CN102752106B

CN102752106B - 无线接入网络控制器及其同步方法

Info

Publication number: CN102752106B
Application number: CN201210211234.1A
Authority: CN
Inventors: 马修·F·瓦伦丁; 约翰·D·布罗菲; 迈克尔·J·柯克; 林汉杰; 李·M·普罗克特; 克里斯托弗·R·施米特
Original assignee: Motorola Mobility LLC
Current assignee: Motorola Mobility LLC; Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: US20060115088A1; US7747017B2; CN101438525A; CN101438525B; CN102752106A; WO2006060637A3; WO2006060637A2

Abstract

通信系统（100）提供透明信道链路，以通过通信系统的网络（140）传输加密负载。当源接入网络（106）通过空中接口（104）接收到按空中接口协议格式化的并且包含加密负载的帧时，源接入网络解复用该帧以分离所述加密负载，并且组装包含该加密负载的系统间链路协议（ISLP）帧。所述源接入网络把链路层报头添加到该ISLP帧中，该报头标识帧类型信息和与所述帧关联的序列值中的一个或多个，并且把该ISLP帧和所添加的报头通过该接入网络发送到，例如，目的接入网络（126）。基于所添加的报头，所述源和目的接入网络能够执行透明信道同步。

Description

无线接入网络控制器及其同步方法

本申请是申请号为200580041439.8，申请日为2005年12月1日的中国专利申请“用于端到端透明传输协议的方法和装置”的分案申请。

本申请要求2004年11月1日提交的申请号为No.60/632,325,代理档案号为no.CE13968R，标题为“METHOD AND APPARATUS FOREND-TO-END CLEAR TRANSPORT PROTOCOL”的申请的优先权，此处该申请的所有内容都作为参考包含于此。

技术领域

本发明通常涉及无线通信系统并且，尤其，涉及在无线通信系统中加密通信会话。

背景技术

由于任何人都可以拦截无线信号这一事实，无线通信系统本质上是不安全的通信系统。结果，用来阻止未经授权的用户拦截并且正确解码私人交谈的加密技术得到发展。然而，典型的在呼叫建立时加密是一致的并且仅涉及通信的空中部分的加密。当通过无线基础结构接收来自源移动站的被加密的语音时，被加密的语音是由服务于该源移动站的接入网络解密的并且用非加密格式通过该基础结构传播。该非加密语音然后在通过空中传播到目的移动站之前由目的接入网络加密。

对于两个终端的高安全的通信，诸如两个移动站或者移动站和有线电话，可以使用公共拥有的无线基础结构来从事非公共的、高安全的呼叫，通过该基础结构用非加密的格式传输该呼叫是不可接受的。在这种通信中，期望由端到端的加密，其中只有终端能够解密该通信。为了提供这样的端到端的加密，所使用的加密方案，甚至所使用的数据格式对于公共拥有的基础结构都应该是透明的。此外，在期望将通过公共拥有的基础结构进行并且以非加密模式开始的谈话转换到安全加密的模式的情况下会出现问题。

因此，需要存在一种提供端到端透明的加密负载的传输方法和装置，其中通过中间基础结构传输加密负载独立于所使用的加密格式和该终端所使用的数据格式，并且进一步提供在通话过程期间移动站的用户具有将非加密的呼叫转换成加密呼叫的选择。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的无线通信系统的方框图。

图2是根据本发明的实施例的图1中的接入网络控制器的方框图。

图3是根据本发明的实施例的图1中的移动站的方框图。

图4是根据本发明实施例的将非加密通信会话转换成加密通信会话的图1中的通信系统所执行的方法的逻辑流程图。

图5描述了负载缓存器，指向存储在缓存器中的每一帧开始的指针阵列和由根据本发明的实施例的图1中的接入网络控制器维护的指向阵列中最新的帧指针的。

图6是根据本发明实施例在经由透明信道通过网络传输加密负载是由图1中的无线网络执行的方法的逻辑流程图。

图7是根据本发明的实施例中的示例性的系统间链路协议帧的框图。

图8是根据本发明实施例的图1的无线通信系统的结构。

图9是根据本发明实施例由图1的源接入网络控制器执行的方法流程框图，产生到目的接入网络控制器的混合系统间链路协议/脉冲码调制(ISLP/PCM)流。

图10是根据本发明实施例由图1的当前没有以透明信道模式操作的目的接入网络控制器执行的方法的逻辑流程图1，连续监测来自图1中的源接入网络控制器的字节流，确定混合ISLP/PCM的存在，以在目的移动站请求加密通信会话之前触发向透明信道操作模式和加密通信会话的转换。

图11是根据本发明的实施例由图1的当前操作在透明信道模式的目的接入网络控制器执行的方法的逻辑流程图，连续监测来自图1中的源接入网络控制器的字节流，确定字节流中系统间透明传输协议(ICTP)帧的存在，以允许从减弱前向负载的状态转换到把负载从ICTP/ISLP帧转换成空中接口帧的状态。

本领域的技术人员应该知道图中所表示的元件仅出于简单和清楚的目的并不需要按比例画出。例如，在图中的一些元件的大小可以相对其他元件被夸大以有利于增加本发明不同实施例的理解。而且，商业上可行实施例中的有用或必需的通用和公知的元件没有画出，以减小模糊本发明不同实施例。

具体实施方式

为了满足对于提供端到端加密负载的透明传输的需求，其中通过中间基础结构的加密负载的传输独立于所使用的加密格式和终端所使用的数据格式，并且进一步向移动站的用户提供了在呼叫过程期间可以选择将非加密呼叫转换成加密呼叫，提供了一种通信系统，该通信系统提供通过该通信系统的网络用于传输加密负载的透明信道链路。当源接入网络通过空中接口接收按照空中接口协议被格式化并且包括加密负载的帧时，该源接入网络解复用该帧，以分离加密负载并且组装包括加密负载的系统间链路协议(ISLP)帧。该源接入网络把链路层报头添加到ISLP帧中，该报头识别帧类型信息和与帧关联的序列值中的一个或多个，并且将该ISLP和所添加的报头通过网络传送到，例如，目的接入网络。在本发明的另一个实施例中，并不是，或者除了将链路层报头添加到ISLP帧中外，该源接入网络可以对每一个ISLP帧中特定数量的比特进行编码，以指示该帧的编码率和速率集。然后可以将填充位增加到该帧中，以将比特数扩大到八(8)比特的偶数倍。基于所添加的和ISLP关联的报头和/或比特数，源和目的接入网络能够执行透明信道同步。

一般的，本发明的实施例包括用于通过无线通信系统的网络传输加密负载的方法。该方法包括通过空中接口接收帧，其中该帧按照空中接口协议被格式化并且包括加密负载，解复用该帧以分离该加密负载，并且组装包括了加密负载的ISLP帧。该方法进一步包括把链路层报头添加到ISLP帧中，该报头识别帧类型信息和与该帧关联的序列值中的一个或多个，并且把该ISLP帧和所添加的报头传送到网络元件。

本发明的另一个实施例包括一种用于同步无线通信系统中的接入网络控制器的方法。该方法包括在从接入网络控制器接收的帧流监视ISLP帧，确定‘ISLP_Sync_Lost_Count’值和ISLP_Sync_Acquired_Count’值是否已经改变，确定无效的ISLP帧是否已经到达，并且确定已经到达的有效的ISLP帧的数量。该方法进一步包括基于‘Sync_Lost_Count’值，‘Sync_Acquired_Count’值，无效的ISLP是否已经到达，和已经到达的有效帧的数量中的一个或多个确定接入网络控制器是否被同步。

本发明的另一个实施例包括被配置成通过空中接口接收帧的无线接入网络控制器，其中该帧按照空中接口协议被格式化并且包括加密负载，解复用该帧以分离该加密负载，并且组装包括了加密负载的ISLP帧，把链路层报头添加到ISLP帧中，该报头识别帧的编码速率、与该帧关联的序列值以及通过空中接口所接收的帧是否被正确地接收中的一个或多个，并且把该ISLP帧和所添加的报头传送到网络元件。

本发明的另一个实施例包括被配置成通过空中接口接收帧的无线接入网络控制器，其中该帧按照空中接口协议被格式化并且包括加密负载，解复用该帧以分离该加密负载，并且集合包括了加密负载的ISLP帧，对帧中特定数量的比特进行编码，以指示帧的编码速率和速率集，并且把该ISLP帧和所添加的报头传送到网络元件。

