CN1292958A - 确定卷积编码通信信道的接收信号质量的方法和系统 - Google Patents

Abstract

通信信道的接收信号质量(误码率)估计由一个连接到所述通信信道上的接收装置提供,这种接收装置包括一个提供发送数据帧估计和关联最终判决度量的卷积解码器。误码率估计由一个误码率估计电路产生,这个误码率估计电路包括一个存有一些用来将最终判决度量映射为相应误码率估计的值。误码率估计可以提供给一个通信信道的控制节点,它可以利用所提供的估计采取改进措施,例如根据误码率确定是否应该启动通信信道转换。通信信道可以是一个为移动终端接收装置服务的蜂窝无线电通信网的指定信道,而控制节点是这个蜂窝网的基站。卷积解码器可以是一个维特比译码器。

Description

确定卷积编码通信信道的接收信号质量的方法和系统

                发明领域

本发明与通信系统有关，特别，涉及在这样的系统中测量接收信号质量的方法和系统。

                发明背景

通信系统通常包括至少一个发射台(节点)和一个接收台(节点)。在有线或者无线系统中，从发射机发送给接收机的信号必须足够强和有相当好的质量，以使信号内所含有的信息可以与系统内通信信道上通常存在的噪声相区别。这在对来自各种各样干扰源的噪声很为敏感的无线系统内可能更是一个问题。无线系统的一个例子是诸如通常用来在一个覆盖一个地理区域的固定基站和出现在这个覆盖区域内的诸如蜂窝终端(或者电话)的移动装置之间进行语音和／或数据通信的蜂窝网那样的无线电网络。

在容易出现诸如在无线电网络内发现的那些差错的通信信道上进行数据传输时，可以用检错编码和／或纠错编码来减少数据传输中的差错。所发送的数据往往是数字信息，包括由一些二元的信息比特组成的消息，每个比特的值可以是“1”或者是“0”。任何给定的消息是一个包括一系列交替散布的“1”和“0”的比特串。可以理解，任何L个比特的比特串可以表示2L个独特消息中的一个消息。这些消息可以表示数字化语音信息或者其它形式的信息。

检错编码和纠错编码都可以用于通信系统。通常的检错技术，循环冗余校验(CRC)技术，产生一些根据数据消息比特计算出的消息“校验“比特附加到消息上。这些检验比特构成一个对这个消息来说是特定的“校验字”。校验字可以附加消息上，一起通过同样的编码器处理，一起通过通信信道发送，再一起在接收机内通过同样的解码器处理。

一种已知的纠错技术是卷积编码。卷积码不同于分组码，消息比特不显含在所发送的比特内。在卷积编码中，每个消息比特变换为一个码元。所产生的码元含有“n”个基于“n”个生成多项式得出的比特，其中每个多项式定义了当时和以前的一些消息比特的布尔组合。消息比特每次考虑L个比特，这样，对于每L个消息比特就要发送N=n*L个比特。这N个比特通常结构成一个单帧(或分组)进行传输。帧可以具有预定的固定长度(比特数)，也可以具有可变长度。可以理解，虽然象在这里所使用的术语“消息”是可以与“帧(或分组)”互换使用的，但是一个网络较高层″消息″可以延伸为多个帧或者就包含在单个帧内。

这些已知的卷积译码方法包括门限译码，顺序最大似然序列估计(SMLSE)，以及堆栈算法。SMLSE技术通常被称为维特比算法(Viterbialgorithm)，这在一些文献中有说明，如D．Forney的“维特比算法”(″The Viterbi Algotithm Viterbi Algorithm，″Proc．IEEE，Vol．61，pp．268-278(March，1973))。

SMLSE算法产生一个路径度量，可以将它把看作表示一个假设比特序列与一个实际(例如，接收)比特序列之间相关度的置信因子。按假设与实际比特序列一致的程度，路径度量不同，从而反映这个假设比特序列的置信度。可以理解，“假设比特序列”，或者简单地说“假设”，通常是指任何有某些可能性是所关心的实际比特序列的可能比特序列。

