CN101076989A - 基于估计延迟的去抖动缓冲器调整 - Google Patents

基于估计延迟的去抖动缓冲器调整 Download PDF

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Abstract

本发明公开的系统和方法用于调整去抖动缓冲器，以使之适应无线链路状况。在无线链路特性开始影响分组传递之前可以先对其进行检测，例如，通过在用户站处放慢或加快传递延迟来实现。接收机端的去抖动缓冲器会给收到的分组增添延迟，它可以根据检测到的无线链路特性自适应地调整尺寸，从而在用户站接收数据分组之前使去抖动缓冲器的尺寸能适应预期的数据分组。

Description

基于估计延迟的去抖动缓冲器调整
发明领域
[0001]概括而言，本发明涉及通信，具体而言，本发明涉及在分组交换无线通信系统中自适应地管理分组抖动。
背景技术
[0002]在分组交换网络中，发送方计算机将一条消息分成多个小的分组，并给每个分组标注一个地址，以告诉网络将其发送到何处。然后，每个分组经由最有利的可用路由而寻径至其目的地，这意味着，在两个相同通信系统之间穿行的所有分组未必都会遵循相同的路由，即便它们来自单个消息。当接收方计算机获得这些分组时，它将这些分组重组成原始的消息。
[0003]由于每个分组都是单独处理的，所以，它经历的特定延迟量不同于该相同消息内其它分组经历的延迟时间。延迟的这种变化就是所谓的“抖动”，它会使接收机端的应用更加复杂，因为接收机端的应用在根据接收到的分组重建消息时必须考虑分组延迟时间。如果抖动得不到纠正，那么，当重组这些分组时，收到的消息就会有失真。
[0004]但是，在基于互联网工作的VoIP系统中，没有任何信息可供去抖动缓冲器用于预测分组延迟变化，所以，去抖动缓冲器无法先于这些变化而达到自适应。一般情况下，为了通过分析分组到达统计数据来检测分组延迟的变化，去抖动缓冲器必须等待分组的到达。因此，去抖动缓冲器是被动的，只有在发生分组延迟变化之后才能调整。很多去抖动缓冲器根本就不能改变，而只具有保守意义上较大的尺寸，这会给消息的再现增加不必要的延迟，从而导致用户的体验欠佳，上面对此已有描述。因此，本领域中需要自适应的延迟管理，以便在有变化信道的通信系统中高效地消除分组传输的抖动。
发明内容
[0005]按照本发明的一个方面，一种用于调整去抖动缓冲器的方法包括：检测无线链路的特性；根据所述特性，估计分组延迟；根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
[0006]按照本发明的另一个方面，一种用于在切换事件之前调整去抖动缓冲器的方法包括：安排所述切换事件；根据所述安排好的切换事件，估计分组延迟；根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
[0007]按照本发明的另一个方面，一种用于初始化去抖动缓冲器的方法包括：检测无线链路的特性；根据所述特性，估计分组延迟；根据所述估计的分组延迟，初始化所述去抖动缓冲器。
[0008]按照本发明的另一个方面，一种用户站包括：天线，其接收无线链路上的通信信号；处理器，其接收无线链路特性的测量结果，并根据所收到的无线链路特性计算去抖动缓冲器的尺寸；具有可调整尺寸的去抖动缓冲器，其能够遵从计算出的尺寸。
[0009]按照本发明的另一个方面，一种用户站包括：处理器，其接收与安排好的切换有关的信息，根据所述安排好的切换估计分组延迟，根据所述估计的分组延迟，计算去抖动缓冲器的尺寸；去抖动缓冲器，其具有可调整的尺寸，能够遵从所述计算出的尺寸。
[0010]按照本发明的另一个方面，一种计算机可读介质包括的程序指令可由计算机执行，从而执行一种用于调整去抖动缓冲器的方法。所述方法包括：检测无线链路的特性；根据所述特性，估计分组延迟；根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
[0011]按照本发明的另一个方面，一种计算机可读介质包括的程序指令可由计算机执行，从而执行一种用于在切换事件之前调整去抖动缓冲器的方法。所述方法包括：安排所述切换事件；根据所述安排好的切换事件，估计分组延迟；根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
[0012]按照本发明的另一个方面，一种用户站包括：用于在无线链路上接收通信信号的模块；用于根据所收到的无线链路特性计算去抖动缓冲器尺寸的模块；用于调整所述去抖动缓冲器尺寸以使所述去抖动缓冲器遵从所述计算出的尺寸的模块。
