-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
I. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Systeme und Techniken
zum Vorsehen von Konferenzanrufen in digitalen Telefonsystemen.
-
II. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Im
Allgemeinen senden Kommunikationssysteme Sprach-, Video- und/oder
Daten von einem Punkt zu einem anderen. In bestimmten Anwendungen
ist es wünschenswert
zwischen mehreren Punkten zu kommunizieren. In einem Sprachzusammenhang
wird dies durch "Konferenzanrufe" erreicht. Konferenzanrufe
erlauben es jedem Teilnehmer einer Vielzahl von räumlich getrennten
Teilnehmern gleichzeitig miteinander zu kommunizieren, so als ob
sie sich in einer gemeinsamen Umgebung befinden würden.
-
In
einem herkömmlichen "landgestützten" Telefonsystem wird
die Sprachqualität
für Konferenzanrufe
aufrechterhalten durch die Verwendung von Schaltern bzw. Switchen
und Verstärkern,
die die Sprache von denjenigen, die mit Teilnehmern sprechen, in
dem Konferenzanruf summieren und verteilen.
-
Jedoch
sind in digitalen drahtlosen Kommunikationssystemen, wie z.B. zellularen
Telefonsystemen, Konferenzanrufe problematischer. Dies ist aufgrund
der Tatsache, dass Sprache in diesen Systemen im Allgemeinen an
einem Punkt in der Übertragung
komprimiert wird. Konferenzanrufe in diesem Zusammenhang benötigen herkömmlich die
Dekomprimierung von komprimierter Sprache, so dass die Signale als
analoge Signale vor einer erneuten Sendung zu Konferenzteilnehmern
summiert werden können.
Dies geschieht aufgrund der Kosten und Komplexität von zugeordneten digitalen
Signalsummierungsschemata. Die Komprimierung, Dekomprimierung, erneute
Komprimierung und erneute Dekomprimierung von Sprache verschlechtert
jedoch unglückli cherweise
die Qualität
hiervon beidem Empfänger
deutlich. Eine hervorragende Darstellung dieses Problems kann in
einem CDMA-Konferenz-Bridging-System
gefunden werden.
-
CDMA-(Code
Division Multiple Access = Codemultiplex-Vielfachzugriff)-Modulation ist eine
von mehreren Techniken zum Herbeiführen von Kommunikationen, in
denen eine große
Anzahl von Systembenutzern vorliegen. CDMA bietet mehrere Vorteile gegenüber anderen
Techniken, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wie z.B. TDMA-(Time
Division Multiple Access = Zeitmultiplex-Vielfachzugriff)-, FDMA-(Frequency
Division Multiple Access = Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff)- und
AM-(Amplitudenmodulation)-Schemata, wie z.B. ACSSB (Amplitude Companded
Single Sideband). Die Verwendung von CDMA-Techniken in einem Mehrfachzugriffskommunikationssystem
ist in dem US-Patent Nr. 4,901,307, betitelt "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION
SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" offenbart.
-
Die
Verwendung von CDMA-Techniken in einem Mehrfachzugriffskommunikationssystem
ist weiterhin in dem US-Patent Nr. 5,103,459, betitelt "SYSTEM AND METHOD
FOR GENERATING SIGNAL WAVERFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" offenbart.
-
CDMA-Systeme
verwenden oft einen Vocoder mit variabler Rate zum codieren von
Daten, so dass die Datenrate von einem Datenrahmen zu einem anderen
variiert werden kann. Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Vocoders
mit variabler Rate ist in dem US-Patent Nr. 5,414,796, betitelt "VARIABLE RATE VOCODER" beschrieben. Die
Verwendung von Kommunikationskanälen
mit variabler Rate reduziert die gegenseitige Interferenz durch
Eliminieren von unnötigen Übertragungen,
wenn es keine sinnvolle Sprache zum Übertragen gibt. Algorithmen
werden innerhalb des Vocoders verwendet um eine variable Anzahl
von Informationsbits in jedem Rahmen gemäß der Variation in der Sprachaktivität zu generieren.
