通信设备和用于控制分组生成的方法
【专利摘要】本发明公开了通信设备和用于控制分组生成的方法。根据本公开的一个方面，提供一种通信设备，所述通信设备包括：第一接口，其被配置成接收由分组编码器供给的第一分组；确定器，其被配置成确定在所述第一分组准备好由所述通信设备进行发送的时间与用于发送所述第一分组的通信资源可用的时间之间的时间差；生成器，其被配置成基于所述时间差来生成在所述分组编码器应当提供第二分组时能够从其导出所述第一分组的信息；以及第二接口，其被配置成将所述信息传送至所述分组编码器。
【专利说明】通信设备和用于控制分组生成的方法
【技术领域】
[0001]本公开的方面总体上涉及通信设备和用于控制分组生成的方法。
【背景技术】
[0002]对于两个或更多个用户经由通信网络的通信(例如经由语音或视频的实时通信)，典型地期望用于传送通信数据的通信连接的低等待时间以增强用户体验。因此，所期望的是减少在媒体(例如语音)数据的传输中的等待时间。
【发明内容】
[0003]根据本公开的一个方面，提供一种通信设备，所述通信设备包括:第一接口，其被配置成接收由分组编码器供给的第一分组；确定器，其被配置成确定在所述第一分组准备好由所述通信设备进行发送的时间与用于发送所述第一分组的通信资源可用的时间之间的时间差；生成器，其被配置成基于所述时间差来生成在所述分组编码器应当提供第二分组时能够从其导出所述第一分组的信息；以及第二接口，其被配置成将所述信息传送至所述分组编码器。
[0004]根据本公开的另一方面，提供根据上述的通信设备的控制分组生成。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]在附图中，类似的附图标记一般指代遍及不同视图的相同部分。附图不一定是按比例的，而是一般将重点放在说明本公开的方面的原理上。在下列描述中，参照下列附图来描述本公开的各种方面，在附图中:
图1示出根据本公开的一个方面的通信系统。
[0006]图2示出通信设备。
[0007]图3示出流程图。
[0008]图4示出传输图。
[0009]图5示出传输图。
[0010]图6示出数据流图和定时图。
[0011]图7示出通信布置。
[0012]图8示出定时图，所述定时图示出针对语音分组重新定时来省略语音信号段。
[0013]图9示出定时图，所述定时图示出针对语音分组重新定时来压缩语音信号段。
【具体实施方式】
[0014]下列详细描述参照了附图，所述附图通过图示的方式示出其中可以实践本公开的各种方面的特定细节和实施例。这些实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实践这些方面。在不脱离这些方面的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以做出结构的、逻辑的和电的改变。各种实施例不一定是相互排斥的，因为可以将一些实施例与一个或多个其他实施例进行组合以形成新实施例。
[0015]在下文中参照作为无线双向通信系统的实例的LTE (长期演进)蜂窝通信系统来解释本公开的各种方面。根据本公开的方面使用的移动终端还可以使用用于诸如WLAN(无
(全球移动通信系统)、蓝牙等等之类的通信(可能使用白色空间频谱，如果其可用的话)的其他通信系统。
[0016]图1示出根据本公开的一个方面的通信系统100。
[0017]根据本公开的该方面，根据LTE的网络架构来配置通信系统100。 [0018]该通信系统包括无线电接入网(E-UTRAN，演进UMTS陆地无线电接入网)101和核心网(EPC，演进分组核心)102。E-UTRAN 101可以包括基(收发机)站(eNodeB，eNB) 103。每个基站103提供针对E-UTRAN 101的一个或多个移动无线电小区104的无线电覆盖。
[0019]位于移动无线电小区104中的移动(通信)终端(UE，用户设备)105可以经由提供移动无线电小区的覆盖(换言之，操作)的基站来与核心网102进行通信并与其他移动终端105进行通信。
[0020]基于多址接入方法，通过空中接口 106，在基站103与位于由基站103操作的移动无线电小区104中的移动终端之间传送控制和用户数据。
[0021]通过X2接口 107将基站103与彼此互连。还通过SI接口 108将基站连接至核心网(演进分组核心)102，更具体而言是连接至MME (移动性管理实体)109和服务网关(S-GW)110。MME 109负责控制位于E-UTRAN的覆盖区中的UE的移动性，而S-GW 110负责处理移动终端105与核心网102之间的用户数据的传输。
[0022]如图1中所示的LTE蜂窝通信网络被设计为分组交换的通信网络。为了支持电路交换的服务(例如两个移动终端105之间的话音通信)，可以使用基于IP的话音(VoIP)。
[0023]移动终端105的典型语音编码器例如每20 ms产生语音分组(即包括语音数据的数据分组)。根据LTE，时间传输间隔的长度是I ms。因此，当移动终端105传送语音数据时，时间传输间隔(TTI)的仅仅1/20被用于传输。同样，当移动终端105接收语音数据时，使用TTI的仅仅1/20。
