专利名称：消除umts通信网中失配的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及按权利要求1和8前序部分所述的方法和装置，用于消除具有用于如根据基于UMTS标准的语音压缩的通信网第一网络部分中语音编解码器模式的第一分配符以语音编解码器模式传输的语音数据和具有用于第二网络部分中语音编解码器模式的第二分配符以语音编解码器模式传输的语音数据之间的失配。
通用移动电信系统(UMTS)为多个移动无线系统中的一种，这些系统可为移动终端的用户提供各种服务。
UMTS在1885-2025MHz和2110-2200MHz的范围中工作，并且能够超出窄带移动无线系统迄今为止公知的功能提供最高达2Mbit/s的数据速率。
UMTS移动无线系统的目的在于，在全球范围内向用户提供一种统一的第三代移动无线系统，并利用双频带和双模终端首次实现了在技术各异的网络，例如GSM(全球移动通信系统)之间进行漫游和切换。
基于UMTS标准的通信网络由于用户层面的不兼容协议版本或者用户A和用户B不同编解码器模式的选择需要UMTS移动交换中心(UMSC)，它作为中央交换局或者变码器适用于将存在的语音连接从一种AMR(Adaptive-Multi-Rate)编解码器模式转换为另一种AMR编解码器模式的代码。
这种代码转换传统上通过将以第一语音编解码器模式传输的语音数据解码为具有13比特的160个线性采样值，然后编码为以第二语音编解码器模式传输的语音数据。为此将在UTRAN无线网络内以间隔20ms传输的语音帧(SpeechFrame)发送到中央交换局的语音数据借助于解码装置进行解码，其中，这些语音数据事先在第一AMR(Adaptive-Multi-Rate)编解码器模式中进行编码。该语音帧内包含的语音数据在其解码后被转换为长度例如13比特的线性脉冲编码调制(PCM)字。这些字随后根据A/μ律压缩为具有8比特信息内容的字，并通过时分多路复用耦合字段进行时间多路复用。时间多路复用的数据被解压缩为具有例如13比特信息内容的线性脉冲编码调制字，并随后以新的AMR编解码器模式进行编码。
通过使用同步功能的TDM耦合字段，利用20ms的延迟从和向UTRAN无线网络进行传输。此外，在编码和解码以及A/μ律压缩时，所要编码或解码的语音数据和所要压缩的线性脉冲编码调制字会产生质量损失。
取决于基于UMTS标准的通信网络内的不同网络部分，在语音连接中可以使用不同的UMTS标准版本，其中，分配符的作用是确定为各自的网络部分中传输的语音数据使用哪种编解码器模式。这种分配符被称为RAB(RadioAccess Bearer无线接入集合信道)-子流组合标识符(RFCI)。
所要传输的语音数据可以在取决于网络部分的情况下，或者以不同的编解码器模式利用分配给它们的不同RFCI，或者以相同的编解码器模式和不同的RFCI或者以相同的编解码器模式和相同的RFCI进行传输。如果使用不同的RFCI，那么尽管使用相同的编解码器模式也会出现失配(RFCI-Mismatch)。这种RFCl-失配传统上通过上述具有较高延迟时间和降低语音质量后果的代码转换得以避免。
从而，本发明的目的在于，对用于消除或避免基于语音压缩的通信网络中分配编码语音数据的编解码器模式RFCI失配的方法和装置，使通信网络内存在语音数据几乎无延迟的转换和提高语音质量。
该目的在方法方面通过权利要求1的特征得以实现，在装置方面通过权利要求8的特征得以实现。
本发明重点在于，只要利用第一分配符传输的语音数据和利用第二分配符传输的语音数据以相同的语音编解码器模式编码，将在变码器内利用第一分配符传输到该变码器内的语音数据，在避开编码和解码装置和时分多路复用耦合字段情况下，借助于旁路装置导向该变码器的输出端。最好将输入的语音数据直接从匹配分配符输入侧的装置的输出端，借助于UP协议导向匹配该分配符输出侧的装置的输入端。
