专利名称：降低实时业务时延及时延抖动的方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种降低实时业务时延及时延抖动的方法。
背景技术：
CDMA(码分多址)移动通信网由于其单位容量大，通信质量高以及便于向第三代移动通信系统升级，因此在移动通信系统中正起着越来越重要的作用。目前的CDMA系统，和GSM(全球移动通信系统)系统一样，基本上以处理话音业务为主，而随着Internet(因特网)业务的蓬勃发展，单纯的通话已不能满足用户的要求。很多用户希望移动通信系统能提供更多的功能，如在需要时能通过手机进入互连网查询或发送信息、组织可视电话会议、进行远程诊断等，这就要求CDMA系统能提供数据业务。
CDMA数据业务模型如图1所示，其中，有如下网元MSC移动交换中心； BSC基站控制器；BTS基站收发信台； VLR拜访位置寄存器；HLR归属位置寄存器；AC鉴权中心；EIR设备识别寄存器；SDH同步数字体系；PCF分组控制单元； SSP业务交换点；HA归属代理； FA外地代理；AAA授权、鉴权和计费中心； MIP移动IPPDSN分组数据服务节点； GMSC移动关口交换中心；ISDN综合业务数字网； PLMN公共陆地移动网；PSTN公用电话网； INTERNET因特网；
各主要网元功能如下1、BSC(基站控制器)完成基站的控制和管理；呼叫连接的建立和拆除；移动性管理；通过软/硬切换，为上层业务提供稳定可靠的无线连接；功率控制；无线资源管理。
2、PCF(分组控制功能)完成R-P连接的建立、维护和管理。因为无线资源的紧张，所以当用户在无线信道上无发送、接收的时候就需要释放无线信道资源，但是PPP连接继续保持。通过切换功能，对上层业务屏蔽无线移动性。
3、BTS(基站)主要完成无线信号的收发功能，实现无线系统和移动台之间的通信。
4、MSC(移动交换中心)MSC是CDMA2000网络电路域的核心网络设备，它完成移动台移动性管理的信令处理、无线资源管理的信令处理、语音业务的交换等移动网络的核心业务处理功能。移动台发起数据业务时，MSC负责建立、维护、拆除业务信道。
5、MS(移动台)是移动用户设备，可以通过空中接口发起、接收呼叫，完成同基站收发信台之间的通信。请求数据业务时，MS发起、维护、和删除PPP连接。
6、PDSN(分组业务节点)是分组数据网络和CDMA2000移动通信系统之间的网关设备。PDSN本质上就是一个路由器，但与PDN(分组数据网络)网络中的路由器相比功能又有增强增强了在CDMA2000移动通信网络中转发数据包的能力，即PDSN可以将PDN网络的数据包转发到CDMA2000网络中的移动台，CDMA2000网络中的移动台发起的接入PDN的数据业务也必须通过PDSN实现。简单IP接入时，PDSN为移动台分配动态IP地址。移动IP接入时，PDSN充当HA(归属代理)的FA(外部代理)。
7、HA(归属代理)是移动IP业务网络中特有的网元设备，实际就是一个路由器，但在路由器功能的基础上又增加了保存移动台当前所在的位置信息功能。HA的主要功能包括三个方面(1)基本的路由转发功能；(2)创建和维护HA和FA之间的数据传输隧道，建立归属IP地址和关联IP地址之间的MBR(移动绑定记录)；(3)保存移动台当前最新位置信息的功能，类似于移动通信系统中的HLR(归属位置寄存器)。
8、AAA(Authorization，Authentication and Accounting，AAA服务器)CDMA2000分组域核心网络中的AAA服务器的功能和固定数据网络中的AAA服务器的功能是完全一致的，主要用于移动数据用户的授权、鉴权和计费。
AAA服务器和PDSN之间的接口是标准的IP协议接口，遵循的协议标准是RFC2138和RFC2139。该接口是固定数据网络之间的标准接口。
9、IWF(互通功能模块)用来实现协议和数据适配。一个IWF设备可用来连接两个网络(作为网络适配器)或者一个终端和一个网络(作为终端适配器)。IWF提供以下机制信令适配、媒介控制、媒介适配。
移动用户的基于电路业务的数据业务由基站收发信台发送，然后通过基站控制器将业务发送到移动交换中心，移动交换中心再根据该数据业务的特性选择通过公共陆地移动网传送，或是通过移动关口交换中心选择公用电话网或综合业务数字网传送。
