BRPI0914882B1

BRPI0914882B1 - sistema e método de um modem em banda para comunicações de dados por redes de comunicação sem fio digital

Info

Publication number: BRPI0914882B1
Application number: BRPI0914882-5A
Authority: BR
Inventors: Ethan R. Duni; Eugene J. Baik; Christoph A. Joetten; Christian Sgraja; Georg Frank; Pengjun Huang; Christian Pietsch; Marc W. Werner
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2020-12-29
Also published as: US20090306976A1; CA2724909C; US8364482B2; BRPI0914882A2; JP5280523B2; EP2291935A1; IL209317A; KR20110025814A; EP2291935B1; ES2701159T3; JP2012502509A; AU2009256051A1; TW201012159A; US8825480B2; CN102057597A; KR101398297B1; HK1155578A1; CN102057597B; TWI430641B; IL209317A0

Abstract

SISTEMA E MÉTODO DE UM MODEM EM BANDA PARA COMUNICAÇÕES DE DADOS POR REDES DE COMUNICAÇÃO SEM FIO DIGITAL. Um sistema é apresentado para transmitir informação através de um codec de fala (em banda) conforme encontrado em uma rede de comunicação sem fio. Um modulador transforma os dados em um sinal de forma espectral semelhante a ruído com base no mapeamento de um pulso conformado para posições pré-determinadas dentro de um quadro de modulação, e o sinal é codificado de forma eficiente por meio de um codec de fala. Uma sequência de sincronização apresenta temporização de quadro de modulação no receptor e é detectada com base na análise de um padrão de pico de correlação. Um protocolo de solicitação/resposta apresenta transferência confiável de dados usando modo de modulação robusta, retransmissão e/ou redundância de mensagem, dependente das condições de canal de comunicação.

Description

Reivindicação de Prioridade

[0001] Uma reivindicação de prioridade é feita para os seguintes Pedidos Provisórios: N° U.S. 61/059.179 intitulado "ROBUST SINAL FOR DATA TRANSMISSION OVER IN- BAND VOICE MODEM IN DIGITAL CELLULAR SYSTEMS" depositado em 5 de junho de 2008, e cedido à requerente do mesmo e por meio deste incorporado expressamente ao presente a título de referência; e N° U.S. 61/087.923 intitulado "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS" depositado em 11 de agosto de 2008, e cedido à requerente do mesmo e por meio deste incorporado expressamente ao presente a título de referência; e N° U.S. 61/093.657 intitulado "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS" depositado em 2 de setembro de 2008, e cedido à requerente do mesmo e por meio deste incorporado expressamente ao presente a título de referência; e N° U.S. 61/122.997 intitulado "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS" depositado em 16 de dezembro de 2008, e cedido à requerente do mesmo e por meio deste incorporado expressamente ao presente a título de referência; e N° U.S. 61/151.457 intitulado "SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING GENERAL BIDIRECTIONAL IN-BAND MODEM FUNCTIONALITY" depositado em 10 de fevereiro de 2009, e cedido à requerente do mesmo e por meio deste incorporado expressamente ao presente a título de referência; e N° U.S. 61/166.904 intitulado "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS (OR CELLULAR) COMMUNICATION NETWORKS" depositado em 6 de abril de 2009, e cedido à requerente do mesmo e por meio deste incorporado expressamente ao presente a título de referência.

PEDIDOS RELACIONADOS

[0002] Os pedidos de Patente U.S. Co-Pendentes relacionados incluem: "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", tendo Súmula de Advogado N° 081226U1, depositado de forma simultânea com este, cedido à requerente do mesmo, e incorporado expressamente ao presente a título de referência; "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", tendo Súmula de Advogado N° 081226U2, depositado de forma simultânea com este, cedido à requerente do mesmo, e incorporado expressamente ao presente a título de referência; "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", tendo Súmula de Advogado N° 081226U4, depositado de forma simultânea com este, cedido à requerente do mesmo, e incorporado expressamente ao presente a título de referência. "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", tendo Súmula de Advogado N° 081226U5, depositado de forma simultânea com este, cedido à requerente do mesmo, e incorporado expressamente ao presente a título de referência. "SYSTEM AND METHOD OF AN IN-BAND MODEM FOR DATA COMMUNICATIONS OVER DIGITAL WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", tendo Súmula de Advogado N° 081226U6, depositado de forma simultânea com este, cedido à requerente do mesmo, e incorporado expressamente ao presente a título de referência.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA Campo da Técnica

[0003] A presente invenção refere-se, em geral, à transmissão de dados por um canal de fala. Mais especificamente, a invenção refere-se à transmissão de informação de não-fala através de um codec de fala (em banda) em uma rede de comunicação.

Descrição da Técnica Relacionada

[0004] A transmissão de fala foi um suporte principal em sistemas de comunicação tendo em vista o advento do telefone de linha fixa e o rádio sem fio. Avanços em pesquisa e projeto de sistemas de comunicação mudaram a indústria voltada para os sistemas de base digital. Um benefício de um sistema de comunicação digital é a capacidade para reduzir largura de banda de transmissão exigida implementando a compressão sobre os dados a serem transferidos. Como resultado, mais pesquisa e desenvolvimento investigaram técnicas de compressão, especialmente na área de codificação de fala. Um equipamento de compressão de fala comum é um "vocoder" e também é de maneira intercambiável denominado de um "codec de fala" ou "codificador de voz." O vocoder recebe amostras de fala digitalizada e produz coletas de bits de dados conhecidas como "pacotes de fala". Diversos algoritmos de codificação de voz padronizados existem em apoio aos sistemas de comunicação digitais diferentes que exigem comunicação de fala, e de fato, suporte de fala é uma exigência essencial e mínima na maioria dos sistemas de comunicação atualmente. O Projeto 2 de Parceria de 3a Geração (3rd Generation Partnership Project 2, 3GPP2) é uma organização de padronização de exemplo que especifica os sistemas de comunicação IS-95, CDMA2000 1xRTT (Tecnologia de Transmissão de Rádio de 1x, 1x Radio Transmission Technology), CDMA2000 EV-DO (Evolução de Dados Otimizados, Evolution-Data Optimized), e CDMA2000 EV-DV (Evolução de Dados/Voz, Evolution-Data/Voice). O Projeto de Parceria de 3 a Geração (3rd Generation Partnership Project) é outra organização de padronização de exemplo que especifica o GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis, Global System for Mobile Communications), UMTS (Sistema de Telecomunicações Móveis Universal, Universal Mobile Telecommunications System), HSDPA (Acesso em Pacote com Downlink em Alta Velocidade, High-Speed Downlink Packet Access), HSUPA (Acesso em Pacote com Uplink em Alta Velocidade, High-Speed Uplink Packet Access), HSPA+ (Evolução de Acesso em Pacote em Alta Velocidade, High-Speed Packet Access Evolution), e LTE (Evolução de Longo Prazo, Long Term Evolution). O VoIP (Voz sobre Protocolo de Internet, Voice over Internet Protocol) é um protocolo de exemplo usado nos sistemas de comunicação definidos em 3GPP e 3GPP2, bem como outros. Exemplos de vocoders empregados em tais sistemas de comunicação e protocolos incluem ITU-T G.729 (União Internacional de Telecomunicações, International Telecommunications Union), AMR (Adaptive Multi-rate Speech Codec, Codec de fala Adaptativo Multitaxa), e EVRC (Serviço de Voz de Codec de Taxa Variável Aprimorada, Enhanced Variable Rate Codec Speech Service Opções 3, 68, 70).

[0005] O compartilhamento de informação é um objetivo principal dos sistemas de comunicação atuais em apoio à demanda por conectividade ubíqua e de instante. Os usuários dos sistemas de comunicação atuais transferem mensagens de texto, fala, vídeo e outros dados para ficarem conectados. Novos aplicativos que são desenvolvidos tendem a ultrapassar a evolução das redes e podem exigir upgrades para os protocolos e esquemas de modulação de sistema de comunicação. Em algumas áreas geográficas remotas somente serviços de fala podem estar disponíveis devido a uma falta de suporte de infra-estrutura para serviços de dados avançados no sistema. De forma alternativa, os usuários podem escolher somente permitirem os serviços de fala em seu dispositivo de comunicações devido a razões econômicas. Em alguns países, o suporte de serviços públicos é autorizado na rede de comunicação, como Emergência 911 (E911) ou chamada de emergência a partir de um veículo (in- vehicle emergency call, eCall). Nesses exemplos de aplicativo de emergência, a transferência de dados rápida é uma prioridade, mas não sempre realista, especialmente quando os serviços de dados avançados não estão disponíveis no terminal do usuário. Técnicas anteriores apresentaram soluções para transmitirem dados através de um codec de fala, mas essas soluções são somente capazes de suportarem transferência de taxa de dados baixa devido às ineficiências de codificação causadas na tentativa de codificar um sinal de não-fala com um vocoder.

[0006] Os algoritmos de compressão de fala implementados pela maioria dos vocoders utilizam técnicas de "análise por meio de síntese" para modelar o trato vocal humano com conjuntos de parâmetros. Os conjuntos de parâmetros incluem, comumente, funções de coeficientes de filtro digital, ganhos, e sinais armazenados conhecidos como livros-código para citar alguns. Uma pesquisa pelos parâmetros que mais coincidem aproximadamente com as características de sinal de fala de entrada é desempenhada no codificador do vocoder. Os parâmetros são usados, então, no decodificador do vocoder para sintetizar uma estimativa da fala de entrada. As definições de parâmetro disponíveis ao vocoder para codificar os sinais tornam-se o melhor modelo de fala caracterizado pelos segmentos periódicos de voz bem como segmentos de não-voz que têm características semelhantes a ruído. Sinais que não contêm características semelhantes a ruído ou periódicas não são codificados efetivamente por meio do vocoder e podem resultar em distorção grave na saída decodificada em alguns casos. Exemplos de sinais que não exibem características de fala incluem sinais de "tom" de frequência única de alteração rápida ou sinais de frequência múltipla de duplo tom "DTMF". A maioria dos vocoders é incapaz de codificar de forma eficiente e efetiva tais sinais.

[0007] A transmissão de dados através de um codec de fala é comumente denominada de dados de transmissão "em banda", sendo que os dados são incorporados em um ou mais pacotes de fala emitidos a partir do codec de fala. Diversas técnicas usam tons de áudio em frequências pré- determinadas dentro da banda de frequência de fala para representarem os dados. O uso dos tons de frequência pré- determinada para transferir dados através dos codecs de fala, especialmente em taxas de dados superiores, não é confiável devido aos vocoders empregados nos sistemas. Os vocoders são designados para modelarem sinais de fala usando um número limitado de parâmetros. Os parâmetros limitados são insuficientes para modelarem efetivamente os sinais de tom. A capacidade dos vocoders para modelar os tons é degradada adicionalmente na tentativa de aumentar a taxa de dados de transmissão alterando os tons rapidamente. Isso afeta os resultados e a exatidão de detecção na necessidade de adicionar esquemas complexos para minimizar os erros de dados que, por sua vez, reduzem adicionalmente a taxa de dados como um todo do sistema de comunicação. Portanto, uma necessidade surge para transmitir dados de forma eficiente e efetiva através de um codec de fala em uma rede de comunicação.

[0008] Assim sendo, seria vantajoso fornecer um sistema aperfeiçoado para transmitir e receber informações através de um codec de fala em uma rede de comunicações.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0009] As modalidades descritas neste documento tratam as necessidades especificadas acima usando um modem em banda para transmitir e receber confiavelmente informação de não-fala através de um codec de fala.

[0010] Em uma modalidade, um método de envio de informação de não-fala através de um codec de fala compreende o processamento de uma pluralidade de símbolos de dados de entrada para produzir uma pluralidade de primeiros sinais de pulso, conformando a pluralidade de primeiros sinais de pulso para produzir uma pluralidade de primeiros sinais de pulso conformados, e codificando a pluralidade de primeiros sinais de pulso conformados com um codec de fala.

[0011] Em outra modalidade, um equipamento compreende um processador configurado para processar uma pluralidade de símbolos de dados de entrada para produzir uma pluralidade de primeiros sinais de pulso, um shaper configurado para conformar a pluralidade de primeiros sinais de pulso para produzir uma pluralidade de primeiros sinais de pulso conformados, e um codec de fala configurado para codificar a pluralidade de primeiros sinais de pulso conformados para produzir um pacote de fala.

[0012] Em outra modalidade, um equipamento compreende aparelho para processar uma pluralidade de símbolos de dados de entrada para produzir uma pluralidade de primeiros sinais de pulso, aparelho para conformar a pluralidade de primeiros sinais de pulso para produzir uma pluralidade de primeiros sinais de pulso conformados, e aparelho para codificar os primeiros sinais de pulso conformados com um codec de fala.

[0013] Em outra modalidade, um método de sincronização de quadros de não-fala através de um codec de fala compreende gerar uma sequência pré-determinada que tem características semelhantes a ruído e é robusta para erros de quadro de fala, e enviar a sequência pré-determinada através de um codec de fala.

[0014] Em outra modalidade, um equipamento compreende um gerador configurado para gerar uma sequência pré- determinada que tem características semelhantes a ruído e é robusta para erros de quadro de fala, e um codec de fala configurado para processar a sequência pré-determinada para produzir um pacote de fala.

[0015] Em outra modalidade, um equipamento compreende aparelho para gerar uma sequência pré-determinada que tem características semelhantes a ruído e é robusta para erros de quadro de fala, e aparelho para enviar a sequência pré- determinada através de um codec de fala.

[0016] Em outra modalidade, um método de obtenção de dados de não-fala inseridos em um pacote de vocoder compreende receber e decodificar o pacote de vocoder, filtrar o pacote de vocoder decodificado até que um sinal de sincronização seja detectado, calcular um offset de temporização com base no sinal de sincronização, e extrair os dados de não-fala inseridos no pacote de vocoder decodificado com base no offset de temporização.

[0017] Em outra modalidade, um equipamento compreende um receptor configurado para receber e decodificar um pacote de vocoder, um filtro configurado para filtrar o pacote de vocoder decodificado até que um sinal de sincronização seja detectado, uma calculadora configurada para calcular um offset de temporização com base no sinal de sincronização, e um extrator configurado para extrair dados de não-fala inseridos no pacote de vocoder decodificado com base no offset de temporização.

