用跨层优化解决移动多媒体应用程序中的ip缓冲延迟的制作方法

专利名称：用跨层优化解决移动多媒体应用程序中的ip缓冲延迟的制作方法
技术领域：
以下说明书大体上涉及无线通信，且更确切地说，涉及有助于在无线通信环境中减 少手持装置的获取时间。
背景技术：
无线通信系统已成为一种风行的装置，全世界大多数人已通过其来通信。无线通信 装置已变得更小且更强大，以便满足消费者需要及改进便携性及方便性。例如蜂窝式电 话等移动装置中的处理能力的增加已导致对无线网络传输系统的要求增加。这些系统通 常不像通过其来通信的蜂窝式装置那样易于更新。随着移动装置能力扩大，可能难以用 有助于充分利用新的及改进的无线装置能力的方式维护较旧的无线网络系统。
更确切地说，基于频分的技术通常通过将频谱分割为均匀的带宽块而将频谱分为不 同的信道，例如，可将经分配用于无线通信的频带的部分分割为30个信道，其每一者可 载运语音会话，或在数字服务的情况下载运数字数据。每一信道一次仅可被指派给一个 用户。 一种已知的变化形式为正交频分技术，其有效地将整个系统带宽分为多个正交子 频带。这些子频带也被称为音调、载波、子载波、频段(bin)及/或频率信道。使每一子 频带与可通过数据来调制的子载波相关联。在基于时分的技术中，根据时间将频带分割 为连续的时间片或时隙。以循环方式向信道的每一用户提供用于传输及接收信息的时间 片。举例而言，在任何给定时间"向用户提供在短突发中对所述信道的接入。接着，接 入权轮换到具备用于传输及接收信息的短时间突发的另一用户。"轮流"的循环继续，且 最终向每一用户提供多个传输及接收突发。基于码分的技术通常以一范围内在任何时间处可用的若干频率来传输数据。 一般而 言，将数据数字化并扩展于可用的带宽上，其中多个用户可重迭在信道上，且可为相应 用户指派唯一序列码。用户可在相同的宽带频谱块中传输，其中每一用户的信号通过其 相应的唯一扩展码而扩展于整个带宽上。此技术可提供共享，其中一个或一个以上用户 可同时传输及接收。可通过扩频数字调制来实现此共享，其中以伪随机方式对用户的位 串流进行编码并将其扩展于一个很宽的信道上。接收器经设计以辨别相关联的唯一序列 码及取消随机化，以便以相干方式收集用于特定用户的位。
典型的无线通信网络(例如，使用频分、时分及码分技术)包括提供一个覆盖区域 的一个或一个以上基站及可在所述覆盖区域内传输并接收数据的一个或一个以上移动 (例如，无线)终端。典型基站可同时传输多个用于广播、多播及/或单播服务的数据串 流，其中数据串流为可引起移动终端的不同接收兴趣的数据的串流。在此基站的覆盖区 域内的移动终端可能有意愿接收由复合串流载运的一个、 一个以上或所有数据串流。同 样，移动终端可将数据传输到基站或另一移动终端。由于信道变化及/或干扰功率变化， 基站与移动终端之间或移动终端之间的此通信可能被降级。
媒体分配系统包含各种服务类型，包括(但不限于)实时；非实时；及IP数据广 播("IPDC")服务类型；及其组合。实时服务通常在特定秒内传递内容且通常经选择用 于立即消耗(传递串流视频、音频及本文)。举例而言，实时服务可提供体育赛事或现场 演出的现场广播。IP数据广播为在数秒内将IP多播数据串流传递到特定地址的实时服务 的形式且主要目的在于手持机数据应用，包括股票、天气、交通及应急服务。非实时服 务(亦即，"剪辑播放(Clipcast)"媒体)通常以分钟来调度且通常经存储用于稍后的 呈现或观看。举例而言，非实时服务可提供预记录的内容(例如广告、关于呈现的信息 等)，其被存储于具媒体能力的装置上的存储器中且稍后经取回以便观看。非实时媒体不
限于非实时服务。非实时媒体可为实时及非实时服务的一个组成部分。另外， 一些服务 可提供实时与非实时服务的某种组合，例如在选手参加的体育赛事的现场广播期间显示 选手信息。因为非实时媒体通常被下载到装置以用于稍后观看，所以非实时媒体传递的 实施方案可受益于对用户装置进行存储器管理以将在媒体传递时因存储空间不足而导致 的数据损失减到最小。
常规因特网协议(IP)串流媒体服务利用位于接收信号的手持机中的IP缓冲器。然 而，信道获取可包括多个延迟，其可包含IP缓冲器延迟。因此，在所属领域中存在对有 助于减轻与IP缓冲器相关联的延迟以便改进系统处理量并增强用户体验的系统及方法的需要。

发明内容
下文呈现一个或一个以上实施例的简要概述，以便提供对这些实施例的基本理解。 此概述并非为对所有预期实施例的广泛综述，且意图既不识别所有实施例的关键或重要 元件也不描绘任何或所有实施例的范围。其唯一目的在于以简化形式来呈现一个或一个 以上实施例的某些概念，作为随后呈现的更详细的描述的序言。
根据一个或一个以上实施例及其对应揭示内容，结合在忽略不必要的数据的同时将 IP缓冲器到从手持机(根据DVB-H标准的常规做法)重新定位到无线电接入网络(RAN) 接口及将DVB-H层的固定的突发大小(burst size)打包以大体上精确地具有用于在下一 秒或后续N秒内显示而必需的数据量，而对各种方面进行描述。RAN接口可包含编码器， 其知道与DVB-H物理层相关联的打包设定且形成IP包以精确地填充经分配的突发大小。 此又准许放松服务质量(QoS)约束，同时准许快速获取给定的特定物理层限制。
根据另一方面， 一种在无线通信环境中减少串流媒体的获取时间的方法可包含在 无线电接入网络(RAN)接口中使用IP缓冲器以在传输前缓冲串流媒体数据；及在指定 时窗内利用可变数据速率及固定或可变传递时间来编码IP包。所述方法可进一步包含以 意图用于在后续固定或预定义的传递时间显示的预定义的量的媒体数据预打包第一超级
帧，且所述固定的传递时间可为约一秒。所述方法可又进一步包含根据预定义的传输 约束编码所述IP包；及使用DVB-H协议传输经缓冲的串流媒体数据。举例而言，可用 隔开约250 ms的突发每一秒传输一个显示秒的经缓冲的串流媒体数据。
