Способ загрузки данных для добавления функций к вокодеру

 

Изобретение относится к технике связи и предназначено для добавления усовершенствованной функции кодирования переменной скорости (УКПС) к вокодеру в контроллере базовой станции (КБС) сотовой системы. Технический результат заключается в добавлении функции кодирования к вокодеру без увеличения объема памяти. КБС включает в себя множество процессоров цифровой сигнализации речевого сигнала (ПЦСР), процессор цифровой сигнализации управления вызовом (ПЦСУ), процессор селектора и вокодера (ПСВ) и процессор интерфейса селектора (ПИС). КБС связывает приемопередающую подсистему базовой станции (ППБС) и центр коммуникации мобильных устройств (ЦКМ). Каждый из ПЦСР соответственно управляет каждым из вокодеров для сжатия речевого сигнала. Согласно заявленному способу конкретную область памяти подразделяют на кодовую часть и информационную часть, загрузчик ПСВ запрашивает ПИС о загрузке выполняемой программы и кода, хранящегося в кодовой части, программа загрузки процессора (ПЗП) ПИС загружает в ПСВ выполняемую программу и код, хранящийся в кодовой части, ПСВ запускает загруженную выполняемую программу, выполняемая программа запрашивает ПЗП ПИС о загрузке данных, хранящихся в информационной части, и данные, хранящиеся в информационной части, загружаются непосредственно в память ПЦСУ, в обход памяти ПСВ. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

Настоящее изобретение относится к вокодерам, более конкретно, к способу загрузки данных, для добавления функций к вокодеру.

Предшествующий уровень техники Существующий уровень техники в данной области описан в патенте США N 5515375. В общепринятой системе сотовой мобильной телефонной связи микрофон обнаруживает речевой сигнал, который детектируется микрофоном и кодируется вокодером. Вокодер выдает характерные кодированные речевые данные для конкретного голоса. Микрофон может детектировать соответствующий речевой сигнал посредством поиска в кодовом справочнике с использованием принятого кода.

На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая кодирование речевого сигнала и мультиплексирование, как описано в патенте США N 5515375. Сигнал, кодированный вокодером 110, передается на мультиплексор 120. Блок управления 140 управляет мультиплексором 120 посредством управляющего сообщения, которое поступает с блока управления 140. Мультиплексор 120 передает мультиплексированный кодовый сигнал на приемопередатчик 130, и приемопередатчик 130 передает мультиплексированный кодовый сигнал.

Кроме того, в патенте США N 5630139 описан информационный процессор для загрузки программ. В общем случае информационный процессор включает в себя центральный процессорный блок (ЦПБ); электрически стираемое и программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) для хранения программ обычной обработки и управления загрузкой программ; и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), имеющее первую область хранения программ для загрузки программ, хранящихся в ЭСППЗУ, и вторую область хранения программ для хранения вновь загруженной программы. В течение времени ожидания в обычной программе обработки ЦПБ выполняет программу управления загрузкой для загрузки новой программы из внешнего устройства во вторую область хранения программ ОЗУ, и хранения загруженной программы в ЭСППЗУ. После запоминания программы ЦПБ возвращается в исходное состояние. Однако в патенте США N 5630139 не предусмотрено разделение блока программного обеспечения (ПО) (т.е. новой программы) на КОДЫ и ДАННЫЕ.

В общем случае система множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) стандарта IS-95 включает в себя множество мобильных станций (МС), множество приемопередающих подсистем базовых станций (ППБС), множество контроллеров базовых станций (КБС) для управления множеством приемопередающих подсистем базовых станций, множество администраторов базовых станций (АБС) для поддержки множества контроллеров базовых станций, множество центров коммутации мобильных станций (ЦКМ) для подключения множества приемопередающих подсистем базовых станций к коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП), и множество регистров исходного местоположения (РИМ), связанных с множеством ЦКМ для распределения статуса обслуживания для множества мобильных станций.

