CN101039256B - 分组控制单元帧分段传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分组控制单元帧分段传输方法，为解决现有移动通迅技术中分组上下行数据在基站收发信机和基站控制器之间的ABIS口双向传输时，信道复用率低，传输效率低的问题而发明。本发明分组控制单元帧在传输时，对大于链路传输能力的分组控制单元帧进行分段，按照传输链路的传输能力在传输的分组控制单元帧的头部加入特征字节，标志将要传输的数据帧是否是完整帧或是分段段，如果传输的数据为分段段+完整段或是分段段+分段段，在分组控制单元帧的头部加入标志第一个分段的长度标志位，然后在一个传输时隙里传输一段或者两段分组控制单元帧的数据。本方法有利于PCU帧传输时的信道复用，进而提高传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及PCU(分组控制单元)帧分段传输的方法，特别是涉及移动通讯中分组上下行数据在BTS(基站收发信机)<->BSC(基站控制器)之间ABIS口(基站与基站控制器之间的接口)双向传输时PCU帧数据分段传输的方法。
背景技术
PCU将帧从无线部分转化为分组，或者反向操作，每隔20毫秒发送一个PCU帧。其承载单元(PCU控制单元)主要功能是在BSC与SGSN(服务GSN)两个节点之间提供基于帧中继的Gb接口，速率为2Mb/s。PCU在GPRS中的配置方式主要有两种：
第一种配置：把PCU放在BSC一侧，物理上和BSC共址，PCU与BSC之间的传输很容易实现。对BSC容量较大的系统来说较合适；而对于BSC容量较小的系统，由于BSC数量相对较多，这种配置将因网元过多而导致成本升高；
第二种配置：把PCU放置在GSN一侧，物理上和GSN同址。可以实现多个BSC共用同一个PCU，但是各BSC到PCU之间的传输费用增加，只适用于BSC容量较小的系统，而且PCU要求有较大的容量和处理能力。
在采用第一种配置的情况下，GPRS分组传输的时候BSC<->BTS双向的数据传输都是以PCU帧的结构方式传输，PCU帧是完成BSC<->BTS之间ABIS口双向传输的基本数据单元，PCU帧中传输内容格式为CS-1，CS-2(MCS-1，MCS-2)采用16k链路方式。对于CS-3/4，MCS-3~MCS-9编码类型来说，在ABIS口要求带宽为2个16Kbps以上。采用MCS-9编码方式时，ABIS接口每时隙的数据速率为16Kbps，加入EGPRS后数据速率会达到80kbit/s。在某些编码方式下，比如MCS-3实际传输字节数会占用2个ABIS时隙，但是实际流量比1个ABIS时隙稍微大一点点，因此相对比较浪费。
传统的处理方式下数据帧是不分包传送，在某些编码格式下使用的时隙带宽存在比较大的浪费。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明目的在于提供一种可降低传输时隙带宽的分组控制单元帧数据进行分段传输的方法。
为了达到上述目的，本发明一种分组控制单元帧分段传输的方法，分组控制单元帧在基站控制器和基站收发信机之间双向传输时，对大于链路传输能力的分组控制单元帧进行分段，按照传输链路的传输能力在传输的分组控制单元帧的头部加入特征字节，标志将要传输的数据帧是否是完整帧或者是分段段，如果传输的数据为分段段+完整段或者是分段段+分段段，将会在分组控制单元帧的头部加入标志第一个分段的长度标志位，然后在一个传输时隙里传输一段或者两段分组控制单元帧的数据。
其中，发送分组控制单元帧的步骤为：
①判断上一次发送还有没有剩余的内容未发完：若没有剩余的内容，进入步骤②；若有剩余的内容则进入步骤③；
②判断当前缓冲区数据的实际长度，是否超过链路传输能力：若没有超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位00，然后直接传送当前分组控制单元帧数据，然后进入步骤⑤；若超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容标志位01，然后传送可以传送的最大长度的分组控制单元帧数据，然后直接进入步骤⑤；
③判断当前缓冲区数据实际长度加下一个新分组控制单元帧长度的和是否超过链路传输能力：若没有超过，在开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位10，然后输出上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，此输出部分长度为BITLen，接着输出上一个分组控制单元帧剩余部分的内容及新的分组控制单元帧的数据，其长度为本传输通道传输能力减去上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位即减去BITLen再减去报头内容数据标志位；进入步骤⑤；若超过，进入步骤④；
④判断当前缓冲区数据实际长度加下一个新分组控制单元帧长度及一个调整系数的和是否超过链路传输能力：若没有超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位11，然后输出上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，此输出部分长度为BITLen，接着输出上一个分组控制单元剩余部分内容及部分新的分组控制单元帧数据，其长度为本传输通道传输能力减去上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位即减去BITLen再减去报头内容数据标志位，然后进入步骤⑤；若超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头字段传输时隙帧类型01，然后输出上一个分组控制单元帧剩余部分的内容，进入步骤⑤；
