專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中用來提供多方話音連接的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及多路復(fù)用通信，特別涉及到用于無線通信系統(tǒng)的多方話音連接。
本發(fā)明背景在一個(gè)可變速率數(shù)字通信系統(tǒng)中，例如電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)/電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)臨時(shí)規(guī)范(IS)IS-95碼分多址(CDMA)蜂窩系統(tǒng)，當(dāng)雙方或多方是移動(dòng)用戶單元時(shí)，傳統(tǒng)的會(huì)議電路的話音質(zhì)量將遭受嚴(yán)重的惡化。這一惡化可能是由附加的碼變換操作，以及當(dāng)?shù)谌齻€(gè)通信信道跨接到兩個(gè)移動(dòng)通信鏈路時(shí)產(chǎn)生的相關(guān)的延遲引起的。另外，碼變換器的線路回波抵銷操作能導(dǎo)致話音質(zhì)量的進(jìn)一步惡化。
因此，需要一種在無線通信系統(tǒng)中提供多方通話的裝置和方法。
本發(fā)明的概述為了說明這一需要和其它原因，本發(fā)明提供了在無線通信系統(tǒng)中用來提供多方話音連接的方法和裝置。該裝置包括產(chǎn)生第一編碼話音信號(hào)的第一話音編碼器，產(chǎn)生第二編碼話音信號(hào)的第二話音編碼器，一個(gè)會(huì)議電路，以及一個(gè)響應(yīng)會(huì)議電路的話音解碼器。會(huì)議電路接收第一和第二話音編碼信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)多路復(fù)用編碼話音信號(hào)。話音解碼器接收該多路復(fù)用編碼信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)解碼話音信號(hào)。
選擇一個(gè)編碼話音信號(hào)的方法包括以下步驟從多個(gè)編碼話音信號(hào)中接收第一多個(gè)幀，基于每一個(gè)編碼話音信號(hào)的速率選擇第一多個(gè)幀的某一幀作為一個(gè)基本幀，在檢測到與該基本幀相關(guān)的編碼話音信號(hào)上話音非激活時(shí)開始一個(gè)計(jì)數(shù)器，將計(jì)數(shù)器與一個(gè)門限值比較，并基于這一比較選擇一個(gè)幀作為一個(gè)輸出幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一個(gè)統(tǒng)計(jì)編碼話音多路復(fù)用器。該統(tǒng)計(jì)編碼話音多路復(fù)用器包括一個(gè)具有多個(gè)編碼話音輸入和一個(gè)控制輸入的多路復(fù)用器，以及一個(gè)耦合到該多路復(fù)用器的狀態(tài)處理器。該狀態(tài)處理器接收與在編碼話音輸入端接收的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的傳輸速率數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生一個(gè)耦合到控制輸入的狀態(tài)處理器輸出。多路復(fù)用器基于控制輸入和多個(gè)編碼話音輸入的至少一個(gè)輸出一個(gè)編碼話音輸出。
本發(fā)明的自身，以及它所附帶的優(yōu)點(diǎn)，參考下面的詳細(xì)敘述并聯(lián)系附圖將得到更好理解。
附圖簡介

圖1是一個(gè)無線通信系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的方框圖。
圖2是圖1的會(huì)議電路的方框圖。
圖3是圖2的狀態(tài)處理單元的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
圖4是圖2的狀態(tài)處理單元執(zhí)行的操作方法的流程圖。
圖5是圖1的系統(tǒng)的特定配置的方框圖。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)敘述圖1例示了一個(gè)無線通信系統(tǒng)的10的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式。該無線通信系統(tǒng)10包括一個(gè)移動(dòng)交換中心12，一個(gè)控制器14，一個(gè)基站16和一個(gè)公用電話交換網(wǎng)(PSTN)40?？刂破?4耦合到移動(dòng)交換中心12和基站16。控制器14包括一個(gè)移動(dòng)管理器18，一個(gè)碼變換器20，和一個(gè)子速率交換矩陣24。碼變換器20包括一個(gè)會(huì)議電路22，例如一個(gè)三方會(huì)議電路?；?6包括一個(gè)速率檢測模塊26，該速率檢測模塊包括一個(gè)解碼器30，例如一個(gè)維特比解碼器。基站16也包括一根接收無線頻率信號(hào)34的天線28。基站16通過接口32與控制器14通信，例如在普通的為人們所熟知的技術(shù)中傳統(tǒng)的基于分組的基站到基站控制器的接口。
