專利名稱：處理與多種無線協(xié)議相關(guān)的幀的通信裝置、變碼器設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及到通信系統(tǒng)，具體地說涉及對多種無線協(xié)議進(jìn)行變碼。
背景技術(shù)：
變碼器是當(dāng)今無線數(shù)字通信系統(tǒng)中的重要部分。經(jīng)常將它們用來在脈沖編碼調(diào)制(PCM)與多種(用于在空中傳送語音信息的)語音編碼(或聲音合成)協(xié)議之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換(或變碼)?，F(xiàn)在，變碼器(例如摩托羅拉公司的”iDEN”變碼器)被構(gòu)造并被優(yōu)化為用于對目標(biāo)通信系統(tǒng)的特定空中接口進(jìn)行變碼。例如，摩托羅拉公司的”iDEN”變碼器被優(yōu)化為對”iDEN”通信系統(tǒng)中的”iDEN”空間接口進(jìn)行變碼。然而，目前市場上需要更完全的、集成度更高的通信解決方案，例如集成有多個(gè)空間接口協(xié)議的系統(tǒng)。因此，對為特定協(xié)議優(yōu)化的變碼方法的需求變少了。因此，需要一種用來在多種無線協(xié)議之間進(jìn)行變碼的裝置及方法。
附圖簡要說明

圖1表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的通信系統(tǒng)的方塊圖。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的變碼器幀的方塊圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的變碼器執(zhí)行步驟地邏輯流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例說明為了滿足對在多種無線協(xié)議間進(jìn)行變碼的裝置及方法的需求，本發(fā)明提供了用于更通用的變碼的框架結(jié)構(gòu)。變碼器中的語音處理設(shè)備接收幀的動(dòng)態(tài)變碼屬性，然后根據(jù)變碼屬性的要求對該幀進(jìn)行變碼。這些動(dòng)態(tài)屬性可以包括如下信息例如所包含的無線協(xié)議、幀類型、源類型、序列號(hào)、傳輸時(shí)序要求與后續(xù)幀的傳輸模式。
可以參考圖1-3獲得對本發(fā)明更完全的理解。圖1表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的通信系統(tǒng)100的方塊圖。通信系統(tǒng)100中最好包括已知的”iDEN”子系統(tǒng)與已知的GSM子系統(tǒng)，每個(gè)都用下述方法進(jìn)行修改，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明以及其它方面，并將兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行集成，以提供跨越兩種無線協(xié)議的全系統(tǒng)的通信服務(wù)。盡管在圖1中圖示了”iDEN”與GSM子系統(tǒng)，它們僅僅是作為系統(tǒng)中可能集成的實(shí)例而進(jìn)行示意的。本發(fā)明的范圍并不限于集成特定類型的或特定數(shù)目個(gè)不同系統(tǒng)。例如，本發(fā)明可被等價(jià)地用于包含”iDEN”子系統(tǒng)、TETRA子系統(tǒng)、GSM子系統(tǒng)與“HARMONY”子系統(tǒng)的集成系統(tǒng)中。(注意，“iDEN”，TETRA，GSM，“HARMONY”無線通信裝置可從位于伊利諾斯州的Schaumburg的摩托羅拉公司獲得)。
系統(tǒng)100中包括固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與移動(dòng)通信單元。固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或通信基礎(chǔ)設(shè)施包括變碼器101與基站115和116，它們最好與其它基站、控制器、變碼器與交換機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)110與111中的所有組成部分都是眾所熟知的。出于簡化目的，在圖1中只示意了變碼器101與基站115和116。
