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HINTERGRUND
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I. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme und
im Speziellen auf das Senden bzw. Übertragen von Breitbandsignalen
bzw. Wideband-Signalen in Kommunikationssystemen.
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II. Hintergrund
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Das
Gebiet der Drahtloskommunikationen hat viele Anwendungen einschließlich zum
Beispiel, Schnurlostelefone, Paging, Wireless Local Loops, persönliche Digitalassistenten
bzw. Personal Digital Assistants (PDAs), Internettelephonie und
Satellitenkommunikationssysteme. Eine besonders wichtige Anmeldung
ist Zellulartelefonsysteme für
mobile Teilnehmer (wie hierin benutzt, umfasst der Ausdruck "Zellular"-Systeme, beides,
zellulare und persönliche Kommunikationsdienste
Frequenzen (PCS = personal communications services). Verschiedene
Luftschnittstellen wurden für
solche Zellulartelefonsysteme entwickelt, einschließlich zum
Beispiel, Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff (FDMA = frequency division
multiple access), Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA = time division
multiple access) und Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA = code
division multiple access). In Verbindung damit wurden verschiedene
inländische
und internationale Standards aufgebaut, einschließlich zum
Beispiel Advanced Mobile Phone Service (AMPS), Global System for Mobile
(GSM) und Interim Standard 95 (IS-95). Insbesondere wurden IS-95
und seine Derivate, IS-95A, IS-95B, ANSI J-STD-008 (oft hierin zusammengefasst
als IS-95 bezeichnet) und vorgeschlagene Hochdatenratensysteme für Daten,
etc. veröffentlicht,
und zwar von der Telecommunication Industry Association (TIA), der
International Telecommunications Union (ITU) und andere bekannte
Standardkörperschaften.
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Zellulartelefonsysteme,
die gemäß der Verwendung
des IS-95-Standards konfiguriert sind, verwenden CDMA-Signalverarbeitungstechniken,
um hocheffiziente und robuste Zellulartelefondienste vorzusehen.
Beispielhafte Zellulartelefonsysteme, die im Wesentlichen gemäß der Verwendung
des IS-95-Standards
konfiguriert sind, sind in den US-Patentnummern 5,103,459 und 4,901,307
beschrieben, die dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung
zugeordnet sind und vollständig
hierin durch Bezugnahme inkorporiert sind. Ein beispielhaftes beschriebenes
System, das CDMA-Techniken anwendet, ist die cdma2000 ITU-R Radio
Transmission Technology (RTT) Candidate Submission (hierin als cdma2000
bezeichnet), veröffentlicht
durch die TIA. Der Standard für
cdma2000 ist in Draft-Versionen des IS-2000 vorhanden und ist von
der TIA bestätigt worden.
Der cdma2000-Vorschlag ist mit den IS-95 Systemen auf vielen Wegen
kompatibel. Ein anderer CDMA-Standard ist der W-CDMA-Standard, wie
beinhaltet im 3rd Generation Partnership Project "3GPP", Dokument Nummern
3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 und 3G TS 25.214.
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In
einem traditionellen Landleitungstelefonsystem sind die Sendemedien
und Endgeräte
bzw. Terminals bandbegrenzt auf 4000 Hz. Sprache wird typischerweise
in einem engen Bereich von 300 Hz bis 3400 Hz übertragen bzw. gesendet, wobei
der Steuerungs- bzw. Signalisierungsoverhead außerhalb diesen Bereichs getragen
wird. Angesichts der physikalischen Einschränkungen der Landleitungstelefonsysteme
ist eine Signalausbreitung innerhalb der Zellulartelefonsysteme
mit diesen gleichen engen Frequenzeinschränkungen implementiert, so dass
Anrufe, die von einer Zellularteilnehmereinheit ausgehen, zu einer
Landleitungseinheit gesendet werden können. Zellulartelefonsysteme
sind jedoch in der Lage zum Senden von Signalen mit weiteren Frequenzbereichen,
da die physikalischen Begrenzungen, die einen engen Frequenzbereich
benötigen,
innerhalb des Zellulartelefonsystems vorhanden sind. Ein beispielhafter
Standard zum Generieren von Signalen mit einem breiteren Frequenzbereich ist
im Dokument G.722 ITU-T veröffentlicht,
mit dem Titel "7kHz
Audio-Coding within 64 kBits/s",
veröffentlicht
im Jahr 1989.
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Bei
der Übertragung
von Sprachsignalen ist die wahrgenommene Qualität der Akustikwellenform von
primärer
Wichtigkeit für
die Benutzer und Dienstprovider. Wenn ein Drahtloskommunikationssystem Signale
mit einem Breitbandfrequenzbereich von 50 Hz bis 7000 Hz sendet,
ergibt sich ein Transportproblem, wenn das Breitbandsignal über eine
Schmalbandumgebung, die die Hochfrequenzanteile des Breitbandsignals
dämpfen
kann, übertragen
wird. Weiterhin tritt ein Anrufssetupproblem auf, wenn ein Ursprungsendgerät dazu in
der Lage ist zum Generieren eines Breitbandsignals, aber keine Informationen
von der Bandbreitenfähigkeit
des Zielendgeräts hat.
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Demzufolge
gibt es einen vorliegenden Bedarf auf dem Fachgebiet einem Kommunikationssystem
mit der Fähigkeit
zu befähigen,
um einem Breitbanddrahtlosendgerät
zu erlauben, mit einem anderen Breitbandendgerät über ein Schmalbandübertragungsmedium
zu kommunizieren.
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Es
wird auf das Dokument US-A 6,125,120 aufmerksam gemacht, das ein
Komprimierungsverfahren und -vorrichtung für eine Sendeverbindung in einem
Telekommunikationsnetzwerk zwischen Vermittlungsstellen offenbart,
wobei jede Vermittlungsstelle mit einer Komprimierungsvorrichtung,
die damit verbunden ist, mit einer Anzahl von PCM-Kanälen zum
Empfangen eines Sprachsignals von jedem PCM-Sendekanal assoziiert
ist, und zum Transferieren des Sprachsignals über eine dazwischen verbindende
PCM-Verbindung mit
einer Sendekapazität niedriger
als die Anzahl der Sendekanäle,
die von der Vermittlungsstelle zur anderen Komprimierungsvorrichtung
empfangen wird. Das Sprachsignal zwischen der ersten Vermittlungsstelle
und der Komprimierungsvorrichtung ist entweder ein reines PCM-Codiertes
Sprachsignal oder ein PCM-Codiertes Sprachsignal, in dem ein oder
mehrere niedrigstwertige Bits der PCM-Samples einen Kanal für niedrigerratige
sprachcodierter Sprache, die die gleiche Sprachinformation als die
PCM-Samples beinhalten, aber in einem sprachcodierten Format, vorsehen.
