CN1248833A - 分组无线电服务网络中的移动终端和基站 - Google Patents

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西蒙·法里
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Abstract

公开了一种移动终端,用于与一个分组无线电服务网络中的基站通信。该终端具有一个处理器,用于为移动终端与基站之间的通信确定多个信道中的一个信道;用于对话音进行数字编码以提供话音信息;用于将话音信息组合成话音分组;以及用于产生信道分配请求,可以在请求的信道中传送话音分组。一个无线电发射机,用于将该请求及分组传输到网络中的一个基站。一个无线电接收机接收由基站为移动终端分配的信道的标识,以在其上传输。

Description

分组无线电服务网络中的移动终端和基站
本发明涉及分组无线电服务网络。
定义了用于通用分组无线电服务网络(GPRS)的标准。
本发明基于以下公认,即如果恰当设计,一个分组服务网络可以传送话音。
因此,根据本发明,提供了一个移动终端,用于与分组无线电服务网络中的基站通信,所述终端包括一个处理器,用于为移动终端与基站之间的通信确定多个信道中的一个信道;用于对话音进行数字编码以提供话音信息;用于将话音信息组合成话音分组;以及用于产生信道分配请求,可以在请求的信道中传送话音分组;一个无线电发射机,用于将该请求及分组传输到网络中的一个基站;以及一个无线电接收机,用于接收由基站为移动终端分配的以在其上传输的信道的标识,所述处理器响应每个接收到的信道分配,以确定分组在该分配的信道上被传送。
在GPRS中,因为无分组传输时信道被释放,所以使用相同数量的无线电信道能够获得较高的业务水平。
理想地,如果一个传送请求未被准许,则该处理器抛弃话音信息,直到进一步的请求被准许。因为话音是高度时间敏感的,所以抛弃该信息要比传送延迟的信息更好。抛弃会产生削波,只要不是很频繁,用户是可以忍受的。
该处理器最好使得当一个传送请求未被准许时,进一步的请求被延迟一个预定的时段。
如果连续的请求未被准许时则该延迟最好被增加。
在一个预定的最大延迟之后,该延迟被减小。
该处理器最好执行一个分层的协议,其中每个分组被给定一个子网相关汇合协议(SDNDCP)层中的信头。
因为话音的时间敏感性,该信头最好是RTP/VDP/IP信头。
该移动终端最好包括一个话音激活探测器,并且该处理器最好响应由该话音激活探测器探测的话音激活,以产生信道分配请求,可以在请求的信道中传送话音分组,以及接收一个信道标识,以在该信道上一次传送一个未压缩的地址信头,并且随后在该标识的信道上传送具有不包括目的地址的压缩信头的分组,直到该话音激活探测器探测到无话音激活。
该处理器最好被安排成构造数量相等的n帧的分组,该处理器进一步被安排成执行一个逻辑链路层协议(LLC),该逻辑链路层协议加入了它自己的LLC信头信息,包括一个定义话音服务到每个分组的服务接入点标识符,以及将总LLC加SNDCP信头分为n个等长的部分,并且在该分组中的每帧前面放置一个信头部分。这使得该分组中的每一帧具有相同的格式并且允许将一个公共的保护策略应用到每帧上。可以给该信头信息一个错误校正码。但是,话音更能容忍错误。该话音信息的更重要的部分可以被编码,以识别是否存在错误,是则抛弃该帧。该话音信息的较不重要的部分可以不保护。
这样,在物理层,在每一帧,信头以及最重要的位话音信息最好采用卷积码编码,并且话音信息的重要位的子集采用循环冗余校验编码。
本发明还可以扩展到一个基站,该基站包括:一个无线电接收机,用于接收来自移动台的传送数据分组的请求和传送话音分组的请求,并且可在多个信道上工作以接收数据分组和话音分组;一个处理器,用于保留一个预定数量的所述信道以接收编码的话音分组,以及用于分配所述预定数量的信道的一个空闲信道响应传送话音分组的信道分配请求;以及一个发射机,用于将该分配的信道标识传输到该移动台。
通过动态地管理为话音保留的信道数,话音服务和数据服务在各自的需求变化的情况下均能获得最佳服务。
本发明还可以扩展到一个基站,该基站包括:一个无线电接收机,用于接收来自移动台的传送数据分组的请求和传送话音分组的请求,并且可在多个信道上工作以接收数据分组和话音分组;一个处理器,用于为移动台指派信道以传送话音分组,以及用于处理话音突发中的分组,该分组包括单个目的地址信头,后接多个不包括目的地址的话音分组,以在网络上传输。
本发明进一步扩展到一个基站,该基站包括:一个无线电接收机,用于接收来自移动台的传送数据分组的请求和传送话音分组的请求,并且可在多个信道上工作以接收数据分组和话音分组;一个处理器,用于执行一个协议,该协议从分组中每帧的相同部分恢复网络和传送层信头以及分组逻辑链路层信头。
该处理器可作用于每帧,以只校正信头及话音信息的主观最重要位中的错误。
现在将参考附图举例描述本发明的一个实施例,其中:
图1是具体表达本发明的一个GPRS移动终端和基站的方框图;
图2示意性显示RLC/MAC协议的操作;
图3显示网络层协议层;
图4显示支持话音的SNDCP模型操作;
图5显示一个LLC-PDU的格式;
图6显示GPRS中TDMA帧的结构;
图7显示GPRS TDMA多帧结构;
图8显示在一个传送话音的GPRS中的信道分割;
图9显示如何保护来自该编解码器的源编码位输出;以及
图10显示该协议中每一层的操作。
参考附图,移动终端2具有连接到双工器6的天线4。双工器6连接到发射机8和接收机10。接收机10接收的信号馈送到处理器12。话音的声波通过麦克风14转换为模拟电信号,并且该模拟信号通过可能具有一个或多个中央处理单元(没有示出)的处理器转换为数字信号。模数转换器可以是一个自含式单元16。该处理器处理的该数字化的话音随后通过一个参数的编解码器算法,如EFR,产生话音帧。编解码器可以是一个自含式单元18。
