CN101990314B - 一种分组控制单元帧的处理方法、传输方法和系统 - Google Patents

一种分组控制单元帧的处理方法、传输方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分组控制单元PCU帧的处理方法及传输方法，该传输方法包括：发送端组建PCU同步帧和PCU数据帧，并将PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中；接收端接收并解析所述数据分组，并从所述数据分组中提取PCU同步帧和PCU数据帧；读取PCU同步帧和PCU数据帧，并根据读取到的帧号控制信息来判断帧号是否同步，如果帧号失步，则对帧号按载频进行调整，暂停PCU数据帧的传输；如果帧号同步，则进行PCU数据帧和PCU同步帧的传输。相应地，本发明提供一种分组控制单元PCU帧的传输系统，包括：基站收发台BTS和基站控制器BSC。因此，本发明能够按载频进行帧号调整，降低时延且节省网络资源。

Description

一种分组控制单元帧的处理方法、传输方法和系统
技术领域
本发明涉及通用分组无线服务(GPRS，General Packet Radio Service)分组传输技术，特别是涉及一种分组控制单元(PCU，Packet Control Unit)帧的处理方法、传输方法和系统。
背景技术
目前，全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile Communications)是移动通信中使用最广泛的一种通信系统，通常称GSM的无线接入网络设备为基站子系统(BSS，Base Station System)。BSS在GSM中起到的作用主要包括：一方面，BSS通过无线网络同移动终端(MS，Mobile Station)相连，进行无线信号的发送、接收及无线资源管理；另一方面，BSS与移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)或移动交换中心服务器(MSC Server，Mobile SwitchingCenter Server)相连，实现MS之间或MS与固定网络用户之间的通信连接、传送系统信息和用户信息等功能。典型的BSS包括两个逻辑节点，即：基站控制器(BSC，Base Station Controller)和基站收发信台(BTS，Base TransceiverStation)。其中，BSC与BTS之间的通信接口称为Abis接口，用于实现BSC与BTS之间的远端互连。一般，Abis接口采用标准的2.048Mbps或64Kbps的脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation)传输链路来实现数据传输，所述Abis接口上承载语音/数据业务信道。
近年来，随着软交换技术引入核心网，基于网际协议(IP，Internet Protocol)的交换网架构逐渐形成。其中，基于IP传输方式的Abis接口简称为IP Abis接口，基于IP Abis接口的BSS结构，如图1所示，IP Abis接口连接的两侧仍是BTS和BSC，而BSC与核心网之间采用IP/时分复用(TMD)连接。相对于传统的基于PCM传输链路的Abis接口，IP Abis接口具有更高的传输效率和灵活性。在BSS系统中，实现通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio Service)功能需要增加两个功能实体：PCU和信道编/解码单元(CCU，Channel Coded Unit)，分别位于BSC和BTS中。其中，PCU提供到服务GPRS接入点(SGSN，ServingGPRS Support Node)的接口，即Gb接口，CCU提供到MS的空中接口，即Um接口。通常，PCU和CCU有三种分布方式，如图2所示：情况A，在GSM网络中较少采用；情况B，既考虑到Gb接口又兼顾到Abis接口，是目前厂商较多采用的方式，此时PCU可以内置在BSC系统中，也可以单独作为一个实体外置于BSC系统侧；情况C，一般为单独的PCU实体，外置于SGSN系统侧，但BSC系统与PCU之间为电路型数据，除了多时隙能力提高传输速率外，与通过MSC提供的电路型数据类似，BSC系统与SGSN系统间的中继电路利用率并不高。
那么，假设采用情况B的分布方式，将PCU单元内置在BSC系统中，这样，PCU单元和BTS之间传输的数据称为PCU帧。由于系统帧号是由BTS决定的，在将PCU单元内置到BSC系统中以后，BTS需要检测BSC/PCU侧的帧号失步情况。当BTS发现BSC/PCU侧帧号失步时，它将向BSC/PCU发起帧号调整。由于每个时隙上的PCU帧序列是相对独立的，于是BTS通常按时隙进行帧号调整。但是，按时隙调整帧号时，由于各时隙是独立调整的，而一次PS业务可能同时占用多条时隙，各时隙需要调整帧号的时间也可能不同。这样，必然会影响PS业务性能，并且频繁的帧号调整导致了PS业务性能不稳定。
另外，对一个以上包含业务说明信息字段的业务帧来自于同一小区相同载频的业务，在使用Abis接口按载频打包的策略后，同一载频所有时隙的PCU帧被包含到同一个协议栈的净荷里面，所以Abis接口的时延、抖动等对各个时隙的PCU帧的影响是一样的，而帧号失步就是Abis接口时延抖动造成的，因此，BTS与BSC之间再按时隙对帧号进行调整就没有意义了。
