CN1164075C - 调制解调器控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

当运用全双工调制解调器的控制信道执行图象信号传输的预处理，而且把图象信号传输切换到半双工调制解调器的主信道时，一旦确认已接收到来自呼叫调制解调器的40位或更多的全“1”信号，应答调制解调器就停止传输载波，在某段时间过后，重新开始接收全“1”信号、确认全“1”信号的结尾并切换到主信道。

Description

调制解调器控制方法和装置
技术领域
本发明涉及当把全双工调制解调器转换成半双工调制解调器时的调制解调器控制方法。特别是，本发明涉及V.34传真调制解调器的控制方法，它运用在1994年6月召开的ITU(国际电信联盟)的SG14会议上确立的V.34标准(Recommendation)调制解调器，并通过T.30标准ANNEX-F通信步骤进行通信，其中在1996年6月召开的ITU的SG8会议上通过邮寄投票选出所述T.30标准ANNEX-F通信步骤。
背景技术
基于当前的V.34标准和T.30标准ANNEX-F的通信协议将全双工调制解调器用于控制信道，而将半双工调制解调器用于传输图象信息的主信道(primarychannel)。通过这种方法，它在这些调制解调器之间进行切换。图1示出通信协议。
在图1中，相位1是在CM信号(呼叫菜单信号)和JM信号(公共菜单信号之间切换的一部分)。这部分选择对于呼叫和应答调制解调器可获得的调制模式。相位2是被称为“线路试探(line probing)”的部分。L1和L2包括从150Hz到3750Hz的21个单频的同步传输，并用于试探从应答调制解调器的角度来观察的线路的振幅特性。INFO是通信容量信息信号，而A、A、B和B表示接收INFO的ACK(确认)信号。
相位3是主信道准备阶段，它发送下面将要描述的V.34图象信号数据，而且与发送长对准信号(long training signal)(长同步信号)的期间相对应。根据对在相位2中的L1和L2信号的线路振幅特性的探测结果，确定频带(或码元速率)。
控制信道包括由C和D所示的信号。部分C是这种部分，其中主要交换用于调制解调器本身的参数，根据称为“主信道”的调制系统(下面将要描述)确定发送的图象信号数据的信号速率。部分D是作为传真终端交换控制信息的部分，而且根据命令(诸如在T.30标准中所述的DIS(数字识别信号)和DCS(数字命令信号))对其进行控制。
部分C的称为“MPh(调制解调器参数交换)”的信号包含确定是否接受1200bps和2400bps的不对称传输速率作为在相同控制信道中的部分B的传输速率的位(在MPh中位50)，和要求应答调制解调器在1200bps或2400bps的速率下发送部分B的另一位(在MPh中的位27)。
当前，通过把MPh位50设为“0”，T.30ANNEX-F不接受在FAX传输中不对称的传输速率。当选择对称速率传输时，如果所需传输速率相对于呼叫和应答调制解调器不同，那么如此设计部分D的传输以根据较低速率端进行传输。在当前加入V.34调制解调器的FAX中，把这个控制信道的部分D的传输速率预设为1200bps或2400bps。
主信道包括有被称为“V.34主信道”的调制系统传输的图象信息数据和在传真图象信息数据之前的短通信对准信号(短同步信号)。通过发送/接收控制信道的部分C的上述MPh信号确定这个图象信息部分的数据信号速率。
图2是示出从控制信道程序的结束切换到在应答调制解调器上的主信道的流程图。图2示出当应答调制解调器发送CFR信号(CONFIRMATION TO RECEIVE信号：根据T.30标准)，接着发送标记模式(以一系列十六进制的“7E”：根据T.30标准)并等待来自呼叫调制解调器的至少40比特的所有”1“信号时，图1中的控制信道的操作过程。
