DE60037590T2 - Der schnelle parameteraustausch - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kommunikationssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verkürzen der Verbindungszeit zwischen Kommunikationssystemen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 56-Kbps-Modems sind jetzt gemäß der ITU V.90-Empfehlung standardisiert (ITU-T Telecommunication Standardization Sector of ITU [Telekommunikations-Standardisierungs-Sektor der ITU), XP 002107773, September 1998). Viele 56-Kbps-Modems, insbesondere Endbenutzer-Modems, können jedoch nur mit Legacy-Modes, wie zum Beispiel K56flex, V.34, V.FC und V.32 kompatibel sein. Bei solchen Legacy-Modems und abwärtskompatiblen V.90-Modems kann es jedoch eine unerwünscht lange Verbindungszeit oder Initialisierungszeit zwischen dem Verbindungsaufbau und dem Voll-Raten-Datenmodus geben. Die Startzeit kann bis zu 30 Sekunden betragen, was aus der Sicht des Endbenutzers ziemlich unerfreulich und unschön sein kann, insbesondere angesichts anderer Daten-Kommunikationsprotokolle, die in einer "immer-verbunden"-Weise zu funktionieren scheinen.
  • V.90-Modems, die Legacy-Modem-Protokolle unterstutzen, führen während der Initialisierung typischerweise die in Tabelle 1 gezeigten Funktionen durch. Die Zeitdauern, die mit den in Tabelle 1 dargelegten Vorgängen verbunden sind, können in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel der Server-Geschwindigkeit und den Kanal-Bedingungen, von Verbindung zu Verbindung variieren.
    PROTOKOLL VORGANG ZEIT (Sekunden)
    -- Wählen 1
    -- Anrufaufbau 1
    V.8bis Fähigkeitenaustausch 3,5
    V.8 Fähigkeitenaustausch 3,5
    V.90 Phase 2 Testen & Ausrichten 1,5
    V.90 Phase 3 Digitale-Beeinträchtigungs-Lernen; Anfangs-APCM-Training 8,5
    V.90 Phase 4 Ende-APCM-Training; Einstellen der Leistungspegel; Konstellations-Übertragung 2,5
    V.42/V.42bis Fehlerkorrektur; Datenkomprimierung 0,5
    -- Einloggen 0,5–5
    GESAMT = 22,5––27,0
    Tabelle 1 – Konventioneller V.90-Modem-Start
  • Der V.8bis-Vorgang weist eine relativ lange Timeout-Zeitspanne auf, die viel von der Zeitspanne umfasst, die mit dem Vorgang verknüpft ist. Dieser Vorgang ist in der ITU-T-Empfehlung V.8bis (Internationale Fernmeldeunion, August 1996) beschrieben, deren Inhalt als Referenz mit aufgenommen ist. Das V.8bis-Protokoll ist eine Erweiterung des V.8-Protokolls, wie in der ITU-T-Empfehlung V.8 (Internationale Fernmeldeunion, Februar 1998) beschrieben ist. Gemäß V.8bis und/oder V.8 tauschen die beiden Modem-Vorrichtungen ihre individuellen Fähigkeiten aus, so dass während der darauf folgenden Initialisierungs- und Datenkommunikations-Vorgänge kompatible Protokolle verwendet werden können.
  • Die verschiedenen V.90-Start-Phasen werden zum Bestimmen der analogen und digitalen Kanalmerkmale, zum Trainieren der Modem-Entzerrer, und zum sonstigen Versuchen des Optimierens der aktuellen Kommunikations-Sitzung verwendet. Die Einzelheiten der V.90-Start-Phasen und andere Aspekte eines V.90-Modemsystems finden sich in der ITU-T-Empfehlung V.90 (Internationale Fernmeldeunion, September 1998). Obwohl ein Abschnitt der V.90-Startsegmente, dargestellt in Tabelle 1, ohne Rücksicht auf den Standort oder Status des Client-Modems benötigt wird, könnten viele der Vorgänge bei wiederholten Verbindungen, die mit den gleichen (oder beinahe identischen) Kanal-Eigenschaften verknüpft sind, beseitigt oder verkürzt werden.
  • Bei einem herkömmlichen V.90-Modemsystem werden Fehlerkorrektur- und Datenkomprimierungs-Techniken während der V.42/V.42bis-Stufe durchgeführt. Die Besonderheiten von V.42 sind in der ITU-T-Empfehlung V.42 (Internationale Fernmelde-Union, Oktober 1996) enthalten. Die Besonderheiten von V.42bis sind in der ITU-T-Empfehlung V.42bis (Internationale Fernmelde-Union, Januar 1990) enthalten. Der V.42-Vorgang ist wünschenswert, damit das Modemsystem den Einlogg-Vorgang in einem im Wesentlichen "fehlerfreien" Modus durchführen kann. Der Einlogg-Vorgang kann mit CHAP-Protokollen und PAP-Protokollen durchgeführt werden. Beide werden aus Sicherheitsgründen im Zusammenhang mit PPP-Verbindungen (PPP, englisch für Point-to-Point-Protocol, Punkt-zu-Punkt-Protokoll) verwendet, zum Beispiel einer Verbindung zwischen einem Client-Rechner und einem Internet-Dienstanbieter-Server. Aus der Sicht der V.90-Modem-Vorrichtungen werden die Einlogg-Informationen als Daten übertragen. Sobald der Einlogg-Vorgang erfolgt ist, ist die Einwähl-Verbindung fertig, und Daten können zwischen dem Server und der mit dem Client verknüpften Host-Software übertragen werden.
  • Die verbreitete Nutzung des Internets als tägliches Recherchewerkzeug, Unterhaltungswerkzeug und Kommunikationswerkzeug hat die Verwendung von 56-Kbps-Modems erhöht. Viele Kanäle können jedoch nur Legacy-Modes, wie zum Beispiel V.34 unterstützen. Somit sind noch viele Legacy-Modes in Benutzung, obwohl die meisten neueren Modems (insbesondere die, die mit neuen Personalcomputern verkauft werden) mit der V.90-Empfehlung kompatibel sind. Der lange Initialisierungs-Zeitraum, der mit V.90-Modems verknüpft ist, die in Legacy-Modes zurückfallen, kann ärgerlich und bei vielen Anwendungen unerwünscht sein, und kann einen ernsthaften Nachteil darstellen, wenn ein Benutzer nach einer unerwarteten Verbindungsunterbrechung eine sofortige Verbindung herstellen möchte. Des Weiteren können selbst im Zusammenhang mit einer Verbindung zwischen zwei V.90-Modemvorrichtungen die langen V.90-Startphasen die Geduld eines ungeduldigen Endbenutzers auf die Probe stellen. Dementsprechend wäre es äußerst wünschenswert, die Initialisierungszeit, die üblicherweise mit einem herkömmlichen V.90-Modemsystem verknüpft ist, zu verringern.
  • Eine gegebene Modem-Kommunikations-Sitzung kann aus einer beliebigen Anzahl von Gründen unterbrochen oder getrennt werden. Zum Beispiel kann ein Anklopfsignal eine Modemverbindung soweit unterbrechen, dass der Modemanruf entweder erneut verbunden werden oder neu initialisiert werden muss. Als ein weiteres Beispiel kann es möglich sein, eine aktuelle Modemverbindung auf Halten zu setzen, damit der Benutzer einen eingehenden Anruf in Antwort auf ein Anklopfsignal beantworten kann, oder damit der Benutzer einen ausgehenden Anruf platzieren kann, ohne die Modemverbindung zu unterbrechen. Idealerweise könnte die Modemverbindung augenblicklich hergestellt werden. In einem praktischen System muss jedoch ein erneuter Trainings-Vorgang oder ein erneuter Initialisierungsvorgang durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die beiden Endgeräte korrekt synchronisiert sind, und um sicherzustellen, dass der Kanal entsprechend entzerrt wird. Wie oben erläutert, können herkömmliche V.90-Modemsysteme mehr als 20 Sekunden mit einem solchen erneuten Training und erneuten Initialisieren verbringen. Demgemäß wäre es ebenfalls wünschenswert, die Neuverbindungszeit zwischen den gleichen Modemgeräten in Antwort auf eine temporäre Verbindungstrennung oder eine temporäre Pause bei der Datenkommunikation zu verringern.
  • Ein bedeutender zeitraubender Abschnitt des Modem-Trainings und Aushandelns erfolgt während dem Parameter-Austausch, wie zum Beispiel dem Austausch von Daten-Signalisierungs-Rate, Vorkodierungs-Koeffizient, Spektralformung, Konstellationsinformation, und so weiter. Unter Bezugnahme auf die 5 wird dargestellt, dass zum Beispiel während des V.90-Aushandelns ein APCM-Modem 580 (APCM, engl. Analog Pulse Code Modulation, [analoge Puls-Code-Modulation]) einen Konstellations-Parameter-("CP")-Rahmen 510 an ein DPCM-Modem 590 (DCPM, Digital Pulse Code Modulation, [digitale Puls-Code-Modulation]) übermittelt, das im Austausch einen Modulations-Parameter-("MP")-Rahmen 520 an das APCM-Modem 580 überträgt. Der MP-Rahmen 520 und der CP-Rahmen 510 sind in synchroner Form und enthalten viele Informationsbits und CRC-Information für die Fehlerprüfung (siehe 17 und 18), wie an späterer Stelle weiter beschrieben wird.
  • Wie in 5 dargestellt, überträgt das APCM-Modem 580 fortlaufend CP-Rahmen 510 an das DPCM-Modem 590, bis das APCM-Modem 580 eine Empfangsbestätigung von dem DPCM-Modem 590 für einen der übermittelten CP-Rahmen 510 empfängt. Gleichermaßen überträgt das DPCM-Modem 590 fortlaufend MP-Rahmen 520 an das APCM-Modem 580, bis das DPCM-Modem 590 eine Empfangsbestätigung von dem APCM-Modem 580 für einen der übermittelten MP-Rahmen 520 empfängt.
  • Die Empfangsbestätigung für den CP-Rahmen 510 wird in Form eines MP-Rahmens 520 übermittelt, mit jedem einzelnen Informationsbit dem auf "1" gesetzten Bestätigungs-Bit 33 des MP-Rahmens 520. Der MP-Rahmen 520, dessen Bestätigungs-Bit 33 auf eine "1" gesetzt ist, wird als MP'-Rahmen 522 bezeichnet. Sobald das DPCM-Modem 590 einen CP-Rahmen 510 empfängt, beginnt das DPCM-Modem 590 mit der Übertragung der MP'-Rahmen 522 anstelle der MP-Rahmen 520. Diese wiederholte Übermittlung von MP'-Rahmen 522 setzt sich fort, bis das DPCM-Modem 590 eine Empfangsbestätigung für den MP-Rahmen 520 oder MP'-Rahmen 522 empfängt.
  • Ähnlich wie bei dem DPCM-Modem 590 wird die Empfangsbestätigung von dem APCM-Modem 580 in Form eines OP-Rahmens 510 übermittelt, der jedes einzelne Informationsbit enthält, und wobei das Bestätigungs-Bit 33 des CP-Rahmens 510 auf eine "1" gesetzt ist. Der CP-Rahmen 510, dessen Bestätigungs-Bit 33 auf eine "1" gesetzt ist, wird als CP'-Rahmen 512 bezeichnet. Sobald das APCM-Modem 580 einen MP-Rahmen 520 empfängt, beginnt das APCM-Modem 580 mit der Übertragung der CP'-Rahmen 512 anstelle der CP-Rahmen 510. Die wiederholte Übertragung von CP'-Rahmen 512 setzt sich fort, bis das APCM-Modem 580 eine Empfangsbestätigung für den CP-Rahmen 510 oder CP'-Rahmen 512 empfängt.
  • Die wiederholten Übertragungen dieser langen CP-, CP'-, MP- und MP'-Rahmen, die viele Informationsbits enthalten, stellen tatsächlich einen riesigen Overhead dar. Dieses Problem wird jedoch bei der nächsten Standard-Generation, wie zum Beispiel der ITU V.92-Empfehlung noch größer, da mehr Parameter und Informationsbits zwischen den Modems ausgetauscht werden müssen. 19 zeigt ein Beispiel des V.92-Konstellations-Parameter-Rahmens für das APCM-Modem 580, der als CPa-Rahmen 1900 bezeichnet wird. Wie zu erkennen ist, enthält der CPa-Rahmen viel mehr Informationsbits als der CP- und MP-Rahmen 1800 und 1900 (siehe 17, 18 und 19), wie zum Beispiel die Konstellations-Information mit hoher Auflösung sowie Vorkodierungs- und Vorfilter-Koeffizienten. Der CPa-Rahmen 1900 weist ferner Variable- Länge-Parameter auf, wie zum Beispiel den Parameter 1920, der dem CPa-Rahmen 1900 potentiell viel mehr Informationsbits hinzufügen kann.
  • Bedenken wurden geäußert, dass augrund des Bestätigungs-Mechanismus, der in der ITU-Empfehlung V.34 eingeführt wurde und in der ITU-Empfehlung v.90 wiederverwendet wurde, die Startzeit für die ITU-Empfehlung V.92 aufgrund dieser langen Sequenzen übermäßig erhöht werden könnte. Zum Beispiel muss während eines V.92-PCM-Upstream-Starts eine bedeutende Menge an Information zwischen dem DPCM-Modem 590 und den APCM-Modems 580 ausgetauscht werden. Insbesondere muss das DPCM-Modem 590 sehr lange Sequenzen übertragen, die Konstellations-Informationen mit hoher Auflösung sowie Vorkodierungs- und Vorfilter-Koeffizienten in den CPa-Rahmen enthalten.
  • Dementsprechend besteht auf dem Gebiet ein großer Bedarf daran, den ungeheuren Overhead des wiederholten Übertragens dieser sehr langen Sequenzen zu beseitigen, die viele Parameter und Informationsbits enthalten, wodurch die Trainings- und Aushandlungszeit verringert wird und eine schnelle Verbindung erzielt wird.
  • Des Weiteren wird auf die US-A-5 307 594 verwiesen, die das Identifizieren einer bestimmten Art von Schnell-Trainings-Modems (engl. Fast Train Modems), nämlich V.Fast-Modems während des Anfangsteils der Trainingphase mittels eines Automodus-Prozesses betrifft, und auf das Identifizieren des Modem-Handshake-Typs ausgerichtet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bereitgestellt: ein Trainingsverfahren gemäß Anspruch 1, ein Modem, das eingerichtet ist zum Verringern der Trainingszeit während des Austauschs von Trainings-Parametern gemäß Anspruch 9, ein Datensignal gemäß Anspruch 16 und ein Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt Techniken zum Verkürzen der Start- und Neuverbindungszeit bereit, in Verbindung mit einem Datenkommunikationssystem, das ein Modem verwendet. Die Schnell-Neuverbindungs-Technik setzt die bekannten Kanaleigenschaften einer vorherigen Verbindung wirksam ein, um die Neu-Initialisierungszeit, die mit darauf folgenden Versuchen des erneuten Verbindens der beiden gleichen Modemvorrichtungen verbunden ist, zu reduzieren. Gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform werden die Techniken der vorliegenden Erfindung zum Verkürzen der Neuverbindungszeit für eine Kommunikationssitzung verwendet, die einem Obere-Schicht-Protokoll folgt, zum Beispiel PPP. Obwohl sie nicht auf eine bestimmte Modem-Anwendung beschränkt sind, können die schnellen Start- und Neuverbindungs-Vorgänge zum Eliminieren von Abschnitten der Initialisierungs-Protokolle oder -Prozesse verwendet werden, die normalerweise von einem V.90-Modem verwendet werden, zum Beispiel V.8bis, V.8, Digitale-Beeinträchtigungs-Lernen, Anfangstraining, Testen und Ausrichten, oder dergleichen. Des Weiteren können die Schnell-Start- und -Neuverbindungs-Techniken bestimmte Operationen zu unterschiedlicher Zeit oder in einer unterschiedlichen Reihenfolge im Vergleich zu einer herkömmlichen Modem-Start-Technik durchführen.
  • Die obigen sowie weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung können in einer Form durch ein Verfahren zum Verringern der Neuverbindungszeit durchgeführt werden, in Verbindung mit einem Datenübertragungssystem, das eine erste Vorrichtung aufweist, die zum Kommunizieren mit einer zweiten Vorrichtung über einen Kommunikationskanal eingerichtet ist. Das veranschaulichende Verfahren schließt das Aufbauen einer Kommunikationssitzung zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung über den Kommunikationskanal, das Erhalten einer Anzahl von Betriebsparametern für das Datenübertragungssystem, wobei die Betriebsparameter mit dem Kommunikationskanal verknüpft sind, sowie das Speichern von mindestens einem der Betriebsparameter in der zweiten Vorrichtung mit ein. Nach einer vorübergehenden Pause bei der Kommunikationssitzung werden die Betriebsparameter in der zweiten Vorrichtung wieder aufgerufen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung tauschen die Kommunikationssysteme während den Prozessen des Startens, des erneuten Trainierens, des erneuten Aushandelns, der Schnellverbindung oder während anderen Handshaking-Prozessen zwischen den Kommunikationssystemen eine Anzahl von Parametern aus, wie zum Beispiel Modulations-, Konstellations-, Vorkodierungs-, Vorfilter- und andere kommunikationsbezogene Informationen. Die Kommunikationssysteme tauschen eine lange Informationssequenz aus, die alle notwendigen Parameter oder Kommunikations-Informationen enthält. Anschließend beginnen die Kommunikationssysteme mit dem Übertragen kurzer Sequenzen, die einen Bestätigungs-Informations-Abschnitt enthalten, jedoch nicht alle anderen Parameter oder Informationen, die in den langen Sequenzen eingebettet sind. Sobald jedes Kommunikationssystem eine kurze Sequenz mit der Bestätigungs-Information empfängt, die den Erhalt der langen Informationssequenz bestätigt, können die Kommunikationssysteme zu der nächsten Stufe des Handshaking-Prozesses übergehen. Die Verwendung kurzer Informationssequenzen verkürzt den Handshaking-Prozess wesentlich und beseitigt die Verzögerung und den Overhead, die durch kontinuierliches Senden und erneutes Senden der langen Informationssequenzen eingeführt werden.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn eines der Kommunikationssysteme keine Bestätigungs-Sequenz innerhalb einer vorbestimmten Zeit oder eines Ereignisses erhält, dieses Kommunikationssystem eine weitere lange Informationssequenz erneut übertragen. Anschließend kann das erneut übertragende Kommunikationssystem das Übertragen der langen Informationssequenzen fortsetzen oder kann noch einmal mit dem Übertragen der kurzen Sequenzen beginnen.
  • Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden unter weiterer Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen und Beschreibung deutlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann durch die Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung und Ansprüche in Verbindung mit den Figuren erreicht werden, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf ähnliche Elemente in den Figuren beziehen.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Modemsystem-Umgebung darstellt, die Punkt-zu-Punkt-Protokoll-Verbindungen unterstützen kann,
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines allgemeinen Schnell-Startprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 3 ein Blockdiagramm, das ein veranschaulichendes Modemsystem darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist,
  • 4 ein Ablaufdiagramm, das Abschnitte eines Schnell-Start-Prozesses darstellt, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird,
  • 5 ein Zeitdiagramm, das einem Schnell-Start-Prozess entspricht, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird,
  • 6 ein Zeitdiagramm, das einem Schnell-Neuverbindungsprozess entspricht, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird,
  • 7 ein Ablaufdiagramm, das einen Schnell-Neuverbindungsprozess darstellt, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird,
  • 8 bis 15 Zeitdiagramme, die verschiedenen Modem-Warteschleifen-, Neuverbindungs- und Abbau-Situationen entsprechen,
  • 16 ein Blockdiagramm einer Modemsystem-Umgebung, in welcher verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein können,
  • 17 die Definition von Bits in einem Beispiel für einen Modulations-Parameter-(MP)-Rahmen,
  • 18 die Definition von Bits in einem Beispiel für einen Konstellations-Paramater-(CP)-Rahmen,
  • 19 die Definition von Bits in einem Beispiel für einen Konstellations-Parameter-Rahmen für ein analoges Modem (CPa),
  • 20 die Definition von Bits in einem Beispiel für einen kurzen Modulations-Parameter-Rahmen (MPs),
  • 21 die Definition von Bits in einem Beispiel für einen kurzen Konstellations-Parameter-Rahmen (CPs),
  • 22 die Definition von Bits in einem Beispiel für einen kurzen Konstellations-Parameter-(CPas)-Rahmen für ein analoges Modem,
  • 23 ein Beispiel für den Austausch von herkömmlichen Modulations-Parameter-(MP)-Rahmen gemäß der ITU V.34-Empfehlung,
  • 24a ein Beispiel für den schnellen Austausch von Modulations-Parameter-(MP)-Rahmen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 24b ein Beispiel für den schnellen Austausch von Modulations-Parameter-(MP)-Rahmen und Konstellations-Parameter-(CP)-Rahmen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 24c ein Beispiel für den schnellen Austausch von Konstellations-Parameter-(CP)-Rahmen und Konstellations-Parameter-Rahmen für das analoge Modem (CPa) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 25a ein Beispiel für den schnellen Austausch von Modulations-Parameter-Rahmen (MP) im Fall einer fehlerhaften Rahmenübertragung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 25b ein Beispiel für den schnellen Austausch eines Modulations-Parameter-Rahmens (MP) und Konstellations-Parameter-Rahmens (CP) im Fall einer fehlerhaften Rahmenübertragung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 25c ein Beispiel für den schnellen Austausch eines Konstellations-Parameter-Rahmens (CP) und Konstellations-Parameter-Rahmen für das analoge Modem (CPa) im Fall einer fehlerhaften Rahmenübertragung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 26 ein Beispiel für einen Raten-Wiederaushandlungs-Prozess, der zwischen dem APCM- und dem DPCM-Modem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt,
  • 27 ein Beispiel für einen schnellen Trainings-Prozess, der zwischen dem APCM- und dem DPCM-Modem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt, und
  • 28 ein Beispiel für einen Schnellverbindungs-Trainings-Prozess, der zwischen dem APCM- und DPCM-Modem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt.
  • Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • Die vorliegende Erfindung kann hier in Bezug auf Funktionsblock-Komponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass solche Funktionsblöcke durch jede Anzahl von Hardware-Komponenten realisiert werden können, die zum Durchführen der spezifischen Funktionen eingerichtet sind. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung verschiedene Integrierte-Schaltkreis-Komponenten einsetzen, zum Beispiel Speicherelemente, digitale Signal-Verarbeitungselemente, Logik-Elemente, Nachschlagetabellen und dergleichen, die eine Vielfalt von Funktionen unter der Steuerung von einem oder mehreren Mikroprozessoren oder anderen Steuervorrichtungen durchführen können. Des Weiteren wird der Fachmann anerkennen, dass die vorliegende Erfindung in jeder Anzahl von Datenübertragungskontexten durchgeführt werden kann, und dass das hier beschriebene Modemsystem lediglich eine veranschaulichende Anwendung der Erfindung ist. Des Weiteren wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung jede Anzahl von herkömmlichen Techniken für die Datenübertragung, Signalisierung, Signalverarbeitung und Signalaufbereitung und dergleichen einsetzen kann. Solche allgemeinen Techniken, die dem Fachmann bekannt sein können, werden hier nicht im Einzelnen beschrieben.
  • Es wird angemerkt, dass die besonderen Implementierungen, die hier gezeigt und beschrieben werden, lediglich beispielhaft sind und den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Tatsächlich sollen aus Gründen der Kürze herkömmliches Kodieren und Dekodieren, Taktwiedergewinnung, automatische Verstärkungsregelung (ACG, engl. Automatic Gain Control), Synchronisierung, Training und andere funktionale Aspekte des Datenkommunikationssystems (und Komponenten der einzelnen Betriebskomponenten des Systems) hier nicht im Einzelnen beschrieben werden. Des Weiteren sollen die Verbindungsleitungen, die in den verschiedenen Figuren gezeigt werden, die hier enthalten sind, beispielgebende funktionale Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es wird angemerkt, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einem praktischen Kommunikationssystem existieren können.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein allgemeines Modemsystem 100 darstellt, bei dem die Techniken der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können. Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung wird angenommen, dass das Modemsystem 100 fähig ist zum Unterstützen von Verbindungen, die mit einem Obere-Schicht-Protokoll verknüpft sind, zum Beispiel Punkt-zu-Punkt-Protokoll-Verbindungen ("PPP"). PPP-Verbindungen werden typischerweise mit Internet-Kommunikationen zum Beispiel zwischen einem einzelnen Endbenutzer und einem Internetdienstanbieter assoziiert. In diesem Zusammenhang weist das Modemsystem 100 eine Mehrzahl von Server-Modems (bezeichnet durch die Bezugszeichen 102a, 102b und 102n) und ein Client-Modem 104 auf. Die Server-Modems 102 können jeweils mit einem Internetdienstanbieter oder einer entsprechenden Datenquelle verknüpft sein. Das Client-Modem 104 kann mit einer entsprechenden Datenquelle, zum Beispiel einem Personalcomputer verknüpft sein, der die Host-Software 105 ausführen kann. Zum Zweck dieser Beschreibung kann die Host-Software 105 ein Betriebssystem, wie zum Beispiel Microsoft Windows, oder jedes beliebige Anwendungsprogramm sein, das in Verbindung mit dem Modemsystem 100 funktionieren kann. Selbst wenn dies in 1 nicht dargestellt ist, kann das Client-Modem 104 in den Personalcomputer integriert sein.
  • Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung kann das Modemsystem 100 56-Kbps-Modems einsetzen, die mit der V.90-Empfehlung, Legacy-56-Kbps-Protokollen, der V.34-Empfehlung oder dergleichen kompatibel sind. Obwohl die vorliegende Erfindung hier im Zusammenhang mit einem V.90-Modemsystem beschrieben wird, können die Techniken gleichermaßen bei einem V.34-Modemsystem oder jeder beliebigen Anzahl von Legacy-Modemsystemen angewendet werden. V.90- oder 56-Kbps-Modemvorrichtungen sind für die Verwendung in einem Modemsystem 100 geeignet, wo ein gegebenes Server-Modem 102 eine digitale Verbindung 106 zu dem digitalen Telefon-Netzwerk 108 verwendet. Das Client-Modem 104 ist über ein analoges Zugangsnetz 112 mit einer lokalen Hauptstelle 110 verbunden. Somit ist der zwischen dem Client-Modem 104 und jedem Server-Modem 102 erstellte Kommunikationskanal bis zu der Hauptstelle 110 digital. Anschließend werden die digitalen Signale in ein analoges Signal für die Übertragung über das Zugangsnetz 112 konvertiert.
  • Wenn ein Endbenutzer eine Internetverbindung herstellen möchte, kann die Host-Software 105 jede Anzahl von Operationen in Antwort auf einen Benutzerbefehl durchführen. Zum Beispiel kann die Host-Software 105 das Client-Modem 104 zum Wählen der mit dem Server-Modem 102a (das in diesem Beispiel das mit dem Internetdienstanbieter des Benutzers verknüpfte Server-Modem ist) verknüpften Telefonnummer auffordern. Das Server-Modem 102a und das Client-Modem 104 führen eine Handshaking-Routine durch, die die Entzerrer, Echo-Ausgleicher, Übertragungsleistungspegel, Datenrate und möglicherweise andere Funktionsparameter initialisiert, die mit dem aktuellen Kommunikationskanal verknüpft sind. Des Weiteren kann die Host-Software 105 verursachen, dass das Client-Modem 104 Authentifizierungsdaten sendet und empfängt, die es ermöglichen, dass der Benutzer sich über den Dienstanbieter in das Internet einwählt. Wie weiter oben angemerkt wurde, können die Authentifizierungs-Daten zwischen dem Server-Modem 102a und dem Client-Modem 104 gemäß den bekannten CHAP- oder PAP-Techniken ausgetauscht werden. In einer anderen Ausführungsform, die ein Nicht-PPP-Obere-Schicht-Protokoll einsetzt, kann statt des CHAP- oder PAP-Vorgangs ein geeigneter Einlogg-Vorgang durchgeführt werden.
  • Wie bereits vorher erläutert wurde, kann die Einwähl-Verbindungszeit (und Neuverbindungszeit), die mit herkömmlichen Modemsystemen verknüpft ist, unerwünscht lang sein. Die vorliegende Erfindung nutzt den Vorteil der wiederholten Nutzung eines Kommunikationskanals zwischen Modemvorrichtungen, zum Beispiel des Kommunikationskanals, der zwischen Server-Modem 102a und Client-Modem 104 aufgebaut wird. Nimmt man an, dass das Client-Modem 104 mit einem Desktop-Personalcomputer verknüpft ist, der sich an einem bestimmten Standort befindet, dann wird notwendigerweise die Verbindung zu jedem beliebigen gegebenen Server-Modem 102 über den gleichen analogen Kommunikationskanal aufgebaut. Mit anderen Worten wird das Client-Modem 104 immer einen analogen Kanal zwischen den Benutzereinrichtungen und der Hauptstelle 110 erstellen. Wenn man leichte Variationen im analogen Kanal aufgrund von Temperatur und anderen Umwelteinflüssen außer Acht lässt, dann bleibt die Initialisierung des Client-Modems 104 (in Bezug auf den analogen Kanal) von Verbindung zu Verbindung im Wesentlichen konstant.
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm eines allgemeinen Schnell-Startprozesses 200, der von einem Datenübertragungssystem, wie zum Beispiel einem Modemsystem 100 durchgeführt werden kann. Bei einem praktischen System kann der Prozess 200 zusammenwirkend von dem Server-Modem 102, dem Client-Modem 104, der Host-Software 105 und/oder jeder funktionalen Komponente des Modemsystems 100 durchgeführt werden. Des Weiteren kann der Prozess 200 im Zusammenhang mit einem Gesamt-Initialisierungsvorgang realisiert werden, der jeder Anzahl von herkömmlichen Modemprotokollen folgt.
  • Der Schnell-Startprozess 200 kann mit einer Aufgabe 202 beginnen, die sich auf den Aufbau eines Anrufs zwischen dem Client-Modem 104 und einem Server-Modem 102 bezieht. Im Zusammenhang mit diesem Beispiel wird das Client-Modem 104 als die anrufende Vorrichtung betrachtet. Dementsprechend wählt die Host-Software 105 und/oder das Client-Modem 104 die Telefonnummer, die zum Beispiel mit dem Server-Modem 102b verknüpft ist. Unter der Annahme, dass das Server-Modem 102b eine zusätzliche Verbindung herstellen kann, wird es abheben und auf eine übliche Weise einen entsprechenden Antwortton generieren. Wenn beide Modemvorrichtungen abgehoben haben und miteinander kommunizieren, wird über Digitalverbindung 106, Telefonnetzwerk 108, Zentralstelle 110 und analoges Zugangsnetz 112 ein Kommunikationskanal aufgebaut. Der Wähl-, Klingel- und Antwortvorgang, die während der Aufgabe 202 verwendet werden, können herkömmlichen Protokollen folgen.
  • Nach der Aufgabe 202 kann eine Anfrageaufgabe 204 von dem Modemsystem 100 durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob ein Schnellverbindungsprotokoll unterstützt wird. Die Anfrageaufgabe 204 kann notwendig sein, um zu ermöglichen, dass verschiedene Server-Modems und verschiedene Client-Modems dialogfähig und kompatibel sind. Zum Beispiel kann das Server-Modem 102b eine V.90-Modemvorrichtung sein, die die Schnellverbindungs-Merkmale der vorliegenden Erfindung unterstützt, während das Client-Modem 134 eine Legacy-56-Kbps-Modemvorrichtung sein kann, die die Schnellverbindungsmerkmale nicht unterstützt. Teile der Anfrageaufgabe 204 können von dem Server-Modem 102b oder dem Client-Modem 104 durchgeführt werden. Eine veranschaulichende Technik zum Durchführen der Anfrageaufgabe 204 ist weiter unten im Einzelnen beschreiben. Die Aufgabe 204 kann gleichermaßen durchgeführt werden, wenn das Client-Modem 105 den Anruf initiiert oder wenn das Server-Modem 102 den Anruf initiiert.
  • Wenn die Anfrageaufgabe 204 ermittelt, dass das Schnellverbindungsprotokoll nicht von beiden Modemvorrichtungen unterstützt wird, dann kann eine Aufgabe 206 folgen. Die Aufgabe 206 fordert das Modemsystem 100 auf, mit einer herkömmlichen Initialisierungsroutine zu beginnen. Zum Beispiel kann die Aufgabe 206 im Zusammenhang mit einem V.34- oder einem V.90-Modemsystem ein Fähigkeitenaustausch-Protokoll, wie zum Beispiel V.8bis beginnen. Alternativ können manche Modemsysteme nur das V.8-Fähigkeitenaustausch-Protokoll implementieren. Ältere Legacy-Modemsysteme können den V.8- und den V.8bis-Vorgang insgesamt überspringen und gemäß dem Legacy-Modus eine geeignete Initialisierungsroutine durchführen. Nach der Aufgabe 206 kann das Modemsystem 100 einen bekannten Start-Vorgang gemäß einer anwendbaren Modem-Spezifikation durchführen. Wenn zum Beispiel das Modemsystem 100V.90 unterstützt, dann kann die Aufgabe 208 mit einem herkömmlichen V.90-Entzerrungs-Training, Echo-Ausgleicher-Training, Konstellations-Gestaltung, Leistungspegel-Verifizierung und anderen Start-Operationen verknüpft sein. Wenn die Aufgaben 206 und 208 durchgeführt sind, dann ist die Startzeit, die mit der Kommunikationssitzung verknüpft ist, im Wesentlichen gleich wie die Startzeit für eine herkömmliche V.90-Verbindung.
  • Wenn die Anfrageaufgabe 204 ermittelt, dass das Schnellverbindungsprotokoll voll unterstützt wird, dann kann auch eine Anfrageaufgabe 210 durchgeführt werden. Die Anfrageaufgabe 210 prüft, ob die Eigenschaften des aufgebauten Kommunikationskanals entsprechenden Eigenschaften eines zuvor aufgebauten Kommunikationskanals ähneln. Kurz gesagt vergleicht die Anfrageaufgabe 210 ein oder mehrere Attribute einer empfangenen Sequenz mit gespeicherten Attributen einer zuvor empfangenen Sequenz, die mit dem zuvor aufgebauten Kanal verknüpft ist. Das empfangene Signal übermittelt Informationen in Bezug auf die Eigenschaften des Kommunikationskanals. Insbesondere übermittelt das empfangene Signal Information bezüglich dem analogen Zugangsnetz 112.
  • In der hier beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsform wirkt sich das analoge Zugangsnetz auf eine im Wesentlichen einheitliche Weise von Verbindung zu Verbindung auf die Signale aus, wenn eine Modemvorrichtung digital mit dem digitalen Telefonnetzwerk 108 verbunden ist. Obwohl die analogen Eigenschaften bei wiederholten Verbindungen mit dem gleichen Server-Modem 102 sehr ähnlich sein werden, tragen leichte Veränderungen bei der Temperatur, Feuchtigkeit, andere Umweltveränderungen, physikalische Änderungen bei der System-Hardware und andere Funktionsparameter zu Zufallsschwankungen bei den aktuellen Kanaleigenschaften bei, die zu Vergleichszwecken verwendet werden. Nichtsdestoweniger ist der Vergleichsvorgang, der während der Anfrageaufgabe 210 durchgeführt wird, vorzugsweise zum Unterbringen solcher Schwankungen eingerichtet. Zum Zweck dieser Beschreibung bedeutet "ähnliche" Eigenschaften, dass die Anfrageaufgabe 210 annehmen wird, dass der aktuelle Kanal mit einem vorherigen Kanal übereinstimmt, ungeachtet normaler Variationen aufgrund der oben genannten unkontrollierbaren und unvorhersehbaren Faktoren.
  • Wenn die Anfrageaufgabe 210 ermittelt, dass die Parameter des aktuellen Kommunikationskanals nicht mit den Parametern eines vorherigen Kommunikationskanals übereinstimmen, dann kann eine Aufgabe 212 durchgeführt werden. Wie die Aufgabe 206 fordert die Aufgabe 212 das Modemsystem dazu auf, dass es mit einer herkömmlichen Initialisierungs-Routine beginnt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das meiste, wenn nicht sogar der gesamte V.8bis-Vorgangs übersprungen werden, wenn das Modemsystem 100 verifiziert, dass das Schnellverbindungsprotokoll vollständig unterstützt wird (Anfrageaufgabe 204). Dementsprechend kann das V.8-Fähigkeiten-Austausch-Protokoll von der Aufgabe 212 aufgefordert werden. Anschließend kann eine Aufgabe 214 durchgeführt werden, um zu bewirken, dass das Modemsystem 100 den herkömmlichen V.90-Startvorgang aufnimmt. Die Aufgabe 214 ähnelt der oben beschriebenen Aufgabe 208. Wenn die Aufgaben 212 und 214 durchgeführt werden, dann kann die Startzeit, die mit der Kommunikationssitzung verknüpft ist, um etwa drei Sekunden verkürzt werden, was der typische Zeitraum ist, der zum Durchführen von V.8bis-Vorgängen benötigt wird. Dementsprechend verkürzt der Schnell-Startprozess 200 die Gesamt-Initialisierungszeit des Modemsystems 100, selbst wenn die Anfrageaufgabe 210 ermittelt, dass der aktuelle Kanal einem vorherigen Kanal nicht ähnelt.
  • Wenn die Anfrageaufgabe 210 findet, dass die aktuellen Kanaleigenschaften mit den gespeicherten Eigenschaften eines zuvor aufgebauten Kanals "übereinstimmen", dann kann eine Aufgabe 216 durchgeführt werden. Ein abgekürzter Trainingsvorgang wird während der Aufgabe 216 durchgeführt. Wie an späterer Stelle noch genauer erläutert wird, setzt das Modemsystem 100 die bekannten Eigenschaften des aktuellen Kanals wirksam ein, so dass die Modemvorrichtungen sofort trainiert werden können. Zum Beispiel werden die Arten von digitalen Beeinträchtigungen für wiederholte Verbindungen einheitlich sein, selbst wenn die spezifische Taktphase von digitalen Beeinträchtigungen (zum Beispiel Robbed-Bit-Signalisierung ["Gestohlenes-Bit-Signalisierung]) nicht bekannt ist. Somit muss im Zusammenhang mit einem V.90-Modemsystem der lange Digitale-Beeinträchtigungs-Lernvorgang nicht vollständig implementiert werden. Des Weiteren müssen das Anfangs-Training von Entzerrern und Echo-Ausgleichern und das anfängliche Bestimmen von PCM-Codec-Übertragungspegeln und Datenraten nicht durchgeführt werden.
  • Eine Aufgabe 218 kann durchgeführt werden, um dem Modemsystem 100 zu ermöglichen, bei einer Anfangsdatenrate zu funktionieren. Es wird angemerkt, dass Teile des Trainings, das mit der Aufgabe 216 verknüpft ist, mit der Anfangsdatenrate durchgeführt werden können, die mit der Aufgabe 218 verknüpft ist. Das Modemsystem 100 kann bei der Anfangsdatenrate schnell funktionieren, indem es die Initialisierungsparameter wieder aufruft, die mit dem zuvor gespeicherten Kanal verknüpft sind. Während der Aufgabe 218 kann das Modemsystem 100 das Ende-Training der Entzerrer und Echo-Ausgleicher durchführen, Modulationsparameter austauschen, und Konstellations-Signalpunkte zur Nutzung während des Voll-Raten-Datenmodus austauschen. Gemäß der vorliegenden Erfindung können PPP-Daten während der Aufgabe 218 in Verbindung mit einer oder mehreren Ende-Trainings-Sequenzen übertragen werden. Zum Beispiel können die PPP-Daten mit dem Austausch von Einlogg-Authentifizierungs-Information, zum Beispiel CHAP- oder PAP-Information verknüpft sein. Angesichts der Übertragung von Daten während der Aufgabe 218 kann dieser Teil des Schnell-Start-Prozesses 200 als ein erster Daten-Modus oder eine Datenphase Eins betrachtet werden.
  • Nach der Aufgabe 218 verursacht der Schnell-Start-Prozess 200, dass das Modemsystem 100 mit einer End-Datenrate funktioniert (Aufgabe 220). Im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform kann dieser Teil des Prozesses 200 als ein zweiter Datenmodus oder eine Datenphase Zwei betrachtet werden. Der Übergang zwischen Anfangs- und Enddatenraten erfolgt vorzugsweise übergangslos. Das Modemsystem 100 setzt ein geeignetes Signal-Timing oder eine geeignete Synchronisierungstechnik ein, um solch einen Datenraten-Übergang zu ermöglichen. Während des Voll-Daten-Modus verwendet das Modemsystem 100 die Signalpunkt-Konstellation, die während der Aufgabe 218 ausgetauscht wurde. Sobald das Modemsystem den Enddaten-Modus aufnimmt, endet der Schnell-Start-Prozess 200.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das ein veranschaulichendes Modemsystem 300 darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist. Das Modemsystem 300 ist vorzugsweise zum Durchführen eines Schnell-Start-Prozesses 200 und anderer hier beschriebener Prozesse eingerichtet. Zum Beispiel wird das Modemsystem 300 hier im Zusammenhang mit einem 56-Kbps- oder V.90-System beschrieben (oder mit einem System, das im Wesentlichen einem V.90-System ähnelt). Es wird jedoch angemerkt, dass die besondere Implementierung, die in 3 dargestellt ist, den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken soll.
  • Allgemein weist das Modemsystem 300 ein erstes Modem, zum Beispiel das Modem 302, und ein zweites Modem, zum Beispiel das Modem 304 auf. Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung wird das Modem 302 als ein Server-Modem betrachtet und das Modem 304 wird als ein Client-Modem betrachtet (siehe 1). Es wird angemerkt, dass die Modems 302 und 304 gleich eingerichtet sein können, so dass beide entweder in einem Übertragungsmodus oder in einem Empfangsmodus funktionieren können. Die Modems 302 und 304 sind im Allgemeinen gemäß bekannten Prinzipien zum Kommunizieren über ein Telekommunikationsnetzwerk, wie zum Beispiel das öffentliche Telefonnetz (engl. "Public Switched Telephone Network", PSTN) 306 über mindestens einen Kommunikationskanal (zum Beispiel die Kanäle 308 und 310) eingerichtet. Zum Zweck dieser Beschreibung ist das Modem 302 digital mit dem PSTN 306 verbunden, während das Modem 304 über eine Zentralstelle (nicht dargestellt) und ein analoges Zugangsnetz, wie oben in Verbindung mit 1 beschrieben, verbunden ist. Aus Gründen der Klarheit sind in 3 die verschiedenen Codierer, Decodierer und anderen Funktionselemente nicht dargestellt, die typischerweise in einem praktischen Modemsystem zu finden wären.
  • Das Modem 302 kann ein Prozessorelement 312 aufweisen, während das Modem 304 ein Prozessorelement 314 aufweisen kann. Zusätzlich zu den hier beschriebenen besonderen Vorgängen sind die Prozessoren 312 und 314 entsprechend eingerichtet, dass sie verschiedene Aufgaben ausführen können, die mit dem Betrieb des Modemsystems 300 verknüpft sind. Tatsächlich kann das Modemsystem 300 je nach Bedarf jede Anzahl von Prozessoren, Steuerelementen und Speicherelementen aufweisen, damit seine Funktionalität unterstützt wird. Solche Prozessor-, Steuer- und Speicherelemente können entsprechend mit anderen funktionalen Komponenten der Modems 302 und 304 zusammenwirken, um so auf Daten zuzugreifen und diese zu verarbeiten, oder um den Betrieb des Modemsystems 300 zu überwachen und zu regulieren.
  • Der Prozessor 312 kann operativ mit einer Schnellverbindungs-Bestätigungs-Routine verknüpft sein, die als ein Funktionsblock 322 dargestellt ist. Die Schnellverbindungs-Bestätigungs-Routine 322 kann während der Anfrage-Aufgabe 204 eingesetzt werden (siehe 2). Der Prozessor 312 ist auch operativ mit einer Anzahl von Trainingsroutinen 324 verknüpft. Die Trainingsroutinen 324 können für Anfangs- und/oder Ende-Training des Modemsystems 300 verwendet werden. Die Trainingsroutinen 324 können während der Aufgabe 216 eingesetzt werden, wie es oben beschrieben ist. Der Prozessor 312 kann auch in Verbindung mit einem Einwähl-Authentifizierungs-Schema 326 funktionieren, zum Beispiel dem Austauschen von Informationen gemäß PAP oder CHAP. Die CHAP-/PAP-Funktionalität kann alternativ (oder zusätzlich) in einer oder mehreren Software-Anwendungen realisiert werden, die von dem Server, der dem Modem 302 entspricht, unterhalten werden. Diese veranschaulichenden Funktionen sollen die Anwendbarkeit des Verarbeitungselements 312 nicht einschränken, das vorzugsweise eingerichtet ist zum Unterstützen von jeder Anzahl von zusätzlichen Operationen.
  • Das Modem 302 weist einen Sender 316 auf, der eingerichtet ist zum Senden von kodierten Symbolen gemäß herkömmlichen Datenübertragungstechniken. Solche Symbole können Daten, Trainings-Sequenzen, Synchronisierungs-Signale, Steuersignale, Informations-Austausch-Sequenzen und jedes geeignete von dem Modemsystem 300 verwendete Kommunikationssignal darstellen. Das Modem 302 weist ferner einen Empfänger 318 auf, der gemäß einer beliebigen Anzahl von bekannten Modemtechnologien eingerichtet sein kann. Der Empfänger 318 ist eingerichtet zum Empfangen von Kommunikationssignalen von dem Modem 304. Solche Signale können kodierte Informationsbits, Steuersignale, Informations-Austausch-Sequenzen, Trainings-Sequenzen und dergleichen enthalten. Der Empfänger 318 kann eine Entzerrungsstruktur 317 (EQ, engl. Equalizer) und eine Echo-Ausgleicher-Struktur 319 (EC, engl. Echo Canceler) aufweisen oder mit diesen funktional verknüpft sein. Die Konfiguration und der Betrieb der Entzerrungsstruktur 317 und der Echo-Ausgleicher-Struktur 319 können jeder beliebigen Anzahl von herkömmlichen Techniken, zum Beispiel adaptiven Filter-Algorithmen entsprechen.
  • Das Modem 302 ist vorzugsweise eingerichtet zum Generieren, Verarbeiten und Übertragen von verschiedenen Daten und Signalen, die mit dem Betrieb des Modemsystems 300 verknüpft sind. Solche Daten, Signale und Sequenzen können von jeder beliebigen Anzahl von mikroprozessorgesteuerten Komponenten entsprechend gespeichert, formatiert und erstellt werden. Zur Veranschaulichung ist in 3 eine Anzahl von Blöcken dargestellt, die sich auf verschiedene Funktionsmerkmale des Modemsystems 300 beziehen. Solche Funktionsmerkmale können besondere Datensequenzen, Steuersignale oder dergleichen aufweisen, die damit verknüpft sind. Obwohl ein praktisches System jede beliebige Menge von zusätzlichen oder alternativen Daten verarbeiten und übertragen kann, funktioniert die besondere Ausführungsform, die hier beschrieben ist, mit mindestens den folgenden Arten von Daten: eine Übergangssequenz 328, eine Antwortsignal-Punkt-Sequenz 330, eine Authentifizierungs-Information 332, einen Schnellverbindungs-Identifizierer 334, eine Trainingsinformation 336 und Benutzerdaten 338. Diese Daten und der Umgang mit diesen Daten durch das Modemsystem 300 werden an späterer Stelle im Einzelnen erläutert.
  • Das Modem 302 weist auch eine entsprechende Speichermenge 320 auf, die zum Unterstützen seiner Funktion erforderlich ist. Das Speicherelement 320 kann ein Vielfachzugriffsspeicher, ein Nur-Lese-Speicher oder eine Kombination davon sein. Das Speicherelement 320 kann eingerichtet sein zum Speichern von Information, die von dem Modemsystem 300 in Verbindung mit einem oder mehreren Prozessen verwendet wird, die mit der vorliegenden Erfindung zusammenhängen. Zum Beispiel kann das Speicherelement 320 eingerichtet sein zum Speichern einer entsprechenden Antwortsignal-Punktsequenz 338. Der Speicher 320 kann bestimmte Signalpunkte, Sendepegel, ein Muster, das zum Formatieren einer Sequenz für die Übertragung verwendet wird, oder dergleichen speichern. In der bevorzugten Ausführungsform entspricht die Antwort-Punkt-Sequenz 338 der (oben beschriebenen) Sequenz 330. Das Speicherelement 320 kann auch eingerichtet sein zum Speichern einer Anzahl von Parametern, die sich auf das Training des Empfängers 318 beziehen. Diese Empfänger-Parameter, die als Block 340 dargestellt sind, können mit der Initialisierung der Entzerrer-Struktur 317 und/oder der Echo-Ausgleicher-Struktur 319 verknüpft sein. Praktischerweise könnte das Speicherelement 320 Informationen in Bezug auf die analogen und/oder digitalen Eigenschaften der Entzerrer-Struktur 317 und der Echo-Ausgleicher-Struktur 319, wie zum Beispiel Filter-Tap-Koeffizienten, speichern, und Codec-Pegel-Schätzungen übermitteln.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Speicherelement 320 auch eine Anzahl von Parametern, Attributen und/oder Eigenschaften eines zuvor errichteten Kanals (als ein vorheriger Kanalblock 342 dargestellt) speichern. Die vorherigen Kanalparameter 342 können zu jeder geeigneten Zeit während einer Kommunikationssitzung oder gespeichert werden oder während einer Sitzung periodisch aktualisiert werden. Tatsächlich können sowohl das Modem 302 als auch das Modem 304 eingerichtet sein zum Speichern der aktuellen Kanalparameter, um einer temporären Unterbrechung, Verzögerung oder Verbindungstrennung vorzugreifen, die mit der aktuellen Kommunikationssitzung verknüpft sind (ob diese Unterbrechung, Verzögerung oder Verbindungstrennung nun beabsichtigt oder unbeabsichtigt sind). Wie später im Einzelnen erläutert wird, kann das Modem 302 in Antwort auf eine temporäre Verbindungstrennung oder Pause im Modem-Datenübertragungsmodus "auf Halten" gesetzt werden, bis die Kommunikationssitzung wieder initiiert werden soll. Zu dem Zeitpunkt könnten die Modems 302 und 304 eher auf die gespeicherten Kanal-Parameter zugreifen als einen langwierigen erneuten Trainings-Vorgang durchzuführen.
  • Das Modem 304 weist einen Empfänger 350 auf, der operativ mit einer Entzerrer-Struktur 352 und einer Echo-Ausgleicher-Struktur 354 verknüpft ist. Der Empfänger 350 ist eingerichtet zum Empfangen von Kommunikationssignalen von dem Modem 302. Das Modem 304 weist auch einen Sender 356 auf, der zum Senden von Kommunikationssignalen an das Modem 302 eingerichtet ist. Diese Komponenten des Modems 304 können den entsprechenden Komponenten des Modems 302 ähneln. Somit wird die Beschreibung der Eigenschaften und Funktionen, die den Modems 302 und 304 gemeinsam sind, aus Gründen der Kürze bei der Beschreibung des Modems 304 nicht wiederholt.
