JP2000059829A - 通信システム - Google Patents
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- H04M11/06—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
- H04M11/066—Telephone sets adapted for data transmision
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4917—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes
- H04L25/4927—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes using levels matched to the quantisation levels of the channel
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- H04L25/497—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by correlative coding, e.g. partial response coding or echo modulation coding transmitters and receivers for partial response systems
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- H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
- H04L5/1438—Negotiation of transmission parameters prior to communication
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- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Interface Circuits In Exchanges (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｖ．９０モデムあるいは５６ｋモデムで現在
達成可能な５６ｋｂｐｓ未満のレートより高い伝送速度
を達成する。 【解決手段】 ディジタル電話ネットワークのコーデッ
ク２０２は、通常はμ則またはＡ則を用いてネットワー
クのＰＣＭ符号と加入者回線のアナログ信号との間の変
換を行う。ネットワークとのインタフェースをとるディ
ジタルモデム３１０は、コーデック２０２へ送信される
信号の所定ビット位置に、コーデック２０２をμ則また
はＡ則とは異なる符号化方式で動作させるビットパター
ンＰ１を挿入する手段３３０を有する。また、ディジタ
ルモデム３１０は、コーデック２０２がその符号化方式
で動作可能であることを示すビットパターンＰ２をコー
デック２０２から受信すると、コーデック２０２をその
符号化方式で動作させるビットパターンＰ３をコーデッ
ク２０２へ送信する手段３６０を有する。
達成可能な５６ｋｂｐｓ未満のレートより高い伝送速度
を達成する。 【解決手段】 ディジタル電話ネットワークのコーデッ
ク２０２は、通常はμ則またはＡ則を用いてネットワー
クのＰＣＭ符号と加入者回線のアナログ信号との間の変
換を行う。ネットワークとのインタフェースをとるディ
ジタルモデム３１０は、コーデック２０２へ送信される
信号の所定ビット位置に、コーデック２０２をμ則また
はＡ則とは異なる符号化方式で動作させるビットパター
ンＰ１を挿入する手段３３０を有する。また、ディジタ
ルモデム３１０は、コーデック２０２がその符号化方式
で動作可能であることを示すビットパターンＰ２をコー
デック２０２から受信すると、コーデック２０２をその
符号化方式で動作させるビットパターンＰ３をコーデッ
ク２０２へ送信する手段３６０を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルネット
ワークを通じてアナログモデムとディジタルモデムの間
でディジタル情報を伝送することが可能な改善されたコ
ーデックに関し、特に、高速データ伝送を実現するコー
デックに関する。
ワークを通じてアナログモデムとディジタルモデムの間
でディジタル情報を伝送することが可能な改善されたコ
ーデックに関し、特に、高速データ伝送を実現するコー
デックに関する。
【０００２】
【従来の技術】公衆交換ディジタルネットワーク（ＰＳ
ＴＮ）は、音声信号を８ｋＨｚのレートでサンプリング
し、サンプリングされた振幅を８ビットＰＣＭ符号に符
号化して６４ｋｂ／ｓの公称チャネル容量を提供するこ
とによる音声伝送用に設計された。しかし、データ伝送
で実現可能な最高速度はいくつかの理由でそれよりも低
い。米国特許第５，３９４，４３７号に記載されている
ような、チャネルのＳＮＲを高める技術を用いることに
より、より高速な伝送を行うことができる。この米国特
許には、クライアントモデムのサンプリング時点と、そ
のスライシングレベルとを、ネットワークのＰＣＭコー
デックで用いられるものと同期させることによって、量
子化ノイズのいくつかの効果を克服することができるこ
とが記載されている。これにより、約５６ｋｂ／ｓ近く
