[發明專利]通過分組數據網絡傳送編碼信息的方法

有效

• 申請號: 00810055.1
• 申請日: 2000-07-06
• 公開（公告）號: CN1364368A
• 公開（公告）日: 2002-08-14
• 發明（設計）人: 托米·科伊斯蒂寧
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04J3/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李強

本發明在一般意義上涉及避免在包括蜂窩網絡的數據連接中對數據進行多重編解碼，特別涉及將自由匯接操作(tandem?freeoperation，TFO)擴展到越過非常規電話網絡的連接。

在常規PSTN(公用交換電話網)中，數字化語音形式需要64kbps進行傳送。蜂窩網絡中，在通過無線接入網絡發送語音之前，采用有效的語音編碼方法來壓縮數字化語音。利用解碼得到一個與初始的數字化語音流相似的數據流，如在將語音進一步傳送到PSTN之前進行這樣的解碼。蜂窩網絡中采用的編碼方法將語音壓縮成一個數據流，該數據流可以在蜂窩網絡的固定部分中以低于16kbps的速率進行傳送。在蜂窩網絡的無線接入網絡部分中，還需要進行信道編碼，編碼語音的格式也與蜂窩網絡的固定部分中的格式不同。

如果呼叫方和被呼叫方都使用移動臺，那么，在沒有任何預防措施時，語音被編解碼兩次，因為它必須通過無線接入網絡傳送兩次。這種雙重解碼會損害語音的質量。如果通過蜂窩網絡以及蜂窩網絡之間可能的PSTN傳送編碼過的語音，就有可能只對語音進行一次編碼。這種操作稱為自由匯接操作(TFO)。

圖1給出了GSM(全球移動通信系統)網絡中自由匯接操作的一個示例。為了清晰起見，圖1中顯示的是單向連接。通常連接都是雙向的，兩個方向上都執行同樣的功能。移動臺MS1?101通過無線接入網絡與基站BS1?102通信。利用圖1所示的編碼器C在移動臺中對數字化的語音進行編碼。在移動臺和基站之間，編碼語音為對于空中接口(air?interface)比較典型的格式。從基站向前，編碼后的語音以一種稱為TRAU幀的格式傳載到代碼轉換器與速率適配單元(TRAU)。圖1中，基站BS1將編碼語音傳送到TRAU1?103。語音編碼中不涉及基站控制器，所以圖1中沒有示出。

代碼轉換器與速率適配單元(TRAU)通常對語音進行解碼，并將它作為脈沖編碼調制(PCM)信號再發送，該信號以64kbps的速率傳載數據。該語音被發送到移動業務交換中心(MSC)，MSC將它轉發給另一個MSC或者公用電話網。圖1中，TRAU1對編碼語音進行解碼(解碼器D)，并將解碼語音傳送給MSC1?104，再經由PSTN?105轉發給另一個蜂窩網絡。MSC2?106進一步將解碼語音轉發給TRAU2107，在此對語音進行編碼(編碼器C’)并將其插入到TRAU幀。基站BS2?108將TRAU幀轉換為無線接入網絡格式，并通過空中接口將數據傳送到移動臺MS2?109。在該移動臺中對編碼語音進行解碼(解碼器D’)。

圖1中不同的箭頭110、111和112，用來表示數據顯示格式和傳載數據的信號。虛線箭頭110表示編碼語音和空中接口；實線箭頭111表示需要一個8kbps或16kbps的傳送信道的TRAU幀；粗箭頭112表示PCM信號以及需要一個64kbps的傳送信道的解碼語音。

如果呼叫中所涉及的移動臺和TRAU有共同的編碼器-解碼器對，就可能只對語音進行一次編碼。在圖1所示的情況下，在自由匯接操作中，語音在MS1中編碼，在MS2中解碼。TRAU1將TRAU幀作為解碼語音內的TFO?TRAU幀來轉發(圖1中箭頭113)。TRAU1也進行解碼，解碼語音被傳送給TRAU2，但這只用于TRAU2不能從它接收的數據中提取TFO?TRAU幀的情況下。如果TRAU2檢測到TFOTRAU幀，它就將TFO?TRAU幀傳載的解碼語音以TRAU幀形式轉發給BS2。

這樣，自由匯接操作就要求TRAU具有特殊功能，即TFO能力。實際上，TFO能力意味著以下三個方面。首先，TRAU可以協商使用哪一個編碼器；第二，TRAU可以將TFO?TRAU幀作為PCM信號的一部分，在彼此間互相傳送；第三，TRAU可以從輸入的PCM信號中提取TFO?TRAU幀。在GSM中，TFO?TRAU幀通過PCM傳載，從而，每個8比特長語音采樣值中最低的一個或兩個有效位由TFO?TRAU幀信息來替換。這樣，TFO?TRAU幀信息就在64kbps?PCM流的8kbps或16kbps子流中傳載。目的TRAU就可以忽略PCM信號的其它部分，而將TFO?TRAU幀作為TRAU幀向目的移動臺轉發。