[发明专利]一种高效的无线接入系统RTP代理技术

说明书

技术领域

本发明提出了一种新颖的适用于无线接入系统的提高多媒体业务空口传输效率和基站回传的接口效率的RTP代理技术。 

背景技术

在采用软交换核心网的无线接入系统中，VoIP、Vedio等实时多媒体业务大多采用基于UDP传输协议的RTP封装，以提供端到端的实时传输。 

但对于语音和一些聊天类数据业务，每一个RTP/UDP/IP包的包头较长，业务数据相对较少，直接在空口传输RTP包，将导致无线资源的有效利用率不高。 

另外，基站和网关之间的IP backhaul数据流量很大，而带宽资源有限，成为了接入网中传输带宽的瓶颈。如果将每个用户的RTP包单独传输，传输效率低下，势必进一步增加IP backhaul的带宽和费用。 

发明内容

本发明的基本思想是由无线接入系统终端、基站和网关等设备配合共同完成用户和软交换机之间的RTP代理。 

为实现本发明的目的，提出了一种高效的无线接入系统RTP代理方法，包括以下步骤： 

1、在空中接口，用户数据包的发送方直接将用户数据包作为空口帧的负载传输，接收方接收处理； 

2、在基站与网关之间的IP backhaul，基站和网关都需要支持本发明设计的私有协议，规定上行和下行链路的发送方都将单个用户的数据封装，再将一个基站下多个用户的数据按照一定格式复用后再传输； 

3、在接入网与核心网之间的标准SIP/RTP接口，网关负责完成媒体协商；每一路媒体传输开始前，网关需要与软交换机协商本次会话的RTP上下文，包括CODEC、RTP打包时长、抽样率等； 

4、媒体协商完成后，网关负责实现接入网私有协议的媒体数据包与标准RTP包的转换：上行链路，网关首先分解出复用的多路用户数据，再进行SRTP和RTP协议的转换；下行链路，网关先将每个接收的RTP包转换为SRTP包，再进行多路复用。 

本发明的方法可以提高无线接入系统空中接口和backhaul的传输效率，同时又不改变接入系统和软交换核心网之间的接口。 

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。 

图1为适用无线接入系统代理RTP技术的网络结构图； 

图2为SRTPSN2是SRTPSN1的下一轮的包的示意图； 

图3为SRTPSN2与SRTPSN1是同一轮的包的示意图之一； 

图4为SRTPSN2与SRTPSN1是同一轮的包的示意图之二； 

图5为SRTPSN2是SRTPSN1的上一轮的包的示意图。 

具体实施方式

适用本发明的网络结构如图1所示。本网络架构的网元包括：终端(UT)、基站(BS)、网关(SAG)、和软交换机(SS)。 

在终端1与基站2之间的空中接口，终端1和基站2直接将用户数据作为空口帧的负载传输。理论上，发送方仅需要进行原始媒体数据的处理，但由于空口环境复杂，发生丢包和无规律延迟的情况比较严重，还需要有机制来保证媒体流在空口的正确传输。本发明对空中接口传输的原始媒体包加上序号，同时在接收方进行缓存和排序，以尽量保证媒体流的正确接收。也就是说，终端1还需要进行下行数据包的缓存和排序，以及上行数据包加标识。同时基站2也要对上行链路数据包进行缓存和排序，以及对下行数据包加标识。 

在基站2与网关3之间的IP backhaul，本发明设计了私有协议，基站和网关都需要支持该私有协议。该私有协议包括两部分操作。首先，将单个用户的数据封装，其头域包括会话标识符、包序号和时戳等，本发明中称其为SRTP协议。然后，再将多个用户的数据包复用到一个UDP/IP包 中发送。复用时，在UDP头域的后面还需要增加DMUX复用控制字，其内容包括数据包的封装格式，优先级和复用包数目等。 

作为接入网与核心网的接口，网关3与软交换机4之间的接口为标准的SIP/RTP协议。网关需要完成接入网私有协议的媒体数据包与标准RTP包的转换。上行链路，网关3首先分解出复用的多路用户数据，再进行SRTP和RTP协议的转换；下行链路，网关3先将每个接收的RTP包转换为SRTP包，再进行多路复用。同时，每一路媒体传输开始前，网关3需要与软交换机4协商本次会话的RTP上下文，包括CODEC、打包时长、抽样率等。