基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法

2023-07-04 08:17:56

專利名稱：：基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法
技術領域：
：本發明涉及在GSM蜂窩移動通信系統中的自適應調製速率中激活編碼集合的選擇，特別是涉及一種基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法。
背景技術：
：AMR(AdaptiveMultiRate)允許基站和移動臺根據無線環境的具體狀況自動選擇合適的編解碼算法，調整編碼速率，從而有助於提高無線通信系統的語音質量。AMR的語音編碼速率取決於信道條件(載幹比C/I),它是信道質量的函數，AMR編碼器採用自適應算法選擇最佳的語音編碼速率。每一語音幀的編碼速率取決於當時的無線信道環境。在傳輸環境較差時選擇最健壯的編碼模式；在傳輸環境較好時選擇能夠提供最佳語音質量的編碼模式。AMR包含了8種編碼速率的全速率(AFS)信道和5種編碼速率半速率信道(AHS)，語音編碼速率將依據情況在這幾種編碼速率中產生。AMR的速率類型如下表所示表l:AMR的碼率tableseeoriginaldocumentpage4tableseeoriginaldocumentpage5網絡中可以選擇8種編碼速率中的最多4種形成一個激活編碼集合(ACS)，在上行鏈路，網絡將依據移動臺的信道條件(載幹比C/1)為移動臺指配該集合速率的一種速率作為下一幀移動臺上行鏈路的編碼模式。在下行鏈路，移動臺根據信道條件(載幹比C/I)選擇期望使用的激活編碼集合中的一種編碼，並告知網絡，網絡再綜合各方面因素，為移動臺指配該集合速率的一種速率作為下行鏈路的編碼模式。現有技術規範只是規定了ACS的數量和通訊流程，ACS的產生並沒有規定，通常由設備製造商和運營商靈活處理。現階段通常是這樣產生ACS集合:在網絡中配置一種和若干種ACS集合。根據相關技術規範，ACS集合中的編碼種類最多有4種，最少1種。因此，ACS集合的配置總共有162種組合，網絡通常只是配置了這162種組合中的很少一些情況。現有技術規範規定了ACS的變更方法。但是，通常的做法是在移動臺和網絡建立通訊之初就確定了該次通訊的ACS,並且在整個通訊過程中該ACS將不再更改。由於移動臺通訊之中信道條件(載幹比C/I)是處於不斷變化中，其工作的最優編碼模式也是處於不斷變化中的。可以預見，如果激ACS的編碼並沒有當前信道條件(載幹比C/I)下移動臺所要求的編碼，移動臺將不能工作於最佳的工作狀態下，通話質量將下降。因此，在通話過程中必須保持ACS中的編碼是一種合理組合。綜上，現有技術對ACS的生成都是基於預先設定，不能做到根據情況即時變化，使用不夠靈活；其次，預先設定的ACS不能包含所有情況，因此終端可能並非工作在最佳的編碼狀態，也就不能得到最好的語音質量
發明內容針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提出一種方法以使激活編碼集合(ACS)總是處於一種合理的組合，保證整個通話過程中語音質量的一直處於最佳狀態。為了達到本發明的上述目的，本發明提出基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟l:測量移動臺當前信道的載幹比；步驟2:比較載幹比與移動臺編碼模式的相關參數值的大小當載幹比低於第一切換門限，執行步驟5;當載幹比高於第二切換門限與第二切換遲滯之和，執行步驟7;當載幹比高於第二切換門限，或者載幹比低於第一切換門限與第一切換遲滯的和，執行步驟3;步驟3:啟動窗口調整定時器，並持續測量移動臺當前信道的載幹比；若載幹比持續降低的時間超過窗口調整定時器時長，執行步驟4;若載幹比持續降低至低於第一切換門限，執行步驟5;若載幹比持續增加的時間超過窗口調整定時器時長，執行步驟6。若載幹比持續增加至高於第二切換門限與第二切換遲滯之和，執行步驟7;步驟4:網絡觸發激活編碼集合的修改，新的激活編碼集合在原有激活編碼集合ACS的基礎上根據窗口調整步長向較低編碼速率的編碼模式方向滑動，窗口調整定時器清零，執行步驟3;步驟5:移動臺將激活編碼集合中的當前編碼模式切換至相鄰的具有較低編碼速率的編碼模式，結束；步驟6:網絡觸發激活編碼集合的修改，新的激活編碼集合在原有激活編碼集合的基礎上根據窗口調整步長向較高編碼速率的編碼模式方向滑動，窗口調整定時器清零，執行步驟3;步驟7:移動臺將激活編碼集合中的當前編碼模式切換至相鄰的具有較高編碼速率的編碼模式，結束。