专利名称：通过无线网络进行基于ip的并行话音和数据业务的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网络中的音频信息通信。所谓无线通信网络，是指在某些通信设备(如，移动电话、通信中心PDA或支持通信的计算机)和网络接入节点(通常指蜂窝网络中的基站)之间具有无线链路的网络。每个网络接入节点都从本地无线设备接收信息，并向本地无线设备发射信息。
背景技术：
当今先进的无线网络，特别是像全球移动通信系统(GSM)和码分多址(CDMA)网络这样的数字蜂窝网络，为用户提供了各种各样的承载业务，每种业务的特点和使用成本都不尽相同。虽然这些网络在众多方面存在差别，但本发明对所有这些网络都适用。因此，可以就其中任何一种网络，例如，GSM网络，对本发明进行说明。
GSM在一种每个无线信道8个时隙的体系结构(这种结构是时分多址(TDMA)的一种变形)中为控制信息和用户呼叫二者提供时隙。此处所指的信道是指一个特定的工作频率以及定义该频率上端到端传输路径的各种参数。每个时隙所提供的标称容量为22.8kbps(其中包括必要的信道编码)，结果是13kbps标称容量用于话音业务，12kbps用于最快的数据业务。使用能提供额外数据纠错的无线链路协议，后面的12kbps数据率可进一步降低到9600kbps标称容量。
所谓“控制信道”(在GSM中是指组成每个信道的8个时隙之一，而不是真正独立的信道)是移动台和网络进行呼叫控制时使用的，即在用户第一次开启话机、进入网络覆盖区、拨打或应答呼叫时，用“控制信道”来注册用户在网络中的有效出现。任何剩余的控制信道容量都用于低速数据业务。有两种低速或窄带数据业务，分别叫做SMS(短消息业务)和非结构化补充业务数据(USSD)。SMS和USSD数据业务实际上是低速分组数据业务，因为这些消息可以在网络有剩余容量时随时进行发送。使用完整时隙的话音和高速数据业务称为电路交换业务，因为从用户到端点之间会建立一条电路，此处所说的端点，在话音呼叫中，可以是另一部电话，如果是数据呼叫，则可以是另一台计算机。
通常，使用话音业务的用户不见得能掌握具体知识，也不会关心业务提供的复杂性。他们只是用键盘输入所需的电话号码，然后按相应的PROCEED键，其余的就全交给电话和网络来管了。用户通常从网络的话音响应系统接收SMS消息，以此来响应那些没有得到应答时留言的用户。最近，SMS、USSD和各种相当的业务已经开始使用，用来向预订这些业务的用户发送信息，如业务信息。当然，如果用户需要发送消息，则需要一台计算机与电话的SMS或USSD接口进行交互，或者利用电话的基本功能，通过击键的复值序列生成并发送这类消息。如果用户想使用电路交换数据业务，则必须有一台集成或附加的计算机来处理数据应用。
许多数据应用的开发和使用都是通过GSM和各种使用常规的基于因特网以及其它通信手段的其它网络实现的，但是因特网协议(TCP/IP和UDP/IP)日渐成为标准已经是不争的事实。但目前，对于本发明的使用，这些还远远不够理想。
无线应用协议(WAP)论坛是一个行业论坛，旨在为移动无线设备(如电话、寻呼机、智能电话和个人数字助理)用户提供各种先进的电话技术和信息业务。为落实其宗旨，并出色履行自己的使命，WAP论坛已经制定了一系列规范。WAP的基本原理是使用基于因特网的技术提供各种业务，用户使用一种微型浏览器，与电话和各种相关业务进行交互，信息则按照各种通信协议(与因特网上使用的因特网协议(IP)和超文本传输协议(HTTP)类似)发送。WAP协议被认为是与因特网上的UDP/IP相当的WDP(无线数据报协议)，提供确认发送和有选择地进行分段和重新组装的WTP(无线事务协议)，以及与HTTP类似的WSP(无线会话协议)。
