本发明一般涉及用户通信系统,特别涉及在这样的系统中建立用户站与主站之间通信信道。 美国专利No.4675863,于1987.6.23日公开了一种现有技术的用户通信系统,该专利申请的题目是“用于在单一或多个RF信道上同时提供多路话音和/或数字信号的用户RF电话系统”。
本发明提供了一种用户通信系统,该系统中的网络包括一个主站和多个用户站,其中,控制信息在主站和用户站之间的一个无线控制信道(RCC)上通信,其频率由主站从多个预定频率中选择。主站在RCC上传输控制信息。控制消息包括一个主站独有的网络号。每个用户站处理从RCC上接收的控制消息中的网络号,以使用户站根据该用户站是否与主站处于同一网络来处理控制消息。
每个用户站也可以工作在搜索模式,其中,RCC频率的搜索是由每个预定77频率依次发送一个RCC捕获消息完成的,每个捕获消息包括一个对该用户站是唯一的识别号。主站处理在RCC上收到的捕获消息中的用户识别号,以确定是否用户站与该主站处于同一网络;并发送一个确认给用户站,以确认当处理用户识别号表明了用户站是处于与主站同一网络时,RCC已经由该用户站捕获。
本发明也提供了一种用户通信系统,其中,在通信信道初始建立时,微调系统中的通信定时,该通信定时是由用户站在主站和用户站之间给定的通信信道上传输的。主站包括一个提供系统定时信号的主时钟。用户站包括一个用于产生用户站定时信号的内部定时发生器,它用于对在用户站至主站的给定通信信道上传输的信号进行定时;并提供一个表明内部定时信号定时的微调信号。在主站与用户站之间地通信信道初始建立时,用户站在给定的通信信道上从该用户站发送一个微调信号给主站;主站处理从与该系统定时信号有关的用户站上所接收的微调信号,以确定系统定时信号定时与微调信号定时之间的任何偏差值。主站将确定的偏差值传输给用户站;用户站处理来自主站的偏差值,调整用户站定时信号以减少偏差。
本发明进而提供一种用户通信系统,其中,直流发信信息和话音数据信号在线路和线路接口之间的指定信道上通信,该线路将主站与电话总局耦合,而线路接口将用户站与用户终端耦合。系统处理在线路与线路接口之间的指定信道上用于通信的直流发信信息,是借助于在线路和/或在线路接口上检测直流发信信息的方法来完成的,该系统还调整指定信道上所检测的用于通信的直流发信信息来替代话音数据信号。
本发明的进一步特点将在较佳实施例的描述中说明之。
图1是本发明用户通信系统的较佳实施例的框图。
图2A和图2B表示了在主站和与该主站处于同一网络的用户站之间建立通信的处理过程。
图3表示了用户站信号传输与主站的定时微调的处理过程。
图4.表示了在指定话音数据通信信道上传输直流发信信息的处理过程。
说明书及其附图中的缩略术语表:
BBP 基带处理器
CCT 信道控制任务
CCU 信道控制单元
CRC 循环冗余校验
EEPROM 电可擦只读存储器
FT 微小定时
MUX 多路复用单元
NID 网络识别号
PCM 脉码调制
RCC 无线控制信道
RELP 残余-受激线性预测
RF 无线信道
RPU 远地接续处理单元
RUW 微调唯一字
SCT 用户控制任务
SID 用户识别号
SSB 挂机开关状态缓冲器
TDM 时分多路复用
UW 唯一字
VCU 话音编码单元
参见图1,本发明的用户通信系统的一个较佳实施例包括一个主站104和多个用户站41。这个较佳实施例可使用在与本案同日递交的美国专利申请中所描述的主站,该申请名称为“用于无线数字电话系统的主站”;并且在所述申请和此申请中使用相同的参考字母来指定相同的部件。
