CN101341702A - 操纵分组的网络处理节点和方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种网络处理节点(例如MGW、MRFP)和方法,其可:(1)在第一异质链路(例如无线链路)上接收分组;(2)基于有关第二异质链路(例如“因特网”链路)的已知特性操纵已接收分组;以及(3)在第二异质链路(例如“因特网”链路)上发送已操纵分组。例如,网络处理节点可通过添加冗余,删除冗余,帧聚合(重新分包),恢复丢失的分组和/或重传分组,来操纵已接收分组。

Description

操纵分组的网络处理节点和方法
技术领域
本发明涉及通信领域,并且具体地说,涉及可执行以下操作的网络处理节点(例如MGW、MRFP)和方法:(1)在第一异质链路(例如无线链路)上接收分组;(2)基于有关第二异质链路(例如“因特网”链路)的已知特性操纵已接收分组;以及(3)在第二异质链路(例如“因特网”链路)上发送已操纵分组。
背景技术
由此定义如下缩写,在随后本发明的背景技术和优选实施例中提到了这些缩写中的至少一些。
AMR    自适应多速率
AS     应用服务器
BW     带宽
BTS    基站收发信台
CSCF   呼叫状态控制功能
CMR    编解码器模式请求
ECU    错误隐藏单元
EGPRS  增强型通用分组无线电业务
FEC    前向纠错
FER    帧擦除率
HSPA   高速分组接入
IMS    IP多媒体子系统
IP     因特网协议
LAN    局域网
MDC     多描述编码
MGW     媒体网关
MRFP    多媒体资源功能处理器
NB      窄带
RTP     实时协议
SID     静音描述符
SIP     会话启动协议
TCP     传输控制协议
UE      用户设备
UDP     用户数据报协议
VoIP    基于IP的语音
WB      宽带
WCDMA   宽带码分多址
WLAN    无线LAN
在通信网络中,经常在源数据顶部添加信道编码冗余以实现源数据的鲁棒传输。在1948年,CE.香农论述了信道编码,他演示了通过对源数据进行适当编码,通信链路引进的误差可得以降低,而无需牺牲信息传送速率。具体而言,CE.香农开发了一种分离定理,假设块长度是无限的,并且源数据的熵率小于时不变通信链路的容量,该定理指出源和信道编码可单独设计以优化通信网络的性能。有关CE.香农的分离定理的详细说明,请参阅以下文件:
●C.E.Shannon,″A mathematical theory of communications,″The BellSystem Technical Journal,vol.27,pp.379-423 623-656,1948.
但是,无限块长度导致了无限延迟和无限复杂性,这在现实中是不可行的。并且,通信链路也可随时间而变并受频带限制,特别是在多用户通信系统中。因此,为了实现最佳系统设计,源数据和信道编码需要一起优化。这在以下文件中有论述:
●S.Vembu,S.Verdú,and Y.Steinberg,″When does thesource-channel separation theorem hold?,″in Proc.IEEE Int.Symposium Inform.Theory,27 June-1 July 1994,pp.198.
●S.Vembu,S.Verdú,and Y.Steinberg,″The source-channelseparation theorem revisited,″IEEE Trans.Inform.Theory,vol.IT-41,no.1,pp.44-54,1995.
●K.Sayood,H.H.Otu,N.Demir,″Joint source/channel coding forvariable length codes,″IEEE Trans.Commun.,vol.COM-48,no.5,pp.787-794,2000.
在最后一个文件中,K.Sayood等人将联合信源信道编码分为四类:
1.联合信源信道编码器,其中信源和信道编码器真正集成在一起(即,信道优化的量化)。在以下文件中提供了有关信道优化量化的详细论述:R.M.Gray and D.L.Neuhoff,″Quantization,″IEEE Trans.Inform.Theory,vol.44,no.6,pp.2325-2383,1998。
2.级联信源信道编码器,其中信源和信道编码器级联在一起,并且固定的总速率根据信道条件(即,前向纠错(FEC))被分到信源和信道编码器中。在以下文件中提供了有关FEC的详细论述:B.Sklar and F.J.Harris,″The ABCs of linear block codes,″IEEE Signal ProcessingMagazine,vol.21,no.4,pp.14-35,2004。
3.不等差错保护,其中更多的位被分配到源数据的更重要部分(即,不均匀程度保护)。在以下文件中提供了有关不均匀程度保护的详细论述:Li,F.Liu,J.Villasenor,J.Park,D.Park,and Y.Lee,″An RTPpayload format for generic FEC with uneven level protection,″InternetDraft draft-ietf-avt-ulp-04.txt,Feb.2002。
