專利名稱：在ip網(wǎng)絡(luò)中丟棄業(yè)務(wù)以優(yōu)化語音信號的質(zhì)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中的過負(fù)荷情況，尤其涉及以優(yōu)化通信鏈路中語音信號的質(zhì)量的方式減輕在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中過負(fù)荷情況的方法。
背景技術(shù)：
如

圖1所示，在蜂窩接入網(wǎng)10中，信號通過空中接口部分15和IP傳輸網(wǎng)絡(luò)20傳輸。該IP傳輸網(wǎng)絡(luò)20利用IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路通過網(wǎng)絡(luò)20移動數(shù)據(jù)。在蜂窩接入網(wǎng)10中，語音質(zhì)量的考慮基本上是由于在空中接口15中發(fā)生的信號質(zhì)量(QOS)的降低。當(dāng)與在空中接口15的QOS的降低相比時，IP傳輸網(wǎng)絡(luò)20中的QOS的降低必須是可忽略的或者語音信號質(zhì)量變得不可接受。
IP傳輸網(wǎng)絡(luò)20的IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中出現(xiàn)的主要的信號降低問題發(fā)生在需要IP傳輸網(wǎng)絡(luò)丟棄業(yè)務(wù)的一定的過負(fù)荷情況。這涉及丟棄來自IP傳輸網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的數(shù)據(jù)分組。該過負(fù)荷情況可以由IP傳輸網(wǎng)絡(luò)20中鏈路故障或其它重新選擇路由活動引起。在許多情況下，例如在統(tǒng)計的多路復(fù)用情況下，過負(fù)荷情況可以僅僅是暫時的。然而，在所有這些情況下，該過量的業(yè)務(wù)一定要以這樣的方式被丟棄以避免語音信號質(zhì)量的降低。
本發(fā)明解決的技術(shù)問題現(xiàn)有基于IP的網(wǎng)絡(luò)的問題起因于為獲得提供最好的總信號質(zhì)量的最佳效果應(yīng)用它們被優(yōu)化的事實。信號結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以類似方式被優(yōu)化。雖然這種信號結(jié)構(gòu)的質(zhì)量可能合適于整體信號，但是這個系統(tǒng)不必要適合語音質(zhì)量觀點?，F(xiàn)行方法在TCP協(xié)議的流控制機制中被優(yōu)化，這樣路由器將以隨機方式丟棄分組業(yè)務(wù)，使得系統(tǒng)能以隨機地丟棄分組而不給以任何分組或相關(guān)連接特殊優(yōu)先的公平方式來控制業(yè)務(wù)。雖然這可能對于整個通信性能是可接受的，但這可對語音信號質(zhì)量具有不良影響。
通過以隨機方式丟棄分組，在整個語音信號質(zhì)量上可引入不良性能。這樣，如果一個或幾個語音信號引起溢出情況并啟動丟棄以許多語音分組構(gòu)成的100個其它實時信息流中業(yè)務(wù)，在這100個實時信息流上的所有用戶的總質(zhì)量可能降低到低于高質(zhì)量語音信號的可接受門限。在整個語音信號質(zhì)量上限制過負(fù)荷情況的結(jié)果的一些方法是需要的。
本發(fā)明用一種在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中以優(yōu)化語音數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法丟棄數(shù)據(jù)克服了上述和其它問題。監(jiān)視IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路在該鏈路上出現(xiàn)的過負(fù)荷情況。響應(yīng)檢測到的過負(fù)荷情況，選擇在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中特定的數(shù)據(jù)組。在第一個實施例中，通信鏈路內(nèi)的數(shù)據(jù)分組的分組有效負(fù)荷被分成重要參數(shù)和次重要參數(shù)。選擇并丟棄IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中的多個數(shù)據(jù)分組的次重要參數(shù)。
在第二實施例中，選擇被稱為實時信息流會話的選擇組的數(shù)據(jù)分組并從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中刪去，該實時信息流會話包含具有相同源和目的IP地址與源和目的端口的數(shù)據(jù)分組，并由封裝的視頻、音頻等信號組成。以這種方式，僅僅單個或幾個實時流會話需要從該鏈路中去除，其余的鏈路保持不受影響。
附圖簡介為更完整地理解本發(fā)明，參考下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，其中圖1是說明蜂窩接入網(wǎng)的方框圖；圖2是說明經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)姆娇驁D；圖3說明了本發(fā)明第一實施例，其中多個分組有效負(fù)荷的一部分從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中的數(shù)據(jù)分組中刪去；圖4是說明圖3的方法的方框圖；圖5說明了本發(fā)明的可選擇的實施例，其中來自單個實時信息流的數(shù)據(jù)分組從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中刪去；和圖6是說明圖5的方法的流程圖。
具體實施例現(xiàn)在參照附圖，尤其參照圖2，說明在IP傳輸網(wǎng)絡(luò)20(圖1)上的單個IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25。在通信鏈路25是包括分組標(biāo)題35和有效負(fù)荷信息40的多個數(shù)據(jù)分組30，分組標(biāo)題35包含使得數(shù)據(jù)分組30經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25傳輸?shù)男畔ⅰＳ行ж?fù)荷40包含在源和目的地址間經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 分組標(biāo)題35包括固定的數(shù)值參數(shù)45和不固定的數(shù)值參數(shù)50。固定的數(shù)值參數(shù)在呼叫期間不經(jīng)常變化，并在呼叫期間只需要發(fā)送幾次。不固定的數(shù)值參數(shù)50在呼叫期間頻繁變化、被編碼并總在壓縮的標(biāo)題中傳輸。這種在呼叫期間僅僅傳送幾次固定數(shù)值的方法稱為標(biāo)題壓縮。這是通過在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25的每一端包含一個記錄55來完成的，該記錄包括不被傳送的固定參數(shù)45。從源地址到目的地址實時流進(jìn)程制作一個記錄。
