專利名稱：減小安慰噪聲的時(shí)延優(yōu)先級的制作方法
背景本發(fā)明總體涉及無線通信系統(tǒng)，并且特別涉及到用于減小安慰噪聲傳輸?shù)臅r(shí)延優(yōu)先級的技術(shù)和結(jié)構(gòu)。
在美國以及世界其它地區(qū)，蜂窩產(chǎn)業(yè)在商業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步。這一產(chǎn)業(yè)在主要大城市區(qū)域內(nèi)的增長勢頭已經(jīng)大大超過了人們的預(yù)計(jì)，而且正在快速地超出系統(tǒng)能夠承受的容量。如果這一趨勢持續(xù)發(fā)展，則該產(chǎn)業(yè)不斷增長所帶來的效果將會波及到甚至最小的市場。為滿足這些不斷增長的容量的需求，要求能夠提供出具有創(chuàng)新意義的解決方案，同時(shí)又可以維持高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，而且又可以避免提高價(jià)格。
除了更大系統(tǒng)容量的需求所提出的挑戰(zhàn)之外，無線通信系統(tǒng)中遠(yuǎn)端單元(例如移動(dòng)電話)的設(shè)計(jì)者也面臨它們自己的一些獨(dú)特的挑戰(zhàn)。例如，該產(chǎn)業(yè)內(nèi)一種公知的挑戰(zhàn)就是延長對電池(用于為遠(yuǎn)端單元供電)進(jìn)行充電的時(shí)間間隔，而同時(shí)又能繼續(xù)提供附加功能，以滿足用戶的要求。這些具有競爭性的期望都會引導(dǎo)遠(yuǎn)端單元設(shè)計(jì)者去尋求一些創(chuàng)新方法，以進(jìn)一步降低遠(yuǎn)端單元內(nèi)的能量消耗。
隨著無線通信產(chǎn)業(yè)的成熟，已經(jīng)能夠識別各種用戶使用模式。例如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)用戶之間的典型語音連接中，真正通過空中接口傳輸?shù)恼Z音活動(dòng)所占據(jù)的時(shí)間少于總連接時(shí)間長度的50％。因此為了試圖節(jié)省功率，遠(yuǎn)端單元已被設(shè)計(jì)為如下模式即只在呼叫的語音活動(dòng)期間才啟動(dòng)傳輸電路，并且在靜音期間令傳輸電路不工作。這已經(jīng)例如采用檢測語音活動(dòng)的檢測器以及當(dāng)語音活動(dòng)檢測器(VAD)檢測到用戶語音出現(xiàn)暫停時(shí)不進(jìn)行工作的間斷發(fā)射機(jī)(DTX)來實(shí)施。正如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將理解的，已經(jīng)顯示這一技術(shù)可以減小干擾，由此導(dǎo)致更高的系統(tǒng)容量。DTX技術(shù)還通過在擴(kuò)大的時(shí)間間隔內(nèi)關(guān)閉發(fā)射機(jī)電路，來降低遠(yuǎn)端單元的功率消耗。有關(guān)在間斷傳輸系統(tǒng)中使用VAD的附加信息在R.Elofsson等人于1996年8月28日提交的、序列號為08/697569、題為“Muting the Microphone inRadiocommunication Systems(無線通信系統(tǒng)內(nèi)對話筒實(shí)施靜音)”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請中有描述，在此全部引入作為參考。
盡管該技術(shù)已經(jīng)被顯示可以減小干擾以及遠(yuǎn)端單元的功率消耗，但是它會為接收方帶來語音信號再生的問題。特別是由于在靜音期間發(fā)射機(jī)被關(guān)閉，因此其它用戶設(shè)備在此期間也接收不到背景噪音(而在其它情況中，要經(jīng)過空中接口傳輸該噪音)。這樣反過來就會導(dǎo)致所再生的語音是間斷的，而且包括能夠被用戶聽到的、例如爆破音的非自然信號。
克服這一難點(diǎn)的一種方式就是當(dāng)不發(fā)送語音信號時(shí)，生成人工背景噪音用于在接收方再生。這種人工背景噪聲通常被稱為“安慰噪聲”?？梢酝ㄟ^對遠(yuǎn)端單元的話筒所拾取的背景噪聲進(jìn)行監(jiān)測的自適應(yīng)功能來生成這種安慰噪聲。當(dāng)檢測到語音暫停時(shí)，安慰噪聲功能可以生成通過空中接口傳遞的安慰噪聲信息，來代替語音信息。發(fā)送該信息所花費(fèi)的時(shí)間要相對短一些，由此允許發(fā)射機(jī)在每個(gè)靜音時(shí)段的大多數(shù)時(shí)間內(nèi)被關(guān)閉。在接收方一側(cè)，安慰噪聲信息被用于生成背景噪聲，使得監(jiān)聽者不會受到非連續(xù)性傳輸?shù)睦_。
