CN100455068C - 一种通信系统中前向媒体流发送的方法 - Google Patents

Abstract

一种通信系统中前向媒体流发送的方法，将时分复用与包分复用结合，将前向业务信道采用时分方式划分为逻辑信道，将逻辑信道采用包分方式划分为逻辑子信道，用逻辑信道和逻辑子信道结合用于发送前向媒体流。既可以用作点对多点的群组组呼也可以用作点对点的单呼。本发明结合了前向的时分机制和包分机制，建立了前向逻辑信道和前向逻辑子信道，有效解决了支持多路语音时语音传送延迟问题，同时提高了系统的利用效率。

Description

一种通信系统中前向媒体流发送的方法

技术领域

本发明涉及一种通信系统中前向媒体流发送的方法，如CDMA制式的HRPD(HighRate Packet Data)移动集群通信系统中的前向信道发送媒体流的方法。

背景技术

集群通信系统是指多用户共享一组无线信道，并动态使用这些信道的专用移动通信系统。其主要应用在对指挥、调度功能要求较高的企事业、公安、警察以及军队等部门。

目前HRPD中前向信道共享现状：HRPD BCMCS(Broadcast-Multicast Service)通过蜂窝移动系统，向授权用户提供广播/组播服务，如电视、广播等多媒体节目。采用广播/组播方式，将大大节省空中资源，使更多的移动用户得到更丰富、质量更好的服务。尚没有基于这种技术的数字集群系统。

在HRPD BCMCS系统中可以通过把固定的时隙分给特定的组来实现多播，对于单向视频业务时延相对来说不是十分敏感，终端可以通过缓存来保证画质的连续。当把这种技术应用到语音业务的时候，当群组增加的时候，时延问题会变得越来越严重，将严重影响通话质量和用户感受，同时由于语音数据每个包中数据内容很少，固定给每个用户一定的时隙又会浪费大量的带宽，导致支持更多的群组时，将使得其它的数据业务不能正常进行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种通信系统中前向媒体流发送的方法，解决现有技术中的群组增加而导致的系统延迟增加、带宽浪费的问题。

本发明的技术方案是，将时分复用与包分复用结合，将前向业务信道采用时分方式划分为逻辑信道，将逻辑信道采用包分方式划分为逻辑子信道，用逻辑信道和逻辑子信道结合用于发送前向媒体流。既可以用作点对多点的群组组呼也可以用作点对点的单呼。

具体地，本发明的技术方案是，根据前向媒体流的传输速度需求为媒体流划分逻辑信道，每个逻辑信道由前向业务信道上的一个或一组时隙组成；将每个逻辑信道划分为多个逻辑子信道，将每个逻辑信道包划分为多个数据段，每个数据段对应于一个逻辑子信道；在发送数据的时候将几个逻辑子信道的数据合并起来打成一个数据包，将这个数据包作为逻辑信道的数据发送出去。

更具体地，本发明的技术方案包括以下步骤：

1)根据前向媒体流的传输速度需求来划分逻辑信道，每个逻辑信道由前向业务信道上的一个或一组时隙组成；

2)根据逻辑信道传送速度、发送包的大小，及承载媒体流速率，将每个逻辑信道划分为多个逻辑子信道，将每个逻辑信道包划分为多个数据段，每个数据段对应于一个逻辑子信道；

3)通过系统开销消息周期广播系统的逻辑信道和逻辑子信道的配置情况，通知终端当前系统前向信道的配置情况；

4)终端发起呼叫，系统开始为用户建立连接，分配逻辑信道和逻辑子信道，通知终端前向所使用的资源情况；向群组发送基站配置信息；

5)终端建立完成呼叫后，根据分配给自己的逻辑信道的时隙解调前向信道发送过来的数据，再根据逻辑子信道的配置情况从解调出的数据中获取本用户所需要的数据；然后将此数据传给应用层处理。

本发明结合了前向的时分机制和包分机制，建立了前向逻辑信道和前向逻辑子信道，有效解决了支持多路语音时语音传送延迟问题，同时提高了系统的利用效率。

附图说明

图1为本发明所述集群通信系统中小区内共享前向信道的示意图；

图2为本发明的一个实施便的流程图；

图3为图2所示实施例中前向信道共享中信道结构的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步的详细说明，本实施例基于HRPD BCMCS实现集群的前向媒体流发送。

图1所示为本发明所提供了一个基于HRPD制式的蜂窝集群通信系统中小区内共享前向信道的示意图。在该CDMA制式的蜂窝集群系统中，为支持广播组呼业务，在前向链路上，群组内用户共享前向信道。组11内的用户1，2，3；4，5；6，7分别在所在的小区内使用共享的前向业务信道来接收组内数据。

