專利名稱：改進的丟失幀隱藏設(shè)備和方法
改進的丟失幀隱藏設(shè)備和方法技術(shù)領(lǐng)域在此所述的實施例大體上涉及一種在通信系統(tǒng)中根據(jù)信道狀況來 改進處理接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在語音和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，目前需要最小化帶寬需求并改進語音 或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的質(zhì)量。減少帶寬通常是通過執(zhí)行壓縮算法從信號中去除 冗余來實現(xiàn)的。從另一方面來說，信號質(zhì)量通常通過在信號中增加冗 余而改進，例如通過執(zhí)行錯誤檢測和糾正技術(shù)，通過使用丟失幀隱藏 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)錯誤恢復(fù)。傳統(tǒng)系統(tǒng)嘗試使用多種方法的結(jié)合來在帶寬和質(zhì)量之間達到一個 平衡。通常，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，在傳輸側(cè)，提供信源編碼器/量化器來量化和壓縮將被傳輸?shù)男盘?，也就是減少需要的帶寬；同時提供信道編 碼器來增加用于錯誤檢測和糾正的信息，也就是改進質(zhì)量。然后信號 在信道(數(shù)據(jù)鏈路)中傳輸，并可能被破壞。在接收側(cè)，提供相應(yīng)的 信道解碼器、丟失幀處理器和信源解碼器來對接收到的信號進行解碼。在通信系統(tǒng)中的一個問題是，隨著干擾水平的增加，恢復(fù)的信號 的質(zhì)量下降的很快。為了解決這個問題， 一種傳統(tǒng)方法是使用自適應(yīng) 信源/信道編碼(例如GSM的自適應(yīng)多速率(AMR))。自適應(yīng)信源/ 信道編碼允許信源編碼的等級根據(jù)信道數(shù)據(jù)鏈路中的干擾量而變化。 例如，當(dāng)干擾的等級較高時執(zhí)行低等級的信源編碼。這允許信號中有 更多冗余，因此干擾對信號的影響變小。然而，這有增加帶寬需求的 影響。以同樣的方式，當(dāng)干擾的等級較低時，使用高等級的信源編碼。 以這種方式，能夠自適應(yīng)地進行調(diào)整以削弱在信號傳輸時干擾的影響。盡管自適應(yīng)信源/信道編碼根據(jù)干擾狀況調(diào)整信源編碼器，但是其 它的傳統(tǒng)方法涉及信道的接收側(cè)。在通信系統(tǒng)中，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)比特時，由于信道中的失真、干擾、噪聲等的影響，判斷該比特是l還是 0存在一些不確定性。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，信道解碼器通常會檢査輸入信 號并判斷特定接收到的比特是i或o。信源解碼器然后接收比特，并根據(jù)信道解碼器執(zhí)行的過程，使用 多種公知的技術(shù)對該數(shù)據(jù)進行處理，以輸出恢復(fù)的信號。然而，在信 源解碼器處理之前，需要使用丟失幀隱藏技術(shù)以處理丟失或者被破壞 的數(shù)據(jù)幀。發(fā)明內(nèi)容一方面，此處所述的至少一個示范實施方式能夠提供一種丟失幀 隱藏方法，用以處理通過通信信道傳輸而接收到的數(shù)據(jù)幀。這種方法 可包括a)確定當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是否是壞幀；b)使用一個或多個參數(shù) 來執(zhí)行對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀的信源解碼，如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是壞幀則該一個或多個參數(shù)由第一組的一個或多個值限制；c)使用一個或多個參數(shù)來執(zhí)行對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀的信源解碼，如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是好幀則對該 一個或多個參數(shù)不進行限制。該方法可能包括在先前的數(shù)據(jù)幀是好幀時執(zhí)行步驟(c)?？蛇x地，如果先前的數(shù)據(jù)幀是壞數(shù)據(jù)幀，該方法可還包括d)確定信道質(zhì)量指示符的值，通過將信道質(zhì)量指示符的值與閾值相比較以確定通信信道的狀況；e)如果通信信道的狀況好則執(zhí)行步驟c); f) 使用一個或多個參數(shù)來執(zhí)行對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀的信源解碼，如果通信信 道的狀況差則該一個或多個參數(shù)由第二組的一個或多個值限制。 第二組參數(shù)可以與第一組參數(shù)不同。信道質(zhì)量指示符可能是誤比特率(BER)、誤塊率(BLER)、信噪 比(SNR)和特別定義的用來指示信道狀況的參數(shù)中的一個。在至少一些情況下，數(shù)據(jù)幀包括語音幀，該方法可能應(yīng)用于自適應(yīng)多速率(AMR)的語音解碼中，用于隱藏丟失的語音幀造成的影響。 在至少一些情況下，可以使用狀態(tài)機來指示通信信道的質(zhì)量，該 方法進一步包括e)在狀態(tài)0啟動狀態(tài)機；f)在每次檢測到壞幀時遞增狀態(tài)計數(shù)器，進入后續(xù)編號的狀態(tài)，遞增被限制于6;以及g)每次檢測到好的語音幀時將狀態(tài)計數(shù)器復(fù)位為零，除了在狀態(tài)6時將狀 態(tài)計數(shù)器設(shè)置為5。在這些情況下，可以在狀態(tài)0中執(zhí)行步驟(C)，其中該方法包括并不限制LTP增益和固定密碼本增益，執(zhí)行常規(guī)的信源解碼并存儲當(dāng)前幀的語音參數(shù)。在這些情況下，在當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是好幀且前一數(shù)據(jù)幀是壞幀時，可以在狀態(tài)0或狀態(tài)5執(zhí)行步驟(d)到(f)，步驟(f)包括根據(jù)以下公 式將LTP增益和固定密碼本增益限制于最后接收到的好語音幀中最后 子幀所使用的值以下-,，gP《gP(-1) gp( >gP(—1)l),ge>g°(—1)這里gp是應(yīng)用于當(dāng)前語音幀的當(dāng)前LTP增益，y(-l)是最后接收到的 好語音幀的最后子幀使用的LTP增益，纊是應(yīng)用于當(dāng)前語音幀的當(dāng)前的解碼固定密碼本增益，g。(-l)是最后接收到的好語音幀的最后子幀使 用的固定密碼本增益，該方法進一步包括正常使用任何其它的接收到 的語音參數(shù)，并且保存當(dāng)前語音幀的語音參數(shù)。在這種情況下，在當(dāng)前幀是壞幀時可以在所有狀態(tài)都執(zhí)行步驟(b)，步驟(b)包括根據(jù)以下公式將LTP增益和固定密碼本增益限制于最后接收到的好語音幀的最后子幀使用的值以下p = { ，—gp(-l)， gp(-l)《m函"5(^(-l),…，gP(-5》且C(^^)gc(陽l), gc(—1) 2 mefl^f"5(gC(隱l),…,gC(-5))C(加fc)wWa"5(gC(-1),...,,(-5)),gc(—1) > mWa"5(gc(-l),…，gc(國5))這里gp是當(dāng)前解碼的LTP增益，,(-l)，…gp(-n)是最后n個子幀的 LTP增益，median5 ()是一個5點中值操作，P(state)是衰減因子，定 義如下(P(l)=0.98 ， P(2)=0.98, P(3)=0.8, P(4)=0.3， P(5)=0.2, P(6)=0.2)，,是當(dāng)前解碼的固定密碼本增益，,(-l)，…g《-n)是最后 n個子幀使用的固定密碼本增益，C(state)是衰減因子，定義如下 (C(l)=0.98， C(2)=0.98, C(3)=0.98, C(4)=0.98, C(5)=0.98, C(6)=0.7)， state是狀態(tài)值，n是正整數(shù)。另一方面，此處所述的至少一個示范實施方式提供了一種計算機程 序產(chǎn)品，包括包含程序代碼裝置的計算機可讀介質(zhì)，該程序代碼裝置 可由通信設(shè)備的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)丟失幀隱藏方法，以處理經(jīng)由通信 信道傳輸接收到的數(shù)據(jù)幀。另一方面，此處所述的至少一個示范實施方式提供了一種通信設(shè) 備，包括a)配置為控制通信設(shè)備操作的微處理器；b)與微處理器 連接的通信子系統(tǒng)，該通信子系統(tǒng)被配置為在通信信道上發(fā)送和接收 無線數(shù)據(jù)；C)信道解碼器，被配置為解碼在通信信道上接收到的數(shù)據(jù) 幀；d)丟失幀處理器，被配置為針對丟失幀來處理接收到的數(shù)據(jù)幀， 丟失幀處理器被配置為確定當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)幀是否是壞幀，如果當(dāng) 前接收到的數(shù)據(jù)幀是壞幀，使用由第一組的一個或多個值限制的一個 或多個參數(shù)來對當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼；如果當(dāng)前接收到 的數(shù)據(jù)幀是好幀，使用未被限制的一個或多個參數(shù)對當(dāng)前接收到的數(shù) 據(jù)幀執(zhí)行信源解碼。