CN1628428A - 进行复用时的抖动校正 - Google Patents

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Abstract

经分组交换数据网络传输有效载荷分组造成的抖动和时延通过一种在分组交换的数据网络(9)中传输有效载荷分组(1、2、3、4)的方法避免，其中有效载荷分组(1、2、3、4)在其通过数据网络(9)的路径(14、19、17、20)多次地汇集到要经过所述路径的一部分(14)中传输的集合分组(5)中，并且经过所述路径的一部分(14)中传输(14)集合分组(5)以后进行相应的进一步处理(15、19、16、17、18、20)，其中采用要在集合分组(5)中传输的时间信息，以重现有效载荷分组(1、2、3)的彼此相对时延的信息。

Description

进行复用时的抖动校正
本发明涉及在分组交换数据网络中传输有效载荷分组的方法和装置。
在通过基于因特网协议的分组交换数据网络上使用根据RTP/UDP/IP标准的STACKS标准协议传输根据常规移动无线电标准的高频编码的语音数据时，在传输的数据分组中组合的RTP/UDP/IP帧头可以大于数据分组中的有效载荷(净负荷)部分。在源自不同大小和/或频率的分组的不同的分组流(例如相互不同的打通话的移动无线电用户)的有效载荷分组被通过复用方法纳入到复用分组(＝集合分组)中，以复用分组传输并且在传输后数据网络由解复用装置从复用分组提取有效载荷分组时，可能会出现所谓的抖动(Jitter)，也就是有效载荷分组彼此之间的时间间隔与其用复用分组传输前的彼此之间的时间间隔相比较有改变。
此问题尤其是在前台中进行移动无线电通信时会出现，因为在这种情况下，一些语音编码的方法以变化的比特速率工作，因为此外在通过数据网络沿一条路径通信(例如两个移动无线电用户)时可能相继多次进行上述的复用(从有效载荷分组打包成集合分组)并且相继多次地进行解复用(和分开的进一步处理/进一步传输在解复用器中接收成集合分组的有效载荷分组)，所以因为由此产生的时延和所要求的缓冲量，很少恰当实现通过缓冲补偿由此产生的抖动。
本发明的任务是，在分组交换的数据网络中，尤其是RTP/UDP/IP数据网络中传输有效载荷分组时尽可能灵活而有效地把用复用分组(集合分组)通过数据网络传输的有效载荷分组的相互时延保持成很小。所述的任务通过主权利要求的主题解决。
在有效载荷分组通过分组交换的数据网络传输的路径上多次地由复用装置汇集到复用分组(集合分组)中并经其通过分组交换数据网络的路径的一部分用这种复用分组传输，并且提取所传输的复用分组以进行单独的进一步处理(用另一个复用分组的进一步传输/传输，从数据网络中输出)，所述的有效载荷分组根据本发明在通过数据网络传输后还有彼此相同的时延并且总体上有较小的传输时延，从而有效地避免抖动。在每次经过数据网络的路径上的部分线路段用集合分组传输以后补偿由于复用、传输和解复用产生的抖动，所述补偿通过在进一步传输(例如用新分组的集合分组/复用分组)之前重现有效载荷分组彼此相对的时延而把缓冲降低到最小的程度，因为在每次用集合分组复用传输有效载荷分组之后只在缓冲器中(用于重现有效载荷分组彼此相对的时延)使用要偿复用化传输时通过该部分路径要求的抖动实际需要量的缓冲。(如果与本发明相反地只在分组交换数据网络的输出端补偿拌动，就要求相当大量的缓冲，并且从而出现相当大量的有效数据分组的缓冲延迟，这不论是对语音传输还是在其它的数据传输都是非常不利的)。
为了在汇集到集合分组(复用分组)中以通过分组数据网络的路径的一部分用该集合分组共同传输以前，在该路径的一部分的末端用集合分组向解复用装置指出有效载荷分组的时延，可以用不同的方式在集合分组中随同传输有关在用该集合分组传输之前有效负载分组的相互时延(例如在产生集合分组的复用器的输入端的有效载荷分组的相对时延)的时间信息(时间标记)。
