Система и способ внутриполосного модема для передачи данных по цифровым беспроводным сетям связи

Система и способ внутриполосного модема для передачи данных по цифровым беспроводным сетям связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА

Испрашивается приоритет в отношении следующих предварительных заявок на патент США: №61/059,179, озаглавленной «ROBUST SIGNAL FOR DATA TRANSMISSION OVER IN-BAND VOICE MODEM IN DIGITAL CELLULAR SYSTEMS», поданной 5 июня 2008 года, переданной правопреемнику сего и таким образом явно включенной в настоящий документ по ссылке; а также №61/087,923, озаглавленной «SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS», поданной 11 августа 2008 года и переданной правопреемнику сего и таким образом явно включенной в настоящий документ по ссылке; а также №61/093,657, озаглавленной «SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS», поданной 2 сентября 2008 года, переданной правопреемнику сего и таким образом явно включенной в настоящий документ по ссылке; а также №61/122,997, озаглавленной «SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS», поданной 16 декабря 2008 года и переданной правопреемнику сего и таким образом явно включенной в настоящий документ по ссылке; а также №61/151,457, озаглавленной «SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING GENERAL BI-DIRECTIONAL IN-BAND MODEM FUNCTIONALITY», поданной 10 февраля 2009 года, переданной правопреемнику сего и таким образом явно включенной в настоящий документ по ссылке; а также №61/166,904, озаглавленной «SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS», поданной 6 апреля 2009 года, переданной правопреемнику сего и таким образом явно включенной в настоящий документ по ссылке.

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Родственные одновременно рассматриваемые заявки на патент США включают:

«SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS», имеющую в реестре патентного поверенного № 081226U1, поданную одновременно с настоящим документом, переданную правопреемнику сего и явно включенную в настоящий документ по ссылке;

«SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS», имеющую в реестре патентного поверенного №081226U2, поданную одновременно с настоящим документом, переданную правопреемнику сего и явно включенную в настоящий документ по ссылке;

«SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS», имеющую в реестре патентного поверенного №081226U4, поданную одновременно с настоящим документом, переданную правопреемнику сего и явно включенную в настоящий документ по ссылке;

«SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS», имеющую в реестре патентного поверенного №081226U5, поданную одновременно с настоящим документом, переданную правопреемнику сего и явно включенную в настоящий документ по ссылке;

«SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS», имеющую в реестре патентного поверенного №081226U6, поданную одновременно с настоящим документом, переданную правопреемнику сего и явно включенную в настоящий документ по ссылке.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее раскрытие в общем относится к передаче данных по речевому каналу. В частности, настоящее раскрытие относится к передаче неречевой информации посредством речевого кодека (внутри полосы пропускания) в сети связи.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Передача речи продолжает оставаться основной составляющей в системах связи с момента изобретения телефона со стационарной линией связи и беспроводного радио. Достижения в исследовании и конструировании систем связи продвинули индустрию в направлении систем на основе цифровых технологий. Одним преимуществом цифровой системы связи является способность уменьшать требуемую ширину полосы передачи посредством осуществления сжатия данных, предназначенных для передачи. В результате, много исследований и развития было посвящено методам сжатия, особенно в области речевого кодирования. Обычным устройством сжатия речи является «вокодер», который также взаимозаменяемо рассматривается как «речевой кодек» или «речевой кодер». Вокодер принимает оцифрованные речевые выборки и производит подборки битов данных, известные как «речевые пакеты». Для поддержки различных цифровых систем связи, требующих речевой связи, существует несколько стандартизованных алгоритмов голосового кодирования, и, фактически, сегодня речевая поддержка является минимальным и необходимым требованием в большинстве систем связи. Проект партнерства третьего поколения 2 (3GPP2) представляет собой пример организации по стандартизации, специфицирующей системы связи IS-95, 1xRTT (1x техники радио передачи) CDMA2000, EV-DO (оптимизированного развития передачи данных) CDMA, а также EV-DV (развития передачи данных/голоса)CDMA. Проект партнерства третьего поколения (3GPP) представляет собой другой пример организации по стандартизации, специфицирующей GSM (глобальную систему для мобильной связи), UMTS (универсальную мобильную систему связи), HSDPA (систему высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи), HSUPA (систему высокоскоростного пакетного доступа восходящей линии связи), HSPA+ (систему развития высокоскоростного пакетного доступа), и LTE (систему долгосрочного развития). VoIP (протокол передачи голоса по Интернету) представляет собой пример протокола, используемого в системе связи, определяемой 3GPP и 3GPP2, а также другими стандартами. Примеры вокодеров, используемых в таких системах связи, а также протоколов включают G.729 ITU-T (международного телекоммуникационного союза), AMR (адаптивный многоскоростной речевой кодек), а также EVRC (усовершенствованный кодек переменной скорости с опциями речевого обслуживания 3, 68, 70).