目前在GSM系統(tǒng)中可以使用這種安慰噪聲生成技術(shù)。因此，在遠(yuǎn)端單元的語音編碼器中使用安慰噪聲評估算法，以生成包括電平信息以及背景噪聲譜的參數(shù)。然后被評估的安慰噪聲參數(shù)被編碼形成靜音描述符(SID)幀，發(fā)送給接收機(jī)。在語音脈沖的結(jié)尾處，即在發(fā)射機(jī)關(guān)閉之前發(fā)送SID幀。這樣，在接收機(jī)一方，SID幀可以用于啟動(dòng)生成安慰噪聲。在第一SID幀傳輸之后，如果仍然繼續(xù)靜音時(shí)段，則由遠(yuǎn)端單元發(fā)送SID更新幀。SID更新幀執(zhí)行若干功能。它不僅指示語音非活動(dòng)期間將繼續(xù)，而且還表示蜂窩連接仍繼續(xù)存在。此外，SID更新幀還用作對遠(yuǎn)端單元檢測到的背景噪聲進(jìn)行更新。
發(fā)送這些SID更新幀的時(shí)間間隔要取決于所采用的語音編碼器類型。例如，GSM系統(tǒng)當(dāng)中的全速率(FR)和增強(qiáng)全速率(EFR)語音編碼器，SID幀的發(fā)送速率是FN MOD 104＝52，其中FN表示幀的個(gè)數(shù)。這就對應(yīng)于大約每隔480毫秒要發(fā)送SID幀。對于半速率語音編碼器來說，SID幀的傳輸速率要加倍，即每隔240毫秒發(fā)送一次。而且對于新近研制的自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器來說，可以預(yù)計(jì)SID的發(fā)送速率可以比FR或EFR編碼器發(fā)送速率高四倍，即每隔120毫秒發(fā)送一次。
盡管語音已經(jīng)是并且也將繼續(xù)是移動(dòng)通信當(dāng)中的重要部分，但是在過去的十多年中，用戶使用移動(dòng)通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(而不是語音)已經(jīng)變得越來越普遍。隨著各種業(yè)務(wù)越來越多地被用于無線通信系統(tǒng)當(dāng)中，經(jīng)常需要探討有關(guān)發(fā)送和接收電子郵件以及使用萬維網(wǎng)瀏覽器去獲得萬維網(wǎng)接入的可能性。
在數(shù)據(jù)通信和例如語音通信的要求之間存在有根本的差異。例如，語音通信對時(shí)延的要求更高，它是一種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，而數(shù)據(jù)通信對誤碼性能要求會較高但對時(shí)延的限制較小?，F(xiàn)在已經(jīng)開始探求分組數(shù)據(jù)協(xié)議在蜂窩通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，這種分組數(shù)據(jù)協(xié)議比電路交換協(xié)議更加適用于數(shù)據(jù)傳輸。把分組業(yè)務(wù)集成在GSM蜂窩系統(tǒng)以及DAMPS蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的工作正在標(biāo)準(zhǔn)制定過程當(dāng)中。這樣的結(jié)果是，需要調(diào)整蜂窩系統(tǒng)中的部件(例如基站收發(fā)信臺、基站控制器等)，使其適于去處理分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
因此，當(dāng)在例如GSM的蜂窩系統(tǒng)中引入分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，設(shè)計(jì)者需要考慮發(fā)送信息的時(shí)延要求。例如應(yīng)該形成這樣一種認(rèn)識，即語音是對時(shí)延最為敏感的業(yè)務(wù)，并且應(yīng)該為之分配最高優(yōu)先級別。其它業(yè)務(wù)(例如分組數(shù)據(jù)傳輸)都更能容忍時(shí)延，可以分配較低的優(yōu)先級別。然而，GSM系統(tǒng)中的常規(guī)DTX技術(shù)無助于這樣的優(yōu)先級的分類。例如按照上面所提到的，GSM系統(tǒng)中的常規(guī)DTX技術(shù)規(guī)定了SID更新幀發(fā)送的特定間隔。在常規(guī)DTX方案中，這些SID更新幀不象真正的語音幀那樣對時(shí)延敏感，但是基站收發(fā)信臺和基站控制器還是按照與語音幀相同的優(yōu)先級對它們進(jìn)行處理。通過如下事實(shí)可以明顯看到這一點(diǎn)，即無論語音活動(dòng)性如何，常規(guī)DTX方案都利用相同的FN計(jì)數(shù)器使語音呼叫進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)。這樣DTX方案常有的統(tǒng)計(jì)復(fù)用的增益(即在語音源的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，集成呼叫的能力)就會下降，由此導(dǎo)致更高的帶寬需求或者更長的語音時(shí)延。
