使用先驗知識進行編解碼器模式解碼的製作方法
2023-07-23 04:14:41 2
專利名稱：使用先驗知識進行編解碼器模式解碼的製作方法
背景技術：
一般地說，本發明涉及在通信系統領域內處理的模式，更具體地說，本發明涉及在支持多語音/前向糾錯編碼方案的數字通信系統中確定編碼模式。
商用通信系統的發展，具體地說，蜂窩無線電話系統的爆炸性發展迫使系統設計者們去探求超出用戶容限閾值而不降低通信質量來提高系統容量的方法。實現這些目的的一種技術涉及到系統的改變，即從使用模擬調製把數據發送到載波上的系統改為使用數字調製把數據發送到載波上的系統。
在無線數字通信系統中，標準空中接口指定大部分的系統參數，包括語音編碼類型，突發格式，通信協議等。例如，歐洲電信標準協會(ETSI)指定了全球移動通信系統(GSM)標準，所述全球移動通信系統使用時分多址(TDMA)利用高斯最小頻移鍵控(GMSK)調製方案以271千符號/秒的符號速率通過射頻(RF)物理信道或鏈路傳送控制、話音及數據信息。在美國，電信工業協會(TIA)已公布了許多暫定標準，諸如IS-54及IS-136，所述暫定標準定義了數字高級行動電話業務(D-AMPS)的不同版本，以及一種使用差分四相相移鍵控(DQPSK)調製方案通過RF鏈路傳送數據的TDMA系統。
TDMA系統把可用頻率再分為一個或多個RF信道。所述RF信道又被劃分為許多對應於TDMA幀內時隙的物理信道。指定了調製與編碼的一個或幾個物理信道構成邏輯信道。在這些系統中，移動臺通過在上行鏈路與下行鏈路RF信道上傳輸與接收數字信息突發與許多分散基站通信。
當今使用的移動臺數量的增長使得在蜂窩電信系統中需要更多的話音與數據信道。因此，基站的分布變得更密集，在鄰近的或分布密集的小區內以相同頻率操作的移動臺之間的幹擾也增加了。事實上，現在一些系統採用碼分多址(CDMA)，使用一種擴頻調製的形式，其中，信號有意地共享相同的時間與頻率。雖然數位技術從一個給定的頻譜中提供更大量的有用信道，但是仍需要把幹擾控制在允許的電平上，或更具體地說，仍需要檢測與控制載波信號強度與幹擾之比(即載幹(C/I)比)。
對提供不同通信業務日益重要的另一個因素是在特定連接上傳輸數據的想要的/所需的用戶比特率。例如，對於話音與/或數據業務，用戶比特率對應於話音質量與/或數據通過量，較高的用戶比特率產生更好的話音質量與/或更大的數據通過量。總的用戶比特率是由語音編碼、信道編碼、調製與資源配置技術的所選組合確定的，例如，對於TDMA系統，後一技術可能涉及每個連接可分配的時隙數，對於DCMA系統，後一參數可能涉及每個連接可分配的碼數。
語音編碼(或更一般地說「信源編碼」)技術可用來把輸入信息壓縮成一種格式，所述格式使用允許的帶寬量，但是從所述格式可再現可懂的輸出信號。有許多不同類型的語音編碼算法，例如，殘留激勵線性預測(RELP)規則脈衝激勵(RPE)等，所述語音編碼算法的詳情與本發明無特別的關聯。關於這一點更為重要的是以下事實不同的語音編碼器有不同的輸出比特率，而且，正如人們所期望的，與輸出比特率較低的語音編碼器相比較，輸出比特率較高的語音編碼器能提供用戶更加接受的重放話音質量。舉例來說，更傳統的基於有線的電話系統使用以64千比特/秒的比特率操作的脈衝編碼調製(PCM)語音編碼，而GSM系統採用以13千比特/秒的比特率操作的RPE語音編碼方案。
除了語音編碼以外，數字通信系統還採用各種各樣的技術來處理錯誤地接收到的信息。一般地說，這些技術包括那些幫助接收機糾正錯誤地接收到的信息的技術，例如，前向糾錯(FEC)技術，以及那些能夠使錯誤地接收到的信息重新傳輸到所述接收機上的技術，例如，自動重傳請求(ARQ)技術。FEC技術包括，例如，在調製前對數據進行的卷積或分組編碼(總體來說在此處指「信道編碼」)。信道編碼涉及利用一定數量的碼比特來表示一定數量的數據比特。因此，例如，通常是用碼率來表示卷積碼，例如1/2與1/3，其中，對於給定的信道比特率，較低的碼率提供較好的錯誤保護但較低的用戶比特率。
