專利名稱：支持聲碼信道上tdd/tty調(diào)制的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及聾啞人通信裝置(TDD)或電文電話軛(TTY)領(lǐng)域，尤其涉及在通信系統(tǒng)內(nèi)能夠可靠地傳送TDD/TTY信號的標(biāo)準(zhǔn)聲碼器工作的改進(jìn)。系統(tǒng)包括無線鏈路。
II.相關(guān)技術(shù)的描述許多聾啞人或聽力差的人使用專門構(gòu)造和涉及的通信終端，使他們能夠在標(biāo)準(zhǔn)電話線上進(jìn)行通信。這種裝置稱為聾啞人通信裝置(TDD)或電文電話軛(TTY)，在本申請中將其統(tǒng)一稱為TDD。典型地，TDD包括一鍵盤和一顯示器，經(jīng)modem(調(diào)制解調(diào)器)連接于電話機(jī)。調(diào)制解調(diào)器裝在TDD內(nèi)或是直接連接于電話線或是通過聲學(xué)耦合器耦合到正常的電話手機(jī)。TDD能夠通過編碼音調(diào)的手段在電話線上將信息發(fā)送到通過另一調(diào)制解調(diào)器連接在電話線另一端上的另一TDD。這些音調(diào)稱為低活動性通信，因?yàn)轭l率和幅度包絡(luò)保持相對恒定。
對TDD通信廣泛習(xí)慣使用的代碼和協(xié)議是特異性代碼和協(xié)議。稱為搏多的代碼組和通信協(xié)議(TDD協(xié)議)是在許多聾啞人通信裝置基于機(jī)械或機(jī)電裝置而非電子裝置時(shí)代隨歷史演變的。因此，TDD協(xié)議是針對一組制約(與當(dāng)今裝置不再相關(guān))而構(gòu)建的。這些制約造成產(chǎn)生一種代碼協(xié)議和在該協(xié)議下工作的用戶和裝置的通信網(wǎng)絡(luò)，該協(xié)議有些被廢棄。
傳統(tǒng)上，TDD通信是在50波特(有些國家45.5波特)下進(jìn)行的，代表每秒傳送6個(gè)字符。現(xiàn)在可供TDD通信用的其他協(xié)議加入更高的波特率，如ASCII(美國標(biāo)準(zhǔn)碼信息交換)和增強(qiáng)的搏多協(xié)議。盡管如此，通常的TDD通信字符組由5位長的字符組成。這些字符模擬字母表中的字母，這里，每個(gè)字母代表一個(gè)字或一種思想。在發(fā)送前將字符與開銷信息位分成組，這里待傳送的每組位具有一個(gè)持續(xù)時(shí)間或單元間隔，等于22毫秒。例如，在傳統(tǒng)的TDD協(xié)議下，待傳送的一個(gè)組位包括8位起始位(一個(gè)源或零位)、5個(gè)代表字符的位、和至少一又1/2位，標(biāo)示傳送組的停止點(diǎn)。
與現(xiàn)代電信系統(tǒng)相比，TDD發(fā)送以蝸牛步距發(fā)生。更大的問題是，TDD信號實(shí)質(zhì)上是恒定的。這些慢速的單音調(diào)信號在以非常高速率發(fā)送更高活動性信號的數(shù)字電信系統(tǒng)中，尤其是在包括無線鏈路的電信系統(tǒng)中會產(chǎn)生浩劫。這種電信系統(tǒng)的一個(gè)例子是具有大量無線用戶單元的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。每個(gè)用戶單元具有一個(gè)收發(fā)機(jī)并通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器或稱為小區(qū)的陸上站在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行通信。每個(gè)小區(qū)包括一個(gè)稱為基站的物理站。小區(qū)覆蓋有限的地理區(qū)域和經(jīng)移動交換中心向和自電信網(wǎng)絡(luò)傳送用戶單元上攜帶的呼叫。當(dāng)用戶移動到一個(gè)新小區(qū)的地理區(qū)中時(shí)，用戶呼叫的傳送可以通過稱為“越區(qū)切換”的過程通過該新的小區(qū)最終作出。
用戶單元一般稱作小區(qū)電話，發(fā)射一信號，該信號被基站接收。信號被中繼到移動交換中心，后者將信號傳送到包括電話線或其他用戶單元的公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)。類似地，信號可以從PSTN經(jīng)基站和移動交換中心發(fā)射到用戶單元。
用戶單元與基站之間的接口稱作空中接口。電信工業(yè)協(xié)會(TIA)已經(jīng)提供了在空中接口上的CDMA呼叫處理的標(biāo)準(zhǔn)，題目為“IS-95雙模寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動站-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)”。IS-95的附錄作為電信業(yè)務(wù)公報(bào)(TSB)提供。標(biāo)準(zhǔn)IS-95+TSB74包括在空中接口上業(yè)務(wù)協(xié)商的規(guī)定，這里通過參考引入。
業(yè)務(wù)協(xié)商是在數(shù)字電信系統(tǒng)上成功發(fā)射任何通信，尤其是低活動性通信的關(guān)鍵。現(xiàn)代系統(tǒng)(包括上述系統(tǒng))的一個(gè)問題是，聲碼器—一種在系統(tǒng)中使用的將話音或TDD模擬信號編碼為數(shù)字信號并將數(shù)字信號解碼為話音或TDD模擬信號的裝置，在處理實(shí)質(zhì)上單音調(diào)信號和通過TDD協(xié)議指示的慢速率方面的困難。在當(dāng)前的系統(tǒng)中，如TDD通信的低活動性通信信號則可能被聲碼器處理為背景噪聲或者信號干擾而被忽視。
需要的是能夠方便地將本發(fā)明集成到現(xiàn)有通信系統(tǒng)中，在低活動性通信信號的發(fā)送期間通過調(diào)用聲碼器要使用的協(xié)議能夠降低幀差錯(cuò)率。
