SE515760C2 - Förbättringar av eller avseende dataöverföring - Google Patents

Description

30 35 4 in: Ås1š 760 Ett mål med den aktuella uppfinningen är att tillhandahålla ett modem som kan sända data med en hastighet betydligt snabbare än 28,8 kbit/s över ett telefonnät.

Ytterligare ett mål med den aktuella uppfinningen är att tillhandahålla en metod för överföring av data med en hastighet betydligt snabbare än 28,8 kbit/s över ett telefonnät. Ännu ett mål med den aktuella uppfinningen är att tillhandahålla ett dataöverföringssystem som inkluderar åtminstone två modem och ett telefonnät anpassat att sända data med en hastighet betydligt snabbare än 28,8 kbit/s över telefonnätet.

Enligt en första aspekt på den aktuella uppfinningen tillhandahålles ett datatransmissionssystem i vilket ingår åtminstone ett första modem och ett andra modem, och ett telefonnät som har en telefonilänk för PCM, kännetecknat av att i nämnda första modem ingår: - sammansättningsanordning anpassad att sätta samman en inkommande dataström till bytes; och - en omvandlare från digitalt till analogt anpassad att omvandla nämnda bytes till en serie analoga spänningsnivåer; en analog transmissionslänk anpassad att sända nämnda serie av analoga spänningsnivåer till en omvandlare för PCM, digitalt, analogt till att datatransmissionssystemet är så anordnat att en PCM- utsignal från nämnda omvandlare för PCM, analogt till digitalt, ger en återgenerering av nämnda inkommande dataström.

Data kan sändas över nämnda datatransmissionssystem med en datahastighet som är lika stor som PCM-datahastigheten för telefonitransmissionslänken för PCM.

Nämnda telefonitransmissionslänk för PCM kan sampla inkommande analoga signaler med en hastighet som i allt väsentligt motsvarar 8000 samplingar per sekund och nämnda serie av analoga UI 10 15 20 25 30 . f: ' ' _ Å . , . .. Ü I g .- s I liv ß " *. , , I - var! f" ' “" _ - " ' ' lwl. = 515 760 spännningsnivàer kan synkroniseras med nämnda samplingshastighet för PCM.

Varje nämnda byte kan bestå av 8 bitar.

En PCM-signal som representerar en dataström som tas emot av en omvandlare för PCM, digitalt till analogt, kan omvandlas till en analog signal i vilken en serie spänningsniváer i nämnda analoga signal representerar databytes, och nämnda analoga signal kan sändas över en analog transmissionsväg till nämnda andra modem.

Nämnda andra modem kan innehålla: - en omvandlare frán analogt till digitalt, anpassad att omvandla spänningsnivàer till en serie bytes; och - sammansättningsanordning anordnad att sätta samman nämnda serie av bytes till en dataström som utgörs av en bitström.

Nämnda första modem kan inkludera kompensationsanordning anordnad att anpassa nämnda serie av spänningsniváer för att kompensera för dämpning i varje analog transmissionsväg mellan nämnda första och andra modem.

Nämnda kompensationsanordning kan innehålla anordning för att sända en fördefinierad träningssekvens till nämnda andra modem, och nämnda andra modem kan innehálla anordning för att jämföra en mottagen träningssekvens med en lagrad datasekvens motsvarande nämnda träningssekvens, anordning för att beräkna en kompensationsfaktor och anordning för att sända nämnda kompensationsfaktor till nämnda första modem.

Nämnda fördefinierade träningssekvens kan sändas som del av en handskakningsprocedur mellan nämnda första och andra modem.

Nämnda telefonitransmissionslänk för PCM arbetar enligt A-lagen.

Enligt en andra aspekt pa den föreliggande uppfinningen tillhandahálles en metod att sända data över en transmissionsväg i 20 25 30 35 i i 4 _.. .. :f 515 760 vilken ingàr åtminstone en telefonitransmissionslänk för PCM, kännetecknad av att: - den sammansätter en inkommande dataström till bytes; ~ den omvandlar nämnda bytes till en serie analoga spänningsnivàer; och - den sänder nämnda serie analoga spänningsnivàer över en analog transmissionsväg till en omvandlare för PCM fràn analogt till digitalt: nämnda omvandlare för PCM frán analogt till digitalt producerar en utsignal som utgör en àtergenerering av nämnda inkommande dataström.

Nämnda dataström kan sändas med en datahastighet som är densamma som PCM-datahastigheten hos telefonitransmissionslänken för PCM .

