ES2298966T3 - Telecomunicacion de banda ancha - banda estrecha. - Google Patents
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Abstract
Un método para proporcionar una telecomunicación entre un terminal de telecomunicaciones de extremo cercano y al menos un terminal de telecomunicaciones de extremo lejano, de manera que cada terminal de telecomunicaciones tiene un codec [codificador-descodificador], de tal modo que el método comprende las siguientes etapas: * Establecer una telecomunicación entre el terminal de telecomunicaciones de extremo cercano y el terminal de telecomunicaciones de extremo lejano; * Aplicar por parte del codec procedente del terminal de telecomunicaciones de extremo cercano un muestreo a la hora de codificar en correspondencia con una técnica de codificación de banda ancha, al tiempo que se ensamblan las ranuras temporales resultantes formando tramas que se han de transmitir al terminal de telecomunicaciones de extremo lejano a través de una red conmutada en paquetes, utilizando algún Protocolo en Tiempo Real, al que se hace referencia en lo sucesivo como RTP, y estando el método adicionalmente caracterizado por: * Ensamblar en el terminal de telecomunicaciones de extremo cercano dichas ranuras temporales resultantes cuando se aplica la técnica de codificación de banda ancha, de acuerdo con la paridad de su número entero secuencial, con el fin de generar dos tipos de tramas: una con todas las ranuras temporales identificadas por números secuenciales pares, y la otra con las restantes ranuras temporales, identificadas por números secuenciales impares; y * Si se aplica una técnica de descodificación de banda ancha en la recepción de dichos dos tipos de tramas, en el terminal de telecomunicaciones de extremo lejano, reensamblar entonces las ranuras temporales de acuerdo con la secuencia inicial.
Description
Telecomunicación de banda ancha - banda
estrecha.
La presente invención se refiere a un método
para proporcionar una telecomunicación entre un terminal de
telecomunicaciones de extremo cercano y al menos un terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano, de tal modo que cada terminal
de telecomunicaciones tiene un
codificador-descodificador o codec. Este
método comprende las etapas de establecer una telecomunicación
entre el terminal de telecomunicaciones de extremo cercano y el
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano. A continuación,
le sigue la etapa de aplicar, por parte del codec procedente
del terminal de telecomunicaciones de extremo cercano, un muestreo a
la hora de codificar en correspondencia con una técnica de
codificación de banda ancha, al tiempo que se ensamblan las ranuras
temporales resultantes formando tramas que se han de transmitir al
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano a través de una
red conmutada en paquetes, utilizando algún Protocolo en Tiempo Real
(RTP -"Real Time Protocol"). Por otra parte, la presente
invención concierne a un terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano que comprende un codec que aplica, de acuerdo con el
método anterior, una técnica de codificación de banda ancha para
una telecomunicación entre este terminal de telecomunicaciones de
extremo cercano y al menos un terminal de telecomunicaciones de
extremo lejano. La presente invención se refiere también a un código
de software o programación ejecutable o realizable por una
computadora, destinado a llevarse a cabo por el codec
procedente del terminal de telecomunicaciones de extremo cercano,
para esa telecomunicación. El código comprende un código para
ensamblar las ranuras temporales resultantes del muestreo cuando se
codifica, formando tramas que se han de transmitir al terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano a través de la red conmutada en
paquetes.
Son generalmente bien conocidos los sistemas de
telecomunicaciones tales como la red telefónica pública conmutada
(PSTN -"Public Switched Telephone Network") y los conmutadores
de rama privada (PBXs -"Private Branch Exchanges"). La PSTN se
considera en la actualidad como un sistema digital que es capaz de
transferir datos a una velocidad teórica de 64 kilobits por segundo
(kbps). A pesar de las muchas mejoras en la capacidad, en la
eficiencia y en el rendimiento que ha experimentado la PSTN a lo
largo de los años, la calidad de la voz aún está limitada a algo
menos que la calidad de "voz verdadera" por diversas razones.
El culpable tras la calidad de voz limitada es el modo como la PSTN
suministra voz desde un terminal de telecomunicaciones a otro.
A la hora de transmitir voz desde un terminal de
telecomunicaciones a otro, tienen lugar varias transformaciones.
