KR101104657B1 - 추정 지연에 기초한 디-지터 버퍼 조정 - Google Patents

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Abstract

공중 링크 조건에 따라 디-지터 버퍼를 적응시키는 시스템 및 방법이 개시된다. 공중 링크 특성은, 가입자 스테이션에서 운송 지연을 늦추거나 빠르게 하는 것과 같이 패킷 지연에 특성이 영향을 미치기 전에 검출될 수도 있다. 수신 패킷들에 지연을 부가하는 수신기측 디-지터 버퍼는, 가입자 스테이션에서 수신되기 전에 디-지터 버퍼가 예측된 데이터 패킷들에 대해 적절한 사이즈가 되도록 검출된 공중 링크 특성에 기초하여 그 사이즈를 적응적으로 조정할 수도 있다.
Figure R1020097004030
패킷 지연, 디-지터 버퍼, 핸드 오프, 무선 공중 링크, 가입자 스테이션

Description

추정 지연에 기초한 디-지터 버퍼 조정{DE-JITTER BUFFER ADJUSTMENTS BASED ON ESTIMATED DELAY}
본 개시된 실시 형태들은 일반적으로 통신에 관한 것이고, 보다 상세하게는 패킷-스위칭 무선 통신 시스템에서 패킷 지터를 적응적으로 관리하는 것에 관한 것이다.
패킷 스위칭 네트워크에서, 송신 컴퓨터는 메시지를 일련의 작은 패킷들로 쪼개고, 어느 네트워크로 송신할지를 나타내는 어드레스를 각각의 패킷에 라벨로 표시한다. 이후, 각각의 패킷은 이용가능한 가장 편리한 라우트를 통해 그 목적지에 라우팅되는데, 이는 동일한 두 개의 통신 시스템들 사이를 트래블링하는 모든 패킷들, 심지어 단일 메시지에서 비롯된 때에도 필수적으로 동일한 라우트를 따르는 것이 아님을 의미한다. 수신 컴퓨터가 패킷들을 수신할 때, 패킷들을 원래의 메시지로 리어셈블링한다.
각각의 패킷이 개별적으로 취급되기 때문에, 동일한 메시지 내에서 개개의 지연량은 다른 패킷들에 의해 경험된 지연 기간들과 상이할 수밖에 없다. "지터"로 알려진, 지연의 이 변화는 수신 패키지들로부터 메시지들을 재구성할 때 패 킷 지연 시간의 원인이 되는 수신기측 애플리케이션에 대한 부가적인 교착들을 생성한다. 지터가 수정되지 않는다면, 수신된 메시지는 패킷들이 리어셈블링될 때 왜곡된다.
불행하게도, 인터넷 상에서 동작하는 VoIP 시스템들에서, 패킷 지연의 변경을 예측하는데 디-지터 버퍼를 사용할 수 있다는 이용가능한 정보가 없고, 따라서, 디-지터 버퍼는 이러한 변경들의 예상에 적응할 수 없다. 통상적으로, 패킷 도달 통계를 분석하여 패킷 지연의 변경을 검출하기 위해, 디-지터 버퍼는 패킷들의 도달을 대기해야만 한다. 따라서, 디-지터 버퍼들은 반작용적이고, 패킷 지연 변경들이 발생한 이후에만 조정하는 경향이 있다. 많은 디-지터 버퍼는 전혀 변할 수 없고, 상기 설명한 바와 같이 불필요한 지연을 메시지 재생에 부가시킬 수도 있는 대략 큰 사이즈를 갖도록 단순하게 구성되어 사용자의 경험이 차선이 되게 하는 원인이 된다. 따라서, 가변 채널들을 갖는 통신 시스템의 패킷 전송들로부터 지터를 효율적으로 제거하는 적응적인 지연 관리에 관한 기술이 필요하다.
상술한 바와 같이, 가변 채널들을 갖는 통신 시스템의 패킷 전송들로부터 지터를 효율적으로 제거하는 적응적인 지연 관리에 관한 기술이 필요하다.
본 발명의 일 양태에서, 디-지터 버퍼를 적응시키는 방법은 공중 링크의 특성을 검출하는 단계, 특성에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 단계, 및 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 핸드오프 이벤트 이전에 디-지터 버퍼를 적응시키는 방법은 핸드오프 이벤트를 스케줄링하는 단계, 스케줄링된 핸드오프 이벤트에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 단계, 및 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 디-지터 버퍼를 초기화하는 방법은 공중 링크의 특성을 검출하는 단계, 특성에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 단계, 및 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼를 초기화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 가입자 스테이션은 무선 공중 링크를 통해 통신 신호들을 수신하도록 구성된 안테나, 공중 링크 특성의 측정들을 수신하고, 수신된 공중 링크 특성 함수로 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하도록 구성된 프로세서, 및 계산된 디-지터 버퍼 사이즈에 합치할 수 있는 적응 가능한 사이즈를 갖도록 구성된 디-지터 버퍼를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양태에서, 가입자 스테이션은 스케줄링된 핸드오프에 대한 정보를 수신하고, 스케줄링된 핸드오프의 함수로 패킷 지연을 추정하고, 추정된 패킷 지연의 함수로 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하도록 구성된 프로세서, 및 계산된 사이즈에 합치할 수 있는 적응 가능한 사이즈를 갖도록 구성된 디-지터 버퍼를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양태에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 디-지터 버퍼를 적응시키는 방법을 수행하는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령 프로그램을 구체화한다. 이 방법은 공중 링크의 특성을 검출하는 단계, 특성에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 단계, 및 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 핸드오프 이벤트 이전에 디-지터 버퍼를 적응시키는 방법을 수행하는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령 프로그램을 구체화한다. 이 방법은 핸드오프 이벤트를 스케줄링하는 단계, 스케줄링된 핸드오프 이벤트를 기초로 하여 패킷 지연을 추정하는 단계, 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 가입자 스테이션은 무선 공중 링크를 통해 통신 신호들을 수신하는 수단, 수신된 공중 링크 특성의 함수로 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하는 수단, 및 디-지터 버퍼가 계산된 사이즈에 합치하도록 디-지터 버퍼의 사이즈를 적응시키는 수단을 포함한다.
본 발명의 부가적인 양태에서, 가입자 스테이션은 스케줄링된 핸드오프에 대 한 정보를 수신하는 수단, 스케줄링된 핸드오프의 함수로 패킷 지연을 추정하는 수단, 추정된 패킷 지연의 함수로 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하는 수단, 및 디-지터 버퍼가 계산된 사이즈에 합치하게 하는 수단을 포함한다.
가변 채널들을 갖는 통신 시스템의 패킷 전송들로부터 지터를 효율적으로 제거하는 적응적인 지연 관리에 관한 기술이 제공된다.
회로 스위칭은 100년 이상 전화 네트워크에 의해 사용되어 왔다. 두 명의 당사자 사이에 호 (call) 가 생성될 때, 호의 전체 기간 동안 접속이 유지된다. 그러나, 그 시간 동안 전송된 많은 데이터가 낭비된다. 예를 들어, 한 사람이 말하고 다른 당사자가 듣는 동안, 절반의 접속만이 사용 중이다. 또한, 많은 대화들 중의 상당한 양의 시간은 어느 당사자도 말하고 있지 않은 데드 에어 (dead air) 를 포함하고 있다. 따라서, 회로 스위칭 네트워크는 연속적으로 오픈된 접속 상에서 불필요한 통신 데이터를 보냄으로써 이용 가능한 대역폭을 실제로 낭비한다.