作為上述技術方案的優選，上述第一切換是移動臺從當前編碼模式切換到相鄰的具有較低編碼速率的編碼模式。作為上述技術方案的優選，上述第二切換是移動臺從當前編碼模式切換到相鄰的具有較高編碼速率的編碼模式。作為上述技術方案的優選，上述激活編碼集合中的編碼模式按照編碼速率高低排列而成。作為上述技術方案的優選，上述滑動窗口具有寬度，滑動窗口寬度表示激活編碼集合中編碼模式的數量。作為上述技術方案的優選，上述滑動窗口寬度是3或者4。作為上述技術方案的優選，上述窗口調整步長小於滑動窗口寬度。作為上述技術方案的優選，當新的激活編碼集合中最低編碼速率是4.75K比特每秒，窗口將不再向較低編碼速率的編碼模式滑動。作為上述技術方案的優選，當新的激活編碼集合中最高編碼速率是12.2K比特每秒，窗口將不再向較高編碼速率的編碼模式滑動。本發明提出的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法能夠根據無線環境情況動態生成新的激活編碼集合(ACS),極其快捷方便；其次，由於ACS總是根據無線環境動態變化，移動臺則可以工作在最合理的編碼集合內，使得話音質量最佳。圖1為本發明編碼模式切換示意圖2為本發明的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法中參數AMR窗口寬度的示意圖3為本發明基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法中參數AMR窗口調整步長示意圖4本發明基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法當前工作的激活編碼集合(ACS);圖5本發明基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法一較佳實施例的編碼集變化和ACS生成流程；圖6本發明基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法一較佳實施例中滑動窗口向右滑動示意圖7本發明基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法另一較佳實施例的編碼集變化和ACS生成流程；圖8本發明基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法另一較佳實施例中滑動窗口向左滑動示意圖。具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易理解，下面結合本發明一優選實施例，作詳細說明如下-將AMR的8種編碼模式按照編碼速率從小到大排列，並分別編號為GG組成編碼集，從編碼C'切換到G"的切換門限和遲滯分別為T^^'、如圖1所示(1)若當前移動臺工作在編碼G下，此時測試的載幹比C/1大於77^+^7^《，移動臺的工作的編碼模式將從q切換到；i。(2)若當前移動臺工作在編碼^i下，此時測試的載幹比C/I小於77^，移動臺的工作的編碼模式將從q"切換到^。本發明引入參數AMR窗口寬度W(W=3,4)，如圖2所示，AMR窗口寬度即是代表激活編碼集合(ACS)中的W種編碼模式；由於W二3或W-4時的情況包含了W二l或W-2時的情況，同時，當w=1或W=2時，終端可供選擇的語音編碼速率種類很少，使用本發明方法，需AMR—CONFIG一REQ頻繁更新ACS,導致信令負荷開銷較大，因此，本發明不涉及W=l或W=2時的情況。AMR窗口調整步長為n(如圖3所示)，其中rKw;窗口調整定時器7，。如圖4所示，假設當前移動臺工作的AMR窗口寬度為W，當前工作的激活編碼集合(ACS)為G;"，i=1...7。下面，結合實施例對基於滑動窗口的激活編碼集合(ACS)的產生作詳細說明如圖5所示，假設當前移動臺工作在編碼；w-2，若此時測試的載幹比C/1大於77/L—2時，啟動定時器L。一方面，若載幹比C/I繼續增加，直到載幹比C/I大於7^1^十7^7^—2，移動臺的工作的編碼模式將從Q"切換到d;另一方面，若載幹比C/I繼續增加，且持續時間超過定時器Lr的時長，網絡觸發激活編碼集合(ACS)的修改，新的激活編碼集合(ACS)在原有激活編碼集合(ACS)的基礎上向右滑動n步。如果新的激活編碼集合(ACS)中最高編碼速率已是12.2kbit/s，窗口將不再向右滑動。這一新的激活編碼集合(ACS)如圖6所示。如圖7所示，假設當前移動臺工作在編碼C'"，若此時測試的載幹比C/I小於7^'+z/re7;時，啟動定時器L。一方面，若載幹比C/I繼續降低，直到載幹比C/I低于于77^，移動臺的工作的編碼模式將從^i切換到e';另一方面，若載幹比C/I繼續降低，且持續時間超過定時器^,的時長，網絡觸發激活編碼集合(ACS)的修改，新的激活編碼集合(ACS)在原有激活編碼集合(ACS)的基礎上向左滑動n步。如果新的激活編碼集合(ACS)中最低編碼速率已是4.75kbit/s，窗口將不再向左滑動。這一新的激活編碼集合(ACS)如圖8所示。當然，本發明還可有其他實施例，在不背離本發明之精神及實質的情況下，所屬