Zum Beispiel kann ein Vocoder mit einem Ratensatz, der vier Raten
aufweist, 20-Millisekunden-Datenrahmen vorsehen, die 20, 40, 80
oder 160 Bits in Abhängigkeit
von der Aktivität
des Sprechers enthalten. Es ist wünschenswert, jeden Datenrahmen
in einem festgelegten Zeitbetrag zu senden, und zwar durch Variieren
der Übertragungsrate
der Kommunikation. Weitere Details hinsichtlich des Formatierens
der Vocoderdaten in Datenrahmen ist im US-Patent Nr. 5,511,073,
betitelt "METHOD
AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION" beschrieben.
-
In
einer herkömmlichen
CDMA-Konferenz-Bridging-Anordnung werden die Sprachsignale, die
von jedem der Teilnehmer empfangen werden, entsprachcodiert (devocoded),
summiert, dann erneut sprachcodiert und erneut gesendet an die Teilnehmer.
Das Entsprachcodieren umfasst das Detektieren der Rate des empfangenen
sprachcodierten Signals und das dementsprechende Decodieren. Eine
Technik zum Bestimmen der Rate eines empfangenen Rahmens von sprachcodierten
Daten ist offenbart und beansprucht im US-Patent Nr. 5,566,206, betitelt "METHOD AND APPARATUS FOR
DETERMINING DATA RATE OF TRANSMITTED VARIABLE RATE DATA IN A COMMUNICATIONS
RECEIVER", und in
der internationalen (PCT)-Veröffentlichung
Nr. WO-A-95/08888, betitelt "MULTIRATE
SERIAL VITERBI DECODER FOR CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM
APPLICATIONS". Gemäß diesen
Techniken wird jeder empfangene Datenrahmen mit jeder der möglichen Raten
decodiert. Fehlermetriken, die die Qualität der decodierten Symbole für jeden
Rahmen decodiert mit jeder Rate beschreiben, werden an einen Prozessor geliefert.
Die Fehlermetriken können
Cyclic-Redundancy-Check-(CRC)-Ergebnisse,
Yamamoto-Qualitätsmetriken
und Symbolfehlerraten umfassen, die alle auf dem Fachgebiet bekannt
sind. Ein Prozessor analysiert die Fehlermetriken und bestimmt die
wahrscheinlichste Rate, mit der die ankommenden Symbole gesendet
wurden. Diese Rate wird verwendet, um das empfangene Signal zu decodieren.
-
In
einer Konferenz-Bridging-Anordnung wird die Sprache und/oder Hintergrundrauschen
von jedem Konferenzteilnehmer sprachcodiert und an eine Basisstation über einen
Sender an jede Teilnehmerstation gesendet. An der Basisstation werden
die sprachcodierten Signale empfangen, entsprachcodiert, summiert,
erneut sprachcodiert und erneut zu den anderen Konferenzteilnehmern
gesendet. An jedem Teilnehmerstandort werden die erneut sprachcodierten
Signale erneut entsprachcodiert. Wie zuvor erwähnt verschlechtert dieses Sprachcodieren,
Entsprachcodieren, erneutes Sprachcodieren und erneutes Entsprachcodieren
erheblich die Qualität
der empfangenen Signale.
-
Daher
besteht ein Bedarf auf dem Fachgebiet nach einem System und/oder
einer Technik zum Beibehalten der Sprachqualität in drahtlosen digitalen Konferenzanrufssystemen.
-
XP-002067902
beschreibt eine Konferenzschaltung für ein digitales Schaltsystem,
in dem ein Mikroprozessor verwendet wird, um die PCM-Sprachpegel
zu analysieren und zu steuern. Der Mikroprozessor entscheidet, welche
der Konferenzteilnehmer der aktive Sprecher ist und sendet dieses
PCM-Sprachsignal
an die zuhörenden
Konferenzteilnehmer.
-
WO-A-93/07723
beschreibt ein Verfahren zum Realisieren eines Gruppenanrufs in
einem digitalen Funknetzwerk durch Anleiten der Teilnehmer in dem
Gruppenanruf auf demselben Funkkanal auf einer Eins-Zu-Eins Basis
zu sprechen.
-
US-A-45,73,207
beschreibt ein mit Warteschlange versehenes Gemeinschaftsrepeaterkommunikationssystem,
in dem Zugriff auf einen einzelnen Kommunikationskanal über eine
zentrale Steuerstation gesteuert wird, die Zeitperioden auf den
Kanal für
entfernte Einheiten vorsieht, um eine Erlaubnis zum Senden auf dem
Kanal zu beantragen. Nachdem der Kanal frei wird wird eine Erteilung
des Dienstes an die anfragende entfernte Einheitsgruppe gesendet,
was eine Realtime-Übertragung
von Sprache oder Daten auf dem Kanal zulässt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß einem
ersten und einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung
und ein Verfahren für
einen drahtlosen Kommunikationskanal gemäß Anspruch 1 bzw. 6 vorgesehen.
