CN1109408C - 移动通信***中的用于语音传输的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及远程通信***中的用于语音传输的一种方法和设备，在其中，一个语音信号通过一个语音编码方法被压缩为少量的语音编码位，并且这些语音编码位须经过信道编码。在本发明中，可以全部运用在不同传输速率下的几种不同的语音编码方法在语音传输之中被涉及。本方法基于两级信道编码的使用。第一信道编码(203)依赖于语音编码(202)，并且它与语音编码一起以这样一种方式被完成，即由语音编码和第一信道编码提供的总传输速率一直恒定，与语音编码方法无关。在此之后被完成的第二信道编码一直完全相同，与语音编码方法和第一信道编码方法无关，并且它与所有的语音编码方法一起被使用。例如，第二信道编码可以是现有远程通信***中的原来的信道编码。

Description

移动通信***中的用于语音传输的方法和设备
本发明涉及一种用于移动通信***中语音传输的方法，上述方法包括通过一种语音编码方法把一个语音信号压缩为少量的语音编码位，以及对语音编码位进行信道编码。
在传输数字语音的远程通信***中，一个语音信号通常须经两个编码过程：语音编码和信道编码。
语音编码包括通过语音编码器在发射机中完成的语音编码和通过语音译码器在接收机中完成的语音译码。发射机中的语音编码器压缩一个语音信号，以致在每一个时间单位里用来代表它的位的数目减少，由此传送语音信号需要更少的传输容量。接收机中的语音译码器执行一个反向的过程，并且把由语音编码器生成的位合成为语音信号。但是，在接收机中合成的语音与被语音编码器压缩的原始语音不同，作为语音编码的结果，它已经被或多或少地改变了。一般来说，语音在语音编码中被压缩得越厉害，它的在编码过程中的质量下降就越严重。例如，在泛欧GSM移动通信***(移动通信环球***)中，一个全速率通话信道的语音编码器把一个语音信号压缩到13千比特/秒的传输速率。被相应的语音译码器合成的语音明显地比一个由公众电话交换网(PSTN)传输的语音质量差。
这样，当一个语音编码方法被选择的时候，必须兼顾此方法给出的质量和它所需要的传输容量。在选择中需要考虑的另外一个因素是该语音编码方法的实现的复杂性：如果该方法在计算能力方面要求较高并且由此较高的实现成本也被允许的话，语音的质量通常可以在不增加传输速率的情况下能够被改善。由于语音编码方法和实现技术的不断发展，越来越多的先进的方法可以被用于现有远程通信***中的语音传输。在GSM采用的方法改进之后，语音编码技术已进步到这样一个程度，与前面提到的13千比特/秒的语音编码方法相比，一个更高的语音的质量现在可以在一个较低的传输速率下达到，比如8千比特/秒。
信道编码包括通过信道编码器在发射机中完成的信道编码和通过信道译码器在接收机中完成的信道译码。信道编码的目的是保护被传送的语音编码位，以防传输信道中发生的差错。信道编码也可以仅仅被用于检测是否传输已经引起任何语音编码位中的不可能纠正的差错，或者，假如差错的数目不超过依赖这个信道的编码方法的一个给定的最大值，能够纠正由传输引起的差错。
所采用的信道编码方法的选择取决于传输信道的质量。在固定传输网络中差错的概率经常是非常低的，因此不需要很多的信道编码，在无线网络比如移动电话网络中传输信道中的差错的概率经常是非常高的，并且所采用的信道编码方法对最终的语音的质量具有显著的影响，移动电话网络通常同时采用检错和纠错信道编码方法。
被加到语音编码位的，基于差错检验位的使用的信道编码也叫做信道编码位。由发射机的语音编码器发生的位被传送给一个把若干差错检验位加到它们之上的信道编码器。例如，在前面提到的GSM全速率传输信道中，传输速率为9.8千比特/秒的差错检验位被加到传输信道上的13千比特/秒的语音编码位上，由此信道上的语音信号的总的传输速率将为22.8千比特/秒。信道译码器在接收机中以这样的一种方式对信道编码进行译码，即只有语音编码器产生的13千比特/秒的位，被用于语音译码器，在信道译码期间，信道译码器尽最大可能检测并且/或者纠正信道上已经发生的差错。
