在回程链路前向方向上的呼叫业务的同步

摘要

公开了用于同步回程链路(121-123)上在前向方向上的呼叫业务的通信网络(100)和方法。在通信网络(100)内，业务处理单元(130)通过多个回程链路(121-123)连接到基站(111-113)。当业务处理单元(130)通过回程链路接收反向呼叫业务时，业务处理单元(130)处理反向呼叫业务以确定在通过回程链路(121-123)接收反向呼叫业务中的差分延迟。然后业务处理单元(130)接收前向呼叫业务。响应于接收前向呼叫业务，业务处理单元(130)基于对反向呼叫业务所确定的差分延迟，将前向呼叫业务通过回程链路(121-123)发送到基站(111-113)。以这种方式传输前向呼叫业务可实质上同步在基站(111-113)接收前向呼叫业务。

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络领域，更具体地，涉及用于下行链路(即前向方向)上同步从TPU(业务处理单元)到服务移动设备的基站通过回程链路传输的前向方向上的呼叫业务的系统和方法。

背景技术

典型的无线或移动网络包括多个基站，它们通过无线频率与诸如蜂窝电话的移动设备通信。每个基站还连接到业务处理单元(TPU)，其可实现在移动交换中心(MSC)、基站控制器(BSC)或回程网络上的类似交换局中。移动设备向基站发送用于呼叫的帧(即，在上行链路方向上)，基站通过回程链路向业务处理单元发送帧，这在此可称为反向呼叫业务。因此，业务处理单元在相反的方向上(基站到TPU)接收该呼叫业务。基站还通过回程链路从业务处理单元接收该呼叫的呼叫业务，这在此称为前向呼叫业务。因此，业务处理单元在前向方向(TPU到基站)上发送该呼叫业务。

在涉及移动设备的呼叫中，移动设备通常与处于该移动设备的范围内的多个基站进行通信。如果移动设备的用户正在讲话，则移动设备将语音数字化，并将数字化语音插入帧序列中。然后，移动设备在相反的方向上向多个基站发送与该呼叫相关的帧(以序列的方式)。响应于接收帧，每个基站根据预置的时间间隔(例如20ms)通过其相关的回程链路将帧发送到业务处理单元。然后，业务处理单元处理来自呼叫的帧以执行帧选择。例如，对于序列中的第一个帧，业务处理单元选择从基站接收的哪一个帧是最优的，所选择的帧被用作序列中的第一个帧。对于序列中的第二个帧，业务处理单元选择从基站接收的哪一个帧是最优的，所选择的帧被用作序列中的第二个帧。对于呼叫的每一个帧，重复该帧选择处理。然后，业务处理单元将所选择的帧转发到核心网络。

在前向方向上，业务处理单元从核心网络接收用于呼叫的帧。这些帧代表全双工通信中呼叫的另一方的语音。然后，业务处理单元通过与基站相关联的回程链路向基站广播呼叫的每一个帧，作为前向呼叫业务。业务处理单元根据预置的时间间隔(例如20ms)向基站广播帧。响应于从业务处理单元接收用于呼叫的帧，每个基站将帧发送到移动设备。基站被同步，以致它们同时发送序列的同一个帧。然后，移动设备接收帧，并将帧中的数字化语音转换为模拟语音信号，并将语音信号提供给用户，以致用户可听见呼叫的另一方的说话声音。

服务呼叫的基站可以通过不同类型的回程链路与业务处理单元进行通信。普通类型的回程链路是点对点T1/E1链路。然而，其它类型的交换回程设施也可以使用，诸如IP网络。另外，不同的传输协议可用于帧的传输，诸如ATM、帧中继等。由于服务同一个呼叫的不同基站可使用不同的回程链路和/或传输协议，因此，当通过回程链路传输时，呼叫业务之间可能存在差分延迟。

对于反向呼叫业务，业务处理单元处理不同的回程链路之间的差分延迟。在一个例子中，业务处理单元在预置的时间间隔执行帧选择。如果用于呼叫的帧从回程链路中的一个回程链路迟到了，则该帧在帧选择处理中不被考虑。已提出其它方法来缓冲这些帧，以致帧选择对通过每一个回程链路接收的帧执行。对于前向呼叫业务，基站目前处理不同的回程链路之间的差分延迟。业务处理单元通过每一个回程链路向基站广播用于呼叫的帧。然后，基站根据预置的时间间隔向移动设备发送序列中相同的帧。如果这些基站中的一个基站晚接收序列中的帧(即，每个帧在预置的时间间隔之后接收)，则这些帧被丢弃。当该基站可能具有对移动设备最强的信号以向移动设备发送帧时，这是不幸的。因此，对于前向呼叫业务在回程链路中存在差分延迟在目前是个问题。

