專利名稱：繞過通信網(wǎng)絡中的碼變換操作的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡中的呼叫建立，更具體地說，本發(fā)明涉及繞過由安排在所述通信網(wǎng)絡本地端的第一變碼器和安排在所述網(wǎng)絡遠端的第二變碼器串行執(zhí)行的碼變換操作。
背景技術：
在用于移動通信的數(shù)字系統(tǒng)中，語音信號由語音編碼器編碼以便降低數(shù)據(jù)率和節(jié)省帶寬。在一個移動終端發(fā)起且在一個移動終端終止的呼叫，即所謂的移動用戶到移動用戶呼叫中，語音信號通常要編碼和解碼兩次。在發(fā)起移動終端中，語音信號進行第一次編碼后，編碼信號經(jīng)空中發(fā)送到第一網(wǎng)絡節(jié)點，例如基站。第一變碼器將從所述第一網(wǎng)絡節(jié)點接收的編碼信號解碼成所謂A率/μ率信號，這種信號通常在固定通信網(wǎng)絡中使用。解碼的信號在固定網(wǎng)絡中路由到第二網(wǎng)絡節(jié)點，例如第二基站。在所述第二網(wǎng)絡節(jié)點可發(fā)送信號前，信號要在第二變碼器中再次編碼。編碼的信號由第二網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送并在收端移動終端中解碼。相反方向的語音信號流以對稱方式處理。
由于在此配置中，兩個編碼器/解碼器對排成一行(發(fā)起移動終端的編碼器和發(fā)起變碼器的解碼器被視為第一對，而終止變碼器的編碼器和收端移動終端的解碼器被視為第二對)，此配置稱為語音編解碼器“串聯(lián)(tandem)”。串聯(lián)配置的主要不便之處在于雙碼變換導致語音質(zhì)量降低。語音編解碼器在低傳輸速率下操作時，這種降低通常更顯著。
在發(fā)起移動終端和收端移動終端使用相同類型的語音編解碼器時，可將從發(fā)起移動終端接收的語音幀發(fā)送到收端移動終端而無需激活第一和第二變碼器中的碼變換功能。由于只涉及一對編碼器和解碼器(即，發(fā)起移動終端的編碼器和收端移動終端的解碼器)，這種配置稱為無串聯(lián)操作(TFO)。在象UTMS的現(xiàn)代網(wǎng)絡中，甚至可能放棄整個變碼器硬件。這因此稱為無變碼器操作(TrFO)，如此得到的就不是例如通常的A率/μ率信號。在TFO和TrFO模式中，編碼和壓縮的語音信號經(jīng)固定網(wǎng)絡發(fā)送。除了通過避免雙碼變換而提高語音質(zhì)量外，由于壓縮信號在固定網(wǎng)絡中需要更少的帶寬，且由于繞過兩次碼變換而節(jié)省了能耗，因此，TFO還節(jié)省了成本。對于不具有配置參數(shù)的編解碼器類型(例如在用于GSM_FR、GSM_HR和GSM_EFR的GSM08.62中)或第三代合作計劃(3GPP)制定的更復雜的編解碼器類型(例如，自適應多碼率(AMR))，協(xié)商、建立和維護無串聯(lián)操作連接(TFO連接)的所有必需方法已標準化。
在技術規(guī)范3G TS 28.062 V.5.0.0；第三代合作計劃；技術規(guī)范組業(yè)務與系統(tǒng)方面；語音編解碼器的帶內(nèi)無串聯(lián)操作(TFO)；第3階段；業(yè)務描述；第5版中，描述了3GPP的TFO的不同方面，該規(guī)范是關于繞過連續(xù)碼變換操作的示范。在移動用戶到移動用戶呼叫配置的兩端，在呼叫建立階段結(jié)束后，3GPP中由所謂的變碼器單元激活和控制TFO。TFO協(xié)議完全在變碼器單元中處理和終止。為此，無法在TFO中旁路變碼器單元。與3GPP TS 23.153中定義的TrFO相比，這是主要的不同之處。接著，變碼器單元又持續(xù)監(jiān)視正常的TFO，并可以必需的最短時間終止TFO，而同時對語音質(zhì)量造成有限的影響。
在激活TFO前，變碼器單元交換根據(jù)A率或μ率編碼的常規(guī)64千比特/秒PCM語音樣本。變碼器單元也可以通過在每第16個語音樣本中竊用最低有效位來交換TFO消息(參閱3GPP TS 28.062 V5.0.0附錄A以了解TFO消息傳輸規(guī)則的規(guī)范以及參閱條款6到9以了解TFO程序和消息內(nèi)容描述)。
如果在移動用戶到移動用戶呼叫配置兩端均使用兼容的語音編解碼器類型和配置，則變碼器單元自動激活TFO。如果在兩端使用不兼容的語音編解碼器類型和/或配置，則存在編解碼器不匹配情況。在解決編解碼器不匹配問題前，無法激活TFO。此功能是可選特征，涉及無線電接入網(wǎng)(RWN)的其它網(wǎng)元。
一旦激活了TFO，則變碼器單元便交換承載壓縮語音和帶內(nèi)信令的TFO幀，其結(jié)構(gòu)從3GPP TS 48.060和48.061(參閱條款5)中定義的GSM TRAU幀導出。TFO有效時，仍然可能交換TFO消息。這種情況下，竊用過程可將使消息嵌入TFO幀的同步模式中。
如果變碼器單元發(fā)現(xiàn)當前由兩個移動終端使用的編解碼器類型兼容，則它們將立即進入TFO模式。雖然移動終端經(jīng)常支持具有更好屬性(例如，更佳的語音質(zhì)量或更佳的數(shù)據(jù)率)的編解碼器類型，但由于只以信令通知了當前使用的編解碼器類型，因此，它們開始時通常不使用最優(yōu)編解碼器類型。另一方面，如果兩個無線電子系統(tǒng)總是報告各自移動終端支持的最優(yōu)編解碼器類型，則雖然TFO模式將可行，但卻達不成協(xié)議，通信將以串聯(lián)模式啟動。
