一种语音带宽预分配方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种语音带宽预分配方法，上下行均支持两码道模式和多码道模式，包括：a，周期检测上下行发送缓存长度，进行上下行带宽预分配；b，根据上下行的接收误块统计值和当前带宽分配值进行上下行的基于码道模式转换的带宽预分配；c，上下行分别选取步骤a、b预分配结果中的较大值作为预分配值；如果单方向上预分配值等于最小语音带宽值，并且反方向上预分配值大于等于最小语音带宽值两倍，则强制该单方向的预分配值为最小语音带宽值两倍；预分配值与当前带宽分配值不同时触发带宽重配。本发明专利技术还提出了一种语音带宽预分配装置。本发明专利技术可以避免单方向资源浪费，快速提升语音带宽，并避免频繁进入退出两码道模式导致的语音质量下降。

【技术实现步骤摘要】
一种语音带宽预分配方法与装置
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种语音带宽预分配方法与装置。
技术介绍
语音业务在移动通信发展中一直占据十分重要的地位，语音质量是各大运营商关注的重点。由于实时语音传输一般用不保证可靠传输的协议来传送语音包以提高传输的实时性，所以会出现由于网络拥塞或传输损伤引起语音包丢失的情况，当数据丢包率较大时，就使得用户听到的话音出现不连贯甚至中断的现象，无法为实时语音业务提供质量保证。因此在语音通话中，要为尽可能多的用户提供满意的服务，系统必须具有根据信道质量和用户业务需求对资源进行合理分配的功能。目前常见的语音资源分配方法有语音带宽资源预留的方式，为语音业务提供一定的预留资源，使语音业务可以使用专有的网络资源，从而保证在数据包丢失严重的情况下，仍能保证语音通话质量。这种方式虽然可以在一定程度上实时满足用户语音带宽需求，但是会降低无线资源的使用效率，且容易影响通信系统整体吞吐量。此外，其它现有的语音资源分配方法通常没有同时考虑上行和下行两个方向的因素，导致在单方向信道质量良好时会出现该方向上的资源浪费。例如，假设上行信道质量良好，下行信道质量较差，此时有可能出现虽然基站有资源进行重传，但终端不进行语音包接收状态反馈，导致基站侧无法基于接收状态反馈结果进行有效重传，进而造成下行资源的严重浪费，并影响下行方向的通话质量。
技术实现思路
本专利技术提出了一种语音带宽预分配方法，上行和下行均支持两种码道模式：两码道模式和多码道模式，在两码道模式下，带宽分配值为最小语音带宽值（即发送端每帧最多只能发送一个语音包），接收端不进行语音包接送状态反馈，不支持重传；在多码道模式下，带宽分配值大于等于最小语音带宽值的两倍（即发送端每帧支持发送的语音包个数大于1），接收端进行语音包接送状态反馈，支持重传，所述方法如图1所示，包括以下步骤：a，周期检测上行与下行语音发送缓存长度，分别根据上行与下行的检测结果进行上行与下行带宽预分配，得到上行与下行的预分配值一；b，进行上行与下行语音接收误块统计，分别根据上行与下行的接收误块统计值和当前带宽分配值进行上行与下行的基于码道模式转换的带宽预分配，得到上行与下行的预分配值二；c，进行带宽资源预分配整合与判决：如图2所示，该步骤基于步骤a和步骤b得到的带宽预分配请求值，确定最终的上下行语音带宽预分配值，包括了两次整合与一次判决过程：C1.第一次整合：选取下行的预分配值一和预分配值二中较大的一个作为第一次整合后的下行语音带宽预分配值，按照相同的处理得到第一次整合后的上行语音带宽预分配值；C2.第二次整合：基于第一次的整合结果，结合相反方向上的带宽预分配值进行第二次整合，并得到最终的带宽预分配结果，具体处理过程为：如果单方向上预分配值等于最小语音带宽值，并且反方向上预分配值大于等于最小语音带宽值的两倍，则强制该单方向的预分配值为最小语音带宽值的两倍，否则保持第一次的整合结果；C3.