Совместное использование информации является основной целью сегодняшних систем связи в поддержке спроса на мгновенную и повсеместно распространенную возможность соединения. Пользователи сегодняшних систем связи передают видео, текстовые сообщения и другие данные в режиме соединения. Новые разрабатываемые приложения имеют тенденцию опережать развитие сетей и могут требовать обновления модуляционных схем и протоколов системы связи. В некоторых отдаленных географических областях могут быть доступными только речевые услуги по причине отсутствия поддержки инфраструктуры для продвинутых услуг передачи данных в системе. В качестве альтернативы пользователи могут выбирать задействовать только речевые услуги на своем устройстве связи по экономическим причинам. В некоторых странах, в сети связи санкционирована поддержка общественных услуг, таких как экстренная служба 911 (Е911) или служба экстренных вызовов внутри транспортного средства (eCall). В этих примерах экстренного применения быстрая передача данных является приоритетной, но не всегда реальной, особенно в ситуации, когда на терминале пользователя недоступны продвинутые услуги передачи данных. Предыдущие методы обеспечили решения по передаче данных посредством голосового кодека, но эти решения в состоянии поддерживать только низкоскоростные передачи данных по причине несовершенств кодирования, вносимых при попытке кодирования неречевого сигнала с помощью вокодера.

Алгоритмы сжатия речи, осуществляемые большинством вокодеров, используют методы «анализа через синтез» с целью моделирования человеческого голосового тракта с помощью наборов параметров. Данные наборы параметров обычно включают в себя функции цифровых фильтрационных коэффициентов, усилений и сохраненных сигналов, известных как кодовые книги, к примеру. Поиск параметров, наиболее близко согласующихся с характеристиками входного речевого сигнала, выполняется на кодере вокодера. Параметры затем используются на декодере вокодера с целью оценки входной речи. Наборы параметров, доступные для вокодера с целью кодирования сигналов, настраиваются на наилучшее моделирование речи, характеризующейся посредством вокализованных периодических сегментов, а также невокализованных сегментов, имеющих шумоподобные характеристики. Сигналы, не содержащие периодических или шумоподобных характеристик, не кодируются эффективно посредством вокодера и могут в результате в некоторых случаях приводить к серьезному искажению в декодированном выходном сигнале. Примеры сигналов, не демонстрирующих речевые характеристики, включают в себя быстро меняющиеся одночастотные «тональные» сигналы или двухтональные многочастотные сигналы «DTMF». Большинство вокодеров не в состоянии действенно и эффективно кодировать такие сигналы.

