用於數字無線通信網絡上的數據通信的帶內數據機的系統和方法

2023-10-04 02:18:39

專利名稱：用於數字無線通信網絡上的數據通信的帶內數據機的系統和方法
技術領域：
本發明大體上涉及語音信道上的數據發射。更具體地說，本發明涉及在通信網絡 中經由語音編解碼器(帶內)發射非語音信息。
背景技術：
由於固定線電話和無線無線電(wireless radio)的出現，語音的發射已成為通信 系統中的支柱。通信系統研究和設計上的進一步已使產業走向基於數字的系統。數字通信 系統的一個益處是通過對待傳送的數據實施壓縮來減小所需的發射帶寬的能力。因此，大 部分研究和開發已進入壓縮技術，尤其是在語音編碼領域中。常見的語音壓縮設備是「聲碼 器」，且也可互換地稱為「語音編解碼器」或「語音編碼器」。聲碼器接收經數位化的語音樣 本，且產出數據位的集合(稱為「語音包」)。存在若干標準化聲音編碼算法以支持需要語音 通信的不同數字通信系統，且事實上，語音支持是當今大多數通信系統中的最小且基本的 要求。第3代合作夥伴計劃2 (3GPP2)為實例標準化組織，其指定IS-95、CDMA2000 IxRTT (lx 無線電發射技術)、CDMA2000 EV-DO (演進數據優化)和CDMA2000 EV-DV (演進數據/話 音)通信系統。第3代合作夥伴計劃是另一實例標準化組織，其指定GSM(全球移動通信系 統)、UMTS (通用移動電信系統)、HSDPA (高速下行鏈路包接入)、HSUPA (高速上行鏈路包接 入)、HSPA+(高速包接入演進)和LTE(長期演進)。VoIP(網際網路協議話音)是用於3GPP 和3GPP2中所界定的通信系統以及其它系統中的實例協議。此些通信系統和協議中所使用 的聲碼器的實例包括ITU-T G. 729(國際電信聯盟)、AMR(自適應多速率語音編解碼器)和 EVRC (增強型可變速率編解碼器語音服務選項3、68、70)。信息共享是當今的通信系統的主要目標以支持對瞬時和遍存連接性的需求。當今 的通信系統的用戶傳送語音、視頻、文本消息和其它數據以保持連接。正在開發中的新應用 趨向於在速度上超過網絡的演進，且可能需要對通信系統調製方案和協議進行升級。在一 些遠程地理區域中，由於缺乏對系統中的高級數據服務的基礎結構支持，所以僅語音服務 可能可用。或者，由於經濟原因，用戶可能選擇僅啟用其通信裝置上的語音服務。在一些國 家中，在通信網絡中託管公共服務支持，例如緊急911 (E911)或車載緊急呼叫(e呼叫)。在這些緊急應用實例中，快速數據傳送是優先的，但不一定是現實的，尤其是在高級數據服務 在用戶終端處不可用時。現有技術已提供了對經由語音編解碼器來發射數據的解決方案， 但由於在嘗試用聲碼器編碼非語音信號時引起的編碼低效率，這些方案僅能夠支持低數據 速率傳送。大多數聲碼器所實施的語音壓縮算法利用「合成式分析」技術來用參數集模擬人 類聲道。所述參數集通常包括數字濾波器係數、增益和稱為碼簿的所存儲信號(僅舉幾個 例子)的函數。在聲碼器的編碼器處執行對與輸入語音信號特性最接近匹配的參數的搜 索。接著在聲碼器的解碼器處使用所述參數來合成對輸入語音的估計。將可供聲碼器編碼 信號的參數集調諧到以有聲周期區段以及具有類噪聲特性的無聲區段表徵的最佳模型語 音。不含有周期或類噪聲特性的信號未由聲碼器有效地編碼，且在一些情況下可能導致經 解碼輸出處的嚴重失真。不展現語音特性的信號的實例包括迅速改變的單頻「音調」信號 或雙音多頻「DTMF」信號。大多數聲碼器不能高效地且有效地編碼此些信號。經由語音編解碼器發射數據通常被稱為「帶內」發射數據，其中所述數據併入到從 語音編解碼器輸出的一個或一個以上語音包中。若干技術使用在語音頻帶內的預定頻率 下的音調來表示所述數據。由於系統中所使用的聲碼器，使用預定頻率音調來經由語音編 解碼器傳送數據(尤其是在較高數據速率下)是不可靠的。聲碼器經設計以使用有限數目 個參數來模擬語音信號。所述有限參數不足以有效地模擬音調信號。聲碼器模擬音調的能 力在試圖通過快速改變音調而增加發射數據速率時進一步降級。這影響檢測準確性且導致 需要添加複雜的方案來使數據誤差減到最小(這又一進一步降低通信系統的整體數據速 率)。因此，出現了對在通信網絡中經由語音編解碼器高效地且有效地發射數據的需要。因此，提供一種用於在通信網絡中經由語音編解碼器發射和接收信息的經改進系 統將是有利的。