本发明的另一个实施例包括被配置成执行加密同步的无线网络控制器，该同步通过以下步骤执行：在从接入网络控制器接收的帧流中监视ISLP帧，确定‘ISLP_Sync_Lost_Count’值和ISLP_Sync_Acquired_Count’值是否已经改变，确定无效的ISLP帧是否已经到达，并且确定已经到达的有效的ISLP帧的数量。该方法进一步包括基于‘Sync_Lost_Count’值，‘Sync_Acquired_Count’值中的一个或多个，无效的ISLP是否已经到达，和已经到达的有效帧的数量确定接入网络控制器是否被同步。

本发明的另一个实施例包括一种系统，该系统包括被配置为通过空中接口接收帧的第一无线接入网络控制器，其中该帧按照无线协议被格式化并且包括加密负载，解复用该帧以分离该加密负载，并且组装包括了加密负载的ISLP帧，把链路层报头添加到ISLP帧中，该报头识别帧的编码速率和速率集、与该帧关联的序列值以及通过空中接口所接收的帧是否被正确地接收中的一个或多个，并且传送该ISLP帧和所添加的报头。该系统进一步包括第二无线接入网络控制器，该第二无线网络控制器接收来自第一无线接入网络控制器的ISLP和添加的报头，把链路层报头从该帧中剥离，组装无线格式的帧，该帧包括加密负载，并且把该无线格式的帧通过空中接口发射出去。

本发明的另一个实施例包括一种系统，该系统包括被配置为通过空中接口接收帧的第一无线接入网络控制器，其中该帧按照无线协议被格式化并且包括加密负载，解复用该帧以分离该加密负载，并且组装包括了加密负载的系统间链路协议(ISLP)帧，对将一定数量的比特编码至该帧中，以指示帧的编码速率和速率集，并且传送该ISLP帧。该系统进一步包括第二无线接入网络控制器，该第二无线网络控制器接收ISLP帧，基于比特数确定该帧是否有效，组装无线格式的帧，该帧包括加密负载，并且把该无线格式的帧通过空中接口发射出去。

本发明的另一个实施例包括用于移动站(MS)发起从非透明信道链路至透明信道链路的切换的方法，其中负载被主动处理并且被反向链路接入网络和前向链路接入网络改变，其中在源MS到接收MS之间交换的负载不被接入网络改变。该方法包括，在非透明信道上发起通信会话之后，把请求传送到无线接入网络以发起透明信道链路，并且响应传送该请求，接收该请求的许可。

本发明的另一个实施例包括被配置为发起从非透明信道链路至透明信道链路切换的移动站(MS)，其中负载被主动处理并且被反向链路接入网络和前向链路接入网络改变，其中在源MS交换到接收MS之间交换的负载不被接入网络改变，其中，在非透明信道上发起通信会话之后，移动站把请求传送到无线接入网络以发起透明信道链路，并且响应该传送请求，接收该请求的许可。

参考图1-11可以更充分地描述该发明。图1是根据本发明实施例的无线通信系统100的方框图。通信系统100包括多个无线接入网络106，126(示出两个)，例如无线接入网络(RAN)或基站(BS)，该每个无线接入网络向位于由该接入网络通过各自的空中接口104，124所服务的覆盖区域内的移动站(MS)提供无线通信服务。每一个空中接口104，124包括具有多个前向链路业务信道和多个前向链路信令信道的前向链路。每一个空中接口104，124还包括具有接入信道，多个反向链路业务信道，和多个反向链路信令信道的反向链路。

每一个接入网络106，126包括各自的无线收发机108，128，例如基本收发机站(BTS)或节点B，这些无线收发机耦合到接入网络控制器110，130，例如基站控制器(BSC)或无线网络控制器(RNC)。每一个接入网络106，126耦合到移动交换中心(MSC)116；然而，在本发明的另一实施例中，每一个接入网络106，126可以耦合到不同于耦合到其它接入网络的MSC的MSC。MSC116可以耦合到外部陆地有线网络105，例如公共交换电话网(PSTN)，并且通过陆地有线网耦合到陆地有线终端152，例如陆地有线电话。接入网络106和126以及MSC 116在此被称为无线网络140，并且每一个接入网络106和126，更具体为收发机108、128以及MSC 116构成网络140的元件。

每一个接入网络106，126和优选的每一个接入网络106，126的各自的控制器110，130包括各自的声码器/语音处理单元(VPU)112,132和各自的透明信道语音/数据代码转换器114，134。然而，在本发明的其他实施例中，每一个vocoder/VPU 112,132和透明信道语音/数据代码转换器114，134可以位于对应控制器110、130外部的对应接入网络106，126内，并和对应的控制器110，130通信，或者它们的功能可以进一步驻留在服务接入网络的交换机(也就是，MSC 116)的互通功能(IWF)118中。

每一个vocoder/VPU 112,132可以包括声码器，例如增强型可变速率编码器(EVRC)声码器或者高通码激励线性预测(QCELP)声码器，该声码器转换非加密语音和/或可以包括代码转换器和语音处理单元(VPU)，该语音处理单元转换语音、数据和视频，该VPU可以从Schaumburg,Illinois的摩托罗拉公司得到。每一个vocoder/VPU 112,132把包括的数据分组(该语音、数据和/或视频从由对应接入网络所服务的MS接收并且按照无线协议被格式化，例如，诸如IS-2000协议的IOS(互操作)协议)转换成非透明信道网络传输格式(具体地，对于语音转换为脉冲变码调制(PCM)格式)以通过无线网络140传送。类似的，每一个vocoder/VPU 112,132进一步将包括语音、数据和或视频(该语音、数据和/或视频是以诸如PCM的非透明信道网络传输格式从无线网络140的元件接收)的非加密数据分组转换成用于无线传送到目的MS的无线格式。

下面进行更详细的描述，通信系统100提供透明信道链路或者用于通过接入网络140传输负载的操作模式，在透明信道操作模式中，当网络在诸如MS102的源MS和诸如MS 122的目的MS之间传出负载时，负载不会以任何方式由网络140改变。相反，当使用非透明信道链路或操作模式时，负载可以由反向链路接入网络和随后的前向链路接入网络主动处理并且改变。在透明信道操作中，每一个透明信道语音/数据代码转换器114，134把层2无线协议报头从反向链路加密的语音、数据和/或视频数据分组中剥离，这些语音、数据和/或视频数据从由对应的接入网络服务的MS接收，包括在系统间链路协议(ISLP)帧中接收的负载，向该帧添加透明传输协议(ICTP)报头。每一个透明信道语音/数据代码转换器114，134还在从MSC116接收的ISLP中剥离ICPT报头，并且把每一个ISLP帧的负载转换成IOS格式，以用前向链路无线传送到目的MS。在本发明的另一个实施例中，而不是，或不仅如此，向每一个ISLP帧添加ICTP报头，对每个ISLP帧中特定数量的比特进行编码，以指示帧的编码速率和速率集。然后向该帧添加填充位，以将比特数扩大到8比特的偶数倍。然而，在任意一种情况下，加密负载没有被接入网络解密或者被改变，提供透明信道用来通过网络140来传输负载。

图2是根据本发明实施例的控制器110，130的方框图。控制器110，130中的每一个都包括各自的处理器202，例如一个或多个微处理器，微控制器，数字信号处理器(DSP)，他们的组合或本领域技术人员公知的这样的其他设备。控制器110和130各自的处理器202的特定操作/功能由存储在各自的与该处理器相关联的至少一个存储器设备204中的软件指令和程序来确定的，例如随机访问存储器(RAM)，动态随机访问存储器(DRAM)和/或只读存储器(ROM)等或其等效物，该存储器存储了可以由对应的处理器执行的数据和程序。至少一个存储器设备204还包括抖动缓冲器206。优选的，vocoder/VPU112，122和透明信道语音/数据代码转换器114，134中的每一个基于存储在控制器各自的至少一个存储器204中的软件指令和程序在各个接入网络控制器110，130的处理器202中被执行；然而，当vocoder/VPU112，122或者代码转换器114，134位于该控制器的外部时，vocoder/VPU或者代码转换器可以在包括vocoder/VPU或代码转换器的网络元件的处理器中被执行，该执行基于存储在该网络元件的至少一个存储器设备中的软件指令和程序。

