TWI647614B - 增強編解碼引擎控制之方法 - Google Patents
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Abstract
提供用於增強編解碼引擎控制之裝置以及方法。在一新穎方面中,一方法包含在無線網路中透過UE接收編解碼引擎控制命令,決定是否該推薦編解碼引擎特性將用於該UE上執行之編解碼引擎上,以及基於該推薦編解碼引擎特性,調整在該UE上執行之編解碼引擎上之編解碼引擎之特性。該UE與RAN連接,以及該編解碼引擎控制命令包含推薦編解碼引擎特性。在另一新穎方面中,該推薦編解碼引擎特性為最大位元速率。在另一實施例中,該推薦編解碼引擎特性為編解碼引擎類型。在再一新穎方面中,推薦編解碼引擎特性為無線資源配置命令。在另一新穎方面中,該UE決定該UE可以實施之全部可用編解碼引擎位元速率,以及在接收該編解碼引擎控制命令前通信該位元速率。
Description
本申請依據35 U.S.C.§119要求2016年4月7題遞交,申請號為62/319,353,標題為「增強編解碼引擎控制(Enhanced Codec Control)」之美國臨時申請的優先權,上述申請的標的在此合併作為參考。
所揭露實施例一般有關於無線通訊,以及更具體地,有關於無線通訊系統中,編解碼引擎(codec)控制之增強(enhanced)方法。
音訊(Audio)品質(quality),例如話音(voice)音訊品質為通信系統之重要方面。在多個使用者間之音訊品質期待,以加速之速率增長。很多使用者期待高級別話音品質之體驗,當使用高頻寬通信系統時,例如(Voice of Internet Protocol,VoIP),高清晰度(High Definition,HD)話音被創建以提高移動通信之話音品質。透過利用高達8kHz之更寬音訊頻寬,HD話音提供改進之話音品質,其中,該高達8kHz之更寬音訊頻寬為透過適應性多速率寬頻(Adaptive Multi-Rate-WideBand,AMR-WB)編解碼引擎所提供.音訊品質之改進提高語音(speech)清晰度,以及提供對於移動談話之
更自然感覺.HD話音與傳統電話相比,加倍音訊頻寬。
第三代合作夥伴計畫(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)已經開發了增強話音服務(Enhanced Voice Service,EVS)編解碼引擎(codec),該編解碼引擎提供高品質話音以及通用音訊(audio),例如音樂(music),以及提供適合即時(real-time)通信之低延遲通信。EVS編解碼引擎由3GPP專案(project)LTE所開發,EVS編解碼引擎也對VoIP以及電路交換(Circuit-Switched,CS)系統也是有用的。與之前的話音編解碼引擎相比,EVS編解碼引擎提供對於相同位元速率(bitrate)之改進之音訊品質。在相同位元速率之改進音訊品質提供改進之網路容量,而保持了音訊品質。EVS編解碼引擎將音頻頻寬擴展到高達20kHz,覆蓋人類聽覺之全範圍。EVS編解碼引擎也提供高品質音訊,不止用於話音通信,但是也用於一般音訊,例如音樂。EVS編解碼引擎特別地開發用於基於網際網路協定(Internet Protocol,IP)之通信,具有改進之可靠性,對於封包損失以及延遲都懂。因此,EVS編解碼引擎不只覆蓋人類聽覺之全範圍,也解決了IP通信之困難(pitfall)。
EVS編解碼引擎提供被察覺之音訊品質以及提高編碼效能,對於窄帶以及寬頻音頻頻寬,使用寬範圍之位元速率,從7.2kbits每秒開始。在EVS編解碼引擎中,非固定編解碼引擎也是可用的。在平均5.9kbits每秒位元速率上,支持源控制可變位元速率(source controlled variable bitrate,SC-VBR)模式,以用於窄帶(narrowband)以及寬頻(wideband)
音訊。EVS編解碼引擎提供從9.6kbit每秒開始的平均位元速率,用於超寬頻(super wideband,SWB),以及從16.4kbit每秒開始用於全頻(fullband,FB)。用於EVS編解碼引擎之最大位元速率為用於窄帶之24.4kbit每秒,以及用於全部其他音頻頻寬之128kbit每秒。
EVS編解碼引擎提供8,16,32以及48kHz之輸入以及輸出採樣(sampling)。為了優化編碼品質,整合(integrated)頻寬檢測器自動(automatically)適應輸入信號之實際頻寬,該輸入信號之實際頻寬可以為比指示給EVS編解碼引擎之頻寬更低之頻寬。該位元速率之自動適應性允許EVS編解碼引擎容易隨著通道容量而改變。