主站104包括一个交换机13,一个远地接续处理单元(RPU)14,一个主时钟18,一个多路复用单元(MUX)19和一个信道模块20。交换机13由多个两线线路26耦合到电话总局25。交换机13由T1干线28和MUX19耦合到信道模块。MUX19将不同的通信信道复用到T1干线28上的不同时隙中。信道模块20包括一个信道控制单元(CCU)23,一个话音编码单元(VCU)24,以及一个调制解调器106。CCU23将通信信道安置在不同的无线频率(RF)信道上。VCU24调整通信信道上的话音通信信号。调制解调器106使得在指定的RF信道上传输和接收话音及数据通信信号成为可能。CCU23在指定的RF通信信道与T1干线28上指定时隙中的指定通信信道之间传输通信信号。RPU14监视T1干线28上的时隙状态和RF信道的状态,并根据预定的指定过程将通信信道指定给预定的时隙和预定的RF信道。CCU23在预定的RF信道内的给定时隙中通过无线控制信道(RCC)进行控制信息与用户站41的交换。
每个用户站41包括一个调制解调器107,一个基带处理器112和一个内部定时发生器113,基带处理器112通过两线接口线路27耦合到用户终端,例如,电话机115和/或数据处理器116。基带处理器112包括两个软件执行模块,一个用户控制任务(SCT)模块100和一个信道控制任务(CCT)模块105。CCT105响应于字同步和成帧,检测和解决冲突,以及错误检测。CCU23和在RCC上监听的所有CCT105都必须尽可能地在每个RCC时隙中检查出一个有效的RCC消息。CCT105按照主系统定时,在通常的UW位置上以±4字符的窗口扫描一个特殊字(UW)来完成这一任务。监听RCC的CCU23在普通UW位置上的±3字符窗口内扫描该特殊字。搜索算法移动数据直到它发现了UW模式,或者直到所有的可能都已经被搜索。一旦UW模式被发现,只要CRC校验和是正确的,则RCC消息被认为是有效的。
SCT100完成RCC频率搜索算法。RCC搜索的目的是使得用户站41尽可能快地发现与用户站41处于同一网络的主站104,并防止用户站41试图与已知不正确的网络进行通信。每个主站104有一个唯一网络识别号(NID)。每个用户站41有一个唯一的24比特用户识别号(SID)。SID存储于用户站41内的EEPROM里。在一个特定网络内的所有SID都存储于主站104内的网络数据库内。
RCC搜索既可以主动的也可以是被动的。主动RCC搜索只是在呼叫未确定起始呼叫才执行。用户站41被接受进入一个网络并确定它的NID仅进行主动搜索。当起始呼叫已定的情况下,该单元使用它的已知内部的NID来执行被动搜索,以重新要求正确的RCC信道。
如果在任何搜索模式中,试过了所有可能的RCC频率而仍不成功,SCT100就要进行一个硬性复位。这可能会清除一个系统错误,该错误将阻止用户站41获得同步。硬性复位也对调制解调器调整。调制解调器的调整使调制解调器的滤波器适应于当前环境条件。如果手机摘机而所有频率被试过而不成功时;SCT100就产生一个RCC忙音输出给电话手机115。
SCT100每次执行复位时,它将从EEPROM内读出SID和NID。如果在EEPROM内没有NID存在,它将因有故障而被复位为零。当SCT100在被动搜索中获得RCC频率上的同步时,它将比较接收到的NID和内部存储的NID,并拒绝所有带有不一致的NID的RCC频率。
主动RCC频率搜索仅在起始呼叫未定的情况下进行。当起始呼叫未定状态结来时,用户挂机或该单元进入失败状态。那么主动搜索就变为被动搜索。如果SCT100已经试了所有RCC频率而未成功,SCT100将转变到失败状态并发送一个重新安排音给手机115。这将清除起始呼叫未定状态,并强迫搜索模式从主动转变为被动。当SCT100确定它的网络接纳时,搜索结束。
SCT100通过普通的呼叫建立过程来确定用户网络的接纳以及NID。SCT100执行频率搜索。每次SCT100在RCC频率上获得同步时,它发出一个呼叫请求RCC消息。如果主站104识别出SCI,在希望完成呼叫时就用呼叫连接信息来响应,如果太忙而不能完成呼叫时,就用具有重新安排清除码的清除指示消息来响应。在任何情况下,搜索结束和RCC消息的数据区内的NID都被用户站41保留在EEPROM内,以用于电源中断时的记忆存储。
