SE515700C2 - Device, mobile phone and method of improving call quality in a time-shared mobile telephone network - Google Patents
Device, mobile phone and method of improving call quality in a time-shared mobile telephone networkInfo
- Publication number
- SE515700C2 SE515700C2 SE9803886A SE9803886A SE515700C2 SE 515700 C2 SE515700 C2 SE 515700C2 SE 9803886 A SE9803886 A SE 9803886A SE 9803886 A SE9803886 A SE 9803886A SE 515700 C2 SE515700 C2 SE 515700C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- connection
- request
- additional channel
- quality
- call quality
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/18—Service support devices; Network management devices
- H04W88/181—Transcoding devices; Rate adaptation devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0006—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format
- H04L1/0007—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format by modifying the frame length
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0014—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the source coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
- H04L1/0022—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy in which mode-switching is influenced by the user
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
- H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
Description
20 25 30 A.__._l_ __. _1__ v låg sigiialstyrka iiiotverkats geriorri raditioiiellt h* " att förbättra täckningen i områden med dålig täckning. Detta kan innefatta att för- bättra länkresursema, t.ex. genom att installera bättre antenner med högre förstärk- ning, t.ex. diversitetsförstärkning, eller genom att öka basstationens uteffekt. En dy- rare lösning är att installera en ytterligare basstation i området med låg signalstyrka. 20 25 30 A .__._ l_ __. Low signal strength has been radially and radically enhanced to improve coverage in areas with poor coverage. This may include improving link resources, for example by installing better antennas with higher gain, such as diversity gain, or by increasing the base station's output power.A more expensive solution is to install an additional base station in the area with low signal strength.
Interferens som orsakas av litet avstånd mellan frekvenserna bekämpas traditionellt på ett antal sätt. Det uppenbara sättet är at bygga nya stationer i området med hög interferens. Detta är emellertid inte enbart dyrt men förutsätter också att det finns tillgängliga frekvenser som kan användas i nya celler. Om spektret är begränsat kan det vara svårt att hitta en frekvens som kan användas i området utan att orsaka inter- ferensproblem i andra områden. Den enda möjliga lösningen är då att göra om fre- kvensplanen.Interference caused by the small distance between the frequencies is traditionally combated in a number of ways. The obvious way is to build new stations in the area with high interference. However, this is not only expensive but also presupposes that there are available frequencies that can be used in new cells. If the spectrum is limited, it can be difficult to find a frequency that can be used in the area without causing interference problems in other areas. The only possible solution is to redo the frequency plan.
En altemativ åtgärd som använts i kända lösningar är att ändra parametrarna i bas- stationsstyrorganet (Base Station Controller - BSC) och därigenom flytta cellens gränser. Styrorganet är konfigurerat att göra så att en mobil tenninal som upplever interferens skall byta till en annan basstation tidigt, dvs. innan si gnalstyrkan mellan mobiltelefonen och den nya basstationen har nått en optimal nivå. Även om denna metod kan göra det möjligt att undvika interferens är det mycket sannolikt att an- vändaren fortsatt kommer att uppleva dålig talkvalitet på grund av den låga signal- styrkan.An alternative measure used in known solutions is to change the parameters of the Base Station Controller (BSC) and thereby surface the boundaries of the cell. The control means is configured to cause a mobile terminal which experiences interference to switch to another base station early, ie. before the signal strength between the mobile phone and the new base station has reached an optimal level. Although this method can make it possible to avoid interference, it is very likely that the user will continue to experience poor speech quality due to the low signal strength.
Spärming leder till dålig signalkvalitet när en mobil användare når en cells gränser men inte kan få en ledig kanal i en intilliggande cell på grund av överetablering.Spamming leads to poor signal quality when a mobile user reaches the boundaries of a cell but cannot get a free channel in an adjacent cell due to over-establishment.
Eftersom trafiken aldrig kommer att vara jämnt fördelad över ett nät kommer det alltid att finnas situationer i vilka trafiktoppar kommer att leda till Spärming. Tradi- tionellt hanteras detta genom att den mobila terminalen håller den gamla kanalen så länge som möjligt medan den kontinuerligt försöker att göra handover till en bättre trafikkanal. Eftersom ingen ledig kanal tilldelas den mobila terminalen kommer sig- l0 15 20 25 . v « . i u . .. ... .;:..__--_ _ _ _ _, ¿ z 'I ; ;. .. .. .. - - ' '.. ; . . 515 0 Û .l' I.. I '1 2.: z. . . . I 1 , , . .. .. .. - - riaikvaliteteii - ter h- ' gen är ansluten till ”fel” basstation med avseende på signalstyrka. Risken uppstår då att samtalet kommer att kopplas ned för tidigt.Since the traffic will never be evenly distributed over a network, there will always be situations in which traffic peaks will lead to Spärming. Traditionally, this is handled by the mobile terminal holding the old channel for as long as possible, while it continuously tries to make a handover to a better traction channel. Since no free channel is assigned to the mobile terminal, it will be possible. v «. i u. .. ....;: ..__ - _ _ _ _ _ _, ¿z 'I; ;. .. .. .. - - '' ..; . . 515 0 Û .l 'I .. I' 1 2 .: z.. . . I 1,,. .. .. .. - - riaikvaliteteii - ter h- 'gen is connected to the "wrong" base station with respect to signal strength. The risk then arises that the call will be disconnected too soon.
