CN1309856A - 在声码信道上建立tdd/tty业务的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在可能包括无线链路的数字电信系统中在声码信道上建立低活动通信业务的方法和装置。在一个实施例中,一旦电信系统接收低活动通信信号(402),所有声码器就在传输准备过程中自动锁定在全速(404)。当可应用时,低活动通信信号的发送功率被调节以减小帧差错率(408)。在发送过程中连续进行动态调节(412)。电信系统包括通知存在低活动通信信号的装置。

Description

在声码信道上建立TDD/TTY业务的方法和装置

发明领域

一般，本发明涉及用于聋人的电信装置(TDD)的领域。具体地说，本发明涉及在电信系统内的业务协商(service negotiation)，它允许通过该系统发送根据低活动编码的信号。该系统可包括无线链路。

相关技术的描述

许多聋人或听觉受损的人运用特别构成或设计的通信终端，从而使他们能够通过标准电话线进行通信。在本应用中将这些装置(称为用于聋人的电信装置(TDD))或文本电话座(text telephone yoke)(TTY))统一称为TTD。一般，TTD包括通过调制解调器(调制器/解调器)连接到电话的键盘和显示器。该调制解调器装在TDD中，而且直接连接到电话线或者通过声音耦合器(acousticcoupler)耦合到正常的电话听筒。TDD能够利用经编码音调在电话线上把信息发送到通过另一个调制解调器连接到电话线的相对端的其它TDD。把这些音调称为低活动通信，因为频率和幅度包络保持相对恒定。

在分布广的传统应用中用于TDD通信的编码和协议是特殊的一种。在用于聋人的多种通信装置是基于机械或机电装置而不是电子装置的时代，每次都历史性地包含已知为博多机的码组和通信协议(TDD协议)。因此，因一些限制而构成TDD协议，而这些限制却不再与当今装置有关。那些限制起到产生码协议和在该协议下用户和装置的电信网的作用，而这些都已陈旧了。

传统而言，在50波特(在一些国家中是45.5波特)构成TDD通信，表示每秒6个字符传输。现在，可用于TDD通信的其它协议加入了更高的波特率，诸如ASCII(美国信息交换标准码)和增强的博多机协议。无论如何，正常的TDD通信字符组包括5比特长的字符。这些字符与在字母表中的字母类似，其中每个字母表示一个字或一个意思。在传递之前将一个字符与一些信息位组成一组，其中要传递每组位都具有等于20毫秒的持续时间或单位间隔。例如，在传统TDD协议下，要传递的一组位包括8个位：起始位(一个源或零位)、表示该字符的5个位和至少标志着传递组的停止点的1又1/2位。

与当今电信系统相比，TDD传输的速度犹如蜗牛。更大的问题是TDD信号实质上是不变的。这些低速率单调信号可能在以很高的速率发送更高活动信号(activity signal)的数字电信系统中产生严重的破坏，特别是在包含无线链路的电信系统中更是如此。这种电信系统的一个例子就是码分多址(CDMA)系统，它具有大量的无线用户单元。每个用户单元都具有收发机并通过被称为小区(cell)的卫星中继站或地面站，在系统中进行通信。每个小区包括称为基站的实体设施。小区覆盖有限的地理区域并将用户单元发出的呼叫通过移动交换中心路由到电信网或通过该中心将来自电信网的呼叫路由到用户单元。当用户移动到新的小区的地理区域中时，可最终由新的小区通过称为“切换”的处理进行该用户的呼叫路由。

用户单元(一般称为移动电话)发送由基站接收到的信号。将该信号中继到移动交换中心，它将该信号路由公共电话交换网(PSTN)，它包括电话线或其它用户单元。类似地，通过基站或移动交换中心，将信号从PSTN发送到用户单元。

