專利名稱：用于在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中監(jiān)視傳輸質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中監(jiān)視傳輸質(zhì)量的方法，所述的無(wú)線通信系統(tǒng)為在其每個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行無(wú)線傳輸而支持多種信號(hào)編碼和解碼方法，下文稱作編解碼模式。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，信息(例如語(yǔ)音，圖像信息或其它數(shù)據(jù))用電磁波經(jīng)發(fā)射和接收無(wú)線電臺(tái)的無(wú)線接口進(jìn)行傳輸，所述的無(wú)線電臺(tái)在移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中譬如是基站或移動(dòng)臺(tái)。發(fā)射和接收電臺(tái)均具有編碼器/解碼器，簡(jiǎn)稱為編解碼器，它被用于把需發(fā)射的譬如被二進(jìn)制編碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成一種適合于無(wú)線傳輸?shù)木幋a，或者把經(jīng)無(wú)線電接收的數(shù)據(jù)流再變回到其原來(lái)的編碼。
在此，信息傳輸是在所謂的幀內(nèi)進(jìn)行的，也即所有的數(shù)據(jù)被綜合在譬如20ms的幀時(shí)延內(nèi)并進(jìn)行共同編碼/解碼。
已知有許多信號(hào)編碼及解碼方法或編解碼模式，它們分別針對(duì)位于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的無(wú)線鏈路上的不同傳輸狀況進(jìn)行優(yōu)化。
由于用戶的移動(dòng)性，移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的無(wú)線通路上的傳輸質(zhì)量可能會(huì)短時(shí)間地強(qiáng)烈變化。通過(guò)使用不同的編解碼模式來(lái)在這種變化條件下也實(shí)現(xiàn)令人滿意的語(yǔ)音通信。不同的編解碼模式使用不同的方法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮和刪減，以便把語(yǔ)音信號(hào)變成分別具有不同數(shù)據(jù)速率的數(shù)字化數(shù)據(jù)流。在無(wú)線傳輸之后，在接收機(jī)處再把所述數(shù)字化的數(shù)據(jù)流變回到語(yǔ)音信號(hào)。所述數(shù)字化流的數(shù)據(jù)速率越高，可用來(lái)在接收機(jī)內(nèi)再現(xiàn)原始信號(hào)的精度顯然就越好。因此，利用盡可能高的速率傳輸數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)在原則上是值得追求的。
但是，在常規(guī)無(wú)線通信網(wǎng)的信道上能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率對(duì)于高保真的實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸是不夠的。在已知的GSM移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中，該信道數(shù)據(jù)速率譬如為22.8kb/s。為此帶來(lái)了如下問(wèn)題，即數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸尤其在移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)中是隨機(jī)性發(fā)生故障的，因?yàn)槲挥诎l(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳輸條件因用戶的移動(dòng)而極大地變化，而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由發(fā)射機(jī)發(fā)射的數(shù)據(jù)無(wú)線信號(hào)以不同長(zhǎng)度的多個(gè)路徑達(dá)到接收機(jī)，這樣，可由接收機(jī)接收的信號(hào)將由多個(gè)組分組成，這些組分彼此具有事先未知的時(shí)間和相位偏移。
為了能在該條件下傳輸清楚的語(yǔ)音信號(hào)，需要在可供使用的信道中不僅傳輸數(shù)字化語(yǔ)音數(shù)據(jù)流而且還傳輸一些附加信息，該附加信息在發(fā)射機(jī)側(cè)從語(yǔ)音數(shù)據(jù)流中產(chǎn)生，并可以使接收機(jī)識(shí)別在何時(shí)數(shù)據(jù)被錯(cuò)誤地接收或不被接收，并在必要時(shí)重構(gòu)所述的數(shù)據(jù)。顯然，語(yǔ)音數(shù)據(jù)流的傳輸和為其重構(gòu)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)-被稱為保護(hù)數(shù)據(jù)-均是隨機(jī)性出錯(cuò)的。因此，傳輸差錯(cuò)率越大，需要被用來(lái)可靠地重構(gòu)給定數(shù)量的有用數(shù)據(jù)的保護(hù)數(shù)據(jù)數(shù)量就越大。
