TWI382718B - 無線傳輸移動語音資料之方法及其系統 - Google Patents

Description

無線傳輸移動語音資料之方法及其系統

本發明係關於一種無線傳輸語音資料之方法及其系統，尤指一種適用於以VoIP語音通信技術無線傳輸語音資料之方法及其系統。

在今日，許多業者競相提供以無線傳輸技術傳送語音資料之服務，其以收費低廉、使用便利的語音通信，如：網路電話(VoIP,Voice over IP)等特性而成為被廣泛接受的服務。然而，目前無線傳輸語音資料系統的通訊品質仍存在著許多問題尚待解決。

請參考圖1，其顯示傳統以無線傳輸技術傳送語音資料之系統架構，如圖1中所示，當一使用者在使用一行動語音通訊裝置1，如：一手機進行無線傳輸語音資料，其部分語音資料可透過基地台2以無線傳輸技術傳送至一路由器4，再由路由器4傳送至上層的閘道伺服裝置5，閘道伺服裝置5再透過網路傳送給使用者欲傳送之用戶，如：在基地台6收發範圍內之另一行動語音通訊裝置1，而其某部分語音資料可透過行動語音通訊裝置1直接傳送給路由器4。行動語音通訊裝置1所發出的語音資料是編製為一封包11，其中標號11a之部分是儲存語音資料的有效區域，編號11b之部分是儲存非語音資料的區域，如：關於此語音資料來源及傳送地址等訊息。在基地台2收到封包11之後，其將封包11完整的傳送至路由器4。因為以無線傳輸技術傳送語音資料的頻寬相當有限，因此基地台2與路由器4之間需要花費相當頻寬傳輸封包11中非語音資料的部分11b而降低其頻寬之有效利用率。此外，當基地台2發送範圍中進行無線傳輸的行動語音通訊裝置1數目增加時，使得基地台2需要處理的資料量急遽增加，上述毫無效率之語音資料傳輸方法將造成此基地台2相當大的負載，而限制其可處理之使用戶數目。

此外，請參考圖2及圖3，其顯示美國專利申請案編號500194762之語音切換(Hand－over)處理程序示意圖。在通訊過程中，使用者可能會帶動行動語音通訊裝置1的位置移動，例如是從基地台2的發送範圍移至基地台3的發送範圍，因此造成基地台2、3之間需要進行語音切換處理。在圖2中，基地台2、3是與同一個路由器4聯繫，換句話說，在傳統的系統架構當中，基地台2、3是編列於在同一個路由器4所管轄的基地台名單之下。因此當基地台2發出訊號給路由器4表示其需要進行語音切換處理時，路由器4可在其基地台名單中快速找到基地台3，而基地台3亦收到此行動語音通訊裝置1所發出的訊號，故路由器4可將對此行動語音通訊裝置1所發出訊號的處理權移交給基地台3。

另一方面，請參考圖3，在某些情形下，使用者可能會帶動行動語音通訊裝置1移動至另一路由器7所控制之基地台的發送範圍，例如是從路由器4所控制之基地台2的發送範圍移至路由器7所控制之基地台6的發送範圍。然而，在傳統之系統架構中，當基地台2發出訊號給路由器4表示其需要進行語音切換處理時，路由器4須先在其所管轄之基地台名單中搜尋各個基地台是否有接收到此行動語音通訊裝置1所發出的訊號，再搜尋其鄰近之各個路由器所管轄的基地台。因此，需花費許多時間搜尋到基地台6是接收到此行動語音通訊裝置1所發出的訊號，之後才能進行語音切換處理的過程。

本發明之一目的係在提供一種無線傳輸語音資料之方法及其系統，俾能增進無線傳輸語音資料之頻寬有效利用率。

本發明之另一目的係在提供一種無線傳輸語音資料之方法及其系統，俾能增進基地台可處理之使用戶數目。

本發明之另一目的係在提供一種無線傳輸語音資料之方法及其系統，俾能減少語音切換處理所需要的時間。

本發明之再一目的係在提供一種無線傳輸語音資料之方法及其系統，俾能提供快速的語音移動(VoIP Voice Mobility)的能力。

為達成上述目的，本發明提供一種無線傳輸語音資料之方法，包括下列步驟：以一第一基地台接收複數個第一語音封包；依照第一語音封包產生一個多重語音封包；以及將多重語音封包無線傳輸至一第二基地台。