De ovan beskrivna förfarandena för att förbättra kvalitet är nödvändiga och använd- bara, men är inte alltid tillräckliga. Vidare kan det vara ekonomiskt ofördelaktigt att försöka att helt undvika områden med hög interferens i ett cellulärt telefonnät. Ett nät som kan fungera med perfekt kvalitet och tillräcklig kapacitet för att kunna hantera alla möjliga trafikförhållanden är inte kostnadseffektivt att konstruera och skulle kräva ett enormt tillgängligt spektrum och ett stort antal basstationer. Abon- nenter i ett cellulärt telefonnät kan inte förväntas betala för en ökning i resurser som de inte har bett om och som, trots allt, löser ett problem som endast inträffar i be- gränsade områden eller under vissa perioder. Operatörema kommer i sin tur att tve- ka att investera i sådana resurser om kostnaden inte kan läggas på slutanvändaren.The quality-enhancing procedures described above are necessary and useful, but are not always sufficient. Furthermore, it may be economically disadvantageous to try to completely avoid areas of high interference in a cellular telephone network. A network that can operate with perfect quality and sufficient capacity to be able to handle all possible traffic conditions is not cost-effective to design and would require a huge available spectrum and a large number of base stations. Subscribers to a cellular telephone network cannot be expected to pay for an increase in resources that they have not requested and which, after all, solve a problem that only occurs in limited areas or during certain periods. The operators will in turn be reluctant to invest in such resources if the cost cannot be borne by the end user.
Det är känt att överföringskvaliteten kan förbättras genom att använda felhanter- ingskodning. Bättre kodning över luftgränssnittet mellan en mobil terminal och en basstation kommer att avsevärt minska radioförbindelsens bitfelsfrekvens. I en TDMA-förbindelse mellan den mobila terminalen och en basstation överförs ett fast antal bitar i varje skur. Felhanteringskodning innebär i grunden beräknad använd- ning av redundans. En stark felhanteringskod är i allmänhet längre än en svag. Där- för finns det i en TDMA-förbindelse en balans mellan nivån av felhantering, dvs. antalet kodningsbitar och mängden trafikinformation. Ökning av felhanteringen re- ducerar antalet informationsbitar som kan sändas i varje skur, vilket i sin tur ger då- lig talkvalitet.It is known that the transmission quality can be improved by using error handling coding. Better coding over the air interface between a mobile terminal and a base station will significantly reduce the bit error rate of the radio link. In a TDMA connection between the mobile terminal and a base station, a fixed number of bits are transmitted in each burst. Error handling coding basically involves the calculated use of redundancy. A strong error handling code is generally longer than a weak one. Therefore, in a TDMA connection, there is a balance between the level of error handling, ie. the number of coding bits and the amount of traffic information. Increasing error handling reduces the number of pieces of information that can be sent in each burst, which in turn results in poor speech quality.
Sammanfattning av uppfinningstanken Det är därför ett syfte med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla en an- ordning och ett förfarande för ett cellulärt mobiltelefonsystem baserat på TDMA, 10 15 20 25 30 - : v | - s , .- ..f --- - ;_", _". . . . f. - z .~ -.- *- > a . = f . u» -u »I " 1,2 . .n r . a y u. f.. . v! gg _ , . v u ' ' ' " ' " ' ...<:' --- '- I I l l ^' " ' r* “^”'l' ^ ' “ upplevda kvaliteten i en talförbindelse i områden S61 P F- i! é F- OC? OC! C) H E? v-i CF' m: .'21 v-r ß- ,_l O!! <1 CL (I) II med hög interferens.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and method for a cellular mobile telephone system based on TDMA, 10 15 20 25 30 -: v | - s, .- ..f --- -; _ ", _". . . . f. - z. ~ -.- * -> a. = f. u »-u» I "1,2. .nr. ay uf.. v! gg _,. vu '' '"' "'... <:' --- '- II ll ^'" 'r * “^” 'L' ^ '“experienced the quality of a voice connection in areas S61 P F- i! and F- OC? OC! C) H E? v-i CF 'm: .'21 v-r ß-, _l O !! <1 CL (I) II with high interference.
Det är ytterligare ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en anordning och ett förfarande för ett cellulärt mobiltelefonsystem baserat på TDMA som möjliggör förbättring av talkvalitet huvudsakligen utan att öka driftskostnaderna som faller på en operatör.It is a further object of the invention to provide an apparatus and method for a cellular mobile telephone system based on TDMA which enables improvement of speech quality substantially without increasing the operating costs which fall on an operator.
Dessa och ytterligare syften uppnås i ett cellulärt te1efonkommunikationssystem ba- serat på TDMA genom att medel tillhandahålls i en mobil terminal och/eller en bas- station för att tilldela åtminstone en ytterligare tidslucka till en viss förbindelse. I synnerhet kan den mobila terminalen vara försedd med manuellt påverkbara medel, t.ex. en knapp, medelst vilken slutanvändaren kan begära tilldelning av en eller flera ytterligare tidsluckor från nätet när talkvaliteten för en förbindelse upplevs såsom för dålig. Begäran kan aktiveras under ett samtal eller mobiltelefonen kan konfigu- reras innan ett samtal att skicka en begäran när förbindelsens kvalitet, dvs. bitfels- frekvensen, blir lägre än en förhandsbestärnd nivå. Alternativt kan nätet vara konfi- gurerat att automatiskt tilldela åtminstone en ytterligare tidslucka till kommunika- tion med en viss mobil terminal när interferensnivån befinns överstiga en förhands- bestämd nivå.These and further objects are achieved in a cellular telephone communication system based on TDMA by providing means in a mobile terminal and / or a base station for assigning at least one additional time slot to a particular connection. In particular, the mobile terminal may be provided with manually operable means, e.g. a button, by means of which the end user can request the assignment of one or more additional time slots from the network when the speech quality of a connection is perceived as too poor. The request can be activated during a call or the mobile phone can be configured before a call to send a request when the quality of the connection, ie. bit error rate, will be lower than a predetermined level. Alternatively, the network may be configured to automatically allocate at least one additional time slot for communication with a particular mobile terminal when the interference level is found to exceed a predetermined level.
