CN100426716C - 交替传输编码解码模式信息的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的通信系统支持多信源编码/信道编码方案。一个模式指示符可以与净荷数据一起发送，以便将当前所用的特定方案通知接收机。类似，可以发送一个模式请求，以便将一个对在返回无线电链路上要发送的信息需用的特定方案通知接收机。模式指示和模式请求的改变率可以是抽取的，以便不必在每一个帧内都发送模式指示和模式请求两者，从而减小了发送模式信息所消耗的开销量。按照一个典型实施例，模式指示和模式请求可以独立地在交替的帧内发送。

Description

交替传输编码解码模式信息的方法和系统
发明背景
本发明涉及在通信系统领域内的模式处理，具体地说，涉及在支持多个语音/前向纠错编码方案的数字通信系统内处理与请求和标示编码模式关联的信息传输。
商业化的通信系统的发展，特别是蜂窝无线电话系统的迅速发展迫使系统设计人员寻求在不使通信质量降低到超过用户可容忍的门限的情况下增加系统容量的方式。一种达到这个目的的技术涉及从采用模拟调制将数据加到载波上的系统到采用数字调制将数据加到载波上的系统的演变。
在无线数字通信系统中，标准化的无线接口规定了大多数系统参数，包括语音编码类型、突发脉冲串格式、通信协议等等。例如，欧洲电信标准学会(ETSI)规定了一种采用时分多址(TDMA)以码元率为271ksps的Gaussian最小移频键控(GMSK)调制方案在射频(RF)物理信道上传送控制、语音和数据信息的全球数字移动通信系统(GSM)标准。在美国，电信工业协会(TIA)已经公布了若干个暂定标准，例如IS-54和IS-136，明确了采用差分四相移相键控(DQPSK)调制方案在RF链路上传送数据的TDMA系统的数字高级移动电话业务(D-AMPS)的各个版本。
TDMA系统将可用的频率划分为一个或多个RF信道。这些RF信道再被分成若干与TDMA帧内的各时隙相应的物理信道。逻辑信道由一个或几个规定了调制和编码的物理信道形成。在这些系统中，移动台与多个分布的基站通过在上行链路和下行链路的RF信道上发送和接收含有数字信息的突发脉冲串进行通信。
今天越来越多的移动台投入使用，需要在蜂窝通信系统内有更多的语音和数据信道。结果，基站越来越密集，从而增大了在邻近小区内以相同频率工作的移动台之间的干扰。实际上，现在一些系统采用码分多址(CDMA)，利用扩频调制使一些信号共享相同的时间和频率。虽然数字技术可以从一个给定的频谱得到大量的有用信道，但是仍然要使干扰保持在可接受的程度，或者具体地说，需要监视和控制载波信号强度与干扰之比(即载波干扰比(C/I))。
另一个在提供各种通信业务中越来越重要的因数是在一个特定连接上发送数据的所需用户比特率。例如，对于语音和/或数据业务来说，用户比特率相应于语音质量和/或数据吞吐率，较高的用户比特率产生较好的语音质量和/或较高的数据吞吐率。总用户比特率由选来进行语音编码、信道编码、调制和资源分配这些技术的组合确定，例如对于TDMA系统来说，资源分配技术可以指每个连接的可指配的时隙数，而对于CDMA系统来说，资源分配参数可以指每个连接的可指配的代码数。
语音编码(或通常所说的“信源编码”，包括与数据压缩有关的技术)技术用来将输入信息压缩成一种格式，这种格式使用可接受的带宽，但是从这种格式可以重放出清晰的输出信号。已有许多不同类型的语音编码算法，例如残差激励线性预测(RELP)、规则脉冲激励(RPE)等等，其中的详细情况对于本发明来说并没有多少关系。在这种情况下值得注意的是，不同的语音编码器具有不同的输出比特率，而且可以预料具有较高的输出比特率的语音编码器可以提供比具有较低的输出比特率的语音编码器更好的重放语音质量。作为一个例子，比较传统的有线电话系统采用64kbps的PCM语音编码，而GSM系统采用13kbps的RPE语音编码。
除了语音编码，数字通信系统还采用各种处理错误接收信息的技术。一般说来，这些技术包括帮助接收机校正错误接收信息的技术，例如前向纠错(FEC)技术，以及启动向接收机重发错误接收信息的技术，例如自动重发请求(ARQ)技术。FEC技术包括例如对调制前的数据进行卷积或分组编码(在这里总称为“信道编码”)。信道编码涉及用若干代码比特表示若干数据比特的问题。因此，例如通常对于卷积码用它们的编码率，例如1/2和1/3，来表示编码情况，对于给定的信道比特率，较低的编码率提供较好的防错，但是使用户比特率较低。
传统上，这些影响用户比特率的技术对于任何给定的无线电通信系统或者至少在无线电通信系统建立的一个连接的整段时间内都是固定不变的。也就是说，每个系统采用一种语音编码、一种信道编码、一种调制和一种资源分配建立连接。然而，近来动态地适配这些技术已经成为一种面对大量可能随时间迅速变化的参数(例如无线电通信信道的无线电波传播特性、系统的负荷、用户的比特率要求等)优化系统性能的流行方法。
