专利名称：保证终端并发业务中的语音业务质量的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access, HSDPA)系统中，终端用户设备中，在HSDPA业务 和语音业务并发时，保证语音业务质量的方法和装置。
背景技术：
HSDPA技术是第三代移动通信合作伙伴组织3GPP在其Release 5版本规 范中提出的下行增强技术，该技术大大提高了第三代无线系统的下行数据传输 速率和无线资源利用效率，显著降低了数据传输时延，对于支持视频、流媒体 和下载等对流量和迟延要求较高的数据业务非常有利。为了达到提高下行分组数据速率和减少时延的目的，HSDPA引入了 AMC (自适应编码调制)、HARQ (快速混合自动重传)和Node-B快速调度等关键 技术。在无线接口的结构定义中，为HSDPA定义了新的高速下行共享信道 (High Speed Downlink Shared Channel, HS-DSCH)，用于承载高速下行数据； 同时在媒体接入控制(Media Access Control, MAC)层引入高速下行分组接 入媒体接入控制(Media Access Control for HSDPA, MAC-hs)实体，用于控 制HS-DSCH信道上数据的发送和接收。增加MAC-hs实体后用户设备(User Equipment, UE )侧MAC层结构如 图1所示，MAC-hs实体的引入增加了与MAC-d实体的数据接口以及与MAC Control的控制接口，对MAC-公共/共享(MAC-c/sh)实体没有影响。基于上述架构的UE MAC层HSDPA数据通路如图2所示，MAC-hs层位 于物理层和MAC-专用(MAC-d)层之间，和物理层之间的连接是HS-DSCH, 和MAC-d层之间的连接是MAC-d flow。每个终端最多有8个MAC-d flow, 每个MAC-d flow的数据可以分布在一个或多个MAC-hs重排队列(MAC-hs reordering queue )上，所有MAC-hs reordering queue都通过HARQ进程(HARQprocess)承载在HS-DSCH上。上层逻辑信道通过MAC-d层的C/T复用(C/T Multiplex)映射到MAC-d flow上， 一个MAC-d flow最多支持15个逻辑信道 的复用。对应于网络侧的MAC-hs实体的功能HS-DSCH流控、HS-DSCH调度(包 括多个UE间共享物理资源的调度和每个UE内部不同优先级逻辑信道的调HARQ重传请求处理，相应地，UE侧MAC-hs实现的功能有HARQ响应，队列分发、每个队列内部基于传输序列号(Transmission Sequence Number, TSN)重排序、解析MAC-hs PDU得出MAC-d PDU递交给上层。HS-DSCH上承载的数据是MAC-hs PDU,分为MAC-hs头信息MAC-hs header和MAC-hs载荷MAC-hs payload两部分，格式如图3所示。MAC-hs header中版本标识VF用于指示当前使用的协议版本，目前都设置为0; Queue ID说明该PDU所属的MAC-hs reordering queue,相应地，TSN说明该PDU 在此队列上传输序列号；SID、N和F成组出现，SID用于指示MAC-hs payload 中一系列连续MAC-hs SDU的长度，N指示这一 系列MAC-hs SDU中，每组 等长的MAC-hs SDU的个数，F则指示后续是另 一组(SID, N， F)还是MAC-hs payload。 MAC-hs payload中包含多组长度不同的MAC-hs SDU,分别与 MAC-hs header中的一组SID和N对应。MAC-hs PDU中的所有MAC-hs SDU 属于同 一个MAC-d flow,每个MAC-hs SDU等同于该MAC-d flow上的一个 MAC-d PDU。UE收到来自网络的数据后，首先检验数据是否正确并给出相应的ACK 或NACK反馈，然后对正确接收的数据进行MAC-hs header解析，得到其中 各个参数域的值，根据QID和TSN判断该数据包在其所属队列内是否为按序 接收；如果是按序接收，则进一步根据QID找到所属的MAC-d flow,通过SID 和N值判断出MAC-hs payload中数据部分包含的MAC-d PDU长度和个数， 进而得到每一个MAC-d PDU数据块，递交给MAC-d层处理。MAC-d PDU的格式如图4所示，如果该MAC-d flow上只有一个逻辑信 道，C/T域不存在；如果有多个逻辑信道复用，C/T域必须存在，不同的C/T值用于区分不同的逻辑信道。