DE60302168T2 - Datenratenkontroller - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung der Datengeschwindigkeit, das von einer Endvorrichtung verwendet wird, um zur Verfügung stehende Ressourcen zu verwalten und eine ausreichend hohe Sprachqualität bereitzustellen. Insbesondere kann die Vorrichtung auf einem Netz mit anderen derartigen Vorrichtungen existieren, und die Datengeschwindigkeiten jeder Vorrichtung werden verwaltet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Internetprotokoll-(IP)-Netze und dergleichen zur Bereitstellung von Datenkommunikation zwischen einer Vielzahl von Computern sind allgemein bekannt. Solche Netze erleichtern den Transfer von Datendateien, Audioinformationen und Videoinformationen sowie auch von jeglichen anderen Informationen, die zwischen der Vielzahl von Computern in Binärform dargestellt werden können.
  • Netze können auf der Grundlage ihrer Größe praktischerweise in zwei umfassende Kategorien aufgeteilt werden. Ein lokales Rechnernetz (LAN; local area network) ist eine Gruppe von Computern, die verbunden sind, um so die gemeinsame Nutzung von Anwendungen, Daten und Peripheriegeräten zu erleichtern. Lokale Rechnernetze sind im Allgemeinen auf ein einziges Gebäude oder eine kleine Gruppe von Gebäuden begrenzt.
  • Ein Weitbereichsnetz (WAN; wide area network) setzt sich aus einer Vielzahl von LANs zusammen, die miteinander verbunden sind, um die Kommunikation zwischen diesen zu erleichtern. Ein WAN kann eine Stadt, einen Staat, ein Land abdecken oder kann sogar ein internationales Ausmaß aufweisen. Das Internet ist ein Beispiel für ein WAN, das mehr als 2.000 separate Paketvermittlungsnetze umfasst, die sich überall auf der Welt befinden.
  • Die Popularität von Netzen wie z.B. dem Internet hat den Wunsch nach zusätzlichen Netzdiensten wie etwa die Netztelefonie zunehmen lassen. Das schnelle Netz mit hoher Bandbreite stellt ein ideales Medium für Audiokommunikationen bereit. Die Natur solcher Telefonvorrichtungen ist es, Sprachsignale zu verarbeiten, die über das Netz hereinkommen können, typischerweise als digitale Pakete von In formationen oder dergleichen. Zur Verarbeitung dieser Signale werden verschiedene Rechen- und Verarbeitungsvorrichtungen verwendet, typischerweise in der Form von integrierten Schaltungskonfigurationen. Diese Vorrichtungen sind oft in der Lage, mehrere Kanäle von Informationen zu handhaben. Alternativ dazu können mehrere Kanäle unter Verwendung von mehreren Vorrichtungen verarbeitet werden, die über ein Netz verteilt sind.
  • Für Telefonie- und Sprachanwendungen breitet sich die Benutzung von paketbasierten Netzen immer weiter aus. In der Vergangenheit war es oft schwierig, eine ausreichende Bandbreite oder eine bestimmte "Dienstgüte" zu gewährleisten, die notwendig sein können, um Echtzeit-Sprachsignale (die in Pakete zerlegt sind) zu erfassen. Aber es sind bekannte Lösungen entwickelt worden, die sich verschiedenen Problemen widmen, die mit der Übertragung von Sprache über Paketnetze verbunden sind, einschließlich zum Beispiel Sprache über IP (Internetprotokoll) (voice over IP), Sprache über ATM (asynchroner Transfermodus) (voice over ATM), und Sprache über Frame Relay (voice over frame relay).
  • Lösungen aus dem Stand der Technik umfassen Sprachcodierer (d.h. partikularisierte Hardware- und Softwarevorrichtungen), die auf paketbasierte Sprachsysteme angewandt werden können. Sprachcodierer sind so konfiguriert, dass sie ankommende Sprachsignale bei bestimmten Datengeschwindigkeiten verarbeiten und codieren. Allgemein braucht der Sprachcodierer dann, wenn eine höhere Datengeschwindigkeit benutzt wird (d.h. mehr Sprachabtastwerte genommen werden), nicht so komplex sein. Mit anderen Worten, es können weniger Hardware-Komponenten verwendet werden, oder die Software, die mit der Vorrichtung assoziiert ist, kann weniger komplex sein. Umgekehrt ist der Sprachcodierer dann, wenn eine niedrigere Datengeschwindigkeit verwendet wird, im Allgemeinen komplexer, da bei dem Signal mehr Komprimierung durchgeführt werden muss.
  • Diese Datengeschwindigkeit kann in Abhängigkeit von dem Eingangssignal oder der Quelle, die der Vorrichtung zugeführt werden, variiert werden. Für solche Vorrichtungen ist der Begriff variable Bitrate (VBR; variable bit rate) folgendermaßen definiert worden: Ein VBR-Codierer gibt einen Bitstrom aus, der eine variable Anzahl an Bits in aufeinander folgenden Rahmen aufweisen kann. Das heißt, jeder Rahmen kann eine andere Anzahl an Bits im Vergleich zu dem letzten Rahmen aufweisen. Bitraten können zum Beispiel in großen vordefinierten Inkremen ten/Dekrementen variieren, oder die Bitraten können durch so wenig wie eine Ein-Bit-Auflösung variieren. Die Veränderlichkeit in den Bitraten kann gemäß dem Eingangsaudiosignal entweder netzgesteuert oder quellgesteuert sein.
  • Vorrichtungen mit quellgesteuerter Geschwindigkeit (SCR; source controlled rate) benutzen die Quelle zur Variierung der Bitrate. Während zum Beispiel eines normalen Telefongesprächs sprechen die Teilnehmer abwechselnd, so dass durchschnittlich jede Übertragungsrichtung für 50% der Zeit belegt ist. Die SCR ist ein Betriebsmodus, bei dem der Sprachcodierer Sprachrahmen, die nur das Hintergrundrauschen enthalten, mit einer niedrigeren Sprachgeschwindigkeit codiert als diese für das Codieren von Sprache verwendet werden mag. Ein Netz kann auch sein Übertragungsschema variieren, um die variierende Bitrate auszunutzen. Die darin vorgesehenen Nutzen umfassen: (a) Die Akkubetriebsdauer wird erhöht und/oder der Stromverbrauch des assoziierten Verarbeitungssystems wird verringert, und (b) die durchschnittlich benötigte Bitrate wird verringert, was zu einer effizienteren Übertragung mit verringerter Last und folglich gesteigerter Kapazität führt.