语音编码和信道编码在传输语音的远程通信***中相互紧密联系。由语音编码器产生的用于语音的质量的位的重要性经常变化，以至在一些情况下，一个重要位中的一个差错可以在合成的误音中引起可听到的噪声，而在不太重要的位中的大量的差错可以几乎是不可察觉的。语音编码位的重要性之间的差别有多大基本上取决于所采用的语音编码方法；然而，至少大多数的方法可以找到小的差别。当一个语音传输方法被开发出来用于一个远程通信***时，信道编码通常以这样一种方式与语音编码一起被设计，即有关语音的质量的最重要的位比不太重要的位受到更谨慎的保护。例如，在GSM***的一个全速率信道上，由语音编码器产生的位根据它们的重要性被分为三个不同的等级。最重要的等级在信道编码中被一个检错码和一个纠错码所保护；次重要的等级仅仅被一个检错码所保护；最不重要的等级在信道编码中根本就未被保护。
虽然语音编码与信道编码紧密相联，但是在数字移动电话网络中它们的实现过程有相当大的差别。GSM***可以再一次被作为一个例子。语音编码和语音译码一般使用一个数字信号处理器，利用软件实现。这些应用于终端设备(电话)和网络单元。信道编码也可以通过软件被完成，但是经常为了这个目的设计一个单独的集成电路，尤其是在网络的末端。这样，语音编码方法的改变经常仅仅需要一个新的信号处理程序，而信道编码方法的改变可能需要设备的变化。
除了它们被实现的方式之外，这两种编码—语音编码和信道编码在移动电话***中的网络末端的实际位置也可以不同。例如，在GSM***中，网络中的信道编码在基站中完成，同时语音编码在一个可能远离基站的单独的编码转换器装置中完成，并且即使它被安装在基站，它也是一个完全独立的装置。由于各自独立的定位，信道编码和语音编码的传输速率的任何变化也会引起不同的网络单元间连接的变化。
由于语音编码和信道编码的实现的不同方式和它们的单独定位，如果仅仅通过改变语音编码就可以在现明的通信***中提高语音的质量将显然是很便利的。然而，正如信道编码被特别地设计用于现有***的语音编码，并且正如新的语音编码方法应该象***原来的语音编码一样，使用相同的传输速度，采用用于现有远程通信***的新的语音编码方法的方法在此以前还没有被揭示。
图1a和1b是图示采用现有技术的远程通信***的发射机和接收机的方框图。在图1a中示出的发射机中，一个语音信号100被传送给语音编码器101，该编码器101以上述信号为基础产生传输速率为S千比特/秒的压缩的语音编码位。这些语音编码位被传送给一个信道编码器102，在其中差错检验位被加到它们之上，从而总的传输速率达到S+C千比特/秒。这个比特流103被通过传输信道传送到图16中所示的接收机。在图1b的接收机中，被接收到的来自发射机的比特流104首先被传送到一个信道译码器105，该信道译码器对信道编码进行译码并且把所得到的语音编码位传送给语音译码器106，语音编码位的传输速率又回到S千比特/秒。语音译码器合成一个数字语音信号107。现有技术的远程通信***仅采用一个语音编码方法和一个相应的信道编码方法。例如，这样的远程通信***包括所有的最一般的数字移动电话***。
现在技术的通信***还包括这样的通信***，在这个通信***中两种不同的语音编码方法以这样的方式被使用，即一个单独的信道编码方法对应每一种语音编码方法，并且在这个通信***中通过这样的语音编码和信道编码而得到的总传输速率在这两种方法中是不同的。GSM移动电话***就是这样的通信***的一个例子，在其中全速率和半速率通信信道是被确定的。
也有已知的处理办法，即根据图1a和1b的接收机和发射机相并联以致被建立的通信***包括几种不同的并且每一个都具有相应的信道编码方法的语音编码方法。在这样的通信***中被使用的语音编码方法可以以不同的传输速率工作，从而与它们相对应的信道编码方法也相互独立并且以不同的传输速率工作。
本发明的目的是提供这样一种数字远程通信***，在这个通信***中，几种处于不同传输速率的不同的语音编码方法被用于传输语音。
本发明的一个目的是通过使用几种以不同的传输速率工作的不同的语音编码方法而允许在数字远程通信***中传输语音的一种方法和设备。
本发明的另一个目的是为了在一个使用某种确定的语音编码方法的现有数字远程通信***中采用以较低传输速率工作的更先进的语音编码方法的一种方法。