发明内容

本发明的实施例通过根据回程链路上的反向呼叫业务确定回程链路的差分延迟，然后根据差分延迟将前向呼叫业务通过回程链路发送到基站以实质上同步在基站处接收前向呼叫业务，解决上述和其它相关问题。当前向呼叫业务通过回程链路发送时，考虑差分延迟。例如，如果回程链路中的一个回程链路与其它回程链路相比具有50ms的延迟，那么前向呼叫业务将首先通过该回程链路发送，然后在一个时间段之后(即，在50ms延迟之后)通过其它回程链路发送。因此，通过在前向呼叫业务的发送点补偿回程链路的延迟，前向呼叫业务实质上在回程链路上被同步。因此，有利地，基站同时接收用于呼叫的帧，这允许每一个基站在预置的时间间隔向移动设备发送用于呼叫的帧。晚到达的帧将不必如同目前所执行的那样被丢弃，因为没有帧在基站被晚接收。具有对移动设备最强的信号的基站由于在用于该基站的回程链路中的过度延迟而不能够向移动设备发送帧的风险更小。

一个实施例包括同步回程链路上的前向呼叫业务的业务处理单元。业务处理单元通过多个回程链路从服务移动设备的多个基站接收呼叫的反向呼叫业务。业务处理单元处理反向呼叫业务以确定在通过回程链路接收反向呼叫业务中的差分延迟。然后，业务处理单元接收该呼叫的前向呼叫业务。响应于接收前向呼叫业务，业务处理单元根据对于反向呼叫业务所确定的差分延迟，通过回程链路将前向呼叫业务发送到基站。以这种方式发送前向呼叫业务实质上同步在基站接收前向呼叫业务。

本发明可以包括下面描述的其它示例性实施例。

附图说明

在所有附图上，相同的数字表示相同的单元或相同类型的单元。

图1表示本发明的示例性实施例中的通信网络。

图2是表示本发明的示例性实施例中的同步回程链路上的前向呼叫业务的方法的流程图。

图3是表示本发明的示例性实施例中的通过回程链路发送前向呼叫业务的方法的流程图。

图4表示本发明的示例性实施例中的通过回程链路接收反向呼叫业务的业务处理单元。

图5-图8表示本发明的示例性实施例中的通过回程链路发送前向呼叫业务的业务处理单元。

图9表示本发明的示例性实施例中的还包括转换器系统的业务处理单元。

图10是表示本发明的示例性实施例中的转换前向呼叫业务的方法的流程图。

具体实施方式

图1-图10和以下说明描述了本发明的特定示例性实施例以教导本领域的普通技术人员如何制造和使用本发明。为了教导本发明的原理，本发明的某些传统的方面已被简化或省略。本领域的普通技术人员将知道落入本发明的范围内的这些实施例的变形。本领域的普通技术人员将知道以下描述的特征可以多种方式结合以形成本发明的多个变形。因此，本发明并不限于下面描述的特定实施例，而是仅由权利要求及其等同限定。

图1表示本发明的示例性实施例中的通信网络100。通信网络100包括多个基站111-113，它们用于分别通过回程链路121-123与业务处理单元(TPU)130进行通信。基站111-113包括用于通过无线信号与移动设备140(或其它未示出的移动设备)进行通信的任何网络节点。基站111-113提供被称为“蜂窝”的覆盖区域。用于该实施例的一个假设是基站111-113的蜂窝以基站111-113同时与移动设备140进行通信的方式重叠。

业务处理单元130包括用于通过反向业务处理器132处理从基站111-113(和其它未示出的基站)接收的反向呼叫业务的任何系统、服务器或交换机。反向业务处理器132可以对反向呼叫业务执行帧选择处理，可以对反向呼叫业务解码(即，解码或解调数字化语音)，或可以执行其它功能。业务处理单元130还用于通过前向业务处理器134处理从核心网络接收的以基站111-113为目的地的前向呼叫业务。前向业务处理器134可以执行编码(即，将语音信号编码或调制成数字化语音)，以及执行以下描述的其它功能。业务处理单元130可以在移动交换中心(MSC)、基站控制器(BSC)或其它网络单元中实现。

回程链路121-123包括基站与业务处理单元之间的任何通信路径。任何一个回程链路121-123可以是点对点通信路径，诸如点对点T1/E1。任何一个回程链路121-123还可以是交换(或分组交换)通信路径，诸如基于IP网络的。对每个基站111-113实现的回程链路的类型可以是设计选择的问题，可取决于基站的供应商，或取决于其它因素。

