CN101060655B - 信道传输限制的方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信领域，公开了一种信道传输限制的方法及其系统，使得不同速率的业务信道在保证其语音质量的情况下尽可能多地传送LAPDm帧信令数据，提高信道利用率。本发明中，为不同速率的业务信道分别设置相应的最大帧数，用户终端根据自身的业务信道速率所对应的最大帧数限制上层信令数据块的传输。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及信道传输限制技术。
背景技术
通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路，在通信网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质及相关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间节点所实现的逻辑联系，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。多条逻辑信道可共用一条物理信道。如逻辑信道中业务信道(Traffic Channel，简称“TCH”)和专用控制信道(Dedicated ControlChannel，简称“DCCH”)可共用一条26复帧结构的物理信道。
其中，TCH是电路交换(Circuit Switched，简称“CS”)域的业务信道，是一种用于传输语音和用户业务数据的逻辑信道。TCH分为许多种，主要分为全速业务信道(TCH/F)和半速业务信道(TCH/H)。TCH/F和TCH/H都是用于传输用户的语音数据信息的，TCH/F上数据传送速率为22.8kbit/s，TCH/H上数据传送速率为11.4kbit/s，是TCH/F信道的一半。通常，用户在TCH/H上传送数据时，会对数据进行压缩，压缩到该数据在TCH/F上传送时的一半，之后使两个用户共用一个TCH/F从而实现TCH/H的传输。然而，TCH/H上用户语音数据的压缩使得TCH/H上的语音质量相比TCH/F有所下降。
DCCH是CS域里的专用控制信道，是一种用来传输全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，简称“GSM”)控制信令的上层逻辑信道，有时也可以用来传输分组交换(Packet Switched，简称“PS”)域里的通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称“GPRS”)控制信令，但是不能用来传输用户业务数据。DCCH分为独立专有控制信道(Stand-Alone Dedicated Control Channel，简称“SDCCH”)、慢速随路控制信道(Slow Associated Control Channel，简称“SACCH”)和快速随路控制信道(Fast Associated Control Channel，简称“FACCH”)，在语音接入时，主DCCH为SDCCH，SDCCH对应传输信令的51复帧结构物理信道，也就是说，逻辑信道SDCCH实际通过51复帧结构物理信道传送数据。语音接入完成后，主DCCH为SACCH和FACCH，SACCH、FACCH与TCH共用一种26复帧结构的物理信道，SACCH和FACCH上的控制信令与TCH上的语音数据通过同一物理信道共同传输。
具体地说，用户终端在专有模式下通过CS中域的主DCCH传输控制信令，即通过SACCH和FACCH来传输控制信令时，用户终端将SACCH和FACCH上的控制信令和TCH上的语音数据根据预制的格式通过一条26复帧结构的物理信道传输到目的地。在此专有模式下用户终端主要进行CS域的语音通信而忽略PS域的数据通信，如果用户终端上层需要在上行传送PS域的GPRS控制信令，可以借用主DCCH信道。如果在专有模式下用户终端需要进行PS域的数据传输则需要进入双传输模式(Dual transfer mode，简称“DTM”)，DTM模式能够在一个频点同时向用户终端提供PS和CS业务服务。在DTM模式下，如果用户终端停止了PS域数据传输则可重新切换到专有模式下。在GPRS中，用户终端可根据需求在两种模式下进行切换，其网络结构图如图1所示。
