CN101562910B - 语音数据的传输方法、系统及媒体网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种语音数据的传输方法，所述方法包括：媒体网关MGW接收第一移动业务交换中心服务器MSS确定出的压缩语音编解码标识，并从保存的压缩语音编解码方式中查找出与该标识对应的编解码方式；所述MGW接收利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据，根据查找出的所述编解码方式对该语音数据进行识别并发送。通过本发明，解决了呼叫过程中需要在媒体网关处进行编解码转换的问题，提高了语音传输质量。本发明还公开了一种语音数据的传输系统及媒体网关。

Description

语音数据的传输方法、系统及媒体网关

技术领域

本发明涉及通信领域的数据传输技术，尤其涉及一种语音数据的传输方法、系统及媒体网关。 

背景技术

随着手机等终端的迅速普及，全球移动通信网络(Global System for Mobile communication，GSM)拥有庞大的用户群，并且用户数量仍在不断地增长。人们对移动通讯的认知度和依赖程度的不断提高，同时也对业务感受和服务质量提出了更高的要求。 

终端之间的通话过程中，语音数据的传输离不开编解码技术，语音质量和用户的业务感受与呼叫过程中的语音编解码转换的次数直接相关，一次编、解码的转换(如非压缩编码转换为压缩编码)必然会带来语音数据的损失和语音质量的下降。 

在目前GSM网络的语音呼叫过程中，需要在2G网络中基站控制器(Base Station Controller，BSC)和媒体网关(Media Gateway，MGW)内部署编解码转换器(Transcoder，TC)来完成语音编解码的转换，呼叫过程如下： 

第一次编解码转换：主叫终端发起呼叫后，语音数据在空中接口处采用GSM中指定的压缩编码方式进行编码(如：GSM HR、EFR等)，主叫端BSC将接收到的利用GSM中指定的编码方式进行编码后的语音数据解码，并将解码后的语音数据按照PCM编码方式进行编码后在A接口上传递，此时执行一次编解码转换。 

第二次编解码转换：主叫端MGW通过A接口接收到传递的语音数据后，对该语音数据进行解码，并利用Nb接口支持的压缩编码对语音数据进行编码后在Nb接口上传递，此时执行两次编解码转换。 

第三次编解码转换：被叫端MGW将通过Nb接口接收到的语音数据的编码方式转换为A接口支持的编解码方式。 

第四次编解码转换：被叫端BSC将A接口支持的编解码方式转换为空中接口支持的编解码方式。 

为了解决语音呼叫过程中存在四次编解码转换，导致语音呼叫质量下降的 问题，现有技术中提出了在A接口传递的消息中添加承载参数的方法，基于该方法，BSC与基地收发信机站(Base Transceiver Station，BTS)之间的Abis接口采用GSM Codec对语音数据进行编码，因此，BSC不需要对接收到的语音数据进行编解码转换。 

通过以上方法虽然减少了语音数据的编解码转换次数，但是在一次语音呼叫过程中，还是需要在主、被叫的MGW处进行编解码转换，无法实现呼叫过程中免编解码转换(Transcoder Free Operation，TrFO)，也就无法进一步提高语音质量。 

发明内容

本发明实施例提供一种语音数据的传输方法、系统及媒体网关，以解决现有技术中存在的由于无法实现呼叫过程中免编解码转换，导致语音质量的进一步提高困难，用户体验较差的问题。 

一种语音数据的传输方法，所述方法包括： 

第一媒体网关MGW接收第一移动业务交换中心服务器MSS确定出的压缩语音编解码标识，第二MGW接收第二MSS确定出的压缩语音编解码标识，第一MGW和第二MGW分别从保存的压缩语音编解码方式中查找出与该标识对应的编解码方式，所述压缩语音编解码标识是第一MSS通过与第二MSS协商确定的； 

所述第一MGW和第二MGW中的任意一个MGW通过A接口接收利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据，根据查找出的所述编解码方式对该语音数据进行识别并通过Nb接口发送给对方；或，所述第一MGW和第二MGW中的任意一个MGW通过Nb接口接收对方利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据，根据查找出的所述编解码方式对该语音数据进行识别并通过A接口发送。 