EVS編解碼引擎利用不連續發送(discontinuous transmission,DTX),包含演算法,用於話音活動檢測(voice activity detection,VAD)以及舒適雜訊生成(Comfort Noise Generation,CNG)。在SC-VBR編碼模式中,DTX/CNG演算法總是用於互動式話音編碼。增強之錯誤掩蓋(concealment)機制,消除通道錯誤導致的丟包之品質影響。EVS編解碼引擎也包含用於抖動緩衝區管理(Jitter Buffer Management,JBM),以解決抖動。抖動為已接收封包之延遲中變化。EVS編解碼引擎也包含通道知道(aware)模式,以增加存在不利通道條件之堅固性(robustness)。通道知道模式運作在13.2kbit每秒,以用於寬頻以及超寬頻音訊。EVS編解碼引擎也提供與適應性多速率寬頻(Adaptive Multi-Rate Wideband,AMR-WB)編解碼引擎,透過交互操作(interoperable,IO)模式之舊後
向相容(backward compatibility)。
EVS編解碼引擎提供之上述改進,提供顯著提高之音訊品質,需要有關控制EVS編解碼引擎之採用,以及一旦採用控制EBS編解碼引擎之位元速率之改進。
提供用於採用EVS編解碼引擎之控制,以及一旦採用,用於EVS編解碼引擎位元速率之控制之方法以及裝置。
在一個新穎方面中,在無線網路中,編解碼引擎控制命令透過使用者設備(User Equipment,UE)而接收,其中該UE與無線存取網路(Radio Access Network,RAN)連接,以及其中該編解碼引擎控制命令包含推薦編解碼引擎特性。然後該UE決定是否將推薦編解碼引擎特性應用到該UE上執行的編解碼引擎,以及基於推薦編解碼引擎特性,調整該UE上執行的編解碼引擎的特性。
在一個實施例中,基於一組已知可能編解碼引擎資料率,該UE決定是否應用該推薦編解碼引擎特性將。
在另一個實施例中,透過實施編解碼引擎速率改變過程,包含與該對端(peer)編解碼引擎裝置之信令,UE決定是否應用該推薦編解碼引擎特性。
在另一個實施例中,該UE生成以及發送一組可能編解碼引擎資料率,其中該推薦編解碼引擎特性為部分基於該組可能編解碼引擎資料率。
在再一個實施例中,該推薦編解碼引擎特性為該UE不可以超過之最大位元速率。
在再一個實施例中,該推薦編解碼引擎特性為該UE不可以低於之最小位元速率。
在另一個實施例中,該推薦編解碼引擎特性為編解碼引擎位元速率之清單(list)。
在另一個實施例中個,該編解碼引擎特性為無線資源分配(radio resource allocation)命令。
在另一個實施例中,如果該UE決定該推薦編解碼引擎特性將被應用,該UE選擇一個編解碼引擎位元速率,該編解碼引擎位元速率為少於以及盡可能接近,或者等於該最大位元速率。
在另一個實施例中,該無線資源配置命令從一組中選擇一個,而允許一特定封包大小,其中該組包含:已分配頻率,已分配時間,已分配資源區塊,已分配編碼,已分配調變,已分配天線數量以及已分配傳輸模式。
在另一個實施例中,如果該UE決定推薦編解碼引擎特性將被應用,該UE從多個編解碼引擎類型中選擇一個以被應用。
在另一個實施例中,當該UE認為必要時,該UE臨時在一位元速率發送,該位元速率比該最大位元速率更大。
在另一個實施例中,當該UE認為必要時,該UE臨時調整該編解碼引擎位元速率為比最小位元速率更小。
在另一實施例中該編解碼引擎控制命令為透過無線通訊介面(interface)控制器而發送給該UE。
在另一實施例中,該無線通訊介面控制器決定該推
薦編解碼引擎特性包含在編解碼引擎控制命令中。
在另一實施例中,該推薦編解碼引擎特性值決定為至少基於無線層(radio layer)網路測量特性。
在另一實施例中,該無線層網路測量特性從下面組中選擇,包含:信號雜訊比,網路負載,以及該UE傳輸能力。
在了另一實施例中,該無線通訊介面控制器為從下面組中選擇,包含3GPP演進節點B(evolved Node B,eNB),節點B(Node B),新世代節點B(generation NodeB,gNB),無線網路控制器(Radio Network Controller,RNC),基地台控制器(Base Station Controller,BSC),以及無線高保真(WiFi)存取點(access point)。
在另一實施例中,該推薦編解碼引擎特性值決定為至少部分基於下列組中選擇之一,該組包含:緩衝區上溢出(overflow)測量以及傳輸延遲測量。
在再一個實施例中,該RAN為LTE網路。
下面詳細描述其他實施例以及有益效果。發明內容不用於限定本發明。本發明保護範圍以申請專利範圍為准。
100‧‧‧移動通信網路
101‧‧‧基地台
102,103‧‧‧使用者設備
112‧‧‧UE1信號編碼
113‧‧‧UE2信號解碼
120‧‧‧無線存取網路
200‧‧‧移動通信網路
201‧‧‧基地台
211‧‧‧使用者設備
202,212‧‧‧記憶體
203,213‧‧‧處理器
208,218‧‧‧RF收發器
209,219‧‧‧程式指令以及資料
204‧‧‧排程器
214‧‧‧干擾消除
205,215‧‧‧編解碼引擎
206‧‧‧調變器
216‧‧‧解調變器
207,217‧‧‧控制電路
221,231‧‧‧天線
301‧‧‧預處理單元
316‧‧‧後處理
302,310‧‧‧核心以及DTX切換
303,315‧‧‧AMR-WB IO模式
307,314‧‧‧DTX,CNG編碼器
304‧‧‧基於ACELP之編碼器
