MXPA96005853A - Metodo y aparato para la transmision simultanea devoz/datos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para la transmisión simultánea de voz/datos, caracterizado porque comprende las etapas de:recepción en un transmisor y codificación de una señal de datos del usuario, que varía en el tiempo, con el uso de una secuencia de la señal codificada seleccionada de un esquema de codificación predeterminado definido por una pluralidad de secuencias permisibles de la señal codificada, para producir una secuencia de la señal de datos codificada;recepción en el transmisor y codificación de una señal de voz que varía en el tiempo;combinación de la secuencia de la señal de datos codificada con la señal de voz codificada;transmisión de las señales de voz codificada y de datos codificada combinadas, a lo largo de un solo canal de comunicación a un receptor;recepción de las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada combinadas en el receptor;almacenamiento en memoria temporal de las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada recibidas en el receptor sobre un periodo de tiempo predeterminado para definir una secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal, comparación de la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con cada una de las varias secuencias permisibles de la señal codificada, para identificar la secuencia de la señal codificada seleccionada con la cual la señal de datos del usuario fue codificada;sustracción de cada señal de datos codificada de la secuencia identificada de la señal de datos codificada de la señal combinada almacenada en memoria temporal de datos codificada y de voz codificada de la cual la secuencia de la señal codificada seleccionada fue identificada para recuperar la señal de voz codificada;y descodificación de la señal de voz codificada recuperada y la secuencia de la señal de datos codificada identificada para recuperar las señales de voz y datos recibidas en el transmisor.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA LA TRANSMISIÓN SIMULTANEA DE VOZ/DATOS Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se relaciona con un método y aparato para transmitir simultáneamente señales de voz y datos y más en particular, para mejorar la calidad de las transmisiones de voz y datos y para eliminar el retardo normalmente asociado con el restablecimiento de la temporización e igualación o compensación del modem (modulador/desmodulador) después de un período en el cual ningún dato se transmite en una comunicación simultánea de voz/datos.

Descripción de la técnica previa Los sistemas de transmisión simultánea de voz/datos son operables para transmitir señales de voz y señales de datos al mismo tiempo sobre una sola línea de comunicaciones, tal como por ejemplo un canal telefónico análogo. Uno de tales sistemas conocidos codifica la señal de habla análoga al utilizar • compresión del habla y convierte la señal de habla análoga comprimida a una corriente de bits digital. Luego la corriente de bits es multiplexada con una señal de datos y se transmite sobre una línea de comunicaciones al utilizar un modem estándar. Otro método conocido de transmisión simultánea de voz/datos es denominado como una modulación de audio/datos de cuadratura limitada o confinada (QADM limitada). Este método transmite datos digitales sobre, por REF : 23624 ejemplo, un enlace de 14.4 Kbps (14,400 bits por segundo) a una velocidad de transferencia de datos de 6 Kbps, de los cuales 1,200 bps se asignan a la información secundaria y el resto de 4,800 bps al usuario para los datos. La capacidad restante del canal se asigna a las señales de audio procesadas las cuales se anexan a la porción de datos para la transmisión. En algunas implementaciones de voz/datos simultánea, la velocidad de transferencia de datos es inmediatamente incrementada a 14.4 Kbps siempre que hay pausas en la transmisión de voz; debido a que una gran porción de una transmisión normal de voz es comúnmente silente, la capacidad de velocidad de transferencia de datos promedio es normalmente del orden de 10,000 bps. El procesamiento de la señal de voz genera la información secundaria mencionada anteriormente, en forma digital, la cual contiene la información relacionada con la manera en la cual la señal es codificada para ayudar en la descodificación de la señal de voz. El procesamiento de la señal de voz de esta manera mejora notablemente su inmunidad a los deterioros y el ruido del canal. En el método de la técnica previa de QADM de transmisión simultánea de voz datos, las señales de datos son procesadas y codificadas para formar lo que se puede representar gráficamente como una constelación de puntos discretos en el plano complejo. Esta puede ser una constelación de dos puntos, de cuatro puntos o en general una constelación de puntos múltiples, cada punto discreto representado por un punto en el plano complejo. El procesamiento de la señal de voz forma un punto de la señal de voz el cual define la magnitud y el ángulo o dirección de un "vector de la señal de voz". Cuando las señales de voz y datos variables en el tiempo se acumulan sobre un período de tiempo y se representan gráficamente, ya no hay un solo punto discreto, sino que más bien, una extensión de puntos (a los que se hace referencia como una "nube") que representa la colección de puntos de la señal de voz posicionados alrededor de cada punto de datos discreto. El vector de la señal de voz mencionado anteriormente para cada señal de voz se forma al unir su respectivo punto en la nube con el punto de datos discreto alrededor del cual se posiciona. El procesamiento de la técnica previa de las señales de voz y datos será ahora descrito en detalle adicional con referencia específica a la figura 1. Una constelación ilustrativa de símbolos de datos modulados por amplitud de cuadratura de 4 cuadrantes, de la técnica previa, mostrada en la figura 1 , para uso en un sistema simultáneo de voz/datos se describe en la solicitud de patente norteamericana co-pendiente No. de Serie 08/076,505, presentada el 14 de Junio de 1993, de Gordon Bremer et al. En esta transmisión, una señal de datos es codificada primero en cada intervalo de señalización t para su asociación con una de las cuatro regiones "A", "B", "C"; y "D". La región "A" es aquella región asociada con el punto de la señal definido por el par de coordenadas espaciales de la señal (-1 , +1) y representa los componentes de "en fase" y "cuadratura". En un sistema de comunicaciones de datos solamente de la técnica previa, un transmisor transmite solamente uno de los cuatro símbolos