一种专用无线网络通信方法和装置与流程

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种专用无线网络通信方法和装置。

背景技术：

在传统通信网络系统中，具备运营商资质能力的通信网络可以与公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetwork，简称pstn)连通，而且语音质量较好。但是常见的专用无线网络一般为封闭的局域网络，不具备运营网络的通信网络资源如网络号、信令点等，也不具备国家允许的运营资格，所以无法与正式运营网络中的固话用户、移动用户进行通信连接。

现有技术中的将模拟信号数字化(voiceoveripandvoipprotocols，简称voip)通信系统，使用网络语音交换机ippbx接通pstn网络的，在无线wifi网络下的终端需使用voip的应用程序打通电话。这种系统的voip的通话语音没有可靠的质量保障，用户体验较差；而且，应用程序的安装以及保活的问题，使得用户被叫无法保障，影响用户的正常使用。

因此，亟需一种专用无线网络通信方法，实现不具备运营商资质能力的专用无线网络与外网pstn的连通性，提高语音通话质量。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种专用无线网络通信方法和装置，实现不具备运营商资质能力的专用无线网络与外网pstn的连通性，提高语音通话质量。

本发明实施例提供一种专用无线网络通信方法，适用于包括专用无线网络、公共交换电话网络pstn和协议转换装置的通信系统，所述专用无线网络和所述pstn通过协议转换装置建立连接；该方法包括：所述协议转换装置接收到第一网络发送的数据包；其中，所述数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；所述协议转换装置根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出所述第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；其中，所述第一网络为所述专用无线网络，则所述第二网络为所述公共交换电话网络：每个第一网络的编码协议对应一个第二网络的编码协议；每个第二网络的编码协议对应至少一个第一网络的编码协议；或者，所述第一网络为所述公共交换电话网络，则所述第二网络为所述专用无线网络：每个第二网络的编码协议对应一个第一网络的编码协议；每个第一网络的编码协议对应至少一个第二网络的编码协议；将采用第一网络支持的编码协议编码的所述数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；将所述采用第二网络支持的编码协议编码的数据包发送至所述第二网络。

本发明实施例提供一种用于专用无线网络通信的协议转换装置，适用于包括专用无线网络、公共交换电话网络和协议转换装置的通信系统，所述专用无线网络和所述pstn通过协议转换装置建立连接；所述协议转换装置包括：

接收单元，用于接收到第一网络发送的数据包；其中，所述数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；

确定单元，用于根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出所述第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；其中，所述第一网络为所述专用无线网络，则所述第二网络为所述公共交换电话网络：每个第一网络的编码协议对应一个第二网络的编码协议；每个第二网络的编码协议对应至少一个第一网络的编码协议；或者，所述第一网络为所述公共交换电话网络，则所述第二网络为所述专用无线网络：：每个第二网络的编码协议对应一个第一网络的编码协议；每个第一网络的编码协议对应至少一个第二网络的编码协议；

转换单元，用于将采用第一网络支持的编码协议编码的所述数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；

发送单元，用于将所述采用第二网络支持的编码协议编码的数据包发送至所述第二网络。

本发明实施例中，由于协议转换装置接收到第一网络发送的数据包；其中，所述数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；协议转换装置根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；将采用第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；将采用第二网络支持的编码协议编码的语音数据发送至第二网络；因此，实现了专用无线网络与外网pstn的连通性，避免了现有技术中的通过应用程序连接pstn语音质量差的问题，进而提高语音通话质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。

图1为本发明实施例提供的一种专用无线网络通信系统架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种专用无线网络通信方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的gsm制式专用无线网络支持的编码协议与pstn支持的编码协议对应关系示意图；

图4为本发明实施例提供的lte制式专用无线网络支持的编码协议与pstn支持的编码协议对应关系示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种专用无线网络通信方法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种用于专用无线网络通信的协议转换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示例性示出了本发明实施例适用的一种专用无线网络通信系统架构示意图，如图1所示，专用无线网络通信系统包括专用无线网络110、协议转换装置120、公共交换电话网络130、终端111、终端112、终端113、终端131、终端132和终端133；其中，一方面，协议转换装置120连接专用无线网络110，专用无线网络110分别连接终端111、终端112和终端113；另一方面，协议转换装置120连接公共交换电话网络130，公共交换电话网络130分别连接终端131、终端132和终端133；可选地，连接方式可以为有线连接，也可以为无线连接。