Uppfinningen avser vidare en mobil terminal innefattande manuellt påverkbara me- del för att begära tilldelning av åtminstone en ytterligare tidslucka för en viss för- bindelse.The invention further relates to a mobile terminal comprising manually actuable means for requesting the allocation of at least one additional time slot for a certain connection.
Ett förfarande beskrivs vidare varvid talkvaliteten för en förbindelse kan förbättras genom att tilldela åtminstone en ytterligare tidslucka till en förbindelse. Den ytterli- gare tidsluckan eller de ytterligare tidsluckoma kan användas för att öka mängden av felhanteringskod som sänds med varje fast mängd av användar- eller talinforma- tion. I en alternativ utföringsform används den ytterligare tidsluckan för att sända ut l0_ 15 20 :ifi 30 H me: 515 700 5 4.1. _.. ._ O.:..1_:_'4.4._ C L lUlU' lll' t och utök-*t talkodaiiiigsscliexria för att åstadkomma bättre talkvalitet. De ytterligare tidsluckoma tilldelas företrädesvis på begäran från användaren. Begäran kan göras under samtalet eller en motsvarande fimktion kan aktiveras innan ett samtal för att låta mobiltelefonen sända ut en begäran när förbindelsens kvalitet gör användandet av en ytterligare tidslucka befogat. De ytterligare tidsluckorna kan till- delas av basstationsutrustningen när bitfelsfrekvensen för en förbindelse till en slut- användare når en förhandsbestämd nivå och när slutanvändaren har registrerad en begäran hos nätet om förbättrad talkvalitet.A method is further described in which the speech quality of a connection can be improved by assigning at least one additional time slot to a connection. The additional time slot or slots can be used to increase the amount of error handling code sent with each fixed amount of user or speech information. In an alternative embodiment, the additional time slot is used to transmit l0_ 15 20: i fi 30 H me: 515 700 5 4.1. _ ... The additional time slots are preferably allocated at the request of the user. Requests can be made during the call or a corresponding function can be activated before a call to have the mobile phone send out a request when the quality of the connection justifies the use of an additional time slot. The additional time slots can be assigned by the base station equipment when the bit error rate of a connection to an end user reaches a predetermined level and when the end user has registered a request with the network for improved speech quality.
I perioder med interferens kan talkvaliteten hos en förbindelse förbättras genom att öka redundansen för en tidslucka eller skur genom att sprida användar- eller taldata över två eller flera tidsluckor i stället för en och använda den ytterligare kapaciteten för förbättrad felhanteringskodning. Vidare kan den övergripande upplevda talkva- liteten förbättras genom att använda de ytterligare tidsluckoma till att överföra ett förbättrat och därför längre talkodningsschema (codec). Eftersom de ytterligare tidsluckoma kan tilldelas på begäran från slutanvändaren t.ex. under perioder med hög interferens kan tilläggskostnaden för förbindelsen läggas på användaren direkt av operatören. Slutanvändaren behöver inte begära förbättrad talkvalitet om han el- ler hon inte är villig att betala och operatören behöver inte göra kostbara tilläggsre- surser allmänt tillgängliga.During periods of interference, the speech quality of a connection can be improved by increasing the redundancy of a time slot or burst by spreading user or speech data over two or fl of your time slots instead of one and using the additional capacity for improved error handling coding. Furthermore, the overall perceived speech quality can be improved by using the additional time slots to transmit an improved and therefore longer speech coding scheme (codec). Since the additional time slots can be allocated at the request of the end user e.g. during periods of high interference, the additional cost of the connection may be charged to the user directly by the operator. The end user does not need to request improved speech quality if he or she is not willing to pay and the operator does not need to make costly additional resources publicly available.
Kortfattad beskrivning av ritningarna Vidare syften och fördelar med den föreliggande uppfinningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning av föredragna utföringsformer, endast avsedda såsom exempel, med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Figur 1 schematiskt visar ett cellulärt mobiltelefonsystem; Figur 2 visar konventionell tilldelning av tidsluckor till en förbindelse Figur 3 visar tilldelning av tidsluckor till en förbindelse enligt den föreliggande upp- finningen, 10 15 20 Btw 30 515 700§§@TQ§fl¿g¿ u' .- 6 Figur 4 visar ett förfarande för att förbättra talkvaliteten på begäran av användaren, och Figur 5 visar ett förfarande för att förbättra talkvaliteten baserat på en registrerad användarbegäran.Brief Description of the Drawings Further objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a cellular mobile telephone system; Figure 2 shows conventional allocation of time slots to a connection Figure 3 shows the allocation of time slots to a connection according to the present invention, 10 15 20 Btw 30 515 700§§ @ TQ§ fl¿ g¿ u '.- 6 Figure 4 shows a method for improving the speech quality at the request of the user, and Figure 5 shows a method for improving the speech quality based on a registered user request.