[0024]可以通过利用语音分组的周期性生成、关于语音数据传输对LTE通信系统100进行功率优化，因为对应的基站103周期性地针对话音分组保留上行链路和下行链路无线电资源。例如，当通信系统使用FDD (频分双工)时，基站105可以将用于上行链路分组的传输的上行链路通信资源与用于下行链路分组的ACK (肯定应答)或NAK (否定应答)的传输进行对准，以减少稀少上行链路通信资源的使用并允许在移动终端侧的功率节约。在使用TDD (时分双工)的情况下，使上行链路分组传输时间间隔和下行链路分组传输时间间隔适合于TDD调度。
[0025]如果传输调度具有与(例如来自语音编码器的)语音(例如VoIP)分组在发射机处的到达相比未对准的相位偏移，则对语音分组进行缓冲以针对下一所分配的TTI而被传送。这可能导致语音分组取决于其在发射机(具体而言，例如MAC (媒体接入控制)层)中到达的时间而与理想情况相比被延迟高达20 ms。这可以发生在上行链路传输以及下行链路传输这二者的这两种情况中，即发生在移动终端侧以及网络侧这二者上。在最坏的情况下，这可能将往返行程等待时间增加40 ms，并且如果传输处于两个移动终端105之间，则增加高达80 ms ο[0026]根据本公开的一个方面，将语音分组生成与例如蜂窝移动通信网络的预定义传输调度进行同步。换言之，根据本公开的一个方面，提供将语音分组的生成与蜂窝移动通信网络的传输调度进行对准的机制。如果利用与分配用于传送分组的子帧相同的周期性(或者一般地，传输周期)来生成分组，则这可以被视为将分组生成的相位和所分配的传输周期的图案(pattern)进行对准。这例如包括对下述接口的使用:经由该接口，报告MAC层中的分组的缓冲持续时间(即在其中分组保持处于MAC层中直到分组被发送的时间)，使得可以进行对分组生成的时间的调整和向MAC层的递送(向MAC层的递送可以包括在分组是诸如语音数据帧之类的更高层分组的情况下语音编码器与MAC层之间的中间部件的处理，例如RTP编码、IP编码等等；可替换地，所生成的分组自身可以是MAC H)U，取决于该MAC PDU,部件被视为是语音编码器的一部分，使得向MAC层的递送仅仅包括将分组供给至MAC层)。这种机制不仅可以被应用于语音分组，而且可以被应用于其他数据分组，例如一般被应用于包括实时媒体数据流(例如视频会议)的数据的媒体数据分组，使得低等待时间是所期望的。
[0027]在图2中示出可被视为提供这种机制的通信设备。
[0028]图2示出通信设备200。
[0029]该通信设备包括第一接口 201和确定器202，第一接口 201被配置成接收由分组编码器供给的第一分组，确定器202被配置成确定在第一分组准备好由该通信设备进行发送的时间与用于发送第一分组的通信资源可用的时间之间的时间差。
[0030]通信设备200还包括生成器203和第二接口 204，生成器203被配置成基于时间差来生成在分组编码器应当提供第二分组时能够从其导出第一分组的信息，第二接口 204被配置成将该信息传送至分组编码器。
[0031]根据本公开的一个方面，换言之，确定数据分组在被分组编码器递送之后必须等待多长时间，直到其可以被发送，即直到存在可用(例如被分配)以发送数据分组的通信资源。将与该等待时间有关的信息(例如等待时间的指示)反馈至分组编码器，使得分组编码器可以相应地调整另一数据分组(例如接下来的数据分组)的递送的时间，使得该另一数据分组的等待时间被减少。换言之，将用于允许依照将分组生成适配于传输调度来对分组生成重新定时的信息反馈至分组生成器(或分组编码器)。分组编码器可以包括不同层的多个部件，例如生成媒体帧(例如语音帧)的媒体编码器(例如语音编码器)、RTP (实时传送协议)编码器、IP (IP协议)编码器、PDCP (分组数据汇聚协议)编码器和RLC (无线电链路控制)编码器。相应地，第一分组和第二分组可以是各种层的分组。例如，第一分组和第二分组是数据链路层rou (分组数据单元)或者更具体而言是MAC (媒体接入控制)PDU (分组数据单元)。在这种情况下，第一分组准备好由通信设备进行发送的时间例如是第一分组在数据链路层(或MAC层)中可用以被传递至物理层以用于发送的时间，S卩，当已经完成比数据链路层更高的任何层要执行的用于传送第一分组的所有必要处理并且已经将第一分组供给至数据链路层(或MAC层)并正在数据链路层(或MAC层)中缓冲第一分组时。
[0032]因此，准备好发送第一分组的时间可以是当在发送之前剩余数据链路层的(或MAC层的)至多某一处理(例如将第一分组插入到传输块中等等)时的时间。
[0033]反馈信号(即与被反馈至分组编码器的数据分组的等待时间有关的信息)可以在被提供给分组编码器之前由低通滤波器处理，使得例如滤除掉等待时间的短暂波动。[0034]应当注意，第一数据分组和第二数据分组也可以是更高层分组，例如RTP分组。在这种情况下，分组编码器例如包括媒体编码器(例如语音编码器)和RTP编码器，例如在分组编码器不是通信设备的一部分并以RTP分组的形式将第一分组和第二分组传送至通信设备的情况下。在这种情况下，准备好发送第一分组的时间还可以是已经完成RTP分组的进一步处理(例如IP编码、PDCP编码、RTC编码等等，其可以被视为是分组向数据链路层或MAC层的递送的一部分)并且该分组在数据链路层(或MAC层)中可用以被传递至物理层以用于发送的时间。然而，在这种情况下，准备好发送第一分组的时间还可以是RTP分组在通信设备中可用并且在发送前剩余要进行的所有操作是更低层的处理(即低于RTP编码)的时间。