[0018] Em outra modalidade, um equipamento compreende aparelho para receber e decodificar um pacote de vocoder, aparelho para filtrar o pacote de vocoder decodificado até que um sinal de sincronização seja detectado, aparelho para calcular um offset de temporização com base no sinal de sincronização, e aparelho para extrair os dados de não-fala inseridos no pacote de vocoder decodificado com base no offset de temporização

[0019] Em outra modalidade, um método de transmissões de terminal de fonte de controle a partir de um Terminal de Destino em um sistema de comunicação em banda compreende transmitir um sinal de partida a partir de um Terminal de Destino, encerrar a transmissão do sinal de partida mediante detecção de um primeiro sinal recebido, transmitindo um sinal NACK a partir do Terminal de Destino, encerrar a transmissão do sinal NACK mediante detecção de uma mensagem de dados de terminal de fonte recebida com êxito, transmitindo um sinal ACK a partir do Terminal de Destino, e encerrar a transmissão do sinal ACK após um número pré-determinado dos sinais ACK terem sido transmitidos.

[0020] Em outra modalidade, um equipamento compreende um processador, uma Memória em comunicação eletrônica com o processador, instruções armazenadas na Memória, sendo que as instruções são capazes de executar as etapas de transmitir um sinal de partida a partir de um Terminal de Destino, encerrar a transmissão do sinal de partida mediante detecção de um primeiro sinal recebido, transmitir um sinal NACK a partir do Terminal de Destino, encerrar a transmissão do sinal NACK mediante detecção de uma mensagem de dados de terminal de fonte recebida com êxito, transmitir um sinal ACK a partir do Terminal de Destino, e encerrar a transmissão do sinal ACK após um número pré- determinado dos sinais ACK terem sido transmitidos.

[0021] Em outra modalidade, um equipamento para transmissões de terminal de fonte de controle a partir de um Terminal de Destino em um sistema de comunicação em banda compreende aparelho para transmitir um sinal de partida a partir de um Terminal de Destino, aparelho para encerrar a transmissão do sinal de partida mediante detecção de um primeiro sinal recebido, aparelho para transmitir um sinal NACK a partir do Terminal de Destino, aparelho para encerrar a transmissão do sinal NACK mediante detecção de uma mensagem de dados de terminal de fonte recebida com êxito, aparelho para transmitir um sinal ACK a partir do Terminal de Destino, e aparelho para encerrar a transmissão do sinal ACK após um número pré-determinado dos sinais ACK terem sido transmitidos.

[0022] Em outra modalidade, um método de transmissões de terminal de fonte de controle a partir de um terminal de fonte em um sistema de comunicação em banda compreende detectar um sinal de solicitação no terminal de fonte, transmitir um sinal de sincronização a partir do terminal de fonte mediante detecção do sinal de solicitação, transmitir um segmento de dados de usuário a partir do terminal de fonte usando um primeiro esquema de modulação, e encerrar a transmissão do segmento de dados de usuário mediante detecção de um primeiro sinal recebido.

[0023] Em outra modalidade, um equipamento compreende um processador, uma Memória em comunicação eletrônica com o processador, instruções armazenadas na Memória, sendo que as instruções são capazes de executar as etapas de detectar um sinal de solicitação em um terminal de fonte, transmitir um sinal de sincronização a partir do terminal de fonte mediante detecção do sinal de solicitação, transmitir um segmento de dados de usuário a partir do terminal de fonte usando um primeiro esquema de modulação, e encerrar a transmissão do segmento de dados de usuário mediante detecção de um primeiro sinal recebido.

[0024] Em outra modalidade, um equipamento para transmissões de terminal de fonte de controle a partir de um terminal de fonte em um sistema de comunicação em banda compreende aparelho para detectar um sinal de solicitação no terminal de fonte, aparelho para transmitir um sinal de sincronização a partir do terminal de fonte mediante detecção do sinal de solicitação, aparelho para transmitir um segmento de dados de usuário a partir do terminal de fonte usando um primeiro esquema de modulação, e aparelho para encerrar a transmissão do segmento de dados de usuário mediante detecção de um primeiro sinal recebido.

[0025] Em outra modalidade, um método de controle de transmissões de dados bidirecionais a partir de um Terminal de Destino em um sistema de comunicação em banda compreende transmitir um sinal de envio a partir do Terminal de Destino, encerrar a transmissão do sinal de envio mediante detecção de um primeiro sinal recebido, transmitir um sinal de sincronização a partir do Terminal de Destino, transmitir um segmento de dados de usuário a partir do Terminal de Destino usando um primeiro esquema de modulação, e encerrar a transmissão do segmento de dados de usuário mediante detecção de um segundo sinal recebido.

[0026] Em outra modalidade, um equipamento compreende um processador, uma Memória em comunicação eletrônica com o processador, instruções armazenadas na Memória, sendo que as instruções são capazes de executar as etapas de transmitir um sinal de envio a partir do Terminal de Destino, encerrar a transmissão do sinal de envio mediante detecção de um primeiro sinal recebido, transmitir um sinal de sincronização a partir do Terminal de Destino, transmitir um segmento de dados de usuário a partir do Terminal de Destino usando um primeiro esquema de modulação, e encerrar a transmissão do segmento de dados de usuário mediante detecção de um segundo sinal recebido.

[0027] Em outra modalidade, um equipamento para controlar as transmissões de dados bidirecionais a partir de um Terminal de Destino em um sistema de comunicação em banda compreende aparelho para transmitir um sinal de envio a partir do Terminal de Destino, aparelho para encerrar a transmissão do sinal de envio mediante detecção de um primeiro sinal recebido, aparelho para transmitir um sinal de sincronização a partir do Terminal de Destino, aparelho para transmitir um segmento de dados de usuário a partir do Terminal de Destino usando um primeiro esquema de modulação, e aparelho para encerrar a transmissão do segmento de dados de usuário mediante detecção de um segundo sinal recebido.

[0028] Em outra modalidade, um sistema para comunicar dados por um sistema de comunicação em banda a partir de um veículo que contém um sistema em veículo (in-vehicle system, IVS) para um ponto de atendimento de segurança pública (public safety answering point, PSAP) compreende um ou mais sensores localizados no IVS para fornecer dados de sensor de IVS, um transmissor de IVS localizado no IVS para transmitir os dados de sensor de IVS, um receptor de PSAP localizado no PSAP para receber os dados de sensor de IVS, um transmissor de PSAP localizado no PSAP para transmitir dados de comando de PSAP, um receptor de IVS localizado no IVS para receber os dados de comando de PSAP; sendo que o transmissor de IVS compreende um formatador de mensagem de IVS para formatar os dados de sensor de IVS e produzir uma mensagem de IVS, um processador de IVS para processar a mensagem de IVS e produzir uma pluralidade de sinais de pulso conformados de IVS, um codificador de fala de IVS para codificar os sinais de pulso conformados de IVS e produzir um sinal codificado de IVS, um gerador de sincronização de IVS para gerar um sinal de sincronização de IVS, e um controlador de transmissão de IVS para transmitir uma sequência de sinais de sincronização de IVS e mensagens de IVS; sendo que o receptor de PSAP compreende um detector de PSAP para detectar o sinal de sincronização de IVS e produzir um flag de sincronização de PSAP, um demodulador de PSAP para demodular a mensagem de IVS e produzir uma mensagem de IVS recebida; sendo que o transmissor de PSAP compreende um formatador de mensagem de PSAP para formatar os dados de comando de PSAP e produzir uma mensagem de comando de PSAP, um processador de PSAP para processar a mensagem de comando de PSAP e produzir uma pluralidade de sinais de pulso conformados de PSAP, um codificador de fala de PSAP para codificar os sinais de pulso conformados de PSAP e produzir um sinal codificado de PSAP, um gerador de sincronização de PSAP para gerar um sinal de sincronização de PSAP, e um controlador de transmissão de PSAP para transmitir uma sequência de sinais de sincronização de PSAP e mensagens de comando de PSAP; sendo que o receptor de IVS compreende um detector de IVS para detectar o sinal de sincronização de PSAP e produzir um flag de sincronização de IVS, e um demodulador de IVS para demodular as mensagens de PSAP e produzir uma mensagem de PSAP recebida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] Os aspectos e as vantagens resultantes das modalidades descritas neste documento irão se tornar mais prontamente aparentes a título de referência para a seguinte descrição detalhada quando obtidos em conjunto com os desenhos em anexo sendo que:

[0030] A FIGURA 1 é um diagrama de uma modalidade de terminais de destino e fonte que usam um modem em banda para transmitir dados através de um codec de fala em uma rede de comunicação sem fio.

[0031] A FIGURA 2 é um diagrama de uma modalidade de um modem de dados de transmissão usado em um sistema de comunicação em banda.

[0032] A FIGURA 3A é um diagrama de uma modalidade de um gerador de sinal de sincronização.

[0033] A FIGURA 3B é um diagrama de outra modalidade de um gerador de sinal de sincronização.

[0034] A FIGURA 3C é um diagrama de ainda outra modalidade de um gerador de sinal de sincronização.

[0035] A FIGURA 4 é um diagrama de uma modalidade de um gerador de rajada de sincronização.

[0036] A FIGURA 5 é um diagrama de uma modalidade de uma sequência de rajada de sincronização.

[0037] A FIGURA 6A é um diagrama de uma modalidade de uma sequência de preâmbulo de sincronização.

[0038] A FIGURA 6B é um diagrama de uma modalidade de uma sequência de preâmbulo de sincronização com sequências de referência de não-sobreposição.

[0039] A FIGURA 7A é um gráfico de uma saída de correlação de preâmbulo de sincronização em que o preâmbulo é compreendido por sequências de referência não- sobrepostas.

[0040] A FIGURA 7B é um gráfico de uma saída de correlação de preâmbulo de sincronização em que o preâmbulo é compreendido por sequências de referência sobrepostas.

[0041] A FIGURA 8A é um diagrama de uma modalidade de um formato de mensagem de sincronização.

[0042] A FIGURA 8B é um diagrama de outra modalidade de um formato de mensagem de sincronização.

[0043] A FIGURA 8C é um diagrama de ainda outra modalidade de um formato de mensagem de sincronização.

[0044] A FIGURA 9 é um diagrama de uma modalidade de um formato de mensagem de dados de transmissão.

[0045] A FIGURA 10 é um diagrama de uma modalidade de uma sincronização composta e de um formato de mensagem de dados de transmissão.

[0046] A FIGURA 11A é um gráfico da densidade espectral de potência de um sinal com base em pulso em banda em contraste com frequência.

[0047] A FIGURA 11B é um gráfico da densidade espectral de potência de um sinal com base em tom em banda em contraste com frequência.

[0048] A FIGURA 12 é um diagrama de uma modalidade de um modulador de dados usando pulsos esparsos.

[0049] A FIGURA 13 é um diagrama de uma modalidade de uma representação de símbolo de dados de pulso esparso.

[0050] A FIGURA 14A é um diagrama de uma modalidade de um posicionamento de pulso esparso dentro de um quadro de modulação usando uma técnica de reinício cíclico.

[0051] A FIGURA 14B é um diagrama de uma modalidade de um posicionamento de pulso esparso dentro de um quadro de modulação para um exemplo típico na técnica.

[0052] A FIGURA 15A é um diagrama de uma modalidade de um detector de sinal de sincronização e controlador de receptor.

[0053] A FIGURA 15B é um diagrama de outra modalidade de um detector de sinal de sincronização e controlador de receptor.

[0054] A FIGURA 16 é um diagrama de uma modalidade de um detector de rajada de sincronização.

[0055] A FIGURA 17A é um diagrama de uma modalidade de um detector de preâmbulo de sincronização.

[0056] A FIGURA 17B é um diagrama de outra modalidade de um detector de preâmbulo de sincronização.

[0057] A FIGURA 18A é um diagrama de uma modalidade de um controlador de Detector de Sincronização.

[0058] A FIGURA 18B é um diagrama de outra modalidade de um controlador de Detector de Sincronização.

[0059] A FIGURA 19 é um diagrama de uma modalidade de um avaliador de temporização de recepção.

[0060] A FIGURA 20 é um diagrama de uma modalidade de um modem de dados de recepção usado em um sistema de comunicação em banda.

[0061] A FIGURA 21 é um diagrama de uma modalidade de um sistema de chamada de emergência a partir de um veículo.

[0062] A FIGURA 22 é um diagrama de uma modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados transmitida em um downlink em um terminal de comunicação de destino e a sequência de resposta de dados transmitida em um uplink em um terminal de comunicação de fonte, com a interação iniciada por meio do Terminal de Destino.

[0063] A FIGURA 23A é um diagrama de uma modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados transmitida em um downlink em um terminal de comunicação de destino e a sequência de resposta de dados transmitida em um uplink em um terminal de comunicação de fonte, com a interação iniciada por meio do terminal de fonte.

[0064] A FIGURA 23B é um diagrama de outra modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados transmitida em um downlink em um terminal de comunicação de destino e a sequência de resposta de dados transmitida em um uplink em um terminal de comunicação de fonte, com a interação iniciada por meio do terminal de fonte.

[0065] A FIGURA 24A é um diagrama de uma modalidade de uma interação de uma sequência de solicitação de dados bidirecionais e uma sequência de resposta de dados transmitida tanto em downlink quanto em uplink.

[0066] A FIGURA 24B é um diagrama de outra modalidade de uma interação de uma sequência de solicitação de dados bidirecionais e uma sequência de resposta de dados transmitida tanto em downlink quanto em uplink.

[0067] A FIGURA 25 é um diagrama de uma modalidade de um formato de pacote de dados de usuário onde o comprimento do comprimento de dados de usuário é inferior ao tamanho de pacote de transmissão.

[0068] A FIGURA 26 é um diagrama de uma modalidade de um formato de pacote de dados de usuário onde o comprimento do comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão.

[0069] A FIGURA 27A é um diagrama de uma modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados de transmissão e sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão.

[0070] A FIGURA 27B é um diagrama de outra modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados de transmissão e sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão.

[0071] A FIGURA 27C é um diagrama de ainda outra modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados de transmissão e da sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão.

[0072] A FIGURA 27D é um diagrama de ainda outra modalidade de uma interação da sequência de solicitação de dados de transmissão e da sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0073] A FIGURA 1 mostra uma modalidade de um sistema de comunicação de dados em banda na medida em que pode ser implementado dentro de um terminal de fonte sem fio 100. O Terminal de Fonte 100 se comunica com o Terminal de Destino 600 através dos canais de comunicação 501 e 502, da rede 500, e do canal de comunicação 503. Exemplos de sistemas de comunicação sem fio adequados incluem sistemas de telefone celular operando de acordo com os padrões do Sistema Global para Comunicações Móveis (Global System for Mobile Communication, GSM), do Sistema de Telecomunicações Móveis Universal de Projeto de Parceria de Terceira Geração (Third Generation Partnership Project Universal Mobile Telecommunication System, 3GPP UMTS), do Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Projeto 2 de Parceria de Terceira Geração (Third Generation Partnership Project 2 Code Division Multiple Access, 3GPP2 CDMA), do Acesso Múltiplo por Divisão de Código Síncrono por Divisão de Tempo (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access, TD- SCDMA), e da Interoperabilidade Mundial para Acesso por Microondas (Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX). Aquele versado na técnica reconhecerá que as técnicas descritas neste documento podem ser igualmente aplicadas a um sistema de comunicação de dados em banda que não envolve um canal sem fio. A rede de comunicação 500 inclui qualquer combinação de equipamento de comutação e/ou roteamento, links de comunicações e outra infra-estrutura adequada para estabelecer um link de comunicação entre oTerminal de Fonte 100 e o Terminal de Destino 600. Por exemplo, o canal de comunicação 503 pode não ser um link sem fio. O Terminal de Fonte 100 funciona normalmente como um dispositivo de comunicação de voz.

