专利名称：多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统及方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯领域，具体地说，涉及在MGW(多々某体 网关)上的多个上下文中复用单个时隙传递多^4目互独立的i舌音的 系统和方法。
背景技术：
随着通讯系统在经济和社会生活等各个领域日益广泛的应用， 通讯系统」技术本身也在快速发展之中，软交换技术是目前固定、移 动通信网络普遍采用的语音通信解决方案，软交换才支术的主要特征 是7 义载与控制分离，MGC (i某体网关控制器，Media Gateway Controller )通过网关控制协议(H.248,由ITU-T定义)实现对MGW (媒体网关，MediaGateway )的控制，完成话路力某体通道的建立和 交换。
一4殳来讲，在4吏用TDM (时分复用，Time Division Multiplex ) 线路(比如El或Tl )进行语音传输时，每路话音需要占用一个时 隙，有64Kbit/s的带宽。在软交换网络中，由MGW"I是供对外的TDM 接口 ，实现软交换网络与BSC(基站控制器，Base Station Controller )、 PSTN ( 乂>共交才灸电话网，Public Switched Telephone Network )等网 全各的互通。采用TDM传^r时，在MGW上4是供i舌音通道的基本单 位是一个时隙，在H.248协议中定义的TDM终端的最小粒度也是 一个时隙。但根据目前现有的传输复用技术，可以将经过压缩的多^^氐带宽的i舌音复用到一个时隙中，比如4路16Kbit/s的话音或8 路8Kbit/s的话音。铺设TDM传输线路的费用通常比较高昂，通过 使用这样的传输复用技术，可以提高TDM资源的利用效率，极大 地降低成本。
通常，这种在单个时隙内复用和解复用多鴻"活音的工作是由独 立的i殳备完成的，其组网方式如图1所示。在MGW直4妾，于外出TDM 接口与BSC或PSTN网元互通时，如果能够在MGW内部完成对单 个时隙内多路话音的复用和解复用，则可以节省独立的传输复用设 备，使组网更为简洁，进一步降l氐组网成本。然而，如图1所示， 在复用解复用设备与BSC/PSTN之间的TDM传输线路上， 一个时 隙内复用了多i^各经过压缩的语音信号，而在MGW与复用解复用i殳 备之间的TDM传输线路上，则每路语音信号独占一个时隙。
在H.248协-议中，定义了复用终端和复用描述符，可用于在一 个时隙中语音、视频、数据流的复用和解复用操作。但现有的流程 和方法，都仅是针对一个时隙上多种不同类型的媒体流的复用和解 复用，更重要地，都仅是针对同一个上下文内的单个多媒体呼叫而言的。
对于多^各独立的i吾音呼叫，应以不同的上下文进^亍处理。对于 TDM终端，应该也可以使用BIT这样的粒度来进行表示，4旦目前 H.248协议中缺少这样的表示方法，也缺少对于单个时隙上复用多 3各相互独立的语音呼叫的流禾呈描述。
目前，在软交换领域，特别是在MGC和MGW之间，尚没有 能够实现在单个时隙内复用多^各相互独立的i舌音的方法。古丈本发明 提出将单个时隙内复用多路话音的功能内置在MGW上，并给出了 MGC4空制MGW完成这种复用解复用功能方法。因此，需要一种多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的 解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。
发明内容
本发明旨在通过在MGW上内置单个时隙复用解复用多-各相互 独立的话音的系统和方法，节省独立的传输复用i殳备， -提高组网效 率，降^氐组网成本。
才艮据本发明的一个方面，才是供了一种多i某体网关上多上下文复 用单时隙传递语音的系统，包4舌多i某体网关，该系统还包括复用 解复用处理单元，i殳置在所述多々某体网关内，用于^是耳又一个时隙上 的不同比特位所承载的语音信号，以及与多々某体网关交互。
多媒体网关用于解析来自多媒体网关控制器的通话建立消息以 创建上下文，在为承载语音信号的时隙上的 一个或多个比特位分配 主叫终端的标识后将其关耳关至复用解复用处理单元，以及将由复用 解复用处理单元提取的语音信号交换到上下文中的被叫终端，以在 主叫终端和,皮叫终端之间建立语音通话。
在该系统中，通话建立消息为H.248命令消息。
