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

Формула изобретения

1. Способ получения неречевых данных, вложенных в пакет вокодера, содержащий этапы, на которых:

принимают и декодируют пакет вокодера;

фильтруют декодированный пакет вокодера до тех пор, пока не будет обнаружен сигнал синхронизации, причем фильтрация содержит этапы, на которых коррелируют декодированный пакет вокодера с предварительно заданной последовательностью для генерирования множества пиков корреляции, и сравнивают множество пиков корреляции с ожидаемым шаблоном, причем предварительно заданная последовательность является псевдослучайной шумовой последовательностью, и причем корреляция содержит этап, на котором коррелируют одну из неперекрывающейся или перекрывающейся составной последовательности преамбулы декодированного пакета вокодера с псевдослучайной шумовой последовательностью, причем ожидаемый шаблон основан на комбинации отрицательных и положительных пиков корреляции, и причем сравнение использует некоторое количество из множества пиков корреляции, согласующееся с ожидаемым шаблоном, и определение, превышает ли упомянутое количество предварительно заданное значение;

вычисляют временное смещение на основе сигнала синхронизации; и

извлекают неречевые данные, вложенные в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

2. Способ по п.1, в котором корреляция дополнительно содержит этап, на котором применяют фильтр разреженных сигналов, коэффициенты которого представляют собой импульсную характеристику предварительно заданной последовательности.

3. Способ по п.1, в котором предварительно заданное значение составляет 80% от максимального количества положительных пиков корреляции и отрицательных пиков корреляции, обнаруженных в сигнале синхронизации, соответствующем ожидаемому шаблону.

4. Способ по п.1, в котором сравнение содержит этапы, на которых:

идентифицируют количество положительных пиков корреляции в сигнале синхронизации;

определяют, находится ли временной промежуток между положительными пиками корреляции в пределах первого предварительно заданного диапазона; и

определяют, является ли амплитуда положительных пиков корреляции большей, чем первое предварительно заданное пороговое значение.

5. Способ по п.1, в котором сравнение содержит этапы, на которых:

идентифицируют количество отрицательных пиков корреляции в сигнале синхронизации;

определяют, находится ли временной промежуток между отрицательными пиками корреляции в пределах второго предварительно заданного диапазона; и

определяют, является ли амплитуда отрицательных пиков корреляции большей, чем второе предварительно заданное пороговое значение.

6. Способ по п.1, в котором вычисление содержит этап, на котором добавляют временной промежуток между положительным пиком корреляции и опорным моментом времени к временному промежутку между положительным пиком корреляции и отрицательным пиком корреляции.

7. Способ по п.1, в котором вычисление содержит этап, на котором добавляют временной промежуток между отрицательным пиком корреляции и опорным моментом времени.

8. Способ по п.1, в котором извлечение содержит этапы, на которых:

определяют границу кадра демодуляции на основе временного смещения;

определяют тип демодуляции на основе индикатора типа демодуляции;

определяют позицию импульса сигнала данных с помощью границы кадра демодуляции и типа демодуляции; и

вычисляют символ выходных данных на основе позиции импульса сигнала данных.

9. Способ по п.8, в котором индикатор типа демодуляции представляет собой предварительно заданный сигнал.

10. Способ по п.9, в котором предварительно заданный сигнал представляет собой синусоидальный сигнал.

11. Способ по п.9, в котором предварительно заданный сигнал сохраняют в памяти в позиции, определенной посредством временного смещения.

12. Память, хранящая компьютерную программу, которая, при исполнении, предписывает компьютеру выполнять следующие действия:

принимать и декодировать пакет вокодера;

фильтровать декодированный пакет вокодера до тех пор, пока не будет обнаружен сигнал синхронизации, причем фильтрация содержит корреляцию декодированного пакета вокодера с предварительно заданной последовательностью для генерирования множества пиков корреляции и сравнения множества пиков корреляции с ожидаемым шаблоном, причем предварительно заданная последовательность является псевдослучайной шумовой последовательностью, и причем корреляция содержит корреляцию одной из неперекрывающейся или перекрывающейся составной последовательности преамбулы декодированного пакета вокодера с псевдослучайной шумовой последовательностью, причем ожидаемый шаблон основан на комбинации отрицательных и положительных пиков корреляции, и причем сравнение использует некоторое количество из множества пиков корреляции, согласующееся с ожидаемым шаблоном, и определение, превышает ли упомянутое количество предварительно заданное значение;

вычислять временное смещение на основе сигнала синхронизации; и

извлекать неречевые данные, вложенные в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

13. Устройство для получения неречевых данных, вложенных в пакет вокодера, содержащее:

приемник, сконфигурированный с возможностью приема и декодирования пакета вокодера;

фильтр, сконфигурированный с возможностью фильтрации декодированного пакета вокодера до тех пор, пока не будет обнаружен сигнал синхронизации, причем фильтр содержит коррелятор для корреляции декодированного пакета вокодера с предварительно заданной последовательностью для генерирования множества пиков корреляции и компаратор для сравнения упомянутого множества пиков корреляции с ожидаемым шаблоном, причем предварительно заданная последовательность является псевдослучайной шумовой последовательностью, и причем коррелятор коррелирует одну из неперекрывающейся или перекрывающейся составной последовательности преамбулы декодированного пакета вокодера с псевдослучайной шумовой последовательностью, причем ожидаемый шаблон основан на комбинации отрицательных и положительных пиков корреляции, и причем сравнение использует некоторое количество из множества пиков корреляции, согласующееся с ожидаемым шаблоном, и определение, превышает ли упомянутое количество предварительно заданное значение;

калькулятор, сконфигурированный с возможностью вычисления временного смещения на основе сигнала синхронизации; и

экстрактор, сконфигурированный с возможностью извлечения неречевых данных, вложенных в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

14. Устройство по п.13, в котором коррелятор представляет собой фильтр разреженных сигналов, коэффициенты которого представляют собой импульсную характеристику предварительно заданной последовательности.

15. Устройство по п.13, в котором предварительно заданное значение составляет 80% от максимального количества положительных пиков корреляции и отрицательных пиков корреляции, обнаруженных в сигнале синхронизации, соответствующем ожидаемому шаблону.

16. Устройство по п.13, в котором фильтр содержит:

детектор положительных пиков для идентификации количества положительных пиков корреляции в сигнале синхронизации;

компаратор времени положительных пиков для определения, находится ли временной промежуток между положительными пиками корреляции в пределах первого предварительно заданного диапазона; и

компаратор амплитуды положительных пиков для определения, является ли амплитуда положительных пиков корреляции большей, чем первое предварительно заданное пороговое значение.

17. Устройство по п.13, в котором фильтр содержит:

детектор отрицательных пиков для идентификации количества отрицательных пиков корреляции в сигнале синхронизации;

компаратор времени отрицательных пиков для определения, находится ли временной промежуток между отрицательными пиками корреляции в пределах второго предварительно заданного диапазона; и

компаратор амплитуды отрицательных пиков для определения, является ли амплитуда отрицательных пиков корреляции большей, чем второе предварительно заданное пороговое значение.

18. Устройство по п.13, в котором калькулятор содержит сумматор для добавления временного промежутка между положительным пиком корреляции и опорным моментом времени к временному промежутку между положительным пиком корреляции и отрицательным пиком корреляции.

19. Устройство по п.13, в котором калькулятор содержит сумматор для добавления временного промежутка между отрицательным пиком корреляции и опорным моментом времени.

20. Устройство по п.13, в котором экстрактор содержит процессор для:

определения границы кадра демодуляции на основе временного смещения;

определения типа демодуляции на основе индикатора типа демодуляции;

определения позиции импульса сигнала данных с помощью границы кадра демодуляции и типа демодуляции; и

вычисления символа выходных данных на основе позиции импульса сигнала данных.

21. Устройство для получения неречевых данных, вложенных в пакет вокодера, содержащее:

средство для приема и декодирования пакета вокодера;

средство для фильтрации декодированного пакета вокодера до тех пор, пока не будет обнаружен сигнал синхронизации, причем средство для фильтрации содержит средство для корреляции декодированного пакета вокодера с предварительно заданной последовательностью для генерирования множества пиков корреляции и средство для сравнения множества пиков корреляции с ожидаемым шаблоном, причем предварительно заданная последовательность является псевдослучайной шумовой последовательностью, и причем средство для корреляции коррелирует одну из неперекрывающейся или перекрывающейся составной последовательности преамбулы декодированного пакета вокодера с псевдослучайной шумовой последовательностью, причем ожидаемый шаблон основан на комбинации отрицательных и положительных пиков корреляции, и причем сравнение использует некоторое количество из множества пиков корреляции, согласующееся с ожидаемым шаблоном, и определение, превышает ли упомянутое количество предварительно заданное значение;

средство для вычисления временного смещения на основе сигнала синхронизации; и

средство для извлечения неречевых данных, вложенных в декодированный пакет вокодера на основе временного смещения.

22. Устройство по п.21, в котором средство для корреляции дополнительно сконфигурировано с возможностью применения фильтра разреженных сигналов, коэффициенты которого представляют собой импульсную характеристику предварительно заданной последовательности.

23. Устройство по п.21, в котором предварительно заданное значение составляет 80% от максимального количества положительных пиков корреляции и отрицательных пиков корреляции, обнаруженных в сигнале синхронизации, соответствующем ожидаемому шаблону.

24. Устройство по п.21, в котором средство для фильтрации дополнительно сконфигурировано с возможностью:

идентификации количества положительных пиков корреляции в сигнале синхронизации;

определения, находится ли временной промежуток между положительными пиками корреляции в пределах первого предварительно заданного диапазона; и

определения, является ли амплитуда положительных пиков корреляции большей, чем первое предварительно заданное пороговое значение.

25. Устройство по п.21, в котором средство для фильтрации дополнительно сконфигурировано с возможностью:

идентификации количества отрицательных пиков корреляции в сигнале синхронизации;

определения, находится ли временной промежуток между отрицательными пиками корреляции в пределах второго предварительно заданного диапазона; и

определения, является ли амплитуда отрицательных пиков корреляции большей, чем второе предварительно заданное пороговое значение.

26. Устройство по п.21, в котором средство для вычисления содержит средство для добавления временного промежутка между положительным пиком корреляции и опорным моментом времени к временному промежутку между положительным пиком корреляции и отрицательным пиком корреляции.

27. Устройство по п.21, в котором средство для вычисления содержит средство для добавления временного промежутка между отрицательным пиком корреляции и опорным моментом времени.

28. Устройство по п.21, в котором средство для извлечения содержит:

средство для определения границы кадра демодуляции на основе временного смещения;

средство для определения типа демодуляции на основе индикатора типа демодуляции;

средство для определения позиции импульса сигнала данных с помощью границы кадра демодуляции и типа демодуляции; и

средство для вычисления символа выходных данных на основе позиции импульса сигнала данных.