雖然某些程序可確保在通信期間將通信連接切換為普通編解碼器類型，于是隨后可以啟用TFO，但建立過程受到延遲，且在初始串聯(lián)操作模式中的信號失真會引起不便。因此，可考慮報告具有更低屬性但更普遍的編解碼器類型，以便在很早時建立TFO。隨后交換報告每個終端支持的編解碼器類型列表的消息時，在連接期間，可將在用的編解碼器類型改變?yōu)楦玫木幗獯a器類型。然而，移動終端的用戶將在建立TFO模式時感受到編解碼器改變所致的(喀噠)噪聲，從而可能感到不快。
本發(fā)明的目的是改善對串行執(zhí)行的兩個或兩個以上碼變換操作的旁路。本發(fā)明的又一目的是實現(xiàn)高效率的協(xié)議版本處理。
發(fā)明概述根據(jù)第一方面，本發(fā)明提出了一種方法，以啟動繞過由與通信網(wǎng)絡本地端的第一通信終端安排在一起的第一變碼器和與所述通信網(wǎng)絡遠端第二通信終端安排在一起的第二變碼器串行執(zhí)行的一對碼變換操作。所述方法包括從所述遠端接收有關在所述遠端當前使用的編碼格式和有關所述遠端的編碼能力的信息，并向所述遠端發(fā)送有關所述本地端當前使用的編碼格式和所述本地端的編碼能力的信息，以便在啟動繞過所述碼變換操作前允許在一端或兩端改變當前使用的所述編碼格式。
因此，在繞過所述碼變換操作前，可基于對本地端和遠端編碼信息如當前使用的編碼格式和編碼能力的評估，執(zhí)行所述編碼格式的改變。這允許使用從系統(tǒng)操作者和用戶的觀點來看有利的編碼格式，進入一種繞過碼變換操作的操作模式。所述編碼信息可包括在請求繞過碼變換操作的初始消息中。
即使兩端當前使用兼容的編碼格式，也可以執(zhí)行有關編碼格式改變的決定。因此，在編碼格式兼容的情況下，可不自動繞過碼變換操作，但可判斷當前的編碼格式(盡管兼容)是否確實構(gòu)成了最優(yōu)的可用配置。
有關遠端的編碼能力的信息可用于確定本地端和遠端均支持的替代編碼格式。隨后，可基于所述替代編碼格式，例如，通過切換到此替代編碼格式，改變編碼格式的改變。
有關本地端或遠端的編碼能力的信息可包括本地端或遠端變碼器支持的繞過協(xié)議版本，如TFO協(xié)議版本。例如，這允許在很早時檢測可能的協(xié)議沖突，并在繞過碼變換操作前判斷是否可以解決沖突以及決定如何解決沖突。作為繞過協(xié)議版本的補充或作為其替代，有關本地端或遠端的編碼能力的信息可包括本地端或遠端通信終端或變碼器支持的編碼格式列表。例如，編碼格式列表可為通信網(wǎng)絡的特定端上當前使用的編碼格式指定優(yōu)選的編碼格式或其替代編碼格式。
如上所述，包括當前使用的編碼格式和編碼能力的本地端和遠端編碼信息可形成有關當前使用的編碼格式可能改變的決定基礎。在兩端均使用兼容的編碼格式的基礎上，可實現(xiàn)以最優(yōu)編碼配置為目的的編碼格式的改變。例如，如果一端或兩端當前均在使用窄帶編碼格式，但兩端均支持寬帶格式，則在進入繞過所述碼變換操作的操作狀態(tài)前，可決定讓一端或兩端切換到通常更好的寬帶編碼格式。
如果一端改變其編碼格式，則它可通知其對端。這種通知可在進入繞過碼變換操作的操作模式前執(zhí)行。
用于啟動繞過碼變換操作的繞過協(xié)議可包括不同的狀態(tài)。例如，繞過協(xié)議可包括一種在明確存在兼容的編碼格式時立即進入的聯(lián)絡狀態(tài)且可先于繞過碼變換操作。繞過協(xié)議還可包括繞過碼變換操作的操作狀態(tài)。
基于在兩端之一上可用的本地端和遠端編碼信息，可決定在一端和/或兩端上改變編碼格式。此決定可在切換到聯(lián)絡狀態(tài)前或在聯(lián)絡狀態(tài)中執(zhí)行。從聯(lián)絡狀態(tài)到操作狀態(tài)的切換可在一端或兩端均發(fā)信令表示當前使用的編碼格式將改變或已改變后執(zhí)行。在協(xié)議版本不兼容的情況下，可決定在進入聯(lián)絡狀態(tài)前或在聯(lián)絡狀態(tài)中，即呼叫的較早階段中止繞過協(xié)議，并保持串聯(lián)操作。
視特定的通信情況而定，有關編碼格式的信息可涉及不同的方面。例如，它可包括在特定端用于將語音信號編碼成編碼數(shù)據(jù)表示的編解碼器類型。然而，本發(fā)明不限于語音信號的碼變換，而是可應用于處理編碼信號的碼變換而不論其具體的內(nèi)容。
有關一端的編碼能力的信息可在另一端用于查找遠端支持的編碼格式列表子集。例如，支持的編碼格式列表可包括支持的編解碼器列表(SCL)。遠端支持的該子集或編碼格式列表隨后可與本地端支持的編碼格式進行比較?；诖吮容^，可實現(xiàn)編碼格式改變以便使用共同的最優(yōu)編碼格式，啟動繞過碼變換操作。
本地端和遠端編碼信息包括有關當前使用的編碼格式和有關編碼能力的信息，可在本地端與遠端之間以不同的方式發(fā)送。例如，編碼信息可包括在專用消息中。又如，編碼信息可包括在請求啟動繞過協(xié)議的消息或確認此類請求的消息中。
如果編碼信息包括在用于其它信令目的的消息中，則有關編碼能力的信息可以一個或多個單獨信息塊的形式附加到消息中。例如，第一個附加信息塊可包括繞過協(xié)議的版本和一個指示器，該指示器指示所述第一附加信息塊后面是否有可包括相應端支持的一個或多個編碼格式的列表的一個或多個其它附加信息塊。
如前所述，上述方法可在兩個通信終端之間建立TFO的環(huán)境中執(zhí)行。本發(fā)明還可在涉及一系列的兩個或兩個以上碼變換操作的類似情況中實施。
