Sistemas y métodos para transmisión de señales de funcionamiento sin tándem.

Un método para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador,

comprendiendo el método las etapas de: transmitir (510) una pluralidad de tramas de funcionamiento sin tándem desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador; detectar (515) un cambio de estado de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde un estado de operación a un estado de pérdida de sincronización; en respuesta a la detección del cambio de estado, transmitir (520) desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en un número de tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización; detectar (525) una pluralidad de cambios de estado posteriores de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización, y en respuesta a cada uno de la pluralidad de cambios de estado posteriores, transmitir (530) desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador un número creciente de mensajes de pérdida de sincronización insertados en un número creciente de tramas de funcionamiento sin tándem.

Sistemas y métodos para transmisión de señales de funcionamiento sin tándem Campo de la Invención

La presente invención se refiere en general a la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem para comunicaciones de móvil a móvil. Más específicamente, la presente invención se refiere a reducir la distorsión de la señal en comunicaciones de móvil a móvil sin tándem, que se produce cuando unidades adaptadoras de tasa de transcodificador oscilan entre diferentes estados operacionales durante la transmisión de señales.

Antecedentes de la Invención

Una configuración de llamada conocida utilizada para enviar habla humana desde un primer teléfono móvil a un segundo teléfono móvil a través de una red, incluye funcionamiento tándem. En funcionamiento tándem, el habla es codificada en el primer teléfono móvil según una forma comprimida para ahorrar ancho de banda, que es la cantidad de datos que pueden pasar a lo largo de un canal de comunicaciones en un período de tiempo dado.

Este habla codificada es transmitida a continuación desde la estación móvil, a través del aire mediante una Interfaz de Frecuencia de Radio (RF) hasta una primera estación de base. Una unidad adaptadora de tasa de transcodificador (TRAU) asociada a la primera estación de base, toma la señal de habla codificada y la descodifica según un formato diferente y descomprimido de modo que puede ser transmitido a través de una red de telefonía fija hasta una segunda estación de base.

El formato descomprimido utilizado para la transmisión a través de una red de telefonía fija puede ser un G.711 A- law o u-law de 64 kbps, u otro formato estándar. En esta segunda estación de base, el habla descomprimida debe ser codificada por segunda vez según un formato comprimido que a continuación es transmitido de nuevo a través del aire sobre una Interfaz de RF hasta la segunda estación móvil.

Una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador asociada a la segunda estación de base realiza la segunda operación de codificación. En la segunda estación móvil, este habla comprimida codificada es descodificada finalmente en habla humana audible.

El inconveniente de esta configuración de llamada es que requiere dos operaciones de codificación/descodificación, y cada una de esas operaciones degrada la calidad de la señala de habla final que es oída por la persona que hace uso del segundo teléfono móvil (es decir, la persona que oye a cualquier otra que hable a través de un teléfono

móvil).

El Funcionamiento Sin Tándem (TFO) elimina este inconveniente enviando habla humana desde un primer teléfono móvil hasta un segundo teléfono móvil a través de una red con un número reducido de operaciones decodificación/descodificación realizadas sobre la señal de habla. En funcionamiento sin tándem, el habla es codificada en el primer teléfono móvil y no es descodificada hasta que es recibida por el segundo teléfono móvil. El funcionamiento sin tándem elimina la necesidad de descodificar la señal en la primera estación de base en el formato de 64 kbps, y a continuación codificar la señal en la segunda estación de base de nuevo en un formato comprimido.

El funcionamiento sin tándem desvía este procedimiento y utiliza por el contrario señalización en banda, para enviar la señal de habla en su forma originalmente comprimida desde el primer teléfono móvil hasta el segundo teléfono móvil. Esto se efectúa enviando la señal de habla comprimida a través de la red de telefonía fija a modo de una serie de tramas de funcionamiento sin tándem (tramas de TFO) incluidas como parte de la comunicación en banda entre los componentes involucrados en la operación. Esto elimina una operación de codificación/descodificación (en conjunto, "códec") y da como resultado una señal de habla de mejor calidad.

