(57)【要約】復号器と、復号器に試験データを供給する試験装置とを備える電気通信システムにおいて復号の性能を決定する方法。フレーム・フォーマットのチャネル符号化音声パラメータと帯域内データ・フィールドとを備える試験データが試験装置中で生成され、復号のため復号器に送信される。復号器は復号された試験データから帯域内データ・フィールドの少なくとも一部を抽出し、帯域内データ・フィールドの少なくとも一部を試験装置に返送する。送信された帯域内データ・フィールドと受信された帯域内データ・フィールドを試験装置中で比較することによって復号の性能が測定される。
2004531932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
復号器と、前記復号器に試験データを供給する試験装置とを備える電気通信システムにおいて復号の性能を決定する方法であって、前記方法が、
チャネル符号化パラメータと帯域内データとを備える試験データを生成するステップと、
前記試験データを復号のため前記試験装置から前記復号器に送信するステップとを含み、
前記復号された試験データから前記帯域内データの少なくとも一部を抽出するステップと、
前記帯域内データの少なくとも一部を前記試験装置に返送するステップと、
前記試験装置中で前記送信された帯域内データと前記受信された帯域内データとを比較することによって復号の性能を決定するステップとを特徴とする方法。
【請求項２】
前記帯域内データの少なくとも一部を前記試験装置に返送する前にリンク適応化処理を回避するステップを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験データを送信する前に前記電気通信システムのトラフィック・チャネルを起動するステップと、
前記試験データを、ダウンリンク・トラフィック・チャネルでは前記試験装置から前記復号器に、かつアップリンク・トラフィック・チャネルでは前記復号器から前記試験装置に送信するステップとを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
最初に利用可能なアップリンク・トラフィック・チャネル・タイムフレームで前記帯域内データを前記試験装置に返送するステップを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記試験データを送信する前に、前記復号器との機能的接続において実現される試験ループを前記復号器中で起動するため、前記試験装置からメッセージを送信するステップと、
前記トラフィック・チャネルが起動されたことに応答して、前記復号器から前記試験装置への前記メッセージを肯定応答するステップとを特徴とする、請求項２〜請求項４の何れか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記メッセージが、ＧＳＭシステムによるＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージのビットの組合せであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記チャネル符号化パラメータが音声パラメータであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
ＡＭＲフルレートまたはハーフレート音声チャネルにおけるモード表示（ＭＩ）帯域内データ・フィールドのチャネル復号の性能を決定するステップを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
復号器の性能を決定する試験装置であって、前記試験装置が前記復号器に機能的に接続されるよう配置され、前記試験装置が、
チャネル符号化パラメータと帯域内データとを備える試験データを構成する構成手段と、
前記試験データを復号のため前記復号器に送信する送信機とを備え、
前記帯域内データの少なくとも一部を受信する受信機と、
前記送信された帯域内データと前記受信された帯域内データとを比較することによって復号の性能を決定する比較器とをさらに備えることを特徴とする試験装置。
【請求項１０】
前記試験装置が、
前記試験データを送信する前に、前記復号器に向かうトラフィック・チャネルを起動し、
ダウンリンク・トラフィック・チャネルで前記試験データを前記復号器に送信し、
アップリンク・トラフィック・チャネルで前記試験データを前記復号器から受信するよう配置されることを特徴とする、請求項９に記載の試験装置。
【請求項１１】
前記試験装置が、
前記試験データを送信する前に、前記復号器との機能的接続において実現される試験ループを前記復号器中で起動するためメッセージを前記復号器に送信し、
前記トラフィック・チャネルが起動されたことに応答して、前記復号器からの前記メッセージの肯定応答を受信するよう配置される、請求項１０に記載の試験装置。
【請求項１２】
移動局であって、
チャネル・コード化パラメータと帯域内データとを備える試験データを試験装置から受信する受信機と、