另外，中国专利申请号为“200710119804.3”的文件中提出IP Abis接口协议净荷包括传输标识字段(Traffic IE)和有效净荷两部分，如图3所示，对于分组业务(PS，Packet Service)来讲，Traffic IE包括业务所在信道TS和业务PCU帧长度LEN、保留字段R等信息。但是，通过进一步分析会发现所述Traffic IE中的有些信息完全可以作为PCU帧控制信息的一部分，如业务所在信道。因为一个PCU帧中的净荷一定属于同一个信道，所以PCU帧所属的信道可以作为PCU帧控制信息的一部分放到PCU帧头中。因此，所述Traffic IE字段造成了Abis接口带宽资源的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种PCU帧的处理方法、及其传输方法和系统，能够按载频进行帧号调整，降低时延且节省网络资源。
为达到上述目的，本发明公开了一种分组控制单元帧的处理方法，包括：发送端利用帧号控制信息组建PCU同步帧，遍历同一载频下所有信道并按信道生成包含有用户数据信息和用户数据控制信息的PCU数据帧；将至少一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧封装为数据分组并发送该数据分组。
其中，上述方法还包括：接收端收到所述数据分组后，解析所述数据分组并提取出PCU同步帧和PCU数据帧；读取PCU同步帧获得帧号控制信息；其中，发送端为基站收发台BTS时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识、帧号调整量有效标识、同步指示标识、帧号和帧号调整量；或者，发送端为基站控制器BSC时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识和帧号。
上述方法中，所述发送该数据分组步骤之后，该方法还包括：接收端读取PCU数据帧获得用户数据信息及用户数据控制信息；其中，所述用户数据信息包括PCU载荷；以及，发送端为基站收发台BTS时，所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、帧编码类型、误码率指示、PCU帧所属的时隙号和PCU载荷的长度标识；或者，发送端为基站控制器BSC时，所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、普通突发脉冲序列/接入突发脉冲序列指示、帧编码类型、PCU帧所属的时隙号和PCU载荷的长度标识。
其中，所述发送端还将用户数据信息组建至PCU同步帧中；和/或，所述发送端还将帧号控制信息写入到PCU数据帧中。
相应地，本发明提供一种分组控制单元PCU帧的处理方法，包括：接收端收到数据分组后，解析所述数据分组并提取出PCU同步帧和PCU数据帧；读取PCU同步帧获得帧号控制信息，以及读取PCU数据帧获得用户数据信息和用户数据控制信息；其中，接收端为基站控制器BSC时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识、帧号调整量有效标识、同步指示标识、帧号和帧号调整量；所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、帧编码类型、误码率指示、PCU帧所属的时隙号、PCU载荷的长度标识；所述用户数据信息包括PCU载荷；或者，接收端为基站收发台BTS时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识和帧号；所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、普通突发脉冲序列/接入突发脉冲序列指示、帧编码类型、PCU帧所属的时隙号、PCU载荷的长度标识；所述用户数据信息包括PCU载荷。
此外，本发明还公开一种分组控制单元PCU帧的传输方法，包括：发送端组建PCU同步帧和PCU数据帧，并将PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中；接收端接收并解析所述数据分组，并从所述数据分组中提取PCU同步帧和PCU数据帧；读取PCU同步帧，并根据读取到的帧号控制信息来判断帧号是否同步，如果帧号失步，则对帧号按载频进行调整，暂停传输PCU数据帧；如果帧号同步，则进行PCU同步帧和PCU数据帧的传输。
其中，所述判断帧号是否同步包括：接收端为基站收发台BTS时，BTS从所述PCU同步帧中解析出帧号，且比较解析出的帧号与BTS本地保存的帧号是否相等，如果帧号不相等，则帧号失步；如果帧号相等，则帧号同步；或者，接收端为基站控制器BSC时，BSC检测PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，如果包含有效的帧号调整量，则帧号失步；如果不包含有效的帧号调整量，则帧号同步；其中，所述有效的帧号调整量为帧号调整量有效标识置为有效状态下的帧号调整量。
上述方法中，所述对帧号按载频进行调整为：所述接收端为基站收发台BTS，BTS计算帧号调整量，生成上行数据分组，并将该上行数据分组中的PCU同步帧中的同步指示标识设为失步状态；将所述上行数据分组发送给BSC，BSC根据所述帧号调整量校对下行帧号，并利用校对后的下行帧号生成下行PCU同步帧发送给BTS；BTS接收并解析所述下行PCU同步帧，读取下行PCU同步帧中的下行帧号，并判断所述下行帧号是否与BTS本地保存的下行帧号一致，如果一致，则将组建的上行PCU帧中的同步指示标识置为同步状态，并发送给BSC；如果不一致，则重新计算帧号调整量，并发送给BSC。
相应地，本发明提供一种分组控制单元PCU帧的传输系统，包括：发送端，用于组建PCU同步帧和PCU数据帧，并将PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中，发送给接收端；接收端，用于解析收到的数据分组，提取并读取出封装的PCU同步帧和PCU数据帧，并判断帧号是否同步，以及在帧号失步时对帧号进行调整，暂停PCU数据帧的传输；帧号同步时进行PCU同步帧和PCU数据帧的传输。
