CN100417278C - 一种语音切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明有关一种语音切换方法，适应于支持无线局域网和2G/3G网的双模手机从基于无线局域网的语音(VoWLAN)向2G/3G网语音的切换，该方法包括：当所述双模手机通过中继网关与被叫建立起VoWLAN通路后，实时检测所述双模手机是否已离开WLAN(无线局域网)热点，若是，软交换通过中继网关和2G/3G网络，与该双模手机建立2G/3G通路；软交换将建立的2G/3G通路与中继网关到被叫用户的通路接通，实现语音切换。本发明方法能实现双模手机从VoWLAN向2G/3G语音的平滑切换。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信网络，尤指双模手机从无线局域网语音通话(VoWLAN)向2G/3G网络语音通话切换的方法。
背景技术
随着VoIP(Voice over IP，IP语音)技术和WLAN(Wireless Local AreaNetwork，无线局域网)技术的成熟，在2G/3G手机中集成VoWLAN模块成为业界关注的焦点。业界领先手机厂商均已宣布开发集成VoWLAN模块的双模手机计划。一些运营商也希望用户利用双模手机在WLAN热点接入到运营商的IP网络，通过软交换为用户提供资费便宜的VoIP业务。由于WLAN热点范围有限，在技术上还要求终端用户能够在退出热点范围时还能够使用2G/3G等网络进行通信；在通话状态下还要能够从VoWLAN平滑切换到2G/3G网络继续通话。
然而，现有技术中还没有提出一种成熟的语音切换方法来实现双模手机从VoWLAN向2G/3G网络语音切换，导致双模手机在离开局域网热点后通话效果差或无法通信。
发明内容
本发明提供一种实现双模手机从VoWLAN向2G/3G网络语音切换的方法，以解决现有技术中双模手机在离开局域网热点后通话效果差或无法通信的问题。
本发明方法适应于支持无线局域网和2G/3G网的双模手机从基于无线局域网的语音VoWLAN向2G/3G网语音的切换，该方法包括：当所述双模手机通过中继网关与被叫建立起VoWLAN通路后，执行下列步骤：
A：确认该双模手机已离开无线局域网WLAN热点；
B：软交换设备使用该双模手机的VoWLAN号码作为主叫号码，以该双模手机的2G/3G网号码作为被叫号码，通过中继网关和2G/3G网络，与该双模手机建立2G/3G通路；
C：软交换设备将建立的2G/3G通路与中继网关到被叫用户的通路接通，实现语音切换。
所述步骤A中，软交换设备通过向双模手机发送心跳消息来检测双模手机是否在线，并在检测不到双模手机的回应消息时确认该双模手机已离开WLAN热点。
所述步骤A中根据双模手机的通话质量来确定该双模手机是否已离开WLAN热点，并在确定双模手机已离开WLAN热点时通知软交换设备。
根据本发明的上述方法，所述根据双模手机的通话质量来确定该双模手机是否已离开WLAN热点，具体包括：
用户根据当前的语音效果确定双模手机已离开WLAN热点，或者双模手机通过检测当前的通话质量自动确定已离开WLAN热点；
所述确定双模手机已离开WLAN热点时通知软交换设备，具体包括：
通过手动操作向软交换设备发出切换请求；或者由所述双模手机自动向软交换设备发出切换请求。
双模手机按下述步骤自动确定是否已离开WLAN热点：
a1：双模手机检测当前接入点的信噪比；
a2：判断所述信噪比是否降低到设定的小区搜索阈值，若是，则继续步骤a3，否则转步骤a1；
a3：双模手机开始启动搜索邻近的接入点，并将搜索到的邻近接入点及其对应信噪比信息存储到一邻近接入点列表中；
a4：双模手机判断当前接入点的信噪比降低到设定的小区切换阈值时，查找所述邻近接入点列表中是否有信噪比大于小区切换阈值的接入点，若有，双模手机的WLAN连接就自动切换到该接入点上；否则确认该双模手机已离开WLAN热点。
当确认双模手机已离开WLAN热点后，双模手机向用户显示提示信息。
根据本发明的上述方法，所述手动操作是指按下设置在双模手机上的切换按钮或通过菜单方式发出切换命令。
根据本发明的上述方法，通过扩展会话初始协议的INFO消息来携带所述双模手机向软交换设备发出的切换请求。
