CN1223995C

CN1223995C - 在移动无线电系统中最优化语音质量的方法

Info

Publication number: CN1223995C
Application number: CNB011196955A
Authority: CN
Inventors: 拉法勒·茂格
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent SAS; Alcatel Lucent NV
Priority date: 2000-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2021-03-20
Also published as: FR2806560A1; FR2806560B1; CN1318827A; EP1137297A1; US20010024960A1

Abstract

一种在移动无线电系统中最优化语音质量的方法，在可能的时候对移动到移动的呼叫采用无串接操作模式，其基本特征在于由于所述无串接操作模式在那种操作模式未授权的编码模式的情况下不可行，在此情况下不是使用串接操作模式，而是使用无串接操作模式，如果可以的话，假若支持授权的编码模式，则利用授权的编码模式。

Description

在移动无线电系统中最优化语音质量的方法

技术领域

本发明通常涉及移动无线电系统。

本发明尤其涉及语音服务和在移动无线电系统中采用的技术以便最优化业务质量。

背景技术

通常来讲，各种编码(或源编码)模式可以用来在无线电接口上发送语音，以对应于在语音质量和需要发送该语音的无线电资源数量之间的不同的折中。从而，在全球移动通信(GSM)中能够使用以下的编码模式，其中：

—对应于13kbit/s比特率的全速率(FR)模式，

—对应于12.2kbit/s的一个增强的全速率(EFR)模式，和

—对应于5.6kbit/s比特率的一个半速率(HR)模式。

作为给定移动的通用规则，对编码模式的选择可以是固定的或者是适应于所支持的所有编码模式(例如，由该移动站所支持的和处理对该移动站的呼叫的系统的实体，如将在后面所假定的那样)。

选择固定的编码模式有这样的缺陷，即：不可能根据所遇到的情况在瞬间语音质量和无线电资源需要的数量之间采用较好的折中。

选择适应性的编码模式避免了这种缺陷。尤其是在适应性的多速率(AMR)编码模式中，给定资源代码和给定信道代码的瞬时最优组合是根据遇到的传输条件来选择的(信道代码通过把某些冗余引入到发送的信息中以提供保护而免受传输差错，这些是公知的现有技术)。

被称为代码转换器的设备单元用来在无线电接口上以这种传输方式选择的编码模式和标准编码模式之间进行变换，所说的标准编码模式是诸如通常用于有线网络中的脉冲编码调制(PCM)模式并对应于64kbit/s的比特率。在GSM中，代码转换器也被称为代码转换器适配单元(TRAU)。

虽然这种方式的代码转换对于移动终端和固定终端之间的呼叫是必须的，但对于两个移动终端之间的呼叫就不是必须的。在这种情况下，为了防止不必要的语音质量下降遭受连续两次代码转换操作，那么如果可能的话，采用无串接(tandem free)操作(TFO)模式。该TFO模式特别在GSM推荐的02.53、03.53和08.62中有规定。

作为总体规则，建立TFO模式需要在处理涉及每个移动站的呼叫的系统实体之间进行协商。因为通常独立地为每个移动站选择编码模式，这种协商的一个目的是为TFO模式选择一个公共编码模式，如果必要，即如果那个移动站开始选择的编码模式不同于TFO模式选择的公共编码模式时，并因此对至少一个移动站改变编码模式。

目前，TFO模式不能以AMR模式使用，特别是，由于AMR模式是可适应的，独立于每个移动站，这使得TFO模式实施起来相对复杂。因此目前若移动站选择的编码模式是AMR模式，那么提供的唯一协商是在处理那个移动站的呼叫的系统实体和类似的实体之间建立TFO模式。

发明内容

在本文中，本发明的一个特别目的是要通过试图在任何可能的时候获得TFO模式的优点来最优化语音质量。

本发明因此提供了一种在移动无线电系统中通过对移动到移动的呼叫采用无串接操作模式最优化语音质量的方法，在该方法中，由于所述无串接操作模式在编码模式与该操作模式不兼容的情况下不可行，因此，对于与该操作模式兼容的编码模式，只要所述的兼容编码模式被所述移动站和管理每个所述移动站的呼叫的系统实体所支持，则使用所述的无串接操作模式来代替在该情况中使用串接操作模式。

根据另一特征，如果无串接操作模式是在与选择那个用于操作模式的公共编码模式协商之后建立的，若所述协商基于为所述每个移动站起初独立选择的编码模式而开始，以及若开始为至少一个所述移动站选择的编码模式是不兼容的编码模式，那么假定支持那个兼容编码模式的话，协商是通过以该兼容编码模式代替用于移动站的不兼容编码而开始的。