Las ondas acústicas de voz del llamador son convertidas en señales
analógicas eléctricas por el micrófono existente en el aparato
telefónico del terminal de telecomunicaciones de extremo cercano, el
cual está conectado a una centralita o central de comunicaciones
del vecindario del llamante a través de un circuito de interfaz de
línea de abonado. Éste último lleva a cabo cometidos tales como
alimentar en potencia el terminal de telecomunicaciones, detectar
cuándo el llamante coge o cuelga el receptor, y hacer sonar el
terminal de telecomunicaciones cuando se requiera. Un
codificador/descodificador (codec) convierte las señales de
voz analógicas en una corriente de datos digital para su fácil
encaminamiento a través de la red y su suministro a la central de
comunicaciones situada en el vecindario del destinatario (extremo
lejano), donde la corriente de datos digitales se convierte de
nuevo en señales eléctricas analógicas. A continuación, el altavoz
del aparato telefónico del terminal de telecomunicaciones de
extremo lejano convierte, finalmente, las señales analógicas en
ondas acústicas que son oídas por la persona a la escucha u oyente.
El mismo procedimiento tiene lugar en el sentido opuesto y permite
al llamante oír la voz del destinatario.
Una de las razones por las que la PSTN limita la
calidad de la voz es para incrementar la capacidad de llamadas de
la red, al reducir la velocidad de transmisión de datos de cada
llamada. La PSTN confina cada corriente de datos digitales de voz a
64 kbit/s. Esto se consigue tomando muestras de las señales de voz
con una frecuencia o velocidad de 8 kHz, y eliminando por filtrado
cualesquiera frecuencias menores que 200 Hz y mayores que 3,4 kHz.
También se utiliza la compresión en amplitud de acuerdo con una
cierta codificación denominada \mu-Law en los
Estados Unidos o A-Law en Europa, que da como
resultado una corriente de datos de 8 bits (un byte por palabra) y
8 kHz (frecuencia de muestreo). Esta compresión de la amplitud forma
parte de unas técnicas de modulación por impulsos codificados (PCM
-"Pulse-Code Modulation") de acuerdo con la
recomendación de la ITU-T G.711. La inversión de
este procedimiento en el extremo de recepción reproduce la voz del
llamante pero sin la calidad original. Este procedimiento de
compresión y expansión (compansión -"companding") del
algoritmo G.711 añade distorsión a la señal y proporciona a una
conversación telefónica su calidad característica de "baja
fidelidad". Ésta está directamente relacionada con la estrecha
anchura de banda utilizada, que es de aproximadamente 3,5 kHz.
En lugar de codecs de PCM, es posible
utilizar codecs de voz/habla digitales por parte de un
sistema de telecomunicación, a fin de transmitir señales de audio
de una forma diferente de las técnicas de codificación de PCM
convencionales. Suponiendo que se dispone de una anchura de banda de
transmisión adecuada, dichos codecs de audio pueden
proporcionar transmisiones de voz de fidelidad incrementada, al
incorporar características de audio tales como el tono, la altura
tonal, la resonancia o timbre y similares, a la señal que se
transmite. Por ejemplo, al aprovechar al máximo los 64 kbps de
capacidad de las redes telefónicas actuales, los codecs de
voz de banda ancha pueden diseñarse de modo que proporcionen
llamadas telefónicas de alta fidelidad, en lugar de llamadas de
audio convencionales que son gobernadas por los protocolos de
codificación de PCM. Dichas llamadas de alta fidelidad pueden ser
transmitidas utilizando una anchura de banda que excede los 3,5 kHz,
por ejemplo, de 7 kHz, con un muestreo de codec incrementado
hasta 16 kHz y de nuevo con un byte por muestra o palabra.
Debido a los criterios actuales que rigen los
sistemas de telecomunicaciones, los codecs de audio pueden
no estar universalmente implantados en las muchas centrales de
comunicaciones asociadas con un sistema de telecomunicaciones dado.
De acuerdo con ello, no siempre puede conseguirse una conexión de
habla de alta fidelidad de extremo a extremo si una de las
respectivas centrales de comunicaciones no utiliza codecs de
audio compatibles. Incluso si ambos extremos (extremos cercano y
lejano) proporcionan soporte a comunicaciones de habla de alta
fidelidad, debe existir un mecanismo por el cual las centrales de
comunicaciones puedan comunicarse con el fin de determinar si se
está dando soporte a protocolos de codificación de audio de banda
ancha (y a cuáles).