の速度が、Ｔ１のようなディジタル回線によってディジ
タル交換機に直接接続されたディジタルモデムと、アナ
ログモデムとの間で実現可能である。
ＴＮ）は、音声信号を８ｋＨｚのレートでサンプリング
し、サンプリングされた振幅を８ビットＰＣＭ符号に符
号化して６４ｋｂ／ｓの公称チャネル容量を提供するこ
とによる音声伝送用に設計された。しかし、データ伝送
で実現可能な最高速度はいくつかの理由でそれよりも低
い。米国特許第５，３９４，４３７号に記載されている
ような、チャネルのＳＮＲを高める技術を用いることに
より、より高速な伝送を行うことができる。この米国特
許には、クライアントモデムのサンプリング時点と、そ
のスライシングレベルとを、ネットワークのＰＣＭコー
デックで用いられるものと同期させることによって、量
子化ノイズのいくつかの効果を克服することができるこ
とが記載されている。これにより、約５６ｋｂ／ｓ近く
の速度が、Ｔ１のようなディジタル回線によってディジ
タル交換機に直接接続されたディジタルモデムと、アナ
ログモデムとの間で実現可能である。
【０００３】８ビットＰＣＭ符号はＰＳＴＮを通じて８
ｋＨｚのレートで伝送されるが、それらのビットの一部
はシグナリング情報（例えば、スイッチフック状態、ダ
イヤリングおよび呼経過状態）を提供するために使用さ
れることが多い。このようなシグナリングは「略奪ビッ
ト(robbed bit)」シグナリングあるいはチャネル付随(c
hannel-associated)シグナリングと呼ばれる。それは、
シグナリングビットが６サンプルごとに音声信号の最下
位ビットにとって代わるからである。音声品質の劣化は
許容できる範囲のものであるが、この方式はさらに、モ
デムのデータレートの約１．３３ｋｂｐｓの損失を引き
起こす。
ｋＨｚのレートで伝送されるが、それらのビットの一部
はシグナリング情報（例えば、スイッチフック状態、ダ
イヤリングおよび呼経過状態）を提供するために使用さ
れることが多い。このようなシグナリングは「略奪ビッ
ト(robbed bit)」シグナリングあるいはチャネル付随(c
hannel-associated)シグナリングと呼ばれる。それは、
シグナリングビットが６サンプルごとに音声信号の最下
位ビットにとって代わるからである。音声品質の劣化は
許容できる範囲のものであるが、この方式はさらに、モ
デムのデータレートの約１．３３ｋｂｐｓの損失を引き
起こす。
【０００４】ネットワークインタフェースにおいて、ア
ナログ音声信号（これは一般に大きい振幅レンジを示
す）は、コーデックと呼ばれるＡ／Ｄ変換器によって８
ビットディジタルＰＣＭ符号に変換される。ただし、音
声信号の大きい振幅変動に適切に対処するために、準対
数的変換規則（μ則またはＡ則）が用いられる。μ則変
換によれば、小さいほうの１６個の振幅信号の変換には
単位ステップサイズが用いられるが、最大振幅の音声信
号を符号化するためには１２８倍大きいステップサイズ
が用いられる。μ則変換で用いられる１２８個のスライ
シングレベルの完全なリストは米国特許第５，４０６，
５８３号の図１に記載されている。このアプローチは、
音声信号の振幅にかかわらず信号対ノイズ比（ＳＮＲ）
を比較的一定に保つには適切であるが、「５６ｋ」モデ
ルあるいは「Ｖ．ｐｃｍ」モデムの達成可能なデータレ
ートを５６ｋｐｂｓより下に制限してしまう。その理由
は、アナログ「Ｖ．ｐｃｍ」モデムにとって、残留シン
ボル間干渉の存在下で１ユニットだけ離れた低振幅信号
を、振幅が４０００倍も大きい近傍のシンボルから区別
することが極めて困難なためである。
ナログ音声信号（これは一般に大きい振幅レンジを示
す）は、コーデックと呼ばれるＡ／Ｄ変換器によって８
ビットディジタルＰＣＭ符号に変換される。ただし、音
声信号の大きい振幅変動に適切に対処するために、準対
数的変換規則（μ則またはＡ則）が用いられる。μ則変
換によれば、小さいほうの１６個の振幅信号の変換には
単位ステップサイズが用いられるが、最大振幅の音声信
号を符号化するためには１２８倍大きいステップサイズ
が用いられる。μ則変換で用いられる１２８個のスライ
シングレベルの完全なリストは米国特許第５，４０６，
５８３号の図１に記載されている。このアプローチは、
音声信号の振幅にかかわらず信号対ノイズ比（ＳＮＲ）
を比較的一定に保つには適切であるが、「５６ｋ」モデ
ルあるいは「Ｖ．ｐｃｍ」モデムの達成可能なデータレ
ートを５６ｋｐｂｓより下に制限してしまう。その理由
は、アナログ「Ｖ．ｐｃｍ」モデムにとって、残留シン
ボル間干渉の存在下で１ユニットだけ離れた低振幅信号
を、振幅が４０００倍も大きい近傍のシンボルから区別
することが極めて困難なためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ネットワークのＰＣＭ
コーデックによって導入される量子化ノイズの効果をさ
らに克服することにより、「Ｖ．９０」モデムあるいは
「５６ｋ」モデムで現在達成可能な５６ｋｂｐｓ未満の
レートより高い伝送速度を達成することができれば非常
に有効である。
コーデックによって導入される量子化ノイズの効果をさ
らに克服することにより、「Ｖ．９０」モデムあるいは
「５６ｋ」モデムで現在達成可能な５６ｋｂｐｓ未満の
レートより高い伝送速度を達成することができれば非常
に有効である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
本発明の一実施例において、ネットワークコーデックの
