DE69736181T2

DE69736181T2 - Kooperative rückkuppelung eines kompensationssystem mit einem sender oder einem codec verbunden

Info

Publication number: DE69736181T2
Application number: DE69736181T
Authority: DE
Inventors: Lewis William St. Petersburg BETTS; Alan Keith Tampa SOUDERS
Original assignee: Telogy Networks Inc
Current assignee: Telogy Networks Inc
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1997-05-05
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2017-05-06
Also published as: WO1998008318A1; US5930300A; EP0920750B1; EP0920750A4; EP0920750A1; DE69736181D1; US5754594A; TW332367B

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Datenübertragungen und insbesondere ein System und ein Verfahren zur kooperativen Rückkopplung für ein Kompensationssystem, das beispielsweise einem Sender oder Codec zugeordnet ist, um zu ermöglichen, dass das Kompensationssystem die Genauigkeit von digitalen Signalen, die zu einem digitalen Netz übertragen werden, verbessert. Das System und das Verfahren zur kooperativen Rückkopplung sind zur Bereitstellung einer Rückkopplung für ein Kompensationssystem zum Korrigieren einer Verzerrung, die sich aus einer Rob-Bit-Signalisierung (RBS) und/oder einem digitalen Verlust ergibt, besonders geeignet.
US 5528579 offenbart ein Telekommunikationssystem, das ein Signalisierungsverfahren und eine Signalisierungsvorrichtung mit addierten Bits zum Übermitteln von Signalisierungsinformationen zwischen einem Kopfende und mehreren entfernten Enden, die über ein passives Verteilungsnetz verbunden sind, umfasst. Ein addiertes Bit mit einer identifizierbaren Datenfolge daran wird an jeden Kanal innerhalb einer Folge von Rahmen angehängt. In dem System werden die modifizierten Kanäle aufgeteilt, in ein modifiziertes Rahmenformat rekonstruiert gelenkt und zu ihren jeweiligen entfernten Zieleinheiten übertragen. Da einzelne Kanäle innerhalb eines gegebenen Rahmens aufgeteilt und in modifizierte Rahmen mit Kanälen von anderen Rahmen rekonstruiert werden, gehen die Rahmeninformationen, die vorher durch das Synchronisationsbit identifiziert wurden, verloren. Das System hängt daher eine Folge mit einem addierten Bit an jeden Kanal an, so dass jeder Kanalabtastwert seine eigenen Mehrfachrahmen- und Synchronisationsinformationen trägt. Die entfernten Enden überwachen die addierten Bits, um Mehrfachrahmen- und Synchronisationsinformationen aufzufinden und einzelne Zeitschlitze innerhalb jedes Rahmens zu identifizieren. Die Empfangsanlage führt das Signal der addierten Bits zur Sendeanlage im stromaufwärts liegenden Datenpfad in einer Schleife zurück. Das Kopfende überwacht das in einer Schleife zurückgeführte Muster von hinzugefügten Bits, um die Integrität der Abgangs- und Rückkehrdatenpfade sicherzustellen.
Hintergrund der Erfindung
Ein Telephonnetz wird häufig als Schnittstelle zwischen einem digitalen Modem und einem analogen Modem verwendet. Im Allgemeinen ist ein digitales Modem eine Vorrichtung, die digitale Daten unter Verwendung von digitalen Signalen überträgt, die analoge Wellenformen wiederholen. Ein analoges Modem ist eine Vorrichtung, die digitale Daten durch Codieren der Daten an analogen Wellenformen überträgt.
1 zeigt ein typisches Telephonnetz 99 zum Verbinden eines digitalen Modems 101 und eines analogen Modems 102. Das digitale Modem 101 ist gewöhnlich über digitale Verbindungen 112a, 112b mit einem digitalen Netz 113 verbunden. Das digitale Modem 101 kann beispielsweise mit dem digitalen Netz 113 in Form eines öffentlichen Fernsprechwählnetzes (PSTN) über eine Teilnehmerschleife eines lokalen Betreibers (LEC) verbunden sein. Das digitale Netz 113 kann unter anderem ein T1-Trägersystem, ein dienstintegrierendes digitales Fernmeldenetz (ISDN) mit Basisrate oder Primärrate, ein Netz mit faseroptischen Kabeln, ein Koaxialkabelnetz, ein Satellitennetz oder sogar ein drahtloses digitales Kommunikationsnetz umfassen. Kommunikationen über das digitale Netz 113 werden gemäß einem Impulscodemodulationsschema (PCM-Schema) durchgeführt. Die Kanalkapazität durch diese digitalen Einrichtungen liegt typischerweise zwischen 56 und 64 Kilobits pro Sekunde (kb/s). Eine Codierung der Signale wird auch verwendet, so dass eine Kompression und eine konstante Signal/Verzerrungs-Leistung über einen breiten dynamischen Bereich für eine optimale Übertragung von Sprachsignalen erreicht wird.
Ein üblicherweise verwendetes Codierverfahren ist eine nicht-lineare μ-Law-Codierung. Die lineare Amplitude L, die jedem Codewort entspricht, wird durch die folgende Gleichung in ein μ-Law-Codewort codiert oder umgesetzt: M = (L + 33)·28–N wobei M der μ-Law-Betrag (z. B. 4 Bits) ist, L die lineare Amplitude (z. B. 14 Bits) ist und N das μ-Law-Segment oder der μ-Law-Rahmen (z. B. 3 Bits) ist. Das μ-Law-Codewort wird folgendermaßen in ein lineares Codewort decodiert oder umgesetzt: L = {(2M + 33)2N – 33}
Das digitale Netz 113 ist wiederum mit einer weiteren LEC-Teilnehmerschleife verbunden, die einen Codierer/Decodierer (Codec) 106 umfasst. Der Codec 106 ist mit dem digitalen Netz 113 über digitale Verbindungen 114a, 114b verbunden. Der Codec 106 befindet sich häufig an der Telephongesellschafts-Vermittlungsstelle oder entlang einer Straße nahe dem Teilnehmer mit analogem Modem in einer Teilnehmerschleifen-Betreibervorrichtung (SLC-Vorrichtung). Der Codec 106 sieht eine Schnittstelle zwischen dem digitalen Netz 113 und einer analogen Telephonverbindung 118 vor, die manchmal als Kupferschleife bezeichnet wird. Zur Kommunikation in der Richtung vom digitalen Netz 113 zum analogen Modem 102 umfasst der Codec 106 einen Mu/Linear-DigitaVAnalog-Umsetzer (DAC) 109. Der Umsetzer 109 setzt nicht-lineare μ-Law-Pegel in ein lineares analoges Signal um.
Für Kommunikationen in der Richtung vom analogen Modem 102 zum digitalen Netz 113 umfasst der Codec 106 einen Linear/μ-Analog/Digital-Umsetzer (ADC) 107. Der Umsetzer 107 setzt das lineare analoge Signal in nicht-lineare μ-Law-Codeworte um.
Eine Hybridschaltung 103 steht mit dem DAC und dem ADC über jeweilige Tiefpassfilter (LPFs) 111, 105 in Kommunikation. Die Hybridschaltung 103 dient zum Trennen der bidirektionalen analogen Signale von der analogen Telephonverbindung 118 in unidirektionale analoge Sende- und Empfangssignale, die zum ADC 107 bzw. DAC 109 gesandt und von diesen empfangen werden.
