CN101160888A - 实现分组-分组模型会话的方法和媒体网关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种媒体网关实现分组－分组模型会话的方法和媒体网关。本发明中，媒体网关判断所述会话是否满足TrFO协议；若不满足，则插入背靠背TC；激活所述背靠背TC，使之进行TFO协商，从而使背靠背TC工作在直通模式。本发明中，由于有可能旁路背靠背TC的编解码能力，因此可以克服现有技术中采用编解码转换所带来的语音质量耗损。

Description

实现分组 -分组模型会话的方法和媒体网关 本申请要求于 2006 年 3 月 29 日提交中国专利局、 申请号为 200610034804.9、 发明名称为 "实现分组-分组模型会话的方法和媒体网 关"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及通信领域的媒体承载技术， 具体地说涉及实现分组 -分组 模型会话的方法和媒体网关。

背景技术

在分离架构下， 一种灵活的可支持综合业务并具有长期演进能力的媒 体网关 （MGW, Media Gateway )可以采用如图 1所示的逻辑结构。 在图 1 中， MGW 100 包括操作维护管理 ( OAM, Operation Administration Maintenance )单元 110、 窄带单元 120、 宽带单元 130、 编解码池 140和 控制单元 150。

OAM单元 110提供整个系统的操作维护功能， 同时提供对外部运营 支撑系统的接口。 窄带单元 120提供对窄带侧的接口和协议处理功能。 宽 带单元 130提供到宽带侧的接口和协议处理功能。 编解码池 140提供媒体 处理资源， 如码转换的编解码器（TC, Transcoder )₀ 控制单元 110提供到 媒体网关控制器（ MGC , Media Gateway Controller ) 的垂直接口， 处理并 根据来自 MGC的控制指令， 驱动内部的窄带单元 120、 宽带单元 130、 编 解码池 140等组件工作， 如在不同承载格式的端点之间插入 TC、 激活 TC 上的 TFO ( Tandem Free Operation , 串接无关操作）协议、 满足 TrFO ( Transcoder Free Operation, 编解码无关操作 )条件时直接连通会话中的 两侧承载端点， 等等。

MGW的一个很重要的功能就是承载和媒体格式转换， 由编解码池中 的 TC完成。 依赖于现有的编解码技术， TC通常实现成一端 PCM ( Pulse Code Modulation, 脉冲编码调制）、 另一端分组压缩的结构， 可以很方便 地实现 TDM-分组会话模型 （指会话中一端承载格式基于 TDM技术， 而 另一端基于分组技术) 的编解码转换。 图 2是现有技术中 TC编解码的示 意图。 数字语音信号 DS0经过 TC 200进行 G.723压缩算法处理之后得到 压缩语音帧 G.723/IP。

实际上，分组-分组会话模型 (指会话两端的承载格式都基于分组技术 ) 也需要类似的编解码转换。 由于技术实现的复杂性， 直接进行分组编解码 到分组编解码的转换是很难实现的。但是可以使用两个 TDM-分组模型下 的 TC, 使其通过各自的 PCM侧串接起来， 就可以实现任意分组编解码到 任意分组编解码的转换。 两个串接的 TC称作背靠背 TC。 图 3是现有技术 中背靠背 TC 的示意图。 如图 3 所示， 在一个方向上， AMR ( Adaptive Multi-Rate, 自适应多速率）算法压缩的语音帧被第一 TC 310恢复成中间 DS0上的抽样信号， 第二 TC 320再将其按 G.723 算法压缩成对应的压缩 语音帧 （已经不同于前面的 AMR压缩语音帧）。 在另一个方向上， 按类 似方式处理。 然而， 每一次的编解码对语音质量都会带来一定的损伤。

在现有技术中， 有两种方式可以实现直接传送编码， 而无需编解码转 换， 这就是 TrFO和 TFO功能。

TFO是一种带内的通信技术。在呼叫建立之后对使用的编解码进行协 商， 并且在协商结果表明两端所用的编解码满足 TFO 兼容条件时， 则两 端的编解码功能被旁路， 直接将压缩语音帧传递给接收方。