根据另一方面， 一种有助于在无线通信环境中减少获取延迟的设备可包含在RAN 接口中的IP缓冲器，其在传输到用户装置之前缓冲串流媒体数据；及物理层感知(下文 称作"物理感知")编码器，其知道与DVB-H物理层相关的打包设定且以意图用于在后 续时间周期期间显示的数据来预打包时间片。所述物理感知编码器以意图用于第N+M个 显示周期的数据填充第N个时间片，且所述时间片及所述显示周期具有约一秒的持续时 间。所述设备可另外包含发射器，其以间隔开约250 ms的四个传输突发每一秒传输一个 时间片。
再一方面涉及一种无线通信设备，其包含用于在传输之前对数据执行因特网协议 (IP)缓冲的装置；用于根据对用于传输数据的物理层的了解来编码经缓冲的媒体数据的 装置；及用于传输所述经编码的媒体数据的装置。用于传输的装置每秒可传输约一个超 级帧的数据，且可用以可变数据速率每秒约一个超级帧的数据的方式传输。此外，用于传输的装置可将所述约一个超级帧的数据作为大体上在时间上等间隔的多个数据突发而 传输，例如，在时间上隔开约250 ms的四个数据突发。所述无线通信设备可结合各种方 面使用DVB-H协议。用于编码的装置可以用于在第N+M个时间周期期间显示的数据编 码第N个超级帧，其中N及M为整数，其中所述超级帧及显示周期分别具有约一秒的 持续时间。
另一方面涉及一种上面存储有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述计算机可 执行指令用于在传输之前根据因特网协议(IP)缓冲数据；根据与用于传输所述数据的 物理层相关联的约束来编码经缓冲的媒体数据；及传输经编码的媒体数据。所述指令可 进一步包含每秒传输约一个超级帧的数据；以可变数据速率每秒传输所述约一个超级 帧的数据；及/或将所述约一个超级帧的数据作为多个数据突发而传输，所述多个数据突 发在时间上等间隔。举例而言，可将所述约一个超级帧作为在时间上间隔约250 ms的四 个数据突发来传输。所述计算机可读媒体可进一步包含用于以用于在第N+M个时间周期 期间显示的数据编码第N个超级帧的指令，其中N及M为整数，其中所述超级帧及显 示周期分别具有约一秒的持续时间。
再一方面涉及一种执行用于在无线通信环境中增加处理量的指令的处理器，所述指 令包含在传输之前根据因特网协议(IP)预缓冲数据；根据与用于传输数据的物理层相 关联的预定义的约束来编码经缓冲的媒体数据；及在所述物理层上传输经编码的媒体数 据。所述指令可进一步包含每秒传输约一个超级帧的数据；以可变数据速率每秒传输所 述约一个超级帧的数据；及/或将所述约一个超级帧的数据作为多个数据突发来传输，所 述多个数据突发在时间上相等地隔开，例如在时间上隔开约250ms的四个数据突发。所 述处理器可进一步执行用于利用DVB-H协议来传输数据的指令。另外，所述指令可包含 以用于在第N+M个时间周期期间显示的数据来编码第N个超级帧，其中N及M为整数， 其中所述超级帧及显示周期分别具有约一秒的持续时间。
为了实现上述及相关目的，所述一个或一个以上实施例包含下文全面描述且在权利 要求书中特别指出的特征。以下描述及附图详细地陈述所述一个或一个以上实施例的某 些说明性方面。然而，这些方面仅指示可使用各种实施例的原理的各种方式中的几种， 且所描述的实施例意图包括所有这些方面及其等效物。


图1说明根据一个或一个以上方面具有多个基站及多个终端的无线通信系统。图2说明根据各种方面用于将服务下载到至少一个无线装置的媒体分配系统 ("MDS")。
图3为根据本文中所描述的一个或一个以上方面的常规数字视频广播手持(DVB-H) 通信模型的图示。
图4说明根据本文中所描述的各种方面的前向链路专用(forward-link-only, FLO) 通信模型，其中从手持装置移除IP缓冲器并将其重新定位于所述模—型的传输侧以有助于 减少获取延迟及改进通信处理量及质量。
图5说明根据本文中所呈现的一个或一个以上方面的有助于减少获取时间的FLO通 信模型。
图6说明根据一个或一个以上方面的用于在无线通信系统中减少DVB-H信道的获取 时间的方法。
图7为根据本文中所呈现的一个或一个以上方面的用于减少根据DVB-H协议接收串 流媒体的用户装置的获取时间的方法的图示。
图8说明根据一个或一个以上方面的用于使用物理感知FLO编解码器减少串流媒体
获取时间并改进位效率的方法。
图9为可结合本文中所描述的各种系统及方法而使用的无线网络环境的图示。
具体实施例方式
现参看附图来描述各种实施例，其中相同参考数字贯穿全文用以指代相同元件。在 以下描述中，为了解释的目的，陈述许多特定细节，以提供对一个或一个以上实施例的
全面理解。然而，可显而易见的是可在不具有这些特定细节的情况下实践此(些)实 施例。在其它实例中，以方框图形式展示众所周知的结构及装置，以有助于描述一个或 一个以上实施例。
如在本申请案中所使用，术语"组件"、"系统"及类似物意图指代与计算机相关的 实体，其为硬件、软件、执行中的软件、固件、中间件、微码及/或其任何组合。举例而 言，组件可为(但不限于)在处理器上执行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行 线程、程序及/或计算机。 一个或一个以上组件可驻存于程序/或执行线程内，且可使组件 局限在一个计算机上及/或分布在两个或两个以上计算机之间。此外，这些组件可从上面 存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体来执行。所述组件可例如根据具有一个或一 个以上数据包(例如，来自通过信号而与本地系统、分布式系统中的另一组件相互作用及/或通过信号跨越例如因特网等网络而与其它系统相互作用的一个组件的数据)的信号 通过本地及/或远程过程来通信。另外，如所属领域的技术人员所了解的，本文中所描述 的系统的组件可通过额外组件来重新设置及/或补充，以便有助于实现关于其而描述的各 种方面、目标、优点等；且所述组件不限于在给定图式中陈述的精确配置。
