CN101268710B - 呼叫切换期间的语音同步 - Google Patents

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Abstract

用于使WAN/蜂窝网络和WLAN网络之间的语音媒体会话的切换同步的方法、移动电子设备和系统。当发生切换时，临时维持与两个网络之间的连接，并且比较两个连接上的语音数据来确定在两个连接上所经历的时延差。调整一个或两个语音流的定时来使语音流同步，然后完成切换。

Description

呼叫切换期间的语音同步
技术领域
本申请涉及无线通信，以及更具体地，涉及两个无线网络之间呼叫期间的语音同步。
背景技术
无线局域网络(WLAN)(例如由IEEE802.11标准所定义的那些)对于企业(例如商业、大学以及其它组织)来说，正变得更加普遍，以便对所覆盖的区域提供有效的无线覆盖。通过将大量接入点物理地分布于覆盖区域并且与网络相连接来实现WLAN的作用。WLAN还可以与其它网络连接，包括例如因特网或公共交换电话网络。当逐接入点地切换设备连接时，WLAN允许用户在企业覆盖区域自由移动，并且使用移动无线设备来参与服务，包括实时的基于分组的业务(例如VoIP)。
企业正在认识到无线VoIP作为一种装置的如下优点：即给企业覆盖区域内的人们提供迅速和安全的接入，并且同时减少第三方提供商所操作的传统广域网(WAN)蜂窝电话相关联的费用成本。
WLAN将通常具有与传统蜂窝网络的重叠覆盖区域。相应地，期望有一种通信系统，其中，可以在蜂窝网络和WLAN之间能够切换语音呼叫，且在切换期间对语音呼叫的质量具有最小的影响。
发明内容
本申请中所描述的实施例包括用于切换WAN/蜂窝网络和WLAN网络之间的语音媒体会话的方法和系统。当发生切换时，临时维持两个网络之间的连接，并且比较两个连接上的语音数据来确定两个连接上所经历的时延差。调整一个或两个语音流的定时来使语音流同步，然后完成切换。
在一个方面，本申请描述了一种用于切换通信系统中进行中的呼叫的方法，该通信系统包括具有至少部分重叠覆盖区域的无线广域网(WAN)和无线局域网(WLAN)，具有用于与WAN进行无线语音数据交换的WAN通信子系统和用于与WLAN进行无线语音数据交换的WLAN通信子系统，其中在切换之前，移动设备和远程位置之间的通信路径包括通过WAN和WLAN之一的第一语音路径。该方法包括：建立通过WAN和WLAN之中的另外一个的、在移动设备和远程位置之间的第二语音路径；在第一和第二语音路径上并行传输相同语音数据流；在将语音数据流传输通过第一和第二语音路径之后，比较语音数据流，来确定第一和第二路径之间传输时间中的差分时延；并且基于所确定的差分时延使并行语音数据流同步，然后终止第一语音路径。
在另一方面，本发明描述了一种支持电话的移动电子设备，该移动电子设备包括用于与无线广域网(WAN)进行语音数据交换的无线广域网(WAN)通信子系统；用于与无线局域网(WLAN)进行语音数据交换的无线局域网(WLAN)通信子系统；扬声器；麦克风；以及电话接口，用于从麦克风接收数据并将麦克风数据转换为数字语音数据，以及用于为扬声器接收数字语音数据并将该数字语音数据转换为扬声器输出所用数据。该设备还包括与电话接口、WAN通信子系统和WLAN通信子系统相连接的切换同步器，用于使移动设备和终端端点之间进行中的语音呼叫的切换同步。该切换同步器包括(i)比较器装置，用于比较由WAN通信子系统和WLAN通信子系统同时接收到的语音数据流，并确定该语音数据流之间的传输时延差分；以及(ii)响应该比较器装置的定时调整装置(146)，用于基于所确定的时延差分，调整该语音数据流中至少一个的定时。
在另一个方面，本申请描述了同步切换系统，用于切换在无线广域网(WAN)和无线局域网(WLAN)之间的进行中的语音呼叫，该系统包括WLAN接入点接口，用于在WLAN 112中与无线接入点交换数据；第一网关，用于通过通信链路与WAN交换数据；第二网关，用于通过另一个通信链路与终端端点交换数据；以及与第二网关、接入点接口和第一网关相连接的切换同步器，用于将进行中的语音呼叫的切换同步，其中在移动设备和终端端点之间建立通信路径。该切换同步器包括：(i)比较器装置，用于比较通过AP接口所接收到的来自移动设备的语音数据流和通过第一网关所接收到的来自移动设备的语音数据流，并确定该语音数据流之间的传输时延差分；(ii)响应比较器装置的定时调整装置，用于基于所确定的时延差分，调整该语音数据流中至少一个的定时；以及(iii)开关装置，用于将第二网关与AP接口和第一网关之一断开，并在定时调整完成时，将第二网关与AP接口和第一网关中的另外一个连接。
附图说明
现在参照附图，仅通过示例的方式描述示例实施例，其中：
图1是结合示例实施例的通信系统的框图；
图2是图1的通信系统的切换同步系统的框图；
图3是示出了用于使图1的通信系统中两个网络之间的切换同步的方法的框图；
图4是示出了用于使图1的通信系统中两个网络之间的切换同步的另一方法的框图；
图5是结合另外示例实施例的通信系统的框图；
图6是在图5通信系统的移动电子设备中的切换同步器的框图；以及
图7是示出了可用于图1和图5通信系统中的移动电子设备的示例的框图。
图中所使用的相似的参考符号表示相似的元件和特征。
具体实施方式
