CN1178438C - 支持声码信道上tdd/tty调制的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种对低活动性通信信号(如搏多音调)编码/解码所用的方法,供在电信系统(100)上发射。电信系统(100)可以包括任何数目的无线链路。一旦通知系统(100)一低活动性信号需要发射,系统(100)中对信号编码/解码所用的每个声码器执行一独特编码/解码过程。在一个实施例中,含有差错的帧不利地影响信号并被传递给声码器,采用包含在其中的“软位”来确定所发射的原始信号。在另一个实施例中,信号的编码可以包括利用冗余对信号编码,编码的信号被扩展在多个声码器帧上。
Description
发明背景
I.发明领域
本发明一般涉及聋哑人通信装置(TDD)或电文电话轭(TTY)领域,尤其涉及在通信系统内能够可靠地传送TDD/TTY信号的标准声码器工作的改进。系统包括无线链路。
II.相关技术的描述
许多聋哑人或听力差的人使用专门构造和涉及的通信终端,使他们能够在标准电话线上进行通信。这种装置称为聋哑人通信装置(TDD)或电文电话轭(TTY),在本申请中将其统一称为TDD。典型地,TDD包括一键盘和一显示器,经modem(调制解调器)连接于电话机。调制解调器装在TDD内或是直接连接于电话线或是通过声学耦合器耦合到正常的电话手机。TDD能够通过编码音调的手段在电话线上将信息发送到通过另一调制解调器连接在电话线另一端上的另一TDD。这些音调称为低活动性通信,因为频率和幅度包络保持相对恒定。
对TDD通信广泛习惯使用的代码和协议是特异性代码和协议。称为搏多的代码组和通信协议(TDD协议)是在许多聋哑人通信装置基于机械或机电装置而非电子装置时代随历史演变的。因此,TDD协议是针对一组制约(与当今装置不再相关)而构建的。这些制约造成产生一种代码协议和在该协议下工作的用户和装置的通信网络,该协议有些被废弃。
传统上,TDD通信是在50波特(有些国家45.5波特)下进行的,代表每秒传送6个字符。现在可供TDD通信用的其他协议加入更高的波特率,如ASCII(美国标准码信息交换)和增强的搏多协议。尽管如此,通常的TDD通信字符组由5位长的字符组成。这些字符模拟字母表中的字母,这里,每个字母代表一个字或一种思想。在发送前将字符与开销信息位分成组,这里待传送的每组位具有一个持续时间或单元间隔,等于22毫秒。例如,在传统的TDD协议下,待传送的一个组位包括8位:起始位(一个源或零位)、5个代表字符的位、和至少一又1/2位,标示传送组的停止点。
与现代电信系统相比,TDD发送以蜗牛步距发生。更大的问题是,TDD信号实质上是恒定的。这些慢速的单音调信号在以非常高速率发送更高活动性信号的数字电信系统中,尤其是在包括无线链路的电信系统中会产生浩劫。这种电信系统的一个例子是具有大量无线用户单元的码分多址(CDMA)系统。每个用户单元具有一个收发机并通过卫星转发器或称为小区的陆上站在系统内进行通信。每个小区包括一个称为基站的物理站。小区覆盖有限的地理区域和经移动交换中心向和自电信网络传送用户单元上携带的呼叫。当用户移动到一个新小区的地理区中时,用户呼叫的传送可以通过称为“越区切换”的过程通过该新的小区最终作出。
用户单元一般称作小区电话,发射一信号,该信号被基站接收。信号被中继到移动交换中心,后者将信号传送到包括电话线或其他用户单元的公共交换电话网络(PSTN)。类似地,信号可以经基站和移动交换中心一个周期从PSTN发射到用户单元。
用户单元与基站之间的接口称作空中接口。电信工业协会(TIA)已经提供了在空中接口上的CDMA呼叫处理的标准,题目为“IS-95双模宽带扩展频谱蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”。IS-95的附录作为电信业务公报(TSB)提供。
业务协商是在数字电信系统上成功发射任何通信,尤其是低活动性通信的关键。现代系统(包括上述系统)的一个问题是,声码器—一种在系统中使用的将话音或TDD模拟信号编码为数字信号并将数字信号解码为话音或TDD模拟信号的装置,在处理实质上单音调信号和通过TDD协议指示的慢速率方面的困难。在当前的系统中,如TDD通信的低活动性通信信号则可能被声码器处理为背景噪声或者信号干扰而被忽视。
