RU2545102C1

RU2545102C1 - Method of optimising modem operation

Info

Publication number: RU2545102C1
Application number: RU2014100220/07A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Григоренко
Original assignee: Дмитрий Владимирович Григоренко
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-03-27

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: method includes series-connection of a telephone line to a first modem, a first automatic telephone exchange (ATE), a second ATE and a second modem, transmitting from the first to the second modem a test signal with known characteristics, controlling the value of direct current in the telephone line between the first modem and the first ATE, analysing at the side of the second modem the level of distortions of the received signal and outputting to the first modem information on the value of current, wherein the signal in the second modem has minimal distortions, transmitting information from the first to the second modem at said current value, and performing similar setup when transmitting information from the second modem to the first modem.

EFFECT: high reliability and rate of transmitting information.

2 dwg

Description

Способ оптимизации работы модемаA way to optimize the modem

Изобретение относится к технике передачи информации, а именно к телефонной системе, в которой абоненты с помощью модемов могут быть соединены с автоматической телефонной станцией (АТС).The invention relates to techniques for transmitting information, namely to a telephone system in which subscribers using modems can be connected to an automatic telephone exchange (PBX).

Основными требованиями к системам передачи информации являются достоверность и скорость передачи данных. В этой области известны нижеперечисленные технические решения. Патент РФ 2303858, способ передачи пакетных данных в системе связи, обеспечивающий высокую скорость передачи путем сжатия данных. Патент РФ 2432672, способ определения качества канала и модем, обеспечивающий увеличение полной битовой скорости или скорости передачи данных при передаче данных на нескольких несущих. Патент РФ 2155454, способ и программный модем для использования характеристик искажения, обусловленного групповой задержкой, для определения скорости передачи символов и частоты несущей для пересылки данных, обеспечивающий оптимизацию пропускной способности канала.The main requirements for information transmission systems are the reliability and speed of data transfer. In this area, the following technical solutions are known. RF patent 2303858, a method for transmitting packet data in a communication system, providing a high transmission rate by compressing data. RF patent 2432672, a method for determining the quality of a channel and a modem, providing an increase in the total bit rate or data transfer rate when transmitting data on several carriers. RF patent 2155454, a method and software modem for using the characteristics of the distortion due to group delay to determine the symbol rate and carrier frequency for data transfer, providing optimization of channel bandwidth.

Автором предлагается простой в реализации и надежный в применении способ оптимизации работы АТС. Техническим результатом, на который направлено предлагаемое изобретение, является повышение достоверности и скорости передачи информации.The author proposes a simple to implement and reliable in application way to optimize the work of the PBX. The technical result that the invention is directed to is to increase the reliability and speed of information transfer.

Технический результат достигается тем, что в заявленном способе передачи информации с помощью модема подключают последовательно в телефонную линию первый модем, первую АТС (автоматическую телефонную станцию), вторую АТС и второй модем, подают с первого на второй модем тестовый сигнал с известными характеристиками, при этом регулируют величину постоянного тока в телефонной линии между первым модемом и первой АТС, анализируют на стороне второго модема уровень искажений принимаемого сигнала и выдают в первый модем информацию о значении тока, при котором сигнал во втором модеме имеет минимум искажений, передают информацию с первого на второй модем при указанном значении тока, аналогичную настройку производят при передаче информации со второго на первый модем.The technical result is achieved by the fact that in the claimed method of transmitting information using a modem, the first modem, the first telephone exchange (automatic telephone exchange), the second telephone exchange and the second modem are connected in series to the telephone line, a test signal with known characteristics is supplied from the first to the second modem, while they regulate the amount of direct current in the telephone line between the first modem and the first telephone exchange, analyze the level of distortion of the received signal on the side of the second modem and provide information on the value of t to the first modem Single, wherein the second signal modem has a minimum distortion from the first information is transmitted to the second modem at a specified current value, similar setting is performed at the transmission of information from the second to the first modem.

При этом используемый модем должен содержать систему измерения искажения сигнала, устройство анализа и выбора оптимального сигнала по минимальным искажениям, что реализовано программным путем практически в каждом современном модеме. В качестве средства регулирования величины постоянного тока, протекающего по абонентской линии до АТС, предпочтительно применить потенциометр с электронным регулированием.In this case, the modem used must contain a system for measuring signal distortion, a device for analyzing and selecting the optimal signal for minimal distortion, which is implemented by software in almost every modern modem. As a means of controlling the magnitude of the direct current flowing through the subscriber line to the PBX, it is preferable to use a potentiometer with electronic regulation.

Особенности настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего описания примера его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.Features of the present invention will be clear from the following description of an example of its implementation with reference to the accompanying drawings.

