专利名称：：电信系统中传输消息的方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种方法和一种装置，该方法和装置允许传输话音的数字电信系统的发射机传输预定的消息到一话音信道上的接收机。在许多数字电信系统中，不仅传输编码话音也传输包含其它信息的消息是必要的，例如，属于话音连接控制的消息或者包含完全独立于话音的数据的消息。这样的消息通常称为信令。在传输话音的电信系统中，话音信号通常要进行两次编码操作话音编码和信道编码。话音编码包括在发射机中由话音编码器执行的话音编码，以及在接收机中由话音解码器执行的解码。参考图1，发射机100中的话音编码器106压缩话音信号使得用于表示它的每单位时间的位数减小。话音编码器106一般将话音作为话音帧处理，该话音帧包含了一定的话音采样量。以采样的话音为基础，话音编码器106计算话音参数，每个参数被编码为一个单独的二进制代码字。在泛欧GSM移动电话系统的全速信道中使用的RPE-LTP话音编码器所产生的话音参数在ETSIGSM建议书06.10中描述。这些参数也在附录1的表1中公布。RPE-LTP(规则脉冲激励-长期预测)从一20毫秒话音帧(相对于8kHz采样频率下的160个话音采样)中产生76个话音参数。建议书GSM06.10也公布了分配给每个参数的二进制代码字的长度。话音编码器通常还将话音参数进行分组，其中每组而不是每个信号话音参数被编码为一独立的代码字。编码组中的参数被称为矢量量化。现代的话音编码器通常对一些话音参数进行单独编码而对(例子中的RPE-LTP话音编码器不采用矢量量化)一些参数进行组编码。话音编码器产生的结果因此是一速度恒定的位流。本发明的RPE-LPT话音编码器对每20毫秒的话音帧产生260个话音编码位。接收机102的话音解码器110执行一相反操作并且从由话音编码器产生的位中合成一话音信号112。解码器110接收二进制代码字并且以它们为基础生成对应的话音参数。通过使用解码的话音参数执行合成。然而，在接收机中合成的话音不等同于话音编码器压缩的原话音，而是作为话音编码的结果已经或多或少地改变。在话音编码中使用的压缩程度越高，在编码过程中话音质量通常就越恶化。例如，RPE-LPT话音编码器将一话音信号压缩为每秒13000位(13kbps)的比特率。以这样的一种方式实施压缩，该方式尽可能小的影响话音的可辨度(intelligibility)。在特定情况中，如在音频拨号中使用的音调对的识别，压缩可能不利地影响或者甚至阻碍处理。上述的信道编码包括在发射机中由一信道编码器实施的信道编码，以及在接收机中由一信道解码器实施的信道解码。信道编码的目的在于保护被传输的话音编码位以防止在传输信道中出现的错误。信道编码可以允许传输错误被检测但不能校正，或者只要错误数目小于一依赖于信道编码方法的特定最大数允许传输错误能被校正。所使用的信道编码方法根据传输信道的质量来选择。在固定传输方法中，错误概率通常非常小，对信道编码没有更多的需求。然而，在无线网络如移动电话网络中，错误概率通常极高，从而采用的信道编码方法对于话音质量具有极大的影响。在移动电话网络中，错误检测和错误校正信道编码方法两者通常同时采用。在传输话音的电信系统中，话音编码和信道编码是紧密联系的。由话音编码器产生的不同位对于话音质量的重要性通常是不同的，因此在某些情况中，一个重要位的错误可能导致合成话音中的一可听见的干扰，而几个次要位的错误却可能几乎察觉不到。话音编码位之间的重要性差异程度基本上依赖于采用的话音编码方法，但是至少小的差异能够在大多数方法中发现。因此当为电信系统开发一话音传输方法时，总是与话音编码一起设计信道编码以允许对于话音质量最为重要的位能够比次要的位得到更好的保护。在GSM的全速信道中，例如，由RPE-LTP话音编码器产生的位根据它们对信道编码的重要性被分成三个不同的类最重要类，在信道编码中采用错误检测和错误校正双重编码保护；第二重要类，仅采用错误校正编码保护；次要类，在信道编码中根本不保护。附录1的表2显示了以两种不同方式为RPE-LTP编码器产生的位的分类6个主题分类和3个信道编码所使用的分类。信道编码与本发明的原理没有直接关系。从话音编码的角度看，信道编码是传输信道的一部分。然而，从实际实现的角度看，从位的选择而言信道编码对于消息的传输具有重要的意义，这将从下面的例子中看到。术语“信道”能够在本领域中以许多方式解释，为此本发明的该术语的含义如下指定。当消息和话音在分开的信道上传输时，接收机能够不管在该信道上传输的信息内容而在消息位和话音编码位之间进行区分。然而，两个信道不需要是物理上分开的信道。分开的信道也可以通过将一个物理传输信道(例如一无线电波传播途径或一传输线路)分割成多个时隙和频段来提供。