En el documento EP 1565010 A1 se describe un
método para proporcionar una sesión de comunicación con calidad de
audio optimizada entre un terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano y al menos un terminal de telecomunicaciones de extremo
lejano. Dicho método se basa en el requisito de que al menos el
codec del terminal de telecomunicaciones de extremo cercano
sea capaz de aplicar dos técnicas de codificación alternativas que
pertenecen al mismo protocolo de compresión de audio. Cuando el
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano reciba un paquete
de datos procedente del terminal de telecomunicaciones de extremo
lejano después de que se haya entablado la sesión de comunicación
durante la cual se ha establecido el protocolo de compresión de
audio, el terminal de telecomunicaciones de extremo cercano
determinará a partir de dicho paquete de datos recibido la técnica
de codificación empleada por el terminal de comunicación de extremo
lejano. Dicha determinación se lleva a cabo mediante al análisis
del contenido de la cabecera del paquete recibido. En el caso de que
la técnica de codificación determinada esté basada en una técnica
de codificación alternativa, diferente del protocolo de compresión
utilizado inicialmente por el terminal de telecomunicaciones de
extremo cercano, se llevará a cabo entonces una adaptación. La
implementación de dicho método implica que, en el caso de que el
codec del terminal de telecomunicaciones de extremo lejano
trabaje únicamente utilizando una técnica de codificación de banda
estrecha, entonces el codec del terminal de
telecomunicaciones de extremo cercano que aplica por defecto una
técnica de codificación de banda ancha, recurrirá a una técnica de
codificación de banda estrecha. Si estos terminales de
telecomunicaciones de extremo cercano y de extremo lejano están
implicados en una tele-conferencia con un tercer
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano, a su vez equipado
con un codec que trabaja con un muestreo que se corresponde
con una técnica de codificación de banda ancha, entonces, debido a
la presencia de un único terminal de telecomunicación que aplica
una técnica de codificación de banda estrecha, toda la
tele-conferencia se llevará a cabo utilizando dicha
deficiente técnica de codificación de banda estrecha. En este
contexto, sencillamente se pierde la ventaja de aprovecharse de una
telecomunicación que utiliza una técnica de codificación de banda
ancha al menos entre los dos terminales de telecomunicaciones
equipados con un codec capaz de aplicar dicho muestreo.
En el documento US 2004/0413122 se describen
métodos y sistemas para proporcionar servicios de voz de banda
ancha por medio de un conmutador de telecomunicaciones. Puede
iniciarse una llamada desde un dispositivo de telecomunicaciones de
banda ancha a otro dispositivo de telecomunicaciones a través de una
pasarela asociada con una o más redes de telecomunicaciones. Pueden
reservarse entonces una o más señales digitales para la llamada, si
un conmutador de telecomunicaciones asociado con una o más de las
redes de telecomunicaciones determina que se encuentra disponible
al menos una ranura temporal para permitir una transferencia de la
llamada a otro dispositivo de telecomunicaciones. Tras ello, puede
transferirse o hacerse pasar una señal de banda ancha, convertida a
partir de la señal digital que transporta la llamada desde la
pasarela al otro dispositivo de telecomunicaciones, por una
interfaz de telecomunicaciones según se determina por el conmutador
de telecomunicaciones, al otro dispositivo de
telecomunicaciones.
En el documento US 2003/0224815 se describen un
método y un aparato para realizar una conferencia de voz de banda
ancha y datos opcionales a través de un canal de red de
telecomunicaciones, entre al menos dos dispositivos de
comunicaciones de banda ancha. Un método proporcionado a modo de
ejemplo comprende establecer un enlace de audio, verificar la
capacidad de banda ancha entre los al menos dos dispositivos de
telecomunicaciones de banda ancha, adiestrar o adaptar los módems
[moduladores-desmoduladores] de los al menos dos
dispositivos de comunicaciones de banda ancha para las condiciones
de la línea, y ajustar las condiciones de línea de conexión de
telecomunicaciones entre los dispositivos de comunicaciones. Una vez
que se ha establecido una conexión de banda ancha, pueden
intercambiarse simultáneamente audio y datos.
\vskip1.000000\baselineskip
A la vista de lo anterior, es un propósito de la
presente invención proporcionar un método, un terminal de
telecomunicaciones de extremo cercano y un código de software o
programación ejecutable por una computadora, que permitan llevar a
cabo una telecomunicación posiblemente con un terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano que funciona proporcionando la
opción de aplicar una técnica de codificación de banda estrecha sin
perder el beneficio de una técnica de codificación de banda
ancha.
Este propósito se consigue, de acuerdo con la
invención, aplicando un método para proporcionar una
telecomunicación entre un terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano y al menos un terminal de telecomunicaciones de extremo
lejano, de tal manera que cada terminal de telecomunicaciones tiene
un codec. El método comprende la etapa de establecer una
telecomunicación entre el terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano y el terminal de telecomunicaciones de extremo lejano,
seguida de la etapa de aplicar, por parte del codec del
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano, un muestreo a la
hora de codificar en correspondencia con una técnica de
codificación, al tiempo que se ensamblan las ranuras temporales
resultantes formando tramas que se han de transmitir al terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano a través de una red conmutada
en paquetes, utilizando algún Protocolo en Tiempo Real (RTP -"Real
Time Protocol"). El método comprende la etapa adicional de
ensamblar las ranuras temporales tomadas como muestra cuando se
aplica la técnica de codificación de banda ancha de acuerdo con la
paridad del número entero secuencial, a partir de las ranuras
temporales tomadas como muestra, para generar dos tipos de tramas:
uno con todas las ranuras temporales identificadas por números
secuenciales pares, y el otro con las ranuras temporales restantes,
identificadas por números secuenciales impares. El método de
acuerdo con la invención comprende también la etapa consistente en
que, en el caso de que se aplique una técnica de descodificación de
banda ancha en la recepción de dichos dos tipos de tramas, entonces
las ranuras temporales son reensambladas de acuerdo con la secuencia
inicial cuando son reproducidas en el terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano.