一种语音数据的传输系统，所述系统包括： 

第一移动业务交换中心服务器MSS，用于发送确定出的压缩语音编解码标识给第一媒体网关MGW，所述压缩语音编解码标识是第一MSS通过与第二MSS协商确定的； 

第二移动业务交换中心服务器MSS，用于发送确定出的压缩语音编解码标识给第二媒体网关MGW，所述压缩语音编解码标识是第二MSS通过与第一MSS协商确定的； 

第一媒体网关MGW，用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出与接收 到的所述编解码标识对应的编解码方式，并利用该编解码方式对通过A接口接收到的语音数据进行识别后通过Nb接口发送给第二媒体网关MGW，或者对通过Nb接口接收到的第二媒体网关MGW发送的语音数据进行识别后通过A接口发送，其中，所述语音数据利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码； 

第二媒体网关MGW，用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出与接收到的所述编解码标识对应的编解码方式，并利用该编解码方式对通过A接口接收到的语音数据进行识别后通过Nb接口发送给第一媒体网关MGW，或者对通过Nb接口接收到的第一媒体网关MGW发送的语音数据进行识别后通过A接口发送，其中，所述语音数据利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码。 

一种媒体网关，包括： 

保存模块，用于保存至少一种压缩语音编解码方式； 

编解码标识接收模块，用于接收第一移动业务交换中心服务器MSS通过与第二MSS协商确定的压缩语音编解码标识； 

查找模块，用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出所述标识对应的编解码方式； 

语音数据接收模块，用于通过A接口或Nb接口接收利用所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据； 

发送模块，用于根据查找出的所述编解码方式对接收到的语音数据进行识别并在语音数据接收模块通过A接口接收语音数据时，通过Nb接口发送所述语音数据或者在语音数据接收模块通过Nb接口接收语音数据时，通过A接口发送所述语音数据。 

本发明实施例通过在媒体网关中预先保存多个压缩语音编解码方式，在呼叫过程中利用协商出的语音编解码类型对应的编解码方式对语音数据进行编码后传输时，由于媒体网关能够识别并支持该语音数据的编码方式，因而无需进行编解码转换操作，提高了语音传输质量。 

附图说明

图1为本发明实施例二中传输语音数据的方法步骤流程示意图； 

图2为本发明实施例二中协商压缩语音编解码类型的信令流程示意图； 

图3为本发明实施例三中语音数据的传输系统结构示意图； 

图4为本发明实施例四中媒体网关结构示意图。 

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细的描述。 

为实现本发明目的，本发明实施例一中语音数据的传输方法步骤如下： 

首先，MSS确定一个压缩语音编解码标识，并发送给MGW。 

然后，MGW从保存的压缩语音编解码方式中查找出与接收到的所述标识对应的编解码方式。 

再次，MGW接收利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据。 

最后，MGW根据查找出的所述编解码方式对该语音数据进行识别并发送。 

在本发明实施例一中，若MGW是主叫端的实体，则接收到的语音数据可以是主叫端的BSC发送的，并在识别出该语音数据的编码方式为合法后，将该语音数据发送给被叫端的MGW；若MGW是被叫端的实体，则接收到的语音数据可以是主叫端的MGW发送的，并在识别出该语音数据的编码方式为合法后，将该语音数据发送给被叫端的BSC。 

MSS确定出压缩语音编解码标识的方法包括但不限于：由两个MSS协商确定，或由MSS进行配置。 

下面通过本发明实施例二对本发明的流程进行详细描述，如图1所示，该方法包括以下步骤： 

步骤101：在MGW中预先保存至少一种压缩语音编解码方式。 

本发明各实施例中涉及的压缩语音编解码方式是指诸如GSM_Codec的编解码方式，如ERF、HR、FR、AMR_FR和AMR_HR等方式。在MGW中保存压缩语音编解码方式就是保存该编解码的算法。 