其中，服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node，简称“SGSN”)通过Gs接口与移动交换中心/拜访位置寄存器(Mobile Switching Center/Visit Location Register，简称“MSC/VLR”)相连；SGSN通过Gn接口与网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称“GGSN”)相连。GSM基站子系统(Base Station Subsystem，简称“BSS”)与核心网(Core Net，简称“CN”)之间的接口为Gb接口，直接相连的设备是SGSN。而基站收发信机(Base Transceiver Station，简称“BTS”)与基站控制器(Base StationController，简称“BSC”)之间的接口是Abis接口，GSM的无线接口是BSS与移动台(Mobile Station，简称“MS”)之间的Um接口。
值得一提的是，用户终端只能在专有模式下使用主DCCH信道传输信令，在DTM模式下是不允许使用主DCCH信道传送PS域的GPRS控制信令的。
用户终端在传输控制信令时，其上层将要传输的信令数据块切割映射成底层的多个用户临时用来传输控制信令的独立信道(Dm信道)上的接入链路协议(Link Access Procedure on the Dm channel，简称“LAPDm”)帧，通过主DCCH在共用的物理信道上进行传输。其中，LAPDm为底层数据帧传输的一种协议格式，LAPDm帧即为遵循LAPDm协议的底层数据传输帧。
主DCCH上的LAPDm帧和TCH上的语音数据帧通过共用的一个26复帧结构的物理信道进行传输，由于物理信道资源有限，为了防止上层将要传输的信令数据块切割为过多的LAPDm帧，使得主DCCH传输的LAPDm帧过多的占有物理信道，减少了TCH业务信道上的语音数据块在物理信道上的传输，从而导致的语音质量的下降，网络侧对主DCCH上传输的上层信令数据块进行限制，规定在主DCCH上传输的上层信令数据块切割形成的底层LAPDm帧的帧数不得大于预置的MAX_LAPDm，即不允许在主DCCH上传输切割后的LAPDm帧数大于MAX_LAPDm的上层信令数据块。
MAX_LAPDm的值由网络侧确定，并通过“DTM Inforrmation Details”消息通知相应的用户终端，用户终端对其作记录并根据记录的MAX_LAPDm的值决定是否在主DCCH发送上层信令数据块。如果用户终端没有接收到“DTM Inforrmation Details”消息或者未对MAX_LAPDm的值进行记录，则按照默认的MAX_LAPDm值限制主DCCH上传输的上层信令数据块的LAPDm帧数。比如说，MAX_LAPDm的默认值为5，则用户终端和网络侧在需要传输上层信令数据时，判断该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧数是否大于5，如果大于5，则禁止该上层信令数据块在主DCCH上传输，反之，则通过主DCCH传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧。通过设置MAX_LAPDm，可以有效避免进行主DCCH传输时过多地占用TCH业务信道的传输资源，从而保证了TCH信道的语音质量，在用户并未感觉语音质量下降的情况下，更合理地利用有限的物理资源。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：现有技术无法在保证不同速率TCH的语音质量的同时，兼顾信道利用率。
造成这种情况的主要原因在于，现有技术中，网络侧只定义了一个MAX_LAPDm值，而用户终端在专有模式下用来传送语音数据的TCH信道有两种，TCH/F和TCH/H，在这两种信道上由于传输速率不同，传输的语音数据块数也是不同的，相同的语音数据在TCH/H上传输时由于经过压缩，其语音数据块数是TCH/F上的一半，其用户的语音质量相对TCH/F而言较低。可见，在TCH/H上少传一块语音数据块对用户语音质量的影响比在TCH/F上要大得多。显然，现有技术中网络侧使用同一个MAX_LAPDm值来限制不同情况下LAPDm帧的最大切割数目，防止两种不同速率的语音信道上语音质量的下降情况是不合理的。比如说，网络侧预置MAX_LAPDm的值为5，物理信道上可传送的LAPDm帧的数目最多为5，此时，与主DCCH共用物理信道的TCH上将少传5块语音数据块，显然，在TCH/H上少传5块语音数据块和在TCH/F上少传5块语音数据块，使用户感受到的语音质量下降的程度是有很大差别的，在TCH/H上的语音质量会下降得较严重，用户会明显感受语音质量受到了影响；而在TCH/F时语音质量下降的情况相对较轻，用户未必感觉到语音质量的下降。然而为了同时保证不同速率TCH的语音质量，网络侧必须采用更小的MAX_LAPDm值，限制两种情况下主DCCH传输的LAPDm帧，浪费了一定的物理资源，降低了信道利用率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信道传输限制的方法及其系统，使得不同速率的业务信道在语音质量的相似影响程度下尽可能多地传送LAPDm帧信令数据，提高信道利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种信道传输限制的方法，包含以下步骤：
