具体实施方式
下列详细说明参考附图,所述附图通过示意的方法示出,本发明可按其来实践的、本公开内容的具体细节和各个方面。将以充分的细节描述本公开内容的这些方面以使本领域的技术人员能够实践本发明。可利用本公开内容的其他方面,并且可做出结构上的、逻辑的和有关电的变化而不背离本发明的范围。由于本公开内容的一些方面可与本公开内容的一个或多个其他方面组合以形成本公开内容的新的方面,所以本公开内容的各个方面不一定互相排斥。
术语“耦合”或“连接”意在分别包括直接的“耦合”或直接的“连接”以及间接的“耦合”或间接的“连接”。
在本文中使用词语“示例性的”来表示“充当示例、实例或示意的”。在本中被描述为“示例性的”、本公开内容或设计的任何方面不一定被解释为相比于本公开内容或设计的其他方面是优选或有利的。
术语“协议”意在包括任何一个软件,其被提供以实现通信定义的任何层的部分。
无线电通信装置可以是终端用户移动装置(MD)。无线电通信装置可以是任何种类的无线电通信终端、移动无线电通信装置、移动电话、个人数字助手、移动计算机或被配置用于与其他无线电通信装置、移动通信基站(BS)或接入点(AP)通信的任何其他移动装置,并且无线电通信装置也可被称为用户设备(UE)、移动站(MS)或高级移动站(高级MS、AMS),例如依照IEEE 802.16m。
无线电基站(或基站)可以是由网络运营商运营的无线电基站(其也可被称为传统基站),例如NodeB或eNodeB,或者可以是家庭基站,例如家庭NodeB,例如家庭(e)NodeB。在一个示例中,依照3GPP(第三代合作伙伴计划),‘家庭NodeB’可以被理解为蜂窝移动无线电基站的精简版,其被优化以供居住或公司环境(例如私人住宅、公共餐馆或小办公区)使用。可依照3GPP标准提供毫微微蜂窝基站(FC-BS),但也可针对任何其他移动无线电通信标准提供毫微微蜂窝基站,例如针对IEEE 802.16m。
无线电通信装置可包括存储器,其可以例如被用在由无线电通信装置执行的处理中。存储器可以是易失性存储器,例如DRAM(动态随机存取存储器)或非易失性存储器,例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)或闪存存储器,例如浮栅存储器、电荷俘获存储器、MRAM(磁致电阻随机存取存储器)或PCRAM(相变随机存取存储器)。
如在本文中所使用的那样,“电路”可被理解为任何种类的逻辑实现实体,其可以是专用电路或执行存储在存储器中的软件、固件或它们的任何组合的处理器。此外,“电路”可以是硬连线的逻辑电路或可编程逻辑电路,诸如可编程处理器,例如微处理器(例如复杂指令集计算机(CISC)处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器)。“电路”也可以是执行软件的处理器,例如任何种类的计算机程序,例如使用举例来说诸如Java的虚拟机器码的计算机程序。将在下面以更多细节描述的、相应的功能的任何其他种类的实现也可被理解为“电路”。也可以被理解的是,所描述的电路中的任何两个(或多个)可被组合成一个电路。
针对装置的描述被提供,并且针对方法的描述被提供。将被理解的是,装置的基本特性也对方法适用,并且反过来也一样。因此,为了简短起见,可以省略对这样的特性的重复描述。
将理解的是,在本文中针对特定装置所描述的任何特性也适用于在本文中所描述的任何装置。将理解的是,在本文中针对特定方法所描述的任何特性也适用于在本文中所描述的任何方法。
图1示出一种无线电通信系统。移动无线电通信装置102可从无线电基站102接收数据,如箭头106所指示的那样。
尽管图1示出示意图,其示意移动无线电通信装置到网络通信系统之间的通信,所提供的各种装置和方法也可被应用在移动无线电通信装置与移动无线电通信装置通信的情况下(例如在自组织网络中)。
无线连接可在数据包的传送中引入时延和抖动。