一个话音激活探测器算法探测与静音不同的话音的存在。该话音激活探测器可以是一个自含式单元20。当探测到话音时,处理器将从编解码器输出的话音信息与网络和传送层信头一起组合成两帧固定长度的分组,并且传送一个信道分配请求。
如图2的方框图所示,如果该信道请求被拒绝,则在新的请求送出前引入一个延迟,并且延迟期间发生的话音帧被抛弃。
基站22具有馈送到双工器26的天线24。无线电接收机28将从该移动终端2接收到的分组传送到处理器30。传输到移动终端2的数据传送给连接到双工器26的无线电发射机32。
如图3所示,网络层协议可以在由多种子网络和数据链路派生的服务上操作。GPRS从开始就设计以支持为服务的用户提供网络透明度的几种网络层协议。允许引入新的网络层协议在GPRS网络上传输,而不用改变该GPRS网络,这是一种由子网相关汇合协议(SNDCP)实现的功能。此外,SNDCP实现信头及数据压缩,以及来自不同源将在该LLC层上传送的数据的多路复用。
IP与RTP一起用作该网络协议,RTP用于通过提供时间标记信息以及分组序列为实时流提供支持。SNDCP目前通过执行RFC1144压缩算法仅为TCP/IP以及IP(v4)提供信头压缩。但是,SNDCP说明书还允许根据新的应用及服务的要求,填加支持的压缩协议的列表。本系统采用RTP/UDP/IP协议,涉及40个八位组,相当于320位的开销。
使用两帧长的分组,需要支持这些传送和网络层信头的某种压缩形式。当然,如果采用CS-I信道编码方案,则组合的RTP/IUDP/IP信头将占据两个无线电信息块的全部信息有效载荷,而没有空间留给任何话音信息或逻辑链路控制(LLC)信头。
通过将IP/UDP和RTP信头一起处理而不是单独处理,可以获得高压缩效率。尽管违背分层结构的精神,但是越过这些协议层边界也是适当的,因为总层应用了同一功能。
用于实现信头压缩的被传输的分组有两个主要性质。数据率减小的两个原因之一来自于观察到信头中的一半字节在连接的过程中保持不变。一个明显的例子是源和目的地址和端口。未压缩的信头在连接建立期间被传送一次。然后这些字段从压缩的信头中删除,不伴随信息的任何实际损失。
剩余的压缩来自对变化字段进行差值编码以减小其长度。特别是,对于RTP信头压缩,效率的大大提高来自于观察到尽管每个分组中有一些字段变化,如序号和时间标记,但是分组之间的差异通常是不变的,并且因此第二级差异为零。通过利用这些性质,大的组合的RTP/UDP/IP信头可以减小到两个或三个字节,依赖于是否使用信头校验和。由于至少部分端对端链路包括至少一个移动传播路径,因其性质易于造成错误,因此在采用的方案中包括信头校验和是很有用的。尽管信头校验和对错误校正或帧重新传输方案无用,但它指示了部分信头可能被破坏,以及对于这种特殊的分组忽略时间信息。
SNDCP依靠V.42二次数据压缩算法也支持数据压缩。但是,因为位于SNDC层以上的应用层已经以话音编解码器的形式包括一个有损源编码器,所以依靠熵编码应用数据压缩得不到多少好处,因为原始信息中的多数冗余已经被去除了。此外,源编码修改了话音编码器位状态,并且使得难以根据该不同位位置的主观重要性对话音帧应用差值信道编码。
图4显示支持话音的SNDCP模型操作。在GPRS延迟预算上对话音的分析显示,通过将两话音帧压缩为单个网络分组,可以获得最大有效载荷效率。由单个网络分组容纳的话音帧数的增加使得分组缓冲延迟成比例增加,由此使200ms的最大端对端延迟阈值增加。
因此,SNDCP层通过两个不同的服务接入点接收该组合的RTP/UDP/IP信头以及话音帧。实现信头压缩,并且该压缩的信头分为两部分,加到压缩成该特殊分组的两话音帧上。该系统允许这两个包括该话音信息的无线电链路控制(RLC)信息块具有完全相同的结构,并且因此对两信息块采用完全相同的信道编码方案。因为前向错误校正为迎合一个特殊话音编码器的性质而设计,所以对于所有传输信息块,保证一个无线电信息块内的每个位位置对应一个话音帧内的同一位位置是很重要的。属于一个特殊网络分组的第一接收的话音帧直接发送到较低的层,而不要等待第二帧到达。
逻辑链路控制层在所示结构中的RLC和BSSGP层上操作,以在移动终端及其服务GPRS支持节点(SGSN)之间提供极其可靠的逻辑链路。其主要功能为支持这样一个可靠的链路而设计,并且包括通过一个逻辑链路的LLC帧的序列控制,一个逻辑链路连接上的传输、格式及操作错误的探测,无法恢复的错误的标志信息以及流控制。
通过检查图5所示的LLC-PDU的格式,可以更好地理解LLC协议的工作。
如图所示,LLC帧信头被分为两个主要部分:地址字段和控制字段。地址字段是服务接入点标识符(SAPI)。这表示LLC服务可以在该点处接入,并且提供了一种定义服务质量优先权的方法。因为可能的16个不同标识符中的10个目前在说明书中仍保持空闲,所以可以为话音服务定义一个新的SAPI,指导以上的层,即SNDCP及BSSGP关于在数据业务上话音分组所请求的优先权。常规的控制字段包括两个子字段,用N(S)和N(R)表示,其功能是确定一个特殊LLC帧在组成单个网络PDU的帧序列中的位置。但是,这个功能在没有网络PDU的分割的GPRS系统上话音的上下文中是多余的,因为每个N-PDU恰恰适合单个LLC-PDU。所以这些字段在传输实时话音分组的上下文中被省略了,而不会有任何功能性的损失。每个LLC-PDU常规地以一个包括帧校验序列的24位长的信尾结束。这使得LLC层能够保证在SGSN处将其传送到网络层以通过中枢网络传输之前,LLC帧没有错误(在CRC校验的能力之内)。如果发现了错误,它通过RLC层选择重复请求系统发出重新传输的信号。但是,因为本实现中没有使用重复请求系统,并且物理层已经存在一个循环冗余校验,所以当传输话音服务时LLC-PDU中的FCS字段也被省略了,而不会影响该系统的功能性。当然,如果保留该字段,则它仅被接收进程所省略,因为即使探测到错误,该进程仍会发送分组,因为如已所述,编码的话音具有一个固有的信息破坏容限。
