DE602005002819T2

DE602005002819T2 - Verfahren zum Identifizieren von RTP- (Real Time Protocol) und RTCP- (Real Time Control Protocol) Paketen auf Basis einer Paketeigenschaft

Info

Publication number: DE602005002819T2
Application number: DE602005002819T
Authority: DE
Inventors: Michael Link; Mirko Schacht; Sudeep Kumar Palat; Said Tatesh
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: EP1675349B1; JP2006180515A; KR20060073517A; KR101190524B1; DE602005002819D1; EP1675349A1; JP5389316B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kommunikationssysteme und insbesondere drahtlose Kommunikationssysteme.
2. STAND DER TECHNIK
Herkömmliche drahtlose Kommunikationssysteme enthalten eine oder mehrere Basisstationen, die auch als Zugangspunkte oder Knoten B oder Zugangsnetze bezeichnet werden können, zur Bereitstellung von drahtloser Konnektivität für eine oder mehrere Mobileinheiten, die auch unter Verwendung von Begriffen wie beispielsweise Benutzergeräte, Teilnehmergeräte und Zugangsendgeräte bezeichnet werden können. Beispielhafte Mobileinheiten umfassen Zellulartelefone, persönliche Datenassistenten, intelligente Telefone, Textnachrichtenübermittlungsvorrichtungen, Laptop/Notizbuchcomputer, Tischrechner und dergleichen. Jede Basisstation kann drahtlose Konnektivität für eine oder mehrere Mobileinheiten, wie beispielsweise die Mobileinheiten in einem geographischen Gebiet oder einer Zelle bereitstellen, die der Basisstation zugeordnet ist. Beispielsweise kann eine Basisstation drahtlose Konnektivität für Mobileinheiten bereitstellen, die sich in einer Zelle gemäß einem UMTS-Protokoll (Universal Mobile Telecommunication System) befinden. Als Alternative kann die Basisstation drahtlose Konnektivität für Mobileinheiten bereitstellen, die sich in einer Zelle gemäß einem CDMA-Protokoll, einem IEEE 802.11-Protokoll, einem IEEE 802.16-Protokoll, einem IEEE 802.20-Protokoll, einem Bluetooth-Protokoll und/oder sonstigen Protokollen befinden.
Im Betrieb unterhält jede Mobileinheit eine drahtlose Kommunikationsverbindung oder Strecke mit einer oder mehreren Basisstationen. Die drahtlose Kommunikationsverbindung umfaßt typischerweise eine oder mehrere Aufwärts- und/oder Abwärtskanäle zum Übertragen von Daten und Steuerungsinformationen. Sprachverkehr wird herkömmlicherweise über die drahtlose Kommunikationsverbindung unter Verwendung von leitungsvermittelten Funkträgern übertragen, so daß eine permanente Verbindung zwischen der Mobileinheit und der Basisstation und/oder dem Funkzugangsnetz besteht. In fortgeschrittenen Sprachcodierungsverfahren wie beispielsweise AMR-Verfahren (Adaptive Multi-Rate) werden Verfahren zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Nutzung knapper Funkressourcen implementiert. Kanalisierungscodes, die zur Definition der Aufwärts- und/oder Abwärtskanäle benutzt werden, gehören zu den beschränktesten Ressourcen in einem drahtlosen Telekommunikationssystem. Beispielsweise können die Kanalisationscodes in UMTS-Systemen Walsh-Codes mit einem Spreizfaktor 128 sein, in welchem Fall höchstens 128 gleichzeitige Verbindungen durch eine einzige Basisstation in einer Zelle unterstützt werden können. Weiterhin wird die Anzahl gleichzeitiger Verbindungen in reellen Systemen typischerweise durch Störungsgrenzen, Overhead der sanften Weiterschaltung und dergleichen verringert.
VoIP-Systeme (Voice over Internet Protocol) übertragen Daten und/oder Steuerungsinformationen unter Verwendung eines paketvermittelten Netzes wie beispielsweise des Internets. In VoIP-Systemen sind Sprachdatenrahmen in Internet-Protokoll-Datenrahmen eingebettet. Es werden typischerweise zwei unterschiedliche Arten von Paketen übertragen: RTP-Pakete (Real Time Protocol – Echtzeitprotokoll), die die Sprachnutzdaten führen, und RTCP-Pakete (Real Time Control Protocol – Echtzeitsteuerungsprotokoll), die Steuerungsinformationen wie beispielsweise Synchronisationsinformationen, Informa tionen, die für Konferenzrufe zwischen mehreren Teilnehmern benutzt werden können, und dergleichen führen. Obwohl die RTP-Pakete und die RTCP-Pakete auf Internet-Protokoll-Ebene gemultiplext werden können, unterscheiden sich die Dienstgüteerfordernisse der zwei Paketarten. Die RTP-Pakete unterliegen relativ strengen Laufzeitbeschränkungen (d. h. sie sind verzögerungsintolerant), sind aber relativ tolerant gegenüber Verlust. Im Gegensatz sind die RTCP-Pakete verzögerungstolerant, aber sehr sensibel gegenüber Verlust. Weiterhin werden die RTP-Pakete allgemein häufig und/oder periodisch übertragen und weisen vorhersagbare Größen auf, während die RTCP-Pakete gelegentlich und/oder sporadisch übertragen werden können, aber größere und/oder veränderliche Größen aufweisen.