如果至少一個通信終端使用至少一種編解碼器類型將語音信號編碼成編碼表示，則可在兩個變碼器之間發(fā)送消息以確定所述通信終端是否具有共同的一種編解碼器類型。如果有，則可在兩個通信終端之間建立數(shù)據(jù)連接而無需將碼變換功能插入所述兩個通信終端之間的信號路徑中。在變碼器之間交換的消息可包括第一消息，它包含有關特定通信終端當前使用的編碼格式信息和所述特定通信終端或變碼器編碼能力的其它信息。在交換第一消息后，可在變碼器之間交換第二消息以響應所述第一消息。如果雙方報告的編解碼器類型匹配，或者不管是否存在此類匹配，均可交換第二消息。
根據(jù)又一個方面，本發(fā)明涉及為第一通信終端與第二通信終端之間的語音通信啟動通信網(wǎng)絡中的TFO的方法，其中至少一個所述終端使用至少一種編解碼器類型將語音信號編碼成編碼數(shù)據(jù)表示，以及其中所述通信網(wǎng)絡包括第一變碼器和第二變碼器。消息從第一變碼器發(fā)送到第二變碼器，且反之亦然，以確定兩個通信終端是否具有至少一種共同的編解碼器類型，并且如果有，則在所述第一通信終端與所述第二通信終端之間建立數(shù)據(jù)連接而無需將碼變換功能插入所述第一通信終端與所述第二通信終端之間的信號路徑中。所述方法包括在所述變碼器之間交換消息的步驟，所述消息包含有關所述通信終端當前使用的編碼器類型的信息和有關所述相應通信終端的編碼能力的其它信息；以及在所述變碼器之間交換對所述第一消息響應的又一消息的另一步驟，例如，此步驟在雙方報告的編解碼器類型匹配或者不管是否存在此類匹配的條件下執(zhí)行。
有關編碼能力的信息可包括TFO版本號，其由接收變碼器用于查找所述特定TFO版本中必需支持的有效編解碼器集的子集。變碼器可將此子集與相關聯(lián)通信終端支持的編解碼器類型進行比較，并可選擇最優(yōu)的編解碼器類型以進入TFO。
本發(fā)明可實現(xiàn)為軟件、硬件解決方案，或者實現(xiàn)為軟硬件解決方案。因此，本發(fā)明還涉及含程序代碼部分的計算機程序產(chǎn)品，在所述計算機程序產(chǎn)品在通信網(wǎng)絡的一個或多個計算機單元上運行時所述程序代碼部分用于執(zhí)行本發(fā)明各個步驟。一個或多個計算機單元可以是變碼器的一部分或與變碼器共處一個位置。計算機程序產(chǎn)品可存儲在計算機可讀記錄介質(zhì)上。
關于硬件解決方案，本發(fā)明涉及一種裝置，用于在啟動繞過由與通信網(wǎng)絡本地端的第一通信終端安排在一起的第一變碼器和與所述通信網(wǎng)絡遠端第二通信終端安排在一起的第二變碼器串行執(zhí)行的一對碼變換操作的環(huán)境中處理信號。所述裝置包括一個部件，用于接收有關所述遠端當前使用的編碼格式和有關所述遠端的編碼能力信息，并且還包括一個部件，用于發(fā)送有關所述本地端當前使用的編碼格式和所述本地端的編碼能力的信息，以便在啟動所述繞過所述碼變換操作前允許在一端或兩端改變當前使用的所述編碼格式。另外，所述裝置可包括一個部件，用于生成有關本地端當前使用的編碼格式和有關本地端的編碼能力的信息。
所述裝置可包括在變碼器中，或在通信網(wǎng)絡的任何其它單元中。如果所述裝置包括在變碼器中，則所述變碼器還可包括一個部件，用于評估本地端和遠端編碼信息并控制所述編碼格式的改變。因此，所述繞過協(xié)議可完全或部分由所述變碼器處理。
本發(fā)明還涉及包括上述變碼器和用于評估本地端和遠端編碼信息及控制所述編碼格式改變的單獨控制器的通信系統(tǒng)。例如，控制器可以是基站收發(fā)信臺(BTS)或基站控制器(BSC)的一部分。
附圖簡述通過參考如下結(jié)合附圖所作的詳細說明，可以更好地理解本發(fā)明的方法和裝置，附圖中

圖1是處理TFO的功能實體的示意圖；圖2顯示了GSM網(wǎng)絡與3G網(wǎng)絡之間的示范TFO配置；圖3是最短的可能TFO_REQ消息示意圖；圖4是最短的可能TFO_REQ_L消息示意圖；圖5是包括詳細編碼信息的TFO_REQ消息示意圖；圖6a是顯示TFO版本擴展塊內(nèi)容的表格；圖6b是顯示編解碼器屬性首部擴展塊內(nèi)容的表格；圖7是帶有最重要變遷的TFO協(xié)議狀態(tài)機的示意圖；圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的即時編解碼器類型優(yōu)化過程的示范流程圖；圖9是流程圖，說明經(jīng)過圖8所示即時編解碼器類型優(yōu)化后的TFO建立；以及圖10是說明示范性TFO版本處理機制的表格。
優(yōu)選實施例說明在以下說明中，為了說明而非限制的目的，給出了特定的細節(jié)，如特殊的實施例、信號格式等，以便提供對本發(fā)明的全面理解。本領域的技術人員將明白，本發(fā)明可在脫離這些特定細節(jié)的其它實施例中實現(xiàn)。具體地說，雖然本文中對如下實施例的描述是結(jié)合GSM網(wǎng)絡與3G網(wǎng)絡之間的示范TFO配置來進行的，但本發(fā)明并不限于這種實現(xiàn)。它可以在允許繞過串行執(zhí)行的兩個或兩個以上碼變換操作的任何碼變換環(huán)境中使用。再者，本領域的技術人員將理解本文下面所述功能可使用單獨的硬件電路，使用結(jié)合編程微處理器或通用計算機發(fā)揮作用的軟件，使用專用集成電路(ASIC)和/或使用一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)來實現(xiàn)。
下面，將結(jié)合以上提及的技術規(guī)范3G TS 28.062 V.5.0.0來描述本發(fā)明。此規(guī)范關于TFO的技術內(nèi)容這里通過引用結(jié)合于本文中。
