CN1317178A - 传输方法和无线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传输方法一种无线系统，该系统包括一个作为收发信机的基站收发信机(200)和至少两个作为收发信机的用户终端(100,101)，这些用户终端是利用通过基站收发信机(200)传播的信号互相连接的，这种信号包括语音或数据。该无线系统中的收发信机包括：一个编码器(122)，用于将所要发送到无线通路的信号编码，和一个解码器(114)，用于将收发信机接收到的信号解码，该信号以为用户终端与基站收发信机之间的连接所形成的无线信道的无线通路进行传播。这种无线系统包括：测量装置(115)，用于测量基站收发信机与用户终端之间所形成的无线信道的状态，传输装置(124)，用于根据测量装置(115)的测量结果将一个控制信号从DTX方式的收发信机发送到该DTX方式的收发信机已利用其形成无线信道的收发信机。该传输装置以比发送语音或数据信号时所用的功率电平低的功率电平发送该控制信号。此外，该无线系统包括控制装置(120)，用于利用从通过无线信道与DTX方式的收发信机连接的收发信机所接收到的控制信号来更新工作参数。

Description

传输方法和无线系统
本发明涉及无线系统中所用的一种传输方法，该系统包括一个作为收发信机的基站收发信机和一些作为收发信机的用户终端，这些用户终端是利用通过基站收发信机传播的信号互相连接的，这种信号包括在发送到无线通路前被编码和在从无线通路中接收时被解码的语音或数据，并且在这种方法中，建立连接的信号以为各连接所形成的无线信道来发送。
在蜂窝无线系统中，利用不连续传输即DTX来减小干扰和用户终端的功耗。蜂窝无线系统可以是例如GSM系统。当收发信机的语音编码器发现语音中断时，收发信机只发送静音描述符帧即SID帧。SID帧通常每480ms发送一次。
SID帧通常用来以DTX方式在用户终端中产生噪声。如果没有产生合适音量的噪声，那么接收机将感觉到中断造成的静音所带来的不适。在最坏的情况下，接收机可能认为连接已中断。在语音中断期间，编码器进入DTX方式，这期间发送SID帧。语音中断期间所发送的SID帧包括各种更新数据。接收机例如在产生噪声时利用这些更新数据。此外，在DTX期间还发送例如L2填充符帧。当没有其他发送时，发送填充符帧。
无线系统的收发信机在某些情况下可能很快地需要关于无线信道中出现的变化的信息。这意味着，用户终端必须相当快地接收关于数据和无线信道的状态的更新信息。上述这种接收机例如是要求快适配速率的AMR收发信机(AMR=自适应多速率)。此外，无线系统需要尽可能频繁地向例如与AMR方式有关的编码器和解码器发送例如控制命令。然而，在DTX期间，如果不大大地减少从DTX得到的好处，就不可能提高信道更新速率即所发送帧的数量。
因此，本发明的目的在于实现一种传输方法和一种无线系统，以便解决上述问题。这可以用引言中所公开的那种传输方法来达到，这种方法其特征在于，测量无线信道，和根据所得到的测量结果将一个控制信号从DTX方式的收发信机发送到该DTX方式的收发信机已利用其形成无线信道的收发信机，并以比发送语音或数据信号时所用的功率电平低的功率电平发送该控制信号，和利用所接收到的控制信号更新形成到DTX方式的收发信机的无线信道的收发信机的工作参数。
本发明的另一个目的是无线系统，该系统包括一个作为收发信机的基站收发信机和至少两个作为收发信机的用户终端，这些用户终端是利用通过基站收发信机传播的信号互相连接的，这种信号包括语音或数据；该无线系统中的收发信机包括：一个编码器，用于将所要发送到无线通路的信号编码，和一个解码器，用于将收发信机接收到的信号解码，该信号以为用户终端与基站收发信机之间的连接所形成的无线信道的无线通路进行传播。
本发明的无线系统其特征在于，它包括：测量装置，用于测量基站收发信机与用户终端之间所形成的无线信道的状态，传输装置，用于根据测量装置的测量结果将一个控制信号从DTX方式的收发信机发送到该DTX方式的收发信机已利用其形成无线信道的收发信机，并且该传输装置以比发送语音或数据信号时所用的功率电平低的功率电平发送该控制信号，和控制装置，用于利用从通过无线信道与DTX方式的收发信机连接的收发信机所接收到的控制信号来更新工作参数。
本发明的优选实施方式如从属权利要求中所述。
本发明基于这样的思想：DTX方式的收发信机利用比发送含有语音或数据的常规信号时所用更低的传输功率电平发送控制信号。
本发明的传输方法和无线系统具有多个优点。DTX方式的收发信机以相对较低的传输功率电平发送控制信号，控制信号可以改变接收控制信号的收发信机的工作参数，从而可加快接收控制信号的收发信机对语音或数据信号的适配。此外，可以以比发送常规语音或数据信号时所用更低的传输功率电平向DTX方式的收发信机发送控制信号，利用它可以改变信号的编码和解码速率。这样，在语音和数据的编码和解码时，基站收发信机和用户终端所用的编码速率可以一直保持最佳。本发明的方法尤其适用于基于极快传输频率的无线系统，从而可以达到高传输容量。
