專利名稱：節(jié)省電信系統(tǒng)中某些接口上的帶寬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)省移動電信系統(tǒng)中某些接口上的帶寬。尤其是，本發(fā)明涉及節(jié)省根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的Abis接口以及其他標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)接口上的帶寬。
背景技術(shù)：
在移動電信系統(tǒng)中，定義多個接口來相互連接所述系統(tǒng)的節(jié)點。在接口上，傳送諸如被編碼的語音信息之類的數(shù)據(jù)。所選擇的編碼決定了數(shù)據(jù)質(zhì)量。低比特率編碼給出較低的質(zhì)量，反之亦然。在一些接口上，低比特率是可接受的，然而這不能適用于其他接口，這取決于接口所受到的干擾。
GSM標(biāo)準(zhǔn)定義了用于每個自適應(yīng)多速率AMR編譯碼器的語音如何在連接基站控制器BSC與無線電基站RBS或基站收發(fā)信機BTS的Abis接口上被傳送。AMR具有兩種編譯碼器模式全速率FR和半速率HR。定義了8種AMR語音編譯碼器，其中所有的八種編譯碼器可以用于全速率模式，但最低僅六種編譯碼器用于半速率模式。定義了一種遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議用于全速率模式，且一種用于半速率。對于全速率，使用16kbit/s Abis路徑，而對于半速率，使用8kbit/s路徑。
盡管通過使用半速率模式可以節(jié)省Abis帶寬，但是當(dāng)這樣做的時候在無線電接口上語音質(zhì)量被顯著降低，特別是在高無線電干擾情況中。高無線電干擾在使用具有一比一1/1重復(fù)使用的部分負(fù)荷規(guī)劃(fraction Load Planning)FLP的現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)情況中是典型存在的。隨著通信量增加，1/1的使用變得越來越平常。
用于編碼在Abis接口上發(fā)送的信息所使用的八種AMR編譯碼器具有以下比特速率，每秒千比特(kb/s)
全速率，kb/s半速率，kb/s4.754.755.155.155.9 5.96.7 6.77.4 7.47.957.9510.212.2高無線電干擾AMR FR將適應(yīng)目前的情況并且選擇較低的AMR編譯碼器。當(dāng)在全速率模式中使用7.4或更低的AMR編譯碼器時，Abis將繼續(xù)停留在使用16kbit/s遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議，盡管原理上8kbit/sAbis將足夠了。這樣做以便當(dāng)改進無線電環(huán)境以及選擇7.95和更高的AMR編譯碼器時，可以保持Abis遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議。
隨著EDGE標(biāo)準(zhǔn)的引入，增加了對于每個無線電時隙更多Abis帶寬的需要。EDGE通常需要每個無線電時隙64kbit/s。EDGE的引入對于許多RBS站來說將需要額外的E1/T1租用線路。這對于運營商來說成本很高。運營商現(xiàn)在越來越多尋求能夠使他們避免增加更多租用線路的解決方案。
在美國專利US 6 400 954 B1中，使用了一種技術(shù)來根據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷調(diào)節(jié)在空中接口例如Abis接口上的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的思想是暫時地或者永久地使用用于另外的過負(fù)荷接口的低編碼速率，同時在隨后的接口上對此進行補償，所述隨后的接口不是過負(fù)荷而是受到干擾。通過使用以下事實來完成這一點，即如果使用了可用的誤差校正和控制方法，則高度干擾的接口可以仍舊使用低編碼速率。過負(fù)荷接口可能是將基站控制器與基站相連接的GSM系統(tǒng)的Abis接口，隨后的接口是到移動臺的無線電接口，可替換地是其他通信標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)單元和接口。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在8kbit/s Abis上傳輸高達7.4的全速率編譯碼器，那么這對于該呼叫節(jié)省了50％傳輸，因為否則在16kbit/sAbis上將使用全速率呼叫。這可以為了所有呼叫或者動態(tài)地為了由Abis上的擁塞所觸發(fā)的輸入呼叫而完成。
