[发明专利]用于网络节点的简单适配抖动缓冲器算法

说明书

技术领域

本发明总体涉及根据抖动缓冲器中未决分组的数目变化对该抖动缓冲器的延迟进行适配的简单方法。

背景技术

当诸如媒体网关等网络节点从传输延迟趋向于在很大范围内变化的接口接收在诸如电话业务等常规媒体服务中的媒体流时，在网络节点的输入处将需要抖动缓冲器，以保证从该网络节点到其它接口的输出的连续和恒定的速率，这可能要求极为有限的输出定时的变化。

参考图1对在网络节点中进行抖动缓冲的总体原理进行描述。将理解的是，为简明起见，只有对理解抖动缓冲必要部分才在图中示出，而省略了语音处理功能所必须的其它部分，例如语音编码器和解码器。基于相同的原因，该图仅描述了如何在一个方向上(即，在上行链路中)执行媒体传输，而省略了使得双向对话完整的下行链路传输。

在图1中，被配置为在媒体流中向一个或多个用户传送实时数据的语音源100以恒定时间间隔(Trep_in102)产生分组。当通过分组交换网络101对分组进行路由时，将对媒体流引入非恒定的传输延迟。在图中将这种被称为抖动的现象示意为以不规则的间隔103离开网络101的分组。由于在根本没有分组到达的时间间隔之后，可能有很多的分组以很短的时间间隔(即，突发)到达中间网络节点104，分组到达网络节点的模式可能难以预测和掌握。

将抖动保持在控制之下的一般方式是在中间网络节点104处实现抖动缓冲器105。除了网络所导致的传输延迟外，抖动缓冲器105还将引入可以被识别为抖动保护时间T_jit106的另一延迟，因为到达该网络节点的分组被缓冲107到抖动缓冲器中，之后以与Trep_in等效的已恢复恒定间隔Trep_out109从该网络节点输出108。现在，可以经由对不能容忍抖动的另一传输网络110(典型地，电路交换网络)将分组转发给一个或多个终端实体(未示出)。

如果T_jit 106是预设的常数，抖动缓冲被称为静态缓冲，从而所有被缓冲的分组将经历相同的抖动缓冲延迟。如果另一方面允许T_jit106基于对网络节点的输入处的延迟行为的某种分析而改变，则反之缓冲方法被称为适应性抖动缓冲。

为了避免比绝对必要的延迟更长的延迟，适应性抖动缓冲比静态缓冲更优选。为了正确地进行操作，必须针对最差情况的延迟变化对确定支持抖动缓冲的抖动缓冲器的大小，从而，静态缓冲所引起的延迟将典型地比动态缓冲所需要的延迟高得多，特别是当最差的情况相对地很少出现时尤其如此。

通常针对终端或客户端的接收端来开发适应性抖动缓冲算法，典型地，终端或客户端被分配给单个最终用户。然而，在网络节点中，一个处理单元典型地被数以十计或者甚至数以百计的并发用户或流实例所共享。在这种情况下，为了使运营商将每通道处理开销保持在低水平，缓冲算法的简单性将变成致命的问题。

当确定网络缓冲器大小时，通常在简单性和必须被考虑到的感知质量之间存在着折衷。这意味着，在质量不是必须到达典型的最终用户终端处所必须的质量等级的情况下，在网络节点处实现的缓冲算法应该尽可能地简单，然而在质量上仍然应该足够地好。与在端用户终端处所要求的相比，可缩放输出要求网络节点处相当复杂的功能。在网络节点中，通常通过跳过分组或帧来进行加速或追赶，而通过插帧(即，作为错误隐藏分组)来实现减速。

发明内容

本发明的目的是解决以上所描述的问题中的至少一些。具体地，目的在于，提供可以根据缓冲器中未决分组(pending packets)的数目变化来适应性地进行调整的抖动缓冲器的适应性延迟。

根据第一方面，提供了一种对网络节点的适应性抖动缓冲器的缓冲器延迟进行动态调整的方法，所述网络节点从分组交换网络接收媒体流的分组，其中，所述方法包括以下步骤：

-将到达网络节点的分组插入到抖动缓冲器中，以及

-每Trep_in执行一次抖动缓冲过程，Trep_in等于抖动缓冲器输出间隔，其中，基于抖动缓冲器中未决分组的数目(N)的变化，更新抖动保护时间(T_jit)，抖动保护时间(T_jit)对最大缓冲延迟的当前目标值进行定义。

所述抖动缓冲过程可包括以下初始步骤：

-确定所述媒体流当前是否处于静默期，或者最近接收到的分组是语音分组还是SID，以及

-在最近接收到的分组是语音分组的情况下，在谈话迸发期间执行用于更新T_jit的适配过程，或者