Передача данных посредством речевого кодека обычно рассматривается как передача данных «внутри полосы пропускания», в которой данные встраиваются в один или более речевых пакетов, выходящих из речевого кодека. Несколько методов для представления данных используют аудио тоны на предварительно заданных частотах в пределах речевой полосы частот. Использование предварительно заданных частотных тонов с целью передачи данных посредством речевых кодеков, особенно с более высокими скоростями передачи данных, является ненадежным по причине используемых в системах вокодеров. Вокодеры сконфигурированы с возможностью моделирования речевых сигналов с использованием ограниченного количества параметров. Данные ограниченные параметры являются недостаточными для эффективного моделирования тональных сигналов. Способность вокодеров моделировать тоны дополнительно ухудшается при попытке увеличения скорости передачи данных посредством быстрой смены тонов. Это влияет на точность обнаружения и приводит в результате к необходимости добавления сложных схем с целью минимизации ошибок данных, что, в свою очередь, дополнительно уменьшает общую скорость передачи данных системы связи. Таким образом, возникает необходимость действенной и эффективной передачи данных посредством речевого кодека в сети связи.

Соответственно было бы выгодным обеспечение улучшенной системы для передачи и приема информации посредством речевого кодека в сети связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления, раскрываемые в настоящем изобретении, отвечают вышеизложенным потребностям посредством использования внутриполосного модема с целью надежной передачи и приема неречевой информации посредством речевого кодека.

В одном варианте осуществления способ отправки неречевой информации посредством речевого кодека содержит обработку множества символов входных данных с целью производства множества сигналов первого импульса; формирование данного множества сигналов первого импульса с целью производства множества формированных сигналов первого импульса; и кодирование данного множества формированных сигналов первого импульса.

В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, сконфигурированный с возможностью обработки множества символов входных данных с целью производства множества сигналов первого импульса; формирователь, сконфигурированный с возможностью формирования данного множества сигналов первого импульса с целью производства множества формированных сигналов первого импульса; и речевой кодек, сконфигурированный с возможностью кодирования данного множества формированных сигналов первого импульса.

В другом варианте осуществления устройство содержит средство для обработки множества символов входных данных с целью производства множества сигналов первого импульса; средство для формирования данного множества сигналов первого импульса с целью производства множества формированных сигналов первого импульса; и средство для кодирования данного множества формированных сигналов первого импульса.

В другом варианте осуществления способ синхронизации неречевых кадров посредством речевого кодека содержит генерирование предварительно заданной последовательности, имеющей шумоподобные характеристики и являющейся устойчивой к ошибкам речевого кадра; и отправку данной предварительно заданной последовательности посредством речевого кодека.

В другом варианте осуществления устройство содержит генератор, сконфигурированный с возможностью генерирования предварительно заданной последовательности, имеющей шумоподобные характеристики и являющейся устойчивой к ошибкам речевого кадра; и речевой кодек, сконфигурированный с возможностью обработки данной предварительно заданной последовательности с целью производства речевого пакета.

В другом варианте осуществления устройство содержит средство для генерирования предварительно заданной последовательности, имеющей шумоподобные характеристики и являющейся устойчивой к ошибкам речевого кадра; и средство для отправки данной предварительно заданной последовательности посредством речевого кодека.

В другом варианте осуществления способ получения неречевых данных, вложенных в пакет вокодера, содержит прием и декодирование пакета вокодера; фильтрацию данного декодированного пакета вокодера до обнаружения сигнала синхронизации; вычисление временного смещения на основе данного сигнала синхронизации и извлечение неречевых данных, вложенных в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

В другом варианте осуществления устройство содержит приемник, сконфигурированный с возможностью приема и декодирования пакета вокодера; фильтр, сконфигурированный с возможностью фильтрации данного декодированного пакета вокодера до обнаружения сигнала синхронизации; калькулятор, сконфигурированный с возможностью вычисления временного смещения на основе данного сигнала синхронизации; и экстрактор, сконфигурированный с возможностью извлечения неречевых данных, вложенных в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

В другом варианте осуществления устройство содержит средство для приема и декодирования пакета вокодера; средство для фильтрации данного декодированного пакета вокодера до обнаружения сигнала синхронизации средство для вычисления временного смещения на основе данного сигнала синхронизации и средство для извлечения неречевых данных, вложенных в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

В другом варианте осуществления способ управления передачами терминала источника из терминала назначения во внутриполосной системе связи содержит передачу сигнала начала от терминала назначения; прерывание передачи сигнала начала по обнаружении первого принятого сигнала; передачу сигнала NACK от терминала назначения; прерывание передачи сигнала NACK по обнаружении успешно принятого сообщения передачи данных терминала источника; передачу сигнала ACK от терминала назначения и прерывание передачи сигнала ACK после того, как было передано предварительно заданное количество сигналов ACK.

