CN100576943C - 对于在经压缩的畅通信道上处理的呼叫的适应性呼叫准入控制 - Google Patents

对于在经压缩的畅通信道上处理的呼叫的适应性呼叫准入控制 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用无丢失编解码器打包电话呼叫以在通信链路上传输的系统。该系统包括呼叫准入控制机构，其准入将在通信链路上传输的呼叫。适应性系统监视带宽使用并动态提供到CAC系统的反馈回路。针对呼叫传输的带宽分配和呼叫的准入是基于系统中实际的带宽使用状况的。

Description

对于在经压缩的畅通信道上处理的呼叫的适应性呼叫准入控制
技术领域
本发明涉及电子通信网络，更具体而言，涉及分组网络。
背景技术
这里所用的简写：
CBR：恒定比特率
VBR：可变比特率
TDM：时分复用
LLC：无丢失压缩编解码器
VBR：可变比特率
RT：实时
CAC：呼叫准入控制
BS：基站
BTS：基本收发器站
BSC：基站控制器
GSM：全球移动通信系统
VAS：语音活动状态
传统的电话网络使用时分复用(TDM)技术来在单个信道上传输多个电话呼叫。当使用TDM来传输电话呼叫时，通信信道以恒定比特率(CBR)传输数据。
电话呼叫也可以在分组网络上传输。无丢失压缩编解码器(LLC)可用来打包电话呼叫以在分组网络上传输。尽管传统的TDM以CBR传输数据，但是LLC产生可变比特率(VBR)数据流。
一般来说，当多个VBR流量流在特定链路上传输时，为每个信道分配的带宽量是基于各个信道的期望平均比特率的。在许多情形中，VBR源的比特率不相关，因而平均和期望是为这种链路分配带宽的可行方法。在许多情形中，分配到VBR连接的带宽是在呼叫设置时建立的。带宽分配对于具有相同特性的所有VBR呼叫保持恒定。
由运行在语音呼叫上的LLC产生的VBR数据流具有某种特殊特性。这种信道实际仿效恒定比特率(CBR)信道。此外，其必须具有非常低的误比特率，这是因为它们是具有非常低的误比特率的TDM链路的替代。在典型的VBR链路中，如果带宽使用超过了在特定链路上可以容纳的量，则监管机制断开，通常这导致更高的差错率。由运行在语音呼叫上的LLC产生的VBR数据流通常不能容许高差错率。
本发明还解决了当VBR通信链路被过预订时发生的问题。即，本发明解决了当在没有足够带宽来处理要去往特定链路的所有呼叫时发生的问题。
在许多通信链路中，呼叫准入控制(CAC)系统被用来向各种链路分配呼叫。一般来说CAC系统在呼叫设置时为每个呼叫分配带宽。带宽是基于考虑到呼叫特性的公式来分配的。在传统系统中，带宽分配公式没有考虑到在该特定时刻正被系统处理的其他呼叫实际所用的带宽量。
发明内容
本发明提供了一种监视带宽使用并动态提供到CAC系统的反馈回路的适应性系统。从而利用本发明，带宽分配和呼叫准入是基于系统中的实际状况的。本发明监视实际带宽使用，并且如果新呼叫所需的带宽量超过了实际可用的带宽，则新呼叫不被准许进入系统。
本发明还提供了一种监管机制，其确保如果发生过预订，则不会明显影响最重要的数据信道。即，利用本发明，如果发生了过预订，则低优先级信道被抑制，因而只有低优先级信道受到影响。如果没有低优先级信道，则少量信道被抑制从而使只有所选的少量信道受到过预订的影响。
根据本发明第一方面，提供了一种方法，该方法包括：从实现至少一个编解码器的数字信号处理器连续地收集数据，所述编解码器被配置为输出可变比特率数据流，所述数据示出在通信链路上使用的实际带宽量；从所收集的数据判断在通信链路上使用的实际带宽量是否接近预定量；如果确定存在可用带宽，则通知呼叫准入控制其可以继续准入呼叫；以及如果确定系统带宽正在接近所述预定量，则通知呼叫准入控制限制另外呼叫的准入。
根据本发明第二方面，提供了一种系统，包括：呼叫准入控制机构，其控制呼叫准入以在分组通信链路上传输；无丢失编解码器，其压缩并打包呼叫以在所述通信链路上传输；监视系统，用于监视在所述通信链路上正被使用的实际观察到的带宽量；从所述监视系统到所述准入控制机构的反馈路径，凭借该反馈路径，当所述链路上正被使用的带宽量接近预定量时，在所述链路上传输的准入呼叫被限制。
