CN102282886A - 一种实现语音业务的方法、移动终端、装置和系统 - Google Patents

Abstract

一种实现语音业务的方法，该方法包括：接入点通过公共网络与核心网进行NAS信令交互；AP通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；AP通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。本发明还公开了一种实现语音业务的移动终端、装置和系统。应用本发明实施例以后，保证了语音业务的通话质量。

Description

一种实现语音业务的方法、移动终端、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种实现语音业务的方法、移动终端、装置和系统。

背景技术

WiFi无线路由器的使用非常普遍，带有WiFi接口的笔记本电脑和手机终端已成为常见设备。参见附图2，带有WiFi接口的终端通过无线路由器与公共网络连接。

在家庭环境中进行模拟声音信号数字化(VoIP)会话即通过使用无线路由器进行VoIP会话称为VoWiFi。利用附图2中的结构，可以实现VoWiFi业务。

基于附图2中结构的VoWiFi，语音呼叫控制帧和语音帧的传输都建立在IP协议的基础上。相关软件开发商提供移动终端的应用软件，并且在公共网络中设立呼叫控制服务器。

VoWiFi技术的语音控制帧传输协议模型如附图3所示。移动终端(MS)的物理层是WiFi PHY和WiFi MAC，链路层是IP，传输层是TCP或UDP，应用层是Sigcomp和SIP/SDP。无线路由器的物理层是WiFi PHY、链路层是WiFi MAC、网络层是IP。

语音控制帧的传输过程如下：MS将语音控制帧在Sigcomp中封装为UDP或TCP报文，填充IP地址形成IP包，其中IP地址用于识别无线路由器。然后再将该IP包经过WiFi PHY协议和WiFi MAC协议处理后发送至无线路由器。无线路由器转发IP包至公共网络。

VoWiFi技术的语音帧传输协议模型如附图4所示。MS的物理层是WiFi PHY和WiFi MAC，链路层是IP，传输层是UDP，应用层是RTP。无线路由器的物理层是WiFi PHY、链路层是WiFi MAC、网络层是IP。

MS将语音帧在RTP中封装为UDP报文，填充IP地址形成IP包，然后再将该IP包通过WiFi PHY和WiFi MAC发送至无线路由器。无线路由器端转发IP包至公共网络。

可见，VoWiFi就是基于经典的网络模型进行传输。无线路由器的功能仅是转发IP数据包，它不区分所转发的IP数据包是语音控制帧或语音帧或普通的非语音数据，因此并不能保证语音业务的质量。

发明内容

本发明实施例提出一种实现语音业务的方法，保证语音业务的通话质量。

本发明实施例还提出一种实现语音业务的移动终端，保证语音业务的通话质量。

本发明实施例还提出一种实现语音业务的装置，保证语音业务的通话质量。

本发明实施例还提出一种实现语音业务的系统，保证语音业务的通话质量。

本发明实施例的技术方案如下：

一种实现语音业务的方法，该方法包括：

接入点AP通过公共网络与核心网进行NAS信令交互；

AP将按照WiFi网络分配的第一IP地址获得移动终端MS发送的语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧GTPU报文，通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；

AP将按照第一IP地址获得MS发送的语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧GTPU报文，通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

所述接入点AP通过公共网络与核心网进行NAS信令交互包括：接入点AP通过公共网络与核心网进行NAS信令交互，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文至AP；

MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文至AP。

所述MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文包括：MS将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后，得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号，封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址，得到语音控制帧IP报文；

所述AP将按照WiFi网络分配的第一IP地址获得MS发送的语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧GTPU报文包括：AP将按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址，得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号，得到语音控制帧第二IP报文；再将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部，得到语音控制帧GTPU报文；

所述MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文包括：MS将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址，得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号，得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址，得到语音帧IP报文；

所述AP将按照第一IP地址获得MS发送的语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧GTPU报文包括：AP将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址，得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号，得到语音帧第二IP报文；将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部，得到语音帧GTPU报文。

所述与核心网进行NAS信令交互包括，MS将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文至AP；

AP将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址，得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号，得到NAS信令；将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

