專(zhuān)利名稱(chēng)：可遠(yuǎn)方編程的移動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)或蜂窩電話中按照特定程序或協(xié)議進(jìn)行的電話信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理，所述程序或協(xié)議用于控制話音/數(shù)據(jù)的壓縮和擴(kuò)展處理，以便在基站和移動(dòng)站之間進(jìn)行通信，更具體地說(shuō)，涉及從基站向移動(dòng)站傳輸從多個(gè)程序或協(xié)議中所選擇的一個(gè)程序或協(xié)議。
移動(dòng)電話可以以模擬或數(shù)字方式進(jìn)行操作。數(shù)字操作方式可以使電話系統(tǒng)適應(yīng)于通過(guò)從移動(dòng)電路到基站的輸出話音信號(hào)的壓縮以及從基站到移動(dòng)站的輸入話音信號(hào)的擴(kuò)展增加許多移動(dòng)電話當(dāng)中同時(shí)通信的數(shù)量。在提供這些功能的移動(dòng)電話中的電路通常稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。為了維持這樣一種壓縮與擴(kuò)展系統(tǒng)，要求所有和公共基站通信的移動(dòng)電話都使用壓縮和擴(kuò)展的共同協(xié)議，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)例如用于建立壓縮和擴(kuò)展協(xié)議的IS95和IS96，通過(guò)使用碼分多址聯(lián)接方式(CDMA)，在現(xiàn)代峰窩式電話系統(tǒng)中容易實(shí)現(xiàn)這種通信。
在DSP的協(xié)議和相應(yīng)的編程方法中經(jīng)常進(jìn)行改進(jìn)。這種改進(jìn)包括例如用于在給定的傳輸帶寬中改善話音質(zhì)量的采樣技術(shù)以及信號(hào)采樣的處理。此外，有一種選擇帶寬傳輸方法，利用這種方法電話用戶可以選擇一個(gè)較大的傳輸帶寬，這對(duì)音樂(lè)或其它規(guī)格的傳輸可能是有用的。還有，在將來(lái)的DSP的電話方案中可能會(huì)發(fā)生變化，以幫助壓縮與擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)。另外，在由各個(gè)制造者生產(chǎn)的產(chǎn)品中DSP電路的結(jié)構(gòu)可能會(huì)改變。
上述情況帶來(lái)的問(wèn)題是，需要使移動(dòng)電話的操作特性適應(yīng)現(xiàn)已存在的或?qū)?lái)提出的不同的協(xié)議。然而，在現(xiàn)在的移動(dòng)電話中，以及在現(xiàn)在的蜂窩電話系統(tǒng)中，這種適應(yīng)性是沒(méi)有的，因而蜂窩電話必須按照特定的協(xié)議操作。
按照本發(fā)明，通過(guò)提供一種能夠利用所需的不同協(xié)議和程序操作的蜂窩電話系統(tǒng)和其中的移動(dòng)電話，可以解決上述問(wèn)題并獲得其它優(yōu)點(diǎn)。從而使移動(dòng)電話適用于用任何數(shù)量的協(xié)議和程序進(jìn)行操作。這大大有利于移動(dòng)電話的制造，因?yàn)橹圃煺卟辉偈蹹SP電路的特定形式的限制。而且，本發(fā)明的自適應(yīng)特點(diǎn)允許各個(gè)基站的電話用戶試用不同的協(xié)議，從而可以進(jìn)行用戶調(diào)查，以便確定最理想的協(xié)議。
本發(fā)明所依據(jù)的事實(shí)是，現(xiàn)有的DSP電路包括和用來(lái)存儲(chǔ)記錄的話音/數(shù)據(jù)信號(hào)的存儲(chǔ)器共同操作的計(jì)算機(jī)以及能夠識(shí)別話音圖形的比較和校正電路。例如，在壓縮處理中，話音圖形包括可被丟掉從而獲得壓縮并可被重新插入以使獲得擴(kuò)展的量復(fù)的分量。通過(guò)使用帶有乘法器和加法器的延遲元件，可以在時(shí)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。具體地說(shuō)，注意到這樣的事實(shí)存在作為電路的所需的硬件，這些硬件用于實(shí)現(xiàn)大量的壓縮/擴(kuò)展處理，而每個(gè)處理由計(jì)算機(jī)的合適的程序完成。