CN111133810A - 经由通信网络中的语音信道的可靠且低延迟的数据传输 - Google Patents

Abstract

描述了用于使用包括语音信道的移动通信连接提供用于从发送设备到接收设备的传输的控制信号的方法和装置。控制信号用于控制接收设备的操作。

Description

经由通信网络中的语音信道的可靠且低延迟的数据传输

技术领域

本发明涉及通信网络或系统的领域，更特别地，涉及在这样的通信网络中的数据传输。本发明的实施例涉及无线通信资源上的改进的数据传输。

背景技术

图1是包括核心网络102和无线电接入网络104的无线网络100的示例的示意图。无线电接入网络104可包括多个基站eNB₁至eNB₅，每个基站服务于基站周围的特定的区域，由相应的小区106₁至106₅示例性地表示。基站被设置以为小区内的用户提供服务。用户可以是固定设备或移动设备。此外，无线通信系统可由连接到基站或用户的移动或固定的“物联网”(IoT)设备访问。移动设备或IoT设备可包括物理设备、诸如机器人或汽车等基于地面的车辆、诸如有人驾驶或无人驾驶飞行器(UAV)的飞行器(无人驾驶飞行器也被称为无人机)、建筑物和其中嵌入了电子器件、软件、传感器、执行器等的其他设备，以及使得这些设备能够跨现有网络基础设施收集和交换数据的网络连接。图1示出仅五个小区的示例图，然而，无线通信系统可包括更多这样的小区。图1示出位于小区106₂中的且被基站eNB₂提供服务的两个用户UE₁和UE2，也称为用户设备(UE)。另一用户UE₃被示出在由基站eNB₄提供服务的小区106₄中。箭头108₁、108₂和108₃示意性地表示用于从用户UE₁、UE₂和UE₃向基站eNB₂、eNB₄发送数据，或者用于从基站eNB₂、eNB₄向用户UE₁、UE₂、UE₃发送数据的上行链路/下行链路连接。此外，图1示出小区106₄中的两个可以是固定设备或移动设备的IoT设备110₁和110₂。IoT设备110₁经由基站eNB₄访问无线通信系统以接收和发送数据，如箭头112₁示意性地表示的。IoT设备110₂经由用户UE₃访问无线通信系统，如箭头112₂示意性地表示的。相应的基站eNB₁至eNB₅经由相应的回程链路114₁至114₅连接到核心网络102，回程链路在图1中由eNB下方的箭头示意性地表示。核心网络102可以连接到一个或多个外部网络(未示出)。

对于数据传输，可以使用物理资源网格。物理资源网格可包括各种物理信道和物理信号被映射到的一组资源元素。例如，物理信道可包括携带用户特定数据(也称为下行链路和上行链路有效载荷数据)的物理下行链路和上行链路共享信道(PDSCH、PUSCH)、携带例如主信息块(MIB)和系统信息块(SIB)的物理广播信道(PBCH)、携带例如下行链路控制信息(DCI)的物理下行链路和上行链路控制信道(PDCCH、PUCCH)等。对于上行链路，物理信道还可包括一旦UE同步并获得MIB和SIB就由UE用于访问网络的物理随机接入信道(PRACH或RACH)。物理信号可包括参考信号(RS)、同步信号等。资源网格可包括在时域中具有特定持续时间(如10毫秒)并且在频域中具有给定带宽的帧。帧可以具有特定数量的预定义长度的子帧，例如，2个具有1毫秒长度的子帧。取决于循环前缀(CP)长度，每个子帧可包括两个6或7个OFDM符号的时隙。

无线通信系统可以是基于频分复用的任何单音或多载波系统，如正交频分复用(OFDM)系统、正交频分多址(OFDMA)系统或任何其它基于快速傅立叶逆变换IFFT的具有或不具有CP的信号，例如DFT-s-OFDM。可以使用其它波形，如用于多路访问的非正交波形，例如滤波器组多载波(FBMC)、通用频分复用(GFDM)或通用滤波多载波(UFMC)。无线通信系统可以例如根据LTE-Advanced Pro标准或5G或NR(新无线电)标准操作。

在如上参考图1所述的无线通信网络中，可以由接入点(AP)，如基站，使用请求-授予过程调度上行链路传输，即，移动设备或用户在注册过程期间向AP发送调度请求(SR)。然后，AP执行调度以便以集中的方式向用户授予资源。请求-授予过程，即用户与无线通信网络的初始关联，以基于竞争的方式被执行。相同的机制可以用于在连接失败时重新建立用户和AP之间的连接。常规的基于竞争的随机接入过程可包括四个步骤，并且图2是如例如在参考文献[1]中描述的用于成功的基于竞争的随机接入过程的信令图。最初，用户UE向接入点eNB发送前导码。在eNB检测到前导码时，发送随机接入响应，随后发送另外两个消息，从UE到eNB的L2/L3消息以及如果需要的话从eNB到UE的用于早期竞争解决的消息。然而，在eNB没有检测到前导码的情况下，在UE处发生超时，并且UE再次发送相同前导码格式的另一随机接入序列。

在存在零星地访问系统的大量设备的情况下，基于竞争的随机接入过程可能与性能的急剧下降和大的访问延迟相关联，从而使得通信不切实际。例如，当前实现的访问机制可能不能管理来自时间约束系统中的数百或数千个设备的访问请求。

上述“物联网”便于对象的互连。这些对象中的大多数不具有到因特网的物理连接，并且必须使用WLAN和/或移动通信技术连接。WLAN的覆盖的半径是有限的，并且移动因特网在许多区域中不可用或仅不充分可用。网络过载可导致数据速率的大幅降低，可导致大的延迟，或者甚至可致使通信链路的故障。由于上述原因，可能无法保证与移动设备和/或机器，如车辆、传感器或无人驾驶飞行器UAV的可靠且持续可用的通信。

特别地，UAV在可用的无线电网络基础设施中的集成可促进经由移动互联网的远程控制和无人驾驶的空中交通的监视。

特别地，在后勤中，存在关于UAV的使用的有希望的试点项目，这些项目限于具有弱基础设施的区域。原因在于，在自主飞行期间，在特别的情况下，例如发送校正控制信号或由飞行员远程接管控制，控制信号不能与UAV交换以控制UAV。商业上可用的无线电控制具有例如使用WLAN或无线电系统的仅高达几公里的覆盖的范围。如3G或4G/LTE的蜂窝无线电系统不出现问题，因为它们的覆盖在大多数情况下可以是不完整的。