移动用户的基于分组业务的数据业务由基站收发信台发送，然后通过分组控制单元将业务传送到分组数据服务节点，再通过移动IP将该数据业务接入因特网传送。
由于数据流业务在无线通信环境下有一定的误码率要求，SDU(业务数据单元)执行RLP协议和重传协议，即当接收方要求重传丢失数据帧时，发送方才重传存在缓冲器中的该数据帧。RLP执行缓冲与重发会带来1至2秒等待时间，若RLP采用帧长20ms作为重发基本单元，收发双方之间有一个简单的八位字节流接口。
目前，VoIP(Voice over Internet Protocol)在Internet各类应用中占据越来越大的比重，VoIP是一种以IP电话为主，并推出相应的增值业务的技术。它以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP(用户数据报文协议)协议进行传输，其最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。VoIP的广泛应用，其服务质量保证的问题也日益为业界所关注。VoIP是典型的实时性业务，对于QoS(服务质量)有很高的要求。用户在使用VoIP业务的时候，最关心的就是通话的语音质量问题。但是现在的VoIP缺少QoS保证。
VoIP的实现是基于IP网络的，IP网络可以是企业内部的局域网或者是互联网。一般来说，语音信息从发送端由PBX(专用分组交换机)发送，通过源端的网关、局域网、路由器，再进入基于IP的网络，流出IP网络后到达目的端的PBX，最后到达接收方的电话。在这个过程中，有几个地方会造成语音数据的时延。首先，模拟语音信号由PBX发送至语音网关，网关在给语音信号编码时会加入一定的时延，具体的时延大小与网关采用的语音编码器有关。语音信号编码完后要封装成数据包经过LAN(局域网)传送到路由器。路由器会根据数据包大小和网络接入线路速度的不同而产生不同程度的时延。数据包进入IP网络后，还要经过一个或多个路由器路由才能到达网络的出口，这些路由器也在不同程度上增加了时延。这个时延的大小是不确定的，它主要由数据包从进入网络到流出网络所路经的路由器的个数、各个路由器的处理速度以及各个路由器的载荷所决定。总的时延包括了语音传输数据包在通过局域网时产生的时延和通过广域的IP网络时的时延。
电路交换网对VoIP这类实时业务服务质量的影响主要来自两个方面电路交换网的处理时延和电路交换网与网关之间的信令配合。通常，由电路交换网自身提供QoS(服务质量)保证机制来减少对VoIP业务服务质量的影响。
现有基于CDMA的网络系统中，由于目前CDMA体系的QoS保证机制尚不完善，使得VoIP的时延无法得到保证。另外，用于空中接口上分组数据使用RLP(无线链路协议)协议在MS与SDU(业务数据单元)之间可靠地传送用户数据，保证分组数据在无线网络上的误码率能够接近于固定网络。在传送VoIP业务时，当数据在接收端被“查出”有错后，接收方可要求发送方重新进行数据传输，如有必要，反复进行，直至接收数据完全正确为止，接收方需要等待数据包收集齐后才送给上一层编码器，因此该保证机制对于VoIP业务来说，增加了VoIP业务的时延和时延抖动，影响了该类业务质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低实时业务时延及时延抖动的方法，以解决现有技术中无法保证实时业务时延的问题，降低由于基于电路及分组数据传输过程中引起的实时业务的时延和时延抖动。
为此，本发明提供如下的技术方案一种降低实时业务时延及时延抖动的方法，所述方法包括A、设定初始接收缓冲区的大小；B、根据所述初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间；C、发送端将所述实时业务的网络层数据包拆分为多个无线链路协议数据帧发送到接收端；D、所述接收端在所述数据帧等待时间内接收所述无线链路协议数据帧；E、根据所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动情况动态调整所述接收缓冲区的大小。
所述步骤A具体为根据业务类型允许的丢包率、时延与时延抖动情况设定初始接收缓冲区的大小。
所述步骤D包括D1、接收所述网络层数据包的第一个无线链路协议数据帧；D2、将在所述数据帧等待时间内接收的完整的网络层数据包上传给所述接收端网络层。