seleccionados de esta constelación de símbolos; hay al menos cuatro coordenadas del punto de la señal válidas que se pueden transmitir. Sin embargo, en un sistema de voz/datos, una señal análoga (por ejemplo una señal de voz) se agrega al símbolo de datos transmitido, de tal manera que cualquier punto de la señal dentro de una región dada puede ser transmitido. Cada región válida también se asocia con un símbolo de datos diferente. Por ejemplo, en cada intervalo de señalización t, la señal de voz es procesada de tal manera para proveer dos muestras de la señal de voz. Estas dos muestras se utilizan para crear un "vector de la señal de voz" en el espacio de señal de la constelación, como por ejemplo el vector de la señal de voz u en la figura 1. Así, para cada intervalo de señalización, las dos muestras de la señal de voz se anexan a un punto de la señal alrededor del origen de la constelación de puntos de la señal; las coordenadas de este punto de la señal definen la magnitud y el ángulo del vector u de la señal de voz desde el origen de la constelación del punto de la señal. Luego este vector de la señal de voz se agrega, tal como mediante la adición de vectores, a un vector de datos d el cual representa la señal de datos en cada intervalo de señalización t. El vector resultante r se extiende desde el origen a un punto de señal particular R para la transmisión desde la región seleccionada. Existen una variedad de problemas con estos métodos de la técnica previa de transmisión simultánea de voz datos. Para muchas aplicaciones de esta tecnología, una calidad más alta de voz, que aquella de la cual estos métodos son capaces es ya sea necesaria o deseada. Al utilizar los métodos actualmente conocidos, además, una determinación en cuanto a la codificación de los datos se hace para cada intervalo de señal o señal de datos a medida que se recibe; cada determinación está basada en el cuadrante al cual el vector de la señal de voz se extiende. Si ~ para cada intervalo de señal individual - la amplitud de la señal de voz es suficientemente alta para provocar la representación en vector de la señal transmitida para extenderse a un cuadrante diferente de aquel desde el cual se origina, se presentará un error en la determinación del valor de la señal de datos codificada. En los sistemas de la técnica previa, por consiguiente, la señal de voz debe ser transmitida a una amplitud limitada para evitar la posibilidad de errores en la descodificación. Las aplicaciones de la técnica previa son también incapaces de conmutarse instantáneamente ya sea a una transmisión de voz/datos o a una transmisión de solamente datos, desde un estado en el cual solamente las señales de voz son transmitidas. Cuando se transmiten señales de voz solamente, no se necesitan ajustes de temporización e igualación o compensación para la operación apropiada del modem receptor. Tales ajustes son, por otra parte, requeridos para la transmisión y recepción de datos. Los ajustes de temporización e igualación o compensación se mantienen en toda la recepción de las señales de datos digitales. Actualmente, los métodos prácticos encuentran por lo tanto un retardo - asociado con el reaprendizaje del modem debido a la pérdida de los ajustes de temporización e igualación o compensación - cuando se desea transmitir otra vez señales de datos digitales después de un intervalo en el cual se han comunicado señales de voz solamente.

Sería por consiguiente deseable proveer un sistema de voz/datos simultáneo capaz de mejorar la calidad de la voz a expensas de la velocidad de transferencia de datos (pero en tanto que se mantiene una velocidad de transferencia de datos efectiva suficiente para la operación de la aplicación deseada). También sería deseable proveer tal sistema en el cual se eliminen los efectos perjudiciales de la amplitud de la señal de voz incrementada sobre la detección de los datos. Sería además deseable proveer un sistema en el cual la transmisión de solamente voz sea posible y el cual, después de conmutar ya sea a la transmisión simultánea de voz/datos o una transmisión de datos solamente, no introdujera un retardo provocado por el reaprendizaje o readaptación del modem para acomodar la transmisión y recepción de las señales de datos digitales.

Sumario de la invención La presente invención provee una calidad mejorada de la señal de voz y la señal de datos de una transmisión simultánea de voz/datos a expensas de la velocidad de transferencia de datos, esto es, la invención hace uso de las técnicas de codificación de canal conocidas para combatir los efectos perjudiciales de la amplitud incrementada de la señal de voz sobre la detección de los datos, en tanto que mantiene una proporción de error aceptable y la velocidad de transferencia de datos requerida para la operación de una aplicación deseada. La presente invención también provee la retención de los ajustes de temporización e igualación o compensación del modem durante los períodos en los cuales ninguna señal de datos es transmitida. Para acomodar la transmisión de las señales de voz, esto es, para transmitir las señales de voz a una amplitud más alta y mediante esto mejorar su calidad, las señales de datos se codifican en el transmisor de acuerdo a uno de un número predeterminado de secuencias de datos codificada permisibles o disponibles. El esquema de codificación utilizado en una transmisión particular es determinado o seleccionado mediante los modems de transmisión y de recepción durante el saludo inicial o entrada en comunicación (parte de un protocolo de comunicaciones para establecer una ruta de comunicación y controlar el flujo de datos en serie entre dos dispositivos) en el cual se establece la trayectoria de transmisión. Luego los datos codificados de esta secuencia se combinan con una señal de voz codificada y se transmiten. La señal combinada transmitida se recibe por el receptor y se almacena en memoria temporal o intermedia, esto es se desmodula y almacena, sobre un número predeterminado de intervalos de señal que representan una porción de la secuencia de datos codificada, suficiente para determinar la secuencia de la señal de datos transmitida; el número predeterminado de los intervalos de señal es ya sea preestablecido por diseño o basado en el esquema de codificación utilizado por el transmisor. Después de este período de almacenamiento en memoria temporal, la secuencia almacenada es comparada con cada una de las varias secuencias de señal de datos codificados transmitidas permisibles, determinadas o seleccionadas durante el saludo inicial y en base al esquema de codificación. Se determina