因此,该系统接受了包括属于相同网络分组的两话音帧的SNDC-PDU的两信息段,然后将新的包括SAPI用于话音服务的8位LLC信头加到先到达的信息段上,使得分组中的两帧具有等长的信头。然后被发送到RLC/MAC层用于立即在无线电接口上发送。当BSS处的同层LLC进程接收到包括来自该特殊LLC帧的信息的第一无线电信息块时,它通过检查该服务接入点标识符标识它是否包括话音信息。该信息指导该进程不寻找开始8位后的进一步信头信息,并且不期望任何帧校验序列。通过删除这些字段释放的空间用于传送更多的用户有效载荷信息。
RLC/MAC(媒体访问控制)层利用多个移动台及网络之间的一个共享的媒体为较上层PDU的传输提供服务。根据所要求的服务的性质,这种传输可以以未承认的操作或已承认的操作的形式发生。正如其名字所暗示的,RLC/MAC协议实际上由两个具有不同功能的单独的协议组成。无线电链路控制层定义了用于将LLC PDU分割和重新组合成RLC/MAC信息块的步骤以及在RLC承认的操作模式中的步骤,用于使未成功传输的RLC/MAC信息块得以选择性地重新传输的反向错误校正(BEC)步骤。当工作在RLC承认的模式时,RLC层保留PDU提供给它的较高层的指令。另一方面,MAC(媒体访问控制)功能定义了使多个移动台得以共享一个可以由几个物理信道组成的公用的传输媒体的步骤。GPRS MAC协议允许单个用户同时使用多于一个的时隙以增加通过量。此外,同一个时隙可以在多达8个用户之间复用,以增加在一组给定系统资源上操作的用户数。在GPRS系统上的话音中,未提供多时隙,并且对于一个信道被单个用户传输话音信息所占据的持续时间,该信道不与其它用户复用。此外,没有利用RLC层的重新传输功能。
GPRS共享同一个无线电接口作为GSM线路转换话音系统。这意味着每个物理频率信道通过时分复用分为8个业务信道。一个TDMA帧内的每个时隙可以根据GPRS服务和GMS服务所要求的相对偏移动态地分配到这两种服务,分配到分组数据业务的信道称为分组数据信道(PDCH)。
每个时分多址(TDMA)帧持续4.615ms,并且可以在其8个时隙内容纳8个PDCH。将要通过分组数据业务信道(PDTCH)传输的数据被分为每个114位的单元,然后压缩成无线电突发(burst),以插入持续576.8us的单个TDMA时隙中。这意味着由456位组成的每个RLC/MAC信息块被分割并且交织到4个连续的无线电突发中。
在TDMA帧构成多帧方面,GPRS复用与GSM线路转换话音不同。尽管GSM支持26帧和51帧多帧,但在GPRS中TDMA帧构成包括52帧的239.980ms长的多帧。该结构被分为12个无线电信息块,每个4帧,以及4个空闲帧,如图6所示。
参考图7,应当注意到图中的所有52个突发属于同一时隙,并且因此属于同一PDCH。在GPRS中,没有在GSM电路转换服务中发现的一些逻辑信道被引入以及被容纳到该GSM物理信道(PDCH)。
参考图8,用于实际上传送话音信息的分组数据业务信道,以及用于信道争用的分组接入准许信道,通过已知为“主-从”的概念被映射到PDCH。在该系统中,至少一个PDCH(或时隙),作为一个主信道,容纳用户数据和专用信号,以及传输所有必要的控制信号用于开始分组传输的分组公用控制信道。这样的控制信号仅指分组随机接入信道(PRACH)上的接入突发。所有其它PDCH,作为从信道,仅用于用户数据传输及专用信号。
对于GPRS,通过一个时分复用结构在两个逻辑信道之间共享物理信道,主信道能够同时负担PRACH和一个PDTCH。通常,主时隙的大量物理资源被分配传输用户数据,每t个信息块中有一个信息块专门用于支持随机接入尝试,其中t典型地为3、4或5的整数。这样,尽管7个从信道全部专门用于支持话音和数据业务,但通常为时隙零(TSO)的第八信道即用作一个业务信道,也用作为工作在该特殊无线电频率信道的所有终端的一个随机访问媒体。
用于支持话音服务的本实现要求留下主信道仅用于控制信号并且不允许主信道接收任何PDTCH。作这样的保留的原因是共享主信道的额外延迟将影响平均接入时间。如果,例如,t设为3,主信道中每三个有用无线电信息块中有一个无线电信息块将专门用于支持PRACH。这意味着一个移动终端必须等待大约3个RLC信息块,相当于55.3ms,直到它被允许激发下一个随机接入。该额外延迟对于实时话音服务显然是值得的。
剩下的7个从信道然后被分为专用于话音服务的分组数据业务信道以及专用于数据服务的信道。该系统不允许PDTCH共享话音和数据服务,因为它们的延迟要求是根本不同的。通过允许GPRS话音用户接入专用于话音服务的信道,基站可以进行较好的控制以保证在接入延迟和话音帧损失率方面满足该无线电链路上要求的服务质量。
图2中概括了RLC/MAC协议的操作。如果一个GPRS终端能够进行话音传输并且希望在该GPRS网络上开始一个会话,则它开始一个呼叫建立步骤。在该步骤中,基站监视用户的工作的小区中的当前载荷,并且确定是否它能支持另一个话音用户。如果能支持,则基站通知移动终端已被允许进入该网络并且可以开始话音分组的传输。然后移动终端进入空闲模式,等待来自该终端的话音激活探测器(VAD)发出探测到一个话音激活并且开始一个话音突发的指示。一个随机接入突发在PRACH上发送,并且等待PAGCH上来自基站的答复。如果信道资源可用,它就指示MS已经为该话音突发的传输分配了单个信道。为了使信道效率不低于相当的GSM线路转换话音服务,GPRS上的话音传输服务不能采用多时隙。这意味着单个话音突发可以仅在单个时隙中传输,并且该基站不为此分配比该单个PDTCH更多的信道。然后移动终端开始传输属于该特殊话音突发的所有RLC/MAC信息块。在以下静音时段的开始,移动终端停止传输RLC信息块,由此指示BS正在释放信道。这意味着信道争用仅发生在每个话音突发的开始,并且一旦分配一个终端使用一个业务信道,则仅当对应该特殊话音突发的所有LLC帧已经传输完毕才放弃该信道。然后基站将该信道分配到可用于话音传输服务的信道库中。但是,如果没有分配可用的PDTCH用于支持话音服务,则BS将情况通知MS。然后该移动台进入一个随机指数回退期(backoff period),结束后重新尝试接入该信道。