通信系统100进一步包括多个MS 102，122(示出两个)，例如但不限于蜂窝电话，无线电话，或具备无线通信功能的个人计算机，膝上电脑，或者个人数字助理(PDA)。如图1所示，多个MS102,122中的第一MS 102由多个接入网络106，126中的第一接入网络106服务，并且多个MS102,122中的第二MS 122由多个接入网络106，126中的第二接入网络126服务。现在参照图3，提供了表示根据本发明实施例的多个MS 102,122中的每一个的方框图。MS 102,122中的每一个包括各自的处理器302，例如一个或多个微处理器，微控制器，数字信号处理器(DSP)，他们的组合或本领域技术人员公知的这样的其他设备。MS 102,122各自的处理器302的特定操作/功能由存储在各自的与该处理器相关联的至少一个存储器设备304中的软件指令和程序来确定，例如随机访问存储器(RAM)，动态随机访问存储器(DRAM)，和/或只读存储器(ROM)或其等效物，该存储器存储了可以由对应的处理器执行的数据和程序。

每一个MS 102,122进一步包括耦合到处理器302的用户接口306，该接口向MS用户提供与该MS交互的能力，包括向MS输入指令。在本发明的一个实施例中，用户接口306包括显示屏和包括多个按健的键盘，包括加密按键。在本发明的另一个实施例中，用户接口306可以包括具有触摸屏的显示屏，该显示屏能够确定用户触摸该触摸屏的位置(例如X坐标和Y坐标)并且把该位置数据传送到处理器302。基于按压该按键或位置数据，然后处理器把该用户的触摸转变成指令。优选的，该显示屏可以显示包括了多个软按键的“键盘”屏，该软按键包括加密软按键。

本发明的实施例优选的在MS102，122和接入网络控制器110和130中完成，尤其使用存储在各自的至少一个存储器设备204，304中的软件程序和指令来完成，并且分别由MS和控制器的各自的处理器202，302来执行。然而，本领域普通技术人员可以认识到本发明的实施例可选的可在硬件中完成，例如，集成电路(IC)，专用集成电路(ASIC)等，例如在一个或多个MS102,122和控制器110，130中执行的ASIC。基于本发明，本领域的技术人员无需过多的试验即可生产和实现该软件和/或硬件。

优选的，通信系统100是根据3GPP2(第三代合作伙伴项目2)和TIA/EIA(电信工业联合会/电子工业联合会)IS-2000标准操作的码分多址(CDMA)通信系统，这些标准给CDMA2000提供了兼容标准，包括IS-2000空中接口，并且该标准全部包含于此。该标准规定了无线电信系统操作协议，包括无线系统参数和呼叫处理过程。在通信系统100中，空中接口104和124的通信信道，诸如接入信道，控制信道，寻呼信道和业务信道，包括在同一频带内传输的正交码，诸如Walsh码。然而，本领域的普通技术人员可以认识到通信系统100可以根据任何一种通信系统操作，诸如通信系统，全球移动通信系统(GSM)，时分多址(TDMA)通信系统，正交频分复用(OFDM)通信系统，通用移动电信系统(UMTS)通信系统，如IEEE(电子与电气工程师协会)X02.xx，例如X02.11，X02.15，X02.16或X02.20标准所描述的无线局域网(WLAN)通信系统，TD-CDMA(时分CDMA)通信系统，或TD-SCDMA(时分同步CDMA)通信系统。

当MS，诸如MS102，以非加密模式操作时，该MS首先用无线格式把非加密负载传送到服务该MS的接入网络，也就是接入网络106。该服务接入网络，也就是接入网络106，具体是该接入网络的接入网络控制器110的vocoder/VPU 112把该数据分组转换成非透明信道网络传输格式，例如关于语音的PCM信号，并且把该重新格式化后的信号转发到目的接入网络，诸如接入网络126。目的接入网络，也就是目的接入网络126和具体是该目的接入网络的接入网络控制器130的vocoder/VPU 132把该网络传输格式化的信号转换成按照IOS协议格式化的数据分组并且把该数据分组转发到目的MS，也就是MS 122。

通信系统100向与诸如MS122的另一个MS进行非加密通信会话的诸如MS102的MS的用户提供了可以选择把通信会话转换成加密通信会话，其中加密负载通过透明信道链路经网络140进行传送。通过提供用于传输加密负载的透明信道链路，负载不是被网络解密并且也不容易被通信会话中的未邀请参会方解密。

现在参照图4，提供描述根据本发明实施例的通信系统100在将非加密通信会话转换成加密通信会话时执行的方法的逻辑流程图。在终端用户，也就是MS 102和122的用户口头上同意把该会话转换成加密会话时逻辑流程图400开始。为了把非加密通信会话转换成加密通信会话，每个MS102，122的用户指令MS切换到加密模式。例如，用户可以按下用户的MS的用户接口306上加密键(或者触摸加密软按键)。响应接收到切换到加密模式的指令，每个用户的MS102，122把其传送到服务该MS的接入网络，也就是对应于MS102的接入网络106和对应于MS 122的接入网络126，并且每一个接入网络106，126从各自的MS 102,122接收请求接入网络启动接入网络140上透明信道链路的消息。例如，启动透明信道链路的请求包括SERVICE REQUEST消息，该消息包括在对应于透明信道操作模式的SO数据字段中的服务选择(SO)值，也就是对应于系统间链路协议(ISLP)和系统间透明传输协议(ICTP)的使用，该ICTP位于经过网络140传输负载的ISLP之上(此后称为ICTP/ISLP)，或者可以包括对应于透明信道操作模式的短消息服务(SMS)消息或者双音多频语音的预定序列。ICTP是第二层协议，该协议在ISLP帧上操作并且提供如下面详细描述的对应于ISLP通信的层2同步和定时信息。

响应于从被服务的MS接收到发起透明信道操作模式的请求，每个接入网络106，126，尤其是接入网络的各自的控制器110，130，确定(406)接入网络尤其是控制器是否支持透明信道的操作模式，也就是是否支持ICTP/ISLP。为了支持ICTP/ISLP，接入网络包括，或者能够接入，各自的透明信道语音/数据代码转换器114，134。如果接入网络支持ICTP/ISLP操作模式，那么接入网络通知(408)通知该请求MS其请求已经被许可。此外，接入网络控制器110，130切换(410)到透明信道操作模式。在切换到透明信道操作模式时，接入网络106，126从各自的vocoder/VPU112，132切换到各自的透明信道语音/数据代码转换器114，134，用来处理从由接入网络服务的各自的MS102，122接收的，或到达该MS的帧。每个接入网络控制器110，130进一步包括执行(412)与其他接入网络控制器的透明信道同步，也就是，ICTP同步，也就是，确定其他接入网络控制器是否是以透明信道的模式操作，即ICTP/ISLP。

例如，当切换到加密模式的请求包括服务请求(SERVICEREQUEST)消息时，支持透明信道操作模式的接入网络106，126通过把服务连接(SERVICE CONNECT)消息传送到MS来回答，并且进一步切换至透明信道模式，即ICTP/ISLP模式，其中业务连接消息在SO数据字段包括通知该MS的请求已经被许可的服务配置记录。作为对切换到透明信道模式的请求已经被许可的通知的回应，例如，对接收SERVICE CONNECT消息的回应，该MS切换(414)到加密模式并且开始对负载加密(416)以产生加密负载并且以空中接口格式帧(诸如CDMA空中接口格式)把该加密负载发送(418)到服务接入网络。作为对收到该帧的回应，服务于该MS的收发机，诸如接入网络106的收发机108或接入网络126的收发机128，把该负载从空中接口格式转换成IOS格式。接入网络的透明信道语音/数据代码转换器，也就是接入网络106的透明信道语音/数据代码转换器114或接入网络126的透明信道语音/数据代码转换器134，把该负载从IOS格式转换成(420)ICTP格式，该格式然后以ISLP帧被传输到其他接入网络。然后逻辑流程400结束。

在执行步骤410和412中，每个接入网络控制器110，310执行下面的步骤。对应于前向链路同步和由该控制器接收的帧的传输，当通信会话开始时，该控制器把前向链路传输的ICTP状态参数(ICTP_Fwd_State)设置成空闲(ICTP_Fwd_State＝Idle)，然后把从MSC 116接收的非加密语音或数据提供给各自的vocoder/VPU 112，132。当控制器从由该控制器服务的MS接收到切换到加密模式的请求时，该控制器把ICTP_Fwd_State转变成初始化(ICTP_Fwd_State＝Init)并且切换到各自的透明信道语音/数据代码转换器114，134用来处理从MSC 116接收的帧。在切换到加密模式后，该控制器把从MSC 116接收的帧存储在控制器的至少一个存储器设备204的ISLP缓存器208中。控制器也产生ISLP帧的开始指针阵列，该指针指向存储在ISLP缓存器208的帧，并且还产生指向阵列中最新帧指针的指针。例如，图5所描述了保持多个帧的ISLP缓存器，指向存储在负载缓存器中的每个帧的开始的指针阵列502，以及指向阵列502中最新的帧指针的指针504，这些帧和指针由该控制器的至少一个存储设备204中的控制器保持。

