專利名稱：用于在無線電通信系統(tǒng)的切換期間保持服務(wù)質(zhì)量水平的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種在服務(wù)和目標(biāo)實體之間的通信切換期間，保持在無線電通信系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)流的通信的服務(wù)質(zhì)量水平。更具體地，本發(fā)明涉及一種向形成實時數(shù)據(jù)流的通信數(shù)據(jù)符號序列添加(即，填充)額外數(shù)據(jù)符號的設(shè)備和相關(guān)方法。在通信切換期間，將該序列作為實時流進行通信。
切換期間較為明顯的簡短服務(wù)中斷在播出實時流時不太可能被注意到。通過向該序列填充額外數(shù)據(jù)符號，當(dāng)通過接收節(jié)點來作用時，該序列作為實時流來進行播出。當(dāng)額外數(shù)據(jù)符號在長度上至少與服務(wù)中斷的長度相對應(yīng)時，在接收節(jié)點處不會注意到服務(wù)中斷的出現(xiàn)。
背景技術(shù)：
通信需求是現(xiàn)代社會的地域性需要。有時，在非常寬間隔的位置之間必須對數(shù)據(jù)進行通信，以實現(xiàn)許多變化的通信服務(wù)。通信系統(tǒng)用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。通信系統(tǒng)至少由通過通信信道互連的發(fā)送站點和接收站點形成。許多不同類型的通信系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)和采用，通過其實現(xiàn)了許多不同類型的通信服務(wù)。
由于技術(shù)進步的保證，已經(jīng)開發(fā)和配置了新類型的通信系統(tǒng)。技術(shù)繼續(xù)在進步，且包含這種進步的通信系統(tǒng)繼續(xù)得到配置。
許多現(xiàn)代通信系統(tǒng)采用了數(shù)字通信技術(shù)。數(shù)字通信技術(shù)提供了超越模擬通信技術(shù)的多種內(nèi)在優(yōu)點。也需最為顯著地是通過使用數(shù)字通信技術(shù)能夠增加通信效率。結(jié)果，利用數(shù)字通信技術(shù)的通信系統(tǒng)的通信容量通常顯著大于可用于利用模擬通信技術(shù)的相應(yīng)通信系統(tǒng)的通信容量。
無線電通信系統(tǒng)是一種類型的通信系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，互連通信站點的通信信道形成了在通信站點之間延伸的無線電空中接口上定義的無線電信道。實現(xiàn)無線電通信系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施通常少于相應(yīng)的有線通信系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施。并且，布置無線電通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施成本通常小于布置有線通信系統(tǒng)的相應(yīng)成本。另外，無線電通信系統(tǒng)作為提供了通信移動性的移動通信系統(tǒng)根據(jù)執(zhí)行是可控制的。
蜂窩通信系統(tǒng)是一種類型的無線電通信系統(tǒng)。在世界上居住有人口的區(qū)域的大部分上已經(jīng)布置了蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。已經(jīng)開發(fā)和布置了連續(xù)幾代的蜂窩通信系統(tǒng)。而且，后續(xù)代系統(tǒng)正在進行布置或標(biāo)準化。
其他無線網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)得到采用，有時并入了蜂窩通信系統(tǒng)的各個部分。例如，無線局域網(wǎng)(WLAN)以及更廣域的廣域網(wǎng)(WAN)日益用來通信數(shù)據(jù)，包括語音數(shù)據(jù)和非語音數(shù)據(jù)。IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)802.11標(biāo)準及其變體定義了可操作許多無線LAN的操作參數(shù)。在電磁頻譜的許可和未許可頻帶處實現(xiàn)了WLAN。當(dāng)用戶通過商用、蜂窩通信系統(tǒng)和專用WLAN來選擇通信時，有時，出于與專用網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的通信成本通常小于通過商用蜂窩通信系統(tǒng)通信的相應(yīng)成本的原因，使用專用WLAN是優(yōu)選的。