В описанной выше системе МДКР вокодер используется в контроллере базовых станций (КБС). Мультиплексированный сигнал передается на приемопередающую подсистему базовой станции (ППБС), а затем на мобильный телефон. В вокодерной системе, которая действует вышеописанным образом, можно использовать усовершенствованную функцию кодирования переменной скорости (УКПС) для предоставления абонентам более качественного обслуживания с передачей речевых сигналов.

Процессор, используемый в контроллере базовых станций (КБС) для работы и поддержки, именуется здесь процессором селектора и вокодера (ПСВ). На фиг. 2 представлена блок-схема, изображающая структуру процессора управления вокодером в КБС согласно существующему уровню техники. Процессор селектора и вокодера (ПСВ) 160 подключен к процессору интерфейса селектора (ПИС) 150. ПСВ 160 осуществляет информационный обмен с процессором цифровой сигнализации управления вызовом (ПЦСУ) 180 с использованием двухпортового ОЗУ 170. ПЦСУ 180 осуществляет информационный обмен с множеством процессоров цифровой сигнализации речевых сигналов (ПЦСР) 200 с использованием другого двухпортового ОЗУ 190. Каждый из множества ПЦСР 200 фактически является процессором управления вокодером, который управляет соответствующим вокодером. Перед добавлением функции УКПС в ПСВ использовались следующие блоки ПО: операционная система реального времени (ОСРВ_ПСВ) программный блок контроллера банка селектора автоматического кодирования (ПКАК) для осуществления обработки управления вызовом; программный блок управления поддержки ПСВ (ПУПП) для осуществления управления статусом и испытания вокодеров; и программный блок процессора цифровой сигнализации управления вызовом (ППЦСУ) для осуществления управления процессорами цифровой сигнализации (ПЦС) и обработки сообщений.

Согласно вышесказанному традиционный ПСВ имеет операционную систему и три блока прикладных программ. При первоначальном запуске ПСВ 160 принимает пакеты от программного блока загрузчика процессора (ПЗП) с использованием собственного загрузчика. ПЗП представляет собой загрузчик программ, действующий в ПИС 150, который является процессором более высокого уровня по отношению к ПСВ 160. Затем (ОСРВ_ПСВ) ПКАК, ПУПП и ППЦСУ, соответственно, загружаются в соответствующую область памяти ПСВ 160.

На фиг. 3 изображена карта памяти для процессора селектора и вокодера (ПСВ) согласно существующему уровню техники. Память состоит из следующих шести блоков: вектора исключительного состояния 210, (ОСРВ_ПСВ) 220, стека супервизора 230, ППЦСУ 240, ПУПП 250 и ПКАК 260. Эти шесть блоков занимают область статической оперативной памяти (СОЗУ) в 1 Мегабайт от адреса 100000 до адреса 1FFFFF.

Внутренняя структура ППЦСУ 240 делится на кодовую часть и информационную часть. Кодовая часть осуществляет взаимодействие с 15 ПЦСР, загрузку двоичных данных (исполняемых данных), обработку сообщений ПЦСР, различного рода статистику, выдает отчет по управлению статусом и т.д. Информационная часть ППЦСУ 240, которая включает в себя двоичные данные (исполняемые данные), которые ПСВ 160 не использует. Эти данные загружаются в ПЦСУ/ПЦСР для использования ими.

Функция УКПС осуществляется внутри ПКАК 260, который является блоком обработки управления вызовом в вокодере, предоставляющем голосовые услуги. Использование функции УКПС позволяет поддерживать алгоритм сжатия речевого сигнала QCELP при скорости 8 кбит/с и 13 кбит/с.

В общем случае, если функция вновь добавляется и, соответственно, размер соответствующего блока прикладных программ возрастает, соответствующий процессор должен обеспечивать обработку соответствующего блока прикладных программ с использованием ограниченных ресурсов памяти процессора. Таким образом, если функция УКПС добавляется к вокодеру, имеющему вышеописанную структуру, то область памяти соответствующего блока прикладных программ (т. е. ПКАК) должна быть увеличена. Однако стандартный процессор, связанный с вокодером в КБС, имеет недостаточные ресурсы памяти, чтобы обрабатывать требуемое увеличение области памяти.

