CN1224553A - 用于诸不同的可变数据速率系统的后续帧可变数据速率指示方法 - Google Patents

Abstract

在一个有诸可变数据速率的同步的固定帧边界系统中,一个发射机(10)将下一个帧的数据速率的一个指示插入一个当前的帧中。当一个台的调制解调器(18)为进行编码而装配一个当前的帧时,根据来自一个声码器(22)和CPU(20)的对于后续帧适当的数据速率的信息,台的调制解调器(18)为后续帧插入一个速率指示。在接收机(30)一边,与其多次进行解码以便对每个帧确定适当的数据速率,不如接收台的调制解调器(38)找出接在第一个帧后面的每个帧的速率。

Description

用于诸不同的可变数据速率 系统的后续帧可变数据速率指示方法

本发明一般地涉及诸数据通信的领域，和更特别地涉及诸同步的，固定边界的，可变数据速率通信系统，如诸码分多址(CDMA)北美数字蜂窝式电话和个人通信系统。

利用包括在诸可变速率上的数据的诸固定帧边界数据帧的诸同步通信系统在技术上是已知的。这样一个系数的一个例子是CDMA北美数字蜂窝式系统，它是一类用诸特殊的代码在电磁频谱的一个指定段中提供多条通信信道的著名的调制方法。于是我们理解“同步的”定义为包括所有的在至少一个传输方向中企图在诸发射和接收台之间使系统定时(帧和位定时是可恢复的)同步的系统。电信工业协会(Telecommunications IndustryAssociation,TIA)已经在“对于双模宽带扩频蜂窝式系统TIA/EIA/IS-95暂行标准的移动台-基地台兼容性标准”(IS-95)和“对于宽带扩频数字蜂窝式系统TIA/EIA/IS-96暂行标准的语音服务可选标准”(IS-96)中使一个CDMA的实施标准化。特别是IS-95的诸节6-6.2.5和7-7.2.4与整个IS-96是相关的。此外，也可以用这些标准的诸更新的称为IS-95A和IS-96A的版本。和供应一个较高速率声码器的一个第二速率组相关的诸准则在这些更新的版本中有具体的注释。

一个可变数据速率通信系统的另一个例子是在作为J-STD-008公布的题为“对于1.8到2.0GHz的诸码分多址(CDMA)个人通信系统的诸个人台基地台兼容性要求”的工业标准TIA建议no.3384中描述的CDMA个人通信系统。虽然J-STD-008的其它的诸节也和本发明有关，但是J-STD-008的诸节2.1.3.3-2.2.3和本发明特别有关。正如一位对本发明合理地熟练的技术人员所理解的，J-STD-008的个人通信系统(PCS)的诸移动和基地台除了诸工作频率外分别和IS-95A的诸移动和基地台非常相似，这样，除非另有说明，术语“诸移动台”应该理解为诸蜂窝式移动台和诸个人通信台。

在诸常规的CDMA数字蜂窝式和个人通信系统中，我们利用诸可变数据速率来降低当语音活动减弱时的数据传输速率。这种数据速率的降低不但导致和诸其它用户的干扰的降低(从而增加了系统的容量)而且导致CDMA移动台的平均发射功率的降低(从而增加了电池的寿命)。在发射机端(发射基地台或发射移动台)，一个声码器(话音或语音编码器/解码器)比较诸话音能量电平和根据诸背景噪声电平的诸自适应阈值，以便对语音数据的每个帧确定一个适当的数据速率，从而抑制了背景噪声并在诸噪声环境中提供良好的话音传输。用一个码激励线性预测(CELP)方法，声码器接收诸脉冲码调制语音取样并通过利用诸语音信号的诸固有特性移去冗余码减少了为表现语音所需的诸位的数量。因此，在语音编码数据为了传输而被交错和调制前为了前向纠错对语音编码数据进行卷积编码。

因为数据速率可能在每个帧边界上发生变化，所以CDMA接收机必须首先确定每个数据帧的数据速率。在诸常规的CDMA数字蜂窝式和个人通信系统中完成这项工作的过程是一个消耗时间和处理能量的来源。根据诸常规的系统，在关于在发射机端利用哪个数据速率做出一个决定前，必须分别在诸不同的可能的数据速率中的每一个上对每个数据帧进行处理(包括卷积解码)。因为这个方法显然不是有效的，所以在工业中需要一种新方法，用于在诸CDMA数字蜂窝式和个人通信系统以及诸其它的用有诸可变的数据速率的诸固定边界帧的系统中，确定每个帧的数据速率。

一个可能的解决这个问题的方法是在每个数据帧前附加一个常规的消息头。这样一个消息头能够包括加上消息头的相应帧的数据速率。遗憾的是，这样一个消息头也需要防错，以便减小发生诸传输差错的可能性。从每个数据帧的相当小的大小来看，对于一个有防错的消息头需要的诸附加位肯定会给系统加上重大的额外负担和不希望有的复杂性。

所以，在工业中需要一个能解决这些和其它的相关和不相关的诸问题的系统。

简单地说，本发明包括一个后续(或“下一个”)帧的可变数据速率指示方法，通过该方法一个发射机将下一个帧的数据速率的一个指示插入一个当前帧的帧结构中。根据本发明的一个第一个优先实施例，在一个接收机接收到第一个帧并常规地对它进行处理后，诸后续帧的诸数据速率在处理前是已知的，因此减少了处理的负担。此外，因为将速率指示和帧信息的其它部分一起插入了访止差错的当前帧中，所以可靠性很高，而附加数据开销和复杂性却非常低。

根据第一个优先实施例，如用于一个CDMA系统(蜂窝式或PCS)的一个实现上，当一个发射台的调制解调器(SM)(位于移动台或基地台中)为卷积编码装配一个当前的业务信道帧时，发射SM插入后续信道数据帧的数据速率的一个指示。在许多情形中(例如，诸主要业务帧)，一个声码器对用于SM的PCM数据进行语音编码，并通过一个中央处理器(CPU)将用于后续帧的适当的数据速率通知给正在发射的SM，在诸其它的情形中，CPU向SM和声码器发出诸命令，以便对数据速率的选择施加影响。

为了提供诸不同的速率的一个一对一的表示所需的诸位的数量和大于或等于可能的诸速率的总数的以2为底的底数(log₂)的最小整数相等，例如，因为现在的CDMA系统利用四个可能的数据速率，所以两个位适合于提供每个可能的数据速率的一个一对一的指示，而需要三个位去类似地表示五到八个可能的速率等。在常规的CDMA IS-95帧结构(也和IS-95A和J-STD-008的速率组1相似)中，例如，很容易用两个指示位代替对于最高的两个速率的两个帧质量指示位和代替对于较低的两个速率的两个信息位。因为将速率指示嵌入帧结构本身中，所以诸速率指示位接收和在数据帧中的其它信息相同的防错(纠错和差错检测)。因此，现在这个创造性的方法显现出高的可靠性，而没有大的复杂化或不需要大的费用。

在接收端，并不需要在每个可能的数据速率上对每个数据帧多次进行处理，包括卷积解码，以便对每个数据帧确定适当的数据速率，而是正在接收的SM通过对最邻近的前面的数据帧中得到的信息进行分析，发现接着第一个数据帧后面的每个数据帧的数据速率。换句话说，在以通常的方式在每个不同的速率上对第一个帧进行处理，以便对第一个帧确定适当的数据速率后，正在接收的SM能够在需要对第二个数据帧进行处理前，确定第二个数据帧的数据速率。这个过程继续着，使得在对每个后续的帧的前面的诸帧中能够确定每个后续数据帧的诸数据速率。