前記試験データを復号する復号器とを備え、
前記復号された試験データから前記帯域内データの少なくとも一部を抽出する抽出手段と、
前記帯域内データの少なくとも一部を前記試験装置に返送する送信機とをさらに備えることを特徴とする移動局。
【請求項１３】
前記帯域内データが、最初に利用可能なアップリンク・トラフィック・チャネル・タイムフレームで前記試験装置に返送されるよう配置されることを特徴とする、請求項１２に記載の移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信システムにおける復号の性能を測定する方法に関する。
【０００２】
無線デジタル電気通信では、アナログ音声情報は送信前にデジタル形式に符号化した後、信号受信時の十分な音声品質を保証するため、チャネル（通信路）符号化によって保護しなければならない。例えば、従来のＧＳＭ音声符号化では、音声コーデックは固定レートであった。ＧＳＭシステムでは、２つのフルレート音声コーデックと１つのハーフレート音声コーデックとが使用されていた。フルレート音声コーデックは１３または１２．２ｋｂｉｔ／ｓ何れかの出力ビットレートを有し、ハーフレート音声コーデックは５．６ｋｂｉｔ／ｓの出力ビットレートを供給する。符号化音声パラメータであるこうした出力ビットはチャネル符号器に供給される。チャネル符号化は、情報シーケンスへの冗長性の追加を担当する機能の集合である。符号化は普通、一定の数の入力ビットに対して行われる。チャネル符号器の出力ビットレートはフルレート・トラフィック・チャネルでは２２．８ｋｂｉｔ／ｓ、またハーフレート・トラフィック・チャネルでは１１．４ｋｂｉｔ／ｓに調整される。
【０００３】
すなわち、従来のＧＳＭコーデックは全て、通信路の品質と無関係に、音声及び通信路間の符号化ビットレートの固定パーティショニングによって動作する。こうしたビットレートは、トラフィック・チャネルの変更が行われない限り変更されず、その上これは緩慢な処理である。その結果、これは一方では、望ましい音声品質を考慮するとあまり柔軟でないアプローチであり、他方ではシステム能力の最適化の結果、ＡＭＲ（適応マルチレート）コーデックが開発されることになった。
【０００４】
ＡＭＲコーデックはチャネルの品質に応じて音声及びチャネル間の符号化ビットレートのパーティショニングを適応化し、可能な最良の総合音声品質を提供する。ＡＭＲ音声符号器は、マルチレート音声符号器と、音声アクティビティ検出器及びコンフォートノイズ生成システムを含むソース制御レート・スキームと、伝送エラー及び損失パケットの影響を抑制するエラー隠蔽機構とからなる。マルチレート音声符号器は、４．７５ｋｂｉｔ／ｓから１２．２ｋｂｉｔ／ｓの８つのソースレートと低レート背景雑音符号化モードとによる単一の統合音声コーデックである。
【０００５】
例えばＧＳＭシステムで使用されるコーデックについて設定されるいくつかの性能基準が存在し、その性能は、例えば任意のトラフィック・チャネル（ＴＣＨ）上の受信データのフレーム消失率（ＦＥＲ）、ビットエラー率（ＢＥＲ）または残余ビットエラー率（ＲＢＥＲ）によって測定できる。さらに、性能測定の自動化を可能にするため、１組の試験ループが開発された。１組の所定の試験ループをシステム・シミュレータに接続された移動局に実装する。システム・シミュレータは特定の試験ループを起動し、無作為または所定の試験データをコーデックに供給し始める。移動局はチャネル復号を行った後に得られるデータをシステム・シミュレータにループバックする。すると、システム・シミュレータはループバックされたデータを送信したデータと比較できる。こうして、例えばコーデックのチャネル復号器部分の性能をいくつかの基準について測定できる。
【０００６】
上記で説明した機構に伴う問題は、こうした試験ループが以前のＧＳＭコーデックに特に適するように設計されていることである。しかし、ＡＭＲコーデックには、以前のコーデックに含まれないいくつかの機能が含まれるため、周知の試験ループを使用してＡＭＲコーデックの全ての機能を試験することはできない。
【０００７】
発明の概要
すなわち、本発明の目的は、上記の問題のうち少なくともいくつかを回避する改善された方法及びその方法を実現する装置を提供することである。本発明のこの目的は、独立請求項に記載の方法及び装置によって達成される。本発明の好適実施形態は従属請求項で開示される。
【０００８】
本発明の基本となる考え方は、復号器と、試験データを復号器に供給する試験装置とを備える電気通信システムで復号の性能を決定する場合、試験装置中で試験データを生成することによって測定が開始されるが、この試験データはフレーム・フォーマット、好適には音声フレーム・フォーマットで符号化された音声パラメータと帯域内データ・フィールドを備え、その後復号器に送信されて復号される。復号器は復号された試験データから帯域内データ・フィールドの少なくとも一部を抽出し、帯域内データ・フィールドの少なくとも一部を試験装置に返送するので、音声パラメータまたは何らかの他のデータは送信されない。その後、試験装置中で送信される帯域内データ・フィールドと受信される帯域内データ・フィールドを比較することによって復号の性能が決定される。