网络侧为不同速率的业务信道分别设置相应的最大帧数，并将所设置的各个所述最大帧数下发到用户终端；
所述用户终端接收到所述最大帧数后，如果该用户终端的单个上层信令数据块经切割后，形成的在主专用控制信道上传输的接入链路协议帧的帧数小于等于自身的业务信道速率所对应的最大帧数，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
其中，不同速率的业务信道设置有相应的所述最大帧数缺省值，并保存在所述用户终端内。
此外在所述方法中，所述用户终端未接收到或未记录网络侧下发的所述最大帧数时，根据自身的业务信道速率所对应的所述最大帧数缺省值传输所述接入链路协议帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为所述接入链路协议帧的帧数小于等于所述对应的最大帧数缺省值，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
此外在所述方法中，所述不同速率的业务信道为全速率业务信道以及半速率业务信道。
此外在所述方法中，网络侧将所述最大帧数携带在“DTM informationDetails”消息内，下发到所述用户终端。
本发明还提供了一种信道传输限制的系统，包含网络侧与至少一个用户终端，网络侧内还包含设置模块，用于为不同速率的业务信道设置相应的最大帧数，以及发送模块，用于将所设置的各个所述最大帧数下发到用户终端；
用户终端还包含接收模块，用于接收所述最大帧数，以及传输控制模块，用于根据自身的业务信道速率所对应的最大帧数传输主专用控制信道的接入链路协议帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为所述接入链路协议帧的帧数小于等于所述对应的最大帧数，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
其中，所述用户终端内还包含存储模块，用于保存为不同速率的业务信道设置的相应的所述最大帧数缺省值；
所述用户终端未接收到或未记录网络侧下发的所述最大帧数时，所述传输控制模块根据自身的业务信道速率所对应的所述最大帧数缺省值传输所述接入链路协议帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为所述接入链路协议帧的帧数小于等于所述对应的最大帧数缺省值，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
此外在所述系统中，所述不同速率的业务信道为全速率业务信道以及半速率业务信道。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，为不同速率的业务信道分别设置相应的单个上层信令数据块切割为LAPDm帧的最大帧数，用户终端根据自身的业务信道速率所对应的最大帧数切割上层信令数据块。比如说，在相似的语音质量影响程度下，为TCH/F设置的LAPDm最大帧数为10，为TCH/H设置的LAPDm最大帧数为5，通过为不同速率的业务信道分别设置相应的最大帧数，使得在TCH/F或TCH/H上传输数据的用户终端都可以在保证语音质量的情况下尽可能多的传送LAPDm帧(信令数据)，提高信道利用率。
为不同速率的业务信道设置相应用于限制传输LAPDm帧的最大帧数缺省值，保证了用户终端在未接收到或未记录网络侧下发的LAPDm最大帧数时，仍能根据自身的业务信道速率所对应的缺省值传输LAPDm帧，保证在不同速率的业务信道中，语音质量的相似影响程度下尽可能多的传送LAPDm帧(信令数据)，提高了信道利用率。
网络侧仍可通过“DTM information Details”消息下发不同速率的业务信道所对应的LAPDm最大帧数，使得本发明方案更好地兼容于现有技术。
附图说明
图1是现有技术中的网络结构示意图；
图2是根据本发明第一实施方式的信道传输限制方法流程图；
