CN1223136C - 时分多址无线通信系统中的自适应编码方式控制方法和设备 - Google Patents

Abstract

在TDMA无线通信系统中的一种功率控制系统具有与一组语言/信道编码方式相关联的话务信道。每种方式具有语言编码器比特率和数据保护比特率的不同混合但具有相同总量的可用整体比特率。发射机包括一个功率控制单元(34)，如果要被编码的声音需要较低(较高)的语言编码器比特率，则功率控制单元把分配给信道的一种方式用另一种具有更高(更低)的数据保护比特率但具有更低(更高)的语言编码器比特率的方式来取代。功率控制单元还控制一个功率调整单元(36)，它把发射机的输出功率减少(增加)到更低(更高)的水平以便使接收机的评估的解码后的语言质量量度(CTRL)基本保持恒定。

Description

时分多址无线通信系统中的自适应 编码方式控制方法和设备

本发明涉及TDMA(时分多址)无线通信系统中的一种功率控制方法和系统。

基于TDMA的数字蜂窝通信系统和GSM及D-AMPS一样，具有一个向信道编码器传送固定大小的数据分组的固定速率语言编码器，该信道编码器把数据分组编码成最高为某个给定的(固定的)总量整体比特率(即，在没有提供信道保护的情况下在给定的信道上进行信息传递时可利用的总量比特率)。这种方案在某些情况下能在一定程度上给出接近于最佳状态的信道保护，但在另外情况下却不能。例如，在良好的信道上由于不必要的过强的信道编码而浪费了带宽，而在坏的信道上信道编码又可能太弱。此外，由于在两种情况下都使用同样的发射功率，在第一种情况下会产生不必要的干扰，而在第二种情况下所提供的发射功率却又可能不够。

已经提出过这样的建议[1，2]，即使用适合不同的无线环境的、具有语言/信道编码的不同混合的动态变化编码方式。

本发明的一个目的是提供一种方法和系统，它减少了由发射用户产生的平均干扰水平而在接收用户方却没有实质的接收质量损失。

这个目的是用按照所附的权利要求的方法和系统来解决的。

简要地说，本发明使编码适应于当前的源信号并使用编码增益/损失(与上面所说的固定编码方式相对照)来减少/增加输出功率。按平均而言，这将减少系统中的总体干扰水平从而改进系统性能。

本发明以及它的其他的目的和优点可以参考以下的说明和附图而得到最好的理解，在这些图中：

图1是说明GSM中信道编码的示意图；

图2是说明具有不同的数据保护但具有同样的整体比特率的三种编码方式的示意图；

图3是说明本发明的重要特征的方式切换概念的图解；

图4说明使用方式切换的情景；

图5是在接收机处识别编码方式的一种优选过程的综合的方块和数据图；

图6是说明另外一种把编码方式的信息传送到接收机的方法的数据图；

图7是说明具有不同的源信号编码方式的可变速率语言编码器的示意图；

图8是说明使用嵌入式源信号编码的语言编码器的示意图；

图9是说明设计用于实施源信号控制的方式切换发射机的方块图；

图10是说明不同的源信号类别和相应的编码方式的示意图；

图11是说明本发明的另外一个重要特征的输出功率调整概念的图解；

图12是说明按照本发明的方式切换和输出功率调整相结合的图解；

图13是说明在同一个编码方式中输出功率的精细调谐的图解；

图14是说明在同一个编码方式中语言质量的精细调谐的另一个图解；

图15是定性地说明按照本发明的方式切换和输出功率调整相结合的好处的图解；

图16是按照本发明进行工作的系统的简化的方块图；以及

图17是说明按照本发明的方法的一个实施例的流程图。

本发明将参照TDMA系统，尤其是按照欧洲的GSM系统来予以说明。不过应该理解，同样的原理也可以适用于其它的TDMA系统，例如按照IS-54和IS-136标准的美国系统。

