Aparato de comunicación celular (14) para comunicaciones de voz en una red de comunicación inalámbricas digital,

el aparato de comunicación celular incluyendo: un micrófono (17) para convertir una entrada audio en señales audio analógicas (22) ; y unos circuitos de canal de voz adaptados para establecer una conexión de voz con un número llamado y para codificar señales para la transmisión sobre un canal de voz digital (34) de la red de comunicaciones inalámbrica digital (12), caracterizado porque el aparato de comunicación celular (14)además comprende: un módem (28) incluyendo una entrada para recibir datos digitales, e incluyendo un codificador adaptado para ser activado para convertir los datos digitales (29) en tonos audio que sintetizan características de frecuencia de la voz humana para impedir que los circuitos de codificación de voz en el aparato de comunicación celular corrompan los datos digitales ; y un circuito de conmutación (204) adaptado para ser activado para selectivamente el micrófono (17) al circuito de canal de voz para convertir señales audio analógicas (22) del micrófono en señales audio codificadas (31) o para conectar selectivamente el módem al circuito de canal de voz para convertir tonos audio del módem en tonos de datos digitales codificados durante una sola llamada

Campo técnico

Esta invención se refiere a telecomunicaciones digitales y mas específicamente a un sistema que transmite datos digitales con en un canal audio de una red digital inalámbrica “in-band”.

Antecedentes de la invención

Un teléfono celular permite a un usuario hablar con otro usuario sin estar unido a una “línea terrestre”. El teléfono celular incluye circuitos que muestrean las señales de audio desde la voz del usuario. Esas señales de voz son convertidas en forma digital utilizando un convertidor A-D. Las señales digitalizadas de voz son codificadas por un codificador de voz (vocoder) y después moduladas en una frecuencia portadora que transmite las señales de voz en una red de telefonía móvil.

Las señales de voz son mandadas por la red celular inalámbrica bien a otro teléfono de la red celular inalámbrica o a otro teléfono en una red de línea terrestre.

Diferentes codificadores/decodificadores (codecs) , moduladores, vocoders, controladores automáticos de ganancia (AGC) , convertidores analógico a digital (A/D), circuitos de reducción de ruido, y convertidores (D/A) son utilizados en las redes de teléfono terrestre y celular. Estos componentes de teléfono pueden aplicar diferentes esquemas codificadores para codificar y decodificar las señales de voz.

Estos componentes de telecomunicación se diseñan para transmitir de manera eficaz señales de voz sobre canales de comunicación de voz inalámbricos y terrestres. Por ejemplo, un vocoder digital utiliza técnicas de codificación predictivas para representar señales de voz. Estos codificadores predictivos filtran el ruido (señales no-voz) mientras comprimen y estiman los componentes de frecuencia de las señales de voz antes de ser transmitidas sobre el canal de voz.

US 5786789 [Trimble Navigation Limited] revela un dispositivo de teléfono en una red de comunicación inalámbrica que es capaz de transmitir datos de sistema de posicionamiento global (GPS) recibidos de una unidad GPS , a través del uso de un módem para convertir los datos GPS digitales en una señal analógica. Un problema sucede en una red de comunicaciones digitales inalámbrica cuando el equipo de comunicación de voz, como un vocoder, es utilizado para transmitir datos digitales. El vocoder puede interpretar señales representando datos digitales como una señal no-voz. El vocoder podría eliminar o corromper estas señales de datos digitales completamente. Por consiguiente, los datos digitales no pueden ser transmitidos fiablemente sobre el mismo canal digital audio utilizado para transmitir señales de voz. EP0545783 [SAGEM] revela un aparato para transmitir señales de datos digitales por una red de telecomunicación de digitales inalámbrica incorporando el uso de un vocoder tal que las señales de datos digitales son convertidas dentro de un módem en datos de voz pseudo-analógicos que cruza el códec. El dispositivo, sin embargo, no permite que tenga lugar transmisión de datos digitales y una transmisión de señal audio durante la mima llamada.

Por consiguiente, es a veces necesario para un usuario de transmitir ambas señales audio y datos digitales a otra localización al mismo tiempo. Por ejemplo, cuando un usuario de un teléfono celular llama el “911” para asistencia de emergencia, el usuario puede necesitar mandar datos de localización digital a un centro de llamada mientras explica a la vez las condiciones de emergencia a un operador humano. Seria deseable transmitir estos datos digitales a través de un teléfono celular sin necesitar utilizar un módem inalámbrico analógico separado.

Por lo tanto existe una necesidad de transmitir datos digitales sobre un canal de voz de una red de comunicación digitales inalámbrica.

Resumen de la invención

Según un primer aspecto de la presente invención, es facilitado un aparato celular de comunicación para comunicaciones de voz a través de una red inalámbrica digital, como es establecido en la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto de la invención, se provee también un método para transmitir señales de voz y datos digitales dentro del curso de una llamada utilizando un teléfono celular, como establecido en la reivindicación 13.