  • Codierer entsprechen verschiedenen Standards, die von der Internationalen Fernmeldeunion (ITU; International Telecommunication Union) und dem Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI; European Telecommunications Standards Institute) vorgeschlagen sind. Der ITU-Fernmeldestandardisierungssektor (ITU-T; ITU Telecommunication Standardization Sector) ist einer der drei Sektoren der ITU. Das ETSI konzentriert sich mehr auf europäische Standards. Die Aufgabe der ITU und des ETSI liegt darin, eine effiziente Beibringung von Standards mit hoher Qualität zu gewährleisten, die bestimmte Gebiete der Telekommunikation abdecken. Tabelle 1 (ITU) und Tabelle 2 (ETSI) zeigen bestimmte repräsentative Codierungsstandards:
  • ITU-T-Standardcodierer
    Figure 00030001
  • Figure 00040001
    Tabelle 1
  • ETSI-Standardcodierer
    Figure 00040002
    Tabelle 2
  • Diese repräsentativen Codierer sind Teil einer wachsenden Liste von Standards, wobei jede einzelne Vorrichtung gemäß ihrer Spezifikation von Fähigkeiten für eine gegebene Situation verwendet wird. So ist zum Beispiel der G.728 ein internationaler Sprachkomprimierungsstandard von der ITU und ist schnell für viele Applikationen akzeptiert worden, einschließlich: Satelliten-, zellulare und Videokonferenz-Systeme. Der G.728 ist als ein Teil des internationalen H.320 Videokonferenzstandards spezifiziert. Ein Grund für seine schnelle Akzeptanz ist, dass der G.728 die gleiche Fernqualitätssprache wie eine 32 Kbps ADPCM (adaptive differential pulsecode modulation; adaptive Differenz-Pulscodemodulation) liefert, aber in nur der Hälfte der Bandbreite. Es sei angemerkt, dass die ADPCM ein Verfahren zur Konvertierung von Ton oder analogen Informationen in binäre Informationen (eine Zeichenfolge aus Nullen und Einsen) ist, indem regelmäßig Abtastwerte des Tons genommen und der Wert der abgetasteten Tonmodulation in binären Termen ausgedrückt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 6 der oben genannten Referenzen jeweils mit dem Titel "Voice and Data Exchange over a Packet Based Network with Resource Management" und "Voice and Data Exchange over a Packet Based Network" wären die Codierer in dem Sprachcodiererblock 82 angeordnet. Die Codierer würden in Abhängigkeit von der implementierten Konfiguration über entweder Hardware und/oder Software implementiert.
  • Bestimmte Elemente dieser Gruppe von repräsentativen Codierern sind dahingehend bekannt, dass sie verschiedene Aspekte der SCR in sich vereinen. Zum Beispiel ist der ETSI-GSM-AMR-Codierer quellgesteuert sowie auch der QCELP-Codierer von Qualcom und bestimmte VAD-Sprachcodierer-Kombinationen. Netzmanagementsysteme, die augenblicklich in Verwendung sind, werden normalerweise Netzbandbreiten verwalten, indem sie während der Überlastung bzw. Blockierung die Geschwindigkeit an den Endpunkten verringern. Aber es wird nicht angenommen, dass die verschiedenen Elemente dieser Gesamtkollektion von Codierern eine Sammlung (oder Kombination) von statistischen Informationen benutzen – die von dem Netz (d.h. den Vorrichtungen in dem Netz und den assoziierten Verbindungen) und der Quelle abgeleitet werden können – um zu einer Datengeschwindigkeitsentscheidung zu gelangen. Es ist ein wichtiger Aspekt, die Datengeschwindigkeitsbedürfnisse aller Vorrichtungen im Netz gemeinsam zu berücksichtigen. Es ist auch ein wichtiger Aspekt, ein System zu haben, das die Geschwindigkeiten jeder Vorrichtung einstellen kann, um dadurch einen effizienteren Durchsatz an Daten quer durch das gesamte System zu erzeugen.
  • Die EP-A-1 024 638 beschreibt ein System und ein Verfahren zur dynamischen Codec-Änderung. Ein Bandbreiten-Einstellserver ist vorgesehen, der die Systembandbreitenauslastung überwacht, Anforderungen an Endgeräte sendet, um deren Codierungsfähigkeiten zu identifizieren, und jedes der Endgeräte so leitet, dass ihre Codierungsalgorithmen auf der Grundlage einer Systembandbreitenauslastung eingestellt werden. Wenn die Systembandbreitenauslastung hoch ist, verlangt der Bandbreiten-Einstellserver (BWAS) von den Endgeräten, dass sie einen weniger bandbreitenintensiven Codierungsalgorithmus verwenden; in ähnlicher Weise wird es der BWAS den Endgeräten erlauben, Codierungsalgorithmen mit höherer Bandbreitennutzung zu verwenden, wenn die Systembandbreite niedrig ist. Die Codec-Neufestlegung kann initiiert werden, wenn eine Disparität besteht zwischen der Bandbreite, die neuen Verbindungen gegenüber bestehenden Verbindungen oder einem Anstieg des Datenverkehrs zugewiesen wird.
  • Paksoy E. et al.: "Variable rate speech coding for multiple access wireless networks" in Electrotechnical Conference, 1994. Proceedings, 7th Mediterranean Antalya, Türkei 12.–14. April 1994, New York, NY, USA, IEEE, 12. April 1994 befasst sich mit der Sprachcodierung mit variabler Geschwindigkeit für drahtlose Mehrfachzugriffnetze. Ein quellgesteuerter Sprachcodierungs-Algorithmus mit variabler Geschwindigkeit, 'Variable Rate Phonetic Segmentation (VRPS)' (phonetische Segmentierung mit variabler Geschwindigkeit) genannt, wird beschrieben. In der VRPS sind die Geschwindigkeits- und Codierungsstrategien auf der phonetischen Klassifizierung von Sprachsegmenten aufgebaut. Dabei wird die Bitrate des Codierers so ausgelegt, dass sie im Ansprechen auf ein externes Steuersignal variiert werden kann. Dieses Signal kann eine Anforderung sein, die von dem Netz generiert wird, und die einigen oder allen Codierern befehlen kann, temporär ihre Ausgabegeschwindigkeit zu reduzieren, um sich einem Anstieg des Netzverkehrs oder der Übertragung von Signalisierungsinformationen anzupassen. Die durchschnittliche Qualität des empfangenen Sprachsignals kann verbessert werden, wenn die Netzsteuervorrichtung einige oder alle Benutzer anweist, ihre Bitrate von dem Spitzenwert zu einem Zwischenwert zu reduzieren, wenn der Verkehr ein bestimmtes Level überschreitet. Somit kann die dynamische Steuerung der Benutzer-Bitrate auf der Grundlage von Veränderungen in den Verkehrslevels erzielt werden.
  • Die EP-A-1 079 573 beschreibt ein Verfahren und ein System zur Verwaltung von Anrufen über ein Datennetz, das das Bestimmen einer zur Verfügung stehenden Bandbreite des Datennetzes umfasst. Nachdem eine Anrufanforderung zum Aufbau eines Anrufs zwischen wenigstens zwei Netzendgeräten empfangen worden ist, wird eines oder mehrere einer Vielzahl von Ressourcenelementen im Ansprechen auf die Anrufanforderung auf der Grundlage der Bandbreite des Datennetzes ausgewählt. Die Ressourcenelemente, die Codecs, Paketgrößen und anderes umfassen können, werden in dem angeforderten Anruf zwischen den wenigstens zwei Netzendgeräten verwendet. Ein oder mehrere Auslastungsschwellwerte (usage threshold values) werden einem Link oder Links zwischen Gemeinschaften zugeordnet, und eine Anrufanforderung wird auf der Grundlage des einen oder der mehreren Auslastungsschwellwerte verarbeitet. Die Verarbeitung umfasst wenigstens einen des Feststellens, ob die Anrufanforderung zugelassen wird, und des Auswählens von Ressourcenelementen, die während eines Anrufs zwischen Endgeräten über den Link benutzt werden.