移动设备140包括用于使用无线信号与基站进行通信的任何设备。移动设备140可包括蜂窝电话、PDA等。移动设备140还可以是CDMA设备、WCDMA(3G GSM设备)或使用另一种无线通信技术的设备。

在图1中，移动设备140位于每一个基站111-113的覆盖范围内。本领域的普通技术人员将知道移动设备140可以移动到其它基站(未示出)的其它覆盖区域，但下面的实施例说明了移动设备140与基站111-113进行通信的情形。基站111-113的每一个通过它们的蜂窝内的寻呼信道广播寻呼消息。因此，移动设备140响应每个基站111-113的寻呼消息以向这些基站111-113注册。

假定移动设备1401向另一方(未示出)发起呼叫(或会话)，或从另一方接收呼叫。当移动设备140的用户说话时，移动设备140对语音数字化并将数字化语音插入帧中。然后，移动设备140通过空中接口将帧发送到基站111-113。

基站111接收用于呼叫的帧，并通过回程链路121将帧发送到业务处理单元130。正从基站111(和其它基站)发送到业务处理单元130的帧被称为反向呼叫业务。基站112-113以相同的方式工作以从移动设备140接收用于呼叫的帧并分别通过回程链路122-123将帧发送到业务处理单元130。然后，业务处理单元130处理呼叫的帧，执行帧选择和其它处理，并将帧发送到核心网络。

在前向方向上，业务处理单元130从核心网络接收呼叫的帧。这些帧可表示在全双工通信中该呼叫的另一方的说话语音。然后，业务处理单元130根据下面描述的方法通过回程链路121-123向基站111-113发送帧。正从业务处理单元130发送到基站111(和其它基站)的帧被称为前向呼叫业务。如前面所提到的，在每个回程链路121-123中可能存在不同的延迟，以致呼叫的帧不能同时接收。以下描述的技术补偿回程链路121-123中的不同延迟，以致前向呼叫业务在被基站111-113接收时在本质上同步。

图2是表示本发明的示例性实施例中的同步回程链路121-123上的前向呼叫业务的方法200的流程图。方法200的步骤将参照图1中的通信网络100描述。图2流程图中的步骤并不包含全部的步骤，其可能包括未示出的其它步骤。

在步骤202，业务处理单元130将呼叫(可能和其它呼叫)的反向呼叫业务从基站111-113通过回程链路121-123接收到反向业务处理器132中。反向业务处理器132可以对反向呼叫业务执行帧选择处理或其它处理，并将呼叫的反向呼叫业务转发到核心网络。另外，在步骤204，前向业务处理器134处理反向呼叫业务以确定在通过回程链路121-123接收反向呼叫业务中的差分延迟。前向业务处理器134可仅处理涉及移动设备140的呼叫的反向呼叫业务，或者可另外地或可选择地处理其它呼叫的反向呼叫业务。在处理反向呼叫业务中，前向业务处理器134可处理每个回程链路121-123的反向呼叫业务中的一个或多个反向帧的接收时间。例如，前向业务处理器134检测呼叫的特定反向帧何时通过回程链路121从基站111接收，并对该反向帧的接收分配时间戳。前向业务处理器134还检测同一个反向帧何时通过回程链路122从基站112接收，并对该反向帧的接收分配另一个时间戳。进一步地，前向业务处理器134检测同一个反向帧何时通过回程链路123从基站113接收，并对该反向帧的接收分配再一个时间戳。然后，前向业务处理器134可根据时间戳确定每个回程链路121-123的延迟，它反映回程链路121-123的差分延迟。本领域的普通技术人员将知道一个或多个回程链路121-123可具有0ms的延迟，这在该实施例中仍然被认为是延迟。然后，前向业务处理器134可建立指示每个回程链路121-123的延迟的数据结构。

当每个回程链路121-123的延迟已被确定时，前向业务处理器134可以使用该信息以同步前向呼叫业务。在步骤206，前向业务处理器134接收呼叫(可能和其它呼叫)的前向呼叫业务。在步骤208，前向业务处理器134根据对反向呼叫业务所确定的差分延迟，通过回程链路121-123将前向呼叫业务发送到基站111-113。通过根据回程链路121-123的差分延迟发送前向呼叫业务，在基站111-113接收前向呼叫业务在实质上被同步。

