CN1258890C - 一种确定译码性能的方法、测试装置和移动台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在包括译码器和用于提供测试数据给译码器的测试装置的通信系统中确定译码性能的方法，该方法包括以下步骤：产生包括信令帧格式的信令数据的测试数据，从测试装置向译码器发射转换成两个连续帧的测试数据进行译码，对收到的两个测试数据帧中的信令数据进行译码，将所述译码后的信令数据编码成一个帧，发射回测试装置，和通过在测试装置中比较发射的信令数据和收到的信令数据来确定译码性能。

Description

一种确定译码性能的方法、测试装置和移动台

技术领域

本发明涉及测量通信系统中译码性能的一种方法。

背景技术

在无线数字通信中，必须将模拟语音信息编码成数字形式，然后在发射之前通过信道编码来保证其正确性，从而保证在接收这一信号的时候有足够好的话音质量。例如，在传统的GSM语音编码中，语音编解码器具有固定的速率。GSM系统中采用了两个全速率语音编解码器和一个半速率语音编解码器。全速率语音编解码器的输出波特率为13或者12.2kb/s，而半速率语音编解码器的输出比特率为5.6kb/s。将表示编码语音参数的这些输出比特送给信道编码器。信道编码则是一组函数，它们负责给这个信息序列增加冗余度。这一编码通常都是针对固定数量的输入比特进行的。在全速率业务信道中将信道编码器的输出比特率调整到22.8kb/s，或者将半速率业务信道中的调整到11.4kb/s。

这样，所有传统的GSM编解码器都以固定的方式区分语音和信道编码比特率，而不管信道质量如何。这些比特率从不改变，除非改变业务信道，而这是一个缓慢的过程。因此，一方面要考虑所需要的语音质量，另一方面要考虑系统容量的优化，这种相当不灵活的方法已经导致了AMR(自适应多速率)编解码器的开发。

AMR编解码器按照信道质量来区分语音和信道编码比特率，以便获得最佳的整体语音质量。这种AMR语音编解码器包括所述多速率语音编码器，一个由源控制速率的方案，包括一个话音活动检测器和一个舒适噪声产生系统，以及一种差错消隐机制，用来对付传输差错和数据包丢失带来的影响。这种多速率语音编码器是一个有8个源速率，这8个源速率从4.75kb/s到12.2kb/s，还有一种低速率背景噪声编码模式的集成语音编解码器。

用于例如GSM系统的编解码器有几个性能判据，这些性能可以用例如任意业务信道TCH上收到的数据的帧丢失率(FER)、比特差错率(BER)或者残留比特差错率(RBER)来衡量。除此以外，为了能够自动测量这些性能，人们开发了一组测试环。将一组预先确定的测试环安装到与系统仿真器连接的移动台上。这个系统仿真器启动某一个测试环，开始提供随机的或者预先确定的测试数据给编解码器。移动台在进行了信道译码以后将获得的数据回送给系统仿真器。于是系统仿真器就能够将回送的数据与发送的数据进行比较。这样，就能够按照几个判据测量例如编解码器信道译码器部分的性能。

上面描述的方案中涉及到的问题就是这些测试环被设计成特别适合于前面的GSM编解码器。但是，AMR编解码器还具有前面的编解码器中没有涉及到的特性，因此，利用已知的这种测试环还不能测试AMR编解码器的所有特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进了的方法以及采用这种方法的装置，以避免上述问题中的至少一部分问题发生。本发明的目的是用一种方法和一种装置来实现的。

根据本发明的在包括译码器和用于提供测试数据给译码器的测试装置的通信系统中确定译码性能的一种方法，该方法包括以下步骤：

产生包括信令帧格式的信令数据的测试数据，

激活通信系统的一个业务信道，

从测试装置发射一则消息来激活译码器中的测试环，

从测试装置向译码器发射转换成两个连续帧的测试数据以便在所述业务信道中进行译码，其特征在于：

对收到的两个测试数据帧中的信令数据进行译码，

将所述译码后的信令数据编码成一个帧，发射回测试装置，和

通过在测试装置中比较发射的信令数据和收到的信令数据来确定译码性能。

根据本发明的确定译码器性能的一种测试装置，该测试装置与译码器连接，该测试装置包括：

编排包括信令数据的测试数据的一种编排装置，

激活通信系统的一个业务信道的激活装置，发射机，从测试装置发射一则消息来激活译码器中的测试环，并且发射转换成两个连续帧的测试数据给译码器以便在所述业务信道中进行译码，其特征在于还包括：

从译码器接收一帧中的测试数据的接收机，该测试数据包括信令数据，和

通过比较发射的信令数据和收到的信令数据确定译码性能的比较器。

本发明还提供了一种移动台，包括：

接收机，用于从测试装置接收激活一个业务信道的一则消息，从测试装置接收一则消息来激活译码器中的测试环，以及从所述业务信道中的测试装置接收包括转换成两个连续帧的信令数据的测试数据，

