CN101465922B - NGN网络系统及其低速Modem设备对应媒体通道的快速切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种NGN网络系统及其低速Modem设备对应媒体通道的快速切换方法，NGN网络系统的被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS以后，如果当前处于软交换控制方式，则由软交换控制装置控制主被叫双方切换到低速语音频带数据模式；如果当前处于非软交换控制方式，则被叫侧媒体网关自行切换到低速语音频带数据模式，主叫侧媒体网关切换到低速语音频带数据模式。本发明针对低速Modem设备，实现主叫侧媒体网关同步进行媒体通道的快速切换，提高了低速Modem设备的接通成功率。
Description
【技术领域】
本发明涉及通讯领域，尤其涉及通讯领域中NGN网络及其低速Modem设备对应媒体通道的切换方法。
【背景技术】
随着电信技术的不断发展，即下一代网络(NGN，Next GenerationNetwork)已经逐步取代了传统的PSTN电路交换网络成为主流。NGN网络主要包括软交换和媒体网关，其中软交换是主控设备，控制媒体网关进行媒体协商和呼叫控制，媒体网关是受控设备，在软交换的控制下完成呼叫业务和媒体的转换传输。
在NGN网络下，PSTN网络的时分复用(TDM)语音信号被转换成实时协议(RTP)报文在IP网上传输，由于IP网络特有的时延、抖动和丢包等特性，因此，NGN网络下语音信号的主观听感比PSTN网络下要差。为了提高NGN网络下语音信号的主观听感，NGN网络中的媒体网关设备引入了回声抑制、静音检测和直流分量去除，增益控制等一系列技术来使语音信号听起来更接近于PSTN网络下的语音信号，而这些技术的引入，在提高语音信号主观听感的同时，其本质上对语音信号是有轻微损伤的，由于人耳对声音的轻微损伤不敏感，因此对于语音信号的处理，这些技术对提高主观听感是非常有效的。
针对传统公共电话交换网PSTN网络设计的调制解调器Modem类终端设备，目前也逐步切换到NGN网络上进行承载。由于Modem设备处理的是载波调制信号，因此对承载通道的要求比语音信号严格的多，而且机器的容错性也比人耳要差很多，因此在NGN网络下，对于Modem设备，不能采用普通的语音方式来做转发，而是采用语音频带数据(VBD)语音透传方式进行转发，VBD语音透传的特点是：采用G711等对信号无损的编解码，同时去掉静音检测、直流分量去除和增益控制等处理，Modem设备有高速和低速的区分，低速Modems设备需要开启回声抑制，关闭非线性处理，对应的是低速VBD模式；高速Modem设备需要关闭回声抑制，对应的是高速VBD模式。
Modem呼叫的流程如图2所示，主叫Modem拨号呼叫被叫Modem，被叫Modem摘机后发送应答音answer tone，主叫Modem检测到以后发送Modem协商信号，然后主被叫双方开始Modem协商。为了将Modem呼叫从普通语音呼叫中区分出来，一般采用媒体网关来检测Modem呼叫的应答音来实现，这些应答音包括：低速信号音ANS，高速信号音：ANSAM，ANS相位反转(ANSBAR)，ANSAM相位反转(ANSAMBAR)。
从上面的流程中可以看到，只有被叫侧Modem才会发送应答音，因此应答音的检测工作一般都在被叫侧媒体网关上进行，为了保证主叫侧媒体网关也能同步进行媒体通道的切换，目前常见的控制方式有软交换全控制和V.152自切换方式，下面分别介绍。
软交换全控制方法：中国电信的传真Modem业务全控制规范里规定，被叫侧媒体网关检测到Modem的低速信号音ANS以后，需要设置定时器，判断后续是否检测到高速信号音ANSBAR、ANSAM、ANSAMBAR，如果有则上报高速信号音给软交换，如果没有则定时器超时以后上报低速信号音给软交换，后续由软交换控制主被叫双方进行媒体协商和切换动作，详细内容请参考中围电信传真Modem业务全控制规范。
V.152自切换：在呼叫建立阶段，软交换和媒体网关除了进行语音媒体的协商之外，还要进行Modem媒体能力的预协商，预协商成功以后，如果呼叫中被叫媒体网关检测到Modem信号音，则按照预先协商好的媒体能力进行切换动作，主叫侧媒体网关检测到工P侧的Modem信号音以后也按照预先协商好的媒体能力进行切换，或者检测到被叫侧的媒体载荷类型改变为预协商的类型以后，也按照预先协商好的媒体能力进行切换，这个过程不需要软交换的参与，详见ITU-T V.152协议。