En una realización ventajosa de la presente
invención, el método se implementa de tal manera que cada uno de
los dos tipos de tramas es transmitido al terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano por medio de una corriente de
RTP específica, en tanto que los dos tipos de tramas tienen, cada
uno, un sello temporal relacionado con el otro al menos utilizando
la misma señal de reloj de referencia. Puede ser de interés en este
último caso que esas dos corrientes de RTP diferentes se
identifiquen por la misma dirección de destino pero con diferentes
accesos o puertas del terminal de telecomunicaciones de extremo
lejano.
De acuerdo con otra realización de la presente
invención, su propósito se consigue también mediante el uso de un
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano que comprende un
codec que aplica una técnica de codificación de banda ancha
de acuerdo con el método anterior para una telecomunicación entre el
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano y al menos un
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano.
De acuerdo con una realización ventajosa de la
presente invención, el terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano, cuando recibe ranuras temporales remitidas por un terminal
de telecomunicaciones de extremo lejano que aplica el método de
acuerdo con la invención, reensambla esas ranuras temporales
recibidas de acuerdo con la secuencia inicial de dichos dos tipos
de tramas, cuando el codec del terminal de telecomunicaciones
de extremo lejano aplica una técnica de descodificación de banda
ancha.
De acuerdo con una realización adicional de la
presente invención, el propósito se consigue también mediante un
código de software ejecutable o realizable por una computadora,
destinado a llevarse a cabo por el codec procedente del
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano para esa
telecomunicación. Ese código comprende código para ensamblar las
ranuras temporales que resultan del muestreo a la hora de codificar
en tramas que se han de transmitir al terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano a través de una red conmutada
en paquetes, utilizando RTP. El código se caracteriza porque el
ensamblaje de las ranuras temporales tomadas como muestra se lleva
a cabo por el codec procedente del terminal de
telecomunicaciones de extremo cercano teniendo en cuenta la paridad
del número entero secuencial, a partir de las ranuras temporales,
para generar dos tipos de tramas, una con todas las ranuras
temporales identificadas por números secuenciales pares, y la otra
con las restantes ranuras temporales identificadas por números
secuenciales impares.
Ventajosamente, todas las realizaciones de
acuerdo con la invención se definen de tal forma que estén adaptadas
particularmente para ser utilizadas para una
tele-conferencia entre un terminal de comunicaciones
de extremo cercano y más de un terminal de telecomunicaciones de
extremo lejano. En ese caso, el terminal de telecomunicaciones de
extremo cercano con el codec que aplica una técnica de
codificación de banda ancha, trasmite a todos los terminales de
telecomunicaciones de extremo lejano implicados en la
tele-conferencia los dos tipos de tramas
independientemente de la técnica de codificación y descodificación
aplicada por el codec procedente del terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano.
En las reivindicaciones dependientes, la
siguiente descripción y los dibujos se describen desarrollos
ventajosos de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Se explicará a continuación adicionalmente una
realización proporcionada a modo de ejemplo de la invención, con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
la Figura 1 es un ejemplo esquemático de voz
grabada de acuerdo con el tiempo y el muestreo correspondiente;
la Figura 2 es una representación esquemática
del ensamblaje a partir de ranuras temporales tomadas como muestra,
de acuerdo con la invención; y
la Figura 3 es un diagrama de las conexiones
entre tres terminales de telecomunicaciones implicados en una
tele-conferencia de acuerdo con la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El problema que se ha de resolver utilizando la
presente invención es particularmente pertinente cuando están
implicados varios terminales de telecomunicaciones en una
tele-conferencia pero no todos ellos tienen un
codec [codificador-descodificador] que
aplica una técnica de codificación de banda ancha. En la Figura 3 se
muestran tres terminales de telecomunicaciones, A, B y C, de tal
modo que los terminales A y B comprenden un codec que aplica
una técnica de codificación de banda ancha, en tanto que el terminal
C comprende un codec que aplica una técnica de codificación
de banda estrecha. Cuando únicamente los terminales de
telecomunicaciones A y B están implicados en una telecomunicación,
puede establecerse entonces un enlace de banda ancha entre estos
terminales A y B. Si una telecomunicación implica únicamente los
terminales B y C, entonces puede establecerse un enlace de banda
estrecha entre estos terminales. Se presenta un problema cuando se
encuentra ya en curso una telecomunicación entre los terminales A y
B que utiliza una técnica de codificación de banda ancha, y se va a
incorporar una tercera parte, aquí el terminal C, en esa
telecomunicación ya en curso. La solución descrita en el documento
EP 04290336 implica, en esa situación, que el enlace entre A y B
recurre a una técnica de codificación de banda estrecha para
hacerse cargo de las especificidades del terminal C. Dicha solución
tiene grandes desventajas, al menos por dos razones: la calidad de
la telecomunicación entre los terminales A y B disminuirá puesto
que la telecomunicación entre A y B se inició utilizando una técnica
de codificación de banda ancha.
