Система и способ внутриполосного модема для передачи данных в цифровых сетях беспроводной связи

Система и способ внутриполосного модема для передачи данных в цифровых сетях беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА

[0001] Испрашивается приоритет следующих предварительных заявок США: №61/059179 "ROBUST SIGNAL FOR DATA TRANSMISSION OVER IN-BAND VOICE MODEM IN DIGITAL CELLULAR SYSTEMS", поданная 5 июня 2008 г., и переданная своему правопреемнику, и тем самым явно включенная в настоящее описание по ссылке; и №61/087923 "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS", поданная 11 августа 2008 г., и переданная своему правопреемнику, и тем самым явно включенная в настоящее описание по ссылке; и №61/093657 "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS", поданная 2 сентября 2008 г., и переданная своему правопреемнику, и тем самым явно включенная в настоящее описание по ссылке; и №61/122997 "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS", поданная 16 декабря 2008 г., и переданная своему правопреемнику, и тем самым явно включенная в настоящее описание по ссылке; №61/151457 "SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING GENERAL BIDIRECTIONAL IN-BAND MODEM FUNCTIONALITY", поданная 10 февраля 2009 г., и переданная своему правопреемнику, и тем самым явно включенная в настоящее описание по ссылке; и №61/166904 "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS", поданная 6 апреля 2009 г., переданная своему правопреемнику и тем самым явно включенная в настоящее описание по ссылке.

СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

[0002] Связанными одновременно рассматриваемыми заявками на патент США являются:

"SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", имеющая номер в реестре поверенного 081226U1, одновременно поданная с настоящей заявкой, переданная своему правопреемнику и явно включенная в настоящее описание по ссылке; "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", имеющая номер в реестре поверенного 081226U2, одновременно поданная с настоящей заявкой, переданная своему правопреемнику и явно включенная в настоящее описание по ссылке; "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", имеющая номер в реестре поверенного 081226U3, одновременно поданная с настоящей заявкой, переданная своему правопреемнику и явно включенная в настоящее описание по ссылке; "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", имеющая номер в реестре поверенного 081226U4, одновременно поданная с настоящей заявкой, переданная своему правопреемнику и явно включенная в настоящее описание по ссылке; "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", имеющая номер в реестре поверенного 081226U5, одновременно поданная с настоящей заявкой, переданная своему правопреемнику и явно включенная в настоящее описание по ссылке.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0003] Настоящее описание в целом относится к передаче данных по каналу речевой связи. Более конкретно, раскрытие относится к передаче неречевой информации посредством речевого кодека (внутриполосного) в сети связи.

ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0004] Передача речи была основной в системах передачи данных, начиная с появления стационарной телефонной линии и беспроводного радио. Достижения в исследовании и конструировании систем передачи данных направили промышленность по направлению к цифровым системам. Одно преимущество цифровой системы передачи данных заключается в способности уменьшать требуемую полосу пропускания передачи посредством реализации сжатия в отношении данных, которые должны быть переданы. В результате, многие исследования и разработки вошли в способы сжатия, особенно в области кодирования речевого сигнала. Стандартным устройством сжатия речи является "вокодер", и он также взаимозаменяемо называется "речевым кодеком" или "речевым кодером". Вокодер принимает переведенные в цифровую форму речевые выборки и формирует коллекции битов данных, известных как "речевые пакеты". Несколько стандартизированных алгоритмов кодирования речевых сигналов существуют в поддержку различных цифровых систем передачи данных, которые требуют передачи речи, и фактически поддержка речи является минимальным и существенным требованием в большинстве современных систем передачи данных. Проект партнерства третьего поколения 2 (3GPP2) является примерной организацией стандартизации, которая определяет системы передачи данных IS-95, 1xRTT (1x Технологию Радио Передачи) CDMA2000, EV-DO (эволюционированная оптимизированная передача данных) CDMA2000 и EV-DV (эволюционированная оптимизированная передача данных/голоса) CDMA2000. Проект партнерства третьего поколения является другой примерной организацией стандартизации, которая определяет GSM (Глобальную Систему Мобильной Связи), UMTS (Универсальную Систему Мобильной Связи), HSDPA (Технологию Высокоскоростной Пакетной Передачи в Нисходящем канале), HSUPA (Технологию Высокоскоростной Пакетной Передачи в Восходящем Канале), HSPA+ (Развитие Высокоскоростной Пакетной Передачи) и проект LTE (долгосрочного развития). VoIP (Голос по Интернет-протоколу) является примерным протоколом, используемым в системах передачи данных, определенных в 3GPP и 3GPP2, а также в других. Примеры вокодеров, используемых в таких системах передачи данных и протоколах, включают в себя G.729 ITU-T (Международный Союз Телекоммуникаций), AMR (Адаптивный Многоскоростной Речевой кодек) и EVRC (Опции 3, 68, 70 Усовершенствованной службы речевого кодека с переменной скоростью передачи данных).