為達成上述目的，本發明另提供一種無線傳輸語音資料系統，包括：一閘道伺服裝置；一第一基地台，係與閘道伺服裝置無線通訊；一第二基地台，係與閘道伺服裝置無線通訊；以及複數個行動語音通訊裝置，係對第一基地台發出複數個第一語音封包；其中，第一基地台接收第一語音封包，並依照第一語音封包產生一個多重語音封包，多重語音封包無線傳輸至第二基地台。

在本發明中，上述第一語音封包之格式可為任何無線通訊之封包形式，如：無線網路電話之封包形式，較佳包括一表頭區段及一負荷區段，而表頭區段是在負荷區段之前，更佳為VoIP(Voice over IP)封包。上述第一語音封包可分別包括一筆語音資料，且較佳是紀錄在負荷區段中，而多重語音封包可包括這些第一語音封包紀錄之語音資料。多重語音封包中亦可另包括第一基地台之位置及/或第二基地台之位置以紀錄其所包括之語音資料的媒體存取控制碼、來源及欲送達位置，以根據此些位置將其所包括之語音資料送至正確位置的第二基地台。使得手機用戶可以在高速移動下，語音資料能快速語音切換到下一個基地台。因此，本方法及其系統可使得第一基地台與第二基地台之間，例如WiFi系統之小蜂巢系統基地台可提供快速的語音移動(VoIP Voice Mobility)的能力。

此外，第一語音封包亦可更包括其之媒體存取控制碼、來源位置、最終送達位置、通訊埠編號及/或序號等訊息，因此本發明可更包括產生一註冊表之步驟，以透過註冊表紀錄上述之媒體存取控制碼、來源位置、最終送達位置、通訊埠編號及/或序號等訊息，而可不須將這些訊息編入多重語音封包中，因此大幅增加語音資料在多重語音封包中所佔的比例。在本發明中，上述多重語音封包可在第一基地台與閘道伺服裝置、第二基地台與閘道伺服裝置之間透過無線語音通信技術傳輸，較佳是透過VoIP語音通信技術無線傳輸。因此，依照第一語音封包重新編製多重語音封包可降低為了傳送來源位置、最終送達位置、通訊埠編號及/或序號等訊息所佔用的頻寬，故而能增進無線傳輸語音資料之頻寬有效利用率，進而增進第一基地台及第二基地台可處理之使用戶數目。

此外，本發明可更包括在上數第一基地台與另一第一基地台之間進行語音切換處理之步驟，當第一基地台與另一第一基地台之間需要語音切換處理時，其可更新上述註冊表中第一語音封包之來源位置，因為本發明無線傳輸語音資料之頻寬係為顯著有效利用，因此可減少語音切換處理所需要的時間。

請一併參考圖4、圖5及圖6，其中圖4則顯示本發明一較佳實施例之無線傳輸技術傳送語音資料之系統架構，而圖5及圖6分別顯示本發明一較佳實施例之語音封包及多重語音封包格式。

如圖4中所示，本發明之無線傳輸語音資料系統9包括一閘道伺服裝置95、一第一基地台92、一第二基地台94及複數個行動語音通訊裝置91、93。其中，行動語音通訊裝置91係對第一基地台92發出複數個第一語音封包911，第一基地台92及第二基地台94係分別以無線傳輸技術與閘道伺服裝置95通訊。在本實施例中，使用者係透過行動語音通訊裝置91係使用網路電話(VoIP,Voice over IP)服務以與遠方的行動語音通訊裝置93聯繫。

第一語音封包911發出後，經由無線傳輸而由第一基地台92接收。另請一併參考圖5，如圖中所示，本發明之第一語音封包911包括一表頭區段911d及一負荷區段911a、911b、911c，表頭區段911d係在負荷區段911a、911b、911c之前，在本實施例中，表頭區段911d儲存其之媒體存取控制碼(MAC header,Media access control header)、來源位置及最終送達位置(IP header)、通訊埠編號(UDP header)及語音資料序號(RTP header)，然而在其他實施例中，表頭區段911d可以設定為其他大小之儲存空間且可以用其他的格式儲存各種與語音資料相關的資訊，在負荷區段911a、911b、911c中則是儲存有一筆語音資料。在本實施例中，第一語音封包911之來源位置是第一基地台92之位址，而其之最終送達位置是第二基地台94之位址。

在本實施例中，為了簡明陳述，因此假設三個行動語音通訊裝置91皆在同一基地台92之收發範圍內。在使用者以行動語音通訊裝置91開始使用網路電話服務時，第一基地台92分別依照其所發出之第一語音封包911的表頭區段911d內所紀錄的資訊，經由無線傳輸通知閘道伺服裝置95並產生一註冊表951。註冊表951中分別對應各個行動語音通訊裝置91儲存其所發出語音資料的媒體存取控制碼、來源位置及最終送達位置、通訊埠編號且/或語音資料序號等訊息，並且在使用網路電話服務的過程當中可視需要不定時更新上述該些訊息。