Описание изобретения к патенту

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 выходного сигнала S236 активизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, где выходной сигнал S236 активизации может отправляться перед каждым выходным сигналом S242 преамбулы синхронизации. В качестве альтернативы фиг.3С демонстрирует генератор 240 синхронизации, состоящий из сигнала S241 пачки импульсов синхронизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, где сигнал S241 пачки импульсов синхронизации может отправляться перед каждым выходным сигналом S242 преамбулы синхронизации.

Возвращаясь обратно к фиг.3А, сигнал S241 пачки импульсов синхронизации используется для установления грубого временного распределения в приемнике и состоит из по меньшей мере одного синусоидального частотного сигнала, обладающего предварительно заданной скоростью выборки, последовательностью и продолжительностью, и генерируется посредством пачки 250 импульсов синхронизации, продемонстрированной на фиг.4. Синусоидальная частота 1 251 представляет двоичные данные +1, а частота 2 252 представляет двоичные данные -1. Примеры соответствующих сигналов включают постоянные частотные синусоиды в полосе голосового сигнала, такой как 395 Гц, 540 Гц и 512 Гц для одного синусоидального сигнала, и 558 Гц, 1035 Гц и 724 Гц для другого синусоидального сигнала. Последовательность 253 пачки импульсов синхронизации определяет, какой частотный сигнал мультиплексируется посредством мультиплексора 254. Информационная последовательность, модулируемая в пачку импульсов синхронизации, должна быть последовательностью с хорошими характеристиками автокорреляции. Примером соответствующей последовательности 253 пачки импульсов синхронизации является код Баркера с длиной 7, продемонстрированный на фиг.5. Для каждого символа «+» в сигнал S241 пачки импульсов синхронизации выводится синусоида частоты 1, а для каждого символа «-» выводится синусоида частоты 2.

Обращаясь обратно к фиг.3А, выходной сигнал S242 преамбулы синхронизации используется для установления точного (на основе выборок) временного распределения в приемнике и состоит из предварительно заданной схемы передачи данных, известной в приемнике. Соответствующим примером предварительно заданной схемы передачи данных выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации является последовательность 241 преамбулы синхронизации, продемонстрированная на фиг.6А. Составная последовательность 245 преамбулы генерируется посредством последовательного соединения нескольких периодов последовательности 242 псевдослучайного шума (PN) с перекрывающимся и добавляемым результатом последовательности 242 PN и обратного варианта последовательности 244 PN. Символы «+» в составной последовательности 245 преамбулы представляют двоичные данные +1, а символы «-» представляют двоичные данные -1. Другой соответствующий пример вставляет выборки с нулевым значением между битами данных последовательности PN. Это обеспечивает временной промежуток между битами данных для учета воздействий «смазывания», вызываемого посредством характеристик фильтра полосы пропускания канала, имеющего тенденцию распределять энергию битов данных по нескольким интервалам времени передачи битов.

Ранее описанная конфигурация преамбулы синхронизации, использующая последовательно соединенные периоды последовательности PN с перекрывающимися сегментами обратных вариантов последовательности PN, обеспечивает выгоды в виде уменьшенного времени передачи, улучшенных корреляционных характеристик и улучшенных характеристик обнаружения. Данные выгоды приводят в результате к преамбуле, являющейся устойчивой к ошибкам передачи речевого кадра.

Посредством перекрытия сегментов PN результирующая составная преамбула синхронизации состоит из меньшего количества битов в последовательности по сравнению с неперекрывающимся вариантом, уменьшая тем самым общее время, требуемое для передачи составной последовательности 245 преамбулы.

Для иллюстрации улучшений в корреляционных характеристиках перекрывающейся последовательности синхронизации фиг.7А и фиг.7В демонстрируют сравнение между корреляцией последовательности 242 PN с неперекрывающейся составной последовательностью 245b преамбулы, продемонстрированной на фиг.6В, и корреляцией последовательности 242 PN с перекрывающейся составной последовательностью 245 преамбулы синхронизации, продемонстрированной на фиг.6А. Фиг.7А демонстрирует главные пики корреляции, как положительные, так и отрицательные, а также второстепенные пики корреляции, расположенные между главными пиками, для неперекрывающейся составной последовательности 245b преамбулы синхронизации. Отрицательный пик 1010 получается в результате из корреляции последовательности 242 PN с первым обратным сегментом неперекрывающейся составной последовательности 245b преамбулы. Положительные пики 1011, 1012, 1013 корреляции получаются в результате из корреляции последовательности 242 PN с тремя последовательно соединенными сегментами последовательности 242 PN, составляющими серединный участок неперекрывающейся составной последовательности 245b преамбулы. Отрицательный пик 1014 получается в результате из корреляции последовательности 242 PN со вторым обратным сегментом неперекрывающейся составной последовательности 245b преамбулы. На фиг.7А второстепенный пик 1015 корреляции, соответствующий смещению 3-х выборок из первого положительного пика 1011 корреляции, демонстрирует величину приблизительно 5 (1/3 от величины главных пиков). Фиг.7В демонстрирует несколько главных пиков корреляции, как положительных, так и отрицательных, а также второстепенные пики корреляции, расположенные между главными пиками, для перекрывающейся составной последовательности 245 преамбулы синхронизации. На фиг.7В второстепенный пик 1016 корреляции, соответствующий смещению 3-х выборок PN из первого положительного пика 1011 корреляции, демонстрирует величину приблизительно 3 (1/5 от величины главных пиков). Меньшая величина второстепенного пика 1016 корреляции для перекрывающейся преамбулы, демонстрируемой на фиг.7В, приводит в результате к меньшему количеству ложных обнаружений главных корреляционных пиков преамбулы по сравнению с примером неперекрывающегося второстепенного пика 1015, демонстрируемого на фиг.7В.

Как продемонстрировано на фиг.7В, при корреляции последовательности 242 PN с составной последовательностью 245 преамбулы синхронизации генерируются пять основных пиков. Продемонстрированная схема (1 отрицательный пик, 3 положительных пика и 1 отрицательный пик) предоставляет возможность временного распределения кадра на основе любых трех обнаруженных пиков и соответствующих временных промежутков между пиками. Комбинация трех обнаруженных пиков с соответствующим временным промежутком всегда является уникальной. Схожее изображение схемы пиков корреляции продемонстрировано в таблице 1, где пики корреляции приводятся как «-» для отрицательного пика и «+» для положительного пика. Метод использования уникальной схемы пиков корреляции является выгодным для внутриполосных систем, поскольку данная уникальная схема компенсирует возможные потери речевого кадра, например, по причине плохих условий канала. Потеря речевого кадра может приводить в результате также и к потере пика корреляции. Посредством обладания уникальной схемой пиков корреляции, разделенных посредством предварительно заданных временных промежутков, приемник может надежно обнаруживать преамбулу синхронизации даже при потере речевых кадров, приводящей в результате к потере пиков корреляции. Несколько примеров продемонстрированы в таблице 2 для комбинаций трех обнаруженных пиков в схеме (два пика потеряны в каждом примере). Каждая запись в таблице 2 представляет уникальную схему пиков и временных промежутков между пиками. Пример 1 в таблице 2 демонстрирует обнаруженные пики 3, 4 и 5 (пики 1 и 2 были потеряны), приводящие в результате к схеме «++-» с одним предварительно заданным промежутком между каждым пиком. Примеры 2 и 3 в таблице 2 также демонстрируют схему «++-», однако промежутки являются другими. Пример 2 имеет два предварительно заданных промежутка между обнаруженным пиком 2 и пиком 4, в то время как пример 3 имеет два предварительно заданных промежутка между обнаруженным пиком 3 и пиком 5. Таким образом, примеры 1, 2 и 3 каждый представляют уникальную схему, из которой может быть выведено временное распределение кадра. Следует учитывать, что данные обнаруженные пики могут выходить за границы кадра, но что данные уникальные схемы и предварительно заданные промежутки тем не менее применяются.

Специалист в области техники будет учитывать, что может быть использована и другая последовательность преамбулы, приводящая в результате к другой схеме пиков корреляции, отличной от схемы, продемонстрированной на фиг.7В и в таблице 1. Специалист в области техники также будет учитывать, что для определения различных рабочих режимов или передачи битов информации может быть использовано множество схем пиков корреляции. Пример альтернативной схемы пиков корреляции продемонстрирован в таблице 3. Схема пиков корреляции, демонстрируемая в таблице 3, поддерживает уникальную схему, из которой может быть выведено временное распределение кадра, как описано ранее. Обладание множеством схем пиков корреляции является выгодным для определения различных конфигураций передатчика на приемнике, таких как форматы сообщений или схемы модуляции.

Обращаясь снова к фиг.3А, выходной сигнал S236 активизации используется для инициирования активизации кодера 270 вокодера из состояния сна, состояния медленной скорости передачи, или состояния прерывистой передачи. Выходной сигнал S236 активизации может также использоваться с целью запрета входа кодера 270 вокодера в состояние сна, медленной передачи, или состояния прерывистой передачи. Выходной сигнал S236 активизации генерируется посредством генератора 256 активизации. Сигналы активизации являются выгодными при передаче внутриполосных данных посредством вокодеров, осуществляющих функции сна, функции прерывистой передачи (DTX) или работающих с более медленной скоростью передачи в течение неактивных голосовых сегментов, с целью минимизации задержки запуска, которая может происходить в процессе перехода от состояния неактивного голоса к состоянию активного голоса. Сигналы активизации могут также использоваться для определения характеристики режима передачи, например, типа используемой схемы модуляции. Первый пример соответствующего выходного сигнала S236 активизации представляет собой синусоидальный сигнал постоянной частоты в полосе голосового сигнала, такой как 395 Гц. В данном первом примере сигнал активизации осуществляет запрет входа кодера 270 вокодера в состояние сна, DTX, или состояние медленной скорости передачи. В данном первом примере приемник игнорирует передаваемый выходной сигнал S236 активизации. Второй пример соответствующего выходного сигнала S236 активизации представляет собой сигнал, состоящий из множества синусоидальных сигналов, где каждый сигнал определяет специфическую схему модуляции данных, например 500 Гц для схемы модуляции 1 и 800 Гц для схемы модуляции 1. В данном втором примере сигнал активизации осуществляет запрет входа кодера 270 вокодера в состояние сна, DTX или состояние медленной скорости передачи. В данном втором примере приемник использует передаваемый выходной сигнал S236 активизации для определения схемы модуляции данных.

Пример составного выходного сигнала S245 синхронизации представляет собой сигнал, состоящий из мультиплексированного сигнала S241 пачки импульсов синхронизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, как продемонстрировано на фиг.8А. Tsb 701 и Tsp 702 представляют собой продолжительности во времени, когда передается каждый сигнал. Пример соответствующего диапазона для Tsb составляет 120-140 миллисекунд, а для Tsp составляет 40-200 миллисекунд. Другой пример составного выходного сигнала S245 синхронизации представляет собой сигнал, состоящий из мультиплексированного выходного сигнала S236 активизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, как продемонстрировано на фиг.8В. Twu 711 и Tsp 702 представляют собой продолжительности во времени, когда передается каждый сигнал. Пример соответствующего диапазона для Twu составляет 10-60 миллисекунд, а для Tsp составляет 40-200 миллисекунд. Другой пример составного выходного сигнала S245 синхронизации представляет собой сигнал, состоящий из мультиплексированного выходного сигнала S236 активизации, сигнала S241 пачки импульсов синхронизации и выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, как продемонстрировано на фиг.8С. Twu 711, Tsp1 721, Tsb 701, Tsp2 722 представляют собой продолжительности во времени, когда передается каждый сигнал. Пример соответствующего диапазона для Twu составляет 20-80 миллисекунд, для Tsp1 составляет 40-200 миллисекунд, для Tsb составляет 120-140 миллисекунд, а для Tsp2 составляет 40-200 миллисекунд.

