专利名称：提供关于传输路径信号质量反馈的电磁信号测量共享的制作方法
提供关于传输路径信号质量 反馈的电磁信号测量共享技术领域0001本发明大致涉及远程通信，尤其涉及确认由第一远程通信终端发射的信号是否已经被第二无线远程通信终端满意地接收到。
背景技术：
0002当人们在一定距离上彼此通信时，经常不确定参与者是 否能彼此听到。这种不确定性是由参与者之间的传输路径上存在的噪 声或其它形式的损害造成的。取得成功通信的不确定性并不具体对应 任何一种通信形式。这是显然的，例如，在用于军事、航空或公共服 务目的的双向无线电通信中，其中参与者经常被迫重复已经听到的内 容。此外，为了明确地了解和确认通信的准确性，参与者经常不得不 使用诸如"收到(roger)"等单词来表明已经收到该信息或者"明白 (copy)，，以表明理解刚刚说过的内容。即使在蜂窝远程通信中，其包 括双向无线电通信的自适应形式，蜂窝服务提供商的广告经常特由于 蜂窝电话用户听不到别人或由于连续在其蜂窝电话上询问某人是否能 听到他的服务重复而导致的焦急的主题。0003如上所述，无线电通信特别易于受到损害，其可以从共 信道干扰、瑞利衰落(Rayleigh fading)、热噪声等形式产生。在通 话中，经常只有一个人使用无线电话，另一个人在诸如办公室桌面设 备的地线(landline)电话上。然而，越来越多的涉及第一无线电话用 户的通话还将涉及第二无线电话用户。两个无线电话的场景可涉及蜂 窝电话和WiFi装置、两个蜂窝电话、两个WiFi装置，等等。0004无线用户经常具有通常基于接收信号强度测量的某种信 号强度指示，然后在电话上显示该信号强度指示。然而，有些时候，该指示表示服务提供商的覆盖区域比其实际区域要好。这是可能发生 的，例如，当服务提供商增加服务基站到无线电话的下行链路上的发 射功率，导致无线用户认为通话质量良好，尽管下行链路的载波损害比(cairier-to-impairment ratio)可能仍然不令人满意。无论:b4可， 相应上行链路可能变得更弱或更吵杂，并且因此无线用户无法带有任 何合理的确定性地知道远端方是否听到所说的内容。此外，如果该通 话中涉及到两个无线终端(即，每方一个)，则基于所显示的信号强 度指示，第一方对于远端方接收到的内容确实只有一个大概的感觉， 并且可能是不可靠的感觉。0005因此毫不奇怪地，人们进行了大量努力去改善通信的鲁 棒性并向通话中的每个参与者保证对方肯定能听到他。例如，在通过 因特网协议上下文的语音中，已经开发了诸如实时传输控制协议 (RTCP)的协议来处理改善通信鲁棒性等事情。RTCP为在终端之 间传送语音或其它媒体信息的实时传输协议(RTP)包流(packet stream)特别提供了频带外(out-of-band )的控制信息。包流的接收 终端可将RTCP包回传给传输终端，目的是报告接收终端所体验到的 服务质量。然而，这是不利的，因为其需要额外的跨终端的标准化、 或额外的传输架构，或者二者都需要。发明内容0006本发明能够使无线或其它方式的第一远程通信终端向其 用户报告第二无线远程通信终端是否以满意的质量水平接收所述第一 终端的包流传输。根据本发明的说明性实施例，第二终端接收由第一 终端传输的包流，该包流传送媒体波形。例如，该媒体波形可为第一 终端的用户的语音信号。第二终端测量所接收信号的特征并把测量数 据编码到第二终端正在传输给第 一终端的包流中，来自第二终端的所 述包流传送其用户的语音信号。然后，第一终端解码来自所接收的第 二流的测量数据，并呈现给其用户基于该测量数据的质量指示。由于 所述质量指示是基于第二终端接收的来自第一终端的信号，而不是仅基于第一终端测量的接收信号强度，所以第一终端的用户能更好的了 解第二终端是否可靠地接收到该用户的通信。0007在一些实施例中，当第二终端接收由第一终端传输的数 据包流时，其能对该包流传送的重构语音波形执行语音到文本转换。 然后，基于已经产生的测量数据，第二终端能将转换的文本或该文本 的某一部分打包到基于文本的消息中，例如SMS消息，并且把该基于 文本的消息发送回第一终端。