Die dazwischen verbindende Verbindung hat einen oder mehrere PCM-Kanale,
wobei in jedem von diesen Kanälen
alle Bits der PCM-Samples zum Vorsehen von zwei oder mehreren Unterkanälen angewendet werden,
wobei in jedem von diesen Unterkanälen niedrigerratige sprachcodierte
Sprachdaten gesendet werden können.
Eine Komprimierungsvorrichtung ist angeordnet, ansprechend auf ein
PCM-Codiertes Sprachsignal, das den Unterkanal enthält, um den
Inhalt des Unterkanals in einen der Unterkanäle in der dazwischen verbindenden
Verbindung zu multiplexen, und, ansprechend auf ein reines PCM-Codiertes
Sprachsignal, um das Letztere in ein niedrigerratiges sprachcodiertes
Sprachsignal zu codieren und das sprachcodierte Sprachsignal in
einen der Unterkanäle
in der dazwischen verbindenden Verbindung zu multiplexen.
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Ebenso
wird auf das Dokument DE-A-19544367 aufmerksam gemacht, das ein
Verfahren zum Senden von Daten, im Speziellen GSM-Daten, offenbart.
Der Datenstrom zwischen Transcodiergeräten eines Mobilsendesystems
ist unterteilt in einen ersten Datenstrom mit Samples für die Sendung
und einen zweiten Datenstrom mit Signalisierungsparametern für die Verkehrsdatenrekonstruktion
und/oder Signalisierung. Beide Datenströme werden im Speziellen in
einer Verbindungsaufbauphase zu der gleichen Zeit gesendet. Das
offenbarte Verfahren ermöglicht
eine Verbesserung der Qualität
der gesendeten Daten, zum Beispiel Sprachdaten in einem GSM-Netz im Tandembetrieb
zwischen Mobilteilnehmern, im Speziellen während einer Verbindungsaufbauphase.
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Es
wird ebenso auf ETSI TR 101505 V7.0.0 2000-04 "Adaptive Multi Rate (AMR) speech codec" aufmerksam gemacht,
welches Breitbandsprachdienste im GSM offenbart.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden ein Verfahren zum Senden bzw. Übertragen von Breitbandsprachsignalen über ein
Schmalbandkommunikationssystem, wie dargelegt in Anspruch 1, ein Verfahren
zum Verbessern der Sprachqualität
in einer Drahtlosumgebung, wie dargelegt in Anspruch 8, ein Verfahren
zum transparenten Wechseln zwischen einer Breitbandkommunikationssitzung
und einer Schmalbandkommunikationssitzung, wie dargelegt in Anspruch
9, eine Vorrichtung zum Senden bzw. Übertragen von Breitbandsprachsignalen,
wie dargelegt in den Ansprüchen
14, 15 und 16, vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden in den Unteransprüchen
beansprucht.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Neue
Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen
von Breitbandsignalen über
ein Drahtloskommunikationssystem werden präsentiert. Bei einem Aspekt
wird ein Verfahren zum Bestimmen, ob ein Zielendgerät dazu in
der Lage ist Breitbandsignale zu generieren und zu empfangen, präsentiert.
Bei einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Senden von Breitbandsprachsignalen über ein
Schmalbandkommunikationssystem präsentiert, wobei das Verfahren folgendes
aufweist: Generieren eines Schmalbanddigitalsignals bei einer Basisstation
von einer Vielzahl von Datenpaketen, die von einer entfernten Station empfangen
wurden, wobei die Vielzahl von Datenpaketen ein Breitbandsprachsignal
tragen; Punktieren des Schmalbanddigitalsignals mit der Vielzahl
von Datenpaketen; Senden des punktierten Schmalbanddigitalsignals über das
Schmalbandkommunikationssystem zu einer zweiten Basisstation; Separieren bzw.
Trennen des Schmalbanddigitalsignals von der Vielzahl von Datenpaketen
bei der zweiten Basisstation; und Weiterleiten nur der Vielzahl
von Datenpaketen zu einer zweiten entfernten Station.
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Bei
einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Verbessern von Sprachqualität in einer
Drahtlosumgebung präsentiert,
wobei das Verfahren das Folgende aufweist: Senden eines paketisierten
Breitbandsprachsignals von einer ersten entfernten Station zu einer
ersten Basisstation; Konvertieren bzw. Wandeln des paketisierten
Breitbandsprachsignals in ein schmalbandimpulscodiertes Modulationssignal (PCM
= pulse code modulation) bei der ersten Basisstation; Aushandeln
zwischen der ersten Basisstation und einer zweiten Basisstation
einer Tandem-Free bzw.
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Freioperation
(TFO = tandem-free vocoder operation); Punktieren des Schmalband-PCM-Signals
mit dem paketisierten Breitbandsprachsignal; Senden des punktierten
Schmalband-PCM-Signals zu der zweiten Basisstation; Aushandeln für Breitbandfähigkeit
zwischen der zweiten Basisstation und einer zweiten entfernten Station;
Empfangen des punktierten Schmalband-PCM-Signals bei der zweiten
Basisstation; und Verwerfen des Schmalband-PCM-Signals bei der zweiten
Basisstation und Abschalten eines lokalen Sprachcodierers bei der zweiten
Basisstation, worauf das paketisierte Breitbandsprachsignal zu der
zweiten entfernten Station weitergeleitet wird.
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Bei
einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum transparenten Wechseln
zwischen einer Breitbandkommunikationssitzung und einer Schmalbandkommunikationssitzung
präsentiert;
wobei das Verfahren das Folgende aufweist: Generieren eines Schmalbandsignals
bei einer ersten Basisstation von einem paketisierten Breitbandsignal,
das von einem ausgehenden Endgerät
empfangen wurde; Punktieren des Schmalbandsignals mit dem Breitbandsignal; Senden
des Punktierten Schmalbandsignals von einer ersten Basisstation
zu einer zweiten Basisstation; Aufbauen der Breitbandkommunikationssitzung
zwischen der zweiten Basisstation und einem Zielendgerät durch
Extrahieren des Breitbandsignals aus dem punktierten Schmalbandsignal;
und, wenn die Breitbandkommunikationssitzung unterbrochen wird, anschließendes Aufbauen
der Schmalbandkommunikationssitzung zwischen der zweiten Basisstation und
dem Zielendgerät,
und zwar durch Extrahieren des Schmalbandsignals aus dem punktierten Schmalbandsignal.
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DETALLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm eines beispielhaften Kommunikationssystems.
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2A ist
ein Graph einer flachen Schmalbandfrequenzantwort.