Поскольку проблема состоит в недостаточном объеме памяти, ее можно было бы решить путем простого расширения объема памяти с помощью дополнительного аппаратного обеспечения. Однако, поскольку ПСВ (и связанная с ним память) поставляются на платах комплекта селектора и системы автоматического кодирования (КСК), то следовало бы заменить все платы КСК, используемые в настоящее время в системе МДКР. Это невыгодно, поскольку вышеупомянутая замена привела бы к значительным убыткам. Поэтому было бы желательно поддерживать обслуживание с использованием функции УКПС, используя способ ПО, который позволяет оставлять неизменной существующую конфигурацию аппаратного обеспечения (АО).

Сущность изобретения Заявлен способ загрузки данных для добавления усовершенствованной функции кодирования переменной скорости к вокодеру в контроллере базовой станции (КБС) системы сотовой связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР). КБС включает в себя множество процессоров цифровой сигнализации речевого сигнала (ПЦСР), процессор цифровой сигнализации управления вызовом (ПЦСУ), процессор селектора и вокодера (ПСВ) и процессор интерфейса селектора (ПИС). КБС соединяет приемопередающую подсистему базовой станции (ППБС) и центр коммутации мобильных устройств (ЦКМ). Каждый из ПЦСР, соответственно, управляет каждым из вокодеров для сжатия речевого сигнала. ПЦСУ управляет множеством ПЦСР, ПСВ управляет ПЦСУ, а ПИС управляет ПСВ. Способ включает в себя следующие этапы: конкретную область памяти подразделяют на кодовую часть и информационную часть для хранения, соответственно, кодов и данных; загрузчик ПСВ запрашивает ПИС о загрузке выполняемой программы и кода, хранящегося в кодовой части; программа загрузки процессора (ПЗП) ПИС загружает в ПСВ выполняемую программу и код, хранящийся в кодовой части; ПСВ запускает загруженную выполняемую программу; выполняемая программа запрашивает ПЗП ПИС о загрузке данных, хранящихся в информационной части; и данные, хранящиеся в информационной части, загружают непосредственно в память ПЦСУ, в обход памяти ПСВ.

Задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в следующем подробным описании иллюстративного варианта его осуществления, иллюстрируемого чертежами, где одни и те же функциональные элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями.

Краткое описание чертежей фиг. 1 - блок-схема, изображающая кодирование и мультиплексирование речевого сигнала согласно существующему уровню техники; фиг. 2 - схема, изображающая структуру процессора управления вокодером в контроллере базовой станции (КБС) согласно существующему уровню техники; фиг. 3 - карта памяти для процессора селектора и вокодера (ПСВ) согласно существующему уровню техники; фиг. 4 - схема конфигурации для разделения блока общепринятого программного обеспечения (ПО) процессора цифровой сигнализации управления вызовом (ППЦСУ) согласно настоящему изобретению; фиг. 5 - блок-схема способа загрузки данных согласно настоящему изобретению; фиг. 6 - диаграмма карты памяти для процессора селектора и вокодера (ПСВ) согласно настоящему изобретению; и фиг. 7 - блок-схема способа загрузки данных для добавления функции к вокодеру в системе сотовой связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) согласно настоящему изобретению.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения
На фиг. 4 представлена схема, изображающая разделение блока обычного программного обеспечения (ПО) процессора цифровой сигнализации управления вызовом (ППЦСУ). Обычный ППЦСУ 240 разделяется на ППЦСУ 270 и блок исполнения кодов (ИСКОД) 280 с целью решения проблемы недостатка памяти в процессоре селектора и вокодера (ПСВ) 160 при использовании усовершенствованной функции кодирования переменной скорости (УКПС). ППЦСУ 240, который разделяется согласно вышесказанному соответственно загружается в области памяти ПСВ 160 и процессора цифровой сигнализации управления вызовом (ПЦСУ) 180 согласно запросам процессоров более низких уровней.