Ferner ist das analoge Modem 102 mit der analogen Telephonverbindung 118 verbunden und überträgt analoge Signale mit dieser. Folglich geschehen Kommu nikationen zwischen dem digitalen Modem 101 und dem analogen Modem 102 durch das digitale Netz 113 und den Codec 106.
Ein Verfahren, das als Rob-Bit-Signalisierung (RBS) bekannt ist, wird häufig im digitalen Netz 113 verwendet, um den eingehängten/ausgehängten Zustand zwischen den Modems 101, 102 und dem digitalen Netz 113 zu übertragen. Die RBS zwingt das niedrigstwertige Bit (LSB) jedes n-ten Rahmens, wobei n typischerweise 6 oder 24 ist, auf einen konstanten Logikpegel, entweder logische 1 oder 0. Leider verursacht die RBS, dass die Blockfehlerrate von Datenübertragungen zunimmt und der Spitzenfehler von 0,5 LSB auf 1,5 LSB zunimmt, wie in 2 dargestellt ist.
Insbesondere mit Bezug auf 2 werden Logikzustände durch ein Übertragungsuntersystem, das dem digitalen Modem 101 zugeordnet ist, gemäß der beim Bezugszeichen 122 angegebenen Codierungsschrittfunktion codiert. Der mögliche maximale Fehler e, der sich aus dem Codier/Decodier-Prozess für irgendeinen gegebenen Signalpegel ergibt, ist 0,5 LSB. Wenn ein RBS-Rahmen vorkommt, wird ferner das LSB auf einen vorbestimmten logischen Zustand getrieben, entweder ein Zeichen (logische 1) oder ein Leerzeichen (logische 0). Daher werden die Logikzustände wie durch die Schrittfunktionen 123 und 124 für das Zeichen bzw. Leerzeichen angegeben decodiert, wie in 2 gezeigt. Der mögliche maximale Fehler sowohl im 1-RBS-Rahmen als auch im 0-RBS-Rahmen, der sich aus dem Codier/Decodier-Prozess ergibt, ist 3·e oder 1,5 LSB. Natürlich wird die Modemleistung infolge der RBS ernsthaft verschlechtert.
Daher existiert in der Industrie ein Bedarf für Systeme und Verfahren zum Zurechtkommen mit der RBS und zum Erhöhen der Geschwindigkeit von Datenübertragungen über das digitale Netz, das periodisch ein Bit wegnimmt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein System und ein Verfahren für kooperative Rückkopplung für ein Kompensationssystem, das beispielsweise einem Sender oder Codec zugeordnet ist, um zu ermöglichen, dass das Kompensationssystem die Genauigkeit von digitalen Signalen verbessert, die zu einem digitalen Netz übertragen werden. Das System und Verfahren der Erfindung für kooperative Rückkopplung eignen sich insbesondere für das Schaffen einer Rückkopplung zu einem Kompensationssystem zum Korrigieren einer Verzerrung, die sich aus einer Rob-Bit-Signalisierung (RBS), einem digitalen Verlust oder anderen Arten von Digitalsignalverschlechterung ergibt.
Die Erfindung kann auch so in Begriffe gefasst werden, dass sie ein Verfahren schafft, um eine Verbesserung eines digitalen Signals zu ermöglichen, das zu einem digitalen Netz übertragen wird, das periodisch ein Bit wegnimmt. Dieses Verfahren kann allgemein folgendermaßen zusammengefasst werden: Kombinieren von verschiedenen Kompensationen mit jeweiligen Rahmen von digitalen Daten an einem Sender (z. B. analoges Modem, digitales Modem, Codec usw.), um modifizierte Rahmen von digitalen Daten zu erzeugen; Übertragen der modifizierten Rahmen von digitalen Daten vom Sender zu einem Empfänger (z. B. analoges Modem, digitales Modem usw.); Feststellen, ob die Genauigkeit von jedem der Rahmen von digitalen Daten erhöht ist, am Empfänger auf der Basis einer entsprechenden Kompensation; Senden eines Qualitätsrückkopplungssignals für jeden der modifizierten Rahmen von digitalen Daten vom Empfänger zum Sender, das angibt, ob die entsprechende Kompensation die Genauigkeit erhöht hat; Empfangen des Qualitätsrückkopplungssignals am Sender; und Auswählen von einer der Kompensationen, die eine höchste Genauigkeit ergibt, am Sender auf der Basis der Qualitätsrückkopplungssignale.
Für die Zwecke der Deutlichkeit und Einfachheit und in keiner Weise darauf begrenzt werden das System und Verfahren der Erfindung zur kooperativen Rückkopplung nachstehend in Verbindung mit einem Rob-Bit-Kompensationssystem erörtert. Im Zusammenhang mit RBS ermöglicht das System zur kooperativen Rückkopplung, dass ein Rob-Bit-Kompensationssystem die Genauigkeit von digitalen Signalen verbessert, die zu einem digitalen Netz wie z. B. einem Telephonnetz übertragen werden, das periodisch ein Bit in jedem n-ten Rahmen wegnimmt, wobei n beispielsweise ist, jedoch nicht begrenzt ist auf 6, 12 oder 24, indem das Rob-Bit-Kompensationssystem mit Informationen hinsichtlich dessen versehen wird, von welchen Rahmen (RBS-Rahmen) ein Bit weggenommen wurde. Infolge des erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens werden Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen durch das digitale Netz verwirklicht.
Das Rob-Bit-Kompensationssystem kann unter anderen Stellen innerhalb des Sendeuntersystems eines Modems, das digitale Daten zum digitalen Netz überträgt, oder alternativ in einem Codierer/Decodierer (Codec) in Verbindung mit dem Datenpfad, der zum Netz führt, implementiert werden. Das Rob-Bit-Kompensationssystem ist so konfiguriert, dass es eine Kompensation mit jedem RBS-Rahmen von digitalen Daten kombiniert, um die Genauigkeit von Datenübertragungen zu verbessern. Als Beispiel einer Kompensation kann eine Größe wie z. B. eine Hälfte eines LSB des Rahmens zu jedem RBS-Rahmen addiert oder von diesem subtrahiert werden.
Das Rob-Bit-Kompensationssystem kann auch in einem Codierer/Decodierer (Codec) implementiert werden. In dieser Konfiguration ist das System dem Datenpfad zugeordnet, der zum digitalen Netz führt.
Im Allgemeinen berät das System zur kooperativen Rückkopplung das Rob-Bit-Kompensationssystem (im Sender oder Codec) hinsichtlich dessen, von welchen Rahmen von ausgehenden digitalen Daten letztlich durch das digitale Netz ein Bit weggenommen wird. Das System zur kooperativen Rückkopplung umfasst einen Kompensationsselektor, der bewirkt, dass verschiedene Kompensationen mit Rahmen von digitalen Daten durch einen Additionsmechanismus kombiniert werden, um modifizierte Rahmen von digitalen Daten zu erzeugen. Das Sendeuntersystem oder der Codec ist so konfiguriert, dass er die modifizierten Rahmen von digitalen Daten in jeweiligen Zeitintervallen in das digitale Netz überträgt.
