专利名称：通信系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统，尤其涉及提供远离信道解码器单元的信道编码器单元和码转换单元的通信系统。
在数字通信系统中有用于对通过射频传输的语音进行编码和解码的部件。在GSM(全球移动通信系统)系统中，语音码转换器在一个部件中提供了编码和解码能力，语音码转换器有时也叫作语音编解码器(speech codec)。语音编解码器包括语音编码器模块和语音解码器模块。同样，为了让语音通过空间发送和接收，还提供了用于编码和解码附加信息及数据的信道编解码器。
在当前的GSM数字蜂窝无线通信系统中，语音编解码器给信道编解码器以13kb/s的速率传送压缩语音。信道编解码器接着向射频(RF)路径以22.8kb/s的速率传送，这叫着全速率业务型。计划中的是半速率语音业务，此时半速率语音编解码器将给半速率信道编解码器以6kb/s的速率传送，信道编解码器接着向RF路径以11.4kb/s传送。
包括信道编码器和信道解码器的信道编解码器通常位于基地收发站(BTS)处，而语音编解码器可位于BTS、基站控制器(BSC)或移动业务中心(MSC)处。当语音编解码器不在BTS处时，GSM规定了远程语音编解码器和信道编解码器间必须使用的接口或协议。这种接口用于全速率(GSM08.60)并正计划用于半速率(GSM08.60或新文档)。
在全速率的情况下，码转换器在64kb/s和16kb/s(13kb/s加3kb/s的控制)之间转换，接着信道编码器在空中接口中把该速率提高到22.8kb/s。
在半速率的情况下，虽然不知道码转换器到信道编码器的中间速率(它可能是8kb/s和或包括控制在内为16kb/s)，但可知道交换机(Switch)和空中接口间最终的转换在64kb/s和11.4kb/s之间完成。
GSM规范03.05建议了一个组成语音路径一部分的每一实体所能承受的具体的最大延时。对于语音编码器、语音解码器、信道编码器、信道解码器(一个复数)的典型实现的算法延时及数据在编码器/解码器之间的传输延时规定了一些数值。
当码转换器是远程时，语音编码器和信道编码器之间的全速率接口在GSM建议08.60中说明。在该接口中，每语音帧为320bit，带宽为16kb/s。每语音帧的320bit中，250bit是语音数据，其余是控制比特。
在开始信道编码算法前，全速率和半速率信道编码器都需要有与同一语音帧相关的所有的语音参数或比特。因此，当一个码转换器是远程的时，系统中应该有一个延时以把数据从远程语音编码器传到信道编码器。在全速率信道中，把所有语音数据从语音编码器传到信道编码器要花17ms多(Tabisd，根据GSM03.05)。这相当于与GSM系统相关的第二大延时数据(以一个呼叫经历的延时而言)。同样，在半速率信道中，为在信道编码器能开始其算法前把所有所需的语音数据从码转换器传到信道编码器需要一个相对更大的延时。
当码转换器和信道编解码器位于同一位置时，这种传送就会快得多，因为到信道编码器的链路不象在远程码转换器的情况下限于8kb/s或16kb/s。它可以达到制造商想要的任何速率。具体地说，当码转换器处于信道编码器位置时，语音编码器所表现出的最大延时等于从帧中产生出所有语音参数所花的时间，其值为8.0ms(Transc根据GSM03.05)。
当码转换器是远程的时，为了减少最大的传输延时的影响，GSM规定语音编码器的延时为产生第一参数(Tsps)的时间。
位于信道编码器处的语音编码器相对远离信道编码器处的语音编码器的两类延时之间的差别导致位于远处的语音编码器比位于信道编码器处的语音编码器需要速度更快的处理器。
另一个问题是因为语音解码器规定为应尽可能早地满足基于PCM采样输出的延时预算，而不是等到一帧的PCM采样都准备好。
因此，制造商必须保证在任何情况下语音解码器和语音编码器都同时满足延时预算。(在语音编码器和语音解码器之间没有已知的匹配，最坏的匹配情况是为了产生第一个参数及输出第一个PCM采样，需要同时安排语音编码器和语音解码器)。
因此，因为远程码转换器需要补偿在远程情况下存在的较大传输延时，远程码转换器比位于信道编码器处的码转换器工作得要更多。
图1示出了一种半速率通信系统，移动台12通过射频与基站10通信，基站10包括一个信道编解码器15。信道编解码器15包括一个信道编码单元14和一个信道解码单元13。信道编解码器15通过16kb/s的子速率语音信道(链路)16与一个远离信道编解码器15的码转换器18通信。码转换器18又通过64kb/s的PCM语音信道与移动交换中心或公共交换电路网通信。
