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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die gleichzeitige Übertragung
analoger und digitaler Signale und insbesondere die gleichzeitige Übertragung
analoger Signale und digitaler Signale in einer nicht multiplexierten
Weise und in einem im Allgemeinen koextensiven Frequenzband.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Wenn
im Stand der Technik Sprache und Daten gleichzeitig über einen
Kanal übertragen
werden, werden sie typischerweise entweder über Frequenzmultiplexverfahren
oder Zeitmultiplexverfahren übertragen.
In Frequenzmultiplexverfahren sind der Datenkanal und der Sprachkanal
verschiedenen Unterbändern
der Kanalbandbreite zugewiesen. Beispiele davon befinden sich in
der US-Patentschrift 4,757,495, der US-Patentschrift 4,672,602 und
der US-Patentschrift 4,546,212. In Zeitmultiplexverfahren-Anordnungen
werden Sprachsignale abgetastet, digitalisiert und verschachtelt
mit digitalen Daten, um einen einzigen Informationsstrom zu bilden,
der über den
verfügbaren
Kanal übertragen
wird. So gut wie jedes digitale Trägerfrequenzsystem (zum Beispiel das
T1 Trägerfrequenzsystem)
ist ein Beispiel davon.
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Die
am 16. April 1985 herausgegebene US-Patentschrift 4,512,013 zeigt
eine interessante Annäherung,
die sich einer Frequenzmultiplexverfahren-Anordnung für Sprache und
Daten nähert.
Die Anordnung filtert das Sprachsignal und fügt dem ein moduliertes Schmalbandsignal
hinzu, um das übertragene
Signal zu bilden. Das modulierte Schmalbandsignal stammt von einem
digitalen Schmalband-Eingangssignal,
das mit einem Träger
moduliert wird, wodurch das Schmalband in Frequenz zu einer Position
im Spektrum verschoben wird, wo wenig Sprachenergie vorhanden ist.
Beim Empfänger, auf
die Richtigkeit der Tatsache vertrauend, dass die Sprachleistung
im Schmalband, das durch das modulierte digitale Signal belegt ist,
niedrig ist, wird das digitale Signal durch angemessene Demodulation wiederhergestellt.
Danach wird das wiederhergestellte digitale Signal remoduliert,
um die Senderoperation zu replizieren, die adaptiv gefiltert ist,
um für
Kanalmerkmale zu zählen,
und wird vom empfangenen Signal abgezogen. Das Ergebnis ist die
empfangene Sprache. Wie bereits weiter oben erwähnt, ist ein wichtiges Merkmal
von dieser Anordnung, wie in Spalte 2, Zeilen 13 bis 18 angegeben,
das „...ein
vollständiges
analoges Sprachsignal und ein moduliertes Datensignal über einen
normalen analogen Kanal übertragen
werden können,
und dies durch das Multiplexieren vom Datensignal im Abschnitt des
normalen analogen Sprachsignal-Frequenzbands,
wo sich das Sprachsignal befindet und das Leistungsdichtenmerkmal
davon niedrig ist".
Nebenbei ist die 4,517,013 Anordnung ein Halbduplex.
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In
der Modem-Technik werden digitale Informationen über einen Kanal übertragen,
indem die digitalen Informationen in eine analoge Form konvertiert
werden. In der grundlegendsten Form filtert ein Modem das digitale
Signal (d.h. es verschiebt dessen Frequenz), um ein bandbegrenztes
Signal zu bilden, und moduliert dieses Signal, damit es sich im
Durchlassband des Kommunikationskanals befindet. In der Telephonie
kann das Durchlassband beispielsweise zwischen 300Hz und 3500Hz liegen.
Um die Informationsführungskapazität des modulierten
Signals zu steigern, setzen höher
entwickelte Modems Quadraturmodulation ein. Quadraturmodulation
wird häufig als
ein zwei-dimensionaler Signalraum beschrieben. Die Verwendung des
Signalraums zum Senden von Sprachinformationen wird in der am 14.
Januar 1992 eingereichten US-Patentschrift 5,081,647 offenbart.
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Die
Verwendung des Signalraums zum Senden von Daten und Sprache wird
beschrieben in „High
Speed Digital and Analog Parallel Transmission Technique Over Single
Telephone Channel",
Ajashi et al, IEEE Transactions on Communications, Vol. 30, Nr.
5, Mai 1982, Seiten 1213 bis 1218. Im Gegensatz zu Techniken vom
Stand der Technik, in denen Analog und Daten in verschiedene Zeitschlitze (TDM)
oder verschiedene Frequenzbänder
(FDM) aufgeteilt wurden, beschreiben sie das Aufteilen von Analog-
und Datensignalen in die zwei verschiedenen Kanäle des QAM-Systems. Ajashi et al schlagen somit
das Modulieren des gleichphasigen Kanals mit dem analogen Signal
vor, und das Modulieren des Quadraturkanals mit dem Datensignal.
Auf diese Beschreibung aufbauend und sich selbst auf Kanalentzerrung
beziehend, analysieren Lim et al die Entzerrerleistung in „Adaptive
Equalization and Phase Tracking For Simultaneous Analog/Digital
Data Transmission",
BSTJ, Vol. 60, Nr. 9, November 1981, Seiten 2039 bis 2063. (Der
1981 BSTJ Artikel zitiert die Informationen des 1982 IEEE Artikels
als „unveröffentlichte
Arbeit").
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Die
Patentschrift EP-A-0 552 034, die zum Stand der Technik gemäß Artikel
54 (3) EPÜ gehört, offenbart
ein Übertragungssystem
zum Übertragen eines
Datensignals mit einem analogen Durchlassbandsignal über eine
analoge Übertragungsleitung. Das
Datensignal wird in ein Signal umgewandelt, das einen diskreten
Datensignal-Punkt in einem Vektorsignal-Raum darstellt. Das analoge
Durchlassbandsignal wird in ein Basisbandsignal umgewandelt, und das
Basisbandsignal ist überlagert
auf dem Signal, das einen diskreten Datensignal-Punkt darstellt.
Ein Signal, das den überlagerten
Datensignal-Punkt
darstellt, wird durch die analoge Übertragungsleitung moduliert
und übertragen.
In einem Empfänger
wird der Datensignal-Punkt vom Signal bestimmt, das den überlagerten
Datensignal-Punkt darstellt, und das überlagerte Basisbandsignal
wird extrahiert durch das Abziehen des Ergebnisses, das vom Signal
bestimmt wird, das den überlagerten
Datensignal-Punkt darstellt. Das Basisbandsignal wird zum analogen Durchlassbandsignal
umgewandelt. Ein Informationsabschnitt, der vom analogen Durchlassbandsignal
geführt
wird, kann in ein digitales Signal konvertiert werden, und das digitale
Signal wird mit dem Datensignal multiplexiert. Ferner kann ein Informationsabschnitt
von jedem der mehreren analogen Durchlassbandsignale in ein digitales
Signal konvertiert werden, und das digitale Signal wird mit jedem
anderen multiplexiert, und der andere Informationsabschnitt wird
in ein Basisbandsignal umgewandelt, und das Basisbandsignal ist
auf einem Signal überlagert,
das einen Datensignal-Punkt darstellt, der von einem Signal erzeugt
wird, der durch das Multiplexieren erzeugt wird.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
erfindungsgemäßes Modem
wird in den unabhängigen
Ansprüchen
dargelegt. Bevorzugte Ausführungsformen
werden in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Analoge
Informationen und digitale Informationen werden gleichzeitig übertragen,
wenn Prinzipien dieser Erfindung eingesetzt werden. Allgemein ausgedrückt, wenn
der Kommunikationskanal als ein mehrdimensionaler Raum gesehen wird,
das digitale Signal in Symbole geteilt ist, und die Symbole auf dem
Signalraum mit einem vorgewählten
Abstand zueinander gemappt sind. Das analoge Signal, das im Allgemeinen
in seiner Größe auf weniger
als die Hälfte
des Abstandes, der die Symbole trennt, eingeschränkt ist, wird in Komponentensignale
konvertiert und den Symbolen hinzugefügt (d.h. Vektoraddition). Dann
wird das Summensignal zum Empfänger übertragen,
wo die Symbole erkannt und vom empfangenen Signal abgezogen werden,
um die analogen Signalkomponenten zu ergeben. Das übertragene
analoge Signal wird anhand dieser Komponenten wieder hergestellt.
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In
einer veranschaulichenden Ausführungsform
wird der Digitalstrom, der in den Senderabschnitt eindringt, in
Worte geteilt, und jedes Wort wird auf einem Paar Symbolkomponenten
gemappt. Das analoge Signal, das in den Senderabschnitt eindringt,
wird abgetastet und jedes Paar sukzessiver Abtastwerte bildet einen
Satz analoger Vektorkomponenten. Die analogen Vektorkomponenten
werden jeweils den Symbolkomponenten hinzugefügt und die Komponentensummen
werden QAM-moduliert, um das Ausgabesignal zu bilden. Die Paare
analoger Abtastwerte können
abgeleitet werden durch einfaches Verzögern des analogen Signals und
durch Abtasten der verzögerten
Version und der unverzögerten
Version.
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Am
Empfänger
wird das Signal erst demoduliert und das digitale Signal wird in Übereinstimmung mit
der Standardmodulationstechnologie erkannt. Dann wird das erkannte
digitale Signal vom empfangenen Signal abgezogen, um analoge Abtastwert-Paare
zu bilden, die kombiniert sind, um das analoge Signal wieder herzustellen.
