CN1170417C - 用于模拟传真装置的数字网络接口 - Google Patents

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Abstract

描述一种用于提供到与标准模拟有线传真机兼容的数字无线电话系统的接口的新颖和经改进的方法和装置。为了处理传真，在建立到源传真机(18a)的接口之前源接口(24a)等待直至已建立到目的地传真机(18b)的接口。源传真传输速率必须小于或等于目的地传真传输速率以及数字信道的数据速率。为了在适当的速率下建立源传真接口，源接口(24a)首先从一组标准的传真传输速率中选出初始数据速率。源接口(24a)把不可接受速率(不能训练)消息送到源传真机(18a)直至源传真传输速率小于或等于数据信道速率和目的地传真传输速率。在传真处理期间，如果目的地传真传输速率大于源传真传输速率，那么目的地接口(24b)插入非打印数据(填充位)。还插入填充位以补偿传输延迟。

Description

用于模拟传真装置的数字网络接口
发明领域
本发明涉及用于数字无线电话系统的接口。特别是，本发明涉及与标准模拟传真机兼容的数字网络接口。
相关技术的描述
模拟传真(fax)机通过将数字数据转换成正弦音调(tone)，通过模拟传输系统传输数字数据。图1是通过模拟传输系统4耦合的两个传真机2的方框图。一般，模拟传输系统4是公共电话交换网(PSTN)，它是用于提供传统电话业务的有线电话网络。
通过利用诸如互联网之类的数字传输系统以及或代替模拟传输系统，越来越频繁地进行数据传输。图2是通过模拟传输系统8和无线数字传输系统6耦合的两个传真机2的方框图。
一种特别重要的数字网络是数字无线蜂窝网电话系统，它使用数字信号处理和数字通信技术来运用射频(RF)信号提供有效的无线电话业务。图3是典型构造的数字蜂窝网电话系统的方框图。用户单元10和11(通常是蜂窝网电话)通过利用数字化调制的RF信号来与基站12连接，而且基站控制器14提供各种呼叫管理功能以允许进行移动通信。
此外，图3示出在被称为软切换的状态下，与两个基站12进行通信的用户单元10，它与对IS-95广播蜂窝网电话系统接口标准的运用相一致，其中引入了对码分多址(CDMA)信号处理和通信的运用以提供高效和稳健的蜂窝网电话业务。
一般的数字传输系统和特殊的无线数字传输系统实质上都具有与模拟传输系统不同的传输特性。这些不同的传输特性包括通过传输重发产生的可变传输延迟，和由于运用有损耗编码，导致无法以完整的方式来传输音调。对于运用数字蜂窝网电话系统发送的话音和其它音频信息，进行有损耗编码以使进行话音通信所需的数据量减至最小。
此外，在数字无线电话系统中的话音信道的最大数据传输速率远远小于在基于有线的模拟电话系统中的。通过使用上述有损耗编码，在这些速率减小的信道上进行话音通信，这比模拟系统和其它非有损耗编码技术要有效地多。
这些不同的传输特性导致无线数字传输系统与对模拟传真机的使用不兼容。例如，虽然话音通信可以容忍有损耗编码，但是模拟传真传输却不能。此外，模拟传真传输一般需要比由无线数字电信系统所提供的更高数据速率的信道。
当数字无线电信业务的成本随着RF频谱的可用性增加以及更有效数字技术的引入而降低时，作为电话业务的主要资源的数字无线电话系统的运用便增加。然而，对于通常拥有模拟传真机的个人和企业，需要继续使用带有数字无线电话的模拟传真机。于是，需要一种技术和装置来允许模拟传真机通过一种连接进行通信，其中所述连接包括含有数字无线电信系统的数字网络。
发明概述
本发明是一种新颖和经改进的用于提供到与标准模拟有线传真机兼容的数字无线电话系统的接口的方法和装置。为了处理传真，在建立到源传真机的接口之前源接口等待直至已建立到目的地传真机的接口。源传真接口速率必须小于或等于目的地传真接口速率和数字信道的数据速率。为了在适当速率下建立源传真接口，所述源接口首先从一组标准传真传输速率中选择初始数据速率。源接口把不可接受速率(不能训练)消息送到源传真机，直至源传真接口速率小于或等于数据信道速率和目的地传真接口速率。在传真处理期间，如果目的地传真传输速率大于源传真传输速率，那么目的地接口插入非打印数据(填充位)。
依照本发明的一个方面，提供了一种通过具有可变传输延迟的数字信道，将传真从源传真机发送到目的地传真机的系统。该系统包括：
源接口装置，用于在小于或等于所述数字信道之数据速率的第一传输速率下，接收来自所述源传真机的第一模拟信息信号，用于将第一模拟信息信号转换成一数字信息信号，所述源接口装置还用于生成多个控制信号，用于通过所述数字信道发送所述数字信息信号和所述多个控制信号，以及用于通过所述数字信道接收多个目的地接口设备的响应；和
目的地接口装置，用于接收所述数字信息信号和所述多个控制信号，用于将所述数字信息信号转换成第二模拟信息信号，用于以第二传输速率将所述第二模拟信息信号发送给所述目的地传真机，其中第二传输速率大于或等于所述第一传输速率，并经协商与第一传输速率无关，用于生成一组指令，以传送给目的地传真机，其中所述指令组是由所述多个控制信号生成的；用于接收多个目的地传真机的响应，用于将所述多个目的地传真机响应转换成多个目的地接口设备响应，并且用于将多个目的地接口设备响应发送给源接口装置。
依照本发明的另一方面，提供了一种通过具有可变传输延迟的数字信道，将传真从源传真机发送到目的地传真机的方法。该方法包括下列步骤：
以目的地传真传输速率，在目的地接口装置与目的地传真机之间进行通信，所述目的地传真传输速率大于或等于源传真传输速率；和
