提供對數據分組的靈活壓縮的通信站和方法

專利名稱：提供對數據分組的靈活壓縮的通信站和方法
技術領域：
本發明 一般而言涉及分組通信，更具體來說涉及一種在分組通信中 提供靈活的壓縮技術的通信站和方法。
背景技術：
下面是本文中所使用的縮寫列表GERAN/EDGE GSM EDGE無線接入網UTRAN/DCH UMTS地面無線接入網/專用信道HSxPA 高速x分組接入RTP 實時傳輸協議RTCP 實時傳輸控制協議UDP 用戶數據報協議HC 凈艮頭壓縮ROHC 魯棒報頭壓縮IR ROHC初始化和刷新分組IR-DYN IR動態部分分組SIP 會話初始協議NACK 否定確^人DTX 不連續傳輸IPv4 因特網協議第4版CRC ROHC循環冗余校-瞼和SID 用于GSM-EFR的靜默指示符(來自編解碼器的幀僅僅包含舒適噪聲參數)GSM 全球移動通信系統EDGE 增強數據速率GSM演進UMTS 通用移動電信系統AMR-NB 自適應多速率窄帶編解碼器AMR-WB 自適應多速率寬帶編解碼器EVRC 增強可變速率編解碼器 SMV 可選擇模式聲碼器VMR 可變速率多模式編解碼器IETF 因特網工程任務組RFC IETF中的注解請求CRTP 壓縮實時傳輸協議EFR 增強全速率編解碼器當今，無線系統中的許多音頻或視聽應用在傳輸信道方面的靈活性 有限。諸如GERAN/EDGE信道以及UTRAN/DCH信道之類的傳輸信道 可以具有固定的吞吐量速率。盡管正在設計更加靈活的無線電承載(例 如HSxPA信道)，但是在小區邊界處或者在傳統硬件中仍然可能使用 具有固定帶寬的信道。預期可以在不同的承載上傳輸不同的應用流，比 如實時傳輸協議(RTP)流和實時傳輸控制協議(RTCP)流，但是這些一些語音編碼器(例如AMR-NB、 AMR-WB、 EVRC、 SMV和VMR ) 能夠在語音活動期間控制最大編碼速率。諸如IS-733、 EVRC、 SMV和 VMR之類的語音編碼器還可以在語音活動期間降低其平均編碼速率。 于是在比語音幀更長的時間幀周期內降低了所述編碼速率。除了調節源 編碼速率之外，各種應用還可以通過在傳輸之前聚集幾個20ms源幀來 控制IP/UDP/RTP開銷的帶寬。可選擇地，還可以利用報頭壓縮(HC ) 技術來壓縮所述IP/UDP/RTP開銷。示例性的HC協議包括因特網工 程任務組(IETF)注解請求(RFC) 1144 ( Van Jacobson ( VJ ) ) 、 RFC 2507 (因特網協議報頭壓縮(IPHC) ) 、 RFC 2508 (壓縮實時傳輸協議 (CRTP))以及RFC 3095、 3759 (魯棒報頭壓縮(ROHC ))。原始的ROHC RFC 3095定義了報頭壓縮的框架以及IP/UDP/RTP 的壓縮協議(簡檔)，并且還定義了未壓縮分組流的簡檔。RFC 3095 定義了 ROHC初始化和刷新(IR)分組和IR動態部分(IR-DYN)分組 的分組格式，其中所述分組被用來傳送某一上下文的靜態和/或動態部 分。對于在RFC 3095中定義的每一個所述壓縮簡檔，在報頭鏈中存在 明確標記出靜態鏈的終結的單個最后一個報頭。隨后從所述IR報頭本 身當中的靜態鏈或者從所述IR-DYN報頭的上下文中的靜態鏈推斷出動 態鏈的長度。因此所述靜態和動態鏈的長度可以是任意長度，并且在理 論上可以用任意數目的IP層來初始化上下文。 報頭壓縮(HC )在逐跳的基礎上在點對點鏈路上最小化對于報頭中攜帶的信息所需的帶寬。報頭壓縮利用了以下事實所述報頭中的一些 字段是靜態的或者可預測的。也就是，所述字段在特定的傳輸信息流內 不會逐分組地發生改變，或者它們以小的和/或可預測的值發生改變。報 頭壓縮方案利用上述特性并且僅僅在流的開頭發送靜態報頭信息，同時 以其絕對值或者作為逐分組的差異來發送不斷改變的值。優選地在每一 個報頭中發送完全隨機的值，即沒有任何壓縮。HC方案試圖把壓縮器 及解壓縮器狀態(其被稱作上下文)保持彼此一致，同時把所述報頭開 銷保持得盡可能低。Svanbro等人的美國專利No. 6,556,587描述了 一種針對軟狀態報頭 壓縮方案的方法和設備，其中可以在待用周期期間更新實時通信信號。 還可以通過從所述通信信號中竊取比特來載送所述報頭更新信息從而 更新所述Svanbro專利中的所述報頭壓縮軟狀態。