由于V.34标准的控制信道的每个码元构包含2位或4位，所以应答调制解调器一般判断用于每个短位(诸如，2位、4位或8位)的数据。因此，它判断对于每8个短位，数据是否都为“1”(S1)。此外，它还根据T.30标准的ANNEX-F判断全“1”接收信号是否都至少包括40比特(S2)。当确定接收信号所包含的至少40比特数据是一连串的“1”时，关闭正被发送的标记信号，并用加入的V.34标准的关闭序列(在短期间内全“1”信号)发送，然后停止信号发送(S3)。
响应于此，呼叫调制解调器等待直至关闭来自应答调制解调器的载波，而且停止发送全“1”信号、添加关闭序列并关闭信号传输。应答调制解调器监测来自应答调制解调器载波是否被关闭(S4)，如果确定该载波关闭，那么关闭控制信道的接收并切换到主信道的接收(S5)。
然而，由于上述切换方法在检测来自呼叫调制解调器的载波是否被关闭之后切换接收模式，所以存在着容易错过切换时间的问题。此外，在检测到载波关闭之后切换接收模式的这种方法中，无论这样做有多安全，实际上都存在着如果线路噪声为-43dBm或更大，调制解调器很难捕获信号关闭(signal-off)部分的不利因素。不检测这个信号关闭部分，那么主信道的切换将是不可能的，从而接收图象信息数据也是不可能的。T.4标准规定当接收信号电平在0dBm到-43dBm的范围内时，传真装置必须操作正常，而且必须使发送输出可在-15dBm到0dBm的范围调整。
从控制信道切换到主信道的一种方法是，无论打开还是关闭来自呼叫调制解调器的载波，应答调制解调器都继续接收和解调、检测全“1”接收数据都被改变成除了全“1”数据之外的其它数据的定时和切换到主信道的接收。然而，如果把大量延迟引入线路，那么该系统在例如与海外进行通信的情况下，存在引起切换定时误差，结果导致在主信道接收中的故障的问题。
图3是示出假设发生50ms的延迟，终止控制信道的定时的时序图。如果不存在线路延迟，那么当应答调制解调器确认来自呼叫调制解调器的40比特全“1”信号时，应答调制解调器关闭它的载波，然后呼叫调制解调器还检测载波关闭(carrier-off)并停止发送全“1”。应答调制解调器检测发送的停止并切换到主信道。随着定时E开始进行这种切换。
在50ms延迟的情况下，如果应答调制解调器确认40比特的全“1”信号并关闭载波，那么呼叫调制解调器在点E之后检测它达50ms并关闭对全“1”的传输。在点F处，50ms后，在应答调制解调器上检测传输关闭。因此，在点F处，应答调制解调器切换到主信道。
如上所述，如果在电路中存在大量延迟而且在线路的两个方向上都有大量衰减，例如，如果在传输电平-15dBm和输入电平-43dBm之间存在较大电平差，那么应答调制解调器很可能在定时E处，错误地从控制信道切换到主信道。
图4示出在应答调制解调器处的传输绕回(transmission wraparound)和来自呼叫调制解调器的接收信号。宽度为“a”电信号表示来自呼叫调制解调器的全“1”发送信号，而且示出由电路衰减所引起的大量衰减。宽度为“b”的信号表示在应答调制解调器上的标记信号的绕回信号，而且由于它不衰减，所以它是大信号。比率b/a与20一样大。如果没有电路衰减，那么“a”近似于“b”。例如，如果来自应答调制解调器的发送信号变成交换机的近端回波，并回到应答调制解调器而没有衰减，那么来自应答调制解调器的绕回信号的幅度大约是来自在A/D变换器输入端的呼叫调制解调器的输入信号的幅度的20倍，
