SE517858C2 - Förfarande och anordning för etablering av en länk i ett trådlöst kommunikationssystem - Google Patents

Description

25 30 35 , I - u I n 2 (POTS) telefonsystemet för traditionella telefontjänster.

Typiskt finns det personer vid både MS 100 och POTS- -telefonen l18, som samtalar via sina respektive tele- foner.

Då ett röstigenkänningssystem (SRS) används i stäl- let för en POTS-telefon 118 eller är kopplat direkt till ett infrastrukturnätverk 103, finns möjligheter att till- handahålla utökade möjligheter inom det trådlösa kommuni- kationssystemet. Sålunda existerar ett behov av att till- handahålla sådana utökade möjligheter inom det trådlösa kommunikationssystemet.

Kort beskrivning av ritningarna _ Fig 1 visar i stora drag ett tidigare känt trådlöst kommunikationssystem.

Fig 2 visar i stora drag, i form av ett blockschema, ett röstigenkänningssystem kopplat till ett trådlöst kom- munikationssystem och en mobil station som har två kode- kar enligt uppfinningen.

Fig 3 visar i stora drag, i form av ett blockschema, ett röstigenkänningssystem kopplat till ett offentligt (PSTN) (IWF) och en mobilstation vilken har två kodekar i enlighet med växeltelefonnätverk via en sambandsfunktion uppfinningen.

Fig 4 visar allmänt, i form av ett flödesschema, stegen det trådlösa kommunikationssystemet genomgår för att ändra kodekar i mobilstationen då röstigenkännings- systemet är realiserat såsom visas i fig 2.

Fig 5 visar allmänt, i form av ett flödesschema, stegen det trådlösa kommunikationssystemet genomgår för att ändra kodekar i mobilstationen då röstigenkännings- systemet är realiserat såsom visas i fig 3.

Fig 6, fig 7 och fig 8 visar ytterligare utförings- former av hur en mobilstation tillträder ett röstigen- känningssystem då röstigenkänningssystemet är kopplat till det trådlösa kommunikationsnätverket såsom visas i fig 2. 10 15 20 25 30 35 517 ass 3 Fig 9 visar en ytterligare utföringsform av hur en mobilstation tillträder ett röstigenkänningssystem då röstigenkänningssystemet är kopplat till PSTN i fig 3.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform Allmänt uttryckt etablerar ett basstationssystem i ett trådlöst kommunikationssystem en länk mellan en mobilstation och ett röstigenkänningssystem. Då bassta- tionssystemet avgör att en sådan förbindelse krävs, in- struerar basstationssystemet mobilstationen att växla från en första kodek specifik för mänskligt tal till en andra kodek specifik för röstigenkänning. Endast efter växlingen mellan kodekar i mobilstationen etablerar bas- stationen länken mellan mobilstationen och röstigenkän- ningssystemet.

Specifikt uttryckt innefattar en metod för etable- ring av en länk mellan en mobilstation i ett trådlöst kommunikationssystem och ett röstigenkänningssystem i enlighet med uppfinningen stegen att etablera en länk mellan det trådlösa kommunikationssystemet och mobilsta- tionen som realiserar en kodek i mobilstationen kompati- bel med tal, och att i det trådlösa kommunikationssyste- met fastställa att mobilstationen önskar en länk till röstigenkänningssystemet. Härefter etableras en länk från det trådlösa kommunikationssystemet till röstigenkän- ningssystemet, som realiserar röstkodningsfunktioner i det trådlösa kommunikationssystemet, och det trådlösa kommunikationssystemet instruerar mobilstationen att växla från kodeken kompatibel med tal till en kodek kom- patibel med taligenkänning. Vid den här tidpunkten, när mobilstationen ändrar till kodeken kompatibel med tal- igenkänning, etableras länken mellan mobilstationen och taligenkänningssystemet.