目前，运输货物的运输工具，例如UAV，自主地操作，并且地面站不知道它们的位置并且不可能介入。当覆盖不足时，这是一种变通方法，缺点是缺少直接控制这些运输工具的可能性。

基于上述缺点，需要一种新的且更可靠的技术用于控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进通信网络上的数据的传输的方法。

目的通过独立权利要求的主题解决。

实施例在从属权利要求中限定。

根据第一实施例，提供了一种用于使用发送设备和接收设备之间的移动通信连接提供从发送设备到接收设备的控制信号的方法，其中通信连接包括语音信道，方法包括在发送设备处提供用户数据，用户数据包括用于控制接收设备的操作的控制信号，以及在发送设备处将用户数据映射到移动通信连接的语音信道的频谱的预定数量的频率上。该技术具有的优点是，可以以低延迟发送控制信号，因为对于包括语音信道的通信连接，使用了低延迟连接。由于仅使用了预定数量的频率，这促进数据的鲁棒传输，因此可以高效地执行传输。

在第二实施例中，所使用的频率对应于基频的整数倍。这具有的优点是，可以非常有效地执行数据传输，因为将频谱限制为基频的整数倍允许使用非常有效的快速傅立叶变换算法。

在第三实施例中，预定数量的频率包括频率的子集，频率的子集包括至少一个频率直到最大数量的可用频率。这具有的优点是，可以挑选提供最优的数据传输效率的频率的组合。

在第四实施例中，可用频率的最大数量小于与语音信道的频率范围除以基频的商对应的整数。

在第五实施例中，用户数据包括多个数据元素，并且映射包括将每个数据元素标记到频率的唯一组合。这具有的优点是，用户数据以一对一的方式被映射到频率的组合，导致双射对应，使得频率的组合与用户数据之间的转化可以被有效地执行。

在第六实施例中，基于码书将数据元素分配到频率的组合中。使用码书提供了数据元素和频率之间的非常有效的映射，而不需要强的计算能力。

在第七实施例中，频谱从发送设备发送到接收设备。特别地，作为时间信号执行发送，这意味着时间空间中的信号，而不是频域中的信号。

在第八实施例中，重复地或连续地发送相同的频谱直到用户数据发生变化。这具有的优点是，如果频谱的一个传输被损坏，这可以不影响传输，因为在稍后的帧中，相同的数据被重传并且信息可以从稍后的传输中获得。此外，这允许在不丢失信息的情况下可以丢弃损坏的帧。

根据第九实施例，一种用于经由发送设备和接收设备之间的移动通信连接控制接收设备的操作的方法，移动通信连接包括语音信道，其中方法包括在接收设备处接收包括移动通信连接的语音信道的频谱的预定数量的频率的频谱，其中用于控制接收设备的操作的控制信号被映射到预定数量的频率，在接收设备处执行频谱的解映射以获得控制信号，以及基于获得的控制信号控制接收设备。这具有的优点是，可以无延迟地控制接收设备的操作，因为像例如电路交换的移动通信连接的语音信道是低延迟连接。

根据第十实施例，接收设备包括向相应的控制信号分配频率的唯一组合的码书。这具有的优点是，提供了频率组合和控制信号之间的有效映射，仅需要小的计算工作量。

根据第十一实施例，频谱作为帧，例如作为时间帧，被接收，并且在帧包括的频率的数量不等于频率的预定数量的情况下，帧被丢弃。这具有的优点是，基于特定标准可以容易地识别出损坏的帧，然后将其丢弃。

根据第十二实施例，在接收设备处对频谱执行傅里叶变换FT以获得FT频谱，并且在接收设备处在对应于基频的整数倍的频率处提取FT频谱的峰值的幅度。这具有的优点是，可以容易地定位峰值，因为它们必须在基频的整数倍处，因此产生快速且有效的解映射。此外，由于非常有效的快速傅立叶变换FFT算法是已知的，因此所述的技术提供了需要低计算工作量的有效控制方法。

根据第十三实施例，在接收设备处使用码书将提取的幅度的频率转化为控制信号。这具有的优点是，可以以减少的计算工作量执行频率和控制信号之间的转化，因为可以非常快速和有效地执行基于码书的映射。

根据第十四实施例，基频对应于快速傅立叶变换的频率分辨率。

根据第十五实施例，提供了一种控制系统，控制系统根据实施例1至8中的一个进行操作，并且根据实施例9至14中的一个控制接收设备的操作。

根据第十六实施例，提供了一种计算机程序产品，当在计算机上执行时，计算机程序产品使得计算机执行根据实施例1至15中的一个的方法。

根据第十七实施例，提供了一种根据实施例1-8中的一个操作的发送设备。

根据第十八实施例，提供了一种根据实施例9-14中的一个操作的接收设备。

附图说明

图1示出无线通信系统的示例的示意图；

图2示出根据本发明实施例的由多个帧组成的音频信号的频谱；

图3示出根据本发明的实施例的频率分辨率的整数倍到离散FT频谱的网格点的映射；

图4示出根据本发明实施例的映射表的示例；

图5示出根据本发明的实施例的三维空间到一维空间的双射映射；

图6示出根据本发明的实施例以全双工方式在两个设备之间发送信息元素的一般情况；

图7示出根据本发明实施例的帧之间的突然和平滑过渡的示例；

图8示出根据本发明的实施例的傅立叶频谱的过渡的示例；

图9示出根据本发明的实施例的用于提供控制信号的方法的流程图；

图10示出根据本发明实施例的用于控制接收设备的方法的流程图；

图11示出根据本发明实施例的用于提供控制信号的发送设备的框图；

图12示出根据本发明实施例的用于控制接收设备的接收设备的框图；

图13描述使用OFDM编码/解码在无线通信信道上发送位字的实施例；

图14示出根据本发明实施例的映射表的另一示例；

图15示出当采用频率分辨率的整数倍的载波频率时，在图13中的位置①,②和③处的相应的信号的示例，以及

图16示出当采用不是频率分辨率的整数倍的载波频率时，在图13中的位置①,②和③处的相应的信号的示例。

具体实施方式

对于上面讨论的问题，目前不存在提供诸如，例如UAV的对象的大范围和无中断远程控制的解决方案。一个例外是经由卫星链路的远程控制，例如像军用无人驾驶飞机，可以从任何位置被控制。

