УСТАНОВЛЕНИЕ ВЫЗОВА В ВИДЕОТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ
CALL SETUP IN VIDEOPHONE NETWORK

По этой патентной заявке испрашивается приоритет заявки US 60/611199, поданной 16 сентября 2004 года, все содержимое которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение имеет отношение к видеотелефонии, а конкретнее к методикам для установления вызова в видеотелефонной сети.
Описание предшествующего уровня техники
Стандарт 3G-H.324M, подготовленный Международным телекоммуникационным союзом (ITU), является примером протокола для видеоконференцсвязи в сети мобильной беспроводной связи. Стандарт 3G-H.324M конкретизирует, каким образом мобильные терминалы должны оперировать потоком аудио- и видеоданных. Стандарт H.245 от ITU конкретизирует сигнальный канал для установления видеовызова. Используя сообщения управления H.245, мобильные терминалы обмениваются информацией о характеристиках и открытых каналах видео- и аудиоданных. Один или более кодеков выполняют кодирование и декодирование видео- и аудиоданных для передачи между мобильными терминалами для поддержки видеоконференцсвязи. Уровень H.223 от ITU мультиплексирует и демультиплексирует сигнальные каналы и каналы данных.
Во время установления вызова согласно H.324M оба мобильных терминала указывают свои характеристики посредством обмена пакетами протокола простой нумерованной повторной передачи (NSRP), содержащими сообщения управления вызовом H.245. В общем, NSPR является протоколом, действующим по принципу “остановка и ожидание”, в котором терминал передает один пакет, ожидает подтверждения приема от удаленного терминала и только после приема подтверждения приема продолжает передачу следующего пакета NSRP. Например, по приему входящего пакета NSRP от передающего терминала удаленный терминал будет передавать передающему терминалу пакет подтверждения приема (ACK) NSRP для подтверждения того, что он действительно принял пакет NSRP.
По приему пакета AСK NSRP передающий терминал может передавать следующий пакет NSRP и продолжать установление вызова Н.324M. Однако если передающий терминал не принимает пакет ACK NSRP в течение периода времени ожидания NSRP, передающий терминал повторно передает удаленному терминалу предыдущий пакет NSRP. Пакет ACK NSRP удостоверяет, что сигнальные сообщения H.245 приняты удаленным терминалом, обеспечивая гарантированную доставку. Однако аспект “остановка и ожидание” NSRP может являться причиной нежелательных задержек во время установления вызова, в частности когда базовая беспроводная сеть подвержена ошибкам, что является причиной существенного количества пакетов NSRP, которые будут сброшены.
Сущность изобретения
Это изобретение ориентировано на методики для установления видеовызова в мобильной видеотелефонной сети. Эти методики могут быть реализованы в мобильном терминале беспроводной связи для уменьшения задержек во время установления вызова видеоконференцсвязи. Данные методики установления вызова могут быть применимы к системам видеоконференцсвязи H.324M, которые опираются на сигнальный канал H.245 для установления вызова и уровень мультиплексирования-демультиплексирования Н.223 (уровень MUX-DEMUX) для упаковки и передачи пакетов NSRP, переносящих сообщения H.245. В общем, методики установления вызова, описанные в настоящем изобретении, уменьшают задержки установления вызова посредством упреждающей повторной передачи пакетов NSRP до истечения периода времени ожидания, обычно требуемого для приема пакета AСK NSRP от удаленного терминала.
Повторная передача является “упреждающей” в том смысле, что неизвестно, действительно ли будет сброшен первоначально переданный пакет NSRP. Повторно передаваемые пакеты NSRP могут быть повторно переданы во время “неиспользуемых” периодов, в которые модемный уровень в передающем мобильном терминале не принимал какие-либо другие данные с уровня H.223 для передачи удаленному мобильному терминалу, тем самым используя преимущество неиспользуемой полосы пропускания. Когда пакет NSRP сброшен вследствие ошибок сети, повторно передаваемый пакет NSRP занимает его место. Если первоначальный NSRP пакет не сброшен, повторно передаваемый пакет может быть отброшен.
Посредством упреждающей повторной передачи пакета NSRP может быть исключена, по меньшей мере, часть задержки, в обычном случае требуемой в период времени ожидания ACK NCRP для повторной передачи пакетов NSRP. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения мультиплексированные данные, принятые с уровня Н.223, могут быть локально сохранены в буфере на модемном уровне для повторной передачи, например, в виде пакетов цифровой сети с интегрированными услугами (ISDN). В этом случае повторная передача пакетов NSRP не требует ни повторного формирования на уровне Н.245 первоначальных сообщений установления вызова, ни мультиплексирования на уровне Н.223. Вместо этого ранее сформированные и мультиплексированные данные сохраняются в буфере на модемном уровне для повторной передачи, что сокращает накладные расходы обработки в мобильном терминале.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предоставлен способ, содержащий этапы, на которых передают от первого мобильного терминала второму мобильному терминалу пакет установления видеовызова и повторно передают этот пакет установления видеовызова до истечения периода времени ожидания приема пакета подтверждения приема от второго мобильного терминала.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения предоставлен мобильный терминал беспроводной связи, содержащий передатчик беспроводной связи, приемник беспроводной связи и модем, который формирует пакет установления видеовызова для передачи посредством передатчика второму мобильному терминалу и предоставляет этот пакет установления видеовызова для повторной передачи посредством передатчика до истечения периода времени ожидания приема пакета подтверждения приема от второго мобильного терминала.
В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения предоставлен машиночитаемый носитель информации, содержащий инструкции для предписания процессору передавать пакет установления видеовызова от первого мобильного терминала второму мобильному терминалу и повторно передавать этот пакет установления видеовызова до истечения периода времени ожидания приема пакета подтверждения приема от второго мобильного терминала.
