CN101072393B - 无串接系统间的语音通信方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在此示出的技术提供通过否则不兼容的无线网络的两个无线终端间的无串接(tandem-free)操作。尤其是，实施例提供通过连续传输(CTX)无线信道[102]通信的无线终端[104]与通过不连续传输(DX)无线信道[122]通信的无线终端[124]间的无串接操作。在一方面，不活动语音帧在DTX和CTX格式间转换[410和430]。在第二方面，每个无线终端包括活动语音解码器[206和216]，所述解码器与在移动到移动连接的另一端的活动语音编码器[204和214]兼容。

Description

无串接系统间的语音通信方法和装置
本申请是申请日为2003年12月4日、申请号为200380100416.0、发明名称为“无串接系统间的语音通信”的发明专利申请的分案申请。
背景
领域
本发明一般涉及语音数据通信，尤其涉及提供带有不同自然声码器类型的无线通信系统间的无串接(tandem-free)通信。
相关技术描述
无线通信领域包括许多应用，诸如无线电话、寻呼、无线本地环路、个人数字助手(PDA)、互联网电话和卫星通信系统。各种为该种无线通信系统研发的空中接口包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。
为了最大化语音质量和系统容量，许多无线通信系统被设计成使用语音数据的数字压缩。该种数字压缩用于将数字化的语音信号压缩成低比特速率的信号，可以适用于带宽或吞吐量受限的无线数据信道。语音数据的数字压缩被成为语音编码或声编码。语音编码用于根据各种已知CDMA无线标准设计的无线通信系统内，这些标准诸如TIA/EIA IS-95标准以及其后代W-CDMA、cdma2000。另外，语音编码还用于无线通信系统内，这些无线通信系统根据诸如北美TDMA和GSM的TDMA标准设计。
许多当前语音编码器通过抽取与人类语音生成模型相关的参数然后使用这些参数以压缩语音进行传输。语音编码器一般包括编码器和解码器以适用于双向语音通信。编码器接收表示语音信号的数字语音数据采样的连续流作为输入。编码器将进入语音信号分成时间块，即分析帧。编码器然后分析分析帧以抽取一定相关参数并将参数信息包括在数字语音帧内。解码器接收数字语音帧作为输入，并从数字语音帧抽取或生成语音参数信息。解码器然后使用语音参数信息重新合成分析帧。语音编码器还被称为语音编码器即声码器，且这些术语在此可交换使用。
为用于各种无线通信系统已经提出或研发了不同类型的语音编码器。不同类型的语音编码器经常使用基本不相同的语音压缩技术和数字语音帧格式。一般，使用特定语音编码器生成的数字语音帧只可以使用对应类型的解码器经合适解码。
除了使用不同类型的语音压缩外，语音编码器可以基于用于无线终端和无线网络间的无线接口类型而不同。一些无线网络需要连续传输，即使当没有语音活动时(用户不说话)。其他无线网络允许无线终端在该种语音不活动期间完全停止传输。在语音不活动期间，用于连续传输(CTX)无线系统内的语音编码器被设计成提供连续系列的小或低速率帧，诸如包含最小音频信息的八分之一速率帧。相反，用于不连续传输(DTX)无线系统的语音编码器被设计成在语音不活动时段开始处生成单个帧，然后在语音活动继续前不生成任何帧。在语音不活动时段开始时生成的帧被称为静音描述(SID)帧。在DTX无线系统中使用的解码器使用单个SID帧内的数据以在多个帧时段上生成无语音“舒适噪声”。CTX和DTX在语音不活动时段提供一些舒适噪声的方法一般不兼容。换而言之，DTX解码器不能对八分之一速率CTX帧解码。同样，CTX解码器不能对SID帧解码。
基于一个或两个对话方是否使用无线终端设备，无线通信系统一般支持两种类型的语音呼叫。在移动到陆地呼叫中，第一方使用无线终端以与第二方通话，第二方使用陆地线终端设备。在移动到移动呼叫中，两方使用无线终端交谈。
例如，使用陆地电话在蜂窝电话用户和个人间建立移动到陆地呼叫。在该种连接中，对蜂窝电话麦克风说话的人的语音信号在蜂窝电话将产生的数字语音帧发送到无线通信网络前经数字化并经编码。无线通信网络对数字语音帧解码并将其转换成未经压缩的数字或模拟语音信号到陆地线电话网络(还被称为“普通旧式电话系统”或POTS网络)。陆地线即POTS网络然后将未经压缩的语音信号传输到陆地线电话，且陆地线电话放大语音信号到陆地线终端内嵌的扬声器。在相反方向上的语音数据的处理(从对陆地线电话的麦克风说话的人到发送到蜂窝电话的内嵌扬声器发送来的信号)一般是刚才描述的反过程，其中语音编码发生在无线通信网络中，且解码发生在蜂窝电话中。
移动到移动的呼叫示例在两个蜂窝电话用户间建立。在该种连接中，每个蜂窝电话对其相应的用户的语音信号数字化并编码并将数字语音帧提供给一个或多个无线通信网络。在一些网络中，无线通信网络对从第一蜂窝电话接收到的数字语音帧解码并经重新编码，之后将经重新编码的语音帧发送到第二蜂窝电话。该种语音数据的解码和重新编码，又被称为串接声编码，会引起两个蜂窝电话间的语音数据传输的附加延时。更重要的是，语音数据的解码和重新编码会引起从目的地蜂窝电话的内嵌扬声器发出的语音信号的语音质量不必要的恶化。为了避免该种延时和语音质量恶化，许多无线通信网络被设计成将从第一无线终端接收的数字语音帧发送到基本不变的第二无线终端。该种“无串接”操作避免了串接声编码内固有的延时和语音质量恶化。