Обращаясь обратно к фиг.2, соответствующим примером выходного сигнала S235 модуляции Тх является сигнал, генерируемый посредством модулятора 235 с использованием фазово-импульсной модуляции (PPM) со специальными формами импульсов модуляции. Этот метод модуляции приводит в результате к низкому уровню искажения при кодировании и декодировании посредством различных типов вокодеров. Дополнительно, данный метод приводит в результате к хорошим характеристикам автокорреляции и может легко обнаруживаться посредством приемника, согласованного с формой сигнала. Дополнительно, формированные импульсы не имеют тональной структуры; вместо этого сигналы выглядят как шумоподобные в области частотного спектра, а также сохраняют шумоподобную звуковую характеристику. Пример спектральной плотности мощности сигнала на основе формированных импульсов продемонстрирован на фиг.11А. Как можно видеть на фиг.11А, спектральная плотность мощности проявляет шумоподобную характеристику во внутриполосном частотном диапазоне (постоянная энергия в частотном диапазоне). В противоположность, пример спектральной плотности мощности сигнала с тональной структурой продемонстрирован на фиг.11В, где данные представлены посредством тонов на частотах приблизительно 400 Гц, 600 Гц и 1000 Гц. Как можно видеть на фиг.11В, спектральная плотность мощности показывает «всплески» значительной энергии во внутриполосном частотном диапазоне в тональных частотах и в его гармониках.

Фиг.12 представляет собой структурную диаграмму модулятора 235, продемонстрированного на фиг.2. Генератор 238 рассеянных импульсов производит импульсы, соответствующие входному сообщению S220 Тх, с использованием фазово-импульсной модуляции, и затем формирователь 239 импульсов формирует импульсы с целью создания сигнала для лучшего качества кодирования в кодере вокодера. Соответствующий пример рассеянного импульса продемонстрирован на фиг.13. Временная ось делится на кадры модуляции продолжительностью T_MF. В пределах каждого такого кадра модуляции, относительно границ кадра модуляции определяется некоторое количество моментов времени t₀ , t₁, , t_m-1, которые определяют потенциальные позиции основного импульса p(t). Например, импульс 237 в позиции t ₃ обозначается как p(t-t₃) . Биты информации сообщения S220 Тх, вводимые в модулятор 235, преобразуются в символы с соответствующим переводом в позиции импульсов в соответствии с таблицей преобразований. Импульс может также быть формирован с помощью смены полярности, + p(t). Символы могут, таким образом, быть представлены посредством одного из отчетливых сигналов типа 2m в пределах кадра модуляции, где m представляет собой количество моментов времени, определяемое для кадра модуляции, а коэффициент умножения, 2, представляет собой положительную или отрицательную полярность.

Пример соответствующего фазово-импульсного преобразования продемонстрирован в таблице 4. В данном примере модулятор преобразует 4-битовый символ для каждого кадра модуляции. Каждый символ представлен через позицию k формы импульса p(n-k) и знак импульса. В данном примере, T_MF составляет четыре миллисекунды, приводящие в результате к 32-м возможным позициям для интервала выборки 8 КГц. Импульсы разделяются посредством четырех моментов времени, приводящих в результате к назначению 16 различных позиций импульсов и комбинаций полярности. В данном примере эффективная скорость передачи данных составляет 4 бита на символ в периоде 4 миллисекунды или 1000 бит/сек.

Таблица 4
Символ	Импульс
Десятичный	Двоичный
0	0000	p(n-0)
1	0001	р(n-4)
2	0010	p(n-8)
3	0011	p(n-12)
4	0100	p(n-16)
5	0101	p(n-20)
6	0110	p(n-24)
7	0111	p(n-28)
8	1000	-p(n-28)
9	1001	-p(n-24)
10	1010	-p(n-20)
11	1011	-p(n-16)
12	1100	-p(n-12)
13	1101	-p(n-8)
14	1110	-p(n-4)
15	1111	-p(n-0)

Другой пример соответствующего фазово-импульсного преобразования продемонстрирован в таблице 5. В данном примере модулятор преобразует 3-битовый символ для каждого кадра модуляции. Каждый символ представлен через позицию k формы импульса p(n-k) и знак импульса. В данном примере T_MF составляет две миллисекунды, приводящие в результате к 16-ти возможным позициям для интервала выборки 8 КГц. Импульсы разделяются посредством четырех моментов времени, приводящих в результате к назначению 8-ми различных позиций импульсов и комбинаций полярности. В данном примере эффективная скорость передачи данных составляет 3 бита на символ в периоде 2 миллисекунды или 1500 бит/сек.

Таблица 5
Символ	Импульс
Десятичный	Двоичный
0	000	p(n)
1	001	p(n-4)
2	010	p(n-8)
3	011	p(n-12)
4	100	-p(n-12)
5	101	-p(n-8)
6	110	-p(n-4)
7	111	-p(n)

С целью увеличения устойчивости при плохих условиях канала модулятор 235 может увеличивать продолжительность кадра модуляции T _MF, одновременно поддерживая постоянное количество моментов времени t₀, t₁, , t_m-1. Данный метод служит для размещения большего временного промежутка между импульсами, приводящего в результате к более надежному обнаружению. Пример соответствующего фазово-импульсного преобразования включает в себя T _MF в четыре миллисекунды, приводящую в результате к 32-м возможным позициям для интервала выборки 8 КГц. Как и в предшествующем примере, если импульсы разделяются посредством четырех моментов времени, преобразование приводит в результате к назначению 16-ти различных позиций импульсов и комбинаций полярности. Однако в данном примере разделение между моментами времени увеличивается на коэффициент 2 относительно предыдущего примера, что приводит в результате к 8-ми различным позициям импульсов и комбинациям полярности. В соответствующем примере модулятор 235 может переключаться между различными фазово-импульсными преобразованиями или продолжительностями кадра модуляции в зависимости от сигнала обратной связи, обозначающего условия канала или успех передачи. Например, модулятор 235 может начать передачу данных, используя T_MF в две миллисекунды, затем переключиться на T_MF в четыре миллисекунды, если условия канала определяются как плохие.

С целью увеличения устойчивости для определенных вокодеров модулятор 235 может менять начальное временное смещение в фазово-импульсном преобразовании. Пример соответствующего фазово-импульсного преобразования продемонстрирован в таблице 6. В данном примере модулятор преобразует 3-битовый символ на кадр модуляции. Каждый символ представлен через позицию k формы импульса p(n-k) и знак импульса. В данном примере T_MF составляет две миллисекунды, приводящие в результате к 16-ти возможным позициям для интервала выборки 8 КГц. Начальное смещение установлено на 1 момент времени, и импульсы разделяются посредством четырех моментов времени, приводящих в результате к назначению 8-ми различных позиций импульсов и комбинаций полярности, как продемонстрировано в таблице.

Таблица 6
Символ	Импульс
Десятичный	Двоичный
0	000	p(n-1)
1	001	p(n-5)
2	010	p(n-9)
3	011	p(n-13)
4	100	-p(n-13)
5	101	-p(n-9)
6	110	-p(n-5)
7	111	-p(n-1)

Следует учитывать, что уменьшение количества моментов времени разделения может в результате приводить к увеличенному количеству битов на символ и, таким образом, более высоким скоростям передачи данных. Например, если T_MF составляет четыре миллисекунды, результирующее количество возможных позиций для интервала выборки 8 КГц составляет 32 с плюсовой или минусовой полярностью для каждого, приводя в результате к 64-м различным сигналам, если не включается никакого разделения. Для преобразования 64-х позиций количество поддерживаемых битов на символ составляет 6, и результирующая эффективная скорость передачи данных составляет 1500 бит в секунду. Следует также учитывать, что для достижения желаемой эффективной битовой скорости могут быть использованы различные комбинации T_MF и скорости выборки.

Примером соответствующего формирователя 239 импульсов является возведенная в корень косинус-трансформация формы:

где представляет собой коэффициент избирательности, 1/T _s представляет собой максимальную символьную скорость, а t представляет собой выборочный момент времени.

Для предыдущего примера с 32-мя возможными позициями импульсов (моментов времени) следующая трансформация генерирует возведенную в корень косинусную форму импульса, где количество нулей до первого ненулевого элемента импульса определяет точную позицию импульса в пределах кадра.

Следует учитывать, что трансформация может быть укорочена или продлена для различных вариантов размеров кадра модуляции.

Фиг.14А представляет собой пример размещения импульса в пределах кадра модуляции с целью генерирования конкретной записи в алфавит модуляции. На фиг.14А импульс представлен посредством 13-ти выборок, продемонстрированных как Р0-Р12, где каждая выборка представляет собой ненулевые элементы r(n), продемонстрированные в предыдущем примере. Фиг.14В представляет собой пример обычного осуществления в области техники. На фиг.14В импульс располагается в смещении 7 в пределах кадра 1003 модуляции T_MF (n), а «концевой» участок импульса выходит в следующий кадр 1004 модуляции T_MF(n+1) на 4 выборки (Р9-Р12). Выборки из кадра 1003 модуляции T_MF(n), выходящие в следующий кадр 1004 модуляции T_MF(n+1), как продемонстрировано на фиг.14В, в результате могут привести к межсимвольной помехе, если выборки импульса для кадра T _MF(n+1) расположены в любых из первых 4-х выборок кадра T_MF(n+1), поскольку может произойти перекрытие выборок. В качестве альтернативы в методе «переноса», демонстрируемом на фиг.14А, концевые выборки, которые могли бы выйти в следующий кадр модуляции, кадр 1004 T_MF (n+1), размещаются в начале текущего кадра модуляции, кадра 1003 T_MF(n). Выборки (Р9-Р12) переносятся в начало кадра T_MF(n) в выборки 0-3. Использование метода переноса для генерации алфавита модуляции устраняет случаи, когда формированные выборки импульса выходят в следующий кадр модуляции. Данный метод переноса является выгодным, поскольку приводит в результате к уменьшенной межсимвольной помехе, которая может иметь место, если формированные выборки импульса в текущем кадре выходят в следующий кадр и перекрываются формированными выборками импульса в следующем кадре. Специалист в области техники сможет учесть, что метод переноса может быть использован для любой позиции импульса в кадре модуляции, которая может в результате привести к выходу выборок в следующий кадр модуляции. Например, импульс, расположенный в смещении 8 в пределах кадра 1003 модуляции T_MF(n), может переносить выборки (Р8-Р12).