Ein Empfangsuntersystem, das beispielsweise einem entfernten Modem zugeordnet ist, ist so konfiguriert, dass es die modifizierten Rahmen von digitalen Daten vom digitalen Netz empfängt, um auf der Basis einer entsprechenden Kompensation festzustellen, ob die Genauigkeit von jedem der modifizierten Rahmen von digitalen Daten zugenommen hat, und um ein oder mehrere Qualitätsrückkopplungssignale über das digitale Netz zum Sendeuntersystem zu übertragen. Das eine oder die mehreren Qualitätsrückkopplungssignale geben auf der Basis der entsprechenden Kompensationen an, ob die Genauigkeit von jedem der Rahmen von digitalen Daten zugenommen hat.
Der Kompensationsselektor im Sendeuntersystem oder Codec ist so konfiguriert, dass er das (die) Qualitätsrückkopplungssignal(e) empfängt. Der Selektor wählt wiederum die Kompensation, die einen niedrigsten Fehler ergibt, auf der Basis des Qualitätsrückkopplungssignals (der Qualitätsrückkopplungssignale) aus und implementiert diese.
Die Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile, von denen einige nachstehend lediglich als Beispiele dargestellt werden.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie ermöglicht, dass das Rob-Bit-Kompensationssystem die Genauigkeit von Daten, die zu einem digitalen Netz übertragen werden, erhöht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Datenübertragungsraten durch das digitale Netz erhöht werden können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Zusammenhang mit RBS die Erfindung ermöglicht, dass das Rob-Bit-Kompensationssystem den durch RBS induzierten Spitzenfehler in einem Signal, das durch ein digitales Netz geleitet wird, das die RBS ausführt, von 1,5 LSB auf 1,0 LSB verringert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Zusammenhang mit RBS die Erfindung eine beliebige Anzahl und Frequenz von RBS-Rahmen erfassen kann, selbst wenn das digitale Netz eine Vielzahl von Teilnetzen umfasst von denen jedes sein eigenes Bit wegnimmt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie in der Konstruktion einfach ist, leicht mit existierenden Modems implementiert wird und im Betrieb zuverlässig ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie mit Software, Hardware oder Kombinationen davon implementiert werden kann. Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann bei der Untersuchung der folgenden Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Es ist beabsichtigt, dass alle solchen zusätzlichen Aufgaben, Merkmale und Vorteile hierin innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, wie durch die Ansprüche definiert, enthalten sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen besser verstanden werden. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich, wobei die Betonung statt dessen auf die klare Erläuterung von Prinzipien der vorliegenden Erfindung gelegt wird. In den Zeichnungen bezeichnen in den ganzen verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile.
1 ist ein elektronisches Blockdiagramm einer möglichen Implementierung, um digitale und analoge Modems über ein digitales Netz miteinander zu koppeln;
2 ist ein Graph, der die Effekte der Rob-Bit-Signalisierung (RBS) in einem Decodiersystem des Standes der Technik und in einem Decodiersystem, das das Rob-Bit-Kompensationssystem verwendet, vergleicht;
3 ist ein elektronisches Blockdiagramm einer möglichen Implementierung eines Sendeuntersystems, das das Rob-Bit-Kompensationssystem von 3 innerhalb des digitalen Modems von 1 verwendet;
4 ist ein elektronisches Blockdiagramm einer möglichen Implementierung eines Codec, der das Rob-Bit-Kompensationssystem von 3 verwendet;
5 ist ein elektronisches Blockdiagramm einer möglichen ersten Ausführungsform eines Rückkopplungssystems (kooperativ), das dem Kompensationsselektor von 5 zugeordnet ist; und
6 ist ein elektronisches Blockdiagramm einer möglichen zweiten Ausführungsform eines Rückkopplungssystems (nicht-kooperativ), das dem Kompensationsselektor von 5 zugeordnet ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Ein Rob-Bit-Kompensationssystem 130 kann in Verbindung mit einem Datenpfad entweder im digitalen Modem 101 (1) oder im Codec 106 (1) implementiert werden, um die Verzerrung zu kompensieren und zu minimieren, die Daten auferlegt wird, die zu einem digitalen Netz 113 (1) übertragen werden, das periodisch ein Bit von jedem n-ten Rahmen wegnimmt, wobei n typischerweise 6, 12 oder 24 ist. Wenn es im digitalen Modem 101 implementiert wird, kann das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 in Verbindung mit einem Sendeuntersystem (3) verwendet werden. Wenn es im Codec 106 (4) implementiert wird, kann das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 in Verbindung mit dem Datenpfad verwendet werden, der Daten zum digitalen Netz 113 leitet.
Es ist zu beachten, dass die gleichzeitig anhängige, gemeinsam erteilte Anmeldung mit dem Titel "Rob Bit Compensation System Associated With A Receiver Or Codec", eingereicht am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung durch die Erfinder hierin und der SerienNr. (zuzuweisen) zugewiesen, ein Rob-Bit-Kompensationssystem beschreibt, das in Verbindung mit einem Empfangsuntersystem oder einem Codec zum Bearbeiten von Daten, die vom digitalen Netz empfangen werden, im Gegensatz zu Daten, die zum digitalen Netz gesandt werden, verwendet werden kann.
A. Sendeuntersystem
3 ist ein elektronisches Blockdiagramm einer möglichen Implementierung eines Sendeuntersystems 181, das sich innerhalb des digitalen Modems 101 (1) zum Empfangen von Sendedaten 183 von einem lokalen DTE und zum Übertragen derselben zum digitalen Netz 113 (1) befinden kann. Das Sendeuntersystem 181 kann das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 verwenden, um die Verzerrung zu minimieren, die schließlich den Sendedaten durch das digitale Netz 113 auferlegt wird, wenn das digitale Netz 113 voraussichtlich (ein) Bits) wegnimmt.
Mit Bezug auf 3 überträgt das Sendeuntersystem 181 die Sendedaten 183 in Form eines binären Bitstroms vom lokalen DTE zu einem Codierer 189. Der Codierer 189 moduliert und/oder verarbeitet die Sendedaten 183. Für diesen Zweck kann der Codierer 189 beispielsweise einen Serien-Parallel-Umsetzer, ein Filter, einen Verwürfler, einen Trellis-Codierer, einen Modulator usw. implementieren. Der Codierer 189 kann beliebige geeignete Modulations- und/oder Signalverarbeitungsverfahren, beispielsweise diejenigen, die vom herkömmlichen V.34-Standard empfohlen werden, verwenden. Wenn der Codierer 189 eine V.34-Modulation und -Signalverarbeitung verwendet, entsprechen die Daten 126, die aus dem Codierer 189 ausgegeben werden, dem gut bekannten V.34-Protokoll, so dass der Datenstrom einer der vierzehn möglichen V.34-Geschwindigkeiten zwischen 2400 b/s und einschließlich 33600 b/s entspricht.
Der Codierer 189 treibt das lineare digitale Signal 126 zum Rob-Bit-Kompensationssystem 130, das so konfiguriert ist, dass es RBS-Rahmen kompensiert, wenn RBS-Rahmen erfasst werden, während es Rahmen im Fall von Nicht-RBS-Rahmen unverändert weiterleitet. Das Sendeuntersystem 181 von 3 kann RBS-LSBs nicht direkt aus dem Sendesignal erfassen, da die RBS-Verarbeitung erst zu einem späteren Zeitpunkt im digitalen Netz 113 stattfindet. Folglich verwendet das Sendeuntersystem 181 ein Rückkopplungssystem 210, 240 (5, 6), das eine Rückkopplung zum Erfassen von RBS-Rahmen und zum Beraten der Kompensationssteuerung 133 im Rob-Bit-Kompensationssystem 130 desselben verwendet. Das Rückkopplungssystem 210, 240 kann in vielen verschiedenen Weisen entworfen sein. Als bloße Beispiele sind eine erste und eine zweite Ausführungsform eines Rückkopplungssystems 210, 240 in den jeweiligen 5 und 6 gezeigt und werden nachstehend im Einzelnen beschrieben.
