CN102104845A - 附加信息的发送方法及装置、附加信息的接收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种附加信息的发送方法及装置、附加信息的接收方法及装置。其中，该附加信息的发送方法包括：发送端将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，上述多个次要比特位的值不影响第一语音帧的语音质量；发送端向接收端发送第二语音帧。

Description

附加信息的发送方法及装置、附加信息的接收方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种附加信息的发送方法及装置、附加信息的接收方法及装置。

背景技术

在移动通信系统中，存在相当多的应用场景，需要移动终端在运行语音、数据等基本业务类型的同时，传输一些与当前业务数据类型不同的数据(即附加信息)到基站或核心网。例如某些类型的定位业务，要求终端在语音通话的同时，要求终端或该终端的基站传输基站的信息到核心网，作为定位计算的参数。再如，在某些加密通信系统中，移动终端为了完成对语音帧的加密和解密，需要和信源之间定时传输同步数据，进行密码同步。对上述应用问题，目前的解决方案可以归纳为以下两种：

方案一、发送端将附加信息按照空中接口的帧格式封装成信令，直接替换当前语音帧发送到接收端，该方案的不足之处在于：如果附加信息传输频繁，将会严重影响基本语音的通信质量。

方案二、发送端和接收端建立专门的信道传输附加信息，或者采用并发业务解决附加信息的传输问题。在实际应用中，为避免影响通话质量，通常采用该方案进行附加信息的传输，但是目前市场上支持并发业务的终端非常少，如果发送端或接收端为移动终端的话，此方案的应用实施受限，并且浪费了信道资源。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种附加信息的发送及接收方案，以至少解决现有技术中，需要建立专门的信道或采用并发业务传输附加信息，从而导致信道资源以及附加信息传输受限的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种附加信息的发送方法，该方法包括：发送端将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，上述多个次要比特位的值不影响第一语音帧的语音质量；发送端向接收端发送第二语音帧。

进一步地，可以通过以下方式获得上述第一语音帧：发送端采集预定时间内的语音信号，将该语音信号按照预定的编码规则进行编码，形成第一语音帧。

进一步地，还可以通过以下方式获得上述第一语音帧：发送端接收当前通信系统中其他设备发送的第一语音帧。

进一步地，在发送端将待发送的附加信息的比特位替换待发送的第一语音帧中的次要比特位之前，该方法还包括：发送端与接收端协商第一语音帧的上述多个次要比特位。

进一步地，在发送端将待发送的附加信息的比特位替换待发送的第一语音帧中的次要比特位之前，该方法还包括：发送端与接收端协商附加信息的分解规则；则，发送端根据附加信息的分解规则，将附加信息分解为上述多个附加信息比特位。

进一步地，上述多个附加信息比特位可以通过以下方式获得：发送端接收当前通信系统中其他设备发送的已分解成多个附加信息比特位的附加信息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种附加信息的接收方法，该方法包括：接收端接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧；接收端从该语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位，其中，上述多个次要比特位的值不影响语音帧的语音质量。

进一步地，如果接收端需要处理上述语音帧，该方法还包括：接收端根据预先定义的解码规则，对该语音帧进行解码。

进一步地，在接收端接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧之前，该方法还包括：发送端与接收端协商该语音帧的多个次要比特位。

进一步地，在接收端接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧之前，发送端与接收端协商附加信息比特位的合成规则，以及，在接收端从上述语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位之后，接收端根据上述附加信息比特位的合成规则，将多个附加信息比特位合成为附加信息。

根据本发明的又一个方面，提供了一种附加信息的发送装置，该装置包括：第二语音帧形成模块，用于将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，上述多个次要比特位的值不影响第一语音帧的语音质量；第二语音帧发送模块，用于向接收端发送第二语音帧。

进一步地，上述装置还包括：第一语音帧形成模块，用于采集预定时间内的语音信息，将语音信号按照预定的编码规则进行编码，形成所述第一语音帧。

进一步地，上述装置还包括：第一语音帧接收模块，用于接收当前通信系统中其他设备发送的第一语音帧。

根据本发明的又一个方面，提供了一种附加信息的接收装置，该装置包括：语音帧接收模块，用于接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧；附加信息比特位获取模块，用于从语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位，其中，上述多个次要比特位的值不影响语音帧的语音质量。