Детали различных вариантов осуществления изложены ниже в сопровождающих чертежах и описании. Другие признаки, цели и преимущества станут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.
Перечень чертежей
Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая методику установления видеовызова в видеотелефонной сети.
Фиг.2 - блок-схема, показывающая иллюстративный вариант осуществления мобильного терминала, сконфигурированного для видеотелефонии.
Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая методику установления видеовызова.
Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая компоновку пакетов установления видеовызова для передачи удаленному мобильному терминалу.
Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая методику повторной передачи пакетов установления видеовызова для уменьшения задержек установления.
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций, более детально иллюстрирующая компоновку и повторную передачу пакетов установления видеовызова.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая методику установления видеовызова в видеотелефонной сети. Как показано на Фиг.1, мобильный терминал 10A начинает установление видеовызова с удаленным мобильным терминалом 10В посредством передачи (12) удаленному мобильному терминалу пакета установления вызова через промежуточное оборудование беспроводной сети (не показано). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пакет установления вызова может быть пакетом NSRP, содержащим информацию установления вызова H.245, и пакет NSRP может быть упакован в один или более пакетов ISDN на модемном уровне мобильного терминала 10А.
Для уменьшения задержек установления вызова в соответствии с настоящим изобретением мобильный терминал 10A сконфигурирован так, чтобы упреждающе повторно передавать (14) пакет установления вызова без ожидания истечения периода времени ожидания АСК NSRP при условии, что пакет подтверждения приема (AСK) еще не принят (16) от удаленного терминала 10В. Передающий мобильный терминал 10А может повторно передавать пакет установления вызова во время одного или более неиспользуемых периодов, в которые модемный уровень мобильного терминала 10А не принимал каких-либо других данных со стека Н.324M для передачи удаленному мобильному терминалу 10В.
Передающий мобильный терминал 10А не ожидает истечения периода времени ожидания ACK NSRP перед повторной передачей пакета установления вызова. Вместо этого передающий мобильный терминал 10A упреждающе повторно передает пакет установления вызова, например, когда на модемном уровне доступна неиспользуемая полоса пропускания, в расчете на вероятность того, что первоначально переданный пакет установления вызова будет сброшен вследствие ошибок в видеотелефонной сети.
В типичном случае реализации NSRP требуют истечения периода времени ожидания AСK NSRP до повторной передачи пакета NSRP. В соответствии с настоящим изобретением упреждающая повторная передача передающим мобильным терминалом 10А пакета установления вызова исключает, по меньшей мере, часть задержки, связанной с упомянутым периодом времени ожидания, и тем самым уменьшает задержки установления вызова в видеотелефонной сети. Если первоначальный пакет установления вызова, переданный мобильным терминалом 10А, сброшен, то есть потерян во время передачи, то повторно переданный пакет установления вызова занимает его место. В качестве альтернативы, если первоначальный пакет установления вызова принят удаленным мобильным терминалом 10В, в каковом случае пакет AСK может в итоге поступить от удаленного мобильного терминала 10В, повторно переданный пакет установления вызова может быть отброшен удаленным мобильным терминалом 10В.
В каждом случае передающий мобильный терминал 10А повторно передает пакет установления вызова рационально, используя неиспользуемую полосу пропускания на модемном уровне. В частности, пакет установления вызова может быть передан во время неиспользуемых периодов, в которые модемный уровень передающего мобильного терминала 10А не принимал никакой новой информации NSRP, аудио- или видеоинформации со стека H.324M. Во время установления вызова аудио- и видеоканалы еще не созданы. Следовательно, в обычном случае во время установления вызова не будет аудио- или видеоданных, доступных со стека H.324M. Также будут значительные промежутки между пакетами NSRP вследствие присущего реализации NSRP принципа “остановки и ожидания”.
Поэтому будут неиспользуемые интервалы времени, в которые модемный уровень мобильного терминала 10А не принимает какой-нибудь значимой информации с уровня H.223. В обычном случае модем 26 просто добавлял бы флаги заполнения для заполнения неиспользуемых частей пакетов ISDN, передаваемых мобильным терминалом 10А. Однако в соответствии с настоящим изобретением неиспользуемые части могут быть задействованы, чтобы реализовать возможность эффективной повторной передачи пакетов установления вызова вместо флагов заполнения, обходя типичные требования NSRP в отношении “остановки и ожидания”. Опираясь на неиспользуемую полосу пропускания, повторная передача пакета установления вызова должна иметь небольшое или незначительное неблагоприятное влияние на рабочие характеристики видеотелефонной сети.
Фиг.2 - блок-схема, показывающая иллюстративный вариант осуществления мобильного терминала 10А, сконфигурированного для видеотелефонии. Как описано здесь, мобильный терминал 10А может быть задействован для того, чтобы упреждающе повторно передавать пакеты установление вызова, такие как пакеты NSRP, когда пространство доступно на модемном уровне. В иллюстративном варианте осуществления по Фиг.2 мобильный терминал 10А включает в себя видеокодек 18, аудиокодек 20, модуль 22 уровня управления H.245, модуль 24 уровня мультиплексора-демультиплексора (MUX-DEMUX) H.223, модем 26, интерфейс 27 передачи-приема (TX/RX) и модуль 28 уровня сегментации и перекомпоновки канала управления (CCSRL) NSRP. Вместе эти компоненты формируют стек протоколов H.324M. В общем, многие аспекты описанной здесь методики упреждающей повторной передачи могут быть реализованы в модеме 26 мобильного терминала 10А.