当这样的分割很明确时，接收机能够不管在其上传输的信息内容而在信道之间进行区分。图1到3的方法被采用来实际上同时地传输消息与话音。可以从四个角度来考虑该方法。1是否需要一分开的传输信道来传输消息，或者消息能否在与话音相同的信道上传输？2一消息的发射机如何与正在接收另一消息的接收机通信？3一消息的传输如何影响同时传输的话音的质量？4如果一新发射机传输一消息并且该消息传输方法没有在老的接收机上实现，那么老接收机会发生什么？图1示意了本技术中众所周知的消息传输。图1显示了发射机100和接收机102两者。在此布局中，消息和话音在完全不同的信道上传输。在发射机100中，一数字话音信号104被提供给一话音编码器106，该编码器从该话音信号产生压缩的话音编码位，并且在话音信道108上被发送到接收机。在此发射机中，待发送给接收机的消息114被提供给消息编码器116，该消息编码器产生消息位，此消息位接着在分开的消息信道118上被发送到接收机。接收机102从一话音信道108中接收话音编码位，并将它们提供给一话音解码器110，该解码器合成能够听到的话音信号112。接收机102从一分开的消息信道118中接收该消息位，并且将它们提供给一消息解码器120，该解码器解释被传输的消息122。例如，此布局在GSM系统的SACCH(慢速随路控制信道)中使用。一GSM话音信道总是连接到一分开的话音SACCH，在SACCH上涉及话音信道控制的消息被传输。在图1中显示的现有技术方法的一典型特征在于当在系统中同时传输消息和话音时，用于消息和话音传输的组合传输容量总是大于用于话音传输的传输容量。因此，消息的传输不会以任何方式影响话音的传输。根据上述的观点，在图1中示意的消息传输能够如下描述。1消息和话音在不同的信道上传输。2因为一分开信道的存在，这样的一种通信是不需要的，即所有的在消息信道上传输的信息是消息信息。3一消息不影响话音的质量。4在一已存在的系统中图1的方法根本不能正常地引入，因为通常不可能增加一个分开的信道到该系统中。图2示意了本技术中众所周知的消息传输的第二种类型。在图2到8中与图1具有相同的参考号的部分也具有与图1相同的功能，因此就不在描述它们。在图2的布局中，话音编码器106和消息编码器116在不同的时候使用同样的传输信道108。信道108能够用于仅仅在每次的短间隔中(典型地每次10到30毫秒)传输消息114，因为这一间隔内话音104的传输必须被中断，并且一长中断会极大地恶化话音的质量。当信道108用于传输话音时，在发射机100中提供的传输开关202被安排成允许话音编码位提供给信道108。当消息114被传输时，开关202被安排成允许消息位提供给信道108，以取代话音编码位。因此，在一特定的时间瞬间仅话音或消息位在信道108上传输。发射机100因此必须单独通知接收机102在信道108上传输的是消息还是话音。在发射机100中信息206被提供给一分开的信道208。以此信息210为基础，接收器将开关204放置到与开关202位置相对应的位置。位从信道108中被接收并且根据开关204的位置被提供给话音解码器110或消息解码器120。例如，此过程与GSM系统的FACCH(快速随路控制信道)一起采用。例如，一FACCH用于传输涉及一话音信道管理的消息。应该注意的是一FACCH所指的信道不是与本申请有关的所理解的具有同样意义的术语“信道”。这是因为一FACCH的消息在一话音信道上传输，如图2所示。每一GSM话音帧的一位总是在一完全不同的信道上传输以指示该帧是否包含话音编码位(正常情况)还是包含被”偷”来用于消息传输的位。根据上述的观点，图2的消息传输能够如下描述。1消息和话音在不同时间在同一信道上传输，用于传输消息的时间与用于话音传输的时间相比相当短。2有关信道是用于传输话音还是消息的通讯在一分开的信道上发送。3消息会恶化话音的质量，但是仅仅在非常小的范围(几乎可忽略)。4在一已存在的系统中该方法通常根本不能引入，因为其需要一分开的信道用于传达话音和消息之间的选择，并且通常不可能增加这样的一信道到该系统中。图3示意了本技术中周知的消息传输的第三布局，专门用于数据和话音的同时传输，例如，在以前的CCITT(当前的ITU-TSS)的建议G.722和G.727中。这些建议是ADPCM话音编码方法的描述。该方法被采用来提供一固定的数据信道与一话音信道一起使用。一话音编码器106和一消息编码器116以这样的方式同时使用同一传输信道108，即来自话音编码的位被”偷”来用于消息传输。接收机102的消息解码器120从话音编码位中取出消息位，解释消息122，并且将剩余的话音编码位提供给话音解码器110。该话音解码器110合成能够听到的话音112。