进一步地，如果接收端需要处理上述语音帧，该装置还包括：语音帧解码模块，用于根据预先定义的解码规则，对语音帧进行解码。

进一步地，如果发送端与接收端协商附加信息比特位的合成规则，该装置还包括：附加信息合成模块，用于根据上述附加信息比特位的合成规则，将上述多个附加信息比特位合成为附加信息。

通过本发明，采用发送端将附加信息的比特位替换正常语音帧的次要比特位，传输语音帧的同时传送附加信息，接收端对语音帧的次要比特为解析，从而获得附加信息。通过本发明的技术方案，解决了现有技术中，需要建立专门的信道或采用并发业务传输附加信息，从而导致信道资源以及附加信息传输受限的问题，不仅节省了信道资源，而且该方案适用于大部分移动终端，附加信息的传输不会因为终端的差别而受限制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是适用于本发明实施例提供的附加信息的发送及接收方案的通信系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的附加信息的发送方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的QCELP13K语音帧的帧结构图；

图4是根据本发明实施例的附加信息的接收方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的在全速率QCELP13K语音帧中携带附加信息的传输方法的数据流图；

图6是根据本发明实施例的附加信息的发送装置的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的生成语音帧的附加信息的发送装置的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的接收语音帧的附加信息的发送装置的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的附加信息的接收装置的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的处理语音帧的附加信息的接收装置的结构示意图；

图11是根据本发明实施例的具有附加信息合成功能的附加信息的接收装置的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是适用于本发明实施例提供的附加信息的发送及接收方案的通信系统的结构示意图。

如图1所示，该系统中包括移动终端、基站以及核心网，其中，系统中的移动终端、基站以及核心网均可以作为附加信息的发送端，也均可以作为附加信息的接收端，例如移动终端需要向基站发送附加信息，此时，移动终端为发送端，基站为接收端；基站需要向终端发送附加信息，则基站为发送端，移动终端为接收端。

本发明的核心在于发送端将附加信息携带在传输的语音帧中，在传输语音帧的过程中，完成附加信息的传输，例如，移动终端1在对语音信号进行编码的过程中，将附加信息一同编码，形成待传输的语音帧，并向基站发送该语音帧，如果该基站需要此附加信息，则对语音帧解码以获取附加信息，否则将该语音帧传输至下一个网元，系统中的任何一个网元都会根据需要，选择对语音帧解码或将语音帧发送至下一个网元。

下面对本发明实施例提供的附加信息的发送及接收方案进行详细介绍。

根据本发明实施例，首先提供了一种附加信息的发送方法。

图2是根据本发明实施例的附加信息的发送方法的流程图，如图2所示，该方法包括(步骤202-步骤204)：

步骤202、发送端将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，多个次要比特位的值不影响第一语音帧的语音质量；

步骤204、发送端向接收端发送第二语音帧。

在具体实施过程中，上述步骤202中的第一语音帧可以通过以下方式获得：

(1)、如果发送端为移动终端，则移动终端会采集用户的语音信号，并按照预定的语音信号编码规则进行编码，形成第一语音帧。

在具体的实施过程中，移动终端具有用来对语音进行编码的声码器单元。该单元进行常规语音的编码并输出编码后的比特流码包即语音帧，声码器单元先根据特定的编码算法采集预定时间长度的(如20ms)语音信号，进行相应的编码，并输出语音帧，例如在CDMA无线通信系统中，终端的QCELP13K声码器在对语音信号编码后输出266比特的比特码流。该比特码流每若干个比特都对应着特定的语音参数，语音参数有主次之分，主语音参数对应的比特为主要比特位，主要比特位的值将直接影响语音帧解码后的语音质量，次语音参数对应的比特位为次要比特位，次要比特位的值不论是取0或1，都不会影响语音帧解码后的语音质量。

(2)、如果发送端不是移动终端，而是通信系统中的基站或核心网的某个网元等，不会直接采集用户的语音信号，因此，是通过接收上游设备发送的语音帧来获得第一语音帧。

在具体的实施过程中上述步骤202中的第一语音帧的次要比特位可以通过以下方式确定：

(1)、针对不同的通信系统(例如GSM、CDMA、TD-SCDMA等)，如果通信系统的所有设备及网元没有协商使用特有的语音帧编解码规则对语音信号进行编解码，则，通信系统的设备及网元可以不用协商而直接根据现有的各种通信系统的技术标准确定语音帧的次要比特位。例如，CDMA无线通信系统，如图3所示，在全速率语音帧中，根据技术标准第14，34，49，54，84，92，104，119，122，157，162，192，212，227，232比特位是次要比特位。