以所述数字信道的数据速率，在目的地接口设备与源接口设备之间进行通信；和
以所述源传真传输速率，在源接口设备与源传真机之间进行通信，其中独立地协商源传真传输速率和目的地传真传输速率。
依照本发明的再一方面，提供了一种通过具有可变传输延迟的数字信道，将传真从源传真机发送到目的地传真机的方法。该方法包括下列步骤：
以第一传输速率，接收从源传真机到源接口设备的第一模拟信息信号，其中所述第一传输速率小于或等于所述数字信道的数据速率；
在源接口设备处，将第一模拟信息信号转换成一数字信息信号；
在源接口设备处，生成多个控制信号；
通过所述数字信道，将所述数字信息信号和所述多个控制信号发送给目的地接口设备；
在目的地接口设备处，接收数字信息信号和多个控制信号；
在源接口设备处，通过所述数字信道接收来自目的地接口设备的多个目的地接口设备响应；
在目的地接口装置处，将数字信息信号转换成第二模拟信息信号；
以第二传输速率，将第二模拟信息信号从目的地接口设备发送到目的地传真机，其中所述第二传输速率大于或等于第一传输速率；
在目的地接口设备处，生成一组指令，发送给目的地传真机，所述指令组是由所述多个控制信号确定的；
将所述指令组发送给目的地传真机；
在目的地接口设备处，接收多个目的地传真机响应，其中所述多个目的地传真机响应基于所述指令组；
在目的地接口设备处，将多个目的地传真机响应转换成多个目的地接口设备响应；以及
将多个目的地接口设备响应发送给源接口设备。
附图说明
当结合附图，从下面的详细描述中，本发明的特性、目的和优点将显而易见，其中相同的标号做相应表示，其中：
图1是通过模拟传输系统耦合的两个传真机的方框图；
图2是通过模拟传输系统和数字无线传输系统耦合的两个传真机的方框图；
图3是数字无线蜂窝网电话系统的方框图；
图4A-D是根据本发明的一个实施例连接的两个传真机的方框图；
图5A-C是当根据本发明的一个实施例，在进行传真操作期间各种系统的操作流程图；
图6是示出根据本发明的一个实施例在页结束(page end)处理期间进行的步骤的流程图；
图7是当源传真传输速率小于根据本发明的一个实施例执行的目的地传真接口速率时，目的地接口的操作流程图；
图8是示出当根据本发明的一个实施例执行时通过目的地接口的数据传输的时序图；和
图9是根据本发明的运用构成的蜂窝网电话系统的方框图。
较佳实施例的详细描述
描述与标准模拟传真机兼容的数字网络接口。传真呼叫必须根据在“ITU-T推荐T.30：用于在普通电话交换网中文档传真传输的步骤”中规定的行为，作为参考在此引入。在示例实施例中，根据T.30，运用在“CCITT推荐V.21：用于普通电话交换网(GSTN)的标准化300 BPS双工调制解调器”规定的调制技术，实现在传真呼叫开始时的参数协商(negotiation)，作为参考在此引入。
图4A是由数字网络20、PSTN22和位于数字网络20的一侧的模拟传真接口24a和24b耦合的两个模拟传真机18a和18b的方框图。将每个模拟接口24的模拟接口侧表示为点，而且两个箭头表示每个模拟传真接口24的双向能力。
图4B示出当将模拟传真从模拟传真机18a传输到模拟传真机18b时，模拟传真接口24a和24b的配置。根据本发明，配置模拟接口24以沿着如箭头所示的方向处理传真。
当沿着所示方向传输传真时，将模拟传真机18a称为“源传真机”，而将模拟传真机18b称为“目的地传真机”。类似地，将模拟传真接口24a称为“源接口”，而将接口24b称为“目的地接口”。
图4C示出当将模拟传真从模拟传真机18b传输到模拟传真机18a时，模拟传真接口24a和24b的配置。在这个配置中，模拟传真机18b是源传真机，而模拟传真机18a是目的地传真机，而且将模拟传真接口24b称为源接口，而将接口24a称为目的地接口。
图4D示出如果根据本发明的较佳实施例将一对模拟传真接口24设置在每个数字网络周围，那么两个传真机18可以通过两个数字网络进行通信。对于传真机18每个模拟传真接口24使得每个数字网络20如同模拟传输系统出现，这就允许通过多个数字网络20适当地传输传真。在数字网络是数字蜂窝网电话系统的情况下，图4D的结构与串接移动到移动传真传输(tandem mobile to mobile faxtransmission)相对应。
图4E示出如果根据本发明的较佳实施例，将一对模拟传真接口24设置在一对数字网络对周围，那么两个传真机18可以通过两个邻接数字网络进行通信。在这种结构中，在两个数字网络之间直接交换数字数据，而无需将数据转换成适于通过模拟网络传输的形式。在数字网络是数字蜂窝网电话系统的情况下，图4E的结构与非串接移动到移动传真传输相对应。
在本发明的较佳实施例中，运用单个数字信号处理器集成电路，执行由源接口24a和目的地接口24b进行的信号调制和控制操作。这些控制操作包括根据标准传真机的操作，处理和响应通过模拟输入接收到的信令消息。
再次参照图4B，在范例中，传真传输源接口24a和目的地接口24b必须执行各种步骤以正确地将传真从源传真机传输到目的地传真机18b。
图5A是示出当根据本发明的一个实施例处理从源传真机18a到目的地传真机18b的传真时，源接口24a和目的地接口24b的操作的流程图。一般，将在系统之间发送的消息示为水平粗线，而虚线表示在示出时刻可能或不可能发生的消息传输，同时实线表示在顺序操作期间应发送的消息。此外，仅示出与本发明的操作相关的由源传真机18a和目的地传真机18b执行的那些步骤，因为对于熟悉本技术领域的人员而言所有其它步骤都是显而易见，而且只会使本发明的描述含糊不清。在步骤50a-d处开始传真传输，而在步骤52处启动源传真机18a，从而导致在步骤54和56中源接口24a建立与目的地接口24b的限定速率的数字信道，并记录关于含有最大传输速率的数字信道的各种特征。