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Leitungsentzerrung,
Echokompensation, Vorverstärkung
und andere Verbesserungen, die in der Modem-Technik bekannt sind,
können
in verschiedene Ausführungsformen
integriert werden, die die Prinzipien dieser Erfindung einsetzen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 die
Basisstruktur von einem Modem ein nach dem Stand der Technik;
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2 den
Signalraum und eine veranschaulichende Signalkonstellation für das 1 System;
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3 den
Signalraum eines QAM analogen Systems;
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4 den
Signalraum eines alternierenden digitalen und analogen Systems;
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5 den
Signalraum eines kombinierten digitalen und analogen Systems;
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6 eine
Ausführungsform
eines Senderabschnitts für
ein kombiniertes digitales und analoges System;
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7 die
Vektoraddition, die den Signalraum von 5 bildet;
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8 eine
orthogonale Modulationsannäherung;
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9 die
Anordnungen, die es mehr als einer analogen Signalquelle erlauben,
gleichzeitig übertragen
zu werden;
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10 die
Hauptelemente in einem Empfänger,
der auf den 5 Signalraum reagiert;
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11 ein
Blockschaltbild eines Empfängers,
der adaptive Entzerrung umfasst;
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12 das
Blockschaltbild eines vollständigen
Modems,
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13 eine
leicht abweichende Ausführungsform
vom 12 Modem,
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14 eine
Struktur zum Verscrambeln analoger Abtastwerte,
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15 ein
Blockschaltbild eines Geheimhaltungs-Scramblers, der pseudo-zufällige Multiplikation der
analogen Abtastwerte einsetzt,
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16 einen
Prozessor 75, der zwischen der analogen Eingabe und dem
analogen Anschlusspunkt vom Modem eingefügt ist, wobei der Prozessor dazu
geeignet ist, Signalvorverarbeitungs-Funktionen auszuführen, wie
lineare Prädiktionscodierung,
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17 ein
Blockschaltbild, das lineare Prädiktionscodierung
veranschaulicht,
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18 ein
Blockschaltbild, das das alternative Verwenden von verschiedenen
Signalräumen
veranschaulicht,
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19 das
Verwenden des offenbarten Modems in Verbindung mit Software-Support,
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20 das
Verwenden des offenbarten Modems in Verbindung mit Vorrichtungsdiagnose
und -wartung,
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21 das
Verwenden des offenbarten Modems in Verbindung mit Vorrichtungsdiagnose
und -wartung, wobei das Modem mit einer Funkbasisstation verbunden
ist,
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22 das
Verwenden des offenbarten Modems in Verbindung mit einem Call-Center,
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23 das
Verwenden des offenbarten Modems in einer interaktiven Spielumgebung,
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24 ein
Blockschaltbild, das das Verwenden des offenbarten Modems in einem
interaktiven Modus mit einer Fernsehanzeige veranschaulicht,
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25 das
offenbarte Modem in einer PCMCIA-Konfiguration,
die für
die Einbeziehung mit einer Funkvorrichtung geeignet ist, wie ein
Funkcomputer,
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26 das
Verwenden des offenbarten Modems in einem Fernsprechapparat, der
Videofähigkeiten
umfasst,
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27 das
Verwenden des offenbarten Modems in einem Faxgerät,
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28 das
Verwenden des offenbarten Modems in einem Personal-Computer,
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29 das
Verwenden des offenbarten Modems in einem „herkömmlichen analogen" Telefon, und
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30 ein
Blockschaltbild, das das offenbarte Modem und Mittel zum Überbrücken des
Modems, wenn es außer
Betrieb ist, umfasst.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Um
diese Offenbarung in Zusammenhang zu bringen, zeigt 1 ein
besonders grundlegendes Blockschaltbild von einem Modem, das digitale
Daten anhand von Quadraturmodulationstechniken überträgt. Der Abschnitt 100 ist
der Modemsenderabschnitt und der Abschnitt 200 ist der
Modemempfängerabschnitt.
Insbesondere im Senderabschnitt werden digitale Daten in der 1 an
einen 1-zu-2-Mapper 110 angelegt, und der Mapper 110 entwickelt zwei
Ausgaben, die typischerweise als die gleichphasigen Abtastwerte
und die Quadratur-Abtastwerte bezeichnet werden. Die gleichphasigen
Abtastwerte werden über
den Tiefpassfilter 150 an den Modulator 120 angelegt,
was das angelegte Signal durch einen Träger multipliziert – d.h. sin ϖ t
in 1. Die Quadratur-Abtastwerte werden über den Tiefpassfilter 160 an
den Modulator 130 angelegt, der das angelegte Signal durch
einen zweiten Träger
multipliziert. Der zweite Träger
ist orthogonal zum ersten Träger; nämlich cos ϖ t.
Die Filter 150 und 160 müssen auf nicht mehr als ϖ bandbegrenzt
sein, um das Aliasing zu verhindern, und auf zumindest die Hälfte des
Inverses der Ausgabe-Abtastwertrate
vom Mapper 110. Die Ausgabesignale der Modulatoren 120 und 130 werden
im Element 140 hinzugefügt,
um das analoge Signal vom Modemsenderabschnitt zu entwickeln.
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Im
Betrieb sind die digitalen Daten, die an der 1 Vorrichtung
angelegt sind, ein Bitstrom. Das Element 110 sieht das
eingehende Signal als einen Strom von Symbolen, die jeweils eine
vorgewählte
Anzahl aufeinander folgender Bits umfassen, und mappt jedes Symbol
in einen gleichphasigen analogen Abtastwert und einen Quadratur
analogen Abtastwert.
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Fachmänner beschreiben
die Operationen, die in der 1 Vorrichtung
ausgeführt
werden, häufig
anhand eines Signalraumdiagramms, wie es in 2 gezeigt
wird. Die x-Achse entspricht einem der Trägersignale (zum Beispiel cos ϖ t)
und die y-Achse entspricht dem anderen Trägersignal (sin ϖ t).
Die gleichphasigen Abtastwerte und die Quadratur-Abtastwerte, die
vom Element 110 geliefert werden, spezifizieren in der
Tat eine Stelle im Signalraum von der 2. Demgemäß entspricht
der Satz möglicher Abtastwerte,
die das Element 110 erzeugen kann, einem Satz von Abtastwert-Punkten
(d.h. einer Konstellation von Punkten) in der Signalraumdarstellung von
der 2. Zur Veranschaulichung wird eine 4-Punkt-Signalkonstellation
in 2 gezeigt. Es ist jedoch bekannt, dass Signalpunkt-Konstellationen mit
einer größeren Anzahl
an Signalpunkten erzeugt werden können.
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Um
Signale zu empfangen, die durch die 1 Vorrichtung
in Übereinstimmung
mit der spezifischen Konstellation, die in 2 dargestellt
wird, moduliert wurden, muss nur identifiziert werden, ob das empfangene
Signal im ersten, zweiten, dritten oder vierten Quadrant vom Signalraum
ist. Dies bedeutet, dass große
Breite in den Signalen, die empfangen werden, besteht, und jedes
empfangene Signal, dass sich immer noch im richtigen Quadrant befindet,
wird auf dem richtigen Konstellations-Signalpunkt in diesem Quadrant gemappt.
Ausgedehnt auf andere (und gegebenenfalls größere) Konstellationen, kann
der Signalraum in Zonen geteilt werden und die Empfängerentscheidung
erfolgt in Bezug auf die Zone, in der sich das empfangene Signal
befindet. Wir nennen diese Zonen „Nachbar"-Zonen.
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Unter
erneute Bezugnahme auf 1 und den Modemempfängerabschnitt
adressierend, wird das modulierte Signal an den Demodulator 210 angelegt.
Der Demodulator 210 stellt die gleichphasigen und Quadratur-Komponenten
wieder her und legt sie an den Slicer 220 an. Der Slicer 220 konvertiert
die gleichphasigen und Quadratur-Komponenten
in Symbole und legt die Symbole an den Demapper 230 an.
Der Demapper 230 mappt die Symbole in Bitströme, um den
wiederhergestellten digitalen Datenstrom zu bilden.
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In
Ermangelung jedweder Signalverschlechterung (wie diejenige aufgrund
von im Kanal hinzugefügtem
Geräusch)
wäre das
vom Demodulator 210 empfangene Signal genau das gleiche,
wie das Signal, das vom Addierer 140 gesendet wurde, und
eine Bestimmung der Nachbarzonen, in denen das Signal gefunden wird
(durch Slicer 220) wäre
relativ einfach und fehlerfrei. Das Geräusch, das dem übertragenen Signal
hinzugefügt
wird, verschiebt jedoch das empfangene Signal in den Signalraum
und ändert
die Eingabe zum Slicer 220. Mit anderen Worten entspricht ein
Geräuschsignal,
das dem Signal, das durch den Kommunikationskanal fließt, hinzukommt,
einem Vektorsignal im Signalraum von der 2, der einem übertragenen
Abtastwert-Punkt hinzugefügt
ist. Dieser hinzugefügte
Vektor weist einen unbekannten Betrag und eine unbekannte Phase
auf. Folglich konvertiert das hinzugefügte Geräusch ein übertragenes Signal, das einem
Punkt im Signalraum entspricht, in eine Zone im Signalraum. Dieses
Phänomen
ist in 2 durch den Kreis 11 dargestellt. Einige
bezeichnen diesen Kreis als eine Signalraum-„Geräuschwolke", die das übertragene Signal umgibt.
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Aus
dem weiter oben Stehenden zeigt sich deutlich, dass zum Erkennen
der übertragenen
Signale ohne Fehler, die Nachbarzonen groß genug sein müssen, um
die Geräuschwolke
zu umfassen. Da die durchschnittliche Leistung des gesendeten Signals typischerweise
durch andere Aspekte begrenzt ist, ist das Ausmaß zu dem die Signalkonstellation
den unendlichen Raum, der durch die x- und y- Achsen dargestellt
ist, deckt, ebenfalls begrenzt. Dies wird in der 2 durch
den Kreis 12 dargestellt. Die durch den Kreis 12 auferlegte
Einschränkung,
in Verbindung mit der Einschränkung
der Größe der Nachbarzonen,
die durch Geräuschaspekte
auferlegt ist, begrenzt die Anzahl der übertragenen Signalpunkte in
der Konstellation.
