MX2012005702A - Transmision de datos adaptables para un modem en banda digital que opera sobre un canal de voz. - Google Patents

Abstract

En un ejemplo, un dispositivo de modulación (4) que codifica una corriente de bits (2) utilizando un grupo particular de parámetros de modulación (8) que está optimizado para un subgrupo de una pluralidad de modos de vocodificación sin un antecedente previo de cuál modo de los modos de vocodificación se opera en ese momento por un vocodificador (5). El dispositivo de modulación (4) conduce transmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbricas a través del vocodificador (5) utilizando el grupo particular de parámetros de modulación (8) y monitorea (19) éstas transmisiones en busca de errores. Si los errores alcanzan un umbral, entonces el vocodificador (5) puede estar utilizando uno de los modos de vocodificación que no están incluidos en el subgrupo para el cual está optimizado el grupo particular de parámetros de modulación (8) y, por tanto, el dispositivo de modulación (4) cambia del grupo particular de parámetros de modulación (8) a un grupo diferente (9) de parámetros de modulación.

Description

TRANSMISIÓN DE DATOS ADAPTABLE PARA UN MODEM EN BANDA DIGITAL QUE OPERA SOBRE UNA CANAL DE VOZ DESCRIPCIÓN Nota de derechos de autor: ©2010 Airbiquity, Inc.

Una parte de la descripción de este documento de patente contiene material que está sujeto a protección por derechos de autor. .El titular de los derechos de autor no tiene objeción en la reproducción facsimilar por parte de nadie del documento de patente o de la descripción de la patente tal como aparece en la Oficina de Patentes y Marcas o en sus Registros, pero de otra manera se reserva todos los derechos de autor cualesquiera que estos sean.

Antecedentes de la invención La cobertura de telecomunicaciones inalámbricas se ha tornado casi omnipresente en gran parte del mundo, especialmente en los países industrializados también en algunos países en desarrollo, regiones completas que carecen de infraestructura de telecomunicaciones tradicionales por medio de alambre de cobre ha saltado a esa tecnología para uso inalámbrico en su lugar. Las redes inalámbricas modernas proveen una gama de servicios de voz y datos. Detalles de tales servicios pueden encontrarse en muchos lugares, por ejemplo, el sitio WEB del grupo de estándares 3GPP www.3gpp. org.

Algunos servicios inalámbricos de datos, sin embargo, son lentos y la cobertura es irregular "SMS" (servicios de mensajería corta) es un ejemplo. Los servicios de voz inalámbricos, en contraste, tienden a ser generalmente de buena calidad y están disponibles casi donde quiera que viaje la gente. Por tanto, los servicios de voz son una buena elección donde es importante una cobertura amplia y confiable, por ejemplo en la puesta en marcha de servicios de emergencia, tales como solicitudes de policías, bomberos, servicios médicos u otros servicios de emergencia. Cuando las personas viajan, especialmente en vehículos automotores, es esencial la comunicación inalámbrica para localizar servicios de emergencia.

En la presente se' refiere a comunicaciones "en banda" indicando que se refieren en el canal de voz, a diferencia de un canal de datos, canal de control u otro servicio inalámbrico diferente de voz. Nótese que, los canales de voz aunque son optimizados para transmisión eficiente de tráfico de voz humana, de hecho también pueden utilizarse para transmitir cantidades relativamente pequeñas de datos (por ejemplo, decenas o cientos de bits en vez de megabits) . Los canales de voz se caracterizan por características de desempeño- especiales. Por ejemplo, sólo una gama relativamente estrecha de frecuencias de audio necesita ser enviada-recibida, con base en la voz humana normal. De hecho, se conocen técnicas de compresión y codificación sofisticadas para habilitar el envió y recepción de voz humana de manera muy eficiente sobre redes digitales inalámbricas. Sin embargo, estos codificadores de voz o "vocoders" -típicamente implementados en software, microcircuitos DSP y similares- no transmiten sonidos de voz en absoluto. Por el contrario ellos están diseñados para filtrar señales no de voz.

La figura 1 es un diagrama de bloques simplificado que ilustra la trayectoria de voz típica para una llamada de voz inalámbrica, es decir, una llamada telefónica sobre la red de telecomunicaciones inalámbrica. Las señales de voz análogas provenientes de un micrófono se digitalizan por medio de un convertidor A/D y entonces se alimentan a un algoritmo de codificación de vocoder (a 8000 muestras/segundo) . El codificador produce paquetes de datos comprimidos (típicamente un paquete por marco de 20 ms de audio) y alimenta esta corriente de datos a un transceptor de radio. Por otro lado, un receptor de radio pasa los paquetes al algoritmo de decodificación, el cual entonces reconstruye (de forma imperfecta) la señal de voz original como una corriente PCM. Esta corriente PCM se convierte eventualmente de regreso a un voltaje análogo del cual se aplica entonces a una bocina.

Utilizando este tipo de sistema, cantidades modestas de datos (aquí se quiere decir datos de usuario, no datos de habla de vocoder) pueden transmitirse "en banda" mediante selección cuidadosa de frecuencias, sincronización y el uso de técnicas especiales que "engañen" a un vocoder en la transmisión de información haciendo que la información "parezca" datos de voz humana. Este tipo de comunicación de datos, utilizando el canal de voz de un sistema inalámbrico en ocasiones es llamado "señalización en banda". Este puede ponerse en práctica en hardware y/o software referido como un "módem de señalización en banda", tomando prestado del viejo término módem (modulador-desmodulador) familiar en telecomunicaciones tradicionales de "linea terrestre".

