专利名称：在无线通信网络中对上传、下传数据处理的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，尤其涉及在全球移动通信系统(Global System for Mobile communication , GSM)中对传输数据处理的方法及系统。
背景技术：
现有的GSM通信网络有两种典型网络结构， 一种是码变换器及速率适配 单元(Transcoder & Rate Adaptation Unit, TRAU)在基站控制器(Base Station Controller, BSC)侧，如图1所示； 一种是TRAU在移动交换中心 (Mobile Switching Center ， MSC ) O某体网关(Media Gateway, MGW)侧， 如图2所示。
这两种结构的语音业务数据都是基于时分复用(Time Division Multiplexing , TDM)的传输方式，其中，语音业务数据在各个网元之间的 传输格式为
当TRAU在BSC侧时，MSC/MGW与BSC之间通过A接口传输64Kbit/秒的 脉冲编码调制(Pulse Code Modulation ， PCM)数据，格式符合国际电信联 盟电信标准化部门(ITU-T)制定的G. 711标准。
当TRAU在MSC/MGW侧时，MSC/MGW与BSC之间通过Ater接口传输的数 据格式与BTS与BSC之间数据格式相同，BSC完成数据透传。
BTS与BSC之间通过Abis接口传输16Kbit/秒或8Kbit/秒的TRAU帧数 据。其中，16Kbit/秒的TRAU帧为40字节一帧，8Kbit/秒的TRAU帧为20字 节一帧。
上述帧类型包括传输话音部分数据的语音帧、传输话音间隙部分数据的 静音帧、传输可能遭到空口干扰等破坏的数据的坏帧、传输用于填充的数据
的空帧或无数据帧、传输有可能是坏帧的不可靠帧等；
移动终端与BTS之间通过Um接口传输无线空口数据帧格式，承载的都是 TRAU帧的数据净荷部分，相对于语音业务数据来说，存在语音帧、静音帧以 及填充帧，如果遭到干扰等破坏，则可能成为坏帧、不可靠帧。
目前，对于GSM中的数据传输都是基于TDM方式，由于TDM方式下业务 帧占用固定带宽，无法实现带宽共享。
发明内容
本发明实施例的一个目的在于提出 一种在无线通信网络中对传输数据处 理的方法，以实现无线通信网络的IP化， >夂人而实现带宽共享。
本发明实施例的另一 目的在于提出一种在无线通信网络中对传输数据处 理的系统，以保证GSM中的数据能够基于IP方式进行传输。
为实现上述一个目的，本发明实施例提供了 一种在无线通信网络中对上 传数据处理的方法，包括
接收空口数据；
对所述空口数据进行信道译码； 将译码后的空口数据中的有效帧封装为ip包。
本实施例通过将接收到的空口数据封装为IP包进行发送，使得GSM中能 够以IP承载数据进行上传。
为实现上述一个目的，本发明实施例还提供了一种在无线通信网络中对 下传数据处理的方法，包括
接收下传IP包；
将所述IP包中的有效帧进行信道编码； 发送信道编码后得到的数据。
本实施例通过将IP包中的有效帧进行信道编码，并进行发送，实现了 GSM以IP承载方式下传数据
通过上述两个方案，GSM中传输数据能够IP化，从而使得GSM传输数据 能够实现带宽共享。并且，上述方案中，只对没有受到破坏的语音帧、静音 帧等有效帧进行处理、传输，减少了带传输数据，节约了网络资源，提高了 GSM传输数据的速率。
为实现上述另 一 目的，本发明实施例^是供了 一种在无线通信网络中对上 传数据处理的系统，包括基站收发信机及信源解码单元，其中，所述基站 收发信机将接收到的空口数据中的有效帧封装为IP包，发送给所述信源 解码单元；所述信源解码单元将所述基站收发信机发送的IP包的有效帧 进行信源解码，将解码后的数据封装为IP包继续上传。
本实施例通过在基站收发信机及信源解码单元对数据进行IP封装，使 得GSM能够以IP方式传输数据；并且只发送语音帧等有效帧，提高了 GSM的 传输性能。
为实现上述另 一 目的，本发明实施例还提供了 一种在无线通信网络中对 下传数据处理的系统，包括基站收发信机及信源编码单元，其中，所述信 源编码单元对接收到的下传脉沖编码调制语音数据进行信源编码，将编码 后数据中的有效帧封装为IP包发送给所述基站收发信机；所述基站收发 信机将来自所述信源编码单元的IP包的有效帧进行信道编码，发送给终 端。