本发明实施例中，专用无线网络110为不具备运营商资质能力的专用无线网络；专用无线网络110和公共交换电话网络130的协议栈不同，所以专用无线网络110和公共交换电话网络130支持的编码协议不同，两种网络之间进行通信时，需要经过协议转换装置120对数据包进行编码协议的转换。

该专用无线网络通信系统进行通信时，分以下两种情况：

第一种，专用无线网络110内部通信或者公共交换电话网络130内部通信：其一，专用无线网络110内部通信，举个例子，专用无线网络110连接的终端111、终端112和终端113，终端111向终端112发送数据包时，该数据包从终端111发送至专用无线网络110，由专用无线网络110发送至终端112，该过程中数据包不需要进行协议转换，都采用的是专用无线网络110支持的编码协议进行编码；其二，公共交换电话网络130内部通信，举个例子，公共交换电话网络130分别连接终端131、终端132和终端133，终端131向终端132发送数据包时，该数据包从终端131发送至公共交换电话网络130，由公共交换电话网络130发送至终端132，该过程中数据包不需要进行协议转换，都采用的是公共交换电话网络130支持的编码协议进行编码；

第二种，专用无线网络110和公共交换电话网络130之间的通信：举个例子，专用无线网络110连接的终端111向公共交换电话网络130连接的终端132发送数据包，该数据包从终端111向终端132发送过程为：终端111向专用无线网络110发送采用专用无线网络110支持的编码协议编码的数据包，专用无线网络110向协议转换装置120发送该专用无线网络110支持的编码协议编码的数据包，协议转换装置120将采用专用无线网络110支持的编码协议编码的数据包转换为：采用公共交换电话网络130支持的编码协议编码的数据包，然后协议转换装置120将采用公共交换电话网络130支持的编码协议编码的数据包发送至公共交换电话网络130，公共交换电话网络130将该采用公共交换电话网络130支持的编码协议编码的数据包发送至终端132。本发明实施例中的专用无线网络通信方法主要针对上述第二种情况的通信。

图2示例性示出了本发明实施例提供的一种专用无线网络通信方法流程示意图。

基于图1所示的系统架构，如图2所示，本发明实施例提供的一种专用无线网络通信方法，适用于包括专用无线网络、公共交换电话网络pstn和协议转换装置的通信系统，所述专用无线网络和所述pstn通过协议转换装置建立连接；该方法包括以下步骤：

步骤s201：协议转换装置接收到第一网络发送的数据包；其中，数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；

步骤s202：协议转换装置根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；

步骤s203：将采用第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；

步骤s204：将采用第二网络支持的编码协议编码的数据包发送至第二网络。

上述步骤s202中，若第一网络为专用无线网络，则第二网络为公共交换电话网络：每个第一网络的编码协议对应一个第二网络的编码协议；每个第二网络的编码协议对应至少一个第一网络的编码协议；或者，若第一网络为公共交换电话网络，则第二网络为专用无线网络：每个第二网络的编码协议对应一个第一网络的编码协议；每个第一网络的编码协议对应至少一个第二网络的编码协议。

本发明实施例中，由于协议转换装置接收到第一网络发送的数据包；其中，所述数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；协议转换装置根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；将采用第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；将采用第二网络支持的编码协议编码的语音数据发送至第二网络；因此，实现了专用无线网络与外网pstn的连通性，避免了现有技术中的通过应用程序连接pstn语音质量差的问题，进而提高语音通话质量。

基于上述实施例，专用无线网络与公共交换电话网络之间的通信包括下列两种情况：

若第一网络为专用无线网络，则第二网络为公共交换电话网络：协议转换装置接收到采用专用无线网络支持的编码协议进行编码的数据包，协议转换装置将该采用专用无线网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用公共交换电话网络支持的编码协议编码的数据包，并发送至公共交换电话网络；