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Wie
bereits weiter oben erwähnt,
wurde bemerkt, dass sich in typischen Modemgestaltungen die zulässige Signalleistung
und die vorgesehene Wiedergabetreue des Kanals kombinieren, um die Konstellationsgröße zu steuern.
Weniger verrauschte Kanäle
lassen größere Konstellationen
zu und größere Konstellationen
erlauben höhere
digitale Datendurchsätze.
Dies führt
zu einer vollkommen bahnbrechenden Idee, die Gesamtheit oder im
Wesentlichen die Gesamtheit des verfügbaren Signalraums für die Übertragung
von Informationen zu verwenden. Ein Sendersignalraum in Übereinstimmung
mit dieser bahnbrechenden Annäherung
wird in der 3 dargestellt, in denen mehrere
Signalpunkte zufällig
im Signalraum dargestellt sind. Diese Punkte veranschaulichen die
verschiedenen Vektoren, die der Sender aussenden darf. Es gibt keine „Punktkonstellationen" mehr, wo eine Entscheidung
zwischen Konstellationspunkten getroffen werden muss; es gibt nur noch
die Gesamtheit des Signalraums. Mit anderen Worten, anstatt digitale
Signale, die auf einer festen Konstellation gemappt sind, in einem
Signalraum zu haben, veranschaulicht die 3 analoge
Signale, die auf einem Signalraum gemappt sind. Wenn die analogen
Signale, die die gleichphasige Komponente bilden, unabhängig von
den analogen Signalen, die die Quadratur-Komponente bilden, sind,
kann der brauchbare Signalraum von der 3 rechteckig sein.
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Nachdem
die Vorteile des Versendens von analogen Signalen in Übereinstimmung
mit dem Signalraum von der 3 erkannt
wurden, beläuft
sich die nächste
Innovation darauf, zwischen den Signalräumen von der 2 und
der 3 zu alternieren. Die Innovation besteht also
darin, nach Bedarf analoge Kundensignale oder digitale Kundensignale
zu senden. Dies wird in der 4 dargestellt.
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Nachdem
die Vorteile des Versendens entweder von analogen oder von digitalen
Signalen in Übereinstimmung
mit den Signalräumen
von der 4 erkannt wurden, wurde ferner
herausgefunden, dass eine vollkommen andere Kommunikationsannäherung genommen
werden kann, dass das Übertragen
der analogen und der digitalen Signale gleichzeitig in einem kombinierten
Signalraum ausgedrückt
werden kann. Dies wird in der 5 veranschaulicht,
in der vier Nachbarn der Veranschaulichung halber identifiziert
sind, wobei Grenzränder durch
Strichlinien 21 und 22 identifiziert werden.
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Gemäß der 5 Darstellung
sollten die analogen Signale, die „Signalwolken" um jeden digitalen
Konstellationspunkt (zum Beispiel Punkt 31) bilden, in
ihrem Dynamikbereich eingeschränkt
sein, um vollkommen in den Nachbarzonen enthalten zu sein. Folglich
besteht hier wieder ein Kompromiss zwischen Konstellationsgröße (was
sich direkt auf den digitalen Durchsatz auswirkt) und Dynamikbereich
des übertragenen
analogen Signals (was sich in einigen Situationen auf „Auflösung" überträgt).
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Die 6 stellt
eine Anordnung dar, die besonders grundlegend die hier offenbarten
Prinzipien veranschaulicht. Sie umfasst einen 1-zu-2 dimensionalen Mapper 60,
der auf digitale Signale reagiert, die an die Leitung 61 angelegt
werden. Der Mapper 60 entwickelt zwei Ausgabesignale an
den Leitungen 62 und 63, wobei jede davon Impulse
mit quantisierten Amplituden aufweist, die sich auf die digitalen
Signale beziehen, die an der Leitung 61 ankommen. Die 6 umfasst
ebenfalls einen 1-zu-2 Mapper 50, der auf ein an der Leitung 51 angelegtes
analoges Signal reagiert und zwei Ausgabesignale an den Leitungen 52 und 53 entwickelt,
wobei jede davon Impulse mit kontinuierlichen Amplituden aufweist,
die sich auf das analoge Signal an der Leitung 5 beziehen.
Die Ausgaben 52 und 62 werden im Addierer 70 kombiniert
und die Ausgaben 53 und 63 werden im Addierer 80 kombiniert.
Die Ausgaben der Addierer 70 und 80 bilden die
Komponenten der Signale, die durch den Signalraum von der 5 dargestellt
werden. Wie in der 1 werden die Ausgaben der Addierer 70 und 80 über die
Tiefpassfilter 150 und 160 an die Modulatoren 120 und 130 angelegt,
und im Addierer 140 summiert, um ein moduliertes Signal
zu bilden, wie es typischerweise in der Modem-Technik bekannt ist.
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In
der 6 ist das Element 60 als ein 1-zu-2 Mapper
dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass das Element 60 ein
M-zu-N Mapper sein kann. Dies bedeutet, dass das Element 60 auf
mehrere (M) digitale Signale reagieren kann und mehrere verschiedene (N)
Ausgabesignale entwickeln kann. Entsprechend kann das Element 50 ein
Jzu-K Codierer sein, der auf mehrere analoge Signale reagiert. Desgleichen
kann die Sammlung von Elementen, die den Elementen 50 und 60 folgen
(d.h. Elemente 70, 80, 120, 130, 140, 150 und 160),
die den orthogonalen Modulator 90 bilden, konstruiert sein,
um auf jede Mehrheit von Ausgaben dieser Elemente 50 und 60 zu
reagieren, die gestaltet sind, um (zum Beispiel einen dreidimensionalen
Raum, einen vierdimensionalen Raum, usw.) zu erzeugen. Ganz besonders
müssen
diese Elemente für
alle der angelegten Eingangssignale zählen, und dies bedeutet, dass
sie fähig
sein müssen, K-
oder N-Signale zu bearbeiten, ganz gleich, welches größer ist.
Unter diesen Umständen
kann der Benutzer jedoch annehmen, dass das größere der beiden (K oder N)
die Dimensionalität
des Systems ist, und einige der Dimensionen weisen entweder keine
digitalen Daten oder keine analogen Daten auf, ganz gleich welches
anlegt. Bestehen „Dimensionen" für die es
keine digitalen oder analogen Daten gibt, können selbstverständlich andere
Informationen über
diese Dimensionen gesendet werden, wie Entzerrungs-„Seiten"-Informationen.
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Im
Rahmen eines Signalraums entsprechen die N mehreren Ausgabesignale
der Elemente 50 und 60 (unter der Annahme, dass
N größer als
K ist) der Sammlung von Komponenten von Vektoren im mehrdimensionalen
Raum; zum Beispiel der Ndimensionale Raum. Die Koordinaten dieses
mehrdimensionalen Raums entsprechen den orthogonalen Modulationssignalen
im orthogonalen Modulator 90. In der 6 sind
die beiden orthogonalen Modulationssignale cos ϖ t und
sin ϖ t, wobei jedoch auch andere Modulationssignale möglich sind;
beispielsweise Codemultiplex (CDMA)-Templates. Zum Zwecke dieser
Offenbarung sind orthogonale Modulationssignale Modulationssignale,
die ein übertragenes
Signal entwickeln, das gleichzeitige Elementsignale umfasst und
es dennoch dem Empfänger
erlaubt, das empfangene Signal in seine konstituierenden Elementsignale
zu trennen, wobei diese die Signale sind, die als Antwort auf jedes
der Modulationssignale entwickelt wurden. Es kann ebenfalls festgestellt
werden, dass in Bezug auf die 5 der orthogonale
Modulator 90 Vektorsummierung des Symbolvektors ausführt, der
durch die Komponenten dargestellt wird, die vom Element 60 entwickelt
werden, wobei der analoge Informationsvektor durch die Komponenten dargestellt
wird, die vom Element 50 entwickelt werden. Dies wird in
der 7 dargestellt.
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In
Verbindung mit der 1 kann nebenbei bemerkt werden,
dass die hier offenbarten Prinzipien sogar dann eingesetzt werden
können,
wenn die Ausgabesignale der Addierer 70 und 80 direkt
ausgetauscht (zum Beispiel übertragen)
werden, ohne dem Vorteil, sie im orthogonalen Modulator 90 zu
kombinieren. Der orthogonale Modulator 90 kann ebenfalls einfach
ein bandverschiebendes Mittel sein. In dem Ausmaß, in dem die Ausgabe des Addierers 70 (beispielsweise)
bandbegrenzt ist, kann die Ausgabe des Addierers 80 jenseits
des bandbegrenzten Ausgabesignals des Addierers 70 verschoben
werden und mit dem Ausgabesignal des Addierers 70 kombiniert werden.
Dies wird in der 8 dargestellt. Es ist ebenfalls
ersichtlich, dass die hier offenbarten Prinzipien angewandt werden
können,
ohne das Element 60 in den Situationen zu verwenden, in
denen keine Digitalströme
präsentiert
werden.
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Bezüglich dieses
Punktes in der vorliegenden Offenbarung, belief sich die Implikation
darauf, dass das am Element 50 von der 6 angelegte Eingangssignal
analog ist. Dies muss jedoch nicht unbedingt der Fall sein. In Übereinstimmung
mit herkömmlichen
Techniken kann ein analoges Signal, das bandbegrenzt ist, abgetastet
werden (innerhalb der passenden Nyquist-Grenzen). Folglich sollte
es sich jedoch verstehen, dass das Eingangssignal zu Element 50 eine
Sequenz analoger Abtastwerte sein kann. Überdies kann ein abgetastetes
analoges Signal quantisiert und in digitaler Form dargestellt werden.
