[發(fā)明專利]通信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度傳輸?shù)姆椒ā⑾鄳?yīng)的通信節(jié)點和計算機程序產(chǎn)品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980163071.0
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN102668466A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·薩貝拉;M·卡雷蒂;M·M·安德雷奧奇;G·斯特亞
• 申請（專利權(quán)）人: 意大利電信股份公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 袁玥

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。

本公開的開發(fā)關(guān)注其在調(diào)度點對多點通信節(jié)點中的IP上聲音（VoIP）數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分組的可能的用途。

背景技術(shù)

因特網(wǎng)起初在設(shè)計時是希望實現(xiàn)可靠的分組傳送。事實上，所有低層的協(xié)議棧包括用于保證可靠的通信的機制，諸如次序號、超時、校驗和（諸如循環(huán)冗余校驗）、前向糾錯（FEC）、自動重發(fā)請求（ARQ）等。這是由于，因特網(wǎng)最初被構(gòu)想為計算機數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，其中，計算機數(shù)據(jù)的正確性和完整性是關(guān)鍵的屬性。

當(dāng)今，因特網(wǎng)被很好地建成為全球性的、多重服務(wù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，從而對于實時服務(wù)提供不斷增長的支持。諸如IP上聲音（VoIP）的分組化聲音是其中出現(xiàn)的最重要的因特網(wǎng)實時應(yīng)用，它用作高級服務(wù)質(zhì)量（QoS）解決方案的開展的主要驅(qū)動器。

盡管大量存在實時性與完整性同樣重要的實時業(yè)務(wù)，但是，除了在應(yīng)用級上以外，很少有服務(wù)質(zhì)量（QoS）解決方案使用時間作為用于進行決定的參數(shù)。這可能是由于歷史上公知的因特網(wǎng)間的時間同步的問題，該問題使得難以在兩個遠程點上具有全球同步的時鐘。

缺少可靠的時鐘同步常常是性能測量的問題，這里，需要長的測量間隔（幾天到幾周期）和高的精度（由此使得即使很小的時鐘偏離也極其有害）。

當(dāng)前正在進行時鐘同步的進展，這使得能夠在這種長的期限中實現(xiàn)亞毫秒的精度。但是，聲音會話持續(xù)幾分鐘到幾小時，并且，幾毫秒量級的同步誤差對于人的知覺幾乎不會產(chǎn)生明顯的影響。

已經(jīng)實現(xiàn)了以很低的成本、利用諸如來自便宜并且已安裝于大多數(shù)便攜式設(shè)備中的全球定位系統(tǒng)（GPS）芯片的可用技術(shù)，為在幾個小時內(nèi)保持時鐘同步而只有最多幾毫秒的絕對差所需要的精度，相同的結(jié)果也可以由在全球移動電信系統(tǒng)（UMTS）網(wǎng)絡(luò)（其中更緊的同步確實是主要需求）或公知的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議中可用的專用解決方案實現(xiàn)。

圖1示意性表示兩個用戶U1和U2經(jīng)由與共同的網(wǎng)絡(luò)N（例如，因特網(wǎng)）連接的兩個用戶終端UE1和UE2來通信的典型VoIP方案。

在發(fā)送器側(cè)（即UE1），第一部件是周期性地對第一用戶U1（即，揚聲器）的聲音信號采樣的編碼器100。各種編碼器是可用的，從而代表質(zhì)量和帶寬消耗之間的平衡的不同的折衷點。一般地，編碼器是基于采樣的或基于幀的。前一種編碼器（例如，基于G.711編解碼器）周期性地將各個聲音樣本編碼，而后一種編碼器（例如，基于G.729編解碼器）在若干毫秒的時間窗口（即，幀）內(nèi)將一定數(shù)量的樣本分組。出于這種原因，雖然基于幀的編碼器的編碼/解碼復(fù)雜性常常較高，但是它們常常實現(xiàn)更高的壓縮率和更小的數(shù)據(jù)率。

語音幀的產(chǎn)生可在周期性的間隔上出現(xiàn)，或者更一般地通過聲音活動檢測（VAD）調(diào)制。VAD利用雙向會話的單（單向）流中的會話突峰和安靜時段的自然交替。在安靜時段中，根本不產(chǎn)生語音幀，或者以更低的速率并且/或者通過使用減少的位數(shù)產(chǎn)生它們，以將一些舒適噪聲傳送給收聽者。舒適噪聲允許會話方感覺另一方的活動，并且也可局部地產(chǎn)生。例如，G.711編解碼器通常在會話突峰中產(chǎn)生172字節(jié)的分組，并且在安靜時段中不發(fā)送任何信息。另一方面，全球移動通信系統(tǒng)（GSM）自適應(yīng)多速率（AMR）編解碼器一般在會話突峰中產(chǎn)生31字節(jié)的有效載荷分組，并且，在安靜時段中產(chǎn)生0字節(jié)同步信息或5字節(jié)舒適噪聲。

大量的語音幀也可通過多路復(fù)用器102被多路復(fù)用為相同的分組有效載荷，以減少傳輸、網(wǎng)絡(luò)和媒體訪問控制（MAC）報頭的開銷，但以增加傳輸延遲為代價。也可進行這一點以增加冗余的水平，以隱藏損失。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件，語音多路復(fù)用的水平也可隨時間改變。

最后，VoIP有效載荷被封裝到諸如RTP/UDP/IP分組之類的數(shù)據(jù)分組，即通過實時傳輸協(xié)議（RTP）在應(yīng)用層上、通過用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）在傳輸層上以及通過因特網(wǎng)協(xié)議（IP）在因特網(wǎng)層上被傳輸?shù)姆纸M中。

在接收器側(cè)（即，在終端UE2中），語音幀通過解多路復(fù)用器104被解多路復(fù)用并且被饋送到有效載荷緩沖器106中。有效載荷緩沖器106導(dǎo)致語音幀在由編碼器產(chǎn)生它們的相同的間隔上被解碼。出于這種原因，如果語音幀在它們的預(yù)期的回放時間之后到達，那么可能必須重新排序、延遲或甚至丟棄語音幀。

播出緩沖器可以是固定的或自適應(yīng)的。固定緩沖器假定網(wǎng)絡(luò)延遲在會話中是恒定的，并因此將會話突峰的第一分組延遲固定的時間量。自適應(yīng)緩沖器致力于通常基于每個會話突峰使回放點動態(tài)適應(yīng)變化的網(wǎng)絡(luò)條件（雖然一些也會以產(chǎn)生假性頻率效果的風(fēng)險改變會話突峰內(nèi)的播出延遲）。