CN101431830B - 多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统和方法，该方法包括以下步骤：步骤S302，在媒体网关控制器向多媒体网关下发通话建立消息时，指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位；步骤S304，多媒体网关接收到通话建立消息后，对通话建立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用处理单元提取由该时隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，以在媒体网关内建立语音通话；步骤S306，如果多媒体网关利用该时隙的其他未被占用的一个或多个比特位承载另一路语音信号时，重复步骤S302和步骤S304，以实现多上下文复用时隙传递语音信号。本发明简化了网络组网。

Description

多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统及方法
技术领域
本发明涉及移动通讯领域，具体地说，涉及在MGW(多媒体网关)上的多个上下文中复用单个时隙传递多路相互独立的话音的系统和方法。
背景技术
随着通讯系统在经济和社会生活等各个领域日益广泛的应用，通讯系统技术本身也在快速发展之中，软交换技术是目前固定、移动通信网络普遍采用的语音通信解决方案，软交换技术的主要特征是承载与控制分离，MGC(媒体网关控制器，Media GatewayController)通过网关控制协议(H.248，由ITU-T定义)实现对MGW(媒体网关，Media Gateway)的控制，完成话路媒体通道的建立和交换。
一般来讲，在使用TDM(时分复用，Time Division Multiplex)线路(比如E1或T1)进行语音传输时，每路话音需要占用一个时隙，有64Kbit/s的带宽。在软交换网络中，由MGW提供对外的TDM接口，实现软交换网络与BSC(基站控制器，Base Station Controller)、PSTN(公共交换电话网，Public Switched Telephone Network)等网络的互通。采用TDM传输时，在MGW上提供话音通道的基本单位是一个时隙，在H.248协议中定义的TDM终端的最小粒度也是一个时隙。但根据目前现有的传输复用技术，可以将经过压缩的多路低带宽的话音复用到一个时隙中，比如4路16Kbit/s的话音或8路8Kbit/s的话音。铺设TDM传输线路的费用通常比较高昂，通过使用这样的传输复用技术，可以提高TDM资源的利用效率，极大地降低成本。
通常，这种在单个时隙内复用和解复用多路话音的工作是由独立的设备完成的，其组网方式如图1所示。在MGW直接对外出TDM接口与BSC或PSTN网元互通时，如果能够在MGW内部完成对单个时隙内多路话音的复用和解复用，则可以节省独立的传输复用设备，使组网更为简洁，进一步降低组网成本。然而，如图1所示，在复用解复用设备与BSC/PSTN之间的TDM传输线路上，一个时隙内复用了多路经过压缩的语音信号，而在MGW与复用解复用设备之间的TDM传输线路上，则每路语音信号独占一个时隙。
在H.248协议中，定义了复用终端和复用描述符，可用于在一个时隙中语音、视频、数据流的复用和解复用操作。但现有的流程和方法，都仅是针对一个时隙上多种不同类型的媒体流的复用和解复用，更重要地，都仅是针对同一个上下文内的单个多媒体呼叫而言的。
对于多路独立的语音呼叫，应以不同的上下文进行处理。对于TDM终端，应该也可以使用BIT这样的粒度来进行表示，但目前H.248协议中缺少这样的表示方法，也缺少对于单个时隙上复用多路相互独立的语音呼叫的流程描述。
目前，在软交换领域，特别是在MGC和MGW之间，尚没有能够实现在单个时隙内复用多路相互独立的话音的方法。故本发明提出将单个时隙内复用多路话音的功能内置在MGW上，并给出了MGC控制MGW完成这种复用解复用功能方法。
因此，需要一种多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。
发明内容
本发明旨在通过在MGW上内置单个时隙复用解复用多路相互独立的话音的系统和方法，节省独立的传输复用设备，提高组网效率，降低组网成本。
根据本发明的一个方面，提供了一种多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统，包括多媒体网关，该系统还包括：复用解复用处理单元，设置在所述多媒体网关内，用于提取一个时隙上的不同比特位所承载的语音信号，以及与多媒体网关交互。
多媒体网关用于解析来自多媒体网关控制器的通话建立消息以创建上下文，在为承载语音信号的时隙上的一个或多个比特位分配主叫终端的标识后将其关联至复用解复用处理单元，以及将由复用解复用处理单元提取的语音信号交换到上下文中的被叫终端，以在主叫终端和被叫终端之间建立语音通话。
在该系统中，通话建立消息为H.248命令消息。
在多媒体网关建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，多个上下文分别维护各自的拓扑。