因?yàn)橐粋€(gè)信道的總傳輸容量是受限制的，而且根據(jù)可能性總是應(yīng)該完全被利用，所以通過(guò)如下方式來(lái)改變語(yǔ)音數(shù)據(jù)或一般有用數(shù)據(jù)與保護(hù)數(shù)據(jù)的比例，即在較壞的傳輸條件下，把信道總帶寬中供有用數(shù)據(jù)可用的組分規(guī)定得較低，而在較好的傳輸條件下將其規(guī)定得較高。為了按照可供使用的帶寬產(chǎn)生具有變化數(shù)據(jù)速率的語(yǔ)音數(shù)據(jù)流，分別采用不同的數(shù)據(jù)壓縮和縮減方法或編解碼模式。
對(duì)于GSM系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，從GSM AMR編解碼器的GSM規(guī)程06.71和06.90中得知，為全速率傳輸支持8個(gè)編解碼模式(CM)，以及為半速率傳輸支持6個(gè)編解碼模式。每個(gè)這種模式把一個(gè)語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成某個(gè)速率的數(shù)字化數(shù)據(jù)流，并針對(duì)傳輸質(zhì)量的某個(gè)范圍進(jìn)行優(yōu)化。
當(dāng)信道的傳輸質(zhì)量變化時(shí)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的編解碼器便切換成適合于當(dāng)前質(zhì)量的編解碼模式。該切換通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在接收機(jī)認(rèn)為當(dāng)前所采用的編解碼模式不是最佳時(shí)，便向發(fā)射機(jī)傳輸一個(gè)指令，以切換到另一個(gè)在該指令中所標(biāo)明的編解碼模式。所述的AMR編解碼器使用了兩類這種指令。第一類包括兩個(gè)在語(yǔ)音幀的預(yù)定位置上傳輸?shù)谋忍?，該比特允許規(guī)定四種可能的編解碼模式中的一種。該四種模式被稱為一個(gè)編解碼模式集。所述編解碼模式集的組成可以是任意的，并且在目前由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)規(guī)定。
但由AMR編解碼器支持的編解碼模式的數(shù)目要大于4。因此在上述的方法中不能選擇所有的編解碼模式。如果需要切換到一個(gè)不屬于當(dāng)前編解碼模式集的編解碼模式，則必須為此傳輸所謂的換碼幀(Escape-Rahmen，ER)，由它來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇另一個(gè)編解碼模式集。該換碼幀代替語(yǔ)音幀被發(fā)送，于是導(dǎo)致語(yǔ)音質(zhì)量的變壞。當(dāng)所述的多個(gè)編解碼模式集編排得不當(dāng)時(shí)，可能出現(xiàn)在兩個(gè)集之間頻繁地切換。
并不能毫無(wú)問(wèn)題地確定所述編解碼模式集的最佳組成，以使所需的換碼幀數(shù)量最小化。由于確定傳輸條件的局部邊緣條件在移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)之間總是互不相同的，因此從事實(shí)“某個(gè)編解碼模式集非常好地適用于第一小區(qū)，而且在該小區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的編解碼模式切換在該集內(nèi)產(chǎn)生較高的百分率”中并不能推斷出相同的集也適用于相鄰的小區(qū)。困難的還有，一個(gè)小區(qū)內(nèi)的傳輸條件不只是通過(guò)小區(qū)的地理?xiàng)l件來(lái)確定的。所以位于小區(qū)給定地點(diǎn)的終端設(shè)備的傳輸質(zhì)量強(qiáng)烈地依賴于給該終端設(shè)備分配了哪個(gè)時(shí)隙，因?yàn)楦鱾€(gè)時(shí)隙在該位置可能涉及到相鄰小區(qū)的干擾，否則就并非如此。這同樣也適合在小區(qū)內(nèi)所采用的不同傳輸頻率。因此，在一個(gè)小區(qū)內(nèi)很好地適用于第一時(shí)隙的編解碼模式集可能對(duì)第二時(shí)隙是不利的。
為了隨時(shí)確保在接收機(jī)中對(duì)經(jīng)無(wú)線電傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地解碼，另外還隨每個(gè)語(yǔ)音幀傳輸兩個(gè)比特，由該兩個(gè)比特給出所述發(fā)射機(jī)使用的編解碼模式，其方法是由它們規(guī)定相應(yīng)有效的編解碼模式集的四個(gè)編解碼模式中的一個(gè)。
于是存在兩類編解碼模式。在無(wú)線通信系統(tǒng)的小區(qū)內(nèi)，在終端設(shè)備和基站之間傳輸?shù)男畔⒒駽M信息具有第一類型，由它告訴通信連接的第一方有關(guān)由另一方所使用的編解碼模式，第二類型是通知其第一方想接收哪種編解碼模式。