源传真机18a通知源接口24a将发生传真呼叫。这个通知可能由源传真机18a根据ITU-TR T.30生成的任选CNG音调而产生，或者由将预定DTMF音调组发送到源接口24a而产生。在美国专利(未给出序号)中(发明名称为“用于模拟电信设备的数字无线电话系统接口”，1996年9月24日申请，并已转让给本发明的受让人，作为参考资料在此引入)描述一种通知源接口24a将发生传真通信的方法。作为响应，源接口24a通过数字信令消息，通知目的地接口24b将进行传真呼叫。
在另一个实施例中，在步骤58和56中，目的地传真机18b可以向目的地接口24b指示将发生传真呼叫。在美国专利(未给出序号)中(发明名称为“用于检测传真传输的方法和装置”，1996年11月15日申请并已转让给本发明的受让人，作为参考资料在此引入)描述一种用于目的地接口24b检测传真呼叫的方法。
通过在步骤58处建立与目的地传真机18b的模拟信道，在步骤56中目的地接口作出响应。在目的地接口24b和目的地传真机18b之间的示例模拟信道是公共电话交换网(PSTN)。
在已建立模拟信道之后，在步骤62中，目的地接口24b将CNG音调发送到目的地传真机18b，而在步骤60处由目的地传真机18b接收它。在步骤60中，目的地传真机18b根据ITU-TR T.30，可将CED音调(未图示)发送到目的地接口24b。
在步骤64中，目的地接口24b进入V.21模式，而且在步骤66中，目的地接口24b处理来自目的地传真机18b在步骤68中通过将模拟音调转换成数字数据并检查接收到的V.21消息来发送的V.21消息。
由目的地传真机18b在此刻在传真处理中发送的可能的V.21消息是非标准设备(NSF)、被呼叫用户识别(CSI)和数字识别信号(DIS)。DIS消息包含关于目的地传真机18b的传真能力的信息，它包含可接受调制协议和最大解调速率。调制协议包括V.27ter/V.27ter降级模式(Fall Back Mode)(FBM)、V.29、V.33和V.17。在DIS消息中的四比特字段中包含协议信息。
此外，DIS消息包括关于目的地传真机18b的其它信息，它包含I类和II类操作以及误差检测操作。在DIS消息的比特字段1-8和25-72中含有大多数的这种其它信息。
根据本发明的一个实施例，在步骤66中，目的地接口24b继续处理和检查V.21消息直至在步骤70中确定已接收到DIS消息。在本发明的较佳实施例中，一旦已接收到DIS消息，目的地接口24b在步骤72中通过数字信道只把DIS消息和CSI消息送到源接口24a。于是，在本发明的较佳实施例中，源传真机18a没有接收到在NSF消息中表示的所有非标准特性。
在步骤74中，源接口24a处理从目的地接口24b接收到的DIS和CSI消息。这个处理包括检查DIS消息以确定可接受调制协议和规定的最大数据速率，以及最大数据速率是否超过在源接口24a和目的地接口24b之间的数字信道的最大数据速率。如果最大速率超过数字信道速率，那么源接口24a通知DIS消息，如下面详细描述的那样指示一个不同的最大数据速率和可行的不同调制协议。此外，在本发明的一个实施例中，源接口24a删除DIS消息中的比特字段25-72，而将比特字段1-8设为逻辑零以指示不启用由这些字段规定的任何选项，从而简化操作传真处理。
源接口24a还变更在DIS消息中的最小扫描行时间(minimun scab linetime)(MSLT)字段以指示40毫秒(ms)的持续时间，它是由T.30所规定的最大值。MSLT是在来自源传真机18a的页的行传输之间的时间间隔，以便于在目的地传真机处打印。通过变更DIS消息以要求40ms的MSLT，即使在目的地传真机18b可以更快地处理数据行时，本发明也提供了可用于从由数字信道引入的间歇传输延迟恢复的在行之间的时间间隔。
表I列出在步骤74中对于给定数字信道速率(DCR)变更DIS消息之后从源接口24a发送到源传真机18a的DIS中规定的数据速率和调制协议，以及在从目的地接口24b接收到并从目的地传真机18b(DISDest)发送的DIS消息中规定的给定传真解调速率组。
DCRDISDest   2400＜＝DCR＜4800   4800＜＝DCR＜7200   7200＜＝DCR＜9600     9600＜＝DCR＜12000   12000＜＝DCR＜14400 14400＜＝DCR
V.17或V.33   V.27terFBM   V.27ter   V.29+V.27ter     V.29+V.27ter   DNC DNC
只V.29   V.29+V.27ter   V.29+V.27ter   DNC     DNC   DNC DNC
V.29+V.27ter   V.27terFBM   V.27ter   DNC     DNC   DNC DNC
V.27ter   V.27terFBM   DNC   DNC     DNC   DNC DNC
V.27terFBM   DNC   DNC   DNC     DNC   DNC DNC
                                  表I