Für die Zwecke der Einfachheit an diesem Punkt in der Erörterung wird angenommen, dass das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 eine Rückkopplung in Form von Leerzeichen- und Zeicheninitialisierungssignalen 153a bzw. 153b von einer anderen Komponente im Rückkopplungssystem 210, 240 empfängt, die angeben, wenn RBS-Rahmen vorkommen. Auf der Basis dieser Informationen erfasst die Kompensationssteuerung 133 des Rob-Bit-Kompensationssystems 130, wenn eine Kompensation geeignet ist, und liefert eine Kompensationsgröße, die zu jedem RBS-Rahmen addiert werden soll, wenn der RBS-Rahmen vorliegt. In der bevorzugten Ausführungsform verursacht während eines RBS-Rahmens der Kompensationsadditionsmechanismus 131, dass eine Hälfte eines LSB zum linearen digitalen Codewort 126 addiert wird, das einem erwarteten RBS-Rahmen entspricht, wenn das RBS-LSB ein Leerzeichen (logische 0) ist, oder alternativ eine Hälfte eines LSB vom linearen digitalen Codewort 126, das einem erwarteten RBS-Rahmen entspricht, subtrahiert wird (d. h. Addieren eines 2-er-Komplements zu diesem), wenn das RBS-LSB ein Zeichen (logische 1) ist. Das Vorangehende wird nachstehend mathematisch dargelegt.
Nicht-RBS-Rahmen
Für Rahmen von digitalen Daten, die kein Rob-Bit haben sollen, leitet das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 die digitalen Daten im Wesentlichen unverändert zum Linear/μ-Umsetzer 197, der die linearen Codeworte über die folgende Gleichung in μ-Law-Codeworte umsetzt: M = (L + 33)·28–N
RBS-Rahmen mit einem Zeichen-LSB
Für Rahmen von digitalen Daten, die ein Rob-Bit in Form eines Zeichens aufweisen sollen, funktioniert die Kombination des Rob-Bit-Kompensationssystems 130 und des Linear/μ-Umsetzers 197 folgendermaßen. Die lineare Amplitude L, die jedem Codewort entspricht, wird durch die folgende Gleichung in ein μ-Law-Codewort umgesetzt: M = (L + 32)·28–N
RBS-Rahmen mit einem Leerzeichen-LSB
Für Rahmen von digitalen Daten, die ein Rob-Bit in Form eines Leerzeichens aufweisen sollen, funktioniert die Kombination des Rob-Bit-Kompensationssys tems 130 und des Linear/μ-Umsetzers 197 folgendermaßen. Die lineare Amplitude L, die jedem Codewort entspricht, wird durch die folgende Gleichung in ein μ-Law-Codewort umgesetzt: M = (L + 34)·28–N
Architektonisch umfasst der Kompensationsadditionsmechanismus 131, wie in 3 gezeigt, aufeinander folgende Addierer 131a, 131b und wird durch eine Kompensationssteuerung 133 gesteuert. Im Allgemeinen empfängt der Kompensationsadditionsmechanismus 131 aufeinander folgende lineare 8-Bit-Codeworte 126 vom Codierer 189 und fuhrt an jedem eines der Folgenden durch: (a) kombiniert mathematisch eine Null mit dem Codewort 126, um das 8-Bit-Codewort 126 in ein 9-Bit-Codewort 137 umzusetzen (d. h. leitet effektiv das Codewort 126 unverändert, jedoch mit einem zusätzlichen Bit weiter); (b) addiert 0,5 LSB zum Codewort 126, um ein 9-Bit-Codewort 137 zu erzeugen; oder (c) subtrahiert 0,5 LSB (d. h. addiert ein 2-er-Komplement von 0,5 LSB oder –0,5 LSB) vom Codewort 126, um ein 9-Bit-Codewort 137 zu erzeugen. Um die vorstehend erwähnte Funktionalität durchzuführen, ist der Addierer 131a des Kompensationsadditionsmechanismus 131 so konfiguriert, dass er entweder nichts oder +0,5 LSB zu jedem 8-Bit-Codewort 126 addiert, um ein 9-Bit-Codewort 127 zu erzeugen, während der Addierer 131b ebenso so konfiguriert ist, dass er entweder nichts oder –0,5 LSB zu jedem 9-Bit-Codewort 127 addiert, um ein 9-Bit-Codewort 137 zu erzeugen.
Die Kompensationssteuerung 133 steuert die Addierer 131a, 131b, wie durch jeweilige Bezugspfeile 151, 161 angegeben, um eine der vorstehend erwähnten Optionen durchzuführen. Ferner ist die Kompensationssteuerung 133 dazu konfiguriert, die Leerzeichen- und Zeicheninitialisierungssignale 153a, 153b zu empfangen, die im Wesentlichen ein Bitmuster sind, das identifiziert, welche Rahmen RBS-Rahmen sind. Auf der Basis der vorangehenden Initialisierungssignale 153a, 153b erfasst die Kompensationssteuerung 133, wenn ein RBS-Rahmen auftritt, und ist so konfiguriert, dass sie dem Kompensationsadditionsmechanismus 131 rät, wenn eine Größe mit dem RBS-Rahmen zu kombinieren ist (d. h. effektiv eine Menge zu addieren oder zu subtrahieren), um die Genauigkeit des RBS-Rahmens zu verbessern.
In der Architektur weist die Kompensationssteuerung 133 des Rob-Bit-Kompensationssystems 130 eine Zeichen-RBS-Logik zum Identifizieren eines RBS-Rahmens mit einem LSB, das ein Zeichen ist, und eine Leerzeichen-RBS-Logik zum Identifizieren eines RBS-Rahmens mit einem LSB, das ein Leerzeichen ist, auf. Die Leerzeichen- und die Zeichen-RBS-Logik erzeugen jeweilige Steuersignale 151, 161 für den Kompensationsadditionsmechanismus 131. Die Signale 151, 161 geben an, ob ein RBS-Rahmen vorliegt oder nicht bzw. ob der RBS-Rahmen entweder ein Leerzeichen-LSB oder ein Zeichen-LSB aufweist.
Die Zeichen-RBS-Logik umfasst einen Zeichenringzähler 146. Der Zeichenringzähler 146 ist ein Schieberegister oder ein anderer geeigneter Mechanismus. Der Zeichenringzähler 146 ist so konfiguriert, dass er seine eigene Ausgabe an seinem Datenanschluss (D) empfängt. Der Zeichenringzähler 146 ist so voreingestellt, dass alle Zustände dem Zeicheninitialisierungswort 153b entsprechen, und wird durch ein Taktsignal 155 mit einer Rate von vorzugsweise 8000 Hz getaktet, die der Rahmenfrequenzrate des eingehenden Signals 126 entspricht.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Zeichenringzähler 146 eine Vorrichtung mit n Zuständen, wobei n die Frequenz des RBS-Rahmens darstellt. Typischerweise ist n 6, 12 oder 24. Der Zeichenringzähler 146 wird bei jedem Rahmen um einen Zustand von n Zuständen verschoben. In 3 verschiebt sich der Zeichenringzähler 146 nach links, so dass das höchstwertige Bit (MSB) beim Bezugspfeil 148 ausgegeben wird. Wenn eine RBS-Kompensation angewendet werden sollte, weist das Zeichenringzähler-Ausgangssignal (d. h. das höchstwertige Bit (MSB) des gespeicherten Worts) eine logische 1 auf und verfolgt automatisch die RBS-Rahmen, die ein Zeichen-LSB aufweisen.