本实施例通过在基站收发信机及信源编码单元对数据进行IP封装，使 得GSM能够以IP方式传输数据；并且只发送语音帧等有效帧，提高了 GSM的 传输性能。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为一种GSM结构示意图； 图2为另一种GSM结构示意图3为本发明在无线通信网络例如GSM中上传数据处理方法实施例一的 流程图4为本发明在无线通信网络例如GSM中下传数据处理方法实施例一 的流程图5为本发明在无线通信网络例如GSM中上传数据处理方法实施例二的 流程图6为本发明在无线通信网络例如GSM中下传数据处理方法实施例二 的流程图7为本发明在无线通信网络例如GSM中上传数据处理系统实施例的 结构示意图8为本发明在无线通信网络例如GSM中下传数据处理实施例的结构 示意图。
具体实施例方式
上传方法实施例一
图3为本发明在无线通信网络例如GSM通信网络中上传数据处理方法实 施例一的流程图，本实施例中，TMU设置在BSC侧，移动终端通过Um接口 发送语音数据后，GSM中上传空口数据中的语音数据具体包括以下步骤
步骤IOI、 BTS从Um接口接收空口数据；
步骤102、对空口数据进行信道译码；
步骤103、 BTS判断译码后的空口数据中当前帧是否被空口干扰损坏，或 当前帧是否是坏帧、填充帧等无效帧；若是，则执行步骤108;否则，说明 当前帧是好的语音帧、静音帧等有效帧，执行步骤104;
步骤104、 BTS将当前帧即好的语音帧或静音帧等有效帧封装为IP包发 送给TRAU;
步骤105、 BSC侧的TRAU接收IP包，并判断IP包中的数据是否是坏帧、
空帧、无数据帧、不可靠帧等无效帧；若是，则执行步骤108;否则，执行 步骤106;
步骤106、 TRAU将IP包中的^据进行信源解码后，封装为新的IP包发 送给MGW;
步骤107、 MGW接收IP包，并将IP包中的数据发送到核心网；这样，就 以IP承载方式完成了对来自移动终端的上传数据的传输处理，并且，BTS只 对上传数据中的有效帧进行处理、传输，从而避免了无用数据在GSM中的传 输处理，大大节约了GSM的资源，提高了 GSM数据传输速率。
步骤108、丟弃无效帧，TRAU接收不到有效帧时，便生成平滑的PCM数 据，以保证向核心网上传发送连续的PCM数据。
当BTS才妄收到的凄t据为增强型全速率(enhanced full rate ， EFR )业 务数据或全速率(full rate ， FR)业务数据或半速率(half rate ， HR) 业务数据时，为了提高数据上传速率，BTS在接收到空口数据并进行信道译 码后，输出第一个静音帧时，可对静音帧启动计数，定时将接收到的静音帧 封装为IP包进行发送，采用一定间隔发送一帧静音帧的策略，在不影响语音 质量的情况下减少静音帧的发送，从而进一步减少需要上传的数据，减少了 网络负荷，从而提高了语音数据上传速率，满足了 EFR、 FR或HR业务的需要。
下传方法实施例一
图4为本发明在无线通信网络例如GSM中下传数据方法实施例一的流 程图，本实施例中TRAU同样设置于BSC侧，与上传方法实施例一相对应， GSM下传语音数据的方法具体包括以下步骤
步骤201、 MGW下传接收来自核心网的PCM数据；
步骤202、将PCM数据封装为IP包发送给TRAU;
步骤203、 TRAU对PCM数据进行相应的信源编码，并判断编码后的数据 是否是有效帧，若是，执行步骤204;否则，执行步骤208;
步骤204、 TRAU将当前帧即有效帧封装为IP包发送给BTS;
步骤205、 BTS从Abis接口接收IP包封装的数据；
步骤206、判断IP包封装的数据是否是好的语音帧、静音帧等有效帧， 若是，执行步骤207;否则，执行步骤208;
步骤207、将当前帧即有效帧进行信道编码并发送，以IP承载方式完成 了对来自核心网的PCM数据的传输处理，并且，只传输有效帧，大大减轻了 GSM的负担，提高了 GSM的数据传输速率。
步骤208、丢弃当前帧。
当MGW或TRAU接收到的PCM数据为EFR、 FR或HR业务数据时，为了提 高数据下传速率，当MGW或TRAU进行信源编码输出静音帧时，启动计数，定 时将接收到的静音帧封装为IP包进行发送，采用一定间隔发送一帧静音帧的 策略，在不影响语音质量的情况下减少静音帧的发送，从而进一步减少需要 下传的数据，减少了网络负荷，从而提高了语音数据下传速率，满足了 EFR、 FR或HR业务的需要。
上传方法实施例二
图5为本发明在无线通信网络例如GSM中对上传数据处理方法实施例二 的流程图，本实施例中，BSS中不设置TRAU,使用MGW中的TC替换TRAU, 以尽量减小对现网的改动。移动终端通过Um接口发送语音数据后，GSM中上 传空口数据中的语音数据具体包括以下步骤
步骤301、 BTS从Um接口接收空口数据，假设本实施例中接收到的空口 数据为EFR、 FR或HR业务数据；
