自適應多速率編解碼模式下半速率trau幀的搜索方法

2023-08-07 11:09:41

專利名稱：：自適應多速率編解碼模式下半速率trau幀的搜索方法
技術領域：
：本發明涉及無線通信
技術領域：
，尤其涉及自適應多速率編解碼才莫式下半速率TRAU幀的3臾索方法。
背景技術：
：當前GSM(GlobalSystemforMobileCommunications,全^求移動通ifl系統)系統中，當TRAU(Transcoder/RateAdaptationUnit,碼型變換和速率適配單元)單元是遠離BTS(BaseTransceiverStation,基站4議信機)端，BTS的CCU(ChannelCodingUnit,信道編解碼單元)單元和TRAU單元之間的Abis口採用TDM(TimeDivisionMultiplexing,時分復用)承載時，語音、數據和TRAU單元的控制信息是以TRAU幀方式進行傳輸的。由圖1還可以看到，TRAU單元位於BSC(BaseStationController,基站控制器)內，BTS通過Um口與MS(Mobilestation,移動臺)相連，BSC通過A口與MSC(MobileSwitchingCenter,移動交換中心)相連。TRAU幀的傳輸既可以在16kbit/s的傳輸通道上進行，也可以在8kbit/s的傳輸通道上進行，協議3GPP(3rdGenerationPartnershipProject,第三代合作夥伴計劃)TS48.060和3GPPTS48.061規定了帶內數據傳輸的具體TRAU幀格式。TRAU幀具有20ms的固定幀長度160bit(20ms)—誦8kbit/s(半速率)；320bit(20ms)——16kbit/s(全速率)。協議3GPPTS48.061描述的是CCU單元和TRAU單元的語音和數據的半速率傳輸通道(TrafficChannel-Half-rate,簡寫為TCH/H)的幀格式定義。AMR(AdaptiveMultiRate,自適應多速率)算法在8kBit/s的信道上可以傳輸如下幾種速率的編解碼才莫式4.75kBit/s、5.15kBit/s、5.9kBit/s、6.7kBit/s、7.4kBit/s，其中4.75kBit/s、5.15kBit/s和5.9kBit/s稱為低碼率，採用相同的TRAU幀格式，如表1所示；6.7kBit/s的TRAU幀格式在控制位定義上略有不同，如表2所示；7.4kBit/s的TRAU幀格式跟前兩種幀差距較大，如表3所示。表1低碼率時的TRAU幀格式Bitnumbertableseeoriginaldocumentpage5表26.7kBit/s時的TRAU幀格式tableseeoriginaldocumentpage5表37.4kBit/s時的TRAU幀格式BitnumberOctetno12345681001D1D2D3D4D520D6D7D8D9D10D11D1231C1C2C3D13D14D15D1640D17D18D19D20D21D22D23SD24DDDDDDD316D32DDDDDDD397D40DDDDDDD478D48DDDDDDD559D56DDDDDDD6310D64DDDDDDD71"D72DDDDDDD7912D80DDDDDDD8713D88DDDDDDD9514D96DDDDDDD10315D104DDDDDDD1"16D112DDDDDDD11917D120DDDDDDD12718D128DDDDDDD13519D136DDDDDDD14320D144D145D146D147D148D149D150D151表l-3中，以字母C標識的位為控制位，以字母D標識的位為數據位，其餘為幀標誌位0或1。由表1-3可見，除了7.4kBit/s以外的半速率的TRAU幀格式都有一個共同點，即幀頭標誌位(或稱判別位)都是第1-8位是O第9位是1。這種結構在搜索TRAU幀的起始位置時，只要找到連續8位是0然後一位是1，那麼就可以認定所述連續8個為0的位的第1位是一個TRAU幀的起始位置。因為在正常的數據位中即使有O出現，由於每8個bit就有一個同步位l，這樣最多會出現連續7個0，不會對標誌位的搜索造成混淆。但是7.4kBit/s的半速率TRAU幀由於有效數據位比較多，TRAU幀中不能放下足夠的標誌位，簡化為表3的TRAU幀結構，從表3中可以看出，7.4kBit/s的TRAU幀的標誌位只有6位，即第1位為0、第2位為0、第3位為1、第9位為0、第17位為1、第25位為0，其餘都是數據位和控制位。假設在半速率的傳輸過程中，每個數據位出現O和1的概率都為1/2,則在數據位中找到符合這6位標誌位的誤搜索的概率為(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/64=1.5625%這樣，每64幀裡就會出現一個誤搜索，這個概率是很高的，因此，需要一種能夠減少誤搜索率的搜索方法。但是目前現有技術中還沒有可以減少這種誤搜索概率的搜索方法。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種自適應多速率編解碼模式下半速率TRAU幀的搜索方法，能夠降低7.4kBit/s半速率TRAU幀的誤搜索概率。