專利名稱：一種信號(hào)傳輸信道檢測方法和呼叫控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)傳輸信道檢測技術(shù)，尤其是一種能夠進(jìn)行IP電話特征檢測的傳輸信道檢測方法以及采用該方法的呼叫控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國際互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，基于網(wǎng)際協(xié)議的語音技術(shù)(VoIP，Voice over internet protocol)的不斷進(jìn)步，VoIP業(yè)務(wù)的開展日益興起。所述VoIP技術(shù)是建立在IP技術(shù)上的分組化、數(shù)字化傳輸技術(shù)，其基本原理是通過語音壓縮算法對(duì)語音進(jìn)行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按IP等相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)侥康牡兀侔堰@些語音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解碼解壓處理后，恢復(fù)成原來的語音信號(hào)，從而達(dá)到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語音的目的。VoIP具有通話費(fèi)用低的特點(diǎn)，因而越來越多的用戶愿意選擇采用VoIP技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行通話。
另一方面，作為成熟的通信系統(tǒng)，公共交換電話網(wǎng)(PSTN，Public Switchedtelephone network)具有覆蓋范圍大，系統(tǒng)建設(shè)完善，業(yè)務(wù)提供豐富等特點(diǎn)；并且，電信網(wǎng)絡(luò)與國際通信網(wǎng)絡(luò)開放式的互連互通也使得面向終端用戶業(yè)務(wù)日益豐富。
結(jié)合VoIP技術(shù)與現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有IP電話多采用通過IP網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端接入PSTN網(wǎng)進(jìn)而本地接入到固話用戶。圖1和圖2分別示出了基于上述思想的兩種具體應(yīng)用方式。如圖1所示，固話用戶1通過本地電信網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入IP網(wǎng)，采用VoIP技術(shù)將語音數(shù)據(jù)發(fā)送到固話用戶2所在電信網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，并最終通過本地電信網(wǎng)接入到固話用戶2。如圖2示出了具有語音功能的IP用戶經(jīng)由IP網(wǎng)接入固話用戶本地電信網(wǎng)以最終實(shí)現(xiàn)語音通信的系統(tǒng)原理。
上述VoIP網(wǎng)絡(luò)電話的應(yīng)用影響了現(xiàn)有的電信運(yùn)營秩序，并對(duì)基礎(chǔ)電信服務(wù)造成了不良影響，為了能夠加強(qiáng)對(duì)電信運(yùn)營的管理，目前需要一種對(duì)于VoIP的識(shí)別與檢測技術(shù)，能夠判斷到達(dá)PSTN網(wǎng)關(guān)的語音信號(hào)前端是否經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)，以及進(jìn)一步識(shí)別來話前端是否采用了VoIP處理過程。
為了解決上述問題，目前的方法是在PSTN與IP網(wǎng)連接的IP一側(cè)通過增加分析儀器進(jìn)行VoIP語音信號(hào)的識(shí)別，如圖3所示。具體的，IP側(cè)的儀器截獲所有數(shù)據(jù)包，并且對(duì)指定IP地址或傳輸通道的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解封裝以進(jìn)行分析，判斷該包中是否為語音數(shù)據(jù)。