BRPI0409909B1

BRPI0409909B1 - Método e aparelho para transferir dados por um canal de voz

Info

Publication number: BRPI0409909B1
Application number: BRPI0409909-5A
Authority: BR
Inventors: W. Chiu Gordon; J. Landron Daniel; Vigna Vincent; Pan Wong Chin
Original assignee: Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2018-03-20
Also published as: CA2524333C; JP2006527528A; KR100792362B1; JP4624992B2; KR20060006073A; CA2524333A1; US7069211B2; US20040220803A1; BRPI0409909A; WO2004100127A1; MXPA05011623A

Abstract

"método e aparelho para transferir dados por um canal de voz". um processador de dados de canal de voz (207) e método correspondente (600) operados no receptor e no transmissor de uma unidade de comunicação sem fio (200) para facilitar a transmissão de dados em um canal de voz inclui um codificador (301) para codificar o tráfego de dados como um quadro de voz de transmissão tendo um parâmetro codificador de voz predeterminado e que insere o quadro de voz de transmissão dentro de um fluxo de quadros de voz de transmissão com tráfego de voz e ainda inclui um decodificador (303) para analisar um fluxo de quadros de voz recebidos para obter um parâmetro codificador de voz para cada um deles, comparar o parâmetro codificador de voz para cada quadro recebido ao parâmetro codificador de voz predeterminado, rotear o quadro de voz recebido para processamento como tráfego de dados quando a comparação é favorável, e de outra forma rotear o quadro de voz recebido para processamento como tráfego de voz.

Description

(54) Título: MÉTODO E APARELHO PARA TRANSFERIR DADOS POR UM CANAL DE VOZ (51) Int.CI.: G10L 19/00; H04J 3/22 (52) CPC: G10L 19/0019,H04J 3/22 (30) Prioridade Unionista: 30/04/2003 US 10/426,751 (73) Titular(es): GOOGLE TECHNOLOGY HOLDINGS LLC (72) Inventor(es): GORDON W. CHIU; DANIEL J. LANDRON; VINCENT VIGNA; CHIN PAN WONG

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MÉTODO E APARELHO PARA TRANSFERIR DADOS POR ÜM CANAL DE VOZ CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção relaciona-se genericamente a sistemas de comunicação e, mais especificamente, a um método e aparelho para transferir dados por um canal de voz.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Sistemas de comunicação são conhecidos e com o tempo muitos desses sistemas e o equipamento constituinte evoluíram de sistemas analógicos para sistemas digitais.

Nos sistemas digitais a informação ou o tráfego na forma digital é utilizada para modular uma portadora de freqüência de rádio que é utilizada para a transmissão ou o transporte da informação ou do tráfego. A informação de voz ou analógica é convertida de e . para a forma digital utilizando codificadores de voz antes da transmissão. A utilização dessas abordagens permite mais serviços para mais usuários com a mesma ou com uma largura de banda inferior e a custos mais baixos.

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Muitos dos sistemas empregados atualmente ou de legado

0 são em grande parte devotados ao tráfego de voz e muitos sistemas que são e que estão sendo empregados utilizam o canal de voz com uma interface de ar singular correspondente para o tráfego de voz e um canal de dados separado e a interface de ar correspondente para o tráfego de dados. Uma unidade de comunicação sem fio, como algumas unidades de legado apenas suportam canais de voz ou apenas um canal de voz ou canais de dados em qualquer um tempo. O mercado está começando a expressar uma necessidade de transporte de dados de pequenas quantidades de dados ao

0 mesmo tempo em que o canal de voz ou circuito é mantido.

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Claramente existe uma necessidade por um método e aparelho para transferir dados por um canal de voz, preferivelmente de uma maneira que é transparente para as unidades de legado.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS

As Figuras acompanhantes, em que números de referência iguais referem-se a elementos idênticos ou funcionalmente similares por todas as visões separadas e que, juntos com a descrição detalhada abaixo, são incorporados e formam parte da especificação, servem para melhor ilustrar várias versões e explicar vários princípios e vantagens tudo de acordo com a presente invenção.

A Figura 1 representa, em forma simplificada e representativa, um diagrama de um sistema de comunicação que será utilizado para explicar um ambiente para as versões preferidas de acordo com a presente invenção.

A Figura 2 representa, em forma simplificada e representativa, um diagrama de blocos de uma unidade de comunicação sem fio que inclui um processador de dados de canal de voz de acordo com a presente invenção.

A Figura 3 ilustra um diagrama de blocos mais detalhado do processador de dados de canal de voz que pode ser utilizado na unidade de comunicação da Figura 2.

A Figura 4 representa uma estrutura de fluxo de dados 25 para utilização no processador de dados de canal de voz da

Figura 3.

