用于转换被编码的语音数据的方法和装置的制作方法

专利名称：用于转换被编码的语音数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和一种装置，用于按照权利要求1和7的前序部分在基于UMTS标准或GERAN标准的通信网的交换中心内，将按第一语音编译码器模式传输的语音数据转换成按第二语音编译码器模式传输的语音数据。
通用移动电信系统(UMTS)同全球移动通信系统增强数据传输率GSM演进技术的无线接入网(GERAN)一样，表示多种移动无线系统的一种移动无线系统，这些移动无线系统给移动终端设备的用户提供多种业务。UMTS工作在1885-2025MHz和2110-2200MHz的范围，并在超出迄今已知的窄带移动无线系统的功能的情况下达到2Mbit/s的数据率也是可能的。
移动无线系统UMTS的目的之一是给用户提供一个不同网络、如GSM(全球移动通信系统)、DECT(数字欧洲无绳电信)或ERMS(欧洲无线电信息系统)的一种终端设备，并且借助双频终端和双模终端使在技术上不同的网络之间首次进行漫游和切换成为可能。
基于UMTS标准的通信网根据将多个移动无线系统集成在第三代的一个共用的PCN(个人通信网)移动无线网中，需要UMTS移动交换中心，这些UMTS移动交换中心作为交换中心适合于将现有的语音连接从一种AMR(自适应多速率)编译码器模式进行码型变换变换成另一种AMR编译码器模式。
这种类型的码型变换通常方式是在中间连接一个TDM(时分多路复用)耦合场和压缩或解压缩的情况下，通过将按第一语音编译码器模式传输的语音数据转换成按第二语音编译码器模式传输的语音数据实施的。对此，在由一个无线网UTRAN以20ms的间隔发射的语音帧内传输到交换中心的语音数据，借助一个译码设备逐个地进行译码，其中语音数据先按第一AMR(自适应多速率)编译码器模式进行编码。在语音帧内包含的语音数据在其译码以后变换成字长譬如为13位的线性脉码调制(PCM)的字。接着，这些字可按照A/μ定律压缩成具有8位信息量的字，并且通过时分多路复用耦合场进行时分多路复用。这些时分多路复用的数据解压缩成具有譬如13位信息量的线性脉码调制的字，并且接着用一种新的AMR编译码器模式进行编码。
使用同步功能的TDM耦合网得到的结果是以20ms的延迟进行从和到无线网UTRAN的传输。此外，在进行A/μ定律压缩时，产生了要压缩的线性脉码调制字的质量降低。
因此，本发明所基于的任务是如此进一步地研制一种方法和装置用于将在基于UMTS标准或GERAN标准的通信网内转换所编码的语音数据，即在通信网内获得语音数据的几乎无延迟的变换和改善的语音质量。
这个任务在方法上将由权利要求1的特征解决，在装置方面由权利要求7的特征解决。
本发明的一个基本点在于已译码的语音数据作为线性脉码调制的语音数据，在时分多路复用耦合场迂回转接的情况下，从译码设备的输出端，并且从进行压缩或解压缩线性脉码调制的语音数据的压缩-和解压缩设备，引入到编码设备(6b、6a)的输入端，以便借助该编码设备(6b、6a)将其编码成应按第二语音编译码器模式传输的语音数据。优选线性脉码调制的语音数据，从译码设备的输出端直接转接到编码设备的输入端。
TDM耦合场的迂回转接导致的结果是语音数据从第一语音编译码器模式变换成第二语音编译码器模式的几乎无延迟的码型变换是可能的。压缩-或解压缩设备的迂回转接导致的结果是在压缩-和解压缩阶段期间根本不会降低质量。
因此，一方面回路或TDM交换更近地通达译码-或编码设备，另一方面一种异步交换或无延迟的回路得到使用。
作为对于在一条语音连接的范围内从无线网UTRAN接收到的或发射到UTRAN的语音数据来说可能的语音编译码器模式，可考虑语音编译码器如自适应多速率编译码器、用于语音数据压缩的编译码器、用于自适应差分脉码调制编译码器和用于改进传输速率和传输质量的编译码器的模式。在这里就交换中心而言，输入和输出的语音数据在一种编译码器模式或多种编译码器模式的一个语音帧内彼此不同。