una métrica de probabilidad para cada comparación, para clasificar las varias secuencias permisibles de acuerdo a que tan estrechamente cada secuencia permisible coincide con la secuencia recibida y almacenada. Se determina que la secuencia permisible con la métrica de probabilidad más favorable es la secuencia de la señal de datos transmitida. También se puede hacer una determinación de datos en cuanto a la secuencia posible antes de la comparación y luego, como una medida adicional para mejorar la calidad de la transmisión de datos, la secuencia predeterminada se compara con las varias secuencias permisibles de la señal de datos codificada transmitida, como se describe anteriormente. También se puede hacer una determinación de datos para cada una de las señales de datos codificados transmitida en la recepción, mediante la cual las señales de datos codificados determinada se almacenan en memoria temporal para formar una secuencia de la señal de datos codificada recibida antes de la comparación con las varias secuencias de la señal de datos codificados transmitidas permisibles. Al almacenar en memoria temporal un gran número de señales y comparar la secuencia recibida de la señal de datos codificada con las varias secuencias permisibles de la señal de datos codificados transmitida, la posibilidad de obtener un error en la determinación de las señales de datos codificados reales se reduce extremadamente, si no es que se elimina. Esto es debido a que una señal que produciría una determinación de error será descompuesta en factores cuando la secuencia recibida se compara con las secuencias permisibles predeterminadas, esto es la secuencia entera recibida se compara con las secuencias permisibles y se determina que la secuencia que coincide más estrechamente con la secuencia recibida es la secuencia transmitida. Durante los períodos cuando ningún dato necesita ser enviado, la presente invención también genera de manera operativa una señal de seguimiento de una velocidad de transferencia de datos inutilizable y la combina con la señal de voz para su transmisión. La señal de seguimiento es generada durante cada uno de tales modos de "solamente voz", esto es, cuando ningún dato del usuario es transmitido y se puede utilizar para mantener los ajustes de temporización e igualación o compensación del modem y mediante esto mantener la sincronización del modem. No hay por lo tanto ningún retardo por el reaprendizaje del modem cuando se desea otra vez transmitir datos del usuario después de un período o intervalo de voz solamente, ya que el modem continuará en operación como si los datos del usuario se transmitieran realmente de manera continua. Otros objetos y características de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, considerada en conjunción con los dibujos adjuntos. Se entenderá, sin embargo, que los dibujos fueron diseñados solamente por propósitos de ilustración y no como una definición de los límites de la invención, para los cuales se debe hacer referencia a las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos En los dibujos, en donde los caracteres de referencia semejantes denotan elementos similares en todas las varias vistas: La figura 1 es una representación gráfica de una señal de voz/datos de modulación de amplitud en los cuatro cuadrantes, de la técnica previa; La figura 2 es una representación gráfica de las señales de datos codificados en un sistema de dos cuadrantes; Las figuras 3a - 3h muestran a manera de ejemplo un conjunto de señalización apropiado para uso en la transmisión de voz/datos de acuerdo con la presente invención; La figura 4 es una representación gráfica de una señal de voz codificada; La figura 5 es una representación gráfica de una señal de voz/datos; La figura 6 es una representación gráfica de un punto de datos y una nube de las señales de voz alrededor del mismo en un sistema de dos cuadrantes; La figura 7 es un diagrama de bloques de un transmisor utilizado en o en asociación con un modem de acuerdo con la presente invención; y La figura 8 es un diagrama de bloques de un receptor utilizado en o en asociación con un modem de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la modalidad preferida Una modalidad simplificada pero preferida de un sistema de transmisión o transmisor 10 para uso y de acuerdo con la presente solicitud se muestra en la figura 7. La señal de voz V que es introducida al transmisor 10 se procesa en una señal de dos dimensiones (figura 4) muestreada a la velocidad de la señal del modem en un procesador 12 de señales de voz. La figura 4 es una representación gráfica de una sola señal de voz codificada para transmisión con una señal de datos codificada, de acuerdo con la presente invención. Esta señal de voz ha sido procesada para crear la señal de dos dimensiones, de amplitud continua, de tiempo discreto, mostrada en la figura 4 como un vector de dos dimensiones. El rango de la señal de voz procesada se muestra como un bloque de contorno punteado que identifica el límite al cual la señal de voz se puede amplificar para su transmisión. Si la señal de voz se amplifica más allá de aquel rango y se combina con una señal de datos para su transmisión, es probable que se presente un error de la señal de datos al utilizar los métodos de la técnica previa convencionales para descodificar la señal de datos en el receptor. La señal de voz de dos dimensiones define la magnitud y el ángulo del vector de la señal de voz. La señal de voz es modulada al utilizar, por ejemplo las técnicas de procesamiento de señal de voz de la técnica previa bien conocidas por aquellos experimentados en la técnica y por lo tanto, no se considera necesaria una discusión adicional del procesamiento de la señal de voz. Las señales de datos D se introducen a un procesador 14 de datos del transmisor 10 en donde se codifican al utilizar técnicas convencionales. La figura 2 es una representación gráfica de los componentes de datos codificados ejemplares en el plano complejo a medida que se transmiten de acuerdo con la presente invención. Estos componentes de datos se representan mediante una constelación de señal que consiste de dos puntos discretos So y Si, cada uno situado a lo largo del eje real de un espacio de señales. Un conjunto de señalización ilustrativo para una constelación de señales de dos símbolos que utiliza un alfabeto de señalización binario se muestra en las figuras 3a - 3h. En tal esquema de codificación, una secuencia de codificación se asigna a cada secuencia de datos de tres bits a medida que los datos entran de manera continua al codificador. Así, hay ocho