회로 스위칭 네트워크에서 전체 시간에 데이터를 앞뒤로 전달하는 대신, (인터넷과 같은) 많은 데이터 네트워크들은 패킷 스위칭으로 알려진 방법을 일반적으로 사용한다. 패킷 스위칭은 "패킷"이라 불리는 작은 천크 데이터를 보내기 충분한 길이로 한 시스템에서 다른 시스템으로 두 개의 통신 시스템 사이의 접속을 오픈한다. 이들 짧은 접속들이 데이터 패킷을 앞뒤로 보내기 위해 반복적으로 오픈되지만, 보낼 데이터가 없는 시간 동안은 접속이 유지되지 않는다. 패킷 스위칭 네트워크들에서, 송신 컴퓨터는 메시지를 일련의 작은 패킷들로 쪼개고, 어느 네트워크로 송신할지를 나타내는 어드레스를 각각의 패킷에 라벨로 표시한다. 이후, 각각의 패킷은 이용가능한 가장 편리한 라우트를 통해 그 목적지에 라우팅되는데, 이는 동일한 두 개의 통신 시스템들 사이를 트래블링하는 모든 패킷들, 심지어 단일 메시지에서 비롯된 때에도 동일한 라우트를 필수적으로 따르는 것이 아님을 의미한다. 수신 컴퓨터가 패킷들을 수신할 때, 패킷들을 원래의 메시지로 리어셈블링한다.
회로-스위칭 음성 통신은 패킷-스위칭 네트워크들 상에서 에뮬레이팅될 수 있다. 보이스-오버 IP ("VoIP") 로도 알려진 IP 텔레포니는 음성 통신과, 회로 스위칭에서 여러 가지 유익함을 제공하기 위해 패킷 스위칭을 이용한다. 예를 들어, 패킷 스위칭에 의해 제공된 대역폭 보존은 여러 전화 호들로 하여금 회로-스위칭 네트워크에서 오직 하나의 전화 호에 의해 사용된 네트워크 공간의 양 ("대역폭") 을 사용하도록 허용한다. 그러나, VoIP는 지연-민감형 애플리케이션으로 알려져 있다. 송신된 메시지는 적어도 일정량의 패킷들이 수신되고 리어셈블링될 때까지 수신자가 청취할 수 없기 때문에, 패킷 수신시의 지연들은 메시지의 전체 전송 레이트와, 적시의 방법으로 전송된 메시지를 리어셈블링하는 수신 통신 시스템의 성능에 영향을 줄 수도 있다.
패킷 전송시 지연들은 예를 들어, 통신 데이터를 패킷화하는데 요구되는 처리 시간, 패킷들의 처리시 하드웨어 및 소프트웨어 지연, 및 패킷들을 디스패치하 는 시간 소모적인 방법들을 이용하는 복잡한 동작 시스템으로 인해 비롯될 수도 있다. 또한, 통신 네트워크 자체가 패킷 전달 시간의 지연들을 유발할 수 있다. 이러한 지연들에 의해 유발된 불편함들은 패킷-스위칭 시스템들에서 각각의 패킷이 상이한 양의 지연 시간을 경험할 수도 있다는 사실로 복잡해 질 수 있다. 각각의 패킷이 개별적으로 취급되기 때문에, 동일한 메시지 내에서 특정한 지연량은 다른 패킷들에 의해 경험된 지연 시간들과 상이하기 쉽다. "지터"로 알려진 지연에 있어서의 이 변화는 수신된 패키지들로부터 메시지를 재구성할 때 패킷 지연 시간을 반드시 고려하여 수신기측 애플리케이션들에 대한 부가적인 교착들을 생성한다. 지터가 수정되지 않는다면, 패킷들이 리어셈블링될 때 수신 메시지는 왜곡을 겪게 된다.
패킷 전송들에서 지터의 영향을 감소시키는 한 가지 방법은 디-지터 버퍼를 이용하는 것을 포함한다. 일반적으로, 디-지터 버퍼는 수신기측에서 부가적인 지연을 부가함으로써 지연 변화들을 제거한다. 이 지연 시간을 구현함으로써, 디-지터 버퍼는 패킷들이 도달할 때 홀딩 영역에 패킷들을 큐잉 (queue) 시킬 수 있다. 디-지터 버퍼에 도달한 패킷들은 일관되지 않은 때에 도달할 수도 있지만, 패킷들은 수신기측 프로세서에 의해 일관된 타이밍으로 검색될 수 있다. 프로세서는 패킷들이 필요할 때 디-지터 버퍼의 큐로부터 패킷들을 단순히 검색한다. 따라서, 디-지터 버퍼는 일정량의 부가 지연을 패킷 도달 시간에 부가시킴으로써 패킷 검색을 원활하게 할 수 있다.
예를 들어, 디지털 음성 통신에서 정보의 연속적인 흐름은 통상적으로 매 20 ms 마다 음성 패킷을 포함한다. 불변 채널이 매 20 ms 마다 패킷들을 전달할 수 있다면, 디-지터 버퍼는 요구되지 않는데, 수신기가 그들의 일관된 20 ms 도달 레이트로 패킷들을 이미 액세싱하고 있기 때문이다. 그러나, 프로세싱 지연 등으로 인해 일관되지 않은 레이트로 패킷들을 전달하는 가변 채널로 인해, 수신기측에서 패킷 레이트를 원활하게 하도록 디-지터 버퍼가 요구될 수도 있다. 일반적으로, 이러한 디-지터 버퍼에 의해 부가된 부가적인 지연은 전송에서 패킷 도달을 갖지 않는 가장 긴 런 (run) 의 길이로 설정된다. 예를 들어, 전송이 패킷 도달들 사이에 80 ms의 런을 포함하고, 이것이 가장 긴 패킷-리스 런이라면, 그 갭을 적응시키기 위해 디-지터 버퍼는 적어도 80 ms의 사이즈가 되어야 한다. 그러나, 너무 큰 디-지터 버퍼는 40 ms의 최대 패킷-리스 런을 갖는 가변 채널을 대해 필수적이지 않다. 이 경우, 80 ms는 단순히, 통신 흐름에서 불필요한 40 ms 지연을 구현하는 것이 된다. 대신, 디-지터 버퍼는 40 ms의 사이즈만을 필요로 한다.
무선 통신 시스템은 다양하고, 때때로 불변 채널들, 가변 채널들, 및 고도의 가변 채널들을 포함한다. 따라서, 고도의 가변 채널 상에서 양호한 수행을 하는 큰 디-지터 버퍼는 디-지터 버퍼를 요구하지 않는 불변 채널에 대해서는 과잉이다. 그러나, 디-지터 버퍼가 너무 작다면, 고도의 가변 채널 상에서 지터를 필터링할 수 없다. 그러나, 작은 디-지터 버퍼는 (패킷들의 재생을 따라잡기 위해) 너무 큰 패킷들이 도달하는 즉시 일부 패킷들을 드롭 (drop) 할 수도 있고, 패킷들이 도달하지 않는 전송의 긴 런 동안 패킷들이 고갈될 수도 있다.
