Формирование звуковой обратной связи по цифровому сигналу

 

Используется свойство звуковой обратной связи, дающее пользователю возможность звукового отслеживания процесса информационного соединения по цифровому беспроводному каналу. Звуковые тональные сигналы, генерируемые на базовой станции и принимаемые от телефонной сети, кодируются на базовой станции и передаются по цифровой беспроводной линии на подвижный блок. Подвижный блок декодирует сигналы, принимаемые от базовой станции, и выдает пользователю звуковые тональные сигналы. Пользователь может таким образом отслеживать эффективность информационного соединения, что является техническим результатом. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Существующий уровень техники 1. Область техники Настоящее изобретение относится к области связи и в частности к усовершенствованному способу для обеспечения связи по цифровой линии.

II. Предшествующий уровень техники В настоящее время существует ряд устройств, которые используют стандартные телефонные сети для передачи данных от одного терминала (оконечного устройства) к другому. Одним из наиболее распространенных терминалов, которые используют стандартную телефонную сеть для передачи данных, является факсимильный (ФАКС) (FAX) аппарат. Подобно другим оконечным устройствам, использующим стандартные телефонные сети, аппарат факсимильной связи используют модем для преобразования цифровой информации в аналоговые тональные сигналы звукового диапазона для передачи по телефонной сети. В приемном аппарате факсимильной связи используется модем для преобразования тональных сигналов для оценки исходной цифровой информации, посланной передающим аппаратом факсимильной связи.

С развертыванием сотовых и персональных беспроводных систем связи конечный пользователь может пожелать подключить свое терминальное оборудование к подвижному устройству связи, а не непосредственно к наземной телефонной сети. Попытка конечного пользователя послать тональные сигналы звукового диапазона, выработанные модемом, по стандартному цифровому беспроводному каналу зачастую является нереализуемой. Цифровое беспроводное оборудование связи обычно использует вокодеры для преобразования входных речевых сигналов в цифровые разряды для передачи по каналу. Вокодеры приспособлены для дискретизации и сжатия речевой информации. Ввиду того, что модемные тональные сигналы значительно отличаются от человеческого голоса, вокодер может существенно ухудшить модемные тональные сигналы. Кроме того, в системе, использующей беспроводную линию, особенно важным является оптимизация пропускной способности системы с точки зрения числа одновременно обслуживаемых пользователей. Оцифровка модемных тональных сигналов вокодером и посылка их по цифровой беспроводной линии является неэффективным использованием радиоканала.

Более эффективное, гибкое и надежное средство передачи состоит в обеспечении механизма для передачи цифровых данных непосредственно по цифровой беспроводной линии. Такая конфигурация создает определенные возможности для реализации преимуществ цифровой линии для обеспечения высококачественного обслуживания.

В той же мере, в какой вокодер не приспособлен для передачи аналоговых информационных тональных сигналов, цифровая схема передачи данных не приспособлена для передачи голосового сигнала. В стандартной модемной установке, которая использует аналоговые информационные тональные сигналы, конечный пользователь способен услышать тональные сигналы, принимаемые от запрашивающего модема. Эта способность особенно актуальна в случае нарушения связи. Без возможности слышать обратные сигналы конечный пользователь может быть не в состоянии обнаружить причину отсутствия или нарушения связи. Нарушение связи может явиться результатом набора неверного номера, временных прерываний обслуживания, соединения с необслуживаемой линией, соединения с автоответчиком или приема сигнала занятости. Указанные случаи труднообнаружимы самим модемом. Не прибегая к звуковой обратной связи конечный пользователь может лишь констатировать ошибочность соединения без возможности восстановить связь. Настоящее изобретение позволяет решить данную проблему за счет свойства звуковой обратной связи в подвижном блоке пользователя, которое обеспечивает звуковую обратную связь, подобную получаемой современными модемами.

В основу настоящего изобретения положена задача получения эффективных способа и устройства для обеспечения свойства звуковой обратной связи в процессе информационного вызова, а также реализации средства для отслеживания хода процесса модемного соединения.

Раскрытие изобретения Настоящее изобретение представляет новый способ звукового отслеживания осуществления информационного соединения по радиоканалу с цифровым кодированием. Свойство звуковой обратной связи используется в цифровых каналах связи, таких как цифровая беспроводная линия. Базовая станция, по получении команды на установление связи назначает вокодер для прослушивания аналоговых сигналов, получаемых в процессе соединения. Базовая станция передает вокодерные аналоговые сигналы на подвижный блок. Подвижный блок обрабатывает принимаемые вокодерные аналоговые сигналы для предоставления аналоговых сигналов пользователю подвижного блока.

Ряд усовершенствований и альтернативных вариантов выполнения позволяют получить широкое использование свойства звуковой обратной связи. Например, принимаемый вокодерный аналоговый сигнал может направляться непосредственно в терминальное устройство. Терминальное устройство может содержать декодирующую часть вокодера и громкоговоритель. Кроме того, для подвижных блоков, способных осуществлять одновременно соединения по речевому и информационному каналам, свойство звуковой обратной связи может быть заблокировано пользователем, если устанавливается связь на основе речевого сигнала, либо речевой сигнал может быть автоматически прерываться при приеме вокодерного аналогового сигнала, либо речевой сигнал и принимаемый вокодерный аналоговый сигнал могут складываться и выдаваться пользователю в виде комплексного сигнала.

Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых; Фиг. 1 изображает устройство, использующее стандартную телефонную сеть для передачи данных от одного терминала к другому.

Фиг. 2 - устройство использующее стандартную телефонную сеть и цифровую беспроводную линию для передачи данных от одного терминала к другому, содержащее базовую станцию, обеспечивающую звуковую обратную связь.

Фиг. 3 - примерную конфигурацию подвижного блока, способного обеспечить одновременные голосовую и информационную связи по беспроводной линии.

Фиг. 4 - примерную конфигурацию подвижного блока, способного обеспечить информационную связь по беспроводной линии.

Фиг. 5 - примерную последовательность команд подвижного блока, инициировавшего информационную связь, со свойством звуковой обратной связи.

Фиг. 6 - примерную последовательность команд, подвижного блока, оканчивающего информационную связь, со свойством звуковой обратной связи.

Лучший вариант осуществления изобретения В настоящее время существует несколько способов, использующих стандартную телефонную сеть для передачи данных от одного терминала к другому. Терминалы, которые соединяются телефонными сетями, могут быть аппаратами факсимильной связи, персональными компьютерами, машинами проверки кредитных карт и телеметрическими устройствами. Стандартное соединение устройств этого типа показано на фиг. 1. К примеру, предположим, что терминальное оборудование 10 передает информацию на терминальное оборудование 50. Терминальное оборудование 10 вырабатывает цифровые данные 110, представляющие информацию. Модем 20 преобразует цифровые данные 110 в аналоговый сигнал 120. Аналоговые сигнал 120 имеет необходимые уровень мощности и ширину спектра для передачи по стандартной телефонной сети 30. Телефонная сеть 30 передает аналоговый сигнал 20 потребителю. Телефонная сеть 30 может вносить шум такого уровня, что выходной аналоговый сигнал 130 будет критерием оценки аналогового сигнала 120. Модем 40 преобразует аналоговый сигнал 130 в цифровые данные 140, которые являются оценкой цифровых данных 110. Терминальное оборудование 50 принимает цифровые данные 140 и может действовать на основании оценки информации, посланной терминальным оборудованием 10. Большинство таких линий являются двунаправленными с обратными функциями, работающими так же, как и прямые.

Фиг. 1 является упрощенной схемой. На практике указанные соединения могут принимать разные формы. К примеру, в некоторых видах оборудования, таких как стандартный аппарат факсимильной связи, терминальное оборудование и модем размещены в одном и том же корпусе. Кроме того, телефонная сеть 30 может использоваться любой из множества способов, хорошо известных в технике передачи аналоговых сигналов 120 к местам их назначения. Такие способы могут включать в себя оцифровку и передачу сигнала спутникам к отдаленным адресатам, где воссоздается аналоговый сигнал 130.

В схему по фиг. 1 вводится беспроводная линия, в случае, когда пользователь хотел бы подсоединить свое терминальное оборудование, но не имеет доступа к наземной телефонной сети. Пользователь вместо этого может иметь цифровое подвижное устройство связи. Фиг. 2 является примером выполнения такой схемы. На фиг. 2 модем 20 заменен подвижным блоком 60, беспроводной линией 160 и цифровым сигнальным процессором (ЦСП) (DSP) с модемом 70. ЦСП с модемом 70 размещены на базовой станции, 80, которая может быть стандартной базовой станцией сотовой или персональной связи, также способной осуществлять цифровую и аналоговую голосовую связь. На фиг. 2 предполагается, что только одно из соединений между терминальным оборудованием и телефонной сетью заменено беспроводной линией. Нижеследующее описание в равной мере справедливо и для случая выполнения связи двумя беспроводными линиями.

Со ссылкой на фиг. 2, предположим снова, что терминальное оборудование 10 передает информацию терминальному оборудованию 50. Терминальное оборудование 10 вырабатывает цифровые данные 110, представляющие информацию. Подвижный блок 60 кодирует цифровые данные 110 и выдает выходной сигнал по беспроводной линии 160. Сигнал с беспроводной линии 160 принимается базовой станцией 80 и ЦСП с модемом 70. ЦСП с модемом 70 преобразует цифровой сигнал в аналоговый сигнал 120, который является тем же самым сигналом, что и на выходе модема 20 на фиг. 1. Телефонная сеть 30 передает аналоговый сигнал 120 к месту его назначения. Телефонная сеть 30 может вновить шум, такого уровня что выходной сигнал 130 явится критерием оценки аналогового сигнала 120. Модем 40 преобразует аналоговый сигнал 130 в цифровые данные 140, которые являются оценкой цифровых данных 110. Терминальное оборудование 50 принимает цифровые данные 140 и может действовать на основе оценки информации, посланной терминальным оборудованием 10.