В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, память, состоящую в электронной связи с процессором, инструкции, хранимые в памяти, причем данные инструкции способны осуществлять этапы передачи сигнала начала от терминала назначения; прерывания передачи сигнала начала по обнаружении первого принятого сигнала; передачи сигнала NACK от терминала назначения; прерывания передачи сигнала NACK по обнаружении успешно принятого сообщения передачи данных терминала источника; передачи сигнала ACK от терминала назначения и прерывания передачи сигнала ACK после того, как было передано предварительно заданное количество сигналов ACK.

В другом варианте осуществления устройство для управления передачами терминала источника из терминала назначения во внутриполосной системе связи содержит средство для передачи сигнала начала от терминала назначения; средство для прерывания передачи сигнала начала по обнаружении первого принятого сигнала; средство для передачи сигнала NACK от терминала назначения; средство для прерывания передачи сигнала NACK по обнаружении успешно принятого сообщения передачи данных терминала источника; средство для передачи сигнала ACK от терминала назначения и средство для прерывания передачи сигнала ACK после того, как было передано предварительно заданное количество сигналов ACK.

В другом варианте осуществления способ управления передачами терминала источника из терминала источника во внутриполосной системе связи содержит обнаружение сигнала запроса на терминале источника; передачу сигнала синхронизации от терминала источника по обнаружении данного сигнала запроса; передачу сегмента данных пользователя от терминала источника с использованием первой схемы модуляции; и прерывание передачи данного сегмента данных пользователя по обнаружении первого принятого сигнала.

В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, память, состоящую в электронной связи с процессором, инструкции, хранимые в памяти, причем данные инструкции способны осуществлять этапы обнаружения сигнала запроса на терминале источника; передачи сигнала синхронизации от терминала источника по обнаружении данного сигнала запроса; передачи сегмента данных пользователя от терминала источника с использованием первой схемы модуляции; и прерывания передачи данного сегмента данных пользователя по обнаружении первого принятого сигнала.

В другом варианте осуществления устройство для управления передачами терминала источника из терминала источника во внутриполосной системе связи содержит средство для обнаружения сигнала запроса на терминале источника; средство для передачи сигнала синхронизации от терминала источника по обнаружении данного сигнала запроса; средство для передачи сегмента данных пользователя от терминала источника с использованием первой схемы модуляции и средство для прерывания передачи данного сегмента данных пользователя по обнаружении первого принятого сигнала.

В другом варианте осуществления устройство для управления двунаправленными передачами данных из терминала назначения во внутриполосной системе связи содержит передачу сигнала отправки от терминала назначения; прерывание передачи сигнала отправки по обнаружении первого принятого сигнала; передачу сигнала синхронизации от терминала назначения; передачу сегмента данных пользователя от терминала назначения с использованием первой схемы модуляции; и прерывание передачи данного сегмента данных пользователя по обнаружении второго принятого сигнала.

В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, память, состоящую в электронной связи с процессором, инструкции, хранимые в памяти, причем данные инструкции способны осуществлять этапы передачи сигнала отправки от терминала назначения; прерывания передачи сигнала отправки по обнаружении первого принятого сигнала; передачи сигнала синхронизации от терминала назначения; передачи сегмента данных пользователя от терминала назначения с использованием первой схемы модуляции и прерывания передачи данного сегмента данных пользователя по обнаружении второго принятого сигнала.

