Cdma電路數據與話音業務並行實現的方法和設備的製作方法
2023-05-20 23:54:11
專利名稱：Cdma電路數據與話音業務並行實現的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及到碼分多址(CDMA)系統，特別是涉及到CDMA系統中低速電路數據業務(主要包含G3傳真以及異步數據業務)以及話音業務的並行實現方法和設備。
發明內容
本發明要解決的任務是在同一個物理平臺上並行實現話音業務和電路數據業務的功能，由此提出一種設備及在此設備中實現的方法。在本發明中，並行的含義是指設備同時支持話音業務和電路數據業務，並且業務之間的切換是無縫的。
本發明所述的設備包括通信控制器，通過三條數據總線和地址總線分別與可編程邏輯器件、網絡接口單元和數據通信單元相連接，進行數據交互；所述的可編程邏輯器件，接收來自數位訊號處理器(DSP)陣列1和DSP陣列2的數據，同時還與中繼接口單元進行高速串行總線(HW)的時隙信號合成以及根據DSP的時鐘要求進行同步時鐘的調整；所述的DSP陣列1和DSP陣列2通過共用的數據總線和地址總線，與所述的數據通信接口單元進行數據以及信令的傳遞。
如上所述的設備中，所述的網絡接口單元，通過時分復用(TDM)總線與基站控制器(BSC)分組交換網絡的話音、數據以及信令的交互功能；如上所述的設備中，所述的中繼接口單元，通過TDM總線與移動交換中心(MSC)之間的E1/T1傳輸。
如上所述的設備中，所述的DSP陣列1由多個DSP組成，該部分僅在有電路數據業務時應用。
如上所述的設備中，所述的DSP陣列2由多個DSP組成，完成語音信號的聲碼器功能。
如上所述的設備中，所述的DSP陣列1中的DSP數量與所述的DSP陣列2的DSP中的數量滿足1∶N的比例關係，其中N為大於1的整數。
本發明所提供的方法，主要包括步驟(1)、在通信控制器接收到業務協商的選項之後，判斷業務的類型；(2)、如果是話音業務，則在DSP2陣列中進行話音業務的處理；(3)、如果是電路數據業務，則判斷是否是屬於語音轉數據的業務；(4)、如果不屬於語音轉數據的業務，則直接在DSP陣列1中進行電路數據業務處理；
(5)、如果屬於語音轉數據的業務，如果存在話音轉數據的業務協商，則需要進行相應的資源分配、釋放以及初始化，然後再由DSP陣列1進行電路數據業務的處理，同時釋放DSP陣列2中已經分配的處理對應該路語音業務的資源。
圖3是CDMA系統的業務實現基本接口示意圖。
圖4是實現本發明功能的CDMA系統BSC基本模塊內部連接示意圖。
圖5是本發明所提出的設備的基本結構框圖。
圖6是本方法的原理圖。
圖7是本發明提出的方法的基本流程。
圖8是話音業務的基本處理流程。
圖9是數據業務的基本處理流程。
如
圖1所示，是聲碼器資源，電路數據業務資源以及數字中繼單元作為獨立設備時的示意圖。101是聲碼器資源設備，102為電路數據業務資源設備，103為數字中繼設備。101與102共享103的數字中繼。在實現話音轉電路數據的流程時，需要通知101，102以及103的所有設備，實現切換，由於該解決方案需要跨設備，導致配合流程比較複雜。
圖2的基本原理與圖1一樣，只是將圖1中的103的數字中繼部分集成到聲碼器設備中，得到201。在實現數據業務時，需要從相應的數字中繼部分收發數據，同時送到201中進行相關協議處理，在該解決方案中，數據來回在201以及202之間交互，這樣必然會增加網絡的負荷。