發明內容
本文中所揭示的實施例通過使用帶內數據機來經由語音編解碼器可靠地發 射和接收非語音信息而解決上述需要。在一個實施例中，一種經由語音編解碼器發送非語音信息的方法包含處理多個 輸入數據符號以產出多個第一脈衝信號；整形所述多個第一脈衝信號以產出多個經整形第 一脈衝信號；以及用語音編解碼器來編碼所述多個經整形第一脈衝信號。在另一實施例中，一種設備包含處理器，其經配置以處理多個輸入數據符號以產 出多個第一脈衝信號；整形器，其經配置以整形所述多個第一脈衝信號以產出多個經整形 第一脈衝信號；以及語音編解碼器，其經配置以編碼所述多個經整形第一脈衝信號以產出 語音包。在另一實施例中，一種設備包含用於處理多個輸入數據符號以產出多個第一脈 衝信號的裝置；用於整形所述多個第一脈衝信號以產出多個經整形第一脈衝信號的裝置； 以及用於用語音編解碼器來編碼所述經整形第一脈衝信號的裝置。在另一實施例中，一種經由語音編解碼器來使非語音幀同步的方法包含產生具 有類噪聲特性且對於語音幀錯誤穩健的預定序列；以及經由語音編解碼器發送所述預定序 列。
在另一實施例中，一種設備包含產生器，其經配置以產生具有類噪聲特性且對於 語音幀錯誤穩健的預定序列；以及語音編解碼器，其經配置以處理所述預定序列以產出語 音包。在另一實施例中，一種設備包含用於產生具有類噪聲特性且對於語音幀錯誤穩 健的預定序列的裝置；以及用於經由語音編解碼器發送所述預定序列的裝置。在另一實施例中，一種獲得嵌入於聲碼器包中的非語音數據的方法包含接收且 解碼所述聲碼器包；對所述經解碼的聲碼器包進行濾波，直到檢測到同步信號為止；基於 所述同步信號計算時序偏移；以及基於所述時序偏移提取嵌入於所述經解碼的聲碼器包中 的非語音數據。在另一實施例中，一種設備包含接收器，其經配置以接收且解碼聲碼器包；濾波 器，其經配置以對所述經解碼的聲碼器包進行濾波，直到檢測到同步信號為止；計算器，其 經配置以基於所述同步信號計算時序偏移；以及提取器，其經配置以基於所述時序偏移提 取嵌入於所述經解碼的聲碼器包中的非語音數據。在另一實施例中，一種設備包含用於接收且解碼聲碼器包的裝置；用於對所述 經解碼的聲碼器包進行濾波直到檢測到同步信號為止的裝置；用於基於所述同步信號計算 時序偏移的裝置；以及用於基於所述時序偏移提取嵌入於所述經解碼的聲碼器包中的非語 音數據的裝置。在另一實施例中，一種在帶內通信系統中從目的地終端控制源終端發射的方法包 含從目的地終端發射開始信號；在檢測到第一所接收信號後即中斷開始信號的發射；從 所述目的地終端發射NACK信號；在檢測到成功接收的源終端數據消息後即中斷NACK信號 的發射；從所述目的地終端發射ACK信號；以及在已發射預定數目個ACK信號之後中斷ACK 信號的發射。在另一實施例中，一種設備包含處理器、與所述處理器電子通信的存儲器、存儲在 所述存儲器中的指令，所述指令能夠執行以下步驟從目的地終端發射開始信號；在檢測 到第一所接收信號後即中斷開始信號的發射；從所述目的地終端發射NACK信號；在檢測到 成功接收的源終端數據消息後即中斷NACK信號的發射；從所述目的地終端發射ACK信號； 以及在已發射預定數目個ACK信號之後中斷ACK信號的發射。在另一實施例中，一種用於在帶內通信系統中從目的地終端控制源終端發射的設 備包含用於從目的地終端發射開始信號的裝置；用於在檢測到第一所接收信號後即中斷 開始信號的發射的裝置；用於從所述目的地終端發射NACK信號的裝置；用於在檢測到成功 接收的源終端數據消息後即中斷NACK信號的發射的裝置；用於從所述目的地終端發射ACK 信號的裝置；以及用於在已發射預定數目個ACK信號之後中斷ACK信號的發射的裝置。