此外，根据本发明的第一个优先实施例，在努力防止来自通过诸数据帧系列传播的诸传输差错时，如通过监视诸帧质量指示符，诸符号差错率和/或确定速率选择完整性的诸其它的方法，如用维特比解码内部信息以便确定速率选择的精确度，连续地检察速率选择过程。如果FQI(帧质量指示)校验不成功，则符号差错率太高，或者如果其它的诸速率选择完整性的方法指出不适当的速率选择，则接收机方法进一步包括在每个余下的可能的速率上对帧进行常规的处理，以便保证对那个特定的帧的精确的数据速率确定，在此以后根据新方法进行诸速率确定。如果在诸不同的可能的数据速率上处理后还不能确定速率，则将帧分类为一个删除帧，并且通过如对第一个帧进行处理那样对下一个帧进行处理，使处理继续进行下去。应该十分清楚，由于不需要在每个不同的速率上处理每个帧，大大地减少了在正在接收的SM上的处理负担。于是，对于诸移动和基地SM，能够在减少功率消耗和减少处理负担中明显地得到可以懂得的诸好处。

本发明也包括一个第二个优先实施例，它和第一个优先实施例非常相似。然而，并不需要接收台对第一个帧进行常规的处理以便确定适当的数据速率，而是这个第二个优先实施例包括在一个已知的数据速率上发射带有数据的第一个帧，使得在接收台，没有帧在诸不同的速率被卷积处理，除非在发射中出现一个差错，在这个时候如在第一个优先实施例中那样常规地进行恢复处理。此外，和一个速度较高的声码器相结合利用一个第二个帧结构。第二个帧结构是在IS-95A和J-STD-008中公布的“速率组2”的帧结构的一个适配。用两个下一个帧的诸指示位代替在诸完全的，四分之一，和第八分之一速率帧中的两个信息位，和代替对于诸二分之一速率帧的两个帧质量指示位。又，因为将下一个帧的速率指示嵌入该帧本身的结构中，所以诸速率指示位接收和在数据帧中的其它信息相同的防错(纠错和差错检测)。对于只包括信令和/或辅助业务信息(即，无语音)的诸混合模式帧，移动台利用在每个帧中的一个删除位，以便要求基地台在一个已知的速率上再次发射一个错误的帧，使得有了这些“无语音”的帧，为了确定那些类型的混合模式帧的诸传输速率，甚至没有一个帧需要在诸不同的速率上被卷积处理。

根据一个第三个优先实施例，立即由在一个已知的速率上被编码的一个前置帧对第一个语音数据帧进行处理。然而，前置帧确实包括对于下一个帧的一个数据速率指示，它和第一个语音数据帧相对应。在这种方式中，不需要将第一个语音编码数据帧在一个固定的速率上传输。本发明的一个第四个优先实施例也和第二个优先实施例非常相似。诸主要的区别和在声码器及正在发射的SM之间传递信息的方法有关。不是分别地输出经编码的数据和然后输出后续帧的速率指示，而是我们将信息组合起来并一起将它们转发到正在发射的SM。在本发明的另一个(第五个)优先实施例中，声码器有一个大于在一个数据帧中的取样时间的处理延迟，于是声码器通过一类并行的声码器处理同时对多个数据帧进行语音编码。因为这种时间重迭，声码器能够在在当前的数据帧上完成语音编码前，确定一个后续数据帧的一个数据速率。在将当前的数据帧输出到正在发射的SM前，将这个后续的速率指示输出到正在发射的SM。

诸其它的优先实施例包括将诸后续帧的速率指示插入在数据帧内的诸其它的位置或者插入诸递增后续帧的速率指示，这些指示指出在诸速率中的诸变化(包括向上，向下，不变，最大，最小等)，而不是提供诸一对一的速率指示。另一些其它的优先实施例包括只将诸后续帧的速率指示插入诸选择帧中，如只有当在诸速率中的一个变化将要发生时或只对某些类型的数据帧插入诸指示，如当关于诸其它类型的帧能作出诸假设或者更好是简单地允许诸其它类型的帧被常规地处理时。还有一些其它的可能的实施例包括接收来自声码器以外的诸其它的源诸外部的可变数据速率装置的诸可变速率数据帧，和对它们进行缓存。在本发明的还有一些其它的优先实施例中，只是偶尔地在诸传输差错极少发生的假设下采用诸速率选择估计。此外，在诸其它的实施例中，在那里加上诸周期性的固定速率的发射，以便自动地减少传播诸速率确定差错的潜在的能力。换句话说，这些实施例的诸发射台根据接收台已知的诸周期在诸已知的速率上周期性地发射诸帧，使得任何的速率确定差错被自动地调整。

所以本发明的一个目的是提供一种后续帧可变数据速率的指示方法。

本发明的另一个目的是提供一个能表示后续帧可变数据信息的无线电电话机。

本发明的又一个目的是提供一个设备和一种方法，用于在一个包括在诸可变数据速率上的诸数据帧的同步的固定帧边界系统中指示一个后续数据帧的一个数据速率。

本发明的另一个目的是提供一个设备和一种方法，用于将一个后续数据帧数据速率指示插入到一个当前数据帧中，并接着对数据帧进行防错。

本发明的另一个目的是提供一个设备和一种方法，用于在一个当前数据帧的一个开始部分中插入一个后续数据帧速率指示，并接着对数据帧进行防错。

本发明的又一个目的是提供一个存储器，该存储器定义一个包括当前帧的语音信息和一个后续帧的速率指示的传输帧存储结构。

本发明的又一个目的是提供一个存储器，该存储器定义一个包括当前帧的语音信息，一个后续帧的速率指示和一个根据当前帧的语音信息及后续帧的速率指示的帧质量指示符的一个卷积编码传输帧存储结构。

本发明的又一个目的是提供一个设备和一种方法，用于在一个CDMA数字蜂窝式系统中指示和确定诸后续帧的数据速率。

本发明的另一个目的是提供一个设备和一种方法，用于在一个CDMA个人通信系统中指示和确定诸后续帧的数据速率。

本发明的又一个目的是提供一个设备和一种方法，用于产生在一个当前的数据帧，该数据帧包括确定一个后续的数据帧的一个希望的数据速率和将一个后续帧数据速率的指示插入到当前的数据帧中。

本发明的又一个目的是提供一个设备和一种方法，用于接收一个当前的数据帧和对当前的数据帧进行分析，以便确定一个后续数据帧的一个数据速率。

当结合所附的诸图阅读和懂得了本说明后，本发明的其它的诸目的，诸特点和诸优点将变得十分明显。

图1是一个根据本发明的一个第一个优先实施例在一个CDMA数字蜂窝式电话中一条语音路径的诸电路部件的方框图表示。

图2是一个根据本发明的第一个优先实施例在一个CDMA基地台中一条语音路径的诸电路部件的方框图表示。

图3是一个根据本发明的第一个优先实施例由一个声码器，一个CPU和一个MS提供的诸选出的帧产生功能的一个方框图表示。

图4是一个根据本发明的第一个优先实施例对于在被卷积编码前在诸不同的速率上的诸CDMA业务信道帧的帧结构图。

图5是一个根据本发明的第一个优先实施例由一个发射台声码器采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图6是一个根据本发明的第一个优先实施例由发射台SM和CPU采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图7是一个根据本发明的第一个优先实施例由接收台声码器，SM和CPU采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图8是一个根据本发明的第二个优先实施例由一个声码器，一个CPU和一个SM提供的诸选出的帧产生功能的方框图表示。