Указанная линия является двунаправленной с обратными функциями, действующими так же, как и прямые. К примеру, терминальное оборудование 50 вырабатывает цифровые данные 140. Модем 40 преобразует цифровые данные 140 в аналоговый сигнал 130. Телефонная сеть 30 передает аналоговый сигнал 130 на базовую станцию 80 как аналоговый сигнал 120. ЦСП с модемом 70 распознает содержащуюся в аналоговом сигнале 120 цифровую информацию и преобразует ее в цифровой формат для связи по беспроводной линии 160. Подвижный блок 60 принимает поступающий информационный сигнал и подает соответствующие цифровые данные 110 на терминальное оборудование 10. Использование цифровой беспроводной системы для поддержания связи со стандартным терминальным оборудованием рассмотрено в патентной заявке США N 08/152158, озаглавленной "Способ и устройство для обеспечения времязависимого сообщения по каналу с переменной задержкой", поданной 15 ноября 1993, того же заявителя, что и по настоящему изобретению, описание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.

Функции базовой станции 80 управляются управляющим процессором 65 базовой станции. Управляющий процессор 65 базовой станции управляет ЦСП с модемом 70, вокодером 75, вокодером 85 и переключателями 90 и 95. В предположении, что подвижный блок 60 является также подвижным телефоном, в случае, если пользователь размещает речевой вызывной сигнал, указанный сигнал преобразуется в цифровую форму обычно с помощью вокодера и посылается по беспроводной линии 160 на базовую станцию 80. На базовой станции 80 поступающий речевой вызывной сигнал направляется на вокодер 85. Вокодер 85 декодирует голосовой сигнал и посылает соответствующий аналоговый сигнал 125 в телефонную сеть 30. Телефонная сеть 30 передает сигнал к месту его назначения и подает аналоговый сигнал 135 на телефон 55. Указанная линия также является двунаправленной с обратными функциями, работающими аналогично прямым.

На фиг. 2 показаны два вокодера: вокодер 75, использующий свойство звуковой обратной связи, и вокодер 85, связанный с голосовой связью. Хотя указанные вокодеры выполняют логически разные функции, в альтернативном варианте выполнения они могут быть одним и тем же физическим устройством. Один и тот же вокодер может поочередно избирательно выполнять функции стандартного голосового обслуживания и звуковой обратной связи.

На фиг. 3 показан первый вариант выполнения подвижного блока 60 на фиг. 2. На фиг. 3 цифровые данные 110 подключаются к протокольному стеку 230. Протокольный стек 230 может осуществлять двунаправленную связь с терминальным оборудованием 10 и управляющим процессором 240 подвижного блока. Когда протокольный стек 230 принимает цифровые данные 110 для передачи по беспроводной линии 160, он выполняет любое требуемое кодирование для передачи на беспроводную линию 160. В других направлениях, когда приходит сигнал, содержащий информацию для терминального оборудования 10, протокольный стек 230 выполняет любое требуемое декодирование и подает его как цифровые данные 110 на терминальное оборудование 10.

Подобным образом, когда вокодер 200 принимает аналоговую информацию с громкоговорителя/микрофона 260 для передачи по беспроводной линии 160, он соответствующим образом кодирует информацию. При поступлении сигнала, содержащего информацию для выдачи на громкоговоритель/микрофон 260, по беспроводной линии 160, вокодер 200 декодирует сигнал и выдает звуковой выходной сигнал на громкоговоритель/микрофон 260.

Управляющий процессор 240 подвижного блока осуществляет управление всеми функциями подвижного блока 60. Информация, предназначенная для управляющего процессора 240 подвижного блока, может поступать как по беспроводной линии 160, так и из цифровых данных 110. Протокольный стек 230 направляет на управляющий процессор 240 подвижного блока предназначенную ему информацию. Протокольный стек 230 может также принимать команды и информацию для передачи по беспроводной линии 160 или для цифровых данных 110 от управляющего процессора 240 подвижного блока. Управляющий процессор 240 подвижного блока выполняет также функции управления вокодером 200.

Протокольный стек 230 является элементом главного управляющего центра, обеспечивающим связь с терминальным оборудованием 10 по беспроводной линии 160. Протокольный стек 230 предназначенный для распознавания различных протоколов и работы в соответствии с ними. Протокольный стек 230 может обеспечить управление потоками и пакетирование и распакетирование данных. Кроме того, протокольный стек 230 призван распознавать массив специальных команд.

В обычном варианте исполнения протокольный стек 230 выполнен на микропроцессоре. Информационный входной сигнал, поступающий в протокольный стек 230 от цифровых данных 110 кодируется в первом протокольном уровне, называемом транспортным уровнем, использующем стандартный протокол управления передачей, который обеспечивает надежность по большим блокам данных. Из транспортного уровня данные поступают в сетевой уровень и кодируются стандартным интернетовским протоколом, который обеспечивает адресующую информацию к данным. Из сетевого уровня данные поступают на линейный уровень. Линейный уровень обеспечивает протокол радиосвязи, который создает кодовые избыточные проверки (КИП) (CKC) для каждого пакета данных. Линейный уровень управляет повторной передачей любых пакетов данных, претерпевающих искажения при передачи по беспроводной линии 160. С линейного уровня данные поступают на физиологический уровень, обеспечивающий модуляцию для передачи по физической среде, которая в данном случае является беспроводной линией 160. Данные из беспроводной линии 160 декодируются протокольным стеком 230 в обратном порядке, начиная с физического уровня и вплоть до транспортного уровня. Те же функции, не показанные на чертеже, выполняются базовой станцией 80.