所述步骤D2包括D21、设定定时器，所述定时器的定时时间为所述数据帧等待时间；D22、接收到所述第一个无线链路协议数据帧后启动所述定时器；D23、当所述定时器超时后，判断是否已接收到所述网络层数据包的全部无线链路协议数据帧；D24、如果已全部接收到，则将接收的网络层数据包上传给所述接收端网络层；D25、如果未全部接收到，则将该网络层数据包丢弃。
所述步骤E包括设定所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动统计值的增加阈值和减少阈值；当所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动统计值超过所述增加阈值时，增加所述接收缓冲区。
当所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动统计值低于所述减少阈值时，减少所述接收缓冲区。
所述网络层数据包包括点对点协议数据包、因特网协议数据包、用户数据报协议数据包、实时传输协议数据包。
所述发送端包括移动终端、基站，其对应的接收端分别为基站、移动终端。
当所述发送端为所述移动终端时，所述步骤C还包括将所述实时业务数据封装为网络层数据包；将所述网络层数据包转发给所述无线链路协议层。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明在对实时业务进行传输时，通过限制RLP(无线链路协议)层接收数据帧的等待时间，有效地避免了因为某个IP数据包的数据帧丢失导致后续IP数据包不能及时上传给IP层，以及由于数据帧丢失引入过长的时间延迟，从而降低了IP数据包在空中传输过程中的时延抖动。另外，本发明还通过根据数据帧抵达时间的抖动情况动态调整RLP接收缓冲区的方式，有效地减小了VoIP业务的语音抖动，从而提高了VoIP业务的语音质量。
图1是CDMA电路型数据业务模型；图2是本发明方法的流程图；图3是IP数据包在RLP层拆分接收示意图；图4是本发明方法中利用定时器实现限制数据帧等待时间的流程图；图5是在CDMA网络上实现VoIP的协议栈结构示意图；图6是CDMA系统中基于电路型业务的VoIP呼叫处理过程；图7是CDMA系统中基于分组业务的VoIP呼叫处理过程。
具体实施例方式
本发明的核心在于移动终端和基站系统在数据传输过程中，限制RLP(无线链路协议)层(终端侧或基站侧)接收网络层数据包时的等待时间，将在预定时间内收集到的完整数据包上传给接收端网络层，如果在预定时间内没有收全数据包的数据帧，就将该数据包丢弃，以避免由于数据帧丢失引入过长的时间延迟；同时，根据数据帧抵达时间的抖动情况动态调整RLP接收缓冲区，以保证VoIP业务的语音质量。
本技术领域人员知道，WCDMA(宽带码分多址)/CDMA2000都是第三代移动通信系统，采用了与第二代移动通信系统类似的结构，从系统结构和功能上看，包括了无线接入网络(RAN)和核心网络(CN)。其中，无线接入网络用于处理包括对无线资源的管理在内的所有与无线有关的功能；核心网络负责处理系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由。
核心网络从逻辑上分为两个子系统电路交换域(CS)和分组交换域(PS)。CS域处理传统的电路交换业务，每次通信需占用一些资源建立专用的一条链路，如语音业务；PS域基于分组交换网络，处理分组交换业务，信令和数据都是以数据包形式在分组网中传输，不需要建立专用链路，每个分组都自己找路由。
不同的业务性质不同，要求的业务质量QoS(服务质量)也不同。业务质量QoS可包括以下指标误码率、延迟、吞吐量、可靠性和安全性等。对于数据业务，按照QoS的特征，可划分为会话业务、流类业务、交互业务和后台业务。其中，会话与流类业务承载实时业务，交互与后台业务承载非实时业务。
对于话音业务，我们知道，影响通话质量的因素主要有编码方法、时延、时延抖动、丢包、比特差错、协议处理。在基于IP的CDMA系统中，可以用业务可用性、延迟、可变延迟、吞吐量、丢包率等参数来描述通话质量。
因此从用户的需求和系统设计目标来讲，对话音分组的服务质量要求有以下几个方面(1)对话音分组时延的质量保证。
电话语音传输往返最大时延是300ms，这就是说150ms单向时延是可以接受的。
(2)减少系统抖动和时延。