在具有例如LTE服务的良好覆盖的区域中，可以使用LTE网络，在这种网络不可用的情况下，仅具有有限范围的传统的远程控制或者自主或半自主操作是可能的。

本发明聚焦使用通常携带语音的移动通信连接，诸如GSM或UMTS系统中的电路交换连接或用于LTE系统的分组交换连接。语音信号通常经由移动通信非常可靠地发送，具有良好的覆盖和低延迟(小于200ms)。例如，当与使用数据信道相比时，GSM网络中的语音信号的延迟明显较小。针对这的一个原因是语音通常在没有自动重复请求ARQ的情况下被发送。而且，语音连接通常提供高服务质量QoS。语音连接的可靠性基于例如GSM网络中的电路交换连接(端到端连接)。因此，基站的负载对连接的质量没有影响，因为分配给语音连接的资源必须满足GSM语音连接的关于数据速率、延迟等的所有要求。

这些特性促进具有实际上无限覆盖的可靠、实时连接，这对于许多应用是有利的。

GSM网络的这些有利特性可用于机器的控制、测量数据查询或实时位置查询。为此，数据或控制信号必须被映射到语音信道的频谱(300Hz到3400Hz)。为了将延迟减少到最小，可以在这个虚拟介质上建立不使用ARQ的通信协议。在这种情况下，发送器不知道发送的数据字是否已经被接收设备接收。

通过连续发送当前数据/数据字直到它改变，可以确保传输的可靠性。

在图2中描述了该过程，其中示出携带数据的连续音频信号210。图2示出音频信号210的频谱，信号由多个帧组成，在这种情况下示出四个帧215₁至215₄，并因此示出四个频谱220₁至220₄。帧中的每一个独立于相应的相位，包括特征频谱的形式的相同信息。帧的长度通常是16、32或64ms，但也可以具有任何其它持续时间。

在音频信号被损坏或连接被中断，使得一个或多个帧的频谱失真的情况下，可以丢弃有问题的帧，并且可以从下一个完整的帧中获取信息。如果一个帧被损坏，则数据传输的延迟增加了该帧的长度。

必须被发送的信息被固有地包括在音频频谱中。为此，使用的是，频率分辨率的整数倍被精确地映射到FT频谱的节点或网格点上。术语“节点”或“网格点”指的是与傅立叶变换的频率分辨率的倍数对应的频率。使用的傅立叶变换可以以不同的方式实现，例如快速傅立叶变换，对于快速傅立叶变换，快速且有效的算法是已知的，得到的频谱可以是离散傅立叶频谱。

在图3中，示出频率分辨率的整数倍如何被映射到离散FT频谱的网格点(或节点)。在框310、312、314和316中，示出频率1到4，这些频率中的每一个是频率分辨率的整数倍，即基频的整数倍。这些频率由加法器318相加以形成频谱。得到的频谱在框320中示出。框320的频谱通过FFT模块322经受FT，例如经受快速傅立叶变换FFT。如框330所示，得到的傅立叶频谱包括四个明显的且良好分离的峰值，这些峰值中的每一个属于频率1到4。

使用该过程，可以适当地区分频率图案，以及可以丢弃包括偏离该拓扑的音频频谱的帧。例如，由于过程不同步，这意味着FFT是使用滑动窗口执行的，并且不一定从帧的开始处开始。在这种情况下，如果窗口覆盖第一帧的部分和后续帧的部分，并且这两个帧发送的数据不相同，则在FFT频谱中将出现比预期更多的峰值，并且在这种情况下，可以丢弃该帧。

出现的频率的幅度可以相等，因为与发送频率信息相比，幅度信息以较低的可靠性被发送。然而，幅度信息也可以用作将额外的信息嵌入到信号中的选项。

当要发送的信息被编码到音频频谱的外观中时，信息密度取决于信号中所使用的频率的数量和可用频率的数量，即网格点的数量。通过二项式系数

计算可能的排列的数量，其中n是频谱中的网格点的数量以及k是信号中出现的频率的数量。在语音连接的情况下，例如GSM语音信道的情况下，可以发送300Hz和3400Hz之间的频率，其对应于语音的通常频率范围。

作为示例，采样速率可以是例如8kHz。例如，使用例如32ms的帧长度，这对应于每帧256个样本。由此，利用频率分辨率31.25Hz从0-4kHz产生FT频谱。该频率分辨率对应于该频谱中两个网格点之间的距离。考虑到编解码器仅可以发送从300到3400Hz的频率，因此98个网格点可用于调制。实际测试表明，可以同时发送具有良好信噪比的六个频率。这对应于每帧1.0525*10⁹个组合，这对应于29比特。因此，系统可以发送从0到

的自然数。为此，使用将数字映射到这些频率组合中的每一个的算法。

图4示出用于这种映射的映射表400作为示例。图4在状态栏410中示出编号从0到35,989的可能的状态。对应于这些状态中的每一个，另一栏420示出离散频谱的结构。在示例中，使用三个频率，并且使用FFT频谱的61个网格点，由此产生35,990个可能的组合。

在一般情况下，要发送若干信号，但是只能发送一维矢量。因此，必须执行要发送的信息的维数的减少。对于必须发送若干自然数的情况，必须执行维数的减少，这在图5中对于三维情况进行了描述。三维空间中的点的数量必须小于或等于

然后，每个点可以被分配一个一维值及其特定频率图案。这可以应用于任意数量的维度。

图5示出三维空间到一维空间的双射映射。描述了三维空间中的点，如点510、520、530和540，相应地被映射到一维空间中的点515、525、535和545上。由于这种映射是唯一的，因此没有信息丢失，并且可以以双射方式从三维空间切换到一维空间。

通常，经由移动通信的语音连接是双向的，也称为全双工连接。因此，系统可以在两个方向上操作。图6中示出包括两个设备之间发送的数据的所有编码和调制步骤的连接的下行链路和上行链路路径。

