CN104424951B - 一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法和装置。主叫起呼，上报主叫终端语音编码支持能力；业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe；第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe通过带外信令协商语音编码；协商是否使用宽带语音编码，如果是，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配eTC，完成信令接续，与第一系统进行用户面TFO协商；协商是否使用宽带语音编码，如果是，进入宽带语音呼叫。本发明避免宽带语音编码转换成G.711传送，获得宽带语音效果。

Description

一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法和装置。

背景技术

目前，移动网络主要使用传统窄带语音编码技术承载语音业务，比较常见的有：

3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）GSM/WCDMA网络：AMR；

3GPP2（第三代合作伙伴计划2）CDMA网络：EVRC、EVRC-B。

上述语音编码技术都针对300Hz～3400Hz的语音信号进行采样，采样频率为8000Hz，形成64Kbps的PCM信号（G.711），然后在此基础上进行压缩编码，形成了移动网络普遍应用的上述语音编码技术，称为窄带语音。压缩的语音信号从终端传递到位于网络侧的声码器后，进行解码，形成64Kbps的PCM（G.711）语音信号，然后在交换机或媒体网关进行交换转接，在语音信号接收端由声码器重新进行压缩编码再传送给终端，最终接收的终端对压缩的语音信号再进行解码并形成可以听到的语音。

网络中的语音编、解码过程损伤了语音信号，造成语音质量的下降，为此提出了TFO（Tandem Free Operation，声码器免级联操作）和TrFO（Transcoder Free Operation，带外免编码操作）技术。

如果呼叫两端的终端使用相同的编码，可通过TFO或TrFO方式进行通话连接，网络侧不再进行编解码转换，消除了两次编解码过程对于语音信号的损伤，语音质量可以取得明显提升。

TFO与TrFO的区别在于，前者通过带内信令协商确定编码模式，在通话链路建立后进行编码协商，压缩后的语音信号通过比特填充成为G.711格式再进行传输、交换；后者通过带外信令协商确定编码模式，在通话链路建立的同时编码模式已经协商完成，压缩后的语音信号直接在话务链路上传输。

新型的宽带语音编码技术带来了高清语音的业务体验，这种技术对50Hz～7000Hz的语音信号进行采样，采样频率为16KHz。由于信号带宽的提升，语音的可懂度得到明显提升。现有的移动网络宽带语音编码技术包括：

3GPP GSM/WCDMA网络：AMR-WB；

3GPP2CDMA网络：EVRC-WB、EVRC-NW。

宽带语音编码由于采样频率较传统语音提升了一倍，量化方式不变的话，原始信号的PCM占用带宽也将增加一倍，速率将达到128Kbps，无法像窄带语音编码那样在网络中进行转换传输，因此TFO或TrFO的免编码转换能力为宽带语音的传送提供了实现方式。

现有的TFO和TrFO两种技术都只能在3GPP或3GPP2系统内应用，当进行系统间互通时，由于双方用户无法采用相同的编码，并且系统双方协议中定义的协商信令中的声码器代码不兼容，当前的技术无法支持宽带语音业务在系统间互通。

发明内容

鉴于以上，本发明提出一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法和装置，以解决在3GPP2系统和3GPP系统中，一端系统采用TFO、另一端系统采用TrFO，无法实现宽带语音业务互通的问题。

根据本发明一方面，提出一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法，包括：1）主叫起呼，上报主叫终端语音编码支持能力；2）业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe；3）第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe通过带外信令协商语音编码；4）协商是否使用宽带语音编码，如果是，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配增强的声码器（eTC），完成信令接续，与第一系统进行用户面TFO协商；5）协商是否使用宽带语音编码，如果是，进入宽带语音呼叫。

优选地，步骤4）中，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配声码器（TC），完成信令接续，进入普通语音呼叫。

优选地，步骤5）中，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMGW通知第二系统的GMSCe，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe之间修改语音编码，所进行的修改操作是在消息中携带更新后的编码信息，GMGW和MGW即可知道所使用的编码，第二系统与第一系统进入普通语音呼叫。

优选地，进入语音呼叫的操作，包括：第二系统将第一系统的语音编码进行编码转换，实现语音业务互通。

优选地，第一系统为3GPP系统和3GPP2系统中的一个，第二系统为3GPP系统和3GPP2系统中的另一个；第一系统支持TFO和TrFO中的一个，第二系统支持TFO和TrFO中的另一个。

根据本发明另一方面，还提出一种异系统间TFO和TrFO互通转换的装置，包括：第一系统，在主叫起呼时，上报主叫终端语音编码支持能力，业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe；第二系统，其GMSCe和MSCe通过带外信令协商语音编码，如果协商使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配eTC，完成信令接续，与第一系统进行用户面TFO协商；如果协商使用宽带语音编码，进入宽带语音呼叫。

