CN101438550A - 自适应语音分组 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种将分组大小适配于VoIP通信的方法，该分组大小由在分组传输时固有的总体网络延迟在传输过程中确定。如果相对于VoIP通信的最大容许时延，网络延迟较小，则可以增加每分组的有效载荷大小，来使所发送的呼叫的效率最大化。备选地，如果网络延迟较大，则可以减小每分组的有效载荷大小，以确保感觉到的所发送的呼叫的质量是可接受的。

Description

自适应语音分组

背景技术

近年来，无线局域网(WLAN)的IEEE 802.11标准已经作为“最后一公里”宽带无线接入网的主流技术而出现。尽管这些网络的主要应用在于：向尽力而为运行数据应用(如电子邮件和web浏览)的设备提供连接，但是在支持诸如电话业务或流视频之类的等时性业务方面的关注正在增加。基于IP的语音(VoIP)和基于WLAN的语音(VoWLAN)是当前最快增长的互联网应用之一。

在VoIP中，以固定的速率对语音信号进行采样。由数据集合成“分组”，该“分组”包括多个报头、有效载荷和一个或多个报尾。报头和报尾包括：(i)分组的源和目的地的有关信息；(ii)分组在包括呼叫的分组流中的相对位置的有关信息；(iii)网络所使用的通信协议的有关信息；(iv)误差检验信息，等等。报头和报尾一起被称作与分组相关联的开销。有效载荷是包含与数字化语音信号相对应的语音采样的分组的一部分。产生两个连续分组之间的时间公知为分组间隔。典型地，分组具有恒定的长度，且由用于发送呼叫的声码器的类型确定分组间隔。典型的声码器使用10-30ms的分组间隔。例如，G.711类型的声码器通常使用20ms的分组间隔。

对于较短的分组间隔，与开销相对应的分组的片断(fraction)可以较长，这主要是由于表现各个协议层的特征所需的字节数量所致。呼叫的传输效率很大程度上由与实际有效载荷相对应的分组的片断确定。具有较大有效载荷的较大分组提高了通信的效率，但是在某些情况下，由于增加的分组时延，该较大的分组可能导致不良的电话呼叫质量。

在许多情况中，用于VoIP呼叫的设备是电池供电的便携式手持设备。由于每一个短分组中的开销，使对于相同量的数据，设备传输/接收语音分组的时间的百分比更高，因此短的分组间隔导致在电池供电的移动通信设备中所存储的能量更快损耗。在这种情况中，也期望较长的分组间隔，以降低功率利用率并节约电池。

发明内容

本发明提出一种将分组大小适配于VoIP通信的方法，该分组大小由在连接建立或分组传输时的网络时延在传输过程中确定。如果与VoIP通信的最大容许时延相比，网络延迟较小，则可以增加每分组的有效载荷大小，即，可以使用较长的分组间隔，来使所发送的呼叫的效率最大。备选地，如果网络延迟较大，则为了确保感觉到的所发送的呼叫的质量是可接受的，可以使用较短的分组间隔。可以将单个VoIP呼叫分成两个或更多个并置连接的支路，其中，每一个支路使用不同的分组间隔。除了测量或估计VoIP呼叫的时延以确定分组间隔，还可以考虑总体网络性能的测量。可以调整分组间隔，以便：使同时由网络容纳的VoIP呼叫的总数最大化，或减少经历特别繁重业务的某网络接入点处的加载。

附图说明

将实施例作为示例来示出，但是实施例并不局限于附图的图，在附图中，相同的参考数字表示对应的、类似的或相似的元件，其中：

图1是示例性分组结构的示意图；

图2是与自适应语音分组(AVP)方案兼容的示例性WLAN系统的示意图；

图3是与图2中所示的WLAN系统兼容的AVP的示例性方法的流程图；以及

图4是与图3中所示的方法兼容的示例性AVP服务器的示意图。

应当认识到，为了简明地示出，图中所示的元件不必要按比例绘出。例如，为了清晰起见，可以夸大一些元件相对于其它元件的尺寸。

具体实施方式

在下面的详细描述中，为了提供对实施例的透彻的理解，提出许多具体细节。然而，本领域的技术人员应理解，在没有这些具体细节的情况下，也可以实行这些实施例。在其它情况下，为了不使这些实施例难于理解，没有详细地描述众所周知的方法、过程、组件和电路。