上述系统中，所述发送端包括：帧组建单元，用于组建PCU同步帧和PCU数据帧；帧封装单元，用于将组建的PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中；帧发送单元，用于发送所述数据分组；和/或，所述接收端包括：帧接收单元，用于接收所述数据分组；帧解析单元，用于解析收到的数据分组，提取并读取出封装的PCU同步帧和PCU数据帧；帧号判断单元，用于判断帧号是否同步，并在帧号失步时通知帧号调整单元，帧号同步时通知帧组建单元；帧号调整单元，用于在帧号失步时对帧号进行调整，暂停PCU数据帧的传输，并在调整帧号后通知帧组建单元。
其中，接收端为BTS时，所述帧号判断单元具体用于从所述PCU同步帧中解析出帧号，且比较解析出的帧号与BTS本地保存的帧号是否相同，若不同则通知所述帧号调整单元；或者，接收端为BSC时，所述帧号判断单元具体用于从PCU检测PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，若含有有效的帧号调整量，则通知所述帧号调整单元。
上述系统中，接收端为BTS时，所述帧号调整单元具体用于计算帧号调整量；或者，接收端为BSC时，所述帧号调整单元具体用于根据所述帧号调整量校对下行帧号。
由以上技术方案可以看出，由于一个载频包含8个时隙，本发明将一个载频所包含的时隙看成一个整体，按载频来帧号调整，即支持Abis接口PS业务按载频打包，解决现有技术中按时隙进行帧号调整而造成资源浪费的问题。并且，由于按时隙调整帧号时，一次PS业务同时占用多条时隙时，可能会频繁地对各时隙的帧号进行调整而导致PS业务性能不稳定，这样必然会影响PS业务性能。有鉴于此，本发明按载频调整帧号，对载频的所有时隙同时进行调整，调整帧号的次数也相对减少，有益于维护PS业务的稳定性。例如：如果由于Abis接口时延抖动导致8个时隙都发生帧号失步，那么按时隙进行帧号调整，则需要调8次，而按载频进行调整，则只需要调整一次，进而达到节约网络资源的目的。
本发明提出一种新的PCU帧结构，将PCU帧分为PCU同步帧和PCU数据帧，PCU同步帧中则主要包含帧号同步所需的信息，PCU数据帧主要包含PCU载荷和PCU载荷相关的控制信息，尽量不包含或少包含帧号和帧号控制信息，这样既有利于按载频进行帧号调整，又缩小了PCU帧头，而且节省了Abis接口带宽资源。并且，由于在每个数据分组的净荷中有至少一个PCU帧为PCU同步帧，另外有若干个PCU数据帧，所述PCU数据帧和同一个数据分组的净荷中的PCU同步帧具有相同的帧号，这非常有利于按载频来进行帧号调整。并且，由于在帧号调整过程中，PS业务处于暂停状态，本发明按载频对帧号进行调整时，调整的次数少，因此降低了因帧号调整而导致的PS业务时延。
另外，与现有技术相比，本发明提出新的PCU帧结构在IP Abis接口的传输方式更为简洁。这是因为，本发明的基于IP Abis接口的PCU帧结构，去掉了原来数据净荷中的Traffic IE字段，每个PCU帧在节省了2-4个字节的同时，其结构也变得更加简洁。这样，若按原来每个数据净荷携带6个PCU帧且每个Traffic IE占用4个字节计算的话，那么本发明的一个IP Abis接口数据分组将省去24个字节。这进一步节省了Abis接口带宽资源，从而达到节省网络资源的目的。
附图说明
图1为基于IP Abis接口的BSS结构示意图；
图2为BSS系统中的PCU和CCU的三种分布示意图；
图3为IPAbis接口协议栈数据分组的结构示意图；
图4为本发明IP Abis接口协议栈数据分组的净荷结构示意图；
图5为本发明BSC向BTS发送PCU帧的传输方法的流程示意图；
图6为本发明BTS向BSC发送PCU帧的传输方法的流程示意图；
图7为本发明PCU帧的传输系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想在于：基于IP Abis接口，将PCU帧分为PCU同步帧和PCU数据帧，并去掉PCU帧结构中原有的Traffic IE字段，使PCU同步帧中主要包含帧号同步所需的信息，而PCU数据帧头中主要包含和PCU净荷相关的控制信息。使每个数据分组的净荷中有至少一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧，进而实现基于IP Abis接口的移动分组业务传输方法。
需要说明的是，PCU帧分为上行PCU帧和下行PCU帧，所以PCU同步帧、PCU数据帧也分别分为：上行PCU同步帧和下行PCU同步帧、上行PCU数据帧和下行PCU数据帧；帧号也分为上行帧号和下行帧号。其中，在帧号调整过程中，若干个PCU数据帧的数目为零，而在进行用户数据信息传输过程中，若干个PCU数据帧是指一个以上的PCU数据帧。所述上行是指由BTS到BSC，下行是指BSC到BTS。
另外，BTS中保存有正确的上下行帧号，而BSC上行帧号直接从上行PCU帧中获取，BSC的下行帧号的调整是由BTS指示的，如果BTS发现收到的下行帧号与BTS本地保存的下行帧号不一致时，会计算帧号调整量发送给BSC，BSC调整下行帧号与BTS本地保存的下行帧号一致。其中，同一个数据分组中的PCU同步帧和PCU数据帧的帧号是相同的。
为使本发明上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明提出一种基于IP Abis接口的移动分组业务的PCU帧结构，该PCU帧包括PCU同步帧(PCU-C)和PCU数据帧(PCU-D)，其中，PCU同步帧包含帧号控制信息，而不包括或少包括用户数据信息。优选的是，PCU同步帧不包括用户数据信息，但也可根据实际需要在PCU同步帧中携带用户数据信息等。PCU数据帧包括用户数据信息和与用户数据信息有关的控制信息，而不包括或少包括与帧号同步相关的信息。优选的是，PCU数据帧不包括帧号同步相关的信息，但也可根据实际需要在PCU数据帧中携带帧号同步控制信息等。
为了使本发明的PCU帧结构更为清楚，下面对PCU帧结构进行详细的说明：
I、PCU同步帧：