若第一网络为公共交换电话网络，则第二网络为专用无线网络：协议转换装置接收到采用公共交换电话网络支持的编码协议进行编码的数据包，协议转换装置将该采用公共交换电话网络支持的编码协议进行编码的数据包转换为采用专用无线网络支持的编码协议编码的数据包，并发送至专用无线网络。

基于上述实施例中的步骤s201，协议转换装置接收到数据包之前，还包括：建立第一网络和第二网络之间的ip通道；该ip通道用于第一网络和第二网络之间的数据包传输。

基于上述步骤s203，将采用第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包，包括：在确定数据包采用的编码协议为第一网络支持的编码协议、且数据包中的目的ip地址为第二网络的ip地址的情况下，将采用第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包。如此，协议转换装置将第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包，第一网络和第二网络之间实现了连通性，不改变现有专用无线网络和pstn，通过协议转换装置进行网络延伸，拓展网络互通能力。

可选地，本发明实施例中的数据包为语音数据包。本发明实施例中的专用无线网络和公共电话交换网络通过协议转换装置连接的系统架构，相比较于现有技术中的在无线wifi网络下的终端使用voip的应用打通电话，通话语音没有可靠的质量保障，用户体验较差；本发明实施例改变了有外网互通要求的专用无线网络的wifi网络架构，用专用无线网络代替wifi网络，不仅解决了运营资质问题，而且减少了iot对接环节，是一种快速、可靠的优秀的专网建设方案，优化了aoip语音质量。

本发明实施例中，专用无线网络的网络制式包括以下内容中的任一项：全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunication，简称gsm)、时分同步码分多址(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess，简称td-scdma)、宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess，简称wcdma)、码分多址(codedivisionmultipleaccess，简称cdma)、频分双工lte(frequencydivisionduplexlte，简称fdd-lte)和时分双工lte(timedivisionduplexlte，简称tddlte)。

可选地，所述专用无线网络支持的编码协议包括以下内容中的任一项：在gsm制式下，所述专用无线网络支持的编码协议包括非接入层(non-accessstratum，简称nas)协议、基站系统应用部分(basestationsubsystemapplicationpart，简称bssap)协议、信令连接控制部分(signalingconnectioncontrolpart，简称sccp)协议、第三级用户的适配层协议(mtp3useradaptation，简称m3ua)、互联网互联协议(internetprotocol，简称ip)、介质访问控制协议(mediaaccesscontrol，简称mac)；在lte制式下，所述专用无线网络支持的编码协议包括s1应用协议(s1applicationprotocol，简称s1ap)、流控制传输协议(streamcontroltransmissionprotocol，简称sctp)、ip、mac。

可选地，所述公共交换电话网络支持的编码协议包括：会话启动协议(sessioninitiationprotocol，简称sip)、ip、mac。

为了清楚的介绍专用无线网络和公共交换电话网络支持的编码协议，举如下示例进行介绍。

图3示例性示出了gsm制式专用无线网络支持的编码协议与pstn支持的编码协议对应关系示意图。

如图3所示，gsm制式专用无线网络支持的编码协议310包括nas、bssap、sccp、m3ua、sctp、ip和mac；公共交换电话网络pstn支持的编码协议320包括sip、ip和mac；其中，gsm制式专用无线网络支持的编码协议310中nas、bssap、sccp、m3ua、sctp与公共交换电话网络pstn支持的编码协议320中的sip对应，gsm制式专用无线网络支持的编码协议310中的ip与公共交换电话网络pstn支持的编码协议320中ip对应，gsm制式专用无线网络支持的编码协议310中的mac与公共交换电话网络pstn支持的编码协议320中的mac对应。

本发明实施例中，gsm制式专用无线网络和pstn通信时，举个例子，从gsm制式专用无线网络向pstn发送数据包时，该数据包采用的编码协议包括nas、bssap、sccp、m3ua、sctp、ip和mac，协议转换装置根据nas、bssap、sccp、m3ua、sctp与sip的对应关系，将nas、bssap、sccp、m3ua、sctp转换为sip协议，得到采用pstn支持的编码协议sip、ip和mac，并将采用sip、ip和mac协议编码的数据包发送至pstn。