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在基站存儲(chǔ)候選協(xié)議的各種程序，其中包括各個(gè)單獨(dú)的程序，以便適應(yīng)于由各個(gè)制造者生產(chǎn)的DSP中的輔助電路和各種計(jì)算機(jī)。尚未被編程的并要被用戶使用的電話通過(guò)控制信道向基站發(fā)送請(qǐng)求程序的數(shù)字字。數(shù)字字還包括電話中的DSP的類(lèi)型識(shí)別，從而使基站可以選擇對(duì)特定的DSP合適的程序。響應(yīng)所述請(qǐng)求，基站向移動(dòng)電話發(fā)送一個(gè)程序，使DSP按照由通過(guò)公共基站進(jìn)行通信的許多移動(dòng)電話采用的協(xié)議進(jìn)行話音/數(shù)據(jù)信號(hào)的壓縮和擴(kuò)展。該程序被存儲(chǔ)在各個(gè)移動(dòng)電話中。在程序要被改變的情況下，基站就命令在其服務(wù)區(qū)域中的電話接收新的程序，然后發(fā)送用于代替在各個(gè)移動(dòng)電話中先前存儲(chǔ)的程序的新程序。
例如，在由移動(dòng)電話使用這種上級(jí)裝入的程序的情況下，在高業(yè)務(wù)量間隔期間，可能對(duì)帶寬有嚴(yán)格限制，使其適應(yīng)可能在白天發(fā)生的峰值需求。然而，在夜晚業(yè)務(wù)量較低并且由于通信的保真度與/或速度的改善，可以分配給用戶較大的帶寬。壓縮方式與可利用的帶寬有關(guān)，因而它應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地根據(jù)基站的指令改變，從而適應(yīng)窄的白天帶寬和寬的夜間帶寬。這種協(xié)議的改變可通過(guò)在每個(gè)高低業(yè)務(wù)量時(shí)間的開(kāi)頭向移動(dòng)電話發(fā)送一個(gè)新的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，如果需要，移動(dòng)電話可以根據(jù)基站的指令利用程序之間發(fā)生的轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)兩個(gè)程序。這種轉(zhuǎn)換的另一個(gè)例子是移動(dòng)電話從市區(qū)基站的高業(yè)務(wù)量服務(wù)區(qū)運(yùn)動(dòng)到郊區(qū)基站的低業(yè)務(wù)量服務(wù)區(qū)的情況。
在下面結(jié)合附圖所作的說(shuō)明中對(duì)本發(fā)明的上述方面和其它特點(diǎn)進(jìn)行解釋?zhuān)渲?br>
圖1是在各個(gè)基站的控制下具有多個(gè)服務(wù)區(qū)的蜂窩電話的示意圖，每個(gè)服務(wù)區(qū)具有多個(gè)移動(dòng)站；
圖2是可按照本發(fā)明編程的在移動(dòng)站的電話電路的方塊圖；圖3是以特定方式說(shuō)明與可利用的帶寬有關(guān)的話音壓縮的一種可能方式的4個(gè)圖；以及圖4是以特定方式說(shuō)明適用于無(wú)線電話系統(tǒng)的話音壓縮的另一種方式的4個(gè)圖；出現(xiàn)在附圖的不同的圖中的相同的標(biāo)號(hào)代表不同圖中相同的元件，而在所有附圖的說(shuō)明中不再說(shuō)明。
圖1表示蜂窩系統(tǒng)10，具有多個(gè)基站12，用于為網(wǎng)孔14表示的各個(gè)服務(wù)區(qū)服務(wù)。移動(dòng)電話站16位于每個(gè)網(wǎng)孔14內(nèi)，并通過(guò)各個(gè)基站12在任何一個(gè)網(wǎng)孔14內(nèi)進(jìn)行通信。位于不同網(wǎng)孔14中的移動(dòng)站16之間的通信包括各個(gè)網(wǎng)孔14的基站12之間的信號(hào)傳輸。這種通信可以通過(guò)位于地球上的通信鏈路或通過(guò)圍繞地球的衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)。一般地說(shuō)，移動(dòng)站16是一個(gè)車(chē)載蜂窩電話。不過(guò)，本發(fā)明也應(yīng)用于電話的蜂窩型式位于固定位置的站中的情況，例如在不可能具有電話線路的遠(yuǎn)方地區(qū)。
