專利名稱：使用同時話音數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器獨立交換話音和數(shù)據(jù)的呼叫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信設(shè)備，具體涉及使用一個同時話音與數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器(modem)在本地回路上同時傳輸話音和數(shù)據(jù)。
在1993年6月14日提交的申請?zhí)枮?8/076505、Gordon Bre-mer和Kenneth D.Ko的名稱為“同時傳輸模擬和數(shù)字通信”的待審查的、共同已轉(zhuǎn)讓的美國專利申請敘述了一個同時傳輸話音和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其中話音信號加在數(shù)據(jù)信號上以便在一條通信信道上傳輸?shù)揭粋€接收的modem。
在這個同時傳輸模擬和數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中，被傳送的數(shù)據(jù)信號以數(shù)據(jù)碼元序列代表，每個數(shù)據(jù)碼元與從信號空間中取出的一個特定的N維信號點值相關(guān)。類似地，以話音信號代表的模擬信號被處理，以使它變換為N維的信號空間，以便提供一個話音信號點。這個話音信號點規(guī)定了圍繞該信號空間的原點的話音信號矢量的幅度和角度。然后數(shù)據(jù)碼元和話音信號矢量加在一起以選擇一個得到的N維的信號點，然后傳送到遠端modem。
當收到所傳送的N維信號點時，遠端modem的接收器檢測所嵌入的數(shù)據(jù)碼元，并且從接收的N維信號點減去該數(shù)據(jù)碼元以得到話音信號矢量。然后使用這個話音信號矢量產(chǎn)生該話音信號。
為此，這個技術(shù)有利地提供具有音頻部分和數(shù)據(jù)部分的一個話音頻帶信號。這允許具有同時傳輸話音和數(shù)據(jù)能力的modem的兩個用戶在他們之間傳送數(shù)據(jù)并同時通話，在每個用戶地點僅要求一條“塞尖/塞環(huán)”型電話線路。
上述同時地傳送話音和數(shù)據(jù)的技術(shù)要求每個用戶或端點具有一個同時傳輸話音和數(shù)據(jù)(SVD)能力的modem。但是，我已認識到，當一個SVD用戶希望在同時但與不同的對方具有一個話音通話和一個數(shù)據(jù)連接時，存在一些情況。因此，我已發(fā)現(xiàn)一種方法和設(shè)備，它允許公共交換電話網(wǎng)的中心局提供“本地環(huán)路(LL)的SVD，其中一個用戶的話音和數(shù)據(jù)呼叫共同存在在話音頻帶“塞尖/塞環(huán)”電話線上，而且這些呼叫的話音和數(shù)據(jù)部分被發(fā)送到分開的對方。這允許該用戶在該用戶的相同“塞尖/塞環(huán)”型電話線上建立與一方的話音通話和與不同的方數(shù)據(jù)連接。
在本發(fā)明的一個實施例中，一個中心局包括一個modem群，該modem群包括SVD能力的modem和標準的例如CCITT(國際電話電極咨詢委員會)V.32兼容的modem。具有SVD modem的用戶即SVD用戶，它建立與該中心局的SVD modem的SVD鏈路。然后該中心局的這個SVD modem將從本地環(huán)路接收的話音頻帶信號的話音和數(shù)據(jù)部分分開，以便通過該中心局分開傳輸?shù)讲煌?。該SVD信號的話音部分從該中心局接收標準的話音呼叫處理，以便傳輸?shù)皆撛捯艉艚械囊徊糠值哪且环?。SVD信號的數(shù)據(jù)部分通過該中心局的標準modem發(fā)送，以便傳輸?shù)阶鳛樵摂?shù)據(jù)呼叫的一部分的那一方。因此，任一方都要有一個SVD能力的modem，該SVD用戶在單一的“塞尖/塞環(huán)”型電話線上具有話音連接和數(shù)據(jù)連接。
由于與該SVD用戶相關(guān)的中心局包括一個SVD能力的mo-dem，經(jīng)過該本地環(huán)路的SVD連接總是終止在兩個modem之間。除此之外，該SVD用戶和該中心局之間的這個本地環(huán)路連接不改變，即它總是相同的線對。因此，在建立數(shù)據(jù)或SVD連接中執(zhí)行“訓練”(train)的時間量通過在任何數(shù)據(jù)或SVD連接的建立期間執(zhí)行一個“快速訓練”可被大大地減少了。通過存儲和重新使用在每個mo-dem中用于量化和回聲抑制的系數(shù)而不是每當建立數(shù)據(jù)或SVD連接時重新自適地再生它們，可執(zhí)行這個“快速訓練”。理想地，用于量化和回聲抑制的系數(shù)不必再計算，因為經(jīng)過本地環(huán)路的數(shù)據(jù)連接總是使用相同的實際線對。因此，只需要執(zhí)行定時同步，與標準mo-dem訓練過程的幾秒比較，它減少該訓練時間到毫秒(ms)數(shù)量級。


圖1示出同時傳輸話音和數(shù)據(jù)用戶端點之間的端對端同時傳輸話音和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的方框圖；圖2示例性地示出SVD識別信號分配的一個表；圖3示出體現(xiàn)本發(fā)明原理的一種通信系統(tǒng)的方框圖4示出體現(xiàn)本發(fā)明原理的示例性的一個流程圖；圖5示出使用一個輔助信道的說明性的SVD碼元字塊；圖6示出體現(xiàn)本發(fā)明原理、將話音呼叫加到已有的數(shù)據(jù)呼叫上的示例性的流程圖；和圖7示出體現(xiàn)本發(fā)明原理、將數(shù)據(jù)呼叫加到已有的話音呼叫上的示例性的流程圖。
