专利名称：用于利用电话网传输数据的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于利用电话网在各数据终端设备的调制解调器之间传输数据的装置，这些调制解调器是经模拟量的电话用户线连接在一个电话交换站上的。
在一种以如此方式利用的电话网上，这些调制解调器(调制器/解调器)是一种数据传输设备，它们是安装在电话线路和数据设备之间作为用于匹配的连接环节，并且用来将由数据终端设备提供的数字信号转变成传输技术上有利的线路信号，它们符合于模拟量电话连接的电气条件，以及它们进行将这样的信号逆变换到数字信号。
在此关联中应用各种各样的调制方法，如调频，相位差调制和正交调幅(请参阅例如电气通信手册，受联邦邮电部委托出版)。
已有大量各种各样的调制解调器协议用于调制解调器通信连接，例如由ITU-T(前CCITT)在所谓的V系列中详细说明了这些调制解调器协议。
图1中示出迄今是如何经电话网进行数据传输的。
源自一个数据终端设备的，例如源自一台个人计算机PC1的数据信号，在一个调制器Mod1中被转换成已述的线路信号，并经主要用于从与向一个电话机Tel传输语言信号的用户线路TL1传输给一个电话交换站LE1。它们在用户线路连接其上的用户连接单元TSCH1中受到象语言信号的同一处理，即频带限制于300至3400Hz，一次模/数转换，按A定律或μ定律的一次压缩扩展，并且最后将它们经过交换站LE1也属于其中的电话网SPN的一个PCM(脉码调制)线段PCM传输给电话网SPN的一个目标交换站LE2，所观察连接的个人计算机PC2形式的其它的数据终端设备是连接在该目标交换站LE2上的。所传输的数据，在目标交换站LE2的用户连接单元TSCH2中，受到一种相应的逆转变，即在它们经电话用户线路TL2传输给调制解调器Mod2之前，经受一次A或μ定律扩展，和一次数模转换，以便从那里在一次转换变为数字信号后到达数据终端设备PC2。
在与所述数据信号传输的关系中提到的，处于各数据终端设备外部的系统部分，是相应地为语音信号传输被优化的，并且因此从传输速度和传输带宽角度看对数据传输起着限制作用，这些数据终端设备主要用于在如同所示终端设备Tel1和Tel2那样的电话机之间的语音信号传输。为了达到可实现数据速率的一种提高，采用高度复杂的，数字数据的调制方法，这当然是与相当的花费结合着的。
在利用电话网进行数据传输的所述已知方式中，如同在语音信号通信连接上那样，存在着一种各用户的，在此也就是各调制解调器相互间的直接通信。这要求这些用户必须“相互理解”，也就是在两个终端设备侧的调制解调器上必须使用同一的调制解调器协议。在此，在新表述各调制解调器协议时产生了要求，即这些协议也必须覆盖迄今的各协议，以便一如既往继续能使用已经装入的调制解调器。
本发明的任务在于，如此来构成用于利用电话网在数据终端设备的各调制解调器之间数据传输的一种布置，使得这样的调制解调器连接是可能的，而无需上述的限制，这些调制解调器是经模拟量电话用户线路连接在电话交换站上的。
本任务是借助于如下所述方法的特征予以解决的。在按本发明的装置中，在各电话交换站里，在通向有关各电话用户线路的，即与一个数据终端设备的调制解调器建立一种通信连接的，各电话用户线路的各接口上，各自安装一个调制解调器，它按同一调制解调器协议工作，正象那个在用户侧连接在各自电话用户线路上的调制解调器那样。这也就意味着，在一种介于两个终端设备侧的，数据终端设备的调制解调器之间的数据连接情况下，这些终端设备侧的调制解调器不再相互间直接地而是必须各自仅与位于交换站里的调制解调器通信。在一种这样的通信时，应用的各调制解调器协议，以及尤其是所应用编码方法的类型，也就仅仅取决于终端设备调制解调器和交换站之间的传输线段的性能。这样就能够给各调制解调器协议定义，这些调制解调器协议有能力覆盖所有迄今的标准和传输外加的高得多的数据速率(＞＞64kbit/s)。
本发明的其它的各种结构是在各从属权利要求中给出的交换侧的各调制解调器是尽可能近地置放在通往电话用户线路的接口旁。因此不再必须通过交换站输入区中的所有语音专用的设备，这在迄今的实践中，正如已说明的那样，已导致限制。例如因此可以避免为语音信号而设置的，按A或μ定律的压缩扩展和扩展。这是权利要求2的主要内容。