Die Leerzeichen-RBS-Logik identifiziert RBS-Rahmen mit einem LSB, das ein Leerzeichen aufweist. Die Leerzeichen-RBS-Logik umfasst einen Leerzeichenringzähler 156. Der Leerzeichenringzähler 156 ist so konfiguriert, dass er sein eigenes Ausgangssignal an seinem Datenanschluss (D) empfängt. Der Leerzeichenringzähler 156 ist so voreingestellt, dass alle Zustände dem Leerzeicheninitialisierungswort (INIT-Wort) 153a entsprechen, und wird durch ein Taktsignal 155 mit einer Rate von vorzugsweise 8000 Hz getaktet, die der Rahmenfrequenzrate der eingehenden digitalen Daten 126 entspricht.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Leerzeichenringzähler 156 genau wie der Zeichenringzähler 146 eine Vorrichtung mit n Zuständen, wobei n die Frequenz des RBS-Rahmens darstellt, und der Leerzeichenringzähler 156 wird bei jedem Rahmen um einen von n Zuständen verschoben. In 3 verschiebt sich der Leerzeichenringzähler 156 nach links, so dass das MSB beim Bezugspfeil 158 ausgegeben wird. Wenn eine Leerzeichen-RBS-Kompensation angewendet werden sollte, weist das Ausgangssignal (d. h. das höchstwertige Bit (MSB) des gespeicherten Worts) des Leerzeichenringzählers 156 eine logische 1 auf und verfolgt automatisch die RBS-Rahmen, die ein Leerzeichen-LSB aufweisen.
Infolge des Rob-Bit-Kompensationssystems 130 in 3 kann das Sendeuntersystem 181 jeden RBS-Rahmen so codieren, dass der maximale mögliche Fehler in jedem RBS-Rahmen an einem Empfänger nicht größer ist als 1,0 LSB (d. h. 2·e), wie bei den Bezugszeichen 123a, 124a in 2 widergespiegelt ist. Es wird daran erinnert, dass der mögliche maximale Fehler im RBS-Rahmen, der sich aus dem Codier/Decodier-Prozess des Standes der Technik ergibt, 1,5 LSB (d. h. 3·e) ist. Natürlich wird die Modemleistung durch die Erfindung während eines RBS-Rahmens signifikant verbessert.
Ferner ist zu beachten, dass mehrere RBS-Bits auftreten können, wenn das Signal durch mehrere Schalter, Multiplexer oder Teilnehmerschleifenbetreiber (SLC) läuft, die dem digitalen Netz 113 zugeordnet sind. Die Ringzähler 146, 156 können die RBS in mehreren Bitpositionen kompensieren.
Der Linear/μ-Umsetzer 197 setzt jedes lineare digitale Codewort 137 in ein nicht-lineares digitales μ-Law-Codewort 198 um, das an das digitale Netz 113 (1) über einen Schalter 203 ausgegeben wird, der vorzugsweise mit 8000 Hz arbeitet. Die Verbindung 112b ist typischerweise eine T1- oder ISDN-Verbindung, die mit einer Rahmenschaltfrequenz von 8000 Hz arbeitet. Überdies verwendet das digitale Netz 113 typischerweise Multiplexer, die eine nach dem μ-Law codierte PCM mit 64 kb/s zur Übertragung verwenden.
Infolge des Rob-Bit-Kompensationssystems 130 in 3 kann das Sendeuntersystem 181 den RBS-Rahmen so codieren, dass der Fehler im RBS-Rahmen am Empfänger nicht größer ist als 1,0 LSB.
Es ist zu beachten, dass die Elemente des Sendeuntersystems 181 von 3, wie vorher beschrieben, in der Software, Firmware, Hardware oder einer Kombination davon implementiert werden können. In der bevorzugten Ausführungsform werden diese Elemente und insbesondere das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 in der Software implementiert, die im Speicher gespeichert ist und die einen Digitalsignalprozessor (DSP) konfiguriert und ansteuert. Ferner kann das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 auf einem beliebigen computerlesbaren Medium zur Verwendung durch ein oder in Verbindung mit einem mit einem Computer verbundenen System oder Verfahren gespeichert werden.
Beispiel
Um den Betrieb des Rob-Bit-Kompensationssystems 130 weiter zu verdeutlichen, wird nachstehend ein Beispiel mit speziellen Daten dargelegt. Zuerst wird angenommen, dass das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 Daten 126 in Form einer Reihe von 8-Bit-Rahmen mit Bitmustern, wie in der nachstehenden Tabelle A dargelegt, empfängt. Tabelle A
Auf der Basis der in Tabelle A dargelegten Rahmen stellt das Rückkopplungssystem 210, 240 (5 und 6) fest, dass das digitale Netz 113 3 Rob-Bits in Form eines Zeichens in den Rahmen 1, 3 und 4 verwendet.
Folglich wird der Zeichenringzähler 146 mit dem Zeicheninitialisierungswort 153b (3) von "101100" beladen, von welchem jedes Bit einem Rahmen entspricht, und der Zeichenringzähler 156 wird mit einem Leerzeicheninitialisierungswort 153a (3) von "000000" beladen, von dem jedes Bit einem Rahmen entspricht. Die Worte 153a, 153b werden in jedem Zähler 156, 146 während jedes Rahmens um ein Bit nach links verschoben und das höchstwertige Bit (MSB) in jedem Zähler 146, 156 wird analysiert, indem es zu den jeweiligen Addierern 131a, 131b geleitet wird, wie durch die entsprechenden Bezugspfeile 151, 161 (3) angegeben.
Wenn das MSB im Zeichenringzähler 146 eine logische "1" ist, dann addiert der Addierer 131b –0,5 LSB zum jeweiligen Rahmen, und wenn dagegen das MSB im Zeichenringzähler 146 eine logische "0" ist, dann addiert der Addierer 131b nichts zum jeweiligen Rahmen. Wenn das MSB im Leerzeichenringzähler 156 eine logische "1" ist, dann addiert der Addierer 131a ebenso +0,5 LSB zum jeweiligen Rahmen, und wenn dagegen das MSB im Zeichenringzähler 146 eine logische "0" ist, dann addiert der Addierer 131b nichts zum jeweiligen Rahmen.
Wie aus den Beispielen der Bitmuster ersichtlich ist, bewirkt der Zeichenringzähler 146, dass –0,5 LSB zum ausgewählten Rahmen addiert wird, während der Leerzeichenringzähler 156 bewirkt, dass keine Größen zu irgendeinem der Rahmen addiert werden. Die nachstehend dargelegte Tabelle B stellt die Verschiebung des Worts im Zeichenringzähler 146 und die Implementierung der Kompensation während RBS-Rahmen dar. Tabelle B
Wie in Tabelle B dargestellt, wird bei den speziellen Zählerbitmustern, die vorher in diesem Beispiel dargelegt sind, jeder erste, dritte und vierte Rahmen durch Addition von –0,5 LSB kompensiert, während der Rest der Rahmen ungeachtet des aktuellen Zustandes des LSB in diesem Rahmen unverändert gelassen wird.