图9是一个根据本发明的第二个优先实施例一个声码器的定时图。

图10是一个根据本发明的第二个优先实施例对于在被卷积编码前在诸不同的速率上的诸CDMA业务信道帧的帧结构图。

图11是一个根据本发明的第二个优先实施例由一个发射台声码器采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图12是一个根据本发明的第二个优先实施例由发射台SM和CPU采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图13是一个根据本发明的第二个优先实施例由接收台声码器，SM和CPU采取的诸选出的帧分析步骤的流程图表示。

图14是一个根据本发明的一个第三个优先实施例由一个发射台SM和CPU采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图15是一个根据本发明的第三个优先实施例由一个接收台声码器，SM和CPU采取的诸选出的帧分析步骤的流程图表示。

图16是一个根据本发明的一个第四个优先实施例由一个发射台声码器采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图17是一个根据本发明的一个第五个优先实施例由一个声码器采取的诸选出的帧产生步骤的流程图表示。

图18是一个根据本发明的一个第六个优先实施例对于在被卷积编码前在诸不同的速率上的诸CDMA业务信道帧的帧结构图。

现在较详细地参照诸附图，图1和2彼此非常相似，因为一个CDMA移动台10，它的诸电路部分表示在图1中，和一个CDMA基地台30，它的诸电路部分表示在图2中，二者都发射和接收包括诸业务信道数据帧在内的诸CDMA信号。我们将术语“移动台”理解为任何类型的蜂窝式电话机，包括装配在诸交通工具中的诸装置和诸手提装置，包括常规的蜂窝式手提装置和诸PCS个人台。CDMA移动台10和CDMA基地台30二者根据本发明的诸优先实施例都分别包括一个天线12,32，一个射频(RF)部分14,34，一个CDMA基带专用集成电路(BB ASIC)16,36,一个台调制解调器(SM)18,38，一个中央处理器(CPU)20,40,和一个声码器(话音或语音编码器/解码器)22,42。CDMA移动台10进一步包括一个模拟到数字/数字到模拟(A到D/D到A)变换器24，变换器24连接到声码器22和用于和一个移动台用户相互联系的一个话筒26和一个扬声器28。CDMA基地台30进一步包括一个公众交换电话网(PSTN)接口44，用于和PSTN相互作用，以及诸其它的常规接口。换句话说，我们懂得PSTN接口44包括一个和一个到PSTN的接口及一个到诸其它的CDMA基地台的接口二者连接的数字开关。于是，我们懂得声码器42通过一个到PSTN接口44的穿越(即避开语音编码和解码)用于到达和来自诸其它的CDMA基地台的信号。此外，如一位合理地熟练的技术人员所懂得的，CDMA基地台30的天线32和CPU 40实际上代表多个部件，即由方框32和40表示的多个天线和多个控制器。

根据本发明的诸优先实施例，除了图1和2的诸SM 18,38，诸CPU20,40和诸声码器22,42外，CDMA移动台10和CDMA基地台30的余下部件在如那些合理地熟练的技术人员所懂得的那样，在起功能作用的诸常规的部件和诸电路组合中找到可接受的诸例子。而且，诸新部件(诸SM 18,38，诸CPU 20,40和诸声码器22,42)也在很大程度上保持和诸常规的部件的相似性，它们的不同仅仅在于在本说明书中提供了诸讲授，如那些合理地熟练的技术人员在阅读了本说明书后将懂得的那样。根据本发明的诸优先实施例，诸BB ASIC 16,36包括用于提供基带频率模拟处理和将诸信号变换到数字域和从数字域变换出来，以便和诸SM18,38进行接口的通常的诸装置。特别是，诸BB ASIC 16,36的诸功能包括基带信号的正交分路和组合，基带模拟到数字和数字到模拟的变换，基带直流(DC)缓存控制，本机振荡器正交产生。进一步，根据本发明的诸优先实施例，诸SM 18,38通过一个解调装置，一个解码装置和一个交错/去交错装置常规地提供大部分物理层信令。在诸其它的功能部件中，解调装置包括诸多路径和搜索接收机以及一个信号组合器；解码装置包括一个维特比解码器和数据质量验证装置；和交错/去交错装置包括一个卷积编码器，一个交错器，一个去交错器，一个伪随机数(PN)序列扩展器，一个数据短脉冲序列的随机函数发生器和一个有限的脉冲响应(FIR)滤波器。除了用通常的存储器和支持电路外，诸CPU 20,40的诸可接受的例子包括有诸一般寄存器，诸段寄存器，诸基本寄存器，诸变址寄存器，诸状态寄存器和诸控制寄存器的诸常规的静态CMOS(互补对称金属氧化物半导体)的高度集成的微处理器。诸声码器22,42提供使用一个码激励线性预测方法的功能，用于在诸脉冲编码调制语音取样和有通过利用诸语音信号的诸固有的特性移去冗余码得到的减少的位数的数据之间进行变换。

下面描述用于本发明的至少一个优先实施例的诸可接受的指导部件的诸例子。除了在这里讨论的诸内部配置修改和诸其它的创造性功能(编程等)外，和本发明的至少一个优先实施例的对于诸CPU 20,40，诸SM18,38，诸BB ASIC 16,36和诸声码器22,42的那些例子相似的诸以前技术的例子分别是可从加尼福尼亚州的Advanced Micro Devices ofSunnyvale公司买到的80C186微处理器，可从加尼福尼亚州圣迭戈的Qualcomm有限责任公司买到的Q52501-1S2 MSM，也可从Qualcomm有限责任公司买到的Q53101-1S2基带ASIC，和也可从Qualcomm有限责任公司买到的QCELP可变速率CDMA声码器(本发明的第一个优先实施例)和高速率语音服务选择CDMA声码器(13.8kbps)(本发明的第二个优先实施例)。

从CDMA基地台30到CDMA移动台10的诸传输常常称为前向信道链路，而从CDMA移动台10到CDMA基地台30的诸传输常常称为反向信道链路。这样，由CDMA基地台30产生的在基地台天线32和移动台天线12之间的前向信道链路中传输的诸数据帧常常称为诸前向信道数据帧，由CDMA移动台10产生的在移动台天线12和基地台天线32之间的反向信道链路中传输的诸数据帧常常称为诸反向信道数据帧。因为CDMA移动台10和CDMA基地台30二者都是能够发送和接收信息的诸收发信机，所以CDMA移动台10和CDMA基地台30的大多数部件都能够实施发射机和接收机的诸功能，例如移动的SM18和基地的SM38二者中的每一个都能够实施诸发射和接收的功能。

关于图1和2所示的诸不同的部件中的每一个的诸一般的功能，在前向信道链中语音通信的典型过程是从接收来自PSTN的脉冲编码调制(PCM)语音数据的PSTN接口44开始的。对于诸典型的话音电话呼叫，PCM语音数据是代表一个用户话音的诸数字取样的数字数据。在这个数据通过PSTN接口44后，该数据以64kbps(每个取样的μ-定律8位的诸8kHz取样)到达基地台声码器。相反地，在反向信道链路中，在话筒26中接收语音并将语音以模拟的形式提供给A到D/D到A变换器24，变换器24将语音变换成一个和提供给基地台声码器42的信号相似的数字信号。于是，在本发明的第一个优先实施例中，对于基地台声码器42和移动台声码器22二者的典型的输入是诸PCM语音数据流。然而，如上面所讨论的，CDMA基地台30也能够接收来自诸其它基地台的仅通过PSTN接口44和声码器42到CPU 40的诸编码信号。