Из фиг. 2 представляется очевидным, что голосовое соединение отличается от информационного соединения. Базовая станция 80 должна направлять поступающий вызов на ЦСП с модемом 70, если он является информационным соединением, и на вокодер 85, если он является голосовым соединением.

Может возникнуть проблема, когда неинформационные сигналы вводятся на аналоговом сигнале 120 к ЦСП с модемом 70. Например, предположим, что терминальное оборудование 10 пытается установить связь с терминальным оборудованием 50, тогда как терминальное оборудование 50 занято другим вызовом. Телефонная сеть 30 выдает сигнал занятости на аналоговый сигнал 120. ЦСП с модемом 70 может не распознать сигнал занятости как правильный информационный тональный сигнальный вход и поэтому не имеет информации для передачи по беспроводной линии 160. Пользователь терминального оборудования 10 информирован лишь о том, что соединение не удалось установить. Однако ему неизвестна причина отсутствия связи - неправильно набранный номер, занятость линии, изменение номера или прерывание связи адресатом. Рассматриваемая обратная связь конечно критична к идентификации и исправлению проблемы, возникающей в случае, когда соединение не удается.

Распознавание на базовой станции 80 неинформационных тональных аналоговых сигналов и передача содержащейся в них информации на подвижный блок 60 является сложным и неадекватным решением этой проблемы. К примеру, если ЦСП с модемом 70 должен попытаться распознать сигнал занятости, он должен быть способен декодировать несколько различных сигналов, поскольку сигнал занятости не является международно стандартизованным сигналом. Распознавание голоса представляется еще более сложной задачей.

Решение указания проблемы показано на фиг. 2 внутри базовой станции 80. Когда терминальное оборудование 10 пытается установить соединение с терминальным оборудованием 50, оно посылает набор команд на ЦСП с модемом 70 через подвижный блок 60 и беспроводную линию 160. Команды назначают телефонный номер принимающего блока, протокол передачи и информацию модемной установки. Когда команды переданы, ЦСП с модемом 70 самостоятельно инициирует соединение между ЦСП с модемом 70 и модемом 40. Поскольку ЦСП с модемом 70 действует без постоянных указаний от беспроводной линии 160, беспроводная линия 160 доступа. Настоящее изобретение использует эту доступность для обеспечения свойства звуковой обратной связи.

Когда начинается инициация вызова от ЦСП с модемом 70 к модему 40, управляющий процессор 65 базовой станции предписывает переключателю 90 изменить состояние из положения, изображенного на фиг. 2, таким образом, чтобы выход вокодера 75 соединялся с беспроводной линией 160, вход от беспроводной линии 160 соединялся с ЦСП с модемом 70. В переключателе 90 стрелки обозначают направление потока сигналов. Когда переключатель 90 установлен как показано на фиг. 2, сигналы проходят в обоих направлениях между беспроводной линией 160 и ЦСП с модемом 70. Когда положение переключателя 90 изменяется из показанного на фиг. 2, выход вокодера 75 соединяется с беспроводной линией 160, но вход от беспроводной линии 160 остается направленным к ЦСП с модемом 70.

Кроме того, когда начинается инициация вызова от ЦСП с модемом 70 к модему 40, управляющий процессор 65 базовой станции предписывает переключателю 95 переключиться с возможностью подачи аналогового сигнала 120 на вход вокодера 75. Вокодер кодирует аналоговый сигнал 120 и пропускает его по беспроводной линии 160. Аналоговый сигнал несет посылку вызова или сигнал занятости и любой виртуальный ответ. При поступлении позитивного ответа с модема 40 ЦСП с модемом 70 и модем 40 обмениваются последовательностями тональных сигналов квитирования установления соединения ("рукопожатия"), которые все кодируются вокодером 75 и посылаются по беспроводной линии 160.

После осуществления соединения, управляющий процессор 65 базовой станции должен открыть переключатель 95 и изменить положение переключателя 90 для подключения ЦСП с модемом 70 к беспроводной линии 160 в обоих направлениях. Информационное соединение между терминальным оборудованием 10 и терминальным оборудованием 50 теперь выполнено, и аналоговый сигнал 120 больше не отслеживается вокодером 75.

В подвижном блоке 60 сигнал беспроводной линии 160 может обрабатываться как вокодером 200, так и протокольным стеком 230, в зависимости от выбора управляющего процессора 240 подвижного блока. При поступлении голосового сигнала из цепи звуковой обратной связи на подвижный блок 60, он декодируется вокодером 200 и подается на громкоговоритель/микрофон 260. Таким образом, громкоговоритель/микрофон 260 выдает копию аналогового сигнала 120, содержащего модемные тональные сигналы от ЦСП с модемом 70 и любые сигналы, приходящие из телефонной сети 30.