根据本发明的上述方法，所述通过中继网关和2G/3G网络，与该双模手机建立2G/3G通路，具体为：
B1：软交换设备通过中继网关及2G/3G网络的移动交换机向双模手机发起呼叫；
B2：双模手机根据所述呼叫提示用户接受呼叫或自动接受呼叫，以建立2G/3G通路。
进行步骤B1前软交换设备先通过7号信令与归属位置寄存器通信，以确认双模手机的2G/3G网号码是否可达。
所述步骤B2中，当双模手机判断来自2G/3G呼叫的主叫号码不是自身的VoWLAN号码时，则屏蔽该呼叫。
所述步骤A中若双模手机没有离开WLAN热点，则保持建立的VoWLAN通道，进行VoWLAN通话。
若VoWLAN通话期间，双模手机又收到来自2G/3G网的呼叫，则提示用户接受呼叫或自动接受呼叫；并可在VoWLAN通话和2G/3G通话间循环切换。
所述步骤C中，当建立的2G/3G通路与中继网关到被叫用户的通路接通后，释放原来建立的VoWLAN通路。
本发明技术方案带来的有益效果如下：
1、双模手机可以在WLAN网络和2G/3G网络间漫游，在WLAN热点，可以采用VoWLAN通话，节省话费；当用户离开WLAN热点时，双模手机可在VoWLAN和2G/3G间平滑切换，保证用户的通话不中断。
2、双模终端支持手动切换和自动切换、自动接听、屏蔽非切换2G/3G呼叫及支持2G/3G和VoWLAN呼叫同时存在等特性，方便用户的使用。
3、本发明采用基于自动搜索接入点的方法，准确判断双模手机正在离开WLAN热点，及时启动切换，切换时间小于50ms，满足话音切换的要求。
附图说明
图1为本发明方法流程图：
图2为本发明通路切换示意图之一；
图3为本发明通路切换示意图之二；
图4为本发明自动搜索接入点信噪比变化示意图；
图5为本发明从VoWLAN向2G/3G切换信令时序图。
具体实施方式
双模手机有两个通话模块：VoWLAN模块和2G/3G模块。VoWLAN模块通过AP(Access Point，接入点)接入IP宽带网，在软交换进行注册成为VoWLAN用户，其对应号码资源为VoWLAN号码。双模手机的2G/3G模块通过2G/3G基站接入移动网，在HLR(归属位置寄存器)进行注册，成为2G/3G用户，其对应号为MSISDN(Mobile station international ISDN number；2G/3G手机号码)号码。
参见图1，为本发明方法流程图，包括如下步骤：
步骤11：双模手机通过第一中继媒体网关与被叫建立起VoWLAN通路；
步骤12：确认所述双模手机是否已离开WLAN热点；若否，执行步骤13，若是，执行步骤14；
步骤13：保持VoWLAN通路，进行VoWLAN通话，不进行语音切换；
步骤14：启动语音切换，软交换通过第二中继媒体网关和2G/3G网络，与该双模手机建立2G/3G通路；
步骤15：软交换将建立的2G/3G通路与第一中继媒体网关到被叫用户的通路接通，实现语音切换。
上述方法步骤中，第一中继媒体网关和第二中继媒体网关可以是同一个物理实体网关或不同的物理实体网关。
下面结合附图对本发明方法步骤加以详细阐述。
双模手机在WLAN热点范围时，用户会优先采用VoWLAN进行VoIP通话，如图2、图3所示，双模手机的VoWLAN模块通过中继媒体网关TMG1与PSTN(Public Switch Telephone Network；公共交换电话网)座机进行通话。
VoWLAN通话建立后，需要确认双模手机是否已离开WLAN热点，方法之一请参见图2，软交换周期性地向双模手机发送心跳消息，检测双模手机是否在线。当用户在通话中离开WLAN热点后，双模手机与软交换之间IP通路会中断，不能回应软交换的心跳消息；软交换收不到双模手机的回应消息，认为双模手机已不在线，即可确认双模手机已离开WLAN热点。
方法之二请参见图3，为另一种确认双模手机是否已离开WLAN热点的方法，由双模手机检测当前通话质量，若通话质量变差，则认为双模手机正在远离WLAN热点。