In der Tat kann dann ein analoges Signal, das abgetastet und in
digitale Form konvertiert wurde, in ein Amplitudenquantisiertes
Impulsamplituden-moduliertes Format konvertiert werden; zum Beispiel herkömmliches
PCM. All diese Darstellungen sind Darstellungen eines analogen Signals.
Die Sammlung der Amplituden-quantisierten PAM-Impulse entspricht beispielsweise dem
ursprünglichen
analogen Signal in den Grenzen der Quantisierungsfehler, die durch
die Abtast- und Quantisier- (A/D-Umwandlung mit nachfolgender D/A-Umwandlung)
-prozesse eingeführt
wurden.
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Die
Tatsache, dass Abtast- und Amplitudenquantisierung des analogen
Signals an der Eingabe des Elements 50 erlaubt ist, bietet
mehrere Vorteile. Einerseits erlaubt sie es dem Signal, dem Element 50 in
digitalem Format präsentiert
zu werden. Andererseits erlaubt sie einfaches Multiplexieren der
verschiedenen Informationsquellen. Folgendermaßen können die Elemente 50, 60 und 90 beispielsweise
in Übereinstimmung
mit gegenwärtigen
Modemrealisierungen implementiert werden; d.h. mit einem oder mehreren
Mikroprozessoren, die unter speicherprogrammierter Steuerung arbeiten.
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Ein
Beispiel vom Eingangssignal-Multiplexieren wird in der 9 gezeigt,
die eine Ausführungsform
darstellt, die eine A/D-Wandlereinheit 30 mit nachfolgendem
Multiplexer 40 umfasst. Die Wandlereinheit 30 konvertiert
mehrere analoge Signale, wie an den Leitungen 33 und 34,
in das digitale Format und der Multiplexer 40 multiplexiert
seine Eingangssignale und legt sie an das Element 50 an.
Die Elemente 30 und 40 sind jeweils herkömmliche
A/D- und Multiplexer-Elemente.
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Die
Kombination der Elemente 30 und 40 erlaubt das
Anlegen mehrerer schmalbandiger analoger Signale an den orthogonalen
Modulator 90. Die primären
Begrenzungen sind die Trägerfrequenz
und die zulässige Übertragungsbandbreite
des Kanals. Das Schmalbandsignal kann selbstverständlich von jeglicher
Quelle stammen. Ein System, das in einem Krankenwagen installiert
ist, kann beispielsweise etwas Sprachbandbreite opfern, um es Schmalband-Telemetriedaten
von Blutdruck und Herzschlagsrate zu erlauben, gleichzeitig mit
der Sprache übertragen
zu werden.
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Zusätzlich kann
ein Sprachsignal-Energiedetektor integriert sein, wie es in der
US-Patentschrift 5,081,647 offenbart wird, der Perioden der Geräuschlosigkeit
erkennen würde
und nicht so dringende Telemetriedaten während dieser Geräuschlosigkeitsperioden
sendet. Die Geräuschlosigkeitsperioden
können
natürlich
vorkommende Perioden sein, oder Geräuschlosigkeitsperioden, die
für den
Zweck der Übertragung
von Telemetrieinformationen geschaffen werden, wie Daten über die
analogen Informationen, die gerade gesendet wurden oder gleich gesendet
werden. Dies wird durch die Elemente 31 und 32 in
der 9 veranschaulicht.
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Die
Tatsache, dass die Eingabe zum Element 50 digital ist (in
einer digitalen Implementierung der Elemente 50, 60 und 90)
und dass die Eingabe zum Element 60 ebenfalls digital ist,
sollte nicht verwechselt werden. Die digitale Eingabe zum Element 60 ist
ein Strom von Ziffern, die jeweils gleich wichtig sind. Diese Ziffern
werden folglich in Symbole konvertiert und die Symbole in Konstellationspunkte
und die Konstellationspunkte befinden sich in Nachbarn, die durch
einen Slicer (zum Beispiel Slicer 220 in 1)
in einem Modemempfängerabschnitt
identifiziert werden. Im Gegensatz dazu entsprechen die digitalen
Signale, die an das Element 50 angelegt sind, digitalen
Worten, die Amplitude repräsentieren,
und die spezifische Wechselbeziehung zwischen Nachbarbits der digitalen
Worte wird aufrechterhalten. Wie bereits weiter oben erwähnt, stellt
die Signalwolke um einen Signalpunkt in einer Konstellation nicht mehrere
Signalpunkte dar, die unterschieden werden müssen, da sie eine grundlegende
Unterscheidung ist.
-
Die 10 zeigt
ein grundlegendes Blockschaltbild von einem Modemempfängerabschnitt
in Übereinstimmung
mit den hier offenbarten Prinzipien. Das modulierte Eingangssignal,
das vom Kanal empfangen wird, wird an den Demodulator 210 angelegt, der
die gleichphasigen und Quadratur-Komponenten entwickelt. Diese sind
an den Slicer 220 angelegt, der die Symbole identifiziert,
und die Symbole sind an den Demapper 230 angelegt. All
dies in Übereinstimmung
mit herkömmlichen
Modemannäherungen,
wie es in Verbindung mit der 1 beschrieben
wird. Zusätzlich
umfasst die 10 einen Mapper 240,
der auf die Symbole, die vom Slicer 220 entwickelt werden,
reagiert. Die Ausgabe des Mappers 240 ist eine genaue Schätzung des
Satzes gleichphasiger und Quadratur-Komponenten (die in der 1 Anordnung
an die Elemente 150 und 160 angelegt sind). Die
Ausgaben des Mappers 240 werden von den Ausgaben des Demodulators 210 in
den Subtrahierern 250 und 260 abgezogen. Die Ausgaben
der Subtrahierer 250 und 260 werden an den 2-zu-1
Demapper 270 angelegt, der die analogen Abtastwerte neu kombiniert,
um eine Schätzung
des ursprünglichen analogen
Signals zu bilden. Der Demapper 270 führt die inverse Funktion vom
Mapper 50 aus.
-
Es
kann festgestellt werden, dass der Slicer 220 gestaltet
sein kann, um direkt die Ausgabesignale zu liefern, die der Mapper 240 entwickelt;
und überdies
kann der Demapper 230 derart sein, dass er auf derartige
Signale reagiert. Dies würde
die 10 insofern ändern,
dass sich der Slicer 220 und der Mapper 240 kombinieren
würden,
um ein einziges Element zu bilden und der Demapper 230 sowie
die Addierer 250 und 260 auf dieses kombinierte
Element reagieren würden.
-
In
analogen Realisierungen (zum Beispiel 6) reagiert
der Mapper 50 auf analoge Signale. Es können verschiedene Annäherungen
genommen werden, um die mehreren Ausgaben zu entwickeln (zwei Ausgaben
im Fall von Element 50, das in den Figuren gezeigt wird).
Ein einziges bandbegrenztes analoges Signal kann beispielsweise
in mehrere Basisbandsignale geteilt werden, durch einfache Filterung
und Modulation von ausgewählten
Unterbändern.
Alternativ kann das Element 50 mehrere bandbegrenzte analoge
Signale akzeptieren und jedes der mehreren bandbegrenzten analogen
Signale verschiedenen Ausgaben vom Element 50 zuordnen.
-
Rechtzeitig
abgetastete Realisierungen (ob die Realisierung mit analoger Schaltung
oder mit digitaler Schaltung fortfährt) kann das Element 50 einfach
alternative Abtastwerte eines einzigen analogen Signals zu verschiedenen
Ausgaben vom Element 50 weiterleiten, oder mehrere analoge
Signale multiplexen und die Abtastwerte dieser Signale auf jegliche
geeignete Weise verteilen.
-
Um
nicht lineare Techniken, die verwendet werden können, um die Kommunikationsqualitäten zu steigern,
zu erlauben, ist es wichtig, die Entzerrung des Kanals auszuführen, um
Intersymbolstörung
zu minimieren. Herkömmliche
Modemtechnologie kann dazu gebracht werden, dieser Anforderung Abhilfe
zu leisten.
-
Die 11 zeigt
ein Blockschaltbild einer Anordnung, die Entzerrung integriert.
Insbesondere die 11 ist mit einem Modulator dargestellt,
auf den Entzerrungsgeräte
folgen (die gemeinsam als ein Super- Demodulator gedacht sein können). Die Entzerrungsgeräte umfassen
einen adaptiven Filter 280, der zwischen dem Demodulator 210 und
dem Slicer 220 eingefügt
ist. Die Betriebsmerkmale vom Filter 280 werden durch Filterkoeffizienten
gesteuert, die – in änderungsfähiger Form – in der
Tap-Updateeinheit 290 gespeichert sind. Die Tap-Updateeinheit 290 reagiert
auf die Ausgabesignale der Subtrahierer 250 und 260.
Die Anpassung des Filters 280 erfolgt in Übereinstimmung
mit herkömmlichen
Modemtechniken. Die Ausgaben der Subtrahierer 250 und 260 werden
ebenfalls an den Demultiplexer 275 angelegt und die Ausgaben
der Demultiplexer 275 werden an den Demapper 276 angelegt.
Der Demapper 276 umfasst eine Demappereinheit 270 von
der 10. Die Elemente 275 und 276 sind
inbegriffen, um einen Empfänger
zu veranschaulichen, der für
Anwendungen geeignet ist, in denen mehrere analoge Eingänge multiplexiert
werden. In Anwendungen, in denen kein Multiplexieren erfolgt, kann
der Demapper 270 selbstverständlich ersetzt werden.
