專利名稱：用于傳輸聲碼信息的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及傳輸話音信息，并且特別地，涉及用于在通信系統(tǒng)中傳輸聲碼信息的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
近來，已提出了為諸如CDMA 2000的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)添加調(diào)度能力。同現(xiàn)今的蜂窩式系統(tǒng)提供的互聯(lián)業(yè)務(wù)不同，傳統(tǒng)上調(diào)度業(yè)務(wù)由雙向無線電系統(tǒng)提供。該業(yè)務(wù)允許用戶以困難的方法或者高代價(jià)使用現(xiàn)今蜂窩系統(tǒng)的方法進(jìn)行通信。調(diào)度分組呼叫服務(wù)，例如，常常僅通過按下“一鍵通”(push-to-talk，PTT)按鍵，能使用戶同時(shí)地并且即時(shí)地同一組人通信。使用蜂窩式系統(tǒng)時(shí)，不能即時(shí)地出現(xiàn)該呼叫，這是因?yàn)樾枰獡芙须娫捥?hào)碼用于三方通話，或者需要進(jìn)行安排用以設(shè)置電話會(huì)議。
同樣地，調(diào)度獨(dú)立(典型地被稱為私務(wù)呼叫)呼叫服務(wù)使用戶能夠迅速地并且自動(dòng)地同另一用戶進(jìn)行通信。該特征對(duì)于兩個(gè)工作在一起但是不能互相直接對(duì)話的人是理想的，諸如在建筑物不同部分中合作工作的兩個(gè)人。在無線電話呼叫更加適于對(duì)話的地方，在兩人工作時(shí)調(diào)度獨(dú)立呼叫服務(wù)使二人之間的短消息更加便利。
在蜂窩式通信系統(tǒng)中，作為對(duì)于任何呼叫最重要的屬性，語音質(zhì)量通常由用戶感知。蜂窩服務(wù)提供商和設(shè)備制造商連續(xù)不斷地努力提高蜂窩式通信系統(tǒng)中的語音質(zhì)量。語音質(zhì)量中的制約關(guān)系在于，通常較高質(zhì)量的語音信道需要較大的射頻(RF)容量，限制了系統(tǒng)所能同時(shí)提供的呼叫的總數(shù)。因此，存在對(duì)傳輸語音信息的方法和設(shè)備的需要，其在CDMA調(diào)度環(huán)境中獲得了語音質(zhì)量和RF容量之間的改善的平衡。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的幀結(jié)構(gòu)。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備操作的邏輯流程圖。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收設(shè)備操作的邏輯流程圖。
具體實(shí)施例方式
公開的實(shí)施例提供了傳輸語音信息的方法，其在CDMA調(diào)度環(huán)境中獲得了語音質(zhì)量和RF容量之間的改善的平衡。通常，兩個(gè)半速率聲碼幀組裝成一個(gè)全速率傳輸幀，用以能夠傳輸交變?nèi)俾蕩?。此外，為傳輸幀中的每個(gè)半速率幀提供了獨(dú)立的CRC，用以允許在發(fā)生幀損壞時(shí)進(jìn)行部分恢復(fù)。這樣，在維持了語音質(zhì)量的同時(shí)，改善了系統(tǒng)容量，特別是在CDMA調(diào)度環(huán)境中。
通過參考圖1～4，可以更加全面地理解公開的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)100的框示。通信系統(tǒng)100是公知的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，具體地是CDMA 2000系統(tǒng)，其基于電信工業(yè)協(xié)會(huì)/電子工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA/EIA)標(biāo)準(zhǔn)IS-2000，經(jīng)過適當(dāng)?shù)匦薷挠靡詫?shí)現(xiàn)本發(fā)明。IS-2000標(biāo)準(zhǔn)在此處并入列為參考。(可以聯(lián)系TIA/EIA，2001 Pennsylvania Ave.NW，Washington，D.C.20006)。在可替換的實(shí)施例中，通信系統(tǒng)100可以使用其他的蜂窩式通信系統(tǒng)協(xié)議，諸如，但不限于，UMTS、1×EVDV和1×EVDO。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括無線接入網(wǎng)(RAN)103和遠(yuǎn)程單元，諸如移動(dòng)站(MS)101和102。RAN 103通過CDMA 2000的空中接口資源120和121同MS 101和102進(jìn)行通信。然而，本發(fā)明并不限于可移動(dòng)的遠(yuǎn)程單元。