Im 3GPP (Third Generation Partnership Project) ist versucht worden, Mechanismen zu definieren, die zur Unterscheidung zwischen den RTP- und RTCP-Paketflüssen benutzt werden können, so daß die zwei Paketflüsse unterschiedlichen Funkträgern zugewiesen werden können, die ihre unterschiedlichen Eigenschaften berücksichtigen. Insbesondere können unterschiedliche Betriebsmodi der RLC-Protokollschicht (Radio Link Control – Funkübertragungssteuerung) benutzt werden: UM-RLC (Unacknowledged Mode RLC – RLC im unbestätigten Modus), das einen geringen Laufzeitjitter zu Kosten einer erhöhten Restpaketverlustrate bereitstellt, kann für den RTP-Fluß benutzt werden, und AM-RLC (Acknowledged Mode RLC – RLC im bestätigten Modus), das geringere Restpaketverlustraten zu Kosten höheren Laufzeitjitters bereitstellt, kann für den RTCP-Fluß benutzt werden. Es ist jedoch noch kein annehmbares Verfahren zur Unterscheidung zwischen den zwei Paketflüssen vorgeschlagen worden. Zwei vorgeschlagene Mechanismen zum Unterscheiden zwischen RTP- und RTCP-Paketflüssen – vollständige Entfernung von RTCP-Paketen und Verwendung von UDP-Anschlußnummern (User Datagram Protocol) oder paketartige Kopfteilfelder zur Unterscheidung zwischen den Flüssen – werden als unzuverlässig angesehen und sind vom 3GPP abgewiesen worden. Im technischen Bericht 3GPP TR25.862 des 3GPP ist ein Verfahren zum Multiplexen von RTP- und RTCP-Flüssen auf den gleichen PDP-Kontext, aber Übertragen der Flüsse über getrennte Funkträger beschrieben. Die zwei Flüsse werden auf Grundlage ihrer UDP-Anschlußnummer unterschieden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist im unabhängigen Anspruch 1 aufgeführt, auf den der Leser nunmehr verwiesen wird. Bevorzugte Merkmale entsprechen den abhängigen Ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Behandlung der Auswirkungen eines oder mehrerer der oben angeführten Probleme. Das folgende stellt eine vereinfachte Zusammenfassung der Erfindung dar, um ein Grundverständnis einiger Aspekte der Erfindung bereitzustellen. Diese Zusammenfassung ist keine ausschöpfende Übersicht der Erfindung. Sie soll nicht Schlüsselelemente oder kritische Elemente der Erfindung identifizieren oder den Rahmen der Erfindung umreißen. Ihr einziger Zweck besteht in der Darstellung einiger Konzepte in vereinfachter Form als Vorspann für die ausführlichere Beschreibung, die später besprochen wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereitgestellt. Das Verfahren umfaßt das Bestimmen, ob ein Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält auf Grundlage mindestens einer einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit mindestens eines Pakets.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente identifizieren, und in denen:
1 eine beispielhafte Ausführungsform eines Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 konzeptmäßig eine beispielhafte Ausführungsform eines Protokollstapels gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 konzeptmäßig eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Leiten von Datenpaketen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
4 konzeptmäßig eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens der Zuordnung von Paketen mit Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen zu einer Eigenschaft des Pakets gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Während die Erfindung für verschiedene Abänderungen und alternative Ausführungsformen empfänglich ist, sind bestimmte Ausführungsformen derselben beispielhafterweise in den Zeichnungen dargestellt und werden hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß die hiesige Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen die Erfindung nicht auf die bestimmten offenbarten Formen begrenzen soll, sondern im Gegensatz die Erfindung alle Abänderungen, Entsprechungen und Alternativen abdecken soll, die in den Rahmen der Erfindung fallen, so wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BESTIMMTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Untenstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Der Deutlichkeit halber werden nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in dieser Beschreibung beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß bei der Entwicklung irgendeiner derartigen wirklichen Ausführungsform zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden sollten, um die bestimmten Ziele der Entwickler zu erreichen, wie beispielsweise Konformität mit systembezogenen und geschäftsbezogenen Beschränkungen, die von einer Ausführungsform zur anderen anders sein werden. Weiterhin versteht es sich, daß ein solcher Entwicklungsaufwand kompliziert und zeitaufwendig sein könnte, aber für den gewöhnlichen Fachmann Benutzen der vorliegenden Offenbarung ein routinemäßiges Unternehmen sein würde.
Teile der vorliegenden Erfindung und entsprechenden ausführlichen Beschreibung sind als Software oder Algorithmen und symbolische Darstellungen von Operationen an Datenbit in einem Computerspeicher dargeboten. Diese Beschreibungen und Darstellungen sind die, mit denen der gewöhnliche Fachmann das Wesen seiner Arbeit effektiv anderen gewöhnlichen Fachmännern übermittelt. Ein Algorithmus, so wie der Begriff hier benutzt wird und allgemein benutzt wird, wird als folgerichtige Folge von Schritten erachtet, die zu einem gewünschten Ergebnis führen. Die Schritte sind diejenigen, die physikalische Handhabungen physikalischer Mengen erfordern. Gewöhnlich nehmen diese Mengen die Form von optischen, elektrischen oder magnetischen Signalen an, die gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen oder sonst gehandhabt werden können. Es hat sich von Zeit zu Zeit als zweckdienlich erwiesen, hauptsächlich aus Gründen gemeinsamer Nutzung, diese Signale als Bit, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Begriffe, Zahlen oder dergleichen zu bezeichnen.