本发明包括两个主要特征的组合，即在不同编码方式之间进行切换的机理和调整发射机的输出功率的机理。这两种特征将在下面详细叙述。

                       方式切换

现在详细说明方式切换。首先将参考一个动态变化的无线环境来解释方式切换的总体概念(无线电环境控制的方式切换)，因为这个例子易于理解。此后该同一概念将用于源信号控制的语言编码(源信号控制的方式切换)。最后把这两个例子合并在一起。

无线环境控制的方式切换

图1表示在欧洲GSM系统中的语言帧的数据格式。语言帧包括260比特的用户数据(编码的语言)。这260个比特根据它们对比特差错的敏感程度而分成了三种不同类别。更敏感的比特比起不那么敏感的比特要具备更多的差错保护。50个最敏感的比特首先用3比特的差错检测码(EDC)来保护，然后所得到的53个比特和132个次最敏感的比特用差错纠正码(ECC)来编码而达到378个比特。剩下78个比特则没有任何类型的信道保护而被发射。这样，表示原来的语言帧的最后码字将包括456个比特。

在接收机一侧，解码器抽出78个未加保护的比特而对剩下的378个比特实施纠错。在78个未加保护的比特中的差错则既不检测也不纠正。在132个加信道保护的比特中差错是很少的，因为有纠错，但当差错出现时就无法检测它们。最后，在50个最敏感的比特中的差错则很可能被3比特的差错检测码所检出。

如图2所示，这种用于GSM全速率信道的信道编码方案意味着在要被发射的用户数据中要加入一定数量的冗余。不过，在同样的总量可利用的整个比特率中，有可能对用户数据和冗余之间使用其它比例。这样，如果无线电条件良好，就有可能减少数据保护并从而减少冗余。由于总量整体比特率假定是不变的，这就意味着可以有更多的比特用于用户数据。这可以用图2的中间部分的数据块来说明。由于现在可以利用更多的数据比特，就可以使用更为精确的语言编码算法(它需要更多的比特)，从而提高了在接收机上解码后的语言质量。另一方面，如果无线电条件不佳，则有可能需要增加数据保护。这导致冗余比特数的增加，并因此减少用于语言编码的比特数。在这种情况下就只好使用不那么精确的语言编码方法。表示这样一种有更多保护方式的数据块示于图2的下面。这样一种方式的优点是增加的数据保护加大了准确地接收和解码已编码的语言的可能性。这样做的论点是，准确地接收用稍微低一点的精确性编码的语言要比不准确地接收用更高精度编码的语言更加可取。在接收机上的可察觉的语言质量在前一种所说的情况下将仍然比较好。

图3说明了方式切换如何改善性能。图1表示具有高的语言编码比特率和低冗余度的方式1的特性。这种方式在良好的无线电条件下能给出接收机一侧的良好的可听见的语言质量。随着无线电条件的变坏(C/I减小)，由于经常出现比特差错而使可听见的语言质量下降。这时最好使用方式2，这种方式利用一个更加精简的语言编码算法，但是可以更好地保护发射的比特免受信道所引起的差错。随着无线电条件进一步变坏，语言编码算法再一次改变成方式3，这种方式产生更少的用户比特但却更进一步地保护它们免受变劣信道的影响。这样，如果使用了方式切换就可以利用表示方式1、方式2和方式3的曲线上的最佳部分，如图3中的粗实线所示。

从上面的讨论可以明白，方式切换是一个理想的特性。但是，在实施这个特性之前，有必要找到一种使在发射机中的编码器和在接收机中的解码器相互同步的方法。换句话说，接收机必须在发射机的方式切换之后知道用哪一种方式去解码。此外，通常还希望让接收机在从接收机到发射机的返回链路上也改变到同样的编码方式(这样做的理由之一是两个方向的路径损耗都是相同的)。这样一种方式同步的方法将在下面参考图4-6来说明。

