專利名稱：在無線電通信系統(tǒng)中用于測定編碼速度的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線電通信系統(tǒng)，特別地，涉及在這樣的無線電通信系統(tǒng)中編碼速率的測定方法。
當(dāng)前，在美國用于蜂窩通信的碼分多址(CDMA)無線電通信系統(tǒng)，遵循1993年7月發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-95，即《用于雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)》之規(guī)定。正如業(yè)內(nèi)人士所熟知的那樣，在一個(gè)擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中，限制系統(tǒng)干擾的總量將導(dǎo)致用戶容量的增加。在遵循IS-95標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中所采用的一項(xiàng)限制系統(tǒng)干擾總量的技術(shù)就是可變速率編碼。
在例如符合IS-95規(guī)定的無線電通信系統(tǒng)中的可變速率編碼，得益于一個(gè)典型的語音通信中的固有的寂靜。在IS-95的規(guī)定中，編碼過程在20毫秒(ms)的數(shù)據(jù)塊中發(fā)生，其速率可以是全速、1/2速、1/4速或1/8速其中的一種。倘若，例如，向該擴(kuò)展頻譜的一個(gè)用戶發(fā)送的一個(gè)20毫秒的數(shù)據(jù)塊中含有清輔音語音或寂靜，但以全速進(jìn)行編碼，那么，干擾將多余地被疊加到該系統(tǒng)中。這樣的一幀可以作為一個(gè)1/8速的幀來發(fā)送，這并不影響通話的質(zhì)量，而呈現(xiàn)于該系統(tǒng)的干擾總量卻減小了。1/2速和1/4速都是過渡的速率。如上所述，呈現(xiàn)于該系統(tǒng)的干擾總量的減小將導(dǎo)致用戶容量的增加。
在1993年4月發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)文件TIA/EIA/IS-96，即《用于寬帶擴(kuò)展頻譜數(shù)字蜂窩系統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的可供選用的標(biāo)準(zhǔn)》(正式的投票表決版本)中，適當(dāng)?shù)匾?guī)定了用于發(fā)送方的編碼速率的測定方法，但接收這樣一種以可變速率進(jìn)行編碼的傳輸信號(hào)的接收機(jī)并不知道實(shí)際上發(fā)送的是那一種速率。為了準(zhǔn)確地接收/解調(diào)該傳輸信號(hào)，接收機(jī)應(yīng)當(dāng)對(duì)編碼的速率有所了解，因此，對(duì)于一臺(tái)跟IS-95/IS-96兼容的接收機(jī)的工作來說，精確地測定該接收機(jī)中的編碼速率，是一件至關(guān)重要的事情。這樣，在能夠接收以可變速率編碼的傳輸信號(hào)的接收機(jī)中，就存在著對(duì)精確測定該編碼速率的方法的需求。


圖1一般地描述一個(gè)能根據(jù)本發(fā)明有利地實(shí)施編碼速率測定的無線電通信系統(tǒng)的方框圖。
圖2一般地描述一臺(tái)在移動(dòng)站中使用的、跟IS-95所規(guī)定的擴(kuò)展頻譜無線電通信系統(tǒng)兼容的發(fā)射機(jī)的方框圖。
圖3描述一種在兼容于IS-95的擴(kuò)展頻譜無線電通信系統(tǒng)中使用的沃爾什矩陣。
圖4一般地描述在一個(gè)CDMA時(shí)間幀中不同速率數(shù)據(jù)的諸傳輸信號(hào)。
圖5一般地描述根據(jù)本發(fā)明對(duì)一臺(tái)用于基站收發(fā)子系統(tǒng)的接收機(jī)進(jìn)行編碼速率測定的情況。
圖6以流程圖的形式，一般地描述了根據(jù)本發(fā)明的編碼速率測定功能(針對(duì)第1種速率集合)。
圖7以流程圖的形式，一般地描述了根據(jù)本發(fā)明，使用檢測統(tǒng)計(jì)值dij對(duì)一幀(針對(duì)第1種速率集合)進(jìn)行刪除的過程。
圖8以流程圖的形式，一般地描述了根據(jù)本發(fā)明的編碼速率測定功能(針對(duì)第2種速率集合)。
圖9以流程圖的形式，一般地描述了根據(jù)本發(fā)明、使用檢測統(tǒng)計(jì)值dij對(duì)一幀(針對(duì)第2種速率集合)進(jìn)行刪除的過程。
總的來說，本文介紹了一種在無線電通信系統(tǒng)所使用的接收機(jī)中進(jìn)行編碼速率測定的方法。該接收機(jī)響應(yīng)于一個(gè)通信資源，后者包括以多種編碼速率中的一種速率進(jìn)行編碼的用戶信息。本方法產(chǎn)生能表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)，并且按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)加以組合，以生成一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值。使用該檢測統(tǒng)計(jì)值，就能測定該編碼速率。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)還包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信息、符號(hào)誤碼率(SER)信息以及質(zhì)量位(QB)信息。而且在本實(shí)施例中，諸參數(shù)被組合成為一個(gè)線性判別函數(shù)以產(chǎn)生該檢測統(tǒng)計(jì)值，其中該檢測統(tǒng)計(jì)值表示兩種可能的編碼速率。
在一臺(tái)接收機(jī)中執(zhí)行上述方法，該接收機(jī)包括一個(gè)接收機(jī)前端，前端的作用是接收和解調(diào)該通信資源信息，以便產(chǎn)生解調(diào)的用戶信息。然后，一個(gè)連接于該接收機(jī)前端的解碼器對(duì)該解調(diào)后的用戶信息進(jìn)行解碼，并產(chǎn)生能表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)一個(gè)連接于該解碼器的處理器，按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合，以便產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值，并基于該統(tǒng)計(jì)值測定該編碼速率。
