(57)【要約】本明細書に記載された実施形態は、パケット交換無線通信システムにおいてリアルタイム情報の適応符号化に関する。一実施形態において、レート適応ユニットは、無線／有線ネットワークと通信する無線アクセスモジュールから（データ遅延、パケット損失、送信電力ヘッドルーム、チャネル条件、セクターローディング、バッファされたデータの量等のような)ローカル情報並びにエンドツーエンドフィードバック情報を受信し、そのようなフィードバック情報に従ってリアルタイム情報符号化を適応するように構成されてもよい。
2009513071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する無線通信におけるリアルタイム情報符号化の装置：
無線アクセスモジュールからのデータ送信に関連したフィードバック情報を受信するように構成されたレート適応ユニット；
前記フィードバック情報に従ってリアルタイム情報を符号化するように構成されたエンコーダー。
【請求項２】
前記エンコーダーは、前記フィードバック情報に従って符号化レートに適応するようにさらに構成される、請求項１の装置。
【請求項３】
前記符号化レートは、量子化パラメーターおよびフレームレートの少なくとも１つの手段により調節される、請求項２の装置。
【請求項４】
前記エンコーダーは、一部分前記フィードバック情報に基づいて符号化されるリアルタイム情報のユニットを決定する、請求項１の装置。
【請求項５】
前記フィードバック情報は、リバースリンク逸失パケット情報に関連している、請求項４の装置。
【請求項６】
前記エンコーダーは、符号化される次のフレームのためにタイプを選択するようにさらに構成される、請求項４の装置。
【請求項７】
前記フレームタイプは、ＩタイプフレームおよびＰタイムフレームの一方と、Ｐタイプフレームに関連する基準フレームを含む、請求項６の装置。
【請求項８】
前記フィードバック情報は、ローカルフィードバック情報とエンドツーエンドフィードバック情報の少なくとも１つを含む、請求項１の装置。
【請求項９】
前記フィードバック情報は、リバースリンクデータ遅延とエンドツーエンドデータ遅延の少なくとも１つを含む、請求項８の装置。
【請求項１０】
前記フィードバック情報は、リバースリンクチャネル条件を含む、請求項８の装置。
【請求項１１】
前記チャネル条件は、送信電力ヘッドルームおよびアクセス端末に関連する推定されたチャネルレートの少なくとも１つを含む、請求項１０の装置。
【請求項１２】
前記フィードバック情報は、リバースリンクセクターローディングステータスを含む、請求項８の装置。
【請求項１３】
前記フィードバック情報は、リバースリンク物理層パケットペイロードと、リバースリンクＭＡＣ層パケットペイロードの少なくとも一方を含む、請求項８の装置。
【請求項１４】
前記フィードバック情報は、前記無線アクセスモジュールにバッファされたデータの量に関連する、請求項８の装置。
【請求項１５】
無線通信ネットワークと通信するように構成された無線アクセスモジュールをさらに備えた、請求項１の装置。
【請求項１６】
下記を具備する、無線通信におけるリアルタイム情報符号化のための装置：
無線アクセスモジュールからのデータ送信に関連するフィードバック情報を受信する手段；
前記フィードバック情報に従ってリアルタイム情報を符号化する手段。
【請求項１７】
前記符号化する手段は、前記フィードバック情報に従って符号化レートを適応するようにさらに構成された、請求項１６の装置。
【請求項１８】
前記符号化レートは、量子化パラメーターおよびフレームレートの少なくとも１つの手段により調節される、請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記符号化する手段は、一部分前記フィードバック情報に基づいて符号化されるリアルタイム情報のユニットを決定するようにさらに構成される、請求項１６の装置。
【請求項２０】
前記符号化する手段は、符号化される次のフレームのためのタイプを選択するようにさらに構成される、請求項１９の装置。
【請求項２１】
下記を具備する、無線通信におけるリアルタイム情報符号化のための方法：
無線アクセスモジュールからのデータ送信に関連するフィードバック情報を受信する；
前記フィードバック情報に従ってリアルタイム情報を符号化する。
【請求項２２】
前記リアルタイム情報を符号化することは、前記フィードバック情報に従って符号化レートを適応することを含む、請求項２１の方法。
【請求項２３】
量子化パラメーターおよびフレームレートの少なくとも１つの手段により前記符号化レートを調節することをさらに備えた、請求項２１の方法。
【請求項２４】
前記リアルタイム情報を符号化することは、一部分前記フィードバック情報に基づいて符号化されるリアルタイム情報のユニットを決定することを含む、請求項２１の方法。
【請求項２５】
符号化される次のフレームのためのフレームタイプを選択することをさらに備えた、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記フィードバック情報は、リバースリンク逸失パケット情報に関連する、請求項２４の方法。
【請求項２７】
前記フィードバック情報は、ローカルフィードバック情報およびエンドツーエンドフィードバック情報の少なくとも１つを含む、請求項２１の装置。
