專利名稱：在cdma通信系統(tǒng)中支持自適應(yīng)多速率(amr)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
一.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明尤其涉及在cdma2000通信系統(tǒng)中支持自適應(yīng)多速率(AMR)語音編解碼數(shù)據(jù)的新穎和改進的方法和設(shè)備。
二.相關(guān)技術(shù)說明廣泛地使用無線通信系統(tǒng)以提供各種類型的通信，例如語音、數(shù)據(jù)等等。這些系統(tǒng)可以基于碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)或一些其它調(diào)制技術(shù)。CDMA系統(tǒng)提供某些包括增加系統(tǒng)容量的優(yōu)于其它類型系統(tǒng)的優(yōu)點。
可以將系統(tǒng)設(shè)計成支持一個或多個標準，如(1)“TIA/EIA/IS-95-B MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode WidebandSpread Spectrum Cellular System”(IS-95標準)，(2)由名為“3rd GenerationPartnership Project”(3GPP)的聯(lián)盟提供的標準并收錄于一組包括文件號3GTS 25.211、3G Ts 25.212、3G TS 25.213以及3G TS 25.214(W-CDMA標準)的文件中，(3)由名為“3rd Generation Partnership Project 2”(3GPP2)的聯(lián)盟提供的標準以及TR-45.5(cdma2000標準，以前稱為IS-2000 MC)，或(4)一些其它標準。在這里引用這些標準作為參考。
每種標準都特別規(guī)定了在前向和反向鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的處理，例如，可以以特定的數(shù)據(jù)率編碼語音信息，將它格式化成規(guī)定的幀格式，并且根據(jù)特定的處理方案處理它(例如糾錯和/或檢錯編碼、交錯等等)。由特定標準(如cdma2000標準)規(guī)定的幀格式和處理可能與其它標準(例如W-CDMA標準)的不同。
W-CDMA標準規(guī)定了自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼方案，其中可以基于許多可能的數(shù)據(jù)率之一編碼語音信息并且以取決于所選擇的數(shù)據(jù)率的特定格式給出已編碼的語音數(shù)據(jù)。
為了各種類型的通信系統(tǒng)之間的兼容性和互操作性，非常希望提供能夠支持AMR編碼語音數(shù)據(jù)的cdma2000系統(tǒng)。
發(fā)明概述本發(fā)明給出了在cdma2000系統(tǒng)中支持自適應(yīng)多速率(AMR)編碼數(shù)據(jù)的技術(shù)。如下面更詳細描述的，對于語音信息、靜音指示符(SID)以及空幀規(guī)定了若干AMR模式。語音信息的AMR模式支持許多AMR語音數(shù)據(jù)率(例如，由下面標識的AMR標準規(guī)定的)。SID數(shù)據(jù)的AMR模式支持許多類型的SID。以20毫秒幀給出語音和SID數(shù)據(jù)。
對于cdma2000系統(tǒng)中的實現(xiàn)，AMR模式被使用cdma2000標準支持的可變速率特性的前向和反向鏈路上的若干無線配置支持。在實施例中，為AMR語音幀選擇12-比特CRC并且為SID幀選擇8-比特CRC。這些CRC選擇提供了良好的性能而將用于每個幀的附加比特的個數(shù)減少到最小。按cdma2000標準對無線配置規(guī)定的，進一步以具有特定碼率的卷積碼編碼AMR數(shù)據(jù)和CRC比特。
在另一方面中，使用盲速率檢測來檢測接收到的AMR幀的幀速率。用盲速率檢測，根據(jù)若干假設(shè)來解碼接收幀，每個假設(shè)與用于解碼接收幀的特定的一組解碼參數(shù)值相關(guān)。為了支持盲速率檢測，提供到CRC發(fā)生器的比特數(shù)對于要檢測的每個可能的盲速率不相同(即想要單獨地檢測每個AMR模式)。如果兩個或多個盲速率具有相同的比特數(shù)，那么就提供額外的附加(格式)比特來區(qū)分這些速率。
如下面更詳細描述的，本發(fā)明進一步給出了實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面、實施例以及特性的方法和系統(tǒng)元件。
附圖簡述與附圖一起考慮，通過下面闡述的詳細說明，本發(fā)明的特征、性質(zhì)以及優(yōu)點將變得更清楚，附圖中始終相應(yīng)地標識同類參考符號并且其中

圖1是支持許多用戶的擴展頻譜通信系統(tǒng)的圖；圖2是根據(jù)W-CDMA標準的ARM數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚淼姆綁K圖；圖3是根據(jù)cdma2000標準的ARM數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚淼姆綁K圖4和圖5是分別顯示前向和反向鏈路支持的AMR模式的幀格式的圖；以及圖6是能夠處理AMR幀的接收單元的實施例的方塊圖。
較佳實施例的詳細說明圖1是支持許多用戶的擴展頻譜通信系統(tǒng)100的圖。系統(tǒng)100為許多小區(qū)提供通信，每個小區(qū)由相應(yīng)的基站104提供服務(wù)。各種遠程終端106分散于系統(tǒng)各處。取決于遠程終端是否活動以及其是否處于軟越區(qū)切換之中，每個遠程終端106可以在任何特定時刻在前向和反向鏈路上與一個或多個基站104通信。如圖1所示，基站104a與遠程終端106a、106b和106c通信，并且基站104b與遠程終端106d、106e和106f通信。