-
In Übereinstimmung
mit einigen Anpassungsannäherungen
ist es am einfachsten, die Anpassung und die entsprechenden Koeffizientenupdates
auszuführen,
wenn die Leistung im analogen Signal klein ist. Um den Prozess auf
derartige Intervalle zu begrenzen, umfasst die 11 einen
Leistungsdetektor im Steuerelement 295, der auf die Subtrahierer 250 und 260 reagiert.
Die Einheit 295 ist ebenfalls herkömmlich. Sie umfasst einen Leistungserkennungskreis,
der die Leistung einschätzt,
die in den Signalen der Subtrahierer 250 und 260 enthalten ist
und liefert der Einheit 290 ein Steuersignal, um den Koeffizientenupdateprozess
zu ermöglichen (oder
zu sperren). Die Einheit 295 kann selbstverständlich derart
genereller sein, dass das Steuersignal von anderen als dem analogen
Signal abgeleitet werden kann, wie von Seiteninformationen vom Sender.
-
Die 11 stellt
eine Anordnung zum Ausführen
der Entzerrung des Übertragungskanals
zwischen einem sendenden Modemsenderabschnitt und einem empfangenden
Modemempfängerabschnitt dar;
d.h. an der Empfängervorderseite
nach dem Demodulator. Es ist jedoch bekannt, dass Entzerrung irgendwo
am Kanal entlang ausgeführt
werden kann, wobei sogar zurück
bis in einen Modemsenderabschnitt gegangen wird.
-
Die 12 stellt
das gesamte Vollduplex-Modem dar, das in Übereinstimmung mit den Darstellungen
der 9 und 11 konstruiert ist. Insbesondere
ist ein Senderabschnitt (9) mit einem Empfängerabschnitt
(11) durch Hybrid 300 und Subtrahierer 310 verbunden.
Der Subtrahierer 310 arbeitet auf dem herkömmlichen
Weg gemeinsam mit dem Echokompensator 320, um unerwünschte Signale
vom Signal, das an den Demodulator 210 angelegt ist, zu
subtrahieren. Der Einfachheit halber wird der Echokompensator 320 dargestellt,
mit der Ausgabe des orthogonalen Modulators 90 verbunden
zu sein, und in analogen Ausführungsformen
des Elements 320 ist dies vollkommen ausreichend. In digitalen
Ausführungsformen
ist es jedoch bekannt, dass Wirkungsgrade realisiert werden können, indem
der Echokompensator auf die Ausgaben vom Mapper 60 reagiert,
in dem die Signalrate viel niedriger ist.
-
Eine
Verbesserung, die die hier offenbarten Prinzipien integriert, wird
in der 13 gezeigt. Es kann festgestellt
werden, dass einige der Elemente in der 13 mit
verschiedenen Begriffen bezeichnet werden; wie „Hilbert Durchlassband-Filter", was einem Modulator
entspricht, usw. Diese sind Kreise, die die erwünschten Ergebnisse durch leicht
abweichende Berechnungen erreichen und die Fachmännern der Modemtechnik bekannt
sind.
-
Die
Echokompensation wird, wie in allen Modems, während einer Anlernzeit ausgeführt, wenn
die Fernsignalquelle geräuschlos
ist und der Echokompensator dazu geeignet ist, die Ausgabe des Subtrahierers 310 zu
minimieren.
-
In
Verbindung mit der 6 wurde offenbart, dass die
Eingabe in das Element 50 sowohl ein abgetastetes analoges
Signal, als auch ein unangetastetes analoges Signal sein kann. Es
wurde ebenfalls weiter oben offenbart, dass, wenn das Element 50 ein
1-zu-2 Mapper (im Vergleich zum 1-zu-N Mapper) ist und die erwünschte Ausgabe
des Elements 50 Paare eines abgetasteten analogen Signals
ist, können
die Paare analoger Abtastwerte abgeleitet werden durch einfaches
Verzögern
des eingehenden analogen Signals durch 1/B und Abtasten der verzögerten und
der unverzögerten
Version mit der Rate B. Dies verschafft Abtastwertpaare, die Nachbarabtastwerten
des ursprünglichen
analogen Signals, das mit der Rate 1/2B Sekunden abgetastet wurde,
entsprechen. Derzeit wird die Geheimhaltung der Kommunikation verbessert,
wenn die Abtastwerte nicht benachbart sind und die 14 zeigt
eine Annäherung für Ableitungspaare
von nicht benachbarten Abtastwerten. Sie umfasst grundsätzlich ein
Eingaberegister 55 zum Speichern K analoger Abtastwerte,
die mit der Rate 2B eingehen, ein Verscamblungsnetz 56, das
die Ausgaben des Registers 55 scrambelt und K Ausgaben
entwickelt, und der Register 57 und 58, die auf
die Ausgaben des Netzes 56 reagieren. Die Register 57 und 58 speichern
alle K/2B Sekunden K/2 analoge Abtastwerte und geben die gespeicherten Abtastwerte
mit der Rate 1/2B Sekunden aus. Das Verscamblungsnetz 56 kann
einfach ein Querverbindungsfeld sein.
-
Eine
andere Annäherung
für die
Verbesserung der Geheimhaltung führt
zur Änderung
der Verstärkung
und Phase der analogen Signale, die gesendet werden. Dies ähnelt dem
Bearbeiten oder Transformieren der Signalkomponenten, die den Signalvektor
bilden, der den Konstellationssymbolen hinzugefügt wird. Das Transformieren
kann in Übereinstimmung
mit den Signalmerkmalen sein, oder es kann einfach einer pseudozufälligen Sequenz
folgen. Diese wird in der 15 dargestellt,
in der das Register 72 analoge Signal-Abtastwertpaare empfängt und jedes Element eines
Paars zu einem anderen Multiplier (73 und 74)
leitet. Die Multiplier 73 und 74 ändern die
angelegten Signal-Abtastwerte
in Übereinstimmung
mit entsprechenden Koeffizienten, die vom pseudo-zufälligen Generator 71 empfangen werden,
was ein Paar geänderter
Signal-Abtastwerte ergibt,
die an den Mapper 50 angelegt werden. Zusätzliche
Lehren über
diese Technik stehen in der US-Patentschrift
Nr. 4,124,516, herausgegeben am 8. Mai 1990, G. Bremer und W. Betts.
-
Der
Empfänger
sollte selbstverständlich
einen pseudozufälligen
Generator umfassen, der mit dem Generator 71 synchronisiert
ist, um das analoge Signal angemessen zu dekodieren. Der 15 Kreis kann
in einen Empfänger
(wie der Empfänger
in 11) im Demapper, der das analoge Signal entwickelt,
integriert werden. Die Synchronisation des 15 Kreises
im Empfänger
wird über
die Synchronisation von Informationen erreicht, die vom Sender als „Seiteninformationen" gesendet werden.
-
Die
Verbesserung allgemeiner kennzeichnend, ist das Ändern des Eingangssignals auf
Grundlage der Eingangssignalmerkmale eine allgemeine Verbesserung
der hier offenbarten Ausführungsformen.
Die Signalamplitude kann beispielsweise dynamisch geändert werden,
um das erreichbare Verhältnis
Signal zu Grundgeräusch
zu erhöhen.
Die dynamische Skalierung des Signals kann zum Empfänger in
Form von „Seiteninformationen" übertragen werden, entweder
am digitalen Kanal, oder am analogen Kanal (beispielsweise über einen
der Kanäle,
die in Verbindung mit der 9 Ausführungsform
beschrieben werden). Dies wird in der 16 dargestellt,
in der der Signalprozessor 75 vor dem Schalter 32 ist. Der
Prozessor 75 ändert
das Signal, das am Schalter 32 angelegt ist, und verschafft
ebenfalls die vorgenannten Seiteninformationen, die an der A/D-Wandlereinheit 30 angelegt
sind.
-
Es
kann nebenbei festgestellt werden, dass einige Seiteninformationen
ebenfalls im analogen Kanal selbst enthalten sein können, indem
einige Abtastwerte vom analogen Signalstrom „entnommen" werden. Selbstverständlich würde dies mit einigen Realisierungen
fehlende Abtastwerte am Empfänger erzeugen,
wobei jedoch Interpolationstechniken am Empfänger nahe Schätzungen
der fehlenden Abtastwerte erzeugen können.
-
Noch
ein anderer Weg zum Ändern
des Signals besteht in der Regelung seines Dynamikbereichs durch
automatische Verstärkungsregelung (AGC),
die auf herkömmliche
Weise erfolgen kann.
-
Noch
ein anderer Weg zum Ändern
des Signals besteht darin, es zu codieren, und dies umfasst beispielsweise
das gesamte Feld der Prädiktionscodierung.
-
In
der Prädiktionscodierung
besteht das Ziel darin, das gegenwärtige Signal anhand von vergangenen
Signalen vorauszuberechnen und nur das Fehler- oder Residuumsignal
zu übertragen;
d.h. das Signal, das die Abweichung des tatsächlichen Signals vom vorauszuberechnenden
Signal darstellt. Es ist selbstverständlich vorgesehen, dass bei
richtiger Prädiktion
das Residuumsignal klein sein wird. Eine Anordnung, die nur kleine
Residuumsignale erzeugt, erlaubt es den Residuumsignalen verstärkt zu werden
(auf eine feste oder dynamische Weise), wodurch gute Signalauflösung und
hohe Störfestigkeit erreicht
wird.
-
Der
Residuumsignal-Abtastwert e(n) wird typischerweise durch die folgende
Berechnung entwickelt: e(n) = x(n) – a1x(n-1) – a2x(n–2) – a3x(n–3)... als
Antwort auf Eingangssignal-Abtastwerte x(n), x(n–1), x(n–2), und für vorgewählte Koeffizienten a1, a2, a3,
...