【０００９】
本発明による方法及び装置の利点は、帯域内復号器の性能も測定できることである。本発明の別の利点は、帯域内データだけがループバックされるため、アップリンクとダウンリンクで異なる音声コーデック・ビットレートに関する実現上の問題が減少することである。本発明のさらなる利点は、わずかな修正を加えるだけで、既存の試験装置が使用可能なことである。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明は、本発明の実施形態のための好適なプラットフォームとしてＧＳＭシステムを使用して、以下さらに詳細に説明される。しかし、本発明はＧＳＭシステムだけに制限されるものではなく、試験ループを実現することで同様の問題に遭遇する任意の対応するシステムで利用できる。従って、本発明は、例えば、やはりＡＭＲ（適応マルチレート）コーデックをサポートするＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス）システムに適応できる。
【００１１】
図１は、一部で本発明の方法が利用される、無線システムの一例を示す。提示されるセルラ無線システムは、基地局制御装置１２０と、無線基地局装置１１０と、１組の加入者端末１００、１０１とを備える。無線基地局装置１１０と加入者端末とはセルラ無線システム中の送受信機としての役目を果たす。加入者端末は、無線基地局装置１１０を通じて伝播する信号によって相互間の接続を確立する。加入者端末１００は例えば移動電話でもよい。図１に提示される無線システムは、例えばＧＳＭシステムでもよく、その無線システムでは、例えばＴＤＭＡシステムを使用してもよい。
【００１２】
ＧＳＭシステムでは、物理チャネルのグリッド上で移送されるいくつかの論理チャネルが存在する。各論理チャネルは特定の役割を果たす。論理チャネルは、トラフィック・チャネル（ＴＣＨ）と制御チャネル（ＣＣＨ）という２つのカテゴリに分類できる。ＧＳＭ音声トラフィック・チャネルは、ＴＣＨ／ＦＳ（フルレート音声チャネル）と、ＴＣＨ／ＨＳ（ハーフレート音声チャネル）と、ＴＣＨ／ＥＦＳ（ＥＦＲ音声チャネル）と、ＴＣＨ／ＡＦＳ（ＦＲチャネル上のＡＭＲ音声）と、ＴＣＨ／ＡＨＳ（ＨＲチャネル上のＡＭＲ音声）とである。さらに、ＧＳＭで定義されるいくつかの制御チャネルが存在し、その大部分は呼の設定と同期化のために使用される。しかし、ＳＡＣＣＨ（スロー・アソシエイテッド制御チャネル）と、ＦＡＣＣＨ（ファスト・アソシエイテッド制御チャネル）と、ＲＡＴＳＣＣＨ（ロバストＡＭＲトラフィック同期制御チャネル）とのチャネルは、ＡＭＲ呼がアクティブである間に必要となる。ＳＡＣＣＨとＦＡＣＣＨはどちらも接続中の信号データの送信用に使用されるが、２６番目のＴＤＭＡフレーム毎に割り当てられた１つのＳＡＣＣＨタイムスロットが存在し、ＦＡＣＣＨチャネルは必要な場合だけ使用される。また、ＲＡＴＳＣＣＨは、接続中に無線インタフェース上のＡＭＲ設定を修正するために使用されるが、これも必要な場合だけ使用される。ＦＡＣＣＨまたはＲＡＴＳＣＣＨが必要な場合、ＴＣＨ音声フレームから「盗む」ことで必要なタイムスロットを割り当てられる。
【００１３】
従来のＧＳＭ音声コーディングでは、音声コーデックは一定のレートを有していた。ＧＳＭシステムでは、ＲＰＥ−ＬＴＰ（規則的パルス励起長期予測）法に基づくフルレート（ＦＲ）音声コーデックと、ＣＥＬＰ／ＶＣＥＬＰ（コードブック励起線形予測）法に基づくハーフレート（ＨＲ）音声コーデックと、ＡＣＥＬＰ（代数コードブック励起線形予測）法に基づく拡張フルレート（ＥＦＲ）音声コーデックという３つの音声コーデックが存在した。音声コーデックは２０ｍｓ毎に音声パラメータをチャネル・コーデックに供給する。アクティブな呼の論理チャネル・マッピングは１２０ｍｓ継続するので、６つの音声フレームが含まれる。フルレート・トラフィック・チャネル（ＴＣＨ／ＦＳ）と、拡張符号化を使用するフルレート・トラフィック・チャネル（ＴＣＨ／ＥＦＳ）との両方では、ＴＣＨ情報を含む４番目のバースト毎に新しい音声フレームが送信される。音声フレーム２０ｍｓ毎に、フルレート音声コーデックは２６０ビットを供給し、拡張フルレート音声コーデックＥＦＲは符号化音声パラメータを表す２４４ビットを供給し、それぞれ１３ｋｂｉｔ／ｓと１２．２ｋｂｉｔ／ｓとの出力ビットレートを生じる。ハーフレート・トラフィック・チャネル（ＴＣＨ／ＨＳ）では、ＴＣＨ情報を含む２番目のバースト毎に新しい音声フレームが送信される。音声フレーム２０ｍｓ毎に、ハーフレート音声コーデックＨＲは符号化音声パラメータを表す１１２ビットを供給し、５．６ｋｂｉｔ／ｓの出力ビットレートを生じる。
【００１４】
符号化音声パラメータを表す出力ビットはチャネル符号器に供給される。チャネル符号化は、情報シーケンスへの冗長性の追加を担当する機能の集合である。符号化は普通、一定の数の入力ビットに対して行われる。高い符号化利得は、符号化の複雑さを増大することによって達成される。しかし、伝送遅延とハードウェア・リソースの制限のため、実時間環境で使用できる複雑さには限度がある。