現(xiàn)在參照圖3，說明本發(fā)明的第一實施例，其中在IP網(wǎng)絡(luò)鏈路25上檢測到的過負(fù)荷情況可減輕，而沒有降低通信鏈路25的語音信號質(zhì)量(即，以這種方式在接收端覺察到的聲音信號不被嚴(yán)重降低)。當(dāng)通信鏈路上出現(xiàn)的業(yè)務(wù)量(即數(shù)據(jù)分組)多于能處理的業(yè)務(wù)量時，過負(fù)荷情況發(fā)生了。在過負(fù)荷情況期間，IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25上的多個數(shù)據(jù)分組30具有它們的分類以確定每一個數(shù)據(jù)分組30中含有的重要參數(shù)70和次重要參數(shù)75的分組有效負(fù)荷40。重要和次重要參數(shù)的指定一般在數(shù)據(jù)打包之前或期間被執(zhí)行。由IP網(wǎng)絡(luò)中的本地路由器從每一個數(shù)據(jù)分組30中選出并丟棄每一個包有效負(fù)荷40中的次重要參數(shù)75，這樣，整個數(shù)據(jù)分組30變成僅僅包含數(shù)據(jù)有效負(fù)荷40的重要參數(shù)70和分組標(biāo)題35的截短的數(shù)據(jù)分組30a。以這種方式每一個數(shù)據(jù)分組30作為截短的或部分的分組30a而不是原始提供的整個分組30被傳輸。不管次重要參數(shù)被刪去的情況，IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25中的語音信號的質(zhì)量被保持在一個高水平。劃分為重要參數(shù)和次重要參數(shù)一般由信號處理協(xié)議執(zhí)行，但可以使用其它區(qū)分參數(shù)優(yōu)先次序的方法。
現(xiàn)在參照圖4，說明圖3的方法的流程圖。在步驟80中，監(jiān)視該IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25過負(fù)荷情況的發(fā)生。如上面所討論的，當(dāng)檢測到過負(fù)荷情況時，在步驟85標(biāo)記數(shù)據(jù)分組30中的分組有效負(fù)荷40的重要和次重要參數(shù)。在步驟90從多個數(shù)據(jù)分組30中選擇次重要參數(shù)，并在步驟95丟棄該選擇的次要參數(shù)。在可選步驟中，在步驟100分組標(biāo)題也可以進(jìn)行標(biāo)題壓縮，在步驟105截短的分組30a經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25傳送。
在可選實施例中，許多數(shù)據(jù)分組30可從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25中整個被刪去，而不是許多數(shù)據(jù)分組30內(nèi)的一部分分組有效負(fù)荷40被刪去。在這個實施例中，由IP網(wǎng)絡(luò)的本地路由器，通過讀出分組標(biāo)題35內(nèi)包含的信息，決定IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25內(nèi)的每一個分組30與之相關(guān)的實時進(jìn)程信息流。一個實時進(jìn)程信息流包括具有相同源和目的IP地址和相同源和目的端口的多個數(shù)據(jù)分組。一個實時進(jìn)程流也可以包括復(fù)用之前來自單個數(shù)據(jù)流源的一部分復(fù)用數(shù)據(jù)流。具有該同樣信息的每一個數(shù)據(jù)分組30被認(rèn)為是來自同一實時進(jìn)程信息流。
單個IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25可具有與其相關(guān)的多個實時信息流，如圖3中以標(biāo)號30a、30b和30c所示的。從語音信號質(zhì)量的觀點，最好丟掉實時信息流中單個信息流，如30b，而不是從每一個實時信息流中丟掉數(shù)據(jù)分組。這樣，通過丟掉以標(biāo)記30b表示的實時流，該IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25會被變換為僅包括所示的30a和30c的實時流。雖然實時流30b的信號全部失去，但是實時流30a和30c的信號質(zhì)量將保持不受影響。決定丟棄哪個實時流可隨機地或者基于許多方法來確定。這些方法包括但不限定為基于分組標(biāo)題中的上述優(yōu)先次序丟掉數(shù)據(jù)分組；分配一些地址具有更高的優(yōu)先級；使控制信號動態(tài)地選擇要被刪除的參數(shù)；給特定的承載協(xié)議提供優(yōu)先權(quán)；或者從最近連接的實時流中丟棄。
現(xiàn)在參見圖6，這里說明了描述圖5的方法的流程圖。在步驟120監(jiān)視IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25過負(fù)荷情況的發(fā)生。在檢測過負(fù)荷情況時，在步驟125確定目前由IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25支持的實時流的確定。在確定至少一個實時信息流之后，在步驟130，由IP網(wǎng)絡(luò)的路由器選擇單個實時信息流，并且在步驟135丟棄IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路25的該選出的實時流。在步驟140對余下的數(shù)據(jù)分組30可執(zhí)行分組標(biāo)題壓縮的任選步驟，并在步驟145經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路傳送余下的分組。