本發(fā)明應(yīng)當(dāng)與無線電信調(diào)制系統(tǒng)相兼容，如CDMA系統(tǒng)，服務(wù)于大量的系統(tǒng)用戶。在多址通信系統(tǒng)中使用的CDMA系統(tǒng)和技術(shù)的更健全的討論可以在專利號為4,901,307的題目為“利用衛(wèi)星或陸上轉(zhuǎn)發(fā)器的擴(kuò)展頻譜多址通信系統(tǒng)”的美國專利中看到，該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此通過參考引入。此外，本發(fā)明還應(yīng)當(dāng)與其他類型的通信系統(tǒng)中使用的其他調(diào)制系統(tǒng)和技術(shù)相兼容，如時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)，和幅度調(diào)制(AMPS)方案。
發(fā)明概要廣泛地說，本發(fā)明涉及利用編碼信號和增大發(fā)射功率電平的電信系統(tǒng)的低活動性通信的調(diào)制。更具體地說，本發(fā)明涉及使用低活動性通信信號上專門編碼、解碼或二者使發(fā)射信號的幀差錯(cuò)率減至最小的方法。本發(fā)明還通過注視包含在差錯(cuò)幀中或者與差錯(cuò)幀相鄰的幀中的“軟位”提供對低活動性信號的解碼，試圖確定原始幀的內(nèi)容。
揭示的本發(fā)明一些實(shí)施例為利用標(biāo)準(zhǔn)編碼協(xié)議編碼的TDD信號提供獨(dú)特解碼方法。在一個(gè)實(shí)施例中，解碼器可以把含發(fā)送差錯(cuò)的幀(差錯(cuò)幀)與來自己知TDD信號的聲碼編碼幀相比較并確定發(fā)射的最可能的聲碼編碼幀。在另一個(gè)實(shí)施例中，解碼器可以回顧相鄰的幀以確定發(fā)射的但被以差錯(cuò)接收的最可能的聲碼編碼幀。在再一個(gè)實(shí)施例中，解碼器可以改進(jìn)為包括信號增強(qiáng)器或轉(zhuǎn)發(fā)器，在將解碼方法應(yīng)用在發(fā)射幀上之前“清掃”發(fā)射幀中的訛誤位。盡管在整個(gè)本申請中討論TDD通信，但是應(yīng)當(dāng)理解利用本發(fā)明可以發(fā)射任何慢或低活動性通信。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供以上討論的解碼但是調(diào)用不同于標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)的聲碼器參數(shù)。當(dāng)接收TDD信號時(shí)，編碼器切換到“搏多編碼模式”，通知解碼器協(xié)議變化，并使用信道代碼冗余進(jìn)一步改善解碼器的確定所傳送的正確TDD信號的機(jī)會，即使它包含在壞的幀中。本發(fā)明這種形式用空間間隔分開更好，因此更易于區(qū)分音調(diào)的聲碼器“特征標(biāo)記”替代標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)。
本發(fā)明的另一形式利用冗余提供對聲碼器幀中TDD信號編碼，但是編碼是在數(shù)個(gè)聲碼器幀上進(jìn)行的。將信息間插在“N”幀上，從而即使一幀被丟失，解碼器能夠從相鄰幀提取必要信息以確定丟失幀的內(nèi)容。
本發(fā)明的又一形式提供一種將本發(fā)明的上述編碼和解碼方法與控制發(fā)射功率電平的方法相結(jié)合的低成本高效率系統(tǒng)。改進(jìn)移動站內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)聲碼器芯片組的設(shè)計(jì)是昂貴的，這會妨礙上述編碼和解碼方法的實(shí)施。然而，能夠?qū)嵤┮环N通信系統(tǒng)，其中在系統(tǒng)的基站中使用上述方法，但是在移動站中不使用。利用控制發(fā)射功率電平的方法，能夠使從基站發(fā)射到移動站內(nèi)未改進(jìn)的聲碼器的低活動性通信信號的幀差錯(cuò)率減至最小。
本發(fā)明給其用戶提供許多優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠利用具有無線鏈路的數(shù)字發(fā)射媒體發(fā)射TDD消息。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)DD裝置連接到移動裝置或用戶單元，如數(shù)字蜂窩電話，通過無線鏈路連接到電信系統(tǒng)。本發(fā)明還提供許多其他優(yōu)點(diǎn)和得益，在評說本發(fā)明的以下詳細(xì)描述后，這些優(yōu)點(diǎn)和得益將變得更加清楚。
附圖簡述考慮了以下的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖后，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員而言將變得更明顯，在整個(gè)附圖中相似的參考編號標(biāo)識相似的部件，其中

圖1A是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加入無線鏈路的電信系統(tǒng)的硬件部件和相互連接的方框圖。
圖1B是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的能夠?qū)嵤┍景l(fā)明編碼和解碼方法的被耦合到現(xiàn)有技術(shù)通知裝置的聲碼器的方框圖。
圖2示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所使用的典型現(xiàn)有技術(shù)TDD通信裝置。
圖3示出可變速率聲碼器所使用的速率組1的話務(wù)信道幀格式。
圖4是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。
圖5示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配置的無線電信系統(tǒng)的方框圖。
