CN100372397C

CN100372397C - 一种数字集群系统中媒体访问控制协议层的数据处理方法

Info

Publication number: CN100372397C
Application number: CNB2004100697695A
Authority: CN
Inventors: 罗雄
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2024-07-19
Also published as: CN1725878A

Abstract

本发明公开了一种数字集群系统中媒体访问控制协议(MAC)层的数据处理方法，其主要处理步骤为：a.在集群语音业务的呼叫建立过程中，移动终端(MS)和其所属基站控制器(BSC)去除各自的无线链路协议(RLP)层功能处理；b.在本次集群语音业务呼叫的语音数据传输过程中，语音数据在MS和BSC中均分别经过高层、MAC层中的复用(Mux)子层和物理(PHY)层处理。采用本发明方法能够大大减小数字集群系统中集群语音的传输时延，保证通话质量。

Description

一种数字集群系统中媒体访问控制协议层的数据处理方法

技术领域

本发明涉及一种数字集群系统中的数据处理技术，特别涉及一种数字集群系统中媒体访问控制协议(MAC)层的数据处理方法。

背景技术

目前，在CDMA、CDMA 2000或CDMA 1X系统中实现数字集群业务时，为了节省基站功率，一般都采用前向共享业务信道的方法，基站通过前向共享业务信道发送业务帧，多个用户同时监听前向共享业务信道来获取业务帧。

另外，对于数字集群系统来说，在网络侧是采用分组网络来传输语音的，也就是说，集群语音实际上是以协议规定的分组数据的传输方式来传输的。下面结合附图对CDMA、CDMA 2000或CDMA 1X系统中集群语音的传输方式加以详细描述。

图1为现有的移动终端(MS)和基站控制器(BSC)之间集群语音业务的业务面各协议层分布结构以及对应关系示意图。如图1所示，MS与BSC两侧的协议栈被划分为：物理(PHY)层、MAC层和高层协议层。这里，所述的高层协议层包括：点对点协议(PPP)层、IP层等。另外，无线链路控制协议(RLP)层和复用(Mux)子层分别为位于MAC层中的协议子层，根据协议的规定，分组数据在MAC层需要经过RLP层的处理，这样，集群语音在MS和BSC之间传输时也就需要经过RLP层的处理。基于上述协议栈结构，当MS向BSC传送集群语音时，MS侧的高层对语音进行语音编码后，将语音编码数据下发至RLP层；RLP层对高层发来的数据进行分割，封装成RLP帧，再发送至Mux子层；Mux子层将RLP帧复用为Mux协议数据单元(PDU)，并将MuxPDU装配成物理SDU再发送至PHY层进行编码和调制，然后通过空口将数据发送至基站系统(BSS)侧；BSS的基站(BTS)从前向专用业务信道接收数据进行解调并发送至BSC；数据传输到BSC后，先经过PHY层的解码处理，然后被发送至Mux子层；Mux子层对数据进行解复用之后上传至RLP层；RLP层对接收到的数据进行解RLP帧处理，再发送至高层，由高层将有效数据组成分组数据包发送至分组网络。

其中，RLP层采用的是非确认(NAK)重传机制进行数据传输的。也就是说，RLP层每下发一个RLP帧之后需要对此RLP帧进行缓存，如果接收到对端返回的NAK帧，则认为该RLP帧发送失败，从而将缓存的相应的RLP帧重新发送。这种重传机制对于保证分组数据传输的准确性非常重要，但应用于集群语音的传输就会出现诸多问题。

数字集群系统实现的目的主要就是即时通话，对于语音的及时性要求更高，如果集群语音数据经过RLP层处理，就会由于RLP层的NAK重传机制，而大大增加语音的时延。当然，目前也有方案的RLP层采用的是透明传输机制，即RLP层不采用NAK重传机制，即便如此，由于集群语音在MS和BSC侧的RLP层要分别经过分割、组帧和解帧等处理，处理流程复杂，也会增加语音时延，从而不利于集群语音的传输。

根据以上对于集群语音的处理可见，目前在CDMA、CDMA 2000、或CDMA 1X系统中实现数字集群业务，集群语音采用分组网络来传输，会增加集群语音的传输时延，使集群系统的通话质量不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数字集群系统中MAC层的数据处理方法，能够大大减小集群语音的传输时延，保证通话质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种数字集群系统中MAC层的数据处理方法，其主要处理步骤为：

a.在呼叫建立过程中，MS和其所属BSC分别根据本次呼叫建立消息中的业务选项SO，判断本次呼叫是否为集群语音业务；对于集群语音业务，MS和其所属BSC去除各自的无线链路协议RLP层功能处理，对于非集群语音业务，MS和其所属BSC保留各自的RLP层功能处理；

b.对于集群语音业务，在语音数据传输过程中，语音数据在MS和BSC中均分别经过高层、MAC层中的Mux子层和PHY层处理；对于非集群语音业务，在数据传输过程中，业务数据在MS和BSC中均分别经过高层、MAC层中的RLP子层、复用Mux子层和物理PHY层处理。