需要的是能够方便地将本发明集成到现有通信系统中,在低活动性通信信号的发送期间通过调用声码器要使用的协议能够降低帧差错率。
本发明应当与无线电信调制系统相兼容,如CDMA系统,服务于大量的系统用户。在多址通信系统中使用的CDMA系统和技术的更健全的讨论可以在专利号为4,901,307的题目为“利用卫星或陆上转发器的扩展频谱多址通信系统”的美国专利中看到,该申请已转让给本发明的受让人,在此通过参考引入。此外,本发明还应当与其他类型的通信系统中使用的其他调制系统和技术相兼容,如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA),和幅度调制(AMPS)方案。
发明概要
广泛地说,本发明涉及利用编码信号和增大发射功率电平的电信系统的低活动性通信的调制。更具体地说,本发明涉及使用低活动性通信信号上专门编码、解码或二者使发射信号的帧差错率减至最小的方法。本发明还通过注视包含在差错帧中或者与差错帧相邻的帧中的“软位”提供对低活动性信号的解码,试图确定原始帧的内容。
揭示的本发明一些实施例为利用标准编码协议编码的TDD信号提供独特解码方法。在一个实施例中,解码器可以把含发送差错的帧(差错帧)与来自已知TDD信号的声码编码帧相比较并确定发射的最可能的声码编码帧。在另一个实施例中,解码器可以回顾相邻的帧以确定发射的但被以差错接收的最可能的声码编码帧。在再一个实施例中,解码器可以改进为包括信号增强器或转发器,在将解码方法应用在发射帧上之前“清扫”发射帧中的讹误位。尽管在整个本申请中讨论TDD通信,但是应当理解利用本发明可以发射任何慢或低活动性通信。
本发明的另一实施例提供以上讨论的解码但是调用不同于标准声码器参数的声码器参数。当接收TDD信号时,编码器切换到“搏多编码模式”,通知解码器协议变化,并使用信道代码冗余进一步改善解码器的确定所传送的正确TDD信号的机会,即使它包含在坏的帧中。本发明这种形式用空间间隔分开更好,因此更易于区分音调的声码器“特征标记”替代标准声码器参数。
本发明的另一形式利用冗余提供对声码器帧中TDD信号编码,但是编码是在数个声码器帧上进行的。将信息间插在“N”帧上,从而即使一帧被丢失,解码器能够从相邻帧提取必要信息以确定丢失帧的内容。
本发明的又一形式提供一种将本发明的上述编码和解码方法与控制发射功率电平的方法相结合的低成本高效率系统。改进移动站内标准声码器芯片组的设计是昂贵的,这会妨碍上述编码和解码方法的实施。然而,能够实施一种通信系统,其中在系统的基站中使用上述方法,但是在移动站中不使用。利用控制发射功率电平的方法,能够使从基站发射到移动站内未改进的声码器的低活动性通信信号的帧差错率减至最小。
本发明给其用户提供许多优点。一个优点是能够利用具有无线链路的数字发射媒体发射TDD消息。另一个优点是能够将TDD装置连接到移动装置或用户单元,如数字蜂窝电话,通过无线链路连接到电信系统。本发明还提供许多其他优点和得益,在评说本发明的以下详细描述后,这些优点和得益将变得更加清楚。
附图简述
考虑了以下的详细描述并结合附图后,本发明的特征、目的和优点对本领域专业技术人员而言将变得更明显,在整个附图中相似的参考编号标识相似的部件,其中:
图1示出包括无线链路和TDD通信装置的一种类型电信系统。
图2示出按照本发明一个实施例所使用的典型现有技术TDD通信装置。
图3示出可变速率声码器所使用的速率组1的话务信道帧格式。
图4是按照本发明一个实施例的方法的流程图。
图5示出按照本发明一个实施例配置的无线电信系统的方框图。
图6示出按照本发明一个实施例配置的无线电信系统的方框图。
图7是控制基站与移动站之间发射功率电平的方法的流程图。
所选实施例的详细描述
图1至7示出本发明的各种方法和装置方面的例子。为了便于说明,而不是企图作任何限制,这些例子是在TDD通信装置的上下文中描述的,TDD通信装置附属于加入无线链路的数字电信系统,以下将描述其中的一个例子。
硬件部件和相互连接
图1示出包括无线链路和正如本发明中使用的TDD通信装置(TDD)200的一种物理学的电信系统100。正如图2中详细示出的,TDD通常包括键盘和显示器,经modem(调制器/解调器)连接到电话机。调制解调器装在TDD中,或是直接连接到电话线或者通过声学耦合器耦合到通常电话手机。TDD能够通过编码音调的手段将电话线上的信息发送到另一TDD,诸如图1中所述的TDD102,通过另一调制解调器连接在电话线的另一端。