下面，将结合优选实施方式并参照附图详述本发明，其中：
图1示出了采用本发明的方法的无线系统，
图2原理上示出了本发明的无线系统中所用的收发信机的结构，
图3示出了本发明的无线系统中的收发信机所发送的信号，
图4示出了本发明的无线系统中的收发信机所发送的信号，
图1示出了采用本发明的方法的蜂窝无线系统。所示的蜂窝无线系统包括一个基站控制器300，一些基站收发信机200和一组用户终端100、101。基站收发信机200和用户终端作为蜂窝无线系统的收发信机。用户终端利用通过基站收发信机200传播的信号建立彼此之间的连接。用户终端100可以是例如移动电话。图1中所示的无线系统可以是例如GSM或CDMA系统。
图2原理上示出了本发明的无线系统中所用的收发信机的结构。图2中所示的收发信机可以是用户终端100或者是基站收发信机200。该收发信机包括天线150，它原理上作为收发信机天线。此外，该收发信机还包括射频部件112、124，调制器123，解调器113和控制块120。射频部件112原理上作为信号接收装置。射频部件124原理上作为信号传输装置。
再者，该收发信机还包括编码器122和解码器114。射频部件112将来自天线的射频信号发送到中频。中频信号被转发到解调器113，解调器将信号解调。然后，在解码器114中将解调信号解码。解码器例如将信号解密和信道解码。收发信机的控制块120的任务是控制上述收发信机各个块的功能。
编码器122接收信号并将编码后的信号发送到调制器123。编码器122在编码时采用例如卷积编码。此外，编码器122例如将信号加密和信道编码。再者，编码器122还将信号中的比特或比特组交错。然后，将卷积编码信号转发到调制器123，调制器对信号进行调制。此后，将信号转发到传输装置124，该装置将调制信号转换为射频格式。传输装置利用天线将调制信号发送到无线通路中。
假定，为了最佳操作，该无线系统中的收发信机中的编码器122和解码器114很快地需要有关无线信道中出现的变化的信息。在以上情况下，必须快速更新有关无线信道的状态的信息。收发信机包括测量无线信道的测量装置115，而从中得到的测量数据被转发到编码器和解码器中。例如，AMR收发信机(AMR=自适应多速率)包括需要快适配速率的编码器122和解码器114。实际上，快适配速率表示编码器122和解码器114往往很快地需要有关无线信道中出现的变化的信息。如果无线信道迅速变弱，那么，关于变弱的信息必须尽可能快地从接收该信号的收发信机发送到发送到发射该信号的收发信机。
DTX方式的收发信机根据它已接收到的填充符帧测量无线信道。根据测量装置115所测量到的帧，传输装置124发送一个包括下行链路方向上的无线信道的状态的信息的控制信号。该无线信道状态信息可以例如基于接收信号的电平、功率、信噪比或误码率。利用该状态信息更新DTX方式的收发信机的工作参数。更新工作参数可以影响收发信机的工作。控制信号可以包括例如关于切换的信息，这表示，接收控制信号可以在切换情况下改变收发信机的工作。用户终端100、101可以向基站收发信机200发送控制信号。此外，基站收发信机也可以向用户终端发送控制信号。
如果工作参数是编码参数，那么，该收发信机可以从DTX方式的收发信机接收控制信号，据此，收发信机可以更新其编码器和解码器的编码参数。实际上，编码器和解码器根据控制信号改变其适配速率。编码器122和解码器114可以改变其编码速率，这样，当语音编码器的编码速率提高时，信道编码器的编码速率下降。实际上，编码器122和解码器114有一组预定的标准编码速率，必要时它们可以根据所接收控制信号中的控制数据被改变。
控制装置120可以更新起语音编码器作用的编码器122的编码参数，这样可以改变语音的编码速率。以相同的方法可以更新解码器114所用的解码速率。再者，还可以更新起信道编码器作用的编码器的编码参数，这样可以改变信道编码器的信道编码速率。同样，可利用收发信机所接收到的控制信号改变信道解码器的解码速率。
起语音编码器作用的编码器122和解码器114的编码速率通常可以在4.5到13kbit/s范围内变化。当信道编码器以全速工作时，起信道编码器作用的编码器的编码速率通常可以在9到17.5kbit/s范围内变化。当信道编码器以半速工作时，信道编码器所编码的信号的速率在0到6.5kbit/s之间。根据测量无线信道所得到的测量结果，可以发送用于改变语音编码器和信道编码器的编码参数的控制信号。
在接收到控制信号之前，语音编码器可以以例如4.5kbit/s的速率进行编码，而信道编码器可以以例如17.5kbit/s的速率进行编码。在更新编码参数之后，语音编码器可以以例如13kbit/s的速率进行编码，而信道编码器可以以例如9kbit/s的速率进行编码。由于在DTX期间进行更新，因此，编码器和解码器可以更快地适配被编码或解码的信号，这是因为编码器和解码器可以被设定在预定的最佳工作方式。语音编码速率的提高会降低信道编码速率，而信道编码速率的提高会降低语音编码速率。
