LTE集群通信系统的语音业务处理方法及设备与流程

文档序号:17603208发布日期:2019-05-07 20:31阅读:363来源:国知局
本发明实施例涉及通信
技术领域
:,尤其涉及一种lte集群通信系统的语音业务处理方法及设备。
背景技术
::随着应急指挥调度、大型公共活动指挥调度以及移动执勤执法中对上、下行无线通信宽带的需求越来越大,长期演进技术(longtermevolution,简称lte)集群通信系统应运而生。现有的lte集群通信系统通常采用自适应多速率(adaptivemulit-rat,简称amr)语音编码器对系统的语音业务进行信源编码,该信源编码方式输出码率较高。技术实现要素:本发明实施例提供一种lte集群通信系统的语音业务处理方法及设备,用以在lte集群通信系统中使用窄带语音编码进行编码,降低信源编码的输出码率。本发明实施例第一方面提供一种lte集群通信系统的语音业务处理方法,该方法包括:接收演进分组系统eps承载的配置信息,所述配置信息中包括窄带语音编码nvoc信息,所述nvoc信息表征所述eps承载采用nvoc编码方式进行信源编码;根据所述配置信息建立eps承载,并采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2和物理层l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理。可选的,所述采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2处理,包括:当所述eps承载没有相应的分组数据汇聚协议pdcp实体和无线链路控制rlc实体时,将所述eps承载上的数据直接映射到相应的专用业务信道dtch上,通过所述dtch将所述eps承载上的数据送到mac层,或者,当所述eps承载没有相应的pdcp实体,采用透明模式tmrlc实体时,所述eps承载上的数据经过tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch上,通过所述dtch将透传处理后的数据送到mac层;所述mac层将接收到的所述数据按序组装成macpdu,并通过相应的传输信道将所述macpdu送到物理层,所述macpdu不携带mac头。可选的,所述采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2处理,包括:当所述eps承载包括pdcp实体,不包括rlc实体时,所述eps承载上的数据经过所述pdcp实体处理后映射到相应的dtch上,通过所述dtch将所述eps承载上的数据送到mac层,或者,当所述eps承载包括pdcp实体,采用tmrlc实体时,所述eps承载上的数据经过所述pdcp实体处理和所述tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch,通过所述dtch将所述pdcp实体处理和所述tmrlc实体处理后的数据送到mac层;所述mac层将接收到的所述数据按序组装成macpdu,并通过相应的传输信道将所述macpdu送到物理层,所述macpdu不携带mac头。可选的,所述采用所述nvoc编码方式对应的l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l1层处理,包括:采用咬尾卷积编码方式或turbo编码方式对相应传输信道上的数据进行信道编码,以及采用相应的信道解码方式对相应传输信道上的数据进行信道解码,其中,所述turbo编码方式的码率为除1/3码率以外的任意码率。可选的,所述eps承载的下行方向映射到下行共享信道dl-sch上,所述dl-sch映射到物理下行共享信道pdsch上;所述eps承载的上行方向映射到上行共享信道ul-sch上,所述ul-sch映射到物理上行共享信道pusch上。本发明实施例第二方面提供一种终端设备,包括:接收模块,用于接收演进分组系统eps承载的配置信息,所述配置信息中包括窄带语音编码nvoc信息,所述nvoc信息表征所述eps承载采用nvoc编码方式进行信源编码;处理模块,用于根据所述配置信息建立eps承载,并采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2和物理层l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理。