一些無線局域網(wǎng)提供了通信切換，以便當(dāng)移動節(jié)點在由多個固定站點無線電收發(fā)機(有時被稱為接入點(AP))包圍的區(qū)域中行進時，允許與移動節(jié)點的通信的連續(xù)性。有時，當(dāng)通信從服務(wù)接入點切換到目標(biāo)接入點時，會出現(xiàn)簡短的服務(wù)中斷。也就是，服務(wù)接入點與通信去關(guān)聯(lián)，并且目標(biāo)接入點變?yōu)榕c通信相關(guān)聯(lián)。當(dāng)數(shù)據(jù)的通信并非時間敏感時，簡短服務(wù)中斷通常是不重要的。然而，當(dāng)數(shù)據(jù)的通信為時間敏感時，例如，當(dāng)通信服務(wù)形成了電話語音通信時，中斷是明顯的且可能會降低通信會話的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
作為示例，服務(wù)中斷，即，信道不可用于通信該數(shù)據(jù)的時間段可能長達300ms。如果數(shù)據(jù)通信的分組具有使分組每20ms通信一次的長度，則對于300ms中斷，在通信的切換期間，大約15個實時分組被延遲或被丟棄。由于接入點的通信范圍可能為30米或更小，在單個的通信會話中可能會需要連續(xù)接入點之間的多次切換。重復(fù)的服務(wù)中斷及其顯著的效果可能會對通信質(zhì)量的用戶感知度以及量化QoS水平具有混合的影響。
因此，一種在源和目標(biāo)接入點或其他實體之間的通信的切換期間保留通信的服務(wù)質(zhì)量水平是有利的。
根據(jù)與通信切換進程相關(guān)的該背景信息，本發(fā)明的顯著改進已經(jīng)得到發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種設(shè)備和相關(guān)方法，通過本發(fā)明的設(shè)備和方法，在服務(wù)和目標(biāo)實體之間的通信切換期間，在無線電通信系統(tǒng)中保持通信的服務(wù)質(zhì)量水平。
通過本發(fā)明實施例的操作，提供了一種方式，將額外數(shù)據(jù)符號填充到在源和目標(biāo)實體的通信切換期間要作為實時數(shù)據(jù)流通信的通信數(shù)據(jù)符號的序列。
在播出實時流時較為明顯的服務(wù)中斷所引起的連接延遲不太可能會受到接收節(jié)點的用戶的注意。當(dāng)通信從服務(wù)實體切換到目標(biāo)實體時，額外數(shù)據(jù)符號形成了在接收節(jié)點處播出的序列的一部分。也就是，通過利用額外數(shù)據(jù)符號來填充該序列，當(dāng)由接收節(jié)點作用時，該序列播出為實時流。當(dāng)在數(shù)量上添加額外數(shù)據(jù)符號以使其具有至少與服務(wù)中斷的長度同樣大的長度時，該服務(wù)中斷在實時節(jié)點處并未受到注意。如果未對服務(wù)中斷進行任何補償，則就會像以前一樣對服務(wù)質(zhì)量水平造成了影響。
在本發(fā)明的一個方案中，在從服務(wù)實體到目標(biāo)實體的通信切換之前，開始數(shù)據(jù)緩沖操作。對通信切換的未決進行檢測。例如，作為移動節(jié)點信號強度或在移動節(jié)點的正常操作期間所進行的其他適當(dāng)信號標(biāo)記測量的結(jié)果，對通信切換的未決進行檢測?；蚩蛇x地，由通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施來提供對通信切換的未決的指示。由此，切換的優(yōu)先檢測啟動了數(shù)據(jù)緩沖操作。
在本發(fā)明的另一方案中，使用了去抖動緩沖器，對根據(jù)通信服務(wù)的實現(xiàn)而進行通信的通信序列的數(shù)據(jù)符號進行緩沖。利用附加數(shù)據(jù)符號對該處所緩沖的數(shù)據(jù)序列進行填充，集中用來增加序列的長度。通過適當(dāng)選擇附加數(shù)據(jù)符號的數(shù)量以填充到序列中，由添加到序列上的附加數(shù)據(jù)符號對簡短服務(wù)中斷進行補償。例如，當(dāng)添加到序列上的附加數(shù)據(jù)符號具有與切換期間的服務(wù)中斷至少同樣大的長度時，連接中斷的顯著影響不會受到接收節(jié)點的用戶的注意。
例如，去抖動緩沖器配置在與通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分相連的代理設(shè)備處。當(dāng)利用代理設(shè)備時，該代理設(shè)備的作用就像移動節(jié)點和對應(yīng)節(jié)點之間的中介。例如，對應(yīng)節(jié)點是“無意識”節(jié)點。也就是，對應(yīng)節(jié)點無需知道通信的切換。通過無線電空中接口對在移動節(jié)點處所發(fā)起的數(shù)據(jù)序列進行通信，并且傳遞到代理設(shè)備。在代理設(shè)備處，對數(shù)據(jù)序列進行緩沖，并且將附加數(shù)據(jù)符號添加到其上?？蛇x地，將附加數(shù)據(jù)符號添加到移動節(jié)點處的序列上。并且，當(dāng)在對應(yīng)節(jié)點處發(fā)起數(shù)據(jù)以便將其通信到移動節(jié)點時，將數(shù)據(jù)傳遞到代理設(shè)備，在該代理設(shè)備處，在將數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)發(fā)到移動節(jié)點之前，將附加數(shù)據(jù)符號添加到數(shù)據(jù)序列上?？蛇x地，一旦數(shù)據(jù)序列傳遞到移動節(jié)點，將該附加數(shù)據(jù)符號添加到數(shù)據(jù)序列上。