【００１５】
以下、図２を参照すると、符号器中のチャネル符号化チェーンが例示される。音声パラメータのチャネル符号化はいくつかのブロックからなる。音声パラメータのビットに対して主観的重要度に応じたビット並べ替え（２００）が行われ、ビットを１Ａ、１Ｂ及び２のカテゴリに分類する。最も重要なビット、すなわちクラス１Ａビットについて、ＣＲＣ（巡回冗長検査、２０２）が計算される。ＣＲＣ技術は、伝送フレーム中のエラーを検出するため受信機が使用できる小数の追加ビットを送信する。クラス１ＢビットはＣＲＣによって保護されない。クラス１Ａ及び１ｂビットはどちらも、畳み込み符号化（２０４）によって保護されるが、これはチャネル中で送信されるビットに冗長性を追加する方法である。畳み込み符号器は入力ビットより多くの出力ビットを生じる。冗長性を追加するこの方法によって、受信機は畳み込み符号化ビットに対して最尤アルゴリズムを実行することができ、伝送中に生じた信号エラーの訂正が可能になる。チャネル中で送信できるビットの数は制限されている。パンクチャリング（２０６）は、畳み込み符号化データからビットを削除することによってチャネル上で送信されるビット数を減らす方法である。復号器にはどのビットが間引きされたかが分かっており、そのためのプレースホルダを追加する。ＦＲチャネルでは、２０ｍｓ当たり４５６ビットを送信できるので、フルレート・トラフィック・チャネルにおける総レートは２２．８ｋｂｉｔ／ｓとなる。従って、ＨＲチャネルでは、２０ｍｓ当たり２２８ビットを送信できるので、総レートは１１．４ｋｂｉｔ／ｓとなるが、これはフルレート・トラフィック・チャネルで使用できる総レートのちょうど半分である。
【００１６】
上記で説明されたように、以前のＧＳＭコーデックは全て、チャネルの品質とは無関係に、音声及びチャネル間の符号化ビットレートの固定パーティショニングによって動作する。こうしたビットレートはトラフィック・チャネルの変更（ＦＲからＨＲ、またはその逆）が行われない限り変更されず、しかもこれはレイヤ３（Ｌ３）信号を必要とする緩慢な処理である。この固定的なパーティショニングは、チャネル符号化が提供する保護は通信路の条件に大きく依存するという事実を使用していない。通信路の条件が良好な場合、より低いチャネル符号化ビットレートを使用することができるので、音声コーデック用のビットレートを高くすることができる。従って、音声及び通信路間の符号化ビットレートの動的パーティショニングを可能にすれば、総合音声品質が増大するだろう。この考え方が発展し、ＡＭＲコーデックの標準化につながった。
【００１７】
ＡＭＲコーデックは、常に最適なチャネル及びコーデック・モード（音声及びチャネルのビットレート）を選択し、最良の総合音声品質を達成することを目指してエラー保護レベルを無線チャネル及びトラフィック条件に適応化する。ＡＭＲコーデックはＧＳＭ  ＦＲまたはＨＲ何れかのチャネルで動作し、良好な条件では有線に匹敵する音声品質をユーザに提供する。
【００１８】
ＡＭＲ音声符号化器は、マルチレート音声符号化器と、音声アクティビティ検出器及びコンフォートノイズ生成システムを含むソース制御レート・スキームと、伝送エラー及び損失パケットの影響を抑制するエラー隠蔽機構とからなる。マルチレート音声符号化器は、４．７５ｋｂｉｔ／ｓから１２．２ｋｂｉｔ／ｓの８つのソースレートと低レート背景雑音符号化モードとによる単一の統合音声コーデックである。音声符号化器は、指令に応じて音声フレーム２０ｍｓ毎にビットレートを切り換えることができる。
【００１９】
ＡＭＲコーデックは、ビットレートが１２．２、１０．２、７．９５、７．４、６．７、５．９、５．１５、及び４．７５ｋｂｉｔ／ｓである８つの音声コーデックを含む。下記の表に示されるように、フルレート・チャネルの場合全ての音声コーデックが定義されるが、ハーフレート・チャネルの場合最下位側の６つが定義される。
【００２０】
【表１】
2004531932.tif 000003
【００２１】
移動局は全てのコーデック・モードを実装しなければならない。しかし、ネットワークは任意の組合せのコーデック・モードをサポートできる。ＡＭＲの場合、コーデック・モードの選択は、１〜４のＡＭＲコーデック・モードを含みうるコーデック・モードの集合（ＡＣＳ、アクティブ・コーデック・セット）からなされる。この集合は、ハンドオーバ状況またはＲＡＴＳＣＣＨ信号により、呼設定段階で再設定できる。各コーデック・モードは、音声及びチャネル間の符号化の種々の分配を通じて種々のレベルのエラー保護を提供する。音声コーデック・モードは全て、Ｌ３信号の関与なしで変更可能であり、チャネル条件が変わった場合モード間の高速な移行が可能である。
【００２２】