图4示例性示出了lte制式专用无线网络支持的编码协议与pstn支持的编码协议对应关系示意图。

如图3所示，lte制式专用无线网络支持的编码协议410包括s1ap、sctp、ip和mac；公共交换电话网络pstn支持的编码协议420包括sip、ip和mac；其中，lte制式专用无线网络支持的编码协议410中s1ap、sctp与公共交换电话网络pstn支持的编码协议420中的sip对应，lte制式专用无线网络支持的编码协议410中的ip与公共交换电话网络pstn支持的编码协议420中ip对应，lte制式专用无线网络支持的编码协议410中的mac与公共交换电话网络pstn支持的编码协议420中的mac对应。

本发明实施例中，lte制式专用无线网络和pstn通信时，举个例子，从lte制式专用无线网络向pstn发送数据包时，该数据包采用的编码协议包括s1ap、sctp、ip和mac，协议转换装置根据s1ap、sctp与sip的对应关系，将s1ap、sctp转换为sip协议，得到采用pstn支持的编码协议sip、ip和mac，并将采用sip、ip和mac协议编码的数据包发送至pstn。

为了更清楚的介绍上述方法流程，本发明实施例提供以下示例。

图5示例性示出了本发明实施例提供的另一种专用无线网络通信方法流程示意图。基于图1所示的系统架构，如图5所示，本发明实施例提供的另一种专用无线网络通信方法，适用于包括专用无线网络、公共交换电话网络pstn和协议转换装置的通信系统，所述专用无线网络和所述pstn通过协议转换装置建立连接；该方法包括以下步骤：

步骤s501：协议转换装置接收到数据包；

步骤s502：协议转换装置解析该数据包，确定该数据包采用的编码协议；若为专用无线网络支持的编码协议，则执行步骤s503；若为公共交换电话网络支持的编码协议，则执行步骤s506；

步骤s503：协议转换装置根据专用无线网络支持的编码协议与公共交换电话网络支持的编码协议，确定出专用无线网络的编码协议对应的公共交换电话网络的编码协议；

步骤s504：将采用专用无线网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用公共交换电话网络支持的编码协议编码的数据包；

步骤s505：将采用公共交换电话网络支持的编码协议编码的数据包发送至公共交换电话网络；之后，结束；

步骤s506：协议转换装置根据专用无线网络支持的编码协议与公共交换电话网络支持的编码协议，确定出公共交换电话网络的编码协议对应的专用无线网络的编码协议；

步骤s507：将采用公共交换电话网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用专用无线网络支持的编码协议编码的数据包；

步骤s508：将采用专用无线网络支持的编码协议编码的数据包发送至专用无线网络，之后，结束。

从上述图5可以看出：在专用无线网络和公共交换电话网络之间，增加了协议转换装置，实现了不具备运营资质的专用无线网络与外网pstn的连通性，避免了现有技术中的通过应用程序连接pstn语音质量差以及被叫可靠性差的问题，进而保障了语音通话质量。而且，不需要改造专用无线网络对应的核心网络与pstn，也不需要与pstn进行iot对接。

本发明实施例中，利用ippbx的多用户特性、以及ippbx接入pstn传统方法，通过协议转换装置，将专用无线网络转换为pstn终端，与公共交换电话网络pstn实现互通；如此，既保留了专用无线网络下的无线通信技术特性，又打通了与公共交换电话网络外部网络的连通性。在将专用无线网络用户转换为ippbx用户的过程中，需开发专用无线网络支持的通信协议转换为pstn支持的通信协议的信令面及媒体面的功能，此过程将使用无线通信网络的协议转换技术，协议转换技术由协议转换装置实现。

