CN101394336B - 一种在分组网络中传输trau帧的方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在分组网络中传输码速率适配单元TRAU帧的方法，包括以下步骤：接收对端发送的P_TRAU帧；解析所述P_TRAU帧，获取其中携带的分组网络传输所需的控制信息；根据所述控制信息，对所述P_TRAU帧中的数据进行处理。本发明还公开了一种在分组网络中传输TRAU帧的系统与设备。通过使用本发明，通过携带分组网络传输所需的控制信息的P_TRAU帧，支持Abis接口承载由TDM方式迁移到分组方式，解决了分组方式下引入的时延、抖动、丢包及乱序问题。

Description

一种在分组网络中传输TRAU帧的方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种在分组网络中传输TRAU帧的方法、系统和设备。

背景技术

GSM(Global System for Mobile communications，全球移动通信系统)网络系统是当今世界使用最为广泛的无线通讯系统，并且这个系统的用户数目仍然处于增长之中。

传统的GSM系统的组成结构如下图1所示。其中，BSC(Base StationController，基站控制器)和BTS(Base Transceiver Station，基站)之间的接口称为Abis接口，Abis接口的结构示意图如图2所示。目前Abis接口承载于TDM(Time Division Multiplex，时分复用)网络，语音与分组数据基本遵循3GPP协议的规定生成TRAU(Transcode Rate Adapt Unit，传输码速率适配单元)帧，TRAU帧包括携带净荷的数据比特、TDM方式下需要的同步比特、控制比特及为了帧结构规整性的填充比特。

随着IP网络的广泛部署、业务流量模型的变化、网络融合及传输承载成本，需要考虑Abis接口的流量承载于IP分组网络。在将Abis接口的流量承载于IP分组网络时，需要解决如下问题：分组网络与TDM网络有不同的特征：如时延、抖动和丢包等，这些问题在Abis承载于分组网络中必须得到解决；另外，已有的TRAU帧结构不能携带分组网络传输需要的控制信息，且已有的TRAU帧结构和帧类型定义了分组网络传输情况下不需要的控制和数据信息。

发明内容

本发明的实施例提供一种在分组网络中传输TRAU帧的方法，以解决在分组网络中传输TRAU帧时引入的时延、抖动、丢包及乱序问题。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种在分组网络中传输码速率适配单元TRAU帧的方法，包括以下步骤：

接收对端发送的P_TRAU帧；

解析所述P_TRAU帧，获取其中携带的分组网络传输所需的控制信息；

根据所述控制信息，对所述P_TRAU帧中的数据进行处理。

本发明的实施例还提供一种在分组网络中传输TRAU帧的处理实体，包括：

接收单元，用于接收对端发送的P_TRAU帧；

解析单元、用于解析所述接收单元从对端接收到的P_TRAU帧，获取所述P_TRAU帧中包括的控制信息；

处理单元，用于根据所述解析单元获取到的控制信息对所述P_TRAU帧中携带的数据进行处理。

本发明的实施例还提供一种在分组网络中传输TRAU帧的处理系统，包括通过Abis接口连接的基站控制器BSC和基站BTS，

所述BSC和BTS通过P_TRAU帧进行分组网络传输，并通过所述P_TRAU帧中携带的控制信息对对端发送的P_TRAU帧中的数据进行处理

本发明的实施例具有以下优点：

通过携带分组网络传输所需的控制信息的P_TRAU帧，支持基站控制器BSC和基站BTS间的Abis接口承载由TDM方式迁移到分组方式，解决了分组方式下引入的时延、抖动、丢包及乱序问题。

附图说明

图1是现有技术中GSM系统的组成结构示意图；

图2是现有技术中Abis接口的结构示意图；

图3是本发明实施例一中，在分组网络中传输TRAU帧的方法流程图；

图4是本发明实施例二中，一应用场景的示意图；

图5是本发明实施例二中，BSC和BTS间进行分组网络传输的示意图；

图6是本发明的实施例三中，在分组网络中传输TRAU帧的处理实体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的实施方式做进一步的说明。

本发明的实施例一中，一种在分组网络中传输TRAU帧的方法如图3所示，包括以下步骤：

步骤s301、本端接收对端发送的P_TRAU(Packet TRAU)帧。

这里的本端为基站控制器BSC或基站BTS，相应的，对端为基站BTS或基站控制器BSC。该TRAU帧是通过二者之间的Abis接口发送的。

步骤s302、本端解析该P_TRAU帧，获取其中包括的分组网络传输所需的控制信息。

与现有的TRAU帧相比，P_TRAU的结构中包括有分组网络传输所需的控制信息，该控制信息包括时间信息和序号信息，用以适应分组网络传输的需要。

步骤s303、本端根据该控制信息，对P_TRAU帧中的数据进行处理。

该处理包括对TRAU帧进行时间恢复、丢包及乱序处理；并依据时延、抖动测量结果进行自适应的调整，以减少去抖动引入的时延。具体的：系统为了控制抖动，对接收的TRAU帧进行延时补偿，通过延时补偿和帧中的时间信息完成TRAU帧在本地时间恢复。在延时补偿的时间段内，系统可以根据帧中的序号信息对帧乱序进行重排。考虑到分组方式下系统的延时变化是动态的，为了避免去抖动缓冲区过大引入的延时增大或过小造成丢包率过大，系统采用动态去抖动缓冲区，缓冲区的大小根据系统收到的最后几个帧的延时变化的统计获得。