311‧‧‧基於ACELP之編碼器
305,312‧‧‧BWE編碼器
306‧‧‧基於MDCT之編碼
313‧‧‧基於MDCT解碼器
308‧‧‧通道
309‧‧‧抖動緩衝區管理
401-405,701-705,801-805,901-905,1001-1004,1101-1105‧‧‧步驟
附圖中相同數字表示相似元件,用於描述本發明的實施例。
第1圖為支援EVS編解碼引擎之移動通信網路示意圖。
第2圖為移動通信網路200中,實施本發明實施例之基地台201以及使用者設備211之簡化方塊示意圖。
第3圖為EVS編解碼引擎之高層(high level)示意圖。
第4圖為編解碼引擎以及位元速率控制信令之第一方法示意圖。
第5圖為因應編解碼引擎控制命令之接收,所引起編解碼引擎位元速率之示意圖。
第6圖為因應編解碼引擎控制命令之接收,所導致編解碼引擎位元速率之示意圖。
第7圖為使用編解碼引擎控制命令,編解碼引擎控制信令之第二方法示意圖。
第8圖為使用編解碼引擎控制命令,編解碼引擎控制信令之另一方法示意圖。
第9圖為使用編解碼引擎控制命令,編解碼引擎控制信令另一方法示意圖。
第10圖為增強編解碼引擎控制第一實施例中實施之步驟流程圖。
第11圖為增強編解碼引擎控制第二實施例中實施之步驟流程圖。
下面詳細參考本發明一些實施例,伴隨附圖介紹本發明之例子。
第1圖為支援EVS編解碼引擎之移動通信網路示意圖。移動網路支援新穎之編解碼引擎控制命令。移動通信網路100為OFDM網路,無線存取網路(Radio Access Network,RAN)120包含服務基地台eNB101,第一UE102(UE#1),以及第二UE 102(UE#2)。UE102執行方塊112,UE 1信號編碼.
UE103執行方塊113,UE 2信號解碼.在3GPP LTE基於OFDMA DL中,無線資源分為時域中多個子訊框,以及每一個子訊框包含兩個時槽(time slot)。依賴於系統頻寬,每一OFDMA符元(進一步包含頻域中多個FODMA子載波。資源柵格之基本單元為稱作資源粒子(Resource Element,RE),其分佈在一個OFDMA符元(symbol)上之一個OFDMA子載波。多個RF分組為多個資源區塊(Resource Block,RB),其中每一RB包含一個時槽中12個連續子載波。
定義幾個實體DL通道以及參考信號,以使用一組資源粒子,其中承載來自上層之資訊。對於DL通道,實體下行鏈路共用通道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)為LTE中主要資料承載DL通道,而實體下行鏈路控制通道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)為用於承載LTE中的下行鏈路控制資訊(Downlink Control Information,DCI)。控制資訊可以包含排程資訊、與參考信號資訊相關之資訊、形成對應發送區塊(Transport Block,TB)之規則,以及功率控制命令,其中該發送區塊由PDSCH承載。對於參考信號,UE使用細胞特定參考信號(Cell-specific reference signal,CRS)用於控制/資料通道之解調變,在非預編碼或者基於碼書(codebook)預編碼傳輸模式中,無線鏈路監視以及通道狀態資訊(channel state information,CSI)回饋之測量。UE特定參考信號(UE specific reference signal)為由UE用於控制/資料通道之解調變,在非基於碼書預編碼傳輸模式中。
EVS編解碼引擎提供高品質話音以及通用音訊,例
如音樂,以及提供低延遲通信,適合即時通信。而EVS編解碼引擎由3GPP LTE所開發,EVS編解碼引擎也用於VoIP以及CS系統。相對之前話音編解碼引擎,EVS編解碼引擎提供用於相同位元速率之改進之音訊品質。該改進音訊品質,在相同位元速率,提供改進之網路容量而保持音訊品質。EVS編解碼引擎將音頻頻寬擴展至高達20kHz覆蓋人類聽覺之全範圍。EVS編解碼引擎也提供高品質音訊,不只用於話音通信,但是也用於通用音訊例如音樂。
EVS編解碼引擎率控制,可以透過會話描述協定(Session Description Protocol,SDP)而實施,其中該SDP為用於基於IP之媒體(media)通信。基於IP之媒體通信一個例子為IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem,IMP)。IP多媒體子系統或者IP多媒體核心網路子系統(IP Multimedia Core Network Subsystem,IMS)為傳遞IP多媒體服務之架構性框架(architectural framework)。歷史上,行動電話已經提供在電路交換類型網路上之話音呼叫,但是更新網路在IP封包切換式網路上提供話音服務。在媒體末端點以及控制伺服器之間,IMS支援基於IP媒體通信之媒體通信。運作中,來自編解碼引擎位元速率的改變,可以由媒體中末端點,基於媒體末端點之實施測量而初始化。媒體末端點實施測量之一個例子為返程時間(Round-Trip Time,RTT)測量。RTT測量為即時傳送協定(Real-time Transport Protocol,RTP)封包旅行至另一末端點以及然後回來。100毫秒或者更少之RTT,被認為是具有可接受品質。高即時傳送(Real-time Transport,RT)值可以