Diversas patentes otorgadas describen tecnología de señalización en banda que comunica datos digitales sobre un canal de voz de una red de telecomunicaciones inalámbrica. En un ejemplo, una entrada recibe datos digitales. Un codificador convierte los datos digitales en tonos de audio que sintetizan características de frecuencia de voz humana. Los datos digitales también se codifican para impedir que la circuitería de codificación de voz en la red de telecomunicaciones corrompa los tonos de audio sintetizados que representan los datos digitales. Una salida entonces entrega los tonos de audio sintetizados a un canal de voz de una red de telecomunicaciones inalámbrica. En algunos casos, los "tonos" portadores de datos se envían junto con voz simultánea. Los tonos pueden ser cortos y relativamente no interfieren. En otros casos, algunas veces llamadas "espacio y ráfagas", la voz se corta mientras que se transmiten los datos a través del canal de voz. En aún otras aplicaciones, se utilizan porciones del espectro de frecuencia para ser usados por voz, mientras que otras porciones se reservan para datos. Esto ayuda en la decodificación en el lado receptor.

Actualmente, muchos vehículos tienen algunas capacidades de comunicación sobre redes inalámbricas. Aquí se refiere a estos sistemas vehiculares como un sistema cliente telemático. La figura 2 es un diagrama a bloques simplificado de un sistema en vehículo (IVS por su siglas en inglés) ilustrativo. Éste muestra un ejemplo de la porción relevante del sistema cliente telemático típico. Este sistema cliente consiste de software y hardware embebido diseñados para operar en un ambiente automotriz.

En la figura 2, el software telemático incluye una "aplicación del cliente", la cual puede ser casi cualquier aplicación, en particular una que utilicé transferencia de datos mediante la red inalámbrica. Por ejemplo, la aplicación del cliente puede relacionarse a navegación o entretenimiento. En operación, la aplicación del cliente transporta datos (preferentemente paquetes de datos) a un módem de señalización en banda. El módem de señalización en banda convierte los datos (junto con encabezados de paquetes y otros encabezados según sea apropiado) en tonos de frecuencia de audio. Los "tonos de datos" de audio se codifican, de manera similar a contenido de voz y se transmiten a un receptor remoto.

Como en muchos sistemas de comunicaciones, pueden ocurrir errores en el proceso de señalización en banda. Por ejemplo, el receptor intentará recuperar paquetes de datos a partir de los tonos de datos transmitidos, pero el proceso de recuperación podría fallar o los paquetes recuperados podrían ser representaciones incorrectas de los paquetes originales. Aunque existen esquemas disponibles para realizar una retransmisión desde el lado de transmisión en el caso de un error, así como esquemas para corregir errores en el lado receptor, lo que se requiere es un esquema para reducir el número de errores a ser resueltos por los esquemas de retransmisión y/o corrección de errores. La descripción de lo siguiente resuelve este y otros problemas.

Sumario de la invención Lo siguiente es un sumario de la invención para proveer un entendimiento básico de algunos aspectos de la invención. Éste sumario no pretende identificar elementos claves/críticos de la invención o de limitar el alcance de la invención. Su único propósito es presentar algunos conceptos de la invención en una forma simplificada como un preámbulo a la descripción más detallada que se ofrece más adelante.

En un ejemplo, un dispositivo móvil codifica una corriente de bits digitales utilizando un conjunto particular de parámetros de modulación para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio seleccionados para pasar a través de un vocoder del dispositivo móvil. El conjunto particular de parámetros de modulación se optimiza para un subconjunto de una pluralidad de modos de vocodificar sin un conocimiento previo de cuál de los modos de vocodificar se opera en ese momento por parte del vocoder. El dispositivo móvil realiza transmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbrica a través del vocoder utilizando el conjunto particular de parámetros de modulación y monitorea estas transmisiones en busca de errores. Si los errores alcanzan un valor umbral entonces el vocoder puede utilizar uno de los modos de vocodi ficación que no están incluidos en el subconjunto' para el cual se optimizó el conjunto particular de parámetros de modulación, y consecuentemente, el dispositivo de modulación cambia del conjunto particular de parámetros de modulación a un conjunto diferente de parámetros de modulación. Aspectos adicionales y ventajas de esta invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas lo cual se realiza con referencia a las figuras anexas.

Breve descripción de las figuras La figura 1 es un diagrama a bloques simplificado que ilustra la trayectoria de voz típica para una llamada de voz inalámbrica.

La figura 2 es un diagrama a bloques simplificado para un sistema en vehículo (IVS) ilustrativo con un módulo de teléfono móvil embebido.

La figura 3A ilustra un módem de señalización en banda (IBS) configurado para conmutar entre conjuntos de parámetros de modulación.

La figura 3B ilustra un diagrama de flujo que muestra operación del módem IBS de la figura 1.

La figura 4 ilustra. un diagrama de señalización que muestra cómo el módem IBS mostrado en la figura 1 puede determinar cuándo conmutar entre conjuntos de parámetros de modulación .

La figura 5A ilustra un diagrama de señalización que muestra cómo el módem IBS en el lado receptor puede determinar cuándo conmutar entre conjuntos de parámetros de modulación y señalar el módem IBS de la figura 1.

La figura 5B es un diagrama de flujo que ilustra conteo de errores en el lado receptor.

Descripción detallada de modalidades preferidas La figura 3? ilustra un módem de señalización en banda (IBS) configurado para conmutar entre conjuntos de parámetros de modulación.

El sistema 100 incluye un módem 4 de señalización en banda (IBS por sus siglas en inglés) de un dispositivo móvil (también referido como un "cliente") para comunicación con un módem IBS remoto tal como un modem IBS de un servidor (no mostrados) . El módem 4 IBS se configura para modular datos en paquetes utilizando un primer conjunto 8 de parámetros de modulación. El software 1.5 del módem 4 IBS monitorea en busca de errores con la transmisión al módem IBS remoto (no mostrado) sobre el canal 13 de voz inalámbrico y, de conformidad con el monitoreo de errores, controla si el sistema 100 (incluyendo el módem 4 IBS) "cae de regreso" a un segundo conjunto de parámetros de modulación 9 durante la transmisión .