在SMLSE算法的一个变型中，所接收的编码比特的特征不只是用它们的比特极性表示，还用表示“是1”或“是0”的真实性的大小或质量度量表示。在一个“强”接收码元与一个当地预测码元匹配时，这个路径的置信因子就显著地增大，而一个“弱”接收码元将使置信因子有程度较小的增大。不与当地预测码元匹配的接收码元将减小相应路径的置信因子，减小量由失配接收码元的“强度”确定。这通常称为“软”解码，与所谓“硬”解码相对。

SMLSE维特比译码器确定与接受信号最接近匹配的可能发送数据比特序列。维特比算法使这个最好的序列可以相继确定，因此避免了需要测试所有2的L次方个可能序列。为了为后面相继确定建立一个起始点，编码器在输入数据比特前通常初始化到一个已知的开始状态。在这种情况下，对于解码器来说只有一个允许的起始状态。然后，在每个后继步骤将有效状态数加倍，直到2的(码约束长度-1)次方。这点之后，对于1／n代码，每当假设一个新的未知比特，可能路径的数目就加倍，但是由于上个假设比特现在判决为两个具体值中的一个，所以立即又减半(在k／n代码的更为一般的情况下这个比可以不同)。因此，状态的数目保持恒定，直到假设最后一个未知的数据比特。然后，通常将一些已知比特装入编码器，溢过上个数据比特。接收机解码器先验地知道最终状态将是什么，因此每当再一个未定数据比特溢出编码器时，可能保持有效状态的数目就减半，直到成为单个状态。这种用逐渐减少到单个最终状态终止一个卷积分组编码器的方法被称作”使用结尾比特”。

除了检错和纠错编码技术，某些通信网，例如蜂窝无线电通信网，可以改变为通信分配的信道，以确保有一个适当的通信信道。这种改变可以是转换到另一个基站，或改变信道(例如，改变为另一个频率)而不转换到基站。为了支持在这样的系统内进行信道判决，用接收信号质量(通常量化为误码率)来表征一个通信信道在网上的工作情况。

已经提出了各种途径计算接收信号质量的度量。一个通常的途径是基于接收信号强度(“RSS”)测量。一个蜂窝电话机通常包括一个无线电接收机，它有一个接收信号的天线和一个产生接收信号强度度量的放大／检测器。采用遵从被称为GSM的欧洲蜂窝网标准或者美国的分别被称为D-AMPS或PCS1900的TDMA标准的时分多址(“TDMA”)方法的蜂窝电话机利用在发送与接收时隙之间的余暇时间改变频率，监测其他基站的信号强度。通常对同一个基站的若干次测量进行平均。平均结果报告给当前服务基站，由它确定是否应该转换到另一个较强的基站。确定平均RSS可以包括执行一系列以用于对话务码元解调的模-数转换器的采样率(即，采样率可以是话务码元率的一倍或多倍)数字化的测量。这些测量最好对一个TDMA时隙或其它测量窗进行平均，以便降低衰落和噪声的影响。

然而，这种表征接收信号质量的方法在可能发生多个传输的环境中可以产生错误的结果。具体地说，RSS包括有用信号、相邻信道干扰信号、来自附近小区的同信道干扰信号和噪声。这些不希望的干扰可以引起高的RSS读数，而这时实际误码率却是高的。

已经提出了另外的两种技术供在采用卷积编码的通信信道上用作发送信号误码纠错的机制。在这样的装置中计算误码率的一种已知方法是对校正了的接收信号再编码，然后将再编码信号与未校正的信号相比较，根据再编码与接收比特图型之间的差异计算出误码率。这样的再编码计算误码率的方法的一个例子可参见英国专利No．2305083。这种方法通常工作得很好，只要解码器能成功地对所有的这些接收比特解码，也就是说，在误码率低到纠错码足以校正任何差错时。

另一种方法不用对接收信号再编码产生误码率，可参见国际公开No．WO96／26583。这个申请提出保留在维特比译码器格子结构内每个步骤的软判决度量，将各个判决度量从整型格式变换为浮点格式存储在存储单元内。然后，执行回溯步骤，在格子图内以相反次序上溯状态转移。计算出所存储的这个正确路径中软判决变量绝对值的和以及在相应路径中的判决变量的绝对值的最小值。在正确路径中的判决变量之和对测量周期平均后与设定的门限值相比较，确定误码率。这种处理避免了再编码问题，但是有着需要存储在格子图中的每个判决步骤的度量值以及增大产生平均判决值的计算复杂性的缺点。