圖1一般地描述一個(gè)能根據(jù)本發(fā)明有利地實(shí)施編碼速率測定的無線電通信系統(tǒng)100的方框圖。在本優(yōu)選實(shí)施例中，該無線電通信系統(tǒng)是一個(gè)碼分多址(CDMA)蜂窩無線電話系統(tǒng)。然而，每一個(gè)本專業(yè)的普通技術(shù)人員將能理解，根據(jù)本發(fā)明的編碼速率測定方法也適用于采用可變速率編碼的任何無線電通信系統(tǒng)。
參看圖1，為了方便起見，使用了首字母縮略詞。下面是一份在圖1中所使用的首字母縮略詞的定義表BTS 基站收發(fā)子系統(tǒng)CBSC 中央基站控制器EC回聲抵消器VLR 訪問者位置寄存器HLR 原始位置寄存器ISDN 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)MS移動(dòng)站MSC 移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MM流動(dòng)性管理器OMCR 操作與維護(hù)中心-無線電OMCS 操作與維護(hù)中心-交換PSTN 公共交換電話網(wǎng)絡(luò)TC換碼器正如在圖1中所看到的，許多個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103被連接到一個(gè)中央基站控制器104。每一個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103都向一個(gè)移動(dòng)站105-106提供射頻(RF)通信。在本優(yōu)選實(shí)施例中，在諸基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103以及諸移動(dòng)站105-106中所安裝的用以支持該射頻通信資源的傳輸?shù)陌l(fā)射機(jī)/接收機(jī)(收發(fā)兩用機(jī))硬件，實(shí)質(zhì)上是遵循題為TIA/EIA/IS-95，即1993年7月發(fā)布的《用于雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)》的文件的規(guī)定的，該文件可以從電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)那里得到。該中央基站控制器104特別經(jīng)由該換碼器110負(fù)責(zé)呼叫處理，并特別經(jīng)由流動(dòng)性管理器109負(fù)責(zé)流動(dòng)性管理。該中央基站控制器104的其他任務(wù)包括特征控制以及傳輸/網(wǎng)絡(luò)接口。如果想得到更多的關(guān)于該中央基站控制器104的功能的信息，可參閱屬于巴赫(Bach)等的美國專利US5475686，該專利同時(shí)轉(zhuǎn)讓于本申請(qǐng)的受讓人，并且被收入本文的參考文獻(xiàn)。
在圖1中還描述了跟中央基站控制器104的流動(dòng)性管理器109相連接的無線電操作與維護(hù)中心112。該無線電操作與維護(hù)中心112負(fù)責(zé)該通信系統(tǒng)100的無線電部分(中央基站控制器104以及基站收發(fā)子系統(tǒng)101103的組合)的操作和一般維護(hù)。該中央基站控制器104被連接到一個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心115，后者在公共交換電話網(wǎng)絡(luò)120/綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)122以及中央基站控制器104之間提供交換能力。該交換操作與維護(hù)中心124負(fù)責(zé)該通信系統(tǒng)100的交換部分(移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心115)的操作和一般維護(hù)。該原始位置寄存器116以及訪問者位置寄存器117向該通信系統(tǒng)100提供主要用于記賬目的用戶信息。諸回聲抵消器111和119被用來改進(jìn)通過該通信系統(tǒng)100傳送的語音信號(hào)的質(zhì)量。
在圖1中以分散的形式來表現(xiàn)中央基站控制器104、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心115、原始位置寄存器116以及訪問者位置寄存器117的功能，然而，每一個(gè)普通技術(shù)人員將能理解，同樣地可以把這些功能集中到一個(gè)單獨(dú)的器件里面去。同樣地，在不同的配置中，該換碼器110可以設(shè)置在該移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心115里面，也可以設(shè)置在一個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103里面。連接該移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心115與中央基站控制器104的鏈路126是業(yè)內(nèi)人士所熟知的T1/E1鏈路。通過把該換碼器110設(shè)置于中央基站控制器之內(nèi)，由于該輸入信號(hào)(來自該T1/E1鏈路126的輸入)被換碼器110壓縮，使得在鏈路費(fèi)用方面可以實(shí)現(xiàn)41的改進(jìn)(節(jié)省)。已壓縮的信號(hào)被傳送到一個(gè)特定的基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103，以便發(fā)往特定的移動(dòng)站105-106。值得注意的重要之點(diǎn)是，傳送到一個(gè)特定基站收發(fā)子系統(tǒng)101103的已壓縮信號(hào)在再次發(fā)送之前，在該基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103里面還要經(jīng)過進(jìn)一步的處理。有所不同的是，發(fā)往該移動(dòng)站105-106的最終信號(hào)跟從換碼器110輸出的已壓縮信號(hào)相比，內(nèi)容相同而形式各異。