【請求項２８】
前記フィードバック情報は、リバースリンクデータ遅延とエンドツーエンド遅延の少なくとも１つを含む、請求項２７の装置。
【請求項２９】
前記フィードバック情報は、リバースリンク条件を含む、請求項２７の装置。
【請求項３０】
前記リバースリンクチャネル条件は、利用可能な送信電力とアクセス端末に関連する推定されたチャネルレートの少なくとも１つを含む、請求項２９の装置。
【請求項３１】
前記フィードバック条件は、リバースリンクセクターローディングステータスを含む、請求項２７の装置。
【請求項３２】
前記フィードバック情報は、無線アクセスモジュールにバッファされたデータの量に関連する、請求項２７の装置。
【請求項３３】
下記を具備するリアルタイム情報符号化の方法：
リバースリンクデータ遅延を受信する；
前記リバースリンクデータ遅延を少なくとも１つのしきい値と比較する；
前記比較に従って符号化レートを調節する。
【請求項３４】
さらに下記を具備する請求項３３の方法：
エンドツーエンドデータ遅延を受信する；
一部分前記エンドツーエンドデータ遅延に基づいて前記少なくとも１つのしきい値を調節する。
【請求項３５】
前記符号化レートは、量子化パラメーターおよびフレームレートの少なくとも１つの手段により調節される、請求項３３の方法。
【請求項３６】
下記を具備するリアルタイム情報符号化の装置：
リバースリンクデータ遅延を受信する手段；
前記リバースリンクデータ遅延を少なくとも１つのしきい値と比較する手段；
前記比較に従って符号化レートを調節する手段。
【請求項３７】
エンドツーエンドデータ遅延を受信する手段と；
一部分前記エンドツーエンドデータ遅延に基づいて前記少なくとも１つのしきい値を調節する手段と；
をさらに備えた、請求項３６の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連技術】
【０００１】
３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基づく優先権主張
この特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され参照することにより本明細書に組み込まれる２００５年１０月２１日に出願の「無線通信における適応リアルタイム情報符号化のための方法およびシステム」(METHODS AND SYSTEMS FOR ADAPTIVE REAL-TIME INFORMATION ENCODING IN WIRELESS COMMUNICATIONS)というタイトルの米国仮出願第６０／７２９，０１７の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
この開示は一般に無線通信に関する。特に、本明細書に開示された実施形態は、パケット交換無線通信システムにおけるリアルタイム情報の適応符号化を供給することに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、(音声およびデータのような)さまざまなタイプの通信を提供するために広範囲にわたって展開される。そのようなシステムは符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、または他の複数のアクセス技術に基づいていてもよい。無線通信システムは、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６、ＷＣＤＭＡ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、および他の標準のような１つ以上の標準を実施するように設計されていてもよい。
【０００４】
無線通信システムにおけるマルチメディアサービス（例えば、リアルタイムビデオおよびオーディオ、無線ゲーム、および他のマルチメディアデータ)のための需要が増大するにつれて、効率的で高品質のマルチメディアサービスを提供するための課題が存在する。
【発明の開示】
【０００５】
適応リアルタイムマルチメディアソース（例えば、テレビ電話(ＶＴ)）は、例えば（インターネットのような)有線環境における対応物に比べて今日の無線環境において依然として幼年期にある。例えば、ＷＣＤＭＡシステムにおいて、現在のアプローチは、指定された帯域幅またはビットレート内に適合させるためにすべてのビデオフレームを符号化する。異なるビデオシーケンスに関連する複雑性を常に変化させることを考慮にいれると、固定のビットレートは、いくつかのビデオシーケンスに対して不必要に高いかもしれず、したがって知覚品質における目に見える改善を生ぜず、他のビデオシーケンスに対して受け入れ難いほど低く著しく低い知覚品質を生じる。今日の無線パケットデータネットワーク（例えば、排レートパケットデータ(ＨＲＰＤ)タイプシステム)に関しては、（ＷＣＤＭＡシステムにおけるような)ＶＴフローに対して固定のまたはあらかじめ定義されたトラフィックレートはない。ＶＴおよび他のリアルタイムマルチメディアサービスに対する増長する需要を考慮に入れると、無線通信システムにおけるＶＴおよび他のリアルタイム情報符号化を発展させる必要性が存在する。
【０００６】