                     发明概述

因此，本发明的一个目的是提供经改进的能提供接收信号质量度量的通信系统和方法。

本发明的另一个目的是提供利用卷积编码纠正误码的通信信道的误码率度量。

本发明的再一个目的是提供这样的系统和方法，它们能以较小的计算量提供改进的误码率估计和提供在整个误码率范围内的这种估计。

本发明的通信系统和方法利用接收台卷积解码器得出的卷积编码比特发送帧(或分组)的最终判决度量。这个选取路径的最终判决度量，除了由解码器加以利用外，还送给本发明的误码率估计电路进行映射，以便提供误码率估计。映射最好用一个列有一些根据保存在接收台内的根据与通信网规定要求相应的模拟试验模型在各种信噪比下预先确定的值的查找表实现。按照本发明的各种实施例，解码器得出的最终判决度量可以在测量窗长度内平均后再映射，或者，也可以先将每个度量各映射为一个误码率估计再将这些估计对选取的抽样窗平均，得出平均误码率估计传输给网上的一个控制节点。

在本发明的一个实施例中，为估计通信信道的接收信号质量提供了一些方法和装置。数据帧是卷积编码的。编码数据帧由一个终端(或节点)在通信信道上发送。发送数据帧由接收台接收。接收台对接收数据帧进行解码，提供发送数据帧的估计和关联的度量。最后，对度量进行映射，提供接收信号质量估计。接收信号质量估计可以是一个误码率估计。

在本发明的另一个实施例中，误码率估计提供给一个与通信信道关联的控制节点。这个控制节点根据误码率估计确定是否应该用另一个通信信道来发送以后的数据帧。或者，控制节点可以采取另外的改进措施，例如控制它的发射机调整发送信号的能量或者调整前向纠错(FEC)的强度。

在本发明的再一个实施例中，对多个接收数据帧重复这种译码操作，得出多个关联度量。对多个关联度量进行平均，再例如通过一个查找表映射平均关联度量，得出误码率估计。或者，也可以通过对从多个数据帧得出的多个误码率估计的平均得出一个平均误码率估计。然后，将平均误码率估计提供给一个与通信信道关联的控制节点。

本发明的这些方法和装置可以有利地用于通信信道是无线通信信道和控制节点是陆地台(基站)或卫星站的情况。

再一方面，本发明提供了一种接收装置。这种装置包括一个连接到通信信道上的接收机。有一个卷积解码器与这个接收机连接。卷积解码器从接收数据帧得出发送数据估计和与这个发送数据估计关联的度量。连接到解码器上的估计装置根据关联度量得出误码率估计。在一个实施例中，卷积解码器是一个维特比译码器。估计装置配有一个存储装置，它存储了一些用来将关联度量变换为对通信信道的相应误码率估计的参照值。配置了一个控制器，用来将关联度量映射为所存储的参照值和对关联度量或误码率估计进行平均。这些参照值可以预先确定，存储在可以是一个非易失性存储器的存储装置内。

因此，本发明提供了结合接收台误码纠正解码方法利用必然生成的计算值确定误码率估计的系统和方法。从而以较不复杂的计算和电路、要求较低的存储器提供误码率估计，减轻了接收台的负担。这特别有利于往往必须以电池电源工作和只有有限存储器的移动式接收台，例如移动终端。

                  附图简要说明

图1为例示按照本发明配置的陆地网络无线通信网的示意图；

图2为例示按照本发明的一个实施例配置的具有误码率估计能力的通信系统的方框图；

图3为例示按照本发明的一个实施例开发供使用的映象表的训练系统的方框图；

图4为本发明的一个实施例的误码率与度量的关系图；

图5A为例示按照本发明的一个实施例配置的通信系统的接收机的方框图；

图5B为例示图5A的通信系统的发射机的方框图；

图6用图示了按照本发明产生合用的最终判决度量的卷积解码器算法的操作；

图7为例示按照本发明的一个实施例配置的在通信信道上通信的终端的操作的流程图。

                    发明详细说明

以下将参考示出本发明的优选实施例的附图更为详细地说明本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并不局限于在这里所提出的这些实施例；更确切些说，所以提供这些实施例是为了使本说明更为全面和完整，从而为精通该技术的人员充分地传达本发明的范围。