其次，对于CDMA移动台10和CDMA基地台30的诸传输功能是比较相似的。在一个高水平上，诸声码器22,42，诸CPU20,40和诸SM18,38合作装配诸信道数据帧，如下面将较详细讨论的。在诸SM 18,38后面，以一种常规的方式由诸BB ASIC 16,36和诸RF部分14,34对诸信道数据帧进行处理，将它们变换成诸模拟信号，通过诸天线12,32对它进行调制和将它们发射出去。当接收诸信道数据帧时，CDMA移动台10将上述的诸功能反转过来，以便最后产生来自声码器22的PCM语音数据输出，然后将它变换成诸模拟信号并通过扬声器28输出。类似地，CDMA基地台30产生通过声码器42和PSTN接口44的PCM语音数据，用于在PSTN上的传输，并使经编码数据通过并到达诸其它的移动台。

现在，关于诸声码器22,42，诸CPU20,40和诸SM18,38的诸新功能的一个较具体的描述，因为诸相关的处理步骤在前向和反向链路二者中是相似的，所以我们将从CDMA移动台10的观点来描述该过程，但是我们应该懂得该过程也可用于CDMA基地台30。现在也参照图3，该图表示诸选出的帧产生功能的一个方框图。表示在一组选出的SM和CPU功能52之前的一个声码功能50。如由声码功能50指出的那样，首先对PCM语音数据进行声音编码(语音编码)。CPU20作为在声码器22和SM18之间的一个接口。诸选出的SM和CPU功能52包括一个加上下一个速率的功能54，一个用于全速率和半速率的功能56(即用于差错检测的CRC)的加上帧质量指示符(FQI)，一个加上编码器尾位的功能58，一个用于前向纠错的卷积编码功能62，一个对二分之一，四分之一和八分之一速率重复诸符号的功能64和一个为了消除诸短脉冲序列差错的块交错功能66。简单地参照图4，该图表示当诸帧刚好在卷积编码功能62前时，对于在诸不同的速率上的诸CDMA业务信道帧的一个帧结构图。诸帧结构包括一个全速率帧结构70，一个半速率帧结构72，一个四分之一速率帧结构74和一个八分之一速率帧结构76。在块交错功能66后面，正如一位合理地熟练的技术人员所懂得的，诸其它的常规的SM功能，包括64-阵列正交调制，数据短脉冲序列的随机化，长码的产生，缓存正交相位漂移的键控调制，滤波等，在图3中概括地用术语“调制”表示，也由SM18来实施，如上面所讨论的。

回过来参照图3，声码功能50包括在被包括的诸可变的数据速率上将PCM语音数据的诸帧变换成诸语音编码数据帧，作为包括在诸后续形成的业务信道数据帧中的信息。于是，术语“数据帧”可以指一个PCM数据帧，一个语音编码数据帧和/或一个信道数据帧(业务信道)，该数据帧包括一个作为信息的语音编码数据帧。在一个常规的方式中，声码功能50包括将诸声能电平和在诸检测出的背景噪声电平的基础上的诸自适应阈值进行比较，以便对于每个语音编码数据帧确定一个适当的数据速率，并且用一个码激励线性预测(CELP)方法，移去诸固有的冗余码，以便减少了为表示语音所需的位的数量。然而，这种速率确定受到来自CPU20的诸速率选择命令的约束。于是，常规的声码(语音编码)功能包括接收PCM语音数据和在诸不同的数据速率上输出诸语音编码数据帧。然而，在一个十分不常规的方式中，本发明的声码功能50也包括确定一个后续的语音编码数据帧的一个数据速率并输出那个速率的一个指示，以便将它包括在当前的信道数据帧中，如由加上下一个速率的功能54所表示的。于是，根据本发明的第一个优先实施例，声码器在，例如，8600bps,4000bps,1900bps和700bps上输出诸语音编码数据帧。在下一个帧数据速率指示符的诸位后面，加上诸FQI位和诸编码器尾位，诸帧代表9600bps,4800bps,2400bps和1200bps，如图4所示。

现在参照图5，该图根据本发明的第一个优先实施例表示图3的声码(语音编码)功能50采取的诸步骤的一个流程图，如由移动台声码器22(图1)在反向信道链路中实施的那样(再次我们要懂得基地台声码器42(图2)在前向信道链路中采取相似的诸步骤)。一个第一个步骤100包括接收一个第一个PCM语音数据帧，以便将它处理成一个第一个语音编码数据帧(也称为一个语音编码数据帧)。接着，在步骤102中，对第一个帧开始了声码(语音编码)处理，它包括一个通过上面讨论的自适应阈值方法为第一个数据帧确定一个数据速率的初始步骤。步骤104表示然后从声码器输出第一个数据速率的一个指示(通过CPU20传输到SM18)。在步骤106中的继续进行语音编码直到完成为止，此后在步骤108中输出当前的语音编码数据帧(当初次通过声码功能50时，“当前的”帧等效于“第一个”帧且“下一个”帧等效于“第二个”帧)。在步骤110中接收下一个PCM数据帧，并在步骤112中快速地确定下一个帧的数据速率。于是，和在语音编码过程的后期中确定诸数据速率的诸其它的语音编码方法不同，本方法是这样一种方法，在该方法中很早就产生下一个帧的这个新确定的数据速率的一个指示，然后在步骤114中从声码器22输出该指示。又，即使，和诸实施的选择有关，通过产生后续帧数据速率指示在产生业务信道数据帧中引入一个轻微的延迟，也能减少为确定在传输的接收端上的数据速率所需的时间。接着，如在步骤116中指出的，过程循环回到步骤106，在那里又接收另一个PCM语音数据帧，并且过程继续进行。

在本发明的第一个优先实施例中，因为两个位适合于提供四个可能的数据速率的一个一对一的表示，所以下一个帧速率的指示由两个位组成。对于任何数量的诸可能的速率，为了提供诸不同速率的一个一对一的表示所必需的诸位的数量和大于或等于可能的诸速率的总数的以2为底的对数(Log₂)的最小整数相等。现在也参照图6，该图表示一个由SM18和CPU20(以及SM38和CPU40)采取的诸选出的信道帧装配步骤53的流程图。根据第一个优先实施例，SM18和CPU20将第一个帧数据速率指示(对于第一次通过，“当前的”等效于“第一个”和“后续的”等效于“第二个”)存储起来(步骤118)直到当前的语音编码数据帧(步骤120)和下一个帧数据速率的指示(步骤122)从声码器到达为止，如上面所说明的。于是，当SM18和CPU20有后续帧数据速率的指示和当前的语音编码数据帧二者时，将二者组合起来进入一个当前的业务信道数据帧的诸开始部分(步骤124)，如由加上下一个速率的功能54所指出的(图3)。表示这种组合功能的另一种方式是将后续帧数据速率的指示嵌入或插入当前的信道数据帧中，当前的信道数据帧包括当前的语音编码数据帧作为当前的信道数据帧的信息部分。此外，我们懂得对于不一定需要将从声码器22接收到的后续帧数据速率指示的诸精确的位用作实际的后续帧数据速率的指示，可以认为M18和CPU20产生和插入代表后续帧数据速率指示的诸位。

接着，对于诸全速率和半速率，计算一个帧质量指示符，并将它加到当前的信道数据帧上，如图3的加上FQI的功能56所指出的。然后，将诸编码器尾位加到当前的信道数据帧上，如图6的步骤128和加上编码器尾位的功能58所示。于是，如图4所示，第一个优先实施例的诸预编码器帧结构和诸常规的信道帧结构的不同在于用后续帧数据速率的指示代替对于全速率和半速率结构70,72的两个FQI位，和代替在四分之一和八分之一速率结构74,76中的两个信息位(即诸常规的帧结构包括对于全速率的12个FQI位，对于半速率的8个FQI位，对于四分之一速率的40个信息位和对于八分之一速率的16个信息位)。如下面所讨论的，诸后续帧数据速率指示的这个具体的位置，以及诸速率指示的具体的格式仅作为本发明讲授的诸可接受的例子给出。此外，因为在第一个优先实施例中，加上FQI的功能56(步骤126)包括计算在信息和后续帧数据速率指示的基础上的FQI，所以实现了诸附加的差错检测能力。