在多々某体网关建立多^各语音通话过程中所创建的多个上下文相 互独立，多个上下文分别维护各自的拓朴。
才艮据本发明的另 一个方面，才是供了 一种由前述系统冲丸行的多々某 体网关上多上下文复用单时隙传递i吾音的方法，该方法包4舌以下步 骤步骤S302，在々某体网关控制器向多々某体网关下发通话建立消息 时，指定用于7 义载i吾音4言号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个 比特位；步骤S304,多媒体网关接收到通话建立消息后，对通话建 立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用处理单元提取由该时隙中的 一个或多个比特位所承载的语音信号，以在媒体网关内建
立语音通话；步骤S306，如果多々某体网关利用该时隙的其他未^皮占 用的一个或多个比特位承载另 一路语音信号时，重复步骤S302和步 -骤S304,以实现多上下文复用时隙传递i吾音4言号。
该方法还包括以下步骤在多媒体网关控制器指定使用该时隙 的一个或多个比特位建立另一^各语音通话时，如果所指定的一个或 多个比特位与前一次语音通话所指定的比特位有重叠，多媒体网关 返回通话建立失败消息。
在该方法中，通话建立消息为H.248命令消息。
多媒体网关控制器在主叫终端和被叫终端的属性中使用比特位 表示包来指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或 多个比净争4立。
步骤S304包括以下步骤多々某体网关接收到建立通话消息后， 对通话建立消息进4于解沖斤以创建上下文，以及为该时隙中的 一个或 多个比特位分配主叫会冬端的标识；复用解复用处理单元冲是耳又由该时 隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，并将语音信号交换到 上下文中的被叫终端，以在主叫终端与净皮叫终端之间建立语音通话。
在多媒体网关建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相 互独立，多个上下文分别维护各自的拓朴。
采用本发明所述的在MGW上多上下文复用单时隙传递i吾音的 方法，是将单时隙传递多路语音的复用解复用功能内置在MGW上 实现，创建多个上下文来交换从单个时隙不同BIT位上提取出来的 多^各语音信号，共享一^各复用解复用处理器件通道，利用MGW上 的 一个时隙同时建立多赠4吾音通^舌。本发明通过将复用解复用功能内置于MGW内部实现^f吏网络中 不设置独立的复用解复用设备，以及将来自BSC/PSTN的在单个时 隙内复用了多路语音的TDM传输线路直接引入MGW,并在MGW 上终结，在MGW内部完成复用解复用处理。这才羊估文4是高了 TDM
传專lr线^各的利用效率，简4匕了组网。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部 分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发 明的目的和其他优点可通过在所写的"i兑明书、^又利要求书、以及附 图中所特别指出的结构来实现和获得。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申 i青的一部分，本发明的示意性实施例及其i兌明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是示出现有的复用解复用i殳备独立于MGW组网的示意
图2是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传 递i吾音的系统的冲匡图3是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传 递语音的方法的流程图4是示出根据本发明一个实施例的多媒体网关上多上下文复 用单时隙传递i吾音的方法的流#呈图；图5是示出根据本发明另一个实施例的利用单个时隙传递多路
语音的帧结构示意图6是示出根据本发明另一个实施例的MGC控制MGW进行 多上下文复用单时隙传递多^各语音的流程的示意图；以及
图7是示出根据本发明另一个实施例的在MGW内部在多个上 下文中处理单时隙的不同BIT ^f立所7"R载的i吾音信号的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。