对于多个逻辑信道复用的情况，MAC-d层需要 解析出C/T域的值，进而找到相应的逻辑信道，然后将数据向上递交给RLC 层。以上提到的MAC-hs header和MAC-d header长度都不是整字节(8比特) 的倍数，而RLC层用于承载HSDPA业务的AM ( Acknowledged Mode )和UM (Unacknowledged Mode)方式都要求数据长度以字节为单位；同时C语言编 译器中提供的内存操作函数，例如memcpy,也都是以字节为单位，因此在实 现MAC-hs实体的功能时，终端要进行大量的比特移位操作，用于移除MAC-hs header和MAC-d header (当MAC-d flow上有多个逻辑信道复用时)，得到字 节对齐的上层数据。实际上，由于体积、耗电、成本等方面的限制，终端的处理能力通常都是 受限的，当传统语音业务和HSDPA业务并发时，由于MAC-d实体和MAC-hs 实体处于操作系统的同 一个任务中，MAC-d实体可能需要同时处理HSDPA业 务和语音业务，而上述移位操作就可能占据大量的CPU处理时间，使得终端 来不及处理承载语音业务的DCH传输信道，错过空中接口的发送时刻，无法 保证按照语音业务需要的20毫秒为周期均匀地发送和接收数据，最终导致语 音通话质量下降，影响用户使用。发明内容为了在语音业务和HSDPA业务并发时，使语音业务具有较高的处理优先 级，保证语音通话质量，本发明提供了一种保证终端并发业务中的语音业务质 量的方法，包括第一处理实体，用于对高速下行分组接入媒体接入控制协议数据单元 MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-专用协议数据单元MAC-d PDU,并在 所述MAC-d PDU存在C/T域时对所述MAC-d PDU执行移位；第二处理实体，用于接收和转发第一处理实体的处理结果，以及处理DCH业务；所述第一处理实体处理移位操作的过程与所述第二处理实体处理DCH的 过程发生冲突时，优先处理DCH业务。所述第一处理实体优先级低，所述第二处理实体优先级高。所述MAC-hs PDU中的SID用于判断是否存在逻辑信道复用，所述SID 指示的长度等于8比特的整数倍加4,说明MAC-d PDU中存在多个逻辑信道 复用，所述SID指示的MAC-d PDU长度为8比特的整数倍，说明MAC-d PDU 只包含一个逻辑信道的数据。所述第一处理实体和所述第二处理实体通过数据接口交互数据，所述数据 接口以MAC-d flow ID和C/T域为索引。本发明还提供了一种保证终端并发业务中的语音业务质量的方法，包括第一处理实体对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d PDU,并在所述 MAC-d PDU存在C/T域时对所述MAC-d PDU执行移位的步骤；第二处理实体接收和转发第一处理实体的处理结果的步骤；以及第二处理实体处理DCH业务的步骤；所述第一处理实体处理移位操作与第二处理实体处理DCH业务发生沖突 时，优先处理DCH业务。所述第一处理实体对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d PDU,并在步骤11 ，对MAC-hs PDU进行解析得到MAC-hs header并将其移除； 步骤12，判断MAC-hs header中的SID所指示的MAC-d PDU的长度， 如果该长度为8比特的整数倍加4,则存在逻辑信道复用，执行步骤13,如果 该长度为8比特的整数倍，则不存在逻辑信道复用，执行步骤15; 步骤13,解析MAC-d PDU得到MAC-d header并将其移除； 步骤14，将MAC-d header中C/T域相同的MAC-d PDU归为一组； 步骤15，将MAC-d PDU递交给上层。本发明还提供了 一种用户终端，包括保证终端并发业务中的语音业务质量 的装置，所述保证终端并发业务中的语音业务质量的装置包括第一处理实体，用于对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d PDU，并第二处理实体，用于接收和转发第一处理实体的处理结果，以及用于处理 DCH业务；所述第一处理实体处理移位操作的过程与所述第二处理实体处理DCH的过程发生沖突时，优先处理DCH业务。所述第一处理实体优先级低，所迷第二处理实体优先级高。