在利用无线链路的数字电信系统中,TDD200可以耦合到电信系统100中用以发射接收信号的用户单元104。用户单元104的示例性实施例是数字信号电话,如由高通(Qualcomm)股份公司制造的Q-800,通常称为小区电话。图1中所示的用户单元104包括通知装置106,以通信方式耦合到用户单元104的电路。可以可以硬线108将TDD 200经通知装置106连接到用户单元104,或者可以使用装置端口。这种通知装置和装置端口的例子在1998年7月13日提交的申请号为09/114,344的题目为“在声码编码信道上建立TDD/TTY业务的方法和装置”的美国专利申请中揭示,该申请已转让给本发明的受让人,在此通过参考引入,现已授予Nikolai K.N.等人美国专利No.6,205,339。
装置端口可以配置成接收诸如插塞、连接器或接收器的低活动性通信装置附件。这些项目当今通常被用于连接电话机与计算机设备,从电子供应商那里易于得到。与附件的装置端口接口以通信方式将诸如TDD 200的低活动性通信装置(未示出)连接到电信系统100的用户单元104。装置端口允许信息在低活动性通信装置与用户单元104之间交换。不管是否使用装置端口或硬线,通知装置106允许通知系统100TDD信号需要发射。
回到图1,在通知装置106接收低活动性通信信号后,由用户单元104对信号进行处理。从根本上讲,产生发射的信号,它包括包含在低活动性信号中的信息。因为已经通知电信系统100正在发射低活动性信号,系统适合于保证发生可译密码发射。例如,图2中所示的从模拟电路228接收的模拟信号通常则经受信号或“话音”处理,包括对信号数字化、设定发生功率电平以防止在发送期间信号衰落、压缩信号和滤波。这些功能可以由包括声码器110的用户单元104的电路(未示出)来进行。根据接收的信号,可变速率声码器(在本申请中一般称为声码器)可以动态地确定和商议电信系统100内的业务,以提供信号的成功发射和解码。这一商议涉及建立多个参数的值,如声码器应当使用的速率、发射功率、以及压缩技术。有关电信系统中发射信号的处理的更全面的讨论可以在电子工业协会标准TIA/EIA/IS-95-A中发现,题目为“双模宽带扩展频谱蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”(称为‘IS-95′),这里通过参考引入,其他发射标准,包括标准声码器协议,也是本领域所众所周知的。
然而,在接收低活动性信号时,声码器可以将信号识别为噪声、暂停或不希望发射的信号。简单地,声码器并不知道什么业务在使用,因为它不能识别接收的低活动性信号。通过通知系统100正在传送低活动性信号,声码器将建立保证该信号的可能最好的发射和解码所需的业务。
在已经处理了低活动性通信信号并且确定了业务后,可以在无线链路114上利用天线112发射信号。数字化的信号被远程处(如基站118)的另一天线116接收,并由包括声码器120的基站电路(未示出)处理。电信系统的各种基站电路配置是本领域所众所周知的,进一步理解可以在以上参考的TIA/EIA/IS-95中发现。在接收后通过处理信号,反映包含在发射的低活动性信号中信息的低活动性信号经通信链路122可以传递到低活动性装置102。图中示出的第二通知装置106与基站106耦合。这提供低活动性信号从低活动性通信装置102传送返回到TDD通信装置200。
通信链路122显现二分叉,以强调基站118可以不直接连接到低活动性装置102。基站118通常连接到标准PSTN交换站,后者通常被电话公司用于协调电话呼叫,低活动性装置102与PSTN连接。在另一实施例中,与低活动性通信装置102连接的第二移动站(未示出)可以链接到基站118。此外,电信系统可以包括上述的移动交换站。