Man sollte jedoch im Sinn behalten, daß alle diese und ähnliche Begriffe den entsprechenden physikalischen Mengen zuzuordnen sind und nur auf diese Mengen anzuwendende zweckdienliche Etikette sind. Wenn nicht besonders anderweitig angegeben oder wie aus der Besprechung offensichtlich ist, beziehen sich Begriffe wie beispielsweise „Verarbeiten" oder „Berechnen" oder „Bestimmen" oder „Anzeigen" oder dergleichen auf Handlungen und Verfahren eines Computersystems oder einer ähnlichen elektronischen Rechenvorrichtung, die als physikalische, elektronische Mengen in den Registern und Speichern des Computersystems dargestellte Daten in andere Daten manipuliert und umwandelt, die auf ähnliche Weise als physikalische Mengen in den Speichern und Registern des Computersystems oder anderen derartigen Informationsspeicherungs-, Übertragungs- oder Anzeigevorrichtungen dargestellt sind.
Man beachte auch, daß die in Software implementierten Aspekte der Erfindung typischerweise auf irgendeiner Form von Programmspeichermedium codiert oder über irgendeine Art von Übertragungsmedium implementiert sind. Das Programmspeichermedium kann magnetisch (z. B. eine Diskette oder ein Festplattenlaufwerk) oder optisch (z. B. eine CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) sein und kann für Nurlese- bzw. Direktzugriff bestimmt sein. Auf ähnliche Weise kann das Übertragungsmedium verdrallte Drahtpaare, Koaxialkabel, optische Faser oder irgendein sonstiges geeignetes in der Technik bekanntes Übertragungsmedium sein. Die Erfindung ist nicht auf diese Aspekte irgendeiner gegebenen Implementierung begrenzt.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Verschiedene Strukturen, Systeme und Vorrichtungen sind nur für Erläuterungszwecke schematisch in den Zeichnungen dargestellt, und um die vorliegende Erfindung nicht mit Einzelheiten zu verdecken, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Trotzdem sind die beiliegenden Zeichnungen eingeschlossen, um veranschaulichende Beispiele der vorliegenden Erfindung zu beschreiben und zu erläutern. Die hier benutzten Worte und Phrasen sollten so verstanden und ausgelegt werden, daß sie eine Bedeutung haben, die mit dem Verständnis dieser Worte und Phrasen durch den Fachmann übereinstimmen. Durch konsequente Nutzung des Begriffs oder der Phrase in dieser Beschreibung soll keine besondere Definition eines Begriffs oder einer Phrase, d. h. eine Definition angedeutet werden, die sich von der gewöhnlichen und gebräuchlichen Bedeutung unterscheidet, so wie sie vom Fachmann verstanden wird. Sollte ein Begriff oder eine Phrase eine besondere Bedeutung aufweisen, d. h. eine andere Bedeutung, als die von dem Fachmann verstandene, wird eine solche besondere Definition ausdrücklich der Beschreibung definitionsmäßig so aufgeführt, daß die besondere Definition für den Begriff oder die Phrase direkt und unmißverständlich bereitgestellt wird.
Nunmehr auf 1 Bezug nehmend ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Kommunikationssystems 100 dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform enthält das Kommunikationssystem 100 ein Netz 105, das kommunikationsmäßig an eine Netzsteuerung 110 angekoppelt ist. Obwohl in der 1 eine einzige Netzsteuerung 110 gezeigt ist, sollten gewöhnliche Fachleute mit dem Nutzen der vorliegenden Offenbarung erkennen, daß eine beliebige Anzahl von Netzsteuerungen 110 kommunikationsmäßig an das Netz 105 angekoppelt sein können. In der dargestellten Ausführungsform arbeitet das Kommunikationssystem 100 entsprechend einem UTMS-Protokoll (Universal Mobile Telecommunication System). Dementsprechend kann das Netz 105 auch als das Kernnetz 105 bezeichnet werden und die Netzsteuerung 110 kann eine Funknetzsteuerung (RNC – Radio Network Controller) 110 sein. Der gewöhnliche Fachmann sollte jedoch erkennen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Kommunikationssysteme 100 beschränkt ist, die gemäß dem UMTS-Protokoll arbeiten. In alternativen Ausführungsformen könnte das Kommunikationssystem 100 entsprechend Protokollen wie beispielsweise einem GSM-Protokoll (Global System for Mobile Communications), einem CDMA oder CDMA 2000 Protokoll (Code Division Multiple Access), einem 3G1X-EVDO-Protokoll, einem auf einem oder mehreren der Standards IEEE 802 basierenden Protokoll, einem Bluetooth-Protokoll und dergleichen arbeiten. Weiterhin kann das Netz 105 und/oder die Netzsteuerung 110 in alternativen Ausführungsformen drahtgebundene Verbindungen enthalten, die gemäß einem oder mehreren drahtgebundenen Kommunikationssystemen arbeiten.
