特征协商协议和动态可调的重排序列.pdf

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摘要
申请专利号:

CN89108024.4

申请日:

1989.10.19

公开号:

CN1042035A

公开日:

1990.05.09

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

H04L27/04; H04L27/06; H04L29/06

主分类号:

H04L27/04; H04L27/06; H04L29/06

申请人:

海斯微型计算机产品公司

发明人:

保罗·E·麦克格兰恩; 兰迪·D·哈什

地址:

美国佐治亚州

优先权:

1988.10.19 US 259,882

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

王栋令

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内容摘要

特征协商协议和动态可调重排序列,发端调制解调器向答端者发送期望的特征表,答端或同意所需特征,或向送端回一份支持特征清单,如选择了可调持续时间重排序列,则每调制解调器测其自上次发送结束始的已过时间,并在下次发送始时发一由该已过时间定的重排序列,同样,每调制解调器测自其上次接收结束始的已经过时间量,并期待收到由该已过时间定的重排序列,为以减小总重排序列而增大数根处理速率。

权利要求书

1: 一个经改进的半双工调制解调器,其特征在于: 一个调制解调器发送器,包括: 第一装置,用于测量自前一次信号发送始的一个第一经过时间; 第二装置,对上述第一经过时间做出反应以决定一个已发送的重排序列持续时间; 第三装置,对上述重新排列序列做出反应以产生一个重排序列; 一个调制解调器接收器,包括: 第四装置,用于测量自前一次信号接收始的一个第二经过时间; 第五装置,对上述第二经过时间做出反应以决定一个已接收的重排序列持续时间,当上述第二经过时间不大于上述第一经过时间时,上述已接收的重排序列持续时间小于上述已发送的重排序列持续时间; 第六装置,它通过采用一个已接收的重排序列在上述已接收的重排序列持续时间内对上述接收器进行重新同步。
2: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器,其中上述第二装置包括一份查找表。
3: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器,其中上述第二装置决定一个第一部分持续时间和一个第二部分持续时间,第一部分持续时间与第二部分持续时间之和等于上述已发送的重排序列持续时间。
4: 如权利要求3中经改进的半双工调制解调器,其中上述第三 装置产生一个用于上述第一部分持续时间的第一重排序列,并产生一个用于上述第二部分持续时间的第二重排序列。
5: 如权利要求4中经改进的半双工调制解调器,其中上述第一重排序列包括使用一个第一构象的一个第一逻辑1串和使用一个第二构象的一个第二逻辑1串。
6: 如权利要求5中经改进的半双工调制解调器,其中上述第一构象为一个4点构象,第二构象为一个32点构象。
7: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器,其中上述第五装置包括一份查找表。
8: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器,其中上述第五装置决定一个第一部分持续时间和一个第二部分持续时间,第一部分持续时间与第二部分持续时间之和等于上述已接收的重排序列持续时间。
9: 如权利要求8中经改进的半双工调制解调器,其中上述第六装置用在上述第一部分持续时间中所接收到的上述已接收的重排序列来进行粗略再同步并用在上述第二部分持续时间中所收到的上述已接收的重排序列来进行精细再同步。
10: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器进一步包括: 在发送上述已发送的重排序列后转换成在线操作方式的装置。
11: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器进一步包括: 在收到用于上述已接收的重排序列持续时间的上述已接收的重排序列后转换成在线操作方式的装置。
12: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器,其中上述第二装置包括多份查找表,上述查找表的每一份包括多个已发送的重排 序列持续时间值,上述已发送的重排序列持续时间值的每一个用于上述第一经过时间值的一个设定的范围。
13: 如权利要求12中经改进的半双工调制解调器进一步包括: 用于与一个相连接的调制解调器通信并决定上述多份查找表中的哪一份将与数据传送联用的装置。
14: 如权利要求1中经改进的半双工调制解调器,其中上述第五装置包括多份查找表,上述查找表的每一份包括多个已接收的重排序列持续时间值,上述已接收的重排序列持续时间值的每一个用于上述第二经过的时间值的一个设定的范围。
15: 如权利要求14中经改进的半双工调制解调器进一步包括: 用于与一个相连接的调制解调器通信并决定上述多份查找表中的哪一份将与数据传送联用的装置。
16: 在一个第一调制解调器与一个第二调制解调器之间的半双工通信中,一种操作上述调制解调器的方法,其特征在于: 一个第一调制解调器程序,包括以下步骤: 与上述第二调制解调器建立通信; 与上述第二调制解调器协商以选择一份已发送的重排序列持续时间值表,上述已发送的重排序列持续时间值的每一个用于上述第一经过时间值的一个设定的范围,上述表为一个存储器内所存的多份表中的一份; 为上述第一经过时间取得一个值,上述第一经过时间是自上一次发送终止时进行测量; 从所选择的表中取得对应于上述第一经过时间的所述值的、用于上述已发送的重排序列持续时间的值; 发送用于上述已发送的重排序列持续时间的一个重排序列; 向上述第二调制解调器发送数据;和 一个第二调制解调器程序,包括以下步骤: 与上述第一调制解调器建立通信; 与上述第一调制解调器协商以选择一份已接收的重排序列持续时间值表,每个所述已接收的重排序列持续时间值用于上述第二经过时间值的一个设定的范围,上述表为一个存储器内所存的多份表中之一; 为上述第二经过时间取得一个值,上述第二经过时间是自上一次接收终止时进行测量; 从所选择的表中取得对应于上述第二经过时间的所述值的、用于上述已接收的重排序列持续时间的值; 进入重新同步方式; 在起码等于上述已接收的重排序列持续时间的上述值的一个时期内重新排列在上述第二调制解调器中的电路; 进入数据传送方式。
17: 如权利要求16的方法,其中当上述第二经过的时间不大于上述第一经过时间时,上述已接收的重排序列持续时间小于上述已发送的重排序列持续时间。
18: 如权利要求16的方法,其中上述已发送的重排序列包括一个用于上述已发送的重排序列持续时间的加密逻辑1串。
19: 如权利要求16的方法,其中上述已发送的重排序列包括 括: 使用用于上述已发送的重排序列持续时间的第一设定部分的第一构象的第一加密1串;和 使用用于上述已发送的重排序列持续时间的第二设定部分的第二构象的第二加密1串。
20: 如权利要求19的方法,其中上述第一构象为一个4点构象,第二构象为一个32点构象。