本发明的另一个目的是使更先进的以较低的传输速率工作的语音编码方法适用于使用某个确定的语音编码方法的现有数字远程通信***的一种方法。
本发明的另一个目的是允许在不改变原来使用的信道编码方法的情况下，在数字远程通信***上增加新的语音编码方法的一个方法。
本发明的再一个目的是允许在现有数字远程通信***上增加新的语音编码方法的一种方法，这种增加在远程通信***中引起的变化尽可能小。
这个目的通过根据本发明的介绍部分中所描述的方法被达到。其特征在于：
在语音中的传输中使用N种不同的语音编码方法，并且所有的方法分别以不同的传输速率S1、S2、…和SN千比特/秒工作，其中N≥2且S1≥S2≥…≥SN，对于每个语音编码方法，为上述相应的语音编码方法采用一个第一信道编码方法，上述第一信道编码方法包括在语音编码位上加上检错和纠错的第一信道编码位，以致生成一个独立于所采用的语音编码方法的恒定的传输速率S1，以致根据所采用的语音编码方法，在第一信道编码期间被加到语音编码位上的第一信道编码位的传输速率相应地为0、S1-S2、……、S1-SN千比特/秒。
在第一信道编码之后，完成第二信道编码，在此过程中检错和纠错的第二信道编码位被加到由第一信道编码产生的信号上，上述第二信道编码位的传输速率为C千比特/秒，由此在第二信道编码之后，无论选择哪种语音编码方法，总传输速率为恒定的S1+C千比特/秒。
本发明还涉及一个用于传输数字语音的远程通信***的发射机设备，上述设备包括：
用于通过一个语音编码方法对语音信号进行编码的语音编码装置。
用于对已被语音编码过的信号进行信道编码使其成为一个传输速率等于传输信道上的总传输速率的信号的信道编码装置。根据本发明的发射机设备的特征在于：
该语音编码装置采用两种或两种以上的提供具有相互不同的传输速率的已被语音编码过的信号的语音编码方法。
由信道编码装置完成的信道编码过程包括两个步骤：
对应于每一种语音编码方法的第一信道编码，它由有着不同传输速率的被编码的语音信号产生与语音编码方法无关的，有着相同恒定传输速率的第一信道编码后信号。以及：
与语音编码方法无关的第二信道码，从一个被选择的第一信道编码后信号产生一个第二信道编码后信号，该第二信道编码后信号具有与语音编码方法无关并与上述整个传输速率相同的一个恒定传输速率。
本发明还涉及一个传输数字语音的远程通信***中的接收机设备，它包括：
用于对接收到的已被信道编码过的语音信道进行译码的信道译码装置。
用于通过一个语音编码方法对已被信道译码的语音信号进行语音译码的语音译码装置。根据本发明的接收机设备的特征在于：
该语音译码装置采用两种或两种以上的用于对由两种或两种以上的语音编码方法生成的并且具有相互不同的传输速率的已被语音编码过的语音信号进行译码的语音译码方法。
由信道译码装置完成的信道译码过程包括两个步骤：
独立于语音编码方法并且从具有独立于语音编码方法的与被使用在远程通信信道中的总传输速率相同的恒定的传输速率的被接收到的已被信道编码过的语音信息生成具有独立于语音编码方法的较低恒定传输速率的第一信号的第二信道译码过程。
专门对应于每一个语音编码方法并且对上述第一信号进行信道译码的第一信道译码过程生成专门对应于每一个语音编码方法，并且具有相互不同的传输速率的已被编码过的语音信号。
根据本发明，在数字远程通信***中的语音传输采用几种不同的语音编码方法，这些编码方法可以全部以这样一种方式以不同的传输速率工作，使得由语音编码过程和信道编码过程得到的总传输速率保持恒定，而与所采用的语音编码方法的传输速率无关。本方法基于两部分信道编码的使用。第一信道编码取决于语音编码方法并且以这样一种方式与语音编码一起共同被完成，即由语音编码过程和第一信道编码过程提供的总传输速率一直是恒定的，与所使用的语音编码方法无关。其后完成的第二信道编码过程一直完全相同，与语音编码方法和第一信道编码方法无关，并且它与所有的语音编码方法一起被使用。比如，第二信道编码可以是原来使用在现有远程通信***中的信道编码，例如GSM***推荐的信道编码，在这种情况下，第一信道编码不与原来被用在远程通信***中的语音编码方法一起被使用；也就是说，由第一信道编码过程提供的第一信道编码位的传输速率为0。与后来被增加并且以低速率工作的语音编码方法一起使用的第一信道编码方法提供与原来语音编码方法相同的总传输速率。这样新的语音编码方法可以在不改变原来所采用的信道编码方法的情况下被增加到现有的远程通信***之中。这样本发明就允许在尽可能小的改变下改善现有通信***的语音的质量。
