專利名稱：基于do系統(tǒng)提供語音接入的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信技術領域，尤其涉及一種基于CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置及方法。
背景技術：
CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)簡稱DO系統(tǒng)，該系統(tǒng)為針對CDMA2000系統(tǒng)的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)。CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)的最高速度能夠超過2Mbps，吞吐量超過700kbps，能夠與有線DSL(數(shù)字用戶線)服務相媲美；而且，該系統(tǒng)還可以支持對速度要求更加嚴格的應用，如影像傳輸、大型文件下載等。因此，該系統(tǒng)可以滿足希望獲得更加快速或者更大容量的數(shù)據(jù)處理服務的用戶。CDMA2000 1×EV-DO還可以以每兆字節(jié)最低的成本傳輸數(shù)據(jù)，從而促進了無線互聯(lián)網(wǎng)絡的普及。CDMA2000 1×EV-DO將提供全天候的網(wǎng)絡連接，從而使無線網(wǎng)絡訪問更加容易、快速和實用。
現(xiàn)有的CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構如圖1所示，AT(終端用戶)通過BTS/AP(基站/無線接入點)，以及BSC/PCF(基站控制器/端口及核心功能部分)接入PDSN(分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點)，開展各項業(yè)務，包括VOIP(基于IP的語音)業(yè)務等。
根據(jù)相關協(xié)議規(guī)定，一個AT只能有一個IP地址，即只能支持一個用戶發(fā)起語音呼叫。同時，由于CDMA 20001×EX-DO的空中接口采用時分方式，每個時隙(1.6667ms)只能為一個用戶服務。而且，VOIP業(yè)務對時延要求比較嚴格，目前業(yè)界大多采用20ms每幀或者30ms每幀的標準進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，因此，要求系統(tǒng)在平均每幀時間內均能為每個用戶發(fā)送一幀的數(shù)據(jù)，否則就會造成較大的時延或抖動。按照30ms每幀計算，30ms內CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)的空中前向信道只有18個時隙，按照每個用戶每幀的平均發(fā)送時間為2個時隙，最大只能支持9個VOIP用戶；如果按照20ms幀計算，最大只可以支持六個用戶，這樣的用戶數(shù)量顯然無法滿足通信的需求。
為增加可以支持的用戶的數(shù)量，還也可以通過在終端增加緩存時間的方式增加用戶容量。但是，考慮到語音時延對用戶感覺的影響，通常用戶側的緩存不應大于60ms，60ms緩存情況下對應每36slots(時隙)發(fā)送一個用戶端額數(shù)據(jù)包，每個包包含兩個30ms語音幀或者三個20ms語音幀，理想情況下最大可以支持用戶數(shù)為18個，在實際應用中大約可以支持13-14個用戶。
由上述現(xiàn)有技術的狀況可以看出目前，在CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)中，可以支持的VOIP用戶數(shù)量較少。而且，由于目前的DO系統(tǒng)已經(jīng)有一定的時延，如果還采用60ms緩存，將會使得語音業(yè)務的端到端時延超過允許的時延指標要求，因而現(xiàn)有技術商用性較差。同時，每個用戶的終端成本為一個手機或固定臺的成本，成本比較高。

發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置及方法，使得DO系統(tǒng)可以支持更多的VOIP用戶，并可以保證各用戶可以獲得較佳的語音質量。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置，包括固定臺用于將經(jīng)過地址轉換的語音業(yè)務發(fā)送到DO系統(tǒng)，并將從DO系統(tǒng)接收的語音業(yè)務發(fā)送給網(wǎng)絡地址轉換模塊；網(wǎng)絡地址轉換模塊用于將用戶終端設備發(fā)送來的語音業(yè)務進行地址轉換后發(fā)送給固定臺，并將固定臺發(fā)來的語音業(yè)務進行地址轉換后發(fā)送給相應的用戶終端設備；至少兩個用戶終端設備分別為用于收發(fā)語音業(yè)務的終端語音設備。
所述的基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置還包括綜合接入設備連接于網(wǎng)絡地址轉換模塊與用戶終端設備間，用于實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的語音VOIP業(yè)務的呼叫處理。
