ES2231753T3 - Interfaz de modem. - Google Patents

Interfaz de modem.

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ES2231753T3
ES2231753T3 ES03029262T ES03029262T ES2231753T3 ES 2231753 T3 ES2231753 T3 ES 2231753T3 ES 03029262 T ES03029262 T ES 03029262T ES 03029262 T ES03029262 T ES 03029262T ES 2231753 T3 ES2231753 T3 ES 2231753T3
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John D. Kaewell, Jr.
Stratis Gavnoudias
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Abstract

Un método para comunicar datos sobre una interfaz sin cables de una red de comunicación sin cables que tiene una primera y una segura estaciones de comunicación, comprendiendo el método: producir datos que tiene un primer control de enlace de datos de alto-nivel, HDLC (high-level data link controlling), que se codifican en la primera estación para transferir sobre la interfaz sin cables; codificar los primeros datos codificados de HDLC a un segundo formato de HDLC de tal manera que los datos producidos están doblemente codificados en HDLC; transmitir los datos doblemente codificados de HDLC sobre la interfaz sin cables; recibir los datos doblemente codificados de HDLC en la segunda estación; y quitar la segunda codificación de HDLC para recuperar los primeros datos codificados de HDLC en la segunda estación.

Description

Interfaz de módem.
El presente invento se refiere de forma general a redes de comunicación sin cables. En particular, el invento se refiere a interfaces de módem usadas en redes de comunicación sin cables.
Las Interfaces Módem del tipo que se usan en redes de comunicación sin cables, tales como las redes de acceso múltiple de división de código sin cables, son usadas habitualmente para transferir datos entre componentes de la red conectados por cable y una interfaz 38 aérea sin cables de la red. La Figura 1 ilustra una red de comunicación sin cables simplificada. Un terminal 20 de usuario está conectado a un intercambio 22 local. El terminal 20 de usuario transmite datos sobre el intercambio 22 local por medio de una unidad 24 de distribución por radio (RDU).
El dato enviado a través de la RDU 24 es recibido por un módem 28 en una estación 26 portadora de radio (RCS) antes de la transmisión sobre la interfaz 38 aérea. La interfaz 34 módem toma el dato que ha sido transferido sobre el intercambio 22 local y la RDU 24 y lo convierte a un formato compatible con los circuitos 36 de transmisión del módem 28. Los circuitos 36 de transmisión convierten el dato a un formato adecuado para la transmisión sobre la interfaz 38 sin cable aérea. El dato es posteriormente transmitido sobre la interfaz 38 aérea por la estación 30 de base y recibido por una antena 42 en un terminal 40 de red por radio (RTN). Las señales recibidas son procesadas por los circuitos 32 de recepción del módem 28 de la RTN. Las señales procesadas son enviadas a un interfaz 34 módem que convierte las señales a un formato adecuado para enviarlo a una segunda terminal 46 de usuario.
A la inversa, el dato a ser enviado por el segundo terminal 46 de usuario es enviado a la interfaz 34 módem de la RNT 40. El dato es procesado para que esté en un formato adecuado para los circuitos 32 de transmisión del módem 28. Los circuitos 36 de transmisión convierten el dato procesado a un formato adecuado para transferir mediante la interfaz 38 aérea. El dato es transmitido posteriormente sobre la interfaz 38 aérea usando una antena 42 y recibido por la estación 30 de base. El dato recibido es procesado por los circuitos 34 de recepción del módem 28 de la estación de base. El dato procesado es procesado de nuevo por la interfaz 34 módem para que esté en un formato adecuado para la transmisión a través de la RDU 24 y del intercambio 22 local. El dato es transferido posteriormente a través de la RDU 24 y del intercambio 22 local al terminal 20 de usuario.
En el pasado, las redes de comunicación sin cables fueron usadas principalmente para transferir señales de voz. Sin embargo, la demanda de transmisión de datos sin cables es siempre creciente. En particular, la demanda para transmitir a altas velocidades de datos, tales como las redes digitales de servicios integrados (ISDNs), sobre redes sin cables es siempre creciente. Por consiguiente, es deseable tener una interfaz módem capaz de manipular altas velocidades de datos.