在POTS网络内获得的最大语音质量受到陆地线电话系统的各种遗传参数的限制。例如，POTS网络内的每个单向语音数据流在脉冲编码调制(PCM)信道内被携带。PCM信道特征是包括每秒8000个8比特语音采样的64kbps(每秒千比特)信号。每秒8000采样的采样速率限制了可以通过PCM信道发送的语音保真度。尤其是，只有低于4KHz(千赫兹)的语音频率可以通过PCM信道被发送。
许多现存和提出的无线通信网络使用高于64kbps的数据速率的内部信道。为了提供通过该种网络的更佳语音质量，提出了新“宽带语音编码器”，它使用高于每秒8000采样的更高采样速率，并因此能捕获高于4KHz的语音频率。在移动到移动呼叫的无串接操作内使用宽带语音编码器获得的语音质量超过语音数据通过PCM信道发送可能获得的语音质量。只要语音信号不被(甚至暂时地)减少到PCM信道格式，则无串接操作使得能使用一些语音编码器，这些编码器可以在移动到移动呼叫内获得比移动到陆地呼叫更好的语音质量。
如果先前示例内的蜂窝电话有不同类型的语音编码器，则无串接操作一般不可能。使用一种类型的语音编码的解码器不能适当地使用不同类型的编码器对编码后的数字语音帧解码。在无线通信网络内使用第一类型的解码器对语音信号解码然后使用第二类型的编码器对语音信号重新编码会使得接收无线终端重新生成可识别语音信号。然而，如上所述，该语音信号会受到附加延时和语音质量恶化的影响。
诸如IS-95和cdma2000的CDMA标准支持在扩频环境中使用可变速率声码器帧，而基于GSM标准的标准，诸如W-CDMA支持使用固定速率声码器帧以及多速率声码器帧。同样地，国际移动电信系统(UMTS)标准还支持固定速率和多速率声码器，但不是可变速率声码器。可变速率声码器的一个示例是可选择模式声码器(SMV)，在TIA IS-893内颁布。多速率声码器的示例是自适应多速率(AMR)声码器，这在“ETSI EN 301 704 Digital CellularTelecommunications System；Adaptive Multi-Rate(AMR)SpeechTranscoding”(AMR标准)；以及固定速率声码器的一个示例是增强全速率声码器，这在3GPP TS 46.060内颁布：“Digital cellular telecommunicationssystem(Phase 2+)；Enhanced Full Rate(EFR)speech transcoding”。
一般无线通信网络只支持一种类型的语音编码器。语音编码器的选择经常被紧密耦合到无线通信网络使用的无线接口类型上。例如，IS-95和cdma2000使用连续传输(CTX)无线接口，该接口与可变速率语音编码器最兼容。可变速率语音编码器可以使用多个不同数据速率的任何一种对活动语音数据编码，基于语音活动改变每帧的数据速率。可变速率语音编码器为每个语音帧时段提供一个语音帧。CTX CDMA系统的常规可变速率语音编码器基于语音活动以全速率、半速率或四分之一速率对活动语音编码。相同语音编码器在语音暂停期间生成八分之一速率帧。对八分之一速率帧解码生成了“舒适噪声”。由于帧速率取决于从“源”接收到的数据特征，可变速率语音编码器可以被称为“源控制的”。
与CTX网络相比，W-CDMA网络利用不连续传输(DTX)无线接口。自适应多速率(AMR)声码器是设计用于DTX的声码器示例，例如W-CDMA网络。不同于基于语音活动的语音帧数据速率，AMR声码器基于信道质量改变活动语音数据速率即“模式”，并生成不连续不活动语音数据帧。AMR语音编码器使用活动语音数据的单个数据速率，并使用后跟空语音帧时段的静音指示(SID)帧组合发送不活动语音。在接收端，AMR语音解码器对活动语音帧解码，并为发生在接收到SID帧之后和之间的空语音帧生成舒适噪声。每个AMR模式由用于活动语音的数据速率特征描述。当诸如噪声的特性限制了用于发送AMR帧的无线信道容量，AMR模式可以经调整以不超过信道的容量。该类型的速率控制被称为“被信道控制”。
不同语音编码器可以利用不同和且相互不兼容算法。因此，SMV语音解码器不能对由AMR语音编码器生成的语音数据帧解码，反之亦然。另外，语音不活动时段的不同处理导致语音编码器间的进一步不兼容。例如，SMV语音解码器对每语音帧时段至少需要八分之一帧，而AMR语音解码器可以接着单个SID帧接收生成多个舒适噪声帧。
常规无线通信网络一般不能在两个无线终端间提供无串接或甚至串接声编码，这两个终端在系统内移动到移动呼叫内使用不同类型的语音编码器。随着用户越来越适应宽带语音编码器可用的高质量，且随着载波更广泛地使用不同类型的无线通信网络，对系统间移动到移动呼叫提供宽带语音质量的需求会增加。