步骤a中，所述MS和BSC通过协商方式去除RLP层功能处理。

步骤a中，所述协商方式为：

MS向BSC发送协商请求，BSC向MS返回协商应答；

或者，

BSC向MS发送协商请求，MS向BSC返回协商应答。

步骤b中，所述语音数据在MS中传输时，在上行链路语音数据从高层下发之后依次经过所述复用Mux子层和物理PHY层处理，在下行链路语音数据依次经过所述物理PHY层和复用Mux子层处理之后发送至高层。

步骤b中，所述在MS的上行链路，语音数据的语音采样数据在高层被处理为语音编码数据，再由复用Mux子层将语音编码数据复用为MuxPDU并将MuxPDU装配成物理SDU，最后由物理PHY层对物理SDU进行编码和调制。

步骤b中，所述在MS的下行链路，语音数据在物理PHY层经过解码和解调成为物理SDU，由复用Mux子层将物理SDU分解成MuxPDU并将MuxPDU解复用为语音编码数据，最后由高层对语音编码数据进行解码处理。

步骤b中，所述语音数据在BSC中传输时，在上行链路语音数据依次经过所述物理PHY层和复用Mux子层处理之后发送至高层，在下行链路语音数据从高层下发之后依次经过所述复用Mux子层和物理PHY层处理。

步骤b中，所述在BSC的上行链路，语音数据在物理PHY层被解码成为物理SDU，由复用Mux子层将物理SDU分解成MuxPDU并将MuxPDU解复用为语音编码数据，最后高层将语音编码数据组成分组数据包发往分组数据网络。

步骤b中，所述在BSC的下行链路，由语音数据组成的分组数据包在高层被分解为语音编码数据，再由复用Mux子层将语音编码数据复用为MuxPDU并将MuxPDU装配成物理SDU，最后由物理PHY层对物理SDU进行编码。

由上述方案可以看出，本发明的关键在于：MS和其所属BSC通过呼叫建立消息中的SO识别集群语音业务，并去除MAC层的RLP子层功能处理，从而集群语音数据在MAC层进行传输时不必经过RLP子层处理。

因此，本发明所提供的一种数字集群系统中MAC层的数据处理方法，可以使集群语音以较小时延进行传输，从而保证了数字集群业务的语音质量。

附图说明

图1为现有的MS和BSC之间集群语音业务的业务面各协议层分布结构以及对应关系示意图；

图2为本发明方法呼叫建立过程中去除RLP层功能处理一较佳实施例处理流程示意图；

图3为本发明方法呼叫建立过程中去除RLP层功能处理另一较佳实施例处理流程示意图；

图4为本发明方法中MS和BSC之间集群语音业务的业务面各协议层分布结构以及对应关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本发明方法中，MS和BSC通过识别呼叫建立消息的SO判断当前呼叫是否为集群语音业务，如果是，各自去除RLP层处理，语音数据在MAC层传输时不经过RLP层处理；否则，保留RLP层处理，非集群语音业务的分组数据在MAC层传输时仍经过RLP层处理。这里，所述呼叫建立消息包括：始呼、寻呼、加入组呼等消息。下面仅以CDMA系统中MS发起的始呼流程为例，具体对本发明方法的处理加以说明。

图2为本发明方法呼叫建立过程中去除RLP层功能处理一较佳实施例处理流程示意图。如图2所示，其具体处理步骤如下：

步骤201：主叫MS向其所属的BSC发送始呼消息。

步骤202：主叫MS以及其所属的BSC分别读取本次呼叫建立消息中的SO，并将SO保存在本地。这里，所述呼叫建立消息为步骤201所述始呼消息。

步骤203：主叫MS和BSC分别根据步骤202所保存的SO判断本次呼叫是否为集群语音业务，如果是，执行步骤204；否则结束当前处理。

这里，由于主叫MS和BSC的判断依据为同一呼叫的SO，因此主叫MS和BSC得到的判决结果一定相同，不是同时执行步骤204，就是同时结束当前处理。

步骤204：主叫MS和BSC分别去除各自的RLP层功能处理，结束当前处理。

上述的处理过程中，对于集群语音业务本发明方法直接去除RLP层功能处理，但是，考虑到某些MS或BSC不支持去除RLP层处理，本发明方法还可以采用协商机制来去除RLP层功能处理，其具体处理步骤如图3所示：