根据本发明第三方面，提供了一种系统，包括：用于从实现至少一个编解码器的数字信号处理器连续地收集数据的装置，所述编解码器被配置为输出可变比特率数据流，所述数据示出在通信链路上使用的实际带宽量；用于从所收集的数据判断在通信链路上使用的实际带宽量是否接近预定量的装置；用于如果确定存在可用带宽，则通知呼叫准入控制其可以继续准入另外呼叫的装置；以及用于如果确定系统带宽正在接近所述预定量，则通知呼叫准入控制限制另外呼叫的准入的装置
附图说明
图1是优选实施例的整体系统图。
图2是示出到呼叫准入控制的反馈路径的框图。
图3是示出实时带宽分配是如何操作的流程图。
图4是示出带宽监管操作的程序流程图。
具体实施方式
蜂窝电话网络一般包括多个基本收发器站(BTS)和至少一个基站控制器(SC)。BTS维护与给定范围内的移动无线电电话机的通信。BTS包括(或者连接到)用来在特定区域内提供无线服务所必需的天线和无线电设备。基本收发器站有时被称为基站(BS)。
基站控制器(BSC)为一个或多个基站执行无线电信号管理功能。BSC提供诸如频率分派和越区切换之类的功能。
欧洲的蜂窝系统通常使用“全球移动通信系统”(GSM)系统进行工作。GSM是用于工作在900MHz的数字蜂窝通信系统的全球接受标准。
在图示和这里描述的优选实施例中，本发明被应用于GSM系统中BTS和BSC之间的链路。图1是优选实施例的整体图。如图1所示，分组通信信道120将GSM BTS 100连接到BSC 130。BTS具有关联的呼叫准入控制(CAC)系统105。CAC 105可以位于BTS处，或者可以位于远处，并且可以是处理多个BTS位置的较大CAC的一部分。信道120也承载与呼叫设置相关联的控制数据。在某些替换实施例中，信道120还可以承载来自不相关的数据源110的其他不相关数据。信道120可以是传统的因特网通信链路。
来自BTS 100的数据在经由信道120传输之前被无丢失编解码器115打包。数据在传输信道120的输出处被单元125解压缩和解包。呼叫准入控制105是标准设备；然而，本系统具有附加的反馈数据，该数据有助于确定在任何特定时刻准许进入传输链路120的呼叫的数目。
通信信道120具有有限带宽。例如，其可以是传统的T1线路，T1线路具有多个承载GSM蜂窝呼叫的DS0。在典型的GSM系统中，每个DS0承载4个GSM子信道。即，4个呼叫可以由一个DS0处理。一个LLC处理一个DS0的数据。系统将包括如正被采用的DS0一样多的LLC。
利用现有技术，在呼叫设置时为每个DS0分配特定带宽量。实际上，每个DS0所用的实际带宽量由于两个主要原因随时间变化。首先，所用的带宽量取决于在特定DS0上正被传输的呼叫的数目。由于每个DS0(即每个无丢失编解码器)可以容纳从0到4个呼叫。任何特定DS0实际使用的带宽取决于正被特定DS0和特定无丢失编解码器处理的呼叫的数目。其次，对于每个特定呼叫，在“语音突发”期间和静默期间所用的带宽是有差别的。
利用某些现有技术，带宽的分派是基于各种信道所需的带宽不是同等的这一假设的。即，假设当一个信道超过“平均”时，存在低于平均的另一个信道，则可以得到平均带宽。在电话传输链路中，信道的使用经常被发现是同等的，从而平均使用有某些缺点。
在图示实施例中，没有为每个信道预分派带宽。相反地，监视所使用的实际带宽。如图2所示，存在从执行无丢失编解码115的DSP 203到呼叫准入控制101的反馈路径。监视所使用的实际带宽，并且当带宽使用接近可用带宽极限时，减少准入的呼叫数目。DSP和无丢失编解码器由于是传统设备，因此没有详细示出和描述。从DSP获得关于所使用的带宽的数据也是传统技术。
图3是示出系统操作的框图。应当理解，监视和监管202以及到呼叫准入控制101的反馈都是由计算机程序执行的操作。这些程序通常在控制单元的操作系统中。
系统连续从实现无丢失编解码115的DSP收集数据，如方框301所示。所收集的数据包括示出实际使用的带宽量和压缩量的数据。所收集的数据被用来进行关于在该特定时刻使用的带宽量和可用的带宽量的确定，如方框302所示。
图3中所示的剩余操作发生在设置新的呼叫时，如方框303所示。如方框304所示，计算实际使用的总带宽量。例如，如果特定信道(即，特定DS0)仅承载一个呼叫，则其将会比承载4个呼叫时使用更少的带宽。计算传输网络上的所有DS0所用的带宽。
然后确定系统是否正接近预先建立的带宽极限，如方框310所示。如果有可用带宽，则向呼叫准入控制101被告知其可以继续准入呼叫，如方框311所示。如方框312所示，如果带宽使用已经达到了预先建立的极限，则向呼叫准入控制告知不应当准入另外的呼叫。