secuencias de codificación, cada una consiste de ocho intervalos de señalización que tienen una señal de datos de So o Si en cada intervalo, en el conjunto de señalización necesario para definir todas las combinaciones de tres bits posibles en el alfabeto de señalización binario. A medida que los datos entrantes pasan a y a través del codificador, cada secuencia de tres bits es codificada como una secuencia de codificación respectiva del conjunto de señalización. Por ejemplo, una secuencia de tres bits de "000" será codificada para definir la secuencia de codificación mostrada en la figura 3a, esto es un So en ocho intervalos de señalización consecutivos; una secuencia de tres bits de "001" será codificada para definir el conjunto de señalización mostrado en la figura 3b, esto es un Si en ocho intervalos de señalización consecutivos; una secuencia de tres bits de "010" será codificada para definir el conjunto de señalización mostrado en la figura 3c, esto es un So en cuatro intervalos de señalización consecutivos seguido por un Si en los siguientes cuatro intervalos de señalización consecutivos y así sucesivamente. Se debe entender que la presente invención no se propone estar limitada al uso de los conjuntos o esquemas de codificación particulares descritos en la presente sino que, más bien, es aplicable para el uso con cualquier conjunto o esquema de codificación apropiado utilizado para la codificación del canal como un asunto general de elección de diseño. El procesador 14 de datos es operable para codificar los datos sobre señales múltiples, para producir mediante esto una secuencia C de señales de datos codificada. Anexo al procesador 14 de datos se encuentra un generador 34 de datos, para producir una señal de datos de seguimiento cuando ningún dato D del usuario se introduce al procesador 14 de datos. La operación del generador 34 de datos será descrita posteriormente en la presente. Cada señal de datos en la secuencia de señales de datos codificados se combina luego con una señal de voz procesada en un adicíonador 16. La señal combinada de voz y datos T se modula y filtra antes de su transmisión. En su forma más básica, esta constelación es creada al agregar una señal de voz a cada señal de datos So o Si en cada intervalo. Así, para cada secuencia de tres bits, una serie de ocho señales de datos de So y Si cada una en un respectivo de los ocho intervalos de señal, será anexado a una señal de voz codificada o procesada. La combinación de las señales de voz y datos codificados se puede representar gráficamente como un vector de dos dimensiones, que se extiende desde la posición de la señal de datos discreta So a su respectivo cuadrante en el ángulo de y por una distancia igual a la magnitud del vector de la señal de voz, como se muestra en la figura 5. La figura 6 muestra una secuencia de las señales de voz y datos muestreadas sobre un período de tiempo alrededor del punto So. Estas muestras producen la "nube" de señales de voz alrededor del punto de la señal de datos S0. La representación del vector de la señal de voz de dos dimensiones de la señal de voz, combinada con la señal de datos, como se muestra en la figura 5, resulta de la unión de los puntos de la señal de voz alrededor de su respectivo punto de la señal de datos para formar un vector. Como se puede ver, ciertas señales de voz se presentan al exterior del cuadrante ocupado por So, esto es a la izquierda del eje imaginario. La magnitud y el ángulo del vector de la señal de voz, cuando se une a la señal de datos So, provoca que el vector de voz cruce a un cuadrante diferente desde aquel en el cual se origina. Los puntos So y Si de la señal de datos y las señales de voz anexas a los mismos se transmiten luego de acuerdo con la secuencia codificada por un modulador, filtro y transmisor 18 como se sabe en la técnica y de acuerdo con los métodos o técnicas de transmisión convencionales o de otra manera apropiadas a un modem receptor. En los métodos de la técnica previa, a medida que cada punto de señal se recibe en el modem receptor, es descodificado para determinar si un So o un Si fue enviado, se permite mediante esto la separación de las señales de datos y voz. Si la amplitud de la señal de voz fue lo suficientemente alta para provocar que el vector de la señal de voz se extienda a otro cuadrante, esto es, al lado del eje imaginario opuesto al punto de la señal de datos al cual está unido, se presentará un error en la determinación de la codificación de la señal de datos. Por ejemplo, se determinará que las dos señales de voz las cuales aparecen a la izquierda del eje imaginario en la figura 6, de acuerdo a la técnica previa, están unidas a una señal de datos Si cuando, en efecto, están realmente anexas a una señal de datos So. Así, en los arreglos de la técnica previa, la amplitud de la señal de voz debe ser limitada para impedir que el vector de la señal de voz se extienda al otro cuadrante y mediante esto evitar errores en la determinación de la codificación del punto de la señal de datos en el receptor corriente abajo. Un modem receptor 20, construido de acuerdo con la presente invención y mostrado a manera de ejemplo en la figura 8, recibe las señales de voz/datos simultáneas transmitidas en un circuito receptor 22 y dirige las señales recibidas a una memoria intermedia 24 que desmodula y recolecta o almacena las señales de voz/datos recibidas sobre un período de tiempo predeterminado., Las señales transmitidas son las señales transmitidas T más cualquier ruido N captado en el canal de comunicación y son desmoduladas de acuerdo con la modulación llevada a cabo en el modem transmisor antes de la transmisión como se sabe en la técnica. El período sobre el cual la memoria intermedia 24 almacena las señales es ya sea preestablecido por diseño o establecido durante la secuencia de saludo inicial o entrada en comunicación entre los modems transmisor y receptor y es dependiente del esquema de codificación particular que se utiliza. En cualquier caso, después que ha transcurrido el período de tiempo predeterminado, los contenidos de la memoria temporal 24 son dirigidos a un detector 26 de datos en donde la secuencia de la señal de la señal de datos codificados recibida, se compara con cada una de las varias secuencias de datos codificados permisibles - como se establece durante el proceso de saludo inicial o entrada en comunicación y también se almacena en el detector 26 de datos - y se calcula o desarrolla una métrica de probabilidad o factor de confiabilidad que indica la extensión a la cual cada secuencia permisible coincide con la secuencia