図３は、種々のコーデック・モードについてのＴＣＨ／ＡＦＳフレームの形成を例示する。例えば１２．２ｋｂｉｔ／ｓの場合を使用すると、フレームの構築は、音声コーデックが出力する２４４ビットから開始される。音声フレーム・ビットは並べ替えられ、クラス１Ａ（８１ビット）と１Ｂ（１６３ビット）とに分類される。８１のクラス１Ａビットを保護するため、６ビットのＣＲＣが計算される。４ビットのテールビットが２５０ビットのブロックに追加されるが、このテールビットはチャネル符号器を終端するために使用される。２５４ビット（２４４＋６＋４）のブロックに対して１／２レート畳み込み符号化が実行され、その結果５０８ビットのブロックを生じる。次に５０８ビットのブロックはパンクチャリングされるので、ビット数は４４８ビットに減少する。最後に、帯域内データを含む８ビットが追加される。データの最終的なブロックは４５６ビット長である。
【００２３】
図３に示されるように、入力（音声パラメータ）のビット数がモード毎に異なっても、ＴＣＨ／ＡＦＳチャネル符号化フレームは全て同じ長さ（４５６ビット）を有する。異なる数の入力ビットも、各モードについての畳み込みコーディング・レートとパンクチャリング・レートとを変化させることでちょうど４５６出力ビットに符号化される。２０ｍｓ毎に４５６ビットを送信すると総レートは２２．８ｋｂｉｔ／ｓとなり、ＧＳＭシステムのフルレート・トラフィック・チャネルで利用可能な全てのビットを使用することになる。
【００２４】
図４は、６つの異なるコーデック・モードについてのＴＣＨ／ＡＨＳフレームの形成を示す。フレーム構築の原理は、いくつかの例外を除いて、ＴＣＨ／ＡＦＳフレームの場合と同様である。ビットの並べ替えでは、ビットはクラス１Ａ、１Ｂ及び２のビットに分類されるが、それに対してＴＣＨ／ＡＦＳフレームではクラス１Ａ及び１Ｂだけが使用される。このクラス２ビットは畳み込み符号化されない。さらに、畳み込み符号化フレームに追加されるのは帯域内データの４ビットだけである。全てのＴＣＨ／ＡＨＳコーデック・モードでは、チャネル符号化フレームは２２８ビット長である。２０ｍｓ毎に２２８ビットを送信すると総レートは１１．４ｋｂｉｔ／ｓとなり、ハーフレート・トラフィック・チャネルに対するＧＳＭシステムの要求を満たす。
【００２５】
前に説明したように、ＡＭＲについて定義される８つの音声コーデックが存在し、ＡＭＲコーデックは既存のＦＲ及びＨＲ両方のチャネルで使用できる。従って、ＡＭＲについて定義できる１４の異なるコーデック・モード（ＴＣＨ／ＡＦＳチャネル用が８、ＴＣＨ／ＡＨＳチャネル用が６）が存在する。
【００２６】
リンク適応化処理は、チャネル品質の測定を担当する。品質とありうるネットワーク制約（例えば、ネットワーク負荷）とに応じて、モード適応化は最適な音声及びチャネル・コーデックを選択する。移動局（ＭＳ）と無線基地局装置（ＢＴＳ）との両方はそれらの固有の受信経路についてチャネル品質推定を実行する。チャネル品質推定に基づいて、ＢＴＳはＭＳにコーデック・モード指令（ＣＭＣ、ＭＳがアップリンクで使用するモード）を送信し、ＭＳはＢＴＳにコーデック・モード要求（ＣＭＲ、ダウンリンクで使用するよう要求されるモード）を送信する。この信号は、音声データと共に帯域内で送信される。アップリンクのコーデック・モードはダウンリンクで使用されるものと異なってもよいが、チャネル・モード（フルレートまたはハーフレート）は同じでなければならない。この帯域内信号は、急速な通信路の変化に対する素早い適応を可能にするよう設計されていた。
【００２７】
ネットワークは、アップリンク及びダウンリンクのコーデック・モードとチャネル・モードとを制御する。移動局はネットワークからのコーデック・モード指令に従わなければならないが、ネットワークは任意の補完情報を使用してダウンリンク及びアップリンクのコーデック・モードを決定してもよい。
【００２８】
例えば、ＧＳＭシステムでは、チャネル符号化アルゴリズムが詳細に特定されている。チャネル復号アルゴリズムを指定する代わりに、性能基準が定義されており、ＭＳはそれを満足しなければならない。ＧＳＭシステムで使用されるチャネル・コーデックについて設定されるいくつかの性能基準が存在し、その性能は、例えば任意のトラフィック・チャネルＴＣＨ上の受信データのフレーム消失率（ＦＥＲ）、ビットエラー率（ＢＥＲ）または残余ビットエラー率（ＲＢＥＲ）によって測定できる。ＧＳＭシステムの場合、この基準は、文書「３ＧＰＰ  ＴＳ  ０５．０５  Ｖ８．７．１、デジタル・セルラ通信システム（フェーズ２＋）、無線伝送及び受信（“３ＧＰＰ  ＴＳ  ０５．０５  Ｖ８．７．１，Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍ（Ｐｈａｓｅ  ２＋）；Ｒａｄｉｏ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ”）」でさらに明確に定義されている。チャネル・コーデックの開発と実装を促進し、受信機の性能を測定するため、システム・シミュレータ（ＳＳ）と呼ばれる特定の装置が定義されており、これは例えば型式承認のために使用することができる。チャネル復号器の性能を測定する１組の試験ループが開発されている。