首先参照图1，图1是根据本发明的至少一个示例实施例的通信系统100的框图。通信系统100包括移动电子设备10(仅在图1中示出其中一个)、无线广域网(WAN)110、无线局域网(WLAN)112，以及有线企业网络114。
在至少一些示例实施例中，WLAN 112符合IEEE 802.11标准，例如802.11b和/或802.11g，然而其它通信协议也可以用于WLAN112。如本领域所公知的，WLAN112包括共同提供WLAN覆盖区域的多个无线射频(RF)接入点(AP)116(图1中示出其中两个)。在示例实施例中，由企业(例如商业或大学)操作WLAN 112，并将接入点116通过接入点接口118与有线企业网络114相连接。AP接口118协调接入点116之间的切换并用作有线企业网络114和WLAN 112之间的接口。可以通过计算机(例如运行合适软件程序的服务器)来实现AP接口118。WLAN 112的至少一些接入点116是位于WLAN 112外边界的触发接入点，该触发接入点向AP接口114提供指示，用于指示移动设备正在进入或是可能正离开WLAN 112。
在至少一些示例实施例中的WAN 110是基于分组或非分组的蜂窝网络，该蜂窝网络支持语音呼叫并且包括多个基站120(在图1中示出其中两个)，其中每个基站给对应区域或小区提供无线RF覆盖。如本领域所公知，每个基站120都与和PSTN(公共交换电话网络)相连接的中心局(CO)122相连接。典型地，由向移动设备用户销售定制包的蜂窝网络服务提供商操作WAN 110。WAN 110可以是许多不同类型的网络，包括(通过非限制性示例)GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线系统)、iDEN(集成数字增强型网络)或各种其他的第三代网络，例如EDGE(增强型数据速率GSM演进)或UMTS(通用移动通信系统)。
移动设备10能够通过WAN 110或WLAN 112无线地建立语音呼叫，以及在这一点上包括用于与WAN 110的基站120进行通信的WAN通信子系统124，以及用于与WLAN 112的接入点116进行通信的WLAN通信子系统126。WAN 110和WLAN 112具有至少部分重叠的覆盖区域。在至少一些示例实施例中，WAN 110的覆盖区域比WLAN 112的覆盖区域大得多，并且可以与WLAN 112的全部或大部分的覆盖区域重叠。然而，WLAN 112在一些区域具有在WAN 110中是哑点的单独覆盖，例如，企业建筑中的一些内部位置。在示例实施例中，配置移动设备10，以在WLAN 112覆盖区域内时通过WLAN112传输语音呼叫，并在WLAN 112覆盖区域之外、且在WAN 110覆盖区域之内时，通过WAN 110传输语音呼叫。这样的配置尤其可以允许移动设备10来最小化对网络110的运营商和与WAN 110连接的其它网络(包括长途网络)的运营商的收费；允许移动设备利用WLAN112中可用的更好的本地覆盖；和/或允许移动设备利用WLAN 112中可用的更好的安全措施。
在示例实施例中，在WLAN 112中由移动设备10产生的语音呼叫是IP上语音(VoIP)呼叫，其中，在用户数据报协议(UDP)的顶部利用实时传送协议(RTP)，通过基于IP的网络，在移动设备10和另一终端端点128之间建立媒体会话。可以使用会话初始协议(SIP)或其它控制协议来在终端端点之间建立、管理、控制和/或拆除媒体路径。
在图1中所示的示例中，在语音呼叫期间，通过通信链路130，在位于WLAN 112中的移动设备10和与企业网络114相连接的终端端点128之间建立用于会话的媒体路径。企业网络114包括IP网关132，该IP网关132可以由运行计算机软件的适合配置的服务器实现，并用作企业网络114和通信链路130之间的接口。通信链路130可以包括IP网络(例如因特网和/或其它网络)以及通过其可以建立VoIP会话的网关。终端端点128还可以是支持VoIP的电话，或可以是，例如，将VoIP数据转换为适合本地PSTN(公共交换电话网络)和/或非VoIP电话的格式的网关。企业网络114包括用于选择地将IP网关132与AP接口118相连接的切换同步器134。
现在转向WAN 110，在至少一个示例实施例中，由通信链路136将WAN 110的中心局122与企业网络118的VoIP网关138相连接。VoIP网关138与切换同步器134相连接。通信链路136可以包括接口、网关、服务器、开关和/或用于在WAN 110和企业网络114之间路由语音数据的网络。通信链路136允许语音数据在终端端点128和移动设备10之间通过WAN 110传送以路由经过企业网络114。在一个示例式实例中，使用针对WAN 110的传统协议，配置移动设备10的WAN子系统124与WAN 110进行通信，并且在VoIP网关138和通信链路136之间交换的语音数据是适合通过PSTN传输的标准格式。VoIP网关138将从通信链路136处接收到的数据从PSTN转换为VoIP格式，并将通过通信链路136发送的数据从VoIP格式转换为PSTN。可以使用除了PSTN兼容格式之外的格式。这样，在示例实施例中，当移动设备10处在通过WAN 110的语音会话中时，VoIP网关138是用作移动设备10的代理服务器的RTP终端端点。这样的配置允许移动设备10利用可通过企业网络114的VoIP网络，例如通过非VoIP第三方服务提供商网络对呼叫进行路由，可以允许企业降低它另外所面临的收费。在至少一个可选示例实施例中，配置移动设备10的WAN子系统124用作VoIP会话中的终端端点，并将VoIP分组作为有效载荷插入通过WAN 110发送的数据分组中，其中由VoIP网关138提取VoIP分组。