A Figura 5 ilustra uma estrutura de dados de um quadro de voz para utilização no processador de dados do canal de voz da Figura 3. E

A Figura 6 é um fluxograma de uma versão de um método

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preferido de gerar e de identificar dados em um canal de voz.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA VERSÃO PREFERIDA

Em uma visão geral, a presente revelação relaciona-se a sistemas de comunicação que fornecem serviço a unidades de comunicação ou, mais especificamente, usuários das mesmas que operam neles. Mais particularmente, vários conceitos inventivos e princípios incorporados em métodos e aparelho para transferir dados por um canal de voz de e para uma unidade de comunicação sem fio em que o canal de voz é mantido são discutidos e descritos. Os sistemas de comunicação e o equipamento de interesse particular são aqueles que foram ou estão sendo empregados, como as Redes Aprimoradas Digitais Integradas (IDEN), GSM (Sistema Global para a Comunicação Móvel), ou assemelhados e evoluções dos mesmos que dependem de canais de voz para transferir o tráfego de voz e utilizam codificadores de voz para transcodificar esse tráfego de voz para o transporte pelo ar.

Como será ainda discutido abaixo, vários princípios inventivos e combinações dos mesmos são empregados com vantagem para codificar dados como um quadro de voz que em aparência externa assemelha-se a um quadro de voz com o tráfego de voz de uma maneira que permite ao quadro de voz com dados ser distinguido em uma unidade de comunicação receptora, assim fornecendo um meio de embutir dados em um canal de voz sem afetar as unidades de legado ou o equipamento de infra-estrutura. Isto aliviará vários problemas, como as atualizações de infra-estrutura ou a obsolescência do equipamento e dispositivos de legado que

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podem ser associados a abordagens conhecidas e facilitar a realização da comunicação de dados em sistemas existentes desde que esses princípios ou equivalentes destes são utilizados.

A revelação em tela é fornecida para melhor explicar de uma maneira permissionãria os melhores modos de fazer e de utilizar várias versões de acordo com a presente invenção. A revelação é ainda ofertada para aprimorar uma compreensão e a apreciação pelos princípios inventivos e vantagens da mesma, em vez de limitar a invenção de qualquer maneira. A invenção é definida unicamente pelas reivindicações apensas que incluem quaisquer emendas feitas durante a pendência desta aplicação e todos os equivalentes dessas reivindicações â medida que são emitidos.

É ainda compreendido que a utilização de termos relacionais, se houver algum, como primeiro e segundo, superior e inferior, e assemelhados, são utilizados unicamente para distinguir uma entidade ou ação da outra sem necessariamente exigir ou implicar qualquer relação dessa ou ordem entre tais entidades ou ações.

Boa parte da funcionalidade inventiva e muitos dos princípios inventivos são mais bem implementados em programas de software ou instruções e circuitos integrados (ICs) como ICs específicos da aplicação. É esperado que alguém de habilidade ordinária quando orientado pelos conceitos e princípios aqui revelados será prontamente capaz de gerar essas instruções e programas de software e ICs com um mínimo de experimentação. Portanto, no interesse da brevidade e da minimização de qualquer risco de obscurecer os princípios e conceitos de acordo com a

5/23 ··* ······ ···«······ ······· · · ·· ·' dl presente invenção, maior discussão desses software e de ICs, se houver, será limitado ao essencial com relação aos princípios e conceitos das versões preferidas.

Com referência à Figura 1, um diagrama simplificado e 5 representativo de um sistema de comunicação será utilizado para explicar um ambiente para as versões preferidas. A Figura 1 mostra uma unidade de comunicação, preferivelmente uma unidade de comunicação sem fio 101, como o aparelho de mão celular ou dispositivo de assinante, dispositivo de mensagens, ou outro dispositivo equipado para operação em um sistema de comunicação sem fio que suporta um canal de voz. A unidade comunicação é acoplada através do sinal de radio 103 à infra-estrutura 105, que inclui uma estação base, etc., que é ainda acoplada a uma rede 107. A infra15 estrutura, a rede 107 uma rede de telefonia comutada pública ou a Internet, e suas interfaces e interações são geralmente conhecidas. Também mostrado acoplado à rede há um telefone, como um telefone de Protocolo da Internet, Uma outra unidade de comunicação 111 suporta um canal de voz e é acoplado, através do sinal de rádio 113, à infraestrutura 115 e assim à rede 107. Ademais as unidades de comunicação 101, 111 são potencialmente em comunicação direta através do sinal de rádio 117.

As unidades de comunicação e a infra-estrutura são adequadas para engajar em comunicação através de um canal de voz pois a informação audível é transferida ou transportada de um para o outro utilizando quadros de voz que são fornecidos por um codificador de voz. Especificamente, como é conhecido, a fala é convertida através de um codificador de voz em um fluxo de quadros de

6/23 • ·········· ········· ··« voz e o fluxo de quadros de voz é convertido por outro codificador de voz em fala. Esses quadros de voz são codificados por canal e transportados ou transferidos através de um protocolo pelo ar que não é relevante nesta revelação. O protocolo de interface de ar poderá ser um protocolo de Acesso Múltiplo de Divisão por Tempo como no sistema da Rede Aprimorada Digital Integrada e no sistema GSM ou em qualquer outra tecnologia de acesso à interface de ar adequada. A comunicação da unidade de comunicação 101 para a unidade de comunicação 111 que passa através da rede não exige transcodificação (conversão de e para a fala para a conexão da infra-estrutura 105 para a infra-estrutura 115) . Como será discutido melhor abaixo, isto permite que uma versão preferida seja implementada sem quaisquer mudanças na infra-estrutura unidades de comunicação de

A comunicação de uma das e para o telefone IP 109 provavelmente exigirá a transcodificação e a conversão de um código (quadros de voz) para outro código como quadros ou pacotes IP.

