專利名稱：一種通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，如CDMA制式的HRPD(HighRate Packet Data)移動(dòng)集群通信系統(tǒng)中的前向信道發(fā)送媒體流的方法。
背景技術(shù)：
集群通信系統(tǒng)是指多用戶共享一組無(wú)線信道，并動(dòng)態(tài)使用這些信道的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。其主要應(yīng)用在對(duì)指揮、調(diào)度功能要求較高的企事業(yè)、公安、警察以及軍隊(duì)等部門。
目前HRPD中前向信道共享現(xiàn)狀HRPD BCMCS(Broadcast-Multicast Service)通過(guò)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)，向授權(quán)用戶提供廣播/組播服務(wù)，如電視、廣播等多媒體節(jié)目。采用廣播/組播方式，將大大節(jié)省空中資源，使更多的移動(dòng)用戶得到更豐富、質(zhì)量更好的服務(wù)。尚沒(méi)有基于這種技術(shù)的數(shù)字集群系統(tǒng)。
在HRPD BCMCS系統(tǒng)中可以通過(guò)把固定的時(shí)隙分給特定的組來(lái)實(shí)現(xiàn)多播，對(duì)于單向視頻業(yè)務(wù)時(shí)延相對(duì)來(lái)說(shuō)不是十分敏感，終端可以通過(guò)緩存來(lái)保證畫(huà)質(zhì)的連續(xù)。當(dāng)把這種技術(shù)應(yīng)用到語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)候，當(dāng)群組增加的時(shí)候，時(shí)延問(wèn)題會(huì)變得越來(lái)越嚴(yán)重，將嚴(yán)重影響通話質(zhì)量和用戶感受，同時(shí)由于語(yǔ)音數(shù)據(jù)每個(gè)包中數(shù)據(jù)內(nèi)容很少，固定給每個(gè)用戶一定的時(shí)隙又會(huì)浪費(fèi)大量的帶寬，導(dǎo)致支持更多的群組時(shí)，將使得其它的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不能正常進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中的群組增加而導(dǎo)致的系統(tǒng)延遲增加、帶寬浪費(fèi)的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，將時(shí)分復(fù)用與包分復(fù)用結(jié)合，將前向業(yè)務(wù)信道采用時(shí)分方式劃分為邏輯信道，將邏輯信道采用包分方式劃分為邏輯子信道，用邏輯信道和邏輯子信道結(jié)合用于發(fā)送前向媒體流。既可以用作點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的群組組呼也可以用作點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單呼。
具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案是，根據(jù)前向媒體流的傳輸速度需求為媒體流劃分邏輯信道，每個(gè)邏輯信道由前向業(yè)務(wù)信道上的一個(gè)或一組時(shí)隙組成；將每個(gè)邏輯信道劃分為多個(gè)邏輯子信道，將每個(gè)邏輯信道包劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯子信道；在發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)讉€(gè)邏輯子信道的數(shù)據(jù)合并起來(lái)打成一個(gè)數(shù)據(jù)包，將這個(gè)數(shù)據(jù)包作為邏輯信道的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