根据示例实施例，当WAN语音会话在移动设备10移入WLAN112的覆盖区域时正在进行中的时候，通过企业网络114中的切换同步器134，将会话从WAN 110切换到WLAN 112，该切换同步器134将与IP网关132的连接从VoIP网关138转换(switch)到AP接口118。类似地，当WLAN语音会话在移动设备10移出WLAN 112的覆盖区域时正在进行中的时候，将会话从WLAN 112切换到WAN 110。如果没有适当地管理网络间的切换，那么针对通过WLAN 112和WAN110传播的语音数据分组的相应时延会在语音媒体的情况下导致语音流中的显著伪信号(artefact)。例如，相对小的时延差可以产生“砰”的声音，而更大的时延可以造成语音片段重复或丢失。这里为解决在WLAN/蜂窝网络和WAN之间的语音会话切换期间的服务质量问题来描述示例实施例。正如下面将要更详细描述的，当发生切换时，临时维持与两个网络的连接，比较两个连接上的语音数据并调整语音流的定时来使语音流同步。提前或延迟语音流来影响“中断前先建立”切换期间的同步。
在一个示例实施例中，通过切换同步器134协调切换同步，该切换同步器134在图2的框图中更为详细地示出。通过适合配置的运行计算机软件的计算机系统来实现切换同步器134。切换同步器134包括开关模块140，用于选择地将VoIP网关138或AP接口118与IP网关132相连接。切换同步器134还包括比较器模块144，用于在切换过程中，对通过AP接口118基于WLAN 112、以及通过VoIP网关138基于WAN 110和通信链路136而从移动设备10并行接收的语音数据进行比较，并且确定企业网络114和移动设备10之间两个路径中的传输时延差。配置响应比较器模块144的定时调整模块146来调整来自WAN 110和WLAN 112的语音数据流的定时，用以说明通过两个路径的传输时延差。一旦预定阈值中的两个流同步，则比较器144使开关140进行开关，从而完成切换。
已经提供了一个概观，下面参照图1和图2将更为详细地描述当移动设备10移入WLAN 112的覆盖区域时从WAN 110至WLAN 112的切换的示例，并参照图3的流程图，来说明示例同步切换过程300。在切换之前，移动设备10位于WLAN 112的覆盖之外，并位于蜂窝网络WAN 110的覆盖之内。如步骤310中所示，在WAN 110上，涉及移动设备10的语音呼叫在进行中。当建立语音呼叫会话时，移动设备10通过它的WAN通信子系统124，将语音分组流通过基站120传输到中心局122，该中心局122通过通信链路136将语音分组流路由到企业网络114，在此由VoIP网关138接收该语音分组流。VoIP网关138将语音分组流转换为VoIP可兼容格式，并将它们通过切换同步器134、IP网关132和通信链路130发送到VoIP终端节点128，该VoIP终端端点尤其可以是支持VoIP的电话或与支持非VoIP电话设备相连接的VoIP网关。移动设备10的WAN通信子系统124也接收来自终端节点128的在相反方向传播的语音分组流。在一些示例实施例中，终端端点128可以是WLAN 112中的另一移动设备。
当移动设备10移入WLAN 112的覆盖区域时，开始切换过程。如步骤312中所示，当移动设备10移入WLAN 112的覆盖区域时，WLAN 112的触发接入点116和WLAN通信子系统124将开始交换信息，从而检测到移动设备10进入覆盖区域。在一个示例实施例中，配置移动设备10用于在WAN语音呼叫在进行中时以及该设备进入WLAN 112覆盖区域时进行识别，并且通知AP接口118。如步骤314中所示，移动设备10和AP接口118针对语音分组流建立从WLAN通信子系统126到切换同步器134的路径，从而切换同步器134通过两个并行路径接收相同的语音分组流。换言之，一旦建立并行路径，则切换同步器134通过VoIP网关138接收来源于移动设备10的语音分组流，该语音分组流由WAN通信子系统124通过空中传输到WAN基站120，并通过中心局122和通信链路136发送到企业网络114。切换同步器134也通过AP接口118接收来源自移动设备10的相同语音分组流，该语音分组流由WLAN通信子网络126通过空中传输到WLAN接入点116。
给出相对于移动设备10的切换同步器134的远程位置，WAN发起语音流和WLAN发起语音流的传输时延将使得典型地在切换同步器134处在两个语音数据分组流之间存在时延差分。如步骤316所示，相互比较两个语音流来确定它们各自在通信路径上所经历的时延差分。由比较器模块144来执行这样的比较，该比较器模块在一个示例实施例中将两个语音数据分组流互相关来确定两个流之间的时延差。