系統(tǒng)控制器102耦合至基站104并且進一步耦合到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)。系統(tǒng)控制器102向與之耦合的基站提供調(diào)整和控制。系統(tǒng)控制器102通過基站104進一步控制遠程終端106間以及遠程終端106與耦合至PSTN的用戶(如常規(guī)電話機)之間的電話呼叫的路由選擇。系統(tǒng)控制器102也稱為基站控制器(BSC)。
可以把系統(tǒng)100設(shè)計成符合cdma2000標準、W-CDMA標準、一些其它標準或它們的組合。
圖2是根據(jù)W-CDMA標準的ARM數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚淼姆綁K圖。自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器212接收并編碼語音信號并且給出已編碼的被歸為3類的語音數(shù)據(jù)，標記為A類、B類和C類。A類是最重要的比特，B類比特是次重要的，以及C類比特是最不重要的。由于重要性中指定的差異，就通過不同的“傳送”信道傳送每類的比特，這些信道能夠提供被選擇為與類別重要性級別相當?shù)牟煌幚?例如糾錯和檢錯編碼、速率匹配等等)。例如，對A類比特可以使用卷積編碼和循環(huán)冗余檢驗(CRC)，對于B類比特可以使用卷積編碼但無CRC，以及對于C類比特就不使用卷積編碼或CRC。
在圖2所示的詳細實現(xiàn)中，在傳送信道處理器220a中對A類比特進行CRC編碼(方塊222a)、卷積編碼(方塊224a)、速率匹配(方塊226a)以及交錯(方塊228a)。在傳送信道處理器220b中對B類比特進行卷積編碼(方塊224b)、速率匹配(方塊226b)、交錯(方塊228b)。在傳送信道處理器220c中對C類比特進行速率匹配(方塊226c)和交錯(228c)。從傳送信道處理器220a到220c產(chǎn)生的已處理比特隨后由傳送信道多路復(fù)用器230多路傳輸?shù)骄幋a合成傳送信道(CCTrCH)，并且CCTrCH進一步由物理信道多路分解器232多路分解成一個或多個物理信道流。進一步交錯(方塊234)每個物理信道流上的每個(20毫秒)幀，并且產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流由物理信道數(shù)據(jù)組成。
W-CDMA標準的數(shù)據(jù)處理更詳細地描述于W-CDMA標準文件以及轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人并在此引入以作參考的美國專利申請序列號09/678，645，2000年10月3日申請的名為“DATA BUFFER STRUCTURE FOR PHYSICAL AND TRANSPORTCHANNELS INA CDMA SYSTEM”之中?？梢园袮MR編碼器設(shè)計成符合“ETSI EN 301704 Digital Cellular Telecommunications System；Adaptive Multi-Rate(AMR)Speech Transcoding”(AMR標準)。
圖3是根據(jù)cdma2000標準的ARM數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚淼姆綁K圖。自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器312接收并編碼語音信號并且給出已編碼的被歸為3類的語音數(shù)據(jù)，標記為A類、B類和C類。還可以把AMR編碼器312設(shè)計成符合上述AMR標準。3類比特饋入形成數(shù)據(jù)塊的串接單元321，每個數(shù)據(jù)塊在一個幀中傳輸并且具有A類、B類以及可能C類的比特組合。隨后對每個數(shù)據(jù)塊進行CRC編碼(方塊322)，格式化(方塊323)、卷積編碼(方塊324)、速率匹配(方塊326)以及交錯(方塊328)。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流由話務(wù)信道(如cdma2000系統(tǒng)中的基本或補充信道)數(shù)據(jù)組成。
圖3顯示了cdma2000系統(tǒng)中支持AMR語音數(shù)據(jù)的實現(xiàn)。在實施例中，按A類比特(最可靠的比特)處理A、B和C類比特，并且向所有3類比特提供糾錯編碼和CRC。對于AMR語音幀，對所有數(shù)據(jù)比特(即所有3類的比特)產(chǎn)生一個CRC。還對幀中所有比特使用單個截尾卷積編碼器。
方塊322中的CRC編碼根據(jù)特定的生成多項式為每個接收到的數(shù)據(jù)塊產(chǎn)生若干CRC比特(例如8-比特或12-比特CRC值)。連同每個數(shù)據(jù)塊選擇要包含的CRC比特的個數(shù)來提供正確檢測是否錯誤地接收了幀的高可能性，而將附加比特的個數(shù)減少到最小。在實施例中，對較低速率幀(如具有80個數(shù)據(jù)比特或更少)使用8-比特CRC值，并且對于較高速率幀(如具有相當于267個數(shù)據(jù)比特)使用12-比特CRC值。用于產(chǎn)生8-比特和12比特CRC值的生成多項式如下g(x)＝x12+x11+x10+x9+x8+x4+x+1，對于12-比特CRCg(x)＝x8+x7+x4+x3+x+1 對于8-比特CRC還可以使用的其它長度(如，6-比特、10-比特、16-比特等等)的CRC值并且它們在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。同樣地，除了CRC還可以使用其它類型的幀質(zhì)量指標，并且這同樣在本發(fā)明的范圍之內(nèi)?？梢允褂玫钠渌愋偷膸|(zhì)量指標包括解碼器度量標準、重編碼符號誤碼率等等。