La idea básica de acuerdo con la presente
invención es satisfacer tanto a los receptores de banda estrecha
como a los de banda ancha desde una única salida con una velocidad
de transmisión de bits elevada. En la Figura 1 se muestra un
ejemplo de la amplitud de voz registrada en un terminal de
telecomunicaciones que comprende un codec que aplica un
muestreo a 8 kHz. Dicho codec aplica una técnica de
codificación de banda estrecha como la definida bajo la G.71 1. En
este caso, se lleva a cabo un muestreo en la amplitud cada 125
\mus, y cada trama de RTP se compone de una carga de información
útil de 240 muestras, de manera que cada muestra está formada por
un byte. Dicha trama comprende, por otra parte, al comienzo y al
final, una cabecera y una cola, respectivamente, y tiene una
duración total de 30 ms. En consecuencia, un codec que aplica
dicha banda estrecha de acuerdo con la G.711, generará una carga de
información útil de 240 bytes cada 30 ms. En el caso de que la
técnica de codificación de banda ancha aplicada por el codec
corresponda a la banda ancha según la G. 711, dicho codec
genera entonces dos veces cargas de información útil de 240 bytes
cada 30 ms (siendo ahora el muestreo a 16 kHz). En la Figura 2 se
describe la forma de confeccionar tramas de acuerdo con la presente
invención, cuando se aplica una técnica de codificación de banda
ancha utilizando, como ejemplo, banda ancha según la G.711. Para un
sello temporal específico t_{1} se generan dos veces 240 muestras,
de tal modo que cada muestra está hecha de un byte. Con estas 480
muestras se confeccionan dos tramas, cada una de ellas del mismo
tamaño y con una carga de información útil compuesta de 240
muestras. Una de las tramas se obtiene ensamblando todas las
ranuras temporales identificadas por números secuenciales pares, en
tanto que la otra se obtendrá con las ranuras temporales restantes,
identificadas por números secuenciales impares. Queda claro por
esta elección que cada una de las dos tramas obtenidas a la partir
del mismo sello temporal t_{1} se constituye al ser afectadas por
cada segunda muestra generada de entre las 480 muestras.
Al separar las ranuras temporales de acuerdo con
el método propuesto, el resultado es que las tramas respectivas
confeccionadas con muestras impares o pares corresponden, cada una
de ellas, a un canal de banda estrecha. Cuando un terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano comprende un codec que
aplica una técnica de descodificación de banda ancha, únicamente es
necesario entonces, después de recibir dichas tramas con muestras
respectivamente pares o impares, asociar, esto es, intercalar o
reensamblar, las ranuras temporales de acuerdo con la secuencia
inicial para construir un único canal de banda ancha.
Cuando se aplica el método de acuerdo con la
invención al caso de una tele-conferencia según se
muestra en la Figura 3, en la que los terminales de
telecomunicaciones A, B comprenden codecs de banda ancha y el
terminal de telecomunicaciones C comprende un codec de banda
estrecha, puede mantenerse entonces el enlace a entre A y B como un
enlace de banda ancha completo. Por el contrario, el enlace entre
los terminales de telecomunicaciones B y C será tal, que el
terminal de telecomunicaciones B transmite al C aplicando la técnica
de codificación de banda ancha (b), en tanto que el terminal de
telecomunicaciones C tramite al B aplicando la técnica de
codificación de banda estrecha (b'). En ese caso, el codec
del terminal de telecomunicaciones C tiene instrucciones para
descodificar únicamente uno de los dos tipos de tramas transmitidos
por el terminal de telecomunicaciones B. Se requiere algún tipo de
filtrado. En una realización concreta de acuerdo con la invención,
éste se obtiene sencillamente al ser sometido el terminal de
telecomunicaciones C por un único acceso o puerta a la hora de
establecer una telecomunicación con cualquier tipo de
telecomunicación (aquí, A y B). El codec de banda estrecha
recibe entonces tan sólo uno de los dos tipos de tramas, a pesar de
haber sido todas ellas transmitidas por el codec de banda
ancha desde el terminal de telecomunicaciones C. Puede establecerse
el mismo tipo de enlace entre el terminal de telecomunicaciones C y
el terminal de telecomunicaciones A (respectivamente, c y c').