DNC项是“不改变”。如在现有技术中已知，V.17包括速率14,400bps、12,000bps、9,600bps和7,200bps；V.33包括速率14,400bps和12,000bps；V.29包括速率9,600bps和7,200bps；V.27ter包括速率4,800bps和2,400bps；和V.27terFBM是速率2,400bps。
显然，在某些场合下调制协议和规定的速率将大于数字信道速率。然而，当在这种情况下，如下所述，响应于来自源传真机18a的最初训练请求，源接口24a送出不能训练(Failure to Train)(FTT)消息，直至源传真机18a的速率下降到由数字信道支持的速率。
一般，源接口24a指示目的地传真机18b可以接受具有等于或小于数字信道速率的协议，并在一些例子中以最小量大于数字信道速率。于是，在通过传输FIT消息，源接口24a和源传真机18a之间的协商速率被迫低于数字信道速率和目的地传真机速率(D_RATE)中的较小速率，从而可以获得与数字信道兼容的最大源传真传输速率。
同样应理解，在本发明的较佳实施例中，源接口24a无需指示对于目的地传真机18b可接受的调制协议，因为在传输到目的地接口24b之前源接口24a将解调数据。一旦接受已解调数据，目的地接口24b可运用与目的地传真机18b兼容的调制协议重新调制，其中调制协议包括以下面详细描述的较高传输速率进行操作的协议。
在本发明的另一个实施例中，目的地接口24b还将NSF消息送到源接口24a，它判定在NSF消息中规定的任何特性是否与数字信道不一致，而且变更消息以规定不能获得这种特性。
在步骤76中，源接口24a将包括DIS消息的已变更的V.21消息调制成发送到源传真机18a的音调。重新发送这些V.21音调消息，直至从源传真机18a接收到响应。
在步骤78中，源传真机18a接收V.21音调消息，而且在步骤80中产生并发送V.21音调响应消息，它可包括非标准特性建立(setup)(NSS)、发送用户识别(TSI)和数字命令信号(DCS)。在本发明的较佳实施例中，由于目的地接口24b不传送NSF消息，所以不发送NSS消息。源接口24a把V.21音调响应消息转换成V.21数字数据响应。即，源接口24a解调V.21音调响应消息。
在步骤82中解调每个V.21音调响应消息之后，源接口24a检查DCS消息以确定由源传真机规定的传输速率，而且把数字V.21消息送到目的地接口24b。在步骤84中，目的地接口24b变更DCS消息的MSLT比特字段组(21、22和23)以匹配最初由目的地传真机18b要求的，并继续重新调制已变更V.21响应消息并把它送到目的地传真机18b。在步骤86中，目的地传真机18b接收V.21响应。
在步骤92中，源传真机18a通过发送由源接口24a在步骤94中接收到的TCF消息，开始协商源传输速率S_RATE。
类似地，在步骤88中，目的地接口24b通过把训练检验(TCF)消息发送到目的地传真机18b，开始协商目的地操作传输速率D_RATE。在步骤90中，目的地传真机18b开始接收TCF消息。这开始处理独立速率协商。
在下面所述的多个例子中，传真处理将回到步骤80到86。在这些例子中，步骤82和84中，源接口24a和目的地接口24b之间不交换DCS消息，这是因为目的地接口24b已知包含在DCS消息中的相关信息。消除对交换这种信息的需求还加速了对独立速率协商的处理，因而还降低了超时的危险性。
独立速率协商是在源传真接口24a和源传真机18a之间的源传真接口速率S_RATE的协商，和在目的地接口24b和目的地传真机18b之间的目的地传真接口速率D_RATE的协商，同时在源接口18a和目的地接口18b之间交换最小数量的消息。通过允许目的地传真接口速率D_RATE超过源传真接口速率S_rate和数字信道速率，可以获得这。此外，通过使源接口24a和目的地接口24b足够的智能以在不需要相互通信的情况下确定适当的接口速率并根据V.21和T.30处理和响应源和目的地传真机18a和18b，获得独立速率协商。
在步骤140中，源接口24a判定在步骤94中接收到的TCF是否有效，而且如判定为无效则在步骤142中把FIT送到源传真机18a并回到步骤82以接收来自源传真机18b的下一个DCS和TCF消息。当多次执行步骤82时，不再把DCS消息送到目的地接口24b，如最初执行的那样，从而保持由源和目的地接口执行的速率协商的独立性。如果TCF有效，那么源接口24a继续到图5B。
现在，参照图5B，在步骤97中，目的地传真机18以由目的地接口24b在步骤101中接收到并解调和送到源接口24a的不能训练消息(FIT)或确认接收消息(CFR)响应于来自目的地接口24b的TCF。
同时，在步骤152中，在源接口24a处开始轮询(poll for)来自源传真机18a附加DCS和TCF消息，并在步骤154中轮询来自目的地接口24b的FIT或CFR消息。
在步骤99中，源接口24a判定是否已接收到的新TCF，而且如果是的话，那么在步骤100中递增TCF_CNT。TCF_CNT是计数器，在没有从源接口24a发送响应的情况下，它跟踪已从源传真机18a接收到的TCF消息的数量。将TCF_CNT初始化为零(未示出初始化)。如果没有接收到TCF，那么源接口24a继续到步骤95，然而，应注意，为了在步骤99中从图5A到达，以接收到有效TCF。因此，在第一次执行步骤99的期间，递增TCF_CNT，而且此刻增量等于1(1)。
在步骤95中，源接口24a判定源传真接口速率S_RATE是否大于数字信道速率，如果是的话，那么继续到步骤114，其中源传真机18a在上述源传真接口速率下试图训练。