Другим примером соответствующего формирователя 239 импульсов является сигнал трансформации амплитуды формы

r(n)·p(n-t)

Примером сигнала трансформации амплитуды 32-й выборки является сигнал формы

Другим примером соответствующего формирователя 239 импульсов является синтезирующий фильтр линейного предсказания. Ответ примерного (иллюстративного) рекурсивного синтезирующего фильтра LPC определяется посредством его ответа импульса

и коэффициентов: a(i)={-6312, 5677, -2377, 1234, -2418, 3519, -2839, 1927, -629, 96}/4096, i=1, ,10. Фильтры линейного предсказания хорошо известны в уровне техники. Остаточный сигнал r(n) сначала создается посредством символов входных сигналов в соответствии с таблицами преобразования импульсов, указанными выше. Фактическая форма импульса модуляции затем получается в результате фильтрации модулированного сигнала r(n) с помощью h(n).

Специалисту в области техники будет понятно, что методы, описываемые в настоящем документе, могут быть равно применимы к другим формам импульсов и трансформациям. Длина форм сигналов и схемы модуляции, применяемые к этим формам сигналов, также могут варьироваться. Более того, формы импульсов могут использовать полностью некоррелированные (или ортогональные) формы сигналов для представления различных символов. В добавление к полярности формированного импульса, чтобы нести информацию, может также использоваться амплитуда формированного импульса.

Возвращаясь снова к фиг.2, выходной сигнал S240 отключенного звука представляет сигнал, используемый для разделения передач сообщений Tx, и генерируется посредством генератора 255 отключения звука. Пример соответствующего составного сигнала S230 данных Тх, состоящего из мультиплексированного выходного сигнала S235 модуляции Тх и выходного сигнала S240 отключенного звука, продемонстрирован на фиг.9. Tmu1 731, Td1 732, Tmu2 733, Td2 734, Tmu3 735, Td3 736 и Tmu4 737 представляют собой продолжительности во времени, когда передается каждый сигнал. Пример соответствующего диапазона для Tmu1, Tmu2, Tmu3 и Tmu4 составляет 10-60 миллисекунд, а для Td1, Td2 и Td3 составляет 300-320 миллисекунд для обычной работы и 600-640 миллисекунд для устойчивой работы. Примерами соответствующей последовательности генератора отключения звука могут быть: сигнал с последовательностью из всех нулей или синусоидальный частотный сигнал. Другой соответствующий пример сигнала, используемого для разделения передач сообщений Tx, продемонстрирован на фиг.10. В данном примере выходной сигнал S236 активизации и выходной сигнал S242 преамбулы синхронизации предшествуют каждой передаче выходного сигнала S235 модуляции Тх. Специалист в области техники будет учитывать, что равно могут применяться и другие комбинации выходного сигнала S242 преамбулы синхронизации, выходного сигнала S240 отключенного звука и выходного сигнала S235 модуляции Тх. Например, выходной сигнал S235 модуляции Тх на фиг.10 может следовать после или перед выходным сигналом S240 отключенного звука.

ПРИЕМНИК

Касательно фиг.1, основная полоса 400 приема обычно осуществляет маршрутизацию декодированных голосовых пакетов от вокодера на процессор звуковых сигналов, но также способна осуществлять маршрутизацию декодированных пакетов через демодулятор данных. Поскольку неречевые данные были преобразованы в шумоподобный сигнал и кодированы посредством вокодера в передатчике, вокодер приемника в состоянии эффективно декодировать данные с минимальным искажением. Декодируемые пакеты непрерывно отслеживаются в поисках внутриполосного сигнала синхронизации. Если сигнал синхронизации обнаруживается, восстанавливается временное распределение кадра, и декодированные данные пакетов маршрутизируются на демодулятор данных. Декодированные данные пакетов демодулируются в сообщения. Данные сообщения деформатируются и выдаются. Последовательность протоколов, содержащих синхронизацию, управление и сообщения, обеспечивает надежное обнаружение и демодуляцию неречевых данных.

Голосовые пакеты принимаются по каналу 502 связи в приемнике 495 и вводятся в декодер 390 вокодера, где декодированный голос генерируется и затем маршрутизируется через демультиплексор 320 на процессор вывода звука и динамик 315, генерируя выходной звук S310.

Когда посредством детектора 350 синхронизации в выходном сигнале S370 декодера вокодера обнаруживается сигнал синхронизации, сигнал S360 управления демультиплексором Rx переключается на тракт данных Rx в демультиплексоре 320 Rx. Пакеты вокодера декодируются посредством декодера 390 вокодера и маршрутизируются посредством демультиплексора 320 Rx в блок распределения 380 по времени Rx, а затем в модем 330 данных Rx. Данные Rx демодулируются посредством модема 330 данных Rx и передаются на устройство деформатирования (деформатер) 301 сообщений данных, где производятся выходные данные S300, доступные для пользователя или связанного с помощью интерфейса оборудования.

Пример соответствующего деформатера 301 сообщений данных включает в себя схему для устранения перемежения данных сообщения S320 Rx, осуществления декодирования управления ошибкой, такого как гибридный автоматический запрос на повтор (HARQ), и вычисления и проверки битов контроля циклической избыточности (CRC). Соответствующие входные данные S300 могут включать информацию интерфейса пользователя (UI), информацию позиции/местоположения пользователя, метки времени, информацию датчика оборудования или другие соответствующие данные.

Фиг.15А представляет собой соответствующую примерную (иллюстративную) структурную диаграмму детектора синхронизации и контроллера 350 приемника, продемонстрированного на Фиг.1. Выходной сигнал S370 декодера вокодера вводится в детектор 360 пачки импульсов синхронизации и детектор 351 преамбулы синхронизации. Детектор 360 пачки импульсов синхронизации обнаруживает переданный сигнал пачки импульсов синхронизации в выходном сигнале S370 декодера вокодера и генерирует индекс S351 синхронизации пачки импульсов. Детектор 351 пачки импульсов синхронизации обнаруживает переданный выходной сигнал преамбулы синхронизации в выходном сигнале S370 декодера вокодера и генерирует индекс S353 синхронизации преамбулы. Сигналы индекса S351 синхронизации пачки импульсов и индекса S353 синхронизации преамбулы вводятся в контроллер 370 детектора синхронизации. Контроллер 370 детектора синхронизации генерирует выходные сигналы: S360 управления демультиплексором Rx, осуществляющий маршрутизацию выходного сигнала S370 декодера вокодера к тракту S326 данных или тракту S325 звука, сигнал S365 управления отключением звука, который включает или выключает выходной сигнал S310 звука, и сигнал S350 временного смещения, который обеспечивает информацию временного распределения битов на блок 380 распределения по времени Rx с целью выравнивания данных S326 Rx для демодуляции.

Другой пример соответствующего детектора 350 синхронизации продемонстрирован на фиг.15В. Выходной сигнал S370 декодера вокодера вводится в память 352 и детектор 351 преамбулы синхронизации. Память 352 используется для хранения последних выборок выходного сигнала S370 декодера вокодера, включающего принятый выходной сигнал активизации. Соответствующим примером памяти 352 является память алгоритма последовательного обслуживания («первым поступил-первым вышел») (FIFO), или оперативная память (RAM). Детектор 351 преамбулы синхронизации обнаруживает переданный выходной сигнал преамбулы синхронизации в выходном сигнале S370 декодера вокодера и выдает сигнал S305 флажка синхронизации. Сигнал S306 типа модуляции и сигнал S305 флажка синхронизации вводятся в контроллер 370 детектора синхронизации. Контроллер 370 детектора синхронизации генерирует сигнал S307 поиска модуляции, используемый для доступа к памяти 352, нахождения принятого выходного сигнала активизации на основе сигнала S350 временного смещения, и оценки выходного сигнала активизации с целью определения типа модуляции, используемого в передаче. Обнаруженный в результате тип модуляции выводится из памяти 352 в виде сигнала S306 типа модуляции. Контроллер 370 детектора синхронизации также генерирует выходные сигналы: S360 управления демультиплексором Rx, осуществляющий маршрутизацию выходного сигнала S370 декодера вокодера к тракту данных или тракту звука, сигнал S365 управления отключением звука, который включает или выключает выходной сигнал S310 звука, и сигнал S350 временного смещения, который обеспечивает информацию временного распределения битов на блок 380 распределения по времени Rx с целью выравнивания данных S326 Rx для демодуляции.

Пример соответствующего детектора 360 пачки импульсов синхронизации продемонстрирован на фиг.16. Выходной сигнал S370 декодера вокодера вводится в калькулятор 361 мощности. Примеры соответствующего калькулятора 361 мощности включают входную функцию возведения в квадрат или функцию абсолютного значения, вычисляемые во входном сигнале. Выходной сигнал S370 декодера вокодера также вводится в блок миксера 362 функций, где он умножается на синфазные и квадратурные компоненты опорной частотной синусоиды 1 363 и частотной синусоиды 2 364 с целью генерирования преобразованных с понижением компонентов сигнала с частотой 0 Гц. Выходные данные миксера 362 фильтруются от нижних частот посредством фильтра 365 LPF с целью устранения результатов высокочастотного умножителя в смешанных выходных данных. Пример функции передачи соответствующего фильтра 365 LPF имеет форму:

где c=0,0554, a ₁=2, a₂=1, b₁=-1,9742, b₂=0,9744. Величина синфазных и квадратурных выходных данных фильтра 365 LPF вычисляется посредством блока 366 вычисления величины и суммируется в сумматоре 367. Выходные данные сумматора 367 вводятся в согласованный фильтр 368, который согласуется с передаваемой последовательностью пачки импульсов синхронизации. Согласованные фильтры хорошо известны в уровне техники. Выходные данные согласованного фильтра 368 просматриваются на предмет поиска пика максимума в блоке 369 поиска максимума. Когда в блоке 369 поиска максимума обнаруживается максимум, в сигнале S351 индекса синхронизации пачки импульсов выдается индекс, соответствующий времени смещения максимума.

Пример соответствующего детектора 351 преамбулы синхронизации продемонстрирован на фиг.17А. Выходной сигнал S370 декодера вокодера обрабатывается посредством согласованного фильтра 368, который согласован с последовательностью преамбулы синхронизации. Выходные данные согласованного фильтра 368 затем выдаются в блок 369 поиска максимума, который осуществляет поиск максимального пика. Когда в блоке 369 поиска максимума обнаруживается максимум, в сигнале S353 индекса синхронизации преамбулы выдается индекс, соответствующий времени смещения максимума.