該移動(dòng)站105-106接收到從基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103發(fā)來的信號(hào)之后，該移動(dòng)站105-106實(shí)質(zhì)上將該系統(tǒng)100所進(jìn)行的全部處理“恢復(fù)原狀”(通常被稱為“解碼”)。在該移動(dòng)站105-106向一個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103返送一段信號(hào)之前，該移動(dòng)站105-106同樣地實(shí)施其本身的處理。該移動(dòng)站105-106將經(jīng)過處理的信號(hào)(信號(hào)的處理是僅改變其形式，但不改變信號(hào)的內(nèi)容)發(fā)送到一個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103之后，該基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103將被處理過的信號(hào)“恢復(fù)原狀”，并傳送到該系統(tǒng)100之內(nèi)的適當(dāng)站點(diǎn)。最后，該信號(hào)將經(jīng)由該T1/E1鏈路，被傳送到一個(gè)終端用戶。
圖2一般地描述了用于圖1所示系統(tǒng)中的兼容于IS-95的發(fā)射機(jī)200的方框圖。在本實(shí)施例中，該發(fā)射機(jī)200設(shè)置于諸基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103的任何一個(gè)里面。一段語音(或數(shù)據(jù))信號(hào)203被輸入到編碼/交錯(cuò)部件206，產(chǎn)生一段已編碼/已交錯(cuò)信號(hào)209。該已編碼/已交錯(cuò)的信號(hào)209，最好是每次6個(gè)符號(hào)，被映射到一個(gè)唯一的64符號(hào)× 64符號(hào)正交調(diào)制器212。在本優(yōu)選實(shí)施例中，該64正交調(diào)制器是一個(gè)沃爾什矩陣，如圖3所示。這6個(gè)已編碼的符號(hào)由方程式C0+2C1+4C2+8C3+16C4+32C5＝i所映射，這里C0-5為已編碼符號(hào)，I為該輸出沃爾什符號(hào)的指數(shù)。因?yàn)檫@些符號(hào)不是1就是0，所以該方程式將這6個(gè)符號(hào)唯一地變換為64個(gè)沃爾什指數(shù)中的一個(gè)。該64×64調(diào)制器212的輸出是一個(gè)由64個(gè)沃爾什碼片(即，圖3所描述的沃爾什矩陣中的一行)組成的沃爾什符號(hào)。
連接于該64×64調(diào)制器212的是一個(gè)模2加法器，后者將一段長的偽隨機(jī)噪聲(PN)序列218與該沃爾什諸碼片相加。該加法器215的輸出被分解為一個(gè)同相(I)信道221以及一個(gè)正交相位(Q)信道224。該同相信道221包括一個(gè)加法器227，它將加法器215的輸出跟一個(gè)同相的偽隨機(jī)噪聲序列230相加。該正交信道224包括一個(gè)加法器233，它將加法器215的輸出跟一個(gè)正交的偽隨機(jī)噪聲序列236相加。該加法器233被連接到一個(gè)延時(shí)元件239。在這一點(diǎn)上，該同相的和正交的數(shù)據(jù)被變換為±1(即，0被變換為+1，并且1被變換為-1)，然后經(jīng)過帶通濾波242、243，混頻245、246以及求和248，以產(chǎn)生射頻(RF)信號(hào)251，后者經(jīng)由天線254發(fā)送到一個(gè)移動(dòng)站105或106。這就實(shí)現(xiàn)了輸入語音(或數(shù)據(jù))信號(hào)203的偏移QPSK調(diào)制。
該輸入語音(或數(shù)據(jù))信號(hào)203可以由編碼器206進(jìn)行編碼，編碼速率可以從全速(9600位/秒)404、半速(4800位/秒)406、1/4速(2400位/秒)408或者1/8速(1200位/秒)410中選擇一種。圖4表示在一個(gè)CDMA的時(shí)間幀400中可變速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恍?shí)例。該時(shí)間幀400由16個(gè)冪控制組(PCGs)402組成。該冪控制組402由6個(gè)沃爾什符號(hào)412組成，每一個(gè)沃爾什符號(hào)412由64個(gè)沃爾什碼片414加以定義。最后，每一個(gè)沃爾什碼片414具有4個(gè)偽隨機(jī)噪聲片段418。該到達(dá)的數(shù)據(jù)速率(全速、半速……)取決于該用戶的語音活動(dòng)。含有清輔音語音或寂靜的時(shí)段按1/8速進(jìn)行編碼，而連續(xù)的濁音語音則按全速進(jìn)行編碼。至于在該CDMA時(shí)間幀400中那一個(gè)冪控制組為有效，則取決于該長的偽隨機(jī)噪聲序列代碼218以及語音活動(dòng)的總量。
圖5一般地描述了在一個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)101-103中根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行編碼速率測定的接收機(jī)500。在具體實(shí)施中，被使用的接收機(jī)500是一部4條支路(或4個(gè)“手指”)的分集接收機(jī)，其一般結(jié)構(gòu)是業(yè)內(nèi)人士所熟知的。如圖5所示，接收機(jī)500僅顯示出上述4支路分集接收機(jī)中的一個(gè)單獨(dú)支路(支路1)。參看圖5，天線503通過射頻(RF)通信資源接收該信號(hào)251，該射頻通信資源含有按照多種編碼速率中的一種速率進(jìn)行編碼的用戶信息。在本優(yōu)選實(shí)施例中，該編碼速率為全速、1/2速、1/4速以及1/8速，其實(shí)施方法已為業(yè)內(nèi)人士所熟知。