如果源传真接口速率S_RATE不大于数字信道速率，那么在步骤96中，它判定是否在步骤154中接收到FIT消息，而且如果是的话，那么在步骤103中减小对目的地传真接口速率ED_RATE的估计，其中源传真机18a在上述源传真接口速率下试图训练。虽然未图示，但是将ED_RATE初始化为由源传真机18a在最初DCS消息中规定的速率。然后，源接口24a继续到步骤105。
如果在步骤96中它判定在步骤154中没有接收到来自目的地接口24b的FIT，那么源接口24a继续到步骤105。在步骤105中，它判定源传真接口速率S_RATE是否大于对目的地传真接口速率ED_RATE的估计，如果是的话，那么源接口继续到步骤114。
如果在步骤105中判定源传真接口速率S_RATE不大于对目的地传真接口速率ED_RATE的估计，那么它在步骤111中判定是否在步骤154中接收CFR，而且如果是的话，那么源接口24a继续如图5C所示的传真处理。
如果未接到CFR，那么源接口继续到步骤98，其中它判定TCF_CNT是否大于2。如果TCF_CNT不大于2，那么源接口24a回到步骤152。如果TCF_CNT大于2，源接口24a继续到步骤114。
在步骤114中，如果TCF_CNT大于零，那么源接口24a把FIT消息发送到源传真机18a。在执行步骤114之后，在步骤115中将TCF_CNT设为零，而且源接口24a回到步骤152。如上所述，TCF_CNT是计数器，它在没有从源接口24a发送的响应的情况下，跟踪已从源传真机接收到的TCF消息的数量。如果TCF_CNT超过2，那么通过发送FIT，阻止在源传真机18a处的重复超时。
与由源接口24a执行的处理同步，目的地接口24b在步骤120中判定是否在步骤101中接收到CFR。如果是的话，那么在步骤128中开始定时器，而且在图5C中继续传真处理。
如果不接收任何CFR，那么目的地接口24b在步骤121中判定是否在步骤101中接收到FIT消息。如果接收到FIT消息，那么在步骤122中重新计算目的地传真接口速率D_RATE，而且在步骤124中，通过发送由目的地传真机18b在步骤126中接收到的DCS和TCF消息，试图协商重新计算的目的地传真接口速率D_RATE。在步骤124中传输DCS和TCF消息之后，在步骤101中，接收对新TCF消息的响应，如果在步骤101中未收到FIT消息。
如果在步骤121中判定未收到FIT消息，且如果根据ITU-TR T.30预定时间段已期满，那么目的地传真接口23b在步骤124中重复发送最后DCS和TCF消息。
在步骤150中，如果从源接口24a接收到FIT消息或没有接收到来自它的任何响应，那么源传真机18a发送DCS和TCF消息。
现在，参照图5C，在步骤200中，目的地接口24a判定是否已开始传真页处理，如果是的话，那么继续到步骤224。如果没有开始传真页处理，那么在步骤202中，判定在步骤128中开始的定时器(图5B)是否已期满，如果不是的话，那么再次执行步骤200。如果定时器已期满，那么把空白行发送到目的地传真机18b以防止由于超时导致的呼叫失落。在发送空白行之后，再次执行步骤200，而且在本发明的较佳实施例中，以1秒间隔重复发送空白行直至开始传真页传输。然而，可以使用其它间隔，但是间隔最好不超过2秒。
在步骤221中，源传真机18a以传真音调的形式开始发送传真页，其中由源接口24a通过模拟连接接收传真音调。在步骤222中，源接口24a通过把传真音调转换成数字数据、除去在每行中的任何填充(fill)位并通过数字信道把该数字数据送到目的地接口24b，执行传真音调处理。
目的地接口24b接收数字数据并在步骤224中通过把数字数据转换回发送到目的地传真机18b的传真音调，执行传真处理。在步骤226中，由目的地传真18b接收传真音调。
在传真处理期间，在步骤224中，目的地接口24b把填充位插入发送到目的地传真机18b的数据以满足目的地传真机18b的MSLT要求并补偿大于源传真传输速率S_RATE的目的地传真传输速率D_RATE。下面，详细描述用于插入填充位的步骤。
在发送的传真数据的每行结尾处，在步骤218中，源接口24a判定是否已发送传真数据的完整页，如果不是的话，回到步骤222。在已发送完整页之后，如下面详细所述，在步骤230-238中，执行V.21消息处理。
在步骤240中，源接口24a判定是否在步骤232中接收到MPS和MCF消息。如果不是的话，那么传真页处理在步骤134a-d中结束处理。如果接收到MPS和MCF消息，那么源接口24a在步骤222中重新开始传真页处理。
在步骤242中，目的地接口24b判定是否在步骤234中接收到MPS和MCF消息，而且如果是的话，那么回到图5B的步骤128。如果在步骤234中没有接收到MPS和MCF消息，那么在步骤134中结束传真页处理。
在一些例子中，可在步骤230和238中处理消息结束(EOM)，表示已发送传真，否则可用不同的参数发送附加文档。在这种情况下，在图5A的步骤68中重新开始处理。
在其它例子中，可处理来自目的地传真机18b的RTN消息，表示需要再训练。在这种情况下，在图5A的步骤80和86中重新开始传真处理。
在另外的例子中，从目的地传真机24b接收到RTP消息。如果响应于MPS消息接收到RTP消息，那么在图5A的步骤80-86中重新开始传真处理。
图6是示出根据本发明的一个实施例，在图5C的步骤230-238中处理V.21消息时，由源传真机18a、源接口24a、目的地接口24b和目的地传真机18b执行的步骤的流程图。在步骤250a-d中开始页结束处理，而且在步骤252中，源传真机18a开始发送V.21先导序列消息。