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2B ist
ein Graph eines Spektrums eines Schmalbandfilters, der die Frequenzen
zwischen 1000 Hz und 3400 Hz hervorhebt.
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3 ist
ein Graph einer flachen Breitbandfrequenzantwort.
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4 ist
ein Blockdiagramm einer Codierer- und Decodiererverwendung in einem
Drahtloskommunikationssystem.
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5 ist
ein Zeitdiagramm einer Anrufsaufbauprozedur für ein Endgerät, das zur
Breitbandsignalgenerierung in der Lage ist.
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6 ist
ein Flussdiagramm einer Konvertierung zwischen Breitband- und Schmalbandkommunikationssitzungen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Wie
in 1 dargestellt, beinhaltet ein Drahtloskommunikationsnetzwerk 10 generell
eine Vielzahl von entfernten Stationen (ebenso als Mobilstationen
oder Teilnehmereinheiten oder Benutzeranlagen bezeichnet) 12a bis 12d,
eine Vielzahl von Basisstationen (ebenso als Basisstationstransceiver (BTSs)
oder Knoten B bezeichnet) 14a bis 14c, ein Basisstationscontroller
(BSC = base station controller) (ebenso als Funknetzwerkcontroller
oder Paketsteuerungsfunktion 16 bezeichnet), eine Mobilvermittlungsstelle
(MSC = mobile switching center) oder Switch 24, ein Paketdatendienstknoten
(PDSN = packet data serving node) oder Internetworking-Funktion
(IWF) 20, ein öffentliches
Vermittlungstelefonnetzwerk (PSTN = public switched telephone network) 22 (typischerweise
eine Telefonfirma), und ein Internetprotokollnetzwerk (IP) 18 (typischerweise
das Internet). Zwecks Einfachheit sind vier entfernte Stationen 12a bis 12d,
drei Basisstationen 14a bis 14c, ein BSC 16,
eine MSC 18 und ein PDSN 20 gezeigt. Es sei für den Fachmann
angemerkt, dass es jede Anzahl von entfernten Stationen 12,
Basisstationen 14, BSC 16, MSC's 18 und PDSN's 20 geben
könnte.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist das Drahtloskommunikationsnetzwerk 10 ein Paketdatendienstnetzwerk.
Die entfernten Einheiten 12a bis 12d können irgendeine
Anzahl von verschiedenen Typen des Drahtloskommunikationsgeräts sein,
wie zum Beispiel ein tragbares Telefon, ein Zellulartelefon, das
mit einem Laptop-Computer, welches IP-basierte, Webbrowseranwendungen
laufen lässt,
ein Zellulartelefon mit assoziierten Freisprechautoeinrichtungen,
einem persönlichen
Datenassistent (PDA), der IP-basierte, Webbrowseranwendungen laufen
lässt, ein
Drahtloskommunikationsmodul, das in einem portablen Computer eingebaut
ist, oder ein Kommunikationsmodul mit festem Platz, wie zum Beispiel
solches, das in einem Wireless Local Loop oder Meter Reading System
bzw. Messsystem gefunden wird, verbunden ist. In dem allgemeinsten
Ausführungsbeispiel
können
die entfernten Stationen jeden Typs einer Kommunikationseinheit
sein.
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Die
entfernten Stationen 12a bis 12d können konfiguriert
werden, um ein oder mehrere Drahtlospaketdatenprotokolle, wie zum
Beispiel in dem EIA/TIA/IS-707-Standard
beschrieben, durchzuführen.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel
generieren die entfernten Stationen 12a bis 12d IP-Pakete, die für das IP-Netzwerk 24 bestimmt
sind, und kapseln die IP-Pakete in Rahmen unter Verwendung eines
Punkt-zu-Punkt-Protokolls (PPP = point-to-point protocol) ein.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist das IP-Netzwerk 24 and das PDSN 20 gekoppelt,
das PDSN 20 ist an die MSC 18 gekoppelt, die MSC 18 ist
an den BSC 16 und an das PSTN 22 gekoppelt, und
der BSC 16 ist an die Basisstationen 14a bis 14c über Drahtleitungen
verbunden, konfiguriert zur Sendung bzw. Übertragung von Sprache und/oder
Datenpakete gemäß irgendeinem
der mehreren bekannten Protokolle einschließlich, zum Beispiel E1, T1,
asynchroner Transfermodus (ATM = Asynchronous Transfer Mode), IP,
Frame Relay bzw. Rahmenweiterleitung, HDSL, ADSL oder xDSL. In einem
alternativen Ausführungsbeispiel
ist der BSC 16 direkt an das PDSN 20 gekoppelt,
und die MSC 18 ist nicht an das PDSN 20 gekoppelt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
kommunizieren die entfernten Stationen 12a bis 12d mit
den Basisstationen 14a bis 14c über eine
HF-Schnittstelle, die in dem 3rd Generation Partnership Project
2 "3GPP2" definiert ist, "Physical Layer Standard
for cdma2000 Spread Spectrum Systems", 3GPP2 Dokumentnr. C.P0002-A, TIA PN-4694,
soll veröffentlicht
werden als TIA/EIA/IS-2000-2-A, (Draft, Edit Version 30)
(19. November 1999).
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Während typischer
Operation des Drahtloskommunikationsnetzwerks 10 empfangen
und demodulieren die Basisstationen 14a bis 14c Sätze von Rückwärtsverbindungssignalen
von verschiedenen entfernten Stationen 12a bis 12d,
die an Telefonanrufen, Webbrowsing oder anderen Datenkommunikationen
beteiligt sind. Jedes Rückwärtsverbindungssignal,
das von einer vorhandenen Basisstation 14a bis 14c empfangen
wurde, wird innerhalb dieser Basisstation 14a bis 14c verarbeitet.
Jede Basisstation 14a bis 14c kann mit einer Vielzahl
von entfernten Stationen 12a bis 12d durch Modulieren
und Senden von Sätzen
von Vorwärtsverbindungssignalen
zu den entfernten Stationen 12a bis 12d kommunizieren. Wie
in 1 gezeigt, kommuniziert zum Beispiel die Basisstation 14a mit
ersten und zweiten entfernten Stationen 12a, 12b gleichzeitig,
und die Basisstation 14c kommuniziert mit dritten und vierten
entfernten Stationen 12c, 12d, auch gleichzeitig.
Die resultierenden Pakete werden zu dem BSC 16 weitergeleitet,
der Anrufsressourcenzuordnung und Mobilitätsmanagementfunktionalität einschließlich der
Durchführung
von Soft-Handoffs eines Anrufs für
eine bestimmte entfernte Einheit 12a bis 12d von
einer Basisstation 14a bis 14c zu einer anderen
Basisstation 14a bis 14c vorsieht. Eine entfernte
Station 12c kommuniziert zum Beispiel mit zwei Basisstationen 14b, 14c gleichzeitig.