如步骤318所示，然后利用所计算的时延作为完成切换之前使两个语音流同步的基础。在所示出的实施例中，响应于从比较器模块144处所接收到的信息，由定时调整模块146执行同步。虽然不必总是这种情况，当从WAN 110切换到WLAN 112时，典型地，传输时延(包括传播处理中的时延)在WAN路径中将比在WLAN路径中大。在一个示例实施例中，定时调整模块146调整所建立的语音流的定时(在该示例中，该流经过WAN)来消除两个语音流之间的相对时延。这样，在从WAN 110切换到WLAN 112的情况下，定时调整模块146调整通过WAN 110的语音数据流的定时，直到WAN 110和WLAN 112语音数据流之间的相对时延达到可接受的等级。
在一个示例实施例中，为了加速语音数据流，由定时调整模块146检测到表示安静间隔(quiet interval)(例如对话中的停顿)的语音流数据，并将其切除或缩短。为了减慢语音数据流，由定时调整模块146检测表示安静间隔(例如对话中的停顿)的语音流数据并将其延长。这样，定时调整模块134能够处理承载语音数据的分组来提供必要的定时调整。在至少一些示例实施例中，比较器模块144在同步步骤期间监视由定时调整模块146输出的两个语音数据流，并且当时延差分满足不会影响服务质量的可接受度的预定阈值时，比较器模块144使开关模块140从现有的网络连接(在现描述的示例中与WAN网络的连接)转换到接管的网络连接(在现描述示例中与WLAN网络的连接)，从而完成切换(步骤320)。一旦将该连接从VoIP网关切换到AP接口118，则由WAN通信子系统124和/或VoIP网关138终止移动设备WAN通信子系统124通过WAN 110和通信链路136至VoIP网关138之间的路径，以及随后通过在移动设备10和终端端点128之间、经由WLAN 112、AP接口118、切换同步器134、IP网关132和通信链路130建立的RTP路径来执行语音会话。从终端端点128的角度，实质上是没有注意到该切换。
将会理解，语音数据分组流既从移动设备10到终端端点128的方向运行，也在相反的方向即终端端点128到移动设备10的方向运行。在至少一个示例实施例中，做出如下假设：同时通过WAN 110和WLAN 112向移动设备传播的语音流中的时延差将和来自移动设备的由比较器144测量的时延相同。相应地，在步骤318中，使用与应用于来自移动设备10的语音流相同的定时调整，来使去往移动设备10的语音流同步。
参照图4，将更详细地描述当移动设备10移出WLAN 112的覆盖区域时，从WLAN 112到WAN 110的切换过程400的示例。在切换之前，移动设备10位于WLAN 112覆盖区域之内。如步骤410所示，在WLAN 110上，涉及移动设备10的VoIP语音呼叫在进行中。当建立语音呼叫会话时，移动设备10通过它的WLAN通信子系统126，将语音分组流通过一个或多个基本接入点传输到AP接口118，将该语音分组流从该AP接口118通过切换同步器134、IP网关132和通信链路130路由至VoIP终端端点128，该终端端点尤其可以是支持VoIP的电话或与支持非VoIP电话设备相连接的VoIP网关。移动设备10的WLAN通信子系统126也可以接收来自终端端点128以相反方向传播的语音分组流。在一些示例实施例中，终端端点128可以是WLAN 112中的另一移动设备。
当检测到移动设备10移出WLAN 112的覆盖区域的运动时，开始切换过程。如步骤412所示，当移动设备10移动到靠近WLAN 112的边界时，与WLAN 112的触发接入点116的通信指示该设备移出WLAN 112的覆盖区域的运动在近期是可能的。如步骤314所示，当检测到可能从WLAN覆盖区域退出时，移动设备10将使它的WAN通信子系统124与WAN 110建立针对语音分组流从WAN通信子系统124通过WAN 110、中心局122、通信链路136和VoIP网关138至切换同步器134的路径，从而切换同步器134在两个并行路径上接收相同的语音分组流。
发起语音流的WAN和发起语音流的WLAN的传输时延将使得典型地在切换同步器134处在两个语音数据分组流之间存在时延差分。如步骤416所示，相互比较两个语音流来确定它们各自通信路径上所经历的时延差分。由比较器模块144来执行这样的比较，如前所示。
如步骤418所示，在完成切换之前，利用所计算的时延作为使两个语音流同步的基础。在一个示例实施例中，定时调整模块调整所建立的语音流的定时(在该示例中，语音流经过WLAN 112)来消除两个语音流之间的相对时延。这样，在从WLAN 112切换到WAN 110的情况下，定时调整模块146调整通过WLAN 112的语音数据流的定时，直到WAN 110和WLAN 112语音数据流之间的相对时延达到可接受的等级。
在至少一些示例实施例中，比较器模块144在同步步骤期间监视由定时调整模块146输出的两个语音数据流，并且当时延差分满足不会影响服务质量的可接受度的预定阈值时，比较器模块144使开关模块140从现有的网络连接(在现描述的示例中与WLAN 112的连接)转换到接管的网络连接(在现描述示例中与WAN 110的连接)，从而完成切换(步骤420)。一旦将该连接从AP接口118转换到VoIP网关138，则由WLAN通信子系统126和/或AP接口118终止移动设备WLAN通信子系统126通过WLAN 112之间的路径，以及随后通过移动设备10和终端端点128之间建立的路径，经由WAN 110、中心局122、通信链路136、VoIP网关138、切换同步器134、IP网关132和通信链路130执行语音会话。从终端端点128的角度，实质上没有注意到该切换。如前所示，语音数据分组流既从移动设备10到终端端点128的方向运行，也在相反的方向即终端端点128到移动设备10的方向运行。在至少一个示例实施例中，做出如下假设：同时通过WAN 110和WLAN 112向移动设备传播的语音流中的时延差将和来自移动设备的由比较器144测量的时延相同。相应地，在步骤418中，使用应用于来自移动设备10的语音流的相同定时调整，来使去往移动设备10的语音流同步。
