專利名稱：自適應(yīng)抖動(dòng)緩存的制作方法
背景本發(fā)明涉及電信，更具體而言是涉及使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的分組網(wǎng)絡(luò)，甚至更具體而言是涉及將這些網(wǎng)絡(luò)中分組傳送的時(shí)延減到最小。
在不可靠互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的應(yīng)用程序存在許多需要克服的問題，包括長和可變的時(shí)延以及丟失和失序的分組。今天，這些問題可通過使用諸如實(shí)時(shí)協(xié)議(RTP)和抖動(dòng)緩存器來減少。
RTP是在組播或單播網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)上提供適于應(yīng)用程序傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如音頻、視頻或仿真數(shù)據(jù)的端到端網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議。RTP不做資源預(yù)留，也不保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。RTP提供序列編號(hào)，以告知接收節(jié)點(diǎn)分組是按序到達(dá)還是按任何其它方式。通過控制協(xié)議(RTCP)增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸，以便允許以一種可升級(jí)到大型的組播網(wǎng)絡(luò)中的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視，并提供最小控制和識(shí)別功能。RTP和RTCP被設(shè)計(jì)為獨(dú)立于下面的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層。RTP在H.Schulzrinne等人的Request for Comments 1889＂RTPA TransportProtocol for Real-Time applications＂(請(qǐng)求評(píng)注1889“RTP關(guān)于實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的傳輸協(xié)議”)中作了詳細(xì)說明，http//194.52.182.96/rfc/rfc1889.html(1996年2月1日)。
抖動(dòng)緩存器在接收節(jié)點(diǎn)中是用于將分組分類到正確序列中并根據(jù)需要對(duì)分組進(jìn)行延時(shí)以補(bǔ)償其網(wǎng)絡(luò)時(shí)延中的偏差的存儲(chǔ)器。RTP規(guī)范在6.3.1節(jié)和附錄A.8中討論了這樣的兩次到達(dá)間時(shí)間間隔的抖動(dòng)，提供用以組成RTP數(shù)據(jù)分組兩次到達(dá)間時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)偏差的32位估計(jì)值，該抖動(dòng)以時(shí)標(biāo)單位計(jì)并表示為無符號(hào)整數(shù)。兩次到達(dá)間時(shí)間間隔的抖動(dòng)J被定義為分組間距的差值D的平均偏差(平滑的絕對(duì)值)，該分組間距差值為一對(duì)分組的分組間距在接收方處相對(duì)于發(fā)送方處的差值。如以下方程所示，它等于兩個(gè)分組的“相對(duì)轉(zhuǎn)接時(shí)間”中的差值；相對(duì)轉(zhuǎn)接時(shí)間是指分組的RTP時(shí)標(biāo)和接收器在到達(dá)時(shí)間上的時(shí)標(biāo)之間的差值，這是以相同單位測(cè)量的。如果Si是來自分組i的RTP時(shí)標(biāo)，而Ri以RTP時(shí)標(biāo)單位計(jì)的關(guān)于分組i的到達(dá)時(shí)間，那么對(duì)于兩個(gè)分組i和j，D可以表示為D(i，j)＝(Rj-Ri)-(Sj-Si)＝(Rj-Sj)-(Ri-Si)兩次到達(dá)間時(shí)間間隔的抖動(dòng)在從源端接收到每個(gè)數(shù)據(jù)分組i時(shí)使用關(guān)于那個(gè)分組和按到達(dá)順序的前一個(gè)分組i-1的差值D進(jìn)行連續(xù)計(jì)算，依據(jù)的公式為J＝J+(|D(i-1，i)|-J)/16這個(gè)算法是最佳的一階估算器，而增益參數(shù)1/16在保持合理的收斂速度的同時(shí)提供了良好的噪聲減少率。
現(xiàn)在的問題是要確定在抖動(dòng)緩存器中需要的延遲時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)在沒有過多時(shí)延的情況下獲得提供給應(yīng)用程序的平滑數(shù)據(jù)。這個(gè)問題能嚴(yán)重影響使用互聯(lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)作為傳輸話音骨干網(wǎng)的話音通信。此外，當(dāng)IP電話用戶數(shù)量增加時(shí)，關(guān)于更靈活使用網(wǎng)絡(luò)帶寬的需要將變得越來越重要。
在移動(dòng)蜂窩電話和無線基站間的通信中，通常使用一種稱為不連續(xù)傳輸(DTX)的技術(shù)，主要用于節(jié)省移動(dòng)站的電池能量。簡而言之，DTX意味著如果發(fā)送器沒有任何新數(shù)據(jù)要發(fā)送就不發(fā)送任何數(shù)據(jù)。當(dāng)移動(dòng)站檢測(cè)到用戶沒有在說話時(shí)，該移動(dòng)站僅發(fā)送含有背景噪聲的靜音指示(SID)幀。SID幀一般以大約480毫秒周期發(fā)送，而在SID幀之間移動(dòng)站不作任何發(fā)送。
使用DTX來節(jié)省帶寬的思想已在IMTC IP承載話音業(yè)務(wù)論壇技術(shù)委員會(huì)(V61P 1A 1.0)中提出，但有關(guān)它的實(shí)現(xiàn)還沒有進(jìn)行討論。而且在IP網(wǎng)絡(luò)上使用DTX時(shí)還存在一些需要解決的特殊情況。
概述本申請(qǐng)人的發(fā)明解決了確定在抖動(dòng)緩存器中需要的延遲時(shí)間的問題，并實(shí)現(xiàn)了在沒有過多時(shí)延的情況下獲得提供給應(yīng)用程序的平滑數(shù)據(jù)的目的。因此，本申請(qǐng)人的發(fā)明改善了使用互聯(lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)作為傳輸語音骨干網(wǎng)的話音通信，同時(shí)更智能地使用網(wǎng)絡(luò)帶寬。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，在分組通信系統(tǒng)中提供了一個(gè)含有可變大小的抖動(dòng)緩存器的接收節(jié)點(diǎn)，該抖動(dòng)緩存器存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的分組，并將存儲(chǔ)的分組釋放給正在接收節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行的應(yīng)用程序，其中每個(gè)分組都有各自的序號(hào)，存儲(chǔ)的分組被周期地釋放，抖動(dòng)緩存器中的每個(gè)條目具有多種狀態(tài)中的一種狀態(tài)；此外接收節(jié)點(diǎn)還含有一個(gè)基于由已存儲(chǔ)分組到達(dá)時(shí)間導(dǎo)出的分組傳輸時(shí)延的估計(jì)偏差來改變抖動(dòng)緩存器大小的處理器。