为了提高VoIP呼叫的传输效率，可以使用较长的分组来增加与开销有关的有效载荷。然而，在某些情况下，较长的分组可对感觉到的呼叫质量产生负面的影响。由于在每一个分组中包含了更多的语音数据，所以在传输期间，单个分组丢失对感觉到的呼叫质量的影响与较短分组丢失的影响相比更加严重。尽管分组丢失隐藏(PLC)技术可以用于掩盖丢失的分组的影响，但是针对G.711类型的声码器，当前的PLC技术不足以隐藏超过20ms的采样的丢失。针对G.729和G.723声码器，可以隐藏30-40ms的采样。较长的分组间隔(由较长分组产生)还对呼叫的增加的时延或传输延迟有贡献。通常使用由国际电信同盟标准化部门(ITU-T)的标准G.114规定的最大时延目标；这里声明了150ms的最大单向(嘴至耳)延迟为电话应用提供令人满意的质量。为了将单向时延限制在150ms，必须如下说明并控制所有内部网络延迟：该延迟包括：例如，经过网络的传播和排队延迟、由于拥塞引起的调度延迟、以及接入链路串行化延迟。分组间隔还对时延有贡献，该贡献在于100ms分组间隔的最小单向延迟是100ms。

在给定网络上所传送的单个呼叫的时延是非常容易变化的，并且专用于特定的呼叫。它取决于诸如当时的网络业务量之类的因素，或发起设备相对于目的地设备的“位置”，即，连接两个设备所需的中间设备的数量和类型。然而，当前，对应于所使用的声码器，一般使用标准的分组间隔。表I列出了用于一般声码器类型的典型的分组间隔。这些声码器都是恒定比特率(CBR)设备。最商用的WLAN移动站产生恒定速率的音频帧；然而，几种商用的移动站支持不同语音编码速率的、具有变化分组间隔的不同组的声码器。新的移动站可以允许更加灵活地确定分组间隔，例如，10ms的倍数直至某最大值。

 

编解码器	G.711	G.723.1	G.726-32	G.729
					比特率(Kbps)	64	5.3或6.3	32	8
帧间隔(ms)	20	30	20	10
					有效载荷(字节)	160	20或24	80	10
分组/sec	50	33	50	50(2帧/分组)
					分组间隔(ms)	20	30	20	20

表1-普遍使用的编解码器的示例特征

根据当时的网络利用率以及网络内的源和目的地设备的位置，受到端到端时延的约束而可使用的最大分组间隔可以主要专用于特定的呼叫。例如，在呼叫时，网络中的一些接入点(AP)可能经历特别繁重的业务。如果呼叫要求路由经过这些AP中的一个，则可以期望时延增加。通过使作为在实际呼叫时实际端到端时延的函数的分组间隔动态地达到最大，可以提高每一次呼叫的传输效率，并且可以使支持VoIP业务的WLAN网络的总体效率最大化。另外，使用较长的分组间隔，可以导致电池供电的移动站的功率消耗减少。

图1是VoWLAN呼叫的示例性分组结构的示意图。每个分组100包括下列的组成部分：(i)报头102，其包括物理层报头(PHY报头)、媒质接入控制报头(MAC报头)、以及其它层的40字节报头(例如，网际协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、以及实时传输协议(RTP))；(ii)数据104，其为10-30字节的相对较小的有效载荷；以及(iii)报尾106，其包括用于确保接收到的分组的完整性的循环冗余校验(CRC)值。

图2示出了能够支持自适应语音分组(AVP)方案的示例性WLAN系统200。一组AP 202、204和206为包括208和210在内的移动站(MS)群提供无线覆盖。尽管将LAN描述成共享的媒质，但实际上，它更普遍地包括一组第2互连层交换机。将启动AVP的实时网关(AVP-RTG)服务器212置于为AP提供服务的交换网络上。本地路由器214通过网关216来控制与互联网和/或公共标准电话网络(PSTN)的通信。

移动站208、210的设备的示例是IP电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、无线手持计算机、无线笔记本式计算机、无线膝上计算机、无线台式个人计算机等等。