在各個(gè)移動(dòng)站16的電話被認(rèn)為在發(fā)話信號(hào)的發(fā)送期間通過(guò)話音壓縮并在來(lái)話信號(hào)的接收期間通過(guò)話音擴(kuò)展能夠進(jìn)行數(shù)字通信。雖然本發(fā)明參照話音信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明，但是，應(yīng)當(dāng)理解，其它形式的信號(hào)例如數(shù)據(jù)和音樂(lè)信號(hào)也可以通過(guò)系統(tǒng)10進(jìn)行通信。現(xiàn)代蜂窩電話包括DSP(下文說(shuō)明)，其中具有用于執(zhí)行話音信號(hào)的壓縮和擴(kuò)展功能的電話，這兩種功能通過(guò)在DSP內(nèi)的計(jì)算機(jī)的幫助實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)按照特定的壓縮/擴(kuò)展協(xié)議操作壓縮和擴(kuò)展電話。其中的協(xié)議可以規(guī)定采樣話音信號(hào)的特定方式，也可以規(guī)定壓縮信號(hào)的輸出帶寬。例如，在高的電話業(yè)務(wù)量的情況下可以利用相當(dāng)窄的帶寬，從而使系統(tǒng)10適用于在總帶寬的限制下進(jìn)行大量電話通話的通信任務(wù)。相反，在電話業(yè)務(wù)量相當(dāng)?shù)偷那闆r下，可以對(duì)壓縮的話音信號(hào)分配較寬的帶寬，而仍然保持對(duì)系統(tǒng)10的總的帶寬限制。
電話業(yè)務(wù)量的高低取決于一天內(nèi)在任一網(wǎng)孔14中的時(shí)間，也取決于地區(qū)的性質(zhì)，例如網(wǎng)孔14內(nèi)的城區(qū)或郊區(qū)。本發(fā)明提供改變?cè)谌我痪W(wǎng)孔14內(nèi)的電話中的協(xié)議的能力，從而適應(yīng)由電話業(yè)務(wù)量而具有的壓縮信號(hào)帶寬的限制。例如，兩個(gè)網(wǎng)孔14A和14B表示具有相當(dāng)?shù)偷耐ㄐ艠I(yè)務(wù)量的郊區(qū)，而第三網(wǎng)孔C位于具有相當(dāng)高業(yè)務(wù)量的市區(qū)。一個(gè)移動(dòng)站16A正在郊區(qū)網(wǎng)孔14A向市區(qū)網(wǎng)孔14C運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)網(wǎng)孔14A和14C的基站12可以正用同一協(xié)議操作，或正用不同協(xié)議操作，以便利用網(wǎng)孔14A和較寬的可用信號(hào)帶寬和網(wǎng)孔14C的較窄的可用帶寬。較寬的帶寬對(duì)傳輸?shù)脑捯粜盘?hào)提供高的保真度是有利的，而網(wǎng)孔14C的較窄的帶寬對(duì)允許大量的同時(shí)電話通信是有利的。因而，在網(wǎng)孔14A和14C的基站12之間的站16A的轉(zhuǎn)移中，按照本發(fā)明，在需要改變協(xié)議的情況下，系統(tǒng)10必須能夠進(jìn)行這種改變。相反，從網(wǎng)孔14A向網(wǎng)孔14B的移動(dòng)站16B的運(yùn)動(dòng)涉及不要求改變操作協(xié)議的轉(zhuǎn)移，這是因?yàn)檫@兩個(gè)網(wǎng)孔14A和14B都是低業(yè)務(wù)量的郊區(qū)。
圖2說(shuō)明在圖1的每個(gè)移動(dòng)站16中使用的蜂窩電話18的結(jié)構(gòu)。在圖2中，蜂窩電話18包括編譯碼器20，基帶信號(hào)部分22和RF(射頻)部分24。麥克風(fēng)26通過(guò)編譯碼器20中的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器28和基帶信號(hào)部分22相連，揚(yáng)聲器30通過(guò)編譯碼部分20n中的數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器32和基帶信號(hào)部分22相連。A/D轉(zhuǎn)換器28和D/A轉(zhuǎn)換器32被公共時(shí)鐘34驅(qū)動(dòng)。天線36和RF部分相連，用于通和無(wú)線電鏈路38和一個(gè)基站通信。