B. Codierer/Decodierer (Codec)
Der Codec 106 (1) kann auch mit einem Rob-Bit-Kompensationssystem 130 in Verbindung mit einem oder beiden seiner Datenströme ausgestattet sein. Das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 kann der Kommunikationsverbindung 114b zugeordnet sein, die vom digitalen Netz 113 führt. Die gleichzeitig anhängige, gemeinsam erteilte Anmeldung mit dem Titel "Rob Bit Compensation System Associated With A Receiver Or Codec", eingereicht am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung durch die Erfinder hierin und der SerienNr. (zuzuweisen) zugewiesen, beschreibt einen Codec mit einem Rob-Bit-Kompensationssystem 130, das dem letzteren Kommunikationspfad zugeordnet ist. Das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 kann auch der Kommunikationsverbindung 114a zugeordnet sein, die zum digitalen Netz 113 führt, wie nachstehend beschrieben wird. Diese Implementierung erfordert jedoch im Allgemeinen eine gewisse Art von Rückkopplung, um zu wissen, welche Rahmen LSB-Rahmen sind.
Mit Bezug auf 4 ist das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 im Hinblick auf die Kommunikationsverbindung 114a so konfiguriert, dass es den Strom von nicht-linearen digitalen μ-Law-Codeworten, wie durch den Bezugspfeil 114a angegeben, vom Linear/μ-ADC 107 im Codec 106 empfängt. Ferner ist das System 130 dazu ausgelegt, die Kompensation, wenn geeignet, zu kombinieren, um einen kompensierten Strom 114a' der nicht-linearen digitalen μ-Law-Codeworte für das digitale Netz 113 zu erzeugen.
In der bevorzugten Ausführungsform bewirkt das Rob-Bit-Kompensationssystem 130, dass eine Hälfte eines LSB zu jedem nicht-linearen digitalen μ-Law-Codewort 114b entsprechend dem RBS-Rahmen addiert wird, wenn das RBS-LSB ein Leerzeichen (logische 0) ist, oder alternativ eine Hälfte eines LSB von jedem nicht-linearen digitalen μ-Law-Codewort 114b entsprechend dem RBS-Rahmen subtrahiert wird, wenn das RBS-LSB ein Zeichen (logische 1) ist.
Es ist zu beachten, dass die Elemente des Codec 106 von 4 in der Software, Firmware, Hardware oder einer Kombination davon implementiert werden können. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Elemente 103, 105, 107, 109 und 111 in der Hardware implementiert, während das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 in der Hardware und/oder Software/Firmware im ADC 107 implementiert ist. In Ausführungsformen, in denen das System 130 in der Software/Firmware implementiert ist, kann es auf einem beliebigen maschinenlesbaren Medium zur Verwendung durch ein oder in Verbindung mit einem mit einem Computer verbundenen System oder Verfahren gespeichert und transportiert werden.
C. Erste Ausführungsform eines Rückkopplungssystems
Die erste Ausführungsform ist ein System und Verfahren zur kooperativen Rückkopplung, wobei Elemente eines Senders mit Elementen in einem Empfänger zusammenwirken, um verzerrte Rahmen von digitalen Daten zu identifizieren. Die Methodologie des System zur kooperativen Rückkopplung kann breit folgendermaßen zusammengefasst werden: Kombinieren von verschiedenen Kompensationen mit jeweiligen Rahmen von digitalen Daten an einem Sender (z. B. analoges Modem, digitales Modem, Codec usw.), um modifizierte Rahmen von digitalen Daten zu erzeugen; Übertragen der modifizierten Rahmen von digitalen Daten vom Sender zu einem Empfänger (z. B. analoges Modem, digitales Modem usw.); Feststellen am Empfänger, ob die Genauigkeit von jedem der Rahmen von digitalen Daten erhöht ist, auf der Basis einer entsprechenden Kompensation; Senden eines Qualitätsrückkopplungssignals vom Empfänger zum Sender für jeden der modifizierten Rahmen von digitalen Daten, welches angibt, ob die entsprechende Kompensation die Genauigkeit erhöht hat; Empfangen der Qualitätsrückkopplungssignale am Sender; und Auswählen von einer der Kompensationen am Sender, die eine höchste Genauigkeit ergibt, auf der Basis der Qualitätsrückkopplungssignale.
Für die Zwecke der Klarheit und Einfachheit und in keiner Weise darauf begrenzt wird das System zur kooperativen Rückkopplung nachstehend in Verbindung mit dem Rob-Bit-Kompensationssystem 130 erörtert. Im Zusammenhang mit RBS ermöglicht das System zur kooperativen Rückkopplung, dass das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 die Genauigkeit von digitalen Signalen verbessert, die zum digitalen Netz 113 übertragen werden, indem das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 mit Informationen hinsichtlich dessen versehen wird, von welchen Rahmen (RBS-Rahmen) ein Bit weggenommen wurde.
5 ist ein elektronisches Blockdiagramm des Systems zur kooperativen Rückkopplung, das im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 210 bezeichnet ist und das verwendet werden kann, um eine Rückkopplung hinsichtlich RBS-Rahmen zur Kompensationssteuerung 133 (3) zu liefern. In diesem Beispiel wird am Beginn eines Anrufs eine Kompensation eingefügt und dann wird die Antwort des entfernten Modems (z. B. des Modems 102 in 1) auf die Existenz einer Leistungsverbesserung überwacht. Wenn sich die Leistung verbessert, dann wird der kompensierte Rahmen als RBS-Rahmen betrachtet. Der vorangehende Prozess wird am Beginn des Anrufs für eine vorbestimmte Anzahl n von Rahmen fortgesetzt.
Das Rückkopplungssystem 210 umfasst Elemente im lokalen Sendeuntersystem 181, das beispielsweise dem Modem 101 (1) zugeordnet ist, die mit Elementen im entfernten Empfangsuntersystem 214 zusammenwirken, das beispielsweise dem analogen Modem 102 (1) zugeordnet ist.
Die Elemente, die sich am lokalen Sendeuntersystem 181 befinden, umfassen die Folgenden. Ein ODER-Logikgatter 205 ist dazu konfiguriert, (ein) Selektorsteuersignal(e) 206 auf der Basis des Empfangs eines Initialisierungssignals (von Initialisierungssignalen) 207 von der Modemsteuereinheit oder eines Rückkopplungssignals (von Rückkopplungssignalen) 112a vom entfernten Empfangsuntersystem 214 zu erzeugen. Das Initialisierungssignal 207 wird anfänglich erzeugt, um das System 210 zur kooperativen Rückkopplung zu starten, um die Kompensationen) zu testen. Im Allgemeinen umfasst das Signal 206 Informationen hinsichtlich der Zeit, wann ein Kompensationssystem 130 aktiviert werden sollte, und seiner Kompensationseinstellung und das Signal 112a umfasst Informationen hinsichtlich dessen, welche der Kompensationen die bessere Leistung ergab.