[0013]按照本发明的另一个方面，一种用户站包括：用于接收与安排好的切换有关的信息的模块；用于根据所述安排好的切换估计分组延迟的模块；用于根据所述估计的分组延迟计算去抖动缓冲器尺寸的模块；用于使去抖动缓冲器遵从所述计算出的尺寸的模块。
附图说明
[0014]图1示出了一种无线通信系统；
[0015]图2是支持高数据速率(HDR)传输的无线通信系统；
[0016]图3的框图示出了一个范例性无线通信系统的基本子系统；
[0017]图4的框图示出了一个范例性用户站的基本子系统；
[0018]图5的流程图示出了一个说明性去抖动缓冲器的工作过程。
具体实施方式
[0019]电话网络使用电路交换已有超过100年的历史。当在两方之间进行通话时，在通话的整个持续时间内都需要保持连接。但是，在该期间传输的大量数据都被浪费掉了。例如，当一方说话而另一方聆听时，只使用了一半连接。此外，在很多交谈中，相当大量的时间是沉默期，这时，双方都不说话。电路交换网络在持续通畅的连接上发送了很多不必要的通信数据，因此，实际上浪费了可用带宽。
[0020]在电路交换网络中，所有时间都有数据来回传递，但很多数据网络(如，互联网)使用分组交换方法。分组交换在两个通信系统之间打开连接的时间只够用来从一个系统向另一个系统发送一小块数据(被称为“分组”)。为了来回发送数据分组，需要不断地打开这些短连接，但是，在没有数据可供发送时，不维持任何连接。在分组交换网络中，发送方计算机将一条消息分成多个小的分组，并给每个分组标注一个地址，以告诉网络将其发送到何处。然后，每个分组经由最有利的可用路由而寻径至其目的地，这意味着，在两个相同通信系统之间穿行的所有分组未必都会遵循相同的路由，即便它们来自单个消息。当接收方计算机获得这些分组时，它将这些分组重组成原始的消息。
[0021]在分组交换网络上可以仿效电路交换话音通信。IP电话(也被称为IP话音，即VoIP)使用分组交换进行话音通信，但比电路交换有诸多优点。例如，由于分组交换提供了带宽保护功能，所以，多个电话呼叫可以占用在电路交换网络中仅由一个电话呼叫占用的网络空间量(“带宽”)。但是，我们知道，VoIP是延迟敏感型应用。由于只有在收到和重组至少特定量的分组时接收方才能听见发送的消息，所以，接收分组的延迟会影响消息的总传输速率和接收方通信系统及时重组所发送消息的能力。
[0022]造成分组传输延迟的原因很多，例如，将通信数据进行分组化所需的处理时间、处理分组过程中的硬件和软件延迟、使用耗时方法来分发分组的操作系统过于复杂。此外，通信网络本身也会造成分组传递时间的延迟。这些延迟造成的不便可能还伴随着以下事实：在分组交换系统中，每个分组可能会经历不同的延时量。由于每个分组都是单独处理的，所以，它经历的特定延迟量不同于该相同消息内其它分组经历的延迟时间。延迟的这种变化就是所谓的“抖动”，它使接收机端的应用更加复杂，因为接收机端的应用在根据接收到的分组重建消息时必须考虑分组延迟时间。如果抖动得不到纠正，那么，当重组这些分组时，收到的消息就会有失真。
[0023]一种试图降低分组传输中的抖动效应的方法涉及使用去抖动缓冲器。一般情况下，去抖动缓冲器通过在接收机一端增加额外的延迟来消除延迟变化。通过实现这样的延迟时间，当分组到达时，去抖动缓冲器能让它们在一个保存区中排队。虽然到达去抖动缓冲器的分组可能会在不同的时间到达，但接收机端的处理器可以在相同的时间获取它们。当处理器需要分组时，就从去抖动缓冲器的队列中获取它们。因此，通过向分组到达时间增添特定的额外延迟量，去抖动缓冲器能够使分组的获取变得更顺畅。
[0024]例如，对于数字话音通信而言，连续的信息流通常每20毫秒就包括一个话音分组。如果不变信道能每20毫秒传递分组一次，则不需要去抖动缓冲器，因为接收机已经能以连贯的20毫秒到达速率访问分组了。但是，对于以不连贯速率(由于处理延迟等所致)传送分组的变化信道而言，需要用去抖动缓冲器平缓接收机端的分组速率。一般情况下，这种去抖动缓冲器增加的额外延迟应设为无传输分组到达的最长连续时间段的长度。例如，如果传输包括介于分组到达之间的80毫秒连续时间段并且这是最长的无分组连续时间段，则去抖动缓冲器的尺寸应至少为80毫秒才能满足该间隙。但是，对于最大无分组连续时间段为40毫秒的变化信道而言，这么大的去抖动缓冲器是不必要的。在这种情况下，80毫秒的去抖动缓冲器将只能实现通信流的不必要40毫秒延迟。实际上，去抖动缓冲器的尺寸只需要40毫秒即可。