根据另一个特征，如果开始所述协商基于的编码模式匹配，那么这些模式构成了无串接操作模式的所述公共编码模式。

根据另一特征，如果基于其开始所述协商的编码模式不匹配，那么根据所支持的编码模式表，为每个所述移动站选择用于该无串接操作模式的公共编码模式，其中至少一个所述表不包括任何不兼容的编码模式。

根据另一特征，所述系统是GSM。

根据另一特征，一个不兼容的编码模式是适应式的编码模式。

根据另一特征，一个适应式的编码模式是AMR模式。

根据另一特征，一个兼容的编码模式是全速率模式。

根据另一特征，一个兼容的编码模式是增强的全速率模式。

根据另一特征，一个兼容的编码模式是半速率模式。

本发明还提供了移动无线电系统，其中在系统中移动到移动的呼叫采用无串接操作模式，并且该系统的特征在于：若在编码模式不与该操作模式兼容的情况下所述无串接操作模式不可行，则其包括一装置，用于，对于一兼容的编码模式，只要该兼容的编码模式被支持，则使用所述的无串接操作模式来代替在该情况中使用串接操作模式。

本发明还提供了一种用于移动无线电系统的实体，包括：

一装置，用于为移动到移动的呼叫选择第一编码模式；

一装置，用于，如果所述第一编码模式与一无串接操作模式不兼容，则改变所述第一编码模式至与所述无串接操作模式兼容的第二编码模式；

一装置，用于以所述第二操作模式来使用所述无串接操作。

本发明还提供了一种用于移动无线电系统的实体，包括：

一装置，用于为移动到移动的呼叫的移动站选择第一编码模式；

一装置，用于以所述第二操作模式来启动一协商，该协商用于选择一公共编码模式，以用于所述无串接操作。

根据另一特征，还包括：一装置，用于使用一所支持的编码模式表来实现编译码失配解决，其中所支持的编码模式不包括与所述无串接操作模式不兼容的任何编码模式。

附图说明

通过阅读以下说明及参考附图，本发明的其他目的和特征将变得更清楚，其中：

—图1表示现有技术方法的一个例子，

—图2表示根据本发明的方法的一个实施例，

—图3表示根据本发明的方法的另一个实施例，

—图4表示根据本发明的方法的又一个实施例。

具体实施方式

如上所述，在移动到移动呼叫的情况下，TFO模式通过使语音不必要地经受两次连续转换代码操作来避免了语音质量的不必要下降。因而，如果至少一个移动站选择了一个新的编码模式，那么若可行的话使用TFO是很有益的。

通常来讲，可在建立呼叫时为移动站选择一个新的编码模式，即在开始为移动站分配无线资源时，或在随后改变分配无线资源的情况下，比如在小区内和小区间切换的情况下。

TFO模式通常在与处理每个移动站呼叫的系统相似的实体之间以为TFO模式选择的公共编码模式为目标协商之后建立。

一般说来，所述相似的实体可以包括一个和/或其他以下实体：

—与以无线电接口传输功能相关的基站子系统(BBS)(包括基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)，及

—关于转换代码功能的TRAU。

协商可包括以下步骤：

—第一信令发送步骤，在此期间，所述相似的实体以为每个移动站起初独立选择的编码模式通信，

—确定起始选择的编码是否匹配的步骤，如果匹配，则构成TFO模式的公共编码模式，并且随后利用该模式建立TFO模式；如果不匹配(这种情况被称为“代码失配”)则执行以下步骤：

—第二信令发送步骤，在此期间，所述相似的实体彼此通信每个移动站支持的编码列表，

—代码失配解决步骤，在此期间，确定代码模式是否在支持的所述编码模式列表中共同得到支持(通常开始于提供更好语音质量的编码模式)，如果存在所述列表共同支持的编码模式，则该编码模式构成了TFO模式的公共编码模式，并利用该编码模式建立TFO模式；如果在所述列表中不存在共同支持的编码模式，则TFO模式不能建立且操作模式继续是一个串接操作模式；

—如果能够建立TFO模式，若起始为那个移动站选择的编码模式不同于为TFO模式选择的公共编码模式时，则在改变编码模式期间对至少一个移动站实现一个步骤。

以下起始协商的实体被称为本地实体A和另一个实体被称作远端实体B。

图1示出上述各种处理步骤的一例。此例中为被本地实体A管理的移动站起始选择的编码模式是EFR模式，为被远端实体B管理的移动站起始选择的编码模式是FR模式，这一起始的编码模式选择相应于起始步骤0(0_A，0_B)。为被本地实体A管理的移动站所设定的编码模式EFR、FR和HR以及为被远端实体B管理的移动站所设定的编码模式FR和HR在此例中被支持。