圖6示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例配置的無線電信系統(tǒng)的方框圖。
圖7是控制基站與移動站之間發(fā)射功率電平的方法的流程圖。
所選實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1至7示出本發(fā)明的各種方法和裝置方面的例子。為了便于說明，而不是企圖作任何限制，這些例子是在TDD通信裝置的上下文中描述的，TDD通信裝置附屬于加入無線鏈路的數(shù)字電信系統(tǒng)，以下將描述其中的一個(gè)例子。
硬件部件和相互連接圖1示出包括無線鏈路和正如本發(fā)明中使用的TDD通信裝置(TDD)200的一種物理學(xué)的電信系統(tǒng)100。正如圖2中詳細(xì)示出的，TDD通常包括鍵盤和顯示器，經(jīng)modem(調(diào)制器/解調(diào)器)連接到電話機(jī)。調(diào)制解調(diào)器裝在TDD中，或是直接連接到電話線或者通過聲學(xué)耦合器耦合到通常電話手機(jī)。TDD能夠通過編碼音調(diào)的手段將電話線上的信息發(fā)送到另一TDD，諸如圖1中所述的TDD102，通過另一調(diào)制解調(diào)器連接在電話線的另一端。
在利用無線鏈路的數(shù)字電信系統(tǒng)中，TDD200可以耦合到電信系統(tǒng)100中用以發(fā)射接收信號的用戶單元104。用戶單元104的示例性實(shí)施例是數(shù)字信號電話，如由高通(Qualcomm)股份公司制造的Q-800，通常稱為小區(qū)電話。圖1中所示的用戶單元104包括通知裝置106，以通信方式耦合到用戶單元104的電路?？梢钥梢杂簿€108將TDD 200經(jīng)通知裝置106連接到用戶單元104，或者可以使用裝置端口。這種通知裝置和裝置端口的例子在1998年7月13日提交的申請?zhí)枮?9/114,344的題目為“在聲碼編碼信道上建立TDD/TTY業(yè)務(wù)的方法和裝置”的美國專利申請中揭示，該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此通過參考引入。
裝置端口可以配置成接收諸如插塞、連接器或接收器的低活動性通信裝置附件。這些項(xiàng)目當(dāng)今通常被用于連接電話機(jī)與計(jì)算機(jī)設(shè)備，從電子供應(yīng)商那里易于得到。與附件的裝置端口接口以通信方式將諸如TDD 200的低活動性通信裝置(未示出)連接到電信系統(tǒng)100的用戶單元104。裝置端口允許信息在低活動性通信裝置與用戶單元104之間交換。不管是否使用裝置端口或硬線，通知裝置106允許通知系統(tǒng)100TDD信號需要發(fā)射。
回到圖1，在通知裝置106接收低活動性通信信號后，由用戶單元104對信號進(jìn)行處理。從根本上講，產(chǎn)生發(fā)射的信號，它包括包含在低活動性信號中的信息。因?yàn)橐呀?jīng)通知電信系統(tǒng)100正在發(fā)射低活動性信號，系統(tǒng)適合于保證發(fā)生可譯密碼發(fā)射。例如，圖2中所示的從模擬電路228接收的模擬信號通常則經(jīng)受信號或“話音”處理，包括對信號數(shù)字化、設(shè)定發(fā)生功率電平以防止在發(fā)送期間信號衰落、壓縮信號和濾波。這些功能可以由包括聲碼器的用戶單元104的電路(未示出)來進(jìn)行。根據(jù)接收的信號，可變速率聲碼器(在本申請中一般稱為聲碼器)可以動態(tài)地確定和商議電信系統(tǒng)100內(nèi)的業(yè)務(wù)，以提供信號的成功發(fā)射和解碼。這一商議涉及建立多個(gè)參數(shù)的值，如聲碼器應(yīng)當(dāng)使用的速率、發(fā)射功率、以及壓縮技術(shù)。有關(guān)電信系統(tǒng)中發(fā)射信號的處理的更全面的討論可以在電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-95-A中發(fā)現(xiàn)，題目為“雙模寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動站-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)”(稱為‘IS-95′)，這里通過參考引入，其他發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，包括標(biāo)準(zhǔn)聲碼器協(xié)議，也是本領(lǐng)域所眾所周知的。
然而，在接收低活動性信號時(shí)，聲碼器可以將信號識別為噪聲、暫停或不希望發(fā)射的信號。簡單地，聲碼器并不知道什么業(yè)務(wù)在使用，因?yàn)樗荒茏R別接收的低活動性信號。通過通知系統(tǒng)100正在傳送低活動性信號，聲碼器將建立保證該信號的可能最好的發(fā)射和解碼所需的業(yè)務(wù)。
在已經(jīng)處理了低活動性通信信號并且確定了業(yè)務(wù)后，可以在無線鏈路114上利用天線112發(fā)射信號。數(shù)字化的信號被遠(yuǎn)程處(如基站118)的另一天線116接收，并由包括聲碼器120的基站電路(未示出)處理。電信系統(tǒng)的各種基站電路配置是本領(lǐng)域所眾所周知的，進(jìn)一步理解可以在以上參考的TIA/EIA/IS-95中發(fā)現(xiàn)。在接收后通過處理信號，反映包含在發(fā)射的低活動性信號中信息的低活動性信號經(jīng)通信鏈路120可以傳遞到低活動性裝置102。圖中示出的第二通知裝置106與基站106耦合。這提供低活動性信號從低活動性通信裝置102傳送返回到TDD通信裝置200。