[0025]无线通信系统是多种多样的，经常包括不变信道、变化信道和高度变化信道。因此，在高度变化信道上运行良好的大去抖动缓冲器对于不需要去抖动缓冲器的不变信道来说是明显过度的。但是，如果去抖动缓冲器太小的话，它在高度变化信道上就无法滤除抖动。小的去抖动缓冲器在大量分组到达时会丢弃一些分组(以便跟上分组的再现速度)，而在无分组到达的很长传输期内却可能得不到分组。
[0026]但是，在基于互联网工作的VoIP系统中，没有任何信息可供去抖动缓冲器用于预测分组延迟变化，所以，去抖动缓冲器无法先于这些变化而达到自适应。一般情况下，为了通过分析分组到达统计数据来检测分组延迟的变化，去抖动缓冲器必须等待分组的到达。因此，去抖动缓冲器是被动的，只有在发生分组延迟变化之后才能调整。很多去抖动缓冲器根本就不能改变，而只具有保守意义上较大的尺寸，这会给消息的再现增加不必要的延迟，从而导致用户的体验欠佳，上面对此已有描述。因此，本领域中需要自适应的延迟管理，以便在有变化信道的通信系统中高效地消除分组传输的抖动。
[0027]图1所示的无线通信系统100支持多个用户，并能实现本发明的至少一些方面和实施例。通信系统100可以给多个小区102A至102G提供通信能力，各小区分别由对应的基站104A至104G提供服务。在一个说明性的实施例中，一些基站104有多个接收天线，而其它基站只有一个接收天线。类似地，一些基站104有多个发射天线，而其它基站只有一个接收天线。对于发射天线和接收天线的组合方式，没有限制条件。因此，基站104可能有多个发射天线和一个接收天线，或者有多个接收天线和一个发射天线，或者发射天线和接收天线都是一个或多个。多个用户可以使用各自的用户站106A至106J去访问通信系统100。本申请中所用的“用户站”一词是指汽车电话、蜂窝电话、卫星电话、个人数字助理或任何其它远程站或无线通信设备。
[0028]该说明性的无线通信系统100可以使用，例如，码分时间复用(CDMA)技术。CDMA通信系统是基于扩频通信的调制和多路接入方案。在CDMA通信系统中，大量的信号共享相同的频谱，从而增加了用户容量。这是通过用调制了载波的不同伪随机二进制序列发送各信号来实现的，从而扩展信号波形的频谱。传输的信号在接收机中由相关器进行分离，相关器使用对应的伪随机二进制序列对预期信号频谱进行解扩。非预期信号的伪随机二进制序列不匹配，它们不会在该带宽中被解扩，故只相当于噪声。
[0029]具体而言，CDMA系统能通过地球链路在用户之间进行话音和数据通信。在CDMA系统中，用户之间的通信是通过一个或多个基站进行的，在无线通信中，“前向链路”指的是信号从基站发往用户站所通过的信道，而“反向链路”指的是信号从用户站发往基站所通过的信道。通过在反向链路上向基站发送数据，一个用户站上的第一用户与第二用户站上的第二用户进行通信。基站从第一用户站接收数据，然后将数据路由至为第二用户站服务的基站。根据这两个用户站的位置，它们可以由单个基站提供服务，或者也可以由多个基站提供服务。在任何情况下，为第二用户站服务的基站可以在前向链路上发送数据。如果不与第二用户站通信的话，第一用户站也可以通过服务基站的连接而与陆地互联网通信。
[0030]本领域技术人员将会认识到的是，CDMA系统能支持一种或多种标准，例如：(1)“TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base StationCompatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread SpectrumCellular System”(在本文中称之为IS-95标准)；(2)由名为“3rdGeneration Partnership Project”(在本文中称之为3GPP)提供的标准，其包含在一组文档3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213和3GTS 25.214中(在本文中称之为W-CDMA标准)；(3)由名为“3rdGeneration Partnership Project 2”(在本文中称之为3GPP2)提供的标准和在本文中被称为IS-2000标准的TR-45.5，被正式称为IS-2000MC；(4)其它无线标准。
