ES2264363B2 - Metodos y disposiciones en aplicaciones relacionadas con un sistema de telecomunicaciones. - Google Patents
Metodos y disposiciones en aplicaciones relacionadas con un sistema de telecomunicaciones. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2264363B2 ES2264363B2 ES200450004A ES200450004A ES2264363B2 ES 2264363 B2 ES2264363 B2 ES 2264363B2 ES 200450004 A ES200450004 A ES 200450004A ES 200450004 A ES200450004 A ES 200450004A ES 2264363 B2 ES2264363 B2 ES 2264363B2
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- channel
- codec
- communication
- conditions
- values
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 147
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 91
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims abstract description 79
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 53
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 7
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 101150016253 cmr2 gene Proteins 0.000 description 8
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 101150100788 cmr3 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 101100350964 Arabidopsis thaliana PANS1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101150076566 CMR1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100047461 Rattus norvegicus Trpm8 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- KGSSUTVUTPLSQW-UHFFFAOYSA-N Robustone Chemical compound C1=C2OCOC2=CC(C2=COC=3C=C4OC(C=CC4=C(O)C=3C2=O)(C)C)=C1 KGSSUTVUTPLSQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000005293 physical law Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
- H04L1/0019—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy in which mode-switching is based on a statistical approach
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0014—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the source coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Para adaptar los modos de un codec para un canal de comunicaciones en un sistema de telecomunicaciones móviles, se dispone una unidad de retardo para retardar la adaptación si las condiciones de la comunicación del canal están mejorando, de manera que se selecciona un modo menos robusto que tiene una calidad intrínseca más alta, solamente tras un retardo. En caso contrario, la adaptación no se retarda. Esto puede reducir en cierta medida la cantidad de la señal de habla recibida, pero los problemas de desfase debidos al retardo del bucle AMR en los codecs de habla se hacen mínimos. En particular, en los codecs de habla construidos de acuerdo con la norma AMR. Se mide la calidad de la comunicación para proporcionar valores de calidad en ocasiones sucesivas de medición. Los valores de calidad son filtrados primero linealmente. La unidad de retardo comprende una pluralidad de células de memoria (X1, X2, ..., XM) en una memoria (810) para almacenar los valores de la calidad de las condiciones de comunicación del canal para las ocasiones de medición más recientes. Un selector (820) funciona de acuerdo con un algoritmo (825) para seleccionar una de las células de la memoria. El contenido de la célula seleccionada se utiliza para establecer el modo de codec.
Description
Métodos y disposiciones en aplicaciones
relacionadas con un sistema de telecomunicaciones.
Esta solicitud reivindica la prioridad y el
beneficio de la solicitud de patente sueca número
0102849-7, depositada el 22 de Agosto de 2001,
cuyas enseñanzas completas se incorporan aquí como referencia.
La presente invención está relacionada con la
adaptación de modos utilizados de un codec
(codificador-descodificador) en un sistema de
telecomunicaciones digitales, tal como un sistema de
telecomunicaciones móviles, con el fin de mejorar el rendimiento de
la adaptación de enlaces y por tanto de la calidad del habla
transmitida. Más específicamente, la invención está relacionada con
la adaptación de modos de los codecs de habla de acuerdo con la
norma AMR.
En un sistema de telecomunicaciones celulares
por radio para la transmisión digital, la información se transmite
entre las estaciones centrales y las estaciones de usuario. La
velocidad total en bits utilizada en las transmisiones desde una
estación de usuario a una estación central está determinada en los
sistemas actuales de telefonía avanzada, para la transmisión de
información del habla, por los métodos utilizados para codificación
del habla, codificación de canales y modulación y, para un sistema
basado en TDMA (Acceso múltiple por división del tiempo), tal como
el GSM, también por el número de ventanas de tiempo asignables por
llamada especificada en la Norma de Interfaz por Aire. La velocidad
total o bruta en bits comprende la velocidad en bits de la fuente,
o neta, para la transmisión del habla y la velocidad en bits
añadida derivada de al menos un bit redundante por ventana de
tiempo utilizado para la protección de errores del canal. En los
sistemas celulares actuales, la relación entre la velocidad neta en
bits y la velocidad extraordinaria en bits que se origina por los
bits redundantes es fija.
Generalmente, se ha supuesto que los canales
disponibles para la transmisión del habla tienen una calidad media
más o menos constante. Sin embargo, éste no es siempre el caso. Por
tanto, en los sistemas existentes, cuando se transmite, por una
parte, a una velocidad en bits relativamente alta, la transmisión
puede sufrir una protección de errores del canal insuficiente. Por
otra parte, cuando se transmite en otros casos, la transmisión no
puede ser realizada a una velocidad en bits óptima, debido a una
protección de errores demasiado fuerte. Una protección mejor o más
alta, contra información transmitida defectuosa, de un canal
utilizado para la transmisión, es decir, una mejor calidad del
canal, da como resultado un número menor de bits disponibles para
la transmisión de la información original o fuente, tal como el
habla.
En la mayoría de los estándares para sistemas de
telecomunicaciones celulares se utiliza un método denominado
Protección Desigual de Errores. En la Protección Desigual de
Errores, los bits que comprenden la información del habla son
divididos en clases de importancia perceptible decreciente y cada
clase es codificada utilizando una tasa de protección apropiada.
Aunque el método de Protección Desigual de Errores utilizado en la
mayoría de los estándares mitiga en cierta medida el defecto de la
utilización de un método en el que se supone un valor medio
constante de la calidad del canal, ésta no es la mejor solución
posible.
La nueva norma de Velocidad Múltiple Adaptativa
(AMR) para el sistema GSM resuelve el problema descrito
anteriormente al ser adaptativa tanto con respecto a la velocidad
de bits neta o fuente, es decir a la velocidad de bits de la
información fuente, como con respecto a la velocidad total de bits
o velocidad del canal.
Adaptar la tasa de codificación de la
información fuente se denomina adaptación del modo del codec y
permite adaptar el grado de protección de errores. A una velocidad
fija dada en bits totales, de acuerdo con este método, se varía
tanto la cantidad de bits utilizados para transmitir la información
fuente como la cantidad de bits de redundancia añadidos para
proteger el canal contra la transmisión de bits defectuosos.
Adaptar la velocidad de bits totales o bruta es
denominada aquí adaptación del modo. En un sistema de
comunicaciones móviles que funciona de acuerdo con la norma GSM,
existen dos modos de canal, los modos FR y HR que tienen,
respectivamente, velocidades de bits totales de 22,8 y 11,4
kbps.
El codec de habla construido de acuerdo con la
especificación AMR está provista de varios modos de codec que
tienen velocidades de bits diferentes, seleccionadas entre las
velocidades de bits disponibles de la fuente: 4,75; 5,15; 5,9; 6,7;
7,4; 7,95; 10,2 y 12,2 kbps. La cantidad de codificación del habla
en relación con la cantidad de codificación del canal puede ser
modificada flexiblemente de acuerdo con los requisitos fijados por
las condiciones actuales del canal. Así, al adaptar el modo del
codec de acuerdo con la especificación AMR, se miden las
condiciones actuales del canal y la información así obtenida se
utiliza para seleccionar el modo del codec que proporciona la
calidad óptima para las condiciones medidas. Idealmente, esto
permite conseguir una curva de calidad del habla del codec
construida de acuerdo con la especificación AMR, la cual
corresponde a la envolvente de las curvas de calidad de los modos
de codec individuales. La figura 3 es un diagrama de principio de
la calidad del habla en función de la calidad del canal para un
ejemplo de codec de habla construido de acuerdo con la
especificación AMR que tiene tres modos. En este ejemplo, el modo
núm. 3 la velocidad en bits más alta de la fuente y por tanto la
calidad de habla más alta en condiciones libres de errores. Los
modos núms. 2 y 1 tienen velocidades en bits de la fuente más bajas
y proporcionan, correspondientemente, una transmisión no óptima en
condiciones libres de errores. Sin embargo, debido a su
relativamente baja protección de errores, el modo núm. 3 del codec
es sensible a errores de transmisión y la transmisión en este modo
se deteriora para condiciones del canal para las cuales la
transmisión en el modo núm. 2 y, particularmente, en el modo núm.
1, presenta todavía un funcionamiento robusto. La transmisión en el
modo 1 del codec es más robusta y puede seguir funcionando en
condiciones del canal para las cuales la transmisión en otros modos
ya se ha deteriorado.
Aún cuando los codec del habla y los métodos de
acuerdo con la especificación AMR fueron desarrollados con el fin
de mejorar la transmisión del habla en el sistema GSM, debido a su
flexibilidad, los codecs de habla y los métodos de acuerdo con la
especificación AMR son también muy adecuados para ser utilizados en
otros sistemas. Los codecs de habla construidos de acuerdo con la
especificación AMR se utilizan para el servicio de habla por
defecto en los sistemas UMTS/IMT-2000 y son también
muy apropiados para aplicaciones de
voz-por-Internet. En todos los
sistemas, dependiendo de la carga actual de la red, puede
seleccionarse un modo de codec de habla de una velocidad más alta o
más baja.
A continuación se describirá el principio de la
adaptación del modo de codec. La fuente es una señal eléctrica
entrante que representa información de habla. La señal de habla
entrante es codificada en canal para el canal seleccionado,
utilizando el modo de codec actualmente seleccionado y el modo del
canal. Los bits totales resultantes, incluyendo los bits que
representan la información del habla, los bits para la protección y
los bits para la información relativa al modo seleccionado, es
decir, los datos para adaptar el modo del codec, se transmiten
juntos por el interfaz aéreo. Los datos para adaptar el modo del
codec consisten en datos de medición del canal, es decir, los datos
que indican la calidad/capacidad estimada del canal, o bien una
petición de modo de codec que informa al lado de envío sobre el
modo del codec que el lado de envío debería seleccionar. Aquí, el
lado de envío se define como el codificador en la estación móvil o
el codificador en la estación base. El lado receptor se define como
el descodificador en la estación móvil o el descodificador en la
estación base para el respectivo caso de transmisión. Un
descodificador que recibe una señal detecta a partir de la señal
recibida el modo del codec utilizado en la transmisión y aplica el
método de descodificación del modo de codec detectado a la
información recibida que representa el habla. Los datos recibidos
para adaptar el modo del codec, incluyendo la información sobre las
condiciones medidas del canal o una petición del modo del codec, se
utilizan para seleccionar el modo del codec para la siguiente señal
transmitida desde el descodificador en el lado de recepción. Más
aún, el descodificador en el lado de recepción efectúa también
medidas sobre la señal recibida, lo que dan como resultado nuevos
datos de medición del canal, es decir, datos que representan
las condiciones actuales del canal en la recepción.
las condiciones actuales del canal en la recepción.
Los datos de medición del canal pueden ser
transmitidos directamente, tras una cuantificación adecuada, al
lado de envío o pueden ser alimentados primero en un adaptador, es
decir, un selector del modo del codec del canal entrante. El
adaptador genera una petición del modo del codec o una orden como
respuesta a los datos medidos, que es una indicación del modo de
codec a utilizar por el lado de envío. Cuando este adaptador está
localizado en el lado de recepción, la correspondiente
petición/orden del modo del codec es enviada al lado de envío en
lugar de los datos originales de la medición. Sin embargo, cuando
el adaptador está localizado en el lado de envío, las señales que
representan los datos de medición han de ser transmitidos al lado
de envío. Una petición de vinculación del modo del codec se
denomina usualmente una "orden del modo del codec", mientras
que si es meramente una indicación del modo preferido y el lado de
envío tiene autoridad para invalidarla, se denomina una "petición
del modo del codec". Esta distinción es aquí de una relevancia
menor. En lo que sigue, se utilizarán las siglas CMR tanto para una
"orden del modo del codec" como para una "petición del modo
del codec".
