專利名稱：用于編解碼器選擇中自適應門限的方法及裝置的制作方法
技術領域：
一般來說，本發明涉及采用多編解碼器的通信系統及其方法，具體來說，涉及使用選擇門限的這類方法及裝置。
背景技術：
采用自適應多速率(AMR)[1，2]的語音編解碼器實現優良語音質量的提供，同時提供向現有技術的頻譜效率高的高容量蜂窩網進行轉發的方式。表征AMR語音編解碼器的好處的一種直接方式是，對無線電網絡中的干擾和噪聲的健壯性得到提高，并且可通過若干不同的方式來利用優于其它非自適應語音編解碼器的這種優點，例如通過增強語音質量或改進頻譜效率。由3GPP為目前全球最流行的蜂窩技術、即全球移動通信系統(GSM)以及為寬帶碼分多址(WCDMA)對AMR編解碼器進行標準化。
窄帶AMR由具有從12.2kbps下至4.75kbps的不同源比特率的八個編解碼器模式組成。對于GSM中的AMR，多個編解碼器模式被收集到在呼叫期間是固定的預定義活動編解碼器集(ACS)中。在總比特率恒定時調節信道編碼的等級。因此，源比特率變得越低，則編解碼器對誤碼的健壯性越大。為了編解碼器模式適配，接收側執行入局信道的鏈路質量測量，從而產生被定義為等效載波干擾比(C/I)[3]的質量指示符(QI)。QI則與固定的預定義門限的集合進行比較，以判定要使用哪一個編解碼器模式。
發明內容
要在AMR編解碼器中獲得最佳可能語音質量，重要的是適當地選擇用于編解碼器模式適配的門限。但是，要獲得正確反映所有無線電條件的語音質量的QI，跳頻方案和網絡配置可能相當復雜。此外，條件隨時間變化。不同的接收機單元之間還可能存在與實際性能和QI估算兩個方面有關的性能差異。這意味著，甚至完善選擇的適配門限也可能不會一直都是最佳的。固定門限由于過高或過低而對于當前條件可能是次最佳的。在門限過高的情況中，從較少健壯的編解碼器模式到更健壯的模式的切換將比無線電條件所需要的更早開始。這將因更健壯的編解碼器模式的較低的固有語音質量而導致語音質量的細微降級。當門限過低時產生更嚴重的問題，從而導致從較少健壯的模式的切換太遲發生。這可能極大地增加無線電鏈路上的差錯，并且又導致語音質量的嚴重降級。因此，由于兩種情況均導致語音質量降低，所以都應當避免。
本發明的一般目的是提供用于多編解碼器系統中的編解碼器模式的選擇的改進方法及裝置。本發明的另一個目的是提供用于提供對于無線電條件的差異或者其估算不太敏感的編解碼器模式的選擇的方法及裝置。
上述目的通過根據所附專利權利要求的方法及裝置來實現。一般來說，建議的解決方案是采用響應當前接收的信號質量而自適應的門限。用于門限適配的一個優選算法是相當普遍的，并且可在終端側或者在網絡側應用，從而影響上行鏈路和/或下行鏈路。門限可在接收側上修改，或者在網絡中操作并且影響下行鏈路時，門限修改可在終端中應用。本發明意在與AMR和AMR-之類的語音和音頻編解碼器、如AMR-WB和AMR-WB+配合工作而與具體的無線電接入方法無關，但是也可與基于鏈路質量門限的其它編解碼器選擇技術配合工作。
本發明的一個優點在于，用于選擇適當編解碼器模式的門限保持為被調節到主要無線電條件和估算屬性，它提高總平均語音質量。
通過參照以下結合附圖進行的說明，可以最佳地理解本發明以及其它目的和優點，附圖包括圖1是無線通信系統的示意框圖；圖2A是用于下行鏈路傳輸的典型AMR編解碼器系統的示意框圖；圖2B是用于上行鏈路傳輸的典型AMR編解碼器系統的示意框圖；圖3是簡圖，說明不同的編解碼器情況的鏈路質量與語音質量之間的關系；圖4是根據本發明的方法的一個實施例的主要步驟的流程圖；圖5是根據本發明的方法的另一個實施例的主要步驟的流程圖；圖6是根據本發明的方法的又一個實施例的主要步驟的流程圖；圖7是簡圖，說明根據本發明的實施例的模擬結果；圖8A是簡圖，說明本發明的一個實施例中使用的門限修改的原理；圖8B是簡圖，說明本發明的另一個實施例中使用的門限修改的原理；圖8C是簡圖，說明本發明的又一個實施例中使用的門限修改的原理；圖8D是簡圖，說明本發明的另一個實施例中使用的門限修改的原理；圖8E是簡圖，說明本發明的又一個實施例中使用的門限修改的原理；圖9A是根據本發明的用于下行鏈路傳輸的編解碼器系統的一個實施例的主要部分的示意框圖；圖9B是根據本發明的用于下行鏈路傳輸的編解碼器系統的另一個實施例的主要部分的示意框圖；圖9C是根據本發明的用于上行鏈路傳輸的編解碼器系統的一個實施例的主要部分的示意框圖；以及圖9D是根據本發明的用于上行鏈路傳輸的編解碼器系統的另一個實施例的主要部分的示意框圖。
具體實施例方式
圖1示意說明無線通信系統1。移動終端20與基站10通信。從基站10傳送到移動終端20的信號表示為下行鏈路信號12，以及從移動終端20傳送到基站10的信號表示為上行鏈路信號22。無線電條件例如通過發射機與接收機之間的距離以及信號路徑周圍的自然環境的拓撲來確定。無線電條件還受到干擾無線電信號的影響。另一個基站19可例如發出可能干擾上行鏈路22和下行鏈路12信號的信號11、13。類似地，另一個移動終端29也可提供干擾信號21、23。