对于低速Modem设备，采用软交换全控制方法进行切换的缺点：由于媒体网关检测到低速信号音ANS以后需要设置定时器，判断后续是否有高速信号音，对于低速Modem设备，必须等到定时器超时后才能上报软交换，由软交换控制完成媒体协商和切换操作，这样错过了最佳的切换时间点，无法实现快速切换，容易引起低速Modem业务的失败。采用V.152自切换方式的缺点：对所有的呼叫，在建立阶段就要对传真和Modem媒体进行预协商，会占用系统资源，同时，目前运行的NGN系统对这种切换方式支持的很少，不具备通用性。
【发明内容】
本发明的主要目的是：在NGN网络下应用时，提供一种低速Modem设备对应媒体通道快速切换的实现方案。
为实现上述目的，本发明提出一种NGN网络系统，包括主叫侧媒体网关、被叫侧媒体网关和软交换控制装置；
被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS以后，如果当前处于软交换控制方式，则由软交换控制装置控制主被叫双方切换到低速语音频带数据模式；
如果当前处于非软交换控制方式，则被叫侧媒体网关自行切换到低速语音频带数据模式，主叫侧媒体网关切换到低速语音频带数据模式。
同时，本发明者提出了一种NGN网络下低速Modem设备对应媒体通道的快速切换方法，包括如下步骤：
被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS以后，如果当前处于软交换控制方式，则由软交换控制装置控制主被叫双方切换到低速语音频带数据模式；
如果当前处于非软交换控制方式，则被叫侧媒体网关自行切换到低速语音频带数据模式，主叫侧媒体网关切换到低速语音频带数据模式。
上述的NGN网络系统或快速切换方法，当前处于非软交换控制方式时；被叫侧媒体网关以报文方式将检测到的低速信号音ANS通知主叫侧媒体网关，主叫侧媒体网关收到报文后，切换到低速语音频带数据模式；或主叫侧媒体网关自行检测到IP侧的低速信号音ANS后，切换到低速语音频带数据模式。
上述的NGN网络系统或快速切换方法，所述软交换控制装置控制切换的过程中，低速语音频带数据模式的编解码方式和打包间隔由软交换控制装置控制。
上述的NGN网络系统或快速切换方法，所述自行切换低速语音频带数据模式的过程中，根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择对信号无损的编解码方式作为低速语音频带数据模式的编解码方式。
上述的NGN网络系统或快速切换方法，在检测到低速信号音ANS以后，被叫侧媒体网关继续检测高速信号音，如果检测到高速信号音则上报给软交换控制装置，由软交换控制装置控制主被叫双方进行媒体协商和切换动作。
上述的NGN网络系统或快速切换方法，所述自行切换低速语音频带数据模式的过程中，根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择对信号无损的编解码方式作为低速语音频带数据模式的编解码方式。
上述的NGN网络系统或快速切换方法，所述报文方式采用RFC2833。所述编解码方式选用G711A或G711U。所述自行切换低速语音频带数据模式的过程中，打包间隔采用10ms/20ms。
本发明针对低速Modem设备，根据当前切换模式，实现主叫侧媒体网关同步进行媒体通道的快速切换，使对应的媒体通道由语音模块快速进入低速VBD模式，提高低速Modem设备的接通成功率，保证低速Modem业务的正常进行。由于无须在呼叫建立阶段进行预协商，可节省系统资源、降低系统开销。
【附图说明】
图1为NGN网络结构图；
图2为Modem呼叫流程图；
图3为本发明的一种实施例中低速Modem设备被叫侧流程图；
图4为本发明的一种实施例中低速Modem设备主叫侧流程图；
【具体实施方式】
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
请参考图1所示，本例的NGN网络系统，包括主叫侧媒体网关、被叫侧媒体网关和软交换控制装置。本例的NGN网络系统中，被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS以后，判断当前的切换模式；如果当前处于软交换控制方式，则由软交换控制装置控制主被叫双方切换到低速语音频带数据模式；如果当前处于非软交换控制方式，则被叫侧媒体网关自行切换到低速语音频带数据模式，主叫侧媒体网关切换到低速语音频带数据模式。
在图1所示的本例NGN网络系统中，实现低速Modem设备对应媒体通道的快速切换方法，具体包括如下步骤：
请参考图3所示，低速Modem设备被叫侧的处理流程为：
(1)被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS；
(2)判断当前的切换模式；
(3)如果是软交换控制方式，立即将信号音上报给软交换控制装置，由软交换控制装置控制完成低速VBD模式的切换，编解码和打包间隔由软交换控制；
(4)如果非软交换控制方式，根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择G711A或G711U作为低速VBD模式的编解码，打包间隔采用10ms/20ms，立即切换到低速VBD模式，并以RFC2833报文的方式将检测到的低速信号音ANS通知对方。
请参考图4所示，低速Modem设备主叫侧的处理流程，分三种情况：
(1)主叫侧收到软交换控制装置的控制信令，要求切换到低速VBD模式，不论当前是否已经是低速VBD模式，都按照软交换控制装置的要求切换到低速VBD模式；
(2)主叫侧收到2833报文，内容为低速信号音ANS，如果当前处于语音模式，则根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择G711A或G7711U作为低速VBD模式的编解码，打包间隔采用10ms/20ms，立即切换到低速VBD模式，如果当前已经是低速VBD模式，不再切换；
(3)主叫侧检测到IP侧的低速信号音ANS，根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择G711A或G711U作为低速VBD模式的编解码方式，打包间隔采用10ms/20ms，立即切换到低速VBD模式，如果当前已经是低速VBD模式，不再切换。
为了兼容高速modem设备，被叫侧媒体网关检测到低速ANS信号音以后，应继续检测高速信号音ANSBAR，ANSAM，ANSAMBAR，如果有则上报高速信号音给软交换控制装置，由软交换控制装置控制主被叫双方进行媒体协商和切换动作。
根据以上流程，在NGN网络下可以实现媒体通道从语音模式到VBD模式的快速切换，从而提高低速Modem设备的接通成功率，保证了低速Modem业务的正常进行。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。比如，上述实施例中的编解码方式、打包间隔可以根据实际情况灵活配置。
Claims (8)
1.一种NGN网络系统，包括主叫侧媒体网关、被叫侧媒体网关和软交换控制装置；
所述被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS以后，如果当前处于软交换控制方式，则由所述软交换控制装置控制主被叫双方切换到低速语音频带数据模式；
如果当前处于非软交换控制方式，所述被叫侧媒体网关以报文方式将检测到的低速信号音ANS通知所述主叫侧媒体网关，所述主叫侧媒体网关收到报文后，切换到低速语音频带数据模式；或所述主叫侧媒体网关自行检测到IP侧的低速信号音ANS后，切换到低速语音频带数据模式。
2.如权利要求1所述的NGN网络系统，其特征是：所述软交换控制装置控制切换的过程中，低速语音频带数据模式的编解码方式和打包间隔由软交换控制装置控制。
3.如权利要求1或2所述的NGN网络系统，其特征是：所述自行切换低速语音频带数据模式的过程中，根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择对信号无损的编解码方式作为低速语音频带数据模式的编解码方式。
4.如权利要求1或2所述的NGN网络系统，其特征是：在检测到低速信号音ANS以后，所述被叫侧媒体网关继续检测高速信号音，如果检测到高速信号音则上报给所述软交换控制装置，由所述软交换控制装置控制所述主被叫双方进行媒体协商和切换动作。
5.NGN网络下低速Modem设备对应媒体通道的快速切换方法，包括如下步骤：
被叫侧媒体网关检测到低速信号音ANS以后，如果当前处于软交换控制方式，则由软交换控制装置控制主被叫双方切换到低速语音频带数据模式；
如果当前处于非软交换控制方式，被叫侧媒体网关以报文方式将检测到的低速信号音ANS通知主叫侧媒体网关，主叫侧媒体网关收到报文后，切换到低速语音频带数据模式；或主叫侧媒体网关自行检测到IP侧的低速信号音ANS后，切换到低速语音频带数据模式。
6.如权利要求5所述的快速切换方法，其特征是：所述软交换控制装置控制切换的过程中，低速语音频带数据模式的编解码方式和打包间隔由软交换控制装置控制。
7.如权利要求5或6所述的快速切换方法，其特征是：所述自行切换低速语音频带数据模式的过程中，根据媒体通道TDM侧的A/U率属性选择对信号无损的编解码方式作为低速语音频带数据模式的编解码方式。
8.如权利要求5或6所述的快速切换方法，其特征是：在检测到低速信号音ANS以后，被叫侧媒体网关继续检测高速信号音，如果检测到高速信号音则上报给软交换控制装置，由软交换控制装置控制主被叫双方进行媒体协商和切换动作。
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