为了更清楚的介绍协议转换装置实现的信令面及媒体面的功能，举如下示例：

在具体的实施例中，协议转换装置可对应包括：信令面协议转换单元、媒体面管理单元、ippbx单元。其中，信令面协议转换单元，用于实现内网网络协议与外网网络协议的转换。具体的，针对不同制式的专网无线网络，本单元接续的协议各有不同，如gsm网络下非接入层nas协议、lte网络下的ims网络协议等，须按照无线网络的选择，激活对应的协议实体；针对公共交换电话网络，本单元将不同制式的专用无线网络支持的协议与pstn网络的sip协议相关联并接通。媒体面管理单元，用于实现媒体面上专用无线网络与公共交换电话网络的ip通道建立，以及编码速率类型的互通转换。在信令面协议转换单元接续的信令流程中，将伴随着媒体面ip通道建立的流程，此单元完成信令过程指派的媒体面通道管理任务。ippbx单元，用于完成pstn网络的接入功能。

本发明实施例中，通过协议转换装置将专用无线网络以终端的身份接入pstn，使得组网方式更加简单和便捷，提高了系统的灵活性和易用性。而对比wifi网络通过ippbx连接pstn的架构，本发明使用专用无线通信网络替代wifi网络，相较于wifi网络的aoip方式，本发明使用专用无线通信网络能提高语音质量，优化网络服务体验。进一步，对于传统的专用无线网络，是一种局域网络，与外网无连通性；本发明实施例通过信令面协议转换单元、媒体面管理单元和ippbx单元，打通了专用无线网络与pstn网络的通道，使得专用无线网络下的移动用户具备了与pstn网络用户通信的能力，也借此具备与plmn网络用户通信的能力；使得专用无线网络不再陷于无线连接时不通外网，有线连接时不可移动的局面。

图6示例性示出了本发明实施例提供的一种用于专用无线网络通信的协议转换装置的结构示意图。

基于相同构思，本发明实施例提供的一种用于专用无线网络通信的协议转换装置，适用于包括专用无线网络、公共交换电话网络和协议转换装置的通信系统，所述专用无线网络和所述pstn通过协议转换装置建立连接；该协议转换装置用于执行上述方法流程，如图6所示，该协议转换装置600包括接收单元601、确定单元602、转换单元603和发送单元604；其中：

接收单元601，用于接收到第一网络发送的数据包；其中，所述数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；

确定单元602，用于根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出所述第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；其中，所述第一网络为所述专用无线网络，则所述第二网络为所述公共交换电话网络：每个第一网络的编码协议对应一个第二网络的编码协议；每个第二网络的编码协议对应至少一个第一网络的编码协议；或者，所述第一网络为所述公共交换电话网络，则所述第二网络为所述专用无线网络：每个第二网络的编码协议对应一个第一网络的编码协议；每个第一网络的编码协议对应至少一个第二网络的编码协议；

转换单元603，用于将采用第一网络支持的编码协议编码的所述数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；

发送单元604，用于将所述采用第二网络支持的编码协议编码的数据包发送至所述第二网络。

可选地，所述转换单元603，用于：在确定所述数据包采用的编码协议为第一网络支持的编码协议、且所述数据包中的目的ip地址为第二网络的ip地址的情况下，将采用第一网络支持的编码协议编码的所述数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包。

可选地，所述专用无线网络支持的编码协议包括以下内容中的任一项：在gsm制式下，所述专用无线网络支持的编码协议包括非接入层nas协议、基站系统应用部分bssap协议、信令连接控制协议sccp、第三级用户的适配层协议m3ua、互联网互联协议ip、介质访问控制协议mac；在lte制式下，所述专用无线网络支持的编码协议包括s1应用协议s1ap、流控制传输协议sctp、ip、mac。

可选地，所述公共交换电话网络支持的编码协议包括：会话启动协议sip、互联网互联协议ip、介质访问控制协议mac。

可选地，所述数据包为语音数据包。

从上述内容可以看出：由于协议转换装置接收到第一网络发送的数据包；其中，所述数据包采用第一网络支持的编码协议进行编码；协议转换装置根据第一网络支持的编码协议与第二网络支持的编码协议对应关系，确定出第一网络的编码协议对应的第二网络的编码协议；将采用第一网络支持的编码协议编码的数据包转换为采用第二网络支持的编码协议编码的数据包；将采用第二网络支持的编码协议编码的语音数据发送至第二网络；因此，实现了专用无线网络与外网pstn的连通性，避免了现有技术中的通过应用程序连接pstn语音质量差的问题，进而提高语音通话质量。

应理解，以上各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。