话音解码器110也必须知道接收的位哪些是话音编码位哪些是消息位。错误的解释会极大地恶化话音的质量。在此布局中，消息解码器116将部分话音编码位替换为用于对消息114编码的位。在ADPCM编码中，被移去的位能够容易地选择使得它们对获得的话音质量尽可能地产生较小的影响。ADPCM编码使用固定长度的编码字，最不重要的位被消息位替代。一ADPCM话音编码器因此通常以这样的方式设计盗取位的可能性得到考虑并且这样的盗取对话音质量的影响已经在该编码方法中被减小。甚至在图3中显示的布局也需要有关在传输信道108上传输的位哪些是消息位的信息。这一信息206从发射机处通过一分开的信道208发送到接收机，其中接收到的位依据此信息210被分开成消息122和话音112。在信道208上仅需要较少的信令信息，因为话音编码和数据之间的同一信道划分被维持较长的时间。根据上述的观点，图3的布局如下描述。1消息和话音在同一信道上同时传输。2有关在信道上传输的是话音还是消息的通讯在一分开的信道上发送。然而，该通讯在较长时间内(通常在整个连接期间)均有效，因此其需要非常少的容量。3一消息恶化了话音质量，因为实际上长期预定了信道的一部分以供它们使用。4在一已存在的系统中该方法通常根本不能引入，因为其需要一分开的信道用于传达话音和消息之间的选择，并且通常不可能增加这样的一信道到该系统中。同样众所周知的是使用同一物理传输信道来传输话音和数字信息两者。美国专利号4,476,559(Brolin等人)，例如，公布这样的一种技术以用于一固定网络中。这一技术包括选择三个传输形式之一(话音、数据或它们的组合)，并且为每种传输形式提供一“唯一鉴名”(使用引用的美国专利术语)，该“唯一鉴名”在传输信号之间交叉出现以指示该传输形式。然而，存在几个原因说明为什么在美国专利(Brolin)中所公布的技术不适合本发明所应用的环境。第一，根据美国专利(Brolin)，带宽的一部分被持续预定以指示所选择的传输形式，因此，即使当没有消息传输时也不能整个带宽用于话音的传输。在一移动通信系统中，尤其在其空中接口处，这将是过分严格的约束。第二，根据美国专利(Brolin)，假设指示传输形式的“唯一鉴名”总是能够没有任何错误地接收。在通过一无线电接口的电信情况中，这样的假设是不能成立的。当电信系统以系统规划时没有预期到的方式发生改变时，问题就出现了。例如，让我们假设在一GSM系统中使用多于两个的话音编解码器。用于这种选择类型的信令在系统中没有设计，并且如果后来进行设计，那么其不能在已经使用的老装置中实现。为解决这一问题，有必要具有一种信令方法，该方法能够引入一已存在的电信系统，而不会扰乱那些在使用的没有实现该信令方法的装置。使用这样一种方法，新装置能够彼此相互发送信号以共同同意一新编解码器的使用；信令不能与老装置成功使用，因此新装置能够决定在该连接上必须使用旧的话音编解码器。先前在此领域中使用的消息传输方法通常不允许将消息增加到一已存在的系统。为不可预测的情况预先设计各种信令可能性是可能的。如果这样的信令可能性存在，其应该首先被使用。然而，这样的预定信令通常不存在或者其引入需要一耗时的标准化过程。因为无论如何存在预定信令可能性的限定数目，这样的信令不能非常轻松地引入。预先设计好信令的例子是一话音编码方法的使用。因为发射机的话音编码器和接收机的话音解码器必须使用同样的话音编码方法，当话音连接建立时，必须两个设备都同意所使用的方法。这样的情况将出现，例如，在GSM系统中，其中除了全速话音编解码器外将立刻引入半速话音编解码器。在GSM系统中，选择话音编解码器的问题已经以这样的方法得到解决当系统规划时，已经知道将有两个话音编解码器，即使仅其中之一在当前装置中实现。一用于选择话音编解码器的信令方法已经在系统中预先设计好。信令在当前的装置中实现，并且当后来引入具有两个话音编解码器的新装置时，该新装置与老装置通讯时也能够使用老话音编解码器，因为话音编解码器的选择在老新装置两者中实现。因此本发明的目的是提供一种方法，该方法允许新的功能特性增加到一已存在的电信系统中用于话音的传输，而尽可能地减少对系统中已使用装置(“老”装置)的干扰。另外，本发明的目的是提供用于实现此方法的装置。本发明基于这样的思路在一话音信道上从一发射机传输到一接收机的消息以选择的话音编码位编码，使得话音质量尽可能地少受影响。话音编码位每次仅在较短的时间间隔内被“偷”来用于消息传输，并且仅仅正好在此时间内用来传输消息，在其它时间内，整个话音信道用于正常的话音传输。本发明的信令方法的一个优点在于允许新的特性增加到已存在的电信系统中。系统可能包括“新”装置(其中本发明的信令方法得到实现)和“老”装置(其中该方法没有实现)两者。