Nämnda telefonitransmissionslänk för PCM kan sampla inkommande analoga signaler med en hastighet som i allt väsentligt är lika med 8000 samplingar per sekund, och nämnda serie av analoga spänningsnivàer kan synkroniseras med nämnda samplingshastighet för PCM .

Nämnda inkommande dataström kan sammansättas till 8 bitars bytes.

En PCM-signal som representerar en dataström kan omvandlas till en analog signal i vilken spänningsnivàer i nämnda analoga signal representerar databytes.

Nämnda metod inkluderar stegen: - omvandling av spänningsnivàer till bytes; och - sammansättning av nämnda serier av bytes till en dataström som bestàr av en bitström. 15 20 25 30 35 I 5 515 760 Nämnda serie av spänningsnivàer kan justeras till att kompensera för dämpning i nämnda analoga transmissionsväg.

En fördefinierad träningssekvens kan sändas över nämnda datatransmissionsväg, en mottagen träningssekvens kan jämföras med en lagrad datasekvens som motsvarar nämnda träningssekvens, och en kompensationsfaktor kalkyleras.

Nämnda fördefinierade träningssekvens kan sändas som del av en handskakningsprocedur mellan tvà modem.

Nämnda telefonitransmissionslänk för PCM kan arbeta enligt A- lagen.

Enligt en tredje aspekt pá den föreliggande uppfinningen tillhandahàlles ett modem anpassat att användas med ett transmissionssystem enligt nàgot av patentkraven l till 10, eller en metod att sända data enligt nagot av patentkraven ll till 20, kännetecknat av att i nämnda modem ingår: - sammansättningsanordning anordnad att sätta samman en inkommande dataström till bytes; och - en omvandlare från digitalt till analogt anpassad att omvandla nämnda bytes till en serie analoga spänningsniväer; så att när nämnda serie av analoga spänningsnivàer matas in i en omvandlare för PCM, analogt till digitalt, kommer en PCM-utsignal analogt till digitalt, àtergenerering av nämnda inkommande dataström. fràn nämnda omvandlare för PCM, att utgöra en Data kan moduleras/demoduleras med en datahastighet som är lika med PCM-datahastigheten för telefonitransmissionslänken för PCM.

Var och en av nämnda serie av analoga spänningsnivàer kan ha en tidslängd av 125 ps.

Vardera av nämnda bytes kan bestà av 8 bitar. 15 20 25 _30 ba UI ß, i Qçfl» j 515 760 Nämnda modem kan inkludera: - en omvandlare anpassad frán analogt till digitalt att omvandla spänningsniväer till en serie av bytes; och - sammansättningsanordning anpassad att sätta samman nämnda serier av bytes till en dataström som består av en bitström.

Nämnda modem kan inkludera kompensationsanordning anpassad att ställa in nämnda serie av spänningsniväer för att kompensera för dämpning i varje analog transmissionsväg över vilken nämnda serie av analoga spänningsnivàer sänds.

Nämnda kompensationsanordning kan inkludera anordning för sändning av en fördefinierad träningssekvens, anordning för att jämföra en mottagen träningssekvens med en lagrad datasekvens motsvarande nämnda träningssekvens, anordning för beräkning av en kompensationsfaktor och anordning för att sända nämnda kompensationsfaktor till ett annat modem.

Nämnda modem kan anpassas att sända nämnda fördefinierade träningssekvens som del av en handskakningsprocedur.

Utförandeformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hjälp av exempel med hänvisningar till medföljande figurer, där: Figur l översiktligt visar överföringen av en analog signal över ett teleíonnät.

Figur 2 översiktligt visar omvandlingen av en digital signal till en analog signal och dess överföring till en telefonväxel enligt föreliggande uppfinning.

Lät oss först betrakta det sätt pá vilket en analog talsignal omvandlas till en 64 kbit/s dataström för PCM i ett telefonnät, se Figur l. Den analoga signalen samplas med en hastighet av 8000 samplingar per sekund och varje sampling omvandlas till en byte, dvs 15 20 25 .30 n r s1s"760 8 bitar. Detta betyder att varje sampling motsvarar en av 256 diskreta nivåer. Digitaliseringsprocessen utförs av en omvandlare fran analogt till digitalt, i vilken ingàr kretsar för sampling.

Ràdata fràn omvandlaren fràn analogt till digitalt är i form av 12- bitars ord som sedan komprimeras med hjälp av en A-lags- eller en p- lagskompander för att producera 8 bitar. Detta betyder att storle arna som representeras av 8-bitsorden som används för att representera en sampling har ett icke-linjärt förhållande till amplituden hos den analoga signalen.