Видеокодек 18 кодирует видеоданные, полученные от устройства ввода видео, такого как камера или источник видеоархивов, в соответствии с протоколом промышленного стандарта сжатия видеоданных, таким как MPEG-4 или H.263 от ITU, для передачи другому мобильному терминалу. Кроме того, видеокодек 18 декодирует видеоданные, принятые от другого мобильного терминала, для вывода на устройство вывода видео, такое как дисплей. Аналогично аудиокодек 20 кодирует аудиоданные, принятые от устройства ввода аудио, такого как микрофон или источник аудиоархивов, в соответствии с протоколом сжатия аудиоданных, таким как ААС (Улучшенное Кодирование Аудио), AMR (Адаптивное Многоскоростное Кодирование) или QCELP (Кодирование Методом Линейного Предсказания с Кодовым Возбуждением в реализации фирмы Qualcomm). Аудиокодек 20 также декодирует аудиоданные, принятые от удаленного терминала 10B, для воспроизведения устройством вывода аудио, таким как встроенный или внешний громкоговоритель, соединенный с мобильным терминалом 10А.
Модуль 22 уровня управления H.245 формирует сообщения Н.245 для передачи удаленному мобильному терминалу 10В с целью установления видеовызова и обрабатывает сообщения Н.245, принятые от удаленного мобильного терминала. Модуль 28 CCSRL-NSRP сегментирует сообщения Н.245 от модуля 22 уровня управления Н.245 в пакеты NSRP для передачи удаленному терминалу и перекомпоновывает принятые пакеты NSRP в сообщения Н.245 для обработки посредством модуля 22 уровня Н.245 управления. Следовательно, сообщения управления вызовом Н.245 могут быть разделены на сегменты для пакетирования NSRP. В общем, видеокодек 18, аудиокодек 20 и модуль 22 уровня управления Н.245 находятся в пределах уровня адаптации мобильного терминала 10А, а соответствующие пакеты поступают в модуль 24 уровня MUX-DEMUX H.223.
Модуль 24 уровня MUX-DEMUX H.223 мультиплексирует пакеты, принятые от видеокодека 18, аудиокодека 20 и модуля 22 уровня управления Н.245, в блоки данных протокола мультиплексирования (блоки PDU MUX) и перемещает блоки PDU MUX в модем 26 для модуляции и передачи удаленному мобильному терминалу 10В через интерфейс 27 ТХ/RX. Интерфейс 27 ТХ/RX включает в себя передатчик беспроводной связи и приемник беспроводной связи, сконфигурированные для беспроводной связи в соответствии с любой из разнообразия различных методик связи, таких как множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), широкополосный CDMA (WCDMA), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA) или множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), для связи через беспроводной канал связи.
Модем 26 может сегментировать и инкапсулировать блоки PDU MUX в пакеты ISDN, которые затем передаются посредством интерфейса 27 TX/RX в виде последовательности блоков PDU управления радиосвязью (RLC). Каждый PDU MUX, прошедший модуль 24 MUX/DEMUX H.223, переносит информацию пакета NSRP. Когда установление вызова завершено, каждый PDU MUX также будет включать в себя видео- и аудиоинформацию. Однако в течение установления вызова в типичном случае не будет видео- и аудиоинформации, поступающей с уровня адаптации. Поэтому каждый PDU MUX во время установления вызова будет содержать преимущественно информацию пакета NSRP. Модуль 24 MUX/DEMUX H.223 также демультиплексирует пакеты, принятые от удаленного мобильного терминала 10В, для обработки посредством видеокодека 18, аудиокодека 20 и модуля 22 уровня управления H.245. Несмотря на то что в целях иллюстрации методики установления видеовызова будут здесь описаны в контексте 3G-H.324M, H.245 и H.223, эти методики могут быть адаптированы к другим принятым, появляющимся и будущим стандартам и протоколам мобильной видеотелефонии.
Если базовая беспроводная видеотелефонная сеть, в которой находятся мобильные терминалы 10A, 10B, подвержена ошибкам, значительное количество пакетов NSRP будет сброшено, приводя к задержкам установления вызова, обусловленным аспектом “остановка и ожидание” типичной реализации NSRP. В частности, типичная реализация NSRP обычно требует, чтобы перед передачей следующего пакета NSRP передающий мобильный терминал 10A ожидал пакет АСК от удаленного мобильного терминала 10В. Кроме того, в типичной реализации NSRP пакеты NSRP повторно передаются только по истечении периода времени ожидания. Однако в примере по Фиг.2 мобильный терминал 10А повторно передает пакеты NSRP, содержащие сообщения Н.245, когда в модеме 26 имеется доступная полоса пропускания. Следовательно, мобильный терминал 10А повторно передает пакет NSRP удаленному мобильному терминалу 10В без ожидания истечения времени ожидания NSRP.
В общем, когда удаленный мобильный терминал 10В принимает один из пакетов установления вызова от мобильного терминала 10А, удаленный мобильный терминал 10В передает пакет АСК NSRP для того, чтобы уведомить мобильный терминал 10А о том, что он принял пакет установления вызова. Таким образом, мобильный терминал 10А знает, что пакет установления вызова, который он передал, принят удаленным мобильным терминалом 10В, и знает, что он может продолжать процесс установления видеовызова посредством передачи следующего пакета установления вызова. Однако пока не принят пакет АСК, мобильный терминал 10А продолжает процесс упреждающей повторной передачи посредством повторной передачи пакетов NSRP, когда имеется доступное неиспользуемое пространство на модемном уровне. Если пакет АСК принят, мобильный терминал 10А прекращает процесс повторной передачи и передает пакеты NSRP, содержащие следующее сообщение установления вызова с уровня H.245.