量子化レベルは、音声通信よりもデータ伝送に適したも
のにされる。ディジタルモデムはネットワークコーデッ
クへ信号を送る。この信号は、コーデックに、ディジタ
ルモデムへのコネクションに関連するデータ呼が設定さ
れつつあることを認識させる。データ呼にかかわること
を認識すると、コーデックは、通常の音声呼に用いるμ
則（またはＡ則）変換規則を使用するのを中断し、その
代わりに、データ通信で通常用いられているようにアナ
ログデータ信号の振幅を等価なディジタル符号に線形に
変換するように、動作モードを変更する。この認識は、
２１００Ｈｚの位相反転応答トーン（ＩＴＵ−Ｔ勧告
Ｇ．１６５で規定）の伝送中に行うことが可能である。
このトーンは、モデムが呼接続用に接続されることに付
随してモデムによって送信される。従来技術では、この
２１００Ｈｚのトーンは、発呼側モデムへの応答信号を
提供することに加えて、ネットワークがエコーキャンセ
ラを切断あるいは迂回するための信号として、モデムに
よって送信されていた。本発明によれば、この２１００
Ｈｚトーンはこの目的のために使用され続ける。しか
し、２１００Ｈｚトーンの瞬時振幅を表す８ビットディ
ジタルＰＣＭ符号がすべてこのトーンの生成に使われる
わけではない。その代わりに、ディジタルモデムが接続
されるとき、ディジタルモデムコネクションが設定され
たことを関連するコーデックに２１００Ｈｚトーンが通
知する精度を実質的に低下させることなく、２１００Ｈ
ｚトーンを表す符号の１個以上の下位ビット位置は割当
て（「略奪」）を受けることが可能である。これらのビ
ットは、コーデックがμ則あるいはＡ則の符号化から線
形符号化に切り替わるように、ＰＣＭモデムコネクショ
ンが設定されつつあることの指示をネットワークコーデ
ックに提供するために用いられる。
本発明の一実施例において、ネットワークコーデックの
量子化レベルは、音声通信よりもデータ伝送に適したも
のにされる。ディジタルモデムはネットワークコーデッ
クへ信号を送る。この信号は、コーデックに、ディジタ
ルモデムへのコネクションに関連するデータ呼が設定さ
れつつあることを認識させる。データ呼にかかわること
を認識すると、コーデックは、通常の音声呼に用いるμ
則（またはＡ則）変換規則を使用するのを中断し、その
代わりに、データ通信で通常用いられているようにアナ
ログデータ信号の振幅を等価なディジタル符号に線形に
変換するように、動作モードを変更する。この認識は、
２１００Ｈｚの位相反転応答トーン（ＩＴＵ−Ｔ勧告
Ｇ．１６５で規定）の伝送中に行うことが可能である。
このトーンは、モデムが呼接続用に接続されることに付
随してモデムによって送信される。従来技術では、この
２１００Ｈｚのトーンは、発呼側モデムへの応答信号を
提供することに加えて、ネットワークがエコーキャンセ
ラを切断あるいは迂回するための信号として、モデムに
よって送信されていた。本発明によれば、この２１００
Ｈｚトーンはこの目的のために使用され続ける。しか
し、２１００Ｈｚトーンの瞬時振幅を表す８ビットディ
ジタルＰＣＭ符号がすべてこのトーンの生成に使われる
わけではない。その代わりに、ディジタルモデムが接続
されるとき、ディジタルモデムコネクションが設定され
たことを関連するコーデックに２１００Ｈｚトーンが通
知する精度を実質的に低下させることなく、２１００Ｈ
ｚトーンを表す符号の１個以上の下位ビット位置は割当
て（「略奪」）を受けることが可能である。これらのビ
ットは、コーデックがμ則あるいはＡ則の符号化から線
形符号化に切り替わるように、ＰＣＭモデムコネクショ
ンが設定されつつあることの指示をネットワークコーデ
ックに提供するために用いられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１で、中央交換局２００は、複
数の加入者宅およびリモート局へ延びる複数のアナログ
回線の間の相互接続を行う。代表的なアナログ回線は、
従来のアナログ電話機１０２および加入者のモデム１０
１へ延びる回線１０４である。モデム１０１または電話
機１０２のいずれかからタイムスロットインターチェン
ジ交換機（ＴＳＩ ＳＷ）２０４を通じてのコネクショ
ンの確立には、パルス符号変調（ＰＣＭ）および４線式
経路が使用される。回線インタフェースユニット２０１
は、複数の双方向アナログ回線を収容することが可能で
あり、各アナログ回線１０４を一方向「４線」路に変換
するハイブリッドを含む。周知の形式の回線インタフェ
ースユニットには、８本の加入者回線を収容するLucent
Technologies Inc製のＴ７５３６／Ｌ７５８５チップ
セットがある。４線路において、コーデック２０２は、
複数の回線インタフェースユニットを収容するように多
重化（図示せず）されることが可能であり、回線インタ
フェースユニット２０１からのアナログ信号を、交換機
２０４を通じて伝送するためにＰＣＭ符号に変換する。
また、コーデック２０２は、交換機２０４から受信した
ＰＣＭ信号を、回線インタフェースユニット２０１を通
じてアナログ回線１０４へ伝送するためにアナログ信号
に変換する。周知の形式のコーデックには、Lucent Tec
hnologies Inc製のＴ７５３１がある。これは、個別の
送受信利得調整のようなプログラム可能なチャネルごと
の機能を提供するとともに、ディジタル信号プロセッサ
の制御下でアナログ信号のμ則またはＡ則変換を行う。
上記の回線インタフェースユニットおよびコーデックに
ついては米国特許第５，５９６，３２２号（発明者：D.
