專利名稱：針對無線信道速率改變的編解碼器速率適配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域涉及移動無線通信，以及具體地涉及當(dāng)需要無線信道速率改變時的編解碼器速率適配。
背景技術(shù)：
最 近，因為因特網(wǎng)協(xié)議(IP)技術(shù)的靈活性和廣泛部署，已經(jīng)考慮針對第三代(3G)移動通信網(wǎng)絡(luò)的IP傳送解決方案。例如，第8版3GPP打算使用IP(AoIP)協(xié)議[3GPP TS48. 008]和AoIP用戶平面?zhèn)魉蜋C(jī)制[3GPP TS 48. 103]來支持無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的A接口上的用戶平面。AoIP允許實現(xiàn)代碼轉(zhuǎn)換器設(shè)備可以僅位于核心網(wǎng)(例如，移動網(wǎng)關(guān)(MGw))中的情形，在該情形中無線接入網(wǎng)中不能獲得代碼轉(zhuǎn)換器資源。AoIP的優(yōu)點(diǎn)在干以無代碼轉(zhuǎn)換器操作模式(TrFO)執(zhí)行話音呼叫的可能性和高概率。AoIP與自適應(yīng)語音編碼(如，自適應(yīng)多速率窄帶(AMR-NB))和在寬范圍的語音編解碼器比特速率上操作的能力一起，可以使用具有全速率和半速率業(yè)務(wù)信道的GSM無線網(wǎng)絡(luò)的全部潛力。自適應(yīng)語音編碼，如自適應(yīng)多速率(AMR)，可以用于出于不同的原因(如適配無線質(zhì)量，適配網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載情形，以及適配本地和遠(yuǎn)程無線接ロ的寬度)來改變話音編解碼器的比特速率。針對上述AoIP的協(xié)議增強(qiáng)確保了端到端編解碼器協(xié)商發(fā)生在本地移動無線節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程無線節(jié)點(diǎn)之間的初始呼叫建立中，以及即使當(dāng)由于移動無線節(jié)點(diǎn)移動而需要切換時或當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理(RRM)必須適配移動無線節(jié)點(diǎn)中的編解碼器速率以適應(yīng)當(dāng)前無線條件和/或當(dāng)前無線資源情形時，仍維持TrFO模式。如果RRM輸出需要進(jìn)行中的TrFO呼叫改變到與當(dāng)前使用的編解碼器不兼容的編解碼器時，例如從GSM-FR(全速率)到GSM-HR(半速率)或者從AMR-NB到GSM-EFR時，則必須插入代碼轉(zhuǎn)換器資源以在這兩種不同的編解碼器類型之間轉(zhuǎn)換。在3GPP TS 48. 008中，插入這種代碼轉(zhuǎn)換器資源的過程被稱為MSC(移動交換中心)支持的內(nèi)部BSS(基站子系統(tǒng))切換。但是如果呼叫使用AMR編解碼器進(jìn)行操作，并且RRM的輸出指示針對AMR-NB呼叫的業(yè)務(wù)信道比特速率改變(例如，從全速率到半速率)，則假定改變?yōu)榧嫒菥幗獯a器，這意味著不需要代碼轉(zhuǎn)換器資源，由BSS在沒有來自MSC支持的情況下處理該改變。因此，該呼叫可以保持在TrFO模式。因為用于全速率業(yè)務(wù)信道上的AMR-NB的編解碼器集合和用于半速率業(yè)務(wù)信道上的AMR-NB的編解碼器集合是兼容的(從解碼器的觀點(diǎn)看)，以及因此當(dāng)出現(xiàn)速率/模式改變時不需要代碼轉(zhuǎn)換器設(shè)備，所以，當(dāng)出現(xiàn)從ー個到另ー個的改變時，不需要到核心網(wǎng)或到遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)的顯式控制信令。在兩端都配置有兼容的編解碼器集合時，兩者的較低編解碼器模式是相同的。然而，在具有良好無線條件FR情形下的AMR生成的凈荷的源速率將不“適合”針對AMR半速率信道配置的無線接口上的無線信道。換言之，與具有良好無線條件的全速率業(yè)務(wù)信道上的AMR對應(yīng)的比特率高于7. 40kbps的AMR編解碼器模式不適合僅適應(yīng)7. 40kbps或更小的半速率無線信道。因此，當(dāng)在與遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)的呼叫期間，用于本地移動無線節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)信道例如從全速率(FR)改變?yōu)榘胨俾?HR)時，會出現(xiàn)問題。本地移動無線節(jié)點(diǎn)開始操作在低編解碼器模式(稱為初始編解碼器模式)，遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)僅在其接收到來自本地移動無線節(jié)點(diǎn)的AMR凈荷中嵌入的AMP編解碼器模式請求(CMR)消息中的信息之后適配到新速率。CMR消息是以下機(jī)制其中接收方節(jié)點(diǎn)告知發(fā)送方節(jié)點(diǎn)哪些編解碼器模式是接收方最后一歩的最高可能編碼器模式。