因为实时话音是时间敏感的信息,所以对应回退期间产生的话音帧的所有RLC/MAC信息块,除了最近的信息块,都被抛弃了。对于每次接入信道失败,一个计数器增加计数并且用于确定该回退时段的持续时间。但是如果在PRACH上同一时帧内的接入突发间发生冲突,则基站无法确定哪个MS开始请求,因而也就无法响应。该移动终端利用一个其值略长于该基站的平均响应时间的定时器注意到发生这样的冲突。如果该值期满,则移动台以信道接入被拒绝时的相同的方式进入该回退期。
数据终端与话音终端都执行指数回退算法,在一个未成功的接入尝试之后,则提出一个均匀分布的随机数w e[0,2n+1],其中n为接入尝试数。对于数据终端,下一个随机尝试是在等待w*8.5ms时间之后,而对于话音终端,则分别使用4.615ms和8.5ms的乘数。
因为实时会话话音是一项延迟要求严格的服务,所以调整媒体接入算法使该系统的接入延迟保持在最小值是很重要的。一个均匀分布的随机数选自范围[0,2n+1-1]。两个参数是,所允许的最大增量n,其变化会改变系统的延迟特性;以及一个常数,该随机变量与其相乘得到等待时间。进行了一些试验,该试验具有一个极大的指数回退,意味着对该增量计数器的值不设限制,以及具有一个无线电信息块的时间乘数,相当于18.5ms。但是,该试验显示,通过固定n的上限为5以及将该时间乘数减小到单个TDMA帧的持续时间,即4.615ms,可以提高系统性能。
物理RF在该无线电路径上传输信息位,并且处理例如载波频率特性和GSM无线电信道结构,传输的波形的调制以及发射机和接收机特性及其各自的性能要求等问题,GPRS与GSM话音标准共享所有这些说明书,并且因此能够利用很多当前的GSM无线电基础结构。
物理链路层在物理RF层上操作以提供移动终端与基站子系统(BSS)之间的物理信道。其主要职责之一是发送错误校正编码(FEC),它允许探测和校正传输的码字并且指示无法校正的码字。此外,物理链路层在连续的TDMA帧中的4个突发上执行无线电信息块的矩形交织,以及探测物理链路阻塞的步骤。
GPRS目前支持四种信道编码方案,从半速率常规方案(CS-I)到为无信道编码提供的方案(CS-4)。
方案CS-2和CS-3是CS-I方案的增强版本,分别提供大约2/3和3/4的码速率。
当决定采用目前可用的哪个编码方案来保护编码的话音时,需要检查用于保护线路转换GSM系统中的话音的话音编码技术。例如,我们更愿意采用新的GSM增强的全速率编码器(EFR)。这是一个代数码本激励的线性预见性(ACELP)编码器。它本质上是一个参数编码器而不是波形编码器。这意味着话音是用在其它信息中描述该话音的间隔时段的许多参数、表示发生在声域的该波形形状影响的许多LPC系数以及由说话者的声带产生的激励的描述来表示的。尽管产生了这些参数以通过使被传输的信息中存在的冗余最小而使编码器效率最大,但不是总参数对话音的可察觉的音频质量都有相同的影响。这意味着当出现错误时,一些参数以及因此一些位比其它位造成更大的话音质量失真。当通过FEC保护源编码位时,该现象得到了利用。
图9显示如何根据位的主观重要性决定从EW编解码器输出的244个源编码位的保护程度。类型I的位使用与CS-I方案相同的半速率编码器保护,而一个包括所有Ia类位的65位的子集利用循环冗余校验(CRC)保护。这用于测试信道情况。如果在表示主观最重要位的这65位上的CRC校验探测到一个错误,则接收机认为该话音帧已经遭受无法接受的音频质量退化,并且因此删除该帧。为了保持与OSM线路转换服务所提供的同等的话音质量,需要在这些位上保持相同的信道保护水平,因为否则将导致帧删除率的增加,而随之话音质量的相应下降。如果采用目前的GPRS编码方案,则能够提供这种保护水平的仅有的方案是CS-I。但是这将不加区别地以相同的程度保护所有位,而不考虑源编码位的主观权重。采用CS-I方案将留下一个181位的有效载荷,相当于9.05kbit/s。但是这个数字不予考虑。如图10所示,属于RLC/MAC层的信头占21位。这进一步将信息有效载荷降为160位,相当于8kbit/s的数据通过量。将LLC和SNDCP信头加入该信息有效载荷进一步将用户数据通过量降为大约5.6kbit/s,这依赖于这些层的信头中包含的是何功能。
在GPRS系统上的话音内实现信道编码的一个更有吸引力的解决方案是利用一个围绕所使用的特殊话音编码器的要求而设计的信道编码方案。通过仅对主观最重要位提供强大的保护,而对剩余的位提供不同水平的信道编码,可获得最大效率。该方案还允许属于RLC/MACLLC和SNDCP层的信头得到强大的保护。本解决方案是采用CS-I编码方案保护由这些较高水平信头占据的无线电信息块数据有效载荷位的位置。
目前的编码方案规定使用基于CRC的信息块校验序列(BCS)探测一个无线电信息块内的错误。如果探测到这样的错误,则通知RLC层,并且如果工作在承认的模式,则要求重新传输。基站子系统也使用BCS监视移动台与基站之间的信道情况。在除CS-I以外的所有编码方案中,BCS的长度为16位并且它对无线电信息块的整个长度进行操作。因为本话音系统中不使用重新传输,所以足以探测在仅由该协议信头使用的数据有效载荷部分上的错误。这允许使用一个缩短长度的8位序列。
图10显示使用增强的如上所述协议的GPRS系统。在SNDCP层,在共同的RTP/UDP/IP信头上进行信头压缩以得到一个仅24位长的压缩的SNDCP信头。然后SNDC-PDU重新组织,使得信头分为不同长度的两部分,以允许在两个传输的无线电信息块中使用相同的有效载荷格式。这意味着SNDCP信头的8位留在分组的开始处,而剩余的16信头位放在分组的中间。