Las CMR son generadas por el adaptador basándose
en una medición de la calidad del canal. Se realiza una operación
de establecimiento de un mapa de correspondencia de los datos
medidos con las CMR. La operación de establecimiento del mapa de
correspondencia puede implicar la comparación de los valores de la
medición con niveles umbral predeterminados. Normalmente, se
implanta una histéresis en este mapa, es decir, se utilizan
distintos niveles umbral dependiendo de que, con respecto a la CMR
anterior, se haya de generar una CMR correspondiente a un modo más
robusto o menos robusto.
A partir de las mediciones, se puede calcular un
valor de la calidad del canal, por ejemplo de las mediciones con
respecto a ráfagas de la relación
señal-a-interferencia (C/I), en el
caso de un canal de radio, o bien estimaciones de la tasa total de
errores de bits. El cálculo implica normalmente el filtrado de
valores instantáneos de la medición por medio de un filtro que
tiene memoria, ya que las mediciones tomadas solamente de una
ráfaga o una trama fluctúan demasiado. En un sistema GSM, se
transmite una ráfaga de datos aproximadamente cada quinto
milisegundo. Una trama es una unidad dentro de la cual se efectúa
la codificación del habla y del canal. El objeto del filtrado es
generar un valor de la medición que se desvía menos del valor
verdadero que las mediciones de una sola ráfaga o trama,
respectivamente. Los filtros típicos son filtros lineales de
aplanamiento y predicción. Ejemplos de tales filtros se ofrecen en
la publicación GSM "GSM 05.09: Adaptación de enlaces".
El rendimiento de la adaptación de enlaces de
acuerdo con la especificación AMR se manifiesta por la capacidad
del sistema para adaptar el modo de codec utilizado a las
condiciones actuales del canal. Es decir, un sistema que tenga un
rendimiento óptimo cuando se le aplica la adaptación de enlaces de
acuerdo con la especificación AMR, utilizará siempre un modo de
codec que ofrece la mejor calidad de señal posible en las
condiciones actuales del canal, mientras que no tienen lugar
situaciones en las que se selecciona un modo inadecuado.
Desafortunadamente, no puede alcanzarse este
ideal en sistemas prácticos. Sin embargo, es crucial evitar
situaciones en las cuales se seleccionan modos que no proporcionan
protección suficiente contra errores del canal para las condiciones
actuales del canal. Tales situaciones originan una degradación
extrema de la calidad de la señal que da como resultado un total
deterioro de la protección de errores del canal. La selección de un
modo demasiado robusto no es tan crítica, ya que no da como
resultado una caída drástica de la calidad. Esto puede ser tolerado
al menos durante periodos de tiempo limitados.
Un parámetro del sistema, en un sistema que
utiliza la especificación AMR, que es crucial para el rendimiento
de la adaptación de enlaces de acuerdo con la especificación AMR,
es el retardo del bucle AMR. El retardo del bucle AMR es el tiempo
requerido para transmitir una nueva orden de modo del codec hasta
que se recibe una señal, codificada en el nuevo modo del codec, en
el extremo descodificador del canal. El retardo del bucle AMR
consiste en varios componentes:
- Retardo en el filtro de medición.
- Retardo debido a la transmisión de las señales
de medición o CMR devueltas al dispositivo de codificación de la
fuente.
- Retardo debido a la codificación de la
fuente.
- Retardo debido a la codificación del canal y
al cifrado de los bits codificados del canal en su posición en
tiempo.
- Retardo debido al tiempo que tarda la
realización del proceso de la señal.
- Retardo debido al almacenamiento intermedio y
a la alineación de tramas.
El retardo total del bucle en sistemas diseñados
de acuerdo con la especificación AMR varía de un sistema a otro y
depende de varios factores, tales como:
1. El tipo de enlace entre el codificador en el
lado del envío y el descodificador en el lado de recepción, por
ejemplo, radio o cable.
2. El tipo de conexión entre el codec del canal
en la estación base y el codec del habla (TRAU, Unidad de
Adaptación de Transcodificación y de Velocidad) en el BSC o en el
MSC, por ejemplo cable, microondas, canal por satélite.
3. El tipo de conexión desde un extremo al otro
extremo, por ejemplo, de MS (estación móvil) a RTBC (Red Telefónica
Pública Conmutada), o de MS a MS utilizando codificación tándem o
una operación libre de tándems. La operación libre de tándems (TFO)
es un modo de transmisión utilizado para datos del codec del habla,
en los cuales no se emplea codificación del habla utilizando AMR en
la estación base o en un centro de conmutación móvil (MSC) o en un
Controlador de Red Radio (RNC). Por tanto, los bits que codifican
el habla generados por el codificador de habla del primer extremo
de un canal de comunicaciones son propagados directamente al otro
extremo del canal que realiza la descodificación. Puede utilizarse
TFO en conexiones de MS a MS pero también, por ejemplo, en
conexiones hacia o desde un codec utilizando AMR de un cliente IP.
Las conexiones con TFO tienen un retardo de bucle de AMR
relativamente alto. Las conexiones MS a MS con TFO tienen dos
canales de comunicaciones de manera que cuando se aplica la
adaptación del modo del codec AMR, debe seleccionarse un modo de
codec adecuado para ambos canales de comunicaciones.
4. Si el canal es un enlace ascendente o un
enlace descendente.
5. Si se utiliza o no una transmisión
discontinua.
6. El método de conmutación de la conexión, es
decir, si es conmutación de circuitos o conmutación de paquetes
(Protocolo de Internet, Modo de Transferencia Asíncrona).
Dependiendo de estos factores, el retardo del
bucle AMR puede variar desde alrededor de 100 ms hasta más de 500
ms.
Se pueden concebir distintas clases de sistemas
AMR, por ejemplo, los que tienen una adaptación de modo de codec
distribuida, centralizada y mezclada. Los sistemas que tienen
control distribuido son simétricos entre la estación base y la
estación móvil. Cada lado receptor, el descodificador en la
estación móvil y el descodificador en la estación base, efectúa
mediciones de calidad sobre la transmisión en el canal entrante y
envía órdenes de adaptación del enlace o datos de medición al lado
transmisor.
En sistemas con control centralizado, el control
de la adaptación del enlace ascendente y del enlace descendente
reside en la estación base. La estación móvil asiste simplemente a
la red en la adaptación del enlace descendente transportando
mediciones de la calidad del canal a la red. Allí se genera la CMR
para el enlace descendente y es vinculante. No hay diferencia en la
adaptación del enlace ascendente entre sistemas que tienen control
distribuido y centralizado.
El control mezclado es una combinación de los
conceptos de control centralizado y distribuido. Está especificado
en la especificación AMR para el sistema GSM. Un sistema que tiene
control mezclado tiene el control distribuido como se ha descrito,
pero la estación base puede invalidar la CMR de la estación móvil
con la cual se comunica la estación base.
Si las condiciones físicas de la transmisión en
un canal varían muy lentamente en comparación con el retardo del
bucle AMR, puede conseguirse fácilmente un buen rendimiento de la
adaptación del enlace AMR si, cuando se realiza una adaptación del
enlace AMR, se selecciona el modo más apropiado para las
condiciones del canal medidas actualmente. Por otra parte, si hay
fluctuaciones muy rápidas en las condiciones del canal, es posible
aplicar un filtro de paso bajo diseñado apropiadamente. Tal filtro
puede ser capaz de eliminar las fluctuaciones rápidas de las
mediciones. Por tanto, el filtro genera un valor de la medición
correspondiente al valor medio de las fluctuaciones.
La adaptación del enlace de acuerdo con la
especificación AMR descrita en la especificación GSM 05.09
"Adaptación de enlaces" sigue este principio. Aplica un
filtrado lineal de paso bajo a estimaciones C/I generadas con
respecto a ráfagas. No se han observado problemas severos cuando se
utiliza esta clase de adaptación. Sin embargo, hasta el momento,
solamente se han considerado configuraciones del sistema que tienen
retardos bajos de bucle AMR.
Sin embargo, si el retardo del bucle AMR es tan
alto como, por ejemplo, 500 ms que es el caso de la conexiones
TFO, o en redes que tienen enlaces por satélite entre la BTS
(Estación Base Transceptora) y la TRAU (Unidad de Adaptación de
Transcodificación y Velocidad), el uso del método de adaptación
existente de acuerdo con la especificación AMR puede generar
problemas. Pueden tener lugar las denominadas condiciones de
desfase del canal, que son originadas por el retardo entre un
primer evento que implique un cambio en las condiciones del canal y
un segundo evento que implique el inicio de la utilización de un
modo de codec adecuado para la condición alterada del canal.
Específicamente, la adaptación de enlaces de acuerdo con la
especificación AMR puede requerir un cierto modo basado en las
condiciones actuales del canal, pero debido al retardo del bucle
AMR, cuando empieza a aplicarse ese modo, las condiciones del canal
pueden haber cambiado drásticamente. Por tanto, el modo elegido ya
no es el óptimo para las condiciones actuales del canal, es decir,
ha tenido lugar una condición de desfase. Esto es un problema
particularmente si se ha requerido un modo menos robusto que el
utilizado actualmente, y cuando finalmente se aplica el modo, la
calidad del canal utilizado actualmente se ha deteriorado. Esto
origina probablemente el borrado de tramas y una tasa incrementada
de errores de bits, y finalmente da como resultado una mala calidad
de la señal de habla reconstruida.
El problema tiene un ejemplo en el caso en el
que las condiciones del canal varían periódicamente con un periodo
de alrededor de dos veces el retardo del bucle AMR. A esta tasa
crítica de fluctuación de las condiciones del canal, la adaptación
estará en su máximo desfase. Se utiliza un modo robusto cuando el
canal es bueno y un modo menos robusto cuando el canal es malo. En
las figuras 2a y 2b, el problema está ilustrado mediante un perfil
artificial del canal, que fue generado utilizando un simulador de
canal con un valor medio predeterminado de la calidad del canal.
La calidad del canal sigue una curva de barrido sinusoidal, es
decir, una curva sinusoidal que tiene una frecuencia cada vez más
alta. El modo del codec está desfasado con las condiciones actuales
del canal a una cierta frecuencia de fluctuación del canal, como
puede verse en las figuras. Puede observarse que se ha seleccionado
modos de codec inapropiados y que tiene lugar un alto número de
borrado de tramas (fe). Las curvas inferiores de las figuras 2a y
2b muestran la calidad variable del canal con una relación media
de portadora-a-ruido (C/N) entre 3
dB y 15 dB. Las curvas superiores muestran el modo de codec
seleccionado, que en este ejemplo puede ser el modo de 12, 2, 7,95
o 5,9 kbps. Los borrados de trama (fe) están indicados con el
signo "x". El número total de borrados de trama en este
ejemplo es de 31.
El problema descrito anteriormente no se ha
encontrado ni discutido anteriormente, ya que no se han supuesto
situaciones con retardos altos del bucle AMR. Así, fue posible
aplicar un filtrado de paso bajo a las mediciones del canal, de
acuerdo con la especificación GSM 05.09. Este filtro tiene una
frecuencia de corte por debajo de la tasa de fluctuación crítica
del canal a cuya frecuencia se desfasa la adaptación. Así, el
filtro atenúa la tasa de fluctuación crítica. Por tanto, el filtro
elimina las fluctuaciones, al menos en gran medida. Esto significa
que el filtro iguala las fluctuaciones y genera un valor de salida
correspondiente al valor medio de las fluctuaciones entrantes. Tal
valor filtrado de la medición es más adecuado para la adaptación
del enlace AMR.