システム・シミュレータに接続した移動局で所定の試験ループを起動し、いくつかの基準に関する性能を測定する。ＧＳＭシステムの場合、こうした試験ループは、文書「ＧＳＭ  ０４．１４  ＥＴＳＩ  ＴＳ  １０１  ２９３  Ｖ８．１．０、デジタル・セルラ通信システム（フェーズ２＋）、個別機器型式要求及び相互動作、専用適合検査機能（“ＧＳＭ  ０４．１４  ＥＴＳＩ  ＴＳ  １０１  ２９３  Ｖ８．１．０，Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍ（Ｐｈａｓｅ２＋）；Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ｔｙｐｅ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ；Ｓｐｅｃｉａｌ  ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ”）」でさらに明確に定義されている。
【００２９】
こうした検査ループは、以前のＧＳＭコーデックに特に適するように設計されている。しかし、ＡＭＲコーデックには、以前のコーデックに含まれない機能が含まれるため、周知の試験ループを使用してＡＭＲコーデックの全ての機能を試験することはできない。本発明は、ＡＭＲ試験に伴う問題の少なくともいくつかを解決する。
【００３０】
１つの問題は、帯域内信号復号の性能を決定することに関する。上記の図３及び図４で説明したように、ＡＭＲ符号化トラフィック・チャネル・フレームには常に、音声ビットと共に送信されるある量の制御ビットが含まれる。こうしたビットは帯域内信号ビットと呼ばれる。こうしたビットの目的は、それ以外の信号フレームがなくてもコーデック・モードの変更を可能にすることである。モードセットには最大４つのモードが存在するので、帯域内情報を符号化するのに必要なのは２ビットだけである。困難なチャネル条件での復号を助けるため、ＴＣＨ／ＡＦＳの場合８ビット及びＴＣＨ／ＡＨＳの場合４ビットという長いビット・パターンにマッピングされた２ビットが存在する。
【００３１】
帯域内伝送される情報は方向に依存する。ダウンリンク方向（ＢＴＳからＭＳ）では、２つの異なる情報が２つの連続音声フレームに時分割多重される。第１のフレームでは、モード指令ＭＣはＢＴＳからＭＳに送信されることで、ＢＴＳはＭＳがアップリンクで使用しなければならないモードを指令する。第２のフレームでは、モード表示ＭＩがＢＴＳからＭＳに送信されることで、ＢＴＳはＢＴＳがダウンリンクで使用するモードをＭＳに通知する。アップリンク方向（ＭＳからＢＴＳ）でも、２つの異なる情報が２つの連続音声フレームに時分割多重される。第１のフレームでは、モード要求ＭＲがＭＳからＢＴＳに送信されることで、ＭＳはＢＴＳにダウンリンクであるモードを使用することを要求する。第２のフレームでは、モード表示ＭＩがＭＳからＢＴＳに送信されることで、ＭＳはＭＳがアップリンクで使用するモードをＢＴＳに通知する。帯域内伝送される情報は常に時分割多重されているので、１フレーム置きに現在のモードを含み、かつ１フレーム置きに指令／要求されるモードを含む。
【００３２】
２０ｍｓフレームは、ＭＳによって受信されると、チャネル復号器によって処理される。チャネル・コーデックの出力は、帯域内伝送された情報を伴うチャネル復号音声パラメータである。その情報がモード指令（ＭＣ）であれば、ＭＳは常にＢＴＳから指令されたモード（ＭＣ）に従わなければならないので、ＭＳは指令に応じてアップリンクで使用する音声モードを修正する。この使用されるアップリンク・モードは、帯域内伝送されるアップリンク・モード表示によってＢＴＳに信号される。
【００３３】
固定レート・チャネル・コーデックの以前のトラフィック・チャネル・フレームには帯域内データは含まれないので、全ての状況で帯域内復号器の性能を測定する既存の試験方法は存在しない。帯域内復号器の性能を現在の試験ループと試験機器（システム・シミュレータＳＳ）によって測定しようとすると、ＭＳは受信したモード指令（ＭＣ）に従いそれに応じてアップリンク・モード表示（ＭＩ）を変更する。その後試験器ＳＳは受信したＭＩを以前に送信されたＭＣと比較できる。両者が同様であれば、帯域内復号器は正しく動作したと考えられる。両者が異なっている場合、ＭＳはＢＴＳから来たＭＣを正しく復号しなかったと通知される。こうした観測から、ＳＳは帯域内復号器の性能を計算できる。
【００３４】
ＭＩ帯域内復号器の性能を評価しようとする時問題が生じる。ダウンリンクＭＩはアップリンク帯域内の報知された情報に直接影響しない。すでに見たように、アップリンクＭＩはダウンリンクＭＣに直接影響される。２つの時分割多重帯域内情報のうち、モード要求（ＭＲ）が残る。モード要求は移動局リンク適応化アルゴリズムによって生成され、ダウンリンクＭＩによって直接修正されるものではない。そのため、ＳＳはＭＩ帯域内復号器の性能を測定することができない。
【００３５】