Несмотря на то что была описана повторная передача пакетов NSRP от мобильного терминала 10А удаленному терминалу 10В, должно быть понятно, что мобильный терминал 10В также передает пакеты NSRP мобильному терминалу 10А. В ответ на принятые пакеты NSRP мобильный терминал 10А также передает пакеты АСК NSRP удаленному мобильному терминалу 10В. Следовательно, сходный процесс повторной передачи пакетов NSRP может быть применен как в мобильном терминале 10А, так и мобильном терминале 10В.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления может быть желательно подобным образом повторно передавать пакеты АСК от соответствующего мобильного терминала 10А, 10В. Тем не менее формирование пакетов АСК в ответ на повторно передаваемые пакеты NSRP может обеспечить существенные уменьшения задержки установления вызова. В частности, вместо того чтобы повторно передавать пакеты АСК для каждого пакета NSRP, вероятность успешной передачи пакета АСК может быть повышена просто увеличением количества повторно переданных сообщений NSRP, для которых должны быть сформированы и переданы пакеты АСК. Следовательно, во многих случаях может быть достаточно повторно передавать пакеты NSRP без необходимости повторно передавать пакеты АСК.
В примерах по Фиг.1 и Фиг.2 мобильные терминалы 10А и 10В могут быть радиотелефонами беспроводной связи или другими устройствами беспроводной связи, оснащенными видеодисплеями и подходящими кодерами/декодерами (кодеками). Методики, описанные здесь, могут быть реализованы в микропроцессоре общего назначения, цифровом сигнальном процессоре (DSP), специализированной интегральной схеме (ASIC), вентильной матрице, программируемой пользователем, (FPGA) или других эквивалентных логических устройствах в мобильном терминале. Следовательно, различные компоненты, такие как видеокодек 18, аудиокодек 20, модуль 22 уровня управления H.245, модуль 24 уровня MUX-DEMUX H.223 и модем 26, могут быть реализованы в виде постоянных или программируемых функциональных средств, исполняющихся в одном или более логических устройствах. Различные аспекты описанных здесь методик могут быть реализованы в аппаратных средствах, программных средствах, программно-аппаратных средствах или любой их комбинации. При реализации в программных средствах методики могут быть воплощены в виде инструкций на машиночитаемом носителе информации, таком как оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), энергозависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флэш-память или т.п.
Далее согласно Фиг.2 в обычной реализации, независимо от того имеются ли данные для передачи с уровня Н.223 или нет, модем 26 должен периодически передавать пакеты ISDN для поддержания заполненности канала. Если нет информации NSRP, аудио- или видеоинформации для передачи, модем в обычном случае заполнял бы пакеты ISDN или их неиспользуемые части флагами заполнения. Однако в соответствии с настоящим изобретением неиспользуемые части пакетов ISDN используются для упреждающей повторной передачи пакетов NSRP удаленному мобильному терминалу 10В так, чтобы информация пакета NSRP заменяла флаги заполнения в пакетах ISDN. В частности, модем 26 сконфигурирован для того, чтобы локально сохранять в буфере пакеты ISDN, содержащие информацию H.223, а затем передавать сохраненные в буфере пакеты вместо неиспользуемых пакетов ISDN, которые в обычном случае включали бы в себя только флаги заполнения.
Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс установления видеовызова в соответствии с настоящим изобретением. Процесс установления видеовызова может быть реализован в мобильном терминале 10А, 10В, как показано на Фиг.1 и Фиг.2. По инициированию видеовызова передающий терминал 10А передает (32) сообщение установления вызова удаленному мобильному терминалу 10B. Опять же сообщение установления вызова может включать в себя сообщение управления Н.245, сформированное в модуле 22 управления Н.245. В конечном счете сообщение управления Н.245 сегментируется в пакеты NSRP в модуле CCSRL-NSRP, в блоки PDU MUX в модуле 24 уровня H.223 MUX-DEMUX и в пакеты ISDN в модеме 26 для передачи через интерфейс 27 TX/RX. Когда подтверждение приема (АСК) NSRP принято (34) от удаленного мобильного терминала 10В, передающий мобильный терминал 10А не передает повторно сообщение установления вызова. Вместо этого передающий мобильный терминал 10А останавливается и ожидает следующее сообщение установления вызова, которое должно быть сформировано, например, посредством модуля 22 уровня управления Н.245. Пакеты АСК NSRP обрабатываются на верхних уровнях стека протоколов H.324M, например, в модуле 28 CCSRL-NSRP. Соответственно, модем 26 прекращает повторную передачу в ответ на команду остановки, принятую со стека протоколов Н.324M.
Однако пока пакет АСК не принят (34), передающий мобильный терминал 10А пытается упреждающе повторно передать сообщение установления вызова, что может повлечь за собой повторную передачу одного или более пакетов NSRP. Если на модемном уровне имеется доступная полоса пропускания (36), модем 26 повторно передает (38) сообщение установления вызова. Например, если модем 26 не принял с уровня Н.223 новые пакеты NSRP, аудио- или видеоинформацию, модем добавляет ранее переданные пакеты NSRP в один или более заново передаваемых пакетов ISDN вместо простого размещения соответствующих неиспользуемости флагов заполнения в пакеты ISDN. В частности, модем 26 может локально сохранять в буфере и извлекать пакеты ISDN, содержащие информацию пакета NSRP, для повторной передачи во время неиспользуемых периодов. Таким образом, пакеты NSRP повторно передаются, используя доступную полосу пропускания, которая в противном случае была бы использована впустую.
Как будет описано, ранее переданные пакеты ISDN могут быть сохранены в буфере посредством модема 26 для поддержки эффективной повторной передачи информации NSRP. В частности, каждый пакет ISDN может быть сохранен в буфере при передаче, а затем извлечен из буфера для повторной передачи, когда имеется неиспользуемая полоса пропускания. Сохранение в буфере пакетов ISDN отменяет необходимость повторно формировать каждое сообщение установления вызова от модуля 22 уровня управления H.245, а также повторной сегментации для создания каждого пакета NSRP в модуле 28 CCSRL-NSRP и повторного формирования PDU MUX на уровне Н.223. Вместо повторного формирования этой информации и ее перемещения на модемный уровень модем 26 просто сохраняет пакеты ISDN в локальном буфере и извлекает их для повторной передачи, тем самым сокращая накладные расходы повторной передачи.
Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая компоновку пакетов установления видеовызова в передающем мобильном терминале 10А для передачи удаленному мобильному терминалу 10В. Как показано на Фиг.4, во время установления вызова уровень адаптации генерирует только пакеты 40 NSRP. В частности, модуль 22 уровня управления Н.245 формирует сообщения установления вызова, которые сегментируются модулем 22 уровня CCSRL-NSRP в пакеты NSRP, которые изображены в виде пакета 40 NSRP. Во время установления вызова видеотелеконференцсвязь еще не осуществляется. Следовательно, видеокодек 18 и аудиокодек 20 не формируют какой-либо видео- или аудиоинформации. Поэтому уровень MUX-DEMUX (например, Н.223) принимает с уровня адаптации только пакет 40 NSRP.
Модуль 24 уровня MUX-DEMUX сегментирует каждый пакет 40 NSRP и распределяет сегменты по последовательным блокам PDU 41А MUX, 41В. Затем модем 26 распределяет каждый PDU 41 MUX по последовательности пакетов ISDN, и, в свою очередь, последовательность блоков PDU RLC должна перейти к интерфейсу 27 TX/RX для передачи. В примере по Фиг.4 пакеты NSRP по существу формируют всю полезную нагрузку первых двух пакетов 42А, 42В ISDN и часть полезной нагрузки третьего пакета 42С ISDN. Третий пакет 42С ISDN включает в себя первую часть 44, содержащую информацию пакета NSRP, и вторую, неиспользуемую часть 46, содержащую только биты заполнения (ЗАПОЛНЕНИЕ).
Если нет дополнительной информации, доступной с уровня адаптации, дополнительные пакеты ISDN, такие как пакеты 42D, 42E ISDN, которые должны периодически передаваться посредством модема 26, в обычном случае содержали бы в качестве полезной нагрузки только флаги заполнения (ЗАПОЛНЕНИЕ). Однако в соответствии с настоящим изобретением пакеты ISDN, содержащие флаги заполнения, могут быть заменены сохраненными в буфере пакетами ISDN, содержащими ранее переданную информацию пакета NSRP, что обеспечивает эффективную повторную передачу. Кроме того, на Фиг.4 показано, что пакеты 42 ISDN дополнительно сегментируются в блоки PDU 48A-48N RLC для передачи через интерфейс 27 TX/RX.
Фиг.5 - блок-схема, более детально иллюстрирующая методику повторной передачи пакетов установления видеовызова для уменьшения задержек установления видеовызова. В частности, на Фиг.5 показано сохранение в буфере и извлечение пакетов ISDN на модемном уровне в мобильном терминале 10А для поддержания эффективной повторной передачи пакетов NSRP удаленному терминалу 10В. Модуль 24 уровня MUX-DEMUX перемещает блоки PDU MUX в модем 26. Модем 26 каждые двадцать миллисекунд (мс) формирует пакет ISDN для передачи. Первые два пакета 42А, 42В ISDN содержат преимущественно информацию пакета NSRP, в то время как третий пакет ISDN содержит информацию 44 пакета NSRP и флаги 46 заполнения. Флаги 46 заполнения включаются в третий пакет 42С ISDN, потому что остающейся информации пакета NSRP от модуля 24 уровня MUX-DEMUX недостаточно для полного заполнения полезной нагрузки PDU MUX, в результате появляется неиспользуемая полоса пропускания. Неиспользуемая полоса пропускания появляется во время установления вызова вследствие интервала между последовательными пакетами NSRP и отсутствия какой-либо видео- или аудиоинформации.
Важно, что, когда каждый пакет 42A-42C передается, копия соответствующего пакета ISDN сохраняется модемом 26 в локальном буфере 50 на модемном уровне. Например, пакеты 42А, 42В и 42С ISDN сохраняются в Буферной Ячейке 0 Памяти, Буферной Ячейке 1 Памяти и Буферной Ячейке 2 Памяти соответственно. В зависимости от количества пакетов ISDN, которые должны быть сохранены, может быть использовано большее или меньшее количество Буферных Ячеек Памяти. Когда модем 26 не имеет дополнительных данных для передачи, все еще требуется передавать пакеты ISDN каждые 20 мс для поддержания заполненности канала. Например, модему 26 может потребоваться передавать интерфейсу 27 каждые 20 мс пакет ISDN, имеющий 160 байт данных. В обычном случае в отсутствие данных NSRP, видео- или аудиоданных, модуль 24 уровня MUX-DEMUX не предоставляет никаких дополнительных данных модему 26 во время, когда планируется следующий пакет ISDN. В этом случае модем 26 передавал бы “неиспользуемые” пакеты 42D, 42E или 42F, заполненные флагами заполнения.
Однако в соответствии с настоящим изобретением модем 26 заменяет неиспользуемые пакеты 42D, 42E, 42F сохраненными в буфере пакетами 42А, 42В, 42С, содержащими ранее переданную информацию пакета NSRP. В частности, модем 26 извлекает сохраненные пакеты 42А, 42В, 42С из Буферных Ячеек 0-2 Памяти в буфере 50 и повторно передает эти пакеты ISDN вместо пакетов 42D-42F ISDN. Локальное сохранение пакетов 42А, 42В, 42С в буфере 50 устраняет необходимость повторно формировать сообщения Н.245 и пакеты NSRP на верхних уровнях стека протоколов Н.324М. Взамен модем 26 заполняет 160 неиспользуемых байтов из буфера 50 сохраненным пакетом ISDN, содержащим информацию пакета NSRP, а не флагами заполнения. Затем интерфейс 27 передает блоки PDU RLC, содержащие информацию пакета управления NSRP, которая была передана ранее.