对测试数据进行译码的译码器，其特征在于：

该译码器用于从收到的两个测试数据帧对测试数据进行译码，和

该移动台还包括一个发射机用来将所述译码后测试数据编码成一帧发射回测试装置。

本发明建立在这样一个思想的基础之上，那就是确定了通信系统，该通信系统有译码器和用来提供测试数据给译码器的测试装置，中的译码性能的时候，通过在测试装置中产生测试数据来开始测量，这些测试数据包括信令帧格式的信令数据字段，然后将它们变换成两个连续帧，发送给译码器进行译码。该译码器对收到的两个测试数据帧中的信令数据字段进行译码，将译码以后用一个帧编码的信令数据字段发送回测试装置，而不发送任何语音参数或者任何其它数据。然后通过在测试装置中比较发射的信令数据字段和收到的信令数据字段来确定译码的性能。

本发明的另一个实施方案建立在这样一个思想的基础之上，那就是确定了通信系统，该通信系统有译码器和用来提供测试数据给译码器的测试装置，中的译码性能的时候，通过在测试装置中产生测试数据来开始测量，这些测试数据包括信令帧格式的信令数据字段，然后将它们变换成两个连续帧，发送给译码器进行译码。译码器分别提取收到的两个测试数据帧，将具有一个语音帧长度的一种帧格式的这两个测试数据帧中的每一个发送回测试装置，而不发送任何语音参数，也不发送任何其它数据。然后通过在测试装置中比较发射的信令数据字段和收到的信令数据字段来确定译码的性能。

本发明的方法和装置的一个优点是还能够针对两个帧长度的信令数据测量译码器的性能。本发明的另一个优点是对两个帧长度的信令数据进行译码所涉及到的同步问题。本发明的另一个优点是只需要进行很小的改进就能够使用现有的测试装置。

附图说明

下面将参考优选实施方案和附图，更加详细地介绍本发明，在这些附图中：

图1画出了采用本发明的方法的无线电系统；

图2说明所述编码器中信道编码链的一般结构；

图3说明不同编解码器模式中TCH/AFS帧的形成；

图4说明不同编解码器模式中TCH/AFS帧的形成；

图5给出了一个流程图，说明本发明中新的测试方法；和

图6画出了一个框图，它说明采用本发明的方法的测试装置。

具体实施方式

下面将GSM系统作为本发明的实施方案的优选平台，更加详细地介绍本发明。但是本发明并不限于GSM系统，而是可以应用于采用测试环会碰到相似问题的任何其它系统。因此，可以将本发明应用于例如WCDMA(宽带码分多址)系统，它也支持AMR(自适应多速率)编解码器。

图1画出了一种无线电系统的一个实例，它的一些部件采用了本发明的方法。图中画出的蜂窝无线电系统有一个基站控制器120，基站110和一组用户终端100、101。基站110和用户终端作为蜂窝无线电系统中的收发信机。用户终端利用通过基站110传播的信号建立起相互之间的连接。用户终端100可以是例如移动电话。图1中的无线电系统可以是例如GSM系统，这一无线电系统中可以使用例如TDMA多址方法。

在GSM系统中，有几个逻辑信道，它们在物理信道栅格范围内。每个逻辑信道都执行特定的任务。逻辑信道可以被划分成2种类型：业务信道(TCH)和控制信道(CCH)。GSM语音业务信道是TCH/FS(全速率语音信道)，TCH/HS(半速率语音信道)，TCH/EFS(EFR语音信道)，TCH/AFS(FR信道上的AMR语音)和TCH/AHS(HR信道上的AMR语音)。此外，GSM中定义了几个控制信道，它们中的大多数被用于建立呼叫和实现同步。但是，进行AMR呼叫的时候，要涉及到SACCH(慢速随路控制信道)，FACCH(快速随路控制信道)和RATSCCH(坚固的AMR业务同步控制信道)信道。在连接过程中，信令数据的传送要使用SACCH和FACCH，但是每次第26个TDMA帧内只分配了一个SACCH时隙，而FACCH信道则只有在需要的时候才使用。RATSCCH也是只有在需要的时候才使用，它被用于在连接过程中改变无线电接口上的AMR配置。需要FACCH或者RATSCCH的时候，通过从TCH语音帧中“盗用”它们来给它们分配必需的时隙。