以下结合具体的应用场景，对本发明的实施方式进行说明。

本发明的实施例二中，一应用场景的示意图如图4所示，其中Abis接口用户面承载于UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)，Abis流量承载于IP网络，BSC采用的接口为FE(Fast Ethernet，快速以太网)/GE(GigabitEthernet，千兆位以太网)/PPP(Point-to-Point Protocol，点对点协议)，BTS采用的接口为FE/PPP。

基站控制器BSC和基站BTS间进行分组网络传输的示意图如图5所示，其中，基站控制器BSC和基站BTS间传递的帧为P_TRAU帧，对已有的TRAU帧结构的区别在于，P_TRAU帧中包括以下新增的字段信息：Time Stamp(时间戳)，SN(Sequence Number，序号)以及Payload(载荷)。其中，Time Stamp为时间信息，用于控制时延、抖动并在端点进行时间恢复；SN为序号信息，用于对丢包、乱序进行控制。具体的，新增字段的用途在于，Time Stamp字段表示系统的相对时间，一般来说对每一会话的每一业务流是一致的时间基准，时间的精度根据BSC、BTS的同步的时间窗及业务类型定义；接受方根据时间信息进行时间恢复处理及去抖动处理。SN字段在发送方按照发送包数逐一累加，在接收方根据序号信息来检测丢包和乱序。

在获取到这些字段信息后，对接收到的P_TRAU帧中的数据进行的处理包括：根据获取的时间信息对P_TRAU帧中的数据进行时间恢复处理及去抖动处理；以及根据获取的序号信息对P_TRAU帧中的数据进行丢包及乱序处理；以及对去抖动处理引入的延时进行自适应处理。

另外，本发明中的P_TRAU帧对现有TRAU帧中的一些在分组网络传输中无用的信息进行了删除，如：只有在TDM方式下才需要的同步比特、控制比特及为了帧结构规整性的填充比特。

通过使用本发明的实施例提供的在分组网络中传输TRAU帧的方法，将TRAU帧进行改造为P_TRAU帧，通过在P_TRAU帧中新增时间戳和序号字段以适应分组网络传输、BTS与BSC的调度等处理机制引入的时延、抖动、丢包及乱序的需要，解决了Abis接口分组化引入的传输抖动、丢包及乱序。

以上只是以本发明的一个具体实现场景，在实际应用中，Abis接口用户面并不限于承载于UDP/IP，还可以承载于FR(Frame Relay，帧中继)、HDLC(High-level Data Link Control，高级数据链路控制)等其他分组传输方式中。

本发明的实施例三中，还提供了一种在分组网络中传输TRAU帧的处理实体，其结构如图6所示，包括：

接收单元10，用于接收对端处理实体发送的P_TRAU帧。

解析单元20、用于解析接收单元10从对端处理实体发送的P_TRAU帧，获取该P_TRAU帧中包括的控制信息，该控制信息具体包括：时间信息和序号信息。

处理单元30，用于根据解析单元20获取到的控制信息对P_TRAU帧中包括的数据进行处理。该单元进一步包括：时间信息处理子单元31，用于根据解析单元20获取的时间信息进行时间恢复处理及去抖动处理；序号信息处理子单元32，用于根据解析单元20获取的序号信息进行丢包及乱序处理；时延调整子单元33，用于对时间信息处理子单元31去抖动及对去抖动引入的延时进行自适应处理。

该处理实体还包括：

帧生成单元40，用于在需要发送的P_TRAU帧中添加的分组网络传输所需的控制信息，该控制信息具体包括：时间信息和序号信息。

发送单元50，用于将帧生成单元40生成的P_TRAU帧向对端处理实体发送。

本发明的实施例四中，还提供了一种在分组网络中传输TRAU帧的处理系统，包括基站控制器BSC和基站BTS，在该BSC和BTS上均安装实施例三中所描述的处理实体，用于在分组网络中传输TRAU帧。对于该处理实体的结构，请参考上述实施例三，在此不进行重复描述。

通过使用本发明的实施例提供的在分组网络中传输TRAU帧的系统和设备，将TRAU帧进行改造为P_TRAU帧，通过在P_TRAU帧中新增时间戳和序号字段以适应分组网络传输、BTS与BSC的调度等处理机制引入的时延、抖动、丢包及乱序的需要，解决了Abis接口分组化引入的传输抖动、丢包及乱序。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台网络设备(如基站控制器和基站)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种在分组网络中传输码速率适配单元TRAU帧的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在分组网络中，基站控制器BSC通过Abis接口接收基站BTS发送的分组传输码速率适配单元P_TRAU帧，所述P_TRAU帧中携带数据和分组网络传输所需的控制信息，所述分组网络传输所需的控制信息包括：时间信息和序号信息；