PCU同步帧用于BTS和BSC之间进行帧号同步，包括上行PCU同步帧和下行PCU同步帧。先来介绍一下上行PCU同步帧：参照表一，示出了本发明BTS发送给BSC的PCU同步帧的帧结构，其中，BTS发送给BSC的PCU同步帧称为上行PCU同步帧，该上行PCU同步帧包含与帧号同步相关的帧号控制信息。这里，优选的帧号控制信息主要包括：帧类型标识C、帧号调整量有效标识A、同步指示标识S，以及帧号BN、MN、PN，BTS指示BSC的帧号调整量BNa、MNa、PNa等。
Figure G2009100902349D00081
表一
具体地讲，如上述表一所示，一种较为优选的上行PCU同步帧的帧结构主要包括如下的上行PCU帧号控制信息：
C：帧类型标识，通过该帧类型标识C来设置PCU帧的类型，以区分PCU同步帧和PCU数据帧。例如：当C等于1时，该PCU帧为PCU数据帧；C等于0时，该PCU帧为PCU同步帧。其中，C字段通常最少占用1bit。
A：帧号调整量有效标识，用于指示帧号调整量是否有效。例如：当A等于1时，帧号调整量有效；当A等于0时，帧号调整量无效。其中，A字段通常最少占用1bit。
S：同步指示标识，指示当前PCU帧的同步/失步状态，并由BTS通知BSC是否完成帧号同步。例如：当S等于1时，指示BSC已经完成帧号同步；当S等于0时，指示BSC帧号处于失步状态。其中，S字段通常最少占用1bit。
BN、MN、PN：指示当前PCU帧的帧号，例如：BN占用4bit，取值0-11；MN占用6bit，取值0-63；PN占用10bit，取值0-815。
BNa、MNa、PNa：BTS指示BSC的帧号调整量。其中，BTS在记录有上下行帧号，如果BTS收到一个下行PCU帧，发现其中携带的帧号和BTS本地保存的下行帧号不一致，就会计算帧号调整量并通过上行PCU同步帧发送给BSC，BSC对下行帧号进行调整。
接着要进行说明的是下行PCU同步帧，即BSC组建并发送给BTS的PCU同步帧，如表二所示，为本发明较为优选的下行PCU同步帧的帧结构：
Figure G2009100902349D00091
表二
上述表二中，下行PCU同步帧主要包括下行帧号信息，即：帧类型标识C及帧号BN、MN、PN等。其中：
C：帧类型标识，通过该帧类型标识C来设置PCU帧的类型，以区分PCU同步帧和PCU数据帧。例如：当C等于1时，该PCU帧为PCU数据帧；C等于0时，该PCU帧为PCU同步帧。其中，C字段通常最少占用1bit。
BN、MN、PN：指示当前PCU帧的帧号，其含义与上行PCU同步帧中的BN、MN、PN字段的含义相同。
II、PCU数据帧：
PCU数据帧包含了具体时隙的用户数据信息及与用户数据控制信息，PCU数据帧分为上行PCU数据帧和下行PCU数据帧。先来说明一下上行PCU数据帧，即BTS发送到BSC的PCU数据帧。其中，上行PCU数据帧较为优选的帧结构中主要包括：帧类型标识C、长度字段有效标识L、空闲帧(IDLE)帧标识I、帧编码类型(MCS)、误码率指示BER、PCU数据帧所属的时隙号TS、PCU载荷(PCU Data)的长度标识Len以及PCU载荷等信息。其中，PCU载荷为用户数据信息；帧类型标识C、长度字段有效标识L、IDLE帧标识I、MCS、误码率指示BER、PCU数据帧所属的时隙号TS、PCU载荷的长度标识Len为用户数据控制信息；所述用户数据控制信息主要用于解析和处理用户数据信息。如表三所示，为优选的上行PCU数据帧的结构：
Figure G2009100902349D00101
表三
对上述表三中，较为优选的上行PCU数据帧的帧结构所包含的信息作如下说明：
C：帧类型标识，通过该帧类型标识C来设置PCU帧的类型，以区分PCU同步帧和PCU数据帧。例如：当C等于1时，该PCU帧为PCU数据帧；C等于0时，该PCU帧为PCU同步帧。其中，C字段通常最少占用1bit。
L：长度字段有效标识，用于标识PCU载荷的长度标识Len字段是否有效。例如：当L等于1时，Len字段有效；否则，L等于0时，Len字段无效。其中，在最有效的帧结构中，L字段通常占用1bit，因此L字段最少占用1bit。
I：IDLE帧标识，用于标识该PCU帧是否为空闲帧。例如：当I等于1时，该PCU数据帧为IDLE帧；否则，I等于0时，该PCU数据帧为有效数据帧。其中，I字段通常最少占用1bit。
MCS：帧编码类型，用于标识该PCU帧的编码方式。目前PCU帧的编码方式总共有十三种，其中GPRS方式下编码方式为CS-1到CS-4，EGPRS方式下编码方式为MCS-1到MCS-9。所以MCS字段通常最少占用4bit，MCS的参考取值见表四：
  MCS取值   编码方式
  0   CS-1
  1   CS-2
  2   CS-3
  3   CS-4
  4   MCS-1
  5   MCS-2
  6   MCS-3
  7   MCS-4
  8   MCS-5
  9   MCS-6
  10   MCS-7
  11   MCS-8
  12   MCS-9
表四
BER：增强型数据速率GSM演进技术(EGPRS)误码率指示，用于指示EGPRS误码率的大小，取值范围为0～31。其中，BER所取的值越大，表示EGPRS误码率也越大。
TS：PCU数据帧所属的时隙号，用于指示当前PCU数据帧所在的无线时隙，对于单密度载频来讲，TS取值范围为0～7。
Len：PCU载荷的长度标识，用于标识PCU数据帧的长度，且不包括PCU帧头的长度；
PCU Data：PCU载荷，用于封装用户数据信息。
下面要说明的是下行PCU数据帧，下行PCU数据帧为BSC发送给BTS的PCU数据帧，与上行PCU数据帧的帧结构相比，下行PCU数据帧多了一项F字段，即普通突发脉冲序列(NB，Normal Burst)/接入突发脉冲序列(AB，Access Burst)指示。F用于指示下行数据需要使用的脉冲序列，比如：F＝1表示下行数据使用普通突发脉冲序列；F＝0表示下行数据使用接入突发脉冲序列。此外，所述下行PCU数据帧中不包括误码率指示。