TRANSMISSOR

[0074] A banda base de transmissão 200 faz roteamento normalmente de fala de usuário através de um vocoder, mas também é capaz de rotear dados de não-fala através do vocoder em reposta a uma solicitação que se origina do terminal de fonte ou da rede de comunicação. Dados de não- fala de roteamento através do vocoder são vantajosos tendo em vista que eliminam a necessidade pelo terminal de fonte para solicitar e transmitir os dados por um canal de comunicações separado. Os dados de não-fala são formatados em mensagens. Os dados de mensagem, ainda em forma digital, são convertidos em um sinal semelhante a ruído compreendido por pulsos conformados. A informação de dados de mensagem é construída nas posições de pulso do sinal semelhante a ruído. O sinal semelhante a ruído é codificado pelo vocoder. O vocoder não é configurado diferentemente dependendo se a entrada é fala de usuário ou dados de não- fala, então, é vantajoso converter os dados de mensagem em um sinal que pode ser codificado efetivamente por meio da definição de parâmetro de transmissão alocada ao vocoder. O sinal semelhante a ruído codificado é transmitido em banda pelo link de comunicação. Pelo fato de a informação transmitida ser construída nas posições de pulso do sinal semelhante a ruído, a detecção confiável depende da recuperação da temporização dos pulsos relativos às fronteiras de quadro de codec de fala. Para auxiliar o receptor na detecção da transmissão em banda, um sinal de sincronização pré-determinado é gerado e codificado por meio do vocoder antes da transmissão de dados de mensagem. Uma sequência de protocolo de sincronização, controle, e mensagens é transmitida para assegurar detecção confiável e demodulação dos dados de não-fala no receptor.

[0075] Referindo-se à banda base de transmissão 200, o áudio de entrada de sinal S210 é inserido no microfone e o processador de entrada de áudio 215 e é transferido através do multiplexador 220 no interior do codificador de vocoder 270 onde pacotes de voz comprimidos são gerados. Um processador de entrada de áudio adequado inclui tipicamente conjunto de circuitos para converter o sinal de entrada em um sinal digital e um condicionador de sinal para conformar o sinal digital como um filtro passa-baixa. Exemplos de vocoders adequados incluem aqueles descritos por meio dos seguintes padrões de referência: 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. O codificador de vocoder 270 fornece pacotes de voz ao transmissor 295 e à antena 296 e os pacotes de voz são transmitidos pelo canal de comunicação 501.

[0076] Uma solicitação para transmissão de dados pode ser iniciada por meio do terminal de fonte ou através da rede de comunicações. A solicitação de transmissão de dados S215 desabilita o percurso de voz através do multiplexador 220 e habilita o percurso de dados de transmissão. Os dados de entrada S200 são pré-processados por meio do formatador de mensagem de dados 210 e emitidos como Mensagem Tx S220 ao Modem de Dados Tx 230. Dados de entrada S200 podem incluir informação de interface de usuário (UI), informação de localização/posição de usuário, marcas de tempo, informação de sensor de equipamento, ou outros dados adequados. Um exemplo de um formatador de mensagem de dados adequado 210 inclui conjunto de circuitos para calcular e acrescentar bits de verificação de redundância cíclica (cyclic redundancy check, CRC) aos dados de entrada, fornecer Memória de buffer de retransmissão, implementar codificação de controle de erro como retransmissão automática híbrida (hybrid automatic repeat-request, HARQ), e intercalar os dados de entrada. O Modem de Dados Tx 230 converte Mensagem Tx S220 em sinal de Dados Tx Data S230 que é roteado através do multiplexador 220 para o codificador de vocoder 270. Uma vez que a transmissão de dados está completa, o percurso de voz pode ser reabilitado através do multiplexador 220.

[0077] A FIGURA 2 é um bloco de diagrama de exemplo adequado do Modem de Dados Tx 230 mostrado na FIGURA 1. Três sinais podem ser multiplexados a tempo através do multiplexador 259 no sinal de saída de Dados Tx S230; Sync Out S245, Mute Out S240, e Tx Mod Out S235. Deve-se reconhecer que combinações e ordens diferentes de sinais Sync Out S245, Mute Out S240, e Tx Mod Out S235 podem ser emitidas em Dados Tx S230. Por exemplo, Sync Out S245 pode ser enviado antes de cada segmento de dados Tx Mod Out S235. Ou, Sync Out S245 pode ser enviado uma vez antes de um Tx Mod Out S235 completo com Mute Out S240 enviado entre cada segmento de Dados Tx Mod Out S235.

[0078] Sync Out S245 é um sinal de sincronização usado para estabelecer temporização no terminal de recepção. Sinais de sincronização são exigidos para estabelecer temporização para os dados transmitidos em banda tendo em vista que a informação de dados é construída nas posições de pulso do sinal semelhante a ruído. A FIGURA 3A mostra um diagrama de bloco de exemplo adequado do Gerador de Sincronização 240 mostrado na FIGURA 2. Três sinais podem ser multiplexados a tempo através do multiplexador 247 no sinal Sync Out S245; Sync Burst S241, Wakeup Out S236, e Sync Preamble Out S242. Deve-se reconhecer que combinações e ordens diferentes de Sync Burst S241, Wakeup Out S236, e Sync Preamble Out S242 podem ser emitidas em Sync Out S245. Por exemplo, a FIGURA 3B mostra um Gerador de Sincronização 240 compreendido pelo Wakeup Out S236 e pelo Sync Preamble Out S242, onde Wakeup Out S236 pode ser enviado antes de cada Sync Preamble Out S242. De forma alternativa, a FIGURA 3C mostra um Gerador de Sincronização 240 compreendido pelo Sync Burst S241 e pelo Sync Preamble Out S242 onde Sync Burst S241 pode ser enviado antes de cada Sync Preamble Out S242.

[0079] Referindo-se de volta à FIGURA 3A, Sync Burst S241 é usado para estabelecer temporização grosseira no receptor e é compreendido por pelo menos um sinal de frequência senoidal que tem uma sequência, duração, e faixa de amostragem pré-determinada, e é gerado por meio da Rajada de Sincronização 250 mostrada na FIGURA 4. A Frequência1 Senoidal 251 representa dados binários +1 e a Frequência2 252 representa dados binários -1. Exemplos de sinais adequados incluem frequências senoidais constantes na banda de voz, como 395 Hz, 540 Hz, e 512 Hz para um sinal senoidal e 558 Hz, 1.035 Hz, e 724 Hz para o outro sinal senoidal. A Sequência de Rajada de Sincronização 253 determina qual sinal de frequência é multiplexado através do multiplexador 254. A sequência de informação modulada na rajada de sincronização deve ser uma com boas propriedades de autocorrelação. Um exemplo de uma Sequência de Rajada de Sincronização adequada 253 é o código Barker de comprimento 7 mostrado na FIGURA 5. Para cada símbolo '+', a Frequência1 Senoidal é emitida em Sync Burst S241, e para cada símbolo '-', a Frequência2 Senoidal é emitida.

[0080] Referindo-se de volta à FIGURA 3A, Sync Preamble Out S242 é usado para estabelecer temporização fina (com base em amostra) no receptor e é compreendido por um padrão de dados pré-determinado conhecido no receptor. Um exemplo adequado de um padrão de dados pré-determinado de Sync Preamble Out S242 é a Sequência de Preâmbulo de Sincronização 241 mostrada na FIGURA 6A. A sequência de preâmbulo composta 245 é gerada concatenando diversos períodos de uma sequência de ruído pseudo-aleatório (pseudorandom noise, PN) 242 com um resultado adicionado e sobreposto da sequência de PN 242 e uma versão invertida da sequência de PN 244. Os símbolos '+' na sequência de preâmbulo composta 245 representam dados binários +1 e os símbolos '-' representam dados binários -1. Outro exemplo adequado insere amostras de valor zero entre os bits de dados da sequência de PN. Isso apresenta distância temporal entre os bits de dados para explicar efeitos "de manchas" ocasionados pelas características de filtro passa-banda do canal que tende a espalhar a energia do bit de dados por diversos intervalos de tempo de bit.

[0081] A construção previamente descrita do preâmbulo de sincronização usando períodos concatenados de uma sequência de PN com segmentos sobrepostos de versões invertidas da sequência de PN apresenta vantagens no tempo de transmissão reduzido, propriedades de correlação aperfeiçoadas, e características de detecção aperfeiçoadas. As vantagens resultam em um preâmbulo que é robusto para erros de transmissão de quadro de fala.

[0082] Sobrepondo os segmentos de PN, o preâmbulo de sincronização composta resultante consiste em uma quantidade menor de bits na sequência comparada a uma versão não-sobreposta, diminuindo, desse modo, o tempo total exigido para transmitir a sequência de preâmbulo composta 245.

[0083] Para ilustrar as melhorias nas propriedades de correlação do preâmbulo de sincronização sobreposta, a FIGURA 7A e a FIGURA 7B mostram uma comparação entre a correlação da sequência de PN 242 com uma sequência de preâmbulo composta não-sobreposta 245b, mostrada na FIGURA 6B e a correlação da sequência de PN 242 com a sequência de preâmbulo de sincronização composta sobreposta 245, mostrada na FIGURA 6A. A FIGURA 7A mostra os picos de correlação principais, ambos positivo e negativo, bem como os picos de correlação secundários localizados entre os picos principais para a sequência de preâmbulo de sincronização composta não-sobreposta 245b. O pico negativo 1.010 resulta da correlação da sequência de PN 242 com o primeiro segmento invertido da sequência de preâmbulo composta não-sobreposta 245b. Os picos de correlação positivos 1.011, 1.012, 1.013, resultam da correlação da sequência de PN 242 com os três segmentos concatenados da sequência de PN 242 que constitui a seção do meio da sequência de preâmbulo composta não-sobreposta 245b. O pico negativo 1.014 resulta da correlação da sequência de PN 242 com o segundo segmento invertido da sequência de preâmbulo composta não-sobreposta 245b. Na FIGURA 7A, o pico de correlação secundário 1.015, correspondendo a um offset de 3 amostras a partir do primeiro pico de correlação positivo 1.011 mostra uma magnitude de aproximadamente 5 (l/3 da magnitude dos picos principais). A FIGURA 7B mostra diversos picos de correlação principais, ambos positivo e negativo, bem como os picos de correlação secundários entre os picos principais para a sequência de preâmbulo de sincronização composta sobreposta 245. Na FIGURA 7B, o pico de correlação secundário 1.016, que corresponde a um offset de 3 amostras de PN a partir do primeiro pico de correlação positivo 1.011 mostra uma magnitude de aproximadamente 3 (1/5 da magnitude dos picos principais). A menor magnitude do pico de correlação secundário 1.016 para o preâmbulo sobreposto mostrado na FIGURA 7B resulta em menos detecções falsas dos picos de correlação principais de preâmbulo quando comparada ao exemplo de pico secundário não- sobreposto 1.015 mostrado na FIGURA 7A.

[0084] Conforme mostrado na FIGURA 7B, cinco picos principais são gerados na correlação de sequência de PN 242 com a sequência de preâmbulo de sincronização composta 245. O padrão mostrado (1 pico negativo, 3 picos positivos, e 1 pico negativo) permite determinar a temporização de quadro com base em quaisquer dos 3 picos detectados e as distâncias temporais correspondentes entre os picos. A combinação de 3 picos detectados com a distância temporal correspondente é sempre exclusiva. Uma representação similar do padrão de pico de correlação é mostrada na Tabela 1, onde os picos de correlação são referenciados por um '-' para um pico negativo e um '+' para um pico positivo. A técnica de uso de um padrão de pico de correlação exclusivo é vantajosa para sistemas em banda tendo em vista que o padrão exclusivo compensa para possíveis perdas de quadro de fala, por exemplo, devido às condições de canal deficientes. A perda de um quadro de fala também pode resultar em perda de um pico de correlação. Tendo um padrão exclusivo de picos de correlação separados por meio de distâncias temporais pré- determinadas, um receptor pode detectar confiavelmente o preâmbulo de sincronização mesmo com quadros de fala perdidos, o que resulta em picos de correlação perdidos. Diversos exemplos são mostrados na Tabela 2 para as combinações de 3 picos detectados no padrão (2 picos são perdidos em cada exemplo). Cada entrada na Tabela 2 representa um padrão exclusivo dos picos e das distâncias temporais entre os picos. O Exemplo 1 na Tabela 2 mostra picos detectados 3, 4, e 5 (os picos 1 e 2 foram perdidos), resultando no padrão '+ + -' com uma distância pré- determinada entre cada pico. Os Exemplos 2 e 3 na Tabela 2 também mostram o padrão '+ + -', entretanto, as distâncias são diferentes. O Exemplo 2 tem duas distâncias pré- determinadas entre os picos detectado 2 e 4, ao mesmo tempo em que o Exemplo 3 tem duas distâncias pré-determinadas entre os picos detectados 3 e 5. Então, cada um dos Exemplos 1, 2 e 3 representa um padrão exclusivo a partir do qual a temporização de quadro pode ser derivada. Deve-se reconhecer que os picos detectados podem se estender através das fronteiras de quadro, mas deve-se reconhecer que os padrões exclusivos e as distâncias pré-determinadas ainda se aplicam.Tabela 1

Tabela 2

[0085] Aquele versado na técnica reconhecerá que a sequência de preâmbulo diferente resultando em um padrão de pico de correlação diferente daquele mostrado na FIGURA 7B e na Tabela 1 pode ser usada. Aquele versado na técnica também reconhecerá que padrão de picos de correlação múltiplos pode ser usado para identificar modos operacionais diferentes ou transmitir bits de informação. Um exemplo de um padrão de pico de correlação alternativo é mostrado na Tabela 3. O padrão de pico de correlação mostrado na Tabela 3 mantém um padrão exclusivo a partir do qual a temporização de quadro pode ser derivada, conforme descrito previamente. Ter o padrão de picos de correlação múltiplos é vantajoso para identificar configurações de transmissor diferentes no receptor, como formatos de mensagem ou esquemas de modulação.Tabela 3

[0086] Referindo-se novamente à FIGURA 3A, Wakeup Out S236 é usado para acionar o codificador de vocoder 270 para despertar a partir de um estado de descanso, estado de taxa de transmissão baixa, ou estado de transmissão descontínua. Wakeup Out S236 também pode ser usado para proibir o codificador de vocoder 270 de entrar na transmissão lenta, de descanso, ou no estado de transmissão descontínua. Wakeup Out S236 é gerado por meio do Gerador de Despertar 256. Sinais de despertar são vantajosos na transmissão de dados em banda através de vocoders que implementam o descanso, funções de transmissão descontínua (discontinuous transmit functions, DTX), ou operam em uma taxa de transmissão inferior durante segmentos de voz inativa para minimizar o retardo de inicialização que pode ocorrer na transição a partir do estado inativo de voz para o estado ativo de voz. Sinais de despertar também podem ser usados para identificar uma característica do modo de transmissão; por exemplo, o tipo de esquema de modulação empregado. Um primeiro exemplo de um sinal Wakeup Out S236 adequado é um sinal senoidal único de frequência constante na banda de voz, como 395 Hz. Nesse primeiro exemplo, o sinal de Despertar proíbe que o codificador de vocoder 270 entre no estado de taxa baixa, DTX ou descanso. Nesse primeiro exemplo, o receptor ignora o sinal Wakeup Out S236 transmitido. Um segundo exemplo de um Wakeup Out S236 adequado é um sinal compreendido por sinais senoidais múltiplos com cada sinal identificando um esquema de modulação de dados específico, por exemplo, 500 Hz para o esquema de modulação 1 e 800 Hz para o esquema de modulação 2. Nesse segundo exemplo, o sinal de Despertar proíbe o codificador de vocoder 270 de entrar no estado de taxa baixa, DTX ou descanso. Nesse segundo exemplo, o receptor usa o sinal Wakeup Out S236 transmitido para identificar o esquema de modulação de dados.