避开TDM耦合字段可以形成RFCI(分配符)与具有第一和第二RFCI的语音数据几乎无延迟的匹配。避开编码和解码装置使得完全不会降低在编码和解码阶段的质量。确切地说，尽管分配给这些语音数据不同的RFCI需要在UP协议中进行转换，但在实施正在使用的编解码器模式是否相同或者不同的初始检测之后仍能进行代码转换。由此，如果这些语音数据利用相同的编解码器模式编码，那么这些语音数据无需编码或解码就会通过整个变码器。从而省去了变码器作为在语音连接范围内从无线网络UTRAN接收或向UTRAN传输的语音数据可能的编解码器模式，可以考虑的语音编解码器模式如自适应多速率编解码器，压缩语音数据的编解码器，自适应差分脉冲编码调制的编解码器和用于提高传输速率和传输质量的编解码器。在这种情况下，与中央交换局相关输入和输出的语音数据在一个语音编解码器模式或者多个语音编解码器模式中的语音帧内部彼此不同。
与匹配RFCI的装置最好直接连接的旁路装置，具有优点地可以作为软件在数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)或者网络处理器中予以实现，其中，数字信号处理器可以包括用于避免失配的其他装置。数字信号处理器例如可以另外包括在旁路装置内部实现的或者与该旁路装置连接的开关装置，用于激活或去激活该旁路装置。按照这种方式可以通过去激活旁路装置以传统的方式进行语音数据的代码转换，即借助于编码和解码装置以及压缩和解压缩装置并接通TDM耦合字段。
用于消除或避免编码语音数据，特别是以一个AMR编解码器模式编码的语音数据RFCI失配的装置，具有优点地除了旁路装置外还具有检测装置，它适用于确定具有第一RFCI的语音数据和具有第二RFCI的语音数据是否以一个或若干相同的语音编解码器模式被编码。只要该检测装置确定存在一致的语音编解码器模式，就会借助于开关装置激活旁路装置。按照这种方式可以使变码器从其代码转换状态迅速转换到通过状态，以避免时间延迟。
其他具有优点的实施方式来自从属权利要求。
下面借助附图对本发明的其他优点和目的进行说明。其中
图1示出利用装置方面消除或避免RFCI失配的传统方法的示意图；图2示出依据利用装置方面一实施例消除或避免RFCI失配的依据本发明方法的示意图。
图1所示利用装置方面消除或避免RFCI失配的传统方法，是一种如可以设置在基于UMTS标准的通信网络上的变码器内实施的方法。
语音数据从无线网络UTRAN 1传输到异步传输模式层(ATM-Layer)2a，2b，并借助于ATM自适应层2(AAL2)3a，3b在面向连接的实时传输情况下分割成具有可变比特率的ATM信元。
随后借助于装置4a，4b为匹配RFCI(UP终止)实施RFCI平衡，该装置为用户层面的UTRAN和CN(谐调网络)或者UTRAN和UTRAN或CN和CN之间的基准点。借助于编码和解码装置5a，5b(自适应多速率编解码器)，对以AMR编解码器模式编码的输入语音数据进行解码，并转换为具有13比特信息内容的线性脉冲编码调制字。
这些脉冲编码调制字随后根据A/μ律利用压缩和解压缩装置6a，6b压缩为具有8比特信息内容的字，并通过时分多路复用(TDM)耦合字段8经E1接口7a和7b上构成返回回路，以便下面借助于解压缩和压缩装置6a和6b解压缩并利用一个新的AMR编解码器模式借助于编码装置5a和5b编码。附图符号9a和9b，10a和10b表示输入和输出的编码语音数据的方向。
图2以示意图示出利用装置方面依据本发明方法的一个实施例。与图1相同的部分或相同的方法步骤具有相同的附图符号。
图1说明中所介绍的借助于分配符(RFCI)匹配的装置4a，4b直至RFCI匹配或转换的方法步骤，同样适用于图2依据本发明方法的实施例。与如图1所示传统方法的区别在于，在该实施例中旁路装置11直接设置在用于RFCI匹配的装置4a和4b后面，它们借助于回路式的连接16和17，可以使为RFCI匹配来自装置4b和4a输出端的编码语音数据直接绕行到为RFCI匹配的各自其他装置4a和4b的输入端上。
RFCI失配(Mismatch)的校正通过借助于UP协议在用于RFCI匹配的输出侧装置4a和4b中的处理进行。借助于包括开关12-15的开关装置可以激活旁路装置，如根据图2的附图中所示的状态。可以选择通过将开关12-15换接到接口18-21上影响旁路装置的去激活，如根据图1的附图中所示那样，这些接口可以重新与编码和解码装置以及压缩和解压缩装置和接通的TDM耦合字段8连接。
按照这种方式可以将适用于实施依据本发明方法的装置迅速转换到依据传统方法的代码转换状态。