如果所述通信信號包率^選擇性地更新所k報i壓縮軟狀態:'、'—、'、'—^ 、韓國專利申請KR-2005017083示出 一種用于傳送具有壓縮報頭的 數據分組的網絡系統和控制方法。ROHC壓縮釋放單元基于壓縮釋放上 下文來釋放數據分組的壓縮報頭，并且在所述壓縮釋放上下文與壓縮上 下文不一致的情況下生成反饋消息。Koodli的美國專利No. 6,608,841提供一種報頭壓縮及重建方法，其 對于兩個通信終端的壓縮器與解壓縮器之間的不發生改變的報頭字段 建立上下文狀態并且對于不斷改變的報頭字^:建立一階差異。所述報頭 壓縮方案要求在某一字段的二階差異非零時，與新的一階差異一起發送 其二階差異非零的RTP分組，并且還在特定條件得到滿足的情況下與所 述新的 一 階差異 一起發送后面的分組。音頻或視聽應用源由于源特性而消耗數量不斷發生變化的帶寬。例 如，對于當今的對話語音服務來說，所述應用利用0到32kbps范圍內的 時變帶寬。當今的視聽服務通常消耗32 - 128kbps的時變帶寬。現有的 HC方法都無法有效地減小這種帶寬波動。注意，所述應用和服務的不斷變化的帶寬的問題也可能是源自使用 中的分組或報頭壓縮協議的特性。無法利用確定性函數對現今的數據分 組的報頭和/或分組尺寸變化進行建模，這使得難以對于所述應用設置最 適當的應用速率(例如編解碼器速率)。設置最適當應用速率的問題常變化的帶寬。現有的HC方法都不能解決由應用媒:體流內-不斷變化的分組尺寸所導致的上述問題。本領域中需要 一 種能夠克服現有技術中的缺點的用于在分組通信 中進行靈活的壓縮的通信站和方法。本發明就提供這樣 一種通信站和方 法。發明內容本發明提供一種針對更快速的會化啟動、減少控制信道啟動延遲以 及減小媒體流延遲變化的解決方案，從而對于所述媒體流得到更少的平 均延遲以及更低的擦除速率。另外，通過瓶頸鏈路更快速地傳送比最為頻繁并且最優地壓縮的分組更大的分組(例如所述ROHC IR/IR-DYN分 組)，從而導致更快速的啟動和減小的帶寬波動。因此，實際上在沒有 使用支持傳輸層優先級排序的承載情況下實現了對諸如ROHC更新之 類的更新的優先級排序。本發明適用于各種數據類型的通信，比如音頻、 靜止圖像、文本消息傳送和視頻數據。本發明還解決或者減輕了對應于應用媒體流的源自不斷變化的應 用和服務帶寬的大的延遲變化和高的擦除速率的問題，其中所述不斷變 化的應用和服務帶寬是由于所述不斷變化的源特性而導致的。本發明還解決了由應用媒體流中的不斷變化的分組尺寸所導致的:壓縮協議)的特性來解決這些問^題。、 '' ；本發明針對一種用于根據至少一個壓縮報頭信息字段來確定數據 分組的分組格式的方法和通信站。根據本發明的各實施例，確定分組格 式取決于一個部分或完全壓縮的報頭信息部分的所確定的分組;f各式。所 述報頭信息部分可以是一個部分分組的至少一個壓縮報頭信息字段。因此，本發明的 一方面針對 一種在通信站中產生壓縮數據分組的方 法。所述方法包括以下步驟基于壓縮報頭信息字段來確定所述數據分壓縮數據。i一個實施例中，所述壓縮報:信息字段是部分分組的報頭 信息字段。本發明還可以基于所述報頭信息字段的壓縮來確定諸如編解
碼器速率之類的應用速率。根據本發明的一個特定實施例，所述通信站 中的從報頭發生器模塊到凈荷發生器模塊的內部跨層信令被用于用信
本發明的另一方面針對一種從具有凈荷發生器模塊和報頭發生器模塊的通信站壓縮及傳送數據分組的方法。所述數據分組包括凈荷信息 部分以及報頭信息部分，所述報頭信息部分包括多個報頭信息字段。所述方法包括以下步驟在所述凈荷發生器^t塊中生成具有至少一個已填 充的報頭信息字段的部分分組；通過所述報頭發生器模塊來壓縮所述部 分分組的所述已填充報頭信息字段中的數據；通過所述報頭發生器模塊 基于所述部分分組的所述壓縮報頭信息字段來確定所述數據分組的分 組格式；以及從所述報頭發生器模塊向所述凈荷發生器模塊發送關于所 確定的分組格式的指示。所述方法還包括把所述部分分組的至少其中 一個報頭信息字段中的壓縮數據拷貝到所述數據分組的相應的報頭信 息字段中；基于所確定的分組格式，在所述凈荷發生器模塊中生成對應 于所述數據分組的所述凈荷信息部分的數據；壓縮對應于所述數據分組 的凈荷信息部分的所述數據；以及傳送所述數據分組。
本發明的另 一方面針對一種用于生成及傳送數據分組的通信站。所 述通信站包括報頭發生器模塊，用于根據先前生成的數據分組的壓縮 報頭信息字段來確定所述數據分組的報頭部分的分組格式；凈荷發生器及發送器，用于傳送所述數據分組。在一個實施例中，所述先前生成的 數據分組是一個部分分組。