A manera de antecedente, los vocoders tales como el vocoder 5 procesan datos de voz de conformidad con un algoritmo de vocodificación, o códec de vocodificación, configurados en él. Existen muchos algoritmos de vocodificación conocidos y los vocoders no siempre revelan cuál de ellos en particular utilizan. Para complicar más el asunto, algunos vocoders tal como el vocoder 5 ilustrado se configuran con una pluralidad en algoritmos de vocodificación y cambiar dinámicamente de entre cuáles algoritmos de vocodificación se utiliza en ese momento, en cualquier momento, por razones que están fuera del alcance de la presente descripción (tal conmutación dinámica puede no ser necesariamente advertida por el vocoder tampoco) .

Como se explicó anteriormente, la modulación de los datos en paquete por medio de un módem IBS en una señal 10 de audio es para obtener la información de los datos en paquetes en una forma que no será filtrada por los vocoders del canal de voz inalámbrico. Sin embargo, algoritmos de vocodificación diferentes procesan entradas de diferentes formas y en algunos casos de forma tan diferente que un esquema de modulación que puede pasar información con suficiente exactitud a través de un algoritmo de vocodificación no pasara información suficientemente exacta a través de otro algoritmo de codificación.

En el sistema 100, el módem 4 IBS se configura con al menos dos conjuntos de parámetros de modulación, por ejemplo 8 y 9, cada uno de los cuales representa un esquema de modulación. Los esquemas de modulación pueden diferir en uno o más de los siguientes parámetros: frecuencia de modulación, longitud de la forma de onda de símbolo, longitud de patrón de sincronización o transición dúplex completa/mitad. Uno de los esquemas de modulación 8 y 9 se lleva a un óptimo para uso con un subconjunto de algoritmos de vocodificación conocidos, significando que este esquema de modulación será por lo general capaz de pasar información a través de los algoritmos de vocodificación del subconjunto con un alto desempeño, pero no necesariamente a través de otros algoritmos de vocodificación . Otro de los esquemas de modulación 8 y 9 se optimiza con un subconjunto de algoritmos de vocodificación conocidos diferente, o no se optimiza con ninguno de los algoritmos de vocodificación particular (caracterizado por amplia compatibilidad con algoritmos de vocodificación con un desempeño menor) .

El módem 4 IBS utiliza un esquema particular de los esquemas de modulación 8 Y 9 en un "modo preestablecido" sin analizar qué esquema de vocodificación particular se utiliza en ese momento por el vocoder 5. Por ejemplo, en el sistema 100 ejemplar, el esquema de modulación de alto desempeño que se optimiza para un subconjunto de los algoritmos de vocodificación 1-N se utiliza inicialmente para transmisión. El uso de este esquema de modulación particular puede referirse como "a priori" debido a que el módem 4 IBS no tiene información actualizada respecto de cuál de los algoritmos de vocodificación 1-N (o para qué material de los algoritmos de vocodificación conocidos) el vocoder 5 está actualmente utilizando.

El software 15 entonces monitorea de forma continua la transmisión utilizando uno de los esquemas particulares de los esquemas de modulación 8 y 9. En otras palabras, información 19 de monitoreo de errores en ese momento se retroalimenta al software 15. Si la información 19 de monitoreo de errores indica que se ha alcanzado una cantidad umbral de errores, el software 15 provoca que el módem 4 IBS cambie los esquemas de modulación, lo cual se representa lógicamente en la figura 3 por medio de la señal de control 17. En el ejemplo particular mostrado, el módem 4 IBS "cae de regreso" a un esquema de modulación que tiene uno o más de los siguientes parámetros con respecto al esquema de modulación preestablecido: diferente frecuencia de modulación, mayor longitud de forma de onda de símbolo, mayor longitud de patrón de sincronización, media transmisión dúplex en vez de total transmisión dúplex. El cambio en la frecuencia de modulación puede impedir que los datos se filtren por algoritmo de vocodificación utilizado. Un esquema de modulación con una longitud de forma de onda de símbolo más grande provee mayor información de forma de onda al receptor para los propósitos de identificar el símbolo transmitido y tales símbolos son típicamente más probables de ser operados correctamente en un ambiente de "mal canal" por ejemplo un vocoder utilizando un esquema de codificación que es hostil para datos en paquete. En un ejemplo en un esquema de modulación los símbolos son cuatro veces más largos que en otro esquema de modulación. Un esquema de modulación con una longitud de patrón de sincronización más grande puede utilizar patrones de sincronización más largos para señalar el módem IBS remoto del inicio de una carga útil, lo cual es menos probable que resulte en detecciones falsas o pérdidas en el lado receptor en un ambiente de "mal canal". Utilizando la mitad de dúplex se puede evitar el entrecruzamiento entre los módems IBS.

Un ejemplo particular de los esquemas de modulación 8 y 9 es como sigue. Un primer esquema de modulación de los esquemas de modulación y una velocidad de datos de símbolo de 400 baudios con frecuencias de modulación F1/F2 Y F3/F4 para el transmisor y el receptor, respectivamente. Dado que los lados del transmisor y del receptor utilizan diferentes frecuencias, no existen (o son mínimas) las interferencias entre las formas de onda independientemente del traslape temporal y la operación total de dúplex es posible. Una segunda alternativa de los esquemas de modulación tiene una velocidad de datos de símbolo de 100 baudios con una longitud de símbolo 4 veces la del primer esquema de modulación. Las frecuencias de modulación son F1/F2 y se utiliza el modo de transmisión de mitad de dúplex. A diferencia del primer esquema de modulación, el segundo esquema de modulación alternativo no utiliza las frecuencias de modulación F3/F4 dado que el algoritmo de vocodificación de 4.8 Kbps EVRC-B suprime estas frecuencias de modulación.