以基站部分为例，会出现如下情况从同一个MS(移动终端)发出的数据帧是均匀的，由于IP网络业务量的不均，经由BTS(基站系统)的不同扇区或不同BTS到达BSC(基站控制器)以后，它们到达BSC的时间间隔则不再是均匀间隔，而且可能会丢帧，这样从BSC这一侧看来就出现系统抖动。这个问题会影响到正常通话的进程，解决不好，会引起话音的断续或失真。
(3)提高话音质量。
对于VoIP类业务，由于其对时延和时延抖动的敏感程度较高，而对于丢包的敏感程度不是特别高。本技术领域人员知道，RLP(无线链路协议)协议是一种分组重传协议，即当接收方要求重传丢失数据帧时，发射方重传存在缓冲器中的该数据帧。执行RLP协议使在MT与基站系统之间可靠地传送用户数据，保证分组数据在无线网络上的误码率能够接近于固定网络，但该保证机制对于VoIP业务来说，是一种时延和时延抖动增加的机制，RLP执行缓冲与重发会带来1至2秒等待时间。因此，针对这类业务，在CDMA网络上，限制等待RLP重传的时间将会有效地减少VoIP业务的时延及时延抖动。
本发明就是在CDMA系统的MS和BSC(基站控制器)接收RLP数据帧时，通过限制数据帧等待时间来降低实时业务时延。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参照图2，图2是本发明方法的流程图，包括以下步骤步骤201根据业务类型允许的丢包率、时延与时延抖动情况设定初始接收缓冲区的大小。
步骤202根据初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间。
步骤203发送端获取实时业务的网络层数据包。所述发送端包括移动终端和基站控制器，当然，其对应的接收端分别为基站控制器和移动终端。所述移动终端可以是主叫用户，也可以是被叫用户。
对于VoIP业务，主叫MS(移动终端)至MSC(基站控制器)的数据传输过程中，首先由MS的声码器通过语音编码将VoIP业务的语音封装成网络层数据包，比如，通过PPP(点对点协议)协议封装为PPP数据包；通过IP(因特网协议)协议封装为IP数据包；通过UDP(用户数据报协议)协议封装为UDP数据包；还可通过RTP(实时传输协议)层协议封装为RTP数据包。然后，将该网络层数据包转发给MS的RLP层。
MSC至MS的数据传输过程中，首先由BSC直接获取被叫MS的网络层数据包。同样，根据封装协议的不同，可以是PPP数据包、IP数据包、UDP数据包和RTP数据包。然后，将该网络层数据包转发给BSC的RLP层。
步骤204由RLP层将网络层数据包拆分为多个无线链路协议数据帧。
如图3所示一个IP数据包在RLP层拆分为6个RLP数据帧传输，BSC侧(或终端侧)的RLP层按顺序发送该6个数据帧，终端(或BSC侧)的RLP层收齐IP包的6个数据帧后才会将该IP包上传给终端(或BSC)IP协议层。
通常，由于无线传输可能会导致RLP层数据帧的乱序或丢失，使传输时间抖动大，而RLP层只有收齐6个数据帧才会将IP包上传给IP层。如A数据帧丢失会导致IP数据包1不会被上传给IP层，并且会导致IP数据包2也不会被上传给IP层。终端的RLP层会一直等待A数据帧的到达，A数据帧到达后才会将IP数据包1和IP数据包2按序上传给IP层。RLP层数据帧的等待会直接导致IP数据包的传输时延和时延的抖动，影响VoIP业务的语音质量。
为了降低IP数据包的传输时延和时延的抖动，本发明方法在步骤302中根据初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间。
在设定数据帧等待时间内接收RLP数据帧，按下述方式处理再参照图2，进到步骤205接收网络层数据包的第一个RLP数据帧。
然后，进到步骤206在数据帧等待时间内接收该网络层数据包的其他后续RLP数据帧。
步骤207将在数据帧等待时间内接收的完整的网络层数据包上传给接收端网络层。
步骤208将在数据帧等待时间内未接收到完整的网络层数据包丢弃。
步骤209根据RLP数据帧抵达接收端的时延抖动情况动态调整接收缓冲区的大小。
在上述接收RLP数据帧的过程中，对数据帧等待时间的限制可通过定时器来实现，具体参照图4所示流程首先，在步骤401设定定时器，所述定时器的定时时间为设定的数据帧等待时间；步骤402接收到第一个无线链路协议数据帧后启动定时器。
步骤403定时器超时后，判断是否已接收到网络层数据包的全部无线链路协议数据帧。