[0087] Um exemplo de um sinal Sync Out S245 composto é aquele compreendido por um Sync Burst S241 multiplexado e um Sync Preamble Out S242, conforme mostrado na FIGURA 8A. Tsb 701 e Tsp 702 representam as durações no tempo em que cada sinal é transmitido. Um exemplo de uma faixa adequada para Tsb é de 120 a 140 milissegundos e Tsp é de 40 a 200 milissegundos. Outro exemplo de um sinal Sync Out S245 composto é aquele compreendido por um Wakeup Out S236 multiplexado e um Sync Preamble Out S242, conforme mostrado na FIGURA 8B. Twu 711 e Tsp 702 representam as durações no tempo em que cada sinal é transmitido. Um exemplo de uma faixa adequada para Twu é de 10 a 60 milissegundos e Tsp é de 40 a 200 milissegundos. Outro exemplo de um sinal Sync Out S245 composto é aquele compreendido por um Wakeup Out S236 multiplexado, Sync Burst S241, e Sync Preamble Out S242, conforme mostrado na FIGURA 8C. Twu 711, Tsp1 721, Tsb 701, Tsp2 722 representam as durações no tempo em que cada sinal é transmitido. Um exemplo de uma faixa adequada para Twu é de 20 a 80 milissegundos, Tsp1 é de 40 a 200 milissegundos, Tsb é de 120 a 140 milissegundos, e Tsp2 é de 40 a 200 milissegundos.

[0088] Referindo-se de volta à FIGURA 2, um exemplo adequado Tx Mod Out S235 é um sinal gerado pelo Modulador 235 usando modulação de posição-pulso (PPM) com formatos de pulso de modulação especiais. Essa técnica de modulação resulta em distorção baixa quando codificada e decodificada por meio de tipos diferentes de vocoders. De forma adicional, essa técnica resulta em boas propriedades de autocorrelação e pode ser facilmente detectada por um receptor casado com a forma de onda. Além disso, os pulsos conformados não têm uma estrutura tonal; alternativamente, os sinais parecem semelhantes a ruído no domínio de espectro de frequência bem como retêm uma característica audível semelhante a ruído. Um exemplo da densidade espectral de potência de um sinal com base nos pulsos conformados é mostrado na FIGURA 11A. Conforme pode ser visto na FIGURA 11A, a densidade espectral de potência exibe uma característica semelhante a ruído pela faixa de frequência em banda (energia constante pela faixa de frequência). Inversamente, um exemplo da densidade espectral de potência de um sinal com uma estrutura tonal é mostrado na FIGURA 11B, onde os dados são representados por meio de tons em frequências aproximadamente de 400 Hz, 600 Hz, e 1.000 Hz. Conforme pode ser visto na FIGURA 11B, a densidade espectral de potência exibe "picos" de energia significativa pela faixa de frequência em banda nas frequências de tom e seus harmônicos.

[0089] A FIGURA 12 é um diagrama de bloco de exemplo do Modulador 235 mostrado na FIGURA 2. O Gerador de Pulso Esparso 238 produz pulsos correspondendo à Mensagem Tx S220 de entrada, usando modulação de posição de pulso e, então, o Shaper de Pulso 239 conforma os pulsos para criar o sinal para qualidade melhor de codificação no codificador de vocoder. Um exemplo adequado de um Pulso Esparso é mostrado na FIGURA 13. O eixo geométrico de tempo é dividido em quadros de modulação de duração TMF. Dentro de cada quadro de modulação, uma quantidade de instâncias de tempo t0, t1,..., tm-1 é definida relativa à fronteira de quadro de modulação, que identifica posições potenciais de um pulso básico p(t). Por exemplo, o Pulso 237 na posição t3 é indicado como p(t-t3). A entrada de bits de informação de Mensagem Tx S220 para o Modulador 235 é mapeada para símbolos com tradução correspondente para posições de pulso de acordo com uma tabela de mapeamento. O Pulso também pode ser conformado com uma transformação de polaridade, ± p(t). Os símbolos podem ser representados, portanto, por meio de um dos sinais distintos 2m dentro do quadro de modulação onde m representa o número de instâncias de tempo definidas para o quadro de modulação e o fator de multiplicação, 2, representa a polaridade negativa e positiva.

[0090] Um exemplo de um mapeamento de posição de pulso adequado é mostrado na Tabela 4. Nesse exemplo, o modulador mapeia um símbolo de 4 bits para cada quadro de modulação. Cada símbolo é representado em termos da posição k do formato de pulso p(n-k) e o sinal do pulso. Nesse exemplo, TMF é de 4 milissegundos resultando em 32 posições possíveis para uma taxa de amostra de 8 KHz. Os pulsos são separados por 4 instâncias de tempo resultando no atributo de 16 combinações de polaridade e posição de pulso diferentes. Nesse exemplo, a taxa de dados eficaz é de 4 bits por símbolo em um período de 4 milissegundos ou 1.000 bits/segundo.Tabela 4

[0091] Outro exemplo de um mapeamento de posição de pulso adequado é mostrado na Tabela 5. Nesse exemplo, o modulador mapeia um símbolo de 3 bits para cada quadro de modulação. Cada símbolo é representado em termos da posição k do formato de pulso p(n-k) e o sinal do pulso. Nesse exemplo, TMF é de 2 milissegundos resultando em 16 posições possíveis para uma taxa de amostra de 8 KHz. Os pulsos são separados por 4 instâncias de tempo resultando no atributo de 8 combinações de polaridade e posição de pulso diferentes. Nesse exemplo, a taxa de dados eficaz é de 3 bits por símbolo em um período de 2 milissegundos ou 1.500 bits/segundo.Tabela 5

[0092] Para aumentar a robustez em condições de canal deficientes, o Modulador 235 pode aumentar a duração de TMF de quadro de modulação ao mesmo tempo em que mantém um número constante de instâncias de tempo to, t1,..., tm-1. Essa técnica serve para colocar mais distância temporal entre os pulsos, resultando em uma detecção mais confiável. Um exemplo de um mapeamento de posição de pulso adequado inclui um TMF de 4 milissegundos resultando em 32 posições possíveis para uma taxa de amostra de 8 KHz. Conforme no exemplo anterior, se os pulsos ficarem separados por 4 instâncias de tempo, o mapeamento resulta no atributo de 16 combinações de polaridade e posição de pulso diferentes. Entretanto, nesse exemplo, a separação entre instâncias de tempo é aumentada por um fator de 2 a partir do exemplo anterior, resultando em 8 combinações de polaridade e posição de pulso diferentes. Em um exemplo adequado, o Modulador 235 pode comutar entre mapas de posição de pulso diferentes ou durações de quadro de modulação dependendo de um sinal de retorno indicando sucesso de transmissão ou condições de canal. Por exemplo, o Modulador 235 pode começar a transmitir usando TMF de 2 milissegundos, então, pode comutar para TMF de 4 milissegundos se as condições de canal forem determinadas para serem deficientes.

[0093] Para aumentar a robustez com determinados vocoders, o Modulador 235 pode alterar o offset de tempo inicial no mapa de posição de pulso. Um exemplo de um mapeamento de posição de pulso adequado é mostrado na Tabela 6. Nesse exemplo, o modulador mapeia um símbolo de 3 bits por quadro de modulação. Cada símbolo é representado em termos da posição k do formato de pulso p(n-k) e o sinaldo pulso. Nesse exemplo, TMF é de 2 milissegundosresultando em 16 posições possíveis para uma taxa deamostra de 8 KHz. O offset inicial é definido para 1instância de tempo e os pulsos são separados por 4instâncias de tempo resultando no atributo de 8 combinaçõesde polaridade e posição de pulso diferentes, conforme mostrado na tabela.Tabela 6

[0094] Deve-se reconhecer que a redução da quantidade de instâncias de tempo de separação resultaria em uma quantidade aumentada de bits por símbolo e, desse modo, taxas de dados mais altas. Por exemplo, se TMF for de 4 milissegundos a quantidade resultante de posições possíveis para uma taxa de amostra de 8 KHz é de 32 com mais ou menos polaridade para cada, resultando em 64 sinais diferentes se nenhuma separação for incluída. Para um mapa de 64 posições, o número de bits suportados por símbolo é de 6 e a taxa de dados eficaz resultante é de 1.500 bits por segundo. Também se deve reconhecer que combinações diferentes de TMF e taxa de amostra podem ser usadas para alcançar uma taxa de bit eficaz desejada.

[0095] Um exemplo de um Shaper de Pulso 239 adequado é uma transformação de raiz de cosseno levantado da forma:

onde β é o fator de decaimento, 1/TS é a taxa de símbolo máxima, e t é a instância de tempo de amostragem.

[0096] Para o exemplo anterior com 32 posições de pulso possíveis (instâncias de tempo), a seguinte transformação gera o formato de pulso de raiz de cosseno levantado onde o número de zeros anterior ao primeiro elemento não-zero do pulso determina a posição exata do pulso dentro do quadro. r(n) = [ 0 0 0 40 -200 560 -991 -1400 7636 15000 7636 -1400 -991 560 -200 40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]

[0097] Deve-se reconhecer que a transformação pode ser encurtada ou alongada para variantes diferentes de tipos de quadro de modulação.

[0098] A FIGURA 14A é um exemplo do posicionamento de um pulso dentro de um quadro de modulação para gerar uma entrada particular no alfabeto de modulação. Na FIGURA 14A, um pulso é representado por meio de 13 amostras mostradas como P0 a P12 onde cada amostra representa os elementos não-zero de r(n) mostrados no exemplo anterior. A FIGURA 14B é um exemplo da implementação típica na técnica. Na FIGURA 14B, um pulso é posicionado no offset 7 dentro do TMF (n) de quadro de modulação 1.003, e a porção de "cauda" do pulso se estende no interior do próximo TMF(n+1) de quadro de modulação 1.004 por meio de 4 amostras (P9 a P12). Amostras a partir do TMF(n) de quadro de modulação 1.003 que se estendem no interior do próximo TMF(n+1) de quadro de modulação 1.004, conforme mostrado na FIGURA 14B, resultariam em interferência de intersímbolo se as amostras de pulso para TMF(n+1) de quadro ficarem posicionadas em qualquer uma das 4 primeiras amostras de TMF(n+1) de quadro, tendo em vista que uma sobreposição de amostras ocorreria. De forma alternativa, na técnica de "reinício cíclico" mostrada na FIGURA 14A, as amostras de cauda que teriam se estendido no interior do próximo quadro de modulação, TMF(n+1) 1.004, são colocadas no início do quadro de modulação atual, TMF(n) 1.003. As amostras (P9 a P12) são submetidas ao reinício cíclico para o início do TMF(n+1) nas amostras 0 a 3. O uso de uma técnica de reinício cíclico para a geração de um alfabeto de modulação elimina os casos onde as amostras de pulso conformadas se estendem no interior do próximo quadro de modulação. A técnica de reinício cíclico é vantajosa tendo em vista que resulta em interferência de intersímbolo reduzida que ocorreria se as amostras de pulso conformadas no quadro presente se estendessem no interior do próximo quadro e se sobrepusessem com as amostras de pulso conformadas no próximo quadro. Aquele versado na técnica reconheceria que a técnica de reinício cíclico poderia ser usada para qualquer posição de pulso no quadro de modulação, o que resultaria em amostras que se estendem no próximo quadro de modulação. Por exemplo, um pulso posicionado no offset 8 dentro do quadro de modulação TMF(n) 1.003 seria submetido ao reinício cíclico de amostras (P8 a P12).

[0099] Outro exemplo de um Shaper de Pulso 239 adequado é um sinal de transformação de amplitude da forma: r(n) . p(n - t)

[00100] Um exemplo de um sinal de transformação de amplitude de 32 amostras é da forma: r(n) = [ -2000 0 6000 -2000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ]

[00101] Outro exemplo de um Shaper de Pulso adequado 239 é um filtro de síntese de previsão linear. A resposta de um filtro de síntese LPC recursivo de exemplo é definida por meio de sua resposta de impulse

e coeficientes: a(i) = {-6.312, 5.677, -2.377, 1.234, -2.418, 3.519, -2.839, 1.927, -629, 96}/4.096, i = 1,..., 10. Filtros de previsão linear são bem conhecidos na técnica. O sinal residual r(n) é criado primeiro por meio dos símbolos de entrada de acordo com as tabelas de mapeamento de pulso acima. O formato de pulso de modulação real resulta, então, da filtragem do sinal modulado r(n) com h(n).

[00102] Aquele versado na técnica reconhecerá que as técnicas descritas neste documento podem ser aplicadas igualmente às transformações e aos formatos de pulso diferentes. O comprimento das formas de onda e os esquemas de modulação aplicados a essas formas de onda também podem variar. Além disso, os formatos de pulso podem usar formas de onda completamente não-correlacionadas (ou ortogonais) para representarem símbolos diferentes. Além da polaridade do pulso conformado, a amplitude do pulso conformado também pode ser usada para transportar a informação.