因此存在如下的需求，即為允許更好地利用傳輸資源，而給出一種能夠?qū)o線通信系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行優(yōu)先級分類的系統(tǒng)和方法。
概述本發(fā)明通過提供一種用于減小間斷傳輸系統(tǒng)內(nèi)語音處理時(shí)延的系統(tǒng)和方法，試圖去克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的示范優(yōu)選實(shí)施例，基站收發(fā)信臺為其中接收到的信息分配優(yōu)先級指示符。當(dāng)信息是語音或第一SID幀時(shí)，分配高優(yōu)先級指示符。當(dāng)信息是SID更新幀時(shí)，分配低優(yōu)先級指示符。按照優(yōu)先級指示符所確定的順序，把信息從基站收發(fā)信臺傳遞到基站控制器。這樣就可以減少傳遞和處理語音信息的時(shí)延。
附圖簡述參考附圖，通過隨后的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更加清楚地看到本發(fā)明的上述目的和特征，其中

圖1說明了應(yīng)用本發(fā)明的劃分優(yōu)先級技術(shù)的示范系統(tǒng)；圖2說明了根據(jù)常規(guī)DTX方案，用于處理移動(dòng)臺傳輸?shù)幕臼瞻l(fā)信臺和基站控制器；圖3說明了可以應(yīng)用本發(fā)明的劃分優(yōu)先級技術(shù)的示范基站收發(fā)信臺和基站控制器；以及圖4A和4B分別說明用于描述當(dāng)通過多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的每個(gè)時(shí)隙接收到語音幀時(shí)，以及當(dāng)通過多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的一個(gè)時(shí)隙接收到SID更新幀時(shí)，與從路由器被傳遞到基站控制器的分組相關(guān)的排隊(duì)和Abis接口傳輸時(shí)延的時(shí)間圖。
詳細(xì)描述在隨后的描述中，為了提供本發(fā)明的完整理解，其中給出了某些特定細(xì)節(jié)，例如特定電路、電路組件、技術(shù)等，但這只是出于說明的目的，并不是對本發(fā)明進(jìn)行限制。然而很明顯，對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說，本發(fā)明也可以實(shí)施于其它脫離本特定細(xì)節(jié)的實(shí)施例中。對其它實(shí)施例來說，為了不對本發(fā)明的描述造成混淆，省略掉有關(guān)的公知方法、設(shè)備和電路的描述。
圖1中給出了應(yīng)用本發(fā)明的劃分優(yōu)先級技術(shù)的示范系統(tǒng)。在圖1中，示范系統(tǒng)內(nèi)包括多個(gè)移動(dòng)臺(MS)1001-100N、多個(gè)基站收發(fā)信臺(BTS)1101-110N、兩個(gè)基站控制器(BSC)115和116、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)120、連接到分組網(wǎng)絡(luò)140(例如互聯(lián)網(wǎng))的分組移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(PMSC)130以及公共交換電話網(wǎng)(PSTN)150。在操作過程中，多個(gè)移動(dòng)臺1001-100N按照公知的方式，與各自的基站收發(fā)信臺進(jìn)行通信。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)移動(dòng)臺內(nèi)包括按上述方式執(zhí)行操作的間斷發(fā)射機(jī)和語音活動(dòng)檢測器(沒有畫出)。這樣，每個(gè)移動(dòng)臺發(fā)送語音幀以及SID幀。每個(gè)移動(dòng)臺也能夠發(fā)送分組數(shù)據(jù)和傳真/調(diào)制解調(diào)器信息。
基站收發(fā)信臺1101-110N，連同基站控制器115和116從移動(dòng)臺接收信息，處理該信息，并且把經(jīng)過處理的信息傳遞給MSC120。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解到，BTS和BSC對也可以從MSC120接收信息，并且把該信息傳送到一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺。