通常，對於任何給定的無線電通信系統，或至少對於由一個無線通信系統所建立的連接的持續時間，每一種影響用戶比特率的技術都是固定的。也就是說，每個系統建立用一種類型的語音編碼、一種類型的信道編碼、一種類型的調製與一種資源配置操作的連接。新近，不管大量可能隨時間而迅速改變的參數，例如無線電通信信道的無線電傳播特性、系統的加載、用戶的比特率要求等，然而這些技術的動態適配已成為使系統性能最優化的一種通用方法。
例如，已動態地分配不同的調製以選擇性地利用單個調製方案的強度並且提供更高用戶比特率與/或增強的抗噪聲與抗幹擾。在美國專利第5577087號中有一個採用多重調製方案的通信系統的例子。其中，說明了在16QAM(正交振幅調製)與QPSK(四相移相鍵控)之間交換的技術。根據質量測量決定在調製類型之間進行交換，然而，所述系統採用恆定用戶比特率，這意味著調製方案的改變也要求信道比特率改變，例如用來支持一個傳輸信道的時隙數的改變。
可以想像可選擇性地既在無線電通信系統支持的不同連接之間又在單個連接的連續操作時間期內採用所述處理技術的許多不同組合。然而，為了在接收到信息後對信息進行正確的解碼，接收機必須知道發射機使用的處理類型。一般地，有兩種技術通知接收機與無線電信號相關的處理技術(1)顯式信息，即，帶有指示處理類型的模式值的發送信息內的一個消息欄位，和(2)隱含信息，有時指「盲」解碼，由此接收機通過分析接收的信號確定發射機進行的處理。在按照電信工業協會/電子工業協會暫定標準95號(TIA/EIA IS-95)標準操作的CDMA系統中採用後一技術。有時認為顯式信息更佳，因為顯式信息減少了接收機的處理時延，但以需要發射機除用戶數據外還包含額外開銷比特為代價。
本發明特別感興趣的是反映發射機的當前採用的語音編碼/信道編碼組合的模式指示符。例如，當信道條件良好時，發射機可採用提供高信源編碼比特率與較低程度錯誤保護的語音編碼/信道編碼模式。換句話說，當信道條件惡劣時，則可採用提供較高程度錯誤保護與低比特率語音編碼技術的編碼模式。根據信道條件的變化，系統可迅速地在所述不同編碼模式間改變。
如上所述，可把模式指示符傳輸到接收機(不論是基站還是移動臺的接收機)，以便接收機可採用適當的信道解碼/語音解碼技術。通常，所述模式指示符可包括少許(例如2個)與數據欄位一起傳送的比特。因此，要知道對接收機來說能精確地對編碼模式指示符進行解碼是尤為重要的，因為，否則的話，可能不可恢復全幀數據。所述對模式指示符精確接收的要求可引導設計者們用重信道編碼來強保護模式指示符。
然而，重信道編碼的使用意味著更高的冗餘，即意味著要為模式指示符欄位傳輸更多的比特。如前所述，這是不合要求的，因為應該使開銷比特最小而不是增加。因此，要求提供用於增加諸如編碼模式指示符的模式指示符被正確解碼的似然性同時使與淨荷數據一起傳輸的開銷比特數最小的技術與系統。
發明概要根據本發明，克服了傳統的傳送信息的方法與系統的這些和其它缺點與局限性，其中，使用相對弱的信道編碼(例如，卷積編碼或分組編碼)來保護在空中接口上傳輸的模式信息。這樣，使開銷比特傳輸最小，因此，使給定資源分配的用戶數據通過量最大。所述模式信息可包括，例如，通知接收機當前用來對淨荷數據進行編碼的語音編碼/信道編碼的組合的模式指示符，通知發射機接收機要求的用於隨後傳輸信息塊或幀與/或信道測量信息的特定編解碼器模式的模式請求，所述請求作為發射機提供的特定編解碼模式的隱含請求。
為補償用來保護模式信息的相對弱的信道編碼，本發明的示例性實施例通過提供許多已組合的預計出或計算出的似然參數以使正確地確定模式信息值的概率最大，來提高對模式信息的精確解碼。例如，第一似然參數可得自於作為模式信息欄位解碼的一部分，例如，在維特比解碼過程中可獲得的軟信息。第二似然參數可得自於特別創立的以使用模式信息本身的先驗知識的模型。可把所述兩個似然參數組合以標識(最可能的)當前模式信息。
附圖簡介在參考附圖來閱讀以下詳細描述後，本發明的目的、特性與優點將一清二楚，附圖中