该服务器是具有AVP方案特色的任何传统的语音网关或RTP代理服务器。术语“服务器”意欲包括功能上类似计算机的设备(例如，具有计算能力、存储器和/或连接能力)。根据本申请中所使用的定义的典型服务器可以包括但不限于任何计算机(例如，主机、公司服务器、个人计算机、膝上型电脑、PAD，等等)。在本发明的各种其他实施例中，术语“服务器”意欲包括一般不认为是计算机、但具有类似能力的设备。

图3示出了与IEEE 802.11传统移动站兼容、并可由诸如图2中所示的网络支持的AVP的示例性方法。在这个方法中，在传递到目的地AP之前，通过AVP-RTG服务器212来对经过AP的所有企业内部语音业务进行路由，该企业内部语音业务包括：经过单个AP而传递的业务，即，当呼叫双方在相同的AP的覆盖范围内时。出站方向上来自LAN的分组流保持不变，并被直接发送至本地路由器214。在连接建立和SDP(会话描述协议)消息交换期间，AVP-RTG服务器212与受到编解码器类型和往返时延约束的两个移动站就最大可能语音分组间隔进行协商。对于内部业务，分组丢失速率通常非常低，由此，很少发生的较长分组丢失对呼叫质量有极小的影响。

在302处，MS 208通过将呼叫请求经由AP 202发送至AVP-RTG服务器212，来向MS 210发出呼叫。可以将该呼叫请求从MS208直接发送至AVP-RTG服务器212，或经由诸如SIP代理服务器之类的其它装置转发该呼叫请求。在306处，AVP-RTG服务器212与MS 208和MS 210就VoIP连接进行协商，以便两条“支路”构成单个VoIP呼叫，其中每一条支路具有移动站之一(即208或210)和AVP-RTG服务器212作为其端接点。在308处，MS 208测量与AVP-ATG服务器212的连接的往返时延。基于IP的移动站使用例如实时控制协议(RTCP)的SR和RR(发送报告和接收报告)分组，能够很容易地测量RTP连接的延迟和抖动。在310处，MS 208向AVP-RTG服务器212发送时延测量，例如，诸如均值和方差之类的往返延迟统计。AVP-RTG服务器212使用所测量的时延信息，来确定支路的可用的“时延裕度(latency margin)”，即，实际时延与最大允许时延的差值。在312处，AVP-RTG服务器212通过确定由受到该支路的最大时延约束的MS 208支持的最大分组间隔，经由会话初始协议和会话描述协议(SIP/SDP)信令，来对该支路的分组间隔进行协商。在314-318，确定该通信的第二条支路的第二个单独的分组间隔。在320处，AVP-RTG服务器212通过如下步骤来充当转换器：将来自一个支路的所有来话数据重新分组为另一支路的适当长度的分组，然后将新分组发送至AP 206，反之亦然。这个动作对于MS 208和MS 210是透明的。使AVP-RTG服务器212将每一个端到端语音连接拆分成两个单独的支路，这个步骤允许对相同语音呼叫的两个支路的不对称分组间隔进行协商。这可能是有益的，例如，这是由于不同的基于IP的移动站具有不同组的语音编解码器，该不同的语音编解码器带有针对分组间隔和播放缓冲区的不同支持值。

在这个示例性方法中，移动站实际测量时延，然而，可以拿用于测量时延的其它方法替代该方法。例如，与该连接串联的附加的、单独的设备或AVP-RTG服务器本身可以测量连接的时延。备选地，可以基于对通信设备与网络特征这一对的相对位置的了解，对时延进行估计或建模。

可以将用于实现诸如上述方法之类的自适应语音分组方案的计算机可执行指令，以计算机可读媒质的形式存储。计算机可读媒质包括：在用于存储信息的任何方法或技术中实现的易失性的和非易失性的、可拆卸的和不可拆卸的媒质，其中所存储的信息例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。计算机可读媒质包括但不限于：随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器或其它存储技术，光盘ROM(CD-ROM)、数字通用磁盘(DVD)或其它光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备、或可用以存储所希望的指令并可由AVP-RTG212存取的任何其它媒质，该种存取包括通过互联网或其它计算机网络形式的存取。