Para retardos altos del bucle AMR, puede parecer
obvio un método similar. Se requeriría un filtro de paso bajo con
una frecuencia de corte por debajo de una tasa correspondiente a
(1/2 * retardo del bucle AMR). Al requerir que el filtro tenga tal
frecuencia de corte, se introduce obviamente un retardo adicional
del filtro, lo cual aumenta el retardo total del bucle AMR aún más
y, consecuentemente, no resuelve el problema. Esto es una
consecuencia del principio de incertidumbre, que es una ley física
fundamental, que origina que el retardo del filtro sea inversamente
proporcional a la anchura de banda del filtro.
En la solicitud de patente europea ya publicada
con el número 0 964 540 de Krinasamy Anandakumar y otros, y
asignada a Texas Instrument Inc., se divulga un sistema para la
adaptación dinámica de la codificación del canal de datos en
comunicaciones inalámbricas entre una estación móvil y una estación
base. Una trama transmitida desde la estación móvil incluye una
parte codificada por convolución que contiene un bit de medición
del enlace descendente y un código de repetición que identifican el
modo de codec de la trama. Una trama transmitida desde la estación
base incluye una orden de modo de codec para la estación móvil en
la parte codificada por convolución, y un código de repetición que
identifica el modo del codec de la trama del enlace descendente. La
estación base incluye medios para analizar la calidad de la trama
del enlace ascendente y medios para determinar la calidad del
enlace descendente a partir de la medición recibida del enlace
descendente. El sistema está diseñado como una realización posible
de un sistema AMR para GSM. La deficiencia del sistema y el método
divulgado en esta solicitud de patente europea es que no considera
una situación con un retardo alto del bucle AMR.
En la patente de Estados Unidos número 5.701.
294 de Ward y otros, y asignada a Texas Instruments Inc., se
divulgan un sistema y un método para codificación flexible en una
red de comunicaciones por radio. El sistema supervisa continuamente
la calidad de canal de radio tanto en la transmisión del enlace
ascendente como en la del enlace descendente, y adapta
dinámicamente la combinación de codificación del habla, la
codificación del canal, la modulación y la cantidad de ventanas de
tiempo asignables por llamada para optimizar la calidad de la señal
transmitida en las condiciones actuales del canal. Se pueden
identificar diversas combinaciones de codificación del habla,
codificación del canal, modulación y ventanas de tiempo asignables,
como tipos de combinación y se definen las correspondientes
funciones de coste. Sin embargo, el sistema y método propuesto en
esta patente de Estados Unidos no están adaptados a los nuevos
sistemas AMR de GSM según se especifica en la ETSI. Además, no se
describen los problemas relacionados con un retardo alto del bucle
AMR.
El artículo de Erdal Paksoy y otros, "Un
codificador del habla de velocidades múltiples adaptativas para la
telefonía celular digital", de la Conferencia Internacional de
1999 sobre Acústica, Habla, y Tratamiento de señales del IEEE,
Procedimientos de 1999, Vol. 1, páginas 193-196,
divulgan un codificador del habla de velocidades múltiples
adaptativas (AMR) diseñado para canales digitales de velocidad
máxima (22,8 kb/s) y velocidad mitad (11,4 kb/s) de acuerdo con las
especificaciones GSM, utilizado para mantener una alta calidad en
presencia de grandes variaciones de ruido de fondo y de condiciones
del canal. Los descodificadores supervisan la calidad del canal en
ambos extremos del enlace inalámbrico utilizando los valores
filtrados de los bits recibidos y ayudan a la estación base para
seleccionar el modo de codec apropiado para unas condiciones de
canal dadas. El algoritmo de adaptación utilizado para la medición
del canal comprende la estimación de la relación portadora a
interferencia (C/I). Esta estimación está basada en los valores
filtrados, es decir, los valores que comprenden información sobre
fiabilidad de los bits recibidos según los proporciona el
desmodulador/igualador. Estos valores son buenos indicadores de la
fiabilidad de los bits. El artículo del IEEE afirma que un promedio
móvil de los valores absolutos de los bits filtrados es un buen
estimador de la relación actual de
señal-a-interferencia del canal.
Las decisiones del modo del codec se hacen comparando el promedio
móvil con un umbral predeterminado, y utilizando reglas adicionales
de histéresis diseñadas para asegurar transiciones más suaves
cuando se cambia a un nuevo modo de codec. Debido a sus diferentes
características, los canales de velocidad máxima y de velocidad
mitad requieren sintonizar los diversos parámetros del mecanismo de
adaptación separadamente. Sin embargo, no se describen los
problemas relacionados con un retardo alto del bucle AMR. En
particular, en este artículo, se sugiere un filtrado utilizando un
promedio móvil, que es una clase de filtrado lineal de paso bajo.
Como se ha indicado en la discusión anterior del problema, un
filtrado convencional de paso bajo no proporciona ninguna solución
al problema.
En la solicitud de patente europea publicada con
el núm. 0 986 206 de Patrick Charriere y asignada a Alcatel, se
divulga un método de cambiar el nivel de codificación de los datos
digitales transmitidos entre un transmisor y un receptor a una
velocidad constante. El nivel de codificación se determina en
función de la señal recibida por el receptor. El cambio del nivel
de codificación a uno menos robusto se retarda en una cantidad fija
de tiempo con el fin de asegurar que el nivel de codificación
elegido no dé como resultado muchas pérdidas de tramas.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un método para una eficiente selección adaptativa del
modo.
Es otro objeto de la invención proporcionar un
sistema de comunicaciones digitales para una eficiente selección
adaptativa del modo y una unidad de retardo para un sistema de
comunicaciones digitales.
El principal problema asociado con los sistemas
adaptativos de velocidades múltiples existentes es que, debido a un
retardo entre la operación de la medición y la operación de la
adaptación, especialmente cuando el retardo es alto, la adaptación
se realiza en un momento inapropiado.
La solución al problema descrito anteriormente
es aplicar una operación de filtrado seleccionado apropiadamente
con el fin de organizar los valores a filtrar uno tras otro. En
cada instante de tiempo, los valores de muestra en la memoria están
organizados de acuerdo con algún algoritmo y se entrega. una
muestra que tiene un índice de tiempo predefinido. Un filtro que
realice este tipo de filtrado en las mediciones del canal puede
estar localizado antes de un adaptador. Sin embargo, dicha
operación de filtrado puede aplicarse también a las CMR que sean la
salida un dispositivo de adaptación. Como ejemplo, el filtro
retarda las CMR que indican o solicitan un modo de codec menos
robusto, mientras que las CMR que solicitan un modo de codec más
robusto se propagan sin ningún retardo. Como consecuencia, se
consigue un comportamiento más cuidadoso de la adaptación AMR. La
conmutación a un modo menos robusto y por tanto más arriesgado
solamente se realiza tras un retardo, cuando hay una probabilidad
aumentada de que permanezcan buenas las condiciones del canal.
Es un objeto de la invención proporcionar un
método para la adaptación del modo del codec en la cual se evite
la selección de tales modos de codec que no son suficientemente
robustos para permitir una transmisión segura en las condiciones
actuales del canal.
Una ventaja que resulta de la utilización de tal
método es que en la transmisión habrá un número inferior de
borrados de trama y un aumento de la calidad global del habla
cuando se reproduzca finalmente a un oyente. Los sistemas AMR que
utilizan el método propuesto serán, generalmente, más robustos.
El método propuesto da como resultado
generalmente una selección más optimizada del modo del codec. Si el
canal está mejorando realmente, se selecciona un modo menos robusto
que tenga una calidad intrínseca más alta solamente después de un
retardo. Esto puede reducir en cierta medida la calidad de la señal
de habla recibida. Sin embargo, la pérdida potencial de calidad se
compensa claramente por el hecho de que el método aquí divulgado
proporciona una manera de hacer mínimos los problemas de desfase
debidos al retardo del bucle AMR. Debe observarse que la
degradación de la calidad del habla podría ser significativa si no
se utiliza un modo suficientemente robusto, mientras que la
degradación de la calidad del habla originada por mantener un modo
de codec más robusto de lo necesario durante un tiempo muy largo,
es muy moderada.
El término "comprende/comprendiendo" según
se utiliza en esta memoria, se usa para especificar la presencia de
características, números enteros, pasos o componentes establecidos,
pero no impiden la presencia o adición de una o más de otras
características, números enteros, pasos o componentes o grupos de
los mismos.
Otros ámbitos de aplicación de la presente
invención serán evidentes a partir de la descripción detallada que
se ofrece de aquí en adelante. Sin embargo, debe entenderse que la
descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican
modos de realización preferidos de la invención, se ofrecen
solamente a modo de ilustración, ya que serán evidentes diversos
cambios y modificaciones dentro del espíritu y ámbito de la
invención para los expertos en la técnica, a partir de esta
descripción detallada.
En la descripción que sigue, se establecerán
objetos y ventajas adicionales de la invención y, en parte, serán
obvios a partir de la descripción, o pueden aprenderse poniendo en
práctica la invención. Los objetos y ventajas de la invención
pueden ser realizados y obtenidos por medio de los métodos,
procesos, instrumentaciones y combinaciones señaladas
particularmente en las reivindicaciones anexas.
Aunque las características nuevas de la
invención están establecidas particularmente en las reivindicaciones
anexas, puede adquirirse una completa comprensión de la invención,
tanto en cuanto a organización como en contenido, y de las
características anteriores y otras características de la misma y
ésta se apreciará mejor al considerar la siguiente descripción
detallada de modos de realización no limitativos presentados a
continuación con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
- La figura 1 es un diagrama de bloques que
ilustra un sistema de telecomunicaciones en el cual se utiliza el
esquema de codificación AMR cuando la señal está desfasada en
funcionamiento no libre de tándems,
- Las figuras 2a y 2b son diagramas que ilustran
la decisión del modo de codec en sistemas AMR actuales,
- La figura 3 es un diagrama que ilustra el
principio de adaptación del modo de codec AMR,
- Las figuras 4a y 4b son diagramas que ilustran
la decisión del modo de codec para un sistema AMR. que tiene
conmutación retardada del modo de codec,
- La figura 5 es un diagrama de bloques que
ilustra un analizador alternativo,
- La figura 6 es un diagrama de bloques de una
unidad de retardo, y
- La figura 7 es un diagrama de bloques que
ilustra un sistema de telecomunicaciones en el cual se utiliza el
funcionamiento libre de tándems.
Se describirá un sistema de telecomunicaciones
que funcione al menos en parte en un entorno de comunicaciones por
radio o inalámbricas. Sin embargo, los métodos y dispositivos que
se describirán de aquí en adelante pueden ser utilizados en
cualquier red digital, que utilicen conexiones por radio y/o
cableadas y que utilicen alguna clase de codificación de voz
digital o información de habla, representando directamente la voz
no codificada o descodificada o la información de habla, señales
acústicas en la manera convencional, como las grabadas por un
micrófono.