4.受限信源信道编码,其中信源编码器和解码器根据信道条件进行修改(即,多描述编码(MDC))。在以下文件中提供了有关MDC的详细论述:(1)A.El Gamal and T.M.Cover,″Achievable rates for multipledescriptions,″IEEE Trans.Inform.Theory,vol.IT-28,no.6,pp.851-857,1982;(2)V.A.Vaishampayan,″Design of multiple description scalarquantizer,″IEEE Tran.Inform.Theory,vol.39,no.3,pp.821-834,May1993;以及(3)V.K.Goyal,″Multiple description coding:compressionmeets the network,″IEEE Signal Processing Magazine,vol.18,no.5,pp.74-93,Sept.2001。
过去,联合信源信道编码已成功用在同质通信网络(例如无线链路)中。最好能够在异质通信网络(例如与因特网合并的无线链路)中有效实现联合信源信道编码。可惜,如下面参照图1-3所述的,今天在异质通信网络中联合信源信道编码的使用不是很有效。
参照图1,它是示出示范异质通信网络100的基本组件的框图。如图所示,UE-1 102(移动单元102)经无线链路104(信道A)与BTS-1106交互作用。BTS-1 106连接到MRFP-1 108,MRFP-1又经因特网114内的链路112(信道B)连接到MRFP-2 110。MRFP-2 110连接到BTS-2 116,BTS-2又经无线链路118(信道C)与UE-2 120(移动单元120)交互作用。在此异质通信网络100中,三条链路104、112和118的特性有很大的不同。两条无线链路104和118很可能有合理低的分组丢失率,特别是在使用对于实时服务优化的无线电载体时。另一方面,“因特网”链路112可具有高得多的分组丢失率。可惜,今天,两个UE102和120都需要添加冗余才可处理所有三条链路104、112和118的总分组丢失率。这带来的主要缺点是,为在“因特网”链路112上防止分组丢失而添加的冗余也需要通过两条无线链路104和118承载,而在这些链路上容量是稀有资源。下面参照图2和图3(现有技术)更详细地论述此缺点。
参照图2和图3(现有技术),图中分别示出了如图1所示的两个异质通信网络100a和100b,它们用于帮助描述需要UE 102和120添加冗余来处理所有三条链路108、112和118的总分组丢失率的主要缺点。在图2(现有技术),假设信道A(无线链路104)、信道B(“因特网”链路112)、信道C(无线链路118)分别具有1%、7%和1%的FER。如果UE-1102发送分组200到UE-2120,则UE-1生成源数据202,并且还生成冗余A、冗余B和冗余C。但是,冗余A只在信道A上使用,而不在信道B和C上使用。并且,冗余B只在信道B上使用,而不在信道A和C上使用。同样,冗余C只在信道C上使用,而不在信道A和B上使用。正如可看到的一样,此方案导致低效率的冗余传输使用。
现在参照图3(现有技术),它示出一种备选解决方案,其中UE-1102生成具有源数据302的分组300和通过信道A、B与C传输的只一个冗余304。在此示例中,假设信道A、B和C分别具有1%、7%和1%的FER。并且,假设UE-1 102为在此示例中为7%的最坏情况情形生成冗余304,并通过信道A、B和C发送它。但是,这个冗余量不会导致在无线信道A和C上容量的有效使用。备选地,如果UE-1102为平均FER情况((1%+7%+1%)/3=3%)生成冗余304,则无线信道A和C的容量将高于前一情形,但此冗余量不足以在信道B中恢复7%FER。这些情形均不符合需要。因此,一直以来且直到现在都有通过在异质通信网络中有效实现联合信源信道编码(例如完全冗余、部分冗余)而解决此缺点的需要。本发明解决了此问题和其它问题。
发明内容
本发明涉及可执行以下操作的网络处理节点(例如MGW、MRFP):(1)在第一异质链路(例如无线链路)上接收分组;(2)基于有关第二异质链路(例如“因特网”链路)的已知特性来操纵已接收分组;以及(3)在第二异质链路(例如“因特网”链路)上发送已操纵分组。例如,网络处理节点可通过添加冗余,删除冗余,帧聚合(重新分包分组),恢复丢失的分组和/或重传分组来操纵已接收分组。
附图说明
结合附图,参照下面详细的说明,可更全面地理解本发明,其中:
图1是示出示范异质通信网络基本组件的框图;
图2(现有技术)是用于描述两个端点(UE-1和UE-2)添加冗余到在图1所示示范异质通信网络内发射/接收的分组的一种传统方式;
图3(现有技术)是用于描述两个端点(UE-1和UE-2)添加冗余到在图1所示示范异质通信网络内发射/接收的分组的另一种传统方式;
图4是示范异质通信网络的框图,该网络具有两个网络处理节点(例如MRFP-1和MRFP-2),每个节点配置为实现根据本发明的方法;
图5是示出根据本发明操纵分组的方法的基本步骤的流程图;
图6是示范异质通信网络的框图,用于解释根据本发明,一个网络处理节点(例如MRFP-2)可如何将有关链路特性的反馈信息发送到另一个处理节点(例如MRFP-1);
图7是示出根据本发明由与图4所示的示范异质通信网络相关联的UE-1、MRFP-1、MRFP-2和UE-2使用的示范协议栈的图解;