由于本发明以这样一种方式允许在一个远程通信***中使用几个语音编码方法，即无论采取什么语音编码方法被语音编码和信道编码使用的总传送速率是恒定的，本方法与那种全速率和半速率信道被确定的GSM通信***不同。就本发明而言，已知的全速率和半速率传送信道构成单独的通信***，并且本发明可以在两种传输信道中独立地被实现。
在每一个连接中被采用的语音编码方法和与之结合的第一信道编码方法可以以许多不同的方式被选择，例如，利用用户的手工或自动地利用基于传输路径的差错或基于发射机和接收机之间的信号。
本发明的方法以这样一种方式基于第一信道编码的使用，使得通过语音编码和第一信道编码得到一个恒定的传输速率；一个新的语音编码方法可以在不改变原来被使用的第二信道编码方法的情况下被采用并用于一个现有的通信***，本发明的特点特别在于：当它被应用于一个现有的通信***时，所有的语音编码方法具有一个公用的第二信道编码器，从而一个单独的第一信道编码方法被以这样一种方式与每一个语音编码联合，即一个语音编码器不备有任何类型的第一信道编码器。
本发明可以以这样一种方式实现，即第一信道编码与语音编码相联合地被完成，由此原来被使用的执行第二信道编码的信道编码单元可以被保持不变。例如，在GSM移动电话网络中，第一信道编码可以与新的语音编码方法一起通过代码转换机单元中的软件被完成，在这种情况下，在固定网络的末端不需要其它的变化，在一个终端设备(电话)中，新的语音编码方法和相应的第一信道编码方法可以与原来使用的语音编码一样的方式通过使用电话的信号处理器而被实现。
在下面，参照附图借助优选的实施例，本发明将被更加详细地描述，其中
图1a和图1b分别表示了现有技术的一个发射机和一个接收机，
图2是根据本发明的一个远程通信***的发射机的方框图，
图3是根据本发明的一个远程通信***的接收机的方框图。
本发明特别适合于信道编码在其中特别重要的远程通信***。本发明的应用的主要领域是无线语音传输，例如数字移动电话***。本发明的应用的一个特别重要的领域是GSM移动电话***和它的变型。这些变型是指在语音编码和信道编码方面与GSM***相似但是工作频率范围可以与GSM***不同的那些***，比如DCS-1800和DCS-1900***。
如上所述，本发明的数字远程通信***中的语音传输采用几个不都以同样传输速率工作的几个不同的语音编码方法。一个第一信道编码方法以这样一种方式被分配给每一个语音编码方法，即无论所采用的语音编码方法的传输速率为多大，通过语音编码和信道编码而得到的总传输速率是恒定的。无论哪一种语音编码方法和第一信道编码方法被使用，信道编码的第二部分一直完全一样。
图2是根据本发明的远程通信***的发射机的方框图。这个发射机包括N个并联的语音编码器2021-202N；由这些编码器产生的被压缩过的语音信号即语音编码位的传输速率分别是S1、S2、……SN千比特/秒，(为清楚起见，在下面传输速率的单位千比特/秒将被省略)。一个将被传输的数字语音信号200被传送给一个用于为每一个语音连接选择N个语音编码器202中的一个的输入换向器201。在图2中所示的实施例中，本发明以这样一种新的方式被应用，即更先进的语音编码方法被用于现有的通信***。于是图2中的语音编码器202，采用一个原来已被使用在现有远程通信***之中并且为语音编码位提供一个与原来被使用在现有通信***之中的语音编码码元位的传输速率相同的传输速率S1。在发射机中，选择那些分别提供传输速率S2、S3…SN的N-1个其它语音编码器2022-202N也是可能的，在此语音编码器的总数为N≥2。这些语音编码器的传输速率有如下关系：S1≥S2≥S3……≥SN其中必须有S1≥SN。这样，对于语音编码器2022-202N中的一些来说，由被加到远程通信***中的语音编码器使用的语音编码位的传输速率可以与远程通信***中原来用于语音编码位的传输速率S1相同；但是至少对一个语音编码器来说这个传输速率低于原来使用的传输速率S1。