CN1145346C - 处理通过模拟电话终端设备提供的电话信号和通过数据终端装置提供的数据的方法 - Google Patents

处理通过模拟电话终端设备提供的电话信号和通过数据终端装置提供的数据的方法

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Abstract

在与经过模拟用户线路(TLa、TLb)的传输的关联中，数据与在通常的调制解调器连接的情况不一样地进行了与同样传输模拟语言信号不同的处理，也就是以较高的扫描速率的A/D转换和根据线性特性曲线的编码。

Description

处理通过模拟电话终端设备提供 的电话信号和通过数据终端 装置提供的数据的方法
本发明涉及在一个至少在数据传输子区间中利用数字电话交换系统的用户终端电路中处理通过一个模拟电话终端设备提供的电话信号和通过一个数据终端装置提供的数据的方法。
因而涉及一种情况，在这种情况中一般由一个模拟的电话终端设备和一个数据终端装置公共使用一个电话交换系统的模拟用户线路，其中经过一个调制解调器实现数据终端装置在用户线路上的连接。这个调制解调器(调制/解调器)是一个数据传输装置，其用于，把由数据终端装置提供的数字信号变换为传输技术有益的线路信号，该线路信号具有模拟电话通信的电子条件，或者如此的信号反变换为数字信号。在这种关系中数据被调制为载波信号，其中使用了不同的调制方法。
例如一个私人计算机(PC)适合作为上文所述形式连接的数据终端装置。
在如此连接的数据终端装置经过电话网的目前已知的数据传输中，在电话交换设备的用户外围设备中的数据得到象语音信号一样的相同处理，也就是频带限制在小于4kHz、模/数转换和根据一个非线性特性曲线(A法或者μ法)的编码，以便降低根据有限提供使用的传输带宽的位传输速率。
对于数据传输，特别是如果要传输较大数据量时，如此的处理限制性地起作用，在调制解调器通信的情况下，数据量经过网络供应商的调制解调器的存储库被供给因特网。
本发明的任务基于，对于上述的条件给出一种处理电话信号和在用户终端电路中由数据终端装置提供的数据的方法，该方法特别对于数据传输来说产生有利的性能。通过如下的特征解决该任务，即：
在模/数转换的情况下至少以一个扫描速率对由数据终端装置(PCa、PCb)提供的数据进行取样，该扫描速率高于对于电话信息所必需的扫描速率，和/或由取样值获得根据一个线性特性曲线的编码，该取样值表示数据终端装置提供的数据，并且被处理的来自数据终端装置的数据被直接供给一个数据传输网络(DN)。
因此，在模/数转换时，在用户终端电路中至少以一个扫描速率对由数据终端装置提供的数据进行取样，该扫描速率高于对于电话信息所必须的扫描速率，和/或体现由数据终端装置提供的数据的扫描值得到一个根据线性特性曲线的编码。如此方式处理的来自于数据终端装置的数据直接被供给数据传输网络。
因此一方面放弃对来自数据终端装置的数据进行象来自模拟的电话终端设备的信号一样相同的限制，对此首先要求降低通过使用非线性的特征曲线的位速率，另一方面随着对与数据传输一致的扫描速率的需求而不考虑电话传输路径的有限传输频带，因为由于数据经过数据传输网络的直接转送不须要考虑带宽限制。在避免非线性编码方式和以比适合于电话信息高的扫描速率工作的方式中预先规定这二种措施，分别可以单独使用，可是也可以组合使用。
本发明的另外的改进还包括：
由数据终端装置提供的数据信号被调制为一个载波信号在用户线路上传输，该载波信号的频率高于对电话信号的传输所允许的频带。
在一个至少在数据传输子区间中利用数字电话交换系统的用户终端电路中处理通过一个模拟电话终端设备提供的电话信号和通过一个数据终端装置提供的数据的用户终端电路，电话终端设备直接地并且数据终端装置在中间连接一个调制解调器的情况下经过一个公共的模拟用户线路连接在该用户终端电路上，具有高于对于电话信息所必需的高扫描速率的一个模/数转换器，其不仅被提供给由电话终端设备提供的电话信号，而且也被提供给由数据终端装置提供的数据信号，以及一个数字信号处理器，如果由模/数转换器输出的数字信号表示电话信号，则数字信号处理器至少将该数字信号降低到预先规定的用于传输的传输位速率，并且在这种情况下对表示电话信号的信号根据一个非线性特性曲线进行编码。
具有一个数字接口，通过该接口，只要由数字信号处理器输出的数字信号体现数据终端装置的信号，该由数字信号处理器输出的数字信号就被提供给一个数据网络，或者从该数据网络来的确定用于数据终端装置的数据信号被提供给数字信号处理器。根据一个根据本发明的方法的改进，由数据终端装置提供的数据信号被调制为载波信号在用户线路上传输，载波信号的频率高于对电话信号的传输所允许的频带。对此取消对考虑到语言频带限制而遵循的载波信号的频率上限的限制。