在移動節(jié)點處具體實現(xiàn)去抖動緩沖器的實現(xiàn)中，完全在移動節(jié)點處執(zhí)行數(shù)據(jù)緩沖操作。在檢測到通信切換的未決時，利用附加數(shù)據(jù)符號來填充在切換期間期望被通信的數(shù)據(jù)序列。
利用功能實體(數(shù)據(jù)序列擴充器)來將數(shù)據(jù)符號添加到數(shù)據(jù)序列上。在操作期間，選擇要添加到數(shù)據(jù)序列上的數(shù)據(jù)符號的數(shù)量。在典型實現(xiàn)中，添加到序列上的數(shù)據(jù)符號的數(shù)量對應(yīng)于所期望的服務(wù)中斷的時間長度。而且，該擴充器還選擇擴充數(shù)據(jù)序列的方式。在一個實現(xiàn)中，添加到數(shù)據(jù)序列上的數(shù)據(jù)符號是在數(shù)據(jù)序列中所包含的數(shù)據(jù)符號的拷貝。而且，在典型實現(xiàn)中，選擇來拷貝并填充到數(shù)據(jù)序列中的數(shù)據(jù)符號對應(yīng)于靜音數(shù)據(jù)符號。也就是，選擇要填充到數(shù)據(jù)序列上的數(shù)據(jù)符號具有與數(shù)據(jù)序列中的靜音時間段相對應(yīng)的符號值。并且，數(shù)據(jù)序列擴充器還選擇在數(shù)據(jù)序列中添加數(shù)據(jù)符號的位置。在實現(xiàn)中，附加數(shù)據(jù)符號對應(yīng)于靜音時間段，將附加數(shù)據(jù)符號填充到具有與靜音時間段相對應(yīng)的符號值的數(shù)據(jù)序列的部分中。由此，添加到數(shù)據(jù)序列上的延遲不會由接收節(jié)點的用戶檢測到。
在本發(fā)明的另一方案中，執(zhí)行去填充操作以便在通信切換之后，將數(shù)據(jù)通信操作返回到正常狀態(tài)。也就是，通過去填充操作來去除由于將附加數(shù)據(jù)符號添加到數(shù)據(jù)序列中所引入到通信中的延遲。去填充過程就像壓縮實時數(shù)據(jù)流，即，壓縮數(shù)據(jù)序列以將延遲返回到正常。在一個實現(xiàn)中，在完成切換進程時，利用數(shù)據(jù)序列壓縮器來識別去填充的分組、或者未實時地播出的分組，并且數(shù)據(jù)通信正常繼續(xù)。在利用在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分中形成的代理設(shè)備的實現(xiàn)中，在代理設(shè)備處執(zhí)行數(shù)據(jù)去填充。而且，在另一實現(xiàn)中，在移動節(jié)點處執(zhí)行去填充。
由此，提供了一種通過從服務(wù)實體到目標(biāo)實體的通信切換期間、保持無線電通信系統(tǒng)的通信節(jié)點之間的通信的服務(wù)質(zhì)量水平的方式?？捎蔁o意識節(jié)點來執(zhí)行這些進程，也就是，不知道通信切換的節(jié)點。由此，僅形成了通信節(jié)點的節(jié)點之一的移動節(jié)點知道通信的切換。
因此，在這些和其他方案中，提出了一種針對通信系統(tǒng)的設(shè)備和相關(guān)方法。通信系統(tǒng)具有根據(jù)與網(wǎng)絡(luò)部分的通信服務(wù)的實現(xiàn)來對通信數(shù)據(jù)符號的第一序列進行通信的移動節(jié)點。所述網(wǎng)絡(luò)部分具有移動節(jié)點最初與其進行通信的服務(wù)接入點，在切換其通信之后繼續(xù)與其通信的至少第一目標(biāo)接入點。在從服務(wù)接入點到目標(biāo)接入點的通信切換期間，便于改進地感知通信的服務(wù)質(zhì)量水平。數(shù)據(jù)序列擴充器適合于接收關(guān)于通信切換未決的指示，并且接收根據(jù)通信服務(wù)的實現(xiàn)通信的通信數(shù)據(jù)符號的第一序列的表示。所述數(shù)據(jù)序列擴充器響應(yīng)對通信切換的未決指示的檢測，可選地將擴充的數(shù)據(jù)符號添加到通信數(shù)據(jù)符號的第一序列，從而形成第一擴充序列。
根據(jù)以下簡要總結(jié)的附圖、本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施例的以下描述和所附權(quán)利要求，能夠獲得對本發(fā)明及其范圍的更完整的理解。


圖1示出了其中本發(fā)明的實施例可操作的無線電通信系統(tǒng)的功能方框圖
圖2-1、2-2、2-3、2-4和2-5示出了在本發(fā)明的實施例的操作期間所執(zhí)行的填充操作的表示；圖3-1、3-2、3-3、3-4和3-5示出了類似于圖2所示，但是這里是在本發(fā)明的實施例的操作期間所執(zhí)行的非填充操作的表示。
具體實施例方式