图2中所示的是典型TDD装置200的电路的示意方框图,或是标准或是增强的TDD,按照本发明进行工作。在图2的TDD装置200中,提供一键盘,用户可以输入数字字符到其中。键盘的输出链接到处理器204,后者的作用是控制包含在图2中的电路元件。处理器204接收或发射的字符还显示在显示器206上。任选地,接收或发射的相同字符可以重现在诸如打印机208的装置上。有些TDD装置可以没有打印机,尽管标准化的TDD具有某种可视显示,从而使用户能够看到正在被键入和接收的字符。因此键盘202的功能是数据字符到处理器的输入源,而显示器206和打印机208中任何一个或二者的作用是数据流字符的本地目的地。
处理器204可以通过合适数据和地址总线链接,对于这种应用它们典型地被在本领域受教育的人使用。在图2中,总线210将只读存储器(ROM)212连接到非易失性随机存取存储器(NVRAM)214。适当的控制线216和218从处理器204连接到ROM 212和NVRAM 214,提供这些单元的交互控制。期望ROM212永久存储指示处理器204工作的程序以及被该程序使用的特定数据。例如,可以存储机器到机器通信的特别字符串和增强工作模式中使两个TDD同步的特别字符串。NVRAM214用作缓冲器,进出TDD装置200的数据的浮动存储地方,以及存储由用户通过键盘202输入并期望快速接入的标准消息。可以采用其他的电路配置,如在单个集成电路中微处理器204与ROM和NVRAM214的组合。
连接到图2中处理器204的还有电话机键盘220,它允许通过拨号通过电信系统100由处理器204输入电话号码。标准电话手机224搁在托架226上,它装有开关(未示出),指示手机224是否在使用,因此从托架226上移开。
处理器204以通信方式通过模拟电路228连接到电信系统100。这一连接图中示为硬线连接230,但是可以是使模拟电路228与电信系统100通信链接的任何类型的连接。模拟电路228提供手机与处理器204之间的连接,允许搏多音调和拨号音调被电信系统100接收。模拟电路228提供朝向和来自手机224的话音信息的接口。TDD装置200的模拟电路228利用诸如以上讨论的连接器连接到电信系统100。
尽管以上具体描述,得益于本揭示内容的普通技术人员将会识别,以上讨论的装置可以实施在不同构造的电信系统中,而不违背本发明的范围。作为一个特定例子,多用户单元104可以链接到基站118,或者低活动性通信装置200可以与用户单元104相集成。
工作
在接收TDD信号后,通知在信号处理期间被系统100使用的声码器或者检测对于发射已经接收低活动性信号并可以使用八分之一速率话务信道帧格式来发射信号。然而,以下方法适应于四分之一到全速率话务信道可以实现,正如以下讨论的。
图3示出利用速率组1的话务信道的典型可变速率声码器帧格式。可变速率声码器利用代码激发线性预测(CELP)技术每20毫秒产生一帧,该技术是本领域众所周知的。可以将帧格式化全速率、四分之一或八分之一速率格式,这取决于话音活动。如果接收搏多音调,可变速率声码器通常将检测低活动性并使用八分之一速率格式,假设当前使用中的标准声码器能够检测信号正在被传送。通常,搏多信号将被处理为噪声并通常被忽略。
全速率是指包含在每个帧中的每个位是不重复的事实。二分之一速率是指每帧传送相同数目的帧,但是在该帧中每个位重复一次,即在该帧中每个独特位将出现两次。四分之一速率是指每帧中每个独特位将出现四次,依此类推。多次重复地传送一信息位,每帧传送的总信息较少。在全速率下,信号以更高的功率传送,因为一个给定位仅传送一次。对本申请来说,把这个全速率功率电平称作参考功率。由于位以较低速率重复,采用降低的功率电平,因为每个重复的位的功率在该帧上被累积。假设采用固定的最小功率作发射,全速率发射将包含比相同信息的二分之一速率发射更多的帧差错。
典型地,对于在远程位置(也称为发射信号的目标,如用户单元)上接收的发射信号,功率电平是基于所选帧差错率(FER)设定的。所需的FER是选择的,因为正在传送低活动性信号时,利用当前方法实际FER增大。这一所选FER范围在0.1%与1.0%差错率之间,但是如果需要可以更大或更小,以保持发射信号的质量。较佳地,对于低活动性信号,0.2%的FER是理想的。
在本发明中,实施专门编码和解码技术可控制帧差错率。在揭示的技术没有达到所选FER的情况中-即使在声码器帧信息的重构之后FER被限定为差错帧的总数目的这一情况中-调节发射功率电平的方法也能与专门的编码和解码技术一起使用。典型地,声码器将被锁定在全速率下,发射功率将增大以发射低活动性信号。应当能实现,所需的任何增大仍然小于如果不实施本编码/解码技术所需的增大。