圖1是有利地使用本發明的示例性GSM通信系統的方框圖；圖2(a)說明在傳統的GSM系統中使用的一種編解碼器模式；圖2(b)說明傳統的非均等差錯保護編碼的語音幀內比特的映射；圖3(a)是多重編解碼器模式的方框圖，其中各個編解碼模式都可被選擇用以處理要傳輸的數據以及對應的根據本發明的示例性實施例的模式指示符；圖3(b)是生成多重編解碼器模式的另一示例性技術的另一方框圖；和圖4說明根據本發明的示例性實施例的包括一個模式似然性處理器與一個模式信息模型的接收機的方框圖。
詳細介紹下面的示例性實施例是在TDMA無線電通信系統中提供的。然而，本領域的技術人員知道所述接入方法僅用來進行說明，而且本發明易適合於所有類型的接入方法，其中包括頻分多址(FDMA)、TDMA、CDMA及它們的混合。
此外，在此引用結合的歐洲電信標準協會(ETSI)文件ETS300573、ETS300 574與ETS300 578中說明了按照GSM通信系統的操作。因此，在此僅說明理解本發明所必需的GSM系統的操作。雖然，根據GSM系統中的示例性實施例說明本發明，但是，本領域的技術人員將知道本發明可用於各種其它數字通信系統，諸如那些根據PDC或D-AMPS標準的系統及其改進系統。
參照圖1，圖1說明了根據本發明的一個通信系統10。所述系統10被設計為多層管理呼叫的分級網絡。使用一組上行鏈路與下行鏈路頻率，在系統10內操作的移動臺12利用在所述頻率上分配的時隙來進行呼叫。在較高的分級層，一組移動交換中心(MSC)14負責從發信方到目的地的呼叫路由選擇。更詳細地說，所述實體負責呼叫的建立，控制與終止。MSC14中的一個，稱為網關的MSC處理與公共交換電話網(PSTN)18或其他公共網與專用網的通信。
在較低的分級層，每一個MSC14都與一組基站控制器(BSC)16相連。按照GSM標準，BSC16與MSC14在稱為A接口的標準接口下通信，所述接口是以國際電報電話諮詢委員會(CCITT)七號信令系統的移動應用部分為基礎的。
還是在較低的分級層，每一個BSC16控制一組基站收發信臺(BTS)20。每一個BTS20包括許多收發信機(TRXs)(未示出)，所述收發信機使用上行鏈路與下行鏈路RF信道來為特定的公共地理區域服務，諸如一個或多個通信小區21。BTS20主要為在BTS20的指定小區內向移動臺12發送數據突發與從移動臺12接收數據突發來提供RF鏈路。在一個示例性實施例中，許多BTS20被組合到一個無線基站(RBS)22內。例如，所述RBS22可根據RBS-2000產品系列進行配置，所述產品是由本發明的受讓方Telefonaktiebolaget L M愛立信提供的。有關示例性移動臺12與RBS 22執行的詳情，有興趣的讀者可參閱Magnus Frodigh等人的1997年8月29日申請的題為「使用具有不同符號速率的調製方案的鏈路的鏈路適配方法」的美國專利申請No.08/921319，在此特意引用結合所述申請的公開。
根據本發明的示例性實施例，依照使用不同的編解碼器模式可處理在BTS 20與移動臺12之間傳輸的信息。所使用的短語「編解碼器模式」在此處指的是信源編碼(例如，語音編碼)與信道編碼的組合，雖然本發明也適合於其它類型的模式指示符的傳輸與接收，更通常地說，本發明適合於在空中接口上的其它信息的傳輸與接收。要更充分地理解可對指示符、請求及與之相關的信息進行保護、傳輸並解碼的示例性模式，參照圖2(a)與2(b)中所示示例性GSM編解碼器模式。
圖2(a)說明處理使示例性輸入音頻信號數位化的模擬/數字(A/D)轉換器(未示出)的路徑下行的傳輸信號的一部分。將160個抽樣的塊提交給按照眾所周知的GSM規範(例如，GSM 06.53)操作的總輸出比特率為13千比特/秒的RPE語音編碼器30以產生兩類輸出比特，182個一類比特與78個二類比特。如圖2(b)所示，一類比特又被劃分為1a類比特與1b類比特，所述兩類比特都輸入到執行1/2率卷積編碼的信道編碼器32。這導致從信道編碼器32輸出378比特，包括與1a類比特相關的3個奇偶校驗比特及與1b類比特相關的4個尾部比特。該複合處理可看作是單一編解碼器模式的一個示例。