在如上描述的示例中，调整在切换之前建立的语音流来消除相对时延。在一些可选示例实施例中，可以调整两个语音流之间的定时，或只调整新语音流的定时来取得同步。
在如上描述的实施例中，将切换同步器134示为远离移动设备10的企业网络114的一部分。然而，在其它示例实施例中，可以将切换同步器134位于通信系统100中的其它位置，在该通信系统中，两个语音路径潜在地汇合。例如，切换同步器134可以位于移动电子设备10中，并在这点上，图5示出了另一示例实施例，其中，使切换同步器134位于移动设备10中。当位于移动设备10中，切换同步器134选择地将移动设备10的电话接口150与WAN通信子系统124或WLAN通信子系统126相连接。电话接口150将从WAN通信子系统124或WLAN通信子系统126处接收到的语音数据流转换为可以应用到移动设备10的扬声器的格式。类似地，电话接口150将从移动设备10的麦克风处接收到的语音数据转换为用于WAN通信子系统124或WLAN通信子系统126的数字格式。在一些示例实施例中，通过移动设备10上的处理器执行的软件来实现切换同步器134。电话接口150可以具有通过移动设备和/或硬件上的处理器执行的软件实现的组件。
图6示出了位于移动设备10中的切换同步器134。切换同步器134具有与位于企业网络114时的类似配置，除了它与WAN通信子系统124、WLAN通信子系统126和电话接口150相连接，而不是与AP接口118、VoIP网关138和IP网关132相连接之外。用于切换至WLAN112和从WLAN 112切换的过程与如上所描述的类似，并将参照图3-6简要描述。首先，将参照图5和图6以及图3的流程图更加详细地解释当具有设备上(onboard)切换同步器134的移动设备移入WLAN 112的覆盖区域时，从WAN 110至WLAN 112的切换示例。在切换之前，移动设备10位于WLAN 112的覆盖之外、并位于蜂窝WAN 110的覆盖之内。如步骤310中所示，在WAN 110中，涉及移动设备10的语音呼叫在进行中。当建立语音呼叫会话时，移动设备10通过它的WAN通信子系统124将语音分组流通过一个或多个基站120传输到中心局122，该中心局122通过通信链路136将语音分组流路由到企业网络114，在此由VoIP网关138接收该语音分组流。VoIP网关138将语音分组流转换为VoIP可兼容格式，并将它们通过IP网关132和通信链路130发送到VoIP终端节点128。移动设备10的WAN通信子系统124也接收来自终端节点128的在相反方向传播的语音分组流。
当移动设备10移入WLAN 112的覆盖区域时，开始切换过程。如步骤312中所示，当移动设备10移入WLAN 112的覆盖区域时，WLAN 112的触发接入点116和WLAN通信子系统124将开始交换信息，从而检测到移动设备10进入覆盖区域。在一个示例实施例中，配置移动设备10用于在WAN语音呼叫在进行中时以及该设备进入WLAN 112覆盖区域时进行识别，并且向AP接口118通知WAN 110上的语音呼叫已经在进行中。将该信息继续传递至IP网关132，并且如步骤314中所示，移动设备10和AP接口118、以及IP网关132建立用于语音分组的路径，从而通过IP网关132将终端端点128发起的语音流的拷贝发送到AP接口，并通过WLAN 112到达移动设备10的WLAN通信子系统。换言之，除了通过通信链路136和WAN 110的现有路径之外，建立通过WLAN 112的从企业网络114至移动电话设备10的并行路径。
内设于移动设备的切换同步器134通过WAN通信子系统124接收从终端端点128发起的语音分组流，并通过通信链路130、企业网络114、通信链路136、中心局122发送该语音分组流，然后从WAN基站120通过空中传输到WAN通信子系统124。同时，切换同步器134通过AP接口118接收由WLAN接入点116通过空中传输到WLAN通信子系统126的相同的语音分组流。换言之，除了通过通信链路136和WAN 110的现有路径之外，建立通过WLAN 112的从企业网络114至移动电话设备10的并行路径。
WAN语音流和WLAN语音流的传输时延将使得典型地在切换同步器134处在两个语音数据分组流之间存在时延差分。如步骤316所示，相互比较两个语音流来确定它们在各自通信路径上所经历的时延差分。由比较器模块144来执行这样的比较，该比较器模块在一个示例实施例中将两个语音数据分组流互相关来确定两个流之间的时延差。