步骤302、对空口数据进行信道译码，并判断当前帧是否被空口干扰损 坏，或当前帧是否是坏帧、填充帧等无效帧；若是，则执行步骤311;否则， 说明当前帧是好的语音帧、静音帧等有效帧，执行步骤303;
步骤303、判断当前帧是否是静音帧，若是，执行步骤304;否则，执行 步骤306;
步骤304、启动计数器计数，或者判断是否已到达计数器设定的时间，
如每480ms发送一帧静音帧，若是，则执行步骤305;否则，执行步骤312; 步骤305、 BTS将当前静音帧封装为IP包发送给BSC,执行步骤307; 步骤306、 BTS将当前语音帧封装为IP包发送给BSC; 步骤307、 BSC将IP包透传给MGW; 步骤308、 MGW中的TC从Ater接口接收IP包；
步骤309、判断IP包中的数据是否是有效帧，若是，则执行步骤310; 否则，执行步骤313;
步骤310、将IP包中的数据进行信源解码并发送到核心网。实现了语音 数据通过IP承载在GSM中的上传。
步骤311、 TC丟弃当前无效帧，生成平滑的PCM数据，以保证在接收到 的数据为无效帧的情况下发送给核心网的PCM数据的连续性，完成数据上传 处理；
步骤312、 BTS丢弃当前静音帧，不向BSC发送数据，BSC也不向MGW发 送数据；减少了 GSM中的网络负荷，提高了 GSM数据传输速率，之后MGW中 的TC接收不到语音净荷帧格式时，便生成平滑的PCM数据，保证连续的PCM 数据发送给核心网，完成了 GSM中对来自移动终端的数据的上传处理。
步骤313、 TC丟弃IP包中的数据，并生成平滑的PCM数据。
下传方法实施例二
图6为本发明在无线通信网络例如GSM中对下传数据处理方法实施例 二的流程图，本实施例中TRAU同样不设置TRAU,与上传方法实施例二相 对应，GSM下传语音数据的方法具体包括以下步骤
步骤401、 TC接收PCM语音数据，该PCM语音数据可以是G. 711格式；
步骤402、对PCM语音数据进行信源编码；
步骤403、判断编码输出的当前帧是否是有效帧，若是无效帧则丢弃 不做处理；若是有效帧，还进一步判断PCM语音数据是否是EFR、 FR或HR 业务数据，若是，则执行步骤404;否则，执行步骤406;
步骤404、判断编码输出的是否是静音帧，若是，则执行步骤405; 否则，执行步骤406;
步骤405、启动计数器计数，或者判断是否已到达计数器设定的时间， 若是，则执行步骤406;否则，执行步骤411;
步骤406、 TC将当前帧封装为IP包发送给BSC;
步骤術、BSC将IP包透传给BTS;
步骤408、 BTS从Abis接口接收IP包；
步骤409、判断IP包中的数据是否是语音帧、静音帧等有效帧，若是， 则执行步骤410;否则，执行步骤412;
步骤410、 BTS发送当前帧即语音帧、静音帧等有效帧进行信道编码并发 送给移动终端，实现了在GSM中通过IP承载下传语音数据。
步骤411、 TC丟弃当前帧，GSM中不再传输当前帧，从而完成了对下传 数据的传输处理，减少了网络负荷，提高了数据传送速率。
步骤412、 BTS丢弃IP包中的数据，减少了不必要的网络支出。
系统实施例中，信源编解码单元可由TRAU或MGW中的TC模块来替换。
上传系统实施例
图7为本发明在无线通信网络例如GSM中对上传数据处理系统实施例 的结构示意图，本实施例中，信源解码单元由TRAU模块来实现，系统包 括BTS 11、 BSC 12、 TRAU 13及MGW 14， BTS 11通过Um接口与移动终端 进行空口数据交互，上传过程中，BTS 11从Um接口接收空口数据，并进 行信道译码；BTS 11中还设有基站丟弃模块15,当接收到的数据是语音 帧、静音帧等有效帧时，则BTS将这些有效帧封装为IP包发送给TRAU13, 否则，基站丟弃模块15丟弃不再进行处理，也不上行发送。TRAU 13从 Abis接口接收IP包，TRAU 13中设置有解码丟弃模块16,当接收到的IP 包中数据为有效帧时，则TRAU 13将IP包中的数据进行信源解码后发送 给MGW14;否则，解码丢弃模块16丟弃无效帧，TRAU 13不再进行处理。
MGW接收到IP包并发送给核心网。
本实施例中，BTS ll还可包括静音帧丟弃模块，当BTS接收到的空口数 据为EFR、 FR或HR业务数据时，并且译码后的当前帧是静音帧时，则BTS设 置计数器计数，静音帧丢弃模块丟弃设定接收的静音帧以外的其他静音帧， 以保证静音帧间隔发送，从而减少待发送的数据，提高GSM上传传数据的速 率，以满足EFR、 FR或HR业务的需求。
当本实施例中的解码丟弃模块替换为编码丢弃模块时，TRAU可用来实 现信源编码单元的功能，替换后的系统便成为GSM通信网络中处理下传数据 的系统。此时，类似地，TRAU中亦可设置静音帧丢弃模块，以保证下传数据 的速率满足EFR、 FR或HR业务的需求。