然后，第一终端显示该基于文本的消息， 从而使其用户确定该用户最近所说的内容是否被第二终端可靠地接 收。0008本发明基于如下想法，如果第一终端的用户能知道第二 终端的无线链接中呈现的信号质量或受该信号质量影响的信息，则该 用户能更好地了解其语音是否可靠地被第二终端所接收。根据该说明 性实施例，相同的想法被同时应用于相反方向上，其中第一终端测量 接收信号，其中所述接收信号传送来自第二终端的语音波形的包流， 并且把测量数据返回给第二终端和第二终端的用户。0009本发明的说明性实施例描述了第一远程通信终端，其包 括传输器接口，用于把传送媒体波形a(t)的第一包流传输到第二无 线终端，所述媒体波形a(t)由所述第一远程通信终端的用户产生；接 收器接口，用于从所述第二无线终端接收笫二包流，其中所述第二无 线终端把所述第二无线终端接收的信号的第一预定特征的第一组一个 或多个测量编码到所述第二包流中，所述信号表示至少媒体波形a(t) 的一部分；处理器，用于i)解码来自第二包流的所述第一组一个或多 个测量以及ii)基于所解码的第一组一个或多个测量来调整预定质量指 示的值；和用户接口，用于呈现基于所述预定质量指示的值的状态。
0010图1描绘了根据本发明的说明性实施例的远程通信系统 100的主要部件的框图。0011图2是根据本发明的说明性实施例的无线终端101-m的主要部件的框图。
0012图3描述了根据本发明的说明性实施例，涉及交换包流 和交换传送这些包流的 一个或多个信号特征的测量信息的主要消息和 任务的图。
0013图4描述了终端101-1和101-2如何执行分别图3的终 端101-2和101-1执行的任务。
具体实施例方式
0014图1描绘了根据本发明的说明性实施例的远程通信系统 100的主要部件的框图。系统100包括远程通信终端101-1和101-2、 基站102和103、以及远程通信传输网络104，并如图所示彼此连接。 尽管该说明性实施例的系统包括两个无线终端，但阅读本发明所公开 的内容后，本领域普通技术人员应当理解，如何来制作和使用包括任 意数量的远程通信终端101-1至101-M (M为正整数)的本发明的可 替换实施例。
0015远程通信终端101-m ( m取值在1和M之间，且该说 明性实施例中M等于2)是使其用户与另一远程通信终端的用户通信 的装置。因此，终端101-m数字化并编码诸如人的语音或其它类型的 媒体波形的源信号，传输编码的信号至其它终端，并且同时接收和解 码由其它终端传输的波形。编码的源信号以数据包的流的形式进行交 换。取决于所采用的数据通信协议，包有时被称作"帧"。
0016当终端101-m是"无线"时，其与远端装置通过与诸如基 站102和103的基站在提供给该通话的电磁频率链路上直接无线通信 来交换包流。终端101-m可为WiFi手持装置、蜂窝电话、具有信号 测量能力的无线电话(CT)装置、依赖于无线LAN的笔记本计算机、 具有无线接口的个人数字助理(PDA)、或直接无线链接至更大网络 (即，网络104)的任意其它类型的设备。终端101-1和101-2以及附 加的无线终端(如果存在的话)可彼此类似或不同；例如，终端101-1 可为WiFi手持装置并且终端101-2可为蜂窝电话。在一些实施例中，
7无线远程通信终端与另 一无线终端通信，而在一些可替换实施例中， 该无线终端与有线远程通信终端通信。有线终端的例子包括普通的老
式电话服务(POTS)桌面装置、插入有线LAN的IP桌面装置、在 插入有线LAN的个人计算机上的软件电话等。
0017下面就图2描述了终端101-m的主要部件，并且就图3 和图4描述了终端101-m执行的主要任务。阅读该说明书之后，本领 域普通技术人员应当清楚如何制作和使用无线远程通信终端lOl-m。