图2是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传 递语音的系统的框图。参照图2， 4艮据本发明的多々某体网关上多上 下文复用单时隙传递语音的系统200包括多J 某体网关202,该系统 还包括复用解复用处理单元204，设置在所述多々某体网关内，用 于才是耳又一个时隙上的不同比特位所承载的语音信号，以及与多々某体 网关202交互。
多々某体网关202用于解析来自多々某体网关控制器的通话建立消 息以创建上下文，在为7K载语音信号的该时隙上的一个或多个比特 位分配主叫终端的标识后将其关耳关至复用解复用处理单元204,以 及将由复用解复用处理单元204提取的语音信号交换到上下文中的 -故叫纟冬端，以在主叫纟冬端禾口,皮叫纟冬端之间建立i吾音通话。
在该系统中，通话建立消息为H.248命令消息。
在多媒体网关202建立多路语音通话过程中所创建的多个上下 文相互独立，多个上下文分别维护各自的拓朴。图3是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传
递语音的方法的流程图。参照图3，根据本发明的多媒体网关上多 上下文复用单时隙传递语音的方法包括以下步骤步骤S302，在媒 体网关控制器向多媒体网关下发通话建立消息时，指定用于承载语 音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位；步骤S304， 多媒体网关接收到通话建立消息后，对通话建立消息进行解析以创 建上下文，以及复用解复用处理单元^是取由该时隙中的一个或多个 比特位所承载的语音信号，以在々某体网关内建立语音通话；步骤 S306,如果多媒体网关利用该时隙的其他未被占用的一个或多个比 特位承载另一路语音信号时，重复步骤S302和步骤S304，以实现 多上下文复用时隙传递语音信号。
该方法还包括以下步骤在多々某体网关控制器指定使用该时隙 的一个或多个比特位建立另一^各语音通话时，如果所指定的一个或 多个比特位与前一次语音通话所指定的比特位有重叠，多々某体网关 返回通话建立失败消息。
在该方法中，通话建立消息为H.248命令消息。
多媒体网关控制器在主叫终端和被叫终端的属性中使用比特位 表示包来指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或 多个比特位。
步骤S304包括以下步骤多媒体网关接收到建立通话消息后， 对通话建立消息进4亍解析以创建上下文，以及为该时隙中的一个或 多个比特位分配主叫终端的标识；复用解复用处理单元才是耳又由该时 隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，并将语音信号交换到 上下文中的一皮叫纟冬端，以在主叫终端与— 皮叫终端之间建立i吾音通话。在多J 某体网关建立多^^语音通话过程中所创建的多个上下文相 互独立，多个上下文分别维护各自的拓朴。
图4是示出根据本发明 一 个实施例的多媒体网关上多上下文复
用单时隙传递i吾音的方法的流禾呈图。参照图4,在该实施例中，多 媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法包括以下步骤
步骤S402，将在单个时隙内复用多^各相互独立的话音的装置内 置到MGW上实现，而不是使用独立的i殳备来完成这一功能。这需 要在MGW内部增加复用角罕复用处理单元和控制该处理单元的禾呈 序，这些新增加的软石更件是叠加在MGW 5见有的处理架构之上的， 对MGW的现有功能没有影响；
步骤S404,定义单个时隙内的BIT位表示包，用于在MGC和 MGW之间表示需要占用单个时隙内的哪个或。那几个BIT位来进4亍 语音通话，从而实现H.248协议能够以比时隙更小的粒度来表示 TDM终端。 一个时隙包括8个BIT,可以通过4吏用BIT位表示包将 一个时隙中的BIT划分为1 ~ 8个语音通道；
步骤S406,当MGC需要在MGW上建立复用于单个时隙内的 一3各独立语音通话时，首先指定某编号的中继线^各和其中的特定时 隙，然后在终端属性中使用BIT位表示包来指定使用该时隙中的哪 个或哪几个BIT位来承载本次通话的语音；
步骤S408，在MGW解析MGC下发的建立语音通道的命令并 明确所需要使用的中继、时隙和BIT位后，MGW上的处理程序首 先新建一个上下文，然后将该时隙与具备复用解复用功能的处理器