Die Netzsteuerung 110 ist kommunikationsmäßig an eine Basisstation 115 angekoppelt. Gewöhnliche Fachleute mit dem Nutzen der vorliegenden Offenbarung sollten jedoch erkennen, daß die Netzsteuerung 110 an eine beliebige Anzahl von Basisstationen 115 angekoppelt sein kann. Das Netz 105, die Netzsteuerung 110 und/oder die Basisstation 115 bieten drahtlose Konnektivität gemäß einem oder mehreren drahtlosen Kommunikationsprotokollen wie beispielsweise den oben besprochenen Protokollen. In Ausführungsformen, die entsprechend dem UMTS-Protokoll arbeiten, kann das Netz 105, die Netzsteuerung 110 und eine oder mehrere Basisstationen 115 zusammen als UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) bezeichnet werden. In verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann das UTRAN auch eine oder mehrere der Schnittstellen zwischen dem Netz 105, den Netzsteuerungen 110 und/oder den Basisstationen 115 enthalten.
Das Kommunikationssystem 100 enthält eine oder mehrere Mobileinheiten 120(1–3). Der Deutlichkeit halber werden die Indexe (1–3) benutzt, wenn auf die Mobileinheiten 120(1–3) einzeln oder in Teilmengen Bezug genommen wird, aber die Indexe (1–3) können fallengelassen werden, wenn auf die Mobileinheiten 120 insgesamt Bezug genommen wird. Derselbe Brauch kann auf andere numerierte Elemente angewandt werden, auf die unten Bezug genommen wird. Beispielhafte Mobileinheiten 120 enthalten Mobiltelefone 120(1), persönliche Datenassistenten 120(2), intelligente (nicht gezeigte) Telefone, (nicht gezeigte) Textnachrichtenübermittlungsvorrichtungen, Laptop-Computer 120(3), (nicht gezeigte) Tischrechner, und dergleichen. Der Deutlichkeit halber sind nur drei Mobileinheiten 120 in der 1 dargestellt. Gewöhnliche Fachleute mit Nutzen der vorliegenden Offenbarung sollten jedoch erkennen, daß das Kommunikationssystem 100 eine beliebige Anzahl von Mobileinheiten 120 jeder beliebigen Art enthalten kann.
Die Mobileinheiten 120 können eine oder mehrere drahtlose Kommunikationsverbindungen 125 mit der Basisstation 115 bilden, die Zugang zum Netz 105 über die Netzsteuerung 110 bereitstellen können. In der dargestellten Ausführungsform können die portlosen Kommunikationsverbindungen 125 eine oder mehrere Aufwärtsstrecken und eine oder mehrere Abwärtsstrecken enthalten. Die drahtlosen Kommunikationsverbindungen 125 können auch einen oder mehrere Kanäle enthalten, die einem oder mehreren Funkträgern zugeordnet sein können. Den Funkträgern zugeordnete Paketflüsse können entsprechend unterschiedlichen Dienstgütekriterien (QoS – Quality of Service) behandelt werden. Beispielsweise kann ein Funkträger eine RLC-Protokollschicht (Radio Link Control) benutzen, die im unbestätigten Modus (UM – Unacknowledged Mode) arbeitet und geringen Laufzeitjitter zu Kosten einer erhöhten Restpaketverlustrate bereitstellt. Für ein weiteres Beispiel könnte ein weiterer Funkträger eine RLC-Protokollschicht benutzen, die im bestätigten Modus (AM – Acknowledged Mode) arbeitet und geringere Restpaketverlustraten zu Kosten eines höheren Laufzeitjitters bereitstellt.
Die zwischen der Basisstation 115 und den Mobileinheiten 120 über die drahtlosen Kommunikationsverbindungen 125 übertragenen Pakete können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und sollten daher unterschiedlichen Dienstgütekriterien zugeordnet sein. Beispielsweise können Pakete, die Sprach-Nutzdaten enthalten, wie beispielsweise RTP-Pakete (Real-Time Transport Protocol) relativ strengen Verzögerungsbeschränkungen unterliegen (d. h. sie können. verzögerungsintolerant sein), können aber relativ tolerant für Verluste sein. Für ein weiteres Beispiel können Pakete mit Steuerungsinformationen wie beispielsweise RTCP-Pakete (Real-Time Transport Control Protocol) relativ verzögerungstolerant sein, können aber im Vergleich mit Paketen mit Sprach-Nutzdaten relativ empfindlich für Verluste sein. Dementsprechend kann ein Teil des drahtlosen Kommunikationssystems 100 bestimmen, ob ein über eine der drahtlosen Kommunikationsverbindungen 125 zu übertragendes Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält oder nicht. In einer Ausführungsform kann eine oder mehrere Eigenschaften des Pakets wie beispielsweise eine Paketgröße und/oder eine zugeordnete UDP-Anschlußnummer (User Datagram Protocol) dazu benutzt werden, zu bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält oder nicht. Das Paket kann dann auf Grundlage der Bestimmung wie ausführlich unten besprochen wird, zu einem ausgewählten Funkträger geleitet (bzw. abgebildet) werden.