無線パケットデータネットワークにおいて、（例えば、アクセス端末のような無線通信装置に備わっている)エンコーダーは、（以下にさらに詳細に記載するように、アクセス端末におけるローカル情報である)リバースリンク(ＲＬ)トラフィックチャネルから現在のエンドツーエンド(end-to-end)トラフィックチャネルを推測することができるかもしれないし、ならびに、受信デコーダー内のデコーダーバッファーからエンドツーエンド(Ｅ２Ｅ)フィードバック信号を推測することができるかもしれない。従って、（例えば、デコーダーに到着する情報が実質的なバッファリングを伴わずに復号されてもよいような方法で)リアルタイム情報符号化を実行しながら、利用可能なフィードバック情報に基づいて実際のチャネル性能（例えば、ＲＬトラフィックチャネル条件、エンドツーエンド混雑状態／遅延／損失条件等)に従ってその符号化レートをエンコーダーが適合させることは望ましいであろう。そのようなアプローチは、フレーム遅延を効率的に制御可能にし、その結果、ＶＴおよび無線通信環境における他のリアルタイム情報送信の品質と効率を改良するかもしれない。ここで留意すべきは、無線環境におけるＶＴの場合、（例えば、デスクトップからインターネットへの)第１のホップ(hop)は典型的には、ボトルネックではないし、第１のホップの利用可能な帯域幅と条件は、時間とともに迅速に変化しないことである。それゆえ、ローカルトラフィックチャネル情報は、そのような環境においてＶＴ符号化レートを調節する祭に必要ないかもしれない。
【０００７】
本明細書に開示される実施形態は、パケット交換無線通信システムにおけるリアルタイム情報の適応符号化を供給するための方法およびシステムに関する。次の記載において、ＶＴは、一例としてこの発明の観点を例証するために使用されてもよい。そのようなものは限定するものとして解釈されるべきではない。本明細書に開示される種々の実施形態および観点は、無線通信システムにおける任意のリアルタイム情報の適応符号化に適用可能であってもよい。
【０００８】
本明細書に記載される符号化器は、（これらに限定去れないが)ビデオ、オーディオ、および他のリアルタイム（例えばインタラクティブ)データを含む任意のリアルタイム情報を符号化するように構成される、アクセス端末（ＡＴ）のような無線通信装置に関連（例えば、存在)していてもよい。
【０００９】
本明細書に記載されたＡＴは、（これらに限定されないが)無線電話、携帯電話、ラップトップコンピューター、無線マルチメディアデバイス、無線通信パーソナルコンピューター(ＰＣ)、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、外部または内部モデム等を含む種々のタイプのデバイスを指してもよい。ＡＴは、無線チャネルおよび／または有線チャネル（例えば、光ファイバーまたは同軸ケーブルにより)を介して通信する任意のデータ装置であってよい。ＡＴは、アクセスユニット、加入者ユニット、移動局、モバイルデバイス、モバイルユニット、モバイルフォーン、モバイル、遠隔局、遠隔端末、リモートユニット、ユーザー装置、ユーザー機器、ハンドヘルド装置等のような種々の名前を有していてもよい。異なるＡＴｓがシステムに組み込まれてもよい。ＡＴｓは移動していても良くまたは静止していてもよく、通信システム全体にわたって分散していてもよい。ＡＴは、所定の時点においてフォワードリンク(ＦＬ)および／またはＲＬ上のアクセスネットワーク（ＡＮ）と通信してもよい。ＦＬ（またはダウンリンク)はＡＮからＡＴへの送信を指す。リバースリンク（またはアップリンク)はＡＴからＡＮまでの送信を指す。
【００１０】
本明細書において記載されるＡＮは、通信システムのネットワーク部分を指してもよく、（これらに限定されないが)基地局(ＢＳ)、基地局トランシーバーシステム（ＢＴＳ）、アクセスポイント（ＡＰ）、モデムプールトランシーバー(ＭＰＴ)、（例えばＷＣＤＭＡタイプシステムにおける)ノードＢ等を含んでいてもよいしおよび／またはそれらの機能を実施してもよい。さらに、セルはＡＮによりサービスされるサービスエリアを指してもよい。
【００１１】
セルは１つ以上のセクターに分割されてもよい。
【００１２】
種々の観点、特徴、および実施形態は以下にさらに詳細に記載される。
【００１３】
図１は通信システムの一実施形態を図解する。このシステムにおいて、本明細書に記載される種々の実施形態が実施されてもよい。一例として、レート適応ユニット（またはモジュール)１３０とともに、ＡＴ１１０に存在してもよい。エンコーダー１２０は符号化レートのレンジを持つように構成されてもよい。エンコーダー１２０は、ＡＴ１１０内の無線アクセスモジュール１４０を介して無線／有線ネットワーク１５０をアクセスしてもよい。有線／無線ネットワークは、１つ以上のＡＮｓ、迂回中継、コアネットワーク、および他のネットワークインフラストラクチャーを含んでいてもよい。無線アクセスモジュール１４０は、例えば、メディアアクセスチャネル（ＭＡＣ）層、物理層、および無線／有線ネットワーク１５０にアクセスを供給するように構成された他の手段を含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、無線アクセスモジュール１４０における物理／ＭＡＣ層は無線／有線ネットワーク１５０と通信するように構成されていてもよいし、ＡＮにおいて利用可能なローカルフィードバック情報を受信するように構成されていてもよい。デコーダー１７０は、デコーダーバッファー１８０とともに、無線／有線ネットワーク１５０を介してエンコーダー１２０からの符号化されたデータを復号するように構成された他のＡＴ１６０に存在していてもよい。