根据本发明的另一个方面，提供了一种由前述系统执行的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法，该方法包括以下步骤：步骤S302，在媒体网关控制器向多媒体网关下发通话建立消息时，指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位；步骤S304，多媒体网关接收到通话建立消息后，对通话建立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用处理单元提取由该时隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，以在媒体网关内建立语音通话；步骤S306，如果多媒体网关利用该时隙的其他未被占用的一个或多个比特位承载另一路语音信号时，重复步骤S302和步骤S304，以实现多上下文复用时隙传递语音信号。
该方法还包括以下步骤：在多媒体网关控制器指定使用该时隙的一个或多个比特位建立另一路语音通话时，如果所指定的一个或多个比特位与前一次语音通话所指定的比特位有重叠，多媒体网关返回通话建立失败消息。
在该方法中，通话建立消息为H.248命令消息。
多媒体网关控制器在主叫终端和被叫终端的属性中使用比特位表示包来指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位。
步骤S304包括以下步骤：多媒体网关接收到建立通话消息后，对通话建立消息进行解析以创建上下文，以及为该时隙中的一个或多个比特位分配主叫终端的标识；复用解复用处理单元提取由该时隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，并将语音信号交换到上下文中的被叫终端，以在主叫终端与被叫终端之间建立语音通话。
在多媒体网关建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，多个上下文分别维护各自的拓扑。
采用本发明所述的在MGW上多上下文复用单时隙传递语音的方法，是将单时隙传递多路语音的复用解复用功能内置在MGW上实现，创建多个上下文来交换从单个时隙不同BIT位上提取出来的多路语音信号，共享一路复用解复用处理器件通道，利用MGW上的一个时隙同时建立多路语音通话。
本发明通过将复用解复用功能内置于MGW内部实现使网络中不设置独立的复用解复用设备，以及将来自BSC/PSTN的在单个时隙内复用了多路语音的TDM传输线路直接引入MGW，并在MGW上终结，在MGW内部完成复用解复用处理。这样做提高了TDM传输线路的利用效率，简化了组网。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是示出现有的复用解复用设备独立于MGW组网的示意图；
图2是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统的框图；
图3是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法的流程图；
图4是示出根据本发明一个实施例的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法的流程图；
图5是示出根据本发明另一个实施例的利用单个时隙传递多路语音的帧结构示意图；
图6是示出根据本发明另一个实施例的MGC控制MGW进行多上下文复用单时隙传递多路语音的流程的示意图；以及
图7是示出根据本发明另一个实施例的在MGW内部在多个上下文中处理单时隙的不同BIT位所承载的语音信号的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。
图2是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统的框图。参照图2，根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统200包括多媒体网关202，该系统还包括：复用解复用处理单元204，设置在所述多媒体网关内，用于提取一个时隙上的不同比特位所承载的语音信号，以及与多媒体网关202交互。
多媒体网关202用于解析来自多媒体网关控制器的通话建立消息以创建上下文，在为承载语音信号的该时隙上的一个或多个比特位分配主叫终端的标识后将其关联至复用解复用处理单元204，以及将由复用解复用处理单元204提取的语音信号交换到上下文中的被叫终端，以在主叫终端和被叫终端之间建立语音通话。
在该系统中，通话建立消息为H.248命令消息。
在多媒体网关202建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，多个上下文分别维护各自的拓扑。