可选的,所述处理模块,包括:第一映射子模块,用于当所述eps承载没有相应的分组数据汇聚协议pdcp实体和无线链路控制rlc实体时,将所述eps承载上的数据直接映射到相应的专用业务信道dtch上,通过所述dtch将所述eps承载上的数据送到mac层,或者,当所述eps承载没有相应的pdcp实体,采用透明模式tmrlc实体时,将所述eps承载上的数据经过tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch上,通过所述dtch将透传处理后的数据送到mac层;第一mac层处理子模块,将接收到的所述数据按序组装成macpdu,并通过相应的传输信道将所述macpdu送到物理层,所述macpdu不携带mac头。可选的,所述处理模块,包括:第二映射子模块,用于当所述eps承载包括pdcp实体,不包括rlc实体时,将所述eps承载上的数据经过所述pdcp实体处理后映射到相应的dtch上,通过所述dtch将所述eps承载上的数据送到mac层,或者,当所述eps承载包括pdcp实体,采用tmrlc实体时,将所述eps承载上的数据经过所述pdcp实体处理和所述tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch,通过所述dtch将所述pdcp实体处理和所述tmrlc实体处理后的数据送到mac层;第二mac层处理子模块,用于将接收到的所述数据按序组装成macpdu,并通过相应的传输信道将所述macpdu送到物理层,所述macpdu不携带mac头。可选的,所述处理模块,包括:第一处理子模块,用于采用咬尾卷积编码方式或turbo编码方式对相应传输信道上的数据进行信道编码,以及采用相应的信道解码方式对相应传输信道上的数据进行信道解码,其中,所述turbo编码方式的码率为除1/3码率以外的任意码率。可选的,所述eps承载的下行方向映射到下行共享信道dl-sch上,所述dl-sch映射到物理下行共享信道pdsch上;所述eps承载的上行方向映射到上行共享信道ul-sch上,所述ul-sch映射到物理上行共享信道pusch上。在本发明实施例中,通过接收演进分组系统eps承载的配置信息,所述配置信息中包括窄带语音编码nvoc信息,所述nvoc信息表征所述eps承载采用nvoc编码方式进行信源编码;根据所述配置信息建立eps承载,并采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2和物理层l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理。从而实现了在let集群通信系统中使用窄带语音编码方式进行信源编码的目的,同时给出了相应的l2和l1的处理方案,具有信源编码输出码率低的优点。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一实施例提供的一种lte集群通信系统的语音业务处理方法的流程图;图2为本发明一实施例提供的一种终端设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明的说明书和权利要求书的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤的过程或结构的装置不必限于清楚地列出的那些结构或步骤而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程或装置固有的其它步骤或结构。在现有技术中,警用数字集群系统(pdt)是一种采用专有的窄带语音编码方式进行信源编码的集群通信系统。该系统中信源编码的输出码率为2.4kbps或2.15kbps,相应地每个20ms的语音帧输出48或43比特信息。信道编码采用前向纠错编码(fec),每个语音帧在信道编码之后输出72比特信息。pdt对语音业务采用4fsk调制方式,在调制中每2个比特对应一个4fsk符号。由于pdt系统中采用的窄带语音编码方式与lte集群通信系统中常用的amr语音编码方式相比具有信源编码输出码率低的优点,因此,本发明实施例将pdt系统中采用的窄带语音编码方式应用到lte集群通信系统中以降低信源编码的输出码率,下面将结合具体的实施例对如何将窄带语音编码方式应用到lte集群通信系统中进行信源编码,以及如何对窄带语音编码后输出的语音业务数据进行l2处理、信道编码与调制进行阐述:参见图1,图1为本发明一实施例提供的一种lte集群通信系统的语音业务处理方法的流程图,该方法可以由终端设备或基站来执行。如图1所示,该方法包括如下步骤:步骤101、接收演进分组系统eps承载的配置信息,所述配置信息中包括窄带语音编码nvoc信息,所述nvoc信息表征所述eps承载采用nvoc编码方式进行信源编码。