因此，领域内需要一种方式提供在无线终端间的无串接操作，这些无线终端使用不同类型的语音编码器或使用不同类型的无线接口通信。
概述
在此提供一些提供两个无线终端间通过两个其他不兼容无线网络的无串接操作的方法和装置。尤其是，实施例提供与连续传输(CTX)无线网络通信的无线终端到与不连续传输(DTX)无线网络通信的无线终端的无串接操作。
在一方面，第一语音编码器用于使用与连续传输(CTX)无线接口相关联的格式对活动语音帧编码，用于使用与不连续传输(DTX)无线接口相关的格式对活动语音帧解码，并用于使用与CTX无线接口相关联的格式对舒适噪声帧编码和解码。第二语音编码器用于使用与DTX无线接口相关联的格式对活动语音帧编码，用于使用与CTX无线接口相关联的格式对活动语音帧解码，并用于使用与DTX无线接口相关联的格式对舒适噪声帧编码和解码。无线网络提供带有第一语音编码器的无线终端和带有第二语音编码器的无线终端间的连接。无线网络包括舒适噪声帧转换器，用于将CTX舒适噪声帧转换成DTX舒适噪声帧，并将DTX舒适噪声帧转换成CTX舒适噪声帧。
在另一方面，第一语音编码器和第二语音编码器是相同类型的，能对两种类型的舒适噪声帧编码和解码。在该第二方面，公共语音编码器驻留在两个无线终端内，两个终端通过不同类型的无线网络通信。公共语音编码器以相同方式通过或是CTX或是DTX无线网络对活动语音帧编码，但取决于无线网络类型对舒适噪声帧进行不同的编码。当无线终端直接与CTX无线网络通信时，无线终端内的公共语音编码器使用CTX格式对舒适噪声帧编码和解码。同样，在无线终端直接与DTX无线网络通信时，无线终端内的公共语音编码器使用DTX格式对舒适噪声帧编码和解码。在无串接呼叫涉及CTX和DTX无线网络时，无线网络包括舒适噪声帧转换器，用于将CTX舒适噪声帧转换成DTX舒适噪声帧，并将DTX舒适噪声帧转换成CTX舒适噪声帧。
在另一方面，每个语音编码器如上操作，除了比解码技术为舒适噪声帧使用不同的编码技术。例如，与DTX无线网络直接通信的驻留在无线终端内的语音编码器使用DTX帧对舒适噪声编码，但对接收到的CTX舒适噪声帧解码。相反，与CTX无线网络直接通信的无线终端内驻留的语音编码器使用CTX帧对舒适噪声编码，但对接收到的DTX舒适噪声帧解码。该类型无串接操作以不同于上述的舒适噪声帧转换要求无线网络处理舒适噪声帧。例如，多个八分之一CTX舒适噪声帧不被转换成单个SID帧。而且，基于帧类型无线网络改变模式，使用改变模式将每个八分之一速率CTX帧封装成分开帧。无线终端通过DTX连接接收八分之一CTX帧，并相应地对八分之一速率CTX帧解码。同样地，SID不被转换成多八分之一速率CTX帧。而是，当SID帧接着是没有任何帧的一段时段时，无线网络将SID帧接着每帧时段哑八分之一帧发送到无线终端。每个哑八分之一帧可以用零或随机数据填充。在先前SID帧之后接收到八分之一帧之后，忽略帧内的数据并基于最近接收到SID帧生成舒适噪声。
附图简要描述
本发明参考附图描述。在附图中，类似的参考号指明相同或功能类似元件。另外，参考号的最左位标识一些其中参考号首先出现附图。
图1示出通过无线网络的两个无线终端间的无线通信系统无串接操作；
图2示出一对无线终端，用于使用不同无线接口提供TFO操作；
图3示出无线网络，用于提供图2示出的无线终端间的TFO通信；
图4是使用DTX/CTX转换提供TFO通信的方法图；
图5示出一对无线终端，用于为CTX和DTX连接使用公共活动语音编码器；
图6示出无线网络，用于使用不同无线接口提供无线终端间的TFO通信而不实现CTX/DTX转换；以及
图7是示出提供TFO通信而不使用DTX/CTX转换的说明方法图。
详细描述
图1示出包括两个无线终端(WT)104和124的说明性无线通信系统，两个终端通过无线网络130在无串接操作(TFO)模式下通信。在说明实施例中，无线网络130包括两个更小无线网络106和126。示出的无线通信提供使用不同类型的无线接口或无线信道通信的两个无线终端间的TFO通信。“接口”以及“信道”术语在此可交换使用，并一般被称为无线连接，无线终端和无线网络通过该连接交换信息。尤其是，连续传输(CTX)无线终端104与CTX无线网络106通过CTX无线接口102通信。不连续传输(DTX)无线终端124与DTX无线网络126通过DTX无线接口122通信。两个无线网络106和126提供通过系统间TFO连接110的TFO移动到移动连接。使用以下描述的说明性过程启用并应用使用不同类型无线接口102和122的TFO通信。
图2示出一对无线终端104和124的第一说明实施例，用于使用不同的无线接口102和122通过无线网络130提供TFO操作。在说明示例中，CTX无线终端104包括语音编码器202用于以与连续传输(CTX)无线接口相关的格式对活动语音帧编码，用与不连续传输(DTX)无线接口相关的格式对活动语音帧解码，并以与CTX无线接口相关的格式对舒适噪声帧编码和解码。在说明实施例中，语音编码器202包括可选择模式声码器(SMV)活动语音编码器204、自适应多速率(AMR)活动语音解码器206以及SMV舒适噪声编码器/解码器208。如在此使用的，每个编码器/解码器，诸如SMV舒适噪声编码器/解码器208，包括编码器部分和解码器部分，其中编码器和解码器部分可以被分开实现或被包括在单个设备。