方塊323中的幀格式化產(chǎn)生規(guī)定格式的數(shù)據(jù)幀。如下面更詳細描述的，對于一些AMR模式，可以對數(shù)據(jù)比特加上額外的附加比特，以至這些模式的幀具有特定的固定長度(如43比特)。同樣地，在每個數(shù)據(jù)塊的結(jié)尾追加若干編碼器尾比特(如8比特的0)。這些尾比特用于在每個數(shù)據(jù)塊結(jié)尾將卷積編碼器刷新到已知狀態(tài)(全0)，這樣下一數(shù)據(jù)塊的編碼就從該已知狀態(tài)開始。
可以通過在幀中重復(fù)每個比特N次(其中N可以是1、2、4、8或其它一些值)并且根據(jù)特定的截短模式對0或一些比特進行截去(即刪除)，來完成方塊326中的速率匹配?？梢愿鶕?jù)特定算法產(chǎn)生該截短模式。對于AMR數(shù)據(jù)，可以如轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在這里引入以作參考的美國專利申請序列號09/587,168，2000年10月6日發(fā)表的名為“METHOD AND APPRATUS FOR PUNCTURINGCODE SYMBOLS IN A COMMUNICATION SYSTEM”中所描述的那樣實現(xiàn)截短。
在cdma2000標準文檔中更詳細地描述了cdma2000標準的數(shù)據(jù)格式化和處理。
表1列出了W-CDMA規(guī)定的AMR模式以及對于每個AMR模式A類、B類和C類的比特數(shù)。比特的3類分法、每一類的比特數(shù)和/或每個數(shù)據(jù)塊的總比特數(shù)可以不同于表1中所列出的。
如表1所示，AMR模式0至7被分配給從4.75kbps至12.2kbps的8種不同的AMR語音數(shù)據(jù)速率。AMR模式8至11用于發(fā)送不同類型的靜音指示符(SID)信息。AMR模式12-14為將來使用而保留，以及AMR模式15表示無數(shù)據(jù)傳輸。如表1所示，幀中的比特總數(shù)從1到244。表1的最后一列中的反向鏈路(RL)語音速率比特用于規(guī)定反向鏈路速率并且僅對于前向鏈路幀被需要。
表1-AMR模式
在實施例中，將用于四種類型的SID(即AMR模式8-11)的幀設(shè)計成具有相同的長度(如對于前向鏈路是46比特，對于反向鏈路是43比特)。相同的幀長允許從其它幀類型中容易地檢測出SID幀。根據(jù)為SID傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特的最大數(shù)量(即對于AMR模式9是42比特)以及用以識別和區(qū)分四種SID類型的足夠數(shù)量的附加格式比特(即1比特)，來確定SID幀的長度。
表2列出對于前向鏈路的四種SID類型的格式比特的詳細定義。最大速率指示(MR)位表示SID幀是否適用于AMR模式9。如果該SID幀不適用于AMR模式9，那么兩個附加格式比特就用于識別SID幀為AMR模式8、10或11之一的模式指示(MI)。如表2所示，剩下的不用于SID數(shù)據(jù)或不作為格式比特的比特被保留。
表2-用于SID模式的前向鏈路信息比特格式比特 比特/幀
表3列出對于反向鏈路的四種SID類型的格式比特的詳細定義。與前向鏈路相同定義了最大速率指示(MR)位以及模式指示(MI)位。然而，由于對于反向鏈路SID幀并不要求3個反向鏈路速率比特，那么每個SID幀中包括43比特。
表3-用于SID模式的反向鏈路信息比特
圖4是顯示前向鏈路上支持的AMR模式的幀格式的圖。如圖4和表1所示，AMR模式0至5的幀包括若干A類比特和若干B類比特，每類中規(guī)定的比特數(shù)取決于特定的AMR模式。AMR模式6和7的幀包括若干A、B和C類比特，每類中規(guī)定的比特數(shù)再次取決于特定的AMR模式。對于每個幀，首先發(fā)送最左邊的比特。
如圖4和表2所示，AMR模式8至11的幀(即SID幀)包括SID數(shù)據(jù)和最大速率指示(MR)位，并且可以進一步包括模式指示(MI)位和保留比特。AMR模式15的幀包括1個保留比特。每個AMR模式的前向鏈路幀包括3個反向鏈路語音速率比特。
圖5是顯示反向鏈路上支持的AMR模式的幀格式的圖。在反向鏈路上的AMR模式0至11的幀具有與前向鏈路上的相應(yīng)幀相同的格式，但減去了3個反向鏈路速率比特。AMR模式15的幀包括4個保留比特。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用盲速率檢測為所支持的AMR模式檢測被發(fā)送的幀。用盲速率檢測，根據(jù)若干假設(shè)來解碼接收幀，每個假設(shè)與用于解碼接收幀的特定一組解碼參數(shù)值相關(guān)。例如，一個假設(shè)可以假設(shè)在發(fā)送源處使用的適用于接收幀的特定數(shù)據(jù)率、碼率等等。產(chǎn)生最佳質(zhì)量度量(如CRC校驗的幀)的假設(shè)被認為是正確的一個，并且選擇根據(jù)該假設(shè)解碼的幀作為被發(fā)送的幀。
為了支持盲速率檢測，提供給CRC生成器的比特數(shù)對于每個要被檢測的可能盲速率(即每個想要被單獨檢測的AMR模式)應(yīng)該不同。如果兩個或多個盲速率具有相同比特數(shù)，那么就需要額外的附加比特來區(qū)分這些速率。
對于任何被特定協(xié)商的AMR服務(wù)，最多可能有4種語音速率。在這種情況中，例如表1中列出的AMR模式可以被6種不同幀速率支持。這6種幀速率可以包括用于語音數(shù)據(jù)的4種幀速率(AMR模式0至7)，用于靜音指示符(SID)的一種幀速率(AMR模式8至11)，以及用于無傳輸?shù)囊环N幀速率(AMR模式15)?？梢园堰m用于4種類型SID的幀(對于AMR模式8至11)定義成具有相同長度(如43比特)并且從而共享相同的幀速率。