在图1中，协商包括：

—第一信令发送步骤1，在此期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ(EFR)且远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(FR)，

—在步骤2(2_A，2_B)期间，每一实体检测为所述移动站中的每个起始选择的编码模式不匹配，

—第二信令发送步骤3，在此期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ_L(EFR，FR，HR)且远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ_L(ER，HR)，

—在步骤4(4_A，4_B)期间，确定编码模式是否在步骤3当中支持通信的所述编码模式列表共同支持；此例中编码模式被共同支持，FR编码模式提供最好的语音质量，它构成了TFO模式的公共编码模式并且步骤4_A执行从EFR模式到FR模式的变换，以及

—在步骤5期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ(FR)，远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(FR)，本地和远端实体交换消息TFO-ACK(FR)，之后本地和远端实体交换TFO帧。

如前所述，现在TFO模式在本例中AMR编码模式的情况下是不可行的。特别地，如果为被本地实体A管理的移动站起始选择的编码模式是AMR模式，本地实体A不会起始以建立TFO模式为目的的协商。

这意味着语音质量不能被优化。

本发明的一个特别目的就是避免这种缺陷。

在本发明的方法中，由于所述无串接操作模式在编码模式不是那个操作模式授权的编码模式的情况下不可行，此情况下不采用串接操作模式，而使用了无串接操作模式，如果可行，假定支持那个授权的编码模式的话，则利用授权的编码模式。

特别地，因为无串接操作模式是在与选择那个操作模式的公共编码模式协商之后建立的，且这种协商基于为所述每个移动站起初独立选择的编码模式而开始(如图1所示方法的例子)，若开始为至少一个所述移动站选择的编码模式是无授权的编码模式，那么假定支持那个授权编码模式的话，协商是通过以授权编码模式代替用于移动站的非授权编码而开始的。

以下例子中未授权编码模式是AMR模式，授权编码模式是EFR、FR和HR模式。

图2、3和4所示各例中为被本地实体A管理的移动站起始选择的编码模式是AMR模式。

按照本发明，在图示各例中，协商通过由被支持的编码模式之一取代用于被本地实体A管理的移动站的AMR模式而开始，比如示例中的EFR模式。

相应于图2的情况，为被远端实体B管理的移动站起始选择的编码模式既非未授权的AMR模式也不是被选来代替它的授权的编码模式。

例如，相应于图2的情况中，为被远端实体A管理的移动站起始选择的编码模式是FR模式，就象图中起始步骤0′(0_A′0_B′)所示的那样。并且为被本地实体A管理的移动站所设定的编码模式EFR、FR和HR以及为被远端实体B管理的移动站所设定的编码模式FR和HR在此例中被支持。

在图2的例子中，所述协商包括：

—第一信令发送步骤1′，在此期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ(EFR)且远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(FR)，

—在步骤2′(2_A′，2_B′)期间，每一实体确定以其所述协商被起始的编码模式不匹配，

—第二信令发送步骤3′，在此期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ_L(EFR，FR，HR)且远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ_L(FR，HR)，

—在步骤4′(4_A′，4_B′)期间，确定编码模式是否被在步骤3′当中支持交换的所述编码模式列表共同支持(AMR模式被从那些列表中的至少一个排除)；此例中编码模式被共同支持，因为FR编码模式提供最好的语音质量，它构成了TFO模式的公共编码模式并且步骤4_A′执行从AMR模式到FR模式的变换，以及

—在步骤5′期间，本地实体向远端实体发送消息TFO_REQ(FR)，远端实体向本地实体发送消息TFO_REQ(FR)，本地和远端实体交换消息TFO-ACK(FR)，之后本地和远端实体交换TFO帧。

相应于图3的情况，为被远端实体B管理的移动站起始选择的编码模式是被选来代替它的(本例中为EFR模式)授权的编码模式，如同图中所示步骤0″(0_A″，0_B″)。

在图3的例子中，所述协商包括：

—第一信令发送步骤1″，在此期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ(EFR)且远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(EFR)，

—在步骤2″(2_A″，2_B″)期间，虽然以所述协商被起始的编码模式匹配，在本地实体A中确定为每一所述移动站独立起始选择的编码模式不匹配，尽管远端实体B不可能来检测为每一所述移动站独立起始选择的编码模式不匹配，

—在步骤6期间执行编码模式的变换，对本地实体A，选择EFR模式来代替AMR模式，从而EFR编码模式构成了TFO模式的公共编码模式，以及

—在步骤5″期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_ACK(EFR)，远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(EFR)，本地和远端实体交换消息TFO_ACK(EFR)，之后本地和远端实体交换TFO帧。