圖1示出了在同時傳輸話音和數(shù)據(jù)用戶端點之間的同時傳輸話音和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的方框圖。這個方框圖表示在這里所稱的“端對端”SVD鏈路，因為話音和數(shù)據(jù)呼叫是在通過他們各自的SVD mo-dem的相同主叫方和被叫方之間。在下面的敘述中，假定圖1的用戶1和用戶2之間已經(jīng)建立了通信通路。用戶1的通信設(shè)備包括數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)10，代表話音終端設(shè)備的電話機20和SVDmodem100。后者接收傳輸?shù)絊VDmodem300的兩種類型的信號從DTE10來的數(shù)據(jù)信號和從電話機20來的話音信號。SVDmodem100編碼該數(shù)據(jù)信號和該話音信號以提供一個組合的話音和數(shù)據(jù)信號，以便經(jīng)過本地環(huán)路101，公共交換電話網(wǎng)(PSTN)200和本地環(huán)路301傳輸?shù)絊VDmodem300。SVDmodem的基本操作而不是本發(fā)明的概念在上述的1993年6月14日提交的，申請?zhí)枮?8/076505、名稱為“同時傳輸模擬和數(shù)字通信”的Bremer等人的專利申請中敘述。SVDmodem300接收由SVDmodem100發(fā)送的組合的話音和數(shù)據(jù)信號并且提供該數(shù)據(jù)信號給DTE30，和提供該話音信號給電話機40。在相反方向即從SVDmodem300到SVDmodem100的數(shù)據(jù)和話音信號的傳輸以類似的方式進行。
在上面的敘述中，假定在以SVDmodem100和SVDmodem300表示的端點之間已經(jīng)存在一個SVD連接。但是，在這個SVD連接的建立期間，最好是主叫SVDmodem初始地發(fā)信號通知遠端或被叫SVDmodem該主叫modem也是一個SVDmodem。這個初始信令是使用一個SVD識別信號實現(xiàn)的，該SVD識別信號是在被叫SVDmodem的電話號碼撥完之后由主叫SVDmodem發(fā)送的。這類的通知允許應答的SVDmodem立即轉(zhuǎn)換到一個SVD模式，這與初始地不履行象CCITT V.32的標準數(shù)據(jù)調(diào)制、然后轉(zhuǎn)換到SVD模式相反。圖2中示出了SVDmodem使用的說明性的不同的識別信號集。這些信號交換的信號包括一個呼叫信號SVD CNG，它包含呼叫音“a”和“b”，和包含應答識別信號SVD AID，它包括應答音“a”和“b”。被叫SVDmodem提供作為證實的應答識別信號到主叫SVDmodem，證實該呼叫已經(jīng)由一個SVD兼容的modem應答了。
如上所述，SVD信號提供一個話音頻帶信號，它允許兩個SVD用戶同時在他們之間傳送數(shù)據(jù)和談話，而在每個用戶地點只要求一條“塞尖/塞環(huán)”型的電話線，例如圖1的線路101和301。但是，當具有一個SVD能力的modem的用戶希望建立同時傳輸話音和數(shù)據(jù)連接時，這使得話音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫被“鏈接”在一起。換句話說，話音呼叫只有在已有的數(shù)據(jù)連接的終端點之間進行，或者數(shù)據(jù)呼叫只能在已有的話音連接的終端點之間進行。然而，在SVD用戶希望在同時但與不同的對方具有話音通話和數(shù)據(jù)連接時存在一些情況。因此，我已發(fā)現(xiàn)一種方法和設(shè)備，它允許公共交換電話網(wǎng)的中心局接收包括音頻部分和數(shù)據(jù)部分的話音頻帶信號，并且分開地傳送話音部分和數(shù)據(jù)部分到不同的對方。因此，一個SVD用戶可在相同的“塞尖/塞環(huán)”型電話線上與一方建立話音通話并與不同的一方建立數(shù)據(jù)連接。
圖3示出了體現(xiàn)本發(fā)明的原理的通信系統(tǒng)的方框圖。用戶1的通信設(shè)備包括數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)10，代表話音終端設(shè)備的電話機20和SVDmodem400。后者接收傳輸?shù)絇STN500的兩類信號從DTE10來的數(shù)據(jù)信號和從電話機20來的話音信號。SVDmodem400編碼該數(shù)據(jù)信號和該話音信號以便提供一個組合的話音與數(shù)字信號—SVD信號，經(jīng)過本地環(huán)路101傳輸?shù)絇STN500。本地環(huán)路101是典型的“塞尖/塞環(huán)”設(shè)施，即線對，話音頻帶信號經(jīng)過該線對在用戶1的終端設(shè)備即SVDmodem400和PSTN500之間傳送。為了簡單起見，PSTN500用三個中心局(CO)表示CO550，CO590和CO595。應該懂得，取決于主叫方和被叫方的實際地理位置，PSTN500可包括少些或多些的中心局型的交換設(shè)備。除了下面敘述的本發(fā)明的概念之外，在現(xiàn)有技術(shù)中PSTN500起著話音或數(shù)據(jù)電話呼叫的路由選擇和建立的作用。
按照本發(fā)明的構(gòu)思，CO550提供一個“本地環(huán)路(LL)SVD”業(yè)務(wù)，其中同時發(fā)生的話音和數(shù)據(jù)呼叫經(jīng)過到用戶1的話音頻帶本地環(huán)路101建立，而且這些同時發(fā)生的呼叫的話音部分和數(shù)據(jù)部分被發(fā)送到分開的電話號碼、例如以用P3和4代表的不同的對方。CO550包括交換處理器555和modem群560。交換處理器555不僅提供現(xiàn)有技術(shù)中公知的呼叫處理功能，而且按照本發(fā)明的概念還經(jīng)過線路556控制modem群560，線路556代表用于發(fā)信號和控制mo-dem群560的控制通路，例如控制總線。modem群560基本上是放置在CO550的多對背對背modem，該CO550向用戶1提供電話業(yè)務(wù)。當需要時modem群560的任一modem對動態(tài)地分配給一個特定的本地環(huán)路。modem群560的一個modem對以本地環(huán)路(LL)SVDmodem565和中繼線modem570表示。LL—SVD modem565類似于用戶1的SVDmodem400并且提供同時傳輸話音和數(shù)據(jù)功能。中繼線modem570符合象CCITT V.32的任一個標準的調(diào)制技術(shù)。modem565和570可用兩個分立器件實現(xiàn)，一個器件具有多個端口(因為背對背modem對從來不分開)，或者按具有數(shù)字信號處理(DSP)能力的中央交換機中的軟件實現(xiàn)。例如，接口到本地環(huán)路的modem可認為是一個編譯碼器(codec)，到CO中繼線的接口不需要D/A或A/D變換就可實現(xiàn)。