然后SNDCP分组压缩成一个LLC帧加上该新的截短的8位LLC信头。通过将接收的LLC分组分成两部分从而形成RLC/MAC信息块。为了执行上述的非对称缓冲,先生成的话音帧向下发送到RLC/MAC层,与16位的组合的SNDCP和LLC信头一起立即在无线电信道上发送。其后的20ms由LLC帧的第二部分占用,该时间包括SNDCP信头的剩余16位以及第二话音帧的内容。该系统保证RLC/MAC信息块具有完全相同的格式。在RLC/MAC层,一个进一步的21位的信头与一个3位的USF和一个短的8位BCS一起被加到两个信息块上。然后每个块采用一个称为CSS-I(编码方案-话音I)的为话音优化的新的编码方案进行信道编码。尽管每个话音编码实现采用不同的编码方案,但是假定使用半速率码始终强力保护信头信息。这会留下360位作为总话音有效载荷,用于既包含话音信息也包含仅用于话音的信道编码部分。这可换算为18 kbit/s的数据通过量,即使考虑必须用于信道编码的本方案中的通过量,也比使用目前标准可得到的5.6kbit/s有相当的提高。

Claims (14)

1.一种移动终端,用于与分组无线电服务网络中的基站通信,所述终端包括一个处理器,用于为移动终端与基站之间的通信确定多个信道中的一个信道,用于对话音进行数字编码以提供话音信息,以及用于将话音信息组合成话音分组,用于产生信道分配请求,可以在请求的信道中传送话音分组;一个无线电发射机,用于将该请求及分组传输到网络中的一个基站;以及一个无线电接收机,用于接收由基站为移动终端分配的以在其上传输的信道的标识,所述处理器响应每个接收到的信道分配,以确定分组在该分配的信道上传送。
2.如权利要求1中所述的移动终端,其中如果一个传送请求未被准许,则该处理器抛弃话音信息,直到进一步的请求被准许。
3.如权利要求2中所述的移动终端,其中该处理器使得当一个传送请求未被准许时,进一步的请求被延迟一个预定的时段。
4.如权利要求3中所述的移动终端,其中如果连续的请求未被准许时,则该延迟被增加。
5.如权利要求4中所述的移动终端,其中在一个预定的最大延迟之后,该延迟被减小。
6.如前面任一权利要求中所述的移动终端,其中该处理器执行一个分层的协议,并且其中每个分组被给定一个子网相关汇合协议(SDNDCP)层中的网络和传送层信头。
7.如权利要求6中所述的移动终端,其中该信头为RTP/VDP/IP信头。
8.如权利要求6或7中所述的移动终端,包括一个话音激活探测器,并且其中该处理器响应由该话音激活探测器探测的话音激活,以产生信道分配请求,可以在请求的信道中传送话音分组,以及接收一个信道标识,以在该信道上传送一次一个未压缩的地址信头并且随后在该标识的信道上传送具有不包括目的地址的压缩信头的分组,直到该话音激活探测器探测不到话音激活。
9.如权利要求7或8中所述的移动终端,其中该处理器被安排成构造数量相等的n帧的分组,该处理器进一步被安排成执行一个逻辑链路层协议(LLC),该逻辑链路层协议加入了它自己的LLC信头信息,包括一个定义话音服务到每个分组的服务接入点标识符,以及将总LLC加SNDCP信头分为n个等长的部分,并且在该分组中的每帧前面放置一个信头部分。
10.如权利要求9中所述的移动终端,其中在物理层中,在每一帧,信头以及最重要位话音信息采用卷积码编码,并且话音信息的重要位的子集采用循环冗余校验编码。
11.一种工作在一个分组无线电服务网络中的、与前面任一权利要求中所述的移动终端通信的基站,所述基站包括一个无线电接收机,用于接收来自移动台的传送数据分组的请求和传送话音分组的请求,并且可在多个信道上工作以接收数据分组和话音分组;一个处理器,用于保留一个预定数量的所述信道以接收编码的话音分组,以及用于分配所述预定数量的信道的一个空闲信道响应信道分配请求以传送话音分组;以及一个发射机,用于将该分配的信道标识传输到该移动台。
12.一种工作在一个分组无线电服务网络中、与权利要求1到10任一个中所述的移动终端通信的基站,该基站包括一个无线电接收机,用于接收来自移动台的传送数据分组的请求和传送话音分组的请求,并且可在多个信道上工作以接收数据分组和话音分组;一个处理器,用于为移动台指派信道以传送话音分组,以及用于处理话音突发中的分组,该分组包括单个目的地址信头,后接多个不包括目的地址的分组,以在网络上传输。
13.一种工作在一个分组无线电服务网络中、与权利要求1到10任一个中所述的移动终端通信的基站,该基站包括一个无线电接收机,用于接收来自移动台的传送数据分组的请求和传送话音分组的请求,并且可在多个信道上工作以接收数据分组和话音分组;一个处理器,用于执行一个协议,该协议从分组中每帧的相同部分恢复网络和传送层信头以及分组逻辑链路层信头。
14.如权利要求13中所述的基站,其中该处理器可作用于每帧,以便只校正该话音信息部分的信头及主观最重要位中的错误。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311672C (zh) * 2001-11-13 2007-04-18 英特尔公司 一种在分组网络上发送多个话音信道的方法
CN103327620A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 中兴通讯股份有限公司 公共控制信道中消息的发送方法和系统
CN113812205A (zh) * 2019-07-03 2021-12-17 索尼集团公司 Mu-mimo分组到达前信道争用

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI106172B (fi) * 1998-01-29 2000-11-30 Nokia Networks Oy Menetelmä uudelleenkonfiguroida solukkoradioverkossa yhteys
EP1601157B1 (en) * 1999-08-06 2020-01-15 Godo Kaisha IP Bridge 1 Data transmission and reception apparatus and method
US6608828B1 (en) * 1999-09-15 2003-08-19 Ericsson Inc. Methods and systems for decoding headers that are repeatedly transmitted and received along with data on a radio channel