(2)、如果通信系统的所有设备及网元需要使用特有的语音帧编解码规则对语音信号进行编解码，则要根据特有的语音帧编解码规则预先协商并确定语音帧的次要比特位。

在具体实施过程中，通信系统中的所有设备及网元协商附加信息的分解及合成规则，上述步骤202中的多个附加信息比特位可以通过以下方式获得：

(1)、发送端是附加信息的信息源，则发送端根据附加信息的分解规则，将附加信息分解为多个附加信息比特位。

(2)、发送端不是附加信息的信息源，直接接收通信系统中其他设备发送的多个附加信息比特位，这些附加信息比特位是由其他设备分解完成的。

根据本发明实施例，还提供了一种附加信息的接收方法。

图4是根据本发明实施例的附加信息的接收方法的流程图，如图4所示，该流程包括(步骤402-步骤404)：

步骤402、接收端接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧；

步骤404、接收端从语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位，其中，多个次要比特位的值不影响语音帧的语音质量。

如果上述接收端为接收语音帧的移动终端或者是其他需要处理语音业务的设备或网元，则接收端根据预先定义的解码规则，对上述语音帧进行解码。在具体实施过程中，移动终端、其他设备或网元具有用来对语音进行解码的声码器单元，该单元进行语音帧解码，如果是移动终端，解码后输出语音信号，传到移动终端的音频口。

接收端接收到的语音帧的每一个比特都对应着特定的语音参数，语音参数有主次之分，主要比特位的值将直接影响语音帧解码后的语音质量，次要比特位的值不论是取0或1，都不会影响语音帧解码后的语音质量。

其中，次要比特的确定方式与上述附加信息的发送方法确定的方式相同，在此不做赘述。

在具体实施过程中，通信系统中的所有设备及网元协商附加信息的分解及合成规则，在接收端获取多个附加信息比特位之后，会按照上述附加信息的分解及合成规则将多个附加信息比特位合成为附加信息。

下面结合具体的实施例对上述附加信息的发送方法及接受方法进行详细的介绍。

结合图1所示的通信系统，以下实施例以CDMA无线通信系统为例，终端1通过基站1、核心网以及基站2将携带附加信息的语音帧发送至终端2，在传输过程中的语音帧为全速率语音帧并且遵循QCELP13K编解码规则及算法。

图5是根据本发明实施例的在全速率QCELP13K语音帧中携带附加信息的传输方法的数据流图，如图5所示，该流程包括(步骤501-步骤504)：

步骤501、终端1的101单元先根据QCELP13K编码算法采集特定时间长度的语音，如20ms，进行相应的编码，并输出压缩后的比特流码包即语音帧，该语音帧包括266比特的比特码流。该比特码流每一个比特都对应着特定的语音参数，但存在着主次之分。

步骤502、终端1的102单元根据QCELP13K算法的比特分配，找到具有次要的15个比特位，见如图2标明的位置。对这些比特进行附加信息比特位的替代，把需要的附加信息放入该帧的比特流中。

步骤503、该语音帧通过系统基站1、核心网及基站2等设备后，作为下行的数据发给终端2，终端2的103单元首先从语音帧的次要位置中抽取出附加信息比特位。

步骤504、终端2的解码单元104对103单元解析过的的语音帧进行QCELP13K解码输出语音，传到音频口。

根据本发明实施例，还提供了一种附加信息的发送装置。

图6是根据本发明实施例的附加信息的发送装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括：第二语音帧形成模块61以及第二语音帧发送模块62，其中，第二语音帧形成模块61，用于将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，多个次要比特位的值不影响第一语音帧的语音质量；第二语音帧发送模块62，用于向接收端发送第二语音帧。

如果上述发送端可以直接采集用户的语音信号，并对语音信号进行编码，则如图7所示，上述附加信息的发送装置还可以包括：第一语音帧形成模块63，用于采集预定时间内的语音信息，将语音信号按照预定的编码规则进行编码，形成所述第一语音帧。

如果上述发送端仅通过接收其他设备的语音帧获得第一语音帧，则如图8所示，上述附加信息的发送装置还可以包括：第一语音帧接收模块64，用于接收通信系统中其他设备发送的第一语音帧。