Eventuell, wenn die entfernte Station 12c sich weit genug
von einer der Basisstationen 14c wegbewegt, wird der Anruf
zu der anderen Basisstation 14b übergeben (Handoff).
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Wenn
die Übertragung
ein konventioneller Telefonanruf ist, wird der BSC 16 die
empfangenen Daten zur MSC 18 leiten, die zusätzliche
Weiterleitungsdienste für
die Schnittstelle mit dem PSTN 22 vorsieht. Wenn die Übertragung
eine paketbasierte Sendung ist, wie zum Beispiel ein Datenanruf,
der für das
IP-Netzwerk 24 bestimmt ist, wird die MSC 18 die Datenpakete
zum PDSN 20 leiten, der die Pakete zum IP-Netzwerk 24 senden
wird. Alternativ wird der BSC 16 die Pakete direkt zum
PDSN 20 leiten, der die Pakete zum IP-Netzwerk 24 sendet.
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Typischerweise
wird die Konvertierung eines analogen Sprachsignals in ein digitales
Signal durch einen Codierer durchgeführt und die Konvertierung des
digitalen Signals zurück
in ein Sprachsignal wird durch einen Decodierer durchgeführt. In
einem beispielhaften CDMA-System ist ein Vocoder bzw. ein Sprachcodierer,
der beides, einen codierenden Teil und einen decodierenden Teil,
aufweist, innerhalb der entfernten Stationen und Basisstationen
zugeordnet. Ein beispielhafter Vocoder ist im US-Patent Nr. 5,414,796
beschrieben, mit dem Titel "Variable Rate
Vocoder", das dem
Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist und durch
Bezugnahme hierin inkorporiert ist. In einem Vocoder extrahiert
ein codierender Teil Parameter, die sich auf ein Modell der. menschlichen
Sprachgenerierung beziehen. Ein decodierender Teil resynthetisiert
die Sprache unter Verwendung der Parameter, die über einen Sendekanal bzw. Übertragungskanal
empfangen wurden. Das Modell ändert
sich ständig,
um das zeitvariierende Sprachsignal akkurat bzw. genau zu modellieren.
Somit ist die Sprache in Zeitblöcke
oder Analyserahmen geteilt, während
denen die Parameter berechnet werden. Die Parameter werden anschließend für jeden
neuen Rahmen aktualisiert. Wie hierin verwendet, bezieht sich das
Wort "Decodierer" auf jedes Gerät oder irgendeinen
Teil eines Geräts, der
benutzt werden kann, um Digitalsignale zu konvertieren, die über ein Übertragungsmedium
empfangen worden sind. Das Wort "Codierer" bezieht sich auf
irgendein Gerät
oder irgendeinen Teil eines Geräts,
der benutzt werden kann, um akustische Signale in digitale Signale
zu konvertieren. Demzufolge können
die Ausführungsbeispiele,
die hierin beschrieben sind, in Vocodern von CDMA-Systemen implementiert
werden, oder als Alternative, in Codierern und Decodierern von Nicht-CDMA-Systemen.
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4 ist
ein Blockdiagramm der Codier- und Decodierfunktionen, die von verschiedenen
Vocodern durchgeführt
werden, die innerhalb der Kommunikationsanlage des Drahtloskommunikationssystems
der 1 platziert sind. Entfernte Station oder Endgerät 12a ist
ein Kommunikationsgerät,
das einen Vocoder 401 mit Codierteil 402 und Decodierteil 403 aufweist.
Analoge Sprache wird von dem entfernten Endgerät 12a empfangen und
wird von dem Codierteil 402 in paketisierte Daten codiert.
Paketisiere Daten werden an eine Basisstation 14a gesendet.
Ein Decodierteil 413 eines Vocoders 411 konvertiert
die paketisierten Daten in ein standardpulscodemoduliertes Signal
(PCM = pulse code modulated) für
die Übertragung
bzw. Sendung auf dem PSTN (nicht gezeigt). Das PCM-Signal wird über das
PSTN zu einer Zielbasisstation 14b gesendet, das das entfernte
Zielendgerät 12b paged.
Der Codierteil 422 eines Vocoders 421 bei der
Zielbasisstation 14b codiert das PCM-Signal in paketisierte
Daten, und zwar für
die Übertragung
bzw. Sendung zu einem entfernten Endgerät 12b. Der Decodierteil 433 eines
Vocoders 431 bei dem entfernten Endgerät 12b decodiert die
paketisierten Daten und bildet synthetisierte Sprache.
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Der
oben beschriebene Prozess wird ebenso benutzt, um Signale von dem
entfernten Endgerät 12b zum
entfernten Endgerät 12a zu
senden. Die Verwendung von vielfachen Vocodern, wie in 4 dargestellt,
wird als "Tandemsprachcodieren" bezeichnet. Eine
Degradierung des Sprachsignals tritt wegen der Vielfachheit der
Codier- und Decodierfunktionen, die auf dem Sprachsignal durchgeführt werden,
auf. Tandemsprachcodieren kann umgangen werden, wenn der Vocoder
bei der Basisstation die gleiche Konfiguration als der Vocoder beim
Ziel hat. Implementierungsdetails von Vocoderumkehrungen sind im
US-Patent Nr. 5,956,673 beschrieben, mit dem Titel "Detection and Bypass
of Tandem Vocoding Using Detection Codes", das dem Rechtsnachfolger der vorliegenden
Erfindung zugeordnet ist und durch Bezugnahme hierin inkorporiert
wird. Insbesondere kann ein pseudozufälliger Detektionscode innerhalb
der PCM-Ausgabe eingefügt
werden, so dass ein empfangender Vocoder mit der korrekten Dienstoptionsprogrammierung
den Code detektieren kann und deswegen darauf schließen kann,
dass der ausgehende Partner einen ähnlichen Vocoder anwendet.
Wenn die Vocoder der entfernten Endgeräte die gleichen sind, dann
kann der Decodierer des entfernten Zielendgeräts die codierte Sprache, die
von dem ausgehenden entfernten Endgerät generiert wurde, decodieren.
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Akustische
Sprache besteht gewöhnlicherweise
aus niedrigen und hohen Frequenzanteilen. Wegen der physikalischen
Begrenzungen eines konventionellen Telefonsystems ist die Eingangssprache jedoch
bandbegrenzt auf einen engen Bereich von 200 Hz bis 3400 Hz. Ein
Filter ist ein Gerät,
dass das Frequenzspektrum von einer Eingabewellenform modifiziert,
um eine Ausgabewellenform zu produzieren. Solche Modifikationen
können
durch die Transferfunktion H(f) = Y(f)/X(f) charakterisiert werden,
die die modifizierte Ausgabenwellenform y(t) mit der originalen
Eingabewellenform x(t) in der Frequenzdomäne in Beziehung setzt.