21: 如权利要求16的方法,其中上述已发送的重排序列包括: 使用用于上述已发送的重排序列持续时间的一个第一设定部分的一个第一构象的第一未加密1串; 使用用于上述已发送的重排序列持续时间的一个第二设定部分的一个第一构象的第二加密1串; 使用用于上述已发送的重排序列持续时间的一个第三设定部分的一个第二构象的第三加密1串。
22: 如权利要求21的方法,其中上述第一构象为一个4点构象,第二构象为一个32点构象。
23: 如权利要求16的方法,其中重排电路的上述步骤包括: 利用一个已接收的重排序列的一个第一设定部分来取得一个粗略重新同步;和 利用上述已接收的重排序列的一个第二设定部分来取得一个精细重新同步。
24: 如权利要求23的方法,其中上述第二调制解调器根据上述第二经过时间的测量结果,决定上述第一设定持续时间和第二设定 持续时间。
25: 在一个第一调制解调器与一个第二调制解调器之间的半双工通信中,一种操作上述调制解调器的方法,以改进在上述第一调制解调器的上述发送器不曾向上述第二调制解调器的上述接收器发送信号的期间以后上述第二调制解调器的一个接收器与上述第一调制解调器的一个发送器的重新同步,其特征在于: 一个第一调制解调器程序,包括以下步骤: 取得上述期间的一个第一测量结果; 决定一个取决于上述第一测量结果的第一持续时间; 向上述第二调制解调器提供一个用于上述第一持续时间的重排序列; 向上述第二调制解调器发送数据;和 一个第二调制解调器程序,包括以下步骤: 取得上述期间的一个第二测量结果; 决定一个取决于上述第二测量结果的第二持续时间,当上述第二测量结果不大于上述第一测量结果时,上述第二持续时间小于上述第一持续时间; 在上述第二持续时间内以重新同步方式操作并利用来自第一调制解调器的上述重排序列进行上述重新同步;以及 以在线方式操作。
26: 如权利要求25的方法,其中上述重排序列包括一个用于上述第一持续时间的加密逻辑1串。
27: 如权利要求25的方法,其中上述重排序列包括: 利用用于上述第一持续时间的第一设定部分的第一构象的第一加 密1串; 利用用于上述第一持续时间的第二设定部分的第二构象的第二加密1串。
28: 如权利要求27的方法,其中上述第一构象为一个4点构象,第二构象为一个32点构象。
29: 如权利要求25的方法,其中上述重排序列包括: 利用用于上述第一持续时间的第一设定部分的第一构象的第一加密1串; 利用用于上述第一持续时间的第二设定部分的第一构象的第二加密1串; 利用用于上述第一持续时间的第三设定部分的第二构象的第三加密1串。
30: 如权利要求29的方法,其中上述第一构象为一个4点构象,第二构象为一个32点构象。
31: 如权利要求25的方法,其中决定上述第一持续时间的上述步骤包括: 进入上述第一调制解调器存储的一份查找表;以及 从上述查找表中取得一个上述第一持续时间的值。
32: 如权利要求25的方法,其中决定上述第二持续时间的上述步骤包括: 进入上述第二调制解调器存储的一份查找表; 从上述查找表中取得一个上述第二持续时间的值。
33: 如权利要求25的方法,其中以上述重新同步方式操作的上述步骤包括: 利用上述重排序列的一个第一设定部分来取得一个粗略重新同步;以及 利用上述重排序列的第二设定部分来取得精细重新同步。
34: 如权利要求33的方法,其中上述重排序列的上述第一设定部分包括一个第一构象,上述重排序列的上述第二设定部分包括一个第二构象。
35: 如权利要求34的方法,其中上述第一构象为一个4点构象,所述第二构象为一个32点构象。
36: 对于使用一个第一调制解调器与一个第二调制解调器,上述第一调制解调器与上述第二调制解调器实施一设定的信号交换序列,在完成上述设定的信号交换序列后等待一个设定的时期,然后转换到在线操作方式,在上述设定时期内执行一项特征协商协议,其特征在于: 一个第一调制解调器程序,包括以下步骤: (a)产生一份第一调制解调器特征清单,该特征为上述第一调制解调器所支持; (b)向上述第二调制解调器发送上述第一调制解调器清单; (c)等待上述第二调制解调器的回答; (d)检查来自上述第二调制解调器的上述回答; (e)如果上述回答为一个设定的回答,那么转换到上述在线操作方式并使用上述第一调制解调器清单上的上述特征; (f)如果上述回答为一份第二调制解调器特征清单,所有特征均为上述第一调制解调器所支持,那么向上述第二调制解调器发送所述设定的回答,转换到所述在线操作方式,并使用上述第二调制解调 器清单上的上述特征; (g)如果上述回答为一份第二调制解调器特征清单,不是所有特征均为上述第一调制解调器所支持,那么产生一份有上述第二调制解调器清单所列的、为上述第一调制解调器所支持的特征的第一调制解调器清单,并退回到步骤(b);和 一个第二调制解调器程序,包括以下步骤: (a)等待来自上述第一调制解调器的通信; (b)如果上述通信为一份第一调制解调器特征清单,所有特征均为上述第二调制解调器所支持,那么向上述第一调制解调器发送所述设定的回答,转换到上述在线操作方式,并使用上述第一调制解调器清单上的上述特征; (c)如果上述通信为一份第一调制解调器特征清单,不是所有特征均为上述第二调制解调器所支持,那么产生一份有上述第一调制解调器清单所列的、为上述第二调制解调器所支持的特征的第二调制解调器清单,向上述第一调制解调器发送上述第二调制解调器清单,并退回到步骤(a);以及、 (d)如果上述通信为上述设定的回答,那么转换到在线操作方式,并使用上述第二调制解调器清单上的上述特征。
37: 如权利要求36的特征协商协议,其中在上述第一调制解调器程序的步骤(e)和(f)中,在转换到上述在线操作方式以前,上述第一调制解调器一直等待上述设定的时期到期。
38: 如权利要求37的特征协商协议,其中上述第一调制解调器一直发送设定的闲置信号,直到上述设定时期到期。
39: 如权利要求38的特征协商协议,其中上述设定的闲置信 号包括一个重排序列、一个标记、一个闲置字符和一个帧检验序列。
40: 如权利要求36的特征协商协议,其中在上述第二调制解调器程序的步骤(b)和(d)中,在转换到上述在线操作方式以前,上述第二调制解调器一直等待上述设定的时期到期。
41: 如权利要求40的特征协商协议,其中上述第二调制解调器一直发送设定的闲置信号,直到上述设定的时期到期。
42: 如权利要求40的特征协商协议,其中上述设定的闲置信号包括一个重排序列、一个标记、一个闲置字符和一个帧检验序列。
43: 如权利要求36的特征协商协议,其中上述第一调制解调器为一个发端调制解调器,上述第二调制解调器为一个回答调制解调器。
44: 如权利要求36的特征协商协议,其中上述第一调制解调器程序还包括以下步骤: (h)如果上述设定的时期在上述第一调制解调器发送或接收上述设定的回答以前到期,那么转换到在线操作方式,并使用一套设定的缺席特征。
45: 如权利要求36的特征协商协议,其中上述第二调制解调器程序还包括以下步骤: (e)如果上述设定的时期在上述第二调制解调器发送或接收上述设定的回答以前到期,那么转换到在线操作方式,并使用一套设定的缺席特征。
46: 如权利要求36的特征协商协议,其中只有在上述第一调制解调器具有同步操作的配置和高速半双工操作方式时,上述第一调制解调器才会执行上述第一调制解调器程序。
47: 如权利要求36的特征协商协议,其中只有在上述第二调制解调器具有同步操作的配置和高速半双工操作方式时,上述第二调制解调器才会执行上述第二调制解调器程序。
48: 如权利要求36的特征协商协议,其中上述第一调制解调器特征清单为可由用户编程。
49: 如权利要求36的特征协商协议,其中上述第二调制解调器特征清单为可由用户编程。
50: 如权利要求36的特征协商协议,其中上述设定的回答包括一个重排序列、一个标记、一个零字符和一个帧校验序列。