  • Demgemäß ist das, was auf dem Gebiet benötigt wird, eine mit einem Netz von Vorrichtungen gekoppelte zentrale Steuervorrichtung, die statistische Informationen (oder dergleichen) überwachen kann, die mit jeder Netzvorrichtung assoziiert sind. Die Informationen können alleine oder in Kombination mit anderen Informationen berücksichtigt werden und dadurch die Datengeschwindigkeit jeder Vorrichtung auf der Grundlage solcher statistischen Informationen einstellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Datengeschwindigkeits-Steuersystem von hoher Qualität und niedrigen Kosten vorzusehen. Diese Aufgabe wird von der Datengeschwindigkeits-Steuervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein System zum Einstellen der Datengeschwindigkeiten von verschiedenen Kanälen in einem Netz von Vorrichtungen vor. Jeder Kanal in einer Vorrichtung betreibt einen Codierer, der bestimmten Standards entspricht, in Abhängigkeit davon, welche speziellen Codierungsfunktionen der Kanal durchführen soll (d.h. Sprache, Daten, FAX, etc.). Darüber hinaus funktionieren gewisse Codierer bei verschiedenen ungünstigen Bedingungen wie z.B. Rauschen, Jitter, verlorene Pakete, etc. besser. Unter anderem können die verschiedenen Codierer bei verschiedenen Datengeschwindigkeiten arbeiten. Die Auswahl des geeigneten Codierers für die Situation sorgt für eine Auswahl einer geeigneten Datengeschwindigkeit.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Anruf-/Ressourcenmanager (oder eine zentrale Steuervorrichtung) enthalten, der statistische Informationen von einer Vielzahl von Kanälen empfängt, die mit dem Manager assoziiert sind. Die Kanäle stellen dem Manager statistische Informationen über die Eingangs-/Ausgangssignale, die Kanalressourcen und/oder die Netzressourcen bereit. Diese Informationen können gewisse Faktoren enthalten, um eine Codierer-(d.h. Datengeschwindigkeits-)Entscheidung zu treffen. Diese Faktoren umfassen eine geschätzte Paketverlustrate, einen geschätzten Jitter in dem Netz, einen geschätzten Hintergrundrauschen-Pegel, eine geschätzte Netzauslastung und eine geschätzte Prozessauslastung, sind aber nicht darauf beschränkt. Die entsprechenden Informationen werden durch Vorrich tungen wie etwa eine Schätzeinrichtung für verlorene Datenrahmen oder eine Jitter-Schätzeinrichtung in einer Sprachsynchronisiereinrichtung, eine Jitter-Schätzeinrichtung in einer Sprachsynchronisiereinrichtung, einen Anrufdiskriminator, und/oder Ressourceninformationen (von dem Netz oder von den Kanalprozessoren) bereitgestellt. Diese informationsbereitstellenden Vorrichtungen können Unterkomponenten eines Gesamtsystems wie etwa einer Netztelefonievorrichtung oder dergleichen sein.
  • Dadurch überwacht der Manager Statistiken und Ereignisse von jedem Kanal und generiert danach Steuerbefehle, die an einen Teil der (oder an alle) Kanäle gesendet werden. Zum Beispiel kann dann, wenn eine hohe Datenverlustrate angezeigt wird, in einigen oder allen Kanälen auf einen Codierer mit einer niedrigeren Geschwindigkeit geschaltet werden. In einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel wird das Paketisierungsintervall reduziert, wenn eine hohe Rahmenverlustrate angezeigt wird. Dadurch sollte sowohl die Netzüberlastung bzw. Netzblockierung als auch die hohe Rahmenverlustbedingung verringert werden. Eine Bedingung mit einem niedrigeren Rahmenverlust wird die Sprachqualität verbessern. Wenn eine hohe Jitterrate ermittelt wird, dann können Befehle gegeben werden, um alle oder einige der Kanäle geschwindigkeitsmäßig herunterzufahren. Dies soll die Überlastung im Netz entlasten, was wiederum die Jitterperformanz verbessern soll. Wenn ein Anrufdiskriminator einen bestimmten Typ von Anruf erfasst, dann kann der Manager auch die Netzauslastung und/oder die Systemressourcenauslastung berücksichtigen, um von einem Modus in einen anderen Modus zu schalten (d.h. vom Tonfrequenzdatenmodus (voiceband data mode) in den FAX-Relay-Modus (FAX relay mode)). Das Hintergrundrauschen kann auch von einem Kanal benutzt werden, um eine Geschwindigkeitserhöhungsanforderung abzuleiten, die von dem Manager/der Steuervorrichtung im Hinblick auf die Netzauslastung und die Ressourcenauslastung berücksichtigt wird.
  • Noch ein anderes Ausführungsbeispiel kann Kanäle verwenden, die autonom auf jeden einer Anzahl von Codierern schalten können, die einen Satz für diesen Kanal umfassen. Das Netz wird dadurch Profile aufweisen, die für jeden Netzpfad erfüllt werden müssen. Auf der Grundlage des Hintergrundrauschens (oder dergleichen) wird der Kanal auf einen bevorzugten Codierer schalten. Nachdem jeder Codierer ausgewählt ist, werden die Netzerfordernisse gemäß den festgelegten Profilen, die benutzt wurden, um den Satz von Codierern für jeden Kanal zu bestimmen, erfüllt sein.
  • Dementsprechend sieht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Datengeschwindigkeits-Steuersystem zum Bereitstellen von Steuerbefehlen zu einer Vielzahl von Kanälen auf entsprechenden Kanalvorrichtungen vor, die in einem Netz arbeiten können. Das System umfasst wenigstens einen Kanal, der statistische Informationen über das assoziierte Kanalsignal bereitstellt. Das System umfasst auch wenigstens einen Codierer und eine zentrale Steuervorrichtung. Jeder Codierer sorgt für das Laufen mit einer bestimmten Datengeschwindigkeit in jeder Kanalvorrichtung. Die zentrale Steuervorrichtung wirkt mit der Vielzahl von Kanälen zusammen. Statistische Informationen über jedes Kanalsignal werden von der zentralen Steuervorrichtung benutzt, um die Art des Codierers zu bestimmen, der auf jeder Kanalvorrichtung laufen sollte. Die zentrale Steuervorrichtung sendet einen Steuerbefehl an jeden Kanal, um die Implementierung des Codierers zu erleichtern.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht ein Datengeschwindigkeits-Steuersystem zum Bereitstellen von Steuerbefehlen zu einer Vielzahl von Kanälen auf entsprechenden Kanalvorrichtungen, die in einem Netz arbeiten können, vor. Wenigstens ein Kanal besitzt Einrichtungen zum Ermitteln der Hintergrundrauschen-Bedingungen und Einrichtungen zum Bereitstellen der Kanalressourcenverwendungs-Information und der assoziierten Netzverwendungs-Information für jeden Kanal. Wenigstens ein Codierer läuft mit einer bestimmten Datengeschwindigkeit in jeder Kanalvorrichtung. Eine zentrale Steuervorrichtung wirkt mit der Vielzahl von Kanälen zusammen. Die Rauschen-Bedingungen und die Ressourcen- und Netzverwendungs-Informationen von jedem Kanal werden von der zentralen Steuervorrichtung verwendet, um die Art des Codierers zu bestimmen, der auf jeder Kanalvorrichtung laufen sollte. Die zentrale Steuervorrichtung sendet einen Steuerbefehl an jeden Kanal, um die Implementierung des Codierers zu erleichtern.
  • Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht ein Datengeschwindigkeits-Steuersystem vor, das es einer Vielzahl von Kanälen in einem Netz erlaubt, jeweils einen Kanalcodierer auszuwählen, der zu einem assoziierten Netzprofil passt. Das System umfasst ein Netz von Kanälen mit einer Vielzahl von Verbindungen. Das Netz bildet ein Profil von erlaubten Datengeschwindigkeiten, die quer durch die Verbindungen fließen können. Ein Satz von Codierern ist mit jedem Kanal in dem Netz assoziiert. Eine Vorrichtung ist mit jedem Kanal zur Ermittlung der Quelleninformationen assoziiert. Die Quelleninformationen werden von jedem Kanal verwendet, um einen geeigneten Codierer aus jedem Satz von Codierern auszuwählen, wobei danach jeder Kanal das Profil erfüllt.
  • Es ist selbstverständlich, dass andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung den Fachleuten auf diesem Gebiet aus der nachfolgenden genauen Beschreibung ohne weiteres ersichtlich werden, wobei nur beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Veranschaulichung gezeigt und beschrieben sind. Wie erkannt werden wird, ist die Erfindung zu anderen und unterschiedlichen Ausführungsbeispielen in der Lage, und ihre unterschiedlichen Details sind zu Modifikationen in verschiedenen anderen Hinsichten in der Lage, die alle nicht von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abweichen. Folglich sollen die Zeichnungen und die genaue Beschreibung als von veranschaulichender Natur und nicht als beschränkend betrachtet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Gewisse Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Beschreibug deutlich, wenn sie zusammen mit den nachfolgenden Zeichnungen betrachtet wird, die exemplarisch sind, wobei:
  • 1 ein repräsentatives Blockdiagramm gemäß wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Anruf-/Ressourcenmanagers (oder der zentralen Steuervorrichtung) ist, der statistische Informationen von einer Vielzahl von Kanälen empfängt und Datengeschwindigkeitsbefehle auf der Grundlage dieser Informationen bereitstellt.
  • 2 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Sprachsynchronisiereinrichtung/eines Jitterpuffers ist, die/der in einem Gesamtsystem enthalten sein kann, das eine Schätzeinrichtung für eine Paketverlustrate und eine Jitter-Schätzeinrichtung aufweist.
  • 3 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Vielzahl von Kanälen ist, die dem Anruf-/Ressourcenmanager Informationen bezüglich der Rahmenverlustrate bereitstellen, wobei Steuerbefehle auf der Grundlage dieser Informationen zurückgesendet werden.
  • 4 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Vielzahl von Kanälen ist, die dem Anruf-/Ressourcenmanager Jitterinformationen bereitstellen, wobei Steuerbefehle auf der Grundlage dieser Informationen zurückgesendet werden.
  • 5 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Vielzahl von Kanälen ist, die dem Anruf-/Ressourcenmanager Anrufdiskriminator-Ereignisinformationen und/oder Systemressourcen-Verwendungsinformationen bereitstellen, wobei Steuerbefehle auf der Grundlage dieser Informationen zurückgesendet werden.
  • 6 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Vielzahl von Kanälen ist, die an den Anruf-/Ressourcenmanager eine Anforderung zur Geschwindigkeitserhöhung der Datengeschwindigkeit senden, wobei die Anforderung von Rauschen-Informationen abgeleitet wird, wobei Steuerbefehle auf der Grundlage dieser Informationen zurück gesendet werden.
  • 7 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von Standards ist, die für jeden einer Vielzahl von Kanälen gemäß Profilen, die bestimmte Netzerfordernisse und -beschränkungen erfüllen, aufgerufen werden.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird unten in Form von bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispielen und repräsentativen Anwendungen beschrieben. Die bereitgestellten Beispiele sind dafür bestimmt, mit jeglichem Kommunikationssystem verwendet zu werden, das einen Vorteil davon haben würde, eine Steuervorrichtung zu besitzen, die die Datengeschwindigkeiten steuern kann, die von verschiedenen Vorrichtungen in einem Netz oder System verwendet werden. Die Steuervorrichtung wird dazu verwendet, verschiedene statistische Informationen, die zu dem Netz und seinen verbundenen Vorrichtungen gehören, zu überwachen und zu interpretieren. Es ist zwar ein bestimmter Satz von Beispielen im Sinne davon, welche statistischen Informationen zu verwenden sind, gezeigt, aber es kann jede einer Vielzahl von anderen statistischen Informationen ebenfalls in Betracht gezogen und verwendet wer den, um die Datengeschwindigkeiten der verschiedenen vernetzten Vorrichtungen einzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung ist auch dazu gedacht, dass sie bei Sprache-über-Paket-Netzen Anwendung findet, die Sprache über IP (VoIP), Sprache über ATM (VoATM), Sprache über Frame Relay und zellulare/drahtlose/PCS-Netze einschließen, aber nicht darauf beschränkt sind. Die vorliegende Erfindung beschreibt bestimmte Verfahren, die mit der Durchführung des Schaltens verbunden sind. Bestimmte repräsentative Faktoren, die beim Treffen der Datengeschwindigkeitsentscheidung verwendet werden können, werden ebenfalls beschrieben. Diese Faktoren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf das Folgende: (1) geschätzte Paketverlustrate, (2) geschätzter Jitter in dem Netz, (3) geschätzter Hintergrundrauschen-Pegel (d.h. Quellenstatistiken), (4) geschätzte Netzauslastung, und/oder (5) geschätzte Prozessorauslastung (entweder rückgemeldet (committed) oder beobachtet).