在另一實施例中，一種在帶內通信系統中從源終端控制源終端發射的方法包含 檢測所述源終端處的請求信號；在檢測到所述請求信號後即從所述源終端發射同步信號； 使用第一調製方案從所述源終端發射用戶數據區段；以及在檢測到第一所接收信號後即中 斷用戶數據區段的發射。在另一實施例中，一種設備包含處理器、與所述處理器電子通信的存儲器、存儲在 所述存儲器中的指令，所述指令能夠執行以下步驟檢測源終端處的請求信號；在檢測到 所述請求信號後即從所述源終端發射同步信號；使用第一調製方案從所述源終端發射用戶數據區段；以及在檢測到第一所接收信號後即中斷用戶數據區段的發射。在另一實施例中，一種用於在帶內通信系統中從源終端控制源終端發射的設備包 含用於檢測所述源終端處的請求信號的裝置；用於在檢測到所述請求信號後即從所述源 終端發射同步信號的裝置；用於使用第一調製方案從所述源終端發射用戶數據區段的裝 置；以及用於在檢測到第一所接收信號後即中斷用戶數據區段的發射的裝置。在另一實施例中，一種在帶內通信系統中從目的地終端控制雙向數據發射的方法 包含從所述目的地終端發射發送信號；在檢測到第一所接收信號後即中斷發送信號的發 射；從所述目的地終端發射同步信號；使用第一調製方案從所述目的地終端發射用戶數據 區段；以及在檢測到第二所接收信號後即中斷用戶數據區段的發射。在另一實施例中，一種設備包含處理器、與所述處理器電子通信的存儲器、存儲在 所述存儲器中的指令，所述指令能夠執行以下步驟從所述目的地終端發射發送信號；在 檢測到第一所接收信號後即中斷發送信號的發射；從所述目的地終端發射同步信號；使用 第一調製方案從所述目的地終端發射用戶數據區段；以及在檢測到第二所接收信號後即中 斷用戶數據區段的發射。在另一實施例中，一種用於在帶內通信系統中從目的地終端控制雙向數據發射的 設備包含用於從所述目的地終端發射發送信號的裝置；用於在檢測到第一所接收信號後 即中斷發送信號的發射的裝置；用於從所述目的地終端發射同步信號的裝置；用於使用第 一調製方案從所述目的地終端發射用戶數據區段的裝置；以及用於在檢測到第二所接收信 號後即中斷用戶數據區段的發射的裝置。在另一實施例中，一種用於經由帶內通信系統將數據從含有車載系統(IVS)的交 通工具傳達到公共安全應答點(PSAP)的系統包含位於所述IVS中的一個或一個以上傳感 器，其用於提供IVS傳感器數據；位於所述IVS中的IVS發射器，其用於發射所述IVS傳感 器數據；位於所述PSAP中的PSAP接收器，其用於接收所述IVS傳感器數據；位於所述PSAP 中的PSAP發射器，其用於發射PSAP命令數據；位於所述IVS中的IVS接收器，其用於接收 所述PSAP命令數據；其中所述IVS發射器包含IVS消息格式化器，其用于格式化所述IVS 傳感器數據且產出IVS消息；IVS處理器，其用於處理所述IVS消息且產出多個IVS經整形 脈衝信號；IVS語音編碼器，其用於編碼所述IVS經整形脈衝信號且產出IVS經編碼信號； IVS同步產生器，其用於產生IVS同步信號；以及IVS發射控制器，其用於發射IVS同步信 號和IVS消息的序列；其中所述PSAP接收器包含PSAP檢測器，其用於檢測所述IVS同步 信號和產出PSAP同步旗標；PSAP解調器，其用於解調所述IVS消息和產出所接收的IVS消 息；其中所述PSAP發射器包含PSAP消息格式化器，其用于格式化所述PSAP命令數據和產 出PSAP命令消息；PSAP處理器，其用於處理所述PSAP命令消息和產出多個PSAP經整形脈 衝信號；PSAP語音編碼器，其用於編碼所述PSAP經整形脈衝信號和產出PSAP經編碼信號； PSAP同步產生器，其用於產生PSAP同步信號；以及PSAP發射控制器，其用於發射PSAP同步 信號和PSAP命令消息的序列；其中所述IVS接收器包含IVS檢測器，其用於檢測所述PSAP 同步信號和產出IVS同步旗標；以及IVS解調器，其用於解調所述PSAP消息和產出所接收 的PSAP消息。8


