CN1277762A - 在移动通讯系统中传递分组话音数据的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在移动通讯系统中用于以分组形式传递话音数据的装置和方法。在分组话音数据通讯方法中,一旦产生话音数据,则分配一个分组话音信道,并且进入激活状态,其中在话音信道上发射分组化话音数据。如果在激活状态对于一个预定时间周期没有话音数据,则释放分配的话音信道,并且进入非激活状态,其中不发射任何话音数据。如果在非激活状态产生下一个话音数据,则进入话音信道激活状态,这里分配一个话音信道来发射下一个话音数据,并且发射话音数据。

Description

在移动通讯系统中传递分组 话音数据的装置和方法
本发明一般涉及支持移动通讯系统中话音业务的装置和方法，尤其涉及用于传递分组话音数据的装置和方法，它可以支持多个话音用户。
在常规移动电话系统中，如在一个典型的有线电话服务中一样，在线列型话音协议中从话音呼叫建立到话音呼叫释放分配一个固定的带宽。这相应于经过如IS-95、GSM(移动通信全球系统)等等的移动通讯网络的话音服务。当在移动台和基站之间建立一个用于话音业务的呼叫时，分配固定的无线电资源，直到该呼叫被释放为止。因此，如图1所示线列型话音协议从呼叫建立到呼叫释放分配固定的资源。即使用户不连续产生话音业务也将一个固定分配的信道分配给该用户，因此阻止了其他用户使用该信道。
一般地，话音业务包括一个产生声音的发声周期和一个不产生声音的无声周期。尽管发声周期和无声周期的比率随着国家或个人用户变化，但用户特性的研究和分析建议该比率是300ms∶700ms或者1sec∶1.35sec。
可以认为线列型话音业务是支持话音质量的最好方式，因为一直分配一个固定的带宽。然而，从用户的观点来看，即使对于无声周期的服务也是记帐的，因此用户要为未使用的周期支付费用。从服务供应商的观点来看，由于分配一个固定的无线电资源而使带宽效率降低，与有线服务相比，固定的无线电资源是一个非常小的带宽。
因此，线列型服务结构需要改变为分组类型使得其他激活的用户能够使用该带宽。理论上，在发声周期∶无声周期＝300ms∶700ms的情况下，可以支持三倍多的用户，因此大大地提高了性能。
然而，在这个领域的进步是缓慢的，因为现有的无线电资源管理方案要求很大的时间延迟并且使得实时控制很困难。这在IS-95，一种使用20ms控制消息的控制方法中尤其是这样。IS-95系统完成在公共信道上的控制过程并且随后通过提供服务的带内信号方式将信号业务和话音业务多路复用在一个信道上。因此，为了支持在无声周期期间释放业务信道并且在发声周期期间分配它的机构，当进入发声周期时应该经过公共信道获得业务信道。在这种情况下，由于基于争用的信道捕获产生时间延迟。另外，如果在无声周期期间释放业务信道，则控制信息因为带内信号方式而不能发射。另外，因为包括功率控制的各种功能与业务信道的工作相关，所以业务信道不能以常规技术动态地分配和释放。由于在激活状态请求分配一个业务信道和将它释放的处理时间，所以使用20ms控制消息导致几百毫秒的延迟。因此，不能确保话音业务质量。
在有线网络中存在其他常规分组话音协议。它们利用话音业务具有一个无声周期和一个发声周期的情况，因此有效地使用了有限的带宽。尽管连接型线路技术根据时间记帐，但分组话音协议根据采用分组单位记帐的有关网络实际使用的信息对用户记帐。
迄今研究的分组话音业务已经设计和开发用在有线网络中。已经讨论了关于支持这种在无线电网络上的服务，但是还没有提出任何规范。这是因为当前移动电话服务的结构不支持基于分组的技术。
当前的分组话音业务基于ITU-T(国际电信联盟)G.764的“分组话音协议”。这是一种广泛应用在公共信道接入方案中、但在有线通讯网络上可用的LAN技术。互联网电话是一种在互联网上非常普及的分组话音业务，它根据上面的技术设计。互联网电话和ITU-T G.764之间的差别是互联网电话为第二层协议，而ITU-T G.764使用IETF(Internet网工程特别工作组)的RTP/RTCP(实时传输协议/实时传输控制协议)并且被设计为第四层协议。因为RTP/RTCP根据IETF设计，所以互联网电话预定用作TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)网络的一部分，并且有效地使用现有的IP网络。然而，互联网电话和ITU-T G.764在工作上几乎是相同的。