因此，從本地移動無線節(jié)點(diǎn)已經(jīng)建立新無線信道時(在上面的示例中是當(dāng)本地移動無線節(jié)點(diǎn)已經(jīng)從針對全速率配置的業(yè)務(wù)信道改變到針對半速率配置的業(yè)務(wù)信道時)開始，適配需要本地移動無線節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)之間的至少ー個往返延遲，即大約300-400ms。在該時間期間要在無線接口上從遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)向本地移動無線節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)乃蠥MR幀將在無線接ロ上丟棄，直到遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)將其編解碼器速率從高于可在半速率業(yè)務(wù)信道上傳輸?shù)木幗獯a器速率向下適配到適合半速率信道的編解碼器速率。因此，本地節(jié)點(diǎn)處的用戶檢測到可聽失真或者掉話，以及經(jīng)歷整體下降的話音質(zhì)量。對于BSS間切換，出現(xiàn)相同的問題。例如，新本地移動無線節(jié)點(diǎn)和新基站可以在BSS間切換之后開始使用半速率無線信道上的低編解碼器模式，而遠(yuǎn)程移動無線節(jié)點(diǎn)仍然 使用全速率無線信道上的高編解碼器模式，直到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被告知該速率改變。

發(fā)明內(nèi)容
在無線通信系統(tǒng)中要在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話音信號。與第一和第二節(jié)點(diǎn)中的每ー個關(guān)聯(lián)的自適應(yīng)多速率(AMR)編碼器以具有與不同的AMR源比特速率對應(yīng)的不同魯棒程度的多個模式來編碼話音信號。對于在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立的通信，第ー節(jié)點(diǎn)以第一數(shù)據(jù)傳輸速率在無線接ロ上傳輸，與第一和第二節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的AMR編碼器以第一 AMR源比特速率生成用于傳輸?shù)脑磾?shù)據(jù)。確定需要將第一節(jié)點(diǎn)在無線接ロ上的第一數(shù)據(jù)傳輸速率改變到不同的第二數(shù)據(jù)傳輸速率。響應(yīng)于所確定的需要，針對第一和第二節(jié)點(diǎn)，確定新AMR源比特速率。在改變無線接口上的數(shù)據(jù)傳輸速率之前，向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，請求第二節(jié)點(diǎn)從其當(dāng)前使用的AMR源比特速率向新AMR源比特速率改變。在足夠第二節(jié)點(diǎn)從當(dāng)前AMR源比特速率改變到新AMR源比特速率的預(yù)定時間段期滿之后，或者在第二節(jié)點(diǎn)指示改變到新AMR源比特速率之后，向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送開始在無線接口上以第二數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸?shù)闹甘尽Ｔ谝粋€非限制性示例實施例中，在執(zhí)行發(fā)送步驟之前等待預(yù)定延遲時間段，以允許第二節(jié)點(diǎn)有足夠時間將其AMR源編碼速率調(diào)整到第二 AMR源編碼速率。以這種方式，向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的AMR源編碼速率與無線接口上的第二數(shù)據(jù)傳輸速率兼容。該技術(shù)的一個非限制性方面包括使用用戶平面中的帶內(nèi)信令向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，該信息是編解碼器模式請求或命令。該技術(shù)的另ー個非限制性方面可以包括檢測指示需要改變第一節(jié)點(diǎn)在無線接ロ上的第一數(shù)據(jù)傳輸速率的條件。一個示例非限制應(yīng)用是基于GSM的無線通信系統(tǒng)。如果檢測到擁塞條件，改變可以是從全速率無線信道至半速率無線信道。向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息可以是編解碼器模式請求或命令，當(dāng)前AMR源速率可以對應(yīng)于全速率AMR模式，編解碼器模式請求或命令對應(yīng)于半速率AMR模式。響應(yīng)于所確定的需要，可以啟動設(shè)置有預(yù)定延遲時間段的定時器，以及在定時器期滿之后，可以向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送開始在無線接口上以半速率數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸?shù)闹甘?。在?zhí)行命令步驟之前等待預(yù)定延遲時間段，允許第二節(jié)點(diǎn)有足夠時間從全速率AMR模式調(diào)整到半速率AMR模式，使得向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的AMR源編碼速率不超過無線接口上的半速率數(shù)據(jù)傳輸速率?？梢韵虻诙?jié)點(diǎn)發(fā)送信息，使得第二節(jié)點(diǎn)以多個步驟從當(dāng)前AMR源比特速率改變到新AMR源比特速率。