[0035]通信设备的部件(例如接口、确定器和生成器)可以由一个或多个电路来实施。“电路”可以被理解为任何种类的逻辑实施实体，其可以是专用电路或者执行在存储器、固件或其任何组合中存储的软件的处理器。因此，“电路”可以是硬连线逻辑电路或可编程逻辑电路，例如可编程处理器，比如微处理器(比如复杂指令集计算机(CISC)处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器)。“电路”还可以是执行软件(例如任何种类的计算机程序，例如使用虚拟机代码(举例来说，例如Java)的计算机程序)的处理器。在下面将更详细地描述的相应功能的任何其他种类的实施也可以被理解为“电路”。
[0036]例如，根据本公开的一个方面，可以涉及下列部件:
测量电路(例如与确定器202相对应)，其测量与分组在MAC层(例如与通信设备的发射机(例如无线电收发机)的MAC层相对应)的传输队列中的到达与当分组被转发至(例如通信设备的发射机的)物理层以供传输时该分组的离开之间的时间。
[0037]去往语音编码器的反馈信道(例如与第二接口 203相对应)，其将来自测量电路的时间差信息中继至已供给该分组的分组编码器。反馈信道例如包括在MAC层处的用于报告由测量电路观察到的时间差的接口。
[0038]分组编码器的装置(例如语音编码器)，其将语音分组生成的其相位进行对准，使得未来分组的传输队列中的时间被减少(例如被最小化)。
[0039]因此，根据本公开的一个方面，测量或监视MAC队列中的数据分组的保留，并且将对应信息反馈至语音编码器(或者一般地，分组编码器或供给数据分组的实体)，例如从蜂窝MAC层至分组编码器。分组编码器调整分组生成的其相位。
[0040]应当注意，分组编码器可以是通信设备的一部分(例如在通信设备是通信终端的情况下)或者可以不是通信设备的一部分(例如在通信设备是基站的情况下)。相应地，第一接口和第二接口可以是通信设备的内部接口或者去往另一通信设备的接口。
[0041]通信设备还可以包括缓冲器，该缓冲器被配置成存储接收到的第一分组，其中基于第一分组的缓冲时间来确定时间差。
[0042]第一分组和第二分组例如是分组序列中的分组，并且第二分组例如是第一分组的后一分组(例如在分组序列中直接处于第一分组之后的分组)。
[0043]第一分组和第二分组例如包括媒体数据流的数据。
[0044]媒体数据流例如是实时通信流。
[0045]第一分组例如是根据分组生成定时图案来生成的，并且例如能够从针对第二分组的生成要如何调整分组生成定时图案的信息中导出第一分组。[0046]第一分组可以是根据分组生成定时图案来生成的，并且例如能够从如由分组生成定时图案所给出的应当相对于第二数据分组的生成的调度时间将第二分组的生成延迟或提前多少的信息中导出第一分组。
[0047]根据本公开的一个方面，通信设备包括分组编码器，其中分组编码器被配置成生成第一分组和第二分组。
[0048]分组编码器例如被配置成从媒体流生成第一分组和第二分组。媒体流例如是视频数据或音频(例如语音)数据的数据流。
[0049]根据本公开的一个方面，第一分组和第二分组是分组序列中的连续分组，其中分组编码器被配置成将媒体流编码至分组序列中，以及其中分组编码器被配置成在编码中省略媒体流的一部分，其中所省略的部分对应于从信息导出的第二数据分组的生成时间的延迟。
[0050]根据本公开的一个方面，第一分组和第二分组是分组序列中的连续分组，其中分组编码器被配置成将媒体流编码至分组序列中，以及其中分组编码器被配置成在编码中压缩媒体流的一部分，使得媒体流的该部分的持续时间被减少与从信息导出的第二数据分组的生成时间的延迟相对应的时间量。
[0051]通/[目设备例如是移动终端。
[0052]第一分组和第二分组例如是数据链路层rou。
[0053]例如，第一分组和第二分组是MAC PDU0
[0054]根据本公开的一个方面，通信设备是基站。
[0055]基站被配置成从包括分组编码器的另一通信设备(例如媒体网关)接收第一分组和第二分组。
[0056]例如，在这种情况下，第一分组和第二分组是RTP分组。
[0057]用于发送第一分组的通信资源可用的时间例如是给通信设备分配通信资源以发送第一分组的时间。
[0058]用于发送第一分组的通信资源可用的时间例如是由通信网络给通信设备分配通信资源以发送第一分组的时间。
[0059]通信设备例如执行如图3中所示的方法。
[0060]图3示出流程图300。
[0061]流程图300示出用于控制分组生成的方法。
[0062]在301中，接收由分组编码器供给的第一分组。
[0063]在302中，确定准备好发送第一分组的时间与用于发送第一分组的通信资源可用的时间之间的时间差。