A.利用软位的解码器
在一个实施例中,当接收TDD呼叫时,系统100或是被通知或是检测该呼叫类型。系统100利用本领域公知的标准处理技术处理来自TDD单元200的呼叫以发射。当在远程点,例如基站118接收帧时,利用本发明对呼叫解码。如果在物理层中已经发生帧差错,即如果该帧并未通过如在IS-95中描述的校验和,仍然将该帧传递给声码器120作解码。将差错的帧传递给声码器在标准IS-95实施中当前并不进行。包含在差错帧中的位称作“软位”,因为它们可以不全是差错的,可以个别地从它们收集信息,以重构包含在差错帧中的信息。
然而,检测或被通知已经接收了TDD呼叫,本发明中的声码器解码器通过注视接收的声码器参数并将这些参数对TDD调制信号的“特征标记”或在声码器参数空间中看到的音调而处理差错帧。这将存储的声码编码TDD音调的声码器参数与接收的参数作比较。这一比较导致对哪个TDD最可能被接收作出决定。
例如,假设“0”的搏多音调的声码器表示被表示为16个“0”序列,“1”的搏多音调的表示被表示16个“1”。本方法考虑到这些是话音-参数-空间特征标记。对于以下的例子,将3层识别为:
声码器帧边界 |-voc帧‘N’-|
博多音调边界 |-博多‘N’-|,和
接收的声码器参数 000000000000000或
11111111111111111
假设声码器解码器接收以下参数:
{错差帧}
|-voc帧1-|-voc帧2-|-voc帧3-|-voc帧4-|-voc
t′1′-|-博多′0′-|-博多′0′-|-博多′1′-|-|博多′0′-|
1111111100000000000000000000000000000110000111111111110000000000000000
^^^^^
[帧差错]
解码器识别搏多音调边界并识别第二个搏多“0”的接收参数更接近“0”而非“1”。解码器决定搏多音调“0”并在解码之前修改怀疑的差错位。对于下一个搏多音调“1”,解码器识别声码器参数更接近“1”而非“0”,并相应地修改位。解码器现在采用以下序列来产生校正的TDD信号:
{校正帧}
|-voc 帧 1-|-voc 帧 2-|-voc 帧 3-|-voc 帧 4-|-voc
t′1′-|- 博多′0′- | - 博多′0′- | - 博多′1′- | - 博多′0′-|
11111111000000000000000000000000000011111111111111110000000000000000
这个例子表明差错过渡发生在帧边界上,情况并不总是这样。如果这些过渡通常落在一帧内,可以按照如下采用本发明的另一种形式。
如果声码器解码器接收一差错帧,这里在该帧中包含差错位,声码器可以注视相邻的无差错或“好”的帧,以重构差错帧。相邻帧将包含在差错帧中丢失的一部分搏多音调。例如,假设接收了以下信号:
{错差帧}
|-voc 帧 1-|-voc 帧 2-|-voc 帧 3-|-voc 帧 4-|-voc
t′1′-|-博多′0′-|-博多′0′-|-博多′1′-|-博多′0′-|
1111111100000000001111111111110000000001111111111111110000000000000000
^^^^
[帧差错]
第二搏多音调“0”的声码器参数太不确定以致不能作出音调的准确决定,因为在声码器帧参数中“0”的数目几乎与“1”的数目相同。为了作出更好的决定,声码器注视下一个相邻帧(voc帧3)并决定该音调出现以作为“0”继续到该帧中。因此解码器决定这意味着在声码器帧2的后一半中是搏多“0”音调。
正如图4的流程图中示出的,在确定了在任务402和404中正在接收低活动性信号后,在任务408中解码器继续监视并更新接收的搏多音调边界。否则,正如任务406所示,利用传统方法处理任何低活动性信号。如果正如在物理层中检测的接收了差错帧,在任务410中给该帧分配一个指示符N,声码器检查该差错帧。如果能够作出关于该帧是否是搏多“0”或“1”的“可靠”决定,那么修改该差错帧以反映决定的参数。可靠决定是落在获得原始帧参数的规定几率内的决定。对本发明而言,所需几率则在51%确定性的范围内。如果作出修改,方法返回到任务402,并确定下一个信号。