在传统的GSM语音编码技术中，语音编解码器具有固定的速率。GSM系统使用了3种语音编解码器：建立在RPE-LTP方法(规则脉冲激励-长期预测)基础之上的全速率(FR)语音编解码器，建立在CELP/VCELP方法(代码本激励线性预测)基础之上的半速率(HR)语音编解码器和建立在ACELP方法(算术代码本激励线性预测)基础之上的增强型全速率(EFR)语音编解码器。语音编解码器每20毫秒发送一次语音参数给信道编解码器。由于活动呼叫逻辑信道转换要持续120毫秒，因此它包括了6个语音帧。在全速率业务信道(TCH/FS)和采用增强型编码技术的全速率业务信道(TCH/EFS)中，包括TCH信息的每次第4个脉冲串发送一个新的语音帧。对于每个20毫秒的语音帧，全速率语音编解码器FR给出260比特，增强型全速率语音编解码器EFR给出244比特，表示编码语音参数，从而使得输出比特率分别是13kb/s和12.2kb/s。在半速率业务信道(TCH/HS)中，包括TCH信息的每次第二个脉冲串发送一个新的语音帧。对于每个20毫秒的语音帧，半速率语音编解码器HR给出表示编码语音参数的112比特，从而使输出比特率为5.6kb/s。

将表示编码语音参数的这些输出比特提供给信道编码器。信道编码是负责给信息序列增加冗余度的一组函数。编码常常是针对固定数量的输入比特进行的。通过提高编码的复杂性来获得更高的编码增益。但是，传输延迟和有限的硬件资源限制了实时环境中能够采用的复杂性。

下面将参考图2，其中画出了编码器里的信道编码链。语音参数的信道编码由几个功能框组成。按照主观重要性对语音参数的那些比特进行比特顺序重整(200)，将这些比特划分成1A、1B和2这些类。对于最重要的那些比特，也就是1A类比特，计算一个CRC(循环冗余校验，202)。这种CRC技术只发送接收机能够用来检测发射的帧中差错的少量的额外比特。1B类比特不受CRC保护。1A和1B类比特都用卷积编码技术(204)进行保护，这种技术是给信道中传输的比特增加冗余度的一种方法。卷积编码器产生的输出比特比输入的比特多。增加冗余度的方式使得接收机能够针对卷积编码比特应用最大似然算法，以校正传输过程中的信号差错。信道中能够传送的比特的数量是有限的。穿孔(206)是通过从卷积编码数据中删除一些比特来减少信道中传送的比特数量的一种方法。译码器知道哪些比特已经被穿孔，并且给这些比特增加占位符。在FR信道中，每20毫秒可以发送456个比特，使得全速率业务信道中的总速率为22.8kb/s。同样，在HR信道中，每20毫秒可以发送228个比特，从而使总的速率为11.4kb/s，它刚好是全速率业务信道中使用的总速率的一半。

如上所述，所有前面的GSM编解码器都以固定的方式区分语音编码比特率和信道编码比特率，而不考虑信道质量。这些比特率从不改变，除非改变业务信道(从FR变成HR或者翻过来)，而且是一个缓慢的过程，需要第3层(L3)信令。这种固定的区分没有利用信道编码提供的保护很大程度上依赖于信道状况这样一个事实。信道状况良好的时候，可以采用较低的信道编码比特率，允许语音编解码器采用较高的比特率。因此，在语音和信道编码比特率之间采用动态区分能够提高总的语音质量。这一思想的发展导致了AMR编解码器的标准化。

AMR编解码器根据无线电信道和业务状况改变差错保护级别，从而总是能够选择最佳的信道和编解码器模式(语音和信道比特率)来获得最好的总的语音质量。该AMR编解码器被用于GSMFR或者HR信道，在信道状况良好的时候它利用半速率信道同样能够为用户提供可以与有线电话相比拟的语音质量。

这种AMR语音编码器包括多速率语音编码器，有话音活动检测器和舒适噪声产生系统的源控制的速率方案，以及用来对付传输差错和数据包丢失影响的一种差错消隐机制。多速率语音编码器是单独一个集成语音编解码器，它有8个源速率，从4.75kb/s到12.2kb/s，还有一个低速率背景噪声编码模式。该语音编码器能够根据命令每隔20毫秒的语音帧切换它的比特率。

这种AMR编解码器有8个语音编解码器，比特率分别为12.2、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75kb/s。所有语音编解码器都是针对全速率信道定义的，而6个最低速率则是针对半速率信道定义的，如同下表所示。

	12.2	10.2	7.95	7.4	6.7	5.9	5.15	4.75
									TCH/AFS	×	×	×	×	×	×	×	×
TCH/AHS			×	×	×	×	×	×

移动台必须支持所有的编解码器模式。但是，网络能够支持它们的任意组合。对于AMR，编解码器模式选择是从一组编解码器模式(ACS，活动编解码器组)中选择出来的，这一组可以包括1～4个AMR编解码器模式。这一组可以在呼叫建立阶段，在切换的情况下或者通过RATSCCH信令重新配置。每一种编解码器模式都通过以不同的方式分配语音和信道编码来提供不同级别的差错保护。允许改变所有的语音编解码器模式而不需要L3信令的参与，从而允许信道状况改变的时候在模式间进行快速变化。