与编码-和译码设备直接连接的转接设备优选作为软件在一个数字信号处理器(DSP)中、一个现场可编程的门阵列(FPGA)、一个专用集成电路(ASIC)或一个网络处理器中实现，其中这些设备包括用于转换语音数据的其它设备。这些设备譬如附加包括一个在转接设备内的或与转接设备连接的开关设备以激活或去激活转接设备。以这种方式就可能通过去激活转接设备实现将语音数据转换成常规方式、也即借助压缩和解压缩线性脉码调制的语音数据和额外连接TDM耦合场。
进行编码的语音数据的转换、特别是以AMR编译码器模式编码的语音数据转换的装置，优选除转接设备外，还有译码-和编码设备，这些译码-和编码设备适合于对来自不同的编译码器模式的语音数据进行译码或以这些编译码器模式进行编码。从具有本发明所述的转接设备的这种类型的译码-和编码设备的相互作用中优选得到的结果是将以任意语音编译码器模式编码的输入的语音数据，在保持高的语音数据质量的情况下，快速地转换成以其它语音编译码器模式编码的语音数据。
其它优选的实施方案由从属权利要求给出。
其它的优点和目的性可结合附图从下面的说明中给出。
在此示出

图1从装置角度以方框图的形式表示转换语音数据的常规方法；图2从装置角度以方框图的形式表示按照实施例转换语音数据的本发明所述的方法；图1所示的从装置角度用于转换语音数据的常规方法表明的方法，如同在基于UMTS标准的通信网中设置的交换中心内实施的方法那样。
语音数据从一个无线网UTRAN 1发射到异步传输模式层(ATM层)2a、2b，并且在进行面向连接的实时传输时，借助ATM自适应层2(AAL2)3a、3b分段成具有可变比特率的ATM单元。
接着，借助表示在用户平面在UTRAN和CN(公司网)之间的一个参考点的无线网子系统与核心网间的接口用户部分从属装置4a和4b(Iu UP从属装置4a、4b)，实施RFCI的平衡。借助编码-和译码设备5a、5b(自适应多速率编译码器)，将输入的按AMR编译码器模式编码的语音数据进行译码并且变换成具有13位信息量的线性脉码调制的字。
随即，这些脉码调制的字按照A/μ定律用压缩设备和解压缩设备6a、6b被压缩成信息量达8位的字，并且通过时分多路复用(TDM)耦合场8经E1接口7a和7b绕回，以便在下面借助解压缩-和压缩设备6a、6b解压缩，并且用一种新型AMR编译码器模式借助编码设备5a、5b进行编码。参考符号9a、9b、10a和10b描绘了输入和输出的已编码的语音数据的方向。
图2示出了从装置角度以方框图的形式表示按照本发明所述的方法的实施例。与图1一致的部分或相同的方法步骤配有相同的参考符号。
在对图1说明中所述的直到借助译码-和编码设备5a、5b译码所编码的语音数据的方法过程同样适合于按照图2所示的本发明所述方法的实施例。如图1所述那样，与常规方法不同处是在实施例中在编码-和译码设备5a、5b后面直接设置一个转接设备11，该编码-和译码设备5a、5b借助回路方式的连接16和17使得来自编码-和译码设备5a和5b的输出端的译码语音数据直接转接到各自的其它的编码-和译码设备5a和5b的输入端成为可能。
借助包括开关12-15的开关设备激活转接设备是可能的，正象它按照图2所绘图形作为瞬间状况所示那样。作为替代方案可通过以下方式影响对转接设备去激活，即开关12-15换接到接线18-21上，这些接线18-21重新可与压缩-和解压缩设备以及TDM耦合场(譬如按照图1所绘图形所示的TDM耦合场)连接。
以这种方式，使得将适合实施本发明所述的方法的装置快速地转换成可能实施常规方法的一种状态是可能的。
全部在申请报告资料中公开的特征，就其单个地或合成地与现有技术相比是新的而言，都可作为本发明基本特征要求保护。
参考符号表1 无线网UTRAN2a、2bATM层3a、3bAAL2(ATM自适应层2)4a、4b无线网子系统与核心网间的接口用户部分从属装置(Iu UP从属装置)5a、5bAMR译码-和编码设备6a、6b压缩-和解压缩设备7a、7bE1接口8 TDM开关9a、9b到达的和引出的语音数据连接10a、10b 到达的和引出的语音数据连接11转接设备12-15 开关16、17转接连接18-21 开关设备的接线