图4示出了AVP-RTG服务器的示例性内部配置。如同任何网络服务器，AVP-RTG服务器212包括处理器450、耦合至处理器450的网络接口卡(NIC)452、以及耦合至处理器450的存储器454。该设备为WLAN企业中的每一个VoIP会话保持单独的队列对。通过存储器454中所存储的、由处理器450执行的代码(未示出)来创建并保持该队列。在图4中，假设分别利用呼叫1、2和N的队列对402、404和406，AVP-RTG服务器正在控制N个活动的VoIP呼叫。当由处理器450执行存储器454中所存储的代码(未示出)时，该代码能够在参与者与AVP-RTG服务器212之间建立活动的VoIP呼叫的支路。在每一队列对中，单个先入先出(FIFO)队列可以用于来自参与VoIP会话的每一个MS的语音分组。为了与呼叫的每一条支路的所协商的分组间隔相符合，可以将排队的分组分解成较短的分组(如在队列410中)或聚集成较大的分组(如在队列408中)，然后将新分组传递至目的地移动站。

在上述的示例性方法中以及图2至4中，仅根据呼叫的两条支路的所测量的时延裕度，确定分组间隔。当由处理器450执行存储器454中所存储的代码(未示出)时，通过该代码来实现对分组间隔的确定。在网络管理等级处也可以使用AVP方案，以便例如减轻网络拥塞或减少经历特别繁重业务的某AP处的加载。在该方案中，除了考虑呼叫的时延之外，可以通过考虑网络中的不同的AP的当前利用(utilization)和/或加载，来确定分组间隔。

在一个实施例中，通过向与高度加载的(即拥塞)接入点相关联的移动站分配了比与相对轻度加载的AP相关联的另一移动站更大的分组间隔，AVP算法支持与高度加载的接入点相关联的移动站。由于经过WLAN的VoIP业务量随时间变化，所以AVP方案可以起到如下作用：确保网络中的不同AP当中加载和利用的均衡。这种算法对具有非常容易变化的、流动的最终用户群(例如在机场、旅馆或咖啡店)的WLAN有特定的应用。这种算法还可以扩展至多跳(multi-hop)网状网络，导致回程中继(backhaul relaying)容量显著提高。通过使用AVP方案，所得到的容量的提高还与基于IP的移动站以及AP的改进的电能节约密切相关。

可以用公式表述用于分配分组间隔的AVP算法，以便在新呼叫被阻塞之前，使可由网络同时容纳的VoIP会话的数量最大化。

使网络容量最大化：

在用公式表述该算法时，例如，在由于可用资源不足而阻塞第一个新呼叫之前，可以设法使在网络中所有AP处可容纳的VoIP会话的数量最大化。该分析的示例如下：

令Ni为可由单个IEEE 802.11 AP(AP_i)同时支持的VoIP会话的最大数量。下行链路(DL)和上行链路(UL)分组的传输时间分别表示为T_DL和T_UL。

对于VoIP分组，报头开销OH_hdr由RTP、UDP、IP和IEEE 802.11MAC层的报头组成：

OH_hdr＝H_RTP+H_UDP+H_IP+H_MAC(比特)      (1)

假设当AP发送DL VoIP分组时，MS在发送还应该由AP肯定应答的UL VoIP分组之前，肯定应答对DL VoIP分组的接收。因此，在AP的MAC层处造成的开销是：

OH_AP＝PHY+SIFS+ACK(秒)      (2)

类似地，在MS端的MAC层处造成的开销是：

OH_MS＝PHY+SIFS+ACK(秒)      (3)

其中，PHY是物理层报头，并被以1Mbps速率发送。经过分析，假设：因为MS可以以预定时间间隔接入共享信道而不需要争用(这是上述方程2和3省略DIFS和CW_min时间的原因)，所以MS对VoIP业务使用能够保证语音分组最小接入延迟的预定传送机制。

在该分析中，忽略分组丢失和肯定应答(ACK)丢失的可能性以及对语音分组重传的需求。这意味着推导出的VoIP容量是实际容量的上限。

T_DL+T_UL＝[2*(音频有效载荷+OH_hdr)/

传输速率]+OH_AP+OH_MS      (4)

其中

音频有效载荷＝Ptime*编解码器速率      (5)