圖1提供了建立TFO時涉及的通信系統(tǒng)的功能實體的示意圖。所示通信系統(tǒng)以簡化形式顯示，用于說明兩個無線用戶單元終端A和終端B之間的呼叫路由機制。圖1所示用戶單元可以是移動終端或固定終端。在圖1所示示例中，終端A和B正在交換語音信號。每個終端A和B分別經(jīng)各自的接入網(wǎng)A和B連接到變碼器A和B。兩個變碼器A和B經(jīng)包括附加的路徑中設備(in path equipment-IPE)的數(shù)字網(wǎng)絡通信。
兩個終端A和B中的每個終端及兩個變碼器A和B的每個變碼器均包括解碼器和編碼器。在圖1所示配置中，各單獨語音編碼器/解碼器對(語音編解碼器)處在串聯(lián)操作中。然而，變碼器A和B分別配有允許進入TFO模式的控制邏輯(TFO_Protocol)。在這種操作模式中，各變碼器A和B仍存在于終端A與B之間的信號路徑中，但其各自的碼變換功能被繞過。從圖1可以清楚，TFO協(xié)議完全在變碼器A和B中處理與終止。
在激活TFO前，變碼器A和B交換以64千比特/秒的速率經(jīng)數(shù)字網(wǎng)絡發(fā)送的常規(guī)PCM語音樣本。一旦激活了TFO，變碼器A和B便交換承載壓縮語音和帶內(nèi)信令的TFO幀。
原理上，無論存在何種特定呼叫配置，即無論涉及哪種接入網(wǎng)類型，圖1所示通信情況均適用。下面，將參照圖2，更詳細地以示范形式描述GSM網(wǎng)絡與3G網(wǎng)絡之間的TFO配置。然而，可以將基本原理應用于涉及相同或兩個不同GSM網(wǎng)絡的TFO配置或涉及相同或兩個不同3G網(wǎng)絡的TFO配置。
圖2所示的通信情況包括在GSM端的移動臺(MS)、基站收發(fā)信臺(BTS)、基站控制器(BSC)、碼變換和速率適配單元(TRAU)及移動交換中心(MSC)。在3G端，設有用戶設備(UE)、節(jié)點B、無線電網(wǎng)絡控制(RNC)及帶有變碼器(TC)的媒體網(wǎng)關(MGW)與MSC服務器。GSM網(wǎng)絡與3G網(wǎng)絡通過包括IPE的數(shù)字網(wǎng)絡通信。
每個TRAU和TC均包括一個接口，用于接入有關各自遠端當前使用的編碼格式(編解碼器類型)和有關各自遠端的編碼能力(TFO協(xié)議版本和/或選定的替代支持編解碼器類型的列表)的信息，以及用于生成和發(fā)送有關各自本地端當前使用的編碼格式和有關各自本地端的編碼能力的信息。在每個TRAU和TC的內(nèi)部處理器上運行的軟件例程允許評估本地端和遠端編碼信息，并控制本地使用的編碼格式。
如前所述，TFO協(xié)議在GSM端完全由TRAU處理，在3G端完全由TC處理。下面，假定GSM布置在本地端，3G網(wǎng)絡布置在遠端。
本地TRAU一接收并發(fā)送PCM語音樣本，它就發(fā)起TFO協(xié)商并使IPE預同步。IPE隨后會讓TFO消息透明地通過。遠端TC可同時啟動相同的程序。
在TFO協(xié)商開始時，本地TRAU發(fā)送所謂的TFO_REQ的消息，表示其系統(tǒng)標識(GSM)和MS與TRAU之間當前使用的語音編解碼器類型。如果遠端TC支持TFO，則它將通過所謂的TFO_ACK消息應答。遠端TC可發(fā)送TFO_REQ消息到本地TRAU，同時從本地TRAU接收TFO_ACK消息。如果遠端TC不使用TFO_ACK消息應答，例如，由于遠端TC不支持TFO，或者由于TFO在該處被禁用，則本地TRAU在發(fā)送若干TFO_REQ消息后中止TFO協(xié)議，并返回其正常模式。然而，它繼續(xù)監(jiān)視在從遠端TC接收的PCM樣本中是否存在插入的任何TFO消息。
從上述內(nèi)容明白，TFO_REQ消息將消息源標識為具有TFO能力的裝置。發(fā)送方可以看到，TFO_REQ包含以下參數(shù)-發(fā)送方的系統(tǒng)標識；-發(fā)送方的特定本地簽名；-發(fā)送側(cè)本地使用的編解碼器類型；-發(fā)送側(cè)本地使用的編解碼器類型的可能的其它屬性；-發(fā)送側(cè)支持的可能的其它TFO協(xié)議版本；-可能的其它替代編解碼器類型(例如，如TS 28.062 V.5.0.0中定義的Codec_List簡易格式)；-可能的其它將來的TFO擴展。
TFO_ACK消息是TFO_REQ消息的響應，它包含與對端的TFO_REQ相對應的參數(shù)。唯一例外是本地簽名，在TFO_ACK消息中，本地簽名被替換為從接收的TFO_REQ消息中復制的反射簽名(reflected signature)。
如果在TFO協(xié)商期間根據(jù)TFO_REQ和TFO_ACK消息確定在本地端和遠端之間存在編解碼器不匹配，以及為了不定時更新信息，可交換TFO_REQ_L和TFO_ACK_L消息。
TFO_REQ_L消息包含以下參數(shù)-發(fā)送方的系統(tǒng)標識；-發(fā)送方的特定本地簽名；-發(fā)送側(cè)本地使用的編解碼器類型；-替代編解碼器類型的本地編解碼器列表；-已用和替代編解碼器類型的可能的其它屬性；-可能的其它TFO協(xié)議版本；-可能的其它將來的TFO擴展。
TFO_ACK_L消息是TFO_REQ_L消息的響應。TFO_ACK_L消息包含與對端的TFO_REQ_L消息相對應的參數(shù)，例外是本地簽名，它被從接收的TFO_REQ_L消息中復制的反射簽名所替代。
圖3和圖4顯示了可能的最短TFO_REQ消息和可能的最短TFO_REQ_L消息的配置。最短TFO_REQ消息傳輸時間為140毫秒，而最短TFO_REQ_L消息傳輸時間為180毫秒。