為了下面討論圖3的用戶1，要求與用戶3建立一個話音連接和與用戶4建立一個分開的和單獨的數(shù)據(jù)連接。因此，用戶1預定擁有CO 550的本地交換機承載者(Local exchange Carrier)的“LL—SVD”業(yè)務(wù)。應該指出，如果用戶1而是要求“端對端”SVD連接或鏈路，如圖1中所示的，假定“LL—SVD”業(yè)務(wù)，則象其它中心局業(yè)務(wù)如“呼叫等待”可由用戶1通過特別的信令暫時地禁止，例如由用戶1從電話機20輸入一個唯一的按鍵碼。當“LL—SVD”業(yè)務(wù)被禁止時，CO550禁止modem群560并且簡單地給用戶1提供入境或出境呼叫的“普通簡單的電話業(yè)務(wù)”(POTS)和不管在本地環(huán)路101上的任何SVD控制信令?！癓L—SVD”業(yè)務(wù)也可在單個呼叫的持續(xù)期間以其它方式選擇地禁止。例如，在出境呼叫期間，當CO500檢測一個標準的數(shù)據(jù)modem或從用戶1的SVDmodem400來的傳真訓練序列時，“LL—SVD”業(yè)務(wù)可被禁止。這些信號指示該用戶1已經(jīng)以不同于SVD模式的一種模式例如標準的數(shù)據(jù)模式(在下面敘述)來配置SVDmodem400。
用戶1的SVDmodem400或者以僅話音模式、僅數(shù)據(jù)模式、傳真機(fax)模式或者以SVD模式工作。僅話音模式禁止通過本地環(huán)路101建立數(shù)據(jù)呼叫。類似地，僅數(shù)據(jù)模式禁止通過本地環(huán)路101建立話音呼叫。傳真機模式允許SVDmodem400在用戶1和另一方之間通過傳真?zhèn)鬏?。傳真機模式在Bremer 1993年11月15日提交的、申請?zhí)枮?8/151689、名稱為“傳真調(diào)制變換為數(shù)據(jù)調(diào)制”的、待審查的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請中敘述。最后，SVD模式允許SVDmodem400通過本地環(huán)路101建立話音、數(shù)據(jù)、傳真或者話音與數(shù)據(jù)呼叫。
假定用戶1例如經(jīng)DTE10通過一個“命令模式”接口來配置SVDmodem400而以SVD模式工作。一旦以SVD模式啟動了，SVDmodem400根據(jù)本地環(huán)路101的狀態(tài)給CO550提供不同的信號。例如，如果在本地環(huán)路101上沒有在先有效的電話呼叫，則當檢測到從電話機20來的“摘機”信號時，SVDmodem400或者直接傳送“摘機”信號到CO550或者簡單地再生另一個“摘機”信號給CO550，通過本地環(huán)路101提供典型的話音呼叫信號給CO550。換句話說，如果僅僅建立一個話音呼叫，則SVDmodem400經(jīng)本地的環(huán)路101有效地透明地傳送任何電話信令如“摘機”信號、接著是撥號數(shù)字和隨后的話音信號到CO550。在反方向，SVDmodem400類似地在線路101上傳送任何信號給電話機20。
為了在不同的時間單獨地轉(zhuǎn)接話音和數(shù)據(jù)信號通路，必須建立信令和呼叫處理過程。當用戶1或者是呼叫嘗試(數(shù)據(jù)或話音)的主叫方或者被叫方時下面的狀況對本地環(huán)路101可起作用。
1)本地環(huán)路101未使用；2)本地環(huán)路101經(jīng)過“LL—SVD”業(yè)務(wù)用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)呼叫；3)本地環(huán)路101經(jīng)過POTS業(yè)務(wù)用于現(xiàn)有的話音呼叫；和4)本地環(huán)路101經(jīng)過“LL—SVD”業(yè)務(wù)用于SVD呼叫中的數(shù)據(jù)和話音。
圖4表示實現(xiàn)本發(fā)明的原理的說明性流程圖。在這個例子中，假定本地環(huán)路100未使用，即本地環(huán)路101的狀態(tài)是上述的狀態(tài)1。在步驟605中，CO550的交換處理器555監(jiān)視電話呼叫的開始，該電話呼叫或者來自本地環(huán)路101，以下稱為“出境呼叫”，或者經(jīng)過信令來自中繼線551和552，以下稱為“入境呼叫”，并用收集來自主叫方的呼叫信息，例如被叫方電話號碼。
如果從本地環(huán)路101檢測到呼叫的開始，例如通過“摘機”信號的檢測，則在步驟610中交換機處理器555執(zhí)行“出境呼叫鑒別”。在這個步驟中，交換機處理器555監(jiān)視本地環(huán)路101的SVD呼叫信號。如果沒有檢測到任何類型(數(shù)據(jù)、傳真或SVD)的信號，則在步驟615中交換處理器555進入“僅話音”模式，即上述的狀況3，并且提供POTS業(yè)務(wù)給用戶1以接通該電話呼叫。如果從SVDmodem400檢測到標準modem或傳真呼叫信號，則交換機處理器555暫?！癓L—SVD，業(yè)務(wù)并在數(shù)據(jù)呼叫持續(xù)期間工作在POTS模式直到指示數(shù)據(jù)連接結(jié)束的能量(如重新啟動PSTN網(wǎng)絡(luò)回聲抑制器所要求的能量)不存在時為止。