说明书


本发明涉及数据通讯装置,具体地说,描述了用于改进两个调制解调器之间数据传送速率的大客量特征协商协议和动态可调整的重新排列序列。

    在一个全同步的数据传送系统中,数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间的接口(如一个调制解调器)是同步的,并且DCE之间的接口也是同步的。在这类设施中,调制解调器作为简单的数据传送装置而运行。就是说,DTE控制数据传送的方向,并且负责检错及控制、数据压缩/扩展和/或数据编码/解码。这样调制解调器起着“哑”装置的作用,其唯一功能就是在DTE和数据通信线路(如一条电话线)之间传送数据。

    在半双工操作中,调制解调器轮流发送。每一次发送的长度取决于DTE要发送的数据量和所使用的协议对任何一个包大小的限定。并且,在半双工操作中,由于一次只有一个调制解调器可以发送,那么,当一个第一调制解调器正在发送期间,该调制解调器的接收器不会接收来自第二调制解调器的信号。结果,第一调制解调器的接收器时钟和锁相环逐渐与第二调制解调器中的发送器时钟不同步,并且在成功地传送数据前需要重新同步。因此,在每次发送开始时,先发送一个重排序列。该重排序列使一个调制解调器的接收器时钟能与另一个调制解调器的发送器时钟重新同步。此重排序列一般有一个固定地持续时间,该持续时间足以产生用于短脉冲、半双工操作的重新同步。

    然而,实际所需要的重新同步量是接收器没有接收到数据期间的一个近似线性函数。因此,如果在一短期间内接收器没有接收到来自另一发送器的信号,那么要达到重新同步,只需要一个短的重排序列。对每一次发送预先设定一个持续时间固定的重排序列会大大地减小在以短脉冲传送数据时的有效数据传送速率。同样,如果在一长时间内接收器没有收到来自另一发送器的信号,那么要达到重新同步,则需要一个较长的重排序列。当线路换向时间之间有一长时期时,要达到重新同步,这一固定重排序列的持续时间可能不够。然而,现有的调制解调器不管发送之间的时间量,只规定一个固定长度的重排序列。因此,需要有这样一个调制解调器,它能提供一个重新序列,该序列的持续时间取决于对应的接收器没有收到信号的时间。并且,需要有这样一个调制解调器,它期待一个重排序列,该序列的持续时间取决于对应的发送器没有发送信号的时间。

    此外,由于发送链路延迟和不同时钟频率的误差,两个调制解调器未必会与一个特定的接收器没有收到信号的时间量一致。如果重排序列的持续时间不足以使接收器重新同步,或者甚至在对应的发送器已经开始发送数据之后接收器仍期待附加的重新排列,这会引起数据丢失。因此,需要有这样一个调制解调器,它提供一个重排序列,该序列的持续时间取决于自上一次发送始并对数据发送通信线路(如一条电话线)中的延迟进行补偿的时间量。同样,需要有这样一个调制解调器,它期待一个重排序列,该序列的持续时间取决于自上一次接收始并对数据发送通信线路中的延迟进行补偿的时间量。