这里，如表五所示，示出了较为优选的下行PCU数据帧的帧结构：
表五
需要强调的是，PCU同步帧和PCU数据帧的帧结构不仅仅局限于表一至表三、及表五所给出的PCU帧结构。例如：PCU同步帧中可以包含一部分PCU数据帧头中的信息；或者，PCU数据帧中也可以包含一部分PCU同步帧头中的信息；甚至PCU同步帧中可以包含一些用户数据信息，本发明对此不作限定，只是从整体上将PCU帧分为PCU同步帧和PCU数据帧。
基于以上描述，下面给出一种PCU帧在IP Abis接口协议栈数据分组中的填充方式，所述数据分组包括IP Abis接口协议栈头和净荷两部分，如图4所示，其中，所述数据分组的净荷由一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧组成，所述净荷中的PCU帧首尾相连且在PCU帧之间没有任何业务说明信息。这里，IP Abis接口协议栈可以是任何一种可用于IP Abis接口的协议栈，例如：图3中给出的协议栈。
需要指出的是，在本发明中，PCU帧的排列顺序不局限于第一个PCU帧为PCU同步帧，其后为若干个PCU数据帧。其中，PCU同步帧可位于所述净荷中的任何位置上，而且允许一个净荷包含一个以上的PCU同步帧。也就是说，IPAbis接口协议栈数据分组的净荷中至少包含一个PCU同步帧。
基于以上给出的PCU帧结构、以及PCU帧结构在IP Abis接口协议栈数据分组中填充方式的描述，接下来对本发明基于IP Abis接口的PCU帧的传输方法进行说明。概括地讲，本发明基于IP Abis接口的PCU帧的传输方法为：
在发送端，在所述数据分组的净荷中装载至少一个的PCU同步帧，以及若干个PCU数据帧。同一个数据分组的净荷中的PCU数据帧具有相同的帧号，即具有相同的BN、MN、PN，且与所述净荷中的PCU同步帧具有相同的帧号。另外，同一个净荷中的PCU数据帧是属于不同时隙的。因为在同一个净荷中的所有PCU数据帧的帧号和PCU同步帧中的帧号是一样的，而同一个时隙的两个PCU数据帧不会具有相同的帧号。
在接收端，解析所述数据分组的净荷，并从所述净荷中提取出封装的若干个PCU帧。由于每个PCU同步帧具有固定的长度，且PCU数据帧的帧头中包含有该PCU数据帧的长度标识，所以接收端会很容易地将所述净荷分解为若干个PCU帧。此处，所述净荷的分解操作过程包括以下两种情况：
A、接收端为BTS时，BTS会从PCU同步帧中解析出帧号，并判断所解析出的帧号与本地的对各个PCU数据帧做进一步的处理，例如：对PCU数据帧的处理包括：去掉PCU帧头、将PCU载荷保存到所属时隙的数据缓存，进行信道编码并通过无线发送。若BTS发现帧号失步，则会发起帧号调整，并在下一个BTS发送给BSC的上行PCU帧中将帧号调整量发送给BSC。
B、接收端为BSC时，BSC会先从PCU同步帧中解析出帧号，并判断PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，如果需要进行帧号调整，BSC则启动帧号调整，且在帧号调整完成以前，BSC和BTS之间不会传输用户数据信息；如果不需要进行帧号调整，BSC会解析出所述净荷中封装的所有PCU数据帧，并对PCU数据帧作进一步处理。其中，所述有效的帧号调整量为帧号调整量有效标识置为有效状态下的帧号调整量。
从总体上看，本发明基于IP Abis接口的PCU帧的传输方法包括：BSC向BTS发送PCU帧的传输方法、BTS向BSC发送PCU帧的传输方法。下面结合具体的实施方式，分别对上述两种传输方法进行说明：
实施例一：
结合图5，对下行PCU帧——BSC向BTS发送PCU帧的传输方法进行说明，主要步骤如下：
步骤501，BSC组建PCU同步帧；
其中，参照表二，BSC组建下行PCU同步帧，该下行PCU同步帧中包括：帧类型标识C和下行帧号PN、MN、BN，并且所述下行帧号在BSC中都有记录，直接组帧即可。
步骤502，BSC遍历同一载频下的所有信道，并按信道生成PCU数据帧；
其中，所述按信道生成PCU数据帧是指：从各个信道数据缓存中取出用户数据信息并分别形成一个PCU数据帧。具体地，参照表五给出的下行PCU数据帧的帧结构，填充或设置各个字段中的控制信息，并将从信道缓存中取出的用户数据信息填充到PCU载荷中。
步骤503，BSC将PCU同步帧和PCU数据帧封装到IP Abis接口协议栈数据分组中，并将封装后的数据分组发送给BTS；
步骤504，经IP网络传输后，数据分组到达BTS侧，BTS解析数据分组并提取其中的PCU同步帧和PCU数据帧；
其中，BTS收到下行分组数据，解析Abis接口协议，提取其中的PCU同步帧和PCU数据帧。BTS一方面从PCU数据帧中提取出用户数据信息并进行处理，一方面解析PCU同步帧中的帧号。
步骤505，BTS根据所述PCU同步帧中的下行帧号，判断是否需要进行帧号调整，如果需要进行帧号调整，则执行步骤506；如果不需要进行帧号调整，则执行步骤508；
其中，BTS读取所述分组数据中的下行PCU同步帧中的帧号，即各个PCU数据帧的帧号，将读取到的下行帧号与BTS本地保存的下行帧号进行比较，如果解析出的帧号和BTS本地保存的帧号不相等，也就是帧号失步，则发起帧号调整，以使BTS与BSC的帧号同步。
需要说明的是，BSC的下行帧号是以BTS中保存的下行帧号为基准的。这是因为，BTS具有一个类似于时钟的模块，帧号会定时增加，使BTS中保存有正确的上下行帧号，所以当BTS收到下行PCU帧后，如果发现下行PCU帧中携带的帧号和本地保存的下行帧号不一致，便发起帧号调整。
步骤506，BTS计算帧号调整量，并在下一个发送到BSC的数据分组中携带帧号调整量；
