专利名称：移动电话系统中trau帧的识别的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种识别移动电话系统中TRAU帧的方法，前述移动电话系统包括一个网络部分和可以无线连接到该网络部分的至少一个用户终端，用户终端通常发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的语音帧，如果采用非连续传输，则用户终端发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的SID帧，根据SID码字中的比特累加和，网络部分可以将TRAU帧识别为语音帧、SID帧或者无线路径上毁坏的SID帧。
上述装置的问题在于，用户终端发送的SID帧以及无线路径上毁坏的SID帧可能会被错误地解释成语音帧。这引起了对固定网络侧电话收听者的干扰，其形式为令人不快的“啪达”声。
该问题的出现是因为GSM规范中所述标识的设计较差，无法很好地处理无线路径上因干扰而毁坏的SID帧。
按照GSM规范，在从正常传输改变到非连续传输时，在最后一个语音帧之后立即发送一个SID帧。如果SID帧在无线路径上毁坏，则将其解释成语音帧，该干扰即为收听者听到的“啪达”。
本发明的目的是提供一种方法，以及实现该方法以解决上述问题的一种装置。这通过引言中提到的方法来实现，其特征在于，除了SID码字比特之外，还累加通常包含语音的其它TRAU帧比特，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
本发明还涉及一种移动电话系统，包括一个网络部分和可以无线连接到该网络部分的至少一个用户终端，用户终端通常发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的语音帧，如果采用非连续传输，则用户终端发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的SID帧，根据SID码字中的比特累加和，网络部分可以将TRAU帧识别为语音帧、SID帧或者无线路径上毁坏的SID帧。本发明的移动电话系统的特征在于，信道编解码器除了SID码字比特之外，还累加通常包含语音的其它TRAU帧比特，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
本发明的基本思想是利用用户终端所发送的，设置成0的所有260个比特。除了SID码字比特之外，这些比特还包括通常含有语音信息的比特，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
本发明的方法和系统提供了多个优点。消除了令人不快的干扰声。没有不必要地拒收帧，从而提高了收听者听到的语音质量。
下面结合附图，针对优选实施例详细描述本发明，在附图中
图1示出了本发明的移动电话系统；图2示出了TRAU帧的结构。
本发明可以用于GSM系统及基于GSM的系统，例如DCS1800系统，这些系统可以使用本发明的方法识别TRAU帧。
图1示出了本发明感兴趣的移动电话系统的各个部件。用户终端100具有到网络部分的无线连接102。网络部分是指移动电话系统的固定部分，即基站、基站控制器、移动交换中心、传输系统以及移动电话系统的其它部件。
在网络部分中，无线连接102的一方是基站。下面描述基站的最关键的部件。图1仅示出了与解释本发明相关的部件，但本领域技术人员显然知道，传统的基站还包括其它功能和结构，此处不再详细描述。基站可以例如是GSM系统所用类型的基站，但是包含本发明所需的变化。
基站一般包括一个或多个收发信机。一个收发信机提供一个TDMA帧的无线容量，即一般为8个时隙。图1示出了从一个接收机角度来看的基站的接收侧。
通过天线110从无线连接102接收的帧输送到接收机112，后者包括一个滤波器，用以消去所需频带之外的频率。然后，该信号被转换成中频或者直接转换成基频，在模/数转换器114中以这种形式采样并量化信号。均衡器116补偿干扰，例如多径传播所引起的干扰。解调器118从均衡后的信号中析取比特流，并发送到去复用器120。去复用器120将比特流从不同时隙中隔离到其自身的逻辑信道。