首先參考圖1，通常以10示出的通信系統(tǒng)提供了與移動臺的無線電通信，其中移動臺12是代表性的。并且在典型實現(xiàn)中，該無線電通信系統(tǒng)形成了通常根據(jù)IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)802.11操作規(guī)范的版本進行操作的WLAN(無線局域網(wǎng))。該通信系統(tǒng)還代表了其他類型的通信系統(tǒng)，即，可按照其他操作規(guī)范進行操作的通信系統(tǒng)。因此，盡管將針對其按照IEEE 802.11的操作規(guī)范或變體、標(biāo)準的實現(xiàn)來描述本發(fā)明實施例的操作，但是本發(fā)明的教導(dǎo)同樣可適用于其他類型的通信系統(tǒng)。
在通信系統(tǒng)的移動臺和網(wǎng)絡(luò)部分之間的通信系統(tǒng)操作期間對數(shù)據(jù)進行通信。更具體地，根據(jù)通信會話，移動臺與固定站點無線電收發(fā)機進行通信，該固定站點無線電收發(fā)機被稱為接入點(AP)14，形成了通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分的一部分。網(wǎng)絡(luò)部分包括多個接入點，圖中示出了其中的兩個。通過16處所示的在移動臺和接入點之間延伸的無線電鏈路所定義的無線電信道來對數(shù)據(jù)進行通信。有時，由移動臺通信到網(wǎng)絡(luò)部分的接入點的數(shù)據(jù)被稱為在反向鏈路信道上進行通信。并且，由網(wǎng)絡(luò)部分的接入點通信到移動臺的數(shù)據(jù)有時被稱為在前向鏈路信道上進行通信。
通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分的每一個接入點14定義了覆蓋區(qū)，有時被稱為小區(qū)。當(dāng)移動臺位于與接入點相關(guān)聯(lián)的小區(qū)內(nèi)時，移動臺與通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分的通信通常由定義了移動臺位于小區(qū)內(nèi)的接入點來實現(xiàn)。
通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分還包括與接入點14相連的控制集線器18。尤其地，控制集線器進行操作以控制接入點的操作，由此，控制WLAN中的通信。例如，該控制集線器配置在計算機服務(wù)器處。并且，該控制集線器依次與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)24相連。例如，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)由因特網(wǎng)骨干網(wǎng)構(gòu)成。對應(yīng)實體(CE)26代表移動臺12在通信會話期間與通信設(shè)備通信以實現(xiàn)通信服務(wù)。當(dāng)然，對應(yīng)實體可定位在別的地方，例如在WLAN內(nèi)或通信網(wǎng)絡(luò)的另一位置處。
由于移動臺的內(nèi)在移動性，移動臺可以行進到由一個接入點所定義的小區(qū)之外并進入由另一接入點所定義的小區(qū)。實現(xiàn)從服務(wù)接入點到目標(biāo)接入點的通信切換，以便當(dāng)移動臺行進到一個小區(qū)之外而進入另一小區(qū)時，允許與移動臺繼續(xù)通信。根據(jù)接入點之間的通信切換，移動臺與服務(wù)接入點去關(guān)聯(lián)，且與目標(biāo)接入點關(guān)聯(lián)。
如先前所提到的，簡短服務(wù)中斷有時出現(xiàn)在接入點之間的通信切換期間。當(dāng)通信服務(wù)形成了語音通信服務(wù)時，連接中斷是明顯的，對通信服務(wù)的QoS(服務(wù)質(zhì)量)造成了有害影響。根據(jù)本發(fā)明實施例的操作，對服務(wù)中斷進行補償，并且保持通信服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量水平。
根據(jù)本發(fā)明實施例的操作，利用設(shè)備32來可選擇地將數(shù)據(jù)填充到在通信會話期間通信的數(shù)據(jù)分組中，具體地，在接入點之間的通信切換期間要通信的數(shù)據(jù)分組中。該設(shè)備包括數(shù)據(jù)序列擴充器34，其進行操作以便可選擇地將數(shù)據(jù)比特填充到被通信的數(shù)據(jù)分組中，以實現(xiàn)在通信系統(tǒng)的操作期間的通信服務(wù)。這里，將形成數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)比特(這里由線36來表示)施加到緩沖器38中。通過線42，由數(shù)據(jù)序列擴充器將額外數(shù)據(jù)比特可選擇地添加到在緩沖器38處所緩沖的數(shù)據(jù)中。該設(shè)備還包括數(shù)據(jù)序列收縮器44，其可選擇地從正在通信數(shù)據(jù)分組的無線電空中接口上通信的數(shù)據(jù)分組中去除數(shù)據(jù)比特。這里，數(shù)據(jù)序列收縮器通過線48對緩沖器46處緩沖的數(shù)據(jù)進行操作。在通過無線電空中接口的通信之后，緩沖器對數(shù)據(jù)進行緩沖，并且數(shù)據(jù)序列收縮器選擇性地操作以去填充利用額外數(shù)據(jù)比特所填充的數(shù)據(jù)分組。
