專利名稱：在電信系統(tǒng)中的連續(xù)同步調(diào)整的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電信領(lǐng)域，具體地涉及用于連續(xù)地同步在電信系統(tǒng)中發(fā)送和接收的碼元(Symbols)的方法和裝置。
在移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)送和接收載有碼元的信息時，該發(fā)送和接收的信號需要同步。例如，接收機必須知道特定碼元開始和結(jié)束的精確時間。
碼元可能是不同性質(zhì)的。例如，在標(biāo)準(zhǔn)的64kbit/s脈沖編碼調(diào)制(PCM)的鏈路中，碼元包括8位字，用戶必須相對于8位字同步傳輸。因此，可以同樣的方法來解釋每個識別的碼元。然而，一個碼元可能包括幾個子碼元(Subsymbols)。在這種情況下必須以不同的方式來解釋每個子碼元。這種碼元的一個例子是代碼轉(zhuǎn)換和速率適配單元(TRAU)幀，在全球移動通信系統(tǒng)(GSM)中的Abis接口上發(fā)送它。用這種復(fù)雜的碼元作為TRAU幀，必須確定一個子碼元對于其它子碼元的相對位置，以便正確地解釋感興趣的子碼元。


圖1是表示諸如在GSM中所用的一類通常的TRAU幀的示意圖。參看圖1，為了簡化，假設(shè)每個碼元是數(shù)字的且具有“0”或“1”的值，且位同步是完善的。因此，可比較容易地描述尋找子碼元的相對位置(比如，在該TRAU幀中的“D”和“C”位)的方法。在圖1中，信息傳遞位(C、D和T)由已知位(“0”和“1”)的模式來限制，通常稱之為同步位。位(0、1、C、D和T)的完全集合包括該幀。通過搜索這個已知模式的接收位的信息流，可以及時確定該幀的位置，從而確定每個信息傳遞位(C、D或T)的相對位置。
只要該幀模式保持不變，就容易確定在該幀中的每個子碼元的相對位置。然而，由于在傳輸路徑上可能發(fā)生的干擾，可能將該幀中的一位或兩位復(fù)制或刪除。將這種現(xiàn)象稱為“位滑動”。將用于搜索接收的信息流，估算信息傳遞碼元的相對位置，和補償位滑動的方法，稱為同步算法。
為了更好地描述該問題，假定串行接收圖1中所示的位，首先接收最左上的位，接著以從左向右向下的順序接收后來的位。在這個例子中，還假定對于位的對(即，一個子碼元包括兩位)發(fā)生位滑動，且每幀只有一位滑動。
在對于TRAU的典型同步算法中，由幀中的最先17位給出該幀位置。對于圖1，將這些位(0000 0000 0000 0000 1)稱為“同步首標(biāo)”為了進行位滑動(由上定義的)的調(diào)整，該同步首標(biāo)通過在時間上提前或滯后的位可移動它的相對位置。一旦通過該17位同步首標(biāo)確定了該幀位置，則檢驗其余的每個同步位(稱為“單同步位”)看是否它們等于“1”(即，正確的)。如在該單同步位中開始產(chǎn)生差錯，則將這個差錯情況通知該接收設(shè)備的下一個功能部分，并可執(zhí)行適當(dāng)?shù)牟铄e消除動作。當(dāng)由該幀中的位傳遞的信息對應(yīng)于輸入到語言譯碼器的語言參數(shù)時，這種差錯消除動作將是刪除當(dāng)前的差錯幀，再用可能帶有一些無聲量的前面接收的幀。
圖2是一個通常同步算法(10)的流程圖，比如，在GSM中所用的算法?，F(xiàn)在同步算法的基本問題是，當(dāng)發(fā)生位滑動時(例如，步驟24)，幀的接收不可靠了，并保持直到接收下一個幀(步驟26并返回步驟14)。通過檢驗該單同步位可檢測這個位滑動，并決定或者使用該接收的不可靠的幀，或者采用某些差錯消除動作(26)。盡管如此，仍然有某些信息位已經(jīng)失去的問題。換句話說，從位滑動發(fā)生的時間點起(在步驟24)幀就不可靠了，一直到接收下一個同步首標(biāo)(步驟14)。只有到接收下一個同步首標(biāo)，才可調(diào)整該估算幀位置并抵消該位滑動的將來影響。
因此，本發(fā)明的目的是檢測在幀中的不正確單同步位，使得能立即同步該幀，而不需要等待下一個幀。
本發(fā)明的第二目的減少不正確解釋的數(shù)據(jù)位的量或由于位滑動而忽略的量。
本發(fā)明的第三目的是減少的同步算法產(chǎn)生的比特差錯率。
