专利名称：使用同时话音数据调制解调器独立交换话音和数据的呼叫的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据通信设备，具体涉及使用一个同时话音与数据调制解调器(modem)在本地回路上同时传输话音和数据。
在1993年6月14日提交的申请号为08/076505、Gordon Bre-mer和Kenneth D.Ko的名称为“同时传输模拟和数字通信”的待审查的、共同已转让的美国专利申请叙述了一个同时传输话音和数据通信系统，其中话音信号加在数据信号上以便在一条通信信道上传输到一个接收的modem。
在这个同时传输模拟和数据的通信系统中，被传送的数据信号以数据码元序列代表，每个数据码元与从信号空间中取出的一个特定的N维信号点值相关。类似地，以话音信号代表的模拟信号被处理，以使它变换为N维的信号空间，以便提供一个话音信号点。这个话音信号点规定了围绕该信号空间的原点的话音信号矢量的幅度和角度。然后数据码元和话音信号矢量加在一起以选择一个得到的N维的信号点，然后传送到远端modem。
当收到所传送的N维信号点时，远端modem的接收器检测所嵌入的数据码元，并且从接收的N维信号点减去该数据码元以得到话音信号矢量。然后使用这个话音信号矢量产生该话音信号。
为此，这个技术有利地提供具有音频部分和数据部分的一个话音频带信号。这允许具有同时传输话音和数据能力的modem的两个用户在他们之间传送数据并同时通话，在每个用户地点仅要求一条“塞尖/塞环”型电话线路。
上述同时地传送话音和数据的技术要求每个用户或端点具有一个同时传输话音和数据(SVD)能力的modem。但是，我已认识到，当一个SVD用户希望在同时但与不同的对方具有一个话音通话和一个数据连接时，存在一些情况。因此，我已发现一种方法和设备，它允许公共交换电话网的中心局提供“本地环路(LL)的SVD，其中一个用户的话音和数据呼叫共同存在在话音频带“塞尖/塞环”电话线上，而且这些呼叫的话音和数据部分被发送到分开的对方。这允许该用户在该用户的相同“塞尖/塞环”型电话线上建立与一方的话音通话和与不同的方数据连接。
在本发明的一个实施例中，一个中心局包括一个modem群，该modem群包括SVD能力的modem和标准的例如CCITT(国际电话电极咨询委员会)V.32兼容的modem。具有SVD modem的用户即SVD用户，它建立与该中心局的SVD modem的SVD链路。然后该中心局的这个SVD modem将从本地环路接收的话音频带信号的话音和数据部分分开，以便通过该中心局分开传输到不同方。该SVD信号的话音部分从该中心局接收标准的话音呼叫处理，以便传输到该话音呼叫的一部分的那一方。SVD信号的数据部分通过该中心局的标准modem发送，以便传输到作为该数据呼叫的一部分的那一方。因此，任一方都要有一个SVD能力的modem，该SVD用户在单一的“塞尖/塞环”型电话线上具有话音连接和数据连接。
由于与该SVD用户相关的中心局包括一个SVD能力的mo-dem，经过该本地环路的SVD连接总是终止在两个modem之间。除此之外，该SVD用户和该中心局之间的这个本地环路连接不改变，即它总是相同的线对。因此，在建立数据或SVD连接中执行“训练”(train)的时间量通过在任何数据或SVD连接的建立期间执行一个“快速训练”可被大大地减少了。通过存储和重新使用在每个mo-dem中用于量化和回声抑制的系数而不是每当建立数据或SVD连接时重新自适地再生它们，可执行这个“快速训练”。理想地，用于量化和回声抑制的系数不必再计算，因为经过本地环路的数据连接总是使用相同的实际线对。因此，只需要执行定时同步，与标准mo-dem训练过程的几秒比较，它减少该训练时间到毫秒(ms)数量级。
图1示出同时传输话音和数据用户端点之间的端对端同时传输话音和数据通信系统的方框图；图2示例性地示出SVD识别信号分配的一个表；图3示出体现本发明原理的一种通信系统的方框图4示出体现本发明原理的示例性的一个流程图；图5示出使用一个辅助信道的说明性的SVD码元字块；图6示出体现本发明原理、将话音呼叫加到已有的数据呼叫上的示例性的流程图；和图7示出体现本发明原理、将数据呼叫加到已有的话音呼叫上的示例性的流程图。