常規(guī)蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)的另一問(wèn)題在于，它缺少可簡(jiǎn)單操作的方法來(lái)準(zhǔn)確地說(shuō)明傳輸質(zhì)量在地理子區(qū)-譬如系統(tǒng)的各個(gè)小區(qū)-內(nèi)的分布以及針對(duì)這些子區(qū)獲得關(guān)于傳輸質(zhì)量的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可能被考慮作為計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)建無(wú)線通信網(wǎng)或其小區(qū)的基礎(chǔ)。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中監(jiān)視傳輸質(zhì)量的方法和一種適合于執(zhí)行該方法的無(wú)線通信系統(tǒng)，它們可以簡(jiǎn)單地測(cè)定關(guān)于傳輸質(zhì)量的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以被考慮為計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)建無(wú)線通信網(wǎng)的基礎(chǔ)，或被考慮為確定一種最佳地適合于給定傳輸條件的編解碼模式集的基礎(chǔ)。
本發(fā)明的另一任務(wù)在于提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)，它適合于執(zhí)行這種方法。
上述任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求1和16所述特征的方法和通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求17所述特征的無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)解決。優(yōu)選的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的方法是基于一種蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)，其為了在其每個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行無(wú)線傳輸而支持多種不同的編解碼模式，其中，工作于小區(qū)內(nèi)的終端設(shè)備與該小區(qū)的基站相互交換與使用所述編解碼模式有關(guān)的信息，也稱編解碼模式信息或CM信息。根據(jù)本發(fā)明記錄所述各個(gè)編解碼模式的使用范圍，其方式是從小區(qū)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中濾出該CM信息，并將其收集到一個(gè)與所述無(wú)線通信系統(tǒng)的地理子區(qū)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)表中。
借助在所述子區(qū)內(nèi)使用不同編解碼模式的程度來(lái)簡(jiǎn)單地反推出該子區(qū)內(nèi)的傳輸條件品質(zhì)。于是譬如可以計(jì)算出一個(gè)關(guān)于使用各個(gè)編解碼模式的平均值，以便因此相互比較所述無(wú)線通信系統(tǒng)的各個(gè)子區(qū)內(nèi)的傳輸條件，并以此方式求出如下的子區(qū)，即該子區(qū)明顯具有較壞的平均傳輸質(zhì)量，并因此最需要得以改善。另外，也可以相互比較在所述子區(qū)內(nèi)使用各個(gè)編解碼模式的程度。因此可以由各個(gè)編解碼模式的不尋常的使用頻度分布指示出在一個(gè)子區(qū)內(nèi)存在如下的區(qū)域或信道，即其傳輸條件明顯比所述子區(qū)的平均值更壞，以及需要采取有目的的措施來(lái)為該區(qū)域或信道改善傳輸條件。
尤其是，如果所述的統(tǒng)計(jì)表需要被用來(lái)給計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)建網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)，則優(yōu)選地由所述的統(tǒng)計(jì)表針對(duì)每個(gè)編解碼模式記錄一個(gè)量，該量代表了通過(guò)使用有關(guān)編解碼模式所傳輸?shù)膸瑪?shù)量。與此意義相同的是，記錄通過(guò)使用有關(guān)編解碼模式所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量或所過(guò)去的通話時(shí)間。為此可以局限于從所述小區(qū)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中濾出所述的CM信息，無(wú)線連接的一方利用該信息給相應(yīng)的另一方指示他所使用的編解碼模式。
如果回避為給定的小區(qū)求出最佳的編解碼模式集，則幀數(shù)量將沒(méi)有如下信息那么重要，即該信息是關(guān)于用于切換的指令是以何種頻度以給定的模式進(jìn)行傳輸?shù)?。為此可以局限于從所述的?shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中濾出CM信息，該信息是用于確定需由相應(yīng)另一方使用的編解碼模式的控制指令。
有益的是，針對(duì)其增加所述統(tǒng)計(jì)表的地理區(qū)域等于所述的小區(qū)。