Efter överföring över telefonnätet omvandlas den digitala PCM- signalen tillbaka till en analog signal med hjälp av en omvandlare fràn digitalt till analogt, och signalen dekomprimeras med hjälp av en kompander. Den analoga signal som reproduceras pá detta sätt är, inom de gränser som sätts av analog till digital och digital till analog omvandling, en exakt kopia av den urspsrungliga analoga talsignalen.

Metoden för den föreliggande uppfinningen fungerar pà följande Sätt: l. En inkommande digital signal delas först upp i en ström av bytes, dvs 8 bitars digitala ord. 2. För varje byte genereras en analog spänning som har en amplitud som motsvarar innehàllet i aktuell byte. Den exakta storleken pà spänningen beror pà den kompressionsmetod som utnyttjas i PCM- överföring över telefonnätet och den dämpning som erhàlles i transmissionsvägen dä signalen är i analog form. 3. Den analoga spänningen matas sedan till en omvandlare, fran analogt till digitalt, synkront med samplingshastigheten 8000 per sekund, dvs varje spänningsnivå som representerar en byte hàlles i 125 us. 4. Omvandlaren fràn analog- :ill digitalt, som kan vara placarad i en lokal telefonväxel, samplar varje spänningsnivå exakt en gáng. Detta genererar en digital daïaström som är synkron med 10 25 30 ka.) KJI , . -, e~ “ ' r ,.f9 =f f " _' .

I I .... e ?515 760 den inkommande digitala dataströmmen som behandlats i steg (1) ovan.

Pà detta sätt genereras en dataström pá 64 kbit/s som kan passera genom telefonnätet som om det vore en PCM-dataström. Det centrala konceptet i föreliggande uppfinning är att fràn en dataström generera en analog signal pà ett sàdant sätt att när den passerar genom en omvandlare frán analogt till digitalt för PCM, den fàr den ursprungliga dataströmmen att bli átergenererad.

Det bör noteras att den punkt i ett telefonnät vid vilken en talsignal omvandlas fràn analog form till PCM kan variera avsevärt. I vissa fall kan omvandlingen utföras i själva telefonen, så att talet i andra fall kan omvandlingen ske i en lokal telefonväxel eller trunktelefonväxel.

I den föreliggande uppfinningen överförs data, överförs som en digital signal hela transmissionsvägen; som med hjälp av ett modem är kodad till en analog signal, som en analog signal från modemet till den punkt där PCM-omvandlingen utförs. Vid denna punkt övergàr signalen att pà nytt bli data. Denna process visas i Figur 2, som visar en inkommande dataström som omvandlas, med ett modem, till en serie analoga spänningsnivàer. Den resulterande analoga signalen sänds sedan till en telefonväxel som har en omvandlare frän analogt till digitalt för PCM. Dataströmmen som kommer frán omvandlaren frän analogt till digitalt, kommer att vara identisk med den inkommande dataströmmen.

För mottagen data fungerar processen i motsatt riktning. En inkommande dataström omvandlas till en analog signal genom en omvandlingsenhet PCM till analogt i en telefonväxel, och sänds som en analog signal till ett mottagande modem där det átergenereras som en digital signal.

Den väg över vilken den analoga representationen av den digitala signalen sänds kan medföra viss dämpning av den analoga signalen.

Modemet mäste kompensera för detta, om fel inte skall uppstà i dataströmmen. Kompensering kan uppnås genom att med en faktor som bestäms i enlighe: med den kända dä:pningen öka de spänningsnivàer som sänds. Den dämpning som införs pa de analoga elementen i transmissionsväge: kan bestämmas genom att modem sänder en träningssekvens med data som del av handskakningsproceduren för att Un à 15 20 IJ Un ß _ 3 1 _ . c | f Ä z > _§ i _ , . . » f ' ' _ , _ . n »swä 760 etablera en datalänk mellan tvá modem. Detta gör det möjligt för modemen att anpassa förhållandet mellan datavärdena i datasignalen och spänningsnivaerna i den motsvarande analoga signalen. Denna nivàjustering kan utföras vid etablerandet av en datalänk och, om Sá erfordras, med vissa intervaller under en sändning.