将在用户单元和基站之间的接口称为空中接口。电信工业协会(TIA)已提供了一种用于在空中接口上处理CDMA呼叫的标准，名为“对于双模式宽带扩展频谱蜂窝系统的IS-95移动站-基站兼容标准”。提供IS-95的附录作为电信业务手册(TSB)。该标准IS-95+ISB74包括对于在空中接口上业务协商的规定，并作为参考资料在此引入。

业务协商对于成功地发送任何通信都是十分关键的，特别是通过数字电信系统的低活动TDD通信。对于调制解调器系统(包括上述的一种系统)的一个问题是声码器(用在该系统中的将声音或TDD模拟信号编码成数字信号并将数字信号转换成声音或TDD模拟信号的装置)很难处理实质上是单调的信号以及由TDD协议指定的低速率。此外，当前不存在任何方法和装置用于通知电信系统，接收该TDD通信并进行调节，如成功地发送低活动信号所需的那样。在当今系统中，诸如TDD通信的低活动通信信号可能被声码器视作背景噪声或信号干扰，并被忽视。

所需的是可容易地综合成现有数字通信系统的方法和装置，它可感测到何时接收到低活动通信(诸如，TDD通信)，并在发送低活动通信期间，可通知该系统自动协商由通信系统所用的业务。

应将该方法和装置与CDMA调制系统和在向大量系统用户提供业务的电信系统中用到的技术兼容。可在美国专利号4,901,307(名称为“运用卫星或地面中继站的扩展频谱多址通信系统”，已转让给本发明的授让人，并作为参考资料在此引入)中找到对于CDMA系统和在这种多址通信系统中的技术的更加详细的描述。此外，该方法和装置还应与其它调制系统和在其它通信系统中用到的技术兼容，上述通信系统包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和调幅(AM)方案。

发明概述

广泛地说，本发明包括在电信系统中的业务确定，它允许由数字电信系统发送低活动通信。具体地说，本发明涉及一种方法和装置，它将包含在低活动通信发送中的任何声音编码器和解码器(声码器)锁定在全速，并通知加入声码器的该电信系统以根据需要通过调节系统的发送参数来使发送的帧差错率(frame error rate)(FER)最小。

本发明的一个实施例提供了建立用来在电信系统中发送TDD通信的业务的方法。虽然，在说明书中描述了TDD通信，但是应理解可运用本发明发送任何低速率或低活动通信。在该实施例中，在接收到TDD通信信号之后，把在处理TDD信号过程中包含的每个声码器锁定成全速。全速(下面详细描述)是指运用固定数量的唯一位来表示发送信号。编码TDD信号以产生数字信号，然后由电信系统发送。在一个实施例中，一旦通知该电信系统接收到TDD信号，将每个声码器都锁定到全速，而且应用时，该系统尝试减小空中链路的误差，诸如通过增加发送功率以减小FER。此外，电信系统还可包括任何数量的无线链路。

在另一个实施例中，还可实施本发明来提供由电信系统用来发送TDD通信的通知装置。该通知装置可包括构成以接收TDD附件(attachment)的装置端口，它允许TDD键盘和监视器可通信地(communicatively)耦合到电信系统。该装置端口可包括积分传感器(integral sensor)，它感测TDD装置何时被连接到端口并使得通知电信系统可能接收TDD通信。

本发明向它用户提供多个优点。一个优点是可运用具有无线链路的数字传输媒体来发送TDD消息。另一个优点是当将TDD装置连接到数字电信系统时，该装置可被自动“感测”，而且该系统可建立发送TDD信号所需的业务。又一个优点是可将TDD装置连接到移动装置或用户单元，诸如数字蜂窝电话，而上述用户单元通过无线链路连接到电信系统。本发明还提供多个其它优点和好处，在阅读完下面对本发明的详细描述后将变得更加明显。