優(yōu)選地，在小區(qū)的中心站采用所述的統(tǒng)計(jì)表，譬如在基站處，在該基站處匯集了通向終端設(shè)備的所有無(wú)線連接，因此非常適合于從無(wú)線數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中濾出所述用于使用某個(gè)編解碼模式的指令。另一合適的地點(diǎn)為T(mén)RAU，有關(guān)小區(qū)的所有數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)都通過(guò)該TRAU與無(wú)線通信網(wǎng)的其它小區(qū)或與其它網(wǎng)絡(luò)相連，但該地點(diǎn)也可以是基站控制器或RNC(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器)。
由于位于基站和小區(qū)終端設(shè)備之間的上行鏈路傳輸和下行鏈路傳輸在諸如GSM系統(tǒng)等TDMA無(wú)線通信系統(tǒng)中通常是按時(shí)間結(jié)網(wǎng)的，所以可能出現(xiàn)在雙向通信時(shí)上行鏈路和下行鏈路的質(zhì)量是不同的，譬如這是因?yàn)閮蓚€(gè)鏈路中的一個(gè)會(huì)受到以相同脈沖輻射的相鄰小區(qū)無(wú)線信號(hào)的干擾，而另一個(gè)則不會(huì)。當(dāng)上行鏈路和下行鏈路以不同的頻率傳輸且其中一個(gè)頻率受干擾時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生類似的差異。為了識(shí)別這種效應(yīng)，分開(kāi)地針對(duì)上行鏈路和下行鏈路使用所述的統(tǒng)計(jì)表將是有利的。
出于相同的原因，所述的統(tǒng)計(jì)表也可以有利地針對(duì)每個(gè)傳輸頻率和/或小區(qū)的每個(gè)時(shí)隙而分開(kāi)地采用。
所述用于確定需使用的編解碼模式的控制指令可以按公知的方式包括一個(gè)用于在至少兩個(gè)集中選擇一個(gè)編解碼模式集的指令和一個(gè)用于在當(dāng)前選定的集中確定需使用的編解碼模式的指令。為了改善傳輸效率，應(yīng)該使用于選擇所述編解碼模式集的、且必須傳輸?shù)闹噶顢?shù)量盡可能地少。這譬如通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即借助所述的統(tǒng)計(jì)表如此地確定所述集的組分，使得所述的集之一包括有使用最多的編解碼模式。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)，其中，在數(shù)據(jù)從基站過(guò)渡到固定網(wǎng)以傳輸給另一基站的過(guò)程中，該數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，而是在固定網(wǎng)傳輸過(guò)程中保持由所述發(fā)射終端設(shè)備所使用的編解碼模式，而且數(shù)據(jù)從接收終端設(shè)備的基站那里利用相同的編解碼模式被發(fā)射出去。在這種被稱作無(wú)串接工作方式(Tandem Free Operation，TFO)中，所采用的編解碼模式由傳輸鏈的最弱環(huán)節(jié)來(lái)確定。這意味著，在每個(gè)參與通信連接的終端設(shè)備中如果第一個(gè)終端設(shè)備針對(duì)較差的傳輸狀況發(fā)送一個(gè)用于使用編解碼模式的指令，則原因就在于該終端設(shè)備的小區(qū)的傳輸狀況。但如果接收到這種指令，則該指令可能來(lái)自于第二終端設(shè)備或該第一終端設(shè)備的基站。因此，在所述無(wú)串接工作方式下從發(fā)射終端設(shè)備的小區(qū)傳輸給接收終端設(shè)備的小區(qū)的、或以相反方向傳輸?shù)目刂浦噶畋仨毐徊患涌紤]地保留在相應(yīng)的另一小區(qū)的統(tǒng)計(jì)表中，或必須作特殊考慮，因?yàn)樗荒芑虿荒芸煽康嘏袛嘣摿硪恍^(qū)內(nèi)的傳輸狀況。但相反，可以有利地在一個(gè)小區(qū)內(nèi)通過(guò)來(lái)自外部小區(qū)的控制指令來(lái)使用自己的統(tǒng)計(jì)表，以便以該方式推斷該外部小區(qū)的傳輸狀況。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)可以從以下參考附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明中得出。其中

圖1示出了本發(fā)明無(wú)線通信系統(tǒng)的第一方案的框圖，圖2示出了一種統(tǒng)計(jì)表的例子，圖3示出了無(wú)線通信系統(tǒng)的第二種方案的框圖，以及圖4示出了按照?qǐng)D3在無(wú)線通信系統(tǒng)中記錄的統(tǒng)計(jì)表的例子。
在圖1中簡(jiǎn)要示出的本發(fā)明無(wú)線通信系統(tǒng)由許多尤其是移動(dòng)交換中心的網(wǎng)元組成，在該附圖中示出了其中的兩個(gè)MSC1、MSC2。在無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)，所述的移動(dòng)交換中心MSC1、MSC2彼此結(jié)網(wǎng)，并且還分別具有通向靜態(tài)電信網(wǎng)PSTN的連接，以便經(jīng)此向該靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)或其它移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)的用戶建立通信連接。