如步骤318所示，然后利用所计算的时延作为完成切换之前使两个语音流同步的基础。在所示出的实施例中，响应于从比较器模块144处所接收到的信息，由定时调整模块146执行同步。虽然不必总是这种情况，当从WAN 110切换到WLAN 112时，典型地，传输时延在WAN路径中将比在WLAN路径中大。在一个示例实施例中，定时调整模块调整所建立的语音流的定时(在该示例中，该流经过WAN)来消除两个语音流之间的相对时延。这样，在从WAN 110切换到WLAN 112的情况下，定时调整模块146调整通过WAN 110的语音数据流的定时，直到WAN 110和WLAN 112语音数据流之间的相对时延达到可接受的程度。
在一个示例实施例中，为了加快语音数据流，由定时调整模块146检测到表示安静间隔(例如对话中的停顿)的语音流数据，并将其删除或缩短。为了减慢语音数据流，由定时调整模块146检测表示安静间隔(例如对话中的停顿)的语音流数据并将其延长。这样，定时调整模块134能够处理承载语音数据的分组来提供必要的时间调整。在至少一些示例实施例中，比较器模块144在同步步骤期间监视由定时调整模块146输出的两个语音数据流，并且当时延差满足不会影响服务质量的可接受度的预定阈值时，比较器模块144使开关模块140从现有的网络连接(在现描述的示例中与WAN网络的连接)转换到接管的网络连接(在现描述示例中与WLAN网络的连接)，从而完成切换(步骤320)。一旦将该连接转换至WLAN通信子系统126，则由WAN通信子系统124和/或VoIP网关138终止移动设备WAN通信子系统124通过WAN 110和通信链路136至VoIP网关138之间的路径，以及随后通过在移动设备10和终端端点128之间、经由WLAN 112、AP接口118、切换同步器134、IP网关132和通信链路130建立的RTP路径来执行语音会话。
将会理解，语音数据分组流既从移动设备10到终端端点128的方向运行，也在相反的方向即终端端点128到移动设备10的方向运行。在切换同步器定位于移动设备10的示例中，将比较由移动设备10接收到的语音数据分组。在至少一个示例实施例中，做出如下假设：同时通过WAN 110和WLAN 112远离移动设备传播的语音流中的时延差将和传播至移动设备的分组中由比较器144测量的时延相同。相应地，在步骤318中，使用应用于到达移动设备10的语音流的相同定时调整，来使来自移动设备10的语音流同步。
参照图4、5和6，将更详细地描述当配备有切换同步器的移动设备10移出WLAN 112的覆盖区域时，从WLAN 112到WAN 110的切换过程400的示例。在切换之前，移动设备10位于WLAN 112覆盖区域之内。如步骤410所示，在WLAN 110上，涉及移动设备10的VoIP语音呼叫在进行中。当建立语音呼叫会话时，移动设备10通过它的WLAN通信子系统126将语音分组流通过一个或多个基本接入点传输到AP接口118，从该AP接口118将该语音分组流通过IP网关132和通信链路130传播至VoIP终端端点128，该终端端点尤其可以是支持VoIP的电话或与支持非VoIP电话设备相连接的VoIP网关。移动设备10的WLAN通信子系统126也可以接收来自终端端点128以相反方向传播的语音分组流。
当检测到移动设备10移出WLAN 112的覆盖区域的运动时，开始切换过程。如步骤412所示，当移动设备10移动到靠近WLAN 112的边界时，与WLAN 112的触发接入点116的通信指示该设备近期可能移出WLAN 112的覆盖区域。如步骤314所示，当检测到可能从WLAN覆盖区域退出时，移动设备10将使它的WAN通信子系统124与WAN 110和VoIP网关138建立用于来自终端端点128的语音分组流的可选路径。从而，在企业网络114和WAN 110之间建立并行路径，一条路径包括通过WLAN 112的现有路径，另一条包括通过WAN 110的新路径。
WAN语音流和WLAN语音流的传输时延将使得典型地在切换同步器134处在两个语音数据分组流之间存在时延差。如步骤416所示，相互比较两个语音流来确定在它们各自通信路径上所经历的时延差。由比较器模块144来执行这样的比较，如前所示。
如步骤418所示，然后利用所计算的时延作为完成切换之前使两个语音流同步的基础。在一个示例实施例中，定时调整模块146调整所建立的语音流的定时(在该示例中，语音流经过WLAN 112)来消除两个语音流之间的相对时延。从而，在从WLAN 112切换到WAN110的情况下，定时调整模块146调整通过WLAN 112的语音数据流的定时，直到WAN 110和WLAN 112语音数据流之间的相对时延达到可接受的等级。
在至少一些示例实施例中，比较器模块144在同步步骤期间监视由定时调整模块146输出的两个语音数据流，并且当时延差满足不会影响服务质量的可接受度的预定阈值时，比较器模块144使开关模块140将电话接口150从现有的网络连接(在现描述的示例中通过WLAN通信子系统126的连接)转换到接管的网络连接(在现描述示例中通过WAN通信子系统124的连接)，从而完成切换(步骤420)。一旦将该连接从WLAN通信子系统126转换到WLAN通信子系统124，则由WLAN通信子系统126和/或AP接口118终止移动设备WLAN通信子系统126通过WLAN 112之间的路径，以及随后通过在移动设备10和终端端点128之间、经由WAN 110、中心局122、通信链路136、VoIP网关138、IP网关132和通信链路130建立的路径执行语音会话。如前所示，语音数据分组流既从移动设备10到终端端点128的方向运行，也在相反的方向即终端端点128到移动设备10的方向运行。在至少一个示例实施例中，做出如下假设：同时通过WAN 110和WLAN 112远离移动设备传播的语音流中的时延差将和到达移动设备的语音流中由比较器144测量的时延相同。相应地，在步骤418中，使用应用于移动设备10接收到的语音流的相同定时调整，来使从移动设备10处传输的语音流同步。在如上描述的示例中，调整在切换之前建立的语音流来消除相对时延。在一些可选示例实施例中，可以调整两个语音流之间的定时，或只调整新语音流的定时来取得同步。