在GSM示例應(yīng)用中，可以向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送多個編解碼器模式請求或命令，以逐步從全速率AMR模式調(diào)整到半速率AMR模式。該命令步驟可以包括切換命令，該切換命令使得第一節(jié)點(diǎn)開始在半速率無線信道上以第二數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸。在執(zhí)行切換之后，第二節(jié)點(diǎn)的AMR編碼器基于新AMR源比特速率生成源數(shù)據(jù)。到執(zhí)行切換時，第二節(jié)點(diǎn)的AMR編碼器正在基于新AMR源比特速率生成源數(shù)據(jù)。由控制切換中涉及的一個或多個基站的基站控制器來協(xié)調(diào)該切換。在非限制性GSM示例應(yīng)用中，該切換可以由控制兩個或多個基站控制器的基站系統(tǒng)來協(xié)調(diào)，每個基站控制器控制切換中涉及的ー個或多個基站。該技術(shù)的另一方面包括確定與第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的通信關(guān)聯(lián)的往返時間，其中預(yù)定延遲時間段基于該往返時間。


圖I是示出在遠(yuǎn)程主機(jī)移動無線MS-A和本地主機(jī)移動無線MS-B之間的示例通信的示圖；圖2采用圖I的示例通信，針對遠(yuǎn)程和本地主機(jī)移動臺均假定全速率無線信道，提供初始AMR編碼速率；圖3是基于GSM的通信系統(tǒng)的非限制性示例功能框圖，針對移動臺通信的潛在切換示出了無線接口上的數(shù)據(jù)傳輸速率的改變；圖4是圖2的示例的繼續(xù),示出了當(dāng)針對MSB的無線信道傳輸速率減小時的問題情形；圖5A-5C是示出在圖4的示例中發(fā)送的各種消息和信息的時間線；圖6是示出用于解決圖4和圖5A-C示出的問題的非限制性示例過程的流程圖；圖7是可以用于實現(xiàn)圖6的過程的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的非限制性示例功能框圖；圖8是移動臺的非限制性示例功能框圖；圖9是基于GSM的通信系統(tǒng)中可以用于實現(xiàn)圖6中描述的過程的BSC或BSS節(jié)點(diǎn)的非限制性示例功能框圖；圖10是圖1、2和4的示例的繼續(xù)，但是使用圖6中描述的方案解決了問題情形；圖IIA-IIF是幫助說明圖10中的示例在各個時間的信令和狀態(tài)的進(jìn)行過程的時間線；圖12是針對BSC內(nèi)小區(qū)內(nèi)切換的非限制性示例信令示圖；圖13是針對圖12示出的BSC內(nèi)小區(qū)間切換的變形的非限制性示例信令示圖；圖14是針對BSC間或系統(tǒng)間切換的非限制性示例信令示圖。
具體實施例方式在下面的描述中，出于解釋說明而非限制目的，闡述了特定細(xì)節(jié)，如特定節(jié)點(diǎn)、功、能實體、技術(shù)、協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)等，以便提供對所描述的技術(shù)的理解。在其他實例中，省略了對公知方法、設(shè)備、技術(shù)等的詳細(xì)描述，以免以不必要的細(xì)節(jié)模糊該描述。在圖中示出了各個功能塊。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，這些塊的功能可以使用下述方式實現(xiàn)使用各個硬件電路，使用軟件程序和數(shù)據(jù)與恰當(dāng)編程的微處理器或通用計算機(jī)相結(jié)合，使用專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列，和/或使用ー個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)。下面的非限制性實例是在基于GSM的通信系統(tǒng)的上下文中提供的。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文所描述的技術(shù)可以用在使用無線和/或有線連接以及使用某種數(shù)字語音或話音信息編碼的任何數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中。適配源信息的編碼速率被稱為編解碼器模式適配，并且允許適配差錯保護(hù)的程度。以給定的固定比特速率，用于傳輸源信息的比特數(shù)量和為了保護(hù)信道不受錯誤傳輸?shù)谋忍氐挠绊懚砑拥娜哂啾忍氐臄?shù)量可以是比特變化的。根據(jù)AMR規(guī)范構(gòu)建的話音編解 碼器包括具有不同的可選擇源比特速率的多個編解碼器模式，其中源比特速率如4. 75、5. 15,5. 9,6. 7,7. 4,7. 95、10. 2和12. 2kbps。與信道編碼的量有關(guān)的話音編碼的量可以根據(jù)當(dāng)前信道條件設(shè)置的要求進(jìn)行適配。確定當(dāng)前信道條件，并且使用當(dāng)前信道條件來選擇針對所檢測的條件提供最優(yōu)質(zhì)量的編解碼器模式。可以用于適配編解碼器模式的信息的示例包括指示估計信道質(zhì)量或容量的信道測量數(shù)據(jù)，或者向發(fā)送側(cè)通知關(guān)于發(fā)送側(cè)應(yīng)當(dāng)選擇的編解碼器模式的編解碼器模式請求(CMR)。還應(yīng)當(dāng)理解，在GSM型的系統(tǒng)中，存在兩個無線信道“模式”(不要與AMR編解碼器模式混淆)，包括分別具有無線比特速率22. 8和