在另一方面，此處所述的至少一個示范實施方式提供了一種通信 系統(tǒng)，用于編碼和解碼通過通信信道發(fā)送的信息信號。該系統(tǒng)可包括 編碼器，被配置用于編碼信息信號并在通信信道上發(fā)送編碼后信息信 號；以及解碼器，被配置用于接收并解碼編碼后的信息信號，產(chǎn)生恢 復(fù)信號，其中解碼器被配置用來針對丟失幀而處理接收到的數(shù)據(jù)幀， 通過確定當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)幀是否是壞幀，如果當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)幀 是壞幀，使用由第一組的一個或多個值限制的一個或多個參數(shù)來對當(dāng) 前接收到的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼；如果當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)幀是好幀， 使用未被限制的一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解 碼。


為了更好地理解此處所述的下述實施方式，且更清楚地示出此處所 述的多個示范實施方式是如何實現(xiàn)的，作為示例，在這里會根據(jù)示出 了至少一個示范實施方式的附圖進行詳細(xì)說明，附圖中 圖1是一個示范實施方式的移動設(shè)備的框圖；圖2是圖1的移動設(shè)備的通信子系統(tǒng)組件的示范實施方式的框圖；圖3是一個示范實施方式的無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的框圖；圖4是示出了一個示范實施方式的主機系統(tǒng)的組件的框圖；圖5示出了對信道中的信號進行編碼和解碼的系統(tǒng)的示范實施方式；圖6示出了丟失幀隱藏方法的示范實施方式的流程圖； 圖7示出了可用于示范的丟失幀隱藏方法中的狀態(tài)圖； 圖8是示出了丟失幀隱藏方法的另一示范實施方式的流程圖。
具體實施方式
為了簡單和清楚地進行描述，在適當(dāng)情況下，可以在附圖中重復(fù) 附圖標(biāo)記以表示相應(yīng)的或類似的單元。另外，提出多種特定細(xì)節(jié)用以 提供對此處所述實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理 解，在這里描述的實施方式在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下也是能夠執(zhí) 行的。在其它情況下， 一些公知的方法、過程和組件在這里沒有進行 詳細(xì)描述，以便不會造成所描述的實施方式不清楚。同時，這些描述 并不應(yīng)該理解為對此處所述實施例的范圍的限制。這些細(xì)節(jié)描述以對 對移動環(huán)境的總體描述開始，然后是對該環(huán)境下的示范實施方式的應(yīng) 用的描述。移動環(huán)境包括移動設(shè)備的使用。移動設(shè)備是一種雙向通信設(shè)備， 具有先進的數(shù)據(jù)通信能力，能夠與其它計算機系統(tǒng)(或者在這里也統(tǒng) 稱為移動設(shè)備)進行通信。移動設(shè)備可能還包括語音通信的能力。根 據(jù)移動設(shè)備提供的功能，該移動設(shè)備可能指的是數(shù)據(jù)消息收發(fā)設(shè)備、 雙向?qū)ず魴C、具有數(shù)據(jù)消息收發(fā)能力的蜂窩電話、無線因特網(wǎng)裝置或 者數(shù)據(jù)通信設(shè)備(有或者無電話能力)。移動設(shè)備和其它設(shè)備通過收發(fā) 站網(wǎng)絡(luò)進行通信。為了便于理解移動設(shè)備的結(jié)構(gòu)和其是如何與其它設(shè)備進行通信的，參考圖l至圖3。首先看圖1， 一個示范實施方式的移動設(shè)備的框圖大體如100所 示。移動設(shè)備100包括多個組件，控制組件是微處理器102。微處理 器102控制移動設(shè)備100的整體操作。由通信子系統(tǒng)104執(zhí)行包括數(shù)據(jù)和語音通信的通信功能。通信子系統(tǒng)104從/向無線網(wǎng)絡(luò)200接收/發(fā)送消息。在該移動設(shè)備100的示范實施方式中，通信子系統(tǒng)104根 據(jù)全球移動通信系統(tǒng)(GSM)和通用無線分組業(yè)務(wù)(GPRS)標(biāo)準(zhǔn)進 行設(shè)置。GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)在全球廣泛使用，但很有可能這些標(biāo)準(zhǔn) 將由增強數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)和通用移動通信服務(wù)(UMTS)所 取代。新的標(biāo)準(zhǔn)還在制定中，但是我們相信本發(fā)明中描述的網(wǎng)絡(luò)行為 與其存在相似之處，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解這些實施方式能夠使 用未來制定的所有其它合適的標(biāo)準(zhǔn)。連接通信子系統(tǒng)104和網(wǎng)絡(luò)200 的無線鏈路代表一個或多個不同的射頻(RF)信道，其根據(jù)針對 GSM/GPRS通信所指定的指定的協(xié)議來執(zhí)行操作。根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議，這些信道能夠同時支持電路交換的語音通信和分組交換的數(shù)據(jù)通 信。雖然在移動設(shè)備100的一個示范實施方式中與移動設(shè)備100相關(guān) 聯(lián)的無線網(wǎng)絡(luò)是GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，但是在其它實施方式中，移動 設(shè)備100能夠與其它的無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)。可以采用的這些不同類型的 無線網(wǎng)絡(luò)可能包括例如數(shù)據(jù)中心無線網(wǎng)絡(luò)，語音中心無線網(wǎng)絡(luò)，和 能夠在同一個物理基站上同時支持?jǐn)?shù)據(jù)和語音通信的雙模網(wǎng)絡(luò)。組合 雙模網(wǎng)絡(luò)包括但是并不僅限于碼分多址接入(CDMA)或CDMA2000 網(wǎng)絡(luò)、GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)(如上文提到的)、和未來的第三代(3G)網(wǎng) 絡(luò)，例如EDGE和UMTS。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的一些過去的例子包括 Mobitex 無線網(wǎng)絡(luò)和DataTAC 無線網(wǎng)絡(luò)。語音中心的一些過去的例 子包括個人通信系統(tǒng)(PCS)網(wǎng)絡(luò)(例如GSM)和時分多址接入(TDMA) 系統(tǒng)。其它可能使用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包括例如綜合數(shù)字增強網(wǎng)絡(luò) (iDEN )，發(fā)展的數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)，高速下行鏈路分組接入 (HSDPA)，禾B 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無線LAN技術(shù)。微處理器102還與附加子系統(tǒng)交互，例如隨機存取存儲器(RAM) 106、閃存108、顯示器IIO、輔助輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)112、數(shù)據(jù) 端口 114、鍵盤116、揚聲器118、麥克風(fēng)120、短距離通信122和其 它設(shè)備124。移動設(shè)備100的一些子系統(tǒng)執(zhí)行通信相關(guān)的功能，而其它一些子系統(tǒng)可能提供固有的或者說位于設(shè)備上的功能。舉例說明，顯示器110 和鍵盤116能夠用于通信相關(guān)的功能，例如輸入文本信息以便在網(wǎng)絡(luò) 200上傳輸，同時可用于設(shè)備固有的功能，例如計算器或者任務(wù)列表。由微處理器102使用的操作系統(tǒng)軟件通常存儲在永久存儲器中，如閃 存108，該存儲器可選地可以是只讀存儲器(ROM)或者類似的存儲 單元(未顯示)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠認(rèn)識到，該操作系統(tǒng)、特定的 設(shè)備應(yīng)用程序或者上述內(nèi)容的一部分可能暫時被加載到例如RAM106 的易失性存儲器中。