I den föredragna utföringsformen är taligenkännings- systemet kopplat till antingen det trådlösa kommunika- tionssystemet eller ett offentligt växeltelefonnätverk. I en utföringsform där taligenkänningssystemet är kopplat till det trådlösa kommunikationssystemet, är talkodnings- 10 15 20 25 30 35 uøoooc 5:11 ass 4 funktionerna i det trådlösa kommunikationssystemet förbi- kopplade. I en utföringsform där taligenkänningssystemet är kopplat till det offentliga växeltelefonnätverket är talkodningsfunktionerna i det trådlösa kommunikations- systemet förbikopplade och länken leds till taligenkän- ningssystemet via en samverkande funktion. I denna ut- föringsform, kommunicerar den samverkande funktionen och taligenkänningssystemet via ett standardiserat protokoll vilket arbetar med en hastighet på åtminstone 9,6 kilo- bits/per sekund (kbps). I vilken som helst av de ovan beskrivna utföringsformerna kan det trådlösa kommunika- tionssystemet vara antingen ett (CDMA) trådlöst kommuni- kationssystem för koddelnings-multipelaccess eller ett trådlöst kommunikationssystem för tidsdelnings-multipel- (TDMA).

I den föredragna utföringsformen innefattar det aCCeSS trådlösa kommunikationssystemet i enlighet med uppfin- ningen organ för etablering av talkommunikation mellan det trådlösa kommunikationssystemet och en mobil station kompatibel med det trådlösa kommunikationssystemet, var- vid kodkommunikationen implementerar talkodningsfunktio- ner i det trådlösa kommunikationssystemet och en talkom- patibel kodek i den mobila stationen. Det trådlösa kommu- nikationssystemet innefattar också organ för bestämning av huruvida mobilstationen behöver anslutning till tal- igenkänningssystemet och organ för instruering av mobil- stationen att växla från den talkompatibla kodeken i mobilstationen till en kodek kompatibel med taligen- känning. Efter att mobilstationen har blivit instruerad att växla från den talkompatibla kodeken till kodeken kompatibel med taligenkänning, använder det trådlösa kommunikationssystemet organ för koppling av mobilsta- tionen till taligenkänningssystemet för att etablera en länk mellan mobilstationen och taligenkänningssystemet.

För att avgöra huruvida mobilstationen kräver för- bindelse med taligenkänningssystemet, innefattar det trådlösa kommunikationssystemet antingen organ för 10 15 20 25 30 35 517 858 5 detektering av ett meddelande från mobilstationen som indikerar att mobilstationen kräver en förbindelse med taligenkänningssystemet eller organ för korrelering av information sänd av mobilstationen till taligenkännings- systemet, varvid informationen överförd av mobilstationen är ett telefonnummer relaterat till taligenkänningssyste- met. När mobilstationen inte längre behöver förbindelsen med taligenkänningssystemet, instruerar organet för in- struering mobilstationen att växla från kodeken kompati- bel med taligenkänning till den talkompatibla kodeken.

Mobilstationen i enlighet med uppfinningen inne- fattar ett första kodekorgan för kodning av tal avsett för en människa och ett andra kodekorgan för kodning av tal avsett för ett taligenkänningssystem. Mobilstationen innefattar också organ för mottagning av en signal från det trådlösa kommunikationssystemet vilken instruerar mobilstationen att växla mellan det första kodekorganet och det andra kodekorganet. Mobilstationen i enlighet med uppfinningen innefattar vidare organ för sändning av in- formation till det trådlösa kommunikationssystemet som indikerar att en förbindelse till taligenkänningssystemet krävs, varvid informationen som överförs innefattar an- tingen ett meddelande som indikerar att en förbindelse till taligenkänningssystemet krävs eller ett telefon- nummer till ett taligenkänningssystem. I den föredragna utföringsformen, är det andra kodekorganet för kodning av tal avsett för taligenkänningssystemet ett främre parti ("front end") liknande ett främre parti i taligenkän- ningssystemet.