現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于現(xiàn)有的檢測面向指定的傳輸通道，無法對(duì)指定傳輸通道之外的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，因而檢測方式較為被動(dòng)，檢測效果不佳；進(jìn)一步，由于現(xiàn)有技術(shù)是從截獲的所有數(shù)據(jù)包中進(jìn)行語音包的分揀，因此，當(dāng)VoIP應(yīng)用的普及導(dǎo)致語音數(shù)據(jù)包數(shù)量快速增長時(shí)，將突顯現(xiàn)有技術(shù)處理能力的不足，采用現(xiàn)有的VoIP識(shí)別方法將很難滿足在大數(shù)據(jù)量環(huán)境下進(jìn)行VoIP識(shí)別的要求；并且，基于儀器接入能力的限制，當(dāng)VoIP接入帶寬不斷增加時(shí)，現(xiàn)有檢測儀器無法在自身接入能力之外的帶寬范圍內(nèi)進(jìn)行VoIP的檢測，進(jìn)而無法滿足對(duì)全帶寬范圍進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的需要；另一方面，現(xiàn)有路由設(shè)備的功能是依據(jù)IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，然而，在IP側(cè)實(shí)施語音包的檢測將在應(yīng)用層完成，因此，借助IP側(cè)路由設(shè)備實(shí)施語音包的檢測將導(dǎo)致路由設(shè)備性能的急劇降低。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種信號(hào)傳輸信道檢測方法，該方法能夠有效判斷出到達(dá)PSTN網(wǎng)關(guān)的語音信號(hào)前端是否經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)、PLMN網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等采用參數(shù)編解碼技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)；相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種采用該方法的呼叫控制系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種信號(hào)傳輸信道檢測方法，包括以下步驟在PSTN交換機(jī)四線中繼側(cè)，獲取來自網(wǎng)關(guān)的語音信號(hào)；利用參數(shù)編解碼過程中存在通帶內(nèi)信息擴(kuò)張到禁止帶的特性，檢測兩種頻段的相互關(guān)系，判別信號(hào)傳輸過程中采用的編碼、解碼方式，由于當(dāng)前技術(shù)下，不同網(wǎng)絡(luò)采用的編解碼方式是確定，因而可以確定信號(hào)經(jīng)由的網(wǎng)絡(luò)類型。在所述語音信號(hào)中，若語音信號(hào)禁止帶能量的比重大于預(yù)置的門限；則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由非PSTN網(wǎng)絡(luò)傳輸，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。
其中，所述語音信號(hào)通帶范圍為300赫茲至3400赫茲，禁止帶范圍為140赫茲至300赫茲和3400赫茲至4000赫茲。
在上述方法基礎(chǔ)上，所述判決方式具體包括獲取所述語音信號(hào)在140Hz至300Hz頻段內(nèi)的平均能量，作為低頻禁止帶平均能量；獲取所述語音信號(hào)在0至4KHz頻段內(nèi)的平均能量作為全頻段平均能量；將所述低頻禁止帶平均能量與全頻段平均能量的比值與預(yù)置的第一門限進(jìn)行比較。以及所述判決方式還包括獲取所述語音信號(hào)在3400Hz至4000Hz頻段內(nèi)的平均能量，作為高頻禁止帶平均能量；獲取所述語音信號(hào)在0至4KHz頻段內(nèi)的平均能量作為全頻段平均能量；將所述高頻禁止帶平均能量與全頻段平均能量的比值與預(yù)置的第二門限進(jìn)行比較。
除上述判決方法外，本發(fā)明的判決方式也采用以下方式獲取語音信號(hào)禁止帶范圍內(nèi)信號(hào)能量與通帶內(nèi)信號(hào)能量進(jìn)行比較，判斷所述禁止帶能量所占比重是否大于預(yù)置的門限。
在進(jìn)行判決處理過程中，可具體獲取確定時(shí)長內(nèi)所述禁止帶能量與通帶能量比重的平均值，將所述平均值與預(yù)置的門限進(jìn)行比較。
本發(fā)明還提供了一種采用如權(quán)利要求1所述檢測方法的呼叫控制系統(tǒng)，包括信道檢測單元，獲取語音信號(hào)，并采用如權(quán)利要求1所述的方法對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行檢測，將特征符合檢測策略的檢測結(jié)果發(fā)送到呼叫控制策略處理單元；呼叫控制策略處理單元，獲取信道檢測單元的檢測的結(jié)果，依據(jù)預(yù)置的呼叫控制策略完成呼叫控制。
在上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述系統(tǒng)還可包括信令檢測單元，對(duì)接入系統(tǒng)的信令鏈路的信令消息進(jìn)行檢測，依據(jù)預(yù)置的策略，觸發(fā)信道檢測單元對(duì)具有確定呼叫特征的呼叫進(jìn)行語音信號(hào)的檢測；進(jìn)而，呼叫控制策略處理單元進(jìn)一步依據(jù)信令檢測單元檢測結(jié)果，結(jié)合信道檢測單元檢測結(jié)果完成呼叫控制。