具体检测方法请参见图4，双模手机通过自动搜索AP机制来判断双模手机是否正在离开WLAN热点。图中横轴是双模手机移动方向，纵轴是信噪比(SNR)。最初双模手机与AP1(接入点1)相连接，当双模手机沿横轴从左向右移动时，双模手机与AP1间的信噪比降低。当双模手机移动到1所示位置时，双模手机与AP1之间的信噪比降低到小区搜索阈值(Cell Search Threshold)时，双模手机认为正在离开AP1，这时开始启动搜索邻近AP，并建立邻近AP列表，将搜索到的邻近AP和对应的信噪比存储在所述邻近AP列表中。当双模手机继续沿横轴向右移动时，双模手机与AP1之间的信噪比继续减少。当双模手机移动到2所示位置时，双模手机与AP1之间的信噪比降低到小区切换阈值(Cell Switching Threshold)时，如果邻近AP列表中有信噪比大于小区切换阈值的邻近AP(如AP2)，双模手机的WLAN连接就切换到AP2上，此时双模手机还在WLAN网络，所以不用启动语音切换流程；如果邻近AP列表中没有信号更好的邻近AP，则确认双模手机正在离开WLAN网络，需要启动语音切换流程。
其中，启动语音切换可以采用手动和自动两种方式。
手动方式为：当双模手机检测到信号质量变差，需要进行语音切换时，向用户显示提示信息；用户可通过按下设置在双模手机上的切换按钮或通过菜单方式发出切换命令，启动语音切换流程，由双模手机向软交换发送切换请求消息，该切换请求消息采用SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)协议的INFO消息(SIP协议的一种技术，用于在呼叫进程中传递交互内容)的扩展来实现，在INFO消息中带user switch指示，表明用户强制切换。
自动方式为：当双模手机检测到信号质量变差，需要进行语音切换时，由双模手机自动向软交换发出切换请求消息。INFO消息中带bad voice指示，表明手机自动切换。
软交换收到切换请求消息后，需要建立该双模手机的2G/3G通道，并将建立的2G/3G通路与第一中继媒体网关到被叫用户的通路接通，如图2、图3所示，实现语音切换。其中，图2所示是通过心跳消息的检测来报告当前双模手机是否已离开WLAN热点的，因此，发送心跳消息周期的长短影响切换的延时时间，虽然可以通过缩短心跳消息周期来加快切换的时间，但软交换如果需要支持很多用户，则有可能存在性能瓶颈。图3所示是通过双模手机检测当前的信号质量来报告是否已离开WLAN热点的，完全克服了图2切换方式的缺点，能够实现VoWALN向2G/3G语音的平滑切换。
本发明方法信令交互示意图如图5所示，图中：
“1”表示双模手机与AP建立WLAN连接；
“2”表示双模手机VoWLAN模块在软交换控制下通过中继网关1与PSTN座机通话；
“3”表示双模手机通过手动或自动方式启动语音切换，向软交换发送切换请求消息；
“4”表示软交换通过七号信令向HLR(归属位置寄存器)和MSC(移动交换机)查询双模手机2G/3G模块是否在线；
“5”表示HLR和MSC返回双模手机2G/3G模块是否在线信息；
“6”表示如果在线，软交换命令中继网关2准备建立到双模手机的连接；
“7”表示中继网关2向软交换报告连接已准备好；
“8”表示软交换通过MSC呼叫双模手机，主叫号为VoWLAN号码，被叫号为MSISDN；
“9”表示MSC呼叫双模手机，主叫号为VoWLAN号码；
“10”表示双模手机2G/3G模块接收到连接；
“11”表示双模手机建立2G/3G语音连接；
“12”表示软交换机挂断双模手机的VoWLAN通路；
“13”表示双模手机确认挂断VoWLAN通路；
“14”表示软交换控制中继网关1将到PSTN座机的通路切换到中继网关2建立的2G/3G通路上；
“15”表示中继网关1完成通路的切换；
“16”表示双模手机2G/3G语音模块通过中继网关(TMG1)与PSTN座机继续通话。
以上所描述的是处于VoWLAN通话的双模手机离开WLAN热点区域后，向2G/3G语音切换的完整过程。当然，双模手机若没有离开WLAN热点，就不需要进行语音切换，继续保护原来建立的VoWLAN通路，进行VoWLAN通话。双模手机在进行正常的VoWLAN通话期间，若收到来自2G/3G网的呼叫，则可以屏蔽掉该呼叫，即可以自动挂断2G/3G呼叫，保证VoWLAN通话不受影响；也可以提示用户接受呼叫或自动接受呼叫；并可在VoWLAN通话和2G/3G通话间循环切换。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (14)