FI109438B (fi) * 1999-10-15 2002-07-31 Nokia Corp Menetelmä tiedon siirtämiseksi pakettidatakanavalla
JP3423930B2 (ja) * 1999-12-27 2003-07-07 富士通株式会社 バンプ形成方法、電子部品、および半田ペースト
US7177298B2 (en) * 2000-01-07 2007-02-13 Gopal Chillariga Dynamic channel allocation in multiple-access communication systems
GB0004088D0 (en) * 2000-02-21 2000-04-12 Nokia Networks Oy Packet data services in a telecommunications system
ES2244638T3 (es) * 2000-07-25 2005-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Procedimiento de compresion de encabezamiento para protocolos de red.
GB2366136B (en) * 2000-08-09 2004-03-03 Airspan Networks Inc Handling of data packets and voice calls in a wireless telecommunications system
US7586899B1 (en) 2000-08-18 2009-09-08 Juniper Networks, Inc. Methods and apparatus providing an overlay network for voice over internet protocol applications
US7002993B1 (en) * 2000-08-18 2006-02-21 Juniper Networks, Inc. Method and apparatus providing media aggregation in a packet-switched network
US7209473B1 (en) 2000-08-18 2007-04-24 Juniper Networks, Inc. Method and apparatus for monitoring and processing voice over internet protocol packets
US7237034B2 (en) * 2000-09-18 2007-06-26 Openwave Systems Inc. Method and apparatus for controlling network traffic
US7313105B1 (en) * 2000-09-26 2007-12-25 Nortel Networks Limited Mechanism and method to select a time delay in response to a collision
US6885679B1 (en) * 2000-09-29 2005-04-26 Nortel Networks Limited System and method for layer 2 frame delineation recovery
GB2369751A (en) * 2000-11-30 2002-06-05 Nokia Mobile Phones Ltd Communication of data
US7773631B2 (en) * 2001-02-15 2010-08-10 Broadcom Corporation Specialized data transfer in a wireless communication system
US7161905B1 (en) * 2001-05-03 2007-01-09 Cisco Technology, Inc. Method and system for managing time-sensitive packetized data streams at a receiver
US7941313B2 (en) * 2001-05-17 2011-05-10 Qualcomm Incorporated System and method for transmitting speech activity information ahead of speech features in a distributed voice recognition system
JP2002344378A (ja) * 2001-05-21 2002-11-29 Pioneer Electronic Corp 無線通信端末
US7203643B2 (en) * 2001-06-14 2007-04-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for transmitting speech activity in distributed voice recognition systems
US7778242B1 (en) * 2001-11-27 2010-08-17 Alcatel Lucent Protecting content of a packet containing speech data using unequal error protection
KR100497357B1 (ko) * 2002-06-26 2005-06-23 삼성전자주식회사 인터넷 프로토콜 기반 네트워크 환경에 있어서 헤더 압축및 패킷 다중화 장치와 그 방법