信道编解码器122解码不同逻辑信道的比特流，即确定该比特流是一个需要发送给信令单元(未示出)的信令信息，还是需要发送给语音编解码器124的语音。信道编解码器122还进行差错纠正。对本发明至关重要的是信道编解码器122中以图2所示方式进行TRAU帧的识别。本发明最好由软件实现，从而在信道编解码器122的很受限制的区域内仅需要相对简单的软件变化。
语音编解码器124解码接收到的数据，例如将含有语音的数据从蜂房无线网络的形式(例如13kbit/s)转换成64kbit/s的固定网络的形式126。语音编解码器124不一定位于基站，还可以位于基站控制器或者移动业务交换中心附近。本领域技术人员可以使用不同的术语来称呼语音编解码器124，例如TC(变码器)或TRAU(变码器和速率适配器单元)。
图2示出了TRAU帧的结构。含有20ms语音的260比特在用户终端100通过卷积编码编码成最重要的50个1a类比特和132个1b类比特。此外，增加了纠错比特，从而形成了378个比特。较不重要的78个Ⅱ类比特加入这378个比特。这导致总共为456个比特，原则上可以安装到4个无线比特串。但是，为安全起见，这些比特被扩展成8个无线比特串，每个子块为57比特。每个比特串以577毫秒的间隔发送。
信道编解码器122中从8个连续比特串中搜集发送的语音比特。解码卷积编码，含有语音的原260个比特位于TRAU帧中。
如果采用非连续传输，用户终端100在语音暂停开始时立即发送一个SID帧，然后始终以480微秒的间隔在8个连续比特串中发送一个SID帧。如果采用非连续传输，移动电话的电池的使用寿命可以更长，因为移动电话的发射机只有在用户说话时在连续打开。
在语音处理过程中，信道编解码器122从8个连续比特串中搜集发送的比特。解码卷积编码，原260个比特位于TRAU帧中。
TRAU帧的字0的比特0-15的值总是0，因而连续TRAU帧可以彼此区分。每个后继的字1-19的最低有效的0比特总是具有值1的同步比特。
从空中接口接收的原260比特位于TRAU帧的字2-18的比特1-15，以及字19的比特1-5。
此外，信道编解码器122中设置字1的比特1-15中控制比特C1-C21以及字19的比特6-11的值。位于字19的比特12-15的定时比特T1-T4也在信道编解码器122中设置。
图2示出了以下时刻的TRAU帧的320个比特，即信道编解码器从8个比特串中搜集采用非连续传输的用户终端100所发送的SID帧，形成一个TRAU帧的时刻。
用户终端环境中的背景声音现在由位于字2-4的比特1-15和字5的比特1-5中的SID参数比特S描述。
用户终端在传输前将SID码字的95个比特设置成0，在该图中它们由粗斜体的0表示，即它们位于字5的比特10-11和13-14，字6的比特1-2,4-5,7-8,10-11,13-14等等。按照现有技术接收的TRAU帧可以根据SID码字的这95个比特识别。因为无线路径上的毁坏，一些比特可能会从0变成1。如果SID码字的95个比特的累加和小于2，则认为SID帧是好的。如果比特累加和超过或等于2，但小于16，则SID帧毁坏。当比特累加和超过或等于16时，该帧是一个语音帧。实际问题是，毁坏程度严重的SID帧中，如果SID码字的比特累加和等于或超过16，则会被解释成语音帧。
信道编解码器中进行的识别通过控制比特C12和C13-C14以信令形式通知给语音编解码器。控制比特C12是一个BFI标记(坏帧标识)，如果接收的帧已被破坏，则其值被设置成1。控制比特C13-C14是SID比特，它指示接收的帧是解释成语音帧(比特C13-C14的值被置成0)，SID帧(比特C13-C14的值被置成2)，还是毁坏的SID帧(比特C13-C14的值被置成1)。
按照本发明，除了表示背景噪声的SID参数比特之外，其它通常含有语音的TRAU帧比特加到SID码字的累加比特的累加和中。因为在用户终端中这些比特也被设置成0，所以这样做是有利的。图2通过正常的0示出了所述比特，即它们位于字5的比特6-9、12和15，字6的比特3、6、9、12和15等。
按照现有技术的识别通过SID码字的95个比特进行，但是按照本发明，识别根据95+115=210个比特进行。这使得结果要可靠得多，因为临时干扰不会过分影响识别的可靠性。
与现有技术一样，本发明也使用确定的上限和下限。如果累加比特之和超过了预定上限，则将TRAU帧识别为语音帧。如果累加比特之和低于预定上限，但超过了预定下限，则将TRAU帧识别为毁坏的SID帧。如果累加比特之和低于预定下限，则将TRAU帧识别为SID帧。