2 zeigt konzeptmäßig eine beispielhafte Ausführungsform eines Protokollstapels 200. In der dargestellten Ausführungsform enthält der Protokollstapel 200 einen Codierer/Decodierer (Codec) 201, eine RTP-/RTCP-Schicht 205 (Real-Time Transport Protocol/Real-Time Transport Control Protocol), eine UDP-Schicht 210 (User Datagram Protocol), eine IP-Schicht 215 (Internet Protocol), eine PDCP-Schicht 225 (Paket Data Convergence Protocol) und eine RLC-Protokollschicht 230 (Radio Link Control). In alternativen Ausführungsformen kann die RTP-/RTCP-Schicht 205 anstatt als getrennte Schicht als Teil einer weiteren Protokollschicht, einer Anwendung oder einer Transcodierungsinstanz implementiert sein. Funktionsweise und/oder Implementierung der Schichten 201, 205, 210, 215, 225, 230 sind dem gewöhnlichen Fachmann bekannt und der Deutlichkeit halber werden nur diejenigen Teile der Funktionsweise und/oder Implementierung der Schichten 201, 205, 210, 215, 225, 230 besprochen, die für die vorliegende Erfindung relevant sind. Weiterhin sollten gewöhnliche Fachleute mit dem Nutzen der vorliegenden Offenbarung erkennen, daß der Protokollstapel 200 nur ein beispielhafter Stapel ist, der in einem UMTS-Kommunikationssystem benutzt werden kann. In alternativen Ausführungsformen könnten jedoch andere Protokollstapel und/oder andere Kommunikationsprotokolle benutzt werden.

Vom Codec 201 können Informationen für die RTP-/RTCP-Schicht 205 bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform können die vom Codec 201 bereitgestellten Informationen codierte Sprache oder sonstige akustische Informationen enthalten. Beispielsweise kann der Codec 201 ein Sprachcodier/-decodier sein, der Sprachinformationen gemäß einem AMR-Verfahren (Advance Multi-Rate) codiert. Von der RTP-/RTCP-Schicht 205 können die codierten Informationen in RTP-Pakete verkapselt werden und Informationen mittels RTCP-Paketen zugefügt werden. RTP- und RTCP-Pakete können beide durch Verwendung der UDP-Schicht 210 und der IP-Schicht 215 geführt werden. Die Größen der vom Codec 201 gebildeten Pakete können von dem Codierungsverfahren abhängig sein, wie auch davon, ob das Paket Sprachinformationen oder Pauseninformationen enthält. Beispielsweise erzeugt das AMR-Verfahren während Zeiten, wo sich das Sprachcodierungs-/-decodierungsverfahren nicht geändert hat, Pakete mit zwei unterschiedlichen Größen für sprachbezogene Informationen. Pakete mit AMR-Sprachnutzdaten enthalten einen Sprachrahmen mit einer ausgewählten Anzahl von Byte und einem 60-Byte-RTP/UDP/IPv6-Kopfteil. Pakete mit Informationen, die eine Ruhezeit anzeigen, enthalten AMR-SID-Nutzdaten (Pausenrahmen) mit einer ausgewählten Anzahl von Byte und einem 60-Byte-RTP/UDP/IPv6-Kopfteil. Die RTP-Nutzlastgrößen [in Bit] für unterschiedliche AMR-Codierungs-/Decodierungsraten sind in der Tabelle 1 aufgeführt. In einer Ausführungsform kann die Größe von Paketen mit einer AMR-SID-Nutzlast (Silence Frame – Pausenrahmen) unabhängig von der AMR-Codierungs-/Decodierungsrate sein.

RAHMENART	RAHMENINHALT	KLASSE A	KLASSE B	KLASSE C	GESAMTGRÖSSE
0	AMR, 4,75 KBPS	42	53	0	112
1	AMR, 5,15 KBPS	49	54	0	120
2	AMR, 5,90 KBPS	55	63	0	128
3	AMR, 6,70 KBPS (PDC-EFR)	58	76	0	144
4	AMR, 7,40 KBPS (TDMA-EFR)	61	87	0	160
5	AMR, 7,95 KBPS	75	84	0	176
6	AMR, 10,2 KBPS	65	99	40	216
7	AMR, 12,2 KBPS (GSM-EFR)	81	103	60	256
8	AMR SID	39	0	0	56

Tabelle 1

Pakete mit RTCP-Steuerungsinformationen können bedeutend größer sein als Pakete, die RTP-sprachbezogene Informationen enthalten. Beispielsweise kann die Größe eines RTCP-Pakets, das Steuerungsinformationen enthält, ein Vielfaches der Größe eines RTP-Pakets mit Sprach-Nutzdaten betragen. Typische RTCP-Paketgrößen können von rund 100 Byte bis rund 1000 Byte oder mehr reichen.
Die IP-Pakete können für eine Leitweginstanz 235 bereitgestellt werden, die entweder in oder oberhalb der PDCP-Schicht 225 implementiert sein kann. Die Leitweginstanz 235 kann unter Verwendung einer oder mehrerer Eigenschaften des Pakets bestimmen, ob die Pakete Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthalten. In einer Ausführungsform wird von der Leitweginstanz 235 auf Grundlage der Größe des (der) Pakets (Pakete) bestimmt, ob die Pakete Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthalten. Wenn beispielsweise die Pakete gemäß AMR mit 12,2 Kilobit pro Sekunde codiert sind, kommen Pakete mit Sprach-Nutzdaten wie beispielsweise RTP-Pakete periodisch mit einer Periode von annähernd 20 ms an der Leitweginstanz 235 an. Die ankommenden Pakete können eine von zwei Größen sein, wenn sie Sprachinformationen enthalten: Pakete mit Sprachrahmen werden größenmäßig 92 Byte umfassen (32 Byte von 12,2 kBps AMR RTP-Nutzdaten plus 60-Byte-RTP/UDP/IPv6-Kopfteil) und Pakete mit Pauseninformationen wie beispielsweise AMR SID-Rahmen besitzen eine Paketgröße von 67 Byte (7 Byte AMR SID RTP-Nutzdaten plus 60-Byte-RTP/UDP/IPv6-Kopfteil). Pakete, die Steuerungsinformationen enthalten, können wie oben besprochen viel größer sein. Dementsprechend können ankommende Pakete, die eine Paketgröße entsprechend den zwei, Sprachinformationen zugeordneten Größen aufweisen, als Pakete mit Sprachinformationen identifiziert werden. Ankommende Pakete mit einer größeren Paketgröße, z. B. Paketgrößen über einem ausgewählten Schwellwert, können als Steuerungsinformationen enthaltende Pakete identifiziert werden.