當結合附圖考慮時，本文中所描述的實施例的方面和伴隨優點將通過參考以下詳 細描述而變得更顯而易見，其中圖1是在無線通信網絡中使用帶內數據機經由語音編解碼器發射數據的源 終端和目的地終端的實施例的圖。圖2是用於帶內通信系統中的發射數據數據機的實施例的圖。圖3A是同步信號產生器的實施例的圖。圖;3B是同步信號產生器的另一實施例的圖。圖3C是同步信號產生器的又一實施例的圖。圖4是同步突發產生器的實施例的圖。圖5是同步突發序列的實施例的圖。圖6A是同步報頭序列的實施例的圖。圖6B是具非重疊的參考序列的同步報頭序列的實施例的圖。圖7A是同步報頭相關輸出的圖表，其中報頭由非重疊的參考序列組成。圖7B是同步報頭相關輸出的圖表，其中報頭由重疊的參考序列組成。圖8A是同步消息格式的實施例的圖。圖8B是同步消息格式的另一實施例的圖。圖8C是同步消息格式的又一實施例的圖。圖9是發射數據消息格式的實施例的圖。圖10是複合同步與發射數據消息格式的實施例的圖。圖IlA是基於帶內脈衝的信號對頻率的功率譜密度的圖表。圖IlB是基於帶內音調的信號對頻率的功率譜密度的圖表。圖12是使用稀疏脈衝的數據調製器的實施例的圖。圖13是稀疏脈衝數據符號表示的實施例的圖。圖14A是使用環繞式技術的調製幀內的經整形脈衝放置的實施例的圖。圖14B是用於此項技術中的典型實例的調製幀內的經整形脈衝放置的實施例的圖。圖15A是同步信號檢測器和接收器控制器的實施例的圖。圖15B是同步信號檢測器和接收器控制器的另一實施例的圖。圖16是同步突發檢測器的實施例的圖。圖17A是同步報頭檢測器的實施例的圖。圖17B是同步報頭檢測器的另一實施例的圖。圖18a是同步檢測器控制器的實施例的圖。圖18b是同步檢測器控制器的另一實施例的圖。圖19是接收時序調整器的實施例的圖。圖20是用於帶內通信系統中的接收數據數據機的實施例的圖。圖21是車載緊急呼叫系統的實施例的圖。圖22是目的地通信終端中在下行鏈路上發射的數據請求序列與源通信終端中在 上行鏈路上發射的數據響應序列的交互的實施例的圖，其中所述交互由所述目的地終端起 始。
圖23A是目的地通信終端中在下行鏈路上發射的數據請求序列與源通信終端中 在上行鏈路上發射的數據響應序列的交互的實施例的圖，其中所述交互由所述源終端起 始。圖2 是目的地通信終端中在下行鏈路上發射的數據請求序列與源通信終端中 在上行鏈路上發射的數據響應序列的交互的另一實施例的圖，其中所述交互由所述源終端 起始。圖24A是在下行鏈路和上行鏈路兩者上發射的雙向數據請求序列與數據響應序 列的交互的實施例的圖。圖24B是在下行鏈路和上行鏈路兩者上發射的雙向數據請求序列與數據響應序 列的交互的另一實施例的圖。圖25是用戶數據包格式的實施例的圖，其中用戶數據長度的長度小於發射包大 小。圖沈是用戶數據包格式的實施例的圖，其中用戶數據長度的長度大於發射包大 小。圖27A是發射數據請求序列與發射數據響應序列的交互的實施例的圖，其中用戶 數據長度大於發射包大小。圖27B是發射數據請求序列與發射數據響應序列的交互的另一實施例的圖，其中 用戶數據長度大於發射包大小。圖27C是發射數據請求序列與發射數據響應序列的交互的又一實施例的圖，其中 用戶數據長度大於發射包大小。圖27D是發射數據請求序列與發射數據響應序列的交互的再一實施例的圖，其中 用戶數據長度大於發射包大小。