為了解決上述問題，本發明提供了一種自適應多速率編解碼模式下半速率TRAU幀的搜索方法，適用於搜索7.4kBit/s的碼型變換和速率適配單元TRAU幀，包括緩存TRAU幀，搜索其中符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據；對於符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據，判斷其是否滿足以下兩條件中任意一個，如果滿足，則搜索到的數據的起始位即為7.4kBit/s半速率TRAU幀數據的起始位，否則重複上述步驟直到找到7.4kBit/s半速率TRAU幀為止條件一搜到的符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據中，與每個標誌位數據相隔半速率TRAU幀長度的該些數據也符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求；條件二搜到的符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據中，以與首位數據相隔半速率TRAU幀長度的數據為起始位，之後的數據符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求。進一步地，緩存至少345bit的TRAU幀。進一步地，緩存480bit的TRAU幀。進一步地，所述符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求是指某一位為0、其後第2位為0、第3位為1、第9位為0、第17位為1、第25位為0。進一步地，所述符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求是指連續8bit數據為0，之後lbit為l。進一步地，所述半速率TRAU幀長度為160bit。進一步地，當搜索到7.4kBit/s的半速率TRAU幀的起始位置後，記錄該位置，下一次搜索時，從緩衝數據的該記錄位置處開始搜索。本發明針對AMR編解碼模式的7.4kBit/s的半速率TRAU幀在搜索時會出現較大概率的誤搜索問題，給出了一種搜索方法，可以有效降低誤搜索的概率。圖1是本發明中CCU單元和TRAU單元的位置關係示意圖；圖2(a)是本發明實施例中的緩衝數據示意圖；圖2(b)是20ms後新一幀到來時對圖2(a)所示緩沖數據的處理方法示意圖；圖3(a)是本發明的4叟索方法示意圖；圖3(b)是本發明中7.4kBit/s的半速率/TRAU幀的可能起始位置出現在接近第160bit的位置時的示意圖；圖4是本發明搜索自適應多速率編解碼模式的7.4kBit/s半速率TRAU幀的的方法的流程圖。具體實施方式本發明的主要構思是，首先緩存TRAU幀，搜索其中符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據；對於符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據，判斷其是否滿足以下兩條件中任意一個，如果滿足，則搜索到的數據的起始位即為7.4kBit/s半速率TRAU幀數據的起始位，否則重複上述步驟直到找到7.4kBit/s半速率TRAU幀為止條件一搜到的符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據中，與每個標誌位數據相隔半速率TRAU幀長度的數據也符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求；條件二搜到的符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據中，以與首位數據相隔半速率TRAU幀長度的數據為起始位，之後的數據符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求。下面結合附圖和實施例對本發明的方案作進一步詳細說明。當Abis口採用TDM承載時，在CCU單元和TRAU單元之間的8kbit/s的半速率信道傳輸速率是160bit/20ms(即lbit/125us)。為了搜索7.4kBit/s的半速率TRAU幀，首先在TRAU幀的半速率傳輸通道上緩衝60ms(480位，3個半速率TRAU幀長度)的數據，如圖2(a)所示的第一幀、第二幀和第三幀。圖2(b)給出了20ms後新一幀到來時對圖2(a)所示緩衝數據的處理方法將緩衝的第一幀丟棄，第二幀放到第一幀的位置，第三幀放到第二幀的位置，最新一幀放到第三幀的位置。本實施例中，針對AMR編解碼模式的7.4kBit/s的半速率TRAU幀的搜索方法包括如下步驟步驟一，從緩衝數據的第l位開始搜索，當搜索到符合7.4kBit/s的半速率TRAU幀標誌位要求的6位數據時，將所述6位數據的第1位作為7.4kBit/s半速率TRAU幀的可能起始位置；所述7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求是幀的第1位，即幀的起始位置為0、第2位為0、第3位為1、第9位為0、第17位為1、第25位為0。