[发明专利]通过分组数据网络传送编码信息的方法

说明书

本发明在一般意义上涉及避免在包括蜂窝网络的数据连接中对数据进行多重编解码，特别涉及将自由汇接操作(tandem freeoperation，TFO)扩展到越过非常规电话网络的连接。

在常规PSTN(公用交换电话网)中，数字化语音形式需要64kbps进行传送。蜂窝网络中，在通过无线接入网络发送语音之前，采用有效的语音编码方法来压缩数字化语音。利用解码得到一个与初始的数字化语音流相似的数据流，如在将语音进一步传送到PSTN之前进行这样的解码。蜂窝网络中采用的编码方法将语音压缩成一个数据流，该数据流可以在蜂窝网络的固定部分中以低于16kbps的速率进行传送。在蜂窝网络的无线接入网络部分中，还需要进行信道编码，编码语音的格式也与蜂窝网络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动台，那么，在没有任何预防措施时，语音被编解码两次，因为它必须通过无线接入网络传送两次。这种双重解码会损害语音的质量。如果通过蜂窝网络以及蜂窝网络之间可能的PSTN传送编码过的语音，就有可能只对语音进行一次编码。这种操作称为自由汇接操作(TFO)。

图1给出了GSM(全球移动通信系统)网络中自由汇接操作的一个示例。为了清晰起见，图1中显示的是单向连接。通常连接都是双向的，两个方向上都执行同样的功能。移动台MS1 101通过无线接入网络与基站BS1 102通信。利用图1所示的编码器C在移动台中对数字化的语音进行编码。在移动台和基站之间，编码语音为对于空中接口(air interface)比较典型的格式。从基站向前，编码后的语音以一种称为TRAU帧的格式传载到代码转换器与速率适配单元(TRAU)。图1中，基站BS1将编码语音传送到TRAU1 103。语音编码中不涉及基站控制器，所以图1中没有示出。

代码转换器与速率适配单元(TRAU)通常对语音进行解码，并将它作为脉冲编码调制(PCM)信号再发送，该信号以64kbps的速率传载数据。该语音被发送到移动业务交换中心(MSC)，MSC将它转发给另一个MSC或者公用电话网。图1中，TRAU1对编码语音进行解码(解码器D)，并将解码语音传送给MSC1 104，再经由PSTN 105转发给另一个蜂窝网络。MSC2 106进一步将解码语音转发给TRAU2107，在此对语音进行编码(编码器C’)并将其插入到TRAU帧。基站BS2 108将TRAU帧转换为无线接入网络格式，并通过空中接口将数据传送到移动台MS2 109。在该移动台中对编码语音进行解码(解码器D’)。

图1中不同的箭头110、111和112，用来表示数据显示格式和传载数据的信号。虚线箭头110表示编码语音和空中接口；实线箭头111表示需要一个8kbps或16kbps的传送信道的TRAU帧；粗箭头112表示PCM信号以及需要一个64kbps的传送信道的解码语音。

如果呼叫中所涉及的移动台和TRAU有共同的编码器-解码器对，就可能只对语音进行一次编码。在图1所示的情况下，在自由汇接操作中，语音在MS1中编码，在MS2中解码。TRAU1将TRAU帧作为解码语音内的TFO TRAU帧来转发(图1中箭头113)。TRAU1也进行解码，解码语音被传送给TRAU2，但这只用于TRAU2不能从它接收的数据中提取TFO TRAU帧的情况下。如果TRAU2检测到TFOTRAU帧，它就将TFO TRAU帧传载的解码语音以TRAU帧形式转发给BS2。

这样，自由汇接操作就要求TRAU具有特殊功能，即TFO能力。实际上，TFO能力意味着以下三个方面。首先，TRAU可以协商使用哪一个编码器；第二，TRAU可以将TFO TRAU帧作为PCM信号的一部分，在彼此间互相传送；第三，TRAU可以从输入的PCM信号中提取TFO TRAU帧。在GSM中，TFO TRAU帧通过PCM传载，从而，每个8比特长语音采样值中最低的一个或两个有效位由TFO TRAU帧信息来替换。这样，TFO TRAU帧信息就在64kbps PCM流的8kbps或16kbps子流中传载。目的TRAU就可以忽略PCM信号的其它部分，而将TFO TRAU帧作为TRAU帧向目的移动台转发。