更具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟1)根據(jù)前向媒體流的傳輸速度需求來(lái)劃分邏輯信道，每個(gè)邏輯信道由前向業(yè)務(wù)信道上的一個(gè)或一組時(shí)隙組成；2)根據(jù)邏輯信道傳送速度、發(fā)送包的大小，及承載媒體流速率，將每個(gè)邏輯信道劃分為多個(gè)邏輯子信道，將每個(gè)邏輯信道包劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯子信道；3)通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)銷消息周期廣播系統(tǒng)的邏輯信道和邏輯子信道的配置情況，通知終端當(dāng)前系統(tǒng)前向信道的配置情況；4)終端發(fā)起呼叫，系統(tǒng)開(kāi)始為用戶建立連接，分配邏輯信道和邏輯子信道，通知終端前向所使用的資源情況；向群組發(fā)送基站配置信息；5)終端建立完成呼叫后，根據(jù)分配給自己的邏輯信道的時(shí)隙解調(diào)前向信道發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)邏輯子信道的配置情況從解調(diào)出的數(shù)據(jù)中獲取本用戶所需要的數(shù)據(jù)；然后將此數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用層處理。
本發(fā)明結(jié)合了前向的時(shí)分機(jī)制和包分機(jī)制，建立了前向邏輯信道和前向邏輯子信道，有效解決了支持多路語(yǔ)音時(shí)語(yǔ)音傳送延遲問(wèn)題，同時(shí)提高了系統(tǒng)的利用效率。


圖1為本發(fā)明所述集群通信系統(tǒng)中小區(qū)內(nèi)共享前向信道的示意圖；圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施便的流程圖；圖3為圖2所示實(shí)施例中前向信道共享中信道結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式
并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例基于HRPD BCMCS實(shí)現(xiàn)集群的前向媒體流發(fā)送。
圖1所示為本發(fā)明所提供了一個(gè)基于HRPD制式的蜂窩集群通信系統(tǒng)中小區(qū)內(nèi)共享前向信道的示意圖。在該CDMA制式的蜂窩集群系統(tǒng)中，為支持廣播組呼業(yè)務(wù)，在前向鏈路上，群組內(nèi)用戶共享前向信道。組11內(nèi)的用戶1，2，3；4，5；6，7分別在所在的小區(qū)內(nèi)使用共享的前向業(yè)務(wù)信道來(lái)接收組內(nèi)數(shù)據(jù)。
共享前向業(yè)務(wù)信道的建立方法是首先，由CDMA集群系統(tǒng)內(nèi)組11內(nèi)用戶11-1發(fā)起PTT群組呼叫，調(diào)度系統(tǒng)判定群組是否達(dá)到廣播組呼建立要求，如果達(dá)到，則發(fā)送廣播組呼業(yè)務(wù)請(qǐng)求；為組內(nèi)各個(gè)用戶11-1，11-2，11-3，11-4，11-5，11-6，11-7建立前向的邏輯信道和邏輯子信道，在每個(gè)小區(qū)內(nèi)組內(nèi)用戶共享一條前向邏輯信道和邏輯子信道。
在建立共享的前向邏輯信道和邏輯子信道的時(shí)候，基站根據(jù)當(dāng)前的前向邏輯信道和邏輯子信道資源的使用情況，給當(dāng)前組分配邏輯信道和邏輯子信道，之后通知終端根據(jù)資源的分配狀況解調(diào)相應(yīng)的信道。組內(nèi)用戶11-1，11-2，11-3，11-4，11-5，11-6，11-7根據(jù)所分配的業(yè)務(wù)信道和業(yè)務(wù)子信道來(lái)接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程。
201CDMA制式蜂窩集群通信進(jìn)行系統(tǒng)初始化。
202根據(jù)前向媒體流的傳輸速度需求來(lái)劃分邏輯信道，主要是配置邏輯信道與前向業(yè)務(wù)信道時(shí)隙間的映射關(guān)系，前向的業(yè)務(wù)信道按照時(shí)分方式進(jìn)行組織，不同的時(shí)隙發(fā)送特定的數(shù)據(jù)，它包括了所有可用于傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的前向時(shí)隙。當(dāng)實(shí)際傳送媒體流的時(shí)候，依據(jù)媒體流的傳輸速度屬性為媒體流劃分邏輯信道，每個(gè)邏輯信道由業(yè)務(wù)信道上的一個(gè)或一組時(shí)隙來(lái)組成.在本實(shí)施例中前向業(yè)務(wù)信道采用HRPD系統(tǒng)中的廣播多播信道.將前向業(yè)務(wù)信道劃分為8個(gè)邏輯信道，每個(gè)邏輯信道占用3個(gè)時(shí)隙，速率采用409.6kpbs，傳輸數(shù)據(jù)包的大小為2048bit。