⑤输出数据到接收端。
其中，接收分组控制单元帧的步骤为：接收到的报头内容数据标志位若是00进入步骤I，若是01进入步骤II，若是10进入步骤III，若是11进入步骤IV：
I解开剩余部分数据成为一个完整的分组控制单元帧，进入步骤V；
II解开剩余部分成为一个分组控制单元帧的一部分，判断本地缓存有没有剩余内容：若有剩余内容，与本地缓存内容结合，形成一个完整的分组控制单元帧，进入IV；若没有剩余内容，缓存之，进入步骤V；
III从接收到的分组控制单元帧的第3位到2+BITLen位取出上一分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，解开2+BITLen位置后面的上一分组控制单元帧剩余部分的内容，与缓存得到的数据组合得到上一个分组控制单元帧的数据，解开最后的数据，得到一个新的分组控制单元帧全部，进入步骤V；
IV从接收到的分组控制单元帧的第3位到2+BITLen位取出上一分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，解开2+BITLen位置后面的上一分组控制单元帧剩余部分内容，与缓存得到的数据组合得到上一个分组控制单元帧的数据，解开最后的数据，得到一个新的分组控制单元帧部分值，并缓存之，进入步骤V；
V对解码完成的分组控制单元时隙帧进行处理，缓存不完整的分组控制单元帧待下次解码使用。
本发明特别是涉及到GPRS/EDGE系统的BSC<->BTS之间低速链路的分组控制单元帧分段传输的方法，在发送一个新的分组控制单元帧开始前，前一分组控制单元帧必须发送结束或者前次的剩余部分本次必须和新帧一起发送出去，目的是进行分组控制单元数据包传输的复用，降低传输时隙要求，以提高链路带宽利用率，此方法有利于分组控制单元帧传输时的信道复用，进而提高传输效率。
附图说明
图1是本发明PCU帧分段传输方法的发送PCU帧流程图；
图2是本发明PCU帧分段传输方法的接收PCU帧流程图；
图3是本发明PCU帧分包以后的PCU时隙帧结构；
图4是本发明一MCS-3 PCU帧编码前序列第一帧结构；
图5是本发明一MCS-3 PCU帧编码前序列第二帧结构；
图6是本发明一MCS-3 PCU帧编码后帧序列第一帧结构；
图7是本发明一MCS-3 PCU帧编码后帧序列第二帧结构。
具体实施方式
GPRS/EDGE系统在通过PCU帧传输数据的时候，按照传输链路的传输能力在传输的PCU帧的头部加入特征字节，标志将要传输的数据帧是否是完整帧或者是分段段，如果传输的数据为分段段+完整段或者是分段段+分段段，将会在PCU帧的头部加入标志第一个分段的长度标志位，然后在一个传输时隙里传输一段或者两段PCU帧的数据。
上行方向为BTS到BSC、下行方向为BSC到BTS，不同编码方式下及其内部数据RLC/MAC(无线链路控制/媒体访问控制)数据有所不同，因此最终的PCU帧数据长度也不同，这里仅仅以MCS-3为例：假设希望在1×16k时隙里面传输PCU帧数据，设有两个经过压缩或者去掉填充比特等方法处理的PCU数据需要传递，第一个PCU帧的数据长度为357bits，第二个PCU帧长度为200bits，由于底层传输同步等需要耗费一些传输带宽，设此1×16k时隙可以传输的数据量为315bits每帧。为此将PCU帧进行分段，分段的数据分成四类：
1.完整段；
2.分段段；
3.分段段+完整段；
4.分段段+分段段；
为区分起见，将新生成的包含PCU内容的帧称作传输时隙帧，每个传输时隙帧有一个报头和一个数据字段，数据字段携带实际的PCU帧信息，报头字段包含以下参数：
1.传输时隙帧类型。该参数唯一标识当前帧是否传输的是完整帧，否则就是带有分段帧。
| 序号 | 段类型 | 报头字段传输时隙帧类型(bit) |
| 1 | 完整段 | 00 |
| 2 | 分段段 | 01 |
| 3 | 分段段+完整段 | 10 |
| 4 | 分段段+分段段 | 11 |
2.如果是帧中包含来自两个PCU帧的内容，就是报头类型为10/11的包，则报头还包含PCU时隙帧内第一段内容的长度指示，以bit计。计第一个PCU帧的第一部分为PCU1Sec1，长度为313bits，第二部分为PCU1Sec2，长度为44bits，第二个PCU帧记为PCU2。
对不同的PCU帧应按照顺序发送的方式来进行发送，也就是说，在发送一个新的PCU帧开始前，前一PCU帧必须发送结束或者前次的剩余部分必须和本次新帧一起发送出去。
见图3到图6：一个原始/变换后MCS-3 PCU帧序列的结构图：
发送端：
步骤1，从缓存中得到输入数据，为一个新的PCU帧，统计第一个PCU帧的长度，其值为357bits，大于315bits，因此PCU帧要分成两次传递，第一次传输内容是：传输报头bit值01和第一个PCU帧前面的313bit；。
步骤2，从缓存中得到数据，包含上一个PCU帧未传输的部分，其长度为44bits，另外有一个新的PCU帧序列，其长度为200bits；
步骤3，PCU帧一剩余部分和PCU帧二长度的和小于315bits，可以一次同时传输过去，输出报头内容数据标志位10，表示这里包含这是一个分段的PCU帧和一个完整PCU帧；