请参阅图 4，图 4是现有技术中的 TFO模型的逻辑结构示意图。其中， 两端的压缩算法分别为 FR— AMR和 HR— AMR,第一 TC 411和第二 TC 421 分属第一 MGW 410和第二 MGW 420，通过 TDM电路连接起来， TDM 电 路是基于 PCM抽样编码的结构。第一 TC 410和第二 TC 420通过 TDM 电 路上抽样信号的部分比特位来传递 TFO信息， 在 MGC (图未示） 的控制 下进行 TFO协商。

TrFO是一种带外的代码转换控制技术， 网络可以在呼叫建立前就对 编解码的类型和模式进行协商。 如果两端使用的编解码满足 Ti'FO兼容条 件 （例如， 都是 AMR编解码并且配置相同）， 则呼叫可以不经过编解码转 换。

请再次参阅图 1所示的 MGW的逻辑架构， TFO操作是由编解码池 中的 TC来完成的， 而 TrFO则主要体现为控制和协调工作。 无论是 TFO 还是 Ti'FO操作， 其控制和协调工作都是在控制单元 150中完成的。 通常 在这种操作过程中， 控制单元 150也会与 MGC 进行交互， 如激活 /去激 活 TFO受控于 MGC，判决 Ti'FO操作条件是根据来自 MGC 的媒体编解 码参数进行的。

对于某些媒体网关， 因为架构的原因导致其不可能实现 TrFO， 如缺 乏恰当的分组交换平面，分组交换平面是 TrFO操作的重要技术要素之一。 对于这种网关， 可以利用前述的背靠背 TC来实现分组-分組承载转换。

而对于另一些媒体网关， 则因为技术复杂性的关系， 可能只会部分的 实现 TrFO协议。例如： WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access , 宽带码分多址）的 AMR应用， ACS ( Active Codec Mode Set, 激活的编解 码模式集）兼容并且所用的编解码模式可以通过速率控制的手段限制在一 个公共子集内， 这是一个满足 TrFO条件的呼叫配置， 但是因为速率协调 在技术上比较复杂， 并且对于系统性能有一定影响， 在系统实现时就可能 被舍弃，导致此种情况下分组 -分组会话模型仍然插入 TC,采用背靠背 TC 技术的媒体网关插入的就是背靠背 TC。

对于这两类对 TrFO协议完全不支持或者支持不充分的媒体网关， 插 入背靠背 TC的结果是导致语音质量下降， 这是因为满足 TrFO/TFO条件 的会话插入背靠背 TC后， 每一次的编解码对语音质量都会带来一定的损 伤。

发明内容

本发明针对不支持 TrFO或者有限支持 TrFO能力的情况，提供能够克 服语音质量耗损的实现分组 -分组模型会话的方法和媒体网关。

根据第一方面，本发明提供一种实现分组-分组模型会话的方法， 所述 方法包括： 在确定对于所述会话不采用 TrFO†办议处理的情况下， 插入背 靠背 TC; 激活所述背靠背 TC, 使之进行 TFO协商； 在协商通过后， 使 背靠背 TC工作在直通模式。

在第一方面中， 可选地， 所述插入和激活的步骤由媒体网关实施。 根据第二方面， 提供一种媒体网关， 包括： 控制单元和编解码池单元; 所述控制单元用于在确定对于满足分组-分组模型的会话不采用 Ti'FO协议 处理的情况下，指示编解码池单元插入背靠背 TC; 并指示编解码池单元激 活所述背靠背 TC， 使之进行 TFO协商；

所述背靠背 TC用于进行 TFO协商， 在 TFO协商通过后工作在直通 模式， 透传压缩语音。

根据本发明的实施例，对于不支持 TrFO或者有限支持 TrFO能力，而 实现了 TFO协议和背靠背 TC的 MGW, 当话音呼叫满足 TrFO条件时， 通过激活背靠背 TC进行 TFO协商， 仍然可以旁路背靠背 TC的编解码功 能， 从而提高语音质量。