移動設(shè)備100可以在所需網(wǎng)絡(luò)注冊或者激活過程完成后在網(wǎng)絡(luò) 200上發(fā)送和接收通信信號。網(wǎng)絡(luò)接入與移動設(shè)備的訂戶或用戶相關(guān) 聯(lián)。為了標(biāo)識訂戶，移動設(shè)備IOO可能需要將訂戶識別模塊或"SIM" 卡126插入到SIM接口 128中以便與網(wǎng)絡(luò)通信。SIM126是一種傳統(tǒng) 的"智能卡"，用于識別移動設(shè)備100的訂戶并且使移動設(shè)備IOO個 性化。如果沒有SIM126，移動設(shè)備100不能夠完全操作以與網(wǎng)絡(luò)200 通信。通過在SIM接口 128中插入SIM126，訂戶能夠訪問所有訂閱 的服務(wù)。這些服務(wù)可能包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽和消息收發(fā)，如電子郵件，語 音郵件，短消息服務(wù)(SMS)，和多媒體消息服務(wù)(MMS)。更多高級 的服務(wù)還包括銷售點、現(xiàn)場服務(wù)和自動銷貨。SIM126包括處理器 和用來存儲信息的存儲器。 一旦SIM126被插入SIM接口 128中，其 耦合至微處理器102。為了識別訂戶，SIM126包括一些用戶參數(shù)，例 如國際移動訂戶標(biāo)識符(IMSI)。使用SIM126的優(yōu)點在于訂戶無需被 綁定于單個物理移動設(shè)備。SIM126可能存儲移動設(shè)備的附加的訂戶 信息，包括記事冊(或日歷)信息和最近的通話信息。移動設(shè)備IOO包括電池接口 132，用來容納一個或多個電池130。 電池130可以是可再充電的。電池接口 132耦合至穩(wěn)壓器(未顯示)， 穩(wěn)壓器幫輔助電池130以提供電壓V+給移動設(shè)備100。雖然當(dāng)前的技 術(shù)使用電池，未來的技術(shù)(如燃料電池)也可以給移動設(shè)備IOO提供 動力。除了操作系統(tǒng)的功能之外，微處理器102能夠在移動設(shè)備100上 執(zhí)行軟件應(yīng)用程序。通常在移動設(shè)備制造期間就將控制基本設(shè)備操作的一些應(yīng)用程序(包括數(shù)據(jù)和語音通信應(yīng)用)安裝在移動設(shè)備100中， 可以下載到移動設(shè)備100上的其它應(yīng)用可以是例如個人信息管理器 (PIM)。 PIM具有組織和管理訂戶關(guān)心的數(shù)據(jù)項的功能，所述數(shù)據(jù)項 是例如但并不限于電子郵件、日歷事件、語音郵件、約定和任務(wù)項。PIM應(yīng)用能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)200發(fā)送和接收數(shù)據(jù)項。PIM數(shù)據(jù)項可以 通過無線網(wǎng)絡(luò)200與移動設(shè)備訂戶相應(yīng)存儲的數(shù)據(jù)項和/或與主機計 算機系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項進行無縫的集成、同步和更新。對于這些數(shù) 據(jù)項來說該功能在移動設(shè)備IOO上創(chuàng)建了鏡像的主機計算機。當(dāng)主機 計算機系統(tǒng)是移動設(shè)備訂戶的辦公室計算機時，這是非常有用的。附加應(yīng)用可能通過網(wǎng)絡(luò)200、輔助1/0子系統(tǒng)112、數(shù)據(jù)端口 114、 短距離通信子系統(tǒng)122或者任何其它合適的子系統(tǒng)124加載到移動設(shè) 備100。這種應(yīng)用安裝的靈活性增加了移動設(shè)備100的功能性，且能 夠提供加強的設(shè)備上功能、通信相關(guān)功能或者同時提供上述兩種功能。 例如，安全通信應(yīng)用使得能夠使用移動設(shè)備IOO來執(zhí)行電子商務(wù)功能 和其它此類的金融交易。數(shù)據(jù)端口 114使訂戶能夠通過外部設(shè)備或軟件應(yīng)用來設(shè)置屬性參 數(shù)，通過不經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)而提供信息或軟件下載到移動設(shè)備100， 來擴展移動設(shè)備IOO的能力。例如，可選的下載路徑可以用來通過直 接并且可靠且可信的連接將加密密鑰加載到移動設(shè)備100上以提供安 全的設(shè)備通信。數(shù)據(jù)端口 114可以是能夠在移動設(shè)備IOO和其它計算 設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信的合適端口。例如，數(shù)據(jù)端口114可能是串行 或者并行的端口，可能包括電力線用來提供電力給移動設(shè)備100，對 于通用串行總線(USB)端口來說是可行的。短距離通信子系統(tǒng)122提供在移動設(shè)備100和不同系統(tǒng)或設(shè)備之 間的不需要使用網(wǎng)絡(luò)200的通信。例如，子系統(tǒng)122可能包括紅外設(shè)備和相關(guān)的電路和組件以用于短距離通信。短距離通信的例子包括由 紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)制定的標(biāo)準(zhǔn)、藍牙和由IEEE制定的802.11標(biāo)準(zhǔn)族。在使用中，接收到的信號(如文本消息、電子郵件消息或者下載 的網(wǎng)頁)將由通信子系統(tǒng)104處理并輸入給微處理器102。然后微處理器102處理接收到的信號以輸出給顯示器110或輔助I/O子系統(tǒng)112。訂戶也可以使用鍵盤116、結(jié)合顯示器110和可能的輔助I/O子 系統(tǒng)112，編撰數(shù)據(jù)項，例如電子郵件消息。輔助子系統(tǒng)112可以包括如下設(shè)備觸摸屏、鼠標(biāo)、軌跡球、紅外指紋檢測器、或者具有動態(tài)按鈕按壓功能的滾輪。鍵盤116是包括文字?jǐn)?shù)字鍵盤和/或電話類型 的鍵盤。編撰的消息可以通過通信子系統(tǒng)104在網(wǎng)絡(luò)200上傳輸。對于語音通信，除了接收到的信號將輸出到揚聲器118、傳輸?shù)?信號由麥克風(fēng)120生成之外，移動設(shè)備100的總體操作實質(zhì)上相同。 也可以在移動設(shè)備100上實現(xiàn)可選語音或語音I/O子系統(tǒng)，例如聲音 消息記錄子系統(tǒng)。雖然語音或音頻信號輸出是主要通過揚聲器118完 成的，但是顯示器110也可以用來提供附加信息，例如呼叫方的標(biāo)識、 語音通話的持續(xù)時間以及語音通話的其它相關(guān)信息?，F(xiàn)在來看圖2，圖2示出了圖1的通信子系統(tǒng)組件104的框圖。 通信子系統(tǒng)104包括接收器150、發(fā)射器152、 一個或多個嵌入或內(nèi)置 的天線元件154、 156、本地振蕩器(LOs) 158和處理模塊，例如數(shù) 字信號處理器(DSP) 160。通信子系統(tǒng)104是根據(jù)移動設(shè)備100要進行操作的網(wǎng)絡(luò)200來進 行特別設(shè)計的，因此圖2中所示的設(shè)計僅應(yīng)理解為其中的一個例子。 天線154通過網(wǎng)絡(luò)200接收到的信號被輸入到接收器150，接收器150 執(zhí)行通常的接收器功能，例如信號放大、下變頻、濾波、信道選擇和 模數(shù)(A/D)變換。接收信號的A/D變換允許更復(fù)雜的通信功能，例 如要在DSP160中執(zhí)行的解調(diào)和解碼。以同樣的方式，由DSP160處 理要傳送的信號，包括調(diào)制和編碼。經(jīng)DSP處理的信號被輸入到發(fā)射 器152以進行數(shù)模(D/A)變換、上變頻、濾波、放大和通過天線156 在網(wǎng)絡(luò)200上傳輸。DSP160并不僅僅處理通信信號，還提供接收器 和發(fā)射器的控制。例如，可以通過DSP160中執(zhí)行的自動增益控制算 法來自適應(yīng)地控制應(yīng)用于接收器150和發(fā)射器152中的通信信號的增國、丄 ml o移動設(shè)備100和網(wǎng)絡(luò)200之間的無線鏈路可能包括一個或多個不 同的信道(典型地為不同的RF信道)以及移動設(shè)備100和網(wǎng)絡(luò)200之間使用的有關(guān)協(xié)議。RF信道是需要節(jié)約的有限資源，典型地是因為 整體帶寬是有限的和移動設(shè)備100的電池功率是有限的。當(dāng)移動設(shè)備IOO完全操作時，發(fā)射器152僅在向網(wǎng)絡(luò)200進發(fā)送 行時才接通或開啟，其它情況下則關(guān)閉以節(jié)約資源。同樣地，接收器 150也是周期性地關(guān)閉以節(jié)約電力，直到在特定的時間段期間需要接 收信號或信息(如果有的話)。現(xiàn)在來看圖3，無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的框圖如202所示。在實際中， 網(wǎng)絡(luò)200包括一個或多個節(jié)點202。移動設(shè)備100和無線網(wǎng)絡(luò)200中 的節(jié)點202進行通信。