图6示出N个信息元素要在设备A和设备B之间发送的一般情况。设备A和设备B经由语音连接或链路连接，语音连接包括上行链路和下行链路连接。在上行链路中，信息元素610，即INFO₁到INFO_N，构成N维空间。这个N维空间由降维模块620降维为一维空间。MDFS模块630将一维空间映射到离散频谱上。基于MDFS元件630的输出，通过SG模块640生成信号，信号由发送器TX 650发送。信号由接收器RX 660接收，在接收之后，信号经受傅立叶变换，例如由FFT模块670进行的快速傅立叶变换，并且此后通过IMDFS模块680经受离散频谱上的逆映射。输出通过DE模块685经受扩维，这导致N个信息元素690。以相反的顺序使用下行链路执行类似的过程。

使用语音可以在移动通信网络中的两个方向上同时发送的事实，使得例如可以同时控制和检测UAV。由于降低的数据速率，仅简单的传感器数据如位置和高度可以从无人机实时地发送到基地，因为小于400ms的延迟通常足以满足实时要求。

UAV的控制

下面，描述如何使用上述技术控制UAV的过程。本领域技术人员清楚，控制UAV仅仅是可以以这种方式控制的设备的示例，并且清楚，可以是移动通信网络的一部分的任何设备，无论是车辆还是咖啡机，可以根据本申请中描述的控制技术实现。

在示例中，可以使用飞行控制器控制和稳定UAV，这些设备仅需要来自基站的简单控制命令。这样的控制命令通常包括高度信息和用于高度(爬升或下降)、俯仰(围绕横向或俯仰轴的倾斜角/运动)、滚转(围绕纵向或滚转轴的运动)和偏航(围绕垂直或偏航轴的运动)的变化率。对于半自动飞行，可以有第五命令，飞行模式(维持高度、维持位置、回到基地等)。

这五个基本控制命令打开了五维空间。例如，在音频信号中具有六个有效频率，在FFT频谱中具有98个可用网格点，可以在32ms帧中为每个控制命令(爬升率、俯仰、滚转、偏航)和五个不同的飞行模式传达120个不同的状态。这应该足以提供对UAV的平滑控制。可以使用飞行模式实现诸如爬到给定高度、返回到基地或自动着陆的功能。在这个范围内，每个控制命令的五个可能状态将足以提供可行的控制。

UAV的定位

例如，对于定位UAV，经度、纬度和高度信息是足够的，在特别的情况下，方位也可起作用。

纬度和经度是从移动对象的角度看的强相关数据。从一个时刻到另一时刻，坐标仅在小数位中略微改变。在这种情况下，仅发送差值就足够了。由于通信协议在没有确认消息的情况下操作，所以改变应当涉及预定义的固定的坐标。关于高度信息，仅将差值发送到给定高度，例如起点，可能就足够了。

作为示例，具有频谱中的98个网格点和6个活动频率，这导致以0-100米的规模上的一米的分辨率编码高度的可能性。纬度和经度可以以0.0002度的步长改变，产生大约3km的作用半径，其中UAV可以以大约2米的精度定位。可以使精度适当地适应于给定的情况。

通过考虑确认消息，可以放弃范围限制。确认消息可以使用额外的信息信道，使用额外的信息信道可以限定参考坐标。为此，在UAV离开其作用半径之前，必须重新限定参考坐标。在上述说明中，已经提到了移动通信系统，并且显然提供语音通信的任何移动通信系统都可以运作所述的技术，诸如2G、3G、4G/VoLTE和5G系统。

在这样的通信系统中，基于语音的传输技术的延迟被设计得非常低，以使得人们之间的通信看起来自然。在GSM的情况下，与没有提供端到端QoS的情况下的GSM、UMTS和/或LTE中的数据信道相比，延迟小得多。语音连接具有关于延迟、分组抖动和数据速率的足够的服务质量QoS，这导致连接快速且可靠而与所使用的通信系统无关的事实。

进一步优点是GSM系统在许多国家都得到了很好的发展。当UAV经由移动通信连接到移动互联网时，控制单元可以使用许多通信装置连接，只要这些装置能够传送语音。

所描述的系统是简单且鲁棒的，因为通信协议不需要限定的帧开始或帧结束，但是音频信号的部分足以正确地解码信息。在所选部分包括其中所发送的值改变的时间点的情况下，正确的解码是不可能的。这种情况可以通过评估频谱被检测，当频谱包括比预期更多的峰值和/或更小的幅度时，可以丢弃这样的帧，而使用下一帧代替。窗口大小是可自由选择的，并且通常在16ms和32ms之间。

通常对于语音连接，所谓的统一费用是可用的，没有额外的成本用于数据的传递，因此用于控制数据的传输的成本相对较小。这与移动互联网的通信相反，移动互联网的通信通常必须为所使用的数据量付费。

帧间过渡

在语音信道中，通常应用基于语音平滑变化的事实的压缩技术。这意味着对于语音，在时间信号中没有不连续性。在信号中包括的频率必须改变的时刻，过渡将是稳定的，没有“跳跃”，即突然过渡。

这在图7中描绘，其中框710示出关于特定频率的两帧之间的突然过渡715。在框720中，描绘了关于特定频率的两帧之间的平滑过渡725。

如前所述，在发送器和接收器之间没有同步，因此，要发送的状态信息必须被发送至少两倍于要被分析的帧的持续时间，是为了获得清晰的频谱。这仅对于任意选择时间点的情况(这总是没有同步的情况)，以及FFT仅应用于该特定窗口的情况有效。

图8示出表示两个状态之间的过渡的帧的示例。在框810中，示出在不同频率处具有四个峰值811至814的第一状态的清晰频谱。术语状态指的是传达特定命令或用户数据的频率的特定组合。类似地，图8的框830还示出属于第二状态的四个峰值831至834，但是这些峰值与框810的峰值811至814相比处于不同的位置。框820表示框810的第一状态和框830的第二状态之间的过渡，并且在视觉上明显的是，该频谱偏离之前讨论的框810和830的频谱，因为不存在由于频率的混合而包括的清晰峰值。该混合导致比预期的四个峰值更多的峰值，在这种情况下，导致七个峰821至827，并且这些峰值更宽并且被噪声包围。在这种情况下，不能正确地解码频谱。

框820的频谱将被丢弃，因为它不对应于频谱的拓扑。这可以通过搜索N+1个最大的峰值确定，其中N表示必须包括在频谱中的峰值的数量，在本示例中为四。因此，如果检测到峰值N+1，则峰值N+1一定是噪声或表示不同状态的不同频谱的混合的结果。