Другой пример соответствующего детектора 351 преамбулы синхронизации продемонстрирован на фиг.17В. Выходной сигнал S370 декодера вокодера обрабатывается посредством фильтра на этапе 452. Соответствующим примером фильтра на этапе 452 является фильтр рассеянных сигналов с коэффициентами на основе импульсной характеристики с фильтрованной полосой пропускания последовательности преамбулы синхронизации. Фильтр рассеянных сигналов имеет структуру конечной импульсной характеристики с некоторыми коэффициентами, установленными на ноль, и приводит в результате к уменьшению сложности вычислений на основе меньшего количества требуемых множителей по причине нулевых коэффициентов. Фильтры рассеянных сигналов хорошо известны в уровне техники. На этапе 453 выходные данные фильтра просматриваются на предмет поиска максимальных положительных и отрицательных пиков корреляции, согласующихся с ожидаемой схемой на основе промежутка между отрицательными и положительными пиками корреляции. Например, 5 пиков должны быть обнаружены на этапе 453 на основе последовательности 245 преамбулы синхронизации, 3 положительных пика, соответствующие корреляции с последовательностью 243 псевдослучайного шума (PN), и 2 отрицательных пика, соответствующие корреляции с обратным вариантом последовательности 244 PN. В соответствующем примере детектор синхронизации должен обнаружить по меньшей мере 2 пика, чтобы объявить, что преамбула синхронизации обнаружена. На этапе 461 количество обнаруженных пиков подсчитывается, и если большинство пиков обнаружено, тогда флажок индикатора синхронизации устанавливается в положение «Верно» на этапе 460, обозначая, что синхронизация преамбулы была обнаружена. Соответствующим примером большинства обнаруженных пиков являются 4 из 5 пиков, согласующиеся с ожидаемой схемой. Если большинство пиков не обнаруживается, тогда управление переходит к этапу 454, где временной промежуток между положительными пиками, обнаруженными на этапе 453, сравнивается относительно ожидаемого промежутка, PeakDistT1. PeakDistT1 устанавливается в качестве функции периода последовательности 242 PN, поскольку фильтрация принятой преамбулы относительно последовательности 242 PN должна выдавать временной промежуток между пиками корреляции, равный некоторому кратному периода. Если временной промежуток между положительными пиками обнаруживается как находящийся в диапазоне PeakDistT1, на этапе 455 тогда проверяются амплитуды положительных пиков относительно порогового значения PeakAmpT1. Подходящий диапазон для PeakDistT1 составляет плюс или минус 2 выборки. PeakAmpT1 является функцией амплитуд предыдущих обнаруженных пиков. В соответствующем примере PeakAmpT1 устанавливается таким образом, чтобы пики, обнаруженные на этапе 453, не отличались по амплитуде более чем на коэффициент 3, и средняя амплитуда пиков не превышала половину от максимальной амплитуды пиков, наблюдавшейся до данного момента. Если какая-либо из проверки временного промежутка между положительными пиками на этапе 454 или проверки амплитуды на этапе 455 не удается, тогда на этапе 456 проверяется временной промежуток отрицательных пиков. Если временной промежуток между отрицательными пиками находится в диапазоне PeakDistT2, тогда на этапе 457 затем проверяются амплитуды отрицательных пиков относительно порогового значения PeakAmpT2. Подходящий диапазон для PeakDistT2 составляет плюс или минус 2 выборки. PeakDistT2 устанавливается в качестве функции периода последовательности 242 PN, а PeakAmpT2 устанавливается в качестве функции амплитуд предыдущих обнаруженных пиков. Если какая-либо из проверки временного промежутка положительных пиков на этапе 454 или проверки амплитуды положительных пиков на этапе 455, или проверки временного промежутка отрицательных пиков на этапе 456 или проверки амплитуды отрицательных пиков на этапе 457 удается, тогда флажок индикатора синхронизации устанавливается в положение «Верно» на этапе 460, обозначая, что синхронизация преамбулы была обнаружена. Если какая-либо из проверки временного промежутка отрицательных пиков на этапе 456 или проверки амплитуды отрицательных пиков на этапе 457 не удается, тогда флажок индикатора синхронизации устанавливается в положение «Ложно» на этапе 458, обозначая, что синхронизация преамбулы не была обнаружена. Следует учитывать, что другие порядки и комбинации этапов достигнут того же результата. Например, обнаружение множества пиков на этапе 461 может быть выполнено после проверки положительных пиков этапов 454 и 455.

Пример соответствующего контроллера 370 детектора синхронизации продемонстрирован на фиг.18А. Этап 407 представляет собой точку входа в контроллер, инициализирующую буферы памяти и конфигурирующую начальное состояние приемника. На этапе 406 проверяется тип поиска синхронизации, обозначая, осуществляется ли поиск сигнала синхронизации в тракте данных Rx или тракте звука Rx. На этап 372 переходят, если в настоящий момент осуществляется поиск синхронизации в тракте звука Rx. Путем использования индекса S351 синхронизации пачки импульсов, на этапе 372, в некотором количестве обрабатываемых кадров, N1, осуществляется поиск максимальной пачки импульсов и индекса. Этап 373 определяет, удовлетворяют ли максимальная пачка импульсов синхронизации и индекс, разыскивавшиеся на этапе 372, критерию успешного поиска. Пример соответствующего критерия решения о поиске на этапе 373 имеет форму

где s_{max max} представляет собой максимальное количество пачек импульсов синхронизации, обнаруженных в N1 количестве обрабатываемых кадров, Th _SB представляет собой пороговое значение обнаружения пачек импульсов синхронизации, i_smax представляет собой индекс максимума пачек импульсов синхронизации, N _sync представляет собой количество обрабатываемых кадров, в которых осуществляется поиск, и N_guard представляет собой период времени запаздывания в обрабатываемых кадрах. Если пачка импульсов не обнаруживается, управление возвращается обратно к этапу 406, и поиск начинается повторно. Если пачка импульсов обнаруживается, управление переходит к этапу 374, на котором генерируется сигнал S365 управления отключением звука с целью предотвращения вывода тракта звука на динамик. На этапе 375 путем использования индекса S353 синхронизации преамбулы, в некотором количестве обрабатываемых кадров, N2, осуществляется поиск максимума преамбул синхронизации и индекса. Этап 376 определяет, удовлетворяют ли максимальная преамбула синхронизации и индекс, разыскивавшиеся на этапе 375, критерию успешного поиска. Пример соответствующего критерия решения о поиске на этапе 376 имеет форму

где s_{max max} представляет собой максимальное количество пачек импульсов синхронизации, обнаруженных в N1 количестве обрабатываемых кадров, c ₁ и c₂ представляют собой коэффициенты масштабирования, z_{max max} представляет собой максимум выходов данных согласованного фильтра 368 в детекторе 351 преамбулы синхронизации, P(i_smax) представляет собой максимальный ввод мощности на блок 369 поиска максимума в детекторе 360 пачки импульсов синхронизации с максимальным индексом пачек импульсов синхронизации, i_smax . Если преамбула синхронизации не обнаруживается на этапе 376, управление возвращается обратно к этапу 406, и поиск начинается повторно. Если преамбула синхронизации обнаруживается, на этапе 378 генерируется сигнал S360 управления демультиплексором Rx с целью переключения на тракт данных Rx в демультиплексоре 320. Управление затем переходит к этапу 377, на котором вычисляется сигнал S350 временного смещения. Пример соответствующего вычисления временного смещения имеет форму:

где i_zmax представляет собой индекс максимума выходов данных согласованного фильтра 368 в детекторе 351 преамбулы синхронизации на один кадр, N_sync представляет собой количество обрабатываемых кадров, в которых осуществляется поиск, N_samp представляет собой количество выборок в одном кадре, а k _max представляет собой фазу максимума выхода данных согласованного фильтра 368 в детекторе 351 преамбулы синхронизации на один кадр. Управление затем переходит к этапу 418, на котором включается модем 330 Rx посредством сигнала S354 включения модема Rx, затем, наконец, переходит обратно к этапу 406, и поиск начинается повторно. На этап 372а переходят, если в текущий момент осуществляется поиск синхронизации в тракте данных Rx. Этапы 372а, 373а, 375а и 376а функционируют так же, как и этапы 372, 373, 375 и 376 соответственно; основная разница заключается в том, что тракт звука не отключен, и демультиплексор не переключается от звука Rx на данные Rx, когда тип поиска синхронизации, проверяемый на этапе 406, представляет собой данные Rx.

Другой пример соответствующего контроллера 370 детектора синхронизации продемонстрирован на фиг.18В. Этап 407 представляет собой точку входа в контроллер, инициализирующую буферы памяти и конфигурирующую начальное состояние приемника. На этапе 406 проверяется тип поиска синхронизации, обозначая, осуществляется ли поиск сигнала синхронизации в тракте данных Rx или тракте звука Rx. Управление затем переходит на этап 411, на котором включается детектор 351 преамбулы. Этап 412 проверяет сигнал S305 флажка синхронизации, обозначая, что была обнаружена преамбула синхронизации, затем подтверждает это путем циклической проверки сигнала S305 флажка синхронизации общее N количество раз. Соответствующим значением для N является 1 (то есть только 1 преамбула обнаруживается без подтверждения) для терминала 600 назначения и 3 для терминала 100 источника. Если обнаруживается преамбула синхронизации, генерируется сигнал S365 управления отключением звука с целью предотвращения вывода тракта звука на динамик. Затем на этапе 378 генерируется сигнал S360 управления демультиплексором Rx с целью переключения с тракта звука Rx на тракт данных Rx в демультиплексоре 320. Управление затем переходит к этапу 377, на котором вычисляется сигнал S350 временного смещения. Пример соответствующего вычисления временного смещения имеет форму:

Временное Смещение=Позиция Импульса+Промежуток Между Пиками

Позиция Импульса представляет собой временной промежуток от положительного пика корреляции до первого опорного момента времени и может иметь как положительную, так и отрицательную полярность. Промежуток Между Пиками представляет собой временной промежуток между положительным пиком корреляции и отрицательным пиком корреляции. Примером соответствующего первого опорного момента времени может являться позиция конкретной выборки относительно текущего принимаемого речевого кадра. Другой пример соответствующего вычисления временного смещения имеет форму:

Временное Смещение=Позиция Импульса

Позиция Импульса представляет собой временной промежуток от отрицательного пика корреляции до второго опорного момента времени, и может иметь как положительную, так и отрицательную полярность. Примером соответствующего второго опорного момента времени может являться позиция конкретной выборки относительно текущего принимаемого речевого кадра. Управление затем переходит к этапу 414, на котором с помощью сигнала S307 поиска модуляции определяется тип модуляции посредством осуществления поиска в памяти 352 в предварительно заданной позиции, где должен быть сохранен принятый выходной сигнал активизации. Управление затем переходит к этапу 418, на котором включается модем 330 Rx посредством сигнала S354 включения модема Rx. Схема демодуляции, используемая в сигнале S354 включения модема Rx, определяется на этапе 418 посредством входного сигнала S306 типа модуляции. Наконец, управление переходит обратно к этапу 406, и поиск начинается повторно. На этап 411а переходят, если в текущий момент осуществляется поиск синхронизации в тракте данных Rx. Этапы 411а и 412а функционируют так же, как и этапы 411 и 412 соответственно; основная разница заключается в том, что тракт звука не отключен, и демультиплексор не переключается от звука Rx на данные Rx, когда тип поиска синхронизации, проверяемый на этапе 406, представляет собой данные Rx. Следует учитывать, что другие порядки и комбинации этапов достигнут того же результата. Например, этапы 374 тракта отключения звука и этапа 378 переключения тракта могут быть переставлены местами без какого-либо эффекта для общего обнаружения синхронизации.