В другом варианте осуществления устройство для управления двунаправленными передачами данных из терминала назначения во внутриполосной системе связи содержит средство для передачи сигнала отправки от терминала назначения; средство для прерывания передачи сигнала отправки по обнаружении первого принятого сигнала; средство для передачи сигнала синхронизации от терминала назначения; средство для передачи сегмента данных пользователя от терминала назначения с использованием первой схемы модуляции и средство для прерывания передачи данного сегмента данных пользователя по обнаружении второго принятого сигнала.

В другом варианте осуществления система для передачи данных по внутриполосной системе связи от транспортного средства, содержащего встроенную в транспортное средство систему (IVS), до справочно-диспетчерской точки общественной безопасности (PSAP) содержит один или более датчиков, расположенных в IVS для обеспечения сенсорных данных IVS, передатчик IVS, расположенный в IVS для передачи сенсорных данных IVS, приемник PSAP, расположенный в PSAP для приема сенсорных данных IVS, передатчик PSAP, расположенный в PSAP для передачи управляющих данных PSAP, приемник IVS, расположенный в IVS для приема управляющих данных PSAP; причем передатчик IVS содержит устройство форматирования (форматер) сообщения IVS для форматирования сенсорных данных IVS и производства сообщения IVS, процессор IVS для обработки сообщения IVS и производства множества формированных импульсных сигналов IVS, речевой кодер IVS для кодирования данных формированных импульсных сигналов IVS и производства кодированного сигнала IVS, генератор синхронизации IVS для генерирования сигнала синхронизации IVS, контроллер передачи IVS для передачи последовательности сигналов синхронизации IVS и сообщений IVS; причем приемник PSAP содержит детектор PSAP для обнаружения сигнала синхронизации IVS и производства флажка синхронизации PSAP, демодулятор PSAP для демодуляции сообщения IVS и производства принятого сообщения IVS; причем передатчик PSAP содержит форматер сообщения PSAP для форматирования управляющих данных PSAP и производства управляющего сообщения PSAP, процессор PSAP для обработки данного управляющего сообщения PSAP и производства множества формированных импульсных сигналов PSAP, речевой кодер PSAP для кодирования данных формированных импульсных сигналов PSAP и производства кодированного сигнала PSAP, генератор синхронизации PSAP для генерирования сигнала синхронизации PSAP, и контроллер передачи PSAP для передачи последовательности сигналов синхронизации PSAP и управляющих сообщений PSAP; причем приемник IVS содержит детектор IVS для обнаружения сигнала синхронизации PSAP и производства флажка синхронизации IVS, и демодулятор IVS для демодуляции сообщений PSAP и производства принятого сообщения PSAP.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Аспекты и сопутствующие преимущества вариантов осуществления, описываемых в настоящем изобретении, станут более явно очевидны посредством ссылки на нижеследующее подробное описание при рассмотрении в соединении с сопровождающими чертежами, в которых:

фиг.1 представляет собой диаграмму варианта осуществления терминалов источника и назначения, использующих внутриполосный модем для передачи данных посредством речевого кодека в беспроводной сети связи;

фиг.2 представляет собой диаграмму варианта осуществления модема передачи данных, используемого во внутриполосной системе связи;

фиг.3А представляет собой диаграмму варианта осуществления генератора синхронизации сигнала;

фиг.3В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления генератора синхронизации сигнала;

фиг.3С представляет собой диаграмму еще одного другого варианта осуществления генератора синхронизации сигнала;

фиг.4 представляет собой диаграмму варианта осуществления генератора пачки импульсов синхронизации;

фиг.5 представляет собой диаграмму варианта осуществления последовательности пачки импульсов синхронизации;

фиг.6А представляет собой диаграмму варианта осуществления последовательности преамбулы синхронизации;

фиг.6В представляет собой диаграмму варианта осуществления последовательности преамбулы синхронизации с не перекрывающимися опорными последовательностями;