ITU-T G.764扩展到无线电网络的问题是常规基于有线网络的分组话音协议如ITU-T G.764的特征在于基于争用的公共信道的使用。也就是在互联网或LAN上，根据用户之间的争用来使用公共信道和实现业务传输。因此，不需要用于获得公共信道的单独的信道保留技术和信道释放技术。另外，为了检测争用存在或不存在而结束传输的能力是经过有线网络的非连接服务中通讯的特性。
当在无线电通讯网络中使用一个公共信道而不做保留时，争用引起的时间延迟可能具有很大的影响。不可能检测无线电环境中的争用并且基于争用的方案显示出较差的性能。因此，使用一个基于争用的方案来设计一种无线电分组话音协议是非常困难的。特别地，考虑到CDMA技术，功率控制和同步使得不可能支持使用公共信道的基于争用的分组话音协议。
另外，无线电移动通讯网络需要传输/接收信号和控制信息来发射话音业务、保持呼叫和交换控制信息。这样，基于公共信道的争用方案是难以支持的。特别地，移动台的越区切换使得更加难以支持，因为在越区切换相关信息和处理消息的传输/接收中涉及到时间延迟并且不方便。
因此，根据常规有线网络设计的如ITU-T G.764或IETF RTP/RTCP的分组话音协议很难使用并且在使用CDMA技术的无线电信道环境中是低效的。
因此，本发明的目的是在移动通讯系统中提供一种无线电分组协议的装置和方法，它可以通过使用无线电环境中支持高速分组数据服务的MAC(媒体访问协议)协议来支持以分组形式的话音业务。
为了达到这个目的和其他的目的，在移动通讯系统中提供一种分组话音通讯方法。一旦产生话音数据，则分配一个分组话音信道并且进入激活状态，这里分组化话音数据在话音信道上发射。如果在话音信道激活状态对于一个预定的时间周期没有话音数据，则分配的话音信道被释放并且进入非激活状态，这里不发射任何话音数据。如果在非激活状态产生下一个话音数据，则进入话音信道激活状态并且分配一个话音信道来发射下一个话音数据。
结合附图，参照下面的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中
图1是一个支持常规移动通讯系统结构的话音业务的状态转移图；
图2是一个支持常规有线通讯网络结构的分组业务服务的状态转移图；
图3是一个支持高速分组数据服务的MAC协议的状态转移图；
图4是一个支持高速分组数据服务的物理层的状态转移图；
图5说明了支持本发明实施例的高速分组数据服务的通讯协议的结构；
图6说明了本发明实施例的一种可变长度话音帧的组合和分解；
图7说明了本发明实施例的一个话音分组的结构，其中话音信息发射到无线电终端；
图8说明了本发明实施例的用于发射分组话音帧的MAC帧的结构；
图9说明了本发明实施例的根据MAC协议和物理信道的状态分配分组话音信道的过程；
图10是一个本发明实施例的W-PVCP(无线分组话音会聚协议)的状态转移图；
图11说明了在本发明实施例的无线电终端对于延迟补偿的同步；
图12说明了本发明实施例的当接收到延迟的话音帧时延迟的处理；以及
图13A、13B和13C说明了本发明实施例处理具有误差的话音帧的过程。
下面参照附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，公知的功能和结构不做详细地描述，因为这些不必要的细节会使得难于理解本发明。
应该理解本发明的下面描述基于TIA CDMA 2000。当然，本发明还应用于支持高速分组数据的所有系统。