所述的綜合接入設備和/或網(wǎng)絡地址轉換模塊可以內置于因定臺中，或者獨立于固定臺設置，且所述的網(wǎng)絡地址轉換模塊可以為具有網(wǎng)絡地址轉換-公網(wǎng)地址轉換NAT-PAT功能的路由器。
所述的固定臺為固定的無線本地終端設備。
所述的固定臺、網(wǎng)絡地址轉換模塊和綜合接入設備分別可以為物理設備或邏輯實體。
本發(fā)明還提供了一種基于上述裝置的語音接入的方法，包括A、為各個用戶終端設備分別分配相應的私網(wǎng)IP地址；B、各個用戶終端設備基于所述的私網(wǎng)IP地址，通過網(wǎng)絡地址轉換模塊接入DO系統(tǒng)，開展語音業(yè)務。
本發(fā)明所述的方法中，當用戶終端向網(wǎng)絡側發(fā)送語音業(yè)務時，所述的步驟B包括固定臺將各個用戶終端的待發(fā)送的語音業(yè)務進行地址轉換后，復用在一個數(shù)據(jù)包中發(fā)送到DO系統(tǒng)中。
本發(fā)明所述的方法中，當網(wǎng)絡側向用戶終端發(fā)送語音業(yè)務時，所述的步驟B包括固定臺根據(jù)網(wǎng)絡側發(fā)來的語音業(yè)務的目的地址信息和進入固定臺的端口信息確定接收該語音業(yè)務的用戶終端的私網(wǎng)IP地址信息；將所述的語音業(yè)務以確定的私網(wǎng)IP地址為目的地址發(fā)送給相應的用戶終端。
所述的步驟B還包括所述的用戶終端通過綜合接入設備IAD實現(xiàn)VOIP業(yè)務的呼叫登記或建立操作。
所述的步驟B還包括通過綜合接入設備實現(xiàn)各個用戶終端的接入注冊處理過程，并配合網(wǎng)絡側軟交換部分實現(xiàn)計費和/或服務質量的處理。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明使得每個扇區(qū)同時支持的正在通話的VOIP用戶數(shù)量大大提升，理論上可以達到原來可以支持的用戶數(shù)的4倍左右，以吞吐量為400k，每個VOIP用戶呼叫包括頭壓縮并且在靜音打開后帶寬大約為5k為例，最多可以支持80個用戶。
而且，本發(fā)明中對該類WLL固定臺提供最較高的優(yōu)先級，以充分保證接入和語音時延，從而滿足規(guī)定的時延指標要求。
同時，由于IAD設備價格低廉，通過本發(fā)明提供的技術方案，每個終端用戶(普通電話機)成本300元左右，同時還能節(jié)省最后一公里的布線成本(目前固網(wǎng)的最后一公里布線成本每用戶大約是500元)，本技術方案完全基于分組域實現(xiàn)，組網(wǎng)靈活，不受地域和布線限制。且既可以支持語音業(yè)務，還可以支持部分數(shù)據(jù)業(yè)務。
因此，本發(fā)明適用于IP公話超市、密集城區(qū)補網(wǎng)需求、最后一公里接入困難地區(qū)和城區(qū)接入成本較高的小區(qū)、村莊語音接入語音。


圖1為CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)的組網(wǎng)結構示意圖；圖2為本發(fā)明所述的裝置的結構示意圖；圖3為本發(fā)明所述的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心是在CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)的固定臺下設置相應的NAT-PAT模塊，使得固定臺下的用戶終端可以利用私網(wǎng)地址接入CDMA20001×EX-DO系統(tǒng)開展相應的語音業(yè)務，從而提高CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)可以支持的VOIP用戶終端的數(shù)量，并可以大幅降低系統(tǒng)中每個終端用戶端的成本。即在CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)的固定臺下連接或集成在固定臺中一個支持NAT-PAT功能的小路由器。
本發(fā)明所述的裝置的具體實現(xiàn)方式如圖2所示，具體包括固定臺用于將經(jīng)過地址轉換的語音業(yè)務發(fā)送到DO系統(tǒng)，并將從DO系統(tǒng)接收的語音業(yè)務發(fā)送給網(wǎng)絡地址轉換模塊；所述的固定臺為固定的無線終端設備，可以支持多路通話，并可以支持數(shù)據(jù)業(yè)務接入功能，以保證可以下接多個可以開展VOIP業(yè)務的用戶終端；網(wǎng)絡地址轉換模塊用于將用戶終端發(fā)送來的語音業(yè)務進行地址轉換后發(fā)送給固定臺，并將固定臺發(fā)來的語音業(yè)務進行地址轉換后發(fā)送給相應的用戶終端設備；所述的網(wǎng)絡地址轉換模塊可以為具有NAT-PAT(網(wǎng)絡地址轉換-公網(wǎng)地址轉換)功能的路由器，從而實現(xiàn)用戶終端的私網