I ett datöv^rföringssystem som utnyttjar föreliggande uppfinning kommer datatransmissionsvägen i varje ände att avslutas med ett modem. Datatransmissionsvägen kan inkludera en eller flera analoga överföringslänkar, till exempel analoga transmissionslänkar som ansluter modemen till PCM A/D- eller D/A-omvandlare, tillsammans med àtminstone en PCM-transmissionslänk. Det modem som initierar ett dataanrop etablerar en handskakningsprocedur med det anropade modemet. Under denna handskakningsprocedur sänder det första modemet en fördefinierad träningssekvens till det andra modemet. Det mottagande modemet jämför den mottagna träningssekvensen med en lagrad version av träningssekvensen och beräknar ur denna jämförelse en faktor med vilken de sända spänningsniváerna mäste ökas för att kompensera för dämpningen i de analoga överföringsvägarna. Denna faktor sänds sedan till det anropande modemet där det används för att justera spänningsnivàerna hos den sända signalen.

Med modem enligt teknikens ståndpunkt som arbetar i ett telefonnät som använder PCM-överföring är PCM-signalen en digitaliserad version av en analog bärsignal pá vilken datasignalen moduleras. I systemet enligt föreliggande uppfinning däremot är PCM- signalen den verkliga datasignal som tillfördes ingàngen pà modemet.

Claims (28)

20 25 30 35 nu n. PATENTKRAV 1 5 15 7 6 Û

1. Ett datatransmissionssystem inkluderande åtminstone ett första modem och ett andra modem och ett telefonnät som har en telefonitransmissionslänk för PCM, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda första modem inkluderar: - sammansättningsanordning anpassad att sätta samman en inkommande dataström till bytes; och - en omvandlare från digitalt till analogt anpassad att omvandla nämnda bytes till en serie analoga spänningsnivàer; en analog transmissionslänk anpassad att sända nämnda serie av analoga spänningsnivåer till en omvandlare för PCM från analogt till digitalt, där datatransmissionssystemet är så anordnat att en PCM- utsignal från nämnda omvandlare från analogt till digitalt samtidigt är en återgenerering av nämnda inkommande dataström.

2. Ett datatransmissionssystem enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att data sänds över nämnda datatransmissionssystem med en hastighet som är lika med PCM- datahastigheten för telefonitransmissionslänken för PCM.

3. Ett datatransmissionssystem enligt antingen patentkrav l eller patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda telefonitransmissionslänk för PCM samplar inkommande analoga signaler med en hastighet som i allt väsentligt motsvarar 8000 samplingar per sekund, och av att nämnda serie av analoga spänningsnivåer är synkroniserade med nämnda PCM-samplingshastighet.

4. Ett datatransmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att var och en av nämnda bytes består av 8 bitar.

5. Ett datatransmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att en PCM-signal, som representerar en dataström som tas emot av en PCM-omvandlare från 10 15 20 25 30 35 ~ 515 digitalt till analogt, omvandlas till en analog signal i vilken en serie spänningsniváer i nämnda analoga signal representerar data- bytes, och av att nämnda analoga signal sänds över en analog transmissionsväg till nämnda andra modem.

6. Ett datatransmissionssystem enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda andra modem inkluderar: - en omvandlare fràn analogt till digitalt, anpassad att omvandla spänningsnivàer till en serie bytes, och - sammansättningsanordning för att sätta samman nämnda serie av bytes till en dataström som består av en bitström.

7. Ett datatransmissionssystem enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda första modem inkluderar kompensationsanordning anpassad att justera nämnda serie av spänningsnivàer för att kompensera för dämpning i varje analog transmissionsväg mellan nämnda första och andra modem.

8. Ett datatransmissionssystem enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda kompensationsanordning inkluderar anordning för sändning av en fördefinierad träningssekvens till nämnda andra modem, och nämnda andra modem inkluderar anordning för att jämföra en mottagen träningssekvens med en lagrad datasekvens motsvarande nämnda träningssekvens, anordning för beräkning av en kompensationsfaktor och anordning för sändning av nämnda kompensationsfaktor till nämnda första modem.

9. Ett datatransmissionssystem enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda fördefinierade träningssekvens sänds som del av en handskakningsprocedur mellan nämnda första och andra modem.

10. Ett datatransmissionssystem enligt nàgot av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda telefonitransmissionslänk för PCM arbetar enligt A-lagen. 10 15 20 25 30 35 . . . . .- f 515 12760

11. ll. En metod att sända data över en datatransmissionsväg inkluderande åtminstone en telefonitransmissionslänk för PCM, k ä n n e t e c k n a d av att: - den sätter samman en inkommande dataström till bytes; - den omvandlar nämnda bytes till en serie analoga spänningsniväer, och - den sänder nämnda serie av analoga spänningsnivàer över en analog transmissionsväg till en omvandlare fràn analogt till digitalt för PCM; nämnda omvandlare för PCM fràn analogt till digitalt producerar en utsignal som samtidigt är en àtergenerering av nämnda inkommande dataström.