transmitida. Así, se identifica o determina que la secuencia de datos codificados permisible la cual tiene la métrica de probabilidad más favorable, que indica que coincide más estrechamente con la secuencia, es la secuencia de la señal de datos transmitida. La determinación de la secuencia transmitida se puede hacer alternativamente después del almacenamiento en memoria temporal de las señales de datos codificados recibidas y antes de la comparación con las varias secuencias de datos codificadas permisibles. Luego esta secuencia de la señal de datos codificados determinada se compara con cada una de las varias señales de datos codificados permisibles en el detector 26 de datos de la misma manera como las señales recibidas discutidas anteriormente, para identificar la secuencia transmitida. También es posible identificar la codificación de cada señal de datos codificados a medida que se recibe por el modem receptor. Luego las señales de datos codificados identificadas se almacenan y después del almacenamiento en memoria temporal de las señales recibidas por el período predeterminado, se identifica una secuencia de señales almacenada. Luego el detector 26 de datos compara la secuencia almacenada de las señales identificadas con cada una de las varias secuencias de la señal de datos codificados permisibles predeterminadas, para identificar o determinar la secuencia real de la señal de datos codificados transmitidos, de la misma manera como se describe anteriormente. La comparación de las secuencias identificadas con las secuencias permisibles predeterminadas, agrega así una medida adicional de seguridad a la identificación de la secuencia real de la señal de datos codificados transmitida y mejora notablemente la calidad de la señal de datos recibida. Al almacenar en memoria temporal un gran número de señales, cualquier error en la identificación de la codificación de las señales de datos codificados individuales se puede eliminar virtualmente ya que las señales corregidas de los datos codificados para la secuencia de la señal almacenada en memoria temporal serán determinables por medio de una comparación con el número finito de las secuencias de señal de datos codificados transmitidas permisibles. La secuencia que se ha determinado ser la secuencia transmitida será la secuencia permisible que tien la métrica de probabilidad más favorable, lo que indica que coincide más estrechamente con la secuencia recibida. Por ejemplo, al utilizar el sistema de dos puntos discutidos previamente y el conjunto de señalización de las figuras 3a - 3h, si se recibe una secuencia de control que consiste de So, So, Si, So, S-, Si, Si, Si, una métrica de probabilidad para cada secuencia permisible en el conjunto de señalización será calculada y desarrollada y en este caso, la secuencia de la figura 3c sería asociada con una métrica de probabilidad que indica que coincide más estrechamente con la secuencia recibida y que identifica así la secuencia transmitida. La métrica de probabilidad para cada comparación individual se desarrolla al tiempo de comparar la secuencia recibida con la secuencia de datos codificados permisible particular. Un error el cual se presentaría en los métodos de la técnica previa cuando se identifica la tercera señal de datos codificados recibida será descompuesta en factores mediante la comparación y la determinación de la métrica de probabilidad. Como consecuencia, la calidad de la señal de datos se mejora notablemente debido a que los efectos perjudiciales, esto es las determinaciones incorrectas de los datos, de otra manera provocadas por un incremento en la amplitud de la señal de voz, se eliminan y la señal de voz recibida y descodificada también se mejora notablemente puesto que se puede descodificar más exactamente después de la separación de una señal de datos codificados identificada correctamente. Además, debido a la exactitud incrementada en la identificación y descodificación de las señales de datos codificados recibidas, el rango de amplitud permisible de la señal de voz transmitida se puede incrementar debido a que cualquier extensión del vector de la señal de voz a otro cuadrante tiene un efecto significantemente disminuido sobre la capacidad de identificar o determinar correctamente la señal real de datos codificados que fue transmitida. Una vez que la secuencia de la señal de datos codificados de la combinación ha sido determinada, las señales de voz y datos codificados individuales se pueden separar. La secuencia de la señal identificada del detector 26 y la señal de voz/datos de la memoria temporal 24 son dirigidas a un dispositivo de sustracción 28 para extraer la señal de voz de la señal de voz/datos recibida. Puesto que las señales de datos codificados identificadas son sustraídas de las señales de voz/datos en el dispositivo de sustracción 28, es necesario obtener la secuencia de la señal de datos codificada correcta antes de la sustracción para impedir un error en la determinación o descodificación de la señal de voz codificada. Así, la integración de la señal de voz/datos sobre un número predeterminado de muestras se lleva a cabo antes de que la secuencia de datos codificados transmitida sea identificada o determinada. Una vez que la señal de voz codificada ha sido separada, se procesa, como normalmente se haría, en el descodificador 30 de la señal de voz. Las señales de datos codificados son descodificadas en el descodificador 32 de datos, de acuerdo con la secuencia de la señal de datos codificados identificada. De esta manera, las señales de datos y voz transmitidas son recuperadas al utilizar técnicas de descodificación convencionales después de o en conjunción con la separación de las señales de voz codificadas y las señales de datos codificadas de acuerdo con la invención. Así, la presente invención provee la capacidad única de incrementar significativamente la amplitud de la señal de voz transmitida con una mejora resultante en la calidad de la señal de voz. Cualquier error en la identificación de la señal de datos recibida que resulte de la amplitud incrementada de la señal de voz se evita al determinar la secuencia de datos codificados por medio de una comparación de las señales recibidas almacenadas en memoria temporal sobre un período de tiempo predeterminado para formar una secuencia recibida con varias secuencias transmitidas permisibles en lugar de individual e inmediatamente a medida que cada señal es recibida. Así, la presente invención utiliza las técnicas de codificación de canal bien conocidas y convencionalmente empleadas para reducir los efectos del ruido de canal sobre la