在将当前的信道数据帧装配在如图4所示的一个速率格式中后，对当前的信道数据帧在对于当前的数据帧的数据速率上进行卷积编码，如图6的步骤130和图3的卷积编码功能62所示。在这种方式中，也将诸后续帧数据速率指示和诸信息位一起进行编码，以便对后续帧数据速率指示提供良好的纠错而没有附加开销或复杂性。接着卷积编码的后面，在对于比全速率低的诸速率在整个帧中重复诸编码器符号(诸预编码器位的代表)(图6的步骤132和图3的功能64)，并将块交错用于进一步保护当前的信道帧的完整性，包括下一个帧数据速率的指示(步骤134，功能66)。这两个功能以及为了完成该处理包括调制等，包括调制等需要的诸余下的步骤是如一位合理地熟练的技术人员所懂得的常规的诸步骤。最后，这个过程通过步骤138循环回到步骤120，以便处理下一个信道数据帧，如图6所示。

在一个信道数据帧的一个传输的接收端，如前向业务信道链路，(我们懂得在反向链路中发生诸相似的事件)CDMA移动台10能够很容易地确定包含在下一个信道数据帧中的信息的数据速率。现在参照图7，该图表示一个根据本发明的第一个优先实施例由声码器22,CPU20和SM18采取的诸选出的帧分析步骤的流程图。一个第一个步骤包括在四个可能的数据速率中的一个上接收一个第一个信道数据帧(卷积编码数据)(步骤152)。接着，SM18在所有的四个可能的数据速率上对第一个信道数据帧进行处理，以便(通过诸FQI位，诸符号差错率和诸其它的用于确定是否已经选择了正确的速率等的常规分析)确定第一个数据帧的正确的数据速率。然后，在步骤156中，通过隔离和分析当前的信道数据帧的后续帧数据速率指示确定下一个信道数据帧的数据速率。步骤158指出然后完成了第一个信道数据帧的处理，包括在当前的数据速率上对信息进行语音解码。

下面，带着对下一个信道数据帧的数据速率的一个期望值，SM18在步骤160接收下一个信道数据帧，在这个时候“下一个”变成“当前的”。然后，在期望的数据速率上对数据帧进行处理，包括使图3的诸功能66，64和62逆向。在努力防止来自通过诸数据帧序列传播的诸传输差错时，在决定方框164通过，作为一个例子，一个FQI分析和一个符号差错率分析对为每个被处理的帧选出的速率的选择有效性进行评估。例如，对于诸全速率和半速率，如果通过了FQI校验，和对于四分之一和八分之一速率，如果符号差错率在它的相应的与速率有关的阈值下面，则确定速率是有效的，并且通过“YES(是)”分支操作进行到步骤166。此外，我们应该懂得本发明的范围包括确定选出的速率的选择是否正确的诸其它已知的方法，如用维特比解码内部信息确定速率选择的精确性。在这个时候，对当前的帧进行分析，以便隔离后续帧数据速率指示并确定下一个信道数据帧的数据速率。接着，在步骤168中，继续进行对当前的数据帧的处理，直到完成为止，并且过程循环回到步骤160以便继续进行处理。如果在决定方框164未发现数据速率是有效的，则在步骤170中利用常规的处理以便为当前的数据帧确定适当的数据速率，然后在继续步骤168前在步骤172中从后续帧数据速率指示确定下一个数据帧的数据速率，如图所示。又，虽然在图7中没有画出，如果在诸不同的可能的数据速率上进行处理后仍然不能确定速率，则将帧分类为一个删除帧，并通过如在步骤152中处理第一个帧那样对下一个帧进行处理，使过程继续进行。

本发明也包括一个第二个优先实施例，该实施例在许多方面和第一个优先实施例非常相似。现在参照图8，该图表示诸选出的帧产生功能的一个方框图。在一组选出的SM和CPU功能52′前显示出一个声码功能50′。诸选出的SM和CPU功能52′包括一个加上下一个速率的功能54′，一个加上删除/保留(E/R)位的功能265，一个加上帧质量指示符(FQI)的功能56′，一个加上编码器尾位的功能58′，一个用于前向纠错的卷积编码功能62′，一个对二分之一，四分之一和八分之一速率重复诸符号的功能64′和一个为了消除诸短脉冲序列差错的块交错功能66′。图9是一个根据本发明的第二个优先实施例的声码器的定时图。当声码器22′(一个对于第二个优先实施例适配的图1的声码器的变体)接收诸PCM取样的一个连续的供应(位接着位或诸子帧短脉冲序列)，如图所示能将该数据分成诸20ms的帧，并配置声码器22′以便对PCM数据进行双重缓存。由声码器22′确定第一个帧的已知的数据速率(例如，响应一个来自CPU20′的全速率控制命令，一个对于第二个优先实施例适配的图1的CPU20的变体)，然后使第一个帧的已知的数据速率能用于在诸PCM取样的第一个帧的语音编码处理的早期中被输出，如在时刻“A”所指示的。然后，在直到时刻“B”的某一点，声码器22′完成对PCM数据的第一个帧的编码，并使它可用于CPU20′。接着，计算第二个帧的数据速率并使它在时刻“C”(在时刻“B”后面很近的地方，在时刻“A”后面约20ms)可用，过程继续进行，使得第二个编码数据帧在直到时刻“D”的某个点(在时刻“A”后面约20ms)可用。下面给出声码功能50′和诸选出的SM和CPU功能52′的进一步的讨论。图10表示根据本发明的第二个优先实施例，当诸帧刚好在卷积编码功能62′的最邻近的前面存在时，对于在诸不同的速率的诸CDMA业务信道帧的一个帧结构图。诸帧结构包括一个全速率帧结构270(14,400bps)，一个二分之一速率帧结构272(7,200bps)，一个四分之一速率帧结构274(3,600bps)和一个八分之一速率帧结构276(1,800bps)。

现在也参照图11，该图根据本发明的第二个优先实施例，表示如由一个移动台声码器22′(图1)在反向信道链路中实施的那样，图8的声码(语音编码)功能50′的诸步骤的一个流程图，我们再次应懂得基地台声码器42′(一个对于第二个优先实施例适配的图2的声码器42的变体)在前向信道链路中采取相似的诸步骤。一个第一个步骤300包括开始接收连续的PCM语音数据的过程。接收的PCM数据的第一个20ms将被处理成一个第一个语音编码数据帧，于是在步骤302中，声码(语音编码)过程从第一个帧开始，包括对于第一个数据帧确定一个语音编码数据的一个初始步骤。根据这个第二个优先实施例，通过从CPU20′到声码器22′的诸指示要求第一个帧数据速率是一个已知的全速率。步骤304表示然后使第一个数据速率的一个指示可用作到CPU20′的输出(在图9中的时刻“A”)。在步骤306中继续进行语音编码直到完成为止，此后使当前的(第一个)语音编码数据帧可用作在步骤308中的输出(直到在图9中的时刻“B”的一个时间点)。在步骤312中快速地确定下一个(第二个)帧的数据速率，并在步骤314使一个指示可用作到CPU20′的输出(在图9中的时刻“C”)。从第二个帧开始(步骤312，第一次通过)，利用上面讨论的自适应阈值方法，根据诸其它的常规的CPU20′的速率控制命令确定语音编码速率。而且，因为常规的汉明窗技术的操作，在为第二个和诸后续的帧确定最佳的语音编码速率时，也对来自后续的下一个帧(例如第三个帧)的PCM数据的一小部分进行考察(步骤312)，如一位合理地熟练的技术人员所懂得的，在IS-96,节2.4.3.2.2中描述了它的一个例子。接着，如在步骤316指出的，过程循环回到步骤306，并且过程继续进行。