In einigen Ausführungsformen kann das Codierungs-/Decodierungsverfahren während einer Übertragung geändert werden. Beispielsweise kann der Codec 201 anfänglich eine Datenübertragungsrate von 12,2 Kilobit pro Sekunde benutzen. Dann kann der Codec 201 auf eine andere Datenübertragungsrate wie beispielsweise 4,75 Kilobit pro Sekunde umwechseln. Ändern des Codierungs-/Decodierungsverfahrens kann Änderungen der Sprach-Nutzdaten und/oder -steuerungsinformationen zugeordneten Paketgröße ergeben. In der Tabelle 1 sind einige unterschiedlichen Codierungs-/Decodierungsverfahren zugeordnete beispielhafte RTP-Nutzlastgrößen [in Bit] dargestellt. Die Leitweginstanz 235 kann daher in der Lage sein, die Größen empfangener Pakete Paketen zuzuordnen, die Sprach-Nutzdaten enthalten, und/oder Paketen, die Steuerungsinformationen enthalten. In einer Ausführungsform greift die Leitweginstanz 235 auf Informationen zu, die die Größen eines oder mehrerer vorher empfangener Pakete anzeigen und bestimmt auf Grundlage der Größen des einen oder der mehreren vorher empfangenen Pakete, daß die Paketgröße Sprach-Nutzdaten und/oder Steuerungsinformationen zugeordnet ist. Beispielsweise kann die Leitweginstanz 235 die Sprach-Nutzdaten zugeordnete Paketgröße, die SID-Nutzdaten zugeordnete Paketgröße und/oder einen Steuerungsinformationen zugeordneten Paketgrößenschwellwert unter Verwendung einer statistischen Analyse der empfangenen Paketgrößen und/oder der Ankunftshäufigkeit der Pakete bestimmen.
Auch kann die Leitweginstanz 235 in Paketen zugeordnete UDP-Anschlußnummern überwachen. In einer Ausführungsform können sich die Sprach-Nutzdaten (z. B. RTP-Paketen) zugeordneten UDP-Anschlußnummern von den Steuerungsinformationen (z. B. RTCP-Paketen) zugeordneten UDP-Anschlußnummern unterscheiden. Die Leitweginstanz 235 kann dann die Größen der empfangenen Pakete und/oder die Ankunftshäufigkeit der Pakete zum Identifizieren der UDP-Anschlußnummern für die Sprach-Nutzdaten und die Steuerungsinformationen benutzen. In einer Ausführungsform benutzt die Leitweginstanz 235 die identifizierten UDP-Anschlußnummern zum Identifizieren von Paketen mit Sprach-Nutzdaten und/oder Paketen mit Steuerungsinformationen. Beispielsweise kann die Leitweginstanz 235 auf Kopfteile der ankommenden Pakete zugreifen, um die dem Paket zugewiesene UDP-Anschlußnummer zu identifizieren und dadurch zu bestimmen, ob die Packung Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält.
Dann kann die Leitweginstanz 235 die Pakete für unterschiedliche Funkträger bereitstellen, die durch unterschiedliche PDCP-Instanzen 225 und RLC-Instanzen 230 dargestellt sind. Die verschiedenen RLC-Instanzen 230 können in verschiedenen Betriebsarten arbeiten, wie beispielsweise unbestätigter Modus (UM – Unacknowledged Mode) oder bestätigter Modus (AM – Acknowledged Mode). In einer Ausführungsform sind die IP-Pakete einem Funkträger auf Grundlage dessen zugewiesen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält. Beispielsweise können Pakete mit Sprach-Nutzdaten wie beispielsweise Pakete in einem RTP-Fluß für einen RLC-Funkträger 235 im unbestätigten Modus (UM – Unacknowledged Mode) bereitgestellt werden, der einen relativ geringen Laufzeitjitter zu Kosten einer erhöhten Restpaketverlustrate bereitstellen kann. Als weiteres Beispiel können Pakete mit Steuerungsinformationen wie beispielsweise Pakete in einem RTCP-Fluß für einen RLC-Funkträger 240 im bestätigten Modus (AM – Acknowledged Mode) bereitgestellt werden, der geringere Restpaketverlustraten zu Kosten eines höheren Laufzeitjitters bereitstellen kann. Die PDCP-Instanzen 225 können Kompressionsverfahren wie beispielsweise RoHC (Robust Header Compression) umfassen, die die Pakete zur Übertragung komprimieren können.
3 zeigt konzeptmäßig eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 300 zum Leiten von Datenpaketen. In der dargestellten Ausführungsform wird (bei 305) auf ein oder mehrere Pakete zugegriffen.
