专利名称：在移动通信系统中处理分组数据的设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于提供移动终端之间的分组业务的移动通信系统。本发明具体涉及一种在移动通信系统中处理分组数据的设备，和一种提供话音通信/图像通信移动终端之间的分组业务的基站控制器的声码器，用于通过改进IS-95A/B系统的结构来支持移动终端之间的通信，还涉及其方法。
背景技术：
图1是表示一般IS-95A/B系统的方框图。参见图1，来自通信终端10，20的分组数据发送呼叫(transmission calls)通过基站31，32和基站控制器33被发送到移动交换中心(MSC)40，在MSC40和互通功能(IWF)(inter-working function)50之间提供因特网接口功能(硬件和协议)，使得用户可以访问因特网70。
此处，用于上述访问服务的网络组成单元，例如话音邮件服务器42，原籍位置寄存器和验证中心41被连接到MSC40。
MSC40包括访问者位置寄存器(VLR)。
另一方面，为了以比一般IS-95A/B业务更高的速度提供数据业务，图2中所示的IS-95C系统已经被标准化(3GPP2)。如图2所示，可以建立一个由基站(BTS)21-24，基站控制器(BSC)26，27和MSC40构成的新系统，或者可以如原样使用除了基站调制解调器信道块以外的图1的IS-95A/B系统的组成单元。
新添加了一个分组数据服务节点(PDSN)30，使得接收3G调制解调器信道的BTS21-24和BSC26，27可以直接连接到分组数据服务节点30。参见图2，与一般IS-95A/B系统中相同(除了验证和其它业务以外)，用于访问因特网70的分组业务发送呼叫在MSC40中进行信令处理。然后，实际分组业务被从BSC26，27连接到PDSN30，而不是通过MSC40和IWF50。
图1的IS-95A/B系统包括具有与图2的PDSN30相同功能的IWF50。但是，图2的IS-95C系统采用PDSN30是因为，MSC40在图1的IS-95A/B系统的环境中无法以高速处理分组数据。
但是，尽管BSC26，27通过建立图2中的PDSN30将分组业务直接发送到PDSN30，由于对IS-95A/B业务的后向兼容性(如果一个用于一般IS-95A/B系统的移动终端访问IS-95C系统，应该以与访问IS-95A/B网络相同的条件提供对应的业务)，很难排除一般的MSC40，IWF连接方法，和IWF系统。
在图1和2所示的通信系统如H.323支持终端14中一样支持分组模式中的图像业务的情况下，包括图像在内的多媒体数据在分组模式中通过PDSN30访问连接到因特网70的H.323支持图像装置71(图2中的笔记本计算机)，使得H.323支持终端14接收对应的业务。
以上解释了分组模式的移动站到陆地(mobile to land)呼叫。从移动终端14将发送呼叫发送到一个与因特网70连接的用户。
在移动站到移动站(mobile to mobile)分组呼叫的情况下，即H.323支持终端14的呼叫，业务提供和访问方法还没有标准化。
发明内容
因此，本发明的目的是通过实施分组模式操作提供移动终端之间的分组业务，而无需使用特殊的分组数据服务节点。
为了实现本发明的上述目的，提供一种处理分组数据的设备，包括移动站；连接到移动站的基站；连接到基站的基站控制器，具有用于控制输入信号的路径和访问一个分组的声码器；连接到基站控制器的移动交换中心；连接到移动交换中心的互通功能，具有用于支持来自移动站的发送呼叫的IP地址对准的原籍和外部代理功能(homeand foreign agent function)，并将交换中心链接到另一个网络；和连接到互通功能的数据核心网络，用于访问外部网络以处理分组数据业务。
此外，提供一种处理分组数据的方法，包括以下步骤通过在基站控制器中判断一个输入信号是话音呼叫还是分组呼叫数据，辨别一个呼叫以选择信号处理路径；通过相应的控制单元时分复用所辨别的呼叫；根据相应的呼叫，交换时分复用的数据处理信号。