为了说明本发明，以下论述将针对无线通信网，特别是，诸如蜂窝电话网之类的陆地蜂窝网。然而，可以理解，本发明也可以用于利用卷积编码发送信息的星载无线网或有线网。图1例示了本发明的实现确定误码率的系统和方法的陆地无线通信网20。网20可以执行许多不同的通信协议，例如D-AMPS或GSM。然而，按照本发明的精神，网20的通信协议包括对于传输数据的卷积纠错编码。这个无线系统可以包括一个或多个无线移动终端22，在多个由一些基站26和一个移动电话交换局(MTSO)28服务的小区24内进行通信。虽然在图1中只示出了三个小区，但一个典型的蜂窝无线电话网可以包括许许多多的小区，也可以包括一个以上的MTSO 28，从而可以为数以千计的无线移动终端22服务。

这些小区24通常为通信网20内各离散地理区服务，通过为各自小区24服务的基站26在无线移动终端22与MTSO 23之间建立链接(或话务信道)。每个小区24分配有一个或多个专用控制信道和一个或多个话务信道。控制信道是用来发送小区标识和寻呼信息的专用信道。话务信道承载语音和／或数据信息。通过通信网20可以在两个无线移动终端22之间或通过公用交换电话网(PSTN)34在一个移动终端22与一个陆线电话用户32之间实现双工无线电通信链接(信道)30。基站26的作用通常是处理小区24与无线移动终端22之间的无线电通信。在这种性能中，基站26主要起着一个对于数据和语音信号的中继站的作用。

还如图1所示，移动终端22可以通过任何一个作为通信网20上的节点的基站26建立一个通信信道。按照本发明的精神，移动终端22周期性地为当前与本移动终端通信的任何一个基站26提供误码率估计。基站26可以将这信息传送给移动电话交换局28。然后，MTSO 28确定是否将进行中的通信移交给网20内另一个基站处理或者采取其他改进措施。所谓其他改进措施可以包括控制它的发射机调整发送信号的能量或者调整前向纠错(FEC)的强度。或者，也可以由基站26或移动终端22根据一个特定网20提供的这种改进措施的机制作出这决定。下面将结合其余附图对按照本发明用来决定是否采取改进措施的误码率的确定过程的特点进行说明。

现在参看图2，图中示出了本发明的一个实施例的示意方框图。如图2所示，数据／语音／消息信息40的数字化比特提供给卷积编码器42。如图2所示，卷积编码器42可以配置在基站26内。然而，可以理解，对于双向通信来说，在移动终端22内和在基站26内都配置了如图2所示的收／发功能，因此按照本发明提供接收信号质量估计的操作既可以在移动终端22内也可以在基站26内执行。还可以理解，基站26和移动终端22包括处理信号和在通信信道30上发送信号的附加电路，例如接收机和发射机(包括天线)以及调制器和解调器，所有这些均为熟悉本技术的人员所周知，因此在这里不再说明。来自卷积编码器42的编码比特提供给调制器43，以便由基站26发送到网30上，如图2所示。网络信道30易受如图2中输入加法节点的噪声示意性例示的干扰。

来自网络信道30的信号被移动终端22接收后，由解调器44解调。然后，经解调的比特提供给卷积解码器46，进行纠错解码。除了输出经解码(因此也就是经纠错)的数据比特流48给移动终端22的其他信号处理电路，卷积解码器46还将每个接收帧的最终判决度量提供给误码率估计电路50。误码率估计电路50对最终判决度量进行映射，从而输出估计的误码率52。