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2a stellt
ein Spektrum eines Schmalbandfilters mit einer flachen Frequenzantwort
dar. Ein Beispiel eines Geräts
mit dieser Charakteristik ist ein Mikrofon. Wie gezeigt sind die
niedrigeren Frequenzen überbetont
und die höheren
Frequenzen sind abgeschnitten. Ein Eingabesignal, das durch diesen
Filter läuft,
würde in
einer Ausgabewellenform resultieren, die als unschön für das menschliche
Ohr empfunden wird, das heißt
die gefilterte Sprache ist gedämpft.
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2B stellt
das Spektrum eines Schmalbandfilters dar, das die Frequenzen zwischen
1000 Hz und 3400 Hz betont bzw. verstärkt. In diesem Beispiel werden
die niedrigeren Frequenzen gedämpft, aber
das Frequenzspektrum zwischen 1000 Hz und 3400 Hz wird verstärkt. Die
Verstärkung
in diesem Frequenzbereich kompensiert wahrnehmbar den Wegfall der
Frequenzkomponenten über
3400 Hz. Demgemäß wird ein "natürlicherer" und verständlicherer
Klang von dem Benutzer wahrgenommen, wenn er das gefilterte Signal
hört.
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Wegen
den Verbesserungen in der Drahtlostelephonie sind viele Drahtloskommunikationssysteme
zum Probagieren bzw. Verbreiten von akustischen Signalen in dem
breiteren Bereich von 50 Hz bis 7000 Hz in der Lage. Solche Signale
werden als Breitbandsignale bezeichnet. Kommunikationen, die diesen
Frequenzbereich benutzen, wurden im Dokument G.722 ITU-T standardisiert,
mit dem Titel "7kHz Audio-Coding
within 64 kBits/s",
veröffentlicht
1989. Da Frequenzanteile bis 7000 Hz von einem Breitbandsystem getragen
werden können,
kann ein typischer Breitbanddecodierer mit einer flachen Frequenzantwort
implementiert werden. 3 ist ein Graph des flachen
Frequenzspektrums eines Breitbandsignals. Keine Verstärkung bzw.
Betonung wird benötigt,
da die Frequenzanteile zwischen 3400 Hz und 7000 Hz beinhaltet sind.
Die Einbeziehung dieser höheren
Frequenzanteile produziert eine wahrnehmbare verständliche
Wellenform ohne den Bedarf, den Frequenzbereich zwischen 1000 Hz
und 3400 Hz zu verstärken.
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Im
aktuellen Zustand der Technik wird das Breitbandsignal bandbegrenzt
auf die Einschränkungen
des Schmalbandendgeräts/-systems
durch ein simples Frequenzabschneiden bei 3400 Hz. Diese Breitband-zu-Schmalbandkonvertierung
kann ausgeführt
werden durch das Führen
des Breitbandsignals durch einen Tiefpassfilter und das Unterabtasten des
Resultats. Demgemäß gleicht
das Spektrum eines konvertierten Breitbandsignals sehr nah dem Spektrum
von 2a. Wie oben diskutiert, produziert diese flache
Frequenzantwort eine inakzeptable Wellenform für die menschliche Wahrnehmung.
Ein Bandbreitenumschaltungsfilter zum Lösen dieses Problems wird in
der ebenfalls anhängenden
US-Patentanmeldung 09/771,508 präsentiert,
mit dem Titel "Enhanced
Conversion of Wideband Signals to Narrowband Signals", eingereicht am
24. Januar 2001, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
In der zuvor genannten US-Patentanmeldung kann ein Breitbandsignal
in ein Schmalbandsignal mit angenehmen akustischen Eigenschaften
transformiert werden.
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Es
tritt jedoch ein Problem auf, wenn ein Breitbandendgerät innerhalb
Drahtloskommunikationssystemen unter Verwendung von vielfachen Vocodern
benutzt wird. Ein Breitbandsignal kann sich nämlich nicht Tandemsprachcodierung
unterziehen, und zwar wegen den momentanen Kapazitätsbegrenzungen
der Übertragungsmedien.
Momentan ist die maximale Datenkapazität für eine PSTN-Verbindung 64 kbps.
Für ein
Schmalbandsignal müssten 8000
Samples pro Sekunde für
akkurate Rekonstruktion des originalen Signals erlangt bzw. erreicht
werden. Standard-PCM-Sampledaten
werden unter Verwendung von 8-Bit-Symbolen dargestellt. Durch die Verwendung
von 8-Bit-Symbolen wird die maximale Datenkapazität für die PSTN-Verbindung
erreicht (8000 Samples pro Sekunde×8 Bits pro Sample = 64.000
bps), während
Quantisierungsfehler minimiert werden.
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Für ein Breitbandsignal
müssen
jedoch 16.000 Samples pro Sekunde für akkurate Rekonstruktion des
originalen Signals erreicht werden. Demzufolge müssen die PCM-Samples durch
4-Bit-Symbole (16.000 × 4
= 64.000) dargestellt werden, um innerhalb der 64-Kbps-Begrenzung
zu bleiben. Die Verkürzung
der Symbollänge
führt zu
einer inakzeptablen Menge an Quantisierungsfehler während der Rekonstruktion
des Signals.
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In
einem Ausführungsbeispiel
können
die Probleme, die von den physikalischen Einschränkungen der 64-Kbps-PSTN-Verbindung
auftreten, durch das Implementieren eines Tandem-Free-Betriebsmodus
(TFO = tandem free operation) vermieden werden, wobei ein Breitbandsignal über das
PSTN zu einem Breitbandengerät
durch die Verwendung von 8-Bit-PCM-Symbolen und paketisierten Daten,
die in die PCM-Symbole aufpunktiert wurden, übertragen werden. Bei einem
Aspekt werden die Pakete, die das Breitbandsprachsignal beinhalten,
auf eine pseudozufällige
Art und Weise in die niedrigstwertigen signifikanten Bits (LSB =
least significant bits) des Mantissenwertteils des PCM-Datentformats
implantiert bzw. eingefügt.
Beim Empfangen der punktierten PCM-Symbole stoppt der Basisstationsvocoder
bzw. Srachcodierer das Konvertieren der empfangenen PCM-Symbole
in paketisierte Daten und reicht die bereits empfangenen paketisierten
Daten einfach zum Zielendgerät
weiter. Demzufolge wird ein Codierschritt von der Kommunikationssitzung
ausgelassen.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird eine Anrufseinrichtungsprozedur präsentiert, wobei die Aushandlungen
für eine
Breitband-Tandem-Free-Operation
(TFO-WB) zwischen verschiedenen Kommunikationsanlagen innerhalb
des Kommunikationssystems auftritt.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird eine Anrufseinrichtungsprozedur beschrieben, wobei eine Konvertierung
zwischen einer Schmalband-Tandem-Free-Operation
(TFO-NB) und ein TFO-WB ohne die Akustikqualität zwischen Benutzern zu beeinträchtigen,
auftreten kann.