移動(dòng)交換中心MSC1、MSC2分別經(jīng)過(guò)所謂的代碼轉(zhuǎn)換及速率匹配單元(簡(jiǎn)稱TRAU)和基站控制器BSC1、BSC2同基站BS1、BS1’1、BS2相連。所述的基站BS1、BS1’、BS2通過(guò)使用在無(wú)線電通路上針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸而被優(yōu)化的多個(gè)可選編解碼模式中的一個(gè)模式來(lái)與位于其相應(yīng)小區(qū)Z1、Z’1、Z2內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)-譬如MS1、MS2-進(jìn)行通信。TRAU的任務(wù)就是把這些編碼轉(zhuǎn)換成一種對(duì)有線傳輸最優(yōu)化的編碼，并對(duì)數(shù)據(jù)速率進(jìn)行匹配。
為移動(dòng)終端設(shè)備和基站之間的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸而使用的編解碼模式在該移動(dòng)終端設(shè)備和基站之間的對(duì)話中被確定如果兩個(gè)通信方之一確定接收信號(hào)的質(zhì)量低于給定的極限值，譬如通過(guò)監(jiān)視比特差錯(cuò)率，那么它便向另一方發(fā)出請(qǐng)求，以使用一個(gè)比目前能更好地與差傳輸條件相匹配的編解碼模式。當(dāng)所述的比特差錯(cuò)率低得無(wú)可非議時(shí)，便可以選擇一個(gè)適合于更好傳輸條件的編解碼模式。
在此被考慮作為實(shí)施例的利用AMR編解碼器的GSM無(wú)線通信系統(tǒng)以已知的方式使用了8個(gè)不同的全速率編解碼模式和6個(gè)半速率模式。所述的全速率模式被組合成兩個(gè)組或編解碼模式集。為了在一個(gè)編解碼模式集內(nèi)切換所述的編解碼模式，在普通的語(yǔ)音傳輸幀內(nèi)傳輸兩個(gè)比特就足夠了，該兩個(gè)比特標(biāo)明了需采用的編解碼模式的號(hào)。以該方式不能選擇第二集的一個(gè)編解碼模式。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須添入一個(gè)換碼幀以代替語(yǔ)音幀，該換碼幀包含有一個(gè)用于選擇第二編解碼模式集的指令。
在終端設(shè)備MS1、MS2之間的移動(dòng)通信數(shù)據(jù)穿過(guò)所述的基站BS1、BS2以及在其中進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的TRAU1、2。為在終端設(shè)備MS1和BS1或在BS2和終端設(shè)備MS2之間進(jìn)行傳輸而采用的編解碼模式可以是不同的。所有由小區(qū)Z1的移動(dòng)終端設(shè)備所發(fā)送的幀-包括可能的編解碼模式選擇指令-因此到達(dá)所述的TRAU1，在那兒分析它們并在存儲(chǔ)器S1內(nèi)統(tǒng)計(jì)地進(jìn)行記錄。在存儲(chǔ)器S1內(nèi)給每個(gè)編解碼模式分配一個(gè)存儲(chǔ)單元，每當(dāng)接收一個(gè)指令以使用有關(guān)的編解碼模式，所述存儲(chǔ)單元的內(nèi)容便增加數(shù)值。利用這種方式記錄由移動(dòng)臺(tái)輸出的所有編解碼模式選擇指令。為了擴(kuò)大這種統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，可以規(guī)定由每個(gè)基站也把其自己產(chǎn)生并被發(fā)送給其小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端設(shè)備之一的編解碼模式選擇指令通知給其TRAU。
根據(jù)本發(fā)明，所述的編解碼模式1～4和5～8被綜合成兩個(gè)編解碼模式集，其中一個(gè)集包括最常選用的模式1～4。因此，所有編解碼模式切換中的大部分是在具有編解碼模式5～8的那個(gè)集中產(chǎn)生的。
因?yàn)樗龅腡RAU1除了連接到基站1之外還被連接到基站BS1，所以給其分配一個(gè)第二存儲(chǔ)器S1’，以便在那里記錄在BS1’的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中所交換的編解碼模式選擇指令。
圖2示出了統(tǒng)計(jì)表的兩個(gè)例子，該統(tǒng)計(jì)表在相同的時(shí)間間隔內(nèi)針對(duì)小區(qū)Z1和Z2而被記錄在存儲(chǔ)器S1、S2內(nèi)。在該情形下，此處用1～8編號(hào)的編解碼模式是以其適合的傳輸質(zhì)量的順序進(jìn)行排列的。也就是說(shuō)，編解碼模式1對(duì)應(yīng)于最壞的傳輸條件，編解碼模式8對(duì)應(yīng)于最好的傳輸條件。各個(gè)列的高度分別對(duì)應(yīng)于用于選擇有關(guān)編解碼模式的接收指令數(shù)量除以在小區(qū)內(nèi)打電話的總通話分鐘數(shù)。可以看出，在小區(qū)2內(nèi)大部分的選擇指令都集中于編解碼模式5～8，而編解碼模式選擇指令1～4的活動(dòng)則較弱。于是在小區(qū)Z2內(nèi)的接收條件顯然通常是較好的。
根據(jù)本發(fā)明，編解碼模式1～4被綜合成兩個(gè)編解碼模式集，其中一個(gè)集包括最常選用的模式5～8，另一個(gè)集包括較少選用的模式1～4。因此，編解碼模式切換中的大部分是在具有模式5～8的那個(gè)集中產(chǎn)生的。