本發(fā)明的第四目的是連續(xù)地同步幀。
本發(fā)明的第五目的是使接收機確定何時接收的碼元開始和結(jié)束。
根據(jù)本發(fā)明，通過連續(xù)的同步調(diào)整算法，根據(jù)位差錯來調(diào)整在幀中的同步位置，而不等待下一個幀的開始。當(dāng)在幀中檢測到不正確的單同步位之后，在該幀的其余時間，檢驗由該幀位置的提前或滯后(例如，由于在幀中的位滑動)引起的同步位位置。然后調(diào)整該幀位置，而不等待下一個幀的開始。因而顯著地減少了不正確地解釋或忽略的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。因此，對于現(xiàn)有的同步算法產(chǎn)生的BER，由本算法產(chǎn)生的位差錯率(BER)有明顯的改善。
通過參考結(jié)合附圖的下面詳細描述將會更完全地了解本發(fā)明的方法和裝置，其中圖1是表示通常TRAU幀的示意圖；圖2是通常的同步算法的流程圖；圖3是表示譯碼器的示例性連續(xù)同步調(diào)整算法的流程圖，可用來實施本發(fā)明的方法和裝置；圖4是表示具有一個位滑動的示例性TRAU幀的示意圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，通過連續(xù)的同步調(diào)整算法調(diào)整的示例性TRAU幀的示意圖。
通過參看圖1-5將會更好地理解本發(fā)明的最佳實施例及其優(yōu)點，其中將相同的標(biāo)號用于各種圖的相同和對應(yīng)部件。
實際上，可將本發(fā)明用于語言編譯碼器中的幀同步，例如，調(diào)整在幀中的同步位置，而不必等待下一個幀的開始。在一個最佳實施例中，可將本發(fā)明用作為在GSM中的基站控制器里的語言編譯碼器內(nèi)的連續(xù)同步和調(diào)整算法。可在一個或多個數(shù)字信號處理器(DSPs)(例如，由Texas Instruments Inc制造的C 542 DSP型)的控制之下以軟件執(zhí)行該算法。對于該最佳實施例，可以在GSM基地站控制器變碼器中的上行鏈路DSP中執(zhí)行該算法。
更概括地說，本發(fā)明涉及依靠發(fā)送與接收幀之間同步且其中將已知位擴展到整個幀的任何種類的通信系統(tǒng)。將該已知位用于確定幀位置，當(dāng)接收幀時連續(xù)地調(diào)整查覺的幀位置，而不僅在該幀的開始。
具體地說，根據(jù)該最佳實施例，當(dāng)在幀中檢測到不正確的(例如，等于“0”)單同步位時，根據(jù)本發(fā)明(連續(xù)的同步調(diào)整算法)，對于該幀的其余的，檢驗將由該幀位置的提前或滯后(例如，由于該幀中的位滑動)而產(chǎn)生的單同步位位置。然后，調(diào)整該幀位置而不等下一個幀的開始。因此，明顯地減少了不正確地解釋或忽略的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。從而，使由該算法(和譯碼器)產(chǎn)生的BER比由現(xiàn)有算法(和譯碼器)產(chǎn)生的BER有顯著的改善。
具體地，圖3是表示連續(xù)同步調(diào)整算法的流程圖，可用于實施本發(fā)明的方法和裝置。首先，在步驟104(與通常的算法類似)開始，由同步首標(biāo)確定幀的起點。換句話說，在104步驟接收新的幀的同步首標(biāo)，而在步驟106確定該幀的位置。如果確定該幀位置在時間上被延遲，則可在步驟108提前，如果確定該幀位置被提前，則在步驟110將它延遲。
然后，在步驟112接收該幀直到下一個同步位。只要所檢驗的單同步位是正確的或等于“1”，則接受該幀(步驟114和116)。然而，如果在步驟118，所檢驗的單同步不正確(等于“0”)，則繼續(xù)該連續(xù)同步調(diào)整算法，以接收該幀的其余位。換句話說，當(dāng)檢測到第一個不正確的單同步位時，開始開動該算法的連續(xù)同步調(diào)整部分。