同樣是出于簡化目的，在圖1中只示意了可能多達(dá)上千個(gè)移動(dòng)通信單元中的兩個(gè)。通信單元125和126中的每一個(gè)最好由無線電話構(gòu)成，它們分別通過“iDEN”無線協(xié)議119與GSM無線協(xié)議120同基站115和116進(jìn)行發(fā)送和接收通信。通信單元125與126中的每個(gè)最好包括公用的一組元件、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)以及處理器，所述處理器中包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置與處理裝置(例如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器等)。通常，與通信單元一樣，這些元件中的每一個(gè)都是本領(lǐng)域內(nèi)為人熟知的。
變碼器101中最好包括許多個(gè)語音處理設(shè)備(voice processingresource)，例如語音處理設(shè)備105-107。每種語音處理設(shè)備都包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置與處理裝置(例如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器等)。在優(yōu)選實(shí)施例中，在變碼器101的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的軟件/固件算法的控制下，變碼器101執(zhí)行那些眾所周知的變碼器操作所要求的任務(wù)，此外，將參考圖3對這種方法進(jìn)行說明。
下文中將對根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選通信系統(tǒng)100的工作進(jìn)行充分說明。假設(shè)通信單元125的用戶啟動(dòng)了到通信單元126的用戶的呼叫。由于單元125通過“iDEN”無線協(xié)議119與基站115進(jìn)行通信，單元126通過GSM無線協(xié)議120與基站116進(jìn)行通信，為了通過基站116向單元126進(jìn)行發(fā)送，變碼器101必須將“iDEN”合成語音幀變換為GSM合成語音幀。變碼器101最好將語音處理設(shè)備(例如設(shè)備105與106)進(jìn)行分配，以處理呼叫的變碼，設(shè)備105用于把按照“iDEN”無線協(xié)議編碼的語音變碼為按照GSM無線協(xié)議編碼的語音，設(shè)備106用于把GSM語音變碼為“iDEN”語音。
基站115通過“iDEN”無線協(xié)議119從單元125接收用于呼叫的無線信息。然后，基站115生成與“iDEN”無線協(xié)議有關(guān)的幀，其中包含至少一部分無線信息，并把幀發(fā)送給語音處理設(shè)備105。為了更好地理解基站115產(chǎn)生的幀，在回到對系統(tǒng)100的工作的討論之前，先討論一下圖2。
圖2為表示這個(gè)優(yōu)選變碼器幀的方塊圖。幀200中包括幀頭201與幀負(fù)載210。負(fù)載210包括來自單元125的編碼語音信息，而幀頭201中包含如下指示信息與幀相關(guān)的無線協(xié)議(無線協(xié)議類型202)、幀源類型(源類型203)、幀的類型(幀類型204)、幀的序列號(hào)(幀序列號(hào)205)、后續(xù)幀的發(fā)送模式(幀發(fā)送模式206)以及幀的發(fā)送時(shí)序要求(發(fā)送時(shí)序要求207)。
盡管優(yōu)選幀200中包含無線協(xié)議類型202，一個(gè)替代幀中可以包含系統(tǒng)類型與呼叫類型，可以從中確定與幀相關(guān)的無線協(xié)議。系統(tǒng)類型可以包括“iDEN”、TETRA、GSM、CDMA、“DIMETRA”與”HARMONY”，而呼叫類型可以包括互連和調(diào)度(dispatch)。例如，根據(jù)指示的呼叫類型為互連還是調(diào)度，支持“iDEN”呼叫的系統(tǒng)中的變碼器可以從指出“iDEN”為系統(tǒng)類型的替代幀中分別判斷出相關(guān)的無線協(xié)議是“iDEN”3:1還是新型的6:1語音編碼。