图3是根据本发明第二实施方式的信道传输限制系统结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明的核心在于，网络侧为不同速率的TCH(包括TCH/F和TCH/H)分别设置相应的最大帧数，并将设置的各个最大帧数下发到用户终端；用户终端接收来自网络侧的最大帧数，如果该用户终端的单个上层信令数据块经切割后，形成的在主DCCH上传输的LAPDm帧的帧数小于等于自身TCH速率所对应的最大帧数，则在主DCCH上传输这些LAPDm帧，否则，禁止在主DCCH上传输这些由上层信令数据块切割形成的LAPDm帧。从而在保证不同速率的TCH语音质量的同时，尽可能多的传送LAPDm帧(也即信令数据)，提高信道利用率。
下面根据发明原理对本发明第一实施方式信道传输限制的方法进行说明。
如图2所示，在步骤210中，网络侧为不同速率的TCH，即TCH/F和TCH/H分别设置相应的最大帧数，用于限制在主DCCH上传输的单个上层信令的LAPDm帧的最大帧数，使得用户终端在保证TCH/F和TCH/H的语音质量的同时，尽可能多的传输LAPDm帧，提高信道利用率。比如说，可以在保证信道语音质量的情况下，将TCH/F所对应的最大帧数设置为7，将TCH/H所对应的最大帧数设置为4。
当然，在实际应用中网络侧为TCH/F和TCH/H设置的两个最大帧数并非一定为7和4，TCH/F所对应的最大帧数也并非一定大于为TCH/H所对应的最大帧数，网络侧可根据实际情况分别设置TCH/F和TCH/H所对应的最大帧数，只要使主DCCH上传输的LAPDm帧在分别达到两个最大帧数时，均能保证相应的TCH/F和TCH/H上的语音质量即可。
接着进入步骤220，网络例将设置后的最大帧数下发到用户终端。网络侧可通过将最大帧数携带在“DTM information Details”消息或其他消息内，下发到用户终端。
接着进入步骤230，用户终端判断当前是否已接收并记录来自网络侧的最大帧数，如果是则进入步骤240，反之则进入步骤270。
在步骤240中，由于接收到并记录了来自网络侧的最大帧数，用户终端进一步判断当前需要传输的单个上层信令数据块经切割后，形成的在主DCCH上传输的LAPDm帧的帧数是否小于等于自身的TCH速率所对应的最大帧数。针对上述案例，如果用户终端当前使用的TCH为TCH/F，则判断切割形成的LAPDm帧的帧数是否小于等于7，如果小于等于7，则表明在主DCCH上传输该上层信令数据块不会明显降低相应的TCH的语音质量，进入步骤250，用户终端通过主DCCH传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧；反之，则进入步骤260，禁止在主DCCH上传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧。
在用户终端未收到或未记录来自网络侧的最大帧数时，进入步骤270，用户终端判断当前需要传输的单个上层信令数据块经切割后，形成的在主DCCH上传输的LAPDm帧的帧数是否小于等于自身的TCH速率所对应的最大帧数缺省值。如果是则进入步骤250，通过主DCCH传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧；反之，则进入步骤280，禁止在主DCCH上传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧。
具体地说，网络侧预先为不同速率的TCH，即TCH/F和TCH/H分别设置相应的最大帧数缺省值，并将其保存于用户终端内。用户终端在未正确接收或未记录来自网络侧的最大帧数时，根据当前TCH速率所对应的最大帧数缺省值传输上层信令数据块。比如说，用户终端保存的TCH/F所对应的最大帧数缺省值为5，TCH/H所对应的最大帧数缺省值为3，如果用户终端当前使用的TCH为TCH/F，则判断当前需要传输的单个上层信令数据块切割形成的LAPDm帧的帧数是否小于等于5，如果小于等于5，则进入步骤250，通过主DCCH传输该切割形成的LAPDm帧；反之，则进入步骤280，禁止在主DCCH传输该LAPDm帧。
通过设置最大帧数缺省值，使得用户终端在未收到或未记录网络侧的最大帧数时，仍能根据自身的TCH速率所对应的缺省值传输LAPDm帧，使得不同速率的TCH在语音质量得到保证的同时，能尽可能多的传送LAPDm帧，提高了信道利用率。
本发明第二实施方式信道传输限制的系统如图3所示，包含网络侧与至少一个用户终端，其中，网络侧还包含用于为不同速率的TCH设置相应最大帧数的设置模块，和用于将所设置的最大帧数下发到用户终端的发送模块；用户终端还包含用于接收最大帧数的接收模块，用于控制用户终端的信道传输的传输控制模块，以及用于保存不同速率的TCH所对应的最大帧数缺省值的存储模块。
