在没有附加质量损失的GSM网络中的交换中心间所压缩的语音的带宽有效的传输.pdf

一种有效计算一个移动无线电网络的交换中心间的语音数据通过一种用于在一个移动无线电网络(6、8)中传输语音数据(2、5、7、9、12)的方法成为可能，其中第一交换中心(6)将来自第一移动无线电终端设备(1)的、压缩的语音数据(5)压缩地传输给一个用于沿第二移动无线电终端设备(13)的方向(10、11)继续传送的第二交换中心(8)，其中，如果第一移动无线电终端设备(1)将其以往的压缩类型变化到一种新的压缩类型上，第二移动无线电终端设备(13)不识别该新压缩类型，实现(14)将根据新压缩类型压缩的、来自第一移动无线电终端设备的语音数据(5)解压缩和紧接着压缩到根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的压缩类型压缩的语音数据(7)，接着实现将根据第二移动无线电终端设备熟悉的压缩类型压缩的语音数据(7)向第二交换中心(8)的传输。

1.  方法，用于在一个移动无线电网络(6、8)中传输语音数据(2、5、7、9、12)，
-其中第一交换中心(6)将来自第一移动无线电终端设备(1)的、所压缩的语音数据(5)压缩地传输给用于沿着第二移动无线电终端设备(13)的方向(10、11)继续传送的第二交换中心(8)，
-其中，如果第一移动无线电终端设备(1)将其以往的压缩类型变化到一种第二移动无线电终端设备(13)不熟悉的新压缩类型上，其中，实现(14)将根据新压缩类型压缩的、来自第一移动无线电终端设备的语音数据(5)解压缩和紧接着压缩到根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的压缩类型压缩的语音数据(7)，接着实现根据第二移动无线电终端设备熟悉的压缩类型压缩的语音数据(7)向第二移动无线电终端设备(13)的传输(14，8，10，11；15，10，11)。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，压缩的传输是一个无汇接运作传输。

3.  如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，压缩类型的选择是在移动无线电终端设备中的所述移动无线电终端设备熟悉的编译码器选择编译码器。

4.  如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，语音数据(7)的传输在交换中心(6、8)之间按照一个ATM/AALX和/或IP协议实现。

5.  如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，转编码在第二交换中心(8)中实现。

6.  如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第二交换中心(8)只解压缩从第一移动无线电终端设备(1)通过第一交换中心(6)在第二交换中心处到达的、根据新压缩类型(编译码器)压缩的语音数据(7)并根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的压缩类型压缩并然后向第二移动无线电终端设备(13)继续发送，然而该第二交换中心将由第二移动无线电终端设备(13)保持的语音数据没有解压和紧接着的压缩继续转交给用于继续转交给第一移动无线电终端设备(1)的第一交换中心(6)。

7.  如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通告、声音或音响序列在一个交换中心(6、14)中以一种至少移动无线电终端设备(1、13)之一熟悉的压缩类新压缩并增加地或通过代替插入到语音数据中并也发送给至少移动无线电终端设备(1、13)之一。

8.  如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的通告、声音或另外的音响序列在移动无线电终端设备处以该设备分别熟悉的压缩类型传输。

9.  装置(14；15)，具有
-来自(8)第一移动无线电终端设备(1)的、根据第一压缩类型压缩的语音数据的一个输入(18)，
-利用一个输出(23)为了将语音数据向第二移动无线电终端设备(13)继续转交，
-一个转换器(21、23)，用于将根据第一压缩类型压缩的语音数据(18)转换到根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的第二压缩类型压缩的语音数据，
-一个判定设备(18a)，这样构造该设备，该设备决定，通过一个接口(18a)来自第一移动无线电终端设备(1)的根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的压缩类型压缩的语音数据(18)不改变(21、22)压缩类型继续转交(25)给用于继续转交给第二移动无线电终端设备(13)的一个输出(23)，然而通过一个接口(18a)来自第一移动无线电终端设备(1)的根据第二移动无线电终端设备(13)不熟悉的压缩类型压缩的语音数据(18)在改变(21、22)压缩类型后通过解压缩(21)和压缩(22)根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的压缩类型继续转交给用于继续转交给第二移动无线电终端设备(13)的一个输出(23)，
-其中一个输入(24)与一个输出(16、18)这样连接，来自(24)第二移动无线电终端设备(13)的、根据第一压缩类型压缩的语音数据向第一移动无线电终端设备(1)不改变压缩类型(21、22)通过一个输出(18)来传输。