时延和抖动例如可根据所使用的无线电接入技术(例如LTE(长期演进)、GERAN(GSM(全球移动通信系统)EDGE(增强数据速率GSM演进)无线电接入网络)、UTRAN(UMTS(通用移动通讯系统)地面无线电接入网络)或Wimax)而变化,所使用的无线电接入技术可影响用于重传的传输速率和延迟。
时延和抖动例如可根据环境(例如乡村环境或城市环境)而变化,环境可影响干扰水平以及通过无线电重传的数量。
时延和抖动例如可根据离基站的距离而变化,这影响接收水平。
时延和抖动例如可根据装置的移动性(换句话说:速度)而变化,所述装置例如为无线电通信装置,这导致有服务中断的切换。可能有两个方面:一个方面,是可能触发UE控制或网络控制的移动性进程(诸如切换)的移动性,而另一方面,可能有装置正以其移动(例如行走、跑步、驾驶)的速度。这两者都可能影响对这些事件的检测,但这些影响可能来自于不同的源。
在接收包含流送的媒体数据(诸如语音、音频、视频)的数据包时的时延和抖动可能会影响媒体包服务的质量(例如由于媒体信号(例如音频或视频)中的数据丢失或时延)。如果媒体流送被用在实时通信的背景下,则这种影响可能甚至更严重。
如今,通过IP(因特网协议)的媒体的解决方案可能主要被用在静态环境中(例如在台式电话上或在台式计算机上)。随着通过LTE的IMS(IP(因特网协议)多媒体子系统)的引入,通过IP的媒体的解决方案可被用在动态环境中。将理解的是,IMS是动态环境中的IP通信的示例,并且所提供的各种装置和方法可被用在任何通信系统中,在所述通信系统中在动态环境中的通信被提供。这可能对媒体(例如语音和/或音频)质量具有更大的影响,并且可能对无线电环境的变化更敏感,并且因此可能更依赖于无线电接入技术。
为适应包接收时的变化,可使用抖动缓冲器。可能期望缓冲器的尺寸与所需要的一样大以应付无线连接上的时延,但也可能期望其尽可能小以防止不必要地进一步延迟数据。
对于实时通信而言,可能期望这个缓冲器的尺寸(换句话说:在缓冲器中所缓存的数据的量)尽可能地小以使通信时延最小化。缓冲器尺寸可被调整至对于当前信道质量可能的最小尺寸。现有的抖动缓冲器可自适应地基于接收RTP(实时传输协议)帧(其中例如每20或40ms可以是典型配置)时的变化。各种算法可能分析接收RTP帧时的变化以增加/减小抖动缓冲器尺寸和/或发起媒体信号的放出。
抖动缓冲器算法当前可基于间接信息(RTP帧的接收)来进行决策。可能期望在能够识别趋势并且进行调整决策之前接收若干RTP帧(包括接收它们的时延)。这可能导致在能够进行调整之前的一些时延,从而因此影响媒体信号的质量。在决策过程中没有使用与时延的起因有关的信息。通常使用的装置基于间接信号(换句话说:基于RTP帧的处理)。调整控制电路可能仅基于接收RTP帧时的变化管理抖动缓冲器,而不知道/预期抖动和时延的源。
图2示出示意图200,其示意用于语音信号的、按照3GPP 26.114的6.2.1部分的现有抖动缓冲器模型。RTP有效载荷可被插入网络分析器202和缓冲器208中。网络分析器202可输出接收状态给调整控制逻辑204。调整控制逻辑204可进一步接收外部控制并且可与缓冲器208交换缓冲器状态。缓冲器208可将帧输出至语音解码器210。抖动缓冲器时延可针对来自到缓冲器208的输入时间和从缓冲器208起的输出时间的时延被考虑。调整控制逻辑204可输出缩放请求和缩放窗口至调整电路206。调整电路206可将调整状态输出至语音解码器210,并且可从语音解码器210接收已解码的语音。调整电路206可输出该语音。图2所示的灰框可指示相应的电路在典型实现中按架构被放置在何处。例如,包括202和204的灰框通常可以是协议栈(例如RTP栈)的部分。包括206和210的灰框通常可以是信号处理单元(典型地为DSP(数字信号处理器))的部分。
可使用预测器信号来确定抖动缓冲器调整规则的装置和方法可被提供。
可使用来自于和/或与无线电接入技术相关的信息在音频帧实际被接收之前估计可能的时延/抖动。例如,可使用下列信息:
-信号质量(例如LTE RSRP(参考信号接收功率)/RSRQ(参考信号接收质量)),其可允许基于无线电信号质量和无线电信号质量变化调整缓冲器尺寸;