-
Es
kann festgestellt werden, dass die Anzahl an Koeffizienten eine
Wahl des Entwicklers ist und dass die Anzahl an Koeffizienten ebenfalls
eine Funktion von Signalmerkmalen sein kann. Für einige Signalmerkmale kann
die Anzahl an Koeffizienten zwei sein, für andere kann sie drei sein,
usw. Die Werte der Koeffizienten können ebenfalls fest (und in Übereinstimmung
mit üblichen
Festlegungen festgelegt werden) oder variabel sein, auf Grundlage
von Berücksichtigungen
wie die kurzfristige Vorgeschichte des Signals, die laufende Anzahl
an Symbolen in der Konstellation, usw.
-
Der
Prozessor 75 von der 16 kann
eingesetzt werden, um die ausgewählte
Codierung zu ausführen.
Der Prozessor 75 kann insbesondere die Funktion eines linearen
Prädiktionskoeffizient-Generators
ausführen,
der von den Merkmalen des Eingangssignals abhängt, und ebenfalls die Funktion
eines Augmentationsfilters ausführen.
Die Koeffizienten, die durch den linearen Prädiktionskoeffizient-Generatorabschnitt
vom Prozessor 75 entwickelt werden, liefern die Koeffizienten
als Seiteninformationen zur A/D-Wandlereinheit, um zum Empfänger übertragen
zu werden und dort in Übereinstimmung
mit der nachstehenden Gleichung verwendet zu werden: y(n)
= e(n) + a1y(n–1) + a1y(n–2) + a3y(n–3)....
-
Die 17 zeigt
ein Blockschaltbild der Sender- und Empfängerabschnitte, die die lineare
Prädiktionscodierung
(Elemente 65-60) ausführen. Die Einheiten, die mit „SVD-System" gekennzeichnet sind,
stellen die Empfänger-
und Senderabschnitte von Modemausführungsformen (SVD-Modem) dar, die
weiter oben offenbart werden (zum Beispiel in 13).
-
Noch
ein anderer Weg zum Verbessern des Betriebs besteht darin, die Vorverstärkung zu
verwenden. Die „analoge" Eingabe, die in
den orthogonalen Modulator 90 eingeht, kann beispielsweise
gefiltert werden, um die hohen Frequenzen vorzuverstärken und
demgemäß kann die „analoge" Ausgabe der Subtrahierer 250 und 260 gefiltert
werden, um die Vorverstärkung
zu entfernen. Die Vorverstärkung kann
beispielsweise im A/D-Wandler 30 oder sogar davor erfolgen,
wie im Vorverstärkungsfilter 20,
der in der 12 gezeigt wird. Die Filterung
kann erfolgen, während
das „analoge" Signal tatsächlich analog
ist, oder sie kann erfolgen, wenn das „analoge" Signal digital dargestellt ist – wie wenn
die Sender- und Empfängerabschnitte
mit digitaler Hardware implementiert sind.
-
Ein
Aspekt der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, die einen Abtastprozess
für das analoge
Signal, das am Mapper 50 angelegt ist, verwenden, ist die
Begrenzung auf die höchste
Frequenz, die im angelegten Signal, in Übereinstimmung mit Nyquist- Kriterien, enthalten
sein kann. Mit anderen Worten setzt ungeachtet der Bandbreite, die vom
Kommunikationsnetz bereit gestellt wird, eine Entscheidung zum Abtastwert
des eingehenden Signals mit der Symbolrate des Mappers 60 ein
Grenze an der oberen Frequenz des abgetasteten Signals. In einigen
Anwendungen, wie in Spracheanwendungen, kann es erstrebenswert sein,
höhere
Frequenzsignale zu übertragen,
selbst wenn der Nachteil des Erreichens dieser Fähigkeit ein Verzicht auf einige niedrige
Frequenzen ist.
-
Diese
Fähigkeit
wird durch Frequenzverschiebung realisiert. D.h., dass das Sprachsignal bandbegrenzt
ist, ein vorgewählter
Abschnitt des niedrigen Frequenzbands gelöscht wird, das resultierende
bandbegrenzte Signal nach unten verschoben wird, und das verschobene
Signal abgetastet wird.
-
Diese
Operationen können
mit herkömmlicher
Filterung- und Modulations-Schaltung ausgeführt werden oder alternativ
können
diese Operationen mit Hilbert-Filtern ausgeführt werden. Am Empfänger ist
dieser Prozess selbstverständlich
umgekehrt.
-
Einige
weiter oben beschriebene Implementierungen erfordern die Übertragung
von „Seiteninformationen" zum Empfänger. Wie
bereits weiter oben beschrieben wird, können diese Informationen ebenfalls
am analogen Kanal oder am digitalen Kanal gesendet werden.
-
Wenn
die Seiteninformationen am digitalen Datenkanal gesendet werden,
werden sie unter Verwendung der DLE (Datenübertragungsumschaltung)-Abschirmung
eingebettet. Die Seiteninformationen werden insbesondere im Datenkanal-Bitstrom eingefügt, während diese
Kanalinformationen vorübergehend
gehalten werden. In der DLE-Abschirmung geht eine spezifische Bitsequenz,
die als die „Befehlssequenz" bekannt ist, den
Seiteninformationen voraus, und kann entweder aus einem Bitstrom mit
fester Länger
oder aus einem Bitstrom mit variabler Länge bestehen, worauf eine Abschlusssequenz folgt.
Die Befehlssequenz gibt an, dass die zu verfolgenden Daten Seiteninformationen
und keine Hauptkanaldaten sind.
-
Da
jede Sequenz mit Bits, die für
die Befehlsequenz ausgewählt
werden, ebenfalls im Kundendaten-Bitstrom auftreten kann, wird ein
Sicherheitsverfahren verwendet, um sicherzustellen, dass Instanzen
der Befehlsequenz, die in Kundendaten erscheinen, nicht als tatsächliche
Befehlsequenzen ausgewertet werden. Im Sender wird am selben Punkt
im System, an dem Seiteninformationen im Datenstrom eingebettet
sind, der Eingabe-Bitstrom für
Instanzen der Befehlsequenz in den Kundendaten überwacht. An jedem Punkt im
Bitstrom, an dem eine Instanz der Befehlsequenz erkannt wird, fügt der Sender
eine Doppelsequenz sofort nach der ursprünglichen ein.
-
Am
Empfänger
wird der Eingabe-Bitstrom erneut nach Instanzen der Befehlsequenz überwacht. Wenn
eine Befehlsequenz erkannt ist, wird der sofort folgende Bitstrom
nach einer Doppelinstanz derselben Sequenz geprüft. Wenn ein derartiges Doppel
erkannt ist, das anzeigt, dass die ursprüngliche Sequenz in den Kundendaten
ist und nicht eine tatsächliche
Befehlsflagge, löscht
der Empfänger
die Doppelsequenz vom Datenstrom und führt die Überwachung fort. Wenn jedoch
kein Doppel erkannt ist, ist die Sequenz eine tatsächliche
Steuerflagge. Der Empfänger
entfernt sowohl die Befehlsequenz, als auch die folgenden Seiteninformationen
vom Hauptkanal-Bitstrom und leitet die Seiteninformationen zu ihrem
entsprechenden Zielort weiter.
-
Das
weiter oben beschriebene Verfahren arbeitet ohne Rücksicht
darauf, wie viele Instanzen der Befehlsequenz sequentiell im Kunden-Bitstrom
dupliziert sind. Jede Instanz wird getrennt bearbeitet, wobei eine
Doppelinstanz nach der ursprünglichen
eingefügt
wird. Am Empfänger
wird jedes Paar Instanzen getrennt bearbeitet, wobei das Zweite
im Paar verworfen ist. Als ein Ergebnis, wenn eine gerade Zahl Instanzen
der Befehlsequenz erkannt wird, die sich im Empfänger folgen, besteht die Ausgabe
aus der Hälfte
der Instanzzahl im Kundendatenstrom, und ohne Seiteninformationen.
Wenn eine ungerade Zahl n Instanzen erkannt ist, besteht die Ausgabe aus
(n–-1)/2
Instanzen im Ausgabedatenstrom und dem Weiterleiten von Seiteninformationen
im Empfänger,
was durch die letzte (nicht duplizierte) Befehlsequenz angezeigt
ist.
-
Nachdem
mehrere Verbesserungen der grundlegenden Ausführungsformen beschrieben sind,
ist offensichtlich, dass verschiedene neue Kombinationen geschaffen
werden können,
um unterschiedliche Vorzüge
zu verleihen. Die 18 zeigt beispielsweise eine
Anordnung, in der verschiedene Signalräume zu verschiedenen Zeiten
eingesetzt werden. Die verschiedenen Signalräume können an vorgewählten Zeiten
verwendet werden, oder ihr Verwenden kann von der Anwendung abhängen. Der Senderabschnitt
von der 18 umfasst einen Sendersignalraum-Umschalter 410,
einen Nurdatensignalraum-Codierer 411, einen nur analogen
Signalraum-Codierer 412, einen analogen und Datensignalraum-Codierer 413 und
einen Signalraum-Codierer
mit doppeltem Verwendungszweck 414. Demgemäß umfasst
der Empfängerabschnitt
einen Empfängersignalraum-Umschalter 420,
einen Nurdatensignalraum-Decodierer 421, einen nur analogen
Signalraum-Decodierer 422, einen analogen & Datensignalraum-Decodierer 423 und
einen Signalraum-Decodierer mit doppeltem Verwendungszweck 424.
-
Der
Nurdaten-Codierer 411 entspricht dem 6 Codierer
ohne Eingabe an der Leitung 51. Der nur analoge Codierer 412 entspricht
dem 6 Codierer ohne Eingabe an der Leitung 61.