如图2所示，误码率估计电路50包括非易失性存储器49或其他存储装置和控制器51。将最终判决度量变换成误码率估计的映射值存储在存储器49内。这些值可以根据在实验室环境内产生的试验模型确定。例如，利用诸如图3所例示的测试配置，在可以有选择地将不同的信噪比的影响施加到传输上的受控环境中，可以重复地处理一些已知的比特图型。不同的信噪比通常分别相应于各特定的误码率值。对于一个特定的硬件配置在实验室的条件下确定的误码率对最终判决度量的关系图如图4所示。此外，利用受控实验室环境，可以将未解码的(即没有执行纠错操作的)比特图型与在一个受噪声影响的网络上发送的已知的数据图型相比较，可以是在一段选定时间上进行直接计数比较，以便提供在纠错解码前实际差错计数。然后，可以将这固定的差错计数与卷积解码电路输出的最终度量相关连，产生查找表，存入存储器49。

再来看图2，控制器51配有接收来自卷积解码器46的度量和利用所接收的度量访问存储器49的装置，以便产生误码率估计。或者，控制器51也可以利用来自卷积解码器46的度量作为一个函数的输入计算出误码率估计输出，而不用从存储器49查看查找表。例如，可以由控制器51计算一个低阶多项式来得出这估计。这个多项式的系数可以以诸如图4所例示的实验数据为基础用最小二乘法预先确定。控制器51还配有对多个输入的度量或多个输出的误码率估计进行平均的装置，以便提供用于本发明各实施例的这些参数的平均值。

现在参看图5A和5B，所示示意方框图例示了按照本发明配置的系统的另一个在遵从卫星空中接口规范(SAIS)的通信系统中的实施例。图5A例示了在发送侧产生在例示的这个实施例中为120比特的系统组成部分，而图5B例示了按照本发明接收和处理这些比特的系统组成部分。从对图5A-B的说明可以清楚地看到，本发明的操作和效益可以用许多编码方法实现，只要提供产生最终判决度量的卷积编码方法。现在参看图5A，图中示出了在一个发送用72个比特表示一个语音帧的语音信息的数据通信系统中的实施例，分析器53将这72个比特分成12个一级(最重要的)比特、33个二级比特和27个三级(最不重要的)比特。12个一级比特由CRC计算编码器55进行CRC编码，得出表示这12个一级比特的CRC码的6个附加比特。组合器57将这现在是18个比特的一级比特附加到33个二级比特上，形成51个比特。编码器59对这来自组合器57的51个比特进行卷积编码，形成93个用于传输的编码比特。如图5A所示，这个卷积码是经收缩的码率为1／2的码，码率为51／93。图5A的实施例中的27个三级比特不编码。来自编码器59的93个比特与27个三级比特在组合器61内组合成在通信信道上传输的120个比特。

在接收端，如图5B所示，这120个比特由分析器63分成受保护的93个比特和与之隔开的不受保护的27个三级比特。受保护的93个比特于是送给卷积解码器65解码。与先前说明的图2的实施例不同，在图5B的实施例中，多个路径度量保存下来，把它们看作产生误码率估计的候选度量。这个附加特性例如对于检测到无效CRC就不播放语音的系统来说是有利的。在这种系统中，如果解码器对于第一选择比特路径检测到无效CRC，就将这帧标记为坏帧，不送到语音解码器。

如图5B的实施例所示，本发明还可以用于卷积解码器第一选择比特路径CRC失败时不丢弃语音帧的通信系统。如图5B所示，卷积解码器65提供输出最佳路径和与它关联的度量以及一些从这个最佳路径按下降次序排列的附加路径。例如，如果最终判决度量将最相关的与最高度量值关联，那么来自卷积解码器的这些可能比特路径分别配有第一最高度量、第二最高度量等等，直到第n个最高度量输出给CRC检验电路67。供选择的最佳路径判决的数目相应于解码器内状态的数目N。然后，由选择电路69选择具有CRC检验电路67确定为有效的CRC的这个最佳比特路径。按照所例示的本发明的这个实施例，在这样的系统中，电路69选择的路径的最终判决度量用作误码率确定电路50的输入。图5A和5B例示的这个实施例对于具有已知帧长而不需要结尾比特迫使维特比译码器趋于已知结束状态的系统特别有用。