G. March、発行日：１９９７年１月２１日）に簡単に
記載されている。
数の加入者宅およびリモート局へ延びる複数のアナログ
回線の間の相互接続を行う。代表的なアナログ回線は、
従来のアナログ電話機１０２および加入者のモデム１０
１へ延びる回線１０４である。モデム１０１または電話
機１０２のいずれかからタイムスロットインターチェン
ジ交換機（ＴＳＩ ＳＷ）２０４を通じてのコネクショ
ンの確立には、パルス符号変調（ＰＣＭ）および４線式
経路が使用される。回線インタフェースユニット２０１
は、複数の双方向アナログ回線を収容することが可能で
あり、各アナログ回線１０４を一方向「４線」路に変換
するハイブリッドを含む。周知の形式の回線インタフェ
ースユニットには、８本の加入者回線を収容するLucent
Technologies Inc製のＴ７５３６／Ｌ７５８５チップ
セットがある。４線路において、コーデック２０２は、
複数の回線インタフェースユニットを収容するように多
重化（図示せず）されることが可能であり、回線インタ
フェースユニット２０１からのアナログ信号を、交換機
２０４を通じて伝送するためにＰＣＭ符号に変換する。
また、コーデック２０２は、交換機２０４から受信した
ＰＣＭ信号を、回線インタフェースユニット２０１を通
じてアナログ回線１０４へ伝送するためにアナログ信号
に変換する。周知の形式のコーデックには、Lucent Tec
hnologies Inc製のＴ７５３１がある。これは、個別の
送受信利得調整のようなプログラム可能なチャネルごと
の機能を提供するとともに、ディジタル信号プロセッサ
の制御下でアナログ信号のμ則またはＡ則変換を行う。
上記の回線インタフェースユニットおよびコーデックに
ついては米国特許第５，５９６，３２２号（発明者：D.
G. March、発行日：１９９７年１月２１日）に簡単に
記載されている。
【０００８】音声呼に対して、回線インタフェースユニ
ット２０１およびコーデック２０２は直列に動作して、
アナログ音声信号を回線１０４から受け取り、μ則また
はＡ則変換を用いて、この信号を、交換機２０４を通じ
て伝送するためにＰＣＭ符号に変換する。同様に、従来
のアナログモデム１０２から別のアナログモデム（図示
せず）へのモデム呼に対して、コーデック２０２は、音
声呼の場合に用いられるのと同じμ則またはＡ則変換を
使用する。しかし、本発明によれば、加入者のモデム１
０１から中央交換局２００を通じてディジタルモデム３
１０へのコネクションにかかわる呼の場合には、別の符
号化方式がコーデック２０２によって使用される。ディ
ジタルモデム３１０は、例えば周知のＴ１フォーマット
を用いて、ディジタル伝送線３００を通じて中央局２０
０に接続されるため、ディジタルモデム３１０からモデ
ム１０１への信号はアナログ−ディジタル変換を必要と
しない。しかし、加入者のモデム１０１からのアナログ
信号は、交換機２０４を通るためにディジタル形式に変
換されなければならない。これまでであれば、コーデッ
ク２０２は、音声呼に対して用いられるのと同じμ則ま
たはＡ則変換を使用することになる。また、３１０のよ
うなディジタルモデムは、位相反転２１００Ｈｚトーン
を返送して、伝送路にあるエコーキャンセラ（図示せ
ず）を無効化するとともに、呼が応答されることを発呼
側モデム１０１に通知するのが標準的な実装である。
ット２０１およびコーデック２０２は直列に動作して、
アナログ音声信号を回線１０４から受け取り、μ則また
はＡ則変換を用いて、この信号を、交換機２０４を通じ
て伝送するためにＰＣＭ符号に変換する。同様に、従来
のアナログモデム１０２から別のアナログモデム（図示
せず）へのモデム呼に対して、コーデック２０２は、音
声呼の場合に用いられるのと同じμ則またはＡ則変換を
使用する。しかし、本発明によれば、加入者のモデム１
０１から中央交換局２００を通じてディジタルモデム３
１０へのコネクションにかかわる呼の場合には、別の符
号化方式がコーデック２０２によって使用される。ディ
ジタルモデム３１０は、例えば周知のＴ１フォーマット
を用いて、ディジタル伝送線３００を通じて中央局２０
０に接続されるため、ディジタルモデム３１０からモデ
ム１０１への信号はアナログ−ディジタル変換を必要と
しない。しかし、加入者のモデム１０１からのアナログ
信号は、交換機２０４を通るためにディジタル形式に変
換されなければならない。これまでであれば、コーデッ
ク２０２は、音声呼に対して用いられるのと同じμ則ま
たはＡ則変換を使用することになる。また、３１０のよ
うなディジタルモデムは、位相反転２１００Ｈｚトーン
を返送して、伝送路にあるエコーキャンセラ（図示せ
ず）を無効化するとともに、呼が応答されることを発呼
側モデム１０１に通知するのが標準的な実装である。
【０００９】従来、モデム３１０は、２１００Ｈｚ±１
５Ｈｚのトーンを、−１２±６ｄＢｍ０のレベルで、４
５０±２５ｍｓごとに周期的に位相反転して送信するこ
とによって応答する。本発明の原理によれば、図２に示
すように、２１００Ｈｚトーン発生器３２０が２１００
Ｈｚトーンを伝送路へ送出するように接続されると、パ
ターンＰ１挿入回路３３０が始動する。挿入回路３３０
は、「ビット略奪（ビットロビング(bit robbing)）」
方式を用いて、２１００Ｈｚトーンを発生する８ビット
ＰＣＭ符号の１個以上のビット位置を割り当てる。割り
当てられたビット位置（例えば、８ビット符号の下位２
ビット位置）に、所定のパターン「Ｐ１」が挿入され
る。例えば、パターンＰ１は反復的な１６ビットパター
ンであり、最初の８ビットは、この呼でディジタルモデ