通信鏈路120顯現(xiàn)二分叉，以強(qiáng)調(diào)基站118可以不直接連接到低活動性裝置102?；?18通常連接到標(biāo)準(zhǔn)PSTN交換站，后者通常被電話公司用于協(xié)調(diào)電話呼叫，低活動性裝置102與PSTN連接。在另一實(shí)施例中，與低活動性通信裝置102連接的第二移動站(未示出)可以鏈接到基站118。此外，電信系統(tǒng)可以包括上述的移動交換站。
圖2中所示的是典型TDD裝置200的電路的示意方框圖，或是標(biāo)準(zhǔn)或是增強(qiáng)的TDD，按照本發(fā)明進(jìn)行工作。在圖2的TDD裝置200中，提供一鍵盤，用戶可以輸入數(shù)字字符到其中。鍵盤的輸出鏈接到處理器204，后者的作用是控制包含在圖2中的電路元件。處理器204接收或發(fā)射的字符還顯示在顯示器206上。任選地，接收或發(fā)射的相同字符可以重現(xiàn)在諸如打印機(jī)208的裝置上。有些TDD裝置可以沒有打印機(jī)，盡管標(biāo)準(zhǔn)化的TDD具有某種可視顯示，從而使用戶能夠看到正在被鍵入和接收的字符。因此鍵盤202的功能是數(shù)據(jù)字符到處理器的輸入源，而顯示器206和打印機(jī)208中任何一個(gè)或二者的作用是數(shù)據(jù)流字符的本地目的地。
處理器204可以通過合適數(shù)據(jù)和地址總線鏈接，對于這種應(yīng)用它們典型地被在本領(lǐng)域受教育的人使用。在圖2中，總線210將只讀存儲器(ROM)212連接到非易失性隨機(jī)存取存儲器(NVRAM)214。適當(dāng)?shù)目刂凭€216和218從處理器204連接到ROM 212和NVRAM 214，提供這些單元的交互控制。期望ROM212永久存儲指示處理器204工作的程序以及被該程序使用的特定數(shù)據(jù)。例如，可以存儲機(jī)器到機(jī)器通信的特別字符串和增強(qiáng)工作模式中使兩個(gè)TDD同步的特別字符串。NVRAM214用作緩沖器，進(jìn)出TDD裝置200的數(shù)據(jù)的浮動存儲地方，以及存儲由用戶通過鍵盤202輸入并期望快速的標(biāo)準(zhǔn)消息?？梢圆捎闷渌碾娐放渲?，如在單個(gè)集成電路中微處理器202與ROM和NVRAM214的組合。
連接到圖2中處理器202的還有電話機(jī)鍵盤220，它允許通過撥號通過電信系統(tǒng)100由處理器202輸入電話號碼。標(biāo)準(zhǔn)電話手機(jī)224擱在托架226上，它裝有開關(guān)(未示出)，指示手機(jī)224是否在使用，因此從托架226上移開。
處理器224以通信方式通過模擬電路228連接到電信系統(tǒng)100。這一連接圖中示為硬線連接230，但是可以是使模擬電路228與電信系統(tǒng)100通信鏈接的任何類型的連接。模擬電路228提供手機(jī)與處理器202之間的連接，允許搏多音調(diào)和撥號音調(diào)被電信系統(tǒng)100接收。模擬電路228提供朝向和來自手機(jī)224的話音信息的接口。TDD裝置200的模擬電路228利用諸如以上討論的連接器連接到電信系統(tǒng)100。
盡管以上具體描述，得益于本揭示內(nèi)容的普通技術(shù)人員將會識別，以上討論的裝置可以實(shí)施在不同構(gòu)造的電信系統(tǒng)中，而不違背本發(fā)明的范圍。作為一個(gè)特定例子，多用戶單元104可以鏈接到基站118，或者低活動性通信裝置200可以與用戶單元104相集成。
工作在接收TDD信號后，通知在信號處理期間被系統(tǒng)100使用的聲碼器或者檢測對于發(fā)射已經(jīng)接收低活動性信號并可以使用八分之一速率話務(wù)信道幀格式來發(fā)射信號。然而，以下方法適應(yīng)于四分之一到全速率話務(wù)信道可以實(shí)現(xiàn)，正如以下討論的。
圖3示出利用速率組1的話務(wù)信道的典型可變速率聲碼器幀格式。可變速率聲碼器利用代碼激發(fā)線性預(yù)測(CELP)技術(shù)每20毫秒產(chǎn)生一幀，該技術(shù)是本領(lǐng)域眾所周知的?？梢詫袷交俾省⑺姆种换虬朔种凰俾矢袷?，這取決于話音活動。如果接收搏多音調(diào)，可變速率聲碼器通常將檢測低活動性并使用八分之一速率格式，假設(shè)當(dāng)前使用中的標(biāo)準(zhǔn)聲碼器能夠檢測信號正在被傳送。通常，搏多信號將被處理為噪聲并通常被忽略。
全速率是指包含在每個(gè)幀中的每個(gè)位是不重復(fù)的事實(shí)。二分之一速率是指每幀傳送相同數(shù)目的幀，但是在該幀中每個(gè)位重復(fù)一次，即在該幀中每個(gè)獨(dú)特位將出現(xiàn)兩次。四分之一速率是指每幀中每個(gè)獨(dú)特位將出現(xiàn)四次，依此類推。多次重復(fù)地傳送一信息位，每幀傳送的總信息較少。在全速率下，信號以更高的功率傳送，因?yàn)橐粋€(gè)給定位僅傳送一次。對本申請來說，把這個(gè)全速率功率電平稱作參考功率。由于位以較低速率重復(fù)，采用降低的功率電平，因?yàn)槊總€(gè)重復(fù)的位的功率在該幀上被累積。假設(shè)采用固定的最小功率作發(fā)射，全速率發(fā)射將包含比相同信息的二分之一速率發(fā)射更多的幀差錯(cuò)。
典型地，對于在遠(yuǎn)程位置(也稱為發(fā)射信號的目標(biāo)，如用戶單元)上接收的發(fā)射信號，功率電平是基于所選幀差錯(cuò)率(FER)設(shè)定的。所需的FER是選擇的，因?yàn)檎趥魉偷突顒有孕盘枙r(shí)，利用當(dāng)前方法實(shí)際FER增大。這一所選FER范圍在0.1％與1.0％差錯(cuò)率之間，但是如果需要可以更大或更小，以保持發(fā)射信號的質(zhì)量。較佳地，對于低活動性信號，0.2％的FER是理想的。
在本發(fā)明中，實(shí)施專門編碼和解碼技術(shù)可控制幀差錯(cuò)率。在揭示的技術(shù)沒有達(dá)到所選FER的情況中-即使在聲碼器幀信息的重構(gòu)之后FER被限定為差錯(cuò)幀的總數(shù)目的這一情況中-調(diào)節(jié)發(fā)射功率電平的方法也能與專門的編碼和解碼技術(shù)一起使用。典型地，聲碼器將被鎖定在全速率下，發(fā)射功率將增大以發(fā)射低活動性信號。應(yīng)當(dāng)能實(shí)現(xiàn)，所需的任何增大仍然小于如果不實(shí)施本編碼/解碼技術(shù)所需的增大。