每一个语音编码器2021-202N都与一个特别适用于相应的语音编码方法的信道编码器2031-203N一起使用；然而，在那些编码器为语音编码位提供传送速率S1的情况下，除了把它们发送到第二信道编码器205之外第一信道编码器203不会以任何方式影响语音编码位。在这种情况下，由第一信道编码器提供的用于信道编码位的传输速率就为0，并且去往第二信道编码器205的传输速率为S1。换句话说，实际上，第一信道编码器203正象对应于原来使用的语音编码器202的图2中的第一语音编码器2021，那样从这个实施例中被省略了。如果相应的语音编码器的语音编码位的速率为S1，那个等于第一信道编码器2032-203N的速率的第一信道编码位速率也可以由另外一个语音编码器2022-202N提供。在另外的情况下，第一信道编码器2032-203N把纠错位加到由相应的语音编码器2022-203N产生的位流上，使得无论使用哪种语音编码方法，由语音编码和第一信道编码提供的总传输速率为S1。这样，由第一信道编码器2031-203N提供的信道编码位速率相应地为0，S1-S2，S1-S3，…，S1-SN，这取决于由它们之前串联的语音编码从为语音连接选择的第一信道编码器2021-202N采用的语音编码方法。本发明的特点是具有至少一个其相应的第一信道编码器203提供一个高于0的第一信道编码位速率的语音编码方法。语音编码位和第一信道编码位从为语音连接选择的第一信道编码器2031-203N通过一个转换器204被传送给一个第二信道编码器205。在根据本发明的发射机中，要被传输到第二信道编码器205的位流的传输速率是恒定的S1千比特/秒。第二信道编码把纠错位加到由被选择语音编码器202和第一信道编码器203生成的位流上，使得在第二信道编码器的输出端206总传输速率为恒定的S1+C千比特/秒。转换器201和204被一个控制信号207同步地控制使得它们将选择实现所期望的语音编码方法的语音编码器和相应的第一信道编码器203的串联。被选择的语音编码方法的信息也在信号208中被发送给传输信道以使接收机选择对应于所使用的语音编码方法和第一信道编码方法的正确的第一信道编码方法和语音译码方法。
图3是根据本发明的远程通信***中的接收机的方框图。这个接收机包括一个第二信道译码器301，一个选择转换器302，N个并联的第一信道译码器3031-303N，N个并联的语音译码器3041-304N和一个选择转换器305。这个接收机在第二信道译码器301的输入端300接收来自发射机并经过传输信道的语音编码位和第一与第二信道编码位。第二信道译码器301对由图2中所示的发射机的第二信道编码器完成的第二信道编码进行译码；作为结果，在输入端300接收到的比特流的传输速率由恒定的S1+C减少到恒定的S1。第二信道译码器301就这样独立于所使用的语音编码方法并且一直执行相同的信道编码。具有传输速率S1的来自第二信道译码器301的输出端的比特流被传送到选择转换器302。根据所使用的语音编码方法，选择转换器302把第二信道译码器301的输出转换到N个第一信道译码器3031-303N中的一个。接收机还通过传输信道接收来自发射的信号307。信号307对应于图2的信号208并且提供在语音连接上所采用的语音编码方法的信息；转换器302和转换器305的状态根据这些信息被决定。第一信道译码器303一直取决于所采用的语音编码方法，并且与分配给它的语音译码器串联。第一信道译码器303对由图2中所示的发射机的第一信道编码器203完成的第一信道编码进行译码并且提供由所选择的语音编码方法使用的传输速率。如果由第一信道编码过程增加的信道编码位的传输速率象图2中的信道编码器203的情况一样为0，那么相应的第一信道编码器直接向相联的语音译码器输送从第二信道译码器301接收到的上述位的传输速率为S1的位；这样，实际上，没有用于这样一个语音编码方法的第一信道译码器。在图3中，对应于图2中的遗漏的第一信道编码器203的第一信道译码器被省略了。自然在同一时间仅有一个信道译码器被使用。图3中的其它第一信道译码器3022-303N对与图2的语音编码器2022-202N相联而完成的信道编码进行译码并且从而在从第二信道译码器301接收到的比特流的恒定传输速率S1中减去传输速率0，S1-S2。S1-S3，S1-SN，从而提供依赖于语音编码方法的传输速率S1，S2，…SN千比特/秒。由第一信道译码器3031-303N产生的比特流被传送给相应的由接收到的语音编码位生成合成的语音信号的语音译码器3041-304N。所选择的语音编码方法的语音译码器的输出信号被选择转换器305转换到接收机的输出端306。选择转换器305的位置由来自发射机并经过传输信道再被接收的信号307确定。