基站控制器解析所述P_TRAU帧，获取其中携带的分组网络传输所需的控制信息；

基站控制器根据所述控制信息，对所述P_TRAU帧中的数据进行处理；

所述根据控制信息对P_TRAU帧中的数据进行处理的步骤具体包括：

基站控制器根据所述获取的时间信息对所述P_TRAU帧中的数据进行时间恢复处理及去抖动处理；以及

基站控制器根据所述获取的序号信息对所述P_TRAU帧中的数据进行丢包及乱序处理。

2.如权利要求1所述在分组网络中传输TRAU帧的方法，其特征在于，

时间信息携带在所述P_TRAU帧的时间戳Time Stamp字段中；

序号信息携带在所述P_TRAU帧的序号Sequence Number字段中。

3.如权利要求1或2所述在分组网络中传输TRAU帧的方法，其特征在于，所述根据控制信息对P_TRAU帧中的数据进行处理的步骤还包括：

对所述去抖动处理引入的延时进行自适应处理。

4.如权利要求1所述在分组网络中传输TRAU帧的方法，其特征在于，所述P_TRAU帧中不包括时分复用TDM方式下需要的控制信息和/或数据信息。

5.一种在分组网络中传输码速率适配单元TRAU帧的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在分组网络中，基站BTS通过Abis接口接收基站控制器BSC发送的分组传输码速率适配单元P_TRAU帧，所述P_TRAU帧中携带数据和分组网络传输所需的控制信息，所述分组网络传输所需的控制信息包括：时间信息和序号信息；

基站解析所述P_TRAU帧，获取其中携带的分组网络传输所需的控制信息；

基站据所述控制信息，对所述P_TRAU帧中的数据进行处理；

所述根据控制信息对P_TRAU帧中的数据进行处理的步骤具体包括：

基站根据所述获取的时间信息对所述P_TRAU帧中的数据进行时间恢复处理及去抖动处理；以及

基站根据所述获取的序号信息对所述P_TRAU帧中的数据进行丢包及乱序处理。

6.如权利要求5所述在分组网络中传输TRAU帧的方法，其特征在于，

时间信息携带在所述P_TRAU帧的时间戳Time Stamp字段中；

序号信息携带在所述P_TRAU帧的序号Sequence Number字段中。

7.如权利要求5或6所述在分组网络中传输TRAU帧的方法，其特征在于，所述根据控制信息对P_TRAU帧中的数据进行处理的步骤还包括：

对所述去抖动处理引入的延时进行自适应处理。

8.如权利要求5所述在分组网络中传输TRAU帧的方法，其特征在于，所述P_TRAU帧中不包括时分复用TDM方式下需要的控制信息和/或数据信息。

9.一种在分组网络中传输TRAU帧的处理实体，其特征在于，所述处理实体设置在基站控制器BSC或基站BTS中，该处理实体包括：

接收单元，用于接收对端发送的分组传输码速率适配单元P_TRAU帧，所述P_TRAU帧由基站或基站控制器在分组网络中通过Abis接口发送；

解析单元，用于解析所述接收单元从对端接收到的P_TRAU帧，获取所述P_TRAU帧中包括的控制信息，所述控制信息包括：时间信息和序号信息；

处理单元，用于根据所述解析单元获取到的控制信息对所述P_TRAU帧中携带的数据进行处理；

所述处理单元进一步包括：

时间信息处理子单元，用于根据所述解析单元获取的时间信息进行时间恢复处理及去抖动处理；

序号信息处理子单元，用于根据所述解析单元获取的序号信息进行丢包及乱序处理。

10.如权利要求9所述在分组网络中传输TRAU帧的处理实体，其特征在于，所述处理单元还包括：

时延调整子单元，用于对所述时间信息处理子单元去抖动引入的延时进行自适应处理。

11.如权利要求9所述在分组网络中传输TRAU帧的处理实体，其特征在于，所述处理实体还包括：

帧生成单元，用于在需要向对端发送的P_TRAU帧中添加分组网络传输所需的控制信息；

发送单元，用于将所述帧生成单元生成的P_TRAU帧向对端发送。

12.一种在分组网络中传输TRAU帧的处理系统，包括通过Abis接口连接的基站控制器BSC和基站BTS，其特征在于，

在该分组网络中，所述BSC和BTS通过Abis接口对分组传输码速率适配单元P_TRAU帧进行分组网络传输，并通过所述P_TRAU帧中携带的控制信息对对端发送的P_TRAU帧中的数据进行处理，所述控制信息包括：时间信息和序号信息；

所述BSC和BTS分别具有用于在分组网络中传输TRAU帧的处理实体，所述处理实体包括：

接收单元，用于接收对端发送的P_TRAU帧；

解析单元，用于解析所述接收单元从对端接收到的P_TRAU帧，获取所述P_TRAU帧中包括的控制信息；

处理单元，用于根据所述解析单元获取到的控制信息对所述P_TRAU帧中携带的数据进行处理；

所述处理单元进一步包括：

时间信息处理子单元，用于根据所述解析单元获取的时间信息进行时间恢复处理及去抖动处理；

序号信息处理子单元，用于根据所述解析单元获取的序号信息进行丢包及乱序处理。

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