图3说明不同编解码器模式中TCH/AFS帧是如何形成的。利用例如12.2kb/s这种情形，这一帧从语音编解码器输出的244比特开始构建。给这些语音帧比特重新排序，划分成1A类(81比特)和1B类(163比特)。为了保护81个1A比特，计算一个6比特CRC。给250比特的块增加4个尾部比特，这些尾部比特被用于停止这一信道编码器的工作。对254比特(244+6+4)的块进行半速率卷积编码，得到508比特的一块。然后给508比特的这一块穿孔，将比特数减小到448比特。最后增加包括带内数据的8比特。最后的数据块有456比特长。

如图3所示，所有TCH/AFS信道编码帧都具有相同的长度(456比特)，尽管不同模式的输入比特(语音参数)数量不同。通过改变卷积编码速率和每种模式的穿孔速率，将不同数量的输入比特编码成刚好456个输出比特。每20毫秒发送456个比特，得到22.8kb/s的总速率，充分利用了GSM系统的全速率业务信道能够获得的比特数。

同样，图4说明六种不同的编解码器模式中TCH/AHS帧是如何形成的。帧的构成原理类似于TCH/AFS帧那种情形，只有一点点不同。在比特的重新排序过程中，那些比特被划分成1A类、1B类和2类比特，而在TCH/AFS帧中，只使用1A类和1B类。这些2类比特不进行卷积编码。此外，只有4个带内数据比特被添加到卷积编码帧中。在所有的TCH/AHS编解码器模式中，信道编码帧有228比特长。每20毫秒发送228比特，从而使得总速率为11.4kb/s，符合GSM系统对半速率业务信道的要求。

如前所述，针对AMR定义了8个语音编解码器模式，AMR编解码器可以用于现有的FR和HR信道。因此，针对AMR有14种不同的编解码器模式(TCH/AFS信到8个，TCH/AHS信到6个)。

链路自适应过程需要测量信道质量。根据质量和可能的网络限制(例如网络负荷)，模式自适应选择最佳的语音和信道编解码器。移动台(MS)和基站(BTS)都为它们自己的接收路径进行信道质量估计。在信道质量测量结果的基础之上，BTS发送编解码器模式命令(CMC，MS在上行链路中使用的模式)给MS，MS发送编解码器模式请求(CMR，请求用于下行链路的模式)给BTS。这一信令和语音数据一起在带内发送。上行链路中的编解码器模式可以不同于下行链路使用的模式，但是信道模式(全速率或者半速率)必须相同。带内信令被设计成允许快速地适应信道的快变化。

网络控制着上行链路和下行链路编解码器模式和信道模式。移动台必须遵守网络的编解码器模式命令，而网络则可以使用任何补充信息来确定下行链路和上行链路编解码器模式。

语音编解码器连续地监视用户是否在说话。一般情况下，电话用户的说话时间占总时间的40％以下。当用户不在说话的时候，如果基站允许，就能够停止发送脉冲串给BS。这样做具有节省MS电源，减少空中接口干扰的优点。如果用户不说话的时候突然停止发射，上行链路用户会感到不舒服，会认为传输中发生了故障。为了避免这种现象发生，必须按照有规律的间隔发射所谓的舒适噪声(编码成寂静参数)。这种间歇发射叫做DTX(不连续TX)。

当语音编解码器注意到用户不在说话的时候，它就进入DTX模式，在这种模式中它对寂静参数进行编码，而不是对语音参数编码，告诉信道编码器已经对寂静参数编码。信道编码器子系统必须随后遵守一组规则来确定一帧是发射还是不发射，以及发射什么。用于AMR的这一组规则明显不同于全速率和半速率语音业务信道的DTX。

必须为AMR DTX定义几种新帧：SID_UPDATE帧，它包括寂静参数；SID_FIRST帧，它说明TCH/AFS上DTX周期的开始；SID_FIRST_P1和SID_FIRST_P2帧，它说明TCH/AHS上DTX周期的开始；ONSET帧，它说明DTX周期的结束；SID_UPDATE_INH帧，它说明TCH/AHS上SID_UPDATE帧中间的语音开始；以及SID_FIRST_INH帧，它说明TCH/AHS上完成了SID_FIRST之前的语音开始。