用于识别有效帧的可能标准可以是峰值N+1的幅度必须比前N个峰值的最小幅度小至少三倍。该标准仅是示例，并且可以适当地调整。

作为用于丢弃包括与预期的峰值的数量不相等的峰值的数量的帧的丢弃标准的替代，在帧包括不对应于基频的整数倍的频率的情况下，也可以丢弃帧。

给定足够的计算能力，可以实现发送器和接收器之间的一种同步。为此，将使用移动数组或移动窗口，其将在每个音频样本之后通过删除数组的第一条目并通过在末尾附加新值被更新。为了提供同步，可以在每个记录的样本之后对数组应用FFT，并且可以根据上述标准调查得到的频谱，确定其是否是有效帧。在这种情况下，状态的持续时间不必是帧长度的两倍。

频率到振幅谱中的网格点的映射

时间离散信号的傅立叶变换产生离散频谱，并且被称为离散傅立叶变换。例如，FFT，快速傅立叶变换，是用于计算离散傅立叶变换的优化的算法。这要求数组的长度是2的幂，例如64、128、256、…。因为离散频谱具有有限数量的网格点，所以频率分辨率是有限的。

频率分辨率Δf可以由

例如，在帧具有256个值并且采样率是8kHz的情况下，频率分辨率是31.25Hz。

通过增加持续时间和值的数量，频率分辨率可以提高到例如以8,000kHz的512个采样。在这种情况下，频率分辨率是15,625Hz。频率分辨率表示仍然可以被区分的两个正弦过程的最小频率距离。

由此得出结论，是频率分辨率的整数倍的频率被精确地映射到离散网格点。两个网格点之间的非整数倍的频率在离散频谱中表现为多个频率的明显叠加。

与语音编解码器的交互

为了节省带宽，语音通常在移动通信网络中被强烈压缩。为了压缩语音，使用了幅度随时间的发展相对缓慢地改变。这个特性也是调制的基础。实际的实验已经表明，传输可以毫无问题地与目前使用的所有编解码器一起工作。这对于GSM以及UMTS都是成立的。可以假设该系统也与VoLTE一起工作。在第一近似中，可用于传输的带宽越多，编解码器对音频信号的质量的损害就越少。

下面，描述基于前述技术的实施例。

图9示出用于提供从发送设备到接收设备的控制信号的方法900的流程图。发送设备和接收设备通过移动通信连接相连；这个连接包括语音信道。在步骤910中，提供用户数据，用户数据包括用于控制接收设备的操作的控制信号。在步骤920中，将用户数据映射到语音信道的频谱的预定数量的频率上。在可选的步骤930中，将频谱发送到接收设备。用户数据的映射920是根据结合图3和4所述的内容执行的。更详细地，在步骤910中提供的用户数据包括用于控制接收设备的控制信号。在一般情况下，用户数据可以是多维的，在这种情况下，用户数据被从多维空间转化到一维空间，用于促进用户数据到频率的映射920。用户数据到频率的映射可以根据图4执行，例如通过将表示图4中的框410中所述的状态中的一个的特定用户数据映射到图4中的框420中所示的频率的特定组合。一旦知道了特定频率组合，就将这些频率加在一起成为频谱，诸如从图3中知道的频谱320。然后，将该频谱发送930到接收设备。

图10示出用于经由移动通信连接控制接收设备的操作的方法1000的流程图。在步骤1010中，通过接收设备接收频谱。在步骤1020中，对频谱进行解映射。在步骤1030中，基于获得的控制信号控制接收设备。

更详细地，通过接收设备接收1010频谱。频谱包括预定数量的频率，其中用于控制接收设备的操作的控制信号被映射到这些频率。频谱的频率被解映射1020以获得控制信号。解映射可包括执行频谱的傅立叶变换以获得包括频谱中包含的组成频率。如前所述，使用为基频的整数倍的频率，可选地，可以提取频谱的峰值的特定幅度。频谱中包括的频率表示基频的这些整数倍的特定组合，然后，例如使用图4中所示的表将该特定的频率组合转化为特定的控制信息。知道了频谱中包括的频率的特定组合，就可以从组合推断出图4中列410中限定的状态中的一种状态。当检测到与频率组合关联的特定状态时，如果必要，根据图5，由这个一维信息表示的特定状态可以被转换回多维空间。

图11示出通过包括语音信道的移动通信连接1140与接收设备1150连接的发送设备1010的操作。发送设备1110包括提供用户数据的控制器1120，用户数据包括用于控制接收设备的操作的控制信号。控制数据由控制器1120提供给映射器1130，映射器将用户数据映射到频谱的预定数量的频率上。发送设备根据之前所述的方法900操作。

图12示出用于经由发送设备1210和接收设备1230之间的移动通信连接控制接收器1230的接收器1230，其中通信连接1220包括语音信道。接收设备1230包括接收包括预定数量的频率的频谱的接收器1240，其中用于控制接收设备1230的控制信号被映射到预定数量的频率。此外，接收设备包括解映射频谱以获得控制信号的解映射器1250，以及包括基于获得的控制信号控制接收设备1230的控制器1260。

接收设备1230根据关于图10限定的方法1000操作。

应当注意的是，图11和12中所示的移动通信连接可以是电路交换移动通信，例如在GSM系统中使用的，但是也可以是分组交换通信连接，例如在UMTS、LTE或5G系统中使用的。

如上所述，根据本发明的实施例，某个控制或状态信息或字可以由与相应的状态字相关联的离散频谱的唯一结构表示。如上参考图4所解释的，例如，当使用包括六十一个频率的频谱用于状态字的传输时，每个状态字410可以由离散频谱中的出现在频谱的相应的不同频率位置处的三个峰值表示，从而为每个状态字410限定离散频谱的唯一结构。换句话说，当考虑图4时，状态字“0”由在第一、第二和第三频率位置处具有峰值的频谱表示，而例如状态字“16”由在第一、第三和第五频率或频率仓处出现的频谱中的三个峰值表示。相应的状态字可以与用于控制接收设备的不同控制字相关联，或者换句话说，状态字可以表示要发送到接收设备的特定控制指令，响应于特定控制指令，设备可以改变其操作。