现在也参照图12，该图表示诸选出的信道帧装配步骤53′的一个流程图。根据本发明的第二个优先实施例，如在诸步骤317-324中所示，产生一个第一个帧，并在一个标准全速率，例如在14,400bps的288个位上将它输出。如在诸步骤317-319中所示，接收已知的第一个帧数据速率指示，第一个编码数据帧语音和第二个帧数据速率指示。在步骤320中，在一个已知的全速率帧结构中将第一个帧语音编码数据和第二个帧数据速率指示组合起来。在步骤322中，计算和加上一个E/R位，(在下面将详细地说明它的功能)，计算一个帧质量指示符并将它和诸编码器尾位一起加到业务信道帧上，以便在全速率帧结构中产生一个第一个业务信道帧。因为该帧是一个全速率帧，所以不需要符号重复。最后，在步骤324中进一步将处理最后定下来前，对第一个业务信道帧进行编码和块交错并将它们输出。我们应该懂得因为CPU20′已经知道了已知的第一个帧数据速率，所以本发明的诸其它的实施例略去了图11的诸步骤304和图12的诸步骤317。

在步骤326中，CPU22′接收当前的语音编码数据帧(在这个时刻，“第二个”语音编码数据帧)并接着在步骤328中接收下一个帧数据速率的指示。在步骤330中，如图8所示，通过将下一个速率指示加到当前的语音编码数据帧上开始当前的业务信道帧的装配。然后，与当前的语音编码数据的数据速率有关，在步骤332中，根据图10所示的诸结构中的一个在最后定下来前将形成业务信道帧并在步骤334中将它输出。第二个优先实施例的诸预编码器帧结构和诸常规的CDMA较高速率(标准速率组2)的业务信道帧结构的不同在于用后续帧数据速率的指示代替对于诸全，四分之一和八分之一速率结构270,274和276的两个信息位，并代替在二分之一速率结构272中的两个FQI位。

在一个业务信道数据帧的一个传输的接收端，如前向业务信道链路，(我们懂得在反向链路中发生诸相似的事件)数据速率的确定被简化了。现在参照图13，该图表示根据本发明的第二个优先实施例，由声码器22′，CPU20′和SM18′采取的诸选出的帧分析步骤的流程图。图13和图7非常相似，于是本发明的第一个和第二个优先实施例在由图7和图13表示的诸工作方面彼此非常相似。在图7和图13之间的诸主要的不同和诸步骤352及354有关，在这些步骤中显示出确实接收到第一个帧并在已知的全速率上对它进行卷积解码。然后响应语音编码数据的第二个帧，在步骤358中继续进行处理前，对第一个帧的解码数据进行分析，以便确定下一个业务信道帧的数据速率(步骤356)。然后，如在第一个优先实施例中那样，操作进行到步骤360。

直到这个时候，关于本发明的诸附图和诸讨论基本上都和诸主要的业务帧结构有关，这些主要的业务帧结构不包括信令或辅助的业务信息。我们肯定想将本发明的范围扩展到这样一些包括信令和/或辅助的业务信息的“混合模式”帧结构。那些合理地熟练的技术人员应懂得对诸附图所做的任何必要的诸修改。特别要注意，例如，对于第二个优先实施例，在步骤320和330前的加法，这些步骤包括在业务信道中加入信令或辅助的业务数据以及识别帧结构的诸位。此外，在预期混合模式帧的总的帧数据速率中对下一个帧速率指示进行适配将是必需的。换句话说，如那些合理地熟练的技术人员所懂得的，可以在，例如，在一个半速率上对主要的语音数据进行语音编码，并将它和信令信息组合成一个全速率帧结构。在本发明的诸其它的优先实施例中也用这个技术，在这些实施例中要求将诸帧在一个已知的速率上传输出去，如第二个优先实施例那样，在第二个优先实施例中在一个已知的速率上传输第一个帧，并且允许声码器22′去确定语音编码速率。换句话说，CPU20′和SM18′将利用诸混合模式帧，以便供给由声码器22′确定的小于全速率的诸语音编码速率。而且，对于通过用诸常规的帧结构的诸帧质量指示符位来交换诸下一个帧速率指示在概念上形成的本发明的任何帧结构，那些混合模式帧结构的诸信息位的诸帧结构将和诸常规的信息位帧结构相似。在另一方面，对于通过用诸常规的帧结构的诸信息位来交换诸下一个帧数据速率指示在概念上形成的本发明的任何帧结构，那些混合模式帧结构的诸信息位的诸帧结构将发生变化以便保持一个一致的诸主要的业务位的数量。

此外，根据本发明的第二个优先实施例，将E/R位用作在反向业务信道链路中的一个删除位和在前向业务信道链路中的一个反转(reverse)位。本发明的诸其它的实施例肯定包括为传输的两个方向指定一个删除位。根据第二个优先实施例，对于利用删除位方法的诸帧类型(不包括任何语音数据即纯粹的信令或辅助的业务的诸混合模式帧结构)，在诸不同的速率上进行卷积解码以便确定正确的速率的步骤(在图13中的步骤370)被用删除位通知基地SM38′在一个已知的全速率上重新发射删除帧，然后当移动台10′接收到删除帧时能够在那个已知的速率上对删除帧进行处理的诸步骤所代替(或者，在另一些实施例中，所补充)。

现在也参照图14，该图表示诸选出的信道帧装配步骤53″的一个流程图。根据本发明的一个第三个优先实施例，如在诸步骤374-377中所示，首先产生和输出一个在一个已知的速率上被编码的前置帧。本发明的这个第三个实施例在利用第二个优先实施例的声码功能50′(图11)方面和第二个优先实施例非常相似。然而，不需要预先确定第一个帧语音编码数据速率。前置帧包括空白语音信息或者信令信息，这和在那个时候对于信令信息的需要有关，并包括一个下一个帧的数据速率的指示，即语音编码数据的第一个帧的数据速率。因此，第一个帧数据速率指示被接收(步骤374)并在前置帧结构中被组合(步骤375)。在步骤376中，计算和加上E/R位，计算一个帧质量指示符，并将它和诸编码器尾位一起加到业务信道帧上，以便产生一个前置业务信道帧。最后，在步骤377中进一步将处理最后定下来前，对前置业务信道帧进行编码和块交错并将它们输出。诸步骤374-377发生在图9上的时刻“A”和“B”之间的某个点。在步骤378中，CPU20″接收当前的语音编码数据帧(在这个时候，“第一个”语音编码数据帧)并接着在步骤379中接收下一个帧数据速率的指示。在步骤380中，通过将下一个速率指示加到当前的语音编码数据帧上开始当前的业务信道帧的装配。然后与当前的语音编码数据的数据速率有关，在步骤381中，根据图10所示的诸结构中的一个在最后定下来前将形成业务信道帧并在步骤382中将它输出。

在一个业务信道数据帧的一个传输的接收端，如前向业务信道链路，(再一次我们懂得在反向链路中发生诸相似的事件)数据速率的确定再次被简化了。现在参照图15，该图表示根据本发明的第三个优先实施例，由声码器22″,CPU20″和SM18″采取的诸选出的帧分析步骤的流程图。接收到第一个帧确实将是在已知速率上编码的前置帧。于是，在步骤384中接收前置帧后，SM18″在对解码的数据进行分析以便确定下一个业务信道帧的数据速率前(步骤386)，在步骤385中在已知的速率对前置帧进行卷积解码，这和第一个语音编码数据帧对应。然后，如在第二个优先实施例中那样，操作进行到步骤387。

