一種通用分組無線服務數據幀信號傳輸方法
2023-06-11 11:41:11
專利名稱：一種通用分組無線服務數據幀信號傳輸方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統，更具體地是指一種通用分組無線服務的基站與基站控制器接口間傳輸方法在GSM系統中，由基站(基站收發信臺)完成無線空中Um接口、基站和基站控制器(基站控制器)之間地面電路Abis接口之間的映射。在引入通用分組無線服務以後，對這種映射關係提出了新的需求。
GSM系統在Um接口，是採用分組專用信道(PDCH)來承載通用分組無線服務業務的，每路分組專用信道在Um接口和原GSM的業務信道(TCH)一樣只佔用一個無線子時隙，但數據吞吐量有所不同。分組專用信道共有四種信道編碼方式，各種編碼方式的傳送速率和其所能傳送的RLC/MAC數據包字節數如下表1所示。
表1
GSM系統在Abis接口一般採用16kbit/s的地面電路(或稱16K子時隙)。
在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為業務信道(TCH)時，基站收發信臺負責將它映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個語音TRAU(碼變換器和速率適配單元)幀。
在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-1/CS-2編碼方式時，基站收發信臺可以採用類似業務信道(TCH)的方式，將它映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個16K數據TRAU(碼變換器和速率適配單元)幀。
但是，在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用表1中的CS-3/CS-4編碼方式時，由於傳送速率分別為15.6kbit/s和21.4kbit/s，因此不能映射到同一條16kbit/s地面電路。
對此，目前所用的解決方案是，在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-3/CS-4編碼方式時，將其映射到一條32kbit/s的地面電路(或者稱32K子時隙)上去，即將每一個無線塊映射成32K數據TRAU(碼變換器和速率適配單元)幀，然後傳到基站控制器/分組控制單元處理，稱之為「32K數據TRAU幀方案」。在採用「32K數據TRAU幀方案」時，存在以下問題一、浪費地面電路資源，通用分組無線服務業務進行的過程中，基站子系統是可以根據數據傳輸的無線質量情況動態調整分組專用信道採用的信道編碼方式，而數據傳輸的無線質量和手機的位置有很大關係，所以某個分組專用信道是否採用CS-3、CS-4編碼方式事先是難以確定的，這樣就給建立Um接口無線信道到地面信道的映射帶來困難。如果為每個分組專用信道都配置32K地面電路，會帶來地面電路的極大浪費，因為在真實無線環境下，在同一時間能夠採用CS-3、CS-4編碼方式的分組專用信道只是部分；如果只為這部分分組專用信道配置32K地面電路，那麼僅這部分分組專用信道可以採用CS-3、CS-4編碼方式，從總體看地面電路的利用率是較低的。
二、原基站控制器設備硬體已不能滿足要求，在引入通用分組無線服務之前，基站控制器只需要支持Abis接口地面電路和Ater接口間的16K時隙交換功能，而現在需要支持在Abis接口地面電路和基站控制器/PCU內部處理32K數據幀的處理硬體之間32K的電路連接。對於原有的交換網部分硬體不能滿足要求，可能會存在需要硬體升級，或者總體容量下降。
三、對Abis接口地面電路的配置有限制，不夠靈活。支持CS-3、CS-4編碼方式的分組專用信道，在Abis接口必須佔用32K子時隙，而為了保證數據TRAU幀從基站收發信臺傳到基站控制器時保持完整，這32K子時隙是不能分拆成任意兩個16K子時隙的。用戶在規劃Abis接口地面電路的配置時，比較複雜。
發明內容
本發明針對上述基站與基站控制器接口間數據幀信號在傳輸過程中存在的問題，提出一種通用分組無線服務數據幀信號傳輸方法。