在一個實現(xiàn)中，如圖所示，該設(shè)備配置在移動臺處。在另一實現(xiàn)中，也如圖所示，該設(shè)備配置在代理設(shè)備處(這里為與WLAN相連的代理服務(wù)器50)或者在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分處的其他位置。
響應(yīng)通信切換的優(yōu)先檢測，啟動由該設(shè)備所執(zhí)行的填充操作。這里，提供了指示，通過線54來指示切換的未決(pendency)。響應(yīng)對這樣的指示的檢測，數(shù)據(jù)序列擴充器變得可操作以在緩沖器38填充緩沖的數(shù)據(jù)，形成具有附加數(shù)據(jù)比特的去抖動緩沖器。并且，一旦被填充了附加數(shù)據(jù)比特，則在無線電空中接口上對該數(shù)據(jù)進行通信。而且，將該數(shù)據(jù)路由到對應(yīng)實體以便在該處播出。
當(dāng)在代理服務(wù)器處配置該設(shè)備時，在該處執(zhí)行數(shù)據(jù)緩沖操作。將由移動臺在反向鏈路上所通信的數(shù)據(jù)路由到配置該設(shè)備的代理服務(wù)器上，并且填充額外數(shù)據(jù)比特。這里，通過在代理服務(wù)器處配置的設(shè)備處添加數(shù)據(jù)比特，對在通信切換期間在無線電空中接口上的服務(wù)中斷進行補償。也就是，在無線電空中接口上的服務(wù)中斷之后，添加數(shù)據(jù)比特。當(dāng)在對應(yīng)實體處發(fā)起數(shù)據(jù)以通信到移動臺時，將數(shù)據(jù)路由到在無線電空中接口上通信之前、將額外數(shù)據(jù)比特添加到該處的代理服務(wù)器。
對應(yīng)實體不必知道填充和去填充操作。通過在移動臺的代理服務(wù)器處配置設(shè)備32，執(zhí)行數(shù)據(jù)填充和數(shù)據(jù)去填充操作，而無需對應(yīng)實體所需的動作。對應(yīng)實體也不必知道在接入點之間的通信的切換。
當(dāng)將延遲慢慢引入到實時數(shù)據(jù)流以使丟失分組不太明顯時，保持了通信的服務(wù)質(zhì)量水平。將形成延遲比特的附加數(shù)據(jù)比特添加到數(shù)據(jù)流而引起的延遲不太明顯。該設(shè)備32還可以用于也易于遭受通信中斷的通信系統(tǒng)中，包括無基礎(chǔ)設(shè)施的，即，at-hoc無線通信網(wǎng)絡(luò)。
圖2-1到2-5示出了設(shè)備32的示例操作，這里，在該實現(xiàn)中，該設(shè)備配置在移動臺處，且將數(shù)據(jù)通過反向鏈路從移動臺通信到對應(yīng)實體。向緩沖器38提供數(shù)據(jù)，這里，由62處所示的發(fā)送器(即數(shù)據(jù)源)發(fā)起。還示出了通過在無線電鏈路16上所定義的反向鏈路信道通信數(shù)據(jù)的接入點。并且，將參考符號26處的對應(yīng)實體(這里，移動的對應(yīng)實體)進行定位，以便通過移動臺12來接收通信到其的數(shù)據(jù)。對應(yīng)實體包括接收緩沖器64和由RECV 66表示的數(shù)據(jù)目的地，。在通信系統(tǒng)的正常操作期間所通信的分組的分組流也在圖中示出，其中以20微秒的間隔來發(fā)送數(shù)據(jù)分組68。這里，對應(yīng)實體26形成了無意識節(jié)點，并且當(dāng)在可靠無線電鏈路上實現(xiàn)這里的通信時，利用最小緩沖實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組的通信。通信系統(tǒng)再一次操作在基礎(chǔ)設(shè)施模式，在該模式中，通過通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分實現(xiàn)通信。
圖2-2示出了從源接入點到目標(biāo)接入點的通信切換的未決檢測時的操作。數(shù)據(jù)填充操作開始。實時服務(wù)質(zhì)量(RT QoS)協(xié)議近似在通信的切換出現(xiàn)之前所需的時間量，并且開始實時地延遲，以通過將這里以74表示的延遲分組插入到由數(shù)據(jù)分組68形成的實時數(shù)據(jù)分組流而緩慢拉伸。例如，如果典型的802.11切換花費了大約300ms，在切換之前，將額外數(shù)據(jù)分組15填充到對應(yīng)實體26的接收緩沖器64中。對應(yīng)實體的部分66以20ms的間隔放置來自接收緩沖器64的分組。因此，15個額外分組在數(shù)據(jù)分組流中創(chuàng)建了300ms的延遲。注意，在附圖中，當(dāng)移動臺12填充分組時，接收緩沖器64開始在對應(yīng)實體處填充。