[0005] Совместно используемая информация является основной целью современных систем передачи данных в поддержку спроса на мгновенную и повсеместную возможность соединения. Пользователи современных систем передачи данных передают речь, видео, текстовые сообщения и другие данные, чтобы оставаться на связи. Новые разрабатываемые приложения имеют тенденцию опережать развитие сетей и могут потребовать модернизировать схемы модуляции системы и протоколы передачи данных. В некоторых удаленных географических областях только речевые услуги могут быть доступными из-за нехватки поддержки инфраструктуры для передовых услуг данных в системе. Альтернативно, пользователи могут выбрать разрешить только речевые услуги на своем устройстве передачи данных в силу экономических причин. В некоторых странах поддержка общедоступных услуг передается по мандатам в сети связи, такой как режим чрезвычайной ситуации 911 (E911) или чрезвычайный запрос в транспортном средстве (eCall). В этих примерах аварийной работы быстрая передача данных является приоритетом, но она не всегда реалистична, особенно, когда усовершенствованные услуги передачи данных не доступны в терминале пользователя. Предыдущие способы обеспечивали решения для передачи данных через речевой кодек, но эти решения в состоянии поддерживать только передачи с низкой скоростью передачи данных из-за неэффективности кодирования, имеющей место при попытке закодировать неречевой сигнал посредством вокодера.

[0006] Алгоритмы сжатия речи, реализованные большинством вокодеров, используют способы "анализа посредством синтеза", чтобы смоделировать человеческий голосовой тракт с наборами параметров. Наборы параметров обычно включают в себя функции коэффициентов цифрового фильтра, коэффициенты усиления и сохраненные сигналы, известные как шифровальные книги, и другое. Поиск параметров, которые наиболее близко соответствуют характеристикам входного речевого сигнала, выполняется в кодере вокодера. Затем параметры используются в декодере вокодера, чтобы синтезировать оценку входной речи. Наборы параметров, доступные для вокодера, чтобы кодировать сигналы, настраиваются на лучшую примерную речь, характеризуемую голосовыми периодическими сегментами, а также неголосовыми сегментами, которые имеют подобные шуму характеристики. Сообщения, которые не содержат периодические или подобные шуму характеристики, по существу не кодируются вокодером и в некоторых случаях могут привести к серьезному искажению в декодированном выходном сигнале. Примеры сигналов, которые не показывают речевые характеристики, включают в себя быстро изменяющиеся сигналы одночастотного "тона" или двухтональные многочастотные "DTMF" сигналы. Большинство вокодеров не способно эффективно кодировать такие сигналы.

[0007] Передача данных посредством речевого кодека обычно называется передачей "внутриполосных" данных, где данные включены в один или более речевых пакетов, выводимых из речевого кодека. Несколько способов используют аудио тоны в заранее определенных частотах в речевом диапазоне частот, чтобы представлять данные. Использование заранее определенных частотных тонов для передачи данных через речевые кодеки, особенно с более высокой скоростью передачи данных, является ненадежным из-за вокодеров, используемых в этих системах. Вокодеры конструируются для примерных речевых сигналов, используя ограниченное число параметров. Ограниченные параметры являются недостаточными, чтобы эффективно моделировать сигналы тона. Способность вокодеров моделировать эти тоны дополнительно ухудшается при попытке увеличить скорость передачи данных посредством быстрого изменения тонов. Это влияет на точность обнаружения и приводит к потребности добавлять сложные схемы, чтобы минимизировать ошибки данных, что, в свою очередь, дополнительно уменьшает общую скорость передачи данных системы передачи данных. Поэтому возникает потребность эффективно и действенно передавать данные через речевой кодек в сети связи.