本發明的另 一方面針對一種用于生成及傳送數據分組的通信站。所 述通信站包括分組發生器，用于生成所述數據分組；控制器;f莫塊，用 于生成部分分組；壓縮器，用于壓縮所述部分分組的至少一個已填充報 頭信息字段中的數據；以及確定裝置，用于根據所述部分分組的所述至 少 一 個已填充報頭信息字段中的數據的壓縮來確定分組格式。所述通信 站還包括發送裝置，用于把關于所確定的分組格式的指示發送到所述 分組發生器；編解碼器，用于根據所選擇的分組格式對所述數據分組的 凈荷數據進行編碼，并且把所述已編碼凈荷數據發送到所述分組發生 器；以及發送器，用于傳送所述數據分組。


下面將通過參考附圖示出優選實施例來詳細地描述本發明的本質特征，其中圖1是根據本發明第一示例性實施例的通信站的簡化方框圖； 圖2是根據本發明第二示例性實施例的通信站的簡化方框圖； 圖3是根據本發明第三示例性實施例的通信站的簡化方框圖； 圖4是根據本發明第四示例性實施例的通信站的簡化方框圖； 圖5是根據本發明第五示例性實施例的通信站的簡化方框圖； 圖6是根據本發明第六示例性實施例的通信站的簡化方框圖； 圖7是說明本發明的方法的第 一 示例性實施例的各步驟的流程圖； 圖8是說明本發明的方法的第二示例性實施例的各步驟的流程圖； 圖9是說明本發明的方法的第三示例性實施例的各步驟的流程圖；以及圖10是說明本發明的方法的第四示例性實施例的各步驟的流程圖。
具體實施方式
雖然在這里描迷的許多實例和實施例出于簡單起見涉及ROHC報 頭壓縮協議，但是本發明并不限于使用ROHC協議，而是還適用于任何 其他報頭壓縮協議和/或分組壓縮協議。在一個實施例中，本發明高效地把所述報頭壓縮操作分成準備步驟 和終結步驟。所述準備步驟可以包括壓縮一個部分分組的至少一個報頭 信息字段。所述終結步驟包括基于所述部分分組的壓縮報頭信息字段來 確定數據分組和/或數據分組的壓縮凈荷數據的分組格式。本專利申請中 的部分分組可以是在所述通信站內被內部生成及處理而從未#1傳送到 接收單元的數據分組。所述部分分組可以包括零或啞數據以作為凈荷數 據。為了確定所述壓縮報頭的尺寸，所述報頭壓縮算法需要知道除了關 于所述凈荷的尺寸的信息(即應用速率)之外的整個分組。因此，所述部分分組是部分地完整的IP分組(即并不是所述分組的 所有字段都具有其最終/確定值)。僅僅定義壓縮所絕對需要的值。這是 因為在通過報頭壓縮算法處理過其報頭之前無法利用適當的信息完全 填充所述分組。在能夠確定所述應用速率(即所述分組的尺寸和凈荷， 隨后是在所述凈荷上計算的校驗和)之前需要確定所述壓縮報頭的尺寸。一旦知道了所述部分分組的完全或部分壓縮的報頭部分的尺寸，所 述通信站中的所述報頭發生器模塊隨后就可以用信號把使得所述應用 生成對應于所述最終數據分組的適當尺寸的凈荷數據所需要的信息發 送回所述凈荷發生器模塊。所述應用還可以與所述報頭壓縮器交互以便調節多速率或可伸縮 編解碼器的壓縮速率。特別地，可以把來自所述通信站中的所述報頭壓 縮器的反饋信號發送到所述應用，以便表明壓縮報頭的尺寸。所述報頭 壓縮器隨后調節多速率或可伸縮編解碼器的瞬時或平均壓縮速率。可以利用從所述通信站中的報頭發生器模塊到凈荷發生器模塊的 內部跨層信令來用信號發送關于所述數據分組的分組;格式的信息。所述 跨層信令還可以被用來用信號把信息作為輸入發送到多速率或可伸縮編解碼器中的速率控制器，以便允許針對間歇性ROHC帶寬需求的更高 帶寬，從而得到更高質量的表示。對于ROHC外部帶寬需求的估計還可 以基于利用了所述實時控制協議(RTCP)或會話初始協議(SIP)的應 用內部信令。呼叫中帶寬需求的例子有SIP消息(發送REGISTER, UPDATE以對IR分組類型或IR-DYN壓縮報頭類型的選擇。在接收到NACK (雙 向操作)時或者在所述流的改變模式需要ROHC IR-DYN分組時，周期 性地發送所述ROHC IR-DYN分組(單向操作)。在對各比特進行格式化以用于鏈路傳輸的最終階段之前，所述通信 站中的報頭壓縮器不需要知道凈荷尺寸。僅僅對于校驗和計算才需要所 述凈荷尺寸，所述校驗和計算保護解壓縮過程。該校驗和是在整個原始 報頭(其中包括IP長度字段)上計算的，并且使得解壓縮是魯棒的。因 此有可能令所述ROHC壓縮器將其工作分成兩個不同的步驟。第一個步 驟是壓縮步驟，在該步驟中識別出所述ROHC分組格式/類型(其中包 括所述壓縮報頭的最終尺寸)；第二個步驟是分組化步驟，在該步驟中 利用所述魯棒性信息和傳輸層校驗和來終結所述壓縮報頭格式。在這兩 個步驟之間可以利用速率控制器來調節所述編碼器，以便提供最適合可 用瞬時帶寬的比特率。在另一個實施例中，在確定了所述報頭分組格式之后，所述通信站