图4表示一个典型的场景。基站BS在第一条无线链路上把语言数据发射到移动站MS。移动站MS在第二条无线链路上把语言数据发射返回到基站BS。基站BS连续地监测围绕站点的本地无线电环境。这个无线电环境可能被例如传播衰减、荫蔽(盲区)衰减、瑞利衰减、干扰状态、系统负荷和/或接收信号的强度等所影响。在GSM系统中，基站(以及还有移动站)可以访问例如RxQual和RxLev参数测量，这些参数分别评估收到的比特差错概率和收到的信号强度。根据一个或若干个这样的参数，基站BS可以形成一种量度，以确定在第一条无线链路上要使用哪一种编码方式。基站BS指示语言编码器切换到相应的语言编码方式并同时指示信道编码器切换到相应的信道编码方式。这里要假定这个语言编码器是能够处理不同的编码速率的，即它是一个可变速率编码器。另外一种方法是可以包含一个嵌入式编码器(见[1，2]和下面图8的说明)，使得信道编码器可以从一个固定速率的语言编码数据流来移除信息以得到不同的语言编码方式。

移动站MS接收发射的码字，这些码字可能被第一条无线链路掺进去差错。为了在移动站MS上能够实现正确的语言解码，信道解码器必须送出正确的用户数据到语言解码器去。因此接收机必须确定基站BS用的是哪一种方式。这可以用几种方法来实现。

图5说明了一种编码方式识别方法的优选实施例。在这种方法中接收到的(可能有错的)码字通过对每种相应的方式实施常规解码步骤而按各种可能的方式1……N进行信道解码。这一步骤用方块12来表示。所得结果是原先发射的用户数据的N个评估，每种方式有一个评估。

在下一步这些评估用于块14中的信道编码。这个信道编码的目的是产生相应于每个用户数据评估的码字评估。这些码字评估则用于由块16所表示的方式确定。这个方式确定是根据对每个码字评估和实际收到的码字进行比较而实现的。能与收到的码字匹配得最好(例如具有最少的不同比特数)的码字评估被认为是正确的码字，这个相应的用户数据评估被开关SW选定并传递到语言解码器。语言解码器可通过测量收到的用户数据的长度来切换到相应的语言解码方式。作为一种替代方案，块16也可以控制语言解码方式。

当移动站MS确定了接收方式时，它可以通过切换第二无线链路到同一个编码方式而与基站BS同步。

图5中的方块12、14和16最好用一个或若干个微处理器或微/信号处理器的组合来实现。

在上面的例子中接收方式是通过对几种候选方式的试验解码而检测出来的。另外一种可能性是在一个与数据码字分开的方式码字中直接传送方式信息，这个方式码字或者位于同一个发射帧中、或者在一个独立的信息信道中。这样，移动站MS就能够首先对方式码字进行解码以确定要用哪种方式，然后只要对指明的方式来进行信道和语言解码。图6表示这种发射的码字的一种典型格式。这种方法的优点在于不那么复杂，但同时有这样的缺点，即要占用为信令目的所用的可用带宽的一部分。

在上面的说明中方式切换是由无线电条件的起伏波动所控制的。另一个有关的参数是话务负荷量。因为这个参数会影响无线电条件(更多的话务产生更多的干扰因而使无线电条件变坏)。因此，可以用无线电条件或话务量来控制方式切换，也可以同时用两者来控制切换。

源信号控制的方式切换

本发明的一个重要特点是源信号本身具有动态变化特性这样一个事实。因此，对于不同类型的声音可以用不同的语言编码算法。由于这些不同的算法通常会产生不同的语言编码速率，所以上面所说明的方式切换概念也可以使用。这样，在这种情况下方式切换是由源信号本身控制的。改变源或语言编码速率的已知方法示于图7和8中。