舒适噪声还可以被称为不活动语音。在对话语音中，到语音编码器的输入信号是语音脉冲(活动语音)和静音间隙(不活动语音)的序列。在噪声环境中，语音编码器202和212每个包括声音/语音活动检测单元(未示出)，这将每个输入信号帧归类为或是活动语音或是不互动语音(静音或噪声)。活动语音数据被提供给对应的活动语音编码器204或214，且不活动语音被提供给对应的不活动语音编码器208或218。
CTX无线终端104使用CTX无线接口102在每个帧时段期间将帧发送到无线网络130。例如，当CTX无线接口102是带有20毫秒持续时间的帧的cdma2000接口时，CTX无线终端104每隔20毫秒将帧发送到无线网络130内的至少一个基站。同样，CTX无线终端104每20毫秒接收cdma2000帧。每个帧在以预定的多个数据速率的一个在每个帧时段期间被发送或接收。在语音活动时段期间，CTX无线终端104以最大数据速率在“全速率”帧内发送语音数据。在说明实施例中，SMV活动语音编码器204生成全速率帧。在语音不活动时段期间，CTX无线终端104在“八分之一速率”帧内以最低数据速率发送语音数据。在说明实施例中，SMV舒适噪声编码器/解码器208生成八分之一速率舒适噪声帧。在无线网络130内的接收实体一般实现盲速率检测以确定在每个帧时段内通过信道102接收到的帧速率。
在说明实施例中，CTX无线终端104在语音活动期间接收AMR帧。CTX无线终端104在语音不活动期间接收CTX舒适噪声帧，例如SMV八分之一帧。AMR帧被提供给AMR活动语音解码器206。CTX舒适噪声帧，例如SMV八分之一帧被提供给SMV舒适噪声编码器/解码器208的解码器部分。
在说明实施例中，CTX无线终端104包括控制处理器222和存储器224。语音编码器202连接到控制处理器222，它连接到存储器224。存储器224包含控制处理器222执行的软件或固件。存储器224可以被包括在单个设备内，该设备可以包括控制处理器222。在CTX无线终端104的操作中，控制处理器222按需要以及上述配置并重新配置语音编码器202。
在移动到移动连接的另一端，DTX无线终端124包括语音编码器212，用于以与不连续传输(DTX)无线接口相关的格式对活动语音帧编码，用与连续传输(CTX)无线接口相关的格式对活动语音帧解码，并以与DTX无线接口相关的格式对舒适噪声帧编码和解码。在说明实施例中，语音编码器212包括自适应多速率(AMR)活动语音解码器214、可选择模式声码器(SMV)活动语音编码器216以及AMR舒适噪声编码器/解码器218。
根据DTX无线接口122，DTX无线终端124在语音活动时段期间将全速率语音帧发送到无线网络130，并在语音不活动期间将数据信号发送到无线网络130。在说明实施例中，AMR活动语音编码器214生成全速率帧。在语音不活动时段开始处，DTX无线终端124发送单个静音描述符(SID)帧并或是在语音不活动时段的剩余部分完全不发送任何语音数据帧，或是在该时段只发送周期SID帧。例如，SID帧可以每8或24连续不活动语音帧时段生成一次。在说明实施例中，AMR舒适噪声编码器/解码器218生成SID帧。
在说明实施例中，DTX无线终端124在语音活动时段期间接收SMV帧。DTX无线终端124在语音不活动时段期间接收DTX舒适噪声帧或不接收任何帧，例如是SID帧接着一个或多个空帧时段。SMV帧被提供给SMV活动语音解码器216。DTX舒适噪声帧被提供给AMR舒适噪声编码器/解码器218的解码器部分。
在说明实施例中，DTX无线终端124包括控制处理器232和存储器234。语音编码器212连接到控制处理器232，它连接到存储器234。存储器234包含控制处理器222执行的软件或固件。存储器234可以被包括在单个设备内，该设备可以包括控制处理器232。在DTX无线终端124的操作中，控制处理器232按需要以及上述配置并重新配置语音编码器212。
每个声码器202和212可以利用语音活动检测器(未示出)以确定合适语音活动从活动转换到不活动状态。例如，在声码器202内，该种语音活动检测器确定何时在SMV活动语音编码器204和SMV舒适噪声编码器/解码器208的编码器部分间转换，以及何时在AMR活动语音解码器206和SMV舒适噪声编码器/解码器208的解码器部分间转换。语音编码器组件204、206和208的任何一个或所有都可以经组合，且语音活动检测器可以被整合入这些组件的一个。在声码器212内，该种语音活动检测器确定合适在AMR活动语音编码器214和AMR舒适噪声编码器/解码器218的编码器部分间转换，以及何时在SMV活动语音解码器216和AMR舒适噪声编码器/解码器218的解码器部分间转换。语音编码器组件214、216和218的任何一个或所有都可以经组合，且语音活动检测器可以被整合入这些组件的一个。