所述与核心网进行NAS信令交互包括，直接通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。

所述方法进一步包括，MS在非语音数据在封装为UDP报文时增加第三端口号，AP识别出第三端口号后直接与公共网络交互非语音数据。

一种实现语音业务的装置，所述装置包括：

WiFi接口模块，将按照WiFi网络分配的第一IP地址获得移动终端MS发送的语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧第二IP报文；发送语音控制帧第二IP报文至核心网接口模块；

将按照第一IP地址获得语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到MS发送的语音帧第二IP报文；发送语音帧第二IP报文至核心网接口模块；

核心网接口模块，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互；

由语音控制帧第二IP报文得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；

由语音帧第二IP报文得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

WiFi接口模块进一步用于，发送从核心网接口模块获得的包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

核心网接口模块进一步用于，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互后，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息，将包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息发送至WiFi接口模块。

所述WiFi接口模块进一步用于，将按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号得到语音控制帧第二IP报文；

将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号得到语音帧第二IP报文；

所述核心网接口模块进一步用于，将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音控制帧GTPU报文；

将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音帧GTPU报文。

所述WiFi接口模块进一步用于将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号得到NAS信令；将NAS信令发送至核心接口模块；

所述核心网接口模块进一步将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

所述核心网接口模块进一步用于直接通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。

所述WiFi接口模块进一步用于识别出第三端口号的IP报文后直接与公共网络交互非语音数据。

一种实现语音业务的移动终端，所述移动终端MS驻留到WiFi网络，得到WiFi网络分配的第一IP地址，MS通过WiFi网络得到包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文。

MS进一步用于，MS将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音控制帧IP报文；

MS将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音帧IP报文。

所述MS进一步用于将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文。

所述MS进一步用于在非语音数据中增加第三端口号，发送包括所述非语音数据的IP报文。

一种实现语音业务的系统，所述系统包括：

移动终端MS，驻留到WiFi网络，得到WiFi网络分配的第一IP地址，MS通过WiFi接口模块得到包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文至WiFi接口模块；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文至WiFi接口模块；

WiFi接口模块，发送从核心网接口模块包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息至MS；

将按照第一IP地址获得语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧第二IP报文；发送语音控制帧第二IP报文至核心网接口模块；

将按照第一IP地址获得语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧第二IP报文；发送语音帧第二IP报文至核心网接口模块；

核心网接口模块，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息，将包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息发送至WiFi接口模块；

由语音控制帧第二IP报文得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；

由语音帧第二IP报文得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

所述MS进一步用于，将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音控制帧IP报文；

将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音帧IP报文；

所述WiFi接口模块进一步用于，按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号得到语音控制帧第二IP报文；

将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号得到语音帧第二IP报文；

所述核心网接口模块进一步用于，将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音控制帧GTPU报文；

将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音帧GTPU报文。

所述MS进一步用于将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文至WiFi接口模块；

所述WiFi接口模块进一步将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号得到NAS信令；将NAS信令发送至核心接口模块；；

所述核心网接口模块进一步将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

所述核心网接口模块进一步用于直接通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。

所述MS进一步用于在非语音数据中增加第三端口号，发送包括所述非语音数据的IP报文至WiFi接口模块；

所述WiFi接口模块进一步用于识别出第三端口号的IP报文后直接与公共网络交互非语音数据。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，通过对协议层进行了修改，传输模型与现有技术不同，在语音控制帧中增加第一IP地址和第二端口号，在语音帧中增加第一IP地址、第二IP地址和第二端口号，这样AP就可以通过公共网络与核心网进行语音控制帧和语音帧的传输，利用核心网本身优化了时延、拥塞和抖动的特点，从而保证了语音业务的通话质量。

附图说明

图1是本发明实施例的无线网络结构示意图；

图2是家庭WiFi无线网络结构示意图；

图3是基于VoWiFi技术的语音控制帧传输协议模型；

图4是基于VoWiFi技术的语音帧传输协议模型；

图5是实现语音业务的方法流程示意图；

图6是语音控制帧无线侧的传输协议模型；

图7是语音帧无线侧的传输协议模型；

图8是实现语音业务的系统结构示意图；

图9是实施例一中实现语音业务的方法流程示意图；

图10是实施例二中NAS信令传输无线侧的传输协议模型。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

由于家庭网络所使用的电信运营商接入网即公共网络是以互连网访问为主要目的。公共网络的抖动和丢包等指标都不可靠，而语音业务恰恰对以上这些指标非常敏感，因此并不能保证语音业务的质量。