附图简述

结合附图，在读完下面对本发明的详细描述，本发明的本质、目的和优点对于熟悉本技术领域的人员而言将显而易见，在附图中相同标号做相应表示：

图1是根据本发明的一个实施例加入无线链路的电信系统的硬件元件和互连的方框图；

图2示出根据本发明的一个实施例所用到的典型现有技术TDD通信装置；

图3示出根据本发明的一个实施例的通知装置和低活动装置附件；和

图4是根据本发明的一个方法方面的方框图。

较佳实施例的详细描述

图1至图4示出本发明的各种方法和装置方面的例子。为了说明方便(但是没有任何限制)，关于附在加入无线链路的数字电信系统的TDD通信装置，描述这些例子，其中的一个例子具体如下。

                      硬件元件和互连

图1示出一种电信系统100，包含无线链路和TDD通信装置(TDD)200，如在本发明中使用的那样。如在图2中详细描述，TTD一般包括通过调制解调器(调制器/解调器)连接到电话机的键盘和监视器。将调制解调器安装在TDD中，而且直接连接到电话线，或者通过声音耦合器耦合到正常电话听筒。TDD能够利用编码语音通过电话线将信息发送到其它TDD，诸如图1所示的TDD102，通过另一个调制解调器连接到电话线的相对端。

在运用无线链路的数字电信系统中，TDD200可耦连到在电信系统100中用来发送接收信号的用户单元104。移动单元104的示例实施例是数字信号电话，诸如由QualComm,Inc.制造的Q-800，并一般将它们称为移动电话。如图1所示的用户单元104包括通知装置106，它可通信地耦连到用户单元104的电路，而且熟悉本发明的人员通常是知道的。可用硬件108来将TDD200通过通知装置106连接到用户单元104。在一个实施例中，通知装置106包括如图3所示的装置端口300。

可构成装置端口300以接收低活动通信装置附件302，诸如插头、连接器或接收机。如今一般将这些零件用于连接电话和计算机设备，并可从电子提供者们那里容易地得到它们。装置端口300与附件302连接以可通信地将低活动通信装置(未图示)(诸如，TDD200)连接到电信系统100的用户单元104。装置端口300允许在低活动通信装置和用户单元104之间交换信息。

在装置端口300中可包括传感器304。传感器304与装置端口300协同工作来检测何时将低活动通信装置连接到用户单元104或与它去断开，或者何时已接收到低活动通信信号或终止它。该检测导致由电信系统100所用的声码器被通知将接收低活动通信或以终止该通信。如果被通知接收，那么用来发送低活动通信信号的任何声码器都被锁定在全速。在另一个实施例中，将声码器锁定在全速率，而且根据需要调节用来发送低活动信号的发送功率以减小帧差错率(FER)并提高发送质量。通常，系统在尝试达到所需的FER时增加发送功率。如果接收到关于已终止低活动通信的通知，那么解开声码器并恢复它的经常功能(regular function)。下面详细描述由声码器所执行的该响应。

传感器304可简单地包含插针306和触点308。当将附件302插入装置端口300时，按压306并接触触点308。这种接触可关闭电路，从而允许检测附件302的插入。在现有技术中已知并可使用对于这种传感结构的多种电路设计。在另一个实施例中，传感器304可包括具有连续性检测器的光束或激光束，当插入端口装置302时中断光束且该中断启动通知信号。在另一个实施例中，传感器可包括软件和相关硬件，诸如处理器，它检测何时接收到低活动通信信号或者何时由装置端口300终止它并传送到用户单元104。无论该实施例如何，传感器304引起将通知发送到通信系统100，它已接收低活动通信信号用于发送或者已将它终止。

如图3所示，装置端口300可包括壁310，其中该壁在一端形成外壳开口(enclosure open)并限定洞312的位置。可将通信连接器(未图示)耦连到至少一个壁310并延伸到洞312中，其中将连接器配置成接收低活动通信附件302，它可通信地耦连到低活动通信装置200。在现有技术中已知的多种通信链路314将通信连接器耦连到电信系统，其中接收所述低活动附件302到所述装置端口300允许所述电信系统100接收来自所述低活动通信装置的通信信号。