RF部分24包括發(fā)送機(jī)40，多路復(fù)用器42，接收機(jī)46，調(diào)制器46，解調(diào)器48以及載波振蕩器50。在RF部分24的操作中，來(lái)自基帶信號(hào)部分22的去話壓縮話音信號(hào)通過(guò)發(fā)送機(jī)40和多路復(fù)用器42和天線36耦連，以便向基站12傳輸。從天線46接收到的基站12的壓縮信號(hào)經(jīng)多路復(fù)用器42和接收機(jī)44加于基帶信號(hào)部分22。基帶信號(hào)部分22的輸出的壓縮話音信號(hào)在經(jīng)發(fā)送機(jī)40發(fā)送之前通過(guò)調(diào)制器46在振蕩器提供的載波上調(diào)制。由接收機(jī)44接收到的信號(hào)借助于振蕩器50提供的載波參考信號(hào)經(jīng)解調(diào)器48解調(diào)，從而向基本帶寬信號(hào)部分22提供解調(diào)的話音信號(hào)?；鶐盘?hào)部分22具有聲碼器52，用于提供壓縮去話話音信號(hào)以及擴(kuò)展來(lái)話話音信號(hào)的功能。聲碼器52包括壓縮器54，擴(kuò)展器56和計(jì)算機(jī)58。計(jì)算機(jī)58形成壓縮器54和擴(kuò)展器56的一部分，但被示為獨(dú)立的元件以利于電話18的說(shuō)明。聲碼器52的電話以單獨(dú)的單元即DSP60提供，其中還包括用于存儲(chǔ)來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器28的采樣信號(hào)串的輸入存儲(chǔ)器62和用來(lái)分析存儲(chǔ)的采樣信號(hào)串從而獲得話音信號(hào)特性的分析器64。這些特性被計(jì)算機(jī)58在通過(guò)壓縮器54實(shí)現(xiàn)話音信號(hào)的壓縮時(shí)使用。
基帶信號(hào)部分22還包括第一程序存儲(chǔ)器66，一個(gè)選擇的第二程序存儲(chǔ)器68，用于在兩個(gè)存儲(chǔ)器66和68之間轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)70，編碼器72，加法器74和操作開(kāi)關(guān)70的解碼器76。在分析話音信號(hào)波形的各個(gè)方面的過(guò)程中計(jì)算機(jī)58按照在存儲(chǔ)器66中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序中的預(yù)定協(xié)議使用分析器。協(xié)議還控制計(jì)算機(jī)58和壓縮器54的協(xié)同操作，以便選擇要被加于壓縮器54的信號(hào)波形的采樣和進(jìn)行壓縮的算法。
各種壓縮方式都是公知的，不需要為理解本發(fā)明而在此詳細(xì)說(shuō)明。在和壓縮互補(bǔ)的方式中，擴(kuò)展器56擴(kuò)展來(lái)自遠(yuǎn)方移動(dòng)站的數(shù)字話音信號(hào)，以便使其恢復(fù)。轉(zhuǎn)換器28用來(lái)提供在麥克風(fēng)26處接收的話音波形的每秒數(shù)字采樣的足夠的數(shù)量，從而使在遠(yuǎn)方移動(dòng)站能復(fù)制話音波形，按類(lèi)似的方式，擴(kuò)展器56提供足夠數(shù)量的接收的話音波形的數(shù)字采樣，從而使轉(zhuǎn)換器32能夠再現(xiàn)高質(zhì)量的模擬話音信號(hào)。時(shí)鐘34用于向計(jì)算機(jī)58輸入時(shí)鐘信號(hào)，用于和轉(zhuǎn)換器28和32的操作同步地操作計(jì)算機(jī)58以及DS60的其它部分。
在基帶信號(hào)部分22內(nèi)還包括控制器78，用于控制電話18的基本的熟知的操作方式。這些操作方式包括響應(yīng)通過(guò)和控制器78相連的鍵盤(pán)80輸入的撥號(hào)啟動(dòng)電話呼叫，在和控制器78相連的顯示器82上進(jìn)行瞬發(fā)顯示和其它信息的顯示，并響應(yīng)由遠(yuǎn)方移動(dòng)站發(fā)出的來(lái)話電話呼叫。實(shí)際上在本發(fā)明中還有許多要被使用的其它附加功能。其中的一個(gè)是通知基站12在DSP60中使用的電話的具體類(lèi)型，借以使基站12上級(jí)加載適用于DSP60操作的程序的版本。該程序通過(guò)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器66中進(jìn)行上級(jí)加載。