例如，遠(yuǎn)程單元可以包括無線連接到無線接入網(wǎng)的桌面計(jì)算機(jī)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，圖1并未示出系統(tǒng)100操作所需的全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而是僅示出了那些與描述本發(fā)明的實(shí)施例特別相關(guān)的邏輯實(shí)體。例如，RAN 103和遠(yuǎn)程單元101和102包括公知的實(shí)體，諸如聲碼器104～106、幀構(gòu)造器110和幀解構(gòu)器107和108。本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解多種方法，通過這些方法可以實(shí)現(xiàn)和/或從諸如“MOTOROLA”(1303 East Algonquin Road，Schaumburg，IL 60196)的無線通信公司購(gòu)買每個(gè)此類實(shí)體。
幀構(gòu)造器/解構(gòu)器，例如，典型地包括這樣的部件，諸如處理器、存儲(chǔ)器和/或設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)指令表達(dá)的和/或在電路中表達(dá)的算法的邏輯電路。給出算法或者邏輯流程后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解可以利用多種設(shè)計(jì)和開發(fā)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行該邏輯的幀構(gòu)造器/解構(gòu)器。這樣，設(shè)計(jì)幀構(gòu)造器110以實(shí)現(xiàn)圖3所說明的算法，同時(shí)設(shè)計(jì)幀解構(gòu)器107和108以實(shí)現(xiàn)圖4所說明的算法。
通信系統(tǒng)100的操作如下發(fā)生。通信系統(tǒng)100利用鏈路層的全速率CDMA空中幀，用于在移動(dòng)單元和基礎(chǔ)設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)或語音通信。特別地，在典型的呼叫過程中，語音編碼(聲碼)的語音數(shù)據(jù)通過空中傳輸。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，IS-2000語音業(yè)務(wù)選項(xiàng)56-可選擇模式聲碼器(SMV)的語音編碼器被用于該語音數(shù)據(jù)的空中傳輸，并且其操作于半速率幀最大模式。發(fā)送單元中的聲碼器，即聲碼器105，在接收到作為輸入的語音時(shí)，輸出第一聲碼幀，隨后輸出第二聲碼幀。緩沖器109存儲(chǔ)該第一聲碼幀，達(dá)到預(yù)定義的時(shí)間周期。在本實(shí)施例中，該時(shí)間周期是20毫秒。
如果在第一聲碼幀在緩沖器中存儲(chǔ)了20毫秒之前，從聲碼器105輸出了第二聲碼幀，則幀構(gòu)造器110組裝包括第一聲碼幀和第二聲碼幀的傳輸幀。然而，如果在第一聲碼幀在緩沖器中存儲(chǔ)了20毫秒之前，沒有從聲碼器105輸出第二聲碼幀，則幀構(gòu)造器110組裝包括第一聲碼幀一式兩份的傳輸幀。即，組裝了第一聲碼幀的兩個(gè)復(fù)本。
幀構(gòu)造器110還計(jì)算第一內(nèi)部幀質(zhì)量指示(FQI)用以表示第一聲碼幀的質(zhì)量，并且在及時(shí)輸出第二聲碼幀的情況中，幀構(gòu)造器110計(jì)算第二內(nèi)部FQI用以表示第二聲碼幀的質(zhì)量。盡管可以使用任何的FQI度量標(biāo)準(zhǔn)，但是本實(shí)施例針對(duì)每個(gè)內(nèi)部FQI使用5位循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)指示。除了內(nèi)部FQI，幀構(gòu)造器110計(jì)算外部FQI用以表示傳輸幀的總體質(zhì)量。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的幀結(jié)構(gòu)。傳輸幀200包括第一和第二聲碼幀(分別是幀201和202)、它們相應(yīng)的內(nèi)部CRC(分別是CRC 203和204)和外部CRC 205。傳輸幀200是全速率CDMA空中幀。第一和第二聲碼幀都是半速率SMV幀。由于在CDMA 2000的基礎(chǔ)信道(例如，F(xiàn)CH和DCCH)上使用卷積碼，因此傳輸幀200是卷積編碼的、20毫秒的幀。卷積碼上的誤碼傾向于發(fā)生在叢(clumps)中或者組(groups)中，并且很可能在卷積編碼幀的兩端處很少。這樣，除了使用內(nèi)部CRC分離出誤碼，本實(shí)施例將內(nèi)部CRC 203和204安置在傳輸幀200的承載部分的起點(diǎn)處和末端。