步驟二，假設步驟一所述6位數據分別為緩衝數據的第A、B、C、D、E、F位，為了確認所述可能起始位置是否是7.4kBit/s半速率TRAU幀的真正起始位置，進一步判斷如下兩個條件之一是否成立條件1:緩衝數據的第A+160、B+160、C+160、D+160、E+160、F+160位也符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求，即分別與步驟一所述6位數據相隔一個半速率TRAU幀的對應6位緩沖數據都符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求；條件2:從緩衝數據的第A+160位開始的9位數據全部符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求，即前8位(第A+160至A+167bit)是0，第9位(第A+168-bit)是l;步驟三，如果步驟二所述兩個條件中的一個成立，就不必判斷另一個，就認為之前判斷的可能起始位置就是7.4kBit/s半速率TRAU幀的真正起始位置，從該起始位置開始的160位數據為一個7.4kBit/s半速率TRAU幀，一次搜索結束，如圖3(a)所示；這樣判斷的原理是在E1傳輸(即電路傳輸)中，TRAU幀在沒有滑碼的情況下，傳輸是無間斷的、一位接著一位傳輸的，即每160位間隔必然會是一個TRAU幀，所以可以釆用這種方法來確定搜索到的是否為7.4kBit/s的半速率TRAU幀。由於在7.4kBit/s編解碼模式下也可能會間歇傳輸非語音幀，而非語音幀的標誌位是連續8個0作為幀頭，第9位為1，所以會在當前找到7.4kBit/s半速率TRAU幀後，160位後的相應位置可能為這兩種TRAU幀的一種。步驟四，如果步驟二所述兩個條件都不成立，就認為所述可能起始位置不是7.4kBit/s的半速率TRAU幀的真正起始位置，繼續搜索下去，一直搜索到糹爰衝數據的第160位(包括第160位)，如果在這個範圍內找到了7.4kBit/s的半速率TRAU幀的起始位置，就認為在當前20ms幀中找到了7.4kBit/s的半速率TRAU幀，如圖3(b)所示；否則，在緩衝數據的第一個160位內(包括第160位)沒有找到7.4kBit/s半速率TRAU幀的起始位置，就認為在當前20ms幀中沒有找到7.4kBit/s半速率TRAU幀。當第一個20ms幀搜索完畢後，由於緩衝的60ms數據進行了圖2(b)所示的更新，則所述下一個20ms幀的搜索也是從緩衝數據的第1位開始直到第160位。從圖3(b)可以看出，當7.4kBit/s半速率TRAU幀的可能起始位置出現在接近第160位的位置時，為了繼續判斷步驟二所述條件，就會訪問到超過320位後的數據，這就是本實施例中採用緩衝60ms(480位)數據的原因。實際上，如圖3(b)所示的極端情況中，最多需要緩衝數據為320bit+25bit(7.4k同步位是在前25bit)=345位，因此在其它實施例中，緩衝數據的位數為345位以上就可以，不一定必須是60ms(即480位)。另外，為了減少每次的搜索開銷，當搜索到一個正確的7.4kBit/s的半速率TRAU幀的起始位置後，記錄該位置，下一次搜索時，只需從緩衝數據的該記錄位置處開始搜索，直到第160位即可，當搜索不到時，再從緩衝數據的第l位重新搜索，採這種方式會節省很多開銷。下面大致計算一下本實施例所迷:&索方法的誤搜索概率，仍然4叚設每個數據位出現0和1的概率均為1/2,下面分兩種情況計算(a)當在緩衝數據中搜索到符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求的6位數據時，分別與該6位數據相隔一個半速率TRAU幀的對應6位緩沖數據都符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求，這時出現誤搜索的概率是(1/64)x(1/64)=1/4096=0.024%;(b)當在緩沖數據中搜索到符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求的6位數據時，假設該6位數據的第1位為緩衝數據的第A位，從緩衝數據的第A+160位開始的連續9位數據全部符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求，這時出現誤搜索的概率是(1/64)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/32768=0.00305%。下面結合一應用實例對本發明的方法作進一步詳細說明。