步骤102：在主叫终端发起呼叫请求时，主叫端MSS和被叫端MSS协商出一种压缩语音编解码标识，该编解码标识对应的编解码方式属于MGW中保存的编解码方式中的一种。 

步骤103：主叫端MSS将协商出的所述语音编解码标识发送给主叫端 MGW，被叫端MSS将协商出的所述语音编解码标识发送给被叫端MGW。 

步骤104：主叫端MGW接收利用协商的编解码标识对应的方式进行编码后的语音数据，根据自身保存的所述标识对应的编解码方式对该语音数据进行识别后发送给Transit MGW，由Transit MGW转发给被叫端MGW。 

主叫端MGW接收到的语音数据是通过A接口发送的，并通过Nb接口发送到被叫端MGW。 

在本发明实施例中的A接口可以是实现IP化的接口，A接口实现IP化是指A接口的用户面实现IP承载，并能够传输通过压缩语音编码后的语音数据，针对GSM网络而言，该压缩语音编码是指GSM_Codec，如EFR、HR、FR、AMR_FR和AMR_HR等。 

步骤105：被叫端MGW将语音数据通过A接口发出。 

语音数据由被叫端MGW发送到被叫端BSC，完成呼叫过程。 

在本实施例二中，主叫端MSS和被叫端MSS协商出确定一种压缩语音编解码标识并发送给MGW的方案如图2所示，包括以下步骤： 

步骤A、主叫端BSC向主叫端MSS上报支持的一种或多种压缩语音编解码标识。 

主叫端MSS和被叫端MSS预先保存了多种压缩语音编解码标识。 

基站收发信台(BTS)和BSC之间的接口为Abis接口，该Abis接口采用编解码速率适配单元(Transcode Rate Adapter Unit，TRAU)帧传输利用GSM_Codec编码后的数据，在A接口IP化后，BSC也具有传输利用GSM_Codec编码后数据的能力。 

由于编解码协商先于数据承载的建立过程，因此当主叫终端发起呼叫请求时，主叫端BSC上报支持的一种或多种GSM_Codec中的压缩语音编解码方式对应的标识，例如，支持的压缩语音编解码方式对应的标识为v、w、x、y和z。 

步骤B、主叫端MSS从接收到的压缩语音编解码标识中选择支持的压缩 语音编解码标识，并将选择出的压缩语音编解码标识发送给被叫端MSS。 

具体地，当主叫端MSS确定v、w、x、y和z这几种标识的编解码方式都能够支持时，利用初始地址消息(Initiated Address Message，IAM)携带v、w、x、y和z这几种压缩语音编解码标识，并发送给核心网的中间节点(Transit)。Transit从接收到的压缩语音编解码标识中去除不支持的压缩语音编解码标识y，选择出能够支持的压缩语音编解码标识v、w、x、和z，并发送给被叫端MSS。 

步骤C、被叫端MSS选择能够支持的压缩语音编解码标识，并将选择出的压缩语音编解码标识返回给主叫端MSS和被叫端BSC。 

本步骤的执行过程可以如下： 

1、被叫端MSS选择出支持的压缩语音编解码标识为v、x和z，进一步地还可以确定v为优选的压缩语音编解码标识。 

2、被叫端MSS将能够支持的压缩语音编解码标识和优选的压缩语音编解码标识发送给被叫端MGW，要求被叫端MGW能够支持；同时，被叫端MSS还将能够支持的压缩语音编解码标识和优选的压缩语音编解码标识发送给Transit。压缩语音编解码标识可以通过APM消息发送。 

3、Transit将被叫端MSS能够支持的压缩语音编解码标识和优选的压缩语音编解码标识发送给核心网的中间媒体网关(Transit MGW)和主叫端MSS。 

步骤D、主叫端MSS将接收到的压缩语音编解码标识发送给主叫端MGW和主叫端BSC。 

通过以上步骤，编解码协商过程完成，可以进行数据承载的建立。 

优选地，主叫端BSS利用被叫端MSS优选的压缩语音编解码标识对语音数据进行编码。 

编解码协商完成后，对主叫终端发出的语音数据按照协商后的压缩语音编解码标识对应的方式进行编码，由于主、被叫端各实体都能够支持该编码方式，因此不需要进行编解码转换，实现了TrFO过程。 

由于MSS要通过Mc接口告知MGW需要支持的压缩语音编解码方式的标识，因此需要对现有的Mc接口进行扩展，使得MGW能够确认需要支持的GSM_Codec编解码方式。 