然而，申請者想像了提供許多不同編解碼器模式的未來系統。例如，如圖3(a)概念性所示，可能有兩種不同的語音編碼器與兩種不同的信道編碼器在傳輸前可以以不同的組合對比特進行編碼。第一語音編碼器40可運作以處理數字抽樣並且提供X千比特/秒的輸出比特率，而第二語音編碼器42可處理輸入數字抽樣以提供Y千比特/秒的輸出比特率，其中X＞Y。同樣，兩種不同的信道編碼器44與46(本例中為卷積編碼器，雖然一種或兩種編碼器可以是分組編碼器)根據不同的1/A率與1/B率分別提供不同的錯誤保護程度，其中A＞B。因此，可看到，通過使用模式控制處理器48與多路復用器50與52來選擇路徑，即，本例的語音編碼器與信道編碼器的組合，來處理淨荷數據的特定塊或幀，有四種不同的編解碼器模式可選。
當然，可使用許多其它技術在發射機內創立多重編解碼器模式。參照圖3(b)中的示例，其中在可選的傳輸信號處理路徑內提供了許多信源(例如，語音)編碼器60，62，64與66。每個編碼器有不同的輸出速率(X＞Y＞Z＞A千比特/秒)而且與不同的信道編碼器68，70，72與74中不同的一個相聯。要在不同的可選路徑之間提供統一的F千比特/秒的輸出數據速率(對相似的資源分配/連接可能需要)，可把信道編碼器設計成使增加到信源編碼數據流的冗餘量對較低的比特率信源編碼器來說較高而對較高的比特率信源編碼器來說較低。象在先前的示例中那樣，為任何給定數據塊或幀選擇的特定編解碼器模式可被例如模式控制處理器78與多路復用器78所控制。
不管傳輸方使用的提供不同編解碼器模式的技術，為了能正確地對接收到的數據進行解碼，接收機需知道發射機使用的編解碼器模式以處理任何給定的接收數據塊或幀。根據本發明的示例性實施例，這可以通過從發射機向接收機傳輸模式指示符連同與其有關的數據塊或幀或者在傳輸有關的數據塊或幀之前傳輸模式指示符來實現。在圖3(a)與3(b)的示例中，兩比特模式指示符欄位應足以通知接收機在傳輸之前用來處理數據的語音編碼器與信道編碼器的組合。換句話說，接收機可傳輸一個特定的編解碼器模式請求給發射機或接收機可傳輸與下行鏈路信道(即BTS到移動臺鏈路)相關的信號質量測量給發射機，發射機然後使用從接收機接收的上述信息來標識一種適當的編解碼器模式。在所述三例的任一例中，通過空中接口在發射機與接收機之間交換了某種類型的模式信息，所述短語用來包括所述三個具體示例中的每個示例以及其它類型的模式信息。
在任何情況下，由於模式信息也通過空中接口在BTS 20與移動臺12之間通信，所以除數據外還應該保護模式信息，以避免出現信道錯誤。然而，由於每幀僅使用少許比特便可通過空中接口傳送模式信息，所以有效率的(即，冗餘減少)低時延的信源編碼不可行。此外，增加重信道編碼，即有大量的冗餘，也不理想，因為增加了開銷(即非淨荷數據)傳輸而減少了用戶有效比特率。還需要保持低編碼時延以便可快速改變編解碼器模式以引起傳輸信道情況的迅速改變。因此，根據本發明的示例性實施例，模式信息是使用較弱(即，有小量冗餘)信道編碼進行信道編碼的。在圖3(a)中，採用1/C率卷積編碼的信道編碼器54為一示例。在圖3(b)中，採用(8，2)分組編碼的分組編碼器67為一示例。更具體但僅僅是說明性的，模式指示符較弱信道編碼的示例是1/3到1/2(或更大)率卷積編碼與(4，2)到(8，2)分組編碼(其中在每個示例中，圓括號內的第一個數字是總比特數，第二個數字是淨比特數)。
為了在接收機正確地對使用較弱信道編碼形式通過空中接口傳送的模式信息進行解碼，如圖4所示，本發明的示例性實施例也採用複合似然性或概率計算以幫助對模式信息正確地進行解碼。例如在圖中，接收機裝置的天線100通過某個無線電信道接收無線電信號。在此信道上傳輸的信號(例如，數據/語音消息)可能例如由於衰落的原因而強失真，以致TDMA突發產生高度失真的語音幀。
在無線電接收機102中，在給定的射頻(在GSM系統中865-935兆赫茲)以已知方式進行解調，以便獲得基帶解調信號。可測量輸入無線電接收機102的無線電信號的信號強度等級而且在圖4中以Sm表示。在解調器104，在中頻(IF)範圍內對基帶解調信號進行解調，所述解調器也包括以已知方式對傳輸過程中輸入信號所受到的多徑傳播進行補償或校正的均衡器。例如，為實現此目的可使用眾所周知的維特比均衡器。