步骤102、根据所述配置信息建立eps承载,并采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2和物理层l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理。如表1和表2所示,在lte系统中,信道编码方式与传输信道类型或信息类型绑定。nvoc编码方式只是语音业务的一种信源编码方式,承载nvoc语音业务的eps承载对应的逻辑信道应该为专用业务信道(dtch),根据承载的方向:上行(ul)或下行(dl),承载对应的传输信道为上行共享信道(ul-sch)或下行共享信道(dl-sch)。ul-sch和dl-sch分别映射到物理信道pusch和pdsch上。pusch和pdsch支持的调制方式分别见表3和表4。每次发送pusch和pdsch时采用的调制方式由调度信息指定为pusch和pdsch支持的调制方式中的某一种。表1表2表3物理信道调制方式puschqpsk,16qam,64qam,256qam表4物理信道调制方式pdschqpsk,16qam,64qam,256qam本实施例中,当终端设备发起集群语音业务时,主动向lte集群通信系统中的epc发送语音业务请求,并在语音业务请求中添加其支持窄带语音编码的信息。epc在接收到语音业务请求之后,若解析到终端设备具备窄带语音编码功能,则建立使用窄带语音编码方式进行信源编码的eps承载,并将该eps承载的配置信息发送给基站,基站确定该eps承载在uu接口的l2和l1的配置,将l2和l1的配置信息携带在所述eps承载的配置信息中发送给终端设备,其中,若基站检测到该配置信息中携带有nvoc信息,则在建立相应的eps承载后,根据预先约定的采用nvoc编码方式时所对应的数据链路层(l2)和物理层(l1)的处理方法对该eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理。其中,,在上行方向该eps承载映射到上行共享信道(ul-sch),ul-sch映射到物理上行共享信道(pusch)上,在下行方向该eps承载映射到下行共享信道(dl-sch),dl-sch映射到物理上行共享信道(pdsch)上。可选的,本实施例中l2的处理方法可以是如下的任意一种:在一种可能的方式中,l2的数据处理方式同现有3gpp协议定义的l2的数据处理方式。在现有的l2中包括:分组数据汇聚协议(pdcp)层、无线链路控制(rlc)层和媒体访问控制(mac)层。l2的数据处理方式如下:语音业务的eps承载在l2的pdcp层和rlc层分别具有相应的pdcp实体和rlc实体。该eps承载上的语音业务数据经过pdcp实体和rlc实体的处理之后,通过相应的专用业务信道(dtch)送到mac层。这里,按照3gpp协议,该eps承载采用的rlc实体为umrlc实体或amrlc实体。mac层支持终端设备的各个逻辑信道在同一子帧的复用。mac层按照调度信息组装mac协议数据单元(pdu)。该macpdu可以由终端设备的多个逻辑信道上的mac服务数据单元(sdu)组装而成。mac层将macpdu通过该承载相应的传输信道送到物理层。在上行方向,eps承载上的macpdu通过ul-sch送到物理层;在下行方向,eps承载上的macpdu通过dl-sch送到物理层。ul-sch/dl-sch以传输块(tb)为单位进行信道编码。这里,macpdu携带mac头、rlc头和pdcp头,非语音帧净荷的比特较多。示例的,在这种数据处理方式中,采用窄带语音编码方式进行信源编码的语音业务以20ms的语音帧为单位输出信源编码后的净荷,每个语音帧在没有加密时包括48比特,在加密时包括43比特的净荷以及5比特的加密向量。这里,eps承载上的语音帧可以为没有加密的语音帧,也可以为加密的语音帧。加密的语音帧采用的加密算法为pdt系统支持的语音加密算法。本实施例优选采用不加密的语音帧。没有加密的语音帧的长度为48比特或43比特。在建立eps承载时eps承载配置信息中的保证比特速率(gbr)可以标识语音帧的长度。gbr为2.4kbps或2.15kbps分别指示相应的语音帧长度为48比特或43比特。在gbr为2.15kbps速率且加密时,语音帧长度为48比特。当然这里仅为示例说明而不是对本发明的唯一限定。在又一种可能的方式中,eps承载没有相应的pdcp实体,没有相应的rlc实体或采用透明模式(transparantmode,简称tm)rlc实体。