detección de datos y eliminar los efectos adicionales de la amplitud incrementada de la señal de voz sobre la detección de datos o la identificación en una transmisión simultánea de voz/datos. Aunque la presente invención transmite de manera operativa los símbolos a la misma velocidad como los modems convencionales, reduce la velocidad efectiva de transferencia de datos ya que la descodificación de datos se retarda; esto es debido a que las determinaciones de datos se llevan a cabo solamente después de la recepción de un número de señales sobre un período de tiempo predeterminado y no a medida de que cada secuencia o señal individual es recibida. Para muchas aplicaciones, las cuales no requieren una alta velocidad de transferencia de datos, el almacenamiento en memoria temporal de una pluralidad de señales sobre un período de tiempo extenso para identificar una secuencia de señal recibida no afectará la operación normal de la aplicación y además, el incremento resultante en la amplitud de la señal de voz y calidad de voz sobrepasará notablemente la correspondiente reducción en la velocidad efectiva de transferencia de datos. Hay también algunas aplicaciones de voz/datos en las cuales algunas veces solamente la voz es necesaria, pero en donde la capacidad de conmutar rápidamente a una combinación de voz más datos simultánea es importante. En tales aplicaciones, sería ventajoso proveer un modo de solamente voz en el cual se provee la mejor calidad de voz, junto con la capacidad para conmutar rápidamente a un modo de voz/datos simultáneo o modo de datos solamente si, y cuando, es necesario transmitir datos. El problema con un modo de voz solamente es que cuando la transmisión de datos se suspende por completo, los grupos de igualación o compensación y temporización del modem receptor pueden ser incapaces de continuar con el seguimiento de la señal transmitida, necesitan así el reaprendizaje del modem receptor cuando la operación se conmuta desde un modo de solamente voz ya sea a un modo de voz/datos simultáneo o de datos solamente. En el modo de solamente voz, no hay requerimiento de hacer decisiones de datos confiables, sino solamente mantener los ajustes de temporización e igualación o compensación del modem receptor; ya que las decisiones de datos confiables no son necesarias, la energía de la voz se puede incrementar notablemente en este modo. Este problema de la pérdida de los ajustes de temporización e igualación o compensación del receptor es superado por la presente invención de la misma manera que la invención acomoda su funcionalidad en la transmisión simultánea de voz/datos mencionada anteriormente. Por lo tanto, en el modo de solamente voz, una señal de datos es generada por un generador 34 de datos acoplado al procesador 14 de datos, como se muestra en la figura 7. La señal de datos generada en el generador 34 de datos - la cual define de manera efectiva una señal de seguimiento - tiene una velocidad de transferencia de datos la cual es normalmente baja de manera inusual para cualquier aplicación de datos normal. La señal de seguimiento se utiliza para mantener los ajustes de temporización e igualación o compensación del modem receptor y así la sincronización del modem. A manera de ejemplo, la señal de seguimiento puede tomar la forma de una secuencia de unos y ceros binarios alternantes o una secuencia de pseudo-ruido particular. La señal de seguimiento codificada se combina con la señal de voz que ha sido procesada en el procesador 12 de la señal de voz y luego se modula, se filtra y se transmite, como se explica anteriormente, mediante un modem convencional. La señal transmitida se recibe por el receptor 20 (figura 7) como se describe anteriormente, se almacena en memoria temporal por un número predeterminado de tiempos o intervalos de señal para identificar la secuencia real de la señal de datos codificados y luego se resta de la señal recibida para separar y obtener la señal de voz transmitida. Si la velocidad de transmisión de datos es disminuida a una velocidad muy baja o es descontinuada, por algún período de tiempo durante la transmisión, el modem transmisor puede señalar esto al modem receptor y efectuar de manera dinámica un cambio en el período de almacenamiento en memoria temporal. Así el período de almacenamiento en memoria temporal se puede hacer variar dinámicamente durante la transmisión, en base a la velocidad requerida de transferencia de datos de la aplicación de datos. Al transmitir la señal de seguimiento con una señal de solamente voz, el modem receptor es capaz de mantener sus ajustes de temporización e igualación o compensación en tanto que mantiene la calidad de la señal de voz mejorada de la invención. Aunque la presente invención incluye inherentemente en la práctica una solución intermedia entre el desempeño en el modo de voz, el desempeño en el modo de datos y la velocidad de transferencia de datos, hay numerosas aplicaciones en las cuales una velocidad de transferencia de datos mucho más baja es más que adecuada para la aplicación y es más que equilibrada por la mejor calidad de la señal de voz y datos alcanzable en el extremo receptor del enlace de transmisión. Así, la presente invención es operable para mejorar notablemente la calidad de voz y datos sin reducir la velocidad de transferencia de datos a un nivel menor que un nivel requerido o aceptable. En tanto que se han mostrado y descrito e indicado las características nuevas fundamentales de la invención como se aplica a las modalidades preferidas de la misma, se entenderá que varias omisiones y sustituciones y cambios en la forma y detalles de los dispositivos ilustrados y en su operación, se pueden hacer por aquellos experimentados en la técnica sin desviarse del espíritu de la invención. Por ejemplo, se propone expresamente que todas las combinaciones de aquellos elementos y/o etapas del método las cuales llevan a cabo sustancialmente la misma función, sustancialmente de la misma manera para lograr los mismos resultados, estén dentro del alcance de la invención. Es la intención, por consiguiente, que sea limitada solamente como se indica por el alcance de las reivindicaciones adjuntas a la presente. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes

Claims (20)