Более подробное описание предпочтительного выполнения подвижного блока, образующего информационный вызов, который может использовать свойство звуковой обратной связи, показано на фиг. 5. Согласно фиг. 5 терминальное оборудование 10 инициирует вызов к терминальному оборудованию 50 путем выдачи команды ATDT и вызов телефонного номера терминального оборудования 50 с использованием команды 300. Данная команда является стандартной по документу EIA/TIA/602, озаглавленному "Системы и оборудование передачи данных - Последовательный асинхронный набор номера и управление". Подвижный блок 60 распознает команду и инициирует беспроводное соединение по физическому уровню с базовой станцией 80, используя стандартную первоначальную посылку для передачи, команду 302, в отсутствие номера вызываемой части, как описано в документе EIA/TIA/IS-95, озаглавленном "Стандарт совместимости подвижной станции - базовой станции для двухрежимных широкополосных сотовых систем с растянутым спектром".

Затем подвижный блок 60 устанавливает протокол передачи, команду 304, для стандарта TCP/IP, Internet RFC791, RFC792 и RFC793. Протокол TCP/IP обеспечивает несколько функций, совместимых с транспортным уровнем и сетевым уровнем. Указанный протокол обеспечивает управление потоками по беспроводной линии и облегчает межсистемную работу и совместимость при управлении другими беспроводными информационными системами. Далее, подвижный блок 60 посылает установку функции межсетевого обмена (ФМО) (IWF) команду 306. В установке стандартного модема, как показано на фиг. 1, каждая часть терминального оборудования имеет свой собственный назначенный модем. В настоящем изобретении модемы расположены на базовой станции и доступны нескольким пользователям. Пользователь и терминальное оборудование могут истребовать фиксацию некоторого числа параметров в модеме, которые не изменяются в интервале между успешными соединениями. Указанные параметры хранятся в подвижном блоке 60. В этой связи с каждым новым соединением с базовой станцией 80 подвижный блок 60 должен восстанавливать указанные параметры на ЦСП с модемом 70. Таким образом, команда 306 представляет обмен любых хранимых команд конфигурации AT между подвижным блоком 60 и ЦСП с модемом 70.

На этом этапе ЦСП с модемом 70 готов принять исходную команду "ATDT" от подвижного блока 60 команду 308. ЦСП с модемом 70 инициирует вызов к телефонной сети 30 команду 310. По телефонной сети 30 подается звонковое напряжение на модем 40 по команде 312. Модем 40 извещает терминальное оборудование 50 со звонком сигнале ("звонке") командой 314. Согласно другим вариантам выполнения, управляющий процессор 65 базовой станции или другое управляющее устройство в базовой станции может принять команду ATDT# и выполнить установление вызова по телефонной сети 30.

Индикация обратного сигнала вызова ("звонка") посылается на ЦСП с модемом 70 командой 316. Индикация обратных сигналов вызова могут заменяться сигналами "вне обслуживания" или индикацией занятости и т.п., если модем 40 недоступен для связи.

Команда 318 обозначает, что терминальное оборудование 50 отвечает на вызов сигналом "ATA" протокола TIA 602. Если модем 40 находится в режиме автоматического ответа, эта команда может не потребоваться. В случае поступления на линию ответа с модема 40, индикация снятия трубки посылается в телефонную сеть 30 по команде 320. Индикация сигнала соединения посылается на базовую станцию 80 командой 322.

Тональные сигналы квитирования установления связи между ЦСП с модемом 70 и модемом 40 также являются звуковым обменом и могут быть включены в сигнал звуковой обратной связи, посылаемой на подвижный блок 60. Тональные сигналы квитирования установления связи могут содержать тональный сигнал блокировки эхоподавления, последовательность обмена, которая устанавливает скорость передачи данных между двумя модемами, и обучающую последовательность для проверки выбранной скорости данных. Успешное осуществление квитирования установления связи означает также, что беспроводная линия 160 нужна еще раз для цифровой передачи информации. Переключатели 90 и 95 возвращаются в исходное положение, так что ЦСП с модемом 70 может связываться по беспроводной линии 160.

От начала установления вызова до квитирования установления связи неэффективного вызова аналоговый сигнал 120 переносит значимую информацию, которую звуковая обратная связь предоставляет пользователю терминального оборудования 10. Следует отметить, что одновременно по беспроводной линии 160 не передается никакая другая цифровая информация, обрабатываемая ЦСП с модемом 70. Поэтому, согласно фиг. 2, переключатели 90 и 95 устанавливаются управляющим процессором 65 базовой станции с возможностью обеспечения звуковой обратной связи в указанное время или в определенной части указанного времени. На фиг. 5 стрелка 340 обозначает максимальный период работы звуковой обратной связи. Стрелка 340 представляет вокодированные данные, взятые из аналогового сигнала 120. По выполнении квитирования установления связи беспроводная линия 160 снова используется для передачи цифровой информации, и звуковая обратная связь может быть отключена, а переключатели 90 и 95 возвращены в положения, показанные на фиг. 2.