参见附图1是本发明实施例的无线网络结构示意图，移动终端通过WiFi网络与接入点传输语音控制帧和语音帧；接入点通过公共网络与核心网传输语音控制帧和语音帧。由于核心网能够优化时延、拥塞和抖动，与传统通过公共网络传输语音控制帧和语音帧相比，本发明的技术方案通过核心网传输能够很好的防止时延抖动和拥塞，保证了语音通话质量。

参见附图5实现语音业务的方法流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤501、NAS信令交互。

为了将MS发出的语音数据通过公共网络传输到基于标准接口的3G核心网络，需要与核心网进行NAS信令交互，以获得核心网分配的第二IP地址。第二IP地址是MS与核心网进行语音交互的地址。

步骤502、发送语音控制帧。

MS将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文发送至接入点。接入点解封装得到报文后通过公共网络发生至核心网。核心网包括WCDMA、TD-SCDMA以及LTE等。下面以通过公共网络连接的是WCDMA进行说明。

参见附图6是语音控制帧无线侧的传输协议模块。MS的物理层是WiFiPHY，协议层由下到上分别是WiFi MAC、IP、UDP、IP、TCP/UDP、Sigcomp，SIP/SDP。接入点(AP)的物理层是WiFi PHY，协议层分别是WiFi MAC、IP和UDP。由于本发明仅对无线侧改动，并未改动核心网侧，AP根据现有的标准协议与核心网交互，因此仅对无线侧即左列进行详细说明。

MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文至AP；AP将按照第一IP地址获得语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧GTPU报文，通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网。

具体的，MS将语音控制帧经过SIP协议或SDP协议、Sigcomp协议处理后，封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后，得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号后封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址，得到语音控制帧IP报文；语音控制帧IP报文经过WiFi MAC协议和WiFi PHY协议处理后传输至AP。其中第一IP地址是MS驻留在WiFi网络时由WiFi网络分配的。

AP收到的报文经过WiFi MAC协议和WiFi PHY协议处理后，按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址，得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号，得到语音控制帧第二IP报文；再将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部，得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网。

步骤503、发送语音帧。

MS将语音帧封装为语音IP报文发送至接入点。接入点解封装得到报文后通过公共网络发生至核心网。

语音帧无线侧的传输协议模型参见附图7。MS的物理层是WiFi PHY，协议层由下到上分别是WiFi MAC、IP、UDP、IP、UDP、RTP。AP的物理层是WiFiPHY、协议层分别是WiFi MAC、IP和UDP。

MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文至AP；AP将按照第一IP地址获得语音IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧GTPU报文，通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

具体的，MS将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址，得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号，得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址，得到语音帧IP报文；语音帧IP报文经过WiFi MAC协议和WiFi PHY协议处理后传输至AP。

AP收到的报文经过WiFi MAC协议和WiFi PHY协议处理后，将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址，得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号，得到语音帧第二IP报文；将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部，得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

通过步骤501-503移动终端按照第一IP地址通过WiFi网络与AP联系，AP通过公共网络与核心网联系。

UDP协议使用不同的端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道。正是采用这一机制实现对同一时刻内支持多项应用数据的同时发送和同时接收。客户端或服务器端将UDP数据报通过UDP源端口发送出去，而数据接收一方则通过UDP目标端口接收数据。

在本发明中，UDP第一端口用于NAS信令的传输，AP根据第一端口号识别出NAS信令，将NAS信令按照标准信令面接口发送至核心网；UDP第二端口用于语音控制帧和语音帧的传输，AP根据第二端口号识别出是语音控制帧或语音帧，将语音控制帧或语音帧按照标准用户面接口发送至核心网。

UDP第三端口用于传输非语音数据。非语音数据的传输模型与附图3相同，MS在非语音数据在封装为UDP报文时增加第三端口号，AP识别出第三端口号后直接与公共网络交互非语音数据。非语音数据是家庭网络中普通访问互联网的数据业务。