A la hora de implementar el método de acuerdo
con la presente invención, el codec que aplica la técnica de
codificación de banda ancha, transmite al terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano cada uno de los dos tipos de
tramas por medio de una corriente de RTP específica, en tanto que
los dos tipos de tramas tienen, cada uno, un sello temporal
relacionado con el del otro, al menos utilizando la misma señal de
reloj de referencia. Ciertamente, la cabecera de RTP de cada trama
proporciona un campo de sello temporal que contiene una referencia
codificada al instante de la creación de los datos. Si se considera
el ejemplo esbozado en la Figura 2, las ranuras temporales ts0 y
ts1 son de una diferencia temporal de 64,5 \mus. En la recepción,
en el caso de que tanto las tramas pares como las impares estén
correctamente intercaladas, la diferencia de tiempo real entre las
cargas de información útil será de 15 ms, es decir, la mitad de la
duración de la trama. En consecuencia, se propone, de acuerdo con
la invención, definir sellos temporales que estén relacionados con
un valor medio del tiempo de carga de información útil, en lugar de
con el valor absoluto de la primera ranura temporal. En ese caso,
dos paquetes (tramas) consecutivos, tendrán una diferencia de sellos
temporales igual a 15 ms para el presente ejemplo. Como ambas
corrientes utilizan corrientes de RTP independientes, y puesto que
éstas necesitan estar sincronizadas, se requiere entonces compartir
la misma señal de reloj de referencia para un suministro correcto
del mismo campo de sello temporal. Puede realizarse una asociación
de las dos corrientes de RTP por medio del campo CNAME [Registro de
Nombre Canónico -"Canonical Name Record"] de la función de
Protocolo de Control en Tiempo Real (RTCP -"Real Time Control
Protocol") denominada SDES [Descripción de Seguridad de
Protocolo de Descripción de Sesión -"Session Description Protocol
Security Description"].
Cada paquete de tramas contiene una cabecera. Y
puede incluirse una extensión de cabecera en la especificación de
RTP. En ese caso, será más fácil descartar tramas no relevantes al
tiempo que se llega, posiblemente, a la extensión de cabecera de
RTP, así como problemas de compatibilidad con codecs de
legado.
El perfil de RTP para conferencia de audio y de
vídeo (véase la RFC [Petición de Comentarios -"Request For
Comments"] 1980 del IETF [Grupo de Trabajo de Ingeniería de
Internet -"Internet Engineering Task Force"]) lista hasta 32
codificaciones que pueden ser definidas por medio de un protocolo de
control de conferencia.
La cabecera de RTP contiene tanto un sello
temporal según se ha descrito anteriormente, como un número de
secuencia para permitir reordenar los paquetes y detectar los
paquetes perdidos a la llegada. Es necesario que el número de
secuencia se encuentre de un modo consecutivo en cada uno de los
canales subordinados o sub-canales, de tal forma
que sea capaz de hacerse cargo de los codecs de banda
estrecha de legado. Con el fin de evitar tener que introducir un
nuevo esquema de codec para los canales, se propone hacer uso
del formato de intercambio de audio AIFF-C [Formato
de Archivo de Intercambio de Audio Comprimido -"Audio Interchange
File Format-Compressed"] con la intercalación de
señales estéreo (véase la rfc 3551). Cuando se utiliza este formato,
puede aplicarse de forma ventajosa el siguiente cambio: las
denominadas muestras izquierda y derecha, correspondientes a las
ranuras temporales identificadas, respectivamente, por números de
secuencia pares o impares, son transportadas por dos corrientes
diferentes con descripciones de canal 1 y 2.
Con propósitos de compatibilidad con
codecs de legado, se eligen como codecs obligatorios
básicos PCMA o PCMU. Otros codecs tales como las familias
G.723 ó el G.729 adolecen de propiedades de intercalación no
compatible. Sólo se está considerando aquí una compresión lineal o
logarítmica (A- o \mu-Law). Pero podría
aplicarse también otra compresión a la hora de implementar el método
de acuerdo con la presente invención. El tipo de carga de
información útil según se describe en la rfc 3551, será 0 para
\mu-Law u 8 para A-Law, con una
velocidad de transmisión de datos por canal fija una velocidad o
frecuencia de muestreo de 8 kHz.