  • Der Prozessor 314 kann operativ mit einer Schnellverbindungs-Bestätigungs-Routine 358, einer oder mehreren Trainings-Routinen 360 und einem Einwähl-Authentifizierungs-Schema 362 verknüpft sein. Diese Verarbeitungsfunktionen ähneln den entsprechenden Funktionen, die weiter oben im Zusammenhang mit dem Prozessor 312 beschrieben wurden. Zusätzlich zu diesen Merkmalen kann der Prozessor 314 operativ mit einer Digitale-Beeinträchtigungs-Lern-Routine 364 verknüpft sein. Die Digitale-Beeinträchtigungs-Lern-Routine 364 kann mit dem Digitale-Beeinträchtigungs-Lernvorgang kompatibel sein, der von herkömmlichen V.90-Modems durchgeführt wird. Die Routine 364 kann verwendet werden, um dem Modem 304 das Analysieren einer durch das Modem 302 übertragenen Digitale-Beeinträchtigungs-Lern-Sequenz und das Bestimmen der Arten von digitalen Beeinträchtigungen, die sich in dem Kommunikationskanal befinden und von jeglichen Zeitabstimmungs-Phasen, die mit solchen digitalen Beeinträchtigungen verknüpft sind, zu ermöglichen. Die Routine 364 kann mit einem Speicherelement 366 zusammenwirken, so dass das Modem 304 das Digitale-Beeinträchtigungsprofil speichern kann, das mit einem gegebenen Kommunikationskanal verknüpft ist. Die Routine 364 kann es ermöglichen, dass das Modem 304 entsprechende Signalpunkte (oder einen Signalpunkt) auswählt, die zum Beleuchten oder Hervorheben von Robbed-Bit-Signalisierung im Kanal funktionieren. Wenn das Modem 304 zum Beispiel bestimmt, dass das Netzwerk geraubte Bits (typischerweise das am wenigsten signifikante Bit eines Symbols) auf Null zwingt, dann kann ein Signalpunkt mit einem am wenigsten signifikanten Bit von Eins so ausgewählt werden, dass die Robbed-Bit-Signalisierungs-Phasen leicht detektiert werden können.
  • Der Prozessor 314 kann auch eingerichtet sein zum Durchführen einer Kanal-Vergleichsroutine 368, die während der Aufgabe 210 durchgeführt werden kann, die weiter oben in Verbindung mit 2 beschrieben ist. Die Kanal-Vergleichsroutine 368 ermittelt vorzugsweise, ob die Eigenschaften des aktuellen Kommunikationskanals gespeicherten Eigenschaften, die mit einem vorher erstellten Kommunikationskanal verknüpft sind, ähneln. Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung ist der aktuelle Kanal eine wiederholte Verbindung des zuvor aufgebauten Kanals, und eine Anzahl von gespeicherten Eigenschaften kann sich in dem Speicherelement 366 befinden. Die Routine 368 wird an späterer Stelle noch genauer beschrieben.
  • Wie bei dem Prozessor 312 sollen die veranschaulichenden Operationen, die hier dargestellt werden, nicht die Anwendbarkeit des Verarbeitungselements 314 einschränken, das vorzugsweise zum Unterstützen jeglicher Anzahl von zusätzlichen Operationen geeignet ist.
  • Wie das Modem 302 ist das Modem 304 eingerichtet zum Generieren, Verarbeiten und Übertragen von verschiedenen Daten und Signalen, die mit dem Betrieb des Modemsystems 300 verknüpft sind. Solche Daten, Signale und Sequenzen können entsprechend von jeder Anzahl von mikroprozessorgesteuerten Komponenten gespeichert, formatiert und produziert werden. Obwohl ein praktisches System jede beliebige Menge von zusätzlichen oder alternativen Daten verarbeiten und übertragen kann, ist der Sendeabschnitt 356 in Verbindung mit den folgenden Datentypen dargestellt: einem Schnellverbindungs-Identifizierer 370, einem Übergangs-Sequenz-Signalpunkt-Identifizierer 372, Trainings-Information 374, Authentifizierungsinformation 376, und Benutzerdaten 378. Diese Daten und das Verarbeiten der Daten durch das Modemsystem 300 werden später im Einzelnen erläutert.
  • Wie weiter oben erwähnt, weist das Modem 304 eine geeignete Speichermenge 366 auf, die zum Unterstützen seiner Funktion erforderlich ist. Das Speicherelement 366 ist dem Speicherelement 320 ähnlich. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Speicherelement 366 eingerichtet zum Speichern einer Antwortsignal-Punktsequenz 380, die sich auf die entsprechende Antwortsignal-Punktsequenz 338 bezieht, die von dem Modem 302 verwendet wird. In dieser Ausführungsform ist die gleiche Antwortsignal-Punktsequenz bei beiden Modems 302 und 304 vorbestimmt und bekannt. Das Speicherelement 366 kann auch eine Anzahl von Parametern, Attributen und/oder Eigenschaften eines zuvor erstellten Kanals speichern (dargestellt als ein vorheriger Kanalblock 382). Die vorherigen Kanal-Parameter 382 können zu jeder geeigneten Zeit während einer Kommunikationssitzung gespeichert oder periodisch während einer Sitzung aktualisiert werden. Wie das Speicherelement 320 kann auch das Speicherelement 366 eingerichtet sein zum Speichern einer Anzahl von Parametern 384, die sich auf das Training des Empfängers 350 beziehen.
  • Auf diese gespeicherten Empfängerparameter 384 wird vorzugsweise durch das Modem 304 zugegriffen, um die Start-Latenzzeit, die bei herkömmlichen V.90-Modemsystemen vorkommt, effektiv zu verringern.
  • Eine Anzahl von Merkmalen der vorliegenden Erfindung trägt zu der Verringerung der herkömmlichen V.90-Modem-Start- und/oder Neuverbindungszeiten bei, zum Beispiel die Beseitigung oder Abkürzung des V.8bis-Vorgangs, die Beseitigung oder Abkürzung des Anfangs-Trainings-Vorgangs, und das Austauschen von Einlogg-Authentifizierungs-Daten früher beim Initialisierungsprozess (eher als zu warten, bis die Volldatenrate erreicht ist). In einer Ausführungsform werden die Einlogg-Authentifizierungs-Daten ausgetauscht, während sich das Modemsystem in einem Anfangs-trainierten-Modus befindet, der mit einer mittleren Datenrate verknüpft ist. Jedes beliebige dieser (oder anderer) Merkmale der vorliegenden Erfindung kann in das Modemsystem 300 implementiert sein.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das Abschnitte eines Schnell-Start-Prozesses 400 darstellt, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird, und 5 ist ein Zeitdiagramm 500, das einem veranschaulichenden Schnell-Start-Prozess entspricht, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird. Das Zeitdiagramm 500 enthält Akronyme und Abkürzungen, die im Zusammenhang mit V.8, V.8bis, V.34, V.90 und anderen Datenkommunikationsprotokollen häufig verwendet werden. Die Verwendung einer solchen Terminologie soll hier die Konzepte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer praktischen Ausführungsform veranschaulichen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in jedem geeigneten Kontext eingesetzt werden, und die spezifischen Signale, die Anzahl von Sequenzen, das Timing der Sequenzen, die Datenraten und die Interaktion zwischen den beiden Modemvorrichtungen, wie in 5 dargestellt, sollen den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken.
  • Der Schnell-Start-Prozess 400 ist auf eine Weise dargestellt, die mit einem Client-Modem, zum Beispiel einem APCM, und einem Server-Modem, zum Beispiel einem DPCM verknüpfte Aufgaben anzeigt. Ähnlich zeigt das Zeitdiagramm 500 die allgemeine Sequenzierung von Signalen, die von einem APCM und einem DPCM übertragen werden. In 5 stellen die Pfeile zwischen den beiden größeren Sequenzen Antworten oder Interaktionen zwischen dem APCM und dem DPCM dar.
  • Der Schnell-Start-Prozess 400 kann mit einer Aufgabe 402 beginnen, die verursacht, dass das APCM die mit dem DPCM verknüpfte Telefonnummer wählt. Wie weiter oben beschrieben, wird der Anruf über die Amtsleitung 112, die Zentralstelle 110 und das digitale Telefonnetzwerk 108 erstellt (siehe 1). In Antwort auf den Anfangs-Klingelton kann das DPCM in einen abgehobenen Zustand versetzt werden (Aufgabe 404), das heißt, das DPCM beantwortet den Anruf. Selbstverständlich können das APCM und das DPCM eingerichtet sein zum Platzieren, Beantworten und Durchführen von Anrufen gemäß herkömmlichen Telefonie-Protokollen. Nach der Aufgabe 404 kann eine Aufgabe 406 durchgeführt werden, zum Initialisieren eines Fähigkeiten-Austausch-Protokolls, wie zum Beispiel V.8 oder V.8bis. In der Ausführungsform, die hier beschrieben ist, kann ein Fähigkeiten-Anfrage-Signal (dargestellt durch CRe in 5) während der Aufgabe 406 übertragen werden. Das CRe-Signal kann so funktionieren, dass das APCM darüber informiert wird, dass das DPCM den Schnellverbindungs-Vorgang unterstützt. Das CRe-Signal kann eine modifizierte Version der herkömmlichen V.8bis-Signalisierungstöne sein, zum Beispiel können die V.8bis-Töne amplitudenmoduliert sein. Alternativ kann die mit einem Signalisierungston verknüpfte Frequenz periodisch gejittert werden, oder ein Niedrigpegel-Breitband-Signal kann einem Ton hinzugefügt werden. Auf diese Weise erkennen Legacy-Modem-Systeme das CRe-Signal als das normale V.8bis-CRe-Signal.
  • In Antwort auf das Aufbauen eines Anrufs in Verbindung mit dem aktuellen Kommunikationskanal, kann das APCM eine Aufgabe 408 durchführen, um einen Schnellverbindungs-Identifizierer (QC) entsprechend an das DPCM zu übermitteln. In der praktischen Ausführungsform, die hier beschrieben ist, kann die Übertragung des Schnellverbindungs-Identifizierers in Antwort auf die Detektion des CRe-Signals durch das APCM angefordert werden. Das QC-Signal ist vorzugsweise so eingerichtet, dass Legacy-Modems und Modems, die das Schnellverbindungsprotokoll nicht unterstützen, nicht von dem QC-Signal beeinträchtigt werden, das heißt, das QC-Signal sollte von nichtkompatiblen Vorrichtungen ignoriert werden. (Wenn das APCM die hier beschriebenen Schnellverbindungstechniken nicht unterstützt, dann wird es das QC-Signal nicht generieren und der Start wird auf eine übliche Weise weitergehen, wie es weiter oben in Verbindung mit 2 beschrieben ist). In einer bevorzugten Ausführungsform übermittelt das QC-Signal auch einen Signalpunkt-Identifizierer, der Signalpunkte (oder einen Punkt) zur Verwendung durch das DPCM in einer Übergangssequenz identifiziert (dargestellt durch QTS und QTS\in 5), wobei die Signalpunkte zum Hervorheben, Beleuchten oder Sichtbarmachen der digitalen Beeinträchtigungen funktionieren, die im Kommunikationskanal vorhanden sind. Somit erfüllt die QC-Signal-Sequenz eine Dualfunktion.
  • Wenn man annimmt, dass das DPCM auch die Schnellverbindungs-Methodologie unterstützt, führt es vorzugsweise eine Aufgabe 410 in Antwort auf den Empfang des QC-Signals durch. In Verbindung mit der Aufgabe 410 übermittelt das DPCM eine Schnellverbindungsbestätigung (dargestellt durch das QCA-Signal in 5). Wie weiter oben im Zusammenhang) mit 2 dargestellt, setzt das Modemsystem einen herkömmlichen Startvorgang weiter fort, wenn das DPCM das QC-Signal nicht bestätigt oder wenn es dem APCM auf irgendeine Weise nicht gelingt, das QCA-Signal zu empfangen. Das Formatieren, Konfigurieren und Verarbeiten des QC- und QCA-Signals kann durch die jeweiligen Abschnitte der einzelnen Modems durchgeführt werden, wie weiter oben in Verbindung mit dem Modemsystem 300 beschrieben wurde (siehe 3).
  • Wenn sowohl das DCPM als auch das APCM die Schnellverbindungstechnik unterstützen, dann kann jede Anzahl von Initialisierungsroutinen abhängig von der besonderen Anwendung beseitigt, modifiziert oder abgekürzt werden. Im Zusammenhang mit einem V.90-kompatiblen Modemsystem kann zum Beispiel die Übertragung des QC-Signals inhärent anzeigen, dass das APCM V.90-konform ist. Ähnlich kann die Übertragung des QCA-Signals inhärent anzeigen, dass das DPCM auch V.90-kompatibel ist. Folglich kann das Modemsystem Abschnitte oder die Gesamtheit des/der normalen Fähigkeiten-Austausch-Protokolls oder -Protokolle entfernen, wie zum Beispiel V.8 und/oder V.8bis. Dieses Merkmal selbst kann die Start-Latenz um sogar fünf Sekunden reduzieren (für eine typische Verbindung).
  • Es wird angemerkt, dass das weiter oben in Verbindung mit Aufgabe 402 durch die Aufgabe 410 beschriebene Schnellverbindungs-Identifizierungs- und -Verifizierungs-Schema gleichermaßen angewendet werden kann, wenn das DCPM den Anruf an das APCM initiiert. Solch eine Situation kann auftreten, wenn in Antwort auf einen Anfangsanruf oder eine Anfrage von dem APCM das DPCM das APCM anruft, um den Kommunikationskanal aufzubauen. In dieser Situation überträgt das APCM das CRe-Signal, das DPCM überträgt das QC-Signal, und das APCM überträgt das QCA-Signal. Im Gegensatz zu der obigen Beschreibung, in welcher das APCM den Anruf initiiert, kann das APCM ein zusätzliches Signal oder eine Sequenz übertragen, um die Übergangs-Sequenz-Signal-Punkte an das DPCM entsprechend zu identifizieren (eher als ein Einbetten der Signalpunkte in die CRe- oder QCA-Sequenzen).
  • Nach der Aufgabe 410 kann das DPCM eine Aufgabe 412 durchführen, um die Signalpunkte (oder Punkt) zur Verwendung in einer Übergangs- (oder Synchronisations-)-Sequenz zu erhalten. Wie weiter oben erörtert, übermittelt das QC-Signal vorzugsweise Information, die Signal-Punkte identifiziert, die die Anwesenheit einer Robbed-Bit-Signalisierung durch das APCM leicht ermittelbar machen. Das Ermitteln der besonderen Signalpunkte kann von dem APCM durchgeführt werden, wie weiter oben in Verbindung mit dem Digitale-Beeinträchtigungs-Lernvorgang 364 beschrieben (siehe 3). Dieses Bestimmen kann begründet sein auf vergangenen Analysen der digitalen Beeinträchtigungen in Verbindung mit einer vorherigen Verbindung über den gleichen Kanal. Die Aufgabe 412 kann durch den Prozessor 312 durchgeführt werden, nachdem das APCM das QC-Signal empfängt.
  • In Antwort auf die Aufgabe 412 kann eine Aufgabe 414 durchgeführt werden, so dass eine geeignete Übergangssequenz durch das DPCM übertragen wird. In einer beispielgebenden Ausführungsform weist die Übergangssequenz positive und negative Werte der in Aufgabe 412 erhaltenen Signalpunkte auf. Dementsprechend kann das DPCM die von dem APCM ausgewählten Signalpunkte und ein geeignetes Vorzeichenmuster (das vorbestimmt sein kann) verwenden, um die Übergangssequenz zu generieren. Die Übergangssequenz ist so eingerichtet und formatiert, dass das APCM beim Erfassen der Übergangssequenz sich selbst zu dem folgenden Signal oder der folgenden von dem DPCM übertragenen Sequenz synchronisieren kann. Auf diese Weise kann der APCM-Empfänger sein Timing von der Übergangssequenz erhalten. Die Übergangssequenz kann jede vorbestimmte Länge aufweisen und kann jedes vorbestimmte Vorzeichenmuster aufweisen. Zum Beispiel wird die Übergangssequenz in der in 5 dargestellten Übergangssequenz durch das QTS- und QTS\-Signal dargestellt (QTS, Quick Timing Sequence, Schnell-Zeitabstimmungs-Sequenz), wobei QTS eine besondere Signalpunktsequenz darstellt und QTS\die gleiche Sequenz mit umgekehrten Vorzeichen ist. In 5 wird die QTS-Sequenz für 810 Symbole wiederholt, während die QTS\-Sequenz für 30 Symbole wiederholt wird.
  • Gemäß einer praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die QTS-Sequenz derart formatiert, dass die Periode der QTS-Wurzel-Sequenz und die Periode der mit der Netzwerkverbindung assoziierten Robbed-Bit-Signalisierung (RBS) keinen gemeinsamen Nenner (nicht eins) haben. Zum Beispiel ist eine geeignete QTS-Wurzel-Sequenz 0, +A, –A, +A, –A, (wobei A einen Signalpunkt repräsentiert, der die Anwesenheit von RBS hervorhebt). Somit wird diese QTS-Wurzel-Sequenz, die eine Periode von fünf hat, bei der in 5 dargestellten Ausführungsform 162 Mal wiederholt, während die QTS\-Sequenz sechs Wiederholungen der Wurzel-QTS-Sequenz mit umgekehrten Vorzeichen aufweist.
  • Bei dem oben genannten Beispiel, bei welchem angenommen wurde, dass die RBS-Periode sechs beträgt, kann die empfangene Übergangssequenz einer 30-Punkt-diskreten Fourier-Transformation (DFT) unterzogen werden, um die Timingphase des DPCM zu erhalten. Des Weiteren wird die Präsenz von RBS bei bestimmten diskreten Frequenzen in Verbindung mit dem DFT-Ergebnis aufgedeckt. Auf diese Weise können Timing- und RBS-Informationen aus der empfangenen Übergangssequenz extrahiert werden. Des Weiteren wird die Timing-Phasen-Information unabhängig von der RBS-Information erhalten.
  • Das DPCM ist vorzugsweise so eingerichtet, dass während einer Aufgabe 416 eine besondere Signalpunkt-Sequenz übertragen wird. Die Signalpunkt-Sequenz kann als ein modifizierter Antwortton betrachtet werden, da dieser Begriff von mit Modem-Protokollen vertrauten Personen verstanden wird. In 5 wird diese Signalpunkt-Sequenz von dem ANSpcm-Signal dargestellt. Wie in 3 dargestellt, kann eine vorbestimmte ANSpcm-Sequenz 338 in dem Speicherelement 320 für die Übertragung durch den Sende-Abschnitt 316 gespeichert werden. In einer praktischen Ausführungsform sendet das DPCM das ANSpcm-Signal nach der Übergangssequenz. Dies kann wünschenswert sein, um zu ermöglichen, dass das APCM die Signalpunktsequenz vorwegnimmt, sobald es die Übergangssequenz detektiert. Mit anderen Worten zeigt die Detektion der Übergangssequenz durch das APCM an, dass die Signalpunktsequenz folgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das ANSpcm-Signal eine Sequenz von Puls-Code-Modulationssignal-Punkten oder eine Sequenz von Signalpunkten auf, die mit Puls-Code-Modulationssignalpunkten assoziiert sind. Zum Beispiel kann das ANSpcm-Signal als eine Sequenz von μ-Gesetz- oder A-Gesetz-Codeworten oder eine Sequenz von universellen Codeworten (U-Codes) formatiert sein. Das APCM und das DPCM sind vorzugsweise so eingerichtet, dass das ANSpcm-Signal vorbestimmt ist und vor der Initialisierung des Schnell-Startprozesses 400 bekannt ist. In einer anderen Ausführungsform kann eine Anzahl von verschiedenen ANSpcm-Signalen entsprechend in Nachschlagetabellen gespeichert werden, oder das ANSpcm-Signal kann durch eine der Modemvorrichtungen ausgeführt und in einer geeigneten Weise vor der Aufgabe 416 an die andere Modemvorrichtung kommuniziert werden. Zum Beispiel kann das ANSpcm-Signal so ausgeführt sein, dass die Anwesenheit von RBS von dem APCM durch Analysieren des empfangenen ANSpcm-Signals leicht detektiert werden kann. In einer solchen Ausführungsform kann es nicht erforderlich sein, dass die Übergangssequenz (QTS und QTS\) die RBS identifiziert oder hervorhebt.
  • Im Zusammenhang mit V.8 wird der Antwortton als ein amplitudenmodulierter 2100-Hz-Ton generiert. Im Gegensatz dazu verwendet die vorliegende Erfindung das ANSpcm-Signal zum Generieren eines Tons (zum Beispiel eines 2100-Hz-Tons) auf eine digitale Weise mittels Puls-Code-Modulationssignalpunkten. Mit anderen Worten ist das ANSpcm-Signal eine digitale Darstellung eines analogen Signals. Das ANSpcm-Signal ist vorzugsweise mit bekannten Puls-Code-Modulationspunkten aufgebaut, so dass das ANSpcm-Signal auch zu anderen Zwecken als zu dem eines reinen Antworttons verwendet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das ANSpcm-Signal viele der verfügbaren Puls-Code-Modulationspunkte auf, die mit dem besonderen Telefon-Netzwerk verknüpft sind. Dieser Aspekt des ANSpcm-Signals ist wünschenswert, so dass das ANSpcm-Signal zum Ermitteln oder Identifizieren der Eigenschaften des aktuellen Kommunikationskanals, insbesondere digitaler Pads verwendet werden kann. Die Verwendung einer großen Anzahl der möglichen Codeworte stellt sicher, dass das ANSpcm-Signal digitale Pads erfasst, die zwei Eingabepegel in einen Ausgabepegel vereinigen können. Das ANSpcm-Signal ist ferner eingerichtet zum Bereitstellen eines Tons, der geeignet ist zum Deaktivieren der Netzwerk-Echo-Ausgleicher und zum Deaktivieren der Netzwerk-Echo-Unterdrücker.
  • Wenn das ANSpcm-Signal mittels Nachschlagetabellen definiert ist, kann eine praktische Implementierung dort schwierig sein, wo Mehrfach-Übertragungspegel in Erwägung gezogen oder benötigt werden. Zum Beispiel erlaubt die ITU-T-Empfehlung V.90, dass das DPCM 32 verschiedene Übertragungspegel spezifiziert. Das Speichern einer separaten Tabelle für jeden Übertragungspegel kann somit zu übermäßigen Speicheranforderungen führen. Dementsprechend kann in einer alternativen Ausführungsform ein Verfahren zum Abbilden (Mapping) von einer Mehrzahl von mit einem Übertragungspegel assoziierten Codeworten in eine entsprechende Mehrzahl von mit den anderen Übertragungspegeln assoziierten Codeworten definiert sein. Zum Beispiel kann das Verfahren, wenn eine Tabelle von PCM-Codeworten gegeben ist, die das ANSpcm-Signal für einen Pegel von –0,5 dBm0 definieren, aufweisen: Abbilden (Mapping) von jedem einzelnen PCM-Codewort in seinen entsprechenden PCM-Pegel, Skalieren des Pegels gemäß der gewünschten Übertragungspegel-Reduktion, Quantisieren des sich ergebenden Pegels zurück zu dem nächsten PCM-Pegel, und Konvertieren in das entsprechende PCM-Codewort. Somit kann ein entsprechendes ANSpcm-Signal mittels des gleichen Mechanismus sowohl im DPCM-Sender als auch im APCM-Empfänger gebildet werden, wodurch auf jeder Seite die identische Sequenz von PCM-Codeworten erzeugt wird. Es wird angemerkt, dass gemäß dieser Ausführungsform die Quantisierungs-Regel im Umgang mit "unentschieden" bei der Quantisierung genau sein sollte, das heißt, wenn zwei PCM-Pegel gleich weit von dem skalierten Pegel entfernt sind. Zum Beispiel kann die Regel vorgeben, dass im Fall eines Unentschiedens der PCM-Pegel ausgewählt wird, der näher bei Null liegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform könnte das gesamte Verfahren zum Definieren des ANSpcm-Signals auf einem vorbestimmten Algorithmus basieren, der die Sequenz von PCM-Codeworten generiert, die das ANSpcm-Signal darstellen. Zum Beispiel könnte das Signal als eine Sammlung von Tönen definiert sein, wobei der stärkste 2100 Hz beträgt, wobei die Töne vordefinierte Amplituden und Anfangsphasen aufweisen. Die Summe der Töne würde dann gemäß dem gewünschten Übertragungspegel skaliert werden, und das sich ergebende Signal würde zu dem nächsten PCM-Pegel quantisiert werden, wobei wieder im Fall eines Unentschiedens eine genaue Quantisierungs-Regel verwendet würde. Dieses Verfahren würde auch eine genaue Definition entweder der Sinus-Funktion oder der Cosinus-Funktion einsetzen, sowie wie viele Bits beim Summieren der Töne akkumuliert wurden, um sicherzustellen, dass die Berechnungen an beiden Enden konsistent erfolgen, so dass das ANSpcm-Signal korrekt detektiert werden kann.