一个逻辑dsch(专用信令信道)仅在控制保持状态分配并且专用于移动台。dsch用于发射/接收控制消息并且根据20ms消息工作。逻辑dmch(专用的MAC信道)是一种专用的信道，仅在控制保持状态分配给移动台。dmch用于发射/接收MAC层的控制消息并且控制dtch(专用业务信道)，并且根据5ms消息工作。cmch(公共MAC信道)由若干个移动台共享并且仅在挂起/休止状态分配。cmch用于发射/接收MAC层的控制消息并且根据20ms消息工作。dtch是一种仅在激活状态分配给移动台的专用信道并且用于发射/接收业务。ctch(公共业务信道)仅在休止状态作为公共的分配给移动台并且用于业务传输/接收。物理信道DCCH(专用控制信道)映射到逻辑信道dsch和dmch并且DCCH在20 ms消息和5 ms消息传输时工作。
在描述用于CDMA 2000的MAC层的有效逻辑信道之前，应该注意‘r’和‘f’连接到反向信道和正向信道以区别它们。
DCCH(专用控制信道)专门分配给每个移动台。仅当在DTX(不连续传输)模式中存在业务时使用信道带宽产生DCCH。DCCH与dsch/dmch相映射。CCCH(公共控制信道)是一种每个移动台根据争用获得并且与cmch相映射的信道。采用FCH(基本信道)这种信道可以获得与IS-95的反向兼容，并且可以发射/接收业务和控制信息。SCH(辅助信道)相应于IS-95B的辅助信道，它基于带外方案，其中业务被大部分发射，并且由dmch动态地分配和释放。
图3是一个CDMA 2000 MAC协议的状态转移图。如图3所示，通过是否保留信道来确定状态转移。采用一个定时器或一个人为的原语来实现每个转移。
参照图3，空状态311是在呼叫建立之前的状态，这里没有任何连接和信息。在初始化状态312，一旦在公共信道上有一个分组服务初始化的请求则实现呼叫处理的协商和其他作用。在完成信道协商之后不久，在控制保持状态313，连接dsch/dmch并且经过dmch直接分配业务信道。在激活状态314，通过业务的激活经过dmch分配一个dtch并且业务数据在dtch上发射/接收。在挂起状态315，一个如dsch/dmch的DCCH被释放并且控制信息在公共信道上发射/接收。如果对于一个时间周期没有业务传输/接收，则在休止状态316，在第二层或第二层以下的所有信道被释放并且相关的信息被去除。在休止状态316只管理PPP(点对点协议)信息。当在休止状态316产生要被发射的业务时，进入重新连接状态317，这里PPP信息被保持而初始呼叫建立过程完成。
状态转移基于一个定时器。例如，在通过获得一个dtch将控制保持状态313转移到激活状态314之后，如果在T激活(激活阶段的等待门限值时间周期)内没有任何的业务传输/接收则进入挂起状态315。如果在控制保持状态313的T保持(保持状态的等待门限值时间周期控制)内没有发射/接收业务，则进入挂起状态315。如果在挂起状态315的T挂起(挂起状态的等待门限值时间周期)内没有数据传输/接收，则进入休止状态316。
为了功率控制和MAC信道控制，CDMA 2000的物理信道设置在正常状态和睡眠状态。图4说明了通用技术中支持高速分组数据服务的物理层的状态转移。
参照图4，一旦在话音信道释放状态411中有一个呼叫请求则在DCCH上分配一个话音业务信道，进入话音信道激活状态412。如果在话音信道激活状态412的T睡眠(在进入睡眠状态之前等待门限值时间周期)内没有业务传输/接收，则话音信道激活状态412转移到话音信道睡眠状态413 。这里，可以经过功率控制获得DCCH上分配的业务控制的增益。如果在话音信道睡眠状态413产生要被发射/接收的业务，则经过唤醒过程重新进入话音信道激活状态412。当在话音信道激活状态412释放话音业务信道时，话音信道激活状态412转移到话音信道释放状态411。如果在话音信道睡眠状态413释放话音业务信道，则话音信道睡眠状态413转移到话音信道释放状态411。也就是在T睡眠内没有业务传输/接收的情况下，在话音信道激活状态412分配的业务信道的增益通过在睡眠状态413功率控制获得。
本发明与直接话音编码如ITU-T G.764无关。另外，在CDMA 2000呼叫过程中完成呼叫建立和释放。因此，本发明对于常规有线/无线话音通讯使用话音编码。然而，通过用于呼叫建立的协商编译码器或声码器在如ITU-TG.764的每个分组中去除包括编码信息的额外开销。类似于基于有线网络的分组话音协议，本发明包括各种误差补偿功能并且便于与现有的基于有线网络的分组话音协议互联。