在上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述系統(tǒng)還可包括監(jiān)測單元，與呼叫控制策略處理單元連接，獲取呼叫控制策略處理單元上報(bào)的相關(guān)信息。
本發(fā)明所述的呼叫控制系統(tǒng)可直接在PSTN四線中繼側(cè)，獲取來自網(wǎng)關(guān)的用戶側(cè)語音信號(hào)；在所述信號(hào)的禁止帶內(nèi)呈現(xiàn)參數(shù)編碼特性，則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由非PSTN網(wǎng)絡(luò)，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。四線中繼的定義見圖2A所示。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明巧妙的利用了參數(shù)編碼轉(zhuǎn)換的頻譜擴(kuò)張?zhí)匦?，通過對(duì)采樣點(diǎn)的語音信號(hào)禁止帶頻譜特征分析，檢測出到達(dá)PSTN網(wǎng)關(guān)的語音信號(hào)前端是否經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)、PLMN網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)路等采用參數(shù)編碼技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，如VoIP使用的G.729等編解碼過程等。因而，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在PSTN側(cè)對(duì)VoIP、PLMN等話路的識(shí)別檢測。
由于PSTN側(cè)的檢測是基于對(duì)采樣信號(hào)頻譜分析進(jìn)行的，因而本發(fā)明很好的克服了在IP側(cè)進(jìn)行語音包檢測所帶來的所有缺陷。例如，采用本發(fā)明所述的方法，檢測效果將不受VoIP接入帶寬變化的影響；與現(xiàn)有技術(shù)所采用的從海量數(shù)據(jù)包中分揀語音包的做法相比，即使在語音數(shù)據(jù)包數(shù)量急速增長的情況下，本發(fā)明方法的處理效率也不會(huì)降低，因而，本技術(shù)方案檢測的實(shí)時(shí)性更強(qiáng)；采用本發(fā)明，將現(xiàn)有技術(shù)的被動(dòng)檢測變?yōu)橹鲃?dòng)檢測，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以用于對(duì)確定接入目標(biāo)的全面檢測，檢測方式更加靈活；并且，本發(fā)明所采用的檢測方法實(shí)現(xiàn)簡單，檢測準(zhǔn)確性高。
本發(fā)明還提供了一種呼叫控制系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)采用了本發(fā)明所述的方法進(jìn)行傳輸信道的檢測，因而該系統(tǒng)具有本發(fā)明所述方法的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步，本系統(tǒng)中還可進(jìn)一步包括信令檢測單元，基于該單元的檢測策略，本系統(tǒng)可對(duì)特定源/目的地址的話路進(jìn)行檢測，因而本系統(tǒng)檢測的目的性和準(zhǔn)確性更高，可以對(duì)確定的接入目標(biāo)全面檢測，不僅有效控制了系統(tǒng)負(fù)荷，也使得本系統(tǒng)的應(yīng)用更加靈活。并且，相比現(xiàn)有基于分析IP側(cè)海量數(shù)據(jù)包所需的檢測設(shè)備，本系統(tǒng)的設(shè)備成本更低。


圖1為已有基于VoIP實(shí)現(xiàn)語音通信的第一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為已有基于VoIP實(shí)現(xiàn)語音通信的第二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有進(jìn)行VoIP檢測的系統(tǒng)原理圖；