在存儲(chǔ)器66中沒(méi)有存儲(chǔ)程序的情況下，或在電話18的用戶通過(guò)鍵盤(pán)80表示希望使用提供不同協(xié)議的程序的情況下，或在電話18的RSSI84向控制器78發(fā)出信號(hào)表示相鄰的一個(gè)網(wǎng)孔14(圖1)的信號(hào)強(qiáng)度比本網(wǎng)孔14中的信號(hào)強(qiáng)度強(qiáng)的情況下，則計(jì)算機(jī)58被控制器78命令向基站12輸出請(qǐng)求以改變協(xié)議。該請(qǐng)求通過(guò)使用編碼器72執(zhí)行，編碼器72對(duì)一個(gè)字進(jìn)行編碼，所述的字具有代表該請(qǐng)求的第一位以及代表在DSP60中電路的類(lèi)型的第二組位。由編碼器72輸出的字通過(guò)加法器74被加于DSP60的輸出信號(hào)上。加法器74使編碼器72的輸出信號(hào)和壓縮器54的輸出信號(hào)錯(cuò)開(kāi)，從而使得在由計(jì)算機(jī)58提供的合適的時(shí)隙中通過(guò)電話18的控制信道向基站12發(fā)送要求改變協(xié)議的請(qǐng)求。
協(xié)議的改變也可以由基站12啟動(dòng)，例如按照一天中的特定時(shí)間改變帶寬分配。在每種情況下，不論改變協(xié)議的請(qǐng)求在移動(dòng)站16發(fā)出或者在基站12發(fā)出，基站12都要發(fā)送一個(gè)可由譯碼器76識(shí)別的指令字，表示要發(fā)生協(xié)議的改變。譯碼器76可以響應(yīng)在解調(diào)器48的輸出端接收信號(hào)信道中的各個(gè)數(shù)字幀字中所含的各個(gè)標(biāo)記或指針，這種標(biāo)記是熟知的。通過(guò)檢查這些標(biāo)記，譯碼器76向計(jì)算機(jī)58表示在接收信道上存在控制信號(hào)或話音信息。
根據(jù)由譯碼器76發(fā)出的要執(zhí)行改變協(xié)議的通知，計(jì)算機(jī)58通過(guò)控制器78向顯示器82提供信息，提醒電話用戶有一短暫的延遲以便改變協(xié)議。利用當(dāng)前可利用的數(shù)字傳輸速度并利用在用于操作DSP的一般程序內(nèi)所含的位的數(shù)量，可以在大約小于15秒的時(shí)間間隔內(nèi)完成含有新協(xié)議的新程序的發(fā)送。因而，計(jì)算機(jī)58排空程序存儲(chǔ)器66，并啟動(dòng)開(kāi)關(guān)70，把解調(diào)器48的輸出連接到程序存儲(chǔ)器66上，以便把程序上級(jí)加載到存儲(chǔ)器66中。在使用可以選擇的第二程序存儲(chǔ)器68的情況下，新的協(xié)議程序通過(guò)開(kāi)關(guān)70被上級(jí)加載于第二程序存儲(chǔ)器68中而不加載于程序存儲(chǔ)器66中。在這種情況下，計(jì)算機(jī)58不清除第一程序存儲(chǔ)器66，而使在存儲(chǔ)器66和68中分別同時(shí)存儲(chǔ)兩個(gè)程序。此外，在新程序的上級(jí)加載期間，不需要由電話18中斷電話的傳輸。
在完成在第二程序存儲(chǔ)器68中新程序的上級(jí)加載后，計(jì)算機(jī)58簡(jiǎn)單地把程序讀出從存儲(chǔ)器66的讀出轉(zhuǎn)變，為存儲(chǔ)器68的讀出。在這種情況下，在一個(gè)稍遲要執(zhí)行第三協(xié)議的時(shí)間間隔內(nèi)，計(jì)算機(jī)58應(yīng)該清除第一程序存儲(chǔ)器66的內(nèi)容，同時(shí)根據(jù)在第二程序存儲(chǔ)器68中存儲(chǔ)的第二協(xié)議繼續(xù)DSP60的操作。在清除第一程序存儲(chǔ)器66的內(nèi)容之后，第三協(xié)議程序應(yīng)被上級(jí)加載進(jìn)入第一程序存儲(chǔ)器66。用這種方式，可以實(shí)現(xiàn)大量的協(xié)議替換與改變而不中斷電話通信。這在移動(dòng)站的轉(zhuǎn)移的情況下尤其有用，例如在網(wǎng)孔14的相鄰的網(wǎng)孔之間運(yùn)動(dòng)的站16A-C(圖1)。
圖3以特定方式表示由分析器64分析話音波形的處理中以及在壓縮器54通過(guò)提取特定的采樣壓縮話音波形的處理中DSP60(圖2)的可能進(jìn)行的操作。應(yīng)該理解，這只是一個(gè)用于說(shuō)明話音壓縮的簡(jiǎn)單例子，并且未必用于無(wú)線電話中。圖3的第一個(gè)圖表示在每個(gè)部分中話音波形的重復(fù)部分，準(zhǔn)正弦分量86的幅值隨時(shí)間的增加而改變，例如，幅值的改變呈現(xiàn)周期地減小，然后又返回其原來(lái)的值，接著繼續(xù)減小幅值。減小的幅值的包絡(luò)線以88表示。由A/D轉(zhuǎn)換器28(圖2)提供的采樣部分90由在話音波形的準(zhǔn)正弦分量86上的小點(diǎn)表示。例如，由轉(zhuǎn)換器28和32(圖2)共同使用的采樣頻率是8000Hz，每個(gè)采樣用8位表示。這給出每秒64000位的總的速率。一個(gè)典型的傳輸帶寬只允許每秒8000位，因而，壓縮器54應(yīng)當(dāng)以每秒8000位的平均速率輸出話音信號(hào)位。利用CDMS傳輸，波形中的位可用正弦波群信號(hào)(burst signal)發(fā)送后的跟著一個(gè)間歇，直到下一個(gè)正弦波群信號(hào)發(fā)送。