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5 ist
ein Flussdiagramm einer Anrufseinrichtungsprozedur für eine TFO-WB-Kommunikationssitzung.
Im Schritt 500 starten Anrufseinrichtungsaushandlungen
zwischen einem Endgerät
und einer Basisstation. Während
den Aushandlungen, bestimmt die Basisstation, ob das Endgerät breitbandfähig ist.
Im Schritt 501 codiert das Breitbandendgerät ein Breitbandsignal
und sendet die codierten (paketisierten) Daten zu einer ersten Basisstation.
Im Schritt 502 decodiert die erste Basisstation das paketisierte
Breitbandsignal und konvertiert das Breitbandsignal in ein Schmalbandsignal,
und zwar unter Verwendung einer Vorrichtung und Verfahren beschrieben
in der US-Patentanmeldung 09/771,508. Ein Register in der Basisstation
oder in der Mobilvermittlungszentrale speichert Informationen als
Anzeige, dass eine zweite Basisstation das Zielendgerät versorgt.
Für die
darstellende Klarheit sind Übertragungen
durch eine Mobilvermittlungszentrale und dem PSTN ausgelassen, aber
der Fachmann wird verstehen, dass die dazwischen liegenden Punkte
der Übertragungsweiterleitung
hierin nicht erklärt
werden müssen,
um den Schutzumfang der Ausführungsbeispiele,
die hierin beschrieben werden, zu verstehen.
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Im
Schritt 503 kontaktiert die erste Basisstation eine zweite
Basisstation, um einen Dienst auszuhandeln. Im Schritt 504 paged
die zweite Basisstation das Zielendgerät und richtet einen Anruf ein.
Konfigurationsnachrichten werden auf dem Pagingkanal gesendet, und
zwar gemäß IS-95-,
cdma2000-, WCDMA-, TDMA- oder FDMA-Standards. Im Schritt 505 beginnt
die Tandemsprachcodierungssitzung zwischen dem Breitbandendgerät und dem
Zielendgerät.
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Im
Schritt 506 handeln ein Steuerelement in der ersten Basisstation
und ein Steuerelement in der zweiten Basisstation Tandem-Free-Operationen
aus, wobei eine erfolgreiche Aushandlung das Abschalten der „In-Path"- bzw. "Im-Pfad"-Anlage beinhaltet,
wie zum Beispiel Echocanceller, aus Gründen, die nachstehend beschrieben
werden. Alternativ, wenn das Zielendgerät nicht die gleiche Sprachcodierkonfiguration
als das ausgehende Endgerät
teilt, dann bestimmt im Schritt 511 ein Steuerelement,
das ein Dienstoptionssignal von der ersten Basisstation zu dem ausgehenden
Endgerät
gesendet werden soll und die Kommunikationssitzung unter Verwendung von
Schmalbandsignalen weitergeführt
werden soll.
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Im
Schritt 507, nachdem die Aushandlungen im Schritt 506 anzeigen,
dass die Tandem-Free-Operation erlaubbar ist, konvertiert ein Codierer
in der ersten Basisstation die Schmalbandsignale in ein PCM-Digitalsignal.
Das paketisierte Breitbandsignal von dem ausgehenden Endgerät wird in
den Bitstrom des PCM-Digitalsignals punktiert, nachdem Aushandlungen
zwischen den Basisstationen vervollständigt wurden. Im Schritt 508 sendet
die erste Basisstation ein punktiertes Schmalband-PCM-Digitalsignal
zu der zweiten Basisstation.
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Im
Schritt 509 sendet die zweite Basisstation eine Anforderungsnachricht über die
Frequenzkapazität
des Zielendgeräts.
Wenn die zweite Basisstation eine Bestätigungsnachricht empfängt, und
zwar als Anzeige, dass das Zielendgerät zum Verarbeiten und Generieren
von Breitbandsprachsignalen in der Lage ist, verwirft anschließend der
Codierer der zweiten Basisstation im Schritt 513 die Bits,
die das Schmalband-PCM-Signal aufweisen, und leitet die Bits der paketisierten
Daten, die das Breitbandsprachsignal darstellen, im Schritt 514 weiter.
Da die PCM-Datenbits verworfen wurden und nur Paketdatenbits weitergeleitet
werden, sollten die Im-Pfad-Anlagen, die normalerweise die Akustiksignale
verbessern würden, die
von den PCM-Datenbits
regeneriert werden, abgeschaltet werden.
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Damit
das Zielendgerät
das paketisierte Breitbandsprachsignal verarbeitet, muss der Sprachcodierer,
der bei dem Zielendgerät
platziert ist, die gleiche oder ähnliche
Konfiguration als der Sprachcodierer bzw. Vocoder, der bei dem ausgehenden Endgerät platziert,
haben. Das Zielendgerät
muss in der Lage sein, das Codierungsschema, das vom ausgehenden
Endgerät
benutzt wird, zu decodieren, um dieses Ausführungsbeispiel zu implementieren. Demzufolge,
da eine positive Bestimmung über
die Ähnlichkeit
der entfernten Stationsvocoder gemacht wird, können Sendungen ohne die Operation
des Decodierungsteils des Zielbasisstationsvocoders fortführen. Wie
bei den anderen Im-Pfad-Anlagen, kann der Decodierungsteil des Zielbasisstationsvocoders abgeschaltet
werden.
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Wenn
das Zielendgerät
nicht breitbandfähig ist,
aber Sprachcodierkonfigurationen mit dem ausgehenden Endgerät teilt,
wird anschließend
im Schritt 510 eine Nachricht als Anzeige für solche
Begrenzung von der Zielbasisstation zu der ausgehenden Basisstation
gesendet. Im Schritt 512 kann ein Dienstoptionssignal von
dem Steuerelement in der Basisstation zu dem ausgehenden Endgerät gesendet
werden, wobei das Dienstoptionssignal dem Breitbandendgerät befiehlt,
Schmalbandsignale zu der ersten Basisstation im Schritt 520 zu
senden.
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Da
das Zielendgerät
Breitbandsignale nicht ohne Verlust von Akustikqualität verarbeiten
kann, ist es eine Verschwendung von Systemressourcen (d.h. die Verbindungskapazität zwischen
dem ausgehenden Endgerät
und der Basisstation) dem Breitbandendgerät zu erlauben mit der Sendung
eines Signals mit einer breiten Spektrumsfrequenzantwort weiterzumachen.