本發(fā)明同等地適用于下行鏈路和上行鏈路通信或者二者。在所附權(quán)利要求中更加充分地限義了本發(fā)明。


結(jié)合下面附圖和例示本發(fā)明的下面詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加明顯。
圖1是GSM系統(tǒng)的基本部分的概述示圖，用于理解本發(fā)明。
圖2示出了本發(fā)明如何工作于全速率和半速率傳送信息。
具體實施例方式
在圖1中，示出了包括基站系統(tǒng)BSS的無線電接入網(wǎng)絡(luò)。BSS包括基站控制器BSC以及多個無線電基站或者基站收發(fā)信機BTS。各個BTS在Abis接口上連接到BSC并且在無線電接口上連接到移動臺MS。BSC包括代碼轉(zhuǎn)換器和速率適配單元TRAU，用于編碼語音或者其他數(shù)據(jù)信息。相應(yīng)的TRAU也包括在每個移動臺中。在圖1的網(wǎng)絡(luò)中還包括負(fù)荷估計裝置(LE)。LE用信號通知所述系統(tǒng)的各個節(jié)點，用于改變?nèi)Q于負(fù)荷或通信量情況的狀態(tài)。
在圖2a中，示出了現(xiàn)今的全速率，并且示出了4個AMR FR編譯碼器4.75，5.9，7.4和12.2kb/s。連同填充位和控制位，這總計為16kb/s的全速率Abis路徑。圖2b示出了在8kb/s Abis路徑上具有4.75，5.9，6.7和7.4 AMR HR編譯碼器的現(xiàn)今半速率。
GSM系統(tǒng)中的語音通信業(yè)務(wù)量在核心網(wǎng)絡(luò)中被a律或μ律編碼并且向下到BSC中的TRAU。在TRAU中，語音被代碼轉(zhuǎn)換為在TRAU和移動臺MS之間使用的若干編碼格式之一。在Abis接口上，使用用于8或者16kb/s Abis路徑的遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議傳送語音，所述8或者16kb/s Abis路徑是在E1或者T1接口上的64kbit/s信道的一部分。在無線電接口上，兩種基本格式還被定義為全速率FR和半速率HR。如今，分別在無線電接口上使用FR和在Abis接口上使用16kbit/s之間，以及在無線電接口上使用HR和在Abis上使用8kbit/s之間存在一對一的映射。當(dāng)在無線電接口上的FR信道上使用AMR時，遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議將在Abis接口上使用16kb/s子信道，如圖2a所示。并且當(dāng)在HR上使用AMR時，遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議將使用8kbit/s的子信道，如圖2b所示的。
如上所述，AMR由使用在4.75kbit/s和12.2kbit/s之間的編譯碼器速率的八種不同語音編碼器的集合組成。這考慮到在無線電接口上不同量的誤差控制和校正編碼，這總共可以在全速率上載送22.8kb/s和在半速率通信上載送11.4kb/s。對于AMR FR，可以使用所有的編譯碼器速率。對于高度干擾的無線電環(huán)境，考慮到很好的糾錯將使用低速率編譯碼器，例如4.75。對于較低干擾的無線電環(huán)境，將使用高速率編譯碼器，例如12.2或者10.2。這導(dǎo)致良好的質(zhì)量和高容量。
對于AMR HR，可以僅僅使用6個AMR編譯碼器并且顯著地減少誤差控制和校正編碼的量，因為在無線電接口上的半速率僅僅是11.4kb/s。相比于AMR FR，這導(dǎo)致在干擾無線電環(huán)境中質(zhì)量(和容量)較低。對于有效呼叫，選擇一組達4種AMR編譯碼器速率。在呼叫期間所使用的編譯碼器速率隨著無線電環(huán)境的質(zhì)量改變而改變。