  • Wie weiter oben beschrieben, nimmt das APCM die Übertragung des ANSpcm-Signals vorweg. Die digitalen Beeinträchtigungen und analogen Eigenschaften, die mit dem Kommunikationskanal verknüpft sind, wirken sich auf das ANSpcm-Signal aus, wenn es von dem DPCM zu dem APCM übertragen wird. Eine Aufgabe 418 kann von dem APCM durchgeführt werden, um eine empfangene Sequenz zu erhalten, die sich auf die ANSpcm-Signal-Punktsequenz bezieht. Das APCM kann dann eine Aufgabe 420 durchführen, um eine Anzahl von Attributen der empfangenen Sequenz mit einer Anzahl von gespeicherten Attributen einer zuvor empfangenen Sequenz zu vergleichen, die mit einem zuvor errichteten Kommunikationskanal verknüpft ist. In einer veranschaulichenden Ausführungsform ist die zuvor empfangene Sequenz eine Digitale-Beeinträchtigungs-Lern-Sequenz ("DIL", engl. Digital Impairment Learning), die eine Leitungs-Prüf-Sequenz ist. In diesem Zusammenhang ermittelt die Aufgabe 420, ob eine Eigenschaft des aktuellen Kanals einer entsprechenden Eigenschaft eines zuvor aufgebauten Kanals ähnelt. In einer bevorzugten Ausführungsform beziehen sich die in Aufgabe 420 verglichenen Kanaleigenschaften auf die digitalen Beeinträchtigungen im Kanal. Mit anderen Worten validiert die Aufgabe 420 ein aktuelles Digitale-Beeinträchtigungs-Kanal-Profil mit einem gespeicherten Digitale-Beeinträchtigungs-Kanal-Profil. Die Aufgabe 420 kann von einem geeigneten Prozessorelement des APCM durchgeführt werden (siehe 3).
  • Während der Aufgabe 420 können jede messbare Eigenschaft der Punkte/Pegel, jede messbare Eigenschaft der empfangenen Sequenz insgesamt und/oder jedes messbare Signal oder Quantität, die mit den Punkten/Pegeln verknüpft sind, von dem APCM analysiert werden. Zum Beispiel kann jede Anzahl von individuellen Punkten oder Pegeln, die in der empfangenen Sequenz enthalten sind, mit entsprechenden Punkten oder Pegeln verglichen werden, die beim APCM gespeichert sind (die gespeicherten Punkte oder Pegel können mit einem früheren DIL-Vorgang verknüpft sein). Wenn die empfangenen Punkte/Pegel mit den gespeicherten Punkten/Pegeln "übereinstimmen" oder wenn die Unterschiede zwischen den empfangenen und gespeicherten Punkten/Pegeln sich innerhalb einer bestimmten Schwelle befinden, dann kann das APCM annehmen, dass die aktuellen Kanal-Attribute mit den gespeicherten Kanal-Attributen übereinstimmen (siehe Anfrage-Aufgabe 210 in 2).
  • Das APCM kann einen Vorgang 421 durchführen, um entsprechend eine Anzahl von Attributen oder Eigenschaften einer zuvor aufgebauten Verbindung mit dem aktuellen Kanal zu erhalten und zu sichern. Wie weiter oben beschrieben, kann der Vorgang 421 verursachen, dass das APCM die Eigenschaften der Punkte/Pegel speichert, die in einer empfangenen DIL-Sequenz enthalten sind. Diese vergangenen Werte werden anschließend während der Aufgabe 420 verwendet. In diesem Zusammenhang kann der Vorgang 421 nach Vollendung des Vergleichs in Aufgabe 420 die vorherigen Werte mit neuen DIL-Werten aktualisieren, zum Beispiel in Antwort auf einen nachfolgenden DIL-Vorgang, der mit der aktuellen Verbindung verknüpft ist.
  • Wie weiter oben in Verbindung mit 2 beschrieben, kann das Modemsystem, wenn die Aufgabe 420 ermittelt, dass die Kanaleigenschaften nicht ausreichend übereinstimmen, auf einen herkömmlichen V.90-Vorgang zurückgreifen. 5 stellt dar, dass das APCM in das V.8-Protokoll zurückfallen und eine herkömmliche V.8-Anruf-Menü-Nachricht (CM, engl. Call Menu) an das DPCM übertragen kann. Der herkömmliche V.8 Start für das APCM folgt dann entlang einer Sequenz 502. In Antwort auf die CM-Nachricht generiert das DPCM eine herkömmliche V.8-Joint-Menu-Nachricht (JM) und geht gemäß der herkömmlichen V.8-Initialisierung weiter (angezeigt durch eine Sequenz 504). Zum Zweck der Darstellung nimmt der Schnell-Start-Prozess 400 an, dass die Aufgabe 420 ermittelt, dass der aktuelle Kommunikationskanal einem zuvor aufgebauten Kommunikationskanal ähnelt.
  • Wenn das APCM die aktuellen Kanaleigenschaften mit einem vorherigen Kanal validiert, dann kann es eine Schnell-Start-Routine auslösen, um die mit dem Modemsystem verknüpfte Initialisierungszeit noch weiter zu reduzieren. Alternativ kann das DPCM zum Auslösen der Schnell-Start-Routine eingerichtet sein. Dementsprechend kann eine Aufgabe 422 durchgeführt werden, während der das Modemsystem zuerst trainiert wird. (Aus Gründen der Klarheit und Kürze können Teile der Aufgabe 422 und Teile der darauf folgenden Aufgaben sowohl von dem APCM als auch von dem DPCM durchgeführt werden; der Schnell-Start-Prozess 400 stellt solch eine kombinierte Funktionalität im Zusammenhang mit einzelnen Prozessaufgaben dar.) Die Aufgabe 422 kann verursachen, dass das APCM und das DPCM in Antwort auf eine Anzahl von gespeicherten mit dem zuvor aufgebauten Kommunikationskanal verknüpften Parametern initialisiert werden. Wie weiter oben erwähnt, können sich die gespeicherten Parameter auf die Initialisierung oder das Training der Entzerrer, Echo-Ausgleicher, Übertragungs-Leistungspegel, Anfangs-Signalpunkt-Konstellationen und dergleichen beziehen. Die Aufgabe 422 kann in Verbindung mit dem Vorgang 421 funktionieren, der vorzugsweise so funktioniert, dass die mit der vorherigen Verbindung verknüpften Initialisierungsparameter erhalten und gespeichert werden. In diesem Zusammenhang kann der Vorgang 421 entsprechend eingerichtet sein, so dass solche Parameter während des normalen Datenmodus der vorherigen Verbindung, nach einem Wieder-Aushandlungsprozess oder in Antwort auf jegliche Bedingung oder jegliches Ereignis, die mit der vorherigen Kommunikationssitzung verknüpft sind, gespeichert werden. Der Vorgang 421 kann auch so eingerichtet sein, dass fehlerhafte Einstellungen oder Initialisierungsparameter nicht unbeabsichtigt gespeichert werden.
  • Im Zusammenhang mit einer typischen V.90-Verbindung kann sich die Aufgabe 422 auf eine Zwei-Punkt-Trainingsphase beziehen. Mittels der vorherigen Parameter kann das Modemsystem den herkömmlichen V.90-Phase-2-Testen-und-Ausrichten-Vorgang überspringen oder abkürzen und die herkömmlichen V.90-Phase-3-Digitale-Beeinträchtigungs-Lern- und Anfangs-Trainings-Vorgänge überspringen oder abkürzen. Wie in 5 dargestellt, können das APCM und das DPCM während der Aufgabe 422 jeweils Trainingssequenzen (dargestellt durch die TRN1-Signale) senden. Diese Trainings-Signale können zum adaptiven Abstimmen der Entzerrer und Echo-Ausgleicher-Filter-Taps, und zum sonstigen Vereinfachen des Trainings des Modemsystems verwendet werden. Somit kann einer der am meisten Zeit kostenden Vorgänge eines V.90-Starts (das Trainieren des APCM-Entzerrers) effizient durchgeführt werden, wodurch ausreichend Zeit zum Fein-Abstimmen und Trainieren ermöglicht wird.
  • Zusätzlich zu dem Anfangs-Training, das während der Aufgabe 422 erfolgt, kann eine Aufgabe 424 durchgeführt werden. Während der Aufgabe 424 kann das Modemsystem Fehlerkorrektur- und/oder Datenkomprimierungs-Protokolle führen. Bei einem herkömmlichen V.90-Modemsystem wird der V.42-Empfehlung zum Zweck der Fehlerkorrektur gefolgt, und der V.42bis-Empfehlung wird zum Zweck der Datenkomprimierung gefolgt. Zum Beispiel werden in einem normalen V.90- Betriebsmodus, der mit einer PPP-Verbindung verknüpft ist, der V.42- und V.42bis-Vorgang nach dem Ende-Training und vor dem CHAP-/PAP-Authentifizierungsvorgang durchgeführt. V.42 und V.42bis werden vor dem CHAP-/PAP-Vorgang durchgeführt, da der CHAP-/PAP-Vorgang besser zu einem "fehlerfreien" Kanal passt. Im Gegensatz zu herkömmlichen V.90-Systemen kann die Aufgabe 424V.42bis während der Phase 3 des V.90-Starts durchführen. Das Verschieben nach vorne von V.42bis beim Startprozess trägt zu der Reduzierung der Verbindungszeit bei. In 5 stellt das XID-Signal eine modifizierte Version des herkömmlichen V.42-XID-Signals dar. Zum Beispiel kann das XID-Signal eine Teilmenge der XID-Parameter verwenden, die zum Aushandeln der Komprimierung und dergleichen verwendet werden. Teile des V.42bis-Verfahrens können auch in Verbindung mit verschiedenen modifizierten Signalsequenzen durchgeführt werden, die in 5 dargestellt sind. Zum Beispiel kann das CPt-Signal das herkömmliche V.90-CPt-Signal in Kombination mit einem oder mehreren V.42bis-Signalen darstellen.
  • In der bevorzugten Ausführungsform werden die V.42bis-Vorgänge so durchgeführt, dass ein im Wesentlichen "fehlerfreier" Kanal bereitgestellt wird. Nach der Aufgabe 424 wird eine VERBINDUNGS-Nachricht an die Host-Software ausgegeben. Die VERBINDUNGS-Nachricht zeigt an, dass das Modemsystem zum Senden von Daten mit einer Anfangs-Datenrate zu diesem Zeitpunkt bereit ist. Die VERBINDUNGS-Nachricht kann gemäß bekannten Techniken formatiert, generiert und gesendet werden.
  • In Antwort auf die VERBINDUNGS-Nachricht startet die Host-Software einen "simultanen" Obere-Schicht-Protokoll-Einlogg-Vorgang, zum Beispiel einen CHAP- oder PAP-Vorgang (Aufgabe 428). Die Aufgabe 428 kann automatisch von der Host-Software oder in Antwort auf eine Benutzereingabe initiiert werden. Die CHAP-/PAP-Datenübertragung erfolgt in Verbindung mit einem Ende-Trainings-Prozess. In der bevorzugten Ausführungsform übermitteln das APCM und das DPCM die CHAP-/PAP-Authentifizierungs-Daten als verwürfelte digitale Daten über den Kommunikationskanal. Das Verwürfeln der Authentifizierungsdaten ermöglicht, dass die Modemvorrichtungen ein Ende-Training auf den Authentifizierungs-Daten durchführen. Bei einem herkömmlichen V.90-Modemsystem sind die Ende-Trainings-Signale als verwürfelte "Einsen" formatiert. Die verwürfelten Einsen tragen keine Information; das Ende-Trainings-Signal wird lediglich als eine spektral weiße Quelle verwendet. Die vorliegende Erfindung setzt die Ende-Trainings-Signale wirksam zum Tragen von Benutzerdaten ein, während die Modemvorrichtungen den Trainingsprozess beenden. Obwohl CHAP-/PAP-Daten eine bevorzugte Form von Benutzerdaten sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Senden oder Austauschen von Authentifizierungsdaten beschränkt. Des Weiteren kann der besondere Verwürfelungs-Algorithmus von Anwendung zu Anwendung variieren.
  • In 5 sind die Doppel-Funktions-Signale durch die TRN2A/PPP- und die TRN2D/PPP-Signale dargestellt. In diesem Zusammenhang können die Empfängerabschnitte in den Modemvorrichtungen während eines ersten Zeitraums, zum Beispiel während einer Datenphase Eins mit einer Anfangs-Datenrate so trainiert werden, dass sie während eines darauf folgenden Zeitraums, zum Beispiel während einer Datenphase Zwei nahtlos zum Betrieb mit einer Enddatenrate übergehen. Des Weiteren kann der PPP-Einlogg-Vorgang während des ersten Zeitraums eher als nach dem vollständigen Initialisieren des Modemsystems mit der Anfangsdatenrate durchgeführt werden.
  • Während des Anfangsdatenraten-Zeitraums kann eine Aufgabe 430 durchgeführt werden, um zu ermöglichen, dass das APCM und das DPCM Konstellationsparameter und Modulationsparameter (dargestellt durch die CP- und MP-Signale in 5) auf eine geeignete Weise austauschen. Die Aufgabe 430 kann auf eine herkömmliche V.90-Weise durchgeführt werden. Die Parameter können während des darauf folgenden Datenmodus von den Modemvorrichtungen verwendet werden. Nach dem Beenden des Trainings- und Authentifizierungsvorgangs geht das Modemsystem vorzugsweise übergangslos zu einer Volldatenrate über. Eine Aufgabe 432 kann durchgeführt werden, um die Datenübertragung mit der Volldatenrate durchzuführen. Dieser Zeitraum kann als Datenphase Zwei bezeichnet werden. Sobald das Modemsystem in den Volldatenmodus übergeht, endet der Schnell-Startprozess 400.
  • Im Gegensatz zu dem in Tabelle 1 zusammengefassten herkömmlichen V.90-Modem-Start kann ein Modemsystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine verringerte Start-Latenz erfahren, wie es nachfolgend in Tabelle 2 dargestellt ist. Im Besonderen beträgt die Startzeit, die in Tabelle 2 zusammengefasst ist, ungefähr die Hälfte der in Tabelle 1 zusammengefassten Startzeit. Die beträchtliche Verringerung der Start-Latenz wäre in vielen Situationen wünschenswert, im Besonderen im Zusammenhang mit einer PPP-Einwähl-Internetverbindung unter Verwendung von V.90- oder Legacy-56-Kbps-Modemsystemen.
    PROTOKOLL VORGANG ZEIT (Sekunden)
    -- Wählen 1
    -- Anrufaufbau 1
    V.8bis (abgekürzt) Fähigkeitenaustausch 1
    -- Modifizierter Antwortton 1
    V.90-Phase 3 + V.42/V.42bis Anfangs-APCM-Training; Fehlerkorrektur; Datenkomprimierung 2,5
    V.90-Phase 4 + Login Ende-APCM-Training; Einstellen der Leistungspegel; Konstellations-Übertragung; Benutzername & Passwort 2–5
    GESAMT = 8,5–11-5
    Tabelle 2 – Schnell-V.90-Modem-Start
  • Die Techniken der vorliegenden Erfindung können in anderen Kontexten implementiert werden, um die Neu-Initialisierungszeit zu reduzieren, die mit Neuverbindungen nach einem Leitungs-Korrumpierungs-Ereignis oder einer Kanal-Unterbrechung verknüpft ist. Zum Beispiel beziehen viele Telefonkunden Dienste wie Anklopfen, Anrufer-Identifizierung oder andere Telefonie-Dienste. Solche Dienste könnten jedoch deaktiviert sein oder nicht funktionieren, wenn die Telefonleitung für eine Modemverbindung verwendet wird. Wenn das Anklopfen während einer Modemverbindung nicht deaktiviert ist, dann können die Signaltöne die Modemverbindung unterbrechen. Wenn der Benutzer sich dafür entscheidet, die wartende Leitung zu beantworten, dann kann ein Abhebungs- oder Auflege-Flash verursachen, dass das Modemsystem seine Empfänger neu trainiert oder einen kompletten Neuverbindungs-Vorgang auffordert.
  • Eher als einen zeitraubenden Neuverbindungs- oder Neu-Trainings-Vorgang durchzuführen, kann ein Modemsystem eingerichtet sein zum Verwenden einer gespeicherten analogen und digitalen Beeinträchtigungsinformation, von Entzerrer-Einstellungen, Leistungspegeln, Echo-Ausgleicher-Einstellungen, Konstellationen und dergleichen. Solche gespeicherten Informationen können verwendet werden zum sofortigen Rücksetzen der Modemsystemparameter, wenn die Kanal-Verbindung durch einen Anklopf-Vorgang, eine Abhebe-Bedingung bei einem Nebenstellen-Telefon, eine Anrufer-Identifizierungs-Anfrage oder jegliches Kanal-Korrumpierungs-Ereignis unterbrochen wird, unabhängig davon, ob ein solches Ereignis geplant oder unbeabsichtigt ist. In diesem Fall können sowohl das Client-Modem als auch das Server-Modem die relevanten Systemattribute, Modem-Betriebsparameter, Kanaleigenschaften und/oder Netzwerkeigenschaften speichern.
  • Bei einem praktischen Beispiel kann das Client-Modem in Antwort auf einen Anklopf-Ton dem Server signalisieren, in einen Bereitschafts-Modus überzugehen. Das Server-Modem kann dann in einen FSK-Modus umschalten, um entsprechend die Klasse-2-Anrufer-Identifizierungs-Information zu detektieren, während sich der Server im Leerlauf befindet. Wenn der Benutzer den zweiten Anruf beantworten möchte, dann kann das Client-Modem periodisch Bereitschaftssignale oder Herzschlag-Töne an den Server übermitteln, um den Server zu instruieren, die Leitung weiter zu halten. Wenn der zweite Anruf endet und der Benutzer den Datenanruf starten möchte, würde das Client-Modem ein Schnell-Neuverbindungs-Handshake-Protokoll starten (weiter unten beschrieben). Auf der anderen Seite kann, wenn der Benutzer den ersten Anruf beenden möchte, eine Abbaunachricht gesendet werden (alternativ kann das periodische Haltesignal enden).
  • Der Schnell-Neuverbindungs-Handshake verursacht, dass die Modemvorrichtungen die gespeicherten Parameter und Attribute des "gehaltenen" Kanals und die gespeicherten Betriebsparameter, die mit den Modemvorrichtungen verknüpft sind, wie weiter oben in Verbindung mit den vorherigen Kanalparametern 342 und 382 kurz beschrieben, erneut abrufen. Mit dieser Technik kann das Modemsystem innerhalb von Sekunden erneut verbunden werden. Somit muss der Datenmodus-Benutzer keine lange Neuverbindung erdulden, nachdem er ein eingehendes Anklopf- oder Anrufer-Identifizierungs-Signal verarbeitet hat. Der Datenmodus-Benutzer, der das Anklopfen auf diese Weise nutzt, könnte zeitweilige Unterbrechungen ohne mit der Modemverbindung verknüpfte bemerkbare Verzögerungen annehmen.
  • Dieses Merkmal kann bei herkömmlichen PPP-Modemverbindungen zum Simulieren eines "immer verbunden"-Modus verwendet werden. Zum Beispiel kann eine zugehörige Kanal-Kompensations-Information periodisch für eine gegebene Verbindung zwischen einem Client-Modem und einem Server-Modem gespeichert werden. Der Client-Benutzer kann eingehende Zweitleitungs-Anrufe beantworten, während der Datenmodus, wie oben beschrieben, angehalten wird. Des Weiteren kann der Datenmodus sanft beendet werden, wenn der Clientbenutzer einen ausgehenden Sprachanruf initiiert. Nach dem Beenden des Sprachanrufs kann das Client-Modem das Server-Modem erneut anwählen oder anderweitig erneut kontaktieren und mittels der gespeicherten Parameter eine Schnell-Verbindung aufbauen.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das Teile eines Schnell-Neuverbindungsprozesses 700 darstellt, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird, und 6 ist ein Zeitdiagramm 600, das einem veranschaulichenden Schnell-Neuverbindungs-Prozess entspricht, der von zwei Modemvorrichtungen durchgeführt wird. Das Zeitdiagramm 600 kann Akronyme und Abkürzungen enthalten, die im Zusammenhang mit herkömmlichen Daten-Kommunikationsprotokollen häufig verwendet werden. Die Verwendung einer solchen Terminologie soll die Konzepte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer praktischen Ausführungsform veranschaulichen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in jedem geeigneten Kontext eingesetzt werden, und die in 6 gezeigten spezifischen Signale, Sequenz-Anzahl, Sequenzen-Timing, Datenraten und Interaktion zwischen den beiden Modemvorrichtungen sollen den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken.
  • Der schnelle Neuverbindungsprozess 700 kann von einem Modemsystem durchgeführt werden, nachdem ein solches Modemsystem eine Kommunikationssitzung aufgebaut hat, und typischerweise, nachdem das Modemsystem in einen Vollraten-Datenmodus eingetreten ist. Zum Zweck dieser Beschreibung kann angenommen werden, dass das Modemsystem wie oben beschrieben eingerichtet ist (oder auf eine Weise eingerichtet ist, die geeignet ist, um die vielen im Folgenden beschriebenen Prozess-Aufgaben zu unterstützen.). Es kann angenommen werden, dass die beiden Modemvorrichtungen, die den Prozess 700 durchführen, mit den hier beschriebenen Schnell-Neuverbindungs-Techniken kompatibel sind. Somit muss der Prozess 700 keine Verifizierung oder Signalisierung durchführen, um zu ermitteln, ob der schnelle Neuverbindungs-Vorgang durchgeführt werden kann.
  • Obwohl dies keine Anforderung des Schnell-Neuverbindungs-Vorgangs 700 ist, kann das Modemsystem gemäß den Schnell-Start-Techniken initialisiert worden sein, die weiter oben erläutert wurden. Dementsprechend nimmt der Prozess 700 an, dass beide Modemvorrichtungen jede Anzahl von geeigneten Kanaleigenschaften, Empfängerparametern und anderen Informationen gespeichert haben, die für die Initialisierung, das Training und die Synchronisation des Modemsystems relevant sind. Wie oben beschrieben können solche Informationen entsprechend während eines Start-Vorgangs oder periodisch während eines entsprechenden Datenmodus gespeichert werden. Der Prozess 700 kann verwendet werden, um zu ermöglichen, dass die aktuelle Modemverbindung nach einer temporären Pause in dem Modemdatenmodus oder jedem anderen unterbrechenden Ereignis schnell wiederhergestellt wird. In diesem Zusammenhang kann ein praktisches System eine Kommunikationsverknüpfung oder -Verbindung zwischen den Modemvorrichtungen aufrechterhalten, während es einem Benutzer der Client-Modem-Vorrichtung erlaubt, die Modemverbindung (oder den Modem-Daten-Kommunikationsmodus) temporär anzuhalten. Während des temporären Haltezeitraums kann der Benutzer einen anderen eingehenden Anruf in Antwort auf ein Anklopfsignal beantworten, einen neuen ausgehenden Anruf initiieren, oder dergleichen, während sich die clientseitige Modemvorrichtung im Leerlauf befindet.
  • Der Schnell-Neuverbindungsprozess 700 kann mit einer Aufgabe 702 starten, während der eine Neuverbindungs-Anzeige von dem DPCM empfangen wird (zum Beispiel dem in 3 dargestellten Modem 302). Die Neuverbindungs-Anzeige kann in Antwort auf eine Anfrage (zum Beispiel eine benutzerinitiierte Anfrage) generiert werden, um eine temporäre Pause bei der Modem-Kommunikationssitzung zu beenden. Zum Beispiel kann ein entsprechendes Neuverbindungssignal von dem APCM (zum Beispiel dem Modem 304) in Antwort auf einen von dem Benutzer des APCM initiierten Hook-Flash oder in Antwort auf eine von der Anwendungs-Software generierten Anweisung, die mit dem APCM verknüpft ist, generiert werden. Alternativ kann das APCM oder eine mit dem APCM verknüpfte Daten-Zugriffs-Anordnung (Data Access Arrangement, DAA) ein Neuverbindungssignal in Antwort auf eine Änderung des Leitungsstroms in Verbindung mit dem aufgelegten Status des Telefonapparates generieren. Solche Leitung-in-Benutzung-Detektierungs-Techniken sind dem Fachmann allgemein bekannt. Die Neuverbindungs-Anzeige informiert das DPCM, dass der Benutzer die aktuelle Modemverbindung, die temporär auf Halten gesetzt wurde, wiederherstellen möchte. In einer praktischen Ausführungsform empfängt das DPCM die Neuverbindungs-Anzeige und initiiert in Antwort auf die Neuverbindungs-Anzeige eine Aufgabe 704.
  • Während der Aufgabe 704 übermittelt das DPCM ein entsprechendes Antwortsignal, das das APCM vorzugsweise darüber informiert, dass der Schnell-Neuverbindungsvorgang unterstützt wird. In der hier beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsform kann ein solches Antwortsignal, wie oben beschrieben, eine entsprechende Übergangssequenz aufweisen. Dementsprechend kann der Schnell-Neuverbindungsprozess eine Aufgabe 704 durchführen, die ähnlich wie die Aufgabe 414 sein kann, die weiter oben in Verbindung mit 4 beschrieben wurde. Zum Beispiel kann die Aufgabe 704 verursachen, dass das DPCM das QTS-Signal übermittelt, um zu ermöglichen, dass das APCM wieder die Timing-Phase des CPCM ermittelt (das QTS-Signal ist in 6 durch das Bezugszeichen 602 dargestellt). Des Weiteren ermöglicht das erneute Senden des QTS-Signals, dass das APCM RBS-Eigenschaften des Daten-Kommunikationsnetzwerks erhält (falls dies erforderlich oder wünschenswert ist).
  • Es wird angemerkt, dass bei vielen praktischen Modemverbindungen die Netzwerkverbindung (und die assoziierten Effekte von digitalen Pads und RBS) während des Modem-Halte-Zeitraums gleich bleibt. Selbstverständlich kann es auch manche Situationen geben, in denen die Netzwerkverbindung während des Modem-Haltezeitraums abgebaut wird, um Netzwerk-Ressourcen zu sparen. In solchen Situationen, insbesondere wenn die gleiche Netzwerkverbindung nicht wiederhergestellt wird, kann es sein, dass das Digitale-Beeinträchtigungsprofil des Netzwerks nicht gleich bleibt. Des Weiteren kann das APCM, selbst wenn sich die Netzwerkeigenschaften nicht ändern, seine RBS-Synchronisation verlieren, wenn die Modemverbindung auf Halten gesetzt wird (insbesondere, wenn das APCM während der Halte-Periode von dem DPCM kein Signal empfängt). In diesem Zusammenhang können die besonderen RBS-Phasen noch immer unbekannt sein, selbst wenn das APCM sich nach einer Halte-Periode korrekt zu der Netzwerk-Uhr zurück-synchronisieren kann. Dementsprechend ist der Schnell-Neuverbindungsprozess 700 vorzugsweise so angeordnet, dass in Erwägung gezogen wird, dass sich die Netzwerkverbindung und das RBS-Timing geändert hat.