[0008] Соответственно, было бы выгодно обеспечить улучшенную систему для передачи и приема информации через речевой кодек в сети связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Раскрытые в настоящем описании варианты осуществления решают вышеупомянутые потребности посредством использования внутриполосного модема, чтобы надежно передавать и принимать неречевую информацию через речевой кодек.

[0010] В одном варианте осуществления способ посылки неречевой информации через речевой кодек содержит обработку множества символов входных данных, чтобы произвести множество первых импульсных сигналов, формирование множества первых импульсных сигналов, чтобы произвести множество сформированных первых импульсных сигналов, и кодирование множества сформированных первых импульсных сигналов посредством речевого кодека.

[0011] В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, сконфигурированный для обработки множества символов входных данных, чтобы произвести множество первых импульсных сигналов, формирователь, сконфигурированный для формирования множества первых импульсных сигналов, чтобы произвести множество сформированных импульсных сигналов, и речевой кодек, сконфигурированный для кодирования множества сформированных первых импульсных сигналов, чтобы произвести речевой пакет.

[0012] В другом варианте осуществления устройство содержит средство для обработки множества символов входных данных, чтобы произвести множество первых импульсных сигналов, средство для формирования множества первых импульсных сигналов, чтобы произвести множество сформированных первых импульсных сигналов, и средство для кодирования сформированных первых импульсных сигналов посредством речевого кодека.

[0013] В другом варианте осуществления способ синхронизации неречевых кадров посредством речевого кодека содержит генерирование заранее определенной последовательности, которая имеет подобные шуму характеристики и является устойчивой к ошибкам речевого кадра, и посылку этой заранее определенной последовательности через речевой кодек.

[0014] В другом варианте осуществления устройство содержит генератор, сконфигурированный для генерирования заранее определенной последовательности, которая имеет подобные шуму характеристики и является устойчивой к ошибкам речевого кадра, и речевой кодек, сконфигурированный для обработки этой заранее определенной последовательности, чтобы произвести речевой пакет.

[0015] В другом варианте осуществления устройство содержит средство для генерирования заранее определенной последовательности, которая имеет подобные шуму характеристики и является устойчивой к ошибкам речевого кадра, и средство для посылки этой заранее определенной последовательности через речевой кодек.

[0016] В другом варианте осуществления способ получения неречевых данных, внедренных в пакет вокодера, содержит этапы приема и декодирования пакета вокодера, фильтрование декодированного пакета вокодера до тех пор, пока сигнал синхронизации не будет обнаружен, вычисление смещения тактирования на основании сигнала синхронизации, и извлечение неречевых данных, внедренных в декодированный пакет вокодера, на основании смещения тактирования.

[0017] В другом варианте осуществления устройство содержит приемник, сконфигурированный для приема и декодирования пакета вокодера, фильтр, сконфигурированный для фильтрования декодированного пакета вокодера до тех пор, пока сигнал синхронизации не будет обнаружен, блок вычисления, сконфигурированный для вычисления смещения тактирования на основании сигнала синхронизации, и блок извлечения, сконфигурированный для извлечения неречевых данных, внедренных в декодированный пакет вокодера, на основании смещения тактирования.

[0018] В другом варианте осуществления устройство содержит средство для приема и декодирования пакета вокодера, средство для фильтрования декодированного пакета вокодера до тех пор, пока сигнал синхронизации не будет обнаружен, средство для вычисления смещения тактирования на основании сигнала синхронизации, и средство для извлечения неречевых данных, внедренных в декодированный пакет вокодера, на основании смещения тактирования.