圖2-3示出了由X標(biāo)記78所示的與源接入點的去關(guān)聯(lián)。通信鏈路臨時斷開。由于在通信切換之前的數(shù)據(jù)分組的填充，對應(yīng)實體的接收緩沖器64是滿的，盡管鏈路是斷開的，但仍然繼續(xù)提供實時數(shù)據(jù)分組，。這里，移動臺也正在開始對其實時分組68進行緩沖，從而當(dāng)完成切換且長度返回時，對分組進行發(fā)送。
圖2-4示出了移動臺與目標(biāo)接入點14-T的關(guān)聯(lián)之后的操作。對在發(fā)送緩沖器38處所緩沖的緩沖分組68進行通信。當(dāng)鏈路返回時，接收緩沖器64幾乎為空。通過切換延遲的適當(dāng)近似，由移動臺所提供的實時分組應(yīng)該剛好即時到達以再次充滿接收緩沖器64，而無需斷開在對應(yīng)實體處所播放的實時數(shù)據(jù)流。
圖2-5示出了進行切換以將實時延遲返回到正常延遲時間段之后的去填充操作的發(fā)起。去填充操作類似于填充操作。在去填充操作期間，在時間上動態(tài)地壓縮實時數(shù)據(jù)流以減少延遲。在足夠長的時間段上執(zhí)行去填充，以使其對對應(yīng)實體的末端用戶是透明的。利用任意的各種填充和去填充技術(shù)來改進通信的服務(wù)質(zhì)量水平。
在從無意識節(jié)點到移動臺的返回路徑上的實時服務(wù)質(zhì)量協(xié)議利用了略微不同的方法，通過該方法也保持了服務(wù)質(zhì)量水平。當(dāng)無意識實體忘卻填充和去填充協(xié)議操作時，該無意識、對應(yīng)實體26在預(yù)測到切換時并不發(fā)出附加數(shù)據(jù)分組。當(dāng)對應(yīng)實體為有線設(shè)備時，該有線設(shè)備可能也完全不知道通信通過與移動臺的無線電鏈路來實現(xiàn)。設(shè)備36配置在代理服務(wù)器處或者配置在移動臺處以執(zhí)行填充和去填充操作。
圖3-1示出了下層802.11鏈路較好時，在無意識對應(yīng)實體26處發(fā)起到移動臺12的數(shù)據(jù)分組的實時數(shù)據(jù)流的通信。以20ms的間隔來發(fā)送實時分組68。發(fā)送和接收緩沖器64和38均為空。
圖3-2示出了在確定到目標(biāo)接入點的切換將會馬上出現(xiàn)時的操作。并且，通過填充操作，將數(shù)據(jù)分組74填充到接收緩沖器46開始。對應(yīng)實體不知道數(shù)據(jù)填充，并且通過設(shè)備36來實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)分組流的拉伸，而無需對應(yīng)實體知道這樣的填充。實時數(shù)據(jù)流拉伸的量對應(yīng)于未決切換將使鏈路不可用的時間量。該進程類似于圖2-2所示的進程，除了這里的緩沖器46正在被填充外。
圖3-3示出了在移動臺與目標(biāo)接入點的關(guān)聯(lián)之前、在78處所示的移動臺與服務(wù)接入點的去關(guān)聯(lián)。移動臺的接收緩沖器46是滿的，并且在鏈路為下行時，播放實時數(shù)據(jù)分組。當(dāng)無意識對應(yīng)實體并未意識到移動臺與網(wǎng)絡(luò)的去關(guān)聯(lián)時，無意識、對應(yīng)實體決不會停止發(fā)送實時分組。如86所示，在接入點處執(zhí)行所有緩沖，類似于當(dāng)移動臺向接入點指示移動臺處于省電模式時所出現(xiàn)的緩沖。
圖3-4示出了在移動臺與目標(biāo)接入點14T關(guān)聯(lián)時的操作。該鏈路返回，并且接入點之間的切換完成。將在接入點處的緩沖分組轉(zhuǎn)發(fā)到手機上。將緩沖的數(shù)據(jù)通過接入點間協(xié)議(IAPP)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)接入點。然后，與移動臺關(guān)聯(lián)的目標(biāo)接入點在無線電鏈路上向移動臺發(fā)送緩沖的數(shù)據(jù)分組。該數(shù)據(jù)分組的通信充滿了移動臺的接收緩沖器46。
圖3-5示出了在完成切換之后的去填充進程。該去填充進程壓縮實時數(shù)據(jù)流以將延遲返回到正常。當(dāng)對應(yīng)實體不知道數(shù)據(jù)緩沖和去緩沖操作時，執(zhí)行去緩沖操作，而無需知道對應(yīng)實體。
如圖3-3和3-4所提到的，當(dāng)無意識對應(yīng)實體并未執(zhí)行數(shù)據(jù)的緩沖時，需要將接入點緩沖器包括在接入點處。通過在接入點處配置接入點間協(xié)議實體來保持RT QoS。隨后，，通過IAPP將緩沖的分組轉(zhuǎn)發(fā)到切換之后的目標(biāo)接入點，避免被丟棄，否則，否定填充操作的益處。在IAPP不支持緩沖分組的處理的環(huán)境中，針對該目的，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施處可選地利用代理設(shè)備。
填充和去填充操作分別實時地拉伸和壓縮實時數(shù)據(jù)分組。通過在選擇的間隔處添加額外的數(shù)據(jù)分組來拉伸數(shù)據(jù)分組流。而且，通過去除額外數(shù)據(jù)分組來實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組流的壓縮。