在MSC120，來自基站控制器的信息被路由到其目的地(例如當(dāng)信息是語音或者傳真/調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)時(shí)是PSTN150，而當(dāng)信息是分組數(shù)據(jù)時(shí)，通過PMSC130到達(dá)其在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)140上的目的地)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解到，圖1內(nèi)說明的網(wǎng)絡(luò)中還可以典型地包括其它部件，例如有助于網(wǎng)絡(luò)中信息的接收、處理和傳輸?shù)穆酚善?沒有畫出)。而且為了簡單，圖1中描述的每種部件的個(gè)數(shù)也被減少了。無線通信系統(tǒng)內(nèi)一般包括多個(gè)基站控制器、MSC、PMSC等。
說明了圖2根據(jù)常規(guī)DTX方案用于處理移動(dòng)臺傳輸?shù)幕臼瞻l(fā)信臺和基站控制器。如圖所示，利用多個(gè)收發(fā)機(jī)TRX1-TRXx，基站收發(fā)信臺210從一組移動(dòng)臺接收信息，并且向一組移動(dòng)臺發(fā)送信息。每個(gè)收發(fā)機(jī)都能夠處理語音通信。基站收發(fā)信臺210還包括路由器212，用于通過連接基站收發(fā)信臺210和基站控制器215的接口230(在GSM中稱為“Abis”接口)去控制信息的路由。
基站控制器215內(nèi)包含對基站控制器215內(nèi)接收到的信息進(jìn)行處理的代碼轉(zhuǎn)換器(TRA)220。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解到，與圖2中的說明相比，基站收發(fā)信臺和基站控制器一般應(yīng)該包含更多有助于信息的接收、發(fā)送和處理的部件。
為了說明常規(guī)DTX方案的缺點(diǎn)，可以考慮如下的實(shí)例。假設(shè)多個(gè)收發(fā)機(jī)TRX1-TRXx中的每個(gè)收發(fā)機(jī)都在第一時(shí)隙內(nèi)接收語音幀或者SID幀。接收到的幀分別經(jīng)過各自TRX譯碼，放入分組中，并且被傳遞給路由器212。如果基站收發(fā)信臺的內(nèi)部帶寬(即連接各自TRX到路由器的總線帶寬)足夠大，允許傳遞TRX的全部分組，則可以避免在TRX中排隊(duì)。如果帶寬不是特別大，則在每個(gè)TRX內(nèi)包含一個(gè)允許對分組進(jìn)行暫時(shí)存儲的內(nèi)部隊(duì)列(沒有畫出)?；臼瞻l(fā)信臺內(nèi)部總線的典型帶寬一般都大于2Mbps。
在路由器212中，TRX構(gòu)建的分組(該分組中包含第一時(shí)隙內(nèi)接收到的信息)然后被傳遞給基站控制器。依賴于Abis接口的帶寬，某些分組在被發(fā)送之前，必須要在路由器中進(jìn)行排隊(duì)(即如果Abis接口帶寬小于x*內(nèi)部總線帶寬，則在傳遞之前需要對分組進(jìn)行排隊(duì))。Abis接口的典型帶寬是2Mbps。無論分組是否排隊(duì)，在傳遞第二時(shí)隙內(nèi)接收到的任意分組之前，所有在第一時(shí)隙內(nèi)接收到的分組都應(yīng)被發(fā)送到基站控制器。在第一時(shí)隙分組之后，來自第二時(shí)隙的分組一般都在一個(gè)脈沖時(shí)間寬度內(nèi)作好準(zhǔn)備(示范GSM實(shí)施例中為0.6毫秒)。
在基站控制器215中，無論分組的內(nèi)容如何，代碼轉(zhuǎn)換器220都對第一時(shí)隙內(nèi)接收到的分組進(jìn)行處理。即代碼轉(zhuǎn)換器220按等同于它處理包括語音信息在內(nèi)的分組的優(yōu)先級，去處理只包括SID更新信息在內(nèi)的分組。這樣，在語音信息之前已經(jīng)接收到了包含SID更新信息在內(nèi)的分組的實(shí)例中，語音信息(對時(shí)延最敏感的業(yè)務(wù))的處理就會被延遲。
本發(fā)明通過提供一種對基站收發(fā)信臺內(nèi)的收發(fā)機(jī)所接收到的信息劃分優(yōu)先級的系統(tǒng)和方法，試圖去克服上述的缺點(diǎn)。例如，本發(fā)明認(rèn)識到SID更新幀不象語音信息那樣對時(shí)延那么敏感。實(shí)際上在那些沒有接收到SID更新幀的情況中，通常都啟動(dòng)慢速靜音過程，去提供令人可以接受的背景聲音。這樣，在向蜂窩用戶提供令人可接受信號質(zhì)量的過程中，處理SID更新幀的時(shí)延就不再是最重要的因素了。
根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例，常規(guī)DTX方案至少被分為兩個(gè)不同的處理過程。第一過程處理高優(yōu)先級信息的傳遞(即包含語音信息或者第一SID幀的那些分組)，而第二過程處理低優(yōu)先級信息的傳遞(即包含例如SID更新幀、分組數(shù)據(jù)等在內(nèi)的低優(yōu)先級信息的那些分組)。