  • Gemäß solchen Statistiken ist ein System zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Endgeräts vorgesehen, um die zur Verfügung stehenden Ressourcen zu verwalten und um dadurch eine hohe Sprachqualität quer durch jede Vorrichtung in dem Netz zu erhalten. Diese Statistiken können in Quellenstatistiken und Netzstatistiken aufgeteilt werden. Quellenstatistiken (d.h. der Hintergrundrauschen-Pegel und dergleichen) werden direkt aus dem ankommenden Signal abgeleitet und benötigen keine Informationen von den/über die anderen Vorrichtungen in einem System. Aber Netzstatistiken erfordern es, dass das System einen zentralen Manager aufweist, der alle die Kanäle managt, die auf einem Netz verbunden sind. Der zentrale Manager kann in ähnlicher Weise einen Host, einen Anrufmanager, einen Anrufagenten und dergleichen umfassen. Der Manager wird dazu dienen, die Statistiken und die Ereignisse von jedem Kanal zu überwachen und danach eine Geschwindigkeits-(d.h. Bandbreiten-)Entscheidung auf der Grundlage einer großen Zahl von Faktoren (einschließlich zum Beispiel der oben gezeigten Faktoren 1–5) zu treffen.
  • 1 zeigt nun ein Beispiel für ein Datengeschwindigkeits-Steuersystem 100. Es sei angemerkt, dass sich jeder Kanal auf der gleichen physikalischen Vorrichtung oder auf einer Vielzahl von Vorrichtungen befinden kann. Der Anruf-/Ressourcenmanager (oder die zentrale Steuervorrichtung) 102 ist gezeigt, wie er verschiedene Signalinformationen von einer Vielzahl von Kanälen empfängt. Kanal 1 (104) ist gezeigt, wie er gewisse statistische Informationen an den Manager 102 lie fert, einschließlich der Quellengeschwindigkeitsanforderung 106, der Anrufdiskriminatoranforderung 108, des Jitters 110, der Rahmenverlustrate 112, und der Systemressourcenverwendung 114. Die statistischen Informationen sind nicht streng auf die gezeigten Elemente beschränkt und können andere Informationen umfassen, wie von dem Fortsetzungskennzeichen 115 angezeigt ist. Der Manager 102 verwendet diese Informationen, um danach Steuerbefehle 116 zurück zu Kanal 1 (104) zu senden. Ein zweiter Kanal 120 ist gezeigt, der einen ähnlichen Satz von Informationen 122 an den Manager 102 sendet und dann Steuerbefehle 124 zurück von dem Manager 102 empfängt. Es kann jede Anzahl an weiteren Kanälen enthalten sein, bis zu und einschließlich Kanal N (130). Der Kanal N sendet auch einen ähnlichen Satz von Informationen 132 zurück zu dem Manager 102 und empfängt Steuerbefehle 134.
  • Als nächstes werden repräsentative Beispiele zur Verwendung jeder einzelnen statistischen Information, die oben aufgelistet ist, beschrieben, nämlich die Rahmenverlustrate, der Jitter, die Anrufdiskriminatoranforderung, das geschätzte Hintergrundrauschen und die Netzprofilunterstützung. Die vorliegende Erfindung soll nicht streng auf diese einzelnen statistischen Informationen beschränkt sein, da andere Formen von statistischen Informationen ebenfalls verwendet werden können.
  • Rahmenverlustrate (siehe 1, 112) – In einem paketbasierten System werden Rahmen von Daten in einer sequentiellen Weise verarbeitet. Gelegentlich gehen Rahmen während des Prozesses verloren oder werden fallengelassen. Ein verlorener Rahmen kann zu einem temporären Verlust des Sprach- und/oder Datensignals in einer Übertragungsleitung führen. Im Allgemeinen ist die Rahmenverlustrate ein Maß (oder ein Schätzwert) für den Betrag an Rahmen, der von einem System fallengelassen werden kann und wird oft als ein Prozentsatz des Gesamtbetrags an hereinkommenden Rahmen berechnet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 6 der Referenzen mit jeweils dem Titel "Voice and Data Exchange over a Packet Based Network with Resource Management" und "Voice and Data Exchange over a Packet Based Network" wird die Schätzeinrichtung für verlorene Pakete generell in dem Sprachsynchronisiereinrichtungsblock 90 enthalten sein. 2 zeigt diese Vorrichtung 200 so, dass sie sowohl als Sprachsynchronisiereinrichtung als auch als Jitterpuffer konfiguriert ist. Die ankommenden Pakete 202 treten in die Vorrichtung ein und werden sowohl von der Paketverlustraten-Schätzeinrichtung 204 als auch von der Jitter-Schätzeinrichtung 206 verarbeitet. Das Ergebnis 205 aus der Paketverlustraten-Schätzeinrichtung 204 wird von der zentralen Steuervorrichtung (1, 102) als eine standardmäßige statistische einzelne Information verwendet. Eine Jitter-Schätzeinrichtung 206 ist ebenfalls gezeigt, deren Ergebnis 207 ebenfalls von der zentralen Steuervorrichtung 102 benutzt wird. Die jeweiligen Ergebnisse 208, 209 jedes Subteils (204, 206) der Sprachsynchronisiereinrichtung/des Jitterpuffers 200 werden an den Sprachdecodierer gesendet (siehe 6, Element 96 der zitierten Referenz).
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte dann, wenn alle Kanäle einen Sprachkomprimierungsalgorithmus mit niedriger Komplexität benutzen (d.h. ITU-T-Standard G.711) und die Rahmenverlustrate in allen Kanälen hoch ist (zum Beispiel > 2 %), auf einen Codierer mit einer niedrigeren Datengeschwindigkeit umgeschaltet werden. 3 dient zur Veranschaulichung solcher Umstände. Der Anruf-/Ressourcenmanager 302 ist gezeigt, wie er Rahmenverlustraten-Informationen 303, 305 und 307 jeweils von einem Kanal 304, 306 und 308 empfängt. Wenn jeder Kanal einen Codierer mit einer niedrigeren Geschwindigkeit zur Verfügung hat – vor allem einen Codierer mit besseren Rahmenverlustcharakteristiken (d.h. G.729 Zusatz E bei 11,8 kbps), dann wird der Ressourcenmanager 302 eine Form von Steuerbefehlen (d.h. jeweils 310, 312 oder 314) zurück an jeden passenden Kanal schicken. Die Befehle werden befehlen, ob die Codierergeschwindigkeit in einem Teil der Kanäle oder in allen Kanälen, die sich unter der Steuerung des Managers 102 befinden, umgeschaltet werden soll.
  • Durch das Schalten auf einen Codierer mit einer niedrigeren Geschwindigkeit soll die Gesamtüberlastung des Netzes reduziert werden. Dies liegt daran, weil der Codierer mit der niedrigeren Geschwindigkeit weniger Bits hinaus auf den Übertragungspfad (oder Netzpfad) für einen äquivalenten Betrag an hereinkommenden Sprach-/Datensignalen schiebt. Wiederum soll die niedrigere Geschwindigkeit dabei helfen, die hohe Rahmenverlustbedingung zu reduzieren. Durch das Herabsetzen der Rahmenverlustrate wird die Sprachqualität verbessert (trotz der Verwendung des Codierers mit einer niedrigeren Geschwindigkeit). In einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn als ein Ergebnis einer hohen Rahmenverlustrate auf einen Codierer mit einer niedrigeren Geschwindigkeit geschaltet wird, ein niedrigeres Paketisierungsintervall verwendet, und das wird den zeitlichen Effekt eines einzelnen verlorenen Rahmens minimieren.