Si el módem 4 IBS cambia de un esquema de modulación preestablecido a un esquema de modulación alternativo, el módem 4 IBS a su vez señala al módem IBS remoto para iniciar la desmodulación de conformidad con el esquema de modulación alternativo. Como resultado, los errores que resultan del uso de un esquema que no corresponde con el algoritmo actualmente utilizado de los algoritmos de vocodificación puede terminar, reduciendo la retransmisión y el procesamiento asociado con la corrección de errores. Debe entenderse que el esquema de modulación alternativo más robusto puede dirigir errores atribuibles a condiciones del medio de canal de voz inalámbrico por ejemplo, llamadas interrumpidas y paquetes perdidos y/o errores atribuibles a otra red tal como un medio de circuito conmutado.

Debe entenderse "que el software 15 puede configurarse también para cambiar de regreso al esquema de modulación preestablecido utilizando el esquema de modulación alternativo durante algún tiempo. Por ejemplo el software 15 podria automáticamente cambiar de regreso si se observa un umbral mínimo de errores durante un tiempo preestablecido.

Como se explicó anteriormente, los vocoders típicamente no revelan qué algoritmo de vocodificación particular utilizan. Sin embargo existen algunos vocoders "hostiles" que agresivamente ' filtran datos que nos de voz, que tienen características que revelan su algoritmo de vocodificación . Un ejemplo particular es el algoritmo de vocodificación de 4.8 Kbps EVRC-B utilizado por algunos vocoders. Por tanto, el módem 4 IBS puede configurarse para cuando se empata con un vocoder que utiliza estos esquemas, inicialmente modula la corriente de bits digital utilizando el esquema de modulación alternativo. Por ejemplo, si el algoritmo de vocodificación identificado no está incluido en el subconjunto de algoritmos de vocodificación por el cual se optimiza el esquema de modulación de alto desempeño, puede declararse inmediatamente un canal malo y como resultado el módem 4 IBS modula la porción inicial de la corriente de bits digital 2 utilizando el esquema de modulación alternativo.

El esquema de modulación arriba descrito puede utilizar un esquema de modulación de frecuencia tal como la modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK por sus siglas en inglés) . Si se utiliza un esquema de modulación de frecuencia, puede codificarse información con un par seleccionado de frecuencias o vocodificarse con un conjunto más grande de frecuencias, es decir, conjuntos de más de dos frecuencias. Debe ser evidente que los principios aquí descritos pueden aplicarse a otros esquemas de modulación, tales como aquellos donde la información se codifica utilizando otras características de señales incluyendo algunos limitados a fase o amplitud de la frecuencia portadora .

La figura 3B ilustra un diagrama de flujo que muestra la operación del módem IBS de la figura 1.

En el bloque 301, el módem 4 IBS intenta identificar un algoritmo de vocodificación utilizado en ese momento por medio del vocoder. Si se identifica un algoritmo de vocodificación en el diamante 302, entonces en el bloque 303A el módem 4 IBS selecciona entre un primer esquema de modulación y un segundo esquema de modulación alternativo de conformidad con la identificación. De otra manera, en el bloque 303B el módem 4 IBS modula una porción inicial de una corriente de bits digital utilizando el primer esquema de modulación para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tonos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de la red de telecomunicaciones inalámbrica sin obstrucción por parte del vocoder .

En el bloque 304,.· el módem IBS monitorea las transmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbrica. Ejemplos de tal monitoreo serán descritos más adelante, de forma detallada, con respecto a las figuras 4 y 5A-B. Si los errores son menores a un valor umbral preestablecido en el diamante 305, entonces en el bloque 306A el módem 4 IBS modula una porción subsecuente de la corriente de bits digital utilizando el primer esquema de modulación. Si los errores alcanzan el valor umbral preestablecido en el diamante 305, entonces en el bloque 306B el módem 4 IBS modula una porción subsecuente de la corriente de bits digital utilizando el segundo esquema de modulación alternativo. Como se descartó anteriormente, en comparación con el primer esquema de modulación, el segundo esquema de modulación alternativo tiene una frecuencia de modulación diferente, una longitud de forma de onda de símbolo mayor, una longitud de patrón de sincronización mayor, una transmisión mitad dúplex en vez de una transmisión total dúplex.

Si se alimenta la totalidad de la corriente de bits al vocoder en el bloque 307, entonces el proceso termina en el bloque 308. De otra manera, el proceso regresa a monitoreo en el bloque 304.

La figura 4 ilustra un diagrama de señalización que muestra cómo el módem IBS mostrado en la figura 1 puede determinar cuándo conmutar entre conjuntos de parámetros de modulación .

En el sistema 200, un módem IBS de transmisión determina cuando cambiar entre esquemas de modulación con base en el conteo de no reconocimientos. Los no reconocimientos incluyen reconocimientos negativos como se muestra en esta ilustración particular y cualquier otra indicación de una transmisión de error tal como una falla para recibir un reconocimiento positivo dentro de una cantidad de tiempo preestablecido.

Por ejemplo, el módem IBS de transmisión modula un primer paquete utilizando un primer esquema de modulación y transmite los paquetes modulados. Para propósitos de ilustración, se asume que el paquete modulado se ha recuperado exitosamente y se recibe un reconocimiento de regreso en el módem IBS de transmisión.