圖3說明了示范基站收發(fā)信臺和基站控制器，其中采用了本發(fā)明的劃分優(yōu)先級技術(shù)。在圖3中，基站收發(fā)信臺310包括通過單獨(dú)內(nèi)部總線連接到路由器314的多個(gè)收發(fā)機(jī)3121-312X。路由器314包括優(yōu)先級檢測單元316和隊(duì)列318。類似于上述圖2中描述的常規(guī)系統(tǒng)，路由器314經(jīng)過Abis接口330被連接到基站控制器?；究刂破?15包括代碼轉(zhuǎn)換器320，其中包括兩個(gè)語音譯碼器處理過程用于處理語音譯碼和針對第一SID幀生成安慰噪聲的高優(yōu)先級處理過程，以及用于處理例如安慰噪聲更新(即SID更新幀)的低優(yōu)先級信息的低優(yōu)先級處理過程。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解到，作為可選方案，代碼轉(zhuǎn)換器320實(shí)際上可以是兩個(gè)單獨(dú)的代碼轉(zhuǎn)換器，一個(gè)是用于處理高優(yōu)先級分組的代碼轉(zhuǎn)換器，以及一個(gè)是用于處理低優(yōu)先級分組的代碼轉(zhuǎn)換器。而且盡管圖3中描述的路由器中只有一個(gè)隊(duì)列，但是應(yīng)該可以理解到路由器中或者可以包括多個(gè)用于共同存儲具備相同優(yōu)先級分組的隊(duì)列。在這種情況中，基站收發(fā)信臺中還可以包括用于安排通過Abis接口存儲在多個(gè)隊(duì)列內(nèi)的分組的路由的調(diào)度器。
操作過程中，收發(fā)機(jī)3121-312X在第一時(shí)隙內(nèi)，從多個(gè)移動(dòng)臺接收語音幀或者SID幀。接收到的幀經(jīng)過各自收發(fā)機(jī)譯碼。在譯碼過程中，收發(fā)機(jī)判定所接收到的信息是語音信息，還是按照上面提到的，用于通知從語音狀態(tài)切換到安慰噪聲狀態(tài)并且承載安慰噪聲信息的第一SID幀，或者除此之外的例如SID更新幀(對安慰噪聲進(jìn)行更新)的低優(yōu)先級信息。之后經(jīng)過編碼的信息被放入分組。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解到的，分組內(nèi)一般包含提供例如語音業(yè)務(wù)類型(例如全速率)信息、控制信息以及類似信息的分組頭。根據(jù)本發(fā)明，在分組頭內(nèi)添加優(yōu)先級信息域。例如，包含于此的優(yōu)先級信息指示分組內(nèi)所傳輸?shù)男畔⑹钦Z音信息、第一SID幀或者SID更新幀之一?？梢岳斫獾?，為了允許分配多個(gè)優(yōu)先級別，優(yōu)先級信息可以包括多個(gè)比特，或者也可以是單一比特。當(dāng)優(yōu)先級比特是單比特(即“1”或“0”)的情況時(shí)，優(yōu)先級信息指示“高”或“低”優(yōu)先級之一。當(dāng)分組內(nèi)包含語音信息或者第一SID幀時(shí)，優(yōu)先級比特被設(shè)置去指示高優(yōu)先級(例如設(shè)置優(yōu)先級比特為“1”，可以表示高優(yōu)先級)。當(dāng)分組中包含SID更新信息時(shí)，優(yōu)先級比特被設(shè)置(例如為“0”)去指示低優(yōu)先級。一旦構(gòu)建完成，把分組從收發(fā)機(jī)3121-312X傳送到路由器314，存儲在路由器內(nèi)的隊(duì)列318中?？梢岳斫獾剑?dāng)存在同步的收發(fā)機(jī)時(shí)，路由器314可以同時(shí)接收到分組。
在路由器314中，優(yōu)先級檢測單元316為所存儲的每個(gè)分組檢測其優(yōu)先級別。路由器314按照優(yōu)先級檢測單元316所確定的優(yōu)先級順序，向基站控制器315傳遞分組。路由器314在低優(yōu)先級分組(即包含例如SID更新信息的那些分組)之前，通過Abis接口330向代碼轉(zhuǎn)換器320傳送高優(yōu)先級分組(即包含語音信息或者第一SID幀的那些分組)以便處理。在基站控制器315中，代碼轉(zhuǎn)換器320的高優(yōu)先級處理過程322來處理高優(yōu)先級分組，以及低優(yōu)先級處理過程324來處理低優(yōu)先級分組。通過為包含SID更新信息的分組分配低優(yōu)先級指示，可以減小語音的傳遞時(shí)延。而且，通過在基站控制器內(nèi)使用單獨(dú)的處理過程用于處理高和低優(yōu)先級分組，也可以減小語音處理時(shí)延。
圖4A和4B說明根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)從多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的每個(gè)時(shí)隙中接收到語音幀以及當(dāng)從多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的一個(gè)時(shí)隙中接收到SID更新幀時(shí)，與從路由器傳遞到基站控制器的分組相關(guān)的排隊(duì)和Abis接口傳輸時(shí)延的示范時(shí)間圖。在圖4A和4B中，利用“Tabis”來表示排隊(duì)和Abis接口的傳輸時(shí)延。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解到的，Tabis可以例如是語音活動(dòng)、時(shí)隙號(TS0，…7)、TRX(x)個(gè)數(shù)、以及利用任意給定時(shí)隙的活動(dòng)呼叫的存在性(由于某些信道是非活動(dòng)的)的函數(shù)。