具體實施例方式圖1展示如可在無線源終端100內實施的帶內數據通信系統的實施例。源終端 100經由通信信道501和502、網絡500和通信信道503與目的地終端600通信。合適的 無線通信系統的實例包括根據全球移動通信系統(GSM)、第三代合作夥伴計劃通用移動電 信系統(3GPP UMTS)、第三代合作夥伴計劃2碼分多址(3GPP2 CDMA)、時分同步碼分多址 (TD-SOTMA)和微波接入全球互通(WiMAX)標準而操作的蜂窩式電話系統。所屬領域的技術 人員將認識到，本文中所描述的技術可同樣應用於不涉及無線信道的帶內數據通信系統。 通信網絡500包括路由和/或切換設備、通信鏈路和適合建立源終端100與目的地終端600 之間的通信鏈路的其它基礎結構的任一組合。舉例來說，通信信道503可不為無線鏈路。源 終端100通常充當話音通信裝置。發射器發射基帶200通常經由聲碼器路由用戶語音，但也能夠響應於發源於源終端或通 信網絡的請求而經由所述聲碼器路由非語音數據。經由聲碼器路由非語音數據是有利的， 因為其消除了對源終端在單獨的通信信道上請求和發射所述數據的需要。將非語音數據格 式化成消息。將消息數據(仍為數字形式)轉換成由經整形脈衝組成的類噪聲信號。將消 息數據信息建置到所述類噪聲信號的脈衝位置中。通過聲碼器來編碼所述類噪聲信號。聲碼器並不取決於輸入為用戶語音還是非語音數據而不同地配置，因此將消息數據轉換成可 由分配給聲碼器的發射參數集有效地編碼的信號是有利的。在通信鏈路上在帶內發射經編 碼的類噪聲信號。因為所發射的信息被建置在類噪聲信號的脈衝位置中，所以可靠檢測取 決於脈衝相對於語音編解碼器幀邊界的時序的恢復。為了輔助接收器檢測帶內發射，在消 息數據的發射之前，聲碼器產生且編碼預定同步信號。發射同步、控制和消息的協議序列， 以確保非語音數據在接收器處的可靠檢測和解調。參考發射基帶200，信號輸入音頻S210被輸入到麥克風和音頻輸入處理器215，且 經由多路復用器220傳送到聲碼器編碼器270中(在其中產生經壓縮的有聲包)。合適的 音頻輸入處理器通常包括用以將輸入信號轉換成數位訊號的電路；以及用以整形所述數 字信號的信號調節器(例如，低通濾波器)。合適聲碼器的實例包括由以下參考標準描述 的聲碼器GSM-FR、GSM-HR、GSM-EFR、EVRC, EVRC-B, SMV, QCELP13K、IS-54、AMR、G. 723. 1、 G. 728、G. 729、G. 729. 1、G. 729a、G. 718、G. 722. 1、AMR-WB、EVRC_WB、VMR-WB。聲碼器編碼器 270將話音包供應到發射器295和天線四6，且所述話音包是在通信信道501上發射。可由源終端起始對數據發射的請求，或經由通信網絡起始對數據發射的請求。數 據發射請求S215停用經由多路復用器220的話音路徑且啟用發射數據路徑。輸入數據S200 由數據消息格式化器210預處理，且作為Tx消息S220輸出到Tx數據數據機230。輸 入數據S200可包括用戶接口(UI)信息、用戶位置/定位信息、時戳、設備傳感器信息或其 它合適數據。合適的數據消息格式化器210的實例包括用以計算循環冗餘校驗(CRC)位 且將循環冗餘校驗(CRC)位附加到輸入數據、提供重發緩衝存儲器、實施例如混合自動重 傳請求(HARQ)等錯誤控制編碼且使輸入數據交錯的電路。Tx數據數據機230將Tx消 息S220轉換為經由多路復用器220路由到聲碼器編碼器270的數據信號Tx數據S230。一 旦數據發射完成，就可經由多路復用器220再啟用話音路徑。圖2是圖1中所示的Tx數據數據機230的合適實例框圖。三個信號同步輸 出S245、靜音輸出S240和Tx調製器輸出S235可經由多路復用器259在時間上多路復用到 Tx數據S230輸出信號上。應認識到，可將信號同步輸出SM5、靜音輸出S240和Tx調製器 輸出S235的不同次序和組合輸出到Tx數據S230上。舉例來說，可先於每一 Tx調製器輸 出S235數據區段而發送同步輸出S245。或者，可先於完整的Tx調製器輸出S235而發送同 步輸出S245 —次，其中在每一 Tx調製器輸出S235數據區段之間發送靜音輸出S240。同步輸出S245是用於建立接收終端處的時序的同步信號。由於數據信息被建置 在類噪聲信號的脈衝位置中，所以需要同步信號來為所發射的帶內數據建立時序。