在接收單元，要檢測6種可能的盲速率。由于適用于4種SID類型的SID幀共享相同的幀速率，盲速率檢測僅能夠確定接收到的幀是否是SID幀。如上面表2和表3中所描述的，在每個SID幀中包括了一個或多個附加格式比特以供特定SID類型的識別之用。盲速率檢測的使用避免了在每個幀中發(fā)送附加比特以識別正在使用的特定AMR模式的需要。
在cdma2000系統(tǒng)中，可以在前向或反向鏈路上的一條或多條話務(wù)信道上傳送語音和分組數(shù)據(jù)。(話務(wù)信道類似于W-CDMA系統(tǒng)中的物理信道)。在cdma2000系統(tǒng)中，典型的是在基本信道(FCH)上傳送語音數(shù)據(jù)，在補充信道(SCH)上傳送話務(wù)數(shù)據(jù)，以及在專用控制信道(DCCH)上傳送信令。FCH、DCCH以及SCH是不同類型的話務(wù)信道。為了接收SCH上的高速數(shù)據(jù)傳輸，還向遠程終端分配FCH或DCCH。
在cdma2000系統(tǒng)中，每個被分配的話務(wù)信道與定義該話務(wù)信道的特性的特定的無線配置相關(guān)。這些特性可以由各種物理層參數(shù)定義，如(卷積或Turbo)碼率(R)、調(diào)制特性、擴展速率(SR)等等。每個無線配置進一步支持達10個不同的數(shù)據(jù)率，范圍從1.5Kbps到1.0368Mbps，這與每20毫秒幀30至20，736個比特相當。無線配置還支持可變速率，由此可以以從750bps至1.0368Mbps的數(shù)據(jù)率傳送數(shù)據(jù)。
表4列出了如cdma2000標準規(guī)定的適用于前向基本信道的一些可變數(shù)據(jù)率的無線配置和相關(guān)的參數(shù)值?？梢允褂帽?中列出的數(shù)據(jù)率來支持表1中列出的AMR模式。
表4-用于基本信道的前向話務(wù)信道幀結(jié)構(gòu)及所支持的一些可變數(shù)據(jù)率
表5列出了如cdma2000標準規(guī)定的用于前向鏈路的無線配置3至9的碼率和交錯器大小。
表5-用于前向基本信道的無線配置特性
根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用cdma2000標準支持的可變速率特性的前向和反向鏈路上的若干無線配置支持表1中列出的AMR模式。在實施例中，為AMR語音幀(AMR模式0至7)選擇12-比特CRC并且為SID幀(AMR模式8至11)選擇8-比特CRC。這些CRC選擇提供了良好的性能而將用于每個幀的附加比特的個數(shù)減少到最小。
表6至12顯示了用于前向鏈路的，分別使用無線配置3-9支持表1所列出的AMR模式的實施例。在這些表的每一個中，AMR語音幀(AMR模式0至7)的信息比特的個數(shù)(第2列)是A、B和C類比特與3個RL語音速率比特的和。每個SID幀的信息比特的個數(shù)是SID比特、格式比特以及3個RL語音速率比特的和。編碼器輸入(第5列)包括第2列的全部信息比特加上8或12CRC比特(第3列)以及8個尾部比特(第4列)。對于每個無線配置，由cdma2000標準規(guī)定碼率。對于1/4的碼率，為每個信息比特產(chǎn)生4個代碼比特，并且編碼器輸出(第6列)上的比特數(shù)是饋入編碼器輸入的比特數(shù)的4倍。對于特定的無線配置，交錯器的大小是固定的。
對于無線配置3、4、6和7，不支持模式6和7中的兩個最高AMR速率。這些無線配置是基于速率組1(9.6kbps)，其中對于基本信道，每幀的最大信息比特數(shù)是172。為了適應(yīng)更高的AMR速率，可以使用提供達每幀268信息比特的基于速率組2(14.4kbps)的無線配置。例如，無線配置3和5使用速率1/4編碼器與768-符號的交錯器。然而，無線配置5支持達每個基本信道幀268個信息比特，而無線配置3僅支持達172個信息比特。對于較低速率的AMR模式，可變速率參數(shù)對于無線配置3和5是相同的，但是無線配置5能夠支持表1中列出的所有AMR模式。從而，對于大多數(shù)的AMR應(yīng)用，可以使用無線配置5代替無線配置3。
表6-關(guān)于無線配置3(SR1，R＝1/4)的前向鏈路編碼
表7-關(guān)于無線配置4(SR1，R＝1/2)的前向鏈路編碼
表8-關(guān)于無線配置5(SR1，R＝1/4)的前向鏈路編碼
表9-關(guān)于無線配置6(SR3，R＝1/6)的前向鏈路編碼
表10-關(guān)于無線配置7(SR3，R＝1/3)的前向鏈路編碼
表11-關(guān)于無線配置8(SR3，R＝1/4)的前向鏈路編碼
表12-關(guān)于無線配置9(SR3，R＝1/2)的前向鏈路編碼
表13列出了如cdma2000標準規(guī)定的適用于反向基本信道的一些可變數(shù)據(jù)率的無線配置和相關(guān)的參數(shù)值?？梢允褂帽?3中列出的可變數(shù)據(jù)率來支持表1中列出的AMR模式。反向鏈路上的無線配置3至6使用速率1/4編碼器與1536-符號的交錯器。
表13-用于基本信道的反向話務(wù)信道幀結(jié)構(gòu)及所支持的一些可變數(shù)據(jù)率
表14顯示了適用于反向鏈路的，使用無線配置4或6支持AMR模式的實施例。在表14中，AMR語音幀(AMR模式0至7)的信息比特的個數(shù)(第2列)是A、B和C類比特的和。每個SID幀的信息比特的個數(shù)是SID比特和格式比特的和。編碼器輸入(第5列)包括第2列、8或12 CRC比特(第3列)以及8個尾部比特(第4列)的全部信息比特。對于1/4的碼率，為每個信息比特產(chǎn)生4個代碼比特，并且編碼器輸出(第6列)上的比特數(shù)是饋入編碼器輸入的比特數(shù)的4倍。由cdma2000標準規(guī)定交錯器的大小(第7列)。