根據所確定的分組格式來確定數據分組的所述壓縮凈荷部分的魯棒性 等級、預測等級和/或尺寸。所述方法還可以包括更多步驟以便確定是否 要丟棄數據分組或者是否使用幀間編碼對所述數據分組和/或該數據分 組之后的更遲數據分組進行編碼。圖1是根據本發明第一示例性實施例的通信站1的簡化方框圖。該 通信站1包括報頭發生器模塊2，其用于根據壓縮報頭信息字段來確定 數據分組的報頭部分的分組格式。該通信站1還包括用于生成所述數據分組的凈荷數據的凈荷發生器模塊3以及用于傳送所述數據分組的發送 器4。圖2是根據本發明第二示例性實施例的通信站5的簡化方框圖。該 通信站5包括報頭發生器模塊6，其用于根據壓縮報頭信息字段來確定 數據分組的分組格式。該通信站5還包括用于生成數據分組的凈荷數據 的凈荷發生器模塊7以及用于傳送所述數據分組的發送器8。所述凈荷 發生器模塊7包括用于控制及生成凈荷和報頭數據的控制器模塊9以及 用于對音頻或視聽數據進行編解碼的編解碼器10。在所述凈荷發生器模 塊7中生成的凈荷數據例如可以是音頻和/或視聽數據。所述報頭發生器 模塊6包括用于壓縮數據的壓縮器11、用于確定所述數據分組的分組格 式的格式化單元12以及用于把關于所確定的分組格式的指示發送到所 述凈荷發生器模塊7的通信單元13。基于所接收的關于所述分組格式的 指示，所述控制器模塊9還可以確定所迷應用的適當的魯棒性等級和預 測等級，例如所述編解碼器10是否應當使用幀間編碼對將要生成的該 數據分組和/或將要生成的后面的數據分組進行編碼。圖3是根據本發明第三示例性實施例的通信站14的筒化方框圖。 所述通信站包括應用15。圖3示出根據本發明的不同實施例處理音頻或 視聽信息的處理流程。對外部ROHC帶寬的估計可以基于在所述應用內 的ROHC壓縮器16與視聽應用控制器17之間的跨層反饋信令。可選擇 地，可以通過來自RTCP單元18或SIP單元19的所述應用中的內部信 令來識別出所需帶寬。也可以在所述應用15內使用直接明了的帶寬模 型，其例如是基于在會話啟動時的ROHC初始化要求以及/或者針對從 不連續傳輸(DTX)到活動的過渡處的RTP時間標記的附加ROHC壓 縮信息的假設。另外，可以使用事件信號來表明所述帶寬要求以及所表 明的帶寬要求所期望的時間周期的起始和持續時間。
圖4是根據本發明笫四示例性實施例的通信站21的簡化方框圖。應用22包括視聽控制器23以及多速率視頻和話音編解碼器24。所述視 聽控制器包括分組發生器模塊25、鏈路開銷估計單元26以及ROHC速 率分析單元27。所述分組發生器模塊生成將被使用的下一個IP報頭， 該報頭包括除了所述長度信息之外的具有其正確值的所有字段，其中包 括采樣時刻和序號。所述長度信息不能是上述信息的一部分，這是因為 所述長度信息是從被用于相應的分組的"編解碼器速率"導出的。所述 鏈路開銷估計單元執行該功能。所述通信站還包括ROHC壓縮器(第一部分)28、 ROHC壓縮器(第 二部分)29、 IP/UDP協議棧31以及拷貝狀態單元32。第一接口 33把 所述分組發生器模塊與所述ROHC壓縮器(第一部分)相連。第二接口 34把所述ROHC壓縮器(第一部分)與所述ROHC速率分析單元相連。 第三接口 35把所述ROHC壓縮器(第一部分)與所述拷貝狀態單元相 連。第四接口 36把所述ROHC壓縮器(笫一部分)與所述ROHC壓縮 器(第二部分)相連以便進行ROHC內部RTP分組同步。在準備操作中，所述分組發生器模塊25準備一個部分RTP分組(其 具有零或啞凈荷)，該部分RTP分組對應于所述應用22將對于下一幀 使用的下一個IP報頭。通過接口 33把該部分分組發送到所述ROHC壓 縮器(第一部分)28。取決于所述凈荷的尺寸的報頭信息或者不被填充 或者被填零。