SEÑALIZACION INTRABANDA MEJORADA PARA LA TRANSMISION DE DATOS SOBRE REDES DE TELECOMUNICACIONES DIGITALES INALAMBRICAS.
Un codificador de señalización intrabanda multicanal (350) para codificar datos digitales para una comunicación sobre un canal de voz de una red de telecomunicación inalámbrica,
el codificador (350) comprendiendo: una entrada (352) para recibir datos digitales de entrada; un medio para separar los datos digitales de entrada recibidos en una primera parte y una segunda parte, un primer modulador digital (356) dispuesto para convertir un primer valor de bit binario en la primera parte de los datos de entrada digitales en un primer tono de audio que tiene una primera frecuencia de audio (360) y para convertir un segundo valor de bit binario en la primera parte de los datos de entrada digitales en un segundo tono de audio que tiene una segunda frecuencia de audio (358); un segundo modulador digital (362) utilizable para convertir el primer valor de bit binario en la segunda parte de los datos de entrada digitales en un tercer tono de audio que tiene una tercera frecuencia de audio (364) y convierte el segundo valor de bit binario en la segunda parte de los datos de entrada digitales en un cuarto tono de audio que tiene una cuarta frecuencia de audio (366); y una salida para que salgan los tonos de audio para una transmisión subsiguiente sobre un canal de voz de una red digital inalámbrica de telecomunicaciones
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W0120021US.
Solicitante: AIRBIQUITY INC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 945 HILDEBRAND LANE, NORTHEAST,BAINBRIDGE ISLAND, WA 98110.
Inventor/es: PRESTON,DAN,A, PRESTON,JOSEPH,D, LEYENDECKER,ROBERT, EATHERLY,WAYNE, PROCTOR,ROD,L, SMITH,PHILIP,R.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 22 de Abril de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01S5/00R1A
- G08G1/127 FISICA. › G08 SEÑALIZACION. › G08G SISTEMAS DE CONTROL DE TRÁFICO (control de tráfico ferroviario, seguridad del tráfico ferroviario B61L; sistemas de radar o sistemas análogos, sistemas sonar o sistemas lidar especialmente adaptados para el control del tráfico G01S 13/91, G01S 15/88, G01S 17/88; sistemas de radar o sistemas análogos, sistemas sonar o sistemas lidar especialmente adaptados para anticolisión G01S 13/93, G01S 15/93, G01S 17/93; control de posición, rumbo, altitud o actitud de vehículos terrestres, de agua, el aire o el espacio, no es específico para un entorno de tráfico G05D 1/00). › G08G 1/00 Sistemas de control del tráfico para vehículos en carretera (disposición de las señales de tráfico o las señales de carretera E01F 9/00). › en una estación central.
Clasificación PCT:
- G08G1/127 G08G 1/00 […] › en una estación central.
- H04L25/49 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M). › H04L 25/00 Sistemas de banda base. › con conversión de código al transmisor; con predistorsión; con inserción de intervalos muertos para obtener un espectro de frecuencia deseado; con al menos tres niveles de amplitud.
- H04L27/10 H04L […] › H04L 27/00 Sistemas de portadora modulada. › Sistemas de corriente portadora con modulación de frecuencia, p. ej. utilizando una manipulación de desplazamiento de frecuencia (H04L 27/32 tiene prioridad).
- H04M11/06 H04 […] › H04M COMUNICACIONES TELEFONICAS (circuitos para el control de otros aparatos vía cable telefónico y que no implican aparatos de conmutación telefónica G08). › H04M 11/00 Sistemas de comunicación telefónica especialmente adaptados para ser combinados con otros sistemas eléctricos. › Transmisión simultánea telefónica y telegráfica, p. ej. transmisión telegráficasobre los mismos conductores.
Clasificación antigua:
- H04B1/38 H04 […] › H04B TRANSMISION. › H04B 1/00 Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos por uno de los grupos H04B 3/00 - H04B 13/00; Detalles de los sistemas de transmisión no caracterizados por el medio utilizado para la transmisión. › Transceptores, es decir, dispositivos en los cuales el emisor y el receptor forman una unidad estructural y en la cual al menos una parte es utilizada para funciones de emisión y de recepción.
Fragmento de la descripción:
Señalización intrabanda mejorada para la transmisión de datos sobre redes de telecomunicaciones digitales inalámbricas.
Campo técnico
Esta invención se refiere a telecomunicaciones inalámbricas y más específicamente a un sistema que transmite datos digitales sobre el canal audio de una red inalámbrica digital "intrabanda".