图8A和图8B是两个框图,用于帮助解释根据本发明第一实施例,网络处理节点(例如MRFP-1)可如何通过添加冗余到已接收分组来操纵已接收分组;
图9是框图,用于帮助解释根据本发明第二实施例网络处理节点(例如MRFP-1)可如何通过从已接收分组删除冗余来操纵已接收分组;
图10A和图10B是两个图解,用于帮助解释根据本发明第三实施例,网络处理节点(例如MRFP-1)可如何通过经帧聚合重新分包已接收分组来操纵已接收分组;
图11A和图11B是两个框图,用于帮助解释根据本发明第四实施例,网络处理节点(例如MRFP-1)可如何通过恢复丢失的分组来操纵已接收分组;以及
图12A和图12B是两个框图,用于帮助解释根据本发明第五实施例,在不希望/不可能恢复丢失的分组时,网络处理节点(例如MRFP-1)可如何通过不止一次发射分组到解码端(例如MRFP-2)来操纵已接收分组。
具体实施方式
本发明涉及网络处理节点,它位于两个UE(例如)之间的连接路径中,并且能够根据其对其出局链路特性的了解来操纵分组的冗余(例如)。在下面的说明中,网络处理节点(例如MRFP)论述为位于IMS通信网络中。例如,在IMS通信网络中,两个客户端(例如两个UE)通过使用发送到例如CSCF的服务器的SIP信令来建立VoIP会话(或视频电话会话)。CSCF服务器然后可能将此信令路由到应用服务器,例如AS。AS确保两个客户端(例如UE)之间的连接尽可能被优化,并且引入在连接之前或期间可使用的服务。在此情形中,AS将所有媒体从两个客户端路由到网络处理节点,例如MRFP。MRFP在下面描述为能够基于出局连接的特性而适配入局流的冗余(例如)。为清晰起见,在本文中只示出和描述了与IMS通信网络相关联的UE和MRFP。备选地,本发明可在除MRFP外的另一类型网络处理节点内实现,例如MGW。
参照图4,它是有两个MRFP 402和404的示范IMS通信网络400的框图,每个MRFP配置为实现根据本发明的方法500。如图所示,UE-1 406(移动单元406)经无线链路408(信道A)与BTS-1 410交互作用。BTS-1 410连接到MRFP-1 402,而该MRFP经因特网414内的链路412(信道B)连接到MRFP-2 404。MRFP-2 404连接到BTS-2 416,而该BTS经无线链路418(信道C)与UE-2 420(移动单元420)交互作用。在此示范IMS通信网络400中,三条链路408、412和418的特性有很大的不同。两条无线链路408和418很可能有合理低的分组丢失率,特别是在使用为实时服务优化的无线电载体时。另一方面,“因特网”链路412可具有高得多的分组丢失率。过去,两个UE 406和420将需要添加适合处理所有三条链路408、412和418总分组丢失率的IP级冗余(参见图2和图3)。此情形导致低效率的冗余传输使用。如下所述,本发明的MRFP 402和404使IP级冗余以单独方式适合连接路径中的不同链路,这比在端点(UE 406和420)中添加冗余更有效。MRFP 402和404还可通过除操纵冗余外的其它方式来操纵入局分组。
每个MRFP 402和404包括处理器422、存储器424和指令426,指令可从存储器424存取并可由处理器422处理以实现图5所示的方法500。基本上,MRFP-1402可通过以下操作实现方法500:(1)在入局链路408上接收分组(参见步骤502);(2)基于有关出局链路412的已知特性操纵已接收分组(参见步骤504);以及(3)在出局链路412上发送已操纵分组(参见步骤506)。同样,MRFP-2404可通过以下操作实现方法500:(1)在入局链路412上接收分组(参见步骤502);(2)基于有关出局链路418的已知特性操纵已接收分组(参见步骤504);以及(3)在出局链路418上发送已操纵分组(参见步骤506)。当然,MRFP 402和404都不必须实现方法500。
每个MRFP 402和404能够通过添加冗余,删除冗余,帧聚合/重新分包,恢复丢失的分组和/或重传分组,来操纵其已接收分组。图4示出了冗余操纵的一个示例,其中UE-1 406生成用于信道A(无线链路408)的标题A和冗余A,MRFP-1 402生成用于信道B(“因特网”链路412)的标题B和冗余B,而MRFP-2 404生成用于信道C(无线链路418)的标题C和冗余C。在UE-2 420、MRFP-2 404和MRFP-1 402内可执行相反的,以便UE-2 420可与UE-1 406通信。正如可看到的一样,每个通信信道A、B和C只传输对应的标题和所需的冗余。下面参照图8和图12描述有关可由MRFP 402和404执行的不同类型操纵的更详细论述。
因此,每个MRFP 402和404可适当地操纵入局分组,它们需要了解其相应出局链路412和418(信道B和C)的特性(质量、容量)。在一个实施例中,这种了解可以是自适应的,这种情况下,MRFP-1 402和MRFP-2 404可共享有关分组丢失等与其共享信道B有关的反馈信息,以便它们可确定所需的冗余级别(例如)。图6示出了MRFP-2 404在将反馈信息602发送到MRFP-1 402的情形。此特征的一个优点在于,反馈信息602不必在UE 406与420之间传递。