ムが接続されることを意味する０ｘＦ０のようなパター
ンを有し、後の８ビットは、符号なし整数としてコード
され、ディジタルモデムによってサポートされるバージ
ョンを表すことが可能である。このパターンは、ディジ
タルモデムコネクションが形成されたことを伝送路に通
知する。コーデック２０２は、本発明によれば、伝送路
内に、パターンＰ１検出回路２０５を有する。これは、
パターンＰ１の出現に応答して、パターンＰ２挿入回路
２０７に接続されたリード２０６を活性化する。リード
２０６の活性化により、回路２０７は、Ｐ１パターンの
受信に確認応答するＰ２パターンをディジタルモデム３
１０へ送信するとともに、モデム３１０に、線形ＰＣＭ
符号コーデックがあることを知らせる。Ｐ２パターン
は、例えば、コーデックからディジタルモデムへ送信さ
れる信号に対応するＰＣＭサンプルのビット位置７およ
び８における１６ビットからなる。この信号は、モデム
１０１によって送信されたトーンと、ディジタルモデム
によって送信された信号のエコーを含む可能性がある。
このＰ２パターンの最初の８ビットは、０ｘＦ１のよう
な確認応答パターンからなり、後の８ビットは、符号な
し整数としてコードされ、コーデックによってサポート
されるバージョンを識別するために使用可能である。デ
ィジタルモデム３１０で、Ｐ２パターンはＰ２パターン
検出回路３４０によって検出される。このＰ１とＰ２の
パターンの交換を通じて、ディジタルモデム３１０は、
コネクションにおける線形モードが可能なコーデックの
存在を確立する。同時に、モデム１０１と３１０の間で
用いられる初期ハンドシェイク信号（例えば、ＩＴＵ−
Ｔ勧告Ｖ．８およびＶ．８ｂｉｓで標準化されている一
般に用いられている音声帯域信号）を使用して、ディジ
タルモデム３１０のモデム受信プロセス３５０は、線形
モードが可能なアナログモデム１０１の存在を確認す
る。両方の（すなわち、線形モード可能アナログモデム
１０１から線形モード可能コーデック２０２まで、およ
び、線形モード可能コーデック２０２からモデム３１０
までの）セグメントの接続が形成されると、ディジタル
モデムの送信プロセス３５１は、パターンＰ３挿入回路
３６０を起動して、パターンＰ３をコーデック２０２へ
送信する。コーデック２０２では、パターンＰ３検出回
路２０８がＰ３パターンに応答してリード２０９を活性
化することにより、線形モード動作が、回路２１０によ
るＡ／Ｄ変換および回路２１２によるＤ／Ａ変換におい
て、トレーニングシーケンス中の適当な時点で使用され
る。コーデックまたはアナログモデムのいずれかに線形
モードのサポートがない場合、ディジタルモデム３１０
はパターンＰ３を送信せず、呼は従来技術に従って経過
する。
５Ｈｚのトーンを、−１２±６ｄＢｍ０のレベルで、４
５０±２５ｍｓごとに周期的に位相反転して送信するこ
とによって応答する。本発明の原理によれば、図２に示
すように、２１００Ｈｚトーン発生器３２０が２１００
Ｈｚトーンを伝送路へ送出するように接続されると、パ
ターンＰ１挿入回路３３０が始動する。挿入回路３３０
は、「ビット略奪（ビットロビング(bit robbing)）」
方式を用いて、２１００Ｈｚトーンを発生する８ビット
ＰＣＭ符号の１個以上のビット位置を割り当てる。割り
当てられたビット位置（例えば、８ビット符号の下位２
ビット位置）に、所定のパターン「Ｐ１」が挿入され
る。例えば、パターンＰ１は反復的な１６ビットパター
ンであり、最初の８ビットは、この呼でディジタルモデ
ムが接続されることを意味する０ｘＦ０のようなパター
ンを有し、後の８ビットは、符号なし整数としてコード
され、ディジタルモデムによってサポートされるバージ
ョンを表すことが可能である。このパターンは、ディジ
タルモデムコネクションが形成されたことを伝送路に通
知する。コーデック２０２は、本発明によれば、伝送路
内に、パターンＰ１検出回路２０５を有する。これは、
パターンＰ１の出現に応答して、パターンＰ２挿入回路
２０７に接続されたリード２０６を活性化する。リード
２０６の活性化により、回路２０７は、Ｐ１パターンの
受信に確認応答するＰ２パターンをディジタルモデム３
１０へ送信するとともに、モデム３１０に、線形ＰＣＭ
符号コーデックがあることを知らせる。Ｐ２パターン
は、例えば、コーデックからディジタルモデムへ送信さ
れる信号に対応するＰＣＭサンプルのビット位置７およ
び８における１６ビットからなる。この信号は、モデム
１０１によって送信されたトーンと、ディジタルモデム
によって送信された信号のエコーを含む可能性がある。
このＰ２パターンの最初の８ビットは、０ｘＦ１のよう
な確認応答パターンからなり、後の８ビットは、符号な
し整数としてコードされ、コーデックによってサポート
されるバージョンを識別するために使用可能である。デ
ィジタルモデム３１０で、Ｐ２パターンはＰ２パターン
検出回路３４０によって検出される。このＰ１とＰ２の
パターンの交換を通じて、ディジタルモデム３１０は、
コネクションにおける線形モードが可能なコーデックの
存在を確立する。同時に、モデム１０１と３１０の間で
用いられる初期ハンドシェイク信号（例えば、ＩＴＵ−
Ｔ勧告Ｖ．８およびＶ．８ｂｉｓで標準化されている一
般に用いられている音声帯域信号）を使用して、ディジ
タルモデム３１０のモデム受信プロセス３５０は、線形
モードが可能なアナログモデム１０１の存在を確認す
る。両方の（すなわち、線形モード可能アナログモデム
１０１から線形モード可能コーデック２０２まで、およ
び、線形モード可能コーデック２０２からモデム３１０
までの）セグメントの接続が形成されると、ディジタル
モデムの送信プロセス３５１は、パターンＰ３挿入回路