通过MGW内部的交换能力，将语音信号交换到相同上下文中的另 外一个终端上去，这就实5见了在MGW建立一个i吾音通话(一个基本呼叫一4殳来i兌对应于一个上下文，包含两个终端，分别4戈表主4皮 叫，需要在MGW内部对这两个乡冬端在物理上进^^妄续或交:l灸，乂人
而实现主—皮叫之间的连通)；
步骤S410,在经过第四步之后，如果MGC需要继续占用相同 中继相同时隙中的其余一个或若干个BIT位来进4亍另外一次通话， 则MGW需要另外新创建一个上下文，该上下文与第四步中创建的 上下文完全独立，两个上下文分別维护各自的拓朴(拓朴指一个上 下文内各终端之间的接续或交换关系)；
步骤S412,在同一个时隙上利用不同BIT位承载的多路语音信 号，需要使用 一个相同的复用解复用处理器件的通道来完成各自语 音信号的提取，这些提取出来的语音信号，通过该处理器件通道上 的不同端口接续或交换至各自上下文中的其它终端。这样就实现了 不同上下文4吏用相同中继相同时隙中的不同BIT ^f立来完成相互独立 的"i吾音通i舌；以及
步多聚S414，在MGC指定Y吏用相同时隙的不同BIT位来建立不 同的语音通话时，如果对于第二次通话所指定的BIT位与第一次通 话所指定的BIT 4立有重叠，则对于MGC第二次下发的通话建立命 令，MGW应返回失败，表明第二次通i舌建立失败。
下面结合图5 ~图7来i兌明本发明的另一个实施例。
图5是在单个时隙内复用多路语音的帧结构示意图。如图所示， 一个时隙包括8个BIT位，可以将这个8个BIT位划分为4组、3 组、8组，构成若干个低速率的语音传输通道(比如划分为4组时 每个通道16Kbit/s带宽)，单个时隙内BIT位的划分方式和通道凄t 量可以是任意的(当然最多不能超过8组)。图6是示出才艮据该实施例的MGC控制MGW进4亍多上下文复 用单时隙传递多錄4吾音的流禾呈的示意图。如图6所示，该流禾呈包4舌 以下步-骤
步骤S602，在MGC要求MGW建立一个新的通话时，它指定 某个时隙和其中BIT位，比如TSl(TimeSlot,时隙)中的BIT0/BIT1;
步骤S604 ~ S608, MGW接收到该命令后，对H.248命令消息 进4亍解析，创建一个新的上下文Cl,并为TS1的BIT0/BIT1分配 一个终端标识Tl,然后将它关联到复用解复用处理器件，提取出在 TS1的BIT0/BIT1上屏义载着的语音信号；然后MGW返回给MGC 成功处理命令的应答；^"于一个基本通i舌来i兌，通常有两方参力口， 所以MGC会命令在上下文Cl中添加另外一个终端T2; MGW操 作成功后同样^会出成功处理的应答；最后在MGW内部完成Tl和 T2之间语音流的交换，用户开始进行通话。其中终端Tl和T2可 以理角罕为分别^表一次通i舌中的主一皮叫用户，
同理，可以^吏用TS1中的BIT2/BIT3和上下文C2建立另外的 一次通话。依此类推，就实现了多上下文复用单时隙建立多路通话。
图7是示出根据该实施例的在MGW内部在多个上下文中处理 单时隙的不同BIT位所承载的语音信号的示意图。如图7所示，利 用MGW内部的复用解复用器件从时隙TS1的不同BIT为提取语音 ^言号，并在一个上下文内部完成主一皮叫用户之间的i吾音沫u交4灸。其 中上下文Cl和C2可以理解为分别代表不同的语音通话。本发明通过将复用解复用功能内置于MGW内部实现使网络中 不设置独立的复用解复用设备，以及将来自BSC/PSTN的在单个时 隙内复用了多路语音的TDM传输线路直接引入MGW，并在MGW 上终结，在MGW内部完成复用解复用处理。这样啦文l是高了 TDM 传输线路的利用效率，简化了组网。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领i或的^支术人员来i兌，本发明可以有各种更改和变化。凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统，包括多媒体网关，其特征在于，包括复用解复用处理单元，设置在所述多媒体网关内，用于提取一个时隙上的不同比特位所承载的语音信号，以及与所述多媒体网关交互。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多媒体网关用 于解析来自多々某体网关控制器的通话建立消息以创建上下文， 在为承载语音信号的所述时隙上的一个或多个比特位分配主 叫终端的标识后将其关^f关至所述复用解复用处理单元，以及将 由所述复用解复用处理单元提取的语音信号交换到所述上下 文中的,皮叫终端，以在所述主叫终端和所述净皮叫终端之间建立 语音通话。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述多媒体网关 建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，且所 述多个上下文分别维护各自的拓朴。