参见附图8是实现语音业务的系统结构示意图，其中包括实现语音业务的装置和MS803。

其中，移动终端803通过WiFi网络与实现语音业务的装置联系，实现语音业务的装置即AP通过公共网络与WCDMA、TD-SCDMA以及LTE等核心网连接。

实现语音业务的装置包括核心网接口模块801和WiFi接口模块802。下面详细说明核心网接口模块801、WiFi接口模块802和MS803之间的连接关系。

核心网接口模块801，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息，将包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息发送至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802发送从核心网接口模块801获得的包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息至MS803。MS803驻留到WiFi网络，得到WiFi网络分配的第一IP地址。

MS803通过WiFi接口模块802得到包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息。MS803按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802将按照第一IP地址获得语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧第二IP报文；发送语音控制帧第二IP报文至核心网接口模块802。核心网接口模块801，由语音控制帧第二IP报文得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网。

MS803按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802，将按照第一IP地址获得语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧第二IP报文；发送语音帧第二IP报文至核心网接口模块801。核心网接口模块801由语音帧第二IP报文得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

上述过程是核心网接口模块801、WiFi接口模块802和MS803的交互过程。下面详细说明上述过程。

具体的，MS803驻留到WiFi网络，得到WiFi网络分配的第一IP地址，将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号得到NAS信令；将NAS信令发送至核心接口模块803。核心网接口模块801将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

或核心网接口模块801通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。核心网接口模块801获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息，将所述PDP上下文信息发送至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802发送从核心网接口模块获得的PDP上下文信息至MS 803。MS 803通过WiFi接口模块802得到包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息。

MS803将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音控制帧IP报文，发送语音控制帧IP报文至WiFi接口模块802；WiFi接口模块802按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号得到语音控制帧第二IP报文；发送语音控制帧第二IP报文至核心网接口模块801；核心网接口模块801将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网.

MS 803将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音帧IP报文，发送语音帧IP报文至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号得到语音帧第二IP报文；发送语音帧第二IP报文至核心网接口模块801。核心网接口模块801将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

MS 803在非语音数据中增加第三端口号，发送包括非语音数据的IP报文至WiFi接口模块802。WiFi接口模块802识别出第三端口号的IP报文后直接与公共网络交互非语音数据。

下面根据实施例一和实施例二详细说明本发明的技术方案。

实施例一

步骤901、NAS信令交互。

参见附图10是NAS信令传输无线侧的传输协议模型。MS的物理层是WiFiPHY，协议层由下到上分别是WiFi MAC、IP、UDP，非接入层NAS。AP的物理层是WiFi PHY，协议层分别是WiFi MAC、IP和UDP。

MS将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文；第一IP报文经过WiFi MAC协议和WiFiPHY协议处理后传输至AP。

AP收到的报文经过WiFi MAC协议和WiFi PHY协议处理后，将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址，得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号，得到NAS信令；将NAS信令通过公共网络发送至核心网。核心网发送包括第二IP地址的UDP报文。

步骤902、发送语音控制帧。

在MS将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文发送至AP。AP解封装得到相应的报文后通过公共网络发生至核心网。具体步骤与502相同。

步骤903、发送语音帧。

在MS将语音帧封装为语音IP报文发送至AP。AP解封装得到相应的报文后通过公共网络发生至核心网。具体步骤参见步骤503。

通过步骤901-903，MS通过WiFi与AP联系，AP通过公共传输网络与核心网联系，MS与核心网交互语音帧。

实施例二

实施例二的思想和实施例一相同，唯一的不同点在于：将NAS层信令和核心网的交互放在AP实现，在AP维护资源管理表。资源管理表中记录驻留在AP中的MS的PDP上下文信息，这样就减少了MS的软件复杂度。即AP直接与核心网进行NAS信令交互，得到第二IP地址。现在的MS已经有很多基于SIP的VoIP客户端软件，将与核心网的所有交互放在AP上实现，这些VoIP软件无需做大的修改即可直接使用。

采用本发明的技术方案，MS按照第一IP地址通过WiFi网络与实现语音业务的装置中的WiFi接口模块传输语音数据，核心网接口模块按照第二IP地址通过公共传输网络与核心网传输语音数据，MS与核心网可以交互语音数据，以保证语音数据的传输质量。核心网通过核心网接口模块和WiFi接口模块向移动终端传输语音数据是上述过程的逆过程，不再赘述。