[0019] В другом варианте осуществления способ управления передачами исходного терминала от терминала назначения в системе внутриполосной передачи данных содержит передачу начального сигнала от терминала назначения, прерывание передачи начального сигнала после обнаружения первого принятого сигнала, передачу сигнала NACK от терминала назначения, прерывание передачи сигнала NACK после обнаружения успешно принятого сообщения данных исходного терминала, передачу сигнала ACK от терминала назначения, и прерывание передачи сигнала ACK после того, как заранее определенное количество сигналов ACK было передано.

[0020] В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, память, находящуюся в электронной связи с процессором, команды, сохраненные в памяти, при этом эти команды способны выполнять этапы передачи начального сигнала от терминала назначения, прерывание передачи начального сигнала после обнаружения первого принятого сигнала, передачи сигнала NACK от терминала назначения, прерывание передачи сигнала NACK после обнаружения успешно принятого сообщения данных исходного терминала, передачи сигнала ACK от терминала назначения и прерывание передачи сигнала ACK после того, как заранее определенное количество сигналов ACK было передано.

[0021] В другом варианте осуществления устройство для управления передачами исходного терминала от терминала назначения в системе внутриполосной передачи данных содержит средство для передачи начального сигнала от терминала назначения, средство для прерывания передачи начального сигнала после обнаружения первого принятого сигнала, средство для передачи сигнала NACK от терминала назначения, средство для прерывания передачи сигнала NACK после обнаружения успешно принятого сообщения данных исходного терминала, средство для передачи сигнала ACK от терминала назначения и средство для прерывания передачи сигнала ACK после того, как заранее определенное количество сигналов ACK

было передано.

[0022] В другом варианте осуществления способ управления передачами исходного терминала от исходного терминала в системе внутриполосной передачи данных содержит обнаружение сигнала запроса в исходном терминале, передачу сигнала синхронизации от исходного терминала после обнаружения сигнала запроса, передачу сегмента данных пользователя от исходного терминала, используя первую схему модуляции, и прерывание передачи сегмента данных пользователя после обнаружения первого принятого сигнала.

[0023] В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, память, находящуюся в электронной связи с процессором, команды, сохраненные в памяти, причем эти команды способны выполнять этапы обнаружения сигнала запроса в исходном терминале, передачу сигнала синхронизации от исходного терминала после обнаружения сигнала запроса, передачу сегмента данных пользователя от исходного терминала, используя первую схему модуляции, и прерывание передачи сегмента данных пользователя после обнаружения первого принятого сигнала.

[0024] В другом варианте осуществления устройство для управления передачами исходного терминала от исходного терминала в системе внутриполосной передачи данных содержит средство для обнаружения сигнала запроса в исходном терминале, средство для передачи сигнала синхронизации от исходного терминала после обнаружения сигнала запроса, средство для передачи сегмента данных пользователя от исходного терминала, используя первую схему модуляции, и средство для прерывания передачи сегмента данных пользователя после обнаружения первого принятого сигнала.

[0025] В другом варианте осуществления способ управления двунаправленными передачами данных от терминала назначения в системе внутриполосной передачи данных содержит передачу посылаемого сигнала от терминала назначения, прерывание передачи посылаемого сигнала после обнаружения первого принятого сигнала, передачу сигнала синхронизации от терминала назначения, передачу сегмента данных пользователя от терминала назначения, используя первую схему модуляции, и прерывание передачи сегмента данных пользователя после обнаружения второго принятого сигнала.

[0026] В другом варианте осуществления устройство содержит процессор, память, находящуюся в электронной связи с процессором, команды, сохраненные в памяти, причем эти команды способны выполнять этапы передачи посылаемого сигнала от терминала назначения, прерывание передачи посылаемого сигнала после обнаружения первого принятого сигнала, передачи сигнала синхронизации от терминала назначения, передачу сегмента данных пользователя от терминала назначения, используя первую схему модуляции, и прекращение передачи сегмента данных пользователя после обнаружения второго принятого сигнала.