优选地，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配TC，完成信令接续，进入普通语音呼叫。

优选地，第二系统与第一系统进行用户面TFO协商，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMGW通知第二系统的GMSCe，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe之间修改语音编码，所进行的修改操作是在消息中携带更新后的编码信息，第二系统的GMGW和第二系统的MGW即可知道所使用的编码，第二系统与第一系统进入普通语音呼叫。

优选地，第二系统将第一系统的语音编码进行编码转换，实现语音业务互通。

优选地，第一系统为3GPP系统和3GPP2系统中的一个，第二系统为3GPP系统和3GPP2系统中的另一个；第一系统支持TFO和TrFO中的一个，第二系统支持TFO和TrFO中的另一个。

通过本发明，可以实现如下的语音业务互通：

避免宽带语音编码转换成G.711传送，获得宽带语音效果；

可以兼容现有的系统间互通方案，如果有一端不支持宽带语音编码，即改为现有的窄带语音传输方式。

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，构成本发明的一部分，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所示为本发明一实施例中的一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法流程图。

图2所示为本发明一实施例中的一种异系统间TFO和TrFO互通转换的装置的架构示意图。

其中：

3GPP系统内GMSCe和MSCe启动TrFO功能，可以进行带外信令协商，GMSCe默认支持所有编码方式；

3GPP2系统BSC支持TFO功能，BSC内TRAU可以与远端进行带内信令协商；

TrFO在呼叫信令建立时协商，TFO在呼叫信令完成后协商，如果TFO的协商结果影响到TrFO的结果，可以通过codec modify过程修改TrFO结果。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

3GPP2和3GPP系统内的宽带语音呼叫可以分别通过TFO或TrFO技术实现，当一端系统采用TFO、另一端系统采用TrFO时，系统间在现有技术下无法进行编码协商和转换，因此无法实现宽带语音业务互通。

本发明提出一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法和装置，增强支持TrFO端系统的互通移动媒体网关中TC单元的能力（eTC），实现与另一端系统的TFO通信，并进行两网之间宽带语音编码的直接转换，从而实现这两个异系统间的宽带语音业务互通。

图1所示为本发明一实施例中的一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法流程图。该方法包括以下步骤：

步骤1，主叫起呼，上报主叫终端语音编码支持能力。如果主叫终端位于3GPP2系统内，则向BSC（Base Station Controller，基站控制器）上报主叫终端语音编码支持能力；如果主叫终端位于3GPP系统内，则向RNC（Radio Network Controller，无线网络控制器）上报主叫终端语音编码支持能力。

步骤2，业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe（关口移动软交换中心）。在该实施例中，第一系统为3GPP系统和3GPP2系统中的一个，第二系统为3GPP系统和3GPP2系统中的另一个；第一系统支持TFO和TrFO中的一个，第二系统支持TFO和TrFO中的另一个。

步骤3，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe（Mobile Switching Centeremulation，移动软交换中心）通过带外信令协商语音编码。

步骤4，协商是否使用宽带语音编码，如果是，执行步骤5，否则，执行另一实施例，即，执行步骤12。

步骤5，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配eTC，继续执行步骤6。

步骤6，完成信令接续，用户面进行TFO协商。

步骤7，协商是否使用宽带语音编码，如果是，执行步骤8，否则，执行另一实施例，即，执行步骤9。

步骤8，进入宽带语音呼叫。

步骤9，第二系统的GMGW（关口媒体网关）通知第二系统的GMSCe，继续执行步骤10。

步骤10，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe之间通过codec modify过程修改语音编码，继续执行步骤11。

步骤11，进入普通语音呼叫。

步骤12，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配TC，继续执行步骤12。

步骤13，完成信令接续，进入普通语音呼叫。

为方便说明，以3GPP2系统支持TFO、3GPP系统支持TrFO的场景作为示例。

3GPP2终端发起语音呼叫，终端将支持的编解码能力列表传送至BSC，业务请求信令通过BSC路由到MSCe，然后继续路由到GMSCe，接着路由到3GPP网内。

3GPP的GMSCe根据HLR（Home Location Register，归属位置寄存器）寻址结果，与3GPP MSCe之间建立信令路由，GMSCe和MSCe之间通过带外信令进行TrFO协商，在信令消息中有编码信息，通过消息交互即可完成双方编码的协商，并默认GMSCe可以支持3GPP的所有语音编码。

协商结果优先使用被叫支持的3GPP宽带语音编码。如果协商使用宽带语音编码，则3GPP的GMSCe要求GMGW分配eTC（增强的声码器），该分配操作通过H.248消息告诉GMGW；如果协商使用窄带语音编码，GMSCe要求GMGW分配正常的TC（Transcoder，声码器），正常TC即现网已用的TC，通过H.248消息告诉GMGW，进行窄带语音编码和G.711的转换。