(wǎng)IP地址與公網(wǎng)IP地址間的轉換處理，使得應用較少的公網(wǎng)IP地址便可以支持更多的用戶終端；綜合接入設備IAD連接于網(wǎng)絡地址轉換模塊與用戶終端設備間，用于實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的語音VOIP業(yè)務的呼叫處理操作，并實現(xiàn)語音編碼格式轉換等，例如，可以將VOIP語音轉換為用戶終端可以識別的音頻編碼；IAD下的用戶終端需要被呼的場合，即作為被叫時，IAD設備可以自動為每個用戶提供到現(xiàn)有的Eudemon(類似網(wǎng)守功能的設備，同時提供私網(wǎng)IP地址和公網(wǎng)的IP地址之間的信令和語音的交互)的注冊。Eudemon能將IAD下的電話用戶(IP超市、小區(qū)接入等、網(wǎng)吧等)接入運營商NGN網(wǎng)絡，為Internet用戶提供會話業(yè)務登記、NAT穿越，并為會話業(yè)務提供信令代理、媒體轉發(fā)支持(即PSTN與IP網(wǎng)絡互通)、配合軟交換中心完成計費處理和QoS(服務質量)處理。軟交換中心完成VOIP呼叫處理，可以處理支VOIP呼叫信令(如SIP、H.323、MGCP等)和媒體流中繼、媒體流旁路等功能。
而且，所述的IAD設備下可以和多個用戶終端(即普通電話機)相連，具體可以連接的數(shù)量與用戶需求、DO系統(tǒng)的信道條件，以及設備支持能力等因素相關；若干個用戶終端設備分別為用于收發(fā)語音業(yè)務的終端語音設備，每個用戶終端分配有一個私網(wǎng)IP地址，并占用固定臺的一個應用端口。
本發(fā)明所述的裝置中，所述的綜合接入設備和/或網(wǎng)絡地址轉換模塊可以內置于因定臺中，或者獨立于固定臺設置，也就是說，可以在固定臺中內置邏輯實現(xiàn)的NAT-PAT功能和IAD設備功能。
而且，所述的固定臺、網(wǎng)絡地址轉換模塊和綜合接入設備分別可以為物理設備，也可以為邏輯實體。
本發(fā)明所述一種基于上述裝置的語音接入的方法的具體實施方式
如圖3所示，具體包括以下處理步驟步驟31為各個用戶終端設備分別分配相應的私網(wǎng)IP地址，僅為所述的固定臺分配一個公網(wǎng)IP地址；這樣，各個僅分配了私網(wǎng)IP地址的用戶終端便可以基于網(wǎng)絡地址轉換模塊，即NAT-PAT功能在DO系統(tǒng)中開展VOIP語音業(yè)務。
步驟32在具體的語音接入過程中包括上行語音業(yè)務的處理過程和下行語音業(yè)務的處理過程，下面將分別進行說明；也就是說，在固定臺判斷語音業(yè)務是上行方向，則執(zhí)行步驟33，否則，語音業(yè)務為下行方向，執(zhí)行步驟34；
步驟33在上行方向，當用戶終端向網(wǎng)絡側發(fā)送語音業(yè)務時，相應的處理過程為固定臺將各個用戶終端的待發(fā)送的語音業(yè)務進行地址轉換后，復用在一個MAC(媒體接入控制)數(shù)據(jù)包中發(fā)送到DO系統(tǒng)，從而避免了發(fā)送多個VOIP語音包占用空口時隙過多的問題；步驟34在下行方向，當DO系統(tǒng)網(wǎng)絡側向用戶終端發(fā)送語音業(yè)務時，相應的處理過程包括步驟341NAT-PAT功能根據(jù)網(wǎng)絡側發(fā)來的語音業(yè)務的目的地址信息和進入固定臺的端口信息確定接收該語音業(yè)務的用戶終端的私網(wǎng)IP地址信息；例如，在一個私有網(wǎng)絡中(比如局域網(wǎng))，沒有足夠的公網(wǎng)IP地址，所以就給每臺電腦分配一個私網(wǎng)IP地址；私網(wǎng)IP地址在局域網(wǎng)內部是不同的，但出局域網(wǎng)的時候就通過NAT設備轉換成完全相同的公網(wǎng)IP地址；但公網(wǎng)IP地址相同會帶來混淆，使得網(wǎng)絡上的設備不知道到底是那個電腦發(fā)出的包；NAT設備的功能就是給每個電腦的每個上網(wǎng)應用分配唯一的一個端口號(UDP端口號或TCP端口號)，這樣只要NAT設備記錄下來哪些端口號是分給了那個電腦的IP地址，并保證不會沖突，就可以用端口號來區(qū)分是那個電腦的應用，同時完成公網(wǎng)地址、端口號到私網(wǎng)地址、端口號之間的轉換；接收包和發(fā)送包時均需要進行一次地址轉換；步驟342將所述的語音業(yè)務以確定的私網(wǎng)IP地址為目的地址發(fā)送給相應的用戶終端。
本發(fā)明中，所述的用戶終端通過綜合接入設備IAD實現(xiàn)VOIP業(yè)務的呼叫登記或建立操作；并且，還通過綜合接入設備實現(xiàn)各個用戶終端的接入注冊處理過程，并配合DO系統(tǒng)網(wǎng)絡側軟交換部分實現(xiàn)計費及服務質量的處理。
本發(fā)明中，為滿足時延和抖動指標的要求，還對固定臺的業(yè)務在網(wǎng)絡側采用了較高的接入DO系統(tǒng)的優(yōu)先級，以保證VOIP用戶端到端時延能滿足時延指標要求，例如，G.723時延指標是150ms，G.729時延指標是250ms等等。