BTS将计算得到的帧号调整量封装在下一个发送到BSC的数据分组中，并将帧号调整量有效标识设置为有效状态。这里，PCU帧的帧号包括：PN、BN及MN，其中，PN占用10bit，取值0-815；MN占用6bit，取值0-63；BN占用4bit，取值0-11。所述计算帧号调整量PNa、MNa及BNa的一种实现过程为：将BTS本地存储的下行帧号PN、BN及MN分别对应加上各自最大值，再与解析出来的下行帧号作差，然后分别与各自的最大值PN_MAX、MN_MAX、BN_MAX相除取余，便分别得到帧号调整量PNa、MNa及BNa的值。具体地，在BTS侧的计算帧号调整量的主要过程为：BTS收到的下行帧号：PN＝a，MN＝b，BN＝c；BTS本地保存的下行帧号为PN＝a1，MN＝b1，BN＝c1；PN_MAX＝A，MN_MAX＝B，BN_MAX＝C；则BTS计算得到的下行PCU的帧号调整量为：
PNa＝(a1-a+A)mod(A)；
MNa＝(b1-b+B)mod(B)；
BNa＝(c1-c+C)mod(C)。
例如：某一时刻BTS解析得到下行的帧号为：PN′＝2、MN′＝3、BN′＝4，而BTS本地存储的下行帧号为：PN＝3、MN＝5、BN＝6，于是BTS得出帧号调整量为：PNa＝(3-2+815)mod815＝1、MNa＝(5-3+63)mod63＝2、BNa＝(6-4+11)mod11＝2；又如：PN＝2、MN＝3、BN＝4，而BTS本地存储的下行帧号为：PN＝3、MN＝2、BN＝3，于是BTS得出帧号调整量为：PNa＝1、MNa＝62、BNa＝10。
在计算得到帧号调整量后，BTS会在下一个发送到BSC的分组数据中携带帧号控制信息，如BTS计算得到的帧号调整量、帧号调整量有效标识。由于BTS会周期性的给BSC发送PCU帧，例如每20ms发送一次，于是当发送上行PCU帧的周期到达时，BTS生成上行PCU同步帧，主要是将上行帧号、帧号调整量等填充至上行PCU同步帧的各个字段中，并将帧号调整量有效标识置为有效等。
另外，由于在帧号调整期间，Abis口帧号处于失步状态，BTS暂停给BSC发送用户数据，即在上行的数据分组中不包括PCU数据帧。
步骤507，BSC检测到所述数据分组中的帧号调整量标识有效后，调整下行帧号，使下行PCU同步帧中携带的帧号与BTS所保存的下行帧号一致；
其中，根据所述帧号调整量，BSC调整下行帧号，使下行PCU同步帧中携带的帧号帧号与BTS本地保存的下行帧号一致。这里，在BSC侧根据帧号调整量来调整当前下行帧号的过程为：
BSC收到的帧号调整量为PNa、MNa、BNa，BSC侧的当前下行帧号为PN＝a，MN＝b，BN＝c；下行帧号的最大值PN_MAX＝A，MN_MAX＝B，BN_MAX＝C。BSC调整以后的下行帧号为PN1，MN1，BN1，则有：
PN1＝(a+PNa+A)mod(A)；
MN1＝(b+MNa+B)mod(B)；
BN1＝(c+BNa+C)mod(C)。
例如：当前下行帧号PN＝2、MN＝3、BN＝4，而帧号调整量分别为PNa＝1、MNa＝2、BNa＝2，那么调整后的下行帧号为：PN1＝(2+1+815)mod815＝3、MN1＝(3+2+63)mod63＝5、BN1＝(4+2+11)mod11＝6。可见，调整后的下行帧号已分别与BTS本地存储的下行帧号即PN＝3、MN＝5、BN＝6一致。
步骤508，结束当前帧号调整流程，恢复对PCU数据帧的传输。
帧号同步之后，BTS与BSC便可继续传输PCU数据帧，当发生帧号失步时，通过上述帧号调整流程，对帧号进行调整。
实施例二：
上述实施例一为BSC向BTS发送PCU帧的传输方法，本实施例则对上行PCU帧——BTS向BSC发送PCU帧的传输方法进行描述，如图6所示，主要步骤如下：
步骤601，BTS组建上行PCU帧；
其中，BTS参照表一中的上行PCU同步帧的帧结构进行组帧，设置帧类型标识C、帧号调整量有效标识A及同步指示标识S，并且BTS将其内保存的上行帧号及计算的帧号调整量填充到上行PCU同步帧的帧结构的对应位置中。
并且，在传输用户数据信息过程中，BTS遍历同一载频下的所有信道，并按信道生成PCU数据帧；其中，所述按信道生成PCU数据帧是指：从各个信道数据缓存中取出用户数据信息并分别形成上行PCU数据帧。具体地，BTS参照表三，生成PCU数据帧，设置帧类型标识C、长度字段有效标识L、IDLE帧标识I等用户数据信息相关的控制信息，并将从各个信道数据缓存中取出的用户数据信息填充到PCU载荷中。BTS将PCU同步帧和PCU数据帧封装到IP Abis接口协议栈数据分组中，并将封装后的数据分组发送给BSC。
这里，需要说明的是，在帧号调整期间BTS与BSC之间不传输用户数据信息，因此，帧号调整期间发送给BSC的上行PCU帧主要包含用于帧号调整的PCU同步帧，而不会包含PCU数据帧和用户数据信息；在帧号同步期间，BTS发送给BSC的上行PCU帧会包含PCU同步帧和PCU数据帧。
步骤602，经IP网络传输后，数据分组到达BSC侧，BSC对数据分组进行解析；
BSC通过对数据分组进行解析，获得PCU同步帧，如果所述数据分组中包含PCU数据帧，BSC也会提取其中的PCU数据帧，并从PCU数据帧中提取用户数据信息，进行处理。
步骤603，BSC检测通过对所述数据分组解析得到的PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，如果包含有效的帧号调整量，则执行步骤604；如果不包含有效的帧号调整量，则执行步骤608；
其中，BSC检测PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量。该有效的帧号调整量是指：帧号调整量以及帧号调整量有效标识A指示帧号调整量有效，如：A＝1时指示帧号调整量有效。另外，所述有效的帧号调整量还包括：同步指示标识是否指示为失步状态等。
步骤604，BSC根据所述帧号调整量对下行帧号进行调整，然后生成下行PCU同步帧并发送给BTS；