[00103] Referindo-se novamente à FIGURA 2, Mute Out S240 é um sinal usado para separar as transmissões de Mensagem Tx e é gerado pelo Gerador Silenciador 255. Um exemplo de um sinal de Dados Tx S230 composto adequado compreendido por um Tx Mod Out S235 multiplexado e um Mute Out S240 é mostrado na FIGURA 9. Tmu1 731, Td1 732, Tmu2 733, Td2 734, Tmu3 735, Td3 736, e Tmu4 737 representam as durações no tempo em que cada sinal é transmitido. Um exemplo de uma faixa adequada para Tmu1, Tmu2, Tmu3, e Tmu4 é de 10 a 60 milissegundos e Td1, Td2, e Td3 é de 300 a 320 milissegundos para operação normal e de 600 a 640 milissegundos para operação robusta. Exemplos de uma sequência de Gerador Silenciador adequada podem ser um sinal de frequência de all-zero ou um sinal de frequência senoidal. Outro exemplo adequado de um sinal usado para separar as transmissões de Mensagem Tx é mostrado na FIGURA 10. Nesse exemplo, os sinais Wakeup Out S236 e Sync Preamble Out S242 procedem cada transmissão Tx Mod Out S235. Aquele versado na técnica reconhecerá que combinações diferentes do Sync Preamble Out S242, do Mute Out S240, e do Tx Mod Out S235 podem ser aplicadas igualmente. Por exemplo, o Tx Mod Out S235 na FIGURA 10 pode ser procedido e seguido por Mute Out S240.

RECEPTOR

[00104] Referindo-se à FIGURA 1, a banda base de recepção 400 faz roteamento normalmente de pacotes de voz decodificados a partir do vocoder para um processador de áudio, mas também é capaz de rotear os pacotes decodificados através de um demodulador de dados. Pelo fato de os dados de não-fala terem sido convertidos em um sinal semelhante a ruído e codificados por meio do vocoder no transmissor, o vocoder do receptor é capaz de codificar efetivamente os dados com distorção mínima. Os pacotes decodificados são monitorados continuamente para um sinal de sincronização em banda. Se um sinal de sincronização for encontrado, a temporização de quadro é recuperada e os dados de pacote decodificados são roteados para um demodulador de dados. Os dados de pacote decodificados são demodulados em mensagens. As mensagens são desformatadas e emitidas. Uma sequência de protocolo compreendendo sincronização, controle, e mensagens assegura a demodulação e a detecção confiável dos dados de não-fala.

[00105] Pacotes de voz são recebidos pelo canal de comunicação 502 no receptor 495 e inseridos ao decodificador de vocoder 390 onde voz decodificada é gerada, então, decodificada através do demultiplexador 320 para o alto-falante e processador de saída de áudio 315 que gera áudio de saída S310.

[00106] Uma vez que um sinal de sincronização é detectado na Saída de Decodificador de Vocoder S370 por meio do Detector de Sincronização 350, o sinal Rx De-mux Control S360 comuta para o percurso de dados Rx no Demultiplexador Rx 320. Os pacotes de vocoder são decodificados por meio do decodificador de vocoder 390 e roteados por meio do Demultiplexador Rx 320 para a Temporização Rx 380, então, o modem de dados Rx 330. Os dados Rx são demodulados por meio do modem de dados Rx 330 e direcionados para o desformatador de mensagem de dados 301 onde dados de saída S300 são feitos disponíveis para o usuário ou o equipamento ligado mediante interface.

[00107] Um exemplo de um desformatador de mensagem de dados adequado 301 inclui conjunto de circuitos para desintercalar os dados de Mensagem Rx S320, implementar decodificação de controle de erro como retransmissão automática híbrida (HARQ), e calcular e verificar os bits de verificação de redundância cíclica (CRC). Dados de saída S300 adequados podem incluir informação de interface de usuário (UI), informação de localização/posição de usuário, marcas de tempo, informação de sensor de equipamento, ou outros dados adequados.

[00108] A FIGURA 15A é um bloco de diagrama de exemplo adequado do Controlador de Receptor e Detector de Sincronização 350 mostrado na FIGURA 1. A Saída de Decodificador de Vocoder de Sinal S370 é inserida ao Detector de Rajada de Sincronização 360 e ao Detector de Preâmbulo de Sincronização 351. O Detector de Rajada de Sincronização 360 detecta o sinal Sync Burst transmitido na Saída de Decodificador de Vocoder S370 e gera o Burst sync index S351. O Detector de Preâmbulo de Sincronização 351 detecta o sinal Sync Preamble Out transmitido na Saída de Decodificador de Vocoder S370 e gera o Preamble sync index S353. Os sinais Burst sync index S351 e Preamble sync index S353 são inseridos ao Controlador de Detector de Sincronização 370. O Controlador de Detector de Sincronização 370 gera sinais de saída como o Rx De-mux Control S360 que faz roteamento da Saída de Decodificador de Vocoder S370 para o percurso de dados S326 ou o percurso de áudio S325, o Audio Mute Control S365 que habilita ou desabilita o sinal de áudio de saída S310, e o Timing Offset S350 que fornece informação de temporização de bit para a Temporização Rx 380 para alinhar os Dados Rx S326 para demodulação.

[00109] Outro exemplo de um Detector de Sincronização 350 adequado é mostrado na FIGURA 15B. A Saída de Decodificador de Vocoder de Sinal S370 é inserida à Memória 352 e ao Detector de Preâmbulo de Sincronização 351. A Memória 352 é usada para armazenar as amostras de Saída de Decodificador de Vocoder S370 mais recentes que incluem o sinal Wakeup Out recebido. Um exemplo adequado da Memória 352 é um Primeiro a Entrar, Primeiro a Sair (First-In-First-Out, FIFO) ou Memória de Acesso Aleatória (Random Access Memória, RAM). O Detector de Preâmbulo de Sincronização 351 detecta o sinal Sync Preamble Out transmitido na Saída de Decodificador de Vocoder S370 e emite o sinal SyncFlag S305. Os sinais Modulation Type S306 e SyncFlag S305 são inseridos ao Controlador de Detector de Sincronização 370. O Controlador de Detector de Sincronização 370 gera o sinal Modulation Search S307 que é usado par acessar a Memória 352, encontrar o sinal Wakeup Out recebido com base no Timing Offset S350, e avaliar o Sinal Wakeup Out para determinar o tipo de modulação usada na transmissão. O tipo de modulação detectada resultante é emitido a partir da Memória 352 como Modulation Type S306. O Controlador de Detector de Sincronização 370 também gera sinais de saída, como o Rx De-mux Control S360 que faz roteamento da Saída de Decodificador de Vocoder S370 para o percurso de dados ou para o percurso de áudio, o Audio Mute Control S365 que habilita ou desabilita o sinal de áudio de saída S310, e o Timing Offset S350 que fornece informação de temporização de bit para a Temporização Rx 380 para alinhar os Dados Rx S326 para demodulação.

[00110] Um exemplo de um Detector de Rajada de Sincronização 360 adequado é mostrado na FIGURA 16. A Saída de Decodificador de Vocoder de Sinal S370 é inserida à Calculadora de potência 361. Exemplos de uma Calculadora de potência 361 adequada incluem uma função quadrática de entrada ou função de valor absoluto calculada no sinal de entrada. O sinal de Saída de Decodificador de Vocoder S370 também é inserido às funções de misturador 362 onde o mesmo é multiplicado pelos componentes de quadratura e em fase da Frequência Senoidal 1 de referência 363 e na Frequência Senoidal 2 364 para gerar componentes de sinal convertido descendentemente na frequência de O Hz. As saídas de misturador 362 são filtradas com passa-baixa por meio do LPF 365 para eliminar os produtos de multiplicador de frequência alta na saída misturada. Uma função de transferência de exemplo de um LPF 365 adequado é da forma:

onde c = 0,0554, a1 = 2, a2 = l, b1 = -1,9742, b2 = 0,9744. A magnitude de saídas de quadratura e em fase do LPF 365 é calculada por meio da Magnitude 366 e somada no Adicionador 367. A saída do Adicionador 367 é inserida ao Filtro Casado 368 que é casado à Sequência de Rajada de Sincronização transmitida. Os Filtros Casados são bem conhecidos na técnica. A saída do Filtro Casado 368 é buscada para o pico máximo na Busca Máxima 369. Uma vez que o máximo é encontrado na Busca Máxima 369, o índice que corresponde ao offset de tempo do máximo é emitido no sinal Burst sync index S351.

[00111] Um exemplo de um Detector de Preâmbulo de Sincronização 351 adequado é mostrado na FIGURA 17A. A Saída de Decodificador de Vocoder de Sinal S370 é processada por meio do Filtro Casado 368 que é casado à Sequência de Preâmbulo de Sincronização. A saída de Filtro Casado 368 é, então, inserida à Busca Máxima 369 que busca pelo pico máximo. Uma vez que o máximo é encontrado na Busca Máxima 369, o índice que corresponde ao offset de tempo do máximo é emitido no Preamble sync index S353.

[00112] Outro exemplo de um Detector de Preâmbulo de Sincronização 351 adequado é mostrado na FIGURA 17B. A Saída de Decodificador de Vocoder de Sinal S370 é processada pelo filtro na etapa 452. Um exemplo adequado do filtro na etapa 452 é um filtro esparso com coeficientes baseados na resposta de impulso filtrada com passa-banda da sequência de Preâmbulo de Sincronização. Um filtro esparso tem uma estrutura de resposta finita ao impulso (finite- impulse-response) com alguns dos coeficientes definidos para zero e resulta em uma redução na complexidade computacional baseada em quantidade menor de multiplicadores exigidos devido aos coeficientes zero. Filtros esparsos são bem conhecidos na técnica. Na etapa 453 a saída de filtro é buscada para os picos de correlação negativo e positivo máximos que coincidem com um padrão esperado com base na distância de picos de correlação positivo e negativo. Por exemplo, 5 picos devem ser encontrados na etapa 453 com base na Sequência de Preâmbulo de Sincronização 245, 3 picos positivos correspondendo à correlação com a sequência de ruído pseudo-aleatório (PN) 243 e 2 picos negativos correspondendo à correlação com a versão invertida da sequência de PN 244. Em um exemplo adequado, o detector de sincronização deve encontrar pelo menos 2 picos com a finalidade de declarar que o preâmbulo de sincronização é detectado. Na etapa 461, o número de picos detectados é contado e se uma maior parte dos picos for detectada, então, um flag de indicador de sincronização é definido como Verdadeiro na etapa 460, indicando que a sincronização de preâmbulo foi detectada. Um exemplo adequado de uma maior parte de picos detectados é de 4 dentre 5 picos que casam com o padrão esperado. Se uma maior parte de picos não for detectada, então, o controle passa para a etapa 454, onde a distância temporal entre os picos positivos encontrada na etapa 453 é comparada à distância esperada, PeakDistT1. O PeakDistT1 é definido para ser uma função do período da sequência de PN 242 tendo em vista que a filtragem do preâmbulo recebido contra a sequência de PN 242 deve render uma distância temporal entre os picos de correlação que é igual a algum múltiplo do período. Se a distância temporal entre os picos positivos for encontrada para estar dentro de uma faixa de PeakDistT1, as amplitudes de picos positivos são verificadas, então, contra um PeakAmpT1 de limite na etapa 455. Uma faixa adequada para PeakDistT1 é mais ou menos de 2 amostras. O PeakAmpT1 é uma função das amplitudes dos picos anteriores encontrados. Em um exemplo adequado, o PeakAmpT1 é definido para que os picos encontrados na etapa 453 não se diferenciem em amplitude por mais do que um fator de 3 e a amplitude de pico média não exceda metade da amplitude de pico máximo observada até aquele ponto. Se a verificação de distância temporal de pico positivo na etapa 454 ou a verificação de amplitude na etapa 455 falharem, então, a distância temporal de pico negativo é verificada na etapa 456. Se a distância temporal de pico negativo estiver dentro de uma faixa de PeakDistT2, então, as amplitudes de pico negativo são verificadas contra um PeakAmpT2 de limite na etapa 457. Uma faixa adequada para PeakDistT2 é mais ou menos de 2 amostras. PeakDistT2 é definido para ser uma função do período da sequência de PN 242 e o PeakAmpT2 é definido para ser uma função das amplitudes dos picos anteriores encontrados. Se a verificação de distância temporal de pico positivo na etapa 454 e a verificação de amplitude de pico positivo na etapa 455 ou a verificação de distância temporal de pico negativo na etapa 456 e a verificação de amplitude de pico negativo na etapa 457 passarem, então, um flag de indicador de sincronização é definido como Verdadeiro na etapa 460, indicando que a sincronização de preâmbulo foi detectada. Se a verificação de distância temporal de pico negativo na etapa 456 ou a verificação de amplitude de pico negativo na etapa 457 falhar, então, o flag de indicador de sincronização é definido como Falso na etapa 458, indicando que a sincronização de preâmbulo não foi detectada. Deve-se reconhecer que combinações e ordens diferentes das etapas alcançarão o mesmo resultado. Por exemplo, a detecção da maior parte dos picos na etapa 461 deve ser feita após a verificação de pico positivo das etapas 454 e 455.