图5说明一个本发明实施例的CDMA 2000通讯网络中的主要协议层结构。
参照图5，上层是在OSI(开放系统互连)7层模型的第3层或第3层以上，而LCC层和MAC层相应于第2层。这里MAC层相应于一个MAC子层。物理层相应于第1层。
在上层，呼叫控制/L3信令协议501产生用于初始化和释放一个服务的信令消息。该信令消息通过或不通过SRLP(信令无线电链路协议)映射在MAC层的逻辑信道dsch 510上并且在物理层的DCCH上发射。PPP(点对点协议)502是一个第三层协议，用于经过互联网发射/接收数据。由PPP 502产生的数据单元1经过PRC(PLP-RBP会话层)505映射在RBP(无线电短脉冲串协议)506或RLP(无线电链路协议)507并且经过作为逻辑信道的dtch512发射到作为物理层信道的辅助信道516。这里，PPP 502发射话音数据到W-PVCP(无线分组话音会聚协议)508。分组话音应用503将话音数据转换为预定长度的分组数据并且发射该分组数据到较低层。这里，分组数据称为W-PVCP帧而W-PVCP帧被分为一个首标区域和可变长度的话音信息区域。
在LCC层，SRLP504是一个用于处理L3信令消息的协议处理器。PRC505是一个根据从上层接收的数据的特性确定是否经过RBP 506或RLP 507提供一个服务的机构。如果数据量很少则不用在节点之间建立链路，RBP 506就可以发射数据。RLP 507通过在用于数据传输/接收的节点之间建立链路而发射大量的数据。W-PVCP 508提供相对于传输延迟的同步和在发射话音分组中的损失补偿。如果由上层接收的话音分组大于较低的MAC层中的帧尺寸，则话音分组被分为预定长度的MAC层帧，由较低MAC层接收的帧被序列地组合并且发射到上面的应用层。
在MAC层，MAC层509将从上层接收的帧映射到相应的逻辑信道，例如L3信令消息映射在dsch 510上，MAC子层的信令消息映射在dmch上，而话音分组映射在dtch上。dsch 510是一个设置用于在移动台和基站之间发射/接收L3信令消息的逻辑信道。dmch 511是一个设置用于在基站和移动台之间发射/接收MAC子层信令消息的逻辑信道。dtch 512是一个设置用于在基站和移动台之间发射/接收用户数据的逻辑信道。控制信道多路复用器515将dsch和dmch多路复用到一个物理信道DCCH。业务信道多路复用器516将dtch多路复用到一个物理信道SCH。
在物理层，DCCH 515是设置用于在移动台和基站之间发射控制消息的信道。SCH 516是设置用于在移动台和基站之间发射/接收用户业务的物理层信道。
如图5所示，因为W-PVCP 508属于LCC层，所以它根据一个协议层结构完成如DLC(数据链路控制)层的相同的功能。专用于W-PVCP 508的分组话音应用是在W-PVCP 508上配置的。因此，可以获得专用于分组话音的终端。如互联网电话的基于IP的分组话音协议可以经过PPP 502互连到W-PVCP。也就是不考虑无线电环境所设计的互联网电话服务可以在无线电信道上提供。下面主要描述经过W-PVCP 508提供的分组话音服务。
在本发明的实施例中，W-PVCP 508完成下面的功能。
关于分组话音业务的呼叫建立和释放，假定W-PVCP 508定义了与分组话音业务的发射/接收相关的项，因此遵循一个基于CDMA 2000无线电连接标准的呼叫建立和释放过程。用于支持分组话音业务的服务选择和编译码器/声码器参数在呼叫建立中由控制消息协商。
关于可变长度的话音分组的组合/分解，W-PVCP 508组合和分解帧以将一个可变长度或比MAC层帧长的W-PVCP帧映射为一个固定长度的MAC层帧。参照图6，W-PVCP帧包括一个首标区域和一个分组话音数据区域并且具有一个可变长度。W-PVCP帧分为若干个MAC层帧。MAC层帧包括一个子帧号记录区域、一个存储分组话音段的信息比特区域、一个CRC(循环冗余码)区域以及一个尾部区域。CRC区域和尾部区域由物理层使用。它们实际上由物理区域产生和处理。尽管周期性采样的话音帧具有一个可变长度，但因为CDMA 2000使用一个20ms的MAC层帧，所以任何大于20ms的W-PVCP帧被划分并且给每个划分的子帧分配一个序列号。在IS-95中，在帧组合之后完成检错和恢复而不支持子帧序列，但在子帧单元恢复过程中恢复部分损坏的可变话音帧。