在圖3的示范實施方式中，節(jié)點202根據(jù)通用 無線分組服務(wù)(GPRS)和全球移動系統(tǒng)(GSM)技術(shù)而配置。節(jié)點 202包括具有相關(guān)塔站206的基站控制器(BSC) 204、添加用于在 GSM中支持GPRS的分組控制單元(PCU)208、移動交換中心(MSC) 210、歸屬位置寄存器(HLR) 212、訪問位置寄存器(VLR) 214、服 務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN) 216、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN) 218、 和動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP) 220。該組件列表并不是GSM/GPRS 網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點202的組件的詳盡列舉，而是在通過網(wǎng)絡(luò)200的通 信中通常使用的組件列表。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，MSC210和BSC204相連，并且和陸上線路網(wǎng)絡(luò) (例如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN) 222)相連，以滿足電路交換的需 求。通過PCU208、 SGSN216和GGSN218與公共或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)(因特 網(wǎng))224 (這里統(tǒng)稱為共享的網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)施)的連接代表具有GPRS 能力的移動設(shè)備的數(shù)據(jù)通路。在擴展有GPRS能力的GSM網(wǎng)絡(luò)中， BSC204還包括分組控制單元(PCU)208，該PCU208連接到SGSN216 用來控制分段、無線鏈路分配和滿足分組交換的需求。為了跟蹤移動 設(shè)備的位置并且可用于電路交換和分組交換管理，HLR212在MSC210 和SGSN216之間共享。對VLR214的訪問是由MSC210控制的?；?06是固定的收發(fā)機站?；?06與BSC204共同構(gòu)成了固 定的收發(fā)設(shè)備。固定的收發(fā)設(shè)備為特定的覆蓋范圍(通常被稱為"小 區(qū)")提供無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。固定的收發(fā)設(shè)備在通過基站206將通信信號 發(fā)送給其小區(qū)內(nèi)的移動設(shè)備，并從其小區(qū)內(nèi)的移動設(shè)備接收通信信號。固定的收發(fā)設(shè)備通常根據(jù)特定的(通常是預(yù)先決定的)通信協(xié)議和參 數(shù)，在控制器的控制下，對要傳輸給移動設(shè)備的信號執(zhí)行調(diào)制和編碼 和/或加密的功能。如果必要，固定的收發(fā)設(shè)備對從其小區(qū)內(nèi)的移動設(shè) 備100接收到的任何通信信號類似地執(zhí)行解調(diào)、解碼和解密。通信協(xié) 議和參數(shù)在不同的節(jié)點之間可以變化。例如，跟其它節(jié)點相比， 一個 節(jié)點執(zhí)行不同的調(diào)制方案且運行在不同的頻率上。對于注冊在特定網(wǎng)絡(luò)的所有移動設(shè)備100來說，例如用戶簡檔的永久性配置數(shù)據(jù)被存儲在HLR212中。HLR212還包括每個注冊移動 設(shè)備的位置信息，并且能夠查詢以確定移動設(shè)備的當(dāng)前位置。MSC210 負(fù)責(zé)一組位置區(qū)域，并將當(dāng)前在其負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)的移動設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲 在VLR214中。VLR214還包括訪問其它網(wǎng)絡(luò)的移動設(shè)備的信息。在 VLR214上的信息包括為了快速接入而從HLR212傳送給VLR214的 部分永久性移動設(shè)備數(shù)據(jù)。通過從遠(yuǎn)程HLR212節(jié)點移動附加信息到 VLR214，能夠減少這些節(jié)點之間的通信量，因此能夠提供給語音和數(shù) 據(jù)服務(wù)更快的響應(yīng)時間，同時需要使用更少的計算資源。SGSN216和GGSN218是為了在GSM中支持GPRS(即分組交換 數(shù)據(jù)支持)而添加的單元。SGSN216和MSC210在無線網(wǎng)絡(luò)200中具 有類似的功能，都能跟蹤每個移動設(shè)備100的位置。SGSN216還為網(wǎng) 絡(luò)200上的數(shù)據(jù)通信執(zhí)行安全功能和接入控制。GGSN218提供和與外 部分組交換網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)互連，并通過在網(wǎng)絡(luò)200中操作的因特網(wǎng) 協(xié)議(IP)骨干網(wǎng)連接到一個或多個SGSN216。在正常的操作期間， 給定的移動設(shè)備100必須執(zhí)行一個"GPRS附著(Attach)"以獲取IP 地址并接入數(shù)據(jù)服務(wù)。這種需求在電路交換語音信道中并不存在，因 為綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)地址用來路由打入和撥出的通話。當(dāng)前， 所有具有GPRS能力的網(wǎng)絡(luò)使用專用的動態(tài)分配的IP地址，因此需要 與GGSN218相連的DHCP服務(wù)器。動態(tài)IP分配有很多種機制，包括 使用遠(yuǎn)程用戶撥號認(rèn)證服務(wù)(RADIUS)服務(wù)器和DHCP服務(wù)器。一 旦GPRS附著完成，就建立了從移動設(shè)備100通過PCU208、SGSN216 到GGSN218內(nèi)的接入點(APN)的邏輯連接。APN代表IP隧道的邏 輯結(jié)束，該IP隧道可以直接接入因特網(wǎng)兼容服務(wù)或者專用網(wǎng)絡(luò)連接。APN也代表網(wǎng)絡(luò)200的安全機制，因為必須將每個移動設(shè)備100分配 給一個或多個APN，且移動設(shè)備100在首先執(zhí)行GPRS附著到被授權(quán) 使用的APN之前不能交換數(shù)據(jù)。APN被認(rèn)為與因特網(wǎng)的域名類似， 例如"myconnection.wrieless.com"。一旦GPRS附著完成，隧道被創(chuàng)建，且使用在IP分組中可支持的 任何協(xié)議，在標(biāo)準(zhǔn)IP分組中交換所有的通信流量。這包括隧道方法， 例如IPoverIP，正如虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)所用的IP安全(IPsec) 連接的情況。這些隧道也被稱為分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)上下文，在網(wǎng) 絡(luò)200中只有有限數(shù)目的PDP上下文是可用的。為了最大化PDP上 下文的使用，網(wǎng)絡(luò)200會為每個PDP上下文運行一個空閑計時器，用 來確定其是否不活動。當(dāng)移動設(shè)備IOO沒有使用PDP上下文時，PDP 上下文能夠被重新分配且IP地址返回到由DHCP服務(wù)器220管理的 IP地址池中。現(xiàn)在來看圖4，示出了一個示范配置的主機系統(tǒng)的組件的框圖。 主機系統(tǒng)250典型地是公司辦公室或者其它局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)，但是 在不同的變體中也可能是例如家庭辦公計算機或其它專用系統(tǒng)。在圖 4所示的例子，主機系統(tǒng)250被描述為移動設(shè)備100的用戶所屬機構(gòu) 的LAN。LAN250包括通過LAN連接260相互連接的多個網(wǎng)絡(luò)組件。例如， 具有用戶移動設(shè)備100的附帶支架(cradle) 264的用戶的桌面計算機 262a位于LAN250上。例如，移動設(shè)備100的支架264可以通過串行 或通用串行總線(USB)連接到計算機262a。其它用戶計算機262b 也位于LAN250上，每個計算機262b可能配備或未配備移動設(shè)備的 附帶支架264。支架264便于從用戶計算機262a到移動設(shè)備100的信 息(例如PIM數(shù)據(jù)、便于移動設(shè)備100和LAN250之間安全通信的專 用對稱加密密鑰)的加載，例如通過數(shù)據(jù)端口 114，這對于為了使用 移動設(shè)備100而對其執(zhí)行初始化時需要的大量信息更新是特別有用 的。下載到移動設(shè)備IOO的信息可能包括用于交換消息的證書。本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠理解，并不需要支架264將移動設(shè)備IOO連接到計算 機262a，計算機262a、 262b也能連接到未在圖4中示出的其它外圍設(shè)備。