相应于图4的情况，为被远端实体B管理的移动站起始选择的编码模式是未授权的AMR模式，如同图中所示步骤0(0_A，0_B)。

在相应于图4的情况中，为每一移动站选来代替AMR模式的EFR模式被支持。

在图4的例子中，所述协商包括：

—第一信令发送步骤1，在此期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ(EFR)且远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(EFR)，

—在步骤2(2_A，2_B)期间，虽然以所述协商被起始的编码模式匹配，在本地实体A和远端实体B中确定为每一所述移动站独立起始选择的编码模式不匹配，

—在步骤6′(6A′，6B′)期间执行编码模式的变换，对本地实体A和对远端实体B，选择EFR模式来代替AMR模式，从而EFR编码模式构成了TFO模式的公共编码模式，以及

—在步骤5″期间，本地实体A向远端实体B发送消息TFO_REQ(EFR)，远端实体B向本地实体A发送消息TFO_REQ(EFR)，本地和远端实体交换消息TFO_ACK(EFR)，之后本地和远端实体交换TFO帧。

需注意的是这些过程仅给出了图解，要达到理解本发明的程度，以及不纠缠于信令发送方法或协议的细节，能够使用这些系统的标准原则。

需进一步指出图示只符合实施例和/或编码模式的例子，并且实施例通过例子来说明又不仅限于例子，其它实施例当然是可行的。

需进一步指出图示相应于特殊系统，这里是GSM，但本发明不限于该例和/或该系统。

特别地：

—AMR编码模式，一方面，以及HR、FR和EFR编码模式，另一方面，只构成TFO模式的分别未授权与授权的编码模式的一个例子，并且

—虽然上述说明未考虑为被远端实体管理的移动站起始选择的编码模式仅是AMR模式的情况，本发明在此情况下也能实施，足够将AMR模式从被支持的编码模式列表中的至少一个排除，选择TFO模式的公共编码模式。

除了上述方法，本发明还提供了包括实现该方法的装置的蜂窝式移动无线电系统。

在上述例子中，该系统包括用于执行前面所描述的步骤的装置。

更通常地，该系统实质上包括，在无串接操作模式的编码模式是未授权的情况下用以优化语音质量而使用的装置，此情况下不采用串接操作模式，而使用了无串接操作模式，如果可行，假定支持那个授权的编码模式的话，则利用授权的编码模式。

对本领域技术人员来说，实现这样的装置没有问题，所以前面已有功能性说明，此处不再赘述更多细节。

Claims

1.一种在移动无线电系统中通过对移动到移动的呼叫采用无串接操作模式来最优化语音质量的方法，在该方法中，由于所述无串接操作模式在编码模式与该操作模式不兼容的情况下不可行，因此，对于与该操作模式兼容的编码模式，只要所述的兼容编码模式被所述移动站和管理每个所述移动站的呼叫的系统实体所支持，则使用所述的无串接操作模式来代替在该情况中使用串接操作模式。

2.如权利要求1的方法，其特征在于：如果无串接操作模式是在与选择那个用于操作模式的公共编码模式协商之后建立的，若所述协商基于为所述每个移动站起初独立选择的编码模式而开始，以及若开始为至少一个所述移动站选择的编码模式是不兼容的编码模式，那么假定支持那个兼容编码模式的话，协商是通过以该兼容编码模式代替用于移动站的不兼容编码而开始的。

3.如权利要求2的方法，其特征在于：如果基于其开始所述协商的编码模式匹配，那么这些模式构成了无串接操作模式的所述公共编码模式。

4.如权利要求2的方法，其特征在于：如果基于其开始所述协商的编码模式不匹配，那么根据所支持的编码模式表，为每个所述移动站选择用于该无串接操作模式的公共编码模式，其中至少一个所述表不包括任何不兼容的编码模式。

5.如权利要求1-4的任一方法，其特征在于所述系统是GSM。

6.如权利要求5的方法，其特征在于一个不兼容的编码模式是适应式的编码模式。

7.如权利要求6的方法，其特征在于一个适应式的编码模式是适应式的多速率模式。

8.如权利要求5的方法，其特征在于一个兼容的编码模式是全速率模式。

9.如权利要求5的方法，其特征在于一个兼容的编码模式是增强的全速率模式。

10.如权利要求5的方法，其特征在于一个兼容的编码模式是半速率模式。

11.一种实现权利要求1-10中任一方法的移动无线电系统，在系统中移动到移动的呼叫采用无串接操作模式，并且该系统的特征在于：若在编码模式不与该操作模式兼容的情况下所述无串接操作模式不可行，则其包括一装置，用于，对于一兼容的编码模式，只要该兼容的编码模式被支持，则使用所述的无串接操作模式来代替在该情况中使用串接操作模式。