在圖4A中，假設(shè)圖3中所描述的所有時(shí)隙TS0-TS7、x個(gè)收發(fā)機(jī)當(dāng)中的每個(gè)收發(fā)機(jī)都處于活動(dòng)語音狀態(tài)(即它們正在接收語音信息)。這樣，通過所有8個(gè)時(shí)隙從收發(fā)機(jī)傳遞到路由器的每個(gè)分組都被收發(fā)機(jī)標(biāo)識為高優(yōu)先級。這樣的結(jié)果是，多組分組被順序傳遞到基站控制器(即首先傳遞TS0的分組，然后傳遞TS1的分組，等等)。參考圖4A，傳遞到基站控制器的TS0分組經(jīng)歷數(shù)值Tabis0的時(shí)延(即時(shí)隙0的排隊(duì)和Abis接口傳輸時(shí)延)。對于時(shí)隙1來說，TS1分組的時(shí)延是Tabis0-0.6+Tabis1。如上所述，數(shù)值0.6是以毫秒計(jì)的時(shí)間，在該示范GSM實(shí)施例當(dāng)中，表示下一時(shí)隙內(nèi)的分組準(zhǔn)備好用于傳輸?shù)臅r(shí)間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解到，圖4A中說明的時(shí)間圖也可以表示參考圖2所描述的常規(guī)系統(tǒng)的傳輸時(shí)延，其中無論分組的內(nèi)容如何，都對各組分組進(jìn)行順序傳送。
圖4B說明了本發(fā)明的好處。在圖4B中，假設(shè)在時(shí)隙TS2，所有收發(fā)機(jī)都接收到SID更新信息。對于其它所有的時(shí)隙來說，收發(fā)機(jī)或者接收語音信息，或者接收第一SID幀。如圖所示，時(shí)隙TS2中傳遞的一組分組被延遲，使得在時(shí)隙TS3-TS7內(nèi)接收到的更高優(yōu)先級的分組能夠立即得到處理。因此，時(shí)隙TS3-TS7中接收到的更高優(yōu)先級分組所經(jīng)歷的時(shí)延會有所減小，而TS2中的低優(yōu)先級分組則要經(jīng)歷更長的時(shí)延。結(jié)果是減小了語音處理的時(shí)延。
對于使用TS2的呼叫來說，由于語音譯碼過程與安慰噪聲更新處理過程分離，因此由排隊(duì)導(dǎo)致的附加時(shí)延不會在代碼轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生問題。這就意味著隨后需要對安慰噪聲進(jìn)行更新，由于在語音編碼器一側(cè)，安慰噪聲的編碼被平均到若干20ms的幀中，因此這并不會影響語音質(zhì)量。
盡管上述實(shí)例中闡述了每一時(shí)隙內(nèi)都包含相同類型信息的一組分組，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解到，本發(fā)明中的優(yōu)先級分配技術(shù)也同樣可以適用于如下這些情況在單個(gè)時(shí)隙中，某些收發(fā)機(jī)接收例如語音信息(即高優(yōu)先級信息)，而其它收發(fā)機(jī)接收例如SID更新信息(即低優(yōu)先級信息)。在這種情況中，可能先把低優(yōu)先級分組的傳遞延時(shí)特定個(gè)時(shí)隙，而從該時(shí)隙接收到的高優(yōu)先級分組被傳遞到基站控制器，并且被處理。
為了說明這一點(diǎn)，假設(shè)在時(shí)隙1，收發(fā)機(jī)1-3接收語音信息，而收發(fā)機(jī)4和5接收SID更新信息。每個(gè)收發(fā)機(jī)構(gòu)建一個(gè)分組，并且為之分配適當(dāng)優(yōu)先級信息(即為收發(fā)機(jī)1-3構(gòu)建的分組分配高優(yōu)先級指示，以及為收發(fā)機(jī)4和5構(gòu)建的分組分配低優(yōu)先級指示)。收發(fā)機(jī)把分組傳遞到路由器，并且存儲在路由器的隊(duì)列中。假設(shè)在時(shí)隙2中，每個(gè)收發(fā)機(jī)(即收發(fā)機(jī)1-5)都接收語音信息。這樣，每個(gè)收發(fā)機(jī)構(gòu)建具有高優(yōu)先級指示的分組。如果，由于Abis接口帶寬比較窄，在把來自時(shí)隙1的低優(yōu)先級分組傳遞到基站控制器之前，在路由器中有來自時(shí)隙2的分組在排隊(duì)，則路由器會把來自時(shí)隙1的低優(yōu)先級分組的傳輸進(jìn)行延遲，而傳遞來自時(shí)隙2的高優(yōu)先級分組。為了避免系統(tǒng)的復(fù)雜性，建議在傳遞隨后幀內(nèi)的分組之前，把來自這一單個(gè)TDMA幀內(nèi)的所有分組都傳遞到基站控制器。這就可以避免如下問題即低優(yōu)先級分組的時(shí)延會超出令人可接受的程度。