图7说明可变速率编码。语言样本被转发到语言编码器SPE，它把输入的比特流编码成不同的比特率或方式。在这种情况下必须告诉语言编码器SPE要用什么速率来编码。

图8说明了另一种方法，即嵌入式语言编码。这种方法在参考文献[3，4]中作了详细说明。在这种情况下语言样本被编码成为速率不变的比特流。编码是用这样一种方式进行的：即最精确的编码(方式1)是把所有从编码器来的比特都保留而得到的。较不精确的编码是把从编码器来的比特流中丢弃掉一部分而得到的。这种类型的编码的优点是并不需要告诉语言编码器要用哪一种方式。相反，只有信道编码器必须被告知所选用的方式，然后再从语言编码器来的比特流中抽取相应的信息。

图9是说明设计用于实现源信号控制的方式切换的发射机的方块图。语言样本发送到语言编码器20(它可以是可变速率型的或嵌入编码型的)，并且送到语言分类器22。语言分类器12确定要编码的声音的类型。不同类型的声音可以是例如：发声的语言(例如“A”、“E”)、不发声的语言(“S”、“F”)、背景声(例如车辆噪声)、音乐等等。每一种类型的声音都带有特别适合于该类型声音的相应类型的编码算法。已确定声音的类型要通知给控制单元24。控制单元24利用这一信息以及局部(L)信息(例如一天中的时间、日期、地点、系统负荷等和发射的(CTRL)信息)来确定在已确定的类型中要用哪一种语言/信道编码方式。如果无线电的条件良好，则可以使用具有对源信号作精确编码和低信道编码开销的方式。如果无线电条件较差，则应该用具有不那么精确的源编码和较高的信道编码开销的更为坚固的方式。

控制单元24向信道编码器26转发方式决定。如果使用的是嵌入式语言编码器，则没有必要向语言编码器20通报。相反，如果使用的是可变速率语言编码器，则也要向编码器20通报该方式决定。这种情况在图9中是用控制单元24和语言编码器20之间的虚线连接表示的。

图9中的各种方块一般是用微处理器或微/信号处理器的组合实现的。

与先有技术中在源和信道编码之间使用固定的分配比不同，本发明的想法是在同一个固定的整体比特率内使用动态变化方式的方案，而其总体目标是在接收端达到尽可能最高的听觉质量。方式决定取决于当前的语言类别，并且是在一帧一帧(逐帧)的基础上进行的，而且最好还要根据接收机在以前所收到的各个帧的相关质量信息(以便来确定在已定的语言类别中的最合适的方式)。最好是每个链路也包含一个用于把收到的语言质量的测量发送到另外一端去的带内控制信道CTRL。这样的测量可以包括在接收端的估计的剩余比特差错率、帧擦除率、测量的信号强度和其它与无线信道有关的参数。这些参数中的一个或若干个形成了质量量度，编码方式的确定就基于这样的量度。与图6相似，这个控制信道CTRL可以和有用的信息一样挤进同一个帧(图6中的方式指示)。因此，只要有可能，源/信道编码方式在设计时应该采用这样的方式，即要为控制信道CTRL留出空间。不过，这并不总是可能的，如图10所示的那样。

图10说明了两种类型的声音的帧格式，即发声的和不发声的语言。“发声”的语言类型包括4种编码方式A-D。方式A的特点在于精确的语言编码和低的信道编码开销，同时还包括一个用于传递测量的控制信道。这一方式用于无线电条件良好的情况。方式B是一种中间方式，在其中信道保护有所增加。方式C是这样一种方式，其中的信道保护进一步加大以适应比较恶劣的无线电链路。请注意方式A-C都包含了控制信道。不过，对于一个相当恶劣的无线信道，就有必要使用极为坚强的信道保护，同时由于不可能进一步降低语言编码比特率，唯一的可能性就是使用这样一种方式，其中丢弃了控制信道CTRL以便有利于信道保护(这也可能是某些需要更高比特率的源的情况)。当没有可资利用的带内控制信道来传递质量信息时，在另外一端的站点就只好依靠上面所说的本地信息来确定使用哪一种源/信道编码方式以确定源的类型。这里可以使用以前收到的并局部存储的质量信息，因为通常可以期望在少量的帧的期间无线电条件是保持不变的。

