专利名称：一种基于网络监测的gprs优化编码方法
技术领域：
本发明涉及一种基于网络监测的GPRS (通用分组无线业务General Packet Radio Service)优化编码方法，属于移动通信领域。
背景技术：
在GSM-R (铁路综合数字移动通信系统Global System for Mobile communications化r Railway)系统中，GPRS空中接口 (Um接口)由物理层、 RLC/MAC (无线链路控制/媒体访问控制Radio Link Control/Media Access Control )、 LLC (逻辑链路控制:Logic Link Control )、 SNDCP (子网相关汇合 协议SubNetwork D印endent Convergence Protocol )、 GMM/SM (通用分组无 线业务移动性管理/会话管理General Packet Radio Service Mobility Management/Session Management)组成，其中只有物理层、RLC/MAC经过BSS
(基站子系统Base Station System),其它层透传。从Um接口的协议栈和各 层的功能上可以看出影响GPRS系统的QoS (服务质量Quality Of Service) 的主要是物理层和RLC/MAC。在GSM-R系统中，GPRS空中接口的RLC层采用的 是选择ARQ (自动重传请求Auto R印eat reQuesO，在物理层编码中使用了 CRC (循环冗余校验Cyclic Redundancy Check)和巻积码，所以利用的是3GPP
(第三代合作项目3rd Generation Partnership Project )中所建议的一型 混合ARQ方式。现阶段所采用的编码方式只采用了 CI和C2编码方式。
CI和C2的编码方式，编码过程如图1所示。CI和C2的编码过程是一样的， 都经历了分组编码、巻积编码、交织、把数据映射到突发上的过程。在编码效率方面，Cl约为1/2， C2约为2/3， C2强于Cl。但是在纠错方面， 在分组码中Cl加入了 40比特用于纠错和检错，而C2加入了 16比特的数据用 于纠错和检错，所以在纠错检错方面C1强于C2。换句话说，C2编码方式对噪 声干扰较C1方式敏感。从RLC角度进行分析，由于C2编码方式抗干扰能力弱， 易出错，在RLC上采用的是选择ARQ方式，当数据出错时，要求数据进行重传， 所以当无线环境比较差时，重传次数就会增加，影响数据传输的QoS。
发明内容
本发明提出了一种基于网络监测的GPRS优化编码方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来达到
发送端根据接收端的应答消息来决定是否进行变编码；设置一误比特率的 门限，当C2编码的误比特率大于该门限时采用C1编码，当C1编码的误比特率 小于该门限时，采用C2编码。
由于自适应编码需要通信双方同步变化，所以它的实现就需要一个通信双 方相互协调的过程，为此利用握手机制来实现通信双方的同步过程。
1) 由发送方根据协议的自适应准则，暂定发送所有帧，并以控制帧的方式 向接收端发送要求编码方式的请求帧。
2) 接收端接收到该帧后暂停发送所有帧(包括滑动窗口内的帧)，并单独发 送应答帧，该帧包括是否同意变编码的信息。
3) 发送方收到接收方发送的应答帧后，根据应答帧的信息决定是否开始编 码。
4) 在发送方接到接收方的应答帧后若可以变编码，那么在发送方发送请求 帧后，在滑动窗口内的帧的超时重发计数器应减去因为变编码而消耗的 时间，以避免不必要的超时重发。本发明一种基于网络监测的GPRS优化编码方法可以实时有效根据无线信道 的质量调整传输速率，保证了资源充分利用及传输质量。
图1是C1、 C2编码过程。 图2是下行自适应ARQ过程示意图。 图3是上行自适应ARQ过程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。
本发明提出的自适应编解码方案为，发送端根据接收端的应答消息来决定 是否进行变编码。设置一误比特率的门限，当C2编码的误比特率大于该门限时 采用C1编码方式，当C1编码的误比特率小于该门限时，釆用C2编码方式。
针对自动编码的过程中可能会出现的有一方没有收到对方变编码请求或应 答的情况，本发明采用两项措施来保证控制帧的可靠接收
1) 设置一个定时器，如果在规定回传时间内没有收到对方回传，则认为变 速率失败，重新跳会原速率发送。
2) 在握手中连续发送三次确认信号，发送方只要有一次收到即可完成变编 码，提高了变编码的可靠性。