此外，本文中结合订户台来描述各种实施例。订户台也可被称为系统、订户单元、 移动台、移动装置、远程台、接入点、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用 户装置或用户设备。订户台可为蜂窝式电话、无绳电话、会话启动协议(SIP)电话、无 线本地环路(WLL)台、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持装置或连接到 无线调制解调器的其它处理装置。
此外，使用标准编程及/或设计技术，可将本文中所描述的各种方面或特征实施为方 法、设备或制品。如本文中所使用的术语"制品"意图包含可从任何计算机可读装置、 载体或媒体存取的计算机程序。举例而言，计算机可读媒体可包括(但不限于)磁性存 储装置(例如，硬盘、软盘、磁条......)、光盘(例如，紧致光盘(CD)、数字多用途光
盘(DVD)......)、智慧卡，及快闪存储器装置(例如，卡、棒、随身盘(key drive)......)。
另外，本文中所描述的各种存储媒体可表示用于存储信息的一个或一个以上装置及/或其 它机器可读媒体。术语"机器可读媒体"可包括(但不限于)无线信道及能够存储、含 有及/或载运指令及/或数据的各种其它媒体。应了解，本文中使用词"示范性"意味着"用 作实例、例子或说明"。本文中描述为"示范性"的任何实施例或设计不必要解释为比其 它实施例或设计优先或有利。
图1说明根据一个或一个以上方面具有多个基站110及多个终端120的无线通信系 统100。基站通常为与所述终端通信的固定站，且也可被称为接入点、节点B或一些其 它术语。每一基站110提供特定地理区域102的通信覆盖。视使用术语"小区"的情形 而定，术语"小区"可指代基站及/或其覆盖区域。欲改进系统容量，可将基站覆盖区域 分为多个较小区域(例如，根据图1，分为三个较小区域)104a、 104b及104c。可由相 应基地收发器子系统(BTS)为每一较小区域服务。视使用术语"扇区"的情形而定， 术语"扇区"可指代BTS及/或其覆盖区域。对于经分区的小区，通常将用于所述小区的 所有扇区的BTS共同定位于用于所述小区的基站内。本文中所描述的传输技术可用于具 有经分区的小区的系统以及具有未分区的小区的系统。为简单起见，在以下描述中，术 语"基站" 一般用于为一扇区服务的固定站以及为一小区服务的固定站。
终端120通常分散于整个系统中，且每一终端可为固定的或移动的。终端也可被称为移动台、用户设备、用户装置一些其它术语。终端可为无线装置、蜂窝式电话、个人 数字助理(PDA)、无线调制解调器卡等。每一终端120可在任何给定时刻于下行链路及 上行链路上与零个、 一个或多个基站通信。下行链路(或前向链路)指代从基站到终端 的通信链路，且上行链路(或反向链路)指代从终端到基站的通信链路。
对于集中式结构，系统控制器130耦合到基站110，且提供对于基站IIO的协调及控 制。对于分布式结构，基站IIO可按需要相互通信。以前向链路及/或通信系统可支持的 最大数据速率或接近最大数据速率从一个接入点到一个接入终端而发生在前向链路上的 数据传输。可将前向链路的额外信道(例如，控制信道)从多个接入点传输到一个接入 终端。可从一个接入终端到一个或一个以上接入点而发生反向链路数据通信。
在注册之后(所述注册允许接入终端接入一接入网络、接入终端120及所述接入点 中的一者，例如，接入点110),使用预定接入程序来建立通信链路。在由所述预定接入 程序产生的连接状态中，接入终端120可从接入点IOO接收数据及控制消息，且能够将 数据及控制消息传输到接入点100。接入终端120不断搜寻可添加到接入终端120的有 效集合的其它接入点。有效集合包含能够与接入终端120通信的接入点的列表。当发现 此接入点时，接入终端120可计算所述接入点的前向链路的质量度量，其可包含信号干 扰噪声比(SINR)。可根据导频信号来确定SINR。接入终端120搜寻其它接入点且确定 相应接入点的SINR。同时，接入终端120计算接入终端120的有效集合中的每一接入点 的前向链路的质量度量。如果在预定时间周期内，来自特定接入点的前向链路质量度量 大于预定添加阈值或小于预定下降阈值，则接入终端120可将此信息报告到接入点110。 来自接入点IIO的后续消息可引导接入终端120将特定接入点添加到接入终端120有效 集合中，或从所述集合中删除所述特定接入点。
接入终端120可基于一组参数从接入终端120的有效集合中额外选择服务接入点。 服务接入点为由特定接入终端选择用于数据通信的接入点，或将数据传达到所述特定接 入终端的接入点。所述组参数可包含(例如)当前及先前SINR测量值、位错误率、包 错误率中的任何一者或一者以上，及任何其它已知或所要的参数。因此，例如，可根据 最大SINR测量值来选择服务接入点。接入终端120可接着在数据请求信道(DRC信道) 上广播数据请求消息(DRC消息)。DRC消息可含有经请求的数据速率，或者，前向链 路的质量的指示(例如，测量出的SINR、位错误率、包错误率，......)及类似物。接入