周期性地，优选地每20毫秒(ms)，接入网络控制器110，130执行保持在控制器的至少一个存储器设备204中的ICTP应用。当每次执行ICTP应用时，与该控制器关联的透明信道语音/数据代码转换器搜寻前向链路ICTP同步。尤其的，每个控制器110，130保存与每个‘ISLP_Sync_LosT_Count”参数和‘ISLP_Sync_Acquired_Count’参数关联的值。这两个参数计算下层的ISLP协议丢失或获得同步的次数。这个检测确保了下层ISLP承载协议在企图查找可能在ISLP上承载的ICTP帧之前是相当稳定的。特别的，PCM字节流自然且频繁地添加类似ISLP同步标记的字节，该PCM字节流承载来自还没有从EVRC切换到ICTP处理的源接入控制器的Mu率或A率的压缩语音。当该控制器运行ICTP应用时，该控制器的透明信道语音/数据代码转换器确定这两个值是否已经变化。如果这两个参数，或计数器，根本没有变化，那么可以更加确定(不是100％)事实上正在运行ISLP并且目的接入控制器没有从EVRC声码器收到PCM。如果这两个计数器已经变化，那么控制器可以断定没有获得前向链路同步。此外，与该控制器关联的透明信道语音/数据代码转换器确定在间隔的20ms期间是否已经收到了无效的ICTP帧并且确定是否有超过两个的有效ICTP帧已经到达。透明信道语音/数据代码转换器可以基于指向阵列502的最新的帧指针的指针504，确定自从最后一次执行该应用以来已经接收到了多少帧。有效的ICTP帧包括完全、一半、四分之一和八分之一速率帧。编码速率和帧的速率集(RS1或RS2)，可以通过分析每帧的ICTP报头和帧的比特计数中的一个或多个来验证，下面详细描述。在前面的20ms时段内到达两个以上的有效ICTP帧可被视为ICTP无效帧条件。在前面的20ms周期期间，当透明信道语音/数据代码转换器确定ISLP同步已经保持稳定，没有收到无效的ICTP帧，并且没有收到超过两个的有效ICTP帧时，那么透明信道语音/数据代码转换器以及相应关联的接入网络控制器可以确定获得了与其他接入网络控制器的ICTP前向链路同步。响应于确定获得了ICTP前向链路同步，该接入网络控制器设置前向链路发送的ICTP状态参数，ICTP_Fwd_State，以指示已经获得同步(ICTP_Fwd_State＝SyncAcquired)。

关于反向链路同步和接入网络控制器110、130从由该控制器服务的的各自的MS102，122接收的帧的发送，当通信会话开始时，该接入网络控制器把用于反向链路发送的ICTP状态参数(ICTP_Rvs_State)设置成空闲(ICTP_Rvs_State＝Idle)。当接入网络控制器从由该控制器服务的MS接收到切换至加密模式的请求时，该接入网络控制器把ICTP_Rvs_State改变成初始化(ICTP_Rvs_State＝Init)并且切换到各自的透明信道语音/数据代码转换器114，134，用于处理从所服务的MS接收的帧。当切换到加密操作模式是由于接收了来自源MS的请求时，就不需要进一步与该MS同步。

图6是描述根据本发明实施例经由透明信道在无线网络上传输加密负载时由无线网络140执行的方法的逻辑流程图600。作为本发明原理的简单参考和仅仅出于解释的目的，MS 102、接入网络106、接入网络收发机108、接入网络控制器110在此处被称为源MS、接入网络、接入网络收发机以及接入网络控制器，并且MS 122、接入网络126、接入网络收发机128、接入网络控制器130在此处被称为目的MS、接入网络、接入网络收发机、接入网络控制器。然而，本领域的普通技术人员知道，MS 102和MS 122中的每一个可作为源MS或者目的MS操作，相应的，接入网络106、126，接入网络收发机108、128以及接入网络控制器110、130中的每一个分别可以作为源接入网，接入网络收发机以及接入网络控制器或者作为目的接入网络、接入网络收发机以及目的接入网络控制器操作。

当源接入网络106，尤其是源收发机108接收到(602)来自源102的包含加密负载的空中接口帧时开始逻辑流程600。响应于接收到该帧，收发机108把该帧从空中接口格式转换成IOS格式。周期性地，优选每20ms，收发机108把接收的帧以IOS格式路由到与该源接入网络关联的接入网络控制器110。

响应于从收发机108接收到IOS帧，源接入网络控制器110确定(604)每一帧是否被错误的接收和/或每一帧是否包括擦除的、空闲的、无效的或丢失的帧。进一步的，当以透明信道模式操作时，控制器110把所接收的每一帧路由到关联的透明信道语音/数据代码转换器，也就是，透明信道语音/数据代码转换器114。透明信道语音/数据代码转换器114解复用(606)该IOS帧并且分离该IOS报头，加密负载和第二层信令。透明信道语音/数据代码转换器114然后产生(608)ICTP报头并且把该加密负载和ICTP报头传送到控制器110的ISLP缓存器208。如果该IOS帧被擦除的、空闲的、无效的或丢失的帧，那么该透明信道语音/数据代码转换器可以把TCH Null报头和TCH Null负载复制到ISLP缓存器。

源接入网络控制器110然后把该加密负载包括(610)在TIA/EIA系统间链路协议(ISLP)帧中，并且把该负载和ICTP报头包在一起以产生ICTP/ISLP帧。接入网络控制器110把该ICTP/ISLP帧通过MSC116和ISLP承载路径传送到(612)目的接入网络126。典型的，ISLP规定每秒56千比特(kbps)承载链路。然而，当通信系统100被100％配置成64kbps透明信道链路时，在此处描述的ICTP协议在操作于64kbps承载链路的ISLP上执行。

典型的，ISLP帧不包括报头并且ISLP仅提供单个0x7E标记以获得同步。然而，关于ICTP该同步问题是非常多的，当MS 102和122必须彼此独立地激活ICTP，并且结果接入网络控制器110，130中的一个在另一个接入网络控制器之前知道该ICTP变化。这造成非同步状态，在该状态一个接入网络控制器通过PCM解码器发送ISLP，如同它就是PCM一样，并且另一个接入网络控制器通过ISLP解码器发送PCM，如同它就是ISLP一样，这造成严重的噪音被传送到MS 102和122。

通过把该ICTP报头添加到每个ISLP帧，接入网络控制器110有利于源和目的接入网络控制器110，130之间的同步。该ICTP报头独立于用于格式化并加密该负载的协议，并且由此，与ISLP一起，提供透明信道用来经无线网络140传输该负载。例如，图7是根据本发明实施例的示例性的ICTP/ISLP帧700的方框图。ICTP/ISLP帧包括‘负载’数据字段706，该字段包括从源MS接收的加密负载。此外，ICTP/ISLP帧700还包括报头，该报头包括第一“类型(Type)”字段702和第二“序列(Sequence)”数据字段704。类型数据字段702包括帧类型信息，该信息识别下列的一个或多个：帧的编码速率；与帧关联的速率集(RS)；从源MS，也就是MS102，经对应的空中接口，也就是空中接口104，接收的帧是否被破坏或擦除；或当期望接收帧时没有帧被接收。例如，类型数据字段702可以包括下面4比特序列的任何一种：

