CN1214829A - 在无线通信系统中用来提供多方话音连接的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用来在无线通信系统(10)中提供多方话音连接的装置。该装置(200)包括一个第一话音编码器(202),用于产生第一编码话音信号;一个第二话音编码器(20),用于产生第二编码话音信号;一个会议电路(22);和响应会议电路(22)的话音解码器(208)。会议电路(22)接收第一和第二话音编码信号并产生一个经多路复用的编码话音信号。语音解码器(208)接收经多路复用的编码话音信号并产生一个解码话音信号。

Description

在无线通信系统中用来提供多方话音连接的方法和装置

本发明所属领域

本发明一般涉及多路复用通信，特别涉及到用于无线通信系统的多方话音连接。

本发明背景

在一个可变速率数字通信系统中，例如电子工业协会(EIA)/电信工业协会(TIA)临时规范(IS)IS-95码分多址(CDMA)蜂窝系统，当双方或多方是移动用户单元时，传统的会议电路的话音质量将遭受严重的恶化。这一恶化可能是由附加的码变换操作，以及当第三个通信信道跨接到两个移动通信链路时产生的相关的延迟引起的。另外，码变换器的线路回波抵销操作能导致话音质量的进一步恶化。

因此，需要一种在无线通信系统中提供多方通话的装置和方法。

本发明的概述

为了说明这一需要和其它原因，本发明提供了在无线通信系统中用来提供多方话音连接的方法和装置。该装置包括产生第一编码话音信号的第一话音编码器，产生第二编码话音信号的第二话音编码器，一个会议电路，以及一个响应会议电路的话音解码器。会议电路接收第一和第二话音编码信号，并产生一个多路复用编码话音信号。话音解码器接收该多路复用编码信号，并产生一个解码话音信号。

选择一个编码话音信号的方法包括以下步骤：从多个编码话音信号中接收第一多个帧，基于每一个编码话音信号的速率选择第一多个帧的某一帧作为一个基本帧，在检测到与该基本帧相关的编码话音信号上话音非激活时开始一个计数器，将计数器与一个门限值比较，并基于这一比较选择一个帧作为一个输出帧。

根据本发明的另一方面，提供了一个统计编码话音多路复用器。该统计编码话音多路复用器包括一个具有多个编码话音输入和一个控制输入的多路复用器，以及一个耦合到该多路复用器的状态处理器。该状态处理器接收与在编码话音输入端接收的信号相关联的传输速率数据，并产生一个耦合到控制输入的状态处理器输出。多路复用器基于控制输入和多个编码话音输入的至少一个输出一个编码话音输出。

本发明的自身，以及它所附带的优点，参考下面的详细叙述并联系附图将得到更好理解。

附图简介

图1是一个无线通信系统的优选实施方式的方框图。

图2是图1的会议电路的方框图。

图3是图2的状态处理单元的状态转换图。

图4是图2的状态处理单元执行的操作方法的流程图。

图5是图1的系统的特定配置的方框图。

优选实施方式的详细叙述

图1例示了一个无线通信系统的10的一个优选的实施方式。该无线通信系统10包括一个移动交换中心12，一个控制器14，一个基站16和一个公用电话交换网(PSTN)40。控制器14耦合到移动交换中心12和基站16。控制器14包括一个移动管理器18，一个码变换器20，和一个子速率交换矩阵24。码变换器20包括一个会议电路22，例如一个三方会议电路。基站16包括一个速率检测模块26，该速率检测模块包括一个解码器30，例如一个维特比解码器。基站16也包括一根接收无线频率信号34的天线28。基站16通过接口32与控制器14通信，例如在普通的为人们所熟知的技术中传统的基于分组的基站到基站控制器的接口。

在操作中，天线28接收无线频率信号34并将接收到的信号传输到解码器30。在优选的实施方式中，接收到的信号34是一个编码话音信号，该信号优选地用一个纠错协议格式化，例如符合电信工业协会(TIA)临时规范(IS)IS-95的信号格式。维特比解码器30用一种本领域的普通技术人员所熟知的方式解码接收信号。速率检测模块26估计在接收信号34中的分组的传输速率，并输出一个包含速率信息和编码话音分组的信号36。包含速率信息和编码话音分组的输出信号36接着被基站16通过接口32发送到控制器14。编码话音分组和速率信息在子速率交换矩阵24处接收，并通过码变换器20传输到会议电路22。虽然图1中只表示出一个基站，但是控制器14优选地接口到多个基站16。在多个基站16连接到控制器14的情况下，会议电路22接收多个编码话音分组和相关的从这些基站的每一个来的速率信息。在这一应用中，会议电路将多个接收的带速率信息的编码话音分组复用，并接着输出一个编码话音分组。也应认识到会议电路22对移动交换中心12和PSTN40响应。例如，会议电路22将通过移动交换中心12接收到的来自于PSTN的信号与从基站16接收到的信号交汇，从基站接收的信号例如是具有编码话音分组和相应的速率信息的输出信号36，它是通过接口32接收的。