当一新装置与另一新装置通讯时，与该方法相关的消息在发射机和接收机之间传输，而不干扰话音连接。当一新装置与一老装置通讯时，由新装置传输的消息不被接收，并且也不干扰话音连接。采用本发明方法的一接收机能够检测在话音编码位中间编码的一消息并且解释它而基本不会使话音连接受到干扰；不需要进一步的信息用于检测该消息。因此在本发明中不需要对应于上述美国专利4,476,559(Brolin)的“唯一鉴名”的特定话音帧来指示信道上的信息是否解释为话音或一消息。在本发明的消息传输系统没有实现的一接收机中不能检测在话音编码位中间编码的一消息，但是该消息的存在基本不会干扰该话音连接。在下面，根据最佳实施方式和参考相应的附图，本发明将被详细描述。其中图1到图3示意了用于基本上同时传输消息和话音的不同的众所周知的布局；图4示意了用于传输消息的本发明的一简单布局；图5到图8示意了本发明的最佳实施方式。参考图4，一数字话音信号104在一发射机100中提供给一话音编码器106，该编码器产生提供给一消息编码器116的话音编码位。消息编码器116将一些话音编码位替换为用于对消息114编码的位。被替换的位根据话音编码方法以尽可能小地影响话音质量的方式被选择。在该方法中被选择来替换的位总是相同的，并且必须将它们通知消息解码器。消息解码器因此仅当有消息要传输时将选择的话音编码位替换为消息位。大多数时间，仅有话音编码位在信道108上传输。从信道108中，一位流被提供给接收机102的消息解码器120。该解码器检查接收到的已经被选择替换的位流的位，并且以它们的内容为基础推断位流是否包括一消息。这一结论如何作出将在后面描述。如果检测到一消息，那么消息解码器120解释消息122。接收的位被发送到一话音解码器110，而不管它们是否包括一消息。话音解码器110合成能够听到的话音112。在该消息期间，被选择替换的话音编码位由于话音编码接收不正确的值，恶化了合成话音的质量。然而，当消息是短消息并且被替换的位被正确选择时，质量的恶化降低到很低程度。本发明的方法适合于在相对较少需要传输消息的应用中使用。连续消息之间的间隔实际上应该至少大约为一秒以防止话音质量的恶化。临时地和在一些特殊情况中，消息甚至能够更加频繁地发送。因此，该方法不适合于提供如上面所描述的先前技术那样的一公共数据信道。然而，该方法极适合于传输控制信息和少量的数据。一消息解码器如何推断接收到的位是否包含一消息将在下面描述。不同可能消息的数目是极小的，例如，大约为20个。然而，所选择的用于对消息编码的代码字能够非常长，例如，大约100位。通常，一个100位的代码字能够用于对2100个消息进行编码；考虑到此，这样的一编码字因此比需要的要长。长编码字的优点在于其使得在实际中一话音编码器不可能偶然地产生出例如100位的20个所选择的消息代码字中的一个。消息解码器120因此能够检查用于消息编码的100位，并且如果它们形成该代码字之一，那么将它们解释为一消息。否则的话，位被假设为正常的话音编码位。因此不需要特殊的信号来指示一消息是否传输或没有传输。因此，被选择用于消息编码的位依赖于采用的话音编码方法。作为例子，附录1的表3显示了在一GSM全速信道的RPE-LTP话音编码方法的情况中，如何选择位。所选择的位在表3中使用双框指示。表3中的编号对应于表1中位的编号。在一260位的话音帧中，123位被选择用于消息编码。存在几个影响选择的因素。整体上，选择必须以这样的方式进行具有足够的位编号但是它们不会过多地影响话音质量。上述的消息编码位在下列基础上选择。所选择的123位是所有用于描述RPE参数的位，并且它们形成一均匀的(uniform)、足够大的组。在信道编码中属于类2的RPE参数的位已经完全排除，因为它们根本不受信道编码的保护，并且在传输中它们的错误概率是极高的。类1a和1b的RPE参数(RPE栅格(grid)位置、信息块振幅、RPE脉冲)的所有位已经被选择用于消息编码，该信息编码给出编号123。这些参数对话音质量的影响能够通过在所有的信息编码字中设置信息块振幅参数为0来减小。这些参数的值对其它RPE参数(RPE栅格位置和RPE脉冲)如何影响话音质量具有直接的影响。当信息块振幅参数设置为0时，其它参数的不正确值不再具有任何更大的影响。因此信息块振幅参数的不正确值(也就是0)较小地恶化接收机中话音质量，但是这控制了衰减，该衰减通过使用短信息(通过不在连续的话音帧中编码信息)被保持在几乎不被察觉的状态。在类1a和1b中共有20个信息块振幅位，因此，剩余103个位用于实际的消息编码。选择的主要原因因此在于所选择的位被信道编码保护，并且在于信息块振幅参数的使用允许该位组对话音质量的影响被减小。根据与图1有关的公布的观点，图4的布局能够如下描述。