Com referência à Figura 2, um diagrama de blocos simplificado e representativo de uma unidade de comunicação 200 ou de uma unidade de comunicação sem fio, como o aparelho de mão celular e assemelhados, incluindo um processador de dados de canal de voz será discutido e descrito. A unidade de comunicação 200 é similar e pode ser utilizada como a unidade de comunicação 101, 111 na Figura 1. A unidade de comunicação inclui uma antena conhecida 201 que é acoplada a um receptor 203 e a um transmissor 205 que também são conhecidos. A função de receptor é geralmente conhecida e neste ambiente, como na maioria dos ambientes

7/23 *» · ··«»······· • * ······· ·· · · · • ··· ··» · ·· « · * ♦······ sem fio, opera e é operada para receber um sinal, como os sinais de rádio 103, 117 ou 113, 117 em que esses sinais de rádio incluem dados em um canal de voz. O receptor efetua várias outras funções geralmente conhecidas, como a conversão descendente, a sincronização, e várias funções que poderão ser específicas da tecnologia de interface de ar, como a decodificação, etc., para fornecer quadros de voz ou especificamente um fluxo de quadros de voz. Os quadros de voz ou o fluxo de quadros de voz é vantajosamente acoplado a um processador de dados de canal de voz 2 07 que poderá ser visto como parte do receptor ou como parte do transmissor e que será mais bem discutido abaixo. 0 transmissor 205 é geralmente conhecido e responsável ou utilizado para transmitir dados em um canal de voz ou, mais especificamente, processar quadros de voz do processador de dados de canal de voz em que certos dos quadros de voz são dados codificados para acrescentar correção de erro de encaminhamento e outras obrigações que são específicas do acesso e do sistema, e converter os sinais resultantes em sinais de rádio e enviar ou transmitir os sinais de rádio através da antena 201 no canal de enlace ascendente para a infra-estrutura.

processador de dados de canal de voz além de ser acoplado ao receptor 203 é acoplado ao transmissor 205 e de e para um codificador de voz convencional 209. 0 codificador de voz 209 é preferivelmente um codificador de voz codificador preditivo linear conhecido que opera para converter quadros de voz para a fala e acionar através de um amplificador e disposição de filtro (não mostrada) um alto-falante ou fone de ouvido 211. Além disso, o

8/23 • · ·······» ·«···· codificador de voz converte a fala de um microfone 213 conforme amplificada e filtrada para quadros de voz que são então acoplados de volta para o processador de dados de canal de voz 207 e de lá para o transmissor 205. Assim o codificador de voz poderá ser visto como parte do transmissor.

receptor 203, o transmissor 205, o processador de dados de canal de voz 207, e o codificador de voz 209 são interacoplados a uma controladora 215 que opera para fornecer o controle geral para a unidade de comunicação e essas funções como é em grande parte conhecido exceto pelos princípios inventivos e conceitos que serão fornecidos em maior detalhe abaixo. A controladora 215 é ainda acoplada e aciona e é responsável por uma interface de usuário convencional 217, que inclui, por exemplo, um dispositivo expositor e um teclado. Adicionalmente a controladora poderá ser acoplada a um acessório de dados externo, como a um computador laptop, assistente digital pessoal, e assemelhados. A controladora 215 pode auxiliar, facilitar ou ajudar a efetuar boa parte da funcionalidade do processador de dados de canal de voz 207 dependendo da especificidade da implementação e das opções de projeto dada a descrição abaixo. A controladora 215 inclui um processador 221 que é um ou mais microprocessadores conhecidos e o processador de sinal (DSP) como uma da família HC 11 de microprocessadores ou a família 56000 de DSPs disponível da Motorola, Xnc., de Schaumburg, Illinois. Este processador provavelmente é responsável por várias tarefas, como o processamento de chamadas de recepção e de transmissão e de recepção em banda base, codificação de

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erro e decodificação e assemelhados. 0 processador 221 é interacoplado ou poderá incluir uma memória 223 com software operacional na forma de código objeto, dados e variáveis 225 que quando executados pelo processador controlam a unidade de comunicação sem fio, incluindo o receptor 203, o transmissor 209, e o processador de dados de canal de voz 207, o codificador de voz 209, etc. Ainda incluído na memória estão, por exemplo, várias aplicações 227, bases de dados 229, como catálogos telefônicos, livros de endereço, compromissos, e assemelhados, bem como outras rotinas de software 231 que não são aqui relevantes, mas que serão óbvias para alguém de habilidade ordinária como úteis se não necessários para efetuar uma controladora de finalidade geral para uma unidade de comunicação.

Com referência à Figura 3, um diagrama de blocos mais detalhado do processador de dados de canal de voz que pode ser utilizado na unidade de comunicação da Figura 2, especificamente como parte do receptor 203 ou do transmissor 205, será discutido e descrito. O diagrama de blocos simplificado da Figura 3 é adequado para mostrar a funcionalidade do processador de dados de canal de voz 207. Esta funcionalidade pode ser implementada como circuito dedicado ou como parte dos recursos do processador 221 ou alguma combinação dependendo das especificidades do projeto e assemelhados. Preferivelmente, dada capacidade sobressalente suficiente tanta quanto possível é implementada utilizando o processador 221 ou um DSP (não mostrado) devotado a receber e transmitir o processamento de sinal, como decodificação e correção de erro e proteção.