共享前向业务信道的建立方法是：首先，由CDMA集群系统内组11内用户11-1发起PTT群组呼叫，调度系统判定群组是否达到广播组呼建立要求，如果达到，则发送广播组呼业务请求；为组内各个用户11-1，11-2，11-3，11-4，11-5，11-6，11-7建立前向的逻辑信道和逻辑子信道，在每个小区内组内用户共享一条前向逻辑信道和逻辑子信道。

在建立共享的前向逻辑信道和逻辑子信道的时候，基站根据当前的前向逻辑信道和逻辑子信道资源的使用情况，给当前组分配逻辑信道和逻辑子信道，之后通知终端根据资源的分配状况解调相应的信道。组内用户11-1，11-2，11-3，11-4，11-5，11-6，11-7根据所分配的业务信道和业务子信道来接收相应的数据。

图2为本发明的一个实施例的流程。

201：CDMA制式蜂窝集群通信进行系统初始化。

202：根据前向媒体流的传输速度需求来划分逻辑信道，主要是配置逻辑信道与前向业务信道时隙间的映射关系，前向的业务信道按照时分方式进行组织，不同的时隙发送特定的数据，它包括了所有可用于传输业务数据的前向时隙。当实际传送媒体流的时候，依据媒体流的传输速度属性为媒体流划分逻辑信道，每个逻辑信道由业务信道上的一个或一组时隙来组成.在本实施例中前向业务信道采用HRPD系统中的广播多播信道.将前向业务信道划分为8个逻辑信道，每个逻辑信道占用3个时隙，速率采用409.6kpbs，传输数据包的大小为2048bit。

203：划分逻辑子信道.综合考虑逻辑信道传送速度，发送包的大小，及承载媒体流(如VOIP)速率的大小这些因素，将每个逻辑信道上传送的包内容进行分组，每个组对应于本逻辑信道下的逻辑子信道。逻辑信道确定后，其发送速度和包的大小，有时会远远大于承载的媒体流所需要的速率和大小，会造成信道资源的浪费，这时进一步把逻辑信道再划分为多个逻辑子信道，将每个逻辑信道上传送的包划分为多个数据块，每个数据块对应于本逻辑信道下一个逻辑子信道.当逻辑子信道建立后就可以用逻辑信道和逻辑子信道对结合的方式来发送前向媒体流。在发送数据的时候将几个逻辑子信道的数据合并起来打成一个数据包，这个数据包作为逻辑信道的数据发送出去.在本实施例中，前向信道用来传送VOIP的语音包，语音包每包数据都很小，在全速率9.6K的时候包长为(采用ROHC压缩)24BYTE(192bit)，划分逻辑子信道的时候对逻辑信道包划分为8段，这样每段为2048/8＝256bit.于是将每个逻辑信道划分为8个逻辑子信道.每个逻辑子信道的速度和包的大小可以容纳下VOIP的数据.

204：通过系统开销消息周期广播系统的逻辑信道和逻辑子信道的配置情况，通知终端当前系统前向信道的配置情况。

205：终端发起群组呼叫建立请求，206、207、208、209：系统开始为用户建立连接，分配逻辑信道和逻辑子信道，通知终端前向所使用的资源情况。在206中，系统判断当前的前向逻辑信道和逻辑子信道是否足够，如果没有资源则结束呼叫.当有可用资源时，207为本组呼叫分配前向逻辑信道和逻辑子信道，在208中将前向逻辑信道，逻辑子信道信息发给群组内所有终端，在209中如果群组呼叫建立成功，则整个群组进入210的系统通话状态。

210：终端建立完成呼叫后，根据分配给自己的逻辑信道的时隙解调前向信道发送过来的数据，再根据逻辑子信道的配置情况从解调出的数据中获取本用户所需要的数据。然后将此数据传给应用层处理。完成整个呼叫的前向信解调。

图3给出了HRPD系统广播多播中的逻辑信道和逻辑子信道的划分情况。

前向业务信道物理划分为：整个时隙被划分为4个交织，如图物理时隙划分中的4种图案，对应每个方格中数字的前一位0，1，2，3。这四个交织循环交替出现。

逻辑信道划分：将交织0中的3个时系划分为逻辑信道0，对应的3个时隙为图中的(0，0)，(0，0)，(0，0).依次类推逻辑信道3对应的3个时隙为图中的(3，0)，(3，0)，(3，0)。

逻辑子信道的划分：如图对逻辑信道2将其传送的数据包划分为多个逻辑子信道，包的前面为逻辑子信道的头结构，后面为逻辑子信道的数据.每个逻辑子信道的头结构包含了逻辑子信道的索引和长度.

以逻辑信道3，逻辑子信道2为例来描述终端解调出自己数据的过程，首先终端监听前向业务信道逻辑信道3所对应的时隙(3，0)，(3，0)，(3，0)，解调出一个数据包，然后找到逻辑子信道为2的头结构，根据其中的长度来解出包中的数据.