Der analoge & digitale
Codierer 413 entspricht dem 6 Codierer,
wie er weiter oben beschrieben wird, und der Codierer mit doppeltem
Verwendungszweck 414 ist ein Codierer, in dem die Symbole
der Leitung 61 in der 6 nur an
einen der orthogonalen Modulatoren angelegt sind, und die Signale
der Leitung 51 in der 6 nur an
die anderen der orthogonalen Modulatoren angelegt sind.
-
Wie
bereits weiter oben erwähnt,
können
die Signalraumänderungen
geplant werden, apriori zu vorbestimmten Symbolzeiten (zum Beispiel
mit dem Symbolzähler 415 und
Selektor 416). Es kann erstrebt werden, nur Daten zu senden,
die nur mit analogen alterniert sind, wobei das Zeitverhältnis vollkommen
dem Benutzer überlassen
wird. Alternativ kann man den Anfang eines spezifischen Signalraummodus
angeben, und wieder angeben, wenn sich dieser Modus ändert. Die
Signalräume
müssen in
den beiden Kommunikationsrichtungen nicht identisch sein. Diese
ganze Signalisierung erfolgt über „Quittierungs"-Protokolle zwischen
den kommunizierenden Modems; wobei das im in der 16 gezeigten
Beispiel lediglich eine Synchronisation zwischen TX Symbolzähler 416 und
RX Symbolzähler 426 ist.
-
Das
Ergebnis vom Senden von Seiteninformationen wurde weiter oben generell
erörtert,
es kann jedoch nützlich
sein, ebenfalls einen spezifischen Fall von „Seiteninformationen" anzusprechen: Herstellen
und Abbrechen einer Verbindung.
-
In
Anwendungen, in denen ein herkömmliches
Telefon mit dem analogen Anschlusspunkt verbunden ist, stellt sich
die Frage, wie die Verbindung hergestellt und abgebrochen wird.
Die 30 veranschaulicht die Anordnung, um diese Aufgaben
zu erfüllen,
und dies mit einem Controller 610, der mit einem Modem 600 verbunden
ist.
-
Wie
bereits weiter oben offenbart, implementieren die meisten geläufigen Modems
die notwendige Funktion in einem Prozessor, der von einer speicherprogrammierten
Steuerung beeinflusst wird. D.h., die Funktionen sind durch Programme
implementiert, die auf Zahlen wirken, die Signale darstellen, und
schließlich
die notwendigen Signale entwickeln. In derartigen Realisierungen
ist der Controller 610 angeordnet, um den normalen Programmfluss im
Modem 600 jedes Mal zu unterbrechen, wenn die richtigen
Bedingungen auftreten.
-
Wenn
das Telefon 620 „abgehoben" läuft, prüft der Controller 610 folgendermaßen die
Bedingung und schickt eine Unterbrechung zum Mikroprozessor im Modem 600.
Das Modem 600 geht daraufhin in einen „Steuermodus" über, der die Anweisungen liest,
die dem Modem 600 vom Controller 610 bereitgestellt
werden. Wenn der Controller 610 eine „abgehobene" Bedingung spezifiziert,
wird das Modem 600 neu konfiguriert, um durch die Signale,
die am analogen Anschlusspunkt eingehen, direkt zum Telefonnetz
zu gehen. Dies kann im Modem 600 ausgeführt werden, indem ein separater
Signalpfad bereitgestellt wird, der freigegeben ist, oder indem
die verschiedenen Elemente im Signalpfad geregelt werden, um dieselben
Endergebnisse zu erreichen. Wenn das Telefon 620 folgendermaßen verbunden ist,
können
dann Wähltöne zur Telefonvermittlungszentrale
fließen
und eine Verbindung herstellen.
-
Wenn
eine Verbindung zu einem Fernkunden hergestellt ist, sendet das
Modem 600 einen Ton, der sich selbst als a) ein Modem und
b) ein SVD-Modem identifiziert. Sobald eine Verbindung mit der Fernausrüstung hergestellt
ist und sich und die Fernausrüstung
selbst als ein SVD-Modem identifiziert, dann nimmt das Modem 600 seine
SVD-Modem-Architektur
an. Wenn sich die Fernausrüstung
selbst als ein nicht-SVD-Modem identifiziert, dann kann sich das
Modem 600 selbst als ein herkömmliches Modem einrichten,
indem es seinen digitalen Anschlusspunkt mit der Fernausrüstung verbindet.
Wenn sich die Fernausrüstung
letztlich selbst als ein herkömmliches
Telefon identifiziert, verbleibt das Modem 600 in seinem „kurzgeschlossen" Modus.
-
Das
Abbrechen einer Verbindung ist zumindest genauso einfach. Eine „aufgelegte" Bedingung wird vom
Controller 610 erkannt und wenn keine auf der Datenseite
hergestellte „Konversation" besteht, signalisiert
der Controller 610 dem Modem 600 sich selbst abzuschalten.
-
Die
weiter oben beschriebene „abgehobene" und „aufgelegte" Signalisierung dient
nur der Veranschaulichung. Es können
selbstverständlich
andere Signalisierungen verwendet werden. An der analogen Seite
kann der Controller 610 beispielsweise auf eine Tastaturtonsequenz,
inklusive die „#" und „*" Töne, reagieren.
An der digitalen Seite kann die DLE-Abschirmungs-Signalisierung eingesetzt
werden. Sobald nur ein digitaler Pfad aufrecht erhalten ist, kann
die digitale Signalquelle auf diese Weise eine „Trennung" ausführen.
-
Die 30 zeigt
ebenfalls eine Verbesserung für
einen Modem-Ausfallmodus. Diese Verbesserung wird vorteilhaftig
in alle Verwendungen des offenbarten Modems integriert, in dem die
Verbindung zu einer Telefonfunktion selbst in Abwesenheit lokaler
Leistung erwünscht
ist. Insbesondere die 30 umfasst ein Paar Leitungen
von der analogen Seite des Modems zu einem Paar Relaiskontakte 630.
Die Relaiskontakte 630 sind angeordnet, um die Telefonnetzleitungen
mit dem Telefonnetzanschlusspunkt des Modems 600 zu verbinden,
wenn das Modem 600 betriebsbereit ist, oder andernfalls
zum analogen Anschlusspunkt des Modems 600. Die Relaisspule, die
auf die Kontakte 630 (nicht dargestellt) wirkt, kann einfach
auf die Leitungen reagieren, die das Modem 600 betreiben,
oder auf eine „OK-Status"-Ausgabeleitung vom
Modem.
-
Zusätzlich zu
den unzähligen
Kombinationen und Umstellungen der Möglichkeiten, die mit Modems
erreichbar sind, die die hier offenbarten Prinzipien einsetzten,
bestehen ebenfalls zahlreiche neue Anwendungen, die fortan realisiert
werden können. Die
nachstehenden sind nur einige Beispiele davon.
-
Remote-Software-Support
-
Es
ist für
den Käufer
eines Softwarepakets nicht ungewöhnlich,
die Hilfe vom Softwareanbieter in Anspruch zu nehmen. Häufig ist
es dem Softwareanbieter von Nutzen, genau zu sehen, was am Computer-Terminal
des Benutzers aufgetreten ist. Zurzeit beläuft sich jedoch das Beste,
was eine Support-Person in der Einrichtung des Softwareanbieters
machen kann, darauf, zu versuchen, das Verhalten des Computers vom
Benutzer zu duplizieren. Dies ist nicht immer erfolgreich. Mit einem
Modem, das die hier offenbarten Prinzipien einsetzt, ist es dem
Softwareanbieter möglich,
direkt vom Kundencomputer Daten zu empfangen, und dies im selben
Kommunikationskanal, über
den der Kunde und die Support-Person des Softwareanbieters miteinander
konversieren. Dies wird in der 19 dargestellt.
-
Remote-System-Support
-
Zusätzlich zu
den Möglichkeiten,
die weiter oben in Verbindung mit Software-Support beschrieben werden,
kann es erstrebenswert sein, über
Support für
die Hardware zu verfügen.
Es gibt bereits zahlreiche Systeme auf dem Markt, in denen Diagnostiken
durch elektronische Ports angelegt werden können. Beispiele davon sind
PBX, Computer, Autos, usw. In der nahen Zukunft werden noch viele
derartige Systeme entwickelt werden. Mit einem Modem, das die Prinzipien
dieser Erfindung einsetzt, ist es für einen Hersteller möglich, mit
einer gestörten
Vorrichtung in den Kunderäumen
verbunden zu sein, und die Vorrichtung aus der Ferne zu testen.
In einigen Fällen,
wie mit Computern und peripheren Geräten, kann sogar die Fernreparatur
erfolgen, – zum
Beispiel indem neue Software heruntergeladen wird. Dies wird in
der 20 veranschaulicht.
-
In
einer Heimumgebung ist es wahrscheinlich, dass die Ausrüstung, die
ggf. aus der Ferne zu diagnostizieren ist, ebenfalls für den Benutzer
zugänglich
sein muss, während
sich der Benutzer mit der Support-Person vom Hersteller unterhält. Da zu erwarten
ist, dass derartige Vorrichtungen nicht immer in unmittelbarer Nähe vom Telefon
sind, erstreben es Kunden zweifellos, ihre schnurlosen Telefone zu
benutzen. Hierzu ist es vorteilhaft, ein Modem, das die hier offenbarten
Prinzipien einsetzt, in die schnurlose Telefon-Basisstation zu integrieren. Dies wird
in der 21 dargestellt.
-
Heimagent
-
Mit
zunehmender Empfindsamkeit gegenüber
der Umweltverschmutzung, die durch den Arbeitspendelverkehr entsteht,
werden voraussichtlich viel mehr Menschen zu Hause arbeiten. Ein
Agent, der typischerweise zwischen den Kunden, die durch eine automatische
Rufverteilung (ACD) anrufen, und einem Computer wirkt, ist ein idealer
Kandidat für eine „Heimarbeits"-Situation. Ein typisches
Beispiel eines derartigen Agenten ist ein Flugbuchungsagent. Die 22 stellt
eine derartige Anordnung dar, die ein wie weiter oben offenbartes
Modem einsetzt. Ein Kunde ruft das Call-Center an und ist durch
das Call-Center mit dem Heimagent über den analogen Kanal verbunden.