【００１４】
システム１００において、レート適応ユニット１３０は、データ送信に関連するフィードバック情報を受信するように構成されてもよい。フィードバック情報は、無線アクセスモジュール１４０からの「ローカルフィードバック情報」（図１において「ローカル」により図解される)、および「エンドツーエンドフィードバック情報」（図１において「Ｅ２Ｅ」により図解される)を含んでいてもよく、以下にさらに記載するように、そのようなフィードバック情報に従ってリアルタイム情報符号化を適応させてもよい。
【００１５】
本明細書に開示される「ローカルフィートバック情報」という用語は、エンコーダー１２０において実質的な遅延を伴わずにすぐに利用できるフィードバック情報を指してもよい。ローカルフィードバック情報は、（これらに限定されないが)（例えば無線アクセスモジュール１４０において物理／ＭＡＣ層により供給される)ＲＬデータ遅延、ＲＬチャネル条件（例えば、ＡＴの送信電力ヘッドルーム(headroom)、推定されたチャネルレート等)、ＲＬセクターローディングステータス（例えば、ＲＬ上の送信機の数に関連する、ＲＬ上で測定されたライズオーバーサーマル(rise-over-thermal(RoT)等)、（無線アクセスモジュール１４０において物理／ＭＡＣ層により供給される)ＲＬ逸失パケット情報、無線アクセスモジュールに現在バッファリングされているデータの量、等を含む。
【００１６】
本明細書において開示される「エンドツーエンドフィードバック情報」という用語は、受信機（例えば、デコーダー１７０)から送信機（例えば、エンコーダー１２０)に、例えば（図１の破線により図解されるように)無線／有線ネットワーク１５０を介して層思案されるフィードバック情報を指してもよい。エンドツーエンドフィードバック情報は、（これらに限定されないが)エンドツーエンド遅延、エンドツーエンドジッター、デコーダーバッファーステータス、コアネットワークおよび迂回中継トラフィック遅延、エンドツーエンド逸失パケット情報等を含む。また、エンドツーエンドフィードバック情報は、（例えば、ＦＬ上で測定された信号対雑音プラス干渉比（ＳＩＮＲ）により反映された)ＦＬチャネル条件、（例えば、ＡＮにおいてスケジューラーを共有するユーザーの数に関連する)ＦＬセクターローディングステータス等を考慮してもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態において、エンドツーエンドデータ遅延はデコーダー１７０において決定されてもよく、図１に示すように、例えば無線／有線ネットワーク１５０および無線アクセスモジュール１４０を介してレート適応ユニット１３０に供給されてもよい。他の実施形態において、レート適応ユニット１３０は、フィードバック情報に基づいて推測（または推定)されてもよいエンドツーエンドデータ遅延を、例えば無線／有線ネットワーク１５０および無線アクセスモジュール１４０を介してデコーダー１７０から受信する。トラフィックストリームに埋め込まれたエンドツーエンドフィードバック情報は、例えばＲＴＰ（リアルタイムトランスポートプロトコル）コントロールプロトコル（ＲＴＣＰ）を介して、またはアプリケーションにより定義されたメッセージを介して受信者から送信者に送られてもよい。
【００１８】
一実施形態において、レート適応ユニット１３０は、ＲＬデータ遅延に従って符号化レートを適応してもよい。例えば、ＲＬデータ遅延が、例えば、所定のしきい値（または「遅延ターゲット」）に比べて大きいと判断されるなら、レート適応ユニット１３０は、符号化レートを減少してもよい。ＲＬデータ遅延が遅延ターゲットを十分下回るなら、レート適応ユニット１３０は、（例えば品質を改善するために)符号化レートを増加してもよい。一例としてビデオ符号化を考える。エンコーダーは、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６３またはＨ．２６４タイプシステムのような量子化パラメーターを手段としてその符号化レートを調整してもよい。ＱＰは所定のフレームに対して量子化ステップサイズを示してもよい。それは、例えば｛１，．．３１}の間に値域を定めてもよい。より小さなＱＰはより良いビデオ品質を生じるかもしれず、所定のフレームに対してより高いフレームサイズを生じるかもしれない。対照的により大きなＱＰは、より質が悪いビデオ品質を生じるかもしれず、より小さなフレームサイズを生じるかもしれない。いくつかの実施形態において、レート適応ユニット１３０ＲＬデータ（例えば、フレーム)データを用いて現在のＱＰ値に基づいて次のフレームのためのＱＰ値を調整してもよい。被ったＲＦフレーム遅延が（例えば、遅延ターゲットに比べて)デコーダーバッファー１８０にとって大きいと考えられるなら、ＱＰは、次のフレームサイズ（そしてそれゆえ将来のフレーム遅延)を低減するために増加されてもよい。反対に、ＲＬフレーム遅延が小さい（例えば遅延ターゲットを下回る)と考えられるなら、例えば、ＲＬフレーム遅延を遅延ターゲット内に維持する方法で、ビデオ品質を改善するために、ＱＰは減少されてもよい。
【００１９】