El módem IBS de transmisión modula un segundo paquete utilizando el primer esquema de modulación para propósitos de ilustración, se supone que el paquete modulado no se recuperó exitosamente. El módem IBS de recepción envía un reconocimiento negativo, del cual como se discutió anteriormente es un tipo de no reconocimiento. El módem IBS de transmisión incrementa entonces un contador para los no reconocimientos. El modem de transmisión entonces vuelve a transmitir el segundo paquete modulado utilizando el primer esquema de modulación.

Conforme se reciben no reconocimientos (de nuevo ya sean reconocimientos negativos o cualquier otra indicación de un error de transmisión) el contador se incrementa en el IBS de transmisión. Después de que el contador alcanza un nivel umbral preestablecido de errores se declara un mal canal y transmisiones subsecuentes se realizan pasando al segundo esquema de modulación alternativo. Por ejemplo, en este ejemplo particular el umbral se alcanza cuando aún se intenta comunicar, de manera que el segundo paquete se modula de conformidad en un segundo esquema de modulación alternativo y entonces se transmite. Debe entenderse que puede utilizarse histéresis en el conteo para evitar un cambio prematuro al segundo esquema de modulación alternativo.

Como se explicó anteriormente, el módem IBS de transmisión también señala al módem IBS de recepción para conmutar los esquemas de modulación. Es preferible enviar tal señalización utilizando el segundo esquema de modulación alternativo. Por supuesto, esto significa que el módem IBS de recepción se configure para desmodular la señalización enviada con el segundo esquema de modulación alternativo aun cuando opere en datos en paquete utilizando el primer esquema de modulación. El módem IBS de transmisión puede esperar para iniciar la modulación de conformidad con el segundo esquema de modulación alternativo hasta que el módem IBS de recepción indique positivamente que el módem IBS de recepción ha iniciado la operación en el módem alternativo.

Debe entenderse que, en el caso de una descarga desde el servidor al cliente móvil, el servidor realiza las funciones del módem IBS de transmisión. De modo contrario, en el caso de una carga desde el cliente móvil al servidor, el cliente móvil realiza las funciones del módem IBS de transmisión.

Después de un periodo, el módem IBS de transmisión puede iniciar de regresar cambio al primer esquema modulación. Este cambio de regreso al primer esquema de modulación puede ocurrir automáticamente después del paso de una cantidad de tiempo preestablecida o después del paso de la cantidad preestablecida de tiempo pero sólo se detectaron una cantidad particular menor de errores en ese tiempo, etcétera. Si los errores fueron resultado de problemas temporales con el medio de red de telecomunicaciones inalámbricas, es posible que la transmisión utilizando el primer esquema de modulación esté relativamente libre de errores en ese momento. También, si los errores fueron el resultado de un uso temporal de un algoritmo de vocodificación particular por un vocoder a lo largo de la trayectoria de llamada, es posible que la transmisión utilizando el primer esquema de modulación pueda estar relativamente libre de errores en ese momento.

La figura 5A ilustra un diagrama de señalización que muestra como un módem IBS en el lado de recepción puede determinar cuándo cambiar entre conjuntos de parámetros de modulación y señalar al módem IBS de la figura 1.

En el sistema 300, un módem IBS de recepción determina cuando cambiar entre esquemas de modulación con base en el conteo de errores detectado errores utilizando la comprobación de errores de redundancia cíclicos (CRC por sus siglas en inglés) o alguna otra forma de detección de errores .

Por ejemplo, el módem IBS de recepción recibe un primer paquete modulado de conformidad con un primer esquema de modulación. El módem IBS de recepción realizada una CRC sobre los datos recuperados del primer paquete. Para propósitos de ilustración, se supone que no se identificaron errores durante esta CRC. El módem IBS de recepción puede enviar reconocimiento de que se recuperó exitosamente el primer paquete.

El módem IBS de recepción entonces realiza una CRC en un segundo paquete modulado de conformidad con el primer esquema de modulación. Para propósitos de ilustración, se asume que este CRC identifica errores. El módem IBS de recepción entonces actualiza un contador. El módem IBS de recepción puede enviar un reconocimiento negativo.

Conforme se descubren errores subsecuentes, el contador continúa el incremento en el IBS de transmisión. Después de que el contador alcanza un valor umbral preestablecido de errores, se declara un mal canal. Debe entenderse que puede utilizarse histéresis en el conteo para evitar cambio prematuro al segundo esquema de modulación alternativo .

El módem IBS de recepción envía entonces una solicitud para cambiar esquemas de modulación, provocando que el módem de transmisión vuelva a transmitir un paquete utilizando el segundo esquema de modulación alternativo (o iniciar el envió aun no transmitido de paquetes utilizando el esquema de modulación alternativo) . Como se explicó antes, la solicitud por sí misma se modula de conformidad con el segundo esquema de modulación alternativo. Por supuesto, esto significa que el módem IBS de transmisión se configure para desmodular señalización enviada con el segundo esquema de modulación aun cuando opere en datos empaquetados utilizando en primer esquema de modulación.

La figura 5B es un diagrama de flujo que ilustra conteo de errores en el lado de recepción.

En el diagrama de flujo 400 los bits de paridad de corrección de errores a posteriori (FEC por sus siglas en inglés) se utilizan para corregir los datos en paquete o empaquetados antes de que se realice el cálculo CRC. Debe ser evidente que cualquier forma de corrección de errores puede realizarse antes de llevar a cabo el CRC u otro proceso de detección de errores. La detección de errores puede realizarse en el encabezado, la carga útil (marcada "datos" en la figura) , o en ambos.

Debe entenderse que los paquetes están segmentados típicamente para transmisión. Por tanto, el contador puede incrementarse una vez para cada segmento erróneo (un segmento es la combinación de un encabezado y una carga útil que corresponde a una porción de un paquete) .