在具体的数据传输过程中，发送端缓存中的数据如果有没有被应答的数据， 将报告给上层，重新发送，保证在某一时间内只有一种编码方式。本发明提出 的自适应ARQ方案信令流程在下行(BSS到MS (移动台Mobile Station)方 向)与上行(MS至ljBSS方向)数据传输中是有差异的，现分述如下
一、在下行数据传输过程中，具体ARQ过程如图2所示。
步骤l: BSS发送数据给MS。步骤2: MS根据接收的错误情况发送ACK/NACK (确认字符/非确认字符 ACKnowledge Character/Not ACKnowledge Character)。 步骤3: BSS接收到MS发送的应答消息来判断是否需要改变编码方式，如 果到达门限值，将改变编码方式。
步骤4:如果BSS要求改变编码方式，将在下行信道上发送改变编码方式的 消息，在该消息中通知MS编码方式变化的帧号，并启动定时器，如果定时 器超时，将返回原编码方式。
步骤5:如果在定时器运行期间收到MS的肯定应答消息，将改变编码方式， 同时抛弃缓存中的所有的没有被应答的数据，以保证在同一时刻只有一种 编码方式。
步骤6: BSS以改变后的编码方式发送数据。 步骤7: MS发送应答消息给BSS。
二、上行数据传输过程中，具体的ARQ过程如图3所示。 步骤l: MS发送数据给BSS。
步骤2: BSS根据接收的错误情况发送ACK/NACK，并判断是否需要改变编码 方式，如果到达门限值，将改变编码方式。
步骤3:如果BSS要求改变编码方式，将在下行信道上发送改变编码方式的 消息，在该消息中通知MS编码方式变化的帧号，并启动定时器，如果定时 器超时，将返回原编码方式。
步骤4:如果在定时器运行期间收到MS的肯定应答消息，将改变编码方式， 同时抛弃缓存中的所有的没有被应答的数据，以保证在同一时刻只有一种 编码方式。
步骤5: BSS以改变后的编码方式发送数据。步骤6: MS发送应答消息给BSS。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求的保护范围为准。
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权利要求
1、一种基于网络监测的GPRS优化编码方法，其特征在于发送端根据接收端的应答消息来决定是否进行变编码；设置一误比特率的门限，当C2编码的误比特率大于该门限时采用C1编码，当C1编码的误比特率小于该门限时，采用C2编码。
2、 根据权利要求1所述的一种基于网络监测的GPRS优化编码方法， 其特征在于，还包括利用如下握手机制来实现通信双方的同步过程，1) 由发送方根据协议的自适应准则，暂定发送所有帧，并以控制帧的 方式向接收端发送要求编码方式的请求帧；2) 接收端接收到该帧后暂停发送所有帧，并单独发送应答帧，该帧包 括是否同意变编码的信息；3) 发送方收到接收方发送的应答帧后，根据应答帧信息决定是否开始 编码；4) 在发送方接到接收方的应答帧后若可以变编码，那么在发送方发送 请求帧后，在滑动窗口内的帧的超时重发计数器应减去因为变编码 而消耗的时间，以避免不必要的超时重发。
3、 根据权利要求1或2所述的一种基于网络监测的GPRS优化编码方 法，其特征在于，在编码过程中，当一方没有收到对方变编码请求或应答 时，设置一个定时器，如果在规定回传时间内没有收到对方回传，则认为 变速率失败，重新跳回原速率发送。
4、根据权利要求1或2所述的一种基于网络监测的GPRS优化编码方法，其特征在于，在编码过程中，当一方没有收到对方变编码请求或应答 时，在握手中连续发送三次确认信号，发送方只要有一次收到即可完成变 编码。
全文摘要
本发明涉及一种基于网络监测的GPRS优化编码方法。该方法为通过网络监测，发送端根据接收端的应答消息来决定是否进行变编码。设置一误比特率的门限，当C2编码的误比特率大于该门限时采用C1编码，当C1编码的误比特率小于该门限时，采用C2编码。这种自适应编码的实现利用握手机制来实现通信双方的同步过程。在设计中，本发明进一步采用两项措施来保证控制帧的可靠接收，一项是通过设定一个定时器，如果在规定回传时间内没有收到对方回传，则认为变速率失败，重新跳会原速率发送；另一项是在握手中连续发送三次确认信号，发送方只要有一次收到即可完成变编码，提高了变编码的可靠性。该编码方法实现简单，可行性高。
文档编号H04L1/00GK101478375SQ200910078028
公开日2009年7月8日 申请日期2009年2月10日 优先权日2009年2月10日
发明者丁建文, 昊 吴, 庞萌萌, 刚 朱, 杨智辉, 磊 熊, 渤 艾, 钟章队, 霞 陈 申请人:北京交通大学