结果，处理分组数据的设备及其方法通过轻微改进一般基站控制器和移动交换中心的基础结构，可以提供话音和分组数据的并发业务以及移动站到移动站分组呼叫业务。
通过以下结合附图对本发明的详细说明可以更好地理解本发明及其很多附加优点，在附图中相同标号表示相同或相似单元，其中图1是表示一般IS-95A/B系统的方框图；图2是表示常规IS-95C系统的方框图；图3是表示根据本发明的IS-95C系统的方框图；图4是表示图3中基站控制器的声码器的方框图；图5是显示根据本发明的分组数据处理过程的流程图。
具体实施例方式
下面参考附图对根据本发明优选实施例的处理分组数据的设备及其方法进行详细说明。
图3是表示根据本发明的IS-95C系统的方框图。参见图3，IS-95C系统包括多个基站(BTS)210-240；基站控制器(BSC)300a，300b，用于控制BTS210-240的操作，在输入信号是分组数据时支持分组数据业务，执行作为BSC和移动交换中心(MSC)之间的接口协议的系统间链路层协议(ISLP)，时分复用分组数据，在输入信号是压缩话音数据时将输入信号解码为脉冲码调制(PCM)数据，并编码所输入的PCM数据；移动交换中心(MSC)400，用于交换来自BSC300a，300b的话音呼叫或分组数据的路径，或交换以其区域的BTS为目的地的话音呼叫或分组数据的路径；话音邮件服务器410和原籍位置寄存器和验证中心420，都连接到MSC400；连接到MSC400的计费系统510，用于收取每个用户的费用；互通功能(IWF)520，具有用于支持终端的发送呼叫的IP地址对准的原籍和外部代理功能，用于将MSC400链接到另一个网络；和连接到IWF520的数据核心网络(DCN)530，用于处理分组数据业务和访问外部网络。
此处，BSC300a，300b包括至少一个声码器310。如图4所示，每个声码器310包括中央处理单元(CPU)311，具有用于通过判断输入信号是话音呼叫还是分组数据来控制信号处理路径的核心311a，和用于ISLP处理所输入的分组数据并执行HDLC控制的HDLC控制器311b，在HDLC控制器311b上安装有ISLP；至少一个数字信号处理器(DSP)312a，312n，用于将输入的压缩话音数据解码为PCM数据并将所得数据发送到MSC400，或者将输入的PCM数据编码并将所得数据发送到BTS210；时分交换机313，用于接收来自DSP312a，312n的时分复用话音信号和来自CPU311的HDLC控制器311b的时分复用分组数据信号，并将信号输出到MSC400。
根据本发明的优选实施例，在一个CPU311中实现以下功能部件用于通过判断输入信号是话音呼叫还是分组数据来控制信号处理路径的核心311a，和具有作为BSC和MSC接口协议(在IS-728中定义)的ISLP、执行BSC和MSC之间的ISLP、用于在输入信号是分组数据时支持分组数据业务、并时分复用经ISLP处理的分组数据的HDLC控制器311b。
但是，也可能操作CPU311作为核心311a，而单独实施HDLC控制器311b。
此外，IWF520将电路数据转换为分组以从IS-95A/B移动通信网络访问因特网，DCN530用作因特网的网关。
与图2的常规IS-95C系统相比，图3的IS-95C系统不采用连接到BSC300a，300b的特殊分组数据服务节点(PDSN)，而是向IWF520提供原籍和外部代理功能以支持关于移动站到陆地发送呼叫的移动终端IP地址对准(简单IP或移动站IP)，这减小了系统建立费用并改善了应用性。
此外，BSC具有声码器功能。
此处，简单IP意指一般IP功能，移动站IP意指移动站IP功能。
为了支持移动站IP功能，原籍代理功能用作原籍网络，外部代理功能用作访问者网络，必须在移动终端上执行用于安全的验证功能。
在图2所示系统的情况下，可以仅仅通过用于发送话音信息的时分复用功能在BSC300a，300b和MSC400之间发送数据。但是，根据本发明，改进了BSC300a，300b的声码器310以通过时分复用路径发送分组数据。