-重传速率(retransmission rate):这些速率可基于所使用的技术而不同,但可能小于IP层上的媒体组帧(例如对音频而言为20ms)。每种无线电技术可具有不同的能力:对LTE而言,重传速率可为每8ms;LTE上的TTI(传输时间间隔)可为1ms;UMTS上的TTI可为10或20ms,以及在HSPA(高速分组接入)上为2ms:在与半持久性调度组合的情况下,其可允许检测较早前丢失的或时延的音频帧;将理解的是,在本文中给出的值仅是示例,并且在本文中所描述的装置和方法可独立于精确的值被使用;
-速度检测(例如静态、行人步行或高速移动性):可基于装置移动性来调整缓冲器尺寸。在高速下,切换可能更频繁,并且因此也可能出现更多的音频中断;或者
-任何其他传感器信息或定位信息。
因可以有更多的机会被给予进行调整并且估计增加/减小抖动缓冲器尺寸的趋势可变得更容易,这些预测器信号(其也可被称为接收情形)可允许更好地管理抖动缓冲器。因抖动缓冲器调整可能期望媒体数据的时间缩放(例如移除或增加时间片段),具有更多调整机会可允许更多机会在信号位置以最小的感知影响进行这些信号修正。
因此,归因于更好的调整,媒体质量可由于有效媒体数据的更少的丢包、短的时延或最短的可能时延和/或更少的信号失真而被改善。
可基于无线电环境将装置和方法提供用于增强的抖动缓冲器调整。
装置和方法可基于对无线电接入技术信息或可有助于预测可能影响媒体信号传输的时延和抖动的任何其他信息的使用。预测器信号可包括或可以是调整控制电路的新输入以更好地管理抖动缓冲器。
可使用由无线电接入技术提供的新指示器(其可被称为预测器信号或被称为接收情形)的装置和方法可被提供,所述新指示器可影响媒体信号传输时的时延和抖动。这样的指示器可以是无线电信号质量指示器、重传速率(HARQ(混合自动重传请求))、重传时间、所达到的最大重传、切换触发、重选率和/或速度指示器(例如基于AGPS(辅助GPS(全球定位系统)指示、相邻小区的功率水平和/或标识的变化)。此外,可使用与无线电接入技术无关的其他预测器信号。例如,可使用各种定位方法(例如基于GPS、GLONASS(全球导航卫星系统)或任何其他卫星辅助定位)来测量速度。在与地图信息耦合的情况下,其也可有助于检测UE处在哪个位置(例如城市或乡村)。其他传感器也可有助于确定UE是在建筑物内还是在建筑物外。
各种装置和方法可提供网络分析器电路,其可分析所有预测器信号以为媒体数据的接收识别时延变化方面的可能起因。
各种装置和方法可控制调整控制电路来考虑网络分析器输出以确定抖动缓冲器尺寸、媒体帧的移除和/或增加和/或时间展宽。
图3示出示意图300,其示意用于处理语音信号的信号流。实线箭头330可指示现有的控制。点划线箭头332可指示用于抖动缓冲器控制的新信息(这种新信息可被用于确定接收情形)。虚线箭头334可指示语音数据。可提供VoIP(通过IP的语音)应用316。可使用UMTS调制解调器302、LTE调制解调器304、WLAN调制解调器306和/或WiMax调制解调器308来接收数据。将理解的是,也可使用任何其他无线电接入技术来接收数据,例如蓝牙。所接收的数据可被输入至IP层310并且被输入至无线电接入分析器320。IP层310可将语音信号输出至UDP(用户数据报协议)层312。UDP层312可输出语音数据至RTP层314。RTP层314可将语音数据输出至抖动缓冲器324,以及将控制数据输出至NW(网络)分析器318。NW分析器318可监控到达的包的流以采集为抖动缓冲器调整所需要的接收统计数据(例如抖动、丢包)并且可将控制数据输出至调整控制电路322。无线电接入分析器320可将用于抖动缓冲器控制的新信息(例如无线电信号质量指示器、重传速率(HARQ)、重传时间、所达到的最大重传、切换触发、重选率、速度指示器(基于AGPS指示或相邻小区的功率水平/标识的变化)输出至调整控制电路322。调整控制电路322可考虑网络分析器输出和无线电接入分析器输出以确定抖动缓冲器尺寸、媒体帧的移除/增加和/或时间展宽的量,并且调整控制电路322可将控制数据输出至抖动缓冲器324、至语音解码器326以及至调整控制电路328。抖动缓冲器324可输出语音数据至语音解码器326。语音解码器326可输出语音数据至调整电路328,调整电路328可输出时间调整的语音数据。图3示出作为用于决定缓存或时间展宽或时间压缩的基础的无线电模型的示例,但并不限定于此。例如,也可有其他传感器(例如接近传感器)。