203劃分邏輯子信道.綜合考慮邏輯信道傳送速度，發(fā)送包的大小，及承載媒體流(如VOIP)速率的大小這些因素，將每個(gè)邏輯信道上傳送的包內(nèi)容進(jìn)行分組，每個(gè)組對(duì)應(yīng)于本邏輯信道下的邏輯子信道。邏輯信道確定后，其發(fā)送速度和包的大小，有時(shí)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于承載的媒體流所需要的速率和大小，會(huì)造成信道資源的浪費(fèi)，這時(shí)進(jìn)一步把邏輯信道再劃分為多個(gè)邏輯子信道，將每個(gè)邏輯信道包劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯子信道.當(dāng)邏輯子信道建立后就可以用邏輯信道和邏輯子信道對(duì)結(jié)合的方式來(lái)發(fā)送前向媒體流。在發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)讉€(gè)邏輯子信道的數(shù)據(jù)合并起來(lái)打成一個(gè)數(shù)據(jù)包，這個(gè)數(shù)據(jù)包作為邏輯信道的數(shù)據(jù)發(fā)送出去.在本實(shí)施例中，前向信道用來(lái)傳送VOIP的語(yǔ)音包，語(yǔ)音包每包數(shù)據(jù)都很小，在全速率9.6K的時(shí)候包長(zhǎng)為(采用ROHC壓縮)24BYTE(192bit)，劃分邏輯子信道的時(shí)候?qū)壿嬓诺腊鼊澐譃?段，這樣每段為2048/8＝256bit.于是將每個(gè)邏輯信道劃分為8個(gè)邏輯子信道.每個(gè)邏輯子信道的速度和包的大小可以容納下VOIP的數(shù)據(jù).
204通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)銷消息周期廣播系統(tǒng)的邏輯信道和邏輯子信道的配置情況，通知終端當(dāng)前系統(tǒng)前向信道的配置情況。
205終端發(fā)起群組呼叫建立請(qǐng)求，206、207、208、209系統(tǒng)開(kāi)始為用戶建立連接，分配邏輯信道和邏輯子信道，通知終端前向所使用的資源情況。在206中，系統(tǒng)判斷當(dāng)前的前向邏輯信道和邏輯子信道是否足夠，如果沒(méi)有資源則結(jié)束呼叫.當(dāng)有可用資源時(shí)，207為本組呼叫分配前向邏輯信道和邏輯子信道，在208中將前向邏輯信道，邏輯子信道信息發(fā)給群組內(nèi)所有終端，在209中如果群組呼叫建立成功，則整個(gè)群組進(jìn)入210的系統(tǒng)通話狀態(tài)。
210終端建立完成呼叫后，根據(jù)分配給自己的邏輯信道的時(shí)隙解調(diào)前向信道發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)邏輯子信道的配置情況從解調(diào)出的數(shù)據(jù)中獲取本用戶所需要的數(shù)據(jù)。然后將此數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用層處理。完成整個(gè)呼叫的前向信解調(diào)。
圖3給出了HRPD系統(tǒng)廣播多播中的邏輯信道和邏輯子信道的劃分情況。
前向業(yè)務(wù)信道物理劃分為整個(gè)時(shí)隙被劃分為4個(gè)交織，如圖物理時(shí)隙劃分中的4種圖案，對(duì)應(yīng)每個(gè)方格中數(shù)字的前一位0，1，2，3。這四個(gè)交織循環(huán)交替出現(xiàn)。
邏輯信道劃分將交織0中的3個(gè)時(shí)系劃分為邏輯信道0，對(duì)應(yīng)的3個(gè)時(shí)隙為圖中的(0，0)，(0，0)，(0，0).依次類推邏輯信道3對(duì)應(yīng)的3個(gè)時(shí)隙為圖中的(3，0)，(3，0)，(3，0)。
邏輯子信道的劃分如圖對(duì)邏輯信道2將其傳送的數(shù)據(jù)包劃分為多個(gè)邏輯子信道，包的前面為邏輯子信道的頭結(jié)構(gòu)，后面為邏輯子信道的數(shù)據(jù).每個(gè)邏輯子信道的頭結(jié)構(gòu)包含了邏輯子信道的索引和長(zhǎng)度.