El diagrama de bloques de la figura 1 ilustra un
sistema de comunicaciones móviles, inalámbricas, que comprende una
estación base 200 y una estación móvil 100 que se comunican entre
sí sobre un canal 305 de enlace ascendente y un canal 315 de enlace
descendente. Se utilizan esquemas de codificación AMR tanto en la
estación base como en la estación móvil. La estación móvil 100
comprende un codificador 110 de habla/canal que puede adoptar
distintos modos de codificación o distintos esquemas de
codificación que tengan grados de robustez diferentes, un
analizador 120 para detectar y analizar las condiciones del canal
de enlace descendente, un selector 130 de modo de enlace
descendente y un descodificador 160 de habla/canal. La estación
base 200 comprende un descodificador 210 de habla/canal que, como
el descodificador 110 de la estación móvil, puede adoptar
distintos modos de codificación o distintos esquemas de
codificación con grados de robustez diferentes, un analizador 220
para detectar y analizar las condiciones del canal de enlace
ascendente, un selector 230 de modo de enlace ascendente y un
descodificador 260 de habla/canal. La estación base puede
comprender también un selector 240 de modo de enlace descendente,
en lugar del selector 130 o además del mismo, en la estación móvil.
En este último caso, el selector 240 del modo de enlace descendente
tiene autoridad para invalidar las CMR generadas por el selector
130 del modo de enlace descendente localizado en la estación móvil.
La estación móvil 100 puede comprender también un selector 140 del
modo de enlace ascendente. La estación móvil transmite por el canal
305 de enlace ascendente la información que ha sido codificada por
su codificador 110 y que es descodificada por el descodificador
210. La estación base 200 transmite información por el canal 315 de
enlace descendente que ha sido codificado por su codificador 260 y
que es descodificado por el descodificador 160. Debe observarse
que el codificador 210 de habla y el descodificador 260 de habla de
la estación base no tienen que ser partes físicas ni estar
físicamente localizados en la estación base. El codificador y el
descodificador pueden estar localizados en un MSC, no ilustrado,
conectado a la estación base 200.
En funcionamiento, cuando se comunica
información que representa el habla, el descodificador 160 de la
estación móvil 100 recibe una señal transmitida por el canal 315 de
enlace descendente desde la estación base 200. Entonces, el
descodificador 160 descodifica la señal recibida para generar
señales de habla, véase la flecha 165, que se hacen audibles para el
usuario, no ilustrado, de la estación móvil. Más aún, el
descodificador 160 descodifica también o detecta, en la señal
recibida, información del modo de codec obtenida y/o
indicando/comprendiendo la calidad o condiciones medidas del canal
305 de enlace ascendente. Esta información puede ser o puede incluir
una orden o una petición del modo de codec para la transmisión del
enlace ascendente, que es alimentada después en el codificador 110
de la estación móvil para establecer el funcionamiento del
codificador en el modo indicado en la orden. En el caso en el que
la información no indique directamente un modo del codec, la
información del modo de codec es alimentada al selector opcional
140 de la estación móvil, en la cual se determina o selecciona un
nuevo modo para la transmisión del enlace ascendente. Después, el
resultado del selector 140 es alimentado al codificador 110 para
establecer su funcionamiento en el modo indicado en el resultado,
de manera que este modo se utiliza en la siguiente transmisión del
enlace ascendente. Las señales de habla entrantes, véase la flecha
115, desde el usuario de la estación móvil, son codificadas en
cuanto a habla y canal en el codificador 110 de la estación móvil
de acuerdo con el modo de codec seleccionado o establecido. De ahí
en adelante, se transmite el habla codificada a través del canal
305 de enlace ascendente a la estación base 200.
Simultáneamente, la señal recibida en la
estación móvil 100 desde la estación base 200 es alimentada al
analizador 120 de la estación móvil, en la cual se detecta y
analiza la señal para determinar las condiciones de las
comunicaciones o la calidad de la comunicación del canal 315 de
enlace descendente. Después, el resultado del análisis es
alimentado al selector 130 del modo de enlace descendente de la
estación móvil en la cual, basándose en el resultado del análisis,
se genera una orden o una petición del modo del codec para la
transmisión del enlace descendente. Un experto en la técnica
comprende que el modo del codec utilizado para la transmisión del
enlace descendente ha de ser cambiado muy frecuentemente
dependiendo del estado del canal. Después, la orden o petición del
modo del codec es alimentada al codificador 110, que codifica la
petición del modo del codec que ha de ser transmitida a la estación
base 200. En el caso en que se disponga del selector 130 en la
estación móvil, el resultado del análisis en el analizador 120 es
alimentado directamente al codificador 110.
El descodificador 210 de la estación base 200
recibe una señal desde la estación móvil 110 por el canal 305 de
enlace ascendente. El descodificador descodifica la señal recibida
y transforma la parte relevante de la misma en señales de habla,
véase la flecha 215, que son transmitidas a la parte con la que
está hablando el usuario de la estación móvil. Además, la señal
recibida es alimentada también al analizador 220 de la estación
base, en el cual se analiza la señal para determinar la calidad de
la comunicación por el canal 305 de enlace ascendente. Después, el
resultado del analizador 220 es alimentado al selector 230
conectado a la estación base o situado en ella, en la cual se
selecciona un modo de codec para ser utilizado en la transmisión de
enlace ascendente. El resultado del selector 230 es alimentado al
codificador 260 de la estación base para ser transmitido a la
estación móvil 100 del canal 315 de enlace descendente.
Alternativamente, el resultado del analizador 220 del canal de
enlace ascendente es alimentado directamente al codificador 260
para ser transmitido a la estación móvil 100.
Además, el descodificador 210 de la estación
base 200 descodifica o detecta en los datos recibidos de la señal de
adaptación del modo de codec, tales como una petición de modo de
codec para el canal de enlace descendente o, alternativamente,
datos que representan las condiciones analizadas de la comunicación
por el canal de enlace descendente. En el caso en que los datos
comprendan una orden de modo de codec, se alimentan directamente en
el codificador 260 para establecer el modo de codificación del
mismo, codificando el codificador el habla entrante procedente de
la otra parte de la conversación, véase la flecha 265. En el caso
alternativo, los datos. descodificados o detectados del
descodificador 210, comprendiendo estos datos una petición de modo
de codec o bien datos de medición, son proporcionados al selector
opcional 240 en el cual se selecciona un modo de codec. De ahí en
adelante, el resultado que comprende el modo seleccionado es
alimentado en el codificador 260 para establecer su funcionamiento
en ese modo.
Así pues, generalmente, la adaptación de modos
de codec requiere la transmisión de los datos de adaptación para el
canal o enlace de transmisión considerado. En el canal 305 de
enlace ascendente, se transmiten los datos de adaptación para
adaptar la comunicación del enlace descendente. En el canal 315 de
enlace descendente, se transmiten los datos de adaptación para
adaptar la comunicación del enlace ascendente. Los datos de
adaptación comprenden las CMR o datos de medición del canal, siendo
estos últimos valores obtenidos o derivados del análisis realizado
por los analizadores 120 y 220, respectivamente, de la señal
recibida y que representan las condiciones de la comunicación del
respectivo canal.
A continuación se describirá la adaptación de la
transmisión para el enlace ascendente. La estación base 200
supervisa las condiciones del canal 305 de enlace ascendente y
decide el modo del codec que debe utilizar la estación móvil 100.
Por tanto, el analizador 220 analiza la señal recibida del canal de
enlace ascendente determinando así o midiendo la calidad de la
comunicación en el canal. El resultado del análisis es enviado desde
el analizador 220 al selector 230 del modo de enlace ascendente en
la estación base. El selector 230 selecciona un modo de codec de
enlace ascendente adecuado para la condición actual del canal de
enlace ascendente. La estación base 200 comunica esta información
como una CMR, transmitida por el canal 315 de enlace descendente a
la estación móvil 100. Al recibirla, el codificador 110 de la
estación móvil conmuta el modo indicado en la CMR. En la
alternativa, la estación móvil 200 comprende un selector
alternativo 140 de modo de enlace ascendente en lugar del selector
230 en la estación base. En ese caso, los valores que representan
las condiciones determinadas del canal de enlace ascendente, son
entregados a la salida del analizador 220 del canal de enlace
ascendente y son transmitidos a través del canal 315 de enlace
descendente al selector alternativo 140 de modo de enlace
ascendente.
A continuación se describirá la adaptación del
enlace para la transmisión de enlace descendente. Basándose en la
señal recibida desde la estación base 200 por el canal 315 de
enlace descendente y, posiblemente, otra información que pueda
estar disponible, el analizador 120 de la estación móvil 100
determina o mide las condiciones de la comunicación del canal del
enlace descendente para averiguar la calidad de las comunicaciones
del canal. El resultado producido por el analizador y que puede
comprender valores que representen la calidad determinada, es
alimentado al selector 130 del modo de enlace descendente en la
estación móvil que genera una CMR basándose en su entrada. La CMR
generada es transmitida a través del canal 305 de enlace ascendente
a la estación base 200 en la cual es recibida y puede ser
directamente trasferida al codificador 260 para establecer el modo
de codificación. Como alternativa, la CMR recibida en la estación
base puede ser alimentada en el selector opcional adicional 240 de
modo de enlace descendente que tiene autoridad para invalidar la
CMR recibida. La salida del selector opcional 240 del modo de
enlace descendente indica el modo de codec seleccionado al
codificador 260 de la estación base. En el caso en que la estación
móvil no contenga un selector de modo de enlace descendente, los
valores o datos de la medición que son el resultado del análisis de
las comunicaciones en el canal de enlace descendente y que
representan la calidad de dichas comunicaciones, son enviados a
través del canal 305 de enlace ascendente a la estación base 200.
Allí, los valores recibidos son alimentados al selector opcional o
alternativo 240 del modo de enlace descendente.
En la figura 7 se muestra un diagrama de bloques
de un sistema que tiene establecido una conexión en funcionamiento
libre de tándems (TFO) entre una estación móvil o un cliente IP 700
y una estación móvil o un cliente IP 710, respectivamente, a través
de una primera estación base 750, una red 770 de transporte y una
segunda estación base 780. Como la configuración es simétrica para
la transmisión de información que representa el habla en ambas
direcciones, el sistema será descrito solamente para la transmisión
del habla desde la estación móvil o el cliente IP 700 a la estación
móvil 710. Un codificador 701 recibe una señal de habla por una
línea 703 y la codifica de acuerdo con su modo actual de operación
del codec, como ha sido establecido o indicado por una señal de
control recibida en la línea 704 de control, y también efectúa una
codificación del canal. La señal de habla codificada es transmitida
a través de un canal 731 de enlace ascendente a la primera estación
base 750. Un descodificador 751 del canal de la primera estación
base descodifica los datos recibidos, es decir, la señal de habla
codificada, y retransmite los datos descodificados del canal a
través de la red 770 de transporte a un codificador 781 de canales
en la segunda estación base 780, en la cual se codifican los datos
en el canal para la transmisión por un canal 732 de enlace
descendente a la otra estación móvil o cliente IP 710. La primera
estación base 750 comprende además un analizador 760 de canal de
enlace ascendente que realiza mediciones en las señales recibidas
por el canal 731 de enlace ascendente para determinar las
condiciones de las comunicaciones en dicho canal y para averiguar
la calidad de las mismas. Los valores o datos que representan el
resultado del análisis de las comunicaciones en el canal de enlace
ascendiente son proporcionados a un selector 761 del modo de codec
de enlace ascendente, también en la primera estación base 750, que
genera datos CMR1 preliminares del modo de codec, que son
alimentados a un combinador 762 en la primera estación base.