En el caso de que los diferentes paquetes
correspondientes a los dos tipos diferentes de tramas, uno con todas
las ranuras temporales identificadas por números secuenciales
pares, y el otro con las ranuras temporales restantes identificadas
por números secuenciales impares, se transmitan por medio de dos
corrientes específicas de RTP, es decir, no intercalados en la
misma corriente de RTP, puede ser ventajoso que las múltiples
sesiones de RTP se consideren como sesiones diferentes con la misma
dirección de destino (posiblemente definida por la dirección de
protocolo de Control de Acceso Específico de Medios, MAC
-"Media-specific Access Control"), pero con
diferentes pares de puertas definidas por el Protocolo de Datagrama
de Usuario, UDP ("User Datagram Protocol") para las sesiones
de RTP y de RTPC [Protocolo de Control en Tiempo Real
-"Real-Time Control Protocol"].
Esto hace posible filtrar paquetes pares/impares
cuando se conectan a un codec de banda estrecha de legado,
al tiempo que se mantiene la continuidad entre conducciones no
intercaladas con puertas adyacentes. Pueden escogerse números de
puerta pares e impares para distinguir entre ambas corrientes de RTP
para la dirección de destino única, en el caso del funcionamiento
de codec de banda ancha. En dicha situación, puede ocurrir
que el servidor de llamada, habitualmente un IP-PBX
(conmutador de rama privada basado en IP (Protocolo de Internet)
-"IP based Private Branch Exchange"), asocie a cada dirección
de MAC diferente un único acceso o puerta cuando se establece una
telecomunicación entre un terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano de acuerdo con la presente invención y un terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano que comprende un codec
que aplica una técnica de codificación de banda estrecha. En
contraste con ello, el servidor de llamada puede asociar dos
puertas a la misma dirección de MAC cuando se establece una
telecomunicación entre dos terminales de telecomunicación que
comprenden, ambos, un codec que aplica una técnica de
codificación de banda ancha.
El uso de una realización de acuerdo con la
presente invención tiene aún una ventaja adicional en el caso de
pérdida de tramas durante la transmisión a través de la red
conmutada en paquetes. Una pérdida de una única trama con, por
ejemplo, 240 muestras, cada una de un único byte, corresponderá, en
el presente contexto, cuando se aplica la técnica de codificación
de banda ancha de acuerdo con la presente invención, a la pérdida de
1 byte de cada 2 bytes. Esto es claramente diferente de la
situación convencional en la que la pérdida de una trama implica la
pérdida de 30 ms de tiempo de señal. En consecuencia, la presente
invención puede ser bastante interesante a la hora de conseguir un
buen algoritmo de ocultación de pérdida de paquetes.
Claims (14)
1. Un método para proporcionar una
telecomunicación entre un terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano y al menos un terminal de telecomunicaciones de extremo
lejano, de manera que cada terminal de telecomunicaciones tiene un
codec [codificador-descodificador], de tal
modo que el método comprende las siguientes etapas:
\bullet Establecer una telecomunicación entre
el terminal de telecomunicaciones de extremo cercano y el terminal
de telecomunicaciones de extremo lejano;
\bullet Aplicar por parte del codec
procedente del terminal de telecomunicaciones de extremo cercano un
muestreo a la hora de codificar en correspondencia con una técnica
de codificación de banda ancha, al tiempo que se ensamblan las
ranuras temporales resultantes formando tramas que se han de
transmitir al terminal de telecomunicaciones de extremo lejano a
través de una red conmutada en paquetes, utilizando algún Protocolo
en Tiempo Real, al que se hace referencia en lo sucesivo como
RTP,
y estando el método adicionalmente
caracterizado por:
\bullet Ensamblar en el terminal de
telecomunicaciones de extremo cercano dichas ranuras temporales
resultantes cuando se aplica la técnica de codificación de banda
ancha, de acuerdo con la paridad de su número entero secuencial,
con el fin de generar dos tipos de tramas: una con todas las ranuras
temporales identificadas por números secuenciales pares, y la otra
con las restantes ranuras temporales, identificadas por números
secuenciales impares; y
\bullet Si se aplica una técnica de
descodificación de banda ancha en la recepción de dichos dos tipos
de tramas, en el terminal de telecomunicaciones de extremo lejano,
reensamblar entonces las ranuras temporales de acuerdo con la
secuencia inicial.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por la etapa de transmitir al terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano cada uno de los dos tipos de
tramas por medio de una corriente de RTP específica correspondiente
a un canal a modo de banda estrecha, en tanto que los dos tipos de
tramas tienen, cada uno, un sello temporal relacionado con el otro
al menos utilizando la misma señal de reloj de referencia.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque dichas dos corrientes de RTP diferentes
están identificadas por la misma dirección de destino pero por
diferentes accesos o puertas del terminal de telecomunicaciones de
extremo lejano.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por una técnica de codificación y
descodificación de banda ancha que corresponde a la G.711
normalizada, con una velocidad o frecuencia de muestreo mayor que 8
kHz.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por su aplicación a una
tele-conferencia con más de dos terminales de
telecomunicaciones, de manera que no todos ellos aplican
necesariamente la técnica de codificación y descodificación de
banda ancha.