為了解決上述問題，本發明的通用分組無線服務數據幀信號傳輸方法為；在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為業務信道時，基站收發信臺將所要傳輸的數據幀信號映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個語音TRAU幀；在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-1/CS-2編碼方式時，基站收發信臺採用業務信道的方式，將所要傳輸的數據幀信號映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個16K數據TRAU幀；在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-3/CS-4編碼方式時，將Um接口無線子時隙映射到Abi s接口的二路16kbit/s的地面電路，該方法進一步包括以下步驟a，操作維護人員首先將Abis接口地面電路以16K子時隙為基本單位，分為靜態和動態兩電路組；b，再將靜態地面電路組中的16K子時隙，通過數據配置的方式，與Um接口的每個用於分組專用信道的無線子時隙，建立一一對應的靜態映射關係，並稱此時地面電路的16K子時隙為主時隙；c，使動態地面電路組的16K子時隙構成一個資源池，用於在分組專用信道無線子時隙採用CS-3、CS-4編碼方式時，動態地附加在對應的主時隙上；d，在預計某一分組專用信道無線子時隙需要採用CS-3、CS-4編碼方式時，從動態地面電路組的16K子時隙資源池中，分配一路尚未使用的子時隙，並稱之為從時隙；e，由基站收發信臺新建分組專用信道無線子時隙和所分配從時隙的映射關係，此時，該分組專用信道無線子時隙同時與原主時隙、新分配的從時隙之間存在映射關係，主時隙和從時隙協同工作，一起完成數據傳輸；f，當所述分組專用信道無線子時隙沒有採用CS-3、CS-4編碼方式時，由基站收發信臺拆除該分組專用信道無線子時隙和從時隙所建立的映射關係，釋放後的從時隙，重新放入資源池，以再次動態地分配給其它分組專用信道使用。
當每一空中接口的無線塊映射成主時隙中的一個16K數據TRAU幀和從時隙中的一個16K數據TRAU幀時，由發送方基站收發信臺或者分組控制單元負責將一個無線塊分拆成兩個16K數據TRAU幀，由接收方基站收發信臺或者分組控制單元負責從兩個16K數據TRAU幀中恢復無線塊。
所述的主時隙和從時隙中的16K數據TRAU幀，都包含用於同步的幀頭信息中，基站收發信臺和分組控制單元通過數據幀中的同步幀頭信息，來界定屬於同一無線塊的數據幀，然後通過軟體方式完成二路16K數據幀和無線塊之間的合併工作。
所述的Abis接口任意空閒的16k地面電路，都可以用做從時隙，在同個站址範圍內，從時隙可以動態地附加在不同的主時隙上。
由於本發明採用了上述的方案後，具有如下優點1、節省了地面電路資源，在某個分組專用信道是否採用CS-3、CS-4編碼方式難以確定的情況下，給建立Um接口無線信道到地面信道的映射帶來方便，而不必配置32K地面電路；2、能滿足原有的交換網硬體的要求，不需要硬體升級；3、Abis接口任意空閒的16k地面電路，都可以用做從時隙，可以充分利用每一個空閒的地面電路，從時隙和主時隙相對位置靈活；而且在同個站址範圍內，從時隙可以動態地附加在不同的主時隙上，可以基於統計復用規律提高空閒地面電路的利用率。
圖1為ETSI協議定的分組控制單元在通用分組無線服務系統中的位置示意圖。
圖2為本發明所採用的方法中，通用分組無線服務動態附加子時隙示意圖。
具體實施例方式