图3示出了无线系统中的收发信机所发送的SACCH帧结构方式的信号。图3示出了收发信机如基站收发信机向另一收发信机如移动电话发送SACCH帧方式的语音帧10。此外，收发信机有时还向无线通路发送SID帧和L2填充符帧30。测量无线信道所需的信息以SID帧和L2填充符帧30来发送。在DTX期间，本发明的收发信机的传输装置124以与发送语音帧10相同的功率电平发送SID帧和L2填充符帧。如果在较低的功率电平发送SID帧和L2帧，那么在测量无线信道时可能会出问题，这是因为，功率较低的信号对各种干扰信号更敏感。
在DTX期间，传输装置124(实际上是射频部件)以比发送语音帧更低的传输功率电平发送更新帧。图3示出了当传输装置124不发送常规语音帧10或填充符帧30时以连续方式发送更新帧。换言之，在如图3所示的情况下，当不发送语音帧或测量信道所用的帧时不断地发送更新帧20。
由于收发信机的传输功率至少在某种程度上一直工作着，因此可以不断地估算无线信道。更新帧20的传输功率例如可以是语音帧或测量所用的帧的传输功率的一半。尽管更新帧在DTX期间以比常规传输期间发送语音帧更低的传输功率来发送，然而DTX期间的平均传输功率略有增加。
此外，图4也示出了无线系统中的收发信机所发送的SACCH帧结构方式的信号。在这样种情况下，在DTX期间，收发信机的传输装置124也以与发送语音帧相同的功率发送SID帧和L2填充符帧。不过，图4清楚地示出了当传输装置124不发送常规语音帧10或填充符帧30时不是以连续方式发送更新帧，而是周期性地发送更新帧20。在这种情况下，更新帧的传输功率例如也可以只是语音帧或测量所用的帧的传输功率的一半。
在图4所示的情况下，在两个SID帧之间，分别在三个时间发送更新帧30。不过，更新帧的传输频率可以低于或高于上述频率。在DTX期间，以比发送常规语音帧更低的传输功率发送更新帧。与DTX期间不发送更新帧的情况相比，DTX期间更新帧的周期性传输还是略为增加了平均传输功率。
由于收发信机在DTX期间在工作，因此，可以将与例如ARM方式有关的控制命令发送给编码器和解码器。控制命令以与更新帧相同的方法被发送。这意味着，在DTX期间控制命令可以周期性地或以连续传输方式被发送。由于关于无线信道的状态的信息在DTX期间被接收，因此，可以降低例如用户终端的功耗。
如果在DTX期间以相当低的传输功率发送更新数据和控制命令，那么编码器122必须采用高效信道编码，以避免可能的因采用低传输功率所带来问题。在信道编码时可以采用例如turbo编码，以抵消差错的增加。通过采用高效信道编码，可以例如在解码器114中纠正信号中所检测到的差错。可以采用例如卷积编码来取代turbo编码，在这种编码情况下的编码程度比常规情况下的编码程度大。
尽管以上参照根据附图的例子说明了本发明，显然，本发明并不局限于此，而可以在附属权利要求书中所公开的本发明思想的范围内以多种方式进行修改。

Claims (23)

1．无线系统中所用的一种传输方法，该系统包括一个作为收发信机的基站收发信机(200)和一些作为收发信机的用户终端(100,101)，这些用户终端是利用通过基站收发信机(200)传播的信号互相连接的，这种信号包括在发送到无线通路前被编码和在从无线通路中接收时被解码的语音或数据，并且在这种无线系统中，建立连接的信号以为各连接所形成的无线信道来发送，其特征在于：
测量无线信道，和根据测量结果将一个控制信号从DTX方式的收发信机发送到该DTX方式的收发信机已利用其形成无线信道的收发信机，并以比发送语音或数据信号时所用的功率电平低的功率电平发送该控制信号，和
利用所接收到的控制信号更新形成到DTX方式的收发信机的无线信道的收发信机的工作参数。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，工作参数是影响收发信机的编码和解码速率的编码和解码参数。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用工作参数改变语音编码和解码速率。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过更新工作参数改变信道编码和解码速率。
5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用控制信号，更新要发送到无线通路的信号的编码的控制数据和从无线通路接收到的信号的解码的控制数据，从而改变编码和解码的适配速率。
6．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在DTX期间发送填充符帧，根据填充符帧测量无线信道的状态，并且当发送填充符帧时阻止DTX方式的收发送机发送控制信号。
7．如权利要求1所述的方法，其特征在于，编码和解码用AMR编解码器来完成，这种编解码器对被编码或解码的信号的适配由控制信号控制。