    提供一个持续时间可调整的重排序列有两个效果:较高的数据传送速率,以及与先前存在的调制解调器的不兼容。第一个效果是所希望的,第二个效果是不希望的。如果要最大限度地使用调制解调器,调制解调器应提供具有固定的持续时间和可调整持续时间的重排序列。那么,该调制解调器就能与现有的设备兼容,并能在与另一个也具有持续时间可调整持续时间重排序列特征的调制解调器通信时,提供一个较高的数据传送速率。然而,调制解调器必须有决定另一个调制解调器是一个普通的调制解调器还是一个具有持续时间可调整的重排序列特征的经改进的调制解调器的功能。因此,需要有这样一个信号交换协议,它允许第一个调制解调器去决定已连接的第二个调制解调器是普通设计还是改进设计。

    提供一个信号交换信号是一种简单的事情。然而,提供一个能与现有信号交换序列联用又不会干扰这些现有信号交换序列操作的信号交换序列,则在事实上是比较困难的。CCITT规程V.22    et    al。提供了一个信号交换序列,使得一个调制解调器能决定与它连接的调制解调器是以300、1200还是2400bps((比特/秒)操作的。此外,Tjahjadi    et    al.于1988年5月26日递交的题为《具有快速换向协议的高速半双工调制解调器》(申请号:88103100.3)、并已转让给本发明受让人的中国专利申请,也作为对比文件编入本申请,该专利申请描述了这样一个信号交换序列,除了保持与标准的300/1200/2400bps信号交换序列的兼容外,该信号交换序列还提供了对是以4800还是以9600bps进行操作的选择。因此,需要有这样一个附加的信号交换序列,它与现有的信号交换序列兼容,并且还能指示调制解调器是改进型的。

    当前在同步调制解调器中没有特征协商能力,所以增加任何新特征需要提供一个新的或改良的信号交换。

    随着现有的及目前能够获取的和/或在最近将来可获取的可能的提高或特征的数量扩大,最好是有一个能提供在两个调制解调器间若干个不同特征协商的信号交换序列。该信号交换序列应适合任何现有特征的协商,并且还提供将来可能提供的附加特征的协商。因此,需要有这样一个信号交换序列,它与现有的信号交换序列兼容,并有能力对若干个特征或增强的特征进行协商。

    本发明提供一个重新排列序列(简称重排序列),该序列有一个对自上一次发送起的时间和对在数据通信线路(电话线)上的延迟做出响应的持续时间。本发明还提供一个与现有序列兼容的信号交换序列,以便使两个调制解调器可以协商是否采用持续时间可调整的重排序列特征和/或其它特征。

    更具体地说,本发明是这样一个调制解调器,它测量自其上一次发送起的时间,并提供一个重排序列,该序列的持续时间取决于经过的时间。

    并且更具体地说,本发明是这样一个调制解调器,它测量自其上一次接收起的时间,并期待一个重排序列,该序列的持续时间取决于经过的时间。

    并且更具体地说,本发明是提供一种重排序列的方法,该序列的持续时间取决于自上一次发送所经过的时间,包括在数据发送链路中的任何延迟。

    并且更具体地说,本发明是这样一种信号交换序列,它与现有的信号交换序列兼容,以便使一个改进的调制解调器(它具有提供并使用一个持续时间可调的重排序列的能力)能够决定与其连接的调制解调器是一个改进的调制解调器,还是一个常规的调制解调器。

    并且更具体地说,本发明是提供一种信号交换序列的方法,该序列与现有的信号交换序列兼容,并且有协商不止一个特征的能力,以便使现有的和未来的特征均可以协商。

    在本发明中,在常规的信号交换完成后,呼叫调制解调器(如果具有特征协商能力的话)发送其需要执行的一个特征清单。如果特征全部具备的话,则对调制解调器给以肯定答复,如果只有所要求特征的一个子集的话,则返答一个特征清单。如果选择了持续时间可调整的重排序列特征,每一个调制解调器会测量自其上一次发送开始的时间周期,并将所发送的重排序列长度做相应调整。同样,每一个调制解调器会测量自其上一次接收到发送数据起的时间量,并调整其期待收到一个重排序列的时间周期。如果发送之间的周期短,那么重排序列也将是短的。较短的重排序列便在一给定的发送周期内传送更多的数据,因而提高了调制解调器间的有效数据传送速率。同样,如果发送之间的周期较长,那么重排序列也将较长。该较长的重排序列提供了较好的接收器时钟的再同步,因而减少了在发送开始时丢失数据的可能性。

    因此,本发明的目的是提供一个信号交换序列,它使一个改进的调制解调器能与另一个改进的调制解调器协商非标准特征的使用,同时仍与现有的调制解调器兼容。

    本发明的另一个目的是提供一个可调整的持续时间重排序列,以便使重排序列的持续时间由发送之间的时间量来决定。

    本发明的另一个目的是通过减小重排序列的持续时间来提高调制解调器间的有效的数据传送速率。

    本发明的另一个目的是在适当的时候通过增加重排序列的持续时间来提高数据发送的可靠性,以提供较好的接收器时钟的再同步。

    图1是本发明的最佳实施例在其最佳环境中的方框图;

    图2是本发明的信号交换序列的最佳实施例的图表说明;

    图3是特征协商协议的最佳实施例的图表说明;

    图4是一个典型特征byte    63A的一个实例;