0018基站102和103通过无线电链路分别与终端101-1和 101-2直接通信。基站为其服务的无线终端提供到远程通信系统100 的其它部分的连接。具体地说，基站102以众所周知的方式，通过上 行链路110-A从终端101-1接收信号并且通过下行链路110-B传输信 号给终端101-1。类似地，基站103以众所周知的方式，通过上行链 路120-A从终端101-2接收信号并且通过下行链路120-B传输信号给 终端101-2。
0019基站102和103可以是同一服务提供商的网络的一部分 或者它们可位于不同的网络。此外，取决于其服务的无线终端类型， 基站102和103可利用相同的无线协议(例如，CDMA、 GSM、 UMTS、 DECT、 WiFi等)进行通信或者可利用不同的无线协议进行通信。无 论如何，本领域普通技术人员都应当清楚如何制作和使用基站102和 103。
0020远程通信传输网络104是在两个或多个远程通信终端间 传输有关通话的包流。每个包流可包括语音、视频等等。根据该说明 性实施例，网络104包括包交换(packet-switched)架构。然而，阅读 本发明所公开的内容后，本领域普通技术人员应当清楚如何制作和使 用本发明的可替换实施例，其中网络104包括
i. 公共交换电话网络(PSTN)，或
ii. 因特网，或
iii. 一个或多个其它远程通信网络，或
iv. i、 ii和iii的任一组合。此外，就像本领域普通技术人员所理解的那样，网络104可包 括语音代码转换器或且他类型的代码转换器，这是本领域公知的，目 的是将一种类型的数据表示转换成另一种。例如，语音编码数据包可 能被转换成时分多路(TDM)格式，然后，该被重新格式化的数据被 分配到虛拟电路时间间隙并且以TDM格式在网络的一部分上传输。
0021图2是根据本发明的说明性实施例的无线终端101-m的 主要部件的框图，其诸部件如图所示彼此连接。根据该说明性实施例， 无线终端101-m包括
i. 接收器接口201，
ii. 发射器接口 202，
iii. 处理器203，
iv. 存储器204,
v. 显示器205,
VI. 扬声器206,和 vii.振动才几构207。
阅读本发明所公开的内容后，本领域普通技术人员应当清楚如何 制作和使用本发明的可替换实施例，其中无线终端101-m包括上面列 出的部件的任意子组合。
0022接收器接口 201和发射器接口 202包括电路，该电路能 使终端101-m以公知方式从有关基站接收和发送信号。根据该说明性 实施例，以公知的方式，终端101-m接收和发送々某体波形信号，该4某 体波形信号通过ITU G.729标准编码并且表示在IP语音(Voice over Internet Protocol, VoIP)包数据流中。就1象本领域普通4支术人员所理 解的那样，在一些可替换实施例中，终端101-m接收和发送媒体波形 信号，该媒体波形信号以不同格式被编码和/或表示出来。
0023接收器接口 201还包括能使终端101-m以公知方式对电 磁信号的一个或多个特征进行信号测量的电路，该电磁信号由其服务 基站接收，以及可能来自其它电磁信号源，例如其它基站、商业电视 发射器、商业无线电发射器、导航发射器、基于地面的飞行发射器、等等。
0024处理器203是通用处理器，其能接收来自接收接口 201 的信息，能执行存储在存储器204中的指令，能向存储器204读写数 据，并且能传输信息到发射器接口 202。此外，处理器203能提供信 号给显示器205、扬声器206和振动机构207。在本发明的一些可替换 实施例中，处理器203可为专用处理器，而不是通用处理器。
0025处理器203还能把信号测量编码成待发送给另一终端的 包流。处理器203还能从所接收到的包流来解码由另一个终端提供的 涉及信号测量的信息。在一些实施例中，处理器203还能进行语音到 文本的转换，把通话期间从另 一终端接收到的语音波形转换成文本串。
0026存储器204以公知的方式存储处理器203所使用的指令 和数据。存储器204可以是动态随机存取存储器(RAM)、闪速存储 器、盘驱动器存储器等等的任意组合。