[0027] В другом варианте осуществления устройство для управления двунаправленными передачами данных от терминала назначения в системе внутриполосной передачи данных содержит средство для передачи посылаемого сигнала от терминала назначения, средство для прерывания передачи посылаемого сигнала после обнаружения первого принятого сигнала, средство для передачи сигнала синхронизации от терминала назначения, средство для передачи сегмента данных пользователя от терминала назначения, используя первую схему модуляции, и средство для прерывания передачи сегмента данных пользователя после обнаружения второго принятого сигнала.

[0028] В другом варианте осуществления система для передачи данных в системе внутриполосной передачи данных от транспортного средства, содержащего систему, встроенную в транспортное средство (IVS, ВТС), для точки, отвечающей за общественную безопасность (PSAP), содержит один или более датчиков, расположенных в IVS, для обеспечения данных датчика IVS, передатчик IVS, расположенный в IVS, для передачи данных датчика IVS, приемник PSAP, расположенный в PSAP, для приема данных датчика IVS, передатчик PSAP, расположенный в PSAP, для передачи данных команды PSAP, приемник IVS, расположенный в IVS, для приема данных команды PSAP; при этом передатчик IVS содержит блок форматирования сообщения IVS для форматирования данных датчика IVS и получения сообщения IVS, процессор IVS для обработки сообщения IVS и получения множества сформированных импульсных сигналов IVS, речевой кодер IVS для кодирования сформированных импульсных сигналов IVS и получения закодированного сигнала IVS, генератор синхронизации IVS для генерирования сигнала синхронизации IVS и контроллер передачи IVS для передачи последовательности сигналов синхронизации IVS и сообщений IVS; при этом приемник PSAP содержит детектор PSAP для обнаружения сигнала синхронизации IVS и получения флага синхронизации PSAP, демодулятор PSAP для демодулирования сообщения IVS и получения принятого сообщения IVS; при этом передатчик PSAP содержит блок форматирования сообщения PSAP для форматирования данных команды PSAP и получения сообщения команды PSAP, процессор PSAP для обработки сообщения команды PSAP и получения множества сформированных импульсных сигналов PSAP, речевой кодер PSAP для кодирования сформированных импульсных сигналов PSAP и получения закодированного сигнала PSAP, генератор синхронизации PSAP для генерирования сигнала синхронизации PSAP, и контроллер передачи PSAP для передачи последовательности сигналов синхронизации PSAP и сообщений команды PSAP; при этом приемник IVS содержит детектор IVS для обнаружения сигнала синхронизации PSAP и получения флага синхронизации IVS и демодулятор IVS для демодулирования сообщения PSAP и получения принятого сообщения PSAP.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0029] Аспекты и сопутствующие преимущества вариантов осуществления, описанных в настоящем описании, станут более очевидными посредством ссылки на последующее подробное описание при рассмотрении совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

[0030] Фиг.1 является диаграммой варианта осуществления исходного терминала и терминала назначения, которые используют внутриполосный модем для передачи данных через речевой кодек в сети беспроводной связи.

[0031] Фиг.2 является диаграммой варианта осуществления модема данных передачи, используемого в системе внутриполосной передачи данных.

[0032] Фиг.3A является диаграммой варианта осуществления генератора сигнала синхронизации.

[0033] Фиг.3B является диаграммой другого варианта осуществления генератора сигнала синхронизации.

[0034] Фиг.3C является диаграммой еще одного варианта осуществления генератора сигнала синхронизации.

[0035] Фиг.4 является диаграммой варианта осуществления генератора пачек импульсов синхронизации.

[0036] Фиг.5 является диаграммой варианта осуществления последовательности пачек импульсов синхронизации.

[0037] Фиг.6A является диаграммой варианта осуществления последовательности преамбулы синхронизации.

[0038] Фиг.6B является диаграммой варианта осуществления последовательности преамбулы синхронизации с неперекрывающимися опорными последовательностями.

[0039] Фиг.7A является графиком выходного сигнала корреляции преамбулы синхронизации, при этом преамбула содержит неперекрывающиеся опорные последовательности.

[0040] Фиг.7B является графиком выходного сигнала корреляции преамбулы синхронизации, при этом преамбула содержит неперекрывающиеся опорные последовательности.