由國際呼叫路由(routing),路由錯誤配置(misconfiguration),或者超載(overloaded)媒體伺服器而引起。高RTT引起兩個方式困難,即時音訊對話。媒體末端點之即時測量另一個例子為封包丟失測量。封包丟失測量為RTP封包丟失之平均率。(封包丟失發生在RTP封包,用於跨網際網路(internet)發送音訊以及視訊失敗而沒有到達他們目的時)高丟失率一般由阻塞、頻寬缺乏,無線擁塞或者干擾,或者超載(overloaded)媒體伺服器引起。封包丟失典型地導致失真(distorted)或者丟失音訊。媒體末端點實施測量之再一個例子為抖動緩衝區測量。抖動緩衝區測量為RTP封包到達之間檢測到的平均抖動。(抖動為呼叫的“顫抖(shakiness)”的測量)。高抖動值典型地由擁塞或者超載媒體伺服器所引起以及導致失真或者丟失音訊。
當這些各種媒體末端點測量用作有用指示符,作為基於IP通信鏈路之品質,他們承受多個缺點。例如,編碼位元速率調整,媒體末端點因應這些各種媒體末端點測量的測量,而需要相對大量時間。例如,當基於IP通信的編解碼引擎位元速率為增加,透過錯誤過程的嘗試(trial)必須執行。在透過錯誤過程的嘗試中,一旦新編解碼引擎位元速率被初始化,媒體末端點必須反覆地(iteratively)增加編解碼引擎位元速率,以及透過重複媒體末端點測量而測量所導致的值的增加。在這個反覆方式中,媒體末端點必須找到編解碼引擎位元速率,該位元速率引起了優化品質/效能。在到達優化效能/品質前,這個反覆過程需要透過多個編解碼引擎位元速率的媒體末端點循環(cycle)。需要決定以及實現新編解碼引擎率之更
快以及更精確方法。
在本發明一新穎性方面中,優化編解碼引擎位元速率透過“控制器”或者“主控器(master)”而決定。在無線3GPP演進通用陸地無線存取(Evolved Universal Terrestrial Radio Access,E-UTRA)無線介面(Radio Interface,Uu)中,eNB通常用於標記控制器。在本發明的上下文中,eNB被認為是控制器或者主控器。
第2圖為實現本發明實施例,移動通信網路200中,基地台201以及UE211之簡化方塊示意圖。對於基地台201,天線221發送以及接收無線信號。RF收發器模組208耦接到天線,從天線接收RF信號,將其轉換為基頻信號以及發送給處理器203.RF收發器208也將從處理器接收的基頻信號進行轉換,將其轉換為RF信號,以及發送給天線221.處理器203處理已接收基頻信號以及調用不同功能模組以實施基地台201的功能。記憶體202存儲程式指令以及資料209以控制基地台之運作。
相似配置存在於UE211中,其中天線231發送以及接收RF信號。RF收發器模組218,耦接到天線,從天線接收RF信號,將其轉換為基頻信號以及發送給處理器213.RF收發器218也將從處理接收基頻信號進行轉換,將其轉換為RF信號以及發送給天線231.處理器213處理已接收基頻信號以及調用不同功能模組以實施UE211的功能。記憶體212存儲程式指令以及資料219以控制UE之運作。
基地台201以及UE211也包含幾個功能模組以及電
路以實施本發明之實施例。不同功能模組為電路,可以透過軟體,韌體,硬體,或者上述幾者之組合而配置以及實現。功能模組當被處理器203以及213所執行時(例如,透過執行程式代碼209以及219),例如,允許基地台201排程(透過排程器204),編碼(透過編解碼引擎205),調變(透過調變器206),以及發送控制資訊以及資料(透過控制電路207)給UE211,以及允許UE211接收,解調變(透過解調變器216)以及解碼(透過編解碼引擎215)控制資訊以及資料(透過控制電路217)相應地具有干擾消除能力(透過干擾消除214)。在增強編解碼引擎控制運作一個例子中,基於基地台201以及UE211之間通信介面之傳輸特性,基地台201決定用於UE211之優化編解碼引擎位元速率。基地台201然後將編解碼引擎控制命令通信給UE211以及UE211反過來調整UE211上運作之編解碼引擎215特性。編解碼引擎控制命令可以包含推薦位元速率,與其他資料一起發送,其他資料例如:嵌入在MAC協定中MAC控制粒子(Control Element,CE),或者嵌入在控制協定中,例如RRC作為推薦位元速率資訊粒子。
第3圖為EVS編解碼引擎高層示意圖。預處理單元301主要包含在20kHz高通濾波,重採樣(resampling),信號活動檢測,雜訊更新以及估計,頻寬檢測,信號分析(analysis)以及分類(clasification)。來自預處理單元301之分析以及處理,賦能了信號類型很精確範磊以及目標編碼方法應用到每一情況上。就內容而言(content-wise),這個精確調諧到輸入信號特性使得EVS編解碼引擎極其全能(versatile)。即使信號頻