图4示出无线电通信装置400。无线电通信装置400可包括接收器402,其被配置为接收数据。无线电通信装置400还可包括缓冲器404(其也可被称为缓冲器电路或被称为抖动缓冲器),其被配置为缓存可变量的所述数据。无线电通信装置400还可包括接收情形确定器406(其也可被称为接收情形确定电路),其被配置为确定接收情形,该接收情形指示接收器402在其下接收所述数据的情形。无线电通信装置400还可包括缓存量设定器408(其也可被称为缓存量设定电路),其被配置为基于所确定的接收情形设定所述数据的量。接收器402、缓冲器404、接收情形确定器406以及缓存量设定器408可互相耦合,例如经由连接410,例如光学连接或电连接,举例来说诸如电缆或计算机总线或者经由任何其他合适的电连接来交换电信号。
所述数据可包括或可以是编码音频数据和/或编码视频数据。累积的媒体帧的数量可因缓冲器尺寸的变化而变化,并且媒体持续时间可受到展宽或压缩媒体帧持续时间的影响。
接收情形确定器406可使用位置作为关于接收情形的另一指示。例如,无线电通信系统可知道某些位置远离基站并且最可能引入更多的抖动,或需要更大的缓冲器。或者,无线电通信系统可自适应地了解某些位置容易有更多的抖动。如果有人开启装置,则这可以是有用的,并且基于位置,该装置知道这是处在差的抖动情形下并且它以更大的缓冲器启动。相反的情况也可能是这样,并且该装置可以更短的缓冲器启动。
此外,无线电通信装置400可使用其他传感器(未示出),诸如接近传感器,其辨别例如装置400是否靠近人的头部或例如是否靠近桌子。在这种情况下,天线中的一些可能会被屏蔽,导致更差的接收并且可能地导致更多的抖动。
图5示出无线电通信装置500。类似于图4的无线电通信装置400,无线电通信装置500可包括接收器402。类似于图4的无线电通信装置400,无线电通信装置500还可包括缓冲器404。类似于图4的无线电通信装置400,无线电通信装置500还可包括接收情形确定器406。类似于图4的无线电通信装置400,无线电通信装置500还可包括缓存量设定器408。无线电通信装置500还可包括解码器502,如将会在下面描述的那样,并且其也可被称为解码电路。无线电通信装置500还可包括速度确定器504,如将会在下面描述的那样,并且其也可被称为速度确定电路。无线电通信装置500还可包括环境确定器506,如将会在下面描述的那样,并且其也可被称为环境确定电路。接收器402、缓冲器404、接收情形确定器406、缓存量设定器408、解码器502、速度确定器504以及环境确定器506可互相耦合,例如经由连接508,例如光学连接或电连接,举例来说诸如电缆或计算机总线或者经由任何其他合适的电连接以交换电信号。
将理解的是,缓存量的设定可以是动态的。
接收情形确定器406可导致音频时间展宽或压缩。
解码器502可对所述数据进行解码。在时间展宽和/或时间压缩的情况下,解码可受到接收情形确定器406的影响。
缓冲器404可缓存所述数据并且将所述数据输出至解码器。
接收情形可包括或可以是在低于应用层的协议层上的接收情形,例如物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层和/或表示层。
速度确定器504可确定无线电通信装置的速度。接收情形可包括或可以是所确定的速度。
环境确定器506可描述环境(例如在建筑物内、运输中(例如在火车中或在汽车中)、室外、城市、乡村、森林、高山)。接收情形可包括或可以是所确定的、所述环境的特征。