[0031]由于对无线数据传输的需求不断增长和经由无需通信技术可提供的服务不断扩展，特定数据服务也在发展。一种这样的服务被称为高数据速率(HDR)。例如，在“EIA/TIA-IS856 cdma2000 High RatePacket Data Air Interface Specification”中提出了一种这样的HDR服务，这里称之为“HDR规范”。HDR服务一般是对话音通信系统的覆盖，它提供了在无线通信系统中传输数据分组的高效方法。随着数据传输量和传输次数的增加，可用于无线传输的有限带宽就成了很重要的资源。
[0032]例如，支持HDR服务的一种通信系统被称为“1xEvolution DataOptimized(1xEV/DO)”。电信产业协会已经将1xEV-DO标准化为TIA/EIA/IS-856，“cdma2000，High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”。1xEV-DO被优化用于高性能和低成本的分组数据业务，从而将个人无线宽带服务给予很广范围的客户。本文的教示适用于1xEV-DO系统和其它类型的HDR系统，包括、但不限于W-CDMA和1xRTT。还应当理解的是，本文的教示不局限于CDMA系统，还适用于正交频分复用(OFDM)和其它无线技术及接口。
[0033]图2示出了采用变速数据请求机制的HDR通信系统。HDR通信系统200可以包括能以较高数据速率传输的CDMA通信系统，例如，1xEV-DO或其它类型的HDR通信系统。HDR通信系统200可包括用户站202，用户站202在反向链路上向基站206发送数据，从而与陆地上的数据网络204进行通信。基站206接收数据，并通过基站控制器(BSC)208将数据路由至陆地上的网络204。反过来，发往用户站202的消息可以从陆地上的网络204经由BSC 208路由到基站206，并在前向链路上从基站206传输到用户站202。本领域技术人员应当明白，前向链路传输可以发生在基站206和一个或多个用户站202(其它的没显示)之间。同样，反向链路传输可以发生在一个用户站202和一个或多个基站206(其它的没显示)之间。
[0034]在所示的HDR通信系统中，从基站206到用户站202的前向链路数据可以以或接近于能由前向链路支持的最大数据速率传输。首先，用户站202可使用预定的接入过程，与基站206建立通信。在连接状态下，用户站202可以从基站206接收数据和控制消息，并能够向基站206发送数据和控制消息。
[0035]一旦连接好，用户站202就可以估计从基站206发出的前向链路传输的载波与干扰比(C/I)。前向链路传输的C/I可以通过测量来自基站206的导频信号获得。根据C/I估计结果，用户站202可以在数据请求信道(DRC信道)上发送数据请求消息(DRC消息)给基站206。DRC消息可包括请求数据速率，或者指示前向链路信道的质量，例如，C/I测量结果本身、比特差错率或分组差错率，据此可以识别出合适的数据速率。或者，用户站202可以连续地监视信道的质量，从而计算用户站202能以何种数据速率接收下一数据分组传输。在各种情况下，基站206都可以使用来自用户站的DRC消息，以最高的可能速率传输前向链路数据。
[0036]图3的框图示出了示例性的HDR通信系统300的基本子系统。BSC 302可以与该示例性的HDR通信系统中的分组网络接口304、PSTN 306和所有基站(图中为简单起见只给出了一个RF单元308)交互。RF单元308在BSC 302的控制下，可以经由天线310向用户站发送通信数据。BSC 302可以协调该示例性的HDR通信系统中的多个用户站以及连接到分组网络接口304和PSTN 306的其它用户之间的通信。PSTN 306可以通过标准电话网络(未显示)与用户交互。
[0037]数据源314可以包含要发送给目标用户站的数据。数据源314可以向分组网络接口304提供数据。分组网络接口304可以接收数据，并将其路由至BSC 302，BSC 302再将数据发送给与目标用户站通信的RF单元308。然后，RF单元308将控制字段插入各个数据分组，从而得到格式化的分组。RF单元308可以对格式化的数据分组进行编码，并将编码分组内的符号进行交织(即，重新排序)。接下来，交织后的每个分组可以用扰码序列进行加扰，并用Walsh掩体进行覆盖。然后，可以对加扰后的数据分组进行收缩编码，以纳入导频信号和功率控制比特，并用长PN码和短PNI及PNQ码进行扩展。扩展后的数据分组可以进行正交调制、滤波和方法。本领域普通技术人员应当理解，也可以执行其它的信号处理方法，本文的教示并不局限于上述的特定处理步骤。经过处理之后，前向链路信号可以无线方式通过天线310在前向链路上发送给目标用户站。数据信宿316用于接收和存储收到的数据。