交换站侧的各调制解调器是为此安排的，可选择地按各种各样的调制解调器协议工作，实际上按所有迄今已知的协议工作，以致于能够与所有已出现的终端设备侧调制解调器的类型顺利地进行通信。这是权利要求3的内容。
交换站侧的各调制解调器是一体化在用于连接电话用户线路的，用户专用的用户连接部件或用户组专用的用户连接组件中的。这是权利要求4的内容。
在此情况下，这些用户连接部件除了它们的到电话交换站的连接之外，具有一种通往一个数据网的连接，在此，这些连接替代地是为应在数据终端设备间传输的数据信号有效地接通的。这是权利要求5的内容。在此情况下，一个在终端设备侧安装了一个任意的，市场上普通的调制解调器的用户，可以经交换站的用户连接或者交换站的数据网连接被直接引入数据网。由此避免了，通往数据网的常常持续很长时间的各连接，例如互联网的应用，超出建立连接和拆除连接的过程之外，给非用户专用的电话网各部分增加负担。
交换站侧的各调制解调器是在使用一种数字处理机系统条件下，例如一种信号处理机或微处理机实现的。于是可以简单的方式通过装载相应的软件，或者通过更换或改组相应的功能块，实现各自可选择的调制解调器协议性能。这是权利要求6的内容。
在出现用户连接组件的情况下，设计形成一种信号处理机中心以实现各调制解调器，少量信号处理器的这种信号处理器中心包含各用户连接电路作为一种用户连接组件，在此，这些处理器可以自由选择地动态分配给各用户连接电路。这是权利要求7的内容。因此，得到一种构造上紧凑的和价格有利的解决办法。
各调制解调器按DMT法(离散多音频法)工作。低传输频率区域，在此是为通话作业的模拟量语言传输留出的，该通话作业因此可以与在较高的传输频率区域里进行的数据传输同时进行。这是权利要求8的内容。
以下用一实施例根据附图详细说明本发明。在图中所示图1为在经调制解调器连接形式的电话网的数据传输中已经说明过的迄今的情况。
图2为一种用于利用按本发明的电话网的各设施进行数据传输的装置，在此，一个数据网的存在是前提。
图3为一个具有按本发明一种特别设计的装备的用户连接组件。
在图2中，对与图1中所示各部分相同类型的各部分使用相同的标记号。
与图1中所示各情况不同，电话交换站LE1或LE2的用户连接单元TSCH1或TSCH2具有一个交换站侧的调制解调器MODCh1或MODCh2，终端设备侧的调制解调器MOD1或MOD2是经用户连接线路TL1或TL2连接在电话交换站LE1或LE2上的。这些调制解调器是尽可能近地安装在通往电话用户线路TL1或TL2的接口旁的，即在表示该接口模拟部分的设施AFE后面，在此设施AFE中也进行模数转换或数模转换。
这些交换站侧的调制解调器MODCh1和MODCh2是连接在一个接口电路IFDN上的，该电路通向一个到一数据网DN上的数据网连接。
在此数据网情况下，可能涉及例如互联网。然后一个互联网连接因此仅仅在建立连接的阶段占用各交换站LE1和LE2的中央部分，并且在整个互联网连接期间仅给用户线路专用的或用户线路组专用的部分加负担。在一种这样的，介于PC1和PC2间的连接过程中的调制解调器通信仅仅一方面在调制解调器MOD1和调制解调器MODCh1之间和另一方面在调制解调器MOD2和调制解调器MODCh2之间进行。
但是一如既往也能够在全部的范围内，或者至少在较大范围内经电话网进行数据通信。如果在一个数据连接的B用户侧，交换站不是以按本发明方式构成的，这可能是必要的。
在图3中，更多地深入细节地表示一个按本发明特殊设计构造的，用于各用户线路TL的用户连接组件SLMIMSFM，这些用户线路TL与数据终端设备PC连接。一种这样的用户连接组件可能用于连接16个用户线路，和因此包括16个用户电路TSCHG，它们主要含有也在图2中表示的线路接口的模拟部分AFE。在图1中所示的，语音信号用的数字接口部分DFE，在此是安排为对16个用户连接电路公共的设施，此外在该接口部分DFE中发生按A定律或μ定律进行的压缩扩展或扩展，以及导线阻抗匹配。同一的设施适用于通往用交换站的中央部分操纵的，PCM(脉码调制)线路PCM的接口IFSPN。
按A定律或μ定律进行的压缩扩展或扩展和模/数或数/模转换是混合的模拟数字功能，并且在此被分配给线路接口的模拟部分AFE。这种分配要求一种AFE的操纵，以便按要求不同接通或断开压缩扩展和扩展。