之後，第一基地台92依照這些第一語音封包911產生一個多重語音封包921，並將多重語音封包921無線傳輸至閘道伺服裝置95。另請一併參考圖6，多重語音封包921包括各個第一語音封包911之負荷區段911a、911b、911c，即包括各個第一語音封包911內所儲存之語音資料，此外多重語音封包921還包括一個表頭區段921a。本實施例之表頭區段921a內僅紀錄第一基地台92以及第二基地台94之位址，而無須儲存其他資訊，因此可大幅減少多重語音封包921中非語音資料部分的比例，故而在第一基地台92與閘道伺服裝置95之間可增進無線傳輸語音資料之頻寬有效利用率。

其後，閘道伺服裝置95產生另一多重語音封包941以將多重語音封包921內儲存之個語音資料傳送至最終送達位置，即第二基地台94。在本實施例中，與行動語音通訊裝置91進行網路電話服務之行動語音通訊裝置93皆在同一第二基地台94之收發範圍內，因此閘道伺服裝置95將多重語音封包921內儲存之負荷區段911a、911b、911c編入多重語音封包941中，其之表頭區段941a中紀錄第一基地台92以及第二基地台94之位址。

之後，第二基地台94依照多重語音封包941產生複數個第二語音封包931，其中分別包括一負荷區段911a、911b、911c，並將第二語音封包931分別傳送給行動語音通訊裝置93。

因此，由上述中可以得知，本發明在無線傳輸語音資訊時，不須將語音資料外的相關訊息編入多重語音封包中，因此大幅增加語音資料在多重語音封包中所佔的比例，而增進無線傳輸語音資料之頻寬有效利用率，因此增進基地台可處理之使用戶數目。

請參考圖7，其顯示係本實施例當第一基地台92與另一第一基地台92c之間需要進行語音切換(Hand over)處理時之語音切換步驟示意圖。如圖中所示，首先，如箭頭A所標示，行動語音通訊裝置91透過第一基地台92及閘道伺服裝置95及第二基地台94與行動語音通訊裝置93進行語音通訊。接著，如箭頭B所標示，假設使用者帶動行動語音通訊裝置91移動進入第一基地台92c的收發範圍內，因此行動語音通訊裝置91與第一基地台92c之間亦可通訊。接著，如箭頭C所標示，當第一基地台92決定進行語音切換處理時，第一基地台92首先搜尋附近的各個第一基地台92a、92b、92c，發現另一第一基地台92c也可接收行動語音通訊裝置91之第一語音封包911。之後，如箭頭D所標示，第一基地台92決定將行動語音通訊裝置91所發出訊號的處理權移交給第一基地台92c並通知第一基地台92c進行語音切換處理。接著，如箭頭E所標示，第一基地台92僅傳送來自行動語音通訊裝置93的語音資料，如第二語音封包(圖中未示)至行動語音通訊裝置91而不接收行動語音通訊裝置91發出的語音資料，如第一語音封包(圖中未示)。接著，如箭頭F所標示，第一基地台92c更新閘道伺服裝置95中的註冊表951，如：將第一語音封包911之來源位置從第一基地台92之位址更新為第一基地台92c之位址，且開始啟動接收從行動語音通訊裝置91發出的語音資料並將來自行動語音通訊裝置93的語音資料傳送給行動語音通訊裝置91的功能，然而此時第一基地台92c尚未收到任何須傳送給行動語音通訊裝置91的語音資料。在更新完成之前，如箭頭G所標示，行動語音通訊裝置93透過第一基地台92傳送語音資料給行動語音通訊裝置91，然而是透過第一基地台92c接收行動語音通訊裝置91之語音資料。在更新完成之後，如箭頭H所標示，第一基地台92c亦負責將來自行動語音通訊裝置93之資料傳輸給行動語音通訊裝置91。之後，如箭頭I所標示，第一基地台92c再一併負責傳送行動語音通訊裝置91發出語音資料以及從行動語音通訊裝置91接收語音資料。之後，第一基地台92c通知第一基地台92釋放所有關於行動語音通訊裝置91的資源並結束語音切換處理。雖然上述語音切換處理需要相當的程序，但因為本發明無線傳輸語音資料之頻寬係為顯著有效利用，因此可減少語音切換處理所需要的時間而能提供快速的語音移動(VoIP Voice Mobility)的能力。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