在圖2c中示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例在Abis上半速率以及在無線電信道上的全速率的使用。使用8kb/s遠(yuǎn)程TRAU協(xié)議，而不是使用用于AMR FR的16kb/s遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議。根據(jù)在16和8kb/sTRAU協(xié)議之間切換的解決方案，8kb/s協(xié)議對于現(xiàn)有AMR HR協(xié)議是相同的。結(jié)果，AMR FR限于7.4的編譯碼器并且對于使用8kb/s協(xié)議的呼叫來說較低(7.95的編譯碼器速率可以在半速率無線電接口上傳送，但是通常被避免)。
當(dāng)在上行鏈路版本中應(yīng)用本發(fā)明時，根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)的編譯碼器被用在移動臺的TRAU中以便能夠在Abis上指派8kb/s路徑，甚至對于FR上行鏈路也可以如此。
在AMR 10.2和AMR 7.4之間的語音質(zhì)量差別在一些背景噪聲情況中特別明顯，但是不是很大。另外，呼叫的重要部分將已經(jīng)是適合于從10.2/12.2向下7.4或者更低的編譯碼器的鏈路。
當(dāng)Abis傳輸資源完全被分配并且接收到用于新電路切換呼叫或GPRS/EGPRS分組數(shù)據(jù)信道的增加/修改的請求時，那么使用8kb/sAbis修改足夠的AMR FR呼叫以便為所述請求騰出空間。以8kb/s的AMR FR呼叫可以在相同16kb/s上成對被分配Abis傳輸。使用相同的空氣時隙(無切換)并且使用“模式修改”或者通過使用小區(qū)內(nèi)切換可以完成從16到8kb/s Abis的修改。
根據(jù)8或者16kb/s Abis是否被使用，有效編譯碼器組(ACS)應(yīng)該理想地被改變。例如，使用16kb/s Abis，ACS可以是[4.75；5.9；10.2]。對于8kb/s Abis，它可以是[4.75；5.9；7.4]。如果當(dāng)從16kb/s Abis到8kb/sAbis時ACS沒有改變，則ACS可以僅僅被部分使用，即[4.75；5.9；10.2]的ACS在改變之后實際上將變?yōu)閇4.75；5.9]。引入用于8kb/s Abis的兩個單獨ACS的一個替換解決方案是將指示運營商選擇ACS以便對于8kb/s Abis也是好的，例如使用ACS[4.75；5.9；7.4；10.2]。
哪些呼叫首先要修改的選擇理想上應(yīng)該基于每個呼叫所使用的實際編譯碼器。這可能不是切實可行的解決方案，只要可替換的其他值像RXQUAL可以用作優(yōu)先機制的基礎(chǔ)。
帶寬節(jié)省取決于可以AMR能力終端的穿透度。
結(jié)論現(xiàn)有的解決方案是在過負(fù)荷的情況下觸發(fā)AMR HR的使用，盡管當(dāng)前的過負(fù)荷觸發(fā)是在無線電接口上而不是在Abis上。利用所建議的解決方案的優(yōu)點是可以節(jié)省Abis容量(并且用于例如EDGE)，而在語音質(zhì)量上有很少的犧牲。另一方面，在Abis和無線電接口上降級AMR HR意味著語音質(zhì)量的顯著降低，特別地在無線電接口上具有高干擾水平的高負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)中。這種情況變得越來越普遍，因為FLP網(wǎng)絡(luò)正越來越被廣泛使用，例如在全世界的許多城市中心由運營商所廣泛使用。
通過限定用于AMR FR的編譯碼器組為最低五個，建議使用AMRFR以及在Abis接口上使用8kbit/s子信道的遠(yuǎn)程代碼轉(zhuǎn)換器協(xié)議。它結(jié)合了具有最大誤差控制和校正的FR無線電信道以及在Abis接口上8kbit/s的較低帶寬的優(yōu)點。這樣，節(jié)省50％的傳輸，代價是不能使用最高速率AMR編譯碼器，導(dǎo)致在非干擾或低干擾無線電環(huán)境中稍微降低的語音質(zhì)量。相比于使用本發(fā)明，使用AMR HR(利用8kbit/s Abis)的現(xiàn)有選擇導(dǎo)致在干擾有限的無線電網(wǎng)絡(luò)中較低的語音質(zhì)量和容量。
選擇何時使用AMR FR-8kbit/s Abis結(jié)合可以實現(xiàn)控制算法。這個算法考慮到Abis負(fù)荷以及單獨的呼叫質(zhì)量方面。
權(quán)利要求