  • Das Antwortsignal kann auch eine entsprechende Signalpunkt-Sequenz aufweisen, die der Übergangssequenz folgt. Dementsprechend kann das DPCM nach der Aufgabe 704 eine Aufgabe 706 durchführen, um entsprechend eine Signalpunkt-Sequenz an das APCM zu senden. Wie weiter oben in Verbindung mit der Aufgabe 416 beschrieben, kann die Signalpunkt-Sequenz als ein modifizierter Antwortton betrachtet werden, zum Beispiel das ANSpcm-Signal (dargestellt durch Bezugszeichen 604 in 6). Das ANSpcm-Signal 604 kann wie oben beschrieben eingerichtet sein, zum Beispiel kann das ANSpcm-Signal 604 entsprechend formatiert sein, so dass das APCM die Eigenschaften des aktuellen Kommunikationskanals oder Netzwerks, insbesondere digitale Pads und/oder andere digitale Beeinträchtigungen ermitteln oder identifizieren kann. Das ANSpcm-Signal 604 ist ferner eingerichtet zum Bereitstellen eines Tons, der zum Deaktivieren der Netzwerk-Echo-Ausgleicher und zum Deaktivieren der Netzwerk-Echo-Unterdrücker geeignet ist.
  • In einer praktischen Ausführungsform greift das APCM dem Senden des ANSpcm-Signals 604 vor. Zum Beispiel kann das APCM so eingerichtet sein, dass es seinen Empfänger so konditioniert, dass das ANSpcm-Signal 604, nach dem Senden der Neuverbindungs-Anzeige an das DPCM empfangen wird. Dementsprechend kann der Schnell-Neuverbindungsprozess 700 eine Anfrage-Aufgabe 708 aufweisen, die vorzugsweise ermittelt, ob das ANSpcm-Signal 604 von dem APCM empfangen wurde und/oder ob das DPCM eine entsprechende Bestätigung empfängt, dass das APCM das ANSpcm-Signal 604 empfangen hat. Wenn nicht, dann kann der Prozess 700 beendet werden und das Modemsystem kann mit einer üblichen Neuverbindungsroutine fortfahren. Wenn die Anfrage-Aufgabe 708 ermittelt, dass das ANSpcm-Signal 706 korrekt empfangen wurde, dann kann das APCM das empfangene Signal wie oben beschrieben verarbeiten, um zu ermöglichen, dass das APCM die digitalen Beeinträchtigungen ermittelt, die mit dem wiederhergestellten Kanal verknüpft sind.
  • Eine Aufgabe 710 wird vorzugsweise so durchgeführt, dass bewirkt wird, dass beide Modemvorrichtungen die Eigenschaften und Parameter wieder abrufen und erhalten, die mit der vorherigen Kanalverbindung verknüpft sind, das heißt dem Kanal, bevor die Modemverbindung auf temporäres Halten gesetzt wurde. Die Aufgabe 710 kann verursachen, dass das DPCM auf die vorherige Kanal-Information 342 zugreift und kann verursachen, dass das APCM auf die vorherige Kanal-Information 384 zugreift. Wie weiter oben beschrieben, kann diese Information einen oder mehrere Parameter aufweisen, die sich beziehen auf: die aktuellen Kanalbedingungen (wie zuvor bestimmt), jede Anzahl von Einstellungen in Verbindung mit den Modem-Empfängern, Eigenschaften des Kommunikations-Netzwerks oder dergleichen. Die Aufgabe 710 ermöglicht, dass das Modemsystem diese gespeicherten Parameter schnell wiederherstellt und dass die Modemvorrichtungen auf eine geeignete Weise zurückgesetzt werden, anstelle einer unabhängigen Neubewertung des Kanals und anstelle eines vollständigen Neu-Trainings-Vorgangs. Die Aufgabe 710 kann von dem DPCM durchgeführt werden, sobald dieses den Neuverbindungs-Identifizierer von dem APCM empfängt, während die Aufgabe 710 von dem APCM durchgeführt werden kann, bevor dieses das ANSpcm-Signal 604 empfängt. Wenn die Aufgabe 710 von dem APCM durchgeführt wird, werden die APCM-Entzerrer gemäß der vorherigen Kanal-Information 384 initialisiert, so dass das ANSpcm-Signal 604 korrekt empfangen und analysiert werden kann.
  • Das DPCM kann seine Timing-Synchronisation gemäß jeder Anzahl von Techniken wieder erlangen, wie zum Beispiel dem herkömmlichen V.34-Halb-Duplex-Primär-Kanal-Neusynchronisierungs-Vorgang, der in der ITUT-T-Empfehlung V.34 (Internationale Fernmelde-Union, September 1994) dargelegt ist. Mit anderen Worten kann das APCM, wie in 6 dargestellt, zum Senden eines PP-Signals 610 eingerichtet sein, um zu ermöglichen, dass der DPCM-Empfänger seine Taktwiedergewinnung und Träger-Wiedergewinnung synchronisiert. Das S- und das S\-Präambel-Signal (Bezugszeichen 606 beziehungsweise 608) können zum Initialisieren eines automatischen Verstärkungsregelungselements oder dergleichen verwendet werden. Das B1-Signal 612 kann als eine Präambelsequenz betrachtet werden, die zum Initialisieren des DPCM-Verwürflers, des Trellis-Codierers und dergleichen eingesetzt werden kann. Diese Signale und Sequenzen sind in der V.34-Empfehlung ausführlich erläutert und werden an dieser Stelle nicht im Einzelnen beschrieben.
  • Gleichzeitig kann das DPCM ein R-Signal 616 gefolgt von einem R\-Signal 618 und einem B1-Signal 620 senden. Diese Sequenzen dienen auch als geeignete Präambelsequenzen, die es ermöglichen, dass das APCM auf den Datenmodus vorbereitet wird. Diese Signale und Sequenzen sind im Einzelnen in der V.90-Empfehlung dargestellt und werden an dieser Stelle nicht im Einzelnen beschrieben.
  • In Antwort auf die Neusynchronisierungs-Sequenzen tritt das Modemsystem in den Datenmodus ein und das System kann das Senden von Daten mit der Volldatenrate starten (Aufgabe 712). Mit anderen Worten wird der Datenübertragungs-Modus wiederhergestellt, ohne dass die vorherige Verbindung vollständig abgebaut wird. Der Datenmodus wird von den Sequenzen 614 und 620 in 6 bestimmt. Im Besonderen muss der Schnell-Neuverbindungs-Prozess 700 im Gegensatz zu dem Schnell-Startprozess 400 keinen Vergleich der Kanal-Eigenschaften (siehe Aufgabe 420), keinen Anfangs-Trainings-Vorgang (siehe Aufgabe 422), keinen Fehlerkorrektur- und Datenkomprimierungsvorgang (siehe Aufgabe 424), keinen Ende-Trainings-Vorgang (siehe Aufgabe 428), keinen Authentifizierungs-Austausch (siehe Aufgabe 428) oder Austausch von Konstellations- und Modemparametern (siehe Aufgabe 430) durchführen. In Bezug auf die PAP-/CHAP-Authentifizierungs-Information kann das Modemsystem entsprechend eingerichtet sein, so dass die PPP/TCP/IP-Protokoll-Schicht während des Haltezeitraums beibehalten wird, so dass die PPP-Authentifizierungsdaten nicht erneut gesendet werden müssen. Dementsprechend kann das Modemsystem seine Modemverbindung wieder aufbauen, ohne zeitraubende verschiedene herkömmliche Initialisierungs-Aufgaben durchzuführen. Bei einem typischen praktischen System kann der Schnell-Neuverbindungsprozess zum Wiederherstellen des Datenmodus in weniger als 1,5 Sekunden eingesetzt werden.
  • Eine andere Version des Schnell-Neuverbindungsvorgangs kann ein Zeitdiagramm verwenden, das dem Zeitdiagramm 500 (siehe 5) ähnlich ist. In solch einer Ausführungsform jedoch können mehrere der weiter oben in Verbindung mit dem Zeitdiagramm 500 beschriebenen Signalsegmente in ihrer Länge reduziert werden, wodurch die herkömmliche Neuverbindungszeit verkürzt wird. Zum Beispiel können die verschiedenen TRN-Trainingssequenzen und die Parameter-Austausch-Signale deutlich verkürzt werden, da sie keine wesentliche Information übermitteln müssen. Aus praktischen Implementierungsgründen kann es wünschenswert sein, die allgemeine Sequenzstruktur auf diese Weise intakt zu halten (anstatt Segmente aus dem Zeitdiagramm 500 zu entfernen). Von einem Software-Implementierungs-Standpunkt aus gesehen können Segmentlängen tatsächlich auf eine relativ unkomplizierte Art und Weise angepasst werden, während das Entfernen von ganzen Segmenten aus einem bestehenden Protokoll eine zeitraubende und schwierige Aufgabe darstellen kann. Obwohl die Neuverbindungszeit für eine solche alternative Ausführungsform länger sein kann, als die, die weiter oben in Verbindung mit dem Zeitdiagramm 600 beschrieben wurde (zum Beispiel bis zu 2,5 Sekunden), ist sie immer noch bedeutend kürzer als die Zeit, die zum Durchführen eines herkömmlichen Neu-Initialisierungs-Vorgangs benötigt wird.
  • Wie bereits an früherer Stelle erwähnt, kann es bei Anklopf-Funktionen und entsprechenden Telefonie-Funktionen zu Problemen kommen, wenn die Leitung für eine Modemverbindung verwendet wird. In Antwort auf ein Anklopf-Warnsignal wird die Modemverbindung häufig unterbrochen, ohne dass sich die Modemvorrichtungen über die Ursache der Unterbrechung im Klaren sind. Das Anklopf-Warnsignal kann verursachen, dass die Modemvorrichtungen die Verbindung trennen oder in einen langwierigen Neu-Trainings-Modus eintreten. Des Weiteren ist der Benutzer in vielen Fällen nicht in der Lage, den Anklopf-Dienst selbst zu nutzen. Die vorliegende Erfindung geht dieses Problem allgemein auf die folgenden Weisen an: (1) durch Erlauben, dass jede Modemvorrichtung ein sofortiges Abbauen in Antwort auf eine Anklopf-Warnung anfordert, (2) durch Erlauben, dass eine erste Modemvorrichtung anfordert, dass die zweite Modemvorrichtung die Leitung hält und durch Erlauben, dass die zweite Modemvorrichtung die Forderung erfüllt oder ablehnt, und (3) durch Erlauben, dass jede Modemvorrichtung einen (wie oben beschriebenen) Schnell-Neuverbindungs-Vorgang anfordert. Mit dieser Signalisierungs-Technik kann die Modemverbindung in Antwort auf ein Warnsignal, zum Beispiel ein Anklopf-Warnsignal entweder abgebaut, auf Halten gesetzt oder schnell wieder verbunden werden. Gleichermaßen kann der gleiche Signalisierungsmechanismus zum erneuten Verbinden der Modemsitzung nach der Halteperiode eingesetzt werden, wenn die Modemverbindung auf Halten gesetzt wird.
  • Wenn man annimmt, dass beide Endgeräte (zum Beispiel das DPCM und das APCM in einem V.90-System) mit der Modem-auf-Halten-Funktion kompatibel sind, wird ein geeignetes Signalisierungs-Schema verwendet, um zu ermöglichen, dass die Endgeräte je nach Erfordernis die Betriebsmodi ändern. Obwohl das Signalisierungs-Schema und verschiedene Prozesse hier im Zusammenhang mit einem Modemsystem beschrieben werden, das ein APCM am Client-Ende und ein DPCM am Server- oder Hauptstellen-Ende aufweist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können die hier beschriebenen Techniken gleichermaßen im Zusammenhang mit einer Kommunikationssitzung zwischen zwei Client-Modem-Vorrichtungen oder im Zusammenhang mit einem V.34-Modemsystem angewendet werden.
  • 16 ist eine schematische Darstellung einer beispielgebenden Umgebung, in welcher ein Modemsystem 1600 funktionieren kann. Das Modemsystem 1600 weist allgemein eine erste Modemvorrichtung 1602, die mit einer Zentralstelle verknüpft sein kann, und eine zweite Modemvorrichtung 1604, die sich an einer Teilnehmerstelle 1670 befinden kann, auf. Im Zusammenhang mit einem typischen V.90-System kann die erste Modemvorrichtung 1602 das DPCM sein, und die zweite Modemvorrichtung 1604 kann das APCM sein. Das DPCM 1602 ist über eine digitale Verbindung mit einer Vermittlungsstelle 1606 verbunden, und das APCM 1604 ist über eine analoge Verbindung, zum Beispiel über das Zugangsnetz mit der Vermittlungsstelle 1606 verbunden. Es wird angemerkt, dass das Modemsystem 1600 zusätzliche mit der oben beschriebenen Schnell-Start-Routine und/oder dem Schnell-Neuverbindungsvorgang verknüpfte Elemente und Funktionalität aufweisen kann.
  • 16 stellt ferner eine Anruf-Vorrichtung 1608 (die einen eingehenden Anruf an die Teilnehmerstelle platzieren kann), eine parallele Antwortvorrichtung 1610, die an der Teilnehmerstelle angeordnet ist, und eine Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 dar, die sich an der Teilnehmerstelle befindet. Wie in 16 dargestellt, ist die parallele Antwortvorrichtung 1610 so angeschlossen, dass sie gleichzeitig die gleichen Anrufe empfängt, wie das APCM 1604. Die Reihen-Antwortvorrichtung 1611 ist dagegen so angeschlossen, dass das APCM 1604 Anrufe zu ihr leitet. Das APCM 1604 kann den Anrufverkehr zu und von der Reihen-Antwortvorrichtung 1611 auf eine herkömmliche Weise steuern oder regulieren. Ein Anruf kann zwischen der Anrufvorrichtung 1608 und den Antwortvorrichtungen 1610 und 1611 über die Vermittlungsstelle 1606 aufgebaut werden, und eine Modemverbindung kann zwischen dem DPCM 1602 und dem APCM 1604 über die Vermittlungsstelle 1606 aufgebaut werden.
  • Allgemein ist das Modemsystem so eingerichtet, dass es einen Signalisierungsmechanismus unterstützt, der auf ein Anklopfen oder andere Situationen antwortet, die zu einer Unterbrechung der Modemverbindung führen können. Zum Beispiel kann das APCM 1604 ein entsprechend formatiertes Signal zum Initiieren eines Modem-auf-Halten-Status senden, das DPCM 1602 kann ein anderes Signal zum Bestätigen der Modem-auf-Halten-Anfrage senden, das APCM 1604 kann noch ein weiteres Signal zum Anfordern des Initiierens eines Schnell-Neuverbindungs-Vorgangs (wie oben geschrieben) senden, und jede Modemverbindung kann ein Signal senden, das eine Abbau-Anfrage darstellt. Zum Zweck einer klaren und kurzen Beschreibung stellt 16 das APCM 1604 und das DPCM 1602 auf eine Weise dar, die den hier beschriebenen Beispielprozessen entspricht. In praktischen Ausführungsformen kann jede der Modemvorrichtungen fähig sein, als ein Sende- oder Empfangsmodem zu funktionieren, und jede der Modemvorrichtungen kann fähig sein, die hier beschriebenen verschiedenen Signale zu erzeugen.
  • Das DPCM 1602 weist einen Sender-Abschnitt 1612 und einen Empfänger-Abschnitt 1614 auf, die beide gemäß herkömmlichen Technologien und gemäß der obigen Beschreibung des Modemsystems 300 (siehe 3) eingerichtet sein können. Das DPCM 1602 kann während Initialisierungsvorgängen, dem Datenmodus, dem Haltemodus und den Übergangsmodi eine Anzahl von Signalen, Sequenzen und Tönen senden. Wie weiter oben beschrieben, kann das DPCM 1602 eingerichtet sein zum Senden einer geeigneten Übergangssequenz 1616 und einer charakteristischen Signalpunktsequenz (wie zum Beispiel dem ANSpcm-Signal 1618), die mit einer Schnell-Start-Routine oder einem Schnell-Neuverbindungs-Vorgang verknüpft ist. Während des Datenmodus sendet das DPCM 1602 Daten 1620 gemäß einem geeigneten Datenübertragungsschema.
  • Das DPCM 1602 kann auch eine Anzahl von Signalen senden, die von dem APCM 1604 und/oder der Vermittlungsstelle 1606 empfangen werden können. Zum Beispiel kann das DPCM 1602 einen "A"-Ton 1622 und einen "B"-Ton 1624 senden, wie es hier beschrieben ist. In einer praktischen Ausführungsform ist der "A"-Ton 1622 ein 2400-Hz-Ton, und der "B"-Ton 1624 ist ein 1200-Hz-Ton (wie es in der ITU-T-Empfehlung V.34 dargelegt ist). Natürlich können die Modemvorrichtungen jegliche geeigneten Töne oder Signale anstelle von (oder zusätzlich zu) diesen vordefinierten Tönen generieren und verarbeiten. Das DPCM 1602 ist auch eingerichtet zum Senden einer Anzahl von zusätzlichen Signalen, die mit dem Initiieren eines Modem-auf-Halten-Modus, der Neuverbindung einer Modemsitzung nach einem Halte-Zeitraum und dem Abbau einer Modemverbindung verknüpft sind. Zum Beispiel kann das DPCM 1602 fähig sein zum Senden einer Modem-Halte-Anfrage 1626, einer Modem-Halte-Bestätigung 1628, einer Schnell-Neuverbindungs-Anfrage 1630 und eines Verbindungstrennungs-Signals 1632 (hier als "Modemstatus-Signale" bezeichnet). Das Format und die Funktion dieser Signale werden an späterer Stelle im Einzelnen erläutert.
  • Das DPCM 1602 kann auch ein Signal-Detektierungs-Element 1634 aufweisen, das jede Anzahl von bekannten Techniken zum Detektieren, Analysieren und Interpretieren von von dem APCM 1604 und/oder der Vermittlungsstelle 1606 gesendeten Steuersignalen, Anfragen und Tönen einsetzen kann. Zum Beispiel kann das Signal-Detektierungs-Element 1634 einen herkömmlichen Ton-Detektor und/oder einen herkömmlichen V.34- oder V.90-Phasendifferenz-Modulations-Empfänger (DPSK, Differential Phase-Shift Keying) verwenden, der zum Detektieren und Unterscheiden der hier beschriebenen verschiedenen Signale eingerichtet ist.
  • Für das hier beschriebene Signalisierungs-Schema ist das APCM 1604 vorzugsweise in einer dem DPCM 1602 ähnlichen Weise eingerichtet. Mit anderen Worten kann das APCM 1604 einen "A"-Ton 1642, einen "B"-Ton 1644, eine Modem-Halte-Anfrage 1646, eine Modem-Halte-Bestätigung 1648, eine Schnell-Neuverbindungs-Anfrage 1650 und ein Verbindungstrennungs-Signal 1652 senden. Des Weiteren kann das APCM 1604 so eingerichtet sein, dass es einen Anrufer-ID-Ton 1654 erzeugt, der die Vermittlungsstelle 1606 informiert, dass die Teilnehmerstelle ein Anrufer-ID-Merkmal unterstützt (wie durch die Anrufer-ID-Komponente 1656 dargestellt). Gemäß aktuellen Standards ist der Anrufer-ID-Ton 1654 ein DTMF-"D"-Ton mit einer Länge von ungefähr 55 Millisekunden bis ungefähr 65 Millisekunden. Natürlich sendet das APCM 1604 Daten 1658 während des Datenmodus.
  • Wie weiter oben in Verbindung mit dem DPCM 1602 beschrieben wurde, weist das APCM 1604 vorzugsweise ein Signalisierungs-Detektions-Element 1660 auf, das es ermöglicht, dass das APCM 1604 die verschiedenen von dem DPCM 1602 gesendeten Signalisierungstöne und Sequenzen empfängt, detektiert und analysiert. Auf diese Weise können sowohl das APCM 1604 als auch das DPCM 1602 die Signale empfangen und die Betriebsmodi in Antwort auf das besondere Signal oder die besonderen Signale, die empfangen werden, umschalten.
  • Die Vermittlungsstelle 1606 ist auf eine herkömmliche Weise eingerichtet, um mit Modem-, Sprach- und Fax-Anrufen verknüpftes Schaltkreis-Schalten durchzuführen. Die Vermittlungsstelle 1606 kann jede Anzahl von Teilnehmerstellen unterstützen und die Vermittlungsstelle 1606 kann operativ mit jeder Anzahl von anderen Vermittlungsstellen, Zentralstellen-Modems oder dergleichen gekoppelt sein. Wie weiter oben kurz beschrieben wurde, können sich das APCM 1604, die Antwortvorrichtung 1610 und die Anrufer-ID-Komponente 1656 am Benutzerstandort 1670 befinden. Entsprechend werden das APCM 1604, die Antwortvorrichtung 1610 und die Anrufer-ID-Komponente 1656 alle von der Vermittlungsstelle 1606 unterstützt.
  • Die Vermittlungsstelle 1606 weist eine geeignete Schalt-Konfiguration 1672 zum Leiten von Anrufen zwischen den entsprechenden Parteien auf. Zum Beispiel kann die Schaltkonfiguration 1672 in einen ersten Zustand schalten, um eine Modemverbindung zwischen dem DPCM 1602 und dem APCM 1604 aufzubauen, und kann in einen zweiten Zustand schalten, um eine Sprachverbindung zwischen der Anrufvorrichtung 1608 und der Antwortvorrichtung 1610 zu aufzubauen. Des Weiteren kann die Schaltkonfiguration 1672 fähig sein zum temporären Unterbrechen einer Verbindung zum Einprägen von Steuersignalen, Daten oder Tönen auf den aktuellen Schaltkreis oder die aktuelle Leitung. In diesem Zusammenhang kann die Vermittlungsstelle 1606 abhängig von der besonderen Situation eine Anzahl von Klingelsignalen 1674, Warnsignalen 1676, Anrufer-ID-Daten 1678 und anderen Informationen senden. Zum Beispiel kann die Vermittlungsstelle 1606 gemäß aktuellen Vorgehensweisen einen Sprachanruf zeitweise unterbrechen und ein Anklopf-Warnsignal 1676 an die Teilnehmerstelle 1670 senden. Wenn der Teilnehmer den eingehenden Anruf annimmt, dann kann die Schaltkonfiguration 1672 neu eingerichtet werden, um den eingehenden Anruf an die Teilnehmerstelle 1670 zu leiten, während der ursprüngliche Anruf auf Halten gesetzt wird. Wie an späterer Stelle im Einzelnen erläutert wird, kann eine ähnliche Routine eingesetzt werden, um Modemanrufe auf Halten zu setzen.
  • Wie weiter oben bereits erwähnt wurde, setzt das Signalisierungs-Schema vorzugsweise Phase-2-Signalisierungstöne ein, die auch von herkömmlichen V.34- und V.90-Modemsystemen verwendet werden. Des Weiteren nutzt das Signalisierungs-Schema DPSK-Übertragungstechniken, wodurch ermöglicht wird, dass das Signalisieren nahtlos mit V.34- und V.90-Neu-Trainings-Vorgängen integriert wird. Die Signale sind so eingerichtet, dass sie entweder von einem V.34-/V.90-DPSK-Empfänger oder von einem relativ einfachen Ton-Detektor detektiert werden können. In einer praktischen Ausführungsform geht den Modem-Halte-Anfragen, den Modem-Halte-Bestätigungen, den Schnell-Neuverbindungs-Anfragen und den Verbindungstrennungs-Signalen eine Periode (zum Beispiel mindestens 50 Millisekunden) von entweder Ton A oder Ton B voraus. Diese Technik macht sich die Verwendung von A-Tönen und B-Tönen zunutze, die von einem herkömmlichen V.34- und V.90-Modemsystem eingesetzt werden, und nutzt den Vorteil des Modulations-Schemas, das bereits von dem Modemsystem verwendet wird. Somit ist der Signalisierungs-Mechanismus leicht zu implementieren, da das DPCM 1602 typischerweise auf das Empfangen von DPSK-Signalen konditioniert ist.
  • Die Modem-Status-Signale, die den A- oder B-Tönen folgen, werden vorzugsweise als DPSK-Signale auf der Grundlage eines wiederholten Bitmusters gesendet. In der bevorzugten Ausführungsform ist ein Modem-Status-Signal ein DPSK-Signal, das mit acht Wiederholungen eines Vier-Bit-Musters verknüpft ist, wobei verschiedene Muster verschiedenen Modem-Status-Signalen entsprechen. Die Verwendung eines Vier-Bit-Musters ist wünschenswert, um die Verwendung eines einfachen Ton-Detektors für die Signalsierungs-Detektions-Elemente 1634 und 1660 zu ermöglichen; kürzere Bitmuster führen zu einer geringeren Anzahl von Frequenz-Komponenten, die mit dem DPSK-Signal verknüpft sind. Folglich muss das Signal-Detektions-Schema keine komplexe Verarbeitungs-Routine einsetzen, die eine große Anzahl von Frequenzen auf spektralen Inhalt analysiert. Veranschaulichende Bitmuster für die verschiedenen Modem-Statussignale sind nachfolgend in Tabelle 3 dargelegt.