寬被指示為信號輸入參數,頻寬檢測被應用為檢測比被支援頻寬更低。為了避免頻帶受限內容之無效率編碼而完成。基於位元速率以及輸入頻寬,EVS編解碼引擎中之編碼處理使用兩個不同內部取樣速率,因此允許編碼信號之關於原始輸入信號更好保真度(fidelity)。在EVS模式中,基於預處理中提取之資訊,以及整體輸入參數(位元速率,不連續發送之使用,輸入信號頻寬),實施核心(CORE)以及DTX切換302(圖中記作CORE/DTX切換302)。如果選擇AMR-WB IO模式303,實施根據交互操作AMR-WB編解碼引擎之編碼。在核心之間的切換,以及不同模式之間的切換可以在每一個20ms訊框邊界完成。
用在EVS編解碼引擎中之語音核心(speech core)304為基於ACELP原則,圖中記做基於ACELP之編碼器304,ACELP為從AMR-WB標準所繼承。在合成分析方法中,ACELP依賴使用線性預測之話音建模(modeling)。可以編碼線性預測(linear prediction,LP)參數以及激勵(excitation)參數以及該模型中之大部分位元(bit)預算(budget)被分派給LP參數。為了從預編碼階段利用編碼器(coder)之精確內容描述,使用每一信號類型之不同編碼描述。上述差異需要高記憶體消耗。進一步說,上述差異以及暗示地,記憶體需求為進一步透過編解碼引擎所支援之大範圍位元速率而增加。多階段架構量化器,基於多規模(multiple-scale)點陣(lattices)允許高編碼效能容納全部信號類型,頻寬位元速率以及內部取樣速率,而保持編碼複雜性以及實際限制中之ROM表格。除了量化器結構帶來
之靈活性(flexibility),預測以及非預測模型之間受控制替換,用於編碼LP參數,為訊框損耗錯誤提供好的彈性(resilience)。對於話音信號,用於SWB信號之ACELP模式未覆蓋之部分頻寬,為使用時域頻寬擴展(bandwidth extension,BWE)編碼器305技術而編碼。與用於全部被支援運作點之寬頻(WB)相比,多頻寬監聽檢測結果,顯示出對於SWB而顯著的品質提高。
基於修改離散余弦變換(Modified Discrete Cosine Transform,MDCT)之編碼306為最適合音樂以及各多個背景類型信號。與其他源自音樂內容分散式編解碼引擎,例如AAC相比,EVS編解碼引擎提供在低延遲以及低位元速率之音樂信號高品質壓縮。依賴於內容類別型以及運作模式,上述高品質壓縮透過使用不同基於MDCT模式而完成。
EBS模式中之DTX 307對於優化移動通信中電池壽命而重要的。圖中記作DTX,CNG編碼器307.在DTX模式307中,改進的話音活動檢測有助於區分激活話音(active voice),激活音樂(active music)以及不激活週期(inactive period)(記錄雜訊,背景雜訊)以及估計背景雜訊之級別。基於上述決定,EVS編解碼引擎實現兩個版本舒適雜訊生成(comfort noise generation,CNG),一個為基於LP第二個為頻域CNG。
後處理316,可以包含音樂增強器(enhancer),不激活信號後處理,低音增強(bass-boost)濾波器以及共振峰(formant)後濾波器,進一步保證解碼信號之高保真度。與AMR-WB編解碼引擎相比,由於後處理316之最顯著改進,在
有雜訊通道條件以及對於混合內容,為聽得見的(audible)。
BS解碼器模式運作在相同方式中,與EBS編解碼引擎模式一樣,但是運作為透過通道308而解碼已接收封包。如圖所示,EVS解碼器模式部分包含CORE/DTX切換310,利用AMR-WB IO解碼器之AMR-WB IO模式315,基於ACELP解碼器311,BWE解碼器312,基於MDCT解碼器313,以及DTX,配置解碼器314。
基線(baseline)行為
編解碼引擎包含幾個部分。編解碼引擎第一部分包含發送部分,該發送部分編碼媒體,例如話音或者音訊,為數位信號形式以及將內容打包為資料封包,該資料封包被發送。編解碼引擎也包含接收部分,該接收部分包含幾個緩衝區,存儲已接收封包。編解碼引擎進一步包含解碼器,該解碼器對包含在已接收封包中內容進行解碼,這樣,媒體可以被重現(reproduced)。幾個緩衝區可以包含播出(playout)緩衝區或者抖動緩衝區。一個重要緩衝功能為彌補抖動或者可變延遲,其中該可變延遲為從基於封包網路所繼承。在很多應用中,發送以及接收電路在相同單元中。有與媒體通信以及轉碼器引擎關聯的幾個協定。例如,控制協定的第一類型可以用於媒體末端點之間通信,例如發送以及接收器。其中,在另一個例子中,控制協定第二類型可以用於媒體末端點以及控制伺服器之間的通信。
媒體末端點(end point)的一個例子為UE。該UE可以嘗試增加UE所引用的編解碼引擎位元速率,在任何場景