回到图1，在通知装置106接收低活动通信信号之后，由用户单元104处理该信号。一般，产生用于发送的信号，它包括包含在低活动信号中的信息。由于已通知电信系统100发送低活动信号，所以调节该系统以保证发生可解密(decipherable)传输。例如，从如图2所示的模拟电路228接收到的模拟信号一般经历信号或“语音”处理，它包括数字化信号、设定发送功率电平以保护信号在发送期间不衰减、压缩信号和滤波。可由包含声码器的用户单元104的电路(未图示)执行这些功能。根据接收到的信号，声码器动态地确定在电信系统100中的协商业务以提供成功的发送和解码信号。该协商包括建立多个参数的值，诸如声码器应使用的速率、发送功率和压缩技术。在电子工业协会标准TIA/EIA/IS-95-A(名称为“对于双模式宽带扩展频谱蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”，作为参考资料在此引入)以及在现有技术中已知其它发送标准中可找到关于处理信号以在电信系统中发送的进一步描述。

然而，当接收低活动信号时，声码器可识别信号作为噪声、中止或要被发送的信号。声码器不知道要用什么业务，因为它不能识别要接收的低活动信号。通过通知该系统100发送低活动信号，声码器将建立所需的业务以保证最佳的可行发送并解码该信号。在一个实施例中，该业务协商将导致声码被锁定在全速。此外，可增加发送功率电平，或者至少不减小，从而减小帧差错率，否则的话该帧差错率可能使得发送信号不可被解密。包含在通信系统中的闭环功率控制系统可能会导致FER的减小，其中所述通信系统自动增加功率以降低FER。

在已处理低活动通信信号和所确定的业务之后，运用天线112可通过无线链路114发送数字化信号。由另一根天线116在远程位置(诸如基站118)接收数字化信号，并由基站电路(未图示)处理，其中上述基站电路包括声码器120。在现有技术中已知用于电信系统的各种基站电路结构，并可在上述TIA/EIA/IS-95-A中找到对它的进一步解释。通过在接收之后处理该信号，通过通信链路120可将反映包含在发送的低活动信号中的信息的低活动信号传递到低活动装置102。示出第二通知装置106耦连到基站106。这提供从低活动通信装置102送回到TDD通信装置200的低活动信号。

通信链路120呈分叉状以强调该基站118不能直接连接到低活动装置102。基站118通常连接到一般由电话公司用来协作电话呼叫的标准PSTN交换站，并将低活动装置102连接到PSTN。在另一个实施例中，可将连接到低活动通信装置102的第二移动站链接到基站118。此外，电信系统可包括移动交换站，如上所述。

图2示出根据本发明操作的典型的TDD(标准或增强的TDD)装置200的电路的示意方框图。在图2的TDD装置200中，提供用户可用来输入数据字符的键盘202。把键盘202的输出连接到处理器204，上述处理器204用来控制包含在图2中的电路元件。在显示器206上还显示由处理器204接收或发送的字符。任意地，可在诸如打印机208的装置上再现接收或发送的相同字符。一些TDD装置可能不设有打印机，虽然按照标准TDD具有一些种类的可视显示器，从而用户可看到打入或接收到的字符。键盘202可用作数据字符到处理器204的输入源，而显示器206和打印机208都作为数据流字符的本地终端。

可用适当的数据和地址总线连接处理器204，在现有技术中一般将这种数据和地址总线用于这种应用。在图2中，总线210把只读存储器(ROM)212连接到非易失随机存取存储器(NVRAM)214。适当的控制向216和218从处理器204连接到ROM212和NVRAM214，提供对这些元件的交互控制。ROM212用于永久程序，它控制制处理器204的操作以及该程序所用的某种数据。例如，可存储用于机械间通信和在增强操作模式下使两个TDD同步的特定字符串。将NVRAM214用作缓冲区，用于进入或出自TDD装置100的数据以及由用户通过键盘202快速输入的标准消息存储的浮点存储器。可用其它电路结构，诸如在单个集成电路中将微处理器202与ROM212和NVRAM214组合起来。