同步回程链路121-123上的前向呼叫业务提供了相对现有的回程技术的优点。首先，前向呼叫业务的同步在业务处理单元130执行，因此，同步功能在基站111-113或在移动设备140中不需要。第二，由于(前向呼叫业务的)前向帧通过每个回程链路121-123在基站111-113同时接收，因此，晚到达的前向帧的风险很小或没有。因此，每个基站111-113将能够在预置的时间间隔将前向帧发送到移动设备140，并且晚到达的帧不必被丢弃。这几乎确保了对移动设备140具有最强信号的基站111-113能够将前向帧发送到移动设备140，而不会由于在其相关的回程链路中的过度延迟而丢弃晚到达的帧。

可以有多种方式根据差分延迟通过回程链路121-123发送前向呼叫业务到基站111-113，其中一个如图3所示。图3是表示本发明的示例性实施例中的通过回程链路121-123发送前向呼叫业务的方法300的流程图。响应于接收呼叫的前向呼叫业务，在步骤302，前向业务处理器140识别前向呼叫业务中的前向帧(在图3中被称为前向帧N)。然后，前向业务处理器134识别回程链路121-123中的哪一个回程链路具有最大延迟。例如，如果前向业务处理器134在处理反向呼叫业务时生成指示每个回程链路121-123上的延迟的数据结构，那么前向业务处理器134可通过查阅该数据结构而确定回程链路121-123中的哪一个回程链路具有最大延迟。在步骤304，前向业务处理器134通过具有最大延迟的回程链路发送前向帧。因此，前向帧首先通过具有最大延迟的回程链路发送。

在步骤306，前向业务处理器134识别具有下一个最大延迟的另一个回程链路。同样，前向业务处理器134可查阅数据结构以确定哪个回程链路具有下一个最大延迟。在步骤308，前向业务处理器134计算具有最大延迟的回程链路与具有下一个最大延迟的回程链路之间的差。这两个延迟之间的差被称为缓冲间隔。在步骤310，前向业务处理器134在对具有下一个最大延迟的回程链路所确定的缓冲间隔之后，通过该具有下一个最大延迟的回程链路发送前向帧。本领域的普通技术人员将知道，前向帧的发送时间可能不是准确地在时间间隔结束时。例如，前向业务处理器134根据预置的时间间隔，诸如20ms，发送前向帧。如果回程链路的延迟被确定为30ms，那么前向业务处理器134可在下一个时钟间隔，即40ms，发送前向帧。如果回程链路的延迟被确定为45ms，那么前向业务处理器134可在下一个时钟间隔，即60ms，发送前向帧。在任何情况下，前向帧的发送时间可被调整，以致它们在基站111-113实质上被同时接收。

如果在呼叫中涉及更多的基站，并因此有更多的回程链路，那么，前向业务处理器134对于具有下一个最大延迟的回程链路重复步骤306-310。如果前向帧已经通过每个回程链路发送，那么，前向业务处理器134识别呼叫的下一个前向帧(N＝N+1)，并重复方法300。

以下提供了如上所述的同步前向呼叫业务的例子。图4表示本发明的示例性实施例中的通过回程链路121-123接收反向呼叫业务的业务处理单元130。同样，每个基站111-113通过回程链路121-123向业务处理单元130发送呼叫的同一个反向呼叫业务。在该实施例中，当传送反向呼叫业务时，回程链路123具有最大延迟50ms，回程链路122具有下一个最大延迟25ms，回程链路121具有下一个最大延迟(或最小延迟)0ms。根据这些延迟，回程链路121上的反向帧首先在业务处理单元130中接收，回程链路122上的反向帧接着在25ms之后接收，回程链路123上的反向帧接着在另一个25ms之后接收。业务处理单元130处理反向帧的接收时间以确定每个回程链路121-123的延迟。然后，业务处理单元130生成指示每个回程链路121-123的延迟的表400。

图5-图8表示本发明的示例性实施例中的通过回程链路121-123发送前向呼叫业务的业务处理单元130。在图5中，业务处理单元130从核心网络接收前向呼叫业务，更具体地，接收前向呼叫业务的前向帧N。响应于接收前向帧N，业务处理单元130处理表400以识别具有最大延迟的回程链路。在该实施例中，回程链路123具有最大延迟(50ms)，因此，业务处理单元130首先在时间T通过回程链路123发送前向帧N。

业务处理单元130处理表400以识别具有下一个最大延迟的另一个回程链路。在该实施例中，回程链路122具有下一个最大延迟(25ms)。然后，业务处理单元130计算回程链路123的延迟(50ms)与回程链路122的延迟(25ms)之间的差，以确定回程链路122的缓冲间隔。在该实施例中，回程链路122的缓冲间隔是25ms，因此，业务处理单元130将前向帧N缓冲25ms。在缓冲间隔之后，业务处理单元130在时间T+25ms通过回程链路122发送前向帧N。图6表示通过回程链路122发送前向帧N的业务处理单元130。