ダウンリンクＭＩの復号が不正確なことから音声パラメータの復号が不正確になり、ＣＲＣ検査が失敗するのでフレームが不良と判断されることになる。以前の試験ループが起動されると、誤って復号された音声パラメータが試験器ＳＳにループバックされる。ＳＳが送信された音声パラメータをループバックされた音声パラメータと比較してＭＩ帯域内復号器の性能を決定することは可能であろう。しかし、帯域内ビットのチャネル符号化は音声パラメータのチャネル符号化よりはるかに強いので、音声パラメータの復号は帯域内パラメータの復号より失敗する可能性が高い。その結果、測定される性能は帯域内復号器のものではなく、音声パラメータの復号器のものになってしまう。
【００３６】
この問題を克服するため、新しい内部試験ループが開発された。この新しい試験ループでは、リンク適応化アルゴリズムは回避され、受信された帯域内データをループバックする機能によって置換される。これは、帯域内信号の様相と無関係になされる。この結果、２つの状況が可能になる。すなわち、受信されたＭＣをＭＩとしてアップリンクで送信でき、受信されたＭＩはＭＲとしてループバックされる。他の可能な状況では、受信されたＭＣはＭＲとしてアップリンクで送信でき、受信されたＭＩはＭＩとしてループバックされる。ループの目的は帯域内復号性能を計算することであるので、ＳＳが送信した音声パラメータはＭＳからループバックされず、ゼロとして符号化される。有利には、これによってアップリンクとダウンリンクとで異なる音声コーデック・ビットレートに関連する実現上の問題が減少する。ＳＳに返送されるのは帯域内信号パターンだけ、すなわち帯域内ビットだけであって、音声パラメータは返送されないので、帯域内復号器の性能を有利にも測定することができる。受信された帯域内信号パターンから、例えば帯域内チャネルについてのフレーム・エラーレート（ＴＣＨ／ＡｘＳ−ＩＮＢ  ＦＥＲ）を決定できる。
【００３７】
新しい試験ループによる方法を図５の流れ図を参照して例示する。ＴＣＨフレームについてトランスペアレントな試験ループを確立するため、ＳＳとＭＳとの間のＴＣＨはアクティブでなければならない。ＴＣＨはＧＳＭシステム中で指定される任意のレートのフルレート・チャネルまたはハーフレート・チャネル上のＡＭＲ音声でよい。試験ループは適当な指令メッセージをＭＳに送信することによってＭＳ中で起動されるが、この指令は、例えばＧＳＭシステムによるＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージでもよい。ＳＳは、ＴＣＨをループし復号された帯域内信号情報がＭＳによってループバックされるよう指定するＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージを送信する（５００）ことによって、ＴＣＨループを閉じるようＭＳに命令する。次にＳＳは、ＭＳの応答制限時間を設定するタイマＴＴ０１を始動する（５０２）。ＴＣＨがアクティブでないか、または何らかの試験ループがすでに閉じている場合（５０４）、ＭＳはＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤがあっても無視する（５０６）。ＴＣＨがアクティブな場合、ＭＳはその特定のＴＣＨについてのＴＣＨループを閉じ、ＳＳにＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＡＣＫを返送する（５０８）。そのメッセージを受信すると、ＳＳはタイマＴＴ０１を停止する（５１０）。
【００３８】
ＭＳがＴＣＨループを閉じた後、各帯域内信号決定がチャネル復号器から得られ（５１２）、チャネル符号器に入力される（５１４）。送信された音声パラメータは、チャネル符号器への入力フレームをゼロに設定することによってループされない（５１６）。チャネル符号器に入力される帯域内信号決定は同じＴＣＨアップリンク上でＳＳに送信される（５１８）。これは有利にもリンク適応化と無関係になされるので、復号された帯域内情報は直接ＳＳにループバックされる。ＳＳは、例えば帯域内チャネルについてのフレーム・エラーレート（ＴＣＨ／ＡｘＳ−ＩＮＢ  ＦＥＲ）を決定することによって、受信された帯域内信号パターンから帯域内復号器の性能を測定する（５２０）。
【００３９】
ＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージの内容は、上記の文書ＧＳＭ０４．１４でさらに明確に定義されている。このメッセージは、ＳＳからＭＳの方向にだけ送信される。ＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージは、どちらも文書「ＧＳＭ  ０４．０７、ｖ．７．３．０、１１．１．１及び１１．１．２節」でさらに明確に定義されているプロトコル判別子フィールド及びスキップ指示子フィールドと、全てゼロとして定義される８ビットの長さを有するメッセージ・タイプ・フィールドと、やはり８ビットの長さを有するサブチャネル・フィールドという４つの情報要素を備えている。サブチャネル・フィールド・ビットのうち５ビットはメッセージ内容を定義する上で特定の意味を有し、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ及びＢビットと呼ばれる。３ビットはゼロに設定される予備ビットである。