Detaljerad beskrivning av ritningarna En länk i ett typiskt cellulärt mobiltelefonsystem, representerat av ett GSM-system, visas i figur 1. Det cellulära telefonsystemet innefattar ett nät innefattande flera bas- stationer (Base Transceiver Station - BTS) 20, i allmänhet placerad mitt i en cell, basstationsstyrorgan (Base Station Controllers - BSC) 30, vart och ett av vilka ty- piskt sätt styr ett flertal basstationer 20, och mobilnätsväxlar (mobile services swit- ching centres - MSC) 40 vilka är ansvariga för att koppla upp, hantera och koppla ned förbindelser och även för att dirigera samtal till rätt cell. Växlarna tillhandahål- ler även gränssnitt till det fasta telefonsystemet (P STN eller ISDN) och lösningar för debiterings- och bokföringstj änster. Mobiltelefoner eller mobila terminaler 10 vilka rör sig mellan celler kommunicerar över ett luftgränssnitt med en, vanligtvis den närmaste, basstationen 20.Detailed Description of the Drawings A link in a typical cellular mobile telephone system, represented by a GSM system, is shown in Figure 1. The cellular telephone system comprises a network comprising your base transceiver station (BTS) 20, generally located in the middle of a cell. cell, base station controllers (BSCs) 30, each of which typically controls a number of base stations 20, and mobile services switching centers (MSCs) 40 which are responsible for connecting, managing and. disconnect connections and also to route calls to the correct cell. The exchanges also provide interfaces to the fixed telephone system (P STN or ISDN) and solutions for billing and accounting services. Mobile telephones or mobile terminals 10 which move between cells communicate over an air interface with one, usually the nearest, base station 20.
I det i figur 1 visade systemet är den mobila terrninalen 10 utrustad med en styrknapp eller knappar, vilka visas schernatiskt såsom en rektangel 11. Styrknappen eller knapparna ll gör det möjligt för användaren att begära en förbättring av tal- kvaliteten från nätet, såsom kommer att beskrivas i mer detalj i det följande.In the system shown in Figure 1, the mobile terminal 10 is equipped with a control button or buttons, which are shown schernatically as a rectangle 11. The control button or buttons ll enable the user to request an improvement in the speech quality from the network, as will be the case. described in more detail below.
I luñgränssnittet mellan en mobil terminal 10 och en basstation 20 överförs använ- dartrafik medelst en kombination av frekvensdelnings- och tidsdelningsteknik.In the air interface between a mobile terminal 10 and a base station 20, user traffic is transmitted by a combination of frequency sharing and time sharing technology.
Upptill åtta mobila terminaler 10 är tilldelade till en kommunikationskanal med fast bandbredd på typiskt sett 200 kHz.Up to eight mobile terminals 10 are assigned to a fixed bandwidth communication channel of typically 200 kHz.
Användartrafiken mellan varje mobil terminal 10 och nätet är indelad i skurar av fast längd, eller tidsluckor. Dessa skurar eller tidsluckor multiplexeras till TDMA- 10 15 20 25 30 g 515 1 -' .n »- 7 rarnar rned 8 luckor, vilka särids över karialen genom att rnodulera Mïbäraren. Ra- marna kan vidare multiplexeras ihop för att sändas i en viss tidsperiod.The user traffic between each mobile terminal 10 and the network is divided into bursts of fixed length, or time slots. These bursts or time slots are multiplexed into TDMA-10 15 20 25 30 g 515 1 - '.n »- 7 slots with 8 slots, which are separated over the karial by nodulating the carrier. The frames can further be multiplexed together to be transmitted for a certain period of time.
Figur 2 visar funktionen av en talförbindelse till och från en mobil terminal 10. Till- delningen av tidsluckor visas för en bärfrekvenskanal som används för nedlänken. Åtta tidsluckor, numrerade från 0 till 7 i figuren, utgör en TDMA-ram och i allmän- het är en tidslucka i varje grupp om åtta tilldelad till användartrafik från en viss mo- bil terminal 10. Detta illustreras genom de skuggade områdena.Figure 2 shows the function of a voice connection to and from a mobile terminal 10. The assignment of time slots is shown for a carrier frequency channel used for the downlink. Eight time slots, numbered from 0 to 7 in the figure, form a TDMA frame and, in general, a time slot in each group of eight is assigned to user traffic from a particular mobile terminal 10. This is illustrated by the shaded areas.
Användartrafiken som överförs i varje tidslucka innefattar di gitaliserad talinforrna- tion tillsammans med synkroniserings- och styrbitar. Omvandlingen av en analog talsignal till en digital signal utförs med användning av ett talkodningsschema (co- dec) vilket konventionellt är utformat for ett fast antal bitar. Den resulterande digi- tala signalen kodas sedan för att göra signalen mindre känslig för överföringsfel.The user traffic that is transmitted in each time slot includes digitized voice information together with synchronization and control bits. The conversion of an analog speech signal into a digital signal is performed using a speech coding scheme (codec) which is conventionally designed for a fixed number of bits. The resulting digital signal is then encoded to make the signal less susceptible to transmission errors.