US7342885B2 (en) * 2003-01-15 2008-03-11 Transwitch Corporation Method and apparatus for implementing a backpressure mechanism in an asynchronous data transfer and source traffic control system
US8090857B2 (en) * 2003-11-24 2012-01-03 Qualcomm Atheros, Inc. Medium access control layer that encapsulates data from a plurality of received data units into a plurality of independently transmittable blocks
DE102004004092B3 (de) * 2004-01-27 2005-05-25 Siemens Ag Mobiles Endgerät zum Empfang paketorientierter Rundfunksignale
US7411975B1 (en) 2004-08-26 2008-08-12 Juniper Networks, Inc. Multimedia over internet protocol border controller for network-based virtual private networks
JP2006245834A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Nec Corp Ip網の通信装置
EP1773012A1 (en) * 2005-10-05 2007-04-11 Alcatel Lucent Method and apparatus for transport of circuit switched services over a transport network in packet mode
JP4872415B2 (ja) * 2006-03-31 2012-02-08 日本電気株式会社 信号劣化検出方法、信号復旧検出方法及びそれらの装置並びにトラフィック伝送システム
US7512570B2 (en) * 2006-05-30 2009-03-31 Zaracom Technologies Inc. Artificial intelligence analyzer and generator
FR2924887B1 (fr) * 2007-12-07 2011-07-15 Thales Sa Procede et dispositif de transmission robuste d'en-tetes reseau compresses
ES2542150T3 (es) * 2008-01-22 2015-07-31 Savox Communications Oy Ab (Ltd) Un procedimiento y disposición para conectar una red de comunicación ad-hoc a una red de comunicación permanente
WO2012065303A1 (zh) * 2010-11-17 2012-05-24 华为技术有限公司 多运营商核心网接入方法、装置及系统
EP3863370A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-11 Institut für Rundfunktechnik GmbH Cellular network broadcasting

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4516239A (en) 1982-03-15 1985-05-07 At&T Bell Laboratories System, apparatus and method for controlling a multiple access data communications system including variable length data packets and fixed length collision-free voice packets
US4864564A (en) 1986-06-30 1989-09-05 U.S. Philips Corporation Packet radio
US4887265A (en) * 1988-03-18 1989-12-12 Motorola, Inc. Packet-switched cellular telephone system
US5299198A (en) 1990-12-06 1994-03-29 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for exploitation of voice inactivity to increase the capacity of a time division multiple access radio communications system
US5506848A (en) * 1994-06-22 1996-04-09 At&T Corp. Demand assignment system and method for mobile users in a community of interest
US5742640A (en) * 1995-03-07 1998-04-21 Diva Communications, Inc. Method and apparatus to improve PSTN access to wireless subscribers using a low bit rate system