[00113] Um exemplo de um Controlador de Detector de Sincronização 370 adequado é mostrado na FIGURA 18A. A etapa 407 é o ponto de entrada no controlador que inicializa os buffers de memória e configura o estado inicial do receptor. Na etapa 406, o tipo de busca de sincronização é verificado indicando se o sinal de sincronização está sendo buscado nos dados Rx ou no percurso de áudio Rx. A etapa 372 é introduzida se o percurso de áudio Rx estiver sendo buscado para sincronização. Com o uso de Burst sync index S351, o índice e a rajada de sincronização máxima são buscados por uma quantidade de quadros de processamento, N1 na etapa 372. A etapa 373 determina se o índice e a rajada de sincronização máxima buscados na etapa 372 passam por um critério de busca bem-sucedido. Um exemplo de um critério de decisão de busca adequado na etapa 373 é da forma:

onde Smax max é o máximo das rajadas de sincronização encontradas pelos quadros de processamento N1, ThSB é o limite de detecção de rajada de sincronização, ismax é o índice de rajada de sincronização máximo, Nsincronização é o número de quadros de processamento buscados e Nproteção é um período de latência em quadros de processamento. Se uma rajada de sincronização não for encontrada, o controle é passado de volta para a etapa 406 e a busca é reiniciada. Se uma rajada de sincronização for encontrada, o controle passa para a etapa 374 onde o sinal Audio Mute Control S365 é gerado para impedir que o percurso de áudio seja emitido no alto-falante. Na etapa 375, com o uso do Preamble sync index S353, o índice e o preâmbulo de sincronização máximos são buscados por uma quantidade de quadros de processamento, N2. A etapa 376 determina se o índice e o preâmbulo de sincronização máximos buscados na etapa 375 passam por um critério de busca bem-sucedido. Um exemplo de um critério de decisão de busca adequado na et^>a 376 é da forma:

onde Smax max é o máximo das rajadas de sincronização encontradas pelos quadros de processamento N1, C1 e C2 são fatores de graduação, Zmax max é o máximo das saídas do filtro casado 368 no Detector de Preâmbulo de Sincronização 351, P(ismax) é a entrada de potência máxima para a Busca Máxima 369 no Detector de Rajada de Sincronização 360 no índice de rajada de sincronização máximo, ismax. Se um preâmbulo de sincronização não for encontrado na etapa 376, o controle é passado de volta para a etapa 406 e a busca é reiniciada. Se um preâmbulo de sincronização for encontrado, o sinal Rx De-mux Control S360 é gerado na etapa 378 para comutar para o percurso de dados Rx no Demultiplexador 320. O controle é passado, então, para a etapa 377 onde o sinal Timing Offset S350 é calculado. Um exemplo de um cálculo de Timing Offset adequado é da forma:

onde izmax é o índice no máximo da saída do filtro casado 368 no Detector de Preâmbulo de Sincronização 351 por um quadro, Nsincronização é o número de quadros de processamento buscado, Namostra é o número de amostras em um quadro, e kmax é a fase do máximo da saída do filtro casado 368 no Detector de Preâmbulo de Sincronização 351 por um quadro. O controle é passado, então, para a etapa 418 onde o Modem Rx 330 é habilitado via sinal Rx Modem Enable S354, e é passado, então, finalmente, de volta para a etapa 406 e a busca é reiniciada. A etapa 372a é introduzida se o percurso de dados Rx estiver sendo buscado para sincronização. As etapas 372a, 373a, 375a, e 376a funcionam da mesma forma que as etapas 372, 373, 375, e 376, respectivamente; a diferença principal é que o percurso de áudio não é silenciado e o Demultiplexador não é comutado a partir do Áudio Rx para os dados Rx quando o tipo de busca de sincronização verificado na etapa 406 são Dados Rx.

[00114] Outro exemplo de um Controlador de Detector de Sincronização 370 adequado é mostrado na FIGURA 18B. A etapa 407 é o ponto de entrada no controlador que inicializa os buffers de memória e configura o estado inicial do receptor. Na etapa 406, o tipo de busca de sincronização é verificado indicando se o sinal de sincronização está sendo buscado nos dados Rx ou no percurso de áudio Rx. O controle passa, então, para a etapa 411 em que o Detector de Preâmbulo 351 é habilitado. A etapa 412 verifica o sinal SyncFlag S305, indicando que um Preâmbulo de Sincronização foi encontrado, e confirma isso, então, verificando repetidamente um SyncFlag S305 um total de N vezes. Um valor adequado para N é 1 (isto é, somente 1 preâmbulo detectado sem confirmação) para o Terminal de Destino 600 e 3 para o Terminal de Fonte 100. Se um preâmbulo de sincronização for encontrado, o sinal Audio Mute Control S365 é gerado para impedir que o percurso de áudio seja emitido para o alto-falante. O sinal Rx De-mux Control S360 é gerado, então, na etapa 378 para comutar a partir do percurso de áudio Rx para o percurso de dados Rx no Demultiplexador 320. O controle é passado, então, para a etapa 377 onde o sinal Timing Offset S350 é calculado. Um exemplo de um cálculo de Timing Offset adequado é da forma:

[00115] PulsePosition é uma distância de tempo a partir do pico de correlação positivo para uma primeira instância de tempo de referência, e pode ser um valor negativo ou positivo. PeakDistance é uma distância de tempo entre o pico de correlação positivo e pico de correlação negativo. Um exemplo de uma primeira instância de tempo de referência adequada pode ser uma determinada posição de amostra relativa ao quadro de fala recebido atual. Outro exemplo de um cálculo de Timing Offset adequado é da forma:

[00116] PulsePosition é uma distância de tempo a partir do pico de correlação negativo para uma segunda instância de tempo de referência, e pode ser um valor negativo ou positivo. Um exemplo de uma segunda instância de tempo de referência adequada pode ser uma determinada posição de amostra relativa ao quadro de fala recebido atual. O controle é passado, então, para a etapa 414 onde o Modulation Type é determinado via sinal Modulation Search S307 buscando na Memória 352 em uma posição pré-determinada onde o sinal Wakeup Out recebido deve ser armazenado. O controle é passado, então, para a etapa 418 onde o Modem Rx 330 é habilitado via o sinal Rx Modem Enable S354. O esquema de demodulação usado no Rx Modem Enable S354 é determinado na etapa 418 por meio do sinal de entrada Modulation Type S306. O controle é passado de volta, finalmente, para a etapa 406 e a busca é reiniciada. A etapa 411a é introduzida se o percurso de dados Rx estiver sendo buscado para sincronização. As etapas 411a, e 412a funcionam da mesma forma que as etapas 411, e 412 respectivamente; a diferença principal é que o percurso de áudio não é silenciado e o Demultiplexador não é comutado a partir do Áudio Rx para os dados Rx quando o tipo de busca de sincronização verificado na etapa 406 são Dados Rx. Deve-se reconhecer que combinações e ordens diferentes das etapas alcançarão o mesmo resultado. Por exemplo, a etapa Percurso de Áudio Mudo 374 e a etapa comutador de percurso 378 podem ser trocadas com nenhum efeito na detecção de sincronização geral.

[00117] A FIGURA 19 é um bloco de diagrama de exemplo adequado de Temporização Rx 380 mostrado na FIGURA 1. A Temporização Rx 380 é usada para alinhar a fronteira de quadro de modulação na saída de dados a partir do decodificador de vocoder 390 para que a demodulação no modem de dados Rx 330 possa ocorrer. O sinal Rx Data S326 é inserido ao Buffer 381 onde diversas amostras são armazenadas. Exemplos adequados de Buffer 381 incluem memória primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO) ou memória de acesso aleatória (RAM). As amostras a partir do Buffer 381 são inseridas ao Retardo Variável 382 onde um retardo de tempo é aplicado para alinhar a fronteira de quadro de modulação correspondendo ao sinal de controle Timing Offset S350. Um retardo adequado aplicado no Retardo Variável 382 pode ser qualquer quantidade de amostras a partir de zero para o tamanho de quadro - 1. O sinal de retardo é emitido como Adjusted Rx Data S330.

[00118] A FIGURA 20 é um bloco de diagrama de exemplo adequado do modem de dados Rx 330 mostrado na FIGURA 1. Dois sinais são demultiplexados a tempo a partir do sinal de entrada Adjusted Rx Data S330 através do Demultiplexador de Dados de Modem Rx 331; o De-Mux Mute S332, e o De-Mux Rx Data S333. O De-Mux Mute S332 é um período de separação ou silenciamento que pode existir entre mensagens recebidas sucessivas e é separado do sinal Adjusted Rx Data S330 se o sinal de separação ou silenciamento tiver sido aplicado no transmissor. De-Mux Rx Data S333 é o sinal de mensagem modulado recebido inserido ao Demodulador 335. O Demodulador 335 demodula os bits de informação de mensagem recebidos a partir do Adjusted Rx Data S330. O modem de dados Rx 330 usa a fronteira de quadro de demodulação determinada por meio da Temporização Rx 380 e por meio do indicador de tipo de demodulação determinado pelo Controlador de Detector de Sincronização 370 para determinar uma posição de pulso de sinal de dados e calcular um símbolo de dados de saída baseado na posição de pulso de sinal de dados. Um exemplo de um demodulador adequado é um correlator de filtro casado a todos os deslocamentos cíclicos permitidos do formato de pulso de modulação aplicado por meio do modulador de dados de transmissão. Outro exemplo de um demodulador adequado é um correlator de filtro casado a uma versão filtrada com passa-banda do pulso aplicado por meio do modulador de dados de transmissão onde o filtro de passa-banda representa as características de transmissão do canal. SISTEMA

[00119] A FIGURA 21 é um caso de uso de exemplo dos métodos e sistema descritos neste documento. O diagrama representa um exemplo típico do sistema de chamada em emergência a partir de um veículo (eCall). Um incidente de veículo 950 é mostrado como um acidente entre dois veículos. Outros exemplos adequados para incidente de veículo 950 incluem acidente de veículo múltiplo, acidente de veículo único, pneu furado de veículo único, problema de motor de veículo único ou outras situações onde os problemas de veículo ou o usuário necessita de assistência. O Sistema em Veículo (IVS) 951 fica localizado em um ou mais dos veículos envolvidos no incidente de veículo 950 ou pode estar localizado no próprio usuário. O Sistema em Veículo 951 pode ser compreendido pelo Terminal de Fonte 100 descrito neste documento. O sistema em veículo 951 se comunica por um canal sem fio que pode ser compreendido por um canal de comunicações de uplink 501 e um canal de comunicações de downlink 502. Uma solicitação para transmissão de dados pode ser recebida por meio do Sistema em Veículo através do canal de comunicações ou pode ser gerado de forma automática ou manual no Sistema em Veículo. Uma torre sem fio 955 recebe a transmissão a partir do sistema em veículo 951 e forma uma interface com uma rede com fio compreendida por um uplink com fio 962 e downlink com fio 961. Um exemplo adequado de uma torre sem fio 955 é uma torre de comunicações de telefone celular compreendida por antenas, transceptores, e equipamento de canal de transporte de retorno, todos bem conhecidos na técnica, para formar interface com o uplink sem fio 501 e o downlink 502 sem fio. A rede com fio forma interface com um Ponto de Atendimento de Segurança Pública (PSAP) 960, onde a informação de emergência transmitida por meio do Sistema em Veículo 951 pode ser recebida e controlada e os dados podem ser transmitidos. O Ponto de Atendimento de Segurança Pública 960 pode ser compreendido pelo Terminal de Destino 600 descrito neste documento. A comunicação entre o Sistema em Veículo 951 e o Ponto de Atendimento de Segurança Pública 960 é obtida usando os diagramas de interação descritos nas seguintes seções.

[00120] A FIGURA 22 é um diagrama de interação de exemplo das sequências de transmissão de dados e sincronização entre o Terminal de Fonte 100 e o Terminal de Destino 600. Nesse exemplo, a sequência de Transmissão de Uplink 810 é iniciada por meio do Terminal de Destino 600. A sequência de Transmissão de Downlink 800 é a transmissão de mensagens de dados e sincronização a partir do Terminal de Destino 600 para o Terminal de Fonte 100 e a sequência de Transmissão de Uplink 810 é a transmissão de mensagens de dados e sincronização a partir do Terminal de Fonte 100 para o Terminal de Destino 600. A sequência de Transmissão de Downlink 800 é iniciada no tempo t0 850 por meio do Terminal de Destino 600 com uma sequência de sincronização 801. Exemplos adequados da sequência de sincronização 801 são aqueles descritos na FIGURA 8A, na FIGURA 8B, e na FIGURA 8C. Seguindo a sequência de sincronização 801, o Terminal de Destino 600 transmite uma mensagem "Start" 802 para comandar o Terminal de Fonte 100 para iniciar a transmissão de sua Sequência de Transmissão de Uplink 810. O Terminal de Destino 600 continua a transmitir uma sincronização alternada 801 e uma mensagem "Start" 802 e espera por uma resposta a partir do Terminal de Fonte 100. No tempo t1 851 o Terminal de Fonte 100, que recebeu a mensagem "Start" 802 a partir do Terminal de Destino 600, começa a transmitir sua própria sequência de sincronização 811. Exemplos adequados da sequência de sincronização 811 são aqueles descritos na FIGURA 8A, na FIGURA 8B, e na FIGURA 8C. Seguindo a sequência de sincronização 811, o Terminal de Fonte 100 transmite uma definição mínima de dados ou mensagem "MSD" 812 para o Terminal de Destino 600. Um exemplo adequado de dados compreendendo a mensagem MSD 812 inclui dados de usuário ou sensor formatados por meio de um formatador de mensagem de dados 210. No tempo t2 852 o Terminal de Destino 600, que recebeu a mensagem de sincronização 811 a partir do Terminal de Fonte 100, começa a transmitir uma confirmação negativa ou uma mensagem "NACK" 803 para o Terminal de Fonte 100. O Terminal de Destino 600 continua a transmitir uma sincronização alternada 801 e uma mensagem "NACK" 803 até que receba com êxito a mensagem MSD 812 a partir do Terminal de Fonte 100. Um exemplo adequado de recebimento com êxito da mensagem MSD 812 inclui verificar uma verificação de redundância cíclica desempenhada na mensagem MSD 812. No tempo t3 853, o Terminal de Destino 600, que recebeu com êxito a mensagem MSD, começa a transmitir uma sincronização alternada 801 e confirmação ou mensagem "ACK" 804. O Terminal de Fonte 100 pode tentar enviar a mensagem MSD 812 várias vezes (813, 814) até que receba a mensagem "ACK" 804. Em um exemplo adequado, se o Terminal de Fonte 100 tentar enviar a mensagem MSD mais do que 8 vezes sendo que cada tentativa é uma versão de redundância diferente, o mesmo comuta para um esquema de modulação mais robusto identificado pelo sinal Wakeup S236. Um exemplo adequado de um esquema de modulação mais robusto inclui aumentar a duração do quadro de modulação TMF ao mesmo tempo em que manter um número constante de instâncias de tempo, conforme descrito previamente. No tempo t4 854, o Terminal de Fonte 100, que recebeu a mensagem "ACK" 804 a partir do Terminal de Destino 600 interrompe a transmissão da mensagem MSD 814. Em um exemplo adequado, uma retransmissão é solicitada por meio do Terminal de Destino 600 via transmissão das mensagens "start" 802 novamente após um número pré- determinado de mensagens "ACK" 804 ter sido enviado por meio do Terminal de Destino 600.

[00121] A FIGURA 23A é outro diagrama de interação de exemplo das sequências de transmissão de dados e sincronização entre o Terminal de Fonte 100 e o Terminal de Destino 600. Nesse caso, a sequência de Transmissão de Uplink 810 é iniciada por meio do Terminal de Fonte 100. A sequência de Transmissão de Uplink 810 é iniciada no tempo t0 850a por meio do Terminal de Fonte 100 com Dados de Voz 815 configurando a Banda base de Transmissão 200 de Terminal de Fonte 100 para o Tx audio path S225. No tempo t1 851a, o Terminal de Fonte 100 configura a Banda base de transmissão 200 para o Tx Data path S230 e começa a transmitir sua sequência de sincronização 811 seguida pela mensagem MSD 812. No tempo t2 852a o Terminal de Destino 600, que recebeu a mensagem de sincronização 811 a partir do Terminal de Fonte 100, começa a transmitir uma sincronização alternada 801 e a mensagem "NACK" 803 para o Terminal de Fonte 100. O Terminal de Destino 600 continua a transmitir uma sincronização alternada 801 e a mensagem "NACK" 803 até que receba com êxito a mensagem MSD a partir do Terminal de Fonte 100. No tempo t3 853, o Terminal de Destino 600, que recebeu com êxito a mensagem MSD 813, começa a transmitir uma sincronização alternada 801 e confirmação ou a mensagem "ACK" 804. O Terminal de Fonte 100 pode tentar enviar a mensagem MSD 812 várias vezes até que receba a mensagem "ACK" 804, sendo que cada tentativa é uma versão de redundância diferente. No tempo t4 854 o Terminal de Fonte 100, que recebeu a mensagem "ACK" 804 a partir do Terminal de Destino 600 interrompe a transmissão da mensagem MSD 814.