在使用第一聲碼幀一式兩份組裝傳輸幀200的情況中，幀201和202將是完全相同的，而內(nèi)部CRC 203和204也是完全相同的。這樣，如果不能及時(shí)獲得第二聲碼幀，則第一聲碼幀被有效地發(fā)送兩次，進(jìn)一步減小了其被抹除的幾率。由此幀200的“空”的承載部分用于提高全部的語音質(zhì)量。在使用第一和第二聲碼幀組裝聲碼幀的更加典型的情況中，在一個(gè)全速率20毫秒CDMA空中傳輸幀中發(fā)送兩個(gè)半速率的聲碼幀。由于一次發(fā)送兩個(gè)幀，因此，全速率20毫秒傳輸幀中可以散布有DTX幀(DCCH情況)或者八分之一速率幀(FCH情況)。在調(diào)度環(huán)境中，這可以導(dǎo)致增加的系統(tǒng)容量，特別是在同其他實(shí)施例相結(jié)合時(shí)，這些其他的實(shí)施例是在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的同一受讓人的、在同本申請(qǐng)相同的日期提交的共同未決的申請(qǐng)“INTERFERENCE-EFFICIENT METHOD AND APPARTUS TO PROVIDE CDMASERVICES”中公開的。
當(dāng)RAN 103或者遠(yuǎn)程單元102接收到諸如傳輸幀200的幀時(shí)，幀解構(gòu)器107，例如，檢查外部FQI用以確定幀總體上是否被損壞。如果外部FQI表明幀總體上未被損壞，則幀解構(gòu)器107可以將嵌入的兩個(gè)聲碼幀傳遞到聲碼器104用以轉(zhuǎn)換成語音信號(hào)。如果相反地，外部FQI表明幀總體上被損壞，則僅在它們相應(yīng)的內(nèi)部FQI表明它們單獨(dú)受到損害時(shí)，幀解構(gòu)器107將丟棄嵌入的聲碼幀的全部或其中之一。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備操作的邏輯流程圖。當(dāng)從聲碼器接收到第一半速率聲碼幀時(shí)(302)邏輯流程300開始(301)。該幀排隊(duì)等候20毫秒(303)。如果在20毫秒終止前從聲碼器接收到另一半速率聲碼幀(304)，則使用這兩個(gè)半速率聲碼幀組裝全速率20毫秒空中傳輸幀。否則，使用第一半速率聲碼幀的兩個(gè)復(fù)本組裝全速率傳輸幀。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收設(shè)備操作的邏輯流程圖。在接收到全速率幀時(shí)(402)邏輯流程400開始(401)。檢查外部FQI用以確定幀總體上是否損壞。如果沒有(403)，則將兩個(gè)內(nèi)部半速率聲碼幀傳遞到聲碼器用以轉(zhuǎn)換成語音信號(hào)。反之，如果外部FQI表明幀被損壞，則檢查每個(gè)內(nèi)部FQI。如果內(nèi)部FQI表明相應(yīng)的內(nèi)部半速率幀被損壞(404和407)，則丟棄該內(nèi)部聲碼幀(405和408)。否則，其FQI表明其未損壞的內(nèi)部幀的一個(gè)或全部被發(fā)送到聲碼器。在接收到聲碼幀的兩個(gè)復(fù)本的情況中，這是通過比較兩個(gè)聲碼幀及其在單一傳輸幀中的CRC(410)來確定的(還可以使用具體的位來表明該幀具有復(fù)制信息)。如果接收到兩個(gè)未損壞的復(fù)制聲碼幀，則丟棄一個(gè)(411)。
在前文的說明中，通過具體實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的任何一個(gè)普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不偏離附屬權(quán)利要求中陳述的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行多種不同的修改和變化。上文中描述了關(guān)于本發(fā)明的具體實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。然而，該優(yōu)點(diǎn)，以及可以引起或?qū)е略搩?yōu)點(diǎn)的、或者使得該優(yōu)點(diǎn)變得更加顯著的任何要素，并不應(yīng)被理解為任何或全部權(quán)利要求的重要的、需要的或者基本的特征和要素。如這里和權(quán)利要求中使用的，術(shù)語“包含”、“包括”的意義在于表示非排它性的包括，因此包括一系列元素的程序、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備并非僅包括所列出的元素，而是可能包括其他未明確列出的元素，或者程序、方法、產(chǎn)品、或設(shè)備所固有的元素。
權(quán)利要求
1.一種用于傳輸聲碼信息的方法，包括從聲碼器接收第一聲碼幀；使第一聲碼幀排隊(duì)等候；如果第一聲碼幀排隊(duì)等候了預(yù)定義的時(shí)間周期，則組裝包括一式兩份的第一聲碼幀的傳輸幀；和如果在第一聲碼幀排隊(duì)等候了預(yù)定義的時(shí)間周期之前，從聲碼器接收到第二聲碼幀，則組裝包括第一聲碼幀和第二聲碼幀的傳輸幀。