在AMR方法中，可變鏈路條件要求采用不同的編解碼器，以便確保某種語音質量。鏈路條件被量化為通常與C/I的量度相關的鏈路質量LQ。用于估算C/I的許多不同方法在先有技術中可得到，在發送和/或接收端執行。因此，C/I量度可直接或間接測量，或者從系統中的其它位置報告。根據LQ，選擇適當的編解碼器模式。這樣一種選擇通常由門限集來實現。對于低于第一門限的LQ值，應用第一編解碼器模式，通常為可得到的最健壯的一個。在第一門限與第二更高的門限之間，應用第二編解碼器模式，依此類推。通過引入n個門限，可在n+1個編解碼器模式之間進行選擇。
圖2A說明用于下行鏈路傳輸的典型AMR編解碼器系統。基站10的編解碼器選擇單元39包括AMR編解碼器30。AMR編解碼器30在當前實施例中包括四個編解碼器模式31A-D。模式開關32連接并輸入信號端子到編解碼器模式31A-D之一。模式開關32由開關控制單元33中的門限比較器35控制。開關控制單元33還包括鏈路質量提供器34，它提供要使用的目標鏈路的LQ的估算值。鏈路質量提供器34通常接收來自移動臺20的LQ估算值。門限比較器35決定LQ處于哪些門限之間，并相應地選擇編解碼器模式。圖中的項目通常是功能項，并且可通過軟件在同一個處理器中很好地實現。
要傳送的信號采用所選編解碼器模式來編碼，并通過下行鏈路12傳送。
基站10還通知移動臺20關于使用哪一個編解碼器模式。這可在分開的消息中采用任何類型的控制信令來執行，或者與編碼信號本身一起。移動臺20在開關控制單元45中接收關于使用哪一個編解碼器模式的信息。移動臺20包括AMR解碼器40，AMR解碼器在當前實施例中又包括四個解碼器模式41A-D以及模式開關42。響應關于在發射機中使用哪一個編解碼器模式的信息，模式開關42選擇適當的解碼器模式41A-D。解碼信號則被轉發以便進一步處理，這里由單元49表示。
圖2B說明用于上行鏈路傳輸的典型AMR編解碼器系統。移動終端20的編解碼器選擇單元包括AMR編解碼器30。AMR編解碼器30在當前實施例中包括四個編解碼器模式31A-D。模式開關32連接并輸入信號端子到編解碼器模式31A-D之一。模式開關32由開關控制單元33控制。移動臺20通常在開關控制單元33中從基站10接收關于應當使用哪一個編解碼器模式的信息。在備選實施例中，開關控制單元33可自行進行這類判定。圖中的項目通常是功能項，并且可通過軟件在同一個處理器中或者在多個處理器中很好地實現。
要傳送的信號采用所選編解碼器模式來編碼，并通過上行鏈路22傳送。
基站10包括AMR解碼器40，AMR解碼器在當前實施例中又包括四個解碼器模式41A-D以及模式開關42。響應關于在移動臺20中應當使用哪一個編解碼器模式的信息，開關控制單元45控制模式開關42來選擇適當的解碼器模式41A-D。解碼信號則被轉發以便進一步處理。
根據本發明，按照上述原理的裝置、系統及方法還配備了用于基于主要接收語音質量修改門限的部件。
圖3是簡圖，在左側部分說明用于編解碼器模式選擇的門限T1-T5。在當前GSM-AMR中，各ACS中可使用最多四個編解碼器模式，這意味著使用三個門限。但是，本發明不限于GSM-AMR，并且與任何數量的模式配合工作。因此，圖3表示具有6個模式和5個門限的一般化配置。對于這些門限之間的LQ，不同的編解碼器模式M1-6將被選擇。門限T1-5被確定，以便至少在理論上提供某個目標質量區間Q內的語音，如圖右側的陰影線區域所示。如果門限T1-5以適當方式確定，并且如果選擇所基于的鏈路質量值為真，則例如由虛線100表示的實際鏈路質量將提供區間Q內的語音質量101。
如果這時假定過高估計了鏈路質量，即，鏈路質量的所提供估算值102高于實際值100，則編解碼器模式的選擇可能不是最佳的。在圖3中，所測量鏈路質量落在T2門限之上，這意味著編解碼器模式M3被選擇代替最佳選擇M2。作為其結果，傳送語音的平均語音質量將升高到區間Q之上，如虛線103所示。
在這樣一種情況中，門限T2應當優選地被調節，作為對接收機中的稍微不精確的鏈路質量估算的一種校準。通過把T2門限增加到處于由虛線104所示的等級，將執行編解碼器模式M2的精確選擇，它將呈現區間Q之內的語音質量。
在這里可以注意到，如果鏈路質量估算的不精確性是系統的，則相同的誤差將出現于所有門限，以及所有門限優選地可調節相同量。
另外，如果鏈路質量和編解碼器模式之間的某種組合與呈現的語音質量之間的假定關系略微不精確，例如，如果進行了理論的過度簡單化，則門限的調節可能把結果調準到預期語音質量區間。在這類關系誤差是系統性的情況中，所有門限的同時調節可能是優選的。在其它情況中，各個門限的單獨調節反而更適當。