0027显示器205是终端101-m的用户接口的一部分。根据该 说明性实施例，显示器205包括能把状态的视觉表示呈现给终端用户 的液晶显示器。本领域普通技术人员应当清楚如何制作和使用本发明 的可替换实施例，其中显示器205包括并非基于液晶的显示器。无论 如何，本领域普通技术人员应当清楚如何制作和使用显示器205。
0028扬声器206是终端101-m的用户接口的另一部分。根据 该说明性实施例，扬声器206能把状态的听觉表示呈现给终端用户。 就像本领域普通技术人员所理解的那样，在终端101-m的一些可替换 实施例中，扬声器206可改为一种电声换能器，例如耳机，而不是扬 声器。无论如何，本领域普通技术人员应当清楚如何制作和使用扬声 器206。
0029振动机构207也是终端101-m的用户接口的另一部分。 根据该说明性实施例，机构207能把状态的触觉表示呈现给终端用户。 本领域普通技术人员应当清楚如何制作和使用振动结构207。
0030根据该说明性实施例，终端101-m的一个或多个部件执 行下面就图3和图4描述的任务。本领域普通技术人员应当理解，在
10本发明的各种实施例中，所描述的任务可由终端101-m的诸部件的不 同组合来执行。
0031图3描述了根据本发明的说明性实施例的涉及交换包流 和交换传送这些包流的一个或多个信号特征的测量信息的主要消息和 任务的图。本领域普通技术人员应当理解，图中出现的一些消息和任 务可并行或以不同于所描述的次序而被执行。此外，本领域普通技术 人员还应当理解，在本发明的一些可替换实施例中，只有所描述的消 息和任务的子集被执行。
0032如图3所描述的那样，无线终端101-1和101-2交换数 据包流，每个数据包流表示一个媒体波形，作为彼此双向通话的一部 分。根据该情况，终端101-1和101-2交换其用户语音的数字化波形。 然而，在其它情况中，根据此处描述的技术，两个或多个终端可交换 其它类型的媒体。此外，在一些可替换实施例中，无线终端可与有线 终端交换数据包流；在该过程中，无线终端可产生有关所接收的来自 有线终端的信号的信号测量，并且然后把这些测量的表示发送回该有 线终端。
0033作为通话的一部分，终端101-1发送包流301至终端 101-2，所述包流传送第一^ 某体波形a(t)，其是通话期间终端101-1的 用户的语音表示。
0034终端101-2接收包流301并且在任务302中，产生从基 站103接收的信号的一个或多个特征的一組一个或多个信号测量，该 信号传送波形a(t)的表示。在一些实施例中，终端101-2还产生从一 个或多个附加发射器接收的信号的一个或多个特征的测量。
0035根据该说明性实施例，每组测量包括从一个或多个发射 器(例如，基站102和103、商业电视、商业无线电、导航、基于地 面的航空器等)接收的信号的一个或多个下述信号特征的测量数据
i. 终端101-2接收的信号的接收信号强度；和
ii. 终端101-2接收的信号的接收信号损害比；和
iii. 终端101-2接收的信号误码率(bit-error rate, BER)或误帧率(frame-error rate, FER) ， 和
iv. 终端101-2接收的信号的路径损失；和
v. 终端101-2接收的信号的每对多路径成分的接收时间差；和
vi. 终端101-2接收的信号的接收延迟扩展；和
vii. 终端101-2接收的信号的两个或多个多路径成分的接收相 对到达时间；和
viii. 终端101-2通过一个或多个基站发送和接收的信号的往返时间。
0036本领域普通技术人员应当理解，在一些实施例中，基站 103可在上行方向产生基站接收的信号的一个或多个上述列出的特征 的测量数据，并且然后可使终端101-2或终端101-1获得这些测量。
0037在任务303，终端101-2把第一组一个或多个信号测量 编码成第二包流，该第二包流传送媒体波形b(t)，即包流304,并且 发送该包流至终端101-1。波形b(t)源自终端101-2的用户并且表示例 如该用户的语音。在一些实施例中，该编码是基于所述测量的值；例 如，如果信号测量是位于满意的水平，则可能没有必要进行所述测量 的编码和传输，并且可能不,皮执行。