如果正如任务412所示,不能作出可靠决定,在任务414中声码器评述下一个相邻帧N+1,或是N-1。在任务416中,如果该帧是好的,基于帧N+1或帧N-1内包含的参数,在任务418作出修改差错帧的决定。如果两个下一相邻帧都不是好的,那么在任务420中基于包含在下一相邻N+1中的参数,作出下一个最佳可靠的决定,相应地修改帧N的参数。
B.利用软位的编码器和解码器
本发明该实施例中的解码器实施类似于以上讨论的。然而,为了进一步降低差错率和改善解码信号的准确性和可靠性,编码器也具有“软位”的优点。
当声码器编码器检测到搏多音调要传送时,解码器切换到“搏多音调编码模式”。在该模式中,编码器决定为接收用作编码的音调是“0”还是“1”。然后,编码器利用声码器帧将这一决定传送到解码器,但是利用信道编码冗余来改善确定合适搏多音调的解码器机会。即使解码器接收差错帧中的音调,由于送出的决定它将具有获得传送的正确音调的更大似然性。
在一个简化例子中,如果编码器检测到搏多“1”要发射,它将一系列1传送到解码器。该系列可以是任何长度,但是如果需要必须足以使解码器能够象以上在节A中讨论的那样工作。本发明的这种形式用更好的空间分开间隔(更易于区分)的声码器“特征标记”替代标准声码器参数,因此使它更易于在两个音调之间作出决定,即使当帧是差错时。
C.未利用软位的编码器和解码器
本发明该实施例是在节A和B中描述的方法的另一种形式,但是不从任何要处理的差错声码器帧给予解码器软位。
在这种情况中,当声码器编码器检测“1”或“0”搏多音调时,声码器利用冗余还对声码器帧中音调编码,但是编码是在许多声码器帧上进行的。“1”和“0”被间插在若干帧M上以致于如果一帧丢失,解码器能够从相邻帧提取必要信息。以下的例子示出在帧上发生的间插,但是能够采用任何数目的帧。假设编码器检测以下搏多音调供发射:
11001
编码器按照如下对帧编码,以供发射到解码器:
|-voc 帧 1-|-voc 帧 2-|-voc 帧 3-|-voc 帧 4-|-voc
帧5
|-博多′1′-|-博多′1′-|-博多′0′-|-博多′0′-|-博多
′1′-
xxxxxxxxxxxx1111xxxxxxx11111111xxxx111111110000111111110000000011110
00000001111
在这个例子中,每个帧的声码器帧参数被分段,这里4个位代表一个特定声码器帧中被检测搏多音调。整个16个位代表来自最后4个声码器帧的被检测搏多音调:
|帧N-3的搏多|帧N-2的搏多|帧N-1的搏多|帧N搏多|
为了计及不对应于声码器帧边界的搏多音调,本发明采用以下的4位序列,这里XXYY指示当前声码器帧中的代码反映“X”的搏多码随后是“Y”的搏多码:
|-voc 帧 1-|-voc 帧 2-|-voc 帧 3-|-voc 帧 4-|-voc
t′0,-|-博多′1′-|-博多′1′-|-博多′0′-|-博多′0′-|
xxxxxxxxxxxxx0011xxxxxxxx00111111xxxx00111111110000111111110000001111
D.具有增大发射功率的改进声码器
在另一实施例中,修改移动站中芯片组以实现以上在节A、B和C中讨论的编码和解码过程的可禁止成本是有利地减至最小。
节A、B和C的编码和解码方法能够通过使用标准声码器与单个增强器(如估测器或转发器或能够执行单个增强功能的任何其他装置)连接通信而有利地实现。此外,节A、B和C的方法能够通过使用改进的声码器实现。对于本领域专业技术人员而言显然能够改进声码器以进一步加入单个增强器的功能,即作出被通信单元接收的讹误位是否是作为“0”或“1”原始发射的估计。
图5的系统示出示出本发明的一个实施例。从基站550到移动站510的发送称作正向链路,而从移动站510到基站550的发送称作反向链路。在反向链路中,移动站510中的未改进声码器520将搏多信号编码为标准声码器参数并将该声码器参数发射到基站550。改进的声码器560接收该编码的搏多信号并增强该搏多信号以恢复讹误的位。然后产生搏多信号的清楚形式。在正向链路中,基站550中的未改进的声码器580利用标准声码器参数对搏多信号编码并将声码器参数发射到移动站510。改进的声码器530接收该编码的搏多信号并增强该搏多信号以恢复讹误的位。然后产生信号的清楚形式。