根据本发明的一个第四个优先实施例，如在图16中表示的，将第二个实施例的诸声码器步骤如此组合起来，使得声码器只向CPU输出每帧一个数据包。在第一个帧后，这样一个向CPU和SM的输出将包括当前的语音编码数据和后续帧数据速率的指示，如在图16的步骤414中表示的，和略去一个与在图11中的步骤308相对应的步骤。第四个优先实施例的诸其它的步骤和在图11所示的第二个优先实施例的诸步骤相似。

根据本发明的一个第五个优先实施例，如在图17中由另一个声码功能50表示的，在以一个和本发明的第一个优先实施例相似的方式进行处理后，在完成对第一个数据帧的语音编码处理前，在步骤504中接收对于下一个语音编码数据帧的PCM数据。这是由于声码功能50需要比由一个数据帧表示的时间量，例如20ms长的时间(有一个比由一个数据帧表示的时间量，例如20ms长的处理延迟)。于是，这个另一个实施例的声码器在一个并行的处理安排中同时对多个数据帧进行处理(诸步骤502,503,510和512与一个处理器有关，而诸步骤506和508与一个第二个处理器有关)，如由步骤506所表明的，在步骤506中也开始对下一个(后续)数据帧进行语音编码处理。由于这个时间重迭，另一个声码器能够在完成对当前的数据帧的语音编码前，确定和输出下一个数据帧的一个数据速率，如由诸步骤508-512所表明的。从而，因为下一个帧数据速率将在当前的语音编码数据帧前到达SM，所以诸相应的选出的SM和CPU功能(对于第一个优先实施例表示在图6中)将通过反转在诸步骤120和122之间的顺序被改变。

图18表示一个根据本发明的第六个优先实施例对于在被卷积编码前在诸不同的速率上的诸CDMA业务信道帧的帧结构图。这个第六个实施例和本发明的第一个实施例除了和图18所示的与帧结构有关的诸区别外是相同的。不用对于诸后续帧数据速率指示位的信息或诸FQI位，而是用来自常规帧结构的每个速率的两个尾位，并将后续帧数据速率信息放在帧的开始部分。为了完成在尾位大小中的这样一个减少，卷积编码方法利用常规的尾位“未知尾位”方法，其中对于经编码的消息诸开始和结束的状态是相同的。那些合理地熟练的技术人员懂得这个方法，如在论文“An EfficientAdaptive Circular Viterbi Algorithm for Decoding Generalized TailbitingConventional Codes”,IEEE Transactions on VehicularTechnology,Vol.43,No.1,1994年2月，57-68页中所讨论的。

本发明也包括诸不同的其它的优先实施例，特别是那些通过将诸不同已经公布的优先实施例组合起来形成的实施例。在一个这样的实施例中，与对于任何特定的帧声码器需要的时间量有关，无论什么时间当数据可用时将数据(语音数据或速率指示数据)输出到SM和CPU。因为诸声码器常常花费与所用的诸速率有关的或多或少的时间，所以下一个帧数据速率指示是可用的，并在当前的帧语音编码数据前或后将它输出。

在本发明的另一类优先实施例中，只是偶尔地在懂得诸传输差错极少发生的情形下实施诸速率选择评估步骤。此外，在诸其它的实施例中，在那里加上诸周期的固定速率的传输，以便自动地减少传播诸速率确定差错的潜在的能力，我们忽略诸速率选择评估。换句话说，这些实施例的诸发射台根据接收台知道的诸周期在诸已知的速率上周期地发射诸帧，使得诸速率确定差错被编址。

还有诸其它的优先实施例包括将诸后续帧数据速率的指示插入在数据帧中的另一些位置或插入指示诸速率中的诸变化的增量后续帧数据速率的指示(即向上，向下，不变，最大，最小等)，而不是提供诸速率的诸一对一的指示。本发明还有诸其它的优先实施例包括将诸后续帧数据速率的指示仅插入诸选出的帧中，如只当诸速率中的一个变化将要发生或对某些类型的数据帧将要发生时插入诸指示，或如当关于诸其它类型的帧能够作出诸假设时或当比较好的是仅仅允许诸其它类型的帧被常规地处理时插入诸指示。类似地，我们也期待着一个其中只有一个传输方向利用诸后续帧数据速率指示的系统。在这样一个系统的一个例子中，由基地台发射的诸前向业务信道帧，例如，将包括诸后续帧速率标识符，但是由移动台发射的诸反向业务信道帧将不包括这些指示。当基地台接收的诸源对于诸常规的速率确定可以自由地利用时和/或当不用移动台发射的诸源以便包括这些后续帧速率指示是有利时，就可应用这样一个系统。

还有另一些优先实施例包括诸语音编码过程，这些过程接收在诸其它格式中和在诸其它速率上的PCM数据，如和μ-定律PCM相反的线性PCM，以及输出另一些长度的诸帧，如那些包含10ms的取样语音的帧。诸其它的优先方法包括诸可变数据速率通信系统而不是诸CDMA数字蜂窝式系统和诸PCS系统。此外，诸其它优先实施例包括接收和缓存来自除了声码器外的诸其它源，如在诸可变的数据速率上进行通信的诸外部数据装置的诸可变速率数据帧。还有另一些优先实施例包括利用另一些防错(差错检测和纠错)方法，如和已公布的卷积编码方法相反的诸不同的块编码方法。最后，如一位合理地熟练的技术人员所懂得的，能将在本发明的诸不同的优先实施例的许多部件分解成诸较具体的部件的诸组合或组合成诸较少的较复杂的部件，以及组合起来并用来代替在诸不同的实施例之间的诸功能部件。于是，本发明的范围肯定包括在为实施诸描述的功能所需的诸部件的数量和复杂性中的任何这种增加和减少，以及诸不同实施例的诸组合。一个特别的值得注意的组合包括修改本发明的第二个优先实施例，以便利用第一个优先实施例的诸较慢速率的帧结构。而且，诸优先实施例的所有的速率帧结构，以及在这里考虑的诸其它的内容能够很容易地和在这里讲授和提出的诸优先实施例的诸不同方法中的任何一个一起使用。

当已经在这里公布的本发明的诸优先实施例有诸优先的形式时，本发明的诸其它的实施例将它们自己向那些由本公布看来是熟练的技术人员提出来。所以我们将懂得能够在本发明的精神和范围内实施诸变化和诸修改，并且本发明的范围只受到下面的权利要求书的限制。此外，我们企图使在下面的权利要求书中的所有的方法或步骤加上诸功能部件的诸等效物包括为了实施该功能的任何结构，材料或诸行动，它们是被特别宣称的并被诸熟练的技术人员理解为可接受的诸替代物。

Claims (34)