根據本發明的方法的一個實施例在一般等級上如圖4所示。過程在步驟200開始。在步驟220，提供鏈路質量測量結果。在步驟222，通過比較測量的鏈路質量和一組門限，在一組可用編解碼器模式當中選擇要使用的編解碼器模式。在步驟230中提供主要接收信號質量估算值。在步驟237，判定信號質量估算值是否處于所使用編解碼器模式的預定信號質量區間之外。如果信號質量估算值處于區間之內，則沒有進行門限修改，或者執行“零”量值的門限修改，并且過程繼續進行到步驟299。如果信號質量估算值處于區間之外，則過程進行到步驟240，在其中，響應主要接收信號質量的估算值來動態修改門限集。過程在步驟299結束。即使過程表示為單行步驟，實際過程通常也重復多次，由虛線箭頭250表示。
還要注意，門限調節步驟可與實際選擇步驟分離，以及不同步驟的執行可相互獨立地重復進行。
結合圖5提供用于門限調節步驟的算法的一個具體實施例。自適應門限算法估算接收鏈路上的語音質量，并且比較該估算值與各編解碼器模式的給定語音質量限制。語音質量可從例如FER等的幀擦除量度、例如RxQual等的誤碼率量度或者例如SQI[4]或PESQ[5]等的對象語音質量量度中估算。如果給定模式的估算語音質量超出其限制，無論太好或太差，則用于切換到適當相鄰編解碼器模式的關聯門限對于當前無線電條件可能是次最佳的。然后，算法將修改所有編解碼器模式切換門限。修改所有門限而不是僅修改關聯門限的一個原因在于，使得更易于始終以一致順序保持門限，即它們不重疊[3]。下面更詳細地進一步論述這類問題。
在一種典型情況中，對于接收鏈路估算的語音質量的單一值對于直接用于門限調節判定中來說過多噪聲。在當前實施例中，而是計算長期平均值。門限調節的計算基于長期語音質量以及基于采用當前ACS的可獲得語音質量。由于用來獲得長期語音質量的求平均過程，通常必須進行若干門限調節。
對于影響下行鏈路信號的基于網絡的算法的應用，將通過竊取一個語音幀，從而有效地產生擦除幀，把新的門限集發送給移動臺。因此，應當優選地不允許算法過于頻繁地更新門限。但是模擬表明，這在實際情況中通常不是一個問題。
作為說明，已經開發和評估用于GSM中的AMR的自適應門限的算法。建議的門限適配應用于影響網絡側以及下行鏈路的配置中，因為它被認為極為有效。這允許校準來自不同廠商的移動臺的AMR性能，而無需改變會要求標準化的移動臺。在這個具體實施例中對算法的輸入是由移動臺報告的FER，即，FER是上述的“語音質量量度”。FER從增強測量報告(EMR)[6]中獲得。因此，當前實施例的算法進行工作的必要要求是移動臺支持EMR。EMR包括在480毫秒的測量周期、即24個語音幀中的正確接收幀的數量。FER不是在EMR中直接報告的。所報告的而是正確接收塊的數量。但是，FER可從其中來計算，因為基站系統(BSS)知道已發送塊的數量。算法是要在接收到EMR時立即運行。
過程在步驟200開始。在步驟231，提供算法所需的輸入。當前實施例的算法需要兩個輸入移動臺的FER和移動臺在最后EMR測量周期中使用的最近的編解碼器模式。兩種輸入都可直接或者通過從移動臺發送的EMR間接地獲得。
如果已經進行了門限變更，則在變更由MS應用之前將花費某個時間。這意味著，在已經進行改變門限的判定之后立即測量的一個或幾個FER測量結果將表示舊門限，因而不應當用于進一步評估。因此，當前算法實施例具有計數器，它計算自最后一次門限變更以來已經接收到多少EMR報告。某個預定等待周期被定義，以及等待周期沒有到期的那些EMR被丟棄。這種情況在圖5中表示為步驟232。在那種情況中，當前算法立即返回而沒有修改任何門限。
在當前實施例中要丟棄的EMR的數量采用某個參數來指定，并且其缺省值為1，即，只有緊接門限變更之后的第一EMR被丟棄。對此的原因在于，門限變更通常花費不到480毫秒來執行。
來自EMR的FER在步驟234存儲在陣列中，用于長期平均FER的后續計算。示例算法的行為在相當大的程度上可能通過改變在繼續進行門限調節的計算之前應當接收到多少EMR來修改。FER陣列的長度在當前實施例中通過某個參數來控制。一種可能性是規定在改變門限之前應當填充整個FER陣列。另一種可能性是始終允許門限變更而不管已經接收到多少EMR。第一種情況以下將稱作“AT1”，以及第二種情況稱作“AT2”。在極端情況中，可以說，AT1提供大門限變更、但很少提供，而AT2提供較小變更、但更頻繁地提供。如下面進一步論述的那樣，AT2還將提供主要具有固定值的門限變更。