該信息可以包括UDP校驗和，其是在各實際凈荷比特上 計算的(如果對于IPv4啟用的話)；UDP長度字段，其需要關于所述 凈荷的尺寸的知識；IP長度字段，其需要關于所述凈荷的尺寸的知識； 以及IPv4校驗和字段，其需要關于所述IP報頭中的所有字段的準確值所述ROHC壓縮器(第一部分)28利用由使用中的壓縮算法(例 如所述ROHC算法)所要求的所有各正常壓縮步驟來壓縮所述報頭信 息，直到對于計算所述壓縮報頭而言需要取決于所述凈荷的尺寸的所述 IP報頭中的各字段的值為止。具體來說，所述ROHC壓縮器(第一部分) 可以一直進行壓縮，直到選擇了最終壓縮報頭格式并且利用除了所述 UDP校^瞼和以及ROHC循環冗余校驗和(CRC)之外的所有字段的壓 縮值填充了所述報頭為止，其中所述UDP校驗和是在各實際凈荷比特 上計算的(如果對于IPv4啟用的話)，所述ROHC循環冗余4交^r和是200780007954.3說明書第10/13頁在非IR分組的完整的未壓縮報頭上計算的。根據從所述分組發生器^t塊25接收到的所述部分RTP分組，所述 ROHC壓縮器(第一部分)28利用所述接口 34向所述ROHC速率分析 單元27通知所述壓縮報頭的尺寸。所述ROHC壓縮器(第一部分)還 利用所述接口 35把所述壓縮ROHC RTP報頭通過該接口 35傳送到所述 拷貝狀態單元32。所述ROHC速率分析單元使用該報頭尺寸信息為所 述(多個)多速率或可伸縮話音/視頻編解碼器24設置適當的速率。所 述(多個)編解碼器提供實際的壓縮話音/音頻/視頻凈荷，所述凈荷被 發送到所述IP/UDP協議棧31。所述(多個)編解碼器可以僅僅發送所 生成的凈荷以作為對所述ROHC壓縮器(第二部分)29已經接收到的 下一個IP報頭的補充，或者所述(多個)編解碼器可以發送現在是完整 的"下一個，，IP分組，除了涉及所述凈荷的尺寸的值之外，該IP分組 的報頭具有與最初使用的該下一個IP報頭完全相同的值，所述涉及凈荷 的尺寸的值現在具有其真實值。
在ROHC處理的第二操作中重復使用來自所述準備操作的報頭。除 了所述IP和UDP長度字段、IPv4 4L瞼和以及UDP 4交'瞼和之外，所述 RTP/UDP/IP報頭必須與所述壓縮步驟中完全相同。所述拷貝狀態單元 32把所述部分分組的至少其中一個所述報頭信息字段中的壓縮數據拷 貝到所述數據分組的相應的報頭信息字段中。在分組化步驟中，利用包 括所述應用凈荷的所述RTP分組的總尺寸來計算所述ROHC校馬t和。 所述ROHC壓縮器(第二部分)29隨后把所述凈荷與所述已經準備好 的ROHC RTP報頭相組合，從而形成鏈路層的最終數據分組。所述 ROHC壓縮器(第二部分)可以把所述UDP的正確值填充到所述壓縮 報頭中(如果對于IPv4啟用的話)，或者可以在非IR分組的完整的未 壓縮報頭上計算所述ROHC CRC。
應當注意，根據本發明的該實施例，從未在所述壓縮報頭中發送所 述IPv4校^r和。由所述解壓縮器在成功的解壓縮之后重新計算所述IPv4 校驗和。所述UDP長度和IP長度字段也沒有被發送，這是因為可以從 所述鏈路層推斷出這兩個字段。然而，在計算所述ROHC CRC時對于 非IR分組必須知道所述字段的準確值，這是因為它們都是受到所述3 比特和7比特CRC保護的信息的一部分。對于任何協議或簡檔來說， 所述CRC的計算和覆蓋范圍都是特定于該協議和/或簡檔本身的，因此
在除了 ROHC之外的其他協議或簡檔中可以定義計算所述CRC的其他 方式。因此，根據圖4的實施例的本發明是一個兩步過程，其中涉及例如 作為利用了簡單應用編程接口 (API)的所述編解碼器與所述報頭壓縮 器之間的閉合反饋環路的雙向信令，其中所述應用在生成已編碼語音之 前預取所述IP報頭，這是為了從所述壓縮器取回為了確定當前音頻或視 頻幀的編碼速率而必需的信息，從而在所述信道上生成盡可能恒定的比 特率。圖5是根據本發明第五示例性實施例的通信站41的簡化方框圖。 在接收跨層信令(例如ROHC相關的信令)或者應用內部信令(例如 RTCP或SIP信令)時，速率和編解碼器控制沖莫塊42可以適配所述編解 碼器24的速率和/或編解碼器#莫式。如前所述，所述AMR-NB和 AMR-WB編解碼器能夠利用幾種不同的編碼模式。在AMR-NB的情況 下，可能的比特率跨越4.75kbps到12.2kbps的范圍。在啟動時或者在接收對應于即將使用IR (或IR-DYN)分組的跨層 信號時，或者在SIP信號表明需要帶寬時，所述源壓縮的最大速率可以 被適配。所述AMR-NB最大速率控制器被降低到有效編解碼器模式集 合中的最小可用編解碼器才莫式，比如AMR5.9。