但是，如果在步驟610中交換機處理器555檢測一個SVD呼叫信號，則在步驟620至626中交換機處理器555提供“LL—SVD”業(yè)務(wù)。在步驟620中，交換機處理器555在包括modem群560中的LL—SVDmodem565和中繼線modem570的modem對中經(jīng)過線路556轉(zhuǎn)接。換句話說，modem群560有效地“插入”(break into)任何嘗試的數(shù)據(jù)連接。關(guān)于圖3，所要求的數(shù)據(jù)連接是在用戶1和用戶4之間，任一個用戶都可以為始發(fā)方。在“插入”該數(shù)據(jù)連接中，包括LL—SVD modem565和中繼線modem570的modem對終接在該數(shù)據(jù)連接的兩端，以致中繼線modem570模仿到遠端的本地端點modem，即用戶4的modem60，而LL—SVD modem565開始與用戶1的本地SVDmodem400的LL—SVD會話。在步驟625中，根據(jù)同時傳輸話音和數(shù)據(jù)信號在LL—SVD modem565和SVDmodem400之間建立具有數(shù)據(jù)信道和話音信道的數(shù)據(jù)鏈路，即上述的狀況2；而在步驟626中，根據(jù)一個標準的例如V.32調(diào)制技術(shù)建立中繼線modem570和modem60之間的數(shù)據(jù)鏈路。對于出境數(shù)據(jù)呼叫，步驟626包括中繼線modem570經(jīng)過線路556撥叫由交換機處理器555提供的被叫方電話號碼。
當交換機處理器555檢測入境呼叫的開始時，在步驟611中交換機處理器555執(zhí)行“入境呼叫鑒別”。在這步驟中，交換機處理器555監(jiān)視入境呼叫以便在話音、數(shù)據(jù)、SVD和fax呼叫之間進行鑒別。由于不是所有的無SVD能力的數(shù)據(jù)modem都提供數(shù)據(jù)呼叫音，所以沒有通用的、明確的呼叫鑒別算法。這樣，步驟611僅僅是入境呼叫鑒別算法的一個說明性的表示，如果有的話，該鑒別算法選擇地將任何入境呼叫作為呼叫音的功能對待。在這個實施例中，假定用戶1不希望入境數(shù)據(jù)呼叫而正希望接收傳真?zhèn)鬏?，即傳真呼叫。因此，當檢測到傳真呼叫音時，在步驟611中交換機處理器555經(jīng)過步驟620，625和626提供“LL—SVD”業(yè)務(wù)。但是，如果沒有檢測到這種信號，則在步驟615中，交換機處理器555提供POTS業(yè)務(wù)給該入境呼叫，或者話音或者數(shù)據(jù)。應該指出，在這個實施例中，如果在步驟611交換機處理器555檢測到入境SVD呼叫音，則交換機處理器暫?！癓L—SVD”業(yè)務(wù)并在SVD會話期間工作在POTS模式，直到指示SVD連接結(jié)束的能量(如重新啟動PSTN回聲抑制器所要求的能量)不存在時為止。結(jié)果，這允許用戶3建立一個端對端SVD連接。這種情況類似于用戶1人工地禁止“LL—SVD”業(yè)務(wù)以便經(jīng)過出境呼叫建立端對端SVD連接的情況。
關(guān)于由交換機處理器555執(zhí)行的任何入境呼叫鑒別功能，應該指出，“LL—SVD”業(yè)務(wù)可允許用戶1配置入境呼叫鑒別以滿足用戶的特殊需要，例如類似于在沒有“LL—SVD”業(yè)務(wù)時用戶可配置他們的本地modem以執(zhí)行呼叫鑒別的方式。例如，在步驟620至626中用戶1可以只選擇一個非SVD數(shù)據(jù)呼叫信號用于觸發(fā)產(chǎn)生LL—SVD連接。因此，任何入境傳真呼叫可接收POTS業(yè)務(wù)。
關(guān)于SVDmodem400，對于出境呼叫的話音呼叫，SVDmodem400起著如上所述的功能，即SVDmodem400從電話機20有效地透明地傳送任何話音呼叫信令到CO550。對于入境話音呼叫，SVDmodem400執(zhí)行類似于由CO550執(zhí)行的呼叫鑒別步驟。在檢測振鈴信號之后，它是由CO550提供的POTS業(yè)務(wù)的一部分，在本地環(huán)路101上沒有檢測到任何modem類型信號之后，SVDmodem400不會通過任何話音呼叫信令。
對于出境數(shù)據(jù)呼叫，SVDmodem400“摘機”，提供被叫方號碼，然后提供上述SVD呼叫信號到交換機處理器555，如圖3可看到的，該交換機處理器接到本地環(huán)路101。如已經(jīng)敘述的，交換機處理器555使用SVD呼叫信號執(zhí)行步驟610的上述呼叫鑒別。類似地，對于被允許接收”LL—SVD”業(yè)務(wù)的入境數(shù)據(jù)呼叫，LL—SVDmodem565“摘機”和提供SVD呼叫信號到本地環(huán)路101以便傳輸?shù)絊VDmodem400，當這個SVD呼叫信號的檢測完成LL—SVD鏈路初始化時，例如發(fā)送一個SVD應答信號、標準應答音、訓練等等。
一旦本地環(huán)路的狀態(tài)從狀況1變化為狀況2或狀況3時，兩個呼叫的第一個呼叫，或者話音或者數(shù)據(jù)已經(jīng)建立。根據(jù)本地環(huán)路101是在狀況2或狀況3，由CO550采取隨后的步驟建立兩個呼叫的第二個呼叫。
當本地環(huán)路101處在狀況2時，經(jīng)過本地環(huán)路101傳送SVD信號的話音信道未使用，而這個話音信道的所有信令和控制經(jīng)過SVDmodem400和LL—SVDmodem565之間的SVD輔助信道傳送。SVD輔助信道可以許多方法實現(xiàn)。例如，如本領(lǐng)域中公知的，輔助信道可通過數(shù)據(jù)已調(diào)信號(這里是SVD信號)與另一個控制信號多路復用提供；或者輔助信道可以如在1993年11月15日提交的、申請?zhí)枮?8/151686、發(fā)明人為Bremer等人、名稱為“在同時的話音和數(shù)據(jù)傳輸中的副信道通信”的待審查的已共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請中敘述的那樣。圖5表示包括在SVD信號內(nèi)的副信道的傳輸方案圖。這個SVD副信道不僅提供任何SVD端點之間的附加信息的傳送，而且允許話音信號在SVD數(shù)據(jù)連接的整個帶寬上傳送。如從圖5可看到的，從SVDmodem來的信息以幀或“碼元字塊”例如碼元字塊405提供，為了這個例子的目的，一個碼元字塊包括70個碼元。每個碼元字塊內(nèi)連續(xù)的碼元以S1、S2、S3、…、S70表示。每個碼元字塊再劃分為數(shù)據(jù)段，例如數(shù)據(jù)段406；和一個控制段，例如控制段407。假定數(shù)據(jù)段中的碼元組是S1至S56。這些是“數(shù)據(jù)碼元”而且總是傳遞DTE數(shù)據(jù)。為了下面討論的目的，碼元速率示例性地是3000碼元/秒(s/sec)，雖然可以使用其它的碼元率，例如2800s/sec。在3000s/sec的碼元率時，一個碼元字塊的平均數(shù)據(jù)碼元率等于(56/70)×3000＝2400s/sec。因此，如果每個數(shù)據(jù)碼元有6個數(shù)據(jù)比特，則得到的數(shù)據(jù)速率是14400比特/秒(bps)。假定這個數(shù)據(jù)速率足夠高可以滿足用戶的需要，以致SVD數(shù)據(jù)連接的剩余帶寬可分配給該控制段，該控制段提供該副信道。