불행하게도, 인터넷 상에서 동작하는 VoIP 시스템들에서, 패킷 지연의 변경을 예측하는데 디-지터 버퍼를 사용할 수 있다는 이용가능한 정보가 없고, 따라서, 디-지터 버퍼는 이러한 변경들의 예상에 적응할 수 없다. 일반적으로, 패킷 도달 통계를 분석하여 패킷 지연의 변경을 검출하기 위해 디-지터 버퍼는 패킷들의 도달을 대기해야만 한다. 따라서, 디-지터 버퍼들은 반작용적이고, 패킷 지연 변경들이 발생한 이후에만 조정하는 경향이 있다. 많은 디-지터 버퍼는 전혀 변할 수 없고, 상기 설명한 바와 같이 불필요한 지연을 메시지 재생에 부가 시킬 수도 있는 대략 큰 사이즈를 갖도록 단순하게 구성되어 사용자의 경험이 차선이 되게 하는 원인이 된다. 따라서, 가변 채널들을 갖는 통신 시스템의 패킷 전송들로부터 지터를 효율적으로 제거하는 적응적인 지연 관리에 관한 기술이 필요하다.
도 1은 복수의 사용자들을 지원하고 적어도 일부의 양태들 및 본 개시들의 실시 형태들을 구현할 수 있는 무선 통신 시스템 (100) 을 도시한다. 통신 시스템 (100) 은 대응하는 기지국 (104A 내지 104G) 에 의해 각각 서비스되는 복수의 셀들 (102A 내지 102G) 에 개별적으로 통신 성능을 제공할 수도 있다. 예시적 실시 형태에서, 일부 기지국 (104) 은 다중 수신 안테나를 가질 수도 있고, 다른 기지국들은 오직 하나의 수신 안테나를 가질 수도 있다. 유사하게, 일부 기지국 (104) 은 다중 송신 안테나를 가질 수 있는 반면, 다른 기지국들이 단일 안테나를 갖는다. 송신 안테나들 및 수신 안테나들의 조합들에는 제한이 없다. 따라서, 기지국 (104) 이 다중 송신 안테나와 단일 수신 안테나를 가지거나, 다중 수신 안테나와 단일 송신 안테나를 가지거나, 송신 안테나 및 수신 안테나 둘 다 단일 또는 다중 안테나를 갖는 것이 가능하다. 복수의 사용자들은 개별적인 가입자 스테이션 (106A 내지 106J) 을 이용하여 통신 시스템 (100) 을 액세스할 수도 있다. 여기에 사용된 용어 "가입자 스테이션"은 카폰, 셀룰러폰, 위성폰, 개인 디지털 보조기들 또는 이외의 원격 스테이션 또는 무선 통신 디바이스들을 칭한다.
예시적인 무선 통신 시스템 (100) 은 코드 분할 시간 다중 ("CDMA") 기술을 이용할 수도 있다. CDMA 통신 시스템은 확산 스펙트럼 통신에 기초한 변조 및 다중 접속 방식이다. CDMA 통신 시스템에서, 많은 수의 신호들이 동일한 주파수 스펙트럼을 공유하고, 결과적으로 사용자 용량을 증가시킨다. 이것은, 각각의 신호를 반송파를 변조하는 상이한 의사-랜덤 이진 시퀀스로 전송하여, 신호 파형의 스펙트럼을 확산시킴으로써 완성된다. 송신된 신호들은, 원하는 신호들의 스펙트럼을 역확산시키도록 대응하는 의사-랜덤 이진 시퀀스를 이용하는 상관기에 의해 수신기에서 분리된다. 의사-랜덤 이진 시퀀스가 매치하지 않는 원하지 않는 신호들은 대역폭에서 확산되지 않고 노이즈에만 기여한다.
보다 상세하게는, CDMA 시스템들은 지상 링크를 통해 사용자들 사이에 음성 및 데이터 통신을 허용한다. CDMA 시스템에서, 사용자들 사이의 통신은 하나 이상의 기지국을 통해 수행된다. 무선 통신에서, "순방향 링크"는 신호가 기지국에서 가입자 스테이션으로 트레블링하는 채널을 칭하고, "역방향 링크"는 신호가 가입자 스테이션으로부터 기지국으로 트레블링하는 채널을 칭한다. 역방향 링크로에서 데이터를 기지국으로 전송함으로써, 일 가입자 스테이션 상의 제 1 사용자가 제 2 가입자 스테이션 상의 제 2 사용자와 통신한다. 기지국은 제 1 가입 자 스테이션으로부터 데이터를 수신하고 제 2 가입자 스테이션을 서빙하는 기지국에 데이터를 라우팅한다. 가입자 스테이션의 위치에 따라, 제 1 및 제 2 가입자 스테이션 모두는 단일 기지국이나 다수의 기지국을 통해 서비스될 수도 있다. 하여튼, 제 2 가입자 스테이션을 서빙하는 기지국은 순방향 링크 상에서 데이터를 보낼 수도 있다. 제 2 가입자 스테이션과 통신하는 대신, 제 1 가입자 스테이션은 서빙 기지국과의 접속을 통해 터레스트리얼 인터넷과도 통신할 수도 있다.
당업자가 인식하는 바와 같이, CDMA 시스템은 : (1) 본 명세서에서 IS-95 표준이라 칭하는 "듀얼-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템을 위한 TIA/EIA/IS-95-B 이동국-기지국 호환성 표준"; (2) 본 명세서에서 3GPP라 칭하는 "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트" 라 불리는 콘소시엄에 의해 제공되고; 본 명세서에서 W-CDMA 표준이라 칭하는 제 3G TS 25.212 호, 제 3G TS 25.212 호, 제 3G TS 25.213 호, 및 제 3G TS 25.214 호, 제 3G TS 25.302호를 포함하는 한 세트의 문서들에서 구체화된 표준; (3) 본 명세서에서 3GPP2 라 칭하는 "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트 2", 및 본 명세서에서 cdma2000 표준이라 칭하고 공식적으로는 IS-2000 MC라 칭하는 TR-45.5 라 불리는 콘소시엄에 의해 제공된 표준; 또는 (4) 이외의 무선 표준과 같은 하나 이상의 표준을 지원하도록 설계될 수도 있다.
무선 데이터 전송에 대한 요구의 증가와 무선 통신 기술을 통한 이용 가능한 서비스들의 확장은 특정 데이터 서비스들이 발달하게 했다. 이러한 서비스 중 하나를 HDR (High Data Rate) 이라 칭한다. 예를 들어, HDR 서비스는 "HDR 사양"이라 칭하는, "EIA/TIA-IS856 cdma000 고속 패킷 데이터 공중 인터페이스 사양 (High Rate Packet Data Air Interface Specification)"에서 이러한 HDR 서비스 중 하나가 제안된다. 일반적으로, HDR 서비스는 무선 통신 시스템에서 데이터의 패킷들을 전송하는 효율적인 방법을 제공하는 음성 통신 시스템에 대한 오버레이이다. 전송된 데이터량과 전송 회수가 증가함에 따라 무선 전송을 위해 이용 가능한 제한된 대역폭이 결정적인 자원이 된다.