由于門限變更將通過竊取語音幀來發送給MS，所以顯然過于頻繁地進行門限變更會使語音惡化。另一方面，FER陣列的缺省長度很大(其缺省長度在當前實施例中為60)，使得等到它在改變門限之前完全被填充意味著門限將在相當長的某個時間仍未被修改。在缺省情況中，這花費幾乎30秒。如果MS中的FER估算嚴重出錯，則這在改變門限之前等待過長。來自模擬的結果表明，應當允許門限盡可能頻繁地改變。盡可能快地改變門限的好處仍然很大，使得當前算法實施例應當能夠進行這樣的操作，但是具有小“寬限期”，它不允許門限變更過于頻繁地發生。
在當前實施例中，在可進行門限變更之前必須接收到的EMR的數量由缺省值為10的某個參數來控制。在步驟235，檢查已接收EMR的數量是否小于這個參數。如果沒有接收到足夠的EMR，則過程返回而沒有修改門限。
控制執行長期平均所需的EMR的數量的參數還可取決于其它不同的參數。這類參數的非排他實例是當前編解碼器模式、接收機設備的屬性、時刻以及星期幾。
長期FER即FERlt在當前實施例中在步驟236通過對整個FER陣列求平均來計算。注意，整個FER陣列用于這個計算中，即使可能沒有填充所有陣列元素。這意味著，在僅填充了陣列中的幾個元素時，將極大地過低估計長期FER。這完全有意地進行，以便避免讓門限變更過于頻繁地發生，并且與上述檢查并行工作。
長期FER即FERlt則在步驟237中與FER上和下限進行比較，以及如果FERlt低于FER下限或者高于FER上限，則過程返回而沒有修改編解碼器模式切換門限。FER上限的缺省值在當前實施例中對于全速率(FR)為0.01、即1％，以及對于半速率(HR)為0.03、即3％。
從FERlt中，所有門限的門限調節ΔΘ最終在步驟240中計算。在當前實施例中，它被計算為ΔΘ=C1010logFERltFERt]]>=CelnFERltFERt]]>=C22logFERltFERt]]>FERt是當前算法實施例針對的目標。它的缺省值對于FR為0.0015、即0.15％以及對于HR為0.003、即0.3％。常數C控制當前算法實施例的“積極性”，即，它嘗試多快達到FER目標。C的值將取決于上式中的對數的底。表1給出底為10、e和2的對數的值。
表1與具有不同底的對數配合使用的常數C的值。
更一般的信號質量量度的對應等式可表示為ΔΘ＝f(SQe，SQt)其中，ΔΘ是門限調節，f( )是具有兩個變量的預定函數，SQe是估算的主要接收信號質量，以及SQt是目標接收信號質量。
門限調節ΔΘ在當前具體實施例中則四舍五入為最接近的更高半分貝值，并加入所有當前編解碼器模式切換門限。
注意，對于在其中在計算門限調節之前不等待填充FER陣列、而是嘗試一旦接收到EMR就立即進行門限調節的AT2，門限調節將接近常數。對此的原因在于，一旦長期FER超過FER限制，則立即計算門限調節，這意味著，FERlt在門限調節的時刻非常接近FER限制，但不合理的情況除外。在上式中對于FR并采用FER限制的缺省值作為FERlt的值，得到門限調節ΔΘ＝2.6dB，或者四舍五入為最接近的較高半分貝值ΔΘ＝3.0dB。對于HR，得到四舍五入門限調節ΔΘ＝4.0dB。
FER上限從所有ACS的編解碼器模式切換門限上的FER等級中獲得。下行切換門限上的較高編解碼器模式的最高FER等級作為參考值。忽略最低編解碼器模式中花費的任何時間，這個值基本上是在最佳設定期間曾經得到的最高FER等級。如果獲得較高FER等級，則鏈路適配將選擇較低編解碼器模式。然后，這個FER參考值與1.5相乘，并四舍五入以得到FER上限。
FER下限以類似方式獲得。在這里，上行切換門限上的較低編解碼器模式的最高FER等級作為參考值。忽略最高編解碼器模式中花費的任何時間，這是在最佳設定期間曾經得到的最低FER等級的上限。如果獲得較低FER等級，則鏈路適配將選擇較高編解碼器模式。然后，這個FER參考值除以1.5，并四舍五入以得到FER下限。
目標FER通過與FER下限相似的方式獲得。目標FER則近似作為是用于FR的參考值的2倍以及用于HR的參考值的4倍。
通過在對數域中進行FER-C/I關系的線性近似，獲得常數C。然后，C的值用作線性近似的斜率的倒數值的絕對值。斜率稍微取決于編解碼器模式，因此獲得對所有編解碼器模式的平均(分別對FR和HR獲得)。存在較大的與用于跳頻的頻率數量的相關性。頻率越多，則斜率越大。對于五個頻率的跳頻在當前實施例中用來獲得斜率的值，并且最終獲得C的值，因為它提供兩個極端、即理想與無跳頻之間的中間值。
過程在步驟299結束。本領域的技術人員知道，圖5的步驟231至236基本上對應于圖4的步驟230。
不正確估算C/I的移動臺(MS)當然不是可獲得高FER等級的唯一情況。當無線電條件很差時獲得最低、最健壯的編解碼器模式中的高FER值，而與門限的值無關，因而在處于最低編解碼器模式時得到的FER值應當被丟棄，至少在它們高時。因此，在一個實施例中，語音質量限制之一、即FER上限對于最健壯的編解碼器模式可設置為無窮大。