圖4為采樣點(diǎn)位置示意圖；圖5為經(jīng)由交換機(jī)帶通濾波后的語音信號(hào)頻譜特性圖；圖6為交換機(jī)帶通濾波前，由IP網(wǎng)傳輸獲取的語音信號(hào)的頻譜特性圖；圖7為PSTN網(wǎng)內(nèi)電話終端發(fā)送白噪聲時(shí)，PSTN電話接收端信號(hào)的Ratio特性圖；圖8為VoIP終端發(fā)送白噪聲時(shí)，PSTN電話接收端信號(hào)的Ratio特性圖；圖9為本發(fā)明所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明系統(tǒng)中信道檢測單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明系統(tǒng)的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過提取和分析采樣語音信號(hào)頻譜特性，研究信號(hào)經(jīng)過不同傳輸方式的編解碼情況下的變化特征，尤其是信號(hào)在不同編解碼方式下頻譜擴(kuò)張?zhí)匦裕ㄟ^禁止帶特征分析，確定采樣點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過的傳輸途徑、傳輸方式，從而解決了本發(fā)明所確定的技術(shù)問題。
基于上述思想，本發(fā)明提供了一種信號(hào)傳輸信道的檢測方法，其核心在于在PSTN交換機(jī)四線中繼側(cè)獲取來自網(wǎng)關(guān)的語音信號(hào)；在所述語音信號(hào)中，若交換機(jī)禁止帶的能量的比重大于預(yù)置的門限；則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由IP網(wǎng)、PLMN網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等語音采用參數(shù)編碼方式傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。
本發(fā)明所述的檢測方法可直接在PSTN四線中繼側(cè)，獲取來自網(wǎng)關(guān)的用戶側(cè)語音信號(hào)；在所述信號(hào)的禁止帶內(nèi)呈現(xiàn)參數(shù)編碼特性，則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由非PSTN網(wǎng)絡(luò)，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。四線中繼的定義及采樣點(diǎn)位置請(qǐng)參見圖4所示。
以下具體說明該方法的實(shí)現(xiàn)原理。
PSTN交換機(jī)的用戶電路中帶有300Hz至3400Hz的帶通濾波器，阻帶衰減為10-20dB，PSTN終端發(fā)起的呼叫經(jīng)過了帶通濾波，在300Hz-3400Hz之外的頻帶上能量相對(duì)較弱，其頻譜特性如圖5所示。
另一方面，當(dāng)呼叫經(jīng)過IP等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將會(huì)經(jīng)過G.723或G.729等參數(shù)編解碼過程，此時(shí)在300Hz-3400Hz之外的頻帶上將有頻譜擴(kuò)張，并呈現(xiàn)出一定的能量。由于IP等網(wǎng)絡(luò)的語音數(shù)據(jù)包經(jīng)由網(wǎng)關(guān)變?yōu)檎Z音信號(hào)進(jìn)入PSTN網(wǎng)后，其最初沒有經(jīng)過交換機(jī)的用戶電路，因而來自互聯(lián)網(wǎng)的語音信號(hào)最初是不具備如圖5所示的頻譜特性，而呈現(xiàn)如圖6所示的頻譜特性。
如果在建立呼叫的被叫用戶所在的交換局四線中繼側(cè)進(jìn)行檢測，來自網(wǎng)關(guān)的語音沒有經(jīng)過交換機(jī)的用戶電路，如果通過計(jì)算機(jī)聲卡采樣，則語音信號(hào)不具備經(jīng)過交換機(jī)帶通濾波器后所呈現(xiàn)的帶通特性；并且，VoIP等語音經(jīng)過了語音編解碼后，這些編碼之前對(duì)信號(hào)進(jìn)行了高通濾波，截止頻率在140Hz，進(jìn)而VoIP語音信號(hào)在140Hz至4000Hz之間呈現(xiàn)出較強(qiáng)的能量。因此，如圖6所示在140Hz-300Hz以及3400Hz-4000Hz的頻段范圍內(nèi)來自IP網(wǎng)的語音信號(hào)仍呈現(xiàn)出一定的能量。
基于上述分析，在本發(fā)明所提供的較佳實(shí)施例中，通過檢測140Hz-300Hz以及3400Hz-4000Hz頻段范圍內(nèi)信號(hào)能量的方法，判斷被測語音信號(hào)前端是否經(jīng)過IP等網(wǎng)的傳輸。