所有这些新的帧类型都用一个特殊的标记来标识，使接收机能够进行检测。所有帧都可以被接收机用来保持DTX状态机同步，保持带内信息最新。只有SID_UPDATE帧发射语音编解码器能够使用的参数，也就是噪声参数。SID_UPDATE帧传递35个比特用来对寂静参数编码。所有这些比特都被14比特的CRC保护。在49比特的块上增加4个尾部比特。在这个53比特(35+14+4)的块上进行四分之一速率卷积编码，得到212比特的一个块。将212比特的一个标记添加到包括编码噪声参数的212比特中去。最后，添加包括带内数据模式的两个16比特长的模式(一个给MI，另一个给MR/MC)。数据的最后一块有456比特长，即使是在TCH/AHS这种情况下。

根据信道编码器DTX状态机定义，对于第一个帧被语音编解码器当作寂静帧这种情况，必须对SID_FIRST帧进行编码。如果在后面的帧中没有检测到任何语音，MS就不会在下面的两个帧里发射任何东西，于是信道编码器将对一个SID_UPDATE帧编码。第一个SID_UPDATE帧以后，必须每次第8帧发射一个SID_UPDATE帧。除了SID_FIRST和SID_UPDATE帧以外，这一规范还定义了几种其它类型的DTX帧，用于发射带内信息。这些帧将填充脉冲串中的空，否则这些空就会通过对角交织保持为空。在DTX周期的结尾产生ONSET帧。通过ONSET帧发射模式指示，从而在DTX周期以后，接收机能够知道这一模式采用使用了什么，而不管和语音帧一起发射的模式指示/模式请求的当前阶段是什么。已经发送了SID_FIRST的2个第一脉冲串以后检测到语音帧的时候，只在TCH/AHS中产生SID_FIRST_INH帧。对于SID_UPDATE帧，SID_UPDATE_INH帧具有相同的作用。

可能的时候，为了获得更好的语音质量，发射的语音信息不应该被译码然后再次编码好几次；例如，对于移动台到移动台的呼叫(MMC)这种情形，网络中两个代码转换器单元中呼叫的代码转换是不需要的。因此，人们已经找出了在例如GSM系统中防止这种所谓的串接编码的方法。因为这不是网络的默认方式，需要网络对编码语音帧进行特殊处理。这种特殊处理叫做无串接操作(TFO)。对于TFO，可以采用RATSCCH(坚固的AMR同步通信控制信道)机制来改变无线电接口的AMR配制而不是用另外的L3信令。

每个RATSCCH消息都包括它的RATSCCH消息标识符和潜在的消息参数。每个消息总共有35个净比特。到此为止，已经定义了RATSCCH协议上的3个不同请求。每个RATSCCH帧只发射一个请求。第一个请求是请求改变下行链路中编解码器模式指示(CMI)的阶段。因为带内比特被多路复用，因此一帧包括CMI，下一帧包括编解码器模式请求CMR。这一消息会改变收到的带内比特的含义。第二个请求是改变无线电接口上的AMR配制而不打断语音传输。这一请求有几个参数：活动编解码器组，初始编解码器模式和一些门限和滞后值对。这些门限和滞后值被用于改变链路自适应算法的特性。第三个请求是只改变门限和滞后值。

每个RATSCCH消息总共有35个纯比特。所有这些比特都由14个比特的CRC保护。在49比特的块上加4个尾部比特。对这个53(35+14+4)比特的块进行四分之一速率卷积编码，得到212比特的一块。将212比特的一个标记与包括所述RATSCCH消息的上述212比特结合起来。最后增加包括带内数据模式的两个16比特长模式(MI一个，MR/MC另一个)。最终的数据块有456比特长。在TCH/AHS中将RATSCCH映射到两个连续的语音帧上：RATSCCHH_MARKER和RATSCCH_DATA。这两个帧总是作为一对发送。

和FACCH一样，RATSCCH也建立在帧盗用上。在TCH/AFS上，每个RATSCCH消息盗用一个语音帧，在TCH/AHS上则盗用两个语音帧。

例如在GSM系统中全面地规定了语音编码算法。不是规定信道译码器算法，而是定义了性能判据，MS必须符合这些判据。为GSM系统中使用的信道编解码器制定了几个性能判据，这些性能可以通过对任意业务信道TCH上收到的信号的帧丢失率(FER)、比特差错率(BER)或者残留比特差错率(RBER)的测量来确定。对于GSM系统，例如“3GPPTS05.05V8.7.1，数字蜂窝通信系统(第2+阶段)；无线电发射和接收”这篇文献更加确切地给出了这一判据。为了方便信道编解码器的开发和实施，以及测量接收机的性能，已经定义了叫做系统仿真器(SS)的一个特定装置，例如，可以将它用于定型。已经开发了一组测试环来测量信道译码器的性能。在与系统仿真器连接的移动台中激活预先确定的一个测试环，针对几个判据测量其性能。对于GSM系统，在文献“GSM 04.14 ETSI TS 101 293 V8.1.0，数字蜂窝通信系统(第2+阶段)；每个设备类型要求和交互工作；特殊一致测试功能”中更加确切地定义了这些测试环。