接收情形可包括或可以是所述数据的重传速率。
接收情形可包括或可以是移动性指示器、移动性进程控制或切换指示中的至少一个,例如通过移动性进程是否将被初始化的信令协议的指示。
接收器402可使用通信信道接收所述数据。接收情形可包括或可以是所述通信信道的通信质量的指示。
缓冲器404可包括存储器和缓冲器控制器,该缓冲器控制器被配置为在该存储器中存储所设定的可变量的所述数据。
缓存量设定器408可基于预定的输出质量标准设定所述数据的量。
图6示出流程图600,其示意一种用于控制无线电通信装置的方法。在602中,无线电通信装置可使用接收器接收数据。在604中,无线电通信装置的缓冲器可缓存可变量的所述数据。在606中,无线电通信装置的接收情形确定器可确定指示该接收器在其下接收所述数据的接收情形。在608中,无线电通信装置的缓存量设定器可基于所确定的接收情形设定所述数据的量。
所述数据可包括或可以是编码音频数据和/或编码视频数据。
该方法还可包括对所述数据进行解码。
该方法还可包括缓存所述数据并且将所述数据输出至所述解码。
接收情形可包括或可以是在低于应用层的协议层上的接收情形,例如物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层和/或表示层。
该方法还可包括确定无线电通信装置的速度。接收情形可包括或可以是所确定的速度。
该方法还可包括确定无线电通信装置的环境特征。接收情形可包括或可以是所确定的环境特征。
接收情形可包括或可以是所述数据的重传速率。
接收情形可包括或可以是移动性指示器、移动性进程控制或切换指示中的至少一个,例如通过移动性进程是否将被初始化的信令协议的指示。
该方法还可包括使用通信信道接收所述数据。接收情形可包括或可以是所述通信信道的通信质量的指示。
无线电通信装置可在存储器中缓存所述数据。该方法还可在该存储器中存储所设定的可变量的所述数据。
该方法还可包括基于预定的输出质量标准设定所述数据的量。
图7示出无线电通信装置700。无线电通信装置700可包括缓冲器702,其被配置为缓存可变量的接收数据。该可变量可取决于无线电通信装置700在其下接收所述数据的情形。
所述接收数据可包括或可以是编码音频数据和/或编码视频数据。
图8示出示意图800,其示意一种用于控制无线电通信装置的方法。在802中,无线电通信装置的缓冲器可缓存可变量的接收数据。该可变量可取决于无线电通信装置在其下接收所述数据的情形。
所述接收数据可包括或可以是编码音频数据和/或编码视频数据。
图9示出无线电通信装置900。无线电通信装置900可包括接收器902,其被配置为接收数据,其中所述数据包括音频数据或视频数据中的至少一种。无线电通信装置900还可包括接收情形确定器904(其还可被称为接受情形确定电路),其被配置为确定接收情形,该接收情形指示接收器902在其下接收所述数据的情形。无线电通信装置900还可包括输出时间确定器906(其还可被称为输出时间确定电路),其被配置为基于所确定的接收情形确定所接收的数据的输出时间。无线电通信装置900还可包括输出电路908,其被配置为在所确定的输出时间输出所述音频数据或视频数据中的至少一种。接收器902、接收情形确定器904、输出时间确定器906和输出电路908可互相耦合,例如经由连接910,例如光学连接或电连接,举例来说诸如电缆或计算机总线或者经由任何其他合适的电连接以交换电信号。
输出时间确定器904可修改所述音频数据或视频数据中的至少一种以进行展宽或压缩中的至少一种操作。
图10示出流程图1000,其示意一种用于控制无线电通信装置的方法,在1002中,无线电通信装置的接收器接收数据,其中所述数据可包括或可以是音频数据或视频数据中的至少一种。在1004中,无线电通信装置的接收情形确定器可确定接收情形,该接收情形指示接收器在其下接收所述数据的情形。在1006中,无线电通信装置的输出时间确定器可基于所确定的接收情形确定所接收的数据的输出时间。在1008中,无线电通信装置的输出电路可在所确定的输出时间输出所述音频数据或视频数据中的至少一种。