En un ejemplo, un medio legible por procesador se codifica con instrucciones especializadas que, si se ejecutan, dan como resultado operaciones particulares. Una operación incluye procesar una corriente de bits digital recibida utilizando un parámetro de modulación particular establecido para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tonos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de una red de telecomunicaciones inalámbrica sin obstrucción por parte de un vocoder y en donde el conjunto de parámetros de modulación particular se optimiza para un subconjunto de una pluralidad de modos de vocodificación sin un conocimiento previo de cuál de los modos de vocodificación se opera en ese momento por el vocoder para vocodificar la señal de audio. Otra operación incluye el monitoreo de transmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbrica para identificar cuando una cantidad de errores asociados con la transmisión sobre el canal de voz inalámbrico alcanza un valor umbral preestablecido. Otra operación incluye conmutar del parámetro de modulación particular establecido a un conjunto de parámetros de modulación diferentes si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido. En algunos casos, al menos algunos de los horrores resultan del vocoder que opera un modo de vocodificación que no está incluido en el de subconjunto al cual el conjunto de parámetros de modulación particular se optimiza en asociación con la transmisión errónea.

El conjunto de parámetros de modulación diferente puede designarse para compatibilidad más amplia que el conjunto de parámetros de modulación particular y en donde el conjunto de parámetros de modulación diferente no está optimizado con el subconjunto de modos de vocodificación y/u optimizado con un subconjunto diferente de modos de vocodificación .

Otra operación puede incluir, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, hacer la transición de codificación utilizando un primer tipo símbolo para codificar utilizando un segundo tipo símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo símbolo.

Otra operación puede incluir, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, hacer una¦ transición de codificación utilizando un primer par de frecuencia para codificar utilizando un segundo par de frecuencia más baja, en donde el primer par de frecuencia más alta se utiliza con las transmisiones erróneas.

Otra operación puede incluir, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, codificar en la señal de audio y primer patrón en donde el primer patrón suministra más información en forma de onda para el¦ receptor para utilizar y la identificación de un símbolo que un segundo patrón codificado en la señal de audio antes de que la transmisión errónea sea identificada .

Otra operación puede incluir, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, hacer una transición de codificación utilizando un primer tipo símbolo para codificar utilizando un segundo tipo símbolo que tiene una mayor duración del primer tipo símbolo, hacer una transición de codificación utilizando primer conjunto de frecuencias para codificar utilizando un segundo conjunto de frecuencias diferente y codificar en la señal de audio un primer patrón, en donde el primer patrón suministra más información de forma de onda para el receptor para utilizarla en la identificación de un símbolo que un segundo patrón codificado en la señal de audio antes de que la transmisión errónea sea identificada.

Otra operación puede incluir, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, cambiar o conmutar de un modo de trasmisión total dúplex a un modo de trasmisión medio dúplex.

Otra operación de incluir contar un número de no reconocimientos, en donde el cambio o conmutación se basa en tal conteo.

Otra operación puede incluir procesar la señalización generada por un punto final de recepción, en donde la conmutación se basa en tal señalización.

En otro ejemplo, se provee un proceso particular. Un paso en el proceso incluye procesar una corriente de bits digitales recibida utilizando un conjunto de parámetros de modulación particular para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tonos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de una red de telecomunicaciones inalámbrica sin obstrucción por parte de un vocoder, en donde el conjunto de parámetros de modulación particulares se optimiza para un subconjunto de una pluralidad de modos de vocodificación sin un conocimiento a priori de cuál modo de la pluralidad de modos de vocodificación está operando en ese momento por el vocoder para vocodificar la señal de audio. Otro paso en el proceso incluye conmutar del conjunto de parámetros de modulación particular a un conjunto de parámetros de modulación diferente cuando la información de retroalimentación de errores indica que los errores alcanzan un valor umbral preestablecido. En algunos casos, el conjunto de parámetros de modulación diferente no está optimizado con el subconjunto de modos de vocodificación y/u optimizado con un subconjunto diferente de modos de vocodificación .

Otro paso en el proceso incluye realizar la transición de codificación utilizando un primer tipo símbolo para codificar utilizando un segundo tipo símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo símbolo cuando la información de retroalimentación indica que los errores alcanzan el valor umbral preestablecido.

Otro paso en el proceso incluye hacer una transición de la codificación utilizando un primer conjunto de frecuencias a codificar utilizando un segundo conjunto de frecuencias más bajas cuando la información de retroalimentación de errores indica que los errores alcanza un valor umbral preestablecido, en donde el primer conjunto de frecuencias mayores se utiliza con las transmisiones erróneas.

Otro paso en el proceso incluye codificar en la señal de audio un primer patrón en donde el primer patrón proporciona más información de forma de onda apara el receptor para uso en la identificación de un símbolo que un segundo patrón codificado en la señal de audio antes de que se alcance el valor umbral preestablecido.

En otro ejemplo, un medio legible por procesador se codifica con instrucciones especializadas que, si se ejecutan, dan como resultado operaciones particulares. Una operación incluye determinar si un vocoder está operando en ese momento alguno o algunos modos de vocodificación particular de una pluralidad de modos de vocodificación . Otra operación o paso incluye procesar una corriente de bits digitales recibida utilizando un conjunto de parámetros de modulación particular para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tonos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de una red de telecomunicaciones inalámbrica sin obstrucción por parte del vocoder, en donde si la determinación indica que el vocoder está operando en ese momento el modo de vocodificación particular de una pluralidad de modos de modificación, el conjunto de parámetros de modulación particular y tiene un primer conjunto de parámetros y en donde de otra manera el conjunto de parámetros de modulación particular tiene un segundo conjunto diferente de parámetros. Otra operación incluye monitorear transmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbricas para identificar cuando una cantidad de errores asociada con la transmisión sobre el canal de voz inalámbrico alcanzó un valor umbral preestablecido. Otra operación incluye, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido adaptar el proceso de la corriente de bits digitales recibida.