下。當UE嘗試增加編解碼引起位元速率,eNB被期望為在無線介面Uu上,以更高Uu傳輸速率而排程UE。該UE也可以嘗試在任何場景下降低UE所應用編解碼引擎所應用之位元速率。當UE嘗試降低編解碼引擎位元速率,eNB被期望在無線介面上,以更低Uu傳輸速率而排程UE。UE初始化過程的問題之一是編解碼引擎位元速率改變之多個反覆(iterations),是有必要的,以透過反覆運方式找到優化編解碼引擎位元速率。該反覆嘗試以及錯誤方法需要多個改變,以獲得編解碼引擎位元速率,多個測量之收集所遵循,以及然後將之前效能測量中已收集測量進行比較以決定在編解碼引擎位元速率中反覆改變,是否提高了通信媒體之品質。例如,該UE可能需要嘗試七個不同編解碼引擎位元速率,在決定哪個編解碼引擎位元速率為優化前。透過錯誤處理之該反覆嘗試另一問題為,使用者所體驗之服務品質(QoS)可能降低,如果UE編解碼引擎位元速率以反覆處理而增加過於攻擊性地(aggressively)。但是,如果UE某型程度上被告知,被推薦優化編解碼引擎位元速率是什麼,不需要實施該反覆處理,該UE可以儘快改變到新位元速率,該新位元速率盡可能接近推薦編解碼引擎位元速率,使用單一編解碼引擎位元速率改變,因此,降低了實施找到優化編解碼引擎位元速率之耗時反覆運算處理的需求。換言之,如果決定為該推薦編解碼引擎特性將被應用,該UE選擇一編解碼引擎位元速率,該編解碼引擎位元速率為少於或者盡可能接近,或者等於該最大位元速率。當該UE認為必要時,該UE在一位元速率臨時發送,該位元速率為比該最大位元速率更
大。
控制編解碼引擎位元速率,基於網路條件,而不是UE編解碼引擎失敗,可以提供改進之效能。在反覆運算處理中,UE將只在因應編解碼引擎處理錯誤時,嘗試改變編解碼引擎位元速率。例如,當編解碼引擎位元速率為太低,該UE可能經歷緩衝區下溢出(underflow),其中已緩衝內容比接收消耗更快,因此導致了空緩衝區以及中斷的媒體重播(playback)。需要增加編解碼引擎位元速率沒有被UE解決,直到該緩衝區被注意到。但是,在優化編解碼引擎位元速率被決定,以及被通信給該UE之系統中,該UE可以在緩衝區下溢出(underflow)失敗被觀察到前增加編解碼引擎位元速率,因此阻止了媒體重播中不期望的中斷。
在反覆處理中,該UE也可以嘗試因應緩衝區上溢出(overflow)而改變編解碼引擎位元速率,其中該緩衝區內容沒有比接收更快消耗,因此,導致了封包中堆疊(dump),其引起了媒體重播中斷。但是,在優化編解碼引擎位元速率被決定以及通信給UE之系統中,該UE可以在緩衝區上溢出(overflow)失敗被觀察到前,降低編解碼引擎位元速率,因此阻止了媒體重播中不期望之中斷。
反覆處理也沒有解決基於網路條件,優化編解碼引擎之選擇。該UE編解碼引擎位元速率可以設定為優化位元速率,但是該UE編解碼引擎可能在當前網路條件下不是優化。因此,編解碼引擎控制命令也可以包含在被建議編解碼引擎中,該被建議編解碼引擎可以優化媒體通信。
第4圖為編解碼引擎以及位元速率控制信令第一方法示意圖。步驟401中,透過實施正常(normal)無線資源管理(Radio Resource Management,RRM)以及對無線介面控制位元速率,eNB全部知道UE無線條件,特定UE無線傳輸能力設定之限制,以及其他UE引起之負載。因此,利用eNB作為編解碼引擎位元速率之控制器(稱作“無線通訊介面控制器”),賦能了很高效能,因此媒體編解碼引擎位元速率可以適應低延遲以及低開銷(overhead)。但是,所揭露不限制為使用eNB作為控制器。這裡所揭露控制器為無線通訊介面之通用控制器,其具有使用無線介面之控制媒體編解碼引擎之位元速率之能力。在其他實施例中,控制器可以為一3GPP gNB,一節點B,一RNC,一BSC,一WiFi存取點,或者無線存取點之任何其他類型。
步驟402中,eNB發送控制資訊給該UE,其中該控制資訊包含位元速率,以及其中該控制資訊(可能)導致用於媒體流之編解碼引擎改變,或者編解碼引擎速率改變。所述位元流被UE翻譯為用於邏輯通道之該UE不可以超過之推薦傳送位元速率。如同典型的編解碼引擎速率控制被每個方向(direction)而完成,位元速率可以對於UL以及DL分別給出。翻譯位元流作為邏輯通道之傳送位元速率好處之一為,eNB不需要詳細資訊,該詳細資訊需要媒體封包之反彙編(disassembly)以及偵測(inspection)。位元速率包含全部標頭(header)開銷(overhead)以及包含全部可能的編解碼引擎比特。對於多流編解碼引擎這也是有好處的,因為全部流包含
其中,該全部流被映射到某一邏輯通道所承載。將位元速率翻譯為推薦的好處之一,為其允許推薦位元速率有時候不被遵循。這給予UE發送以及接收編解碼引擎比特之外的控制資訊,例如(Real-time Transport Protocol,RTCP)報告。將位元速率翻譯為推薦的另一個好處為部署,其中eNB沒有有關可能編解碼引擎位元速率的資訊為可能。例如,當eNB不知道特定編解碼引擎所支援精確最大位元速率,eNB可以簡單地通信推薦位元速率,以及該UE然後單方面地改變位元速率為最接近之可能位元速率。
將給定位元速率翻譯為最大位元速率好處為,其與當前端到端編解碼引擎速率控制為一致,以及其清晰地建立了該UE以及eNB之角色。在上述翻譯中,該UE遵循給定位元速率(即,eNB被認為是主控器,UE為從屬)而不是太快反應而無法排程命令。上述翻譯也避免了反覆運算嘗試以及錯誤之問題,該反覆運算嘗試以及錯誤可以在控制架構中,沒有主控器之角色而被看到。