如果主站104没有识别出SID,它将发出一个带有未知用户清除码的清除指示消息给用户站41。然后SCT100产生下一个频率以进行RCC的搜索。没有来自主站的确认将使SCT100产生下一个搜索频率。由于失步,CCT105也可能需要一个新的频率。
发现正确的网络之后,在每次RCC失步或者从话音信道转变到RCC时,SCT100执行一个被动搜索。如果在网络号未被确认但起始呼叫未定状态已经清除的情况下,它也执行被动搜索。如果用户站41检测出摘机(服务请求),它就开始一个主动搜索。下列情况将使SCT100在被动搜索模式中产生下一个RCC频率:(a)由于AM无信号区(HOL域)检测失败或RCC同步丧失时,来自CCT105的新频率请求;(b)从话音信道返回到控制信道;或者(c)在错误网络上获得RCC同步。
为了加快被动呼叫的速度,SCT100存储了六个相应于它的内部主站104的频率。当主动或被动搜索需要时,频率产生算法在RCC频率存储表上的频率与步进频率计数器之间交替变化。这使得最可能的频率优先,并在短暂中断以后加速了主站的请求。
每次SCT100在RCC上获得同步时,它都要查看存储的NID与接收的NID之间是否一致。如果不一致,SCT100获得是在错误网络上的同步,从而SCT产生一个新的频率与求得同步。如果NID确实一致,SCT100就定位在正确网络上,搜索结束。
主动搜索模式所完成的一般过程被概括在图2A中。用户站41中的SCT100完成过程120,其中,含有用户站41的SID的捕获消息被依次在每个给定的RCC频率上发送,这些频率为用户站指定的网络内的主站104所使用。主站104中RPU14完成确定过程121,它确定在给定RCC频率上所接收的捕获消息内含有的SID与存储在主站内的SID表中一个SID是否一致。如果用户站所发射的捕获消息内的SID与存储在主站104的一个SID一致,主站104就执行过程122,它在给定的RCC频率上发送一个确认消息给用户站。确认消息包括主站的NID。用户站41通过执行过程123,以响应确认消息,这个过程使得用户站41处理控制信息。用户41也执行一个过程124,以响应确认消息,即在用户站存储器内存储NID。
如果用户站发送的捕获消息中的SID与存储于主站104内的任何SID不相一致,主站104就在给定的RCC频率上发送一个不确认消息给用户站。收到不确认消息后,用户站104执行过程125,即改变给定的RCC频率,然后重复过程120,即在改变的给定RCC频率上发送一个捕获消息。
被动搜索模式所完成的一般过程概括在图2B中。用户站41执行依次接受控制消息的过程127,该消息是在用户站被指定的网络所使用的每个RCC频率上发送的。在给定RCC频率上,主站104执行发送含有NID的控制消息的过程128。在给定RCC频率上收到一个控制消息,用户站41执行过程129,即确定所收到的控制消息内的NID是否与在用户站内存储的NID相一致。如果NID相一致,用户站41执行过程130,它使得用户站41去处理来自主站104的控制消息。如果NID不相一致,用户站41执行过程131,即改变用户站接收控制消息所用的给定RCC频率;然后重复比较NID的过程129。
定时微调是在指定的通信信道上进行每个话音连接的开始处进行的。其目的是精细地调整用户站的发送符号定时使之处于主站主符号时钟的±3%以内。
为了达到±3%的容限,在用户站,微小时间偏差值“△t”在多个帧上收集。主站的每个发送脉冲提供了微小时间偏差取样表中的另一个数据点。定期地计算取样平均值“平均△t”以产生实际微小时间偏差的统计值。这个统计值用来调整用户站内部定时发生器,以使得它比较接近于要求值。这个过程是连续的,直到主站检测出用户站定时是在正确符号定时值的±3%以内。