[0041] Фиг.8A является диаграммой варианта осуществления формата сообщения синхронизации.

[0042] Фиг.8B является диаграммой другого варианта осуществления формата сообщения синхронизации.

[0043] Фиг.8C является диаграммой еще одного варианта осуществления формата сообщения синхронизации.

[0044] Фиг.9 является диаграммой варианта осуществления формата сообщения данных передачи.

[0045] Фиг.10 является диаграммой варианта осуществления формата составного сообщения синхронизации и передачи данных.

[0046] Фиг.11A является графиком спектральной плотности мощности сигнала, основанного на внутриполосном импульсе, в зависимости от частоты.

[0047] Фиг.11B является графиком спектральной плотности мощности сигнала, основанного на внутриполосном тоне, в зависимости от частоты.

[0048] Фиг.12 является диаграммой варианта осуществления модулятора данных, использующего разреженные импульсы.

[0049] Фиг.13 является диаграммой варианта осуществления представления символа данных разреженного импульса.

[0050] Фиг.14A является диаграммой варианта осуществления размещения сформированного импульса в кадре модуляции, используя способ циклического перехода.

[0051] Фиг.14B является диаграммой варианта осуществления размещения сформированного импульса в кадре модуляции для типичного примера в данной области техники.

[0052] Фиг.15A является диаграммой варианта осуществления детектора сигнала синхронизации и контроллера приемника.

[0053] Фиг.15B является диаграммой другого варианта осуществления детектора сигнала синхронизации и контроллера приемника.

[0054] Фиг.16 является диаграммой варианта осуществления детектора пачек импульсов синхронизации.

[0055] Фиг.17A является диаграммой варианта осуществления детектора преамбулы синхронизации.

[0056] Фиг.17B является диаграммой другого варианта осуществления детектора преамбулы синхронизации.

[0057] Фиг.18А является диаграммой варианта осуществления контроллера детектора синхронизации.

[0058] Фиг.18В является диаграммой другого варианта осуществления контроллера детектора синхронизации.

[0059] Фиг.19 является диаграммой варианта осуществления блока регулирования тактирования приема.

[0060] Фиг.20 является диаграммой варианта осуществления модема данных приема, используемого в системах внутриполосной передачи данных.

[0061] Фиг.21 является диаграммой варианта осуществления системы чрезвычайных вызовов, находящейся внутри транспортного средства.

[0062] Фиг.22 является диаграммой варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных, переданной по нисходящей линии связи на терминал назначения передачи данных, и последовательности ответа данных, переданной по восходящей линии связи на исходный терминал передачи данных, с взаимодействием, инициируемым приемным терминалом.

[0063] Фиг.23A является диаграммой варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных, переданной по нисходящей линии связи на терминал назначения передачи данных, и последовательности ответа данных, переданной по восходящей линии связи на исходный терминал передачи данных, с взаимодействием, инициируемым исходным терминалом.

[0064] Фиг.23B является диаграммой другого варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных, переданной по нисходящей линии связи на терминал назначения передачи данных, и последовательности ответа данных, переданной по восходящей линии связи на исходный терминал передачи данных, с взаимодействием, инициированным исходным терминалом.

[0065] Фиг.24A является диаграммой варианта осуществления взаимодействия двунаправленной последовательности запроса данных ответа и последовательности ответа данных, переданных как по нисходящей линии связи, так и по восходящей линии связи.

[0066] Фиг.24B является диаграммой другого варианта осуществления взаимодействия двунаправленной последовательности запроса данных и последовательности ответа данных, переданных как по нисходящей линии связи, так и по восходящей линии связи.

[0067] Фиг.25 является диаграммой варианта осуществления формата пакета данных пользователя, при этом длина данных пользователя меньше, чем размер пакета передачи.

[0068] Фиг.26 является диаграммой варианта осуществления формата пакета данных пользователя, при этом длина данных пользователя больше, чем размер пакета передачи.

[0069] Фиг.27A является диаграммой варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных передачи и последовательности ответа данных передачи, при этом длина данных пользователя больше, чем размер пакета передачи.