HDR 서비스들을 지원하는 통신 시스템의 일 예를 "1xEV/DO" (1xEvolution Data Optimized) 라 칭한다. 1xEV-DO는 TIA/EIA/IS-856, "cdma000, 고속 패킷 데이터 공중 인터페이스 사양"으로서 TIA (Telecommunication Industry Association) 에 의해 표준화되었다. 1xEV-DO는 개인 무선 광대역 서비스들을 광범위한 고객들에게 연결하는 고성능 및 저비용 패킷 데이터 서비스들을 위해 최적화된다. 본 명세서의 교시는 1xEV-DO 시스템들, 및 W-CDMA 및 1xRTT를 포함하나 이것으로 제한되지 않는 다른 유형의 HDR 시스템들에 적용 가능하다. 또한, 본 명세서의 교시는 CDMA 시스템들로 제한되지 않을 뿐만 아니라, 직교 주파수 분할 다중 ("OFDM") 및 다른 무선 기술 및 인터페이스들에 동등하게 적용 가능함을 이해한다.
가변 레이트 데이터 요청 방식을 이용하는 HDR 통신 시스템이 도 2에 도시된다. HDR 통신 시스템 (200) 은 1xEV-DO 또는 다른 유형의 HDR 통신 시스템들과 같이 보다 고속으로 데이터를 전송하도록 설계된 CDMA 통신 시스템을 포함할 수도 있다. HDR 통신 시스템 (200) 은 역방향 링크 상에서 데이터를 기지국 (206) 으로 전송함으로써 지상 기반 데이터 네트워크 (204) 와 통신하는 가입자 스테이션 (202) 을 포함할 수도 있다. 기지국 (206) 은 데이터를 수신하고 기지국 제어기 ("BSC";208) 를 통해 지상 기반 네트워크 (204) 에 데이터를 라우팅한다. 반대로, 가입자 스테이션 (202) 에 대한 통신은 BSC (208) 를 통해 지상 기반 네트워크 (204) 로부터 기지국 (206) 으로 라우팅되고, 순방향 링크 상에서 기지국 (206) 으로부터 가입자 유닛 (202) 으로 전송될 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 순방향 링크 전송은 기지국 (206) 과 하나 이상의 가입자 스테이션 (202) (이외의 것들은 미도시) 사이에 발생할 수 있다. 유사하게, 역방향 링크 전송은 하나의 가입자 스테이션 (202) 과 하나 이상의 기지국 (206) (이외의 것들은 미도시) 사이에 발생할 수 있다.
예시적인 HDR 통신 시스템에서, 기지국 (206) 으로부터 가입자 스테이션 (202) 으로의 순방향 링크 데이터 전송은 순방향 링크에 의해 지원될 수 있는 최대 데이터 레이트에서 또는 근처에서 발생할 수도 있다. 초기에, 가입자 스테이션 (202) 은 소정의 액세스 절차를 이용하여 기지국 (206) 과의 통신을 구축할 수도 있다. 이 접속 상태에서 가입자 스테이션 (202) 은 기지국 (206) 으로부터 데이터를 수신하여 메시지들을 제어할 수 있고, 기지국 (206) 으로 데이터를 전송하여 메시지들을 제어할 수 있다.
일단 접속이 되면, 가입자 스테이션 (202) 은 기지국 (206) 으로부터의 순방향 링크 전송의 신호 대 간섭 비 ("C/I") 를 추정할 수도 있다. 순방향 링크 전송의 C/I는 기지국 (206) 으로부터의 파일럿 신호를 측정함으로써 얻어질 수 있다. C/I 추정에 기초하여, 가입자 스테이션 (202) 은 데이터 요청 채널 ("DRC 채널") 상에서 데이터 요청 메시지 ("DRC 메시지") 를 기지국 (206) 으로 전송할 수도 있다. DRC 메시지는 요청된 데이터 레이트, 또는 대안으로는, 순방향 링크 채널의 품질 표시, 예를 들어, 적절할 데이터 레이트가 식별될 수 있는 C/I 측정 그 자체, 비트-에러율, 또는 패킷-에러율을 포함할 수도 있다. 대안으로는, 가입자 스테이션 (202) 은 채널의 품질을 연속적으로 모니터링하여 가입자 스테이션 (202) 이 다음 데이터 패킷 전송을 수신할 수 있는 데이터 레이트를 계산한다. 어느 한 경우에서, 기지국 (206) 은 가능한 가장 높은 레이트에서 순방향 링크 데이터를 효율적으로 전송하도록 가입자 스테이션으로부터 DRC 메시지를 이용할 수도 있다.
도 3은 전형적인 HDR 통신 시스템 (300) 의 기본 서브시스템들을 도시하는 블록도이다. BSC (302) 는 패킷 네트워크 인터페이스 (304), PSTN (306), 전형적인 HDR 통신 시스템의 모든 기지국들 (간략함을 위해, 하나의 RF 유닛 (308) 만을 도시함) 과 인터페이싱할 수도 있다. RF 유닛 (308) 은 BSC (302) 의 제어 하에 안테나 (310) 를 통해 가입자 스테이션으로 통신 데이터를 전송할 수도 있다. BSC (302) 는 전형적인 HDR 통신 시스템의 다수의 가입자 스테이션과 패킷 네트워크 인터페이스 (304) 및 PSTN (306) 에 접속된 다른 사용자들 사이의 통신을 조정할 수도 있다. PSTN (306) 은 표준 전화 네트워크 (미도시) 를 통해 사용자들과 인터페이싱할 수도 있다.
데이터 소스 (314) 는 타겟 가입자 스테이션으로 전송될 데이터를 포함할 수도 있다. 데이터 소스 (314) 는 패킷 네트워크 인터페이스 (304) 에 데이터를 제공할 수도 있다. 패킷 네트워크 인터페이스 (304) 는 데이터를 수신할 수도 있고, BSC (302) 에 데이터를 라우팅하고, 이후 BSC (302) 는 타겟 가입자 스테이션과 통신 중인 RF 유닛 (308) 에 데이터를 보낼 수도 있다. 이후, RF 유닛 (308) 은 각각의 데이터 패킷들에 제어 필드들을 삽입하여 패킷들을 포맷할 수도 있다. RF 유닛 (308) 은 포맷된 데이터 패킷들을 인코딩하고 인코딩된 패킷들 내에서 심볼들을 인터리빙 (또는 재정렬) 할 수도 있다. 다음, 각각의 인터리빙된 패킷이 스크램블링 시퀀스로 스크램블되고 월시 커버들로 커버될 수도 있다. 이후, 스크램블드 데이터 패킷은 파일럿 신호 및 파워 제어 비트들을 수용하도록 펑처링되어, 긴 PN 코드 및 짧은 PNI 및 PNQ 코드들로 스프레드할 수도 있다. 스프레드 데이터 패킷은 직교 변조, 필터, 및 증폭될 수도 있다. 대안적인 신호 처리 방법이 마찬가지로 수행될 수도 있고, 본 명세서의 교시는 상기 개시된 특정 처리 단계로 제한되지 않음을 당업자는 이해한다. 처리 이후, 순방향 링크 신호는 순방향 링크 상에서 안테나 (310) 를 통해 타겟 가입자 스테이션으로 전송될 수도 있다. 데이터 싱크 (316) 는 수신된 데이터의 수신 및 저장을 제공한다.