Antecedentes de la invención
Un teléfono celular permite a un usuario hablar a otro usuario sin estar atado a una línea terrestre. El teléfono celular incluye circuitería que genera una señal de audio a partir de la voz del usuario. Estas señales de voz se conviertes a forma digital usando un convertidos A-D. Las señales digitalizadas de voz se codifican mediante un codificador de voz (vocodificador) y después se modulan sobre una frecuencia portadora que transmite las señales de voz sobre una red celular. Las señales vocales se envían por la red celular inalámbrica bien a otro teléfono en la red celular inalámbrica o a otro teléfono en una red telefónica terrestre.
En las redes telefónicas celulares y terrestres se usan diferentes codificadores/descodificadores (codecs), moduladores, vovodificadores, Controladores de ganancia automática, convertidores analógico-digitales (A-D), circuitos de reducción de ruidos, y convertidores digital-analógicos (D-A). Estos componentes telefónicos pueden implementar diferentes esquemas de codificación para codificar y descodificar las señales de voz.
Estos componentes de telecomunicación están diseñados para transmitir eficientemente señales d4e voz por canales inalámbricos y terrestres de comunicación de voz. Por ejemplo, un vocodificador digital usa técnicas predictivas de codificación para representar las señales de voz. Estos codofocadores predictivos eliminan ruido (señales no vocales) a la vez que comprimen y estiman los componentes de frecuencia de las señales vocales antes de transmitirlas por el canal de voz.
A veces es necesario para un usuario transmitir a la vez señales de audio y datos digitales a otra localización. Por ejemplo, cuando un usuario de teléfono celular llama al 911 para asistencia en emergencias, el usuario puede necesitar enviar datos digitales del lugar a un centro de control mientras a la vez explica verbalmente las condiciones de la emergencia a un operador humano. Sería deseable transmitir los datos digitales mediante un teléfono celular sin tener que usar un módem inalámbrico analógico separado.
En consecuencia, existe una necesidad de transmitir datos digitales sobre un canal de voz de una red de comunicación digital inalámbrica.
US 6021163 desvela una estación base de radio o intercambio que tiene dos partes que pueden separarse cierta distancia, y afronta el problema de transmitir datos por cable entre dichas dos partes. En particular, US6021163 hace notar que si los datos se modulan a la frecuencia intermedia en la primera parte y se tramiten a la frecuencia intermedia a lo largo del cable a la segunda parte, la atenuación de la señal puede ser un problema. US6021163 propone modular los datos a una frecuencia menor que la frecuencia intermedia en la primera parte, y luego transmitir los datos modulados por el cable a la segunda parte. US6021163 no menciona la frecuencia a la que tiene lugar la modulación propuesta, más allá de que es menor que las frecuencias intermedias de 200 MHz y 800 MHz.
Resumen de la invención
Un módem de señalización intrabanda comunica datos digitales sobre un canal de voz en una red digital de telecomunicación inalámbrica. Una entrada recibe datos digitales. Un codificador convierte los datos digitales en tonos de audio que sintetizan características de frecuencia de la voz humana. Los datos digitales también se codifican para evitar que los circuitos de codificación de voz en la red de telecomunicaciones degradan los tonos de audio sintetizados que representan los datos digitales. Una salida saca luego los tonos de audio sintetizados a un canal de voz de una red digital de telecomunicación inalámbrica.
El anterior objeto de la invención puede ser conseguido por un módem de señalización intrabanda de acuerdo con la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama que muestra una red de telecomunicación inalámbrica que provee señalización intra-banda (IBS) de acuerdo a la invención.
La Fig. 2 es un diagrama detallado de un teléfono celular acoplado a un módem IBS según una realización de la invención.
La Fig. 3 es otra realización del módem IBS según la invención.
La Fig. 4 es un diagrama detallado de un codificador de módem IBS.
La Fig. 5 es un diagrama esquemático de un paquete IBS.
La Fig. 6 es un diagrama esquemático de salida de tonos de datos digitales de un modulador IBS.
La Fig. 7 es un diagrama que muestra cómo se degradan datos digitales por un controlador de ganancia automático.
La Fig. 8 es un diagrama que muestra cómo se degradan datos digitales por un controlador de ganancia automático.
La Fig. 9 es un diagrama detallado de circuitos de recepción acoplados a un descodificador de módem IBS.
La Fig. 10 es un diagrama de estado para el descodificador IBS mostrado en la Fig. 9.
La Fig. 11 es un diagrama de bloques que muestra un estado de búsqueda en el descodificador IBS.