對(duì)每幀x(n)，幀長128點(diǎn)，作256點(diǎn)FFT獲取語音信號(hào)頻域特性X(k)＝FFT[x(n)]獲取全頻段(0-4KHz頻段)信號(hào)平均能量Efullband＝E[X2(k)]獲取140Hz-300Hz頻段內(nèi)信號(hào)平均能量Eband1＝E[X2(k)] x∈[A，B]獲取3400Hz-4000Hz頻段內(nèi)信號(hào)平均能量Eband2＝E[X2(k)] x∈[C，D]獲取140Hz-300Hz頻段內(nèi)信號(hào)平均能量與所述全頻段信號(hào)平均能量的比值Ratio1Ratio1＝Eband1/Efullband獲取3400Hz-4000Hz頻段內(nèi)信號(hào)平均能量與所述全頻段信號(hào)平均能量的比值Ratio2Ratio2＝Eband2/Efullband經(jīng)理論推導(dǎo)和試驗(yàn)證明，PSTN終端網(wǎng)內(nèi)呼叫的語音信號(hào)的Ratio與經(jīng)過IP或VoIP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音數(shù)據(jù)傳輸獲得的語音信號(hào)的Ratio存在明顯區(qū)別，圖7所示為PSTN網(wǎng)內(nèi)電話終端發(fā)送白噪聲時(shí)，PSTN電話接收端信號(hào)的Ratio特性圖，圖8為采用VoIP終端發(fā)送白噪聲時(shí)，PSTN電話接收端信號(hào)的Ratio特性圖。參照?qǐng)D7可知，由于經(jīng)過交換機(jī)帶通濾波，因而PSTN電話終端網(wǎng)內(nèi)呼叫的語音信號(hào)的Ratio值較小，其中Ratio1分布在0.02附近，Ratio2分布在0.1附近；參照?qǐng)D8可知，經(jīng)由IP獲得的語音信號(hào)的Ratio值相對(duì)較大且變化較快，其中Ratio1分布在1附近，Ratio2分布在0.2附近。
基于上述特性，當(dāng)檢測到的語音信號(hào)的Ratio值大于預(yù)置的門限值時(shí)，則可判定該語音信號(hào)前端經(jīng)由IP網(wǎng)傳輸。具體的，基于現(xiàn)有檢測獲得的經(jīng)驗(yàn)值，本實(shí)施例中選取0.2作為140Hz-300Hz頻段內(nèi)Ratio1的門限值，并且，可選取0.15作為3400Hz-4000Hz頻段內(nèi)Ratio2的門限值。雖然本實(shí)施例中給出了兩個(gè)較佳的門限值，但本發(fā)明并無意對(duì)所述門限值的選取進(jìn)行限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)長期測試結(jié)果確定門限值的大小。
進(jìn)一步，在上述實(shí)施方式基礎(chǔ)上，考慮到測得的Ratio值會(huì)產(chǎn)生快速變化，并且會(huì)偶然性出現(xiàn)波動(dòng)幅度較大的情況，在本發(fā)明中可進(jìn)一步對(duì)預(yù)置時(shí)長內(nèi)測得的Ratio取平均值，進(jìn)而將所述平均值與預(yù)置的門限值進(jìn)行比較。除此之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員仍可采用其他手段克服Ratio值快速變化對(duì)判決造成的不良影響。雖然本段所述的處理將提高本發(fā)明檢測的準(zhǔn)確性，然而，其并非實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所必不可少的技術(shù)手段，亦非本發(fā)明的核心所在。
上述為本發(fā)明所述方法的較佳實(shí)施例，然而依據(jù)本發(fā)明的核心思想，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式仍具有多種靈活變換的方式。例如上述實(shí)施例中同時(shí)對(duì)通帶外低頻和高頻范圍進(jìn)行檢測，并將Ratio1與Ratio2同時(shí)作為傳輸信道識(shí)別判斷的依據(jù)，然而，本發(fā)明也可僅檢測獲取Ratio1或Ratio2的其中之一，作為判斷依據(jù)，則在此情況下，由于帶外低頻區(qū)兩種語音信號(hào)的Ratio值的區(qū)別更加明顯，因而推薦僅將Ratio1作為傳輸信道的識(shí)別判斷依據(jù)。并且，上述實(shí)施例中，對(duì)帶外進(jìn)行能量檢測的頻段進(jìn)行了規(guī)定，即帶外低頻檢測范圍為140Hz-300Hz，帶外高頻檢測范圍為3400Hz-4000Hz，然而，本發(fā)明并無意對(duì)檢測頻段進(jìn)行具體的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況確定帶外檢測頻段，則相應(yīng)的，應(yīng)對(duì)傳輸信道識(shí)別判斷過程中所用到的門限值大小進(jìn)行調(diào)整。除此之外，上述實(shí)施例中，所述Ratio定義為帶外平均能量與全頻段(0-4KHz)平均能量的比值，本發(fā)明同樣可定義Ratio為帶外平均能量與交換機(jī)濾波器的帶內(nèi)(300Hz-3400Hz)測得能量的比值，則相應(yīng)的重新預(yù)置門限值的大小。另外，本發(fā)明中僅對(duì)Ratio大于預(yù)置門限值的情況進(jìn)行了限定，即在該情況下，判定語音信號(hào)前端經(jīng)由IP網(wǎng)傳輸；然而，當(dāng)出現(xiàn)Ratio值等于門限值的情況時(shí)，本發(fā)明中并未進(jìn)行限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況定義該情況下的判定結(jié)果；在采用相應(yīng)技術(shù)手段用于克服Ratio快速變化的前提下，當(dāng)出現(xiàn)Ratio值等于預(yù)置門限的情況時(shí)，本發(fā)明中推薦將其判定為語音信號(hào)前端經(jīng)過了IP網(wǎng)傳輸。以上僅對(duì)本發(fā)明的多種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了舉例，其他基于本發(fā)明核心的實(shí)現(xiàn)方式不再贅述。