0x1-RS1 全速率

0x2-RS1 半速率

0x3-RS1 四分之一速率

0x4-RS1 八分之一速率

0x5-RS2 全速率

0x6-RS2 半速率

0x7-RS2 四分之一速率

0x8-RS2 八分之一速率

0x9-保留

0xA-保留

0xB-保留

0xC-保留

0xD-从空中接口接收的破坏帧

0xE-从空中接口接收的擦除帧

0xF-从空中接口没有接收到帧

序列数据字段704包括序列号，该序列号指示ICTP/ISLP帧相对于包括从源MS接收的的负载的另一个ICTP/ISLP帧的顺序关系。优选的，序列数据字段704可以包括从0x0到0xF范围的4比特序列中的任何一个。分别插入在类型和序列数据字段702，704中的类型和序列值可以是从由源BS 106接收的IOS帧中提取的值。然而，在本发明的其他实施例中，包括在序列数据字段704中的序列号可以包括对应于源接入网络也就是接入网络106接收负载帧的时间的通用时间常量(UTC)的低四比特。在本发明的其他实施例中，插入在序列数据字段704中的值可以包括由接入网络控制器110确定的正在运行的序列值，该值独立于每个所接收的帧的IOS报头，其中包括在每一帧中的值比包括在前一帧中的值大一，直到这些值滚动结束。目的接入网络，诸如接入网络126，然后可以使用ICTP帧中的序列号以确保到诸如MS 122目的MS的空中接口帧的正确传输定时，因为目的MS中的加密声码器要求各帧流彼此之间没有发生提前或延时，以使加密算法正确地操作。

负载数据字段706包括从源MS所接收的负载的加密内容。然而，源接入网络控制器110在该控制器组装该ISLP帧和把该ICTP报头添加道该ISLP帧之前可以把任何由源MS 102添加的链路层报头和/或填充位剥离出来。当源接入网络控制器110确定从所服务的MS接收的帧是被破坏的帧、被擦除的帧或在期望接收到帧却没有接收到帧时，接入网络控制器通过在类型数据字段702中包括0xD、0xE和0xF之一来进行指示。在这种情况下，该接入网络控制器可以进一步在负载数据字段706中包括无业务信道(TCH Null)负载，而不是所接收的负载，诸如对于RS 1包括0xFFFF或对于RS2包括0xFFFF00的比特序列。

在本发明的其他实施例中，替代或除了把ICTP报头添加到每个ISLP帧中，在每个ISLP帧中特定数量的比特可以被编码以指示帧的编码速率和速率集。然后把填充位添加到该帧中，以将比特数扩大到八(8)比特的偶数倍。在没有使用报头的实施例中，对于错误接收的帧，该接入网络控制器精确地以20ms的ISLP Idle模式进行发送。这与其它接收接入网络控制器保持同步，同时给出负载事实上为空的(被动)指示。

在本发明的另外的实施例中，当源接入网络通过关联空中接口接收到了被擦除的或被破坏的帧，或没有接收到帧时，为了有利于同步该接入网的接入网络控制器可以把一个帧间隙插入到ICTP/ISLP发送中和/或跳过ICTP/ISLP发送中的序列号。对应的，当目的接入网络接收到带有一个帧间隔的ICTP/ISLP帧时，该目的接入网络的接入网络控制器可以用空帧代替在关联空中接口上的空业务信道负载，并且当目的接入网络接收到了带有非顺序序列号、丢失的序列号或重复的序列号的ICTP/ISLP帧时，该目的接入网络的接入网络控制器可以在空中接口帧定时中提供补偿。

再参照图6，当目的接入网络126接收到该ICTP/ISLP帧时，目的接入网络把该帧路由到目的接入网络的接入网络控制器，也就是目的接入网络控制器130。假设目的接入网络控制器130正在以透明信道模式，或ICTP/ISLP模式操作，该目的接入网络控制器把该ICTP/ISLP帧路由到透明信道语音/数据代码转换器134并且该代码转换器把该ICTP报头从该帧中去掉(614)。基于该ICTP报头，目的接入网络控制器130可以验证(616)包括在帧中的加密负载和帧定时中的一个或多个，并且还可以提供源和目的接入网络106和126之间的同步。本领域的普通技术人员可以知道运行在MS 102和122上的加密算法要求帧流彼此之间没有发生意外的提前或延时，以使加密算法正确地操作。目的接入网络控制器130的透明信道语音/数据代码转换器134然后把该帧从ICTP格式转换成IOS格式，并且目的接入网络控制器130把该帧路由到收发机128。收发机128组装(620)包括负载的空中接口帧，并且把该帧通过空中接口124的前向链路业务信道发送到目的MS122。

图8是描述根据本发明实施例的通信系统100结构的方框图800。源MS 102的链路层从MS的高层接收负载，诸如语音、数据和/或视频，并且在帧中包括数据，该帧是按照空中接口格式被格式化的帧，诸如按照IS-2000协议格式化的帧。源MS102然后通过空中接口104的反向链路业务信道把该帧发送到源接入网络106。响应于接收到该帧，源接入网络106把所接收的帧路由到源接入网络控制器110。接入网络控制器110的链路层把该IS-2000报头剥离掉，重新把该帧格式为ISLP帧，并且把ICTP报头添加到该帧以产生ICTP/ISLP帧，并且把ICTP/ISLP帧经MSC 116转发到目的接入网络126。对于MSC116来说从源接入网络106到目的接入网络126的ICTP/ISLP帧的传送是透明的。然而，在本发明的其他实施例中并且如下面所更为详细描述的，ICTP层还可以实现为配置在MSC116的互通功能(IWF)，向MSC 116提供在此处关于控制器110和130所描述的ICTP/ISLP功能，并由此允许在MS 102、122与陆地有线终端152之间使用加密通信会话。

作为对接收到ICTP/ISLP帧的回应，目的接入网络126然后把所接收的ICTP/ISLP帧路由到目的接入网络控制器130。接入网络控制器130的链路层把ICTP报头剥离掉，重新把该帧格式化为空中接口帧，诸如IS-2000帧，并且把该帧通过空中接口124的前向链路业务信道转发到目的MS 122。基于该ICTP报头，接入网络控制器130可进一步验证包括在该帧中的负载以及从源控制器110接收的ICTP/ISLP帧的定时中的一个或多个的有效性，并可以进一步提供源和目的接入网络106和126之间的同步。当目的MS 122接收到该空中接口帧时，该MS把该帧的IS-2000报头剥离掉并且把包括在该帧中的负载转发到该MS的更高层。

通过提供源接入网络在ISLP帧中包括加密负载而不解密该负载，然后把ISLP帧和指示帧类型信息和与该帧关联的序列值中的一个或多个的链路层报头包在一起或编码该ISLP帧的特定数量比特以指示该帧的编码速率和速率集，通信系统100提供透明信道，以通过对应的无线网络传输加密的负载。例如，该源接入网络把具有添接的报头和/或编码后的比特的ISLP帧经过网络传送到目的接入网络。基于该添接的报头和/或与该ISLP关联的比特数，该源和目的接入网络能够执行透明信道同步。通过提供传输加密负载的透明信道链路，该负载不被该网络解密并且不容易被未邀请的参与方译码。进一步的，通过向服务该MS的接入网传送转换到透明信道操作模式的请求，通信系统100允许MS把非加密通信会话转换成加密通信会话。当服务参与该通信会话的一个MS的接入网络控制器在服务参与通信会话的另一MS的接入网络控制器之前知道到透明信道模式的改变时，这会引起问题。那么可以用透明信道同步来帮助解决下面的问题，两个接入网络控制器中的一个通过PCM解码器发送ISLP好像他是PCM并且两个接入网络控制其中的另一个通过ISLP解码器发送PCM好像他是ISLP，这造成严重的噪声被传送到由接入网络控制器服务的MS。

正如上面所提到的，当多个MS102/122参加该通信会话时，通过各自的MS指令每个接入网络控制器以透明信道模式操作可以独立于通过另一个MS指令另一个接入网络控制器以透明信道模式操作。由于每一个用户独立于另一个MS的指令传送来传送他或她的指令，并且因此，每个接入网络106、126的接入网络控制器110，130独立于另一个接入网络控制器向透明信道操作模式的转换而转换至透明信道操作模式。结果，当一个MS和服务该MS的接入网络控制器操作于透明信道模式，而另一MS和接入网络控制器仍然操作于非透明信道模式时，会出现同步问题。

当一个接入网络控制器和MS正在以透明信道操作并且另一个接入网络控制器和MS没有以透明信道模式操作时，通信可以中止。例如，一个接入网络控制器可以通过vocoder/VPU发送ICTP/ISLP帧好像这些帧是非加密语音/数据，并且另一个控制器可以通过透明信道语音/数据代码转换器发送非加密语音/数据好像这些帧是加密语音/数据，造成严重的噪音被传送到MS 102和MS 122。