[0070] Фиг.27B является диаграммой другого варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных передачи и последовательности ответа данных передачи, при этом длина данных пользователя больше, чем размер пакета передачи.

[0071] Фиг.27C является диаграммой еще одного варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных передачи и последовательности ответа данных передачи, при этом длина данных пользователя больше, чем размер пакета передачи.

[0072] Фиг.27D является диаграммой еще одного варианта осуществления взаимодействия последовательности запроса данных передачи и последовательности ответа данных передачи, при этом длина данных пользователя больше, чем размер пакета передачи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0073] Фиг.1 показывает вариант осуществления системы внутриполосной передачи данных, которая может быть реализована в беспроводном исходном терминале 100. Исходный терминал 100 связывается с приемным терминалом 600 через каналы 501 и 502 передачи данных, сеть 500 и канал 503 передачи данных. Примеры подходящих систем беспроводной связи включают в себя системы сотовых телефонов, работающие в соответствии со стандартами Глобальной Системой Мобильной Связи (GSM), универсальной системой мобильной связи проекта партнерства третьего поколения (UMTS 3GPP), множественного доступа с кодовым разделением каналов проекта партнерства третьего поколения 2 (CDMA 3GPP2), множественного доступа с синхронным временным и кодовым разделением каналов (TD-SCDMA) и глобальной совместимости для микроволнового доступа (WiMAX). Специалист в данной области техники признает, что способы, описанные в настоящем описании, могут в равной степени применяться к системе внутриполосной передачи данных, которая не включает беспроводной канал. Сеть 500 связи включает в себя любую комбинацию оборудования маршрутизации и/или коммутации, линии связи и другую инфраструктуру, подходящую для установления линии связи между исходным терминалом 100 и терминалом назначения 600. Например, канал 503 передачи данных может не быть беспроводной линией связи. Обычно исходный терминал 100 функционирует как устройство передачи голоса.

ПЕРЕДАТЧИК

[0074] Обычно тракт 200 основной полосы частот передачи маршрутизирует речь пользователя через вокодер, но он также способен маршрутизировать неречевые данные через вокодер в ответ на запрос, исходящий от исходного терминала или сети связи. Маршрутизация неречевых данных через вокодер является выгодной, так как она избавляет исходный терминал от необходимости запрашивать и передавать данные по выделенному каналу передачи данных. Неречевые данные форматируются в сообщения. Данные сообщения, которые все еще находятся в цифровой форме, преобразуются в подобный шуму сигнал, содержащий сформированные импульсы. Информация данных сообщения встраивается в позиции импульсов подобного шуму сигнала. Подобный шуму сигнал кодируется вокодером. Вокодер не конфигурируется по-другому в зависимости от того, является ли входной сигнал речью пользователя или неречевыми данными, таким образом, выгодно преобразовывать данные сообщения в сигнал, который может быть эффективно закодирован набором параметров передачи, назначенным вокодеру. Кодированный подобный шуму сигнал передается внутри полосы по линии связи. Поскольку переданная информация встроена в позиции импульсов подобного шуму сигнала, надежное обнаружение зависит от восстановления тактирования импульсов относительно границ кадра речевого кодека. Чтобы помочь приемнику обнаружить внутриполосную передачу, заранее определенный сигнал синхронизации генерируется и кодируется вокодером до передачи данных сообщения. Последовательность протокола синхронизации, управления и сообщений передается, чтобы гарантировать надежное обнаружение и демодуляцию неречевых данных в приемнике.

[0075] Ссылаясь на тракт 200 основной полосы частот передачи, входной аудио сигнал S210 вводится в микрофон и процессор 215 входного аудио сигнала, и передается через мультиплексор 220 на кодер 270 вокодера, при этом генерируются сжатые речевые пакеты. Подходящий процессор входного аудио сигнала обычно включает в себя схему, чтобы преобразовывать входной сигнал в цифровой сигнал, и блок приведения к требуемым условиям сигнала, чтобы сформировать цифровой сигнал, такой как фильтр низких частот. Примеры подходящих вокодеров включают в себя примеры, описанные посредством следующих стандартных образцов: 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 передачи данных.