这些测试环的设计使得它们特别适合以前的GSM编解码器。但是，AMR编解码器包括以前的编解码器没有涉及到的功能，因此，利用已知的测试环不可能测试AMR编解码器的所有功能。本发明至少解决了AMR测试中碰到的一些问题。

一些问题涉及到测量对DTX帧的译码性能。类似的问题与RATSCCH帧的译码性能测量有关。

在AMR中，对于每个20毫秒帧，信道译码器要向语音译码器提供译码以后的语音参数(或者在DTX情形中的寂静参数)和RX_TYPE标识符。这个标识符说明收到的帧的类型。RX_TYPE标识符在下表中定义。

RX_TYPE符号	说明
		SPEECH_GOOD	语音帧的CRC没有问题，信道译码器的软值也没有问题
SPEECH_DEGRADED	语音帧的CRC没有问题，但是1B比特或者第2类比特可能遭到了破坏
		SPEECH_BAD	(很可能)语音帧的CRC有问题(或者信道译码器度量很差)
SID_FIRST	第一个SID标志着舒适噪声周期开始
		SID_UPDATE	SID更新帧(有正确的CRC)
SID_BAD	SID更新帧受到了破坏(CRC有问题；只能应用于SID_UPDATE帧)
		ONSET	ONSET帧在语音脉冲串第一个语音帧的前面
NO_DATA	(语音译码器)没有收到任何有用的东西。这一点适用于没有收到任何帧(DTX)或者收到了FACCH或者RATSCCH或者SID_FILLER信令帧

这种情形。

由于每20毫秒访问信道译码器一次，因此对映射到两个连续语音帧(TCH/AHS SID_UPDATE和TCH/AHS RATSCCH帧)中的一帧译码的时候，要用到信道译码器两次。在TCH/AHS SID_UPDATE这种情形中，将第一帧划分成NO_DATA，将第二帧划分成SID_UPDATE。对于TCH/AHS RATSCCH这种情形，为语音译码器将两帧都划分成NO_DATA。除了划分以外，要为RATSCCH协议处理块将两帧中的一帧作为RATSCCH。

根据现有的环路原理，移动台反馈回的帧的类型取决于所用性能环的类型。如果这个环正在测试语音帧的信道译码性能，就将语音帧反馈回SS。如果这个环正在测试SID_UPDATE译码性能，就将SID_UPDATE帧反馈回SS。正如所料，需要2个语音帧将转换成2个语音帧的帧反馈回去。

用半速率信道TCH/AHS的时候测量RATSCCH和SID_UPDATE发射的译码性能会出现一个问题。这个问题来源于将实际帧转换成两个连续的语音帧。由于固定速率信道编解码器前面的业务信道帧只包括持续时间为一个语音帧的帧，因此现有的测试方法不能被用于测量TCH/AHS上RATSCCH或者SID_UPDATE发射的译码性能。如果尝试用当前的测试环和测试设备(系统仿真器SS)来测量译码器性能，就会出现同步问题。

如果在正确的阶段闭合测试环，MS反馈回来的信息就是SID_UPDATE参数(对于SID_UPDATE性能环)和RATSCCH参数(对于RATSCCH性能环)。在这种情况下，SS能够正确地测量RATSCCH和SID_UPDATE信道译码器的性能。

但是，如果测试环在错误的阶段闭合，MS反馈回来的信息就会全部是零。对于SID_UPDATE性能环，环路会在NO_DATA被传送给语音编解码器的时刻出现。对于RATSCCH性能环，环路出现在帧不作为RATSCCH传递的时刻。这样就会导致SS中出现错误，通过测量收到的数据不能确定RATSCCH和SID_UPDATE发射译码器的性能。

已经开发了一种新的内部测试环来解决这一问题。在这种新测试环中，译码器正确地对收到的RATSCCH或者SID_UPDATE帧译码的时候，从译码器的输出获取译码得到的RATSCCH参数或者寂静参数，作为一个AMR语音帧反馈。其余语音帧比特作为零编码(删除的帧)。然后对语音帧编码，发射给SS。因为语音帧只持续20毫秒，因此将把两个帧反馈SS。它们中间的一个包括译码得到的参数(寂静参数或者RATSCCH参数)，另一个没有任何有用信息。因为这些参数被反馈回来，所以能够确定SID_UPDATE或者RATSCCH发射译码器的性能。