所述下行PCU同步帧包括调整后的下行帧号，如果此时Abis口帧号处于失步状态，则在帧号调整期间，BSC暂停给BTS发送用户数据，即在下行分组数据中不包括PCU数据帧。这里，所述帧号调整操作是指根据所述帧号调整量校对当前的下行帧号，主要是将帧号调整量PNa、MNa及BNa分别对应地加到当前下行帧号上，并分别与对应的最大值相除取余，此处可参见上述步骤507中相关描述。
步骤605，BTS从所述下行PCU同步帧中读取下行帧号，并判断下行帧号是否与BTS本地保存的下行帧号一致，如果不一致，则执行步骤606；如果一致，则执行步骤607；
PCU同步帧中包含有效的帧号调整量时，BSC启动帧号调整流程，直到BSC和BTS之间帧号同步。另外，在帧号调整期间，BSC与BTS之间不传输用户数据信息。
步骤606，BTS计算帧号调整量，并在下一个发送到BSC的数据分组中携带帧号调整量，然后执行步骤603；
其中，所述数据分组中的上行PCU帧中的同步指示标识置为失步状态，此时，BTS与BSC之间不会进行用户数据信息的传输。BTS对帧号进行的调整主要是计算帧号调整量，帧号调整量的计算过程请参见上述步骤506中相关描述。
步骤607，BTS将组建的上行PCU帧中的同步指示标识置为同步状态，并发送给BSC；
例如：当S等于1时，BTS指示BSC已经完成帧号同步；当S等于0时，BTS指示BSC帧号处于失步状态。
步骤608，BSC根据同步指示标识，判断得知帧号同步，则结束当前的帧号调整流程，BSC与BTS恢复对PCU数据帧的传输。
其中，在帧号同步时，BSC与BTS继续组建PCU同步帧、PCU数据帧以及封装IP Abis口协议栈并传输，来恢复对PCU数据帧的传输，即继续进行用户数据信息的传输。
对于上述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
为实现上述方法，本发明还提供一种分组控制单元PCU帧的传输系统，如图7所示，所述系统包括：
发送端701，用于组建PCU同步帧和PCU数据帧，并将PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中，发送给接收端702；
接收端702，用于解析收到的数据分组，提取并读取出封装的PCU同步帧和PCU数据帧，并判断帧号是否同步，以及在帧号失步时对帧号进行调整，暂停PCU数据帧的传输；帧号同步时进行PCU同步帧和PCU数据帧的传输。
上述系统中，所述发送端701包括：
帧组建单元，用于组建PCU同步帧和PCU数据帧；
帧封装单元，用于将PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中；
帧收发单元，用于收发所述数据分组。
所述接收端702包括：
帧接收单元，用于接收所述数据分组；
帧解析单元，用于解析收到的数据分组，提取并读取出封装的PCU同步帧和PCU数据帧；
帧号判断单元，用于判断帧号是否同步，并在帧号失步时，通知帧号调整单元，帧号同步时通知帧组建单元；
帧号调整单元，用于在帧号失步时对帧号进行调整，暂停PCU数据帧的传输，并在调整帧号后通知帧组建单元。
其中，接收端为BTS时，所述帧号判断单元具体用于从所述PCU同步帧中解析出帧号，且比较解析出的帧号与BTS本地保存的帧号是否相同，帧号不同时则通知所述帧号调整单元；或者，
接收端为BSC时，所述帧号判断单元具体用于从PCU同步帧中解析出帧号，并检测PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，若含有有效的帧号调整量，则通知所述帧号调整单元。其中，所述有效的帧号调整量为帧号调整量有效标识置为有效状态下的帧号调整量。
其中，接收端为BTS时，所述帧号调整单元具体用于计算帧号调整量；或者，接收端为BSC时，所述帧号调整单元具体用于根据所述帧号调整量校对下行帧号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述即可。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，只是用来说明和解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。在本发明的精神和权利要求保护范围之内，对本发明所作的任何修改、等同替换，都落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种分组控制单元PCU帧的处理方法，其特征在于，包括：
发送端利用帧号控制信息组建PCU同步帧，遍历同一载频下所有信道并按信道生成包含有用户数据信息和用户数据控制信息的PCU数据帧；
将至少一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧封装为数据分组并发送该数据分组。
2.根据权利要求1所述的分组控制单元帧的处理方法，其特征在于，所述发送该数据分组步骤之后，该方法还包括：
接收端收到所述数据分组后，解析所述数据分组并提取出PCU同步帧和PCU数据帧；
读取PCU同步帧获得帧号控制信息；其中，
发送端为基站收发台BTS时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识、帧号调整量有效标识、同步指示标识、帧号和帧号调整量；或者，
发送端为基站控制器BSC时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识和帧号。
3.根据权利要求2所述的分组控制单元帧的处理方法，其特征在于，所述发送该数据分组步骤之后，该方法还包括：
接收端读取PCU数据帧获得用户数据信息及用户数据控制信息；其中，所述用户数据信息包括PCU载荷；以及，
发送端为基站收发台BTS时，所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、帧编码类型、误码率指示、PCU帧所属的时隙号和PCU载荷的长度标识；或者，