  • In diesem Beispiel wird die hohe Rahmenverlustrate auf Eingangskanälen erfasst. Es sei angemerkt, dass jeder Kanal so gezeigt ist, dass er entweder als ein ankommendes Signal bzw. Eingangssignal 320 oder als ein abgehendes Signal bzw. Ausgangssignal 322 funktioniert. Aber es kann in den Ausgangskanälen eine Überlastung bzw. Blockierung vorliegen oder nicht. Demgemäß sollte dieses System dem Anruf-/Ressourcenmanager auch signalisieren, Befehle zu senden, um die Bandbreite zu verringern, die von den Endgeräten (d.h. den Geräten, die den Kanal auf dem Netz benutzen) verwendet wird.
  • Alternativ dazu können die Endvorrichtungen so konfiguriert sein, dass sie auf einen anderen Sprachcodierer umschalten, wenn eine Änderung in der Ausgangsgeschwindigkeit erfasst wird. Wenn die Ausgangsgeschwindigkeit zum Beispiel ansteigt, dann kann ein Codierer mit einer höheren Geschwindigkeit benutzt werden. Umgekehrt kann dann, wenn eine niedrigere Ausgangsgeschwindigkeit erfasst wird, ein Codierer mit einer niedrigeren Geschwindigkeit verwendet werden. Dies würde für eine maximale Performanz einer Sprachqualität in dem System sorgen, während die Bandbreiten-Leistungsfähigkeiten des Netzes und der Vorrichtungen in dem Netz berücksichtigt würden.
  • Jitter (siehe 1, 110) – Der Jitter kann als die Abweichung in oder die Verschiebung der Zeitsteuerung eines digitalen Signals definiert werden. Wenn zum Beispiel ein Signalpaket zu einer bestimmten Zeit erwartet wird und das Paket zu einem späteren Zeitpunkt hereinkommt, dann kann der Jitter als diese Zeitverzögerung ausgedrückt werden.
  • Ursachen für den Jitter umfassen (unter anderem) die Verarbeitungsverzögerung, das Bilden einer Warteschlange von Paketen in Netzgeräten und verschiedene Verzögerungen aufgrund der möglicherweise unterschiedlichen Pfade, die ein Paket nimmt, während es das Netz durchquert. In Audiosignalen kann der Jitter eine Phasenverzerrung oder andere unerwünschte Effekte in dem Signal und einen Verlust von übertragenen Daten zwischen Netzvorrichtungen einführen. Der Betrag an zulässigem Jitter hängt größtenteils von der verfügbaren Anwendung ab.
  • Als nächstes zeigt 4 die Systemkonfiguration 400, in der der Anruf-/Ressourcenmanager 402 Jitterinformationen von jedem Kanal empfängt. Der Kanal 1 (404) ist gezeigt, wie er Informationen an den Manager 402 sendet, wodurch ange zeigt wird, ob der Jitter 406 oberhalb eines gesetzten Limits ist oder nicht. Zum Beispiel kann das gesetzte Limit testen, ob der Jitter in einigen oder in allen der in Betracht gezogenen Kanälen größer als 50 msec ist. In ähnlicher Weise ist der Kanal 2 (408) gezeigt, wie er Jitterinformationen 410 an den Manager 402 sendet, und der Kanal N (412) ist gezeigt, wie er Jitterinformationen 414 an den Manager 402 sendet. Auf der Grundlage der von allen Kanälen gesammelten Informationen trifft der Manager (oder die Steuervorrichtung) 402 eine Entscheidung dahingehend, alle oder einige Kanäle geschwindigkeitsmäßig auf eine niedrigere Datengeschwindigkeit herunterzufahren. Dies ist als bestimmte Steuerbefehle (d.h. 420, 422 und 424) gezeigt, die gesendet werden, um das Herabsetzen der Codierergeschwindigkeit zu erleichtern. Ein Codierer, der verwendet werden kann, um die Geschwindigkeitsverringerungsbefehle zu erfüllen, umfasst den ITU-T-Standard G.726, der bei 32 kbps läuft. Die Verwendung eines Codierers mit dieser Datengeschwindigkeit soll zur Entlastung der Blockierung bzw. Überlastung des Netzes dienen. Eine geringere Überlastung wird wiederum nachfolgend die Jitterperformanz verbessern.
  • Im Allgemeinen wird der hohe Jitter bei ankommenden Paketen 430 erfasst. Die Geschwindigkeitsänderung danach wirkt sich auf abgehende Pakete 432 aus. In ähnlicher Weise wie bei dem oben beschriebenen Endgerät soll das System dem/den Anruf-/Ressourcenmanager(n) 402 auch signalisieren, die Bandbreite zu verringern, die von den Endvorrichtungen verwendet wird. Alternativ dazu können die Endvorrichtungen Sprachcodierer wechseln, wenn eine Ausgangsgeschwindigkeitsänderung erfasst wird.
  • Anrufdiskriminatoranforderung (siehe 1, 108) und Systemressourcenverwendung (siehe 1, 114) – Die Elemente 108 und 114 in 1 zeigen des weiteren, dass Informationen, die von einem Anrufdiskriminator und einer Systemressourcenverwendung abgeleitet sind, auch dazu verwendet werden können, die Datengeschwindigkeit in den Kanälen einzustellen. Ein repräsentativer Anrufdiskriminator ist als Element 68 in 6 der Referenzen mit dem jeweiligen Titel "Voice and Data Exchange over a Packet Based Network with Resource Management" und "Voice and Data Exchange over a Packet Based Network" gezeigt. 5 der vorliegenden Erfindung zeigt eine repräsentative Systemkonfiguration 500 (gemäß dem Modell der vorhergehenden Beispiele). Lediglich zu Beispielszwecken sei angenommen, dass Kanal 1 (504) mit einem Sprachcodierer konfiguriert ist (d.h. G.729 oder dergleichen), und der Anrufdiskriminator kann danach einen FAX-Anruf erfas sen. Das Sprachsystem, das auf Kanal 1 läuft, stellt dem Steuer-/Ressourcenmanager 502 Anrufdiskriminatorereignisse 506 bereit. Jeder Kanal stellt dem Manager 502 auch Systemressourcenverwendungs-Informationen 505 bereit. Die Kanäle 2 (508) bis N (512) stellen dem Ressourcenmanager 502 ebenfalls Anrufdiskriminatorereignisse (jeweils 510 und 514) und Systemressourcenverwendungen (jeweils 509 und 513) bereit.
  • Auf der Grundlage der Netzauslastung und/oder der Systemressourcenauslastung (505, 509, 513) (d.h. MIPs, Speicher, oder dergleichen) werden bestimmte Steuerbefehle (oder Kommandos, jeweils 520, 522 und 524) von dem Manager 502 zu jedem Kanal 504, 508 und 512 gesendet. Der Steuerbefehl erleichtert das Kanalumschalten von einem Modus in einen anderen. Für dieses spezielle Beispiel kann der Modus von einem Sprachmodus in einem Tonfrequenzdatenmodus schalten. Ein derartiges Schalten kann das Laufen eines G.711-Sprachcodierers und das Setzen des Jitterpuffers auf einen nichtadaptiven Modus umfassen. Das Kanalumschalten kann außerdem das Schalten auf FAX-Relay erleichtern.