O processador de dados de canal de voz 207 é operado

10/23 φ φ φ φ φ · ·········· φ φ · φφ>®·········· • φ « » ··* · · ·· ·* · · ·· « * · * • · · em uma unidade de comunicação ou uma unidade de sem fio, para facilitar a transmissão de dados de voz. O processador de dados de canal de voz compreende um decodificador 301 e um codificador 303. O decodificador 301 é acoplado a um fluxo de voz ou de quadros de voz recebidos do receptor 203 e eles são acoplados a um analisador 307 para análise de cada um dos quadros no fluxo de quadros de voz recebidos para obter um parâmetro de codificador de voz para cada quadro de voz recebido. O parâmetro de codificador de voz para cada quadro de voz recebido é acoplado a um comparador 3 09 e comparado a um parâmetro de codificador de voz predeterminado para fornecer uma comparação em que a comparação é utilizada para controlar um comutador 313. A comparação controla o comutador 313 para rotear o quadro de voz recebido para processamento como tráfego de dados 317 em uma unidade de dados 319 quando a comparação é favorável, e rotear o quadro de voz recebido para processamento como tráfego de voz 315 no codificador de voz 209 quando a comparação não é favorável.

O codificador 303 é acoplado, em um terminal 323 de um comutador 337, a uma seqüência ou fluxo de quadros de voz ou quadros de voz de transmissão do codificador de voz 209.

codificador 303 também é acoplado aos dados da controladora 215 ou de outra fonte de dados (não mostrado) e opera ou é ativado para codificar o tráfego de dados como um quadro de voz de transmissão ou uma pluralidade desses quadros de voz no codificador de dados 325. Então a unidade apensadora 327 é operativa para apensar ou incluir em cada um dos quadros de voz de transmissão um parâmetro de ··· · · · · *

.........NJ comunicação em um canal

11/23 • · · · · « ·········· ·· · ·····««··>····· « « € · ··· · · ·· ·· · · ·· « ··· · · · · · · · * • · · «········ codificador de voz predeterminado ou uma pluralidade desses parâmetros. Assim, o quadro de voz ou quadros com trafego de dados codificados e o parâmetro predeterminado é fornecido no terminal 331 do comutador 337. O comutador 337 opera para inserir os quadros de voz de transmissão com dados dentro de um fluxo de quadros de voz de transmissão com o tráfego de voz.

comutador 337 pode ser controlado de uma ou mais das maneiras seguintes. Primeiro o comutador pode ser reativo a uma entrada do usuário em 335 quer direta ou indiretamente através da controladora 215. Suponha que o usuário do dispositivo de comunicação decide enviar um nome e o número de telefone para uma parte que chama e assim indica com um acionamento de tecla ou um padrão de acionamentos de teclas. A controladora 215 pode enviar os dados para o codificador e controlar o comutador 337 para inserir o quadro de voz com a data no terminal 331 no tempo apropriado e assim o codificador insere o quadro de voz de transmissão com dados (nome e número de telefone) dentro do fluxo de quadros de voz de transmissão com o tráfego de voz do codificador de voz reativo à entrada do usuário. Observe que como o usuário sabe que dados estão sendo enviados eles podem estar quietos por um curto período ou alternativamente a controladora pode essencialmente emudecer o codificador de voz ou forçar um quadro silencioso.

Alternativamente o codificador pode inserir um ou mais dos quadros de voz de transmissão dentro do fluxo de quadros de voz de transmissão com o tráfego de voz em vez dos quadros de voz de transmissão com o tráfego de voz que

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-· ' * « · » ··· · · ·· ·· · · ·· • ··· ♦ · · · ··· · • · · »··♦·· · ** está em silêncio. Observe que a maioria dos codificadores de voz, especialmente para o equipamento portátil em que a vida útil da bateria é uma preocupação, detectar silêncio por parte do usuário e simplesmente não gerar quadros de voz quando há silêncio. Assim, a inserção de um quadro de voz com dados e o parâmetro de codificador de voz predeterminado pode ser tão simples quanto detectar a ausência de um quadro de voz de transmissão na função 329, controlar o comutador 337 na entrada de controle 333, e assim inserir um ou mais quadros de voz com dados em vez desta ausência.

Uma outra abordagem para a questão de onde inserir um quadro de voz com dados é roubar um ponto de quadro de voz ou posição dos quadros de voz fornecidos pelo codificador de voz com tráfego de voz de tempos em tempos. Neste caso o codificador 303 codifica o tráfego de dados como uma pluralidade dos quadros de voz de transmissão cada um deles incluindo o parâmetro de codificador de voz predeterminado e insere uma parte da pluralidade dos quadros de voz de transmissão cada um deles incluindo o parâmetro de codificador de voz predeterminado em posições igualmente espaçadas dentro do fluxo de quadros de voz de transmissão com o tráfego de voz. Aqui a função 329 conta os quadros de voz fornecidos pelo codificador de voz e preferivelmente ignora periodicamente ou deixa cair um, controla o comutador e, em seu lugar, insere um quadro de voz com dados e o parâmetro de codificador de voz especial ou predeterminado. Observe neste caso que a inserção será a uma freqüência baixa o suficiente de modo a não gerar um excesso de perturbação de áudio devido ao fluxo de quadro

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de voz de transmissão resultante. Por exemplo, algumas estimativas sugerem que um em vinte e tantos quadros poderiam ser roubados com dados que portam quadros de voz inseridos com níveis aceitáveis de qualidade de voz mantida nas unidades receptoras.