當(dāng)諸如移動臺12等移動臺已經(jīng)確定或已經(jīng)檢測到切換必然出現(xiàn)時，數(shù)據(jù)填充操作開始。例如，確定切換將在大約2秒之內(nèi)出現(xiàn)。而且，實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量以20ms的間隔從移動臺中流出。另外，例如，切換將使信道在200ms內(nèi)不可用。通過在切換之前將10個分組填充到數(shù)據(jù)流中，將20ms的延遲插入到對應(yīng)實體的接收緩沖器中。在2秒(2000ms)內(nèi)，該手機將發(fā)出100個實時數(shù)據(jù)分組。因此，針對大約每10個實時數(shù)據(jù)分組，必須對分組進行填充。相反，在去填充操作中，從每10個數(shù)據(jù)分組中去除一個數(shù)據(jù)分組。
各種方法可用于拉伸和壓縮實時數(shù)據(jù)。最簡單地，對于語音通信，當(dāng)執(zhí)行填充操作時，復(fù)制每第n個實時數(shù)據(jù)分組。而且，在去填充操作中，丟棄每第n個數(shù)據(jù)分組?？蛇x地，當(dāng)進行填充而非簡單地重復(fù)數(shù)據(jù)分組時，音頻是延長的。為了實現(xiàn)這一點，移動臺對數(shù)據(jù)進行再次取樣以創(chuàng)建額外的實時數(shù)據(jù)分組，并將實時數(shù)據(jù)分組填充到數(shù)據(jù)流中。
例如，實時數(shù)據(jù)分組流的拉伸和壓縮通過靜音時間段期間的填充和去填充來實現(xiàn)。語音活動檢測感知由實時數(shù)據(jù)流形成的音頻流，從而僅在靜音時間段期間填充被填充到實時數(shù)據(jù)分組流的數(shù)據(jù)分組。在VoIP中，靜音時間段對應(yīng)通話時字詞之間的間隔。
前面的描述是用于實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選示例，并且本發(fā)明的范圍不應(yīng)由該描述來限定。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中的改進設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括根據(jù)通信服務(wù)的實現(xiàn)來與網(wǎng)絡(luò)部分對通信數(shù)據(jù)符號的第一序列進行通信的移動節(jié)點，所述網(wǎng)絡(luò)部分具有移動節(jié)點最初進行通信的服務(wù)接入點、在通信切換之后繼續(xù)與移動節(jié)點通信的至少第一目標(biāo)接入點，改進設(shè)備用于在從服務(wù)接入點到目標(biāo)接入點的通信切換期間改進所感知的通信的服務(wù)質(zhì)量水平，所述設(shè)備包括數(shù)據(jù)序列擴充器，適合于接收關(guān)于通信切換未決的指示，并且接收根據(jù)通信服務(wù)的實現(xiàn)通信的通信數(shù)據(jù)符號的第一序列的表示，所述數(shù)據(jù)序列擴充器響應(yīng)對通信切換的未決指示的檢測，可選地將擴充的數(shù)據(jù)符號添加到通信數(shù)據(jù)符號的第一序列，從而形成第一擴充序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述通信數(shù)據(jù)的第一序列組織在移動節(jié)點處，并且所述數(shù)據(jù)序列擴充器配置在移動節(jié)點處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)部分包括代理設(shè)備，并且所述數(shù)據(jù)序列擴充器配置在代理設(shè)備上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述通信服務(wù)在移動節(jié)點和對應(yīng)節(jié)點之間實現(xiàn)，其中，所述通信數(shù)據(jù)符號的第一序列在對應(yīng)節(jié)點處發(fā)起，其中，所述數(shù)據(jù)序列擴充器位于離對應(yīng)節(jié)點較遠的位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)序列擴充器配置在移動節(jié)點處。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)部分包括代理設(shè)備，并且所述數(shù)據(jù)序列擴充器配置在代理設(shè)備處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括再取樣器，適合于接收通信數(shù)據(jù)符號的第一序列的表示，所述再取樣器可選地對通信數(shù)據(jù)符號的第一序列的所選部分進行再取樣，并形成擴充的數(shù)據(jù)符號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于通信數(shù)據(jù)符號的第一序列的所選符號定義了靜音時間段，并且所述擴充的數(shù)據(jù)符號是與定義了靜音時間段的所選