На фиг. 5 представлена блок-схема способа загрузки данных согласно настоящему изобретению. При запуске ПСВ 160 загрузчик ПСВ 160 запрашивает процессор интерфейса селектора (ПИС) 150 о загрузке данных (этап 1). ПИС 150 осуществляет последовательную загрузку в ПСВ 160 (этап 2) следующих блоков: операционной системы реального времени (ОСРВ_ПСВ) 300, программы контроллера банка селектора автоматического кодирования (ПКАК) 330; программы поддержки ПСВ (ПУПП) 320 и ППЦСУ 270. Когда (ОСРВ_ПСВ) 300 исполняет все блоки ПО, процессор цифровой сигнализации управления вызовом (ПЦСУ) 180 в ПСВ 160 запрашивает загрузку ИСКОД 240 из ПИС 150 (этап 3). ПИС 150 осуществляет загрузку ИСКОД 240 в ПЦСУ 180, минуя ПСВ 160 (этап 4). Вышеупомянутая последовательность операций позволяет ПСВ 160 сберечь область памяти, необходимую для предоставления обслуживания с использованием функции УКПС.

Блок программы загрузки процессоров (ПЗП), который является блоком ПО, загруженным в ПИС 150 и в ППС (процессор управления приемопередающей подсистемой базовой станции), осуществляет загрузку соответствующих блоков прикладных программ в процессоры более низких уровней. Ниже будет описана схема передачи данных при загрузке между ПИС 150 и ПСВ 160 с учетом добавления функции УКПС.

Первоначально, с целью сбережения памяти, обычный ППЦСУ 240 был разделен на ПЦСУ 270 (часть, отвечающая существующим кодам, к которой добавлена функция загрузки в ПЦСУ) и блок ИСКОД 280 (часть, отвечающая двоичным данным, загружаемым в ПЦСУ). Когда загрузчик ПСВ 160 посылает запрос на загрузку, ПЗП ПИС 150 осуществляет загрузку (ОСРВ_ПСВ) 300, ПКАК 330, ПУПП 320 и ППЦСУ 270 в ПСВ 160. Затем выполняется (ОСРВ_ПСВ) 300 и (ОСРВ_ПСВ) 300 выполняет каждый блок прикладных программ. В это время ППЦСУ 270, выполняемый посредством (ОСРВ_ПСВ) 300, осуществляет загрузку ИСКОД 280 из ПЭП ПИС 150 непосредственно в ПЦСУ 180 (а не в ПСВ 160) с использованием добавленной функции загрузки.

Ниже описана видоизмененная схема передачи данных при загрузке между ПИС 150 и ПСВ 160. Загрузочная функция ППЦСУ использует загрузочную функцию, осуществляемую загрузчиком. Когда ПЗП получает запрос на загрузку от процессора более низкого уровня, ПЗП подтверждает адрес этого запрашиваемого процессора и определяет его тип. Затем ПЗП последовательно подсчитывает число блоков, имеющих тот же тип процессора, что и запрашивающий процессор, в таблице существующих блоков, находящейся в ПЗП, и загружает результат подсчета в процессоры более низкого уровня. Эти процессоры последовательно запрашивают загрузку блоков ПО от блока (ноль) до блока, соответствующего результату вычислений минут 1, и затем получают блоки.

Согласно настоящему изобретению, если процессором, запрашивающим загрузку, является ПСВ 160, ПЗП осуществляет операцию вычитания, как, например, вычитание значения 1 из результата вычислений (т.е. результата подсчета числа блоков, имеющих тот же тип процессора, что и процессор, запрашивающий загрузку). Затем ПЗП осуществляет загрузку блоков ПО в ПСВ 160 от блока 0 (ноль) до блока, соответствующего результату вычислений минус 1.

