CN100490434C - 一种无线接入装置及其数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线接入装置及其数据传输方法。其中，无线接入装置包括接口模块、多路编解码模块、多路复用模块和无线收发信机。数据传输方法包括数据发送过程和数据接收过程，其中数据发送过程包括：接口模块接收用户侧设备数据，转换为数字数据发送给多路编解码模块；多路编解码模块各路通道对数据进行编码压缩并封装成IP数据发送给多路复用模块；多路复用模块将多路IP数据转换为一路数据发送给无线收发信机；无线收发信机将IP数据通过数据信道发送到基站。数据接收过程则按照和数据发送过程相反的顺序进行处理。应用本发明，通过使用一套收发信机所提供的数据信道传送IP语音数据，可以实现多个用户线同时进行话音通信。
Description
技术领域
本发明涉及无线接入技术，特别是指一种无线接入装置及其数据传输方法。
背景技术
接入网是指将用户侧设备连接到骨干传输网及其业务节点的网络。无线接入方式以灵活性和低成本，可在很多情况下取代传统高成本的线缆。无线接入方式尤其满足架设线路困难地方的通信需求，如，在火车、汽车、游船等公共交通工具上，构建无线公用电话亭，开展公话业务；或是用在抗汛救灾临时性通讯网络的建设。
实现无线接入方式至少包括与用户侧设备相连的无线接入装置和与骨干传输网相连的基站，无线接入装置收取用户侧设备的信息，通过空中接口将信息传递给基站，基站再将这些信息转发到骨干传输网，完成用户侧设备的无线接入。
目前，无线接入装置可以为多个用户提供话音接入业务，其原理是利用有限多个用户同时接打电话情况比较小的概率，使这多条用户线共享一套无线收发信机。图1为接四条用户线的无线接入装置的示意图，该系统使用两套无线收发信机，每套无线收发信机提供一个通信信道，包括语音信道和数据信道，其中基于电路交换的话音业务使用语音信道传输话音信息。当同时打电话的用户数小于等于两个时，该无线接入装置可以正常提供话音业务。但当两个以上的用户同时要求通信时，只有抢到两个语音信道的两条用户线可以为其用户提供话音接入，没有占到语音信道的用户线则无法提供话音接入，其用户不能在此时接收和拨打电话。
可以看出，目前的无线接入装置不能使多个用户在同一时间使用一套无线收发信机提供话音业务。现有的多用户线共享一套无线收发信机的方式，是利用这些用户在同一时间使用电话概率较小的原理。这种连接方案，牺牲了用户的平均接通率，用户数和无线收发信机数比值越大，其接通率越低；对于这种无线接入装置，当用户数较多的时候，为了保证接通率，必须增加无线收发信机，这样不仅成本高，而且由于多套无线收发信机的天线在一起，相互之间信号亦会产生干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线接入装置及其数据传输方法，使多个用户可在同一时间仅使用一套无线收发信机就可进行通信。
本发明所述的无线接入装置，包括一套无线收发信机，还包括：接口模块，用于接收多个用户侧设备数据并转换为数字数据发送给多路编解码模块，或者将多路编解码模块发送过来的数据还原为用户侧设备数据发给多个用户侧设备；多路编解码模块，用于将接口模块传递过来的数据进行编码压缩和IP封装发送给多路复用模块，或者将多路复用模块传递过来的数据进行IP解封装和解编码解压缩发给接口模块；多路复用模块，用于将多路编解码模块传递过来的多路数据转换为一路数据传送给无线收发信机，或者将无线收发信机传递过来的数据解复用为多路发给多路编解码模块；所述无线收发信机，用于通过空中接口与基站进行数据传递。
其中，该装置的接口模块进一步包括：ATM接口、V5接口、以太网接口、ISDN接口、E1接口、RJ11接口、USB接口、RS232接口或视频接口。
本发明所述的无线接入装置的数据传输方法，包括数据的发送过程和接收过程，其中，
数据的发送过程包括以下步骤：