但是，采用按照现有技术的上下限来设置SID比特C13-C14的值，而不是采用本发明的上下限来设置。通过置位BFI比特C12来表明采用按照本发明的上下限检测到的毁坏的SID帧。这提供了以下优点，即按照GSM规范的过程不需要改变。下面通过两个例子来说明这一点。
如果解码帧的210个比特的累加和是，例如44，而SID码字的95个比特的累加和是18，则TRAU帧中的SID比特C13-C14的值被置成0，即所述帧是一个语音帧。申请人的研究表明，不可能存在含有这么少(44/210)的语音帧，而必然是一个用户终端所发送的毁坏的SID帧。因此，SID比特C13-C14的值以众所周知的方式置成0，即是一个语音帧，但通过将BFI比特C12置位将该帧拒绝。
如果解码帧的210个比特的累加和是例如10，而SID码字的95个比特的累加和仅是1，则TRAU帧中的SID比特C13-C14的值被置成2，即所述帧是一个好的SID帧。申请人的研究表明，这种帧引起了干扰，其形式为一种类似“直升机”发出的声音，因此，通过将BFI比特C12置位将该帧拒绝。
按照本申请人的研究结果，在研究GSM电话的语音编码时，可以观察到语音帧中的210个比特的累加和大约在范围80-120之间变化。在测试中，引起“啪达”声的SID帧中210个比特的相应累加和大约在范围25-60。
因此，按照本申请人的研究结果，上限在60和80之间，而下限在5到10之间。上限最好约为65。下限最好约为8。
在一种优选实施例中，除了SID码字比特之外，将其它TRAU帧Ⅰ类比特加入累加和，只有表示背景噪声的SID参数比特除外，前述Ⅰ类比特通过卷积编码加以保护，并且通常含有语音。在另一优选实施例中，除了SID码字比特之外，将其它TRAU帧Ⅱ类比特加入累加和，只有表示背景噪声的SID参数比特除外，前述Ⅱ类比特未进行卷积编码，并且通常含有语音。在这两种实施例中，采用的上限和下限都必须根据经验确定。
尽管以上结合根据附图的例子描述了本发明，但应当理解，本发明并不局限于此，在后附权利要求书所公开的创新思想范围内可以通过许多方式加以改进。
权利要求
1．一种识别移动电话系统中TRAU帧的方法，前述移动电话系统包括一个网络部分和可以无线连接到该网络部分的至少一个用户终端，用户终端通常发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的语音帧，如果采用非连续传输，则用户终端发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的SID帧，根据SID码字中的比特累加和，网络部分可以将TRAU帧识别为语音帧、SID帧或者无线路径上毁坏的SID帧，其特征在于，除了SID码字比特之外，还累加通常包含语音的其它TRAU帧比特，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于，SID码字的95个比特位于TRAU帧的字5-19，表示背景噪声的50个SID参数比特位于TRAU帧的字2-5，通常含有语音的其余115个TRAU帧比特位于TRAU帧的字2-19中。
3．根据权利要求1的方法，其特征在于，如果采用非连续传输，则用户终端将SID码字比特和通常含有语音的其它TRAU帧比特设置成0，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
4．根据权利要求1的方法，其特征在于，如果累加比特的累加和超过了预定上限，则将TRAU帧识别为语音帧。
5．根据权利要求1的方法，其特征在于，如果累加比特的累加和低于预定上限，却超过了预定下限，则将TRAU帧识别为毁坏的SID帧。
6．根据权利要求1的方法，其特征在于，如果累加比特的累加和低于预定下限，则将TRAU帧识别为SID帧。
7．根据权利要求4到6中任意一项的方法，其特征在于，上限在60和80之间。
8．根据权利要求7的方法，其特征在于，上限最好约为65。
9．根据权利要求4到6中任意一项的方法，其特征在于，下限在5和10之间。
10．根据权利要求9的方法，其特征在于，下限最好约为8。
11．根据权利要求1的方法，其特征在于，除了SID码字比特之外，还将其它TRAU帧Ⅰ类比特加入累加和，只有表示背景噪声的SID参数比特除外，前述Ⅰ类比特通过卷积编码加以保护，并且通常含有语音。