상기 설명된 하드웨어는 순방향 링크를 통해 데이터, 메시지, 음성, 비디오, 및 다른 통신들의 가변 레이트 전송을 지원한다. 순방향 및 역방향 링크 상의 데이터 레이트는 신호 세기의 변경 및 가입자 스테이션에서의 잡음 환경을 적응시키도록 변할 수도 있다. 이러한 변경은 패킷 지연의 변화, 즉 지터의 원인일 수도 있다. 예를 들어, RF 유닛 (308) 은 역방향 활성 (Reverse Activity; "RA") 비트를 통해 가입자 스테이션의 전송 레이트를 제어할 수도 있다. RA 비트는 기지국으로부터 역방향 링크가 로딩되는 방법 (즉, 역방향 링크 상에서 보내지는 데이터의 양) 을 나타내는 가입자 스테이션으로 보내진 신호이다. 가입자 스테이션이 그 활성군내에 하나 이상의 기지국을 갖는다면, 가입자 스테이션은 각각의 기지국으로부터 RA 비트를 수신할 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 "활성군"은 가입자 스테이션이 통신 중에 있는 기지국들을 칭한다. 수신된 RA 비트는 총 역방향 트래픽 채널 간섭이 일정값 이상인지 여부를 나타낼 수도 있다. 이것은, 차례로, 가입자 스테이션이 역방향 링크 상에서 이것의 데이터 레이트가 증가 또는 감소되는지 여부를 나타낸다. 유사하게, 트래픽 채널 유효 ("TCV") 비트는 기지국으로부터 가입자 스테이션으로 보내진 신호로서 섹터내에 있는 사용자들의 수를 나타낸다. TCV 비트가 순방향 링크가 로딩되는 방법을 정확하게 나타내지는 않지만, 섹터 로딩과 다소 관련될 수도 있다. 따라서, TCV 비트는, 가입자 스테이션이 순방향 링크 상의 전송을 요청하는 그 데이터 레이트를 증가 또는 감소시킬 수 있는지 여부를 나타낼 수도 있다. 이외의 경우, 데이터 레이트의 변경들은 패킷 지연의 변화들, 또는 지터의 원인일 수도 있다.
또한, 데이터 전송 레이트는 신호 품질의 다른 표시에 따라 조정될 수도 있다. 통신상의 신호 품질이 상기 설명된 바와 같이 채널의 C/I를 측정함으로써 결정될 수도 있다. 당업자는 채널 품질을 결정하는 다른 방법이 마찬가지로 사용될 수도 있음을 인식한다. 예를 들어, 신호 대 간섭 및 잡음비 ("SINR") 또는 비트 에러율 ("BER") 은 신호 품질을 나타내는 측정 가능한 특성이다. 신호 품질의 변경들이 검출될 때, 이에 따라 전송이 증가 또는 감소될 수도 있다. 또한, 이러한 변경들은 패킷 지터의 원인일 수도 있다.
데이터 전송 레이트에 영향을 미치는 것은 이외에도, 신호 품질 측정이 "핸드오프"로 알려진 이벤트들을 유발할 수도 있다. 예를 들어, 가입자 스테이션이 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동하면, 채널 품질이 저하될 수도 있다. 그러나, 제 2 위치에 더 가까운 기지국과 보다 높은 품질의 접속을 구축할 수도 있다. 따라서, 하나의 기지국에서 다른 기지국으로 통신을 이송하도록 소프트 핸드오프 절차가 개시될 수도 있다. 소프트 핸드오프는 가입자 스테이션으로 데이터를 보낼 다른 섹터를 선택하는 절차이다. 새로운 섹터가 선택된 이후, 원래 기지국과의 기존 공중 트래픽 링크를 단절하기 전에 (선택된 섹터 내의) 새로운 기지국과 공중 트래픽 링크를 구축한다. 이 접근은 드롭되는 호들의 확률을 감소시킬 뿐만 아니라, 사용자가 거의 핸드오프를 검출할 수 없게 한다.
가입자 스테이션이 제 2 위치로 접근할수록 제 2 기지국으로부터의 파일럿 신호 세기의 증가가 검출되고, 제 1 기지국을 통해 BSC로 되돌아가는 이 정보가 리포트됨으로써 소프트 핸드오프가 개시될 수도 있다. 이후, 제 2 기지국이 가입자 스테이션의 활성군에 부가되고, 공중 트래픽 링크가 구축된다. 이후, BSC 는 활성군에서 제 1 기지국을 제거하고 가입자 스테이션과 제 1 기지국 사이의 공중 트래픽 링크를 해체한다.
따라서, 무선 통신 시스템의 순방향 및 역방향 링크들 둘 다를 통해 패킷 전송 레이트를 조정하기 위해 다양한 신호 품질 표시가 사용될 수도 있다. 그러 나, 상기 설명한 바와 같이, 이러한 변경들은 가입자 스테이션에서의 패킷 지연에도 영향을 줄 수도 있다. 따라서, 패킷 지연이 발생하기 이전에 디-지터 버퍼가 이러한 변경들을 적응시킬 수 있도록, 디-지터 버퍼는 적응형 사이즈를 갖도록 구성될 수도 있다.
도 4는 도 3과 함께 상기 설명된 바와 같이 포맷되어 전송된 통신 데이터를 수신하도록 구성된 가입자 스테이션 (400) 을 도시한다. 타겟 가입자 스테이션 (400) 에서, 순방향 링크 신호 (402) 는 안테나 (404) 에 의해 수신되어 프론트 엔드 수신기 (406) 로 라우팅될 수도 있다. 프론트 엔트 수신기 (406) 는 신호를 필터링, 증폭, 직교 복조, 및 양자화할 수도 있다. 디지털화된 신호가 짧은 PNI 및 PNQ 코드들로 역확산되고 월시 커버로 디커버될 수도 있는 경우, 복조기 ("DEMOD";408) 에 디지털화된 신호가 제공될 수도 있다. 복조된 데이터는 기지국 (208) 에서 완료된 신호 처리 함수들의 인버스, 특히 디-인터리빙, 디코딩, 및 CRC 체크 함수들이 수행되는 디코더 (410) 에 제공될 수도 있다. 가입자 스테이션 (400) 에서 다른 신호 처리 구성들이 구현될 수도 있고, 상기 확인된 특정 기능들은 단지 설명을 위한 것임을 이해한다. 일반적으로, 가입자 스테이션 (400) 내의 처리는 기지국에서 발생하는 신호 처리와 일치하는 동작일 수도 있다. 어떤 경우, 처리 이후, 가입자 스테이션 (400) 에서 디코딩된 데이터가 데이터 싱크 (414) 로 제공될 수도 있다.
데이터 싱크 (414) 내에 보관하기 전에, 디-지터 버퍼 (412) 에 디코딩된 데이터를 보유할 수도 있다. 디-지터 버퍼 (412) 는 각각의 데이터 패킷에 일정 량의 지연을 인가할 수도 있다. 더욱이, 디-지터 버퍼는 상이한 데이터 패킷들로 상이한 양의 지연을 인가할 수도 있다. 따라서, 지터의 증가가 예상될 때, 보다 많은 지연 시간을 부가하기 위해 디-지터 버퍼의 사이즈를 증가시킬 수도 있고, 지터의 감소가 예상될 때, 보다 적은 지연 시간을 부가하기 위해 지터의 사이즈를 감소시킬 수도 있다. 이렇게 하기 위해서는, 디-지터 버퍼는 적응형 사이즈를 갖도록 구성될 수도 있다.