终端120可通过使用代码将DRC消息的广播引导到特定接入点，所述代码唯一地识别所 述特定接入点。接入网络控制器130可接收待传输到接入终端120的数据。此后，接入网络控制器 130可将所述数据发送到接入终端120有效集合中的所有接入点。或者，接入网络控制 器130可首先确定接入终端120将哪一接入点选择为服务接入点，且接着将数据发送到 所述服务接入点。可在所述接入点处将数据存储于队列中。接着，可在相应控制信道上 通过一个或一个以上接入点将传呼消息发送到接入终端120。接入终端120在一个或一 个以上控制信道上解调并解码信号以获得传呼消息。
图2说明用于将服务222下载到至少一个无线装置216的媒体分配系统("MDS") 200，且包含内容提供者202、内容服务器204、内容分配服务器228、服务供应服务器 208、数据库206及应用程序分配服务器210。内容提供者202操作以经由内容服务器204 及内容分配服务器228将用于分配的内容提供到网络218中的用户。内容包含媒体224， 例如视频、音频、多媒体内容、剪辑、脚本、程序、数据及任何其它合适内容。媒体224 可包含实时内容、非实时内容及/或两者的组合。媒体224 (单独地或组合地)可形成可 在装置上观看或以其它方式输出的呈现226。
内容服务器204操作以向内容分配服务器228提供与服务222相关联的呈现226。 服务222包含在单一标签或识别符下提供的一序列的呈现226。每一呈现226可包含实 时内容、非实时内容及实时与非实时内容的混合组合。此外，每一服务222可提供实时 呈现、非实时呈现，及实时与非实时呈现。举例而言，实时呈现可为体育赛事的现场广 播。另外，举例而言，非实时呈现可为广告。另外，举例而言，组合的呈现可包括结合 体育赛事的现场广播对选手信息的链接。
数据库206可包含定义提供广播调度的媒体呈现指导("MPG"),或装置216可将呈 现226呈现给用户的时间及装置216可检索非实时内容的时间。在一个非限制性方面中， 在服务激活时，可将MPG传输到装置216,但可在任何时间将其广播或以其它方式传输。 虽然将数据库206描述为数据存储库，但应注意，可使用将媒体呈现指导信息提供到系 统200的其它组件的任何接口。
装置服务器接口 212、 213及214可操作以使装置216与MDS 200服务器组件介接。 接口 212、 213及214可为使用空中接口技术的物理连接及/或无线连接，所述空中接口 技术例如码分多址("CDMA")、宽带码分多址("WCDMA")、全球移动电信系统 ("UMTS")、高级移动电话服务("AMPS")、时分多址("TDMA")、频分多址("FDMA")、 正交频分多址("OFDMA")、全球移动通信系统("GSM")、单载波("IX")无线电传 输技术("RTT")、演进数据专用("EV-DO")技术、通用分组无线电服务("GPRS")、增强型数据GSM环境("EDGE")、高速下行链路数据包接入("HSPDA")、模拟和数字 卫星系统，及可在无线通信网络及数据通信网络中的至少一者中使用的任何其它技术/协 议。接口 212从服务供应服务器208提供服务激活及预订信息；接口213从内容分配服 务器228提供MPG及内容传递；且接口 214在装置216与应用程序分配服务器210之间 提供应用程序下载能力。
另外，应注意，定义媒体分配系统200的一部分的服务器206、 208、 210及228可 组合为单一服务器，及/或可各为一个或一个以上服务器的组合。另外，这些服务器可共 同及/或远离彼此地定位。另外，服务器206、 208、 210及228可使用上文论述的空中接 口技术经由物理连接及/或经由无线连接而通信。
图3说明根据本文中所描述的一个或一个以上方面的常规数字视频广播手持 (DVB-H)通信模型300。模型300包含串流媒体源302，其将串流媒体(例如，视频、 音频等)提供到IP "云"304,所述IP "云"304表示一个或一个以上因特网协议操作。 己穿过IP云304的串流媒体可(例如)经由提供400kb/秒的连接由2Mb输送层缓冲器 306来接收。以此速率，输送层缓冲器将每5秒填满，此时可将其传输到用户装置308。 可在约1 bps/Hz、 8 MHz下使用DVB-H物理层在传输信道中使用约250 ms持续时间的 数据突发来执行传输。
用户装置308可每4秒接收2Mb的突发310—次，其中，所述突发通常具有约250 ms的持续时间，且可在其上运行MPE-FEC协议。常规用户装置308包含IP缓冲器312, 其为所接收的IP包消除抖动、对无序的包进行排序并解开所述IP。当在用户装置308 (例 如，手持机，......)中执行时，此缓冲导致约5秒到7秒的延迟。用户装置308进一步
包含编解码器314，其解码所接收的串流媒体，此可导致进一步的延迟(例如，约若干 帧，......)。因此，通过在手持机中放置IP缓冲器，常规模型300导致约5秒到12秒的
合计获取时间延迟。
常规模型300存在若干缺点。举例而言，DVB-H突发的相位相对于信道变化是随机 的，且与此相关联的延迟的范围可为从0.25秒到5秒，其平均值为2.6秒。另外，IP缓 冲器312的大小直接与所述IP已在传递期间经过的最差状况服务质量(QoS)相关。因 此，装置308可需要较大缓冲器(除非QoS受到很严格的指定)，对于典型因特网串流 信道而言，此导致5秒到7秒的延迟。因此，在常规手持机中缓冲延迟持续约5到7秒， 且视IP QoS而定，缓冲延迟甚至可更长，此又导致约5秒到12秒的合计信道变化延迟 (不包括编解码器延迟)。鉴于上述内容，常规装置308的物理层在5秒的信道时间内仅实现250 ms的分集。
