CN102752809A

CN102752809A - 上行amr的调控方法及系统

Info

Publication number: CN102752809A
Application number: CN2011101011921A
Authority: CN
Inventors: 龙红星
Original assignee: Leadcore Technology Co Ltd
Current assignee: Leadcore Technology Co Ltd
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: CN102752809B

Abstract

本发明公开了一种上行AMR的调控方法及系统，其方法为：依据建立当前业务时网络配置的传输格式集，获取当前适用的AMR码率列表；获取终端当前的发射功率及当前所使用的AMR码率；当发射功率到达最大发射功率时，调控当前所使用的AMR码率在AMR码率列表中降低一级；当发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于AMR码率列表中的较低等级时，调控当前所使用的AMR码率在AMR码率列表中升高一级。通过利用终端发射功率能力预测上行业务质量，使控制时延降低，以及，利用统计网络下发的TPC预测上行发射功率是否受限，进而实现对AMR码率进行调控，实现及时改善话音质量的目的。

Description

上行AMR的调控方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体的说是涉及一种上行AMR的调控方法及系统。

背景技术

在数字移动通信系统中，无线传播的环境往往都较为复杂和多变，因此基于多变的信道，为提供高质量的话音通信则需要能满足较高要求的语音编码算法。在现行的第三代移动通信系统中采用自适应多码率(AMR)语音编解码技术，与GSM系统相比，AMR提供了一种自适应的解决方案来跟踪快速变化的无线信道环境，根据信道质量自适应的从8种码率(12.2/10.2/7.95/7.4/6.7/5.9/5.15/4.75kbps)中选择一种，从而达到语音编码和信道编码的最优组合，以便于满足无线信道和本地容量的要求，改善信道中的通话质量，如图1所示，为3GPP TS 26.975中给出的不同话音速率在相同信道质量(C/I)条件下所能提供的话音质量(MOS)。

从图1中可知，随着信道质量的恶化(即C/I降低)，话音质量也随之恶化，但针对不同的码率，即不同的语音速率，话音质量(MOS)恶化程度不同。如图1所示，在信道质量(C/I)很好的情况下，语音速率越高话音质量越好，信道质量越差，语音速率越低话音质量相对越好。

依据上述现有技术中的第三代移动通信系统3GPP规范的描述可知，AMR码率的选择完全由网络控制，下行(网络至终端)码率由网络根据终端反馈的下行信道质量测量报告来决定，而上行(终端至网络)码率由网络对上行信道质量的测量来决定，并通过传输格式组合控制(TFC Control)消息指示终端选择相应码率传输。

在上述现有技术主要依赖网络对上行AMR码率进行动态调控，由网络对上行信道质量进行测量，统计信道质量变化，然后选择适合的传输格式，通过TFC控制消息指示终端按新的速率进行语音编码。由于，上述采用现有技术对上行AMR进行调控的过程为闭环方式，并且因为控制环路上包括终端(UE)、基站(NodeB)和无线网络控制器(RNC)，在对上行AMR进行调控的过程中，导致控制时延长、信道恶化敏感性差、以及增加网络信令负荷，造成上行AMR不能及时得到调控，进而不能及时改善话音质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种上行AMR的调控方法及系统，以克服现有技术中由于调控上行AMR对网络过于依赖，容易导致控制时延长，从而不能及时改善话音质量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种上行自适应多码率AMR的调控方法，包括：

依据建立当前业务时网络配置的传输格式集，获取当前适用的AMR码率列表；

获取终端当前的发射功率及当前所使用的AMR码率，对当前所使用的AMR码率进行调控；

当所述发射功率到达最大发射功率时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级，获取新AMR码率；

当所述发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中的较低等级时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级，获取新AMR码率。

优选地，包括：

当获取到的新AMR码率生效后，启动第一定时器；

当所述第一定时器超时后，返回执行对当前所使用的AMR码率的调控。

优选地，所述调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级的具体过程包括：

当所述发射功率到达最大发射功率时，启动第一计数器，统计网络下发的功率控制命令字，所述功率控制命令字为Down时所述第一计数器减1，为Up时所述第一计数器加1；

当所述第一计数器的计数值超过预设第一门限时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级，获取新AMR码率，并在下个最大传输时间间隔边界生效。

优选地，所述调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级的具体过程包括：

当所述发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中的较低等级时，启动第二计数器，统计网络下发的功率控制命令字，所述功率控制命令字为Down时所述第一计数器加1，为Up时所述第一计数器减1；

当所述第二计数器的计数值超过预设第二门限时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级，获取新AMR码率，并在下个最大传输时间间隔边界生效。