1消息和话音同时在相同的信道上传输。仅当发射机中有消息被发送时消息才被传输。2消息解码器从接收到的位流推断其是否包含消息。不需要额外的信令用于此目的。3消息恶化话音质量非常小，因为消息是短消息，并且用于消息传输的位已经以尽可能地对话音质量减小影响的方式选择。4不包含消息解码器的接收机根本很难被消息干扰。消息被接收机检测为传输错误，并且当它们数目足够少时，它们具有非常小的影响。该方法可以引入一已存在的系统。能够看到，作为众所周知的技术，在这两种方法均包括借话音信道的位用于传输消息的意义上，图3的ADPCM信令与本发明的方法极有联系。这两种技术的基本区别在于在本发明的方法中图1到3所显示的额外的信道208根本不需要。图5示意了发射机的另一种实施方式。这一实施方式与图4的实施方式之间的区别在于存在一个从消息编码器116到话音编码器106的反馈502。反馈502具有下面的功能作为一实施话音编码的结果，话音编码器通常象状态机那样以话音编码器106处于一特定内部状态的方式来运行。这一状态能够影响编码器的进一步操作。话音解码器110以同样的方式操作，并且如果在传输期间没有错误出现，那么编码器106和解码器110的状态彼此相对应。由于传输错误，解码器110的状态可能不同于编码器106的状态，因此合成话音112的质量恶化。因为在接收机的话音解码器110看来被消息编码器116偷去的位导致“传输错误”，话音编码器106和话音解码器110的状态就这样彼此不相同。该区别通常不影响话音质量达到任何基本程度，但是一些话音编码方法甚至可能有相当大地影响。在图5中显示的实施方式中，然而，编码器106和解码器110之间的差异能够通过将消息编码器116在话音编码位中导致的改变反馈回话音编码器106来防止，编码器106将以它们为基础改变其状态。由于话音解码器110的状态也以消息编码器116产生的位为基础来确定，所以状态将不再彼此不同。图6示意了接收机的一种可选实施方式，据此在本发明的接收机中任何由消息导致的话音质量的恶化均能够减小。这一实施方式与图4的实施方式之间的不同仅仅在于接收机。在接收机102中消息解码器120已经解释一消息后，接收到的位提供给一替换不正确参数的方框602。如果该话音帧包含一消息，那么接收机102知道一些接收到的位是错误的。接收机102也知道哪个位可能错误，因为发射机100和接收机102两者均知道哪个位被选择用于消息编码。作为错误位的结果，对应的解码参数也将是错误的。代替将不正确参数提供给话音解码器110，使用一种本身用于替换不正确参数的众所周知的方法可以用其它东西来替换不正确的参数。这样的方法通常基于使用先前接收到的相同的正确参数来替换不正确参数。如果消息编码位的选择不能单独消除消息对话音质量的恶化影响的话，能够依照图6采用替换的方法。当同样的系统包括“新的”和“老的”装置时，系统如下操作。让我们首先假设发射机是“新的”并且接收机是“老的”。如果图4中的消息解码器120被移去，那么将导致这样的情况。如连同图4描述的，发射机100对话音编码并且如果需要的话将一些话音编码位替换为用于对消息114编码的位。“老的”接收机102不包括消息解码器120，并且位被直接提供给话音解码器110，该解码器110合成能够听到的话音112。如果话音编码位包含一消息，该消息在某种程度上恶化了话音质量。如果消息位已经恰当地选择，那么质量恶化较小。虽然接收机102不理解消息，但是话音连接也基本没有被干扰。在相反的情况中，发射机是“老的”而接收机是“新的”，因此系统将如下操作。发射机100如上所述地编码话音并且将其提供给信道108。“老的”发射机不将话音位替换为消息位。接收机102的消息解码器120检查接收到的位是否包含一消息。因为消息代码字非常长，所以话音编码字在实际中不可能偶然包含一消息，因此消息解码器120同样地将位提供给话音解码器110，该解码器110合成能够听到的话音112。消息解码器120因此从不解释消息122。接收机102在这一情况中如一通常的没有实现正被讨论的消息传输方法的接收机那样操作。图7示意了在还要进行信道编码的环境中本发明的方法。如果在移动电话系统中采用该方法，那么信道编码对于系统的操作总是一个基本的因素。信道编码对该方法的逻辑操作没有影响，但是图7显示了信道编码在本发明的方法中是如何安排的。可能包括消息位的话音编码位从消息编码器116提供给一信道编码器702，并且位受到保护以防止出现在信道108上的错误。在接收机102中，位首先提供给一信道解码器704，该解码器704对信道编码进行解码。之后，位被提供给消息解码器120并且操作如在图4的情况中那样继续。可能出现在信道108上的传输错误也对本发明的实现有影响。