图4说明根据本文中所描述的各种方面的前向链路专用(FLO)通信模型400,其中 从手持装置移除IP缓冲器并将其重新定位于所述模型400的传输侧以有助于减少获取延 迟并改进通信处理量及质量。如所说明的模型400包含IP缓冲器402,其在模型400的 传输侧以大体上与如参看前一图式而描述的IP缓冲器312执行这些功能的方式类似的方 式为IP包消除抖动、对无序的包进行排序且解开所述IP。物理感知编码器/同步层404 (例如感知到将用于传输串流媒体数据的物理层及/或其结构的编码器等)可接收经缓冲 的串流媒体数据并编码所述串流数据以产生约1秒长的单位的媒体数据。FLO编解码器 406 (其可为FLO编解码器与在总计约1秒的时间空间中操作的交错器缓冲器的组合的 物理层)可收集特定秒的媒体数据。举例而言，FLO编解码器406可以下一或后续显示 秒所需的数据量填充每一超级帧，同时忽略特定帧不需要的不必要的数据。根据一个方 面，用于信道的FLO解调的数据块可为媒体逻辑信道，其可被打包在超级帧中。接着可 执行传输，其中在四个突发中，每一秒传输1秒的可变速率数据，每一突发彼此间隔约 250 ms。经传输的秒的数据包含待于下一或后续秒中在手持装置408上显示的数据。
装置408每一秒可接收一秒(例如，在FLO系统的状况下为一超级帧、在DVB-H 状况下为一 "时间片"......)的数据，且解码器410可在超级帧被接收时解码所述超级
帧。IP解包器412可解开数据，且编解码器414可解码其中所包含的串流数据。以此方 式，可将与接收及解码串流媒体数据相关联的管线延迟减少到约1秒，从用户观点，其 可大大地增加处理量，且给装置408的用户提供更稳固的通信体验。通过从手持机装置 移除IP缓冲器，可将获取时间减少最少约5秒。此外，在存在例如MPEG2或类似物的 协议的情况下，可减小FLO物理层输入缓冲器的大小。因此，FLO通信模型400可实现 每秒约750 ms的时间分集。
根据相关方面，在媒体数据的场景变化后，即将I帧插入到所传输的超级帧中。举 例而言，伪I帧为预测帧与需要获取的帧处的一序列的图像中的源图像之间的差异的压 縮结果。因此，视频获取可经驱动到远远小于2秒的最大持续时间，且可在l秒或更短 时间内清除被破坏的帧。这些方面有助于消除手持机装置中的IP抖动缓冲器而有利于将 所述缓冲器重新定位到通信系统的传输侧、减少无序传递，且借此用使用DVB-H系统不 能实现的方式来减少获取时间。
图5说明根据本文中所呈现的一个或一个以上方面的有助于减少获取时间的FLO通 信模型500。模型500包含多个固定或可变速率的标准定义视频源502a-502n，其为具有严格定义的延迟抖动QoS的IP贡献链路504提供输入。IP贡献链路504可接着将经缓 冲的数据提供到无线电接入网络506。缓冲器508从网络和缓冲器接收数据以在将经缓 冲的数据提供到多路复用器510之前吸收延迟抖动。数据接着穿过IP分配链路512 (伴 有严格控制的延迟抖动)，且这些数据再次由缓冲器514缓冲以吸收延迟抖动。可能需要 向所述IP分配链路提供严格控制的延迟抖动，因为如果缺乏对延迟抖动的严格控制，则 可能会不良地增加缓冲器大小以及获取时间。因此，通过指定较严格的QoS，可减轻缓 冲延迟。然而，在保持改进的获取时间的同时，可放松QoS约束(例如，可松开QoS)， 因为与RAN 506相关联的编码器(例如，物理感知编码器404)理解DVB-H物理层的打 包设定，且可因此根据突发大小精确地填充IP包。发射器516可经由物理层/严格定时的 编解码器518将经缓冲的数据传输到用户装置520。通过整合物理层交错器延迟及缓冲 延迟，可将合计延迟减少约50%，此又导致实质性的位效率改进。
参看图6到图8，说明与在通信系统的传输侧中使用IP缓冲器及预打包串流媒体超 级帧相关的方法。举例而言，方法可涉及在FDMA环境、OFDMA环境、CDMA环境、 WCDMA环境、TDMA环境、SDMA环境或任何其它合适的无线环境中在通信系统的传 输侧中而不是像常规的一样在移动装置手持机中使用IP缓冲器。但，为了解释的简单起 见，所述方法经展示并描述为一系列动作，应理解并了解，所述方法不受到动作顺序的 限制，因为根据一个或一个以上实施例， 一些动作可以与本文中所展示并描述的顺序不 同的顺序发生及/或与其它动作同时发生。举例而言，所属领域的技术人员将理解并了解， 替代地可将方法表示为(例如)状态图中的一系列相关的状态或事件。此外，根据一个 或一个以上实施例，可能并非需要所有说明的动作来实施方法。
图6说明根据一个或一个以上方面的用于在无线通信系统中减少DVB-H信道的获取 时间的方法600。在602，可以与参看前面图式而描述的方式类似的方式，将IP缓冲器 整合到无线电接入网络(RAN)接口。通常使所述IP缓冲器与约5秒到7秒的延迟相关 联。例如基于DVB-H的系统的常规系统将IP缓冲器层放置于所述移动装置中，且借此 混合与接收串流媒体相关联的缓冲延迟。通过将所述IP缓冲器放置于所述RAN接口中， 在传输到用户装置之前可执行缓冲，其可实现用户装置的获取时间的5秒到7秒的减少。 另外，将所述IP缓冲器放置于所述RAN接口中准许很精确地打包DVB-H信道的固定的 突发大小以含有用于下一个超级帧的正确量的数据。可由编码器(例如，参看图4而描 述的物理感知编码器404)来执行数据选择及/或打包。
根据一实例，当前超级帧N (例如，具有1秒的持续时间)可用既定在下一超级帧N+l中显示的媒体数据(例如，视频、音频......)来打包。只要数据及/或其包不越过超
级帧边界，便可将打包到超级帧N中的数据定位得甚至邻近于超级帧结尾的边界。为进 一步说明此实例，如果用户装置期望用于当前秒或超级帧的数据，那么所述数据将已被 打包到先前秒中，甚至打包到当前秒的边界，但既定用于当前秒的数据不越过所述边界 进入当前秒中。通过以此方式预打包媒体数据，可保证此数据的存在以有助于实现平稳 的串流媒体及减轻解码中断。