优选地，包括：

当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最低等级，且所述发射功率到达最大发射功率时，或，

当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最高等级，且所述发射功率到达最小发射功率时，维持当前AMR码率不变。

一种上行自适应多码率AMR的调控系统，包括：

第一获取单元，用于依据建立当前业务时网络配置的传输格式集，获取当前适用的AMR码率列表；

第二获取单元，用于获取终端当前的发射功率及当前所使用的AMR码率；

调控单元，用于对第二获取单元获取的发射功率和AMR码率进行判断，当所述发射功率和AMR码率符合预设的调控条件时，对当前所使用的AMR码率进行升级或降级的调控。

优选地，所述调控单元中包括：

第一计数器和第二计数器，用于统计网络下发的功率控制命令字；

降级模块，用于当所述发射功率到达最大发射功率时，启动第一计数器，统计网络下发的功率控制命令字；当所述第一计数器的计数值超过预设第一门限时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级，并获取新AMR码率；

升级模块，用于当所述发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中的较低等级时，启动第二计数器，统计网络下发的功率控制命令字；当所述第二计数器的计数值超过预设第二门限时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级，并获取新AMR码率。

优选地，包括：

维持单元，用于当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最低等级，且所述发射功率到达最大发射功率时，或当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最高等级，且所述发射功率到达最小发射功率时，维持当前AMR码率不变。

优选地，包括：

返回单元，用于当获取到的新AMR码率生效后，启动第一定时器，并在所述第一定时器超时后，返回执行对当前所使用的AMR码率的调控。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种上行AMR的调控方法及系统，将采用开环方式通过终端对上行发射功率，以及接收到的网络对终端的功率控制信息判断终端上行话音质量是否恶化，进而通过调控实现选择适合的上行AMR码率并使其生效。在本发明所公开的实施例中采用开环方式在终端侧自主实现上行AMR码率动态调控，不仅可以减少调控上行AMR码率时对网络的依赖，同时也可以快速适应信道的变化，达到及时改善话音质量的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为3GPP TS 26.975中给出的不同话音速率在相同信道质量(C/I)条件下所能提供的话音质量(MOS)示意图；

图2为本发明实施例公开的功控示意图；

图3为AWGN信道下不同码率的BLER曲线示意图；

图4为多径衰落信道下不同码率的BLER曲线的示意图；

图5为本发明实施例一公开的一种上行AMR的调控方法流程图；

图6为本发明实施例一公开的降低AMR码率级别时的方法流程图；

图7为本发明实施例一公开的升高AMR码率级别时的方法流程图；

图8为本发明实施例公开的一种上行AMR的调控系统结构示意图；

图9为本发明实施例公开的另一种上行AMR的调控系统结构示意图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

AMR：Adaptive Multiple Rate，自适应多码率；

QoS：业务质量；

SIR：Signal Interference Ratio，信干比；

target SIR：目标信干比；

SNR：信噪比；

CTFC：传输信道格式集；

BLER：Block Error Ratio，块误码率、误块率；

target BLER：目标误块率；

TPC：Transmission Power Control，功率控制命令字；

TTI：Transmission Time Interval，传输时间间隔。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在第三代移动通信系统中，为克服远近效应、对抗阴影衰落和快衰落，以便保证业务QoS指标及提高系统容量。如图2所示，引入了三种功率控制策略，一种是基于路损原则的开环功控(P_Tx＝P_Desired+L_PCCPH)；一种是基于SIR准则的闭环功控(SIR＜TargetSIR)，一种是基于QoS准则的外环功控(BLER＜TargetBLER)。(图2中UE为用户终端、NodeB为基站、RNC为无线网络控制器)。

针对每种网络业务，只有达到该业务最低QoS指标才能确保该业务的质量可接受，QoS一般用BLER表征，即在业务建立时预先设定了可容忍的最大BLER水平。其中，如果在业务保持过程中信道质量发生变化，网络会根据实际BLER与目标BLER的偏差来调节上行信道的目标SIR水平，即实现外环功控；基站对上行信道测量获得实际SIR，通过与目标SIR的偏差进行比较，来调节终端的上行发射功率，即闭环功控。

在第三代移动通信系统中，承载AMR话音业务的无线资源是固定的，这样AMR码率也高，对信道质量的要求也越高，换句话说，无线质量差的情况下，AMR码率越低越能保证数据无误传输。下面给出了8种AMR码率在相同信道条件下的QoS曲线。

图3为AWGN信道下不同码率的BLER曲线；图4为多径衰落信道下不同码率的BLER曲线，由图3和图4可知，在相同BLER水平下，AMR码率越低对抗无线信道恶化的能力越强；在特定速率下，随着无线信道的恶化，BLER必然随之升高，此时需要使终端提高发射功率来对抗信道的恶化，但终端的最大发射功率是有限的，因此需要调控当前的码率降低，以便于对抗信道继续恶化，提高信道纠错能力。

由背景技术可知，在现有技术中主要依赖网络对上行AMR码率进行动态调控，并且执行的过程为闭环方式，基于控制环路上的终端、基站和无线网络控制器，在对上行AMR进行调控的过程中，容易导致控制时延长、信道恶化敏感性差、以及增加网络信令负荷，最终造成不能及时改善话音质量。因此，本发明实施例公开了一种由终端自主控制上行AMR的方法，通过终端对上行发射功率，以及接收到的网络对终端的功率控制信息来判断当前业务速率的BLER水平，即判断终端上行话音质量是否恶化，进而通过调控选择适合的上行AMR码率并使其生效，实现通过终端自主对上行AMR码率的动态调控，以提高上行话音质量的目的。具体过程通过以下实施例进行说明。

实施例一

请参阅附图5，为本发明公开的一种上行AMR的调控方法流程图，主要包括以下步骤：

步骤S101，依据建立当前业务时网络配置的传输格式集，获取当前适用的AMR码率列表。

执行步骤S101获取到的当前可以使用，即当前适用的AMR码率列表，其内保存的AMR码率按照从高至低的级别进行排序。

步骤S102，获取终端当前的发射功率及当前所使用的AMR码率，并判断获取到的当前发射功率和AMR码率是否满足调控判决条件，如果是，则执行步骤S103或步骤S104；如果否，则执行步骤S105或步骤S106。

在执行步骤S102时，主要依据获取到的终端当前的发射功率以及当前所使用的AMR码率进行判断，判断这两者是否满足调控判决条件，然后按照判决的结果决定对当前所使用的AMR码率进行降低调控、升高调控，还是保持不变。

步骤S103，当所述发射功率到达最大发射功率时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级，获取新AMR码率。

在执行步骤S103中，其所执行的结果为降低AMR码率，其满足的判决条件为：当前终端的发射功率已达到最大发射功率。即利用终端发射功率能力预测上行业务质量，当终端无法持续升高发射功率时，为避免或对抗信道恶化，执行降低当前所使用的AMR码率的步骤。

步骤S104，当所述发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中的较低等级时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级，获取新AMR码率。

执行步骤S104的过程中，其所执行的结果为升高AMR码率，其满足的判决条件为：当前所使用的AMR码率处于AMR码率列表中的较低等级，且当前终端的发射功率未达到最大发射功率。

步骤S105，当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最低等级，且所述发射功率到达最大发射功率时，维持当前AMR码率不变。

步骤S106，当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最高等级，且所述发射功率到达最小发射功率时，维持当前AMR码率不变。

在执行步骤S105和步骤S106时，其为不满足调控判决条件时的执行过程。主要包括：当前所使用的AMR码率已处于最低码率，且发射功率已达到最大功率；当前所使用的AMR码率已处于最高码率，且发射功率已达到最小功率。此外还包括，当前所使用的AMR码率处于某个中间码率，并且不满足调控判决条件的，也要求保持当前AMR码率不变。

步骤S107，新AMR码率生效后，启动第一定时器，并判断第一定时器是否超时，如果是，则返回执行步骤S102；如果否，则不进行AMR码率的调控判决。

在步骤S107中，新AMR码率生效是指当前开始以新的AMR码率进行相关的处理，该第一定时器的定时时长可根据具体情况进行设定，在本发明中设置为30秒。

通过上述本发明实施例公开的上行AMR的调控方法，利用终端通过上行发射功率及获取到的网络对终端的功率控制信息判断当前业务速率的BLER水平，即利用终端发射功率能力预测上行业务质量，使控制时延降低，能够实现快速、高效的完成对终端上行话音质量是否恶化的判断，进而对AMR码率进行调控，实现及时改善话音质量的目的。

需要说明的是，在上述本发明公开的实施例的基础上，在执行步骤S103降低AMR码率级别时的具体流程，如图6所示，主要包括以下步骤：

步骤S1031，当所述发射功率到达最大发射功率时，启动第一计数器，统计网络下发的TPC。

步骤S1032，当接收到的TPC为Down时，使计数器减1。

步骤S1033，当接收到的TPC为Up时，使计数器加1。

在执行步骤S1032和步骤S1033中的Down和Up是通过协议定义的，分别代表上调发射功率和下调发射功率。

步骤S1034，判断第一计数器中的计数值是否超过预设第一门限值，如果否，则返回步骤S1031，继续统计网络下发的TPC；如果是，则执行步骤S1035。

在步骤S1034中，预设第一门限值可以根据具体情况进行设定，在本发明公开的实施例中可以预设该第一门限值为85。

步骤S1035，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级，获取新AMR码率，并在下个最大TTI边界生效。

需要说明的是，在上述本发明公开的实施例的基础上，在执行步骤S104升高AMR码率级别时的具体流程，如图7所示，主要包括以下步骤：

步骤S1041，当所述发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中的较低等级时，启动第二计数器，统计网络下发的TPC。

步骤S1042，当接收到的TPC为Down时，使计数器加1。

步骤S1043，当接收到的TPC为Up时，使计数器减1。

在执行步骤S1042和步骤S1043中的Down和Up是通过协议定义的，分别代表上调发射功率和下调发射功率。

步骤S1044，判断第二计数器中的计数值是否超过预设第二门限值，如果否，则返回步骤S1041，继续统计网络下发的TPC；如果是，则执行步骤S1045。

在步骤S1044中，预设第二门限值可以根据具体情况进行设定，在本发明实施例预设该地二门限值为100。

步骤S1045，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级，获取新AMR码率，并在下个最大传输时间间隔边界生效。

在具体执行上述步骤S103和步骤S104的过程中，所涉及的AMR码率列表是在业务建立时由网络进行配置的，其内保存的AMR码率按照从高至低的级别进行排序。其中，涉及使当前所使用的AMR降低一级，即在该AMR码率列表中下调一个码率进行登记；涉及使当前所使用的AMR升高一级，即在该AMR码率列表中上调一个码率进行登记。

通过上述本发明实施例公开的上行AMR的调控方法，利用终端发射功率能力预测上行业务质量，使控制时延降低，能够实现快速、高效的完成对终端上行话音质量是否恶化的判断，以及，利用统计网络下发的TPC预测上行发射功率是否受限，进而实现对AMR码率进行调控，实现及时改善话音质量的目的。

此外，采用上述本发明实施例所公开的方法在用于弱信、高速、强干扰等复杂场景语音质量的过程中会更加显著。

上述本发明公开的实施例中详细描述了一种上行AMR的调控方法，对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现，因此本发明还公开了一种上行AMR的调控系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图8、为本发明实施例公开的一种上行AMR的调控系统结构示意图，主要包括：第一获取单元101、第二获取单元102、调控单元103、维持单元104、第一定时器105和返回单元106。

第一获取单元101，用于依据建立当前业务时网络配置的传输格式集，获取当前适用的AMR码率列表。

第二获取单元102，用于获取终端当前的发射功率及当前所使用的AMR码率。

调控单元103，用于对第二获取单元102获取的发射功率和AMR码率进行判断，当所述发射功率和AMR码率符合预设的调控条件时，对当前所使用的AMR码率进行升级或降级的调控。

维持单元104，用于当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最低等级，且所述发射功率到达最大发射功率时，或当终端当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中最高等级，且所述发射功率到达最小发射功率时，维持当前AMR码率不变。

返回单元106，用于当获取到的新AMR码率生效后，启动第一定时器105，并在所述第一定时器105超时后，返回第二获取单元102，进行新一轮的当前所使用的AMR码率进行调控。

上述本发明实施例公开的系统的具体执行过程与上述公开的方法一致，这里不再进行赘述。

需要说明的是，请参阅附图9，在上述本发明实施例所公开的系统的基础上，在调控单元103中具体包括：第一计数器1031、第二计数器1032、降级模块1033和升级模块1034。

第一计数器1031和第二计数器1032，用于统计网络下发的TPC。

降级模块1033，用于当所述发射功率到达最大发射功率时，启动第一计数器1031，统计网络下发的TPC；当所述第一计数器1031的计数值超过预设第一门限时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级，并获取新AMR码率。

升级模块1034，用于当所述发射功率未达到最大发射功率，且当前所使用的AMR码率处于所述AMR码率列表中的较低等级时，启动第二计数器1032，统计网络下发的TPC；当所述第二计数器1032的计数值超过预设第二门限时，调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级，并获取新AMR码率。

通过上述本发明实施例公开的方法及系统，利用终端对上行发射功率，以及接收到的网络对终端的功率控制信息来判断当前业务速率的BLER水平，即判断终端上行话音质量是否恶化，进而通过调控选择适合的上行AMR码率并使其生效，实现通过终端自主对上行AMR码率的动态调控，以提高上行话音质量的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种上行自适应多码率AMR的调控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

当获取到的新AMR码率生效后，启动第一定时器；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中降低一级的具体过程包括：

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调控当前所使用的AMR码率在所述AMR码率列表中升高一级的具体过程包括：

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括：

6.一种上行自适应多码率AMR的调控系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述调控单元中包括：

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，包括：