所述MAC-hs PDU中的SID用于判断是否存在逻辑信道复用，所述SID指示的长度等于8比特的整数倍加4,说明MAC-d PDU中存在多个逻辑信道复用，所述SID指示的MAC-d PDU长度为8比特的整数倍，说明MAC-d PDU中只包含一个逻辑信道的数据。所述第一处理实体和所述第二处理实体通过数据接口交互数据，所述数据 接口以MAC-d flow ID和C/T域为索引。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果本发明通过将UE侧的MAC层协议重新划分为MACHS实体和MACD 实体，利用MACHS实体完成MAC-hs header和MAC-d header的移除，从而 能够将MACD实体的任务优先级定义为较高而将MACHS实体的任务优先级 定义为较低，在HSDPA业务和语音业务并发时，(1) 对于语音业务，能保证不受HSDPA业务的影响，只要语音业务的 发送或接收时刻到达，终端能够马上响应，从而确保实时性；(2) 对于HSDPA业务，虽然其处理过程可能被抢占，但由于语音业务 处理只需要很短的CPU时间，同时语音业务的帧间隔为20毫秒，因此20毫 秒内剩余的时间仍然足以完成HSDPA业务的处理；(3) 从用户体验角度而言， 一方面语音业务实时性不受影响，保证了通 话的质量；另一方面，HSDPA业务均为分组域业务，对实时性要求相对较低， 有少许延迟也不易察觉。
图1为现有HSDPA系统中UEMAC层结构示意图；图2为现有HSDPA系统中UE MAC层数据通路示意图；图3为MAC-hs PDU结构示意图；图4为MAC-d PDU结构示意图；图5为本发明中的UEMAC层结构示意图；图6为本发明中MACHS部分数据处理示意图； 图7为本发明的MACHS实体处理数据的流程图。
具体实施方式
本发明通过将现有UE侧MAC层的MAC-hs、 MAC-d和MAC-c/sh实体 重新划分为第一处理实体，定义为MADHS实体和第二处理实体，定义为 MACD实体，将现有MAC-d的移除MAC-d header的功能放到MACHS实体 中实现，并将MADHS实体和MACD实体分别定义为较低和较高的处理优先 级中。这样，在HSDPA业务和语音业务并发时，能够保证优先处理语音业务， 从而保证了通话质量。下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说明。 如图5所示，图5为本发明中的UE MAC层结构示意图。本发明在UE 侧采用基于优先级的抢占式嵌入式操作系统，例如Vxworks，来负责任务切换 和调度。协议功能根据分层和重要程度，分别在不同优先级的任务中实现。简 单起见，图5中不包含MAC-c/sh实体相关的传输信道和逻辑信道，因为该部分对本发明没有影响。高层通过MAC Control配置MAC层HSDPA业务参数时，将MAC-hs实 体相关的内容，包括HARQ信息、MAC-hs reordering queue信息等，配置到 MACHS;将MAC-d实体相关的内容，主要是逻辑信道到MAC-d flow的映射 关系，配置到MACD。将MACHS实体和MACD实体分别定义为操作系统中两个不同的任务， MACHS优先级较低，MACD优先级较高。MACHS实体实现现有的MAC-hs实体的功能以及由现有的MAC-d完成 的比特移位操作功能，其中，MAC-hs实体的移位操作包括移除MAC-hs header, MAC-d实体的移位操作包括当MAC-d flow上有多个逻辑信道复用 时移除MAC-d header。 MACD实体实现MAC-c/sh实体的功能以及MAC-d实 体除去MACHS覆盖部分以外的所有功能，即，由于移除MAC-d header的操 作由MACHS执行，因此，对于物理层递交上来的HSDPA数据，MACD只需 要处理逻辑信道到MAC-d flow的映射。MACHS和MACD的任务之间增加接口用于递交数据，接口的定义以 MAC-d flow ID和C/T域为索引，每次交互承载某一个逻辑信道的数据。
MACHS收到来自底层的MAC-hs PDU后，首先进行MAC-hs实体中定义 的处理，包括HARQ反馈、队列分发和重排序、对按序接收的数据解析并移 除MAC國hs header。
然后根据MAC-hs header中的SID判断是否存在逻辑信道复用如果SID 指示的MAC-d PDU长度为8比特的整数倍,说明MAC-d PDU中没有C/T域， 只有一个逻辑信道，MAC SDU等同于RLC PDU;如果SID指示的长度等于8 比特的整数倍加4 ( C/T为4比特)，则说明MAC-d PDU中存在C/T域，存在 多个逻辑信道复用。对于没有C/T域的情况，MACHS不需要其他处理，按照 MACHS和MACD之间定义的接口将每个MAC-d flow的数据递交给MACD 即可；对于存在C/T域的情况，MACHS需要对每个MAC-d PDU进行解析并 移除MAC-d header,将C/T域取值相同的MAC-d PDU分别归为 一组，再按 照MACHS和MACD之间定义的接口递交数据到MACD。