对于讨论图5A-B所示这个实施例来说，只讨论了语音帧的情况，然而，可以理解，在各种通信网上，语音帧和诸如快速随路控制信道(FACCH)帧这样的控制帧可以在同一个物理信道上发送。收到的话务帧因此可以是语音帧或FACCH帧，所以最好都加以校核。因此，可以对每个帧好像它是FACCH帧那样予以卷积解码，再好像它是语音帧那样予以卷积解码(在一些已知系统中语音帧和FACCH帧通常具有不同的卷积码)。在按照本发明的方法估计接收信号质量中，来自语音信道解码或FACCH信道解码的维特比最终判决度量于是挑选出来进行映射。由于大部分帧通常是语音帧，因此，按照本发明的一个实施例，将所有的帧都处理为语音帧，而用语音信道解码度量产生接收信号质量估计。在另一个供选择实施例中，语音和FACCH解码度量两者都予以评估和比较，选择最佳度量产生接收信号质量估计。

如熟悉本技术的人员所理解的那样，以上说明的本发明在图2、3、5A和5B中的配置可以由硬件、软件或两者的组合提供。虽然本发明的装置的各种部件在这些图中部分示为分立元件，但是在实践中它们可以由一个包括输入输出口、执行软件代码的微控制器，由一些定制或混合芯片，由一些分立元件或由上述器件的组合实现。特别是，存储器49和控制器51可以分别用一段现有的存储器和在终端22的现有的控制装置上执行的附加代码实现。

现在参看图6，按照本发明产生最终判决度量、经变换提供误码率估计的操作将参照一个简单的四状态卷积解码格子图进行说明。如图6所示，格子结构中的每一行表示一个在移入下一个比特假设以前的比特状态，各行相继表示状态00，01，10和11。图6中的格子结构的每一列表示沿着解码格子结构路径的一个各个比特节点。可以理解，在格子结构的末端做出判决，选择单个路径，通过回溯所选择的通过格子结构的路径提供在这个帧内是所发送的这些比特的最大似然估计的比特序列。

从各列正向通过格子结构的转移呈现为从各状态节点出发的一条实线和一条虚线，分别表示下个比特是0和1的假设。例如，在上面的最左这个节点00开始，下一个转移比特是0的假设用连到格子结构第二列中的00状态节点的实线表示。类似，下一个比特是1的假设用从状态00转移到状态10的虚线示出，所假设的1比特移入而右边的0比特移出。

在每个节点，只有一条选留的通达这个节点的路径，这条路径有一个积累度量，在第一个列中分别例示为AM1、AM2、AM3和AM4。每个相应假设比特导致向下一列的转移各有一个度量，如对于通向第二列中的状态00的两条可能路径所示。这两个度量分别示为M1(对于00至00状态的路径)和M2(对于01至00状态的路径)。如在技术背景说明中所述，在维特比格子图中，这些状态在路径解码的每个步骤(即图6的每个列)有一半要排除。因此，将分别确定这两条路径的累积度量的AM1加M1之和与AM2加M2之和进行比较。然后选留一条较可能正确的路径而排除另一条路径。根据所使用的算法，可以用较大或较小的度量表示可能或正确的路径。图6第二列中的每个节点于是最后将只不过得到对于本节点的一个积累度量，而8条可能路径中的4条就被排除了。

对于每个比特判决重复这种处理，直到解码器处理了需解码的帧的最后一个比特(相应于图6中的最右边这列节点)。对于所例示的图6这个实施例，卷积解码器有四个可能的度量，与此时可得到的四条选留路径相应。根据这选留的四个积累度量，选择其中一个与这四条选留路径中最可能是正确的路径相应的度量作为最终判决度量。按照本发明，卷积解码器46将这个最终判决度量提供给误码率估计电路50。