本发明的技术方案有以下优点：

1、WiFi网络数据业务在家庭环境中应用非常广泛，利用现有的WiFi无线路由器进行基于WiFi的语音业务，并通过核心网进行传输。与传统的公共网络相比，能够很好的防止时延抖动和拥塞，保证语音质量；同时，运营商通过核心网可以效管理移动终端。

2、本发明技术方案中核心网侧同现有技术完全一致，因此AP的研制比较简单。

3、市场上存在成熟的基于SIP的VoIP客户端软件可以适用于本发明中的技术方案，本发明易于推广使用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (21)

1.一种实现语音业务的方法，其特征在于，该方法包括：

接入点AP通过公共网络与核心网进行NAS信令交互；

AP将按照WiFi网络分配的第一IP地址获得移动终端MS发送的语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧GTPU报文，通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；

AP将按照第一IP地址获得MS发送的语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧GTPU报文，通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

2.根据权利要求1所述实现语音业务的方法，其特征在于，所述接入点AP通过公共网络与核心网进行NAS信令交互包括：接入点AP通过公共网络与核心网进行NAS信令交互，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文至AP；

MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文至AP。

3.根据权利要求2所述实现语音业务的方法，其特征在于，所述MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文包括：MS将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后，得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号，封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址，得到语音控制帧IP报文；

所述AP将按照WiFi网络分配的第一IP地址获得MS发送的语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧GTPU报文包括：AP将按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址，得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号，得到语音控制帧第二IP报文；再将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部，得到语音控制帧GTPU报文；

所述MS按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文包括：MS将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址，得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号，得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址，得到语音帧IP报文；

所述AP将按照第一IP地址获得MS发送的语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧GTPU报文包括：AP将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址，得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号，得到语音帧第二IP报文；将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部，得到语音帧GTPU报文。

4.根据权利要求1所述实现语音业务的方法，其特征在于，所述与核心网进行NAS信令交互包括，MS将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文至AP；

AP将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址，得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号，得到NAS信令；将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

5.根据权利要求1所述实现语音业务的方法，其特征在于，所述与核心网进行NAS信令交互包括，直接通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。

6.根据权利要求1所述实现语音业务的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，MS在非语音数据在封装为UDP报文时增加第三端口号，AP识别出第三端口号后直接与公共网络交互非语音数据。

7.一种实现语音业务的装置，其特征在于，所述装置包括：

WiFi接口模块，将按照WiFi网络分配的第一IP地址获得移动终端MS发送的语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧第二IP报文；发送语音控制帧第二IP报文至核心网接口模块；

将按照第一IP地址获得语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到MS发送的语音帧第二IP报文；发送语音帧第二IP报文至核心网接口模块；

核心网接口模块，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互；

由语音控制帧第二IP报文得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；

由语音帧第二IP报文得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

8.根据权利要求7所述实现语音业务的装置，其特征在于，

WiFi接口模块进一步用于，发送从核心网接口模块获得的包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

核心网接口模块进一步用于，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互后，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息，将包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息发送至WiFi接口模块。

9.根据权利要求7所述实现语音业务的装置，其特征在于，

所述WiFi接口模块进一步用于，将按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号得到语音控制帧第二IP报文；

将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号得到语音帧第二IP报文；

所述核心网接口模块进一步用于，将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音控制帧GTPU报文；

将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音帧GTPU报文。

10.根据权利要求7所述实现语音业务的装置，其特征在于，所述WiFi接口模块进一步用于将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号得到NAS信令；将NAS信令发送至核心接口模块；

所述核心网接口模块进一步将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

11.根据权利要求7所述实现语音业务的装置，其特征在于，所述核心网接口模块进一步用于直接通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。

12.根据权利要求7所述实现语音业务的装置，其特征在于，所述WiFi接口模块进一步用于识别出第三端口号的IP报文后直接与公共网络交互非语音数据。

13.一种实现语音业务的移动终端，其特征在于，所述移动终端MS驻留到WiFi网络，得到WiFi网络分配的第一IP地址，MS通过WiFi网络得到包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文。