首先緩衝60ms(即480位)上行接收數據，如圖4所示，本應用實例中，AMR編解碼才莫式的7.4kBit/s的半速率TRAU幀的搜索過程包括第一步從緩沖數據的第l位開始搜索，如果在第A位開始的位置搜索到符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求的6位數據，則認為第A位是7.4kBit/s的半速率TRAU幀的可能起始位置；第二步為了進一步證實第A位是否為7.4kBit/s的半速率TRAU幀的真正起始位置，進一步判斷第A+160位起始的位置是否也搜索到符合7.4kBit/s的半速率TRAU幀要求標誌位的6位數據，如果搜索到，則認為從笫A位開始的160位數據是一個7.4kBit/s半速率TRAU幀，當前20ms幀的搜索完畢，找到了7.4kBit/s半速率TRAU幀；第三步如果第二步中沒有在第A+160位起始的位置搜索到符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求的6位數據，則進一步判斷第A+160bit起始的位置是否是連續8位是0其後一位是1，如果是，則認為第A位開始的160位數據是一個7.4kBit/s半速率TRAU幀，當前20ms幀的搜索完畢，找到了7.4kBit/s半速率TRAU幀；第四步如果第三步中也沒有找到7.4kBit/s半速率TRAU幀，則認為第A位不是7.4kBit/s半速率TRAU幀的真正起始位置，繼續搜索直到第160位(包括第160位)，如果找到了符合7.4kBit/s的半速率TRAU幀標誌位要求的6位數據，則重複第二步和第三步，如果到了第160位也沒有搜到7.4kBit/s的半速率TRAU幀的起始位置，則認為當前20ms幀裡沒有7.4kBit/s半速率TRAU幀。在其它應用實例中，第二步和第三步的順序可以調換。本發明所述搜索方法可以有效降低誤搜索的概率，在實際應用中出現的概率更低，因為當一次正確的搜索到7.4kBit/s的半速率TRAU幀的幀頭後，以後在同一個位置都將會是一個正確的半速率TRAU幀的幀頭，除非中間出現滑碼或者CCU單元發送出現了不連續的異常。這種方法在實際應用中，取得了良好的效果。當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。權利要求1、一種自適應多速率編解碼模式下半速率TRAU幀的搜索方法，適用於搜索7.4kBit/s的碼型變換和速率適配單元TRAU幀，其特徵在於，包括緩存TRAU幀，搜索其中符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據；對於符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據，判斷其是否滿足以下兩條件中任意一個，如果滿足，則搜索到的數據的起始位即為7.4kBit/s半速率TRAU幀數據的起始位，否則重複上述步驟直到找到7.4kBit/s半速率TRAU幀為止條件一搜到的符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據中，與每個標誌位數據相隔半速率TRAU幀長度的數據也符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求；條件二搜到的符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據中，以與首位數據相隔半速率TRAU幀長度的數據為起始位，之後的數據符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求。2、如權利要求l所述的方法，其特徵在於緩存至少345bit的TRAU幀。3、如權利要求2所述的方法，其特徵在於緩存480bit的TRAU幀。4、如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位要求是指某一位為0、其後第2位為0、第3位為1、第9位為0、第17位為1、第25位為0。5、如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求是指連續8bit數據為0，之後的lbit為1。6、如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述半速率TRAU幀長度為160bit。7、如權利要求l所述的方法，其特徵在於當搜索到7.4kBit/s的半速率TRAU幀的起始位置後，記錄該位置，下一次搜索時，從緩沖數據的該記錄位置處開始搜索。全文摘要本發明公開了一種自適應多速率編解碼模式下半速率TRAU幀的搜索方法，能夠降低7.4kBit/s半速率TRAU幀的誤搜索概率，所述方法包括緩存TRAU幀，搜索其中符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的數據；只要判斷該些數據滿足以下兩條件中任意一個，則該些數據起始位為7.4kBit/s半速率TRAU幀數據的起始位1.與每個標誌位數據相隔半速率TRAU幀長度的該些數據也符合7.4kBit/s半速率TRAU幀標誌位的要求；2.以與首位數據相隔半速率TRAU幀長度的數據為起始位，之後的數據符合除7.4kBit/s之外的其他速率的半速率TRAU幀標誌位的要求。文檔編號H04B7/26GK101299621SQ2008101261公開日2008年11月5日申請日期2008年6月27日優先權日2008年6月27日發明者勇董申請人:中興通訊股份有限公司