11.4kbps的全速率(FR)無線信道和半速率(HR)無線信道。對于GSM示例，定義了 AMR編解碼器模式的I6個優(yōu)選配置[參見3GPP 28. 062]，每個配置包括多至4個編解碼器模式?，F(xiàn)在參考圖I中示出的在非限制性的GSM型系統(tǒng)的上下文中的示例無線通信。對應(yīng)于遠(yuǎn)程主機(jī)的移動臺MS-A已經(jīng)建立與對應(yīng)于本地主機(jī)的移動臺MS-B的通信。移動臺A和B都使用全速率(FR)無線信道在無線接口上傳輸。另外，移動臺A和B具有已經(jīng)被選擇為在與全速率(FR)無線信道相符的12. 2kbps AMR模式下操作的AMR編碼器。因此，來自移動臺MS-A的編碼的話音，經(jīng)由基站BTS-A、基站控制器BSC-A、一個或多個網(wǎng)絡(luò)(如核心網(wǎng)、因特網(wǎng)等)、BSC-B, BTS-B,然后跨越無線接ロ，傳送至本地移動主機(jī)MS-B。本地移動主機(jī)MS-B檢測在無線接口上從BTS-B接收的信息的信道質(zhì)量，并基于此在反向路徑上向遠(yuǎn)程主機(jī)MS-A發(fā)送回相應(yīng)的合適的CMR。圖2示出了圖I中的示例，其中標(biāo)出了全速率無線信道和AMR編解碼器模式12. 2。存在在通信期間必須改變移動臺A和B中的一個或多個的無線信道傳輸速率和/或無線信道的情形。圖3是幫助說明GSM型系統(tǒng)中的這些潛在改變的非限制性示例功能框圖。由核心網(wǎng)中的移動交換中心(MSC)節(jié)點(diǎn)控制呼叫，該節(jié)點(diǎn)耦合到并且監(jiān)管兩個(或更多)基站控制器(BSC)BSCl和BSC2。BSCl監(jiān)管兩個(或更多)基站BSl和BS2，BSC2監(jiān)管兩個(或更多)基站BS3和BS4。移動臺在無線接口上以數(shù)據(jù)傳輸速率I與基站BSl通信。檢測使得在仍然連接到BSl時必須將傳輸速率改變到第二無線信道傳輸速率2的條件(即BSC內(nèi)小區(qū)間切換)?？蛇x地，移動臺可以移動，使其不再在基站BSl的范圍內(nèi)，而是移動到BS2的范圍內(nèi)(即，BSC內(nèi)小區(qū)間切換)。在該情況下，執(zhí)行切換，改變移動臺進(jìn)行傳輸?shù)臒o線信道。此外，如果移動臺繼續(xù)向基站BS3移動，移動到BS2的范圍之外，則執(zhí)行從BS2到BS3的BSC間切換。這些情況中的每ー個均可以影響圖2中的本地和遠(yuǎn)程主機(jī)移動臺在其通信中使用的AMR編碼速率。使用來自圖2的同一示例，在圖4中示出的問題情形中示意這樣的影響。在MS-A和MS-B之間進(jìn)行通信期間的某個時間點(diǎn)，BSC-B檢測到，由于BSC-B所在的無線網(wǎng)絡(luò)的無線覆蓋，在本地主機(jī)MS-B正在進(jìn)行傳輸?shù)腂TS-B所服務(wù)的小區(qū)中，或者在MS-B必須移動到的BSC-B中的小區(qū)中的擁塞。也可以檢測其他擁塞條件,如BSC-B和BTS-B之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)的過載。然后，基站控制器B經(jīng)由BTS-B發(fā)送命令，以將移動臺MS-B從全速率無線信道移到半速率無線信道。另外，BSC-B還向MS-B指示當(dāng)開始使用新無線信道時，移動臺(MS-B)中的編解碼器的AMR模式應(yīng)當(dāng)降低到與半速率無線信道相符的AMR模式。在該示例中，選擇4. 75kbps的AMR模式。因此，MS-B在反向路徑上向遠(yuǎn)程主機(jī)MS-A發(fā)送4. 75的CMR消息。不幸的是，在MS-A接收到該4. 75kbps的新CMR之前，存在顯著的延遲。同時，MS-A繼續(xù)以12. 2kbps的AMR模式發(fā)送編碼的話音，當(dāng)該話音到達(dá)BTS-B吋，不“適合”至MS-B 的新的半速率無線信道。因此，不適合的話音幀被BTS-B丟棄，導(dǎo)致MS-B的用戶可發(fā)覺的可聽失真。如圖4的底部所指示的，在MS-A降低其AMR編碼速率之前的延遲的示例可以在400毫秒的量級，意味著BTS-B可能需要丟棄400毫秒的話音。圖5A-5C是示出圖4的示例中標(biāo)識的問題情形的時間線。在圖5A中，BSC-B在等于Tx的時刻命令MS-B移動到半速率無線信道。在該點(diǎn)處，MS-B將其上行鏈路(UP)中的傳輸改變到半速率(HR)，還發(fā)送等于4. 75kbps的半速率AMR模式的CMR。在圖5B中，過去的時間增加到Tx加上MSB移動到新的半速率無線信道的時間加上新的半速率(HR) CMR消息到達(dá)MS-A所需的往返時間(RTT)的一半。不幸的是，來自MS-A的上行鏈路話音幀繼續(xù)以全AMR速率到達(dá)，因此不能適合至MS-B的半速率無線信道。圖5C示出了如下情形，其中已經(jīng)經(jīng)過足夠的時間，使得移動臺A現(xiàn)在已經(jīng)切換到以半速率AMR模式進(jìn)行傳輸，并且現(xiàn)在MS-B接收這些半速率AMR模式話音幀。如圖5C的底部所示，從MS-A到MS-B的話音中斷的時間為T = Tx加上MS-B移動到新的半速率信道的時間加上從MS-B到MS-A并返回MS-B的整個RTT。該時間T的典型示例值是在400到500ms的量級。下面的技術(shù)避免了這種中斷話音的問題，該技術(shù)既有效又易于實現(xiàn)。