接收節(jié)點(diǎn)可進(jìn)一步包含一個(gè)偏差緩存器，它存儲(chǔ)了已存儲(chǔ)分組到達(dá)時(shí)間的偏差，第一個(gè)到達(dá)分組的釋放時(shí)間是基于第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間和初始時(shí)延的，而分組傳輸時(shí)延的估計(jì)偏差由已存儲(chǔ)的偏差導(dǎo)出。
抖動(dòng)緩存器的條目狀態(tài)可以是空閑、忙和已使用，空閑狀態(tài)表明沒有到達(dá)的分組存儲(chǔ)在抖動(dòng)緩存器的那個(gè)位置中，忙狀態(tài)表明一個(gè)到達(dá)的分組存儲(chǔ)在抖動(dòng)緩存器的那個(gè)位置中，而已使用狀態(tài)表明一個(gè)存儲(chǔ)在那個(gè)位置中的到達(dá)的分組正被釋放給應(yīng)用程序。于是，到達(dá)的分組可存儲(chǔ)在標(biāo)為忙狀態(tài)的各個(gè)位置中；分組可被釋放以響應(yīng)應(yīng)用程序的查詢；并當(dāng)應(yīng)用程序向抖動(dòng)緩存器查詢下一個(gè)分組時(shí)，該分組相應(yīng)的位置可變?yōu)橐咽褂脿顟B(tài)，而先前到達(dá)的分組的各自位置可變?yōu)榭臻e狀態(tài)。
處理器在接收節(jié)點(diǎn)處于不連續(xù)傳輸模式時(shí)可以減少抖動(dòng)緩存器的大小，從而避免丟棄帶有語音信息的已到達(dá)分組。因而接收節(jié)點(diǎn)可包含一個(gè)用以存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的被選分組的DTX緩存器。至少基于以下條件之一選擇到達(dá)的分組正到達(dá)的分組是否是一個(gè)語音周期之后第一個(gè)到達(dá)的并帶有全部的噪聲信息，以及該正到達(dá)的分組是否含有噪聲更新信息、在一個(gè)語音周期之后到達(dá)以及帶有各自的、緊接早先前到達(dá)的帶有語音信息的分組序號(hào)之后的序號(hào)。然后處理器在分組被選擇時(shí)改變抖動(dòng)緩存器的大小，從而避免丟棄含有語音信息的分組。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種在分組通信系統(tǒng)中將到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的分組存儲(chǔ)在緩存器中并向在接收節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行的應(yīng)用程序釋放到達(dá)分組的方法。該方法包括確定將第一個(gè)到達(dá)的分組釋放給應(yīng)用程序的時(shí)間Tr的步驟，時(shí)間Tr等于第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間Ta加上一個(gè)初始時(shí)延，在等待要從緩存器釋放的第一個(gè)到達(dá)分組時(shí)，將當(dāng)前時(shí)間與時(shí)間Tr進(jìn)行比較并在時(shí)間Tr已經(jīng)過去時(shí)釋放第一個(gè)到達(dá)的分組，接著在第一個(gè)到達(dá)的分組被釋放后，按第一個(gè)時(shí)間間隔周期地釋放存儲(chǔ)的分組。
這種比較可被執(zhí)行以響應(yīng)來自應(yīng)用程序按第二個(gè)時(shí)間間隔周期發(fā)生的查詢，在第一個(gè)到達(dá)的分組之后到達(dá)的已存儲(chǔ)分組可被釋放以響應(yīng)來自應(yīng)用程序按第一個(gè)時(shí)間間隔周期發(fā)生的查詢，而第一個(gè)間隔可能至少與第二個(gè)間隔一樣長。同樣，第一個(gè)間隔也可能基本上等于到達(dá)分組之間的傳輸間隔。
在本發(fā)明又一方面，提供一種在分組通信系統(tǒng)中調(diào)整存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的分組的緩存器大小的方法。該方法包括的步驟有對(duì)多個(gè)其具有的序號(hào)比存儲(chǔ)在緩存器中最早到達(dá)分組的序號(hào)小的到達(dá)分組計(jì)數(shù)；將該數(shù)值與接受的丟失參數(shù)進(jìn)行比較，如果該數(shù)值大于接受的丟失參數(shù)，就增大變化指示計(jì)數(shù)器，而如果該數(shù)值等于或小于接受的丟失參數(shù)，就減少變化指示計(jì)數(shù)器；當(dāng)變化指示計(jì)數(shù)器到達(dá)指示器的頂端參數(shù)時(shí)，如果緩存器還沒有處于其最大的允許值就增加緩存器的大小；而當(dāng)變化指示計(jì)數(shù)器到達(dá)指示器的底端參數(shù)時(shí)，如果緩存器還沒有處于其最小的允許值就減少緩存器的大小。
確定緩存器大小的步驟可通過確定一個(gè)與分組序列的第一個(gè)分組到達(dá)時(shí)間有關(guān)的期望分組到達(dá)時(shí)間來執(zhí)行；確定分組到達(dá)時(shí)間偏差；確定作為分組在緩存器中將被延遲的時(shí)間的測(cè)量時(shí)延；確定基于到達(dá)時(shí)間偏差和接受的丟失參數(shù)的期望時(shí)延；以及確定基于期望時(shí)延和測(cè)量時(shí)延的緩存器的大小。
到達(dá)時(shí)間偏差可存儲(chǔ)在偏差緩存器中，并進(jìn)行分類與標(biāo)準(zhǔn)化。此外，測(cè)量的時(shí)延可為具有被存儲(chǔ)在偏差緩存器中的到達(dá)時(shí)間偏差的分組進(jìn)行累加，而期望時(shí)延則基于被存儲(chǔ)的、標(biāo)準(zhǔn)化的到達(dá)時(shí)間偏差和接受的丟失參數(shù)來確定。然后根據(jù)期望時(shí)延和自累加的測(cè)量時(shí)延導(dǎo)出的平均測(cè)量時(shí)延來確定緩存器的大小。
當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)處于不連續(xù)傳輸模式時(shí)可以減少緩存器的大小，從而避免丟棄帶有語音信息的到達(dá)分組。于是這種方法可包含將到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的被選分組存儲(chǔ)在DTX緩存器中的步驟。至少基于以下條件之一選擇一個(gè)到達(dá)的分組到達(dá)的分組是否是在一個(gè)語音周期之后第一個(gè)到達(dá)并帶有全部噪聲信息的，以及該到達(dá)的分組是否含有噪聲更新信息、在一個(gè)語音周期之后以及具有各自的、緊接先前到達(dá)的帶有語音信息的分組序號(hào)之后的序號(hào)。然后當(dāng)分組被選擇時(shí)改變緩存器的大小，從而避免丟棄帶有語音信息的分組。
附圖簡述本發(fā)明及其目的與優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合附圖閱讀描述來獲得理解，其中

圖1描述了分組的頭標(biāo)格式；圖2A、2B描述了一個(gè)具有抖動(dòng)緩存器的接收節(jié)點(diǎn)；圖3描述了一種在抖動(dòng)緩存器中存儲(chǔ)和釋放分組的方法；圖4描述了一種確定何時(shí)改變抖動(dòng)緩存器大小的方法；圖5描述了一種確定抖動(dòng)緩存器改變的大小的方法；圖6A、6B描述了一個(gè)用于存儲(chǔ)分組到達(dá)時(shí)間偏差的緩存器；圖7A描述了在抖動(dòng)緩存器中關(guān)于分組的測(cè)量的時(shí)延；圖7B描述了確定緩存器改變的大小的原理；以及圖8A、8B描述了使用不連續(xù)分組傳輸?shù)亩秳?dòng)緩存器的運(yùn)行。
詳述本申請(qǐng)人的發(fā)明解決了確定抖動(dòng)緩存器中所需的延遲時(shí)間的問題，以實(shí)現(xiàn)在沒有過多延遲的情況下將平滑數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用程序。本申請(qǐng)人的解決方案僅需要被提供以一個(gè)初始時(shí)延值，此后它通過測(cè)量到達(dá)時(shí)間的偏差和眾多到達(dá)過遲的分組來使自己適應(yīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)延。本申請(qǐng)人的解決方案是基于假定發(fā)送器按接收器已知的間隔，如規(guī)則間隔，來發(fā)送數(shù)據(jù)分組的。
依照本申請(qǐng)人的發(fā)明，自適應(yīng)抖動(dòng)緩存器存儲(chǔ)到達(dá)IP網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組并處理遲到或失序的數(shù)據(jù)分組。發(fā)送器使用如RTP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)分組，這樣RTP提供每個(gè)分組中各自的序號(hào)，以此告知接收緩存器到達(dá)分組應(yīng)該按什么序列被輸入緩存器。
作為一個(gè)實(shí)用協(xié)議的實(shí)例，RTP分組的頭標(biāo)格式由圖1加以說明，圖的上部顯示了比特位置以及八位字節(jié)數(shù)。每個(gè)頭標(biāo)含有至少12個(gè)八位字節(jié)，組成以下固定頭標(biāo)字段版本(V)2比特填充(P)1比特?cái)U(kuò)展(X)1比特作用源(CSRC)計(jì)數(shù)(CC)4比特標(biāo)記(M)1比特凈荷類型(PT)7比特序號(hào)16比特時(shí)間標(biāo)記32比特同步源(SSRC)32比特CSRC列表0-15項(xiàng)，每項(xiàng)32比特最開始的12個(gè)八位字節(jié)出現(xiàn)在每個(gè)RTP分組中，而CSRC列表標(biāo)識(shí)符僅當(dāng)被RTP混合器插入時(shí)才出現(xiàn)。固定頭標(biāo)字段的細(xì)節(jié)在RTP技術(shù)說明的5.1節(jié)中進(jìn)行了描述。這里注意到PT字段識(shí)別RTP凈荷格式并通過即將使用該凈荷的應(yīng)用程序來確定凈荷的解釋便足夠了。一種簡檔規(guī)定了凈荷類型代碼到凈荷格式的一種默認(rèn)靜態(tài)映射。其它的凈荷類型代碼可被動(dòng)態(tài)定義。RTP發(fā)送器在任一給定時(shí)間發(fā)送一個(gè)單RTP凈荷類型。
對(duì)每個(gè)被發(fā)送的RTP數(shù)據(jù)分組使序號(hào)加1，而且序號(hào)可被接收器用來檢測(cè)分組丟失以及恢復(fù)分組序列。序號(hào)初始值是隨機(jī)的(不可預(yù)知的)以使對(duì)于加密的已知明文的攻擊更加困難，即使源端本身不加密也會(huì)如此，因?yàn)榉纸M可能流過一個(gè)對(duì)其加密的翻譯器。因此，應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)送器不必使用RTP而僅在分組中提供適當(dāng)?shù)男蛱?hào)即可。
依照本申請(qǐng)人的發(fā)明，接收節(jié)點(diǎn)確定從自適應(yīng)抖動(dòng)緩存器向應(yīng)用程序釋放到達(dá)分組的時(shí)間。接收節(jié)點(diǎn)1的配置在圖2A中以示意性的方式進(jìn)行了很好的描述，而接收節(jié)點(diǎn)1中的抖動(dòng)緩存器10的配置則在圖2B中有更為詳細(xì)的描述。節(jié)點(diǎn)1接收被提供給接收節(jié)點(diǎn)中一個(gè)處理器CPU的到達(dá)分組的流或序列2。如圖2A所示，處理器執(zhí)行組成分組被導(dǎo)向的應(yīng)用程序的指令以及組成控制抖動(dòng)緩存器10和將在下文詳述的偏差緩存器20(若提供的話)的方法的指令。緩存器10、20位于接收節(jié)點(diǎn)1中提供的存儲(chǔ)器中。
圖2B顯示了被存儲(chǔ)在抖動(dòng)緩存器10中箭頭A所示的各自位置上的入數(shù)據(jù)分組5、6、7……的序列。已經(jīng)到達(dá)的分組從緩存器10釋放給箭頭B所示的應(yīng)用程序。圖2B描述了已到達(dá)的分組3、4已被存儲(chǔ)在緩存器10的位置中的情況。緩存器10中的位置針對(duì)以下解釋的理由被標(biāo)識(shí)成空閑、已使用或忙。
圖3描述了存儲(chǔ)入分組和釋放已到達(dá)分組給應(yīng)用程序的過程。這種方法的一個(gè)重要方面就是計(jì)算釋放第一個(gè)到達(dá)分組給應(yīng)用程序的時(shí)間Tr(步驟302)。其實(shí)，這個(gè)如下所述決定的時(shí)間是第一個(gè)分組到達(dá)的時(shí)間Ta加上一個(gè)指定的初始時(shí)延，該初始時(shí)延是期望時(shí)延Td的初始估計(jì)值。
當(dāng)應(yīng)用程序等待要從抖動(dòng)緩存器10中釋放的數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用程序可按一個(gè)短的時(shí)間間隔(步驟304)周期性地查詢緩存器。只要應(yīng)用程序沒有從抖動(dòng)緩存器得到數(shù)據(jù)分組，應(yīng)用程序就不會(huì)做任何事情。每次應(yīng)用程序?yàn)橄蚓彺嫫鞑樵兊谝粋€(gè)數(shù)據(jù)分組時(shí)，緩存器就比較當(dāng)前時(shí)間t和第一個(gè)分組的釋放時(shí)間Tr(步驟306)。應(yīng)當(dāng)理解更多的分組，即在第一個(gè)到達(dá)的分組后到達(dá)的分組，能在第一個(gè)分組已被釋放之前的步驟304、306期間到達(dá)。釋放時(shí)間過去后，緩存器將第一個(gè)數(shù)據(jù)分組給應(yīng)用程序，下次應(yīng)用程序發(fā)送一個(gè)短間隔或“快速”查詢給抖動(dòng)緩存器10(步驟308)，或者可能更精確地給接收節(jié)點(diǎn)中控制抖動(dòng)緩存器10的處理器。
在將第一個(gè)分組送給應(yīng)用程序后，優(yōu)選地，當(dāng)釋放分組時(shí)不需要做更多的時(shí)間比較。入分組被存儲(chǔ)在如下所述的抖動(dòng)緩存器中(步驟310)，只要應(yīng)用程序查詢分組便將分組提供給該應(yīng)用程序(步驟312、314)。這些針對(duì)更多數(shù)據(jù)的查詢能夠以它們之間的某一時(shí)間間隔到達(dá)抖動(dòng)緩存器10，該時(shí)間間隔基本等于或長于“快速”查詢之間的時(shí)間間隔(即這些查詢比起針對(duì)第一個(gè)到達(dá)分組的查詢要慢)。以上所提到的接收器已知的慢查詢間的時(shí)間間隔不必遠(yuǎn)小于分組間的傳輸時(shí)間間隔。在一個(gè)簡單的通信系統(tǒng)中，分組以規(guī)則的時(shí)間間隔進(jìn)行傳輸，即傳輸時(shí)間間隔基本上彼此完全相等。實(shí)際上，優(yōu)選地，慢查詢間的時(shí)間間隔最好基本上等于分組傳輸?shù)拈g隔。
應(yīng)當(dāng)理解，快查詢和慢查詢不需要由應(yīng)用程序引起，而更一般的是如來自一個(gè)定時(shí)器或多個(gè)定時(shí)器的任何信號(hào)，該定時(shí)器能使得第一個(gè)到達(dá)的分組和/或隨后到達(dá)的分組被釋放給應(yīng)用程序。
再參考圖2B，每個(gè)抖動(dòng)緩存器條目可處于三種不同狀態(tài)中的一種狀態(tài)空閑、忙和已使用?？臻e狀態(tài)說明沒有到達(dá)的分組被存儲(chǔ)在緩存器中的那個(gè)位置；忙狀態(tài)說明一個(gè)到達(dá)的分組被存儲(chǔ)在那個(gè)位置；而已使用狀態(tài)說明存儲(chǔ)在那個(gè)位置的已到達(dá)的分組正被釋放給應(yīng)用程序或由其訪問。根據(jù)讀指針的值從抖動(dòng)緩存器10中釋放分組，該讀指針的值在每次收到從應(yīng)用程序來的查詢時(shí)用以表明要訪問哪個(gè)緩存器的位置。應(yīng)當(dāng)理解，讀指針其實(shí)不過是一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)器，其中的每個(gè)計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于抖動(dòng)緩存器中一個(gè)相應(yīng)的位置。
當(dāng)分組從抖動(dòng)緩存器釋放給應(yīng)用程序時(shí)，條目狀態(tài)按以下方式變化。實(shí)際到達(dá)的第一個(gè)分組存儲(chǔ)在標(biāo)記為忙狀態(tài)的位置，并且讀指針被初始化以指向那個(gè)位置。如上所述，在第一個(gè)到達(dá)的分組已釋放給應(yīng)用程序后，該位置變?yōu)橐咽褂脿顟B(tài)。這通常對(duì)將當(dāng)前正被應(yīng)用程序訪問的分組(即處于已使用狀態(tài)的緩存器條目)視為緩存器10中的第一個(gè)分組有利。當(dāng)?shù)搅藨?yīng)用程序取下一個(gè)分組的時(shí)候，現(xiàn)為已使用狀態(tài)的條目變?yōu)榭臻e狀態(tài)，而緩存器中的下一個(gè)條目(由讀指針?biāo)鶚?biāo)識(shí)的)由忙狀態(tài)轉(zhuǎn)換到已使用狀態(tài)。如果緩存器中的下一個(gè)條目為空閑狀態(tài)，則沒有分組送給應(yīng)用程序(因?yàn)闆]有到達(dá)的分組存儲(chǔ)在該位置)，且指示下一次應(yīng)用程序?yàn)榉纸M而查詢緩存器時(shí)要讀的那個(gè)緩存器位置的讀指針前移。如果入分組的序號(hào)小于已使用狀態(tài)分組的序號(hào)，則入分組將被視為到達(dá)過遲而被丟棄。
可以方便地用四個(gè)參數(shù)配置適合于改變通信條件的抖動(dòng)緩存器特征的本申請(qǐng)人的方法采樣間隔是在執(zhí)行緩存器大小變化計(jì)算前測(cè)量到的數(shù)據(jù)分組數(shù)?？山邮軄G失是在改變緩存器大小前的一個(gè)采樣間隔內(nèi)可接受的由于時(shí)延而丟失的數(shù)據(jù)分組數(shù)。指示器頂端和指示器底端參數(shù)用于控制該方法的靈敏度。應(yīng)用于本申請(qǐng)人方法的這些和其它參數(shù)一般可在任何時(shí)候按要求進(jìn)行更改。
這些參數(shù)和變化指示計(jì)數(shù)器用于如圖4流程圖所述的確定何時(shí)改變緩存器大小的本申請(qǐng)人方法中，圖4流程圖首先設(shè)置參數(shù)并將變化指示計(jì)數(shù)器初始化為零(步驟402)。這個(gè)方法有時(shí)能在接收分組的應(yīng)用程序提示下執(zhí)行，但現(xiàn)在應(yīng)認(rèn)為該方法優(yōu)選地當(dāng)分組被接收時(shí)連續(xù)運(yùn)行。
抖動(dòng)緩存器10將入分組存儲(chǔ)在各自的存儲(chǔ)器位置中(步驟404)，并檢查緩存器是否已接收到采樣間隔參數(shù)所指定的分組數(shù)(步驟406)。當(dāng)接收到的分組數(shù)大于采樣間隔參數(shù)時(shí)，到達(dá)過遲的分組數(shù)，即那些帶有的序號(hào)比正被應(yīng)用程序訪問的分組(即已使用狀態(tài)中的緩存器條目)的序號(hào)小的到達(dá)分組數(shù)，從一個(gè)丟失分組計(jì)數(shù)器中讀出(步驟408)?！皝G失分組”計(jì)數(shù)只包括延時(shí)的分組，而不包括丟失的分組。丟失分組計(jì)數(shù)器在相應(yīng)于采樣間隔參數(shù)的采樣間隔起始處初始化為零后收到每個(gè)分組時(shí)進(jìn)行更新。
用于采樣間隔的丟失分組計(jì)數(shù)與接受的丟失參數(shù)進(jìn)行比較(步驟410)。如果丟失分組計(jì)數(shù)大于接受的丟失參數(shù)，則變化指示計(jì)數(shù)器加1(步驟412)。如果丟失分組計(jì)數(shù)等于或小于接受的丟失參數(shù)，則變化指示計(jì)數(shù)器減1(步驟414)。在某些情況下，當(dāng)丟失分組計(jì)數(shù)等于接受的丟失參數(shù)時(shí)，不減少變化指示計(jì)數(shù)器值是有益的。例如這些情況包括當(dāng)應(yīng)用程序要求更多的關(guān)于減少抖動(dòng)緩存器大小的警告時(shí)。分組在抖動(dòng)緩存器大小減少時(shí)被丟棄，因此更多的告警通常適于避免在網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延中存在快速增/減變化時(shí)過多地丟棄分組。如果執(zhí)行這一步，則用于圖4所描述的方法中的接受的丟失參數(shù)必須不為零。
當(dāng)變化指示計(jì)數(shù)器到達(dá)指示器頂端參數(shù)時(shí)(步驟416)，若抖動(dòng)緩存器10還沒有處于其最大允許尺寸，此時(shí)便增加該抖動(dòng)緩存器10的大小(步驟418)。當(dāng)變化指示計(jì)數(shù)器到達(dá)指示器底端參數(shù)時(shí)(步驟420)，若緩存器還沒有處于其最小允許尺寸，此時(shí)便減小該緩存器的大小(步驟422)。目前應(yīng)當(dāng)認(rèn)為與抖動(dòng)緩存器中的最長時(shí)延對(duì)應(yīng)的最大緩存器大小依賴于應(yīng)用程序。此外，應(yīng)當(dāng)注意如果接受的丟失參數(shù)為零，那么抖動(dòng)緩存器的最長時(shí)延與最長的期望時(shí)延Td相同。例如，對(duì)于雙向話音或視頻通信，一秒鐘的時(shí)延都認(rèn)為是不可接受的，而這種時(shí)延甚至更長的時(shí)延對(duì)于數(shù)據(jù)文件傳輸和單向視頻通信卻是可以接受的。目前應(yīng)當(dāng)認(rèn)為最小的緩存器大小典型地為一個(gè)分組，即最短的時(shí)延Td典型地為分組傳輸間隔。應(yīng)當(dāng)想到最小的緩存器大小可能是零個(gè)分組，即分組可能一到達(dá)就被立即釋放(Td≈0)，但是這將要求通信網(wǎng)絡(luò)在傳輸時(shí)延中如果有則具有極小偏差。
一旦確定了抖動(dòng)緩存器10的大小將按圖4所述的方法進(jìn)行變化，則緩存器新的大小(步驟418或步驟422)就能由圖5所述的方法確定，與圖4所述方法一樣該方法以抖動(dòng)緩存器10將入分組存儲(chǔ)于各自存儲(chǔ)器位置開始(步驟502)。此時(shí)，不需要檢查緩存器是否已收到采樣間隔參數(shù)所指定的分組數(shù)，雖然如果要求的話能這么做。
在采樣間隔期間，每個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間與這個(gè)分組序列的第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較。通過使分組傳輸間隔與連續(xù)分組序號(hào)之間差值的乘積加上第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間，就能確定相對(duì)于第一個(gè)分組到達(dá)時(shí)間的某一特定分組的預(yù)期到達(dá)時(shí)間(步驟504)。這個(gè)序號(hào)為n的分組的預(yù)期到達(dá)時(shí)間Tan由以下表達(dá)式給出Tan＝ti·(Nn-N1)+Ta1其中Ta1是第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間，ti是分組傳輸間隔，Nn是當(dāng)前到達(dá)的分組序號(hào)，以及N1是第一個(gè)分組的序號(hào)。本方法不使用序列中第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間，而是使用當(dāng)前采樣間隔中第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間。此外作為步驟504的一部分，測(cè)量的時(shí)延將按以下更為詳細(xì)的說明進(jìn)行累積。
當(dāng)分組n到達(dá)時(shí)，分組n的到達(dá)時(shí)間偏差v是根據(jù)以下表達(dá)式確定的v＝Tactualn-Tan其中Tactualn是分組實(shí)際到達(dá)時(shí)間。依照本發(fā)明的一個(gè)方面，這個(gè)偏差可存儲(chǔ)在偏差緩存器20中(步驟506)。優(yōu)選地，用于存儲(chǔ)偏差的緩存器20從抖動(dòng)緩存器10中分離出來，并具有與采樣間隔長度相同的大小，因此偏差一個(gè)接一個(gè)地被存儲(chǔ)起來直到緩存器20已滿(步驟508)。如圖6A所述，緩存器20的第一個(gè)條目代表這個(gè)采樣間隔的第一個(gè)分組，而最后一個(gè)條目代表這個(gè)采樣間隔的最后一個(gè)分組。緩存器20的偏差條目被進(jìn)行分類和標(biāo)準(zhǔn)化(步驟510)使得圖6B所述的最小值為零。
應(yīng)當(dāng)理解一般不需要使用偏差緩存器20，并且期望時(shí)延，即抖動(dòng)緩存器的大小，能夠在每個(gè)分組到達(dá)時(shí)根據(jù)每個(gè)分組各自的偏差v被確定。因此，步驟506、508、510的方法在某種程度上可被視為基于單個(gè)偏差操作，即到達(dá)分組之一的偏差。
基于緩存器20的內(nèi)容或剛才所述的單個(gè)偏差，期望時(shí)延Td能被確定(步驟512)。圖6B所述的實(shí)例顯示了到達(dá)時(shí)間偏差為17個(gè)時(shí)間單位。這說明如果接受的丟失參數(shù)設(shè)為零(意味著不能丟失分組)，那么在這個(gè)采樣間隔期間抖動(dòng)緩存器10中的期望時(shí)延Td為17個(gè)時(shí)間單位。如果接受的丟失參數(shù)設(shè)為1(意味著一個(gè)分組能被丟失)，那么在這個(gè)采樣間隔期間抖動(dòng)緩存器中的期望時(shí)延Td為13個(gè)時(shí)間單位。期望時(shí)延Td一般由以下表達(dá)式給出Td＝緩存器(采樣間隔-接受的丟失)如果緩存器20使用基于1的索引機(jī)制，其中緩存器的第一個(gè)條目編為索引1，第二個(gè)條目編為索引2等等。
在采樣間隔期間，一個(gè)累積的測(cè)量的時(shí)延能通過如上所提到的方法連同步驟504進(jìn)行保存。測(cè)量的時(shí)延是當(dāng)前到達(dá)的分組在緩存器中將被延遲的時(shí)間，如圖7A所示。采樣間隔內(nèi)分組的測(cè)量時(shí)延能在分組到達(dá)時(shí)累積起來以導(dǎo)出被如下使用的平均測(cè)量的時(shí)延Md。
根據(jù)本申請(qǐng)人的發(fā)明，期望時(shí)延Td和測(cè)量的時(shí)延Md被用來確定任何必要的抖動(dòng)緩存器尺寸變化的大小(步驟514)。圖7B以圖解的方式描述了在不使到達(dá)分組(Ta)被認(rèn)為延遲的情況下如何通過(Td/2-Md)時(shí)間單位來改變當(dāng)前抖動(dòng)緩存器10的大小。
分組到達(dá)時(shí)間偏差如圖7B中的橫坐標(biāo)所示。Ta是當(dāng)應(yīng)用程序請(qǐng)求新的數(shù)據(jù)分組時(shí)分組到達(dá)的時(shí)間偏差。當(dāng)應(yīng)用程序以規(guī)則時(shí)間間隔請(qǐng)求分組時(shí)，Ta中的偏差將不存在或可忽略不計(jì)。直線Dl和Du表示采樣間隔內(nèi)的分組在其到達(dá)時(shí)間中偏差范圍的下限和上限，而Dl和Du間的短豎線表示單個(gè)分組的偏差。應(yīng)當(dāng)理解Du是關(guān)于按前面表達(dá)式中的期望時(shí)延Td所選擇的分組的偏差。如果Dl-Du的范圍包括采樣間隔期間的所有偏差，那么Td就為接受的丟失值為零的那個(gè)值。Md為平均測(cè)量的時(shí)延，它可通過在這個(gè)采樣間隔期間實(shí)際到達(dá)的分組，即按時(shí)到達(dá)(在Dl-Du范圍內(nèi))和過遲到達(dá)的分組的累加測(cè)量時(shí)延并除以分組數(shù)來獲得。