下面具体解释了本发明在减少语音延迟，提高分组数目有效利用带宽的优势。

由于某些时分系统中时隙间隔是固定的，如HRPD中每个slot为5/3ms，为了保证发送数据的可靠性通常用多个时隙发送。如果采用3个时隙来发送，那么在系统支持64个广播信道的时候，系统延迟＝3×64×5/3＝320ms。相对于语音系统来说可接受的系统延迟应该在280ms以内，去掉核心网处理的时间15ms，基站解调时间5ms，传输时间2×10ms，终端解码时间5ms，声码器解码时间35ms，那么用于前向传输的延迟不应超过280-15-5-2×10-5-35＝200ms。由此可见在系统前向业务信道支持64个广播信道的时候，时分方式延迟为320ms，不能满足200ms的需求。

为解决上述问题，本发明采用时分方式和多包机制相结合的方式来解决上述问题。由于语音包每包数据都很小，在全速率9.6K的时候包长为(采用ROHC压缩)24BYTE(192bit)，而在前向信道中发送的包大小则从128bit，到5120bit。本方案对前向时隙包进行划分，划分为多个段，每个段承载一个群组的数据，以特定的头结构来区分每个组的数据。这样在相同的时隙内可以发送更多组的用户数据。例如每个包中划分为8个段，承载8个组的数据，那么支持64个信道延迟只有40ms，同时还节省了大量的时隙资源。通过这种方式一方面大大减少了前向发送的时延，另一方面充分利用了前向发送速率，节省了大量时隙资源，可以用作其它广播业务或者单播业务。

通过以上技术方案可知，本发明通过使用基于广播信道的HRPD BCMCS技术，采用时分方式和多包机制相结合的方法，为数字集群的组建立前向共享逻辑信道和逻辑子信道，有效的解决了多播用于集群系统的延迟问题，在有效的减少系统延迟的同时，更好的利用带宽资源，提高了前向分组的数量。

Claims (6)

1、一种通信系统中前向媒体流发送的方法，将前向业务信道采用时分方式划分为逻辑信道，将逻辑信道采用包分方式划分为逻辑子信道，所述通信系统将逻辑信道和逻辑子信道的配置信息广播给终端，在终端呼叫建立完成后，根据逻辑信道的时隙解调前向信道发送过来的数据，再根据逻辑子信道的配置情况从所述解调出的数据中获取本用户所需要的数据。

2、权利要求1所述的通信系统中前向媒体流发送的方法，其特征在于，根据前向媒体流的传输速度需求为前向媒体流划分逻辑信道，每个逻辑信道由前向业务信道上的一个或一组时隙组成；将每个逻辑信道划分为多个逻辑子信道，将每个逻辑信道上传送的包划分为多个数据段，每个数据段对应于本逻辑信道下的一个逻辑子信道；在发送数据的时候将几个逻辑子信道的数据合并起来打成一个数据包，将这个数据包作为逻辑信道的数据发送出去。

3、权利要求2所述的通信系统中前向媒体流发送的方法，其特征在于，所述前向媒体流发送的方法包括以下步骤：

1)根据前向媒体流的传输速度需求来划分逻辑信道，每个逻辑信道由前向业务信道上的一个或一组时隙组成；

2)根据逻辑信道传送速度、发送包的大小，及承载媒体流速率，将每个逻辑信道划分为多个逻辑子信道，将每个逻辑信道上传送的包划分为多个数据段，每个数据段对应于本逻辑信道下的一个逻辑子信道；

3)通过系统开销消息周期广播所述通信系统的逻辑信道和逻辑子信道的配置情况，通知终端当前系统前向信道的配置情况；

4)终端发起呼叫，所述通信系统开始为用户建立连接，分配逻辑信道和逻辑子信道，通知终端前向信道所使用的资源情况；向群组发送基站配置信息；

5)终端建立完成呼叫后，根据分配给自己的逻辑信道的时隙解调前向信道发送过来的数据，再根据逻辑子信道的配置情况从解调出的数据中获取本用户所需要的数据；然后将此数据传给应用层处理。

4、权利要求2或3所述的通信系统中前向媒体流发送的方法，其特征在于，每个逻辑子信道包的前面为逻辑子信道的头结构，后面为逻辑子信道的数据；每个逻辑子信道的头结构包括逻辑子信道的索引和长度。

5、权利要求2或3所述的通信系统中前向媒体流发送的方法，其特征在于，前向业务信道采用HRPD系统中的广播多播信道；将前向业务信道划分为8个逻辑信道，每个逻辑信道占用3个时隙。

6、权利要求3所述的通信系统中前向媒体流发送的方法，其特征在于，在终端发起呼叫后，系统判断当前的前向逻辑信道和逻辑子信道是否足够，如果没有资源则结束呼叫；当有可用资源时，才为本组呼叫分配前向逻辑信道和逻辑子信道。

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