  • Wie oben beschrieben ist, erzeugt ein Codierer mit einer niedrigeren Komplexität mehr Bits und benötigt mehr Bandbreite, um die Daten zu senden. Ein Codierer mit einer hohen Komplexität erzeugt weniger Bits, weil der Komprimierungsalgorithmus komplizierter ist. Die Bedürfnisse jeder Vorrichtung müssen mit den Leistungsfähigkeiten des Systems verglichen werden. Zum Beispiel besitzt ein Sprachcodierer wie G.711 eine relativ niedrige Komplexität und benötigt deshalb einen relativ höheren Betrag an Bandbreite, um Daten zu senden. Das FAX-Relay ist eine höhere Komplexität als ein G.711-Codierer und benötigt deshalb mehr Systemressourcen.
  • Demgemäß wird jeder der Kanäle in dem Netz analysiert, um die Gesamt-Leistungsfähigkeiten des System festzustellen. Wenn festgestellt wird, dass die Netzblockierung hoch ist und die Systemressourcenauslastung niedrig ist, dann kann das FAX-Relay benutzt werden. Wenn die Netzblockierung niedrig ist, aber die Systemressourcenauslastung hoch ist, dann kann der Tonfrequenzdatenmodus benutzt werden.
  • In noch einem anderen Fall kann es sein, dass sowohl das Netz blockiert ist als auch der Prozessor überarbeitet ist. In so einem Fall kann der FAX-Anruf einfach fallengelassen werden. Es sei angemerkt, dass eine hohe Netzauslastung impliziert, dass die Bandbreite nicht zur Verfügung steht, um den FAX-Anruf über G.711 zu übertragen. Umgekehrt bedeutet eine hohe Ressourcenauslastung, dass nicht genügend Ressourcen vorhanden sein können, um das komplexe FAX-Relay laufen zu lassen. Demgemäß kann es sein, dass der gesamte Anruf fallengelassen werden muss, um den Systemfähigkeiten zu genügen.
  • Das obige Beispiel ist nur zur Veranschaulichung gedacht. Andere Anrufereignisse können ebenfalls im Hinblick auf die Systemressourcenauslastung in Betracht gezogen werden, um Steuerbefehle zu bestimmen, die zu einem Teil der Kanäle oder zu allen Kanälen gesendet werden sollen.
  • Wie oben wird der Anrufereignistyp im Allgemeinen auf Eingangssignalen 530 erfasst. Jede Geschwindigkeitsänderung wird sich auf abgehende Pakete auswirken und das System sollte den Anruf-/Ressourcenmanagern signalisieren, die Bandbreite zu verringern, die von den Endvorrichtungen verwendet wird. Wiederum wie oben können die Endgeräte Sprachcodierer wechseln, wenn eine Ausgangsgeschwindigkeitsänderung erfasst wird.
  • Geschätztes Hintergrundrauschen (abgeleitet von der Quelle) – Das Hintergrundrauschen eines Eingangssignals kann von der Quelle abgeleitet werden, ohne dass jeder Kanal mit der zentralen Steuervorrichtung kommunizieren muss. Dieses Hintergrundrauschen (allein) kann verwendet werden, um festzustellen, ob ein Kanal (in einer assoziierten Vorrichtung) von einer Datengeschwindigkeit zu einer anderen schalten sollte. Aber gewisse Vorteile können auch abgeleitet werden, indem die Systemressourcenauslastung jeder Vorrichtung in dem Netz betrachtet wird.
  • 6 zeigt ein Beispiel von bestimmten repräsentativen Elementen 600. Ein Eingangssignal 640 (von einer Quelle oder dergleichen) kommt in den Kanal 1 (604). Kanal 1 kann G723.1 bei 5.3 kbps laufen lassen und danach hohe Hintergrundrauschen-Bedingungen (d.h. > –45 dBm) erfassen. Der Kanal wird eine Anforderung zur Geschwindigkeitserhöhung 606 senden, die von dem Anruf-/Ressourcenmanager 602 in Betracht gezogen wird. Die Anforderung zur Geschwindigkeitserhöhung kann eine Anforderung zum Schalten auf G.728 bei 16 kbps oder eine ähnliche Datengeschwindigkeit sein, die höher als die vorliegende Datengeschwindigkeit ist. Der Anruf-/Ressourcenmanager 602 wird auch die Systemressourcenauslastung 608 berück sichtigen. Dies kann die Prozessorauslastung und/oder die Netzauslastung umfassen. Es sei angemerkt, dass der höhere Datengeschwindigkeits-Standard mehr Bandbreite benötigen wird. Wenn die Netzauslastung gering ist, dann steht Bandbreite für den G.728 oder dergleichen zur Verfügung. Wenn die Prozessorauslastung gering ist, dann steht Prozessorbandbreite für das Laufen des G.728 oder dergleichen zur Verfügung. Wenn diese repräsentativen Auslastungsbedingungen zufrieden gestellt sind, dann gewährt die Steuervorrichtung die Anforderung über den/die Steuerbefehle) 610. Eine ähnliche Situation ist für den Kanal 2 (620) gezeigt, mit einer entsprechenden Anforderung zur Geschwindigkeitserhöhung 622 und einer Systemressourcenauslastung 624, die an den Anruf-/Ressourcenmanager 602 gesendet werden. Das Gewähren der Anforderung (oder nicht) durch den Manager 602 ist jeweils als 626 und 636 gezeigt.
  • Unterstützung von Netzprofilen – Noch ein anderes Beispiel kann ein Profil von möglichen Codierern benutzen, das von einer bestimmten Netzkonfiguration unterstützt würde. 7 zeigt gewisse repräsentative Elemente 700 zur Veranschaulichung der Verwendung solcher Profile. Eine Vielzahl von Kanälen ist gezeigt, die wenigstens einen Kanalcodierer aufweisen, der mit jedem Kanal assoziiert ist. Allgemein wird jeder Kanal einen Satz von Codierer-Standards aufweisen. Kanal 1 (702) ist so gezeigt, dass er wenigstens G.711, G.729 und so weiter aufweist. Die Kanäle 2 (704) bis N (706) weisen ebenfalls diese repräsentativen Codierer auf (obwohl auch andere verwendet werden könnten).
  • Jeder Pfad 710, 712 und 714 in dem Netz 708 wird ein bestimmtes Profil an Fähigkeiten aufweisen, die von verschiedenen Faktoren abgeleitet worden sind, einschließlich zum Beispiel die Netzfähigkeiten (d.h. jeder Pfad in dem Netz oder das Gesamtnetz) und die Prozessorressourcenfähigkeiten der verschiedenen Vorrichtungen, die die Kanäle benutzen. Die Profile sollten so gestaltet sein, dass dann, wenn jeder Kanal wählt, auf einem bestimmten Standard zu laufen, das Netz und die Prozessorressourcen innerhalb der Fähigkeiten des Systems liegen.