為了便于說明，在圖4中只示出了 LAN250的網(wǎng)絡(luò)組件的子集， 本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，作為典型配置，LAN250通常還包括未明 確示出在圖4中的附加附件。通常，與圖4中的例子相比，LAN250 可能代表機構(gòu)中更大網(wǎng)絡(luò)(未示出)的一小部分，包括不同的組件和/ 或被配置為不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在本例子中，移動設(shè)備100通過無線網(wǎng)絡(luò)200的節(jié)點202以及共 享的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)224 (例如服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)或公眾因特網(wǎng))，與LAN250 進行通信。可以通過一個或多個路由器(未示出)來提供對LAN250 的訪問，并且可以在防火墻或代理服務(wù)器266后操作LAN250的計算 設(shè)備。在不同的實施方式中，LAN250包括無線VPN路由器(未示出)， 以便于LAN250和移動設(shè)備100之間的數(shù)據(jù)交換。無線VPN路由器 的概念在無線工業(yè)中是新的，其意味著可以能夠直接建立通過特定無 線網(wǎng)絡(luò)到移動設(shè)備100的VPN連接。無線VPN路由器的使用僅在最 近才成為可能，其在因特網(wǎng)協(xié)議(IP)版本6 (IPv6)進入基于IP的 無線網(wǎng)絡(luò)時才能夠使用。這種新協(xié)議能夠提供足夠的IP地址，分配IP 地址給每個移動設(shè)備，使得在任何時間推送信息給移動設(shè)備都成為可 能。使用無線VPN路由器的優(yōu)點是其是一個不用定制的VPN組件， 無需使用單獨的無線網(wǎng)關(guān)和單獨的無線架構(gòu)。在不同的實施方式中， VPN連接可以是傳輸控制協(xié)議(TCP) /IP或用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP) /IP連接，將消息直接傳送給移動設(shè)備100。發(fā)送給移動設(shè)備100用戶的消息首先被LAN250的消息服務(wù)器 268接收到。該消息的來源可能是多個源中的任一個。例如，消息可 能通過共享的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)224或者可能通過例如應(yīng)用服務(wù)提供商(ASP) 或因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)，由LAN250中的計算機262b發(fā)送，也可 能來自于連接到無線網(wǎng)絡(luò)200或不同的無線網(wǎng)絡(luò)中的不同移動設(shè)備 (未示出)，或者來自不同的計算設(shè)備或其它能夠發(fā)送消息的設(shè)備。消息服務(wù)器268通常用作機構(gòu)中共享的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)224上的消息(特 別是電子郵件消息)交換的主要接口。被設(shè)置為發(fā)送和接收消息的機構(gòu)中的每個用戶通常與消息服務(wù)器268管理的用戶賬戶相關(guān)聯(lián)。消息服務(wù)器268的一個例子是Microsoft Exchang 服務(wù)器。在一些實施方 式中，LAN250可以包括多個消息服務(wù)器268。消息服務(wù)器268還可能用于提供消息管理外的附加功能，例如包括管理與日歷以及任務(wù)表 相關(guān)的數(shù)據(jù)。當(dāng)消息服務(wù)器268接收到消息時，它們通常被存儲在消息存儲器 (未顯式地示出)中，消息可以隨后從這里取回并發(fā)送給用戶。例如， 在用戶計算機262a中執(zhí)行的電子郵件應(yīng)用可能請求與用戶賬戶相關(guān) 的存儲在消息服務(wù)器268上的電子郵件消息。這些消息則通常從消息 服務(wù)器268取回并本地存儲在計算機262a上。當(dāng)操作移動設(shè)備100時，用戶可能希望取回電子郵件消息以傳輸?shù)绞殖衷O(shè)備。在移動設(shè)備ioo上操作的電子郵件的客戶端應(yīng)用也可以從消息服務(wù)器268請求與用戶賬戶相關(guān)的消息。電子郵件的客戶端由 用戶或管理員根據(jù)機構(gòu)的信息技術(shù)(IT)策略來配置，以根據(jù)用戶的 命令、以預(yù)先定義的時間間隔、或根據(jù)預(yù)先定義的事件的發(fā)生來作出 請求。在一些實施方式中，給移動設(shè)備ioo分配其自己的電子郵件地 址，明確尋址到移動設(shè)備100的消息在其被消息服務(wù)器268接收到后 自動轉(zhuǎn)給移動設(shè)備100。為了便于移動設(shè)備100和LAN250的組件之間的消息和消息相關(guān) 數(shù)據(jù)的無線通信，可以提供多種無線通信支持組件270。在本示范實 施方式中，無線通信支持組件270包括例如消息管理服務(wù)器272。消 息管理服務(wù)器272用來提供對要由移動設(shè)備處理的消息(例如電子郵 件消息)的管理的支持。通常來說，當(dāng)消息還存儲在消息服務(wù)器268 中時，消息管理服務(wù)器272用來控制將消息發(fā)送給移動設(shè)備100的發(fā) 送時間、是否發(fā)送和如何發(fā)送。消息管理服務(wù)器272還便于在移動設(shè) 備100上編撰的消息的處理，該消息被發(fā)送給消息服務(wù)器268以用于 隨后發(fā)送。例如，消息管理服務(wù)器272可能1)針對新電子郵件消息來監(jiān)控 用戶的"郵箱"(例如消息服務(wù)器268上的與用戶賬號相關(guān)的消息);2) 將用戶定義的過濾條件應(yīng)用到新消息以確定是否和如何將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到用戶的移動設(shè)備100; 3)壓縮和加密新消息(例如使用加密技術(shù)，例如數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)、三重DES或改進的加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)); 以及4)通過共享的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)224和無線網(wǎng)絡(luò)200將消息推送給移動 設(shè)備100;以及接收在移動設(shè)備100上編撰的消息(例如使用三重DES 加密的消息)，解密和解壓縮所編撰的消息，如果需要則將編撰的消息 重新格式化，使其看上去象來自用戶的計算機262a，重新路由編撰的 消息到消息服務(wù)器268以進行傳輸?？梢远x(例如通過管理員根據(jù)IT策略)與將要從移動設(shè)備100 發(fā)送的和/或移動設(shè)備100接收到的消息相關(guān)的一些屬性和限制，并且 由消息管理服務(wù)器272執(zhí)行。這些屬性和限制還包括例如移動設(shè)備 100是否可接收加密和/或簽名的消息，最小的加密密鑰大小，輸出的 消息是否必須被加密和/或簽名，是否要將由移動設(shè)備100發(fā)送的所有 安全消息的備份都發(fā)送給預(yù)定的備份地址。消息管理服務(wù)器272還可 以提供其它控制功能，例如僅將存儲在消息服務(wù)器268上的特定消息 信息或消息的預(yù)定義部分(例如數(shù)據(jù)塊)推送給移動設(shè)備IOO。例如， 當(dāng)消息最初由移動設(shè)備100從消息服務(wù)器268取回時，消息管理服務(wù) 器272能夠僅將消息的第一部分推送給移動設(shè)備100，該部分是一個 預(yù)定義的大小(例如2KB)。然后用戶可以請求消息管理服務(wù)器272 以小的塊將更多該消息傳送給移動設(shè)備100，可能到達最大的預(yù)定義 消息大小。相應(yīng)地，消息管理服務(wù)器272便于對傳送到移動設(shè)備100 的數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)量的更好的控制，并且能夠有助于減少潛在的帶 寬或其它資源的浪費。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠知道消息管理服務(wù)器272無需在LAN250或 其它網(wǎng)絡(luò)的一個單獨的物理服務(wù)器中實現(xiàn)。例如，消息管理服務(wù)器272 有關(guān)的一些或所有功能可以集成在消息服務(wù)器268或LAN250中的其 它服務(wù)器上。另外，LAN250可以包括多個消息管理服務(wù)器272，特 別是在可能需要支持大量移動設(shè)備的不同的實施方式中。描述了整個的移動環(huán)境后，下面描述集中于用于移動設(shè)備IOO之 間通信的通信系統(tǒng)中的信道。圖5是這樣一個信道300和通信系統(tǒng)的 圖示，正如使用全速率(FR)、自適應(yīng)多速率(AMR)和其它類型的編碼的GSM系統(tǒng)。