Таким образом, сообщения управления вызовом Н.245, переносимые пакетами NSRP в сохраненных пакетах 42А, 42В, 42С, повторно передаются удаленному мобильному терминалу 10В. Соответственно, даже если базовая сеть подвержена ошибкам и предыдущая передача пакета управления NSRP была потеряна, этот пакет управления NSRP упреждающе повторно передается без необходимости ожидания пакета АСK NSRP или истечения времени ожидания. Модем 26 может продолжать повторную передачу сохраненных в буфере пакетов 42А, 42В, 42С вместо неиспользуемых пакетов 42D, 42E, 42F, пока с прикладного уровня не будет принята команда остановки. Команда остановки может быть сформирована, когда передающий мобильный терминал 10А примет пакет АСК NSRP от удаленного мобильного терминала 10А. В качестве альтернативы команда остановки может быть сформирована, когда истек период времени ожидания NSRP и новый пакет NSRP предоставлен на уровне адаптации для повторной передачи. В качестве дополнительной альтернативы модем 26 может быть сконфигурирован для осуществления только выбранного количества попыток повторной передачи.
Когда удаленный мобильный терминал 10В принимает пакет установления вызова либо при первоначальной передаче, либо при последующей повторной передаче, он передает обратно передающему мобильному терминалу 10А пакет АСК. Модем 26 принимает пакет АСК и перемещает его вверх по стеку протоколов на прикладной уровень. Прикладной уровень распознает этот пакет как пакет АСК и понимает, что удаленный мобильный терминал 10В принял пакет установления вызова, переданный мобильным терминалом 10А. В ответ прикладной уровень перемещает вниз по стеку протоколов модему 26 внеполосное сообщение управления с командой остановки, инструктирующей модем остановить повторную передачу информации пакета NSRP и очистить буфер 50. Раз пакет установления вызова принят удаленным мобильным терминалом 10В, то нет необходимости повторно передавать пакет установления вызова. Затем, если необходимо, уровень адаптации формирует следующий пакет NSRP в последовательность пакетов NSRP, необходимых для установления вызова.
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций, более детально иллюстрирующая компоновку и повторную передачу пакетов установления видеовызова. Как показано на Фиг.6, по приему (52) PDU MUX, содержащего информацию от модуля 24
MUX-DEMUX H.223, модем 26 сегментирует (54) PDU MUX и формирует (56) пакет ISDN, содержащий сегмент PDU MUX. Затем модем 26 сохраняет (58) в локальном буфере 50 пакет ISDN и передает (60) пакет ISDN удаленному мобильному терминалу 10В через интерфейс 27 TX/RX. Если имеются (62) еще пакеты ISDN, которые должны быть переданы, модем 26 переходит (64) к следующей по порядку ячейке памяти в буфере 50 и повторяет этапы (56)-(62) для формирования и передачи следующего пакета ISDN.
Когда обработан (62) последний пакет ISDN для PDU MUX, модем 26 приступает к определению (66) того, принят ли пакет АСК NSRP от удаленного мобильного терминала 10В. Если да, модем 26 очищает буфер 50 и возвращается к обработке (52) следующего PDU MUX, если он вообще существует, с уровня адаптации. Примечательно, что модем 26 не может непосредственно определить, принят ли пакет АСК NSRP. Скорее, обработка пакетов АСК NSRP обычно выполняется посредством модуля 22 управления Н.245. Вместо этого указание того, что пакет АСК NSRP принят, может быть следствием внеполосной команды остановки, прошедшей вниз с уровня адаптации при перекомпоновке и инспектировании пакетов, принятых от удаленного мобильного терминала 10В.
Если пакет АСК не был принят (66), модем 26 определяет, имеется ли доступная полоса пропускания в следующем пакете ISDN, то есть будет ли следующий пакет ISDN заполнен флагами заполнения или будет содержать новую информацию NSRP из ожидающего PDU MUX. Если в следующем пакете ISDN есть неиспользуемая полоса пропускания, модем 26 извлекает (72) пакет ISDN, сохраненный в первой Буферной Ячейке 0 Памяти, и перемещает этот пакет ISDN на физический уровень для передачи (74). Таким образом, сохраненный пакет ISDN и его содержимое повторно передаются удаленному мобильному терминалу 10В.
После передачи (74) сохраненного пакета ISDN модем 26 переходит к следующей по порядку буферной ячейке памяти в буфере 50 и снова определяет, был ли принят (66) пакет АСК NSRP. Если да, нет необходимости в дальнейших попытках повторной передачи. В этом случае модем 26 очищает буфер 50 и возвращается к этапу (52). Если пакет ACK NSRP не был принят (66), например не была принята с уровня адаптации команда остановки, модем 26 проходит через этапы (68) и (72)-(76). В частности, модем 26 заменяет следующий пакет ISDN сохраненным в буфере пакетом ISDN из следующей буферной ячейки памяти для того, чтобы обеспечить повторную передачу информации пакета NSRP. Этот процесс продолжается до тех пор, пока команда остановки не будет принята с уровня адаптации, и в этом случае модем 26 обрабатывает следующий PDU MUX и продолжает процесс установления вызова.