控制段的其余碼元即s57至70是“控制碼元”。通常，后者從來不傳遞DTE數(shù)據(jù)，但是傳遞控制信息。每個控制碼元代表多個“控制比特”?？刂拼a元與DTE數(shù)據(jù)碼元一樣被編碼和擾碼，例如它們使用相同的信號空間。這些控制碼元提供副信道，用于在SVDmo-dem400和CO550之間傳遞附加的信令信息。雖然數(shù)據(jù)碼元代表用戶數(shù)據(jù)，而控制碼元代表控制信息，但是數(shù)據(jù)和控制碼元二者也都可傳遞模擬數(shù)據(jù)，在這個例子中它是由電話機20提供給SVDmodem400的任何話音信號。因此，副信道是同時的話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊徊糠帧?br> 這時，假定本地環(huán)路101處于狀況2?，F(xiàn)在翻到圖6，說明性的流程圖表示將附加的和單獨的話音呼叫加到本地環(huán)路101上的預先存在的數(shù)據(jù)呼叫上。在圖6的步驟630中，交換機處理器555經(jīng)過線路556和LL—SVD modem565使用用于話音呼叫信令的SVD輔助信道。這個SVD輔助信道允許CO550的交換機處理器555監(jiān)視本地環(huán)路101和發(fā)送話音呼叫信令到電話機20。因此，SVD mo-dem400利用這個SVD輔助信道經(jīng)過LL—SVD modem565發(fā)送掛機/摘機信令和撥號到該CO，而CO550發(fā)送撥號音給電話機20。在這個方法中從用戶1來的出境話音呼叫被發(fā)到在現(xiàn)有數(shù)據(jù)會話期間中間的一個單獨的遠地點。類似地，對于到用戶1的入境話音呼叫，CO550使用SVD輔助信道從CO550向SVDmodem400發(fā)送信令。如振鈴，然后通過給電話機振鈴或提供一個等效的通知機理，如在SVDmodem400的一個modem揚聲器上送出一個單音來通知用戶1。(如本領(lǐng)域中已知的，大多數(shù)的modem有一個內(nèi)部揚聲器)。從SVD副信道來的信息經(jīng)過控制線556在交換機處理器555和LL—SVD modem565之間傳送。類似地，在步驟635中，交換機處理器555這時經(jīng)過線路557發(fā)送經(jīng)過LL—SVD modem565的任何隨后的話音信號。
在轉(zhuǎn)換到使用用于在本地環(huán)路101上的話音呼叫信令的SVD輔助信道之后，在步驟640中交換機處理器555監(jiān)視電話呼叫的開始。例如，通過SVD輔助信道檢測“摘機”信號，如果從本地環(huán)路101檢測到出境話音呼叫開始，則交換機處理器555進入步驟655，經(jīng)過線路557提供隨后的話音呼叫的音頻信道。由于交換機處理器555已經(jīng)知道在用戶1和用戶4之間有正在進行的數(shù)據(jù)呼叫，不需要交換機處理器555執(zhí)行對出境話音呼叫的呼叫鑒別。另一方面，如果交換機處理器555在中繼線551上首先收到一個來話呼叫，則交換機處理器555進入步驟645并且執(zhí)行如上所述的呼叫鑒別。當沒有檢測到任何modem類型的信號時，交換機處理器555將來話呼叫作為話音呼叫對待，并且在步驟655經(jīng)過線路557提供音頻信道以接通該呼叫。但是，如果交換機處理器555檢測到一個modem類型的信號，則在步驟650由交換機處理器555提供一個占線指示給那個主叫方，因為本地環(huán)路101已經(jīng)具有與用戶4的一個建立的數(shù)據(jù)連接。
當本地環(huán)路處在狀況3時，如圖7的說明性流程圖中所示的，一個附加的和單獨的數(shù)據(jù)呼叫被加到在本地環(huán)路1上的預先存在的話音呼叫上。類似于上面所述的步驟605和630，在步驟705，交換機處理器555監(jiān)視數(shù)據(jù)呼叫的開始，并且根據(jù)在步驟705是檢測到一個出境數(shù)據(jù)呼叫還是檢測到一個入境數(shù)據(jù)呼叫執(zhí)行不同的步驟順序。
為了在話音會話中間建立出境數(shù)據(jù)呼叫，在步驟705，交換機處理器555監(jiān)視本地環(huán)路101有關(guān)從SVDmodem400來的請求訓練信號。SVDmodem400發(fā)送這個預先規(guī)定的信號到CO550，例如通過發(fā)送上述的SVD呼叫信號開始數(shù)據(jù)呼叫。遺憾地，這個請求訓練信號暫時地中斷了在本地環(huán)路101上的話音通話。但是，由于用戶1開始該數(shù)據(jù)呼叫，所以用戶1可以簡單地要求該話音呼叫的另一方，在這里由用戶3表示，在數(shù)據(jù)呼叫建立時保持著。
在步驟710中，交換機處理器555通過在包括modem群560中的LL—SVDmodem565和中繼線modem570的modem對中進行轉(zhuǎn)接向SVDmodem400證實該請求訓練。在這時，交換機處理器555經(jīng)過線路556啟動LL—SVD modem565。在步驟715中，LL—SVD modem565檢測SVD呼叫音并且在SVDmodem400和LL—SVD modem565之間建立LL—SVD連接。話音呼叫中斷的長度隨著建立數(shù)據(jù)連接的時間長度而變化，即SVDmodem400和LL—SVDmodem565“訓練”(train—up)需要多長時間。對于常規(guī)的端對端訓練，該時間在秒數(shù)量級。但是，使用下面敘述的“快速LL—SVD訓練”特性，這個時間間隔可大大地縮短到毫秒的范圍。