图7为根据本文中所呈现的一个或一个以上方面的用于减少根据DVB-H协议接收串 流媒体的用户装置的获取时间的方法700的图示。在702，与DVB-H标准对比，可在用 户装置的外部于RAN接口中使用IP缓冲器。从用户装置侧移除所述IP缓冲器产生获取 延迟减少方面的5秒到7秒的净增益。在704，可在同一秒或超级帧中将交错式缓沖器 与编解码器缓冲器组合到FLO物理层中，所述物理层将串流媒体数据剖析为l秒区段。 在706，可将媒体数据的特定区段收集并打包在超级帧中。此可使用如参看先前图式而 描述的物理感知编解码器来实现，所述物理感知编解码器知道与DVB-H传输协议相关联 的特定打包协议及突发大小限制。举例而言，可用与后续显示秒N+M相关的数据打包当 前超级帧N，其中N及M为整数。根据一方面，M可为l，但M不限于为1。在708， 可将第N个超级帧的数据传输到用户装置。因为所述第N个超级帧包含用于第N+M个 显示秒的数据，所以当第N+M秒到来时用户装置将具有现成的此数据，且可解码此数据 以用于显示，而无须费时地执行与常规DVB-H协议相关联的IP消除抖动缓冲。
图8说明根据一个或一个以上方面的用于使用物理感知FLO编解码器来减少串流媒 体获取时间并改进位效率的方法800。在802，可在用于经由前向链路传输串流媒体的无 线通信系统中的传输链中执行IP缓冲。通过在传输串流媒体之前执行IP缓冲协议，在 接收用户装置处，可从解码程序中移除这些任务，因此在获取期间节约大量时间。在804， 鉴于对物理传输层的约束，可编码媒体数据。举例而言，因为每一传输超级帧具有约一 秒的持续时间，所以可将媒体编码为1秒区段。在806，媒体数据可经收集以填充用于 传输的超级帧。举例而言，在806，可将与后续显示秒(例如，秒N+M，其中N及M为 整数)相关的1秒的媒体数据预打包到当前超级帧N中。将显示数据预打包有助于确保 用于在特定时间点显示的数据在其实际显示给用户的时间之前存在于接收用户装置处。 在808，可将超级帧作为一系列4个突发传输到用户装置，所述四个突发隔开约250 ms 而传输以有助于每一秒传输l秒的数据。如上所述，与常规DVB-H传输系统特有的每5 秒250 ms的时间分集对比，此传输方案有助于实现每秒750 ms的时间分集。将了解，根据本文中所描述的一个或一个以上方面，关于在RAN接口中的IP消除 抖动缓冲、串流媒体数据的预打包、与其相关的查找表等，可进行推断。如本文中所使 用，术语"推理"或"推断" 一般指根据经由事件及/或数据而捕获的一组观察结果而关 于系统、环境及/或用户进行推论或就其状态进行推理的过程。举例而言，可使用推断来 识别特定情形或动作，或者可产生状态上的概率分布。所述推断可为概率性的-即，基于 对数据及事件的考虑对感兴趣的状态上的概率分布的计算。推断也可指用于由一组事件 及/或数据组成较高级别的事件的技术。此推断导致由一组观察到的事件及/或存储的事件 数据来构造新事件或动作，而不管所述事件是否在紧密的时间接近性方面相关，及所述 事件及数据是否来自一个或若干事件及数据源。
根据一实例，上文所呈现的方法中的一者可包括关于一个超级帧的传输与同所述超 级帧相关联的预期显示秒之间的适当的滞后时间进行推断。举例而言，如果将所述超级 帧表示为N (其中N为整数)，则滞后时间(以秒计)可由M定义，其中M也为整数。 M可为1，使得每一超级帧包含预期在紧随其后的一秒中显示的媒体数据。然而，可关 于是否增加M以便向用户装置预载入若干后续显示秒的数据进行推断。举例而言，这些 推断可基于来自所述用户装置的指示所述用户装置正体验间歇信号，例如当用户装置 在高速或类似情形下行进时可发生的信号。作为补充或替代，可关于是否减小M值以便 减少等待在用户装置处解码的超级帧的数目类似地进行推断。将了解，上述实例在性质
上是说明性的且并不意图限制结合本文中所描述的各种实施例及/或方法可进行的推断 的数目或进行这些推理的方式。
图9展示示范性无线通信系统900。为简洁起见，所述无线通信系统900描绘一个 基站及一个终端。然而，应了解所述系统可包括一个以上的基站及/或一个以上的终端， 其中额外基站及/或终端可大体上类似于或不同于下文所描述的示范性基站及终端。此 外，应了解基站及/或终端可使用本文中所描述的系统(图l到图5)及/或方法(图6到 图8)以有助于其间的无线通信。
现在参看图9，在下行链路上，在接入点905,传输(TX)数据处理器90接收、 格式化、编码、交错并调制(或符号映射)业务数据且提供调制符号("数据符号")。符 号调制器915接收并处理所述数据符号及导频符号且提供符号的串流。符号调制器920 对数据及导频符号进行多路复用，且将其提供到发射器单元(TMTR) 920。每一传输符 号可为数据符号、导频符号或零信号值。可在每一符号周期中连续发送所述导频符号。 可对所述导频符号进行频分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM),或码分多路复用(CDM)。
TMTR 920接收所述符号串流并将其转换为一个或一个以上模拟信号，且进一步调 节(例如，放大、过滤及上变频转换)所述模拟信号，以产生适于在无线信道上传输的 下行链路信号。接着，经由天线925将所述下行链路信号传输到所述终端。在终端930 处，天线935接收所述下行链路信号，且将接收到的信号提供到接收器单元(RCVR)940。 接收器单元940调节(例如，过滤、放大及下变频转换)接收到的信号，且将经调节的 信号数字化以获得样本。符号解调器945对接收到的导频符号进行解调并将其提供到处 理器950以用于信道估计。符号解调器945进一步从处理器950接收用于下行链路的频 率响应估计；对接收到的数据符号执行数据解调以获得数据符号估计(其为对传输的数 据符号的估计)；及将数据符号估计提供到RX数据处理器955，所述RX数据处理器955 解调(亦即，符号解映射)、解交错并解码所述数据符号估计以恢复传输的业务数据。 在接入点905处，通过符号解调器945及RX数据处理器955进行的处理分别与通过符 号调制器915及TX数据处理器910进行的处理互补。