例如，根据不同的情况动态地指定不同的调制，有选择地利用各个调制方案的强度，提供较大的用户比特率和/或提高抗噪声和干扰的能力。采用多调制方案的通信系统的一个例子可参见美国专利No.5,577,087。其中揭示了一种在16QAM与QPSK之间切换的技术。在一些调制类型之间切换的判决根据质量测量作出。然而，这个系统采用恒定的用户比特率，这意味着改变调制方案还需要改变信道比特率，例如支持一个传输信道的时隙的数目。
可以想象，在由一个无线电通信系统支持的不同连接之间和在一个连接的持续时间内可以有选择地采用这些处理技术的许多不同的组合。然而，在发送和接收实体之间需要有某种“信号交换”，以便将所用的传输模式通知接收实体和/或接收实体向发送实体请求一种特定的传输模式。例如，有两类通用的技术可以将与无线电信号有关的处理技术通知接收机：(1)显式信息，即一个在发送信息内具有指示处理类型的模式值的消息段；以及(2)隐含信息，有时称为“隐性(blind)”解码，接收机通过分析接收信号，根据这隐含信息确定发送机执行的处理。这后一种技术用于按照TIA/EIA IS-95标准工作的CDMA系统。显式信息有时认为是优选的，因为它减小了接收机的处理延迟，但是以对发送机有所要求为代价，包括要与用户数据一起发送一些附加的开销比特。
本发明特别感兴趣的是反映发送机当前采用的语音编码/信道编码组合的模式指示符和反映接收机请求采用特定的语音编码/信道编码模式的模式请求。例如，在信道状况良好时，接收机可以在上行链路上发送一个模式请求，请求采用信源编码比特率高而防错度比较低的语音编码/信道编码模式。在发送机用所请求的模式发送信息时，它在它的下行链路传输中还包括一个相应的模式指示符。
或者，在信道状况不良时，接收机可以请求一个提供伴随有较高防错度的低比特率语音编码技术的编码模式。发送机于是会在返回链路上提供一个与这个模式关联的相应指示符。这样，系统可以根据信道状况的改变迅速地在这些不同的编码模式之间切换，但是需要比较频繁地发送模式请求和/或指示符。
因此，模式指示符和模式请求在发送和接收实体之间传送，以便实施可变的编码解码模式。通常，这些模式指示符/请求可以只包括少数几个比特(例如两个比特)，与数据段一起传送。因此，可以理解，特别重要的是接收机/发送机要能准确和迅速地对模式指示符/请求解码，因为否则的话整个一帧的数据可能不能被接收机恢复或者只可以采用次最佳传输模式。这种要求准确和迅速接收模式指示符/请求可能使设计人员用重的信道编码来加强保护模式指示符/请求。
然而，应用重的信道编码意味着冗余度比较高，也就是说为模式指示符和/或请求段要发送较多的比特。如早先说明的那样，这不是所希望的，因为开销比特应该减到最小而不是增加。因此，所希望的是提供增大对模式指示符和请求(诸如编码模式指示符和请求之类)正确解码的可能性又可以大大减少随净荷数据发送的开销比特和减小与处理模式信息关联的延迟的技术和系统。
发明概要
本发明克服了传统方法和系统传送信息的这些和其他一些缺点和限制，其中采用了抽取模式信息的传输率，从而减少了为之所用的带宽和/或允许对模式信息进行较重的信道编码。
模式信息例如可以包括：将当前对净荷数据编码所用的语音编码/信道编码的组合通知接收机的模式指示符；将接收机对于接着要发送的信息块或帧希望采用的特定编码解码模式的模式请求和/或起着需发送机提供特定编码解码模式的隐式请求作用的信道测量信息通知发送机。按照本发明的典型实施例，模式信息的改变率限制在小于每帧一次。例如，模式指示和模式请求可以限制成至多不过每隔一帧改变一次。在这种情况下，还可以交替传输模式指示符和模式请求，以减少这些指示符占用的传输容量和大大减小与模式改变关联的处理延迟。
按照本发明的其他典型实施例，在链路成为非在用时，例如在扬声器不发声时，可以按此再减少或调整模式信息的传输。
附图简要说明
本发明的这些及其他一些目的、特征和优点在读了以下结合附图所作的详细说明后可以更为清楚，在这些附图中：
图1为典型的可有益地采用本发明的GSM通信系统的方框图；
图2(a)示出了用于传统的GSM系统的编码解码模式；
图2(b)示出了在语音帧内非均匀防错编码的普通比特映射；
图3(a)为例示作为本发明的典型实施例的多编码解码模式的方框图，可以从这些编码解码模式中选择一种处理需发送的数据和相应模式指示符；
图3(b)为例示另一种产生多编码解码模式的典型技术的方框图；
图4示出了一个包括模式可能性处理器和模式信息模型的接收机的方框图；
图5为一个遵从本发明的典型收发机的方框图；以及
图6例示了按照本发明的一个典型实施例交替传输模式指示符和模式请求的情况。
详细说明
以下这些典型实施例将以TDMA无线电通信系统为背景给出。然而，熟悉该技术的人员可以理解，这种接入方法只是作为例示而已，本发明可以方便地适用于所有接入方法，包括频分多址(FDMA)、TDMA、码分多址(CDMA)和它们的混合。