发送端为基站控制器BSC时，所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、普通突发脉冲序列/接入突发脉冲序列指示、帧编码类型、PCU帧所属的时隙号和PCU载荷的长度标识。
4.根据权利要求1、或2、或3所述的分组控制单元帧的处理方法，其特征在于，
所述发送端还将用户数据信息组建至PCU同步帧中；和/或，
所述发送端还将帧号控制信息写入到PCU数据帧中。
5.一种分组控制单元PCU帧的处理方法，其特征在于，包括：
发送端利用帧号控制信息组建PCU同步帧，遍历同一载频下所有信道并按信道生成包含有用户数据信息和用户数据控制信息的PCU数据帧，将至少一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧封装为数据分组并发送该数据分组；
接收端收到数据分组后，解析所述数据分组并提取出PCU同步帧和PCU数据帧；
读取PCU同步帧获得帧号控制信息，以及读取PCU数据帧获得用户数据信息和用户数据控制信息；其中，
接收端为基站控制器BSC时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识、帧号调整量有效标识、同步指示标识、帧号和帧号调整量；所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、帧编码类型、误码率指示、PCU帧所属的时隙号、PCU载荷的长度标识；所述用户数据信息包括PCU载荷；或者，
接收端为基站收发台BTS时，所述帧号控制信息包括：帧类型标识和帧号；所述用户数据控制信息包括：帧类型标识、长度字段有效标识、IDLE帧标识、普通突发脉冲序列/接入突发脉冲序列指示、帧编码类型、PCU帧所属的时隙号、PCU载荷的长度标识；所述用户数据信息包括PCU载荷。
6.一种分组控制单元PCU帧的传输方法，其特征在于，包括：
发送端利用帧号控制信息组建PCU同步帧，遍历同一载频下所有信道并按信道生成包含有用户数据信息和用户数据控制信息的PCU数据帧，将至少一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧封装为数据分组并发送该数据分组；
接收端接收并解析所述数据分组，并从所述数据分组中提取PCU同步帧和PCU数据帧；
读取PCU同步帧，并根据读取到的帧号控制信息来判断帧号是否同步，如果帧号失步，则对帧号按载频进行调整，暂停传输PCU数据帧；
如果帧号同步，则进行PCU同步帧和PCU数据帧的传输。
7.根据权利要求6所述的分组控制单元帧的传输方法，其特征在于，所述判断帧号是否同步包括：
接收端为基站收发台BTS时，BTS从所述PCU同步帧中解析出帧号，且比较解析出的帧号与BTS本地保存的帧号是否相等，如果帧号不相等，则帧号失步；如果帧号相等，则帧号同步；或者，
接收端为基站控制器BSC时，BSC检测PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，如果包含有效的帧号调整量，则帧号失步；如果不包含有效的帧号调整量，则帧号同步；
其中，所述有效的帧号调整量为帧号调整量有效标识置为有效状态下的帧号调整量。
8.根据权利要求6所述的分组控制单元帧的传输方法，其特征在于，所述对帧号按载频进行调整为：
所述接收端为基站收发台BTS，BTS计算帧号调整量，生成上行数据分组，并将该上行数据分组中的PCU同步帧中的同步指示标识设为失步状态；
将所述上行数据分组发送给BSC，BSC根据所述帧号调整量校对下行帧号，并利用校对后的下行帧号生成下行PCU同步帧发送给BTS；
BTS接收并解析所述下行PCU同步帧，读取下行PCU同步帧中的下行帧号，并判断所述下行帧号是否与BTS本地保存的下行帧号一致，如果一致，则将组建的上行PCU帧中的同步指示标识置为同步状态，并发送给BSC；如果不一致，则重新计算帧号调整量，并发送给BSC。
9.一种分组控制单元PCU帧的传输系统，其特征在于，包括：
发送端，用于利用帧号控制信息组建PCU同步帧，遍历同一载频下所有信道并按信道生成包含有用户数据信息和用户数据控制信息的PCU数据帧，将至少一个PCU同步帧和若干个PCU数据帧封装为数据分组并发送该数据分组；
接收端，用于解析收到的数据分组，提取并读取出封装的PCU同步帧和PCU数据帧，并判断帧号是否同步，以及在帧号失步时对帧号进行调整，暂停PCU数据帧的传输；帧号同步时进行PCU同步帧和PCU数据帧的传输。
10.根据权利要求9所述的分组控制单元帧的传输系统，其特征在于，
所述发送端包括：
帧组建单元，用于组建PCU同步帧和PCU数据帧；
帧封装单元，用于将组建的PCU同步帧和PCU数据帧封装到数据分组中；
帧发送单元，用于发送所述数据分组；和/或，
所述接收端包括：
帧接收单元，用于接收所述数据分组；
帧解析单元，用于解析收到的数据分组，提取并读取出封装的PCU同步帧和PCU数据帧；
帧号判断单元，用于判断帧号是否同步，并在帧号失步时通知帧号调整单元，帧号同步时通知帧组建单元；
帧号调整单元，用于在帧号失步时对帧号进行调整，暂停PCU数据帧的传输，并在调整帧号后通知帧组建单元。
11.根据权利要求10所述的分组控制单元帧的传输系统，其特征在于，
接收端为BTS时，所述帧号判断单元具体用于从所述PCU同步帧中解析出帧号，且比较解析出的帧号与BTS本地保存的帧号是否相同，若不同则通知所述帧号调整单元；或者，
接收端为BSC时，所述帧号判断单元具体用于从PCU检测PCU同步帧中是否包含有效的帧号调整量，若含有有效的帧号调整量，则通知所述帧号调整单元。
12.根据权利要求10所述的分组控制单元帧的传输系统，其特征在于，
接收端为BTS时，所述帧号调整单元具体用于计算帧号调整量；或者，
接收端为BSC时，所述帧号调整单元具体用于根据所述帧号调整量校对下行帧号。
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