因此，图3的通信系统和图4的声码器可以通过MSC400发送移动站到陆地或移动站到移动站分组数据。当用户访问IP网络时，从BSC300a，300b将分组模式数据发送到PDSN，然后通过一个MSC和其它MSC之间或该MSC和PDSN之间的路径直接发送到对应终端存在之处的MSC，而不是通过因特网的路由发送到一个用于有线分组数据服务的终端，因此容易地支持移动站到移动站分组数据(接收呼叫)的业务。即，可以由MSC的交换功能支持呼叫交换。
另一方面，可以不通过PDSN(参见图2)发送移动站到移动站分组数据。此处，可以采用用于话音呼叫的声码器310和MSC400用于分组数据呼叫，从而减小用于因特网连接的网络装置的容量和必要。结果，可以显著降低初始费用。
除了系统的标准化以外，通过改进一般的通信系统，在移动站到移动站H.323图像终端之间提供发送/接收呼叫业务以充分地满足业务质量，例如数据传输延迟的减小(回波减小，稳定化的交换网络等等)。
图4中所示的声码器310用于通过MSC400从移动终端到有线终端访问数据，并提供回波消除功能。根据本发明，当输入信号是分组数据时，声码器310被提供有ISLP(在IS-728中定义)，ISLP是用于一般IS-95B数据业务的在BSC和MSC之间的接口协议。
另一方面，以适合于IS-95C的速度发送一个传输数据(用于支持384Kbps的HW(HDLC控制器311b))。用作CPU的处理器芯片近来已经在一个芯片中实现。因此，很容易支持H/W而无需增加专用外部装置或胶合逻辑。
如图4所示，当通过声码器发送话音呼叫时，CPU311通过交换机313将DSP312a-312n中产生的PCM数据发送到MSC 400，或者执行相反方向的操作。当通过声码器发送分组模式业务数据时，CPU311ISLP处理该数据，通过HDLC控制器311b时分复用该数据，并将数据发送到交换机313，而不是将数据发送到DSP312a-312n。
此时，CPU311根据从BTS210输入的信息判断输入信号是话音信号还是分组数据。由一个用户终端的特定键辨别话音信号和分组数据。有关信息通过BTS从终端输入到BSC的CPU。
例如，当按压电话号码和呼叫键时，输入信号被识别为话音通信。因此，通过RF以模拟类型将包括有关信息的话音信号发送到BTS，解码并输入到BSC的CPU。在输入电话号码，呼叫键和特定键的情况下，输入信号被识别为分组数据。然后，以相同方式将有关信息发送到BTS和BSC。
也可以用其它方式辨别话音和数据。
当话音呼叫和分组数据呼叫相反时(即，当输入信号是话音呼叫，没发送分组呼叫，或反之亦然)，或者当一个终端同时连接话音呼叫和分组数据呼叫时，CPU311提供IS-95C的业务选项之一的并发业务。
根据本发明，下面参考图5对在BSC和相关系统的声码器中处理分组数据的方法进行说明。
首先，CPU311的核心311a通过判断输入信号是话音呼叫还是分组数据呼叫，执行用于选择呼叫处理路径的呼叫辨别过程(S1)。
当输入信号是话音信号时，执行话音信号处理过程，使得DSP312a，312n将压缩话音数据解码为PCM数据，并将PCM数据发送到MSC，或者编码所输入的PCM数据，并将编码数据发送到BTS(S2)。
另一方面，当输入信号是分组数据时，执行分组数据处理过程，使得HDLC控制器311b ISLP处理该分组数据，然后时分复用所得到的数据(S3)。
交换机313对来自话音信号处理过程的时分复用话音处理信号和来自分组数据处理过程的时分复用分组业务数据处理信号执行交换操作，并将所得信号输出到MSC(S4)。
图4的标号314，315分别表示话音信号处理过程和分组数据处理过程。
从S4输出的信号被输入到MSC。MSC交换来自BSC的话音呼叫或分组数据的路径，或者交换以其区域的BTS作为目的地的话音呼叫或分组数据的路径，并在其上执行用于系统验证和业务控制的信令处理(S5)。
IWF具有用于支持终端的发送呼叫的IP地址对准的原籍和外部代理功能，用于将MSC链接到另一个网络(S6)。
DCN连接到IWF，用于通过因特网访问外部网络以处理分组数据业务(S7)。