Die Ähnlichkeit
zwischen Sprachcodierern erlaubt jedoch dem System Tandem-Free-Operationen
durchzuführen,
wie in dem zuvor genannten US-Patent Nr. 5,956,673 detailliert beschrieben.
Demzufolge kann das System konfiguriert werden, um Signale durch
Verwendung von Schmalband-Tandem-Free-Sprachcodierung im Schritt 521 zu
senden, oder, wenn die Sprachcodierer nicht ähnlich sind, dann durch Verwendung
von Standard-Tandem-Sprachcodierung.
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Zusammenfassend,
wenn der Sprachcodierer im ausgehenden Endgerät die gleiche Konfiguration
hat wie der Sprachcodierer im Zielendgerät, dann ist die resultierende
Kommunikationssitzung von der oben genannten Einrichtungsprozedur
so strukturiert, dass das ausgehende Endgerät eine Vielzahl von Paketen,
die ein Breitbandsignal zu der ersten Basisstation trägt, sendet,
wobei die erste Basisstation das paketisierte Breitbandsignal decodiert, das
Breitbandsignal in ein Schmalbandsignal konvertiert, das Schmalbandsignal
in ein PCM-Signal, das in die Einschränkungen einer Standard-64-kHz-PSTN-Übertragungsleitung
passt, digitalisiert, und das PCM-Signal mit Bits von der Vielzahl
von Paketen, die das Breitbandsignal tragen, punktiert. Bei der
zweiten Basisstation wird das empfangene PCM-Signal verworfen und das paketisierte Breitbandsignal
wird zum Zielendgerät
weitergeleitet. Bei dem Zielendgerät decodiert der Sprachcodierer das
paketisierte Breitbandsignal und synthetisiert ein akustisches Sprachsignal
für den
Benutzer.
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Es
sei angemerkt, dass das Signaltransportierungsschema ebenso durchgeführt wird
für Sprache
ausgehend beim Zielendgerät
und beim ausgehenden Endgerät
endet. Es sei ebenso angemerkt, dass in diesem Ausführungsbeispiel
die Übertragung des
Schmalband-PCM-Signals nur die Einhaltung eines föderativen
Gerichtsentscheids, der die Zugriffbarkeit von Zwischengruppenkommunikationen durch
geeignete Exekutive benötigt.
In dem folgenden Ausführungsbeispiel
kann jedoch das Schmalband-PCM-Signal
benutzt werden, um es dem transparenten Switch bzw. Schalter zu
erlauben zwischen Schmalband- und Breitbanddienstoptionen hin und her
zu schalten, und zwar nach dem eine Breitbandkommunikationssitzung
bereits eingerichtet worden ist.
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6 ist
ein Flussdiagramm einer Prozedur, die dem Kommunikationssystem erlaubt
zwischen Schmalband-Tandem-Free-Operationen
(TFO-NB) und Breitband-Tandem-Free-Operationen (TFO-WB) und Standard-Schmalband-Tandem-Sprachcodierung
zu wechseln. Im Schritt 600 kommuniziert ein ausgehendes
Endgerät
mit einem Zielendgerät
unter Verwendung von normaler, Schmalband-Tandem-Sprachcodierung.
Im Schritt 601 bestimmt ein Steuerelement in der ausgehenden
Basisstation, dass das ausgehende Endgerät zum Generieren von Breitbandsprachsignalen
in der Lage ist und, dass die Verbindung zwischen dem ausgehenden
Endgerät
und der Basisstation Übertragung
von paketisierten Breitbandsignalen unterstützt. Wenn das ausgehende Endgerät nicht
breitbandfähig
ist, dann fährt die
Tandem-Sprachcodierung im Schritt 602 fort.
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Wenn
das ausgehende Endgerät
breitbandfähig
ist, dann handelt im Schritt 603 die ausgehende Basisstation
mit der Zielbasisstation aus, Tandem-Free-Sprachcodierung durchzuführen. Wenn die
Aushandlung fehlschlägt,
dann wird mit Standardschmalband-Tandem-Operationen im Schritt 600 fortgefahren.
Wenn die Aushandlungen erfolgreich sind, dann sendet im Schritt 605 die
Zielbasisstation eine Anforderungsnachricht zum Zielendgerät, ob das
Zielendgerät
zum Verarbeiten und Generieren von Breitbandsprachsignalen in der
Lage ist. Wenn das Zielendgerät
nicht breitbandfähig
ist, dann fährt
der Programmfluss im Schritt 610 fort, in dem Schmalband-Tandem-Free-Sprachcodierung
startet.
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Wenn
die Zielbasisstation eine Bestätigungsnachricht
von dem Zielendgerät
empfängt, dann
handeln im Schritt 606 das Zielendgerät und die Zielbasisstation
Breitband-Tandem-Free-Operationen aus. Implementierung des TFO-WB
folgt auf die erfolgreiche Aushandlung im Schritt 606.
Im Schritt 612 wird ein Anzeigesignal von der Zielbasisstation zur
ausgehenden Basisstation gesendet, die das ausgehende Endgerät benachrichtigt,
die Übertragung
von Breitbandsignalen zu starten. Es sei angemerkt, dass bis zu
dem Punkt in dem Programmfluss, das ausgehende Endgerät im Schmalband-Tandem-Sprachcodierungsmodus
sendet.
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Im
Schritt 607 sendet die ausgehende Basisstation ein Schmalbandpulscodemodulationsdigitalsignal
punktiert mit Breitbandpaketen. Wie oben in einem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel
diskutiert, wird das punktierte Schmalband-PCM-Signal durch die
Schritte des Generierens eines Breitbandsignals beim ausgehenden
Endgerät,
des Sendens des Breitbandsignals in Datenpaketen, des Extrahierens des
Breitbandsignals von den Paketen, des Konvertierens des Breitbandsignals
in ein Schmalbandsignal, des Codierens des Schmalbandsignals in
ein Schmalband-PCM-Digitalsignal, und anschließendes Punktieren des Schmalband-PCM-Digitalsignals
mit Bits von dem paketisierten Breitbandsignal, die von dem ausgehenden
Endgerät
zu der ausgehenden Basisstation gesendet worden sind. Verfahren
und Vorrichtung zum Transformieren von Breitbandsprachsignalen in
Schmalbandsignale sind in der US-Patentanmeldung Nr. 09/771,508
präsentiert.