фиг.7А представляет собой график выхода корреляции преамбулы синхронизации, где преамбула составлена из не перекрывающихся опорных последовательностей;

фиг.7В представляет собой график выхода корреляции преамбулы синхронизации, где преамбула составлена из перекрывающихся опорных последовательностей;

фиг.8А представляет собой диаграмму варианта осуществления формата сообщения синхронизации;

фиг.8В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления формата сообщения синхронизации;

фиг.8С представляет собой диаграмму еще одного другого варианта осуществления формата сообщения синхронизации;

фиг.9 представляет собой диаграмму варианта осуществления формата сообщения данных для передачи;

фиг.10 представляет собой диаграмму варианта осуществления составного формата сообщения данных синхронизации и передачи;

фиг.11А представляет собой график спектральной плотности мощности внутриполосного сигнала на основе импульса в сопоставлении с частотой;

фиг.11В представляет собой график спектральной плотности мощности внутриполосного сигнала на основе тона в сопоставлении с частотой;

фиг.12 представляет собой диаграмму варианта осуществления модулятора данных, использующего рассеянные импульсы;

фиг.13 представляет собой диаграмму варианта осуществления представления символа данных рассеянных импульсов;

фиг.14А представляет собой диаграмму варианта осуществления размещения формированных импульсов внутри кадра модуляции с использованием метода переноса;

фиг.14В представляет собой диаграмму варианта осуществления размещения формированных импульсов внутри кадра модуляции для обычного примера в области техники;

фиг.15А представляет собой диаграмму варианта осуществления детектора сигнала синхронизации и контроллера приемника;

фиг.15В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления детектора сигнала синхронизации и контроллера приемника;

фиг.16 представляет собой диаграмму варианта осуществления детектора пачки импульсов синхронизации;

фиг.17А представляет собой диаграмму варианта осуществления детектора преамбулы синхронизации;

фиг.17В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления детектора преамбулы синхронизации;

фиг.18А представляет собой диаграмму варианта осуществления контроллера детектора синхронизации;

фиг.18В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления контроллера детектора синхронизации;

фиг.19 представляет собой диаграмму варианта осуществления регулятора времени приема;

фиг.20 представляет собой диаграмму варианта осуществления модема данных приема, используемого во внутриполосной системе связи;

фиг.21 представляет собой диаграмму варианта осуществления системы экстренных вызовов внутри транспортного средства;

фиг.22 представляет собой диаграмму варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных, передаваемой по нисходящей линии связи в связном терминале назначения, и последовательности ответа данных, передаваемой по восходящей линии связи в связном терминале источника, причем данное взаимодействие инициировано посредством терминала назначения;

фиг.23А представляет собой диаграмму варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных, передаваемой по нисходящей линии связи в связном терминале назначения, и последовательности ответа данных, передаваемой по восходящей линии связи в связном терминале источника, причем данное взаимодействие инициировано посредством терминала источника;

фиг.23В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных, передаваемой по нисходящей линии связи в связном терминале назначения, и последовательности ответа данных, передаваемой по восходящей линии связи в связном терминале источника, причем данное взаимодействие инициировано посредством терминала источника;

фиг.24А представляет собой диаграмму варианта осуществления взаимодействия двунаправленной последовательности запроса данных и последовательности ответа данных, передаваемых как по нисходящей линии связи, так и по восходящей линии связи;

фиг.24В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления взаимодействия двунаправленной последовательности запроса данных и последовательности ответа данных, передаваемых как по нисходящей линии связи, так и по восходящей линии связи;

фиг.25 представляет собой диаграмму варианта осуществления формата пакета данных пользователя, где продолжительность длины данных пользователя является меньшей, чем размер пакета передачи;

фиг.26 представляет собой диаграмму варианта осуществления формата пакета данных пользователя, где продолжительность длины данных пользователя является большей, чем размер пакета передачи;