下传系统实施例
图8为本发明在GSM通信网络中对下传数据处理系统实施例的结构示 意图，本实施例中，信源编码单元的功能由MGW中的TC模块实现。本系 统包括BTS 21、 BSC 22及MGW 23; BTS 21还包括基站丢弃才莫块24,下 传数据时，MGW23中的TC模块25接收G. 711格式PCM语音数据，并进行 相应的信源编码处理；在编码输出的数据是有效帧时，则TC模块25将编 码输出的数据封装为IP包，由MGW23发送给BSC22,否则，编码丟弃模 块26丢弃这些数据，不做传输；BSC 22将接收到的IP包透传给BTS 21; BTS21从Abis接口接收IP包，在接收到的数据中是有效帧时，则BTS 21 对接收到的数据进行信道编码，并将有效帧通过Um接口发送给移动终端， 否则基站丢弃模块24丢弃这些数据，BTS 21不做编码、下传等处理，大 大节约了网络资源，提高了传输速率。
本实施例中，TC也可包括静音帧丢弃模块，当TC接收到的PCM数据为 EFR、 FR或HR业务数据时，并且若编码后的当前帧是静音帧时，则TC设置 计数器计数，静音帧丢弃模块丢弃设定接收的静音帧以外的其他静音帧，以 保证静音帧间隔发送，从而减少待发送的数据，提高GSM下传数据的速率，
以满足EFR、 FR或HR业务的需求。
当本实施例中的编码丢弃模块替换为解码丢弃模块，并且TC实现信 源解码单元的功能时，本实施例的系统便成为了 GSM通信网络中处理上传 数据的系统。上传数据时，BTS 21从Um接口接收空口数据，进行信道译 码，在译码得到的数据为好的语音帧、静音帧等有效帧时，则BTS 21将 译码后的数据封装为IP包发送给BSC22，否则，基站丟弃模块24丢弃接 收到的数据；BSC 22将IP包透传给MGW 23; MGW 23中的TC模块25从 Ater 口接收IP包封装的语音数据；在TC模块接收到的数据是好的语音帧、 静音帧等有效帧时，则TC模块25将接收到的数据进行信源编码并通过MGW 23发送，否则，解码丢弃模块丟弃接收到的数据，MGW 23也不上传这些 数据，此时TC模块25生成平滑的PCM数据，以保证发送到核心网的PCM 数据的连续性。
类似地，BTS中亦可设置静音帧丢弃模块，以保证上传数据的速率满足 EFR、 FR或HR业务的需求。
上述方法实施例通过将接收到的数据封装为IP包，实现了 GSM中以IP 方式传输数据，从而能够实现带宽共享；并且只传输有效帧，减少了 GSM需 要传输的数据量，从而减轻了GSM压力，提高了GSM的传输速率；对于EFR、 FR或HR业务数据，根据速率需求，间隔传输静音帧，进一步减少了网络负 荷，提高了传输速率。上述系统实施例通过在BTS、 TRAU、 TC上进行IP封装， 使得GSM能够以IP方式传输数据；根据判断模块的判断结果，只传输有效帧， 进一步提高了 GSM数据传输性能，并且满足了 EFR、 FR及HR业务的需求。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读 取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述 的存储介质包括ROM、 RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是以上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精神和范围。
权利要求
1、一种在无线通信网络中对上传数据处理的方法，其特征在于，包括接收上传的空口数据；对所述空口数据进行信道译码；将译码后的空口数据中的有效帧封装为IP包。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 当译码后的数据为无效帧时，丢弃空口数据中的无效帧。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将译码后的空口数据 中的有效帧封装为IP包具体为将所述有效帧中的语音帧封装为IP包，将所述有效帧中的静音帧封 装为IP包。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述有效帧中的静 音帧封装为IP包具体为定时将所述有效帧中的静音帧封装为IP包，丢 弃未封装为IP包的静音帧。
5、 根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，将译码后 的空口数据中的有效帧封装为IP包之后还包括将所述IP包中的有效帧 进行信源解码并继续上传；或将所述IP包中的有效帧进行信源解码以及将经过所述信源解码的有 效帧封装成新的IP包并继续上传。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括当所述信源 解码后的数据为无效帧或所述IP包中的数据为无效帧时，生成平滑的脉 冲编码调制数据。