关于分组话音业务信道的分配和释放，W-PVCP 508通过CDMA 2000MAC层的5ms控制消息分配一个话音信道。因此，与CDMA 2000 MAC层相关的控制方案由针对话音业务调整的参数来完成。也就是一个基于MAC层T激活/T保持定时器的信道控制方案通过认真考虑话音的发声和无声周期来实现。如果设置的参数不考虑话音，则在MAC层状态转移中的延迟将增加。因为业务信道被非常快地分配和释放以支持分组话音业务，所以本发明实施例的W-PVCP以CDMA 2000物理层的睡眠模式作为基本结构来工作。
关于无声的去除，W-PVCP 508仅在话音激活周期产生业务，因为它支持分组话音业务。因此，它在无声周期不产生业务。为此，W-PVCP 508在预定基础上从CODEC(编码器和译码器)接收的信息中去除无声周期，或者CODEC自身清除它。应在CODEC级别上支持无声周期的噪声产生。为此目的，在W-PVCP帧中涉及一个噪声参数并且接收端产生具有噪声参数的噪声。
最后关于帧结构，每层的帧结构应该使用CDMA 2000 MAC层来定义以支持分组话音业务，也就是在W-PVCP层中的可变长度帧和在CDMA 2000MAC层中的20ms分组帧被修改为适用于话音业务。
图7说明了本发明实施例的W-PVCP帧结构。W-PVCP帧是可变长度的并且提供与ITU-T G.764的兼容性。参照图7，W-PVCP帧包括一个3字节固定首标区域、一个指示话音信息的可变长度的区域、能够使首标区域在无线电误差环境中可靠地发射的FEC(前向纠错)或CRC区域、一个用于在阻塞周期或当误差产生时可选择阻塞话音信息的话音信息区域(可选择的可丢弃块)，以及一个应无故障发射的话音信息区域(非可丢弃块)。
一个会话ID字段表示用于区别与一个MAC层的后续字段在一起的若干个信道的逻辑信道的编号。M(多个比特)字段对于W-PVCP话音激活中的第一个消息设置为1，而对于其他消息设置为0。序列号字段占据4比特，较大的序列号(例如7或8比特)可以用在严重误差的环境中。时间标记字段表示一个用在话音恢复中的话音分组产生时间(或从ITU-T观点来看为累加的分组排队延迟)。噪声字段表示在产生话音分组时的噪声级别并且用于在接收端的无声周期产生噪声。块丢弃指示符字段指示一个在当前话音分组中较低优先级的可丢弃块。在阻塞周期或在误差产生时，为了话音恢复完成丢弃一个具有较低优先级的块。用于话音分组的压缩话音信息的长度包括在长度字段中。一个用于首标的CRC/FEC字段用于在首标中纠错。一个用于数据区域的可选择的CRC/FEC字段仅支持CRC或不被使用。这是一种不支持误差控制字段的结构，因为分组话音数据的重新传输是没有意义的。
图8说明支持本发明的分组话音业务的MAC层帧的结构。MAC层帧基本上是一个CDMA 2000 MAC层业务帧并且具有一个固定的20ms长度。特别是，为了支持分组话音业务，一个子帧序列字段加到MAC层帧上。参照图8，子帧号、信息比特区域、CRC区域和尾部比特区域以这种序列安排在MAC层帧中。CRC和尾部比特在物理层和MAC层之间共享，并且实际上由物理层产生和处理。
本发明实施例的分组话音业务状态可以根据W-PVCP和MAC层的状态变化。这是因为MAC层在没有要被发射的话音业务的情况下释放信道，因此服务在控制保持状态、激活状态、挂起状态和休止状态之间转移。另外，由于为了节省功率，物理层在正常状态和睡眠状态之间转移，所以根据W-PVCP、MAC层和物理层的状态可以考虑各种情况。思考各种情况的原因是要考虑可以适应端对端延迟的环境。
在本发明实施例获得的分组话音协议中最明显要考虑的是业务信道在需要时分配而在话音业务传输之间时释放，使得业务信道不用保持分配直到呼叫释放为止。因此，当使用CDMA 2000 MAC层获得分组话音协议时，应该考虑根据MAC层和DCCH物理层的正常/睡眠/断开状态在分配业务信道中涉及的延迟。