例如，如果準(zhǔn)正弦分量86的基本頻率為400Hz，分量86的周期為2.5ms。關(guān)于聲波形的格式，有一在一個(gè)范圍內(nèi)延伸的準(zhǔn)周期間隔，一般為20-40ms。這樣，關(guān)于圖3第一圖的特定波形，可以認(rèn)為包絡(luò)88的周期特性延伸大約10個(gè)周期。以前述的每秒8000采樣的速率，每個(gè)準(zhǔn)正弦分量86的周期應(yīng)當(dāng)有20個(gè)采樣點(diǎn)90。圖3的第一圖的波形，如采樣點(diǎn)90所表示的，被存儲(chǔ)在輸入存儲(chǔ)器62(圖2)中，供分析器64訪問(wèn)。
按照可用于話音壓縮的協(xié)議，可以提取分量86的選擇周期。在第一圖中，對(duì)于每個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88，有4個(gè)重復(fù)的分量86。在圖3的第二圖中，選擇在包絡(luò)88的每個(gè)重復(fù)內(nèi)的第一和第四周期的可以選擇的采樣。這種選擇能使包絡(luò)88再現(xiàn)。從包絡(luò)88的重復(fù)性質(zhì)以及準(zhǔn)正弦分量的基本恒定頻率的觀點(diǎn)看來(lái)，壓縮協(xié)議可以規(guī)定跳過(guò)下三個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88，并規(guī)定在下一個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88繼續(xù)進(jìn)行分量86的采樣。這里再次取分量86的第一和第四周期的采樣，如圖3的第二圖所示。在分量86的4個(gè)周期中只取兩個(gè)采樣點(diǎn)相當(dāng)于采樣速率的平均值被2除。跳過(guò)下三個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88使得只檢查在重復(fù)的包絡(luò)88內(nèi)的每4個(gè)波形中的一個(gè)。這使得平均采樣速率再除以4，從而使平均采樣速率減少到原來(lái)的1/8。從而使DSP60完成了上述的使采樣速率減少到原來(lái)的1/8的要求。
在移動(dòng)站的情況下，例如站16A(圖1)要從網(wǎng)孔14C移動(dòng)到網(wǎng)孔14A的情況下(圖1)，站16A將經(jīng)歷前述的電話業(yè)務(wù)量的減少。這樣，如上所述，網(wǎng)孔14A的基站便可以使用允許使可用帶寬加倍的協(xié)議。在這種情況下，如圖的第三圖所示，將通過(guò)允許提取兩倍的采樣來(lái)執(zhí)行協(xié)議。第三圖表示以上限采樣速率采樣的一種可能方式。代替在一個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88內(nèi)只對(duì)波形的第一和第四周期進(jìn)行采樣，第三圖表示在一個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88內(nèi)對(duì)波形的所有周期進(jìn)行采樣。
圖3的第4周期表示用于使采樣數(shù)加倍的另一種協(xié)議。在第4圖中，在一個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88內(nèi)對(duì)波形采樣的方案和第二圖中所示的相同。不過(guò)，在第四圖中，在提取下一個(gè)采樣之前只有一個(gè)重復(fù)的包絡(luò)88被跳過(guò)。從而和第二圖的采樣方式相比在第四圖的采樣方式中的采樣為它的兩倍。第三圖和第四圖說(shuō)明，為壓縮話音波形可以采用多么不同的采樣協(xié)議，同時(shí)對(duì)由壓縮器54(圖2)輸出的信號(hào)又保持相同的平均采樣速率或帶寬。和已在圖3的第四圖已被說(shuō)明的相反的操作由擴(kuò)展器56(圖2)完成，以便再現(xiàn)來(lái)自遠(yuǎn)方移動(dòng)站16的來(lái)話信號(hào)。第二和第三圖或第二和第四圖說(shuō)明在壓縮/擴(kuò)展協(xié)議中怎樣的變化可以實(shí)現(xiàn)平均采樣速率和所需帶寬的建議。