Zugreifen auf die Pakete kann Empfangen der Pakete von einem anderen Ort, Zugreifen auf in einem Puffer oder sonstigem Speicher gespeicherte Pakete wie auch Zugreifen auf Teile des Pakets wie beispielsweise einen Paketkopf umfassen. Dann wird bestimmt, ob die Pakete, auf die zugegriffen wird, Sprach-Nutzdaten enthalten (bei 310). Beispielsweise kann durch Bestimmen einer häufigsten Paketgröße oder einer Mehrzahl relativ häufiger Paketgrößen eine Paketgrößenmaske bestimmt werden. In einer Ausführungsform können Pakete mit Sprach-Nutzdaten durch Vergleichen der Paketgröße mit einer Paketgröße identifiziert werden (bei 310), die Paketen mit Sprach-Nutzdaten und/oder Paketen mit eine Pausenzeit anzeigenden Nutzdaten wie oben ausführlich besprochen zugeordnet ist. Beispielsweise können (bei 320) Pakete mit Sprach-Nutzdaten unter Verwendung einer Paketgrößenmaske identifiziert werden. Als Alternative können Pakete mit Sprach-Nutzdaten (bei 310) durch Vergleichen einer im Paketkopf angezeigten UDP-Anschlußnummer mit einer UDP-Anschlußnummer identifiziert werden, die Paketen mit Sprach-Nutzdaten zugeordnet ist. Wenn die Pakete Sprach-Nutzdaten enthalten, dann kann das Paket (bei 315) zu einem entsprechenden Funkträger wie beispielsweise einem RLC-Funkträger im unbestätigten Modus geleitet werden.
Wenn das Paket keine Sprach-Nutzdaten enthält, dann kann (bei 320) bestimmt werden, ob die Pakete, auf die zugegriffen wird, Steuerungsinformationen enthalten oder nicht. In einer Ausführungsform können Pakete mit Steuerungsinformationen durch Vergleichen der Paketgröße mit einer Paketgröße (oder einem Paketgrößenschwellwert) (bei 320) identifiziert werden, die wie ausführlich oben besprochen Paketen mit Steuerungsinformationen zugeordnet ist. Beispielsweise können Pakete mit Steuerungsinformationen unter Verwendung einer Paketgrößenmaske (bei 320) identifiziert werden. Als Alternative können Pakete mit Steuerungsinformationen durch Vergleichen einer im Paketkopf angedeuteten UDP-Anschlußnummer mit einer UDP-Anschlußnummer identifiziert werden (bei 320), die Paketen mit Steuerungsinformationen zugeordnet ist. Wenn das Paket Steuerungsinformationen enthält, dann kann das Paket (bei 325) zu einem entsprechenden Funkträger wie beispielsweise einem RLC-Funkträger im bestätigten Modus geleitet werden. Wenn das Paket keine Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, kann das Paket (bei 330) verworfen werden.
4 zeigt konzeptmäßig eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 400 der Zuordnung von Paketen mit Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen zu einer Eigenschaft des Pakets. In der dargestellten Ausführungsform kann auf ein oder mehrere Pakete zugegriffen werden (bei 405). Beispielsweise kann auf ein oder mehrere vorher empfangene Pakete zugegriffen werden (bei 405). Als Alternative kann auf den einen oder den mehreren vorher empfangenen Paketen zugeordnete Informationen zugegriffen werden (bei 405). Beispielsweise können einem oder mehreren Paketen zugeordnete Paketgrößen in einem Puffer oder Speicher gespeichert werden und dann aus dem Puffer oder Speicher ausgelesen werden (bei 405). Dann können Paketgrößen der ausgelesenen Pakete auf Grundlage der einen oder mehreren der ausgelesenen Pakete zugeordneten ausgelesenen Pakete oder Informationen bestimmt werden (bei 410). Dann kann eine oder mehrere der Paketgrößen wie ausführlich oben besprochen Paketen mit Sprach-Nutzdaten und/oder Paketen mit Steuerungsinformationen zugeordnet werden (bei 415). In einer Ausführungsform kann eine oder mehrere Anschlußnummern wie beispielsweise UDP-Anschlußnummern wie ausführlich oben besprochen Paketen mit Sprach-Nutzdaten und/oder Paketen mit Steuerungsinformationen zugeordnet werden (bei 420).
Auch kann der Zustand eines Codierers/Decodierers überwacht werden. Wenn sich der Zustand des Codierers/Decodierers ändert (bei 425), dann kann auf Pakete (bei 405) zugegriffen werden und diese zum Zuordnen (bei 415 und/oder 420) von einer oder mehreren Paketgrößen und/oder Anschlußnummern zu Sprach-Nutzdaten und/oder Steuerungsinformationen benutzt werden. In einer Ausführungsform darf keine Handlung unternommen werden, solange sich der Zustand des Codierers/Decodierers nicht ändert (bei 425). In alternativen Ausführungsformen kann jedoch fortlaufend oder periodisch auf zusätzliche Pakete zugegriffen werden (bei 405) und diese zum Zuordnen (bei 415 und/oder 420) von einer oder mehreren Paketgrößen und/oder Anschlußnummern zu Sprach-Nutzdaten und/oder Steuerungsinformationen benutzt werden. Beispielsweise kann auf jedes empfangene Paket (bei 405) zugegriffen werden und dieses zum Zuordnen (bei 415 und/oder 420) von einer oder mehreren Paketgrößen und/oder Anschlußnummern zu Sprach-Nutzdaten und/oder Steuerungsinformationen benutzt werden, um die statistische Bedeutsamkeit der Zuordnung der Paketgrößen und/oder Anschlußnummern zu Sprach-Nutzdaten und/oder Steuerungsinformationen zu verbessern.