Los protocolos de funcionamiento sin tándem existentes no están exentos de inconvenientes. Con el fin de que el funcionamiento sin tándem opere apropiadamente, entre otras cosas, las unidades adaptadoras de tasa de transcodificador de ambos extremos de la operación deben estar en comunicación apropiada entre sí. Las unidades adaptadoras de tasa de transcodificador operan en muchos estados funcionales diferentes. Uno de esos estados funcionales se conoce como estado de operación, y otro se conoce como estado de pérdida de sincronización. Durante las comunicaciones de ida y vuelta que se producen durante la transmisión de señales de habla, estos componentes pueden conmutar u oscilar entre estados. Esta oscilación es especialmente frecuente en casos de alto retardo de propagación durante la comunicación entre dos TRAUs.

Se presenta un problema cuando un componente, tal como una TRAU asociada a una estación de base, conmuta al estado de pérdida de sincronización, pero una TRAU asociada a la otra estación de base está funcionando en estado de operación. Cuando esto ocurre, al menos una de las TRAUs puede dejar de enviar o recibir la señal de habla durante un período de tiempo. Esta distorsión de la señal debida a componentes involucrados en la

transmisión de la señal de habla que oscila entre diferentes estados funcionales, conduce a espacios de tiempo en el habla que reducen la calidad del habla oída en el segundo teléfono móvil.

Según la Especificación Técnica ETSI 128 62 Versión 5.4. (9-23), una pérdida de sincronización puede ser detectada por un transcodificador (TC) distante. El TC distante señala la pérdida de sincronización a un nuevo TC con el envío de un mensaje de TFO denominado TFO_SYL. Se han descrito dos escenarios para el estado de Pérdida de Sincronización (Sync_Lost). Según el primer escenario, si el TC estaba en estado Operaclonal y de repente se pierde la sincronización de Trama de TFO, entonces el TC entra en estado de Sync_Lost durante un corto tiempo, antes de que cambie al estado de Contlnues_Retry. Según el segundo escenario, si se había perdido la sincronización debido a una transferencia distante, entonces podría resultar posible un rápido establecimiento de TFO y que el TC entre de nuevo pronto en el estado de Operación. En el estado de Sync_Lost, éste espera el Mensaje de TFO_DUP como confirmación de la transferencia distante. Entonces permuta al estado de RE_Konnect. Se señala además que durante la Operación de TFO (es decir, en estado de Operación), se pueden intercambiar Mensajes de TFO insertándolos en tramas de TFO.

El documento US 61856 se refiere a procedimientos relacionados con la detección de pérdida de sincronización de las TRAUs. Las tramas de TFO comprenden un patrón de sincronización que es monitorizado de tal modo que la pérdida de sincronización pueda ser detectada de forma inmediata. Si se pierde la sincronización, se pone en marcha un temporizador y si no se logra la resincronización con anterioridad a que el temporizador expire, se detiene el TFO.

Sumario de la Invención

A partir de lo anterior, resulta evidente que existe una necesidad directa de resolver el problema de calidad de habla reducida resultante de las oscilaciones de la unidad adaptadora de tasa de transcodificador (TRAU) entre estados funcionales, mientras permite el funcionamiento sin tándem. Además, resulta deseable reducir el período de tiempo de los espacios del habla que se producen cuando una TRAU está fallando en cuanto al envío o la recepción de tramas de TFO debido a la oscilación entre estados funcionales.

Para satisfacer esas necesidades, el objetivo de la presente invención consiste en resolver ese y otros problemas proporcionando sistemas y métodos relacionados con la reducción de la distorsión de la señal durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem desde una primera estación móvil hasta una segunda estación móvil a través de una red. Para incrementar la eficacia y reducir el coste, los sistemas y métodos de la invención pueden ser implementados sobre redes ya existentes.