在图2和图3所说明的本发明的实施例中，采用的语音编码方法的信息通过传输信道从发射机传送到接收机。这个信息的转移可以建立在任何合适的方法上，例如，目前所知道的信号传送方法。语音编码方法也可以被常设在每一个接收机或发射机上。然而，发射机和接收机在采用的语音编码方法上都有信息是很重要的，这使得转换器201，204，302，305的位置能被正确确定，并且同样的语音编码方法能在发射机和接收机中都被选择。
根据本发明对于每个语音连接有一些选择语音编码方法的办法。一些影响选择的因素和一些选择的方法将在下面被描述；但是，发明并不局限于这些实施例。
如果被用于传输语音编码位的传输速率在被选中的语音编码方法中尽可能的低，更多的位将被留给第一信道编码。在这种情况下，***的运行在有差错的信道中将被改善；但是，另一方面它在无误信道中将被减少，在无误信道中便于对语音编码提供尽可能大的容量。因为传输速率不是唯一的重要因素，根据传输速率把语音编码方法分类成差错容许方法的适于高质量传输信道的方法是一种粗糙的简化。在这个连接中，这样的分类将阐明语音编码方法的选择。根据本发明的一个实施例，根据传输信道的差错来选择语音编码方法：在高质量传输信道的情况下，语音编码方法被选择为传输信道容量的主要部分被用于语音编码，即语音编码有一个高传输速率；在低质量的传输信道的情况下，语音编码方法被选择为第一信道编码被更重视，即语音编码方法有一个低传输速率。当连接被建立时，选择可以由传输信道的质量/差错的监控引起。因为在一个语音连接期间，传输信道的质量可以在很大范围变化，所以质量/差错也能在语音连接期间被监控，如果需要的话，语音编码方法可以被改变。
本发明的一个最显著的优点是它允许新的语音编码方法被加到现有的远程通信***上。在这种情况下很关键的是使用新的语音编码方法的发射机和接收机仍可和被用在没使用新的语音编码方法上的远程通信***中的发射机和接收机一起运行。这种类型的远程通信***包括不采用单一的一组语音编码方法的各种发射机与接收机。但是，所有的发射机和接收机必须能使用至少一种对它们来说是共同的语音编码方法。例如，如果本发明的新***由用在全速率GSM传输信道上的计划和实现一种新的语音编码方法提供，那么新的GSM***将包括配置有新的语音编码方法和目前被应用在GSM***中的方法的网络单元(即新设备)和电话。另外，***还包括以前已经被使用的和根据GSM***只由当前的语音编码方法提供的设备(即老设备)。当新设备的老设备相互通信时，被选择的语音编码方法必须是当前的GSM方法，它可以在两种设备中被选择。另一个影响选择的因素是设备的象这样的非单机种(heterogeneous)组：在连接开始时被选择的语音编码方法是可以在发射机和接收机中都可以被选择的最合适的语音编码方法。即使在这种情况下，在这种连接期间可能有必要改变语音编码方法，在语音连接期间发射机和接收机也可以被改变。
在本发明的描述中，声明了信道编码器203，205将差错检查位加到语音编码位上。事实上，实际中信道编码器203、205能使差错检验位被加到由语音编码器生成的语音编码位上，用这种方式，在包含信道编码位的产生的位错误中语音编码位还是可见的并且是不变化的。根据该信道编码方法，当差错检验位被加入时，即使改变语音编码位，信道编码器203、205也可以工作。在这种情况下，如果从信道接收到的差错的数量不超过信道编码的差错校正容量，则信道译码器301，303在信道译码时复原语音编码位。从本发明的观点看，两种方法没有什么不同，“信道编码器将差错检验位加到语音编码位上”这种表达兼指这两种情况，因为，对于语音编码和传输速率来说，这正是所发生的情况。