３６０を起動して、パターンＰ３をコーデック２０２へ
送信する。コーデック２０２では、パターンＰ３検出回
路２０８がＰ３パターンに応答してリード２０９を活性
化することにより、線形モード動作が、回路２１０によ
るＡ／Ｄ変換および回路２１２によるＤ／Ａ変換におい
て、トレーニングシーケンス中の適当な時点で使用され
る。コーデックまたはアナログモデムのいずれかに線形
モードのサポートがない場合、ディジタルモデム３１０
はパターンＰ３を送信せず、呼は従来技術に従って経過
する。
【００１０】上記のように、Ｐ３パターンの受信に応じ
て、コーデック２０２は、線形Ａ／Ｄ変換部２１０ｂを
起動した後、加入者から受信されるアップストリームア
ナログ信号をディジタル形式に変換する。チャネルのダ
ウンストリーム側では、コーデック２０２は、線形Ｄ／
Ａ変換部２１２ｂを起動し、ディジタルモデム３１０か
ら受信される通常の８ビットＰＣＭ符号を、下位バイト
に８ビットの０をシフトインすることによって１６ビッ
ト線形符号に変換する。その後、コーデックは、前置符
号化補償のためにその１６ビットパターンをトムリンソ
ン(Tomlinson)フィルタ（図示せず）に通すことも可能
である。このトムリンソンフィルタの出力において、信
号は、コーデックが通常モードの間にμ則符号語の１６
ビット線形等価物を通常処理するのと同様にしてコーデ
ックの受信回路でさらに処理される。
て、コーデック２０２は、線形Ａ／Ｄ変換部２１０ｂを
起動した後、加入者から受信されるアップストリームア
ナログ信号をディジタル形式に変換する。チャネルのダ
ウンストリーム側では、コーデック２０２は、線形Ｄ／
Ａ変換部２１２ｂを起動し、ディジタルモデム３１０か
ら受信される通常の８ビットＰＣＭ符号を、下位バイト
に８ビットの０をシフトインすることによって１６ビッ
ト線形符号に変換する。その後、コーデックは、前置符
号化補償のためにその１６ビットパターンをトムリンソ
ン(Tomlinson)フィルタ（図示せず）に通すことも可能
である。このトムリンソンフィルタの出力において、信
号は、コーデックが通常モードの間にμ則符号語の１６
ビット線形等価物を通常処理するのと同様にしてコーデ
ックの受信回路でさらに処理される。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ネ
ットワークのＰＣＭコーデックによって導入される量子
化ノイズの効果をさらに克服することにより、「Ｖ．９
０」モデムあるいは「５６ｋ」モデムで現在達成可能な
５６ｋｂｐｓ未満のレートより高い伝送速度を達成する
ことが可能となる。
ットワークのＰＣＭコーデックによって導入される量子
化ノイズの効果をさらに克服することにより、「Ｖ．９
０」モデムあるいは「５６ｋ」モデムで現在達成可能な
５６ｋｂｐｓ未満のレートより高い伝送速度を達成する
ことが可能となる。
【図１】ＰＣＭコーデックがディジタルモデムのコネク
ションを検知して、アナログ電話機と従来のモデムで用
いられるμ則またはＡ則の代わりに線形Ａ／Ｄ変換を使
用する切換え伝送路のブロック図である。
ションを検知して、アナログ電話機と従来のモデムで用
いられるμ則またはＡ則の代わりに線形Ａ／Ｄ変換を使
用する切換え伝送路のブロック図である。
【図２】図１のコーデックおよびディジタルモデムの詳
細図である。
細図である。
１０１ 加入者のモデム １０２ アナログ電話機 １０４ アナログ回線 ２００ 中央交換局 ２０１ 回線インタフェースユニット ２０２ コーデック ２０４ タイムスロットインターチェンジ交換機 ２０５ パターンＰ１検出回路 ２０７ パターンＰ２挿入回路 ２０８ パターンＰ３検出回路 ２１０ｂ 線形Ａ／Ｄ変換部 ２１２ｂ 線形Ｄ／Ａ変換部 ３００ ディジタル伝送線 ３１０ ディジタルモデム ３２０ ２１００Ｈｚトーン発生器 ３３０ パターンＰ１挿入回路 ３４０ Ｐ２パターン検出回路 ３５０ モデム受信プロセス ３５１ モデム送信プロセス ３６０ パターンＰ３挿入回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｍ 11/00 ３０２ Ｈ０４Ｌ 27/00 Ｚ (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ヌリ ルーヒ ダッグデビレン アメリカ合衆国，07701 ニュージャージ ー，レッド バンク，アンバッサダー ド ライブ 39 (72)発明者 リン エメリー ディッティー アメリカ合衆国，18067 ペンシルバニア, ノースハンプトン，グランジャー ロード 1325 (72)発明者 ドナルド ラーズ ダットウェイラー アメリカ合衆国，07760 ニュージャージ ー，ランソン，サークル ドライブ 34 (72)発明者 ジェラード ジョセフ ペペネラ アメリカ合衆国，19510 ペンシルバニア, ブランドン，ホープ ドライブ 18 (72)発明者 ディウェイン アラン スパイアーズ アメリカ合衆国，03865 ニューハンプシ ャー，プレインストウ，ハリーマン ロー ド ２
Claims (21)
- 【請求項１】 ディジタルネットワークを通じて接続さ
れたディジタルモデムとアナログモデムを有し、コーデ
ックを用いて、アナログモデムに接続された加入者回線
と前記ネットワークとのインタフェースをとる通信シス
テムにおいて、 いずれもμ則またはＡ則とは異なる符号化方式で動作す
ることが可能なディジタルモデム、アナログモデムおよ
びコーデックが前記ディジタルネットワークに接続され