O parâmetro de codificador de voz predeterminado ou parâmetro de codificador de voz que é utilizado pelo comparador 309 e que é apensado pela função apensadora 327 é preferivelmente um parâmetro de codificador de voz com baixa probabilidade de ocorrência, como inferior a 1 em 1000 ou preferivelmente inferior a 1 em 1.000.000 em um quadro de voz válido. A seleção particular de um parâmetro ou de uma pluralidade de parâmetros dependerá da técnica do codificador de voz ou da tecnologia. No codificador de voz

LPC que utiliza um ou mais de um parâmetro vocalizado ou um parâmetro de energia e fixar esses parâmetros para legitimar valores para um quadro de voz válido forneceu resultados satisfatórios. 0 parâmetro vocalizado é uma medição do grau ou extensão da vocalização em uma forma de onda de fala, em que a vocalização, por exemplo, é um som com uma freqüência tonal, como um vogal e assemelhados. 0 parâmetro de energia é uma medição da energia em uma forma de onda da fala.

Assim, por exemplo, e preferivelmente se o parâmetro predeterminado é fixado ou selecionado para ser uma combinação do parâmetro vocalizado fixado para especificar um alto grau de vocalização e o parâmetro de energia fixado para especificar uma potência de sinal médio baixo ou energia, e esperado que esta combinação ocorrería com baixa probabilidade na fala efetiva, pois os sons vocalizados

14/23 ·* * »··*·········· • « · · ··· « * ·· ·· * * *· « * · »·· · » « · · * r « »········ sempre têm energia. As simulações sugerem que menos de 1 em 1.000.000 quadros de voz mostram esta combinação de alto grau de vocalização e baixa energia. Ademais, quando unidades de comunicação de legado, sem a capacidade de distinguir quadros de voz com dados, roteiam este quadro de voz com esses parâmetros de codificador de voz para seus codificadores de voz há pouca saída do codificador de voz e nenhuma perturbação ou artefatos audíveis para o usuário devido ao parâmetro de baixa energia. Adicionalmente, não há necessidade de mudar ou de modificar a infra-estrutura para suportar a comunicação de unidade de comunicação para unidade de comunicação pois nenhuma transcodificação ocorre quando essas chamadas são roteadas através da rede.

Com referência agora à Figura 4, uma estrutura de fluxo de dados para utilização no processador de dados de canal de voz da Figura 3 será discutido e descrito. A Figura 4 mostra um fluxo de quadros de voz 4 01 como uma função do tempo 403 em que há quadros de voz com tráfego de voz 405 (contorno sólido, sem enchimento) , quadros de voz com dados codificados 407 (contorno pontilhado com um cruzamento ascendente) que foram inseridos em áreas em que o silêncio ou nenhum quadro de voz foi detectado, e quadros de voz com dados 409, 411, 413 (contorno sólido com padrão ascendente) que foram inseridos em uma localização roubada, especificamente a cada nésimo sulco ou posição, a saber, a nésimo, 2nésimo, e 3nésimos sulcos, e quadros de voz com dados 415 (contorno pontilhado com um padrão cadente) que foram inseridos em reação a uma solicitação do usuário.

A velocidade de quadro de voz em uma Rede Aprimorada Digital Integrada é de 33 1/3 quadros de voz por segundo.

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Como veremos da discussão da Figura 5, cada quadro é adequado para 117 bits de dados e assim se um quadro em 20 é utilizado para dados uma velocidade de dados de logo abaixo de 2 0 0 bits por segundo pode ser suportado pelo canal de voz neste sistema.

Com referência à Figura 5, uma estrutura de dados de um quadro de voz para utilização no processador de dados de canal de voz da Figura 3 será discutido e descrito. A Figura 5 representa um quadro de voz 5 00 que poderá ser utilizado como um quadro de voz com o tráfego de voz 5 03 sob circunstâncias normais ou como um quadro de voz com dados ou trafego de dados 5 05, quando ou conforme necessário. Em uma versão de um codificador de voz de codificação preditiva linear (LPC), esses quadros de voz são fornecidos ou processados à velocidade de um para cada 3 0 milissegundos de período de tempo, em que cada quadro tem 129 bits de comprimento.

quadro de voz fornecido ou processado pelo codificador de voz 503 inclui os parâmetros de codificador de voz 507, especificamente: Ro, uma indicação de 5 bits de energia ou potência ou energia média associada ao quadro de voz; Vn, uma indicação de 2 bits de um grau de vocalização associado ao quadro de fala; LPCI, uma versão de 5 bits do primeiro coeficiente para o modelo polinomial da trilha de voz utilizada pelo codificador de voz; LPC2-9, que são o saldo dos coeficientes no modelo de trilha de voz; e LAG15, que são coeficientes de retardos calculados para o modelo de codificador de voz. O quadro de voz com tráfego de voz também inclui codel (1-5) e code2 (1-5) , que são vetores de excitação para o modelo codificador de voz. O

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saldo 50 9 de 117 bits são utilizados para o LPC2-9, o LAG 1-5, e vetores de excitação com as especificidades um tanto dependentes em uma implementação particular e não relevantes para nossas discussões.