從交換中心MSC1方向穿過(guò)TRAU1-這在TFO中可能出現(xiàn)-的編解碼模式選擇指令不被記錄在所述的統(tǒng)計(jì)表中，因?yàn)樗鼈兪峭ㄟ^(guò)小區(qū)Z2內(nèi)的傳輸狀況來(lái)觸發(fā)的，并不能判斷Z1的情況。
在小區(qū)Z1的統(tǒng)計(jì)表中，各個(gè)列從總體上要平均高于小區(qū)Z2的列，而且較為頻繁地選擇編解碼模式2和3。這意味著，在小區(qū)Z1內(nèi)必定存在一個(gè)傳輸條件較差的區(qū)域，而且為了從總體上改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量而可以有利地找出該區(qū)域，并使其傳輸質(zhì)量最優(yōu)化，譬如通過(guò)對(duì)小區(qū)Z1進(jìn)行分區(qū)或通過(guò)建立新的小區(qū)。Z1的統(tǒng)計(jì)表中的各個(gè)列的平均較高數(shù)值指示出在該小區(qū)內(nèi)經(jīng)常地切換所述的編解碼模式，也即推測(cè)出所述的傳輸條件隨時(shí)間和地點(diǎn)強(qiáng)烈地波動(dòng)。
為了在小區(qū)Z1內(nèi)使編解碼模式切換的數(shù)量-這是傳輸換碼幀所需要的-保持盡可能地小，還規(guī)定所述編解碼模式集的組分不同于小區(qū)Z2內(nèi)的情況一個(gè)集包括經(jīng)常選用的模式3、6、7、8，另一個(gè)集包括較少選用的模式1、2、4、5。
為了相對(duì)于移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的其它小區(qū)分析一個(gè)小區(qū)內(nèi)的傳輸質(zhì)量，譬如可以通過(guò)利用其在所述統(tǒng)計(jì)表中的各列的高度進(jìn)行加權(quán)而在所述編解碼模式號(hào)上求出一個(gè)平均值，并針對(duì)系統(tǒng)的各小區(qū)在一個(gè)中心站內(nèi)收集和比較該平均值，而且把具有最壞平均值的那些小區(qū)視為是需要改善的。作為替換方案，也可以簡(jiǎn)單地針對(duì)每個(gè)小區(qū)在所述的統(tǒng)計(jì)表上求出一定數(shù)量的、分別針對(duì)最差傳輸條件而優(yōu)化的編解碼模式中的一部分，當(dāng)該部分超出給定的限制值時(shí)，便認(rèn)為有個(gè)小區(qū)是需要改善的。
圖3所示的無(wú)線通信系統(tǒng)與圖1的明顯不同之處在于，用于收集關(guān)于編解碼模式選擇指令的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器S1、S1’、S2是被分配給所述的基站，而不是被分配給所述的TRAU?；緩奈挥谒推湫^(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端設(shè)備之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通信中濾出所述的編解碼模式選擇指令。通過(guò)從無(wú)線通信中濾出所述的指令，可以較容易地針對(duì)各個(gè)指令而測(cè)出已在GSM幀的哪個(gè)時(shí)隙內(nèi)和以何種排列發(fā)送了該指令，也就是說(shuō)每個(gè)指令可以被分配給所述小區(qū)的某個(gè)傳輸信道。所述的統(tǒng)計(jì)表按照信道被分開(kāi)地在存儲(chǔ)器S1、S1’、S2中使用。對(duì)于在小區(qū)內(nèi)所使用的頻率和時(shí)隙的某種組合，都存在與需選擇的編解碼模式數(shù)量相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)位置，而且當(dāng)用于選擇相應(yīng)編解碼模式的指令以相應(yīng)的頻率在相應(yīng)的時(shí)隙中進(jìn)行傳輸時(shí)，每個(gè)這種存儲(chǔ)位置便增加數(shù)值。由于通過(guò)其頻率和其時(shí)隙位置定義的傳輸信道在雙工工作方式下只能用于上行鏈路或下行鏈路，而不能同時(shí)用于兩者，所以這種按信道方式的記錄同時(shí)還包含對(duì)上行鏈路和下行鏈路的分開(kāi)記錄。
圖4示出了在與圖2相同的條件下，所述小區(qū)Z1的按信道區(qū)分的統(tǒng)計(jì)表看起來(lái)可能會(huì)是個(gè)什么樣子。在此，不同于GSM系統(tǒng)中的實(shí)際情況，并且為簡(jiǎn)化圖示只考慮了4個(gè)信道。
可以看出，如果在信道1上的傳輸條件在總體上變壞，則實(shí)際上只使用編解碼模式1～4。相反，三個(gè)信道2～4具有較好的傳輸條件。也就是說(shuō)，從該詳細(xì)輸出的統(tǒng)計(jì)表中可以立即推斷，已經(jīng)在圖2示出的經(jīng)常采用編解碼模式2和3是歸因于單個(gè)信道的傳輸條件并由此歸因于一個(gè)干擾，而譬如不能推斷出在小區(qū)Z1內(nèi)存在一個(gè)對(duì)基站BS1的無(wú)線信號(hào)而言會(huì)是以較壞質(zhì)量到達(dá)的區(qū)域。