在操作中，天線28接收無線頻率信號(hào)34并將接收到的信號(hào)傳輸?shù)浇獯a器30。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，接收到的信號(hào)34是一個(gè)編碼話音信號(hào)，該信號(hào)優(yōu)選地用一個(gè)糾錯(cuò)協(xié)議格式化，例如符合電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)臨時(shí)規(guī)范(IS)IS-95的信號(hào)格式。維特比解碼器30用一種本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的方式解碼接收信號(hào)。速率檢測模塊26估計(jì)在接收信號(hào)34中的分組的傳輸速率，并輸出一個(gè)包含速率信息和編碼話音分組的信號(hào)36。包含速率信息和編碼話音分組的輸出信號(hào)36接著被基站16通過接口32發(fā)送到控制器14。編碼話音分組和速率信息在子速率交換矩陣24處接收，并通過碼變換器20傳輸?shù)綍?huì)議電路22。雖然圖1中只表示出一個(gè)基站，但是控制器14優(yōu)選地接口到多個(gè)基站16。在多個(gè)基站16連接到控制器14的情況下，會(huì)議電路22接收多個(gè)編碼話音分組和相關(guān)的從這些基站的每一個(gè)來的速率信息。在這一應(yīng)用中，會(huì)議電路將多個(gè)接收的帶速率信息的編碼話音分組復(fù)用，并接著輸出一個(gè)編碼話音分組。也應(yīng)認(rèn)識(shí)到會(huì)議電路22對(duì)移動(dòng)交換中心12和PSTN40響應(yīng)。例如，會(huì)議電路22將通過移動(dòng)交換中心12接收到的來自于PSTN的信號(hào)與從基站16接收到的信號(hào)交匯，從基站接收的信號(hào)例如是具有編碼話音分組和相應(yīng)的速率信息的輸出信號(hào)36，它是通過接口32接收的。
圖2表示了會(huì)議電路22的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式。會(huì)議電路優(yōu)選地是一個(gè)統(tǒng)計(jì)編碼話音復(fù)用器。會(huì)議電路22包括一個(gè)狀態(tài)處理單元100和一個(gè)多路復(fù)用器102。狀態(tài)處理模塊100通過一根控制線104耦合到復(fù)用器102。狀態(tài)處理模塊100接收傳輸速率信息108，復(fù)用器102接收編碼話音輸入信息106。傳輸速率信息108將響應(yīng)于由速率檢測模塊26產(chǎn)生的速率信息。類似地，編碼話音信息106將相應(yīng)于或從編碼話音中被提取，該分組是由維特比解碼器30解碼并通過接口32發(fā)射。在某些實(shí)施方式中，編碼話音信息可以包括從編碼話音分組提取的編碼參數(shù)，例如幀能量參數(shù)或預(yù)測增益參數(shù)。
作為對(duì)狀態(tài)處理單元100的響應(yīng)，復(fù)用器102至少選擇一個(gè)編碼話音輸入106，并產(chǎn)生一個(gè)編碼話音輸出110。編碼話音輸入106被標(biāo)記為從0到N-1，每一個(gè)輸入代表一個(gè)獨(dú)立的編碼話音信道，例如來自于與一個(gè)基站16通信的一個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)通信單元(未畫出)。類似地，速率信息輸入108被標(biāo)記為0到N-1，以用于與每一個(gè)編碼話音信號(hào)106相應(yīng)的速率信息。編碼話音輸出110包括直到M個(gè)輸出信號(hào)，其中M最好是少于N。