A.利用軟位的解碼器在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)接收TDD呼叫時(shí)，系統(tǒng)100或是被通知或是檢測該呼叫類型。系統(tǒng)100利用本領(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)處理技術(shù)處理來自TDD單元200的呼叫以發(fā)射。當(dāng)在遠(yuǎn)程點(diǎn)，例如基站118接收幀時(shí)，利用本發(fā)明對呼叫解碼。如果在物理層中已經(jīng)發(fā)生幀差錯(cuò)，即如果該幀并未通過如在IS-95中描述的校驗(yàn)和，仍然將該幀傳遞給聲碼器120作解碼。將差錯(cuò)的幀傳遞給聲碼器在標(biāo)準(zhǔn)IS-95實(shí)施中當(dāng)前并不進(jìn)行。包含在差錯(cuò)幀中的位稱作“軟位”，因?yàn)樗鼈兛梢圆蝗遣铄e(cuò)的，可以個(gè)別地從它們收集信息，以重構(gòu)包含在差錯(cuò)幀中的信息。
然而，檢測或被通知已經(jīng)接收了TDD呼叫，本發(fā)明中的聲碼器解碼器通過注視接收的聲碼器參數(shù)并將這些參數(shù)對照TDD調(diào)制信號的“特征標(biāo)記”或在聲碼器參數(shù)空間中看到的音調(diào)而處理差錯(cuò)幀。這將存儲的聲碼編碼TDD音調(diào)的聲碼器參數(shù)與接收的參數(shù)作比較。這一比較導(dǎo)致對哪個(gè)TDD最可能被接收作出決定。
例如，假設(shè)“0”的搏多音調(diào)的聲碼器表示被表示為16個(gè)“0”序列，“1”的搏多音調(diào)的表示被表示16個(gè)“1”。本方法考慮到這些是話音-參數(shù)-空間特征標(biāo)記。對于以下的例子，將3層識別為聲碼器幀邊界|-voc幀‘N’-|博多音調(diào)邊界|-博多‘N’-|，和接收的聲碼器參數(shù)000000000000000或11111111111111111假設(shè)聲碼器解碼器接收以下參數(shù){錯(cuò)差幀}|-voc 幀 1-|-voc 幀 2-|-voc 幀 3-|-voc 幀 4-|-voct′1′-|- 博多′0′-|- 博多′0′-|- 博多′1′-|-| 博多′0′-|1111111100000000000000000000000000000110000111111111110000000000000000^[幀差錯(cuò)]解碼器識別搏多音調(diào)邊界并識別第二個(gè)搏多“0”的接收參數(shù)更接近“0”而非“1”。解碼器決定搏多音調(diào)“0”并在解碼之前修改懷疑的差錯(cuò)位。對于下一個(gè)搏多音調(diào)“1”，解碼器識別聲碼器參數(shù)更接近“1”而非“0”，并相應(yīng)地修改位。解碼器現(xiàn)在采用以下序列來產(chǎn)生校正的TDD信號{校正幀}|-voc 幀 1-|-voc 2-|-voc 幀 3-|-voc 幀 4-|-voct′1′- |-博多′0′-|- 博多 ′0′-|- 博多′1′-|- 博多′0′-|111111110000000000000000000000000000000011111111111111110000000000000000這個(gè)例子表明差錯(cuò)過渡發(fā)生在幀邊界上，情況并不總是這樣。如果這些過渡通常落在一幀內(nèi)，可以按照如下采用本發(fā)明的另一種形式。
如果聲碼器解碼器接收一差錯(cuò)幀，這里在該幀中包含差錯(cuò)位，聲碼器可以注視相鄰的無差錯(cuò)或“好”的幀，以重構(gòu)差錯(cuò)幀。相鄰幀將包含在差錯(cuò)幀中丟失的一部分搏多音調(diào)。例如，假設(shè)接收了以下信號{錯(cuò)差幀}|-voc 幀 1-|-voc 幀 2-|-voc 幀 3-|-voc 幀 4-|-voct′1′- |- 博多′0′-|- 博多 ′0′-|- 博多′1′-|- 博多′0′-|1111111100000000001111111111110000000001111111111111110000000000000000^^[幀差錯(cuò)]第二搏多音調(diào)“0”的聲碼器參數(shù)太不確定以致不能作出音調(diào)的準(zhǔn)確決定，因?yàn)樵诼暣a器幀參數(shù)中“0”的數(shù)目幾乎與“1”的數(shù)目相同。為了作出更好的決定，聲碼器注視下一個(gè)相鄰幀(voc幀3)并決定該音調(diào)出現(xiàn)以作為“0”繼續(xù)到該幀中。因此解碼器決定這意味著在聲碼器幀2的后一半中是搏多“0”音調(diào)。
正如圖4的流程圖中示出的，在確定了在任務(wù)402和404中正在接收低活動性信號后，在任務(wù)408中解碼器繼續(xù)監(jiān)視并更新接收的搏多音調(diào)邊界。否則，利用傳統(tǒng)方法處理任何低活動性信號。如果正如在物理層中檢測的接收了差錯(cuò)幀，在任務(wù)410中給該幀分配一個(gè)指示符N，聲碼器檢查該差錯(cuò)幀。如果能夠作出關(guān)于該幀是否是搏多“0”或“1”的“可靠”決定，那么修改該差錯(cuò)幀以反映決定的參數(shù)?？煽繘Q定是落在獲得原始幀參數(shù)的規(guī)定幾率內(nèi)的決定。對本發(fā)明而言，所需幾率則在51％確定性的范圍內(nèi)。如果作出修改，方法返回到任務(wù)402，并確定下一個(gè)信號。
如果正如任務(wù)412所示，不能作出可靠決定，聲碼器評述下一個(gè)相鄰幀N+1，或是N-1。在任務(wù)416中，如果該幀是好的，基于幀N+1或幀N-1內(nèi)包含的參數(shù)，在任務(wù)418作出修改差錯(cuò)幀的決定。如果兩個(gè)下一相鄰幀都不是好的，那么基于包含在下一相鄰N+1中的參數(shù)，作出下一個(gè)最佳可靠的決定，相應(yīng)地修改幀N的參數(shù)。