在图4中的定时G处，在接收到40比特信号之后关闭载波，从而切断来自应答调制解调器的传输绕回。这大大减小从“b”到“a”的幅度，从而能够更加容易地减小比特差错。即，等待全“1”信号终止，同时在图4中G的前一刻开始检测全“1”信号，很可能导致在定时G处错误地切换到接收主信道。在该时刻切换将在主信道的接收模式下接收控制信道信号(全“1”信号)。这个定时误差导致在主信道接收中出故障。
发明概述
考虑到上述问题，执行本发明。它的目的是提供调制解调器控制方法，即使在线路存在大量延迟和衰减的情况下，它也能保证从全双工调制解调器切换到半双工调制解调器。
通过调制解调器控制方法实现这个目的，其中把以全双工模式的控制信道切换到半双工调制解调器的主信道，具体如下：当接收到表示来自呼叫调制解调器的控制信道终止请求的40位或更多的全“1”的终止请求信号时，首先确认从呼叫调制解调器接收到的信号是40位的全“1”的信号，然后停止发送到呼叫调制解调器。在某段时间内忽略对于接收来自呼叫调制解调器的全“1”信号的确认，然后重新开始确认全“1”信号的接收。当确认终止接收全“1”信号时，把全双工调制解调器的控制信道切换到半双工调制解调器的主信道的接收。这保证从控制信道切换到主信道。
附图说明
图1是示出在V.34传真调制解调器中全部T.30 ANNEX-F过程的示意图；
图2是示出从控制信道的接收切换到主信道的传统方法的流程图；
图3是解释从控制信道的接收切换到主信道的传统方法的时序图；
图4是解释从控制信道的接收切换到主信道的普遍问题的示意图；
图5是示出由本发明构成的V.34控制信道调制解调器的主要元件的方框图；
图6是解释如图5所示的调制解调器的控制部分的方框图；
图7是解释从控制信道的接收切换到主信道的示意图；和
图8是本发明的控制方法的流程图。
执行本发明的最佳模式
在传真传输中，本发明的调制解调器控制方法通过全双工调制解调器执行图象信号传输的预处理，然后通过半双工调制解调器切换到图象信号传输。当完成通过全双工调制解调器的传输时，如果来自呼叫调制解调器的终止请求是发送包含上述位的一系列单位信号(unit signal)，那么接收来自呼叫调制解调器的预定数量的所述单位信号，然后停止发送到呼叫调制解调器，而且在某段时间内忽略接收来自呼叫调制解调器的所述单位信号，于是重新开始接收所述单位信号，并一旦完成接收这些单位信号，就通过半双工调制解调器把过程切换到接收。
如果来自呼叫调制解调器的终止请求是发送包含所述位的一系列单位信号，那么一旦接收预定数量的这些单位信号，应答调制解调器就停止发送到呼叫调制解调器。同时，呼叫调制解调器继续发送单位信号，但是应答调制解调器在某段时间内忽略那些单位信号的接收，之后它重新开始接收单位信号。当它检测到已完成从应答调制解调器的传输时，呼叫调制解调器停止它以后的发送单位信号。应答调制解调器检测这些单位信号的终止，而且从全双工调制解调器切换到半双工调制解调器。
如果在线路上没有延迟，那么应答调制解调器完成传输的时刻、呼叫调制解调器在完成该传输之后完成单位信号的时刻和应答调制解调器检测这个完成的时刻几乎是相同的，从而即使应答调制解调器从全双工调制解调器切换到半双工调制解调器，也没有什么问题。然而，如果在线路上产生一些延迟，那么这三个点不一致，而且特别是，当应答调制解调器完成传输时，接收信号的输出的变化很大，这很容易引起把该这一点误认为是完成单位信号的时间。
本发明在容易被误认为是上述时间段的期间内停止接收信号，而且当稳定接收信号时重新开始接收、正确检测单位信号的结束并切换到半双工调制解调器。
更具体地说，本发明运用ITU标准V.34传真调制解调器、根据ITU标准V.30ANNEX-F，运用全双工调制解调器的控制信道执行图象信号传输的预处理。当切换到用于图象信号传输的半双工调制解调器的主信道时，一旦接收到全“1”的至少40比特的终止请求信号(它表示来自呼叫调制解调器的控制信道的终止请求)，它就首先确认从呼叫调制解调器接收到的信号是全“1”的至少40比特信号，而且停止发送到呼叫调制解调器，然后在某段时间内忽略来自呼叫调制解调器的全“1”信号的接收，之后它重新开始接收全“1”信号，而且在确认全“1”信号的接收末端之后，切换到主信道。