Gleichzeitig ist der Heimagent durch den Datenkanal mit dem Computer
im Call-Center verbunden. Der Heimagent interagiert gleichzeitig
mit dem Kunden und dem Computer vom Call-Center.
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Es
ist jedoch selbstverständlich
nicht unabdingbar, dass der Sprachkanal mit einem Kunden außerhalb
des Call-Centers
verbunden ist. Die Verbindung des Heimagenten mit seiner Heimgrundlokalisierung
(über das
Call-Center oder jeden anderen Geschäftsort) für die Sprache und die Daten
ist mit dem hier offenbarten Modem realisierbar.
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Heimentertainment
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Derzeit
müssen
Jugendliche, die elektronische Spiele spielen möchten, zusammen in einem Raum
sitzen und mit der Spieleinheit interagieren. Mit Modems, wie weiter
oben offenbart, ist dies nicht mehr notwendig. Es kann eine Verbindung
zwischen zwei Heimen hergestellt werden, wobei der Datenkanal der
Kommunikation zwischen den beiden Spieleinheiten gewidmet ist, und
der Sprachkanal dem Konversationspfad zwischen den beiden Spielern
gewidmet ist. Die für
den Datenkanal notwendige Bandbreite muss nicht sehr breit sein,
da es nur Steuerinformationen übertragen
muss (wie Start/Stopp- und Bewegungsinformationen), die vom Spieler
ausgehen und an die Spieleinheit angewandt werden.
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Wie
in Verbindung mit der Basisstation des schnurlosen Telefons, ist
das hier offenbarte Modem in die Spieleinheit integriert. Diese
Anordnung ist in der 23 dargestellt.
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TV-Schnittstelle
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Gegenwärtig empfangen
Fernsehgeräte
ihre Eingabe von einer Antenne oder von einem koaxialen Kabel. Fast
wie die Kabelverbindung, können
Fernsehgeräte
die Eingabe von einem Faserkabel empfangen – das eine besonders erhöhte Bandbreite
verschafft –,
sowie von einem herkömmlichen Tip/Ring-Telefonkabel – das eine
erheblich verringerte Bandbreite verschafft. Unabhängig von
der Art des Verbindungskabels, sind Fernsehgeräte, die mit Kabeln verbunden
sind, interaktiv geworden. D.h., die Kabel-Service-Provider stellen einen zweidirektionalen
Kanalpfad bereit, durch den Kunden aktiv mit den Kabel-Service-Providern
interagieren können.
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Die 24 stellt
eine Ausführungsform
dar, die Telephonie, Datenübertragung
und Videosteuerung für
eine herkömmliche
Telefonkabelverbindung mit einem Fernsehgerät integriert. Selbstverständlich können aufgrund
der besonders niedrigen Bandbreite des Telefonkabels nur Sequenzen
mit Standbildern zum Fernsehgerät übertragen
werden. In der 24 ist das Element 430 das
hier offenbarte Modem. Es ist über
die Leitung 431 mit dem Telefonnetz verbunden. Der analoge
Anschlusspunkt des Modems 430 und der digitale Anschlusspunkt
des Modems 430 sind über
die Hybride 432 und 433 mit der Videokarte 440 verbunden.
Das Modem 430 empfängt
Bild- und Sprachsignale von der Leitung 431, die Karte 440 kombiniert
die empfangenen Signale, bildet ein zusammengesetztes Signal und
legt das zusammengesetzte Signal an das Fernsehgerät 450 an.
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Das
schnurlose Telefon 460 überträgt mit der Leitung 431 anhand
der schnurlosen Basisstationselektronik 465. Die Anordnung
von der 24 erwägt, dass die Sprachsignale
durch Hybrid 432 und Modem 430 an die Telefonleitung
angelegt werden. Die Tastaturtonsignale, die die Steuersignale sind,
die zum Kabel-Service-Provider gesendet werden, werden in der Einheit 434 in
digitale Form konvertiert und durch Hybrid 433 und Modem 430 an
die Telefonleitung angelegt. Die Hybride 432 und 433 stellen
lediglich sicher, dass die Daten, die zur Telefonleitung gesendet
werden, nicht mit den Informationen interferien, die zum Fernseher
gesendet werden. Wenn die Steuersignale in das Sprachsignal eingebettet
sein können
und durch den Kabel-Service-Provider
an der Gegenstelle dechiffriert werden können, kann selbstverständlich die
Verbindung zwischen der Einheit 465 und dem digitalen Anschlusspunkt
des Modems 430 unterbrochen werden und die Elemente 433 und 434 können gelöscht werden.
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Die
weiter oben beschriebene Anordnung, die das Verwenden eines Telefonkabels
erwägt,
kann leicht auf breite Bandbreitenkabel 431 ausgedehnt werden.
Es ist nur ein Frequenzsplitter notwendig, der zwischen dem Kabel
und dem Modem 430 eingefügt ist. Die hohen Bandbreitensignale,
die dem Fernsehgerät
bestimmt sind, können
direkt zum Fernsehgerät
gesendet werden, während
der niedrige Bandbreiten-Kommunikationskanal zum Modem 430 gesendet
wird.
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Die
weiter oben beschriebene Anordnung kann ebenfalls ausgedehnt werden,
wie es nachstehend näher
beschrieben wird, um Steuersignale, die von der Basisstation 465 stammen,
zu erkennen und auf sie zu reagieren. Derartige Signale, zum Beispiel „aufgelegte" und „abgehobene" Signale, können durch
den Controller 434 erkannt werden, der angeordnet ist,
um Steuersignale am Modem 430 anzulegen, was das Modem 430 dazu
veranlasst, auf angemessene Weise auf die Steuersignale zu reagieren. In
einer Modem 430 -Implementierung, das einen speicherprogrammgesteuerten
Mikroprozessor umfasst, kann der Controller 434 dem Controller
lediglich ein angemessenes Unterbrechungssignal senden.
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Zellular
Zellulartelephonie dehnt sich auf Daten aus. Zahlreiche Unternehmen
bieten nun Anordnungen an, in denen Computer über Zellularnetze mit Fernknoten
verbunden sind. Einige dieser neuen Computer sind sogar so klein,
dass sie als „Notepad"-Computer bezeichnet
werden. Von diesen Computern werden Daten durch Modems gesendet, und
es gibt derzeit Modems, die komplett in einer PCMCIA-Standardkarte enthalten
sind.
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Wie
es in der 25 dargestellt wird, ist der Notepadcomputer 500 dazu
geeignet, ein PCMCIA-Modem 510 aufzunehmen, das in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, und wobei dieses
Modem einen Sprachanschlusspunkt 511 umfasst. Mit dem System
von der 25 können Benutzer des Computers
dieselben Verbindungsfähigkeiten
erreichen, die Benutzer der vorher beschriebenen Systeme erreichen
können. Optional
umfasst das PCMCIA-Modem ebenfalls herkömmliche RJ-11 Steckplätze (512, 513)
zum Einstecken in ein herkömmliches
Telefon.
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Selbstverständlich muss
die Einheit 500 kein Computer sein. Sie kann lediglich
die drahtlose Übertragungs-
und Empfangsschaltung umfassen, die mit dem Modem 510 interagiert,
was einen digitalen Anschlusspunkt für jegliche erwünschte Verwendung verschafft.
Ein „drahtloses
SVD-Modem" kann
beispielsweise am Armaturenbrett eines Kraftwagen angebracht werden,
das gehalten wird, wobei der digitale Anschlusspunkt mit dem Analysenanschlusspunkt
am Elektroniksystem vom Kraftwagen verbunden wird, der analoge Anschlusspunkt
mit einem Fernsprechapparat verbunden wird und die Kraftwagenmechanik
dann fähig
ist, mit einem Service-Center
auf die Weise der Verbindung in den 19 bis 21 zu
konversieren.
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Verbesserte
Hardware
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Jedwede
Geräte,
die derzeit mit dem Netz verbunden sind, können das hier offenbarte Modem integrieren.
Dies umfasst Faxgeräte,
Computer, einfache Telefone und verbesserte Telefone. Die 26 bis 29 zeigen
beispielsweise ein Telefon mit Videofähigkeit, das ein derartiges
Modem umfasst, ein einfaches Telefon, das ein derartiges Modem und
einen Steckplatz als Datenschnittstelle umfasst, ein Faxgerät, das ein
derartiges Modem umfasst, und einen Computer, der ein derartiges
Modem umfasst. Wie einige der derzeit verfügbaren Faxgeräte, kann der
Computer alle Schaltungen umfassen, die für die Telefonfunktion notwendig
sind, wobei nur der Handsatz mit dem RJ-11-Steckplatz verbunden
werden muss. Wie im AT&T
7300 PC, kann die Freihand-Lautsprechertelefon-Fähigkeit
integriert werden. Es kann festgestellt werden, dass das Modem, das
in der 28 gezeigt wird, als ein Kasten
dargestellt ist, wobei es jedoch wahrscheinlicher ist, dass es auf
einer Leiterplatte konstruiert wird und in einen der offenen Standardsteckplätze gesteckt
wird, die sich im Computer befinden. Der RJ11-Anschluss, der in
der Zeichnung dargestellt ist, und in den ein Telefon am Telefonhandset
gesteckt wird (je nach Design, wie weiter oben dargelegt) kann eines
der Leiterplatten vom Modem sein, oder kann sich zwecks leichteren
Zugangs im Gehäuse
des PCs befinden.