一実施形態において、レート適応ユニット１３０は、符号化されたデータがデコーダー１７０に送信される周波数を変えることにより符号化レートを適応させてもよい。例えば、ＶＴアプリケーションにおいて、そのようなものは、フィードバック情報に基づいて符号化されたビデオフレームレートを調整してもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態において、レート適応ユニット１３０は、ＲＬチャネル条件、ＲＬセクターローディングステータス等に従って符号化レートを適応させてもよい。そのようなものは、情報が依然として実質的に時間通りにデコーダー１７０に到着し、途切れず、十分な品質で復号されることを保証しながら、エンコーダー１２０が無線／有線ネットワーク１５０において時間変化するイベント（例えば、ＡＴの送信電力ヘッドルームにおける突然の変化、ネットワークの混雑状態、および／またはＡＴ１１０が異なる負荷のセクター間でハンドオフされる)に対処することを可能にする。例えば、レート適応ユニット１３０（および／または無線アクセスモジュール１４０)は、ＲＬチャネル条件、ＲＬセクターローディングステータス、および他のフィードバック情報に基づいて推定されたチャネルレート（例えば、無線チャネル内の利用可能なスループット)を最初に決定し、次に、推定されたチャネルレートに基づいて実際の符号化レートを調節してもよい。
【００２１】
一実施形態において、レート適応ユニット１３０は、セクターが軽負荷であるとき符号化レートを増加し、セクターが重負荷であるとき符号化レートを減速する。
【００２２】
一実施形態において、レート適応ユニット１３０は、ＲＬチャネル条件、例えばＡＴ１１０の送信電力ヘッドルームに従って、符号化レートを適応させてもよい。そのようなものは、制限された電力（例えば、制限された電力ヘッドルームまたはセクターのエッジに配置される)を有するＡＴが、符号化レートを下げることにより受け入れ可能な品質レベルでリアルタイム情報符号化（例えば、ＶＴアプリケーション)を処理することを可能にしてもよい。
【００２３】
一実施形態において、レート適応ユニット１３０は、ＲＬ物理想パケットおよび／またはＭＡＣ層パケットペイロードに従って符号化レートを適応させてもよい。例えば、エンコーダーは、ＲＬ物理／ＭＡＣ層パケットペイロードと互換性がある(例えば、より小さい)符号化レートで情報を符号化してもよい。
【００２４】
一実施形態において、（図1に図解されたような)無線／有線ネットワーク１５０を介してデコーダーバッファー１８０とともにデコーダー１７０により供給されてもよいエンドツーエンドフィードバック情報（例えば、エンドツーエンドデータ遅延)に従って符号化レートを適応させてもよい。例えば、ＡＴ１１０が質の悪いＦＬ条件であったりまたは高負荷のＦＬセクターである場合には、レート適応ユニット１３０は、セクター負荷を軽減し、情報が実質的に時間通りにデコーダー１７０に到着し、途切れず、十分な品質で復号されることを保証するように、符号化レートを低減してもよい。ＡＴ１１０が良好なエンドツーエンド条件である場合には、レート適応ユニット１３０は符号化レートを増加させてもよく、それにより依然として遅延要件を満足させながらより良い全体の品質を供給してもよい。
【００２５】
例えば、ＶＴアプリケーションにおいて、逸失ビデオフレームまたは遅延されたビデオフレーム到着は、現在の符号化レートがあまりに大きすぎることを示していてもよい。そのようなイベントにおいて、ＱＰはそれに応じて調節されてもよい。例えば、フレームサイズを低減するためにＱＰは増加されてもよい。また、いくつかの実施形態において、以下にさらに記載されるように、レート適応制御スキーム内の設定しきい値を調節するために、エンドツーエンドフィードバック情報が使用されてもよい。
【００２６】
図２は、レート適応制御スキームの一実施形態を描画する。この場合、ＶＴアプリケーションのための時間の関数としてＲＬデータ遅延のプロットが一例として図解される。ＲＬデータ（例えば、フレーム)遅延は、無線アクセスモジュール１４０において利用可能なローカルフィードバック情報に基づいて測定（または推定)されてもよく、図１に示すように、レート適応モジュール１３０に提供されてもよい。例えば、（Ｔi＋Ｄ），ｉ＝１，２，３，４として示される１つ以上の設定しきい値はＲＬデータ遅延を調節するために使用されてもよい。この場合、パラメーターＤは以下にさらに記載されるように、エンドツーエンドデータ（例えば、フレーム)遅延の効果を表してもよい。例えば、あるインスタンスにおいてＲＬデータ遅延が(Ｔ３＋Ｄ)と(Ｔ４＋Ｄ)との間の特別なしきい値を超えるなら、遅延を低減するためにＱＰは調節される、例えば(ＱＰ＋ＱＰ３)に増加される。他のインスタンスにおけるＲＬデータ遅延が他のしきい値、例えば（Ｔ１＋Ｄ)および(Ｔ２＋Ｄ)の間に入るなら、ＱＰもまた調節される。例えばより良い品質を供給するために(ＱＰ−ＱＰ２)に減少される。
【００２７】