步驟514的目的是移動(dòng)Dl以使其盡可能地接近Ta，即在不丟失分組的情況下最小化抖動(dòng)緩存器中的測(cè)量的時(shí)延，按照下列表達(dá)式時(shí)延修改＝Td/2-Md時(shí)延修改值表明了抖動(dòng)緩存器的大小應(yīng)被增加或減少的時(shí)間單位數(shù)。這個(gè)值被四舍五入為最接近分組傳輸間隔倍數(shù)的值，然后除以傳輸間隔以得到抖動(dòng)緩存器中所需的或多或少的分組數(shù)。
如步驟516所示，抖動(dòng)緩存器大小通過依照步驟514所確定的數(shù)值拒絕應(yīng)用程序最近到達(dá)的分組而增加，并通過依照步驟514所確定的數(shù)值丟棄多個(gè)分組來減少。應(yīng)當(dāng)理解從步驟510到516都與步驟418和422相一致。這樣，抖動(dòng)緩存器的大小便適應(yīng)在采樣間隔期間存在的通信條件。
調(diào)節(jié)抖動(dòng)緩存器大小的本申請(qǐng)人的方法結(jié)合DTX可方便地執(zhí)行，如上所述的DTX意味著當(dāng)發(fā)送器沒有任何新數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)將不發(fā)送任何分組。如果使用這種方法，則將有一段時(shí)期抖動(dòng)緩存器不接收任何新數(shù)據(jù)，因此有可能在不丟棄分組的情況下減少緩存器的大小。
如果分組來自語音應(yīng)用程序，如IP網(wǎng)絡(luò)之上的話音業(yè)務(wù)，那么就提供了帶有自適應(yīng)抖動(dòng)緩存器的DTX的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。自適應(yīng)抖動(dòng)緩存器有時(shí)能改變自身大小，并當(dāng)緩存器大小減少時(shí)某些語音幀將被丟棄。這會(huì)干擾語音聲碼器，使語音失真。不過，在DTX期間丟棄或丟失分組，如靜音，可避免干擾。如上所述，當(dāng)用戶不說話時(shí)，發(fā)送器只周期地發(fā)送包含背景噪聲的SID幀。一般地，為語音應(yīng)用程序使用帶有自適應(yīng)抖動(dòng)緩存器的DTX需要在接收節(jié)點(diǎn)1的存儲(chǔ)器的一個(gè)單獨(dú)位置中而不是在抖動(dòng)緩存器10中存儲(chǔ)SID幀。
以下描述了帶有自適應(yīng)抖動(dòng)緩存器的DTX在按照全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。這樣的通信系統(tǒng)在本領(lǐng)域里是眾所周知的，因此這里就不再詳述了。應(yīng)當(dāng)理解，DTX可以在分組攜帶除了語音和噪聲信息以外的信息時(shí)使用，應(yīng)當(dāng)理解這意味著更一般而言，任何用于通信系統(tǒng)中的第一和第二種類型信息都使用DTX。
在GSM系統(tǒng)的DTX中，象移動(dòng)站這樣的發(fā)送器產(chǎn)生兩種SID幀或分組并將它們發(fā)送給無線基站(RBS)，該無線基站可以是如上所述的接收節(jié)點(diǎn)1或者它可以簡單地向接收節(jié)點(diǎn)1轉(zhuǎn)發(fā)分組。一種SID分組類型包含全部的噪聲信息，而另一種SID分組類型僅包含噪聲的更新。一般地，一個(gè)全噪聲SID分組在一個(gè)靜音周期內(nèi)被第一個(gè)發(fā)送，隨后，在除以下要更詳細(xì)說明的情況外發(fā)送噪聲更新SID分組。
當(dāng)RTP分組或移動(dòng)站可以自己產(chǎn)生這種分組時(shí)，RBS可重新格式化從移動(dòng)站接收的分組，但是無論如何，帶有語音或SID數(shù)據(jù)的每個(gè)RTP分組的凈荷含有兩個(gè)標(biāo)志的空間表明凈荷是否帶有語音或SID數(shù)據(jù)的SID標(biāo)志，和識(shí)別分組是完全噪聲SID分組還是噪聲更新SID分組的TAF標(biāo)志。因此，節(jié)點(diǎn)通過檢測(cè)這些包含在分組中的標(biāo)志或信息單元能夠發(fā)現(xiàn)完全噪聲SID分組與噪聲更新SID分組間的區(qū)別。
RBS向IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送從移動(dòng)站接收的SID分組，通過兩個(gè)標(biāo)志來表明凈荷是否為SID數(shù)據(jù)，如果是，該SID數(shù)據(jù)是更新還是完全噪聲信息。因?yàn)橥耆肼昐ID非常重要，又因?yàn)檎Z音數(shù)據(jù)作為用戶數(shù)據(jù)報(bào)(UDP)分組進(jìn)行發(fā)送，因此可通過不止一次地發(fā)送分組，或者幾次一起，或者例如當(dāng)SID丟失正常發(fā)生時(shí)及當(dāng)發(fā)送下一個(gè)噪聲更新SID分組時(shí)發(fā)送，來減少丟失SID的風(fēng)險(xiǎn)。UDP是IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它使位于第一個(gè)處理器上的應(yīng)用程序能夠使用IP傳遞分組來向位于第二個(gè)處理器上的應(yīng)用程序發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)。
RBS或其他接收節(jié)點(diǎn)1檢測(cè)凈荷是否帶有語音或SID數(shù)據(jù)，如果分組是SID分組，那么分組就存儲(chǔ)在不同于以上所述的抖動(dòng)緩存器10的接收節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器區(qū)域中。同樣如上所述，在一個(gè)靜音周期內(nèi)的第一個(gè)SID分組通常十分重要，因?yàn)樗鼛в斜尘霸肼暤娜啃畔?。沒有這個(gè)信息，接收節(jié)點(diǎn)中的聲碼器就不能重建噪聲。