现在参照图7例示的流程图说明按照本发明执行的操作。在方框100，移动终端22收到一个数据帧或分组。对本发明来说，一个帧或分组就是单个需解码的比特块。如在上面技术背景说明中所述，帧的长度相应于SMLSE解码器的参数N，它可以是一个固定的或者可变的值。在方框102，解码器46对接收数据帧解码。在本发明的各实施例中，解码器46输出多个数据帧解码后帧得出的多个分别与各个所选比特图型关联的最终判决度量。在方框104，最终度量(或从多个解码帧得出的平均度量)提供至误码率估计电路50。可以用滑动平均例程、自回归例程或组合自回归滑动平均例程或其他计算平均的已知例程来平均最终判决度量或误码率估计。

在方框106，根据最终度量通过将这度量值映射为一个相应的误码率值产生一个误码率估计。这个映射操作适应在误码率与解码器提供的最终判决度量之间关系中的非线性。如先前所述，这个映射可以通过用最终度量作为输入值从一个存储在存储器内的查找表读取一个值的查表方式实现，输出一个相应的误码率估计值。这个映射操作可以是一个矢量或矩阵映射，其中还有一个影响映射查找的是一个诸如接收信号强度之类的附加参数。查找表内的这些将度量映射为误码率的值最好通过在各种信噪比和不同环境条件下的模拟得出，如先前所述。

在方框108，误码率估计提供给网20。或者，可以先产生多个误码率估计，再对这些估计进行平均，将得出的平均比特率估计在方框108提供给网。在方框110，网20，例如通过MSTO 28，确定如果误码率估计不满足网络标准的话应该启动将移动终端22与基站26之间的连接移交给另一个基站还是采取其他改进措施。

对于高的和低的误码率两种情况，本发明都提供误码率估计。本发明还提供了按不同时间和根据话务或控制帧对误码率估计进行平均的灵活性。最后，由于本发明采用在移动终端的解码电路内已有的硬件／代码，所以终端只是稍复杂一点。结果，成本和功耗都较低。

以上根据图7参考例示本发明操作的流程图对本发明作了说明。很清楚，流程图的每个方框和流程图内一些方框的组合都可以用计算机程序指令实现。这些程序的指令可以提供给一个处理器，以便形成一个机器，使得这些在处理器上执行的指令生成实现在流程图各个方框或一些方框内规定的功能的装置。这些计算机程序指令可以用一个处理器执行，实现用处理器执行的各个操作步骤，从而生成一个计算机实现过程，使得在处理器上执行的这些指令形成实现各个在流程图各个方框或一些方框内规定的功能的步骤。

因此，流程图各个方框支持执行规定功能的装置的组合、执行规定功能的步骤的组合和执行规定功能的程序指令装置。还可以理解，流程图各个方框和流程图内一些方框的组合可以用执行规定功能或步骤的基于专用硬件的系统来实现，或者也可以用专用硬件和计算机指令的组合来实现。

在这些附图和说明中，揭示了发明的典型优选实施例，虽然用了一些明确的条款，但只是一般性的和说明性的，并不是限制性的，而本发明的专利保护范围在下列权利要求中给出。

Claims (28)

1．一种估计通信信道的接收信号质量的方法，所述方法包括下列步骤：

对一个数据帧进行卷积编码；

在所述通信信道上发送编码数据帧；

接收发送数据帧；

对接收数据帧进行解码，提供发送数据帧的估计和关联的最终判决度量；

映射最终判决度量，提供接收信号质量估计。

2．权利要求1的方法，其中所述接收信号质量估计是一个误码率估计。

3．权利要求2的方法，所述方法还包括在所述所述映射步骤后向一个与通信信道关联的控制节点提供误码率估计的步骤。

4．权利要求3的方法，所述方法还包括在所述提供步骤后确定是否在传输下一个发送数据帧前应采取的改进措施的步骤。

5．权利要求2的方法，所述方法还包括对多个接收数据帧重复所述解码步骤，以便提供多个关联的最终判决度量，而其中所述映射步骤包括对所述多个关联的最终判决度量进行平均和映射经平均的关联最终判决度量以便提供误码率估计的步骤。