“不发声”语言类型包括相似的编码方式E-H。不过请注意，可能要有更多的比特用于这种类型的编码，因为暂态性的语言(例如非静止的“不发声”的语音或音乐)有更复杂的结构。

如上面所指出的，对于接收机来说必须有一种方法来确定每一帧实际上使用的方式。一种简单的方法是图6所说明的方法。在这个实施例中每帧中有少量的比特用作为方式指示。这种方法的优点是，接收机只要确定方式指示器的值就可以直接确定当前方式。不过，这种实施例也有缺点，即方式指示器需要比特空间，而这必须占用有效信号的实际编码。

另外的信令途径是不用方式指示器区段而使用如上面参考图5所说明的隐含信令。隐含信令是指接收机要通过分析所收到的帧来确定实际上所用的编码方式。

也可用上面两种明确的和隐含的信令方法的结合。在这种结合的方法中使用了一个类型指示器以指明编码方式的实际类型，而接收机则要隐含地确定在该类型中实际使用的编码方式。这样一种方法对类型指示器区域可以只要几个比特而且可以简化在接收机中的试解码，这是因为只有少量的编码方式需要进行试解码。

按照本发明，方式切换主要由源信号所控制。不过，如上面所说，源信号可以分成若干不同类型，每个类型包括若干编码方式。因此，在一个优选实施例中在一个类型之内选择合适的方式可以由无线环境来控制。

                        功率控制

上面所说的方式切换方法的一个重要特点是：通过不同的编码方式可以得到编码增益/损耗。这种编码增益/损耗可以用来调整发射机的输出功率，下面就来说明这一点。与方式切换的情况一样，首先将说明无线电环境控制的功率控制，因为它易于理解而且能很好地说明了它的概念。此后这个概念将被推广到源信号控制的功率控制。最后将说明这两个例子的组合。

图11是说明输出功率调整的概念的图示。假定无线电条件是这样的，即此前使用了方式1来进行编码。另外，假定现在无线电条件变坏了而且可以用C/I水平CQ1来说明。如果仍然维持方式1，则这将给出语言质量水平SQ1。假定水平SQ1仍然是可接受的水平。因此，这时实际上并不绝对需要把方式切换到方式2，尽管这个方式2会给出更加优良的语言质量。但是，通过切换到方式2并使用所得到的编码增益以减少发射功率，如箭头所示的那样也能得到与SQ1相同的语言质量。减少的输出功率可以把C/I减少到CQ2，但是所得到的语言质量将仍然是SQ1，因为新的编码方式是方式2。如果在TDMA系统中的每个发射机都利用因方式切换而得到的编码增益来减少输出功率，则整体的C/I水平将增加，从而改善了整个系统的性能。

图12是说明方式切换的图解，这种方式切换和情况相反时的输出功率调整相结合，也就是和无线电条件改善时的情况相结合的输出功率调整。假定在C/I水平为CQ2时使用了方式2并具有语言质量SQ1。另外还假定无线电条件这时改善到C/I水平为CQ3。如果方式保持不变则语言质量将沿曲线方式2上滑到水平SQ3。把方式切换到方式1只能在C/I水平CQ4处给出原来的语言质量SQ1。但是，如果把这个方式切换和少量增加输出功率相结合(如小箭头所指明)，则C/I将从CQ4增加到CQ5并且语言质量将沿曲线方式1上滑到同样的水平SQ3。但是请注意，在这种情况下语言质量SQ3可以在较低的C/I水平CQ5而不是与方式2相关的较高的水平CQ3处得到。

图13是说明在同一个编码方式内对输出功率的微细调整的图示。和前面一样，SQ1被认为是在曲线方式2上的一个可接受的语言质量水平并且和C/I水平CQ2相关。如果无线电条件有少量改善则C/I水平也有少量增加。如果输出功率不变，则语言质量将沿曲线方式2上滑而给出稍微好一些的可听语言质量。但是语言质量SQ1已经是可接受的，这意味着C/I的增加可以因此而用于稍微减少输出功率，从而对更好的系统性能作出贡献。因此，输出功率可以减少而把语言质量水平恢复到SQ1。与此相似，如果无线电条件稍微变劣，使得语言质量沿着曲线方式2下滑，则输出功率可少量增加以补偿降低了的C/I水平。这两种情况由图13中的弯曲的箭头表示。