当主站被指定在一个话音信道上时,则主站CCU23自动进入微调操作。CCU23指示调制解调器106开始微调操作并发送微调脉冲串。每个脉冲串包含功率,符号定时和微小定时信息,供用户站41使用。
如果微调唯一字(RUW)被发现并且CRC被确认为正确,则主站CCU23就成功的接收了一个用户微调脉冲串。如果在任何时刻主站CCU23接收用户站脉冲串不成功,则下次主站发送的脉冲串就包含一个符号定时无效。更进一步地,如果主站确定出用户站脉冲串的链路质量已经降到预定水平以下,则主站就在一个命令字节内设置一个“不理会FT”比特,用于将此情况指示给用户站。用户站就废弃包含在该脉冲串中的微小时间信息。
当主站读出三个连续的微小时间值处于主时钟18的主定时信号的±3%以内时,则微调操作成功地结束。成功的微调结束通过在命令字节上设置一个“停止微调”比特来通知用户站。用户站在下次返回信道脉冲串上通过清除一个“继续微调”比特来表示确认该终止。然后,用户站进入话音操作。根据检测出的确认,主站进入话音操作。
如果±3%的目标还没有达到,则主站在64帧(3秒)以后,将终止微调。通过在命令字节上设置一个“微调失败”比特,将此情况通知给用户站。用户站用与停止微调相同的方式来表示已知道了微调失败。然后用户站拆除话音信道。根据检测的认可,主站也拆除话音信道。
如果在第一次发送以后不成功的接收了用户站确认(即,RUW未发现或错误的CRC),主站将第二次发送终止命令。如果第二次发送之后,主站仍有没有成功的接收用户站的确认,若它已经发送了一个“停止微调”比特,则它自动的进入话音操作;或者当它已经发送了一个“微调失败”比特,它就拆除话音信道。
在接收一个话音信道分配后,用户CCT105自动的进入微调操作。由于收到了主站的微调脉冲,用户站就使用“功率”字节的内容去更正它的发送功率,并且使用微小定时字节去更正它的符号定时。
从主站接收来的微小定时偏差值(△t)随来随存。一旦收到五个有效值,用户站就计算取样变化,以确定出它们的差异。如果变化太大,还要收集更多次取样。一旦变化足够小,或者当有效取样数值达到16时,就去计算取样平均值(平均△t),并用来调整发送给主站的微小定时信号。调整之后,再次重复缓冲操作。
如果RUW被发现,并且CRC被确认为正确,则用户站CCT105成功的接收了一个主站微调脉冲。用户站不理会不成功接受的主站脉冲串。用户站也不理会微小定时值,这是在主站命令它这样做时的情况。用户站不理会脉冲串内的功率值的情况只有一种,这就是功率值在第一个成功的接收的脉冲串内(即这个功率调整会在下次返回信道脉冲上引起“尖峰”效应)。
在主站的命令下微调操作成功地终止。在用户站确认了主站的终止命令以后,话音操立即开始。
在主站的命令下,经过67帧(3秒)后放弃微调。在这种情况下,确认主站的命令以后,话音信道立即被拆除。接受77帧(3.5秒)的错误微调脉冲之后,用户站放弃对其自身的微调。这个定时错误容许用户站在定时到时和拆除话音信道以前来接收“微调失败”命令。
在用户站41的微小定时调整以前,取样变化必须低于门限值。确定这个门限值是有一点随意性的,但是下面分析提供给我们一个近乎合理的门限值。
事实上,在一个随机过程中,所有取样的75%处于两个平均标准偏离值之内,因此如果求出两倍于计算的标准偏离值是位于区间[-5%,+5%]内,则人们知道75%取样是在5%取样平均值中。这提供了合理的信念,就是取样平均值是精确的,并可以用做反馈调节。
由于调节步长是T/200,这里T是符号时间,区间[-5%,+5%]对应于增长的步长区间[-10,+10]。于是标准偏离必须位于区间[-5,+5],或者等效地,取样变化必须小于25。取样变化可以比标准偏离更容易地计算,所以,它被用在实际的运算中。其公式为:
V2= {Σi = 1n( △ t l - 平均 △ t )2}/ ( n - 1 ) [公式1]]]>
“V”是取样变化。
“△t1”是第1个被计算的微小时间偏差值取样。