在強制的SID-UPDATE 傳輸中，常常只存在背景噪聲，初始語音幀可以被一個或少數幾個預先 計算的SID—UPDATE幀所取代。可選擇地，可以,人所述輸入信號或者 所述已編碼語音參數有條件地計算所述SID—UPDATE幀。可以在長達 980ms的時間段內抑制所述初始SIDJJPDATE之后的每 一 個 SID—UPDATE分組。由于與例如GSM-EFR靜默指示符(SID)量化的后向兼容性，所述 AMR-NB和AMR-WB編碼器常常以至少7個語音幀啟動會話。本發明 的各實施例強制所述編碼器在需要的情況下從最低可能帶寬消耗開始， 從而確保盡可能快地通過無線電網絡傳送所述ROHC初始化分組。最簡 單的解決方案是在預先指定的時間內總是強制所述編解碼器在所述會 話的開頭以最低可能比特率運行。還可以強制所述編碼器在所述會話的 開頭首先僅僅發送出間歇性低速率SID—UPDATE幀。在所述事件到時 后，所述控制器把所述編碼器和分組化器返回到其初始質量優化狀態。如果丟棄分類器可用(例如參見圖6中的丟棄功能模塊47),則所
述編碼器跳過被表明不太重要的幀。基于所接收到的關于將被用于所要 生成的數據分組的分組才各式的指示，所述應用43可以首先確定該應用 的適當的魯棒性等級和預測等級，該應用隨后還可以確定所述丟棄功能后面的數據分組。圖6是根據本發明第六示例性實施例的通信站45的簡化方框圖。 應用46包括所述丟棄功能模塊47和聚集諸如UDP業務之類的所有業 務的速率控制器模塊48。來自所述速率控制器的所估計的帶寬被發送到 所述丟棄功能模塊，在該處使用所述估計的帶寬來控制對諸如視頻分組 之類的分組的選擇性丟棄。由于視頻分組的大的變異性，對分組的所述 選擇性丟棄可能是有用的。當所述應用正在使用嚴格帶限信道時，所述 選擇性丟棄可能更加重要。本發明的該實施例可以被表征為工作在聚集 傳輸層(例如UDP)上的某種類型的跨應用速率控制器。本發明的一個 替換實施例包括通過所述通信站45內的跨層通信的瞬時需求，例如瞬 時ROHC需求。圖7是說明本發明的方法的第 一 示例性實施例的各步驟的流程圖。 在步驟51處，壓縮報頭信息字段。在步驟52處，基于所述壓縮報頭信 息字段來確定分組格式。在步驟53處，根據所確定的分組格式來生成 壓縮數據。在步驟54處，傳送所述數據分組。圖8是說明本發明的方法的第二示例性實施例的各步驟的流程圖。 在步驟55處，生成一個部分分組。在步驟56處，壓縮所述部分分組的 報頭信息字段。在步驟57處，基于所述壓縮報頭信息字段來確定數據 分組的分組格式。在步驟58處，根據所確定的分組格式來生成對應于 所述數據分組的壓縮凈荷數據。在步驟59處，傳送所述數據分組。圖9是說明本發明的方法的第三示例性實施例的各步驟的流程圖。 在步驟61處，所述凈荷發生器模塊(3 )(圖1 )生成一個部分分組， 該部分分組具有至少一個已填充的報頭信息字段。在步驟62處，所述 報頭發生器模塊(2)壓縮所述部分分組的所述已填充報頭信息字段中 的數據。在步驟63處，所述報頭發生器模塊基于所述部分分組的壓縮 報頭信息字段來確定數據分組的報頭分組格式。在步驟64處，從所述 報頭發生器模塊向所述凈荷發生器模塊發送關于所確定的報頭分組格 式的指示。在步驟65處，所述報頭發生器模塊把所述部分分組的報頭
信息字段的壓縮數據拷貝到所述數據分組的相應的報頭信息字段中。在 步驟66處，所述凈荷發生器模塊基于所確定的分組格式來生成所述數據分組的凈荷數據。在步驟67處，壓縮所述數據分組的所述凈荷數據。 在步驟68處，壓縮所述數據分組的剩余的報頭信息字段。在步驟69處， 傳送所述壓縮數據分組。圖10是說明本發明的方法的第四示例性實施例的各步驟的流程圖。 在步驟71處，生成一個部分分組。在步驟72處，壓縮所述部分分組的 報頭信息字段。在步驟73處，基于所述壓縮報頭信息字段來確定數據 分組的報頭分組格式。所述方法隨后執行4個替換步驟的其中之一。在 第一替換步驟74處，根據所確定的分組格式來確定編解碼器速率。在 第二替換步驟75處，根據所確定的分組格式來確定魯棒性等級。在第 三替換步驟76處，根據所確定分組格式來確定預測等級。在第四替換 步驟77處，根據所確定的分組格式來確定所述數據分組的壓縮凈荷部 分的尺寸。所述方法隨后前進到步驟78,在該步驟中，確定是否要丟棄一個未 來數據分組。如果將要丟棄一個未來數據分組，則所述方法前進到步驟 79,在該步驟中，存儲表明一個未來分組處在"丟棄模式"下的信息。 在步驟80處，確定在某一未來時間是否要丟棄所述數據分組。如果一 個分組處在丟棄模式下，則所述方法前進到步驟81，在該步驟中，丟棄 所述數據分組。如果不是的話，則所述方法前進到步驟82,在該步驟中， 傳送所述數據分組。雖然已經在附圖中示出并且在前面的詳細描述中描述了本發明的 優選實施例，但是應當理解，本發明不限于所公開的實施例，而是在不 偏離本發明的范圍的情況下能夠進行許多重置、修改和替換。本說明書 設想到落在由后面的權利要求書所限定的本發明的范圍內的所有修改。