Индикация соединения с помощью команды 326, пропускается по беспроводной линии 160 к подвижному блоку 60. Подвижной блок 60 сообщает терминальному оборудованию 10 об установлении эффективного соединения по команде 328. Осуществляется соединение между терминальным оборудованием 10 и терминальным оборудованием 50, и пользовательские данные могут обмениваться по команде 330.

Таким же набором команд обмениваются и при завершающем информационном вызове с подвижного блока. На фиг. 6 показан вариант обмена информацией в котором может использоваться свойство звуковой обратной связи. Терминальное оборудование 50 инициирует вызов посылкой сигнала "ATDT#" по команде 400. Модем 40 переходит в состояние снятия трубки по команде 402, и телефонная сеть 30 обеспечивает индикацию тонального сигнала набора в обратном направлении на модем 40 по команде 404. Модем 40 подает вызываемый номер в телефонную сеть 30 по команде 406. Телефонная сеть 30 оповещает базовую станцию 80 о принятии вызова для терминального оборудования 10 через подвижный блок 60 по команде 408. Базовая станция 80 посылает поисковый вызов подвижному блоку 60 согласно IS-95 по команде 410. Подвижный блок 60 отвечает на поисковый вызов согласно IS-95 по команде 412. Базовая станция 80 оповещает телефонную сеть 30, о том, что подвижный блок 60 имеется в наличии и доступен по команде 414. Телефонная сеть 30 подает индикацию обратного звонкового вызова на модем 40 по команде 416.

После ответа на поисковый вызов передают последовательности сообщений (или устанавливают ряд сеансов связи) между базовой станцией 80 и подвижным блоком 60 согласно IS-95. Вначале назначается и инициализируется рабочий канал по команде 418. Затем, базовая станция 80 извещает подвижный блок 60 о желательном типе возможного обслуживания по команде 420. Базовая станция 80 и подвижный блок 60 обмениваются информацией установки TCP (протокол передачи данных) по команде 422. Далее, базовая станция 80 и подвижный блок 60 обмениваются информацией установления функций межсетевого обмена (ФМО) (IWF), по команде 424, для установки ЦСП с модемом 70 аналогично тому, как это определялось ранее терминальным оборудованием 10.

После этапа установки от базовой станции 80 на подвижный блок 60 посылается оповещение информационным сигналом по команде 426, предписывая метод, которым подвижный блок 60 должен оповестить пользователя. Затем базовая станция 80 предписывает подвижному блоку 60 периодически вырабатывать результирующий код звонка на терминальное оборудование 10 по команде 428.

Вместе с тем, подвижный блок 60 производит первое из последовательности уведомлений терминального оборудования 10 о наличии с поступающего вызова, посылкой сигнала "RING", R1 по команде 430. Терминальное оборудование 10 может выдать команду ATA, которая заставляет подвижный блок 60 ответить на вызов. Указанная команда может не потребоваться, если активирован режим автоответчика. От подвижного блока 60 на базовую станцию 80 посылается сообщение о соединении по команде 434, а с базовой станции 80 посылается ответное сообщение на телефонную сеть 30 по команде 436. Команда ATA далее поступает на базовую станцию 80 от подвижного блока 60 по команде 438.

При установлении соединения может иметь место механизм квитирования установления связи между базовой станцией 80 и модемом 40. Это та часть последовательности соединения, которая может выдать важную звуковую информацию пользователю терминального оборудования 10. Тем самым в течение указанного периода активируется свойство звуковой обратной связи по стрелке 450. Как и в случае вызова, инициированного подвижным блоком, управляющий процессор 65 базовой станции предписывает переключателю перейти из положения показанного на фиг. 2, в положение, согласно которому выход вокодера 75 соединяется с беспроводной линией 160. В то же время управляющий процессор 65 базовой станции предписывает переключателю 95 подать аналоговый сигнал 120 на вход вокодера 75. После выполнения квитирования звуковую обратную связь можно отключить с возвратом переключателей 90 и 95 в исходное состояние согласно фиг. 2.

После квитирования установления связи, модем 40 выдает приказ "соединение" на терминальное оборудование 50 по команде 444. Базовая станция 80 выдает предписание на установку соединения на подвижный блок 60, который в свою очередь выдает команду на установку соединения на терминальное оборудование 10 по командам 442 и 446 соответственно. Соединение между терминальным оборудованием 10 и терминальным оборудованием 50 выполнено, и можно обмениваться пользовательскими данными по команде 448.

Подвижный блок 60 на фиг. 2 и 3 может быть способен передавать одновременно речевые сигналы и информационные данные. Это свойство позволяет конечному пользователю осуществлять связь, используя как речевой канал, так и канал передачи данных. Тем самым должны быть разработаны несколько способов для учета ситуации, при которой информационное соединение инициируется в тот момент, когда голосовое соединение уже происходит. Использование цифровой беспроводной системы для одновременного голосового и информационного обслуживания рассматривается в патентной заявке США N 08/152162, озаглавленной "Способ вызова и отмены голосового или информационного обслуживания с подвижного блока", поданной 15 ноября 1993, автором настоящего изобретения.