    图5是本发明的最佳实施例的一个方框图。

    现在转向图表,在这些图中,同样数字代表同样的内容。图1是本发明的最佳实施例在其最佳环境中的方框图。数据终端设备(DTE)11与数据通信设备(DCE),如调制解调器12,同步交换数据。调制解调器12将数据转换成适合通过电话线13发送给电话公司中央局(C.O)14的一种形式。电话线13可以是,例如一条模拟电话线或一条ISDN电话线,可以使用绞线对、同轴电缆或光纤电缆,等等。中央局14通过一地面线路15(如电缆和/或微波发送塔)或卫星线路16或以上全部的联用,与中央局17交换数据。中央局17通过电话线20与调制解调器21交换数据。调制解调器12至少能具有两种操作方式:带有在每次数据发送开始时给一个固定的重排序列的普通同步传送和改进的同步数据传送,其中重排序列的持续时间是由自上次发送始的时间量决定的。因此,调制解调器21既可以是一个常规的调制解调器,也可以是一个改进型的调制解调器。如果调制解调器21是常规型,那么调制解调器12将以标准方式操作,在每次发送开始时发送一个持续时间固定的重排序列,并且期待在每次接收开始时收到一个持续时间固定的重排序列。如果调制解调器21是本申请所述的改进型,则调制解调器12将以可调整的重排序列方式操作,借此它发送一个重排序列,该序列的持续时间取决于自其上一次发送始所经过的时间量,并且期待收到一个重排序列,该序列的持续时间取决于自其上一次接收始的时间量。

    现在假设调制解调器12和21均为改进型。调制解调器12将测量从其上一次发送结束至当前发送开始之间的时间,并提供一个由该经过的时间决定的重排序列。调制解调器21将测量从上次接收结束至当前接收开始之间的时间,并期待一个持续时间由该经过的时间决定的重排序列。同样,调制解调器21在发送时提供一个可调整的重排序列,而调制解调器12在接收时期待一个持续时间可调整的重排序列。

    重排序列(不管是具有一个固定的持续时间还是一个可调整的持续时间)被接收调制解调器用来使其时钟和锁相环与发送调制解调器的时钟再同步。重排序列也能用来更新接收调制解调器中的自适应均衡器。

    表1列出了用于4800bps操作的最佳重新排序列的持续时间。接收器的间歇时间是自其上一次收到发送数据始的时间量。相应地,发送器的间歇时间是自其上一次发送结束始的时间量。因此,每一个调制解调器与两个时间保持联系:其接收器的时间和其发送器的时间。

    表1

    用于4800bps操作的重排序列的持续时间

    为了补偿电话延迟,发送器和接收器的阶段不在同一间歇时间变化。例如,假设在阶段2中发送器和接收器的间歇时间均为1.5秒如果由于测量误差和/或电话传送延迟,一个调制解调器的接收器测得超过2秒,而另一个调制解调器的发送器则测得少于2秒,那么接收器就会期待一个290毫秒的重排序列,而发送器只提供一个200毫秒的重排序列。因此,在接收器从重排方式转换成数据传送方式以前起码会丢失90毫秒的数据。为了避免这个问题,在表中加上了补偿,以便对于任何给定的间歇时间,接收器所期待的重排时间总是少于或等于发送器提供的重排时间。而且对每一个阶段,接收器期待的最小重排序列时间略小于发送器提供的最小排列时间。这使接收器能错过重排发送的最开始阶段,而仍在发送器停止重排序列并开始发送数据前完成重排程序。这亦有助于保证接收器不会丢失数据信息。

    重排序列持续时间对间歇时间的函数实际上是一个连续函数。然而,为了便于列出一张查找表,将函数分成了六段。当然,可以使用不同数量的分段,但是具有代表性,前三段将用于多数通信,所以附加的段会有边界好处。

    表2列出了用于9600bps操作的重排序列的持续时间。从表2会看出对发送器有三段:一个未加密的4点序列、一个加密的4点序列和一个32点序列。对接收器有两段:4点序列接收(不管是已加密的还是未加密的)和32点序列接收。与表1一样,接收器段的界限与发送器段的界限相差600毫秒。并且,除了1段和2段,对一给定段号接收器期待的总序列持续时间短于发送的最小序列持续时间。这使接收器能错过重排发送的最开始阶段,而仍在发送器停止重排序列并开始发送数据前完成重新排列的程序。这亦有助于保证接收器不会丢失数据信息。

    10毫秒未加密的4点序列帮助接收调制解调器在接收已加密的4点序列之前,开始对其时钟再同步。然而,未加密的4点序列不是绝对必需的,如果期望的话,可以取消。如果取消了未加密4点序列,那么已编码的4点序列的持续时间和/或32点序列的持续时间应增加10毫秒,其目的在于提供一个足以重新排列在接收调制解调器中的时钟和锁相环的总持续时间。

    假设由第一调制解调器接收器和第二调制解调器发送器测得的时间为0.9秒,相当于第2段。发送器发送一个10毫秒未加密的4点序列,接着是一个110毫秒已加密的4点序列。接收器在寻找110秒的4点序列,不管是已加密的还是未加密的。发送器4点序列的总时间为120毫秒。因此,即使接收器错过了重排序列的开始阶段,它仍将(在110毫秒处)转换并开始寻找32点序列请注意接收器在110毫秒处开始寻找32点序列,并且发送器在120毫秒处开始发送32点序列。因此,接收器总是在发送器开始发送32点序列的时间之前,开始寻找32点序列。这保证了当发送器开始发送32点序列时,接收器对32点序列做出反应。还应注意,除了前三段外,接收器所期待的总序列持续时间少于发送器发送的最小总序列持续时间。

    另举一例子,假设发送权利刚移交至第二调制解调器的发送器,并且第二调制解调器自其上一次发送结束已测得2.0秒。第二调制解调器的发送器处于第3段,将发送10毫秒的一个未加密的4点序列、180毫秒的一个已加密的4点序列和20毫秒的一个32点序列。如果我们假设电话延迟为600毫秒的极糟条件,那么在发送开始发送时,第一调制解调器的接收器只检测得1.4秒的经已经过时间,并将仍停留在第2段。然而,200毫秒之后,当来自另一个发送器的序列仍在努力进入电话系统,第一调制解调器的接收器会注意过了1.6秒,并转换至第2段。到信号真正到达接收器时,已经过的时间总数为2.0秒,接收器会期待110毫秒的4点序列。接着是30毫秒的32点序列。因此,发送器所发送的重排序列起码与接收器所期待的最小预计重排序列持知时间一样长,须注意,对于任何给定的间歇时间,接收器所期待的序列持续时间总是小于或等于发送器发送的序列持续时间。