圖4是表示具有一個位滑動的示例性TRAU幀的示意圖，有助于描述本發(fā)明。參看圖3和4，如圖4中所示，大約通過該幀的半路，一個單同步位具有不正確值(“0”)。這個不正確值可導(dǎo)致，例如，傳輸差錯，將位值“1”讀作“0”，或者位滑動，由于兩位重復(fù)或忽略的結(jié)果，將其中具有“0”值的數(shù)據(jù)位(D)取作該單同步位的位置。在圖4所示的實施例中，將一對數(shù)據(jù)位(D)除去。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)檢驗單同步位并確定為差錯時，還對該幀的其余位檢驗由于該幀位置的提前或滯后(例如，由于在該幀中的位滑動)產(chǎn)生的單同步位位置(步驟120)。因此，對于此例，要檢驗在圖4中的包括在當(dāng)前標(biāo)稱單同步位位置(對于該同步首標(biāo))之前兩位的每一位的列，和包括當(dāng)前標(biāo)稱單同步位位置之后的兩位的每一位的列，以及其余的標(biāo)稱單同步位。
如圖4所示，在所示的位滑動之后，包括標(biāo)稱單同步位位置的列含有五個差錯位(例如，左面數(shù)第一列)。包括相對于當(dāng)前標(biāo)稱單同步位位置延遲兩位的位的該列含有6個差錯位(例如，左數(shù)第三列)。然而，包括在該當(dāng)前標(biāo)稱單同步位位置之前兩位的所有位的列不含差錯。從頂上的第8行起，在自圖4中右數(shù)第二列可找到該列。所有這些位都等于“1”，如果在該幀中忽略前兩位就確定這個情況。顯著地，本連續(xù)同步調(diào)整算法允許了位滑動的性質(zhì)和位置的檢測。
當(dāng)檢測到這種位滑動時，本算法據(jù)此調(diào)整該幀位置(步驟122或126)。在兩個忽略位的情況，在步驟122，該算法在新位置的第一“新”單同步位前插入兩個假位，然后，接著加入接收位。在圖5中示出了這種調(diào)整的幀。
現(xiàn)在參看圖5中所示的該示例性調(diào)整幀，由“X”表示的位是假位。很明顯，圖4中的最后等于“0”的兩位已由標(biāo)稱“T”位代替。下一個幀的同步首標(biāo)的最先為“0”的兩位，將因此而在接收下一個幀時處理。在被重復(fù)的兩位不同的情況，可通過忽略兩位并提前該幀后面的位來調(diào)整該幀位置(例如，步驟126)。
總之，根據(jù)本發(fā)明，該連續(xù)的同步調(diào)整算法可調(diào)整在幀中的設(shè)想同步位置，而不僅在每個幀的開始(即現(xiàn)有的同步算法)。還可對于所用的每類幀和傳輸信道最佳化本算法。例如，可將一個或多個參數(shù)加到本同步和調(diào)整方案。兩個這種參數(shù)可以是(1)用于確定所需同步位的最少數(shù)量(例如，最少位(minbits))；和(2)對將導(dǎo)致幀的提前或滯后調(diào)整的不正確單同步位的相對數(shù)量的極限(例如，“誤碼率極限”“berlimit”)。
例如，對于上述的示例性的TRAU幀，該最少位參數(shù)將設(shè)置等于“3”(minbits＝3)。換句話說，基于至少3個不正確單同步位的檢測才決定改變同步位位置。因此，如果檢測到為該幀中的兩個最后單同步位之一的第一不正確單同步位，并不進行調(diào)整。
另一個例子，可將誤碼率極限設(shè)置為等于0.1(berlimit＝0.1)。換句話說，從第一個識別的不正確單同步位起直到該幀的結(jié)束，將所檢測到的不正確單同步位的數(shù)量除以所檢測的單同步位的數(shù)量的結(jié)果，應(yīng)是小于0.1。因此，例如，即使與同標(biāo)稱位位置對應(yīng)的列中相比，在與提前或延遲對應(yīng)的單同步位的列中發(fā)現(xiàn)較少的差錯，只要與提前或延遲對應(yīng)的列不產(chǎn)生大于10％的誤碼率，其結(jié)果是仍使用該標(biāo)稱同步位位置(例如，步驟124)。
使用這種示例的參數(shù)的優(yōu)點是，它們能改善經(jīng)受除位滑動之外的其它種位差錯的信道的性能。例如，該信道經(jīng)受了數(shù)字“1”變?yōu)椤?”和相反的情況。因此，可擴充本連續(xù)同步調(diào)整算法以適應(yīng)特定幀類型或傳輸信道。