图14是说明在同一个编码方式内语言质量的微细调整的另一个图示。和图13一样，语言质量SQ1是在方式2中在C/I水平CQ2处得到的。另外还假定，发射机以它的最小输出功率发射。因此，如果无线电条件改善到C/I水平CQ6，它也不能像图13那样进一步减小输出功率。相反，输出功率保持不变，这将由于让语言质量沿曲线方式2上滑而导致改善的语言质量水平SQ6。

在上面的说明中无线电环境的改变引起方式的切换和相应的输出功率的调整。但是，如上面所指出的，如果使用了源信号编码，则方式切换也可能由源信号本身所引起。在这种情况下与由各种方式所提供的不同数量的可用信道保护有关的编码增益/损耗也可以用于输出功率的调整。

由于各种源信号类型具有若干种带有不同信道保护的方式，如图10所示，所以有可能让输出功率的调整数量像上面指出的那样同时取决于源信号和无线电环境。因此，图11-14可以认为是用于说明在源信号类型的范围内方式随无线电环境变化而变化的情况。

图15是定性地说明按照本发明的方式切换和输出功率调整相结合的好处的示意图。一般说来，与只有方式切换相比，按照本发明的把方式切换和输出功率调整相结合的效果在于：对于较少信道保护方式时稍稍降低语言质量而对较多信道保护方式时提高语言质量、从而在较大的C/I水平的范围内给出更加平稳的语言质量。

图16是按照本发明工作的系统的简化方块图。为了简化说明只有对本发明来说是重要的方块才被包括在内。

语言编码器30接收语言样本并对其进行编码。语言编码器30可以是一个可变速率或嵌入式语言编码器(可变速率编码器也可以用若干个固定速率编码器相互切换来实现)。编码的语言被转送到信道编码器32，它具有与各种语言编码器方式相对应的信道编码方式。从信道编码器32来的输出适合于不变的总体比特率。

功率控制单元34控制信道编码器32以使它工作在合适的信道编码方式上。如果语言编码器30是可变速率类型的话，则功率控制单元34也对它进行控制(这用功率控制单元34和语言编码器30之间的虚线来表示)。如果语言编码器30是嵌入式的，则就没有必要控制它，因为它将总是传送出不变速率的比特流。在这种情况下，信道编码器将根据选中的信道编码方式的需要截断所需的比特。这样的实施例对于在该TDMA系统中功率控制单元34和语言编码器30不在同一地点而且它们间的快速通信难以实现的情况下是特别有用的。

块30、32、34一般情况下是用微处理器或微/信号处理器的组合实现的。

功率控制单元34还控制功率调整单元36(一般情况下这是一个功率放大器)以根据选中的编码方式增加或减少发射机发出的输出功率。

如上面所指出的，源信号本身可用来控制功率调整。这已由把语言样本传送到功率控制单元34的连线所表明。一个可能的源信号控制方案是确定编码语言的比特率的上限和下限的方案。这些极限可以在逐个呼叫的基础上来确定，也可以在呼叫过程中加以更新。源信号用来在这些极限之内确定一个瞬时的编码语音的比特率。功率控制是通过选择一个可相容的信道编码方式并调整输出功率来实现的，例如，对应于不同方式的列表的功率值来实现。在这种情况下，返回信道并不是严格必需的。

如果源信号分成几种类别，每种类别又分几种方式，那么功率控制单元34的方式确定也可以部分地根据说明无线电环境的局部信息来实现，例如测量到的信号强度、C/I、话务量或系统负荷，等等。可供选择的是，可以用一个带内控制信道(例如上面说明的CTRL信道)作为返回信道以传送质量信息(例如解码后的比特差错率)，即质量信息从接收端送回发射端。