在图5的实施例中，用于在AP接口118和VoIP网关138之间切换IP网关132的开关功能也可以包括在企业网络114中。在一些实施例中，开关140可以位于企业网络114中，定时调整单元146可以位于移动设备10中。
在一个示例实施例中，移动电子设备10是具有至少语音通信和可能的数据通信能力的手持双向移动通信设备10。在一个示例实施例中，设备10具有与因特网上其它计算机系统通信的能力。在各种实施例中，移动电子设备10可以包括配置用于数据和语音通信的多模式通信设备、移动电话以及支持无线电话通信的PDA(作为非限制性示例)。在现在描述的实施例中，配置移动电子设备10用于在WAN 110和WLAN 112中进行操作。
在图7中示出了可以使用本发明的至少一些实施例的移动电子设备10的示例。如上所示，设备10包括用于与无线WAN 110进行双向通信的WAN通信子系统124和用于与WLAN 112进行双向通信的WLAN通信子系统126。通信子系统124和126包括RF收发机，以及也可以包括信号处理器(例如DSP)。设备10包括控制该设备整体操作的微处理器38。微处理器38与通信子系统124和126进行交互，也与其它设备子系统进行交互(例如显示器22、闪存24、随机访问存储器(RAM)26、辅助输入/输出(I/O)子系统28(可以包括例如指轮)、串行端口30(可以包括例如USB端口)、键盘或键区32、扬声器34、麦克风36和一般由42所指定的其它设备子系统)。
在一个示例实施例中，由微处理器38使用的操作系统软件54和各种软件应用58存储在连续存储器中(例如闪存24或类似存储元件)。软件应用58可以包括大范围的应用，包括地址簿应用、消息收发应用、日历应用，和/或记事本应用。包括在应用58中的一个应用是使移动设备10用作移动电话的电话应用60。尤其，电话应用包括用于实现电话接口150的计算机指令，以及在切换同步器134位于移动设备10上的实施例中，用于实现切换同步器134的计算机指令可以是电话应用60的一部分或可以是独立的应用62。每个软件应用58可以包括用户界面中用于软件应用58的定义特定域(例如文本域、输入域等)布局的布局信息。本领域技术人员将理解：操作系统54、特定设备应用58、或其部分，可以被临时载入易失性存储器(例如RAM 26)。所接收到的通信信号也可以被存储到RAM 26。
除了操作系统功能之外，微处理器38能够在设备上执行软件应用58(包括软件应用60和62)。在制造期间，通常将把用于控制基本设备操作的应用58的预定集合安装在设备10上，包括例如至少数据和语音通信应用。可以通过网络110、辅助I/O子系统28、串行端口30、通信子系统124、126或任何其它合适的子系统42，将其它的应用加载到设备10上，并由用户安装在RAM 26或非易失性存储器中以便微处理器38执行。
本申请的上述示例仅限于示例。在不偏离由所附权利要求所定义的本申请的范围内，本领域技术人员可对特定实施例做出改变、修改或变化。

Claims (17)

1.一种用于切换通信系统中进行中的呼叫的方法，所述通信系统包括具有至少部分重叠的覆盖区域的无线广域网(WAN)和无线局域网(WLAN)，具有用于与WAN进行无线语音数据交换的WAN通信子系统和用于与WLAN进行无线语音数据交换的WLAN通信子系统的移动设备，其中在切换之前，移动设备和远程位置之间的通信路径包括通过WAN和WLAN之一的第一语音路径，所述切换方法包括：
建立通过WAN和WLAN之中的另外一个的、在所述移动设备和所述远程位置之间的第二语音路径；
在所述第一和第二语音路径上并行传输相同语音数据流；
在将语音数据流传输通过所述第一和第二语音路径之后，比较所述语音数据流，来确定所述第一和第二路径之间的传输时间中的差分时延；以及
基于所确定的差分时延使并行语音数据流同步，然后终止所述第一语音路径，
其中，使所述并行语音数据流同步包括通过分别给语音数据中的安静间隔添加时间或从语音数据中的安静间隔减少时间，来增加或减少通过所述第一路径传输的语音数据的持续时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在使所述并行语音数据流同步期间继续比较所述语音数据流，以及使所述并行流同步包括调整语音数据流的至少一个的定时，直到差分时延达到预定阈值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过通信链路将终端端点与远程位置相连接，其中，在所述第一语音路径终止之前，所述移动设备和终端端点通过所述第一语音路径和所述通信链路交换语音数据，以及在所述第一语音路径终止之后，所述移动设备和所述终端端点通过所述第二语音路径和所述通信链路交换语音数据。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述通信链路包括IP网络，在所述远程位置和所述终端端点之间交换的语音数据是VoIP兼容格式的。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中，在所述远程位置执行所述比较和同步步骤，在所述移动设备处产生语音数据流。