此外，图2中与处理器202相连的是电话键盘220，它允许输入电话号码以由处理器202通过电信系统100拨打。标准电话听筒224放在机座(cradle)224上，该机座加入一开关(未图示)来指示上述听筒224是否正在使用因而从机座226移开。

处理器204通过模拟电路228可通信地连接到电信系统100。将这种连接表示为硬件连接230，但可以是任何类型的连接，它可通信地将模拟电路228与电信系统100链接。模拟电路228提供在听筒和处理器202之间的连接，该处理器允许电信系统100接收博多机音和拨号音。模拟电路228提供将语音信息连接到/自听筒224。运用连接器(诸如参照图1和3所述的装置)把TDD装置200的模拟电路228连接到电信系统100。

无论上述描述，熟悉本技术并阅读本说明书的人员将认识到可在不同结构的电信系统中实施上述装置，而不偏离不能发明的范围。作为特定例子，可将多个用户单元104链接到基站118，或者可将低活动通信装置200与用户单元104结合。

                            操作

上面描述本发明的方法的各方面。为了促进对本发明的理解，图4示出本发明的一种方法的流程图。该方法以任务框402开始，其中由电信系统接收低活动通信信号。在任务框404中，在接收到信号之后，在处理信号期间由该系统所用到的声码器被锁定在全速。在该实施例中，该发送功率可增加(但不减小)参考发送功率，即，不减小电信系统用来全速发送的发送功率(框410中)。一般，把声码器锁定在全速，并增加发送功率以发送低活动信号。

全速涉及包含在信号的每帧中的每位都表示信息的唯一位的这样一个事实。半速涉及每帧发送相同数量的位，然而在帧中每位重复出现一次；即，在一帧中每个唯一位信息出现两次。四分之一速涉及每帧每个唯一出现四次，等等。重复发送一位信息的次数越多，每帧发送全部信息的次数越少。在全速下，在更高功率下发送信号，因为只发送给定位一次。为了本应用的目的，该全速功率电平称为参考功率。因为在更低速率下重复位，所以由于在帧范围内积累对于每个重复位的功率，使用减小的功率电平。

一般，根据对于如在远程位置接收到的发送信号的所选FER，设定功率电平，还将它称为发送信号的目标，诸如用户单元。因为当发送低活动信号时实际FER增加，所以选择所需FER。该所选FER范围是在0.1％和1.0％误码率之间，但是如果保持发送信号的质量需要的话，FER范围可更大或更小。较佳的是，对于低活动信号，0.2％的FER是理想的。如果FER超出所选范围(在框412中)，远程位置以传统的方式通知发送站(诸如基站118(如图1所示))需要系统调节以减小FER(在框406中)，并进行调节(在框408中)。一般，调节包括增加发送功率用于全速发送，但是还可包括调节已知的其它参数以减小FER。如果在框412中可接受FER，那么信号发送可在框414中继续，而且对电信系统的动态调节在发送信号的整个过程中(框410中)持续。否则，当发送低活动信号结束时，解锁声码器，而且电信系统回到正常操作。换句话说，所需FER增加到先前等级。

在声码器设定在全速以发送低活动信号不排除发送在电信系统中的其它类型的发送。语音信号和数据信号可在全速下发送，或者电信系统可在低活动通信的全速发送和在其它速率和功率电平下发送之间来回切换。

                        其它实施例

虽然这里示出本发明的较佳实施例，对于熟悉本技术领域的人员而言，可进行各种变化和修正而不偏离由所附权利要求书所限定的本发明的范围。

Claims (22)