由于在典型的有线网络中分组话音协议的最大端对端时间延迟是200ms，所以仅当MAC层设置在激活状态/控制保持状态并且DCCH物理层在正常状态/睡眠状态时，在使用高速分组数据MAC层时可以支持分组话音业务。
特别地，因为dtch在激活状态连接，所以如果分组话音协议支持激活状态，则在话音业务中没有任何时间延迟。然而，如果在激活状态的话音业务较长，则dtch也保持较长。这导致了信道的再用率太低以致于不能适应多个用户。
在控制保持状态dtch是不存在的并且只分配一个DCCH。这导致业务信道的再用率高到足以接纳多个用户。因为DCCH工作在不连续传输(DTX)模式并且由一个长码识别，所以由DCCH的保持引起的带宽损失是很小的。当MAC层在控制保持状态而DCCH的物理层在睡眠模式的情况下，在基站和移动台中节省了功率，导致有效地利用带宽。然而，如果DCCH是在正常/睡眠模式，则在分配业务信道中产生20-30ms的延迟。因此，必须适应话音业务中端对端的延迟。
图9说明了当MAC层在控制保持状态而DCCH的物理层在睡眠模式时，根据本发明分配一个用于发射话音业务的dtch的过程。在图9中，移动台请求一个业务信道，它类似于基站请求一个业务信道的情况。参照图9，在步骤911一旦接收到分组化话音业务，则在步骤913，W-PVCP 508请求分配一个dtch(PVCH：分组话音信道)，用于发射分组化话音业务到MAC层。然后，在步骤915，MAC层传递分配dtch的请求到物理层。这里，如果设置睡眠模式(或选通模式)并且DCCH是在睡眠状态，则请求唤醒过程，因此功率被减少的信道提高到正常的级别。然后，在步骤917，移动台的物理层请求来自基站的唤醒。在步骤919，基站的物理层在f-dmch上发射一个对于唤醒请求的响应到基站。在步骤921，移动台的物理层在r-dmch上请求一个来自基站的r-dtch的分配。在步骤923，基站的物理层传递对于dtch的请求到MAC层，在步骤925，MAC层通知物理层专用信道的分配。在步骤927，基站物理层通知移动台在f-dmch上的业务信道分配。在步骤929，移动台的物理层通知MAC层dtch的分配，在步骤931，MAC层通知W-PVCH一个PVCP的分配。
经过上面的过程，移动台获得一个用于发射激活的分组话音业务的dtch，并且在dtch上发射分组话音业务。在这种情况下，一个5ms控制消息用在dmch上发射/接收消息。这引起在信道分配中一个很小的延迟。因为在DCCH的情况下由一个长码识别每个dmch，所以DCCH的使用导致很小的带宽减少。另外，因为物理信道使用睡眠模式，所以基站和移动台节省了功率。
图10说明了本发明实施例的W-PVCP的状态转移。参照图10，在空状态1011不发生任何事情。如果在基站或移动台启动无线电分组话音业务，则空状态1011转移到初始化状态1012。用于支持相应服务的呼叫过程在初始化状态1012中完成，如果经过呼叫过程进行服务协商，则初始化状态1012转移到非激活状态1013。在非激活状态1013，分组话音业务被连接但不激活话音。这样，不产生业务。如果在移动台或基站激活话音业务，则进入准备状态1014，这里一旦请求PVCH则激活分组话音业务并且分配一个业务信道。当分配了业务信道并且业务被发射时，进入激活状态1015。在激活状态1015发射激活的话音业务。如果在激活状态1015的一个预定时间周期内没有业务被发射/接收，则进入非激活状态1013，等待下一次业务激活。
图11到13C说明了根据本发明的实施例相对于话音分组延迟和误差的W-PVCP的操作。
图11说明了处理正常环境中接收的话音分组的操作。参照图11，在正常情况下通过补偿无线电传输的往返行程时间(RTT)延迟来保持同步，W-PVCP存储对于一个预定时间周期的从较低MAC层接收的话音分组，组合连续接收的话音分组，并且发射组合的话音分组到上层分组话音应用。也就是为了补偿RTT延迟，W-PVCP根据第一个接收的话音分组的延迟支持附加的延迟，并且附加的延迟在10ms量级计算。在附加的方案中，根据在第一个话音分组中的时间标记信息计算RTT并且下一个话音分组在它到达接收机后的一个附加延迟之后被发射。通过使用附加的方案，在话音再现模块的话音分组之间的时间间隔可能一致。