表14給出了使用基于速率組2(14.4kbps)的無線配置4或6支持AMR數(shù)據(jù)的一種實現(xiàn)。如果使用基于速率組1(9.6kbps)的無線配置3和5，除了不支持對于AMR模式6和7的兩個最高AMR速率之外，參數(shù)將與表14中所示的對于無線配置4和6的相同。從而，應(yīng)該使用無線配置4或6代替無線配置3和5。
表14-關(guān)于無線配置4或6的反向鏈路編碼
為了支持表1中所列出的AMR模式，可以(1)在專用控制信道(DCCH)上，(2)作為用于發(fā)送AMR數(shù)據(jù)的話務(wù)信道上的全空白突發(fā)串幀，或(3)通過其它信令機構(gòu)，發(fā)送與AMR數(shù)據(jù)相關(guān)的信令信息。在實施例中，用于AMR數(shù)據(jù)的信令信息并不是作為話務(wù)信道上的“半空白突發(fā)串(dim-and-burst)”幀被發(fā)送。
圖6是能夠處理AMR幀的接收單元600的實施例的方塊圖。解調(diào)器(DEMOD)612接收并解調(diào)(如解擴展、解覆蓋以及導(dǎo)頻解調(diào))來自前面單元的抽樣并且給出已解調(diào)的幀。多速率解碼器614根據(jù)一組速率假設(shè)，接收并解碼每個已解調(diào)的幀。每個速率假設(shè)符合對于接收到的幀的特定假設(shè)的速率，并且與用于該速率的特定的一組處理(如CRC、編碼以及交錯)參數(shù)值相關(guān)。對于每個速率假設(shè)，解碼器614進行糾錯解碼并將已解碼的幀饋入各自的緩沖器616。如圖6所示，為若干盲速率，給出了若干緩沖器616a至616f。例如，如上所述，使用6個緩沖器用于表1中所列出的AMR模式的要檢測的6個盲速率。還可以支持更少的或附加的其它盲速率的假設(shè)并且這些假設(shè)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
速率檢測器620從緩沖器616接收已解碼的幀并選擇已解碼的幀之一作為被發(fā)送的幀。在圖6所示的實施例中，速率檢測器620包括CRC校驗器522、符號誤碼率(SER)檢測器624、Yamamoto度量檢測器626、解碼器度量檢測器628以及頭部校驗器630。可以僅用這些校驗器和檢測器的一部分實現(xiàn)速率檢測器620，或者可以使用不同的或額外的校驗器和檢測器。
CRC校驗器622為每個已解碼幀中的數(shù)據(jù)塊本地產(chǎn)生CRC值，并確定本地產(chǎn)生的CRC值是否與已解碼幀中的CRC值相匹配。對于所有的速率假設(shè)的已解碼幀都進行該CRC校驗。CRC校驗器622提供若干檢驗比特(如C1、C2等等)，一個校驗比特適用于每個正被檢測的可能的盲速率。
SER檢測器624從緩沖器接收已解碼的比特以及通過線616接收被接收的符號的估計。SER檢測器624然后將已解碼比特重新編碼，將重新編碼的符號與接收到的符號相比較，計算重編碼符號與所接收符號間的偏差，并給出表現(xiàn)偏差數(shù)的符號誤碼率(SER)。SER檢測器624提供若干SER值(如SER1、SER2等等)，一個SER值適用于每個正被檢測的可能的盲速率。對于不同幀速率，SER值被標準化來說明每幀的符號數(shù)中的差異。除了CRC比特之外，可以使用SER值來確定當前幀的速率和完整性。
Yamamoto度量檢測器624根據(jù)所選擇的通過格柵的路徑和通過格柵的下一最接近的路徑間的差異，給出置信度量。Yamamoto校驗取決于解碼前的幀處理，而CRC校驗取決于每個已解碼幀中的比特。Yamamoto檢測器624提供若干Yamamoto值(如Y1、Y2等等)，一個Yamamoto值適用于每個正被檢測的可能的盲速率。
解碼器度量檢測器628給出表現(xiàn)已解碼幀的置信度的度量，如對于所選擇的解碼器格柵輸出路徑的Viterbi解碼器度量。
速率檢測器620從CRC校驗器622接收CRC校驗比特，從SER檢測器624接收SER值，并從Yamamoto檢測器626接收Yamamoto值。速率檢測器620然后確定可能速率的哪一個是接收幀的實際速率。速率檢測器620使用特定速率確定算法，該算法衡量來自CRC校驗、SER檢測、Yamamoto檢測或它們的組合的結(jié)果并根據(jù)這些結(jié)果給出接收幀速率的估計。一旦確定了接收幀的速率，速率檢測器620就將向適當?shù)木彌_器616饋入信號來給出已解碼的幀，該幀將被進一步處理。如果一個幀被聲明為刪除幀(如對于接收幀，所有CRC校驗都失敗)將不給出幀，并且認為該幀是被錯誤接收的。作為備擇或另一方面，如果聲明了刪除，速率檢測器620可以給出表示幀刪除的信號。
對于被聲明為SID幀的接收幀，頭部校驗器630校驗格式比特來確定接收到的是那種類型的SID。頭部校驗器630還可以提供表示已檢測到特殊SID類型的信號。
解碼器614可以以多速率Viterbi解碼器實現(xiàn)，該解碼器被描述于美國專利號5,710,784，名為“MULTIRATE SERIAL VITERBI DECODER FOR CDMA SYSTEMAPPLICATION”之中。在美國專利號5,751,725，名為“METHOD AND APPARATUSFOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATECOMMUNICATION SYSTEM”，美國專利號5,774,496，名為“METHOD AND APPARATUSFOR DETERMINING DATA RATE OF TRANSMITTED VARIABLE RATE DATA IN ACOMMUNICATIONS RECEIVER”以及美國專利號6,108,372，名為“METHOD ANDAPPARATUS FOR DECODING VARIABLE RATE DATA USING HYPOTHESIS TESTING TODETERMINE DATA RATE”之中描述了進行盲速率檢測的技術(shù)。這些專利都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此引用以作參考。