1. Reivindicaciones 1. Un método para la transmisión simultánea de voz/datos, caracterizado porque comprende las etapas de: recepción en un transmisor y codificación de una señal de datos del usuario, que varía en el tiempo, con el uso de una secuencia de la señal codificada seleccionada de un esquema de codificación predeterminado definido por una pluralidad de secuencias permisibles de la señal codificada, para producir una secuencia de la señal de datos codificada; recepción en el transmisor y codificación de una señal de voz que varía en el tiempo; combinación de la secuencia de la señal de datos codificada con la señal de voz codificada; transmisión de las señales de voz codificada y de datos codificada combinadas, a lo largo de un solo canal de comunicación a un receptor; recepción de las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada combinadas en el receptor; almacenamiento en memoria temporal de las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada recibidas en el receptor sobre un período de tiempo predeterminado para definir una secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal; comparación de la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con cada una de las varias secuencias permisibles de la señal codificada, para identificar la secuencia de la señal codificada seleccionada con la cual la señal de datos del usuario fue codificada; sustracción de cada señal de datos codificada de la secuencia identificada de la señal de datos codificada de la señal combinada almacenada en memoria temporal de datos codificada y de voz codificada de la cual la secuencia de la señal codificada seleccionada fue identificada para recuperar la señal de voz codificada; y descodificación de la señal de voz codificada recuperada y la secuencia de la señal de datos codificada identificada para recuperar las señales de voz y datos recibidas en el transmisor.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de comparación comprende además la comparación de la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en memoria temporal con cada una de las varias secuencias de la señal codificada permisibles para proveer una métrica de probabilidad para cada comparación, la métrica de probabilidad define un grado al cual la secuencia de la señal codificada permisible de cada comparación coincide con la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en memoria temporal, para correlacionar la secuencia de la señal de datos almacenada en memoria temporal con la secuencia de la señal codificada permisible con la cual la señal de datos fue codificada antes de la transmisión.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la etapa de generar, cuando ninguna señal de datos se recibe en el transmisor para su codificación, una señal de seguimiento de datos para su combinación con la señal de voz codificada para formar la señal combinada para su transmisión al receptor a lo largo del canal de comunicación.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la señal de seguimiento de datos generada comprende datos secundarios para uso por el receptor para mantener la temporización e igualación o compensación del receptor durante los intervalos de tiempo en los cuales ninguna señal de datos se recibe en el transmisor para su codificación y transmisión al receptor.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además la etapa de almacenar la secuencia de la señal de datos codificados almacenada en memoria temporal antes de la etapa de comparación.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además la etapa de detectar la secuencia de la señal de datos codificada seleccionada de las señales combinadas almacenadas en memoria temporal de voz codificada y de datos codificada, antes de la etapa de comparación.
7. 7. En un sistema para la transmisión simultánea de voz/datos sobre un solo canal de comunicación y que incluye un transmisor que comprende medios para el procesamiento de datos para recibir y codificar una señal de datos del usuario, que varía con el tiempo, al utilizar una secuencia de la señal codificada seleccionada, de un esquema de codificación predeterminado definido mediante una pluralidad de secuencias de la señal codificada permisibles para producir una secuencia de la señal de datos codificada, medios para el procesamiento de la señal de voz para recibir y codificar una señal de voz que varía con el tiempo, medios para combinar la secuencia de la señal de datos codificada con la señal de voz codificada y medios para transmitir las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada sobre el canal de comunicación al receptor, el receptor está caracterizado porque comprende, medios para almacenar en memoria las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada, recibidas por el receptor desde el transmisor por un período de tiempo predeterminado para definir una secuencia de la señal de datos almacenada en memoria temporal, medios de comparación, acoplados a los medios de memoria temporal, para comparar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con cada una de las varias secuencias de la señal codificada permisibles para identificar la secuencia de la señal codificada seleccionada con la cual la señal de datos del usuario fue codificada mediante los medios de procesamiento de datos del transmisor; medios de sustracción, acoplados a los medios de memoria temporal y los medios de comparación, para restar cada señal de datos codificada de la secuencia de la señal de datos codificada identificada de la señal combinada almacenada en memoria temporal de voz codificada y de datos codificada de la cual la secuencia de la señal codificada seleccionada fue identificada mediante los medios de comparación para recuperar la señal de voz codificada; medios de procesamiento de la señal de datos, acoplados a los medios de comparación, para descodificar la secuencia de la señal de datos codificada identificada para recuperar la señal de datos recibida para su codificación por el transmisor; y medios de procesamiento de la señal de voz, acoplados a los medios de sustracción, para descodificar la señal de voz codificada recuperada para obtener la señal de voz recibida para su codificación en el transmisor.
8. 8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de comparación del receptor comprenden además medios para comparar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en memoria temporal con cada una de las varias secuencias de la señal codificada permisible para proveer una métrica de probabilidad para cada comparación, la métrica de probabilidad define un grado al cual la secuencia de la señal codificada permisible de cada comparación coincide con la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal, para correlacionar la secuencia de ia señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con la secuencia de la señal codificada permisible con la cual la señal de datos fue codificada antes de la transmisión.