8．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在DTX期间，以与发送语音和数据信号相同的功率电平发送SID帧和L2填充符帧，并根据SID帧和L2填充符帧测量无线信道的状态。
9．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在DTX期间发送一个信号，根据该信号测量无线信道的状态，并且根据测量所得到的测量结果在控制信号中发送无线信道的状态数据。
10．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在DTX期间发送一些信号，根据这些信号测量无线信道，并且在用于测量的信号之间以连续方式发送控制信号。
11．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在DTX期间发送一些信号，根据这些信号测量无线信道，并且在用于测量的信号之间以不连续方式发送控制信号。
12．一种无线系统，该系统包括一个作为收发信机的基站收发信机(200)和至少两个作为收发信机的用户终端(100,101)，这些用户终端是利用通过基站收发信机(200)传播的信号互相连接的，这种信号包括语音或数据；该无线系统中的收发信机包括：一个编码器(122)，用于将所要发送到无线通路的信号编码，和一个解码器(114)，用于将收发信机接收到的信号解码，该信号以为用户终端与基站收发信机之间的连接所形成的无线信道的无线通路进行传播，其特征在于，这种无线系统包括：
测量装置(115)，用于测量基站收发信机与用户终端之间所形成的无线信道的状态，
传输装置(124)，用于根据测量装置(115)的测量结果将一个控制信号从DTX方式的收发信机发送到该DTX方式的收发信机已利用其形成无线信道的收发信机，并且该传输装置以比发送语音或数据信号时所用的功率电平低的功率电平发送该控制信号，和
控制装置(120)，用于利用从通过无线信道与DTX方式的收发信机连接的收发信机所接收到的控制信号来更新工作参数。
13．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，工作参数是编码器(122)和解码器(114)的编码参数，并且更新这些参数可以改变所用的编码和解码速率。
14．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，控制装置(120)更新起语音编码器作用的编码器(122)和解码器(114)的编码参数，并且更新这些参数可以改变语音编码和解码速率。
15．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，控制装置(120)更新起信道编码器作用的编码器(122)和解码器(114)的编码参数，并且更新这些参数可以改变信道编码和解码速率。
16．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，编码器(122)和解码器(114)根据控制信号的更新来改变其适配速率。
17．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，测量装置(115)根据DTX期间所发送的填充符帧来测量无线信道，并且当发送填充符帧时，传输装置(124)中断控制信号的传输。
18．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，编码器(122)和解码器(114)用例如AMR编解码器来实现，通过更新工作参数可以加快这种编解码器对被编码或解码的信号的适配。
19．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，在DTX期间，传输装置(124)以与发送语音和数据信号相同的功率电平发送SID帧和L2填充符帧，并且测量装置根据SID帧和L2填充符帧测量无线信道。
20．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，在DTX方式中，传输装置(124)在测量装置(115)所测量的信号之间以连续方式发送控制信号。
21．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，在DTX方式中，传输装置(124)在测量装置(115)所测量的信号之间以不连续方式发送控制信号。
22．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，DTX方式的收发信机是基站收发信机(200)，它向作为用户终端的收发信机发送控制信号。
23．如权利要求12所述的收发信机，其特征在于，DTX方式的收发信机是用户终端，它向作为基站收发信机(200)的收发信机发送控制信号。
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