圖3揭示了表示在狀態(tài)處理單元100里的控制方法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖120表示一種當(dāng)有兩個(gè)接收信號(hào)時(shí)，即N=2時(shí)的控制一個(gè)狀態(tài)處理單元的方法。在這一情況下，這兩個(gè)可能的輸入被分別標(biāo)記為0狀態(tài)和1狀態(tài)。從一個(gè)狀態(tài)到其他狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，例如從0狀態(tài)到1狀態(tài)或從1狀態(tài)到0狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，通過一個(gè)在兩狀態(tài)之間的箭頭表示。例如，如果狀態(tài)處理模塊100當(dāng)前處于0狀態(tài)，模塊100將在滿足以上轉(zhuǎn)換箭頭122的任何一個(gè)條件時(shí)，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1。
例如，當(dāng)?shù)谝惠斎胄盘?hào)106具有第8個(gè)速率的傳輸速率108，而第2個(gè)輸入信號(hào)具有一個(gè)1/4速率，半速率，或全速率的傳輸速率時(shí)，則在狀態(tài)0和狀態(tài)1之間將發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換。另外，當(dāng)相應(yīng)于狀態(tài)0的輸入信號(hào)具有一個(gè)1/4速率的傳輸速率，而相應(yīng)于狀態(tài)1的輸入信號(hào)具有一個(gè)半速率或全速率的傳輸速率時(shí)，也將發(fā)生一個(gè)從狀態(tài)0到狀態(tài)1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。應(yīng)注意到，一段計(jì)算機(jī)程序可以很容易地從圖3的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中推導(dǎo)出，并被加載到一個(gè)處理器以形成狀態(tài)處理單元100。然而，狀態(tài)處理單元100也可替代地用電子硬件實(shí)現(xiàn)，例如在一個(gè)硬連接邏輯電路。
參考圖4，它表示了在狀態(tài)處理單元100里的另一種操作方法。該方法開始于步驟132，繼續(xù)于步驟134，在此相應(yīng)于編碼話音信號(hào)的話音幀被輸入。下一步，在步驟136，它判決是否已經(jīng)建立了一個(gè)主講話端。如果沒有建立主講話端，處理繼續(xù)，步驟138，在此一個(gè)計(jì)時(shí)器被初始化，并繼續(xù)，在判決步驟140，在此判決是否有唯一全速率話音活動(dòng)。當(dāng)一個(gè)輸入端工作于全速率傳輸，而沒有其他輸入端工作于全速率時(shí)，將出現(xiàn)唯一全速率話音活動(dòng)。在步驟146，唯一全速率話音活動(dòng)被檢測，一個(gè)主講話端被建立。該主講話端是相應(yīng)于全速率活動(dòng)在通信信道上通信的講話端。下一步，在步驟148，每一個(gè)講話端根據(jù)各自的話音信道傳輸速率排序，并在步驟150發(fā)送一個(gè)輸出幀。于是處理在步驟168完成。返回到判決步驟140，如果這里沒有單一全速率活動(dòng)，則處理轉(zhuǎn)換到步驟142，在此，基于速率信息的最高話音幀被輸出，并且在步驟144設(shè)置一個(gè)指示沒有主話音源的標(biāo)記。
返回到判決步驟136，在此，一個(gè)主話音源已被建立，處理在步驟152繼續(xù)，在此，判決在主話音源信道上是否有話音活動(dòng)。如果有，則在步驟166將一個(gè)計(jì)數(shù)器設(shè)為0，與主話音源相關(guān)的幀和話音活動(dòng)在步驟164輸出，處理在步驟168完成?；蛘撸?dāng)在判決步驟152沒有話音活動(dòng)時(shí)，在步驟154一個(gè)計(jì)數(shù)器被增值，并接著與一個(gè)轉(zhuǎn)換門限比較，步驟156。當(dāng)計(jì)數(shù)器超過轉(zhuǎn)換門限時(shí)，每個(gè)到多路復(fù)用器102的輸入將基于速率信息被排序，于是，具有最高速率的幀被輸出。下一步，在判決步驟160，計(jì)數(shù)器與一個(gè)基本門限比較。如果計(jì)數(shù)器超過基本門限，則一個(gè)標(biāo)記被設(shè)置，步驟162，它表示沒有主話音源，并且處理在步驟168結(jié)束。返回到判決步驟156，在此，計(jì)數(shù)器沒有超過轉(zhuǎn)換門限，當(dāng)前幀被輸出，步驟164，處理在步驟168完成。