雖然，在附圖中示出了本發(fā)明的方法和裝置的最佳實施例，并在上面的詳細描述中進行了描述，但應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的實施例，而能有許多重新安排、修改和替換，都不離開由下面權(quán)利要求中所限定和給出的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于同步在電信系統(tǒng)中發(fā)送和接收的碼元的序列的方法，包括步驟檢測來自所述接收碼元序列的第一接收碼元的不正確值；檢測來自所述接收碼元序列的第二接收碼元和第三接收碼元中的至少一個值；通過執(zhí)行提前和延遲中的至少一個步驟，來同步所述發(fā)送和接收碼元的序列，如果所述第二接收碼元具有不正確值提前所述接收碼元序列，如果所述第三接收碼元具有不正確值則延遲所述接收碼元序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述接收碼元的序列包括幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述接收碼元的序列包括TRAU幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述電信系統(tǒng)包括GSM。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一接收碼元包括在TRAU幀中的單同步位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的不正確值包括邏輯值“0”。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的第二接收碼元包括相對于所述第一接收碼元延遲的單同步位位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的第三接收碼元包括在時間上比所述第一接收碼元更早的單同步位位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一接收碼元的所述不正確值包括位滑動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的同步步驟包括在所述的碼元序列中插入一組假碼元。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的同步步驟包括忽略一組碼元。
12.一種用于同步在移動通信系統(tǒng)中的接收幀里的位序列的裝置，包括數(shù)字處理器，可進行從所述接收幀中所述位序列檢測第一接收單同步位位置的不正確值；從所述接收幀的所述位序列中，檢測第二接收單同步位位置和第三接收單同步位位置的至少一個值；和通過提前和延遲所述位序列步驟的至少一個來同步在所述接收幀中的所述接收位序列，如果所述第二接收單同步位位置具有不正確值則提前在所述接收幀中的所述位序列，如果所述第三接收單同步位位置具有不正確值則延遲在所述接收幀中的所述位序列。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述的數(shù)字處理器包括一個DSP。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述的數(shù)字處理器包括一個專用集成電路(ASIC)。
全文摘要
描述一種連續(xù)同步調(diào)整算法(100),連續(xù)地同步在數(shù)字同步傳輸中所用的幀。通過讓接收機連續(xù)地調(diào)整(122、126)設(shè)想的幀位置,而不是如通常所做的每幀只調(diào)整一次,達到了誤碼率的顯著減少。當(dāng)在幀中檢測到不正確的單同步位時,在該幀的其余期間,檢驗由于該幀位置的提前或滯后(比如,由于該幀中的位滑動)而產(chǎn)生的單同步位位置(120)。然后,立即調(diào)整該幀位置(122、126),而不等下一個幀的開始。因此,在不正確地解釋或忽略的數(shù)據(jù)位的數(shù)量上有顯著減少。因而,與現(xiàn)有的同步算法所產(chǎn)生的誤碼率相比,由本連續(xù)算法產(chǎn)生的誤碼率具有明顯改善。
文檔編號H04Q7/30GK1249870SQ98803039
公開日2000年4月5日 申請日期1998年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月6日
發(fā)明者C·H·金登 申請人:艾利森電話股份有限公司