La estación móvil o cliente IP 710 comprende un
canal y un descodificador 711 de habla que descodifica los datos de
habla codificados procedentes del canal 732 de enlace descendente
y entrega a la salida la señal de habla reconstruida por una línea
715 de salida. La estación móvil o cliente IP 710 comprende además
un analizador 712 que realiza mediciones en las señales recibidas
desde el canal 732 de enlace descendente para determinar las
condiciones de la comunicación por el canal y la calidad de la
comunicación. Después, los valores o datos resultantes del análisis
del canal y que representan las condiciones o calidad de la
comunicación en el canal de enlace descendente son alimentados
desde el analizador 712 de la estación móvil o cliente IP 710 a un
selector 713 de modo de codec de enlace descendente, que genera
datos CMR2 preliminares de órdenes de modo de codec. Estos datos
CMR2 son codificados en canal en un codificador 714 de la estación
móvil o cliente IP 710 y después son transmitidos, junto con
información que representa el habla, a través de un canal 733 de
enlace ascendente a la segunda estación base 780. Allí, un
descodificador 782 de canales descodifica las señales recibidas y
averigua la CMR2 y la proporciona a través de una red de transporte
770 al combinador 762 de la primera estación base 750.
Opcionalmente, la CMR 2 es retransmitida al combinador 762 a través
de un selector adicional 763 de modo de codec en la primera
estación base que tiene autoridad para invalidar la CMR2 y
proporcionar una CMR2 modificada. El selector opcional 763 de modo
de codec se utiliza también en el caso en que no se utiliza el
selector 713 de modo de codec en la estación móvil o cliente IP, y
se proporcionan entonces, en su lugar, los datos que representan la
calidad del canal procedentes del analizador 712 de canal de modo
descendente en la estación móvil o cliente IP 710, al selector
opcional 763 de la primera estación base 750 a través del
codificador 714, del canal 733 de enlace ascendente y del
descodificador 753. El selector opcional genera entonces la CMR2.
El combinador 762 combina las órdenes o peticiones preliminares
CMR1 y CMR2 en una CMR3 final que se obtiene a la salida del
combinador 762. Después, la CMR3 final es alimentada a un
codificador 754 de canales en la primera estación base 750, en la
cual la CMR3 se codifica en el canal y se transmite después por un
canal 734 de enlace descendente a la primera estación móvil o
cliente IP 700. Allí, un descodificador 702 de canales descodifica
las señales recibidas por el canal de enlace descendente para
averiguar la CMR3 ausente y después proporciona esta orden al
codificador 701 para establecer el modo de codec del codificador.
El codificador 781 de canales está organizado para utilizar el
mismo modo de codec que el codificador 701 para la misma
información transmitida, siendo descodificado o detectado el modo
de codec utilizado por medio del descodificador 751 de la primera
estación base
750.
750.
En la figura 6 se ilustra un diagrama de bloques
de una unidad de retardo para órdenes o peticiones, CMR, de modo
de codec. Cada vez que hay disponible una CMR para establecer el
modo operativo de un codificador a partir de un selector de modo de
codec, como se ha descrito anteriormente, se introduce en la unidad
de retardo. La unidad de retardo genera una CMR en su salida como
respuesta a la entrada de la CMR en curso y al menos a una CMR
previamente introducida. La unidad de retardo está provista de una
memoria 810 en la cual están almacenadas un numero M de las CMR más
recientes recibidas, siendo M un entero que designa la longitud de
la memoria de la unidad de retardo, siendo una elección adecuada
por ejemplo M = 25. Un selector 820 está conectado a los lugares de
memoria X_{1}, X_{2}, ..., X_{M} de la memoria 810. El
selector 820 controla un conmutador 830. Por medio del conmutador,
el contenido de un lugar de memoria seleccionado de la memoria 810
se hace pasar a la salida de la unidad de retardo. El selector 820
controla el conmutador 830 de acuerdo con un algoritmo 825 de
filtrado.
De acuerdo con un algoritmo de filtrado
adecuado, se selecciona ese lugar de memoria que contiene esa CMR
entre las CMR almacenadas en la memoria 810, la cual es indicativa
del modo de codec más robusto. Tal proceso puede ser facilitado por
ejemplo asignando números enteros a los modos de codec, donde
cuanto menor es el número entero, más robusto es el modo de codec,
por ejemplo, el modo más robusto MR 475 es asignado al valor entero
1, el segundo modo más robusto MR 515 es asignado al valor entero
2, ..., y el modo menos robusto MR122 está asignado al valor entero
8. Entonces, se selecciona el lugar de memoria que contiene una CMR
con el número entero más bajo entre los asociados con los CMR
almacenados.
El algoritmo del filtrado puede buscar también
la CMR entre las CMR almacenadas en la memoria 810, que indique el
modo de codec n-simo más robusto, donde por ejemplo
n = 2. El filtro entrega a la salida la CMR seleccionada. La
ventaja de seleccionar el modo de codec n-simo más
robusto es que puede realizarse un equilibrio entre la calidad y la
velocidad de la adaptación del modo de codec, de acuerdo con las
condiciones actuales del canal.
Como alternativa al algoritmo de filtrado
descrito anteriormente, el algoritmo de filtrado calcula y entrega
a la salida la mediana de las CMR almacenadas en la memoria 810.
En este caso, las CMR almacenadas en la memoria son clasificadas
con respecto a la robustez del correspondiente modo de codec y,
generalmente, el elemento m-simo (1 \leq m \leq
M, siendo m un entero) de las CMR clasificadas se utiliza como
salida de la unidad de retardo. Para proporcionar la mediana, la
unidad de retardo entrega a la salida el elemento central para el
cual m = límite mínimo de ((M+1)/2).
De acuerdo con otro modo de realización de la
operación de filtrado de acuerdo con los algoritmos diferentes
alternativos, como se describen en relación con la figura 6, se
aplica a valores que representan la condición actual o calidad del
canal antes o posiblemente después de un posible filtrado lineal.
El filtrado lineal es normalmente parte de los dispositivos de
análisis 220, 120, 760, 712, pero el filtrado lineal puede ser
parte también de los selectores 130, 140, 761, 713, 763.
El último ejemplo del algoritmo de filtrado
realizado por la unidad de retardo de la figura 6, implica el paso
de reorganizar primero el orden de los datos en las células de la
memoria 810 para colocar los datos almacenados de alguna manera
predeterminada o de acuerdo con algún algoritmo, y después
seleccionar los datos de una célula de memoria o lugar de memoria
predeterminada como salida. Alternativamente, esto puede ser
interpretado como seleccionar un valor de un lugar de memoria
X_{i}, siendo el índice i un entero en la gama de 1 a M, en la
memoria 810, dependiendo la elección del índice i del contenido de
la memoria. En los ejemplos discutidos anteriormente, es posible
conseguir un comportamiento de adaptación, lo cual permite
distintas velocidades de adaptación dependiendo de que se realice
la conmutación con respecto al modo de codec actual hacia un modo
más robusto o hacia un modo menos robusto. En particular, esto
permite la conmutación inmediata a modos más robustos, mientras que
la conmutación a modos menos robustos se retarda hasta que es
bastante probable que las condiciones del canal permanezcan
suficientemente buenas para ese modo menos robusto, como será
descrito a continuación.
El método descrito anteriormente está ilustrado
por el ejemplo siguiente. Supóngase que la longitud de memoria de
la unidad de retardo es M = 5, y que el codec de habla AMR funciona
en dos modos de codec, MR475 y MR122, siendo el modo MR475 más
robusto que el modo MR122. El algoritmo de filtrado está diseñado
de manera que la unidad de retardo devuelve una CMR seleccionada
entre las CMR de la memoria y que corresponde al modo más robusto.
En primer lugar, se supone que el canal tiene una buena calidad.
Así, todos los lugares de la memoria contienen las CMR para el modo
MR122. La unidad de retardo entrega a su salida el MR122. Una
degradación repentina de la calidad del canal conduce a una CMR de
modo más robusto MR475 en la entrada de la unidad de retardo.
Entonces, la memoria de la unidad de retardo comprende el modo
MR475 en el lugar X_{1}, y el modo MR122 en los lugares X_{2},
X_{3}, X_{4}, X_{5}. De acuerdo con el algoritmo de filtrado,
la unidad de retardo entrega a la salida inmediatamente MR475, es
decir, la adaptación reacciona inmediatamente a las degradaciones
de la calidad del canal. Ahora se supone el caso contrario, es
decir, que la comunicación por el canal es mala. Entonces, todos
los lugares de memoria comprenden las CMR para el modo MR475. Una
mejora repentina del canal da como resultado una CMR para el modo
MR122 en la entrada de la unidad de retardo. Sin embargo, la unidad
de retardo sigue generando una CMR para el modo MR475 ya que
todavía hay lugares de memoria en la unidad de retardo que
comprenden el modo MR475. Se tarda algún tiempo hasta que los cinco
lugares de memoria comprendan las CMR para el modo menos robusto
MR122 y por tanto antes de que se requiera el funcionamiento en el
modo menos robusto MR122. Por tanto, el canal debe tener una buena
calidad durante un periodo de tiempo predefinido, ya que una sola
CMR para un modo más robusto en la memoria de la unidad de retardo
no acciona ningún cambio de modo. Por tanto, la adaptación a un
modo menos robusto se retarda hasta que es más cierto que el canal
tiene una calidad mejorada.
La unidad de retardo es de gran importancia en
el método aquí descrito y el principio del método no puede ser
implantado sin la unidad de retardo. La longitud M, es decir, el
número de lugares de memoria de la memoria de la unidad de retardo
es un parámetro de diseño que tiene influencia en el comportamiento
de la adaptación AMR. De acuerdo con un modo de realización
preferido, este parámetro se selecciona adaptativamente con
respecto al retardo del bucle AMR. Como ejemplo, la longitud de
tiempo correspondiente a la longitud M de la memoria puede ser
igual al retardo del bucle AMR. En particular, la longitud M de la
memoria de la unidad de retardo puede ser proporcional al retardo
del bucle AMR. Como ejemplo, la longitud de tiempo correspondiente
a la longitud M de la memoria puede ser igual al retardo del bucle
AMR. Por ejemplo, suponiendo un sistema GSM, las CMR son generadas
a una velocidad de una CMR cada 40 ms. Si el retardo del bucle AMR
es de 480 ms, la longitud M se elige igual a 480/40 = 12. Sin
embargo, si el retardo del bucle AMR es solamente 200 ms, la
longitud M de la memoria se elige igual a 5.
Como opción, el filtrado adicional, es decir, la
operación de retardo adaptativo descrita aquí, puede ser efectuada
solamente cuando el retardo del bucle AMR es mayor que un umbral d,
siendo por ejemplo el umbral d igual a 200 ms.
El método descrito aquí puede ser implantado en
diversas configuraciones del sistema. De acuerdo con un modo de
realización preferido, se efectúa un filtrado adicional en los
analizadores del respectivo canal entrante, es decir, el analizador
120 en la estación móvil 100 de la figura 1 en el caso de un canal
de enlace descendente y el analizador 220 de la estación base 200
en el canal de enlace ascendente. En este caso, el filtrado
adicional se efectúa utilizando los valores de la medición y no las
CMR.
En la figura 5 se ilustra la estructura de un
analizador alternativo 1000. El analizador 1000 comprende tres
bloques funcionales, un analizador principal 910, una unidad 920 de
retardo y un filtro lineal 930. En primer lugar, la señal entrante
se transmite al analizador principal 910, que tiene la misma
función que los analizadores 120, 220, descritos anteriormente.
Después, la señal es transmitida a la unidad 920 de retardo, que
tiene la misma función que la unidad de retardo descrita
anteriormente. De ahí en adelante, la señal es alimentada al filtro
lineal 930. El filtrado lineal de los valores de la medición puede
ser parte del analizador original 120, 220. En el analizador 1000,
se proporciona el filtrado lineal de los valores de la medición
tras la unidad 920 de retardo, en el filtro lineal 930.