一种可能的实施例是让源信号控制的方式切换与在各种语言类别中对每种方式的基本功率调整相结合，还和由无线电环境少量变化所控制的功率水平的细微调谐相结合。基本功率调整可以和各种方式相关联。这些基本调整可以事先离线计算好并存储起来供以后使用。基本功率调整可以在无线电环境有剧烈变化时(例如遇到盲区时)实施。当无线电环境仅有小量变动时，只要围绕着相应的基本功率水平实施对输出功率作微小调整。这种微小调谐可使输出功率适应于把收到的语言质量保持在当前方式中的基本恒定的水平。

在沿着无线信道38发射之后，接收的信号在信道解码器40和语言解码器42中解码。一个可选用的质量检查单元44从信道解码器40和语音解码器42接收质量信息。本地测量到的信息L(信号强度、C/I等)也可以传送到质量检查单元44。在评估之后，一个语言质量量度(例如估计的解码比特差错率)可在返回信道CTRL上发射返回发射机。

图17是说明按照本发明的方法的实施例的流程图。步骤80确定源信号的类型(类别)。步骤82把编码限制到相容的类别中。步骤84确定一个质量量度(可能沿着带内控制信道上发射的)。步骤86确定质量量度是否和具有能容纳控制信道的空间的方式相一致。如果情况是这样，则步骤88确定在发射机处收到的语言质量。在步骤90选择发射这一信息的带控制信道的编码方式。如果在步骤86中没有控制信道的空间，则在步骤92中选择没有这种信道的方式。步骤94调整输出功率到适当的水平。这个调整也包括上面所说的在没有方式变动时的微细调整。最后步骤96取回下一帧并回到本流程图的开端。

在上面的说明中没有规定发射机是基站还是移动站。由于两种站都包括发射机并且同时也包括接收机，这意味着系统可以是对称的。不过，一般情况下这些站中的某一个站(通常是基站)可以有更多的信息可用，这意味着，自然要让这个站来管理它自己的、同时也管理其它站的发射方式。

本发明导致了若干优点，即：

●由于降低了干扰水平而有更好的TDMA系统能力(由于降低了输出功率水平而使平均干扰水平下降)。

●信令可以非常快，只涉及到基站和移动站而不涉及到基站控制器(GSM)或移动站业务交换中心(不需要越区切换(handover))。

●方式控制算法和设置可在不同的蜂窝运营者之间变动，从而给出不同的服务特性。这引入了一种工具，它可用来对市场的不同部分修整所提供的服务。

熟悉本技术的人员应该理解，对于本发明可做出各种修改和变化而不会背离它的精神和范围，而这将在所附的权利要求中确定。

                       参考文献

[1]Dunlop J，Irvine J和Cosimini P，“移动无线装置中链路自适应的性能评估”，IEEE Vehicular TechnologyConference，VTC-95，Chicago，1994，

[2]Yuen E，Ho P和Cuperman V，“移动通信用的可变速率语言和信道编码”，IEEE Vehicular Technology ConferenceVTC-95，Stockholm，1994，

[3]美国专利5 353 373，已转让给Societa Italiano perl’Esercizio delle Telecommunicazioni P.A.，

[4]美国专利5 469 527，已转让给Societa Italiano perl’Esercizio delle Telecommunicazioni P.A.。

Claims (12)

1.在具有话务信道的TDMA无线通信系统中的一种功率控制方法，其中至少某些话务信道是和一组语言/信道编码方式相关联的，每种方式具有语言编码器比特率和数据保护比特率的不同混合、但具有相同总数的可用整体比特率，其特征在于在使用这种话务信道的链路的发射端处执行的下列各步骤：

如果要被编码的声音的类型需要更低的语言编码比特率，则用上述组内的另外一种具有更高的数据保护比特率和更低的语言编码器比特率的方式来取代一种分配给上述话务信道的方式，由此获得编码增益；