圖3是CDMA系統的業務實現基本接口示意圖。與話音以及電路數據業務處理有關的接口包含301與303之間的接口，301與302之間的接口。IWF(InterWorking Function)(302)的邏輯位置有兩種選擇作為MSC的一部分或BSC的一部分。將IWF作為MSC的一部分有以下好處與MSC相連的多個BSC可以共享同一個IWF，從而可以節省資源，減少投資；大大簡化數據業務切換過程，A接口不必為數據業務增加單獨的信令(例如與計費有關的信令)。如果IWF放在BSC側，由於切換時不能改變IWF，而BSC之間沒有互連的話，數據必須經由A接口及ANSI41接口返回到BSC側IWF處理，從而使得切換過程很複雜，並且耗用資源。此外，在開放性A接口系列標準IOS中，明確指出IWF應作為MSC的一部分。相應的中國規範及運營商也傾向於這種結構。因此，本發明基於將IWF作為MSC的一部分進行。301與302之間的接口協議不是唯一的，本發明不涉及該部分的具體討論。301與303之間的電路數據業務接口採用IS-728協議中規定的ISLP。其功能為ISLP向其高層主要是提供空中接口數據速率與更高的系統間數據速率的適配功能。涉及到的具體操作為標誌位的插入以及刪除，插零以及刪零。在本發明中，是採用高速數據鏈路控制器(HDLC)來實現這一協議的。
圖4是實現本發明功能的CDMA系統BSC基本模塊內部連接示意圖。電路數據與話音處理單元408是本發明提出的設備，主要完成話音以及電路數據業務的並行處理，並且提供與MSC(407)的鏈路接口以及完成相應的控制，資源分配功能。呼叫處理單元402主要完成業務的呼叫處理，定時模塊403為整個CDMA系統提供系統時鐘，基站收發信機(BTS)接口控制單元405是BSC與BTS的接口單元，BSC網絡接口控制單元406提供電路數據與話音處理單元408與BSC分組交換網絡401之間的數據通道與控制。操作維護單元404完成整個系統的操作維護以及性能分析，診斷。
圖5是本發明提出的實現電路數據與話音並行處理設備的主要結構示意圖，也就是圖4中的電路數據與話音處理單元408的結構圖。510表示DSP陣列2，該陣列由多個數位訊號處理器組成，屬於專用電路數據業務處理單元，主要完成ISLP協議(IS-728協議)的處理，該部分僅在有電路數據業務時應用。511表示DSP陣列1，它也是由多個數位訊號處理器組成，主要完成CDMA語音信號的功能，包括IS-127協議中增強性可變速率聲碼器(EVRC)，IS-96協議中高通碼激勵線形預測編碼(QCELP)8K以及IS-733協議中的QCELP 13K。510與511中數位訊號處理器的配比關係遵循1∶N的準則，並且二者共用地址以及數據總線，如圖中的虛線表示，510，511與通信控制器509之間的數據以及信令傳遞通過數據通信單元508，屬於共有的資源，在物理上由雙埠(或者多埠)存儲器器件組成。主控器件通信控制器509主要完成與網絡接口部分504的數據交互，設備所有接口以及部件的監控維護，數據，語音以及信令的復用/解復用處理，選擇器的功能，RLP協議的處理，時隙的分配，電路數據業務處理單元與聲碼器單元的資源分配與管理等。可編程邏輯器件507，主要完成設置相應的控制字，實現電路數據與話音信號的時隙合成，送往中繼接口單元505。本設備的接口部分包含兩大部件網絡接口單元504以及中繼接口單元505。前者主要完成聲碼器單元、電路數據業務單元與CDMA BSC(基站控制器)分組交換網絡的話音、數據以及信令的交互功能。後者完成內部交換以及與MSC(501)之間的E1/T1傳輸。
圖6是本發明的方法原理圖，用來說明話音業務處理單元與數據業務處理單元的靈活配置關係。本發明中將業務處理單元603分為兩種聲碼器單元601以及電路數據業務處理單元602。根據實際使用電路數據業務的情況，可以將601與602以N∶M的比例進行全連接分配，在實際分配時，在聲碼器單元601已經確定的情況下，可以從602中任意分配空閒的電路數據處理單元，實現資源共享。
圖7是本發明提出的實現方法流程圖。首先進行業務處理單元的資源配置。當通信控制器接收到數據後，判斷業務的類型。如果是話音業務，則在DSP2陣列中進行話音業務的處理，話音業務的具體處理流程如圖8所示。如果是電路數據業務，則判斷是否存在話音轉數據的業務協商。如果不存在話音轉數據的業務協商，則在DSP陣列1中進行電路數據業務處理，具體處理流程見圖9的詳細說明。如果存在話音轉數據的業務協商，則需要進行相應的資源分配、釋放以及初始化工作，即由通信控制器通知DSP陣列及可編程邏輯器件，進行無線鏈路協議(RLP)、系統互聯協議(ISLP)以及TDM總線的寄存器等相應配置的初始化工作，然後再由DSP陣列1進行電路數據業務的處理。