De acuerdo con otro modo de realización
preferido del método propuesto, el filtrado adicional se realiza en
los selectores localizados en los respectivos extremos receptores.
Para la adaptación del enlace descendente, se efectúa después el
filtrado adicional en el selector 130, y para la adaptación del
enlace ascendente, en el selector 230, véase la figura 1.
De acuerdo con un modo de realización preferido
adicional del método, el filtrado adicional se efectúa en los
selectores situados en los respectivos extremos de la transmisión.
Para la adaptación del enlace descendente, esto se realiza entonces
en el selector alternativo 240, y para la adaptación del enlace
ascendente, el filtrado adicional se efectúa en el selector
alternativo 140, véase la figura 1.
El método aquí descrito puede ser utilizado
también ventajosamente para las conexiones TFO. El filtrado
adicional puede ser realizado en la estación móvil/cliente IP 710,
ya sea como parte del analizador 712 del canal de enlace
descendente o bien como parte del selector 713 del modo de codec
para la transmisión por el enlace descendente, véase la figura
7.
En un ejemplo adicional, el filtrado adicional
se efectúa en parte en el selector adicional 763 del modo de codec
de enlace descendente y en parte en el analizador 760 del canal de
enlace ascendente o bien en el selector 761 del canal de enlace
ascendente, respectivamente, en la estación base relevante, véase
la figura 7. Los datos que representan las condiciones de la
comunicación en el canal de enlace descendente son alimentados al
selector 763, en el cual se realiza el filtrado adicional. Debe
observarse que para el canal 732 de enlace descendente, el retardo
del bucle AMR es mayor que el retardo del bucle AMR para el canal
731 de enlace ascendente, ya que la adaptación AMR para el enlace
descendente implica un gran bucle de control que se inicia desde la
segunda estación móvil/cliente IP 710 a través del enlace
ascendente 733, la segunda estación base 780, la red 770 de
transporte, la primera estación base 750, el enlace descendente
734, la primera estación móvil o cliente IP 700, volviendo a la
segunda estación móvil o cliente IP 710 a través del enlace
ascendente 731, la primera estación base 750, la red 770 de
transporte, la segunda estación base 780 y el enlace descendente
732. El filtrado adicional realizado en el analizador 760 o en el
selector 761 es realizado utilizando datos que representan el
estado del canal 731 de enlace ascendente para el cual el retardo
del bucle AMR es menor, ya que solamente está implicado un pequeño
o corto bucle de control, incluyendo este bucle la primera estación
base 750, el enlace descendente 734, la primera estación móvil o
cliente IP 70 y el enlace ascendente 731. Por tanto, es más
aconsejable aplicar distinta longitud M de memoria para unidades de
retardo diferentes, correspondientes a los distintos retardos de
bucle AMR. El combinador 762 selecciona ese CMR3 entre CMR1 y CMR2,
que corresponde al modo de codec más robusto, como señal de
salida.
Además, en el sistema de la figura 7, es posible
realizar el filtrado adicional después del combinador 762 en la
estación base relevante o después de la codificación en el
descodificador 702 de la estación móvil o cliente IP 700. Sin
embargo, esto es menos ventajoso ya que no proporciona el beneficio
de utilizar distintas longitudes M de memoria para los distintos
retardos efectivos del bucle AMR.
Las figura 4a y 4b muestran perfiles de canales
para el caso en que se use el método descrito aquí. Las curvas de
las figuras 4a y 4b han sido generadas utilizando un simulador de
canales que tiene un valor medio predeterminado de la calidad del
canal. La calidad del canal sigue una curva sinusoidal de barrido.
Como se ilustra en las figuras 4a y 4b, se evitan las condiciones
de desfase entre la calidad del canal y la selección del modo de
codec cuando se utiliza el método descrito anteriormente. Los modos
de codec que no sean lo suficientemente robustos ya no se
seleccionarán más. La ventaja del método es visible también
comparando el número de borrado de tramas, que ha sido reducido de
31 a 3. Utilizando el método descrito aquí, la calidad percibida de
la señal recibida se mejora significativamente.
Aunque se han ilustrado y descrito aquí modos de
realización de la invención, se puede observar que a los expertos
en la técnica se les ocurrirán numerosas ventajas, modificaciones y
cambios adicionales. Por tanto, la invención en sus aspectos más
amplios, no está limitada a detalles específicos, dispositivos
representativos y ejemplos ilustrados que se muestran y se
describen aquí. Consecuentemente, pueden hacerse diversas
modificaciones sin apartarse del espíritu o ámbito del concepto
inventivo general como está definido en las reivindicaciones anexas
y sus equivalentes. Debe entenderse por tanto que las
reivindicaciones anexas están orientadas a cubrir tales
modificaciones y cambios que caen dentro de un verdadero espíritu y
ámbito de la invención.
Claims (22)
1. Un método para adaptar el funcionamiento de
un codec en un sistema digital de comunicaciones, siendo usado el
codec para codificar las señales de habla en un canal de
comunicaciones y que tiene una pluralidad de modos que tienen
distintos grados de robustez, comprendiendo el método los pasos
de:
- repetidamente, o bien para cada ocasión de una
comunicación o por cada trama recibida, detectar las condiciones de
la comunicación del canal de comunicaciones y generar, a partir de
las condiciones detectadas de la comunicación, unos valores de
salida que comprendan un valor de medición del canal
representativo de la calidad de las condiciones de la comunicación
del canal de comunicaciones, y
- adaptar el codec para que adopte un modo de
acuerdo con el valor de la medición del canal comprendido en los
valores de salida, y después retardar, cuando el valor de la
medición del canal indique una mejora de las condiciones de la
comunicación, en comparación con los valores de medición del canal
comprendidos en los valores de salida generados a partir de las
condiciones de la comunicación previamente detectadas, la
adaptación del codec para que utilice un modo menos robusto, y en
caso contrario no retardar la adaptación del codec, de manera que
el codec adopte entonces el mismo modo que antes o adopte un modo
más robusto,
caracterizado por los pasos adicionales
de:
- realizar un filtrado de los valores de
medición del canal representativos de las condiciones de la
comunicación comprendidos en los valores de salida para las últimas
ocasiones o casos en que las condiciones de las comunicaciones han
sido detectadas, y hacer la adaptación basándose en una pluralidad
de valores de medición del canal comprendidos en los valores de
salida para una secuencia consecutiva de dichas últimas ocasiones o
casos, incluyendo la última ocasión o caso el filtrado efectuado
por:
- almacenar, al generar valores de salida, el
valor de medición del canal en una célula de una memoria que tiene
M células, de manera que las M células contienen los valores de
medición del canal para las últimas M ocasiones o casos en que las
condiciones de las comunicaciones han sido detectadas, siendo
clasificados los valores de medición del canal de las M células de
acuerdo con la calidad de las condiciones de la comunicación que
representan, teniendo las M células unos números de posición que
indican su orden secuencial, y
- en el paso de retardo, adaptar el codec para
que adopte un modo de acuerdo con una función, o siendo una función
de la medición del canal almacenado en la célula que tiene un
número de posición fija m, menor o igual a M.
2. Un método de adaptación del funcionamiento de
un codec en un sistema digital de comunicaciones, siendo utilizado
el codec para codificar las señales de habla en un canal de
comunicaciones y que tiene una pluralidad de modos que tienen
diferentes grados de robustez, comprendiendo el método los pasos
de:
- repetidamente, o bien para cada ocasión de una
comunicación o por cada trama recibida, detectar las condiciones de
la comunicación del canal de comunicaciones y generar, a partir de
las condiciones detectadas de la comunicación, unos valores de
salida que comprendan un valor de medición del canal representativo
de la calidad de las condiciones de la comunicación del canal de
comunicaciones, y
- adaptar el codec para que adopte un modo de
acuerdo con el valor de la medición del canal comprendido en los
valores de salida, y después retardar, cuando el valor de la
medición del canal indique una mejora de las condiciones de la
comunicación, en comparación con los valores de medición del canal
comprendidos en los valores de salida generados a partir de las
condiciones de la comunicación previamente detectadas, la
adaptación del codec para que utilice un modo menos robusto, y en
caso contrario no retardar la adaptación del codec, de manera que
el codec adopte entonces el mismo modo que antes o adopte un modo
más robusto,
caracterizado por los pasos adicionales
de:
- realizar un filtrado de los valores de
medición del canal representativos de las condiciones de la
comunicación comprendidos en los valores de salida para las últimas
ocasiones o casos en que las condiciones de las comunicaciones han
sido detectadas, y hacer la adaptación basándose en una pluralidad
de valores de medición del canal comprendidos en los valores de
salida para una secuencia consecutiva de dichas últimas ocasiones o
casos, incluyendo la última ocasión o caso el filtrado efectuado
por:
- almacenar, al generar valores de salida, el
valor de medición del canal en una célula de una memoria que tiene
M células, de manera que las M células contienen los valores de
medición del canal para las últimas M ocasiones o casos en que las
condiciones de las comunicaciones han sido detectadas, y
- en el paso de retardo, adaptar el codec para
que adopte un modo de acuerdo con una función, o siendo una
función del valor entre los valores de medición del canal que
indica las peores condiciones de la comunicación o la
n-sima peor condición de la comunicación que indica
o corresponde al modo de codec más robusto o al
n-simo modo de codec más robusto.
3. Un método para adaptar el funcionamiento de
un codec en un sistema digital de comunicaciones, siendo usado el
codec para codificar las señales de habla en un canal de
comunicaciones y que tiene una pluralidad de modos que tienen
distintos grados de robustez, comprendiendo el método los pasos
de:
- repetidamente, o bien para cada ocasión de una
comunicación o por cada trama recibida, detectar las condiciones de
la comunicación del canal de comunicaciones y generar, a partir de
las condiciones detectadas de la comunicación, unos valores de
salida que comprendan un valor de medición del canal representativo
de la calidad de las condiciones de la comunicación del canal de
comunicaciones, y
- adaptar el codec para que adopte un modo de
acuerdo con el valor de la medición del canal comprendido en los
valores de salida, y después retardar, cuando el valor de la
medición del canal indique una mejora de las condiciones de la
comunicación, en comparación con los valores de medición del canal
comprendidos en los valores de salida generados a partir de las
condiciones de la comunicación previamente detectadas, la
adaptación del codec para que utilice un modo menos robusto, y en
caso contrario no retardar la adaptación del codec, de manera que
el codec adopte entonces el mismo modo que antes o adopte un modo
más robusto,
caracterizado por los pasos adicionales
de:
- realizar un filtrado de los valores de
medición del canal representativos de las condiciones de la
comunicación comprendidos en los valores de salida para las
últimas ocasiones o casos en que las condiciones de las
comunicaciones han sido detectadas, y hacer la adaptación basándose
en una pluralidad de valores de medición del canal comprendidos en
los valores de salida para una secuencia consecutiva de dichas
últimas ocasiones o casos, incluyendo la última ocasión o caso el
filtrado efectuado por:
- almacenar, al generar valores de salida, el
valor de medición del canal en una célula de una memoria que tiene
M células, de manera que las M células contienen los valores de
medición del canal para las últimas M ocasiones o casos en que las
condiciones de las comunicaciones han sido detectadas, y
- en el paso de retardo, adaptar el codec para
que adopte un modo de acuerdo con una función, o siendo una
función de la mediana de los valores de medición del canal
almacenados.
4. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 3, caracterizado por el paso adicional
de fijar la longitud M de la memoria de acuerdo con el retardo del
bucle AMR.