如果存在传输错误的可能性，消息的接收会受到危害，例如，如果信道的错误率为1％，那么100位的消息代码字通常包括一个或多个错误。这能够在消息解码器的操作中考虑。以这样的方式----仅检测到如果消息与一预定的消息代码字精确相同才解释之----实现一消息解码器通常是不明智的。在实际实现中，消息解码器在消息代码字中允许一定的错误(例如，最多3个错误)。如果一接收到的位模式不同于一消息代码字的地方在于不多于被选择的最大错误数，那么将被解释为检测到一个消息。不同位的数目被称为汉明距离。这一过程增加了类似消息代码字的位组合偶然出现在话音编码位中间的风险。然而，通过选择足够长的消息代码字和足够小的允许错误数目就有可能找到一种满意的折衷方法。在下面，给出了一些本发明的消息传输如何能够在移动电话系统中利用的例子。利用本发明的一扩展申请公布在具有同一申请日的该申请的共同未决的芬兰专利申请号955267中。一实施方式是在GSM系统中DTMF声音的传输。DTMF(双音多频)声音是指在公众电话交换网(PSTN)中使用并且由对音频按键式电话按键产生的信令声音。例如参考建议T/CS46-02(Innsbruck1981，Nice1985校订)，“用于结合了基本多频信令和直流信令的按键式电话的信令系统”。DTMF声音在网络中沿着话音信道作“声学上”的传播。由一电话网络提供的几个自动服务受控于DTMF声音。例如，DTMF声音也经常用于远程卸载一电话应答机。DTMF声音的控制功能基于定义了它们的准确形式，从而接收机能够识别和区分各种不同的DTMF声音并且根据预定的要求起作用。存在16中不同的DTMF声音。在数字移动电话网络中的DTMF声音传输导致了主要的问题，因为在这些网络中使用的话音编码方法被设计用于话音的传输并且它们使得信令声音如DTMF声音失真。如果网络发送一DTMF信号到一GSM移动电话(下行方向)，在话音编码之后声音不再能可靠地识别成一DTMF声音。在GSM中，在一分开的信道上将DTMF声音传输到网络是可能的，但是不在下行方向。图8示意了在一GSM全速信道中本发明的方法如何允许DTMF声音在下行方向可靠地传输。在这种情况中，图8的发射机100对应于GSM网络的一代码转换器并且接收机102对应于一GSM移动站。本发明的DTFM信令系统需要16个消息代码字在一RPE-LTP话音帧中传输。选择的消息代码字位可以是附录1的表4中显示的123位。表4的第一行显示了消息代码字位的连续编号。第二行指示了在RPE-LTP话音帧中对应的消息代码字位的系列号(参考表3)。表的剩余部分包含16行，每行对应每个消息编码字。每个编码字为123位长，并且编码字被分成四个子表。这些位的20位(信息块振幅位)在所有的16个编码字中均设置为0。在表4中这些位用黑体表示。关于其它的103位，编码字能够被随机选择；然而，应该注意的是编码字必须足以彼此相区分。表4显示了选择用于这一例子的123位的16个编码字。编码字以它们所有至少有35位彼此不同的方式被选择。因此，在实际中编码字混合不存在风险。表4的编码字因此被预先确定并且被发射机和接收机双方共知。一音频信号104(可能是话音或一DTMF信令声音)在发射机100中提供给一DTMF检测器802，该检波器检查该信号是否是16个DTMF声音之一。该信息被发送到消息编码器116。该音频信号进一步被传输到话音编码器110，该编码器如上所述处理此话音。如果DTMF检测器802已经检测到一DTMF声音，那么其通过连接804发送一信号到消息编码器116。这一信号使得消息编码器116将123个话音编码位替换为对应于检测到的DTMF声音的一编码字。否则，消息编码器116同样地将传输话音编码位到信道108。接收机102的消息解码器120检查被选择用于消息传输的123个话音编码位。如果接收机102检测到DTMF编码字之一，那么其发送这一信息806以用于进一步的操作。取代一单独接收到的DTMF消息806或者除它之外，接收机102可以合成一“纯”DTMF声音对到接收机的话音输出112。因为传输错误可能出现在话音信道108上，如果消息解码器120接收到的字不同于代码字的位数例如小于5位，则消息解码器解释为检测到代码字。消息解码器传输接收到的位到话音解码器907，该话音解码器合成能够听到的音频声音908。该方法允许提供了本发明的消息解码器的接收机能够可靠地检测DTMF声音。先前使用的没有实现该方法的接收机不能得益于话音编码位中间的DTMF信令传输，但是信令也不会干扰它们。本发明的第三实施方式是用于创建一交互协议的方法的使用。本发明的方法特别适合于形成一交互的协议。因为本发明使用的一个领域是引入新的特性到已存在的电信系统，经常必须要求通讯装置在一话音连接的开始以及连接期间都一致同意该方法的使用。