Em uma versão preferida, o quadro de voz com dados 505 assemelha-se a qualquer outro quadro de voz; entretanto, em unidades de comunicação equipadas de modo apropriado ou receptores, como certos dos parâmetros de codificador de voz ou parâmetros de codificador de voz predeterminados serão fixados para valores predeterminados ou conhecidos com baixa probabilidade da ocorrência em um quadro de fala efetivo, essas unidades podem ser ativadas ou construídas para reconhecer o quadro de voz que é ou esta com virtual certeza portando dados ou dados de aplicação. Mais especificamente, em uma versão, Ro 511 é fixado para '0' ou um nível de energia ou de potência muito baixo e Vn 512 é fixado para '3' ou um grau muito forte de vocalização, que é uma situação que as simulações mostram ocorrer menos de 1 em 1.000.000 de chances. Adicionalmente, em uma outra versão, LPC1 513 é fixado também para ’0’. Com esses parâmetros de codificador de voz fixado conforme indicado, uma unidade de legado que trata este quadro de voz com dados como um quadro de voz com voz e o processa com o codificador de voz não gerara quaisquer desvios audíveis ou artefatos que são objetãveis ou que provavelmente são mesmo notados para o usuário da unidade de legado. Com esses três parâmetros de codificador de voz fixados como especificados, o quadro de voz com dados 505 ainda tem 117 bits para uma carga de dados 515. Por causa da correção de erro de encaminhamento que já existe na maioria dos

17/23 • · ····«·· «· ·· • ·*· ··· · · • · · ··*··· sistemas, por exemplo, como parte de um processo de codificação de canal, para proteger os quadros de voz de um codificador de voz a maioria ou a totalidade desta carga pode ser devotada a dados efetivos. Assim, um sistema em que um entre vinte (2 0) quadros de voz em média foi devotado para o trafego de dados, poderia suportar uma velocidade dedados média de apenas menos do que 200 bits/segundo. Se silêncio foi utilizado para o tráfego de dados e o usuário está silencioso em média 33% do tempo, a velocidade de dados média seria de aproximadamente 1300 bits/segundo,

Assim, revelamos e discutimos uma unidade de comunicação 200 que compreende um receptor de comunicação para receber dados em um canal de voz e um transmissor de comunicação. O receptor de comunicação compreende o receptor 203 para receber um sinal que compreende um quadro de voz e o processador de dados do canal de voz 207 acoplado ao receptor, e ainda inclui um analisador para analisar o quadro de voz para obter um parâmetro de codificador de voz; um comparador para comparar o parâmetro de codificador de voz a um parâmetro predeterminado para fornecer a comparação; e uma unidade de dados para processar o quadro de voz como tráfego de dados quando a comparação é favorável.

Na forma preferida o receptor de comunicação ainda compreende um codificador de voz para processar o quadro de voz como tráfego de voz quando a comparação não é favorável. Preferivelmente, o receptor de comunicação, quando a unidade de dados processa o quadro de voz como tráfego de dados, repetirá resultados ou áudio ou áudio

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regenerado de um quadro de voz anterior que o codificador de voz processou como tráfego de voz.

comparador é ainda para comparar o parâmetro de codificador de voz obtido do processo de corte para um parâmetro predeterminado tendo uma baixa probabilidade de ocorrência em um quadro de voz válido. Em uma versão, o parâmetro predeterminado é um parâmetro vocalizado ou um parâmetro de energia para o quadro de voz válido que resultam de um codificador de voz LPC. 0 parâmetro vocalizado especifica ou é fixado para um alto grau de vocalização e o parâmetro de energia especifica ou é fixado para uma energia de sinal médio baixa.

Outrossim, desde que a comparação seja favorável, o quadro vocalizado pode ser um de uma pluralidade de quadros espaçados igualmente cada uma da pluralidade de quadros espaçados igualmente processados como tráfego de dados adicional. Os quadros de voz com tráfego de dados poderão incluir tráfego de dados como um número de telefone, um nome, um endereço, uma hora de compromisso ou dados,

0 direções para um endereço, ou uma mensagem de texto curto.

O transmissor de comunicação é operado para transmitir dados em um canal de voz, e compreende um codificador de voz para processar o sinal de voz e gerar uma pluralidade de quadros de voz com o tráfego de voz; um processador de dados de canal de voz para codificar o tráfego de dados como um ou mais quadros vocalizados, cada um deles ainda incluindo um parâmetro de codificador de voz predeterminado e inserir o quadro de voz dentro da pluralidade de quadros vocalizados com o tráfego de voz; e um transmissor amplificador e processador de sinal, acoplado ao

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3Ò processador de dados de canal de voz, para transmitir um sinal que compreende o quadro de voz e a pluralidade de outros quadros de voz com o tráfego de voz.