Felhanteringskodning introducerar redundans i den digitaliserade talsignalen. Ökad redundans, dvs. ett högre antal felhanteringsbitar visar i allmänhet att förbindelsen är mer robust. Eftersom antalet bitar som kan sändas i en enskild skur är begränsad görs emellertid en kompromiss mellan antalet felhanteringsbitar och talinforrna- tionsbitama som överförs för varje tidslucka så att acceptabel talkvalitet uppnås vid låga interferensnivåer och tillräcklig felhanteringskrafi uppnås för att bibehålla den- na talkvalitet vid högre interferensnivåer.Error handling coding introduces redundancy in the digitized speech signal. Increased redundancy, ie. a higher number of error handling bits generally indicates that the connection is more robust. However, since the number of bits that can be transmitted in a single burst is limited, a compromise is made between the number of error handling bits and the speech information bits transmitted for each time slot so that acceptable speech quality is achieved at low interference levels and sufficient error handling crane is achieved to maintain this interval quality. .
När en mobil användare passerar genom områden med mycket hög interferens (låga C/I-förhållanden) kan den resulterande bitfelsfrekvensen komma att överstiga vad som kan korrigeras av felhanteringskodningen som används för en tidslucka och den upplevda talkvaliteten blir sämre.When a mobile user passes through areas with very high interference (low C / I ratios), the resulting bit error rate may exceed what can be corrected by the error handling coding used for a time slot and the perceived speech quality will deteriorate.
I enlighet med uppfinningen förbättras en talförbindelses kvalitet genom att använda ett kraftfullare felhanteringsschema och därmed utöka redundansen i felhanterings- kodningen av den digitaliserade talsignalen. Hellre än att minska antalet digitalise- 10 15 20 25 30 H- .s 'tar sam övxtrtörs i en tilldelad sämrad talkvalitet vid låga interferensnivåer, sänds samma mängd talinfonnation ut, utspridd på två tidsluckor. Den ytterligare kapaciteten som uppnås genom denna andra tidslucka är då tillgänglig för att avsevärt öka redundansen i felhanterings- kodningen. Denna utökade tilldelning av tidsluckor per förbindelse visas i figur 3.In accordance with the invention, the quality of a speech connection is improved by using a more powerful error handling scheme and thereby increasing the redundancy in the error handling coding of the digitized speech signal. Rather than reducing the number of digitizers in a assigned degraded speech quality at low interference levels, the same amount of speech information is transmitted, spread over two time slots. The additional capacity achieved through this second time slot is then available to significantly increase the redundancy in the error handling coding. This extended allocation of time slots per connection is shown in Figure 3.
Två på varandra följ ande tidsluckor i varje ram tilldelas här till en enskild mobil tenninal 10. Om bitfelsfrekvensen är speciellt hög kan fler än en ytterligare tids- lucka för varje ram tilldelas till en enskild förbindelse. Arrangemanget med på var- andra följ ande tidsluckor tilldelade till en enskild mobil terminal 10 är endast avsett såsom ett exempel. Tidsluckorna kan även fördelas på ett annat sätt i TDMA-ramen.Two consecutive time slots in each frame are assigned here to a single mobile terminal 10. If the bit error rate is particularly high, more than one additional time slot for each frame can be assigned to a single connection. The arrangement with successive time slots assigned to a single mobile terminal 10 is only intended as an example. The time slots can also be distributed in another way in the TDMA frame.
Den förbättrade felhanteringskodningen kan realiseras genom att ersätta den van- ligtvis använda kodningen med ett överlägset schema för tidsluckoma som tilldelats till en förbindelse. En annan möjlighet skulle vara att förhandskoda det digitalisera- de talet, t.ex. på tillämpningsnivå och därefier utsätta den förhandskodade signalen för den vanliga felhanteringskodningsprocessen. Detta senare förfarande har förde- len att befintliga fimktioner, som i vissa fall kan vara dikterade av en standard, kan bibehållas.The improved error handling coding can be realized by replacing the commonly used coding with a superior schedule for the time slots assigned to a connection. Another possibility would be to pre-encode the digitized speech, e.g. at the application level and there fi er expose the pre-coded signal to the usual error handling coding process. This latter procedure has the advantage that existing functions, which in some cases may be dictated by a standard, can be maintained.
Eftersom förbättringen av talkvalitet såsom ovan beskriven givetvis medför en ökad tilldelning av resurser till en enskild förbindelse är det att föredra att denna fiinktion tillhandahålls på begäran från användaren. Den mobila terminalen 10 är därför ut- rustad med en eller flera styrknappar ll vilka kan vara speciellt tilldelade funk- tionsknappar eller en speciell kombination av knappar som redan fmns på knappsat- sen. När användaren upplever undermålig talkvalitet under en förbindelse kan han begära förbättring av talkvaliteten genom att använda en styrknapp ll. När perioden med interferens är över kan användaren begära att förbindelsen återgår till endast en tidslucka, antingen med samma eller en annan speciellt tilldelad funktionsknapp el- ler ett speciellt kommando som knappas in på knappsatsen. Begäran som sänds av användaren kan göra att en ytterligare tidslucka tilldelas. I så fall måste begäran 10 15 20 v' 25 30 515 700 :faxa ff t., .i 9 ._ MÅ-.. IJ-.. b" llUåb l lera gånger för ett uppnå en förrbindelse :ned fiera tidsluckor per ram. Alter- nativt kan antalet tidsluckor som krävs för förbindelsen (upp till maximalt 8) speci- ficeras i en begäran.Since the improvement of speech quality as described above naturally leads to an increased allocation of resources to a single connection, it is preferable that this function is provided at the request of the user. The mobile terminal 10 is therefore equipped with one or more control keys 11 which may be specially assigned function keys or a special combination of keys already present on the keypad. When the user experiences substandard speech quality during a connection, he can request improvement of the speech quality by using a control button ll. When the interference period is over, the user can request that the connection return to only one time slot, either with the same or another specially assigned function key or a special command that is keyed on the keypad. Requests sent by the user may result in an additional time slot being allocated. In this case, the request must be made 10 15 20 v '25 30 515 700: fax ff t., .I 9. Alternatively, the number of time slots required for the connection (up to a maximum of 8) can be specified in a request.