源類型203最好能夠指出幀源是否是異步基站、用戶(即移動(dòng)無線通信單元)、異步變碼器，或者同步變碼器)。幀類型204最好能夠指出負(fù)載210中每個(gè)分組的類型。除了語音或編碼的語音分組，負(fù)載210中還可以包括控制分組、錯(cuò)誤修正分組、調(diào)試分組、診斷分組、TTY-Baudo分組、鍵長度分組(key size packets)、鍵類型分組、負(fù)載分組、時(shí)序分組、序列/順序分組或優(yōu)先級(jí)分組?；蛘撸谪?fù)載210中不指出每個(gè)分組的類型，幀類型204也可以簡單地指出負(fù)載210中的分組數(shù)目。發(fā)送模式206最好能夠指出表示(例如)后續(xù)分組的幀發(fā)送頻率、幀發(fā)送速率、幀發(fā)送間隔或幀發(fā)送模式的信息。幀序列號(hào)205與幀時(shí)序要求207使得源產(chǎn)生的時(shí)序重構(gòu)成為可能(從而可以使聲音連續(xù)播放)。此外，還可以用序列號(hào)205估計(jì)分組丟失的速率。最后，為了同步并計(jì)算抖動(dòng)，發(fā)送時(shí)序要求207最好能夠指示時(shí)戳，該時(shí)戳可以從及時(shí)地單調(diào)線性增加的時(shí)鐘中獲得。特定的時(shí)鐘頻率及方案取決于特定的協(xié)議、源與幀的類型。
上面已經(jīng)詳細(xì)討論了基站115產(chǎn)生的幀，下面參考圖1重新回到對系統(tǒng)100的工作的討論中。語音處理設(shè)備105最好接收幀及其包含的指示信息，這些指示信息包括相關(guān)的無線協(xié)議、源類型、幀類型、幀序列號(hào)、幀發(fā)送模式和幀時(shí)序要求。然后，設(shè)備105根據(jù)頭信息對幀中的負(fù)載部分進(jìn)行處理。例如，語音處理設(shè)備105最好把它自己配制為根據(jù)指出的無線協(xié)議對幀負(fù)載進(jìn)行變碼。這個(gè)處理過程的主要作用是選擇適當(dāng)?shù)能浖?，并為軟件建立輸入?yún)?shù)。
現(xiàn)有技術(shù)的變碼器不會(huì)根據(jù)幀頭信息判斷進(jìn)行變碼的無線協(xié)議，而是使用預(yù)先配置的(方法)對單個(gè)無線協(xié)議進(jìn)行變碼。類似地，對其它頭信息而言，現(xiàn)有技術(shù)的變碼器不會(huì)根據(jù)它們接收到的幀中的頭信息重新派知它們的變碼方法，而還是一直使用或預(yù)先配置為使用它們的系統(tǒng)所要求的變碼任務(wù)。
因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在當(dāng)今的通信系統(tǒng)中，在每個(gè)變碼幀中發(fā)送變碼所需的動(dòng)態(tài)信息。這使得可以在通話與通話甚至在幀與幀的層次上對變碼功能進(jìn)行修改。此外，至少在變碼的范疇內(nèi)，這種變碼功能的推廣使得使用不同無線協(xié)議的系統(tǒng)得以更簡化的集成。
在優(yōu)選實(shí)施例中，通過如下場景可以示意這種廣義的變碼，其中第一呼叫結(jié)束，而另一個(gè)呼叫開始，這個(gè)時(shí)刻由GSM單元126啟動(dòng)。將語音處理設(shè)備105重新分配給新的呼叫，在這種情況下，語音處理設(shè)備105可能開始接收與GSM協(xié)議相關(guān)的變碼器幀。因此，根據(jù)每個(gè)幀中支出的變碼參數(shù)，原來進(jìn)行“iDEN”幀變碼的設(shè)備105現(xiàn)在開始對基站116產(chǎn)生的GSM幀進(jìn)行變碼。如果系統(tǒng)100中除了帶有”iDEN”與GSM子系統(tǒng)外，還帶有TETRA子系統(tǒng)，語音處理設(shè)備105還可以在后面接收與TETRA協(xié)議相關(guān)的幀。則設(shè)備105可以根據(jù)每個(gè)幀中的動(dòng)態(tài)頭信息對TETRA幀進(jìn)行變碼。因此，本發(fā)明用相同的變碼器設(shè)備提供了“多協(xié)議”變碼。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的變碼器所執(zhí)行的步驟的邏輯流程圖。邏輯流程圖300起始(302)后，變碼器接收(304)變碼器幀。如同前述，然后變碼器從幀頭中判斷(306)用于該幀的變碼屬性，并根據(jù)判斷出的屬性對幀中的負(fù)載進(jìn)行處理(即變碼)(308)。變碼器最好為后續(xù)接收到的幀反復(fù)執(zhí)行這些步驟。
盡管參考特定的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了具體的示意與說明，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行多種變化。例如，盡管最好由語音處理方法接收幀頭中的動(dòng)態(tài)變碼屬性，本發(fā)明并不限于這種實(shí)現(xiàn)方法?？梢詫傩灾械哪承┗蛘呷孔鳛槠渌刂菩畔⒌囊徊糠诌M(jìn)行接收，而不是所考慮的幀頭信息。
權(quán)利要求