[0038]上述硬件支持数据、消息、话音、视频和其它通信信息在前向链路上的变速传输。前向和反向链路上的数据速率可能改变，以适应用户站处的信号强度和噪声环境变化。这种变化会导致分组延迟的变化，即，抖动。例如，RF单元308通过反向活动(RA)比特控制用户站的传输速率。RA比特是从基站发往用户站的信号，它表示反向链路的负载状况(即，反向链路上正在发送多少数据)。如果用户站在其活动集合中有一个以上的基站，则用户站可以从每个基站接收RA比特。本文所用的术语“活动集合”指的是与用户站通信的那些基站。收到的RA比特指明总的反向业务信道干扰是否大于一个特定值。这样就可以指明用户站是否可以增加或降低反向链路上的数据速率。类似地，业务信道有效(TCV)比特是从基站发往用户站的信号，它表明在一个扇区中有多少用户。虽然TCV比特并不能准确地指明前向链路的负载状况，但它在一定程度上与扇区负载有关。因此，TCV比特指明用户站是否可以增加或降低反向链路上传输请求的数据速率。在任何情况下，数据速率的变化都会导致分组延迟的变化，即抖动。
[0039]数据传输速率也可以根据信号质量的其它标记加以调整。如上所述，可以测量信道的C/I去确定通信信息的信号质量。本领域普通技术人员会明白，也可以使用其它方法来确定信道质量。例如，信号与干扰加噪声比(SINR)或比特差错率(BER)是表示信号质量的可测量特征。当检测到信号质量变化时，可以相应地增加或减少传输。同样，这些变化会导致分组抖动。
[0040]除了影响数据传输速率之外，信号质量测量结果还会导致名为“切换”的事件。例如，一个移动站从第一个位置移动到第二个位置，信道的质量可能会降低。但是，用户站能够与靠近第二个位置的基站建立更高质量的连接。因此，可以发起软切换程序，以便把通信信息从一个基站传送给另一个基站。软切换是选择另一个扇区的过程，数据将从所述另一个扇区发往用户站。在选定新的扇区之后，与新的基站(在选定的扇区中)建立无线业务链路，然后再切断与原基站的现有无线业务链路。该方法不仅降低了通话中断的可能性，而且还能让用户几乎察觉不到切换。
[0041]可以如下启动软切换：当用户站接近第二位置时，检测来自第二基站的导频信号强度的增加量；通过第一基站将该信息报告给BSC。然后，可以将第二基站加入用户站的激活集合中，并建立无线业务链路。然后，BSC可以从激活集合中剔除第一基站，并切断介于用户站和第一基站之间的无线业务链路。
[0042]因此，各种信号质量标记都可用于调整无线通信系统中前向和反向链路上的分组传输速率。但是，如上所述，这些变化也会影响用户站处的分组延迟。因此，去抖动缓冲器应具有可变的尺寸，以使其能在这些变化出现之前就完成适应。
[0043]图4所示的用户站400用于接收如上结合图3所述的经过格式化和传输的通信数据。在目标用户站400处，天线404接收前向链路信号402，并将其路由到前端接收机406。前端接收机406可以对信号进行滤波、放大、正交解调和量化。数字化信号被提供给解调器(DEMOD)408，在那里，用短PNI和PNQ码对其进行解扩，并用Walsh掩体对其进行解覆盖。解调数据可以被提供给解码器410，后者执行与基站208处完成的信号处理功能反向的处理，具体而言，解交织、解码和CRC校验功能。可以在用户站400中实现其它的信号处理配置，应当理解的是，上述的特定功能只是出于说明目的。一般情况下，用户站400中的处理与基站中的信号处理相符合。在任何情况下，经过处理之后，解码数据可以被提供给用户站400中的数据信宿414。
[0044]在存入数据信宿414之前，解码数据可以先保存在去抖动缓冲器412中。去抖动缓冲器412可以给每个数据分组施加一定量的延迟。此外，去抖动缓冲器也可以对不同的数据分组施加不同的延迟量。因此，当预测到抖动增加时，去抖动缓冲器可以增加尺寸，以添加较多的延迟时间，当预测到抖动降低时，去抖动缓冲器可以减小尺寸，以添加较少的延迟时间。为此，去抖动缓冲器应当具有可调整的尺寸。
[0045]去抖动缓冲器可以通过名为“时间扭曲(time-warping)”的过程来调整其尺寸。时间扭曲是这样的过程：对这里描述的去抖动缓冲器内的诸如分组之类的语音帧进行压缩或扩张。例如，当去抖动缓冲器开始耗尽时，它可以通过用户站上运行的应用程序在从去抖动缓冲器中获取分组对其进行扩张。当去抖动缓冲器变得大于当前计算出的去抖动缓冲器尺寸时，它可以在获取分组时对其进行压缩。