Resumen
Una interfaz módem transfiere datos entre la interfaz de alta velocidad de datos y una interfaz sin cables. La interfaz sin cables tiene una pluralidad de autopistas de datos paralelas. Cada autopista de datos tiene estructuras con tramos de tiempo para transferir datos. La pluralidad de autopistas genera como salidas datos para la interfaz de alta velocidad de datos y una interfaz sin cables en tramos de tiempo seleccionados. Como mínimo, una de las autopistas de datos tiene una entrada configurada para recibir datos desde la interfaz de alta velocidad de datos en tramos de tiempo seleccionados. Como mínimo, una de las autopistas de datos tiene una entrada configurada para recibir datos desde la interfaz sin cables en tramos de tiempo seleccionados. Un procesador controla la transferencia de datos entre la pluralidad de autopistas.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra una red de comunicación sin cables.
La Figura 2 es una interfaz módem.
La Figura 3 ilustra una red de comunicación sin cables que lleva señales de redes digitales de servicios integrados (ISDN).
Descripción detallada de las realizaciones preferentes
La Figura 2 ilustra una interfaz módem 56. Como se muestra en la Figura 3, se usa la interfaz módem 56 para transferir datos entre una terminal de alta velocidad de datos, tal como un terminal 60 de red digital de servicios integrados (ISDN), y una interfaz 38 sin cables por aire. La interfaz módem 56 puede tanto, estar situada en el lado RNT 40 de la interfaz aérea sin cables, como ser un componente de la RNT 40. De forma similar, la interfaz módem 56 puede usarse sobre el lado de la estación 30 de base de la interfaz aérea 56, tal como dentro de la RCS 26. La interfaz módem 56 está situada preferentemente tanto en la RNT 40 como en la RCS 26.
La interfaz módem 56 recibe datos del terminal 60 ISDN a través de una autopista 62 (autopista ISDN PCM) de modulación del código de pulsos (PCM), preferentemente a una velocidad de datos E1. Por el contrario, la interfaz módem 56 también envía datos al terminal 60 ISDN a través de la autopista ISDN PCM 62. El dato transmitido hasta y desde el terminal ISDN 60 es enviado en un formato 2B+D. El dato es enviado sobre cada uno de dos (2) canales B. Cada canal B tiene una velocidad de datos de 64 kilobites por segundo. El dato también es enviado a través de un canal D que tiene una velocidad de datos de 16 kilobites por segundo. El dato enviado a través del canal D es dato de control, y está codificado del modo de control de enlace de datos de alto nivel de (HDLC).
La codificación de HDLC convierte los datos en estructuras. Cada estructura tiene seis (6) campos. Dos de estos campos son campos señalizadores que son usados para sincronización. Indican el comienzo y el final de una estructura. Un campo de dirección identifica el destino para esa estructura. Un campo de control identifica la función y el propósito de la estructura. Un campo de datos contiene el dato a transmitir. Para detección y corrección de errores se usa un campo de código de redundancia circular (CRC).
Una interfaz 64 modular orientada (IOM) PCM/ISDN transfiere datos enviados sobre la autopista 62 ISDN PCM en una estructura de marco de usuario/red en una estructura de marco interfaz IOM. El dato formateado IOM es enviado sobre una autopista PCM (autopista IOM PCM) 66 en la estructura de marco interfaz IOM para su uso por parte de la interfaz módem 56.