使用圖4的非限制性示例，在MS-B的無線信道傳輸速率改變之前，向MS-A發(fā)送新AMR源編碼模式請求。在經(jīng)過足夠使得MS-A能夠?qū)⑵銩MR源編碼模式/比特速率改變到與MS-B的無線信道傳輸速率改變相符的新的AMR源編碼模式/比特速率的時間之后，或者在MS-A以任何合適的方式指示其已經(jīng)改變到新的AMR源編碼模式/比特速率之后，在至MS-B的無線信道上改變至第二數(shù)據(jù)傳輸速率?，F(xiàn)在結(jié)合圖6的流程圖描述可遵循以實現(xiàn)對上述問題的解決方案的更一般性的過程的非限制性示例。這些過程可以在控制節(jié)點(diǎn)中實現(xiàn)，控制節(jié)點(diǎn)在無線網(wǎng)絡(luò)中或者與無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)。在GSM示例中，這樣的控制節(jié)點(diǎn)可以是BSC、BTS或BSS。圖6假設(shè)在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立通信。在步驟SI中，檢測將第一節(jié)點(diǎn)在無線接口上的傳輸速率改變到不同的第二傳輸速率的需要。響應(yīng)于所確定的改變需要，針對第一和第二節(jié)點(diǎn)，確定新的編碼源比特速率(步驟S2)。然后，在改變無線接口上的傳輸速率之前，向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，請求第二節(jié)點(diǎn)從初始編碼源比特速率向新編碼源比特速率改變(步驟S3)。在預(yù)定時間段(足夠第二節(jié)點(diǎn)從該初始編碼源比特速率改變到新編碼源比特速率)期滿之后，或者在第二節(jié)點(diǎn)指示改變到新編碼源比特速率之后，向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送開始在無線接口上以第二數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸?shù)闹甘?步驟S4)。有利地，第一節(jié)點(diǎn)用戶不會經(jīng)歷對話音質(zhì)量的不利影響，以及節(jié)約原本被浪費(fèi)于嘗試在無線接口上傳輸不“適合”的話音幀的無線傳輸資源。在步驟S3中優(yōu)選使用帶內(nèi)信令來發(fā)送信息，以避免必須發(fā)送単獨(dú)的帶外控制信令。但是，也可以使用帶外控制信令。圖7示出了可以用于實現(xiàn)圖6的流程圖中描述的過程的一般性的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10的非限制性功能框圖。該無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括條件檢測器12，用于確定指示需要改變在無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10監(jiān)管的無線通信中涉及的移動臺(為了方便，稱為本地移動臺)的無線接ロ或無線信道上的數(shù)據(jù)傳輸速率的條件。條件檢測器12向無線資源控制器14提供總線16上的檢測條件，無線資源控制器14基于所檢測的條件做出改變本地移動臺的無線接口上的數(shù)據(jù)傳輸速率或?qū)⒈镜匾苿优_切換到具有不同數(shù)據(jù)傳輸速率的新無線信道的判決。利用延遲計算器20協(xié)調(diào)無線資源控制器14的該判決，所述延遲計算器20確定在無線資源控制器 經(jīng)由通信接ロ 22發(fā)送用于改變本地移動臺所使用的數(shù)據(jù)傳輸速率的命令之前的預(yù)定延遲時間段。無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10還可以具有到其他節(jié)點(diǎn)的其他通信接ロ。延遲計算器20可以考慮如下因素，如本地和遠(yuǎn)程主機(jī)節(jié)點(diǎn)之間的往返時間(RTT)、本地移動臺節(jié)點(diǎn)移動到新信道的時間、每個節(jié)點(diǎn)中的處理時間，等等?？梢允褂糜糜诖_定RTT的估計的任何合適的過程。無線資源控制器14還與編解碼器控制器18進(jìn)行通信，編解碼器控制器18生成用于改變本地和遠(yuǎn)程主機(jī)節(jié)點(diǎn)處的AMR編解碼器模式或速率的命令或請求。在發(fā)送用于改變本地移動主機(jī)節(jié)點(diǎn)所使用的傳輸速率的命令之前等待預(yù)定延遲時間段，允許遠(yuǎn)程主機(jī)節(jié)點(diǎn)有足夠的時間來將其AMR源編碼速率調(diào)整到新AMR源編碼速率，使得向本地主機(jī)移動節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的AMR源編碼速率與無線接口上的新傳輸速率兼容。圖8是移動臺30的非限制性示例功能框圖。移動臺30包括話音/信道編碼器32，可以采用具有不同魯棒程度的不同編碼模式或不同編碼方案。無線質(zhì)量檢測器34感測和/或分析下行鏈路無線信道的條件，并且經(jīng)由無線收發(fā)機(jī)36在上行鏈路上向基站提供質(zhì)量指示，如CMR信號。經(jīng)由無線收發(fā)機(jī)接收來自基站的下行鏈路信息，并且將其提供給話音/信道解碼器40。解碼器40解碼所接收的信號以產(chǎn)生使得移動臺的用戶可聽的話音信號。