6.如权利要求3或4所述的方法，其中在所述移动设备处执行所述比较和同步步骤，通过所述第一和第二语音路径从所述远程位置传输所述语音数据流。
7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的方法，其中，所述WAN包括与GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线系统)、iDEN(集成数字增强型网络)、EDGE(增强型数据速率GSM演进)和UMTS(通用移动通信系统)中的至少一个兼容的蜂窝网络。
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法，其中，WLAN与IEEE 802.11兼容。
9.一种支持电话的移动电子设备，包括：
无线广域网(WAN)通信子系统，用于与无线广域网(WAN)进行语音数据交换；
无线局域网(WLAN)通信子系统，用于与无线局域网(WLAN)进行语音数据交换；
扬声器；
麦克风；
电话接口，用于从麦克风接收数据并将麦克风数据转换为数字语音数据，以及用于为扬声器接收数字语音数据并将所述数字语音数据转换为扬声器输出所用数据；以及
与电话接口、WAN通信子系统和WLAN通信子系统相连接的切换同步器，用于使所述移动设备和终端端点之间进行中的语音呼叫的切换同步，所述切换同步器包括：
(i)比较器装置，用于比较由所述WAN通信子系统和所述WLAN通信子系统同时接收到的语音数据流，并确定所述语音数据流之间的传输时延差；以及
(ii)响应所述比较器装置的定时调整装置，用于基于所确定的时延差，调整所述语音数据流中至少一个的定时，
其中，所述定时调整装置被配置用于通过分别给语音数据中的安静间隔添加时间或从语音数据中的安静间隔减少时间，来增加或减少所述语音数据中至少一个的持续时间，以调整所述语音数据流中至少一个的定时。
10.如权利要求9所述的设备，其中，所述切换同步器包括：开关装置，用于将电话接口从WAN通信子系统和WLAN通信子系统中的一个断开，并在完成定时调整时，将电话接口与WAN通信子系统和WLAN通信子系统中的另外一个相连接。
11.如权利要求9或10所述的移动电子设备，其中，所述定时调整装置用于调整所述语音数据流中至少一个的定时，直到比较器装置确定差分时延达到预定阈值。
12.如权利要求9-11中任一权利要求所述的方法，其中，WAN通信子系统被配置为与蜂窝网络进行通信，所述蜂窝网络与GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线系统)、iDEN(集成数字增强型网络)、EDGE(增强型数据速率GSM演进)和UMTS(通用移动通信系统)中的至少一个兼容。
13.如权利要求9-12中任一权利要求所述的方法，其中，WLAN通信子系统被配置为与兼容WLAN的IEEE 802.11进行通信。
14.一种同步切换系统，用于切换在无线广域网(WAN)和无线局域网(WLAN)之间的进行中的语音呼叫，所述系统包括：
WLAN接入点接口，用于在WLAN中与无线接入点交换数据；
第一网关，用于通过第一通信链路与WAN交换数据；
第二网关，用于通过第二通信链路与终端端点交换数据；以及
与所述第二网关、所述接入点AP接口和所述第一网关相连接的切换同步器，用于将进行中的语音呼叫的切换同步，其中在移动设备和终端端点之间建立通信路径，所述切换同步器包括：
(i)比较器装置，用于比较通过所述AP接口所接收到的来自移动设备的语音数据流和通过所述第一网关所接收到的来自移动设备的语音数据流，并确定所述语音数据流之间的传输时延差；
(ii)响应比较器装置的定时调整装置，用于基于所确定的时延差，调整所述语音数据流中至少一个的定时；以及
(iii)开关装置，用于将所述第二网关与所述AP接口和所述第一网关之一断开，并在定时调整完成时，将所述第二网关与所述AP接口和所述第一网关中的另外一个连接，
其中，所述定时调整装置被配置为通过分别给所述语音数据中的安静间隔添加时间或从所述语音数据中的安静间隔减少时间，来增加或减少所述语音数据的持续时间，以调整所述语音数据流中至少一个的定时。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述定时调整装置用于调整所述语音数据流中至少一个的定时，直到所述比较器装置确定所述差分时延到预定阈值。
16.如权利要求14所述的系统，其中，所述第二通信链路包括IP网络，以及第二网关配置用于与所述终端端点交换VoIP格式语音数据。
17.如权利要求14所述的系统，其中，所述第一网关是配置用于将通过所述第一通信链路接收的PSTN格式语音数据转换为VoIP格式语音数据的VoIP网关。
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