11、接口模块接收多个用户侧设备数据，转换为数字数据发送给多路编解码模块；
12、多路编解码模块各路通道对数据进行编码压缩并封装成IP数据发送给多路复用模块；
13、多路复用模块将多路编解码模块发送过来的多路IP数据转换为一路数据发送给无线收发信机；
14、无线收发信机将IP数据通过数据信道发送到基站；
数据的接收过程包括以下步骤：
21、无线收发信机通过数据信道接收基站的IP数据发送给多路复用模块；
22、多路复用模块将IP数据根据IP地址解复用为多路数据发送给多路编解码模块的各路通道；
23、多路编解码模块各路通道对数据进行IP数据的解封装并解码还原出数字数据发送给接口模块；
24、接口模块将数字数据转换为用户侧设备数据发送给多个用户侧设备。
其中，该方法进一步包括：预先建立用户侧设备所使用的编码地址与IP地址对应关系的地址翻译表；在将发送的数据进行数据封装成IP数据时，将用户侧设备使用的编码地址翻译为源IP地址，将目的设备的编码地址翻译为目的IP地址；在将接收的数据进行IP数据解封装时，将目的IP地址翻译为用户侧设备使用的编码地址，将源IP地址翻译为数据发出设备的编码地址。
其中，该方法进一步包括：接口模块将多个用户侧设备的模拟信号数据进行采样转换为数字数据。
其中，该方法进一步包括：在多路编解码模块各路通道对数据进行编码压缩时，各通道可采用不同的编码算法；并可以按照VoIP协议提供的编码算法对数据进行编码压缩。
其中，该方法进一步包括：在进行数据的IP封装时，根据VoIP协议提供的IP封装方法将数据分组封装成IP数据；若无线接入装置封装的IP数据的目的IP可以为空，该数据发送到基站后，由基站侧所连接的网关设备将目的IP地址补充完整。
由上述方法可以看出，本发明将模拟格式的语音流转换为分组交换的IP包，使话音通信不再是电路交换业务，通过多个用户线可以同时使用一套收发信机所提供的数据信道传送IP语音数据进行话音通信。不存在传统多用户无线接入装置接通率的矛盾，因此不会因用户的增加而降低接通率。另外，由于仅使用一套收发信机，每用户线的成本相对较低，各用户之间信号也不存在多天线信号干扰的问题。并且，本发明的接入系统可灵活提供多种外接接口，可以用做数据承载设备和直放站数据传输设备，功能比传统的无线接入装置更加丰富，可以满足语音、数据、多媒体的传输需求。
附图说明
图1为现有技术下带四个用户的无线接入装置的示意图。
图2为本发明无线接入装置的模块图。
图3为本发明实施例话音数据发送的流程图。
具体实施方式
本发明将基于电路交换的话音业务转换为基于分组交换的IP语音数据传输业务，通过收发信机的数据信道传输IP语音数据来实现话音业务。
图2为本发明无线接入装置的模块图。如图2所示，本发明无线接入装置包括接口模块、无线收发信机、多路编解码模块和多路复用模块。其中接口模块接收用户侧设备数据并转换为数字数据发送给多路编解码模块，或将多路编解码模块发送过来的数据还原为用户侧设备数据发给用户侧设备；多路编解码模块用于将接口模块传递过来的数据进行编码压缩和IP封装发送给多路复用模块，或者将多路复用模块传递过来的数据进行IP解封装和解编码解压缩发给接口模块；多路复用模块，用于将多路编解码模块传递过来的多路数据转换为一路数据传送给无线收发信机，或者将无线收发信机传递过来的数据解复用为多路发给多路编解码模块；无线收发信机通过空中接口与基站进行数据传递。
图3为本发明实施例话音数据发送的流程图。参照图3，以WCDMA系统中多用户话音业务实现过程为例，对本发明数据传输方法进行详细说明。
预先建立用户侧设备的编码地址与IP地址的对应关系，这个对应关系称为地址翻译表，存储在无线接入装置内部。这里所述的编码地址是指设备在传输时所使用的标识身份的编码，如电话号码、网络设备的IP、信令设备的信令点编码、或者设备序列号等。地址翻译表还可包括目的设备的编码地址与对应的IP地址。