Fig 2 framställer allmänt ett taligenkänningssystem 209 (SRS) kopplat till en PLMN för att utföra taligen- känning på den digitala talsignalen med låg bithastighet med ursprung från mobilstationen 200 (MS). Såsom framgår av fig 2, har MS 200 två typer av talkodekar, kodek A 201 och kodek B 202 i enlighet med uppfinningen. Kodek A 201 är en typisk digital kodek optimerad för att koda/avkoda mänskligt tal, medan kodek B 202 är speciellt designad 10 15 20 25 30 35 517 858 6 för att förstärka röstigenkänningsresurserna hos taligen- känningsdatorutrustningen placerad i PLMN 208. I den föredragna utföringsformen, är kodek B 202 ett främre parti liknande ett främre parti 210 SRS 209. Taligenkän- ningssystem är välkända i litteraturen. För mer informa- tion om taligenkänningssystem, hänvisas till "A Review of Large-vocabulary Continuos-speech Recognition" av Steve Young, publicerad'i septembernumret 1996 av IEEE Signal Processing Magazine och "Robust Speaker Recognition" av Richard J. Mammone et al, som också publicerades i sep- tembernumret 1996 av IEEE Signal Processing Magazine.

SRS 209 i fig 2 kan utföra talsyntes och tjänstgöra som en frågeigenkännare för samtalande med MS 200. Andra möjligheter hos SRS 209 innefattar alstrande av ett skri- vet protokoll över en telefonkonversation efter att tal- igenkänning utförts, (dvs, utskriftsservice), talöver- sättning efter att taligenkänning utförts, fràgeigenkän- ning efter att taligenkänning utförts, och nyckelords- A igenkänning så att automatisk PLMN-kontroll kan anropas under en konversation. Ett exempel på detta skulle för en mobiltelefonanvändare vara att slå på/av utskriftsservice under en konversation genom att använda nyckelord som kontroll.

Såsom visas i fig 2 är SRS 209 kopplad till det trådlösa kommunikationssystemets basstationdel 203 (BSS).

I denna utföringsform, är talkodningsfunktionerna, som utförs av kodek A 206 i BSS 203, förbikopplade då MS 200 kräver förbindelse med SRS 209. I detta scenariot kommu- nicerar MS 200 kodek B 202 direkt med SRS 209 främre parti 210 för optimal taligenkänning av SRS 209.

Fig 3 visar i stora drag en samarbetsfunktion 309 (IWF) kopplad till PLMN på platsen för SRS 209. Använd- ningen av IWF 309 möjliggör för taligenkänningsprocessen att utföras vid POTS-delen av systemet och fortfarande använda den optimerade kodeken B (i det här fallet, det främre partiet 210) för taligenkänning. Utsignalen från MS 300 kodek B 202 är i en digital form och måste över- 10 15 20 25 30 35 517 858 §§:;§§;-:'_'_:=.';'¿;- 7 föras till SRS 312 som sådan. IWF 309 innehåller modem som överför den digitala datan till ett kompatibelt modem placerat vid SRS 312. I den föredragna utföringsformen, utförs överföringen av den digitala datan via ett stan- dardiserat protokoll, vilket arbetar med en hastighet på åtminstone 9,6 kilobits/sekund (kbps), men kan arbeta vid en hastighet på 28,8 kbps. Ett sådant protokoll (som en- dast arbetar i datamod) som skulle kunna implementeras är ITU V.7O standarden för helt digital, simultan röst- och data (DSVD)-funktion, som är tillgänglig från den inter- nationella telekommunikationsunionen.

Såsom är visat i fig 3, är SRS 312 kopplad till den centrala stationen 315 (CO) i PSTN. I denna utföringsform är talkodningsfunktionerna, som utförs av kodek A 306 i BSS 303, förbikopplade då MS 300 kräver förbindelse till SRS 312. Förbikopplingen sker via IWF 309, vilken primärt är innefattad i det trådlösa kommunikationssystemet för att vägleda digital data. I detta scenario kommunicerar MS 300 kodek B 202 direkt med det främre partiet 210 SRS i 312 för optimal taligenkänning av SRS 312.