디-지터 버퍼는 "타임 워핑"이라 칭하는 처리를 통해 그 사이즈를 적응시킬 수도 있다. 타임 워핑은 본 명세서에 설명된 디-지터 버퍼 내의 패킷들과 같이 스피치 프레임들을 압축 또는 확장하는 처리이다. 예를 들어, 디-지터 버퍼가 고갈되기 시작할 때, 가입자 스테이션 상에서 실행중인 애플리케이션에 의해 디-지터 버퍼로부터 패킷들이 검색됨에 따라 패킷들을 연장할 수도 있다. 디-지터 버퍼가 현재 계산된 디-지터 버퍼 사이즈보다 커지면, 패킷들이 검색됨에 따라 패킷들을 압축할 수도 있다.
데이터 패킷들의 압축 및 확장은 가입자 스테이션에 패킷들이 도달하는 레이트와 관련하여 패킷들이 검색되는 레이트의 증가 및 감소에 비유된다. 예를 들어, 패킷들이 매 20 ms마다 한번 씩 도달하여 디-지터 버퍼에 엔터링하지만 매 40 ms에 한 번씩만 검색된다면, 패킷들이 확장된다. 이것은 디-지터 버퍼가 패킷을 릴리징하는 만큼 패킷을 2배로 수신하도록 디-지터 버퍼의 사이즈를 효율적으로 증가시킨다. 유사하게, 패킷들이 매 20 ms마다 한번 씩 도달하여 디-지터 버퍼에 엔터링하지만 매 10 ms마다 검색된다면, 패킷들은 압축된다. 이것은 디-지 터 버퍼가 패킷을 릴리징하는 만큼 패킷을 절반만을 수신하도록 디-지터 버퍼의 사이즈를 효율적으로 감소시킨다. 디-지터 버퍼의 패킷들에 인가될 수도 있는 확장량은 예를 들어 50-75% (즉, 20 ms 내지 30-35 ms) 이다. 디-지터 버퍼의 패킷들에 인가될 수도 있는 압축량은 예를 들어 25% (즉, 20 ms 내지 15 ms) 이다. 이들 압축 레이트들이 음성 품질의 현저한 저하를 방지할 수도 있지만, 당업자는 다른 레이트들도 효율적으로 이용될 수도 있음을 안다.
디-지터 버퍼와 통신하는 프로세서 (416) 는 공중 링크 특성의 함수로 지연량 (즉, 디-지터 버퍼의 사이즈) 을 계산할 수도 있다. 이들 특성은 가입자 스테이션 (400) 에 의해 측정되고, 프로세서 (416) 에 의해 사용되어 적절한 디-지터 버퍼 사이즈를 계산할 수도 있는데, 이제 보다 상세하게 설명한다.
무선 통신 시스템들에서, 일정한 측정가능 정보는 가입자 스테이션에서 경험된 패킷 지터와 매우 상관될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명된 바와 같이, 패킷 전달 지연의 변화에 중요한 기여자는 통신 시스템에서 사용된 공중 인터페이스이다. 특히, 1xEV-DO 시스템들에서, 섹터 로딩은 엔드 투 엔드 메시지 지연 및 패킷 지터와 상관된다고 알려져 있다. 예를 들어, RA 비트 또는 TCV 비트에 기초하여 섹터 로딩이 추정될 수도 있다. 또한, 신호 품질은 패킷 지터와 상관된다. 예를 들어, 평균 섹터 신호 품질은 엔드 투 엔드 메시지 지연과 상관되는 반면, 섹터 신호 품질의 변화는 패킷 지터와 상관된다. 부가적으로, 기지국들 사이의 핸드오프는 지터와 상관된다. 이들 관계들에 기초하여, 본 명세서에 개시된 디-지터 버퍼 (412) 는 향상된 성능을 적응적으로 제공할 수도 있다. 디-지터 버퍼 사이즈의 적응은 정상 상태 동작 동안 및 핸드오프 동안 초기화시 발생할 수도 있다.
섹터 로딩, 신호 품질, 및 신호 품질 변화는 초기화시 동작을 향상시키기 위해 디-지터 버퍼에 대한 입력들으로서 사용될 수도 있다. 상기 설명된 바와 같이, 디-지터 버퍼들은 설정된 값들로 일반적으로 초기화되어 지터의 정확도가 결정되기도 전에 도달하는 패킷들에 충분한 지연이 부가되었는지 확인한다. 본 명세서에 개시된 디-지터 버퍼 (412) 의 설명에서, 패킷들에 포함된 패킷 도달 통계 이외의 정보는 초기화를 위한 실제 값들을 결정하기 위한 입력으로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 섹터 로딩이 낮다면, 가입자 스테이션에서 수신된 신호 품질이 높고, 신호 품질의 변화가 낮고, 가입자 스테이션 (400) 이 정지 및/또는 양호한 커버리지 영역 내인 것으로 여겨질 수도 있다. 이러한 양호한 조건들 하에서, 지터는 작은 것으로 추정될 수도 있고, 디-지터 버퍼는 작은 사이즈를 갖도록 구성될 수도 있다. 섹터 로딩은 상기 설명된 바와 같이 RA 비트 또는 TCV 비트에 의해 결정될 수도 있다. 이들 비트들은 안테나 (404) 를 통해 기지국으로부터 수신되고 프로세서 (416) 에 의해 인터프리팅될 수도 있다. 이후, 프로세서 (416) 는 그에 따라서 적응하도록 디-지터 버퍼 (412) 를 지시할 수도 있다. 따라서, 예시적인 디-지터 버퍼는 보조적이고 불필요하게 긴 지연값들로 초기화될 필요가 없다. VoIP의 경우, 사용자가 VoIP 호의 시작시 디-지터 버퍼에 대한 보다 낮은 초기값들이 보다 작은 지연들로 변환되고, 이에 따라 사용자에 대한 서비스가 개선된다.
정상 상태 동작 동안과 같은 초기화 이후, 섹터내의 신호 품질은 디-지터 버퍼 동작을 향상시키는데 사용될 수도 있다. 신호 품질의 변경은 이 변경들이 패킷 도달 시간들에 영향을 미치기 전에도 가입자 스테이션에 의해 검출될 수도 있다. 따라서, 신호 품질 측정들은 변경들을 검출하도록 만들어질 수도 있고, 이들 측정들은 영향받은 패킷들의 도달 개시 전에 디-지터 버퍼 사이즈를 조정하는데 사용될 수도 있다.
신호 품질의 변화를 검출하기 위해, 시간에 따른 섹터 신호 품질이 측정될 수도 있다. 가동 평균 (running average) 을 유지함으로써, 평균 신호 품질 및 시간에 따른 신호 품질 변화가 계산될 수도 있다. 따라서, 신호 품질의 포지티브 및 네거티브 변경 모두가 식별되고, 프로세서 (416) 에 의해 인터프리팅될 수도 있는데, 이는 차례로 디-지터 버퍼 (412) 의 적절한 적응을 유도할 수 있다. 예를 들어, 섹터 신호 품질 변경은 패킷 지연의 임박한 변경을 나타낼 수도 있으므로, 새로운 지연 시간에 대한 준비로 그 사이즈를 적응시키도록 디-지터 버퍼를 트리거링한다.