参照图7,图解更详细地示出了可与图4所示IMS通信网络400中UE-1、MRFP-1、MRFP-2和UE-2相关联的一些示范协议栈。此分层的协议体系结构示出MRFP 402和404例如可通过在更高协议层(例如RTP/UDP或在将来标准化的任何更高协议层)内对分组添加/删除冗余来操纵信道编码。具体而言,MRFP 402和404可基于其对其相应出局链路412和418特性的了解而在更高协议层执行冗余操纵(并且不一定是像帧聚合和丢失帧恢复等其它类型操纵)。
如所示,UE-1和UE-2各具有包括至少以下层的协议栈:
UE-1/UE-2
  编解码器
  RTP/UDP
  IP
  较低层
并且,MRFP-1402和MRFP-2404各具有包括至少以下层的协议栈:
MRFP-1/MRFP-2
  RTP/UDP
  IP
  较低层
应理解的是,本领域技术人员熟知与每个协议相关联的许多细节,并且此类细节未在本文中详细描述。
在下面部分中,描述了不同情形以说明网络处理节点(例如MRFP-1 402)可如何操纵在两条不同类型通信链路(例如链路408和412)上接收和发送的分组。但是,本文中描述的网络处理节点是无线链路与“因特网”链路之间的接口,例如它可以是具有很少分组丢失和严格传输效率要求的无线分组交换网络(例如HSPA)与具有更高分组丢失概率但更低传输效率要求的有线LAN之间的接口。另外,网络处理节点可对接几个其它异质通信链路,诸如(例如):
●无线链路和具有不同特性的无线链路。
●有线链路和具有不同特性的有线链路。
●无线链路和具有不同特性的有线链路。
●WCDMA DCH链路和WCDMA HSPA链路。
●GPRS链路和EGPRS链路。
●EGPRS链路和LAN链路。
●WCDMA DCH链路和LAN链路。
●HSPA链路和ADSL链路。
●EGPRS链路和WLAN链路。
●等等...
正如可看到的一样,本文中所述两条链路(信道)具有不同的特性(例如相对于分组丢失)。还可以看到,本发明并不限于正巧是不同类型信道的第一链路和第二链路。例如,在第一链路和第二链路是相同类型信道但具有不同特性时,本发明也适用。
此外,即使本文中描述了其中MRFP操纵入局分组的本发明IMS实现,但应理解,可处理两条异质链路之间连接的任何类型网络处理节点也可实现相同的功能。还应注意的是,在下面的说明中,如果未明确提及有效负荷的加密,则假设它未使用或者它可由MRFP处理。下面的示例还假设,正在使用AMR/AMRWB编解码器,但也可应用其它类型的编解码器。
参照图8A和图8B,两个图解用于帮助解释根据本发明第一实施例,MRFP-1402(例如)可如何通过添加冗余到已接收分组来操纵已接收分组。在图8A中,MRFP-1402示为接收六个语音分组Fn、Fn+1...Fn+5,并随后输出六个语音分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn...Fn+5/Fn+4(其中阴影部分的出局分组是冗余数据)。在此示例中,MRFP-1402将来自一个以前入局语音帧/分组的完整数据集添加到当前出局语音帧/分组。备选地,MRFP-1 402可将来自不止一个以前入局语音帧/分组的完整数据集添加到当前出局语音帧/分组。这种类型的操纵称为完全冗余(相比Sayood的级联集成编码方案)。
在图8B中,MRFP-1402示为接收六个语音分组Fn、Fn+1...Fn+5,并随后输出六个语音分组Fn/Fn-1’,Fn+1/Fn’...Fn+5/Fn+4′(其中阴影部分的出局分组是冗余数据)。在此示例中,MRFP-1 402将来自一个以前入局语音帧/分组的部分数据集添加到当前出局语音帧/分组。该部分数据集一般将是有效负荷中的最重要位。在一个应用中,如果已接收分组为话音帧,则MRFP-1 402可将音调滞后和增益解码,并以部分冗余格式重新编码。此类型冗余称为部分冗余(相比Sayood的不等差错保护信道编码方案)。
MRFP-1 402通过执行冗余操纵一般会使出局分组流的大小增大,增大的幅度对应于添加到出局分组流的冗余量。如果MRFP-1 402使用AMR/AMR-WB语音编解码器,则它可使用有效负荷中的CMR字段帮助补偿分组大小的增大。CMR用于发信号通知,另一端点(例如UE-1 406)应使用哪种编解码器模式(即,比特率)对其出局流编码。具体而言,如果MRFP-1 402在添加冗余,并且因此增大了分组大小,则它可操纵发送到UE-1 406的CMR字段以指示它应在其出局分组流上使用更低比特率的编解码器模式来补偿分组大小的增大。
参照图9,图解用于帮助解释根据本发明第二实施例,MRFP-1 402(例如)可如何通过从已接收分组中删除冗余来操纵已接收分组。在图9中,MRFP-1 402示为接收六个语音分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn...Fn+5/Fn+4,并随后输出六个语音分组Fn、Fn+1...Fn+5(其中阴影部分的入局分组是冗余数据)。在此示例中,MRFP-1 402从入局语音帧/分组删除完整的数据集(与图8A所执行的相反)。备选地,MRFP-1 402可从入局语音帧/分组删除部分数据集(与图8B所执行的相反)。这种类型的操纵称为删除冗余。
参照图10A和图10B,两个图解用于帮助解释根据本发明第三实施例,MRFP-1 402(例如)可如何通过经帧聚合重新分包已接收分组来操纵已接收分组。在图10A中,MRFP-1 402示为接收五个语音分组Fn、Fn+1、Fn+2、Fn+3、Fn+4和Fn+5,并随后输出三个重新分包的语音分组Fn+1/Fn、Fn+3/Fn+2和Fn+5/Fn+4。在此示例中,MRFP-1 402操纵分包以得到更高的BW效率(以延迟为代价)。该想法是通过降低IP分组速率,而这又降低了由于IP标题引起的开销,从而降低传输比特率。在正常传输中,TCP/IP协议要求每个分组通过在IP标题中包含的发送方和接收方数据进行标记。并且,在VoIP中,与有效负荷的大小(通常为11到40字节)相比,这些IP标题相当大(约40字节)。因此,如图10A所示将两个或更多入局分组聚合成一个出局分组,并因此使传输更加BW有效,可能会更好。