图3是示出根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法的流程图。参照图3，根据本发明的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法包括以下步骤：步骤S302，在媒体网关控制器向多媒体网关下发通话建立消息时，指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位；步骤S304，多媒体网关接收到通话建立消息后，对通话建立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用处理单元提取由该时隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，以在媒体网关内建立语音通话；步骤S306，如果多媒体网关利用该时隙的其他未被占用的一个或多个比特位承载另一路语音信号时，重复步骤S302和步骤S304，以实现多上下文复用时隙传递语音信号。
该方法还包括以下步骤：在多媒体网关控制器指定使用该时隙的一个或多个比特位建立另一路语音通话时，如果所指定的一个或多个比特位与前一次语音通话所指定的比特位有重叠，多媒体网关返回通话建立失败消息。
在该方法中，通话建立消息为H.248命令消息。
多媒体网关控制器在主叫终端和被叫终端的属性中使用比特位表示包来指定用于承载语音信号的一个时隙以及该时隙中的一个或多个比特位。
步骤S304包括以下步骤：多媒体网关接收到建立通话消息后，对通话建立消息进行解析以创建上下文，以及为该时隙中的一个或多个比特位分配主叫终端的标识；复用解复用处理单元提取由该时隙中的一个或多个比特位所承载的语音信号，并将语音信号交换到上下文中的被叫终端，以在主叫终端与被叫终端之间建立语音通话。
在多媒体网关建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，多个上下文分别维护各自的拓扑。
图4是示出根据本发明一个实施例的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法的流程图。参照图4，在该实施例中，多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法包括以下步骤：
步骤S402，将在单个时隙内复用多路相互独立的话音的装置内置到MGW上实现，而不是使用独立的设备来完成这一功能。这需要在MGW内部增加复用解复用处理单元和控制该处理单元的程序，这些新增加的软硬件是叠加在MGW现有的处理架构之上的，对MGW的现有功能没有影响；
步骤S404，定义单个时隙内的BIT位表示包，用于在MGC和MGW之间表示需要占用单个时隙内的哪个或哪几个BIT位来进行语音通话，从而实现H.248协议能够以比时隙更小的粒度来表示TDM终端。一个时隙包括8个BIT，可以通过使用BIT位表示包将一个时隙中的BIT划分为1～8个语音通道；
步骤S406，当MGC需要在MGW上建立复用于单个时隙内的一路独立语音通话时，首先指定某编号的中继线路和其中的特定时隙，然后在终端属性中使用BIT位表示包来指定使用该时隙中的哪个或哪几个BIT位来承载本次通话的语音；
步骤S408，在MGW解析MGC下发的建立语音通道的命令并明确所需要使用的中继、时隙和BIT位后，MGW上的处理程序首先新建一个上下文，然后将该时隙与具备复用解复用功能的处理器件进行连接，从单个时隙内提取出在相应BIT位上承载的语音信号，通过MGW内部的交换能力，将语音信号交换到相同上下文中的另外一个终端上去，这就实现了在MGW建立一个语音通话(一个基本呼叫一般来说对应于一个上下文，包含两个终端，分别代表主被叫，需要在MGW内部对这两个终端在物理上进行接续或交换，从而实现主被叫之间的连通)；
步骤S410，在经过第四步之后，如果MGC需要继续占用相同中继相同时隙中的其余一个或若干个BIT位来进行另外一次通话，则MGW需要另外新创建一个上下文，该上下文与第四步中创建的上下文完全独立，两个上下文分别维护各自的拓扑(拓扑指一个上下文内各终端之间的接续或交换关系)；
步骤S412，在同一个时隙上利用不同BIT位承载的多路语音信号，需要使用一个相同的复用解复用处理器件的通道来完成各自语音信号的提取，这些提取出来的语音信号，通过该处理器件通道上的不同端口接续或交换至各自上下文中的其它终端。这样就实现了不同上下文使用相同中继相同时隙中的不同BIT位来完成相互独立的语音通话；以及
步骤S414，在MGC指定使用相同时隙的不同BIT位来建立不同的语音通话时，如果对于第二次通话所指定的BIT位与第一次通话所指定的BIT位有重叠，则对于MGC第二次下发的通话建立命令，MGW应返回失败，表明第二次通话建立失败。
下面结合图5～图7来说明本发明的另一个实施例。
图5是在单个时隙内复用多路语音的帧结构示意图。如图所示，一个时隙包括8个BIT位，可以将这个8个BIT位划分为4组、3组、8组，构成若干个低速率的语音传输通道(比如划分为4组时每个通道16Kbit/s带宽)，单个时隙内BIT位的划分方式和通道数量可以是任意的(当然最多不能超过8组)。
图6是示出根据该实施例的MGC控制MGW进行多上下文复用单时隙传递多路语音的流程的示意图。如图6所示，该流程包括以下步骤：