在訓練過程之后，在步驟720中，話音會話轉(zhuǎn)換到SVD鏈路的話音信道，同時中繼線modem570撥叫遠端數(shù)據(jù)modem60以便建立該數(shù)據(jù)呼叫。數(shù)據(jù)呼叫特別信息經(jīng)過SVD輔助信道發(fā)送到控制中繼器modem570的交換機處理器。一旦經(jīng)過SVD鏈路提供話音會話，LL—SVD modem565經(jīng)過557提供話音信號給交換機處理器555。類似地，交換機處理器555經(jīng)過線路557提供由用戶3產(chǎn)生的話音信號給LL—SVD modem565，以便在SVD信號內(nèi)傳輸?shù)絊VDmodem400，SVDmodem400提供該信號的話音部分給電話機20。如果該數(shù)據(jù)呼叫不能成功地建立，交換機處理器555放棄mo-dem組560并返回到狀況3。
對于在中繼線552上的入境數(shù)據(jù)呼叫，交換機處理器555進入步驟730執(zhí)行呼叫鑒別。在這個例子中，假定如果交換機處理器555沒有檢測到modem類型信號，交換機處理器555認為該入境呼叫是一個話音呼叫，并且在步驟735提供一個占線信號給那個呼叫者，因為在本地環(huán)路101上已經(jīng)有一個話音呼叫。另一方案，在步驟735不是提供占線信號，CD550可發(fā)送該來話話音呼叫到話音信箱或使用呼叫等待。然后交換機處理器555返回到步驟705并且等待另一個試呼。
但是，如果交換機處理器555檢測到modem類型信號，則交換機處理器555認為它是一個數(shù)據(jù)呼叫并且在本地環(huán)路101上通過發(fā)出一個可聞信號通知用戶1即將發(fā)生中斷來執(zhí)行步驟進程，以便建立數(shù)據(jù)呼叫并開始LL—SVD會話。然后在步驟745，交換機處理器在包括modem群560中的LL—SVD modem565和中繼線modem-570的modem對中轉(zhuǎn)接。在步驟750中，根據(jù)同時傳輸話音和數(shù)據(jù)信號建立具有數(shù)據(jù)信道和話音信道的LL—SVD modem565與SVDmodem400之間的數(shù)據(jù)鏈路；而在步驟755中，按照一個標準的例如V.33的調(diào)制技術(shù)建立中繼線modem570和modem60之間的數(shù)據(jù)鏈路。而且，通過使用下面敘述的LL—SVD快速訓練，在LL—SVD鏈路上的訓練時間可保持在最小。還在步驟755中，這時交換機處理器555通過LL—SVD modem565發(fā)送到達和來自用戶1的任何話音信號，以致SVD信號的話音信道這時傳送預先存在的話音呼叫。
如前所述，“LL—SVD”業(yè)務(wù)可被選擇用于各種不同的方式執(zhí)行入境呼叫鑒別。例如，如果數(shù)據(jù)呼叫的接收對用戶1是重要的，而且在步驟730交換機處理器555沒有檢測到modem類型信號，假定任何入境呼叫都是數(shù)據(jù)呼叫并且執(zhí)行步驟740至755，則“LL—SVD”業(yè)務(wù)可選擇繼續(xù)進行呼叫處理。因此，任何來話呼叫首先從modem群560的中繼線modem接收應答音。如果響應該應答音開始訓練，則CO550執(zhí)行適當?shù)臄?shù)據(jù)呼叫處理，例如，如上所述的LL—SVD會話。如果沒有開始訓練，則CO550認為來話呼叫是一個話音呼叫，而如果在本地環(huán)路101上有預先存在的話音呼叫，不是提供某種類型的呼叫復蓋就是提供占線信號；或者如果在本地環(huán)路101上沒有預先存在的話音呼叫，則CO550提供POTS業(yè)務(wù)或一條音頻信道給來話呼叫的話音呼叫。
當一對呼叫共用公共的本地環(huán)路101時，則達到狀況4，且CO550以占線信號響應任何另外的來話呼叫嘗試，或者可替代地提供一個呼叫復蓋業(yè)務(wù)如話音信箱、呼叫等待、等等。在狀況4中，用于建立的話音和數(shù)據(jù)呼叫的信號通路如下。模擬(話音)呼叫經(jīng)過線路21從電話機20發(fā)送到SVDmodem400的話音端口。SVDmodem400通過本地環(huán)路101發(fā)送話音信號作為SVD信號。在本地CO，即CO550，該話音信號由LL—SVD modem565恢復并經(jīng)過線路557提供給交換機處理器555作為正常的POTS電話呼叫處理。因此，在線路551上接收的話音信號在中繼線551上經(jīng)過CO590發(fā)送到用戶3的電話機50。從用戶3到用戶1的話音信號的傳輸通過在相反方向中的相同通路進行。
對于數(shù)據(jù)呼叫，由用戶1的DTE10提供的任何數(shù)據(jù)信號經(jīng)過線路11發(fā)送到SVDmodem400。這個數(shù)據(jù)信號通過本地環(huán)路101發(fā)送作為SVD信號。在CO550，該數(shù)據(jù)信號由LL—SVD modem565從該SVD信號中恢復并且由中繼線modem570解調(diào)為一個標準的(V.32或其它標準調(diào)制)的modem信號。這個信號通過中繼線552經(jīng)過CO595發(fā)送到用戶4的modem60。modem60解調(diào)該標準modem信號并且提供一個接收的數(shù)據(jù)信號給DTE65。從用戶4到用戶1的數(shù)據(jù)信號的傳輸通過在相反方向中的相同通路進行。
現(xiàn)有的CO業(yè)務(wù)可以在本地環(huán)路101與LL—SVD業(yè)務(wù)共存，因為該CO事先知道現(xiàn)有的呼叫是話音或數(shù)據(jù)，并且可選擇只中斷話音呼叫。任何要求的信令可經(jīng)過SVD輔助信道傳送，例如拍叉簧信號指示呼叫等待。
只要要求該數(shù)據(jù)鏈路，結(jié)束LL—SVD會話可簡單地通過保持LL—SVD會話來處理。如果在現(xiàn)有話音會話的中間該數(shù)據(jù)會話斷開，則本地環(huán)路轉(zhuǎn)換回到POTS模式，即狀況3，而且CO modem返回到共用的資源組。