此外，还有WTLS(无线传输层安全)，用来在WAP客户端和WAP代理(代理是指一个服务器计算机，用做客户端和通信网络之间的中间媒介，特别是WAP代理，负责以独立于网络数据通信协议的形式发送数据内容)之间发送认证和安全数据。各种通信协议是为了在当今网络提供的各种承载业务(如窄带SMS和USSD数据业务以及9600bps或更低的高数据率电路交换数据业务)上进行操作。内容采用无线标记语言(WML)和WMLScript的形式，前者基于因特网的扩展标记语言(XML)和超文本标记语言(HTML)，后者基于JavaScript(WML是HTML的子集和超集，WMLScript是JavaScript的子集和超集)。因此，可以用WML或WMLScript来提供应用和业务，而无需担心使用的承载业务是SMS、USSD还是电路交换。WML内容采用卡片组(一张或多张“卡片”的集合，每张卡片都包含详细说明的WML或WMLScript内容或功能)的形式。
下文中有关本发明的说明将引用WAP作为示例，但也可以采用在HTTP会话和基于HTML、XML或XMLScript的应用中使用常规TCP/IP或UDP/IP通信的类似方法。
现在来看一种基于增强话音的业务，如IBM公司的DirectTalk产品所提供的语音邮件业务。当语音消息到达用户的智能语音消息业务时，这些消息被记录下来，并通过某种与本文论述内容不相关的方法获得主叫用户的身份标识(这种身份标识可以是呼叫线路ID，也可以是语音识别)。消息业务生成相应的WML来描述不同主叫用户的身份标识和呼叫控制选择(例如，“listen(听取)”、“discard(删除)”、“save(保存)”、“forward(转发)”)，并在请求(PULL模型)或主动提供(PUSH模型)两种情况下，将其发送给用户。发送可以通过对WAP客户端和WAP代理可用的任何承载业务完成，WAP代理有责任安全、有效、可靠地向用户发送内容。使用SMS或USSD的优点在于，它们可在电路交换话音呼叫正在进行时使用，而且它们不要求建立呼叫。如果用户用需要建立话音呼叫的呼叫选择响应此消息，则基于WAP的电话具有使用WML和内部支持WAP库建立呼叫的所有功能。任何时候，用户都可以使用电话的微型浏览器界面实现所需要业务的功能更改(STOP，REPEAT等)，并通过已建立的SMS或USSD业务再次传送类似命令。
为使用户能处理正在进行的话音呼叫，支持WAP的电话有必要实现到DTMF功能(双音多频信号是通过按“按键式”电话的按键所发出的信号)或某个其它信令级功能的界面，其可用性非常依赖于正在使用的网络类型，甚至依赖于那些需要网络结构予以迁就的设备。
如果当话音呼叫正在进行过程中，使用SMS、USSD或相当的业务来发送信号，用户将为两项业务付费，即话音呼叫连接和用于控制信号的SMS或相当业务。
US-A-5799251揭示了无线电话系统中的潜在问题，即在控制信道上发送的分布于各个控制信号之间的短数据消息会造成控制信道拥塞，导致控制信令中的干扰，并可能影响语音业务。对此提出的一种解决方案是，为传输用户的数据消息专门保留一条无线信道，该保留信道的工作和第二条控制信道一样。该解决方案的问题在于网络资源的使用，以及由于用户需要多占用一条信道而造成的相关费用。
US-A-5790551揭示了用于传输分组数据的可用分组数据业务信道的动态指配方法，根据这种方法，信道在指定时间段内将是空闲的，动态指配的信道与数据控制信道保持独立。因此，不需要专门的信道进行数据传输，允许更为有效灵活地使用可用的通信信道。
发明内容
本发明就其第一个方面而言，提供了通过无线通信网络在无线通信设备和远程通信设备之间进行音频信息通信时使用的方法。该方法包括在所述通信设备之一，以数字形式在离散分组中提供音频信息；以数字形式在离散分组中提供呼叫控制信息；在无线通信设备和远程通信设备之间建立呼叫连接；通过所述单个呼叫连接传输离散音频分组和离散呼叫控制分组。
通过单个逻辑端到端连接传输音频信息(话音或合成话音数据)和控制信息，可以避免在呼叫过程中为控制信息维护一个独立的连接，或者避免在呼叫中若干次地建立独立的连接。对于通信设备之间两个方向上任何呼叫过程，本发明免除了两种承载业务的使用需要，从而使用户的呼叫成本降低(特别是无需移动设备和网络接入节点之间的连接)，并提高其他用户的可用网络容量。也就是说，通过避免并行使用SMS或USSD低带宽或窄带承载业务或分立的高速率承载业务(用于传送呼叫的控制信息)，使得承载容量可供其它SMS和USSD消息业务使用，或将多出来的容量用于话音业务及其相关的控制。而且，减少用SMS或USSD类型的承载业务来管理正进行的业务控制，意味需要动态指配附加低速数据业务容量的可能性降低了。