以本例来说，编码地址为电话号码，因此地址翻译表中至少设置各用户线的电话号码与对应的IP地址。
步骤301：用户侧设备进行数据发送时，无线接入装置接口模块的各个接口接收各自用户侧设备的数据，转换为内部使用的数字信号数据，完成信号格式的转换，传递给多路编解码模块。
如本例，接口模块为每个用户的电话线路分配一个接口，当用户与外部进行通讯时，接口模块接收电话的模拟话音信号，并对话音进行数据调制，将模拟信号采样转换为数字语音数据，传递给多路编解码模块。
接口模块还可包括ATM接口、V5接口、以太网接口、ISDN接口、E1接口、RJ11接口、USB接口、RS232接口和视频接口等。接口模块根据用户侧设备灵活提供接口，以适应不同的用户侧设备，如传真机、计算机以及其他的数据通信设备等。对于用户侧设备传递过来的数字信号，则接口模块不需要进行模拟到数字格式的转换，只进行透明传递即可。
步骤302：多路编解码模块的每一路通道输入接收接口处理单元每一个接口传递过来的数据，各路通道根据其数据格式分别进行编码压缩和IP封装，形成IP数据包，发送给多路复用模块。
本例中，多路编解码模块对传递过来的数字语音数据按照VoIP协议进行编码压缩和IP封装。该过程至少包括以下步骤：首先使用VoIP提供的编码算法如G.729，对数字语音数据进行编码和压缩；然后，查询地址翻译表，将该用户线电话号码翻译出源IP地址，将其呼叫的目的电话号码翻译出目的IP地址，根据VoIP协议中的实时传输协议(RTP)的语音分组封装方法对语音数据进行分组封装，将数据组装为一个个IP包。若目的IP地址不清楚，则此时封装的目的IP可为空，在信号发送到基站后，由基站侧所连接的媒体网关或IP网关等再将此IP地址补充完整。
多路编解码模块可采用不同的编码算法压缩数据，如，对于视频接口传递过来的视频信息，可以采用VoIP提供的H.261或H.263进行编码压缩；对于以太网接口传递过来的IP数据，则在多路编解码模块中可以仅做透明传输。
步骤303：多路复用模块将多路编解码模块发送过来的多路IP数据转换为一路数据传送给无线收发信机。
步骤304：无线收发信机接收到IP数据包后，无线收发信机的基带处理模块将IP数据承载到专用数据信道上由射频模块发送出去，通过空中接口将数据发送给基站。
对于本例所使用的WCDMA网络，一个专用数据信道的最大数据传输能力为384kbps，一般语音数据速率为12.2kbps，VoIP协议处理后，每个用户的语音数据速率不超过20kbps，因此一个专用数据信道可以承载的用户数近似为384kbps/20kbps，约19个用户。也就是说，本例中，可以有19个用户同时使用一套无线收发信机进行通话。实际上，用户数根据多路编解码模块采用的编码压缩方法及无线网络数据信道传输能力的不同会有所不同。
其中，无线收发信机还要将IP数据按照所使用无线网络的空中接口标准进行适当转换，使信号可以正确传送给基站，因这部分与本发明关系不大，这里不进行叙述。
而后，基站接收无线接入装置的信号，通过与骨干传输网的接口，发送到媒体网关或IP网络完成后续的IP数据的传送。若步骤302中封装的IP包目的IP地址为空，则由媒体网关或IP网关根据目的电话号码翻译出IP地址，将IP包补充完整，再进行后续的IP寻址传送到目的端。
对于无线接入装置的数据接收过程，接收的数据通过骨干传输网以IP包形式传递给基站，基站通过空中接口发送给无线收发信机，无线收发信机通过数据信道接收基站的IP数据发送给多路复用模块，多路复用模块将IP数据根据IP地址解复用为多路数据发送给多路编解码模块的各路通道，多路编解码模块各路通道对数据进行IP数据的解封装并解码还原出数字数据发送给接口模块，接口模块将数字数据转换为用户侧设备数据发送给用户侧设备。基本是数据发送过程的逆过程，不再详述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (16)
1、一种无线接入装置，包括一套无线收发信机，其特征在于，该装置进一步包括：