信號(hào)251被天線503接收之后，被輸入到一個(gè)射頻降頻變頻器/采樣器509，后者用人們熟知的技術(shù)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，以便得到該信號(hào)251的過采樣(例如8倍過采樣)的基帶表示512。該基帶表示512被輸入到解擴(kuò)器515，后者使用該長代碼偽隨機(jī)噪聲序列以及該同相的和正交的偽隨機(jī)噪聲序列，把已知的偏移QPSK發(fā)送調(diào)制反轉(zhuǎn)過來。然后，該解擴(kuò)信號(hào)518被輸入到快速哈德馬變換(FHT)521，后者將對(duì)應(yīng)于該冪控制組402的一個(gè)沃爾什符號(hào)412的64個(gè)解擴(kuò)樣本中的每一組跟64個(gè)可能的沃爾什碼字當(dāng)中的每一個(gè)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，以便產(chǎn)生64個(gè)相關(guān)值，這種方法是業(yè)內(nèi)人士所熟知的。在該快速哈德馬變換521輸出端的64個(gè)相關(guān)值中的每一個(gè)都進(jìn)行幅值平方運(yùn)算522，并經(jīng)由一個(gè)求和節(jié)點(diǎn)524跟來自其他分集支路的快速哈德馬變換輸出的對(duì)應(yīng)的相關(guān)值平方進(jìn)行加法運(yùn)算，并且在該求和節(jié)點(diǎn)524輸出端的諸相關(guān)值的平方和被輸入到一個(gè)度量發(fā)生器527。該度量發(fā)生器嘗試去估算(基于該同相序列和正交序列的大小)那一個(gè)沃爾什指數(shù)是為該冪控制組402的每一個(gè)沃爾什符號(hào)412而發(fā)送的，并且產(chǎn)生每一個(gè)指數(shù)位的解碼度量。來自該度量發(fā)生器527的輸出被輸入到一個(gè)維特比解碼器530。
正如業(yè)內(nèi)人士所熟知的那樣，該維特比解碼器530對(duì)在信號(hào)251中所傳輸?shù)脑摂?shù)據(jù)203進(jìn)行重構(gòu)。對(duì)所有4種可能的速率都進(jìn)行這樣的重構(gòu)。該維特比解碼器530也產(chǎn)生表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)，因此，這在由接收機(jī)500進(jìn)行的編碼速率測定中是有用的。如圖5所示，這些參數(shù)包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信息、符號(hào)誤碼率(SER)，信息以及質(zhì)量位(QB)信息。伴隨著每一個(gè)參數(shù)的下標(biāo)i(即，CRCi、SERi和QBi)表示為每一種可能的編碼速率而輸出的諸參數(shù)。因此，該維特比解碼器530為每一個(gè)發(fā)送的幀輸出12種不同的參數(shù)(CRC全速、SER全速、QB全速、CRC半速、SER半速、QB半速，等等)。對(duì)于與一個(gè)維特比解碼器有關(guān)的符號(hào)誤碼率的一般性的討論，見諸屬于戈?duì)柕?Gould)等的美國專利US5321075，該專利同時(shí)轉(zhuǎn)讓于本申請(qǐng)的受讓人。對(duì)于與一個(gè)維特比解碼器有關(guān)的質(zhì)量位的一般性討論，見諸N.Yamamoto和K.Itoh1980年9月發(fā)表于《美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)信息論學(xué)報(bào)》，IT-26卷第5期的題為《具有重發(fā)請(qǐng)求的卷積編碼的維特比解碼算法》的論文。
這里應(yīng)當(dāng)指出，遵循IS-95標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定的擴(kuò)展頻譜無線電通信系統(tǒng)能夠支持不同的語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目(如同在IS-96中所規(guī)定的那樣)。例如，一種語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目是默認(rèn)的8千位/秒的語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目，通常被稱為第1種速率集合。另一種語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目是規(guī)定用于個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)的14.4千位/秒的語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目，通常被稱為第2種速率集合。以下所述的根據(jù)本發(fā)明的編碼速率測定功能是依賴于速率集合的。例如，用于第1種速率集合(默認(rèn)語音)的編碼速率測定功能在該語音編碼器206中使用跟允許的速率變化有關(guān)的先驗(yàn)信息，在1/4速幀和1/8速幀之間進(jìn)行鑒別。另一方面，用于第2種速率集合(14.4千位/秒的語音)的編碼速率測定功能利用施加于該編碼器206的不同的約束條件，并且影響到呈現(xiàn)于第2種速率集合的改進(jìn)的循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼(對(duì)第一種速率集合來說，只有全速和半速進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)，而對(duì)于第2種速率集合來說，所有速率都進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn))。根據(jù)本發(fā)明所述的技術(shù)，可以按照需要很容易地推廣到其他的語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目(例如，改進(jìn)的可變速率編碼，或EVRC，語音業(yè)務(wù)可選項(xiàng)目)。