фиг.27А представляет собой диаграмму варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных для передачи и последовательности ответа данных для передачи, в котором длина данных пользователя является большей, чем размер пакета передачи;

фиг.27В представляет собой диаграмму другого варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных для передачи и последовательности ответа данных для передачи, в котором длина данных пользователя является большей, чем размер пакета передачи;

фиг.27С представляет собой диаграмму еще одного другого варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных для передачи и последовательности ответа данных для передачи, в котором длина данных пользователя является большей, чем размер пакета передачи;

фиг.27D представляет собой диаграмму еще одного другого варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных для передачи и последовательности ответа данных для передачи, в котором длина данных пользователя является большей, чем размер пакета передачи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 демонстрирует вариант осуществления внутриполосной системы связи по передаче данных как возможной к осуществлению внутри беспроводного терминала 100 источника. Данный терминал 100 источника осуществляет связь с терминалом 600 назначения через каналы 501 и 502 связи, сеть 500 и канал 503 связи. Примеры соответствующих беспроводных систем связи включают сотовые телефонные системы, работающие в соответствии со стандартами глобальной системы для мобильной связи (GSM), универсальной мобильной телекоммуникационной системы проекта партнерства третьего поколения (3GPP UMTS), стандартами множественного доступа с кодовым разделением проекта партнерства третьего поколения 2 (3GPP2 CDMA), стандартами множественного доступа с синхронным разделением по коду и разделением по времени (TD-SCDMA), и стандартами общемировой совместимости для микроволнового доступа (WiMAX). Специалист в области техники будет учитывать, что методы, описываемые в настоящем документе, могут быть равно применимы к внутриполосной системе связи по передаче данных, не использующей беспроводной канал. Сеть 500 связи включает в себя любую комбинацию оборудования маршрутизации и/или переключения, линии связи и другой инфраструктуры, соответствующей для установления линии связи между терминалом 100 источника и терминалом 600 назначения. Например, канал 503 связи может не являться беспроводной линией. Терминал 100 источника обычно функционирует в качестве голосового устройства связи.

ПЕРЕДАТЧИК

Основная полоса 200 передачи обычно осуществляет маршрутизацию речи пользователя через вокодер, но также способна осуществлять маршрутизацию неречевых данных через вокодер в ответ на запрос, исходящий от терминала источника или сети связи. Проведение маршрутизации неречевых данных через вокодер является выгодным, поскольку это устраняет потребность в терминале источника для запроса и передачи данных по отдельному каналу связи. Неречевые данные форматируются в сообщения. Данные сообщений, все еще в цифровой форме, преобразуются в шумоподобный сигнал, состоящий из формированных импульсов. Информация с данными сообщений встраивается в позиции импульсов шумоподобного сигнала. Шумоподобный сигнал кодируется посредством вокодера. Вокодер не конфигурируется отличным образом в зависимости от того, являются ли вводимые данные речью пользователя или неречевыми данными, поэтому является выгодным преобразование данных сообщения в сигнал, который может быть эффективно кодирован посредством набора параметров передачи, назначенного для вокодера. Кодированный шумоподобный сигнал передается внутри полосы пропускания по линии связи. Поскольку передаваемая информация является встроенной в позиции импульсов шумоподобного сигнала, надежное обнаружение зависит от восстановления временного распределения импульсов относительно речевых границ кадра кодека. Для помощи приемнику в обнаружении внутриполосной передачи до передачи данных сообщения посредством вокодера генерируется и кодируется предварительно заданный сигнал синхронизации. Последовательность протоколов синхронизации, управления и сообщений передается с целью обеспечения надежного обнаружения и демодуляции неречевых данных на приемнике.