圖3和圖4所示TFO消息的結(jié)構(gòu)符合通用帶內(nèi)信令(IS)消息原理。更具體地說，圖3和圖4所示的消息包括由20比特長序列構(gòu)成的首部塊，該首部塊后面是將TFO消息標識為TFO請求的10比特命令塊。在每種情況下，第三個信息塊是長度為20比特并指定發(fā)起請求的網(wǎng)絡類型(3G、GSM...)的系統(tǒng)標識塊。
圖3所示的TFO_REQ消息的第四個信息塊包括發(fā)送方的本地簽名(SIG)、本地使用的編解碼器類型和指示后面不再有信息塊的指示器S(S＝短)。圖4所示的可能的最短TFO_REQ_L的第四個信息塊類似于TFO_REQ消息的第四個信息塊，但包括指示器L(長)，指示器L指向第五信息塊中包括的編解碼器列表。
為啟用允許基于兩端的最優(yōu)編解碼器配置，建立TFO(即，繞過由圖2中的本地TRAU和遠端TC執(zhí)行的碼變換操作)的TFO協(xié)商，可將包括編碼信息的一個或多個附加塊附加到圖3所示的可能的最短TFO_REQ消息中。圖5顯示了這種擴展的TFO_REQ消息。
圖5的擴展TFO_REQ消息包括稱為TFO版本擴展塊的第五信息塊，它包含有關相應變碼器的編碼能力的信息和額外的選擇器。有關編碼能力的信息涉及相應變碼器支持的TFO協(xié)議版本和子版本(Ver.Sver)。選擇器(Sel)指示后面是否有附加的擴展塊以及存在哪些擴展塊。圖5所示的示范TFO_REQ消息包括一個附加的擴展塊(第六信息塊)。
應注意的是，類似于圖5所示TFO_REQ消息的第五和第六信息塊的信息塊可附加到TFO_ACK消息中。此外，類似于圖5TFO_REQ消息的第五信息塊(TFO版本擴展塊)的信息塊可附加到TFO_REQ_L或TFO_ACK_L消息中。下面，將更詳細地以示范形式描述圖5所示TFO_REQ消息的附加信息塊。
TFO版本擴展塊(圖5中的第五信息塊)包含相應變碼器支持的TFO版本(4比特)和TFO子版本(4比特)。所支持的TFO版本和TFO子版本表示可用于特定變碼器的不同編解碼器類型，即表示該特定變碼器的編碼能力。
TFO版本擴展塊還包括用于指示TFO版本擴展塊后附加擴展塊數(shù)量和內(nèi)容(如果有的話)的選擇器。選擇器代碼“00000”表示后面無其它擴展塊。如果選擇器代碼設為“00001”，則表示某個變碼器支持替代編解碼器類型，這些類型在TFO版本擴展塊后的一個或多個其它擴展塊中指定。選擇器最好在TFO協(xié)議早期，即TFO建立前只在TFO_REQ或TFO_ACK消息中用于(即，不在TFO_REQ_L或TFO_ACK_L消息中使用)提供有關替代編解碼器類型的信息。
對于在TFO協(xié)商期內(nèi)提供的每個替代編解碼器類型，一個編解碼器屬性首部擴展塊可包括在TFO_REQ消息中。如果指定的編解碼器類型需要額外的屬性，則所需數(shù)量的編解碼器屬性擴展塊跟在編解碼器屬性首部擴展塊后。在TFO版本擴展擴展塊后的一個或多個擴展塊因此以一個或多個(可替代的)所支持的編解碼器類型的列表的形式包括有關某個網(wǎng)絡側(cè)編碼能力的信息。替代編解碼器類型列表在特定擴展塊末的兩個EX比特指示后面無其它擴展塊(“00”)并且隨后是下一個TFO消息首部時結(jié)束。
圖6a的表中顯示了TFO版本擴展塊的示范內(nèi)容，并且可以從圖6b的表中收集編解碼器屬性首部擴展塊的示范內(nèi)容，該首部擴展塊識別編解碼器類型和隨后的附加擴展塊數(shù)量。如果某個編解碼器類型需要額外的屬性，則此編解碼器類型的編解碼器屬性擴展塊之后可接編解碼器屬性首部擴展塊。
TFO版本擴展塊和選擇器指示的任何附加擴展塊可以是TFO_REQ、TFO_REQ_L、TFO_ACK或TFO_ACK_L消息的最后擴展塊。這有利于提供與舊協(xié)議版本的兼容性，舊協(xié)議版本應能夠跳過這些擴展塊而又不會受到負面影響。因此，可在不同協(xié)議版本之間實現(xiàn)高度的兼容性。通常，只有在基于特定版本的更高協(xié)議版本基礎上生成的消息會(且實際上應)包括TFO版本擴展塊。如果在TFO_REQ或類似消息中檢測不到TFO版本擴展塊，則接收端可采用低于特定版本的協(xié)議版本。
下面將參照圖7到圖9，描述在圖2所示網(wǎng)絡配置條件下建立TFO模式期間的一種示范性即時編解碼器類型優(yōu)化方案。術語“即時優(yōu)化(immediate optimization)”與如下事實有關不僅在編解碼器類型不兼容(編解碼不匹配)的情況下，而且在兩端當前使用兼容的編碼格式時，均將決定是否改變當前使用的編解碼器類型。因此，即時決定可在呼叫建立的很早期有利地加以執(zhí)行，而無需事先考慮當前使用的編解碼器類型實際上是否兼容的問題。
圖7顯示了一個狀態(tài)機示意圖，該狀態(tài)機由描述TFO協(xié)議過程的17個狀態(tài)組成。5個主要狀態(tài)是初始化、建立、聯(lián)絡、準備和操作?，F(xiàn)在將參考圖8和圖9所示的示范協(xié)議流程更詳細地描述這些狀態(tài)。
此處假定兩端均以窄帶AMR(AMR-NB)開始，但指示還支持寬帶AMR(AMR-WB)。通常，這種情形將導致基于AMR-NB的即時TFO建立。然而，在目前的即時編解碼器類型優(yōu)化方案中，由于兩端可使用更好的編解碼器類型和配置，因此，不執(zhí)行AMR-NB中的即時TFO建立。
TFO協(xié)議的初始狀態(tài)為Not_Active狀態(tài)(參見圖7和圖8)。在此狀態(tài)中，TFO協(xié)議未激活，并且TRAU/TC以常規(guī)方式操作。在新的語音呼叫建立和/或TFO啟用時，脫離Not_Active狀態(tài)，并切換到喚醒狀態(tài)。在喚醒狀態(tài)，TFO協(xié)議會等待直至收到PCM語音樣本。隨后，切換到First_Try狀態(tài)，并在一定時期內(nèi)，本地TRAU與遠端TC之間交換類似于圖5所示消息的TFO_REQ消息。
從圖8中可以明白，每個TFO_REQ消息包括發(fā)送端當前操作AMR-NB編解碼器(AMR、NB-ACS)的指示。ACS表示有效編解碼器集，在AMR情況下ACS還指定此編碼格式。每個TFO_REQ消息額外包括有關發(fā)送端的編碼能力的編碼信息(Ver、AMR-WB)。此編碼信息包括所支持的TFO協(xié)議的版本Ver及可替代的所支持編碼格式的指示(此處為AMR-WB)。
在交換TFO_REQ消息后，TRAU和TC可在本地利用獲得的有關相應遠端的編碼能力的信息，以查找相應遠端支持的ACS子集。將此子集與相應本地端上支持的編解碼器類型進行比較，以便可以選擇用于啟動TFO的最優(yōu)共同編解碼器類型。
TRAU和TC一從對端收到并評估了TFO_REQ消息，則由于在現(xiàn)有情況下，編解碼器匹配且ACS兼容而可進入聯(lián)絡狀態(tài)。如果編解碼器不匹配和/或ACS不兼容，則進入不匹配狀態(tài)(如果支持)。在編解碼器不匹配決定例程期間，TRAU和TC隨后通過發(fā)送TFO_REQ_L消息或所謂的Con_Req幀而交換其全部編解碼器能力(支持的編解碼器列表，帶有這些編解碼器的全部參數(shù))。這些消息分別通過TFO_ACK_L消息或所謂的Con_Ack幀確認。
在聯(lián)絡狀態(tài)中，需要發(fā)送TFO_ACK消息以檢查到對端的鏈路的透明性。在交換TFO_REQ和/或TFO_ACK消息后，如果本地端和遠端的編解碼器類型已改變，顯然優(yōu)選TFO配置(AMR-WB)是可行的。這種情況下，TFO協(xié)議保持在聯(lián)絡狀態(tài)下，并執(zhí)行即時編解碼器類型優(yōu)化，即，啟動本地端和遠端當前使用的編碼格式改變。
通常，即時編解碼器類型優(yōu)化例程在每次兩端均指示特定TFO版本(例如，兩端均指示大于或等于5.3的TFO版本，參見圖10)時啟動，同時，有關替代編解碼器類型的可用信息指示本地和/或遠端編解碼器類型的改變促成了更高優(yōu)先級的TFO配置。一旦有關替代編解碼器類型的新信息可用，就重新評估上述即時編解碼器類型優(yōu)化的條件。3GPP TS 28.062 V.5.0.0中描述了編解碼器類型優(yōu)化的可能的TFO決定方案，該規(guī)范通過引用結(jié)合于本文中。雖然此決定方案涉及TFO協(xié)議后期的編解碼器類型優(yōu)化，但它也可以應用到即時編解碼器類型優(yōu)化的機制中。
在目前情況下，TFO決定機制將指示在圖8所示的情形中最好在兩端將編解碼器類型改為AMR-WB，即，將產(chǎn)生最優(yōu)的TFO配置。本地TRAU和遠端TC報告最優(yōu)的AMR-WB配置以在相應空中接口上開始改變AMR-WB。各端一切換到AMR-WB，就用適當?shù)腡FO_ACK消息通知對端，報告當前使用的編碼格式(MR-WB)和(再次報告)相應的TFO協(xié)議版本。
一收到指示對端編碼格式已改變?yōu)锳MR-WB的TFO_ACK，TRAU和TC便知道已實現(xiàn)最優(yōu)TFO配置，并且即時編解碼器類型優(yōu)化已完成。由于選擇了AMR-WB編解碼器類型，因此，TRAU和TC沿下行鏈路發(fā)送速率控制命令到其BTS/RNC，以便引導上行鏈路編解碼器模式到TFO建立模式以實現(xiàn)安全的TFO設置。另外，向?qū)Χ税l(fā)送又一TFO_ACK消息，并且TFO協(xié)議切換到圖7和8所示的Wait_RC狀態(tài)。此Wait_RC狀態(tài)僅在本地使用的編解碼器類型為AMR或AMR-WB編解碼器時才存在。對于其它所有編解碼器類型，不會進入此狀態(tài)，并且所用變遷直接轉(zhuǎn)到連接狀態(tài)，從而跳過Wait_RC狀態(tài)(參見圖7)。
在Wait_RC狀態(tài)中，TFO協(xié)議等待從BTS/RNC傳來已接收并執(zhí)行速率控制命令的確認。隨后，TC發(fā)送所謂的TFO_TRANS消息以繞過IPE，啟動發(fā)送TFO幀，并且TFO協(xié)議變遷到連接狀態(tài)。
在連接狀態(tài)，只要收到正確的TFO消息便發(fā)送TFO幀和可能嵌入的TFO消息。最先收到的TFO幀使連接狀態(tài)變遷到操作狀態(tài)。
TFO幀在TFO協(xié)議的主狀態(tài)即操作狀態(tài)中發(fā)送和接收。因此，TFO連接是充分運行(fully operating)的。從圖9可以明白，在建立了TFO時，可在操作狀態(tài)進一步發(fā)送編解碼器類型優(yōu)化命令Con_Req和Con_Ack。
如上所述，即時編解碼器類型優(yōu)化的目的是當TFO協(xié)議在聯(lián)絡狀態(tài)，即在TFO協(xié)議的較早階段時，切換本地端和/或遠端的編解碼器類型(如果這可產(chǎn)生優(yōu)選TFO配置)。決定是否應執(zhí)行即時編解碼器類型優(yōu)化的所需信息包括在TFO_REQ和TFO_ACK消息中，消息包括了TFO版本擴展塊和(可選或必需的)指定選定的替代支持編碼格式的附加擴展塊。如果通過改變本地端和/或遠端編解碼器類型可實現(xiàn)優(yōu)選TFO配置，則一執(zhí)行即時編解碼器類型優(yōu)化，兩端就保持在聯(lián)絡狀態(tài)，即，直至本地端和/或遠端已經(jīng)改變了編解碼器類型。在切換后，TFO協(xié)議繼續(xù)象平常一樣運行。
即時編解碼器優(yōu)化使用TFO協(xié)議版本形式的有關編碼能力的信息，實現(xiàn)有效的TFO版本處理。最好是即時編解碼器類型優(yōu)化只在TFO協(xié)議版本5或更高版本中變?yōu)橛行?。如果本地端或遠端使用較低的TFO協(xié)議版本，則不使用即時編解碼器類型優(yōu)化。因此，協(xié)議與不包括即時編解碼器類型優(yōu)化的較舊版本兼容。雖然如此，但仍可使用以上針對不匹配或操作狀態(tài)定義的普通編解碼器類型優(yōu)化例程實現(xiàn)到不同編解碼器類型的切換。
TFO協(xié)議版本的交換具有其它優(yōu)點。例如，特定特征和/或編碼格式的使用可與TFO協(xié)議的特定版本相關聯(lián)。因此，在接收帶有特定版本號的TFO_REQ/TFO_ACK消息時，接收端知道可使用哪些特征和/或編碼格式。
在現(xiàn)有情況中，定義的TFO協(xié)議版本號最小為0.0。它表示5.3前的所有TFO協(xié)議版本?？杀Ａ?.0與5.3之間的所有數(shù)字以供將來使用。如果本地端和遠端版本號不同，則更小的版本號將具有優(yōu)先權，且適用于兩端。圖10所示的表格給出了一種示范TFO版本處理機制的綜述。
例如，協(xié)議版本號的知識可用于決定用于傳送所謂“TFO配置參數(shù)”的編碼格式。在成功TFO協(xié)商后，當協(xié)議處于操作狀態(tài)時，由于兩端知道對端的TFO版本，并可以靈活地決定如何處理任何隨后的編碼格式改變，因此，可使用舊的或新的(所謂的“通用”)配置幀。圖10所示表格的右手列中顯示了處理配置幀的可能方案。
例如，可處理如下星座a)V4.x<->V4.x使用舊配置幀或TFO_REQ_L和TFO_ACK_L協(xié)議。
b)V4.x<->V5.x使用舊配置幀或TFO_REQ_L和TFO_ACK_L協(xié)議。
c)V5.x<->V5.x使用新配置幀或TFO_REQ_L和TFO_ACK_L協(xié)議。
此外，協(xié)議版本號的交換也允許圖8的TFO判定塊進行更復雜的決定。例如，可從如下事實得出“根本無TFO”的判定TFO版本號或其它配置參數(shù)揭示當前呼叫情況不利于TFO。在TFO協(xié)議版本4.x.y中，TFO配置參數(shù)以語音和非語音幀內(nèi)很具體且某種程度上分散的形式作為所謂的“舊配置幀”交換。因此，實現(xiàn)起來需要一定的努力。通過提早交換TFO協(xié)議版本號，現(xiàn)在版本5變碼器拒絕版本4變碼器的TFO嘗試是可行的，并因此可能節(jié)省成本。
從上述內(nèi)容可以明白，交換有關編碼能力的信息可就最優(yōu)編碼格式如AMR-WB促使更快地建立TFO。此外，用于以信號通知編碼能力的擴展塊確保TFO消息更適于作進一步擴展。上述TFO版本協(xié)商允許在TFO協(xié)議早期靈活地決定是否需要建立TFO。
雖然本發(fā)明方法和裝置的實施例已通過附圖顯示并在以上詳細說明中作了描述，但應理解，本發(fā)明并不限于公開的實施例，而是可以在不脫離所附權利要求書所提出和限定的本發(fā)明精神的情況下，進行各種重新布置、修改和替換。
權利要求
1.一種方法，用于啟動繞過由與通信網(wǎng)絡本地端的第一通信終端安排在一起的第一變碼器和與所述通信網(wǎng)絡遠端的第二通信終端安排在一起的第二變碼器串行執(zhí)行的一對碼變換操作，包括從所述遠端接收有關所述遠端當前使用的編碼格式和有關所述遠端的編碼能力的信息，以及向所述遠端發(fā)送有關所述本地端當前使用的編碼格式和所述本地端的編碼能力的信息，以便在啟動繞過所述碼變換操作前允許在一端或兩端改變當前使用的所述編碼格式。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括即使兩端當前使用兼容的編碼格式也就所述編碼格式的所述改變作出決定。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于有關所述遠端的所述編碼能力的所述信息用于確定所述本地端和所述遠端均支持的替代編碼格式。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于所述編碼格式的所述改變基于所述替代編碼格式來實現(xiàn)。
5.如權利要求1到4之一所述的方法，其特征在于有關所述編碼能力的所述信息包括所述相應變碼器支持的繞過協(xié)議版本。
6.如權利要求1到5之一所述的方法，其特征在于有關所述編碼能力的所述信息包括所述相應通信終端支持的編碼格式列表。
7.如權利要求1到6之一所述的方法，其特征在于在兩端使用兼容的編碼格式的基礎上，實現(xiàn)以建立優(yōu)化編碼配置為目的的所述編碼格式的所述改變。
8.如權利要求1到7之一所述的方法，其特征在于還包括改變當前使用的所述編碼格式并在進入繞過所述碼變換操作的操作狀態(tài)前通知其所述遠端。
9.如權利要求5到8之一所述的方法，其特征在于如果所述兩端使用不兼容的協(xié)議版本，則中止繞過協(xié)議，和/或如果協(xié)議版本兼容，則在所述繞過協(xié)議的聯(lián)絡狀態(tài)中改變所述編碼格式，所述聯(lián)絡狀態(tài)后面是繞過所述碼變換操作的操作狀態(tài)。
10.如權利要求1到9之一所述的方法，其特征在于有關所述編碼格式的所述信息包括用于將語音信號編碼成編碼數(shù)據(jù)表示的編解碼器類型。
11.如權利要求1到10之一所述的方法，其特征在于有關所述遠端的所述編碼能力的所述信息用于查找所述遠端支持的編碼格式子集，其中將該子集與所述本地端上支持的所述編碼格式進行比較，并選擇所述共同的最優(yōu)編碼格式以啟動繞過所述碼變換操作。