Блоками ПО, имеющими тип процессора ПСВ 160, являются (ОСРВ_ПСВ) 300, ПКАК 330, ПУПП 320 и ППЦСУ 270 и ИСКОД 280. Однако загрузка осуществляется в соответствии со значением результата подсчета минус 1, так что в ПСВ 160 загружается только четыре блока (т.е. кроме ИСКОД 280). Таким образом, загрузчик ПСВ 160, будучи загруженным значением 4, соответствующим числу блоков, имеющих тот же тип процессора, что и запрашивающий процессор (т.е. 5) минус 1, последовательно получает блок 0, (ОСРВ_ПСВ) блок 1 (ПКАК), блок 2 (ПУПП) и блок 3 (ППЦСУ), используя загрузочную последовательность 0, 1, 2 и 3. Впоследствии, если ППЦСУ 270 запускается и запрашивает загрузку у ПЗП ПИС 150, ПЗП аналогично загружает значение 4 в качестве значения подсчета числа блоков, имеющих один и тот же тип, что и тип данного процессора. ППЦСУ 270, получив значение 4, непосредственно загружает только блок 4 (т.е. ИСКОД), используя загрузочную последовательность 4, в отличие от загрузчика ПИС 150. Вышеописанная последовательность операций позволяет загрузить ИСКОД 270 непосредственно в ПЦСУ 180, минуя ПСВ 160, тем самым позволяя ПСВ 160 сберечь область памяти для функции УКПС.

Фиг. 6 представляет собой карту памяти для процессора селектора и вокодера (ПСВ) согласно настоящему изобретению. Можно видеть, что память в ПСВ 160 состоит из следующих шести блоков: вектора исключительных состояний 290, (ОСРВ_ПСВ) 300, стека супервизора 310, ППЦСУ 270, ПУПП 320 и ПКАК 330. В память ПСВ загружается только кодовая часть, ППЦСУ 270, с тем, чтобы он имел большую область, а информационная часть, ИСКОД 280, загружается непосредственно в ПЦСУ 180. В результате ППЦСУ 270 использует область памяти, которая меньше, чем обычно используемая. Поэтому оставшаяся часть используется ПКАК 330 для обслуживания с использованием функции УКПС.

Таблица 1 иллюстрирует изменения в ресурсах памяти блока прикладных программ ПСВ 160. Область памяти, соответствующая ППЦСУ 270, уменьшается на 96К (т.е. от 128К перед добавлением функции УКПС до 32К после добавления функции УКПС). Оставшаяся область, которая прежде использовалась ППЦСУ 270, теперь используется ПКАК 330, который предоставляет обслуживание и использование функции УКПС. Таким образом, область памяти ПКАК 330 увеличивается от 608К до 704К.

На фиг. 7 изображена блок-схема способа загрузки данных для добавления функции к вокодеру в системе сотовой связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) согласно изобретению. Способ включает в себя этап деления конкретной области памяти на участок для хранения кодов, включающий в себя выполняемую программу, и участок для хранения данных (этап 710). ПИС получает запрос от загрузчика ПСВ на загрузку участка для хранения кодов, включающий в себя выполняемую программу (этап 720). ПЗП ПИС загружает в ПСВ участок для хранения кодов, включающий в себя выполняемую программу (этап 730). ПСВ запускает загруженную выполняемую программу (этап 740). ПЗП ПИС получает запрос от выполняемой программы из участка для хранения кодов на загрузку участка для хранения данных (этап 750). Участок для хранения данных непосредственно загружается в память ПЦСУ в обход памяти ПСВ (этап 760).

Согласно вышесказанному, чтобы решить проблему недостатка памяти в ПСВ, обусловленную добавлением функции УКПС, настоящее изобретение предусматривает разделение ППЦСУ на кодовую часть и информационную часть. Информационная часть загружается в процессор более низкого уровня (т.е. ПЦСУ), минуя ПСВ, так как информационная часть ПСВ не нужна. Таким образом, область ПКАК увеличивается в расчете на УКПС, занимая резервную область, освобождаемую данными ППЦСУ, что дает возможность использовать существующую систему без дополнительных затрат на расширение памяти. Следует иметь в виду, что изобретение не ограничивается вышеописанными иллюстративными вариантами осуществления, приведенными со ссылками на прилагаемые чертежи, и что специалист может вносить в него разнообразные модификации без изменения сущности и объема изобретения.