3GPP2网络和3GPP网络之间端到端信令路由接续成功，用户面建立后，3GPP2的TRAU和3GPP GMGW的eTC/TC之间进行TFO协商。这里可能是和eTC协商，也可能是与TC协商，取决于是选择了宽带语音编码还是窄带语音编码。TRAU和TC之间是无法协商的，因此，TRAU进行现有正常的编码转换，实现普通的语音传输。TRAU和eTC之间可以进行3GPP2TFO协商如下：

A1）如果TFO协商结果为使用3GPP2的宽带语音编码，TRAU和eTC之间按照3GPP2网络要求的TFO帧格式进行TFO帧传送。不同编码有不同的帧内容，在帧内容中填充的是编码信息。并且，eTC将TFO帧中的语音数据提取出来，进行和3GPP宽带语音编码之间的编码转换。

B1）如果TFO协商结果为使用G.711（G.711是TFO两端默认都支持的窄带编码类型），eTC则进入普通通话状态，完成G.711和3GPP窄带语音编码之间的编码转换，并且，通知GMSCe启用窄带语音编码；

B2）GMSCe和MSCe之间通过codec modify过程修改GMGW和MGW（Media GateWay，媒体网关），使用窄带语音编码。所进行的修改操作是指在消息中携带更新后的编码信息，GMGW和MGW即可知道使用哪种编码。

3GPP2终端作为被叫的语音编码协商机制与此过程相同。

如果3GPP系统支持TFO、3GPP2系统支持TrFO，语音业务主被叫的编码协商机制也与此过程相同。

这样，通过本发明，可以实现如下的语音业务互通：

避免宽带语音编码转换成G.711传送，获得宽带语音效果；

可以兼容现有的系统间互通方案，如果有一端不支持宽带语音编码，即改为现有的窄带语音传输方式。

图2所示为本发明一实施例中的一种异系统间TFO和TrFO互通转换的装置的架构示意图。该装置包括：第一系统和第二系统。

第一系统，在主叫起呼时，上报主叫终端语音编码支持能力，业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe。

第二系统，其GMSCe和MSCe通过带外信令协商语音编码，如果协商使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配eTC，完成信令接续，与第一系统进行用户面TFO协商；如果协商使用宽带语音编码，进入宽带语音呼叫。

其中，第一系统为3GPP系统和3GPP2系统中的一个，第二系统为3GPP系统和3GPP2系统中的另一个；第一系统支持TFO和TrFO中的一个，第二系统支持TFO和TrFO中的另一个。

在本发明的一个实施例中，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配TC，完成信令接续，进入普通语音呼叫。

在本发明的一个实施例中，第二系统与第一系统进行用户面TFO协商，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMGW通知第二系统的GMSCe，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe之间修改语音编码，所进行的修改操作是在消息中携带更新后的编码信息，第二系统的GMGW和第二系统的MGW即可知道所使用的编码，第二系统与第一系统进入普通语音呼叫。

在本发明的一个实施例中，第二系统将第一系统的语音编码进行编码转换，实现语音业务互通，包括普通语音业务和宽带语音业务。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

实施例1：

3GPP2系统中终端A支持EVRC和EVRC-WB编码，3GPP系统中终端B支持AMR和AMR-WB编码，终端A发起对终端B的呼叫。

3GPP2系统支持TFO技术，3GPP系统支持TrFO技术。

终端A发起呼叫，将支持的EVRC和EVRC-WB编码列表告诉无线接入网设备，无线接入网设备将终端和无线接入网设备都支持的编码能力列表（支持EVRC和EVRC-WB）带给MSCe和GMSCe，GMSCe路由到3GPP的GMSCe’。

3GPP的GMSCe’根据HLR寻址结果和3GPP MSCe’之间建立信令路由，GMSCe’和MSCe’、3GPP无线接入网设备、终端B进行编码协商，根据选择相同的编码类型、优先选择宽带语音编码的原则，在3GPP系统内选择了AMR-WB编码，GMSCe’将选择结果（AMR-WB）和编码列表（支持EVRC、EVRC-WB、AMR和AMR-WB）都返回给3GPP2的GMSCe。GMSCe’要求GMGW’分配eTC。

3GPP2网络和3GPP网络之间端到端信令路由接续成功，用户面建立后，3GPP2BSC内部的TRAU和3GPP GMGW’的eTC之间以3GPP2协议要求进行TFO协商。TRAU和eTC之间TFO协商成功，使用3GPP2的宽带语音编码EVRC-WB，eTC将TFO帧中的语音数据提取出来，进行和3GPP宽带语音编码AMR-WB之间的编码转换。