权利要求
1.在基于UMTS标准或GERAN标准的通信网的交换中心内，将按第一语音编译码器模式传输的语音数据转换成按第二语音编译码器模式传输的语音数据的方法，其中借助译码设备(6a、6b)对按第一语音编译码器模式传输的语音数据进行译码，并且转换成线性脉码调制的语音数据，其特征在于，线性脉码调制的语音数据，在时分多路复用耦合场迂回转接的情况下，并由进行压缩或解压缩线性脉码调制的语音数据的压缩-和解压缩设备，引入给编码设备(6b、6a)的输入端，以便借助编码设备(6b、6a)编码成应按第二语音编译码器模式传输的语音数据。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，线性脉码调制的语音数据，借助转接设备(11)从译码设备(6a、6b)的输出端直接馈送到编码设备(6b、6a)的输入端。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于语音编译码器模式的语音编译码器包括自适应多速率编译码器、用于语音数据压缩的编译码器、用于自适应差分脉码调制的编译码器和用于改进传输速率和传输质量的编译码器。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，转接设备(11)借助软件在一个数字信号处理器中、一个现场可编程的门阵列(FPGA)中、一个专用集成电路(ASIC)中或一个网络处理器中实现。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，线性脉码调制的语音数据包括具有13位信息量的字。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，从或者向无线网UTRAN传输在一个语音帧内的按语音编译码器模式传输的语音数据。
7.按照前述权利要求所述的方法，在基于UMTS标准或GERAN标准的通信网的交换中心内，用于将按第一语音编译码器模式传输的语音数据转换成按第二语音编译码器模式传输的语音数据的装置，其特征在于，一个转接设备(11)，用于将按第一语音编译码器模式传输的语音数据进行译码产生的线性脉码调制的语音数据，从译码设备(6a、6b)的输出端直接转接到编码设备(6b、6a)的输入端，该编码设备将该线性脉码调制的语音数据编码为按第二语音编译码器模式传输的语音数据。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，一个设置在所述转接设备(11)中的开关设备(12-15、18-21)以激活和/或去激活该转接设备(11)。
9.按照权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述转接设备(11)被设置在一个数字信号处理器中、一个现场可编程的门阵列(FPGA)中、一个专用集成电路(ASIC)中或一个网络处理器中。
10.按照权利要求7-9之一所述的装置，其特征在于，所述译码-和编码设备(6a、6b)如此构成，该译码-和编码设备对来自或者按基于一种自适应多速率编译码器、一种用于语音数据压缩的编译码器、一种用于自适应差分脉码调制编译码器和/或用于改进传输速率和传输质量的编译码器的一种语音编译码器模式的语音数据进行译码或编码。
全文摘要
本发明示出一种方法和一种装置，用于在基于UMTS标准或GERAN标准的通信网的交换中心内，将按第一语音编译码器模式传输的语音数据转换成按第二语音编译码器模式传输的语音数据，其中线性脉码调制的语音数据，在时分多路复用耦合场迂回转接的情况下和由进行压缩或解压缩线性脉码调制的语音数据的压缩－和解压缩设备，引入给编码设备(6b、6a)的输入端。
文档编号G10L19/16GK1623338SQ02828572
公开日2005年6月1日 申请日期2002年3月18日 优先权日2002年3月18日
发明者F·巴赫曼, W·施穆茨勒, A·瓦伦祖埃拉 申请人:西门子公司