Figur 3 visar förfarandet för denna förbättring av talkvaliteten på begäran av använ- daren. I steg 1 informerar den mobila terminalen 10 nätet om begäran att förbättra talkvaliteten. Denna begäran hanteras av mobilnätsväxeln 40 som sänder ut en till- delningsbegäran till basstationsstyrorganet 30 om nätet kan tillåta ändringen. Där- efter sker en resursupp gradering eller nedgradering, i vilken antalet tilldelade tids- luckor ändras och det lämpliga felkodningsschemat för den ökade kapaciteten akti- veras. Sedan informerar basstationsstyrorganet 30 mobilnätsväxeln 40, i steg 3, om att proceduren har fullföljts, och i steg 4 bekräftas ändringen av mobilnätsväxeln 40 till den mobila terminalen 10.Figure 3 shows the procedure for this improvement of speech quality at the request of the user. In step 1, the mobile terminal 10 informs the network of requests to improve the voice quality. This request is handled by the mobile network exchange 40 which sends an assignment request to the base station controller 30 if the network can allow the change. Thereafter, a resource upgrade or downgrade takes place, in which the number of allocated time slots is changed and the appropriate error coding scheme for the increased capacity is activated. Then, in step 3, the base station controller 30 informs the mobile network exchange 40 that the procedure has been completed, and in step 4 the change of the mobile network exchange 40 to the mobile terminal 10 is confirmed.
Efiersom den finns en koppling mellan den upplevda talkvaliteten och bitfelsfre- kvensen för en förbindelse kan den mobila terminalen 10 vara utrustad med vissa filnktioner som gör att den kan övervaka linjen och ange till användaren huruvida förbindelsen skulle kunna bli bättre om en ytterligare tidslucka användes. På samma sätt kan den mobila terrninalen 10 uppmana användaren att begära att en ytterligare tidslucka släpps när förbindelsen är bra nog att ge acceptabel talkvalitet med stan- dardfelhanteringskodningen som tillhandahålls med en tidslucka per ram.Because there is a connection between the perceived speech quality and the bit error rate of a connection, the mobile terminal 10 may be equipped with certain functions that allow it to monitor the line and indicate to the user whether the connection could be improved if an additional time slot was used. Similarly, the mobile terminal 10 may prompt the user to request that an additional time slot be released when the connection is good enough to provide acceptable speech quality with the standard error handling coding provided with one time slot per frame.
I en vidare utföringsform utvidgas det senare arrangemanget. Specifikt byggs funk- tionerna i de manuellt påverkbara styrknapparna ll in i sj älva telefonen genom att användaren ändrar inställningarna i telefonen 10 före ett samtal. När denna funktion är aktiv begär mobiltelefonen sj älv automatiskt en ytterligare tidslucka när bitfels- frekvensen blir för hög och tar bort en ytterligare tidslucka när bitfelsfrekvensen sjunker igen. Aktiverandet av denna funktion skulle kunna uppnås med användning av en speciellt tilldelad styrknapp ll eller genom att begäran sänds genom att en specificerad knappkonfiguration trycks på telefonens vanliga knappsats. 10 15 20 °fi 515 700 n. .- 10 I en vidare utföringsform behöver användaren inte manuellt begära förbättringen av talkvalitet utan kan i stället registrera en permanent begäran i nätet. Nätet övervakar kontinuerligt si gnalnivån och kvaliteten på kanalema så att en eventuell ökning i carrier to interference (C/I) ratio kan upptäckas. Om en begäran från användaren re- gistreras kan kvaliteten på en förbindelse förbättras automatiskt av nätet genom att flera tidsluckor tilldelas och en kraftfullare felhanteringskodning används. En sådan begäran kan lagras i ett register i nätet, t.ex. tillsammans med information om an- vändarens identitet och andra tilläggstjänster som tillhandahålls till användaren i hemkatalo gen (Home Location Register - HLR). Liksom för förfarandet med ma- nuell begäran kan nätet minska antalet tidsluckor som tilldelas när förbindelsens bit- felsfrekvens återgår till en acceptabel, eller åtminstone mindre märkbar, nivå.In a wider embodiment, the latter arrangement is extended. Specifically, the functions of the manually controllable control buttons ll are built into the phone itself by the user changing the settings in the phone 10 before a call. When this function is active, the mobile phone itself automatically requests an additional time slot when the bit error rate becomes too high and removes an additional time slot when the bit error rate drops again. Activation of this function could be achieved by using a specially assigned control key ll or by sending the request by pressing a specified key configuration on the regular keypad of the telephone. 10 15 20 ° fi 515 700 n. .- 10 In a wider embodiment, the user does not need to manually request the improvement of speech quality but can instead register a permanent request in the network. The network continuously monitors the signal level and the quality of the channels so that any increase in carrier to interference (C / I) ratio can be detected. If a request from the user is registered, the quality of a connection can be improved automatically by the network by allocating tid your time slots and using a more powerful error handling coding. Such a request can be stored in a register in the network, e.g. together with information about the user's identity and other additional services provided to the user in the Home Location Register (CPR). As with the manual request procedure, the network can reduce the number of time slots allocated when the bit error rate of the connection returns to an acceptable, or at least less noticeable, level.