在目前的GSM系統(tǒng)中，象移動(dòng)站這樣的發(fā)送器需要至少約24個(gè)語音幀或分組的一個(gè)周期以便能準(zhǔn)備一個(gè)帶有全部噪聲信息的SID分組。因此，在一個(gè)靜音周期期間，如果發(fā)送器檢測(cè)到一個(gè)短語音脈沖串(如少于24個(gè)語音分組的脈沖串)，發(fā)送器將在短語音脈沖串后發(fā)送最后一個(gè)噪聲更新SID而不是完全噪聲SID。這有時(shí)在DTX標(biāo)準(zhǔn)中被稱為“余音”情況，它是接收節(jié)點(diǎn)不應(yīng)移至DTX模式的情況，即不應(yīng)將正到達(dá)的(SID)分組引導(dǎo)給抖動(dòng)緩存器之外的存儲(chǔ)器位置(參見圖8B)。因此，存在兩種接收節(jié)點(diǎn)1應(yīng)移至DTX模式時(shí)的情況，即應(yīng)將正到達(dá)的(SID)分組引導(dǎo)給存儲(chǔ)器位置而不是抖動(dòng)緩存器。(參見圖8A)在第一種情況，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)到達(dá)的SID分組在一個(gè)語音周期后帶有全部的噪聲信息時(shí)接收節(jié)點(diǎn)應(yīng)移至DTX模式。在第二種情況，當(dāng)噪聲更新SID分組在一個(gè)語音周期后到達(dá)并且它的序號(hào)為(先前的)語音幀序號(hào)的下一個(gè)或隨后的一個(gè)時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)應(yīng)移至DTX模式。這兩種情況通過圖8A進(jìn)行了描述，它描述了抖動(dòng)緩存器10和三種類型分組DTX(SID)分組D、語音分組S以及過遲的、丟失的或未接受到的分組X。從圖8A應(yīng)當(dāng)理解到，因?yàn)槌恕坝嘁簟鼻闆r以外語音分組沒有在完全噪聲SID和噪聲更新SID之間出現(xiàn)，所以在7個(gè)語音分組序列后到達(dá)的分組D應(yīng)為噪聲更新SID分組。在已經(jīng)移至DTX模式后，在最后一個(gè)語音分組之后到達(dá)的SID分組按預(yù)定的過程釋放給應(yīng)用程序。在GSM系統(tǒng)中，應(yīng)用程序?qū)H發(fā)送一個(gè)特定的SID分組給如移動(dòng)電話這樣的接收節(jié)點(diǎn)一次。當(dāng)處于DTX模式時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)在帶有語音信息的分組到達(dá)時(shí)移出DTX模式。
除了圖8A所述的兩種情況以外，分組不應(yīng)釋放給應(yīng)用程序，即當(dāng)節(jié)點(diǎn)正在接收噪聲更新SID以及最后一個(gè)分組丟失時(shí)。這樣導(dǎo)致的情況與IP網(wǎng)絡(luò)中語音分組丟失的情況相似，如圖8B所示，從中可以看出在分組D之前到達(dá)的分組X可能已經(jīng)是一個(gè)完全噪聲SID，這使分組D成為噪聲更新SID。如果是這種情況，即當(dāng)完全噪聲SID已經(jīng)丟失時(shí)，由于接收的信息將難以恢復(fù)，所以不應(yīng)將接收節(jié)點(diǎn)移至DTX模式。
不管接收節(jié)點(diǎn)是否移至DTX模式，抖動(dòng)緩存器都不應(yīng)對(duì)在接收SID分組期間丟失的分組計(jì)數(shù)。換句話說，目前應(yīng)當(dāng)認(rèn)為如圖4、5所述的方法在SID分組正在到達(dá)時(shí)不應(yīng)執(zhí)行，除非到抖動(dòng)緩存器大小能夠基于先前的、在DTX期間到達(dá)的非SID分組而改變的程度。
假設(shè)分組正在到達(dá)RBS以便向移動(dòng)站傳輸，則在靜音周期開始的第一個(gè)SID分組通常在RBS和移動(dòng)站間建立的業(yè)務(wù)信道中被發(fā)送給移動(dòng)站。在靜音周期期間所有其他的SID幀通常在控制信道，特別是慢關(guān)聯(lián)控制信道(SACCH)中被發(fā)送。如果第一個(gè)SID幀是完全噪聲SID幀，則它僅向移動(dòng)站發(fā)送一次，但是如果最后一個(gè)被發(fā)送的SID幀是完全噪聲SID幀，而噪聲更新SID幀還未到達(dá)且又到了在SACCH中向移動(dòng)站發(fā)送新的SID幀的時(shí)間，那么就可能存在問題。因此，此時(shí)，帶有表明在噪聲中沒有變化的信息的噪聲更新SID幀應(yīng)根據(jù)本申請(qǐng)人發(fā)明的一個(gè)方面進(jìn)行發(fā)送。這個(gè)SID可稱為Δ(delta)0SID分組或幀，而含有Δ(delta)0 SID的幀在需要時(shí)可動(dòng)態(tài)(實(shí)時(shí)地)被硬編碼或生成。
本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明必要特征的情況下，能采用其他特定形式進(jìn)行實(shí)施。因此如上所述的實(shí)施方案在各方面都應(yīng)被認(rèn)為是起說明作用的而不是限制性的。本申請(qǐng)人發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求確定，并且該范圍內(nèi)所有的改變形式都被規(guī)定為包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種分組通信系統(tǒng)中的接收節(jié)點(diǎn)包括具有可變尺寸的抖動(dòng)緩存器，它存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的分組，并向在接收節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行的應(yīng)用程序釋放已存儲(chǔ)的分組，其中每個(gè)分組有各自的序號(hào)，存儲(chǔ)的分組被周期釋放，并且抖動(dòng)緩存器中的每個(gè)條目具有多種狀態(tài)中的一種狀態(tài)；以及基于由被存儲(chǔ)分組到達(dá)時(shí)間導(dǎo)出的分組傳輸時(shí)延的估計(jì)偏差來改變抖動(dòng)緩存器大小的處理器。
2.權(quán)利要求1的接收節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包含一個(gè)存有被存儲(chǔ)分組到達(dá)時(shí)間偏差的偏差緩存器，其中第一個(gè)到達(dá)的分組被釋放的時(shí)間是基于該第一個(gè)分組到達(dá)時(shí)間和初始延遲時(shí)間的，并且分組傳輸時(shí)延的估計(jì)偏差由存儲(chǔ)的偏差導(dǎo)出。
3.權(quán)利要求1的接收節(jié)點(diǎn)，其中抖動(dòng)緩存器條目的狀態(tài)為空閑、忙和已使用，空閑狀態(tài)表明沒有到達(dá)的分組被存儲(chǔ)在抖動(dòng)緩存器中的那個(gè)位置，忙狀態(tài)表明一個(gè)到達(dá)的分組存儲(chǔ)在抖動(dòng)緩存器中的那個(gè)位置，而已使用狀態(tài)表明存儲(chǔ)在那個(gè)位置的到達(dá)分組正被釋放給應(yīng)用程序。
4.權(quán)利要求3的接收節(jié)點(diǎn)，其中到達(dá)的分組存儲(chǔ)在標(biāo)記為忙狀態(tài)的各自的位置中；分組被釋放以響應(yīng)應(yīng)用程序的查詢；以及當(dāng)應(yīng)用程序?yàn)橄乱粋€(gè)分組查詢抖動(dòng)緩存器時(shí)，分組各自的位置變?yōu)橐咽褂脿顟B(tài)而先前到達(dá)的分組的各自位置變?yōu)榭臻e狀態(tài)。
5.權(quán)利要求1的接收節(jié)點(diǎn)，其中處理器在接收節(jié)點(diǎn)處于不連續(xù)傳輸模式時(shí)減少抖動(dòng)緩存器的大小，從而避免丟棄帶有語音信息的到達(dá)分組。