12.如權利要求1到11之一所述的方法，其特征在于有關當前使用的所述編碼格式和有關所述編碼能力的所述信息包括在請求啟動繞過協(xié)議的消息或確認此類請求的消息中。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于有關所述編碼能力的所述信息以一個或多個單獨信息塊的形式附加到所述消息中。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于第一個附加塊包括繞過協(xié)議的版本和指示所述第一附加塊后面是否有包括支持的編碼格式列表的第二附加塊的指示器。
15.如權利要求1到14之一所述的方法，其特征在于所述方法在所述兩個通信終端之間建立無串聯(lián)操作(TFO)的環(huán)境中執(zhí)行。
16.如權利要求1到15之一所述的方法，其特征在于至少一個所述通信終端使用編解碼器類型形式的至少一種編碼格式，以將語音信號編碼成編碼數(shù)據(jù)表示，并且其中在所述兩個變碼器之間發(fā)送消息以確定所述通信終端是否具有至少一種共同的編解碼器類型，并且如果有，則在所述通信終端之間建立數(shù)據(jù)連接而無需將碼變換功能插入所述兩個通信終端之間的信號路徑中。
17.如權利要求15或16所述的方法，其特征在于在所述變碼器之間交換第一消息，所述第一消息包含有關所述相應通信終端當前使用的所述編碼格式的所述信息和所述相應通信終端或變碼器的所述編碼能力的其它信息。
18.如權利要求15到17之一所述的方法，其特征在于如果雙方報告的編解碼器類型匹配，或者不管是否存在此類匹配，則在所述變碼器之間交換作為所述第一消息響應的第二消息。
19.一種方法，用于為第一通信終端與第二通信終端之間的語音通信啟動通信網(wǎng)絡中的無串聯(lián)操作(TFO)，其中至少一個所述終端使用至少一種編解碼器類型將語音信號編碼成編碼數(shù)據(jù)表示，以及所述通信網(wǎng)絡包括第一變碼器和第二變碼器；以及從所述第一變碼器向所述第二變碼器發(fā)送消息，且反之亦然，以確定兩個通信終端是否具有至少一種共同的編解碼器類型，并且如果有，則在所述第一通信終端與所述第二通信終端之間建立數(shù)據(jù)連接而無需將碼變換功能插入所述第一與所述第二通信終端之間的信號路徑中，它包括以下步驟-在所述變碼器之間交換第一消息，所述第一消息包含有關所述通信終端當前使用的編碼器類型的信息和有關所述相應通信終端編碼能力的其它信息；以及-如果雙方報告的編解碼器類型匹配或者不管是否存在此類匹配，則在所述變碼器之間交換作為對所述第一消息響應的第二消息。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于有關編碼能力的所述信息包括TFO版本號，所述TFO版本號由所述接收變碼器用于查找所述特定TFO版本中必需支持的至少一個有效編解碼器集的子集，其中所述變碼器將該子集與所述相關聯(lián)通信終端支持的編解碼器類型進行比較，然后選擇最優(yōu)的共同編解碼器類型進入TFO。
21.一種包括程序代碼部分的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼部分用于在所述計算機程序產(chǎn)品在所述通信網(wǎng)絡的一個或多個計算單元上運行時執(zhí)行如權利要求1到20之一所述的步驟。
22.如權利要求21所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于所述計算機程序產(chǎn)品存儲在計算機可讀記錄介質(zhì)上。
23.一種裝置，用于在啟動繞過由與通信網(wǎng)絡本地端的第一通信終端安排在一起的第一變碼器和與所述通信網(wǎng)絡遠端的第二通信終端安排在一起的第二變碼器串行執(zhí)行的一對碼變換操作的環(huán)境中處理信號，它包括一個部件，用于接收有關所述遠端當前使用的編碼格式和有關所述遠端的編碼能力的信息，并且還包括一個部件，用于發(fā)送有關所述本地端當前使用的編碼格式和所述本地端的編碼能力的信息，以便在啟動所述繞過所述碼變換操作前允許在一端或兩端改變當前使用的所述編碼格式。
24.一種包括如權利要求23所述裝置的變碼器。
25.如權利要求24所述的變碼器，其特征在于還包括一個部件，用于評估本地端和遠端編碼信息并控制所述編碼格式的所述改變。
26.一種通信系統(tǒng)，它包括如權利要求24所述的變碼器和用于評估本地端和遠端編碼信息及控制所述編碼格式的所述改變的控制器。
27.如權利要求26所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述控制器包括在BTS或BSC中。
全文摘要
一種方法和裝置，用于啟動繞過由與通信網(wǎng)絡本地端的第一通信終端安排在一起的第一變碼器和與所述通信網(wǎng)絡遠端的第二通信終端安排在一起的第二變碼器串行執(zhí)行的一對碼變換操作。所述方法包括從所述遠端接收有關所述遠端當前使用的編碼格式和有關所述遠端的編碼能力的信息，并向所述遠端發(fā)送有關所述本地端當前使用的編碼格式和所述本地端的編碼能力的信息，以便在啟動所述繞過所述碼變換操作前允許在一端或兩端改變當前使用的所述編碼格式。
文檔編號H04W88/18GK1663306SQ03814328
公開日2005年8月31日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權日2002年4月24日
發(fā)明者N·費爾伯, K·赫爾維希 申請人:艾利森電話股份有限公司