[发明专利]时分多址无线通信系统中的自适应编码方式控制方法和设备

说明书

本发明涉及TDMA(时分多址)无线通信系统中的一种功率控制方法和系统。

基于TDMA的数字蜂窝通信系统和GSM及D-AMPS一样，具有一个向信道编码器传送固定大小的数据分组的固定速率语言编码器，该信道编码器把数据分组编码成最高为某个给定的(固定的)总量整体比特率(即，在没有提供信道保护的情况下在给定的信道上进行信息传递时可利用的总量比特率)。这种方案在某些情况下能在一定程度上给出接近于最佳状态的信道保护，但在另外情况下却不能。例如，在良好的信道上由于不必要的过强的信道编码而浪费了带宽，而在坏的信道上信道编码又可能太弱。此外，由于在两种情况下都使用同样的发射功率，在第一种情况下会产生不必要的干扰，而在第二种情况下所提供的发射功率却又可能不够。

已经提出过这样的建议[1,2]，即使用适合不同的无线环境的、具有语言/信道编码的不同混合的动态变化编码方式。

本发明的一个目的是提供一种方法和系统，它减少了由发射用户产生的平均干扰水平而在接收用户方却没有实质的接收质量损失。

这个目的是用按照所附的权利要求的方法和系统来解决的。

简要地说，本发明使编码适应于当前的源信号并使用编码增益/损失(与上面所说的固定编码方式相对照)来减少/增加输出功率。按平均而言，这将减少系统中的总体干扰水平从而改进系统性能。

本发明以及它的其他的目的和优点可以参考以下的说明和附图而得到最好的理解，在这些图中：

图1是说明GSM中信道编码的示意图；

图2是说明具有不同的数据保护但具有同样的整体比特率的三种编码方式的示意图；

图3是说明本发明的重要特征的方式切换概念的图解；

图4说明使用方式切换的情景；

图5是在接收机处识别编码方式的一种优选过程的综合的方块和数据图；

图6是说明另外一种把编码方式的信息传送到接收机的方法的数据图；

图7是说明具有不同的源信号编码方式的可变速率语言编码器的示意图；

图8是说明使用嵌入式源信号编码的语言编码器的示意图；

图9是说明设计用于实施源信号控制的方式切换发射机的方块图；

图10是说明不同的源信号类别和相应的编码方式的示意图；

图11是说明本发明的另外一个重要特征的输出功率调整概念的图解；

图12是说明按照本发明的方式切换和输出功率调整相结合的图解；

图13是说明在同一个编码方式中输出功率的精细调谐的图解；

图14是说明在同一个编码方式中语言质量的精细调谐的另一个图解；

图15是定性地说明按照本发明的方式切换和输出功率调整相结合的好处的图解；

图16是按照本发明进行工作的系统的简化的方块图；以及

图17是说明按照本发明的方法的一个实施例的流程图。

本发明将参照TDMA系统，尤其是按照欧洲的GSM系统来予以说明。不过应该理解，同样的原理也可以适用于其它的TDMA系统，例如按照IS-54和IS-136标准的美国系统。

本发明包括两个主要特征的组合，即在不同编码方式之间进行切换的机理和调整发射机的输出功率的机理。这两种特征将在下面详细叙述。

               方式切换

现在详细说明方式切换。首先将参考一个动态变化的无线环境来解释方式切换的总体概念(无线电环境控制的方式切换)，因为这个例子易于理解。此后该同一概念将用于源信号控制的语言编码(源信号控制的方式切换)。最后把这两个例子合并在一起。无线环境控制的方式切换

图1表示在欧洲GSM系统中的语言帧的数据格式。语言帧包括260比特的用户数据(编码的语言)。这260个比特根据它们对比特差错的敏感程度而分成了三种不同类别。更敏感的比特比起不那么敏感的比特要具备更多的差错保护。50个最敏感的比特首先用3比特的差错检测码(EDC)来保护，然后所得到的53个比特和132个次最敏感的比特用差错纠正码(ECC)来编码而达到378个比特。剩下78个比特则没有任何类型的信道保护而被发射。这样，表示原来的语言帧的最后码字将包括456个比特。

在接收机一侧，解码器抽出78个未加保护的比特而对剩下的378个比特实施纠错。在78个未加保护的比特中的差错则既不检测也不纠正。在132个加信道保护的比特中差错是很少的，因为有纠错，但当差错出现时就无法检测它们。最后，在50个最敏感的比特中的差错则很可能被3比特的差错检测码所检出。