為了使為選擇編解碼模式而傳輸?shù)膿Q碼幀數(shù)量最小化，為每個(gè)單個(gè)的信道定義一個(gè)含有最常使用的編解碼模式的編解碼模式集。在信道1的情況下，這是編解碼模式1～4；編解碼模式5～8產(chǎn)生第二個(gè)集。在信道2～4中，編解碼模式5～8是最常使用的，所以在此也由編解碼模式5～8或1～4組成編解碼模式集。盡管信道的傳輸狀況不同，但此處所述編解碼模式集的組分對(duì)小區(qū)的所有信道而言是偶爾相同的。該結(jié)果與所述針對(duì)具有圖2所示較簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)表的小區(qū)1而記錄的編解碼-模式-集-組分是相反的。在圖2所示的統(tǒng)計(jì)表中，編解碼模式3、6、7和8被綜合為一個(gè)組。此時(shí)借助圖4可以看出，這對(duì)于信道1上的傳輸將不是最佳的解決方案，因?yàn)樵诿看螐木幗獯a模式3切換到另一對(duì)該信道較重要的模式時(shí)都需要一個(gè)換碼幀。
在上面的說(shuō)明中，只考察了這些包含全速率編解碼模式的編解碼模式集。顯然本發(fā)明也可以按相同的方式應(yīng)用于使用半速率編解碼模式的控制。在此，各個(gè)編解碼模式也可以屬于多個(gè)集。也可以設(shè)想構(gòu)成混合的編解碼模式集，它既包含全速率編解碼模式也包含半速率編解碼模式。
作為另一替換方案，可以不象上文所述的那樣從所述在小區(qū)內(nèi)傳輸?shù)腃M信息中只濾出用于選擇每個(gè)編解碼模式的指令并在所述的統(tǒng)計(jì)表中按數(shù)值進(jìn)行記錄，而是在所述小區(qū)的通信業(yè)務(wù)中記錄每個(gè)編解碼模式的部分，于是其方法譬如是，每當(dāng)通過(guò)使用各列所屬的編解碼模式傳輸了一個(gè)幀時(shí)，便使所述統(tǒng)計(jì)表的列增加數(shù)值。為此，可以濾出所述小區(qū)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中的CM信息(CM＝編解碼模式)的以下部分，即該部分包括隨每個(gè)幀傳輸?shù)摹⑦m合于該幀的編解碼模式特有的比特。
權(quán)利要求
1.用于在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中監(jiān)視傳輸質(zhì)量的方法，所述的無(wú)線通信系統(tǒng)為了在其每個(gè)小區(qū)(Z1，Z1’，Z2)內(nèi)在該小區(qū)的基站(BS1，BS1’，BS2)和工作于該小區(qū)內(nèi)的終端設(shè)備(MS1，MS2)之間進(jìn)行無(wú)線傳輸而支持多種不同的編解碼模式，其中，所述的編解碼模式被綜合成至少兩個(gè)編解碼模式集，且由所述的基站和所述通信連接的終端設(shè)備相互交換涉及使用所述編解碼模式的信息，其特征在于求出所述各個(gè)編解碼模式的使用范圍，把該信息收集到一個(gè)分別與所述無(wú)線通信系統(tǒng)的地理子區(qū)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)表(S1，S1’，S2)中，并借助該統(tǒng)計(jì)表來(lái)確定所述編解碼模式集的組分。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，從通信連接的第一方傳輸?shù)男畔⑹怯糜诖_定需由所述通信連接的第二方所采用的編解碼模式的控制指令。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，由所述的統(tǒng)計(jì)表(S1，S1’，S2)針對(duì)每個(gè)編解碼模式記錄一個(gè)量，該量代表了傳輸控制指令以使用有關(guān)模式的頻度。
4.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，從通信連接的第一方傳輸?shù)男畔⒔o第二方指示出由該第一方所使用的編解碼模式。
5.如上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，由所述的統(tǒng)計(jì)表針對(duì)每個(gè)編解碼模式記錄一個(gè)量，該量代表了通過(guò)使用有關(guān)編解碼模式所傳輸?shù)膸瑪?shù)量。
6.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述的地理子區(qū)與所述的小區(qū)相等。
7.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在基站(BS1，BS1’，BS2)、基站控制器(BSC1，BSC2)或所述小區(qū)的TRAU(TRAU1，TRAU2)處使用所述的統(tǒng)計(jì)表。
8.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述的統(tǒng)計(jì)表是分開(kāi)地為上行鏈路和下行鏈路而使用的。
9.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述的統(tǒng)計(jì)表是為所述小區(qū)的每個(gè)傳輸頻率而分開(kāi)地使用的。
10.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述的統(tǒng)計(jì)表是為所述小區(qū)的傳輸信道的每個(gè)時(shí)隙而分開(kāi)地使用的。
11.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述用于確定編解碼模式的控制指令包括一個(gè)用于在至少兩個(gè)集中選擇一個(gè)編解碼模式集的指令和一個(gè)用于在當(dāng)前選定的集中確定需使用的編解碼模式的指令，以及如此地確定所述集的組分，使得為選擇所述編解碼模式集而需傳輸?shù)闹噶顢?shù)量最小化。