在图3中，步骤301和步骤302与图2所示的步骤201和步骤202相同。

步骤303：主叫MS根据步骤302所保存的本次呼叫的SO判断本次呼叫是否为集群语音业务，如果是，执行步骤304；否则结束当前处理。

这里，所述判断也可以由BSC根据本次呼叫的SO进行判断，也可以由主叫MS与BSC同时根据本次呼叫的SO进行判断。

步骤304：主叫MS与BSC进行协商，决定是否去除RLP层处理。

其中，所述的协商过程具体来说可以为：主叫MS根据自身实现情况发送协商请求至BSC，表明自身是否同意去除RLP层处理；BSC接到协商请求之后根据自身的实现情况返回协商应答消息给主叫MS，表明自身是否同意主叫MS的协商请求。如果BSC不同意主叫MS的协商请求，主叫MS还有可能再次发送协商请求，表明自身的其他意见；然后BSC再次返回协商应答消息，表明自身是否同意此次主叫MS的协商请求。

这里，所述协商过程中MS与BSC之间的协商可以有多次，并且协商请求也可由BSC发起，由主叫MS返回协商应答消息，但具体经过几次协商二者能够达成一致意见完成协商，或者由谁来发起协商请求，则需要根据MS与BSC具体实现情况来决定，本发明不作限定。

步骤305：主叫MS和BSC分别判断协商结果是否为去除RLP层处理，如果是，执行步骤306；否则结束当前处理。

步骤306与图2所示的步骤204相同。

由于，某些MS或BSC可能不支持去除RLP层功能处理，这样，如果不进行协商而直接去除RLP层处理，则此类MS和BSC将会由于不支持去除RLP层处理而无法使用集群语音业务，如果进行协商，则当此类MS或BSC接收到要求去除RLP层处理的协商请求之后，就会拒绝该请求，最后的协商结果就是不去除RLP层处理，从而此类MS和BSC仍然可以使用集群语音业务。因此，本发明可以采用协商机制来去除RLP层处理，能够满足各类MS以及BSC使用集群语音业务的要求，有利于数字集群系统在现有通信网络基础上的实现。

此外，当主叫MS发起呼叫之后，网络会通过被叫MS所属的BSC向被叫MS发出寻呼消息，从而使主叫MS与被叫MS建立起呼叫连接进行通话。当网络向被叫MS发起寻呼时，本发明方法的处理与上述主叫方MS和BSC的处理基本相同，只不过是由被叫方的MS和BSC通过寻呼消息中的SO来判断本次呼叫是否为集群语音业务，从而决定是否去除RLP层功能处理。

当呼叫建立消息为寻呼消息、加入组呼消息等时，本发明方法的处理与上述过程基本相同，总之，在MS与BSC在建立呼叫连接的信令处理过程中MS与BSC通过呼叫建立消息中的SO来判决本次呼叫是否为集群语音业务，然后对于集群语音业务直接或者通过协商去除MS和BSC侧业务面RLP层功能处理。

由图2和图3所述的处理可见，集群语音业务建立呼叫连接时，在信令面的处理过程中，MS和BSC分别去除了本次呼叫业务面的RLP层功能处理，则MS和BSC两侧集群语音业务的业务面各协议层的分布结构以及对应关系如图4所示。下面结合图4对集群语音业务的业务面数据处理流程加以详细说明。以下所述均为对集群语音业务的语音数据进行的处理。

当MS向BSC传送语音时，上行数据的处理为：

MS侧的高层获取语音数据的语音采样数据，并进行语音编码，然后不经过RLP层的封装直接将语音编码数据下发至MAC层中的Mux子层；Mux子层将语音编码数据复用为MuxPDU并将MuxPDU装配成物理SDU下发至PHY层；然后PHY层对物理SDU进行编码和调制，并通过空口将数据发送至BSS侧。其中，在进行复用时，Mux子层直接将语音编码数据填充为MuxPDU的Primary Traffic或Secondary Traffic部分的数据。

BSS侧的BTS从反向专用业务信道获取语音数据进行解调并发送至BSC，在BSC侧，先由PHY层对语音数据进行解码得到物理SDU并发送至MAC层的Mux子层；Mux子层将接收到的物理SDU分解成MuxPDU，并根据反向专用业务信道的信道速率和MuxPDU的帧格式从MuxPDU中分解出Primary Traffic或Secondary Traffic部分的数据即语音编码数据，然后不经RLP层处理直接将此语音编码数据发送至高层；高层将接收到的语音编码数据组成分组数据包并发送至分组数据网络。