图3示出无线网络130，用于适用于如图2示出配置的无线终端间的TFO通信。在说明实施例中，CTX无线终端104在CTX无线信道102上与CTX基站302通信。CTX基站302实现的功能包括语音帧的调制和解调以及功率控制。CTX基站302一般是与CTX基站控制器304通信并受其控制的多个CTX基站的一个。CTX基站控制器304一般实现帧选择，协调切换过程并使用语音编码器(未示出)实现语音帧编码和解码。
同样，DTX无线终端124在DTX无线信道122上与DTX基站312通信。DTX基站312实现的功能包括语音帧的调制和解调以及功率控制。DTX基站312一般是与DTX基站控制器314通信并受其控制的多个DTX基站的一个。DTX基站控制器314一般实现帧选择，协调切换过程并使用语音编码器(未示出)实现语音帧编码和解码。
无线网络130包括DTX/CTX转换器320，它将舒适噪声帧从DTX转换到CTX格式，并从CTX转换到DTX格式。尤其是，DTX/CTX转换器320将从切换306接收到的CTX舒适噪声帧转换成DTX舒适噪声格式，并将生成的DTX舒适噪声帧提供给切换316。在另一方向上，DTX/CTX转换器320将从切换316接收到的DTX舒适噪声帧转换成CTX舒适噪声格式，并将生成的CTX舒适噪声帧提供给切换306。DTX/CTX转换器320可以是独立网络单元，如示出，或可以被整合入切换306或316到基站控制器304或314或基站302或312。或者DTX/CTX转换器320可以被分成分开的组件，一个严格实现DTX到CTX转换，另一个严格实现CTX到DTX转换。这两个分开组件然后可以被包含在分开组件内，例如一个驻留在CTX基站控制器304内，另一个驻留在DTX基站控制器314内。
为了将DTX舒适噪声帧转换成CTX舒适噪声帧，DTX/CTX转换器320监控从切换316发送到切换306的帧。在标识了SID帧之后，DTX/CTX转换器320用CTX舒适噪声帧替换SID帧，例如一八分之一舒适噪声帧。在接收到该第一SID帧之后，且一般直到继续接收活动语音或直到接收到另一周期性SID帧，DTX/CTX转换器320不接收任何帧。在该时段中，DTX/CTX转换器320在每个帧时段期间生成CTX舒适噪声帧。
为了将CTX舒适噪声帧转换成DTX舒适噪声帧，DTX/CTX转换器320键控从切换306发送到切换316的帧。在标识到第一CTX舒适噪声帧之后，诸如八分之一帧，DTX/CTX转换器320生成DTX舒适噪声帧，诸如SID帧。此后，且一般直到继续活动语音之前，DTX/CTX转换器320忽略任何接收到的CTX舒适噪声帧。在另一实施例中，DTX/CTX转换器320缓冲并监控接收到的CTX舒适噪声帧，并使用舒适噪声数据以生成提供给切换306的周期SID帧。在说明实施例，DTX/CTX转换器320在DTX和CTX格式间转换帧，如美国专利申请公布号2002/0101844 A1内描述，公布于2002年8月1日。
为了准确地确定何时需要帧转换，DTX/CTX转换器320可能需要只能通过空中接口独立地来自包含在语音数据分组内包含的信息而获得的信息。例如，在说明实施例中，CTX基站302获得的盲数据速率检测信息通过CTX基站控制器304以及切换306转发到DTX/CTX转换器320。将该信息转发使得DTX/CTX转换器320能对舒适噪声帧实现合适的转换，而同时将全速率语音数据帧转发而不需要转换。同样，DTX基站312或DTX基站控制器314接收到的速率信息可以连同语音帧一起被提供给DTX/CTX转换器320，其中所述速率信息不能与从切换316发送到DTX/CTX转换器320的语音帧内的数据区分。
图4是示出使用DTX/CTX转换提供TFO通信的说明性方法。尤其是，过程400示出将语音数据从CTX无线终端(诸如CTX无线终端104)到DTX无线终端(诸如DTX无线终端124)发送中实现的行为。过程420示出从DTX无线终端(诸如DTX无线终端124)到CTX无线终端(诸如CTX无线终端104)发送语音数据中实现的行为。
在过程400的说明性实施例中，活动语音数据以不同于不活动语音数据(舒适噪声)的方式被处理。在402，在无线终端104内活动语音数据被编码成活动语音帧，以及产生的活动语音帧在404通过TFO连接不被改变而被发送。在到达时，活动语音帧在DTX无线终端124内被解码。相比之下，不活动语音数据即舒适噪声在408被编码成CTX舒适噪声帧，在410被转换成DTX格式，在步骤414通过TFO连接被发送，在412以DTX格式被解码。转换410和TFO发送414可以以任何顺序被实现，而不偏离描述的实施例。尤其是，转换410可以发生在TFO传输414之前、之后或期间。在说明性实施例中，且如上描述的，第一八分之一CTX舒适噪声帧序列被转换成SID帧，且相继的连续非活动语音帧序列或是被忽略或是被用于生成相继周期SID帧。