在到MRFP-1 402的入局分组流使用冗余而出局分组流要求无冗余的BW有效传输(重新分包操纵)的情况下,可能需要备选方案。这种情况下,MRFP-1 402可打开已接收分组,并将信息重新分包以便没有冗余数据留下(或者以便冗余程度变为另一期望程度)。另外,甚至在加密情况下可使用的可能性是尽可能多地丢弃冗余分组,以便接收方(例如MRFP-2)仍能够恢复所有信息。图10B示出了此特定方案的示例,其中MRFP-1 402接收六个入局分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn、Fn+2/Fn+1、Fn+3/Fn+2、Fn+4/Fn+3和Fn+5/Fn+4,并尽可能多地丢弃冗余分组(标有叉的)以使接收方(例如MRFP-2404)仍能够恢复所有信息,在此情况下,被丢弃的冗余分组是Fn/Fn-1、Fn+2/Fn+1和Fn+4/Fn+3
参照图11A和图11B,两个图解用于帮助解释根据本发明第四实施例,MRFP-1402(例如)可如何通过恢复丢失的分组来操纵已接收分组。在图11A中,MRFP-1402示为接收五个语音分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn、Fn+3/Fn+2、Fn+4/Fn+3和Fn+5/Fn+4,并且在接收到分组Fn+3/Fn+2时,序号将指示分组Fn+2/Fn+1(标有叉的)丢失了(阴影部分的入局分组是冗余数据)。由于入局语音业务是用冗余传输的,因此恢复像Fn+2/Fn+1的一个或多个丢失分组是有可能的。缺失的分组可使用最近的入局分组Fn+3/Fn+3和在注意到入局分组Fn+2/Fn+1缺失之前已接收的入局分组Fn+1/Fn来恢复(示为出局分组Fn+2/Fn+1)。MRFP-1402输出六个分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn、Fn+2/Fn+1、Fn+3/Fn+2、Fn+4/Fn+3和Fn+5/Fn+4(其中阴影部分的出局分组是冗余数据)。此修复动作可增大出局分组Fn+1/Fn与已接收出局分组Fn+2/Fn+1之间传输路径中的延迟抖动。因此,接收装置(例如UE-2)需要适应延迟的抖动所引起的此情况。接收装置如果实现自适应抖动缓冲算法,则将不会有适应延迟抖动的问题。
在图11B中,示出了备选修复方案,其中MRFP-1 402接收五个语音分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn、Fn+3/Fn+2、Fn+4/Fn+3和Fn+5/Fn+4,并且在接收到分组Fn+3/Fn+2时,序号将指示分组Fn+2/Fn+1(标有叉的)丢失了(阴影部分的入局分组是冗余数据)。由于入局语音业务是用冗余传输的,因此使用入局分组Fn+1/Fn和Fn+3/Fn+2恢复丢失的分组Fn+2/Fn+1是可能的。但是,在此方案中,MRFP-1 402未在示为Fn、Fn+1、Fn+2(已恢复分组)、Fn+3、Fn+4和Fn+5的其出局分组中使用冗余(注意分组Fn+1与已恢复分组Fn+2之间的延迟抖动)。根据入局流和出局流的类型,可想象到更多方案,其中例如在修复情况下的入局流可以是“完全冗余”或“部分冗余”,而出局流可以是“完全冗余”、“部分冗余”、“正常”和/或“BW有效”等。
参照图12A和图12B,两个图解用于帮助解释根据本发明第五实施例,在不希望/不可能恢复丢失的分组时,MRFP-1 402(例如)可如何通过不止一次发射分组到解码端(例如MRFP-2404)来操纵已接收分组。在图12A中,MRFP-1402示为接收五个语音分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn、Fn+3/Fn+2、Fn+4/Fn+3和Fn+5和Fn+4,并且在接收到分组Fn+3/Fn+2时,序号将指示分组Fn+2/Fn+1(标有叉的)丢失了(阴影部分的入局分组是冗余数据)。在此方案中,假设分组修复/恢复由于加密而不可能,或者出于复杂性原因(例如)而不符合需要。原则上,可争论的是,由于冗余传输,仍没有信息丢失。但是,向前的传输对进一步的分组丢失更敏感。并且,为了补偿此情况,MRFP-1 402可将包含至少部分丢失分组的分组(或分组选择)发射两次(或更多次)。在此情形中,MRFP-1 402传输以下语音分组Fn/Fn-1、Fn+1/Fn、Fn+1/Fn(重传的)、Fn+3/Fn+2、Fn+3/Fn+2(重传的)、Fn+4/Fn+3和Fn+5/Fn+4(其中阴影部分的出局分组是冗余数据)。