步驟403中,編解碼引擎改變或者編解碼引擎位元速率改變從一個媒體末端點通信到其他媒體末端點。步驟404中,基於已改變網路條件,eNB將新推薦編解碼引擎位元速率Y通信。該網路條件可以包含無線層(radio layer)網路測量特性,例如信號雜訊比,網路負載以及該UE之傳輸能力。換言之,該推薦編解碼引擎特性之決定為至少部分基於一無線層網路測量特性,而該無線層網路測量特性為從一組中選擇,該組包含:信號雜訊比,網路負載以及該UE之傳輸能力.步驟405
中,第二編解碼引擎改變,或者編解碼引擎位元速率改變從一個媒體末端點通信到其他媒體末端點。
第5圖為因應編解碼引擎控制命令之接收,相應編解碼引擎位元速率之示意圖。第5圖為從編解碼引擎控制命令而相應可能編解碼引擎位元速率之示意圖。如上討論,可能編解碼引擎位元速率被UE知道,但是可能不被eNB知道。可能之編解碼引擎位元速率可以依賴於媒體末端點中編解碼引擎能力,以及可以被末端點之間,或者UE與媒體控制器之間之控制資訊交換而決定(例如,使用SIP之IMS控制器,該SIP承載可能編解碼引擎位元速率,透過會話描述協定(Session Description Protocol,SDP)描述符)。回來參考第4圖,第一推薦編解碼引擎位元速率為X比特每秒。第5圖為Y軸上X比特每秒之示意圖。進一步說,第5圖給出沒有到達X比特每秒之編解碼引擎位元速率。該圖給出,推薦位元速率之功能結果,其中該UE可以單方向決定不應用控制器推薦之精確位元速率。以此方式,控制器可以不知道可能的精確編解碼引擎位元速率,而操縱(steer)UE編解碼引擎之位元速率。
第6圖為因應編解碼引擎控制命令之接收,相應編解碼引擎位元速率之示意圖。第6圖為可能編解碼引擎位元速率,該編解碼引擎位元速率可以從編解碼引擎控制命令得到。如上討論,可能編解碼引擎位元速率被UE知道,但是可能不被eNB知道。可能編解碼引擎位元速率可以依賴於編解碼引擎能力,兩個媒體末端點之間,以及可以透過末端點之間,或者UE以及媒體控制器之間控制資訊之交換而決定(例如,IMS
控制器,使用SIP,其中承載使用SDP描述符之可能編解碼引擎位元速率)。請回來參考第4圖,第二推薦編解碼引擎位元速率Y比特每秒。第6圖為示意圖中,Y軸上,Y比特每秒。在第6圖的偵測中顯示,編解碼引擎位元速率不超過Y比特每秒。進一步,第6圖顯示出編解碼引擎位元速率不超過Y比特每秒。該圖示給出推薦位元速率之功能結果之示意圖,其中,UE可以單方向決定不應用控制器推薦之精確位元速率。以此方式,控制器可以操縱UE編解碼引擎位元速率,而不知道可能之精確編解碼引擎位元速率。
第7圖為使用編解碼引擎控制命令,編解碼引擎控制信令之第二方法示意圖。步驟701中,兩個媒體末端點決定可能之編解碼引擎位元速率為什麼。步驟702中,可能編解碼引擎位元速率被通信給控制器(eNB)。步驟703中,透過實施正常無線資源管理以及控制無線介面之位元速率,eNb全知道UE無線條件,特定UE無線傳輸能力設定之限制,以及其他UE引起之負載。控制器(eNB)然後使用可能之編解碼引擎位元速率以生成該UE具有能力實現之優化編解碼引擎位元速率。步驟704中,控制器(eNB)將推薦編解碼引擎位元速率通信給該UE。步驟705中,該UE然後基於位元速率推薦,而實施對於編解碼引擎位元速率之改變。
第8圖為使用編解碼引擎控制命令,編解碼引擎控制信令之另一方法示意圖。第8圖為與第7圖相同,除了可能的編解碼引擎位元速率被決定之方式。在第7圖中,可能編解碼引擎位元速率被兩個媒體末端點之間直接寫協商(negotiate)
而決定。在第8圖中,可能編解碼引擎位元速率為媒體控制器而決定,例如P多媒體核心網路子系統(IMS)控制器,該控制器透過SIP或者SDP提供可能之編解碼引擎位元速率給該UE。
第9圖為使用編解碼引擎控制命令,編解碼引擎控制信令另一方法之示意圖。推薦編解碼引擎位元速率為透過排程命令而暗示提供給UE(步驟902),其中包含無線資源分配。無線資源分配(例如頻率、時間、資源區塊,編碼(coding),調變,天線數量,傳輸模式等)允許應用級別某一封包大小。規則地生成封包之編解碼引擎,或者無線資源分配可以被假設為規則,無線資源分配也翻譯為某一編解碼引擎位元速率。因應接收排程命令之接收,該UE透過排程命令推斷之編解碼引擎位元速率,作為推薦編解碼引擎位元速率,其中該排程命令包含無線資源分配,以及該UE將嘗試採用該編解碼引擎位元速率以適應已提供之無線資源分配。請注意,在該實施例中,命令UE增加編解碼引擎位元速率的方法,可以在排程中被提供給更高位元速率,以及使用該排程命令提供速率控制指示。可替換地,當降低位元速率時,eNB可以提供用於更小封包大小之排程,以及指示出速率控制指示。請注意,eNB可以依然使用更小封包大小而服務該UE,透過排程片段(segmented)封包。但是在該例子中,該UE將速率控制實施翻譯為優選封包大小以及相應地調整。使用速率控制實施好處之一為,該UE如何翻譯被提供之無線資源,對於編解碼引擎速率控制是清晰的,以及實施快速適應。在先前技術中,該UE可以做出
