移动通信系统的脉冲编码调制呼叫处理设备及方法 【技术领域】
本发明涉及移动通信系统，特别涉及用于处理在移动通信系统的移动交换中心(MSC)间传输的用脉冲编码调制(PCM)信号表示的呼叫的设备和方法。背景技术
图1所示是基于第3代合作项目组(3GPP)的TS23.205 V4.0.0中制定的核心网络(CN)模型的3GPP系统的结构图。如图所示，3GPP系统包括用于控制无线通信的无线网络控制器(RNC)11-1和11-2，用于执行与呼叫处理相关的异步传输模式(ATM)交换的服务MSC(SMSC)12-1和12-2，以及用于执行网关功能以建立与公共交换电话网络(PSTN)、原有网络(legacy network)和外部网络间连接的网关MSC(GMSC)13-1和13-2。
SMSC 12-1(12-2)与GMSC 13-1(13-2)都包括MSC 14和用于处理PCM数据地互通单元(IWU)15。IWU 15连接发送侧MSC与接收侧MSC，使不同类型的网络结合成一个通信网络。
在上述3GPP系统中，语音语音和数据信号由lu用户面(UP)协议和Nb UP协议进行传输，其中lu UP协议应用于RNC 11-1(11-2)与MSC14间的lu接口处，Nb UP协议应用于MSC 14与IWU 15间的Nb接口处。逻辑上，MSC之间支持Nb UP协议。然而，在现行网络结构中，除了PCM数据传输外，也可以通过Nb接口进行语音分组语音分组传输。
图2显示的是IWU的结构图。图中IWU 15包括ATM处理单元21，声码器22，业务池(traffic pool)23，E1/No.7接口24，以及IWU控制器25。其中ATM处理单元21用于通过在ATM适配层(AAL2)中进行处理而将来自于MSC 14的ATM交换结构(未示出)的ATM语音数据转换为语音分组；声码器22用于将ATM处理单元21中处理的语音分组转换为PCM语音数据；业务池23用于存储被声码器22转换的PCM数据；E1/No.7接口24用于提供PSTN匹配，以把存储在业务池23中的PCM数据发送给PSTN；IWU控制器25用于协调地控制ATM处理单元21、声码器22、业务池23和E1/No.7接口24。
图3显示的是图2中声码器22的结构图。该声码器包括代码转换器31，基准处理器32以及声码器控制器33。其中代码转换器31用于转换从ATM处理单元21接收到的语音分组或从业务池23接收到的PCM语音数据；基准处理器32用于接收来自ATM处理单元21和业务池23的同步信号和时钟信号，并生成同步控制信号；声码器控制器33用于控制代码转换器31和基准处理器32的运作。
在3GPP系统中，在移动终端和与PSTN相联的终端间的通信信道按RNC 11-1(11-2)，SMSC 12-1(12-2)，GMSC 13-1(13-2)和PSTN的次序依次建立。GMSC 13-1(13-2)的IWU 15允许移动终端与和PSTN相联的终端进行通信。
在独立网络中通信的情况下，通信信道按RNC 11-1(11-2)，SMSC12-1(12-2)和RNC 11-1(11-2)的次序依次建立。在此，可以由SMSC 12-1(12-2)的IWU 15控制呼叫处理。
在RNC 11-1(11-2)与MSC 14间的lu接口中的呼叫处理是由lu UP协议执行的。当呼叫连接建立起来时，IWU 15的声码器22将语音分组解码为PCM语音数据，或者将PCM语音数据编码为语音分组。
AMR语音分组由声码器22的代码转换器31转换为PCM语音数据，并根据在业务池23中生成的同步信号通过E1/No.7接口24传输。
另一方面，来自终端或其他与业务池相关联的服务设备的PCM语音数据和通过E1/No.7接口24来自PSTN的PCM语音数据根据同步信号被发送给声码器22，然后被代码转换器31转换为具有AMR UP帧结构的语音分组。经过转换的语音分组随后被发送给ATM处理单元21。
在ATM处理单元21中把语音分组映射到ATM信元有效载荷中，以便传输给上一级MSC 14。这样由IWU执行的业务传输就完成了。
如果在由3GPP定义的MSC间的接口处进行基于UP帧类型的语音分组的呼叫处理，常规的声码器就能正常工作，这是因为声码器执行无代码转换器操作(TrFO)。然而，当需要进行基于PCM数据的呼叫处理时(即，当3GPP系统与常规网络互通时)，就会由于语音分组必须转换为PCM数据且PCM数据应通过PSTN传输给其他MSC而产生问题，导致复杂的呼叫处理。