6.權(quán)利要求5的接收節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包含一個(gè)存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的被選分組的DTX緩存器；其中到達(dá)分組的選擇基于以下至少一個(gè)條件到達(dá)的分組是否在一個(gè)語音周期后第一個(gè)到達(dá)并帶有完全噪聲信息，以及該到達(dá)的分組是否含有噪聲更新信息、在一個(gè)語音周期后到達(dá)以及帶有相應(yīng)的、緊接先前到達(dá)的帶有語音信息的分組序號(hào)之后的序號(hào)；以及處理器在分組正被選擇時(shí)減少抖動(dòng)緩存器的大小，從而避免丟棄帶有語音信息的分組。
7.一種在分組通信系統(tǒng)中將到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的分組存儲(chǔ)在緩存器中并向在接收節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行的應(yīng)用程序釋放該到達(dá)分組的方法，包含的步驟有確定向應(yīng)用程序釋放第一個(gè)到達(dá)分組的時(shí)間Tr，其中時(shí)間Tr是第一個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間Ta加上一個(gè)初始時(shí)延；當(dāng)?shù)却龔木彺嫫麽尫诺谝粋€(gè)到達(dá)的分組時(shí)，將當(dāng)前時(shí)間與時(shí)間Tr進(jìn)行比較并在時(shí)間Tr過去時(shí)釋放該第一個(gè)到達(dá)的分組；以及在第一個(gè)到達(dá)的分組釋放后，按第一個(gè)時(shí)間間隔周期地釋放存儲(chǔ)的分組。
8.權(quán)利要求7的方法，其中執(zhí)行比較以響應(yīng)來自應(yīng)用程序的以第二個(gè)時(shí)間間隔周期發(fā)生的查詢，釋放在第一個(gè)到達(dá)分組之后到達(dá)的存儲(chǔ)分組以響應(yīng)來自應(yīng)用程序的以第一個(gè)時(shí)間間隔周期發(fā)生的查詢，而第一個(gè)時(shí)間間隔至少與第二個(gè)時(shí)間間隔一樣長。
9.權(quán)利要求7的方法，其中第一個(gè)時(shí)間間隔基本上等于到達(dá)分組間的傳輸間隔。
10.一種在分組通信系統(tǒng)中調(diào)整存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的分組的緩存器大小的方法，包括的步驟有對(duì)已到達(dá)的多個(gè)分組計(jì)數(shù)，這些分組的序號(hào)小于存儲(chǔ)在緩存器中最早到達(dá)分組的序號(hào)；比較該序號(hào)與接受的丟失參數(shù)；如果該序號(hào)高于接受的丟失參數(shù)，就增大變化指示計(jì)數(shù)器，而如果該序號(hào)等于或低于接受的丟失參數(shù)，就減少變化指示計(jì)數(shù)器；當(dāng)變化指示計(jì)數(shù)器到達(dá)指示器頂端參數(shù)時(shí)，如果緩存器還沒有處于其最大允許尺寸就增加緩存器的大?。灰约爱?dāng)變化指示計(jì)數(shù)器到達(dá)指示器底端參數(shù)時(shí)，如果緩存器還沒有處于其最小允許尺寸就減少緩存器的大小。
11.權(quán)利要求10的方法，其中該序號(hào)在緩存器已經(jīng)存儲(chǔ)了多個(gè)由采樣間隔參數(shù)指定的分組時(shí)被比較。
12.權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括通過執(zhí)行以下步驟來確定緩存器大小的步驟確定與分組序列的第一個(gè)分組到達(dá)時(shí)間有關(guān)的期望分組到達(dá)時(shí)間；確定關(guān)于分組的到達(dá)時(shí)間偏差；確定分組在緩存器中將被延遲的時(shí)間的測(cè)量時(shí)延；基于到達(dá)時(shí)間偏差和接受的丟失參數(shù)確定期望時(shí)延；以及基于期望時(shí)延和測(cè)量的時(shí)延確定緩存器大小。
13.權(quán)利要求12的方法，其中到達(dá)時(shí)間偏差存儲(chǔ)在偏差緩存器中，存儲(chǔ)的到達(dá)時(shí)間偏差被進(jìn)行分類和標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)具有被存儲(chǔ)在偏差緩存器中的到達(dá)時(shí)間偏差的分組累積測(cè)量的時(shí)延，基于已分類的、標(biāo)準(zhǔn)化的到達(dá)時(shí)間偏差和接受的丟失參數(shù)來確定期望時(shí)延，以及基于期望時(shí)延和由累積的測(cè)量時(shí)延導(dǎo)出的平均測(cè)量時(shí)延來確定緩存器的大小。
14.權(quán)利要求10的方法，其中抖動(dòng)緩存器的大小在接收節(jié)點(diǎn)處于不連續(xù)傳輸模式時(shí)減少，從而避免丟棄帶有語音信息的到達(dá)分組。
15.權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括在DTX緩存器中存儲(chǔ)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的被選分組的步驟；其中到達(dá)分組的選擇基于以下至少一個(gè)條件到達(dá)的分組是否是在一個(gè)語音周期后第一個(gè)到達(dá)并帶有完全噪聲信息的，以及該到達(dá)的分組是否含有噪聲更新信息、在一個(gè)語音周期后到達(dá)以及帶有相應(yīng)的、緊接先前到達(dá)的帶有語音信息的分組序號(hào)之后的序號(hào)；以及抖動(dòng)緩存器的大小在分組正被選擇時(shí)減少，從而避免丟棄帶有語音信息的分組。
全文摘要
在分組通信系統(tǒng)中,抖動(dòng)緩存器中所需的時(shí)延通過基于由所存儲(chǔ)分組到達(dá)時(shí)間所導(dǎo)出的分組傳輸時(shí)延的估計(jì)偏差而改變抖動(dòng)緩存器大小的方法和裝置來確定,使得在沒有過多時(shí)延的情況下能夠?qū)⑵交瑪?shù)據(jù)提供給應(yīng)用程序。偏差緩存器存儲(chǔ)被存儲(chǔ)分組的到達(dá)時(shí)間的偏差,而分組傳輸時(shí)延的估計(jì)偏差由該存儲(chǔ)的偏差導(dǎo)出。抖動(dòng)緩存器的大小在不連續(xù)分組傳輸期間能優(yōu)先地改變。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1352846SQ99816428
公開日2002年6月5日 申請(qǐng)日期1999年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者S·倫德奎斯特, M·奧爾松, J·尼格倫 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司