[0064]在303中，基于时间差来生成在分组编码器应当提供第二分组时能够从其导出第一分组的信息。
[0065]在304中，将该信息传送至分组编码器。
[0066]应当注意，在通信设备200的上下文中描述的方面类似地适用于图3中所示的方法，并且反之亦然。
[0067]在下文中，在作为示例性底层架构的LTE通信系统100的上下文中更详细地描述本公开的方面。[0068]LTE已经被设计成解决对移动因特网接入的需要。因特网业务可以由具有高峰值数据速率和长静默时段的其高突发性来表征。根据本公开的一个方面，根据LTE，为了允许移动终端105的电池节约，通信系统100支持DRX (非连续接收)。根据LTE，支持两个DRX周期。这些分别被称作短DRX和长DRX。根据LTE，对于反向链路(即上行链路方向(从移动终端105至基站103))，为了增大系统容量，通信系统100支持DTX (非连续发射)。对于上行链路业务，移动终端105将其上行链路缓冲状态报告给基站103，基站103然后将上行链路通信资源(具体而言是资源块(RB))调度和指派给移动终端105。
[0069]在下文中，假定移动终端105具有例如与另一移动终端的语音连接(具体而言，在该实例中是基于LTE的话音(VoLTE)连接，或者更一般地是VoIP连接)，该另一移动终端可以使用相同的通信网络或与该通信网络相连接的另一通信网络。VoLTE连接使用移动终端105与基站103之间的通信连接来在移动终端105与网络侧之间交换数据。
[0070]VoLTE连接对基站103来说是已知的。典型地，例如出于下列原因中的一个或多个，网络侧(即E-UTRAN 101)尝试减小移动终端105的所需活动周期:
-允许移动终端105的最大功率节约；
-减小网络(例如E-UTRAN 101)中的信令开销。
[0071]LTE标准提供用于减小所需活动周期的几种手段。例如，对于语音连接，E-UTRAN101可以使用DRX来节约移动终端105的功率。这可以在具有或不具有半持续调度(SPS)的情况下进行。
[0072]由基站103通告的SPS是已被包括在用于减小等时业务的信令开销的LTE通信标准中的一种手段。当针对被设置为I的会话话音QCI (服务质量等级标识符)值来与专用承载建立VoIP连接时，基站103可以假定，移动终端105将缺省地分别需要每20 ms传送一个VoIP分组以及需要每20 ms接收一个VoIP分组。使用SPS，基站103可以针对数据传输预先调度上行链路和下行链路子帧。然后，与DRX相结合，在被配置时，不需要移动终端105侦听每个子帧。代之以，移动终端105仅需要根据DRX周期和SPS调度来接收子帧。不需要HXXH (分组数据控制信道)中的额外信令，因为已经在SPS建立期间在移动终端105与基站103之间同意分配。对于最低活动时间，基站103可以在DL数据的相同接收时段中配置隐式UL授权。UL授权指向四个TTI (传输时间间隔，即子帧)之后的子帧。该调度允许移动终端在PUSCH (物理上行链路共享信道)中将接收到的分组的ACK (肯定应答)与UL数据分组一起传送。这样，移动终端105需要仅在每SPS周期一个子帧期间进行传送。
[0073]在图4中示出根据本公开的一个方面在移动终端105与基站103之间的语音分组的传输。
[0074]图4示出传输图400。
[0075]传输图400示出针对20 ms DRX周期、针对VoLTE的SPS和DRX调度。它包括示出移动终端105与基站103之间的上行链路传输的第一子帧序列401和示出移动终端105与基站103之间的下行链路传输的第二子帧序列402。假定在水平上处于相同位置的子帧对应于相同的时间段。
[0076]在传输图400中，矩形403指示I ms持续时间的子巾贞，其中I ms是时间传输间隔(TTI)的长度。在DRX周期内存在20个子帧。阴影线的矩形取决于其指示第一子帧序列401 (与上行链路相对应，即从移动终端105的观点来看的发射)中的子帧还是第二子帧序列402 (与下行链路相对应，即从移动终端105的观点来看的接收)中的子帧来表示信息的发射或接收。
[0077]需要每20 ms接收VoIP分组。在第一子帧404中，移动终端105在VoIP连接的过程中接收第η个下行链路VoIP分组。在第一子帧404之后四个TTI针对第二子帧405调度下一上行链路分组的传输，使得可以将ACK/NACK信息与第二子帧405中的上行链路分组一起发送。因此，利用下行链路分组来隐式地调度SPS上行链路授权。在第二子帧405之后四个TTI在第三子帧406中预期上行链路ACK/NACK信息。
[0078]在第三子帧406的开始处，移动终端105启动DRX重传定时器。在经优化的网络中，基站103确实在四个TTI之后在第三子帧406中发送ACK/NACK信息，以便允许移动终端105尽可能早地进入休眠。
[0079]在NACK的情况下，移动终端105在第四子帧407中重传上行链路数据分组。然而，典型情况是下述情况:其中，上行链路分组已经被正确地接收到，并且此后立即，移动终端105被允许进入休眠。然后，移动终端105可以休眠直到作为下一 SPS子帧的第五子帧408，在第五子帧408中其接收第η+1个VoIP分组。