对于存在C/T域的情况，MACHS处理MAC-d PDU的过程如图6所示， 图6为本发明中MACHS部分数据处理示意图。图6中，来自HS-DSCH的原 始数据部分包括多组MAOdPDU数据，MAC-d header即C/T域，其长度为4 比特。MAC-hs载荷中包括多个C/T=l的MAC SDU,多个C/T=2的MAC SDU 等数据。利用本发明的对MAC-d PDU处理的方法，MACHS对每个MAC-d PDU进行解析和移除MAC-d header后，将(7丁=1的MAC SDU归为一组， 将C/T=2的MAC SDU归为 一组，即，将C/T域取值相同的MAC-d PDU归为 —组a
在接口数据中，C/T=l或C/T=2等C/T域放入长度为8比特的单元中，当 然也可以放入长度更大的单元中，只要该单元的长度为8的整数倍即可，这样
据，使递交到MACD的数据不再需要移位处理。
MACD收到来自MACHS的数据后，根据高层的配置检查MAC-d flow上 是否存在复用如果不存在，则所有数据属于同一个逻辑信道；如果存在，则 根据C/T域的值区分相应的逻辑信道，将各逻辑信道数据分别向上递交给RLC层。
终端进行并发业务时，MACHS和MACD协同处理HSDPA业务，传统 语音业务由MACD处理，分为以下几种情况进行处理
第一种情况在MACHS处理HSDPA数据、进行队列排序和比特移位等 操作过程中，如果底层发送消息给MACD,指示DCH发送时刻到达或DCH 收到下行数据，此时MACHS和MACD发生冲突，由于MACD所在任务优先 级较高，操作系统可以调度MACD抢占MACHS所在任务，暂时中断HSDPA 数据处理，优先进行DCH上语音业务数据的发送或接收；DCH操作完成后， 操作系统恢复MACHS所在任务，继续HSDPA数据处理。
第二种情况除了 MACHS正在处理数据的同时有DCH发送或接收数据 的情况，其他都可以归结到第二种情况中，即，MACD任务对来自MACHS 的HSDPA数据和来自物理层的DCH数据按照到达时间先后按序处理，例如， 只有DCH发送或接收数据，此时就由MACD处理DCH的数据，或只有 MACHS处理数据的情况，处理完成后将数据递交给MACD,由MACD转发 给DCCH/DTCH。
由于对UE侧MAC层协议的功能重新进行了划分，可以利用基于优先级 的操作系统来区分和定义MAC实体的优先级，使得终端在HSDPA业务和语 音、信令等具有较高优先级的业务并发时，优先处理优先级高的业务，从而保 证了通话质量。
在终端业务并发时，保证通话质量的方法包括以下步骤
第一处理实体对MAC-hsPDU执行移位操作得到MAC-dPDU，并在所述 MAC-d PDU存在C/T域时对所述MAC-d PDU执行移位的步骤；
该步骤具体又包括以下步骤，如图7所示
步骤11 ，对MAC-hs PDU进行解析得到MAC-hs header并将其移除； 步骤12，判断MAC-hs header中的SID所指示的MAC-d PDU的长度， 如果该长度为8比特的整it倍加4,则存在逻辑信道复用，执行步骤13，如果 该长度为8比特的整数倍，则不存在逻辑信道复用，执行步骤15; 步骤13,解析MAC-d PDU得到MAC-d header并将其移除； 步骤14,将MAC-d header中C/T域相同的MAC-d PDU归为 一组；步骤15，将MAC-d PDU递交给上层。
第二处理实体接收和转发第一处理实体的处理结果的步骤；以及 第二处理实体处理DCH业务的步骤；
所述第一处理实体处理移位操作与第二处理实体处理DCH业务发生冲突 时，优先处理DCH业务。
在第一处理实体处理数据的过程中，第二处理实体收到处理语音业务的信 号时，优先处理语音业务。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种保证终端并发业务中的语音业务质量的装置，其特征在于，包括第一处理实体，用于对高速下行分组接入媒体接入控制协议数据单元MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-专用协议数据单元MAC-d PDU，并在所述MAC-d PDU存在C/T域时对所述MAC-d PDU执行移位；第二处理实体，用于接收和转发第一处理实体的处理结果，以及处理DCH业务；所述第一处理实体处理移位操作的过程与所述第二处理实体处理DCH的过程发生冲突时，优先处理DCH业务。