Para transferir datos entre varios componentes de la interfaz módem 56, se usa una estructura de autopista de datos múltiples, tal como las tres (3) autopistas PCM I-III 68_{1}-68_{3} mostradas en la Figura 2. Cada autopista PCM 68_{1}-68_{3}usa estructuras repetitivas que tienen tramos de tiempo múltiples. Un marco preferente tendría dieciséis (16) tramos de tiempo numerados de cero a quince (TS0-TS15). Cada tramo de tiempo tiene una longitud de 6 bits. Cada autopista PCM 68_{1}-68_{3} tiene una velocidad de datos asociada, tal como una velocidad de datos de 2 megabites por segundo. Para cada autopista PCM 68_{1}-68_{3}, cada una de las cuales tiene una velocidad de datos de 2 megabits por segundo, la velocidad de datos combinada es de 6 megabits por segundo. Por consiguiente, pueden usarse múltiples autopistas 68_{1}-68_{3} PCM con velocidades de datos inferiores para reemplazar una única autopista PCM que tuviera una velocidad de datos mucho más elevada. Las autopistas PCM 68_{1}-68_{3} permiten que la interfaz módem 56 utilice autopistas PCM 68_{1}-68_{3} con una velocidad de datos estándar, tal como 2 megabites por segundo, y transferir datos a una velocidad mucho más elevada, tal como 4, 6 u 8 megabites por segundo. Usar una velocidad de datos estándar PCM 68_{1}-68_{3} simplifica la estructura de las autopistas 68_{1}-68_{3}.
Una posible asignación usando tres (3) autopistas PCM 68_{1}-68_{3}, teniendo cada una de ellas 16 tramos de tiempo (TS0-TS15) es como sigue. Para la autopista PCM I 68_{1}, TS0-TS15 están todos asignados para transferir datos hasta y desde la autopista IOM PCM 66 y la autopista PCM I 68_{1}. Un grupo de dispositivos 70_{1}-70_{n} de lectura lee datos desde los correspondientes tramos de tiempo en la autopista PCM I 68_{1} y un correspondiente grupo de dispositivos de escritura 72_{1}-72_{n} escriben esos datos leídos en la autopista PCM IOM 66. Por el contrario, un grupo de dispositivos de lectura 74_{1}-74_{n} leen datos desde la autopista PCM IOM 66 y un grupo correspondiente de dispositivos de escritura 76_{1}-76_{n} escriben esos datos en los correspondientes tramos de la autopista PCM I 68_{1}.
La autopista PCM II 68_{2} es usada para transferir datos desde y hasta un procesador de señal digital (DSP) 78, tal como un DSP Texas Instrument de la serie 720, usando los TS0-TS7. El dato es leído desde la autopista PCM II 68_{2} usando un grupo de dispositivos de lectura 80_{1}-80_{n}. El dato leído es transmitido por un grupo de memorias intermedias 81_{1}-84_{n} y después enviado al DSP 78. El DSP 78 puede usar los datos con fines tales como codificación y descodificación de voz. El dato enviado desde el DSP 78 es transmitido por un grupo de memorias intermedias 86_{1} y después escrito en los correspondientes tramos de tiempo de la autopista PCM II 68_{2} usando un grupo de dispositivos de escritura 82_{1}-82_{n}. Los TS8-TS15 de la autopista II PCM 68_{2} son usados para el control IOM para el procesador 88 de códigos del conjunto de instrucciones reducidas avanzadas (ARM). El procesador ARM tiene típicamente una memoria flash? externa asociada. El procesador ARM 88 controla varios aspectos del módem 48. El dato es leído desde los TS8-TS15 usando un grupo de dispositivos de lectura 90_{1}-90_{n}. El dato leído es transmitido por un grupo de memorias intermedias 92_{1}-92_{n} y enviado a un dispositivo interruptor IOM 98 y al procesador ARM 88. PG7-12. La salida desde el dispositivo 98 de interrupción ARM IOM es también una entrada del procesador 88 ARM. Por el contrario, el procesador ARM 88 envía datos a un grupo de memorias intermedias 94_{1}-94_{n}. Los dispositivos de escritura 96_{1}-96_{n} cogen el dato transmitido por memorias intermedias y lo escriben en los tramos de tiempo correspondientes de la autopista PCM II 68_{2}.
Para controlar el DSP 78, se usa una interfaz 140 de puerto (API) ARM. La API 140 transfiere señales de control entre la ARM 88 y el DSP 78. Tanto la ARM 88 como el DSP 78 tienen una memoria compartida. La API 140 tiene preferentemente un bloque de memoria de dos mil palabras. El DSP 78 está subordinado al ARM 88. El ARM 88 controla las interrupciones y reenganches del DSP 78. Por el contrario, el DSP 78 puede interrumpir el procesador 88 ARM.