[0080]因此，在使用SPS的经优化的网络中，移动终端105需要接收20个中的两个子帧(针对20 ms话音分组传输间隔)并需要在20 ms周期期间发射一个子帧。
[0081]在没有SPS的情况下，基站103可以使用图5中所示的类似UL/DL传输调度。
[0082]图5示出传输图500。
[0083]传输图500示出在没有SPS的情况下针对20 ms DRX周期、针对VoLTE的调度。
[0084]它包括示出移动终端105与基站103之间的上行链路传输的第一子帧序列501和示出移动终端105与基站103之间的下行链路传输的第二子帧序列502。假定在水平上处于相同位置的子帧对应于相同的时间段。
[0085]如图4中那样，矩形503指示传输图500中的I ms持续时间的子帧，其中I ms是时间传输间隔(TTI)的长度。在DRX周期内存在20个子帧。阴影线的矩形取决于矩形指示第一子帧序列501 (与上行链路相对应，即从移动终端105的观点来看的发射)中的子帧还是第二子帧序列502 (与下行链路相对应，即从移动终端105的观点来看的接收)中的子帧来表示在其中移动终端105发射或必须接收信道的子帧。
[0086]在该实例中，在DRX周期的情况下，移动终端105醒来以侦听在其中基站103发信号通知roSCH包括针对移动终端105的数据(即下行链路分组)的roCCH。移动终端105接收roSCH，并在第一子帧504中接收包含第η个下行链路VoIP分组的(一个或多个)传输块。在HXXH中，基站103还在第二子帧505和第三子帧506中显式地向移动终端105发信号通知上行链路授权。在没有SPS的情况下，移动终端105不被允许之后随即休眠。代之以，移动终端105设置其DRX不活动定时器，并继续侦听接下来的子帧。要在I3DSCH的接收之后观察的子帧的数目被eNB定义为DRX不活动周期。DRX不活动周期对整个无线电小区104中的所有移动终端来说是公共的。根据3GPP版本8和9，DRX不活动周期的最小长度是I个子帧，即UE必须接收比针对SPS调度多至少一个的子帧。在图5中，假定DRX不活动周期长度为2 (即两个子帧)，并且相应地，其必须在第二子帧505和第三子帧506中保持其接收机活动。传输流的其余部分类似于参照图4所解释的传输流。
[0087]根据3GPP版本8，一旦已经针对IP (因特网协议)封装的话音编码器分组生成MACPDU (分组数据单元)，移动终端105就尝试通过PUCCH将缓冲状态报告(BSR)发送至基站103。一旦已经发送状态报告，移动终端105就在四个TTI之后的子帧中并且针对此后的所有子帧侦听对应的下行链路H)CCH，直到上行链路授权被接收到。典型地，出于下列原因，该行为影响移动终端105的功率消耗:
-移动终端105使用PUCCH来发送附加BSR。
[0088]-如果基站103立即作出响应，则上行链路和下行链路很可能未对准，并且不能假定ACK/NACK信息被与PUSCH —起传送。
[0089]-如果基站103未立即作出响应，则移动终端不能使包括发射机(TRX)的层I休眠。
[0090]在3GPP版本9的情况下，引入了推迟SR的传输且避免SR重传的所谓的SR禁止定时器。使用SR禁止定时器，可以实现图4中所示的调度。
[0091]参照图4描述的传输方案可以被视为利用语音编码器的周期性并利用相同周期性来分配通信资源。可以看出，如果语音分组生成(即准备好发送语音分组)与针对传输而分配通信资源的时间之间的对准更好，换言之，如果用于分组传输的通信资源的(周期性)分组生成和(周期性)分配之间的相位差更小，则传输中的等待时间更小。在下文中参照图6来描述在支持该相位差的减小的VoLTE上下文中根据本公开的一个方面的通信终端的操作。
[0092]图6示出数据流图600和定时图601。
[0093]数据流在例如与移动终端105相对应的通信终端的部件之间进行。具体而言，数据流在语音编码器602、RTP分组编码器603、IP分组编码器604、TOCP编码器605、RLC (无线电链路控制)编码器606、MAC层607和LTE物理层610之间进行。I3DCP编码器605、RLC编码器606和MAC层是例如由LTE调制解调器实施的LTE协议栈611的一部分，LTE调制解调器还可以包括NAS (非接入层)部件608和RRC部件609。
[0094]取决于通信终端发射还是接收语音数据，编码器602、603、604、605和606可以作为编码器以及作为解码器这二者进行操作。
[0095]在通信终端发射语音数据的情况下，语音编码器602在其输入处取得音频/话音样本并对这些样本进行编码。RTP编码器603使用实时传送协议(RTP)来对经编码的话音样本进行分组化，并且然后IP编码器604对这些话音样本进行IP封装。然后，将IP分组转发至LTE调制解调器(即LTE协议栈611)。在由TOCP编码器605进行TOCP编码和由RLC编码器606进行RLC分组化之后，MAC协议数据单元(PDU)到达LTE协议栈611的MAC层607。