在过程420说明实施例中，且随着过程400，活动语音数据以不同于非活动语音数据(舒适噪声)的方式被处理。在422处，活动语音数据在DTX无线终端124内被编码成为活动语音帧，且生成的活动语音帧在424不经改变通过TFO连接被发送。在到达时，活动语音帧在CTX无线终端104内被解码。相比之下，不活动语音数据或舒适噪声被在428处被编码成DTX舒适噪声帧，在434处通过TFO连接发送，在430处转换成CTX格式，然后在432处以CTX格式解码。转换430和TFO传送434可以以任何顺序实现而不偏离描述的实施例。尤其是，转换430可以发生在TFO传输434之前之后或期间。在说明实施例中，且如上所述，第一接收到的SID帧可以被转换成CTX八分之一速率帧。在每个相继连续帧时段内，期间没有接收到语音数据帧，八分之一速率舒适噪声帧可以在430处被生成。在430处生成八分之一速率帧继续直到活动语音帧在422处生成或另一SID帧在428处生成。
图5示出为CTX和DTX连接使用公共活动语音编码器的另一实施例。在说明实施例中，两个CTX无线终端104以及DTX无线终端124包括相同类型的公共语音编码器502A和502B或一起被称为502。公共语音编码器502包括公共活动语音编码器/解码器504以及两个CTX舒适噪声编码器/解码器506以及DTX舒适噪声编码器/解码器508。活动语音编码器/解码器504用于活动语音而不管使用的无线接口类型。然而，基于无线终端使用的无线接口是DTX或CTX接口，则禁用DTX和CTX舒适噪声编码器的选定功能。在说明实施例中，每个公共语音编码器502包括声音/语音活动检测单元(未示出)，它将每个输入信道帧归类为或是活动语音或是不活动语音(静音或噪声)。活动语音数据被提供给对应的活动语音编码器204或213，且不活动语音被提供给任何一个为对应无线终端104或124使用的不活动语音编码器506或508。
第一说明实施例被用于提供CTX无线终端104和DTX无线终端124间的TFO通信，这是以与图2、3和3描述的相同方式进行的。尤其是，CTX无线终端104配置其语音编码器502A以只使用公共语音编码器/解码器504A以及CTX舒适噪声编码器/解码器506A。在该CTX配置中，DTX舒适噪声编码器/解码器508A被禁用和/或不被使用。相比之下，DTX无线终端124配置其语音编码器502B以利用公共活动语音编码器/解码器504B以及DTX舒适噪声编码器/解码器508B。在该DTX配置中，CTX舒适噪声编码器/解码器505B被禁用和/或不被使用。无线网络130如与图2、3和4内描述的操作。尤其是，无线网络130以TFO模式操作，并在两个无线终端间传递活动语音帧而不改变。无线网络130将从CTX无线终端104接收到的CTX舒适噪声帧在传输到DTX无线终端124之前转换成DTX格式。无线网络130在传输到CTX无线终端104前将从DTX无线终端124接收到的DTX舒适噪声帧转换成CTX格式。
在说明实施例中，CTX无线终端104和DTX无线终端124的每个包括控制处理器522和存储器524。每个语音编码器502连到对应的控制处理器522，该处理器连到对应的存储器524。因此，语音编码器502A连接到控制处理器522A，该处理器连接到存储器524A。语音编码器502B连接到控制处理器522B，该处理器连接到存储器524B。每个存储器524包含对应控制处理器522执行的软件或固件。领域内的技术人员可以理解控制处理器522和存储器524可以被包括在单个设备内而不偏离揭示实施例。在无线终端操作期间，控制处理器522配置其连接的语音编码器502。
在以上描述的实施例中，无线网络130操纵舒适噪声帧以适应不同且一般不兼容的无线接口。现在讨论另一种方法以提供使用不同无线接口间的无线终端间的TFO语音服务。该另一方法提供该种不同无线终端间的TFO通信而不在CTX和DTX舒适噪声帧格式间转换。
图6示出无线网络130，用于提供使用不同无线接口的无线终端间的TFO通信而不实现CTX/DTX转换。至少一个CTX基站602连接到CTX基站控制器604，该控制器连接到交换机606。至少一个DTX基站612连接到DTX基站控制器614，该控制器连接到交换机616。两个交换机604和614使用TFO连接620交换语音数据帧。
不是将任何CTX格式转换成DTX格式，可变速率CTX帧不被改变地被放入DTX帧的有效负荷内。在说明实施例中，整个SMV语音帧被放入AMR帧的有效负荷部分并在W-CDMA无线接口上被发送到DTX无线终端。
如自适应多速率(AMR)名称暗示的，AMR接口的速率以及相应地每个AMR帧的大小，可以按需要调节。因此，AMR接口模式可以经调整以提供合适大小的AMR语音帧以包含在此插入的每个SMV语音帧。在说明实施例中，AMR模式随着每个帧的频度经调整，使得每个AMR语音帧的有效负荷大小是包含在其内携带的SMV帧必须的一样大。用于携带活动语音SMV帧的AMR帧会比用于携带不活动语音(或舒适噪声)AMR帧有更大的有效负荷。以这样方式调整AMR模式最小化了与AMR语音帧有效负荷和SMV语音帧大小之间小于完美匹配相关联的浪费的有效负荷空间。
DTX基站612和DTX基站控制器614经配置，使得“下行链路”方向(从基站到无线终端)的全速率帧大小可以不同于“上行链路”方向上(从无线终端到基站)内的全速率帧大小。当伴随有发射功率内的对应调整时，该种在数据速率内的按每帧的调整会导致下行链路方向上的CDMA无线容量的更有效使用。