1.一種供語音處理設(shè)備處理與多個(gè)無線協(xié)議相關(guān)的幀的方法，該方法包括步驟所述語音處理設(shè)備從基站接收與第一無線協(xié)議相關(guān)的第一幀；所述語音處理設(shè)備從基站接收第一幀的幀類型；所述語音處理設(shè)備從基站接收第一幀的發(fā)送時(shí)序要求；所述語音處理設(shè)備從基站接收第一幀的源類型；和根據(jù)所述第一無線協(xié)議、幀類型、發(fā)送時(shí)序要求與源類型，所述語音處理設(shè)備處理第一幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟所述語音處理設(shè)備從基站接收與第二無線協(xié)議相關(guān)的第二幀，其中所述第二無線協(xié)議與第一無線協(xié)議不同；所述語音處理設(shè)備從基站接收第二幀的幀類型；所述語音處理設(shè)備從基站接收第二幀的發(fā)送時(shí)序要求；所述語音處理設(shè)備從基站接收第二幀的源類型；和根據(jù)所述第二無線協(xié)議、第二幀的幀類型、第二幀的發(fā)送時(shí)序要求與第二幀的源類型，所述語音處理設(shè)備處理第二幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，第一幀包括幀頭與幀負(fù)載，其中第一幀的幀頭包括第一幀的無線協(xié)議類型、第一幀的幀類型、第一幀的發(fā)送時(shí)序要求與第一幀的源類型；其中，第二幀包括幀頭與幀負(fù)載，第二幀的幀頭包括第二幀的無線協(xié)議類型、第二幀的幀類型、第二幀的發(fā)送時(shí)序要求與第二幀的源類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一幀包括幀頭與幀負(fù)載，其中該幀頭包括無線協(xié)議類型、幀類型、發(fā)送時(shí)序要求與源類型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括步驟從第一幀的幀頭中判斷出第一幀的順序的指示，其中所述處理第一幀的步驟包括根據(jù)第一幀順序的指示來處理第一幀的幀負(fù)載的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括步驟從第一幀的幀頭判斷出未來幀的幀發(fā)送模式，其中所述處理第一幀的步驟包括根據(jù)未來幀的幀發(fā)送模式處理第一幀的幀負(fù)載的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述未來幀的幀發(fā)送模式包括從由幀發(fā)送頻率、幀發(fā)送速率、幀發(fā)送間隔與幀發(fā)送模式組成的組中選出的信息。
8.一種變碼器裝置，其包括至少一個(gè)語音處理設(shè)備，它能夠接收與第一無線協(xié)議、第一幀的幀類型、第一幀的發(fā)送時(shí)序要求和第一幀的源類型相關(guān)的第一幀；它還能夠根據(jù)所述第一無線協(xié)議、幀類型、發(fā)送時(shí)序要求和源類型來處理第一幀。
9.一種通信設(shè)備，其包括第一基站，它能夠通過第一無線協(xié)議接收無線信息，能夠產(chǎn)生與包含所述無線信息的至少一部分的第一無線協(xié)議關(guān)聯(lián)的第一幀，能夠向語音處理設(shè)備發(fā)送所述第一幀、第一幀的幀類型、第一幀的發(fā)送時(shí)序要求和第一幀的源類型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信設(shè)備，進(jìn)一步包括第二基站，它能夠通過與第一無線協(xié)議不同的第二無線協(xié)議接收無線信息，能夠產(chǎn)生與包含所述無線的至少一部分的第二無線協(xié)議相關(guān)的第一幀，能夠向所述語音處理設(shè)備發(fā)送第二幀、第二幀的幀類型、第二幀的發(fā)送時(shí)序要求和第二幀的源類型。
全文摘要
為了滿足對在多種無線協(xié)議間進(jìn)行變碼的裝置及方法的需求，本發(fā)明提供了用于更通用的變碼方法的框架結(jié)構(gòu)。變碼器(101)中的語音處理設(shè)備(例如105)接收幀的動(dòng)態(tài)變碼屬性(例如201－207)，然后根據(jù)變碼屬性的要求對該幀進(jìn)行變碼。這些動(dòng)態(tài)屬性可以包括如下信息例如所包含的無線協(xié)議、幀類型、源類型、序列號(hào)、傳輸時(shí)序要求與后續(xù)幀的傳輸模式。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1575612SQ02821179
公開日2005年2月2日 申請日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日
發(fā)明者菲利普·C·布盧姆, 邁克爾·W·比喬斯基, 埃斯特班·耶佩斯三世 申請人:摩托羅拉公司