[0046]可以把数据分组的压缩和扩展比作分组获取速率相对于它们到达用户站的速率的增加和降低。例如，如果分组每隔20毫秒到达并进入去抖动缓冲器，但仅仅每隔40毫秒才被获取，则它们是扩张的。这有效地增加了去抖动缓冲器的尺寸，它接收的分组是它释放的分组的两倍。同样，如果分组每隔20毫秒到达并进入去抖动缓冲器，但仅仅每隔10毫秒才被获取，则它们是压缩的。这有效地减小了去抖动缓冲器的尺寸，它接收的分组是它释放的分组的一半。可对去抖动缓冲器中的分组施加的扩张量是，例如，50-75％(即，从20毫秒到30-35毫秒)。可对去抖动缓冲器中的分组施加的压缩量是，例如，25％(即，从20毫秒到15毫秒)。虽然这些压缩率可防止话音质量的明显降低，但本领域普通技术人员会明白，也可以使用其它速率。
[0047]与去抖动缓冲器通信的处理器416可以根据无线链路的特性，计算延迟量(即，去抖动缓冲器的尺寸)。这些特性可由用户站400测量，由处理器416用于计算合适的去抖动缓冲器尺寸，下面将对此展开详细描述。
[0048]在无线通信系统中，有的可测量信息可能与在用户站处经历的分组抖动高度相关。例如，如上所述，对分组传送延迟的变化有重要影响的是通信系统中使用的无线接口。具体而言，我们知道，在1xEV-DO系统中，扇区负载相关于端到端消息延迟和分组抖动。例如，根据RA比特或TCV比特，可以估计扇区负载。信号质量也相关于分组抖动。例如，平均的扇区信号质量相关于端到端消息延迟，而扇区信号质量的变化则相关于分组抖动。此外，基站之间的切换相关于抖动。根据这些关系，本文公开的去抖动缓冲器412可以自适应地增强性能。去抖动缓冲器的尺寸调整可以出现在，例如，初始化时，稳态工作期间和切换期间。
[0049]扇区负载、信号质量和信号质量变化都可用作去抖动缓冲器的输入，从而在初始化时增强操作。如上所述，去抖动缓冲器一般是用保守值进行初始化的，以确保即便在确定准确的抖动度之前给到达的分组增添足够的延迟。在本文给出的说明性的去抖动缓冲器412中，除分组到达统计量以外，分组中的信息也可用作输入，以确定初始化的真实值。例如，如果扇区负载低，则在用户站处接收到的信号质量高，于是信号质量的变化低，用户站400：可被视为静态的和/或处在良好的覆盖区。在这样有利的状况下，可以估计出抖动很小，去抖动缓冲器就可以具有较小的尺寸。如上所述，扇区负载可由RA比特或TCV比特确定。这些比特可以通过天线404从基站那里接收，并由处理器416进行解释。然后，处理器416可以指示去抖动缓冲器412相应地做出调整。因此，该说明性的去抖动缓冲器无需用保守和不必要长的延迟值来初始化。对于VoIP，去抖动缓冲器的较低初始值在用户VoIP呼叫开始时转换成较小的延迟，从而改善了用户的服务。
[0050]初始化之后，例如在稳态工作期间，扇区内的信号质量可用于增强去抖动缓冲器的操作。用户站能检测到信号质量的变化，即使在这些变化开始影响分组到达时间之前。因此，可以进行信号质量测量，以检测变化，并且，这些测量结果可用于在受影响的分组开始到达之前调整去抖动缓冲器的尺寸。
[0051]为了检测信号质量的变化，可以在一段时间上测量扇区信号质量。通过保持连续的均值，可以计算一段时间内的平均信号质量和信号质量变化。因此，信号质量的正变化和负变化均可识别，并由处理器416进行解释，进而让去抖动缓冲器412适当地进行调整。例如，扇区信号质量变化可以指示分组延迟的即将发生的变化，从而触发去抖动缓冲器调整其尺寸，以便为新的延迟时间做好准备。
[0052]在一个实施例中，用滤波器跟踪信号质量的连续均值。可以比较短期的平均值，以检测扇区信号质量的变化。可使用的滤波器的一个例子是64时隙的滤波器，它的时隙长度为1.66毫秒。这将导致大约20毫秒的短期平均值。本领域技术人员应当理解，也可以使用其它的滤波器。通过比较连续均值测量结果中的连续值，用户站可以检测扇区信号质量的变化。如果信号质量变化指示负变化，则可以预见分组延迟的增加，处理器416可以让去抖动缓冲器412增加其尺寸，以便为延迟做好准备。另一方面，如果检测到信号质量由低变高，则可以预见分组延迟的降低，于是，去抖动缓冲器412可以减小其尺寸。