1. 一种语音切换方法，适应于支持无线局域网和2G/3G网的双模手机从基于无线局域网的语音VoWLAN向2G/3G网语音的切换，其特征在于，当所述双模手机通过中继网关与被叫建立起VoWLAN通路后，执行下列步骤：
A：确认该双模手机已离开无线局域网WLAN热点；
B：软交换设备使用该双模手机的VoWLAN号码作为主叫号码，以该双模手机的2G/3G网号码作为被叫号码，通过中继网关和2G/3G网络，与该双模手机建立2G/3G通路；
C：软交换设备将建立的2G/3G通路与中继网关到被叫用户的通路接通，实现语音切换。
2. 如权利要求1所述的语音切换方法，其特征在于，所述步骤A中，软交换设备通过向双模手机发送心跳消息来检测双模手机是否在线，并在检测不到双模手机的回应消息时确认该双模手机已离开WLAN热点。
3. 如权利要求1所述的语音切换方法，其特征在于，所述步骤A中根据双模手机的通话质量来确定该双模手机是否已离开WLAN热点，并在确定双模手机已离开WLAN热点时通知软交换设备。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据双模手机的通话质量来确定该双模手机是否已离开WLAN热点，具体包括：
用户根据当前的语音效果确定所述双模手机已离开WLAN热点，或者双模手机通过检测当前的通话质量自动确定已离开WLAN热点；
所述确定双模手机已离开WLAN热点时通知软交换设备，具体包括：
通过手动操作向软交换设备发出切换请求；或者由所述双模手机自动向软交换设备发出切换请求。
5. 如权利要求4所述的语音切换方法，其特征在于，双模手机按下述步骤自动确定是否已离开WLAN热点：
a1：双模手机检测当前接入点的信噪比；
a2：判断所述信噪比是否降低到设定的小区搜索阈值，若是，则继续步骤a3，否则转步骤a1；
a3：双模手机开始启动搜索邻近的接入点，并将搜索到的邻近接入点及其对应信噪比信息存储到一邻近接入点列表中；
a4：双模手机判断当前接入点的信噪比降低到设定的小区切换阈值时，查找所述邻近接入点列表中是否有信噪比大于小区切换阈值的接入点，若有，双模手机的WLAN连接就自动切换到该接入点上；否则确认该双模手机已离开WLAN热点。
6. 如权利要求5所述的语音切换方法，其特征在于，当确认双模手机已离开WLAN热点后，双模手机向用户显示提示信息。
7. 如权利要求4所述的语音切换方法，其特征在于，所述手动操作是指按下设置在双模手机上的切换按钮或通过菜单方式发出切换命令。
8. 如权利要求5或7所述的语音切换方法，其特征在于，通过扩展会话初始协议的INFO消息来携带所述双模手机向软交换设备发出的切换请求。
9. 如权利要求1所述的语音切换方法，其特征在于，所述通过中继网关和2G/3G网络，与该双模手机建立2G/3G通路，包括：
B1：软交换设备通过中继网关及2G/3G网络的移动交换机向双模手机发起呼叫；
B2：双模手机根据所述呼叫提示用户接受呼叫或自动接受呼叫，以建立2G/3G通路。
10. 如权利要求9所述的语音切换方法，其特征在于，进行步骤B1前软交换设备先通过7号信令与归属位置寄存器通信，以确认双模手机的2G/3G网号码是否可达。
11. 如权利要求10所述的语音切换方法，其特征在于，所述步骤B2中，当双模手机判断来自2G/3G呼叫的主叫号码不是自身的VoWLAN号码时，则屏蔽该呼叫。
12. 如权利要求1所述的语音切换方法，其特征在于，所述步骤A中若双模手机没有离开WLAN热点，则保持建立的VoWLAN通道，进行VoWLAN通话。
13. 如权利要求12所述的语音切换方法，其特征在于，还包括：
若VoWLAN通话期间，双模手机又收到来自2G/3G网的呼叫，则提示用户接受呼叫或自动接受呼叫；并可在VoWLAN通话和2G/3G通话间循环切换。
14. 如权利要求1所述的语音切换方法，其特征在于，所述步骤C中，当建立的2G/3G通路与中继网关到被叫用户的通路接通后，释放原来建立的VoWLAN通路。
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