本發(fā)明中PDSN(分組數(shù)據(jù)業(yè)務節(jié)點)和BSS(基站系統(tǒng))側設備功能與原有的CDMA 20001×EX-DO系統(tǒng)網(wǎng)絡相同、完成固定臺接入、無線資源分配、連接管理等功能，本發(fā)明中只需要其保證該固定臺下的用戶的QoS等級即可。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1.一種基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置，其特征在于，包括固定臺用于將經(jīng)過地址轉換的語音業(yè)務發(fā)送到DO系統(tǒng)，并將從DO系統(tǒng)接收的語音業(yè)務發(fā)送給網(wǎng)絡地址轉換模塊；網(wǎng)絡地址轉換模塊用于將用戶終端設備發(fā)送來的語音業(yè)務進行地址轉換后發(fā)送給固定臺，并將固定臺發(fā)來的語音業(yè)務進行地址轉換后發(fā)送給相應的用戶終端設備；至少兩個用戶終端設備分別為用于收發(fā)語音業(yè)務的終端語音設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置，其特征在于，該裝置還包括綜合接入設備連接于網(wǎng)絡地址轉換模塊與用戶終端設備間，用于實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的語音VOIP業(yè)務的呼叫處理。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置，其特征在于，所述的綜合接入設備和/或網(wǎng)絡地址轉換模塊可以內置于因定臺中，或者獨立于固定臺設置，且所述的網(wǎng)絡地址轉換模塊可以為具有網(wǎng)絡地址轉換-公網(wǎng)地址轉換NAT-PAT功能的路由器。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置，其特征在于，所述的固定臺為固定的無線本地終端設備。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的基于DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置，其特征在于，所述的固定臺、網(wǎng)絡地址轉換模塊和綜合接入設備分別可以為物理設備或邏輯實體。
6.一種基于上述裝置的語音接入的方法，其特征在于，包括A、為各個用戶終端設備分別分配相應的私網(wǎng)IP地址；B、各個用戶終端設備基于所述的私網(wǎng)IP地址，通過網(wǎng)絡地址轉換模塊接入DO系統(tǒng)，開展語音業(yè)務。
7.根據(jù)權利要求6所述的語音接入的方法，其特征在于，當用戶終端向網(wǎng)絡側發(fā)送語音業(yè)務時，所述的步驟B包括固定臺將各個用戶終端的待發(fā)送的語音業(yè)務進行地址轉換后，復用在一個數(shù)據(jù)包中發(fā)送到DO系統(tǒng)中。
8.根據(jù)權利要求6所述的語音接入的方法，其特征在于，當網(wǎng)絡側向用戶終端發(fā)送語音業(yè)務時，所述的步驟B包括固定臺根據(jù)網(wǎng)絡側發(fā)來的語音業(yè)務的目的地址信息和進入固定臺的端口信息確定接收該語音業(yè)務的用戶終端的私網(wǎng)IP地址信息；將所述的語音業(yè)務以確定的私網(wǎng)IP地址為目的地址發(fā)送給相應的用戶終端。
9.根據(jù)權利要求6、7或8所述的語音接入的方法，其特征在于，所述的步驟B還包括所述的用戶終端通過綜合接入設備IAD實現(xiàn)VOIP業(yè)務的呼叫登記或建立操作。
10.根據(jù)權利要求6、7或8所述的語音接入的方法，其特征在于，所述的步驟B還包括通過綜合接入設備實現(xiàn)各個用戶終端的接入注冊處理過程，并配合網(wǎng)絡側軟交換部分實現(xiàn)計費和/或服務質量的處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CDMA 20001x EX－DO系統(tǒng)提供語音接入的裝置及方法。本發(fā)明的核心是在CDMA 20001x EX－DO系統(tǒng)的固定臺下設置相應的NAT－PAT模塊，即在CDMA 20001x EX－DO系統(tǒng)的固定臺下連接或集成在固定臺中一個支持NAT－PAT功能的小路由器。使得固定臺下的用戶終端可以利用私網(wǎng)地址接入CDMA 20001x EX－DO系統(tǒng)開展相應的語音業(yè)務，從而提高CDMA 20001x EX－DO系統(tǒng)可以支持的VOIP用戶終端的數(shù)量，并可以大幅降低系統(tǒng)中每個終端用戶端的成本。
文檔編號H04J13/00GK1798356SQ20041010161
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月21日 優(yōu)先權日2004年12月21日
發(fā)明者高全中 申請人:華為技術有限公司