行動語音通訊裝置．．．1

路由器．．．2,3,6

基地台．．．4,7

閘道伺服裝置．．．5

無線傳輸語音資料系統．．．9

封包．．．11

語音資料區域．．．11a

非語音資料區域．．．11b

行動語音通訊裝置．．．91,93

第一基地台．．．92,92a,92b,92c

第二基地台．．．94

閘道伺服裝置．．．95

第一語音封包．．．911

負荷區段．．．911a,911b,911c

表頭區段．．．911d

多重語音封包．．．921,941

表頭區段．．．921a,941a

第二語音封包．．．931

註冊表．．．951

圖1係習知之無線傳輸技術傳送語音資料之系統架構。

圖2係習知之語音切換處理程序示意圖。

圖3係習知之另一語音切換處理程序示意圖。

圖4係本發明一較佳實施例之無線傳輸技術傳送語音資料之系統架構。

圖5係本發明一較佳實施例之語音封包格式。

圖6係本發明一較佳實施例之多重語音封包格式。

圖7係本發明一較佳實施例之語音切換步驟示意圖。

行動語音通訊裝置．．．91,93

第一基地台．．．92

第二基地台．．．94

閘道伺服裝置．．．95

第一語音封包．．．911

負荷區段．．．911a,911b,911c

表頭區段．．．911d

多重語音封包．．．921,941

表頭區段．．．921a,941a

第二語音封包．．．931

註冊表．．．951

Claims (15)

1. 一種無線傳輸語音資料之方法，包括下列步驟：以一第一基地台與一閘道伺服裝置無線通訊而接收複數個第一語音封包，每一第一語音封包係包括一表頭區段及一負荷區段，該表頭區段包含媒體存取控制碼、來源位置及最終送達位置，該負荷區段紀錄一筆語音資料；依照每一第一語音封包的表頭區段，經由無線傳輸通知該閘道伺服裝置以產生一註冊表，該註冊表包括每一第一語音封包之媒體存取控制碼、來源位置及最終送達位置；依照該等第一語音封包產生一個多重語音封包；以及將該多重語音封包無線傳輸至一與該閘道伺服裝置無線通訊之第二基地台；其中，該多重語音封包係包含該等第一語音封包之負荷區段、及一僅紀錄該第一基地台以及第二基地台之位址的表頭區段。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中，於該等第一語音封包中，該表頭區段係在該負荷區段之前。
3. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中，該第一語音封包之表頭區段更包括其之通訊埠編號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中，該註冊表更包括該等第一語音封包之通訊埠編號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中，該註冊表包括該等第一語音封包之序號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中，該多重語音封包是以VoIP語音通信技術無線傳輸。
7. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其更包括依照該多重語音封包產生複數個第二語音封包，該等第二語音封包分別紀錄一筆語音資料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之無線傳輸語音資料之方法，其更包括在該第一基地台與另一第一基地台之間進行語音切換處理。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中該語音切換處理包括更新該註冊表。
10. 如申請專利範圍第9項所述之無線傳輸語音資料之方法，其中，該語音切換處理包括更新該註冊表之該等第一語音封包之來源位置。
11. 一種無線傳輸語音資料系統，包括：複數個行動語音通訊裝置，發出複數個第一語音封包；一第一基地台，係與一閘道伺服裝置無線通訊，並接收該複數個第一語音封包，每一第一語音封包係包括一表頭區段及一負荷區段，該表頭區段包含媒體存取控制碼、來源位置及最終送達位置，該負荷區段紀錄一筆語音資料； 一閘道伺服裝置，具有一依照每一第一語音封包的表頭區段而產生之一註冊表，該註冊表包括每一第一語音封包之媒體存取控制碼、來源位置及最終送達位置；以及一第二基地台，係與該閘道伺服裝置無線通訊；其中，該第一基地台接收該等第一語音封包，並依照該等第一語音封包產生一個多重語音封包，該多重語音封包無線傳輸至該第二基地台，該多重語音封包係包含該等第一語音封包之負荷區段、及一僅紀錄該第一基地台以及第二基地台之位址的表頭區段。
12. 如申請專利範圍第11項所述之無線傳輸語音資料系統，其中，該註冊表更包括該等第一語音封包之通訊埠編號及該等第一語音封包之序號。
13. 如申請專利範圍第11項所述之無線傳輸語音資料系統，其中，該多重語音封包是以VoIP語音通信技術無線傳輸。
14. 如申請專利範圍第11項所述之無線傳輸語音資料系統，其中，該第一基地台是一小蜂巢系統基地台。
15. 如申請專利範圍第11項所述之無線傳輸語音資料系統，其中，該第二基地台是一小蜂巢系統基地台。