在上行链路上，TX数据处理器960处理业务数据且提供数据符号。符号调制器965 接收数据符号及导频符号并对其进行多路复用、执行调制并提供符号串流。发射器单元 970接着接收并处理所述符号串流以产生上行链路信号，其通过天线935传输到接入点 卯5。
在接入点卯5处，来自终端930的上行链路信号由天线925来接收且由接收器单元 975来处理以获得样本。符号解调器980接着处理所述样本且提供用于上行链路的接收 到的导频符号及数据符号估计。RX数据处理器985处理所述数据符号估计，以恢复由终 端930所传输的业务数据。处理器9卯对在上行链路上传输的每一有效终端执行信道估 计。多个终端可在其相应的被指派的导频子频带集合上在上行链路上同时传输导频，其 中可交错所述导频子频带集合。
处理器9卯及950分别引导(例如，控制、协调、管理等)在接入点905及终端930 处的操作。相应处理器990及950可与存储程序码及数据的存储器单元(未图示)相关 联。处理器990及950也可执行计算，以分别导出对上行链路及下行链路的频率及脉冲 响应估计。
对于多址系统(例如，FDMA、 OFDMA、 CDMA、 TDMA等)，多个终端可在上行 链路上同时传输。对于此系统，可在不同终端间共享所述导频子频带。可在用于每一终 端的导频子频带跨越整个操作频带(可能除了频带边缘外)的状况下使用信道估计技术。将需要此导频子频带结构来获得用于每一终端的频率分集。可通过各种装置来实施本文 中所描述的技术。举例而言，可在硬件、软件或其组合中实施这些技术。对于硬件实施 方案，可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号 处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控 制器、微控制器、微处理器、经设计以执行本文中所描述的功能的其它电子单元或其组 合内实施用于信道估计的处理单元。对于软件，实施可能是通过执行本文中所描述的功 能的模块(例如，程序、函数等)进行。软件码可存储于存储器单元中且可由处理器990 及950执行。
对于软件实施方案，可通过执行本文中所描述的功能的模块(例如，程序、函数等) 来实施本文中所描述的技术。所述软件码可存储于存储器单元中，且可由处理器执行。 可在处理器内或处理器外(在所述状况下，其可经由所属领域中已知的各种装置以通信 方式耦合到处理器)实施存储器单元。
上文已描述的内容包括一个或一个以上实施例的实例。当然，不可能为了描述前述 实施例的目的而描述组件或方法的每个可想到的组合，但所属领域的一般技术人员可认 识到，对各种实施例的许多其它组合及置换是可能的。因此，所描述的实施例意图包含 在随附权利要求书的精神及范围内的所有这些变更、修改及变化。此外，就术语"包括" 用于具体实施方式
或权利要求书中的方面而言，此术语意图以类似于术语"包含"在权
利要求中用作过渡词时的解释相似的方式而为包括性的。
权利要求
1.一种在无线通信环境中减少串流媒体的获取时间的方法，其包含使用无线电接入网络(RAN)接口中的IP缓冲器以在传输之前缓冲串流媒体数据；及利用可变数据速率及指定的时窗内的固定或可变的传递时间而编码IP包。
2. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含以意图用于在后续的固定的或预定义的 传递时间显示的预定义的量的媒体数据来预打包第一超级帧。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述固定的传递时间为一秒。
4. 根据权利要求2所述的方法，其进一步包含以隔开约250 ms的突发每秒传输一个显 示秒的经缓冲的串流媒体数据。
5. 根据权利要求2所述的方法，其进一步包含以间隔开约100 ms到400 ms的周期的 突发每秒一个显示秒的经缓冲的串流媒体数据。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述突发具有均匀的持续时间。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中所述突发具有可变的持续时间。
8. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含根据预定义的传输约束来编码所述IP包。
9. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含使用DVB-H协议来传输所述经缓冲的 串流媒体数据。
10. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含在根据对用于传输媒体数据的物理层的 了解而编码所述媒体数据之前执行IP缓冲。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其进一步包含收集约一秒的数据。
12. 根据权利要求11所述的方法，其进一步包含在系统时间的约每一秒处以可变速率来 传输所述约 一秒的输出数据。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中每一经传输的一秒的数据包含待在后续秒中显 示的数据。
14. 根据权利要求13所述的方法，其进一步包含准许在完全传递所述一秒的数据之前 开始解码所述一秒的数据。