Somit wird der Bedarf auf dem Fachgebiet mittels der vorliegenden
Erfindung bedient, die gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ein Konferenzanrufssystem für
einen drahtlosen Kommunikationskanal vorsieht. Die Erfindung ist
angepasst zur Verwendung mit einem Kanal, der erste, zweite und
dritte Teilnehmer besitzt, die über
erste, zweite und dritte Sender bzw. Empfänger kommunizieren. Das erfinderische
System beinhaltet bevorzugterweise eine Schaltung zum Empfangen
eines codierten Signals von zumindest einem der Sender. Eine zweite
Schaltung bestimmt welcher der Teilnehmer von dem empfangenen codierten
Signal spricht. Eine dritte Schaltung wird vorgesehen, um ein codiertes
Signal, das von dem sprechenden Teilnehmer empfangen wird, erneut
zu den anderen Teilnehmern zu senden. Es sei angemerkt, dass das
beispielhafte Ausführungsbeispiel
zum Vorsehen von einem Konferenzanruf an drei Teilnehmer einfach
auf eine beliebige Anzahl von Teilnehmern verallgemeinert werden
kann und landgestützte
Teilnehmer umfassen kann.
-
In
einer dargestellten Implementierung sind die codierten Signale mit
variabler Rate sprachcodierte Signale, in denen die Sprache mit
Vollrate, Stille mit einer 1/8-Rate sprachcodiert ist, und die 1/2- und
1/4-Raten für Übergangsraten
verwendet werden. In der dargestellten Implementierung werden die
Inhalte des Signals des Sprechers durch Untersuchen der Rate des
empfangenen sprachcodierten Signals identifiziert. Wenn das sprachcodierte
Signal des Sprechers identifiziert ist, wird es erneut gesendet
ohne Entsprachcodieren, und zwar an die nicht sprechenden Teilnehmer
in dem Konferenzanruf.
-
Durch
erneutes Senden des Signals des Sprechers ohne Entsprachcodierung
(Devocoding) bleibt die Qualität
des empfangenen Signals erhalten.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Blockdiagramm eines Konferenzanrufssystems
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, das die Komponenten der Basisstation des Konferenzanrufsystems
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
3 ist
ein Flussdiagramm, das das Verfahren des Vorsehens von Konferenzanrufdiensten
in einer drahtlosen Umgebung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Darstellende
Ausführungsbeispiel
und beispielhaftes Anwendungen werden nun unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben um die vorteilhaften Lehren der vorliegenden
Erfindung zu offenbaren.
-
Während die
vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf dargestellte Ausführungsbeispiele für bestimmte
Anwendungen beschrieben ist, sei anzumerken, dass die Erfindung
nicht hierauf beschränkt
ist. Der Fachmann der Zugriff auf die hier vorgelegten Lehren hat,
wird zusätzliche
Modifikationen, Anwendungen und Ausführungsbeispiele innerhalb des
hier vorgesehenen Rahmens erkennen sowie auch in anderen Gebieten,
in denen die vorliegende Erfindung nützlich eingesetzt werden kann.
-
1 ist ein Blockdiagramm des Konferenzanrufsystems
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das System 10 beinhaltet erste,
zweite und dritte Teilnehmerstationen 12, 14 bzw. 16,
die mit einer Basisstation 18 kommunizieren. (Der Fachmann
wird erkennen, dass die Erfindung nicht auf die Anzahl von Teilnehmerstationen, die
gezeigt ist, beschränkt
ist.) In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
beinhaltet jede Teilnehmerstation ein identisches Sendersystem 20 und
ein Empfängersystem 40.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
spricht der Benutzer der ersten Teilnehmerstation 12 und
die Benutzer der zweiten und dritten Station (14 und 16)
hören zu.
Das Sendersystem 20 ist in 1 bezüglich der
ersten Teilnehmerstation 12 dargestellt. Sprachdatenrahmen
von dem Benutzer der ersten Teilnehmerstation 12 werden
an einen Vocoder mit variabler Rate 22 vorgesehen. In dem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist der Vocoder mit variabler Rate 22 auf eine Art und
Weise, wie sie in dem US-Patent Nr. 5,414,726 beschrieben ist, implementiert.