这里，假设由MS发送的UL语音分组和从AP接收的DL语音分组具有相同的大小并被以相同的速率发送。其次，假设对于第i个AP(AP_i)，有n_i个活动的VoIP会话。这些VoIP会话在与AP_i相关联的MS处终止。因此，由于n_i个活动的VoIP会话而造成的AP_i的归一化加载(即利用)可以表示如下：

$U_i=\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}(T_{\mathrm{DLj}}+T_{\mathrm{ULj}})\×N_{\mathrm{pj}}---\left(6\right)$

其中，N_pj是对于第j个VoIP会话由AP和MS发送的语音分组对的数量(每秒)，并且对于该呼叫(Ptime_j)，N_pj取决于在MS与AP_i之间的支路处使用的编解码器的分组间隔，从而有：

N_pj＝1/Ptime_j；      (7)

通常，对于具有n_i个所容纳的CBR VoIP呼叫的AP_i，可支持的VoIP会话的最大数量‘N_i’与支持正在进行的n_i个会话所需的实际容量一小部分成反比：

N_i∝1/U_i      (8)

为了使可由网络中所有AP容纳的VoIP会话的数量最大化，最优化问题可表示为：

$\max \underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i$

其中，M是WLAN企业中AP的数量。

由于这是凸问题，因此可以表示成对企业中所有AP的加载的和求最小值(MaxNetworkCap公式)：

$\min \underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i$

其中，

$U_i=\underset{j=1}{\overset{n_i}{\mathrm{\Σ}}}\frac{T_{\mathrm{DLj}}+T_{\mathrm{ULj}}}{{\mathrm{Ptime}}_{j,1}}$

服从以下条件：

MinPtime_j，1≤Ptime_j，1≤MaxPtime_j，1      (12)

Ptime_j，1+Ptime_j，2+AD(Ptime_j，1，Ptime_j，2)+D_network≤LM_j    (13)

其中， $\mathrm{AD}({\mathrm{Ptime}}_{j,1},{\mathrm{Ptime}}_{j,2})=$

其中，Ptime_j，1和Ptime_j，2是与第j个呼叫的两端的MS处产生的语音分组相对应的分组间隔值对，MinPtime_j，1和MaxPtime_j，1是由与第i个AP相关联的移动站支持并用于第j个呼叫的分组间隔值的下限和上限。LM_j是对于第j个VoIP会话的可用的往返时延裕度。AD()是由使用不对称的Ptime_j，1和Ptime_j，2值而在AVP-RTG服务器处造成的VoIP分组适配延迟，该AVP-RTG服务器用于对在第j个VoIP会话的两个支路处接收到的语音分组进行分解/分组。D_network是包括VoIP分组所经历的所有延迟分量在内的网络延迟，而不是在时延裕度约束13中所述的延迟(例如，传播延迟，信道接入延迟……等)。由于有线分布系统(例如，以太网)用以传输企业中不同的AP之间的业务(包括VoIP流)，因此与典型的分组间隔期相比，典型WLAN企业建立中的传播延迟可以忽略。

在这种优化问题的特殊情况中，可以考虑所有的呼叫都处在支持相同声码器和相同采样速率的移动站之间的情况。此外，可以假设IEEE 802.11WLAN的底层PHY层对于网络中的所有AP都是相同的。在这种情况中，通过对呼叫两端上可用的时延裕度“LM”进行分解(即，Ptime₁＝Ptime₂＝LM/2)，可以获得全局优化值。该算法“SplitLM”(下面列出)可以用作简单的启发式(heuristic)算法，以最优地解决这种特殊情况的问题。然而，针对更一般的MaxNetworkCap优化问题，该算法提供了一种次优解。

使经历特别繁重业务的AP处的VoIP容量最大化：

备选地，可能使企业中所有“M”AP当中具有最大VoIP业务负载的AP的VoIP容量最大化。该分析的示例如下(Min-Max AP Utilization‘MMAU’公式)：

min{max U_i}，i＝1，2，...，M

服从以下条件：

MinPtime_j，1≤Ptime_j，1≤MaxPtime_j，1      (15)

MinPtime_j，2≤Ptime_j，2≤MaxPtime_j，2      (16)

Ptime_j，1+Ptime_j，2+AD(Ptime_j，1，Ptime_j，2)+D_network≤LM_j    (17)