일 실시 형태에서, 필터는 신호 품질의 가동 평균을 트래킹하도록 사용될 수도 있다. 단기간의 평균들을 비교하여 섹터 신호 품질의 변경을 검출한다. 사용될 수도 있는 필터의 일 예는 1.66 ms의 슬롯 길이를 갖는 64 슬롯 필터이다. 이것은 20 ms 의 단기간의 평균들이 된다. 다른 필터들도 마찬가지로 사용될 수도 있음을 당업자는 이해한다. 가동 평균 측정들의 연속값들을 비교함으로써, 가입자 스테이션은 섹터 신호 품질의 변경들을 검출할 수도 있다. 신호 품질 변화가 네거티브 변경을 나타낸다면, 패킷 지연의 증가가 예측될 수도 있어 프로세서 (416) 는 지연의 준비로 디-지터 버퍼 (412) 로 하여금 그 사이즈를 증가시키도록 지시할 수도 있다. 반면, 낮은 신호 품질에서 높은 신호 품질로의 변경이 검출되면, 패킷 지연의 감소가 예상될 수도 있고 디-지터 버퍼 (412) 는 그 사이즈를 감소시킬 수도 있다.
초기화 및 정상 상태 동작 이외에, 본 명세서에 개시된 디-지터 버퍼는 핸드오프 이벤트를 예상하여 적응할 수도 있다. 가입자 스테이션 (400) 에 의해 생성될 수도 있는, 계획 또는 스케줄링된 핸드오프에 관한 예비 정보는 실제 핸드오프 이벤트 이전에 적응하도록 디-지터 버퍼 (412) 를 트리거링하는데 이용될 수도 있다. 핸드오프들은 1xEV-DO 시스템들 및 다른 무선 시스템들내의 갑작스럽고 극단적인 패킷 지터의 가장 큰 원인일 수도 있다. 핸드오프 이벤트들은 가입자 스테이션에 의해 트리거링되고, 핸드오프 이벤트들은 일반적으로 그들의 실행 이전에 수 ms가 스케줄링된다. 1xEV-DO에서, 예를 들어, 핸드오프는 그 실행 전에 100 ms 이상 스케줄링될 수도 있다. 본 명세서에 개시된 예시적인 실시 형태에서, 스케줄링 정보가 디-지터 버퍼 (412) 로 제공될 수도 있는데, 이는 핸드오프의 진행에 적응될 수 있다.
가입자 스테이션 (400) 은, 가입자 스테이션 (400) 이 다양한 기지국에 대해 이동할 때 파일럿 신호들의 세기를 모니터링하는 섹터 선택 알고리즘을 포함할 수도 있다. 접속된 기지국으로부터의 파일럿 신호가 충분히 감소하여 새로운 기지국으로의 핸드오프가 요구될 때, 섹터 선택 알고리즘은 접속된 기지국으로 보내 지는 신호를 생성하여 스케줄링된 핸드오프를 알릴 수도 있다. 일 실시 형태에서, 이 신호는 프로세서 (416) 또는 디-지터 버퍼 (412) 로도 보내진다. 신호는 핸드오프가 임박한 것을 준비하여 디-지터 버퍼 (412) 를 트리거링하여 디-지터 버퍼의 사이즈를 증가시킨다. 대안으로는, 프로세서 (416) 와 같은 프로세서에 의해 구현될 수도 있는 섹터 선택 알고리즘은, 신호가 접속된 기지국으로 송신되는 시각과 동시 또는 그 즈음에 디-지터 버퍼 (412) 에 신호를 직접 보낼 수도 있다. 이것은 디-지터 버퍼 (412) 로 하여금 핸드오프 이벤트가 발생하기 이전에 조정하도록 보다 많은 시간을 허용한다. 핸드오프가 완료된 후, 섹터 선택 알고리즘은 정상 동작을 재개하도록 디-지터 버퍼를 트리거링하는 신호를 디-지터 버퍼 (412) 에 송신할 수도 있다.
도 5는 사용되는 공중 인터페이스의 특성에 따라 디-지터 버퍼의 성능이 향상되도록 디-지터 버퍼를 적응적으로 조정하는 방법을 도시한다. 디-지터 버퍼의 성능을 향상시키기 위해, 도 5에 도시된 방법의 임의의 부분이 단독으로 이용될 수도 있고 또는 다른 부분들과 조합하여 이용될 수도 있다. 블록 (500) 에서, 섹터 로딩, 신호 품질, 또는 신호 품질 변화가 측정될 수도 있다. 이들 측정들 또는 이들의 임의의 조합에 기초하여, 섹터내의 신호에 도달하는 패킷들의 대략적인 지연이 추정될 수도 있다. 이에 따라, 블록 (502) 에서, 적절한 디-지터 버퍼 사이즈가 계산될 수도 있다. 예를 들어, 패킷 도달 지연이 작게 추정되면, 디-지터 버퍼 사이즈는 작을 수도 있다. 반면, 패킷 도달 지연이 상당한 것으로 추정되면, 디-지터 버퍼 사이즈는 보다 클 필요가 있을 수도 있다. 블록 (504) 에서, 디-지터 버퍼는 다양한 채널 조건들에 기초하여 추정된 패킷 지연에 따라 초기화된다.
초기화 이후, 디-지터 버퍼의 동작은 메시지 전송 동안 발생할 수도 있는 일정한 이벤트들에 따라 적응될 수도 있다. 예를 들어, 섹터 로딩이 증가하거나 가입자 스테이션이 기지국에서 멀어지기 때문에 신호 품질이 변한다면, 패킷 지터는 증가할 수도 있다. 증가가 발생하기 전에 이에 따라 디-지터 버퍼 사이즈가 적응될 수도 있다. 블록 (506) 에서, 신호 품질의 변경이 검출될 수도 있다. 이후, 블록 (508) 에서, 디-지터 버퍼의 정상 상태 동작이 신호 품질 변경에 따라 디-지터 버퍼 사이즈를 증가 또는 감소시킴으로써 조정될 수도 있다. 예를 들어, 신호 품질이 증가한다면, 보다 적은 지터가 예측될 수도 있기 때문에 디-지터 버퍼 사이즈가 감소될 수도 있다. 반면, 신호 품질이 감소하면, 지터의 증가가 예측될 수도 있기 때문에 디-지터 버퍼 사이즈가 증가할 수도 있다.
상기 설명한 바와 같이, 패킷 지연 변화의 변경을 트리거링할 수도 있는 다른 이벤트는 핸드오프이다. 블록 (510) 에서, 핸드오프는 스케줄링 이벤트에 의해 예측될 수도 있다. 예를 들어, 가입자 스테이션은 핸드오프를 스케줄링할 수도 있고, 핸드오프를 예측하는 디-지터 버퍼에 스케줄링 정보를 제공할 수도 있다. 블록 (512) 에서, 디-지터 버퍼는 임박한 핸드오프를 적응시키도록 조정될 수도 있다. 특히, 핸드오프가 발생할 때 경험될 지터의 증가를 효율적으로 다루도록 디-지터 버퍼의 사이즈가 증가할 수도 있다. 또한, 블록 (512) 에서 디-지터 버퍼의 조정은, 보다 낮은 지터가 다시 예상될 때 핸드오프 후 디-지터 버퍼 사이즈를 감소시키는 단계를 포함할 수도 있다.