Фиг.19 представляет собой примерную (иллюстративную) структурную диаграмму распределения 380 во времени Rx, продемонстрированного на фиг.1. Распределение 380 во времени Rx используется для выравнивания границ кадра модуляции при выходе данных из декодера 390 вокодера, так чтобы в модеме 330 данных Rx могла происходить демодуляция. Сигнал S326 данных Rx вводится в буфер 381, где сохраняются несколько выборок. Соответствующие примеры буфера 381 включают память алгоритма последовательного обслуживания («первым поступил-первым вышел») (FIFO), или оперативную память (RAM). Выборки из буфера 381 вводятся в блок 382 регулируемой задержки, где применяется временная задержка с целью выравнивания границ кадра модуляции в соответствии с управляющим сигналом S350 смещения во времени. Соответствующая задержка, применяемая в блоке 382 регулируемой задержки, может представлять собой любое количество выборок от нуля до размера кадра -1. Задержанный сигнал выводится в качестве отрегулированного сигнала S330 данных Rx.

Фиг.20 представляет собой соответствующую примерную (иллюстративную) структурную диаграмму модема 330 данных Rx, продемонстрированного на Фиг.1. Через демультиплексор 331 модема данных Rx из отрегулированного входного сигнала S330 данных Rx могут быть демультиплексированы во времени два сигнала: сигнал S332 отключенного звука демультиплексора и сигнал S333 данных Rx демультиплексора. Сигнал S332 отключенного звука демультиплексора представляет собой период разделения или отключения звука, который может существовать между последовательными принимаемыми сообщениями, и который удаляется из отрегулированного сигнала S330 данных Rx, если данный сигнал разделения или отключения звука был применен в передатчике. Сигнал S333 данных Rx демультиплексора представляет собой принятый модулированный сигнал сообщения, вводимый в демодулятор 335. Демодулятор 335 демодулирует принятые биты информации сообщения из отрегулированного сигнала S330 данных Rx. Модем 330 данных Rx использует границы кадра демодуляции, определенные посредством распределения 380 во времени Rx, и индикатор типа демодуляции, определенный посредством контроллера 370 детектора синхронизации, с целью определения позиции импульса сигнала данных и вычисления символа выходных данных на основе данной позиции импульса сигнала данных. Примером соответствующего демодулятора является коррелятор согласованного фильтра, согласованный со всеми разрешенными циклическими отклонениями формы импульса модуляции, применяемой модулятором данных для передачи. Другим примером соответствующего демодулятора является коррелятор согласованного фильтра, согласованный с вариантом фильтрованной полосы пропускания импульса, применяемым модулятором данных для передачи, причем данный фильтр полосы пропускания представляет характеристики передачи канала.

СИСТЕМА

Фиг.21 представляет собой случай примерного (иллюстративного) использования системы и способов, раскрываемых в настоящем документе. Диаграмма представляет типичный пример системы служба экстренных вызовов внутри транспортного средства (eCall). Транспортное происшествие 950 продемонстрировано в виде аварии с двумя транспортными средствами. Другие соответствующие примеры для транспортного происшествия 950 включают аварии с участием множества транспортных средств, аварии одного транспортного средства, спущенное колесо у одного транспортного средства, поломку двигателя у одного транспортного средства или другие ситуации, в которых транспортное средство ломается, или когда пользователь нуждается в помощи. Встроенная в транспортное средство система (IVS) 951 расположена в одном или более транспортных средств, вовлеченных в транспортное происшествие 950, или может быть расположена на самом пользователе. Встроенная в транспортное средство система 951 может состоять из терминала 100 источника, описываемого в настоящем документе. Встроенная в транспортное средство система 951 осуществляет связь по беспроводному каналу, который может состоять из канала 501 восходящей линии связи и канала 502 нисходящей линии связи. Запрос на передачу данных может приниматься посредством встроенной в транспортное средство системы через канал связи, или может быть автоматическим или быть сгенерированным вручную во встроенной в транспортное средство системе. Беспроводная башня 955 принимает передачу от встроенной в транспортное средство системы 951 и осуществляет связь с помощью интерфейса с проводной сетью, состоящей из проводной восходящей линии 962 связи и проводной нисходящей линии 961 связи. Соответствующим примером беспроводной башни 955 является башня сотовой телефонной связи, состоящая из антенн, приемопередатчиков и ретрансляционного оборудования, всех хорошо известных в уровне технике, для осуществления связи с помощью интерфейса с беспроводной восходящей линией 501 связи и нисходящей линией 502 связи. Проводная сеть осуществляет связь с помощью интерфейса со справочно-диспетчерской точкой 960 общественной безопасности (PSAP), где экстренная информация, передаваемая посредством встроенной в транспортное средство системы 951 может быть принята, а управление и данные переданы. Справочно-диспетчерская точка 960 общественной безопасности может состоять из терминала 600 назначения, описываемого в настоящем документе. Связь между встроенной в транспортное средство системой 951 и справочно-диспетчерской точкой 960 общественной безопасности осуществляется с помощью использования диаграмм взаимодействия, описанных в нижеследующих абзацах.

Фиг.22 представляет собой примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия синхронизации и последовательностей передачи данных между терминалом 100 источника и терминалом 600 назначения. В данном примере последовательность 810 восходящей линии связи инициируется посредством терминала 600 назначения. Последовательность 800 нисходящей линии связи представляет собой передачу синхронизации и сообщений данных от терминала 600 назначения к терминалу 100 источника, а последовательность 810 восходящей линии связи представляет собой передачу синхронизации и сообщений данных от терминала 100 источника к терминалу 600 назначения. Последовательность 800 нисходящей линии связи инициируется в момент 850 времени t0 посредством терминала 600 назначения с помощью последовательности 801 синхронизации. Соответствующими примерами последовательности 801 синхронизации являются примеры, описываемые на фиг.8А, фиг.8В и фиг.8С. Следующим за последовательностью 801 синхронизации терминал 600 назначения передает сообщение 802 «Начало» с целью указания терминалу 100 источника начинать передачу своей последовательности 810 восходящей линии связи. Терминал 600 назначения продолжает передавать чередующиеся: синхронизацию 801 и сообщение 802 «Начало» и ожидает ответа от терминала 100 источника. В момент 851 времени t1 терминал 100 источника, приняв сообщение 802 «Начало» от терминала 600 назначения, начинает передавать свою собственную последовательность 811 синхронизации. Соответствующими примерами последовательности 811 синхронизации являются примеры, описываемые на фиг.8А, фиг.8В и фиг.8С. Следующим за последовательностью 811 синхронизации терминал 100 источника передает минимальный набор данных или сообщение 812 «MSD» на терминал 600 назначения. Соответствующий пример данных, содержащих сообщение 812 «MSD», включает в себя сенсорные данные или данные пользователя, форматированные посредством форматера 210 сообщений данных. В момент 852 времени t2 терминал 600 назначения, приняв сообщение 811 синхронизации от терминала 100 источника, начинает передачу сообщения 803 отрицательного подтверждения или «NACK» на терминал 100 источника. Терминал 600 назначения продолжает передачу чередующихся: синхронизации 801 и сообщения 803 «NACK» до тех пор, пока не принимает успешно сообщение 812 MSD от терминала 100 источника. Соответствующий пример успешного приема сообщения 812 MSD включает в себя подтверждение контроля циклической избыточности, выполненного в сообщении 812 MSD. В момент 853 времени t3 терминал 600 назначения, успешно приняв сообщение MSD, начинает передачу чередующихся: синхронизации 801 и сообщения 804 подтверждения или «ACK». Терминал 100 источника может предпринимать попытку отправки сообщения MSD множество раз (813, 814) до тех пор, пока не получит сообщение 804 «ACK». В соответствующем примере, если терминал 100 источника предпринимает попытку отправки сообщения MSD более 8-ми раз, причем каждая попытка представляет собой различный вариант избыточности, он переключается на более устойчивую схему модуляции, определенную посредством сигнала S236 активизации. Соответствующий пример более устойчивой схемы модуляции включает в себя увеличение продолжительности кадра модуляции TMF с одновременной поддержкой постоянного количества моментов времени, как описано ранее. В момент 854 времени t4 терминал 100 источника, приняв сообщение 804 «ACK» от терминала 600 назначения, прерывает передачу сообщения 814 MSD. В соответствующем примере терминалом 600 назначения посредством передачи сообщений 802 начала снова запрашивается повторная передача, после того как терминалом 600 назначения было отправлено предварительно заданное количество сообщений 804 «ACK».

Фиг.23А представляет собой другую примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия синхронизации и последовательностей передачи данных между терминалом 100 источника и терминалом 600 назначения. В данном примере последовательность 810 восходящей линии связи инициируется посредством терминала 100 источника. Последовательность 810 восходящей линии связи инициируется в момент 850а времени t0 посредством терминала 100 источника с помощью голосовых данных 815 посредством конфигурации полосы 200 пропускания передачи терминала 100 источника в тракт S225 звука Tx. В момент 851а времени t1 терминал 100 источника конфигурирует полосу 200 пропускания передачи в тракт S230 данных Tx и начинает передавать свою последовательность 811 синхронизации, за которой следует сообщение 812 MSD. В момент 852а времени t2 терминал 600 назначения, приняв сообщение 811 синхронизации от терминала 100 источника, начинает передачу чередующихся: синхронизации 801 и сообщения 803 «NACK» на терминал 100 источника. Терминал 600 назначения продолжает передачу чередующихся: синхронизации 801 и сообщения 803 «NACK» до тех пор, пока не принимает успешно сообщение 812 MSD от терминала 100 источника. В момент 853 времени t3 терминал 600 назначения, успешно приняв сообщение MSD, начинает передачу чередующихся: синхронизации 801 и сообщения 804 подтверждения или «ACK». Терминал 100 источника может предпринимать попытку отправки сообщения MSD множество раз до тех пор, пока не получит сообщение 804 «ACK», причем каждая попытка представляет собой различный вариант избыточности. В момент 854 времени t4 терминал 100 источника, приняв сообщение 804 «ACK» от терминала 600 назначения, прерывает передачу сообщения 814 MSD.

Фиг.23В представляет собой другую примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия синхронизации и последовательностей передачи данных между терминалом 100 источника и терминалом 600 назначения. В данном случае последовательность 810 восходящей линии связи инициируется посредством терминала 100 источника. Вместо передачи голосовых данных по восходящей линии связи с целью инициирования передачи терминал 100 источника передает чередующиеся: синхронизацию 811 и сообщение 805 «Отправка» в момент 850b времени t0. В момент 851b времени t1 терминал 600 назначения, приняв сообщение 805 «Отправка» от терминала 100 источника, передает чередующиеся: синхронизацию 801 и сообщение 802 «Начало». В момент 852b времени t2 терминал 100 источника, приняв сообщение 802 «Начало» от терминала 600 назначения, передает последовательность 811 синхронизации, за которой следует сообщение 812 MSD, на терминал 600 назначения. В момент 853b времени t3 терминал 600 назначения, успешно приняв сообщение 811 синхронизации от терминала 100 источника, передает чередующиеся: синхронизацию 801 и сообщение 803 «NACK» на терминал 100 источника. В момент 854b времени t4 терминал 600 назначения, успешно приняв сообщение MSD, передает чередующиеся: синхронизацию 801 и сообщение 804 «ACK». По приеме сообщения 804 «ACK» от терминала 600 назначения терминал 100 источника прерывает передачу сообщения MSD.