図３は、（図２の実施形態のように)レート適応制御スキームにおける設定しきい値を調節するためにどのようにエンドツーエンド遅延情報を使用されてもよいかを示す実施形態を図解する。一例として、ボックス３１０は、時間の関数としてＲＬデータ遅延を図解する。それは無線アクセスモジュール１４０において決定されてもよく、（例えば、測定されたまたは推定される)（図１に図解されるように)レート適応ユニット１３０に供給される。ボックス３２０は、時間の関数としてエンドツーエンドデータ遅延を図解する。それをレート適応ユニット１３０はまた（上で記載されたような)無線アクセスモジュールから受信してもよい。図において図解されるように、エンドツーエンドデータ遅延が（例えば、ポイント３２２において)より低いしきい値ＴＬを下回るなら、ボックス３１０内の設定しきい値（Ｔi, i=1,2,3,4)は、セクション３１２が図解されるように増加してもよい（それは図２に示されるように設定しきい値内のより大きなＤを含むことに等しいかもしれない)。エンドツーエンドデータ遅延が、（例えば、ポイント３２４において)上限しきい値ＴＨを超えるなら、ボックス３１０内の設定しきい値（Ｔi, i=1,2,3,4)は、セクション３１４が図解されるように減少してもよい（それは、図２に示すように、設定しきい値内のより小さいＤを含むことに等しいかもしれない)。
【００２８】
図４は、いくつかの開示された実施形態を実施するために使用されてもよいプロセス４００のフロー図を図解する。ステップ４１０は、（例えば、無線アクセスモジュール１４０から)ＲＬデータ遅延を受信する。ステップ４２０は、ＲＬデータ遅延を１つ以上の設定しきい値と比較し、それに応じて符号化レートを調節する。ステップ４３０は、（例えば、無線アクセスモジュール１４０から)エンドツーエンドデータ遅延を受信する。ステップ４４０は、受信したエンドツーエンドデータ遅延に基づいて設定しきい値を調節する。次に、プロセス４００はステップ４１０に戻る。
【００２９】
図５は、いくつかの開示された実施形態、例えばＶＴアプリケーションにおける図４のプロセス４００を実施するために使用されてもよい、プロセス５００のフロー図を図解する。ステップ５１０は、（例えば、無線アクセスモジュール１４０から)ＲＬデータ遅延を受信する。ステップ５２０は、ＲＬデータ遅延を１つ以上の設定しきい値と比較する。ＲＬデータ遅延が（例えば、図２に図解されるように所定のしきい値に関連して)高いと判断されるなら、ステップ５３０の方へ進み、ＱＰを増加する。一方、ＲＬデータ遅延が低いと判断されるなら、ステップ５４０の方に進みＱＰを減少する。あるいは、ＲＬデータ遅延が受け入れ可能である（または「ＯＫ」)であると判断されるなら、調節をする必要は無い。次に、ステップ５５０の方に進み、エンドツーエンドデータ遅延を受信する。ステップ５６０は、エンドツーエンド遅延が、（例えば、図３に図解するように、いくつかの所定のしきい値に関連して)受け入れ可能かどうかを決定する。エンドツーエンドデータ遅延が高いと判断されるなら、ステップ５７０の方に進み（図３に図解されるように)設定しきい値を受信する。エンドツーエンドデータ遅延が低いと判断されるなら、ステップ５８０の方に進み（図３に図解されるように)設定しきい値を増加する。あるいは、エンドツーエンドデータ遅延が受け入れ可能（または「ＯＫ」）であると判断されるなら、調節をする必要は無い。次に、プロセス５００はステップ５１０に戻る。
【００３０】
（上の図２乃至図５に図解されるように)いくつかの実施形態において、例えば、ＲＬデータ遅延に関連する高速（または内部)ループと（図１に概略的に図解されるように)エンドツーエンドデータ遅延に関連する低速（外部)ループを含む２つの制御ループを採用することによりレート適応制御スキームが実施されてもよい。そのような２つのループのアプローチは、ローカルフィードバック情報により提供される小さな遅延とエンドツーエンドフィードバック情報により提供される大きな遅延の両方を効率的に使用してもよい。（後者の場合、エンドツーエンド動作を推定するのに必要なさらなる時間があってもよい)。一実施形態において、２つの制御ループは、遅延と品質の間の所望のトレードオフに従ってエンコーダー／デコーダーシステムがその性能を適応させることを可能にするように構成されてもよい。例えば、いくつかの状況における制御スキームに対して「目標測定」（それゆえ、それに従う品質)として指標されてもよい。一方、品質は、他の状況における制御スキームに対して目標測定（それゆえ、それに従うデータ遅延)として使用されてもよい。
【００３１】
他の実施形態において、レート適応制御スキームは、例えば、ＲＬデータ遅延、エンドツーエンドデータ遅延、または（上に記載したような)他のタイプのフィードバック情報に基づいて単一制御ループを使用してもよい。また、他のレート適応スキームが実施されてもよい。このように記載されたレート適応スキームは、任意のリアルタイム情報の符号化を制御するために利用されてもよい。
【００３２】
図６は、いくつかの開示された実施形態が実施されてもよい装置６００のブロック図を図解する。装置６００は、ＲＬデータ遅延と、（例えば、無線アクセスモジュール１４０から)他のローカルフィードバック情報を受信するように構成されたローカルフィードバック受信ユニット（またはモジュール)６１０と、１つ以上の設定しきい値を発生および／または調整するように構成されるしきい値調節ユニット６２０と、ターゲット測定（例えば、ＲＬデータ遅延)を、しきい値調節ユニット６２０により供給される設定しきい値と比較するように構成される比較ユニット６３０と、比較ユニット６３０からの出力に基づいて（例えば、ＶＴアプリケーションにおけるようなＱＰまたはフレームレートを手段として)符号化レートを調節するように構成されるレート調節ユニット６４０を含んでいてもよい。また、装置６００は、（例えば、無線アクセスモジュール１４０から)エンドツーエンドフィードバック情報を受信しそれをしきい値ユニット６２０に供給するように構成されたＥ２Ｅフィードバック受信ユニット６５０をさらに含んでいてもよい。しきい値ユニット６２０は、さらに（上で記載したように)エンドツーエンドフィードバック情報に基づいて設定しきい値を調節してもよい。