類似地，當無線電條件為優良時獲得最高、最不健壯的編解碼器模式中的低FER值，而與門限的值無關，因而在處于最高編解碼器模式時得到的FER值應當被丟棄，至少在它們低時。因此，在一個實施例中，語音質量限制之一、即FER下限對于最不健壯的編解碼器模式可設置為無窮大。
當鏈路信道條件很差，使得即使MS使用最低編解碼器模式也得到高FER等級時，必須進一步考慮。在這種情況中，當然應當沒有門限變更。為了區分高FER等級的不同情況，我們要具有最后EMR期間使用的不同編解碼器模式的比例。高FER等級和最低編解碼器模式的高比例則會表明不良信道而不是具有不正確C/I估算的MS。然而，這種信息在當前實施例中通常不可用。在當前實施例中，我們而是必須使用EMR中可用的，即MS使用的最近的編解碼器模式。
如圖6所示，一個具體實施例包括步驟233，它確定報告的FER值是否應當用于更新FER陣列。例如，如果MS使用的最近的編解碼器模式處于當前ACS中的最低編解碼器模式，則報告的FER值可被丟棄。這種FER值則不會影響長期平均。對于沒有禁止最低編解碼器模式期間得到的低FER值影響FERlt，優選的是，如果丟棄步驟還取決于實際FER值，使得允許例如低于FER目標值的FER值被包含在FERlt計算中。
為丟棄在最高編解碼器模式中得到的FER值、具體來說當這類FER值很低時，提供類似的例程。
注意，當通信經由最低(或最高)編解碼器模式發生時，當前實施例不停止整個算法，但繼續進行門限調節計算。只有FER陣列的更新才在使用最低(或最高)編解碼器模式時不執行。對此的原因是，位模糊以及也許位較遠取回，但存在移動臺(MS)已經處于不是最低的編解碼器模式以及估算FERlt高于FER上限、但由于其它原因而阻止調節門限的少許可能性。然后，假定無線電質量下降，使得到最低編解碼器模式的編解碼器模式切換發生，并且與提升調節限制同時進行。現在具有知道編解碼器模式切換門限應當被調整的情況，但是，如果在處于最低模式時不允許示例算法繼續進行，則不會進行調節。示例算法會保持在這個狀態，直到無線電信道改進并且切換到較高的編解碼器模式。這時允許示例自適應門限算法調節門限并進行這種操作，以及新的模式切換門限可能會引起立即向下調整到最低編解碼器模式，從而創建幾乎連續的兩個編解碼器模式切換(升級之后跟隨降級)。相反，如果即使在處于最低編解碼器模式時也允許示例自適應門限算法調節門限，則由此避免這種不必要的上和下編解碼器模式切換。
根據圖6所示的實施例的模擬已經采用AMR鏈路模擬器來執行。C/I的不正確估算通過正好在實際編解碼器模式選擇之前在鏈路適配例程中添加C/I偏移來模擬，從而使鏈路適配認為，信道具有比它實際上具有的更高的C/I，因而有時錯誤地選擇較高的編解碼器模式。四個不同變體被模擬，具有正確C/I估算的“正常”、具有2dB的C/I恒定過高估算的“+2dB”，具有5dB的C/I恒定過高估算的“+5dB”以及具有8dB的C/I恒定過高估算的“+8dB”。模擬基于實施例的一種形式，在其中，用于AT2和FR的門限調節的計算通過簡單地把門限調節設置為2.5dB來代替。
信道是TU3，以及跳頻情況被模擬，在5個頻率上跳頻(5FH)。模擬的長度是22000個語音幀，即440秒。C/I分布是連續變化分布，其中，C/I在～21dB與～3dB之間變化。
來自模擬的平均FER在圖7中繪制。這里給出的FER值僅對其中沒有使用最低編解碼器模式的幀來計算。注意，FER值是對于所有整個模擬行程計算的平均值，并且這意味著，它包含在已經解決自適應門限算法之前發生的幀擦除。
從圖7中可以看到，示例自適應門限算法的兩種變體相當完善地工作，并且兩種變體都能夠相當大地減小FER。在大多數情況中，“AT2”變體優于“AT1”。
如以上進一步所述，對于應當如何更新門限存在一些不同的方法。圖8A說明當僅調節鏈路質量當前在其周圍的特定門限時的極端方法。圖8B說明另一個極端方法，其中，所有門限都被修改相同量，而不管哪一個是評估的對象。圖8C說明另一個實施例，其中，所有門限均被調節，但是修改量根據任何預定關系對各個門限不相同。圖8D說明圖8A的變體，其中，只有一個門限最初被調節。但是，在這個實施例中，修改過程包括評估步驟，在其中，推斷已修改門限是否超過另一個門限。如果情況是那樣，則被超過的門限也被修改，以便按照與它們最初的順序相同的順序保持門限。
修改的另一個方面是，修改是否對于某組用戶或終端個別進行或者普遍地進行。在一個方面，門限要等于連接到本發明適用的小區的各移動臺或用戶。這種方法易于補償設置原始門限值時的系統誤差。另外，由控制小區的基站產生的誤差可在這種方式中得到補償。但是，各個移動臺產生的誤差無法被一般補償。相反，如果具有相當不同的C/I測量值的終端朝著不同方向，則這種方法將變得稍微不穩定。