为了避免造成最终传送到MS的严重噪音，通信系统100提供了ICTP同步。也就是，假设在通信会话开始后，MS 102、122的用户都同意切换到透明信道，也就是ICTP/ISLP操作模式，例如MS102的第一MS和服务于该第一MS的第一网络也就是接入网络106切换到透明信道操作模式，当第二MS也就是MS 122和服务于该第二MS的第二接入网络也就是接入网络126还没有切换。结果，第一接入网络106可以继续接收来自于第二接入网络126的非加密语音/数据帧，而第二接入网络接收来自于第一接入网络的ICTP/ISLP帧。

为了处理这种情况，在转换到透明信道操作模式后，第一接入网络106的接入网络控制器110在从第二接入网络126接收的帧流中监测到MS 102的前向链路传输，以检测前向链路同步。也就是，在向透明信道操作模式转换后的检测时间期间，控制器110在从第二接入网络126接收的帧流中监测ICTP/ISLP帧。当操作在ICTP状态时，控制器110周期性地，优选每20毫秒(ms)，运行存储在该控制器的至少一个存储器设备204中的ICTP应用。控制器110保持‘ISLP_Sync_Lost_Count’值和‘ISLP_Sync_Acquired_Count’值。当控制器110在20ms后再次运行该ICTP应用并且这两个值已经变化时，指示还没有获得ISLP同步。此外，如果已经获得ISLP同步，但么在前面的20ms期间，控制器110一定没有接收到任何无效的ICTP/ISLP帧并且仅仅到达两个有效的ICTP/ISLP帧。有效的ICTP/ISLP帧包括全、半、四分之一和八分之一速率的帧，他们的编码速率和速率集可以通过分析它们的ICTP报头和它们的比特数中的一个或多个来证实。在前面的20ms内到达超过两个有效的ICTP/ISLP帧被认为是ICTP/ISLP无效帧的条件。当控制器110确定在间隔20ms期间ISLP同步保持稳定并且没有无效ICTP/ISLP帧，并且仅有两个ICTP/ISLP帧被接收时，那么该控制器可以假设和第二接入网络126的控制器130的ICTP同步已经得到。通过监测这些参数，控制器100在ISLP业务上施加ICTP同步。其间，当等待检测同步时，也就是第二接入网络126转换到透明信道操作模式，控制器110可以将诸如CDMATCH Null的业务信道空帧发送到第一MS102以防止任何严重的噪声。

其间，在转到透明信道操作模式之前，第二接入网络126仍然把从第一接入网络接收的帧路由到vocoder/VPU 132。为了避免大的音调和其他由ICTP/ISLP帧的语音编码而导致的不可接受的音频影响，第一接入网络122，和尤其是第一接入网络的控制器110，把混合的ISLP/PCM流而不是从第一MS102接收的负载转发到第二接入网络，直到第一接入网络检测到前向链路同步。该混合ISLP/PCM流包括PCM流，该PCM流包括开始/结束ISLP标记，当由PCM Mu律或A律解码器解码时选择该标记不产生音频人工效应。在这些标记之间是用于听觉舒适的软高斯噪声的PCM采样。在检测到未同步的任何时间都可以发送该模式。该混合ISLP/PCM帧的发送可以进一步被控制器110、130用来通知透明信道操作模式的来回转换。可选的，带外信令可以用来在接入网络110、130之间传送透明信道状态。

优选地，混合ISLP/PCM流包括ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门)G.711Mu律和A律序列，该序列在ICTP业务选择切换期间允许IS-718ISLP标记的发射而不用降低音频质量。在确定期望的混合ISLP/PCM流时，非同步条件的初始ICTP仿真显示具有1千赫(kHz)基音的音调通过发送连续的旋转ISLP标记字来产生。因为这是不可接受的，回顾ISLP标记和它们对应的Mu律和A律表示，表明通过使用对应于小值PCM采样的这些连续标记中的两个，在这些标记间插入高斯‘舒适’噪音的ISLP负载，可以消除该音调。

使用56kbps ISLP信道(7比特PCM采样，其中最不重要的比特被预留用于消耗比特信令)，该ISLP帧标记在连续的二进制PCM采样中呈现下面的值：

其中X是没有被使用的比特(预留的RBS(消耗比特信令)比特)，并且Z是‘不关注’比特。对于hex值，该X和Z比特被设置成零。通过选择映射成G.711Mu律或A律码字的‘安静’值的ISLP标记，可以把ISLP标记插入在PCM流中而不发生讨厌的音频噪声。此外，需要掩码中间的Mu律或A律采样，以防止将这些值错误地作为ISLP标记(必须抑制6个或更多连续的标记)。基于从上面列表中选择的码字来选择这个掩码。

下面的图表转换ISLP标记PCM值，通过8位移位进行移位并且映射到PCM八位字节的高7比特。该PCM值被扩大为对于两个G.771模式的他们对应的2的补码的线性表示。在具有最小数量的G.771采样下面被划线。

ISLP标记

人们可以注意到完整的标记没有被包含在这些单独的PCM值中，并且该标记的保留比特出现在随后的PCM字节中。在这个表中，这就是在下面行上的ISLP标记。

下面的UNIX ksh脚本描述了如何产生期望的混合ISLP/PCM流：

Usage:islp_tst m-60

Arguments of script:

1:Companding mode:a＝Alaw,m＝Mu-law

2:Level of Gaussian noise added in dBFS

Source of islp_tst:

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

#！/usr/bin/ksh

#(c)Motorola GTSS 2004 Michael Kirk

export P＝/home/kirk/bin/playecz2

export NL＝$2

export REP＝158

#companding law:a(Alaw)or m(Mu)

export C＝$1

case$C in

a)Q＝54；；

m)Q＝7c；；

*)echo"Unknown arg 1,needs to be'a'or'm'"；exit 1；；

esac

#generate gaussian with masking

rep-x 0-c 32000-m 3|gnoise${NL}|l2m8|bitshift-m f9>outgm.bin

rep-x 0-c 32000-m 3|gnoise${NL}|l2a8|bitshift-m f9>outga.bin

#generate masking file to clear noise samples to insert 2 ISLP flags

echo"0\n0\n"|asc2byte>imask.bin

rep-x ff-c$REP-m 4>>imask.bin

rep-i imask.bin-c 200>imask2.bin

#mask(clear)noise samples

and_bits outgm.bin imask2.bin igm.bin

and_bits outga.bin imask2.bin iga.bin

#generate ISLP flag file

echo"f8\nfc\n"|asc2byte>iflag.bin

rep-x 0-c$REP-m 4>>iflag.bin

rep-i iflag.bin-c 200>iout.bin

#merge binary byte files and convert to linear PCM

or_bits<iout.bin igm.bin>igm.islp

m82l<igm.islp>outgm.sig

or_bits<iout.bin iga.bin>iga.islp

a82l<iga.islp>outga.sig

#check files for ISLP flags

decode_islpx igm.islp out.data

decode_islpx iga.islp out.data

echo"Playing Mu-law"

$P outgm.sig

sig2wav8m outgm.sig outgm.wav

echo"Playing A-law"

$P outga.sig

sig2wav8a outga.sig outga.wav

由于ISLP标记在A律中比在Mu律中具有更大的幅度，因而在A律版本中听得到轻微的“嗡嗡声”。每160个采样发送两个标记，其余的158次采样包含高斯噪声。高斯噪声采样被屏蔽以防止ISLP标记字错误(也就是6个连续的1)和ISLP‘杀死’帧(也就是多于6个连续的1)。A律文件大约有-49dBm的噪声水平，Mu律文件大约有-51dBm的噪声水平。这些水平可以根据需要上下调整。在-42dBm，A律‘嗡嗡声’被高斯噪声的水平屏蔽。

现在参照图9，提供逻辑流程图900，表示根据本发明实施例当目的接入网络控制器还没有确定以透明信道模式进行操作时，由源接入网络控制器110所执行的产生混合ISLP/PCM流到目的接入网络控制器130的方法。当源接入网络控制器110的控制器，也就是接入网络控制器110确定(902)该接入网络控制器是否以透明信道模式操作时，也就是确定ICTP是否由该接入网络控制器逻辑启动时，逻辑流程图900开始。如果源接入网络控制器不是以透明信道模式操作，也就是没有启动ICTP，那么逻辑流程900结束。