如果要被编码的声音的类型需要更高的语言编码比特率，则用上述组内的另外一种具有更低的数据保护比特率和更高的语言编码器比特率的方式来取代一种分配给上述话务信道的方式，由此获得编码损失；

基于上述编码增益减少上述话务信道的输出功率到一个较低的水平，以便使得在上述链路的接收端的估计的解码后语言质量量度保持不变；以及

基于上述编码损耗增加上述话务信道的输出功率到一个较高的水平，以便使得在上述链路的接收端的估计的解码后语言质量量度保持不变。

2.权利要求1的方法，其特征在于下列步骤：

确定要被编码的并在上述链路上发射的源信号的当前的类型；

把编码限制在与已确定的源信号类型相容的源/信道编码方式的一种类别中，在该类别中的每一种方式是由源信号编码算法和信道保护算法的不同混合、但具有相同总量的可用的整体比特率确定的；

为以前发射的并已经由该接收机收到并解码的信号确定一个质量量度；

根据上述质量量度从上述类别中选择一个源/信道编码方式，这个方式在该接收机中给出最佳接收和解码的信号。

3.权利要求2的方法，其特征在于在链路接收端执行的下列各步骤：

评估上述解码后的语言质量量度；

如果评估的解码后语言质量量度的变化已经超过预定数量，则通过从接收端到发射端的返回链路请求发射端作一次方式改变；以及

改变到一种与新收到的语言/信道编码方式相对应的解码方式。

4.权利要求2的方法，其特征在于在上述链路的发射端执行的下列步骤：

评估从接收端到发射端的返回链路上的上述解码后的语言质量量度；

利用在发射端的评估的解码后的语言质量量度作为在接收端的评估的解码后的语言质量的一个量度；以及

如果在发射端的评估的解码后的语言质量量度的变化已经超过预定数量，则改变编码方式。

5.权利要求3的方法，其特征在于一个在上述返回信道上发射的、用来识别被接收端所要求的编码方式的方式指示区段。

6.权利要求4的方法，其特征在于一个与编码的比特一起发射的、用于识别在接收端的当前编码方式的方式指示区段。

7.权利要求5和6的方法，其特征在于该方式指示区段包含信道保护。

8.权利要求4的方法，其特征在于在接收端的下列步骤：

用若干种与上述语言/信道编码方式相对应的解码方式来对收到的信号进行解码；

选择给出最佳解码后的语言质量的解码方式作为当前的解码方式。

9.任何一个上述权利要求的方法，其特征在于只允许接收端和发射端之一来控制方式切换。

10.权利要求9的方法，其特征在于只允许一个基站来控制方式切换。

11.任何一个上述权利要求的方法，其特征在于评估所解码后的语言质量量度包括估计解码后的比特差错率。

12.在具有话务信道的TDMA无线通信系统中的一种功率控制系统，其中至少某些话务信道是与一组语言/信道编码方式相关联的，每种方式具有语言编码器比特率和数据保护比特率的不同混合、但具有同样总数的可用整体比特率，该系统的特征在于在使用这种话务信道的链路的发射端处的下列部件：

一种装置(34)，如果要被编码的声音的类型要求较低的语言编码比特率，则该装置用来通过上述具有更高的数据保护比特率和较低的语言编码器比特率的组中的另外一种方式来取代分配给上述话务信道的一种方式，由此获得编码增益，并且如果要被编码的声音的类型要求较高的语言编码比特率，则该装置用来通过上述具有更低的数据保护比特率和较高的语言编码器比特率的组中的另外一种方式来取代分配给上述话务信道的一种方式，由此获得编码损耗；以及

一种装置(36)，用于基于上述获得编码增益把上述话务信道的输出功率减少到较低水平以便使在上述链路的接收端的评估的解码后语言质量量度保持恒定，并且用于基于上述获得编码损耗把上述话务信道的输出功率增加到较高水平以便使在上述链路的接收端的评估的解码后语言质量量度保持恒定。

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