10.  如权利要求9所述的装置，其特征在于，一个压缩传输是一个无汇接运作传输。

11.  如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，压缩类型的选择是在移动无线电终端设备中的所述无线电终端设备熟悉的编译码器的编译码器选出。

12.  如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，为了在交换中心(6、8)之间传输语音数据(7)规定一个ATM/AALX和/或IP协议。

13.  如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，转编码设备(21、22)装设在第二交换中心(8)中。

14.  如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，这样构造该装置，第二交换中心(8)只解压缩从第一移动无线电终端设备(1)通过第一交换中心(6)在该第二交换中心处到达的、根据新压缩类型(编译码器)压缩的语音数据(7)并根据第二移动无线电终端设备(13)熟悉的压缩类型压缩并然后继续发送给第二移动无线电终端设备(13)，然而该第二交换中心将由第二移动无线电终端设备(13)保持的语音数据不解压缩和紧接着的压缩继续转交给用于向第一移动无线电终端设备(1)继续转交的第一交换中心(6)。

15.  如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，这样构造该装置，通告、声音或音响序列在一个交换中心(6、14)中以一种至少移动无线电终端设备(1、13)之一熟悉的压缩类型压缩并增加地或通过代替插入到语音数据中并也发送给移动无线电终端设备(1、3)中的至少一个。

16.  如权利要求15所述的装置，其特征在于，这样构造该装置，所述通告、声音或另外的音响序列在所述移动无线电终端设备处以所述移动无线电终端设备各自熟悉的压缩类型传输。