Одним из способов функционирования системы с инициацией информационного соединения в течение активного голосового соединения является автоматическая блокировка звуковой связи может быть свойством, требуемым подвижным блоком. Если подвижный блок участвует в голосовом вызове, запрос от подвижного блока на инициацию вызова может быть опущен. Если вызов является завершающим вызовом подвижного блока, сигнал звуковой обратной связи может быть проигнорирован подвижным блоком. Этот способ может быть разрешен и блокирован пользователем подвижного блока.

Второй способ работы с инициацией информационного соединения в течение активного голосового соединения состоит в блокировке на мгновение поступающего голосового соединения. В этом случае сигнал звуковой обратной связи должен на мгновение прервать двунаправленную голосовую связь и ввести тональные сигналы звуковой обратной связи. Данный способ может быть разрешен или блокирован пользователем подвижного блока.

Третий способ работы с инициированием информационного соединения в течение активного голосового соединения состоит в цифровом суммировании обратных сигналов перед подачей их на вокодер подвижного блока. Тем самым пользователь подвижного блока продолжит проведение своего голосового соединения и на его фоне будет слышать тональные сигналы звуковой обратной связи. Относительный уровень голосового соединения и звуковой обратной связи может устанавливаться пользователем. Этот способ может быть разрешен или блокирован пользователем подвижного блока.

Одним из преимуществ звуковой обратной связи является тот факт, что если подвижному блоку, инициировавшему вызов, отвечает некий абонент, пользователь подвижного блока может услышать ответ. При поступлении ответа от абонента, пользователь подвижного блока имеет возможность в свою очередь ответить абоненту. Также с использованием голосового сигнала.

Если подвижный блок способен обеспечить голосовое обслуживание, согласно фиг. 3, выбор типа обслуживания вызова может быть перенесен с данных на голосовой сигнал. Для сигнализации такого переноса доступны несколько способов.

Если подвижный блок не участвует в активном голосовом вызове, пользователь подвижного блока может просто снять трубку для того, чтобы перенести вызов. Согласно другому варианту, пользователь может быть снабжен клавишным интерфейсом, как показано на фиг. 3. На фиг. 3 клавишный номеронабиратель 270 обеспечивает пользователю подвижного блока доступ к подвижному блоку 60. Клавишный номеронабиратель 270 имеет переключатель 275, указывающий, к какому виду соединения - голосовому или информационному относится набранный на табло 270 шифр. Если пользователю необходимо переключиться с информационного соединения на голосовое, он может установить переключатель 275 на индикацию данных и нажать клавишу посылки. Для индикации перехода можно использовать разнообразие других способов набора, включая назначенные клавиши, выбор программного меню, зависимость состояний множества функциональных клавиш и голосовую активацию.

Когда сигнал смены выбора обслуживания активного вызова генерируется подвижным блоком 60 и передается на базовую станцию 80, управляющий процессор 65 базовой станции может направить вызов через вокодер 85. Можно использовать дополнительное свойство возвращать голосовое соединение в информационное соединение практически аналогичным способом. В процессе "голосового соединения" ЦСП с модемом 60 может освобождаться, для назначения указанного соединения другому поступающему вызову. В противном случае ЦСП с модемом 70 может ждать освобождения на некоторый период времени, для проверки, переведен ли вызов в обратном направлении к информационному вызову, сохраняя тем самым установку ФМО.

Можно также предвидеть, что будут доступны подвижные блоки, которые не предусматривают передачу голосовых сигналов. Такой беспроводный информационный блок может соединяться с терминальным оборудованием, которое имеет декодирующую часть вокодера и громкоговоритель. Такое устройство может быть применено в качестве назначенного цифрового беспроводного факсимильного аппарата, который включает в себя функции информационного соединения подвижного блока.

На фиг. 4 представлена схема с беспроводным информационным блоком 62 и терминальным оборудованием 12 с громкоговорителем. Эти два элемента непосредственно заменяют подвижный блок 60 и терминальное оборудование 10 на фиг. 2 соответственно. Согласно фиг. 4, в течение нормальной работы с данными переключатель 234 устанавливается, как показано на фиг. 4, под управлением управляющего процессора 242 подвижного блока, который выполняет такие же функции, как и управляющий процессор 240 подвижного блока на фиг. 3. Сигналы с беспроводной линии 160 направляются к протокольному стеку 232, который выполняет те же функции, что и протокольный стек по фиг. 3. Протокольный стек 232 пропускает цифровые данные 110 на терминальное оборудование 12. Когда с базовой станции поступает пакет данных звуковой обратной связи, управляющий процессор 242 подвижного блока изменяет положение переключателя 234, чтобы соединить беспроводную линию 160 с вокодером. Вокодер 16 декодирует данные звуковой обратной связи в данные 112 звуковой обратной связи и подает соответствующий звуковой сигнал на громкоговоритель 14. Для снижения стоимости узла громкоговорителя вокодер 16 предписано обеспечить лишь декодирующую функцию, т.е. не требуется обеспечивать более сложный механизм кодирования. Вдобавок качество громкоговорителя не должно быть высоким, тем самым свойство звуковой обратной связи может быть обеспечено относительно недорогим оборудованием.