如上所述，該第1種速率集合的編碼速率測定功能是基于該維特比解碼器530工作于每一種速率假設(shè)下所獲得的估算的信道符號(hào)誤碼率(SER)、解碼質(zhì)量位(QB)以及循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)結(jié)果。如圖5所示，該第1種速率集合的編碼速率測定功能是在檢測統(tǒng)計(jì)值發(fā)生器方框533中實(shí)現(xiàn)的。在本優(yōu)選實(shí)施例中，使用一塊數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片56166來實(shí)現(xiàn)該檢測統(tǒng)計(jì)值發(fā)生器方框533。
圖6以流程圖的形式一般地描述了根據(jù)本發(fā)明的編碼速率測定功能(針對(duì)第1種速率集合)。參看圖6，在步驟603，該編碼速率測定過程開始于從該維特比解碼器530接受諸參數(shù)CRCi、SERi和QBi，然后，在步驟606，該過程按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值dij，這里i表示一種可能的速率，而j表示另一種。在步驟609和612，對(duì)兩種可能的最高的速率(即，全速和半速)的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測試。若兩個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果(即，步驟609和612的測試結(jié)果)均為〔Y〕(是)，則按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生該檢測統(tǒng)計(jì)值d12。在步驟615，基于該檢測統(tǒng)計(jì)值d12對(duì)編碼速率進(jìn)行判定。具體地說，在步驟615中，若檢測統(tǒng)計(jì)值d12大于0，則該發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼速率被判定為全速。然而，在步驟615中，若檢測統(tǒng)計(jì)值d12小于0，則該發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼速率被判定為半速。若從步驟609和612測得只有全速的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果，則該編碼速率被宣告為全速編碼。若從步驟609和618測得只有半速的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果，則該編碼速率被宣告為半速編碼。
若在步驟609和618都檢測不到循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果(即，步驟609和618的測試結(jié)果均為〔N〕(否))，則按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生該檢測統(tǒng)計(jì)值d48。在步驟621，基于該檢測統(tǒng)計(jì)值d48對(duì)編碼速率進(jìn)行判定。具體地說，在步驟621中，若檢測統(tǒng)計(jì)值d48大于0，則該發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼速率被判定為1/4速。然而，在步驟621中，若檢測統(tǒng)計(jì)值d48小于0，則該發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼速率被判定為1/8速。根據(jù)本發(fā)明，通過使用代表著以一種預(yù)定方式加以組合的諸參數(shù)CRCi、CRCj、SERi、SERj、QBi和QBj的檢測統(tǒng)計(jì)值dij，該接收機(jī)500就能精確地測定所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)的編碼速率。
檢測統(tǒng)計(jì)值dij的推導(dǎo)按以下步驟進(jìn)行。首先，建立一個(gè)含有4個(gè)變量SERi、SERj、QBi和QBj的4維空間ψij，其中，SERi和SERj分別是對(duì)應(yīng)于速率i和速率j的歸一化(相對(duì)于全速)的符號(hào)誤碼率。這被定義為接收到的卷積編碼諸符號(hào)中，跟將諸解碼信息位重新編碼后所得到的諸符號(hào)不一致的這一部分的計(jì)數(shù)。然后，使用一個(gè)線性判別函數(shù)，按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生該檢測統(tǒng)計(jì)值式中dij(x)＝w′x+w0＝w1SERi+w2SERj+w3QBi+w4QBj+w0并且wij＝[w1w2w3w4]′and x＝[SERiSERjQBiQBj]′還有，式中w為加權(quán)矢量，w0為判別界限。w的選擇直接影響到該判別函數(shù)的性能。顯而易見，應(yīng)當(dāng)根據(jù)在x中的每一個(gè)變量含有多少判別信息以及每一個(gè)變量的實(shí)際大小來確定w。由下式給出的最佳加權(quán)矢量能將速率判別誤差減到最小w_ij=Σij-1(η_i-η_j)||Σij-1(η_i-η_j)||]]>諸參數(shù)∑ij和ηi、ηj可用實(shí)驗(yàn)方法估算出來。所求出的諸檢測統(tǒng)計(jì)值如下(所有的符號(hào)誤碼率都相對(duì)于全速作了歸一化處理)d12＝-0.06297SER1+0.03884SER2+QB1-QB2+1.0d·12=-0.6297SER1+0.3884SER2]]>d·14=-0.4723SER1+0.2203SER4]]>d·18=-0.3362SER1+0.1177SER8]]>d·24=-0.3012SER2+0.1988SER4]]>d·28=-0.2396SER2+0.1097SER8]]>d48＝-0.01535SER4+0.009865SER8+QB4-QB8+0.7+δd·48=-0.1535SER4+0.09865SER8]]>式中的δ跟前一幀的速率有關(guān)
也就是說，若前一幀的速率為半速，則該判別界限被偏移到1/4速。
