用于调制解调器辅助式视频电话的装置和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年6月6日在美国专利局提交的临时专利申请No. 61/833,535 以及于2013年12月3日在美国专利局提交的非临时专利申请No. 14/095,041的优先权和 权益，这两篇申请的全部内容通过引用纳入于此。
技术领域
[0003] 本公开的各方面一般涉及无线通信系统，尤其涉及无线通信系统中的视频电话。 [0004]背景
[0005] 无线通信网络被广泛部署以提供诸如电话、视频、数据、消息接发、广播、视频电话 等各种通信服务。通常为多址网络的此类网络通过共享可用的网络资源来支持多个用户的 通信。此类网络的一个示例是UMTS地面无线电接入网（UTRAN)。UTRAN是被定义为通用移 动电信系统（UMTS)的一部分的无线电接入网（RAN)，UMTS是由第三代伙伴项目（3GPP)支 持的第三代（3G)移动电话技术。作为全球移动通信系统（GSM)技术的后继者的UMTS目前 支持各种空中接口标准，诸如宽带码分多址（W-CDMA)、时分-码分多址（TD-CDMA)以及时 分-同步码分多址（TD-SCDMA)。UMTS也支持增强型3G数据通信协议，诸如高速分组接入 (HSPA)，其向相关联的UMTS网络提供更高的数据传递速度和容量。
[0006] 随着对移动宽带接入的需求持续增长，研究和开发持续推进无线通信技术（例如 UMTS技术）以便不仅满足增长的对移动宽带接入的需求，而且提高并增强用户对移动通信 的体验（诸如改进的视频电话）。
[0007] 由于严格的延迟约束，视频电话（VT)应用通常跟踪网络中可用的带宽以确保VT 应用的数据率不超过可用带宽。VT应用还可监视从呼叫的一端到另一端（例如，从一个移 动终端到另一移动终端）的延迟。通过跟踪和控制VT应用的数据率，可以减少扰动（诸如 帧冻结、丢失和模糊）的发生。在相关领域，在网际协议（IP)上操作的VT应用通常监视各 种网络度量，诸如带宽、往返时间（RTT)、传输层（例如TCP/UDP)或较高层的抖动等。在设 备处运行的VT应用依赖于视频呼叫的另一端向该VT应用通知正被监视的网络度量。当在 数据分组路径中检测到拥塞时，尤其是在拥塞发生在发送方的上行链路上时，这种端到端 反馈机制安排引入了不期望的反应延迟。
[0008] 此外，端到端反馈机制一般不指示还有多少带宽可用于视频电话呼叫。当拥塞发 生时，发送方和接收方之间的数据路径无法提供足够的上行链路和/或下行链路带宽用于 传送数据而不导致不期望的效应，诸如排队延迟和/或分组丢失。没有拥塞仅仅指示带宽 可用，但无法提供关于还有多少带宽可用的有用信息。在无线通信中，跟踪无线信道的可用 带宽甚至更具挑战性，因为可用无线带宽常常是时变的。因此，由于缺少可用带宽信息，用 于视频通信的基于端到端反馈的速率适配算法无法积极地利用可用带宽。
[0009] 概述
[0010] 以下给出本公开的一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此 概述不是本公开的所有构想到的特征的详尽综览，并且既非旨在标识出本公开的所有方面 的关键性或决定性要素亦非试图界定本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简 化形式给出本公开的一个或多个方面的一些概念作为稍后给出的更详细描述之序言。
[0011] 在一个方面，本公开提供了一种无线通信的方法。该方法包括：利用用户装备的调 制解调器通过无线网络执行与远程设备的视频电话（VT)通信；独立于接收自远程设备的 反馈信息地基于从调制解调器获得的调制解调器信息来确定指示无线网络中的拥塞的网 络度量；以及动态地将VT通信的数据率调节达与基于该网络度量的参量成比例的一个量。
[0012] 确定网络度量可包括基于调制解调器信息来确定VT通信的分组丢失，并且该方 法可进一步包括：响应于VT通信的所确定的分组丢失而在VT通信中传送未压缩视频帧； 以及配置用户装备的编解码器以使得在时间上在该未压缩视频帧之后传送的视频帧避免 参考在该未压缩视频帧之前传送的视频帧。
[0013] 本公开的另一方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括：用于利用该设 备的调制解调器通过无线网络执行与远程设备的视频电话（VT)通信的装置；用于独立于 接收自远程设备的反馈信息地基于从调制解调器获得的调制解调器信息来确定指示无线 网络中的拥塞的网络度量的装置；以及用于动态地将VT通信的数据率调节达与基于该网 络度量的参量成比例的一个量的装置。
[0014] 本公开的另一方面提供一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品，该计算 机可读存储介质包括用于使用户装备执行各种功能的代码。这些功能包括：利用用户装备 的调制解调器通过无线网络执行与远程设备的视频电话（VT)通信；独立于接收自远程设 备的反馈信息地基于从调制解调器获得的调制解调器信息来确定指示无线网络中的拥塞 的网络度量；以及动态地将VT通信的数据率调节达与基于该网络度量的参量成比例的一 个量。
[0015] 本公开的另一方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置包括至少一个处理 器、包括耦合到该至少一个处理器的调制解调器的通信接口、以及耦合到该至少一个处理 器的存储器。该至少一个处理器包括多个电路系统。第一电路系统被配置成利用调制解调 器通过无线网络执行与远程设备的视频电话（VT)通信。第二电路系统被配置成独立于接 收自远程设备的反馈信息地基于从调制解调器获得的调制解调器信息来确定指示无线网 络中的拥塞的网络度量。第三电路系统被配置成动态地将VT通信的数据率调节达与基于 该网络度量的参量成比例的一个量。