Se usan los TS0-TS8 de la autopista III 68_{3} para procesamiento HDLC. Los datos en TS0-TS8 son leídos por los dispositivos de lectura HDLC 108_{1}-108_{n}. El dato procedente de los TS0-TS2 es procesado por un multiplexor de HDLC (HMUX) 112 que envía datos procesados a un dispositivo de entrada/salida (I/O) 116 y a un controlador de HDLC I 114_{1}. El dato también es enviado desde el dispositivo I/O 116 y el controlador de HDLC I 114_{1} al HMUX 112 para su procesamiento. El dato procesado por el HMUX 112 desde el dispositivo I/O 116 y el dispositivo de HDLC I 114_{1} es escrito en los TS0-TS2 de la autopista PCM III 68_{3} usando un dispositivo de escritura de HDLC 110_{1}. El dato en TS3-TS8 es transferido hasta y desde el otro de los dos controladores de HDLC (HDLC II 110_{2}, TS3-TS5, y HDLC III 110_{3}, TS6-TS8). Los datos de los tramos correspondientes son leídos por los dispositivos de lectura de HDLC 108_{2}, 108_{3} antes de ser enviados al correspondiente controlador HLDC 114_{2}, 114_{3}. El dato proveniente de los controladores de HDLC II 114_{2} y HDLC III 114_{3} es enviado a los dispositivos de escritura de HDLC 110_{2}, 110_{3} y escrito en los correspondientes tramos de la autopista PCM III 68_{3}. El dato de cada uno de los tres controladores de HDLC (HDLC I 114_{1}, HDLC II 114_{2} y HDLC III 114_{3}) es transferido hacia atrás y hacia delante al procesador ARM 88.
Los controladores de HDLC (HDLC I 114_{1}, HDLC II 114_{2} y HDLC III 114_{3}) son usados para codificar el canal D para transferir sobre la interfaz aérea 38 y descodificar el canal D después de la transmisión sobre la interfaz aérea 38. Como se ha mencionado anteriormente, el canal D está codificado de HDLC. Para asegurar que se preserva la integridad de la codificación de HDLC después de la transmisión sobre la interfaz aérea 38, el canal D es de nuevo codificado de HDLC antes de la transmisión a través de la interfaz 38 aérea sin cables por los controladores de HDLC 114_{1}-114_{3}. Por consiguiente, el dato de control está doblemente codificado de HDLC. Esta doble codificación permite que se mantenga la corrección de errores en la interfaz aérea 38 y la integridad del canal D originalmente codificado de HDLC.
Por el contrario, los controladores de HDLC 114_{1}-114_{3} también descodifican un canal D doblemente codificado de HDLC recibido por medio de la interfaz 38 sin cables. El canal D doblemente codificado de HDLC es recuperado de la segunda codificación de HDLC por los controladores HDLC 114_{1}-114_{3}. El dato de campo CRC es usado para corregir cualesquiera errores que hayan aparecido durante la transferencia sin cables. Por consiguiente, se recupera el canal D original.
Los TS9-11 de la autopista III 68_{3} son usados para transferir datos hasta y desde el procesador 88 ARM. Un grupo de dispositivos de lectura 100_{1}-100_{n} leen datos desde los correspondientes tramos de la autopista PCM III 68_{3}. El dato leído es transmitido por un grupo de memorias intermedias 102_{1}-102_{n} y es enviado al procesador ARM 88. El procesador ARM 88 envía datos a un grupo de memorias intermedias 94_{1}-94_{n}. El dato transmitido es escrito por los dispositivos de escritura correspondientes en una autopista PCM III 68_{2}.