根据实施例，用于在语音信道上发送相应的状态字的频谱包括多个峰值，峰值的数量显著地低于频率仓的总数以实现高压缩比。优选地，要使用的峰值的数量在如图4中的三个峰值和十个峰值之间。为了发送必须由频谱中的三个峰值表示的状态字，如上参考图4所述，图4中的状态字410中的每一个可以由仅包括三个“1”的唯一二进制字表示。例如，在图4中，可以使用六十一位字，并且每个字仅包括三个“1”，其余的位位置是“0”。换句话说，在图4中，垂直条可被视为表示“1”且“点”可被视为表示“0”，使得对于状态字410中的每一个，存在唯一的六十一位字。例如，表示图4中的相应状态字的六十一位字可以应用于生成发送信号的OFDM编码器，发送信号通过信道发送并在OFDM解码器处以下面参照图13更详细解释的方式解码。

自然地，本发明的方法不限于如图4中所指示的相应的状态字的表示，而是包括三到十位之间的任何二进制字可以用于表示多个状态字410，每个状态字由唯一的位组合表示。因此，根据其它实施例，如刚刚提到的，位的数量可少于图4的实施例中的数量，例如，可提供十一位字，每个位字包括八个“1”用于表示多个唯一的状态字。例如，具有值“983”的状态字可以由十一位字“01111010111”表示，状态字可以与要发送到接收设备的特定命令相关联。在这种情况下，对于用于对输入数据进行编码用于通过无线通信系统的语音信道进行传输的OFDM编码器，输入位字或位流可能不够长。在这种情况下，输入位字或位流被扩展。

图13描述使用OFDM编码/解码用于在无线通信信道上发送位字的实施例。在图13的示例中，表示了输入位流1300，在所描绘的示例中，对应于表示与要发送的某个控制信息相关联的值“983”的上述的位流。输入位流1300的长度小于OFDM编码/解码实体基于其进行操作的输入位流的长度。因此，扩展算法1302被应用于输入位流1300，产生扩展的位流1304。如上所述，信道上的频谱中的峰值的数量优选地在三到十个峰值之间，使得扩展算法1302以输入位流1300和扩展的位流1304中的“1”的数量相同或相等的方式执行将输入位流1300扩展到扩展的位流1304。换句话说，在所描绘的实施例中，扩展算法1302插入“0”，以将十一位字1302扩展到经扩展的三十四位字1304。自然地，取决于编码器/解码器的实现和可用频率，扩展的位字1304中的位数可以不同。

图13的实施例的扩展的位流在以与图4中类似的方式表示时表示于图14中。在图14中，与图4中类似，在区域1410中表示相应的状态字，并且在部分1402中指示离散频谱，在部分1402中垂直条指示频谱中的峰值，以及点指示频谱中的零。因此，在图13和14的示例中，状态字中的每一个由包括八个“1”的唯一的三十四位字表示，以及表示值983的示例性位字1300也在图14中的1430处描绘。

扩展算法1302以这样的方式操作，即对于每个唯一的输入位流1300，例如通过使用码书获得对应的唯一的扩展的位流1304，码书将表示相应不同控制字的十一个位字1300中的每一个映射到唯一的扩展的位字，唯一的扩展的位字然后被应用于OFDM编码器1306。

OFDM编码器1306接收作为输入信号s(n)并执行串行并行变换以获得34个并行输入流，这些并行输入流被应用于逆快速傅立叶变换。编码器1306将经由发送器的天线通过无线信道1308发送的模拟信号s(t)输出到包括OFDM解码器的接收器的接收天线。更具体地，在接收器的天线处经由信道1308接收到的信号r(t)被输入到OFDM解码器1310中，OFDM解码器1310在其输出处生成包括经解码的扩展的位流1304’的经解码的信号s(n)。扩展的位流1304’被应用于约简算法1312，以便基于在接收器处接收到的扩展的位流1304’生成输出位流1300’，输出位流表示由输入位流1300表示的原始控制字或值，并且基于输出位流，接收器现在可以控制其操作。如图13所示，根据实施例，OFDM编码器1306和OFDM解码器1310应用开/关编码，使得子载波的存在(开)表示二进制一，而其不存在(关)表示二进制零。

约简算法1312可以以与扩展算法1302类似的方式操作，因为提供了将扩展的位流中的每一个映射到唯一的输出位流的码书，并且同样，扩展的位流1304’和输出位流1300’包括相同数量的“1”。

在图13中，指示了在编码器1306的输出处的位置①、在解码器1310的输入处的位置②、以及在解码器1310的输出处的位置③，并且图15和图16是位置①、②和③处的相应的信号的图。

在上述实施例中，已经提到的是，优选地，要使用的频谱的频率应当对应于频率分辨率的整数倍，使得相应的采样点位于网格上。图15示出当采用频率分辨率的整数倍的载波频率时，图13中的位置①、②和③处的相应的信号的示例。图15(a)示出具有八个有效仓的编码器输出信号，图15(b)示出具有八个有效仓的解码器输入信号。图15(c)示出具有八个有效仓的解码器输出信号。在图15(c)中示出包括多个传输(即，存在多个状态字)的输出信号，以及对于所述的示例，图15(c)的中心部分是感兴趣的，示出频谱的相关部分(与扩展的位字1304相关联的频谱)，以及图15(d)是图15(c)的中心部分的放大视图。

图15(a)和图15(b)示出音频信号或实信号的频谱，在所示的示例中，频谱具有256个采样的长度，采样率为8kHz。这是以所需的同步对信息进行编码的一个帧。频率分辨率为8000Hz/256＝31.25Hz。图15(c)和图15(d)示出OFDM解码器的FFT之后的输出。从图15(d)可直接检索具有限定数量的1的的扩展的位流。在图15的示例中，载波频率是频率分辨率的整数倍。注意，图15(d)中的频谱是图15(a)和图15(b)中的频谱的镜像版本，即，峰值的顺序是相反的或镜像的。

本发明的方法不限于上述实施例，其中频谱的频率被用为频率分辨率的整数倍。实际上，取决于编码/解码过程的实现，在OFDM编码器1306中生成的频谱中出现的相应的频率可以不是频率分辨率的整数倍，即，它们可以是网格外的。

图16示出当采用不是频率分辨率的整数倍的载波频率时，图13中的位置①、②和③处的相应的信号的示例。图16(a)示出具有八个有效仓的编码器输出信号，图16(b)示出具有八个有效仓的解码器输入信号。图16(c)示出具有八个有效仓的解码器输出信号。在图16(c)中示出包括多个传输(即，存在多个状态字)的输出信号，以及对于所述的示例，图16(c)的中心部分是感兴趣的，示出频谱的相关部分(与扩展的位字1304相关联的频谱)，并且图16(d)是图16(c)的中心部分的放大视图。