Fig 4 visar allmänt, i form av ett flödesschema, stegen det trådlösa kommunikationssystemet genomgår för att sysselsätta kodeken B 202 (se fig 2) i MS 200 då SRS 209 är kopplad till BSS 203. Vid 403 är en länk etablerad mellan MS 200 och BSS 203. I nästa steg, avgör BSS 203 att MS 200 kräver förbindelse med SRS 209. BSS 203 utför steget vid 406 genom att detektera ett meddelande från den mobila stationen 200 som indikerar att mobilstationen 200 kräver en förbindelse till taligenkänningssystemet eller genom att korrelera information överförd av den mobila stationen 200 till SRS 209, där informationen överförd av den mobila stationen är ett telefonnummer relaterat till SRS 209. I denna utföringsformen, har BSS 203 ett minne över vilka telefonnummer som motsvarar tal- igenkänningssystem. Vid steg 408, instruerar BSS 203 MS 200 att växla från kodek A 201 till kodek B 202, och BSS 203 kopplar då förbi, vid steg 412, talkodningsfunktio- 10 15 20 25 30 35 517 858 8 nerna utförda av kodek A 206. Länken mellan MS 200 och SRS 209 är sedan etablerad vid 415 i enlighet med upp- finningen.

Fig 5 visar allmänt, i form av ett flödesschema, stegen det trådlösa kommunikationssystemet genomgår för att sysselsätta kodek B 202 i MS 300 (se fig 3) då SRS 312 är kopplad till CO 315 i PSTN. Vid 503, är en länk etablerad mellan MS 300 och BSS 303. I nästa steg, avgör BSS 303 vid 506 att MS 300 kräver förbindelse till SRS 312. Än en gång utför BSS 303 steget vid 506 genom att detektera ett meddelande från mobilstationen 300 som indikerar att mobilstationen 300 kräver förbindelse till taligenkänningssystemet eller genom att korrelera infor- mation överförd av mobilstationen 300 till SRS 312, där informationen överförd av mobilstationen är ett telefon- nummer relaterat till SRS 312. I denna utföringsformen, har BSS 303 ett minne över vilka telefonnummer som mot- svarar taligenkänningssystem. Vid steg 509, instruerar BSS 303 MS 300 att växla från kodek A 201 till kodek B 202, och BSS 303 kopplar då, vid 512 förbi talkodnings- funktionerna utförda av kodek A 306. IWF 309 är sedan tillslagen vid steg 515 så att den kan kommunicera med SRS 312, och länken är sedan etablerad mellan MS 300 och SRS 312 vid 518 i enlighet med uppfinningen.

I ett annat samtaluppställningsscenario, är en länk etablerad mellan MS 300 i det trådlösa kommunikations- systemet 308 och SRS 312 genom att det först etableras en länk på en trafikkanal systemets 308 radiogränssnitt) mellan BSS 303 och MS 300 som implementerar kodeken A 201 i MS 300. den så etablerade trafikkanallänken kopplad till SRS 312.

Baserat på en förfrågan från SRS 312 ändras trafikkanalen till en digital datakanal. BSS 303 instruerar sedan MS 300 att växla från kodeken A 201 till kodeken B 202. På det här sättet, utförs den rent digitala dataöverfö- ringen, som tillgodoses av kodeken B 202, över en radio- gränssnittskanal som understödjer digital data. Den (över det trådlösa kommunikations- I nästa steg är 10 15 20 25 30 35 517 858 9 digitala datakanalen används så länge som MS 300 kräver förbindelse till SRS 312.

Som en fackman inom området kommer att inse, skulle SRS 209 och 312 i fig 2 respektive fig 3 kunna instruera MS 200/300 att växla från kodek A 201 till kodek B 202.

Till exempel, skulle en kvalitetssensor inom SRS kunna avgöra att tal som tolkas är av dålig kvalitet, och med- dela BSS att en växling av kodek krävs. Efter detta med- delande, skulle stegen från steg 408 och 509 till slutlig länketablering vara desamma.