如果源接入网络控制器110以透明信道模式操作，也就是启动ICTP，那么该控制器确定(904)目的接入网络控制器，也就是接入网络控制器130是否被同步，也就是也以透明模式操作即启动ICTP。如果目的接入网络控制器130被同步，那么逻辑流程900结束。如果目的接入网络控制器130没有被同步，那么源接入网络控制器110基于G.711Mu律或A律把两个ISLP标记字节插入(906)到PCM流中。为了防止ISLP标记错误(负载长度时可选的)，源接入网络控制器110进一步产生(908)G.711Mu律或A律格式的高斯噪声采样的ISLP负载并屏蔽每一个，并且在该ISLP标记之后插入(912)所产生的负载。控制器110然后把这两个ISLP标记字结合ISLP负载传送到目的接入网络控制器130，然后逻辑流程900结束。然而，在本发明的另一个实施例中，接入网络控制器110可以进一步，周期性或非周期性地，产生(910)音调的ISLP负载或ISLP中的其他呼叫进程指示，以提醒目的接入网络控制器130透明信道操作模式(也就是ICTP/ISLP操作模式)即将激活，并且在步骤912，插入音调的ISLP负载或其他呼叫进程指示而不是高斯噪声。

在本发明的另一实施例中，当一个接入网络控制器，例入接入网络控制器130，没有以透明信道模式操作时，该接入网络控制器可以监测从参与通信会话的另一个接入控制器(例如，接入网络控制器110)接收的PCM流，以检测ISLP成帧。当接入网络控制器130检测到从接入网络控制器110接收到ICTP/ISLP帧时，接入网络控制器130可以阻塞这些帧到vocoder/VPU132的路由，并且安排vocoder/VPU来产生传送到MS 122的舒适噪声。进一步的，响应于检测到从接入网络控制器110接收到ICTP/ISLP帧，接入网络控制器130可以自动启动ICTP并且开始把这些帧路由到透明信道语音/数据代码转换器134，并进一步请求由该接入网络控制器服务的MS(也就是MS122)切换到加密操作模式。

图10是由目的接入网络控制器130执行的方法的逻辑流程图1000，当没有以透明信道模式操作时，在来自源接入网络控制器110的字节流中监测混合ISLP/PCM的存在，以在目的MS 122请求加密通信会话之前触发转换到到透明信道操作模式和加密通信会话。可选地，目的控制器可连续监测ISLP成帧中完全转换的ICTP帧的存在，以执行相同的转换。当目的接入网络控制器(例如接入网络控制器130)确定(1002)该接入网络控制器是否操作在透明信道模式时，也就是ICTP是否由该接入网络控制器启动时，逻辑流程图1000开始。如果接入网络控制器130操作在透明信道模式，也就是启动了ICTP，那么逻辑流程1000结束。

如果目的接入网络控制器130没有操作在透明信道模式，也就是没有启动ICTP，那么该控制器在源接入网络控制器(例入接入网络控制器110)发出的字节流中连续监测(1004)由源接入网络控制器插入在PCM流中的两个ISLP标记字节的存在。响应于检测到(1006)这两个ISLP标记字节并且当目的MS(也就是MS 122)还没有请求透明信道操作模式时，目的接入网络控制器130指令(1008)目的MS转换至加密操作模式。例如，目的接入网络控制器130可以通过目的MS请求业务选择变化，其中该业务选择变化对应于目的MS的加密操作模式(和该控制器的透明信道操作模式)。进一步地，响应于检测到这两个ISLP标记字节，目的接入网络控制器130确定(1010)在这两个标记间是否有严重的噪声。

如果没有检测到严重的噪声，那么目的接入网络控制器130通过vocoder/VPU 132继续运行(1012)PCM流，直到目的接入网络控制器从目的MS 122收到业务服务变化的确认。如果检测到严重的噪声，那么目的接入网络控制器130减弱(1014)前向链路音频。一旦接收到业务选择变化的确认，目的接入网络控制器130终止减弱前向链路音频(如果前向链路音频正在被减弱)，切换到透明信道语音/数据代码转换器134，以处理从目的MS 122接收的和指向目的地MS122的数据分组，并且开始把所接收的ICTP/ISLP帧的负载转换成空中接口帧。然后逻辑流成1000结束。

图11是根据本发明实施例由目的接入网络控制器130执行的方法的逻辑流程图1100，当在透明信道模式时，为了允许从减弱前向负载的状态转换到把负载从ICTP转换成空中接口分组的状态，在来自源接入网络控制器110的字节流中连续监测ISLP字节流中ICTP帧的存在。当目的接入网络控制器130确定(1102)该目的接入网络控制器是否操作在透明信道模式时，也就是ICTP是否由该接入网络控制器启动时，逻辑流程框图1100开始。如果目的接入网络控制器130没有操作在透明信道模式，也就是没有启动ICTP，那逻辑流程1100结束。

如果目的接入网络控制器130操作在透明信道模式，也就是启动了ICTP，那么目的接入网络控制器确定(1104)ICTP是否和源接入网络控制器同步。如果目的接入网络控制器130确定ICTP与源接入网络控制器110同步，那么目的接入网络控制器130利用透明信道语音/数据代码转换器134来处理从MS 122接收的和去往MS 122的数据包，并且开始把所接收的ICTP/ISLP帧的负载转换(1114)成空中接口帧。然后逻辑流成1100结束。

如果目的接入网络控制器130确定ICTP没有和源接入网络控制器110同步，那么目的接入网络控制器130确定(1106，1108，1110)自从该控制器最后一次执行ICTP应用以来ICTP同步是否已经稳定，优选地每隔20ms间隔，确定在前面的20ms间隔期间是否接收到任何无效的ICTP帧，和/或确定在前面的20ms间隔中是否到达大于两个的有效ICTP帧。当ICTP同步不稳定，已经接收到无效ICTP帧，或在前面的20ms中已经接收到多于两个的有效ICTP帧时，那么目的接入网络控制器130减弱前向链路音频，或者如果前向链路音频已经被减弱那么继续减弱，并且逻辑流程1100结束。当ICTP同步稳定，没有接收到无效ICTP帧，或在前面的20ms中已经接收到只有两个的有效ICTP帧时，那么目的接入网络控制器130确定(1112)是否获得与源接入网络控制器110的ICTP同步。作为对确定已经获得ICTP同步的回应，目的接入网络控制器130利用透明信道语音/数据代码转换器134来处理从MS122接收的和去往MS 122的数据分组，并且开始把所接收的ICTP/ISLP帧的负载转换成(1114)空中接口帧。然后逻辑流成1100结束。

因此直到监测到前向链路同步，通信系统100提供前向音频链路的减弱，或者产生混合ISLP/PCM流，以在检测到前向链路透明信道同步之前最小化由接入网络传送到所服务的MS的严重噪声。该混合ISLP/PCM流包括PCM流，该PCM流包括在由PCM Mu律或A律解码器解码时被选择不产生音频人工效应的开始/结束ISLP标记。在这些标记之间是对听觉舒适的软高斯噪声的PCM采样。在检测到未同步状态的任何时间都可以发送该模式。通信系统100进一步规定，目的接入网络控制器，当没有操作在透明信道模式时，在来自源接入网络控制器的字节流中监测混合ISLP/PCM的存在，以在由该目的接入网络控制器服务的目的MS请求加密通信会话之前触发透明信道操作模式的转换和加密通信会话。因此，即使在没来自目的MS的指令的时候，目的接入网络控制器可以自动转换成透明信道操作模式，并且进一步请求该目的MS切换到加密操作模式。

在本发明的另一实施例中，通信系统100通过执行诸如IOS A1硬切换公知的切换技术来实现加密通信会话的硬切换，由此目标接入网络被请求分配无线资源和合适的承载业务处理，也就是ICTP/ISLP。通过把合适的业务选择值从源接入网络传递到目标接入网络，目标接入网络被通知透明信道将被启动，也就是ICTP/ISLP承载业务被将启动。因为该接入网络本身对ICTP业务选择不进行加密负载的直接操作，所以该目标接入网络可以产生用于传送到由目标接入网络服务的MS的沉默或公知的音调，直到重新获得ICTP同步。参加该通信会话的MS用户也可以通过至该MS的带外消息被通知该会话的非同步状态。进一步，ICTP层的处理状态从源接入网络发送到目的接入网络，以在合适的点无缝地恢复该过程。

通信系统100还进一步对透明信道(ICTP/ISLP)链路上的定时抖动提供抖动保护，该定时抖动由软切换(SHO)添加/丢弃中不同的延时导致。接入网络控制器110，130的ICTP层可以执行抖动保护，该保护通过把由与ISLP承载链路分离的接入网络控制器所接收的每个帧存储在该接入网络控制器的抖动缓存器206中来最小化延时和语音的影响，不考虑20ms代码转换器定时。在20ms内到达多个ICTP帧的情况下，ICTP使用序列编号和帧速率来确定哪一个帧要给予发送优先权，并且丢弃哪一个来最小化延时。