该eps承载上的语音业务数据直接映射到相应的dtch上,或经过tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch上。然后,通过相应的dtch送到mac层。在这种方式中,mac层不支持该eps承载对应的dtch与终端设备的其他逻辑信道在同一子帧进行复用。mac层根据调度信息,将eps承载对应的dtch上的macsdu按序组装成macpdu,并将macpdu作为相应传输信道上的tb送给物理层。macpdu由1个或多个macsdu级联而成,若合成的macpdu不满足字节对齐,在末尾添加补丁比特。在这种方式中,macpdu没有pdcp头、rlc头和mac头,eps承载上的语音业务数据可以为加密或没有加密的语音帧。本实施例优选的采用加密的语音帧。在又一种可能的方式中,eps承载有相应的pdcp实体,没有相应的rlc实体或采用tm(transparantmode:透明模式)rlc实体。eps承载上的语音业务数据经过pdcp实体的处理直接映射到相应的dtch上,或经过pdcp实体处理和tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch上。然后,通过相应的dtch送到mac层。在这种方式中,mac层的处理同前一种可能的方式,且eps承载上的语音业务数据可以为加密或没有加密的语音帧。本实施例优选的采用没有加密的语音帧。macpdu没有mac头和rlc头,冗余比特较少。本实施例中,l1的处理方法包括,对ul-sch/dl-sch的编码处理过程,和对相应的pusch/pdsch的调制处理,其中,本实施例中pusch/pdsch的调制过程与现有技术相同,以调制过程为例,主要步骤有比特加扰、符号调制、层映射、层到天线端口的映射、re映射和基带信号生成。其中,符号调制中采用的调制方式为pdsch支持的多种调制方式中的任意一种。pdsch支持的调制方式包括:qpsk、16qam、64qam和256qam。具体的,本实施例中,ul-sch/dl-sch的信道编码方式可以是如下中的任意一种:在一种可能的方式中,ul-sch/dl-sch的的信道编码方式与现有的编码方式相同。在现有技术中ul-sch/dl-sch的信道编码方式包括多个步骤,主要的步骤有:传输块的循环校验(crc)码添加、码块分割与码块crc码添加、信道编码、速率匹配以及码块的级联。其中,信道编码采用1/3turbo编码。其中,信道编码中编码方式为1/3turbo编码,输出3个比特流;在速率匹配中对3个比特流分别进行子块交织,然后对3个比特流执行比特收集、比特选择与打孔。由于此种场景下的信道编码方式与现有技术相同,在这里不做赘述。在另一种可能的方式中,在ul-sch和dl-sch上采用咬尾卷积编码方式,其编码码率为1/3码率或其它码率,或者采用turbo编码方式,turbo编码方式的码率为除1/3码率以外的任意码率。ul-sch和dl-sch上信道编码之后的比特流分别映射到pusch和pdsch上,pusch和pdsch的调制方式同现有的pusch和pdsch的调制方式。当ul-sch和dl-sch采用非1/3码率的咬尾卷积编码或turbo编码时,在信道编码中输出n个比特流;在速率匹配中对n个比特流分别进行子块交织,然后对n个比特流执行比特收集、比特选择与打孔。这里,n决定于码率,比如:对1/2码率的信道编码,n=2,对1/4码率的信道编码,n=4。在现有的lte系统中,ul-sch/ul-sch采用1/3码率turbo编码。在3gppts36.213协议中pdsch相关过程或pusch相关过程中,根据mcs下标imcs确定ul-sch/dl-sch上传输块的调制方式和itbs。ul-sch/dl-sch上传输块的长度决定于itbs、无线承载rb数目和层数。不同的层数对应不同的传输块长度表格。每个传输块长度表格的输入为:itbs和rb数目,输出为:传输块的长度。根据层数查ts36.213协议章节7中相应表格,可以由itbs和rb数目确定传输块长度。表5是从3gppts36.213协议中table7.1.7.2.1-1中截取的部分内容,该表格对应的层数为1。从表5可以看到:根据itbs和rb数目,可以获得传输块长度。由于这些传输块长度表格根据1/3码率turbo编码获得,当对nvoc语音业务采用卷积编码或非1/3码率的turbo编码时,可以重用该表格,也可以根据卷积编码或非1/3码率的turbo编码的仿真数据,确定咬尾卷积编码下或非1/3码率trubo编码下相应表格:不同的层数对应不同的表格,每个表格以itbs和rb数目为输入,通过查表获得传输块的长度。