1．一种确定在电信系统中用来发送低活动通信信号的业务的方法，其特征在于，包括：

接收所述低活动通信信号；

把在处理所述低活动通信信号中用到的所有声码器锁定到全速；

编码所述低活动通信信号以产生数字信号；

如果需要的话调节所述系统以保持所述低活动信号的最小目标帧差错率；和

发送所述数字信号。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通知用于编码和解码所述低活动通信信号的所有声码器接收到所述低活动通信信号；和

其中，作为所述通知的结果，自动地发生对所述声码器的所述锁定，其中所述最大目标帧差错率是在0.1％和1.0％差错率之间。

3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输是到通过无线链路在所述电信系统中连接的远程位置。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

通知用于编码和解码所述低活动通信信号的所有声码器将发送低活动通信信号，而且作为所述通知的结果自动地发生对所有声码器的所述锁定。

5．如权利要求4所述的方法，其特征在于，通知包括把通知信号发送到所述声码器。

6．如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通知信号不包括在所述低活动通信信号中。

7．如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括检测连接到所述电信系统的低速率电话调制解调器，其中由所述检测引起所述通知。

8．如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述远程位置接收所述数字信号；和

解码所述数字信号以再产生低活动通信信号，其中所述再产生的低活动通信信号按照发送时的所述数字信号传播相同信息。

9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括保持或增加发送功率以保持对于所述数字信号的最大目标帧差错率。

10．如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括将所述声码器从全速中解锁。

11．如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括通知在所述电信系统中用来发送所述低活动通信信号的声码器已终止所述低活动信号，其中作为所述通知的结果，自动地发生对所述声码器的所述解锁。

12．如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括通知在所述电信系统中用来发送所述低活动通信信号的声码器已接收到另一种速率的通信信号，作为所述其它速率通知的结果，自动地发生所有声码器的所述解锁。

13．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标帧差错率是在0.1％和1.0％的范围内。

14．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标帧差错率是0.2％。

15．一种在电信系统中用来发送低活动通信信号的通知装置，其特征在于，包括：

装置端口，配置以接收低活动通信装置附件的所述装置端口，所述端口与所述附件连接以可通信地把所述低活动装置连接到所述电信系统；和

装到所述装置端口的传感器，所述传感器检测所述低速率通信装置已被连接到所述电信系统，所述检测使得通知所述电信系统将接收低活动通信，所述通知导致将用来发送所述低活动信号的声码器被锁定在全速。

16．如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置端口还包括：

至少一个壁，所述至少一个壁在一端形成外壳开口并围绕内部的洞；

耦合到所述至少一个壁并延伸在所述洞里的通信连接器，其中配置所述连接器以接收连接到所述低活动通信装置的低活动装置附件；和

把所述通信连接器耦合到所述电信系统的通信链路，其中接收所述低活动装置附件到所述装置端口允许所述电信系统接收来自所述低活动通信装置的通信信号。

17．如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述传感器包括耦合到所述至少一个壁并延伸到所述洞的插针，其中当所述低活动通信装置附件被所述装置端口接收时移置所述插针，所述偏移导致通知所述电信系统将接收到低活动通信。

18．如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述传感器包括数字装置，配置以感测所述通信连接器何时接收低活动通信信号。

19．一种在电信系统中用来发送低活动通信信号的通知装置，其特征在于，包括：

端口装置，用来与低活动通信装置附件连接以可通信地将低活动通信装置连接到所述电信系统，所述端口装置被配置以接收所述低活动通信装置附件；和

耦合到所述端口装置的传感器装置，用于检测何时将低活动通信装置可通信地连接到所述电信系统，并用于使得通知所述电信系统将接收低活动通信。

20．如权利要求19所述的装置，其特征在于，对所述电信系统的所述通知使得在发送所述低活动通信过程中所包含的任何声码器自动锁定在全速，而且按照需要调节所述电信系统以使在传输期间经历的任何目标帧差错率最小。

21．如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述目标帧差错率是在0.1％和1.0％差错率之间。

22．如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述目标帧差错率是0.2％。

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