要指出的重要之點(diǎn)是，該第一種速率集合的編碼速率測定函數(shù)得益于遵循IS-96-A之規(guī)定的語音編碼器的速率約束條件。所施加的速率約束條件是，該數(shù)據(jù)速率僅被允許每幀降低一檔。這個(gè)信息被收入到該判別統(tǒng)計(jì)值dij的判別界限中去。那就是，該判別界限隨著前一幀的數(shù)據(jù)速率而改變。判別規(guī)則如下若dij(X)＞0則選擇速率I若dij(X)＜0則選擇速率j式中，i，j＝1，2，4，8并且i≠j。在圖6所描述的第一種速率集合的編碼速率測定流程圖中，采用下列諸常數(shù)α1＝45，β1＝-40，γ1＝-35α2＝-35，β2＝-20，γ2＝-20α4＝0.5，β4＝3.0，γ4＝-34，δ4＝-15α8＝3.0，β8＝0.5，γ8＝-30，δ8＝-30在本優(yōu)選實(shí)施例中，用以組合諸參數(shù)的判別函數(shù)是線性的，這樣地進(jìn)行標(biāo)定將不影響其性能。因此，該檢測統(tǒng)計(jì)值可以被重新標(biāo)定以適應(yīng)不同的硬件配置。諸系數(shù)α和β還應(yīng)當(dāng)用相同的相關(guān)因子來標(biāo)定。
編碼速率的測定一旦完成之后，該接收機(jī)500就能確定已接收的這一幀是保留(即，一個(gè)好幀)還是刪除(即，一個(gè)壞幀)。圖7以流程圖的形式一般地描述了根據(jù)本發(fā)明、使用檢測統(tǒng)計(jì)值dij去刪除一幀的過程。對(duì)于被宣告為全速的各幀，該循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果以及d’ij(j＝2，4，8)被用于刪除檢測。對(duì)于半速的各幀，在步驟703中，該循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果、d’12、d’2j(j＝4，8)以及該質(zhì)量位QB，被用來檢查該幀是不是好的。由于在兩種最低的速率下不進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)，因此，在步驟706、709、710和712中，通過檢查質(zhì)量位QB以及相應(yīng)的諸d’ij值來實(shí)現(xiàn)刪除檢測。
用于第2種速率集合的編碼速率測定功能在某種程度上不同于第1種速率集合下的情形，這是因?yàn)?，在?種速率集合下，1/4速和1/8速的各幀都沒有被提供循環(huán)冗余校驗(yàn)，而在第2種速率集合下，所有的速率的各幀都被提供循環(huán)冗余校驗(yàn)。還有，在第1種速率集合下，在語音編碼器206中，全速的各幀進(jìn)一步地受到一個(gè)BCH碼字的保護(hù)，而在第2種速率集合下則沒有這樣的保護(hù)。最后，第1種和第2種速率集合對(duì)語音編碼器206設(shè)置了不同的速率約束條件。如上所述，施加于第1種速率集合的編碼速率約束條件是，該數(shù)據(jù)速率僅被允許每幀降低一檔；而在第2種速率集合下，該數(shù)據(jù)速率被允許每幀降低不多于兩檔。
圖8以流程圖的形式，一般地描述了根據(jù)本發(fā)明在第2種速率集合下的編碼速率測定功能。如同在第1種速率集合下的功能那樣，在步驟803，第2種速率集合下的編碼速率測定開始于從該維特比解碼器530那里接受諸參數(shù)CRCi、SERi以及QBi(i＝1，2，4，8)。在步驟806，該過程按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值dij，這里i表示一種可能的速率，而j表示另一種。然后，在步驟809，該過程檢測諸循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是否全都是壞的。若所有的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果都是壞的，該幀很可能就是一個(gè)壞幀(不管其速率如何)并因而被刪除。若在諸循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果中有一個(gè)是好的，該過程就進(jìn)入步驟812，在其中對(duì)全速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測。在步驟812和815中，若在全速和半速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是好的，則使用檢測統(tǒng)計(jì)值d12去測定該編碼速率。特別是，在步驟818，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d12大于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)全速幀。然而，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d12小于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)半速幀。
再回到步驟815，若半速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果不是好的，則該過程進(jìn)入步驟821，在其中對(duì)1/4速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測。若那個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是好的，則使用該檢測統(tǒng)計(jì)值d14去測定該編碼速率。特別是，在步驟824，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d14大于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)全速幀。然而，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d14小于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)1/4速幀。