O parâmetro de codificador de voz predeterminado é 5 selecionado conforme descrito acima com uma baixa probabilidade de ocorrência em um quadro de voz válido. O processador de dados de canal de voz pode codificar o tráfego de dados como uma pluralidade dos quadros de voz, cada um deles incluindo o parâmetro de codificador de voz predeterminado e inserir uma parte da pluralidade dos quadros de voz, cada um deles incluindo o parâmetro de codificador de voz predeterminado, em média, em posições igualmente espaçadas dentro da pluralidade de quadros de voz com o tráfego de voz. A velocidade de inserção é tal que o inverso de um tempo médio entre a primeira e a segunda parte da pluralidade dos quadros de voz que incluem o tráfego de dados é uma freqüência baixa. Por exemplo, suponhamos que 1 de cada 20 dos quadros de voz esteja em um quadro com dados, a freqüência de inserção seria 1 2/3 quadros por segundo dada a velocidade de quadro de 3 3 1/3 por segundo em uma versão.

processador de dados de canal de voz pode, como foi discutido anteriormente, inserir o quadro de voz com os dados dentro da pluralidade de quadros de voz com tráfego de voz no lugar de um quadro de voz com tráfego de voz que está em silêncio e isto poderá ser a localização para um quadro de voz em que o quadro está ausente ou o quadro com data pode ser inserido dentro da pluralidade de quadros de voz com tráfego de voz em reação a uma entrada do usuário.

Os dados poderão assumir muitas formas como número de

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telefone ou lista mencionados anteriormente, um nome, um endereço, uma hora e data de compromisso, direções até um endereço, ou uma mensagem de texto curto, e assemelhados. Como vantagem, a carga de quadro de voz é altamente protegida de modo que a maioria desta carga pode ser devotada aos dados e não em despesa para correção de erro e assemelhados.

Com referência à Figura 6 será descrito e discutido um fluxograma de um método preferido de gerar e identificar dados em um canal de voz. Parte desta discussão será uma revisão dos conceitos e princípios discutidos acima. O método representado na Figura 6 poderá ser implementado com a estrutura observada acima ou outras estruturas apropriadas. O método da Figura 6 pode ser efetuado em uma unidade de comunicação ou especificamente um transmissor em uma unidade de comunicação e um receptor em outra unidade e é um método 600 para facilitar transferências de dados, por exemplo, gerar e identificar dados em ou sobre um canal de voz .

0 método compreende codificar dados ou tráfego de dados como um quadro de voz ou parte de um quadro de voz em 603 e então em 605 apensar um parâmetro de codificador de voz predeterminado para completar o quadro de voz com o parâmetros de codificador de voz especiais ou predeterminados. Então, em 607 uma localização ou posição para inserir os quadros de voz com dados dentro de um fluxo de quadro de voz de um codificador de voz é realizado. Esta posição poderá ser reativa a uma entrada do usuário, ou com base em uma contagem de quadros ou na detecção de um quadro silencioso. O quadro de voz com os dados é inserido dentro

21/23 *· · ·········· • · ······* «· ·· • ··· ··· · · • · · ······ do fluxo de quadro de voz em 609. Em 611 o fluxo de quadros de voz com o quadro de voz que incluí dados é transmitido de uma unidade de comunicação e recebido em outra dessa unidade. Se a unidade de comunicação é uma unidade de legado 613, por exemplo, não equipada para identificar o quadro de voz com dados, o quadro de voz é processado de acordo com técnicas padrão por um codificador de voz como um quadro de voz com trafego de voz em 615.

Se em 613 a unidade de comunicação não é uma unidade de legado então 617 analisa os quadros de voz para obter um parâmetro de codificador de voz para cada quadro. A seguir, em 619, este parâmetro de codificador de voz é comparado com um parâmetro predeterminado, como um alto grau de vocalização e um nível de energia baixo que tem uma baixa probabilidade de ocorrência em um quadro de voz valido para fornecer a comparação. Quando esta comparação não é favorável em 619, o quadro de voz é roteado para o codificador de voz e processado como tráfego de voz 621 para fornecer um sinal de áudio para acionar o fone de ouvido. Quando a comparação é favorável em 619, o quadro de voz é roteado para uma unidade de dados e processado como tráfego de dados 623. Quando um quadro de voz é roteado para a unidade de dados o codificador de voz pode ser instruído para repetir a saída de codificador de voz anterior como é indicado em 625.

Os processos, aparelho, e sistemas, discutidos acima, e os princípios e conceitos dos mesmos podem aliviar problemas, como os defeitos de áudio irritantes e obsolescência do equipamento causada pelas propostas alternativas de portar dados em um canal de voz. Utilizando

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esses princípios de identificar um quadro de voz como um quadro de voz que porta dados ao utilizar parâmetros ou características de codificador de voz de baixa probabilidade e então judiciosamente inserir este quadro de voz com dados em um fluxo de quadros de voz facilitará a transferência de dados ou o transporte por um canal de voz com nenhum problema de áudio notado e com as vantagens adicionais da disponibilidade do dado. Utilizando os princípios e conceitos inventivos aqui revelados com vantagem fornece a transferência de dados durante o decurso de uma conversa normal sem irritar ninguém incluindo aqueles com unidades de legado que não são adaptadas ou dispostas para tirar proveito da transferência de dados, assim fornecendo serviços de dados para usuários que o exigem sem forçar quer que os proprietários de unidades de legado ou portadoras a atualizarem equipamento, que será benéfico para os usuários e provedores igualmente.