通信系統(tǒng)通常包括編碼組件302和解碼組件304 用于編碼和解碼在信道300中傳送和接收的信號。就移動設(shè)備100來 說，編碼組件302和解碼組件304包括在例如DSP160中。如圖5中所示，信源信號306是將要被傳輸?shù)男畔⑿盘?，例如?擬聲音信號，將其提供給信源編碼器/量化器308，信源編碼器/量化器 308量化和壓縮信源信號306以減少或去除冗余。信源編碼器308輸 出比特序列，或者在一些示范實施例中輸出碼字，碼字是在通信中用 來代表被編碼以用來傳輸?shù)谋忍氐慕M合的工具。很容易理解，由于有 損壓縮等，在量化階段會造成信號的一些失真。信源編碼信號被傳送給信道編碼器310，信道編碼器310增加冗 余，用來補償在信道中傳輸時造成的錯誤。信道編碼器310通常在序 列上增加比特，以允許進行錯誤檢測和糾正，例如，前向錯誤檢測 (FEC)和循環(huán)冗余校驗(CRC)。信道編碼器310的輸出是比特序列。 也可以使用不同的方法來編碼信號，這些方法包括例如時分多址 (TDMA)信號、碼分多址(CDMA)信號、全球移動通信系統(tǒng)(GSM) 信號或者其它類型的通信信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，信源編碼器308和信道編碼器310能 夠以軟件或者硬件或者兩者組合的方式實現(xiàn)。另外，信源編碼器308 或信道編碼器310或兩者組合可能被稱為編碼器。經(jīng)過信道編碼的信號傳輸通過信道300，在信道300上信號可能 遭遇干擾、噪聲或其它能夠造成組成信號的比特變壞的情況。信道編碼信號最終由信道解碼器312接收，在信道解碼器312中， 信道編碼信號中的冗余(如FEC和CRC信息)被用來檢査或糾正信 號中的錯誤，并解碼信道編碼信號以產(chǎn)生編碼信號。由信道解碼器312產(chǎn)生的編碼信號被傳送給丟失幀處理器314， 丟失幀處理器314生成數(shù)據(jù)以代替接收到的序列中的任何丟失幀。丟 失幀處理器314使用丟失幀隱藏(LFC)方法以替代丟失幀，使用來 自在先幀的信息，并根據(jù)特定狀況改變處理參數(shù)，以代替丟失幀或類 似情況。這些方法在附圖6-8中有詳細(xì)的描述。編碼信號然后被傳送到信源解碼器/逆量化器314，用于解碼以產(chǎn)生和輸出恢復(fù)信號318。在基于碼字的系統(tǒng)中，信源解碼器316通常使用查找表，將接收到的碼字映射到參數(shù)值以輸出。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，信道解碼器312、丟失幀處理器314、 信源解碼器316能夠以軟件或者硬件或者兩者組合的方式實現(xiàn)。另外， 信道解碼器312或信源解碼器316或包括丟失幀處理器314的組合可 能被稱為解碼器。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，圖5中示出的組件提供了信源編碼和 解碼、信道編碼和解碼的示范實施例，可以結(jié)合丟失幀處理器314使 用不同的處理方案。對于特定類型的數(shù)據(jù)，丟失幀處理器314使用特定的技術(shù)來處理 丟失幀。所使用的方法采用特定的規(guī)則來處理丟失數(shù)據(jù)幀和接收到的 后續(xù)的數(shù)據(jù)幀。通常，根據(jù)在先的數(shù)據(jù)幀，將一組參數(shù)應(yīng)用于當(dāng)前的 數(shù)據(jù)幀。然而，通常應(yīng)用于當(dāng)前數(shù)據(jù)幀的處理過程并未考慮特定情況 下的信道狀況，因此對恢復(fù)信號的質(zhì)量造成影響。該技術(shù)能夠逐幀或 逐子幀地應(yīng)用于語音信號，特別是語音幀，這在下文中有更詳細(xì)的描 述。術(shù)語數(shù)據(jù)集在這里意欲涵蓋語音數(shù)據(jù)的幀或子幀。相應(yīng)地，移動設(shè)備100使用丟失幀隱藏技術(shù)，考慮處理當(dāng)前語音 幀時的信道狀況，同時考慮在先的語音幀是否是"好"幀，即沒有錯 誤地接收到在先的語音幀；或者是"壞"幀，即有錯誤地接收到在先 的語音幀。圖6中示出了丟失幀隱藏方法350的一種示范實施例。丟失幀隱藏方法350對由信道解碼器312接收和解碼的語音幀執(zhí) 行操作。丟失幀隱藏方法350從步驟352開始，在此處檢査當(dāng)前語音 幀的壞幀指示符(BFI)值。如果BFI值為1，說明當(dāng)前語音幀是壞的， 也就是說其存在錯誤，則丟失幀隱藏方法350轉(zhuǎn)到步驟354，在此處 應(yīng)用于語音幀的一個或多個參數(shù)被限制為第一組值。如果只有一個增 益參數(shù)受影響，則第一組值僅包括一個值。然后丟失幀隱藏方法350 對于當(dāng)前語音幀而言結(jié)束。如果另一個語音幀需要進行丟失幀處理， 丟失幀隱藏方法350能夠再次開始執(zhí)行?？蛇x地，如果在步驟352當(dāng)前語音幀的BFI值是0，說明當(dāng)前語 音幀是好的，也就是說其沒有錯誤，則丟失幀隱藏方法350前進到步驟356，在此處判斷在先語音幀的BFI值是否是1。如果不是，那么當(dāng)前和在先的語音幀都是好的(也就是說沒有錯誤)，此時丟失幀隱藏方法350轉(zhuǎn)到步驟358，在此處由信源解碼器316執(zhí)行常規(guī)信源解碼。 然而，如果在先語音幀的BFI值是1，則丟失幀隱藏方法350轉(zhuǎn)到步 驟360，在此處通過檢查信道質(zhì)量指示符(CQI)的值來確定信道300 的質(zhì)量。如果CQI表明信道狀況很好，那么丟失幀隱藏方法350轉(zhuǎn)到 步驟358，在此處對語音幀執(zhí)行常規(guī)的處理。否則，丟失幀隱藏方法 350轉(zhuǎn)到步驟362，在此處使用不同于第一組值的第二組值來處理語音 幀。例如，可以根據(jù)第二組值中的一個或多個值來限制應(yīng)用于語音幀 的一個或多個參數(shù)。步驟354和步驟362中施加的限制量可以是不同 的。CQI能夠由多種參數(shù)表示，包括誤比特率(BER)、誤塊率(BLER)、 信噪比(SNR)和其它合適的已知參數(shù)，這些參數(shù)對應(yīng)于表明信道狀 況的不同方式。作為選擇，CQI可以是特定的參數(shù)，只要它表明信道 狀況即可。在任意這種情況下，CQI和閾值進行比較以確定信道300 是否良好。例如，如果CQI是BER，那么在步驟360將BER與閾值 進行比較，如果BER大于或等于閾值，那么信道300的當(dāng)前狀況是差 的，方法350轉(zhuǎn)到步驟362。否則，如果BER小于閾值，那么信道的 當(dāng)前狀況是好的，方法轉(zhuǎn)到步驟358。對于所使用的信道質(zhì)量指示符，可以通過信道的先驗知識和在好 和壞的信道狀況下對信道質(zhì)量指示符的影響，獲得閾值?？蛇x地，該 信息也可以通過測試得到，以獲得合適的閾值。對于語音通信信道，通常根據(jù)是否在當(dāng)前和在先語音幀中檢測到 錯誤，使用自適應(yīng)多速率(AMR)語音編解碼器丟失幀錯誤隱藏、對 于增強全速率(EFR)語音通信信道對丟失幀進行替換和消聲(muting) 這些技術(shù)來對語音幀進行處理。例如當(dāng)在當(dāng)前幀中沒有檢測到錯誤而 在先幀有錯誤時，這些技術(shù)按照慣例總是改變施加于當(dāng)前語音幀的增 益。然而，該處理方法并不適用于所有情況。例如，關(guān)于3GPPTS 46.061的對于增強全速率(EFR)語音通信信道對丟失幀進行消聲，在以前的對丟失幀進行替換和消聲的解決方案中，當(dāng)在接收到的語音幀中沒有檢測到錯誤但是在先接收到的語音 幀是壞幀時，長期預(yù)測(LTP)增益和固定密碼本增益被限制在最后 接收到的好幀所使用的值以下。這種方法在信道狀況很差且當(dāng)前語音 幀是好(也就是說沒有錯誤的)幀的可能性很低時能夠提供可接受的 性能。然而，該方法在信道狀況實際上很好，且在先幀是壞幀是由于多種原因(例如使用了快速相關(guān)控制信道(FACCH)幀)時，會大大 降低語音性能。FACCH信道的插入是基于通信系統(tǒng)的當(dāng)前需求的。當(dāng) 語音幀被FACCH幀替代時，BFI值被設(shè)置為"壞"，因為該幀并未包 含對于語音解碼來說有用的信息。通過對包括在好信道狀況下的切換等情況的考慮，能夠?qū)Υ擞懈?深的理解。在這種情況下，無線網(wǎng)絡(luò)200會發(fā)送一系列FACCH幀， 直到從移動設(shè)備100接收到響應(yīng)。對網(wǎng)絡(luò)行為的分析表明，在這種情 況下典型的幀圖案包括每隔一個就內(nèi)嵌有FACCH幀的多個幀。在當(dāng) 前幀是壞幀(也就是BFI=1)，且在先幀的BFI值是好的或壞的 (prevBFI=0或1)， LTP增益和固定密碼本增益被替換為由一個或多 個在先幀使用的LTP增益和固定密碼本增益值的衰減版本。然而，在 當(dāng)前幀是好幀(也就是BF》0)且在先幀是壞的(也就是prevBFIO 時，LTP增益和固定密碼本增益再一次被一個或多個在先幀的衰減值 所替代。如果被接收到的幀具有交替的幀圖案(BFI=1， prevBFI=0/l) 和(BFI=0， prevBF》1)，即使在一半的時間接收到的是好的語音幀， 在AMR和EFR語音編解碼器錯誤隱藏單元中使用的常規(guī)方法的結(jié)果 是衰減了頭6個幀的語音，使剩下的幀消聲。需要注意的是每個語音 幀的長度是20ms，對語音的衰減和消聲結(jié)果會在恢復(fù)信號318的語音 中產(chǎn)生明顯的間隙。更好的解決這種情況的另一種方法是使用丟失幀隱藏方法350。 