图16(a)和图16(b)示出音频信号或实信号的频谱，在所示的示例中，频谱具有256个采样的长度，采样率为8kHz。这是以所需的同步对信息进行编码的一个帧。频率分辨率为8000Hz/256＝31.25Hz。图16(c)和图16(d)示出OFDM解码器在FFT之后的输出。从图16(d)可直接检索具有限定的数量的1的扩展的位流。在图16的示例中，载波频率不是频率分辨率的整数倍，使得仅在音频信号已经通过OFDM解码器的解调器时才可以检测到峰值，如图16(c)和图16(d)所示。注意，图16(d)中的频谱，与图15(d)中的频谱一样，是图16(a)和图16(b)中的频谱的镜像版本，即，峰值的顺序是相反的或镜像的。

在上述实施方式中的一些中，已经参考了蜂窝移动通信系统，如2G、3G、4G/VoLTE和5G系统，然而，本发明不限于这些实施例。相反，可以采用使用语音或通信信道提供语音通信的任何移动或无线连接实现本文所述的本发明的方法。通信或语音信道可以是用于将信息信号，例如数字位流，从一个或数个发送器无线地传达到一个或数个接收器的任何信道。根据实施例，信道可以是采用通过空气和/或水发送的无线电波的无线电信道。信道可以是模拟或数字无线电系统的语音或声音信道，例如使用无线电话或卫星电话的系统，诸如由应急服务(像警察、救护车或消防员)使用的无线电话。

根据其它实施例，除了无线电波之外，信道可以是采用其它波的信道，其他波例如为声波，例如用于在水中传输的超声波。

如上所述，本发明的方法采用无线通信系统的语音信道用于发送控制信息，从而根据实施例，可以采用可以在两个方向上同时发送语音的语音信道的特性(全双工特性)来同时向设备发送控制信息和从设备接收数据。例如，可以将如设备的位置和高度的传感器数据从无人机实时地发送到基站。这是有利的，因为它允许将移动设备的范围扩展到远超出基站和设备之间的视线。例如，接收的数据可以用于提供设备在其环境中的虚拟视图。根据其它实施例，可将视觉或音频信息从设备发送到基站，例如，以压缩形式。根据另外的实施例，在设备配备有一个或多个传感器和/或致动器的情况下，设备可以向基站返回由传感器获得的数据或关于传感器或致动器的数据。从设备向基站发送数据的可能性可以取决于语音信道的带宽或者可以受语音信道的带宽限制。

在上述实施例中的一些中，已经参考了无人机或UAV作为要控制的设备，然而，本发明不限于这些实施例。相反，可以控制任何远程设备，例如，基于地面的船舶或海运船舶，如车辆、水面船舶或潜艇。

虽然已经在装置的上下文中描述一些实施例，但是明显的是，这些方面也表示对应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对应装置的对应块或项或特征的描述。

本发明的各种元素和特征可以使用模拟和/或数字电路以硬件实现，通过由一个或多个通用或专用处理器执行指令以软件实现，或者实现为硬件和软件的组合。例如，本发明的实施例可以在计算机系统或另一处理系统的环境中实现。单元或模块以及由这些单元执行的方法的步骤可以在一个或多个计算机系统上执行。计算机系统可包括一个或多个处理器，例如专用或通用数字信号处理器。处理器可以连接到通信基础设施，例如总线或网络。计算机系统可包括主存储器，例如随机存取存储器(RAM)，以及辅助存储器，例如硬盘驱动器和/或可移动存储驱动器。辅助存储器可以允许计算机程序或其它指令被加载到计算机系统中。计算机系统还可包括通信接口，以允许软件和数据在计算机系统和外部设备之间传输。通信可以是电子、电磁、光或能够由通信接口处理的其它信号的形式。通信可以使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、RF链路和其它通信信道。

术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”用于一般地指代有形存储介质，诸如可移动存储单元或安装在硬盘驱动器中的硬盘。这些计算机程序产品是用于向计算机系统提供软件的装置。计算机程序也称为计算机控制逻辑，被存储在主存储器和/或辅助存储器中。计算机程序也可以经由通信接口接收。当执行计算机程序时，计算机程序使计算机系统能够实现本发明。特别地，当执行计算机程序时，其使得处理器能够实现本发明的过程，诸如本文所述的任何方法。因此，这样的计算机程序可以表示计算机系统的控制器。在使用软件实现本公开的情况下，软件可以存储在计算机程序产品中，并且使用可移动存储驱动器、接口(如通信接口)加载到计算机系统中。

可以使用其上存储有电可读控制信号的数字存储介质，例如，云存储、软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器，执行以硬件或以软件的方式的实现，电可读控制信号与可编程计算机系统协作(或能够协作)，使得执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，以便执行本文所述的方法中的一个。

通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码可操作用于执行方法中的一个。程序代码例如可以存储在机器可读载体上。

其它实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文所述的方法中的一个的计算机程序。因此，换句话说，本发明方法的实施例是具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，程序代码用于执行本文所述的方法中的一个。

因此，本发明方法的进一步实施例可以包括数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，包括记录在其上的用于执行本文所述的方法中的一个的计算机程序。因此，本发明方法的进一步实施例是表示用于执行本文所述的方法的一个的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列例如可以被配置为经由数据通信连接(例如经由因特网)被传递。进一步实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑设备，其被配置为或适于执行本文所述的方法中的一个。进一步实施例包括一种计算机，其上安装有用于执行本文所述的方法中的一个的计算机程序。

在一些实施例中，可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列)可以用于执行本文所述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法中的一个。通常，这些方法优选地由任何硬件装置执行。

上述实施例仅是对本发明原理的说明。应当理解的是，本文所述的布置和细节的修改和变化对于本领域的其他技术人员将是显而易见的。因此，意图是仅由所附权利要求的范围而不是由通过本文实施例的描述和解释而呈现的具体细节来限制。

Claims (29)