Esta revelação pretende explicar como modelar e utilizar várias versões de acordo com a invenção em vez de limitar o verdadeiro, pretendido e razoável escopo e espírito da mesma. A descrição anterior não pretende ser abrangente ou a limitar a invenção à forma precisa revelada. Modificações ou variações são possíveis â luz dos ensinamentos acima. A versão foi escolhida e descrita para fornecer a melhor ilustração dos princípios da invenção e sua aplicação prática, e permitir que alguém de habilidade ordinária na tecnologia utilize a invenção em várias versões e com várias modificações conforme sejam adequadas para o uso particular contemplado. Todas essas modificações e variações estão dentro do escopo da invenção conforme

23/23 ·· · ·*··»··· • · ······· ·· • ··· · · · · • · · · · ·· determinado pelas reivindicações apensas, conforme poderão ser emendadas durante a pendência desta aplicação por patente, e todos os equivalentes da mesma, quando interpretados de acordo com a amplidão ao qual eles são razoavelmente, legalmente e equitativamente merecedores.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método em um receptor de comunicação para identificar dados em um canal de voz, o método caracterizado pelo fato de compreender:

5 receber um sinal que compreende um quadro de voz, o quadro de voz incluindo uma carga útil e ao menos um parâmetro de codificação de voz;

analisar o quadro de voz para obter ao menos um parâmetro de codificador de voz; e

10 comparar o ao menos um parâmetro do codificador de voz a um parâmetro predeterminado para fornecer uma comparação, em que quando a comparação indica que ao menos um parâmetro de codificador de voz é o mesmo que o parâmetro prédeterminado o quadro de voz é processado como tráfego de

15 dados e quando a comparação indica de outra forma, o quadro de voz é processado como o tráfego de voz.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a comparação ainda compreender comparar o ao menos um parâmetro do codificador de voz a um

20 parâmetro predefinido tendo uma baixa probabilidade de ocorrência em um quadro de voz válido.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o parâmetro predeterminado ser um de um parâmetro de voz e um parâmetro de energia para o

25 quadro de voz válido.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o parâmetro de voz especificar um forte grau de vocalização e o parâmetro de energia especificar uma potência de sinal média baixa.

30 5. Método, de acordo com a reivindicação 1,

Petição 870170082444, de 26/10/2017, pág. 7/16

2/4 caracterizado pelo fato de, quando a comparação indica que ao menos um parâmetro de codificador de voz é o mesmo que o parâmetro pré-determinado, o quadro de voz ser um de uma

pluralidade de quadros igualmente espaçados cada um da pluralidade de quadros igualmente espaçados processados como tráfego de dados adicional. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, quando o quadro de voz ser processado como tráfego de dados, os resultados de um

quadro de voz anterior que foi processado como o tráfego de voz são repetidos.

7. Receptor de comunicação para receber dados em um canal de voz, o receptor de comunicação caracterizado pelo fato de compreender:

um receptor para receber um sinal que compreende um quadro de voz, o quadro de voz incluindo ao menos um parâmetro de codificação de voz;

um processador de dados de canal de voz, acoplado ao receptor, ainda incluindo:

um analisador para analisar o quadro de voz para obter ao menos um parâmetro do codificador de voz;

um comparador para comparar o ao menos um parâmetro do codificador de voz para um parâmetro predeterminado para fornecer uma comparação; e uma unidade de dados para processar o quadro de voz como tráfego de dados quando a comparação indica que ao menos um parâmetro de codificador de voz é o mesmo que o parâmetro pré-determinado.

8. Receptor de comunicação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ainda

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3/4 compreender um codificador de voz para processar o quadro de voz como tráfego de voz quando a comparação indica que ao menos um parâmetro de codificador de voz não é o mesmo que o parâmetro pré-determinado.

9. Receptor de comunicação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de, quando a unidade de dados processa o quadro de voz como tráfego de dados, os resultados de um quadro de voz anterior que o codificador de voz processou como o tráfego de voz são repetidos pelo codificador de voz.

10. Receptor de comunicação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o comparador ser ainda para comparar o parâmetro do codificador de voz a um parâmetro predeterminado tendo uma baixa probabilidade de ocorrência em um quadro de voz válido.

11. Receptor de comunicação, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o parâmetro predeterminado ser um de um parâmetro de voz e um parâmetro de energia para o quadro de voz válido.

12. Receptor de comunicação, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o parâmetro de voz especificar um alto grau de vocalização e o parâmetro de energia especificar uma energia de sinal média baixa.

13. Receptor de comunicação, de acordo com a

25 reivindicação 7, caracterizado pelo fato de, quando a comparação é favorável, o quadro com voz ser um de uma pluralidade de quadros igualmente espaçados, cada um da pluralidade de quadros igualmente espaçados processado como tráfego de dados adicional.

30 14. Receptor de comunicação, de acordo com a

Petição 870170082444, de 26/10/2017, pág. 9/16

4/4 reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a unidade de dados processar o quadro de voz como tráfego de dados ainda compreender um de um número de telefone, um nome, um endereço, uma hora e data de um compromisso, direções para
5 um endereço, e uma mensagem de texto curto.

Petição 870170082444, de 26/10/2017, pág. 10/16

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