1.一種在具有至少一個固定接口(Abis)和一個無線電接口的電信系統(tǒng)中傳送信息的方法，其中每個接口具有用于多個連接的靈活容量，每個連接具有適當(dāng)?shù)妮^高或較低的帶寬(8，16kb/s；11.4，22.8kb/s)并且其中以適當(dāng)?shù)木幋a速率(4.75，5.9，7.4--12.2kb/s)編碼所述連接上發(fā)送的信息，其特征在于估計在固定接口上的負(fù)荷并且如果所述負(fù)荷高于某一門限，則選擇在這個接口上的較低帶寬(8kb/s)(4.75-7.4)，同時在無線電接口上保持較高的帶寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中如果所使用的編碼速率不適合較低的帶寬，則選擇較低的編碼速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的方法，其中將額外的誤差控制和校正比特添加到無線電接口連接上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求的方法，其中較低的帶寬和編碼速率被選擇用于上行鏈路或者下行鏈路或者二者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求的方法，其中固定接口是GSM的基站系統(tǒng)(BSS)的Abis接口，所述Abis連接基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信機(BTS)，以及根據(jù)定義半速率(HR)和全速率(FR)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖赃m應(yīng)多速率AMR編譯碼器(4.75，5.9，7.4--12.2kb/s)編碼所述信息，其中半速率(11.4kb/s)和全速率(22.8kb/s)通信也在無線電接口上完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中當(dāng)Abis上的負(fù)荷高于門限時，在Abis上的通信從全速率(16kb/s)轉(zhuǎn)換到半速率(8kb/s)，同時在無線電接口上保持全速率(22.8kb/s)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中在Abis上從全速率到半速率的切換可以為無線電接口上的額外校正和控制比特騰出空間。
8.一種在電信系統(tǒng)中與移動臺通信的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括連接控制節(jié)點(BSC)、無線電基站節(jié)點(BTS)以及在所述節(jié)點之間的接口(Abis)、負(fù)荷估計裝置以及用于編碼通信信號的代碼轉(zhuǎn)換器和速率適配單元(TRAU)，其特征在于用于響應(yīng)于來自負(fù)荷估計裝置的消息來改變接口(Abis)上帶寬和編碼速率的裝置以及用于響應(yīng)于所述負(fù)荷消息將誤差和校正控制信息添加到無線電傳輸信號中的基站和/或移動臺中的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中負(fù)荷估計裝置(LE)與基站系統(tǒng)(BSS)通信用于下行鏈路以及與移動臺通信用于上行鏈路通信。
10.一種可與權(quán)利要求8的系統(tǒng)相連接的移動臺MS，包括TRAU和用于添加校正和控制信息的裝置，其特征在于用于接收來自負(fù)荷估計裝置(LE)的消息的裝置以及用于響應(yīng)所述消息來改變帶寬和編碼速率的裝置以及用于將誤差校正和控制信息添加到無線電接口上的輸出上行鏈路信號的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及節(jié)省移動通信系統(tǒng)中Abis接口上的帶寬。當(dāng)擁塞出現(xiàn)在Abis全速率信道上時，通信轉(zhuǎn)換到半速率，同時在無線電接口上保持全速率。由此，可能仍能用于在高度干擾的無線電信道上的良好誤差校正和控制。
文檔編號H04L12/56GK1973562SQ200580021112
公開日2007年5月30日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者M·巴克休詹 申請人:艾利森電話股份有限公司