符號的值相對應(yīng)的符號值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于將由所述再取樣器所形成的擴充的數(shù)據(jù)符號與定義了靜音時間段的通信數(shù)據(jù)符號的第一序列的數(shù)據(jù)符號級聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于通信數(shù)據(jù)符號的第二序列也按照通信服務(wù)的實現(xiàn)來進行通信，所述第二序列形成了第二擴充序列，并且所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)序列收縮器，適合于接收通信數(shù)據(jù)符號的第二序列的表示，所述數(shù)據(jù)符號收縮器可選地從第二序列中去除擴充的數(shù)據(jù)符號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)序列收縮器還適合于接收關(guān)于通信的切換未決的指示，響應(yīng)對通信切換的未決指示的檢測，從第二序列中去除擴充的數(shù)據(jù)符號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)序列收縮器配置在移動節(jié)點處。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)部分包括代理設(shè)備，并且所述數(shù)據(jù)序列擴充器配置在代理設(shè)備處。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述通信服務(wù)利用對應(yīng)節(jié)點來實現(xiàn)，其中，將未決指示提供給所述數(shù)據(jù)序列擴充器來實現(xiàn)通信切換，而無需與對應(yīng)節(jié)點的交互。
15.一種在無線電通信系統(tǒng)中進行通信的方法中的改進方法，所述無線電通信系統(tǒng)具有至少用于對數(shù)據(jù)進行通信的第一通信站點，所述數(shù)據(jù)可選地具有所選倍數(shù)的第一數(shù)據(jù)長度和所選倍數(shù)的第二數(shù)據(jù)長度，第一數(shù)據(jù)長度為第二數(shù)據(jù)長度的一小部分，所述改進方法對在至少第一通信站點的RLP(無線電鏈路協(xié)議)邏輯層處的數(shù)據(jù)進行操作，可選地，所述數(shù)據(jù)具有所選倍數(shù)的第一數(shù)據(jù)長度和所選倍數(shù)的第二數(shù)據(jù)長度，所述方法包括檢測從服務(wù)接入點到第一目標(biāo)接入點的通信切換的未決；以及可選地響應(yīng)對通信切換的未決的檢測，將擴充的數(shù)據(jù)符號添加到通信數(shù)據(jù)的第一序列上，從而形成第一擴充的數(shù)據(jù)序列。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于在可選地添加的所述操作期間添加擴充的數(shù)據(jù)符號，以使第一序列增加為具有至少與預(yù)期的切換中斷時間段相對應(yīng)的長度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于還包括在可選地添加的所述操作期間，去除添加到第一序列上的擴充的數(shù)據(jù)符號。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于還包括在抖動緩沖器處對第一擴充序列進行緩沖的操作。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于還包括在抖動緩沖器中檢索第一擴充序列，以便在向目標(biāo)接入點的通信切換期間，實現(xiàn)通信。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述通信系統(tǒng)包括符合IEEE 802.11的通信系統(tǒng)，將針對其擴充的數(shù)據(jù)符號包括分組數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)序列按照允許在符合IEEE 802.11的通信系統(tǒng)中進行通信的分組格式化策略進行格式化。
全文摘要
一種設(shè)備和相關(guān)方法，在接入點或其他固定站點實體之間對通信進行切換的無線電通信系統(tǒng)中保持數(shù)據(jù)通信的服務(wù)質(zhì)量水平。在數(shù)據(jù)的通信切換期間的服務(wù)中斷期間的時間段上的切換實現(xiàn)之前，由數(shù)據(jù)序列擴充器來執(zhí)行數(shù)據(jù)緩沖操作，包含實時地播出額外數(shù)據(jù)，并且該服務(wù)中斷較不明顯。
文檔編號H04L12/28GK1860735SQ03827170
公開日2006年11月8日 申請日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月15日
發(fā)明者妮古拉·W·芬內(nèi)爾, 安德魯·法恩斯沃思 申請人:捷訊研究英國有限公司