需要说明的是，优选地，附加信息的发送装置可同时包括第一语音帧形成模块63以及第一语音帧接收模块64。

根据本发明实施例，另外提供一种附加信息的接收装置。

图9是根据本发明实施例的附加信息的接收装置的结构示意图，如图9所示，该装置包括：语音帧接收模块91以及附加信息比特位获取模块92，其中，语音帧接收模块91，用于接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧；附加信息比特位获取模块92，用于从语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位，其中，多个次要比特位的值不影响语音帧的语音质量。

如果接收端需要处理接收到的语音帧，则如图10所示，上述附加信息的接收装置还包括：语音帧解码模块93，用于根据预先定义的解码规则，对语音帧进行解码。

如果发送端与接收端协商附加信息比特位的合成规则，则如图11所示，上述附加信息的接收装置还包括：附加信息合成模块94，用于根据附加信息比特位的合成规则，将多个附加信息比特位合成为附加信息。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：根据本发明实施例提供的技术方案，在语音帧中携带附加信息方法充分利用了无线通信中数据包参数的相对冗余特性进行同步信息的传递。在不需要增加任何基站负担的情况下完成了附加信息的传递。本方法和思想可以广泛运用于CDMA2000，WCDMA，TD_SCDMA等移动通信系统，特别是在窄带通信中可以起到增加带宽的作用，具有重要的实用价值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种附加信息的发送方法，其特征在于，包括：

发送端将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，所述多个次要比特位的值不影响所述第一语音帧的语音质量；

所述发送端向接收端发送所述第二语音帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一语音帧通过以下方式获得：

所述发送端采集预定时间内的语音信号，将所述语音信号按照预定的编码规则进行编码，形成所述第一语音帧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一语音帧通过以下方式获得：

所述发送端接收当前通信系统中其他设备发送的所述第一语音帧。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在所述发送端将待发送的附加信息的比特位替换待发送的第一语音帧中的次要比特位之前，所述方法还包括：

所述发送端与所述接收端协商所述第一语音帧的所述多个次要比特位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述发送端将待发送的附加信息的比特位替换待发送的第一语音帧中的次要比特位之前，所述方法还包括：

所述发送端与所述接收端协商所述附加信息的分解规则；则，

所述发送端根据所述附加信息的分解规则，将所述附加信息分解为所述多个附加信息比特位。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个附加信息比特位通过以下方式获得：

所述发送端接收当前通信系统中其他设备发送的已分解成所述多个附加信息比特位的附加信息。

7.一种附加信息的接收方法，其特征在于，包括：

接收端接收来自发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧；

所述接收端从所述语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位，其中，所述多个次要比特位的值不影响所述语音帧的语音质量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果所述接收端需要处理所述语音帧，所述方法还包括：

所述接收端根据预先定义的解码规则，对所述语音帧进行解码。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述接收端接收来自所述发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧之前，所述方法还包括：

所述发送端与所述接收端协商所述语音帧的所述多个次要比特位。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

在所述接收端接收来自所述发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧之前，所述发送端与所述接收端协商附加信息比特位的合成规则，以及，

在所述接收端从所述语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位之后，所述接收端根据所述附加信息比特位的合成规则，将所述多个附加信息比特位合成为附加信息。

11.一种附加信息的发送装置，其特征在于，包括：

第二语音帧形成模块，用于将待发送的附加信息的多个附加信息比特位替换待发送的第一语音帧中的多个次要比特位，形成第二语音帧，其中，所述多个次要比特位的值不影响所述第一语音帧的语音质量；

第二语音帧发送模块，用于向所述接收端发送所述第二语音帧。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一语音帧形成模块，用于采集预定时间内的语音信息，将所述语音信号按照预定的编码规则进行编码，形成所述第一语音帧。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一语音帧接收模块，用于接收当前通信系统中其他设备发送的所述第一语音帧。

14.一种附加信息的接收装置，其特征在于，所述装置包括：

语音帧接收模块，用于接收来自所述发送端的携带多个附加信息比特位的语音帧；

附加信息比特位获取模块，用于从所述语音帧的多个次要比特位中获取多个附加信息比特位，其中，所述多个次要比特位的值不影响所述语音帧的语音质量。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，如果所述接收端需要处理所述语音帧，所述装置还包括：

语音帧解码模块，用于根据预先定义的解码规则，对所述语音帧进行解码。

16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，如果所述发送端与所述接收端协商附加信息比特位的合成规则，所述装置还包括：

附加信息合成模块，用于根据所述附加信息比特位的合成规则，将所述多个附加信息比特位合成为附加信息。

Images