B.利用軟位的編碼器和解碼器本發(fā)明該實(shí)施例中的解碼器實(shí)施類似于以上討論的。然而，為了進(jìn)一步降低差錯(cuò)率和改善解碼信號的準(zhǔn)確性和可靠性，編碼器也具有“軟位”的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)聲碼器編碼器檢測到搏多音調(diào)要傳送時(shí)，解碼器切換到“搏多音調(diào)編碼模式”。在該模式中，編碼器決定為接收用作編碼的音調(diào)是“0”還是“1”。然后，編碼器利用聲碼器幀將這一決定傳送到解碼器，但是利用信道編碼冗余來改善確定合適搏多音調(diào)的解碼器機(jī)會。即使解碼器接收差錯(cuò)幀中的音調(diào)，由于送出的決定它將具有獲得傳送的正確音調(diào)的更大似然性。
在一個(gè)簡化例子中，如果編碼器檢測到搏多“1”要發(fā)射，它將一系列1傳送到解碼器。該系列可以是任何長度，但是如果需要必須足以使解碼器能夠象以上在節(jié)A中討論的那樣工作。本發(fā)明的這種形式用更好的空間分開間隔(更易于區(qū)分)的聲碼器“特征標(biāo)記”替代標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)，因此使它更易于在兩個(gè)音調(diào)之間作出決定，即使當(dāng)幀是差錯(cuò)時(shí)。
C.未利用軟位的編碼器和解碼器本發(fā)明該實(shí)施例是在節(jié)A和B中描述的方法的另一種形式，但是不從任何要處理的差錯(cuò)聲碼器幀給予解碼器軟位。
在這種情況中，當(dāng)聲碼器編碼器檢測“1”或“0”搏多音調(diào)時(shí)，聲碼器利用冗余還對聲碼器幀中音調(diào)編碼，但是編碼是在許多聲碼器幀上進(jìn)行的?！?”和“0”被間插在若干幀M上以致于如果一幀丟失，解碼器能夠從相鄰幀提取必要信息。以下的例子示出在幀上發(fā)生的間插，但是能夠采用任何數(shù)目的幀。假設(shè)編碼器檢測以下搏多音調(diào)供發(fā)射11001編碼器按照如下對幀編碼，以供發(fā)射到解碼器|-voc 幀 1-|-voc 幀 2-|-voc 幀 3-|-voc 幀 4-|-voc幀5|- 博多′1′-|- 博多′1′-|- 博多′0′-|- 博多′0′-|-博多′1′-xxxxxxxxxxxx1111xxxxxxxx11111111xxxx11111111000011111111000000001111000000001111在這個(gè)例子中，每個(gè)幀的聲碼器幀參數(shù)被分段，這里4個(gè)位代表一個(gè)特定聲碼器幀中被檢測搏多音調(diào)。整個(gè)16個(gè)位代表來自最后4個(gè)聲碼器幀的被檢測搏多音調(diào)
|幀N-3的搏多|幀N-2的搏多|幀N-1的搏多|幀N搏多|為了計(jì)及不對應(yīng)于聲碼器幀邊界的搏多音調(diào)，本發(fā)明采用以下的4位序列，這里XXYY指示當(dāng)前聲碼器幀中的代碼反映“X”的搏多碼隨后是“Y”的搏多碼|-voc 幀 1-|-voc 幀 2-|-voc 幀 3-|-voc 幀 4-|-voct′0′-|- 博多′1′-|- 博多′1′-|- 博多′0′-|- 博多′0′-|xxxxxxxxxxxxx0011xxxxxxxx00111111xxxx00111111110000111111110000001111D.具有增大發(fā)射功率的改進(jìn)聲碼器在另一實(shí)施例中，修改移動站中芯片組以實(shí)現(xiàn)以上在節(jié)A、B和C中討論的編碼和解碼過程的可禁止成本是有利地減至最小。
節(jié)A、B和C的編碼和解碼方法能夠通過使用標(biāo)準(zhǔn)聲碼器與單個(gè)增強(qiáng)器(如估測器或轉(zhuǎn)發(fā)器或能夠執(zhí)行單個(gè)增強(qiáng)功能的任何其他裝置)連接通信而有利地實(shí)現(xiàn)。此外，節(jié)A、B和C的方法能夠通過使用改進(jìn)的聲碼器實(shí)現(xiàn)。對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員而言顯然能夠改進(jìn)聲碼器以進(jìn)一步加入單個(gè)增強(qiáng)器的功能，即作出被通信單元接收的訛誤位是否是作為“0”或“1”原始發(fā)射的估計(jì)。
圖5的系統(tǒng)示出示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。從基站550到移動站510的發(fā)送稱作正向鏈路，而從移動站510到基站550的發(fā)送稱作反向鏈路。在反向鏈路中，移動站510中的未改進(jìn)聲碼器520將搏多信號編碼為標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)并將該聲碼器參數(shù)發(fā)射到基站550。改進(jìn)的聲碼器560接收該編碼的搏多信號并增強(qiáng)該搏多信號以恢復(fù)訛誤的位。然后產(chǎn)生搏多信號的清楚形式。在正向鏈路中，基站550中的未改進(jìn)的聲碼器580利用標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)對搏多信號編碼并將聲碼器參數(shù)發(fā)射到移動站510。改進(jìn)的聲碼器530接收該編碼的搏多信號并增強(qiáng)該搏多信號以恢復(fù)訛誤的位。然后產(chǎn)生信號的清楚形式。
然而，在正向鏈路和反向鏈路二者上利用信號增強(qiáng)器或者改進(jìn)的聲碼器來實(shí)現(xiàn)在節(jié)A、B和C中討論的解碼方法會很昂貴而禁止產(chǎn)生。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，通過利用反向鏈路上基站中的單個(gè)增強(qiáng)器以及通過利用功率控制技術(shù)來調(diào)節(jié)正向鏈路上從基站到移動站的信號發(fā)射功率電平能夠降低系統(tǒng)的幀差錯(cuò)率。