本發明的通用分組無線服務的基站與基站控制器接口間信號傳輸方法可作如下描述在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為業務信道時，基站收發信臺將所要傳輸的數據幀信號映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個語音TRAU幀；在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-1/CS-2編碼方式時，基站收發信臺採用業務信道的方式，將所要傳輸的數據幀信號映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個16K數據TRAU幀；請結合圖2所示，在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-3/CS-4編碼方式時，將Um接口無線子時隙映射到Abis接口的二路16kbit/s的地面電路，該方法進一步包括以下步驟a，操作維護人員首先將Abis接口地面電路以16K子時隙為基本單位，分為靜態和動態兩電路組；b，再將靜態地面電路組中的16K子時隙，通過數據配置的方式，與Um接口的每個用於分組專用信道的無線子時隙，建立一一對應的靜態映射關係，並稱此時地面電路的16K子時隙為主時隙；c，使動態地面電路組的16K子時隙構成一個資源池，用於在分組專用信道無線子時隙採用CS-3、CS-4編碼方式時，動態地附加在對應的主時隙上；d，在預計某一分組專用信道無線子時隙需要採用CS-3、CS-4編碼方式時，從動態地面電路組的16K子時隙資源池中，分配一路尚未使用的子時隙，並稱之為從時隙；e，由基站收發信臺新建分組專用信道無線子時隙和所分配從時隙的映射關係，此時，該分組專用信道無線子時隙同時與原主時隙、新分配的從時隙之間存在映射關係，主時隙和從時隙協同工作，一起完成數據傳輸；f，當所述分組專用信道無線子時隙沒有採用CS-3、CS-4編碼方式時，由基站收發信臺拆除該分組專用信道無線子時隙和從時隙所建立的映射關係，釋放後的從時隙，重新放入資源池，以再次動態地分配給其它分組專用信道使用。
當每一空中接口的無線塊映射成主時隙中的一個16K數據TRAU幀和從時隙中的一個16K數據TRAU幀時，由發送方基站收發信臺或者分組控制單元負責將一個無線塊分拆成兩個16K數據TRAU幀，由接收方基站收發信臺或者分組控制單元負責從兩個16K數據TRAU幀中恢復無線塊。
所述的主時隙和從時隙中的16K數據TRAU幀，都包含用於同步的幀頭信息中，基站收發信臺和分組控制單元通過數據幀中的同步幀頭信息，來界定屬於同一無線塊的數據幀，然後通過軟體方式完成二路16K數據幀和無線塊之間的合併工作。
所述的Abis接口任意空閒的16k地面電路，都可以用做從時隙，在同個站址範圍內，從時隙可以動態地附加在不同的主時隙上。
以下以舉例再來進一步說明本發明的方法，假設某一個基站收發信臺的配置是1)有三個小區，依次編號為CELL0、CELL1、CELL2。
2)每一小區配置了4個TRX，按小區編號排序，依次為TRX0、TRX1到TRX11；3)每個小區配置一個MAIN BCCH和一個SDCCH/8。
4)採用多個TRX共用一路64K的LAPD鏈路的方式；5)Abis接口只配置了一路E1中繼線路。
則其Abis接口地面電路，可以如下表配置。
表2 Abis接口時隙配置示例
從上表可以看到，動態子時隙構成的資源池中，一共有18個16個子時隙，即時隙1子時隙0、子時隙1；時隙9子時隙0、子時隙1；時隙17子時隙0、子時隙1；時隙25子時隙0、子時隙1、子時隙2、子時隙3；時隙26子時隙0、子時隙1、子時隙2、子時隙3；時隙27子時隙0、子時隙1、子時隙2、子時隙3；
我們在該基站收發信臺下，第一次發生採用CS-3、CS-4編碼方式的情況為例，說明操作過程假設TRX0的TS7，配置為分組專用信道，上面有通用分組無線服務業務正在進行，根據當前無線傳輸質量的估計，可以採用CS-3、CS-4編碼方式。
從動態地面電路組的16K子時隙資源池中，分配一路尚未使用的子時隙。我們採用從時隙號、子時隙號由小到大的方式查找，結果為時隙1的子時隙0。
由基站收發信臺新建無線空中接口TRX0的TS7，和ABIS地面電路時隙1的子時隙0的映射關係。由基站收發信臺，負責將無線空中接口TRX0的TS7收到的每一個無線塊分拆成兩個16K數據TRAU(碼變換器和速率適配單元)幀，通過ABIS地面電路時隙1的子時隙0，以及原主時隙一時隙2的子時隙3，分別發送給分組控制單元，分組控制單元負責從兩個16K數據TRAU(碼變換器和速率適配單元)幀中恢復無線塊；反方向類同。