无线电通信装置的输出时间确定器可修改所述音频数据或视频数据中的至少一种以进行展宽或压缩中的至少一种操作。
上面所描述的无线电通信装置或网络装置中的任何一个可按照下列无线电接入技术中的至少一种进行配置:蓝牙无线电通信技术、超宽带(UWB)无线电通信技术和/或无线局域网无线电通信技术(例如按照IEEE 802.11(例如IEEE 802.11n)无线电通信标准))、IrDA(红外数据协会)、Z波和ZigBee、HiperLAN/2((高性能无线电LAN;备选的类ATM 5GHz标准化技术)、IEEE 802.11a(5GHz)、IEEE 802.11g(2.4GHz)、IEEE 802.11n、IEEE802.11VHT(VHT=超高吞吐量)、全球微波互联接入(WiMax)(例如按照IEEE 802.16无线电通信标准,例如固定WiMax或移动WiMax)、WiPro、HiperMAN(高性能无线电城域网)和/或IEEE 802.16m高级空中接口、全球移动通信系统(GSM)无线电通信技术、通用分组无线电业务(GPRS)无线电通信技术、GSM增强数据速率演进(EDGE)无线电通信技术和/或第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电通信技术(例如UMTS(通用移动通讯系统)、FOMA(自由多媒体接入)、3GPP LTE(长期演进),3GPP升级版LTE(升级版长期演进))、CDMA 2000(码分多址2000)、CDPD(蜂窝数字分组数据)、Mobitex、3G(第三代移动通信技术)、CSD(电路交换数据)、HSCSD(高速电路交换数据)、UMTS(3G)(通用移动通讯系统)(第三代移动通信技术)),W-CDMA(UMTS)(宽带码分多址(通用移动通讯系统))、HSPA(高速分组接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入),HSUPA(高速上行链路分组接入)、HSPA+(增强型高速分组接入)、UMTS-TDD(通用移动通讯系统-时分双工)、TD-CDMA(时分-码分多址)、TD-SCDMA(时分-同步码分多址)、3GPP Rel.8(Pre-4G)(第三代合作伙伴计划版本8(预第四代移动通信技术))、UTRA(UMTS地面无线电接入)、E-UTRA(演进版UMTS地面无线电接入)、升级版LTE(4G)(升级版长期演进(第四代移动通信技术)),cdmaOne(2G)、CDMA2000(3G)(码分多址2000(第三代移动通信技术))、EV-DO(优化的演进数据或仅演进数据)、AMPS(1G)(高级移动电话系统(第一代移动通信技术))、TACS/ETACS(全接入通信系统/扩展的全接入通信系统)、D-AMPS(2G)(数字式AMPS(第二代移动通信技术))、PTT(按键通话)、MTS(移动电话系统)、IMTS(改进的移动电话系统)、AMTS(高级移动电话系统)、OLT(挪威语Offentlig Landmobil Telefoni,公共陆地移动电话)、MTD(Mobiletelefonisystem D的瑞典语缩写或移动电话通信系统D)、Autotel/PALM(公共自动化陆地移动)、ARP(芬兰语Autoradippuhelin,“汽车无线电电话”)、NMT(北欧移动电话)、Hicap(NTT(日本电报电话)的高容量版)、DataTAC、iDEN(集成数字增强网络)、PDC(个人数字蜂窝电话)、PHS(个人手持电话系统)、WiDEN(宽带集成数字增强网络)、iBurst、无许可证的移动接入(UMA,也被称为3GPP通用接入网络或GAN标准)。
尽管已参照本公开内容的特定方面具体地示出和描述了本发明,本领域的技术人员将理解的是,可在其中做出形式上和细节上的各种变形,而不背离由附随权利要求所限定的、本发明的精神和范围。因此,本发明的范围由附随权利要求指示,并且因而意在涵盖落在权利要求的等同内容的意义及范围内的所有变化。