附图说明

图 1是现有技术中的一种 MGW的逻辑结构示意图；

图 2是现有技术中 TC编解码的示意图；

图 3是现有技术中的背靠背 TC的示意图；

图 4是现有技术中的 TFO模型的逻辑结构示意图；

图 5是本发明实施例的背靠背模型的逻辑结构示意图

图 6是本发明实施例的实现分组-分组模型会话的方法的流程图； 图 7是本发明实施例的媒体网关的结构示意图；

图 8 是本发明实施例的媒体网关中的控制单元和编解码池的结构框 图；

图 9是根据本发明实施例透传压缩语音的示意图。

具体实施方式

图 5是本发明的实施例的背靠背模型的逻辑结构示意图。 两端的压缩 算法分别为 FR— AMR和 HR— AMR。第一 TC 510和第二 TC 520属于同一 个 MGW, 中间通过 MGW 内部的时分交换总线实现连接， 所述时分交换 总线基于 PCM 的抽样信号原理。

本发明的实施例中， 背靠背 TC本质上是两个独立的 TC 510和 520 通过 TDM通道连接起来， 可以在 TDM通道上执行 TFO操作。 所述 TFO 操作不是在 MGC的控制下使能和禁止的， 而是需要 MGW自行进行激活 和去激活处理。 因为这种背靠背 TC连接的分组到分组拓朴， 在 MGC角 度来看是不满足 TFO操作的条件。

下面对本发明实施例的具体操作过程进行描述。

请参阅图 6, 本发明实施例的流程包括：

步骤 S610,控制单元在处理来自 MGC的指令时对会话端点的承载格 式参数进行检查。

步骤 S620, 对于满足分组 -分组模型的会话： 如果 MGW完全不支持 TrFO协议， 则会直接插入背靠背 TC;

步驟 S630, 如果 MGW只是部分地实现了 TrFO协议（此处指部分满 足 TrFO条件的会话会被当作不满足条件的情况处理），则在检查发现两侧 承载的媒体参数不满足已经实现的 TrFO条件时插入背靠背 TC。

步驟 S640, 才 据本发明的实施例， 在插入背靠背 TC时， 控制单元会 自行（毋须 MGC控制）给编解码池下发指示以激活捆绑到一起的两个 TC上的 TFO状态机，具体实现时只需要在通信接口中加入相关参数即可。

步骤 S650, 背靠背的两个 TC上的 TFO状态机被激活之后， 都会启 动向对方的 TFO协商。

步骤 S660, 如果协商通过， 两个 TC之间就会工作在直通模式， 即编 解码功能被旁路， 压缩语音被透传， 语音廣量耗损得以免除。

请参阅图 7, 是本发明实施例 '的 MGW的结构框图。

本发明实施例的 MGW包括控制单元 710、 编解码池单元 720。

其中，编解码池单元 720提供背靠背 TC,背靠背 TC包括第一 TC 731 和第二 TC 732, 第一 TC 731和第二 TC 732通过 MGW内部的时分交换 总线连接。

控制单元 710用于在确定对于满足分组-分组模型的会话不釆用 TrFO 协议处理的情况下，指示编解码池单元 720插入背靠背 TC并激活第一 TC 731和第二 TC 732进行 TFO协商。

第一 TC 731和第二 TC 732用于进行 TFO协商， 在 TFO协商通过后 透传压缩语音。

请参阅图 8, 在一个实施例中， 控制单元 710包括：

承载格式参数检查单元 711 , 用于在处理来自 MGW的指令时对会话 端点的承载格式参数进行检查， 确定对于会话是否采用 TrFO协议进行处 理；

插入指示单元 712, 用于在所述承载格式参数检查单元 712确定对于 会话不采用 Ti'FO协议进行处理时，指示编解码池单元 720插入背靠背 TC; 激活指示单元 713， 用于在插入背靠背 TC后， 指示编解码池单元 720 激活第一 TC 731和第二 TC 732进行 TFO协商。

所述编解码池单元 720包括：

插入单元 721，用于根据所述插入指示单元 712的指示插入背靠背 TC; 激活单元 722, 用于根据所述激活指示单元 713 的指示激活第一 TC 731和第二 TC 732进行 TFO协商。