Ein Kompensationsselektor 204 ist dazu konfiguriert, das Selektorsteuersignal 206 zu empfangen. Wenn dem Kompensationsselektor 204 geraten wird, Kompensationen zu testen, schaltet der Kompensationsselektor 204 auf verschiedene Kompensationen zu vorbestimmten Zeitintervallen um. In der bevorzugten Ausführungsform werden die verschiedenen Kompensationen durch Rekonfigurieren des Zeichen- und des Leerzeichenringzählers 146, 156 (3) während jedes Testversuchs implementiert und getestet, wie begrifflich in 5 über Auswahl- und Initialisierungssignale 208, 153a, 153b, die zu jeder von n verschiedenen Kompensationen führen, und die ODER-Logik 212, die mit jeder der Kompensationen verbunden ist, wie durch die Bezugspfeile 211 angegeben, dargestellt.
Es ist zu beachten, dass n Kompensationen eine beliebige Art sein können, aber im Zusammenhang mit dem Korrigieren von RBS jede Kompensation im Allgemeinen die Addition oder Subtraktion von 0,5 LSB zu bzw. von einem Rahmen ist.
Während jedes Testversuchs wird die ausgewählte Kompensation 213 zum Additionsmechanismus 131 (Addierer 131a, 131b in 3) weitergeleitet, der die Kompensation 213 mit einer Startsequenz 218 kombiniert, die dem lokalen Sendeuntersystem 181 zugeordnet ist. Im lokalen Sendeuntersystem 181 werden entweder die Sendedaten 183 (auch 3) oder die vorstehend erwähnte Startsequenz 218 zum Additionsmechanismus 131 übertragen, wie über die ODER-Logik 217 angegeben. Ein Beispiel einer Startsequenz wäre die in der V.34-Spezifikation beschriebene Probesequenz. Die V.34-Probesequenz könnte in 24 aufeinander folgende Segmente unterteilt werden. Die V.34-Probesequenz dauert ungefähr 300 Millisekunden. Bei dieser Implementierung würde die Kompensation 213 alle 13 Millisekunden geändert werden.
Während jedes Zeitintervalls liefert der Additionsmechanismus 131 einen kompensierten Rahmen 225 zum Linear/μ-Umsetzer 197. Ferner gibt der Umsetzer 197 die 8-Bit-μ-Law-Codeworte 198 an die Vermittlungsstelle 203 aus, die sie wiederum über die Verbindung 112b mit 8000 Hz zum digitalen Netz 113 überträgt.
Das entfernte Empfangsuntersystem 214 empfängt die μ-Law-Codeworte entsprechend den kompensierten Rahmen der Reihe nach von der Verbindung 118 über eine Vermittlungsstelle 229 mit 8000 Hz. Die μ-Law-Codeworte 231 von der Vermittlungsstelle 229 werden zu Standard-Signalverarbeitungskomponenten, einschließlich eines Mu/Linear-Umsetzers, eines Decodierers usw., geleitet, wie gemeinsam durch den Block 232 angegeben. Der Decodierer demoduliert und verarbeitet im Allgemeinen die eingehenden linearen Codeworte gemäß irgendei nem geeigneten Format, wie z. B. dem V.34-Protokoll. Ein Vergleicher 234 empfängt den decodierten Bitstrom 235 vom Block 232 von Komponenten und vergleicht ihn mit einer Referenz 236. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Referenz 236 im Wesentlichen ein Bitstrom, der von Fehlern frei ist und der vom entfernten Empfangsuntersystem 214 empfangen worden sein sollte. In anderen möglichen Ausführungsformen könnte jedoch das Signal 235 ein Rauschabstand sein, in welchem Fall die Referenz 236 ein Rauschabstandsschwellenpegel wäre.
Ein Gut/Schlecht-Indikator 238 wie z. B. ein Bit zum Angeben, ob sich die Genauigkeit des Signals 235 verbessert hat oder nicht, wird vom Vergleicher 234 für jeden Rahmen erzeugt und zu einem Rückkopplungssender 239 weitergeleitet, der irgendeine geeignete Verarbeitung der Gut/Schlecht-Indikatoren 238 durchführt. Die Sammlung von Gut/Schlecht-Indikatoren 238 oder ein Ableitungssignal davon wird zum Kompensationsselektor 204 des lokalen Sendeuntersystems 181 über den Rückkopplungssender 239, der sich am entfernten Empfangsuntersystem 214 befindet, und die Verbindung 118 zurückgeführt. Die Indikatoren 238 können zusammen in einem einzelnen Segment, unabhängig oder in Gruppen zum Sendeuntersystem zurückgeleitet werden, welches auch immer geeignet ist.
In der bevorzugten Ausführungsform analysiert das entfernte Empfangsuntersystem 214 jedes Segment unabhängig, wobei es an das lokale Sendeuntersystem 181 über die MP-Sequenz vom Typ 1, welche ein Abschnitt der von der V.34-Empfehlung angegebenen Trainingssequenz ist, rückmeldet. Unter Verwendung von aktuell undefinierten oder umgekehrten Bits in der MP-Sequenz wird eine Angabe hinsichtlich dessen, welche Rahmen verbessert wurden, zum lokalen Sendeuntersystem 181 zurückgeleitet.
Mit den Gut/Schlecht-Indikatoren 238 vom Empfangsuntersystem 214 kann der Kompensationsselektor 204 des Sendeuntersystems 181 die beste Gesamtkompensation 214 anwenden, um einen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Mehrere Rob-Bits können kompensiert werden.
Außerdem können während V.34-Neuverhandlungen in schnellen Umschulungen Informationen oder entfernte Leistungsqualitätsinformationen zum Sender 212 zurückgeführt werden. Beispiele von zurückgeführten Informationen könnten sein, sind jedoch nicht begrenzt auf die Gesamtsignalqualität, den Rauschabstand, den Empfangssignalpegel usw.
In Reaktion auf die Gut/Schlecht-Indikatoren 238 bestimmt der Kompensationsselektor 204, welche Rahmen RBS-Rahmen sind. Auf der Basis dieser Bestimmung programmiert der Kompensationsselektor 204 den Zeichen- und den Leerzeichenringzähler 146, 156 (3), um eine spezielle Kompensation zu implementieren.
D. Zweite Ausführungsform eines Rückkopplungssystems
Die zweite Ausführungsform ist ein System und Verfahren zur nichtkooperativen Rückkopplung, wobei Elemente eines Senders mit Elementen in einem Empfänger nicht zusammenarbeiten, um verzerrte Rahmen von digitalen Daten zu identifizieren. Die Methodologie des Systems zur nicht-kooperativen Rückkopplung kann breit folgendermaßen zusammengefasst werden: Kombinieren einer Vielzahl von Kompensationen zu Segmenten von digitalen Daten an einem Sender (z. B. analoges Modem, digitales Modem, Codec usw.), um jeweils modifizierte Segmente von digitalen Daten zu erzeugen; Übertragen der modifizierten Segmente von digitalen Daten vom Sender zu einem Empfänger (z. B. analoges Modem, digitales Modem usw.); Empfangen von Neuübertragungsanforderungen am Sender vom Empfänger; Feststellen, welche der Kompensationen einen niedrigsten Fehler ergibt, auf der Basis der Neuübertragungsanforderungen; und Implementieren der Kompensation mit niedrigstem Fehler am Sender.