【００４０】
予備ビットの１つが有利にもメッセージ内容を定義する際特定の意味を割り当てられる場合、本発明による試験ループの起動は、ＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージによって実現できる。この新しいビットは、例えばＣビットと呼んでもよい。次に、値１を有するＣを定義すると、特定のビットの組合せによって新しいメッセージ内容を定義できる。例えば、Ａ＝１、Ｂ＝０及びＣ＝１というビットの組合せを定義できるが、これはループされるＴＣＨがＴＣＨ／ＡｘＳである場合、復号された帯域内信号情報がループバックされるという意味である。Ｘビットの値は、アクティブなフルレート・チャネルが１つだけ存在しているか、または利用可能なサブチャネルの１つが使用されているかを示す。Ｙ及びＺビットの値は破棄してもよい。
【００４１】
本発明の第２の実施形態によれば、ＳＳが使用する、帯域内データ・モードの試験シーケンスがＭＳに供給される。この供給は、試験ループが起動される前か、または試験設定中かの何れかに行うことができる。ＳＳは、例えばＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージを送信することによってＭＳ中で試験ループを起動し、前記試験シーケンスの送信を開始する。ＭＳ中には、復号された帯域内データが予想される結果と一致しない都度増分するカウンタが実装される。試験シーケンスのループが完了すると、カウンタの値はＭＳから検査されるかまたはＳＳに送信され、その値から帯域内復号器の性能が導出できる。
【００４２】
本発明の第３の実施形態によれば、リンク適応アルゴリズムはアクティブな状態のまま、ＭＳはＳＳによって送信されるモード指令ＭＣに従う。次に、指令されたモードＭＣに応じたモード表示ＭＩだけがＳＳに返送される。ＳＳによって送信された音声パラメータはＭＳからループバックされず、ゼロとして符号化される。ＳＳは受信されたモード表示ＭＩを送信されたモード指令ＭＣと比較し、それらが一致すれば、モード指令ＭＣの復号は有利にも測定できる。しかし、ＳＳによって試験されるのは毎秒のフレームだけなので、モード表示ＭＩの復号の性能は別個の試験ループによって測定しなければならない。
【００４３】
図６の構成図は、本発明による試験構成に適用可能な装置を例示する。システム・シミュレータ６００は無作為／一定の音声パラメータ・パターンを生成する生成器６０２を備えており、この音声パラメータ・パターンは次にチャネル符号器６０４に入力され符号化される。チャネル符号化された音声フレームは次に送信手段６０６に供給され、チャネル・シミュレータ６０８を介して移動局６１０にさらに送信される。移動局６１０は送信を受信する受信手段６１２を備えており、そこからチャネル符号化音声フレームがチャネル復号器６１４に入力される。移動局６１０は、試験ループを実現し、システム・シミュレータ６００によって与えられる命令に応じて特定の試験ループを実行する手段６１６を備えている。使用される試験ループは、例えば、上記で説明されたように、ＣＬＯＳＥ＿ＴＣＨ＿ＬＯＯＰ＿ＣＭＤメッセージによって定義できる。試験ループの出力は、符号化のためチャネル符号器６１８に供給される。次に、チャネル符号化データは送信手段６２０に供給され、さらにシステム・シミュレータ６００に送信される。また、システム・シミュレータ６００は送信を受信する受信手段６２２を備えており、そこからチャネル符号化データがチャネル復号器６２４に入力される。システム・シミュレータ６００は、受信データを送信パターンと比較する比較手段６２６を備えており、前記比較の結果、復号の性能が測定できる。
【００４４】
当業者に明らかなように、技術的進歩の過程で、本発明の基本的な考え方は非常に多くの方法で実行できる。すなわち、本発明及びその実施形態は上記の例によって制限されるものではなく、添付の請求項の範囲内で変化しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
以下、本発明は好適実施形態に関連し添付の図面を参照してさらに詳細に説明される。
【図１】本発明の方法を使用する無線システムを示す。
【図２】符号器中のチャネル符号化チェーンの全体構造を示す。
【図３】種々のコーデック・モードについてのＴＣＨ／ＡＦＳフレームの形成を例示する。
【図４】種々のコーデック・モードについてのＴＣＨ／ＡＨＳフレームの形成を例示する。
【図５】本発明による新しい試験方法を例示する流れ図を示す。
【図６】本発明による方法を実現する試験装置を例示する構成図を示す。
【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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