    现在转向图2,该图是本发明信号交换序列的最佳实施例的一个图表说明。最好是,如果可调整的起动序列持续时间是有用的,两个调制解调器必须一起使用或不用该序列。因此,一个调制解调器必须有决定另一个调制解调器是否适合于持续时间可调整的重排序列的方法。在最佳实施例中,在完成标准信号交换序列后,发端调制解调器通过发送一份所需或后备特征的清单开始特征协商。如果回答调制解调器具有特征协商的能力,它会做出相应答复。否则,回答调制解调器将不答复,而发端调制解调器将选择缺席选择。特征协商在完成标准信号交换序列时立即开始,并必须在协商超时期限到期前完成。如果在协商超时期限到期前没有完成,那么就会自动使用缺席选择。并且,在最佳实施例中,该协商程序仅与影响同步操作的特征有关,因为利用现有特征协商程序可以协商新的非同步特征,如在国际标准化组织(ISO)标准8885中所描述的那样。

    假设回答调制解调器为闲置(40),始端调制解调器占有电话线(30)并拔叫回答调制解调器的号码。发端调制解调器这时进入等待状态(31)。回答调制解调器将检测(41)电话线上的振铃信号并占有(42)电话线。回答调制解调器信号将在电话线上给出一个2100Hz的回答音频信号(43)。发端调制解调器检测回答音频信号(32)。发端调制解调器在电话线上给一个始发音频信号(33)。回答调制解调器检测(44)始发音频信号。发端调制解调器和回答调制解调器开始执行(34、45)标准信号交换协议,例如CCITT    V.22    bis和V.25所描述的协议和中国专利申请所描述的半双工信号交换协议。一旦执行完这些信号交换协议,两个调制解调器启动它们的协商周期计时器,并且发端调制解调器通过向回答调制解调器发根一条信息,例如一张所需特征清单,发起特征协商(35)。作为对收到(46)信息的答复,回答调制解调器进入特征协商阶段。发端调制解调器和回答调制解调器完成(36、47)特征协商,并且在协商期限超过后,可用于数据传送。在最佳实施例中,特征是通过SDLC型帧的交换进行协商的。协商必须在协商期限期限超过前完成。否则的话,选择缺席选择。

    须注意在发起特征协商时,发端调制解调器并不知道回答调制解调器是否具有特征协商能力。如果回答调制解调器答复,即推定具有特征能力。同样,回答调制解调器只有在发端调制解调器发送一张特征清单时,才知道发端调制解调器具有特征协商能力。

    只有在回答调制解调器具有同步操作的配置、回答调制解调器具有在4800或9600bps操作半双工能力、起码提供了一个新(非缺席)特征并可以利用、并且发端调制解调器发起了特征协商时,回答调制解调器才会参与特征协商。只有在发端调制解调器具有同步操作的配合,发端调制解调器具有以4800或9600bps操作的半双工能力、并且起码提供了一个新(非缺席)特征并可以利用时,发端调制解调器才会通过发送一张所需特征的清单而发起特征协商。在协商超时期限结束时,调制解调器进入在线(数据传输)方式操作。因此,到协商超时期限期满时,协商必须完成。如果届时协商没有完成,那么选择缺席特征。在最佳实施例中,协商超时期限设定为5秒。在最佳实施例中,调制解调器会允许1秒的协商超时期限,除非用户已安排了一个较大的超时期限。在一个可供选择的实施例中,如果用户设定一个小于1秒的协商超时期限,那么调制解调器就既不会发起特征协商,也不会对特征协商做出反应。

    当调制解调器处于非同步指令操作方式时,协商超时期限由用户安排。同样,当调制解调器处于非同步指令操作方式时,一个具体的特征的可否使用也可由用户安排。因此,即使一个特征得到调制解调器的支持,用户如果愿意也可以指定该特征为不可使用。目前对本领域的技术人员来说,由用户进行的调制解调器参数安排已是尽人皆知。例如,美国专利4,700,358和4,742,482,两者均转让给了本发明受让人。

    在最佳实施例中,尽管只有在调制解调器具有4800或9600bps半双工能力时才会举行特征协商,这仅仅是一个设计选择,而不是一个限制因素。本特征协商也可以由,例如一个1200或240    2400bps全双工调制解调器来使用。然而,最好是比特率愈低协商超时期限必须愈长,以便给调制解调器进入在线状态前以时间,从而进行特征协商。

    图3是特征协商协议最佳实施例的一个图表说明。既然使用了半双工通信,每一个调制解调器以一个固定的持续时间重排序列66开始每次发送。在最佳实施例中,如果协商发生在4800bps,由发送调制解调器发送的重排序列将为300毫秒的相位编码的、加密的二进制1,使用一个4点构象。在从重新排列方式转换成数据传送方式之前,接收调制解调器将寻找重排序列280毫秒。在9600bps处,发送调制解调器会发送50毫秒的相位编码的、已解密的二进制1,使用一个4点构象;接着是100毫秒的相位编码的、加密的二进制1,使用一个4点构象;接着是150毫秒的相位编码的、加密的二进制1,使用1个32点构象。接收调制解调器将寻找4点构象100毫秒,不管是加密的还是未加密的,然后在从重新排列方式转换成数据传送方式之前寻找32点构象180毫秒。发端将发送一个或多个标记60A,接着是代码02(十六进制),该代码相当于“特征”的头标,接着是一串N字节63A-63N,该串字节列出了所需要的具体特征,接着是两字节帧校验序列(FCS)64,以及一个或多个结束标记60B。独特地,该清单会规定发端调制解调器支持的全部特征,除非用户去掉一些特征。标记60A和60B为HDLC/SDLC标记01111110。在第一种情况下,发端调制解调器所请求的全部特征为回答调制解调器所支持,所以回答调制解调器用打开标记60A来回答,然后是相当于“结束”字62的代码00(十六进制),紧接是FCS64和结束标记60B。