[0096]在该实例中，假定给VoLTE连接分配其自身的无线电承载。因此，VoLTE相关MACPDU到达MAC层607中的多个MAC队列612、613中的一个专用MAC队列612。队列中的分组(即分组数据单元)的保留时间取决于MAC调度器何时调度分组的传输。由于基站103知晓语音编码器的周期性分组生成，因此它利用与语音分组生成的周期性相同的周期性来给VoLTE连接授权资源。
[0097]假定基站103中的MAC调度器具有隔离的视图，并且取决于MAC层607的不同MAC队列612、613的缓冲状态或者在知道连接的等时分布图的情况下，周期性地调度上行链路资源。[0098]基站103显式地通过上行链路授权或隐式地通过SPS来向移动终端105通知可用的上行链路资源(即由移动终端105针对上行链路传输所分配的通信资源)。然后，MAC层607生成包含上行链路数据的传输块。如果所有MAC队列612、613碰巧为空，则MAC层607将空分组插入到传输块中。然后，传输块由移动终端105传送至基站103。
[0099]定时图601示出由语音编码器602生成的经过部件602至607之间的不同接口且最终至物理层610的分组的定时关系。具体而言，沿着第一时间轴614，示出来自上层(例如对语音编码器602的应用)的连续音频信号输入的定时。沿着第二时间轴615，示出由语音编码器602供给至RTP编码器603的经编码的语音帧的定时。在该实例中，语音编码器帧周期是20 ms。沿着第三时间轴616，示出由RTP编码器603生成的RTP分组的定时。沿着第四时间轴617，示出具有由IP编码器604生成的RTP净荷的IP分组。沿着第五时间轴618，示出由rocp编码器605生成的rocp数据rou。沿着第六时间轴619，示出由RLC编码器606生成且被供给至MAC层607的MAC PDU的定时。沿着第七时间轴620，示出用于发送RLC数据I3DU的TTI的定时。假定在水平上处于相同位置的时间轴614至620上的点对应于相同的时间点。
[0100]可以看出，尽管MAC层利用与语音帧生成相同的周期性来调度传输间隔，但是如果语音编码器612未被适当地与传输调度对准，则RLC数据PDU在MAC队列612中花费了在图6中被指示为T#it的相当大的时间量。
[0101]因此，根据本公开的一个方面，在MAC层607中实施测量电路621。测量电路621测量语音编码器分组的保留时间。更确切地说，测量电路621测量与用于基于LTE的话音语音帧传输的无线电承载相关的队列612中的MAC PDU (例如RLC数据TOU)的保留时间。为了测量该时间，可以将测量电路612连接至移动终端105的提供例如时钟信号的定时器622。
[0102]测量电路621例如经由特定信令接口 623将保留时段T等#的指示发送至语音编码器 602。
[0103]基于所指示的保留时段，语音编码器602调整其分组生成，使得时间T#it被最小化(针对未来的语音分组)。
[0104]测量保留时间并对应地适配语音分组(或者一般地，媒体数据分组)生成的构思还可以被应用于网络侧。在下文中参照图7来描述这一点。
[0105]图7示出通信布置700。
[0106]通信布置700包括例如与移动终端105相对应的移动终端701、例如与基站105相对应的基站702、例如在核心网102中布置的媒体网关(MGW) 703、以及另一网络(例如另一蜂窝移动通信系统的另一核心网或者因特网)。
[0107]在该实例中，假定语音编码器驻留在媒体网关703中。
[0108]媒体网关703从该另一网络704接收RTP分组，并且独自地生成RTP分组并将其发送至基站702。基站702将RTP分组转发至移动终端701。
[0109]基站702经由控制信道将反馈信息发送至媒体网关703中的语音编码器。
[0110]反馈信息可以包括经由空中接口(由基站702)从MGW 703接收RTP分组和将经缓冲的分组发射至移动终端701之间的时间差的指示。可以利用I ms的分辨率来指示该时间差，并且例如对该时间差进行二进制编码。这将针对反馈信息需要5个比特。[0111]控制信道可以基于RTP/RTCP。为了将反馈信息包括在RTP/RTCP分组中，根据RTP，基站702和媒体网关703可以充当RTP/RTCP转换器。基站702通过将首部扩展插入RTP分组(例如在双向VoIP连接的情况下是上行链路语音RTP分组)中或RTCP分组中来修改要被从移动终端701发送至媒体网关703的RTP/RTCP分组。首部扩展包括反馈信息。
[0112]如果将RTCP分组用于反馈信息并且不将RTCP分组从移动终端701传送至MGW703 (如在活动VoLTE呼叫中那样)，则基站702的RTP/RTCP转换器生成用于将反馈信息传送至MGW 703的RTCP分组。MGW 703的RTP/RTCP转换器在提取反馈信息之后丢弃接收到的RTCP分组(即它不将RTCP分组转发至RTP发送器)。