本发明和采用现有技术的解决方案相比，不仅使用了更少的网络资源，而且，还有其它一些优点。首先，如果使用本发明，则每次呼叫耗用电话的电池量更少，因为，呼叫建立后只会维护一个连接。其次，在本发明的实施例中，呼叫控制信息以分组的形式通过电路交换呼叫连接进行发送，其等待时间与USSD或SMS消息相比，时间短而且可预测性强。对于交互式话音应用，SMS过长的等待时间让人无法接受；USSD虽然快一些，但与电路交换连接相比，其等待时间仍然长而且可预测性差。确保话音数据和控制数据具有相同的等待时间，对其自身而言很有好处，因为，这样可避免话音数据为等待控制信息而被保持。例如，如果用户选择“FORWARD(向前)”到下一条消息，则在转到下一条消息时他们不希望有延迟。
本发明的原理与现有技术完全不同。现有技术的一般原理是，话音数据和控制数据分别具有专用的信道或时隙，并且对各种数据类型使用的通信协议是针对各个数据类型优化选择的。换句话说，现有技术对如何降低话音业务的成本不加以关注，而是侧重于优化话音处理和相关的传输协议，或者在各自信道结构标准的可用数据容量限制范围内增强话音业务。这种做法在可用数据通信容量的方向是可以理解的，因为过去单就协调解决高质量的话音与综合纠错等需求之间的矛盾这一项，就需要相当多的开发投入。
根据本发明的一个优选实施例，呼叫连接的建立是在呼叫设备(例如，移动电话)用户请求接入消息传送中心以使用交互式消息传送业务这一步之后进行的，而这一步又是在新消息的PUSH通知或一个普通用户或移动设备启动校验(内容PULL)后进行的。优选情况下，建立连接的过程包括从呼叫设备向被叫设备(例如，消息传送中心)发送初始通知(例如，通过SMS或USSD)，向被叫设备传达呼叫设备要建立交互式话音定向会话的意图，然后在被叫设备和主叫设备之间建立起连接(可能在向主叫设备发出确认之后)。一旦该连接建立完毕，并且验证了身份，设备之间则会相互告知用新的信道进行控制信息的后续传输。有一种具有等价效果的更简单的替代方法，该方法省略了初始通知阶段，包括的其它步骤则与前一种方法相同。
建立连接之后，只需要一个呼叫连接就可以传输话音数据和相关的正进行的呼叫控制信息。传输话音数据分组和控制分组时使用公共传输协议。举例来说，这可能是基于通过IP采用WML或WMLScript作为数据内容格式的当前WAP协议的一个协议。在交互式会话结束时，呼叫设备可能指示会话结束，或者只是停止连接，这两个操作之一被预先定义为重新使用共享窄带承载进行后续通知和接入的条件。
话音通信要求正常发送内容，但用户还可以容忍语音中存在“喀呖”声音干扰以及少量信息未被发送的“缺陷”。优选情况下，本发明以离散分组的形式通过单个电路交换连接传输语音内容和控制信息，允许以较少的开销和较低的复杂性实现正常发送。在分组网络上有一种类似的方法需要对正常发送和争用进行更多的控制，以实现错误和分组损耗弹回，包括当控制信息很小并可以填充缓冲区管理时间中的间隙时，对话音进行缓冲区控制。
优选情况下，本发明使用“话音经IP”技术，该技术需要将话音信息数字化，并使用因特网协议(与电话网络中传统的电路交换协议不同)以离散分组的形式在网络上发送这些信息。但是本发明不局限于“话音经IP”技术的某个具体实施，而是包括能在基于IP的连接上传输经适当编码的话音的任何装置。
在GSM这样的网络体系结构中，通信信道被分成多个时隙，如果能与对在单个时隙内留有剩余容量的话音信息进行适当的编码，或转而使用能提供剩余容量的非标准数据传输速率相结合，从而使话音和控制信息能占满单个时隙，那么本发明的优势将得到最大发挥。