最终，终端A使用EVRC-WB，终端B使用AMR-WB，中间通过GMGW’的eTC进行编码转换实现宽带语音业务互通。

实施例2：

3GPP2系统中终端A支持EVRC和EVRC-WB编码，3GPP系统中终端B支持AMR编码，终端A发起对终端B的呼叫。

3GPP2系统支持TFO技术，3GPP系统支持TrFO技术。

终端A发起呼叫，将支持的EVRC和EVRC-WB编码列表告诉无线接入网设备，无线接入网设备将终端和无线接入网设备都支持的编码能力列表（支持EVRC和EVRC-WB）带给MSCe和GMSCe，GMSCe路由到3GPP的GMSCe’。

3GPP的GMSCe’根据HLR寻址结果和3GPP MSCe’之间建立信令路由，GMSCe’和MSCe’、3GPP无线接入网设备、终端B进行编码协商，根据选择相同的编码类型、优先选择宽带语音编码的原则，在3GPP系统内选择了AMR编码，GMSCe’将选择结果（AMR）和编码列表（支持EVRC、EVRC-WB、AMR）都返回给3GPP2的GMSCe。GMSCe’要求GMGW’分配TC。

3GPP2网络和3GPP网络之间端到端信令路由接续成功，用户面建立后，3GPP2BSC内部的TRAU和3GPP GMGW’的TC之间不进行协商，TRAU进行窄带编码转换，将EVRC转换成G.711，TC将G.711转换成AMR，实现传统窄带语音互通。

最终，终端A使用EVRC，终端B使用AMR，中间通过GMGW’的TC进行窄带编码转换实现语音业务互通。

本发明中，当一端系统采用TFO、另一端系统采用TrFO时，系统间进行编码协商和转换，实现宽带语音业务互通。3GPP2和3GPP系统内的呼叫可以分别通过TFO或TrFO技术实现宽带语音业务。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种异系统间TFO和TrFO互通转换的方法，其特征在于：

1)主叫起呼，上报主叫终端语音编码支持能力；

2)业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe，其中第一系统和第二系统为不同的移动网络系统；

3)第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe通过带外信令协商语音编码，其中第二系统支持TrFO；

4)协商是否使用宽带语音编码，如果是，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配增强的声码器(eTC)，完成信令接续，与第一系统进行用户面TFO协商；

5)协商是否使用宽带语音编码，如果是，进入宽带语音呼叫。

2.根据权利要求1所述异系统间TFO和TrFO互通转换的方法，其特征在于：

步骤4)中，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配声码器(TC)，完成信令接续，进入普通语音呼叫。

3.根据权利要求1所述异系统间TFO和TrFO互通转换的方法，其特征在于：

步骤5)中，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMGW通知第二系统的GMSCe，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe之间修改语音编码，所进行的修改操作是在消息中携带更新后的编码信息，GMGW和MGW即可知道所使用的编码，第二系统与第一系统进入普通语音呼叫。

4.根据权利要求1或2或3所述异系统间TFO和TrFO互通转换的方法，其特征在于：

进入语音呼叫的操作，包括：

第二系统将第一系统的语音编码进行编码转换，实现语音业务互通。

5.根据权利要求1或2或3所述异系统间TFO和TrFO互通转换的方法，其特征在于：

第一系统为3GPP系统和3GPP2系统中的一个，第二系统为3GPP系统和3GPP2系统中的另一个；第一系统支持TFO。

6.一种异系统间TFO和TrFO互通转换的装置，其特征在于：

第一系统，在主叫起呼时，上报主叫终端语音编码支持能力，业务请求信令由第一系统发送至第二系统的GMSCe，其中第一系统和第二系统为不同的移动网络系统；

第二系统，其GMSCe和MSCe通过带外信令协商语音编码，第二系统支持TrFO，如果协商使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配eTC，完成信令接续，与第一系统进行用户面TFO协商；如果协商使用宽带语音编码，进入宽带语音呼叫。

7.根据权利要求6所述异系统间TFO和TrFO互通转换的装置，其特征在于：

第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMSCe要求第二系统的GMGW分配TC，完成信令接续，进入普通语音呼叫。

8.根据权利要求6所述异系统间TFO和TrFO互通转换的装置，其特征在于：

第二系统与第一系统进行用户面TFO协商，如果协商不使用宽带语音编码，第二系统的GMGW通知第二系统的GMSCe，第二系统的GMSCe和第二系统的MSCe之间修改语音编码，所进行的修改操作是在消息中携带更新后的编码信息，第二系统的GMGW和第二系统的MGW即可知道所使用的编码，第二系统与第一系统进入普通语音呼叫。

9.根据权利要求6或7或8所述异系统间TFO和TrFO互通转换的装置，其特征在于：

第二系统将第一系统的语音编码进行编码转换，实现语音业务互通。

10.根据权利要求6或7或8所述异系统间TFO和TrFO互通转换的装置，其特征在于：

第一系统为3GPP系统和3GPP2系统中的一个，第二系统为3GPP系统和3GPP2系统中的另一个；第一系统支持TFO。