Во время процесса установления вызова, мобильный терминал 10А и удаленный мобильный терминал 10В взаимообоюдно участвуют в обмене пакетами NSRP и пакетами АСК. Соответственно, для передачи пакетов NSRP удаленный мобильный терминал 10В может осуществлять процесс повторной передачи, сходный с процессом передающего мобильного терминала 10А. Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения мобильные терминалы 10А, 10В могут осуществлять сходный процесс повторной передачи пакетов АСК NSRP. В этом случае мобильные терминалы 10А, 10В могут использовать алгоритм интеллектуальной буферизации. В частности, вместо повторной передачи только последнего пакета, переданного модемом 26, этот модем может использовать информацию, принятую с уровня адаптации, для того, чтобы разумно повторно передавать пакеты. Например, вместо простой повторной передачи новых данных, принятых с уровня адаптации, модем 26 может быть сконфигурирован для того, чтобы повторно передавать пакеты NSRP и пакеты АСК NSRP поочередно. Повторение и пакетов АСК NSRP, и пакетов NSRP может обеспечить дополнительное уменьшение времени установления видеовызова.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения мобильные терминалы 10А, 10В могут быть сконфигурированы для обнаружения того, обеспечивает ли противоположный мобильный терминал выполнение такого же процесса упреждающей повторной передачи пакетов NSRP. Например, мобильный терминал 10B может обнаружить, обеспечивает ли мобильный терминал 10А выполнение процесса упреждающей повторной передачи, посредством выявления того, незамедлительно ли мобильный терминал 10А повторяет передачу последнего переданного пакета NSRP. Обнаружение использования удаленным мобильным терминалом 10B упомянутой методики повторной передачи может быть выполнено на уровне адаптации, а затем сигнализировано модему 26 посредством внеполосной команды. Если оба мобильных терминала используют эту методику, то может быть излишним повторять передачу пакетов ACK NSRP, как описано выше.
Вместо этого в этой ситуации мобильные терминалы могут быть сконфигурированы для того, чтобы просто повторно передавать пакеты NSRP, которые переносят сообщения управления вызовом Н.245. Так как в этом случае оба мобильных терминала 10А, 10В будут активно повторять сообщения NSRP, пакеты АСК будут формироваться автоматически каждый раз, когда принят пакет NSRP. Следовательно, каждый дополнительно повторно передаваемый пакет АСК может иметь небольшую дополнительную ценность в плане уменьшения задержек установления вызова. Если мобильный терминал 10А определяет, что удаленный мобильный терминал 10B не использует методику упреждающей повторной передачи пакетов NSRP, то для передающего мобильного терминала 10А желательно повторно передавать пакеты АСК NSRP в дополнение к пакетам NSRP установления вызова.
Посредством повторной передачи пакетов ISDN, содержащих информацию пакета NSRP, мобильный терминал 10А может значительно уменьшить задержку установления вызова. Как упоминалось выше, в соответствии с некоторыми протоколами PDU MUX должен передаваться каждые 20 мс. Описанные здесь методики позволяют повторно передавать сохраненный в буфере пакет ISDN, содержащий информацию пакета NSRP, с модемного уровня с частотой каждые 20 мс вместо того, чтобы его сначала повторно формировать на верхних уровнях стека протоколов, а затем повторно сегментировать и повторно мультиплексировать на уровне MUX-DEMUX.
Таблица 1 показывает пример того, каким образом процесс упреждающей повторной передачи, описанный здесь, может совершаться на модемном уровне. Таблица 1 иллюстрирует ситуацию, в которой модем разумно повторно передает пакеты ISDN, которые содержат информацию пакета NSRP, вместо простой повторной передачи последнего переданного пакета ISDN. В частности, модем 26 отслеживает и сохраняет пакеты ISDN, содержащие информацию пакета NSRP, а затем последовательно извлекает их из локального буфера 50 для повторной передачи, когда доступна неиспользуемая полоса пропускания, то есть когда в противном случае переданный пакет ISDN был бы заполнен флагами заполнения.
Таблица 1
Время(мс)
Данные, принятые с уровня H.223(байты)
Действия модемного уровня
0
160
Передает 160 байт; сохраняет эти 160 байт в буферной ячейке 0 памяти
20
160
Передает 160 байт; сохраняет эти 160 байт в буферной ячейке 1 памяти
40
100
Добавляет заполнение других 60 байт; передает 160 байт; сохраняет эти 160 байт в буферной ячейке 2 памяти
60
0
Передает данные из резервного буфера, начиная с буферной ячейки 0 памяти
80
0
Передает данные из буферной ячейки 1 памяти
100
0
Передает данные из буферной ячейки 2 памяти
120
0
Передает данные из буферной ячейки 0 памяти
140
160
Передает 160 байт; очищает буферы [0…n]; сохраняет эти 160 байт в буферной ячейке 0 памяти
Таблица 1 иллюстрирует данные, принятые модемом 26 с уровня MUX-DEMUX H.223, и соответствующее действие, предпринимаемое модемом для повторной передачи 160-байтного пакета ISDN каждые 20 мс. В Таблице 1 количество данных, принятых с уровня MUX-DEMUX Н.223, выражено в байтах. Как проиллюстрировано в Таблице 1, в момент времени 0 мс модем 26 принимает 160 байт информации пакета NSRP в виде PDU MUX с уровня Н.223. В ответ модем 26 упаковывает эти 160 байт информации пакета NSRP в пакет ISDN и передает этот пакет ISDN. Кроме того, модем 26 сохраняет этот 160-байтный пакет в буферной ячейке 0 памяти.