Además, la invención reduce o elimina los espacios de tiempo y la distorsión de la señal de habla asociada que resulta de la oscilación de las unidades adaptadoras de tasa de transcodificador desde un primer estado funcional a un segundo estado funcional. Esto mejora la calidad de la señal de habla resultante, oída por un interlocutor en la segunda estación móvil.

Este y otros objetivos han sido logrados mediante un método según se define en la reivindicación 1, un método según se define en la reivindicación 7, una primera unidad transcodificadora según se define en la reivindicación 8, una segunda unidad transcodificadora según se define en la reivindicación 14, un programa de ordenador según se define en la reivindicación 16, y un programa... [Seguir leyendo]

1.- Un método para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, comprendiendo el método las etapas de:

transmitir (51) una pluralidad de tramas de funcionamiento sin tándem desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador; detectar (515) un cambio de estado de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde un estado de operación a un estado de pérdida de sincronización;

en respuesta a la detección del cambio de estado, transmitir (52) desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en un número de tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización;

detectar (525) una pluralidad de cambios de estado posteriores de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización, y en respuesta a cada uno de la pluralidad de cambios de estado posteriores, transmitir (53) desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador un número creciente de mensajes de pérdida de sincronización insertados en un número creciente de tramas de funcionamiento sin tándem.

2.- El método de la reivindicación 1, en donde la etapa de transmitir al menos un mensaje de pérdida de sincronización comprende:

transmitir al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en al menos tres tramas de funcionamiento sin tándem.

3 - El método de la reivindicación 1 ó 2, en donde se transmiten cuatro mensajes de pérdida de sincronización.

4 - El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde detectar el cambio de estado comprende además:

determinar una longitud de tiempo en que la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador ha estado operando en el estado de operación;

comparar la longitud de tiempo con un período de tiempo predeterminado, y

determinar que la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador ha cambiado desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización si la longitud de tiempo es menor que el período de tiempo predeterminado.

5.- El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde detectar el cambio de estado comprende además:

contar, con el uso de un contador de trama de funcionamiento sin tándem, un número de tramas de funcionamiento sin tándem recibidas desde la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador; comparar con un número predeterminado el número de tramas de funcionamiento sin tándem recibidas, y determinar que la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador ha cambiado desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización si el número de tramas de funcionamiento sin tándem recibidas es menor que el número predeterminado.

6.- El método según cualquier de las reivindicaciones 1 a 5, en donde un contador de cambio de estado cuenta un número de cambios de estado y el número de mensajes de pérdida de sincronización insertados está adaptado al número de cambios de estado.

7.- Un método para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, comprendiendo el método las etapas de:

recibir mediante la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, procedente de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador, al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en un número de tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización;

determinar si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de operación o bien en estado de pérdida de sincronización, y

si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de operación, continuar enviando tramas de funcionamiento sin tándem desde la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta

la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y descartar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización recibido,

si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de pérdida de sincronización, cambiar desde el estado de pérdida de sincronización al estado de operación e iniciar el envío de tramas de funcionamiento sin tándem desde la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y descartar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización recibido.

8.- Una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, comprendiendo la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador:

un transmisor adaptado para transmitir (51) una pluralidad de tramas de funcionamiento sin tándem a la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador;

un detector adaptado para detectar (515) un cambio de estado de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde un estado de operación a un estado de pérdida de sincronización; estando el transmisor adaptado para transmitir (52), en respuesta a la detección del cambio de estado, hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en un número de tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización;

estando el detector adaptado para detectar (525) una pluralidad de cambios de estado posteriores de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización, y

estando el transmisor adaptado para transmitir (53), en respuesta a cada uno de la pluralidad de cambios de estado posteriores, hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador un número creciente de mensajes de pérdida de sincronización insertados en un número creciente de tramas de funcionamiento sin tándem.

9.- La primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador de la reivindicación 8, en donde el transmisor está adaptado para transmitir al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en al menos tres de las

tramas de funcionamiento sin tándem.