在图12B中,示出了分组丢失导致实时信息丢失的情形。在此情形中,MRFP-1 402示为接收五个语音分组Fn、Fn+1、Fn+3、Fn+4和Fn+5,并且在接收到分组Fn+3时,序号将指示分组Fn+2(标有叉的)丢失了。入局语音分组不包含冗余数据,因此分组Fn+2中的信息已经丢失了。如图所示,此问题的可能解决方案将是重传与丢失分组相邻的至少一些分组。例如,MRFP-1 402可传输七个语音分组Fn、Fn+1、Fn+1(重传的)、Fn+3、Fn+3(重传的)、Fn+4和Fn+5。此重传方案的一个优点将是降低在解码端(例如UE-2420)丢失连续分组(例如分组Fn+1和Fn+2或Fn+2和Fn+3)的风险。因为,如果丢失了连续分组,则这将可能导致质量大幅度降低。当然,此解决方案将错误隐藏留给了解码端(例如MRFP-2 404)。一个备选解决方案涉及通过在MRFP-1 402的错误隐藏而尽可能多地恢复丢失信息,并传输此信息而非丢失的分组。但是,此特定解决方案可能不符合需要,因为它要求MRFP-1 402执行复杂的错误隐藏程序,并且它还要求入局分组包含未加密信息。
虽然附图中显示了并在上面的详细说明中描述了本发明的几个实施例,但应理解,本发明并不限于所公开的实施例,而是在不脱离所附权利要求书阐述和定义的本发明精神的情况下,能够进行各种重新排列、修改和替换。

Claims (24)

1.一种网络处理节点,包括:
处理器;
存储器;以及
可从所述存储器存取并可由所述处理器处理的指令,其中所述指令配置用于使所述处理器能够便于:
在第一链路上接收多个分组;
基于有关第二链路的已知特性操纵已接收分组;以及
在第二链路上发送已操纵分组,其中第一链路和第二链路具有不同的信道特性。
2.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器获得有关第二链路的用于更新第二链路已知特性的反馈信息。
3.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器通过以下方式操纵已接收分组:
添加冗余;
删除冗余;
帧聚合/重新分包;
恢复丢失的分组;和/或
重传分组。
4.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器通过添加冗余来操纵已接收分组,其中来自所述已接收分组之一的所有或选定部分数据被添加到要在第二链路上发送的所述分组之一。
5.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器通过删除冗余来操纵已接收分组,其中从已接收分组中删除所有或选定部分的冗余数据。
6.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器通过重新分包已接收分组来操纵已接收分组。
7.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器通过恢复丢失的分组来操纵已接收分组,其中通过使用来自一个或多个已接收分组的数据来恢复缺失的分组。
8.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述处理器通过重传已接收分组来操纵已接收分组,其中如果分组丢失了,则包含所述丢失分组中数据的已接收分组在第二异质链路上发送不止一次。
9.如权利要求1所述的网络处理节点,其中所述第一链路和所述第二链路还包括:
无线链路和具有不同特性的无线链路;
有线链路和具有不同特性的有线链路;
无线链路和具有不同特性的有线链路;
WCDMA DCH链路和WCDMA HSPA链路;
GPRS链路和EGPRS链路;
EGPRS链路和LAN链路;
WCDMA DCH链路和LAN链路;
HSPA链路和ADSL链路;
EGPRS链路和WLAN链路;
无线链路和因特网链路;
有线链路和因特网链路;或
HSPA链路和有线LAN链路。
10.一种在网络处理节点内操纵分组的方法,所述方法包括以下步骤:
在第一链路上接收多个分组;
基于有关第二链路的已知特性操纵已接收分组;以及
在第二链路上发送已操纵分组,其中第一链路和第二链路具有不同的信道特性。
11.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:接收有关第二链路的用于更新第二链路已知特性的反馈信息。
12.如权利要求10所述的方法,其中所述操纵步骤还包括以下步骤中的一个或多个:
添加冗余步骤;
删除冗余步骤;
帧聚合/重新分包步骤;
恢复丢失的分组步骤;以及
重传分组步骤。
13.如权利要求10所述的方法,其中所述操纵步骤还包括添加冗余步骤,在该步骤中,来自所述已接收分组之一的所有或选定部分数据被添加到要在第二链路上发送的所述分组之一。
14.如权利要求10所述的方法,其中所述操纵步骤还包括删除冗余步骤,在该步骤中,从已接收分组中删除所有或部分冗余数据。
15.如权利要求10所述的方法,其中所述操纵步骤还包括帧聚合步骤,在该步骤中,已接收分组在第二链路上发送前被重新分包。
16.如权利要求10所述的方法,其中所述操纵步骤还包括恢复丢失的分组步骤,在该步骤中,通过使用来自一个或多个以前已接收分组的数据来恢复缺失的分组。
17.如权利要求10所述的方法,其中所述操纵步骤还包括重传步骤,在该步骤中,如果分组丢失了,则包含所述丢失分组中数据的已接收分组在第二异质链路上发送不止一次。
18.如权利要求10所述的方法,其中所述第一链路和所述第二链路还包括:
无线链路和具有不同特性的无线链路;
有线链路和具有不同特性的有线链路;
无线链路和具有不同特性的有线链路;
WCDMA DCH链路和WCDMA HSPA链路;
GPRS链路和EGPRS链路;
EGPRS链路和LAN链路;
WCDMA DCH链路和LAN链路;
HSPA链路和ADSL链路;
EGPRS链路和WLAN链路;