Фиг.24А представляет собой примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия синхронизации и последовательностей передачи данных между терминалом 100 источника и терминалом 600 назначения. В данном случае данные запрашиваются и передаются как терминалом 100 источника, так и терминалом 600 назначения по восходящей и нисходящей линиям связи соответственно в поддержку двунаправленной передачи данных. Последовательность 800 нисходящей линии связи инициируется в момент 850 времени t0 посредством терминала 600 назначения с помощью чередующихся: последовательности 801 синхронизации и сообщения 802 «Начало». В момент 851 времени t1 терминал 100 источника, приняв сообщение 802 «Начало» от терминала 600 назначения, начинает передавать свою собственную последовательность 811 синхронизации, за которым следуют данные 812. В момент 852 времени t2 терминал 600 назначения передает чередующиеся: синхронизацию 801 и сообщение 803 «NACK» до тех пор, пока не принимает успешно данные 812 от терминала 100 источника, после чего терминал 600 назначения затем передает чередующиеся: последовательность 801 синхронизации и сообщение 804 «ACK». В момент 854 времени t4 терминал 100 источника, приняв сообщение 804 «ACK» от терминала 600 назначения, прерывает передачу своих данных. В момент 855 времени t5 терминал 600 назначения передает чередующиеся: последовательность 801 синхронизации и сообщение 805 «отправка», обозначая запрос на передачу данных по нисходящей линии связи. В момент 856 времени t6 терминал 100 источника по обнаружении сообщения 805 «Отправка» отвечает с помощью чередующихся: последовательности 811 синхронизации и сообщения 816 «Начало». В момент 857 времени t7 терминал 600 назначения по обнаружении сообщения 816 «Начало», отвечает с помощью последовательности 801 синхронизации, за которой следуют данные 806. В момент 858 времени t8 терминал 100 источника передает чередующиеся: последовательность 811 синхронизации и сообщение 817 «NACK» до тех пор, пока не получает успешно данные 806 от терминала 600 назначения, после чего в момент 859 времени t9 терминал 100 источника отправляет чередующиеся: последовательность 811 синхронизации и сообщение 818 «ACK». В момент 860 времени t10 терминал 600 назначения, приняв сообщение 818 «ACK» от терминала 100 источника, прекращает передачу своих данных. Специалист в области данных будет учитывать, что взаимодействия, описываемые в настоящем документе, являются симметричными и могут быть инициированы посредством терминала 100 источника. Специалист в области техники также будет учитывать, что последовательность синхронизации, сообщение начала, сообщение NACK и сообщение ACK могут каждое представлять собой такую же или другую последовательность между теми, которые передаются по нисходящей и восходящей линиям связи.

Фиг.24В представляет собой другую примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия синхронизации и последовательностей передачи данных между терминалом 100 источника и терминалом 600 назначения, в котором данные запрашиваются и передаются как терминалом 100 источника, так и терминалом 600 назначения по восходящей и нисходящей линиям связи соответственно. Различие между взаимодействиями по фиг.24В и взаимодействиями по фиг.24А происходит в момент 853 времени t3. В данном примере вместо чередующихся: синхронизации и сообщения «ACK» посредством терминала 600 назначения передаются чередующиеся: синхронизация 801 и сообщение 805 «Отправка». В данном примере сообщение 805 «Отправка» служит для обозначения того, что терминал 600 назначения успешно получил данные 812 терминала 100 источника, и приводит в результате к прекращению терминалом 100 источника своей передачи данных в момент 854 времени t4. Сообщение «Отправка» также означает запрос от терминала 600 назначения на отправку данных по нисходящей линии связи.

Фиг.25 представляет собой примерную (иллюстративную) диаграмму составления пакета данных для передачи, в котором длина данных пользователя является меньшей, чем длина пакета данных для передачи. Сегмент 900 данных пользователя компонуется в пакет 806 или 812 данных для передачи одновременно с предваряющим индикатором 910 длины и последующей последовательностью битов-заполнителей 911, служащих для заполнения данных до конца пакета данных для передачи. Соответствующим примером для индикатора 910 длины является значение от 1 до 3 байтов, обозначающее длину сегмента 900 данных пользователя. Соответствующим примером длины 806 или 812 пакета данных для передачи может быть длина в 100-200 байтов. Соответствующий пример битов-заполнителей 911 включает в себя двоичное значение «0». Специалист в области техники будет учитывать, что биты-заполнители 911 могут состоять из двоичного значения «1», или могут состоять из схемы двоичных значений «1» и «0».

Фиг.26 представляет собой примерную (иллюстративную) диаграмму составления пакета данных для передачи, в котором длина данных пользователя является большей, чем длина пакета данных для передачи. Данные 900 пользователя делятся на множество сегментов, так чтобы первый сегмент плюс индикатор длины были равны длине пакета данных для передачи, и последующие сегменты были равны длине пакета данных для передачи. Если данные пользователя не являются целым кратным длине пакета данных для передачи, тогда последний сегмент содержит заполнитель. В примере на фиг.26 данные пользователя делятся на два сегмента. Первый сегмент 901 данных пользователя компонуется в пакет 806 или 812 данных для передачи вместе с предваряющим индикатором 910 длины. Второй сегмент 902 данных пользователя компонуется в пакет 806 или 812 данных для передачи, и поскольку сегмент является меньшим, чем длина пакета данных для передачи, используется заполнитель 911 с целью заполнения данных до конца пакета данных для передачи.

Фиг.27А представляет собой примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия последовательности запроса на передачу данных и последовательности ответа на передачу данных, в которой длина данных пользователя является большей, чем размер пакета данных для передачи. Инициированный посредством сообщений «Начало» запрашивающего терминала либо в передаче 800 нисходящей линии связи, либо в передаче 810 восходящей линии связи, в момент 870 времени t20, посредством отвечающего терминала передается первый пакет 806 или 812 данных для передачи, состоящий из индикатора 910 длины и первого сегмента 901 данных пользователя. В момент 871 времени t21, поскольку отвечающий терминал еще не принял сообщение «ACK», он начинает передачу данных пользователя снова во второй попытке 903. В момент 872 времени t22 отвечающий терминал, приняв сообщение «ACK», прерывает передачу первого пакета 806 или 812 данных. В момент 873 времени t23 запрашивающий терминал после оценки индикатора 910 длины с целью определения, сколько сегментов ожидается, запрашивает следующий пакет 806 или 812 данных для передачи посредством передачи сообщений «Начало» на отвечающий терминал. В момент 874 времени t24 отвечающий терминал, приняв сообщение «Начало» от запрашивающего терминала, начинает передачу следующего пакета 806 или 812 данных для передачи, состоящего из следующего сегмента 902 данных пользователя и заполнителя 911 (в данном примере следующий пакет данных для передачи является последним пакетом данных). В момент 875 времени t25 отвечающий терминал, приняв сообщение «ACK», прерывает свою передачу данных. Специалист в области техники будет учитывать, что взаимодействия, описываемые в настоящем документе, являются симметричными, при этом запрашивающими и отвечающими терминалами могут быть либо терминал 100 источника, либо терминал 600 назначения. Специалист в области техники также будет учитывать, что данные пользователя могут охватывать более чем два пакета 806 или 812 данных для передачи.

Фиг.27В представляет собой другую примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия последовательности запроса на передачу данных и последовательности ответа на передачу данных, в которой длина данных пользователя является большей, чем размер пакета для передачи. В данном примере, после того как первый пакет 806 или 812 данных для передачи запрашивается посредством сообщений «Начало», передаваемых запрашивающим терминалом, последующие пакеты 806 или 812 данных для передачи автоматически передаются отвечающим терминалом на основе приема сообщения «ACK» от запрашивающего терминала. В данном примере запрашивающий терминал не передает сообщения «Начало» с целью инициирования передачи последующего пакета 806 или 812 данных для передачи от отвечающего терминала. В момент 881 времени t31 отвечающий терминал, приняв сообщение «ACK», прерывает передачу первого пакета данных, затем немедленно начинает передачу следующего пакета 806 или 812 данных для передачи, отделенного только последовательностью синхронизации. В момент 882 времени t32 запрашивающий терминал, приняв последовательность синхронизации, начинает передачу сообщений «NACK» до тех пор, пока не принимает успешно пакет 806 или 812 данных для передачи. В момент 883 времени t33, успешно приняв пакет 806 или 812 данных для передачи, запрашивающий терминал начинает передачу сообщений «ACK». В момент 884 времени t34 отвечающий терминал, приняв сообщение «ACK», прерывает передачу пакета 806 или 812 данных для передачи.

Фиг.27С представляет собой еще одну другую примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия последовательности запроса на передачу данных и последовательности ответа на передачу данных, в которой длина данных пользователя является большей, чем размер пакета для передачи. В данном примере, после того как первый пакет 806 или 812 данных для передачи запрашивается посредством сообщений «Начало», передаваемых запрашивающим терминалом, последующие пакеты 806 или 812 данных для передачи автоматически передаются отвечающим терминалом на основе приема сообщения «ACK» от запрашивающего терминала. В данном примере запрашивающий терминал не передает сообщения «Начало» с целью инициирования передачи пакета 806 или 812 данных для передачи от отвечающего терминала, запрашивающий терминал также не передает и сообщения «NACK». В момент 891 времени t41 отвечающий терминал, приняв сообщение «ACK», прерывает передачу первого пакета данных, затем немедленно начинает передачу следующего пакета 806 или 812 данных для передачи, отделенного только последовательностью синхронизации. В момент 892 времени t42, успешно приняв пакет 806 или 812 данных для передачи, запрашивающий терминал начинает передачу сообщений «ACK». Когда отвечающий терминал принимает сообщения «ACK», он прерывает передачу пакета 806 или 812 данных для передачи.

Фиг.27D представляет собой еще одну другую примерную (иллюстративную) диаграмму взаимодействия последовательности запроса на передачу данных и последовательности ответа на передачу данных, в которой длина данных пользователя является большей, чем размер пакета для передачи. Фиг. 27D представляет собой альтернативу примерной (иллюстративной) диаграмме взаимодействия, продемонстрированной на фиг.27B. В примере по фиг.27D устраняется временной разрыв в момент 882 времени t32 между сообщением «ACK» запрашивающего терминала по первому сегменту 903 данных пользователя и сообщением «NACK» по следующему сегменту 902 данных пользователя. Это помогает поддерживать распределение во времени в отвечающем терминале так, чтобы он не нуждался в повторной синхронизации с последовательностью синхронизации запрашивающего терминала.