在MCS和MGW中预先设置各压缩语音编解码标识，当MSS需要指示MGW某种压缩语音编解码标识时，通过在发送的信令中携带该标识，让MGW确认需要支持的压缩语音编解码标识对应的编解码方式。例如，当采用会话描述协议(Session Description Protocol，SDP)在Mc接口下发信息时，需扩展定义GSM_Codec的Payload Type、packet time等信息。以FR编码为例，如下所示： 

假设在MSS和MGW中预先配置以下信息：EFR编解码方式对应的标识为1；HR编解码方式对应的标识为2；FR编解码方式对应的标识为3，则下发的信息包括： 

c＝IN IP4 10.10.10.1 

m＝audio 49120 RTP/AVP 3 

a＝ptime：20 

MGW接收到上述信息后，根据信息中携带的标识为3可以确认需要支持FR编码。 

另外，主、被叫端的MGW之间的Nb接口也需要进行扩展，以便当被叫端MSS未告知被叫端MGW需要支持的编解码方式时也能够获知当前数据传输时需要支持的压缩语音编解码方式。在主、被叫端的MGW中预先设置各压缩语音编解码标识，当主叫端MGW需要指示被叫端MGW支持某种压缩语音编解码方式时，通过在发送的信令中携带该方式的标识，让被叫端MGW获知需要支持的压缩语音编解码方式。例如，利用IP承载控制协议(IP Bearer ControlProtocol，IPBCP)的SDP信令，需要扩展SDP中的rtpmap属性的Encoding name。以FR编码为例，如下所示： 

c＝IN IP4 10.10.10.1 

m＝audio 49170 RTP/AVP 3 

a＝ptime：20 

被叫端MGW接收到上述信息后，根据信息中携带的标识为3可以确认需要支持FR编码方式。 

通过对本发明方法的描述，本发明实施例三还提供了一种语音数据的传输系统，如图3所示，所述系统包括第一移动业务交换中心服务器11和媒体网关12，其中：第一移动业务交换中心服务器11用于向媒体网关12发送确定出的压缩语音编解码标识；媒体网关12用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出与接收到的所述编解码标识对应的编解码方式，并利用该编解码方式对接收到的语音数据进行识别后发送，其中，所述语音数据利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码。 

其中：所述压缩语音编解码类型通过Mc接口发送。 

所述媒体网关12通过A接口接收所述语音数据，并通过Nb接口发送所述语音数据；或者通过Nb接口接收所述语音数据，并通过A接口发送所述语音数据。 

所述系统还包含第二移动业务交换中心服务器13，用于接收第一移动业务交换中心服务器11发送的编解码标识，从中选择出支持的编解码方式对应的标识并返回；所述第一移动业务交换中心服务器11用于接收系统中基站控制器BSC上报的压缩语音编解码标识，向所述第二移动业务交换中心服务器13发送支持的编解码方式对应的标识，并将接收到的所述第二移动业务交换中心服务器13返回的编解码标识作为确定的编解码标识。 

本实施例中媒体网关12的个数可以是两个，分别与第一移动业务交换中心服务器11和第二移动业务交换中心服务器13相连，即作为呼叫过程中的主叫端媒体网关和被叫端媒体网关。 

本发明实施例四还提供实施例一和实施例二中涉及的一种媒体网关，如图4所示，所述媒体网关包括保存模块21、编解码标识接收模块22、查找模块23、语音数据接收模块24和发送模块25，其中：保存模块21用于保存至少一种压缩语音编解码方式；编解码标识接收模块22用于接收压缩语音编解码标 识；查找模块23用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出所述标识对应的编解码方式；语音数据接收模块24用于接收利用所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据；发送模块25用于根据查找出的所述编解码方式对接收到的语音数据进行识别后发送。 

所述编解码标识接收模块22通过Mc接口接收所述压缩语音编解码标识。 

所述语音数据接收模块24通过A接口接收所述语音数据，并且所述发送模块25通过Nb接口发送所述语音数据；或者所述语音数据接收模块24通过Nb接口接收所述语音数据，并且所述发送模块25通过A接口发送所述语音数据。 