例如，如果采用一种新的话音编码方法，那么通讯装置必须在话音连接开始时进行一次对话，也就是，执行握手，在握手期间它们能够看到有可能使用新的话音编码方法。电信系统中的通讯装置主要是无线电收发机。因此同一装置包括一发射机和一接收机两者。在这一情况中，创建一个协议简单地意味着无线电收发机的接收机已经接收到一消息之后，通知对应的该消息的发射机；该发射机通过对接收到的消息发送一“应答”对其响应。因此有可能在两个无线电收发机之间实现一次对话。在这一对话期间，有可能询问一种新的话音编码方法是否可以使用并且回答该问题。因此本发明的方法使得有可能规划这类协议而不用干扰系统中先前在使用的装置。如果通讯装置之一没有提供本发明的消息传输方法，那么其不能根据协议回答另一装置，该装置因此推断在此次话音连接期间，新功能(在此情况中，一种新的话音编码方法)不能使用。经过关于GSM系统的例子已经描述了本发明。然而，应理解的是描述的实施方式和例子是所有方面的示意，而不是限制。相应的参数也能够在许多其它的数字电信系统中发现，对一个熟练的技术人员这将是很显然的随着技术的进步，本发明的基本思想能够被实现并且本发明能够应用在许多不同的情况中。因此，本发明和其中的实施方式不限于上面描述的例子，而且它们能够在附加权利要求书的范围之内进行修改。专利申请附录1“电信系统中的消息发送方法及装置”表1(1/2)续表1(2/2)续表2(1/3)<p>续表2(2/3<p>续表2(3/3</tables>表3续表4(2/4)续表4(3/4<p>续表4(4/4)权利要求1.一种用于在一电信系统中从一发射机(100)将消息与话音基本上同时传输到一接收机(102)的方法，所述方法包括由发射机(100)的话音编码器(106)将话音(104)编码成话音帧，并且由接收机(102)的话音解码器(110)将话音解码；以及由发射机(100)的消息编码器(116)将消息(114)编码，并且由接收机(102)的消息解码器(120)将消息解码；其特征在于该方法包括通过将话音帧中的至少一部分位替换为预定的位组来传输该消息。2.根据权利要求1的方法，其特征在于发射机的话音编码器(106)被作为一状态机实现，来自消息编码器(116)的反馈信号提供给它，据此话音编码器(106)在消息传输期间以消息(114)传输对话音质量的影响被基本上最小化的方式来改变其状态。3.根据权利要求1的方法，其特征在于接收机(102)中的那些被推断包含消息的话音帧被作为消息处理并且也作为正常的话音帧处理。4.根据权利要求1的方法，其特征在于在接收机(102)中被推断包含消息的话音帧被作为消息处理并且也作为具有较差质量的话音帧处理。5.根据权利要求1的方法，其特征在于将一话音帧的位替换为一预定的位组的步骤包括设置对应于该待被发送的话音帧的声音的强度的参数，从而使被接收的话音帧的振幅尽可能低；并且将对应于消息(114)的位组放置在话音帧的一部分中，该部分话音帧在系统中被保护以用于防止传输错误。6.根据权利要求5的方法，其特征在于该方法的使用与GSM系统的全速话音编码有关，并且接收到的话音帧的振幅通过将被传输的话音帧的信息块振幅参数基本上设置为0来减小；并且将对应于消息(114)的位组放置在对应于话音帧的RPE参数的位中。7.根据权利要求1的方法，其特征在于被发送的不同消息数相对不同的可能位组的总数是非常小的，最好大约为20个，并且对应于这些消息的位组被选择使得它们之间的汉明距离尽可能地大。8.根据权利要求7的方法，其特征在于它进一步包括在发射机(100)中，监控任何可能在话音信号(104)中出现的DTMF信号；并且响应话音信号(104)中一DTMF信号的检测，由消息编码器(116)产生一对应于所述DTMF信号的消息。9.根据权利要求8的方法，其特征在于它进一步包括防止一DTMF信号作为一DTMF声音传播到传输信道(108)。10.一种在一数字电信系统中用于接收作为预定位组传输的消息(114)的方法，所述方法包括由一接收机(102)监控一由发射机(100)编码为话音帧的信号，其特征在于它进一步包括监控对应于一话音帧的声音的强度的参数基本上是否为0，并且话音帧的另一部分基本是否基本对应于一预定的与一消息相关的位组；响应对应于一话音帧声音的强度的基本上为0的参数和基本上对应于一预定的与一消息相关的位组的话音帧的另一部分，该话音帧被解释为一消息(122，806)。11.根据权利要求10的方法，其特征在于话音帧的另一部分被认为对应于一预定的与一消息相关的位组，如果所述话音帧的其它部分不同于一预定的与一消息相关的位组不多于一预定的极限值，最好不多于5位。12.