换句话说，呼叫调制解调器发送一连串全为“1”的控制信道终止请求，而且当接收40比特或更多时，应答调制解调器停止发送到呼叫调制解调器，并在某段时间后，重新开始接收全“1”信号。当停止应答调制解调器的传输时，呼叫调制解调器停止发送全“1”信号。应答调制解调器检测这些全“1”的信号的停止并切换到主信道。
如果在电路上没有延迟，那么从应答调制解调器停止发送之后直至检测到来自呼叫调制解调器的全“1”信号的停止的时间很短，然后即使在停止传输之后的短时间内，应答调制解调器切换到主信道，也不会有什么问题。然而，如果在线路有些延迟，那么从应答调制解调器停止传输之后直至检测来自呼叫调制解调器的全“1”信号的时间将增加。应答调制解调器接收到的信号包含由它自己发送的信号的大多数回波，而且如果应答调制解调器停止传输，那么这种回波将衰减，而且减少接收电平，从而导致接收电平这种衰减很容易被误认为来自呼叫调制解调器的全“1”信号的停止，从而使得应答调制解调器切换到主信道。
本发明的控制方法在这段容易出差错的时间内停止接收全“1”信号，而且在稳定接收信号之后，重新开始接收。然后，它可以正确地检测全“1”信号的结束，并正确地切换到主信道。当回波消失时，在线路上的大衰减还增加信号电平的变化，同时在应答调制解调器停止传输之后可能减小全“1”信号的接收电平。然而，本发明的控制方法在稳定接收信号期间内接收全“1”信号，从而提供了一种用于检测全“1”信号的结束的可靠的方法。
此外，本发明的控制方法设定AGC(自动增益控制)电路的操作，其中AGC电路在给定的时间内忽略对接收来自呼叫调制解调器的全“1”信号的确认之前，立即把接收信号的增益调节到固定模式，直至完成切换到主信道的接收。
一般把调节接收信号的增益的AGC电路设为可变模式，而且如果减小接收电平，它就试图把它恢复到原始电平已保持某一电平。然而，如果把它改成固定模式，那么AGC停止这个功能，而且当接收信号减小时，它保持低电平。当信号电平改变时，试图把它恢复到原始电平很容易导致比特差错。因此，在信号电平易于改变的期间内，应答调制解调器把AGC设为固定模式，而且正确地检测所有“1“信号的结束时间并正确地切换到主信道。
现在，参照附图，下面描述本发明的实施例。
图5是说明本发明的调制解调器的应答调制解调器的主要元件的方框图。这个调制解调器主要包括用于调制数据的调制器11、数字/模拟转换经调制数据的D/A变换器、沿着两种方向切换传输方向的混合电路13、变压器14、切换发送和接收的开关15、模拟/数字变化来自呼叫调制解调器的信号的A/D变换器、解调经变换的数据的解调器17和控制信道切换的控制部分18。
在上述结构中，由调制器11调制信号、由D/A变换器12进行D/A转换并把该信号从开关15发送到呼叫调制解调器。通过开关15接收来自呼叫调制解调器的信号、由A/D变换器16进行A/D变换并由解调器17解调。
如图6所示，控制部分18包括确认来自呼叫调制解调器的信号是否全“1”信号的信号确认部分21、根据从信号确认部分21的输出指示发送载波关闭的载波关闭指示部分22、控制根据载波关闭指示部分22的输出对过程的等待和重新开始的指示的处理等待/重新开始指示部分23以及根据来自信号确认部分21的输出从控制信道的接收切换到主信道的接收。