这种新测试环所用的方法在图5所示的流程图中说明。为了给TCH帧建立透明的测试环，必须在SS和MS之间有一条活动的TCH。这条TCH最好是GSM系统中的一条半速率信道。通过发射适当的命令消息给MS来激活测试环，该命令可以是例如GSM系统中的CLOSE_TCH_LOOP_CMD消息。SS通过发射一条CLOS_TCH_LOOP_CMD消息命令MS闭合它的TCH环(500)，让TCH构成环，被删除的有效的SID_UPDATE或RATSCCH帧将被MS传递。然后SS启动定时器TT01(502)，它给MS设置一个响应时间限制。如果没有任何TCH活动，或者没有任何测试环已经闭合(504)，MS将忽略所有的CLOSE_TCH_LOOP_CMD消息(506)。如果有一条TCH是活动的，MS就为指定的TCH比和它的TCH环，发送回SS一个CLOSE_TCH_LOOP_ACK(508)。收到这一消息的时候，SS停止定时器TT01(510)。

MS闭合了它的TCH环以后，将从信道译码器的输出提取被当作有效SID_UPDATE或者RATSCCH帧的每一帧的译码后参数(512)，输入给信道译码器(514)。将SID_UPDATE或者RATSCCH帧的数据比特加上适当数量的填充比特编码成AMR语音帧(516)。将只有SID_UPDATE或者RATSCCH帧的数据比特的语音帧进行卷积编码，在同一条TCH/AHS上行链路上发射给SS(518)。如果译码器没有检测到有效的SID_UPDATE或者RATSCCH帧，就通过将语音帧编码成零，在同一条TCH/AHS上行链路上将卷积编码以后的这一帧发射给SS来告诉SS。这种情况会在例如收到的帧模式没有被确定为SID_UPDATE或者RATSCCH帧模式，或者帧模式被确定，但是CRC比特遭到了破坏的情况下出现。

SS通过例如确定删除的有效SID_UPDATE帧速率(TCH/AHSEVSIDUR)或者删除的有效RATSCCH帧速率(TCH/AHS EVRFR)，从收到的删除了的SID_UPDATE或者RATSCCH帧确定SID_UPDATE或者RATSCCH帧译码器的性能(520)。

CLOSE_TCH_LOOP_CMD消息的内容在上面提到的文献GSM 04.14中有更加确切的定义。这一消息只在SS到MS的方向上发送。CLOSE_TCH_LOOP_CMD消息包括四条信息：一个协议鉴别符字段和一个跳过指示器字段，它们的长度都是四个比特，在文献GSM 04.07第11.1.1和11.1.1部分中有更确切的定义，全部定义为8个比特长度的一个消息类字段，以及长度也是8个比特的一个字信道字段。子信道字段中有5个比特具有特殊的含义，它们说明消息的内容，它们被叫做X、Y、Z、A和B比特。三个比特是备用比特，被设置成零。

本发明中测试环的激活可以通过CLOSE_TCH_LOOP_CMD消息来进行，如果备用比特中的一个也被分配一个特殊含义，说明消息内容。这个新比特可以叫做例如C比特。于是定义C比特取值1以后，可以用某个比特组合来定义一个新消息内容。例如，可以定义以下比特组合：A＝0，B＝0和C＝1，表示如果闭合的TCH是发送SID_UPDATE帧的一个TCH/AHS那么就要通知有效的SID_UPDATE帧删除。同样，可以定义另一个比特组合：A＝0，B＝1和C＝1，表示如果闭合的TCH是发送RATSCCH帧的一个TCH/AHS，就通知有效的RATSCCH帧。对于技术人员，显然可以使用任意其它的比特组合。X比特的值说明是否只有一个全速率信道是活动的，或者说明使用的是可用子信道中的哪一个。Y和Z比特的值可以被丢弃。

根据本发明的第二个实施方案，这个方案特别适合于RATSCCH发射，从译码器的输出分别取出收到的RATSCCH帧的每一帧。第一帧叫做RATSCCH_MARKER帧，第二帧叫做RATSCCH_DATA帧。RATSCCH_MARKER帧和RATSCCH_DATA帧是从译码器的输出分别取出来的，被输入编码器作为RECEIVER_MARKER帧和RECEIVED_DATA帧。如果没有确定RATSCCH_MARKER帧或者RATSCCH_DATA帧有一个遭到了破坏的CRC，就将一个BAD_FRAME帧输入给编码器。RECEIVER_MARKER帧和BAD_FRAME帧都包括一个预先定义的模式，而RECEIVED_DATA帧则包括RATSCCH_DATA帧中发射的数据比特。可以对反馈回来的所有帧，也就是RECEIVER_MARKER帧、BAD_FRAME帧和RECEIVED_DATA帧进行编码，转换成20毫秒的帧。这个20毫秒的帧可以是例如AMR语音帧，语音帧的其余比特被作为零编码，或者一个RATSCCH_DATA帧。然后将这个20毫秒的帧发射给SS。这样就能够总是将一个RATSCCH_MARKER帧的成功确定报告给SS。在MS和SS之间不需要任何同步，因为发送回SS的帧只有一个语音帧的长度。