2. 如权利要求1所述的一种保证终端并发业务中的语音业务质量的装置， 其特征在于，所述第一处理实体优先级低，所述第二处理实体优先级高。
3. 如权利要求1所迷的一种保证终端并发业务中的语音业务质量的装置， 其特征在于，所述MAC-hs PDU中的SID用于判断是否存在逻辑信道复用， 所述SID指示的长度等于8比特的整数倍加4，说明MAC-d PDU中存在多个 逻辑信道复用，所述SID指示的MAC-d PDU长度为8比特的整数倍，说明 MAC-d PDU只包含一个逻辑信道的数据。
4. 如权利要求1所述的一种保证终端并发业务中的语音业务质量的装置， 其特征在于，所述第 一处理实体和所述第二处理实体通过数据接口交互数据， 所述数据接口以MAC-d flow ID和C/T域为索引。
5. —种保证终端并发业务中的语音业务质量的方法，其特征在于，包括 第一处理实体对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d PDU，并在所述MAC-d PDU存在C/T域时对所述MAC-d PDU执行移位的步骤；第二处理实体接收和转发第一处理实体的处理结果的步骤；以及 第二处理实体处理DCH业务的步骤； ' 所述第一处理实体处理移位操作与第二处理实体处理DCH业务发生沖突时，优先处理DCH业务。
6. 如权利要求5所述的保证终端并发业务中的语音业务质量的方法，其 特征在于，所述第一处理实体对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d PDU，位的步骤具体包括:步骤11 ，对MAC-hs PDU进行解析得到MAC-hs header并将其移除； 步骤12，判断MAC-hs header中的SID所指示的MAC-d PDU的长度， 如果该长度为8比特的整数倍加4，则存在逻辑信道复用，执行步骤13,如果 该长度为8比特的整数倍，则不存在逻辑信道复用，执行步骤15; 步骤13,解析MAC-d PDU得到MAC-d header并将其移除； 步骤14,将MAC-d header中C/T域相同的MAC-d PDU归为一组； 步骤15，将MAC-d PDU递交给上层。
7. —种用户终端，包括保证终端并发业务中的语音业务质量的装置，其 特征在于，所述保证终端并发业务中的语音业务质量的装置包括第一处理实体，用于对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d PDU,并第二处理实体，用于接收和转发第一处理实体的处理结果，以及用于处理 DCH业务；所述第一处理实体处理移位操作的过程与所述第二处理实体处理DCH的 过程发生冲突时，优先处理DCH业务。
8. 如权利要求7所述的用户终端，其特征在于，所述第一处理实体优先级低，所述第二处理实体优先级高。
9. 如权利要求7所述的用户终端，其特征在于，所述MAC-hs PDU中的SID用于判断是否存在逻辑信道复用，所述SID指示的长度等于8比特的整数 倍加4，说明MAC-d PDU中存在多个逻辑信道复用，所述SID指示的MAC-d PDU长度为8比特的整数倍，说明MAC-d PDU中只包含一个逻辑信道的数 据。
10. 如权利要求7所述的一种保证终端并发业务中的语音业务质量的装 置，其特征在于，所述第一处理实体和所述第二处理实体通过数据接口交互数 据，所述数据接口以MAC-d flow ID和C/T域为索引。
全文摘要
本发明提供了一种保证终端并发业务中的语音业务质量的装置，包括第一处理实体，用于对MAC-hs PDU执行移位操作得到MAC-d协议数据单元MAC-d PDU，并在所述MAC-d PDU存在C/T域时对所述MAC-d PDU执行移位；第二处理实体，用于接收和转发第一处理实体的处理结果，以及处理DCH业务；所述第一处理实体处理移位操作的过程与所述第二处理实体处理DCH的过程发生冲突时，优先处理DCH业务。本发明通过将UE侧的MAC层协议重新划分为MACHS实体和MACD实体，在HSDPA业务和语音业务并发时，优先处理语音业务，从而保证了通话质量。
文档编号H04L12/56GK101227411SQ20081005759
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者曹迎心 申请人:北京天碁科技有限公司