0038本领域普通技术人员应当理解，有各种方式把测量数据 编码成包流。例如，测量数据的表示可被混合到媒体波形中作为低音 和/或高音信号。作为另一个例子，2007年2月15日提交的美国专利 申请号11/675,345通过引用被包含于此，其公开了与相应媒体波形一 起传输数字消息(例如，测量数据等)，而不向传送波形的包流增加 任何额外比特。基于对媒体波形每个数字化比特的感知(perceptual) 重要性的评估，所引用的申请中公开了下列技术(i)确定可覆写哪些 数字化比特；和(ii)把数字消息比特散布在数字化波形的可覆写比特中。
0039在一些可替换实施例中，在发送测量数据到终端lOl-l 前，终端101-2可能代替地把测量数据编码至另一传输类型，例如一 个或多个SMS消息。0040在一些实施例中，在任务307,终端101-2分析所接收的波形a(t)的表示并且以公知方式对该波形执行语音至文本的转换，从而把波形转换为文本串。然后，终端101-2把基于文本的消息发送给终端101-1,该消息传送该文本串。阅读说明书后，本领域普通技术人员应当理解，i)可基于所产生的第一组一个或多个信号测量的一个或多个值来调用该语音至文本的转换，或者ii)可基于所产生的第一组一个或多个信号测量的一个或多个值来执行该基于文本的消息的传送，或者二者。在一些实施例中，文本串包括从语音波形a(t)的较新接收的部分转换出的N个字符，其中N是正整数并且可基于对每个消息发送的字符数量施加的操作符限制。
0041同时，在任务305，终端101-1接收包流304，并且解码来自第二包流的第一组一个或多个测量。可替换地，如果终端101-2已经通过其它方式传输测量数据，则终端101-1解码来自其它类型传输设备的数据。
0042在任务306，终端101-1基于在任务305解码的第一组一个或多个信号测量来调整预定质量指示的值。在一些实施例中，该调整还可基于终端101-1自己产生的或者获得的该终端接收的诸如来自基站102的诸信号之一的一个或多个预定特征的测量。上面就任务302描述了这些可能特征和信号源。然后，终端101-1把终端101-1的状态呈现给用户，其中该状态基于预定质量指示的值。
0043在一些实施例中，呈现给终端101-1的用户的方法(例如，视觉的、听觉的、触觉的、等等)取决于任务306所调整的质量指示的值。此外，在一些实施例中，呈现给用户的方法取决于用户操作终端101-1 (例如，使用手持设备、头戴设备、扬声器等)的音频模式。例如，如果用户使用终端靠近耳朵的音频模式来操作终端101-1，则提供触觉感知给用户以提供质量状态可能更有效。本领域普通技术人员应当理解，该呈现方法可基于终端101-1、用户、通话的质量指示的值、音频模式和其它特征和/或诸终端之间交换的信息的组合。
0044如果呈现方法是视觉的，则显示器205可以各种格式中
13的一种或多种来表现质量指示的值，例如使用不同的数字、不同的颜色、不同数量的条形、笑脸/皱眉表情图标等等。
0045在一些实施例中，终端101-1基于在任务305中从终端101-2接收并解码的测量数据或由终端101-1自己获得的测量数据来调整包流301中每单位时间向前传输的比特数量。例如，如果测量数据是有利的，则减小传输给终端101-2的比特数可以对波形质量有很小或没有影响——例如，通过改变语音编码(即语音编码，vocoding)过程。本领域普通技术人员应当理解，增加或减小所传输的比特数以及增加或减小的具体数量的决定还可取决于其它因素。
0046在任务309,在终端101-2传输基于文本的消息308的实施例中，终端101-1以公知的方式接收并显示消息308。终端101-1的用户能检查消息的内容以了解其最近说过的内容是否被终端101-2可靠地接收。