參考圖5，它表示了一個(gè)無線系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí)施方式，該系統(tǒng)提供在移動(dòng)臺(tái)和陸地有線電話連接之間的一個(gè)三方通信。一個(gè)話音信號(hào)210被一個(gè)話音編碼器202編碼，并通過空中接口204發(fā)射到交換中心12，例如一個(gè)摩托羅拉EMX2500移動(dòng)交換機(jī)。來自于交換中心12的編碼了的信號(hào)在會(huì)議電路22處接收，例如以上所述的一個(gè)三方會(huì)議電路。在PSTN40處接收和交換中心12發(fā)射到一個(gè)話音編碼器20的第二話音信號(hào)212以編碼的形式被傳輸?shù)皆摃?huì)議電路22。該會(huì)議電路22輸出一個(gè)編碼話音信號(hào)，并通過空中接口206發(fā)送這一信號(hào)。該發(fā)送了的編碼話音信號(hào)典型地在一個(gè)移動(dòng)站接收，并在話音解碼器208解碼，接著以一個(gè)重建的話音信號(hào)214發(fā)送。配置200表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，用會(huì)議電路22的一個(gè)無線通信系統(tǒng)10的操作。在這一特定的配置中，兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)用戶與一個(gè)公用電話網(wǎng)用戶有一個(gè)三方會(huì)議連接。
在這樣一個(gè)以及許多其它的配置中，會(huì)議電路22當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式配置時(shí)，具有幾個(gè)好處。例如，會(huì)議電路22通過減少回波失真以及通過減少由傳統(tǒng)的雙向話音編碼技術(shù)產(chǎn)生的失真來改善話音質(zhì)量。另外，它使用了該會(huì)議電路22而不是一個(gè)旁路電路，由于從這樣一個(gè)旁路電路到會(huì)議電路22的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的音頻空穴被消除。而且，優(yōu)選的實(shí)施方式具有減少信號(hào)壓縮和擴(kuò)展次數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，例如Mu律或A律轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生更高的話音質(zhì)量。例如，壓縮和擴(kuò)展次數(shù)將減少，因?yàn)闀?huì)議電路22將編碼的數(shù)據(jù)復(fù)用，因而在會(huì)議電路22之前減少了壓縮數(shù)據(jù)擴(kuò)展的要求。因此，優(yōu)選的實(shí)施方式減少由碼型變換操作產(chǎn)生的惡化，例如當(dāng)一個(gè)通信信道被橋接在一個(gè)預(yù)先存在的兩方移動(dòng)通信鏈路上時(shí)的一個(gè)碼型變換操作。
以上描述的裝置和方法的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)將很容易地出現(xiàn)于熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人。該發(fā)明因而不局限于以上所講的細(xì)節(jié)、代表性的裝置、和示例性的例子?？稍诓幻撾x本發(fā)明的范疇和實(shí)質(zhì)的情況下對(duì)以上說明進(jìn)行多種修改和變化，本發(fā)明包括所有的在以下權(quán)利要求和它們的類似說明的范疇內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一個(gè)多方會(huì)議電路包括一個(gè)具有多個(gè)編碼話音輸入和一個(gè)控制輸入的多路復(fù)用器；一個(gè)耦合到該多路復(fù)用器的狀態(tài)處理器，狀態(tài)處理器接收與在編碼話音輸入接收到的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的傳輸速率信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)耦合到控制輸入的狀態(tài)處理器輸出；該復(fù)用器基于至少一個(gè)編碼話音輸入和基于該控制輸入，輸出一個(gè)編碼話音輸出，其中的編碼話音輸出是選自于多個(gè)編碼話音輸入中的一個(gè)。
2.一個(gè)用于在無線通信系統(tǒng)中提供一個(gè)多方話音連接的裝置，該裝置包括產(chǎn)生第一編碼話音信號(hào)的第一話音編碼器；產(chǎn)生第二編碼話音信號(hào)的第二話音編碼器；一個(gè)會(huì)議電路，接收第一和第二話音編碼信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)復(fù)用了的話音編碼信號(hào)；響應(yīng)于會(huì)議電路，一個(gè)話音解碼器接收該復(fù)用了的話音編碼信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)解碼話音信號(hào)。