물론, 초기화 이후, 도 5에 도시된 적응 절차들은 임의의 순서로 수행될 수도 있고, 설명된 정확한 순서로 제한되지 않음을 이해한다. 예를 들어, 신호 조건이 변경하기 전에 핸드오프가 발생할 수도 있다. 그 경우, 디-지터 버퍼 사이즈는 신호 품질의 변경에 응답하여 디-지터 버퍼 사이즈 조정에 앞서 핸드오프를 조정하도록 적응될 수도 있다.
따라서, 무선 통신에서 지터를 제거하는 신규하고 개선된 방법 및 장치가 개시된다. 당업자는 상기 설명에 걸쳐 제시될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장 또는 자기 입자들, 광학계 또는 광학 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 유익하게 제시될 수도 있음을 이해한다. 당업자는 본 명세서에 개시된 실시 형태들과 연결하여 설명된 다양한 예시적 로지컬 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합으로서 구현될 수도 있음을 이해한다. 다양한 예시적 구성 요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능성에 관하여 일반적으로 설명되었다. 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될지 여부는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 의존한다. 당업자는 이들 환경하에서 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환 가능성과, 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명된 기능성을 구현하는 최선의 방법을 인식한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시형태들과 연결하여 설명된 다양한 예시적 로지컬 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들 은 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 반도체 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들 (FPGA), 또는 다른 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 예를 들어 레지스터들 및 FIFO와 같은 이산 하드웨어 콤포넌트들, 펌웨어 지시들의 세트를 실행하는 프로세서, 임의의 종래 프로그래머블 소프트웨어 모듈 및 프로세서, 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 프로세서는 마이크로프로세서가 유리할 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 프로그래머블 로직 디바이스, 로직 엘리먼트들의 어레이, 또는 스테이트 머신일 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플레시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 착탈 가능 디스크, CD-ROM, 또는 본 기술에서 알려진 저장 매체의 임의의 다른 형태로 상주할 수도 있다. 전형적인 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 읽거나 저장 매체에 정보를 기록하도록 저장 매체에 접속되는 것이 유리하다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수도 있다. ASIC은 전화기 또는 다른 사용자 터미널에 상주할 수도 있다. 대안으로는, 프로세서 및 저장 매체가 전화기 또는 다른 사용자 터미널에 상주할 수도 있다. 프로세서는 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 또는 DSP 코어 등과 결합한 두 개의 마이크로프로세서들로서 구현될 수도 있다.
본 발명의 예시적 실시 형태들이 도시되고 설명되었다. 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남 없이 본 명세서에 개시된 실시 형태들에 대해 다양한 대안들은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명은 다음의 청구 범위를 따르는 것을 제외하고는 제한되지 않는다.
도 1은 무선 통신 시스템을 도시한다;
도 2는 HDR (High Data Rate) 전송들을 지원하는 무선 통신 시스템이다;
도 3은 전형적인 무선 통신 시스템의 기본 서브시스템들을 도시하는 블록도이다;
도 4는 전형적인 가입자 스테이션의 기본 서브시스템들을 도시하는 블록도이다;
도 5는 예시적 디-지터 버퍼의 프로세스를 도시하는 흐름도이다.

Claims (21)

  1. 공중 링크의 특성의 변화를 검출하는 단계;
    상기 특성의 변화에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 단계; 및
    상기 특성의 변화가 패킷 도달 시간들에 영향을 미치기 전에, 상기 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계를 포함하는, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특성은 섹터 로딩의 측정인, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특성은 신호 품질의 측정인, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 특성은 상기 신호 품질의 변화인, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정된 패킷 지연은 패킷 지연의 증가이고, 상기 디-지터 버퍼는 그 사이즈를 증가시킴으로써 적응되는, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정된 패킷 지연은 패킷 지연의 감소를 포함하고, 상기 디-지터 버퍼는 그 사이즈를 감소시킴으로써 적응되는, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계는, 상기 추정된 패킷 지연에 기초하여 상기 디-지터 버퍼를 초기화하는 단계를 더 포함하는, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 디-지터 버퍼는 상기 추정된 패킷 지연의 함수로서 계산된 사이즈로 초기화되는, 디-지터 버퍼 적응 방법.
  9. 무선 공중 링크를 통해 통신 신호들을 수신하도록 구성된 수신기;
    상기 무선 공중 링크의 특성의 변화에 기초하여 패킷 지연을 추정하도록 구성되며, 상기 특성의 변화가 패킷 도달 시간들에 영향을 미치기 전에 디-지터 버퍼 사이즈가 적응되도록, 상기 추정된 패킷 지연에 기초하여 상기 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하도록 구성된 프로세서; 및
    상기 계산된 디-지터 버퍼 사이즈에 합치할 수 있는 적응 가능한 사이즈를 갖도록 구성된 디-지터 버퍼를 포함하는, 가입자 스테이션.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는 섹터 로딩의 함수로 상기 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하도록 더 구성된, 가입자 스테이션.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는 신호 품질의 함수로 상기 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하도록 더 구성된, 가입자 스테이션.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 신호 품질의 변화 함수로 상기 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하도록 더 구성된, 가입자 스테이션.
  13. 디-지터 버퍼를 적응시키는 방법을 수행하도록 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령 프로그램을 수록하는 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
    상기 디-지터 버퍼 적응 방법은,
    공중 링크의 특성의 변화를 검출하는 단계;
    상기 특성의 변화에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 단계; 및
    상기 특성의 변화가 패킷 도달 시간들에 영향을 미치기 전에, 상기 추정된 패킷 지연에 기초하여 상기 디-지터 버퍼를 적응시키는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
  14. 무선 공중 링크를 통해 통신 신호들을 수신하는 수단;
    상기 수신된 통신 신호들에 기초하여 상기 무선 공중 링크의 특성의 변화를 검출하는 수단;
    상기 특성의 변화에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 수단;
    상기 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼 사이즈를 계산하는 수단; 및
    상기 특성의 변화가 패킷 도달 시간들에 영향을 미치기 전에, 상기 디-지터 버퍼가 상기 계산된 사이즈에 합치하도록 디-지터 버퍼의 상기 사이즈를 적응시키는 수단을 포함하는, 가입자 스테이션.
  15. 수신된 신호의 품질의 변화를 검출하는 수단;
    상기 수신된 신호의 품질의 변화에 기초하여 패킷 지연을 추정하는 수단;
    패킷들을 저장하는 수단;
    각각의 데이터 패킷에 대응하는 상기 추정된 패킷 지연을 저장하는 수단; 및
    상기 품질의 변화가 패킷 도달 시간들에 영향을 미치기 전에, 상기 추정된 패킷 지연에 기초하여 디-지터 버퍼의 사이즈를 조정하는 수단을 포함하는, 지터 보상 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 조정 수단은 타임 워핑을 포함하는, 지터 보상 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    타임 워핑은 수신 데이터 레이트의 함수인, 지터 보상 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 장치는 VoIP (Voice over Internet Protocol) 데이터를 처리하도록 적응되는, 지터 보상 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    수신 신호의 품질은 무선 통신 시스템의 섹터 로딩의 함수인, 지터 보상 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 품질은 역방향 활성 비트의 함수인, 지터 보상 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 품질은 트래픽 채널 유효 비트의 함수인, 지터 보상 장치.
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