14.根据权利要求13所述实现语音业务的移动终端，其特征在于，MS进一步用于，

MS将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音控制帧IP报文；

MS将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音帧IP报文。

15.根据权利要求13所述实现语音业务的移动终端，其特征在于，所述MS进一步用于将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文。

16.根据权利要求13所述实现语音业务的移动终端，其特征在于，所述MS进一步用于在非语音数据中增加第三端口号，发送包括所述非语音数据的IP报文。

17.一种实现语音业务的系统，其特征在于，所述系统包括：

移动终端MS，驻留到WiFi网络，得到WiFi网络分配的第一IP地址，MS通过WiFi接口模块得到包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音控制帧封装为语音控制帧IP报文，并发送语音控制帧IP报文至WiFi接口模块；

按照第一IP地址、第二IP地址和第二端口号将语音帧封装为语音帧IP报文，并发送语音帧IP报文至WiFi接口模块；

WiFi接口模块，发送从核心网接口模块包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息至MS；

将按照第一IP地址获得语音控制帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音控制帧第二IP报文；发送语音控制帧第二IP报文至核心网接口模块；

将按照第一IP地址获得语音帧IP报文，识别出第二端口号后得到语音帧第二IP报文；发送语音帧第二IP报文至核心网接口模块；

核心网接口模块，通过公共网络与核心网进行NAS信令交互，获得包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息，将包括核心网分配的第二IP地址的PDP上下文信息发送至WiFi接口模块；

由语音控制帧第二IP报文得到语音控制帧GTPU报文；通过公共网络发送语音控制帧GTPU报文至核心网；

由语音帧第二IP报文得到语音帧GTPU报文；通过公共网络发送语音帧GTPU报文至核心网。

18.根据权利要求17所述实现语音业务的系统，其特征在于，

所述MS进一步用于，将语音控制帧封装为语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文；在语音控制帧第一UDP报文或语音控制帧第一TCP报文填充第二IP地址后得到语音控制帧第二IP报文；在语音控制帧第二IP报文增加第二端口号封装为语音控制帧第二UDP报文；在语音控制帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音控制帧IP报文；

将语音帧封装为语音帧RTP报文后，再将语音帧RTP报文封装为语音帧第一UDP报文；在语音帧第一UDP报文填充第二IP地址得到语音帧第二IP报文；在语音帧第二IP报文增加第二端口号得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文填充第一IP地址得到语音帧IP报文；

所述WiFi接口模块进一步用于，按照第一IP地址获得的语音控制帧IP报文去除第一IP地址得到语音控制帧第二UDP报文；识别出语音控制帧第二UPD报文中的第二端口号后，去除语音控制帧第二UDP报文中的第二端口号得到语音控制帧第二IP报文；

将按照第一IP地址获得的语音帧IP报文去除第一IP地址得到语音帧第二UDP报文；在语音帧第二UDP报文中识别出第二端口号后，去除语音帧第二UDP报文的第二端口号得到语音帧第二IP报文；

所述核心网接口模块进一步用于，将语音控制帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音控制帧GTPU报文；

将语音帧第二IP报文中增加GTPU对应的头部得到语音帧GTPU报文。

19.根据权利要求17所述实现语音业务的系统，其特征在于，

所述MS进一步用于将NAS信令增加第一端口号得到第一UDP报文；在第一UDP报文中填充第一IP地址得到第一IP报文，发送第一IP报文至WiFi接口模块；

所述WiFi接口模块进一步将按照第一IP地址获得的第一IP报文去除第一IP地址得到第一UDP报文；识别出第一端口号后，去除第一UDP报文中的第一端口号得到NAS信令；将NAS信令发送至核心接口模块；；

所述核心网接口模块进一步将NAS信令通过公共网络发送至核心网。

20.根据权利要求17所述实现语音业务的系统，其特征在于，所述核心网接口模块进一步用于直接通过公共网络与核心网进行NAS信令交互。

21.根据权利要求17所述实现语音业务的系统，其特征在于，

所述MS进一步用于在非语音数据中增加第三端口号，发送包括所述非语音数据的IP报文至WiFi接口模块；

所述WiFi接口模块进一步用于识别出第三端口号的IP报文后直接与公共网络交互非语音数据。

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