判决过程：基于当前带宽分配情况与第二次整合结果进行判决，具体为：若第二次整合得到的语音带宽预分配值与当前带宽分配值相同，则结束判决，不触发带宽重配；若第二次整合得到的语音带宽预分配值与当前分配带宽值不同，则将第二次整合得到的语音带宽预分配值作为最终的语音带宽请求，触发带宽重配，同时完成判决。优选的，上述步骤a在基站侧进行，通过基站侧完成下行与上行发送缓存周期检测与带宽预分配，减少终端侧上报检测结果信令对上行带宽资源的浪费。进一步的，基站侧根据上行与下行的检测结果进行上行与下行带宽预分配具体为：其中，bwR是预分配值一；bw是最小语音带宽值；JBl在上行方向表示接收端接收最新语音包之前没有正确接收的语音包总数，在下行方向表示下行发送缓存中待发送的语音包总数；Tx表示待接收语音包期望传完的帧数，Y是语音包预设值。其中，Y和Tx可根据实际情况进行动态调节，Y的工程优化值为3，Tx的工程优化值为4。优选的，步骤b中，所述基于码道模式转换的带宽预分配具体为：如果处于两码道模式并且接收误块统计值大于升带宽误块阈值，则预分配值二为最小语音带宽值的两倍；如果处于多码道模式并且满足两码道条件并且当前带宽分配值大于降带宽预设值，则预分配值二为不小于当前带宽分配值一半的最小语音带宽值的最小整数倍值。其中，升带宽误块阈值和降带宽预设值可根据实际情况进行动态调节，前者的工程优化值为3，后者的工程优化值为最小语音带宽值的三倍。进一步的，两码道条件的具体判断流程可以如图3所示，连续4个40帧统计接收误块，如果每个40帧内的累积误块均小于2，则满足两码道条件。本专利技术还提出了一种语音带宽预分配装置，所述装置包括：发送缓存检测单元：用于周期检测上行与下行语音发送缓存长度，并进行上行与下行带宽预分配；带宽资源存储单元：该单元存储上行与下行的当前带宽分配值；接收误块统计单元：该单元位于接收端，用于统计接收误块的数量，并基于带宽资源存储单元存储的当前带宽分配值进行接收方向上的基于码道模式转换的带宽预分配；带宽资源预分配整合与判决单元：用于对发送缓存检测单元和误块统计单元的预分配结果进行带宽资源预分配整合，得到预分配值，并基于带宽资源存储单元存储的当前带宽分配值判决是否触发带宽重配。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1，语音带宽实时动态分配，避免了以往的预留语音带宽方法对接入用户数的影响；2，两码道模式支持最小语音带宽分配，可提高无线资源的使用效率；3，步骤c中通过第二次整合使得上下行同时进入或退出两码道模式，避免了单方向上的资源浪费；4，在信道质量变差或发送缓存负荷增加的情况下，能够快速提升语音带宽，降低语音丢包率，保证语音通话质量；5，步骤b中，放宽升带宽条件，限制进入两码道条件，并且对当前带宽分配值进行减半递降，避免了用户频繁进入退出两码道模式导致的语音通话质量下降；有利于在带宽分配资源充足的情况下保证语音传输质量的可靠性。附图说明图1为本专利技术的语音带宽预分配流程图；图2是本专利技术的带宽资源预分配值整合与判决流程图；图3是本专利技术两码道条件的判断流程图；图4是本专利技术实施例四的语音带宽预分配装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细的说明。实施例一：双向信道质量变差的情形本实施例的语音业务采用G729A压缩方式，即将每帧10ms的PCM压缩为80比特语音包。由于传输过程中语音包需要添加一些必要的信息，则每帧传输的最小语音带宽值取为106比特/帧。假设当前上下行均处于两码道模式，语音带宽预分配方法实现步骤包括：步骤1，周期检测语音发送缓存长度，根据检测结果进行带宽预分配。1(a)，下行发送缓存长度周期检测与带宽预分配：基站侧每20帧周期检测基站发送窗口待发送语音包数量（包含待重传的语音包和待首次发送的语音包），然后按照如下方式计算下行语音带宽预分配值bwRdl：其中，JBldl是下行发送缓存中待发送的语音包总数，Txdl是下行发送缓存语音包期望传完的帧数（工程优化值取4），Ydl是下行语音包预设值（工程优化值取3）。