5. Un método según la reivindicación 4,
caracterizado porque ese paso adicional de fijar la longitud
M de la memoria solamente se realiza en el caso en que el retardo
del bucle AMR sea mayor que un umbral d predeterminado.
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 5, caracterizado porque en el paso de
filtrado se utiliza un filtrado lineal.
7. Un sistema digital de comunicaciones que
comprende:
- al menos un primer canal de comunicaciones
para transferir información, en particular información dividida
en tramas,
- un primer codec para codificar señales de
habla en ese al menos un primer canal de comunicaciones y que tiene
una pluralidad de modos que tienen diferentes grados de
robustez,
- primeros medios de detección para detectar
repetidamente o por cada ocasión de comunicaciones o por cada trama
recibida, las condiciones de la comunicación del al menos un primer
canal de comunicaciones para proporcionar un valor de medición del
canal representativo de la calidad de las condiciones de la
comunicación,
- primeros medios de adaptación conectados al
primer codec y a los primeros medios de detección para adaptar el
primer codec para que adopte un modo de acuerdo con el valor de
medición del canal, y
- una unidad de retardo conectada a los primeros
medios de detección y a los primeros medios de adaptación y/o al
primer codec para retardar, cuando el valor medido del canal indica
una mejora en comparación con los valores de medición del canal
medidos previamente, la adaptación del primer codec para que adopte
un modo menos robusto y, en caso contrario, no retardar la
adaptación del primer codec, adoptando el primer codec el mismo
modo que antes o un modo más robusto,
caracterizado por
- una unidad de filtrado para efectuar un
filtrado de los valores de medición del canal representativos de
las condiciones de la comunicación para las últimas ocasiones o
casos en que las condiciones de la comunicación han sido
detectadas, incluyendo la unidad de filtrado
- una memoria que contiene M células de memoria
para almacenar los valores de medición del canal, de manera que
las células de memoria contienen los valores de las M últimas
ocasiones o casos en que han sido generados los valores
representativos de las condiciones del al menos un primer canal de
comunicaciones,
- estando dispuesta la unidad de retardo de
manera que efectúe el retardo basándose en una pluralidad de
valores de medición del canal para una secuencia consecutiva de
dichas últimas ocasiones o casos que incluyen la última ocasión o
caso.
8. Un sistema digital de comunicaciones según la
reivindicación 7, caracterizado porque el almacenamiento de
los valores de medición del canal en las células está hecho de
manera que los valores de medición del canal en las células están
clasificados de acuerdo con la calidad de las condiciones de la
comunicación que indican, porque las células tienen unos números de
posición que indican su orden secuencial, y porque la unidad de
retardo está dispuesta para proporcionar el valor de medición del
canal almacenado en la célula de la memoria que tiene un número de
posición m a los primeros medios de adaptación, estando organizados
los primeros medios de adaptación para adaptar el primer codec de
manera que adopte un modo de acuerdo con una función o siendo una
función del valor de medición del canal
proporcionado.
proporcionado.
9. Un sistema digital de comunicaciones según la
reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de retardo
está organizada para proporcionar el valor de medición del canal,
entre los valores de medición del canal almacenados, que indica o
corresponde con el modo más robusto o el modo
n-simo más robusto, o indica las peores condiciones
de la comunicación o la n-sima peor condición de la
comunicación a los primeros medios de adaptación, estando
dispuestos los primeros medios de adaptación para adaptar el primer
codec de manera que adopte un modo de acuerdo con una función o
siendo una función del valor de medición de canal proporcionado.
10. Un sistema digital de comunicaciones según
la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de
retardo comprende medios para determinar la mediana de los valores
de medición del canal almacenados y para proporcionar la mediana
determinada a los primeros medios de adaptación, estando dispuestos
los primeros medios de adaptación para adaptar el primer codec de
manera que adopte un modo de acuerdo con una función o siendo una
función de la mediana proporcionada.
11. Un sistema digital de comunicaciones que
comprende:
- al menos un primer canal de comunicaciones y
al menos un segundo canal de comunicaciones para transferir
información, en particular información dividida en tramas,
- un primer y un segundo codec para codificar
señales de habla en ese al menos un primer canal de comunicaciones
y en el al menos un segundo canal de comunicaciones,
respectivamente, teniendo el primer y segundo codecs una pluralidad
de modos que tienen diferentes grados de robustez,
- primeros y segundos medios de detección para
detectar repetidamente o por cada ocasión de comunicaciones o por
cada trama recibida, las condiciones de la comunicación del al
menos un primer canal de comunicaciones y del al menos un segundo
canal de comunicaciones, respectivamente, para proporcionar un
valor de medición del canal representativo de la calidad de las
condiciones de la comunicación en el respectivo canal de
comunicaciones,
- primeros y segundos medios de adaptación
conectados al primer y al segundo codecs y a los primeros y
segundos medios de detección, respectivamente, para adaptar el
primer y el segundo codecs, respectivamente, para que adopten un
modo de acuerdo con el valor de medición del canal, y
- una unidad de retardo conectada a los primeros
medios de detección y a los primeros medios de adaptación y/o al
primer codec para retardar, cuando el valor medido del canal indica
una mejora en comparación con los valores de medición del canal
medidos previamente, la adaptación del primer codec para que adopte
un modo menos robusto y, en caso contrario, no retardar la
adaptación del primer codec, adoptando el primer codec el mismo
modo que antes o un modo más robusto,
caracterizado por
- una unidad de filtrado para efectuar el
filtrado de los valores de medición del canal representativos de
las condiciones de la comunicación para las últimas ocasiones o
casos en que se han detectado las condiciones de la
comunicación.
- estando dispuesta la unidad de retardo para
efectuar el retardo basándose en una pluralidad de valores de
medición del canal para una secuencia consecutiva de dichas últimas
ocasiones o casos que incluyen la última ocasión o caso, y
- estando el al menos un segundo canal de
comunicaciones conectado en serie con el al menos un primer canal de
comunicaciones, estando interconectados el primer y segundo codecs
a través de uno de los al menos un primer y segundo canales de
comunicaciones para que adopten el mismo modo, y siendo seleccionado
el modo para que sea el más robusto de los modos correspondientes a
las condiciones detectadas de los al menos un primer y segundo
canales de comunicación.
12. Un sistema digital de comunicaciones según
la reivindicación 11, caracterizado por
- dos terminales conectados por medio de una
conexión de habla TFO,
- incluyendo la conexión de habla TFO al menos
dos canales de comunicaciones, cada uno de los cuales está asociado
con un retardo individual efectivo del bucle AMR, y
- una unidad de retardo asociada con cada uno de
los canales de comunicaciones, retardando cada unidad de retardo la
adopción por un codec, para el respectivo canal de comunicaciones,
de un modo menos robusto en una cantidad que es una función del
retardo efectivo del bucle AMR asociado con el respectivo canal de
comunicación.
13. Un sistema digital de comunicaciones según
cualquiera de las reivindicaciones 7 - 13, caracterizado
porque la unidad de filtrado utiliza un filtrado lineal.
14. Una unidad de retardo para ser utilizada en
un sistema digital de comunicaciones junto con un codec adaptable
para codificar señales de habla en un canal de comunicación,
teniendo la codificación una pluralidad de modos que tienen
distintos grados de robustez, siendo la unidad de retardo
- conectable para recibir como señal de entrada
valores que representan las condiciones actuales de la comunicación
del canal de comunicaciones, y
- estando dispuesta para retardar, cuando los
valores indican una mejora en comparación con las condiciones de la
comunicación previamente detectadas, la adaptación del codec para
que utilice un modo menos robusto y, en caso contrario, para no
retardar la adaptación del codec para que utilice el mismo modo que
antes o utilice un modo más robusto,
caracterizada por
- una unidad de filtrado para efectuar el
filtrado de los valores de medición representativos de las
condiciones de la comunicación para las últimas ocasiones o casos
en que se han detectado las condiciones de la comunicación.
- estando dispuesta la unidad de retardo para
efectuar el retardo basándose en una pluralidad de valores para una
secuencia consecutiva de dichas últimas ocasiones o casos que
incluyen la última ocasión o caso,
incluyendo además la unidad de filtrado:
- una memoria que contiene M células de memoria
para almacenar los valores, de manera que las células de memoria
contienen los valores de al menos las últimas M ocasiones o casos
en que se han generado los valores representativos de las
condiciones del al menos un primer canal de comunicaciones, y
- un selector para seleccionar una de las
células de memoria de acuerdo con un algoritmo,
- estando dispuesta la unidad de retardo para
efectuar el retardo de acuerdo con una función, o como una función,
del valor almacenado en la célula seleccionada de las células de
memoria.
15. Una unidad de retardo según la
reivindicación 14, caracterizada porque el almacenamiento de
los valores en las células se hace de manera que los valores en las
células están clasificados de acuerdo con la calidad de las
condiciones de las comunicaciones que indican, porque las células
tienen unos números de posición que indican su orden secuencial, y
porque la unidad de retardo está dispuesta para efectuar el retardo
basándose en una función, o como una función del valor almacenado
en la célula de memoria que tiene el número de posición m.
16. Una unidad de retardo según la
reivindicación 14, caracterizada porque está dispuesta para
efectuar el retardo basándose en una función o como una función de
ese valor de uno de los valores almacenados que indica o se
corresponde con un modo más robusto o un modo n-simo
más robusto o indica una peor condición de la comunicación o una
condición n-sima peor de la comunicación.
17. Una unidad de retardo según la
reivindicación 14, caracterizada por medios para determinar
la mediana de los valores almacenados, estando dispuesta la unidad
de retardo para efectuar el retardo basándose en una función, o
como una función, de la mediana determinada.
18. Una unidad de retardo para ser utilizada en
un sistema digital de comunicaciones junto con un codec adaptable
para codificar señales de habla en un canal de comunicación,
teniendo la codificación una pluralidad de modos que tienen
distintos grados de robustez, siendo la unidad de retardo
- conectable para recibir como señal de entrada
valores que representan las condiciones actuales de la
comunicación del canal de comunicaciones, y
- estando dispuesta para retardar, cuando los
valores indican una mejora en comparación con las condiciones de la
comunicación previamente detectadas, la adaptación del codec para
que utilice un modo menos robusto y, en caso contrario, para no
retardar la adaptación del codec para que utilice el mismo modo que
antes o utilice un modo más robusto,
caracterizada por
- una memoria que contiene M células de memoria
para almacenar los valores, de manera que las células de memoria
contienen los valores de las últimas M ocasiones o casos en que se
han generado los valores representativos de las condiciones del al
menos un primer canal de comunicaciones, y
- un selector para seleccionar una de las
células de memoria de acuerdo con un algoritmo, y efectuar el
retardo de acuerdo con una función, o como una función, del valor
almacenado en la célula seleccionada de las células de la
memoria.
19. Una unidad de retardo según la
reivindicación 17, caracterizada por una unidad de filtrado
para efectuar el filtrado de los valores que representan las
condiciones de la comunicación para las últimas ocasiones o casos
en las que se han detectado las condiciones de la comunicación.
20. Una unidad de retardo según cualquiera de
las reivindicaciones 14 - 19, caracterizada porque la unidad
de filtrado utiliza un filtrado lineal.
21. Un sistema digital de comunicaciones que
comprende:
- un canal de comunicaciones para transferir
información, en particular información dividida en tramas,
- un codec para codificar señales de habla en el
canal de comunicaciones y que tiene una pluralidad de modos que
tienen distintos grados de robustez,
- medios sensores para detectar, repetidamente o
para cada ocasión de la comunicación o para cada trama recibida,
las condiciones de la comunicación del al menos un primer canal de
comunicaciones, para proporcionar un valor de medición del canal
representativo de la calidad de las condiciones de la
comunicación,
- medios de adaptación conectados al codec y a
los medios de detección para adaptar el primer codec de manera que
adopte un modo de acuerdo con el valor de medición del canal, y
caracterizado por una unidad de retardo
según la reivindicación 16.