圖4的4幅圖是說(shuō)明話音信號(hào)壓縮過(guò)程的另外的例子，這種處理適用于移動(dòng)電話。第一圖表示特定的話音波形，它基本上以所考慮的時(shí)間間隔為周期。波形的每個(gè)周期具有大的脈沖P，后面是一系列小脈沖S。第二圖表示對(duì)上述波形進(jìn)行處理，從而提供話音信號(hào)的2∶1的壓縮。在第二圖中具有基本上為周期性的波形，其中每個(gè)周期包括脈沖P以及其后的序列S，再后面是空白間隔B，它具有等于話音信號(hào)的一周期(第1周)的持續(xù)時(shí)間?？瞻组g隔B不被發(fā)送，這使得減少被發(fā)送的數(shù)據(jù)量，從而完成話音壓縮。第三圖表示以4∶1的比進(jìn)行的進(jìn)一步壓縮，其中用脈沖P后來(lái)跟著序列S再后面是兩個(gè)空白間隔B代替話音信號(hào)的4個(gè)連續(xù)周期(第一圖)。兩個(gè)空白間隔B不被發(fā)送。第四圖表示以8∶1的比率作進(jìn)一步壓縮，這是由脈沖P后來(lái)跟著序列S再后面是4個(gè)空白間隔B代替話音信號(hào)的8個(gè)連續(xù)的周期(第一圖)實(shí)現(xiàn)的。4個(gè)空白間隔B不被發(fā)送。這樣，利用圖4的處理可以提供所需的壓縮比。這種話音壓縮處理可由DSP60使用。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述實(shí)施例只是為了說(shuō)明而已，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出許多改型。因而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，而僅由所附的權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)電話編程的系統(tǒng)，包括基站，以及許多通過(guò)所述基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站；其中每個(gè)所述移動(dòng)站包括電話，所述電話包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，它具有用于壓縮去話信號(hào)的壓縮裝置，用于擴(kuò)展來(lái)話信號(hào)的擴(kuò)展裝置，以及形成所述壓縮裝置和所述擴(kuò)展裝置的一部分的計(jì)算機(jī)；其中所述電話還包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)第一程序，所述第一程序用于使所述計(jì)算機(jī)按照預(yù)定的協(xié)議進(jìn)行話音信號(hào)的所述壓縮和擴(kuò)展；以及其中所述系統(tǒng)還包括用于從所述基站對(duì)每個(gè)所述移動(dòng)站上級(jí)加載所述第一程序的裝置，以及用來(lái)以第二程序代替所述第一程序從而改變所述協(xié)議的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述移動(dòng)站中的許多移動(dòng)站是移動(dòng)站。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于在一個(gè)所述移動(dòng)站中的DSP和另一個(gè)移動(dòng)站中的DSP不同，并且在每個(gè)所述移動(dòng)站中，所述電話在上級(jí)加載所述第一程序之前可被操作用來(lái)向所述基站發(fā)送所述電話的DSP的類(lèi)型識(shí)別信息，所述基站存儲(chǔ)所述第一和第二程序的多個(gè)版本，并且所述上級(jí)加載通過(guò)在每個(gè)所述移動(dòng)站使每個(gè)所述第一、第二程序和DSP的類(lèi)型進(jìn)行匹配來(lái)進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于還包括含有所述基站的多個(gè)基站；其中在每個(gè)所述移動(dòng)站中的電話包括接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)，用于響應(yīng)所述基站中至少兩個(gè)的信號(hào)，選擇其中具有較強(qiáng)信號(hào)的一個(gè)基站；以及指令裝置，響應(yīng)所述RSSI，用于使較強(qiáng)信號(hào)基站對(duì)所述電話上級(jí)加載包括所述第一、第二程序的多個(gè)協(xié)議程序中的任何一個(gè)，從而使得通過(guò)所述較強(qiáng)信號(hào)基站進(jìn)行通信。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述上加載裝置包括向各個(gè)所述移動(dòng)站發(fā)信號(hào)的裝置以便使其接收新的程序。