“n”是取样大小。
“平均△t”是n个取样所计算出的平均△t。
这里描述的微调方法允许在良好条件下快速运行,而在恶劣条件下提供可靠的运行。如果微小时间统计是良好的,则微调在4帧(180mS)内完成。在不太理想的条件下,需要用满16帧的平均值来计算,花费大概19帧(855mS)的时间。最坏的情况条件可能趋使算法到达它的上限67帧(3秒),但是,似乎不可能话音工作处于这样极端的情况下(即,这就是为什么如果在达到最大限度的考虑时,放弃微调的原因)。
由主站104和用户站41所完成的定时微调的一般过程被概括地表示在图3中,用户站41执行过程134,即发送微调信号脉冲串的连续帧,这些脉冲串由内部定时发生器113定时。
主站RPU14执行过程135,即接收与主时钟18的系统定时信号有关的微调信号脉冲串,以确定系统定时信号定时与微调信号定时之间每个脉冲串的偏差值△t。主站CCU23执行过程136,以确定已定的“n”个连续求出的偏差值△t是否低于预定值“U”。当主站CCU23确定出预定的“n”个连续求出的偏差值△t低于预定值“U”时,它就执行过程137,即发送一个停止微调信号给用户站41。用户站41中的BBP112用执行过程138来响应停止微调信号,该过程中止发送返送确认信号给主站的微调信号,然后BBP112用执行过程138a来响应停止微调信号。接着BBP112执行过程139,使得能与主站104在给定的通信信道上进行正常通信。
主站CCU23用执行过程138b来响应过程138中的确认信号,过程138b使得在给定的通信信道上能与用户站41进行正常通信。
主站CCU23也执行一个对过程136的持续时间“D”进行计时的过程141,其中它确定所有“n”个连续偏差值△t是否小于预定的值“U”。如果该确定未能在预定的持续时间“S”(即D>S)内作出时,则主站CCU23执行过程142,即发送一个失败信号给用户站41。用户站41的BBP112用执行过程143来响应失败信号,即返回给主站一个确认消息;然后执行一个过程114,即拆除主站上给定的通信信道。主站CCU用执行过程145来响应用户站41的确认信号,即拆除主站给定的通信信道。
在由过程141定义的预定持续时间“S”到时之前,该过程用于对确定预定的“n”个连续求出的偏差值△t是否低于预定值“U”(即D<S)的过程136的持续时间D进行计时;并且在确定出预定的“n”个连续求出的偏差值△t低于预定值“U”之前,主站CCU23执行过程147,即发送求出的偏差值给用户站41。
用户站41中的BBP112执行过程148(除非如前所述的伴随“不理会FT”比特而来的偏差值不确认),即计算从主站接收的最后m个偏差值△t的平均偏差值(平均△t)。BBP112进一步执行一个过程149,它确定是否预定的“P”个接收到并被证实的偏差值△t是在根据过程148所计算出来的平均偏差值(平均△t)预定容限“R”内。
若BBP112根据程序149确定的预定“P”个所接收的验证偏差值△t在平均偏差值(平均值△t)的预定容限R范围内,则BBP112执行程序150,通过计算平均偏差值(平均值△t)来调整内部定时发生器的定时。
若BBP112根据程序149确定预定“P”个所接收的验证偏差值△t不在平均偏差值(平均值△t)的范围之内,则其执行程序151,计下这种反确定的数目,并当相应于一预定期间的预定计数“Q”被计到时,BBP112执行程序150,通过计算的平均偏差值(平均值△t)调整内部定时发生器的定时。
用户通信系统在用户站41处的双线线路接口27和电话总局处的双线线路之间传输DC发信信息。在“反向信道”上从用户站41传到主站104的信息包括监视状态,拨号脉冲数字及挂机开关的变化。正向信道DC发信信号提供同步振铃,特殊振铃及硬币盒操作。
本发明想要尽可能在系统TDM特性范围内提供透明性,可以由确定下列性能参数来衡量发信透明性,发信路径可靠性,发信延迟及发信分辨率。