本发明就其第二个方面而言，所提供的无线通信设备(例如，移动电话或带有通信装置的PDA)包括将音频信息编码成数字形式离散分组的装置，以及生成数字呼叫控制信息的离散分组的装置；通过通信网络的接入节点建立呼叫连接的装置；通过所述的呼叫连接将离散音频分组和离散控制分组传输到本地接入节点的装置；通过所述的呼叫连接从网络接入节点接收包含音频信息的离散分组和包含呼叫控制信息的离散分组的装置；对所接收的音频信息分组和控制信息分组进行解码的装置。
本发明就其第三个方面而言，包括在支持无线通信的通信网络中提供基于话音的通信业务的消息传送中心，其中，网络包括接入节点(或基站)，用于在移动电话所在的本地小区内从移动电话接收信号以及向移动电话传输信号；消息传送中心包括将音频信息编码成数字形式离散分组的装置，以及生成数字呼叫控制信息的离散分组的装置；在网络内的消息传送中心和移动电话之间建立呼叫连接的装置；通过所述呼叫连接将编码的离散音频分组和离散控制分组传输到移动电话的装置；接收通过网络从移动电话发出的包含音频信息的离散分组和包含呼叫控制信息的离散分组的装置；对所接收的音频信息分组和控制信息分组进行解码的装置。
优选情况下，消息传送中心包括通过无线通信网络向无线通信设备发射第一条消息(在该消息的内容中，包括带有可选择操作的一个或多个菜单)的装置；响应接收到消息的装置，该消息作为对第一条消息的响应从所述的无线通信设备发出(无论用户交互与否)，用来建立所述的呼叫连接以提供所选操作。这样，消息传送中心就可以提供统一的消息传送业务，根据使用可选择菜单以WML、WMLScript或其它相当的语言发出的各种请求发送各种不同的数据内容类型(电子邮件、话音、电子商务交易、数据库查找操作)，同时，使用诸如文本到语音的技术，可以将对这些操作的响应转换为话音格式。
下面将以参照附图通过示例详细说明本发明的一个优选实施例图1是采用现有技术的数据通信网络的示意图；图2是实施本发明一个优选实施例的数据通信网络的示意图。
具体实施例方式
图1所示为采用现有技术的无线通信网络(即，包含无线链路的网络)。图中所示移动电话10通过两个不同的传输路径70和80与远程消息传送中心50进行通信。电话通过网络接入节点20与网络30通信。消息传送中心是用来收发话音数据的远程通信设备的一个示例，在用户的电话无法接通(例如，关机、正在接听另一个呼叫，或在网络接入单元作用范围之外)时，消息传送中心能提供诸如语音邮件录音等话音业务。移动电话和消息传送中心或其它通信设备之间的通信包括通过短消息业务中心(SMSC)或非结构化补充业务中心(USSDC)40建立的第一个连接，用来以SMS或USSD提示消息的形式传输控制信息；在此之后，通过不同的传输路径建立对提示消息作出响应的第二个连接，用于移动电话和消息传送业务或另一个通信设备之间的话音数据通信。与消息传送业务之间的通信是通过常规互配功能(IWF)60实现的，IWF能在固定电话线路数据传输协议和无线通信数据传输协议之间进行转换。第一个连接不但用于给出提示消息，以此触发建立传输话音数据的第二个连接，而且还用来进行呼叫控制信息的后续传输。WAP通信环境90提供到不同承载(包括SMS、USSD等)的控制数据接入。常规话音接入(如PSTN或ISDN)用于到消息传送业务的常规接入。
这种常规装置存在的问题是，在呼叫过程中，必须维护两个独立的连接，即使每个连接上有剩余容量也是如此。这样使用网络资源通常会向用户收取费用。
图2所示为适于实施本发明实施例的一个通信网络，在该通信网络中，第一个控制路径170用于在移动电话100和消息传送中心140之间通过短消息业务中心或非结构化补充业务数据中心130来传输提示消息。接收到初始提示之后，或返回了SMS或USSD响应消息之后，会在移动电话和消息传送中心之间，通过远程访问服务器或网关190(见下文描述)建立一个独立的呼叫连接180。假定消息传送中心具有适当数据通信环境，能发出通知、控制管理消息的任何选项的菜单等，而这又假定是基于WAP的。