15. 根据权利要求13所述的方法，其进一步包含在准许解码之前完成所述一秒的数据 的传递。
16. —种在无线通信环境中有助于减少获取延迟的设备，其包含RAN接口中的IP缓冲器，其在传输串流媒体数据到用户装置之前缓冲所述串流 媒体数据；及物理感知编码器，其知道与DVB-H物理层相关的打包设定且以意图用于在后续 时间周期期间显示的数据来预打包时间片。
17. 根据权利要求16所述的设备，所述物理感知编码器以意图用于第N+M个显示周期 的数据来填充第N个时间片，其中N及M为整数。
18. 根据权利要求17所述的设备，其中所述时间片及所述显示周期具有约一秒的持续 时间。
19. 根据权利要求16所述的设备，其进一步包含发射器，所述发射器以多个时间上等 间隔的传输突发用固定时间间隔传输时间片。
20. 根据权利要求19所述的设备，其中所述固定的时间间隔为约一秒。
21. —种无线通信设备，其包含用于在传输之前执行数据的因特网协议(IP)缓沖的装置;.用于根据对用于传输经缓冲的媒体数据的物理层的了解而编码所述数据的装置；及用于传输所述经编码的媒体数据的装置。
22. 根据权利要求16所述的设备，所述用于传输的装置在多个固定时间间隔中的每一 者期间传输约一个超级帧或时间片的数据。
23. 根据权利要求22所述的设备，所述用于传输的装置每秒传输约一个超级帧或时间 片的数据。
24. 根据权利要求17所述的设备，所述用于传输的装置以等于或大于预定义的最小数 据速率的可变数据速率每秒传输所述约一个超级帧或时间片的数据。
25. 根据权利要求17所述的设备，所述用于传输的装置将所述约一个超级帧的数据作 为多个数据突发而传输，所述多个数据突发在时间上大体上等间隔。
26. 根据权利要求17所述的设备，所述用于传输的装置将所述约一个超级帧的数据作 为多个数据突发而传输，所述多个数据突发在时间上不均匀地间隔。
27. 根据权利要求19所述的设备，所述用于传输的装置将所述约一个超级帧作为在时 间上隔开约250 ms的4个数据突发而传输。
28. 根据权利要求16所述的设备，所述用于传输的装置使用DVB-H协议。
29. 根据权利要求16所述的设备，所述用于编码的装置以用于在第N+M个时间周期期 间显示的数据编码第N个超级帧，其中N及M为整数。
30. 根据权利要求22所述的设备，其中所述超级帧及显示周期分别具有约一秒的持续 时间。
31. —种上面存储有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述指令用于在传输之前根据因特网协议(IP)来缓冲数据；根据与用于传输经缓冲的媒体数据的物理层相关联的约束来编码所述数据；及 传输所述经编码的媒体数据。
32. 根据权利要求24所述的计算机可读媒体，所述指令进一步包含每秒传输约一个超 级帧的数据。
33. 根据权利要求25所述的计算机可读媒体，所述指令进一步包含以可变数据速率每 秒传输所述约一个超级帧的数据。
34. 根据权利要求25所述的计算机可读媒体，所述指令进一步包含将所述约一个超级 帧的数据作为多个数据突发而传输，所述多个数据突发在时间上大体上等间隔。
35. 根据权利要求27所述的计算机可读媒体，所述指令进一步包含将所述约一个超级 帧作为在时间上隔开约250 ms的4个数据突发而传输。
36. 根据权利要求24所述的计算机可读媒体，所述指令进一步包含利用DVB-H协议来 传输所述数据。
37. 根据权利要求24所述的计算机可读媒体，所述指令进一步包含以用于在第N+M个 时间周期期间显示的数据编码第N个超级帧，其中N及M为整数。
38. 根据权利要求31所述的计算机可读媒体，其中所述超级帧及显示周期分别具有约 一秒的持续时间。
39. —种执行用于在无线通信环境中增加处理量的指令的处理器，所述指令包含在传输之前根据因特网协议(IP)来预缓冲数据；根据与用于传输经缓冲的媒体数据的物理层相关联的预定义约束来编码所述数 据；及在所述物理层上传输所述经编码的媒体数据。
40. 根据权利要求33所述的处理器，所述指令进一步包含每秒传输约一个超级帧的数 据。
41. 根据权利要求34所述的处理器，所述指令进一步包含以可变数据速率每秒传输所 述约一个超级帧的数据。
42. 根据权利要求34所述的处理器，所述指令进一步包含将所述约一个超级帧的数据 作为多个数据突发而传输，所述多个数据突发在时间上大体上等间隔。
43. 根据权利要求36所述的处理器，所述指令进一步包含将所述约一个超级帧作为在 时间上隔开约250 ms的4个数据突发而传输。
44. 根据权利要求33所述的处理器，所述指令进一步包含利用DVB-H协议来传输所述 数据。
45. 根据权利要求33所述的处理器，所述指令进一步包含以用于在第N+M个时间周期 期间显示的数据编码第N个超级帧，其中N及M为整数。
46. 根据权利要求39所述的处理器，其中所述超级帧及显示周期分别具有约一秒的持 续时间。
全文摘要
本发明描述有助于将IP缓冲器从用户装置手持机中的常规位置重新定位到无线电接入网络(RAN)接口以便减少所述用户装置中的获取延迟的系统及方法。通过在前向链路传输的传输侧执行IP缓冲，可将获取时间减少约5秒到7秒。另外，可使用物理层感知编码器，其知道与例如常规DVB-H传输协议相关联的传输约束，且可将串流媒体剖析为1秒区段，可将所述1秒区段预打包到当前超级帧中以用于在后续时间显示。
文档编号H04W28/14GK101322377SQ200680045157
公开日2008年12月10日 申请日期2006年12月1日 优先权日2005年12月2日
发明者克里斯托弗·约翰·贝内特, 戈登·肯特·沃克, 陈安梅, 马克·马根蒂 申请人:高通股份有限公司