Otra operación incluye si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, realizar una transición de codificación utilizando un primer tipo símbolo para codificación utilizando un segundo tipo símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo símbolo.

Otra operación incluye, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, hacer una transición de codificación utilizando un primer conjunto de frecuencias a codificar utilizando un segundo conjunto de frecuencias más bajas.

Otra operación incluye, si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, codificar en la señal de audio un primer patrón, en donde el primer patrón provee más información de forma de onda para el receptor para usar en la identificación de un símbolo que una segunda longitud de bits codificada en la señal de audio antes de que se identifique la transmisión errónea .

Otra operación incluye contar un número de no reconocimientos o procesar señalización generada por un punto final de recepción, en donde la adaptación se basa en el conteo o en la señalización.

Será obvio para las personas con conocimientos medios en la materia que pueden realizarse muchos cambios a los detalles de las modalidades arriba descritas sin alejarse de los principios subyacentes de la invención. El alcance de la presente invención debe, por tanto, estar determinado sólo por las siguientes reivindicaciones.

La mayor parte del equipo arriba descrito comprende hardware y software asociado. Por ejemplo, el dispositivo móvil típico o servidor es probable que incluya uno o más procesadores y software ejecutable en tales procesadores para realizar las operaciones descritas. Se utiliza el término software en su sentido comúnmente utilizado para referirse a programas o rutinas (rutinas, objetos, programillas , etc.), así como datos, utilizables por una máquina con procesador. Como se conoce, los programas de cómputo generalmente comprenden instrucciones que son almacenadas en medios de almacenamiento legibles por máquina o legibles por computadora. Algunas modalidades de la presente invención pueden incluir programas ejecutables o instrucciones que se almacenan en medios de almacenamiento legibles por computadora o legibles por máquina, tales como una memoria digital. No se pretende implícitamente que una "computadora" en el sentido convencional se requiera en alguna de las modalidades particulares. Por ejemplo, se puede utilizar varios procesadores embebidos o de alguna otra manera en equipo tal como los componentes aquí descritos.

La memoria para almacenar software, de nuevo, es conocida. En algunas modalidades, la memoria asociada con un procesador dado puede almacenarse en el mismo dispositivo físico que el procesador (memoria "abordo"); por ejemplo, memoria RAM o FLASH colocada dentro de un circuito integrado microprocesador o algo similar. En otros ejemplos, la memoria comprende un dispositivo independiente, tal como una unidad de disco externa, arreglo de almacenamiento o dispositivo portátil flash. En tales casos, la memoria se torna "asociada" con el procesador digital cuando los dos están acoplados operativamente en conjunto, o en comunicación entre sí, por ejemplo mediante un puerto de E/S, conexión de red, etc., de manera que el procesador pueda leer un archivo almacenado en la memoria. Memoria asociada puede ser "sólo lectura" por diseño (ROM) o por medio de establecimiento de permisos o no. Otros ejemplos incluyen pero no se limitan a WORM, EPROM, EEPROM, FLASH, etcétera. Tales tecnologías con frecuencia se implementan en dispositivos semiconductores de estado sólido. Otras memorias pueden comprender partes móviles, tales como una unidad de disco giratoria convencional. Todas estas memorias son "legibles por máquina" o "legibles por computadora" y pueden utilizarse para almacenar instrucciones ejecutables para implementar las funciones aquí descritas.

Un "producto de software" se refiere a un dispositivo de memoria en el cual se almacenan una serie de instrucciones ejecutables en una forma legible por máquina de manera que una máquina o procesador adecuado con el acceso apropiado al producto de software, puede ejecutar las instrucciones para realizar un proceso los productos de software en ocasiones se utilizan para distribuir software. Cualquier tipo de memoria legible por máquina, incluyendo sin limitación aquellas resumidas arriba, pueden utilizarse para hacer un producto de software, es decir, también se sabe que el software se puede distribuir mediante transmisión electrónica ("descarga"), en cuyo caso será típicamente un producto de software que corresponde a la transmisión del final de la transmisión o del final de la recepción o ambos.

Habiendo descrito e ilustrado los principios de la invención en una modalidad preferida de la misma será evidente que la invención puede modificarse en arreglo y detalle sin separarse de tales principios. Se solicita la protección de todas las modificaciones y variaciones que caigan dentro del alcance · y esencia de las siguientes reivindicaciones .

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un medio legible por procesador codificado con instrucciones que si se ejecutan, dan como resultado: procesar una corriente de bits digitales recibida utilizando un conjunto de parámetros de modulación particular para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tomos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de una red de telecomunicaciones inalámbricas sin obstrucción por un vocoder, en donde el conjunto de parámetros de modulación particular se optimiza para un subconjunto de una pluralidad de modos de vocodificación sin un conocimiento previo de cuál modo de vocodificación de la pluralidad de modos codificación se opera en ese momento por parte del vocoder para vocodificar la señal de audio; monitorear las transmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbricas para identificar cuando una cantidad de errores asociados con la transmisión sobre el canal de voz inalámbrico alcanza un valor umbral preestablecido; y si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, conmutar el conjunto de parámetros de modulación particular a un conjunto de parámetros de modulación diferente.

2. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conjunto de parámetros de modulación diferente se diseña para mayor compatibilidad que el conjunto de parámetros de modulación particular, y en donde el conjunto de parámetros de modulación diferente no está optimizado con el subconjunto de modos de vocodificación y/u optimizado con un subconjunto diferente de modos de vocodificación .

3. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, hacer una transición de codificación utilizando primer tipo símbolo a codificación utilizando un segundo tipo símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo símbolo.

4. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las instrucciones si se ej ecutan, . dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, realizar una transición de codificación utilizando un primer par de frecuencias para codificar utilizando un segundo par de frecuencias más bajas; en donde el primer par de frecuencias más altas se utiliza con las transmisiones erróneas.

5. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, codificar en la señal de audio un primer patrón, en donde el primer patrón provee más información de forma de onda para el receptor para uso e identificación de un símbolo que un segundo patrón codificado en la señal de audio antes de que se identifique la transmisión errónea.

6. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: si el monitoreo indica de la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, realizar una transición de codificación que utiliza un primer tipo símbolo a codificación que utiliza un segundo tipo símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo símbolo, hacer la transición de codificación utilizando un primer conjunto de frecuencias a codificación utilizando un segundo conjunto de frecuencias diferente y codificación en la señal de audio de un primer patrón, en donde el primer patrón provee más información en forma de onda para el receptor para uso en la identificación de un símbolo de un segundo patrón codificado en la señal de audio antes de que se identifique la transmisión errónea.

7. En medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, conmutar de un modo de transmisión total dúplex a un modo de trasmisión medio dúplex .

8. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos algunos de los errores resultan del vocoder que opera un modo de vocodificación que no está' incluido en el subconjunto para el cual se optimiza el conjunto de parámetros de modulación particular en la asociación con la transmisión errónea.

9. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: contar un número de no reconocimientos, en donde la conmutación se basa en tal conteo.

10. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: procesar señalización generada por un punto final de recepción, en donde la conmutación se basa en tal señalización .

11. Un método que comprende: procesar una corriente de bits digitales recibida utilizando un conjunto de parámetros de modulación particular para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tomos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de una red de telecomunicaciones inalámbrica sin ser obstruidas por un vocoder, en donde el conjunto de parámetros de modulación particular se optimiza para un subconjunto de una pluralidad de modos de vocodi ficación sin un conocimiento a priori de qué modo de vocodificación de la pluralidad de modos de vocodificación se opera en ese momento por el vocoder para vocodificar la señal de audio; retroalimentar información de errores en ese momento proveniente de un punto final de desmodulación para las transmisiones; y conmutar el conjunto de parámetros de modulación particular a un conjunto de parámetros de modulación diferente cuando la información de retroalimentación de errores indica que los errores alcanzan un valor umbral preestablecido.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el conjunto de parámetros de modulación diferente no está optimizado con el subconjunto de modos de vocodificación y/u optimizado con un subconjunto diferente de modos de vocodificación .

13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende: realizar una transición de codificación que utiliza un primer tipo de símbolo a una codificación que utiliza un segundo tipo de símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo de símbolo cuando la información de retroalimentación de errores indica errores que alcanzan el valor umbral preestablecido.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende: realizar una transición de codificación que utiliza un primer conjunto de frecuencias a codi icación que utiliza un segundo conjunto de frecuencias más bajas cuando la información de retroalimentación de errores indica que los errores alcanzan un valor umbral preestablecido; en donde el primer conjunto de frecuencias superiores se utiliza con las transmisiones erróneas.

15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende: codificar en la señal de audio un primer patrón, en donde el primer patrón suministra más información de forma de onda para el receptor para usar en la identificación de un símbolo que un segundo patrón codificado en la señal de audio antes de que se alcance el valor umbral preestablecido.

16. Un medio legible por procesador codificado con instrucciones que, si se ejecutan, dan como resultado: determinar si un vocodificador está operando uno o más modos de vocodificación de una pluralidad de modos de vocodificación; procesar una corriente de bits digitales recibidos utilizando un conjunto de parámetros de modulación particular para generar una señal de audio que tiene diferentes tonos de audio para diferentes valores de bits, en donde los tonos de audio se seleccionan para pasar a través de un canal de voz inalámbrico de una red de telecomunicaciones inalámbrica sin obstrucción por el vocoder; en donde si la determinación indica que el vocoder está operando en ese momento el modo de vocodificación particular de una pluralidad de modos de vocodificación, el conjunto de parámetros de modulación particular tiene un primer conjunto de parámetros y en donde de otra manera el conjunto de parámetros de modulación particular tiene un segundo conjunto diferente de parámetros; monitorear trasmisiones sobre la red de telecomunicaciones inalámbricas para identificar cuando una cantidad de errores asociados con la transmisión sobre el canal de voz inalámbrico alcanza un valor umbral preestablecido; si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, adoptar procesamiento de la corriente de bits digitales recibida.

17. El. medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza la cantidad umbral preestablecida, realizar una transición de codificar utilizando un primer tipo símbolo para codificar utilizando un segundo tipo de símbolo que tiene una mayor duración que el primer tipo símbolo.

18. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, realizar una transición de codificar utilizando un primer conjunto de frecuencias a codificar utilizando un segundo conjunto de frecuencias menores.

19. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las instrucciones si se ejecutan, . dan como resultado: si el monitoreo indica que la cantidad de errores alcanza el valor umbral preestablecido, codificar en la señal de audio un primer patrón, en donde el primer patrón lo provee más información de forma de bomba para el receptor para uso en la identificación de un símbolo que una segunda longitud de bits codificada en la señal de audio antes de que se identifique la transmisión errónea.

20. El medio legible por procesador de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las instrucciones, si se ejecutan, dan como resultado: contar un número de no reconocimientos o señalización de proceso generados por un punto final de recepción, en donde la adaptación se basa en el conteo o señalización .