图12说明了当连续的帧被延迟时处理一个话音分组的操作。由于在无线电终端的延迟或者在物理层或在MAC层的处理延迟可能产生延迟。对于延迟时间插入伪信息而不用放弃整个帧，并且具有伪信息的帧发射到分组话音应用。
图13A、13B和13C说明了当误差发生时的处理。W-PVCP根据记录在MAC层帧的子帧序列号来检错。当可变长度帧被部分损坏时，W-PVCP完成对帧的补偿、恢复话音业务并且发射恢复的话音业务到分组话音应用。也就是一个伪时隙插入到帧的损坏部分并且恢复的帧发射到分组话音应用。这里，图13A说明了一个中心被部分丢失的帧，图13B说明了一个尾部被丢失的帧，而图13C说明了一个序列号部分被丢失的帧。
W-PVCP不重新传输与检错和纠错有关的话音业务。在话音数据上基本不能完成差错控制。因此，在W-PVCP级只使用CRC并且只有通过支持FEC在首标中纠错。这种方法用于通过误差补偿方法来重新使用包含误差的分组的部分校正信息而不用重新传输该分组。通过FEC补偿首标的误差，因为它发射W-PVCP相关的控制信息。因此，W-PVCP支持根据子帧序列号的检错。它适当地补偿部分损坏的可变长度帧并且发送相应的业务到分组话音应用。不检测话音业务中的差错。
如上所述，本发明讲述了一种W-PVCP协议，该协议可以支持高速分组数据系统中的无线电分组话音业务。建议的W-PVCP协议支持一种在移动通讯系统中的话音业务结构，该系统把注意力集中在分组类型业务概念的线列型服务上，因此最好地使用了有限的无线电资源。也就是克服了由常规线列型方案中无声周期引起的带宽的不合理的使用，并且通过带宽的统计多路复用的应用可以接纳更多的用户。因此，可以接纳的用户数量比常规移动电话系统增加大约250％到280％。
尽管这里参照某些优选实施例示出和描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解可以在形式上和细节上做出各种修改而不背离如所附权利要求定义的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种在具有分层协议结构的移动通讯系统中基于分组的话音通讯装置，包括：
W-PVCP(无线分组话音会聚协议)层，用于将由于话音业务的激活产生的可变长度话音分组映射到一个固定长度的分组帧中；以及
MAC(媒体访问控制)层和物理层，用于在辅助信道上发射映射的分组帧到一个站。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述的W-PVCP层通过上层PPP(点对点协议)层经过一个有线网络与一个分组话音协议互连。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述的MAC层工作在激活状态和控制保持状态。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述的物理层工作在正常状态和睡眠状态。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述可变长度的话音分组包括：
具有指示逻辑信道号的一个部分ID字段的首标区域、一个指示第一个消息的字段、一个帧序列号字段、一个指示话音分组产生时间的时间标记字段、一个指示低优先级块的字段、以及一个在接收一侧用于在无声周期产生噪声的噪声字段；
表示话音信息长度的长度区域；
用于首标区域纠错的CRC(循环冗余码)/FEC(前向差错控制)区域；
用于当误差发生时丢弃低优先级块的话音信息区域；以及
非可丢弃的话音信息区域。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述的分组帧包括：
表示分组帧序列的子帧序列区域；
用于存储一个划分的话音分组的信息区域；