たこと検知する検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記コーデックが前記符号化
方式を用いてＰＣＭ符号をアナログ信号に変換するよう
に前記コーデックを制御する手段とを有することを特徴
とする通信システム。 - 【請求項２】 前記符号化方式は線形符号化方式である
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。 - 【請求項３】 前記ディジタルモデムは、前記ネットワ
ークに接続されたことを示す、ディジタル的に発生され
た識別トーンを送信することを特徴とする請求項１に記
載の通信システム。 - 【請求項４】 前記トーンは周期的に位相反転される２
１００Ｈｚトーンであることを特徴とする請求項２に記
載の通信システム。 - 【請求項５】 前記トーンの下位ビット位置に所定パタ
ーンが挿入されることを特徴とする請求項２に記載の通
信システム。 - 【請求項６】 ディジタルネットワークを通じて接続さ
れたディジタルモデムとアナログモデムを有し、コーデ
ックを用いて、アナログモデムに接続された加入者回線
と前記ネットワークとのインタフェースをとる通信シス
テムにおいて、 いずれもμ則またはＡ則とは異なる符号化方式で動作す
ることが可能なディジタルモデム、アナログモデムおよ
びコーデックが前記ディジタルネットワークに接続され
たこと検知する検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記コーデックが前記符号化
方式を用いてアナログ信号をＰＣＭ符号に変換するよう
に前記コーデックを制御する手段とを有することを特徴
とする通信システム。 - 【請求項７】 通常はμ則またはＡ則を用いてＰＣＭ符
号をアナログ信号に変換するコーデックを有し、アナロ
グ加入者回線とディジタル電話ネットワークのインタフ
ェースをとるラインカードにおいて、 前記ディジタル電話ネットワークを通じての前記アナロ
グ加入者回線とのコネクション上でディジタルモデムの
使用が選択されたことを検知する検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記コーデックがμ則または
Ａ則とは異なる符号化方式を用いてＰＣＭ符号をアナロ
グ信号に変換するように前記コーデックを制御する手段
とを有することを特徴とするラインカード。 - 【請求項８】 通常はμ則またはＡ則を用いてアナログ
信号をＰＣＭ符号に変換するコーデックを有し、アナロ
グ加入者回線とディジタル電話ネットワークのインタフ
ェースをとるラインカードにおいて、 前記ディジタル電話ネットワークを通じての前記アナロ
グ加入者回線とのコネクション上でディジタルモデムの
使用が選択されたことを検知する検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記コーデックがμ則または
Ａ則とは異なる符号化方式を用いてアナログ信号をＰＣ
Ｍ符号に変換するように前記コーデックを制御する手段
とを有することを特徴とするラインカード。 - 【請求項９】 応答トーンをディジタル的に発生するト
ーン発生器を有するディジタルモデムにおいて、 前記トーンの下位ビット位置に、前記ディジタルモデム
の機能を識別する所定パターンを挿入する手段を有する
ことを特徴とするディジタルモデム。 - 【請求項１０】 アナログ加入者回線とディジタル電話
ネットワークのインタフェースをとるラインカード内に
あり、通常はμ則またはＡ則を用いてＰＣＭ符号をアナ
ログ信号に変換するコーデックを制御する方法におい
て、 ａ．前記ディジタル電話ネットワークを通じての前記ア
ナログ加入者回線とのコネクション上でディジタルモデ
ムの使用が選択されたことを検知するステップと、 ｂ．前記検知に応答して、前記コーデックが線形符号化
方式を用いてＰＣＭ符号をアナログ信号に変換するよう
に前記コーデックを制御するステップとからなることを
特徴とするコーデック制御方法。 - 【請求項１１】 前記ステップａは、前記ディジタルモ
デムによって送信されたトーン中に所定パターンが現れ
たことを検出するステップを含むことを特徴とする請求
項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記トーンはディジタル的に発生さ
れ、前記所定パターンは、前記トーンの下位ビット位置
で検出されることを特徴とする請求項１１に記載の方
法。 - 【請求項１３】 前記トーンは前記ディジタルモデムに
よってディジタル的に発生され、前記ディジタルモデム
は、前記トーンの所定ビット位置に、前記アナログ加入
者回線とのコネクション上での使用が選択されたことを
示す所定パターンを発生することを特徴とする請求項１
１に記載の方法。 - 【請求項１４】 アナログ加入者回線とディジタル電話
ネットワークのインタフェースをとるラインカード内に
あり、通常はμ則またはＡ則を用いてアナログ信号をＰ
ＣＭ符号に変換するコーデックを制御する方法におい
て、 ａ．前記ディジタル電話ネットワークを通じての前記ア
ナログ加入者回線とのコネクション上でディジタルモデ
ムの使用が選択されたことを検知するステップと、 ｂ．前記検知に応答して、前記コーデックが線形符号化
方式を用いてアナログ信号をＰＣＭ符号に変換するよう
に前記コーデックを制御するステップとからなることを
特徴とするコーデック制御方法。 - 【請求項１５】 マイクロプロセッサの制御下でＰＣＭ
符号をアナログ信号に変換するコーデックにおいて、 通常は音声呼に対してμ則またはＡ則を用いてＰＣＭ符
号をアナログ信号に変換する変換手段と、 前記コーデックへのディジタルモデムの接続を検知する