6. Un terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano, que comprende un codec
[codificador-descodificador] que aplica una técnica
de codificación de banda ancha para una telecomunicación entre este
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano y al menos un
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano, en tanto que las
ranuras temporales resultantes del muestreo a la hora de la
codificación son ensambladas formando tramas que se han de
transmitir al terminal de telecomunicaciones de extremo lejano a
través de una red conmutada en paquetes, utilizando algún Protocolo
en Tiempo Real, al que se hace referencia en lo sucesivo como RTP,
de tal modo que este terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano está caracterizado porque ensambla las ranuras
temporales tomadas como muestra de acuerdo con la paridad de su
número entero secuencial, a fin de generar dos tipos de tramas: una
con todas las ranuras temporales identificadas por números
secuenciales pares, y la otra con las restantes ranuras temporales,
identificadas por números secuenciales impares.
7. El terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado
porque reensambla las ranuras temporales de acuerdo con la secuencia
inicial, cuando se aplica una técnica de descodificación de banda
ancha en la recepción de dichos dos tipos de tramas transmitidos
desde el terminal de telecomunicaciones de extremo lejano que
ensambló las ranuras temporales tomadas como muestra, de acuerdo
con la paridad de su número entero secuencial que genera los dos
tipos de tramas.
8. El terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado
porque transmite al terminal de telecomunicaciones de extremo lejano
cada uno de los dos tipos de tramas a través de una corriente de
RTP específica que corresponde a un canal a modo de banda estrecha,
en tanto que los dos tipos de tramas tienen, cada uno, un sello
temporal relacionado con el otro al menos utilizando la misma señal
de reloj de referencia.
\newpage
9. El terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano, de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado
porque estas dos corrientes de RTP diferentes son identificadas por
la misma dirección de destino pero por diferentes puertas del
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano.
10. El terminal de telecomunicaciones de extremo
cercano, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado
porque aplica una técnica de codificación y descodificación de banda
ancha correspondiente a la G.711 normalizada, con una velocidad o
frecuencia de muestreo que es mayor que 8 kHz.
11. Un código de software o programación
ejecutable o realizable por una computadora, destinado a llevarse a
cabo por un codec
[codificador-descodificador] procedente de un
terminal de telecomunicaciones de extremo cercano, para una
telecomunicación con al menos un terminal de telecomunicaciones de
extremo lejano, mediante la aplicación de una técnica de
codificación de banda ancha, de tal modo que el código comprende
código para ensamblar las ranuras temporales resultantes del
muestreo a la hora de codificar formando tramas que se han de
transmitir al terminal de telecomunicaciones de extremo lejano a
través de una red conmutada en paquetes, utilizando algún Protocolo
en Tiempo Real, al que se hace referencia en lo sucesivo como RTP,
de manera que el código está caracterizado porque el
ensamblaje de las ranuras temporales tomadas como muestra se lleva
a cabo de acuerdo con la paridad de su número entero secuencial, con
el fin de generar dos tipos de tramas, una con todas las ranuras
temporales identificadas por números secuenciales pares, y la otra
con las restantes ranuras temporales, identificadas por números
secuenciales impares.
12. El software ejecutable por computadora, de
acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque genera
los dos tipos de tramas, cada una de ellas con un sello temporal
relacionado con el de la otra al menos utilizando la misma señal de
reloj de referencia, de tal modo que los dos tipos de tramas son
transmitidos al terminal de telecomunicaciones de extremo lejano,
cada uno de ellos por medio de una corriente de RTP específica que
corresponde a un canal a modo de banda estrecha.
13. El software ejecutable por computadora, de
acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque estas
dos corrientes de RTP diferentes son identificadas por la misma
dirección de destino pero por diferentes accesos o puertas del
terminal de telecomunicaciones de extremo lejano.
14. El software ejecutable por computadora, de
acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque está
adaptado para ser llevado a cabo para una
tele-conferencia entre el terminal de
telecomunicaciones de extremo cercano y más de un terminal de
telecomunicaciones de extremo lejano, al transmitir a todos ellos
los dos tipos de tramas independientemente de la técnica de
codificación y descodificación aplicada por el codec
procedente de los terminales de telecomunicaciones de extremo
lejano.
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