此外，解碼器40還在所接收的信號中解碼或檢測編解碼器信息，所述編解碼器信息是從所測量的上行鏈路信道的質(zhì)量或條件導(dǎo)出的和/或指示/包括所測量的上行鏈路信道的質(zhì)量或條件。該信息可以是或包括編解碼器模式請求或命令，編解碼器模式請求或命令經(jīng)由控制器28提供給編碼器32，以將編碼器32設(shè)置為操作在與該請求/命令對應(yīng)的編解碼器模式?，F(xiàn)在結(jié)合BSC或BSS節(jié)點(diǎn)50的非限制性功能框圖來描述非限制性示例GSM型系統(tǒng)中的更具體的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的非限制性示例。節(jié)點(diǎn)50包括擁塞控制器52、切換控制器54、通信接ロ 56、延遲定時器58、RTT和延遲控制器60和AMR編解碼器控制器62，這些經(jīng)由總線64耦合在一起。擁塞控制器52檢測擁塞情形，該擁塞情形可能批準(zhǔn)正由基站處理的、最終由節(jié)點(diǎn)50監(jiān)管的通信中的移動臺之一的無線信道傳輸速率的改變或切換。切換控制器54確定是否需要無線信道改變到具有不同傳輸速率的無線信道或改變到完全不同信道。如果確定需要改變，則切換控制器54通知RTT和延遲控制器60和AMR編解碼器控制器62。提供新的AMR源比特速率/模式CMR以傳送給移動臺A和B，優(yōu)選地使用帶內(nèi)信令。RTT和延遲控制器60確定預(yù)定延遲時間，并且將其輸入至延遲定時器58。當(dāng)定時器58期滿時，切換控制器54發(fā)送指示應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)無線傳輸速率/信道改變的命令或其他信號。現(xiàn)在參考圖10示出的示例，其中應(yīng)用上述技術(shù)以解決圖4和圖5A-5C中所示的問題。如圖4中所示，移動臺MS-A和MS-B之間的初始通信基于移動臺MS-B和其基站BTS之間以及移動臺MS-A和其基站BTS-A之間的GSM全速率(FR)無線通信信道，以及移動臺A和B均以全速率AMR模式12. 2kbps生成編碼話音。如點(diǎn)I指示的，BSC-B檢測到擁塞，所述擁塞足以需要移動臺MS-B移動到半速率無線信道。但是到半速率無線信道的轉(zhuǎn)移還沒有發(fā)生。相反，MS-B繼續(xù)使用全速率無線信道。然后，BSC-B開始將從B側(cè)發(fā)送的CMR逐步下降，首先從12. 2到7. 4kbps，然后進(jìn)一步到5. 90kbps，優(yōu)選地使用帶內(nèi)信令來實現(xiàn)。在大約200毫秒(對應(yīng)于非限制性示例的預(yù)定延遲時間)之后，BTS-B命令MS-B移動到半速率無線信道。在接收該命令之后，MS-B移 動到半速率無線信道，并且在移動臺MS-A現(xiàn)在以7. 4kbps或更低的速率(而非12. 2kbps)進(jìn)行AMR編碼吋，開始以半傳輸速率進(jìn)行傳輸。因此，來自MS-A的7. 4kbps (或更低速率)的AMR編碼話音可以“適合”基站BTS-B和移動臺MS-B之間的半速率無線信道。以這種方式，沒有話音幀丟失，并且不存在如圖4示出的情形的從MS-A到MS-B的話音失真。有利地消除了圖4中的MS-B的用戶所體驗的對話音質(zhì)量的不利影響?，F(xiàn)在參考圖11A-11F中的時間線，強(qiáng)調(diào)了剛剛針對圖10描述的技術(shù)與上面描述的時間線圖5A-5C相比的優(yōu)點(diǎn)。圖IIA示出了在時刻TI之前的時間的情形，其中移動臺MS-A和MS-B在上行鏈路中在全速率(FR)無線信道上傳輸，并且發(fā)送與全速率AMR模式對應(yīng)的CMR。在圖IlB中，時間已經(jīng)到達(dá)Tl，其中用戶平面處理器B(例如在BSC-B中)確定需要改變MSB的無線傳輸速率。用戶平面處理器B在尋址到MS-A的用戶平面話音幀中插入與半速率AMR模式對應(yīng)的CMR。注意，在時刻Tl，來自移動臺MS-B的無線信道上的上行鏈路全速率信道傳輸沒有改變。在圖IlC中，時間已經(jīng)從Tl前進(jìn)到Tl加上一半RTT。在該時刻，AMR半速率模式CMR消息已經(jīng)到達(dá)MS-A。再次，MS-B繼續(xù)以全速率在無線信道上進(jìn)行傳輸。圖IlD示出了時刻Tl加上一半RTT加上MS-A處用于MS-A適配到用戶平面上的半速率AMR模式所需的反應(yīng)時間。參見MS-A處生成的UP等于HR的粗線框。圖IlE示出了時刻Tl加上整個RTT加上MS-B處的反應(yīng)時間。來自MS-A的AMR半速率信息已經(jīng)到達(dá)MS-B，如UP = HR的粗線框所示。圖IlF示出了時刻Tl加上RTT加上MS-B處的反應(yīng)時間加上不確定時間余量TMgin。在該點(diǎn)處，BSC命令MS-B在無線接口上以半速率進(jìn)行傳輸，如UP = HR的粗線框所示。另外，MS-B還傳輸與半速率AMR模式對應(yīng)的CMR。不存在如圖5中的MS-B處的話音丟失或失真。圖12示出了在BSC中以ー種非限制性示例方式實現(xiàn)的針對BSC內(nèi)小區(qū)內(nèi)切換的示例信令示圖。BSC中的功能實體指示為垂直線,如姆個垂直線頂部所標(biāo)記的,其中BTS-B、MS-B和MS-A除外。最初，使得切換控制和業(yè)務(wù)資源處理器知曉需要BSC內(nèi)小區(qū)內(nèi)兼容切換。然后，切換控制器為MS-B提供新的無線信道，該新的無線信道被發(fā)送給基站BTS-B。然而，BTS-B等待執(zhí)行至新信道的切換。切換控制器還啟動延遲定時器，該定時器使用如針對上文圖11A-11F中的示例所描迷/示出的計算的預(yù)定值。