Краткое описание чертежей, на которых представлено:A brief description of the drawings, on which:

фиг. 1 - схема сопряжения двух АТС;FIG. 1 - a pairing scheme of two automatic telephone exchanges;

фиг. 2 - функциональная схема модема.FIG. 2 - functional diagram of the modem.

На схеме сопряжения двух АТС (фиг. 1) условно показаны: модем 1, АТС1, АТС2 и модем 2, которые последовательно соединены в телефонную линию. Перед передачей информации с модема 1 на модем 2 подается тестовый сигнал с известными обменивающим сторонам характеристиками (форма, амплитуда, частота и т.д.). При этом в модеме 1 производится регулировка величины тока в телефонной линии между модемом 1 и АТС1. Модем 2 анализирует уровень искажений принимаемого сигнала и выдает в модем 1 информацию о значении постоянного тока в телефонной линии: модем 1 - АТС1, при котором в модеме 2 сигнал имеет минимум искажений. Данная информация может быть определена модемом 2 по номеру посылки тестового сигнала модемом 1 (если используется дискретное изменения тока в телефонной линии) или по времени с начала передачи тестового сигнала модемом 1 (в случае применения непрерывного изменения тока в телефонной линии). Далее модем 1 работает при данной оптимальной величине тока в телефонной линии. Аналогичная настройка повторяется между модемом 2 и АТС2, при посылке тестового сигнала с модема 2 на модем 1 регулируется величина постоянного тока в линии: модем 2 - АТС2, до получения отклика от модема 1 о наличии минимального значения искажений. Далее модем 2 работает при данной оптимальной величине постоянного тока в телефонной линии: модем 2 - АТС2. Таким образом, осуществляется оптимизация работы аналоговых систем АТС, выбраны такие значения величины постоянного тока в телефонной линии, при которых значения искажений передаваемой информации минимальны для данной линии связи, что обеспечивает модемам более оптимальный режим работы и позволяет увеличить эффективную скорость и достоверность передаваемой информации.The pairing scheme of two telephone exchanges (Fig. 1) shows conditionally: modem 1, automatic telephone exchange 1, automatic telephone exchange 2 and modem 2, which are connected in series to a telephone line. Before transmitting information from modem 1 to modem 2, a test signal with the characteristics known to the exchanging parties (shape, amplitude, frequency, etc.) is supplied. At the same time, modem 1 adjusts the amount of current in the telephone line between modem 1 and ATS1. Modem 2 analyzes the level of distortion of the received signal and provides information about the value of direct current in the telephone line to modem 1: modem 1 - ATS1, in which the signal has a minimum of distortion in modem 2. This information can be determined by modem 2 by the number of the test signal sent by modem 1 (if a discrete change in the current in the telephone line is used) or by the time from the start of the transmission of the test signal by modem 1 (in the case of continuous change in the current in the telephone line). Next, the modem 1 operates at a given optimal current in the telephone line. A similar setting is repeated between modem 2 and ATS2, when sending a test signal from modem 2 to modem 1, the direct current in the line is regulated: modem 2 - ATS2, until a response from modem 1 about the minimum distortion value is received. Next, modem 2 operates at a given optimal direct current in the telephone line: modem 2 - ATS2. Thus, the operation of the analogue automatic telephone exchange systems is optimized, the direct current in the telephone line is selected so that the distortion of the transmitted information is minimal for the given communication line, which provides the modems with a more optimal mode of operation and can increase the effective speed and reliability of the transmitted information.