以一个用户终端电路的形式表明本发明的一个另外的改进，鉴于实施根据本发明的方法而设计该用户终端电路，并且在这种关系中包括一个不仅用于语言信号而且也用于数据信号的模/数转换器和数/模转换器以及一个在其数字方面连接的信号处理器，该信号处理器一方面实现到电话交换中心的耦合网络的数字接口，另一方面实现到数据网络的数字接口。
下面根据实施例参考图详细阐述本发明。
在为了阐述本发明所必需的范围内，该图表明了二个电话交换中心LE1和LE2的组成部分，在这二个电话交换中心之间存在一个传输链路B，以及一个数据传输网络DN作为方框图。
以一个连接在电话交换中心LE2上的数据终端装置阐述一个连接在电话交换中心LE1上的数据终端装置的调制解调器通信。在这些数据终端装置中例如可能涉及私人计算机PCa和PCb。这些计算机分别经过一个调制解调器Moda或者Modb连接在一个模拟的用户线路TLa或者TLb上，通过用户线路建立与交换中心LE1的用户终端电路TLMAa或者交换中心LE2的TLMAb的连接。这些用户连接线TLa、TLb也并且首先服务于电话终端设备Tela或者Telb与上述用户终端电路的连接。
用户终端电路的中心部分是用于从用户线路到交换中心的四线传输支路、在这些四线支路中存在放大器V以及在发送支路中存在的一个模/数转换器AD和在接收支路中存在的一个数/模转换器DA的二线/四线传输的一个叉簧电路Ga或者Gb。另外的组成部分是一个数字信号处理器DSP，模/数转换器AD的输出信号被供给该信号处理器，并且该信号处理器把数字信号供给数/模转换器DA。在交换中心方面，该数字信号处理器DSP一方面与相关的电话交换中心的耦合网络SNa或者SNb建立连接，另一方面形成到一个数据网络DN、例如一个ATM网或以太网的接口。
作为用户终端电路的组成部分此外还描述了一个控制器CTR，其控制数字信号处理器DSP，并且为建立电话连接提供信令信息，在这种关系中，其与被呼叫用户的交换中心的相应控制器经过一个处于二个交换中心之间的信令连接进行通信。
在二个交换中心LE1和LE2之间用户链路UB经过终端电路TLMDa或者TLMDb连接在交换中心的耦合网络上。
在数据终端装置PCa与数据终端装置PCb的连接中，由这些数据终端装置提供的数字数据在调制解调器Moda或者Modb中被转换为模拟信号，并且被调制为一个载波振荡在用户线路上传输。在目前的调制解调器连接中，其中在电话交换中心的装置中处理数据信号，并且在传输路径上得到象电话通信的语言信息相同的处理，鉴于3kHz的语言信息的有限传输带宽，载波频率为2.6kHz的频率。在用户终端电路TDLMa中以模拟信号信号传输的数据通过模/数转换器ADA进行模/数转换。目前模/数转换器的扫描速率总计为8k/s次取样，因此在压缩之后根据非线性的特性曲线以使用每代码字8位的代码描述遵循64千位/s的标准传输位速率进行电话连接。
可是根据本发明在模/数转换时，以一个基本高于语言信息的扫描速率的扫描速率，也就是例如以64k/s的取样进行与由数据终端装置提供的数据一致的模拟信号的取样。对此根据一个线性特性曲线以例如16位进行数字信号的编码。这些数字信号经过数字信号处理器被供给数据网络DN，在该网络中在上述前提条件下以大约1兆位/s的传输速率可以进行数据传输。
如果较低数据传输速率是足够的，则也可以有选择地使用上述用于处理来自数据终端装置的数据的措施，也就是以较高的扫描速率进行取样和避免预先规定用于语言信号信息的压缩。
由于在实践中以相同的模/数转换器ADA实现语言信息的模/数转换，所以在数字信号处理其中如此处理相应的数字信号，即其与电话信号传输的不改变的并且国际标准化的传输比例一致，也就是说降低到每秒8000个扫描取样，并且根据非线性的特性曲线压缩到包含8位代码字的代码描述。在用户电路TLMAb和调制解调器Modb中进行相应的过程。
对于模/数转换，本身考虑任意的转换器原理，只要其允许多倍于每秒8000次扫描取样的形式的高扫描速率和数字信号描述为多于8位的代码字。在这种关系中一个所谓的∑/Δ转换器是特别适合的，其以一个非常高的扫描速率(10MHz)工作，可是仅仅使用一位或二位进行数字信号描述。借助与数字信号处理器在这种情况下紧接着实现大量减少到较低的扫描取样数目和改变代码描述为例如16位的代码字。
只要在调制解调器连接的另一方还以传统的硬件工作，则理所当然地在使用所描述的用户电路中仍然可以实现经过电话网络的数据传输，对此数字信号处理器DSP运行在与模/数转换器提供的数字信号相适应的低传输带宽和传输位速率上，因此当然不利用新的模/数转换器所提供的优点。