3.權(quán)利要求2的裝置，其特征在于以下中的一個(gè)第一編碼話音信號(hào)已通過空中接口發(fā)射；該多路復(fù)用了的編碼話音信號(hào)通過空中接口發(fā)射；該會(huì)議電路包括一個(gè)統(tǒng)計(jì)編碼話音復(fù)用器。
4.權(quán)利要求3的裝置，其中該統(tǒng)計(jì)編碼話音多路復(fù)用器包括一個(gè)狀態(tài)處理器和一個(gè)耦合到該狀態(tài)處理器的數(shù)字多路復(fù)用器。
5.選擇一個(gè)編碼話音信號(hào)的方法包括以下步驟從多個(gè)編碼話音信號(hào)中接收第一多個(gè)幀；選擇第一多個(gè)幀中的某一幀作為一個(gè)基于每一個(gè)編碼話音信號(hào)的速率的基本幀；在相應(yīng)于基本幀的編碼話音信號(hào)上沒有檢測到實(shí)質(zhì)的話音活動(dòng)后，啟動(dòng)一個(gè)計(jì)數(shù)器；將計(jì)數(shù)器與一個(gè)門限值比較；響應(yīng)于該比較，選擇第一多個(gè)幀中的一個(gè)作為一個(gè)輸出幀。
6.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括以下之一基于每一個(gè)編碼話音信號(hào)的速率對(duì)第一多個(gè)幀中的每一幀按優(yōu)先排序的步驟；從多個(gè)編碼話音信號(hào)中接收第二多幀的步驟；其中，選擇第一多個(gè)幀中的某一幀作為一個(gè)基本幀的步驟進(jìn)一步基于一個(gè)從至少一個(gè)編碼信號(hào)提取來的編碼參數(shù)。
7.權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括對(duì)第二多幀中的每一幀按優(yōu)先排序的步驟。
8.權(quán)利要求6的方法，其中包括以下之一該編碼參數(shù)包括一個(gè)幀能量參數(shù)；編碼參數(shù)包括一個(gè)預(yù)測增益參數(shù)。
9.在一個(gè)無線通信系統(tǒng)中用來提供3方話音連接的方法，該方法包括以下步驟對(duì)第一話音信號(hào)編碼以產(chǎn)生第一編碼話音信號(hào)；對(duì)第二話音信號(hào)編碼以產(chǎn)生第二編碼話音信號(hào)數(shù)字復(fù)用第一和第二編碼話音信號(hào)，形成一個(gè)時(shí)間復(fù)用編碼話音信號(hào)；對(duì)復(fù)用了的編碼話音信號(hào)解碼，并產(chǎn)生一個(gè)解碼話音信號(hào)，該解碼話音信號(hào)實(shí)質(zhì)地相似于第一和第二話音信號(hào)中的一個(gè)。
10.權(quán)利要求9的裝置，進(jìn)一步包括以下之一通過一個(gè)空中接口發(fā)送第一編碼話音信號(hào)的步驟；通過一個(gè)空中接口發(fā)送多路復(fù)用編碼話音信號(hào)；其中多路復(fù)用編碼話音信號(hào)是通過使用一個(gè)統(tǒng)計(jì)編碼話音復(fù)用器來復(fù)用的。
11.權(quán)利要求10的裝置，其中統(tǒng)計(jì)編碼話音多路復(fù)用器包括一個(gè)狀態(tài)處理器和一個(gè)耦合到該狀態(tài)處理器的數(shù)字多路復(fù)用器。
全文摘要
一種用來在無線通信系統(tǒng)(10)中提供多方話音連接的裝置。該裝置(200)包括一個(gè)第一話音編碼器(202),用于產(chǎn)生第一編碼話音信號(hào);一個(gè)第二話音編碼器(20),用于產(chǎn)生第二編碼話音信號(hào);一個(gè)會(huì)議電路(22);和響應(yīng)會(huì)議電路(22)的話音解碼器(208)。會(huì)議電路(22)接收第一和第二話音編碼信號(hào)并產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)多路復(fù)用的編碼話音信號(hào)。語音解碼器(208)接收經(jīng)多路復(fù)用的編碼話音信號(hào)并產(chǎn)生一個(gè)解碼話音信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1214829SQ97193322
公開日1999年4月21日 申請(qǐng)日期1997年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月27日
發(fā)明者詹姆斯·帕特里克·阿西勒, 李·米切爾·普熱克特 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司