[0113]可替换地，时间差可以不是由首部扩展来指示，而是由被基站702发送至MGW 703的RTCP接收机报告的DLSR (自最后发送器报告的延迟)字段来指示。在这种情况下，当基站702经由空中接口将经缓冲的RTP分组传送至移动终端701时，可以发送接收机报告。DLSR字段指示基站702的自最后发送器报告的延迟。因此，它指示RTP分组的缓冲时间。
[0114]另一可替换方案是将应用定义的RTCP分组用于传送反馈信息。
[0115]在使用反馈信道之前，MGW 703可以向基站702告知MGW 703支持反馈信道。如果MGW 703不支持反馈信道，则702不需要发送反馈信息。关于反馈信道的告知可以例如经由RTP/RTCP首部扩展或经由应用定义的RTCP分组或经由其他手段来进行。
[0116]可替换地，MGW 703可以不向702告知MGW 703的反馈支持。在这种情况下，基站702可以经由RTP/RTCP首部扩展或经由应用定义的RTCP分组将反馈发送至MGW 703。如果MGW 703不支持反馈，则(根据RTP)MGW 703仅忽视接收到的首部扩展或应用定义的RTCP分组。
[0117]可以从进行中的VoIP会话(如果适用的话)重新使用或者在基站702与MGW 703之间的专用承载建立期间同意由基站702和MGW 703用于传送RTP/RTCP分组的IP端口。
[0118]在已经从基站702接收到反馈信息之后，MGW 703调整语音分组的定时，使得基站702中的(未来)RTP分组的缓冲时间被最小化(或至少被减少)。
[0119]针对调整，执行语音数据的重新定时。为此，执行音频(语音)信号流的部分(即段)在RTP分组上的重新分发。这意味着:从RTP分组中提取被从另一网络704传送至媒体网关703的RTP分组中所包括的语音数据，并且生成包括要被发送至基站702的语音数据的新RTP分组，其中，取决于反馈信息，改变音频流的部分对RTP分组的分发，使得最后，RTP分组的定时被改变。该过程可以被称作重新编码或重编码。重编码过程需要很少努力，并且因此可以被快速地执行。然而，在可以记录所包括的语音分组之前，需要从该另一网络完全接收到多个RTP分组，这可能导致延迟(并因此增加VoLTE连接的等待时间)。然而，可以通过利用高频率(即利用两个连续RTP分组之间的很少时间)从该另一网络704传送RTP分组(即通过将音频流的仅仅短段包括在每个RTP中)来减少该等待时间。因此，在网络侧上，如果RTP分组从该另一网络704的传输的频率高于RTP分组从媒体网关703至基站702的传输的频率，则可以主要减少总的等待时间。
[0120]在网络侧以及移动终端侧这二者上，可以通过省略或重复语音信号段来简单地进行语音分组的重新定时。
[0121]图8示出定时图800，定时图800示出针对语音分组重新定时来省略语音信号段。
[0122]定时图800示出当针对RTP分组的重新定时来省略语音信号段时在网络侧的情况下分组的定时关系。这可以被类似地应用在移动终端侧处。
[0123]沿着第一时间轴801，如由MGW 703的语音编码器接收的(例如已经从接收到的RTP分组中提取的)语音数据的定时。沿着第二时间轴802，示出由MGW 703 (通过重编码)生成的RTP分组的定时。沿着第三时间轴803，示出由基站702向移动终端701进行的RTP分组的传输的定时。假定在水平上处于相同位置的时间轴801至803上的点对应于相同的时间点。
[0124]如可以看出的那样，在该实例中，媒体网关703在重编码中省略音频段804，使得所得到的RTP分组805 (以及所有接下来的RTP分组806)具有与所分配的资源的定时更接近的定时，如时间轴803中所示，使得基站702中的缓冲时间被减少。
[0125]然而，在该方法的情况下，在移动终端105处接收到的语音信号不是连续的，这可能导致扰乱的语音感知。
[0126]当通过在时间上扩展或压缩语音段(即针对一些时间减慢或加速语音信号)来对语音信号重新定时时，可以避免扰乱的语音感知。还可以在移动终端侧上应用语音扩展和压缩，以用于调整从移动终端105至基站103的语音分组的定时。
[0127]图9示出定时图900，定时图900示出针对语音分组重新定时来压缩语音信号段。
[0128]定时图900示出当针对RTP分组的重新定时压缩语音信号段时在网络侧的情况下分组的定时关系。这可以被类似地应用在移动终端侧处。
[0129]沿着第一时间轴901，示出如由MGW 703接收的经编码的语音帧的定时。沿着第二时间轴902，示出由MGW 703 (通过重编码)生成的RTP分组的定时。沿着第三时间轴903，示出由基站702向移动终端701进行的RTP分组的传输的定时。假定在水平上处于相同位置的时间轴901至903上的点对应于相同的时间点。
[0130]如可以看出的那样，在该实例中，媒体网关703在重编码中压缩音频段904，使得所得到的RTP分组905 (以及所有接下来的RTP分组906)具有与所分配的资源的定时更接近的定时，如时间轴903中所示，使得基站702中的缓冲时间被减少。