[0016] 本发明的这些和其它方面将在阅览以下详细描述后得到更全面的理解。在结合附 图研读了下文对本发明的具体示例性实施例的描述之后，本发明的其他方面、特征和实施 例对于本领域的普通技术人员将是明显的。尽管本发明的特征在以下可能是针对一些实 施例和附图来讨论的，但本发明的所有实施例可包括本文所讨论的有利特征中的一个或多 个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论 的本发明的各种实施例使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性实施 例在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是应该理解，此类示例性实施 例可以在各种设备、系统、和方法中实现。
[0017] 附图简述
[0018] 图1是解说根据本公开的一方面的采用处理系统的装置的硬件实现的示例的框 图。
[0019]图2是概念地解说根据本公开的各方面的电信系统的示例的框图。
[0020] 图3是解说无线电接入网的示例的概念图。
[0021] 图4是解说用于用户面及控制面的无线电协议架构的示例的概念图。
[0022] 图5是概念地解说电信系统中B节点与用户装备（UE)处于通信的示例的框图。
[0023] 图6是概念地解说根据本公开的各方面的视频电话（VT)通信中的两个UE的框 图，这两个UE利用基于调制解调器信息的速率适配。
[0024] 图7是概念地解说根据本公开的各方面的VT通信中的两个UE的框图，其中一个 UE利用基于调制解调器信息的速率适配。
[0025] 图8是解说根据本公开的各方面的VT通信中的基于调制解调器信息的速率适配 过程的流程图。
[0026] 图9是解说根据本公开的一方面的用于响应于分组丢失检测来传送未压缩视频 帧的基于调制解调器信息的速率适配过程的概念图。
[0027] 图10是概念地解说根据本公开的各方面的被配置成执行基于调制解调器信息的 速率适配的处理器和存储介质的框图。
[0028] 图11是解说根据本公开的一方面的基于调制解调器信息来执行VT通信速率适配 的方法的流程图。
[0029] 图12是解说根据本公开的一方面的图11的方法的附加细节的流程图。
[0030] 详细描述
[0031] 以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文 所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而， 对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例 中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以便避免淡化此类概念。
[0032] 本公开的各方面提供了能够改善视频电话（VT)应用中（尤其在无线通信网络 (例如UMTS网络）中的VT应用中）的拥塞检测和可用带宽跟踪的装置和方法。在本公开 的各方面，用户装备（UE)可以利用调制解调器信息来快速检测网络（例如UE与B节点之 间的信道）中的拥塞以及可用带宽，而不依赖于UE与另一网络实体（例如另一UE)之间的 端到端反馈。
[0033] 图1是解说采用处理系统114的装置100的硬件实现的示例的概念图。根据本公 开的各个方面，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何组合可用包括一个或多个处理器 104的处理系统114来实现。例如，装置100可以是如在图2、3、5-7和/或10中的任一者 或多者中解说的用户装备（UE)。在另一示例中，装置100可以是如图2、3和/或5中的任 一者或多者中所解说的B节点或无线电网络控制器（RNC)。处理器104的示例包括：微处理 器、微控制器、数字信号处理器（DSP)、现场可编程门阵列（FPGA)、可编程逻辑器件（PLD)、 状态机、门控逻辑、分立的硬件电路、以及其他配置成执行本公开中通篇描述的各种功能性 的合适硬件。即，如在装置100中利用的处理器104可用于实现以下描述和在图8中解说 的任一个或多个过程。
[0034] 在该示例中，处理系统114可被实现成具有由总线102 -般化地表示的总线架构。 取决于处理系统114的具体应用和总体设计约束，总线102可包括任何数目的互连总线和 桥接器。总线102将包括一个或多个处理器（一般地由处理器104表示）、存储器105和计 算机可读介质（一般地由计算机可读介质106表示）的各种电路链接在一起。总线102还 可链接各种其它电路，诸如定时源、外围设备、稳压器和功率管理电路，这些电路在本领域 中是众所周知的，且因此将不再进一步描述。总线接口 108提供总线102与收发机110之 间的接口。收发机110提供用于通过传输介质与各种其它装置通信的手段。取决于该装置 的本质，也可提供用户接口 112(例如，按键板、显示器、扬声器、话筒、操纵杆）。处理器104 和计算机可读介质106将在下文的示例性实施例中更详细地描述。
[0035] 处理器104负责管理总线102和一般性处理，包括对存储在计算机可读介质106 上的软件的执行。软件在由处理器104执行时使处理系统114执行下文针对任何特定装置 描述的各种功能。计算机可读介质106还可被用于存储由处理器104在执行软件时操纵的 数据。
[0036] 处理系统中的一个或多个处理器104可以执行软件。软件应当被宽泛地解释成意 为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软