在没有附加质量损失的GSM网络中的交换中心间 所压缩的语音的带宽有效的传输
本发明涉及用于在具有无汇接运作(TFO：Tandem-Free-Operation)的移动无线电网络中传输语音数据的方法和装置。
在诸如GSM系统的移动无线电系统中体现语音的语音数据从一个移动无线电网络的移动站到基站(并且相反地从一个移动无线电网络的基站到移动站)通过空中接口被压缩传输。压缩，(通过空中接口向移动站发送的语音数据的)和解压缩(通过空中接口移动站获得的语音数据的)在一个TRAU中实现。在通过一个或多个移动无线电网络的MSC、GGSN等的传输后数据在从一个基站(BSC/RAN)转交到另一个移动站之前再次被压缩。在此在每次压缩/解压缩时出现明显的质量损失，该质量损失的水平依赖于所使用的压缩算法。
因此对于移动无线电用户之间的对话标准化(3GPP TS 28.062；GSM08.62)无汇接运作(＝无编码转换器操作)TFO，根据TFO允许(通过空中接口)压缩传输的语音数据以压缩格式(以在根据GSM的压缩方法处最大16k位/秒的格式)通过普通的TDM信道(具有譬如64或56k位/秒＝普通的固定网连接)在移动无线电网络中的传输。因此，当两个手机使用相同的编译码器(也就是说一种相同的压缩类型)时，能避免，语音数据在通过第一空中接口传输之后在一个TRAU中解压缩并在通过第二空中接口传输到第二移动无线电仪器之前在另一个TRAU(具有质量损失)中再次压缩。在所述TRAU之间语音数据(没有空气位置-压缩)在所谓的TFO(无汇接运作)-帧(帧)中被传输，其中偷比特(Bit-Stealing)能被运用。当一个移动无线电终端设备根据变化的情况在空中接口上改变编译码器(那就是说压缩方法＝压缩类型)时，这样借助对此规定的TRAU的TFO帧(那就是说合作方)来告知，通过所述TRAU第二移动无线电终端设备应接收第一移动无线电终端设备语音数据。第二TRAU尝试采用相同的编译码器。如果这是不可能的，因为第二移动无线电终端设备不识别新的编译码器，所以中断无汇接运作TFO并从现在起传输未压缩的语音，以致每个TRAU那就是说再次压缩或解压缩。
在移动无线电网络的现代化进程中也能在交换中心(MSC)之间通过带宽有效的有用数据传输采用用于最小化成本的ATM/AALx或IP传输方法。当在一个GSM网中在交换中心(MSC)之间以TDM传送的形式例如通过一个ATM/AALx传送只交换传输系统时，优化该传输，可是此外传输64或56k位/秒。
本发明所基于的任务在于，优化移动无线电网络的交换中心之间的语音数据的传输。该任务分别通过独立权利要求的对象来实现。
在此示出：
图1示意性地从一个移动站通过应用TFO的移动无线电网向第二移动无线电站的传输以及
图2交换中心的TCF功能性的功能方框图。
图1示出了一个移动站1，从该移动站1通过一个空中接口向一个移动无线电网的基站(BSC/RAN)3压缩传输语音数据2。(压缩)接收的语音数据2在一个TRAU(传输编码率适配单元)4中解压缩并作为解压缩的语音数据5向一个交换中心(起始MSC＝起点MSC或GGSN或另外的交换中心)6传输，该交换中心6譬如根据ATM/AALx或IP协议(如果有这种情况通过其他网络)向第二交换中心(目标交换中心G-/T/MSC或GGSN等)压缩传输语音数据，该第二交换中心向第二TRAU10传输语音数据9，所述第二TRAU10如果有这种情况在向一个BSC/RAN11传送时压缩该语音数据9，接着向第二移动站13通过第二空中接口传输所压缩的语音数据12。
根据无编码转换器操作/无汇接运作TFO(3GPP TS28.062；GSM08.62)(为了避免语音数据的解压缩/压缩质量损失)在TRAU4与TRAU10之间或替代地在MSC6、8之间商定，在TRAU4与TRAU10之间压缩传输数据，以致此处取消一个解压缩/压缩。