4. 才艮据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述 通话建立消息为H.248命令消息。
5. —种由才艮据前述任一项权利要求所述的系统执行的多々某体网 关上多上下文复用单时隙传递语音的方法，其特征在于，包括-以下步-骤步骤S302，在媒体网关控制器向多媒体网关下发通话建 立消息时，指定用于承载语音信号的一个时隙以及所述时隙中 的一个或多个比特位；步骤S304,所述多^某体网关4妄收到所述通话建立消息后， 对所述通话建立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用 处理单元|是耳又由所述时隙中的所述 一 个或多个比特^立所浮义载 的语音信号，以在所述4某体网关内建立语音通话；步骤S306,如果所述多々某体网关利用所述时隙的其他未 被占用的一个或多个比特位承载另一^^语音信号时，重复所述 步马聚S302和步-骤S304,以实现多上下文复用时隙传递"i吾音信
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤在所述多4某体网关控制器指定使用所述时隙的一个或多 个比特位建立另一路语音通话时，如果所指定的一个或多个比 特位与前一次语音通话所指定的比特位有重叠，所述多々某体网 关返回通i舌建立失败消息。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多媒体网关控 制器在所述主叫终端和所述被叫终端的属性中使用比特位表 示包来指定用于承载语音信号的一个时隙以及所述时隙中的 一个或多个比特M立。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S304包 4舌以下步-骤所述多媒体网关接收到所述建立通话消息后，对所述通话 建立消息进4于解一斤以创建所述上下文，以及为所述时隙中的所 述一个或多个比特^立分配所述主叫乡冬端的标i只；所述复用解复用处理单元才是耳又由所述时隙中的所述一个 或多个比特位所承载的语音信号，并将所述语音信号交换到所 述上下文中的被叫终端，以在所述主叫终端与所述被叫终端之 间建立i吾音通i舌。
9. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述多々某体网关 建立多赠"i吾音通话过禾呈中所创建的多个上下文冲目互独立，所述 多个上下文分别维护各自的拓朴。
10. 才艮据权利要求5至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述 通话建立消息为H.248命令消息。
全文摘要
本发明公开了多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统和方法，该方法包括以下步骤步骤S302，在媒体网关控制器向多媒体网关下发通话建立消息时，指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位；步骤S304，多媒体网关接收到通话建立消息后，对通话建立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用处理单元提取由该时隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，以在媒体网关内建立语音通话；步骤S306，如果多媒体网关利用该时隙的其他未被占用的一个或多个比特位承载另一路语音信号时，重复步骤S302和步骤S304，以实现多上下文复用时隙传递语音信号。本发明简化了网络组网。
文档编号H04W88/16GK101431830SQ20071016517
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月5日 优先权日2007年11月5日
发明者周自春, 马海波 申请人:中兴通讯股份有限公司