在建立了该独立连接之后，所有后续会话控制信息和话音数据都会通过该连接进行发送，并且不再需要传输提示消息的连接。(当然，如果呼叫连接在呼叫过程中终止，则必须建立一个新的连接，并且通信路径在重新连接后可能有所不同。例如，移动电话可能已经移动到蜂窝网络的新小区内。但这不会带来任何问题，因为移动电话新的身份(IP地址)通知会随着新连接的建立产生。)通过单个连接进行的话音和控制数据传输涉及话音信号的处理(对音频数据进行数字化、含压缩在内的编码以及分组等处理)，以使话音和控制数据能通过通用通信协议传输。
一旦移动电话和消息传送中心之间的主要交互作用不再需要，则呼叫停止，并且所有进一步控制都传送回到初始控制路径170。
根据本优选实施例，实施本发明的通信网络的各个组成部分的功能如下远程访问服务器为移动电话提供到IP连接的访问。远程访问服务器在移动网络以及其中的移动电话之间提供路由，无论实际通信使用基于分组的承载还是电路交换承载；它还能指配客户端的IP地址以及其它IP装置(如因特网符号名称解析业务)的IP地址，并额外地提供鉴权业务，从而只允许授权访问。
短消息业务中心为GSM和许多其它网络所提供的短消息业务提供消息交换业务。利用这种业务，能将大约150字节的短消息可靠地从移动电话发送到移动电话或定义好的固定位置，因为SMS具有可选的存储和转发机制，可以在移动电话或固定设备不可用或当前没有能接收SMS的剩余容量时使用。
USSDC为USSD提供消息交换业务，与SMSC提供给SMS的类似。但是，USSD本身具有可靠性低，没有存储和转发功能的特点，和SMS相比，允许进行更简单更快速的发送。
消息传送中心其业务环境至少包含话音消息存储，并能在更复杂的实施例中包括完整统一的消息传送环境。要从移动电话和其它适当的呼叫设备接入这种消息传送中心，常规情况下，需要使用电话线路或ISDN线路等完成通信接入，但在本实施例中，如前面所述，则可以使用分组编码话音，以IP作为发送话音分组的通信协议。消息传送中心还需要WAP通信环境150的控制功能或者常规TCP/IP和HTML环境，在用户与所提供的消息传送业务进行交互时，提供通知和管理途径，例如，给出通知，告诉您有哪些消息，消息是新还是旧，消息来自何处等；给出可对消息采取的操作选择接听、移动到下一条、删除、保存、转发以及许多其它基本控制，还有一些可选的更复杂的功能，如话音与文本之间的转换，传真等。尽管用于SMSC协议处理的WAP网关在图中显示为消息传送中心的一个组成部分，但把这部分放在消息传送中心以外同样可行。
图2还说明，使用现有的互配功能在网络特定协议和那些移动网络之外的常用协议(例如，PSTN或ISDN)之间进行转换时，网络的基础设施保持不变。改进后的IWF功能200增加了向移动台提供更通用的话音业务所必须的IP话音分组协议，因而取消了常规话音编码，代之以在各种承载业务选择上的类似IP话音的业务，如，常规电路交换承载或高速通用无线电分组承载。
根据本发明的优选实施例，诸如消息传送中心这样的呼叫设备提供了执行初始通知(例如，借助SMS或USSD)的装置，接下来，主叫方和被叫设备之间建立一个呼叫，该呼叫可以处理话音数据业务和相关的正进行的控制信息。这样，用户只需要一个呼叫，而网络则有更多的SMS和USSD容量可用于其它用户和业务。从用户的角度看，使用该业务的唯一费用是在使用增强话音业务期间发生的话音呼叫的费用。对于运营商而言，本发明所改进的性能在减少这类期间中SMS或USSD业务量的同时提高了客户的满意度，尽管如果是支付承载业务的费用，而不是分期记入业务成本，那么，减少收入会令那些仍在网络小区内使用业务的用户反应更佳。这会给其他用户带来好处，并可能避免因增加信道或专用SMS、USSD容量而造成的成本增加，但收入不一定增加。
话音和因特网技术近来的发展导致许多装置的产生，这些装置使用基于因特网协议的通信来管理发送基于话音的信息。其中涉及到以数字形式用离散分组来发送话音信息，而不是使用电话网络的传统电路交换协议。任何新出现的基于分组的业务都可能用到(如，由GMS、CDMA分组，或UMTS分组等部署的GPRS)。