在本发明的另一个实施例中，通过执行由通信系统100修改用来在透明信道操作模式和非透明信道操作模式之间协商的IS-2000业务协商技术，通信系统100允许在透明信道操作模式(也就是ICTP/ISLP代码转换)和非透明信道操作模式(例如EVRC语音编码)之间来回切换。当MS，诸如MS102，期望切换到透明信到操作模式时，该MS向服务该MS的接入网络，也就是接入网络106发送IS-2000SERVICEREQUEST消息请求要求ICTP/ISLP的业务选择。作为对接收到该SERVICE REQUEST消息的回应，接入网络106，尤其是接入网络控制器110，切换到ICTP/ISLP操作模式。当MS102期望切换到非透明信道操作模式时，该MS向接入网络106发送IS-2000SERVICEREQUEST消息请求要求声码器的语音业务，例如EVRC，这导致接入网络尤其是接入网络控制器110切换回到EVRC。接入网络106，也就是接入网络控制器110，在MS请求时可以切换，或者如果接入网络检测到不支持ICTP/ISLP模式的条件，例如三方会议呼叫，双音多频(DTMF)音调或坏的跨线条件时可以切换。一旦切换，接入网络106向由接入网络所服务的MS通知该切换，并因此经音调或消息通知该MS的用户，因此用户知道加密状态。

在本发明的另外一个实施例中，通信系统100阻塞特性的执行，例如DTMF音调、回声抵消、声码器旁路、多方会议、呼叫等待音调以及TTY/TDD等，它们都不被ICTP支持，并且当接入网络操作在透明信道模式，也就是ICTP/ISLP模式时破坏ISLP流。

本发明的另一实施例中，ICTP层进一步被实现为配置在MSC116的互通功能(IWF)118。IWF118给MSC116提供了上面所描述的关于控制器110和130的ICTP/ISLP功能。在IWF118和接入网络控制器110、130之间的ICTP同步之后，在MSC116所接收的ICTP/ISLP负载由IWF118调制到调制解调器连接上，位于陆地有线终端152的陆地有线调制解调器/解码器可以解调，提取该加密负载并然后解密它作为语音。另一方面，来自陆地有线终端152的解调帧被IWF118封装成带有ICTP报头的ISLP帧以产生ICTP帧，然后通过ISLP发送到多个无线接入网络106、126中的任何一个。作为对从IWF118接收ICTP/ISLP帧的回应，无线接入网络106、126可以按照空中接口协议重新构造该负载，并且把该负载传送到由无线接入网络服务各自MS 102、122。

总之，通信系统100提供了相关网络140上的透明信道链路用于加密负载的传送。该加密负载被包括在ISLP帧中而无需加密该负载，并且然后该ISLP帧和指示帧类型信息和与该帧关联的序列值中的一个或多个的链路层报头包在一起，替代的或除了报头之外，ISLP帧的特定数量比特被编码以指示该帧的编码速率和速率集。具有所添加的报头和/或编码的比特的ISLP帧然后通过该网络被传送。因此通信系统100提供了通过该网络传送加密负载，而不需解密该负载。进一步的，基于所添加的报头和/或与该ISLP帧关联的比特数，通信系统100提供了透明信道同步，因为源接入网络和目的接入网络可彼此独立进行透明信道模式操作的初始化。由于同步问题的可能性，为了最小化在检测到前向链路透明信道同步之前被接入网络传送到所服务的MS的严重噪声，通信系统100进一步提供了前向音频链路的减弱或混合ISLP/PCM流的产生。通信系统100进一步提供了透明信道通信会话的切换，在透明信道操作模式和非透明信道操作模式之间来回切换，对于透明信道链路上定时抖动的抖动保护，和当接入网络操作在透明信道模式时破坏ISLP流的特性阻塞。

尽管本发明以经被特别显示并且根据特定实施例进行描述，本领域技术人员应该知道所作的任何改变和它的元件的等同替代都不背离下面的权利要求所提出的发明范围。因此，说明书和附图作为示例性说明而不作为限定意义，并且所有的这样的改变和替换都被认为包括在本发明的范围内。

根据详细的实施例上面已经描述了利益、其他的优点和解决问题方案。然而，利益、优点和解决问题方案以及可以引起任何利益、优点或者解决方案出现或更加显著的任何元素(多个)，不被解释为任何或者所有权利要求关键的、必须的或基本的特征或要素。如此处所使用的，术语“包括”或者任何它的变型，都是指覆盖非排除性的包括，使得包含一系列要素的过程、方法、物体或装置并不仅包括这些要素，还包括没有被清楚列出的或者这些过程、方法、物体或装置固有的其他要素。还应该理解关系术语的使用，如果有的话，例如第一和第二，上和下等类似术语仅仅使用来区别一个实体或动作与另一个实体或动作，而不是必须要求或隐含这些实体或动作之间的任何关系或顺序。

Claims

1.一种用于无线通信系统中同步接入网络控制器的方法，包括：

由接入网络控制器在从另一个接入网络控制器接收的帧流中监测ISLP帧；

由接入网络控制器确定‘ISLP_Sync_Lost_Count’值和‘ISLP_Sync_Acquired_Count’值是否已经改变；

由接入网络控制器确定无效ISLP帧是否已经到达；

由接入网络控制器确定已经到达的有效ISLP帧的数量；和

由接入网络控制器基于‘Sync_Lost_Count’值，‘Sync_Acquired_Count’值，无效的ISLP帧是否已经到达，和已经到达的有效ISLP帧的数量中的一个或多个确定所述另一个接入网络控制器是否同步；

在确定所述另一个接入网络控制器同步之前，把业务信道空帧发送到所服务的移动台。

2.如权利要求1的所述方法，其中有效的ISLP帧包括完全、二分之一、四分之一或八分之一速率帧，其中所述ISLP帧包括识别所述帧的编码速率和速率集的报头，并且其中确定无效的ISLP帧是否已经到达包括分析所述帧的报头以确认帧的编码速率。

3.如权利要求1的所述方法，其中有效的ISLP帧包括由所述帧的比特数标识的完全、二分之一、四分之一或八分之一速率帧。

4.如权利要求1的所述方法，进一步包括：

由所述另一个接入网络控制器组装包含加密负载和链路层报头的系统间链路协议ISLP帧，所述链路层报头识别所述帧的编码速率、与所述帧关联的序列值以及是否正确地接收到通过空中接口接收的帧中的一个或多个；和

传送组装的ISLP帧，以产生监测的帧流。

5.如权利要求1的所述方法，进一步包括：

当没有操作在透明信道模式时，在从操作在透明信道模式的接入网络控制器接收的比特流中检测系统间链路协议同步；并且，

启动自身切换到透明信道模式。

6.如权利要求5的所述方法，进一步包括请求移动站切换到加密操作模式。

7.一种被配置为执行加密同步的无线接入网络控制器，包括：

用于在从另一个接入网络控制器接收的帧流中监测系统间链路协议ISLP帧的装置；

用于确定‘ISLP_Sync_Lost_Count’值和‘ISLP_Sync_Acquired_Count’值是否已经改变的装置；

确定无效ISLP帧是否已经到达的装置；

确定已经到达的有效ISLP帧的数量以及基于‘Sync_Lost_Count’值，‘Sync_Acquired_Count’值，无效的ISLP帧是否已经到达和已经到达的有效ISLP帧的数量中的一个或多个确定所述另一个接入网络控制器是否已经同步的装置；和

用于在确定所述另一个接入网络控制器同步之前，把业务信道空帧发送到所服务的移动台的装置。

8.如权利要求7的所述无线接入网络控制器，其中有效的ISLP帧包括完全、二分之一、四分之一或八分之一速率帧，其中所述ISLP帧包括识别帧编码速率的报头，并且其中无线接入网络控制器还包括通过分析所述帧的报头以确认帧的编码速率和速率集来确定无效的ISLP帧是否已经到达的装置。

9.如权利要求7的所述无线接入网络控制器，其中有效的ISLP帧包括由所述帧的比特数标识的完全、二分之一、四分之一或八分之一速率帧。

10.如权利要求7的所述无线接入网络控制器，其中所述监测的帧流包括具有加密负载和链路层报头的系统间链路协议ISLP帧，该链路层报头指示帧的编码速率、与所述帧关联的序列值以及是否正确地接收到通过空中接口接收的帧中的一个或多个。