  • Zum Beispiel kann Kanal 1 auf dem G.711-Standard bei 64 kbps laufen. Der Kanal kann danach sehr niedrige Hintergrundrauschen-Bedingungen erfassen und autonom auf einen Standard mit einer niedrigeren Geschwindigkeit in dem Kanalsatz schalten, wie z.B. den G.729-Standard, um Prozessor-/MIPs-Ressourcen einzusparen. Kanal 2 (704) bis Kanal N (706) können ein ähnliches Schalten von einem Standard zum anderen auf der Grundlage des Hintergrundrauschens, das mit jedem dieser Kanäle assoziiert ist, durchführen. Die Profile, die für jeden dieser Codierer zur Verfügung stehen, werden eine durchführbare Systemkonfiguration für jeden ausgewählten Codierer bereitstellen, selbst wenn die Codierer autonom von jedem separaten Kanal ausgewählt werden.
  • Durch das Implementieren einer dieser beispielhaften Repräsentationen kann ein System mit einer höheren Qualität mit geringeren Kosten aufrechterhalten werden. Durch das gemeinsame Nutzen von Ressourcen und Kompromisse bei Netzbandbreiten kann eine höhere Systemausnutzung erzielt werden, was wiederum die Qualität der Sprach-/Datenübertragung über einen Kanal steigern kann.
  • Obwohl bestimmte exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, soll dies nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der anhängenden Ansprüche gedeutet werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung sowohl durch ein Software-Ausführungsbeispiel als auch durch ein Hardware-Ausführungsbeispiel implementiert werden. Den Fachleuten auf diesem Gebiet wird es selbstverständlich sein, dass verschiedene Modifikationen bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt werden können. Darüber hinaus wird die Erfindung selber den Fachleuten in den verschiedenen Fachgebieten hier Lösungen für andere Aufgaben und Anpassungen für andere Anwendungen nahe legen. Deshalb ist es erwünscht, dass die vorliegenden Ausführungsbeispiele in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend betrachtet werden. Deshalb sollen die nachfolgenden Ansprüche so interpretiert werden, dass sie alle solche Abänderungen und Modifikation abdecken, die in den wahren Schutzbereich der Erfindung fallen.

Claims (14)

  1. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) zum Bereitstellen von Steuerbefehlen (610, 626, 636) zu einer Vielzahl von Kanälen (604, 620, 630, 702, 704, 706) auf entsprechenden Kanalvorrichtungen, die in einem Netz arbeiten können, wobei das System (600) aufweist: wenigstens einen Kanal (604) mit Einrichtungen zum Ermitteln von Hintergrundrauschen-Bedingungen; wenigstens einen Codierer, der zum Laufen mit bestimmter Datengeschwindigkeit in jeder Kanalvorrichtung vorgesehen ist; und einer zentralen Steuervorrichtung (602) zum Zusammenwirken mit der Vielzahl von Kanälen (604, 620, 630, 702, 704, 706), wobei: – das Hintergrundrauschen eines von einer Quelle abgeleiteten Eingangssignals von der zentralen Steuervorrichtung (602) verwendet wird, um festzustellen, ob ein Kanal in einer assoziierten Vorrichtung von einer Datengeschwindigkeit zu einer anderen schalten sollte, wobei die zentrale Steuervorrichtung (602) Steuerbefehle (610, 626, 636) an jeden Kanal (604, 620, 630) senden kann, um die Implementierung des Codierers zu erleichtern; – die Hintergrundrauschen-Bedingungen so festgelegt werden, dass sie größer sind als ein festgesetzter Pegel von –45 dBm; und – das System (600) ein Profil möglicher Codierer verwenden kann, die von einer bestimmten Netzkonfiguration unterstützt werden, wobei die Vielzahl von Kanälen (702, 704, 706) mit wenigstens einem Kanal-Codierer assoziiert ist und einen Satz von Codierer-Standards aufweist, wobei jeder Pfad (710, 712, 714) in dem Netz (708) ein bestimmtes Fähigkeitenprofil aufweist, das von verschiedenen Faktoren, die die Netzfähigkeiten und die Prozessorressourcen-Fähigkeiten der verschiedenen Vor richtungen, die die Kanäle (702, 704, 706) verwenden, umfassen, abgeleitet ist, wobei die Profile so gestaltet sind, dass, wenn jeder Kanal (702, 704, 706) wählt, auf einem bestimmten Standard zu laufen, das Netz und die Prozessorressourcen innerhalb der Fähigkeiten des Systems liegen.
  2. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren die Ressourcen- und Netzverwendungs (608, 624, 634)-Informationen von jedem Kanal von der zentralen Steuervorrichtung (602) verwendet werden, um die Art des Codierers, der auf jeder Kanalvorrichtung laufen sollte, zu bestimmen.
  3. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle (610, 626, 636) die Geschwindigkeitserhöhung des Codierers erleichtern können, wenn die Netzauslastung gering ist.
  4. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle (610, 626, 636) das Verwenden eines komplexeren Codierers erleichtern können, wenn die Ressourcenauslastungsinformationen gering sind.
  5. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Codierer mit geringerer Geschwindigkeit so bestimmt wird, dass er in die Prozessorressourcen des Kanals passt.
  6. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Codierer mit geringerer Geschwindigkeit so bestimmt wird, dass er in die Ressourcen des Netzes passt.
  7. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle (610, 626, 636) ein niedrigeres Paketisierungsintervall erzeugen können, das in wenigstens einem Teil der Kanäle (604, 620, 630) verwendet wird.
  8. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle (620, 626, 636) verursachen können, dass ein Codierer mit geringerer Geschwindigkeit in wenigstens einem Teil der Kanäle (604, 620, 630) verwendet wird.
  9. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Codierer mit geringerer Geschwindigkeit so bestimmt wird, dass er in die Prozessorressourcen der Kanäle (604, 620, 630) passt.
  10. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Codierer mit geringerer Geschwindigkeit so bestimmt wird, dass er in die Ressourcen des Netzes passt.
  11. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemressourcen-Auslastung (608, 624, 634) wenigstens Netzblockierung und Prozessorblockierung aufweist.
  12. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die zentrale Steuervorrichtung (602) einen Codierer bestimmen kann, der den Anruf im Lichte der Systemressourcen-Auslastung (608, 624, 634) unterstützen kann und auf der Grundlage dieses bestimmten Codierers die Steuerbefehle (610, 626, 636) erzeugt.
  13. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle verursachen können, dass ein Codierer mit niedrigerer Geschwindigkeit in wenigstens einem Teil der Kanäle verwendet wird, wenn die Netzblockierung hoch ist.
  14. Datengeschwindigkeits-Steuersystem (600) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle verursachen können, dass ein Codierer mit geringerer Komplexität in wenigstens einem Teil der Kanäle verwendet wird, wenn die Prozessorblockierung hoch ist.
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