在圖6的通信系統(tǒng)的反向鏈路中，基站655按照節(jié)A、B和C中討論的方法重構(gòu)包含在聲碼器編碼幀中的原始搏多信號。然而，在正向鏈路中，基站655利用在申請?zhí)枮?9/114,344的題目為“在聲碼編碼信道上建立TDD/TTY業(yè)務(wù)的方法和裝置”的美國專利申請中討論的功率控制技術(shù)發(fā)射編碼的搏多信號，該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此通過參考引入。
圖7是控制基站與移動站之間發(fā)射功率的方法的流程圖。方法從任務(wù)702開始，這里搏多信號被移動站605接收。在信號被接收后，在任務(wù)704中，在信號的處理過程期間由移動站605使用的聲碼器被鎖定到全速率。在本實(shí)施例中，在任務(wù)710中，發(fā)射功率并不從電信系統(tǒng)為全速率發(fā)射所使用的發(fā)射功率降低。對于在移動站605處接收的發(fā)射信號，功率電平通?；谒xFER設(shè)定的。所需的FER是選擇的，因?yàn)楫?dāng)搏多信號正在被傳送時(shí)，搏多信號的實(shí)際字符差錯(cuò)率是FER的約9至10倍。這個(gè)所選FER范圍在0.1％與1.0％差錯(cuò)率之間，但是如果需要可以更小，以保持發(fā)射信號的質(zhì)量。較佳地，對于發(fā)射搏多信號，0.2％的FER是理想的。在任務(wù)712中，如果FER超過所選范圍，在任務(wù)706期間移動站605以習(xí)慣方式通知基站655需要系統(tǒng)調(diào)節(jié)以降低FER。于是，在任務(wù)708中作出調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)通常包括增大全速率發(fā)射的發(fā)射功率，但是也可以包括調(diào)節(jié)已知的其他參數(shù)，以降低FER。在任務(wù)712中如果FER是可以接受的，在任務(wù)714中信號發(fā)射可以繼續(xù)，對電信系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)在整個(gè)發(fā)射信號的發(fā)射710中繼續(xù)。否則，當(dāng)搏多信號的發(fā)射結(jié)束時(shí)，聲碼器為非鎖定的，電信系統(tǒng)返回正常操作。
其他實(shí)施例雖然已經(jīng)表明目前考慮的是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員而言，顯然能夠作出各種變化和改進(jìn)，而不違背所附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于傳送電信系統(tǒng)中被通知的低活動性通信信號的方法，所述電信系統(tǒng)包括移動站和基站，其特征在于所述方法包括發(fā)射由原始位序列所代表的原始幀；接收第一發(fā)射幀，所述第一發(fā)射幀包括第一發(fā)射位序列，所述第一發(fā)射位序列與原始位序列在排序上基本上相同；增強(qiáng)第一發(fā)射位序列以產(chǎn)生增強(qiáng)的位序列；以及處理增強(qiáng)的位序列以獲得為識別原始幀中原始位序列所使用的附加信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于處理增強(qiáng)的位序列的步驟進(jìn)一步包括將增強(qiáng)的位序列與已知的低活動性通信信號位序列進(jìn)行比較；確定增強(qiáng)的位序列是否從統(tǒng)計(jì)上是可靠的；以及如果增強(qiáng)的位序列從統(tǒng)計(jì)上是可靠的，那么修改該增強(qiáng)位序列以識別原始幀中的原始位序列。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于增強(qiáng)的位序列被標(biāo)示幀N，處理增強(qiáng)的位序列的步驟進(jìn)一步包括將增強(qiáng)的位序列與已知的低活動性通信信號位序列進(jìn)行比較，以產(chǎn)生比較結(jié)果；如果比較結(jié)果指示統(tǒng)計(jì)可靠性，那么基于該比較結(jié)果修改該增強(qiáng)的位序列，以反映已知的低活動性通信信號位序列；但是如果比較結(jié)果不是統(tǒng)計(jì)可靠的，那么處理鄰接幀N的幀N+1，以確定幀N+1是否包含任何差錯(cuò)；如果幀N+1是無差錯(cuò)的，那么確定由包含在幀N+1中的位序列限定的低活動性通信；以及基于包含在幀N+1中的位序列修改幀N的增強(qiáng)位序列。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于如果已知的低活動性通信位序列將反映原始位序列的幾率是51％或更大，所述比較結(jié)果指示統(tǒng)計(jì)可靠性。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)射原始幀的步驟是由移動站進(jìn)行的，而接收第一發(fā)射幀的步驟是由基站進(jìn)行的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括用聲碼器特征標(biāo)記替代由多個(gè)聲碼器所使用的標(biāo)準(zhǔn)聲碼器編碼/解碼參數(shù)的步驟，其中包含在聲碼器特征標(biāo)記中的序列化位比包含在標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)中的序列化位進(jìn)一步空間上分開，所述替代步驟先于發(fā)射步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于替代標(biāo)準(zhǔn)聲碼器參數(shù)的步驟進(jìn)一步包括對第一聲碼器傳送正在發(fā)射低活動性通信信號；以及用第二聲碼器對該低活動性通信信號編碼，第二聲碼器確定一個(gè)位是0還是1，利用原始幀的信息位字段內(nèi)的信道代碼冗余進(jìn)行編碼，以改善對原始幀解碼的第一聲碼器的似然性，編碼還通知第一聲碼器低活動性信號正在被發(fā)射。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于處理增強(qiáng)的位序列的步驟進(jìn)一步包括以下步驟將增強(qiáng)的位序列與已知的低活動性通信信號位序列進(jìn)行比較；以及基于比較情況修改增強(qiáng)的位序列，以識別原始位序列。