为了优化这些参数,本系统采用波形编码方案,以便将DC发信信息从用户站的线路接口27数字化地转送到电话总局的线路26。
挂机开关的状态变化由用户站41中的基带处理器112监视。在基带处理器中的定时器中断使挂机开关状态每1.5mS取样一次(或每TDM帧30次),每个取样作为一个位(摘机或挂机)存在挂机状态缓冲器(SSB)114中。114有60个取样位,尽管实际上通常只有约45位的位置被占用。其余位可用于弹性缓冲溢出能力,标准的45位提供了67.5mS的挂机状态信息窗口。SCT100用SSB确定例如服务请求,应答及拆线等监视状态中的变化,而当呼叫时,SSB的DC发信事件也受监视。
只可在话音操作过程中出现DC发信事件。每TDM帧(每45秒)检查一次SSB114,由一个组计数来检测事件的发生。它开始在第16位并在SSB114计数至第45位,组计数随每次挂机位而递增并随每次摘机位而递减。若该计数至一阀值(由一终止组计数(Tcc)限定),则宣告一项DC发信事件。组计数不允许为负或超过Tcc。该组计数也保持在帧边缘之间,所以挂机开关取样是连续观察的。
组计数技术可以检测存在状态剧增(glitch)时在SSB114中挂机状态群的情况,根据Tcc的选择,来排除命中。
一旦检测到一个DC发信事件,即将顺序传送脉冲串作为控制脉冲串,在该脉冲串中的话音信息通过利用当前的话音调制电平由DC发信信息替代,SSB数据最开始的30位用于表示挂机开关状态的45mS,它们在该脉冲串内编码。
若在SSB114中检测到连续的DC发信事件,则在连续帧中不断送出控制脉冲串。偶而也要求在一个或多个控制脉冲串序列之后有一附加控制脉冲串,即使在该帧中没有DC发信事件产生。需要有一附加控制脉冲串的唯一条件在以挂机结束的控制脉冲串出现的情况下,而使主站104处于挂机状态。若需要一附加控制脉冲串,则主站104中的基带处理器112必须确保最后的开关挂机状态设定为摘机,从而使VCU24返回摘机状态。
每一控制块的前六个字指定给任意标记模式。该标记模式使控制块在正常话音操作期间受到检测。
在标记模式之后的是14个DC发信数据字,它们被组合成七个组,每一组包括两个信息字,每个字的最小有效位无信息,它被随意设定为零,但是,它们可以并应该用于错误检测。在一组中的每一字的其余15位一共包含30位挂机状态信息,它们按顺序从该组中的第一个字第二个字以及在这些字中的最高有效位到最低有效位进行存贮,为防止由于重复而非错误模式出现的误判定,每组都不与一个单一位模式相“或”。
在主站104中的接收VCU24决定控制块的存在,与话音块相反,上述决定是由字块首部的标记模式字的一个简单的多数表决判定完成的。若该多数表决阀值被超出,则认为该块是控制块,在控制块处理过程中继续RELP合成并用RELP静止来取代通常的RELP数据。
一旦检测到一个控制块,它们包括的DC发信状态信息也由一个简单的多数表决判定解码。“异或”变换必须在多数表决判定之前去除,若多数表决未超出表决阀值,则排除该块且在挂机开关状态中无变化。
一旦由VCU24对SSB114的30位内容解码,则其被转换为T1A/B发信位。在双线挂机开关状态情况下,30个SSB位正好相应于A-位发信数据所需要的30位。
为了在PCM干线到主站104之间进行传输,以先进先出排队方式放入T1A-位。相应的MUX19为VCU24处理器提供一个发生在A-位T1发信帧之前的中断,使处理器在正确的PCM字节中加入适当的发信位。
当无控制块到达以补充A-位排队时,最先的状态无休止地重复,在DC发信操作时,SCT100确保SSB14中最后的状态是摘机。
在建立呼叫之后,主站104中的CCU23使VCU24初始化为摘机状态。当呼叫发生时,CCU23在完成微调之前设置VCU24为摘机,当呼叫结束时,在回答被检测到它之后由CCU23将VCU24置为摘机,控制脉冲串不用作这些监视状态变化。