22. Un método para adaptar el funcionamiento de
un codec en un sistema digital de comunicaciones, siendo utilizado
el codec para codificar las señales de hable en un canal de
comunicaciones y teniendo una pluralidad de modos con diferentes
grados de robustez, comprendiendo el método los pasos de:
- repetidamente, o bien para cada ocasión de una
comunicación o por cada trama recibida, detectar las condiciones de
la comunicación del canal de comunicaciones y generar, a partir de
las condiciones detectadas de la comunicación, un valor de medición
del canal representativo de la calidad de las condiciones de la
comunicación, y
- adaptar el codec para que adopte un modo de
acuerdo con el valor de la medición del canal y después retardar,
cuando el valor de la medición del canal indique una mejora de las
condiciones de la comunicación en comparación con los valores
previos de medición del canal, la adaptación del codec para que
utilice un modo menos robusto, y en caso contrario no retardar la
adaptación del codec, de manera que el codec adopte entonces el
mismo modo que antes o adopte un modo más robusto,
caracterizado por los pasos adicionales
de:
- almacenar, al generar valores de salida, el
valor de medición del canal en una célula de una memoria que tiene
M células, de manera que las M células contienen los valores de
medición del canal para las últimas M ocasiones o casos en que las
condiciones de las comunicaciones han sido detectadas, y
- seleccionar una de las células de la memoria,
de acuerdo con un algoritmo, y efectuar el retardo de acuerdo con
una función del valor, o siendo una función del mismo, en
particular una función de solamente el valor que está almacenado en
la célula seleccionada de las células de la memoria.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0102849A SE0102849D0 (sv) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | Methods and arrangements in a telecommunicaton system |
| SE0102849-7 | 2001-08-22 | ||
| SE2001102849 | 2001-08-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2264363A1 ES2264363A1 (es) | 2006-12-16 |
| ES2264363B2 true ES2264363B2 (es) | 2008-11-01 |
Family
ID=20285141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200450004A Expired - Lifetime ES2264363B2 (es) | 2001-08-22 | 2002-08-22 | Metodos y disposiciones en aplicaciones relacionadas con un sistema de telecomunicaciones. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7403892B2 (es) |
| DE (1) | DE10297176T5 (es) |
| ES (1) | ES2264363B2 (es) |
| GB (1) | GB2393368B (es) |
| SE (1) | SE0102849D0 (es) |
| WO (1) | WO2003019850A1 (es) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20021936A (fi) * | 2002-10-31 | 2004-05-01 | Nokia Corp | Vaihtuvanopeuksinen puhekoodekki |
| GB0323244D0 (en) * | 2003-10-03 | 2003-11-05 | Fujitsu Ltd | Uplink scheduling |
| EP1603262B1 (en) * | 2004-05-28 | 2007-01-17 | Alcatel | Multi-rate speech codec adaptation method |
| KR20050044837A (ko) * | 2004-06-08 | 2005-05-13 | 삼성전자주식회사 | 디지털 방송 데이터 출력 중 통화기능을 처리하는이동통신단말기 및 그 방법 |
| SE0402372D0 (sv) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Signal coding |
| SE528213C3 (sv) * | 2004-09-30 | 2006-10-31 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfaranden och arrangemang för adaptiva trösklar vid val av kodek |
| WO2007034809A1 (ja) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Taisho Pharmaceutical Co., Ltd. | 組み換え蛋白質産生のための宿主細胞 |
| US7720046B2 (en) * | 2005-09-23 | 2010-05-18 | St-Ericsson Sa | Synchronizing a channel codec and vocoder of a mobile station |
| US8032370B2 (en) | 2006-05-09 | 2011-10-04 | Nokia Corporation | Method, apparatus, system and software product for adaptation of voice activity detection parameters based on the quality of the coding modes |
| US8208516B2 (en) * | 2006-07-14 | 2012-06-26 | Qualcomm Incorporated | Encoder initialization and communications |
| US7890072B2 (en) * | 2006-09-27 | 2011-02-15 | Silicon Laboratories, Inc. | Wireless communication apparatus for estimating(C/I) ratio using a variable bandwidth filter |
| US8209187B2 (en) * | 2006-12-05 | 2012-06-26 | Nokia Corporation | Speech coding arrangement for communication networks |
| FR2922064B1 (fr) * | 2007-10-05 | 2011-04-15 | Thales Sa | Procede de pilotage d'antennes intelligentes au sein d'un reseau de communication |
| EP2164200B1 (en) * | 2008-09-15 | 2018-01-03 | Alcatel Lucent | Speech rate control signalling and method thereof |
| KR101523590B1 (ko) | 2009-01-09 | 2015-05-29 | 한국전자통신연구원 | 통합 인터넷 프로토콜망의 코덱 모드 제어방법 및 단말기 |
| PL2239973T3 (pl) * | 2009-04-09 | 2016-08-31 | Airbus Defence & Space Oy | Nagrywanie połączeń |
| US9021342B2 (en) * | 2009-10-01 | 2015-04-28 | Stmicroelectronics, Inc. | Methods to improve ACS performance |
| WO2011108964A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Source code adaption based on communication link quality and source coding delay. |
| JP7019561B2 (ja) | 2016-03-28 | 2022-02-15 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 端末及びコーデックモード切替方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5590405A (en) * | 1993-10-29 | 1996-12-31 | Lucent Technologies Inc. | Communication technique employing variable information transmission |
| FR2718906B1 (fr) * | 1994-04-13 | 1996-05-24 | Alcatel Mobile Comm France | Procédé d'adaptation de l'interface air, dans un système de radiocommunication avec des mobiles, station de base, station mobile et mode de transmission correspondants. |
| US5812786A (en) * | 1995-06-21 | 1998-09-22 | Bell Atlantic Network Services, Inc. | Variable rate and variable mode transmission system |
| US6167031A (en) * | 1997-08-29 | 2000-12-26 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method for selecting a combination of modulation and channel coding schemes in a digital communication system |
| US6266342B1 (en) * | 1998-04-08 | 2001-07-24 | Nortel Networks Limited | Adaption resource module and operating method therefor |
| US6421527B1 (en) * | 1998-05-21 | 2002-07-16 | Texas Instruments Incorporated | System for dynamic adaptation of data/channel coding in wireless communications |
| US6167259A (en) * | 1998-06-19 | 2000-12-26 | Ericsson Inc. | System and method of quantifying the degree of balance on forward link and reverse link channels |
| FR2782429B1 (fr) | 1998-08-13 | 2000-10-06 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de changement du niveau de codage de donnees numeriques transmises entre un emetteur et un recepteur a un debit constant |
| US6256487B1 (en) * | 1998-09-01 | 2001-07-03 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multiple mode transmitter using multiple speech/channel coding modes wherein the coding mode is conveyed to the receiver with the transmitted signal |
| BRPI9915652B1 (pt) * | 1998-11-24 | 2016-09-06 | Ericsson Telefon Ab L M | processo para realizar transmissão descontínua num sistema de comunicações, e, sistema de comunicações de fala |
| WO2000047006A1 (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-10 | Nokia Networks Oy | Adaptation of codec operating modes in a telecommunication network |
| US6567473B1 (en) * | 1999-03-12 | 2003-05-20 | Aware, Inc. | Method for seamlessly changing power modes in a ADSL system |
| FI19992166A (fi) * | 1999-10-08 | 2001-04-09 | Nokia Networks Oy | Menetelmä tiedonsiirtoyhteyden reitin muuttamiseksi ja tiedonsiirtolinkin yli olevan yhteysmäärän kasvattamiseksi |
| US7010001B2 (en) * | 2000-01-10 | 2006-03-07 | Qualcomm, Incorporated | Method and apparatus for supporting adaptive multi-rate (AMR) data in a CDMA communication system |
| US6832195B2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-12-14 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | System and method for robustly detecting voice and DTX modes |
-
2001
- 2001-08-22 SE SE0102849A patent/SE0102849D0/xx unknown
-
2002
- 2002-08-22 GB GB0400468A patent/GB2393368B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-22 ES ES200450004A patent/ES2264363B2/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-22 WO PCT/SE2002/001510 patent/WO2003019850A1/en active Search and Examination
- 2002-08-22 DE DE10297176T patent/DE10297176T5/de not_active Ceased
- 2002-08-22 US US10/487,058 patent/US7403892B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PAKSOY E. et al. "{}An adaptive multi-rate speech coder for digital cellular telephony", 1999, IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH AND SIGNAL PROCESSING, PROCEEDINGS. Vol. 1, 15-19 de Marzo de 1999, PHOENIX, Arizona, USA, páginas 193-196. Ver sección 5.1 "Channel Analysis and Mode Selection". * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003019850A1 (en) | 2003-03-06 |
| GB2393368A (en) | 2004-03-24 |
| US7403892B2 (en) | 2008-07-22 |
| US20040267519A1 (en) | 2004-12-30 |
| DE10297176T5 (de) | 2004-08-12 |
| GB0400468D0 (en) | 2004-02-11 |
| GB2393368B (en) | 2004-08-04 |
| ES2264363A1 (es) | 2006-12-16 |
| SE0102849D0 (sv) | 2001-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2264363B2 (es) | Metodos y disposiciones en aplicaciones relacionadas con un sistema de telecomunicaciones. | |
| US6539205B1 (en) | Traffic channel quality estimation from a digital control channel | |
| US6097965A (en) | Variable rate circuit-switched transmission services in cellular radio systems | |
| KR100809793B1 (ko) | 적응형 멀티레이트 통신 시스템에서의 불연속 전송 및구성변화를 위한 유효 대역내 시그날링 | |
| EP0669026B1 (en) | Method and apparatus for erasing bad frames of information in a communication system | |
| KR100669271B1 (ko) | 코덱 모드 정보의 교호 송신을 위한 방법 및 시스템 | |
| JP3475176B2 (ja) | 既知の情報を利用した符復号モード符号化 | |
| US20070286239A1 (en) | Transmission system for transmitting a main signal and an auxiliary signal | |
| JP4094678B2 (ja) | 誤り訂正及び誤り検出を利用する情報符号化方法及び装置 | |
| US7330700B2 (en) | Radio apparatus and method for determining the communication timing of a channel quality indicator (CQI) based on CQI update and CQI repetition count information | |
| US6574769B1 (en) | Enhanced range/graceful degradation for digital wireless telephone system | |
| US6658381B1 (en) | Methods and systems for robust frame type detection in systems employing variable bit rates | |
| EP1603262B1 (en) | Multi-rate speech codec adaptation method | |
| US20060036434A1 (en) | Resource reservation in transmission networks | |
| US6460158B1 (en) | Transmission system with adaptive channel encoder and decoder | |
| US7177593B2 (en) | Estimating communication quality | |
| CA2279559A1 (en) | A method of changing the encoding level of digital data transmitted between a transmitter and a receiver at a constant rate | |
| KR100770819B1 (ko) | 통신 시스템에서 불연속 전송을 실행하기 위한 방법 및 시스템 | |
| US20050053178A1 (en) | Method and apparatus of speech coding and channel coding to improve voice quality and range in two-way radios | |
| KR20030043440A (ko) | 이동통신 시스템의 통신 제어방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20061216 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2264363B2 Country of ref document: ES |