對電路交換傳輸來說，當(dāng)使用16kbps的STM時(shí)，Abis接口的“往返時(shí)延”是23.85毫秒。當(dāng)使用面向分組的傳輸時(shí)，也應(yīng)該以該數(shù)值為目標(biāo)。然而應(yīng)該可以理解到，上行鏈路和下行鏈路的時(shí)延分布是不相同的。例如已經(jīng)確定Tabisd(即下行鏈路的Tabis)應(yīng)該小于17.4ms，但Tabisu可能超過4ms(參見1996年11月的GSM建議03.05，5.0.0版的16頁和17頁)。如果假設(shè)對稱的業(yè)務(wù)負(fù)荷，則Tabisu和Tabisd應(yīng)該被定義為12ms。如上所述，在實(shí)現(xiàn)這一12ms目標(biāo)的過程中，Abis接口帶寬以及由排隊(duì)造成的時(shí)延都是應(yīng)該考慮的兩個(gè)因素。
盡管上述實(shí)施例在上行鏈路中采用本發(fā)明的優(yōu)先級分配技術(shù)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解到，本發(fā)明也同樣可以很好地適用于下行鏈路的傳輸(即從基站控制器到基站收發(fā)信臺的傳輸)。在下行鏈路傳輸情況中，基站控制器中的代碼轉(zhuǎn)換器為發(fā)送到基站收發(fā)信臺的分組分配優(yōu)先級信息。此后，基站收發(fā)信臺對空中接口上分組中所包含的信息劃分優(yōu)先級。
由于語音信息的更加有效的統(tǒng)計(jì)復(fù)用，因此本發(fā)明可以更好地利用傳輸資源。這樣的結(jié)果是，可以獲得更高的每鏈路負(fù)荷，或者更低的語音時(shí)延。而且通過在基站控制器中使用單獨(dú)的處理過程，用于分別處理高優(yōu)先級分組(例如包含語音信息或者第一SID幀的分組)以及低優(yōu)先級分組(例如包含SID更新信息的分組)，從而可以減小語音處理時(shí)延。
前面描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施例以及操作模式。然而本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為受限于上述討論的特定實(shí)施例。例如，盡管上述實(shí)施例中對語音通信采用了本發(fā)明的優(yōu)先級分配技術(shù)，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解到，本發(fā)明也同樣適用于分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及集成語音和分組數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。這樣，上述實(shí)施例應(yīng)該被看作是說明，而不是限制之用，而且應(yīng)該可以理解到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實(shí)施例做出各種修改，而沒有脫離隨后權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于在間斷傳輸系統(tǒng)中傳遞分組的方法，該方法中包括如下步驟為包含第一SID幀的分組分配高優(yōu)先級指示；為包含SID更新信息的分組分配低優(yōu)先級指示；以及根據(jù)優(yōu)先級指示來傳遞分組。
2.如權(quán)利要求1中的方法，其中收發(fā)機(jī)執(zhí)行該分配步驟。
3.如權(quán)利要求1中的方法，其中路由器執(zhí)行該傳遞步驟。
4.如權(quán)利要求1中的方法還包括如下步驟在該傳遞步驟之前，在隊(duì)列中存儲該分組；以及基于該優(yōu)先級指示，確定該分組的傳遞順序。
5.如權(quán)利要求1中的方法包括為包含語音信息的分組分配高優(yōu)先級指示的步驟。
6.用于在間斷傳輸系統(tǒng)內(nèi)傳遞分組的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中包括用于為包含第一SID幀的分組分配高優(yōu)先級指示的裝置；用于為包含SID更新信息的分組分配低優(yōu)先級指示的裝置；以及用于根據(jù)優(yōu)先級指示傳遞該分組的裝置。
7.如權(quán)利要求6中的系統(tǒng)，其中收發(fā)機(jī)分配該高優(yōu)先級和低優(yōu)先級指示。
8.如權(quán)利要求6中的系統(tǒng)，其中該用于傳遞的裝置是路由器。
9.如權(quán)利要求6中的系統(tǒng)還包括用于在傳遞之前存儲該分組的隊(duì)列；以及用于在該優(yōu)先級指示的基礎(chǔ)上確定該分組的傳遞順序的裝置。
10.如權(quán)利要求6中的系統(tǒng)還包括為包含語音信息的分組分配高優(yōu)先級指示的裝置。
11.用于為間斷傳輸系統(tǒng)中分組的傳遞劃分優(yōu)先級的方法，該方法中包括步驟接收信息，該信息中包括語音信息、第一SID幀和SID更新幀；對該接收信息進(jìn)行譯碼；判定該接收信息的優(yōu)先級；構(gòu)建包含該譯碼信息以及該判定到的優(yōu)先級指示的分組；以及按照該優(yōu)先級指示判定到的順序來傳遞該分組。