以邏輯信道3，邏輯子信道2為例來(lái)描述終端解調(diào)出自己數(shù)據(jù)的過(guò)程，首先終端監(jiān)聽(tīng)前向業(yè)務(wù)信道邏輯信道3所對(duì)應(yīng)的時(shí)隙(3，0)，(3，0)，(3，0)，解調(diào)出一個(gè)數(shù)據(jù)包，然后找到邏輯子信道為2的頭結(jié)構(gòu)，根據(jù)其中的長(zhǎng)度來(lái)解出包中的數(shù)據(jù).
下面具體解釋了本發(fā)明在減少語(yǔ)音延遲，提高分組數(shù)目有效利用帶寬的優(yōu)勢(shì)。
由于某些時(shí)分系統(tǒng)中時(shí)隙間隔是固定的，如HRPD中每個(gè)slot為5/3ms，為了保證發(fā)送數(shù)據(jù)的可靠性通常用多個(gè)時(shí)隙發(fā)送。如果采用3個(gè)時(shí)隙來(lái)發(fā)送，那么在系統(tǒng)支持64個(gè)廣播信道的時(shí)候，系統(tǒng)延遲＝3×64×5/3＝320ms。相對(duì)于語(yǔ)音系統(tǒng)來(lái)說(shuō)可接受的系統(tǒng)延遲應(yīng)該在280ms以內(nèi)，去掉核心網(wǎng)處理的時(shí)間15ms，基站解調(diào)時(shí)間5ms，傳輸時(shí)間2×10ms，終端解碼時(shí)間5ms，聲碼器解碼時(shí)間35ms，那么用于前向傳輸?shù)难舆t不應(yīng)超過(guò)280-15-5-2×10-5-35＝200ms。由此可見(jiàn)在系統(tǒng)前向業(yè)務(wù)信道支持64個(gè)廣播信道的時(shí)候，時(shí)分方式延遲為320ms，不能滿足200ms的需求。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用時(shí)分方式和多包機(jī)制相結(jié)合的方式來(lái)解決上述問(wèn)題。由于語(yǔ)音包每包數(shù)據(jù)都很小，在全速率9.6K的時(shí)候包長(zhǎng)為(采用ROHC壓縮)24BYTE(192bit)，而在前向信道中發(fā)送的包大小則從128bit，到5120bit。本方案對(duì)前向時(shí)隙包進(jìn)行劃分，劃分為多個(gè)段，每個(gè)段承載一個(gè)群組的數(shù)據(jù)，以特定的頭結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分每個(gè)組的數(shù)據(jù)。這樣在相同的時(shí)隙內(nèi)可以發(fā)送更多組的用戶數(shù)據(jù)。例如每個(gè)包中劃分為8個(gè)段，承載8個(gè)組的數(shù)據(jù)，那么支持64個(gè)信道延遲只有40ms，同時(shí)還節(jié)省了大量的時(shí)隙資源。通過(guò)這種方式一方面大大減少了前向發(fā)送的時(shí)延，另一方面充分利用了前向發(fā)送速率，節(jié)省了大量時(shí)隙資源，可以用作其它廣播業(yè)務(wù)或者單播業(yè)務(wù)。
通過(guò)以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過(guò)使用基于廣播信道的HRPD BCMCS技術(shù)，采用時(shí)分方式和多包機(jī)制相結(jié)合的方法，為數(shù)字集群的組建立前向共享邏輯信道和邏輯子信道，有效的解決了多播用于集群系統(tǒng)的延遲問(wèn)題，在有效的減少系統(tǒng)延遲的同時(shí)，更好的利用帶寬資源，提高了前向分組的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，將前向業(yè)務(wù)信道采用時(shí)分方式劃分為邏輯信道，將邏輯信道采用包分方式劃分為邏輯子信道，用邏輯信道和邏輯子信道結(jié)合用于發(fā)送前向媒體流。
2.權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，其特征在于，根據(jù)前向媒體流的傳輸速度需求為媒體流劃分邏輯信道，每個(gè)邏輯信道由前向業(yè)務(wù)信道上的一個(gè)或一組時(shí)隙組成；將每個(gè)邏輯信道劃分為多個(gè)邏輯子信道，將每個(gè)邏輯信道包劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯子信道；在發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)讉€(gè)邏輯子信道的數(shù)據(jù)合并起來(lái)打成一個(gè)數(shù)據(jù)包，將這個(gè)數(shù)據(jù)包作為邏輯信道的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