- La primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador de la reivindicación 8 ó 9, en donde el transmisor está adaptado para transmitir cuatro mensajes de pérdida de sincronización.

11- La primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el detector que detecta el cambio de estado comprende además:

un procesador adaptado para determinar una longitud de tiempo en que la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador ha estado operando en el estado de operación;

un comparador adaptado para comparar la longitud de tiempo con un período de tiempo predeterminado, y estando el procesador adaptado para determinar que la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador ha cambiado desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización si la longitud de tiempo es menor que el período de tiempo predeterminado.

12 - La primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el detector que detecta el cambio de estado comprende además:

un contador de trama de funcionamiento sin tándem adaptado para contar un número de tramas de funcionamiento sin tándem recibidas desde la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador; un comparador adaptado para comparar con un número predeterminado el número de tramas de

funcionamiento sin tándem recibidas, y

un procesador adaptado para determinar que la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador ha cambiado desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización si el número de tramas de funcionamiento sin tándem recibidas es menor que el número predeterminado.

13 - La primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde un contador de cambio de estado está adaptado para contar un número de cambios de estado y el número de mensajes de pérdida de sincronización insertados está adaptado al número de cambios de estado.

14 - Una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, comprendiendo la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador:

un receptor adaptado para recibir desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador, al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en un número tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización;

un procesador adaptado para determinar si al segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de operación o bien en estado de pérdida de sincronización, y

si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de operación, el procesador está adaptado para dar instrucciones a un transmisor para que continúe enviando tramas de funcionamiento sin tándem a la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador, y para que descarte el al menos un mensaje de pérdida de sincronización recibido,

si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de pérdida de sincronización, el procesador está adaptado para iniciar un cambio desde el estado de pérdida de sincronización al estado de operación, para dar instrucciones al transmisor para que inicie el envío de tramas de funcionamiento sin tándem a la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador, y para que descarte el al menos un mensaje de pérdida de sincronización recibido.

15.- Un sistema para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador conforme a cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13 y una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador conforme a la reivindicación 14.

16.- Un medio de almacenamiento de programa legible mediante un ordenador, que materializa de forma tangible un programa de instrucciones ejecutable por el ordenador para llevar a cabo etapas de método para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, comprendiendo las etapas de método:

transmitir (51) una pluralidad de tramas de funcionamiento sin tándem desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador; detectar (515) un cambio de estado de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde un estado de operación a un estado de pérdida de sincronización;

en respuesta a la detección del cambio de estado, transmitir (52) desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador al menos un mensaje de perdida de sincronización insertado en un número de tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización;

detectar (525) una pluralidad de cambios de estado posteriores de la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador desde el estado de operación al estado de pérdida de sincronización, y en respuesta a cada uno de la pluralidad de cambios de estado posteriores, transmitir (53) desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador un número creciente de mensajes de pérdida de sincronización insertados en un número creciente de tramas de funcionamiento sin tándem.

17.- Un medio de almacenamiento de programa legible mediante un ordenador, que materializa de forma tangible un programa de instrucciones ejecutable por el ordenador para llevar a cabo etapas de método para mejorar la calidad durante la transmisión de señales de funcionamiento sin tándem a través de una red que comprende una primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y una segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, comprendiendo el método las etapas de:

recibir por parte de la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador, desde la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador, al menos un mensaje de pérdida de sincronización insertado en un número de tramas de funcionamiento sin tándem suficientes para incorporar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización,

determinar si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de operación o bien en estado de pérdida de sincronización, y

si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de operación, continuar enviando tramas de funcionamiento sin tándem desde la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y descartar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización recibido,

si la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador está en estado de pérdida de sincronización, cambiar desde el estado de pérdida de sincronización al estado de operación e iniciar el envío de tramas de funcionamiento sin tándem desde la segunda unidad adaptadora de tasa de transcodificador hasta la primera unidad adaptadora de tasa de transcodificador y descartar el al menos un mensaje de pérdida de sincronización recibido.