9.一種用于傳送電信系統(tǒng)中被通知低活動性通信信號的方法，所述電信系統(tǒng)包括移動站和基站，其特征在于所述方法包括從移動站發(fā)射第一原始幀，其中第一原始幀由第一原始位序列表示；在基站接收第一發(fā)射幀，所述第一發(fā)射幀包括第一發(fā)射位序列，所述第一發(fā)射位序列與第一原始位序列在排序上基本上相同；增強(qiáng)基站內(nèi)的第一發(fā)射位序列，以產(chǎn)生增強(qiáng)的位序列；將該增強(qiáng)的位序列傳遞到基站內(nèi)的第一聲碼器；用第一聲碼器處理該增強(qiáng)的位序列，以獲得為識別第一原始幀內(nèi)第一原始位序列所使用的附加信息；以及以增大的發(fā)射功率電平從基站發(fā)射第二原始幀。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于以增大的發(fā)射功率電平從基站發(fā)射第二原始幀的步驟進(jìn)一步包括以下步驟將處理第二原始幀中所使用的所有聲碼器鎖定到全速率；以及以增大的發(fā)射功率電平發(fā)射第二原始位序列，以維持第二原始位序列的最小目標(biāo)幀差錯(cuò)率。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于增強(qiáng)的位序列被標(biāo)示幀N，處理增強(qiáng)的位序列的步驟進(jìn)一步包括將增強(qiáng)的位序列與已知的低活動性通信信號位序列進(jìn)行比較，以產(chǎn)生比較結(jié)果；和如果比較結(jié)果指示統(tǒng)計(jì)可靠性，那么基于該比較結(jié)果修改該增強(qiáng)的位序列，以反映已知的低活動性通信信號位序列；但是如果比較結(jié)果不是統(tǒng)計(jì)可靠的，那么處理鄰接幀N的幀N+1，以確定幀N+1是否包含任何差錯(cuò)；如果幀N+1是無差錯(cuò)的，那么確定低活動性通信信號由包含在幀N+1中的位序列限定；以及基于包含在幀N+1中的位序列修改幀N的增強(qiáng)位序列。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于如果已知的低活動性通信位序列將反映原始位序列的幾率是51％或更大，所述比較結(jié)果指示統(tǒng)計(jì)可靠性。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于以增大的發(fā)射功率電平從基站發(fā)射第二原始幀的步驟進(jìn)一步包括以下步驟將處理第二原始幀中所使用的所有聲碼器鎖定到全速率；以及以增大的發(fā)射功率電平發(fā)射第二原始位序列，以維持第二原始位序列的最小目標(biāo)幀差錯(cuò)率。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于最小目標(biāo)幀差錯(cuò)率小于1.0％。
15.一種電信系統(tǒng)中用于傳送低活動性通信信號的裝置，其特征在于，所述裝置包括將低活動性通信信號的原始幀編碼為原始位序列的裝置；發(fā)射該原始位序列的裝置；接收第一發(fā)射幀的裝置，所述第一發(fā)射幀包括第一發(fā)射位序列；以及用信號增強(qiáng)器增強(qiáng)第一發(fā)射位序列以產(chǎn)生清楚信號的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述裝置進(jìn)一步包括將該增強(qiáng)的位序列與已知的低活動性通信信號位序列進(jìn)行比較的裝置；確定該增強(qiáng)的位序列是否是統(tǒng)計(jì)可靠的裝置；校驗(yàn)該增強(qiáng)的位序列的統(tǒng)計(jì)可靠性的裝置；以及修改該增強(qiáng)的位序列以識別原始幀中的原始位序列的裝置。
17.一種電信系統(tǒng)中用于傳送被通知低活動性通信信號的裝置，其特征在于，所述裝置包括將低活動性通信信號的原始幀編碼為原始位序列的聲碼器；發(fā)射該原始位序列的發(fā)射器；接收第一發(fā)射幀的接收器，所述第一發(fā)射幀包括第一發(fā)射位序列；以及增強(qiáng)第一發(fā)射位序列以產(chǎn)生清楚信號的信號增強(qiáng)器。
全文摘要
一種對低活動性通信信號(如搏多音調(diào))編碼/解碼所用的方法,供在電信系統(tǒng)(100)上發(fā)射。電信系統(tǒng)(100)可以包括任何數(shù)目的無線鏈路。一旦通知系統(tǒng)(100)一低活動性信號需要發(fā)射,系統(tǒng)(100)中對信號編碼/解碼所用的每個(gè)聲碼器執(zhí)行一獨(dú)特編碼/解碼過程。在一個(gè)實(shí)施例中,含有差錯(cuò)的幀不利地影響信號并被傳遞給聲碼器,采用包含在其中的“軟位”來確定所發(fā)射的原始信號。在另一個(gè)實(shí)施例中,信號的編碼可以包括利用冗余對信號編碼,編碼的信號被擴(kuò)展在多個(gè)聲碼器幀上。
文檔編號G10L19/005GK1375146SQ00811248
公開日2002年10月16日 申請日期2000年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月4日
發(fā)明者N·K·N·里昂 申請人:高通股份有限公司