通过本发明实施例描述的方法、系统和媒体网关，实现了呼叫过程的免编解码，提高了通信的语音质量，使用户感受较好。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (9)

1.一种语音数据的传输方法，其特征在于，所述方法包括：

第一媒体网关MGW接收第一移动业务交换中心服务器MSS确定出的压缩语音编解码标识，第二MGW接收第二MSS确定出的压缩语音编解码标识，第一MGW和第二MGW分别从保存的压缩语音编解码方式中查找出与该标识对应的编解码方式，所述压缩语音编解码标识是第一MSS通过与第二MSS协商确定的；

所述第一MGW和第二MGW中的任意一个MGW通过A接口接收利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据，根据查找出的所述编解码方式对该语音数据进行识别并通过Nb接口发送给对方；或，所述第一MGW和第二MGW中的任意一个MGW通过Nb接口接收对方利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码的语音数据，根据查找出的所述编解码方式对该语音数据进行识别并通过A接口发送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MGW通过Mc接口接收MSS发送的所述压缩语音编解码标识。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，协商确定所述压缩语音编解码标识的步骤包括：

第一MSS接收基站控制器BSC上报的压缩语音编解码标识；

从接收到的编解码标识中选择自身支持的编解码方式对应的标识，并发送给第二MSS；

接收所述第二MSS返回的能够支持的编解码方式对应的标识，并将该接收的编解码标识作为协商出的压缩语音编解码标识。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述MGW接收的语音数据是BSC发送的，所述接收的语音数据是BSC在接收到MSS协商出的压缩语音编解码标识后，按照该接收的标识对应的编解码方式进行编码得到的。

5.一种语音数据的传输系统，其特征在于，所述系统包括：

第一移动业务交换中心服务器MSS，用于发送确定出的压缩语音编解码标识给第一媒体网关MGW，所述压缩语音编解码标识是第一MSS通过与第二MSS协商确定的；

第二移动业务交换中心服务器MSS，用于发送确定出的压缩语音编解码标识给第二媒体网关MGW，所述压缩语音编解码标识是第二MSS通过与第一MSS协商确定的；

第一媒体网关MGW，用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出与接收到的所述编解码标识对应的编解码方式，并利用该编解码方式对通过A接口接收到的语音数据进行识别后通过Nb接口发送给第二媒体网关MGW，或者对通过Nb接口接收到的第二媒体网关MGW发送的语音数据进行识别后通过A接口发送，其中，所述语音数据利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码；

第二媒体网关MGW，用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出与接收到的所述编解码标识对应的编解码方式，并利用该编解码方式对通过A接口接收到的语音数据进行识别后通过Nb接口发送给第一媒体网关MGW，或者对通过Nb接口接收到的第一媒体网关MGW发送的语音数据进行识别后通过A接口发送，其中，所述语音数据利用确定出的所述编解码标识对应的编解码方式进行编码。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述第一MSS通过Mc接口发送所述压缩语音编解码标识。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，第二MSS，用于接收第一MSS发送的编解码标识，从中选择出自身支持的编解码方式对应的标识并返回给第一MSS；

所述第一MSS，用于接收系统中基站控制器BSC上报的压缩语音编解码标识，向所述第二MSS发送自身支持的编解码方式对应的标识，并将接收到的所述第二MSS返回的编解码标识作为确定的编解码标识。

8.一种媒体网关，其特征在于，包括：

保存模块，用于保存至少一种压缩语音编解码方式；

编解码标识接收模块，用于接收第一移动业务交换中心服务器MSS通过与第二MSS协商确定的压缩语音编解码标识；

查找模块，用于从保存的压缩语音编解码方式中查找出所述接收的标识对应的编解码方式；

语音数据接收模块，用于通过A接口或Nb接口接收利用所述接收的标识对应的编解码方式进行编码的语音数据；

发送模块，用于根据查找出的所述编解码方式对接收到的语音数据进行识别并在语音数据接收模块通过A接口接收语音数据时，通过Nb接口发送所述语音数据或者在语音数据接收模块通过Nb接口接收语音数据时，通过A接口发送所述语音数据。

9.如权利要求8所述的媒体网关，其特征在于，

所述编解码标识接收模块通过Mc接口接收所述压缩语音编解码标识。

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