7、 一种在无线通信网络中对下传数据处理的方法，其特征在于，包括接收下传IP包； 将所述IP包中的有效帧进行信道编码； 发送信道编码后得到的数据。
8、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，接收下传IP包之前还 包括生成IP包，具体为接收脉冲编码调制数据；将所述脉沖编码调制数据进行信源编码；将信源编码后数据中的有效帧封装为IP包。
9、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述脉冲编码调制 数据进行信源编码之后包括丟弃信源编码后的数据中的无效帧。
10、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将信源编码后数据中 的有效帧封装为IP包具体为将所述有效帧中的语音帧封装为IP包，将所述有效帧中的静音帧封 装为IP包。
11、 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述有效帧中的 静音帧封装为IP包具体为定时将所述有效帧中的静音帧封装为IP包， 丟弃未封装为IP包的静音帧。
12、 根据权利要求7-11任一项所述的方法，其特征在于，将所述IP 包中的有效帧进行信道编码之前还包括当所述IP包中的数据为无效帧时，则丢弃所述IP包中的无效帧。
13、 一种在无线通信网络中对上传数据处理的系统，包括基站收发信 机及信源解码单元，其特征在于所述基站收发信机将接收到的空口数据中的有效帧封装为IP包，发 送给所述信源解码单元；所述信源解码单元将所述基站收发信机发送的IP包中的有效帧进行 信源解码，将解码后的数据封装为IP包继续上传。
14、 根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述基站收发信机 还包括基站丟弃模块，用于丟弃所述基站收发信机接收到的数据中的无效 帧。
15、 根据权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述信源解码 单元还包括解码丢弃模块，用于丟弃所述信源解码单元接收到的无效帧。
16、 根据权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述基站收发 信机还包括静音帧丟弃模块，用于丟弃未被所述基站收发信机封装为IP 包的静音帧。
17、 一种在无线通信网络中对下传数据处理的系统，包括基站收发信 机及信源编码单元，其特征在于所述信源编码单元对接收到的下传脉冲编码调制语音数据进行信源 编码，将编码后数据中的有效帧封装为IP包发送给所述基站收发信机；所述基站收发信机将来自所述信源编码单元的IP包中的有效帧进行 信道编码，发送给终端。
18、 根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述基站收发信机 还包括基站丟弃模块，用于丢弃所述基站收发信机接收到的数据中的无效 帧。
19、 根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，所述信源编码 单元还包括编码丟弃模块，用于丢弃所述信源编码单元接收到的数据中的 无戋文帧。
20、 根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，所述信源编码 单元还包括静音帧丟弃模块，用于丟弃未被所述信源编码单元封装为IP 包的静音帧。
全文摘要
本发明涉及在无线通信网络中对上传、下传数据处理的方法及系统，上传数据处理方法包括接收空口数据；对所述空口数据进行信道译码；将译码后的空口数据中的有效帧封装为IP包。下传数据处理方法包括接收IP包；将所述IP包中的有效帧进行信道编码并发送。上传数据处理系统包括基站收发信机及信源解码单元；下传数据处理系统包括基站收发信机及信源编码单元；通过对数据进行IP封装，使得GSM能够以IP方式传输数据；并且只发送语音帧等有效帧，提高了GSM的传输性能。
文档编号H04L12/56GK101394579SQ20071012186
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月17日 优先权日2007年9月17日
发明者明 李, 李国宏, 江 郭 申请人:华为技术有限公司