发送经IP的话音数据(下文称“VoIP”)的特定机制源自“VoIP论坛”，是由包括Cisco、VocalTec、3Com和Netspeak在内的主要设备提供商为促进通信协议标准ITU-T H.323的使用而共同努力的结果。该特定机制正在成为使用IP在公共因特网上和企业内部网中发送音频和视频信息的标准。VoIP论坛还促成了使用户能定位其他用户的目录服务标准的使用，以及用于自动呼叫分布和语音邮件的按键式信号的使用。
除IP之外，VoIP还使用实时协议来帮助确保实时发送分组。目前，使用公共网络，很难保证业务质量(QoS)。使用由企业或因特网电话业务提供商(ITSP)管理的专用网络有可能提供更好的业务。
至少有一家设备制造商(Netspeak)使用了帮助确保快速分组发送的技术，即在与另一端建立TCP套接字连接之前，“乒(ping)”所有能访问公共网络的可能的网络网关计算机，并选择最快的路径。
使用VoIP，企业在网关定位“VoIP设备”(如Cisco的具有VoIP功能的AS5300访问服务器)。网关从公司的用户接收分组话音传输，然后将这些话音传输路由到其企业内部网(局域网或广域网)的其它部分，或者使用T-1或E-1接口，通过公共交换电话网络来发送这些话音传输。
对于VoIP，话音信息经适当滤波后进行抽样，最常见的是以8K样本/秒的速度进行8位(或更高)抽样，因而结果是64kbps或更高。这种语音质量水平与电信行业的规范是一致的，行业规范通常使用具有8位样本的8K样本/秒。GSM中的后续编码将全速率语音的已传输数据率降低到13kbps，对近来提出的话音编码和解码则下降到6.5kbps，后者可实现半传输率话音业务，并且业务质量达到可接受水平。将这些构建于大小适中的IP分组中；均衡64字节/分组或128字节/分组的小分组使用需要，以便将语音损失及恢复最小化；以及允许有趋于使用较大分组的总开销，这些都将导致进行具有64-128字节数据分组的大约为16-19kbps的全速率语音，或者8-9.5kbps的半速率语音。
标准全速率GSM语音编码和解码的数据率太高，无法挤压到目前的9600bps数据呼叫中。但是，随着GSM的基本数据速度的提高，可以考虑使用IP编码全速率语音。但是，选择使用具有9600bps或更高数据电路的半速率语音编解码器可以允许有充足的剩余数据容量，使得在同一个IP通信电路中可以同时存在诸如WAP增强业务的窄带数据应用。由于语音中存在自然安静周期(在某种程度上，可以信赖这段周期的存在)，上述做法更容易实现。
如上所述，为发送基于IP话音的业务已经建立了H.323协议。在GSM或使用基于点到点电路交换呼叫形式的连接的其它移动网络中，尽管相对于对IP话音的绝对必要性而言，考虑使用GSM的GPRS(通用分组无线电业务)会比较复杂，但这样做将会有利得多，因而，GPRS成为本发明实现分组话音发送的一种选择。
因此，对于上面为说明问题而使用的增强话音消息传送业务，问题的解决方法如下所示。
移动电话用户出于某种原因未能接收到某些呼入。原因可能各种各样，比如，电话正在使用、电话关机或不在网络覆盖区内。消息传送中心以WML卡片组的形式向用户生成了一个PUSH提示消息，该消息利用可用的默认承载业务，如USSD，通过WAP代理150发送给用户。接收到USSD内容后，电话将其显示在微型浏览器用户界面上。用户现在可以决定对该通知是延迟处理，还是采取其它操作。假定是后者，用户选择接听留言。用户选择操作LISTEN TOMESSAGE(接听留言)后，电话可以选择通过WAP代理向消息传送业务发送响应，必须指导电话建立一个到远程访问服务器网关(提供到WAP代理和消息传送业务的IP接入)的数据呼叫。一旦通过RAS网关建立了IP连接，如果以前发送了消息，则该消息发送到消息传送业务以建立新的身份，此外，如果以前未发送消息，则发送LISTEN(接听)指令。在建立所有身份以及指令后，消息传送中心现在可以开始提供IP话音了。有时，用户可以通过WAP代理，经过到消息传送中心的IP数据连接，用新指令进行中断。在会话结束时，客户端可以将一条最终消息发送到WAP代理，以删除当前的临时RAS身份，并恢复默认连接，然后断开到RAS网关的呼叫。