在DTX到CTX方向，使用不同的方法以最大化下行链路无线容量的效率。通过切换606在CTX基站控制器604接收到的活动语音帧和SID帧从CTX基站在最小可变速率下行链路帧内被发送，该帧足够大能携带这些帧。例如，活动语音帧可以在全速率帧被发送，而SID帧可以小到适应半速率CTX帧。在不需要DTX到CTX转换的情况下，有一些帧时段，其中CTX基站控制器604不通过交换机606和TFO连接620接收任何语音帧。例如，在CTX基站控制器604通过交换机606接收到的AMR SID帧可以接着一个或多个空帧时段。由于CTX接口要求在每个帧时段至少发送一个八分之一帧，在任何从交换机606没有接收到帧的时段生成“哑”八分之一帧。哑八分之一帧内的数据可以为全零、固定模式或随机或改变模式。在说明实施例中，CTX基站602用于在任何没有下行链路帧可用的帧时段期间生成哑八分之一帧。或者，CTX基站控制器604可以用于生成哑八分之一帧。
当提供没有DTX/CTX转换的TFO操作时，每个无线终端104和124的操作方式必须与无线网络130的配置兼容。尤其是，DTX无线终端124的配置必须使得下行链路模式和上行链路模式以及下行和上行链路方向上的全速率帧大小不一定在任何特定帧时段内相等。而且，DTX无线终端124必须用于对DTX格式内的舒适噪声帧编码，但对CTX格式内接收到的舒适噪声帧解码。
在说明实施例中，CTX和DTX无线终端104和124使用与图5相关联的公共语音编码器502。尤其是，CTX无线终端104内的控制处理器522A配置公共语音编码器502A以使用公共活动语音编码器/解码器504A对活动语音编码和解码，并利用CTX舒适噪声编码器/解码器506A的编码器部分对舒适噪声帧编码，并利用DTX舒适噪声编码器/解码器508A的解码器部分对接收到的舒适噪声帧解码。DTX无线终端124内的控制处理器522B配置公共语音编码器502B以使用公共活动语音编码器/解码器504B对活动语音进行编码和解码，并利用DTX舒适噪声编码器/解码器508B的编码器部分对舒适噪声帧编码，并利用CTX舒适噪声编码器/解码器506B的解码器部分对接收到的舒适噪声帧解码。
或者，两个无线终端可以使用不同的格式对活动语音编码，每个使用一种类型的活动语音解码器，它对应另一端使用的活动语音编码器类型。例如，公共活动语音编码器/解码器504A可以用混合活动语音编码器替代，该编码器使用SMV格式对活动语音编码，但使用AMR格式对活动语音解码。在另一端，公共活动语音编码器/解码器504B会用混合活动语音编码器替代，该编码器使用AMR格式对活动语音编码，但使用SMV格式对活动语音解码。
图7是示出一说明方法的示意图，该方法提供TFO通信而不使用DTX/CTX转换。过程700示出在从诸如CTX无线终端104的CTX无线终端发送语音数据到诸如DTX无线终端124的DTX无线终端中实现的行为。过程720示出在从诸如DTX无线终端124的DTX无线终端发送语音数据到诸如CTX无线终端104的CTX无线终端中实现的行为。
在过程700的说明实施例中，CTX语音帧使用TFO连接从CTX无线终端104发送到DTX无线终端124。CTX活动和不活动语音数据同样地以格式化在DTX无线接口诸如122上发送的语音数据帧被处理。在702，活动语音数据在CTX无线终端104处被编码成为活动语音帧。在708，不活动语音被编码成为CTX舒适噪声帧，诸如八分之一CTX帧。CTX舒适噪声帧不被转换成DTX格式。而是，DTX无线接口122模式在710处被调整，必要地为了适应702生成的活动语音帧以及708生成的不活动语音帧之间的帧大小改变。在说明实施例中，在710处通过在DTX无线接口122上发送无线控制消息调整DTX无线接口122的模式，其频度为每一帧。
从CTX无线终端104发送到DTX无线终端124的语音帧在无线网络间使用TFO传输过程在714处被传输。DTX模式调整710以及TFO传输可以以任何顺序实现而不偏离描述的实施例。尤其是，DTX模式调整710可以发生在TFO传输714之前、之后或期间。帧速率信息可以被插入TFO帧，如向接收无线网络指明包含在每个TFO帧内的空中帧速率需要的。该种帧速率信息可以在TFO传输714期间被插入TFO帧。
在到达时，由DTX无线终端124接收到的每个语音帧根据DTX无线接口122的模式在帧被接收到的时候被处理。尤其是，使用对应高数据速率和大帧大小接收的帧在706处被解码为活动语音。使用对应低数据速率模式以及小帧大小接收的帧在712处被解码为舒适噪声。
在过程720的说明实施例中，DTX活动和不活动语音帧使用TFO连接从DTX无线终端124发送到CTX无线终端104。DTX活动语音帧在722处被编码，包括在全速率空中帧内，并在724处在无线网络间传输。产生的全速率CTX空中帧通过CTX无线接口102被发送到CTX无线终端104。DTX不活动语音帧如上所述以不连续方式被生成。尤其是，在语音不活动时段开始处，且之后周期性地，SID帧在728被生成，且在734在无线网络间使用TFO过程被发送。每个SID帧在730被包括在合适大小的CTX空中帧内。例如，如果SID帧过大不能放入四分之一速率CTX帧，但小于CTX半速率帧的普通有效负荷，则SID帧被包括在半速率CTX空中帧内并在730被发送到CTX无线终端104。在语音不活动相继时段内，当不生成任何DTX舒适噪声帧时，在730生成“哑”八分之一(ER)帧。如上所述，由CTX无线终端104接收到的SID帧在732被解码，但任何语音数据接收到的ER帧被CTX无线终端104忽略。例如，该种接收到的ER帧不提供给CTX无线终端104内的语音编码器。