1．一种从一个发射机到一个接收机表示可变速率数据的诸同步的固定边界帧的方法，该方法包括下列诸步骤：

在发射机产生一个第一个数据帧和后续于所说的第一个数据帧的一个第二个数据帧，其中第一个数据帧包括第二个数据帧的一个数据速率的一个指示；

从发射机发射第一个数据帧；

在接收机上接收第一个数据帧；和

在接收机对第一个数据帧进行分析以便从第二个数据帧的数据速率的指示确定第二个数据帧的数据速率。

2．权利要求1的方法，其中第一个数据帧和第二个数据帧二者都包括经编码的语音数据。

3．权利要求1的方法，其中第一个数据帧和第二个数据帧二者都是诸码分多址数字蜂窝式数据帧。

4．权利要求1的方法，其中产生的步骤包括缓存第一个数据帧的一部分，直到第二个数据帧的数据速率的指示可用于被包括在第一个数据帧中为止。

5．权利要求1的方法，其中产生的步骤包括下列诸步骤：

对第一个数据帧的一个第一个部分开始一个语音编码过程，

对第二个数据帧的一个第一个部分开始一个语音编码过程，包括确定第二个数据帧的数据速率，和

在确定了第二个数据帧的数据速率后，完成对第一个数据帧的第一个部分的语音编码过程。

6．权利要求1的方法，其中第一个数据帧进一步包括语音编码数据并且其中产生的步骤包括下列这个步骤：

在一个第一个数据速率上对语音编码数据和第二个数据帧的数据速率指示进行卷积编码。

7．一种在一个同步系统中形成用于传输的诸固定边界数据帧的方法，诸数据帧包括在诸可变数据速率上的数据，该方法包括下列诸步骤：

产生一个第一个数据帧，它包括在一个第一个帧数据速率上的数据；和

产生后续于第一个数据帧的一个第二个数据帧，第一个数据帧包括在一个第二个帧数据速率上的数据，

其中产生第一个数据帧的步骤包括一个在第一个数据帧中包括第二个数据帧的一个指示的步骤。

8．权利要求7的方法，其中在第一个帧数据速率上的数据和在第二个帧数据速率上的数据二者都包括语音编码数据。

9．权利要求7的方法，其中第一个数据帧和在第二个数据帧二者都是诸码分多址数字蜂窝式数据帧。

10．权利要求7的方法，其中产生的步骤包括一个缓存在第一个数据速率上的数据直到产生第二个帧数据速率的指示并将该指示包括在第一个数据帧中为止。

11．权利要求7的方法，

其中产生第一个数据帧的步骤还包括下列诸步骤：

接收用于第一个数据帧的脉冲代码调制语音数据，

开始一个语音编码过程，以便通过对用于第一个数据帧的脉冲代码调制语音数据进行分析确定第一个帧数据速率，产生在第一个帧数据速率上的数据，和

通过产生包括在第一个数据帧中的第一个语音编码数据完成语音编码过程，以便产生在第一个帧数据速率上的数据，和

其中产生第二个数据帧的步骤包括下列诸步骤：

接收用于第二个数据帧的脉冲代码调制语音数据，

开始一个语音编码过程，以便通过对用于第二个数据帧的脉冲代码调制语音数据进行分析确定第二个帧数据速率，产生在第二个帧数据速率上的数据，和

通过产生包括在第二个数据帧中的第二个语音编码数据完成语音编码过程，以便产生在第二个帧数据速率上的数据。

12．权利要求11的方法，其中接收用于第二个数据帧的脉冲代码调制语音数据的步骤和开始一个语音编码过程以便产生在第二个帧数据速率上的数据的步骤二者都在完成语音编码过程以便产生在第一个帧数据速率上的数据的步骤被完成前发生。

13．权利要求11的方法，其中两个开始的步骤包括下列的诸步骤：

确定一个当前的脉冲代码调制语音数据的能量电平，

确定多个能量阈值，和

将当前的脉冲代码调制语音数据的能量电平与多个能量阈值进行比较。

14．权利要求11的方法，其中产生第一个数据帧的步骤进一步包括下列诸步骤：

产生用于第一个数据帧的一个第一个帧质量指示符，和

将第一个帧质量指示符加到有第一个语音编码数据和第二个帧数据速率指示的第一个数据帧上。

15．权利要求14的方法，其中第一个帧质量指示符是建立在第一个语音编码数据和第二个帧数据速率指示的基础上的。

16．权利要求14的方法，其中产生第一个数据帧的步骤进一步包括下列诸步骤：

产生用于第一个数据帧的一个第一个帧编码器尾位，和

将第一个编帧码器尾位加到有第一个语音编码数据，第二个帧数据速率的指示和第一个帧质量指示符的第一个数据帧。

17．权利要求16的方法，其中产生第一个数据帧的步骤进一步包括一个下列一个步骤：

对第一个语音编码数据，第二个帧数据速率的指示，第一个帧质量指示符和第一个帧编码器尾位进行卷积编码。

18．权利要求7的方法，其中产生第一个数据帧的步骤进一步包括一个下列的步骤：

对在第一个数据帧的第一个帧的数据速率上的数据和包括在第一个数据帧中的第二个帧的数据速率的指示进行信道编码。

19．权利要求18的方法，其中信道编码的步骤包括卷积编码。

20．权利要求18的方法，其中信道编码的步骤包括在第一个帧的数据速率上的信道编码。

21．一种在一个同步系统中接收诸固定边界数据帧的方法，诸数据帧包括在诸可变数据速率上的数据，该方法包括下列诸步骤：

接收一个包含一个第二个数据帧的一个数据速率的一个指示的第一个数据帧；

对第一个数据帧进行分析，以便检测第二个数据帧的数据速率的指示；

从第二个数据帧的数据速率的指示确定第二个帧的数据速率；

接收第二个数据帧；和

在第二个帧的数据速率上对第二个数据帧进行处理。

22．权利要求21的方法，其中第一个数据帧和第二个数据帧二者都是诸码分多址数字蜂窝式数据帧。

23．权利要求21的方法，其中第一个数据帧和第二个数据帧二者都包括编码语音数据。

24．权利要求21的方法，其中处理的步骤包括一个在第二个帧的数据速率上对第二个数据帧进行卷积解码的步骤。

25．权利要求21的方法，其中分析的步骤包括下列诸步骤：

在多个数据速率上对第一个数据帧进行处理，

对处理步骤的诸结果进行分析，以便确定一个适当的第一个帧的数据速率，和

对在第一个帧的数据速率上处理的数据进行分析，以便识别第二个数据帧的数据速率的指示。

26．权利要求21的方法，还包括一个对处理步骤的诸结果进行分析的步骤，以便试图保证第二个数据帧实际上在确定的第二个帧的数据速率上被发射出去。

27．权利要求26的方法，还包括一个在对不能保证第二个数据帧实际上在确定的第二个帧的数据速率上被发射出去作出响应的情形下，通过执行下列诸步骤确定一个实际的第二个帧的数据速率的步骤：

在多个数据速率上对第二个数据帧进行处理，和

对处理步骤的诸结果进行分析，以便确定一个实际的第二个帧的数据速率。

28．在一个用于发射和接收包括在诸可变速率上的数据的同步的固定边界数据帧的收发信机设备中，对它的改进包括

用于产生包括诸后续帧数据速率指示的诸数据帧的装置，和

用于对诸接收的数据帧进行分析，以便确定诸后续帧数据速率的装置。

29．权利要求28的改进，其中所说的诸数据帧的诸串行帧包括语音编码数据。

30．权利要求28的改进，其中所说的诸数据帧包括诸码分多址数字蜂窝式数据帧。

31．权利要求28的改进，其中所说的产生装置包括：

用于对一个第一个数据帧的一个第一个部分进行语音编码的装置，

用于确定一个第二个数据帧的一个数据速率的装置，和

用于在第一个数据帧中包括第二个数据帧的数据速率以及第一个数据帧的语音编码的第一个部分的装置。

32．权利要求31的改进，其中确定装置在语音编码装置完成第一个数据帧的第一个部分的编码前，确定第二个数据帧的数据速率。

33．权利要求28的改进，其中所说的产生装置包括

用于部分地在诸后续帧数据速率指示的基础上产生诸帧质量指示符的装置。

34．权利要求28的改进，其中所说的产生装置包括

用于在诸不同的数据速率上对诸数据帧的数据进行卷积编码的装置。

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