图2表示了会议电路22的一个优选的实施方式。会议电路优选地是一个统计编码话音复用器。会议电路22包括一个状态处理单元100和一个多路复用器102。状态处理模块100通过一根控制线104耦合到复用器102。状态处理模块100接收传输速率信息108，复用器102接收编码话音输入信息106。传输速率信息108将响应于由速率检测模块26产生的速率信息。类似地，编码话音信息106将相应于或从编码话音中被提取，该分组是由维特比解码器30解码并通过接口32发射。在某些实施方式中，编码话音信息可以包括从编码话音分组提取的编码参数，例如帧能量参数或预测增益参数。

作为对状态处理单元100的响应，复用器102至少选择一个编码话音输入106，并产生一个编码话音输出110。编码话音输入106被标记为从0到N-1，每一个输入代表一个独立的编码话音信道，例如来自于与一个基站16通信的一个独立的移动通信单元(未画出)。类似地，速率信息输入108被标记为0到N-1，以用于与每一个编码话音信号106相应的速率信息。编码话音输出110包括直到M个输出信号，其中M最好是少于N。

图3揭示了表示在状态处理单元100里的控制方法的状态转换图。状态转换图120表示一种当有两个接收信号时，即N=2时的控制一个状态处理单元的方法。在这一情况下，这两个可能的输入被分别标记为0状态和1状态。从一个状态到其他状态的状态转换，例如从0状态到1状态或从1状态到0状态的转换，通过一个在两状态之间的箭头表示。例如，如果状态处理模块100当前处于0状态，模块100将在满足以上转换箭头122的任何一个条件时，转换到状态1。

例如，当第一输入信号106具有第8个速率的传输速率108，而第2个输入信号具有一个1/4速率，半速率，或全速率的传输速率时，则在状态0和状态1之间将发生状态转换。另外，当相应于状态0的输入信号具有一个1/4速率的传输速率，而相应于状态1的输入信号具有一个半速率或全速率的传输速率时，也将发生一个从状态0到状态1的状态转换。应注意到，一段计算机程序可以很容易地从图3的状态转换图中推导出，并被加载到一个处理器以形成状态处理单元100。然而，状态处理单元100也可替代地用电子硬件实现，例如在一个硬连接逻辑电路。

参考图4，它表示了在状态处理单元100里的另一种操作方法。该方法开始于步骤132，继续于步骤134，在此相应于编码话音信号的话音帧被输入。下一步，在步骤136，它判决是否已经建立了一个主讲话端。如果没有建立主讲话端，处理继续，步骤138，在此一个计时器被初始化，并继续，在判决步骤140，在此判决是否有唯一全速率话音活动。当一个输入端工作于全速率传输，而没有其他输入端工作于全速率时，将出现唯一全速率话音活动。在步骤146，唯一全速率话音活动被检测，一个主讲话端被建立。该主讲话端是相应于全速率活动在通信信道上通信的讲话端。下一步，在步骤148，每一个讲话端根据各自的话音信道传输速率排序，并在步骤150发送一个输出帧。于是处理在步骤168完成。返回到判决步骤140，如果这里没有单一全速率活动，则处理转换到步骤142，在此，基于速率信息的最高话音帧被输出，并且在步骤144设置一个指示没有主话音源的标记。

返回到判决步骤136，在此，一个主话音源已被建立，处理在步骤152继续，在此，判决在主话音源信道上是否有话音活动。如果有，则在步骤166将一个计数器设为0，与主话音源相关的帧和话音活动在步骤164输出，处理在步骤168完成。或者，当在判决步骤152没有话音活动时，在步骤154一个计数器被增值，并接着与一个转换门限比较，步骤156。当计数器超过转换门限时，每个到多路复用器102的输入将基于速率信息被排序，于是，具有最高速率的帧被输出。下一步，在判决步骤160，计数器与一个基本门限比较。如果计数器超过基本门限，则一个标记被设置，步骤162，它表示没有主话音源，并且处理在步骤168结束。返回到判决步骤156，在此，计数器没有超过转换门限，当前帧被输出，步骤164，处理在步骤168完成。