此外，与GSM通信系统一致的工作情况可以参见欧洲电信标准学会(ETS1)文件ETS 300 573、ETS 300 574和ETS 300 578，这些都列为参考引用。因此，在这里所说明的GSM系统的工作情况只是限制在对于理解本发明所必需的范围内。虽然本发明以在GSM系统中的典型实施例进行说明，但是熟悉该技术的人员可以理解，本发明可以用于多种其他数字通信系统，诸如遵从PDC或D-AMPS及其增强标准的数字通信系统之类。
参见图1，其中示出了作为本发明的一个典型实施例的通信系统10。系统10设计为一个具有多个管理呼叫层次的分层网络。利用一组上行链路和下行链路频率，在系统10内工作的移动台12利用在这些频率上分配给它们的时隙参与呼叫。在较高层次，一组移动业务交换中心(MSC)14负责各呼叫从一个始发站到一个目的站的路由选择。具体地说，这些实体负责呼叫的建立、控制和终止。其中一个MSC 14称为网关MSG，处理与公众电话交换网(PSTN)18或其他公众和专用网的通信。
在较低的层次，每个MSC 14连接到一组基站控制器(BSC)16。在GSM标准下，BSC 16通过遵从CCITT信令系统No.7移动应用部分的、称为A-接口的标准接口与MSC 14通信。
在再低的层次，每个BSC 16控制一组基站收发信台(BTS)20。每个BTS 20包括若干个利用上行链路和下行链路RF信道为一个特定的共用地理区域(诸如一个或多个通信小区)21服务的TRX(未示出)。这些BTS 20主要是提供向在它们的指定小区内的移动台12发送数据突发脉冲串和从这些移动台12接收数据突发脉冲串的RF链路。在一个典型的实施例中，若干个BTS 20并入一个无线电基站(RBS)22。RBS 22例如可以按照由本发明的受让方Telefonaktiebolaget L M Ericsson提供的RBS-2000产品系列设置。对于有关典型的移动台12和RBS 22实现的更详细情况，感兴趣的读者可以参考颁发给Magnus Frodigh等人的1997年8月29日提出的美国专利申请No.08/921,319“对于采用具有不同码元率的调制方案的链路的链路适配方法”(“A LinkAdaptation Method For Links using Modulation Schemes That HaveDifferent Symbol Rates”)，其中所揭示的在这里列作参考引用。
按照本发明的典型实施例，在一个BTS 20与一个移动台12之间发送的信息可以根据采用的不同编码解码模式进行处理。词组“编码解码模式”，按在这里使用的意义，是指信源编码(例如语音编码)和信道编码的组合，虽然本发明也适用于发送和接收其他类型的模式信息，以及更一般地适用于在一个无线接口上发送和接收其他信息。为了更充分地理解这些可以对指示符、请求和与之关联的信息进行保护、发送和解码的典型模式，先来看一下图2(a)和2(b)所例示的典型的GSM编码解码模式。
图2(a)示出了发送信号处理通路的在对典型输入音频信号数字化的A/D变换器(未示出)以下的部分。一个有160个样点的块送至按照众所周知的GSM技术规范(例如GSM 06.53)工作的RPE语音编码器30，产生两类输出比特：182个类1比特和78个类2比特，总输出比特率为13kbps。如图2(b)所示，类1的这些比特再分为类1a比特和类1b比特，这两类都送至一个执行编码率为1/2的卷积编码的信道编码器32。这导致信道编码器32输出378个比特，包括3个与类1a比特关联的奇偶校验比特和4个与类1b比特关联的结尾比特。这个复合过程可以认为是一个单编码解码模式的例子。
然而，本申请的申请者设想了一些可以提供多个不同的编码解码模式的未来系统。例如，如图3(a)示意性地所示出的那样，可以有两个不同的语音编码器和两个不同的信道编码器，能以不同的组合方式对发送前的比特编码。第一语音编码器40可以通过对数字样点的处理提供为X kbps的输出比特率，而第二语音编码器42通过对输入数字样点的处理提供为Y kbps的输出比特率，其中X＞Y。类似，两个不同的信道编码器44和46(在这例子中都是卷积编码器，当然也可以其中一个或者两个都是分组编码器)由它们的不同的编码率1/A和1/B分别提供不同的的防错度，其中A＞B。因此，可以看到，在选择通路的转换开关50和52的配合下模式控制处理器48可以造成不同的语音编码器和信道编码器组合来处理一个特定的净荷数据块或帧，对于这个例子可以有四个不同的编码解码模式可用。
当然，许多其他技术可以用来在一个发送机内创建多个编码解码模式。考虑图3(b)所示的这个例子，其中在可选的信号处理通路中配置了多个信源(例如语音)编码器60、62、64和66。每个编码器具有不同的输出率(X＞Y＞Z＞A kbps)，与不同的信道编码器68、70、72和74之一配合。为了使不同的可选通路提供一个统一为F kbps的输出数据率(这对于同样的资源分配/连接来说正是所希望的)，这些信道编码器可以设计成加到信源编码数据流的冗余量对于较低比特率的信源编码器的较大而对于较高比特率的信源编码器的较小。如在前面的例子中那样，为任何给定数据块或帧选择的特定编码解码模式是由例如模式控制处理器76和转换开关78可控制的。
无论在发送侧为了提供不同的编码解码模式采用的是什么技术，为了能正确对接收数据解码，接收机需要知道发送机处理任何给定的接收数据块或帧采用的编码解码模式。按照本发明的典型实施例，这可以通过发送机结合所涉及的数据块或帧或者在所涉及的数据块或帧之前向接收机发送一个模式指示符来实现。在图3(a)和3(b)所示的例子中，一个2比特的模式指示符段就足以将处理发送前的数据所用的语音编码器和信道编码器的组合通知接收机。此外，接收机可以在返回无线电链路上向发送机发送一个对一个特定的编码解码模式的请求，或者接收机可以向发送机发送与下行链路信道(即BTS至移动台的链路)关联的信号质量测量结果，使发送机可以利用信号质量测量结果确定一个适当的编码解码模式。在这三种的任何一种情况下，在发送机与接收机之间通过无线接口交换某种类型的模式信息，所谓“某种类型”包括这三个具体例子，以及其他类型的模式信息。
在任何情况下，由于在BTS 20与移动台12之间通过无线接口还传送模式信息，它应该也防止了信道差错和数据差错。然而，加重的信道编码，即采用大冗余量，不是所希望的，因为这将增加发送开销(即非净荷数据)，降低用户的有效比特率。考虑到传输信道状况的迅速变化，还希望保持小的编码延迟，使得编码解码模式可以迅速地改变。
按照以上列出的相关专利申请，这些目的可以通过用比较弱的(即采用小冗余量)信道码对模式信息编码来达到。在图3(a)中，这由采用编码率为1/C的卷积码的信道编码器54例示。在图3(b)中，这由采用(8，2)分组编码的分组编码器67例示。然而，本发明通过降低一定模式信息的改变率来对待与发送模式信息关联的容量消耗问题，情况如下所述。
在接收机侧，如图4这个方框图所示，例如，接收设备的天线100接收在某个无线电信道上的无线电信号。在这个信道上发送的信号(例如数据/语音消息)可能例如由于衰落而严重失真，以致这些TDMA突发脉冲串产生一个高度失真的语音帧。
在给定射频(在GSM系统中为865-935MHZ)工作的射频接收器102内以巳知的方式进行解调后，得到一个基带调制信号。进入射频接收器102的无线电信号的信号强度可以加以测量，在图4中标为sm。基带调制信号在I F范围内的解调器104内解调，解调器104还包括一个均衡器，以巳知的方式对进入的信号在传输期间受到的多路径传播进行补偿或校正。例如，为此可以采用众所周知的Viterbi均衡器。
与任何给定码元估计的似然性关联的所谓软信息可以从解调器104内的Viterbi均衡器获得，这软信息在图4中标为sj。解交织器106连接在解调器/均衡器104的下方，以巳知的方式为接收机恢复时间交织的突发脉冲串。
接收机还包括一个模式指示解码器107，用来根据接收到的模式信息确定编码解码模式。模式指示解码器提供一个输出给信道译码器109和语音解码器112，指出发送机在传输前处理这个接收数据块或帧所用的技术。实现模式指示解码器107的典型技术可以参考以上列为参考的申请，因此在这里不再说明。
一般说来，本发明的收发机(在远程设备内或者在网络侧的)将包括如图5这个方框图表示的发送模式指示信息、发送模式请求信息、接收模式指示信息和接收模式请求信息这些功能。其中，收发机116在第一链路上接收的RX数据由分路器120分成一些分段，提供给适当的解码块或算法。为使本发明的说明简明起见，图5只涉及模式和净荷信息，但是熟悉该技术的人员可以理解，收发机可以接收其他类型的信息。
如果接收帧包括模式指示信息，就将这信息提供给模式指示解码器122，由它确定对接收的净荷数据编码所用的编码解码模式。经解码的模式指示信息提供给多模式解码器124，以便可以输出正确解码的净荷数据，例如语音。另一方面，如果接收帧包括模式请求信息，这信息就提供给模式请求解码器126。模式请求解码器确定另一个收发机(未示出)所请求的编码解码模式，这信息于是转给本收发机的发送机侧。
在发送侧，所请求的模式送至模式控制单元128，使模式控制单元128选择一个适当的编码解码模式处理进入的净荷，例如语音信息。这模式信息传送给多模式编码器130，例如对进入的语音帧进行语音编码和纠错编码。模式信息还传送给模式编码器132，创建一个模式指示，在一个第二(返回)链路上发送给另一个收发机(未示出)，以标示多模式编码器130所用的模式。此外，收发机116的发送侧包括一个测量或编码解码模式请求功能块，例如根据对第一链路测量到的质量提供一个需在第二链路上发送的模式请求或测量结果信息。模式请求、净荷信息和模式指示送至转换开关136，用众所周知的技术，例如调制、上变频等，有选择地予以传输。
按照本发明的典型实施例，通过抽取可允许的与模式信息关联的改变率和交替传输模式指示符和传输模式请求(或测量结果信息)解决了防止模式信息传输差错一方面与提供低迟延之间的矛盾和另一方面与减小传输模式信息所耗费的带宽之间的矛盾。这可以按照本发明的典型实施例以若干不同方式实现。
例如，改变编码解码模式在发射实体可以限制成每n个帧只发生一次。由于有这个限制，编码解码模式指示将只以每个n个帧一次的抽取率改变，其中n例如可以等于2或2的倍数。类似，接收机产生的编码解码模式请求可以用一个为n的抽取因子抽取，结果是编码解码模式请求的最高改变率就可以是每n个帧一次。这些对模式指示和模式请求的可变性的限制可以再用来交替传输模式指示和模式请求，从而可以使传输模式信息耗费的总带宽减小为原来的1/n。
考虑图6所示的对于在一个典型的GSM移动台150与基站152之间的通信的例子。其中，移动台150在上行链路上向基站152发送信息和在下行链路上接收基站发送的信息。对于这个例子，按照本发明由例如收发机116接收的模式信息的交替传输特性例示于下行链路。其中，示出了包含在几个相继的信道帧内的信息(为了简化例示，所示的是经解交织后的情况)。具体地说，在帧n中，移动台150接收到一个来自基站152的模式请求(MR)，指出移动台在上行链路上向基站发送应该用的编码解码模式。由于在帧n中没有发送模式指示，移动台继续用在帧n-1(未示出)中指出的编码解码模式对信息解码。类似，由于在帧n+1中没有发送模式请求，帧n中的模式请求保持对帧n+1有效。
然而，在帧n+1中，基站152发送一个模式指示(MI)而不是一个模式请求。因此，移动台利用这个模式信息切换编码解码模式(如果指示的是一个新的编码解码模式的话)，对在这个(和/或随后的)帧内的净荷信息解码。然后，在帧n+2内，这个链路再次包含一个模式请求，由移动台150解码后用于发送侧进行如上面对图5所说明的处理。如图6所示，每个帧还可以包括其他开销信息，例如同步信息。熟悉该技术的人员还可以理解，虽然在这里没有明确说明，移动台150可以类似地在上行链路上向基站152交替传输模式请求和模式指示。此外，虽然在图6中没有明确示出，但可以注意到模式信息MI和MR可以占用每个帧内相同的比特位置。
在一个更具体但仍然纯粹是说明性的例子中，在前一例子中的模式信息可以包括8个总比特(gross bit)(全速率，4个总比特的半速率)，而抽取因子n等于2。模式请求在偶数帧上发送，而模式指示在奇数帧上发送。在对角交错后，属于每个码字的总比特分别分布在各独立突发脉冲串上，从而提供了跳频信道的最佳交织增益。
通过例如每隔一帧发送模式指示和模式请求，发送这些开销段的总带宽减小为二分之一，无论由于纠错编码而增添的冗余量是多少。当然，可以改变选择交替模式所用的具体方式。例如，相继的编码解码模式请求可以用帧(1，...，n/2)+k*n发送，其中k为一个整数。然后，编码解码模式指示用帧(n/2+1，...，n)+k*n发送。或者，编码解码模式请求可以只用奇数号码的帧发送，而模式指示可以只用偶数号码的帧发送，虽然这种解决方案可以增大传输延迟。
由于本发明的这些典型实施例提供交替传输模式指示和模式请求，因此重要的是需提供某种形式的模式信息传输/解码同步，使得接收实体可以知道什么时候它接收模式指示和什么时候它接收模式请求。否则，可能发生对模式信息错误解码。提供模式信息同步的一种方法是使模式信息的传输与无线电通信系统的时间帧结构对准。例如，在GSM系统中，可以将模式信息与SACCH(慢速随路控制信道)对准，例如使得模式指示在SACCH的偶帧发送而模式请求用奇帧发送。或者，在两个链路都在用时，可以理解首先传输的将始终是一个所规定的模式请求和模式指示之一。
按照本发明的其他方面，可以结合模式信息传输考虑在某些无线电通信系统中断续传输(DTX)或音控传输(VOX)的用法。DTX和VOX是只在各语音周期期间发送信息帧的机制，而在语音静止期间关掉发送机，以减少功率消耗和干扰。在采用DTX的双向通信系统中，因此可能出现两个链路都在用(例如，在会话期间说话方改变时)、一个链路在用而一个链路非在用或两个链路都非在用的情况。具有非在用链路的发送机通常仍发送一般称为寂静描述符(SID)帧或舒适噪声信息的某些信息，这使接收机可以产生一个适当的背景噪声输出，从而收听方不会受到由于完全没有重放的声音而产生的突然爆裂声。然而，这些SID帧以比在用语音帧小的帧传输率发送。
除了SID帧，在上面所说明的这些类型的系统中，还需要发送模式信息。然而，代替如上所述交替发送模式信息，系统可以认出出现非在用链路，以进一步减少模式信息传输。例如，不必为非在用链路发送模式指示，因为其中并不包括编码语音帧。考虑一个移动台当前没有在上行链路上向基站发送但是在下行链路上接收语音帧(或其他数据)。于是，移动台不必在上行链路上发送模式指示，而只发送与基站在当前在用的下行链路上需为它进行的传输关联的模式请求。类似，在在用链路上不需要发送对在非在用链路上传输的编码解码模式请求，直到非在用链路重新成为在用链路。省去了在非在用链路上发送模式指示和在在用链路上发送模式请求的要求，因此所释放的带宽能够以若干不同的方式加以利用。例如，模式请求可以在非在用链路上例如在发送的每个SID帧上重发，而模式指示可以在在用链路上重发，这使信道防错得到改善。或者，在省去的模式信息段期间可以发送其它类型的开销信息。
在两个链路都是非在用的情况下，可以暂停所有模式信息的传输，等待其中一个或两个链路都恢复为在用。于是相应的传输容量可以释放给其他应用，例如传输其他开销信息。或者，模式请求可以继续在非在用链路上发送，作为当前信道质量的指示符。于是，在非在用链路成为在用时，这些模式请求可用来选择一个适当的编码解码模式对需发送的下一帧信息编码。
如果不发送与非在用链路关联的模式请求以将传输容量用于其他用途，于是，在一个非在用链路重新成为在用时，必须采用其它技术来确定起初采用哪个编码解码模式，直到接收实体开始在其他链路返回模式请求。有几种可能性。例如，发送实体可以采用一个预定的第n个最稳健的编码解码模式，其中n＝1表示一个具有最大级别的纠错保护的编码解码模式。如果采用这种解决方案，就不需要随初始信息帧发送模式指示，因为接收实体事前就知道在静止后要用哪个模式进行传输。
另一种在静止后选择一个编码解码模式的方案是采用与当前用于在用链路相同的编码解码模式。例如，如果一个移动台的上行链路非在用而下行链路在用，一旦它准备在上行链路传输另一个帧时，它可以选择当前对在下行链路从基站接收的帧解码所用的编码解码模式。这种解决方案基于认识到在一个双工对内上行链路信道与下行链路信道的特性之间有一定的相关性。如在前一个典型实施例中那样，接收实体知道适用的编码解码模式，因为它与在另一个链路上发送信息帧所用的模式相同。这种解决方案的一个变型不是采用与在在用链路上所用的相同的模式，而是采用一个比在在用链路上所用的模式稳健n个模式的模式，例如下一个最稳健的模式，假如有一个更稳健的模式的话。考虑图3(b)中例示的这些典型模式，如果在用链路当前采用一个由信源编码器62和编码率为C的信道编码器70的组合规定的编码解码模式，于是(对于n＝1)先前非在用链路就采用由信源编码器64和信道编码器72提供的下一个最稳健的编码解码模式发送它的第一个信息帧。
又一个在一段时间传输静止后选择编码解码模式的方案是选择静止前在这个链路上发送所用的模式。这种解决方案在无线电信道状况不是迅速改变的情况下特别有用。如在前一典型实施例中那样，这种技术可以改变为不是采用先前所用的编码解码模式而是采用一个是稳健了n个编码解码模式的模式，例如下一个最稳健的模式。
本发明的详细说明引用的仅少数典型实施例，熟悉该技术的人员可以理解，在不背离本发明的情况下可以作出各种各样的修改。例如，虽然先前说明的本发明的典型实施例在抽取改变率后交替传输模式信息，但是也可以选择其他传输模式。因此，本发明可以通过在每个帧内发送模式请求信息和模式指示信息两者的一部分来实现。所以，本发明仅由以下意图涵盖本发明的所有等效对象的权利要求书限定专利保护范围。

Claims (43)

1.在一个第一基站与第二基站通信的通信系统中，一种在该第一基站中发送和接收信息的方法，所述第一基站在一个第一链路上发送信息给所述第二基站，和在一个第二链路上接收来自该第二基站的信息，所述方法包括下列步骤：
在从所述系统中可提供的至少两个不同的编码解码模式中选择一个编码解码模式用以处理由第一基站将要发送的信息；
所述第一基站在所述第一链路上的至少一个第一帧内发送一个标示选定的编码解码模式的模式指示，该选定的编码解码模式已被用来处理所述信息的第一帧；
所述第一基站在所述第一链路上的至少一个与所述第一帧不同的第二帧内发送一个模式请求，该模式请求标示由第二基站使用以处理将在所述第二链路上发回给第一基站的信息的所述至少两个不同的编码解码模式中的一个；和
所述第一基站接收由所述第二基站利用所要求的编码解码模式进行处理并在所述第二链路上发送的信息。
2.权利要求1的方法，其中所述至少两个编码解码模式的每一个都标示了一个信源编码技术和一个信道编码技术两者。
3.权利要求1的方法，其中所述模式请求包括信道测量信息，该信道测量信息可由所述第二基站使用以确定所述至少两个不同的编码解码模式中适宜的一个编码解码模式以用来处理要在所述第二链路上发送的信息。
4.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一和第二帧是相继发送的。
5.权利要求1的方法，其中所述第一发送步骤还包括下列步骤：
在包括帧(n/2+1，...，n)+k*n的所述至少一个第一帧内发送所述模式指示，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
6.权利要求5的方法，其中所述第二发送步骤还包括下列步骤：在包括帧(1，...，n/2)+k*n的所述至少一个第二帧内发送所述模式请求信息，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
7.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一和第二帧分别是偶帧和奇帧。
8.权利要求7的方法，其中所述至少一个第一帧包括两个相继的、偶数号码帧。
9.权利要求7的方法，其中所述至少一个第二帧包括两个相继的、奇数号码帧。
10.权利要求1的方法，所述方法还包括下列步骤：
使所述第一和第二发送步骤与一个由所述通信系统发送其他信息的时间帧结构同步。
11.权利要求10的方法，其中所述时间帧结构是一个慢速随路控制信道(SACCH)结构。
12.权利要求1的方法，所述方法还包括下列步骤：
确定一个与所述第一链路关联的数据源非在用；以及
在所述数据源非在用期间暂停在所述至少一个第一帧内传输所述模式指示。
13.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：
在所述非在用期间，在所述至少一个第一和第二帧期间都发送所述模式请求。
14.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：
采用所述至少两个不同的编码模式中的一个预定的第n个最稳健的编码模式处理在所述非在用期结束后在所述第一链路上发送的所述信息。
15.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：
采用一个在所述非在用期之前所用的编码解码模式处理在所述非在用期结束后在所述第一链路上发送的所述信息。
16.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：
采用一个比一个就在所述非在用期前所用的编码解码模式稳健n个模式的编码解码模式处理在所述非在用期结束后发送的所述信息。
17.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：
采用一个比一个在所述第二链路上所用的编码解码模式稳健n个模式的编码解码模式处理在所述非在用期结束后发送的所述信息。
18.权利要求1的方法，其中所述第一发送步骤还包括下列步骤：
在包括帧(1，...，n/2)*2+k*n的所述至少一个第一帧内发送所述模式指示，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
19.权利要求18的方法，其中所述第二发送步骤还包括下列步骤：
在包括帧2*(1，...，n/2)-1+k*n的所述至少一个第二帧内发送所述模式请求信息，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
20.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：
采用一个与一个在所述第二链路上所用的编码解码模式相同的编码解码模式处理在所述非在用期结束后发送的所述信息。
21.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一和第二帧是与一个时分多址(TDMA)结构关联的时间帧。
22.权利要求1的方法，其中所述至少一个第一和第二帧是与所用的信源和信道编码处理的时间帧结构关联的时间帧。
23.在一个其中第一基站和第二基站通信的通信网络中，一种在该第一基站内发送和接收信息的系统，所述第一基站在一个第一链路上发送信息给所述第二基站，和在一个第二链路上接收来自所述第二基站的信息，所述系统包括：
在从所述系统中提供的至少两个不同的编码解码模式中选择一个编码解码模式用以处理由第一基站将要发送的信息的模式控制处理器；
在所述第一基站中的模式编码器，它在所述第一链路上的至少一个第一帧内插入一个标示选定的编码解码模式的模式指示，该选定的编码解码模式已被用来处理所述信息的第一帧；
在所述第一基站中的编码解码模式请求产生器，它在所述第一链路上的至少一个与所述第一帧不同的第二帧内插入一个模式请求，该模式请求标示由第二基站使用以处理将在所述第二链路上发回给第
一基站的信息的所述至少两个不同的编码解码模式中的一个；
所述第一基站中的发送机，其发送输出信号给第二基站，所述输出信号包括模式指示和模式请求；和
所述第一基站中的接收机，其接收由所述第二基站在所述第二链路上发送的输入信号，所述输入信号包括由所述第二基站利用所请求的编码解码模式进行处理的信息。
24.权利要求23的系统，其中所述至少两个编码解码模式的每一个都标示了一个信源编码技术和一个信道编码技术两者。
25.权利要求23的系统，其中所述模式请求是信道测量信息，可由一个收发机用来确定所述至少两个不同的编码解码模式中的适宜的一个编码解码模式以用来处理要在所述第二链路上发送的信息。
26.权利要求23的系统，其中所述至少一个第一和第二帧是相继发送的。
27.权利要求23的系统，其中所述模式编码器被用来在包括帧(n/2+1，...，n)+k*n的所述至少一个第一帧内插入所述模式指示，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
28.权利要求27的系统，其中所述编码解码模式请求产生器被用来在包括帧(1，...，n/2)+k*n的所述至少一个第二帧内插入所述模式请求信息，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
29.权利要求23的系统，其中所述至少一个第一和第二帧分别是偶帧和奇帧。
30.权利要求29的系统，其中所述至少一个第一帧包括两个相继的、偶数号码帧。
31.权利要求29的系统，其中所述至少一个第二帧包括两个相继的、奇数号码帧。
32.权利要求23的系统，其中所述模式编码器被用来在包括帧(1，...，n/2)*2+k*n的所述至少一个第一帧内插入所述模式指示，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
33.权利要求32的系统，其中所述编码解码模式请求产生器被用来在包括帧2*(1，...，n/2)-1+k*n的所述至少一个第二帧内插入所述模式请求信息，其中k为一个递增的帧序号，而n是一个整数。
34.一种通信台，所述通信台包括：
一个多模式编码器，其利用一个选定的编码解码模式来处理在一个第一参考数据帧内将从通信台发送到一个接收台的净荷信息；
一个模式编码器，其将一个模式指示插入到该第一参考数据帧内，所述模式指示标示被使用以处理该第一参考数据帧内的净荷信息的所述选定的编码解码模式；
一个编码解码模式请求产生器，其在一个从通信台发送到接收台的第二参考数据帧内插入一个模式请求，所述模式请求标示一个所请求的编码解码模式，所述接收台使用该请求的编码解码模式以处理要发回给所述通信台的信息；和
一个发送机，其接收来自多模式编码器的净荷信息，接收来自模式编码器的模式指示，和接收来自编码解码模式请求产生器的模式请求，并且在一个第一通信链路上除净荷信息外还有选择地发送第一参考数据帧内的模式指示，和第二参考数据帧内的模式请求。
35.权利要求34的通信台，所述通信台还包括：
一个多模式解码器，其解码输入净荷信息；和
一个接收机，其在一个第二通信链路上接收输入模式指示信息、输入模式请求信息和输入净荷信息，其中输入模式指示信息由所述多模式解码器使用以便对所述净荷信息解码，而输入模式请求信息由所述多模式编码器使用以便确定由所述发送机发送的所述净荷信息的编码模式。
36.在一个其中第一基站和第二基站通信的通信系统中，所述第一基站利用由该第一基站从多个可用编码解码模式中选择的一个编码解码模式来处理净荷信息，一种在第二基站内接收和发送净荷信息的方法，所述方法包括下列步骤：
第二基站在一个第一链路上的至少一个第一帧内接收一个标示编码解码模式的模式指示，该编码解码模式已被使用以处理所述净荷信息；
第二基站在所述第一链路上的至少一个与所述第一帧不同的第二帧内接收一个模式请求，该模式请求标示一个由第二基站使用以处理将在一个第二链路上发回给第一基站的净荷信息的所请求编码解码模式；和
在所述第二链路上从第二基站发送由该第二基站利用所请求的编码解码模式进行处理的净荷信息给所述第一基站。
37.权利要求36的方法，其中每一个可用的编码解码模式都标示了一个信源编码技术和一个信道编码技术两者。
38.权利要求36的方法，其中所述净荷数据与所述模式指示包含在一个相同的接收帧内。
39.权利要求36的方法，其中所述净荷数据包含在一个与包括所述模式指示的所述至少一个第一帧不同的随后接收的帧内。
40.权利要求36的方法，所述方法还包括下列步骤：
根据所接收的所述模式指示处理所述净荷数据；以及
在所述至少一个第二帧期间，根据一个先前所接收的模式指示继续处理附加的净荷数据。
41.权利要求36的方法，所述方法还包括下列步骤：
确定一个与所述第一链路关联的数据源非在用；以及
在所述数据源非在用期间暂停在所述第二链路上发送模式请求。
42.权利要求41的方法，所述方法还包括下列步骤：
在所述非在用期间在所述至少一个第一和第二帧期间在所述第二链路上都发送模式指示。
43.权利要求36的方法，所述方法还包括下列步骤：
在所述至少一个第一帧期间，根据一个先前所接收的模式请求继续处理要在所述第二链路上发送的净荷信息。
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