切換控制器還開始或發(fā)起至初始編解碼器模式(ICM)的編解碼器模式速率改變，在上文的示例中這是從AMR編解碼器模式12. 2到7. 40以及進(jìn)一步經(jīng)由5. 90下降到4. 75kbps的切換，因為CMR僅允許每隔ー個無線幀逐步改變ー個編解碼器模式。傳輸處理器向用戶平面處理器傳送激活編解碼器集合和新定義的ICM。然后，用戶平面處理器開始(優(yōu)選是逐步地)將當(dāng)前原始由MS-B發(fā)送并且由MS-A使用的CMR適配到所計算的ICM(例如，從12. 2逐步下降到4. 75kbps)。在延遲定時器期滿之后，切換控制器向Abis接ロ處理器發(fā)送無線分配命令(Abis是BSC中與BTS的通信接ロ)，然后，Abis接ロ處理器經(jīng)由BTS-B向移動臺B發(fā)送無線分配改變(改變到新的無線信道)命令。在圖10示出的示例中，然后，移動臺MS-B將從全速率切換到半速率無線傳輸。圖13是與圖12中所示的切換類似的BSC內(nèi)小區(qū)間切換的非限制性示例信令示圖，不同在于小區(qū)間切換情況下的切換控制器生成切換命令而非無線分配命令。圖14示出了針對BSC間切換或系統(tǒng)間切換的非限制性示例信令示圖。此處，切換是在由兩個不同的BSC或兩個不同的系統(tǒng)控制的兩個基站之間。盡管示出了延遲定時器，但是下述情況是可能的由于MSC-新BSS信令花費(fèi)的時間，可能不需要額外的延遲。 盡管已經(jīng)詳細(xì)示出和描述了各種實施例，但是權(quán)利要求不限于任何具體的實施例或示例。上面的描述不應(yīng)當(dāng)理解為暗示任何具體單元、步驟、范圍或功能是必要的，使得它必須被包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。專利主題的范圍僅由權(quán)利要求限定。法定保護(hù)的范圍由所允許的權(quán)利要求中記載的文字及其等價所限定。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的上述優(yōu)選實施例的元素的所有的結(jié)構(gòu)和功能等價通過引用明確地包括在此，并且g在被本權(quán)利要求書包含。此外，設(shè)備或方法不必需解決本發(fā)明要解決的每個和所有問題以使其包含在本權(quán)利要求書中。沒有任何權(quán)利要求旨在引發(fā)35USC § 112第6段，除非使用了“用于……的裝置”或“用于……的步驟”。而且，無論該實施例、特征、部件或步驟是否記載在權(quán)利要求中，該說明書中的任何實施例、特征、組件、或步驟都不g在是貢獻(xiàn)給公眾。
權(quán)利要求
1.一種用于控制無線通信系統(tǒng)中要在第一節(jié)點(diǎn)(MS A)和第二節(jié)點(diǎn)(MS B)之間發(fā)送的話音信號的自適應(yīng)多速率AMR編碼的設(shè)備，其中與第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)中的每一個關(guān)聯(lián)的AMR編碼器(32)以具有與不同的AMR源比特速率對應(yīng)的不同魯棒程度的多個模式來編碼話音信號，其中對于在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立的通信，第一節(jié)點(diǎn)以第一數(shù)據(jù)傳輸速率在無線接口上傳輸，與第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的AMR編碼器以第一 AMR源比特速率生成用于傳輸?shù)脑磾?shù)據(jù)，所述設(shè)備的特征在于配置為執(zhí)行以下操作的電子電路 確定需要將第一節(jié)點(diǎn)在無線接口上的第一數(shù)據(jù)傳輸速率改變到不同的第二數(shù)據(jù)傳輸速率(12)； 響應(yīng)于所確定的需要，針對第一和第二節(jié)點(diǎn)，確定新AMR源比特速率(18)； 在改變無線接口上的數(shù)據(jù)傳輸速率之前，提供向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，請求第二節(jié)點(diǎn)從當(dāng)前AMR源比特速率向新AMR源比特速率改變(22);以及 在足夠第二節(jié)點(diǎn)從當(dāng)前AMR源比特速率改變到新AMR源比特速率的預(yù)定時間段期滿之后，或者在第二節(jié)點(diǎn)指示改變到新AMR源比特速率之后，提供向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的針對第一節(jié)點(diǎn)開始在無線接口上以第二數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸?shù)闹甘?18，20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中等待預(yù)定延遲時間段允許第二節(jié)點(diǎn)有足夠時間將其AMR源編碼速率調(diào)整到第二 AMR源編碼速率，使得向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的AMR源編碼速率與無線接口上的第二數(shù)據(jù)傳輸速率兼容。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述電子電路配置為使用用戶平面中的帶內(nèi)信令向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息是編解碼器模式請求或命令。