如果已全部接收到，则进到步骤404将接收的网络层数据包上传给接收端网络层。
否则，进到步骤405将该网络层数据包丢弃。
在上述接收RLP数据帧的过程中，需要将接收的无线链路协议数据帧存储在初始接收缓冲区中。缓冲区的大小根据业务类型允许的丢包率、时延与时延抖动情况设定。当接收到网络层数据包的第一个RLP数据帧后，将该数据帧存储在接收缓冲区中，然后顺序接收后续的RLP数据帧，依次将接收的后续RLP数据帧存储到该缓冲区中。在设定的数据帧等待时间内接收到全部后续RLP数据帧，则将存储在该缓冲区中的一个完整的网络层数据包上传给接收端的网络层。因为在接收过程中，可能会收到错误的RLP数据帧，比如，当无线信号很弱时，网络层数据包的时延抖动会很大。为了均衡接收RLP数据帧过程中产生的时延和时延抖动，更好地保证业务质量，本发明还根据RLP数据帧抵达接收端的时延抖动情况动态调整接收缓冲区的大小。
动态调整接收缓冲区的大小的方式如下设定无线链路协议数据帧抵达接收端的时延抖动阈值；当无线链路协议数据帧抵达接收端的时延抖动超过该阈值时，适当增加接收缓冲区；当无线链路协议数据帧抵达接收端的时延抖动小于该阈值一定范围时，恢复该接收缓冲区的初始大小。
比如，当无线信号很弱时，会导致IP数据包的时延抖动很大，这时，手机可适当加大RLP数据帧的接收缓冲区；当手机漫游到信号较强的接收区域时，IP数据包的时延抖动变小，这时，手机可减小RLP数据帧的接收缓冲区为初始设定的大小。
图5是在CDMA网络上实现VoIP的协议栈示意图
数据传输过程如下(1)主叫MS至BSC的数据传输过程首先，终端的声码器通过语音编码封装成PPP/IP/UDP/RTP数据包(网络层数据包)，发送至网络层(PPP/IP/UDP/RTP层)，网络层将数据包转发给RLP层。RLP层将数据包拆分为多个RLP数据帧，然后按顺序发送至BSC侧的RLP无线链路层。
BSC接收RLP数据帧的过程如下首先，BSC接收网络层数据包的第一个RLP数据帧并存储到接收缓冲区中。可预先设定该缓冲区的调整策略，即根据数据帧抵达时间的抖动情况动态调整RLP接收缓冲区的大小。然后启动定时器，顺序接收该网络层数据包的后续RLP数据帧。当定时器超时后，如果该网络层数据包内还有数据帧未收全，那么丢弃该数据包，并将已经收全的后续数据包上传给网络层。避免了因为某个网络层数据包的数据帧丢失导致后续数据包不能及时上传给网络层。有效地避免了由于数据帧丢失引入过大的时间延迟，限定了网络层数据包在空中传输过程中的时延抖动。
(2)BSC至被叫MS侧的数据传输过程首先，BSC接收主叫MS的RLP数据帧，并将接收的完整网络层数据包发送给被叫MS。
被叫MS的RLP协议层接收数据帧的处理过程如下首先，被叫MS接收网络层数据包的第一个RLP数据帧并存储到接收缓冲区中。同样，也可预先设定该缓冲区的调整策略，即根据数据帧抵达时间的抖动情况动态调整RLP接收缓冲区的大小。然后启动定时器，顺序接收该网络层数据包的后续RLP数据帧。当定时器超时时，如果该网络层数据包内还有数据帧未收全，那么丢弃该数据包，并将已经收全的后续数据包上传给网络层。网络层接收到该数据包后，对该数据包进行解封装，获取VoIP语音业务数据，然后通过声码器对该数据进行解码。
例如，图6是CDMA系统中基于电路业务的VoIP的呼叫处理流程，包括以下过程1、MS(移动终端)和BS(基站)间建立业务信道；2、进行RLP同步；3、MS和IWF(互通模块之间)进行PPP/LCP/IPCP/协商；4、建立TCP连接；5、Application interface(应用接口)参数传递；6、IWF和PSTN(公用电话交换网)之间进行Modem同步；7、MS和PSTN之间进行端到端PPP协商；8、建立端到端TCP连接；9、建立应用层连接。
首先，根据业务类型允许的丢包率、时延与时延抖动情况设定初始接收缓冲区的大小，并根据初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间，在设定数据帧等待时间内接收RLP数据帧。