9. 9. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el transmisor comprende además medios que generan la señal de datos, acoplados a los medios de procesamiento de datos para generar, cuando ninguna señal de datos se recibe para su codificación por los medios de procesamiento de datos del transmisor, una señal de seguimiento de datos para su combinación con la señal de voz codificada para formar la señal combinada para su transmisión al receptor a lo largo del canal de comunicación.
10. 10. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la señal de seguimiento de datos generada comprende datos secundarios para uso por el receptor para mantener la temporización e igualación o compensación del receptor durante los intervalos en los cuales ninguna señal de datos se recibe por el transmisor para su codificación y transmisión al receptor.
11. 11. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de memoria temporal comprenden medios para almacenar las señales de datos codificadas recibidas durante el período de tiempo predeterminado.
12. 12. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el receptor comprende además medios de detección acoplados entre los medios de memoria temporal y los medios de comparación para detectar la secuencia de la señal de datos codificada seleccionada de las señales combinadas almacenadas en memoria temporal de datos codificada y de voz codificada antes de la comparación con las varias secuencias permisibles de la señal de datos codificada en los medios de comparación.
13. 13. Un método para recuperar, en un receptor conectado a un canal de comunicaciones, señales de voz y datos introducidas a un transmisor y transmitidos sobre el canal de comunicaciones en una transmisión simultánea de voz/datos, el método está caracterizado porque comprende las etapas de: recibir la transmisión simultánea de voz/datos que incluye las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada, en el receptor del canal de comunicaciones; almacenar en memoria temporal las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada en el receptor sobre un período de tiempo predeterminado para definir una secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal; comparar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con cada una de la pluralidad predeterminada de secuencias permisibles de la señal codificada, para identificar una de las varias secuencias de la señal codificada con la cual la señal de datos fue codificada en el transmisor; restar cada señal de datos codificada de la secuencia de la señal codificada identificada de la señal combinada almacenada en memoria temporal de voz codificada y de datos codificada de la cual una de las varias secuencias de señal fue identificada para recuperar la señal de voz codificada; y descodificar la señal de voz codificada recuperada y la secuencia de la señal de datos codificada identificada para recuperar las señales de voz y datos introducidas al transmisor.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa de comparación comprende además comparar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en memoria temporal con cada una de las varias secuencias predeterminadas de la señal codificada permisibles para proveer una métrica de probabilidad para cada comparación, la métrica de probabilidad define un grado al cual la secuencia de la señal codificada permisible de cada comparación coincide con la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en memoria temporal para correlacionar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con la secuencia de la señal codificada permisible con la cual la señal de datos fue codificada antes de la transmisión.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además la etapa de almacenar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal antes de la etapa de comparación.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque las señales de datos se codifican en el transmisor al utilizar una secuencia de la señal codificada seleccionada de un esquema de codificación predeterminado definido por la pluralidad predeterminada de secuencias de la señal codificada permisibles, el método comprende además la etapa de detectar la secuencia de la señal codificada seleccionada de las señales de datos a partir de las señales combinadas almacenadas en memoria temporal de voz codificada y de datos codificada antes de la etapa de comparación.
17. 17. Un receptor para recuperar señales de voz y datos introducidas a un transmisor y transmitidas por el transmisor como una transmisión simultánea de voz datos sobre un solo canal de comunicación, el receptor está caracterizado porque comprende: medios para almacenar en memoria temporal la transmisión simultánea de voz/datos, que incluye las señales combinadas de voz codificada y de datos codificada recibidas por el receptor desde el canal de comunicación por un período de tiempo predeterminado, para definir una secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal; medios de comparación, acoplados a los medios de memoria temporal, para comparar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con cada una de una pluralidad de secuencias de la señal codificada permisible para identificar una de las varias secuencias de la señal codificada con la cual la señal de datos fue codificada en el transmisor; medios de sustracción, acoplados a los medios de memoria temporal y los medios de comparación, para restar cada señal de datos codificada de la secuencia de la señal codificada identificada de la señal de voz codificada y de datos codificada combinadas almacenada en memoria temporal de la cual una de las varias de las secuencias de la señal codificada fue identificada para recuperar la señal de voz codificada; medios de procesamiento de la señal de datos, acoplados a los medios de comparación, para descodificar la secuencia de la señal codificada identificada para recuperar la señal de datos introducida al transmisor; y medios de procesamiento de la señal de voz, acoplados a los medios de sustracción, para descodificar la señal de voz codificada recuperada para obtener la señal de voz introducida ai transmisor.
18. 18. El receptor de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los medios de comparación comprenden además medios para comparar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con cada una de las varias secuencias de la señal codificada permisibles, para proveer una métrica de probabilidad para cada comparación, la métrica de probabilidad define un grado al cual la secuencia de la señal codificada permisible de cada comparación coincide con la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal para correlacionar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal con la secuencia de la señal codificada permisible con la cual la señal de datos fue codificada antes de la transmisión.
19. 19. El receptor de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los medios de memoria temporal comprenden además medios para almacenar la secuencia de la señal de datos codificada almacenada en la memoria temporal.
20. 20. El receptor de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque las señales de datos se codifican en el transmisor con el uso de una secuencia de señal codificada seleccionada de un esquema de codificación predeterminado definido por la pluralidad predeterminada de secuencias de la señal codificada permisibles, el receptor comprende además medios de detección, acoplados entre los medios de memoria temporal y los medios de comparación, para detectar la secuencia de la señal codificada seleccionada de las señales de datos a partir de las señales de voz codificada y de datos codificada combinadas almacenadas en memoria temporal, antes de la comparación con las varias secuencias de la señal de datos codificada permisibles en los medios de comparación.