在TRX0的TS7，不需要採用CS-3、CS-4編碼方式時，由基站收發信臺拆除該分組專用信道無線子時隙和ABIS地面電路時隙1的子時隙0的映射關係。釋放後的ABIS地面電路時隙1的子時隙0的從時隙，重新放入資源池，可以在需要時再次動態地分配給其它分組專用信道用。
權利要求
1.一種通用分組無線服務數據幀信號傳輸方法，在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為業務信道時，基站收發信臺將所要傳輸的數據幀信號映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個語音TRAU幀；在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-1/CS-2編碼方式時，基站收發信臺採用業務信道的方式，將所要傳輸的數據幀信號映射到Abis接口的一路16kbit/s的地面電路，每一個無線塊被映射成一個16K數據TRAU幀；其特徵在於在Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS-3/CS-4編碼方式時，將Um接口無線子時隙映射到Abis接口的二路16kbit/s的地面電路，
2.如權利要求1所述的數據幀信號傳輸方法，其特徵在於，該方法進一步包括以下步驟a，操作維護人員首先將Abis接口地面電路以16K子時隙為基本單位，分為靜態和動態兩電路組；b，再將靜態地面電路組中的16K子時隙，通過數據配置的方式，與Um接口的每個用於分組專用信道的無線子時隙，建立一一對應的靜態映射關係，並稱此時地面電路的16K子時隙為主時隙；c，使動態地面電路組的16K子時隙構成一個資源池，用於在分組專用信道無線子時隙採用CS-3、CS-4編碼方式時，動態地附加在對應的主時隙上；d，在預計某一分組專用信道無線子時隙需要採用CS-3、CS-4編碼方式時，從動態地面電路組的16K子時隙資源池中，分配一路尚未使用的子時隙，並稱之為從時隙；e，由基站收發信臺新建分組專用信道無線子時隙和所分配從時隙的映射關係，此時，該分組專用信道無線子時隙同時與原主時隙、新分配的從時隙之間存在映射關係，主時隙和從時隙協同工作，一起完成數據傳輸；f，當所述分組專用信道無線子時隙沒有採用CS-3、CS-4編碼方式時，由基站收發信臺拆除該分組專用信道無線子時隙和從時隙所建立的映射關係，釋放後的從時隙，重新放入資源池，以再次動態地分配給其它分組專用信道使用。
3.如權利要求2所述的數據幀信號傳輸方法，其特徵在於當每一空中接口的無線塊映射成主時隙中的一個16K數據TRAU幀和從時隙中的一個16K數據TRAU幀時，由發送方基站收發信臺或者分組控制單元負責將一個無線塊分拆成兩個16K數據TRAU幀，由接收方基站收發信臺或者分組控制單元負責從兩個16K數據TRAU幀中恢復無線塊。
4.如權利要求2所述的數據幀信號傳輸方法，其特徵在於所述的主時隙和從時隙中的16K數據TRAU幀，都包含用於同步的幀頭信息中，基站收發信臺和分組控制單元通過數據幀中的同步幀頭信息，來界定屬於同一無線塊的數據幀，然後通過軟體方式完成二路16K數據幀和無線塊之間的合併工作。
5.如權利要求2所述的數據幀信號傳輸方法，其特徵在於所述的Abis接口任意空閒的16k地面電路，都可以用做從時隙，在同個站址範圍內，從時隙可以動態地附加在不同的主時隙上。
全文摘要
本發明公開了一種通用分組無線服務數據幀信號傳輸方法，信號在傳輸過程中，當Um接口一個無線子時隙的邏輯信道類型為分組專用信道且採用CS－3/CS－4編碼方式時，將Um接口無線子時隙映射到Abis接口的二路16kbit/s的地面電路。利用該方法節省了地面電路資源，在某個分組專用信道是否採用CS－3、CS－4編碼方式難以確定的情況下，給建立Um接口無線信道到地面信道的映射帶來方便，而不必配置32K地面電路；能滿足原有的交換網硬體的要求，不需要硬體升級。
文檔編號H04B7/26GK1404317SQ0112661
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月3日 優先權日2001年9月3日
發明者許亮 申請人:華為技術有限公司