Касательно основной полосы 200 передачи звук S210 входного сигнала вводится в микрофон и процессор 215 ввода звука и передается через мультиплексор 220 в кодер 270 вокодера, где генерируются сжатые голосовые пакеты. Соответствующий процессор ввода звука обычно включает в себя схему для преобразования входного сигнала в цифровой сигнал и формирователь сигналов для формирования цифрового сигнала, такой как фильтр нижних частот. Примеры соответствующих вокодеров включают вокодеры, описываемые посредством следующих опорных стандартов: GSM-FR, GSM-HR, GSM-EFR, EVRC, EVRC-B, SMV, QCELP13K, IS-54, AMR, G.723.1, G.728, G.729, G.729.1, G.729a, G.718, G.722.1, AMR-WB, EVRC-WB, VMR-WB. Кодер 270 вокодера поставляет голосовые пакеты на передатчик 295 и антенну 296, и голосовые пакеты передаются по каналу 501 связи.

Запрос на передачу данных может быть инициирован посредством терминала источника или через сеть связи. Запрос S215 передачи данных отключает голосовой тракт через мультиплексор 220 и включает тракт передачи данных. Входные данные S200 предварительно обрабатываются посредством форматера 210 сообщений данных и выдаются в качестве сообщения S220 Тх на модем 230 данных Тх. Входные данные S200 могут включать информацию интерфейса пользователя (UI), информацию позиции/местоположения пользователя, метки времени, информацию датчика оборудования или другие соответствующие данные. Пример соответствующего форматера 210 сообщений данных включает в себя схему для вычисления и применения битов контроля циклической избыточности (CRC) к входным данным, обеспечения повторной передачи памяти буфера, осуществления кодирования управления ошибкой, такого как гибридный автоматический запрос на повтор (HARQ), и чередования входных данных. Модем 230 данных Тх преобразует сообщение S220 Тх в сигнал S230 данных Тх, который маршрутизируется через мультиплексор 220 на кодер 270 вокодера. Когда передача данных завершена, голосовой тракт может быть повторно включен через мультиплексор 220.

Фиг.2 представляет собой соответствующую примерную (иллюстративную) структурную диаграмму модема 230 данных Тх, продемонстрированного на Фиг.1. Через мультиплексор 259 в выходной сигнал S230 данных Тх могут быть мультиплексированы во времени три сигнала: выходной сигнал S245 синхронизации, выходной сигнал S240 отключенного звука и выходной сигнал S235 модуляции Tx. Следует учитывать, что в выходной сигнал S230 данных Tx могут быть выведены различные порядки или комбинации из выходного сигнала S245 синхронизации, выходного сигнала S240 отключенного звука и выходного сигнала S235 модуляции Тх. Например, выходной сигнал S245 синхронизации может отправляться перед каждым сегментом данных выходного сигнала S235 модуляции Тх. Или, выходной сигнал S245 синхронизации может быть единожды отправлен перед полным выходным сигналом S235 модуляции Тх, при выходных сигналах S240 отключенного звука, отправляемых между каждым сегментом данных выходного сигнала S235 модуляции Тх.

Выходной сигнал S245 синхронизации представляет собой сигнал синхронизации, используемый для установления временного распределения в принимающем терминале. Сигналы синхронизации требуются для установления временного распределения для передаваемых внутриполосных данных, поскольку информация данных встраивается в позиции импульсов шумоподобного сигнала. Фиг.3А демонстрирует соответствующую примерную (иллюстративную) структурную диаграмму генератора 240 синхронизации, продемонстрированного на Фиг.2. Через мультиплексор 247 в выходной сигнал S245 синхронизации могут быть мультиплексированы во времени три сигнала: сигнал S241 пачки импульсов синхронизации, выходной сигнал S236 активизации и выходной сигнал S242 преамбулы синхронизации. Следует учитывать, что в выходной сигнал S245 синхронизации могут быть выведены различные порядки или комбинации из сигнала S241 пачки импульсов синхронизации, выходного сигнала S236 активизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации. Например, Фиг.3В демонстрирует генератор 240 синхронизации, состоящий из вых