3.權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，其特征在于，所述前向媒體流發(fā)送的方法包括以下步驟1)根據(jù)前向媒體流的傳輸速度需求來(lái)劃分邏輯信道，每個(gè)邏輯信道由前向業(yè)務(wù)信道上的一個(gè)或一組時(shí)隙組成；2)根據(jù)邏輯信道傳送速度、發(fā)送包的大小，及承載媒體流速率，將每個(gè)邏輯信道劃分為多個(gè)邏輯子信道，將每個(gè)邏輯信道包劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)于一個(gè)邏輯子信道；3)通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)銷消息周期廣播系統(tǒng)的邏輯信道和邏輯子信道的配置情況，通知終端當(dāng)前系統(tǒng)前向信道的配置情況；4)終端發(fā)起呼叫，系統(tǒng)開(kāi)始為用戶建立連接，分配邏輯信道和邏輯子信道，通知終端前向所使用的資源情況；向群組發(fā)送基站配置信息；5)終端建立完成呼叫后，根據(jù)分配給自己的邏輯信道的時(shí)隙解調(diào)前向信道發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)邏輯子信道的配置情況從解調(diào)出的數(shù)據(jù)中獲取本用戶所需要的數(shù)據(jù)；然后將此數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用層處理。
4.權(quán)利要求2或3所述的通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，其特征在于，每個(gè)邏輯子信道包的前面為邏輯子信道的頭結(jié)構(gòu)，后面為邏輯子信道的數(shù)據(jù)；每個(gè)邏輯子信道的頭結(jié)構(gòu)包括邏輯子信道的索引和長(zhǎng)度。
5.權(quán)利要求2或3所述的通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，其特征在于，前向業(yè)務(wù)信道采用HRPD系統(tǒng)中的廣播多播信道；將前向業(yè)務(wù)信道劃分為8個(gè)邏輯信道，每個(gè)邏輯信道占用3個(gè)時(shí)隙。
6.權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，其特征在于，在終端發(fā)起呼叫后，系統(tǒng)判斷當(dāng)前的前向邏輯信道和邏輯子信道是否足夠，如果沒(méi)有資源則結(jié)束呼叫；當(dāng)有可用資源時(shí)，才為本組呼叫分配前向邏輯信道和邏輯子信道。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)中前向媒體流發(fā)送的方法，將時(shí)分復(fù)用與包分復(fù)用結(jié)合，將前向業(yè)務(wù)信道采用時(shí)分方式劃分為邏輯信道，將邏輯信道采用包分方式劃分為邏輯子信道，用邏輯信道和邏輯子信道結(jié)合用于發(fā)送前向媒體流。既可以用作點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的群組組呼也可以用作點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單呼。本發(fā)明結(jié)合了前向的時(shí)分機(jī)制和包分機(jī)制，建立了前向邏輯信道和前向邏輯子信道，有效解決了支持多路語(yǔ)音時(shí)語(yǔ)音傳送延遲問(wèn)題，同時(shí)提高了系統(tǒng)的利用效率。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1941939SQ20051010013
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者楊國(guó), 張萬(wàn)帥, 徐子華, 黃溆安, 肖榮建 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司