這樣假設,但是需要等到緩衝區上溢出(overflow)(速率降低)或者嘗試出錯(速率增加)。換言之,該推薦編解碼引擎特性之決定為至少部分基於該組中選擇之一,該組包含:緩衝區上溢出測量以及傳輸延遲測量。
第10圖為增強編解碼引擎控制第一實施例中實施之步驟流程圖。步驟1001中,UE實施一無線資源管理(RRM)過程。步驟1002中,該UE接收一編解碼引擎控制命令,其中包含一推薦編解碼引擎特性。步驟1003中,該UE決定是否被建議編解碼引擎特性將應用到編解碼引擎上,其中該編解碼引擎在該UE上執行。步驟1004中,該UE基於推薦編解碼引擎特性,對該UE上執行之編解碼引擎進行調整,該推薦編解碼引擎特性包含在已接收編解碼引擎控制命令中。
第11圖為增強編解碼引擎控制第二實施例中,實施步驟之流程圖。步驟1101中,UE實施一RRM過程。步驟1102中,該UE決定全部可用編解碼引擎位元速率,該UE可以實施以及通信全部可用編解碼引擎位元速率給控制器。換言之,該UE生成以及發送一組可能編解碼引擎資料速率,其中該推薦編解碼引擎特性為至少部分基於該組可能編解碼引擎位元速率.步驟1103中,該UE從該控制器接收編解碼引擎控制命令,其中包含推薦編解碼引擎特性。步驟1104中,該UE決定是否被建議編解碼引擎特性可以應用到該UE上執行之編解碼引擎上。步驟1105中,該UE基於推薦編解碼引擎特性,調整該UE上執行之編解碼引擎,該推薦編解碼引擎特性包含在已接收編解碼引擎控制命令中。
雖然聯繫特定實施例用於說明目的描述本發明,本發明保護範圍不以此為限。相應地,所屬領域中習知技藝者,在不脫離本發明精神範圍內,對所描述多個實施例之多個特徵可以進行潤飾修改以及組合,本發明保護範圍以權利要求為准。
Claims (12)
- 一種增強編解碼引擎控制之方法,包含:在一無線網路中,透過一使用者設備接收一編解碼引擎控制命令,其中該使用者設備與一無線存取網路連接,其中該編解碼引擎控制命令包含一推薦編解碼引擎特性;決定是否將該推薦編解碼引擎特性用於該使用者設備上執行之一編解碼引擎上;以及基於該推薦編解碼引擎特性,調整在該使用者設備上執行之該編解碼引擎之一特性;其中該使用者設備決定該使用者設備可以執行之全部可能編解碼引擎位元速率,以及該使用者設備在接收該編解碼引擎控制命令之前將該全部可能編解碼引擎位元速率進行通信。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該推薦編解碼引擎特性為一最大位元速率。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該推薦編解碼引擎特性為一最小位元速率。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該推薦編解碼引擎特性為一無線資源分配命令。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中,只在該無線資源分配命令中指示出來該無線資源分配命令將用作一編解碼引擎特性時,該無線資源分配命令為用作該推薦編解碼引擎特性。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中基於已知一組可能編解碼引擎位元速率,該使用者設備決定是否將應用該 推薦編解碼引擎特性。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中透過實施一編解碼引擎速率改變過程,包含與一對端編解碼引擎裝置之信令,該使用者設備決定是否將應用該推薦編解碼引擎特性。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,該使用者設備生成以及發送一組可能編解碼引擎位元速率,其中該推薦編解碼引擎特性為至少部分基於該組可能編解碼引擎位元速率。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法,其中如果決定為該推薦編解碼引擎特性將被應用,該使用者設備選擇一編解碼引擎位元速率,該編解碼引擎位元速率為少於或者盡可能接近,或者等於一最大位元速率。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中該無線資源分配命令透過從一組中選擇一個而分配,而允許一特定封包大小,該組包含:已分配頻率,已分配時間,已分配資源區塊,已分配編碼,已分配調變,已分配天線數量以及已分配傳輸模式。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中當該使用者設備認為必要時,該使用者設備在一位元速率臨時發送,該位元速率為比該最大位元速率更大。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該使用者設備透過與一媒體控制器通信,而決定全部可能編解碼引擎位元速率。
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