    Modem-Status-Signal Signal-Abkürzung DPSK-Muster
    Verbindungstrennungs-Signal DC 0101
    Modem-Halte-Anfrage MH 0011
    Modem-Halte-Bestätigung MHA 0001
    Schnell-Neuverbindungs-Anfrage QRR 0111
    Tabelle 3 – Modem-Status-Signale
  • Die besonderen Bitmuster werden vorzugsweise so ausgewählt, dass das resultierende DPSK-Signal gegenüber DPSK-Signalen unterscheidbar ist, die für die Verwendung im Zusammenhang mit anderen Daten-Kommunikationsprotokollen "reserviert" sind. Zum Beispiel entspricht ein DPSK-Muster mit allen Nullen dem A- oder B-Ton, und ein DPSK-Muster mit allen Einsen entspricht dem V.34-INFOMARK-Signal. Des Weiteren können die besonderen Bitmuster entsprechend ausgewählt werden, so dass das resultierende DPSK-Signal leicht von einem Ton-Detektor detektiert werden kann. Bei den in Tabelle 3 dargelegten Beispiel-Bitmustern haben die Modem-Status-Signale den Frequenz-Inhalt, der in den nachfolgenden Tabellen 4 und 5 aufgelistet ist, wobei die Frequenzen in Hertz sind, ein "X" einen spektralen Inhalt anzeigt, der größer als ein Schwellenpegel ist, und ein Strich einen spektralen Inhalt anzeigt, der kleiner als der Schwellenpegel ist. Bei den in Tabelle 3 gezeigten DPSK-Bitmustern liegt eine niedrigere spektrale Energie-Komponente mindestens 8 dB unter einer höheren spektralen Energie-Komponente mit der gleichen Frequenz. Folglich können die verschiedenen Modem-Status-Signale trotz der Existenz einiger gemeinsamer Frequenzkomponenten unterschieden werden.
    900 975 1050 1125 1200 1275 1350 1425 1500
    DC X X
    MH X X X X X
    MHA -- X X --
    QRR X -- -- X
    Tabelle 4 – Frequenz-Komponenten für Modem-Status-Signale (APCM)
    2100 2175 2250 2325 2400 2475 2550 2625 2700
    DC X X
    MH X X X X X
    MHA -- X X --
    QRR X -- -- X
    Tabelle 5 – Frequenz-Komponenten für Modem-Status-Signale (DPCM)
  • Die verschiedenen Frequenzbereiche, die von dem APCM und dem DPCM verwendet werden, beziehen sich auf eine beispielgebende Anwendung, wobei von den beiden Modemvorrichtungen verschiedene Träger verwendet werden. Bei einem herkömmlichen V.90-System verwendet das DPCM zum Beispiel eine Signalisierung nahe 2400 Hz (Ton "B" und DPSK-Träger), während das APCM eine Signalisierung nahe 1200 Hz verwendet. Dieses Merkmal wurde aus dem herkömmlichen V.34-Schema abgeleitet, wo das anrufende Modem eine Signalisierung nahe 1200 Hz verwendet und das Antwort-Modem eine Signalisierung nahe 2400 Hz verwendet. Folglich sind die beiden spektralen Muster gleich, mit Ausnahme der Verschiebung zwischen 1200 Hz und 2400 Hz. Diese Vorgehensweise stellt sicher, dass die Endgeräte die Signale korrekt detektieren können, selbst wenn beide Enden die gleiche Art von Signal senden.
  • In einem praktischen System muss die Modem-Status-Signal-Detektierung nicht den gesamten "spektralen Fingerabdruck" für die gegebenen Signale detektieren. Vielmehr können die Signal-Detektierungs-Elemente 1634 und 1660 eingerichtet sein zum Detektieren und Analysieren einer unterscheidenden Anzahl der spektralen Komponenten zum Zweck des Anzeigens einer Übereinstimmung. Wenn zum Beispiel, wie in Tabelle 4 dargestellt, ein Signal bei 1050 Hz und 1350 Hz eine relativ hohe spektrale Energie enthält, dann kann das Signal ein Verbindungstrennungs-Signal oder eine Modem-Halte-Anfrage sein. Dementsprechend wird die Signal-Detektierungs-Routine das Signal bei 900 Hz, 1200 Hz und/oder 1500 Hz weiter auf spektralem Inhalt analysieren und die entsprechende Entscheidung treffen.
  • 8 ist ein Zeitdiagramm, das die Situation darstellt, in welcher eine aktuelle Modemverbindung durch eine Anklopf-Anzeige unterbrochen wird und die Modemverbindung auf Halten gesetzt wird, während der eingehende Anruf durch das Client-Ende beantwortet wird. 8 ist unabhängig davon anwendbar, ob die Teilnehmerstelle 1670 die parallele Antwort-Vorrichtung 1610 oder die Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 einsetzt. Das Ablaufen von Signalen, Sequenzen, Tönen, Befehlen und dergleichen ist in Bezug auf ein APCM, ein DPCM und eine Vermittlungsstelle dargestellt (die Vermittlungsstelle kann mit Signalen an das APCM und Signalen an das DPCM verknüpft sein). Aus Gründen der Vereinfachung ist der mit 8 verknüpfte Prozess hier im Zusammenhang mit einem Modemsystem 1600 beschrieben.
  • Während des Datenmodus unterbricht die Vermittlungsstelle 1606 die Modemverbindung vorübergehend und sendet ein Alarm-Signal 802 an das APCM 1604. Das Alarmsignal kann ein herkömmliches Anklopf-Signal sein und es kann eine Komponente enthalten, die für den Menschen hörbar ist (zum Beispiel einen Audio-Ton), sowie eine Komponente, die von Daten-Kommunikationsvorrichtungen oder Maschinen detektiert werden kann. Gemäß den meisten Anklopf-Protokollen werden die Alarm-Signalkomponenten in Reihe gesendet. In Antwort auf das Alarmsignal 802 kann das APCM 1604 einen DTMF-Ton 804 senden, um von der Vermittlungsstelle 1606 eine Anrufer-ID-Information abzufragen. Wie weiter oben beschrieben, kann der Ton 804 eine kurze Signalfolge eines DTMF-"D"-Tons mit einer Dauer von ungefähr 55 Millisekunden bis ungefähr 65 Millisekunden sein. Unter der Annahme, dass die Vermittlungsstelle 1606 den DTMF-Ton 804 empfängt und erkennt, wird sie die Anrufer-ID-Daten 805 formatieren und zurück zu der Teilnehmerstelle 1670 senden. Wie in 16 dargestellt, können die Anrufer-ID-Daten 805 (dargestellt durch Bezugszeichen 1678 in 16) auf eine geeignete Weise zum Anzeigen oder Analysieren durch die Anrufer-ID-Komponente 1656 empfangen und verarbeitet werden.
  • In Antwort auf das Ausschalten des APCM 1604 durch die Vermittlungsstelle 1606 beginnt das DPCM 1602 mit einem erneuten Trainingsvorgang durch Senden eines entsprechenden Signals, zum Beispiel eines "B"-Tons 806. In einer praktischen Anwendung wird der "B"-Ton üblicherweise gesendet, während die Anrufer-ID-Anfrage 804 und die Anrufer-ID-Daten 805 von der Vermittlungsstelle 1606 empfangen, verarbeitet und gesendet werden. Der "B"-Ton 806 wird kontinuierlich gesendet, während das DPCM 1602 darauf wartet, dass das APCM 1604 mit einem "A"- Ton 808 antwortet. Das APCM 1604 kann den "A"-Ton 808 senden, wenn es den "B"-Ton 806 von dem DPCM 1604 empfängt. Wie weiter oben erwähnt, wird der "A"-Ton 808 vorzugsweise für mindestens eine minimale Dauer, zum Beispiel 50 Millisekunden gesendet, damit das DPCM 1602 die Möglichkeit hat, ihn zu empfangen. Wenn das DPCM 1602 nicht innerhalb eines bestimmten Zeitraums einen "A"-Ton 808 empfängt, kann es schließlich die Verbindung selbst trennen.
  • Wenn man annimmt, dass der Benutzer des APCM 1604 den eingehenden Anruf beantworten möchte, dann wird eine Modem-Halte-Anfrage 810 nach dem "A"-Ton 808 gesendet. Die Modem-Halte-Anfrage 810 kann automatisch durch eine geeignete Vorrichtung eingegeben werden, die sich an der Teilnehmerstelle 1670 befindet, oder sie kann in Antwort auf einen Benutzerbefehl angefordert werden. Die Modem-Halte-Anfrage 810, die wie oben beschrieben formatiert sein kann, wird vorzugsweise für mindestens eine minimale Zeitdauer gesendet. In einer praktischen Ausführungsform wird die Modem-Halte-Anfrage 810 für ungefähr 53 Millisekunden gesendet (alle hier beschriebenen Modem-Status-Signale können eine ähnliche minimale Dauer haben). Im Gegensatz zu einem herkömmlichen V.34- oder V.90-Modemsystem wird bei Erhalt des "A"-Tons 808 durch das DPCM 1602 nicht ein tatsächlicher erneuter Training-Vorgang durchgeführt. Vielmehr kann das DPCM 1602 in Antwort auf die Modem-Halte-Anfrage 810 eine Modem-Halte-Bestätigung 812 für einen minimalen Zeitraum, zum Beispiel für ungefähr 53 Millisekunden senden.
  • Nach dem Senden der Modem-Haltebestätigung 812 durch das DPCM 1602, setzt es vorzugsweise das Senden des "B"-Tons 806 fort, während es einen Halte-Zustand beibehält. In Antwort auf die Modem-Halte-Bestätigung 812 kann das APCM 1604 ein geeignetes Flash-Signal 814 generieren, um die Vermittlungsstelle 1606 zu instruieren, die Modemverbindung auszuschalten und den eingehenden Anruf 816 einzuschalten. Des Weiteren beginnt der Handapparat (oder jede andere geeignete Antwort-Vorrichtung) mit dem Empfangen des eingehenden Anrufs. Das APCM 1604 kann so eingerichtet sein, dass das eingehende Signal auf eine geeignete Weise zu der parallelen Antwortvorrichtung 1610 oder der Reihen-Antwortvorrichtung 1611 geleitet wird. Des Weiteren kann das APCM 1604 in einen Leerlauf- oder "aufgelegten" Zustand versetzt werden, während der Handapparat verbunden ist (während des Zeitraums 818). Dementsprechend kann der Benutzer an der Teilnehmerstelle 1670 mit dem eingehenden Anruf 816 fortfahren, während das DPCM 1602 weiter auf Halten bleibt. Die Modemverbindung kann mittels eines Schnell-Modem-Neuverbindungs-Vorgangs wiederhergestellt werden (wie an späterer Stelle beschrieben wird).
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das eine Situation darstellt, in welcher das DPCM 1602 in Antwort auf das Beenden des eingehenden Anrufs wieder verbunden werden soll. Der in 9 gezeigte Prozess nimmt an, dass: (1) das DPCM 1610 sich in einem Halte-Zustand befindet, (2) die Antwortvorrichtung 1610 parallel mit dem APCM 1604 verbunden ist, und (3) die Antwortvorrichtung 1610 den eingehenden Anruf beendet, zum Beispiel die Antwortvorrichtung 1610 auf "aufgelegt" platziert wird, bevor die Anrufvorrichtung 1608 auf "aufgelegt" platziert wird. Für diese Beschreibung bedeutet parallele Verbindung, dass das APCM 1604 und die Antwortvorrichtung 1610 übereinstimmend die gleichen Signale von der Vermittlungsstelle 1606 empfangen.
  • In Antwort auf das Beenden des eingehenden Anrufs erfasst die Vermittlungsstelle 1606 das "Aufhängen" auf eine übliche Weise, zum Beispiel mittels gut bekannter Leitungs-Detektierungs-Techniken. Schließlich schaltet die Vermittlungsstelle 1606 den eingehenden Anruf aus oder trennt die Verbindung, schaltet das DPCM 1602 ein, und erzeugt ein geeignetes Signal, zum Beispiel ein Klingelsignal 902. Das Klingelsignal 902 dient dem Warnen des Benutzers an der Teilnehmerstelle 1670, dass der ursprüngliche Anruf noch in der Warteschleife ist und für eine erneute Verbindung bereit ist. In Antwort auf das Klingelsignal 902 wird das APCM 1604 auf "abgehoben" geschaltet, so dass es wieder Signale von der Vermittlungsstelle 1606 empfangen kann. Somit kann das Klingelsignal 902 das APCM 1604 informieren, dass der eingehende Anruf abgebaut wurde und/oder dass das APCM 1604 den Modem-Neuverbindungs-Vorgang durchführen kann. Wie weiter oben in Verbindung mit 8 beschrieben wurde, erzeugt das APCM 1604 einen "A"-Ton 904 (für mindestens 50 Millisekunden) in Antwort auf das Detektieren eines "B"-Tons 906. Nach dem "A"-Ton 904 kann das APCM 1604 eine Schnell-Neuverbindungs-Anfrage 908 senden, um einen Schnell-Neuverbindungsvorgang (wie weiter oben im Zusammenhang mit 6 und 7 beschrieben) zu initiieren. Dementsprechend sendet das DPCM 1602 vorzugsweise ein QTS-Signal 910 gefolgt von einer ANSpcm-Sequenz 912 in Antwort auf das Detektieren der Schnell-Neuverbindungs-Anfrage 908. Die Eigenschaften, das Format und die Funktion des QTS-Signals 910 und der ANSpcm-Sequenz 912 sind wie weiter oben beschrieben. Wenn man annimmt, dass die beiden Modemvorrichtungen die Schnell-Neuverbindungs-Funktion unterstützen, die weiter oben beschrieben wurde, dann kann die gehaltene Modemverbindung innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums wiederhergestellt werden.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das die Situation darstellt, in welcher der eingehende Anruf beendet wird, bevor die parallele Antwort-Vorrichtung 1610 auf "aufgelegt" platziert wird. In diesem Fall wird die Vermittlungsstelle 1606, wenn das Beenden des eingehenden Anrufs von der Anruf-Vorrichtung 1608 initiiert wird, die Teilnehmerstelle 1670 wieder mit dem ursprünglichen Anruf verbinden (der in diesem Beispiel eine Modemverbindung ist). Folglich wird der von dem DPCM 1602 gesendete "B"-Ton wieder bei dem APCM 1604 verfügbar gemacht. Unabhängig davon, ob sich das APCM 1604 gerade in einem "aufgelegten" oder "abgehobenen" Zustand befindet, detektiert es vorzugsweise, dass das DPCM 1602 wieder verbunden wurde. Es wird angemerkt, dass das APCM 1604 jede Anzahl von bekannten Techniken einsetzen kann (die abhängig von der besonderen Implementierung variieren können), um die Wiederverbindung zu detektieren. Zum Beispiel kann das DPCM 1602 den "B"-Ton von dem DPCM 1602 detektieren, es kann nach einem vorbestimmten Zeitüberschreitungs-Zeitraum automatisch reagieren oder es kann "Leitung-in-Benutzung"-Techniken anwenden, um das Beenden des eingehenden Anrufs zu erfassen. Sobald die beiden Modemvorrichtungen das Kommunizieren miteinander wieder aufgenommen haben, läuft die Schnell-Neuverbindungs-Routine wie weiter oben in Verbindung mit 9 beschrieben ab.
  • Unter Bezugnahme auf die in 10 dargestellte Situation kann es notwendig sein, dass das APCM 1604 innerhalb von bestimmten Zeiträumen antwortet, um sicherzustellen, dass die Vermittlungsstelle 1606 den Neuverbindungs-Versuch nicht als einen Hook-Flash oder eine Verbindungstrennung betrachtet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das APCM 1604 zum Beispiel so eingerichtet, dass es auf die Beendigung des eingehenden Anrufs innerhalb von 200 Millisekunden antwortet, so dass die Vermittlungsstelle 1606 die Verzögerung nicht als eine Konferenz-Anruf-Anfrage (was verursachen kann, dass das DPCM 1602 auf Halten gesetzt wird) oder eine Verbindungstrennung (was ein Abbauen der Verbindung verursachen kann) interpretiert. Die besonderen Zeiträume können gemäß jeder geeigneten Telekommunikations-Empfehlung, jedem Standard oder Bedienungs-Protokoll ausgewählt werden, wie zum Beispiel gemäß der "BELLCORE Technical Reference GR- 506-CORE" (bezogen auf allgemeine Telekommunikationssignale) und gemäß der "BELLCORE Technical Reference TR-NWT-000575.
  • Im Allgemeinen kann jedes der Verfahren, die im Zusammenhang mit einem System verwendet werden, das eine parallele Antwort-Vorrichtung 1610 verwendet, auch im Zusammenhang mit einem System verwendet werden, das eine Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 verwendet. Die Umkehrung trifft jedoch nicht immer zu. Zum Beispiel ist 11 ein Zeitdiagramm, das die Situation darstellt, in welcher der eingehende Anruf von der Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 beendet wird. Wie oben beschrieben, stellt eine Kommunikationsleitung an der Teilnehmerstelle 1670 zunächst einem APCM 1604 ein Signal von der Vermittlungsstelle 1606 bereit, und das APCM 1604 leitet das Signal zu der Antwortvorrichtung 1610. Bei den meisten praktischen Anwendungen bleibt das APCM 1604 "abgehoben", selbst wenn es den Anruf nur zu der Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 leitet. Dementsprechend kann das APCM 1604 die Leitung auf die Anwesenheit eines "B"-Tons oder eines entsprechenden mit dem DPCM 1602 verknüpften Signals überwachen. In diesem Fall kann das APCM 1604, wenn der eingehende Anruf beendet ist (durch die Anrufvorrichtung 1608 oder durch die Reihen-Antwortvorrichtung 1611) Signale von der Vermittlungsstelle 1606 empfangen. Des Weiteren antwortet die Vermittlungsstelle 1606 auf das Detektieren der Anruf-Beendigung durch Umschalten des DPCM 1602 auf das Kommunizieren mit der Teilnehmerstelle 1670. Wenn der "B"-Ton von dem APCM 1604 detektiert wird, kann es somit sofort die Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 entkoppeln. Sobald die beiden Modemvorrichtungen die Kommunikationssitzung wieder aufnehmen, läuft die Schnell-Neuverbindungs-Routine wie weiter oben im Zusammenhang mit 9 beschrieben ab.
  • 12 ist ein Zeitdiagramm, das die Situation darstellt, in welcher das DPCM 1602 auf eine Modem-Halte-Anfrage mit einer mit einer Abbau-Instruktion antwortet (12 ist auf ein System anwendbar, das entweder die Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 oder die parallele Antwortvorrichtung 1610 nutzt). Bis zu dem Punkt, wo eine Modem-Halte-Anfrage 1202 von dem APCM 1604 an das DPCM 1602 gesendet wird, ähnelt der Prozess dem weiter oben in Verbindung mit 8 beschriebenen Prozess. Im Gegensatz zu dem Fall, wo das DPCM 1602 die Modem-Halte-Anfrage 1202 bestätigt, erfordert die in 12 dargestellte Situation die Übertragung eines Verbindungstrennungs-Signals 1204 von dem DPCM 1602. Das DPCM 1602 kann das Verbindungstrennungs-Signal 1204 nach dem Betrachten oder Berücksichtigen jeder Anzahl von Betriebsparametern, zum Beispiel dem aktuellen Anrufverkehr, den funktionalen Fähigkeiten des DPCM 1602, den Kanaleigenschaften oder dergleichen senden.
  • Nachdem das DPCM 1602 das Verbindungstrennungs-Signal 1204 überträgt, ist es im Leerlauf oder wartet, ohne irgendwelche bedeutungsvollen Signale zu senden. In Antwort auf das Verbindungstrennungs-Signal 1204 baut das APCM 1604 die Modemverbindung auf eine geeignete Weise ab. Wenn die Vermittlungsstelle 1606 nach einer entsprechenden Zeitüberschreitungs-Periode, zum Beispiel 1550 Millisekunden keine Aktivität von dem APCM 1604 detektiert, kann es annehmen, dass das APCM 1604 abgetrennt wurde. Danach schaltet die Vermittlungsstelle 1606 das DPCM 1602 ab und generiert Klingelsignale 1206 und Anrufer-ID-Daten 1208 an die Teilnehmerstelle 1670, so dass der eingehende Anruf beantwortet werden kann. Das DPCM 1602 kann seine Modemverbindung nach einer entsprechenden Zeitüberschreitungs-Periode, zum Beispiel zwei Sekunden abbauen, während der es keine Signale von dem APCM 1604 empfängt. Dementsprechend legt das DPCM 1604 typischerweise auf, sobald die Vermittlungsstelle 1606 mit dem Generieren des Klingelsignals 1206 beginnt. Wie weiter oben beschrieben, können das APCM 1604 und/oder das DPCM 1602 vor dem Abbauen jede Anzahl von relevanten Betriebsparametern speichern, um einen schnellen Start für folgende Verbindungen zu erleichtern.
  • Unter bestimmten Bedingungen kann der Endbenutzer wünschen, die Modemverbindung sofort zu beenden und einen eingehenden Anruf anzunehmen. 13 ist ein Zeitdiagramm, das eine Situation darstellt, in welcher das APCM 1604 in Antwort auf ein Alarmsignal 1302 ein Verbindungstrennungs-Signal 1304 eher als eine Modem-Halte-Anfrage übermittelt. 13 ist auf ein System anwendbar, das entweder die Reihen-Antwort-Vorrichtung 1611 oder die parallele Antwortvorrichtung 1610 verwendet. Das APCM 1604 kann das Verbindungstrennungs-Signal 1304 in Antwort auf einen Benutzerbefehl oder automatisch gemäß einem vorbestimmten Protokoll oder einer Einstellung generieren. Die Abfolge von Signalen und Vorgängen, die mit 13 verknüpft sind, gleicht im Wesentlichen der Abfolge, die mit 12 verknüpft ist. Anders als bei dem in 12 dargestellten Prozess überträgt das APCM 1604 jedoch das Verbindungstrennungssignal 1304 an das DPCM 1602.
  • 14 ist ein Zeitdiagramm, das den Fall darstellt, in welchem das APCM 1604 in Antwort auf ein Alarmsignal 1401 einen schnellen Neuverbindungs-Vorgang aufruft und den eingehenden Anruf ignoriert. 14 ist auf ein System anwendbar, das entweder die Reihen-Antwortvorrichtung 1611 oder die parallele Antwortvorrichtung 1610 verwendet. Solch eine Situation kann auftreten, wenn die Qualität der Modemverbindung von Bedeutung ist, wenn der Endbenutzer nicht durch eingehende Anrufe gestört werden möchte und/oder wenn die Modemverbindung von dem Alarmsignal 1401 ernsthaft beeinträchtigt wird. Des Weiteren kann eine solche Situation in Antwort auf die Anrufer-ID-Daten auftreten, das heißt, die antwortende Partei kann sich entschließen, eingehende Anrufe von bestimmten anrufenden Parteien zu ignorieren. Bis zu dem Punkt, wo ein "A"-Ton 1402 übertragen wird, ähnelt der Vorgang der 14 dem Vorgang aus 8. Nach der Übertragung des "A"-Tons 1402 generiert das APCM 1604 eine Schnell-Neuverbindungs-Anfrage 1404, die schließlich von dem DPCM 1602 empfangen wird. In Antwort auf die Schnell-Neuverbindungs-Anfrage 1404 kann das DPCM 1602 ein QTS-Signal 1406 gefolgt von einem ANSpcm-Signal 1408 übertragen, um die Schnell-Neuverbindungs-Routine zu erleichtern (wie in Verbindung mit 6 und 7 weiter oben beschrieben). Es wird angemerkt, dass das APCM 1604 alternativ ein entsprechendes Modemstatus-Signal übertragen kann, zum Beispiel eine Phasenumkehr, wobei dies eher als einen Schnell-Neuverbindungs-Vorgang einen vollständigen Neu-Trainings-Vorgang anzeigt. In solch einer Ausführungsform würde der Neu-Trainings-Vorgang auf eine übliche Weise ablaufen.
  • Unter manchen Bedingungen kann das DPCM 1602 nicht "automatisch" in Antwort auf ein Alarmsignal in den Anfangs-Neu-Trainings-Modus eintreten. Mit anderen Worten kann das DPCM 1602 weiterhin Daten übertragen, als ob keine Unterbrechung stattgefunden hätte. 15 ist ein Zeitdiagramm, das diese Situation darstellt (15 ist auf ein System anwendbar, das entweder die Reihenantwort-Vorrichtung 1611 oder die parallele Antwortvorrichtung 1610 verwendet). Wie weiter oben in Verbindung mit 8 beschrieben, kann das APCM 1604 auf ein Alarmsignal 1502 durch Senden eines DTMF-"D"-Tons 1504 (verknüpft mit einer Anrufer-ID-Anfrage) während einer Unterbrechung im Datenmodus antworten. Anders als bei der Situation aus 8, wo das DPCM 1602 mit dem Senden eines "B"-Tons als Ergebnis der Unterbrechung beginnt, setzt das DPCM 1602 das Senden von Daten 1506 an das APCM 1604 fort. Wenn das APCM 1604 von der Vermittlungsstelle 1606 wieder verbunden wird, überträgt es vorzugsweise für einen geeigneten Zeitraum einen "A"-Ton 1508, um zu erlauben, dass das DPCM 1602 mit einem "B"-Ton 1510 antwortet.
  • Wenn das APCM 1604 den "B"-Ton 1510 von dem DPCM 1602 detektiert, dann folgt es dem "A"-Ton 1508 mit einem SIGNALA 1512, wobei das SIGNALA 1512 eine Modem-Halte-Anfrage, eine Schnell-Neuverbindungs-Anfrage oder ein Verbindungstrennungs-Signal sein kann. In Antwort auf das SIGNALA 1512 sendet das DPCM 1602 ein SIGNALD 1514, wobei das SIGNALD eine Modem-Halte-Bestätigung, eine kurze Stille-Periode gefolgt von einem QTS-Signal und einer ANSpcm-Sequenz oder ein Verbindungstrennungssignal sein kann. Auf diese Weise kann mit den verschiedenen oben beschriebenen Situationen umgegangen werden, obwohl das DPCM 1602 anfangs nicht mit der Übertragung eines "B"-Tons in den Neu-Trainings-Modus eintritt.