Ausführungsformen der oben beschriebenen Verfahren zum Unterscheiden zwischen Paketen mit Sprach-Nutzdaten und Paketen mit Steuerungsinformationen kann gegenüber herkömmlicher Praxis eine Anzahl von Vorteilen bieten. Beispielsweise können RTP-Pakete zuverlässig von RTCP-Paketen unterschieden werden, so daß sie zu Funkträgern geleitet werden können, die entsprechend für die zwei Paketarten konfiguriert sind. Dementsprechend können VoIP-Anwendungen wirkungsvoller im UTRAN behandelt werden. Weiterhin können die oben beschriebenen Verfahren nicht durch Verschlüsselung von höheren Schichten aus beeinflußt werden. Zuweisen von Paketen zu den entsprechenden Funkträgern auf die oben beschriebene Weise kann auch Aufwärts- und/oder Abwärtsstreckenstörungen verringern, so daß knappe Aufwärts- und/oder Abwärtsstrecken-Funkressourcen eingespart werden können. Beispielsweise können unter Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens Funkträger mit relativ niedrigerer Datenrate zugeteilt werden. Infolge dessen kann der Mangel an Aufwärtskanalelementezuteilung viel höher sein als für Verfahren, die versuchen, Kanalelementezuteilung für eine höhere Datenrate vorherzusagen. Ausführungsformen, die UDP-Anschlußnummern zum Identifizieren der Pakete mit Sprach-Nutzdaten und Steuerungsinformationen benutzen, können auch die Zuverlässigkeit der Verbindungsflußdifferenzierung steigern.
Die oben offenbarten bestimmten Ausführungsformen sind nur beispielhaft, da die Erfindung auf dem Fachmann mit Nutzen der hiesigen Lehre offenbare unterschiedliche aber gleichwertige Weisen abgeändert und ausgeübt werden kann. Weiterhin sind außer den in den untenstehenden Ansprüchen Beschriebenen keine Begrenzungen der hier dargestellten Einzelheiten des Aufbaus oder der Auslegung beabsichtigt. Es ist daher klar, daß die oben besprochenen bestimmten Ausführungsformen abgeändert oder geändert werden können und alle derartigen Veränderungen als im Rahmen der Erfindung liegend angesehen werden. Dementsprechend entspricht der hier gesuchte Schutz den untenstehenden Ansprüchen.

Claims

Verfahren der drahtlosen Kommunikation, mit folgendem: Bestimmen, ob ein Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Bestimmen, ob ein Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf mindestens einem einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit mindestens eines Pakets basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, das Bestimmen umfaßt, ob das Paket ein RTP-Paket (Real Time Protocol – Echtzeitprotokoll) oder ein RTCP-Paket (Real Time Control Protocol – Echtzeitsteuerungsprotokoll) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, mit Bestimmen einer Paketgrößenmaske auf Grundlage mindestens eines vorhergegangenen Pakets, wobei Bestimmen der Paketgrößenmaske Bestimmen einer häufigsten Paketgröße auf Grundlage mindestens eines vorhergegangenen Pakets umfaßt und wobei Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, das Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf Grundlage der Paketgrößenmaske umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1 mit Bestimmen einer dem Paket zugeordneten Anschlußnummer und wobei Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, das Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf Grundlage der Anschlußnummer umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 4 mit Bestimmen mindestens einer Sprachnutzdaten-Anschlußnummer, die mindestens einem vorhergegangenen Paket zugeordnet ist, das Sprachnutzdaten enthält, und Bestimmen mindestens einer Steuerungsinformationsanschlußnummer, die mindestens einem vorhergegangenen Paket zugeordnet ist, das Steuerungsinformationen enthält und wobei Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, Vergleichen der dem Paket zugeordneten Anschlußnummer mit mindestens einer der mindestens einen Sprachnutzdatenanschlußnummer und der mindestens einen Steuerungsinformationsanschlußnummer umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bestimmen, ob das Paket Sprach-Nutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf Grundlage mindestens eines einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit des mindestens einen Pakets, das Bestimmen umfaßt, ob das über eine Aufwärtsstrecke zu übertragende Paket Sprachnutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf Grundlage mindestens eines einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit mindestens eines Pakets.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bestimmen, ob das Paket Sprachnutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf Grundlage mindestens eines einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit mindestens eines Pakets, das Bestimmen umfaßt, ob ein über eine Abwärtsstrecke zu übertragendes Paket Sprachnutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält, auf Grundlage mindestens eines einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit mindestens eines Pakets.
Verfahren nach Anspruch 1 mit Leiten des Pakets zu einem Funkträger auf Grundlage dessen, ob das Paket Sprachnutzdaten oder Steuerungsinformationen enthält.
Verfahren nach Anspruch 8 mit Übertragen des Pakets über den Funkträger.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Übertragen des Pakets über den Funkträger Übertragen des Pakets über den Funkträger unter Verwendung einer RLC-Schicht-Protokollbetriebsart (radio link control – Funkübertragungssteuerung) umfaßt, die auf Grundlage mindestens eines einer Paketgröße und einer Ankunftshäufigkeit mindestens eines Pakets ausgewählt wird.