从而，由呼叫准入控制准入的呼叫数目是基于系统中的实际带宽使用状况的。没有为各种信道预先分派带宽。
监管操作的操作在图4中示出。首先确定实际使用的带宽，如方框401所示。如方框402所示，确定系统是否正接近其带宽极限。如果不是正在接近极限，则不需要动作。如果系统正在接近带宽极限，则选择低优先级呼叫，如方框404所示。然后减少分派给这些呼叫的带宽，并抑制与这些呼叫有关的分组传输。即，这些呼叫的允许分组数目被减少为0。结果，呼叫者将听不见声音，并最终挂机。当一方挂机时，呼叫利用正常的呼叫终止机制被终止。图4中所示的计算可以按计算机资源所允许的频繁程度进行，或者可以例如在每次准入新的呼叫时进行。
如图1中的虚线框110所示，分组传输网络120也可能正在承载其他不相关数据。这可以是低优先级数据，其只有在监视系统202指示网络有未使用的网络容量时才在网络上传输。另一方面，其可以是高优先级数据，该数据实际上将限制可用于电话呼叫的带宽量。在这种情况下，在步骤303中计算的总可用带宽将在适当时减少。
尽管已经结合优选实施例示出并描述了本发明，但是应当理解，可以在不脱离本发明精神和范围的前提下进行形式和细节上的各种变化。本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于对在经压缩的畅通信道上处理的呼叫进行适应性呼叫准入控制的方法，包括：
从实现至少一个编解码器的数字信号处理器连续地收集数据，所述编解码器被配置为输出可变比特率数据流，所述数据示出在通信链路上使用的实际带宽量；
从所收集的数据判断在所述通信链路上使用的实际带宽量是否接近预定量；
如果确定存在可用带宽，则通知呼叫准入控制其可以继续准入呼叫；以及
如果确定系统带宽正在接近所述预定量，则通知所述呼叫准入控制限制另外呼叫的准入。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述通信链路将基本收发器站连接到基站控制器。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述基本收发器站和所述基站控制器利用“全球移动通信系统”协议进行操作。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述编解码器中的每一个与一个DS0信道相关联，并且处理四个电话呼叫。
5.一种用于对在经压缩的畅通信道上处理的呼叫进行适应性呼叫准入控制的系统，包括：
呼叫准入控制机构，其控制呼叫准入以在分组通信链路上传输；
无丢失编解码器，其压缩并打包呼叫以在所述通信链路上传输；
监视系统，用于监视在所述通信链路上正被使用的实际观察到的带宽量；
从所述监视系统到所述准入控制机构的反馈路径，凭借该反馈路径，当所述链路上正被使用的带宽量接近预定量时，在所述链路上传输的准入呼叫被限制。
6.如权利要求5所述的系统，其中当所述链路上的带宽使用达到预定量时，正在所述通信链路上传输的至少某些呼叫被识别为较低优先级呼叫，并且监管机构限制针对所述较低优先级呼叫而传输的分组的数目。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述通信链路将基本收发器站连接到基站控制器。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述基本收发器站和所述基站控制器利用“全球移动通信系统”协议进行操作。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述无丢失编解码器中的每一个与一个DS0信道相关联，并且处理四个电话呼叫。
10.一种用于对在经压缩的畅通信道上处理的呼叫进行适应性呼叫准入控制的系统，包括：
用于从实现至少一个编解码器的数字信号处理器连续地收集数据的装置，所述编解码器被配置为输出可变比特率数据流，所述数据示出在通信链路上使用的实际带宽量；
用于从所收集的数据判断在所述通信链路上使用的实际带宽量是否接近预定量的装置；
用于如果确定存在可用带宽，则通知呼叫准入控制其可以继续准入另外呼叫的装置；以及
用于如果确定系统带宽正在接近所述预定量，则通知所述呼叫准入控制限制另外呼叫的准入的装置。
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