如果系統的移動臺誤差被認為取決于移動臺的實際制造商或型號，則可能使門限修改對于屬于某移動臺組的所有移動臺都有效。對制造商或型號的了解則必須可用于執行修改的節點。
各個移動臺還可具有稍微不同的系統誤差，這只可通過允許每個單獨用戶具有其自己的門限集來補償。圖8E說明這種方法。初始門限對于第一移動臺修改量β，而門限對于第二移動臺保持不變。
此外，在呼叫建立時用于用戶的初始或原始門限集可按照不同方式來選擇。一種方式是選擇等于用戶最后使用的集合的原始門限集。如果移動臺保存了關于所使用門限的信息，則這在實際上可能是可行的。但是，由于可能用戶的數量很大，所以如果只有基站系統才有權訪問實際門限等級，則這個方法不太可能。在這類情況中，一種優選的方式而是使原始門限集基于例如相同制造商或相同型號的相同類型的接收機最后使用的門限集。
這個發起過程可通過登記門限調節和接收機屬性的統計數據來增強。在呼叫建立時的原始門限集則可根據具有相似接收機屬性的接收機的統計特性來進行。
如以上進一步所述，本發明可在上行鏈路以及下行鏈路通信上應用。本發明還可在移動臺側以及在基站系統側應用。圖9A-D說明這些備選方案。
在圖9A中，考慮下行鏈路12通信。移動臺20包括用于測量接收的下行鏈路12語音的語音質量的測量部件50。移動臺20還包括編解碼器選擇門限修改單元51，它執行根據本發明的評估過程，并為門限修改提供建議。對于執行這類修改的請求24被傳送給通信網絡節點、在這種情況中為基站10，基站10判定修改是否應當執行。或者，如果系統允許，則移動臺20可執行門限修改。
在圖9B中，再次考慮下行鏈路12通信。移動臺20在這里也包括用于測量接收的下行鏈路12語音的語音質量的測量部件50。移動臺20在上行鏈路向通信網絡節點、在這種具體情況中為基站10報告25測量結果。在這個實施例中，基站10包括編解碼器選擇門限修改單元51，它執行根據本發明的評估過程，以及基站10執行修改。門限和/或門限的修改歷史優選地存儲在存儲裝置52中。
在圖9C中，考慮上行鏈路12通信。通信網絡節點、在這種情況中為基站10在這里包括用于測量接收的上行鏈路12語音的語音質量的測量部件50。在這個實施例中，基站10還包括編解碼器選擇門限修改單元51，它執行根據本發明的評估過程。基站10執行修改，并向移動臺發送關于要使用什么編解碼器模式的命令14。
在圖9D中，考慮上行鏈路12通信。這個實施例可能是最少有效的。通信網絡節點、在這種情況中為基站10包括用于測量接收的上行鏈路12語音的語音質量的測量部件50。基站10向移動臺20發送測量結果的報告15。在這個實施例中，移動臺20包括編解碼器選擇門限修改單元51，它執行根據本發明的評估過程，并為門限修改提供建議。用于執行這類修改的請求24被傳送給基站10，它判定修改是否應當執行。或者，如果系統允許，則移動臺20可執行門限修改。
在以上不同的實施例中，報告、命令和請求在基站與移動臺之間傳送。如上所述，EMR是用于傳送測量結果的優良候選者。但是，語音質量量度以及命令和/或請求可通過采用任何命令信道、如EMR、帶內信令、控制信道信令等在接收機與發射機之間傳遞。
本發明意在與AMR和AMR-之類的語音和音頻編解碼器、如AMR-WB和AMR-WB+配合工作而與具體的無線電接入方法無關，但是也可與基于鏈路質量門限的其它編解碼器選擇技術配合工作。
在上述實施例中，用于執行本發明的方法的部件被描述為包含在移動終端和/或基站中。但是，通信網絡部件也可包含在基站之外的其它通信網絡節點中，例如在基站控制器或者連接到基站的其它任何節點中。例如，在圖9C的實施例中，測量部件50例如可被設置在基站中，而編解碼器選擇門限修改單元51和/或存儲裝置52可被設置在基站控制器中。
以上所述的實施例要被理解為本發明的幾個說明性實例。本領域的技術人員會理解，可以對實施例進行各種修改、組合及變更，而沒有背離本發明的范圍。具體來說，不同實施例中的不同部分解決方案在其它配置中、在技術上可行的情況下可進行組合。但是本發明的范圍由所附權利要求來定義。
參考文獻[1]3GPP TS 26.071，AMR語音編解碼器；一般描述。
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3GPP TS 45.009鏈路適配[4]S.Wanstedt、J.Petterson、X.Tan和G.Heikkila，用于AMR編解碼器的客觀語音質量測量模型的開發，MESAQIN2002。
ITU-T P.862，語音質量的感知評估(PESQ)。
3GPP TS 45.008，無線電子系統鏈路控制。
權利要求