Der Vocoder 22 verarbeitet den Eingabesprachdatenrahmen
um einen sprachcodierten Rahmen vorzusehen. Der Vocoder 22 sieht
Rahmen von sprachcodierten Daten mit vier unterschiedlichen Raten
vor, auf die als Vollrate, Halbrate, Viertelrate und Achtelrate
Bezug genommen wird. Ein Halbratenpaket enthält ungefähr die Hälfte der Anzahl von Bits wie
ein Vollratenpaket, ein Viertelratenpaket enthält ungefähr ein Viertel der Anzahl von
Bits wie ein Vollratenpaket und ein Achtelratenpaket enthält ungefähr ein Achtel
der Anzahl von Bits eines Vollratenpakets.
-
Der
vocodierte Rahmen wird dann an ein Paketier- bzw. Paketelement 24 vorgesehen,
das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Satz von Cyclic-Redundancy-Check-(CRC)-Bits für den Rahmen
generiert und die CRC-Bits und einen Satz von Tail- bzw. Terminierungsbits
an den Rahmen anfügt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Paketelement 24 gemäß dem Telecommunications Industry
Association Standard TIA/EIA/IS-95-A Mobile
Station-Base Station Compatibility for Dual Mode Wideband Spread
Spectrum Cellular System betrieben.
-
Der
Rahmen von dem Paketelement 24 wird dann an einen Codierer 26 geliefert.
Der Codierer 26 codiert die Sprache hinsichtlich Fehlerdetektierung und
Korrektur. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist der Codierer 26 ein
Faltungscodierer, dessen Konstruktion und Implementierung auf dem Fachgebiet
bekannt ist. Der Rahmen von codierten Symbolen wird dann an einen
Interleaver bzw. Verschachteler 28 geliefert.
-
Der
Verschachteler 28 ordnet die codierten Symbole des Rahmens
gemäß einem
vorbestimmten Neuordnungsformat um. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
generiert der Verschachteler 28 für Pakete mit weniger als der
Vollrate Kopien der umgeordneten Symbole in den Paketen, um Pakete
mit konstanter Datenrate vorzusehen. Wenn das Paket mit variabler
Rate Halbrate besitzt, fügt
der Verschachteler 28 eine Faktor-Zwei-Redundanz hinzu, d.h.
jedes Symbol wird zweimal innerhalb des Ausgabepakets wiederholt.
Wenn das Paket mit variabler Rate eine Viertelrate besitzt, fügt der Verschachteler 28 eine
Faktor-Vier-Redundanz ein. Wenn das Paket mit variabler Rate eine
Achtelrate besitzt, fügt
der Verschachteler 28 eine Faktor-Acht-Redundanz ein.
-
Die
Pakete werden dann an einen Daten-Burst-Randomizer (DBR) 30 vorgesehen.
Der Daten-Burst-Randomizer bzw. Daten-Burst-Zufallselement 30 entfernt
die Redundanz von den Paketen gemäß einem Pseudozufallsprozess,
wie er in dem US-Patent Nr. 5,535,293 beschrieben ist. Der Daten-Burst-Randomizer 30 wählt eine
Kopie der verschachtelten Datensymbole für die Übertragung gemäß einem
Pseudozufallsauswahlprozess aus und „gated" bzw. blockt die anderen redundanten
Kopien der Symbole aus.
-
Der
selektiv „gegatete" bzw. ausgewählte Rahmen
wird dann an einen Modulator 32 vorgesehen, der den Rahmen
für die Übertragung
moduliert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Modulator 32 ein
Spreizspektrummodulator, der im Detail in den zuvor erwähnten US-Patenten
Nr. 4,901,307 und 5,103,459 beschrieben ist. Der modulierte Rahmen
wird dann an einen HF-Sender (TMTR) 34 vorgesehen. Der
Sender 34 konvertiert das Signal nach oben und verstärkt es für die Übertragung
durch eine Duplexer 36 an eine Antenne 38. Das
Signal wird durch die erste Teilnehmerstation 12 gesendet
und von der Basisstation 18 empfangen. Gemäß den vorliegenden
Lehren wird das Signal, das von der Basisstation 18 empfangen
wird, an die zweiten und dritten Teilnehmerstationen 14 bzw. 16 gesendet
ohne Entsprachcodierung, wenn es als Vollratensprachsignal gesendet
wird.