    在第二种情况下,回答调制解调器不支持发端调制解调器所请求的全部特征。因此,回答调制解调器用打开标记60A来回答,然后是代码02(十六进制),该代码相当于“特征”字61,接着是N字节63A-63N,该串字节列出了似乎为回答调制解调器支持的发端调制解调器所请求的特征,紧接着是FCS64和结束标记60B。“特征”信息的交换继续到接收信息的调制解调器支持全部规定的特征为止。假设它是发端调制解调器,发端调制解调器用一个“结束”信息答复:打开标记60A,相当于“结束”字62的代码00(十六进制),接着是FCS64和结束标记60B。

    须注意,在最佳实施例中,发端调制解调器为一个通过发送一张所需要特征的清单来发起协商的调制解调器。然而,请理解这仅仅是个设计选择,回答调制解调器也可被选用来发起协商。

    有关选择或不选择某一特征的信息总是与一个特定的字节有关联。例如,第一个字节63A的低四位总是涉及到一个可调整的重排序列的持续时间。第一个字节63A的高四位可以比如与一个数据压缩方案有关,第二个字节63B可以与一个数据编码方案有关。因此,如与一个有具体编号的字节有关的特征没有被选上,那么该字节由00(十六进制)代表。利用上述例子,如数据压缩和可调整的起动持续时间没有被选上,那么第一个字节63A就有一个00(十六进制)的值。因此,对一个具体特征的选择或不选择,能通过简单地看一眼与相当于该具体特征的那个字节来确定。

    在一个调制解调器收到一个“结束”信息后,它也用一个“闲置”信息来答复。在一个调制解调器收到一个“闲置”信息后,它也用一个“闲置”信息来答复。这一对“闲置”信息的交换一直持续到协商期限超时出现为止。交换闲置信息的意图是为了保持调制解调器之间的同步,以使在协商期限超时结束时,要求达到重新同步的重排序列是短的,因为只交换了短的信息。闲置信息的交换对特征协商并不是必需的,但如上所述,有助于保持两个调制解调器的时钟同步。在最佳实施例中,一个“闲置”信息包括一个或多个打开标记60A、“闲置”(65)字符03(十六进制)、FCS64和一个或多个结束标记60B。在一个可供选择的实施例中,两个调制解调器均在收到一个“结束”信号或一个“闲置”信号后立即转换到在线方式,而不是等待协商期限超时。

    图3所示的交换亦能反映出典型的数据传送:有一个重排序列66、一个或多个打开标记60A、数据字节(如字节61、62、63A-63N和65)、一个帧检验序列64和一个或多个结束标记60B。基本区别在于在协商期间,重排序列66有一个固定的持续周期,而如果选择了可调整的起动持续时间,在在线数据传送期间该重排序列66将有一个变化的持续周期,如表1、表2所示。

    图4是一个典型的特征字节63A的一个图表说明。有八位B0-B7,分别被指定为63A0-63A7。位B0-B7指定对单个特征的选择或不选择,一位对一个特征。例如,如果位B0为逻辑1,将会选择1A;如果为逻辑0,那么就不会选择特征1A。其它特征由位B1-B7以同样方式进行选择(逻辑1)或不选择(逻辑0)。一组位也可以被指定来选择特定的特征和/或一个特征的子特征。例如,位B0至B3可以指示单一特征以及其子特征的选择与不选择。在最佳实施例中,第一个第63A1的低四位B0-B3用来指定可调整的重排序列持续时间特征的选择与不选择。如果这四位之一为十六进制的0,那么就不选择这个特征。如果这些位中有一个为十六进制的1,那么就选择表1和表2所规定的可调整的重排序列持续时间。这些位的其它十六进制值则保留,以备将来使用,如用于选择不同的可调整的重排序列持续时间表。

    这些位或其它位的其它十六进制值也可以用于,例如选择不同的最大程度块规模和相应的固定持续时间重排序列。

    表3为协商协议的一个状态转变表。有三种状态:等待特征、等待“结束”和等待“协商期限超时”。装置一直保持在一种状态中,直到发生下列七件事之一:装置收到一个“结束”信号;装置收到一张所需要的特征清单,全部特征均为该装置所支持;装置收到一张所需要的特征清单,不是全部特征均为该装置所支持;装置收到一个“闲置”信号;“无答复超时”已到期;“协商期限超时”已到期;或者装置收到一个歪曲了的信号、一个不合正当格式的信号或者一些以“特征”、“结束”或“闲置”以外的其它东西开始其它发送,所有这些接收统称为“废物”。在最佳实施例中,“无答复超时”期间为950毫秒。发端调制解调器先发送所需要的特征清单,然后在状态2开始。然而,回答调制解调器在状态1开始。即使用户选择了缺席特征,只要用户没废黜全部非缺席特征,发端调制解调器将总是发送特征信息。这使回答调制解调器可以选择是否使用缺席选择或者是否进行协商。在最佳实施例中,在协商过程中或在协商期限超时前的任何时候,都不可使用新特征,不管是否被支持,不管是否被约定。

    参见表3,假设回答调制解调器处在状态1,并收到一张特征清单,不是全部特征都得到回答调制解调器的支持。回答调制解调器将发送一张共同特征的清单,并进入状态2,等待“结束”信号。曾发送了一张特征清单的发端调制解调器将处于状态2,并且在收到一张共同特征清单、其中全部特征均得到支持时,将发送“结束”信号,然后进入状态3,等待协商期限超时。处于状态2的回答调制解调器正在等待来自发端调制解调器的“结束”信号,并且在收到时进入状态3,发送“闲置”信号和等待协商期限超时。作为对“闲置”信号的反应,发端调制解调器亦发送“闲置”信号,并且仍停留在状态3,直到出现协商期限超时。两个调制解调器将在状态3中继续交换“闲置”信号,直到出现协商期限超时。一旦出现协商期限超时,发端调制解调器和回答调制解调器将使用约定特征并退出在线方式。