上述方法的技術(shù)特征之一是獲取交換機(jī)四線中繼側(cè)的語音信號(hào)，由于本發(fā)明用于識(shí)別語音信號(hào)前端是否經(jīng)由IP、PLMN、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸。因此，本發(fā)明的方法既可形成單獨(dú)的設(shè)備應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)與交換機(jī)之間獲取中繼線路上的語音信號(hào)，具體的，可將該設(shè)備可通過兩種方式接入到受測網(wǎng)絡(luò)，其中一種是通過跨接交換機(jī)傳輸線路實(shí)施檢測，另一種是通過串接在交換機(jī)的前端實(shí)施檢測；另一方面，也可將本方法的功能模塊集成到交換機(jī)內(nèi)部，在交換機(jī)進(jìn)行帶通濾波處理前實(shí)現(xiàn)傳輸信道的識(shí)別判斷。以下介紹一種采用本發(fā)明所述方法的呼叫控制系統(tǒng)，通過其所具有的傳輸信道識(shí)別功能實(shí)現(xiàn)對(duì)呼叫的控制。
所述呼叫控制系統(tǒng)的核心在于，該系統(tǒng)包括信道檢測單元以及呼叫控制策略處理單元；其中，信道檢測單元獲取建立呼叫的語音信號(hào)，并采用本發(fā)明的方法對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行檢測，將特征符合檢測策略的檢測結(jié)果發(fā)送到呼叫控制策略處理單元；呼叫控制策略處理單元，獲取信道檢測單元的檢測的結(jié)果，依據(jù)預(yù)置的呼叫控制策略完成呼叫控制。
圖9為本發(fā)明所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖，該系統(tǒng)具體包括了信令檢測單元91、信道檢測單元92、呼叫控制策略處理單元93以及監(jiān)測單元94。
其中，信令檢測單元91根據(jù)預(yù)置的檢測與過濾策略，對(duì)接入系統(tǒng)的信令鏈路的信令消息進(jìn)行分析檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果控制信道檢測單元92的處理；具體包括若通過對(duì)信令消息的分析，檢測到符合預(yù)置策略條件的呼叫，則觸發(fā)信道檢測單元進(jìn)行實(shí)時(shí)信道特征檢測，否則，轉(zhuǎn)入正常呼叫處理控制；具體的，信令檢測單元可基于呼叫信令中包含的信息，如源/目的地址等，觸發(fā)信道檢測單元對(duì)具有特定特征的呼叫進(jìn)行檢測，例如控制信道檢測單元檢測來自確定源地址的呼叫。
信令檢測單元的功能可依據(jù)業(yè)務(wù)的具體需求選擇不同的手段加以實(shí)現(xiàn)，其并非是本系統(tǒng)所必不可少的功能單元，當(dāng)本發(fā)明系統(tǒng)中包括信令檢測單元時(shí)，可結(jié)合對(duì)信令信息的檢測分流出檢測策略認(rèn)為不必要進(jìn)行信號(hào)特征分析的呼叫，因而信令檢測單元有助于減少實(shí)時(shí)檢測單元82的處理負(fù)荷。
信道檢測單元92，采用DSP實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信道特征檢測，具體采用本發(fā)明所述方法中采用的頻譜特征分析算法，對(duì)建立通話的話路信號(hào)進(jìn)行檢測與分析，并將檢測獲得的符合檢測策略的結(jié)果發(fā)送呼叫控制策略處理模塊，否則，轉(zhuǎn)入正常呼叫。所述符合檢測策略的檢測結(jié)果包括判定語音信號(hào)前端經(jīng)過IP等語音采用參數(shù)編解碼的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