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述無線通信系統(tǒng)是基于GSM的無線通信系統(tǒng)，所述電子電路配置為檢測指示需要改變第一節(jié)點(diǎn)在無線接口上的第一數(shù)據(jù)傳輸速率的條件，以及第二數(shù)據(jù)傳輸速率與半速率無線信道對應(yīng)，而第一數(shù)據(jù)傳輸速率與全速率無線信道對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息是編解碼器模式請求或命令，當(dāng)前AMR源速率與全速率AMR模式對應(yīng)，編解碼器模式請求或命令與半速率AMR模式對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述電子電路配置為 響應(yīng)于所確定的需要，啟動設(shè)置有預(yù)定延遲時間段的定時器， 在定時器期滿之后，提供向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的針對第一節(jié)點(diǎn)開始在無線接口上以半速率數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸?shù)闹甘荆? 其中，等待預(yù)定延遲時間段允許第二節(jié)點(diǎn)有足夠時間從全速率AMR模式調(diào)整到半速率AMR模式，使得向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的AMR源編碼速率不超過無線接口上的半速率數(shù)據(jù)傳輸速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中第一節(jié)點(diǎn)使用第一全速率無線信道在無線接口上通信，所述電子電路配置為提供切換命令以使第一節(jié)點(diǎn)開始在半速率無線信道上以第二數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸，從而在執(zhí)行所述切換之后，第二節(jié)點(diǎn)的AMR編碼器基于新AMR源比特速率生成源數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，到執(zhí)行切換時，第二節(jié)點(diǎn)的AMR編碼器正在基于新AMR源比特速率生成源數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，實現(xiàn)在控制切換所涉及的一個或多個基站的基站控制器中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，實現(xiàn)在控制兩個或更多基站控制器的控制節(jié)點(diǎn)中，其中每個基站控制器控制切換所涉及的一個或多個基站。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述電子電路配置為 確定與第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的通信關(guān)聯(lián)的往返時間； 基于所述往返時間來確定所述預(yù)定延遲時間段。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述電子電路配置為向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，使得第二節(jié)點(diǎn)以多個步驟從當(dāng)前AMR源比特速率改變到新AMR源比特速率。
14.一種使用根據(jù)權(quán)利要求I至13中的任一項所定義的設(shè)備來控制無線通信系統(tǒng)中要在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送的話音信號的自適應(yīng)多速率AMR編碼的方法。
全文摘要
對要經(jīng)由無線通信系統(tǒng)在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送的話音信號進(jìn)行自適應(yīng)多速率(AMR)編碼。確定需要將第一節(jié)點(diǎn)在無線接口上的第一數(shù)據(jù)傳輸速率改變到不同的第二數(shù)據(jù)傳輸速率。然后，針對這兩個節(jié)點(diǎn)，確定新AMR源比特速率。在改變無線接口上的數(shù)據(jù)傳輸速率之前，向第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，請求第二節(jié)點(diǎn)向新AMR源比特速率改變。在足夠第二節(jié)點(diǎn)從當(dāng)前AMR源比特速率改變到新AMR源比特速率的預(yù)定時間段期滿之后，或者在第二節(jié)點(diǎn)指示改變到新AMR源比特速率之后，第一節(jié)點(diǎn)開始在無線接口上以第二數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行傳輸。
文檔編號H04W28/04GK102667925SQ201080048503
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
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