在远程通信***中，语音信号也经常受到其他的操作，例如加密(encryption)，将被传输的位交替(和信道编码紧密连接)，和调制方法有关的可牟的预先编码，和信号的谱形状有关的位的交替；但这些方法与本发明无关。在本发明中，信道编码特别是指检错和纠错的编码的使用。依赖于信道编码如何被完成，信道译码器可以具有关于解调结果的可用数据，以致它可以利用这些单独的位的出错概率方面的数据，即所说的解调的软决定(soft decisions)。无论软决定有没有使用都与本发明无关，并且本发明的信道译码器包括了这两种情况。在典型的实施中，本发明的第二信道译码器301具有可利用的软决定的结果，而第一信道译码器303没有，但是本发明的***也可以用其他的方法实现。
下面是一个简单的一般性的例子，它是关于一个新的语音编码方法是被如何加到GSM移动电话***的全速传输信道上来与现在使用的RPE-LTP语音编码方法一起使用的。给出的例子仅仅是为了说明本发明，这里只给出一个可能的实例，但本发明并不局限于此。RPE-LTP语音编码方法中，语音信号被分成以20ms为一帧的帧，在这些帧的每一个之内RPE-LTP语音编码器形成260个语音编码位，语音编码位的传输速率是13千比特/秒。在全速GSM语音信道上使用的信道编码器，即本发明的***中的第二信道编码器，将196个差错编码位加到260个语音编码位上；总位数在一个20ms的帧内是456个位，对应于22.8千比特/秒的总传输速率。在这个例子中，技术先进的语音编码方法被加到全速GSM语音信道上，其中的语音编码位的传输速率是8千比特/秒，并且语音信号被分为以10ms为一帧的帧，每一帧包括80个位。为了实现本发明，第一信道编码方法必须为这种语音编码方法而设计。用于第一信道编码方法的简单的示范性的解决方法由下面的从第一信道编码器的观点来看而被描述的操作组成，
(a)80个位的两个语音帧在第一信道编码器内被合并成一个160个位的帧。
(b)100个纠错位由已知的纠错编码被加到这160个位上，编码的选择受采用的8千比特/秒的语音编码方法和全速GSM信道的信道编码方法影响。它将导致根据全速GSM信道的一个260个位的语音帧。
(c)产生的260个位根据从全速GSM信道的信道编码过程来看的重要性被分成三组。
此后，语音编码位和第一信道编码位被提供给第二信道编码器，该编码器和用在RPE-LTP中的信道编码器是相同的。在接收机中，第一信道编码器对第一信道译码进行译码。
附图和参照附图的说明仅仅是为了介绍本发明。本发明的细节方法、发射机、接收机可以在所附的权利要求的范围内变化。

Claims (14)

1.一种用在远程通信***中的语音传输方法，上述方法包括：
可将语音信号压缩为少量的语音编码位的语音编码方法，
语音编码位的信道编码，
在语音传输过程中采用N种不同的语音编码方法，并且所有的方法分别具有不同的传输速率S1、S2，…，及SN千比特/秒，其中N≥2且S1≥S2≥S3……SN，其特征在于：采用每种语音编码方法，第一信道编码方法都能分别与采用的语音编码方法相对应，上述第一信道编码方法包括将检错和纠错的第一信道编码位加到语音位上，并产生一个恒定的独立于所采用的语音编码方法的恒定传输速率，以致依赖于所采用的语音编码方法，在第一信道编码期间被加到语音编码位上的第一信道编码位的传输速率分别为0，S1-S2，……，S1-SN千比特/秒；
在第一信道编码之后，完成第二信道编码，在此过程中，检错和纠错的第二信道编码位被加到第一信道编码产生的信号上，上述第二信道编码位的传输速率为C千比特/秒；在第二信道编码之后，无论选择哪种语音编码方法，总传输速率都为恒定的S1+C千比特/秒。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：被传输的信号的接收包括：
执行第二信道译码，以移去由第二信道编码并以C千比特/秒的传输速率加上去的第二信道位；