在解調器104中從維特比均衡器獲得與任何給定符號估計的似然性相關的所謂的軟信息，所述軟信息在圖4中以Sj表示。去交織器106與解調器/均衡器104的下遊相連而且以已知方式對預定給所述接收機的時分突發進行恢復。
所述接收機還包括模式信息似然性處理器107，所述處理器計算與模式信息值相關的複合似然性並且為信道解碼器109與語音解碼器112提供輸出信號，表明由接收機標識的技術是發射機最可能使用用以初始地處理所述接收數據塊或幀的那些技術。複合似然性包括，例如，與在模式信息的解調過程中生成的軟信息Sj相關的第一似然參數及由概率或似然性模型108生成的第二似然參數。
第一似然參數可為連同例如模式信息的維特比解碼一起計算的量度。對於每一個可能的模式信息值(例如，在前述四個編解碼器模式示例中的00、01、10、11)，解調過程可提供第一似然參數。同樣地，所述模型108也可為每一個可能的模式信息值提供一個第二似然參數。與每一個可能的模式信息值相關的第一與第二似然參數值可組合，例如一起相乘，以便為每一個潛在的模式信息值生成一個複合似然性，並且可選擇最大的概率或似然性來由信道解碼器109與語音解碼器112使用。
方框108內採用的模型可根據不同的系統條件而變化。例如，馬爾可夫模型可用作模式信息的概率模型。馬爾可夫模型本身在本領域是眾所周知的，因此，在此不再說明。然而，通常，有興趣的讀者可在文章諸如Fingscheidt等人所著「健全的語音解碼一種比特錯誤隱蔽的通用方法」中獲得關於馬爾可夫模型的另外信息及其在提供符號值估計中的用法，而且可在德國慕尼黑的ICASSP』97的會刊以及Fingscheidt等人所著「使用信道解碼器的軟輸出的健全GSM語音解碼」中找到，並且可在希臘RHODES的Eurospeech』97會刊中找到，在此特意引用結合兩篇文章所公開的內容。
例如，如果沒有相等地分布編解碼器模式碼字，即如果所有可能的編解碼器模式可能沒有均等地用於所關心的給定數據塊或幀，0階馬爾可夫模型適合用作模式信息模型108。更詳細地說，當先驗暫時知識不影響特定編解碼模式的似然性時，0階馬爾可夫模型可用作模式信息模型108。例如，如果在時間n-1接收到用模式1處理的某個數據塊或幀，而且如果所述知識沒有改變發射機將要使用的用以處理下一個數據塊或幀的編解碼器模式的相對似然性，那麼對模型108來說0階馬爾可夫模型將是合適的選擇。
另一方面，如果在時間n-1使用的編解碼器模式的確影響在隨後時刻所使用的一個或多個編解碼器模式的概率，那麼1階馬爾可夫模型適合於模式信息模型108做成從前面的編解碼器模式碼字到當前的編解碼器模式碼字的不均等轉換概念模型。1階模型的轉換概率可根據例如下列規則進行設定·由於很少有模式變化，與維持當前模式的概率相比，從一個編解碼器模式切換到另一種編解碼器模式的概率很小。
·可能僅僅是相鄰模式間發生模式變化，例如，如果有三種不同的信道編碼模式，僅允許從最重的信道編碼模式轉換為次最重的信道編碼模式，而不是從最重的信道編碼模式轉換為一個最弱的信道編碼模式。因此，不直接相鄰的模式的轉換概率可設定為0。
·m幀的每個時間間隔超過n次模式改變可能被禁止。當在所述時間間隔期內超過n次轉換時，那麼轉換為其它模式而不是當前模式的轉換概率可設定為0。
·發送編解碼器模式請求的實體了解請求的模式。雖然在接收實體批准請求並且相應地使用信源/信道編碼新的組合對語音數據進行編碼以及將語音數據與對應的模式指示一起傳輸之前將有某個時延，解碼器可將模式信息的馬爾可夫模型的轉換概率向代表所請求的模式的值偏移。
·上行鏈路與下行鏈路的信道情況是相互關聯的。因此，可能從遠程實體接收到的編解碼器模式請求對應於發送到遠程實體的編解碼器模式。一個無線電鏈路(例如，下行鏈路)的接收編解碼器模式請求的馬爾可夫模型的轉換概率可能因此向其它鏈路(例如，上行鏈路)請求編解碼器模式偏移。
本領域的技術人員將知道所述的只不過是概率性模型的示例，後者可用來根據規則與歷史確定所述模式信息的似然性為任何給定幀的特定值。