参考图5，它表示了一个无线系统的优选的实施方式，该系统提供在移动台和陆地有线电话连接之间的一个三方通信。一个话音信号210被一个话音编码器202编码，并通过空中接口204发射到交换中心12，例如一个摩托罗拉EMX2500移动交换机。来自于交换中心12的编码了的信号在会议电路22处接收，例如以上所述的一个三方会议电路。在PSTN40处接收和交换中心12发射到一个话音编码器20的第二话音信号212以编码的形式被传输到该会议电路22。该会议电路22输出一个编码话音信号，并通过空中接口206发送这一信号。该发送了的编码话音信号典型地在一个移动站接收，并在话音解码器208解码，接着以一个重建的话音信号214发送。配置200表示根据本发明的优选的实施方式，用会议电路22的一个无线通信系统10的操作。在这一特定的配置中，两个移动台用户与一个公用电话网用户有一个三方会议连接。

在这样一个以及许多其它的配置中，会议电路22当根据本发明的优选的实施方式配置时，具有几个好处。例如，会议电路22通过减少回波失真以及通过减少由传统的双向话音编码技术产生的失真来改善话音质量。另外，它使用了该会议电路22而不是一个旁路电路，由于从这样一个旁路电路到会议电路22的转换产生的音频空穴被消除。而且，优选的实施方式具有减少信号压缩和扩展次数的优点，例如Mu律或A律转换，产生更高的话音质量。例如，压缩和扩展次数将减少，因为会议电路22将编码的数据复用，因而在会议电路22之前减少了压缩数据扩展的要求。因此，优选的实施方式减少由码型变换操作产生的恶化，例如当一个通信信道被桥接在一个预先存在的两方移动通信链路上时的一个码型变换操作。

以上描述的装置和方法的进一步的优点和改进将很容易地出现于熟悉此项技术的人。该发明因而不局限于以上所讲的细节、代表性的装置、和示例性的例子。可在不脱离本发明的范畴和实质的情况下对以上说明进行多种修改和变化，本发明包括所有的在以下权利要求和它们的类似说明的范畴内的修改和变化。

Claims (11)

1、一个多方会议电路包括：

一个具有多个编码话音输入和一个控制输入的多路复用器；

一个耦合到该多路复用器的状态处理器，状态处理器接收与在编码话音输入接收到的信号相关联的传输速率信号，并产生一个耦合到控制输入的状态处理器输出；

该复用器基于至少一个编码话音输入和基于该控制输入，输出一个编码话音输出，

其中的编码话音输出是选自于多个编码话音输入中的一个。

2、一个用于在无线通信系统中提供一个多方话音连接的装置，该装置包括：

产生第一编码话音信号的第一话音编码器；

产生第二编码话音信号的第二话音编码器；

一个会议电路，接收第一和第二话音编码信号，并产生一个复用了的话音编码信号；

响应于会议电路，一个话音解码器接收该复用了的话音编码信号，并产生一个解码话音信号。

3、权利要求2的装置，其特征在于以下中的一个：第一编码话音信号已通过空中接口发射；该多路复用了的编码话音信号通过空中接口发射；该会议电路包括一个统计编码话音复用器。

4、权利要求3的装置，其中该统计编码话音多路复用器包括一个状态处理器和一个耦合到该状态处理器的数字多路复用器。

5、选择一个编码话音信号的方法包括以下步骤：

从多个编码话音信号中接收第一多个帧；

选择第一多个帧中的某一帧作为一个基于每一个编码话音信号的速率的基本帧；

在相应于基本帧的编码话音信号上没有检测到实质的话音活动后，启动一个计数器；

将计数器与一个门限值比较；

响应于该比较，选择第一多个帧中的一个作为一个输出帧。

6、权利要求5的方法，进一步包括以下之一：基于每一个编码话音信号的速率对第一多个帧中的每一帧按优先排序的步骤；从多个编码话音信号中接收第二多帧的步骤；其中，选择第一多个帧中的某一帧作为一个基本帧的步骤进一步基于一个从至少一个编码信号提取来的编码参数。

7、权利要求10的方法，进一步包括对第二多帧中的每一帧按优先排序的步骤。

8、权利要求6的方法，其中包括以下之一：该编码参数包括一个帧能量参数；编码参数包括一个预测增益参数。

9、在一个无线通信系统中用来提供3方话音连接的方法，该方法包括以下步骤：

对第一话音信号编码以产生第一编码话音信号；

对第二话音信号编码以产生第二编码话音信号

数字复用第一和第二编码话音信号，形成一个时间复用编码话音信号；

对复用了的编码话音信号解码，并产生一个解码话音信号，该解码话音信号实质地相似于第一和第二话音信号中的一个。

10、权利要求9的装置，进一步包括以下之一：通过一个空中接口发送第一编码话音信号的步骤；通过一个空中接口发送多路复用编码话音信号；其中多路复用编码话音信号是通过使用一个统计编码话音复用器来复用的。

11、权利要求10的装置，其中统计编码话音多路复用器包括一个状态处理器和一个耦合到该状态处理器的数字多路复用器。

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