12．根据权利要求1的方法，其特征在于，除了SID码字比特之外，还将其它TRAU帧Ⅱ类比特加入累加和，只有表示背景噪声的SID参数比特除外，前述Ⅱ类比特未进行卷积编码，并且通常含有语音。
13．一种移动电话系统，包括一个网络部分和可以无线连接到该网络部分的至少一个用户终端，用户终端通常发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的语音帧，如果采用非连续传输，则用户终端发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的SID帧，根据SID码字中的比特累加和，网络部分可以将TRAU帧识别为语音帧、SID帧或者无线路径上毁坏的SID帧，其特征在于，信道编解码器除了SID码字比特之外，还累加通常包含语音的其它TRAU帧比特，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
14．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，SID码字的95个比特位于TRAU帧的字5-19，表示背景噪声的50个SID参数比特位于TRAU帧的字2-5，通常含有语音的其余115个TRAU帧比特位于TRAU帧的字2-19中。
15．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，如果采用非连续传输，则将SID码字比特和通常含有语音的其它TRAU帧比特设置成0，只有表示背景噪声的SID参数比特除外。
16．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，如果累加比特的累加和超过了预定上限，则信道编解码器将TRAU帧识别为语音帧。
17．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，如果累加比特的累加和低于预定上限，却超过了预定下限，则信道编解码器将TRAU帧识别为毁坏的SID帧。
18．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，如果累加比特的累加和低于预定下限，则信道编解码器将TRAU帧识别为SID帧。
19．根据权利要求16到18中任意一项的移动电话系统，其特征在于，上限在60和80之间。
20．根据权利要求19的移动电话系统，其特征在于，上限最好约为65。
21．根据权利要求16到18中任意一项的移动电话系统，其特征在于，下限在5和10之间。
22．根据权利要求21的移动电话系统，其特征在于，下限最好约为8。
23．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，除了SID码字比特之外，信道编解码器还将其它TRAU帧Ⅰ类比特加入累加和，只有表示背景噪声的SID参数比特除外，前述Ⅰ类比特通过卷积编码加以保护，并且通常含有语音。
24．根据权利要求13的移动电话系统，其特征在于，除了SID码字比特之外，信道编解码器还将其它TRAU帧Ⅱ类比特加入累加和，只有表示背景噪声的SID参数比特除外，前述Ⅱ类比特未进行卷积编码，并且通常含有语音。
全文摘要
本发明还涉及在移动电话系统中识别TRAU帧。用户终端通常发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的语音帧,如果采用非连续传输,则用户终端发送给网络部分一个需要置于TRAU帧中的SID帧。目前,网络部分根据累加SID码字比特得到的累加和将TRAU帧识别为语音帧、SID帧或者无线路径上毁坏的SID帧。按照本发明,除了SID码字比特之外,还将通常包含语音的其它TRAU帧比特加入累加和,只有表示背景噪声的SID参数比特除外。按照本发明,使用了210个比特,而不是以前使用的95个比特。本发明最好通过改变信道编解码器中的软件来实现。
文档编号H04W88/18GK1234950SQ98801026
公开日1999年11月10日 申请日期1998年7月15日 优先权日1997年7月22日
发明者塔皮奥·海基拉 申请人:诺基亚电信公司