此外，由於與其它參數相關的系統配置改變，無論選擇了哪種模型，所選擇的模型都應合適，例如，下列系統配置的改變·編解碼器模式的數量；·鏈路質量測量的解析度；·編解碼器模式信息(例如，間斷傳輸(DTX))的傳輸率；·編解碼器模式信息(例如，DTX)的信道保護程度(即，冗餘量)；·編解碼器模式信息(例如，DTX)的信道編碼方案(例如，卷積或分組編碼)；·雙向通信系統的結構概念(對稱控制或集中化控制)後一調整參數指對稱或集中化控制結構。對稱控制結構指在上行鏈路與下行鏈路之間沒有差別的系統，即，移動臺與基站沒有區別。因此，鏈路的發射機可控制模式的選擇。換句話說，鏈路中的模式請求者，例如接收機，可控制模式(即，在發射機上結合模式請求與/或測量)。
集中化控制結構指如下的情況系統是主設備及遠程設備，例如，移動臺是從設備。關於這一點，所述系統可控制兩個鏈路的編解碼器模式，即，沒有結合移動臺的模式請求。因此，結構類型可反映用於未來數據傳輸的特定模式的似然性，例如移動臺知道其模式請求將被系統批准的確定性。
此外，對於所述其它示例性模型調整參數，本領域的技術人員將知道在DTX期間，一個鏈路是待用的而且編解碼器模式信息是以降低了的速率進行傳輸。例如，當在有效鏈路的每幀內傳輸編解碼器模式信息時，很少在待用鏈路上頻繁地傳輸編解碼器模式信息，例如每第六幀進行傳輸。因此，可能對待用鏈路來說編解碼器模式信息變化更經常出現(每次傳輸)。因此，考慮到DTX，必須調整一階馬爾可夫模型的轉換概率，以致不大可能保持一個當前的編解碼器模式，而很可能地改變模式。與DTX相關的另一種可能的模式改變可能考慮到當採用DTX時，在一個幀內可獲得更多的傳輸容量，而允許使用更強的糾錯編碼來保護模式信息。在後一種情況中，當把第一似然參數(來自軟輸出信道解碼)與第二似然參數(來自概率模型)組合時，可給予第一似然參數更大的加權。
在任何情況下，一旦為模式信息的每一個可能值計算出了複合似然性而且標識了最可能的編解碼器模式，則提供了信道解碼器109與語音解碼器112使用適當處理算法進行操作所需的信息。例如，信道解碼器109的主要功能是執行與在發射機方信道編碼器所執行的操作相對的操作，即從已知冗餘比特與已知信道編碼(例如卷積編碼)來恢復傳輸的信息。通過軟錯誤隱蔽裝置110，從信道解碼器109向語音解碼器112一個語音幀接一個語音幀地傳遞已解碼的語音幀。最好，所述軟錯誤隱蔽裝置110是用軟體實現的狀態機，而且所述狀態機負責處理例如對一個語音幀錯誤地進行解碼的情況。在移動臺，為了把語音信號傳遞給聲音重放裝置114，在語音解碼器112實現接收語音幀的完整合成。
雖然僅參照少許示例性實施例對本發明進行詳細說明，本領域的技術人員將知道在不脫離本發明的情況下可進行不同的修改。因此，只有通過後附的權利要求書來定義本發明，所述權利要求書是用來包含本發明的所有等同方面。
權利要求
1.一種用於通信系統中發射機與接收機之間模式信息通信的方法，包括如下步驟提供至少兩種不同的編解碼器模式以在所述發射機中處理所述信息，其中所述模式信息與所述至少兩種不同的編解碼器模式相關；在所述發射機中使用錯誤保護編碼對所述模式信息進行編碼，所述錯誤保護編碼有與其相關的預定冗餘等級；通過空中接口發送所述編碼模式信息；在所述接收機中，使用軟輸出信道解碼程序對所述編碼模式信息進行解碼來為與所述模式信息相關的每一個不同的可能值生成第一似然參數；在所述接收機中，對與所述模式信息相關的似然性模型進行估計來為與所述模式信息相關的每一個不同的可能值生成第二似然參數，和根據所述第一與第二似然參數為所述接收的模式信息選擇所述不同的可能值中的一個。
2.權利要求1的方法，其特徵在於所述選擇步驟還包括在所述接收機中，組合所述第一與第二似然參數，和選擇所述不同可能值中的具有最大組合似然性的所述一個值。
3.權利要求1的方法，其特徵在於所述編碼步驟還包括對所述模式信息進行卷積編碼。
4.權利要求3的方法，其特徵在於對所述模式信息進行卷積編碼的所述步驟還包括對所述模式信息進行大於或等於1/3率卷積編碼。
5.權利要求1的方法，其特徵在於對所述模式信息進行編碼的所述步驟還包括對所述模式信息進行分組編碼。
6.權利要求5的方法，其特徵在於對所述模式信息進行分組編碼的所述步驟還包括使用一個(4，2)到(8，2)分組編碼對所述模式信息進行分組編碼。