当进行复用时(从多个要用此集合分组共同数据网络路径的一部分传输的有效载荷分组产生集合分组)时，例如可以为每个有效载荷分组各存储和随同传输一个时间偏移(时间信息)，该时间偏移指出在该复用分组建立的开始与在复用时接收或者产生该有效载荷分组之间经过了多少时间，并且在为每个有效载荷分组进行解复用时，在从接收集合分组(复用分组)的时间点加上为相应的有效载荷分组随同传输的时间偏移得出的时间点上进行递交或者解释。另外，如果在接收机(解复用装置等等)处附加地知道或者向该接收机一起传输在该复用分组建立的开始与发送该复用分组之间的总时间，还可以相应地使用在接收或者产生该有效载荷分组(在进行复用时)与发送该复用分组之间的时间段作为时间偏移。另外还可以，在复用分组中把有效载荷分组相应于其接收的顺序或者其出现(在产生复用分组的复用器)的顺序存储；如果该复用分组的接收机知道该存储规定，该接收机只需要在解复用时在给定的时间点注意要首先处理的有效载荷的时间偏移，并且在达到相应的时间点时才需要进行复用分组的处理。
从下面借助于附图对实施例的说明给出本发明的其它特点和优点。在附图中
图1示意出根据本发明的用集合分组传输有效载荷分组。
图2示出包含复用分组的多个被复用的有效载荷分组。
图1示出把有效载荷分组1、2、3、4分别地或者用集合分组5、6从移动台7通过移动无线电网络的接收装置BTS 8，并且在通过分组交换的(可能由多个分网络组成的)数据网络9的路径向另一个移动台10传输。在数据网络中在移动台7方把基于从至少一个用户输入的语音的语音数据1、2、3由复用装置11汇集进集合分组5中(＝复用分组)，其中集合分组5中还含有代表数据分组1、2、3彼此相对时延的信息12、13，之后通过数据网络9的有效载荷分组1、2、3路径的一部分14传输集合分组5，之后由第一解复用器15接收集合分组5并且进一步单独处理(分别地进一步发送/汇集到另一个集合分组6中/从网络中输出)含在集合分组5中的有效载荷分组。在解复用器15之后，把有效载荷分组1、2向复用器16传输，所述复用器16在所述的情况下，还接收要在数据网络9的线路段16上沿相同方向传输的有效载荷分组4并且把有效载荷分组1、2、3、4通过路径17的一部分传输到另一个解复用器18，该另一个解复用器18把含在集合分组6中的有效载荷分组1、2、3、4再进行解复用并且例如转交给移动台10。
在复用器11中把陆续相隔一段时间到达的分组n1、n2、n3的彼此相对作为时间信息，并且在复用器产生的复用分组5中作为时间信息10、13一起传输。在一个在复用器上输入的有效载荷分组中集合的缓冲器中优选地把输入有效载荷分组被输入到其用复用分组重新传输的最大时延最大为2ms。
在解复用器15中使用在解复用器15输入的集合分组5中所含的时间信息12，以使在由解复用器15(在线路段19上)进一步传输有效载荷分组1、2、3时把有效载荷分组1、2、3再次进行时间延迟使得如它们在复用器11以前那样地彼此相对地延迟。例如时间信息12可以代表有效载荷分组3对有效载荷分组2的延迟。也可以在集合分组中对每个有效载荷分组含有时间信息。
特别地可以在数据网络中的节点(交换台)上或者在数据网络之间安排一个解复用器，从多个方向来的复用分组和/或有效载荷分组抵达该解复用器上和/或沿多个方向转送。
通过根据本发明的技术方案避免由在数据网络9中的部分线路段14/17之后的在每个解复用器上的时延(在缓冲器中)造成的抖动所需要的缓冲器，要比只通过在数据网络9的的输出端进行缓冲所需要的缓冲器少，并且由此产生相当小的传输有效载荷分组的时延。
本发明尤其适用于移动无线电网络，因为在很多在固定网络中，通常的语音编码一般地不出现传输不同大小和/或不同频率的数据分组的必要性问题。
根据本发明也可以只在通过数据网络9的有效载荷分组路径的(至少)一部上进行复用/传输/解复用，而不必在数据网络9的输出端20设置解复用器。