[0053]除了初始化和稳态工作之外，本文公开的去抖动缓冲器还可以先于切换事件而进行调整。可由用户站400生成关于计划好的或安排好的切换的初步信息，，并将其用于在实际切换事件之前触发去抖动缓冲器进行调整。在1xEV-DO系统和其它无线系统中，切换是造成突然和剧烈的分组抖动的最主要因素。切换事件由用户站触发，并且它们一般被安排在执行之前的数十毫秒。例如，在1xEV-DO中，可以在执行前的100毫秒安排好切换。在本文给出的说明性的实施例中，为去抖动缓冲器412提供调度信息，从而使去抖动缓冲器412可以在切换之前就完成调整。
[0054]用户站400可以包括扇区选择算法，当用户站400相对于各个基站移动时，它监视导频信号的强度。当来自连接基站的导频信号明显降低从而需要切换到一个新基站时，扇区选择算法可以产生一个信号，并将其发送给连接的基站，以告知安排好的切换。在一个实施例中，该信号也可以发送给处理器416或去抖动缓冲器412。该信号可以触发去抖动缓冲器412增加其尺寸，以便为即将来临的切换做好准备。或者，由处理器(如处理器416)实现的扇区选择算法在信号发给连接基站的同时或附近，可以直接向去抖动缓冲器412发送一个信号。这样，去抖动缓冲器412就能有更多的时间在切换事件发生之前进行调整。在切换结束之后，扇区选择算法可以向去抖动缓冲器412发送一个信号，以触发它恢复正常的工作。
[0055]图5示出的方法能够自适应地低调整去抖动缓冲器，从而根据所用无线接口的特性增强其性能。图5所示的方法的任一部分都可以单独使用，或者也可以与其它部分结合起来使用，以增强去抖动缓冲器的操作。在模块500中，可以测量扇区负载、信号质量或信号质量变化。根据这些测量结果或其任意组合，可以粗略地估计该信号中到达该扇区的分组的延迟。在模块502中，可以相应地计算合适的去抖动缓冲器尺寸。例如，如果估计的分组到达延迟很小，则去抖动缓冲器尺寸可以较小。另一方面，如果估计的分组到达延迟较大，则去抖动缓冲器尺寸需要增加。在模块504中，根据基于各种信道状况估计出的分组延迟，初始化去抖动缓冲器。
[0056]在初始化之后，根据在消息传输期间发生的特定事件，可以调整去抖动缓冲器的操作。例如，如果因为扇区负载增加或者移动站离开基站而导致信号质量改变，则分组抖动会增加。在增加发生前，可以相应地调整去抖动缓冲器尺寸。在模块506中，可以检测信号质量的变化。然后，在模块508中，根据信号质量的变化，可以通过增加或减小去抖动缓冲器尺寸而调整去抖动缓冲器的稳态操作。例如，如果信号质量增加，则可以降低去抖动缓冲器尺寸，因为预见到较少的抖动。另一方面，如果信号质量降低，则增加去抖动缓冲器尺寸，因为预见到抖动的增加。
[0057]如上所述，会触发分组延迟变化的另一事件是切换。在模块510中，通过安排事件，可以预见切换。例如，用户站可以安排一次切换，并可以将调度信息提供给去抖动缓冲器，去抖动缓冲器就能预见该切换。在模块512中，调整去抖动缓冲器，以适应即将来临的切换。具体而言，去抖动缓冲器可以增加尺寸，以有效地处理当切换发生时会经历的抖动增加。在模块512中，去抖动缓冲器的调整还可以包括：当再次预期到较低的抖动时，在切换之后降低去抖动缓冲器。
[0058]当然，应当理解的是，在初始化之后，图5所示的自适应过程可以按任意次序执行，而不限于图示的准确次序。例如，在信号状况变化前可能会发生切换。在这种情况下，在响应于信号质量变化而调整去抖动缓冲器之前，可以先调整去抖动缓冲器的尺寸，以适应切换。
[0059]因此，本文提出了一种从无线通信中去除抖动的新颖和改进型的方法和装置。本领域技术人员应当理解，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。本领域技术人员还应当明白，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。上面对各种示例性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员能够认识到这些情形下硬件和软件的互换性，知道针对每个特定应用，如何最佳地实现所描述的功能。例如，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，如寄存器和FIFO，执行一组固件指令的处理器，任何传统的可编程软件模块或者处理器，或者其任意组合，只要能执行本申请中描述的功能即可。处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于电话或其它用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以位于电话或其它用户终端中。处理器可实现为DSP和微处理器的组合或者两个微处理器与DSP内核的结合。