-
2 ist
ein Blockdiagramm mit der Basisstation des Konferenzanrufsystems
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie in der 2 dargestellt,
wird das Signal von einer Antenne 42 der Basisstation empfangen
und von ihr an ein Empfängersystem 44 vorgesehen,
das das empfange ne Signal verarbeitet. Das Empfängersystem 44 enthält einen
HF-Empfänger 46,
der die empfangenen Signale herunterkonvertiert. Die Basisstation 18 weiß nicht
a priori welche Benutzer der Teilnehmerstationen aktiv sprechen
werden und welche zuhören
werden. Somit verarbeitet der Empfänger 46 Datenrahmen,
die von den Teilnehmerstationen 12, 14 und 16 empfangen
werden und gibt die verarbeiteten Signale an erste, zweite und dritte
Demodulatoren 47, 48 bzw. 49 des Mehrfachzugriffsempfangsuntersystems 50 weiter.
Die Demodulatoren 47, 48 und 49 demodulieren
die abwärtskonvertierten
Signale gemäß dem Modulationsschema
des Modulators 32 des Sendeabschnitts 20 der entsprechenden
Teilnehmerstation. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Demodulatoren 47, 48 und 49 CDMA-Demodulatoren,
die im Detail in den zuvor erwähnten
US-Patenten Nr. 4,901,307 und 5,103,459 beschrieben sind.
-
Das
Mehrfachzugriffs-Empfangsuntersystem 50 beinhaltet weiterhin
erste, zweite und dritte Kombinierer 51, 52 bzw. 53,
die eine Eingabe von den ersten, zweiten und dritten Demodulatoren 47, 48 bzw. 49 empfangen.
Das demodulierte Signal von den Demodulatoren 47, 48 und 49 und
andere Demodulatoren (nicht gezeigt), die dasselbe Signal demodulieren,
das über
unterschiedliche Ausbreitungswege zu der Basisstation 18 gelangt
sind, sind als "andere Finger" gezeigt und werden
an zugeordnete Diversity-Kombinierer 51, 52 oder 53 geliefert.
-
CDMA
sieht aufgrund der Tatsache, dass es ein Breitbandsignal ist, eine
Form von Frequenz-Diversity vor durch Spreizen der Signalenergie über eine
weite Bandbreite. Daher betrifft frequenzselektiver Schwund nur
einen kleinen Teil der CDMA-Signalbandbreite. Raum- oder Weg-Diversity
wird erreicht durch Vorsehen von mehreren Signalpfaden bzw. -wegen über gleichzeitige
Verbindungen von einem Mobilbenutzer durch zwei oder mehrere Zellstandorte.
Weiterhin kann eine Pfad-Diversity erreicht werden durch Ausnutzen
der Mehrwege-Umgebung, und zwar durch Spreizspektrumverarbeitung,
und zwar dadurch dass es ermöglicht
wird, ein Signal, das mit unterschiedlichen Ausbreitungsverzögerungen
ankommt, separat zu empfangen und zu verarbeiten.
-
Beispiele
für Weg-Diversity
sind in dem US-Patent Nr. 5,101,501, betitelt "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT
HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", und US-Patent Nr.
5,109,390, betitelt "DIVERSITY
RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" dargestellt.
-
Die
Diversity- bzw. Vielseitigkeitskombinierer 51, 52 und 53 kombinieren
die Signale um eine verbesserte Schätzung des demodulierten Signals
vorzusehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Diversity-Kombinierer 51, 52 und 53 konstruiert
und ausgestaltet gemäß den Lehren
des oben zitierten US-Patents Nr. 5,109,390.
-
Die
Ausgabe der ersten, zweiten und dritten Kombinierer 51, 52 und 53 wird
an erste, zweite und dritte Deinterleaver bzw. Entschachteler 54, 55 bzw. 56 vorgesehen.
Die Deinterleaver ordnen die demodulierten Symboldaten gemäß dem vorbestimmten Neuordnungsformat,
wie es durch den Verschachteler 28 eines jeden Senderabschnitts 20 einer
jeden Teilnehmerstation vorgegeben ist, um.