Für die Zwecke der Klarheit und Einfachheit und in keiner Weise darauf begrenzt wird das System und Verfahren zur nicht-kooperativen Rückkopplung nachstehend in Verbindung mit dem Rob-Bit-Kompensationssystem 130 erörtert. Im Zusammenhang mit RBS ermöglicht das System zur nicht-kooperativen Rückkopplung, dass das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 die Genauigkeit von digitalen Signalen verbessert, die zu einem digitalen Netz 113 übertragen werden, indem das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 mit Informationen hinsichtlich dessen versehen wird, von welchen Rahmen (RBS-Rahmen) ein Bit weggenommen wurde.
6 ist ein elektronisches Blockdiagramm des Systems zur nichtkooperativen Rückkopplung, das im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 240 bezeichnet ist. In diesem Beispiel einer Implementierung beinhaltet ein Verfahren zum Erfassen von RBS-Rahmen die Überwachung von Anforderungen für eine Blockneuübertragung vom entfernten Modem 102 (1). Dieses Verfahren kann beispielsweise mit einem beliebigen Modem verwendet werden, das eine Standard-V.42-Fehlerkorrektur verwendet. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es keine Modifikation irgendeines existierenden Modems erfordert und keine kooperative Anstrengung zwischen dem Sende- und dem Empfangsmodem erfordert.
Insbesondere umfasst das System 240 zur nicht-kooperativen Rückkopplung mit Bezug auf 6 Elemente im lokalen Sendeuntersystem 181, die den in 4 gezeigten und vorher beschriebenen entsprechen. Für die Zwecke der Einfachheit wird die Erörterung bezüglich der Komponenten des lokalen Sendeuntersystems 181 von 4 durch den Hinweis hierin aufgenommen.
Im System 240 zur nicht-kooperativen Rückkopplung von 6 kompensiert das lokale Sendeuntersystem 181 die RBS-Rahmen einzeln mit den Kompensationen 209. Nach jeder Kompensation 209 in einem speziellen Rahmen verweilt das Sendeuntersystem 181 für einen vorbestimmten Zeitraum, während das lokale Empfangsuntersystem 121 den Kanal 112a auf Neuübertragungsanforderungen überwacht. Das Empfangsuntersystem 121 kann mit einem beliebigen geeigneten Fehlerkorrekturmechanismus 242 zum Überwachen von Neuübertragungsanforderungen ausgestattet sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Fehlerkorrekturmechanismus 242 ein Standard-V.42-Fehlerkorrekturmechanismus, der in der Industriestandard-V.42-Spezifikation dargelegt ist. Für RBS führt die Kompensation des korrekten Rahmens zu höheren Datenraten und verringerten Neuübertragungsanforderungen. Die Kompensation am falschen Rahmen führt zu niedrigeren Datenraten und erhöhten Neuübertragungsanforderungen. Auf der Basis der Anzahl von Neuübertragungsanforderungen bestimmt der Fehlerkorrekturmechanismus 242, welche Rahmen RBS-Rahmen sind, und erzeugt das Rückkopplungssteuersignal 193, das zum Kompensationsselektor 204 übertragen wird.
Auf der Basis der Rückkopplung 193 vom Fehlerkorrekturmechanismus 242 kann der Kompensationsselektor 204, falls geeignet, über Programmierung des Zeichen- und des Leerzeichenringzählers 146, 156 (3) (eine) Kompensationen) auswählen und implementieren.
Ein Vorteil des Systems 240 zur nicht-kooperativen Rückkopplung besteht darin, dass niemals ein Verlust der Datensynchronisation auftritt. Das System 240 arbeitet auch mit einem beliebigen Produkt eines Verkäufers, das eine automatische Ratensteuerung, V.42-Bitfehlerkorrektur oder andere Fehlerkorrekturprotokolle unterstützt.
D. Software
Das Rob-Bit-Kompensationssystem 130 kann in der Software implementiert werden. Eine mögliche Implementierung der Softwareversion für das Sendeuntersystem 181 ist nachstehend dargelegt.
In den nachstehend dargelegten Ansprüchen sollen die Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente aller "Mittel"-Elemente und "Logik"-Elemente beliebige Strukturen, Materialien oder Handlungen zum Durchführen der in Verbindung mit den Elementen angegebenen Funktionen umfassen.

Claims

Verfahren zum Empfangen einer kooperativen Rückkopplung, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen digitaler Daten; Bestimmen, ob ein erster Rahmen der digitalen Daten ein Rob-Bit-Rahmen ist, indem der erste Rahmen digitaler Daten mit einer Referenz verglichen wird; und Senden eines Qualitätsrückkopplungssignals, das angibt, ob der erste Rahmen ein Rob-Bit-Rahmen ist, wobei das Qualitätsrückkopplungssignal auf dem Bestimmungsschritt basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die folgenden Schritte umfasst: Empfangen des Qualitätsrückkopplungssignals; und Kompensieren eines zweiten Rahmens digitaler Daten anhand des Qualitätsrückkopplungssignals.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Kompensationsschritt den Schritt des Kombinierens von 0,5 eines niedrigstwertigen Bits mit dem zweiten Rahmen digitaler Daten umfasst.
Verfahren zum Senden einer kooperativen Rückkopplung, um die Genauigkeit digitaler Daten, die über ein digitales Netz übertragen werden, zu verbessern, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen eines Qualitätsrückkopplungssignals, das angibt, ob ein Rahmen digitaler Daten einer Verzerrung durch das digitale Netz unterliegt, die wenigstens ein Bit des Rahmens auf einen konstanten Logikpegel zwingt, wobei das Qualitätsrückkopplungssignal von einem analogen Modem gesendet wird; und Kompensieren des Rahmens digitaler Daten in Bezug auf diese Verzerrung anhand des Qualitätsrückkopplungssignals.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Kompensationsschritt den Schritt des Kombinierens einer Größe mit dem Rahmen digitaler Daten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Größe 0,5 eines niedrigstwertigen Bits ist.
Empfänger (214) für kooperative Rückkopplung, der so konfiguriert ist, dass er einen ersten Rahmen digitaler Daten empfängt, um den ersten Rahmen digitaler Daten mit einer Referenz zu vergleichen, um zu bestimmen, ob der erste Rahmen ein Rob-Bit-Rahmen ist, und um ein Qualitätsrückkopplungssignal, das angibt, ob der erste Rahmen der Rob-Bit-Rahmen ist, zu senden.
Empfänger nach Anspruch 7, wobei der Empfänger mit einem Sender über eine analoge Verbindung gekoppelt ist, wobei der Sender so konfiguriert ist, dass er das Qualitätsrückkopplungssignal empfängt und einen zweiten Rahmen digitaler Daten anhand des Qualitätsrückkopplungssignals kompensiert.
Empfänger nach Anspruch 7, bei dem das Qualitätsrückkopplungssignal ein Muster enthält, wobei das Muster angibt, welche Rahmen der digitalen Daten einer Rob-Bit-Signalgebungsverzerrung unterworfen sind.
Sender zum Senden digitaler Daten in ein digitales Netz, wobei der Sender (181) so konfiguriert ist, dass er ein Qualitätsrückkopplungssignal empfängt und die digitalen Daten anhand des Qualitätsrückkopplungssignals in Bezug auf eine Rob-Bit-Signalgebungsverzerrung kompensiert.