US5659541A (en) * 1995-07-12 1997-08-19 Lucent Technologies Inc. Reducing delay in packetized voice
US5642354A (en) * 1995-09-01 1997-06-24 Motorola, Inc. Enhanced access burst in a wireless communication system
US5974106A (en) * 1995-09-01 1999-10-26 Motorola, Inc. Method and apparatus for multirate data communications
US5757772A (en) 1995-09-18 1998-05-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Packet switched radio channel traffic supervision
FI113223B (fi) 1995-10-23 2004-03-15 Nokia Corp Menetelmä, laite ja televerkko törmäysten välttämiseksi radioliikenteessä
JPH09200265A (ja) 1996-01-19 1997-07-31 Hitachi Ltd 音声通信システム
US5844894A (en) 1996-02-29 1998-12-01 Ericsson Inc. Time-reuse partitioning system and methods for cellular radio telephone systems
CA2217838C (en) 1996-11-07 2003-07-29 At&T Corp. Wan-based voice gateway
US6031832A (en) * 1996-11-27 2000-02-29 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for improving performance of a packet communications system
US6240083B1 (en) * 1997-02-25 2001-05-29 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Multiple access communication network with combined contention and reservation mode access
FI104877B (fi) 1997-03-27 2000-04-14 Nokia Networks Oy Resurssinvarausmekanismi pakettiradioverkossa
NO304570B1 (no) * 1997-05-20 1999-01-11 Ericsson Telefon Ab L M FremgangsmÕte relatert til GPRS (General Packet Radio Service) system med pakkesvitsjede forbindelser
FI106175B (fi) * 1997-08-18 2000-11-30 Nokia Mobile Phones Ltd Datansiirto matkaviestinverkossa
KR100266293B1 (ko) 1998-03-25 2000-09-15 황금찬 대역확산 신호를 사용하는 무선 패킷 네트워크에서 채널부하감지를 이용한 부하 제어 방법
US6278706B1 (en) * 1998-04-03 2001-08-21 Opuswave Networks, Inc. Wireless packet data communication apparatus and method
US6130883A (en) * 1998-07-30 2000-10-10 Motorola, Inc. Method and apparatus for voice packet communications

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311672C (zh) * 2001-11-13 2007-04-18 英特尔公司 一种在分组网络上发送多个话音信道的方法
CN103327620A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 中兴通讯股份有限公司 公共控制信道中消息的发送方法和系统
CN103327620B (zh) * 2012-03-23 2018-02-23 亚太卫星宽带通信(深圳)有限公司 公共控制信道中消息的发送方法和系统
CN113812205A (zh) * 2019-07-03 2021-12-17 索尼集团公司 Mu-mimo分组到达前信道争用
CN113812205B (zh) * 2019-07-03 2024-03-12 索尼集团公司 Mu-mimo分组到达前信道争用

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US6791944B1 (en) 2004-09-14
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JP2000134370A (ja) 2000-05-12
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