La Fig. 12 es un diagrama de bloques que muestra un estado activo en el descodificador IBS.
La Fig. 13 es un diagrama de bloques que muestra un estado de recuperación de reloj en el descodificador IBS.
La Fig. 14 es un diagrama esquemático de un teléfono celular con el módem IBS situado en un paquete de baterías desmontable.
La Fig. 15 es un diagrama esquemático que muestra diferentes fuentes de datos acopladas a un teléfono celular a través de un módem IBS.
La Fig. 16 es un diagrama esquemático que muestra la implementación del módem IBS usando una tarjeta de sonido.
Las Figs. 17 y 18 son diagramas de bloques que muestran cómo opera la tarjeta de sonido de la Fig. 16.
La Fig. 19 es un diagrama de bloques de un circuito de sincronización para el módem IBS.
La Fig. 20 es un diagrama detallado del circuito de sincronización de la Fig. 19.
La Fig. 21 es un diagrama de temporización que muestra cómo opera el circuito de sincronización de la Fig. 19.
La Fig. 22 es un gráfico que muestra cómo el circuito de sincronización identifica el tiempo óptimo de comienzo de la sincronización.
La Fig. 23 es una realización alternativa del circuito de sincronización.
La Fig. 24 es un diagrama de codificación para un módem IBS multicanal.
La Fig. 25 es un diagrama de descodificación para un módem IBS multicanal.
Las Figs. 26 y 27 muestran diferentes configuraciones para el módem IBS multicanal mostrado en las Figs. 24 y 25.
Descripción detallada de la realización preferente
En referencia a la Fig. 1, una red inalámbrica de telecomunicaciones 12 incluye un teléfono celular 14 que recibe señales de voz 22 de un usuario 23. Un codificador de voz (vocodificador) 18 en el teléfono móvil codifica las señales de voz 22 a señales codificadas digitales de voz 31 que luego se transmiten por un canal de radio digital inalámbrico 34 (llamada celular). El teléfono celular 14 transmite las a señales codificadas digitales de voz 31 a un sitio de comunicaciones celulares (sitio celular) 36 que retransmite la llamada celular a un Sistema de Conmutación de Telecomunicaciones Celulares (CTSS) 38.
El CTSS 38 bien conecta la llamada celular a otro teléfono celular bien en la red inalámbrica celular 12, a un teléfono de línea terrestre en una red PSTN 42 como una llamada en circuito conmutado o enruta la llamada sobre una red IP (Protocolo Internet) de conmutación de paquetes 46 como una llamada de Voz sobre IP (VoIP). La llamada celular puede también encaminarse desde la red PSTN 42 de vuelta a la red celular 12 o desde la red PSTN 42 a la red IP 46, o viceversa. La llamada celular llega eventualmente a un teléfono 44 que corresponde a un número de teléfono de destino originalmente introducido en el teléfono celular 14.
Pueden insertarse datos adicionales en cualquier punto en la red celular 12, tal como en la red PSTN 42 Y la red IP 46 y la señal ser remodulada para transmisión sobre redes de cable o celulares. Tales...
Reivindicaciones:
1. Un codificador de señalización intrabanda multicanal (350) para codificar datos digitales para una comunicación sobre un canal de voz de una red de telecomunicación inalámbrica, el codificador (350) comprendiendo:
2. Un módem que comprende
3. Un módem según la reivindicación 2 que incluye un medio de control (354, 384) utilizables para controlar cuándo los moduladores primero y segundo (356, 362) generan tonos de audio y cuándo los descodificadores primero y segundo controlan los tonos de audio.
4. Un módem según la reivindicación 3 en el que el medio de control (354, 384) es utilizable para conducir una sesión de configuración con otro módem de señalización intrabanda multicanal.
5. Un módem según la reivindicación 3 en el que el medio de control es utilizable para controlar qué bits en los datos digitales son convertidos en tonos de audio por los moduladores primero y segundo (356, 362).
6. Un módem según la reivindicación 2, que incluye:
7. Un sistema que comprende el codificador según la reivindicación 1 y un convertidor analógico-digital en un teléfono celular que procesa señales de voz humanas, en el que el codificador se acopla al convertidor analógico-digital de forma que los tonos de audio primero a cuarto se alimentan a dicho convertidor analógico-digital.
8. Un teléfono celular que comprende el módem según la reivindicación 2.
9. Un sistema que comprende:
10. Un descodificador de señalización intrabanda multicanal (375) para descodificar datos transmitidos sobre un canal de voz de una red inalámbrica de telecomunicaciones, el descodificador (375) comprendiendo:
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