  • Die Signalisierungs-Routinen und Vorgänge, die weiter oben in Verbindung mit 8 bis 16 beschrieben sind, können gleichermaßen zum Unterbringen verschiedener Anfragen angewendet werden, die an der Teilnehmerstelle 1670 entstehen. Zum Beispiel kann der Benutzer des APCM 1604 wünschen, eine aktuelle Modemverbindung auf Halten zu setzen, eine schnelle Neuverbindung anzufordern oder ein vollständiges Neu-Training auf eine unabhängige Weise anzufordern. In einer praktischen Ausführungsform können die Modem-Halte-Anfrage- und die Modem-Halte-Bestätigungs-Signale in die herkömmlichen Phase-4-CP- und MP-Sequenzen eingeschlossen werden. Dementsprechend kann die anfragende Modemvorrichtung, wenn eine der Modemvorrichtungen die andere Modemvorrichtung auf Halten setzen möchte (zum Beispiel für einen Dreiwege-Anruf), ein Raten-Neuaushandeln durchführen und das Halte-Signal auf eine geeignete Weise übermitteln. Diese Technik kann auf ähnliche Weise durchgeführt werden wie bei dem herkömmlichen V.34- und V.90-Abbau-Vorgang, wo ein besonderer Code (Datenrate = 0) zum Anzeigen eines Abbaus verwendet wird. Die Modem-Halte-Signalisierungs-Technik jedoch kann eine andere Bitkombination verwenden oder eine Anzahl von reservierten Bits wirksam einsetzen.
  • In Antwort auf eine solche Benutzeranfrage kann das APCM 1604 einen "A"-Ton gefolgt von einem entsprechenden Modem-Status-Signal (zum Beispiel einer Modem-Halte-Anfrage, einer Schnell-Neuverbindungs-Anfrage oder dergleichen), zum Empfang durch das DPCM 1602 generieren. Wie weiter oben in Verbindung mit 15 beschrieben, kann das DPCM 1602 dann mit einem "B"-Ton gefolgt von einer entsprechenden Status-Signal-Antwort (zum Beispiel einer Modem-Halte-Bestätigung, einem QTS-Signal oder dergleichen) antworten. Auf diese Weise können die Techniken der vorliegenden Erfindung in jeder Anzahl von Situationen angewendet werden, ohne Bezug auf ein Anklopf-Signal, eine Leitungsunterbrechung oder ein Leitungkorrumpierendes Ereignis.
  • In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung Techniken zum Verkürzen des Initialisierungszeitraums und des Neuverbindungszeitraums bereit, die üblicherweise mit einem V.90-Modemsystem verknüpft sind. Die Schnellstart- und Schnell-Neuverbindungs-Technik setzen die bekannten Kanaleigenschaften einer vorherigen Verbindung wirksam ein, um die Trainingszeit zu verkürzen, die mit darauf folgenden Versuchen des Aufbauens der gleichen Verbindung verknüpft ist. Obwohl er nicht auf eine besondere Modemanwendung beschränkt ist, kann der Schnellstart-Vorgang zum Entfernen von Abschnitten der Initialisierungsprotokolle oder -Prozesse verwendet werden, die normalerweise von einem 56-kpbs-Modem eingesetzt werden, wie zum Beispiel V.Bbis, V.8, Digitale- Beeinträchtigungs-Lernen, Anfangs-Training, Testen und Abstandsmessung oder dergleichen. Ferner kann die Schnellstart-Technik bestimmte Operationen zu einer unterschiedlichen Zeit oder in einer unterschiedlichen Reihenfolge im Vergleich zu einer herkömmlichen Modem-Start-Technik durchführen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf die 5 wird dargestellt, dass während der Phase 4 des V.90-Training-Prozesses das APCM-Modem 590 und das DPCM-Modem 580 verschiedene Parameter über CP-Rahmen und MP-Rahmen 510 beziehungsweise 520 austauschen. 17 zeigt verschiedene Informationsbits und Parameter, die in einer Beispiel-MP-Sequenz oder -Rahmen 1700 enthalten sein können.
  • Unter Bezugnahme auf 17 ist zu erkennen, dass der MP-Rahmen 1700 ein synchrones Format hat und siebzehn Synchronisier-Bits 1701 von "1"en (Bits 0:16) gefolgt von einem Startbit 1702 (Bit 17), und mit sechzehn CRC-Bits 1730 (Bits 171:186) endend, aufweist. Die CRC-Bits 1730 werden von dem APCM-Modem 580 verwendet, um die Unverletzlichkeit des MP-Rahmens 1700 zu verifizieren. Wie dargestellt, weist der MP-Rahmen 1700 auch ein reserviertes Bit 1704 (Bit 19) auf, das für zukünftige Verwendung verfügbar ist. Der MP-Rahmen 1700 weist ferner ein Bestätigungsbit 1710 (Bit 33) auf. Das Bestätigungsbit 1710 ist "0". Andere Informationsbits im MP-Rahmen 1700 weisen auf: Daten-Signalisierungs-Raten, Trellis-Codierer-Auswahlbit, nicht-lineares Codierer-Parameter-Auswahlbit, Konstellations-Auswahl-Bit, Daten-Signalisierungsraten-Fähigkeiten-Maske, asymmetrische Daten-Signalisierungs-Raten-Freigabe und viele Vorcodierungs-Informations-Bits.
  • Das Bestätigungsbit 1710 wird von dem DPCM-Modem 590 auf eine "1" gesetzt, um den Empfang des CP-Rahmens 510 zu bestätigen (siehe 5), der von dem APCM-Modem 580 übertragen wird. Der MP-Rahmen 1700 mit dem Bestätigungsbit 1710, das auf eine "1" gesetzt ist, wird als der MP'-Rahmen 522 bezeichnet (siehe 5). Es wird angemerkt, dass sowohl der MP-Rahmen 510 als auch der MP'-Rahmen 512 die gleiche Anzahl von Bits und Informationen aufweisen, wobei der einzige Unterschied der Wert des Bestätigungsbits 1710 ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 18 werden Beispiel-Definitions-Bit eines CP-Rahmens 1800 dargestellt. Ähnlich wie bei dem MP-Rahmen 1700 ist der CP-Rahmen 1800 ein synchronartiger Rahmen mit siebzehn synchronen führenden Bits 1801 von "1"en (Bits 0:16), gefolgt von einem Start-Bit 1802 (Bit 17) und mit sechzehn CRC-Bits 1830 (Bits 273+6:288+6) endend. Die CRC-Bits 1830 werden von dem DPCM-Modem 590 zum Verifizieren der Unverletzbarkeit des CP-Rahmens 1800 verwendet. Wie dargestellt, weist der CP-Rahmen 1800 auch ein reserviertes Bit 1804 (Bit 18) auf, das für die zukünftige Benutzung verfügbar ist. Der CP-Rahmen 1800 weist ferner ein Bestätigungsbit 1810 (Bit 33) auf. Das Bestätigungsbit 1810 ist "0". Andere Informationsbits im CP-Rahmen 1800 weisen auf: Daten-Signalisierungraten, Stille-Zeitraum-Bit, Zeichenbits für Spektralformungs-Parameter, Konstellations-Informations- und viele andere Informationsbits mit Variable-Länge-Parametern, die die Größe des CP-Rahmens 1800 noch weiter verlängern können.
  • Das Bestätigungsbit 1810 wird von dem APCM-Modem 580 auf eine "1" gesetzt, um den Empfang des MP-Rahmens 520 zu bestätigen (siehe 5), der von dem DPCM-Modem 590 gesendet wird. Der CP-Rahmen 1800 mit dem auf eine "1" gesetzten Bestätigungsbit 1810 wird als der CP'-Rahmen 522 bezeichnet (siehe 5). Sowohl der CP-Rahmen 510 als auch der CP'-Rahmen 512 weisen die gleiche Anzahl von Bits und Informationen auf, wobei der einzige Unterschied der Wert des Bestätigungsbits 1810 ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 19 sind Vor-Definitions-Bits eines CPa-Rahmens 1900 für ein mögliches Aufnehmen in die ITU-V.92-Empfehlung dargestellt. Ähnlich wie bei den MP- und CP-Rahmen 1700 und 1800 ist der CPa-Rahmen 1900 ein synchronartiger Rahmen mit siebzehn synchronen führenden Bits 1901 von "1"en (Bits 0:16), gefolgt von einem Startbit 1902 (Bit 17) und endend mit sechzehn CRC-Bits 1930. Die CRC-Bits 1930 werden von dem APCM-Modem (siehe 24c) verwendet, um die Unversehrbarkeit des CPa-Rahmens 1900 zu verifizieren. Wie dargestellt ist, weist der CPa-Rahmen 1900 auch reservierte Bits 1904 (Bits 21:32) auf, die noch definiert werden müssen. Der CPa-Rahmen 1900 weist ferner ein Bestätigungsbit 1910 auf (Bit 33). Das Bestätigungsbit 1910 für den CPa-Rahmen 1900 ist "0". Das Bestätigungsbit 1910 wird von dem DPCM-Modem auf eine "1" gesetzt, um den Empfang des CP-Rahmens (siehe 24c) zu bestätigen, der von dem APCM-Modem gesendet wird. Andere Informationsbits im CPa-Rahmen 1900 weisen auf:
    Konstellations-Information mit hoher Auflösung sowie Vorcodierer- und Vorfilter-Koeffizienten und viele andere Informationsbits einschließlich Parametern mit variabler Länge, die die Länge des CPs-Rahmens 1900 deutlich vergrößern können.
  • Wenn die Bestätigungsmechanismen der ITU-Empfehlungen V.34 und V.90, wie sie unter Bezugnahme auf die 17 und die 18 erläutert werden, für die ITU-Empfehlung V.92 verwendet werden sollten, dann würden der CPa-Rahmen und der CPa'-Rahmen die gleiche Anzahl von Bits und Informationen aufweisen, wobei der einzige Unterschied der Wert des Bestätigungsbits 1910 wäre.
  • Die Parameteraustausch- und Bestätigungs-Mechanismen, die in der V.34- und der V.90-Empfehlung verwendet werden, haben jedoch einen bedeutenden Overhead und Verzögerungen beim Trainings-Prozess mit sich gebracht. Wie in 5 dargestellt, senden die Modems 580 und 590 CP- und MP-Rahmen 510 und 520 durchgehend, bis von dem entfernten Modem ein Bestätigungsrahmen erhalten wird. Selbst die Bestätigungsrahmen bringen einen bedeutenden Overhead sowie eine bedeutende Verzögerung beim Handshaking-Prozess mit sich, da die gleichen zuvor übertragenen Informationsbits unnötig immer wieder erneut gesendet werden. Dieses kontinuierliche Senden und erneute Senden von CP-, MP-, CP'- und MP'-Rahmen ist überflüssig, da in den meisten Fällen die erste Aussendung des MP- oder CP-Rahmens von dem entfernten Modem korrekt empfangen wird. Dementsprechend wird es unnötig, alle Informationsbits im MP'- oder CP'-Rahmen erneut zu senden, da das Bestätigungsbit tatsächlich das bedeutendste Informationsbit ist.
  • Um diesen gewaltigen Overhead und diese Verzögerung während des Handshaking-Prozesses zu beseitigen, führt die vorliegende Erfindung kurze Parameter-Rahmen ein, wie es in den Ausführungsformen der 20 bis 22 dargestellt ist. Unter Bezugnahme auf die 20 sind Beispiel-Definitionsbits eines kurzen MP-Rahmens (MPs) 2000 dargestellt. Wie dargestellt ist der MPs-Rahmen 2000, genauso wie der MP-Rahmen 1700 ein synchronartiger Rahmen mit siebzehn synchronen führenden Bits 2001 von "1"en (Bits 0:16), gefolgt von einem Startbit 2002 (Bit 17) und endend mit sechzehn CRC-Bits 2030 (Bits 35:50). Die CRC-Bits 2030 werden von dem APCM-Modem 580 zum Verifizieren der Unverletzbarkeit des MPs-Rahmens 2000 verwendet. Wie weiter dargestellt ist, weist der MPs-Rahmen 2000 auch ein MPs-Indikator-Bit 2004 auf (Bit 19), um den MPs-Rahmen 2000 von dem PM-Rahmen 1700 zu unterscheiden. Unter erneuter Bezugnahme auf die 17 wird angemerkt, dass die entsprechende Bitposition das reservierte Bit 1704 ist. Der MPs-Rahmen 2000 weist ferner ein Bestätigungsbit 2010 auf (Bit 33). Das Bestätigungsbit 2010 ist "0". Das Bestätigungsbit 2010 wird von dem DPCM-Modem auf "1" gesetzt, um den Empfang des CP-Rahmens (siehe 24b) zu bestätigen, der von dem APCM-Modem gesendet wird. Der MPs-Rahmen 2000 mit dem auf eine "1" gesetzten Bestätigungsbit 2010 wird als der MPs'-Rahmen bezeichnet. Sowohl der MPs-Rahmen als auch der MPs'-Rahmen weisen die gleiche Anzahl von Bits und Informationen auf, wobei der einzige Unterschied der Wert des Bestätigungsbits 2010 ist. Der MPs-Rahmen und der MPs'-Rahmen sind jedoch wesentlich kürzer als der MP- beziehungsweise MP'-Rahmen.
  • Nun werden unter Bezugnahme auf die 21 Beispiel-Definitions-Bits eines kurzen CP-Rahmens (CPs) 2100 dargestellt. Wie dargestellt, ist der CPs-Rahmen 2100 ebenso wie der CP-Rahmen 1800 ein synchronartiger Rahmen mit siebzehn synchronen führenden Bits 2101 von "1"en (Bits 0:16), gefolgt von einem Startbit 2102 (Bit 17) und endend mit sechzehn CRC-Bits 2130 (Bits 35:50). Die CRC-Bits 2130 werden von dem DPCM-Modem 590 zum Verifizieren der Unverletzbarkeit des CPs-Rahmens 2100 verwendet. Wie weiterhin dargestellt ist, weist der CPs-Rahmen 2100 auch ein CPs-Indikator-Bit 2104 (Bit 18) auf, um den CPs-Rahmen 2100 von dem C2-Rahmen 1800 zu unterscheiden. Unter erneuter Bezugnahme auf 18 wird angemerkt, dass die entsprechende Bitposition das reservierte Bit 1804 ist. Der CPs-Rahmen 2100 weist ferner ein Bestätigungsbit 2110 (Bit 33) auf. Das Bestätigungsbit 2110 ist "0". Das Bestätigungsbit 2110 wird von dem APCM-Modem auf "1" gesetzt, um den Empfang des MP-Rahmens (siehe 24b) zu bestätigen, der von dem DPCM-Modem gesendet wird. Der CPs-Rahmen 2100 mit der auf eine "1" gesetzten Bestätigung 2110 wird als der CPs'-Rahmen bezeichnet. Sowohl der CPs-Rahmen als auch der CPs'-Rahmen weisen die gleiche Anzahl von Bits und Informationen auf, wobei der einzige Unterschied der Wert des Bestätigungsbits 2110 ist. Es wird jedoch angemerkt, dass der CPs- und der CPs'-Rahmen wesentlich kürzer sind als der CP- beziehungsweise CP'-Rahmen.
  • Unter Bezugnahme auf die 21 werden Beispiel-Definitions-Bits eines kurzen CPa-Rahmens (CPas) 2200 gezeigt. Wie dargestellt, ist der CPas-Rahmen 2200, ebenso wie der CPa-Rahmen 1900 ein synchronartiger Rahmen mit siebzehn synchronen führenden Bits 2201 von "1"en (Bits 0:16), gefolgt von einem Start-Bit 2202 (Bit 17) und endend mit sechzehn CRC-Bits 2230 (Bits 35:50). Die CRC-Bits 2230 werden von dem APCM-Modem zum Verifizieren der Unverletzbarkeit des CPas-Rahmens 2200 verwendet. Wie weiterhin dargestellt ist, weist der CPas-Rahmen 2200 auch CPas-Indikator-Bits 2104 (Bits 18:20) auf, um den CPas-Rahmen 2200 von dem CPa-Rahmen 1900 zu unterscheiden. Unter erneuter Bezugnahme auf die 19 wird angemerkt, dass die entsprechenden Bits die reservierten Bits 1904 sind. Der CPas-Rahmen 2200 weist ferner ein Bestätigungsbit 2210 (Bit 33) auf. Das Bestätigungsbit 2210 ist "0". Das Bestätigungsbit 2210 wird von dem DPCM-Modem auf "1" gesetzt, um den Empfang des CP-Rahmens zu bestätigen (siehe 24c), der von dem APCM-Modem gesendet wird. Der CPas-Rahmen 2200 mit der auf eine "1" gesetzten Bestätigung 2210 wird als der CPas'-Rahmen bezeichnet. Sowohl der CPas-Rahmen als auch der CPas'-Rahmen weisen die gleiche Anzahl von Bits und Informationen auf, wobei der einzige Unterschied der Wert des Bestätigungsbits 2210 ist. Es wird ferner angemerkt, dass der CPas- und CPas'-Rahmen wesentlich kürzer sind als der CPa- beziehungsweise CPa'-Rahmen.
  • 23 stellt einen üblichen Austausch von Parametern dar, die in MP-Sequenzen oder Rahmen 2312 und 2322 zwischen einem APCM-Modem 2310 beziehungsweise einem DPCM-Modem 2320 eingebettet sind, gemäß der ITU-Empfehlung V.34. Nach den TRN- Abschnitten 2311 und 2312 der Phase 4 oder des Ende-Trainings des Handshaking-Prozesses tauschen das APCM- und DPCM-Modem 2310 und 2320, wie dargestellt, den MP-Rahmen 2312 beziehungsweise 2322 aus. Die MP-Rahmen 2312 und 2322 haben die Form, wie es bei dem MP-Rahmen 1700 der 17 dargestellt ist. Wie dargestellt, beginnt das DPCM-Modem 2320 mit dem Senden des MP-Rahmens 2322 kurz bevor das APCM mit seiner Übertragung des MP-Rahmens 2312 beginnt. Als Ergebnis empfängt das APCM-Modem 2310 den MP-Rahmen 2322, bevor das DPCM-Modem 2320 den MP-Rahmen 2312 empfängt. Als Antwort setzt das APCM-Modem 2310 das Bestätigungsbit in dem MP-Rahmen, wodurch ein MP'-Rahmen gebildet wird, und beginnt mit dem Senden des MP'-Rahmens 2314, der jedes einzelne Informationsbit aufweist, das zuvor über den MP-Rahmen 2312 an das DPCM-Modem 2320 gesendet wurde. Während das DPCM auf eine Bestätigung für seinen MP-Rahmen 2322 von dem APCM-Modem 2310 wartet, wird ein weiterer MP-Rahmen 2322 von dem DPCM-Modem 2320 an das APCM-Modem 2310 gesendet, um dem APCM-Modem 2310 eine zweite Möglichkeit zu geben, den MP-Rahmen 2322 zu empfangen. In der Zwischenzeit hat das APCM-Modem 1210 den ersten MP-Rahmen 2322 bereits empfangen und keine Bestätigung für seinen MP-Rahmen 2312 oder seinen MP'-Rahmen 2314, und dementsprechend generiert das APCM-Modem 2310 einen zweiten MP'-Rahmen, um dem DPCM eine dritte Möglichkeit zu geben, die Parameter zu empfangen, die in dem MP- oder MP'-Rahmen 2313 oder 2314 enthalten sind. Wie dargestellt, hatte jedoch das DPCM-Modem 2320 bereits mit dem Übertragen eines MP'-Rahmens 2324 begonnen. Diese langen Rahmen und ihr Überschneiden im Sende- und Empfangszeitbereich verhindern, dass das Modem 2310 und 2320 Parameter schnell austauschen. Tatsächlich verstärkt sich die Verzögerung immer mehr. Das Senden und das Empfangen des langen MP- und MP'-Rahmens verursachen, dass ein Modem mit dem Übertragen eines langen MP-Rahmens beginnt, während es einen MP'-Rahmen von dem entfernten Modem empfängt. Der MP'- Rahmen kann jedoch nicht sanktioniert werden, bis die CRC-Bits empfangen und verifiziert sind. Aus diesem Grund beginnt das Modem, das den MP'-Rahmen empfängt, unnötigerweise mit dem erneuten Senden eines weiteren langen MP-Rahmens.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf die 5 wird ferner angemerkt, dass die langen CP-, CP'-, MP- und MP'-Rahmen 510, 512, 520 beziehungsweise 522 viele Male ausgetauscht werden, nicht aufgrund von Fehlern bei der Übertragung, sondern lediglich aufgrund von Timing-Unterschieden beim Senden und Empfangen dieser Rahmen. Es ist in der Tat klar, dass das Verwenden eines ähnlichen Mechanismus für die ITU-Empfehlung V.92 aufgrund der Tatsache, dass die CPa-Rahmen deutlich länger sind als die MP- und CP-Rahmen, zu noch längeren Verzögerungen führen wird.
  • Dementsprechend werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 24a dargestellt, kurze MP- und MP'-Rahmen (MPs und MPs') 2423 beziehungsweise 2424 verwendet, ähnlich dem MPs-Rahmen 2000 in 20, um die Parameteraustausch-Zeit wesentlich zu verkürzen und eine schnellere Verbindung zwischen den Modems zu erhalten. Unter Bezugnahme auf 24a tauschen die beiden Modems 2410 und 2420, wie in 23 lange MP-Rahmen 2412 beziehungsweise 2422 aus. Nach solchen Übertragungen wechseln beide Modems jedoch zu kurzen MP-Rahmen-Formaten. Wie dargestellt beginnt das DPCM-Modem 2420 mit dem Übertragen der MPs-Rahmen 2423 direkt nach dem Übertragen des MP-Rahmens 2422, und während es darauf wartet, den gesamten MP-Rahmen 2412 von dem APCM-Modem 2410 zu erhalten. Sofort nach dem Senden des MP-Rahmens 2412 bestätigt das APCM-Modem 2410 den Erhalt des MP-Rahmens 2422 von dem DPCM-Modem 2420 durch Senden eines kurzen MP'-Rahmens 2413 (MPs'). Während des Sendens der MPs-Rahmen 2423 empfängt auf der anderen Seite das DPCM-Modem 2420 den MP-Rahmen 2412 und bestätigt diesen Rahmen durch Senden eines MPs'-Rahmens 2424. Das Senden der kurzen Rahmen führt zu einer wesentlichen Verringerung der Handshaking-Zeit und führt zu einer schnellen Verbindung zwischen den beiden Modems 2410 und 2420.
  • Ebenso macht der Austausch von kurzen CP- und MP-Rahmen in 24b die Verbindungszeit für die V-90-konformen Modems schneller. Wie dargestellt, können kurze MP-, MP'-, CP- und CP'-Rahmen (MPs, MPs', CPs und CPs') 2463, 2464 (nicht dargestellt) beziehungsweise 2454, ähnlich wie bei dem MPs-Rahmen 2000 in 20 beziehungsweise dem CPs-Rahmen 2100 in 21 für die V.90-konformen Modems verwendet werden. Die Verwendung der kurzen Rahmen verringert die Parameter-Austauschzeit wesentlich und verursacht eine schnellere Verbindung zwischen den Modems. Unter Bezugnahme auf 24b tauschen die beiden Modems 2450 und 2460 lange CP- und MP-Rahmen 2452 beziehungsweise 2462 aus. Nach dem Senden dieser langen Rahmen beginnen die Modems mit dem Senden der kurzen CP- und MP-Rahmentypen. Wie dargestellt beginnt das DPCM-Modem 2460 mit dem Senden der MPs-Rahmen 2463 sofort nach dem Senden des MP-Rahmens 2462 und während des Wartens auf den Empfang des gesamten CP-Rahmens 2452 von dem APCM-Modem 2450. Sofort nach dem Senden des CP-Rahmens 2452 bestätigt das APCM-Modem 2450 den Empfang des MP-Rahmens 2462 von dem DPCM-Modem 2460 durch Senden eines kurzen CP'-Rahmens 2454 (CPs'). Am anderen Ende empfängt das DPCM-Modem 2460 während des Sendens der MPs-Rahmen 2463 den CP-Rahmen 2452 und bestätigt diesen Rahmen durch Senden eines MPs'-Rahmens 2464.
  • Das Senden von kurzen Rahmen führt zu einer schnellen Verbindung, im Besonderen für V.92-konforme Modems, hauptsächlich aufgrund des Volumens der Informationen und Parameter, die in die CPa-Rahmen 1900 eingebettet sind (siehe 19). Unter Bezugnahme auf 24c können kurze CPa-, CPas'-, CP- und CP'-Rahmen (CPas, CPas', CPs und CPs') 2493, 2494 (nicht dargestellt), beziehungsweise 2484, ähnlich zu dem CPas-Rahmen 2200 in 22 beziehungsweise dem CPs-Rahmen 2100 in 21 für V.92-konforme Modems verwendet werden. Die Verwendung der kurzen Rahmen verkürzt die Parameteraustausch-Zeit wesentlich. Als Ergebnis können die V.92-kompatiblen Modems eine schnelle Verbindung erreichen. Unter Bezugnahme auf 24c tauschen die beiden Modems 2480 und 2490 zuerst lange CP- und CPa-Rahmen 2482 beziehungsweise 2492 aus. Nach dem Senden der langen Rahmen beginnen die Modems mit dem Senden der kurzen CP- und CPa-Rahmentypen. Wie dargestellt beginnt das DPCM-Modem 2490 mit dem Senden der CPas-Rahmen 2493 direkt nach dem Senden des CPa-Rahmens 2492 und während des Wartens auf das Erhalten des gesamten CP-Rahmens 2482 von dem APCM-Modem 2480. Sofort nach dem Senden des CP-Rahmens 2482 bestätigt das APCM-Modem 2480 den Empfang des CPa-Rahmens 2492 von dem DPCM-Modem 2490 durch Senden eines kurzen CP'-Rahmens 2484 (CPs'). Am anderen Ende empfängt das DPCM-Modem 2490 den CP-Rahmen 2482 während des Sendens des CPas-Rahmens 2493, und bestätigt den Rahmen durch Senden eines CPas'-Rahmens 2494.