6.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述上級(jí)加載裝置包括用來(lái)向各個(gè)移動(dòng)站發(fā)信號(hào)從而轉(zhuǎn)換到另一個(gè)程序的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第二程序分配一個(gè)和由第一程序分配的壓縮信號(hào)帶寬不同的壓縮信號(hào)帶寬。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的替換裝置包括位于所述每個(gè)移動(dòng)站的電話中的另一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述第三程序，在所述每個(gè)移動(dòng)站中的所述計(jì)算機(jī)可被操作用來(lái)選擇地從所述存儲(chǔ)器和所述另一個(gè)存儲(chǔ)器中的任一個(gè)中提取數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述替換裝置包括在所述基站用來(lái)從一組程序中選擇所述第二程序的裝置，以及用來(lái)命令所述上加載裝置向每個(gè)所述移動(dòng)站發(fā)出信號(hào)從而接收所述第二程序的裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述基站獨(dú)立地控制選擇一個(gè)所述程序，從而進(jìn)行話音信號(hào)的壓縮和擴(kuò)展。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所選擇的一個(gè)程序，以增加的帶寬提供一個(gè)所述移動(dòng)站的編譯碼操作，從而得到較高保真度的話音傳輸。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所選擇的一個(gè)程序以減小的帶寬提供一個(gè)所述移動(dòng)站的編譯碼操作，以便通過(guò)所述基站得到較高的電話通信容量。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一程序被保留在所述存儲(chǔ)器中，直到由所述基站上級(jí)加載所述第二程序，或直到通過(guò)停止向所述存儲(chǔ)器供電使所述存儲(chǔ)器封閉。
全文摘要
一種包括移動(dòng)電話站的電話系統(tǒng),根據(jù)來(lái)自每個(gè)電話的電話使用的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的類(lèi)型的指示,對(duì)每個(gè)移動(dòng)站的中的電話進(jìn)行遠(yuǎn)方編程。在基站存儲(chǔ)有各種程序,用來(lái)在由DSP處的話音信號(hào)的壓縮和擴(kuò)展中執(zhí)行各種協(xié)議。這種程序包括例如在一天內(nèi)的特定時(shí)間被分配給基站的特定服務(wù)區(qū)的輸出壓縮信號(hào)帶寬不同,操作DSP的程序可以根據(jù)用戶請(qǐng)求與/或來(lái)自基站的指示改變。在不同基站的服務(wù)區(qū)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移時(shí)可以改變程序?？梢栽诿總€(gè)電話中提供幾個(gè)存儲(chǔ)器,使得在接收不同協(xié)議的程序期間用一種協(xié)議操作。
文檔編號(hào)H04W8/24GK1174482SQ97111250
公開(kāi)日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1997年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月16日
發(fā)明者A·R·黑達(dá)利 申請(qǐng)人:諾基亞流動(dòng)電話有限公司