12.如權(quán)利要求11中的方法還包括步驟為語音信息或第一SID幀分配高優(yōu)先級指示；以及為SID更新幀分配低優(yōu)先級指示。
13.一種收發(fā)機(jī)中包括用于接收信息的裝置，該信息中包括語音信息、第一SID幀以及SID更新幀；用于對該信息進(jìn)行譯碼的譯碼器；用于判定該信息的優(yōu)先級的裝置；以及用于把該譯碼信息放置在分組中的裝置，該分組中包含該優(yōu)先級指示。
14.如權(quán)利要求13中的收發(fā)機(jī)，其中為該語音信息以及該第一SID幀分配高優(yōu)先級指示，并且為該SID更新幀分配低優(yōu)先級指示。
15.用于處理間斷傳輸系統(tǒng)中的信息的方法，該方法中包括如下步驟接收信息，該信息中包括語音信息、第一SID幀和SID更新幀；基于信息類型，為該信息分配優(yōu)先級；以及當(dāng)該信息是語音信息或該第一SID幀時(shí)，在高優(yōu)先級處理過程中處理該信息，以及當(dāng)該信息是該SID更新幀時(shí)，在低優(yōu)先級處理過程中處理該信息。
16.如權(quán)利要求15中的方法，其中該高優(yōu)先級處理過程以及該低優(yōu)先級處理過程是由單一代碼轉(zhuǎn)換器所執(zhí)行的單獨(dú)的處理過程。
17.如權(quán)利要求15中的方法，其中由單獨(dú)的代碼轉(zhuǎn)換器分別執(zhí)行該高優(yōu)先級處理過程以及低優(yōu)先級處理過程。
18.用于處理間斷傳輸系統(tǒng)中的信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中包括至少一個(gè)用于接收信息的收發(fā)機(jī)，該信息中包括語音信息、第一SID幀以及SID更新幀，并且基于該信息是語音信息、第一SID幀還是SID更新幀，來為該信息分配優(yōu)先級；用于以基于該優(yōu)先級的順序來路由該信息的路由器；以及當(dāng)該信息是語音信息或該第一SID幀時(shí)，用于在高優(yōu)先級處理過程中處理該信息，以及當(dāng)該信息是該SID更新幀時(shí)，用于在低優(yōu)先級處理過程中處理該信息的代碼轉(zhuǎn)換器。
19.如權(quán)利要求18中的系統(tǒng)，其中該高優(yōu)先級處理過程和低優(yōu)先級處理過程是單獨(dú)的處理過程。
20.如權(quán)利要求18中的系統(tǒng)，其中該代碼轉(zhuǎn)換器是兩個(gè)代碼轉(zhuǎn)換器，一個(gè)用于執(zhí)行該高優(yōu)先級處理過程，而另一個(gè)用于執(zhí)行該低優(yōu)先級處理過程。
21.用于在無線通信環(huán)境中發(fā)送信息的方法，該方法包括步驟在基站控制器內(nèi)為信息分配優(yōu)先級指示；向基站收發(fā)信臺傳遞該優(yōu)先級劃分的信息；以基于該優(yōu)先級指示的順序向移動(dòng)臺發(fā)送該信息。
22.權(quán)利要求21的方法，其中為語音信息提供更高的優(yōu)先級指示，并且為SID更新信息提供更低的優(yōu)先級指示。
23.用于在無線通信環(huán)境中發(fā)送信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中包括用于為信息分配優(yōu)先級指示并且與該優(yōu)先級指示一起傳遞該信息的基站控制器；以及用于接收該信息和優(yōu)先級指示并且以基于該優(yōu)先級指示的順序向移動(dòng)臺發(fā)送該信息的基站收發(fā)信臺。
24.權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中為語音信息提供更高的優(yōu)先級指示，并且為SID更新信息提供較低的優(yōu)先級指示。
全文摘要
本發(fā)明提供用于減小間斷傳輸系統(tǒng)內(nèi)通過分組交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的語音處理時(shí)延的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例,基站收發(fā)信臺為其中接收到的信息分配優(yōu)先級指示符。當(dāng)信息是語音或第一SID幀時(shí),分配高優(yōu)先級指示符。當(dāng)信息是SID更新幀時(shí),分配低優(yōu)先級指示符。按照優(yōu)先級指示符確定的順序,把信息從基站收發(fā)信臺傳遞到基站控制器。這樣,可以減小傳遞和處理語音信息過程中的時(shí)延。
文檔編號H04W76/04GK1351803SQ0080770
公開日2002年5月29日 申請日期2000年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月17日
發(fā)明者L·維斯特貝里, J·K·P·加爾亞斯 申請人:艾利森電話股份有限公司