当BSC向MS传送语音时，下行数据的处理为：

BSC侧的高层接收分组数据网络发来的由语音数据即语音编码数据组成的分组数据包，从分组数据包中提取分组数据即语音编码数据，不经过RLP层的封装直接将分组数据下发至MAC层中的Mux子层；Mux子层将分组数据复用为MuxPDU，并将MuxPDU装配成物理SDU下发至PHY层；然后PHY层对物理SDU进行编码，并通过BTS对数据进行编码和调制，再从空口将数据发送至MS侧的PHY层。

MS侧的PHY层通过前向共享业务信道接收BSC发来的语音数据，进行解码和解调得到物理SDU并发送至MAC层的Mux子层；Mux子层将接收到的物理SDU分解成MuxPDU，并根据前向共享业务信道的信道速率和MuxPDU的帧格式从MuxPDU中分解出Primary Traffic或Secondary Traffic部分的数据即语音编码数据，然后不经RLP层处理直接将此语音编码数据发送至高层；高层将接收到的语音编码数据直接进行语音解码处理。

由上述实施例可见，使用本发明方法，当MS与BSC传输集群语音数据时，在MS和BSC的MAC层中，集群语音数据经过Mux子层处理之后，不经RLP层而直接发送至高层进行处理，或者，集群语音数据经过高层之后，不经RLP层而直接发送至Mux子层进行处理，因此系统无需对集群语音数据进行复杂的RLP帧封装以及解帧处理，并且对于集群语音数据取消了RLP层的NAK重传机制，从而大大减小了集群语音传输的时延，提高了语音质量。

本发明方法还可以应用于CDMA 2000和CDMA 1X系统，并且处理方法与上述应用于CDMA系统的处理相同，这里不作详述。

综上所述，应用本发明方法能够大大减小数字集群系统中集群语音的传输时延，从而提高通话质量。

Claims

1.一种数字集群系统中媒体访问控制协议MAC层的数据处理方法，其特征在于，处理步骤为：

a.在呼叫建立过程中，移动终端MS和其所属基站控制器BSC分别根据本次呼叫建立消息中的业务选项SO，判断本次呼叫是否为集群语音业务；对于集群语音业务，MS和其所属BSC去除各自的无线链路协议RLP层功能处理，对于非集群语音业务，MS和其所属BSC保留各自的RLP层功能处理；

b.对于集群语音业务，在语音数据传输过程中，语音数据在MS和BSC中均分别经过高层、MAC层中的复用Mux子层和物理PHY层处理；对于非集群语音业务，在数据传输过程中，业务数据在MS和BSC中均分别经过高层、MAC层中的RLP子层、复用Mux子层和物理PHY层处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中，所述MS和BSC通过协商方式去除RLP层功能处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a中，所述协商方式为：

MS向BSC发送协商请求，BSC向MS返回协商应答；

或者，

BSC向MS发送协商请求，MS向BSC返回协商应答。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述语音数据在MS中传输时，在上行链路语音数据从高层下发之后依次经过所述复用Mux子层和物理PHY层处理，在下行链路语音数据依次经过所述物理PHY层和复用Mux子层处理之后发送至高层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述在MS的上行链路，语音数据的语音采样数据在高层被处理为语音编码数据，再由复用Mux子层将语音编码数据复用为Mux协议数据单元PDU并将MuxPDU装配成物理业务数据单元SDU，最后由物理PHY层对物理SDU进行编码和调制。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述在MS的下行链路，语音数据在物理PHY层经过解码和解调成为物理SDU，由复用Mux子层将物理SDU分解成MuxPDU并将MuxPDU解复用为语音编码数据，最后由高层对语音编码数据进行解码处理。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述语音数据在BSC中传输时，在上行链路语音数据依次经过所述物理PHY层和复用Mux子层处理之后发送至高层，在下行链路语音数据从高层下发之后依次经过所述复用Mux子层和物理PHY层处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述在BSC的上行链路，语音数据在物理PHY层被解码成为物理SDU，由复用Mux子层将物理SDU分解成MuxPDU并将MuxPDU解复用为语音编码数据，最后高层将语音编码数据组成分组数据包发往分组数据网络。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤b中，所述在BSC的下行链路，由语音数据组成的分组数据包在高层被分解为语音编码数据，再由复用Mux子层将语音编码数据复用为MuxPDU并将MuxPDU装配成物理SDU，最后由物理PHY层对物理SDU进行编码。