2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算第一內(nèi)部幀質(zhì)量指示(FQI)用以表示第一聲碼幀的質(zhì)量；計(jì)算第二內(nèi)部FQI用以表示第二聲碼幀的質(zhì)量；和計(jì)算表示傳輸幀的總體質(zhì)量的外部FQI，其中組裝包括第一聲碼幀和第二聲碼幀的傳輸幀進(jìn)一步包括組裝傳輸幀，用以進(jìn)一步包括第一內(nèi)部FQI、第二內(nèi)部FQI和外部FQI。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，在傳輸幀中，第一內(nèi)部FQI在第一聲碼幀之前，第一聲碼幀在第二聲碼幀之前，而第二聲碼幀在第二內(nèi)部FQI之前。
4.權(quán)利要求2的方法，其中，計(jì)算第一內(nèi)部FQI包括產(chǎn)生用于第一聲碼幀的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)指示，而其中，計(jì)算第二內(nèi)部FQI包括產(chǎn)生用于第二聲碼幀的CRC指示。
5.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算第一內(nèi)部幀質(zhì)量指示(FQI)用以表示第一聲碼幀的質(zhì)量；和計(jì)算表示傳輸幀的總體質(zhì)量的外部FQI，其中組裝包括一式兩份的第一聲碼幀的傳輸幀進(jìn)一步包括組裝傳輸幀，用以進(jìn)一步包括一式兩份的第一內(nèi)部FQI以及外部FQI。
6.權(quán)利要求5的方法，其中，計(jì)算第一內(nèi)部FQI包括產(chǎn)生用于第一聲碼幀的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)指示。
7.權(quán)利要求5的方法，其中，在傳輸幀中，第一內(nèi)部FQI在第一聲碼幀之前，第一聲碼幀在第一聲碼幀的復(fù)本之前，而第一聲碼幀的復(fù)本在第一內(nèi)部FQI的復(fù)本之前。
8.一種設(shè)備，包括聲碼器，其適用于在接收到作為輸入的語音時(shí)，輸出第一聲碼幀，隨后輸出第二聲碼幀；緩沖器，其連接到聲碼器，用于存儲(chǔ)第一聲碼幀；幀構(gòu)造器，其連接到緩沖器，適用于，當(dāng)?shù)谝宦暣a幀在緩沖器中存儲(chǔ)了預(yù)定義的時(shí)間周期時(shí)，組裝包括一式兩份的第一聲碼幀的傳輸幀，并且適用于，在第一聲碼幀在緩沖器中存儲(chǔ)了預(yù)定義的時(shí)間周期之前，從聲碼器輸出了第二聲碼幀時(shí)，組裝包括第一聲碼幀和第二聲碼幀的傳輸幀。
9.一種用于接收聲碼信息的方法，包括接收包括外部FQI、第一內(nèi)部FQI、第一聲碼幀、第二內(nèi)部FQI和第二聲碼幀的幀，其中，外部FQI表示幀的總體質(zhì)量，第一內(nèi)部FQI表示第一聲碼幀的質(zhì)量，而第二內(nèi)部FQI表示第二聲碼幀的質(zhì)量；如果外部FQI表明幀總體上被損壞，則在第一內(nèi)部FQI表明第一聲碼幀被損壞時(shí)，丟棄第一聲碼幀；和在第二內(nèi)部FQI表明第二聲碼幀被損壞時(shí)，丟棄第二聲碼幀。
10.一種設(shè)備，包括幀解構(gòu)器，其連接到聲碼器，適用于接收包括外部FQI、第一內(nèi)部FQI、第一聲碼幀、第二內(nèi)部FQI和第二聲碼幀的幀，其中，外部FQI表示幀的總體質(zhì)量，第一內(nèi)部FQI表示第一聲碼幀的質(zhì)量，而第二內(nèi)部FQI表示第二聲碼幀的質(zhì)量，適用于在外部FQI表明幀總體上被損壞并且第一內(nèi)部FQI表明第一聲碼幀被損壞時(shí)，丟棄第一聲碼幀，并且適用于在外部FQI表明幀總體上被損壞并且第二內(nèi)部FQI表明第二聲碼幀被損壞時(shí)，丟棄第二聲碼幀；和聲碼器，其適用于從未被丟棄的、輸出自幀解構(gòu)器的聲碼幀產(chǎn)生語音信號(hào)。
全文摘要
公開的實(shí)施例提供了傳輸語音信息的方法，其在CDMA調(diào)度環(huán)境中獲得了語音質(zhì)量和RF容量之間的改善的平衡。通常，兩個(gè)半速率聲碼幀(201和202)組裝成一個(gè)全速率傳輸幀(200)，用以能夠傳輸交變?nèi)俾蕩４送?，為傳輸幀中的每個(gè)半速率幀提供了獨(dú)立的CRC(203和204)，用以允許在發(fā)生幀損壞或者抹除時(shí)進(jìn)行部分恢復(fù)。這樣，在維持了語音質(zhì)量的同時(shí)，改善了系統(tǒng)容量，特別是在CDMA調(diào)度環(huán)境中。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1653747SQ03810431
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月6日
發(fā)明者約翰·M·哈里斯 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司