Detta förfarande visas i figur 4. I detta förfarande antas att registret innehållande den registrerade begäran från användaren har undersökts och att basstationsstyrorganet 30 vet att användaren skall ha automatisk förbättring av talkvaliteten. I steg l av för- farandet bestämmer basstationsstyrorganet 30 att bitfelsfrekvensen för en förbindel- se är sådan att användaren skulle kunna ha nytta av att tilldelas en ytterligare tids- lucka, eller att en extra tidslucka som tilldelats tas bort. I steg 2 informerar styrorga- net 30 basstationen 20 om vilka ytterligare tidsluckor som skall tilldelas eller tas bort. Detta kommando bekräftas i steg 3. Den mobila terminalen 10 informeras se- dan om ändringen i konfigurationen i steg 4 och detta kommando bekräftas i steg 5.This procedure is shown in Figure 4. In this procedure, it is assumed that the register containing the registered request from the user has been examined and that the base station controller 30 knows that the user should have automatic improvement of the speech quality. In step 1 of the method, the base station controller 30 determines that the bit error rate of a connection is such that the user could benefit from being assigned an additional time slot, or that an additional time slot assigned is removed. In step 2, the controller 30 informs the base station 20 of which additional time slots are to be allocated or removed. This command is confirmed in step 3. The mobile terminal 10 is then informed of the configuration change in step 4 and this command is confirmed in step 5.
Stegen 2 och 3 utförs så många gånger som behövs, beroende på förbindelsens bit- felsfrekvens och styrkan av felhanteringsschemat som används.Steps 2 and 3 are performed as many times as needed, depending on the bit error rate of the connection and the strength of the error handling scheme used.
Det inses lätt att en kombination av de två i figur 4 och 5 visade förfarandena också kan realiseras, varvid en manuell begäran endast behandlas när denna filnktion är registrerad av nätet för användaren. 10 15 20 25 515 700 m; ll Genom *t använda de ytterligare tidsluekorna som tilldelats för att använda en för- bättrad felhanteringskodning kan talkvaliteten bringas upp till vanlig talkvalitet för en förbindelse som upplever liten eller negligerbar interferens. I en ytterligare utfö- ringsform används den ytterligare tidsluckan eller de ytterligare tidsluckorna som tilldelats på begäran till en användare till att omfatta ett förbättrat schema för tal- kodning (codec). Den resulterande förbindelsen har då en talkvalitet som, beroende på vilken codec som används, även kan överstiga kvaliteten hos en fast förbindelse.It is easily understood that a combination of the two methods shown in Figures 4 and 5 can also be realized, whereby a manual request is only processed when this function is registered by the network for the user. 10 15 20 25 515 700 m; ll By using the additional time slots allocated to use an improved error handling coding, the speech quality can be brought up to normal speech quality for a connection that experiences little or negligible interference. In a further embodiment, the additional time slot or time slots allocated on request to a user are used to include an improved speech coding scheme (codec). The resulting connection then has a speech quality which, depending on which codec is used, can also exceed the quality of a fixed connection.
Av praktiska orsaker kan det vara fördelaktigt att begränsa antalet tidsluckor som används för att realisera en förbättrad codec. På begäran av användaren, såsom be- skrivet ovan, kan ytterligare tidsluckor då tilldelas för att förbättra felhanteringen för en förbindelse.For practical reasons, it may be advantageous to limit the number of time slots used to implement an enhanced codec. At the request of the user, as described above, additional time slots can then be allocated to improve the error handling of a connection.
Det inses att den förbättrade talkvaliteten som uppnås genom tilldelning av ytterli- gare tidsluckor och användning av en förbättrad felhanteringskodning eller codec kan tillhandahållas endast i nedlänksförbindelsen eller i båda nedlänks- och upp- länksförbindelsen. I vissa fall kan användaren begära att talkvaliteten i en upplänks- förbindelse kan förbättras när nätet upptäcker en försämring.It will be appreciated that the improved speech quality achieved through the allocation of additional time slots and the use of an improved error handling coding or codec can be provided only in the downlink connection or in both the downlink and uplink connections. In some cases, the user may request that the speech quality of an uplink connection be improved when the network detects a deterioration.
Eftersom förbättringen av talkvalitet startas av användaren, antingen genom en be- gäran under en förbindelse eller genom en tidigare registrerad begäran, kan kostna- den för att tilldela de extra resurserna läggas direkt på användaren. Användaren i sin tur kommer endast att behöva betala för perioder av utökade tidsluckor som han be- gärt.Since the improvement in speech quality is initiated by the user, either through a request during a connection or through a previously registered request, the cost of allocating the extra resources can be passed directly on to the user. The user, in turn, will only have to pay for periods of extended time slots that he requests.
Det kan även vara intressant för vissa tjänster såsom larmcentraler att permanent kunna använda denna typ av förbättring av talkvaliteten.It may also be interesting for some services such as alarm centers to be able to permanently use this type of improvement in speech quality.
Det inses att uppfinningen även kan tillämpas på datatrafik.It will be appreciated that the invention may also be applied to data traffic.