当建立话音操作时,控制脉冲串用于将DC发信事件传输到主站104。若在用户站41处检测到拆线,则使主站VCU24发信状态脱离挂机而通过RCC清除请求脉冲串清除呼叫。
通过适当选择DC发信参数,可能调整系统性能。为了有助于检测和改正错误,在八位段(与字节边界一致)采用标记模式和SSB多数表决。在整个12字节上采取标记模式的多数表决。对SSB114,有四个独立的多数表块,一个用于它所包含的每个字节,若任一多数表决失败,则认为整个多数表决失败。选择的参数值如下:
终止组计数 15
标记模式多数表决 12(字节)中的6个
SSB多数表决 7中的4个
终止组计数的选择表示在DC发信脉冲的命中排除和可靠再现之间的折衷,最长的有效挂机脉冲持续为29mS,它由拨号者操作产生每秒20个脉冲,其间歇占58%。当到达终止组计数15时,将排除少于22.5±1.5mS的命中,排除阀值最好低于29mS,它相应于18.5次取样。该阀值还符合这样一个规则,即若至少50%的TDM帧由用手机挂机占用时,则只传输一个控制块。45个SSB位包含67.5mS的发信状态信息,从而提供了22.5mS的预备数据使缓冲器判断“转向/不转向”。没有预备数据,就不能实时地传送挂机开关状态位。
标记模式阀值主要用于避免故障控制块检测和丢失控制块。当不需要时,在正常话音操作时的故障控制块判断对系统来说是至关重要的。故障检测只导致45mS的脉冲串静止,并在电话总局线路侧命中的可能性较少。控制块的丢失或低劣将不被接受,因为这将破坏用户站完成发信的能力。考虑到这一点,将标记模式阀值设定为六个(固定位置)12种可能中的8-位(字节边界)匹配,在随机噪声(RELP数据象白噪声一样出现)中可能发生这种情况的概率是(2-6×8×(12选择6)或3.2×10-12。由于块的传输周期是22.5mS,所以这样一种配合在连续200年话音操作中会出现一次。对控制块丢失的分析稍微困难些,尤其是当假设在脉冲串中发生错误时,但所建议的检测方案具有良好的可靠性。
SSB多数表决阀值允许在发信数据内进行错误更正,由于DC发信位以组的形式存储,所以相应的SSB字由多位位置所隔离。这种分界性质使脉冲串错误消去三个完整组而仍无错误的多数表决。
利用这一技术,具有可接收的话音质量的话音信道也提供了非常可靠的DC发信。系统的发信分辨率是1.5mS,这相当于T1A/B发信分辨率,因此是一个可接受的水平。通过该系统的发信延迟约为80mS,该延迟由67.5mS的SSB窗口,六微秒传输时间和主站处理时间构成。这些措施是使系统DC发信的透明度可与现有的数字环路载波系统相比。
以类似方法,可将DC发信信息从主站104处的线路26传输到用户站41的线路接口27。
由主站104和用户站41执行的通用过程用于在通信信道上检测和传输DC发信信息,该信道被指定为话音信道,这可参照图4,起始站155(图4)根据DC发信信息的起始位置而被作为主站104或用户站41,且接收站156是两个这类站的另一个。
起始站155执行过程158,以监视线路/接口上的信号;执行过程159,即缓冲根据过程158中监视的信号;并执行过程160,检测根据过程159缓冲的信号的DC发信信息;进而执行过程161,以调整所检测的在指定信道上通信的DC发信信息以代替话音数据信号,该调整是由把检测的DC发信信息格式化成为具有标记模式(除了DC发信数据之外)的控制块而完成的;再执行过程162,将控制块作为控制信号脉冲串在指定信道中代替话音信息进行传输。
接收站156执行过程166,通过识别信号脉冲串中的标识模式来判定指定信道上接收的信号脉冲串中是否存在控制块中。然后,它执行过程167,将控制块中的DC发信信息重新格式化为标准发信格式,以便将其传输到线路/接口。最后,接收站156执行过程168,将重新格式化的DC发信信息传送到接收站156处的线路/接口。