由MS(移动终端)发起呼叫，MS首先向BS(基站)发送呼叫请求信息(其中包括了业务选项)，由BSC/MSC(基站控制器/移动交换机)进行用户位置及身份确认后分配无线信道，并向MS发出证实。然后初始化RLP(无线链路协议)，LCP(链路控制协议)层进行链路初始化并使各协议同步，IPCP(IP控制协议)安排IP地址。TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)被初始化后，建立TCP连接，传递Application interface参数，BSC或MSC给MS分配IP地址，然后把MS适配器中预先保留的Modem(调制解调器)指令通过协议包转移到BSC或MSC，进行端到端PPP协商；然后建立端到端TCP连接，最后建立应用层连接。至此，则可以进行相应的数据服务了。
在进行实时业务传送时，按照上述本发明中对网络层数据包在RLP层拆分方式进行拆分传送，接收时根据设定的接收缓冲区及数据帧接收等待时间进行接收。以此降低实时业务时延及时延抖动。而且，为了均衡接收RLP数据帧过程中产生的时延和时延抖动，更好地保证业务质量，需要根据RLP数据帧抵达接收端的时延抖动情况动态调整接收缓冲区的大小。
本发明不仅适用于电路型数据业务上的实时业务，同样适用于分组数据业务上的实时业务。
在基于分组数据业务的实时业务传输中，端到端的时延及时延抖动是影响VoIP类实时业务服务质量的主要因素。对端到端的时延通常只考虑承载语音信息的包从发射系统到接收系统所经历的时延。根据不同的网络负载状况，端到端的时延会发生变化。在VoIP中，时延抖动一般是指语音流中两个连续的语音包的端到端时延的差值。时延抖动对需要规则化传输包的VoIP等应用(其他还包括视频播放等)的性能有着显著的影响。具体来说，它对语音包按照原始序列和周期模式进行重建的工作具有负面的作用。此时最大时延抖动是衡量性能的一项重要指标。由于IP包本身就存在着时延抖动，想在网络中消除语音包的时延抖动是不可能的。因此需要设法减轻时延抖动对VoIP应用的不利影响。
采用上述本发明方法，根据业务类型允许的丢包率、时延与时延抖动情况设定初始接收缓冲区的大小并根据初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间。
这样，在收到语音包之后并不立即进行播放，而是暂时保留在初始接收缓冲区中，直到预定的播放时间到来，再将缓冲区中积累的包进行规则播放，从而将时延抖动减少到最小。
如果设定较大的接收缓冲区，则会降低丢包率，但会使早到的包引入较长的时延；相反，如果设定较小的接收缓冲区，虽然降低了传送时延及时延抖动的影响，但会影响丢包率。
因此，为了均衡缓存时延和丢包率，本发明根据初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间。如果在该等待时间内收齐一个包的全部数据帧，则将该包传给IP层，否则丢弃该包。这样，通过限定数据帧的等待时间，在保证丢包率满足一定指标的情况下有效地降低时延抖动的影响。
由于无线环境时刻在变化的，这样，给VoIP业务带来的时延和时延抖动也在不断变化中，为保证终端在各种无线资源情况下，都能够获得较好的音质，本发明根据数据帧抵达接收端的时延和时延抖动情况动态调整初始设定的接收缓冲区的大小，以保证丢包率和时延的折中。比如，当无线环境变差时，IP数据包的时延抖动会很大，这时，可以适当地加大接收缓冲区，用时延和时延抖动换取丢包率的减少；反之，当无线环境很好时，IP数据包的时延抖动变小，这时，可以适当地减小接收缓冲区，以一定的丢包率来换取时延和时延抖动的减少。这样，通过对接收缓冲区的动态调节，将VoIP业务的时延和时延抖动以及丢包率都控制在一定的范围内，能够更好地保证VoIP业务的质量。
例如，图7示出了CDMA系统中基于分组业务的VoIP的呼叫处理流程，包括以下过程a.MS在空中接口的接入信道上向BS发送带层2证实请求的始发消息，以请求分组数据业务。
b.BS通过向MS发送基站证实指令证实对始发消息的接收。
c.BS构造业务请求消息，将其放入完全层3消息中，发往MSC，同时开启定时器T303。
d.MSC向BS发送指配请求消息，以请求分配无线资源，同时开启定时器T10。对于分组数据业务，不需要分配MSC和BS间的地面电路。BSC关闭定时器T303。
e.BS和MS发起无线业务信道的建立程序。
f.为了建立A8连接，BS向PCF发送A9-建-A8消息并开启定时器TA8-建立。
g.该步骤执行A10/A11连接的建立。
h.收到A9-建立-A8消息后，PCF建立A8连接并发送A9-连接-A8消息。