在步骤254中，源接口24a开始接收先导序列消息，而且在短持续时间过后，在步骤256中，通知目的地接口24b通过发送的数字消息接收到先导序列。在步骤258中，目的地接口24b接收通知，并通过开始产生在步骤260中在目的地传真机处接收到的V.21先导序列来作出响应。
在步骤262中，从源传真机18a发送的V.21先导序列消息结束，在步骤264中，在源接口24a处检测这点。在步骤266中，源传真机18a发送在步骤268中在源接口24a处被接收的EOP、MPS或EOM V.21消息。
在步骤270中，源接口24a把数字V.21消息发射到目的地接口24b。作为响应，目的地接口24b保证V.21先导序列的传输具有至少一(1)秒持续时间，而且如果这样的话，在步骤280中结束传输V.21先导序列。于是，目的地接口24b把数字V.21消息转换成音调V.21消息，其中将上述音调V.21消息附在先导序列上并在步骤282中由目的地传真机18b接收和处理它。
在步骤284中，目的地传真通过发送V.21响应消息作出响应，其中上述V.21响应消息可能是消息确认(MCF)、重训练肯定(Retrain Positive)(RTP)和重训练否定(Retrain Negative)(RTN)，在步骤286中可由目的地接口24b将它们转换成数字消息。在步骤288中，由源接口24a接收数字V.21消息并将它们转换成音调V.21消息，而且在步骤290中由源传真机18a接收音调V.21消息。应理解，运用如在步骤252至282中所示的处理期间执行的(只是反向执行)“先导序列流水线处理(preamble pipelining)”执行步骤284-290。
于是，源接口24a通过在传输来自源传真机18a终端的先导序列之前，开始传输来自目的地接口24b的先导序列，以流水线方式发送V.21先导序列。在页结束期间，流水线方式发送V.21先导序列消息减小了处理先导序列消息所需的时间，从而允许更快地发送V.21消息以满足T.30定时要求。
图7是示出根据本发明的一个实施例执行时，由目的地接口24b在传真页处理期间执行的步骤的流程图。在步骤200中，开始传真处理，而且在步骤202中，目的地接口24b检查来自源接口24a的数据行，而且如果接收到，那么把该行加到数据行队列。应注意，可以低于目的地传真传输速率D_RATE的速率结束数据行。
在步骤304中，判定队列中是否少于两行，如果不是的话，那么再次执行步骤302。如果是的话，那么在步骤306中，以更高的数据速率把在队列中最早的数据行发送到目的地传真机18b。即，以先进先出(FIFO)方式操作队列。
在以更高传输速率传输数据行之后，在步骤308中，目的地接口24b把附加填充位发送到目的地传真机18b。在发送填充位之后，目的地接口24b在步骤312中判定对于来自源接口24a的当前数据行是否已接收到行结束(EOL)，或者判定是否超时已期满，如果不是的话，在步骤308中发送更多的填充位。如果已接收到EOL或超时已期满，那么在步骤310中，把EOL发送到目的地传真机18b，如果已满足所需的MSLT时间。如果不满足所需的MSLT时间，那么发送附加填充位直至满足所需MSLT时间。在本发明的较佳实施例中，虽然在1至5秒之间的超时是较佳的，但是超时大约等于2秒。
在步骤311中，判定是否已接收到最后数据行，而且如果不是的话，那么再次执行步骤302。如果已接收到最后数据行，那么在步骤313中判定数据行队列是否为空，而且如果不是的话，那么再次执行步骤306。如果队列为空，那么对于页的传真处理将结束步骤214。
图8是进一步示出根据本发明的一个实施例，目的地传真传输速率D_RATE高于源传真传输速率S_RATE时，目的地接口24b的操作的时序图。时间从左到右，而顶行表示从源接口24a接收到的数据，而底行表示发送到目的地传真机18b的数据。
根据如图5所示的步骤的执行情况，接收第一和第二行数据，它包括行结束消息(EOL)，而这些行进入数据行队列(未图示)。在接收到第二行的行结束后，开始以更高速率把第一行发送到目的地传真机18b。
在所示的示例实施例中，由于以更高数据速率下执行，所以将行1发送到目的地传真机18b完成得比从源接口24a接收行3更快。于是，为了推迟发送行2，所以发送填充位直至收到对于行3的行结束消息，此时发送对于行1的行结束消息。处理继续直至已发送数据页。
在把数据行送到目的地传真机18b之前，按队列排列接收到的数据允许在传输速率失配时发生适当的传输，这是因为可在不中断数据流的情况下将填充位插入每行的末端。用这种方法插入填充位是必要的，因为它是可插入这种填充位而不中断精确传输传真数据的唯一地点。此外，由于在这种延迟期间队列可以提供所需数据行，从而保持到目的地传真的恒定数据流，所以将接收到的数据行放入队列还允许补偿可变信道延迟。
图9是构成以根据本发明的一个实施例处理模拟传真传输的蜂窝网电话系统的示图。无线数据电信业务用户提供有经变更的用户单元26，它与模拟传真机28a相连。经变更的用户单元26包括模拟传真接口，并通过RF相互与基站27相连。在本发明的较佳实施例中，根据IS-95广播接口标准，调制RF信号。
将基站27与还包括模拟传真接口的基站控制器(BSC)29耦合。BSC29通过PSTN16与模拟传真机28b连接。
在将传真从模拟传真机28a发送到模拟传真机28b期间，经变更的用户单元26作为源接口，而BSC29作为目的地接口。在将传真从模拟传真机28b发送到模拟传真机28a期间，BSC29作为源接口，而且经变更的用户单元26作为目的地接口。