如上所述，根据本发明，用于在移动通信系统中处理分组数据的设备采用声码器在BSC中改变话音呼叫和分组数据的处理路径，以便在IS-95C环境中通过使用IS-95A/B系统实施分组模式操作，并向IWF添加了原籍和外部代理功能以支持来自移动站的发送呼叫的IP地址对准，从而实现了向后兼容性。
虽然已经描述了本发明的优选实施例，应该理解，本发明不限制于这些优选实施例，本领域技术人员在本发明权利要求的精神和范围内可以进行各种修改和改进。
权利要求
1.一种移动通信系统，包括移动站；连接到移动站的基站；连接到基站的基站控制器，具有用于控制输入信号的路径和访问分组的声码器；连接到基站控制器的移动交换中心；互通功能，用于将移动交换中心链接到另一个网络；连接到互通功能的数据核心网络，用于处理分组数据业务和访问外部网络。
2.根据权利要求1的系统，其中互通功能连接到移动交换中心，具有用于支持来自移动站的发送呼叫的IP地址对准的原籍和/或外部代理功能，并将移动交换中心链接到另一个网络。
3.根据权利要求1的系统，其中声码器包括中央处理单元，用于通过判断输入信号是话音呼叫还是分组数据来控制信号处理路径；至少一个数字信号处理器，用于处理来自中央处理单元的话音信号；HDLC控制器，用于时分复用在中央处理单元中辨别的分组数据；交换机，用于交换来自数字信号处理器和HDLC控制器的时分复用的话音处理信号和/或分组数据处理信号。
4.一种具有声码器的移动通信系统，其中声码器包括中央处理单元，用于通过判断输入信号是话音呼叫还是分组数据来控制信号处理路径；至少一个数字信号处理器，用于处理来自中央处理单元的话音信号；交换机，用于交换来自数字信号处理器和中央处理单元的时分复用的话音处理信号和/或分组数据处理信号。
5.根据权利要求4的系统，其中中央处理单元包括核心，用于通过判断输入信号是话音呼叫还是分组数据来控制信号处理路径；HDLC控制器，用于时分复用在核心中辨别的分组数据。
6.根据权利要求4的系统，其中数字信号处理器将输入的话音数据解码为PCM数据，并将所得数据发送到移动交换中心，或者将输入的PCM数据编码并将所得数据发送到基站。
7.一种在移动通信系统中处理数据的方法，包括以下步骤通过在基站控制器中判断输入信号是话音呼叫还是分组呼叫数据来辨别一个呼叫以选择信号处理路径；通过相应控制单元时分复用所辨别的呼叫；根据相应呼叫交换时分复用的数据处理信号。
8.根据权利要求7的方法，进一步包括步骤在移动交换中心，交换来自基站控制器的话音呼叫或分组数据的路径，也交换以其区域的基站为目的地的话音呼叫或分组数据的路径，并执行用于系统验证和业务控制的信令处理。
9.根据权利要求7的方法，进一步包括步骤通过使用新增加的用于支持来自移动站的发送呼叫的IP地址对准的原籍和/或外部代理功能，在一互通功能处把移动交换中心链接到另一个网络。
10.根据权利要求7的方法，进一步包括步骤在连接到互通功能的数据核心网络，通过因特网访问一外部网络以处理分组数据业务。
11.根据权利要求7的方法，其中当输入分组呼叫数据时，通过HDLC控制器时分复用该分组呼叫数据，然后将其发送到TDM交换机。
12.根据权利要求7的方法，其中当输入分组呼叫数据时，通过具有基站控制器和移动交换中心之间的接口协议的HDLC控制器时分复用该分组呼叫数据，然后将其发送到TDM交换机。
全文摘要
本发明公开了一种处理分组数据的设备,包括:移动站;连接到移动站的基站;连接到基站的基站控制器,具有用于控制输入信号的路径和访问一个分组的声码器;连接到基站控制器的移动交换中心;连接到移动交换中心的互通功能,具有用于支持来自移动站的发送呼叫的IP地址对准的原籍和外部代理功能,并将交换中心链接到另一个网络;和连接到互通功能的数据核心网络,用于访问外部网络以处理分组数据业务。此外,一种处理分组数据的方法,包括以下步骤:通过在基站控制器中判断一个输入信号是话音呼叫还是分组呼叫数据,辨别一个呼叫以选择信号处理路径;通过相应的控制单元时分复用所辨别的呼叫;根据相应的呼叫,交换时分复用的数据处理信号。
文档编号H04Q7/20GK1332582SQ0112003
公开日2002年1月23日 申请日期2001年7月6日 优先权日2000年7月7日
发明者金东星 申请人:Lg电子株式会社