-
Die
Rahmen der ersten, zweite und dritten Deinterleaver 54, 55 bzw. 56 werden
dann an erste, zweite und dritte Decodierer 57, 58 bzw. 59 vorgesehen,
die die Daten decodieren. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die ersten, zweiten und dritten Decodierer 57, 58 und 59 Mehrfachraten-Trellis-Decodierer, wie im
Detail in der zuvor erwähnten internationalen
(PCT-)Veröffentlichung
Nr. WO-A-95/08888 beschrieben ist.
-
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestimmt
das Empfängersystem 44 die
Rate des empfangenen Rahmens als ein Artefakt des Decodierungsprozesses,
der ausgeführt
wird, und zwar in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Mehrfachraten-Trellis-Decodierer.
Somit wird der Ratendetektor 60 in den Zeichnungen so dargestellt,
als wäre
er durch die Trellis-Decodierer 57, 58 und 59 vorgesehen.
Der Ratendetektor 60 bestimmt eine Schätzung der Rate des Signals,
das von jeder der Teilnehmerstationen ge sendet wird. In einem alternativen
Ausführungsbeispiel
kann der Ratendetektor ein separater Prozessor sein, der die Rate
des empfangenen Signals basierend auf der Energie des empfangenen
Rahmens oder basierend auf der Energie des empfangenen Rahmens normalisiert
mittels der Energie eines Pilotsignals oder durch Betrachten von
Lücken
in dem ankommenden Signal oder durch einen einfachen Algorithmus
basierend darauf, welcher Benutzer als letzter gesprochen hat, schätzt.
-
Die
Ratenschätzungen
werden an einen Steuerprozessor 62 vorgesehen. In dem ersten
Beispiel sieht der Ratendetektor 60 ein Signal an den Steuerprozessor 62 vor,
das anzeigt, dass der Rahmen von der ersten Teilnehmerstation 12 eine
Rate besitzt, die höher
ist als die Rahmen von den zweiten und dritten Teilnehmerstationen 14 und 16.
Z.B. kann der Rahmen von der ersten Teilnehmerstation 12 ein Vollratenrahmen
sein und die Rahmen von den zweiten und dritten Teilnehmerstationen 14 und 16 können Achtelratenrahmen
sein, was anzeigt, dass der Benutzer der ersten Station 12 spricht
und die Benutzer der zweiten und dritten Stationen 14 und 16 zuhören. Ansprechend
auf dieses Signal sendet der Steuerprozessor 62 ein Signal
an einen Schalter bzw. Switch 64 und an ein Übertragungssystem 66,
das anzeigt, dass das Signal von der ersten Teilnehmerstation 12 an
die zweiten und dritten Teilnehmerstationen 14 und 16 zu
senden ist. Der Schalter 64 sieht dann das trellisdecodierte
Signal, das von der Teilnehmerstation mit dem Rahmen mit der höchsten Rate
empfangen wurde (die erste Teilnehmerstation 12 in dem
dargestellten Beispiel) an einen Codierer 68 des Übertragungssystems 66.
Es sei anzumerken, dass ein wesentliches Merkmal der vorliegenden
Lehren die Tatsache ist, dass das Signalpaket, das mit der höchsten Rate
empfangen wird, nicht sprachdecodiert (vocoded) wird. Dieses eliminiert
die Schritte des Entsprachcodierens der Sprache in analoge Version,
Summieren mit anderen empfangenen Signalen, das erneute Sprachcodieren
vor der erneuten Übertragung,
wodurch eine signifikante Verbesserung der Qualität des Sprachsignals,
das von den anderen Stationen in der Konferenz empfangen wird, vorgesehen
wird.
-
Der
Codierer 68 codiert das Sprachsignal, das von dem Schalter 64 empfangen
wird, hinsichtlich Fehlerdetektierung und Korrektur. In dem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
ist der Codierer 68 ein Faltungscodierer, dessen Konstruktion
und Implementierung auf dem Fachgebiet bekannt ist. Der Rahmen von
codierten Symbolen wird dann an einen Verschachteler 70 vorgesehen.
Der Verschachteler 70 ordnet die codierten Symbole des
Rahmens gemäß dem Neuordnungsformat
um, wie es oben bezüglich
des Verschachtelers 28 des Senders 20 einer jeden
Basisstation beschrieben wurde. Die Ausgabe des Verschachtelers 70 wird
an einen Modulator 72 vorgesehen.