圖8是圖7中所述的話音業務處理步驟的基本流程，分為前向鏈路和反向鏈路，下面分別介紹。
在反向鏈路時801業務處理單元從網絡接口部分接收本單元的數據，進行好幀壞幀的選擇，然後進行幀的解復用802，將得到的語音包送往相應的聲碼器處理單元進行解碼805，同時進行步驟803與804設置對應的時隙配置字，產生控制信號。對應的聲碼器單元在對應的時隙將解碼806，得到的脈衝編碼調製(PCM)數據進行合成807，對完成後的時分復用信號進行相應的處理808。
在前向鏈路時根據804步驟得到的時隙控制字，完成時分復用信號的接收807，送往相應的語音聲碼器單元進行編碼處理806，將得到的語音包送往復用解復用單元805，與信令復用得到前向業務幀802，送往相應的選擇器單元進行複製，送往移動臺所處的BTS。
圖9表述的是圖7中所述電路數據業務處理步驟的基本流程，同樣也是分為前向鏈路和反向鏈路。
在反向鏈路時業務處理單元從網絡接口部分接收本單元的數據，送往選擇器中進行好幀壞幀的選擇901，然後進行幀的解復用得到相應的電路數據業務包902，送到RLP處理進程903，包括完成數據幀的緩存，差錯檢測與控制，數據幀的分段與重組以及業務信道速率控制等功能。同時，還將產生相應的配置字分別送往電路數據業務/聲碼器單元與可編程邏輯器件，產生時分復用的控制信號。經過重組後的數據幀送往HDLC控制器完成ISLP協議的處理904，經過適配後的數據進行數據收發處理905後，通過TDM總線送往可編程邏輯器件完成時隙的合成與發送908。
在前向鏈路時在可編程邏輯的控制下，電路數據業務單元從TDM總線進行時分復用和解復用處理908後，接收相應時隙的數據905，送往ISLP協議處理單元完成相應標誌的檢測，去處，插零的刪除處理904。處理後的電路數據包送往RLP處理進程，進行數據幀的分段處理903。完成RLP處理的包送往復用子層完成前向的數據復用處理902，送往選擇器完成相應的複製功能901，最後送往移動臺所處的BTS。
綜上所述，本發明比較好地避免了現有CDMA業務處理系統較為複雜的結構，以及冗餘的設備配置，提出了一種能夠實現CDMA話音業務以及電路數據業務的方法和設備，能夠在最簡單的配備情況下，採用軟體靈活設置，實現話音業務資源以及電路數據業務資源的共享。
權利要求
1.CDMA電路數據與話音業務並行實現的設備，其特徵在於，包括通信控制器，通過三條數據總線和地址總線分別與可編程邏輯器件、網絡接口單元和數據通信單元相連接，進行數據交互；所述的可編程邏輯器件，接收來自數位訊號處理器(DSP)陣列1和DSP陣列2的數據，同時還與中繼接口單元進行高速串行總線(HW)的時隙信號合成以及根據DSP的時鐘要求進行同步時鐘的調整；所述的DSP陣列1和DSP陣列2通過共用的數據總線和地址總線，與所述的數據通信接口單元進行數據以及信令的傳遞。
2.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述的網絡接口單元，通過時分復用(TDM)總線與基站控制器(BSC)分組交換網絡進行話音、數據以及信令的交互。
3.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述的中繼接口單元，通過TDM總線與移動交換中心(MSC)之間進行E1/T1傳輸。
4.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述的DSP陣列1由多個DSP組成，所述陣列僅在有電路數據業務時應用。
5.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述的DSP陣列2由多個DSP組成，完成語音信號的聲碼器功能。