为说明实施本发明的方便性，下面针对在GSM上提供基于WAP的业务，讲述实施本发明涉及到的对组件的一系列更改。
移动电话可以使用现有的话音处理功能进行传输和接收处理(话音编码和解码)，以便在可用的连接比特率上，获得本方法所支持的必要的原始数据率。移动电话可能还需要1.除对WAP环境提供任何SMS或USSD支持(基本业务功能所需)外，还要有因特网协议通信功能(如，UDP/IP)以及建立基于PPP的数据协议连接。在许多实例中，不可能将这一条增加为电话的功能要求，因为理想情况下，WAP环境对许多需要大量数据的业务，例如，“空中编程”，甚至在SMS或USSD不可用时的一些基本的业务，都使用IP。
2.将编码话音分组成IP分组以便通过连接进行传输。对于接收到的信息，需要接收分组话音，并将其发送到电话的话音解码电路。
3.对话音和数据控制分组进行多路传输。这应该是一个普通的IP功能，但在理想情况下，可能提供话音分组的特定缓冲功能，以允许经同步(规则)抽样的话音在网络上以准同步(具有标称速率，但不是同步)发送。
消息传送中心，甚至一个独立网关，的WAP通信功能，不需要任何更改，因为恢复不同承载上连接的功能已经定义好了。
消息传送中心不需要更改其控制操作，但要更改WAP的支持(不论是否实施本发明，通常都需要)。但是，消息传送中心可能需要具有与电话相同的功能，以通过IP对话音业务的分组进行编码、解码、缓冲和管理。
WAP代理具有支持身份更新/更改的功能(这满足WAP规范的要求)。消息传送中心、RAS网关和(优选但不是很重要的)WAP代理之间的路由需要充足的容量，用以避免通过移动链路使用的经IP协议的话音没有足够的H.323功能进行缓冲时产生拥塞。
通过上面的示例，一直假设为标识应用(主要是经IP的话音)，使用了既定的端口数量因特网原则，因而不需要明确的业务标识位。但是，本发明认识到，IP分组中传送编码和分组话音的信令位也能传送其它有用的信息(如，安静期持续时间，编码算法等)，以便使可用承载容量上的选项和性能最大化。
解决与多个专用信道相关的成本问题还有许多其它方法，但每种方法本身都存在问题。
首先，在音频频带中有可能使用DTMF信令。简单的选择当然可以用这种方法管理，但对复杂的消息或进一步的WML消息，这种方法的效率可能会很低。一个潜在的问题是，在某些网络中，呼叫中的信令，如DTMF，是使用USSD在网络中重建获得的，因而不会产生增益，只会提高复杂性。正如前面所指出的那样，这些功能都是和网络类型与部署相关的。
其次，呼叫可能被分成两部分，一部分是常规话音呼叫，另一部分是数据呼叫，完全用于传送控制信息。任何时候，都有话音或数据呼叫可以利用，每种都具有预约的通信格式和协议，但一次只能有一个。这虽然可以减少用户的成本，但比本发明更为复杂，而且即使在某一时刻所需的信道数量与本发明相同，但对网络基础设施提出了更高的要求。对用户收取一个呼叫的费用还是两个呼叫的费用取决于网络业务提供的选择。旨在支持这种并发话音或数据呼叫的功能正在出现，但所需的网络功能很复杂，并非所有网络都会具有此功能。
综上所述，本发明通过窄带承载使用初始通知，使用宽带承载用于IP话音业务和正进行的控制。只使用基于分组的业务的其它实施也是可能的，但就承载成本、电池电源消耗和网络使用而言，这些实施不能合乎需要。使用基于分组的业务，而不是使用电路交换呼叫，的解决方案只需RAS服务器终止基于IP的通信或网络基础设施中的相当内容。
权利要求
1.通过无线通信网络在无线通信设备和远程通信设备之间进行音频信息通信时使用的方法，该方法包括在所述通信设备之一中，以数字形式在离散分组中提供音频信息，并以数字形式在离散分组中提供呼叫控制信息；在无线通信设备和远程通信设备之间建立呼叫连接；以及通过所述单个呼叫连接，传输离散音频分组和离散呼叫控制分组。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述建立呼叫连接的步骤包括通过第一个连接从所述通信设备之一向另一个所述通信设备发送通知；在所述设备之间建立所述呼叫连接；验证呼叫设备的身份；通知各个所述设备后续控制信息将通过所述呼叫连接进行交换；以及关闭或挂起所述的第一个连接。