上述min-max优化是全局的，即，其在同一时间应用于WLAN企业中的所有活动的呼叫。

AD()中的非线性的“上取整

”运算符给组合离散整数问题MaxNetworkCap和Min-Max AP Utilization都增加了大量的复杂度。尽管可以容易地将两个问题公式中的目标函数都转换成等效的凸优化问题，但不幸的是，由于时延裕度约束中的非线性，很难最优地同时解决这两个问题。

该问题的可能的解法是使用基于贪婪法(greedy)的启发式算法。“Heuristic MaxNetworkCap”或Heuristic-1以及“Heuristic Min-MaxAP Utilization”或Heuristic-2这两种算法可以用于使网络容量最大化和使经历特别繁重业务的AP处的VoIP容量最大化这两部分中的公式的近似最优解。

两种启发式算法配置了局部优化技术，而不是使价值函数全局最小化。基于贪婪法(greedy)的解算器的工作方式与典型的呼叫接纳控制方案类似，即：以可行解来对每一个新请求呼叫的分组间隔值进行初始化，然后尝试有限数量的相邻“Ptime”值，以获得末端AP的近似最优的最小利用。

“Heuristic Min-Max AP Utilization”算法采用局部优化技术，该局部优化技术搜索每个新请求的VoIP呼叫的次优的Ptime₁和Ptime₂值对，而不是尝试使价值函数全局最小化。该解算器的工作方式与典型呼叫接纳控制方案类似。对于每一个新请求的呼叫，该算法首先确定与两个语音MS相关联的AP(即AP₁和AP₂)。然后，该算法以可行解来对新呼叫中所涉及的每一个MS的分组间隔长度(即Ptime₁和Ptime₂)进行初始化，该可行解被选择为：由MS支持的最大容许分组间隔的最小值，以及新连接的两端MS之间所测量的可用回程时延裕度的一半。这些初始值是Ptime₁和Ptime₂的初始最优(启发式算法情况中是次优)值，并且当找到更好的可行解时，在算法的过程中将这些初始值更新。

在初始化阶段之后，算法继续进行(第9、10和11行)以检验Ptime₁和Ptime₂的初始化值是否相同。如果相同，则由于对Ptime₁和Ptime₂的对称初始值的使用满足17中的时延约束，故找到近似最优解并且算法终止。如果初始Ptime值不同，则算法(第12行)检验AP₁是否比AP₂更重度加载。如果是这种情况，则算法搜索Ptime₁的最大可能值，在达到AP的最小加载的同时，该最大可能值保证接纳新的呼叫(第13至20行)。这一点通过如下步骤来完成：以Ptime₁＝Initial Ptime₁开始循环，并且迭代递减Ptime₁，直到Ptime₁达到Initial Ptime₂。在for循环(第13行)的每次迭代中，该算法尝试找到Ptime₂的最大可能值，该最大可能值(在已知循环迭代的Ptime₁的当前值时)满足时延约束并将提出更好的解(即，AP₁和AP₂的更低利用)。如果没有找到，则以最小帧长(例如，20ms)递减Ptime₁并重复相同的步骤，直到找到更好的解或Ptime₁达到Initial Ptime₂的值。另一方面，如果AP₂比AP₁更重度加载，则该算法搜索Ptime₂的最大可能值，在达到AP₂的最小利用的同时，该最大可能值保证接纳新的呼叫(第21至30行)。

Min-MaxAP Utilization(MMAU)：

Init

/^＊基于可用的时延裕度LM和声码器约束，以最大可能值来对两个MS的Ptime进行初始化。

1：AP₁＝与MS₁相关联的AP的ID。

2：AP₂＝与MS₂相关联的AP的ID。

3：Initial_Ptime₁＝min(LM/2，MaxPtime₁)；

4：Initial_Ptime₂＝min(LM/2，MaxPtime₂)；

5：Optimal_Ptime₁＝Initial_Ptime₁；

6：Optimal_Ptime₂＝Initial_Ptime₂；

7：目前为止找到的最佳解＝无穷大；

8：Begin

9：  if(Initial_Ptime₁＝＝Initial_Ptime₂){

10：更新末端AP的利用；

11：退出；//找到近似最优Ptime

12：}else if(Utilizations(AP₁)≥Utilizations(AP₂)){

13：for(Ptime₁＝Initial_Ptime₁；Ptime₁>Initial_Ptime₂；Ptime₁--)