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Nicht
wie in dem Ausführungsbeispiel,
das in 5 beschrieben ist, verwirft die Zielbasisstation
jedoch das Schmalband-PCM-Digitalsignal nicht. Im Schritt 608 empfängt die
Zielbasisstation das punktierte Schmalband-PCM-Signal, extrahiert den Schmalband-PCM-Signalteil
aus dem punktierten Signal, und benutzt den extrahierten, Schmalband-PCM-Signalteil,
um die Zustandsmetriken der lokalen Sprachcodierer zu aktualisieren.
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Wenn
ein Steuerelement in der Zielbasisstation eine Unterbrechung der
TFO-WB-Sitzung im Schritt 609 detektiert,
dann beendet die Zielbasisstation das Verwerfen der Schmalband-PCM-Digitalsignale,
und startet die Konvertierung der Digitalsignale in akustische Sprache.
Demzufolge fährt
das System die Kommunikationssitzung unter Verwendung von Schmalband-Tandem-Sprachcodierung,
wie im Schritt 600, fort. Da die Vocoderzustandsmetriken durch
die empfangenen Digitalsignale aktualisiert worden sind, ist der
Wechsel von paketisierten Breitbandsignalen in Schmalband-PCM-Signalen
für den Benutzer
transparent, das heißt
kein Verlust von Akustikqualität
wird wahrgenommen. Ein Grund für eine
Unterbrechung kann das fehlerhafte Abschalten der Im-Pfad-Anlage
während
der gesamten TFO-WB-Sitzung sein.
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Alternativ,
wenn die Breitbanddienstoption nicht erfolgreich zwischen jeglichen
Teilen der Kommunikationsweiterleitung ausgehandelt wurde, oder, wenn
der Dienst unterbrochen wurde, dann können Schmalbandsprachpakete
generiert werden und von jedem Endgerät ausgetauscht werden, so dass TFO-NB
implementiert wird. TFO-NB ist der Tandem-Sprachcodierung überlegen,
und zwar wegen der Reduzierung der Codierungs- und Decodierungsschritte
bei der originalen Akustiksprache. Im Schritt 610 sendet
die ausgehende Basisstation ein Schmalband-PCM-Digitalsignal punktiert
mit Schmalbandpaketen. Die Schmalbandpakete können direkt von dem ausgehenden
Endgerät,
beim Empfang der Benachrichtigung von der ausgehenden Basisstation
ihren Ursprung haben, oder die Schmalbandpakete können von
der ausgehenden Basisstation aus den empfangenen Breitbandpaketen
generiert werden. Im Schritt 611 werden die Zustandsmetriken
des Zielbasisstationssprachcodierers aktualisiert. Wenn die TFO-NB-Sitzung
unterbrochen wird, dann beendet die Zielbasisstation das Verwerten
des PCM-Signals und startet das Konvertieren der PCM-Signale in akustische
Sprache im Schritt 609. Der Programmfluss fährt anschließend fort
mit einer Standard-Tandem-Sprachcodierungskommunikationssitzung
zwischen dem ausgehenden Endgerät
und dem Zielendgerät.
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Somit
wurden neue und verbesserte Verfahren und Vorrichtungen für das Ermöglichen
der Verwendung von Breitbandendgeräten in entweder Breitband-
oder Schmalbandumgebungen beschrieben. Der Fachmann wird verstehen,
dass die verschiedenen dargestellten logischen Blöcke, Module, Schaltungen
und Algorithmusschritte, die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen,
die hierin offenbart sind, beschrieben wurden, als elektronische Hardware,
Software, Firmware oder Kombinationen davon implementiert werden
können.
Die verschiedenen dargestellten Komponenten, Blöcke, Module, Schaltungen und
Schritte wurden generell mit Ausdrücken derer Funktionalität beschrieben.
Ob die Funktionalität
als Hardware, Software oder Firmware implementiert wird, hängt von
der speziellen Anwendung und Designeinschränkungen, die dem Gesamtsystem
auferlegt sind, ab. Der Fachmann erkennt die Austauschbarkeit von
Hardware, Software und Firmware unter diesen Umständen, und
wie die beschriebene Funktionalität für jede bestimmte Anwendung am
besten implementiert wird.
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Die
Implementierung der verschiedenen dargestellten logischen Blöcke, Module,
Schaltungen und Algorithmusschritte, die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen,
die hierin offenbart sind, beschrieben wurden, können implementiert oder durchgeführt werden
mit einem Digitalsignalprozessor (DSP = digital signal processor),
einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC = application
specific integrated circuit), ein feldprogrammierbares Gate-Array
(FPGA = field programmable gate array) oder einem anderen programmierbaren
logischen Gerät,
diskretes Gatter oder Transistorlogik, diskrete Hardwarekomponenten.
Ein Prozessor, der einen Satz von Firmwarebefehlen bzw. -instruktionen ausführt, jedes
konventionelles programmierbares Softwaremodul und ein Prozessor,
oder eine Kombination davon kann entwickelt werden, um die Funktionen
des Steuerelements, das hierin beschrieben wird, durchzuführen. Der
Prozessor kann ein Mikroprozessor sein, aber in der Alternative
kann der Prozessor jeder konventionelle Prozessor, Controller, Mikrocontroller
oder Zustandsmaschine sein. Das Softwaremodul könnte sich im RAM-Speicher, Flash-Speicher,
ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, in Registern, auf
der Festplatte, auf einer entfernbaren Diskette, einer CD-ROM, oder auf
jeder anderen Form von Speichermedium, das auf dem Fachgebiet bekannt
ist, befinden. Ein beispielhafter Prozessor ist an dem Speichermedium
so gekoppelt, um so Information davon zu lesen, und Information
darauf zu schreiben, und zwar auf dem Speichermedium. Als Alternative
kann sich das Speichermedium in einem ASIC befinden. Der ASIC kann sich
in einem Telefon oder anderem Benutzerendgerät befinden. Als Alternative
können
sich der Prozessor und das Speichermedium in einem Telefon oder anderem
Benutzerendgerät
befinden. Der Prozessor kann als eine Kombination von einem DSP
und einem Mikroprozessor implementiert werden, oder als zwei Mikroprozessoren
in Verbindung mit einem DSP-Kern, etc. Der Fachmann wird weiterhin
verstehen, dass die Daten, Instruktionen, Befehle, Informationen,
Signale, Bits, Symbole und Chips, auf die sich in der gesamten obigen
Beschreibung bezogen wurde, dargestellt werden durch Spannungen,
Ströme, elektromagnetische
Wellen, magnetische Felder oder Partikel, optische Felder oder Partikel
oder eine Kombination davon.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung wurden somit gezeigt und beschrieben.
Es wird jedoch dem Fachmann ersichtlich sein, dass zahlreiche Veränderungen
an den Ausführungsbeispielen,
die hierin offenbart sind, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung
fallen, gemacht werden können,
wie definiert in den angehängten
Ansprüchen.