在這種情況下，在當(dāng)前幀是好的且在先幀是壞的時(BFI=0， prevBFI-l)，首先檢查信道質(zhì)量指示符。當(dāng)信道質(zhì)量指示符表明信道 狀況差時，限制LTP增益和固定密碼本增益。在這種方式下，將使用 在壞幀之間的好幀，得到的結(jié)果是對語音質(zhì)量的改進。相應(yīng)地，在這 個例子中，丟失幀隱藏方法350利用由于FACCH引起的幀擦除與由于差信道質(zhì)量引起的幀擦除的差別。在下一個示范實施方式中會對此 有詳細(xì)的描述。丟失幀隱藏方法350可以是修改的幀替代和消聲過程的一部分，該過程可能由AMR語音編解碼器接收端在接收到一個或多個丟失的 語音幀時使用。在這種情況下，錯誤隱藏的目的是減少丟失的AMR 語音幀的影響。在接收到的語音幀中有一些丟失幀時進行消聲的作用 是向用戶表明信道的故障，避免生成由錯誤隱藏過程造成的令人討厭 的聲音。為了進行錯誤檢測，如果接收到的AMR語音數(shù)據(jù)的較敏感比特 都是錯誤的，無線網(wǎng)絡(luò)200可以將標(biāo)志RX_TYPE設(shè)置為 SPEECH—BAD,在這種情況下BFI標(biāo)志被設(shè)置為1，表明壞的數(shù)據(jù)幀。 如果接收到的SID幀是錯誤的，無線網(wǎng)絡(luò)200可以將RX_TYPE標(biāo)志 設(shè)置為SID一BAD，在這種情況下BFI標(biāo)志被設(shè)置為1，表明壞的數(shù)據(jù) 幀。如果設(shè)置了這些標(biāo)志，解碼器組件304執(zhí)行參數(shù)替代以隱藏錯誤。 通過使用從信道解碼器312得到的信道質(zhì)量信息，可以將RX—TYPE 標(biāo)志設(shè)置為SPEECH—PROBABLY_DEGRADED，這種情況下還設(shè)置 潛在的幀衰減指示(PDFI)標(biāo)志。在丟失了語音幀的情況下，對這些幀的常規(guī)解碼會導(dǎo)致非常不好 的噪音結(jié)果。為了改進主觀質(zhì)量，通常用至少一個在先的好語音幀的 重復(fù)或推斷來代替丟失的語音幀。這種替代的使用逐步減弱了輸出的 電平，如果接收多個連續(xù)的丟失幀，會導(dǎo)致輸出的恢復(fù)信號318是無 聲的。替代和消聲的一種示范解決方案包括如圖7所示的具有7個狀態(tài) 的狀態(tài)機。狀態(tài)機從狀態(tài)O開始。每次檢測到壞幀，狀態(tài)計數(shù)器遞增 一，當(dāng)其達到6時飽和。每次檢測到好幀，狀態(tài)計數(shù)器復(fù)位為零，除 非在狀態(tài)6，在狀態(tài)6處狀態(tài)計數(shù)器被設(shè)置為5。狀態(tài)計數(shù)器的值表明 信道的質(zhì)量狀態(tài)計數(shù)器的值越大，信道質(zhì)量越差。除了該狀態(tài)機之 外，還檢査先前接收到的數(shù)據(jù)幀的BFI值(即prevBFI)。處理通常取 決于狀態(tài)變量值。然而，在狀態(tài)0和狀態(tài)5，處理還取決于兩個標(biāo)志 BFI和prevBFI，現(xiàn)在對其進行解釋。當(dāng)BFI=0, prevBFI=0且state=0，在當(dāng)前接收到的或在先接收到 的語音幀中未檢測到錯誤。在上下文中沒有錯誤意味著在如802.11的 系統(tǒng)中沒有檢測到錯誤或在GSM中CRC保護字段中沒有錯誤。也就 是說，接收到的較敏感比特都沒有錯誤，但不那么敏感的比特可能包 含一些錯誤，但是對語音解碼沒有重大影響。在語音合成時用常規(guī)的 方式使用接收到的語音參數(shù)。保存當(dāng)前幀的語音參數(shù)。這些行為對應(yīng) 于方法350的步驟358。當(dāng)BFI=0， prevBFI=l且state=0或5，在當(dāng)前接收到的語音幀中 未檢測到錯誤，但在先接收到的語音幀是壞幀。如方法350的步驟360 一樣，使用信道質(zhì)量指示符來檢查信道狀況。如果信道狀況良好，不 對LTP增益和固定密碼本增益進行限制，并且使用接收到的參數(shù)進行 常規(guī)的解碼，這對應(yīng)于方法350的步驟358。然而，如果信道狀況差， 則LTP增益和固定密碼本增益被限制于最后接收到的好語音幀的最后 一個子幀使用的值以下，如等式1和2相應(yīng)所示的。這對應(yīng)于方法302 的步驟354。子幀具有一個以毫秒計的時間間隙，例如5ms，在一個 幀中有很多子幀。例如，在一個幀中可以有4個子幀。逐個幀更新BFI 禾口 prevBFI。<formula>formula see original document page 25</formula>在等式1中，gP是應(yīng)用于當(dāng)前幀的當(dāng)前解碼的LTP增益，g吖-l) 是最后接收到的好幀(也就是說BFI是0)的最后一個子幀使用的LTP 增益。在等式2中，g。是應(yīng)用于當(dāng)前幀的當(dāng)前解碼的固定密碼本增益， g《-l)是最后接收到的好幀(也就是說BFI是0)的最后一個子幀使用 的固定密碼本增益。在語音合成時正常使用接收到的其它語音參數(shù)。 存儲當(dāng)前幀的語音參數(shù)。該操作對應(yīng)于方法302的步驟354。很容易理解，固定密碼本(fixed codebook)包括用于語音合成濾 波器的激勵向量。密碼本的內(nèi)容是非自適應(yīng)的(也就是說固定的)。在 自適應(yīng)多速率編解碼器中，使用代數(shù)密碼本實現(xiàn)固定密碼本?？蛇x地，自適應(yīng)的密碼本包括適應(yīng)于每個子幀的激勵向量。自適應(yīng)的密碼本是 從長期濾波器狀態(tài)導(dǎo)出的。延遲的值可以作為自適應(yīng)密碼本的索引。當(dāng)BFI-1， prevBF^0或l，且state=l…6，在當(dāng)前接收到的語音 幀中檢測到錯誤，開始替換和消聲過程。LTP增益和固定密碼本增益 根據(jù)公式3和4由來自 一些在先子幀的衰減值代替。該對應(yīng)于方法350 的步驟354。g 一 ]/Oto,e)W7efl^"5(gP(-l),…,gP(-5)),gP(—1) > me^a"5(gp(-l),...,gP(-5》gC=J COto&)gc(-l), gc(_l)Sme^fl"5(gc(-l),.."gc(-5)) (4)[C(加/e)wW。"5(g''(-1),…,gc(-5》，gc(-1) > wWfl"5(gc(-1),...,gc(-5))在公式3中，,是當(dāng)前解碼的LTP增益，y(-l)，…g吖-n)是最 后n個子幀使用的LTP增益，median5()是一個5點中值操作，/^to^ 是衰減因子(P(l)=0.98, P(2)=0.98, P(3)=0.8, P(4)=0.3, P(5)=0.2, P(6)=0.2)，加fe是狀態(tài)值。在公式4中，^是當(dāng)前解碼的固定密碼本 增益，g《-l)，…g《-n)是最后n個子幀使用的固定密碼本增益，median5 ()是一個5點中值操作，Qito^是衰減因子(C(l)=0.98， C(2)=0.98, C(3)=0.98, C(4)=0.98, C(5)=0.98, C(6)=0.7)， Wfl/e是狀態(tài)值，n是正整 數(shù)。狀態(tài)值越高，增益衰減的越多。同樣，如公式5所示，通過使用 存儲器中過去四個值的平均值，對預(yù)測的固定密碼本增益的存儲器進 行更新，過去的LSF以如公式6所示的方法向中值偏移。1 4e"e廠(O) = — 2 (-/) ( 5 )j1(/)=鄰)=apasL&/—9 +(1 -a)腿fli^/W)， /=0.. 9 (6) 在公式6中《=0.95， lsf—ql和lsf—q2是當(dāng)前幀的兩組LSF向量， past—lsf—q是在先幀的lsf—q2， mean—lsf是平均LSF向量。LTP延遲值能夠被在先幀的第四個子幀的經(jīng)過值或者根據(jù)最后正 確接收到的值而輕微修改的值所替代。從錯誤幀接收的固定密碼本的 修正脈沖能夠在它們是在接收到錯誤數(shù)據(jù)時被接收到的狀態(tài)下使用。 在沒有接收到數(shù)據(jù)的情況下，可以使用隨機的固定密碼本索引?，F(xiàn)在來看圖8，圖8示出了丟失幀隱藏方法400的另一示范實施 例的流程圖。方法400和方法350有些相似。該方法從步驟402開始， 在此處判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是否是錯誤的或壞的。如果是，則方法400轉(zhuǎn) 到步驟404，在此處使用一個或多個參數(shù)來處理數(shù)據(jù)幀，并使用第一 組值來限制一個或多個參數(shù)。如果當(dāng)前數(shù)據(jù)幀不是錯誤的，那么方法 400轉(zhuǎn)到步驟406，在此處使用未被修改或限制的參數(shù)來處理當(dāng)前數(shù)據(jù) 幀。相應(yīng)地，當(dāng)信道300的狀況很好時方法400與方法350提供相同 的益處，但是當(dāng)信道300的狀況不好時方法400并不如方法350魯棒。 在給定的例子的上下文中，當(dāng)BFI=0， prevBFI=0且state=0，或者 BFI=0， prevBFI=l且state=0或5時，在接收到的語音幀中沒有檢測 到錯誤，但是在先前接收到的語音幀中可能有或沒有檢測到錯誤。相 應(yīng)地，在當(dāng)前接收到的語音幀的語音合成期間，基于幀或子幀，以常 規(guī)的方式使用接收到的語音參數(shù)，并存儲當(dāng)前幀的語音參數(shù)。這里描述的錯誤隱藏處理的實施例用來為移動設(shè)備100 (例如 GSM手持設(shè)備)在好或壞的信道狀況下提供改進的聲音質(zhì)量。還可以 理解，編碼和解碼信號以及上述處理丟失幀的系統(tǒng)和方法可能由硬件 或軟件或兩者組合來實現(xiàn)。另外，方法和軟件可實現(xiàn)為存儲在計算機 可讀介質(zhì)上的可執(zhí)行軟件指令，所述計算機可讀介質(zhì)可以包括能夠在 計算機上執(zhí)行的傳輸類型的介質(zhì)?？梢岳斫?，可以對這里描述和用圖說明的實施例進行多種修改， 而不會背離這些實施例，具體的保護范圍在所附權(quán)利要求中定義。