12. En metod enligt patentkrav ll, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda dataström sänds med en datahastighet som är identisk med PCM- datahastigheten för telefonitransmissionslänken för PCM.

13. En metod enligt antingen patentkrav ll eller patentkrav 12, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda telefonitransmissionslänk för PCM samplar inkommande analoga signaler med en hastighet som i allt väsentligt är lika med 8000 samplingar per sekund, och av att synkronisering sker av nämnda serie av analoga spänningsnivàer med nämnda samplingshastighet för PCM.

14. En metod enligt nàgot av patentkraven ll till 13, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda inkommande dataström sammansättes till 8 bitars bytes.

15. En metod enligt något av patentkraven ll till 14, k ä n n e t e c k n a d av att en PCM-signal representerande en dataström omvandlas till en analog signal i vilken spänningsnivàer i nämnda analoga signal representerar databytes. 20 25 30 35 i 13 515 760

16. En metod enligt patentkrav 15, k ä n n e t e c k n a d av att: - spänningsnivåerna omvandlas till bytes; och - nämnda serier av bytes sammansättes till en dataström som består av en bitström.

17. En metod enligt något av patentkraven ll till 16, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda serie av spänningsnivåer justeras till att kompensera för dämpning i nämnda analoga transmissionsvägar.

18. En metod enligt patentkrav 17, k ä n n e t e c k n a d av att en fördefinierad träningssekvens sänds över nämnda datatransmissionsväg, att en mottagen träningssekvens jämförs med en lagrad datasekvens som motsvarar nämnda träningssekvens, och att en kompensationsfaktor beräknas.

19. En metod enligt patentkrav 18, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fördefinierade träningssekvens sänds som del av en handskakningsprocedur mellan tvä modem.

20. k ä n n e t e c k n a d av att nämnda telefonitransmissionslänk för En metod enligt något av föregående patentkrav, PCM arbetar enligt A-lagen.

21. enligt något av patentkraven 1 till 10, Ett modem anpassat att användas med ett transmissionsystem eller en metod att sända data enligt något av patentkraven ll till 20, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda modem inkluderar: - sammansättningsanordning anpassad att sätta samman en inkommande dataström till bytes; och - en omvandlare från digitalt till analogt anpassad att omvandla nämnda bytes till en serie analoga spänningsnivåer; 15 20 25 30 35 ' l I A > nu sà att när nämnda serie av analoga spänningsnivàer matas in i en omvandlare för PCM fràn analogt till digitalt, kommer en PCM- utgàngssignal fràn nämnda omvandlare fràn analogt till digitalt att samtidigt utgöra en ätergenerering av nämnda inkommande dataström.

22. nämnda data moduleras/demoduleras med en datahastighet som är lika Ett modem enligt patentkrav 21, k ä n n e t e c k n a t av att med PCM-datahastigheten för telefonitransmissionslänken för PCM.

23. Ett modem enligt antingen patentkrav 21 eller patentkrav 22, k ä n n e t e c k n a t av att var och en av nämnda serie av analoga spänningsnivàer har en varaktighet av 125 us.

24. k ä n n e t e c k n a t av att vart och ett av nämnda bytes består Ett modem enligt nàgot av patentkraven 21 till 23, av 8 bitar.

25. k ä n n e t e c k n a t av att Ett modem enligt nágot av patentkraven 21 till 24, i nämnda modem ingàr: - en omvandlare fràn analogt till digitalt anpassad att omvandla spänningsnivàer till en serie bytes; och - sammansättningsanordning anpassad att sätta samman nämnda serie av bytes till en dataström som bestàr av en bitström.

26. k ä n n e t e c k n a t av att nämnda modem inkluderar Ett modem enligt nàgot patentkraven 21 till 25, kompensationsanordning för att justera nämnda serie av spänningsnivàer för att kompensera för dämpning i varje analog transmissionsväg över vilken nämnda serie av analoga spänningsnivàer sänds.

27. i nämnda kompensationsanordning ingår anordning för sändning av en Ett modem enligt patentkrav 26, k ä n n e t e c k n a t av att fördefinierad träningssekvens, anordning för att jämföra en mottagen träningssekvens med en lagrad datasekvens som motsvarar nämnda träningssekvens, anordning för att beräkna en kompensationsfaktor : » | . u ' 15 och anordning för att sända nämnda kompensationsfaktor till ett annat modem.

28. nämnda modem är anpassat att sända nämnda fördefinierade Ett modem enligt patentkrav 27, k ä n n e t e c k n a t av att träningssekvens som del av en handskakningsprocedur.