步骤4，输出数据比特：0 0010 1100，表示第一部分的长度位44bits；
步骤5，输出上一个PCU帧剩余部分；
步骤6，输出第二个新的PCU帧的内容。
接收端：
步骤I，从缓存中得到接收到的数据，传输报头bit值为01，表示是一个新的PCU帧，没有完全传输完成，余下数据是第一个PCU帧的前面313bits数据，缓存之；
步骤II，从缓存中得到接收到的数据，传输报头bit值10，表示这是一个不完整的PCU帧和一个完整帧，传输报头的第3位到第11位，其值为0 0010 1100，表示第一部分的长度，输出随后的44bits长度的数据；
步骤III，合并与步骤I缓存的数据，得到PCU帧一；
步骤IV，输出剩余内容得到PCU帧二的内容。
本方法中，发送一个新的分组控制单元帧开始前，前一分组控制单元帧必须发送结束或者前次的剩余部分本次必须和新帧一起发送出去，目的是进行分组控制单元数据包传输的复用，降低传输时隙要求，以提高链路带宽利用率，此方法有利于分组控制单元帧传输时的信道复用，进而提高传输效率。
Claims (3)
1.一种分组控制单元帧分段传输方法，分组控制单元帧在基站控制器和基站收发信机之间双向传输时，对大于链路传输能力的分组控制单元帧进行分段，其特征在于，按照传输链路的传输能力在传输的分组控制单元帧的头部加入特征字节，标志将要传输的数据帧是否是完整段、分段段、分段段+完整段、分段段+分段段，如果传输的数据为前一帧的剩余部分加新传输帧，即传输内容为分段段+完整段，或者传输的数据为前一帧的剩余部分加新传输帧的一部分，即传输内容为分段段+分段段，则在分组控制单元帧的头部加入标志第一个分段的长度标志位，然后在一个传输时隙里传输分组控制单元帧的数据。
2.按照权利要求1所述的分组控制单元帧分段传输方法，其特征在于，发送分组控制单元帧的步骤为：
①判断上一次发送还有没有剩余的内容未发完：若没有剩余的内容，进入步骤②；若有剩余的内容则进入步骤③；
②判断当前缓冲区数据的实际长度，是否超过链路传输能力：若没有超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位00，然后直接传送当前分组控制单元帧数据，然后进入步骤⑤；若超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位01，然后传送可以传送的最大长度的分组控制单元帧数据，然后直接进入步骤⑤；
③判断当前缓冲区数据实际长度加下一个新分组控制单元帧长度的和是否超过链路传输能力：若没有超过，在开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位10，然后输出上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，此输出部分长度为BITLen，接着输出上一个分组控制单元帧剩余部分的内容及新的分组控制单元帧的数据，其长度为本传输通道传输能力减去上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位即减去BITLen再减去报头内容数据标志位；进入步骤⑤；若超过，进入步骤④；
④判断当前缓冲区数据实际长度加下一个新分组控制单元帧长度及一个调整系数的和是否超过链路传输能力：若没有超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位11，然后输出上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，此输出部分长度为BITLen，接着输出上一个分组控制单元剩余部分内容及部分新的分组控制单元帧数据，其长度为本传输通道传输能力减去上一个分组控制单元帧剩余部分的长度标志位即减去BITLen再减去报头内容数据标志位，然后进入步骤⑤；若超过，在传输开始字段加入特征字节，所述的特征字节为报头内容数据标志位01，然后输出上一个分组控制单元帧剩余部分的内容，进入步骤⑤；
⑤输出数据到接收端。
3.按照权利要求2所述的分组控制单元帧分段传输方法，其特征在于，接收分组控制单元帧的步骤为：接收到的报头内容数据标志位若是00进入步骤I，若是01进入步骤II，若是10进入步骤III，若是11进入步骤IV：
I解开输入的数据成为一个完整的分组控制单元帧，进入步骤V；
II解开剩余部分成为一个分组控制单元帧的一部分，缓存之，进入步骤V；
III从接收到的分组控制单元帧的第3位到2+BITLen位取出上一分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，解开2+BITLen位置后面的上一分组控制单元帧剩余部分的内容，与缓存得到的数据组合得到上一个分组控制单元帧的数据，解开最后的数据，得到一个新的分组控制单元帧全部，进入步骤V；
IV从接收到的分组控制单元帧的第3位到2+BITLen位取出上一分组控制单元帧剩余部分的长度标志位，解开2+BITLen位置后面的上一分组控制单元帧剩余部分内容，与缓存得到的数据组合得到上一个分组控制单元帧的数据，解开最后的数据，得到一个新的分组控制单元帧部分值，并缓存之，进入步骤V；
V对解码完成的分组控制单元时隙帧进行处理，缓存不完整的分组控制单元帧待下次解码使用。
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