在本申请基础上公开的全部特征只要它们与现有技术相比单独或者组合是新颖的就视为重要发明。
附图标记1 无线网络UTRAN2a，2bATM层3a，3bAAL2(ATM适应层2)4a，4b借助于UP协议匹配RFCI的装置5a，5bAMR解码和编码装置6a，6b压缩和解压缩装置7a，7bE1接口8 TDM交换9a，9b输入和输出的语音数据连接10a，10b 输入和输出的语音数据连接11旁路装置12-15 开关16，17旁路连接18-21 开关装置的接口
权利要求
1.方法，用于消除在变码器内具有用于基于语音压缩的通信网络的第一网络部分中语音编解码器模式的第一分配符以语音编解码器模式传输的语音数据和利用具有用于第二网络部分中语音编解码器模式的第二分配符以语音编解码器模式传输的语音数据之间的失配，其特征在于，如果具有第一分配符的语音数据和具有第二分配符的语音数据利用相同的语音编解码器模式编码的话，在变码器内接收的具有第一分配符的语音数据在旁路编码和解码装置(6a，6b)和时分多路复用耦合字段(8)的情况下，借助于旁路装置(11)传输到变码器的输出端。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，具有第一分配符的语音数据直接从匹配该分配符的输入侧装置(4a，4b)的输出端，借助于UP协议导向到匹配该分配符的输出侧装置(4b，4a)的输入端。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，匹配该分配符的输出侧装置(4b，4a)将第一分配符与第二分配符匹配。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一和第二分配符为无线接入集合信道子流组合分配符。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，基于语音编解码器模式的语音编解码器包括自适应多速率编解码器，压缩语音数据的编解码器，自适应差分脉冲编码调制的编解码器和提高传输速率和传输质量的编解码器。
6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，旁路装置(11)借助于软件在数字信号处理器、现场可编程门阵列、专用集成电路或者网络处理器中予以实现。
7.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将在该语音编解码器模式中传输的语音数据在一个语音帧内从或者向UTRAN无线网络或者核心网传输。
8.装置，用于按照上述权利要求所述的方法，消除在变码器内具有用于语音压缩基础上通信网络的第一网络部分中语音编解码器模式的第一分配符以语音编解码器模式传输的语音数据和具有用于第二网络部分中语音编解码器模式的第二分配符以语音编解码器模式传输的语音数据之间的失配，其特征在于旁路装置(11)，用于将具有第一分配符的输入语音数据直接从用于匹配分配符的输入侧装置(4a，4b)的输出端借助于UP协议直接转换到用于匹配该分配符的输出侧装置(4b，4a)的输入端。
9.按权利要求8所述的装置，其特征在于设置在旁路装置中的开关装置(12-15，18-21)，用于激活和/或者去激活旁路装置(11)。
10.按权利要求8或9所述的装置，其特征在于，旁路装置(11)设置在数字信号处理器，现场可编程门阵列，专用集成电路或者网络处理器中。
11.用于实施按权利要求1-7之一所述方法的软件。
全文摘要
本发明涉及一种方法和装置，用于消除具有用于第一网络部分中语音编解码器模式的第一分配符以语音编解码器模式传输的语音数据和具有用于第二网络部分中第二分配符以语音编解码器模式传输的语音数据之间的失配，其中，将这些语音数据在旁路编码和解码装置以及时分复用耦合字段的情况下导向变码器的输出端。
文档编号H04W88/18GK1623337SQ02828571
公开日2005年6月1日 申请日期2002年3月18日 优先权日2002年3月18日
发明者F·巴赫曼, T·内代勒克, W·施穆茨勒, N·赛特尔, A·瓦伦祖埃拉 申请人:西门子公司