无线链路和因特网链路;
有线链路和因特网链路;或
HSPA链路和有线LAN链路。
19.如权利要求10所述的方法,其中所述网络处理节点还包括:
媒体网关节点;或
多媒体资源功能处理器。
20.一种多媒体资源功能处理器(MRFP),包括:
处理器;
存储器;以及
可从所述存储器存取并可由所述处理器处理的指令,其中所述指令配置用于使所述处理器能够便于:
在第一链路上接收更高协议层分组;
基于有关第二链路的已知特性来操纵已接收更高协议层分组;以及
在第二链路上发送已操纵更高协议层分组,其中第一链路和第二链路具有不同的信道特性。
21.如权利要求20所述的MRFP,其中所述处理器操纵已接收更高协议层分组的方式是添加冗余到它们的RTP有效负荷。
22.如权利要求20所述的MRFP,其中所述处理器通过以下方式来操纵已接收更高协议层分组:
添加冗余;
删除冗余;
帧聚合/重新分包;
恢复丢失的分组;和/或
重传分组。
23.如权利要求20所述的MRFP,其中所述处理器通过在更高协议层内添加或删除冗余来操纵已接收更高协议层分组。
24.如权利要求20所述的MRFP,其中所述第一链路和所述第二链路还包括:
无线链路和具有不同特性的无线链路;
有线链路和具有不同特性的有线链路;
无线链路和具有不同特性的有线链路;
WCDMA DCH链路和WCDMA HSPA链路;
GPRS链路和EGPRS链路;
EGPRS链路和LAN链路;
WCDMA DCH链路和LAN链路;
HSPA链路和ADSL链路;
EGPRS链路和WLAN链路;
无线链路和因特网链路;
有线链路和因特网链路;或
HSPA链路和有线LAN链路。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070147314A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network processing node and method for manipulating packets
US20070183330A1 (en) * 2006-02-08 2007-08-09 Metin Salt Methods, systems, and apparatus for reducing real time data traffic in a multi-layer network
BRPI0715131B1 (pt) * 2006-08-21 2019-11-05 Ericsson Telefon Ab L M método e arranjo para adaptar a transmissão de mídia codificada em uma rede comutada por pacote para diferentes condições de operação
EP2210352B1 (en) 2007-10-24 2020-05-06 LifeSignals, Inc. Systems and networks for half and full duplex wireless communication using multiple radios
GB2469420B (en) * 2008-02-06 2012-10-17 Hmicro Inc Wireless communications systems using multiple radios
KR101240808B1 (ko) * 2008-12-10 2013-03-11 모토로라 솔루션즈, 인크. 결정론적 패킷 누락에 대한 방법 및 시스템
FR2949632B1 (fr) * 2009-08-28 2012-05-18 Commissariat Energie Atomique Procede d'egalisation de la taille des paquets de donnees par blocs d'un flux multimedia
US9237105B2 (en) * 2009-12-08 2016-01-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Data communication with compensation for packet loss
US8270425B2 (en) * 2009-12-29 2012-09-18 Symbol Technologies, Inc. Method and system for multicast video streaming over a wireless local area network (WLAN)
US8824543B2 (en) 2010-06-18 2014-09-02 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Industry, Through The Communications Research Centre Canada Multilayer decoding using persistent bits
WO2012074442A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for determining an aggregation scheme in a wireless network.