具体地说，网络侧通过设置模块为不同速率的TCH，即为TCH/F和TCH/H分别设置相应的最大帧数，并通过发送模块将所设置的各个最大帧数下发到用户终端。用户终端通过接收模块接收来自网络侧的最大帧数，并通过传输控制模块根据当前TCH速率所对应的最大帧数传输主DCCH的LAPDm帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为LAPDm帧的帧数小于等于所对应的最大帧数，则在主DCCH上传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧，否则，禁止在主DCCH上传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧。如果用户终端未接收到或未记录网络侧下发的最大帧数，则传输控制模块根据当前的TCH速率所对应的最大帧数缺省值传输LAPDm帧，同样，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为LAPDm帧的帧数小于等于所对应的最大帧数缺省值，则在主DCCH上传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧，否则，禁止在主DCCH上传输该上层信令数据块切割形成的LAPDm帧。其中，最大帧数缺省值由网络侧预先设置并保存于用户终端的存储模块中。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (8)
1.一种信道传输限制的方法，其特征在于，包含以下步骤：
网络侧为不同速率的业务信道分别设置相应的最大帧数，并将所设置的各个所述最大帧数下发到用户终端；
所述用户终端接收到所述最大帧数后，如果该用户终端的单个上层信令数据块经切割后，形成的在主专用控制信道上传输的接入链路协议帧的帧数小于等于自身的业务信道速率所对应的最大帧数，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
2.根据权利要求1所述的信道传输限制的方法，其特征在于，不同速率的业务信道设置有相应的所述最大帧数缺省值，并保存在所述用户终端内。
3.根据权利要求2所述的信道传输限制的方法，其特征在于，所述用户终端未接收到或未记录网络侧下发的所述最大帧数时，根据自身的业务信道速率所对应的所述最大帧数缺省值传输所述接入链路协议帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为所述接入链路协议帧的帧数小于等于所述对应的最大帧数缺省值，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
4.根据权利要求2所述的信道传输限制的方法，其特征在于，所述不同速率的业务信道为全速率业务信道以及半速率业务信道。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信道传输限制的方法，其特征在于，网络侧将所述最大帧数携带在“DTM information Details”消息内，下发到所述用户终端。
6.一种信道传输限制的系统，包含网络侧与至少一个用户终端，其特征在于，网络侧内还包含设置模块，用于为不同速率的业务信道设置相应的最大帧数；网络侧内还包含发送模块，用于将所述设置模块所设置的各个所述最大帧数下发到用户终端；用户终端还包含接收模块，用于接收所述最大帧数；用户终端还包含传输控制模块，用于根据自身的业务信道速率所对应的最大帧数传输主专用控制信道的接入链路协议帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为所述接入链路协议帧的帧数小于等于所述对应的最大帧数，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
7.根据权利要求6所述的信道传输限制的系统，其特征在于，所述用户终端内还包含存储模块，用于保存为不同速率的业务信道设置的相应的所述最大帧数缺省值；
所述用户终端未接收到或未记录网络侧下发的所述最大帧数时，所述传输控制模块根据自身的业务信道速率所对应的所述最大帧数缺省值传输所述接入链路协议帧，如果该用户终端的单个上层信令数据块切割为所述接入链路协议帧的帧数小于等于所述对应的最大帧数缺省值，则在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧，否则，禁止在所述主专用控制信道上传输所述接入链路协议帧。
8.根据权利要求7所述的信道传输限制的系统，其特征在于，所述不同速率的业务信道为全速率业务信道以及半速率业务信道。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20101208 |