圖10為信道檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述信道檢測單元中包括DSP信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元101、DSP信號(hào)分析檢測單元102以及DSP檢測策略單元。其中DSP信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元101，收到呼叫建立信號(hào)時(shí)啟動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，在收到呼叫結(jié)束信號(hào)時(shí)停止實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，并將所有采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送到信號(hào)分析檢測單元進(jìn)行處理，當(dāng)本發(fā)明所述的系統(tǒng)應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)與交換機(jī)之間的時(shí)，所述DSP信號(hào)數(shù)據(jù)采集單元?jiǎng)t串接或并接在來話中繼線路上；DSP信號(hào)分析檢測單元102，對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)運(yùn)用FFT算法進(jìn)行分析檢測，并依據(jù)檢測判定域值生成相關(guān)的檢測結(jié)果報(bào)告；DSP檢測策略單元103，提供檢測策略配置功能，包括結(jié)合信令檢測單元的檢測結(jié)果判斷是否觸發(fā)信號(hào)分析檢測單元102實(shí)施對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析檢測，以及為信號(hào)分析檢測提供各類判定域值以及為結(jié)果輸出提供各類判定域值等。
如上所述，本實(shí)施例中的信道檢測單元基于DSP采用FFT的算法完成語音信號(hào)的頻譜特征檢測和分析，然而本發(fā)明并不對(duì)實(shí)現(xiàn)頻譜特征分析所采用的具體手段和技術(shù)進(jìn)行限定。
呼叫控制策略處理單元93，根據(jù)前端信令檢測結(jié)果以及信道檢測結(jié)果，根據(jù)預(yù)置的呼叫控制策略對(duì)呼叫完成控制，例如，對(duì)于語音信號(hào)前端經(jīng)由IP網(wǎng)傳輸?shù)呐袥Q結(jié)果，可將該呼叫接入虛擬應(yīng)答終端或通過網(wǎng)控接口告知對(duì)端交換設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理，所述虛擬終端用于將系統(tǒng)接入的呼叫進(jìn)行語音數(shù)據(jù)處理，所述網(wǎng)控接口完成與對(duì)端交換設(shè)備的呼叫信息交互；進(jìn)一步呼叫控制策略處理單元還將相關(guān)信息上報(bào)給監(jiān)測中心。
監(jiān)測單元94，將系統(tǒng)檢測的情況進(jìn)行匯總，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行管理。
圖11所示為本發(fā)明呼叫控制系統(tǒng)的控制流程。如圖所示，信令檢測單元對(duì)建立的呼叫進(jìn)行信令檢測，依據(jù)信令信息，對(duì)于滿足預(yù)置策略條件的呼叫，信令檢測單元發(fā)送啟動(dòng)檢測命令觸發(fā)進(jìn)行DSP實(shí)時(shí)檢測，包括執(zhí)行檢測處理1，進(jìn)行語音信號(hào)在交換機(jī)濾波器帶外低頻能量計(jì)算，返回檢測結(jié)果，執(zhí)行檢測處理2，進(jìn)行語音信號(hào)在交換機(jī)濾波器帶外高頻能量計(jì)算，返回檢測結(jié)果；依據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行呼叫控制，并發(fā)送DSP釋放命令釋放DSP資源。
上文具體說明了本發(fā)明呼叫控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，該系統(tǒng)采用了本發(fā)明所述的傳輸信道檢測方法，本系統(tǒng)中該檢測方法的多種實(shí)現(xiàn)方式可參照上文對(duì)方法的說明，此處不再贅述。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種信號(hào)傳輸信道檢測方法和呼叫控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于在PSTN四線中繼側(cè)，獲取來自網(wǎng)關(guān)的用戶側(cè)語音信號(hào)；在所述語音信號(hào)的禁止帶內(nèi)呈現(xiàn)參數(shù)編碼特性，則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由非PSTN網(wǎng)絡(luò)，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于在所述語音信號(hào)中，若語音信號(hào)禁止帶內(nèi)信號(hào)能量的比重大于預(yù)置的門限；則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由非PSTN網(wǎng)絡(luò)，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于所述語音信號(hào)通帶范圍為300赫茲至3400赫茲；禁止帶范圍為140赫茲至300赫茲和3400赫茲至4000赫茲。