圖3A展 示圖2中所示的同步產生器240的合適實例框圖。三個信號同步突發S241、喚醒輸出S236 和同步報頭輸出S242可經由多路復用器247在時間上多路復用到同步輸出S245信號上。 應認識到，可將同步突發S241、喚醒輸出S236和同步報頭輸出S242的不同次序和組合輸出 到同步輸出S245上。舉例來說，圖:3B展示由喚醒輸出S236和同步報頭輸出S242組成的 同步產生器對0，其中可先於每一同步報頭輸出S242而發送喚醒輸出S236。或者，圖3C展 示由同步突發S241和同步報頭輸出S242組成的同步產生器M0，其中可先於每一同步報頭 輸出S242而發送同步突發S241。返回參看圖3A，同步突發S241用於建立接收器處的粗略時序，且由具有預定取樣 率、序列和持續時間的至少一個正弦頻率信號組成，且由圖4中所示的同步突發250產生。正弦頻率1 251表示二進位數據+1，且頻率2 252表示二進位數據-1。合適信號的實例包 括話音帶中的恆定頻率正弦曲線，例如用於一個正弦信號的395Hz J40Hz和512Hz，以及用 於另一正弦信號的558Hz、1035Hz和724Hz。同步突發序列253確定哪一頻率信號經由多路 復用器2M而多路復用。調製到同步突發上的信息序列應為具有良好自相關性質的信息序 列。合適的同步突發序列253的實例為圖5中所示的長度為7的巴克碼(Barker code)。 針對每一「 + 」符號，在同步突發S241上輸出頻率1正弦曲線，且針對每一「-」符號，輸出頻 率2正弦曲線。返回參看圖3A，同步報頭輸出S242用於建立接收器處的精細(基於樣本的)時 序，且由接收器處已知的預定數據模式組成。同步報頭輸出S242預定數據模式的合適實例 為圖6A中所示的同步報頭序列Ml。通過級聯偽隨機噪聲(PN)序列M2的若干周期與PN 序列M2的經重疊和添加的結果和PN序列的反相版本244而產生複合報頭序列M5。復 合報頭序列245中的「 + 」符號表示二進位數據+1，且「_」符號表示二進位數據-1。另一合 適實例將值為零的樣本插入PN序列的數據位之間。這在數據位之間提供時間距離，以解決 由趨向於使數據位的能量在若干位時間間隔上擴展的信道的帶通濾波器特性引起的「拖尾 (smearing) 」 影口向。使用經級聯的PN序列的周期與PN序列的反相版本的重疊區段的同步報頭的先前 所描述的構造提供在減少的發射時間、改進的相關性質和改進的檢測特性方面的優點。所 述優點產生對於語音幀發射錯誤穩健的報頭。通過重疊所述PN區段，所得的複合同步報頭由序列中的較小(與非重疊版本相 比)數目的位組成，藉此減少發射複合報頭序列245所需的總時間。為了說明重疊的同步報頭的相關性質的改進，圖7A和圖7B展示以下兩者之間的 比較PN序列242與非重疊的複合報頭序列對恥的相關(圖6B中展示)；以及PN序列242 與重疊的複合同步報頭序列M5的相關(圖6A中展示)。圖7A展示非重疊的複合同步報 頭序列對恥的主要相關峰(正峰和負峰兩者)，以及位於所述主要峰之間的次要相關峰。 負峰1010由PN序列242與非重疊的複合報頭序列對恥的第一反相區段的相關產生。正 相關峰1011、1012、1013由PN序列242與PN序列242的組成非重疊的複合報頭序列245b 的中間部分的三個級聯區段的相關產生。負峰1014由PN序列242與非重疊的複合報頭序 列對恥的第二反相區段的相關產生。在圖7A中，次要相關峰1015(對應於與第一正相關 峰1011的3個樣本的偏移)展示大約為5的量值(主要峰的量值的1/3)。圖7B展示重疊 的複合同步報頭序列245的若干主要相關峰(正峰和負峰兩者)，以及在所述主要峰之間的 次要相關峰。在圖7B中，次要相關峰1016(對應於與第一正相關峰1011的3個PN樣本的 偏移)展示大約為3的量值(主要峰的量值的1/5)。當與圖7A中所示的非重疊的次要峰 1015實例相比時，圖7B中所示的重疊的報頭的次要相關峰1016的較小量值引起報頭主要 相關峰的較少假檢測。