14：  {

15：    Ptime₂＝Initial_Ptime₂；

16：    while(Ptime₁和Ptime₂不满足LM约束)

17：       Ptime₂＝Ptime₂-MinPtime₂；

18：    if(Max(Utilizations(AP₁，AP₂))<目前为止找到的最佳解)

19：     更新目前为止找到的Ptime最佳解和最佳AP利用；

20：  }

21：}else if(Utilizations(AP₂)>Utilizations(AP₁)){

22： for(Ptime₂＝Initial_Ptime₂；Ptime₂>Initial_Ptime₁；Ptime₂--)

23：  {

24：    Ptime₁＝Initial_Ptime₁；

25：    while(Ptime₁和Ptime₂不满足LM约束)

26：    Ptime₁＝Ptime₁-MinPtime₁；

27：    if(Max(Utilizations(AP₁，AP₂))<目前为止找到的最佳解)

28：      更新目前为止找到的Ptime最佳解和最佳AP利用；

29：    }

30：}

31：End

“Heuristic MaxNetworkCap”算法是“Heuristic Min-Max APUtilization”算法的变体形式。“Heuristic MaxNetworkCap”算法配置了局部优化技术，该局部优化技术搜索新请求的VoIP呼叫的次优的Ptime₁和Ptime₂对，以使所有AP的归一化加载的和最小。该算法的初始化部分与“Heuristic Min-Max AP Utilization”的初始化部分相同。在初始化阶段之后，算法继续进行(图3中的第9、10和11行)以检验Ptime₁和Ptime₂的初始化值是否相同。如果是，则由于对Ptime₁和Ptime₂的对称初始值的使用满足13中的时延约束，故找到近似最优解并且算法终止。如果初始Ptime值不同，则算法(第12行)检验Initial Ptime₁是否小于Initial Ptime₂。如果是这种情况，则算法搜索Ptime₁和Ptime₂的最大可能值，在达到AP₁和AP₂的利用的最小和的同时，该最大可能值保证接纳新的呼叫(第13至20行)。通过固定Ptime₁＝Initial Ptime₁并设置Ptime₂＝Initial Ptime₂来完成这一点。然后，算法迭代递减Ptime₂，直到Ptime₂达到Initial Ptime₁。在for循环的每一次迭代中(第14行)，算法搜索Ptime₂的最大可能值，该最大可能值(在已知Ptime₁的值时)满足时延约束，并将提出更好的解(即，AP₁和AP₂的利用的更小的和)。

另一方面，如果Initial Ptime₂小于Initial Ptime₁，则算法将Ptime₂固定为Initial Ptime₂并设置Ptime₁＝Initial Ptime₁，并且迭代搜索Ptime₁的最大可能值，在达到AP₁和AP₂利用率的最小和的同时，该最大可能值保证接纳新的呼叫(第21至30行)。

Init

/^＊基于可用的时延裕度LM和声码器约束，以最大可能值来对两个MS的Ptime进行初始化。

1：AP₁＝与MS₁相关联的AP的ID。

2：AP₂＝与MS₂相关联的AP的ID。

3：Initial_Ptime₁＝min(LM/2，MaxPtime₁)；

4：Initial_Ptime₂＝min(LM/2，MaxPtime₂)；

5：Optimal_Ptime₁＝Initial_Ptime₁；

6：Optimal_Ptime₂＝Initial_Ptime₂；

7：目前为止找到的最佳解＝无穷大；

8：Begin

9： if(Initial_Ptime₁＝＝Initial_Ptime₂){

10：更新末端AP的利用；

11：退出；//找到近似最优Ptime.