Claims (4)

1.在一个至少在数据传输子区间中利用数字电话交换系统的用户终端电路中处理通过一个模拟电话终端设备提供的电话信号和通过一个数据终端装置提供的数据的方法，电话终端设备直接地并且数据终端装置在中间连接一个调制解调器的情况下经过一个公共的模拟用户线路连接在该用户终端电路上，其特征在于，在模/数转换的情况下至少以一个扫描速率对由数据终端装置(PCa、PCb)提供的数据进行取样，该扫描速率高于对于电话信息所必需的扫描速率，和/或由取样值获得根据一个线性特性曲线的编码，该取样值表示数据终端装置提供的数据，并且被处理的来自数据终端装置的数据被直接供给一个数据传输网络(DN)。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，由数据终端装置(PCa、PCb)提供的数据信号被调制为一个载波信号在用户线路(TL)上传输，该载波信号的频率高于对电话信号的传输所允许的频带。
3.在一个至少在数据传输子区间中利用数字电话交换系统的用户终端电路中处理通过一个模拟电话终端设备提供的电话信号和通过一个数据终端装置提供的数据的用户终端电路，电话终端设备直接地并且数据终端装置在中间连接一个调制解调器的情况下经过一个公共的模拟用户线路连接在该用户终端电路上，其特征在于，具有高于对于电话信息所必需的高扫描速率的一个模/数转换器，其不仅被提供给由电话终端设备(Tela、Telb)提供的电话信号，而且也被提供给由数据终端装置(PCa、PCb)提供的数据信号，以及一个数字信号处理器(DSP)，如果由模/数转换器输出的数字信号表示电话信号，则数字信号处理器至少将该数字信号降低到预先规定的用于传输的传输位速率，并且在这种情况下对表示电话信号的信号根据一个非线性特性曲线进行编码。
4.按照权利要求3的用户终端电路，其特征在于，它具有一个数字接口，通过该接口，只要由数字信号处理器输出的数字信号体现数据终端装置的信号，该由数字信号处理器输出的数字信号就被提供给一个数据网络(DN)，或者从该数据网络(DN)来的确定用于数据终端装置(PCa、PCb)的数据信号被提供给数字信号处理器(DSP)。
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