6．权利要求5的方法，其中所述平均步骤包括用至少滑动平均例程、自回归例程和组合自回归滑动平均例程之一对多个关联的最终判决度量进行平均的步骤。

7．权利要求2的方法，所述方法还包括在所述映射步骤后的下列步骤：

对从多个数据帧得出的多个误码估计进行平均，提供一个平均误码估计；以及

向一个与通信信道关联的控制节点提供所述平均误码估计。

8．权利要求7的方法，其中所述平均步骤包括用至少滑动平均例程、自回归例程和组合自回归滑动平均例程之一对多个误码估计进行平均的步骤。

9．权利要求2的方法，其中所述通信信道是一个无线通信信道，而所述控制节点是一个陆地基站。

10．权利要求2的方法，其中所述通信信道是一个无线通信信道，而所述控制节点是一个终端。

11．权利要求2的方法，其中所述通信信道是一个无线通信信道，而所述控制节点是一个卫星站。

12．权利要求2的方法，其中所述数据帧是一个语音帧，而所述方法还包括下列步骤：

对一个控制帧进行卷积编码；

在所述通信信道上发送编码控制帧；

接收发送控制帧；

对接收控制帧进行解码，提供发送控制帧的估计和第二关联最终判决度量；以及

其中所述映射步骤包括确定与语音帧关联的所述最终判决度量和所述第二最终判决度量中哪个表示较好匹配和利用较好匹配的最终判决度量提供误码率估计的步骤。

13．一种接收装置，所述接收装置包括：

一个在一个通信信道上接收数据帧的接收机；

一个连接到所述接收机上的卷积解码器，所述卷积解码器提供从接收数据帧得出的发送数据估计和与发送数据估计关联的最终判决度量；以及

连接到解码器上的根据最终判决度量提供误码率估计的装置。

14．权利要求13的接收装置，其中所述卷积解码器是一个维特比译码器。

15．权利要求14的接收装置，其中所述提供误码率估计的装置还包括确定最终判决度量是否与含有一个出错指示的发送数据估计关联的装置以及根据与没有出错指示的发送数据估计关联的最终判决度量给出误码率估计的装置。

16．权利要求15的接收装置，其中所述卷积解码器包括考虑多条路径以便提供多个关联最终判决度量的装置，而所述根据与没有出错指示的发送数据估计关联的最终判决度量给出误码率估计的装置包括从所述多个关联最终判决度量中选择一个据以给出误码率估计的最终判决度量的装置。

17．权利要求13的接收装置，其中所述提供误码率估计的装置包括：

一个存储一些用来将关联最终判决度量变换为相应通信信道误码率估计的参照值的存储器；以及

一个将关联最终判决度量映射为存储参照值以便提供误码率估计的控制器。

18．权利要求17的接收装置，其中所述参照值是预先确定和存储在存储装置中的，而所述存储装置是一个非易失性存储器。

19．权利要求13的接收装置，其中所述提供误码率估计的装置包括用一个以关联最终判决度量作为输入的预定函数计算误码估计的装置。

20．权利要求13的接收装置，其中所述通信信道是一个无线通信信道。

21．一种在通信信道上通信的终端，所述终端包括：

对数据帧进行卷积编码的装置；

在所述通信信道上发送编码数据帧的装置；

接收发送数据帧的装置；

对接收数据帧进行解码、提供发送数据帧估计和关联最终判决度量的装置；

映射最终判决度量、提供接收信号质量估计的装置。

22．权利要求1的终端，其中所述接收信号质量估计是一个误码率估计。

23权利要求22的终端，所述终端还包括在通信信道上向一个关联的控制节点提供误码率估计的装置。

24．权利要求23的终端，所述终端还包括确定在传输下个发送编码数据帧前是否应该采取改进措施的装置。

25．权利要求21的终端，所述终端还包括存储多个关联最终判决度量的装置，而其中所述映射装置包括对多个关联最终判决度量进行平均以及映射平均关联最终判决度量以便提供误码率估计的装置。

26．权利要求21的终端，所述终端还包括：

对从多个数据帧得出的多个误码率估计进行平均以便提供一个平均误码率估计的装置；以及

向一个与通信信道关联的控制节点提供所述平均误码率估计的装置。

27．权利要求21的终端，其中所述通信信道是一个无线通信信道，而所述控制节点是一个基站。

28．权利要求21的终端，其中所述通信信道是一个无线通信信道，而所述控制节点是一个卫星站。

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