[0076] Запрос передачи данных может быть инициирован исходным терминалом или через сеть связи. Запрос S215 передачи данных запрещает голосовой путь через мультиплексор 220 и разрешает путь данных передачи. Входные данные S200 предварительно обрабатываются блоком форматирования 210 сообщения данных и выводятся как сообщение S220 передачи на модем 230 Tx передачи данных. Входные данные S200 могут включать в себя информацию интерфейса пользователя (UI), информацию о позиции/местоположении пользователя, отметки времени, информацию датчика оборудования или другие подходящие данные. Пример подходящего блока форматирования 210 сообщения данных включает в себя схему для вычисления и суммирования битов контроля при помощи циклического избыточного кода (CRC) к входным данным, обеспечения памяти буфера повторной передачи, реализовывать кодирование с контролем ошибок, такое как гибридный автоматический запрос на повторную передачу данных (HARQ), и чередовать входные данные. Модем 230 Tx передачи данных преобразует сообщение S220 Tx передачи в данные S230 Tx передачи сигнала, которые маршрутизируются через мультиплексор 220 на кодер 270 вокодера. Как только передача данных завершена, голосовой путь может быть повторно разрешен через мультиплексор 220.

[0077] Фиг.2 является подходящей примерной блок-схемой модема 230 Tx передачи данных, показанного на фиг.1. Три сигнала могут быть мультиплексированы во времени через мультиплексор 259 в выходной сигнал данных S230 Tx передачи; выходной сигнал S245 синхронизации, выходной сигнал S240 глушения (подавления сигнала) и выходной сигнал S235 модуляции Tx передачи. Должно быть понятно, что различные порядки и комбинации выходного сигнала S245 синхронизации, выходного сигнала S240 глушения и выходного сигнала S235 модуляции Tx передачи сигналов могут быть выведены как данные S230 Tx передачи. Например, выходной сигнал S245 синхронизации может быть послан до каждого сегмента данных выходного сигнала S235 модуляции Tx передачи. Или выходной сигнал S245 синхронизации может быть послан однократно до завершения выходного сигнала S235 модуляции Tx передачи с выходным сигналом S240 глушения, посланным между каждым сегментом данных выходного сигнала S235 модуляции Tx передачи.

[0078] Выходной сигнал S245 синхронизации является сигналом синхронизации, используемым для установления тактирования в терминале приема. Сигналы синхронизации требуются, чтобы устанавливать тактирование для переданных внутриполосных данных, так как информация данных встроена в позиции импульсов подобного шуму сигнала. Фиг.3A показывает подходящую примерную блок-схему генератора 240 синхронизации, показанного на фиг.2. Три сигнала могут быть мультиплексированы во времени через мультиплексор 247 в сигнал вывода S245 синхронизации; пачка импульсов S241 синхронизации, выходной сигнал S236 активизации и выходной сигнал S242 преамбулы синхронизации. Должно быть понятно, что различные порядки и комбинации пачки импульсов S241 синхронизации, выходного сигнала S236 активизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации могут быть выведены как выходной сигнал S245 синхронизации. Например, фиг.3B показывает генератор 240 синхронизации, состоящий из (схемы) выходного сигнала S236 активизации и (схемы) выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, при этом выходной сигнал S236 активизации может быть послан до каждого выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации. Альтернативно, фиг.3C показывает генератор 240 синхронизации, состоящий из (схемы) пачки импульсов S241 синхронизации и (схемы) выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, при этом пачка импульсов S241 синхронизации может быть послана до каждого выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации.

[0079] Ссылаясь на фиг.3A, пачка импульсов S241 синхронизации используется для установления грубого тактирования в приемнике, и она содержит по меньшей мере один синусоидальный частотный сигнал, имеющий заранее определенные частоту выборки, последовательность и продолжительность, и генерируется схемой 250 пачки импульсов синхронизации, показанной на фиг.4. Синусоидальная Частота 1 251 представляет двоичные данные +1, и Частота 2 252 пред