然而,在正向链路和反向链路二者上利用信号增强器或者改进的声码器来实现在节A、B和C中讨论的解码方法会很昂贵而禁止产生。在本发明的再一个实施例中,通过利用反向链路上基站中的单个增强器以及通过利用功率控制技术来调节正向链路上从基站到移动站的信号发射功率电平能够降低系统的帧差错率。
在图6的通信系统的反向链路中,基站655按照节A、B和C中讨论的方法重构包含在声码器编码帧中的原始搏多信号。然而,在正向链路中,基站655利用在申请号为09/114,344的题目为“在声码编码信道上建立TDD/TTY业务的方法和装置”的美国专利申请中讨论的功率控制技术发射编码的搏多信号,该申请已转让给本发明的受让人,在此通过参考引入,现已授予Nikolai K.N.等人美国专利No.6,205,339。
图7是控制基站与移动站之间发射功率的方法的流程图。方法从任务702开始,这里搏多信号被移动站605接收。在信号被接收后,在任务704中,在信号的处理过程期间由移动站605使用的声码器被锁定到全速率。在本实施例中,在任务710中,发射功率并不从电信系统为全速率发射所使用的发射功率降低。对于在移动站605处接收的发射信号,功率电平通常基于所选FER设定的。所需的FER是选择的,因为当搏多信号正在被传送时,搏多信号的实际字符差错率是FER的约9至10倍。这个所选FER范围在0.1%与1.0%差错率之间,但是如果需要可以更小,以保持发射信号的质量。较佳地,对于发射搏多信号,0.2%的FER是理想的。在任务712中,如果FER超过所选范围,在任务706期间移动站605以习惯方式通知基站655需要系统调节以降低FER。于是,在任务708中作出调节。调节通常包括增大全速率发射的发射功率,但是也可以包括调节已知的其他参数,以降低FER。在任务712中如果FER是可以接受的,在任务714中信号发射可以继续,对电信系统的动态调节在整个发射信号的发射710中继续。否则,当搏多信号的发射结束时,声码器为非锁定的,电信系统返回正常操作。
其他实施例
虽然已经表明目前考虑的是本发明的较佳实施例,对于本领域专业人员而言,显然能够作出各种变化和改进,而不违背所附的权利要求书限定的本发明的范围。
Claims (17)
1.一种用于电信系统中将被通知的低活动性博多信号从第一声码器传送到第二声码器的方法,其特征在于所述方法包括:
将传达至少一节博多音调表示的声码器帧从第一声码器发射到第二声码器;
在第二声码器接收所发射的声码器帧;
如果存在帧差错则修改所发射的声码器帧,而不是放弃所发射的声码器帧;以及
处理所发射的声码器帧,以获得将被用于识别另一声码器帧所携载的至少一节博多音调表示的附加信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:修改所发射的声码器帧的步骤进一步包括:
将一部分所发射的声码器帧与已知的低活动性博多位序列进行比较;
确定比较结果是否从统计上是可靠的;以及
如果比较结果从统计上是可靠的,那么用已知的低活动性博多位序列替代这部分所发射的声码器帧。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:进一步包括:
如果来自处理所发射声码器帧步骤的比较结果不是统计可靠的,那么处理邻接的声码器帧,以确定该邻接声码器帧是否包含任何差错;
如果该邻接声码器帧是无差错的,那么确定由包含在该邻接声码器帧中的位序列所限定的低活动性博多音调表示;以及
基于包含在邻接声码器帧中的位序列,修改所发射的声码器帧。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:如果这部分所发射声码器帧是已知的低活动性博多位序列的几率是51%或更大,所述比较结果指示统计可靠性。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:第一声码器位于移动站中,而第二声码器位于基站中。
6.如权利要求1所述的方法,其中,所述方法进一步包括用声码器特征标记替代标准声码器参数的步骤,其中,包含在声码器特征标记中的序列化位比包含在标准声码器参数中的序列化位进一步空间上分开,所述替代步骤先于发射步骤。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:替代标准声码器参数的步骤进一步包括:
通知第二声码器正在发射低活动性博多信号;以及
利用声码器帧的信息位字段内的信道代码冗余对低活动性博多信号进行编码,所述编码也通知第二声码器低活动性信号正在被发射。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于:修改所发射声码器帧的步骤进一步包括以下步骤:
将一部分所发射声码器帧与已知的低活动性博多位序列进行比较;
确定比较结果是否是统计可靠的;以及
如果比较结果是统计可靠的,那么用已知的低活动性博多位序列替代这部分所发射声码器帧。
9.一种用于电信系统中将被通知低活动性博多信号从第一声码器传送到第二声码器的方法,其特征在于所述方法包括:
从移动站发射声码器帧,其中该声码器帧传达一部分博多音调;
在基站接收该声码器帧;
通过用已知的博多位序列替代已接收声码器帧的内容,修改已接收的声码器帧;
将已修改的声码器帧传递到基站声码器;
处理该已修改的声码器帧,以获得为识别另一声码器帧所携载的至少一节博多音调所使用的附加信息;以及
以增大的发射功率电平从基站发射载有博多音调信息的所有声码器帧。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:以增大的发射功率电平从基站发射载有博多音调信息的所有声码器帧的步骤进一步包括以下步骤:
将所有声码器锁定到全速率;以及
以高于正常全速率功率电平的发射功率电平发射载有博多音调信息的所有声码器帧,其中发射功率电平被设定为维持载有博多音调信息的声码器帧的最小目标帧差错率。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于:通过用已知的博多位序列替代已接收声码器帧的内容而修改已接收声码器帧的步骤包括:
将已接收声码器帧的内容与已知的低活动性博多位序列进行比较,以产生比较结果;和
如果比较结果指示统计可靠性,那么用已知的低活动性博多位序列替代声码器帧的内容;
但是如果比较结果不是统计可靠的,那么处理邻接帧,以确定邻接帧是否包含任何差错;
如果邻接帧是无差错的,那么确定由包含在邻接帧中的位序列限定的低活动性博多音调;以及
基于包含在邻接帧中的位序列,修改已接收声码器帧。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于:如果已发射声码器帧的内容是已知的低活动性博多位序列的几率是51%或更大,所述比较结果指示统计可靠性。
13.如权利要求11所述的方法,其特征在于:以增大的发射功率电平从基站发射载有博多音调信息的所有声码器帧的步骤进一步包括以下步骤:
将所有声码器锁定到全速率;以及
以高于正常全速率发射功率电平的发射功率电平发射载有博多音调信息的所有声码器帧,其中,发射功率电平被设定为维持载有博多音调信息的声码器帧的最小目标帧差错率。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于:最小目标帧差错率小于1.0%。
15.一种电信系统中用于传送低活动性博多信号的装置,其特征在于,所述装置包括:
将一帧低活动性博多信号编码为至少一个声码器帧的装置;
发射该至少一个声码器帧的装置;
接收该至少一个声码器帧的装置;以及
修改该至少一个声码器帧的内容以再现一个博多音调的装置。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于:所述装置进一步包括:
将该至少一个声码器帧的内容与已知的低活动性博多位序列进行比较的装置;
确定该至少一个声码器帧的内容与已知的低活动性博多位序列的比较结果是否是统计可靠的装置;以及
用已知的低活动性博多位序列替代该至少一个声码器帧的内容的装置。
17.一种电信系统中用于传送被通知低活动性博多信号的装置,其特征在于,所述装置包括:
将一帧低活动性博多信号编码为至少一个声码器帧的声码器;
发射该至少一个声码器帧的发射器;
接收该至少一个声码器帧的接收器;以及
修改该至少一个声码器帧以再现一个博多音调的信号修正器。
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