Отметим, что в схеме по фиг. 4 терминальное оборудование 12 принимает кодированные в цифровом виде голосовые сигналы из данных 112 звуковой обратной связи. К терминальному оборудованию 12 можно добавить дополнительное ЗУ с тем, чтобы данные 112 звуковой обратной связи могли быть собраны и запомнены. Собранные цифровые голосовые данные могут быть вновь вызваны и выданы на громкоговоритель 14, либо они могут быть переданы по беспроводной линии 160. Тем самым аппаратура, необходимая для звуковой обратной связи, может использоваться как схема электронной почты.

Схема по фиг. 4 представляет пользователю ту же информацию, что и установка с двойными функциями на фиг. 3. Очевидно, что схема по фиг. 4 не позволяет трансформировать процесс передачи данных в процесс передачи речевых сообщений, поскольку процесс передачи голосовых сигналов не предусмотрен в беспроводном информационном блоке 62. Кроме того, схемы по фиг. 2 и 3 могут объединяться со схемой по фиг. 4 в гибридную схему, позволяющую использовать громкоговоритель в терминальном оборудовании совместно с подвижным блоком, обеспечивающим голосовое обслуживание.

Применение свойства звуковой обратной связи является особенно хорошо адаптированным для воплощения в персональных цифровых помощниках (ПЦП) (PDA). ПЦП могут обеспечить полную переносную беспроводную голосовую и информационную связь, а также возможность персональных вычислений. ПЦП могут иметь схему, аналогичную показанной на фиг. 4, и размещаемую в одном корпусе. Другой вариант схемы ПЦП может включать в себя дополнительные элементы фиг. 3 в корпусе для обеспечения полных голосовых возможностей.

Приведенное описание предпочтительных вариантов выполнения позволяет специалистам в данной области создать и использовать настоящее изобретение. Возможны и другие модификации указанных вариантов выполнения, которые представляются очевидными для специалистов в данной области техники, и основные принципы, заключенные в описании, могут применяться в других реализациях без использования изобретательского шага. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено приведенными в описании примерами выполнения, является более широким в объеме представленных признаков в пределах рассмотренной концепции и заявленных новых признаков.

Формула изобретения

1. Способ обеспечения звуковой обратной связи по цифровому каналу пользователю первого терминального устройства в процессе связи и попытки установления связи между упомянутым первым и вторым терминальными устройствами с использованием подвижного блока и базовой станции, выполненных с возможностью осуществления цифровой беспроводной связи, телефонной сети, выполненной с возможностью пропускать тональные звуковые сигналы, и модема, обеспечивающего установление связи с применением звуковых тональных сигналов, отличающийся тем, что содержит операции: инициирования соединения между первым и вторым терминальными устройствами путем передачи сигнала инициации соединения от первого терминального устройства к подвижному блоку, подачи с подвижного блока на базовую станцию первого закодированного цифровым кодом сигнала, содержащего телефонный номер, второго терминального устройства, декодирования кодированного цифровым кодом сигнала базовой станцией и подачи первого звукового тонального сигнала в телефонную сеть, вокодирования базовой станцией первого звукового тонального сигнала для получения цифрового сигнала обратной связи и подачи цифрового сигнала обратной связи на подвижный блок, декодирования цифрового сигнала обратной связи в подвижном блок и выдачи первого звукового тонального сигнала пользователю первого терминального оборудования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит операции пропускания второго звукового тонального сигнала от телефонной сети к базовой станции, вокодирования базовой станцией второго звукового тонального сигнала для получения второго цифрового сигнала обратной связи и выдачи второго цифрового сигнала обратной связи подвижному блоку, и декодирования второго цифрового сигнала обратной связи в подвижном блоке и выдачи второго звукового тонального сигнала пользователю первого терминального устройства.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что первый звуковой тональный сигнал содержит сигнал установления вызова.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что второй звуковой тональный сигнал содержит тональный сигнал набора номера.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что второй звуковой тональный сигнал содержит индикацию обратного звонка.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что второй звуковой тональный сигнал содержит тональную индикацию занятости.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что второй звуковой тональный сигнал включает голосовой сигнал.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит операции пропускания третьего звукового тонального сигнала от модема к телефонной сети, передачи третьего звукового тонального сигнала от телефонной сети к базовой станции, вокодирования базовой станцией третьего звукового тонального сигнала для получения третьего цифрового сигнала обратной связи и подачи упомянутого третьего цифрового сигнала обратной связи на подвижный блок и декодирования третьего цифрового сигнала обратной связи в подвижном блоке и направления третьего звукового тонального сигнала пользователю первого терминального устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6