Por consiguiente, un módem de señalización dentro de banda comunica datos digital en un canal de voz en una red de telecomunicación digital inalámbrica. Una entrada recibe datos digitales. Un codificador convierte los datos digitales en tonos audio que sintetizan las características de frecuencia del discurso humano. Los datos digitales son también codificados para impedir que los circuitos que codifican voz en la red de telecomunicación corrompan los tonos audio sintetizados representando los datos digitales. Una salida luego saca los tonos audios a un canal de voz de una red de telecomunicación digital inalámbrica. A continuación, se describe una descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención con referencia a los dibujos que acompañan.

**(Ver fórmula)**

Descripción breve de los dibujos

FIG.1 es un diagrama mostrando una red de telecomunicación inalámbrica que facilita una señalización dentro de banda (IBS) según la invención.

FIG.2 un diagrama detallado de un teléfono celular acoplado a un módem IBS según una realización de la invención.

FIG. 3 es otra realización del módem IBS según la invención.

FIG.4 es un diagrama detallado de un codificador módem IBS

FIG 5. Es un diagrama esquemático de un paquete IBS.

FIG. 6 es un diagrama esquemático de salida de tonos de datos digitales de un modulador IBS.

FIG.7 es un diagrama mostrando cómo los datos digitales son corrompidos por un controlador automático de ganancia.

FIG. 8 es un diagrama enseñando como una red inalámbrica digital puede eliminar por filtrado tonos de datos digitales.

FIG.9 es un diagrama pormenorizado de circuitos de recepción acoplados a un codificador módem IBS.

FIG.10 es un diagrama de estado para el decodificador IBS mostrado en FIG.9.

FIG.11 es un diagrama bloque enseñando un estado de búsqueda en el decodificador IBS.

FIG.12 es un diagrama bloque enseñando un estado activo en el decodificador IBS.

FIG.13 es un diagrama bloque enseñando un estado de recuperación del reloj en el decodificador IBS.

FIG.14 es un diagrama esquemático de un teléfono celular con el módem IBS localizado en un paquete de batería desmontable.

Fig. 15 son diagramas esquemáticos mostrando diferentes fuentes de datos acoplados a teléfonos celulares a través de un módem IBS.

Descripciones detalladas de realizaciones preferidas.

Refiriéndose a la FIG.1, una red de comunicaciones inalámbrica 12 incluye un teléfono celular 14 que recibe señales de voz 22 de un usuario 23. Un codificador de voz (vocoder) 18 en el teléfono celular 14 codifica las señales de voz 22 en unas señales de voz digital codificadas 31 que son luego transmitidas en un canal audio digital inalámbrico 34 (llamada celular). El teléfono celular 14 transmite las señales de voz codificadas 31 a un sitio de comunicaciones celulares (sitio celular) 36 que transmite la llamada celular a un sistema conmutador de telecomunicaciones celulares (CTSS) 38.

El CTSS 38 conecta la llamada celular a otro teléfono celular en la red celular inalámbrica 12, a un teléfono terrestre en la red PSTN 42 como llamada de circuito conmutado o enruta la llamada celular en una red de protocolo de internet de paquete conmutado (IP) 46 como una llamada de voz sobre IP (VolP). La llamada celular también puede ser encaminada desde le red PSTN 42 de vuelta a la red celular 12 o desde la red PSTN 42 a la red IP 46, o vice versa. L a llamada celular alcanza eventualmente un teléfono 44 que corresponde a un número de teléfono de destino introducido originalmente en el teléfono celular 14.

La invención comprende un módem de señalización dentro de banda (IBS) 28 que permite al teléfono celular 14 transmitir datos digitales 29 desde una fuente de datos 30 en el canal audio digital 34 de la red celular 12. El módem IBS 28 modula los datos digitales 29 en tonos de datos digitales sintetizados 26. Los tonos de datos digitales 26 impiden que los... [Seguir leyendo]

1. Aparato de comunicación celular (14) para comunicaciones de voz en una red de comunicación inalámbricas digital, el aparato de comunicación celular incluyendo:

un micrófono (17) para convertir una entrada audio en señales audio analógicas (22) ; y

unos circuitos de canal de voz adaptados para establecer una conexión de voz con un número llamado y para codificar señales para la transmisión sobre un canal de voz digital (34) de la red de comunicaciones inalámbrica digital (12), caracterizado porque el aparato de comunicación celular (14)además comprende:

un módem (28) incluyendo una entrada para recibir datos digitales, e incluyendo un codificador adaptado para ser activado para convertir los datos digitales (29) en tonos audio que sintetizan características de frecuencia de la voz humana para impedir que los circuitos de codificación de voz en el aparato de comunicación celular corrompan los datos digitales ; y

un circuito de conmutación (204) adaptado para ser activado para selectivamente el micrófono (17) al circuito de canal de voz para convertir señales audio analógicas (22) del micrófono en señales audio codificadas (31) o para conectar selectivamente el módem al circuito de canal de voz para convertir tonos audio del módem en tonos de datos digitales codificados durante una sola llamada.