在下行链路通信中(从网络到移动台)，在通过16kb/s链路16从码转换器18收到一个满语音帧前，信道编码器单元15不能开始其算法。这样，只是为了等待收到一个满语音帧，在下行链路通信中就要存在显著的延时。
当码转换器18远离信道编码器单元14时，减少码转换器18和信道编码器单元14之间的传输延时是所希望的。
根据本发明的移动通信系统，一个码转换单元位于第一位置，一个与码转换单元通信的信道编码器单元也位于第一位置，并且一个通过通信链路与码转换单元通信的信道解码器位于不同于第一位置的第二位置。
根据本发明的一个优选实施例，码转换器，信道编码器和信道解码器都工作在半速率模式。
图1是一个现有技术的半速率通信系统。
图2是一个根据本发明的半速率通信系统的方框图。
参照图2，所示的半速率通信系统包括一个移动台22，一个基站20和一个远程码转换单元28。基站20包括一个信道解码器单元23。一个信道编码器单元24与码转换单元28位于同一位置。这样，信道编码器单元24就位于了远程语音编解器28的位置。
把信道编码器单元24定位在带远程码转换器28的远程码转换器位置的一个优点是使信道编码器单元24和远程码转换器28之间的传输时间最小，尤其是如在位于BTS处的码转换器中一样，假设信道编码器和码转换器之间的接口可以做得比码转换器是远程时更快时。这就使节省下来的传输时间(Tabisd)可以用于算法(此时Tsps已经增加)，因此，由于节省下来的数值大小(7ms到17ms之间)，可以用较慢的处理器来实现信道和语音编码器。
另一个优点是提高了语音质量，因为在基站20和交换机之间的串行链路有错误保护(经信道编码的语音)，而在现有技术情况下没有(原始语音)。
减少传输延时的另一个理由是要发送到空中的数据可以用有限(比17ms小得多)的缓冲传送到基站20。另外，由于空中的最终速率是11.4kb/s，这可以容纳在16kb/s的带宽中，而16kb/s的带宽可以由远程码转换器28和基站20之间的链路提供。如果在码转换单元28和基站20间的每个呼叫基本上不用超过16kb/s的容量，相似的条件也不会存在于GSM全速率的情况下，因此，取决于链路26的容量，本发明并不仅限于半速率通信系统。
当语音编解码器28远离BTS20时，本发明提出了一种语音编解码器28和信道编码器24的新组合。
本发明还在组合的语音编解码器/信道编码器28，24和BTS20之间提供了一个增强接口。由于可以从预设的传输延时中节省出一些时间用于处理，则可以降低实现半速率算法或信道编码器算法所需的处理能力。另一方面，也可以把额外的处理时间用于增加处理器所能支持的信道数。
通过把信道编码器24移到远程编解码器28处，节省了GSM03.05所规定的Tabisd延时值。这些节省出来的时间可以用于降低实现半速率所需的处理能力或用于提高设备所能支持的信道数。
权利要求
1.一种用于提供数字通信业务型的通信系统，该通信系统包括位于第一位置的码转换单元；位于第一位置并与码转换单元通信的信道编码器单元；通过通信链路与码转换单元通信的解码器单元，其中该解码器单元位于不同于第一位置的第二位置。
2.如权利要求1的通信系统，其中通信链路至少以11.4kb/s的子速率通信。
3.如前面任一项权利要求的通信系统，其中第二位置是指基站位置。
4.如前面任一项权利要求的通信系统，其中第一位置是交换机位置或基站控制器位置。
5.如前面任一项权利要求的通信系统，其中的数字通信业务是半速率业务。
6.如前面任一项权利要求的通信系统，其中的数字通信业务是GSM规定的半速率业务。
7.如前面任一项权利要求的通信系统，其中的码变换器、信道编码器和信道解码器都工作在半速率模式。
全文摘要
一种通信系统，有一个位于第一位置的码转换器单元(28)，一个也位于第一位置的与码转换单元(28)通信的信道编码器单元(24)，一个通过通信链路(26)与码转换器(28)通信的信道解码器单元(23)，其中信道解码器单元(23)位于不同于第一位置的第二位置。根据本发明的一个实施例，码转换器、信道编码器和信道解码器单元工作于半速率模式。
文档编号H04W88/08GK1151239SQ95193720
公开日1997年6月4日 申请日期1995年6月20日 优先权日1994年6月23日
发明者巴里·迈克尔·金, 梅安克·卡帕迪亚 申请人:摩托罗拉有限公司