1.一种用于使用发送设备和接收设备之间的移动通信连接提供用于从所述发送设备到所述接收设备的传输的控制信号的方法，其中所述移动通信连接包括语音信道，所述方法包括：

在所述发送设备处提供(910)用户数据，所述用户数据包括所述控制信号，所述控制信号用于控制所述接收设备的操作；以及

在所述发送设备处，将所述用户数据映射(920)在所述移动通信连接的所述语音信道的频谱的预定数量的频率上。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述频谱的所述频率对应于基频的整数倍。

3.如权利要求1或2中一项所述的方法，其中所述预定数量的频率包括频率的子集，所述频率的子集包括至少一个频率直到最大数量的可用频率。

4.如权利要求1至3中一项所述的方法，其中所述可用频率的最大数量小于与所述语音信道的频率范围除以所述基频的商对应的整数。

5.如权利要求1至4中一项所述的方法，其中所述用户数据包括多个数据元素，以及其中所述映射步骤包括将每个数据元素分配给频率的独特组合。

6.如权利要求5所述的方法，其中基于码书将所述数据元素分配给所述频率的组合。

7.如权利要求1至6中一项所述的方法，所述方法还包括：

将所述频谱从所述发送设备发送(930)到所述接收设备。

8.如权利要求1至7中一项所述的方法，其中所述发送还包括：

重复地或连续地发送相同的频谱，直到用户数据发生改变。

9.如权利要求1至8中一项所述的方法，其中将所述用户数据映射到所述移动通信连接的所述语音信道的频谱的预定数量的频率上的步骤包括：

通过位字表示用户数据，其中对于多个用户数据中的每一个，提供唯一的位字，每个唯一的位字具有相同的预定数量的1，以及

将所述位字扩展为扩展的位字，以获得具有与OFDM编码器的输入字长度对应的长度的扩展的位字。

10.如权利要求9所述的方法，其中1的数量显著地少于0的数量，优选地，1的数量在三与十之间。

11.一种用于经由发送设备和接收设备之间的移动通信连接控制所述接收设备的操作的方法，所述移动通信连接包括语音信道，所述方法包括：

在所述接收设备处接收(1010)频谱，所述频谱包括所述移动通信连接的所述语音信道的频谱的预定数量的频率，其中用于控制所述接收设备的操作的控制信号被映射到所述预定数量的频率；

在所述接收设备处执行(1020)对所述频谱的解映射以获得所述控制信号；以及

基于获得的控制信号控制(1030)所述接收设备。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述接收设备包括适于将频率的独特组合分配给相应的控制信号的码本。

13.如权利要求11或12中一项所述的方法，其中所述频谱作为帧被接收，所述方法还包括以下步骤：

在帧中的频率的数量不等于频率的预定数量的情况下，丢弃所述帧。

14.如权利要求11至13中一项所述的方法，其中执行所述解映射的步骤包括：

在所述接收设备处对所述频谱执行傅里叶变换FT以获得FT频谱；以及

在所述接收设备处，提取在与基频的整数倍对应的频率处的所述FT频谱的峰值的幅度。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

在所述接收设备处，使用码书将提取的幅度的频率转化为控制信号。

16.如权利要求14或15中一项所述的方法，其中所述基频对应于所述FT的频率分辨率。

17.如权利要求11至16中一项所述的方法，其中对所述移动通信连接的所述语音信道的所述频谱进行解映射的步骤包括：

通过OFDM解码器使用接收的频谱获得扩展的位字；以及

减少扩展的位字以获得表示所述用户数据的位字，其中对于多个用户数据中的每一个，提供唯一的位字，每个唯一的位字具有相同的预定的数量的1。

18.如权利要求17所述的方法，其中1的数量显著地少于0的数量，优选地，1的数量在三与十之间。

19.如权利要求1至17中任一项所述的方法，包括：

将数据从所述接收设备发送到所述发送设备。

20.如权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述语音信道提供两个方向上的同时传输，以及其中数据被同时从所述发送设备发送到所述接收设备以及从所述接收设备发送到所述发送设备。

21.一种用于控制系统的方法，所述控制系统包括发送设备、接收设备以及所述发送设备和所述接收设备之间的移动通信连接，所述方法包括：

如权利要求1至10中一项所述的方法，提供从所述发送设备到所述接收设备的控制信号；以及

如权利要求11至18中一项所述的方法，控制所述接收设备的操作。

22.如权利要求21所述的方法，包括：

从所述接收设备向所述发送设备发送数据。

23.如权利要求21或22所述的方法，其中所述语音信道提供两个方向上的同时传输，以及其中数据被同时从所述发送设备发送到所述接收设备以及从所述接收设备发送到所述发送设备。

24.一种非暂时性计算机程序产品，包括指令，当在计算机上执行所述指令时，使得所述计算机执行如权利要求1至23中一项所述的方法。

25.一种发送设备(1110)，用于使用所述发送设备(1110)和接收设备(1150)之间的移动通信连接(1140)提供用于从所述发送设备到所述接收设备(1150)的传输的控制信号，所述移动通信连接(1140)包括语音信道，所述发送设备(1110)包括：

控制器(1120)，适于提供用户数据，所述用户数据包括所述控制信号，所述控制信号用于控制所述接收设备(1150)的操作；以及

映射器(1130)，适于将所述用户数据映射到所述移动通信连接(1140)的所述语音信道的频谱的预定数量的频率上。

26.如权利要求25所述的发送设备(1110)，其中所述发送设备被配置为从所述接收设备接收数据。

27.一种接收设备(1230)，用于经由发送设备(1210)和所述接收设备(1230)之间的移动通信连接(1220)控制所述接收设备(1230)的操作，所述移动通信连接(1220)包括语音信道，所述接收设备(1230)包括：

接收器(1240)，适于接收频谱，所述频谱包括所述移动通信连接(1220)的所述语音信道的频谱的预定数量的频率，其中用于控制所述接收设备(1230)的所述操作的控制信号被映射到所述预定数量的频率；

解映射器(1250)，适于对所述频谱执行解映射以获得所述控制信号；以及

控制器(1260)，适于基于获得的所述控制信号控制所述接收设备(1230)。

28.如权利要求27所述的接收设备(1230)，其中所述接收设备被配置为向所述发送设备发送数据。

29.一种系统，包括如权利要求25或26所述的发送设备(1110)、如权利要求27或28所述的接收设备(1230)以及所述发送设备(1110)和所述接收设备(1230)之间的移动通信连接(1140，1220)。

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