如圖7B中所示，當使PN序列242與複合同步報頭序列245相關時，產生五個主要 峰。所示模式(1個負峰，3個正峰以及1個負峰)允許基於任何3個檢測到的峰和所述峰 之間的對應時間距離來確定幀時序。3個檢測到的峰與對應時間距離的組合總是唯一的。 表1中展示相關峰模式的類似描繪，其中針對負峰通過「_」且針對正峰通過「 + 」來參考相 關峰。使用唯一相關峰模式的技術對於帶內系統是有利的，因為所述唯一模式補償可能的12語音幀損失(例如，由於不良信道條件而導致)。遺失語音幀也可導致遺失相關峰。通過使 唯一模式的相關峰隔開預定時間距離，接收器可以可靠地檢測同步報頭，即使具有導致遺 失的相關峰的遺失語音幀也如此。表2中展示所述模式中的3個檢測到的峰的組合的若干 實例(每實例中遺失2個峰)。表2中的每一條目表示峰的唯一模式和所述峰之間的時間 距離。表2中的實例1展示檢測到的峰3、4和5(峰1和2遺失)，從而產生在每峰之間具 有一個預定距離的模式「++_」。表2中的實例2和3也展示模式「++-」，然而距離不同。實 例2在檢測到的峰2與4之間具有兩個預定距離，而實例3在檢測到的峰3與5之間具有 兩個預定距離。因此，實例1、2和3各表示可從中得出幀時序的唯一模式。應認識到，所述 檢測到的峰可延伸越過幀邊界，但所述唯一模式和預定距離仍適用。
表 權利要求
1.一種在帶內通信系統中從目的地終端控制雙向數據發射的方法，所述方法包含從 所述目的地終端發射發送信號；在檢測到第一所接收信號後即中斷所述發送信號的發射，其中所述第一所接收信號指 示來自源終端的對所述發送信號的成功接收； 從所述目的地終端發射同步信號；使用第一調製方案從所述目的地終端發射用戶數據區段；以及 在檢測到第二所接收信號後即中斷所述用戶數據區段的發射，其中所述第二所接收信 號指示來自所述源終端的對所述用戶數據區段的成功接收。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述發射發送信號是在以下步驟之後 從所述目的地終端發射開始信號；在檢測到第三所接收信號後即中斷所述開始信號的發射，其中所述第三所接收信號指 示來自所述源終端的對所述開始信號的成功接收；從所述目的地終端發射NACK信號，藉此迫使所述源終端以第一預定方式進行響應；在檢測到成功接收的源終端數據消息後即中斷所述NACK信號的發射；從所述目的地終端發射ACK信號，藉此迫使所述源終端以第二預定方式進行響應；以及在已發射預定數目個所述ACK信號之後中斷所述ACK信號的發射。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述發送信號由同步信號後接發送消息組成。
4.根據權利要求2所述的方法，其中所述開始信號由同步信號後接開始消息組成。
5.根據權利要求2所述的方法，其中所述NACK信號由同步信號後接NACK消息組成。
6.根據權利要求2所述的方法，其中所述ACK信號由同步信號後接ACK消息組成。
7.根據權利要求2所述的方法，其中所述成功接收的源終端數據消息為由循環冗餘校 驗檢驗的數據消息。
8.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含在所述目的地終端接收到預定數目個第 四所接收信號的情況下切換到第二調製方案，其中所述第四所接收信號指示來自所述源終 端的對所述用戶數據區段的不成功接收。
9.一種用於在帶內通信系統中從目的地終端控制雙向數據發射的設備，其包含 處理器；與所述處理器電子通信的存儲器；以及存儲在所述存儲器中的指令，所述指令能夠執行以下步驟從所述目的地終端發射發送信號；在檢測到第一所接收信號後即中斷所述發送信號的發射，其中所述第一所接收信號指 示來自源終端的對所述發送信號的成功接收； 從所述目的地終端發射同步信號；使用第一調製方案從所述目的地終端發射用戶數據區段；以及 在檢測到第二所接收信號後即中斷所述用戶數據區段的發射，其中所述第二所接收信 號指示來自所述源終端的對所述用戶數據區段的成功接收。