圖3和圖6中，可以用各種裝置實現(xiàn)發(fā)送源(如基站)中的處理部件以及接收設(shè)備(如遠程終端)。例如，可以以硬件、軟件或它們的組合實現(xiàn)圖6中的解調(diào)器612、解碼器614以及速率檢測器620。對于硬件實現(xiàn)，可以在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、可編程邏輯器件(PLD)、控制器、微型控制器、微處理器、其它的設(shè)計用于執(zhí)行在此描述的功能的電子部件或它們的組合來實現(xiàn)處理部件。
對于軟件實現(xiàn)，可以以執(zhí)行在此描述的功能的模塊(如程序、函數(shù)等等)實現(xiàn)這些處理部件。例如，可以以存儲于存儲器并由處理器執(zhí)行的軟件代碼來實現(xiàn)解碼、CRC校驗、SER檢測、Yamamoto檢測、盲速率檢測、和/或其它功能。
為清楚起見，已經(jīng)對適用于cdma2000系統(tǒng)的詳細實現(xiàn)描述了本發(fā)明的各種方面、實施例和特性。然而，可以方便地貫徹或采用其它CDMA系統(tǒng)和標準來支持在此描述的AMR模式以及其它模式。
給出較佳實施例的上述說明，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，這些實施例的各種修正將顯而易見，并且在此規(guī)定的一般原理可以適用于其它實施例而不使用創(chuàng)造能力。這樣，本發(fā)明并不打算局限于在此所示的實施例，而是要符合在此揭示的原理和新穎特性的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于發(fā)送與自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器相關(guān)的數(shù)據(jù)比特的方法，其特征在于包括接收多個與AMR語音編碼器相關(guān)的數(shù)據(jù)比特；為多個數(shù)據(jù)比特產(chǎn)生多個幀質(zhì)量指標比特；形成在其中包括多個數(shù)據(jù)比特和多個幀質(zhì)量指標比特并且與通信系統(tǒng)規(guī)定的特定幀格式相符的已格式化幀；以及發(fā)送已格式化幀的表示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括用特定編碼器編碼已格式化的幀，以產(chǎn)生已編碼幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于進一步包括根據(jù)特定速率匹配算法對已編碼幀進行速率匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于多個幀質(zhì)量指標比特包括多個循環(huán)冗余校驗(CRC)比特。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于多個幀質(zhì)量指標比特包括8-比特CRC值或12-比特CRC值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于已格式化的幀與多個可能的幀速率之一相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于多個可能的幀速率包括用于語音信息的4個幀速率、用于靜音指示符(SID)的一個幀速率以及用于空幀的一個幀速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于多個數(shù)據(jù)比特代表語音信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于多個數(shù)據(jù)比特與多個可能的數(shù)據(jù)率之一相關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于對于每個可能的數(shù)據(jù)率，已格式化幀包括不同于其它可能的數(shù)據(jù)率的已格式化幀中的數(shù)據(jù)比特數(shù)的特定數(shù)量的數(shù)據(jù)比特。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于多個數(shù)據(jù)比特包括多類比特，其中每類與各自的重要性級別相關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于在已格式化幀中進行產(chǎn)生和編碼多類比特。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于向多類比特分配已格式化幀中的對應(yīng)部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于具有語音信息的已格式化幀包括至少12個幀質(zhì)量指標比特。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于多個數(shù)據(jù)比特表示靜音指示符(SID)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于SID是多種SID類型之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于每個SID類型的SID包括與其它SID類型的SID不同的特定數(shù)量的比特。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于進一步包括在已格式化幀中追加一個或多個表現(xiàn)出包含于已格式化幀中的SID的特定SID類型的格式比特。