i.收到A9-连接-A8消息后，BS停止定时器TA8-建立并发送指配完成消息。MSC关闭定时器T10。该步骤可在无线链路建立后的任何时间内发生。
j.在MS和PDSN间执行PPP连接的建立程序和移动IP的登记。
k.传输分组业务。
在进行基于分组业务的实时业务传送时，按照上述本发明中对网络层数据包在RLP层拆分方式进行拆分传送，接收时根据设定的接收缓冲区及数据帧接收等待时间进行接收。以此降低实时业务时延及时延抖动。而且，为了均衡接收RLP数据帧过程中产生的时延和时延抖动，更好地保证业务质量，需要根据RLP数据帧抵达接收端的时延抖动情况动态调整接收缓冲区的大小。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
权利要求
1.一种降低实时业务时延及时延抖动的方法，其特征在于，所述方法包括A、设定初始接收缓冲区的大小；B、根据所述初始接收缓冲区及中请业务带宽的大小设定数据帧等待时间；C、发送端将所述实时业务的网络层数据包拆分为多个无线链路协议数据帧发送到接收端；D、所述接收端在所述数据帧等待时间内接收所述无线链路协议数据帧；E、根据所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动情况动态调整所述接收缓冲区的大小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为根据业务类型允许的丢包率、时延与时延抖动情况设定初始接收缓冲区的大小。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括D1、接收所述网络层数据包的第一个无线链路协议数据帧；D2、将在所述数据帧等待时间内接收的完整的网络层数据包上传给所述接收端网络层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D2包括D21、设定定时器，所述定时器的定时时间为所述数据帧等待时间；D22、接收到所述第一个无线链路协议数据帧后启动所述定时器；D23、当所述定时器超时后，判断是否已接收到所述网络层数据包的全部无线链路协议数据帧；D24、如果已全部接收到，则将接收的网络层数据包上传给所述接收端网络层；D25、如果未全部接收到，则将该网络层数据包丢弃。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤E包括设定所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动统计值的增加阈值和减少阈值；当所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动统计值超过所述增加阈值时，增加所述接收缓冲区。当所述无线链路协议数据帧抵达所述接收端的时延抖动统计值低于所述减少阈值时，减少所述接收缓冲区。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络层数据包包括点对点协议数据包、因特网协议数据包、用户数据报协议数据包、实时传输协议数据包。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端包括移动终端、基站，其对应的接收端分别为基站、移动终端。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述发送端为所述移动终端时，所述步骤C还包括将所述实时业务数据封装为网络层数据包；将所述网络层数据包转发给所述无线链路协议层。
全文摘要
本发明公开了一种降低实时业务时延及时延抖动的方法，其特征在于，所述方法包括设定初始接收缓冲区的大小；根据初始接收缓冲区及申请业务带宽的大小设定数据帧等待时间；发送端将实时业务的网络层数据包拆分为多个无线链路协议数据帧发送到接收端；接收端在数据帧等待时间内接收无线链路协议数据帧；根据无线链路协议数据帧抵达接收端的时延抖动情况动态调整接收缓冲区的大小。利用本发明，可以降低由于链路传输导致的时延抖动，有效地减小VoIP业务的语音抖动，提高VoIP业务的语音质量。
文档编号H04L29/08GK1756230SQ20041007935
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者尹树成, 赵建国 申请人:华为技术有限公司