Рассмотрим один из примеров реализации средств регулировки величины тока и системы анализа искажений передаваемого сигнала. С подробным описанием устройства и архитектуры модемов можно ознакомиться в книге О.И. Лагутенко «Современный модем», 2002, Эко-Трендз, глава 2, раздел 2.1. На фиг. 2 условно показана функциональная схема модема, где 1 - диодный мост, 2 - высокочастотное фильтрующее устройство (например, дроссель), 3 - схема регулирования постоянного тока (например, потенциометр), 4 - аналоговая часть модема (DAA), 5 - схема обработки сигнала (DSP). При этом первый и второй выводы диодного моста 1 являются первым и вторым выводами модема, подсоединяемыми к АТС. Третий вывод диодного моста 1 соединен с выходом схемы регулирования постоянного тока 3, а четвертый вывод диодного моста 1 через высокочастотное фильтрующее устройство 2 соединен с входом схемы регулирования постоянного тока 3. Первый и второй выводы аналоговой части модема 4 соединены соответственно с первым и вторым выводами модема, первый и второй выводы аналоговой части модема 4 соответственно соединены с первым и вторым выводами схемы обработки сигнала 5, третий вывод которого соединен с управляющим входом схемы регулирования постоянного тока 3. Схема регулирования постоянного тока 3 может быть выполнена, например, на микросхеме AD5121 - потенциометр с цифровой регулировкой по шине I²C. При прохождении тестового сигнала по телефонной линии через схему регулирования постоянного тока 3 величина постоянного тока, протекающего по телефонной линии, регулируется с микропроцессора схемы обработки сигнала 5, на который параллельно через аналоговую часть модема 4 поступает тестовый сигнал. Анализируя характеристики тестового сигнала, по минимуму искажений микропроцессор устанавливает соответствующее положение потенциометра в схеме регулирования постоянного тока 3, таким образом происходит оптимизация работы АТС на данной телефонной линии. Далее процесс повторяется для принимающей стороны данной телефонной линии, что обеспечивает работу АТС с минимальными искажениями и максимально возможной скоростью передачи информации.Consider one example of the implementation of the means for adjusting the current value and the distortion analysis system of the transmitted signal. A detailed description of the device and architecture of modems can be found in the book by O.I. Lagutenko “Modern Modem”, 2002, Eco-Trends, chapter 2, section 2.1. In FIG. 2 conventionally shows the functional diagram of the modem, where 1 is a diode bridge, 2 is a high-frequency filter device (for example, a choke), 3 is a DC control circuit (for example, a potentiometer), 4 is the analog part of the modem (DAA), 5 is a signal processing circuit (DSP). In this case, the first and second conclusions of the diode bridge 1 are the first and second conclusions of the modem connected to the PBX. The third output of the diode bridge 1 is connected to the output of the DC control circuit 3, and the fourth output of the diode bridge 1 through a high-frequency filter device 2 is connected to the input of the DC control circuit 3. The first and second outputs of the analogue part of the modem 4 are connected respectively to the first and second outputs of the modem , the first and second terminals of the analog part of the modem 4 are respectively connected to the first and second terminals of the signal processing circuit 5, the third terminal of which is connected to the control input of the constant control circuit current 3. The direct current control circuit 3 can be performed, for example, on the AD5121 chip - a digitally adjustable potentiometer on the I ² C bus. When a test signal passes through the telephone line through the direct current control circuit 3, the direct current flowing through the telephone line , is regulated from the microprocessor of the signal processing circuit 5, to which a test signal is received in parallel through the analog part of modem 4. Analyzing the characteristics of the test signal, to minimize distortion, the microprocessor sets the corresponding position of the potentiometer in the DC control circuit 3, thus optimizing the operation of the PBX on this telephone line. Next, the process is repeated for the receiving side of the telephone line, which ensures the operation of the PBX with minimal distortion and the highest possible speed of information transfer.

Для подтверждения технического результата были проведены натурные эксперименты, в ходе которых была выявлена на ряде АТС значительная зависимость характеристик телефонной линии от протекающего тока. Так, например, модем Zyxel Pro осуществлял соединения от максимально возможной для него скорости в 33 кБит/с и до полной потери связи при изменении постоянного тока через телефонную линию от 5 до 35 мА (диапазон тока соответствует нормативам телефонной линии).To confirm the technical result, field experiments were carried out, during which a significant dependence of the characteristics of the telephone line on the flowing current was revealed on a number of automatic telephone exchanges. So, for example, the Zyxel Pro modem made connections from the maximum possible speed of 33 kbit / s to it until the connection was completely lost when the direct current through the telephone line changed from 5 to 35 mA (the current range corresponds to the telephone line standards).

Из вышеизложенного следует, что предлагаемый способ оптимизации работы АТС позволяет из имеющегося диапазона рабочих токов АТС (от 5 до 35 мА) выбрать такое значение, при котором вносимые искажения будут минимальными, а следовательно, достигается максимальная достоверность и, соответственно, максимальная скорость передачи информации модемом.It follows from the foregoing that the proposed method for optimizing the operation of the telephone exchange allows you to select a value from the existing range of operating currents of the telephone exchange (from 5 to 35 mA) at which the introduced distortions will be minimal, and therefore, maximum reliability and, accordingly, the maximum information transfer rate by the modem will be achieved .

Claims

A method of transmitting information using a modem, characterized in that the first modem, the first telephone exchange (automatic telephone exchange), the second telephone exchange and the second modem are connected in series to the telephone line, a test signal with known characteristics is supplied from the first to the second modem, and the constant current in the telephone line between the first modem and the first telephone exchange, analyze the level of distortion of the received signal on the side of the second modem and provide information on the current value at which the signal in the second mode Birmingham has a minimum distortion, transmitting information from a first to a second modem at said current value, a similar configuration produces the transfer information from the second to the first modem.