7.權利要求1的方法，其特徵在於所述模式信息是一個指示符，所述指示符標識所述至少兩種不同的編解碼器模式中的一種模式被用來處理所述發射機發送的數據。
8.權利要求1的方法，其特徵在於所述至少兩種編解碼器模式中的每一種模式既標識信源編碼技術又標識信道編碼技術。
9.權利要求1的方法，其特徵在於所述模式信息是所述至少兩種不同的編解碼器模式中的一種模式的請求。
10.權利要求1的方法，其特徵在於所述模式信息是信道測量信息，所述信道測量信息可由所述接收機用來確定所述至少兩種不同的編碼模式中適當的一種模式。
11.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據所述至少兩種不同的編解碼器模式的數量的變化來調整所述似然性模型。
12.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據與通過所述發射機與所述接收機之間的所述空中接口傳輸信息相關的信道質量測量的解析度的變化來調整所述似然性模型。
13.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據所述模式信息率的變化來調整所述似然性模型。
14.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據所述錯誤保護編碼的所述預定冗餘等級的變化來調整所述似然性模型。
15.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據用於所述模式信息的編碼方案的變化來調整所述似然性模型。
16.權利要求1的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據與間斷傳輸相關的變化來調整所述似然性模型。
17.權利要求1的方法，其特徵在於所述通信系統是雙向通信系統。
18.權利要求17的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據所述雙向通信系統的結構的變化來調整所述似然性模型。
19.權利要求1的方法，其特徵在於所述通信系統是單向通信系統。
20.權利要求1的方法，其特徵在於所述似然性模型是具有反映所述模式信息的分布的概率的0階馬爾可夫模型。
21.權利要求1的所述方法，其特徵在於所述似然性模型是具有反映所述模式信息的轉換的概率的1階馬爾可夫模型。
22.權利要求17的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據對所述至少兩種不同的編解碼器模式中所要求的一種模式的了解來調整所述似然性模型。
23.權利要求17的方法，其特徵在於還包括如下步驟根據對所述至少兩種不同的編解碼器模式中的一種模式的了解來調整所述發射機與所述接收機之間的一個鏈路的所述似然性模型，其中上面所述一種模式是當前用在從所述接收機向所述發射機發送信息的另一鏈路中的一種模式。
24.一種包括發射機與接收機並在它們之間傳送模式信息的通信系統包括用於提供至少兩種不同的編解碼模式以在所述發射機中處理所述信息的裝置，其中所述模式信息與所述至少兩種不同的編解碼器模式相關；用於在所述發射機中用錯誤保護編碼對所述模式信息進行編碼的裝置，所述錯誤保護編碼有與其相關的預定冗餘等級；用於通過空中接口傳送所述編碼模式信息的裝置；用於在所述接收機中對所述編碼模式信息進行解碼的裝置；用於軟輸出信道解碼處理的裝置，為與所述模式信息相關的每一個不同的可能值生成第一似然參數；用於在所述接收機中對與所述模式信息相關的似然性模型進行估計的裝置，為與所述模式信息相關的每一個不同的可能值生成第二似然參數，和用於根據所述第一與第二似然參數為所述接收的模式信息選擇所述不同的可能值中的一個的裝置。
25.權利要求24的方法的系統，其特徵在於所述選擇裝置還包括用於在所述接收機中對所述第一與第二似然參數進行組合的裝置，和用於對所述不同可能值中的具有最大組合似然性的所述一個值進行選擇的裝置。
26.權利要求24的系統，其特徵在於所述裝置還包括用於對所述模式信息進行卷積編碼的裝置。