[0131]虽然已经描述了特定方面，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离如由所附权利要求限定的本公开的方面的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，该范围由所附权利要求来指示，并且因此意图包含处在权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变。
【权利要求】
1.一种通信设备，包括: 第一接口，其被配置成接收由分组编码器供给的第一分组； 确定器，其被配置成确定在所述第一分组准备好由所述通信设备进行发送的时间与用于发送所述第一分组的通信资源可用的时间之间的时间差； 生成器，其被配置成基于所述时间差来生成在所述分组编码器应当提供第二分组时能够从其导出所述第一分组的信息； 第二接口，其被配置成将所述信息传送至所述分组编码器。
2.根据权利要求1所述的通信设备，还包括:缓冲器，其被配置成存储接收到的第一分组，其中所述时间差是基于所述第一分组的缓冲时间来确定的。
3.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组是分组序列中的分组，并且所述第二分组是所述第一分组的后一分组。
4.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组包括媒体数据流的数据。
5.根据权利要求4所述的通信设备，其中，所述媒体数据流是实时通信流。
6.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组是根据分组生成定时图案来生成的，并且能够从针对所述第二分组的生成要如何调整所述分组生成定时图案的信息中导出所述第一分组。
7.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组是根据分组生成定时图案来生成的，并且能够从如由所述分组生成定时图案所给出的应当相对于第二数据分组的生成的调度时间将所述第二分组的生成延迟或提前多少的信息中导出所述第一分组。
8.根据权利要求1所述的通信设备，还包括所述分组编码器，其中所述分组编码器被配置成生成所述第一分组和所述第二分组。
9.根据权利要求8所述的通信设备，其中，所述分组编码器被配置成从媒体流生成所述第一分组和所述第二分组。
10.根据权利要求8所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组是分组序列中的连续分组，其中所述分组编码器被配置成将媒体流编码至所述分组序列中，以及其中所述分组编码器被配置成在所述编码中省略所述媒体流的一部分，其中所省略的部分对应于从所述信息导出的第二数据分组的生成时间的延迟。
11.根据权利要求8所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组是分组序列中的连续分组，其中所述分组编码器被配置成将媒体流编码至所述分组序列中，以及其中所述分组编码器被配置成在所述编码中压缩所述媒体流的一部分，使得所述媒体流的所述部分的持续时间被减少与从所述信息导出的第二数据分组的生成时间的延迟相对应的时间量。
12.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述通信设备是移动终端。
13.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组是数据链路层 PDU0
14.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组是MACPDU0
15.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述通信设备是基站。
16.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述基站被配置成从包括所述分组编码器的另一通信设备接收所述第一分组和所述第二分组。
17.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一分组和所述第二分组是RTP分组。
18.根据权利要求1所述的通信设备，其中，用于发送所述第一分组的通信资源可用的时间是给所述通信设备分配通信资源以发送所述第一分组的时间。
19.根据权利要求1所述的通信设备，其中，用于发送所述第一分组的通信资源可用的时间是由通信网络给所述通信设备分配通信资源以发送所述第一分组的时间。
20.一种用于控制分组生成的方法，包括: 接收由分组编码器供给的第一分组； 确定在准备好发送所述第一分组的时间与用于发送所述第一分组的通信资源可用的时间之间的时间差； 基于所述时间差来生成在所述分组编码器应当提供第二分组时能够从其导出所述第一分组的信息； 将所述信息传送至所述分组编码器。
【文档编号】H04L12/70GK103546371SQ201310299855
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】V.奥厄, F.科瓦莱夫斯基, T.吕岑基尔亨 申请人:英特尔移动通信有限责任公司