换句话说，当需要3GPP系统的MSC与不同的系统或与现有网络的MSC实现互通以进行呼叫处理时，由于IWU中置入了代码转换器而使得PCM呼叫处理应该通过PSTN执行。这就延迟了呼叫连接并将通信信道复杂化了。上述两者都导致服务质量下降。发明内容
本发明的目标是至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下面的优点。
本发明的一个目标是提供一种IWU的PCM(脉冲编码调制)呼叫处理设备，其在MSC间执行PCM呼叫处理。
本发明的另一个目标是提供一种PCM呼叫处理设备，该设备可以通过在MSC间的IWU的声码器中执行PCM呼叫处理，无需PSTN干预，从而最小化呼叫建立延迟和呼叫建立路径。
为了达到上述目标，本发明的PCM呼叫处理设备包括：用于处理来自MSC的ATM转换单元的语音分组的ATM处理单元，用于处理PCM语音数据的业务池，置于ATM处理单元和业务池间用于根据数据类型进行选择性转换的PCM呼叫处理器，用于连接业务池和PSTN的网络接口，以及用于控制ATM处理单元、业务池、PCM呼叫控制器和网络接口的IWU控制器。
PCM呼叫处理器包括：用于转换来自于ATM处理单元的语音分组和来自于业务池的语音数据的代码转换器，用于重排来自于业务池的PCM语音数据的重排单元，根据来自ATM处理单元和业务池的同步和时钟信号来生成同步信号的基准处理器，以及基于来自声码器控制器的呼叫控制信号来控制代码转换器和重排单元的PCM呼叫控制器。
为了达到上述目标，本发明的PCM呼叫处理方法包括以下步骤：接收代码转换请求和呼叫控制信号，确定呼叫控制信号是用于PCM数据传输还是用于AMR分组传输，当呼叫控制信号为用于PCM数据传输时配置PCM数据传输信道，在时间轴上重排接收到的PCM数据，以及将接收到的数据发送给ATM处理单元。PCM呼叫处理方法还包括以下步骤：当呼叫控制信号为AMR分组传输控制信号时配置ATM分组传输信道，将接收到的PCM数据转换为AMR分组，以及将AMR分组发送给ATM处理单元。
本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。附图说明
以下参照附图对本发明进行详细的说明，其中相同的标号表示相同的组件。附图中：
图1显示的是3GPP系统核心网络的结构图；
图2显示的是图1中核心网络的IWU的结构图；
图3显示的是图2中IWU的声码器的结构图；
图4显示的是根据本发明的一个优选实施例的IWU的PCM呼叫处理设备的结构图；以及
图5显示的是根据本发明的一个优选实施例PCM呼叫处理方法的流程图。优选实施例详细说明
现在将结合附图对本发明的优选实施例进行具体阐述。由于本发明可以取代图2中传统的声码器，所以本发明的PCM呼叫处理设备将结合图1、2和图4加以说明。
图4所示是根据本发明一个优选实施例的IWU的PCM呼叫处理设备的结构图。如图所示，PCM呼叫处理单元包括：PCM呼叫控制器41，重排单元42，代码转换器43，基准处理器44以及一个声码器控制器45。
声码器控制器44从IWU控制器25接收特定信道的转换请求信号，以及指示该信道为PCM信道的呼叫控制信号，然后将转换请求信号和呼叫控制信号发送给PCM呼叫控制器41。
对于为PCM呼叫而请求的信道，根据来自基准处理器的同步信号，PCM呼叫控制器41通过代码转换器43或者重排单元42将来自于业务池23的数据发送给ATM处理单元21。
重排单元42在时间轴上重排与PCM语音数据一致的数据并将重排的数据存储在存储器中(图中未显示)，其中PCM语音数据是代码转换器43及时从业务池23中接收到的。也就是，重排单元42在PCM周期(比如125μs)中存储PCM数据，然后在下一个PCM周期中存储下一个等量的PCM数据。同时根据来自ATM处理单元21的同步信号，按先进先出的方式，重排单元42将已存PCM数据发送给PCM呼叫控制器41。
代码转换器43转换从ATM处理单元21接收到的语音分组和从业务池23接收到的PCM语音数据。
基准处理器44依据同步信号和时钟信号为分别来自于ATM处理单元21和业务池23的AMR语音分组和PCM语音数据生成同步控制信号，并将该同步控制信号传到声码器22的各个部分。
以下说明根据本发明优选实施例的IWU的PCM呼叫处理设备的操作。