3.根据权利要求2所述的方法，包括通知各个所述设备，将恢复使用所述单个连接以外的一个连接，以此作为对关闭所述单个呼叫连接或结束通信会话的响应。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于所述通知、音频分组和控制分组的内容包括WMLScript和/或WML，或其它基于XML或HTML的语言。
5.根据权利要求2到4所述方法之一，其特征在于通知是通过窄带承载业务传输的，并且所述呼叫连接使用宽带承载业务。
6.根据上述权利要求中任何一个所述的方法，其特征在于所述远程通信设备是提供基于话音的通信业务的消息传送中心，该方法包括的步骤如下通过第一个连接从消息传送中心向无线通信设备发送通知，表明要发送到无线通信设备的消息可用性；从无线通信设备向消息传送中心发送通知，表明无线通信设备要为基于话音的通信建立连接的意图；无线通信设备和消息传送中心建立所述连接；验证通信设备的身份；通知各个所述设备后续控制信息将通过已建立呼叫连接进行交换；以及关闭或挂起所述第一个连接。
7.根据上述权利要求中任何一个所述的方法，其特征在于所述离散音频分组和控制分组都是使用因特网协议通过电路交换呼叫连接进行传输。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于所述音频分组和控制分组都是使用ITU-TH.323协议，通过因特网协议传输。
9.根据上述权利要求中任何一个所述的方法，其特征在于所述以数字形式在离散分组中提供音频信息的步骤包括，使用编码方案对话音数据进行编码，可获得大约19kbps或更低传输率。
10.根据权利要求9所述方法，其特征在于使用编码方案进行编码，可获得大约9.5kbps或更低传输率。
11.一个无线通信设备，包括以数字形式在离散分组中编码音频信息的装置，以及生成数字呼叫控制信息的离散分组的装置；通过通信网络的接入节点建立呼叫连接的装置；通过所述呼叫连接将离散音频分组和离散控制分组传输到本地接入节点的装置；通过所述呼叫连接从网络接入节点接收包含音频信息的离散分组和包含呼叫控制信息的离散分组的装置；以及对所接收到的音频信息分组和控制信息分组进行解码的装置。
12.一个消息传送中心，在支持无线通信的通信网络中提供基于话音的通信业务，其中，网络包括在无线通信设备所在的本地小区内，用于从无线通信设备接收信号以及向无线通信设备传输信号的接入节点，消息传送中心包括将音频信息编码成数字形式离散分组的装置，以及生成数字呼叫控制信息的离散分组的装置；在网络内，在消息传送中心和无线通信设备之间建立呼叫连接的装置；通过所述呼叫连接将编码的离散音频分组和离散控制分组传输到无线通信设备的装置；接收通过网络从无线通信设备发出的包含音频信息的离散分组和包含呼叫控制信息的离散分组的装置；以及对所接收的音频信息分组和控制信息分组进行解码的装置。
13.根据权利要求12所述的消息传送中心包括通过无线通信网络向无线通信设备传输第一条消息的装置，在该消息的内容中，包括代表可选择操作的一个或多个菜单；以及响应接收到消息的装置，该消息作为对第一条消息的响应，从所述的无线通信设备发出，用来建立所述的呼叫连接以提供所选操作。
全文摘要
无线通信领域中存在一个问题,即诸如由WAP论坛为无线网络移动用户设想的增强话音业务需要使用两种承载业务来发送所述业务。这种方法效率不高,并且可能给用户和网络运营商带来更高的成本。使用“话音经IP”技术,并通过对话音数据和控制数据进行数字化和分组,使用基于IP数据通信在单个电路交换连接上传输离散分组来为增强话音业务同时提供IP话音连接和相关控制,使该问题得以解决。
文档编号H04Q7/26GK1338185SQ9981538
公开日2002年2月27日 申请日期1999年12月17日 优先权日1999年1月5日
发明者阿拉斯泰尔·约翰·安格文, 戴维·乔治·比维斯 申请人:国际商业机器公司