В момент времени 20 мс модем 26 принимает другие 160 байт информации пакета NSRP в виде PDU MUX с уровня H.223, вновь передает 160-байтный пакет ISDN, содержащий информацию пакета NSRP, и сохраняет этот пакет в буферной ячейке 1 памяти. В момент времени 40 мс модем 26 принимает только 100 байт информации пакета NSRP в виде PDU MUX с уровня H.223. В этом случае модем 26 упаковывает пакет ISDN вместе со 100 байтами NSRP и 60 байтами флагов заполнения, передает получившийся в результате пакет ISDN и сохраняет этот пакет в буферной ячейке 2 памяти. В момент времени 60 мс модем 26 не принимает байты с уровня H.223, что можно объяснить промежутком между пакетами на уровне адаптации. В обычном случае модем 26 полностью заполнял бы следующий пакет ISDN флагами заполнения. Однако в соответствии с настоящим изобретением модем 26 извлекает ранее переданный пакет ISDN из буферной ячейки 0 памяти и повторно передает извлеченный ISDN пакет.
Таким же образом в моменты времени 80 мс и 100 мс, когда не принимаются дополнительные данные с уровня Н.223, модем 26 извлекает следующие пакеты ISDN из буферных ячеек 1 и 2 памяти соответственно и повторно передает эти извлеченные пакеты ISDN. В момент времени 120 мс, когда не принимаются дополнительные данные с уровня Н.223, модем 26 опять начинает с буферной ячейки 0 памяти и извлекает и повторно передает пакет ISDN, сохраненный в этой ячейке памяти. Однако в момент времени 140 мс модем 26 принимает другие 160 байт информации пакета NSRP в виде PDU MUX. В этом случае модем 26 также может принять команду остановки с прикладного уровня, например, в ответ на истечение времени ожидания АСК NSRP или прием команды АСК, каждое из которых обрабатывается на уровне Н.245, а не в модеме 26.
Вновь принятая информация пакета NSRP может быть следствием повторного формирования на уровне Н.245 ранее переданной информации пакета NSRP после истечения времени ожидания АСК NSRP. В качестве альтернативы вновь принятая информация пакета NSRP может быть следствием формирования новых данных NSRP, содержащих очередные сообщения Н.245, в процессе установления вызова, после приема АСК NSRP от удаленного мобильного терминала 10В. В любом случае, когда новые данные пакета NSRP принимаются с уровня Н.223, модем 26 передает эти данные пакета NSRP из принятого PDU MUX в 160-байтном пакете ISDN и очищает буфер для того, чтобы предоставить место для сохранения нового пакета NSRP.
Процесс упреждающей повторной передачи может продолжаться, пока не завершится установление видеовызова. Важно отметить, что этот процесс повторной передачи пакетов NSRP и, в необязательном порядке, пакетов АСК NSRP будет использоваться только во время процесса установления вызова, так как эта методика может не работать, когда передается аудио или видео с уровня адаптации. Модем 26 может получить с верхних уровней команду очистить свои буферы, после того как протоколы видео сконфигурированы и началась передача полезной аудио- или видеоинформации.
Описанные здесь методики могут быть высокоэффективны в плане уменьшения задержки установления видеовызова по сравнению с традиционными методиками, которые опираются на стандартный процесс NSRP. Например, в стандартной реализации NSRP независимо от фактической величины времени ожидания NSRP, если какое-то сообщение NSRP сброшено, возникнет промежуток, вносящий свой вклад в задержку установления вызова. Если базовая сеть подвержена ошибкам, вероятность задержек может стать больше вследствие увеличивающегося количества сброшенных пакетов NSRP. Один метод устранения этого заключается в том, чтобы уменьшить величину времени ожидания NSRP для минимизации паузы, обусловленной сброшенным пакетом NSRP. Однако это решение может привести к ухудшению рабочих характеристик, обусловленному величиной накладных расходов, требуемых на уровне H.324, таких как мультиплексирование, дополнительное кодирование и сложность обработки повторной передачи NSRP на уровне Н.324.
Еще одним недостатком такого подхода является величина накладных расходов, требуемых для повторной передачи пакета NSRP после истечения времени ожидания. В частности, когда таймер NSRP истекает и стек Н.324 начинает повторную передачу пакета NSRP, упомянутый пакет NSRP, который должен быть передан обратно, вплоть до нижнего модемного уровня для повторной передачи, должен быть повторно сформирован и снова мультиплексирован. То есть пакет NSRP, который должен быть преобразован в блоки PDU MUX Н.223, которые затем передаются на модемный уровень для ожидания следующей передачи, проходит через уровень мультиплексирования (Н.223).
В общем, описанные здесь методики упреждающей повторной передачи включают в себя повторную передачу посредством мобильного терминала пакетов NSRP всякий раз, когда на нижнем модемном уровне нет ничего для передачи. Вместо ожидания пакета подтверждения приема (ACK) NSRP от удаленного мобильного терминала или истечения величины времени ожидания мобильный терминал продолжает повторно передавать пакет NSRP, когда имеется пространство, доступное на модемном уровне, и настало время для осуществления передачи посредством модема. Этот подход смягчает недостатки соответствующей NSRP сущности “остановка и ожидание” посредством уменьшения времени повторной передачи самого недавнего пакета.
Следовательно, раскрытые в этом описании методики корректируют режим работы мобильного терминала. Вместо передачи флагов заполнения, когда нет данных установления вызова, доступных для передачи с верхнего уровня, мобильный терминал взамен использует это пространство для передачи предыдущей полезной информации, то есть ранее переданного пакета NSRP, непосредственно посредством модема. Таким образом, мобильному терминалу не требуется ожидать истечения времени ожидания NSRP. Напротив, мобильный терминал повторно передает ранее переданный пакет NSRP, потенциально многократно, пока не будет принят пакет ACK NSRP. Переданный пакет NSRP сохраняется в буфере на модемном уровне и может быть извлечен из этого буфера для повторной передачи, а не повторно создан на верхнем уровне Н.324М, тем самым уменьшая сложность оперирования стеком Н.324М.
Описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения. Эти и другие варианты осуществления настоящего изобретения находятся в пределах объема нижеследующей формулы изобретения.