PL2647241T3 (pl) 2010-12-03 2015-08-31 Ericsson Telefon Ab L M Adaptacyjna agregacja ramek sygnału źródłowego
CN104350488A (zh) * 2012-04-04 2015-02-11 华为技术有限公司 用于资源受限主机的选择性数据冗余消除的系统和方法
WO2013183963A1 (en) 2012-06-07 2013-12-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for reducing power consumption in electronic device
CN105188075B (zh) * 2014-06-17 2018-10-12 中国移动通信集团公司 语音质量优化方法及装置、终端
EP3228037B1 (en) * 2015-10-01 2018-04-11 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and apparatus for removing jitter in audio data transmission

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5029214A (en) * 1986-08-11 1991-07-02 Hollander James F Electronic speech control apparatus and methods
US5222080A (en) * 1991-03-20 1993-06-22 U S West Advanced Technologies, Inc. Method and apparatus for signal reconstruction
US5559927A (en) * 1992-08-19 1996-09-24 Clynes; Manfred Computer system producing emotionally-expressive speech messages
US5504744A (en) * 1994-03-09 1996-04-02 British Telecommunications Public Limited Company Broadband switching network
US5784358A (en) * 1994-03-09 1998-07-21 Oxford Brookes University Broadband switching network with automatic bandwidth allocation in response to data cell detection
JPH08130541A (ja) * 1994-10-31 1996-05-21 Sekisui Chem Co Ltd データ伝送方法
US6167060A (en) * 1997-08-08 2000-12-26 Clarent Corporation Dynamic forward error correction algorithm for internet telephone
US6356545B1 (en) * 1997-08-08 2002-03-12 Clarent Corporation Internet telephone system with dynamically varying codec
US6421720B2 (en) * 1998-10-28 2002-07-16 Cisco Technology, Inc. Codec-independent technique for modulating bandwidth in packet network
US6389038B1 (en) * 1999-01-26 2002-05-14 Net 2 Phone Voice IP bandwidth utilization
EP1104141A3 (en) * 1999-11-29 2004-01-21 Lucent Technologies Inc. System for generating composite packets
US20010041981A1 (en) * 2000-02-22 2001-11-15 Erik Ekudden Partial redundancy encoding of speech
GB2360178B (en) * 2000-03-06 2004-04-14 Mitel Corp Sub-packet insertion for packet loss compensation in Voice Over IP networks
JP4405044B2 (ja) * 2000-06-21 2010-01-27 富士通株式会社 ネットワーク中継装置およびパケット結合方法
US6831898B1 (en) * 2000-08-16 2004-12-14 Cisco Systems, Inc. Multiple packet paths to improve reliability in an IP network
US6771673B1 (en) * 2000-08-31 2004-08-03 Verizon Communications Inc. Methods and apparatus and data structures for providing access to an edge router of a network
US7072315B1 (en) * 2000-10-10 2006-07-04 Adaptix, Inc. Medium access control for orthogonal frequency-division multiple-access (OFDMA) cellular networks
JP2002344515A (ja) * 2001-05-21 2002-11-29 Ntt Docomo Inc データ中継方法及びデータ中継装置
JP4116470B2 (ja) * 2002-03-06 2008-07-09 ヒューレット・パッカード・カンパニー メディア・ストリーミング配信システム
JP2004015551A (ja) * 2002-06-07 2004-01-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 中継装置、中継用プログラム及び自律型誤り訂正ネットワーク
AU2003304024A1 (en) * 2003-03-29 2004-10-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Device and method for rate adaptation between bit streams
US20040252761A1 (en) * 2003-06-16 2004-12-16 Dilithium Networks Pty Limited (An Australian Corporation) Method and apparatus for handling video communication errors
JP2005065100A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> データ配信方法、中継装置及びコンピュータプログラム
WO2005043178A2 (en) * 2003-10-29 2005-05-12 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Optimizing packetization for minimal end-to-end delay in voip networks
WO2005086436A1 (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha パケット転送装置、パケット転送ネットワークシステム、および、端末装置
JP2005341361A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線画像伝送システムおよびその伝送方法
JP3967338B2 (ja) * 2004-06-09 2007-08-29 株式会社日立国際電気 無線パケット転送装置
US20070147314A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network processing node and method for manipulating packets

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