接口模块，用于接收多个用户侧设备数据并转换为数字数据发送给多路编解码模块，或者将多路编解码模块发送过来的数据还原为用户侧设备数据发给多个用户侧设备；
多路编解码模块，用于将接口模块传递过来的数据进行编码压缩和IP封装发送给多路复用模块，或者将多路复用模块传递过来的数据进行IP解封装和解编码解压缩发给接口模块；
多路复用模块，用于将多路编解码模块传递过来的多路数据转换为一路数据传送给无线收发信机，或者将无线收发信机传递过来的数据解复用为多路发给多路编解码模块；
所述无线收发信机，用于通过空中接口与基站进行数据传递。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置的接口模块进一步包括：ATM接口、V5接口、以太网接口、ISDN接口、E1接口、RJ11接口、USB接口、RS232接口或视频接口。
3、一种基于权利要求1所述的无线接入装置的数据传输方法，其特征在于，该方法包括数据的发送过程和接收过程，其中，
数据的发送过程包括以下步骤：
11、接口模块接收多个用户侧设备数据，转换为数字数据发送给多路编解码模块；
12、多路编解码模块各路通道对数据进行编码压缩并封装成IP数据发送给多路复用模块；
13、多路复用模块将多路编解码模块发送过来的多路IP数据转换为一路数据发送给无线收发信机；
14、无线收发信机将IP数据通过数据信道发送到基站；
数据的接收过程包括以下步骤：
21、无线收发信机通过数据信道接收基站的IP数据发送给多路复用模块；
22、多路复用模块将IP数据根据IP地址解复用为多路数据发送给多路编解码模块的各路通道；
23、多路编解码模块各路通道对数据进行IP数据的解封装并解码还原出数字数据发送给接口模块；
24、接口模块将数字数据转换为用户侧设备数据发送给多个用户侧设备。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先建立用户侧设备所使用的编码地址与IP地址对应关系的地址翻译表；在将发送的数据进行数据封装成IP数据时，将用户侧设备使用的编码地址翻译为源IP地址，将目的设备的编码地址翻译为目的IP地址；在将接收的数据进行IP数据解封装时，将目的IP地址翻译为用户侧设备使用的编码地址，将源IP地址翻译为数据发出设备的编码地址。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤11所述的接口模块接收多个用户侧设备数据转换为数字数据的步骤进一步包括：接口模块将多个用户侧设备的模拟信号数据进行采样转换为数字数据。
6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤12所述的多路编解码模块各路通道对数据进行编码压缩的步骤进一步包括：多路编解码模块各路通道采用不同的编码算法对数据进行编码压缩。
7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤12所述的多路编解码模块各路通道对数据进行编码压缩的步骤进一步包括：多路编解码模块按照VoIP协议提供的编码算法对数据进行编码压缩。
8、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤12所述的封装成IP数据的步骤进一步包括：根据VoIP协议提供的IP封装方法将数据分组封装成IP数据。
9、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤12所述的封装成IP数据的步骤进一步包括：如果无线接入装置封装的IP数据的目的IP为空，该数据发送到基站后，由基站侧所连接的网关设备将目的IP地址补充完整。
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