根据本发明的第三个实施方案，MS和SS(下行链路/上行链路)之间帧发射的同步可以在闭合测试环路的时候，通过为下行链路发射和上行链路发射设置特定TDMA帧数量来实现。这样，收到的RATSCCH或者SID_UPDATE帧就会自动地在预先确定的帧内，被自动地从MS发送回SS，而不需要任何其它同步机制。

根据本发明的第四个实施方案，MS和SS(下行链路/上行链路)之间的帧发射同步，特别是以半速率发送RATSCCH帧的时候，可以在刚刚收到有效的RATSCCH帧的时候让MS取消当前的RATSCCH帧来实现。然后在上行链路RATSCCH信道中反馈回有效RATSCCH帧的RATSCCH参数。这样一来，收到的RATSCCH帧也会以明确地说明同步的方式被自动地从MS发射回SS。

图6中的框图说明本发明中的测试结构能够使用的装置。系统仿真器600有一个产生器602，用于产生随机/恒定语音参数模式，它们被随后输入信道编码器604进行编码。信道编码以后的语音帧被随后提供给发射装置606，通过信道仿真器608发射给移动台610。移动台610有一个接收装置612用来接收这一信号，由此将信道编码的语音帧输入信道译码器614。移动台610有装置616用来构成测试环，按照系统仿真器600给出的指令构成特定的测试环。要使用的测试环可以用CLOSE_TCH_LOOP_CMD消息定义，如上所述。将测试环的输出提供给信道编码器618进行编码。随后将信道编码数据提供给发射装置620发射给系统仿真器600。系统仿真器600还有一个接收装置622，用于接收这一信号，由此将信道编码数据输入给信道译码器624。系统仿真器600包括比较装置626，用于比较收到的数据和发送模式，测量译码性能。

对于本领域中的技术人员而言，很显然，在技术进步的过程中，本发明的基本思想可以用各种方式来实现。这样，本发明及其实施方案不限于前面的实例，而是可以在后面的权利要求的范围内改变。

Claims (11)

1.在包括译码器和用于提供测试数据给译码器的测试装置的通信系统中确定译码性能的一种方法，该方法包括以下步骤：

产生包括信令帧格式的信令数据的测试数据，

激活通信系统的一个业务信道，

从测试装置发射一则消息来激活译码器中的测试环，

从测试装置向译码器发射转换成两个连续帧的测试数据以便在所述业务信道中进行译码，其特征在于：

对收到的两个测试数据帧中的信令数据进行译码，

将所述译码后的信令数据编码成一个帧，发射回测试装置，和

通过在测试装置中比较发射的信令数据和收到的信令数据来确定译码性能。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于：

在下行链路业务信道中将测试数据从测试装置发射给译码器，在上行链路业务信道中从译码器发射给测试装置。

3.权利要求2所述的方法，其特征在于：

在第一个可用上行链路业务信道时间帧中将信令数据发射回测试装置。

4.权利要求2或者3所述的方法，其特征在于：

业务信道被激活以后，从译码器到测试装置确认收到所述消息。

5.权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述消息是移动通信全球系统GSM中CLOSE_TCH_LOOP_CMD的一个比特组合。

6.权利要求1-3中任意一个所述的方法，其特征在于：

确定自适应多速率AMR半速率语音信道中RATSCCH帧的信道译码性能。

7.权利要求1～3中任意一个所述的方法，其特征在于：

确定AMR半速率语音信道中SID_UPDATE帧的信道译码性能。

8.确定译码器性能的一种测试装置，该测试装置与译码器连接，该测试装置包括：

编排包括信令数据的测试数据的一种编排装置，

激活通信系统的一个业务信道的激活装置，

发射机，从测试装置发射一则消息来激活译码器中的测试环，并且发射转换成两个连续帧的测试数据给译码器以便在所述业务信道中进行译码，其特征在于还包括：

从译码器接收一帧中的测试数据的接收机，该测试数据包括信令数据，和

通过比较发射的信令数据和收到的信令数据确定译码性能的比较器。

9.权利要求8所述的测试装置，其特征在于该测试装置用于：

在下行链路业务信道中发射测试数据给译码器，和

在上行链路业务信道中从译码器接收测试数据。

10.权利要求9所述的测试装置，其特征在于该测试装置用于：

激活业务信道的时候，从译码器接收所述消息的应答。

11.一种移动台，包括：

接收机，用于从测试装置接收激活一个业务信道的一则消息，从测试装置接收一则消息来激活译码器中的测试环，以及从所述业务信道中的测试装置接收包括转换成两个连续帧的信令数据的测试数据，

对测试数据进行译码的译码器，其特征在于：

该译码器用于从收到的两个测试数据帧对测试数据进行译码，和

该移动台还包括一个发射机用来将所述译码后测试数据编码成一帧发射回测试装置。

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