Fig 6, fig 7 och fig 8 visar ytterligare utförings- former av hur en MS 200 tillträder en SRS 209 då SRS 209 är kopplad till det trådlösa kommunikationsnätverket så- som visas i fig 2. I fig 6 visas ett exempel på MS 200 exklusiva användning av SRS 209. Till exempel finns inget anrop mellan MS 200 och POTS telefonen 215. Såsom visas i fig 6, använder MS 200 SRS 209 för utskrift av kommunika- tionen fràn MS 200, befäl och styrning av MSN 200 och SRS 209 text-till-tal informationsgenerering för MS 200. Så- som visas i fig 6, används signal 600 och signal 606 av det trådlösa kommunikationssystemet för att arrangera ett falskt POTS-anrop så att BSS 203 kan tvinga fram en radioförbindelse mellan MS 200 och SRS 209 med användning av signalerna 600 och 603. I det här fallet, 203 att en länk har blivit etablerad, men utan att POTS- telefonen 215 är del av kommunikationen. känner BSS Fig 7 visar ett exempel på ett samtal mellan MS 200 och POTS-telefonen 215 vilket innefattar användningen av SRS 209. Under länketablering, är ett normalt trådlöst kommunikationssystem till POTS-länk etablerat genom an- vändning av signaler 700 och 706. När länken en gång är etablerad, anslutes SRS 209 till samtalet med användning av signaler 703. Denna utföringsform används för MS 200/- POTS-samtalsutskrift, MS 200/POTS-nätverksbefäl och -styrning och SRS 209 text-till-tal-informationsgenere- ring till MS 200/POTS.

.... -.. I- .~u- 10 15 20 25 30 35 n u o u nu u n Q o a. 517 858' I I I ' O I _ I 10 Fig 8 visar ett exempel på ett samtal mellan MS 200 och POTS-telefonen 215 men med SRS 209 insatt i signal- vägen mellan MS 200 och POTS-telefonen 215. I denna utfö- ringsform, kopplar MS 200 ett samtal till SRS 209 och till POTS-telefonen 215 som ett önskemål om tillvals- service. Det trådlösa koddelnings-multipelaccess (CDMA) kommunikationssystemet definierat i TIA/EIA/IS-95, Mobile Station-Base-station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System, juli 1993 gör sådana servicetillval tillgängliga. MS 200 använder sig- nal 800 och 803 för att placera samtalet och för att koppla till SRS 209. BSS 203 använder signal 809 för att placera samtalet hos POTS-telefonen 215 och använder sig- nal 806 för att koppla POTS-telefonen 215 till SRS 209.

När samtalet en gång är placerat, kan SRS 209 tillhanda- hålla språköversättning för MS 200/POTS i realtid.

Fig 9 visar ett exempel på SRS 312 placerad utanför det trådlösa kommunikationssystemet, och specifikt kopp- lad till en POTS-telefon 318. I den här utföringsformen är IWF 309 tilldelad under samtalsinitialisering med an- vändning av signaler 900, 903, 906 och 909. Detta är nöd- vändigt för att överföra taldata från MS 300 i digital form via PSTN till SRS 312. IWF 309 tillhandahåller modemkapacitet för samarbete med ett följeslagande modem i SRS 312 såsom beskrivits ovan.

SRS 312 har både en kodek A och en kodek B, varvid SRS 312 utför taligenkänning på kodek B-signalerna och konverterar kodek A-signalerna till/från analog form för överföring till den påkopplade analoga POTS-telefonen 318 med användning av signaler 915. SRS 312 kan vara källa för syntetiserade talsignaler till både POTS-telefonen 318 och MS 300. Ett sådant protokoll som realiserar dessa funktioner är ITU V.70-standarden för full digital, sam- tidig röst- och data (DSVD)-funktionalitet, som är till- gänglig hos den internationella telekommunikationssamman- slutningen som arbetar i röst- och datamodem samtidigt .. v ._ -u-u 10 517 858 I I I 0 Iv ll där den totala datahastigheten är ungefär 28,8 kilo- bits/sekund (kbps).