2. Aparato de comunicación celular según la reivindicación 1 en el cual el módem esta dispuesto para transmitir un señal predeterminada en la conexión de voz informando al destino de número llamado que el módem empezará a transmitir datos.

3. Aparato de comunicación celular según la reivindicación 2, en el cual el módem esta dispuesto para empezar la transmisión de datos en respuesta a la recepción de un señal de reconocimiento en la conexión de voz.

4. Aparato de comunicación celular según la reivindicación 2, en el cual el señal de reconocimiento es un paquete de reconocimiento.

5. Aparato de comunicación celular según cualquier de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo además un receptor GPS dispuesto para facilitar datos de localización como dichos datos digitales.

6. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 1 incluyendo un botón (206) para activación manual del circuito de conmutación (204) para conmutar entre el módem (28) y el micrófono (17).

7. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 6 en el cual el botón (206) y el módem (28) están situados en un paquete de batería de teléfono celular (208).

8. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 7, en el cual el circuito de conmutación (204) se encuentra en un teléfono celular (14), y en el cual el teléfono celular (14) incluye un puerto manos libres (200) en una periferia del teléfono celular (14), el puerto manos libres (200) estando adaptado para conectar el módem (28) en el paquete de batería (208) al circuito de conmutación (204) en el teléfono celular (14).

9. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 8 en el cual el botón (206) comprende una tecla en un teclado de teléfono celular.

10. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 6 incluyendo además un receptor GPS (210), en el cual un botón, cuando es marcado, está dispuesto para conectar el módem (28) a los circuitos de canal de voz y para permitir al receptor GPS (210) en un teléfono celular (14) recoger datos GPS, el módem (28) estando adaptado para convertir los datos GPS recogidos en tonos de datos digitales GPS y mandar los tonos de datos digitales GPS al circuito de canal de voz.

11. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 1 adaptado para incluir una pantalla de selección de menú en un teléfono celular (14) para controlar el circuito de conmutación (204).

12. Aparato de comunicación celular (14) según la reivindicación 1 en el cual los circuitos de canal de voz comprenden un codificador de voz (18) y un transceptor (14).

13. Un método para transmitir en una red de comunicación inalámbrica digital señales de voz y datos digitales durante el curso de una sola llamada utilizando un aparato de comunicación celular (14) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo:

llamar a un número con el aparato de comunicación celular (14); establecer una conexión en un canal de voz digital (34) de la red de comunicación inalámbrica digital al número llamado con el circuito de canal de voz en el aparato de comunicación celular (14); activar un módem (28) para convertir los datos digitales (29) en tonos audio (26) que sintetizan características de frecuencias de la voz humana para impedir que el circuito de codificación de voz en el aparato de comunicación celular (14) corrompa los datos digitales; activar un circuito de conmutación (204) en el aparato de comunicación celular (14) para conectar selectivamente el micrófono o para conectar selectivamente el módem (28) al circuito de canal de voz para una transmisión en el canal de voz digital (34); codificar señales de voz recibidas por el micrófono (17) en el aparato de comunicación celular (14) en señales de voz digitales codificadas usando el circuito de canal de voz; transmitir los tonos de datos digitales codificados por el canal de voz digital y transmitir las señales de voz digitales codificadas en el canal de voz digital.

14. Un método según la reivindicación 13 que incluye apretar un botón (206) en el aparato de comunicación celular

(14) que activa automáticamente tanto el módem (28) como el circuito de comunicación (204) para conectar el módem activado (28) al canal de voz (34).

15. Un método según la reivindicación 14 incluyendo situar el botón (206) y el módem (28) en un paquete de batería de teléfono celular (208).

16. Un método según la reivindicación 15 en el cual apretar el botón (206) permite a un receptor de posicionamiento global (210) en el aparato de comunicación celular (14) suministrar datos digitales al módem.

17. Un método según la reivindicación 13 incluyendo la selección de una opción de menú en un teléfono celular (14) para activar el módem (28) y activar el circuito de conmutación (204) para conectar el módem activado (28) al canal de voz (34).

18. Un método según la reivindicación 13 , en el cual la activación del módem comprende:

**(Ver fórmula)**

transmitir una señal al numero llamado en el canal de voz digital indicando que el módem esta listo para transmitir datos;

recibir una señal de reconocimiento en el canal de voz digital; y

en repuesta a la recepción de la señal de recibo, empezar a transmitir dichos tonos de datos digitales codificados.

19. Un método según la reivindicación 18, en el cual el señal de reconocimiento es un paquete de reconocimiento.

20. Un método según la reivindicación 13, en el cual dichos datos digitales comprenden datos de localización de un receptor GPS (210, 214).