【００３３】
いくつかの状況において、（例えば、ＲＬ物理層オートマッチクリピートリクエスト（ＡＲＱ）、ＲＬハイブリッドＡＲＱ、および／またはＲＬＭＡＣ−ＡＲＱの手段により局所的に供給される)ＲＬ逸失パケット情報を使用して、符号化される情報の次のユニット、例えば、ＶＴアプリケーションにおいて符号化される次のフレームに対するフレームタイプを決定してもよい。一例として、図７Ａ乃至７Ｃは、ＲＬ逸失パケット情報に基づいて符号化フレームタイプを適応的に選択する実施形態を図解する。ＶＴアプリケーションにおいて、予測されたフレーム（またはＰフレーム)に対する復号依存状態のために、逸失したＩフレームまたはＰフレームは、図７Ａに図解するように次のＰフレームに対する伝搬エラーを生じる。そのようなイベントにおいて、エンコーダーが、グループオブピクチャー(ＧＯＰ)の終わりまで逸失フレームに関連して残りのＰフレームを送信するなら、残りのフレームのビジュアル品質は、著しく劣化するかもしれない。従って、逸失フレームに関するローカルフィードバック情報を使用することにより、エンコーダーは、図７Ｂに図解するようにエラーの伝搬を遮断するためにＩフレームとして次のフレームを符号化してもよい。図７Ｃに図解するように、エンコーダーは、その基準フレームが最新の成功した送信されたフレームである新しいＰフレームとして次のフレームを符号化してもよい。
【００３４】
図８は、いくつかの開示された実施形態を実施するために使用されてもよいプロセス８００のフロー図を図解する。ステップ８１０は、無線アクセスモジュールからのデータ送信に関連するフィードバック情報を受信する。
【００３５】
ステップ８２０は、受信したフィードバック情報に従ってリアルタイム情報を符号化する。
【００３６】
プロセス８００において、ステップ８２０は、フィードバック情報に従って符号化レートを適応させることをさらに含み、（上述したような)符号化レートでリアルタイム情報を符号化してもよい。また、ステップ８２０は、(図７Ａ乃至７Ｃに示すように)フィードバック情報に従って符号化される情報の次のユニットを決定することを含んでいてもよい。
【００３７】
本明細書に開示された実施形態は、パケット交換無線通信システムにおけるリアルタイム情報の適応符号化のいくつかの実施形態を提供する。他の実施形態および実施がある。
【００３８】
本明細書に記載された種々のユニット／モジュールは、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、またはそれらの組み合わせで実施されてもよい。ハードウエア実施において、種々のユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）、デジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサー、マイクロプロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、プログラマブルロジック装置（ＰＬＤ）、他の電子装置またはそれらの任意の組み合わせ内で実施されてもよい。ソフトウエア実施において、種々のユニットは、本明細書に記載された機能を実行するモジュール（例えば、手続、機能等)を用いて実施されてもよい。ソフトウエアコードは、メモリユニットに記憶されてもよく、プロセッサー（または処理ユニット)により実行されてもよい。メモリユニットはプロセッサー内部またはプロセッサー外部で実施されてもよい。プロセッサー外部で実施される場合、メモリユニットは技術的に知られた種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続することができる。
【００３９】
種々の開示された実施形態は、ＡＴ、およびリアルタイム情報を符号化するように構成された他の手段内で実施されてもよい。
【００４０】
当業者は、情報および信号は、さまざまなテクノロジーおよび技術のいずれかを用いて表してもよいことを理解するであろう。例えば、上述した記載全体にわたって参照してもよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁粒子、光学界または光粒子または任意のそれらの組み合わせにより表してもよい。
【００４１】
当業者はさらに、本明細書において開示された実施形態に関連して記載された種々の例示的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウエア、コンピューターソフトウエア、または両方の組み合わせとして実施されてもよい。ハードウエアとソフトウエアの互換性を明白に例示するために種々の例示コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが一般的に機能性の観点から述べられた。そのような機能性がハードウエアまたはソフトウエアとして実施されるかどうかは特定のアプリケーションおよびシステム全体に課された設計制約に依存する。熟達した職人は、各特定のアプリケーションに対して異なる方法で記載された機能性を実施してもよいが、その実施の決定は、この発明の範囲からの逸脱を生じるものとして解釈されてはならない。