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于對于多個SID類型，已格式化幀具有相同幀長。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于多個SID類型的幀長是43比特或46比特。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于SID的已格式化幀包括至少8個幀質(zhì)量指標比特。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括通過信令信道傳送與AMR數(shù)據(jù)相關(guān)的信令信息。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括在用于傳送已格式化幀的話務(wù)信道上傳送與信令幀中的AMR數(shù)據(jù)相關(guān)的信令信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于無線通信系統(tǒng)遵循cdma2000標準。
25.一種用于接收與自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器相關(guān)的數(shù)據(jù)比特的方法，其特征在于包括接收在其中包括與AMR語音編碼器相關(guān)的多個數(shù)據(jù)比特的幀；檢測接收幀的幀速率；以及至少部分地根據(jù)已檢測的幀速率，從接收幀中提取多個數(shù)據(jù)比特。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于進一步包括根據(jù)多個速率假設(shè)，解碼接收幀以產(chǎn)生多個已解碼的幀。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于根據(jù)對多個已解碼的幀的CRC校驗的結(jié)果檢測接收幀的幀速率。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于根據(jù)多個已解碼的幀的符號誤碼率進一步檢測接收幀的幀速率。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于接收幀與多個可能的幀速率相關(guān)，并且其中根據(jù)速率檢測算法(RDA)進行檢測。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于多個可能的幀速率包括用于語音信息的4個幀速率、用于靜音指示符(SID)的一個幀速率以及用于空幀的一個幀速率。
31.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于發(fā)送與自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器相關(guān)的數(shù)據(jù)比特的發(fā)送實體，其特征在于包括被配置成處理多個與AMR語音編碼器相關(guān)的數(shù)據(jù)比特以產(chǎn)生多個幀質(zhì)量指標比特的幀質(zhì)量發(fā)生器；與幀質(zhì)量發(fā)生器耦合并被配置成形成在其中包括多個數(shù)據(jù)比特和多個幀質(zhì)量指標比特并且與通信系統(tǒng)規(guī)定的特定幀格式相符的已格式化幀的幀格式化器；以及被配置成發(fā)送已格式化幀的表示的發(fā)射機單元。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的發(fā)送實體，其特征在于進一步包括與幀格式化器耦合并被配置成編碼已格式化幀以產(chǎn)生編碼幀的卷積編碼器。
33.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于接收與自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器相關(guān)的數(shù)據(jù)比特的接收實體，其特征在于包括被配置成接收在其中包括與AMR語音編碼器相關(guān)的多個數(shù)據(jù)比特的幀，根據(jù)多個速率假設(shè)解碼接收幀并且對于多個速率假設(shè)給出多個已解碼的幀的解碼器，其中每個速率假設(shè)符合接收幀的多個可能幀速率之一；以及與解碼器耦合并被配置成接收至少一組質(zhì)量指標值，根據(jù)該至少一組質(zhì)量指標值對接收的幀確定特定的幀速率，并部分地根據(jù)已確定的幀速率從接收幀中提取多個數(shù)據(jù)比特的速率檢測器。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接收實體，其特征在于速率檢測器包括被配置成根據(jù)每個已解碼的幀中包含的一組CRC比特校驗多個已解碼的幀，并給出表示多個已解碼的幀的CRC校驗的結(jié)果的多個校驗比特的CRC校驗器。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的發(fā)送實體，其特征在于速率檢測器包括被配置成為多個已解碼的幀提供多個SER值的符號誤碼率(SER)檢測器。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的發(fā)送實體，其特征在于速率檢測器包括被配置成為多個已解碼的幀提供多個Yamamoto值的Yamamoto檢測器。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的發(fā)送實體，其特征在于根據(jù)對多個已解碼的幀獲得的CRC校驗、符號誤碼率、Yamamoto值或它們的組合確定接收幀的幀速率。