步骤S602，在MGC要求MGW建立一个新的通话时，它指定某个时隙和其中BIT位，比如TS1(TimeSlot，时隙)中的BIT0/BIT1；
步骤S604～S608，MGW接收到该命令后，对H.248命令消息进行解析，创建一个新的上下文C1，并为TS1的BIT0/BIT1分配一个终端标识T1，然后将它关联到复用解复用处理器件，提取出在TS1的BIT0/BIT1上承载着的语音信号；然后MGW返回给MGC成功处理命令的应答；对于一个基本通话来说，通常有两方参加，所以MGC会命令在上下文C1中添加另外一个终端T2；MGW操作成功后同样给出成功处理的应答；最后在MGW内部完成T1和T2之间语音流的交换，用户开始进行通话。其中终端T1和T2可以理解为分别代表一次通话中的主被叫用户，
同理，可以使用TS1中的BIT2/BIT3和上下文C2建立另外的一次通话。依此类推，就实现了多上下文复用单时隙建立多路通话。
图7是示出根据该实施例的在MGW内部在多个上下文中处理单时隙的不同BIT位所承载的语音信号的示意图。如图7所示，利用MGW内部的复用解复用器件从时隙TS1的不同BIT为提取语音信号，并在一个上下文内部完成主被叫用户之间的语音流交换。其中上下文C1和C2可以理解为分别代表不同的语音通话。
本发明通过将复用解复用功能内置于MGW内部实现使网络中不设置独立的复用解复用设备，以及将来自BSC/PSTN的在单个时隙内复用了多路语音的TDM传输线路直接引入MGW，并在MGW上终结，在MGW内部完成复用解复用处理。这样做提高了TDM传输线路的利用效率，简化了组网。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的系统，包括多媒体网关，其特征在于，包括：
复用解复用处理单元，设置在所述多媒体网关内，用于提取一个时隙上的不同比特位所承载的语音信号，以及与所述多媒体网关交互；其中，
所述交互的过程包括：所述多媒体网关用于解析来自多媒体网关控制器的通话建立消息以创建上下文，在为承载语音信号的所述时隙上的一个或多个比特位分配主叫终端的标识后将其关联至所述复用解复用处理单元，以及将由所述复用解复用处理单元提取的语音信号交换到所述上下文中的被叫终端，以在所述主叫终端和所述被叫终端之间建立语音通话。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述多媒体网关建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，且所述多个上下文分别维护各自的拓扑。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述通话建立消息为H.248命令消息。
4.一种由根据前述任一项权利要求所述的系统执行的多媒体网关上多上下文复用单时隙传递语音的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S302，在媒体网关控制器向多媒体网关下发通话建立消息时，指定用于承载语音信号的一个时隙以及所述时隙中的一个或多个比特位；
步骤S304，所述多媒体网关接收到所述通话建立消息后，对所述通话建立消息进行解析以创建上下文，以及复用解复用处理单元提取由所述时隙中的所述一个或多个比特位所承载的语音信号，以在所述媒体网关内建立语音通话；
步骤S306，如果所述多媒体网关利用所述时隙的其他未被占用的一个或多个比特位承载另一路语音信号时，重复所述步骤S302和步骤S304，以实现多上下文复用时隙传递语音信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述多媒体网关控制器指定使用所述时隙的一个或多个比特位建立另一路语音通话时，如果所指定的一个或多个比特位与前一次语音通话所指定的比特位有重叠，所述多媒体网关返回通话建立失败消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多媒体网关控制器在主叫终端和被叫终端的属性中使用比特位表示包来指定用于承载语音信号的一个时隙以及所述时隙中的一个或多个比特位。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S304包括以下步骤：
所述多媒体网关接收到所述通话建立消息后，对所述通话建立消息进行解析以创建所述上下文，以及为所述时隙中的所述一个或多个比特位分配主叫终端的标识；
所述复用解复用处理单元提取由所述时隙中的所述一个或多个比特位所承载的语音信号，并将所述语音信号交换到所述上下文中的被叫终端，以在所述主叫终端与所述被叫终端之间建立语音通话。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述多媒体网关建立多路语音通话过程中所创建的多个上下文相互独立，所述多个上下文分别维护各自的拓扑。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述通话建立消息为H.248命令消息。
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