[0060]上面描述了本发明的说明性实施例。但是，对于本领域技术人员来说，对这些实施例可以做出各种修改，而不脱离本发明的精神和保护范围。因此，本发明仅由下面的权利要求书进行界定。

Claims (27)

1、一种用于调整去抖动缓冲器的方法，所述方法包括：
检测无线链路的特性；
根据所述特性，估计分组延迟；以及
根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
2、权利要求1的方法，其中，所述特性是扇区负载的度量。
3、权利要求1的方法，其中，所述特性是信号质量的度量。
4、权利要求3的方法，其中，所述特性是所述信号质量的变化。
5、权利要求1的方法，
其中，所述估计的分组延迟是分组延迟的增加；以及
其中，所述去抖动缓冲器是通过增加其尺寸来加以调整的。
6、权利要求1的方法，
其中，所述估计的分组延迟包括分组延迟的减少；以及
其中，所述去抖动缓冲器是通过减小其尺寸来加以调整的。
7、一种用于在切换事件之前调整去抖动缓冲器的方法，所述方法包括：
安排所述切换事件；
根据所述安排好的切换事件，估计分组延迟；以及
根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
8、权利要求7的方法，其中，所述去抖动缓冲器是通过增加其尺寸来加以调整的。
9、权利要求1的方法，其中，调整所述去抖动缓冲器还包括：
根据所述估计的分组延迟，初始化所述去抖动缓冲器。
10、权利要求9的方法，其中，将所述去抖动缓冲器初始化为根据所述估计分组延迟计算出的尺寸。
11、一种用户站，包括：
接收机，其在无线链路上接收通信信号；
处理器，其接收无线链路特性的测量结果，并根据所收到的无线链路特性计算去抖动缓冲器的尺寸；以及
具有可调整尺寸的去抖动缓冲器，其能够遵从计算出的去抖动缓冲器尺寸。
12、权利要求11的用户站，其中，所述处理器根据扇区负载计算所述去抖动缓冲器的尺寸。
13、权利要求11的用户站，其中，所述处理器根据信号质量计算所述去抖动缓冲器的尺寸。
14、权利要求13的用户站，其中，所述处理器根据信号质量的变化计算所述去抖动缓冲器的尺寸。
15、一种用户站，包括：
处理器，其接收与安排好的切换有关的信息，根据所述安排好的切换估计分组延迟，以及，根据所述估计的分组延迟，计算去抖动缓冲器的尺寸；以及
去抖动缓冲器，其具有可调整的尺寸，其中，所述去抖动缓冲器能够遵从所述计算出的尺寸。
16、一种计算机可读介质，其包括的程序指令可由计算机执行，从而执行用于调整去抖动缓冲器的方法，所述方法包括：
检测无线链路的特性；
根据所述特性，估计分组延迟；以及
根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
17、一种计算机可读介质，其包括的程序指令可由计算机执行，从而执行用于在切换事件之前调整去抖动缓冲器的方法，所述方法包括：
安排所述切换事件；
根据所述安排好的切换事件，估计分组延迟；以及
根据所述估计的分组延迟，调整所述去抖动缓冲器。
18、一种用户站，包括：
用于在无线链路上接收通信信号的模块；
用于根据所收到的无线链路特性计算去抖动缓冲器尺寸的模块；以及
用于调整去抖动缓冲器尺寸以使所述去抖动缓冲器遵从所述计算出的尺寸的模块。
19、一种用户站，包括：
用于接收与安排好的切换有关的信息的模块；
用于根据所述安排好的切换估计分组延迟的模块；
用于根据所述估计的分组延迟计算去抖动缓冲器尺寸的模块；以及
用于使去抖动缓冲器遵从所述计算出的尺寸的模块。
20、一种抖动补偿装置，包括：
用于存储分组的模块；
用于存储与各数据分组相对应的延迟的模块；以及
用于根据接收信号质量调整去抖动缓冲器尺寸的模块。
21、权利要求20的装置，其中，所述调整模块采用了时间扭曲技术。
22、权利要求21的装置，其中，所述时间扭曲取决于接收数据的速率。
23、权利要求20的装置，其中，所述装置能处理IP话音(VoIP)数据。
24、权利要求20的装置，其中，接收信号的质量取决于无线通信系统中的扇区负载。
25、权利要求24的装置，其中，所述接收信号的质量取决于反向活动比特。
26、权利要求24的装置，其中，所述接收信号的质量取决于业务信道有效比特。
27、权利要求20的装置，其中，所述装置能先于切换而调整所述去抖动缓冲器尺寸。
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