Claims (13)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9803886A SE515700C2 (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Device, mobile phone and method of improving call quality in a time-shared mobile telephone network |
| PCT/SE1999/001992 WO2000030383A1 (en) | 1998-11-13 | 1999-11-04 | An apparatus and method for the enhancement of speech quality in mobile communications |
| AU14349/00A AU1434900A (en) | 1998-11-13 | 1999-11-04 | An apparatus and method for the enhancement of speech quality in mobile communications |
| EP99972414A EP1129589A1 (en) | 1998-11-13 | 1999-11-04 | An apparatus and method for the enhancement of speech quality in mobile communications |
| JP2000583278A JP2002530955A (en) | 1998-11-13 | 1999-11-04 | Apparatus and method for improving call quality in mobile communication |
| CN 99813248 CN1326650A (en) | 1998-11-13 | 1999-11-04 | Apparatus and method for enhancement of speech quality in mobile communications |
| ZA200104496A ZA200104496B (en) | 1998-11-13 | 2001-05-31 | An apparatus and method for the enhancement of speech quality in mobile communications. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9803886A SE515700C2 (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Device, mobile phone and method of improving call quality in a time-shared mobile telephone network |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9803886D0 SE9803886D0 (en) | 1998-11-13 |
| SE9803886L SE9803886L (en) | 2000-05-14 |
| SE515700C2 true SE515700C2 (en) | 2001-09-24 |
Family
ID=20413279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9803886A SE515700C2 (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Device, mobile phone and method of improving call quality in a time-shared mobile telephone network |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1129589A1 (en) |
| JP (1) | JP2002530955A (en) |
| CN (1) | CN1326650A (en) |
| AU (1) | AU1434900A (en) |
| SE (1) | SE515700C2 (en) |
| WO (1) | WO2000030383A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200104496B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6973140B2 (en) * | 1999-03-05 | 2005-12-06 | Ipr Licensing, Inc. | Maximizing data rate by adjusting codes and code rates in CDMA system |
| JP4514172B2 (en) * | 2000-09-28 | 2010-07-28 | キヤノン株式会社 | Wireless communication device and method for controlling wireless communication device |
| DE102004024651A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-08 | Siemens Ag | Method and radio station for transmitting data over packet-switched transmission links |
| US20060209780A1 (en) * | 2005-01-21 | 2006-09-21 | Nokia Corporation | Data transfer in TDMA system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI114178B (en) * | 1995-01-09 | 2004-08-31 | Nokia Corp | Dynamic allocation of radio capacity in a TDMA system |
| US5701294A (en) * | 1995-10-02 | 1997-12-23 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | System and method for flexible coding, modulation, and time slot allocation in a radio telecommunications network |
| FI106182B (en) * | 1996-11-27 | 2000-11-30 | Nokia Networks Oy | Procedure for Improving Connection Quality and System Capacity in Cellular Radio and Cellular Radio Systems |
-
1998
- 1998-11-13 SE SE9803886A patent/SE515700C2/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-11-04 CN CN 99813248 patent/CN1326650A/en active Pending
- 1999-11-04 EP EP99972414A patent/EP1129589A1/en not_active Withdrawn
- 1999-11-04 JP JP2000583278A patent/JP2002530955A/en active Pending
- 1999-11-04 WO PCT/SE1999/001992 patent/WO2000030383A1/en not_active Ceased
- 1999-11-04 AU AU14349/00A patent/AU1434900A/en not_active Abandoned
-
2001
- 2001-05-31 ZA ZA200104496A patent/ZA200104496B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9803886D0 (en) | 1998-11-13 |
| SE9803886L (en) | 2000-05-14 |
| ZA200104496B (en) | 2002-01-24 |
| EP1129589A1 (en) | 2001-09-05 |
| WO2000030383A1 (en) | 2000-05-25 |
| AU1434900A (en) | 2000-06-05 |
| CN1326650A (en) | 2001-12-12 |
| JP2002530955A (en) | 2002-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100424912B1 (en) | Data Transmission Method in Time Division Multiple Access (TDMA) Mobile Communication System | |
| CA2240718C (en) | Inter-msc handover in high-speed data transmission | |
| KR100679348B1 (en) | Data transmission method in a tdma mobile communication system | |
| EP0852885B1 (en) | Mobile communication system and method for establishing a data call | |
| JP3431527B2 (en) | Method for optimizing forward link power level during soft handoff in wireless communication networks | |
| JP5937453B2 (en) | Method and apparatus for spectral cellular communication | |
| CA2093845A1 (en) | Channel compression and dynamic repartitioning for dual mode cellular radio | |
| WO1998052296A2 (en) | Allocation of bandwidth to calls in a wireless telecommunications system | |
| EP1635602B1 (en) | Resource management method | |
| AU698235B2 (en) | Mobile telephone system | |
| AU743858B2 (en) | Method and apparatus for capacity driven intra-cell handover in a cellular telephone network | |
| SE515700C2 (en) | Device, mobile phone and method of improving call quality in a time-shared mobile telephone network | |
| US7009936B1 (en) | Data transmission resources optimization | |
| AU6265196A (en) | Remote vocoding over a long distance link | |
| KR100535644B1 (en) | Call drop rate reduction method in mobile communication system | |
| US20030104786A1 (en) | System and method for allocation of substreams in circuit switched connections | |
| KR20000014748A (en) | Mobile communication/personal portable communication system and inter-terminal data communication method thereof | |
| KR100326565B1 (en) | Multi-code establishing method in wireless local loop system | |
| JP2008054168A (en) | Mobile communication system | |
| HK1015598B (en) | Mobile communication system and method for establishing a data call | |
| HK1015598A (en) | Mobile communication system and method for establishing a data call | |
| HK1088763B (en) | Resource management method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |