CN1276608C - 码分多址通信系统中消除业务流量抖动及滑码的方法 - Google Patents
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Abstract
码分多址通信系统中消除业务流量抖动及滑码的方法，属于无线移动通信技术领域，适于在CDMA移动通信系统中消除业务帧时延抖动的影响。主要特征是每条软切换支路对应设置一个接收缓冲区，业务帧在未处理前都可得到缓存，选择/分配单元(Sdu)以均匀的时间间隔从缓冲区取帧，通过对帧序号的调整来消除时延抖动及滑码。本发明不需要额外的硬件投入，利用缓冲区和序号调整的方法就可消除已有技术中的弊端，提高业务的QoS，简单可靠，实用可行。
Description
技术领域
本发明属于无线移动通信技术领域，适于在码分多址(以下简称CDMA)移动通信系统中消除业务帧时延抖动及滑码。
背景技术
目前，在码分多址移动通信系统中，业务平面的主控部分选择/分配单元(Selector/Distributor Unit以下简称Sdu)面对空中接口的物理信道业务帧，由于路径时延、处理时延等的存在和不确定，致使业务帧到达Sdu进行选择的时刻不确定，即存在时延抖动的问题，尤其在发生软切换时，各软切换支路的时延情况相差较大，时延抖动情况尤为严重。导致帧选择的处理复杂度增加，并使业务帧的时延抖动传递到后续的处理中，影响通话时的话音质量，甚至产生掉话现象。
发明内容
本发明就是要消除上面技术中存在的所述弊端，提供一种码分多址(CDMA)通信系统中消除业务流量抖动及滑码的方法，该方法简化帧选择的处理流程，消除时延抖动的影响，降低掉话率。
本发明的技术方案如下：
在码分多址(简称CDMA)通信系统中发生软切换时，其业务平面的主控部分—选择/分配单元(简称Sdu)对各软切换支路接收的物理信道业务帧(以下简称业务帧)进行选择或分配，各业务帧通过空中接口发送或接收，本发明的特征在于：每条软切换支路对应设置一个能缓存从空中接口收到的业务帧的接收缓冲区，缓冲区的大小与各支路之间的时延差相适应，即可保证从不同支路来的序号相同的业务帧在未处理前都能得到缓存；选择/分配单元首先对收到的反向业务帧进行缓存，每个反向业务帧都带有可表明各帧之间前后关系的帧序号(简称Fsn)，选择/分配单元也维持一个表示期待收到的、可动态调整的帧序号，选择/分配单元以设定的均匀的时间间隔从缓冲区取业务帧，通过帧序号的判断来发现业务帧Fsn不连续的情况，即发现丢帧情况，并通过对帧序号的调整消除抖动；当出现滑码时，通过调整本地的序号，取得平滑处理；序号调整的目标是使选择/分配单元输出的业务帧以均匀的20ms为时间间隔，并且业务帧在缓冲区缓存的时间不大于20ms。
所述选择/分配单元(Sdu)期待收到的帧序号按照下述方法进行调整：
(1)理想情况下，在设定时间内收到与期待序号相同的业务帧，选择/分配单元从缓冲区取到想要的帧，并使该序号增1；
(2)在业务帧到达时，首先检查其帧序号是否小于选择/分配单元期待的帧序号，若小于，则不缓存该业务帧直接丢弃，由此导致在某个时刻选择/分配单元未能从缓冲区中取出想要的帧，若连续出现上述情况，表明该序号超前了，应向后调整，则序号减1；
(3)当连续出现到达的业务帧序号大于选择/分配单元期待的序号时，说明该序号滞后了，应向前调整，则序号增1；
(4)若某帧在传输中丢失，选择/分配单元取不到想要的业务帧，则向上层送一空帧，期待的帧序号按正常情况增一，保证反向业务帧的连续性；
(5)若某帧在传输中发生延迟，但只要其在选择/分配单元向缓冲区索要业务帧之前达到就不会被丢弃，选择/分配单元的输出保持有效、连续。
所述缓冲区大小在3-6之间取值；所述帧序号的调整是在上述步骤(2)或(3)的情况连续出现n次时才进行，这样可保证序号调整的可靠性，n在2-3之间取值；所述选择/分配单元从缓冲区取业务帧的设定的均匀时间间隔是20ms。
缓冲区输入和输出的20ms时钟不同步，前者来自CDMA系统的物理层，后者来自本地或固定网，在序号同步的正常情况下，经过一段时间的积累，必然会出现滑码情况。所述出现滑码，即出现在本地20ms时间间隔内收到两帧业务帧或收不到业务帧的情况时，选择/分配单元期待帧序号的调整方法如下：
(1)当物理层20ms时钟比本地的快时，在某个本地20ms时间间隔内收到两帧业务帧，则后面收到的业务帧Fsn大于选择/分配单元期待的帧序号，此时Sdu虽然可取到期待的帧，但帧缓存时间已超20ms，若连续出现这种情况，则选择/分配单元期待的帧序号向前调整，即增1，帧缓存时间减少到20ms内。
(2)当物理层20ms时钟比本地的慢时，在某个本地20ms时间间隔内收不到任何业务帧，则后面收到的业务帧Fsn小于选择/分配单元期待的帧序号，Sdu将一直取不到期待的帧，若连续出现这种情况，则选择/分配单元期待的帧序号向后调整，即减1。
本发明的主要优点是：本发明利用缓冲区和序号调整的方法，可以消除时延抖动的影响，提高了业务的QoS，不需要额外的硬件投入；本发明的序号调整方法具有自同步性，即经过一定时间的调整，Sdu期待的序号可以自动与收到的业务帧Fsn保持同步，本发明简单可靠，实用可行。
附图说明
图1是本发明方法中各种参量的关系和变化示意图
图2是本发明消除时延抖动的一个实施例示意图
图中：水平线上方虚线箭头所示是业务帧理想的到达时刻，实线箭头所示是业务帧实际到达时刻，二者之间的偏差即为时延抖动
图3、图4分别是本发明消除滑码影响的二个实施例示意图
图5是本发明序号调整自同步的一个实施例示意图
具体实施方式
实施例1时延抖动的消除，参见图2，图中虚线箭头表示业务帧理想的到达时刻。
A.此时Sdu期待的序号为3，虽然Fsn＝3的业务帧由于时延抖动没有按时到达，但其在接收时刻之前到达并缓存，所以Sdu仍能取到想要的帧，Sdu期待的序号也按正常情况增1。
B.此时Sdu期待的序号为4，时延抖动虽进一步增大，但业务帧仍在接收时刻之前到达，没有超出Sdu的消抖能力。因此，虽然业务帧的到达是随即抖动的，但Sdu的输出仍保持了有效性，并且时间间隔是均匀的20ms。
从图2中可以看出，Sdu的消抖能力为业务帧在缓冲区中可能的最大缓存时间，因此缓存时间越长，本方法的消抖能力越强，只要业务帧的时延抖动不超出Sdu的消抖能力，时延抖动的影响均可以消除。
实施例2滑码的处理，情况1—物理层20ms时钟比本地的快，参见图3(图示中物理层20ms和本地20ms时钟偏差较大，图4亦如此)。
A.此时Sdu期待的序号为2，可以取到想要的帧，序号按正常情况增1。同时Fsn＝3的帧已在缓冲区缓存，滑码已出现。
B.此时Sdu期待的序号为3，仍能取到想要的帧，但缓存时间大于20ms。Fsn＝4的帧也已在缓冲区缓存。由于连续n＝2次出现收到的业务帧Fsn大于Sdu期待的帧序号，Sdu期待的帧序号向前调整为5。
C.此时Sdu期待的帧序号为5，缓冲区中Fsn＝4的帧被丢弃，同时也可以取到想要的Fsn＝5的帧，并且缓存时间减少到20ms，Sdu的处理已恢复正常。可以看出，虽然发生了滑码，但Sdu输出的业务帧是有效的，并且时间间隔为均匀的20ms，即消除了滑码的影响。
实施例3滑码的处理，情况2—物理层20ms时钟比本地的慢，参见图4。
A.此时Sdu期待的序号为3，但Fsn＝3的业务帧尚未到达，缓冲区为空，因此Sdu取不到想要的帧。为保持输出的连续性，Sdu提交一空帧。序号按正常情况增1。Fsn＝3的帧到达时，由于Fsn小于当时Sdu期待的序号4，直接被丢弃。
B.此时Sdu期待的序号为4，缓冲区为空，Sdu仍然取不到想要的帧，继续提交一空帧。如果不调整序号，Sdu将一直取不到想要的帧。由于连续n＝2次出现收到的业务帧Fsn小于Sdu期待的帧序号，Sdu期待的帧序号向后调整1。
C.此时Sdu期待的序号为4(Sdu期待的序号保持不变即相对于收到的帧序号向后调整了1)，可以取到想要的帧，并且缓存时间小于20ms，Sdu的处理已恢复正常。可以看出，虽然发生了滑码，但Sdu输出业务帧的时间间隔始终是均匀的20ms。
实施例4序号同步的实现，在呼叫建立的初期，Sdu期待的序号初始化为0，而收到的业务帧Fsn可能是0-15间的任意值，本发明的序号调整方法具有自同步性，即经过一定时间的调整，Sdu期待的序号可以自动与收到的业务帧Fsn保持同步，参见图5。
A.Sdu期待的序号初始值为0，此时其值为1，Sdu取不到想要的业务帧，向上层提交一空帧。Fsn＝4和5的业务帧在缓冲区中缓存。由于连续n＝2次出现收到的业务帧Fsn大于Sdu期待的帧序号，Sdu期待的帧序号向前调整为3。
B.此时Sdu期待的序号为3，Sdu取不到想要的业务帧，向上层提交一空帧。同时Fsn＝6的帧在缓冲区中缓存。由于仍出现收到的业务帧Fsn大于Sdu期待的帧序号，Sdu期待的帧序号向前调整为5。
C.此时Sdu期待的序号为5，缓冲区中Fsn＝4的帧被丢弃，同时可以取到想要的帧，但其缓存时间已超出20ms。Fsn＝7的帧在缓冲区中缓存。情况同上一接收时刻，Sdu期待的帧序号向前调整为7。
D.此时Sdu期待的序号为7，缓冲区中Fsn＝5和6的帧被丢弃，同时可以取到想要的Fsn＝7的帧，但其缓存时间仍超出了20ms。Fsn＝8的帧在缓冲区中缓存。情况同上一接收时刻， Sdu期待的帧序号向前调整为9。
E.此时Sdu期待的序号为9，缓冲区中Fsn＝8的帧被丢弃，可以取到想要的Fsn＝9的帧，其缓存时间已减少到20ms内，达到了序号调整的目标。在整个序号调整过程中，Sdu输出的帧始终是连续的，并以20ms为时间间隔。至此收到的业务帧Fsn和Sdu期待的序号已同步。
由上可见序号同步所需的时间取决于初始时Sdu期待的序号与实际收到的业务帧Fsn两者之间的偏差，偏差越大，则同步所需的时间越长。
Claims (3)
1、一种码分多址通信系统中消除业务流量抖动及滑码的方法，包括在码分多址CDMA通信系统中发生软切换时，其业务平面的主控部分—选择/分配单元Sdu对各软切换支路接收的物理信道业务帧进行选择或分配，各物理信道业务帧通过空中接口发送或接收，其特征在于：每条软切换支路对应设置一个能缓存从空中接口收到的物理信道业务帧的接收缓冲区，缓冲区的大小与各支路之间的时延差相适应，即可保证从不同支路来的序号相同的物理信道业务帧在未处理前都能得到缓存；选择/分配单元首先对收到的反向物理信道业务帧进行缓存，每个反向物理信道业务帧都带有可表明各帧之间前后关系的帧序号Fsn，选择/分配单元也维持一个表示期待收到的、可动态调整的帧序号，选择/分配单元以设定的均匀的时间间隔从缓冲区取物理信道业务帧，通过帧序号的判断来发现业务帧Fsn不连续的情况，即发现丢帧情况，并通过对帧序号的调整消除抖动；当出现滑码时，通过调整本地的序号，取得平滑处理；所述选择/分配单元Sdu期待收到的帧序号按照下述方法进行调整：
(1)理想情况下，在设定时间内收到与期待序号相同的物理信道业务帧，选择/分配单元从缓冲区取到想要的帧，并使该序号增1；
(2)在物理信道业务帧到达时，首先检查其帧序号是否小于选择/分配单元期待的帧序号，若小于，则不缓存该物理信道业务帧直接丢弃，由此导致在某个时刻选择/分配单元未能从缓冲区中取出想要的帧，若连续出现上述情况，表明该序号超前了，应向后调整，则序号减1；
(3)当连续出现到达的物理信道业务帧序号大于选择/分配单元期待的序号时，说明该序号滞后了，应向前调整，则序号增1；
(4)若某帧在传输中丢失，选择/分配单元取不到想要的物理信道业务帧，则向上层送一空帧，期待的帧序号按正常情况增一，保证反向物理信道业务帧的连续性；
(5)若某帧在传输中发生延迟，但只要其在选择/分配单元向缓冲区索要物理信道业务帧之前达到就不会被丢弃，选择/分配单元的输出保持有效、连续。
2、根据权利要求1所述的码分多址通信系统中消除业务流量抖动及滑码的方法，其特征在于：所述帧序号的调整是在上述步骤(2)或(3)的情况连续出现n次时才进行，n取2值；所述选择/分配单元从缓冲区取业务帧的设定的均匀时间间隔是20ms；所述业务帧在缓冲区缓存的时间不大于20ms。
3、根据权利要求1或2所述的码分多址通信系统中消除业务流量抖动及滑码的方法，其特征在于：所述出现滑码，即出现在本地20ms时间间隔内收到两帧业务帧或收不到业务帧的情况时，选择/分配单元期待帧序号的调整方法如下：
(1)当物理层20ms时钟比本地的快时，在某个本地20ms时间间隔内收到两帧业务帧，则后面收到的业务帧Fsn大于选择/分配单元期待的帧序号，此时Sdu虽然可取到期待的帧，但帧缓存时间已超过20ms，若连续出现这种情况，则选择/分配单元期待的帧序号向前调整，即增1；
(2)当物理层20ms时钟比本地的慢时，在某个本地20ms时间间隔内收不到任何业务帧，则后面收到的业务帧Fsn小于选择/分配单元期待的帧序号，Sdu将一直取不到期待的帧，若连续出现这种情况，则选择/分配单元期待的帧序号向后调整，即减1。
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