于是，已描述与标准模拟传真机兼容的数字网络接口。虽然描述包括构成与无线蜂窝网电话系统一起使用的实施例，但是可结合包括基于有线的数字网络的其它数字网络一起应用本发明。
前面提供对较佳实施例的描述以使得熟悉该技术领域的人员进行或使用本发明。对于熟悉该技术领域的人员而言，对这些实施例的各种变更是显而易见的，而且可将这里限定的一般原理应用于其它实施例，而不必进行发明创造。于是，本发明并不限于这里所示的实施例，而是根据与这里所述的原理和新颖性相一致的最宽范围。

Claims (32)

1.一种通过具有可变传输延迟的数字信道，将传真从源传真机发送到目的地传真机的系统，其特征在于，包括：
源接口装置，用于在小于或等于所述数字信道之数据速率的第一传输速率下，接收来自所述源传真机的第一模拟信息信号，用于将第一模拟信息信号转换成一数字信息信号，所述源接口装置还用于生成多个控制信号，用于通过所述数字信道发送所述数字信息信号和所述多个控制信号，以及用于通过所述数字信道接收多个目的地接口设备的响应；和
目的地接口装置，用于接收所述数字信息信号和所述多个控制信号，用于将所述数字信息信号转换成第二模拟信息信号，用于以第二传输速率将所述第二模拟信息信号发送给所述目的地传真机，其中第二传输速率大于或等于所述第一传输速率，并经协商与第一传输速率无关，用于生成一组指令，以传送给目的地传真机，其中所述指令组是由所述多个控制信号生成的；用于接收多个目的地传真机的响应，用于将所述多个目的地传真机响应转换成多个目的地接口设备响应，并且用于将多个目的地接口设备响应发送给源接口装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于在源接口装置和源传真机之间建立第一训练对话，并且目的地接口装置还用于在目的地接口装置和目的地传真机之间建立第二训练对话，其中第一训练对话导致第一传输速率，第二训练对话导致第二传输速率。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述源接口装置通知源传真机以小于或等于目的地传真机最大传输能力的传输速率进行第一训练对话。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述源接口装置通知源传真机以小于或等于所述数字信道之数据速率的传输速率进行第一训练对话。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于如果目的地传真机是只有V.29能力的传真机，那么向源传真机误报源传真机正在与具有V.27ter和V.29能力的传真机通信。
6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，第一传输速率小于或等于所述数字信道的数据速率，并且小于或等于目的地传真机的最大传输能力。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于在第一训练对话期间向所述源传真机发送不能训练的消息，所述不能训练的消息告诉源传真机降低第一训练对话的第一传输速率。
8.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目的地接口装置还用于将第二训练对话的第二传输速率发送给源接口装置，并且源接口装置在第一训练对话期间，向源传真机发送不能训练的消息，直到来自目的地接口装置的第二训练对话的第二传输速率到达所述源接口装置。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，源接口装置还用于向目的地接口装置发送一先导指示符，所述先导指示符是所述多个控制信号中的一个，指示源传真先导消息开始传输。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述目的地接口装置还用于在源传真先导消息的传输结束之前产生一新的先导消息，并且将所述新的先导消息发送给目的地传真机。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目的地接口装置还用于向源接口装置发送一先导指示符，所述先导指示符是所述多个目的地接口设备响应中的一个，指示目的地传真先导消息开始传输。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于在目的地传真先导消息的传输结束之前产生一新的先导消息，并且将所述新的先导消息发送给源传真机。
13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目的地接口装置还用于阻断所述多个目的地传真机响应的一部分。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述多个目的地传真机响应的所述一部分包含纠错信息。
15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于阻断所述多个目的地传真机响应的一部分。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述多个目的地传真机响应的所述一部分包含纠错信息。