图 9是才艮据本发明实施例透传压缩语音的示意图。如图 9所示， C1 是 H.248的 Context (上下文） 实例， T1和 T2是 H.248的端点实例。 C1将 T1和 T2关联起来， 例如， 指明从 T1输入的媒体流从 T2输出， 或者与之 相反。 根据本发明的实施例， 对于不支持 TrFO或者有限支持 TrFO能力 , 而实现了 TFO协议和背靠背 TC 910的 MGW 900, 当话音呼叫满足 TrFO 条件时， 仍然可以在 TC 911和 TC 912之间进行 TFO协商， 旁路背靠背 TC的编解码功能， 从而提高语音质量。

需要说明的是， 本发明不仅适用于媒体网关， 还适用于具有媒体网关 功能的类似设备。

显而易见， 在此描述的本发明可以有许多变化， 这种变化不能认为偏 离本发明的精神和范围。 因此， 所有对本领域技术人员显而易见的改变， 都包括在本权利要求书的涵盖范围之内。

Claims (10)

1. 权 利 要 求

   1、 一种实现分组 -分组模型会话的方法， 其特征在于， 包括： 在确定对于所述会话不采用编解码无关操作 TrFO处理的情况下， 插 入背靠背编解码器 TC;

   激活所述背靠背 TC， 使之进行串接无关操作 TFO协商；

   在协商通过后， 背靠.背 TC工作在直通模式。
2. 2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于： 所述插入背靠背 TC和激 活所述背靠背 TC的过程由媒体网关实施。
3. 3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于： 所述确定对于所述会话不 采用 TrFO协议处理的情况包括媒体网关完全不支持 TrFO协议或部分实现

   TrFO协议。
4. 4、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于： 所述确定对于所述会话不 采用 TrFO 办议处理的情况的过程包括： 检查两侧承载的媒体参 ：是否满 足媒体网关中实现的 TrFO条件。
5. 5、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于： 所述确定对于所述会话不 采用 TrFO协议处理的情况的过程， 包括： 媒体网关的控制单元检查会话 端点的承载格式参数； 在媒体网关完全不支持 TrFO或者两侧承载的媒体 参数不满足已实现的 TrFO条件时，确定对于所述会话不采用 TrFO协议处 理。

   6、 如权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述插入背靠背 TC, 包 括：

   所述媒体网关的控制单元向媒体网关的编解码池下发插入背靠背 TC 的指示；

   所述编解码池根据所述指示插入背靠背 TC。
6. 7、 根据权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 所述激活所述背靠背

   TC, 包括：

   所述控制单元向编解码池下发激活指示；

   所述编解码池根据所述指示激活背靠背 TC的 TFO协商。
7. 8、 根据权利要求 7 所述的方法， 其特征在于， 所述激活所述背靠背 TC的 TFO协商是通过激活背靠背 TC的两个 TC上的状态机进行的。
8. 9、 才艮据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述控制单元向编解码 池下发激活指示是通过在通信接口中加入相关参数实现的。

   10、 一种媒体网关， 包括： 控制单元和编解码池单元， 其特征在于， 所述控制单元用于在确定对于满足分组-分组模型的会话不采用 TrFO 协议处理的情况下，指示编解码池单元插入背靠背 TC; 并指示编解码池单 元激活所述背靠背 TC, 使之进行 TFO协商；

   所述背靠背 TC用于进行 TFO协商，在 TFO协商通过后工作在直通模 式， 透传压缩语音。
9. 11、如权利要求 10所述的媒体网关，其特征在于：所述控制单元包括： 承载格式参数检查单元， 用于对会话端点的承载格式参数进行检查， 确定对于会话是否采用 TrFO协议进行处理；

   插入指示单元， 用于在所述承载格式参数检查单元确定对于会话不采 用 TrFO协议进行处理时， 指示编解码池单元插入背靠背 TC;

   激活指示单元， 用于指示编解码池单元激活所述插入的背靠背 TC进 行 TFO协商。
10. 12、 如如权利要求 11 所述的媒体网关， 其特征在于： 所述编解码池 单元包括：

    插入单元， 用于;^据所述插入指示单元的指示插入背靠背 TC;

    激活单元， 用于根据所述激活指示单元的指示激活所述插入的背靠背

    TC进行 TFO协商。