38.一種用于在cdma2000系統(tǒng)中發(fā)送自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器信息的方法，其特征在于包括使用循環(huán)冗余校驗(CRC)編碼AMR語音編碼器信息的比特；在具有從特定數(shù)量的可能幀速率中選出的幀速率的cdma2000幀中插入AMR語音編碼器信息；以及發(fā)送cdma2000幀的表示。
39.一種用于在cdma2000系統(tǒng)中接收自適應(yīng)多速率(AMR)語音編碼器信息的方法，其特征在于包括對接收的cdma2000幀進行速率檢測以確定接收幀的幀速率；以及部分地根據(jù)接收幀的已確定的幀速率從接收幀中提取多個AMR信息比特。
40.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于特定的編碼器是卷積編碼器。
41.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于已格式化的幀包括用于在每個幀的起始將卷積編碼器設(shè)置成已知狀態(tài)的多個尾部比特。
42.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于進一步包括從已格式化的幀中省略表示包含于已格式化幀中的語音信息的特定數(shù)據(jù)率的格式比特。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括從已格式化的幀中省略與AMR數(shù)據(jù)相關(guān)的信令信息。
44.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于進一步包括根據(jù)截尾卷積編碼編碼AMR語音編碼器信息。
45.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于AMR語音編碼器信息的比特屬于與重要性的不同等級相當?shù)奶囟〝?shù)量的優(yōu)先級。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于優(yōu)先級的特定數(shù)量是3。
47.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于可能的幀速率的特定數(shù)量是6。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于6個可能的幀速率包括用于傳送主服務(wù)選項數(shù)據(jù)的4個幀速率、用于傳送靜音指示符(SID)數(shù)據(jù)的一個幀速率以及用于傳送空數(shù)據(jù)的一個幀速率。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于進一步包括在每個攜帶SID數(shù)據(jù)的幀中插入一個或多個格式比特以形成具有特定數(shù)量的總比特數(shù)的幀。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于攜帶SID數(shù)據(jù)的幀包括總共43個比特。
51.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于進一步包括在cdma2000專用控制信道(DCCH)信道上發(fā)送信令信息。
52.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于進一步包括使用cdma2000基本信道上的全空白突發(fā)串幀發(fā)送信令信息。
53.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于進一步包括根據(jù)盲速率檢測算法從特定數(shù)量的可能幀速率中選擇接收幀的幀速率。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于可能的幀速率的特定數(shù)量是6。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于6個可能的幀速率包括用于傳送主服務(wù)選項數(shù)據(jù)的4個幀速率、用于傳送靜音指示符(SID)數(shù)據(jù)的一個幀速率以及用于傳送空數(shù)據(jù)的一個幀速率。
56.在cdma2000專用控制信道(DCCH)信道上接收與攜帶AMR語音編碼器信息的話務(wù)信道相關(guān)的信令信息。
57.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于進一步包括在接收自基本信道的全空白突發(fā)串幀中接收與攜帶AMR語音編碼器信息的基本信道相關(guān)的信令信息。
全文摘要
在cdma2000通信系統(tǒng)中支持自適應(yīng)多速率(AMR)編碼數(shù)據(jù)的技術(shù)。對于語音信息(關(guān)于各種速率)、靜音指示符(SID)(關(guān)于各種類型)以及空幀規(guī)定了若干AMR模式。CRC用于每個AMR幀(如12－比特CRC用于語音以及8－比特CRC用于SID)。由常規(guī)編碼器進一步編碼AMR數(shù)據(jù)和CRC比特。使用盲速率檢測來檢測發(fā)送的AMR幀的幀速率。為了支持盲速率檢測，提供給CRC生成器的比特數(shù)對于每個要被檢測的盲速率是不同的。如果兩個或多個盲速率具有相同的比特數(shù)(如對于SID)，那么就給出格式比特來區(qū)分這些速率。
文檔編號H04L1/00GK1483257SQ01806232
公開日2004年3月17日 申請日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月10日
發(fā)明者J·P·奧登瓦爾德, J P 奧登瓦爾德 申請人:高通股份有限公司