雖然本發(fā)明的方法和裝置的優(yōu)選實施例已經(jīng)在附圖中說明和在前述詳細(xì)描述部分中描述了，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于公開的實施例，而能夠進(jìn)行許多重新安排、修改和替換，而不脫離由下列權(quán)利要求所提出和限定的發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路內(nèi)以優(yōu)化IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上的語音數(shù)據(jù)的質(zhì)量的方式丟棄數(shù)據(jù)的方法，包括步驟監(jiān)視IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路過負(fù)荷情況的出現(xiàn)；響應(yīng)過負(fù)荷情況，選擇IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的多個數(shù)據(jù)分組的至少一部分，其中刪去許多數(shù)據(jù)分組中所述選擇的至少一個數(shù)據(jù)分組將不會實質(zhì)上降低該鏈路上的語音信號的質(zhì)量；和丟棄從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路中選出的多個數(shù)據(jù)分組中的選擇部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中選擇步驟進(jìn)一步包括步驟將分組有效負(fù)荷劃分成第一組參數(shù)和第二組參數(shù)；和響應(yīng)過負(fù)荷情況選擇第二組參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中丟棄步驟包括丟棄從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的分組有效負(fù)荷中選出的第二組參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中丟棄選出的參數(shù)本質(zhì)上不降低收聽者在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路接收端感覺到的聲音信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的每一端存儲包含第二組參數(shù)的記錄的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中選擇步驟進(jìn)一步包括步驟確定在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上至少一個實時信息流會話；響應(yīng)過負(fù)荷情況選出確定的至少一個實時信息流會話。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中丟棄步驟進(jìn)一步包括丟棄從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路選出的實時信息流會話的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中實時信息流會話包括具有相同源和目的IP地址以及源和目的端口的一組數(shù)據(jù)分組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上壓縮分組標(biāo)題的步驟。
10.一種在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路內(nèi)以優(yōu)化IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上語音數(shù)據(jù)的質(zhì)量的方式丟棄數(shù)據(jù)的方法，包括步驟監(jiān)視IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路過負(fù)荷情況的出現(xiàn)；將分組有效負(fù)荷劃分成重要參數(shù)組和次重要參數(shù)組；響應(yīng)過負(fù)荷情況選出次重要參數(shù)組；和丟棄IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的多個數(shù)據(jù)分組中的次重要參數(shù)組。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上壓縮分組標(biāo)題的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中丟棄次重要組參數(shù)實質(zhì)上不降低收聽者在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路接收端感覺到的聲音信號。
13.一種在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路內(nèi)丟棄數(shù)據(jù)以優(yōu)化IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上語音數(shù)據(jù)的質(zhì)量的方法，包括步驟監(jiān)視IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路過負(fù)荷情況的出現(xiàn)；確定具有相同源和目的IP地址以及相同源和目的端口的數(shù)據(jù)分組；和響應(yīng)過負(fù)荷情況丟棄從IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路所確定的多個數(shù)據(jù)分組。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包含在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路壓縮分組標(biāo)題的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中丟棄所確定的多個數(shù)據(jù)分組實質(zhì)上不降低收聽者在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路接收端感覺到的聲音信號。
全文摘要
一種在IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路(10)中以優(yōu)化IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路(10)中包含的語音數(shù)據(jù)的質(zhì)量的方式丟棄數(shù)據(jù)的方法。開始,IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路(10)被監(jiān)視以確定過載情況的發(fā)生。響應(yīng)檢測到的過負(fù)荷情況,選擇IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路(10)中的多個數(shù)據(jù)分組(30)的至少一部分。丟棄IP網(wǎng)絡(luò)通信鏈路(10)中該選擇的部分,其余的分組(30)在鏈路(10)上傳送。
文檔編號H04L29/06GK1345499SQ0080532
公開日2002年4月17日 申請日期2000年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月23日
發(fā)明者L·維斯特貝里 申請人:艾利森電話股份有限公司