-
Der
Modulator 72 kann auf dieselbe Art und Weise wie der Modulator 32 des
Sendeabschnitts, wie oben beschrieben, implementiert werden. Der Modulator 72 empfängt ein "Teilnehmer ausgewählt"-Signal über einen
Walsh-Code von dem Steuerprozessor 62. Ansprechend auf
das Teilnehmerauswahlsignal moduliert der Modulator 72 das
verschachtelte codierte Signal, das von den zweiten und dritten
Teilnehmerstationen 14 und 16 gemäß dem dargestellten
Beispiel von dem Benutzer der ersten Teilnehmerstation 14 (Benutzer
#1), der spricht, empfangen werden soll. Walsh-Codes sind auf dem Fachgebiet
bekannt. Hier sei z.B. auf das oben zitierte US-Patent Nr. 5,103,459
verwiesen.
-
Die
Ausgabe des Modulators 72 wird an einen Sender 74 eingegeben.
Der Sender 74 ist ein HF-Sender, wie z.B. der Sender 34 der 1. Die Ausgabe des Senders 74 wird
an eine Antenne 76 für die Übertragung
an zweite und dritte Teilnehmerstationen 14 und 16 vorgesehen.
-
Für den Fall,
dass es einen Gleichstand hinsichtlich des höchstratigen Rahmens gibt, sieht
der Schalter 64 das decodierte Paket des Sprechers vor, der
den gleichhochratigen Rahmen vorgesehen hat und der als letzter
gesprochen hat. Wenn z.B. die Rahmen von der ersten Teilnehmerstation 12 und
der zweiten Teilnehmerstation 14 beide Vollratenrahmen sind,
dann würde
der Steuerprozessor 62 den Rahmen des Sprechers auswählen, der
als letzter gesprochen hat und ein Signal an Schalter 64 anzeigend
für diese
Auswahl vorsehen. Die Ausgabe des Schalters 64 wird an
den Codierer 68 des Über tragungssystems 66 vorgesehen
und an die Teilnehmerstationen 12, 14 und 16 auf
die oben beschriebene Art und Weise gesendet.
-
Zurückkehrend
zu der 1 wird das Signal, das von
der Basisstation 18 gesendet wird, von den zweiten und
dritten Teilnehmerstationen 14 bzw. 16 empfangen.
Obwohl der Empfang durch die zweite Station 14 im Detail
beschrieben wird, sei anzumerken, dass die Ausgestaltung, Konstruktion
und Betrieb der Empfängerabschnitte
der ersten und dritten Stationen 12 bzw. 16 bezüglich des
Signals gesendet von der Basisstation 18 identisch ist
zu dem entsprechenden der zweiten Station 14.
-
Das
Signal, das von der Basisstation 18 gesendet wird, wird
von der zweiten Teilnehmerstation 14 durch eine Antenne 38 empfangen
und über
einen Duplexer 36 an einen Empfänger (RCVR) 84 vorgesehen.
Der Empfänger 84 konvertiert
das empfangene Signal herunter und verstärkt das empfangene Signal und
sieht es an einen Demodulator 86 vor. Der Demodulator 86 demoduliert
das empfangene Signal gemäß einem
Modulationsformat des Modulators 72 der Basisstation 18.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Demodulator 86 ein CDMA-Demodulator, wie er im
Detail in dem zuvor erwähnten US-Patent
Nr. 4,901,307 und 5,103,459 beschrieben ist.
-
Der
Diversity-Kombinierer 88 wird auf dieselbe Art und Weise
wie die Kombinierer 51, 52 und 53 der
Basisstation 18, wie oben beschrieben, implementiert und
ist in dem oben zitierten US-Patent Nr. 5,109,390 beschrieben.
-
Das
demodulierte Signal von dem Diversity-Kombinierer 88 wird
an einen Deinterleaver 90 vorgesehen. Der Deinterleaver 90 ordnet
die demodulierten Symboldaten gemäß einem vorbestimmten Neuordnungsformat,
wie es von dem Interleaver 70 der Basisstation 18 eingestellt
ist, neu um.
-
Der
Rahmen von dem Deinterleaver 90 wird dann an einen Decodierer 92 vorgesehen,
der die Daten decodiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Decodierer 92 ein Mehrfachraten-Trellis-Decodierer,
wie es im Detail in der zuvor erwähnten internationalen (PCT)
Veröffentlichung
Nr. WO-A-95/08888
beschrieben ist. Die decodierten Daten werden dann an einen Vocoder
mit variabler Rate 94 vorgesehen. Der Vocoder mit variabler
Rate 94 rekonstruiert die Sprachdaten von den decodierten
Bitdaten und liefert diese an den Benutzer der zweiten Teilnehmerstation 14 (Benutzer
#2).