当ue位于小区边缘,在mac层需要对dtch上一个20ms的语音帧对应的macsdu进行分段传输时,传输块的长度为每个分段的长度。当分段长度不满足字节对齐时,在分段末尾添加填补比特,达到字节对齐。表5在本实施例中,通过接收演进分组系统eps承载的配置信息,所述配置信息中包括窄带语音编码nvoc信息,所述nvoc信息表征所述eps承载采用nvoc编码方式进行信源编码;根据所述配置信息建立eps承载,并采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2和物理层l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理,从而实现了在let集群通信系统中使用窄带语音编码方式进行信源编码的目的,同时给出了相应的l2和l1的处理方案,具有信源编码输出码率低的优点。图2为本发明一实施例提供的一种终端设备的结构示意图,如图2所示,该设备包括:接收模块11,用于接收演进分组系统eps承载的配置信息,所述配置信息中包括窄带语音编码nvoc信息,所述nvoc信息表征所述eps承载采用nvoc编码方式进行信源编码;处理模块12,用于根据所述配置信息建立eps承载,并采用所述nvoc编码方式对应的数据链路层l2和物理层l1处理方法对所述eps承载上的高层数据进行l2和l1的处理。可选的,所述处理模块,包括:第一映射子模块,用于:当所述eps承载没有相应的分组数据汇聚协议pdcp实体和无线链路控制rlc实体时,将所述eps承载上的数据直接映射到相应的专用业务信道dtch上,通过所述dtch将所述eps承载上的数据送到mac层,或者,当所述eps承载没有相应的pdcp实体,采用透明模式tmrlc实体时,将所述eps承载上的数据经过tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch上,通过所述dtch将透传处理后的数据送到mac层;第一mac层处理子模块,用于将接收到的所述数据按序组装成macpdu,并通过相应的传输信道将所述macpdu送到物理层,所述macpdu不携带mac头。可选的,所述处理模块,包括:第二映射子模块,用于当所述eps承载包括pdcp实体,不包括rlc实体时,将所述eps承载上的数据经过所述pdcp实体处理后映射到相应的dtch上,通过所述dtch将所述eps承载上的数据送到mac层,或者,当所述eps承载包括pdcp实体,采用tmrlc实体时,将所述eps承载上的数据经过所述pdcp实体处理和所述tmrlc实体的透传处理后映射到相应的dtch,通过所述dtch将所述pdcp实体和所述tmrlc实体处理后的数据送到mac层;第二mac层处理子模块,用于将接收到的所述数据按序组装成macpdu并通过相应的传输信道将所述macpdu送到物理层,所述macpdu不携带mac头。可选的,所述处理模块,包括:第一处理子模块,用于采用咬尾卷积编码方式或turbo编码方式对相应传输信道上的数据进行信道编码,其中,所述turbo编码方式的码率为除1/3码率以外的任意码率。可选的,所述eps承载的下行方向映射到下行共享信道dl-sch上,所述dl-sch映射到物理下行共享信道pdsch上;所述eps承载的上行方向映射到上行共享信道ul-sch上,所述ul-sch映射到物理上行共享信道pusch上。本实施例提供的终端设备能够执行图1实施例的技术方案,其执行方式和有益效果类似,在这里不再赘述。最后需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或者部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可存储于一计算机可读存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可以为磁盘、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。本发明实施例中的各个功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独的物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器、磁盘或光盘等。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12当前第1页12
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