權利要求
1、一種在通信站(1)中產生壓縮數據分組的方法，所述方法包括基于壓縮報頭信息字段來確定(52)所述數據分組的分組格式；以及根據所確定的分組格式來生成(53)對應于所述數據分組的壓縮數據。
2、 根據權利要求1所述的方法，還包括傳送(54)所述數據分組。
3、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述分組格式是報頭分組 格式。
4、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述壓縮報頭信息字段是 部分分組的報頭信息字段。
5、 根據權利要求4所述的方法，其中，所述通信站包括凈荷發生 器模塊(3)和報頭發生器模塊(2),并且所述確定步驟包括在所述凈荷發生器模塊中生成(61)所述部分分組； 在所述報頭發生器模塊中壓縮(62)所述部分分組的已填充的報頭信息字段中的數據；以及基于所述部分分組的所述壓縮報頭信息字段，在所述報頭發生器模塊中確定(63)所述數據分組的分組格式。
6、 根據權利要求5所述的方法，還包括把所述部分分組的至少 其中 一個報頭信息字段中的所述壓縮數據拷貝到所述數據分組內的相 應的報頭信息字段中。
7、 根據權利要求5所述的方法，其在確定了所述分組格式之后還 包括以下步驟從所述報頭發生器模塊向所述凈荷發生器模塊發送(64)關于所確 定的分組格式的指示；以及基于所確定的分組格式，在所述凈荷發生器模塊中生成對應于所述 數據分組的所述凈荷信息部分的數據。
8、 根據權利要求7所述的方法，其中，通過利用跨層信令來執行 所述發送步驟，以便把所確定的分組格式從所述報頭發生器模塊發送到 所述凈荷發生器模塊。
9、 根據權利要求7所述的方法，其在所述發送步驟之后還包括以 下步驟基于所確定的分組格式，在所述凈荷發生器模塊中確定(76) 連續數據分組之間的預測等級。
10、 根據權利要求7所述的方法，其在所述發送步驟之后還包括以 下步驟確定是否要使用幀間編碼來對所述數據分組后面的下一個數據 分組進行編碼。
11、 根據權利要求7所述的方法，其在所述發送步驟之后還包括以 下步驟確定(80)是否要丟棄所述數據分組。
12、 根據權利要求11所述的方法，其在所述發送步驟之后還包括 以下步驟確定(78 )是否要丟棄所述數據分組后面的下一個數據分組。
13、 根據權利要求5所述的方法，其中，所述凈荷發生器^t塊包括 速率分析模塊和編解碼器，并且所述確定步驟在確定了所述分組格式之 后包括以下步驟在所述速率分析模塊中確定(74)所述編解碼器的編 解碼器速率，其中所述編解碼器速率取決于所確定的分組格式。
14、 根據權利要求13所述的方法，其在確定了所述編解碼器速率 之后還包括以下步驟把對應于所述壓縮數據分組的所述編解碼器速率 適配到特定的編解碼器速率和/或特定的編解碼器模式。
15、 根據權利要求14所述的方法，其中，對于每一個數據分組執 行所述適配步驟。
16、 根據權利要求14所述的方法，其中，所述特定編解碼器速率 對于至少兩個連續數據分組具有預定值。
17、 根據權利要求13所述的方法，其中，確定編解碼器速率的所 述步驟還取決于應用層信令，所述應用層信令表明可以由所述編解碼器 使用的有限數目的編解碼器速率。
18、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述數據分組包括凈荷信 息部分和報頭信息部分，所述報頭信息部分包括多個報頭信息字段，其 中所述確定步驟包括以下步驟生成(61 )部分分組；壓縮(62)所述部分分組的至少其中一個所述報頭信息字段的數據；以及基于所述部分分組的所述至少一個壓縮報頭信息字段來選擇(63 ) 對應于所述數據分組的壓縮報頭信息部分的分組格式。