Формула изобретения

1. Способ загрузки данных для добавления усовершенствованных функций кодирования переменной скорости к вокодеру в контроллере базовой станции системы сотовой связи множественного доступа с кодовым разделением каналов, содержащем ряд вокодеров, включенных между приемопередающей подсистемой базовой станции (ППБС) и центром коммутации мобильных устройств (ЦКМ) и предназначенных для сжатия речевого сигнала, ряд процессоров цифровой сигнализации речевого сигнала (ПЦСР) для управления вокодером, процессор цифровой сигнализации управления вызовом (ПЦСУВ) для управления ПЦСР, процессор селектора и вокодера (ПСВ) для управления ПЦСУВ и процессор интерфейса селектора (ПИС) для управления ПСВ, отличающийся тем, что подразделяют блок программного обеспечения для управления ПЦСУВ и ПЦСР и обработки сообщения на кодовую часть для использования в ПСВ и часть двоичных данных для использования в ПЦСУВ и ПЦСР, запрашивают ПИС о загрузке ПСВ, являющегося процессором более низкого уровня, загружают соответствующие блоки программного обеспечения и кодовую часть в ПСВ с помощью программы загрузки процессора (ПЗП) ПИС, запускают загруженные в ПСВ соответствующие блоки программного обеспечения и кодовую часть, запрашивают ПЗП ПИС о загрузке части двоичных данных и загружают часть двоичных данных непосредственно в память ПЦСУВ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кодовая часть предназначена для хранения программного блока процессора цифровой сигнализации управления вызовом, а часть двоичных данных - для хранения блока исполнения кода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что соответствующие блоки программного обеспечения и кодовая часть включают в себя операционную систему реального времени (OCPB_ПСВ), программный блок контроллера банка селектора автоматического кодирования (ПКАК), программный блок управления поддержкой ПСВ (ПУПП) и программный блок процессора цифровой сигнализации управления вызовом (ППЦСУВ).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что данные, хранящиеся в части двоичных данных, являются исполняемыми данными.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе запуска запускают операционную систему реального времени (OCPB_ПСВ) посредством ПСВ и запускают блоки прикладных программ посредством (OCPB_ПСВ).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении ПЗП запроса на загрузку от процессора более низкого уровня дополнительно подтверждают адрес и определяют тип запрашивающего процессора более низкого уровня, загружают вычисленное значение загрузочной последовательности в запрашивающий процессор более низкого уровня посредством ПЗП, причем вычисленное значение загрузочной последовательности равно числу блоков программного обеспечения, перечисленных в таблице блоков программного обеспечения в ПЗП, имеющих тот же тип процессора, что и у запрашивающего процессора, запрашивают последовательную загрузку от нуля до вычисленного значения минус 1 запрашивающим процессором более низкого уровня и загружают соответствующие блоки программного обеспечения.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что блоки программного обеспечения, перечисленные в таблице блоков программного обеспечения и имеющие тот же тип процессора, что и у запрашивающего процессора более низкого уровня, в качестве которого используется ПВС, включают в себя операционную систему реального времени (OCPB_ПСВ), программный блок контроллера банка селектора автоматического кодирования (ПКАК), программный блок управления поддержкой ПСВ (ПУПП), программный блок процессора цифровой сигнализации (ППЦСУВ) и блок исполнения кода.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что дополнительно загружают значение загрузочной последовательности, соответствующее блоку программного обеспечения, подлежащему последующей загрузке в ППЦСУВ посредством ПЗП после запроса ПЗП ПИС о загрузке, непосредственно пропускают блок программного обеспечения, соответствующий загруженному значению загрузочной последовательности, от ПЗП в ПЦСУВ посредством ППЦСУВ, получившего значение загрузочной последовательности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8