4.如權(quán)利要求3所述的信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于所述判決方式具體包括獲取所述語音信號(hào)在140Hz至300Hz頻段內(nèi)的平均能量，作為低頻禁止帶平均能量；獲取所述語音信號(hào)在0至4KHz頻段內(nèi)的平均能量作為全頻段平均能量；將所述低頻禁止帶平均能量與全頻段平均能量的比值與預(yù)置的第一門限進(jìn)行比較。
5.如權(quán)利要求3或4所述的信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于所述判決方式還包括獲取所述語音信號(hào)在3400Hz至4000Hz頻段內(nèi)的平均能量，作為高頻禁止帶平均能量；獲取所述語音信號(hào)在0至4KHz頻段內(nèi)的平均能量作為全頻段平均能量；將所述高頻禁止帶平均能量與全頻段平均能量的比值與預(yù)置的第二門限進(jìn)行比較。
6.如權(quán)利要求2或3所述的信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于所述判決方式為獲取交換機(jī)語音信號(hào)禁止帶內(nèi)確定頻段的信號(hào)能量與語音信號(hào)通帶內(nèi)信號(hào)能量進(jìn)行比較，判斷所述帶外能量所占比重是否大于預(yù)置的門限。
7.如權(quán)利要求6所述的信號(hào)傳輸信道檢測方法，其特征在于獲取確定時(shí)長內(nèi)所述語音信號(hào)禁止帶與通帶內(nèi)能量比重的平均值，將所述平均值與預(yù)置的門限進(jìn)行比較。
8.一種采用如權(quán)利要求1所述檢測方法的呼叫控制系統(tǒng)，其特征在于，包括信道檢測單元，獲取語音信號(hào)，并采用如權(quán)利要求1所述的方法對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行檢測，將特征符合檢測策略的檢測結(jié)果發(fā)送到呼叫控制策略處理單元；呼叫控制策略處理單元，獲取信道檢測單元的檢測的結(jié)果，依據(jù)預(yù)置的呼叫控制策略完成呼叫控制。
9.如權(quán)利要求8所述的呼叫控制系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括信令檢測單元，對(duì)接入系統(tǒng)的信令鏈路的信令消息進(jìn)行檢測，依據(jù)預(yù)置的策略，觸發(fā)信道檢測單元對(duì)具有確定呼叫特征的呼叫進(jìn)行語音信號(hào)的檢測；以及，呼叫控制策略處理單元進(jìn)一步依據(jù)信令檢測單元檢測結(jié)果，結(jié)合信道檢測單元檢測結(jié)果完成呼叫控制。
10.如權(quán)利要求8所述的呼叫控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括監(jiān)測單元，與呼叫控制策略處理單元連接，獲取呼叫控制策略處理單元上報(bào)的相關(guān)信息。
11.如權(quán)利要求8至10其中之一所述的呼叫控制系統(tǒng)，其特征在于所述呼叫控制系統(tǒng)直接從中繼線路上獲取所述的語音信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種語音信號(hào)傳輸通道檢測方法和呼叫控制系統(tǒng)，其中所述方法包括以下步驟在PSTN交換機(jī)四線側(cè)，獲取來自網(wǎng)關(guān)的語音信號(hào)；在所述語音信號(hào)中，若國標(biāo)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的PSTN語音通道禁止帶(140～300HZ和3400～4000HZ)能量比重大于預(yù)置的門限；則判決所述語音信號(hào)前端經(jīng)由參數(shù)編碼到G.711編碼的轉(zhuǎn)換，也即該語音信號(hào)前端經(jīng)由IP網(wǎng)等采用參數(shù)編解碼技術(shù)的通信網(wǎng)傳輸，否則判決所述語音信號(hào)前端為PSTN網(wǎng)內(nèi)傳輸。本發(fā)明巧妙的利用了編碼轉(zhuǎn)換時(shí)的頻譜擴(kuò)張?zhí)匦?，?shí)現(xiàn)了檢測語音信號(hào)傳送過程中的編碼轉(zhuǎn)換痕跡，并用于在PSTN側(cè)對(duì)采樣語音信號(hào)前端網(wǎng)絡(luò)類型的識(shí)別檢測。并且本發(fā)明檢測方法實(shí)現(xiàn)簡單，檢測準(zhǔn)確性高。
文檔編號(hào)H04M7/00GK1832516SQ20051013466
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者彭煊, 吉立新, 王炳錫, 王波, 陳鴻昶 申請(qǐng)人:中國人民解放軍信息工程大學(xué)