19、 根據權利要求18所述的方法，其在所述選擇步驟之后還包括 以下步驟計算所述數據分組的所述凈荷信息部分中的壓縮數據的尺 寸，其中所述尺寸取決于為所述部分分組的所述壓縮報頭信息部分選擇 的分組格式。
20、 根據權利要求19所述的方法，其中，計算所述壓縮數據的尺 寸的所述步驟還取決于所述壓縮數據分組的最大尺寸。
21、 根據權利要求19所述的方法，其在所述選擇步驟之后還包括 以下步驟把所述壓縮數據分組的總尺寸適配到特定尺寸。
22、 根據權利要求18所述的方法，還包括以下步驟把所述部分 分組的至少 一個報頭信息字段中的所述壓縮數據拷貝到所述數據分組 的相應的報頭信息字段中。
23、 根據權利要求22所述的方法，還包括以下步驟生成對應于 所述數據分組的至少一個剩余報頭信息字段的數據，其中所述至少一個充的該數據分組的報頭信息字段。
24、 根據權利要求23所述的方法，還包括以下步驟壓縮對應于 所述數據分組的所述至少 一 個剩余報頭信息字段的數據。
25、 一種從具有凈荷發生器模塊(3)和報頭發生器模塊(2)的通 信站壓縮及傳送數據分組的方法，其中所述數據分組包括凈荷信息部分 和報頭信息部分，所述報頭信息部分包括多個報頭信息字段，所述方法 包括在所述凈荷發生器模塊中生成(61)具有至少一個已填充的報頭信 息字段的部分分組；通過所述報頭發生器模塊來壓縮(62)所述部分分組的所述已填充 報頭信息字段中的數據；基于所述部分分組的所述壓縮報頭信息字段，通過所述報頭發生器 模塊來確定(63)所述數據分組的分組格式；從所述報頭發生器模塊向所述凈荷發生器模塊發送(64)關于所確 定的分組格式的指示；把所述部分分組的至少其中一個所述報頭信息字段中的壓縮數據 拷貝(65)到所述數據分組的相應的報頭信息字段中；基于所確定的分組格式，在所述凈荷發生器模塊中生成(66)對應 于所述數據分組的凈荷信息部分的數據； 壓縮(67)對應于所述數據分組的凈荷信息部分的所述數據；以及 傳送(69)所述數據分組。
26、 一種用于生成及傳送數據分組的通信站(5)，所述通信站包括分組發生器(6， 7)，用于生成所述數據分組； 控制器模塊(9),用于生成部分分組；壓縮器(11)，用于壓縮所述部分分組的至少一個已填充報頭信息 字段中的數據；確定裝置(12),用于根據所述部分分組的所述至少一個已填充報 頭信息字段中的壓縮數據來確定分組格式；發送裝置(13),用于把關于所確定的分組格式的指示發送到所述 分組發生器；編解碼器(10),用于根據所選擇的分組格式對所述數據分組的凈 荷數據進行編碼，并且把所述已編碼凈荷數據發送到所述分組發生器； 以及發送器(8)，用于傳送所述數據分組。
27、 一種用于生成及傳送數據分組的通信站(5)，所述通信站包括報頭發生器模塊(6),用于根據先前生成的數據分組的壓縮報頭;荷發生器模塊(7):用于根據所確、i的分組格式:生成所述數據分組的凈荷數據；以及發送器(8)，用于傳送所述數據分組。
28、 根據權利要求27所述的通信站，其中，所述先前生成的數據 分組是部分分組。
29、 根據權利要求28所述的通信站，還包括跨層信令裝置，其用 于把所確定的分組格式從所述報頭發生器模塊發送到所述凈荷發生器 模塊。
30、 根據權利要求28所述的通信站，其中，所述凈荷發生器模塊 包括速率分析模塊和編解碼器，其中所述速率分析模塊根據所選擇的分 組格式來確定所述編解碼器的編解碼器速率。
全文摘要
一種用于根據至少一個壓縮報頭信息字段來確定數據分組的分組格式的方法和通信站(5)。基于一個部分或完全壓縮的報頭信息部分的所確定的分組格式來確定數據分組的報頭分組格式。所述通信站還可以基于先前執行的對至少一個報頭信息字段的壓縮的結果來確定編解碼器速率(10)。在一個實施例中，從所述通信站內的報頭發生器模塊(6)到凈荷發生器模塊(7)的內部跨層信令被用于用信號傳送與確定所述數據分組的報頭分組格式相關聯的信息。所述方法實現了以下目的減小與諸如文本消息傳送、音頻或視聽服務之類的服務相關聯的帶寬波動；減小應用媒體流的延遲變化并且降低擦除速率；以及提供更快的會話建立。
文檔編號H04L12/56GK101395886SQ200780007954
公開日2009年3月25日 申請日期2007年3月7日 優先權日2006年3月7日
發明者G·佩萊蒂爾, I·約翰遜 申請人:艾利森電話股份有限公司