再回到步驟821，若1/4速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果不是好的，則該過程進(jìn)入步驟827，在其中對(duì)1/8速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測。若那個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果不是好的，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)全速幀。若那個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是好的，則使用該檢測統(tǒng)計(jì)值d18去測定該編碼速率。特別是，在步驟830，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d18大于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)全速幀。然而，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d18小于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)1/8速幀。
若在步驟812中的測試結(jié)果為否定，則實(shí)施一組完全不同的檢測統(tǒng)計(jì)值。在這種情況下，該過程進(jìn)入步驟833，在其中對(duì)半速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測。若那個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是好的，則進(jìn)入步驟836，對(duì)1/4速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測，若結(jié)果是好的，則使用檢測統(tǒng)計(jì)值d24去測定該編碼速率。特別是，在步驟839，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d24大于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)半速幀。然而，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d24小于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)1/4速幀。
再回到步驟836，若1/4速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果不是好的，則該過程進(jìn)入步驟842，在其中對(duì)1/8速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測。若那個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是壞的，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)半速幀。然而，若那個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果是好的，則使用該檢測統(tǒng)計(jì)值d28去測定該編碼速率。特別是，在步驟845，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d28大于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)半速幀。然而，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d28小于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)1/8速幀。
再回到步驟833，若在半速下的循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果不是好的，則該過程進(jìn)入步驟848，在其中使用檢測統(tǒng)計(jì)值d48去測定該編碼速率。特別是，在步驟848，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d48大于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)1/4速幀。然而，若該檢測統(tǒng)計(jì)值d48小于0，則宣告已經(jīng)發(fā)送的是一個(gè)1/8速幀。通過使用根據(jù)本發(fā)明的檢測統(tǒng)計(jì)值dij，該接收機(jī)就能根據(jù)本發(fā)明精確地測定所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)的編碼速率。
如同在第1種速率集合下的情況那樣，該編碼速率一旦被測定，該接收機(jī)500就能確定所接收到的該幀是保留(即，一個(gè)好幀)還是刪除(即，一個(gè)壞幀)。圖9以流程圖的形式一般地描述了根據(jù)本發(fā)明使用檢測統(tǒng)計(jì)值dij去刪除一幀的過程。參看圖8和圖9，步驟903和906檢測該全速幀和半速幀，若檢測不到有關(guān)的諸dij值或該質(zhì)量位，則宣告刪除該幀。如在諸步驟909-914中所示，對(duì)于這兩種最低的速率，通過檢測循環(huán)冗余校驗(yàn)結(jié)果，質(zhì)量位以及有關(guān)的諸dij，就能實(shí)現(xiàn)刪除檢測。
如上所述，對(duì)第2種速率集合來說，該編碼速率被允許每幀降低不多于兩檔。換句話說，對(duì)一個(gè)第2種速率集合編碼器來說，若前一幀被選擇為全速編碼，則當(dāng)前幀將只能用半速或1/4速來編碼，但不能用1/8速。在下面列出的第2種速率集合的檢測統(tǒng)計(jì)值dij中，就已經(jīng)考慮到這個(gè)約束條件。