12：}else if(Initial_Ptime₁<Initial_Ptime₂){

13：  Ptime₁＝Initial_Ptime₁；

14： for(Ptime₂＝Initial_Ptime₂；Ptime₂>Initial_Ptime₁；Ptime₂--)

15：  {

16：    if(Ptime₁和Ptime₂满足LM约束)

17：      if(Sum_of_Utilization(AP1，AP2)<目前为止找到的最佳解)

18：    更新目前为止找到的Ptime最优解和最优(即最小)AP利用

19：       ；

20：   }

21：}else if(Initial_Ptime₁>Initial_Ptime₂){

22：  Ptime₂＝Initial_Ptime₂；

23：for(Ptime₁＝Initial_Ptime₁；Ptime₁>Initial_Ptime₂；Ptime₁--)

24： {

25：   if(Ptime₁和Ptime₂满足LM约束)

26：     if(Sum_of_Utilization(AP1，AP2)<目前为止找到的最佳解)

27：   更新目前为止找到的Ptime最优解和最优(即最小)AP利用

28：      ；

29：  }

30：}

31：End

尽管已经以专用于结构特征和/或方法行为的语言描述了主题，但应理解，所附权利要求中限定的主题没有必要限于上述特定的特征或行为。更确切的，将上述特定的特征和行为公开为实现权利要求的示例形式。

Claims (15)

1、一种用于在网络中传送基于IP的语音(VoIP)呼叫的方法，所述方法包括以下步骤：

基于呼叫的网络时延特征，计算特定VoIP呼叫或其支路的个体化分组间隔；以及

以个体化间隔对呼叫的分组进行传送。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，计算分组间隔的步骤至少包括以下步骤：

测量或估计呼叫的网络时延特征。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算呼叫或支路的分组间隔的步骤还基于与网络的总体性能相关的考虑。

4、根据权利要求3所述的方法，其中，所述考虑包括：使当时可由网络支持的VoIP呼叫的总数最大化，和/或减少网络中一个或多个接入点处的加载。

5、一种用于在网络中传送基于IP的语音(VoIP)呼叫的方法，所述方法包括以下步骤：

在两个或更多个呼叫支路中建立VoIP呼叫；

基于VoIP呼叫的网络时延特征，计算每一条支路的个体化分组间隔；以及

以每一条支路的个体化分组间隔，在所述每一条支路上传送呼叫的分组。

6、根据权利要求5所述的方法，其中，计算每一条支路的个体化分组间隔的步骤至少包括以下步骤：

计算呼叫的不同支路的不同个体化分组间隔，和/或

测量或估计网络时延特征。

7、根据权利要求5所述的方法，其中，计算每一条支路的个体化分组间隔的步骤还基于与网络的总体性能相关的考虑。

8、根据权利要求7所述的方法，其中，所述考虑包括：使当时可由网络支持的VoIP呼叫的总数最大化，和/或减少网络中一个或多个接入点处的加载。

9、一种用于无线移动通信设备中的方法，所述方法使用基于IP的语音(VoIP)呼叫，来在网络中进行通信，所述方法包括以下步骤：

以具有预定数据分组大小的数据，建立VoIP连接；

估算VoIP连接的往返时延；

发送所估算的VoIP连接往返时延；以及

接收基于所估算的VoIP连接往返时延而调整了大小的数据分组。

10、根据权利要求9所述的方法，其中，估算VoIP连接的往返时延的步骤包括以下步骤：

测量或估计VoIP连接的往返时延。

11、根据权利要求9或10所述的方法，其中，还基于与网络的总体性能相关的考虑，重新调整所接收的数据分组的大小。

12、根据权利要求11所述的方法，其中，所述考虑包括：使当时可由网络支持的VoIP连接的总数最大化，和/或减少网络中一个或多个接入点处的加载。

13、一种网络服务器，包括：

处理器；

耦合至处理器的网络接口卡；以及

耦合至处理器的存储器，所述存储器存储如下代码：当由处理器执行所述代码时，能够：与基于IP的语音(VoIP)呼叫的第一参与者建立所述呼叫的第一条支路，并与所述呼叫的第二参与者建立所述呼叫的第二条支路，所述存储器还存储如下代码：当由处理器执行所述代码时，能够：创建并保持队列，所述队列用于将来自一个呼叫参与者的来话数据，从一个分组间隔转换成针对另一呼叫参与者的不同分组间隔。

14、根据权利要求13所述的网络服务器，所述存储器还存储如下代码：当由处理器执行所述代码时，能够：基于第一条支路的网络时延特征，确定第一条支路的分组间隔，并且能够基于第二条支路的网络时延特征，确定第二条支路的分组间隔。

15、根据权利要求13或14所述的网络服务器，其中，所述网络服务器是实时网关。

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