技術領域：
的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變，但這些相應的改變都應屬於本發明權利要求的保護範圍。權利要求1、基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟1測量移動臺當前信道的載幹比；步驟2比較載幹比與移動臺編碼模式的相關參數值的大小當載幹比低於第一切換門限，執行步驟5；當載幹比高於第二切換門限與第二切換遲滯之和，執行步驟7；當載幹比高於第二切換門限，或者載幹比低於第一切換門限與第一切換遲滯的和，執行步驟3；步驟3啟動窗口調整定時器，並持續測量移動臺當前信道的載幹比；若載幹比持續降低的時間超過窗口調整定時器時長，執行步驟4；若載幹比持續降低至低於第一切換門限，執行步驟5；若載幹比持續增加的時間超過窗口調整定時器時長，執行步驟6。若載幹比持續增加至高於第二切換門限與第二切換遲滯之和，執行步驟7；步驟4網絡觸發激活編碼集合的修改，新的激活編碼集合在原有激活編碼集合ACS的基礎上根據窗口調整步長向較低編碼速率的編碼模式方向滑動，窗口調整定時器清零，執行步驟3；步驟5移動臺將激活編碼集合中的當前編碼模式切換至相鄰的具有較低編碼速率的編碼模式，結束；步驟6網絡觸發激活編碼集合的修改，新的激活編碼集合在原有激活編碼集合的基礎上根據窗口調整步長向較高編碼速率的編碼模式方向滑動，窗口調整定時器清零，執行步驟3；步驟7移動臺將激活編碼集合中的當前編碼模式切換至相鄰的具有較高編碼速率的編碼模式，結束。2、根據權利要求1所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，上述第一切換是移動臺從當前編碼模式切換到相鄰的具有較低編碼速率的編碼模式。3、根據權利要求1所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，上述第二切換是移動臺從當前編碼模式切換到相鄰的具有較高編碼速率的編碼模式。4、根據權利要求1所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，上述激活編碼集合中的編碼模式按照編碼速率高低排列而成。5、根據權利要求4所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，上述滑動窗口具有寬度，滑動窗口寬度表示激活編碼集合中編碼模式的數量。6、根據權利要求5所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，上述滑動窗口寬度是3或者4。7、根據權利要求1所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，上述窗口調整步長小於滑動窗口寬度。8、根據權利要求1所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，當新的激活編碼集合中最低編碼速率是4.75K比特每秒，窗口將不再向較低編碼速率的編碼模式滑動。9、根據權利要求1所述的基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，當新的激活編碼集合中最高編碼速率是12.2K比特每秒，窗口將不再向較高編碼速率的編碼模式滑動。全文摘要本發明提出一種基於滑動窗口的激活編碼集合選擇方法，其特徵在於，通過滑動窗口的方式生成最優激活編碼集合的流程和方法，方法中引入了窗口寬度、窗口調整步長、窗口調整定時器，並根據信道載幹比調整編碼集和生成激活編碼集合。本發明能夠根據無線環境情況動態生成新的激活編碼集合，使移動臺工作在最合理的編碼集合內，使得話音質量最佳。文檔編號H04W28/04GK101516106SQ200910103439公開日2009年8月26日申請日期2009年3月25日優先權日2009年3月25日發明者任定君,磊吳,銳姚,謝武勝,鄧敏軍,黃幫明申請人:中國移動通信集團設計院有限公司