0047在通话的持续期间，终端101-1和101-2继续执行就图3描迷的诸个任务并交换消息。此外，在一些实施例中，终端101-1和101-2彼此执行对方的角色。换句话说，如图4所示，终端101-1执行图3中由终端101-2执行的任务，并且终端101-2执行图3中由终端101-1执行的任务。这反映在由终端101-2传输的传送媒体波形b(t)的包流401上，终端101-1在任务402产生通过基站102等接收的信号传送波形b(t)的信号测量，其中任务401至409分别相应于任务301至309。
0048阅读本说明书后，本领域普通技术人员应当理解，该说明性的实施例的无线终端可以交换包流，并分析这些包流的波形内容，就像三方通话的一部分那样。在三方通话(例如，涉及终端101-1、101-2和101-3等)中，诸如终端101-1的至少一个终端与诸如终端101-2和101-3的其它两个终端交换包流。在这种情况下，如前所述，终端101-1将在与终端101-2有关的包流和与终端101-3有关的包流上执行该说明性实施例的技术。
0049应当理解，所^^开的内容仅教导了说明性实施例的一个例子，并且阅读本公开内容后，本领域普通技术人员可以轻易设计出本发明的各种改变，并且本发明的范围由下面的权利要求来确定。
权利要求
1.一种第一远程通信终端，包括传输器接口，用于把传送媒体波形a(t)的第一包流传输到第二无线终端，所述媒体波形a(t)由所述第一远程通信终端的用户产生；接收器接口，用于从所述第二无线终端接收第二包流，所述第二无线终端把所述第二无线终端接收的信号的第一预定特征的第一组一个或多个测量编码到所述第二包流中，所述信号至少表示媒体波形a(t)的一部分；处理器，用于i)解码来自第二包流的所述第一组一个或多个测量以及ii)基于所解码的第一组一个或多个测量来调整预定质量指示的值；和用户接口，用于呈现基于所述预定质量指示的值的状态。
2. 权利要求1的所述第一远程通信终端，其中所述第一远程通 信终端按照无线协议操作。
3. 权利要求1的所述第一远程通信终端，其中所述第二包流传 送语音波形b(t),其中由所述第二无线终端的用户产生所述语音波形 b(t)。
4. 权利要求3的所述第一远程通信终端，其中所述处理器还把 所述语音波形b(t)转换成文本串。
5. 权利要求4的所述第一远程通信终端，其中所述传输器接口 还把传送所述文本串的基于文本的消息传输到所述第二无线终端。
6. 权利要求5的所述第一远程通信终端，其中所述文本串包括 从语音波形b(t)的较新接收部分转换得到的N个字符，N为正整数。
7. 权利要求5的所述第一远程通信终端，其中所述接收器还产 生传送所述第二包流的信号的第二预定特征的第二组一个或多个测 量。
8. 权利要求7的所述第一远程通信终端，其中基于所产生的所 述第二组一个或多个测量的一个或多个值来传输所述基于文本的消每
9. 权利要求8的所述第一远程通信终端，其中所述处理器还把 所述第二组一个或多个测量编码到所述第一包流中。
10. 权利要求9的所述第一远程通信终端，其中基于所产生的所 述第二组一个或多个测量的一个或多个值来进行所述编码。
全文摘要
本发明提供关于传输路径信号质量反馈的电磁信号测量共享。更具体地，公开了一种技术，其使无线或其他方式的第一远程通信终端向其用户报告第二无线远程通信终端是否以满意的质量水平接收所述第一终端的包流传输。第二终端接收由第一终端传输的包流，该包流传送媒体波形。该媒体波形可为第一终端的用户的语音信号。第二终端测量所接收信号的特征并把测量数据编码到第二终端传输给第一终端的包流中。然后，第一终端解码来自所接收的第二流的测量数据，并呈现给其用户基于该测量数据的质量指示。在这种情况下，第一终端使其用户更好的了解第二终端是否可靠地接收到该用户的通信。
文档编号H04L1/00GK101674148SQ20081019028
公开日2010年3月17日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年9月9日
发明者J·M·斯泰尔斯, J·梅洛希 申请人:阿瓦亚公司