10.根據權利要求9所述的設備，其中所述存儲器進一步包含指令，所述指令能夠執行 在所述發射發送信號的步驟之前的以下步驟從所述目的地終端發射開始信號；在檢測到第三所接收信號後即中斷所述開始信號的發射，其中所述第三所接收信號指 示來自所述源終端的對所述開始信號的成功接收；從所述目的地終端發射NACK信號，藉此迫使所述源終端以第一預定方式進行響應；在檢測到成功接收的源終端數據消息後即中斷所述NACK信號的發射；從所述目的地終端發射ACK信號，藉此迫使所述源終端以第二預定方式進行響應；以及在已發射預定數目個所述ACK信號之後中斷所述ACK信號的發射。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述發送信號由同步信號後接發送消息組成。
12.根據權利要求10所述的設備，其中所述開始信號由同步信號後接開始消息組成。
13.根據權利要求10所述的方法，其中所述NACK信號由同步信號後接NACK消息組成。
14.根據權利要求10所述的方法，其中所述ACK信號由同步信號後接ACK消息組成。
15.根據權利要求10所述的方法，所述成功接收的源終端數據消息為由循環冗餘校驗 檢驗的數據消息。
16.根據權利要求9所述的方法，其進一步包含在所述目的地終端接收到預定數目個 第四所接收信號的情況下切換到第二調製方案，其中所述第四所接收信號指示來自所述源 終端的對所述用戶數據區段的不成功接收。
17.一種用於在帶內通信系統中從目的地終端控制雙向數據發射的設備，其包含用 於從所述目的地終端發射發送信號的裝置；用於在檢測到第一所接收信號後即中斷所述發送信號的發射的裝置，其中所述第一所 接收信號指示來自源終端的對所述發送信號的成功接收； 用於從所述目的地終端發射同步信號的裝置；用於使用第一調製方案從所述目的地終端發射用戶數據區段的裝置；以及 用於在檢測到第二所接收信號後即中斷所述用戶數據區段的發射的裝置，其中所述第 二所接收信號指示來自所述源終端的對所述用戶數據區段的成功接收。
18.根據權利要求17所述的設備，其中所述用於發射發送信號的裝置是在以下裝置之後用於從所述目的地終端發射開始信號的裝置；用於在檢測到第三所接收信號後即中斷所述開始信號的發射的裝置，其中所述第三所 接收信號指示來自所述源終端的對所述開始信號的成功接收；用於從所述目的地終端發射NACK信號藉此迫使所述源終端以第一預定方式進行響應 的裝置；用於在檢測到成功接收的源終端數據消息後即中斷所述NACK信號的發射的裝置； 用於從所述目的地終端發射ACK信號藉此迫使所述源終端以第二預定方式進行響應 的裝置；以及用於在已發射預定數目個所述ACK信號之後中斷所述ACK信號的發射的裝置。
19.根據權利要求17所述的設備，其進一步包含用於在所述目的地終端接收到預定數 目個第四所接收信號的情況下切換到第二調製方案的裝置，其中所述第四所接收信號指示 來自所述源終端的對所述用戶數據區段的不成功接收。
全文摘要
本發明提供一種用於經由例如在無線通信網絡中發現的語音編解碼器(帶內)來發射信息的系統。調製器基於經整形脈衝向調製幀內的預定位置的映射而將數據變換成頻譜類噪聲信號，且通過語音編解碼器來高效地編碼所述信號。同步序列提供接收器處的調製幀時序，且基於對相關峰模式的分析而檢測所述同步序列。請求/響應協議依據通信信道條件而使用消息冗餘、重發和/或穩健調製模式來提供數據的可靠傳送。
文檔編號H04L1/00GK102057600SQ200980120726
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者克里斯多福·A·約藤, 克裡斯蒂安·斯格拉加, 克裡斯蒂安·皮奇, 尼古拉·K·N·梁, 沃爾夫岡·格蘭索, 馬克·W·沃納, 黃鵬軍 申請人:高通股份有限公司