    在最佳实施例中,回答超时期限等于两次发送延迟加上重排序列持续时间再加上100毫秒的安全余量。假设最大发送线延迟为600毫秒(卫星延迟),那么最大回答时间超时值将为1600毫秒。

    表4为三个示范特征协商的一份表。第一种情况为发端调制解调器发送没有被回答调制解调器正确地接收,或回答调制解调器不具有特征协商的能力。第二种情况为发端调制解调器列出的所需要的特征均为回答调制解调器所支持。第三种情况为发端调制解调器列出的所需要的特征不是全部为回答调制解调器所支持。

    表4 示范特征协商情况发    端答    端1发送:特征无答复超时发送:特征协商期限超时使用缺席特征接收:歪曲了的信息/无信息接收:歪曲了的信息/无信息协商期间超时使用缺席特征2发送:特征接收:“结束”交换“闲置信号协商期限超时使用特征接收:特征,全部被支持发送:“结束”交换“闲置”信号协商期限超时使用特征3发送:特征接收:共同特征发送:“结束”交换“闲置”信号协商期限超时使用约定的(共同)特征接收:特征,不是全部被支持发送:共同特征接收:“结束”交换“闲置信号协商期限超时使用约定的(共同)特征

    现在转到图5,该图为本发明最佳实施例的一个方框图。图5描述了如调制解调器12或21那样的调制解调器。一条如线13或线20那样的电话线连接到一台双工机100的“线路”输入端。双工机100的输出端连接到一个载波检测电路101和一个解调器104。要知道解调器104包括如取样器、均衡器、波特时钟恢复电路和数据恢复电路那样的电路。载波检测器101的输出端与接收计时器112的一端以及控制电路106的载波检测(CD)输入相连接。解调器104的输出端与控制电路106的“数据输入”的输入端以及SDLC信号检测器102的输入端连接。信号检测器102的输出端与控制电路106的信号检测器(SD)输入端以及一个无答复计时器103的“使能计时”的反相输入端连接。计时器103的输出端(T1)与控制电路106)的T1输入端连接。控制电路106的“信号交换完成”输出端与一个协商期限计时器105的起动输入端连接。计时器105在图2步骤34(45)结束时启动。计时器105的输出端(T2)与控制电路106的T2输入端连接。控制电路106的输入/输出接口与DTE连接,DTE如图1的DTE11或22。控制电路106亦与一个存储器107连接,该存储器一般包括一个ROM和一个RAM。存储器107包含一张被支持并可以使用的(不曾被用户废黜的)特征清单以及一张列有被用户选作要执行的最佳特征的特征清单。控制电路106的“数据输出”输出端与调制器108连接。调制器108的输出端与双工器100的输入端(IN)连接。尽管为了方便与清楚起见,图中示出的是分开的功能块,但在最佳实施例中,部件101至108是部分或全部由一个或多个微处理器和后援存储器来执行的。并且在最佳实施例中,重排序列持续时间表储存在存储器107内。

    如果那时进行特征协商,在每次特征协商发送结束时,控制电路106将使无回答计时器103清零。如果另一个调制解调器仍不回答,那么信号检测器102的输出端为低电位,并且计时器103将能够计时。如果那时另一个调制解调器仍不回答,在无回答超时期限结束时输出端T1电位变高,并通知控制电路106无回答期限已到期。然而,如果另一个调制解调器在此期限到期前回答了,那么信号检测器102的输出端电位变高,借此使计时器103不能计时。在完成普通的信号交换后和当特征协商开始时或在特征协商开始前,控制电路106将启动协商期限计时器105。在协商期限(T2)结束时,计时器105将通知控制电路106协商期限已到期。

    发送计时数111的一端与接收器计时器112的一端向控制电路106分别提供了对自上一次发送始所经过的时间量和自上一次接收始所经过的时间量的计量结果。这些计时器向控制电路106提供了正确地执行先前所述的可调整的重排序列持续时间协议所需的信息。在每次发送结束时由控制电路106将计时器111清零和启动控制电路106恰好在开始发送前读出来自计时器111的已经过的时间。只要收到一个输入的载波,载波检测器101就提供一个载波检测信号。只要载波检测器101没有检测到来自另一个调制解调器的载波,就将计时器112清零和启动。当检测来自另一个调制解调器的发送开始时(CD端有一输入),控制电路106读出来自计时器112的已经过的时间。

    因此,本发明具有以下特点:一个与现有调制解调器兼容的特征协商协议、一个基本上提供了远景无限扩展的特征协商协议、一个在同步操作中实用的特征协商协议和一个具有一个可变的持续时间并因此而改进了系统的有效数据传送速率(数据总处理能力)的重新排列序列。

    从上所述,本领域的技术人员会想到本发明的其它实施例和改进措施。因此,本发明的范围只受以下权利要求书的限定。

    附:

    图2的说明:

    1.只有在下列条件下,发端调制解调器会发起特征协商:

    (A)发端调制解调器具有同步操作配置;

    (B)发端调制解调器具有4800或9600bps半双工能力;

    (C)起码一个新的(非缺席)特征得到支持并可使用。

    2.只有在下列条件下,回答调制解调器会参与特征协商:

    (A)回答调制解调器具有同步操作配置;

    (B)回答调制解调器具有4800或9600bps半双工能力;

    (C)起码一个新的(非标准)特征得到支持并可使用;

    (D)发端调制解调器发起了特征协商。

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特征协商协议和动态可调重排序列,发端调制解调器向答端者发送期望的特征表,答端或同意所需特征,或向送端回一份支持特征清单,如选择了可调持续时间重排序列,则每调制解调器测其自上次发送结束始的已过时间,并在下次发送始时发一由该已过时间定的重排序列,同样,每调制解调器测自其上次接收结束始的已经过时间量,并期待收到由该已过时间定的重排序列,为以减小总重排序列而增大数根处理速率。 。

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