Los TS12-TS15 de la autopista PCM III 683 son usados para llevar datos recibidos sobre la interfaz aérea 38 y para ser enviados sobre la interfaz aérea 38. El dato recibido sobre la interfaz aérea 38 es modulado usando preferentemente cuadratura de fase en cuadratura, quadrature phase shift keying o cuadrifase, (QPSF), aunque pueden usarse otros esquemas de modulación. Antes de ser introducido en la interfaz módem 56, el dato recibido es descodificado usando un descodificador viterbi de cuadratura de doble velocidad, aunque pueden usarse otros esquemas de descodificación. El descodificador viterbi descodifica preferentemente cuatro canales de tráfico recibidos (QVD_TS0-QVD_TR3).
El dato a ser enviado sobre la interfaz aérea 38 es preferentemente codificado convolucionalmente, propagado y transmitido usando modulación QPSK, aunque pueden usarse otros esquemas de transmisión sin cables. El dato es enviado preferentemente sobre cuatro canales de tráfico (TR0-TR3).
El dato a ser enviado sobre la interfaz 38 sin cables es leído por un grupo de dispositivos de lectura 118_{1}-118_{4}, 120_{1}-120_{4}. Hay dos dispositivos de lectura 118_{1}-118_{4}, 120_{1}-120_{4} por canal de tráfico, TR0-TR3. La salida de un 120_{1}-120_{4} de los dispositivos de lectura de cada canal es introducida en el convertidor de paralelo a serie 122_{1}-122_{4}. La salida en serie de ese convertidor 124_{1}-124_{4} alimenta otro convertidor de paralelo a serie 124_{1}-124_{4} que también recibe la salida del otro de los dispositivos 118_{1}-118_{4} de lectura de ese canal, produciendo una salida en serie combinada para ese canal de tráfico. La salida en serie combinada de cada canal es enviada típicamente a un correspondiente codificador convolucional, propagador y modulador para su transferencia sobre la interfaz 38 sin cables.
El dato recibido de los canales de tráfico, tal como QVD_TR0-QVD_TR3, es introducido en un grupo de convertidores 126_{1}-126_{4} de serie a paralelo. El convertidor 126_{1}-126_{4} de serie a paralelo de cada canal combina ese dato de canal de tráfico con una salida de un convertidor de paralelo a serie 128_{1}-128_{4} para producir una salida paralela combinada. La salida de cada convertidor 128_{1}-128_{4} de paralelo a serie se origina a partir del dato leído de TS12-15 por los dispositivos 138_{1}-138_{4} correspondientes de lectura. El dato leído es convertido de formato paralelo a serie mediante los convertidores 128_{1}-128_{4} de paralelo a serie. Las salidas en serie de los convertidores 126_{1}-126_{4} de serie a paralelo son introducidas en un grupo de dispositivos 132_{1}-132_{4} de escritura que escriben la salida en serie en un grupo de multiplexores 130_{1}-130_{4}. El DSP 78 obtiene una señal para un grupo de memorias intermedias 136_{1}-136_{4}. La salida de las memorias intermedias 136_{1}-136_{4} es también introducida en los multiplexores 130_{1}-130_{4}. Las salidas transmitidas por memorias intermedias son multiplexadas con el dato en serie procedente de los dispositivos de escritura 132_{1}-132_{4}. El dato multiplexado es enviado a TS12-TS15 de la autopista PCM III 68_{3}.

Claims (1)

1. Un método para comunicar datos sobre una interfaz sin cables de una red de comunicación sin cables que tiene una primera y una segura estaciones de comunicación, comprendiendo el método:
producir datos que tiene un primer control de enlace de datos de alto-nivel, HDLC (high-level data link controlling), que se codifican en la primera estación para transferir sobre la interfaz sin cables;
codificar los primeros datos codificados de HDLC a un segundo formato de HDLC de tal manera que los datos producidos están doblemente codificados en HDLC;
transmitir los datos doblemente codificados de HDLC sobre la interfaz sin cables;
recibir los datos doblemente codificados de HDLC en la segunda estación; y
quitar la segunda codificación de HDCL para recuperar los primeros datos codificados de HDCL en la segunda estación.
ES03029262T 2000-03-27 2001-02-14 Interfaz de modem. Expired - Lifetime ES2231753T3 (es)

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