注意，因為該本地環(huán)路一般可認為具有未改變的特性，對LL—SVD會話的訓練可通過使用CO 550的modem群560中的分支存儲器非?？斓貙崿F(xiàn)，因為在該本地環(huán)路上的數(shù)據(jù)連接總是在兩個modem例如SVDmodem400和565之間終止。由于該本地環(huán)路連接在SVD方和中心局之間實際上沒有變化，即它總是相同的線對，在任何SVD連接建立期間這兩個SVDmodem可執(zhí)行一個“快速訓練”。執(zhí)行這個“快速訓練”是通過存儲和在每個SVDmodem中重新使用量化系數(shù)和回聲抑制，而不是每次建立SVD連接時重新自適應地產(chǎn)生它們。因此，只需要執(zhí)行定時同步，與標準的modem訓練過程的數(shù)秒比較，這使訓練時間減少到毫秒(ms)數(shù)量級。注意，由于一個modem群實際上是一個共享的資源，即該modem群的一個特定的LL—SVD modem被分配給不同用戶的不同本地環(huán)路，交換機處理器555存儲每個LL—SVD業(yè)務(wù)用戶的一組系數(shù)。當該用戶開始LL—SVD連接時，交換機處理器555從一非易失性存儲裝置調(diào)回各自存儲的系數(shù)，由從該modem群中選擇的LL—SVD mo-dem使用。
如上所述，本發(fā)明的概念允許從主叫方單獨地轉(zhuǎn)換話音和數(shù)據(jù)呼叫到不同的和單獨的端點，即使話音呼叫和該數(shù)據(jù)是在SVD方和它們的中心局或本地交換機的承載者之間的公共“塞尖/塞環(huán)”型本地環(huán)路。任一方的地點要求任何特別的設(shè)備，而不是現(xiàn)有的技術(shù)如CCITT V.32，或者其它標準、用于遠端地點使用該數(shù)據(jù)鏈路的modem。數(shù)據(jù)和話音呼叫不必在同時建立，它們也不必在同時斷開。實際上，本發(fā)明能夠使到家里的單一常規(guī)2線電話連接看成是兩條獨立的線，一條用于數(shù)據(jù)，和另一條用于話音連接。
還應該認識到，雖然上面敘述的實施例說明了兩個實際的分開的用戶，例如用戶3和4，這個發(fā)明還適用于具有兩條電話線的單個用戶，例如一條數(shù)據(jù)線和一條話音線，每條線具有不同的電話號碼。
前面的敘述僅僅說明本發(fā)明的原理，因此應該知道，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)С龊芏嗫商娲陌才牛m然在這里沒有明確地敘述，這些安排實現(xiàn)本發(fā)明的原理并且是在其精神和范圍之內(nèi)。
例如，雖然在這里說明本發(fā)明是以分立功能的積木塊實現(xiàn)的，例如包括一個SVDmodem和一個標準型modem的一個modem群，使用一個或幾個合適的編程的處理器如數(shù)字信號處理器，可執(zhí)行一個或幾個這樣的積木塊。而且，雖然中心局modem功能被說明為一個共享的資源，即一個modem群，這些modem又可以是專用于每個SVD用戶。此外，即使該數(shù)據(jù)連接在CCITT V.32中說明，而SVD、在這里所用的術(shù)語數(shù)據(jù)包括fax。
另外，雖然SVD輔助信道在上面用于經(jīng)過LL—SVD鏈路控制該話音信道，應該認識到，控制和信令信息可交替地在話音信道本身內(nèi)發(fā)送。例如，撥號音和雙音多頻(DTMF)信令可在話音信道內(nèi)傳送，與在SVD輔助信道內(nèi)進行編碼相反。
而且，在建立另外的數(shù)據(jù)和話音呼叫中，有其它的方法供CO560使用。例如，用戶的SVDmodem總是可建立一條LL—SVD鏈路，即使在SVD信號的數(shù)據(jù)部分上沒有發(fā)送數(shù)據(jù)。這也不需要以SVDmodem400和LL—SVD modem565之間的任何隨后的數(shù)據(jù)呼叫執(zhí)行訓練功能。如果存在已有的話音呼叫，CO560可以使用SVD輔助信道發(fā)送叉簧信令以“呼叫等待”信號中斷該話音呼叫。
最后，雖然上述技術(shù)說明性地使用SVD技術(shù)在話音頻帶本地環(huán)路上提供同時發(fā)生話音和數(shù)據(jù)通信，應該認識到，這個方法也適用于提供同時發(fā)生的話音和數(shù)據(jù)呼叫處理的其它導出的話音頻帶mo-dem技術(shù)。例如，修改用于簡化在話音信號和數(shù)據(jù)信號之間的時分多路復用的一個話音頻帶modem也可用于固定本地環(huán)路的每個端點，例如，替代用戶1的SVDmodem400和CO550的LL—SVDmodem565。這同樣地允許CO550的交換機處理器555在本地環(huán)路101上轉(zhuǎn)接多路復用信號的話音部分和數(shù)據(jù)部分到不同的對方。
權(quán)利要求
1.一種呼叫處理的方法，其特征在于包括以下步驟在交換系統(tǒng)中檢測第一用戶和第二用戶之間第一電話呼叫的開始；確定第一電話呼叫的類型；當?shù)谝浑娫捄艚蓄愋褪菙?shù)據(jù)呼叫時，在該交換系統(tǒng)的modem群中轉(zhuǎn)接到第一電話呼叫，該modem群包括一個同時傳輸話音與數(shù)據(jù)modem和一個數(shù)據(jù)modem；在該數(shù)據(jù)modem和第二用戶的終端設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)連接；和在該同時傳輸話音與數(shù)據(jù)modem和第一用戶的終端設(shè)備之間建立同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接；其中該同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接是經(jīng)過將該交換系統(tǒng)接到第一用戶的終端設(shè)備的一條話音頻帶本地環(huán)路，和該同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接包括一條空