在3GPP系统的MSC间处理呼叫过程中，在TrFO的情况下，通过lu接口从RNC接收到的具有AMR UP帧格式的语音分组能被Nb UP协议处理。而且，3GPP系统应该被设计为能与基于PCM数据通信的传统通信网络进行连接。当3GPP系统的MSC包含具有代码转换器功能的IWU时，IWU的声码器就应该能够执行PCM呼叫处理。
在图4中，本发明的声码器22被设计为通过扩充其专用的转换功能来旁路通过PCM数据。首先，当呼叫处理过程中在MSC中生成的呼叫控制信号通过IWU控制器25被发送给声码器22的声码器控制器45时，声码器控制器45通过分析呼叫控制信号来提取出关于一般呼叫或PCM呼叫的特定的信道请求信息和控制信息。当呼叫控制信息为PCM呼叫控制信息时，声码器控制器45就将PCM语音数据转换请求和AMR语音分组转换请求，连同基于PCM呼叫控制信息的为相应信道请求的信道转换请求，通过基准处理器44发送给代码转换器43。
同时，声码器控制器45向代码转换器43请求双向转换，并为各个呼叫和信道向PCM呼叫控制器41发送处理来自重排单元42的PCM语音数据或来自代码转换器43的AMR语音分组所需的控制信号(ccs)。
基于来自ATM处理单元21的AMR分组同步信号和来自业务池23的PCM语音数据传输同步信号，基准处理器44为各个部分生成同步控制信号，并将该同步信号发送给相关部分。
代码转换器43根据通过基准处理器44来自声码器控制器45的控制信息执行相关信道的代码转换，然后根据来自基准控制器44的同步控制信号将被转换的AMR语音分组和PCM语音数据发送给各个PCM呼叫控制器41和业务池23。
对于PCM呼叫信道，PCM呼叫控制器41根据来自声码器控制器45控制下的基准处理器44的控制信号来向ATM处理单元21发送来自重排单元42的数据。重排单元42接收来自于业务池23的与将要在代码转换器43中转换的PCM语音数据一致的数据，并将其存储在双端口存储器(未示出)中以在时间轴上进行重排。
另外，重排单元42随后将该数据作为一个PCM帧(声码器处理容量)存储在存储器中，同时根据来自基准处理器44的同步控制信号来按帧读取先前存储的数据，以向PCM呼叫控制器41发送所读取的数据。
PCM呼叫控制器41根据来自声码器控制器45的控制信号(ccs)来执行信道选择，这样每个语音数据信道的数据结构就与声码器控制器45所希望的一致。
根据本发明优选实施例的PCM呼叫处理方法在此将结合图5进行说明。图5显示的是根据本发明PCM呼叫处理方法的流程图。如图所示，当来自IWU控制器25的呼叫控制信号被接收到，声码器控制器45就分析该呼叫控制信号。如果该呼叫控制信号是PCM呼叫控制信号，那么在步骤S101，声码器控制器45向代码转换器43请求双向转换并向PCM呼叫控制器41发送指示信道请求和呼叫类型的控制信号(ccs)。
在步骤S102，PCM呼叫控制器41判断该呼叫是为PCM语音数据处理还是为AMR分组处理进行的呼叫。如果确定该呼叫为PCM语音数据处理呼叫，则在步骤S103中，PCM呼叫控制器41根据控制信号(ccs)来设置PCM数据传输信道并向重排单元42发送一个控制信号(cs)。在步骤S104中，重排单元42重排来自业务池23的PCM语音数据并暂时存储已重排的数据。随后，在步骤S105中，PCM呼叫控制器41根据来自基准处理器44的同步信号向ATM处理单元21发送已重排的PCM语音数据。在步骤S106中，ATM处理单元21通过相应的信道利用ATM信元向上一级MSC系统发送PCM语音数据。
在步骤S102中，当该呼叫为AMR分组处理呼叫时，PCM呼叫控制器41根据控制信号(ccs)设置AMR分组传输信道。从而在步骤S202中代码转换器42将来自业务池23的PCM语音数据转换为AMR分组。在步骤S203中，根据来自基准处理器44的同步信号，已转换的AMR分组被PCM呼叫控制器41发送给ATM处理单元21。在步骤S204中，ATM处理单元21将AMR分组加载到ATM信元上并通过相关信道将该ATM信元发送给上一级MSC系统。
综上所述，在本发明的PCM呼叫处理设备中，MSC间的PCM呼叫处理在IWU的声码器中执行，这样就有可能减少由PSTN干预而引起的呼叫建立时间和中间信道，而提高服务质量。
以上实施例和优点仅是示例性的，并不对本发明构成限制。本发明可以容易地应用于其它类型的装置。本发明的说明书是用于进行说明，不限制权利要求的范围。对于本领域技术人员，很显然可以有很多的替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，其不仅是结构等同的，也包括等同的结构。