用于分组帧纠错的CRC区域；以及
指示分组帧结束的尾部区域。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述CRC和尾部区域由物理层使用。
8.如权利要求1所述的装置，还包括用于状态转移门限值的MAC层中的定时器，其中所述的定时器根据话音业务的发声周期和无声周期设置。
9.一种在具有协议结构的移动通讯系统中的基于分组的话音通讯装置包括：
一个物理层和一个MAC(媒体访问控制)层，用于发射一个在信道上接收的话音分组到W-PVCP(无线分组话音会聚协议)层；
其中所述的W-PVCP层通过利用包括在从所述MAC层接收的第一个话音分组中的时间标记来计算同步延迟，根据同步延迟将后来话音分组缓冲一个预定的时间周期，并且发射缓冲的话音分组到分组话音应用。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述W-PVCP层从MAC层接收的话音分组的序列号检测丢失的分组，并且发射一个代替丢失的分组的伪时隙到所述的分组话音应用。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述W-PVCP层检测在物理层或MAC层由一个处理延迟引起的话音分组的到达延迟，并且发射一个用于时间延迟的伪时隙到分组话音应用。
12.一种在移动通讯系统中基于分组的话音通讯方法，包括步骤：
一旦产生话音数据就分配一个分组话音信道，进入激活状态，以及在所述分组话音信道上发射分组化话音数据；
当对于一个预定的时间周期没有要被发射的话音数据时释放分配的分组话音信道，并且进入非激活状态；以及当分配一个分组话音信道以发射新产生的话音数据时重新进入分组话音信道激活状态。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述分组话音信道由一个MAC(媒体访问控制)层的5ms控制消息分配。
14.一种在具有分层协议结构的移动通讯系统中基于分组的话音通讯方法，包括步骤：
一旦话音业务激活则将分组话音应用产生的话音数据转换为可变长度的分组数据；
通过一个W-PVCP(无线分组话音会聚协议)层将所述可变长度的分组数据映射到一个固定长度的至少一个分组帧；
传递所述映射的分组帧到一个MAC(媒体访问控制)层；以及
通过一个物理层在一个信道上发射映射的分组帧。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述W-PVCP层通过一个上层PPP层将经过有线网络接收的分组话音数据映射到一个固定长度的所述分组帧。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述MAC层工作在激活状态和控制保持状态。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述物理层工作在正常状态和睡眠状态。
18.一种在具有分层协议结构的移动通讯系统中基于分组的话音通讯方法，包括步骤：
通过一个MAC(媒体访问控制)层传递在信道上接收的话音分组到W-PVCP(无线分组话音会聚协议)层；
通过参照包括在从所述MAC层接收的第一个话音分组中的时间标记来计算同步延迟，根据同步延迟缓冲下面的话音分组一个预定的时间周期，并且通过W-PVCP层发射缓冲的话音分组到分组话音应用。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述W-PVCP层从所述MAC层接收的话音分组的序列号检测丢失的分组，并且发射一个代替丢失分组的伪时隙到分组话音应用。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述W-PVCP层检测在一个物理层或所述MAC层中由处理延迟引起的话音分组的到达延迟，并且发射一个用于时间延迟的伪时隙到分组话音应用。
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