1.一種用來修改用于編解碼器選擇的門限的方法，包括以下步驟提供(230)主要接收信號質量的估算值；以及響應主要接收信號質量的所述估算值，動態修改(240)用于在可用編解碼器模式集(31A-D，41A-D)當中選擇要使用的編解碼器模式的門限集(T1-T5)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述門限集(T1-T5)的所述動態修改(240)對于來自執行所述動態修改步驟的節點(10)的所有傳輸一般是有效的。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述門限集(T1-T5)的所述動態修改(240)對于到屬于具有共同屬性的接收機組的接收機(20)的所有傳輸一般是有效的。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述門限集(T1-T5)的所述動態修改(240)僅對于到實際執行主要接收信號質量的所述估算的接收機(10，20)的傳輸才是有效的。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的方法，其特征在于，所述信號質量為以下列表中的至少一項FER；BER；SQI；RxQual；以及PESQ。
6.如權利要求1至5中的任一項所述的方法，其特征在于，所述主要接收信號質量的估算值是長期平均的。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述主要接收信號質量的估算值是對預定數量的測量結果求平均的。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述預定數量取決于以下列表中的至少一項當前編解碼器模式；接收機設備的屬性；時刻；以及星期幾。
9.如權利要求1至8中的任一項所述的方法，其特征在于，所述提供(230)主要接收信號質量的估算值的步驟又包括以下步驟在移動終端(20)中測量關于下行鏈路信號(12)的主要接收信號質量。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述提供(230)主要接收信號質量的估算值的步驟還包括以下步驟向通信網絡節點(10)傳遞表示所述測量的主要接收信號質量的信息；由此，所述動態修改(240)的步驟在通信網絡節點(10)中執行。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)的步驟在所述移動終端(20)中執行。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟向所述通信網絡節點(10)報告所述修改的門限集(T1-T5)。
13.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)所述門限集(T1-T5)的步驟又包括以下步驟在所述移動終端(20)中計算建議的門限修改值；從所述移動終端(20)向通信網絡節點(10)傳遞表示所述建議的門限修改值的信息；在所述通信網絡節點(10)中評估所述建議的門限修改值；以及如果發現所述建議的門限修改值是適當的，則在所述通信網絡節點(10)中根據所述建議的門限修改值來修改所述門限集(T1-T5)。
14.如權利要求1至8中的任一項所述的方法，其特征在于，所述提供(230)主要接收信號質量的估算值的步驟又包括以下步驟在通信網絡節點(10)中測量關于上行鏈路信號(22)的主要接收信號質量。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)的步驟在所述通信網絡中執行。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)的步驟在與執行所述測量的所述通信網絡節點不同的所述通信網絡的節點中執行。
17.如權利要求15或16所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟向提供所述上行鏈路信號(22)的移動終端(20)報告所述已修改的門限集(T1-T5)。
18.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟向移動終端(20)傳遞表示所述測量的主要接收信號質量的信息；由此，所述動態修改(240)的步驟在所述移動終端(20)中執行。
19.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述傳遞信息的步驟包括在從以下列表中選擇的所述移動終端(20)與所述通信網絡節點(10)之間的通信信道上傳送EMR；帶內信令；以及控制信道信令。
20.如權利要求1至19中的任一項所述的方法，其特征在于，所述提供主要接收信號質量的估算值的步驟在已經執行門限修改之后延遲預定等待時間。