27.權利要求26的系統，其特徵在於對所述模式信息進行卷積編碼的所述裝置還包括用於對所述模式信息進行大於或等於1/3率卷積編碼的裝置。
28.權利要求24的所述系統，其特徵在於對所述模式信息進行編碼的所述裝置還包括用於對所述模式信息進行分組編碼的裝置。
29.權利要求28的系統，其特徵在於對所述模式信息進行分組編碼的所述裝置還包括使用(4，2)到(8，2)的分組編碼對所述模式信息進行分組編碼。
30.權利要求24的系統，其特徵在於所述模式信息是指示符，所述指示符標識所述至少兩種不同的編解碼器模式中的一種模式被用來處理由所述發射機傳送的數據。
31.權利要求24的系統，其特徵在於所述至少兩種編解碼器模式中的每一種模式既標識信源編碼技術又標識信道編碼技術
32.權利要求24的系統，其特徵在於所述模式信息是所述至少兩種不同的編解碼器模式中的一種模式的請求。
33.權利要求24的系統，其特徵在於所述模式信息是信道測量信息，所述信道測量信息可由所述接收機用來確定所述至少兩種不同的編碼模式中適當的一種模式。
34.權利要求24的系統，其特徵在於還包括用於根據所述至少兩種不同的編解碼器模式的數量變化來調整所述似然性模型的裝置。
35.權利要求24的系統，其特徵在於還包括用於根據與通過所述發射機與所述接收機之間的所述空中接口傳送信息相關的信道質量測量的解析度的變化來調整所述似然性模型的裝置。
36.權利要求24的系統，其特徵在於還包括用於根據模式信息率的變化來調整所述似然性模型的裝置。
37.權利要求24的系統，其特徵在於還包括用於根據所述錯誤保護編碼的所述預定冗餘等級的變化來調整所述似然性模型的裝置。
38.權利要求24的系統，其特徵在於還包括用於根據用於所述模式信息編碼方案的變化來調整所述似然性模型的裝置。
39.權利要求24的系統，其特徵在於還包括用於根據與間斷傳輸相關的變化來調整所述似然性模型的裝置。
40.權利要求24的系統，其特徵在於所述通信系統是雙向通信系統。
41.權利要求40的系統，其特徵在於還包括用於根據所述雙向通信系統的結構的變化來調整所述似然性模型的裝置。
42.權利要求24的系統，其特徵在於所述通信系統是單向通信系統。
43.權利要求24的系統，其特徵在於所述似然性模型是具有反映所述模式信息的分布的概率的0階馬爾可夫模型。
44.權利要求24的系統，其特徵在於所述似然性模型是具有反映所述模式信息的轉換的概率的1階馬爾可夫模型。
45.權利要求40的系統，其特徵在於還包括用於根據對所述至少兩種不同的編解碼器模式中所要求的一種模式的了解來調整所述似然性模型的裝置。
46.權利要求40的系統，其特徵在於還包括用於根據對所述至少兩種不同的編解碼器模式中的一種模式的了解來調整所述發射機與所述接收機之間的鏈路的所述似然性模型的裝置，其中上面所述一種模式是當前用在從所述接收機向所述發射機傳送信息的另一鏈路中的一種模式。
47.一種對模式信息進行解碼的方法包括如下步驟對所述模式信息進行解碼以獲得與所述模式信息的值相關的第一似然參數；對似然性模型進行估計以獲得與所述模式信息的值相關的第二似然參數；根據所述第一與第二似然參數選擇所述模式信息的最終值。
48.權利要求47的方法，其特徵在於所述似然性模型是具有反映所述模式信息的分布的概率的0階馬爾可夫模型。
49.權利要求47的方法，其特徵在於所述似然性模型是具有反映所述模式信息的轉換的概率的1階馬爾可夫模型。
全文摘要
一種支持多信源編碼/多信道編碼方案的通信系統。模式指示符可與淨荷數據一起傳送以通知接收機當前所使用的特定方案。可使用較弱的信道編碼對所述模式指示符進行編碼以使附加開銷傳輸最小。要提高成功地對模式指示符進行解碼的似然性,可計算並組合不同值的似然參數來標識最可能的模式,其中所述模式指示符含有對於成功地對淨荷數據進行解碼極為重要的信息。根據模式信息的可能值的模型(例如馬爾可夫模型)可計算的參數包括在似然(軟體)參數中。
文檔編號H04L1/14GK1325574SQ9981283
公開日2001年12月5日 申請日期1999年8月27日 優先權日1998年9月1日
發明者S·布倫 申請人:艾利森電話股份有限公司