12.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述用于確定編解碼模式的控制指令包括一個(gè)用于在至少兩個(gè)集中選擇一個(gè)編解碼模式集的指令和一個(gè)用于在當(dāng)前選定的集中確定需使用的編解碼模式的指令，以及如此地確定所述集的組分，使得所述的集之一包括有使用最多的編解碼模式。
13.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在無(wú)串接工作方式下在不同地理子區(qū)的兩個(gè)終端設(shè)備之間所傳輸?shù)男畔⒈徊患涌紤]地保留在所述的統(tǒng)計(jì)表中。
14.按權(quán)利要求13的方法，其特征在于，對(duì)于在無(wú)串接工作方式下在第一和第二地理子區(qū)的兩個(gè)終端設(shè)備之間所傳輸?shù)男畔?，只有如下的信息在與所述第一地理子區(qū)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)表中加以考慮，即該信息的使用是通過(guò)所述第一地理子區(qū)內(nèi)的傳輸條件來(lái)觸發(fā)的。
15.按權(quán)利要求13或14的方法，其特征在于，另外還使用一種與所述第二地理子區(qū)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)表，在該統(tǒng)計(jì)表中，對(duì)于在無(wú)串接工作方式下所傳輸?shù)木幗獯a模式信息，在它們中間考慮如下的信息，即該信息的使用是通過(guò)所述第二地理子區(qū)內(nèi)的傳輸條件來(lái)觸發(fā)的。
16.用于在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中監(jiān)視傳輸質(zhì)量的方法，所述的無(wú)線通信系統(tǒng)為了在其每個(gè)小區(qū)(Z1，Z1’，Z2)內(nèi)在該小區(qū)的基站(BS1，BS1’，BS2)和工作于該小區(qū)內(nèi)的終端設(shè)備(MS1，MS2)之間進(jìn)行無(wú)線傳輸而支持多種不同的編解碼模式，其中，所述的編解碼模式被綜合成至少兩個(gè)編解碼模式集，且由所述的基站和所述通信連接的終端設(shè)備相互交換涉及使用所述編解碼模式的信息，其特征在于求出所述各個(gè)編解碼模式的使用范圍，把該信息收集到一個(gè)分別與所述無(wú)線通信系統(tǒng)的地理子區(qū)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)表(S1，S1’，S2)中，并考慮該統(tǒng)計(jì)表來(lái)擴(kuò)建所述的無(wú)線通信系統(tǒng)。
17.具有多個(gè)基站(BS1，BS1’，BS2)的蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)，所述的基站為了在其每個(gè)小區(qū)(Z1，Z1’，Z2)內(nèi)進(jìn)行無(wú)線傳輸而支持多種不同的編解碼模式，其中，工作于小區(qū)(Z1，Z3)內(nèi)的終端設(shè)備(MS1，MS2)與該小區(qū)的基站相互交換控制指令，該控制指令確定了為終端設(shè)備向基站或從基站進(jìn)行傳輸而需使用的編解碼模式，其中所述的編解碼模式被綜合成至少兩個(gè)編解碼模式集，其特征在于每給基站(BS1，BS1’，BS2)都裝配有一個(gè)存儲(chǔ)器(S1，S1’，S2)，該存儲(chǔ)器被裝設(shè)用來(lái)記載關(guān)于在有關(guān)基站的小區(qū)內(nèi)使用每個(gè)編解碼模式的記錄。
18.按權(quán)利要求16的蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的存儲(chǔ)器(S1，S1’，S2)分別位于所述小區(qū)(Z1，Z2)所屬的TRAU(TRAU1，TRAU2)之一或基站控制器(BSC1，BSC2)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)，其為了在其每個(gè)小區(qū)(Z1，Z1’，Z2)內(nèi)進(jìn)行無(wú)線傳輸而支持多種不同的編解碼模式，其中，工作于小區(qū)內(nèi)的終端設(shè)備(MS1，MS2)與該小區(qū)的基站(BS1，BS2)相互交換與使用所述編解碼模式有關(guān)的信息，也稱CM信息。記錄所述各個(gè)編解碼模式的使用范圍，其方式是從小區(qū)的通信業(yè)務(wù)中濾出該CM信息，并將其收集到存儲(chǔ)器(S1，S2)的一個(gè)與所述小區(qū)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)表中。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1419791SQ01806869
公開(kāi)日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2001年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月20日
發(fā)明者S·厄斯特雷希 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司