21.如權利要求1至20中的任一項所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)所述門限集(T1-T5)的步驟包括把所述門限集中的所有門限(T1-T5)調節相同的量。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述相同的量計算為ΔΘ＝f(SQe，SQt)其中，ΔΘ是所述相同的量，f( )是具有兩個變量的預定函數，SQe是估算的主要接收信號質量，以及SQt是目標接收信號質量。
23.如權利要求22所述的方法，其特征在于，所述信號質量是FER，以及所述相同的量計算為ΔΘ=C1010logFEReFERt]]>其中，C10是積極地確定算法的常數，FERe是估算的主要接收FER，以及FERt是目標接收FER。
24.如權利要求1至20中的任一項所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)所述門限集(T1-T5)的步驟包括把所述門限集的所述門限(T1-T5)調節通過取決于所述門限的關系所確定的量。
25.如權利要求1至20中的任一項所述的方法，其特征在于，所述動態修改(240)所述門限集(T1-T5)的步驟包括把所述門限集中僅一個門限調節確保所述一個門限不超過所述門限集中的其它任何門限的量。
26.如權利要求1至25中的任一項所述的方法，其特征在于，所述提供主要接收信號質量的估算值的步驟在使用最低和最高編解碼器模式中的至少一個時受到限制。
27.如權利要求1至26中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括在呼叫建立時提供等于相同接收機最后使用的門限集的原始門限集的步驟。
28.如權利要求1至26中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟登記門限調節和接收機屬性的統計數據；以及在呼叫建立時提供取決于具有相似接收機屬性的接收機的統計特性的原始門限集。
29.一種編解碼器選擇方法，包括以下步驟提供(220)鏈路質量的測量結果；通過比較所述測量的鏈路質量和門限集(T1-T5)，在可用編解碼器模式(31A-D，41A-D)集當中選擇(222)要使用的編解碼器模式；以及按照權利要求1至28中的任一項修改門限。
30.如權利要求29所述的編解碼器選擇方法，其特征在于，所述提供和選擇步驟是AMR過程的組成部分。
31.用來修改用于編解碼器選擇的門限的裝置，包括用于提供主要接收信號質量的估算值的部件(50)；以及用于響應主要接收信號質量的所述估算值而動態修改用于在可用編解碼器模式集(31A-D，41A-D)當中選擇要使用的編解碼器模式的門限集(T1-T5)的部件(51)。
32.如權利要求31所述的裝置，其特征在于，所述用于提供主要接收信號質量的估算值的部件(50)又包括設置用于接收表示所述測量的主要接收信號質量的信息的接收機。
33.一種編解碼器選擇單元(30，40)，包括用于提供鏈路質量測量結果的部件(34)；用于通過比較所述測量的鏈路質量和門限集(T1-T5)、在可用編解碼器模式集(31A-D，41A-D)當中選擇要使用的編解碼器模式的部件(32)；以及用于按照權利要求31或32修改門限的裝置。
34.無線電通信網絡節點，包括如權利要求31或32所述的用來修改門限的裝置或者如權利要求33所述的編解碼器選擇單元(30)。
35.如權利要求34所述的無線電通信網絡節點，其特征在于，所述無線電通信網絡節點是無線電基站(10)。
36.移動終端(20)，包括如權利要求31或32所述的用來修改門限的裝置或者如權利要求33所述的編解碼器選擇單元(40)。
37.無線電通信網絡，包括如權利要求31或32所述的用來修改門限的裝置或者如權利要求33所述的編解碼器選擇單元(30)；由此，所述用于提供主要接收信號質量的估算值的部件(50)以及所述用于動態修改的部件(51)包含在所述無線電通信網絡(1)的不同節點中。
全文摘要
提供一種用來動態修改用于選擇要使用的編解碼器模式的門限的方法及裝置。響應當前接收信號質量而修改(240)門限。獲得(230)修改所基于的實際主要接收信號質量的估算值。本發明可對移動終端側或者對網絡側應用，影響上行鏈路和/或下行鏈路。門限可在接收側上進行修改，或者在網絡中工作并且影響下行鏈路時，門限修改可在終端中發起。
文檔編號H04L1/00GK101073109SQ200580032555
公開日2007年11月14日 申請日期2005年9月21日 優先權日2004年9月30日
發明者S·哈坎森, S·布魯恩, T·倫德伯格 申請人:艾利森電話股份有限公司