閑的話音信道和在第一用戶終端設(shè)備和第二用戶終端設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的一條數(shù)據(jù)信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，第一用戶終端設(shè)備和第二終端設(shè)備與不同的電話號碼相關(guān)，該方法還包括在該交換系統(tǒng)中檢測第一用戶和第三用戶之間的第二電話呼叫的開始，該第二電話呼叫是一個話音呼叫，而第三用戶的終端設(shè)備是與第二用戶終端設(shè)備的電話號碼不同的一個電話號碼相關(guān)；和在第一用戶終端設(shè)備和第三用戶終端設(shè)備之間建立話音連接；其中該交換系統(tǒng)和第一用戶終端設(shè)備之間的話音連接的那部分是經(jīng)過該話音頻帶本地環(huán)路，而且該數(shù)據(jù)呼叫和該話音呼叫同時地在該話音頻帶本地環(huán)路上存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，建立同時傳輸話音和數(shù)據(jù)連接的步驟包括使用預建立的系數(shù)的訓練步驟。
4.一種呼叫處理方法，其特征在于包括以下步驟在交換系統(tǒng)中檢測第一用戶和第二用戶之間的第一電話呼叫的開始，第一電話呼叫是一個話音呼叫；在第一用戶終端設(shè)備和第二用戶終端設(shè)備之間建立話音連接；隨后在該交換系統(tǒng)中檢測第一用戶終端設(shè)備和第三用戶終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)呼叫的開始，第三用戶終端設(shè)備是與第二用戶終端設(shè)備相關(guān)的電話號碼不同的一個電話號碼相關(guān)；在該交換系統(tǒng)的modem中轉(zhuǎn)接到該話音呼叫；通過該modem建立第一用戶和第三用戶之間的數(shù)據(jù)連接；和在該modem和第一用戶終端設(shè)備之間建立同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接；其中該同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接包括在話音頻帶本地環(huán)路上的一條話音信道和一條數(shù)據(jù)信道，該話音頻帶本地環(huán)路是在該交換系統(tǒng)和第一用戶終端設(shè)備之間，和該話音信道傳送該話音呼叫，而該數(shù)據(jù)信道傳遞該數(shù)據(jù)呼叫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，建立同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接的步驟包括使用預先建立的系數(shù)的訓練步驟。
6.一種在modem中使用的呼叫處理方法，其特征在于包括以下步驟發(fā)送話音呼叫信令到一個交換系統(tǒng)以便建立第一方和第二方之間的話音呼叫；檢測從該交換系統(tǒng)的modem來的同時傳輸話音和數(shù)據(jù)識別信號；和建立與該交換系統(tǒng)的modem的同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接，該同時傳輸話音與數(shù)據(jù)連接包括傳送該話音呼叫的一條音頻信道和一條空閑的數(shù)據(jù)信道。
7.一種設(shè)備，其特征在于包括在話音頻帶本地環(huán)路上提供第一話音信道和第一數(shù)據(jù)信道的裝置(400，101)；提供第二數(shù)據(jù)信道的裝置(552)；提供第二話音信道的裝置(551)；和交換裝置(550)，用于a)連接第一話音信道到第二話音信道以提供第一用戶和第二用戶之間的話音連接，和用于b)連接第一數(shù)據(jù)信道到第二數(shù)據(jù)信道以便提供第一用戶和第三用戶之間的數(shù)據(jù)連接；其中該話音連接和該數(shù)據(jù)連接共同存在在該話音頻帶本地環(huán)路的第一話音信道和第一數(shù)據(jù)信道上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中提供第一話音信道和第二話音信道的裝置是一個同時傳輸話音與數(shù)據(jù)modem。
9.一種設(shè)備，其特征在于包括交換裝置(555)，用于建立a)第一用戶和第二用戶之間的話音連接，和b)第一用戶和第三用戶之間的數(shù)據(jù)連接；和modem群裝置(560)，連接到與第一用戶相連的話音頻帶本地環(huán)路；其中該話音連接和該數(shù)據(jù)連接都通過該modem群裝置通到該話音頻帶本地環(huán)路，而該話音連接和該數(shù)據(jù)連接只有一個公用的電話號碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，該modem群裝置包括連接到該話音頻帶本地環(huán)路的一個同時傳輸話音與數(shù)據(jù)modem。
全文摘要
公共電話網(wǎng)中心局的有modem群內(nèi)含同時傳輸話音數(shù)據(jù)(SVD)能力的modem和標準modem。SVD modem用戶與SVD modem建立SVD鏈路。SVD modem交換SVD信號。SVD modem分離該SVD信號的話音和數(shù)據(jù)以分別傳輸給不同對方。話音接受該中心局的標準話音呼叫處理，以傳給該話音呼叫的一方，數(shù)據(jù)經(jīng)該標準的modem發(fā)送給該數(shù)據(jù)呼叫的一方，任一方都有SVD modem，SVD用戶在單條“塞尖/塞環(huán)”型電話線上話音和數(shù)據(jù)連接。
文檔編號H04M11/06GK1122991SQ9510270
公開日1996年5月22日 申請日期1995年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月23日
發(fā)明者肯尼斯·大衛(wèi)·考 申請人:美國電報電話公司