业务处理单元130处理表400以识别具有下一个最大延迟的另一个回程链路。在该实施例中，回程链路121具有下一个最大延迟(0ms)。然后，业务处理单元130计算回程链路123的延迟(50ms)与回程链路121的延迟(0ms)之间的差，以确定回程链路121的缓冲间隔。在该实施例中，回程链路121的缓冲间隔是50ms，因此业务处理单元130将前向帧N缓冲50ms。在该缓冲间隔之后，业务处理单元130在时间T+50ms通过回程链路121发送前向帧N。图7表示通过回程链路121发送前向帧N的业务处理单元130。

同样，本领域的普通技术人员将知道前向帧的发送时间并不可能准确地在缓冲间隔(T+25ms或T+50ms)结束时。因为业务处理单元130可根据预置的时间间隔，诸如20ms，发送前向帧，所以业务处理单元130可在下一个时钟间隔，即在40ms，通过回程链路122发送前向帧N。业务处理单元130还可在下一个时钟间隔，即在60ms，通过回程链路121发送前向帧N。

由于业务处理单元130在发送前向帧N时考虑了每个回程链路121-123的延迟，因此，每个基站111-113将实质上在同时接收前向帧N。图8表示同时接收前向帧N的基站111-113。因此，每个基站111-113将能够在相同的预置的时间间隔向移动设备140(见图1)发送前向帧N。根据现有的回程技术，由于回程链路122-123各自的延迟，前向帧N会在基站112中晚25ms接收，在基站113中晚50ms接收。存在基站112-123中的一个或两个中晚到达的前向帧N被丢弃的风险。根据上面提供的例子，前向帧N会被任何一个基站111-113丢弃的风险很小或没有，因为该前向帧N在每个基站中实质上同时被接收。

在另一个实施例中，业务处理单元130可包括转换器系统，它用于在前向呼叫业务通过一个或多个回程链路121-123发送之前，将前向呼叫业务从一种格式(或协议)转换为另一种格式。图9表示示例性实施例中的还包括转换器系统(XLATOR)902的业务处理单元130。尽管转换器系统902被示为连接到回程链路120，但转换器系统902可连接到任何一个回程链路121-123。另外，尽管转换器系统902被示为集成在业务处理单元130内，但转换器系统902也可以是独立的单元，或可被集成在另一个网络节点中。

该实施例的一个假定是前向业务处理器134用于根据第一格式通过回程链路121-123发送前向呼叫业务。另一个假定是基站111-112用于处理采用第一格式的业务，而基站113用于处理采用不同于第一格式的第二格式的业务。例如，业务处理单元130和基站111-112可来自第一供应商，它使用第一格式，诸如专有格式。基站113可来自第二供应商(它不同于第一供应商)，它使用第二格式，其可以是另一种专有格式、中间供应商操作系统(IOS)格式或另一种格式。

当前向业务处理器134发送所述前向呼叫业务时，诸如在图2的步骤208，前向业务处理器134通过回程链路121以第一格式发送前向呼叫业务，并通过回程链路122以第一格式发送前向呼叫业务。由于基站113不能解释第一格式，因此，前向业务处理器134将采用第一格式的前向呼叫业务发送到转换器系统902。图10是表示本发明的示例性实施例中的转换前向呼叫业务的方法1000的流程图。

在步骤1002，转换器系统902接收采用第一格式的前向呼叫业务。在步骤1004，转换器系统902将前向呼叫业务从第一格式转换成可被基站113解释的第二格式。例如，转换器系统902可将前向呼叫业务从专有格式转换为IOS格式。在另一个例子中，转换器系统902可将前向呼叫业务从IOS格式转换为专有格式。在步骤1006，转换器系统902通过回程链路123将采用第二格式的前向呼叫业务发送到基站113。

有利地，转换器系统902的添加允许服务提供商安装来自不同供应商的基站。添加来自不同供应商的基站的能力向服务供应商提供了灵活性并降低成本。即使基站不能解释采用与业务处理系统130相同格式的业务，转换器系统90也能够提供适当的转换，以致业务处理系统130能够与基站进行通信。

本领域的普通技术人员将知道前向业务处理器134能够在确定回程链路123的延迟时考虑转换器系统902的额外延迟。因此，从一种格式转换为另一种格式的前向帧对于基站113将不会迟到。

尽管在此描述了特定的实施例，但本发明的保护范围并不限于这些特定实施例。本发明的保护范围由所附的权利要求及其等同限定。