当信号确认部分21接收全“1”信号并用预定数量的位确认一系列“1”时，控制部分18把传输载波关闭指示输出到载波关闭指示部分22。根据这个信号，载波关闭指示部分22指示传输载波关闭。根据这种指示，处理等待/开始指示部分23在某段时间内忽略来自呼叫调制解调器的全“1”信号的信号，并把过程保持在等待模式。然后，在这段时间后，过程等待/重新开始指示部分指示重新开始全“1”信号的接收。根据这个指示，如果接收信号不是全“1”信号，那么信号确认部分21向切换指示部分24指示它，它反过来指示从控制信道的接收切换到主信道的接收。
然后，下面描述运用具有上述结构的调制解调器执行本发明的控制方法的情况。图7是解释本发明的控制方法的示意图。图8示出图7中的操作的运算法则的流程图。例如，假设在线路上发生50ms的延迟。假设呼叫调制解调器发送由“7E”(十六进制)构成的标记信号，同时应答调制解调器发送CFR(确认接收)信号。如果呼叫调制解调器确认CFR信号，那么它发送全“1”信号(具有一系列“1”的信号)。
然后，当完成CFR信号的发送时，应答调制解调器发送7E标记信号，同时接收全“1”信号。例如，它接收以8比特为单位的全“1”信号，并确认它们是“1”(S11)。在这种情况下，以8比特单位接收信号，但是也可以4比特或2比特单位接收信号。
应答调制解调器确认接收信号占有40比特或更多(S12)。如果确认，切断至今还在进程中的标记信号的传输、添加关闭序列(在6ms内发送全“1”信号)并关闭传输载波。(1)在图7中，示出确认接收40比特或更多的期间(2)示出关闭发送信号载波的时刻。
然后，应答调制解调器在某段时间内忽略接收来自呼叫调制解调器的全“1”信号(S14)。该期间与在线路上的延迟相对应。在实验上，40ms是合理值。
通过用这种方法在某段时间内忽略全“1”信号，当由于停止传输载波时回波消失使得接收增益发生很大变化，从而导致呼叫调制解调器把这种变化误认为是全“1”信号停止时，可以阻止切换到主信道。换句话说，这个期间是等待期间，其中接收电路的AGC操作赶上由于传输载波的停止使输入信号的幅度的大量变化并等待直至确认充分稳定接收到的全“1”信号。这个期间与图7中的期间(3)相对应。
当确认来自应答调制解调器的传输载波的“off”时，呼叫调制解调器重新开始全“1”信号的传输。另一方面，应答调制解调器重新开始全“1”信号的接收，而且如果接收信号不是全“1”信号(S15)，那么它从控制信道的接收切换到主信道的接收(S16)。如果接收信号全为“1”，那么应答调制解调器继续以控制信道模式进行接收，直至接收到“non-1”位信号。如果找到至少单个“non-1”位信号，那么仅仅需要切换到主信道的接收。
在图7中，(4)表示全“1”信号的接收的下一个周期。(5)表示确认“non-1”信号的时间，然后从控制信道切换到主信道。呼叫调制解调器在停止全“1”信号之后的65到75ms内发送主信道信号，并开始传输图象信号。
在上述实施例中，在控制信道的接收期间，应答调制解调器操作AGC。在本发明中，也可以在关闭传输载波之前一刻固定AGC，即，停止AGC操作并继续固定AGC直至接收下一个停止并直至在重新开始之后确认全“1”信号，而且在这种情况下接收控制信道。这阻止由于接收电平的变化引起的比特误认，从而保证了切换定时。
如上所述，当由全双工调制解调器执行图象信号传输的预处理，然后切换到半双工调制解调器以继续图象信号传输，在接收呼叫调制解调器的预定数量的单位信号之后，本发明的调制解调器控制方法停止传输载波，而且响应于此，在确认呼叫调制解调器停止单元信号之后进行转换。用这种方法，应答调制解调器在停止传输载波之后的某段时间内(在这段时间内，可能发生信号扰乱)停止接收，而且在预定时间过后，当信号电平稳定时重新开始接收、检测停止连续发送单位信号的时刻并切换到半双工调制解调器。这保证了从全双工调制解调器切换到半双工调制解调器。