[00122] A FIGURA 23B é outro diagrama de interação de exemplo das sequências de transmissão de dados e sincronização entre o Terminal de Fonte 100 e o Terminal de Destino 600. Nesse caso, a sequência de Transmissão de Uplink 810 é iniciada por meio do Terminal de Fonte 100. Em lugar de transmitir dados de voz no uplink para iniciar a transmissão, o Terminal de Fonte 100 transmite uma sincronização alternada 811 e a mensagem "SEND" 805 no tempo t0 850b. No tempo t1 851b, o Terminal de Destino 600, que recebeu a mensagem SEND 805 a partir do Terminal de Fonte 100, transmite uma sincronização alternada 801 e a mensagem "Start" 802. No tempo t2 852b, o Terminal de Fonte 100, que recebeu a mensagem "Start" 802 a partir do Terminal de Destino 600, transmite uma sequência de sincronização 811 seguida por uma mensagem MSD 812 para o Terminal de Destino 600. No tempo t3 853b, o Terminal de Destino 600, que recebeu a mensagem de sincronização 811 a partir do Terminal de Fonte 100, transmite uma sincronização alternada 801 e a mensagem "NACK" 803 para o Terminal de Fonte 100. No tempo t4 854b, o Terminal de Destino 600, que recebeu com êxito a mensagem MSD, transmite uma sincronização alternada 801 e a mensagem "ACK" 804. Mediante recepção da mensagem "ACK" 804 a partir do Terminal de Destino 600, o Terminal de Fonte 100 interrompe a transmissão da mensagem MSD.

[00123] A FIGURA 24A é um diagrama de interação de exemplo das sequências de transmissão de dados e sincronização entre o Terminal de Fonte 100 e o Terminal de Destino 600. Nesse caso, os dados são solicitados e transmitidos por meio do Terminal de Fonte 100 e do Terminal de Destino 600 no Uplink e no Downlink, respectivamente, em apoio à transmissão de dados bidirecional. A sequência de Transmissão de Downlink 800 é iniciada no tempo t0 850 por meio do Terminal de Destino 600 com sequência de sincronização alternada 801 e mensagem "Start" 802. No tempo t1 851, o Terminal de Fonte 100, que recebeu a mensagem "Start" 802 a partir do Terminal de Destino 600, começa a transmitir sua sequência de sincronização 811 seguida pelos dados 812. No tempo t2 852, o Terminal de Destino 600 transmite uma sincronização alternada 801 e a mensagem "NACK" 803 até que receba com êxito os dados 812 a partir do Terminal de Fonte 100, mediante o qual, então, o Terminal de Destino 600 envia uma sequência alternada de sincronização 801 e a mensagem "ACK" 804. No tempo t4, 854 o Terminal de Fonte 100, que recebeu a mensagem "ACK" 804 a partir do Terminal de Destino 600 interrompe sua transmissão de dados. No tempo t5 855, o Terminal de Destino 600 transmite uma sequência alternada de sincronização 801 e a mensagem "SEND" 805 indicando uma solicitação para transmitir dados no downlink. No tempo t6 856, o Terminal de Fonte 100, mediante detecção da mensagem "SEND" 805, responde com uma sequência alternada de sincronização 811 e a mensagem "Start" 816. No tempo t7 857, o Terminal de Destino 600, mediante detecção da mensagem "Start" 816, responde com uma sequência de sincronização 801 seguida pelos dados 806. No tempo t8 858, o Terminal de Fonte 100 transmite uma sequência alternada de sincronização 811 e uma mensagem "NACK" 817 até que receba com êxito os dados 806 a partir do Terminal de Destino 600, mediante o qual, no tempo t9 859, o Terminal de Fonte 100 envia uma sequência alternada de sincronização 811 e uma mensagem "ACK" 818. No tempo t10 860, o Terminal de Destino 600, que recebeu a mensagem "ACK" 818 a partir do Terminal de Fonte 100, interrompe a transmissão de seus dados 806. Aquele versado na técnica reconhecerá que conforme as interações descritas neste documento são simétricas e podem ser iniciadas por meio do Terminal de Fonte 100. Aquele versado na técnica também reconhecerá que cada uma da sequência de sincronização, da mensagem Start, da mensagem NACK, e da mensagem ACK podem ser as mesmas sequências ou sequências diferentes entre aquelas transmitidas no downlink e no uplink.

[00124] A FIGURA 24B é outro diagrama de interação de exemplo das sequências de transmissão de dados e sincronização entre o Terminal de Fonte 100 e o Terminal de Destino 600, sendo que os dados são solicitados e transmitidos tanto pelo Terminal de Fonte 100 quanto pelo Terminal de Destino 600 no Uplink e no Downlink respectivamente. A diferença entre as interações da FIGURA 24B e da FIGURA 24A ocorre no t3 853. Nesse exemplo, uma sincronização alternada 801 e uma mensagem "SEND" 805 são transmitidas por meio do Terminal de Destino 600 em lugar de uma sincronização alternada e da mensagem "ACK". Nesse exemplo, a mensagem "SEND" 805 serve para indicar que o Terminal de Destino 600 recebeu com êxito os dados 812 de Terminal de Fonte 100, e resulta no Terminal de Fonte 100 interrompendo sua transmissão de dados em t4 854. A mensagem "SEND" também indica uma solicitação a partir do Terminal de Destino 600 para enviar dados no Downlink.

[00125] A FIGURA 25 é um diagrama de exemplo da composição de um pacote de dados de transmissão por meio do qual o comprimento dos dados de usuário é inferior ao comprimento de pacote de dados de transmissão. O segmento de dados de usuário 900 é montado no interior do pacote de dados de transmissão 806 ou 812 juntamente com um indicador de comprimento precedente 910 e uma seguinte sequência de bits de enchimento 911 que serviram para preencher os dados para o fim do pacote de dados de transmissão. Um exemplo adequado para o indicador de comprimento 910 é um valor de byte de 1 a 3 indicando o comprimento do segmento de dados de usuário 900. Um exemplo adequado do comprimento de pacote de dados de transmissão 806 ou 812 pode ser de 100 a 200 bytes. Um exemplo adequado de bits de enchimento 911 inclui o valor binário "0". Aquele versado na técnica reconhecerá que os bits de enchimento 911 podem ser compreendidos pelo valor binário "1" ou podem ser compreendidos por um padrão de valores binários "1" e "0".

[00126] A FIGURA 26 é um diagrama de exemplo da composição de um pacote de dados de transmissão por meio do qual o comprimento de dados de usuário é maior do que o comprimento de pacote de dados de transmissão. Os dados de usuário 900 são divididos em segmentos múltiplos para que o primeiro segmento mais o indicador de comprimento sejam iguais ao comprimento de pacote de dados de transmissão e os segmentos subsequentes sejam iguais ao comprimento de pacote de dados de transmissão. Se os dados de usuário não forem um múltiplo inteiro do comprimento de pacote de dados de transmissão, então, o último segmento contém um enchimento. No exemplo da FIGURA 26, os dados de usuário são divididos em dois segmentos. O primeiro segmento de dados de usuário 901 é montado no interior do pacote de dados de transmissão 806 ou 812 juntamente com um indicador de comprimento precedente 910. O segundo segmento de dados de usuário 902 é montado no interior do pacote de dados de transmissão 806 ou 812, e pelo fato de o segmento ser menor do que o comprimento de pacote de dados de transmissão, um enchimento 911 é usado para preencher os dados pra o fim do pacote de dados de transmissão.

[00127] A FIGURA 27A é um diagrama de interação de exemplo da sequência de solicitação de dados de transmissão e da sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão. Iniciado pelas mensagens Start do terminal de solicitação na transmissão de downlink 800 na transmissão de uplink 810, no tempo t20 870, o primeiro pacote de dados de transmissão 806 ou 812 compreendido por um indicador de comprimento 910 e o primeiro segmento de dados de usuário 901 é transmitido por meio do terminal de resposta. No tempo t21 871, tendo em vista que o terminal de resposta ainda não recebeu a mensagem ACK, o mesmo começa a transmitir os dados de usuário novamente em uma segunda tentativa 903. No tempo t22 872, o terminal de resposta, que recebeu a mensagem ACK, interrompe a transmissão do primeiro pacote de dados 806 ou 812. No tempo t23 873, o terminal de solicitação, depois de avaliar o indicador de comprimento 910 para determinar quantos segmentos são esperados, solicita o próximo pacote de dados de transmissão 806 ou 812 transmitindo mensagens Start ao terminal de resposta. No tempo t24 874, o terminal de resposta, que recebeu a mensagem Start a partir do terminal de solicitação, começa a transmitir o próximo pacote de dados de transmissão 806 ou 812 compreendido por um próximo segmento de dados de usuário 902 e enchimento 911 (nesse exemplo, o próximo pacote de dados de transmissão é o último pacote de dados). No tempo t25 875, o terminal de resposta, que recebeu a mensagem ACK, interrompe sua transmissão de dados. Aquele versado na técnica reconhecerá que as interações descritas neste documento são simétricas por meio das quais os terminais de resposta e solicitação podem ser o Terminal de Fonte 100 ou o Terminal de Destino 600. Aquele versado na técnica também reconhecerá que os dados de usuário podem medir mais do que dois pacote de dados de transmissão 806 ou 812.

[00128] A FIGURA 27B é outro diagrama de interação de exemplo da sequência de solicitação de dados de transmissão e da sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão. Nesse exemplo, após o primeiro pacote de dados de transmissão 806 ou 812 ser solicitado via mensagens Start transmitidas por meio do terminal de solicitação, o pacote de dados de transmissão subsequente 806 ou 812 é transmitido automaticamente por meio do terminal de resposta com base na recepção da mensagem ACK a partir do terminal de solicitação. Nesse exemplo, o terminal de solicitação não transmite mensagens Start para iniciar a transmissão do pacote de dados de transmissão subsequente 806 ou 812 a partir do terminal de resposta. No tempo t31 881, o terminal de resposta, que recebeu a mensagem ACK, interrompe a transmissão do primeiro pacote de dados e começa a transmitir, então, imediatamente, o próximo pacote de dados de transmissão 806 ou 812 separado somente por uma sequência de sincronização. No tempo t32 882, o terminal de solicitação, que recebeu a sequência de sincronização, começa a transmitir mensagens NACK até que receba com êxito o pacote de dados de transmissão 806 ou 812. No tempo t33 883, tendo recebido com êxito o pacote de dados de transmissão 806 ou 812, o terminal de solicitação começa a transmitir as mensagens ACK. No tempo t34 884, o terminal de resposta que recebeu a mensagem ACK interrompe a transmissão do pacote de dados de transmissão 806 ou 812.

[00129] A FIGURA 27C é ainda outro diagrama de interação de exemplo da sequência de solicitação de dados de transmissão e da sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão. Nesse exemplo, após o primeiro pacote de dados de transmissão 806 ou 812 ser solicitado via mensagens Start transmitidas por meio do terminal de solicitação, o pacote de dados de transmissão subsequente 806 ou 812 é transmitido automaticamente por meio do terminal de resposta com base na recepção da mensagem ACK a partir do terminal de solicitação. Nesse exemplo, o terminal de solicitação não transmite mensagens Start para iniciar a transmissão do pacote de dados de transmissão 806 ou 812 a partir do terminal de resposta nem o terminal de solicitação transmite mensagens NACK. No tempo t41 891, o terminal de resposta, que recebeu a mensagem ACK, interrompe a transmissão do primeiro pacote de dados e começa a transmitir, então, imediatamente, o próximo pacote de dados de transmissão 806 ou 812 separado somente por uma sequência de sincronização. No tempo t42 892, tendo recebido com êxito o pacote de dados de transmissão 806 ou 812, o terminal de solicitação começa a transmitir as mensagens ACK. Uma vez que o terminal de resposta recebe as mensagens ACK, o mesmo interrompe a transmissão do pacote de dados de transmissão 806 ou 812.

[00130] A FIGURA 27D é ainda outro diagrama de interação de exemplo da sequência de solicitação de dados de transmissão e da sequência de resposta de dados de transmissão, sendo que o comprimento de dados de usuário é maior do que o tamanho de pacote de transmissão. A FIGURA 27D é uma alternativa para o diagrama de interação de exemplo mostrado na FIGURA 27B. No exemplo da FIGURA 27D, o intervalo de tempo em t32 882 entre a mensagem ACK de terminal de solicitação para o primeiro segmento de dados de usuário 903 e a mensagem NACK para o próximo segmento de dados de usuário 902 é eliminado. Isso auxilia a manter a temporização no terminal de resposta para que o mesmo não necessite sincronizar novamente para a sequência de sincronização de terminal de solicitação.

[00131] Aquele versado na técnica reconheceria que o terminal de respostas pode transmitir automaticamente o pacote de dados subsequente ao primeiro pacote de dados sem transmitir o separador de sequência de sincronização. Nesse caso, a sequência de sincronização é enviada uma vez antes do primeiro pacote de dados de transmissão 806 ou 812, então, mediante recepção das mensagens ACK, o terminal de resposta transmite automaticamente o pacote de dados subsequente sem enviar uma sincronização. Aquele versado na técnica também reconheceria que um indicador de comprimento 910 também poderia ser transmitido com outros segmentos de dados além daquele primeiro.

[00132] Nos diagramas de interação descritos neste documento, podem existir condições de erro que dever ser respondidas para e tratadas de uma maneira pré-determinada. As seguinte seções apresentam exemplos na manipulação de condição de erro correspondendo aos diagramas de interação descritos neste documento. Em cada exemplo, a condição de erro é especificada juntamente com a descrição de resposta correspondente. Aquele versado na técnica reconhecerá que na medida em que a manipulação de erro descrita neste documento pode ser igualmente aplicada ao terminal de destino ou de fonte tanto na modalidade unidirecional quanto na modalidade bidirecional.

[00133] Uma condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte não detecta um preâmbulo de sincronização transmitido. Em uma resposta de exemplo, o terminal de fonte retarda a transmissão da mensagem MSD até que uma quantidade pré-determinada de preâmbulos de sincronização tenha sido detectada.