Специалисту в области техники будет понятно, что отвечающие терминалы могут автоматически передавать пакеты данных, следующие за первым пакетом данных, без передачи разделителя последовательности синхронизации. В этом случае последовательность синхронизации отправляется один раз перед первым пакетом 806 или 812 данных для передачи, затем по приеме сообщений «ACK» отвечающий терминал автоматически передает следующий пакет данных без отправки синхронизации. Специалист в области техники сможет также учесть, что индикатор 910 длины может также передаваться и с другими сегментами данных в дополнение к первому.

В диаграммах взаимодействия, раскрываемых в настоящем документе, могут наблюдаться ситуации сбоя, которые должны приниматься и обрабатываться предварительно заданным способом. Следующие абзацы обеспечивают примеры обработки ситуаций сбоя, соответствующие диаграммам взаимодействия, раскрываемым в настоящем документе. В каждом примере ситуация сбоя фиксируется вместе с описанием соответствующего ответного действия. Специалист в области техники будет учитывать, что обработка сбоев, описанная в настоящем документе, может равно применяться к терминалу источника или терминалу назначения как в однонаправленных, так и в двунаправленных вариантах осуществления.

Примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника не обнаруживает передаваемую преамбулу синхронизации. В качестве примера ответного действия терминал источника задерживает передачу сообщения MSD до тех пор, пока не обнаружено предварительно заданное количество преамбул синхронизации.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника неправильно обнаруживает преамбулу синхронизации. В качестве примера ответного действия терминал источника задерживает передачу сообщения MSD до тех пор, пока предварительно заданное количество преамбул синхронизации не выдаст одинаковое смещение выборки.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ложно обнаруживает преамбулу синхронизации, хотя в действительности ни одной не было передано. В качестве примера ответного действия терминал источника игнорирует ложно обнаруженные преамбулы синхронизации. Терминал источника инициирует передачу MSD, только если предварительно заданное количество обнаруженных преамбул синхронизации выдаст одинаковую оценку смещения выборки.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал назначения не обнаруживает передаваемую преамбулу синхронизации. В качестве примера ответного действия терминал назначения не начинает декодирование сообщения MSD, но продолжает передачу сообщений «Начало» для побуждения терминала источника повторно инициировать передачу MSD после того, как принято предварительно заданное количество сообщений «Начало» (включая последовательность преамбулы синхронизации).

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал назначения неправильно обнаруживает преамбулу синхронизации. В качестве примера ответного действия терминал назначения декодирует принятые данные MSD неправильно на протяжении всех вариантов избыточности. На основе неправильно декодированных данных терминал назначения может повторно инициировать передачу MSD посредством отправки сообщений «Начало» на терминал источника.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал назначения ложно обнаруживает преамбулу синхронизации, хотя в действительности ни одной не было передано. Ответного действия не существует, поскольку вероятность данного происшествия очень мала. Терминал назначения не начинает отслеживание своего принимаемого сигнала то тех пор, пока не ожидает преамбулы синхронизации от терминала источника.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ошибочно интерпретирует сообщение «Начало» как сообщение «NACK». В качестве примера ответного действия, если передача MSD еще не началась, терминал источника задерживает передачу MSD до тех пор, пока не примет сообщение «Начало». В качестве другого примера ответного действия, если передача MSD уже происходит в данный момент, терминал источника задерживает повторную инициализацию передачи.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ошибочно интерпретирует сообщение «Начало» как сообщение «ACK». В качестве примера ответного действия, если передача MSD еще не началась, терминал источника игнорирует какое-либо сообщение «ACK». В качестве другого примера ответного действия терминал источника игнорирует «ACK», если предыдущие сообщения были интерпретированы как сообщение «Начало». В качестве еще одного другого примера ответного действия, если предыдущие сообщения были сообщениями «NACK», терминал источника ставит себя в состояние ожидания и заканчивает передачу MSD, если следующее сообщение также интерпретируется как «ACK». В качестве еще одного другого примера ответного действия, если предыдущее сообщение было интерпретировано как «ACK», терминал источника заканчивает передачу MSD ошибочно. Вероятность данного события является низкой, однако, если оно происходит, терминал назначения может повторно инициировать передачу снова посредством отправки запроса вместе с сообщениями «Начало».

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ошибочно интерпретирует сообщение «NACK» как сообщение «Начало». В качестве примера ответного действия единичное «NACK», интерпретируемое как «Начало», не имеет какого-либо влияния на передачу MSD. В качестве другого примера ответного действия серия сообщений «NACK», каждое из которых интерпретируется как сообщение «Начало», может предписывать передатчику терминала источника повторно инициировать MSD. Терминал назначения не будет этого ожидать и окажется не в состоянии принимать поступающие данные, в результате будет выдавать неправильно декодированные данные. На основе неправильно декодированных данных терминал назначения может запрашивать и терминала источника повторное инициирование передачи посредством отправки сообщений «Начало».

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ошибочно интерпретирует сообщение «NACK» как сообщение «ACK». В качестве примера ответного действия, если предыдущее сообщение было интерпретировано как сообщение «Начало», терминал источника игнорирует любое сообщение «ACK». В качестве другого примера ответного действия, если предыдущее сообщение было интерпретировано как сообщение «NACK», терминал источника ожидает другое «ACK». Если следующее сообщение не является другим «ACK», текущее «ACK» игнорируется. В качестве еще одного другого примера ответного действия, если предыдущее сообщение также было ошибочно обнаружено как сообщение «ACK», терминал источника может закончить передачу MSD, хотя терминал назначения еще не принял MSD правильно. Вероятность данного события является низкой, однако, если оно происходит, терминал назначения может повторно инициировать передачу снова посредством отправки запроса вместе с сообщениями «Начало».

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ошибочно интерпретирует сообщение «ACK» как сообщение «Начало». В качестве примера ответного действия терминал источника не прервет передачу дополнительных вариантов избыточности MSD, поскольку обычная ситуация прерывания представляет собой прием предварительно заданного количества сообщений «ACK». Если больше последующих сообщений интерпретируются как сообщения «Начало», терминал источника может повторно инициировать передачу MSD. В итоге, терминал назначения перестанет передавать сообщения. Терминал источника, в итоге, определит, что терминал назначения больше не передает кадры синхронизации, и переустановит себя, останавливая тем самым дополнительные передачи.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника ошибочно интерпретирует сообщение «ACK» как сообщение «NACK». В качестве примера ответного действия терминал источника будет продолжать передачу вариантов избыточности до тех пор, пока сообщения «ACK» не будут правильно обнаружены. В итоге, терминал назначения прекратит передачу сообщений. Терминал источника, в итоге, определит, что терминал назначения больше не передает кадры синхронизации, и переустановит себя, останавливая тем самым дополнительные передачи.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал источника определяет, что принятое сообщение не является надежным. В качестве примера ответного действия, если принимаемые сообщения являются сообщениями «Начало», терминал источника продолжает подсчитывать ненадежные сообщения, но с более низким коэффициентом значимости, чем если сообщения были приняты с помощью надежного определения. Последующее инициирование события на основе подсчета принятых сообщений будет требовать большего предварительно заданного количества принятых ненадежных сообщений относительно того, если сообщения были бы приняты с помощью надежного определения. В качестве другого примера ответного действия, если ненадежные принимаемые сообщения являются сообщениями «NACK» или сообщениями «ACK», терминал источника может игнорировать данные сообщения.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал назначения не в состоянии обнаружить переданное MSD по причине шума или других искажений в канале. В качестве примера ответного действия после попытки декодирования предварительно заданного количества вариантов избыточности терминал назначения может запросить терминал источника повторно инициировать передачу посредством отправки сообщений «Начало». В повторно инициированной передаче терминал источника может использовать устойчивый к сбоям модулятор, менее подверженный шуму и другим искажениям в канале.

Другое примерное состояние сбоя возникает тогда, когда терминал назначения не может правильно оценить сигнал активизации. В качестве примера ответного действия, если терминал назначения считает обнаружение сигнала активизации ненадежным, он выбирает быстрый (или обычный) режим модуляции для первой попытки демодуляции данных MSD. Для какого-либо другого набора предварительно заданного количества принятых вариантов избыточности данных MSD терминал назначения может использовать режим устойчивой модуляции для демодуляции данных.

Таким образом, в настоящем документе раскрываются устройство и способ надежной и эффективной передачи данных внутри полосы пропускания посредством речевого кодека в беспроводной системе связи. Специалисты в области техники поймут, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из разнообразных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, на которые могут ссылаться на протяжении приведенного выше описания, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или их комбинацией. Также, хотя варианты осуществления описываются в первую очередь с точки зрения беспроводной системы связи, описанные методы могут применяться к другим системам связи для передачи данных внутри полосы пропускания, являющимся фиксированными (непереносными) или не использующим беспроводной канал.

Специалисты далее в полной мере поймут, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и алгоритмические этапы, описанные в связи с вариантами осуществления настоящего раскрываемого изобретения, могут быть выполнены в виде электронного аппаратного оборудования, компьютерного программного обеспечения или комбинации обоих. Для ясной иллюстрации этой взаимозаменяемости аппаратного обеспечения и программного обеспечения выше были в общем описаны различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы с точки зрения их функциональности. Будет ли такая функциональность выполнена в виде аппаратного обеспечения или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта осуществления и ограничений по конструкции, наложенных на всю систему. Специалисты могут выполнить описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта осуществления, но такие исполнительские решения не должны рассматриваться как выходящие за рамки настоящего описываемого изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления настоящего раскрываемого изобретения, могут быть выполнены или произведены посредством процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной для решения конкретной задачи интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратного обеспечения или любой их комбинации, выполненной с возможностью выполнять функции, описанные в настоящем изобретении. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы данный процессор может быть любым коммерчески доступным процессором, контроллером, микроконтроллером или механизмом определения состояния. Процессор может также быть выполнен в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации процессора DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в соединении с ядром DSP, или любой другой такой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления настоящего раскрываемого изобретения, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратном обеспечении, в модуле программного обеспечения, выполняемого процессором, или в комбинации обоих. Модуль программного обеспечения может постоянно находиться (храниться) в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, на жестком диске, съемном диске, диске CD-ROM и любой другой форме среды хранения (носителя информации), известной в области техники. Носитель информации соединяется с процессором так, чтобы процессор мог считывать информацию с данного носителя информации и записывать информацию на носитель информации. В качестве альтернативы носитель информации может быть встроенным в процессор. Процессор и носитель информации могут постоянно находиться внутри ASIC. В качестве альтернативы процессор и носитель информации могут постоянно находиться в терминале пользователя как дискретные компоненты.

Приведенное описание раскрываемых вариантов осуществления призвано предоставить специалисту в области техники возможность выполнения или использования настоящего изобретения. Различные модификации данных вариантов осуществления будут явно очевидны для таких специалистов, и общие принципы, описанные в настоящем документе, могут быть применены к другим примерным вариантам осуществления, не выходя из сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено быть ограниченным вариантами осуществления, продемонстрированными в настоящем изобретении, но должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем изобретении.