本实施例中，下行信道质量变差时，会导致发送窗口缓存待发送语音包数量增加，当JBldl>3时，bwRdl≥212，即下行请求带宽值至少为212比特/帧。1(b)，上行发送缓存长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种语音带宽预分配方法，其特征在于，上行和下行均支持两种码道模式：两码道模式和多码道模式，在两码道模式下，带宽分配值为最小语音带宽值，接收端不进行语音包接送状态反馈，不支持重传；在多码道模式下，带宽分配值大于等于最小语音带宽值的两倍，接收端进行语音包接送状态反馈，支持重传，所述方法包括以下步骤：a，周期检测上行与下行语音发送缓存长度，分别根据上行与下行的检测结果进行上行与下行带宽预分配，得到上行与下行的预分配值一；b，进行上行与下行语音接收误块统计，分别根据上行与下行的接收误块统计值和当前带宽分配值进行上行与下行的基于码道模式转换的带宽预分配，得到上行与下行的预分配值二；c，进行带宽资源预分配整合与判决：c1，上行和下行分别选取预分配值一和预分配值二中的较大值作为预分配值；c2，如果单方向上预分配值等于最小语音带宽值，并且反方向上预分配值大于等于最小语音带宽值的两倍，则强制该单方向的预分配值为最小语音带宽值的两倍；c3，如果预分配值与当前带宽分配值不同，则触发带宽重配。

【技术特征摘要】
1.一种语音带宽预分配方法，其特征在于，上行和下行均支持两种码道模式：两码道模式和多码道模式，在两码道模式下，带宽分配值为最小语音带宽值，接收端不进行语音包接送状态反馈，不支持重传；在多码道模式下，带宽分配值大于等于最小语音带宽值的两倍，接收端进行语音包接送状态反馈，支持重传，所述方法包括以下步骤：a，周期检测上行与下行语音发送缓存长度，分别根据上行与下行的检测结果进行上行与下行带宽预分配，得到上行与下行的预分配值一；b，进行上行与下行语音接收误块统计，分别根据上行与下行的接收误块统计值和当前带宽分配值进行上行与下行的基于码道模式转换的带宽预分配，得到上行与下行的预分配值二；c，进行带宽资源预分配整合与判决：c1，上行和下行分别选取预分配值一和预分配值二中的较大值作为预分配值；c2，如果单方向上预分配值等于最小语音带宽值，并且反方向上预分配值大于等于最小语音带宽值的两倍，则强制该单方向的预分配值为最小语音带宽值的两倍；c3，如果预分配值与当前带宽分配值不同，则触发带宽重配。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a在基站侧进行。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤a，所述根据上行与下行的检测结果进行上行与下行带宽预分配具体为：其中，bwR是预分配值一；bw是最小语音带宽值；JBl在上行方向表示接收端接收最新语音包之前没有正确接收的语音包总数，在下行方向表示下行发送缓存中待发送的语音包总数；Tx在上行方向表示上行待接收语音包期望传完的帧数，在下行方向表示下行发送缓存语音包期望传完的帧数；Y是语音包预设值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述语音包预设值为3。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述语音包期望传完的帧数为4。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤b，所述基于码道模式转换的带宽预分...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁雅帅，马强，黄其华，余西西，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11