领域内技术人员可以理解图4和7内示出模式可以被混合但不偏离在此实施例。尤其是，需要一种无线终端，它能实现一个方向上的CTX/DTX转换，而不是另一方向。例如，TFO连接可以使用在CTX到DTX方向上的过程700在CTX和DTX无线终端104和24间被建立，在DTX到CTX方向内使用过程420。或者，TFO连接可以在CTX和DTX无线终端104和124之间使用CTX到DTX方向上的过程400建立，在DTX到CTX方向上使用过程720。
为了清楚，本发明的各个方面、实施例和特征为W-CDMA系统和cdma2000系统描述。然而，其他固定速率、多速率和可变速率系统和标准可以被有利地实现或采用以支持在此描述的实施例。
本领域内的技术人员可以理解信息和信号可能使用各种不同的科技和技术表示。例如，上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片最好由电压、电路、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子、或它们的任意组合来表示。
本领域的技术人员还可以理解，这里揭示的结合这里描述的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为清楚地说明硬件和软件的可互换性，各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以以多种方式对每个特定的应用实现描述的功能，但该种实现决定不应引起任何从本发明范围的偏离。
各种用在此的说明性实施例揭示的逻辑块、模块和电路的实现或执行可以用：通用处理器、数字信号处理器(DSP)或其它处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或任何以上的组合以实现在此描述的功能。通用处理器最好是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个结合DSP内核的微处理器或任何该种配置。
在此用实施例揭示的方法步骤或算法可能直接在硬件内、处理器执行的软件模块或两者的组合内执行。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。一示范存储媒体最好耦合到处理器使处理器能够从存储介质读取写入信息。或者，存储介质可能整合到处理器。处理器和存储介质可驻留于专用集成电路ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端内。或者，处理器和存储介质可以驻留于用户终端的离散元件中。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (4)

1.一种提供在不连续传输(DTX)无线接口上通信的第一无线终端和在连续传输(CTX)无线接口上通信的第二无线终端间的无串接操作的装置，包括：
用于将连续传输(CTX)语音帧插入不连续传输(DTX)语音帧的有效负荷部分的装置，以及
用于基于所述连续传输语音帧的大小调整所述不连续传输语音帧的模式的装置。
2.一种提供在不连续传输无线接口上通信的第一无线终端和在连续传输无线接口上通信的第二无线终端间的无串接操作的方法，其特征在于该方法包括：
将连续传输语音帧插入不连续传输语音帧的有效负荷部分；以及
基于连续传输语音帧的大小调整不连续传输语音帧的模式。
3.一种提供在不连续传输(DTX)无线接口上通信的第一无线终端和在连续传输(CTX)无线接口上通信的第二无线终端间的无串接操作的装置，包括：
用于将静音指示符帧插入对应于第一语音帧时段的连续传输(CTX)语音帧的有效负荷部分的装置，
用于生成对应于第二语音帧时段的哑连续传输不活动语音帧的装置，
用于把所述连续传输语音帧和所述哑连续传输不活动语音帧转发到一码分多址基站的装置，其中所述第二语音帧时段立即接着第一语音帧时段，且其中哑连续传输不活动语音帧不包含不活动语音数据。
4.一种提供在不连续传输无线接口上通信的第一无线终端和在连续传输无线接口上通信的第二无线终端间的无串接操作的方法，其特征在于包括：
将静音指示符帧插入对应于第一语音帧时段的连续传输语音帧的有效负荷部分；
生成对应第二语音帧时段的哑连续传输不活动语音帧；
把所述连续传输语音帧和所述哑连续传输不活动语音帧转发到一码分多址基站，其中所述第二语音帧时段立即接着第一语音帧时段，且其中哑连续传输不活动语音帧不包含不活动语音数据。
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