Under det att uppfinningen speciellt har visats och beskrivits med hänvisning till en speciell utföringsform, kommer det att förstås av fackmän inom området att ett flertal ändringar av detaljer kan göras utan att man frångàr andemeningen och vidden av uppfinningen. Motsva- rande konstruktióner, material, handlingar och ekviva- lenter av alla organ eller steg plus funktionselement i nedanstående krav är tänkta att innefatta alla konstruk- tioner, material eller handlingar för att utföra funktio- nerna i kombination med andra i patentkraven angivna element.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 517 858 12 PATENTKRAV

1. l. Trådlöst kommunikationssystem med ett gränssnitt mot ett taligenkänningssystem, varvid det trådlösa kommu- nikationssystemet innefattar: organ för etablering av en talkommunikation mellan ett basstationssystem inom det trådlösa kommunikations- systemet och en mobilstation, som är kompatibel med det trådlösa kommunikationssystemet, varvid talkommunika- tionssystemet realiserar talkodningsfunktioner i bassta- tionssystemet och en kodek i den mobila stationen som är talkompatibel; organ för bestämning av att mobilstationen kräver förbindelse med taligenkänningssystemet; organ för instruering av mobilstationen att växla från kodeken i den kompatibla, talmobila stationen till en taligenkänningskompatibel kodek; och organ för koppling av mobilstationen till taligen- känningssystemet efter det att mobilstationen har blivit instruerad att växla från den talkompatibla kodeken till kodeken kompatibel med taligenkänning.

2. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav l, var- vid organet för bestämning att mobilstationen kräver för- bindelse med taligenkänningssystemet vidare innefattar organ för detektering av ett meddelande från mobilstatio- nen som indikerar att mobilstationen kräver förbindelse till taligenkänningssystemet.

3. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav l, var- vid organet för bestämning av att mobilstationen kräver koppling till taligenkänningssystemet vidare innefattar organ för korrelering av information överförd av mobil- stationen till taligenkänningssystemet.

4. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav 3, var- vid informationen överförd av mobilstationen vidare inne- fattar ett telefonnummer relaterat till taligenkännings- systemet. v -con --0 10 15 20 25 30 35 517 858 13

5. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav 1, var- vid organet för instruering vidare innefattar organ för instruering av en växel inom basstationssystemet att för- bikoppla basstationssystemets talkodningsfunktioner och koppla mobilstationen direkt till taligenkänningssystemet när taligenkänningssystemet är kopplat till det trådlösa kommunikationssystemet.

6. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav 5, var- vid organet för instruering instruerar växeln inom bas- stationssystemet att förbikoppla det trådlösa kommunika- tionssystemets talkodningsfunktioner och koppla mobil- stationen direkt till en samarbetande funktion (IWF) när taligenkänningssystemet är kopplat till ett offentligt växeltelefonnätverk (PSTN).

7. Trådlöst kommunikationssystem enligt krav 1, var- vid organet för instruering vidare innefattar organ för instruering av mobilstationen att växla från den taligen- känningskompatibla kodeken till den talkompatibla kodeken då mobilstationen inte längre kräver förbindelsen till taligenkänningssystemet.

8. Mobilstation kompatibel med ett trådlöst kommuni- kationssystem, varvid mobilstationen innefattar: ett första kodekorgan för kodning av tal avsett för en människa; ett andra kodekorgan för kodning av tal avsett för ett taligenkänningssystem; ett organ för mottagning av en signal från det tråd- lösa kommunikationssystemet, vilken instruerar mobilsta- tionen att växla från det första kodekorganet till det andra kodekorganet.

9. Mobilstationen enligt krav 8, vidare innefattande organ för överföring av information till ett basstations- system inom det trådlösa kommunikationssystemet indike- rande att en förbindelse med taligenkänningssystemet krävs, varvid den överförda informationen innefattar antingen ett meddelande som indikerar att en förbindelse .. _..~. -- ~.- u» 517 vasa §:;ff:-:jj:;ff;- 3:1: 14 till taligenkänningssystemet krävs eller ett taligen- känningssystems telefonnummer.

10. Mobilstationen enligt krav 8, varvid det andra kodekorganet för kodning av tal avsett för taligenkän- ningssystemet vidare innefattar ett främre parti liknande ett främre parti i taligenkänningssystemet.