17.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于变更来自所述目的地传真机的数字识别信号消息，以指示不支持I类和II类传真处理。
18.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通过增加来自目的地传真机的数字识别信号消息中的最小扫描行时间，来补偿所述数字信道之数据速率中的波动，并且所述数字识别信号消息是由目的地接口装置转换的所述多个目的地传真机响应中的一个。
19.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于延迟完成第一训练对话，直到源接口装置接收到来自目的地接口装置的消息，所述消息包括来自第二训练对话的第二传输速率。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还通过有故意不理睬来自源传真机的训练检验消息，延迟完成第一训练对话，并且所述延迟完成第一训练对话是通过在接收到源传真机的三个训练检验消息后发送不能训练的消息来实现的。
21.如权利要求2所述的系统，其特征在于，目的地接口装置还用于改变由目的地传真机通知的最小扫描行时间，用于将改变后的最小扫描行时间发送给源接口装置，并且利用由目的地传真机通知的最小扫描行时间，将第二模拟信息信号发送给目的地传真机。
22.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述源接口装置还用于改变由目的地接口装置通知的最小扫描行时间，用于将改变后的最小扫描行时间发送给源接口装置，并且利用目的地接口装置通知的最小扫描行时间，将数字信息信号发送给目的地接口装置。
23.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统将经改变的最小扫描行时间从源接口装置发送到源传真机，以补偿所述数字信道的可变传输延迟，并且所述经改变的最小扫描行时间大于或等于目的地传真机的最小扫描行时间。
24.如权利要求2所述的系统，其特征在于，第一训练对话和第二训练对话以相同的传输速率开始，但在第一训练对话结束和第二训练对话结束时，第一传输速率小于第二传输速率。
25.如权利要求2所述的系统，其特征在于，源接口装置还用于阻断重复消息发往目的地接口装置。
26.如权利要求2所述的系统，其特征在于，目的地接口装置还用于阻断重复消息发往源接口装置。
27.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目的地接口装置与目的地传真机通信所用的调制协议不同于源传真机与源传真机通信所用的协议。
28.一种通过具有可变传输延迟的数字信道，将传真从源传真机发送到目的地传真机的方法，其特征在于，包括下列步骤：
以目的地传真传输速率，在目的地接口装置与目的地传真机之间进行通信，所述目的地传真传输速率大于或等于源传真传输速率；和
以所述数字信道的数据速率，在目的地接口设备与源接口设备之间进行通信；和
以所述源传真传输速率，在源接口设备与源传真机之间进行通信，其中独立地协商源传真传输速率和目的地传真传输速率。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，在目的地接口设备与目的地传真机之间进行通信的所述步骤还包括下列步骤：
在目的地接口设备和目的地传真机之间建立一目的地训练对话；和
将目的地训练对话信息发送给源接口设备。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，在源接口设备和源传真机之间进行通信的所述步骤还包括以下步骤：
在源接口设备处，处理目的地训练对话信息；和
在源接口设备和源传真机之间建立一源训练对话，所述源训练对话基于目的地训练对话信息。
31.一种通过具有可变传输延迟的数字信道，将传真从源传真机发送到目的地传真机的方法，其特征在于，包括下列步骤：
以第一传输速率，接收从源传真机到源接口设备的第一模拟信息信号，其中所述第一传输速率小于或等于所述数字信道的数据速率；
在源接口设备处，将第一模拟信息信号转换成一数字信息信号；
在源接口设备处，生成多个控制信号；
通过所述数字信道，将所述数字信息信号和所述多个控制信号发送给目的地接口设备；
在目的地接口设备处，接收数字信息信号和多个控制信号；
在源接口设备处，通过所述数字信道接收来自目的地接口设备的多个目的地接口设备响应；
在目的地接口装置处，将数字信息信号转换成第二模拟信息信号；
以第二传输速率，将第二模拟信息信号从目的地接口设备发送到目的地传真机，其中所述第二传输速率大于或等于第一传输速率；
在目的地接口设备处，生成一组指令，发送给目的地传真机，所述指令组是由所述多个控制信号确定的；
将所述指令组发送给目的地传真机；
在目的地接口设备处，接收多个目的地传真机响应，其中所述多个目的地传真机响应基于所述指令组；
在目的地接口设备处，将多个目的地传真机响应转换成多个目的地接口设备响应；以及
将多个目的地接口设备响应发送给源接口设备。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：
在源接口设备和源传真机之间建立第一训练对话；和
在目的地接口设备和目的地传真机之间建立第二训练对话，其中第一训练对话导致第一传输速率，而第二训练对话导致第二传输速率。
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