特别是，当系统符合运用V.34传真调制解调器的V.30 ANNEX-F时，单位信号变成“1”。另一方面，直至在停止传输载波之前一刻停止全“1”信号，或者直至确认该信号已变成“non-1”信号，应答调制解调器把接收电路的AGC电路设为固定模式，从而可以可靠地阻止比特误认，并正确地切换到主信道。
工业可应用性
在本发明中的调制解调器控制方法适用于在传真传输中发送图象信息，特别是，适用于当把大量延迟引入线路时的传真传输。

Claims (11)

1.一种调制解调器控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
确认从呼叫调制解调器接收到的接收信号所包含的单位信号是否占有预定数量的位；
如果确认所述单位信号占有预定数量的位，那么关闭传输载波；
在关闭所述传输载波之后的某段时间内，停止根据所述单位信号的接收的处理而保持等待状态；
在关闭所述传输载波后的所述某段时间之后，解除所述等待状态，并确认所述单位信号的接收，当完成所述单位信号的接收时，从所述控制信道的接收切换到所述主信道的接收。
2.如权利要求1所述的调制解调器控制方法，其特征在于，在关闭所述传输载波之前一刻直至完成切换到主信道的接收的期间，把接收电路的AGC电路设为固定模式。
3.如权利要求1所述的调制解调器控制方法，其特征在于，在关闭所述传输载波之前一刻直至完成确认所述单位信号的接收的结束的期间，把接收电路的AGC电路设为固定模式。
4.如权利要求1所述的调制解调器控制方法，其特征在于，所述某段时间是直至确认充分稳定所述接收到的单位信号的期间。
5.如权利要求1所述的调制解调器控制方法，其特征在于，根据在所述线路上的延迟，设定所述某段时间。
6.如权利要求1所述的调制解调器控制方法，其特征在于，根据ITU标准V.34和ITU标准T.30ANNEX-F规定的通信步骤与所述呼叫调制解调器进行通信。
7.如权利要求6所述调制解调器控制方法，其特征在于，单位信号是“1”。
8.如权利要求1所述的调制解调器控制方法，其特征在于，它在运用全双工调制解调器的传真传输中执行图象信号传输的预处理，然后由半双工调制解调器执行图象信号传输，所述方法还包括：
在所述确认步骤之前，接收来自所述呼叫调制解调器的单位信号，其中如果一旦终止全双工调制解调器，来自呼叫调制解调器的终止请求就连续发送由预定位构成的单位信号。
9.如权利要求8所述的调制解调器控制方法，其特征在于，它运用ITU标准V.34传真调制解调器，运用全双工调制解调器的所述控制信道、根据所述ITU标准T.30ANNEX-F执行图象信号传输的所述预处理，并通过切换到半双工调制解调器的所述主信道执行图象信号传输，其中所述由预定位构成的单位信号是至少40位的全“1”信号。
10.如权利要求9所述的调制解调器控制方法，其特征在于，从在某段时间内忽略接收来自所述呼叫调制解调器的全“1”信号之前直至完成切换到所述主信道的所述接收，把调节所述接收信号的所述增益设为固定模式。
11.一种调制解调器控制装置，其特征在于，包括：
信号确认装置，用于接收来自呼叫调制解调器的单位信号，并确认单位信号是否占有预定数量的位；
载波关闭指示装置，用于在所述信号确认装置确认所述单位信号占有预定数量的位时，指示传输载波关闭；
过程等待/重新开始指示装置，用于根据所述载波关闭指示装置的关闭指示，输出停止根据所述单位信号的接收的处理的处理等待指示，并且从所述关闭指示经过某段时间后，输出重新开始根据所述单位信号的处理的重新开始指示；以及
切换指示装置，用于在重新开始所述处理之后，根据所述信号确认装置的单位信号的接收结果确认完成所述单位信号的接收时，把所述控制信道的接收切换到主信道的接收。
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