  • 25a, 25b und 25c stellen einige Beispiele für Situationen dar, in welchen die langen Rahmen, MP, CP und/oder CPa nicht korrekt von einem empfangenden Modem empfangen werden. Unter Bezugnahme auf 25a tauschen das APCM- und DPCM-Modem 2510 und 2520 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung MP-Rahmen 2512 beziehungsweise 2522 aus. Sofort nach dem Senden der langen MP-Rahmen 2512 und 2522 schalten beide Modems 2510 und 2520 auf das Senden von kurzen MP-Rahmen 2513 beziehungsweise 2523. Wie dargestellt empfängt das DPCM-Modem 2520 den MP-Rahmen 2512 korrekt.
  • Dementsprechend bestätigt das DPCM-Modem 2520 in Antwort den MP-Rahmen 2512 mit einem MPs'-Rahmen 2524. Am anderen Ende jedoch versagt das APCM 2510 beim Empfangen des MP-Rahmens 2522. Dieses Versagen kann aus verschiedenen Gründen erfolgen, wie zum Beispiel einer schlechten Übertragung, schlechten Leitungsbedingungen, falschem CRC, und so weiter. Als ein Ergebnis dieses Versagens setzt das APCM-Modem 2510 das Senden von MPs-Rahmen 2513 mit der auf "0" gesetzten Bestätigung fort, die angibt, dass der MP-Rahmen 2522 nicht empfangen wurde. In solchen Situationen beginnt das DPCM-Modem 2520 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung noch einmal mit dem Übermitteln der langen MP-Rahmen. Da das DPCM-Modem 2520 bereits den MP-Rahmen 2512 erhalten hat, werden bei den neuen langen MP-Rahmen 2520, die von dem DPCM-Modem 2520 gesendet werden, die Bestätigungsbits auf "1" gesetzt. Mit anderen Worten beginnt das DPCM-Modem 2520 mit dem Senden von MP'-Rahmen, da die kurzen Rahmen nicht alle benötigten Parameter aufweisen. In manchen Ausführungsformen kann das DPCM-Modem 2520 nur einen MP'-Rahmen 2525 senden und dann auf das Senden von MPs'-Rahmen 2524 umschalten (zum Beispiel 25b).
  • Das DPCM-Modem 2520 kann beim Bestimmen, wann das erneute Senden von langen MP-Rahmen nach einem Zeitraum des Sendens von kurzen MP-Rahmen gestartet werden soll, verschiedene Bedingungen, Ereignisse oder Verfahren anwenden. Wenn das DPCM-Modem 2520 oder das APCM-Modem 2510 den Anfang eines MP-Rahmens oder eines MPs-Rahmens mehr als eine Umlaufzeit nach dem Beenden des Sendens eines langen MP-Rahmens durch das Modem 2520 oder 2510 empfängt, dann kann das Modem 2520 oder 2510 in einer Ausführungsform noch einmal mit dem Senden langer MP-Rahmen beginnen. In einer anderen Ausführungsform kann zusätzliche Zeit, zum Beispiel 20 ms bis 30 ms zu der Umlaufzeit hinzugefügt werden, um eine Detektierungsverzögerung zu erlauben, bevor lange MP-Rahmen noch einmal gesendet werden. Der durchschnittliche Fachmann ist mit der Berechnung von Umlaufzeiten vertraut. In manchen Ausführungsformen kann eine feste Zeitmenge als Zeitüberschreitungs-Zeitraum beim Bestimmen, wann das Modem einen langen MP-Rahmen nach dem Senden von kurzen MP-Rahmen noch einmal senden soll, verwendet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann ein vorbestimmtes Ereignis verwendet werden, wie zum Beispiel die Anzahl von kurzen, von dem auf eine Bestätigung wartenden Modem gesendeten MP-Rahmen. Wenn das APCM-Modem 2510 zum Beispiel drei MPs-Rahmen sendet, jedoch keine Bestätigung empfängt, dann kann das APCM-Modem 2510 einen weiteren MP-Rahmen senden.
  • Unter Bezugnahme auf die 25b tauschen das APCM-Modem und DPCM-Modem 2550 und 2560 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung CP- und MP-Rahmen 2552 beziehungsweise 2562 aus. Sofort nach dem Senden des langen CP- und MP-Rahmens 2552 und 2562 schalten beide Modems 2550 und 2560 zum Senden von kurzen CP-(CPs-) und kurzen MP-(MPs-)-Rahmen 2553 beziehungsweise 2563 um. Wie dargestellt, empfängt das DPCM-Modem 2560 den CP-Rahmen 2552 korrekt. Dementsprechend bestätigt das DPCM-Modem 2560 in Antwort den CP-Rahmen 2552 mit einem MPs'-Rahmen 2564. Am anderen Ende jedoch versagt das APCM 2550 beim Empfangen des MP-Rahmens 2562. Aus diesem Grund sendet das APCM-Modem 2550 weiter CPs-Rahmen 2553 mit der auf "0" gesetzten Bestätigung, wodurch angezeigt wird, dass der MP-Rahmen 2562 nicht empfangen wurde. Wie dargestellt, beendet das DPCM-Modem 2560 das Senden von MPs'-Rahmen 2564 und sendet nur einen langen MP mit dem gesetzten Bestätigungsbit (da CP empfangen wurde), das heißt MP'. In einigen Ausführungsformen kann das DPCM-Modem 2560 das Senden von mehr MP'-Rahmen fortsetzen. In der Ausführungsform der 25b jedoch beginnt das DPCM-Modem 2560 mit dem Senden von MPs'-Rahmen 2564 nach dem Senden von nur einem MP'-Rahmen. In der Zwischenzeit sendet das APCM-Modem 2550 weiterhin kurze CP-Rahmen 2553, da es den MPs'-Rahmen 2564 als Bestätigung erhalten hat. Schließlich empfängt das APCM-Modem 2550 den langen MP-Rahmen 2565 von dem DPCM-Modem 2560 und die Modems gehen weiter zu der Datenphase. Wie unter Bezugnahme auf die 25a festgestellt wurde, können verschiedene Verfahren oder vorbestimmte Bedingungen, wie zum Beispiel die, die weiter oben erwähnt wurden, entweder von dem APCM- oder dem DPCM-Modem 2550 oder 2560 verwendet werden, um zu bestimmen, wann ein langer Rahmen nach dem Senden eines kurzen Rahmens wieder gesendet werden soll.
  • 25c stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die in Verbindung mit der ITU-Empfehlung V.92 aufgenommen oder verwendet werden kann. Gemäß 25c tauschen das APCM- und DPCM-Modem 2580 und 2590 CP-Rahmen und CPa-Rahmen 2582 beziehungsweise 2592 aus. Sofort nach dem Senden des langen CP-Rahmens und CPa-Rahmens 2582 und 2592 beginnen beide Modems 2580 und 2590 mit dem Senden von kurzen CP-(CPs-) und kurzen CPa-(CPas-)-Rahmen 2583 beziehungsweise 2593. Wie dargestellt, empfängt das DPCM-Modem 2590 den CP-Rahmen 2582 korrekt. Als Antwort bestätigt das DPCM-Modem 2590 den CP-Rahmen 2582 mit einem CPas'-Rahmen 2594. Am anderen Ende jedoch versagt das APCM 2580 beim Empfangen des CPa-Rahmens 2592. Aus diesem Grund sendet das APCM-Modem 2580 weiterhin CPs-Rahmen 2583 mit der auf "0" gesetzten Bestätigung, die anzeigt, dass der CPa-Rahmen 2592 nicht empfangen wurde. Wie dargestellt, beendet das DPCM-Modem 2590 das Senden von CPas'-Rahmen 2594 und beginnt stattdessen mit dem Senden langer CPa-Rahmen 2595 mit dem gesetzten Bestätigungsbit (da das CP empfangen wurde), das heißt CPa'. Wie in dieser Ausführungsform dargestellt, kann das DPCM-Modem 2590 mehr als einen CPa' senden. In einer anderen Ausführungsform jedoch kann nur ein einzelner CPa' gesendet werden und das DPCM-Modem 2590 kann wieder auf das Senden von CPas' zurückschalten. In der Zwischenzeit sendet das APCM-Modem 2580 weiterhin kurze CP-Rahmen 2583, da es den CPas'-Rahmen 2594 als Bestätigung erhalten hat. Schließlich empfängt das APCM-Modem 2580 den langen CPa-Rahmen 2595 von dem DPCM-Modem 2590 und die Modems gehen weiter zu der Datenphase. Die oben genannten Auslöse-Ereignisse oder Bedingungen können hier auch zum Bestimmen verwendet werden, wann ein langer Rahmen nach dem Senden eines kurzen Rahmens wieder gesendet werden soll.
  • 26 stellt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, gemäß welcher Raten-Aushandlungen zwischen Modems wesentlich schneller gemacht werden können. 26 zeigt einen Raten-Aushandlungs-Austausch-Prozess zwischen einem APCM-Modem 2610 und einem DPCM-Modem 2620. Wie dargestellt, kann ein ähnlicher Parameter-Austausch-Prozess, der während des Modem-Start-Trainings verwendet wird, zum Austauschen von MP, CP und CPa verwendet werden. Das Beispiel der 26 zeigt einen Raten-Aushandlungs-Prozess gemäß der ITU-Empfehlung V.90. Das gleiche Konzept ist jedoch auf V.34- und V.92-Raten-Aushandlungen anwendbar. 26 zeigt eine Raten-Aushandlung, die von dem APCM-Modem 2610 initiiert wird. Wie dargestellt, tauschen die Modems 2610 und 2620 lange CP- und MP-Rahmen 2612 beziehungsweise 2622 aus. Anschließend beginnen beide Modems 2610 und 2612 mit dem Senden von kurzen CP-(CPs-) und kurzen MP-(MPs-)-Rahmen 2613 beziehungsweise 2623. Gemäß diesem Beispiel empfängt das APCM-Modem 2610 zuerst den MP-Rahmen 2622 und dann sendet in Antwort einen CPs'-Rahmen 2614 als Bestätigung an das DPCM-Modem 2620. Am anderen Ende empfängt das DPCM-Modem 2620 den CP-Rahmen 2612 und sendet als Bestätigung einen MPs'-Rahmen 2624. In dieser Stufe gehen beide Modems 2610 und 2620 schnell zu der Datenphase weiter. Als Ergebnis des Sendens von kurzen CP- und MP-Rahmen können die Modems 2610 und 2620 die Raten-Aushandlung viel schnell abschließen.
  • 27 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Verbessern der Schnell-Trainings-Geschwindigkeit. 27 zeigt einen Schnell-Trainingsprozess zwischen einem APCM-Modem 2710 und einem DPCM-Modem 2720. Während eines Schnell-Trainings-Prozesses wird ein Parameter- Austausch auch zum Austauschen von MP, CP und CPa verwendet. Das Beispiel der 27 zeigt einen Schnell-Trainings-Prozess gemäß der ITU-Empfehlung V.90. Dieser kann jedoch auf V.34- und V.92-Schnell-Trainings angewendet werden. 27 zeigt einen von dem APCM-Modem 2710 initiierten Schnell-Trainingsprozess. Wie dargestellt, tauschen die Modems 2710 und 2720 lange CP- und MP-Rahmen 2712 beziehungsweise 2722 aus. Sofort danach beginnen beide Modems 2710 und 2712 mit dem Senden von kurzen CP-(CPs-) und kurzen MP-(MPs-)-Rahmen 2713 beziehungsweise 2723. Als Antwort auf das Empfangen des MP-Rahmens 2722 sendet das APCM-Modem 2710 einen CPs'-Rahmen 2714 an das DPCM-Modem 2720, um den Empfang zu bestätigen. Am anderen Ende empfängt das DPCM-Modem 2720 den CP-Rahmen 2712 und sendet als Bestätigung einen MPs'-Rahmen 2724. Nach einem erfolgreichen schnellen Parameteraustausch gehen beide Modems 2710 und 2720 weiter zu der Datenphase. Als Ergebnis des Sendens kurzer CP- und MP-Rahmen kann das schnelle Training in kürzerer Zeit und effizienter erreicht werden.
  • 28 zeigt, dass die kurzen Parameter-Rahmen der vorliegenden Erfindung mit vielen anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung kombiniert werden können, wie zum Beispiel dem Schnell-Verbindungs-Prozess. 28 zeigt den Schnell-Verbindungs-Prozess gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Der Schnell-Verbindungs-Prozess weist, wie dargestellt, die Verwendung von kurzen CP- und MP-Rahmen der vorliegenden Erfindung auf. 28 zeigt einen Schnell-Verbindungsprozess zwischen einem APCM-Modem 2810 und einem DPCM-Modem 2820. Während der Schnell-Verbindung können zwischen den Modems MP-, CP- und CPa- Rahmen ausgetauscht werden, abhängig von dem für einen solchen Austausch verwendeten Modemstandard. Das Beispiel der 28 zeigt die Schnell-Verbindung gemäß der ITU-Empfehlung V.90. Der gleiche Austausch kann jedoch auf V.34- und V.02-Schnellverbindungs-Schemata angewendet werden. Wie dargestellt tauschen die Modems 2810 und 2820 lange CP- und MP-Rahmen 2812 beziehungsweise 2822 aus. Sofort danach beginnen beide Modems 2810 und 2812 mit dem Senden von kurzen CP-(CPs-) und kurzen MP-(MPs-)-Rahmen 2813 beziehungsweise 2823. In Antwort auf das Empfangen des MP-Rahmens 2822 sendet das APCM-Modem 2810 einen CPs'-Rahmen 2814 an das DPCM-Modem 2820, um einen solchen Empfang zu bestätigen. Am anderen Ende empfängt das DPCM-Modem 2820 den CP-Rahmen 2812 und sendet als Bestätigung einen MPs'-Rahmen 2824. Nach einem erfolgreichen Schnell-Parameter-Austausch gehen beide Modems 2710 und 2720 weiter zu der Datenphase. Als Ergebnis kann die Schnellverbindungs-Zeit der vorliegenden Erfindung sogar noch mehr reduziert werden, durch Einsetzen des Schnell-Parameter-Austauschs zwischen den beiden Modems.
  • Bei der Implementierung in eine Software können zumindest einige Elemente der vorliegenden Erfindung die Form von Computerdaten aufweisen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, jeglichen Informationsbits, Code, und so weiter. Die Daten können in einer Gruppe von Bits oder Datensegmenten angeordnet sein und in einem prozessorlesbaren Medium gespeichert sein oder durch ein Datensignal über ein Sendemedium oder eine Kommunikationsverbindung durch ein in einer Trägerwelle enthaltenes Datensignal übermittelt werden. Zum Beispiel können Informationsbits in einem CPa-Rahmen verschiedene Datensegmente bilden, die durch ein Datensignal übermittelt werden können, das in einer Trägerwelle enthalten ist. Die Kommunikationsverbindung kann eine Telefonleitung, eine Modemverbindung, eine Internetverbindung, eine ISDN-Verbindung (ISDN, engl. Integrated Services Digital Network, dienstintegrierendes digitales Fernmeldenetz), eine ATM-Verbindung (ATM, engl. Asynchronous Transfer Mode, asynchroner Übermittlungsmodus), eine Rahmen-Relais-Verbindung, eine Ethernet-Verbindung, eine koaxiale Verbindung, eine Glasfaser-Verbindung, Satelliten-Verbindungen (zum Beispiel Digital Satellite Services [digitale Satellitendienste] und so weiter), drahtlose Verbindungen, Hochfrequenz-Verbindungen (HF), elektromagnetische Verbindungen, Zwei-Wege-Paging-Verbindungen, und so weiter, und Kombinationen davon einschließen, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Das "prozessorlesbare Medium" kann jedes Medium mit einschließen, das eine Information speichern oder übertragen kann. Beispiele für das prozessorlesbare Medium schließen einen elektronischen Schaltkreis, eine Halbleiter-Speichervorrichtung, einen Nur-Lese-Speicher (ROM, engl. Read-only Memory), einen Flash-Speicher, einen löschbaren Nur-Lese-Speicher (EROM, engl. Erasable ROM), eine Floppy-Disk, eine CD-ROM, eine optische Disk, eine Festplatte, ein Lichtwellenleiter-Medium, eine Hochfrequenz-Verbindung (HF), und so weiter mit ein. Das Computer-Datensignal kann jedes Signal mit einschließen, das sich über ein Übertragungsmedium, wie zum Beispiel elektronische Netzwerk-Kanäle, Lichtwellenleiter, Luft, elektromagnetische Verbindungen, Hochfrequenz-Verbindungen, und so weiter verbreiten kann. Die Code-Segmente können über Computernetzwerke, wie zum Beispiel das Internet, Intranet und so weiter heruntergeladen werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass Änderungen und Modifizierungen an der bevorzugten Ausführungsform durchgeführt werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Diese und andere Änderungen oder Modifizierungen sollen im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein, wie es in den folgenden Ansprüchen ausgedrückt ist.

Claims (29)

  1. Trainingsverfahren zur Verwendung durch ein erstes Modem (302) zum Trainieren mit einem zweiten Modem (304) zum Verringern von Trainingszeit während des Austauschs von Trainingsparametern zwischen dem ersten Modem (302) und dem zweiten Modem (304), wobei das Trainingsverfahren das Übertragen einer langen Informationssequenz enthaltend eine Mehrzahl von Trainingsparametern aufweist, und wobei das Verfahren ferner aufweist: wiederholtes Übertagen einer Anzahl von kurzen Informationssequenzen für einen vorbestimmten Zeitraum nach dem Übertragen der langen Informationssequenz bis zum Empfangen einer Bestätigung von dem zweiten Modem (304), die den Empfang der langen Informationssequenz durch das zweite Modem (304) anzeigt; und erneutes Übertragen der langen Informationssequenz nach dem wiederholten Übertragen der Anzahl der kurzen Informationssequenzen und nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums, wenn die Bestätigung von dem zweiten Modem (304) nicht erhalten wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei jede von der langen Informationssequenz und der kurzen Informationssequenz einen Typen-Abschnitt aufweist, und wobei die Typen-Abschnitte die lange Informationssequenz von der kurzen Informationssequenz unterscheiden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die lange Informationssequenz ein MP-Rahmen (2522) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein MPs-Rahmen (2563) ist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Empfangen einer langen Informationssequenz enthaltend die Bestätigung von dem zweiten Modem (304).
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Empfangen einer kurzen Informationssequenz enthaltend die Bestätigung von dem zweiten Modem (304).
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die lange Informationssequenz ein CP-Rahmen (2552) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPs-Rahmen (2553) ist.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die lange Informationssequenz ein CPa-Rahmen (2592) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPas-Rahmen (2593) ist.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren als Teil eines schnellen Trainier-Handshakes zwischen dem ersten Modem (302) und dem zweiten Modem (304) verwendet wird.
  9. Ein erstes Modem (302), das eingerichtet ist zum Verringern der Trainingszeit während des Austauschs von Trainingsparametern während des Trainings mit einem zweiten Modem (304), wobei das erste Modem (302) einen Sender, der eingerichtet ist zum Übertragen einer langen Informationssequenz enthaltend eine Mehrzahl von Trainingsparametern, sowie einen Empfänger aufweist, der eingerichtet ist zum Empfangen einer Bestätigung von dem zweiten Modem (304), die den Empfang der langen Informationssequenz durch das zweite Modem (304) anzeigt, wobei der Sender ferner eingerichtet ist zum wiederholten Übertragen einer Anzahl von kurzen Informationssequenzen für einen vorbestimmten Zeitraum, nachdem der Sender die lange Informationssequenz überträgt, bis der Empfänger die Bestätigung empfängt, und wobei der Sender ferner eingerichtet ist zum erneuten Senden der langen Informationssequenz, nachdem der Sender wiederholt die Anzahl der kurzen Informationssequenzen überträgt und nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums, wenn der Empfänger die Bestätigung von dem zweiten Modem (304) nicht empfängt.
  10. Das erste Modem (302) gemäß Anspruch 9, wobei jede von der langen Informationssequenz und von der kurzen Informationssequenz einen Typen-Abschnitt aufweist, und wobei die Typen-Abschnitte die lange Informationssequenz von der kurzen Informationssequenz unterscheiden.
  11. Das erste Modem (302) gemäß Anspruch 9, wobei die lange Informationssequenz ein MP-Rahmen (2522) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein MPs-Rahmen (2563) ist.
  12. Das erste Modem (302) gemäß Anspruch 9, wobei der Empfänger eingerichtet ist zum Empfangen einer langen Informationssequenz enthaltend die Bestätigung von dem zweiten Modem (304).
  13. Das erste Modem (302) gemäß Anspruch 9, wobei der Empfänger eingerichtet ist zum Empfangen einer kurzen Informationssequenz enthaltend die Bestätigung von dem zweiten Modem (304).
  14. Das erste Modem (302) gemäß Anspruch 9, wobei die lange Informationssequenz ein CP-Rahmen (2552) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPs-Rahmen (2553) ist.
  15. Das erste Modem (302) gemäß Anspruch 9, wobei die lange Informationssequenz ein CPa-Rahmen (2592) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPas-Rahmen (2593) ist.
  16. Datensignal, das in einer Trägerwelle enthalten ist und von einem ersten Modem (302) erzeugt wird zum Trainieren mit einem zweiten Modem (304) zum Verringern von Trainingszeit während des Austauschs von Trainingsparametern zwischen dem ersten Modem (302) und dem zweiten Modem (304), wobei das Datensignal eine lange Informationssequenz enthaltend eine Mehrzahl von Trainingsparametern aufweist, wobei das Datensignal ferner aufweist: eine wiederholte Anzahl von kurzen Informationssequenzen für einen vorbestimmten Zeitraum, nach der langen Informationssequenz, bis das erste Modem (302) eine Bestätigung von dem zweiten Modem (304) empfängt, die den Empfang der langen Informationssequenz durch das zweite Modem (304) anzeigt; und die lange Informationssequenz, nach der wiederholten Anzahl von kurzen Informationssequenzen und nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums, wenn das erste Modem (302) die Bestätigung von dem zweiten Modem (304) nicht empfängt.
  17. Datensignal gemäß Anspruch 16, wobei jede von der langen Informationssequenz und der kurzen Informationssequenz einen Typen-Abschnitt aufweist, und wobei die Typen-Abschnitte die lange Informationssequenz von der kurzen Informationssequenz unterscheiden.
  18. Datensignal gemäß Anspruch 16, wobei die lange Informationssequenz ein MP-Rahmen (2522) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein MPs-Rahmen (2563) ist.
  19. Datensignal gemäß Anspruch 16, wobei die lange Informationssequenz ein CP-Rahmen (2552) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPs-Rahmen (2553) ist.
  20. Datensignal gemäß Anspruch 16, wobei die lange Informationssequenz ein CPa-Rahmen (2592) ist und die kurze Informationssequenz ein CPas-Rahmen (2593) ist.
  21. Datensignal gemäß Anspruch 16, wobei das Datensignal als ein Teil eines schnellen Trainier-Handshakes zwischen dem ersten Modem (302) und dem zweiten Modem (304) verwendet wird.
  22. Computer-Software-Produkt zur Verwendung durch ein erstes Modem (302) zum Trainieren mit einem zweiten Modem (304) zum Verringern von Trainingszeit während des Austauschs von Trainingsparametern zwischen dem ersten Modem (302) und dem zweiten Modem (304), wobei das Computer-Software-Produkt Code zum Senden einer langen Informationssequenz enthaltend eine Mehrzahl von Trainingsparametern aufweist und wobei das Computer-Software-Produkt ferner aufweist: Code zum wiederholten Übertragen einer Anzahl von kurzen Informationssequenzen für einen vorbestimmten Zeitraum, nach dem Übertragen der langen Informationssequenz, bis zum Empfangen einer Bestätigung von dem zweiten Modem (304), die den Empfang der langen Informationssequenz durch das zweite Modem (304) anzeigt; und Code zum erneuten Übertragen der langen Informationssequenz nach dem wiederholten Übertragen der Anzahl von kurzen Informationssequenzen und nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums, wenn die Bestätigung nicht von dem zweiten Modem (304) empfangen wird.
  23. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, wobei jede von der langen Informationssequenz und der kurzen Informationssequenz einen Typen-Abschnitt aufweist, und wobei die Typenabschnitte die lange Informationssequenz von der kurzen Informationssequenz unterscheiden.
  24. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, wobei die lange Informationssequenz ein MP-Rahmen (2522) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein MPs-Rahmen (2563) ist.
  25. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, das ferner Code zum Empfangen einer langen Informationssequenz enthaltend die Bestätigung von dem zweiten Modem (304) aufweist.
  26. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, das ferner Code zum Empfangen einer kurzen Informationssequenz enthaltend die Bestätigung von dem zweiten Modem (304) aufweist.
  27. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, wobei die lange Informationssequenz ein CP-Rahmen (2552) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPs-Rahmen (2553) ist.
  28. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, wobei die lange Informationssequenz ein CPa-Rahmen (2592) ist und wobei die kurze Informationssequenz ein CPas-Rahmen (2593) ist.
  29. Computer-Software-Produkt gemäß Anspruch 22, wobei das Computer-Software-Produkt als ein Teil eines schnellen Trainier-Handshakes zwischen dem ersten Modem (302) und dem zweiten Modem (304) verwendet wird.
DE60037590T 1999-07-27 2000-07-18 Der schnelle parameteraustausch Expired - Lifetime DE60037590T2 (de)

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