6.如權利要求1所述的設備，其特徵在於所述的DSP陣列1中的DSP數量與所述的DSP陣列2的DSP中的數量滿足1∶N的比例關係，其中N為大於1的整數。
7.CDMA電路數據與話音業務並行實現的方法，其特徵在於，主要包括步驟(1)、在通信控制器接收到業務協商的選項之後，判斷業務的類型；(2)、如果是話音業務，則在DSP2陣列中進行話音業務的處理；(3)、如果是電路數據業務，則判斷是否是屬於語音轉數據的業務；(4)、不屬於語音轉數據的業務的，則直接在DSP陣列1中進行電路數據業務處理；(5)、屬於語音轉數據的業務的，如果還存在話音轉數據的業務協商，則需要進行相應的資源分配、釋放以及初始化，然後再由DSP陣列1進行電路數據業務的處理，同時釋放DSP陣列2中已經分配的處理對應該路語音業務的資源。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述步驟(2)話音業務的處理具體包括在反向鏈路時業務處理單元從網絡接口部分接收本單元的數據，進行好幀壞幀的選擇，然後進行幀的解復用，將得到的語音包送往相應的聲碼器處理單元進行解碼，同時設置對應的時隙配置字，產生控制信號，對應的聲碼器單元在對應的時隙解碼，得到的脈衝編碼調製(PCM)數據進行合成，對完成後的時分復用信號進行相應的處理；在前向鏈路時根據時隙控制字，完成時分復用信號的接收，送往相應的語音聲碼器單元進行編碼處理，將得到的語音包送往復用解復用單元，與信令復用得到前向業務幀，送往相應的選擇器單元進行複製，送往移動臺所處的基站收發信機(BTS)。
9.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述步驟(4)和(5)的電路數據業務的處理具體包括在反向鏈路時業務處理單元從網絡接口部分接收本單元的數據，送往選擇器中進行好幀壞幀的選擇，然後進行幀的解復用，得到相應的電路數據業務包，送到RLP處理，包括完成數據幀的緩存，差錯檢測與控制，數據幀的分段與重組以及業務信道速率控制等功能，同時，還將產生相應的配置字分別送往電路數據業務/聲碼器單元與可編程邏輯器件，產生時分復用的控制信號，經過重組後的數據幀送往HDLC控制器完成ISLP協議的處理，經過適配後的數據進行數據收發處理後，通過TDM總線送往可編程邏輯器件完成時隙的合成與發送；在前向鏈路時在可編程邏輯的控制下，電路數據業務單元從TDM總線進行時分復用和解復用處理後，接收相應時隙的數據，送往ISLP協議處理單元完成相應標誌的檢測，去處，插零的刪除處理，處理後的電路數據包送往RLP處理進程，進行數據幀的分段處理，完成RLP處理的包送往復用子層完成前向的數據復用處理，送往選擇器完成相應的複製功能，最後送往移動臺所處的BTS。
全文摘要
本發明公開了CDMA電路數據與話音業務並行實現的方法和設備。所述的設備包括:通信控制器,通過三條數據總線和地址總線分別與可編程邏輯器件、網絡接口單元和數據通信單元相連接,進行數據交互；所述的可編程邏輯器件,接收來自數位訊號處理器(DSP)陣列1和DSP陣列2的數據,同時還與中繼接口單元進行高速串行總線(HW)的時隙信號合成以及根據DSP的時鐘要求進行同步時鐘的調整；所述的DSP陣列1和DSP陣列2通過共用的數據總線和地址總線,與所述的數據通信接口單元進行數據以及信令的傳遞。本發明比較好的避免了現有CDMA業務處理系統較為複雜的結構,以及冗餘的設備配置,能夠在最簡單的配備情況下,採用軟體靈活設置,實現話音業務資源以及電路數據業務資源的共享。
文檔編號H04W72/04GK1423442SQ01132310
公開日2003年6月11日 申請日期2001年11月23日 優先權日2001年11月23日
發明者張詩壯, 肖榮建, 辛勤, 王立軍, 何偉, 夏紅兵 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司