在第二信道译码之后，执行第一信道译码，如此地移去被第一信道编码加上去的第一信道编码位，使得依赖于所采用的语音编码方法的分别为S1，S2，…、SN千比特/秒的传输速率被提供给被用于进行语音译码的语音编码位。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：根据它们在采用的语音编码方法中的对错误的预防的重要性，将提供给第二信道编码的位分成几组，使得第二信道编码的错误纠正能力用于对每种语音编码方法和连同它一起采用的第一信道编码方法来说很重要的那些位。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于：当一个语音连接被建立时，可以这种方式根据传输路径的差错来选择语音编码方法，即在传输信道上的传输差错的数量增加时，根据所选择的语音编码方法，到第一信道编码的语音编码位的传输速率降低，并且第一信道编码位的传输速率增加。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于：当传输路径的差错改变时，语音编码方法在语音连接过程中被改变；用这种方法，在传输路径上的传输差错越多，由所选择的编码方法提供给第一信道编码的语音编码位的传输速率越低。
6.根据权利要求1、2或5的方法，其特征在于：
当一个语音连接被建立时，所采用的语音编码方法通过在发射机和接收机之间传送信号，使得被选择的方法在发射机和接收机之中都可以使用。
7.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：
在一个语音连接被建立以前，以这种方式人工选择语音编码方法即所选择的方法在发射机和接收机内都可以使用。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于：第一信道编码多于1步被实现并且对于所有的语音编码方法第二信道编码是一样的。
9.一个为远程通信***传输数字语音的发射机设备，上述设备包括：
用于通过语音编码方法来编码语音信号的语音编码装置，
信道编码装置，用于将被语音编码过的语音信号信道编码成为其传输速率等于在传输信道上的总传输速率的信号，
语音编码装置采用了两种或更多种的语音编码方法，它提供的被语音编码过的语音信号具有互不相同的传送速率，
其特征在于：这种信道编码过程被由两步组成的信道编码装置完成；
—专门对应于每一个语音编码方法并且由具有不同传输速率的已被编码过的语音信号产生独立于语音编码方法的具有相同恒定传输速率的被第一信道编码过的信号的第一信道编码过程，以及
—独立于语音编码方法并且由被选择的已被第一信道编码过的信号产生具有独立于语音编码方法并且与上述总传输速率相同的恒定的传输速率的已被第二信道编码过的信号的第二信道编码过程。
10.根据权利要求9的发射机设备，其特征在于：它包括用于选择语音编码方法和第一信道编码，及将它们产生的信号转换到第二信道编码的装置。
11.根据权利要求10的发射机设备，其特征在于：选择装置以传输路径的差错为基础，或以在发射机设备和接收机设备之间传送信号为基础被控制，或是人工控制。
12.在远程通信***中传输数字语音的接收机设备，包括：
信道译码装置用于对接收到的被信道编码的语音信号进行译码，
语音译码装置用于对信道译码的语音信号采用语音编码方法进行语音译码，
其特征在于：
信道译码由信道译码装置完成，它由两个步骤组成：
—独立于语音编码方法并且从具有独立于语音编码方法的、具有与被使用在远程通信信道中的总传输速率相同的恒定传输速率的被接收到的上述已被信道编码的语音信号，生成具有独立于语音编码方法的具有较低的恒定传输速率的第一信号的第二信道编码过程；
专门对应于每一种语音编码方法并且对上述第一信号进行信道译码的第一信道译码过程，生成专门对应于每一种语音编码方法并且具有互不相同的传输速率的已被编码过的语音信号，
语音译码装置采用两种或更多的语音译码方法对上述由两种或更多的语音编码方法生成的具有互不相同的传输速率的上述被语音编码的语音信号进行译码。
13.根据权利要求12的接收机设备，其特征在于：它包括装置，用于选择被采用的语音译码方法和专门用于这种方法的第一信道译码过程以及将第二信道译码产生的信号转换到它们。
14.根据权利要求13的接收机设备，其特征在于：选择装置，根据传输路径的差错，或根据发射机设备和接收机设备间的信号传送来控制，或是人工控制。
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