Claims (9)

1.在分组交换的数据网络(9)中传输有效载荷分组(1、2、3、4)的方法，其中有效载荷分组(1、2、3、4)在其通过数据网络9的路径(14、19、17、20)上多次地：
-汇集到要经过所述路径的一部分(14)传输的集合分组(5)中，并且
-在经所述路径的一部分(14)传输(14)集合分组(5)之后进行单独的进一步处理(15、19、16、17、18、20)，
其中采用要在集合分组(5)中传输的时间信息(12，13)，以重现(15)有效载荷分组(1、2、3)的彼此相对时延。
2.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在集合分组(复用分组5)中对于包含在其中的有效负荷分组(1、2、3)含有时间信息(12、13)，所述时间信息(12、13)表集合分组(5)建立的开始与接收(11)相应嵌入在该集合分组(5)中的载荷分组(1、2、3)的时间点之间的时间偏移。
3.如权利要求2所述的方法，
其特征在于，
在对所传输的集合分组(5)进行解复用时，为了单独进一步处理(19、17、20)用集合分组传输的有效载荷分组(1、2、3)，将有效载荷分组(1、2、3)的另一个传输(19)相应地对集合分组(5)的接收延迟一段相应于时间偏移(12，13)的时间。
4.如以上权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
在集合分组(5)中对于每一个包含在其中的有效负荷分组(1、2、3)含有指出在接收或者产生该有效载荷分组(11)与发送该集合分组(5)之间经过的时间的时间信息(12，13)，其中优选地用所述集合分组传输(12、13)该集合分组的建立的开始与发送之间的时间段，或者对于集合分组(5)的接收机(15)所述时间段是已知的。
5.如以上权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
在集合分组(5)中相应于其在集合分组(3)中从有效负荷(1、2、3)产生处(11)接收的顺序(1/2/3)存储有效载荷分组(1、2、3)。
6.如权利要求5所述的方法，
其特征在于，
在此相应地只注意要首先处理的集合分组(5)的有效载荷的时间偏移(12，13)，并且最好只有其为首先有效负荷达到有关的时间点时才继续进行集合分组的有效负荷分组的进一步处理。
7.如以上权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
多个有效负荷分组的进一步处理包含用不同的集合分组进一步地传输。
8.如以上权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所述的数据网络是RTP/UDP/IP数据网络。
9.分组数据传输网络，尤其是用于实施以上权利要求之一所述方法，用于通过分组交换的数据网络沿路径(14、19、17、20)传输有效载荷分组(1、2、3)，具有至少：
-第一复用装置(11)用于把多个有效载荷分组(1、2、3)打包成第一集合分组(5)，
-传输线路段(14)用于沿通过数据网络(9)的有效载荷(1、2、3)路径的一部分(14)传输集合分组(5)，
-复用装置(15)用于进一步处理含在集合分组(5)中的多个有效载荷分组(1、2、3)，
-第二复用装置(16)用于把打包成集合分组(5)，并重新将有效载荷分组(15)拆包(11)成另一个集合分组(6)，
-传输线路段(17)用于沿通过数据网络(9)的有效载荷分组(1、2、3)的路径的另一部分(17)传输所述另一个集合分组(6)，
-另一个解复用装置(18)用于进一步处理含在所述另一个集合分组(6)中的有效载荷分组(1、2、3、4)，
-其中复用装置含有用于在代表复用装置在集合分组中作出时间指示前嵌入有效载荷分组的彼此相对时延的装置，
-其中，解复用装置含有一个时延装置，将含于集合分组的有效载荷分组的发送相对地相互延迟一段由含于集合分组中的时间指示定义的时间。
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