検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記変換手段がＰＣＭ符号を
アナログ信号に線形に変換するように前記変換手段を制
御する手段とからなることを特徴とするコーデック。 - 【請求項１６】 マイクロプロセッサの制御下でアナロ
グ信号をＰＣＭ符号に変換するコーデックにおいて、 通常は音声呼に対してμ則またはＡ則を用いてアナログ
信号をＰＣＭ符号に変換する変換手段と、 前記コーデックへのディジタルモデムの接続を検知する
検知手段と、 前記検知手段に応答して、前記変換手段がアナログ信号
をＰＣＭ符号に線形に変換するように前記変換手段を制
御する手段とからなることを特徴とするコーデック。 - 【請求項１７】 通常はμ則またはＡ則を用いてネット
ワークのＰＣＭ符号と加入者回線のアナログ信号との間
の変換を行うコーデックを有するディジタル電話ネット
ワークとのインタフェースをとるディジタルモデムにお
いて、 前記コーデックへ送信される信号の所定ビット位置に、
前記コーデックをμ則またはＡ則とは異なる符号化方式
で動作させる第１識別ビットパターン（Ｐ１）を挿入す
る手段を有することを特徴とするディジタルモデム。 - 【請求項１８】 前記モデムは、位相反転付き応答トー
ンを前記コーデックへ送信することを特徴とする請求項
１７に記載のディジタルモデム。 - 【請求項１９】 前記第１識別ビットパターンは、前記
応答トーンの所定ビット位置に含まれることを特徴とす
る請求項１８に記載のディジタルモデム。 - 【請求項２０】 前記コーデックがμ則またはＡ則とは
異なる符号化方式で動作可能であることを示す第２識別
ビットパターン（Ｐ２）を前記コーデックから受信した
ことに応じて、前記コーデックを該符号化方式で動作さ
せる第３識別ビットパターン（Ｐ３）を前記コーデック
へ送信する手段をさらに有することを特徴とする請求項
１７に記載のディジタルモデム。 - 【請求項２１】 前記符号化方式は実質的に線形の符号
化方式であり、前記第３識別ビットパターンは、前記コ
ーデックを、該実質的に線形の符号化方式で動作させる
ことを特徴とする請求項２０に記載のディジタルモデ
ム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/067,895 US6356593B1 (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Data optimized codec |
| US09/067895 | 1998-04-28 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000059829A true JP2000059829A (ja) | 2000-02-25 |
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ID=22079123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP0954158A3 (ja) |
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| US7106788B1 (en) * | 1999-11-19 | 2006-09-12 | 3Com Corporation | Method and system for analytically computing and using an ANSpcm signal |
| US7003000B1 (en) * | 1999-12-03 | 2006-02-21 | Tellabs Operations, Inc. | Method and apparatus for replacing lost PSTN data in a packet network |
| US7664036B2 (en) * | 2003-05-22 | 2010-02-16 | Broadcom Corporation | Dynamic real-time quality management of packetized communications in a network environment |
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| US5761247A (en) * | 1996-08-23 | 1998-06-02 | Paradyne Corporation | Rob bit compensation system and method associated with a receiver or codec |
| US6002684A (en) * | 1997-07-14 | 1999-12-14 | Conexant Systems, Inc. | Method and system for achieving faster asymmetric data transmission through the public switched telephone network |
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- 1998-04-28 US US09/067,895 patent/US6356593B1/en not_active Expired - Lifetime
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