權(quán)利要求
1. 一種丟失幀隱藏方法，用于處理通過通信信道傳輸而接收到的數(shù)據(jù)幀，所述方法包括確定當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是否是壞幀；使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是壞幀，則所述一個或多個參數(shù)由第一組的一個或多個值限制；以及使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，在當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是好幀時對該一個或多個參數(shù)不進行限制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述方法包括使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，其中在先前的數(shù)據(jù)幀是好幀時 對所述一個或多個參數(shù)不進行限制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中如果先前的數(shù)據(jù)幀是壞數(shù)據(jù)幀，則該方法還包括確定信道質(zhì)量指示符的值，通過將信道質(zhì)量指示符的值與閾值相比較以確定通信信道的狀況；使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，其中如果 通信信道的狀況好則對所述一個或多個參數(shù)不進行限制；使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，如果通信 信道的狀況差則由第二組的一個或多個值限制所述一個或多個參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中第二組的一個或多個值和第一組 的一個或多個值不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中信道質(zhì)量指示符是誤比特率 BER、誤塊率BLER、信噪比SNR和指示信道狀況的特別定義的參數(shù) 中的一個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5其中之一的方法，其中數(shù)據(jù)幀包括語音幀， 所述方法應(yīng)用于自適應(yīng)多速率AMR的語音解碼中，用于隱藏丟失的 AMR語音幀造成的影響。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中使用狀態(tài)機來指示通信信道的質(zhì)量，所述方法進一步包括 在狀態(tài)0啟動狀態(tài)機；在每次檢測到壞幀時，遞增狀態(tài)計數(shù)器，進入后續(xù)編號的狀態(tài)， 遞增被限制于6;以及每次檢測到好幀時，除了在狀態(tài)6之外，將狀態(tài)計數(shù)器復(fù)位為零， 在狀態(tài)6則將狀態(tài)計數(shù)器設(shè)置為5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的 數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，其中在狀態(tài)o對所述一個或多個參數(shù)不進行限制，其中該方法包括并不限制長期預(yù)測LTP增益和固定密碼本增益，執(zhí)行常規(guī)的信源解碼并存儲當(dāng)前幀的語音參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其中，在當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是好數(shù)據(jù)幀 且前一數(shù)據(jù)幀是壞數(shù)據(jù)幀時，在狀態(tài)0或狀態(tài)5執(zhí)行權(quán)利要求3中的 步驟，并且使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼、所述一個或多個參數(shù)由第二組的一個或多個值限制的步驟包括根據(jù)下式，將LTP增益和固定密碼本增益限制于最后接收到的好語音幀的最后一個子幀使用的值以下p={ g。 1)這里gP是應(yīng)用于當(dāng)前語音幀的當(dāng)前的LTP增益，纊(-l)是最后接 收到的好語音幀的最后一個子幀使用的LTP增益，纊是應(yīng)用于當(dāng)前語音幀的當(dāng)前解碼的固定密碼本增益，,(-l)是最后接收到的好語音幀 的最后一個子幀使用的固定密碼本增益，所述方法進一步包括正常使用任何其它的接收到的語音參數(shù)，并且存儲當(dāng)前語音幀的語音參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其中，在當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是壞數(shù)據(jù) 幀時，在所有狀態(tài)都執(zhí)行使用一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行 信源解碼、所述一個或多個參數(shù)由第一組的一個或多個值限制的步驟，并且所述步驟包括根據(jù)下式，將LTP增益和固定密碼本增益限制于 最后接收到的好語音幀的最后一個子幀使用的值以下<formula>formula see original document page 3</formula>且C0加。gc(-1》 g、-1) S AnW朋5(gC(-l),…,g、-")C(W(^e)met//a"5(gc(-l),.."gc(-5))，gc(—l) > 7Wa"5(g''(-l),...,gc(-5))這里gP是當(dāng)前解碼的LTP增益，gp(-l)，…,(-n)是最后n個子 幀使用的LTP增益，median5 ()是一個5點中值操作，/^to^是衰 減因子，定義如下(P(l)=0,98， P(2)=0,98， P(3)=0.8， P(4)=0.3, P(5)=0.2,P(6)=0.2)， ^是當(dāng)前解碼的固定密碼本增益，f(-l)，…,(-n) 是最后n個子幀使用的固定密碼本增益，CY^"/^是衰減因子，定義如 下(C(l)=0.98 ， C(2)=0.98， C(3)=0,98， C(4)=0.98， C(5)=0.98， C(6)=0.7)， W^e是狀態(tài)值，n是正整數(shù)。
11. 一種計算機程序產(chǎn)品，包括包含程序代碼裝置的計算機可讀 介質(zhì)，該程序代碼裝置可由通信設(shè)備的處理器執(zhí)行，以使所述通信設(shè) 備實施權(quán)利要求1到IO之一所述的丟失幀隱藏方法的步驟。
12. —種通信設(shè)備，包括微處理器，被配置為控制通信設(shè)備的操作；通信子系統(tǒng)，與所述微處理器相連，所述通信子系統(tǒng)被配置為在通信信道上發(fā)送和接收無線數(shù)據(jù)；信道解碼器，被配置為解碼在通信信道上接收到的數(shù)據(jù)幀；以及 丟失幀處理器，被配置為針對丟失幀來處理接收到的數(shù)據(jù)幀，丟失幀處理器被配置為執(zhí)行權(quán)利要求1到10之一所述方法的步驟。
13. —種通信系統(tǒng)，用于編碼和解碼通過通信信道發(fā)送的信息信 號，該系統(tǒng)包括a) 編碼器，被配置用于編碼信息信號并在通信信道上發(fā)送編碼后 的信息信號；b) 解碼器，被配置用于接收并解碼編碼后的信息信號，產(chǎn)生恢復(fù) 信號，其中所述解碼器還被配置為執(zhí)行權(quán)利要求1到IO之一所述方法的步驟。
全文摘要
這里描述了使用丟失幀隱藏方法來處理通過通信信道傳輸而接收到的數(shù)據(jù)幀的多個示范實施例。該方法包括確定當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是否是壞幀，如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是壞幀，使用由第一組的一個或多個值限制的一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼，如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀是好幀，使用不進行限制的一個或多個參數(shù)來對當(dāng)前的數(shù)據(jù)幀執(zhí)行信源解碼。
文檔編號H04Q7/22GK101277168SQ20081009666
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者劉奕文, 西恩·塞門斯 申請人:捷訊研究有限公司