可是可能的是，根据在第一移动站1与基站3之间的空中接口上的境况的变化或其他变化移动站1改变压缩类型(那就是说编译码器)并通过移动无线电网来通知，可是第二移动站13不识别新的压缩类型(新使用的编译码器)，以致根据传统的方法方式结束MSC6、8之间的无汇接运作传输并然后实现一个解压缩传输(编码转换地传输)，以致解压缩在TRAU4中压缩到达的语音数据并利用一种(移动站熟悉的)压缩方法(编译码器2)再次压缩TRAU10的语音数据，这导致在MSC6、8之间传输时质量损失和降低的带宽效率。因此在MSC6、8中引入一个TFO控制功能(TFO控制功能TCF)14、15，该控制功能包含传统的TRAU(4/10)的压缩-/或解压缩功能。当因此出现以下情况时，移动站1转接到一种压缩类型(编译码器选择)上，第二移动站13不识别该压缩类型，则TCF14确定，TCF14监视TFO帧的内容和如果有这种情况第二移动站13方的信令(如下该移动站13是否理解新压缩类型/编译码器选择)。为了能在所述情况下在交换中心6、8MSC等之间能维持带宽有效的传输，一个TCF15承担必要的活动，以解压缩现在对于第二移动站13不可理解的(利用新的该移动站不熟悉的压缩类型/编译码器选择压缩传输)语音数据并利用第二移动站13熟悉地压缩类型(编译码器选择)之一新压缩。因此如果在选择一种新的压缩类型(编译码器选择)之后通过移动站1根据所述新压缩类型所压缩的(并且如果有这种情况根据ATM/AALx或IP通过MSC-MSC-连接6-8传输的)语音数据7到达TCF15(TCF15位于交换中心8中)，那么在那解压缩并利用第二移动站13熟悉的压缩类型/编译码器选择之一(通过MSC8/TCF15的信令告知该压缩类型)再次压缩并根据第二移动站13熟悉的压缩压缩传输到第二移动站13。
这使得在移动站1、13不能在相同的编译码器上取得一致的情况下通过无编码转换器操作的带宽有效传输成为可能。
TCF15在已存在的情况中只处理有用信息，将该有用信息传输到靠近TCF15的第二移动站13，然而不必改变从第二终端设备13传输到第一(编译码器选择变化的)移动无线电仪器1的有用信息，因为所述两个移动站1、13都识别该压缩类型，根据该压缩类型移动无线电站13(继续)向移动站1发送。因此TCF15的功能性只包含一个方向(从1向13的传输)中的解压缩和紧接着的压缩，那就是说比传统的TRAU4、10具有小的复杂性，所述传统的TRAU必须在两个方向上压缩/解压缩(编码转换)。为了在MSC6、8之间建立一条传输路径譬如借助BICC(ITU-T Q1950Q.x)建立一个呼叫实体(呼叫实体/信令连接)。在建立呼叫实体的进程中协商待使用的编译码器。为了借助TCF通过传输网传输TFO帧不必要，在一个和相同的编译码器上取得一致，而只达成，使用通过GSM定义的编译码器之一。优选地在相同的编译码器上取得一致。由于编译码器-协商的结果(GSM编译码器等)MSC知道，是否必需一个TCF，也就是然后当一个移动站1转接到一个编译码器上时，该编译码器不是第二移动站13熟悉的。因此必要的16k位/秒(由所定义的GSM压缩方法产生的)的带宽也定义为传输容量。借助BICC也协商传输介质(ATM/AALx或IP)并在MSC之间现在能建立传输。在接通连接之后在各自的TRAU与属于该TRAU的TCF之间建立TFO并且各自的TCF控制通过传输网的TFO帧的传输。
图2示例性地示出了TCF14的建立。TCF14(该TCF14能布置在一个MSC内或能与其连接)在图2的左边具有到TRAU4的连接并且在图2的右边上有到另一个MSC8的连接。接口16完成了通过该接口向MSC8根据ATM/AALx或IP或另外的方法在发送17和接收18时传输语音数据的转换。如果移动站1通过TFO帧等告知一个编译码器交换(通过第一MSC8和接口18、16)，然而第二移动站13(通过20)告知，不识别新编译码器，一个判定设备18决定，来自第一移动站1的(通过8、18、16到达的)具有语音数据的TFO帧在解码设备21中被解码并利用第二移动无线电终端设备13熟悉的压缩设备22再次压缩并由设备23(通过一个TRAU和BSC10、11)向第二移动无线电终端设备13传送。反之TFO帧提取设备(24)只提取来自第二移动站13的语音数据(20)并作为TFO帧如果有这种情况在接口16中以ATM/AALx或IP格式等针对传输到另外的MSC再次打包，可是不解压缩和压缩。
在一个第二移动终端设备熟悉的压缩(编译码器)中的语音数据的转压缩能在第一交换中心的TCF14中或在第二交换中心的TCF15中实现，并且此处在第二移动站(鉴于传输路径)中实现较近的TCF15(＝第二交换中心的TCF)。
能装设一个具有下列功能的接口26：
依赖于连接状态的和/或依赖于所用的业务能通过交换中心输入声音和/或通告(要么输入给TRAU4要么沿着TRAU10的方向)。对此压缩各自的声音或各自的通告(利用对于该传输方向相关的编译码器)并通过内部产生的TFO帧代替由各方(TRAU4或10)接收到的TFO帧(帧)。