在图2中用NODCh1或MODCh2标记的各调制解调器在此是以信号处理器DSP形式实现的，它们可以按所有已知的调制解调器协议工作，为此各自装载相应的软件。如果产生新的协议，只需更新软件。
在所示情况中，这些信号处理器是没有固定分配给各个用户电路TSCH，而是形成一个中心，具有少量信号处理器的该中心包括各用户连接电路TSCHG作为用户连接组件。它们可以动态地分配给这些用户连接电路。
这些数字信号处理器DSP，以及接口IF，处于一个控制处理器IOP的控制影响之下，该控制处理器IOP由一个控制网CN来影响，并且此外，也通过该控制处理器IOP来决定，通过信号处理器之一处理过的数据信号，究竟是经接口IFDN送给该数据网还是经接口IFSPN送给语音网。
按本发明的一种结构，这些调制解调器按DMT法(离散多音频)工作。在此方法中，采用多个用于传输的载波信号，以致于传输信道是划分成n个支信道。在调制数据时，在此生成一定频率的各声音，这些声音被汇总并作为“DMT(离散多音频)符号”经导线发送。
在按本发明的方案中，低传输频率区域是为电话作业的模拟语言传输留出的，在较高的传输频率区域里进行数据传输，并且可以与电话作业同时进行。
权利要求
1.用于利用电话网的设施，在经各模拟电话用户线路连接在一个电话交换站上的，各数据终端设备的调制解调器之间的数据传输装置，其特征在于，在各电话交换站(LE1，LE2)的连接范围内，在通往有关电话用户线路(TL1，TL2)的各接口上，各自安装一个调制解调器(MODCh1，MODCh2)，它象用户侧的连接在该电话用户线路(TL1，TL2)上的调制解调器(MOD1，MOD2)那样，按同一调制解调器协议工作。
2.按权利要求1的装置，其特征在于，交换站侧的各调制解调器(MODCh1，MODCh2)是尽可能近地置放在通往电话用户导线(TL1，TL2)的接口旁的，以致于在此线路上应传输的各数据信号须通过尽可能少的语言信号专有的设施，并且因此可采用允许一种高位速率数据传输的各调制解调器协议。
3.按权利要求1或2的装置，其特征在于，交换站侧的各调制解调器(MODCh1，MODCh2)是为此安排的，可选择地按各种各样的调制解调器协议工作。
4.按上述权利要求之一的装置，其特征在于，交换站侧的各调制解调器(MODCh1，MODCh2)是一体化在用户专用的用户连接部件(TSCH)或用户组专用的各用户连接组件(SLMI)中的。
5.按权利要求4的装置，其特征在于，该用户连接部件(TSCH)或各用户连接组件(SLMIMSFM)除了它们的到电话交换站(IFSPN)上的连接之外，具有通往一个数据网的一个连接(IFDN)，在此这些连接可以替代地为应在数据终端设备(PC1，PC2)之间传输的数据信号有效地接通的。
6.按上述权利要求之一的装置，其特征在于，交换站侧的各调制解调器是在使用一个数字处理机系统的条件下实现的，并且通过装载相应的软件或更换或接上其它的各功能模块实现各自的调制解调器协议性能。
7.在存在各用户连接部件的情况下，按权利要求5的装置，其特征在于，用来实现各调制解调器的各信号处理器(DSP)形成一个中心，少数信号处理器的该中心包含各用户连接电路(TSCHG)作为一个用户连接组件(SLMIMSFM)，在此，这些信号处理器可以自由选择地动态分配给各用户连接电路。
8.按上述权利要求之一的装置，其特征在于，这些调制解调器(MOD1，MODCh1；MOD2，MODCh2)按DMT法(离散多音频)工作，并且低传输频率区域是为电话作业的模拟量语言传输留出的，该语言传输因此可以与在较高传输频率区域中进行的数据传输同时进行。
全文摘要
对于经电话线路的调制解调器通信连接,各调制解调器(MODCh1,MODCh2)在电话交换站的用户连接电路(TSCH1,TSCH2)中是尽可能靠近用户连接线路的进口处安装的,这些调制解调器(MODCh1,MODCh2)各自符合于终端设备侧的各调制解调器(MOD1,MOD2)。仅还各自在这些配对之间进行调制解调器通信。
文档编号H04M11/06GK1202063SQ9810932
公开日1998年12月16日 申请日期1998年5月27日 优先权日1997年5月27日
发明者T·阿恩德特, I·希谢, S·斌德, K·克罗佩, M·布朗, H·W·鲁多尔夫 申请人:西门子公司