[00134] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte detecta incorretamente um preâmbulo de sincronização. Em uma resposta de exemplo, o terminal de fonte retarda a transmissão da mensagem MSD até que uma quantidade pré-determinada de preâmbulos de sincronização detectados renda o mesmo offset de amostra.

[00135] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte detecta falsamente um preâmbulo de sincronização embora não existisse nenhum preâmbulo efetivamente transmitido. Em uma resposta de exemplo, o terminal de fonte ignora os preâmbulos de sincronização falsamente detectados. O terminal de fonte acionaria somente a transmissão de MSD se uma quantidade pré- determinada de preâmbulos de sincronização detectados rendessem o mesmo offset de amostra estimado.

[00136] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o Terminal de Destino não detecta um preâmbulo de sincronização transmitido. Em uma resposta de exemplo, o Terminal de Destino não começa a decodificar a mensagem MSD, mas continua a transmitir mensagens Start com a finalidade de acionar o terminal de fonte para reiniciar a transmissão de MSD após um número pré-determinado de mensagens Start ser recebido (incluindo a sequência de preâmbulo de sincronização).

[00137] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o Terminal de Destino detecta incorretamente um preâmbulo de sincronização. Em uma resposta de exemplo, o Terminal de Destino decodifica os dados de MSD recebidos incorretamente ao longo de todas as versões de redundância. Com base nos dados decodificados incorretamente, o Terminal de Destino pode reiniciar a transmissão de MSD enviando mensagens Start para o terminal de fonte.

[00138] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o Terminal de Destino detecta falsamente um preâmbulo de sincronização embora não existisse nenhum preâmbulo transmitido efetivamente. Não existe resposta tendo em vista a probabilidade de esse acontecimento ser muito baixa. O Terminal de Destino não começa a monitorar seu sinal recebido até que espere um preâmbulo de sincronização a partir do terminal de fonte.

[00139] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte interpreta de forma errada a mensagem Start como uma mensagem NACK. Em uma resposta de exemplo, se a transmissão de MSD não começou, o terminal de fonte retarda a transmissão de MSD até que receba a mensagem Start. Em outra resposta de exemplo, se a transmissão de MSD for contínua, o terminal de fonte retarda a reinicialização da transmissão.

[00140] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte interpreta de forma errada a mensagem Start como uma mensagem ACK. Em uma resposta de exemplo, se a transmissão de MSD não começou, o terminal de fonte ignora qualquer mensagem ACK. Em outra resposta de exemplo, o terminal de fonte ignora a mensagem ACK se as mensagens anteriores tiverem sido interpretadas como a mensagem Start. Ainda em outra resposta de exemplo, se as mensagens anteriores foram mensagens NACK, o terminal de fonte coloca ele mesmo em espera e termina a transmissão de MSD se a próxima mensagem também for interpretada como uma mensagem ACK. Ainda em outra resposta de exemplo, se a mensagem anterior for interpretada como uma mensagem ACK, o terminal de fonte termina a transmissão de MSD de forma errada. A probabilidade desse evento é baixa, entretanto, se o mesmo ocorrer, o Terminal de Destino pode reiniciar a transmissão novamente enviando uma solicitação com mensagens Start.

[00141] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte interpreta de forma errada a mensagem NACK como a mensagem Start. Em uma resposta de exemplo, uma mensagem NACK única, isto é, interpretada como uma mensagem START não tem nenhum efeito na transmissão de MSD. Em outra resposta de exemplo, uma série de mensagens NACK, que são todas interpretadas como mensagens Start, pode fazer com que o transmissor de terminal de fonte reinicie a mensagem MSD. O Terminal de Destino não esperaria isso e falharia na recepção dos dados entrantes, compreendendo isso por meio dos dados decodificados incorretamente. Com base nos dados decodificados incorretamente, o Terminal de Destino pode solicitar que o terminal de fonte reinicie a transmissão enviando mensagens Start.

[00142] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte interpreta de forma errada a mensagem NACK como uma mensagem ACK. Em uma resposta de exemplo, se a mensagem anterior foi interpretada como uma mensagem Start, o terminal de fonte ignora qualquer mensagem ACK. Em outra resposta de exemplo, se a mensagem anterior foi interpretada como uma mensagem NACK, o terminal de fonte espera por outra mensagem ACK. Se a seguinte mensagem não for outra mensagem ACK, a mensagem ACK atual é ignorada. Ainda em outra resposta de exemplo, se a mensagem anterior também tiver sido detectada de forma errada como uma mensagem ACK, o terminal de fonte pode terminar a transmissão de MSD embora o Terminal de Destino ainda não tenha recebido a mensagem MSD corretamente. A probabilidade desse evento é baixa, entretanto, se o mesmo ocorrer, o Terminal de Destino pode reiniciar a transmissão novamente enviando uma solicitação com mensagens Start.

[00143] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte interpreta de forma errada uma mensagem ACK como uma mensagem Start. Em uma resposta de exemplo, o terminal de fonte não anularia a transmissão de versões de redundância adicionais da mensagem MSD, tendo em vista que a condição de anulação usual é a recepção de uma quantidade pré-determinada de mensagens ACK. Se mais mensagens subsequentes forem interpretadas como mensagens Start, o terminal de fonte pode reiniciar a transmissão de MSD. Eventualmente, o Terminal de Destino interromperia a transmissão de mensagens. O terminal de fonte determinaria, eventualmente, que o Terminal de Destino não está mais transmitindo quadros de sincronização e se redefiniria, interrompendo, desse modo, transmissões adicionais.

[00144] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte interpreta de forma errada uma mensagem ACK como uma mensagem NACK. Em uma resposta de exemplo, o terminal de fonte continuaria a transmitir versões de redundância até que as mensagens ACK fossem detectadas corretamente. Eventualmente, o Terminal de Destino interromperia a transmissão de mensagens. O terminal de fonte determinaria, eventualmente, que o Terminal de Destino não está mais transmitindo quadros de sincronização e se redefiniria, interrompendo, desse modo, transmissões adicionais.

[00145] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o terminal de fonte determina que uma mensagem recebida é mensagem não confiável. Em uma resposta de exemplo, se as mensagens recebidas forem mensagens Start, o terminal de fonte continua a contar as mensagens não confiáveis, mas com um fator de ponderação inferior do que se as mensagens fossem recebidas com uma determinação confiável. O disparo subsequente de um evento baseado na contagem das mensagens recebidas exigirá uma quantidade pré-determinada maior de mensagens não confiáveis recebidas em contraste com o fato de se as mensagens fossem recebidas com uma determinação confiável. Em outra resposta de exemplo, se as mensagens recebidas não confiáveis forem mensagens NACK ou mensagens ACK, o terminal de fonte pode ignorar as mensagens.

[00146] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o Terminal de Destino é incapaz de detectar a mensagem MSD transmitida devido ao ruído ou a outras distorções de canal. Em uma resposta de exemplo, após tentar decodificar uma quantidade pré-determinada de versões de redundância, o Terminal de Destino pode solicitar que o terminal de fonte reinicie a transmissão enviando mensagens Start. Na transmissão reiniciada, o terminal de fonte pode usar o modulador robusto, que é menos inclinado a ruídos e outras distorções de canal.

[00147] Outra condição de erro de exemplo ocorre quando o Terminal de Destino não pode avaliar o sinal Wakeup corretamente. Em uma resposta de exemplo, se o Terminal de Destino considerar a detecção de sinal Wakeup não confiável, o mesmo escolhe o modo de modulação rápido (ou normal) para a primeira avaliação de demodulação dos dados de MSD. Para qualquer outro conjunto de uma quantidade pré- determinada de versões de redundância recebidas dos dados de MSD, o Terminal de Destino pode usar o modo de modulação robusta para demodular os dados.

[00148] Desse modo, descritos neste documento, de forma confiável e eficiente, estão um equipamento e um método de dados de transmissão em banda através de um codec de fala em um sistema de comunicação sem fio. Aqueles de habilidade na técnica compreenderiam que informação e sinais podem ser representados usando qualquer uma das diversas tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informação, sinais, bits, e símbolos que podem ser referenciados ao longo da descrição acima podem ser representados por voltagens, corrente, ondas eletromagnéticas, partículas ou campos magnéticos, partículas ou campos ópticos, ou qualquer combinação dos mesmos. Além disso, apesar de as modalidades serem descritas principalmente em termos de um sistema de comunicação sem fio, as técnicas descritas podem ser aplicadas a outros sistemas de comunicação de dados em banda que são fixos (não-portáteis) ou não envolvem um canal sem fio.

[00149] Aqueles de habilidade compreenderiam adicionalmente que as diversas etapas de algoritmo, os circuitos, módulos e blocos lógicos ilustrativos descritos em associação com as modalidades descritas neste documento podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente essa capacidade de intercâmbio de hardware e software, diversas etapas, diversos circuitos, módulos, blocos e componentes ilustrativos foram descritos acima, em geral, em termos de sua funcionalidade. O fato de tal funcionalidade ser implementada como hardware ou software ou não depende de aplicação particular e restrições de projeto impostas no sistema geral. Elementos de habilidade comum versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita nas diversas maneiras para cada aplicação particular, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como ocasionadoras de um desvio a partir do escopo da presente invenção.

[00150] Os diversos circuitos, módulos, blocos lógicos ilustrativos descritos em associação com as modalidades descritas neste documento podem ser implementados ou desempenhados com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (digital signal processador, DSP), um circuito integrado de aplicativo específico (application specific integrated circuit, ASIC), um arranjo de portas programáveis em campo (field programmable gate array, FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, componentes de hardware discreto, porta discreta ou lógica de transistor, ou qualquer combinação dos mesmos designada para desempenhar as funções descritas neste documento. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, mas, na alternativa, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra tal configuração.

[00151] As etapas de um método ou algoritmo descritas em associação com as modalidades descritas neste documento podem ser incorporadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir em memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, um disco removível, um CDROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido na técnica. Um meio de armazenamento é acoplado ao processador de tal forma que o processador possa ler informações a partir de, e gravar informações para, o meio de armazenamento. Na alternativa, o meio de armazenamento pode ser integral ao processador. O processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. Na alternativa, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal do usuário.

[00152] A descrição anterior das modalidades descritas é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica faça ou use a presente invenção. Diversas modificações para aquelas modalidades ficarão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica, e os princípios genéricos definidos neste documento podem ser aplicados para outras modalidades sem se desviar do caráter e escopo da invenção. Desse modo, a presente invenção não está prevista a ser limitada àquelas modalidades mostradas neste documento, mas deve estar de acordo com o escopo mais amplo consistente com os princípios e as características inovadoras descritas neste documento.

Claims

1. Método para obter dados de não-fala embutidos em um pacote de vocodificador, caracterizado por compreender: receber e decodificar um pacote de vocodificador; filtrar (452) o pacote de vocodificador decodificado até que um sinal de sincronização (245) seja detectado, a filtragem compreendendo correlacionar o pacote de vocodificador decodificado com uma sequência predeterminada (242) para gerar o sinal de sincronização, e buscar (453) um padrão de picos de correlação no sinal de sincronização, em que buscar compreende: identificar um número de picos de correlação (1010, 1011, 1012, 1013, 1014) que se associa com um padrão esperado, em que o padrão esperado é baseado em uma combinação de picos de correlação positivos e negativos; determinar (461) se o número excede um valor predeterminado; calcular (377) um deslocamento de temporização (S350) com base no sinal de sincronização; e extrair os dados de não-fala (S300) embutidos no pacote de vocodificador decodificado com base no deslocamento de temporização.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por correlacionar compreender aplicar um filtro esparso cujos coeficientes são a resposta de impulso da sequência predeterminada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo valor predeterminado ser de 80% do número máximo de picos de correlação positivos e picos de correlação negativos (1010, 1011, 1012, 1013, 1014) encontrados no sinal de sincronização que satisfaça o padrão esperado.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por buscar (453) compreender adicionalmente: identificar um número de picos de correlação positivos (1011, 1012, 1013) no sinal de sincronização; determinar (454) se a distância de tempo entre os picos de correlação positivos (1011, 1012, 1013) está dentro de uma primeira faixa predeterminada; e determinar (455) se a amplitude de picos de correlação positivos é maior que um primeiro limite predeterminado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por buscar compreender adicionalmente: identificar um número de picos de correlação negativos (1010, 1014) no sinal de sincronização; determinar (456) se a distância de tempo entre os picos de correlação negativos está dentro de uma segunda faixa predeterminada; e determinar (457) se a amplitude de picos de correlação negativos é maior que um segundo limite predeterminado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por calcular (377) o deslocamento de temporização compreender adicionar a distância de tempo entre um pico de correlação positivo e uma instância de tempo de referência à distância de tempo entre o pico de correlação positivo e um pico de correlação negativo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por calcular (377) o deslocamento de temporização compreender adicionar a distância de tempo entre um pico de correlação negativo e uma instância de tempo de referência.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por extrair compreender: determinar uma fronteira de quadro de demodulação com base no deslocamento de temporização; determinar um tipo de demodulação com base em um indicador de tipo de demodulação; determinar uma posição de pulso de sinal de dados usando a fronteira de quadro de demodulação e o tipo de demodulação; e calcular um símbolo de dados de saída com base na posição de pulso de sinal de dados.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo indicador de tipo de demodulação ser um sinal predeterminado.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo sinal predeterminado ser um sinal senoidal.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo sinal predeterminado ser armazenado em uma memória em uma posição determinada pelo deslocamento de temporização.

12. Memória caracterizada por armazenar instruções que, quando executadas, fazem com que um computador execute as etapas do método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. Aparelho (100), caracterizado por compreender: mecanismos (495, 390) para receber e decodificar um pacote de vocodificador; mecanismos para filtrar (452) o pacote de vocodificador decodificado até que um sinal de sincronização seja detectado, os mecanismos para filtrar compreendendo mecanismos para correlacionar o pacote de vocodificador decodificado com uma sequência predeterminada para gerar o sinal de sincronização, e mecanismos para buscar (453, 461) um padrão de picos de correlação no sinal de sincronização, em que os mecanismos para buscar são configurados para: identificar um número de picos de correlação (1010, 1011, 1012, 1013, 1014) que se associa com o padrão esperado, em que o padrão esperado é baseado em uma combinação de picos de correlação positivo e negativo, e determinar se o número excede um valor predeterminado; mecanismos (377) para calcular um deslocamento de temporização (S350) com base no sinal de sincronização; e mecanismos (330) para extrair os dados de não- fala (S300) embutidos no pacote de vocodificador decodificado com base no deslocamento de temporização.

14. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelos mecanismos para correlacionar serem também configurados para aplicar um filtro esparso cujos coeficientes são a resposta de impulso da sequência predeterminada.

15. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo valor predeterminado ser de 80% do número máximo de picos de correlação positivos (1011, 1012, 1012) e picos de correlação negativos (1010, 1014) encontrados no sinal de sincronização que satisfaça o padrão esperado.