-
Die
dritte Teilnehmerstation wird nicht im Detail beschrieben, da der
Senderabschnitt einer jeden Station so ausgestaltet ist, wie sie
bezüglich
der ersten Teilnehmerstation 12 beschrieben ist und der Empfängerabschnitt
einer jeden Station so ausgestaltet ist, wie er bezüglich der
zweiten Teilnehmerstation 14 beschrieben ist.
-
3 ist
ein Flussdiagramm 100, das ein Verfahren zum Vorsehen von
Konferenzanrufdiensten in einer drahtlosen Umgebung gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 3 dargestellt,
empfängt
im Schritt 102 die Basisstation 18 Signale von
allen Teilnehmerstationen in einem Konferenzanruf. Im Schritt 104 werden
die empfangenen Signale verarbeitet und im Schritt 106 werden die
Raten der empfangenen Signale bestimmt. Im Schritt 108 überprüft der Steuerprozessor 62 um
zu bestimmen, ob die Rate eines der Rahmen höher ist als diejenige der anderen
zwei Rahmen. Wenn dies der Fall ist, wird in Schritten 109 und 110 der
Rahmen mit der höchsten
Rate ausgewählt
für die Übertragung
zu den Teilnehmerstationen, die nicht für die Übertragung ausgewählt sind.
-
Wie
zuvor erwähnt
ist dies ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung und
zwar die Tatsache, dass das Signalpaket, das mit Vollrate empfangen
wird, nicht sprachdecodiert wird. Dies eliminiert die Schritte des
Entsprachcodierens der Sprache in analoge Form, Summieren mit anderen empfangenen
Signalen, dann erneutes Sprachcodieren vor der erneuten Sendung,
was wesentliche Verbesserungen in der Qualität des Sprachsignals, das von
den anderen Stationen in der Konferenz empfangen wird, vorsieht.
Wenn es einen Gleichstand zwischen den höchstratigen Rahmen gibt, wählt der Steuerprozessor 62 den
Rahmen mit der gleichwertigen höchsten
Rate aus, der der Teilnehmerstation gehört, die als letztes gesprochen
hat, und zwar im Block 112, und diese wird dann wie zuvor
beschrieben, im Block 110 gesendet.
-
4 stellt
eine verbesserte Implementierung des Steuerprozessors der vorliegenden
Erfindung dar. Steuerprozessor 200 könnte durch Steuerprozessor 62 der 2 ausgetauscht
werden. Im Steuerprozessor 200 werden die Raten der Rahmen, wie
sie von dem Decodierer bestimmt werden, durch Tiefpassfilter 202, 204 und 206 gefiltert.
Dies hindert Schalter 64 an einem unnötigen Schalten. Wenn zum Beispiel
ein Sprecher kurzzeitig pausiert in seinen Ausführungen und während dieser
Pause ein zweiter Sprecher seinen Stuhl bewegt, würde dies
ohne diese Filterung dazu führen,
dass das Schalten in einem unerwünschten Übertragungsschalten
von dem ersten Sprecher zu dem zweiten Sprecher führt gefolgt von
einem Schalten zurück
zu dem ersten Sprecher, wenn dieser seine Ausführung wieder aufnimmt. Die Tiefpassfilter 202, 204 und 206 können durch
Verfahren, wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind, implementiert
werden.
-
Die
gefilterten Raten von Tiefpassfiltern 202, 204 und 206 werden
an Entscheidungsmittel 208 vorgesehen, die wie bei 3 beschrieben,
operieren, mit der Ausnahme dass die Entscheidung auf den gefilterten
Raten und nicht nur auf die momentane Rate alleine basiert wird.
-
Somit
wurde die vorliegende Erfindung hierin beschrieben unter Bezugnahme
auf ein spezielles Ausführungsbeispiel
für eine
bestimmte Anwendung. Der Fachmann, der Zugriff auf die vorliegenden
Lehren hat, wird erkennen, dass zusätzliche Modifikationen, Anwendungen
und Ausführungsbeispiele
innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, wie er in
den Ansprüchen
definiert ist, liegen.