【００４２】
ここに開示されている実施形態に関連して説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュール及び回路は、汎用プロセッサー、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブルロジックデバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウエア構成要素、あるいはここに説明される機能を実行するように設計されたその任意の組み合わせをもって実施または実行されてよい。汎用プロセッサーは、マイクロプロセッサーであってよいが、代替策ではプロセッサーは、任意の従来のプロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラーまたは状態機械であってよい。また、プロセッサーは、計算装置の組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサーの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサー、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサー、または任意の他のそのような構成として実施されてもよい。ここに開示された実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウエア内、プロセッサーによって実行されるソフトウェアモジュール内、あるいは２つの組み合わせの中で直接的に具現化されてよい。ソフトウェアモジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に既知である任意の他の形式の記憶媒体に常駐してよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサーが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサーに結合される。代替策では、記憶媒体はプロセッサーに一体化してよい。プロセッサー及び記憶媒体はＡＳＩＣに常駐してよい。
【００４３】
ＡＳＩＣは、ＡＴに常駐してもよい。別の方法では、プロセッサーと記憶媒体は、ＡＴ内に離散コンポーネントとして存在してもよい。
【００４４】
開示された実施形態の上述の記述は、当業者がこの発明を製作または使用可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易に明白であり、本明細書において定義される包括的原理は、この発明の精神から逸脱することなく他の実施形態に適用されてもよい。従って、この発明は、ここに示される実施形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は通信システムを図解する。
【図２】図２は、時間の関数としてリバースリンクデータ遅延のプロットにより図解されるように、レート適応スキームのプロットにより図解されるようにレート適応スキームの一実施形態を描写する。
【図３】図３はエンドツーエンドデータ遅延に基づいてレート適応スキームにおいてセットしきい値を適応的に調節する一実施形態を図解する。
【図４】図４はいくつかの開示された実施形態を実施するために使用されてもよいプロセスのフロー図を図解する。
【図５】図５はいくつかの開示された実施形態を実施するために使用されてもよいプロセスのフロー図を図解する。
【図６】図６はいくつかの開示された実施形態が実施されてもよい装置のブロック図を図解する。
【図７Ａ】図７Ａは逸失したパケット情報にもとづいて符号化フレームタイプを適応的に選択する実施形態を図解する。
【図７Ｂ】図７Ｂは逸失したパケット情報にもとづいて符号化フレームタイプを適応的に選択する実施形態を図解する。
【図７Ｃ】図７Ｃは逸失したパケット情報にもとづいて符号化フレームタイプを適応的に選択する実施形態を図解する。
【図８】図８は、いくつかの開示された実施形態を実施するために使用されてもよいプロセスのフロー図を図解する。
【図１】
2009513071.tif 000003
【図２】
2009513071.tif 000004
【図３】
2009513071.tif 000005
【図４】
2009513071.tif 000006
【図５】
2009513071.tif 000007
【図６】
2009513071.tif 000008
【図７Ａ】
2009513071.tif 000009
【図７Ｂ】
2009513071.tif 000010
【図７Ｃ】
2009513071.tif 000011
【図８】
2009513071.tif 000012
【国際調査報告】
2009513071.tif 000013
2009513071.tif 000014
2009513071.tif 000015
2009513071.tif 000016