根据权利要求10或11的方法，其特征在于不同消息(114)对应于不同的DTMF声音，并且该方法进一步包括响应被解释为一消息(122)的一话音帧，产生一对应于该消息的DTMF声音到接收机的输出(112)。13.一种用于在一数字电信系统中将消息基本上同时与话音从发射机(100)传输到接收机(102)的系统，该系统中发射机(100)包括一话音编码器(106)，用于将话音(104)编码成话音帧，以及一消息编码器(116)，用于将消息(114)编码到一话音和消息公用的传输信道(108)；并且接收机(102)包括一消息解码器(120)，用于解码消息(122)，以及一话音解码器(110)，用于解码话音(112)；其特征在于为传输消息和话音，发射机(100)和接收机(102)仅通过一个传输信道(108)彼此连接；消息编码器(116)被安排用于消息(114)编码，通过将对应于传输时间的话音帧的至少一部分位替换为一对应的预定位组；并且消息解码器(120)被安排用于从话音帧中检测特定的预定位组并且将它们解释为消息(122)。14.根据权利要求13的系统，其特征在于话音编码器(106)被作为一状态机实现，并且发射机(100)进一步包括提供从消息编码器(116)到话音编码器(106)的一反馈信号的装置，为此，话音编码器(106)在消息(114)传输期间改变其状态使得消息(114)的传输对于话音质量的影响基本上被最小化。15.根据权利要求13的系统，其特征在于接收机(102)的消息解码器(120)被安排用于提供话音帧给话音解码器(110)，即使推断该话音帧包含消息。16.根据权利要求15的系统，其特征在于消息解码器(120)被安排用于通过一不正确参数替换块(602)来提供包含消息的话音帧给话音解码器(110)。17.根据权利要求13的系统，其特征在于发射机(100)的消息编码器(116)在传输时间被安排用于设置对应于被传输的话音帧的声音的强度的参数使得被接收的话音帧的振幅尽可能地低；并且将对应于消息(114)的位组安排在话音帧的这样一部分，该部分话音帧在系统中被最好地保护以防止传输错误。18.根据权利要求13的系统，其特征在于该系统是一GSM系统的一部分，为此消息编码器(116)在传输一消息的时间中被安排用于通过基本上设置被传输的话音帧的信息块振幅参数为0来最小化接收到的话音帧的振幅；并且将对应于消息(114)的位组安排在对应于话音帧的RPE参数的位中。19.根据权利要求13的系统，其特征在于被传输的不同消息的数目相对不同的可能位组的总数非常小，最好为大约20个，并且对应于消息的位组被选择使得它们之间的汉明距离尽可能地大。20.根据权利要求19的系统，其特征在于该系统的发射机(100)进一步包括一DTMF检测器(802)，用于检测任何可能出现在一话音信号(104)中的DTMF信号以及用于以这一检测为基础产生一信号到消息编码器(116)；据此消息编码器(116)被安排用于产生一对应于所述DTMF信号的消息以响应该DTMF信号的检测。21.根据权利要求20的系统，其特征在于对此响应的DTMF检测器(802)和/或消息编码器(116)被进一步安排为基本上防止一DTMF信号作为一DTMF声音传播到传输信道(108)。22.一个在数字电信系统中的一话音信道的信号，其中被传输的话音被编码为话音帧，其特征在于，为了允许消息(114)在一话音信道(108)上传输，与传输时间相应的话音帧的声音的强度的参数基本上为0，并且至少一部分话音帧的位被替换为一对应于消息的预定位组。23.根据权利要求22的话音信道的信号，其特征在于该信号在有关GSM系统的全速话音编码中使用，并且为了改善对干扰的抗扰性，话音帧的信息块振幅参数基本上为0，并且RPE参数是除0之外的位组，这种方式应保证不同的位组对应一个不同的消息，并且位组之间的汉明距离尽可能地大。全文摘要本发明涉及一种方法和一种用于实现该方法的装置,该方法和装置允许一传输话音的数字电信系统的发射机(100)通过话音信道(108)传输预定的消息到接收机(102)。本发明基于在传输信道(108)上以这样的方式从发射机(100)将消息(114)传输到接收机(102),该方式为它们被编码在话音编码位的一部分中,据此,选择用于消息传输的话音编码位已经以尽可能小地影响话音质量的方式被选择。最佳地,用于传输消息的话音编码位被信道编码(702,704)保护。每次仅在非常短的时间间隔内话音编码位被“偷”来用于消息传输并且传输消息(114)仅精确地花费该时间;在其它时间内,整个话音信道(108)用于正常的话音传输。文档编号H04J3/17GK1203001SQ96198612公开日1998年12月23日申请日期1996年10月30日优先权日1995年11月2日发明者皮特里·哈维斯托申请人:诺基亚电信公司