d12＝-0.06382SER1+0.03849SER2+QB1-QB2+2.3d·12=-0.6382SER1+0.3849SER2]]>d14＝-0.04468SER1+0.02237SER4+QB1-QB4+2.1d·14=-0.4468SER1+0.2237SER4]]>d18＝-0.03285SER1+0.01181SER8+QB1-QB8+1.7d·18=-0.3285SER1+0.1181SER8]]>d24＝-0.03367SER2+0.01848SER4+QB2-QB4+1.5d·24=-0.3367SER2+0.1848SER4]]>d28＝-0.02512SER2+0.01081SER8+QB2-QB8+1.3d·28=-0.2512SER2+0.1081SER8]]>d48＝-0.01706SER4+0.009138SER8+QB4-QB8+0.8+δd·48=-0.1706SER4+0.09138SER8]]>式中，若前一幀的速率為全速，則δ＝0.2；否則，δ＝0，還有，參照于圖8，下列諸常數(shù)應(yīng)用于上述的第2種速率集合下的編碼速率測定功能α1＝-40，β1＝-30，γ1＝-25α2＝-10，β2＝-25，γ2＝-20α4＝-8，β4＝3，γ4＝-14，δ4＝0.5α8＝-12，β8＝-8，γ8＝-2，δ8＝-0.5最后，上述的參照于第1種速率集合的標(biāo)定規(guī)則對(duì)第2種速率集合來說是同樣有效的。
以上參照于一個(gè)特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了專門的顯示和說明，本專業(yè)的技術(shù)人員將懂得，可以在不背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，從形式上和若干細(xì)節(jié)上作出各種各樣的更改。例如，根據(jù)本發(fā)明的編碼速率測定方法已經(jīng)被描述為適用于在一個(gè)基站收發(fā)子系統(tǒng)中的一臺(tái)接收機(jī)，但該編碼速率測定方法同樣地適用于在一個(gè)移動(dòng)站中的一臺(tái)接收機(jī)。還有，在本優(yōu)選實(shí)施例中，全部的參數(shù)CRCi、SERi以及QBi都已經(jīng)按照一種預(yù)定的方式加以組合以產(chǎn)生該檢測統(tǒng)計(jì)值dij，但也可以在不背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的前提下有利地利用諸參數(shù)的不同組合。在以下的權(quán)利要求書中所列出的有關(guān)的結(jié)構(gòu)、材料、操作以及所有裝置或步驟加上諸功能部件的等價(jià)物，都打算包括用于執(zhí)行由其他權(quán)利要求項(xiàng)目相結(jié)合而成的特別的權(quán)利要求的諸功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或操作。
權(quán)利要求
1.一種在接收機(jī)中測定編碼速率的方法，該接收機(jī)安裝于無線電通信系統(tǒng)之中，響應(yīng)于一個(gè)含有用多種編碼速率中的一種進(jìn)行編碼的用戶信息的通信資源，該方法包括下列步驟產(chǎn)生能表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)；按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值；以及基于該檢測統(tǒng)計(jì)值測定該編碼速率。
2.在權(quán)利要求1所述方法中，表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)還包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信息、符號(hào)誤碼率(SER)信息，以及質(zhì)量位(QB)信息。
3.在權(quán)利要求1所述方法中，按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值的步驟進(jìn)一步地包括將諸參數(shù)組合成一個(gè)線性判別函數(shù)以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值。
4.在權(quán)利要求1所述方法中，該檢測統(tǒng)計(jì)值表示兩種可能的編碼速率。
5.在權(quán)利要求4所述方法中，該線性判別函數(shù)由下式定義dij(x)＝w′x+w0＝w1SERi+w2SERj+w3QBi+w4QBj+w0式中i和j為兩種可能的編碼速率。
6.一臺(tái)在無線電通信系統(tǒng)中用于測定用戶信息的編碼速率的接收機(jī)，該接收機(jī)響應(yīng)于含有用戶信息的通信資源，該用戶信息用多種編碼速率其中一種進(jìn)行編碼，該接收機(jī)包括一個(gè)接收機(jī)前端，它接收并解調(diào)該通信資源信息以產(chǎn)生解調(diào)的用戶信息；一個(gè)連接于該接收機(jī)前端的解碼器，它對(duì)已解調(diào)的用戶信息進(jìn)行解碼，并產(chǎn)生能表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)；一個(gè)連接于解碼器的處理器，用于按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值，并基于該檢測統(tǒng)計(jì)值測定該編碼速率。
7.在權(quán)利要求6所述的接收機(jī)中，表明在多種編碼速率下編碼的似然度的諸參數(shù)還包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信息、符號(hào)誤碼率(SER)信息，以及質(zhì)量位(QB)信息。
8.在權(quán)利要求6所述的接收機(jī)中，該處理器將諸參數(shù)組合成一個(gè)線性判別函數(shù)以產(chǎn)生一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值。
全文摘要
一臺(tái)接收機(jī)(500)利用由一個(gè)維特比解碼器(530)產(chǎn)生的諸參數(shù),以測定用以發(fā)送用戶信息的多種編碼速率其中的一種。該接收機(jī)(500)按照一種預(yù)定的方式對(duì)諸參數(shù)進(jìn)行組合,其結(jié)果是一個(gè)檢測統(tǒng)計(jì)值(d
文檔編號(hào)H04L25/02GK1185880SQ97190290
公開日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1997年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月29日
發(fā)明者邁克爾·王矛, 凌覆云, 肯尼斯·A·斯圖爾特 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司