图1示出了在同时传输话音和数据用户端点之间的同时传输话音和数据通信系统的方框图。这个方框图表示在这里所称的“端对端”SVD链路，因为话音和数据呼叫是在通过他们各自的SVD mo-dem的相同主叫方和被叫方之间。在下面的叙述中，假定图1的用户1和用户2之间已经建立了通信通路。用户1的通信设备包括数据终端设备(DTE)10，代表话音终端设备的电话机20和SVDmodem100。后者接收传输到SVDmodem300的两种类型的信号从DTE10来的数据信号和从电话机20来的话音信号。SVDmodem100编码该数据信号和该话音信号以提供一个组合的话音和数据信号，以便经过本地环路101，公共交换电话网(PSTN)200和本地环路301传输到SVDmodem300。SVDmodem的基本操作而不是本发明的概念在上述的1993年6月14日提交的，申请号为08/076505、名称为“同时传输模拟和数字通信”的Bremer等人的专利申请中叙述。SVDmodem300接收由SVDmodem100发送的组合的话音和数据信号并且提供该数据信号给DTE30，和提供该话音信号给电话机40。在相反方向即从SVDmodem300到SVDmodem100的数据和话音信号的传输以类似的方式进行。
在上面的叙述中，假定在以SVDmodem100和SVDmodem300表示的端点之间已经存在一个SVD连接。但是，在这个SVD连接的建立期间，最好是主叫SVDmodem初始地发信号通知远端或被叫SVDmodem该主叫modem也是一个SVDmodem。这个初始信令是使用一个SVD识别信号实现的，该SVD识别信号是在被叫SVDmodem的电话号码拨完之后由主叫SVDmodem发送的。这类的通知允许应答的SVDmodem立即转换到一个SVD模式，这与初始地不履行象CCITT V.32的标准数据调制、然后转换到SVD模式相反。图2中示出了SVDmodem使用的说明性的不同的识别信号集。这些信号交换的信号包括一个呼叫信号SVD CNG，它包含呼叫音“a”和“b”，和包含应答识别信号SVD AID，它包括应答音“a”和“b”。被叫SVDmodem提供作为证实的应答识别信号到主叫SVDmodem，证实该呼叫已经由一个SVD兼容的modem应答了。
如上所述，SVD信号提供一个话音频带信号，它允许两个SVD用户同时在他们之间传送数据和谈话，而在每个用户地点只要求一条“塞尖/塞环”型的电话线，例如图1的线路101和301。但是，当具有一个SVD能力的modem的用户希望建立同时传输话音和数据连接时，这使得话音呼叫和数据呼叫被“链接”在一起。换句话说，话音呼叫只有在已有的数据连接的终端点之间进行，或者数据呼叫只能在已有的话音连接的终端点之间进行。然而，在SVD用户希望在同时但与不同的对方具有话音通话和数据连接时存在一些情况。因此，我已发现一种方法和设备，它允许公共交换电话网的中心局接收包括音频部分和数据部分的话音频带信号，并且分开地传送话音部分和数据部分到不同的对方。因此，一个SVD用户可在相同的“塞尖/塞环”型电话线上与一方建立话音通话并与不同的一方建立数据连接。
图3示出了体现本发明的原理的通信系统的方框图。用户1的通信设备包括数据终端设备(DTE)10，代表话音终端设备的电话机20和SVDmodem400。后者接收传输到PSTN500的两类信号从DTE10来的数据信号和从电话机20来的话音信号。SVDmodem400编码该数据信号和该话音信号以便提供一个组合的话音与数字信号—SVD信号，经过本地环路101传输到PSTN500。本地环路101是典型的“塞尖/塞环”设施，即线对，话音频带信号经过该线对在用户1的终端设备即SVDmodem400和PSTN500之间传送。为了简单起见，PSTN500用三个中心局(CO)表示CO550，CO590和CO595。应该懂得，取决于主叫方和被叫方的实际地理位置，PSTN500可包括少些或多些的中心局型的交换设备。除了下面叙述的本发明的概念之外，在现有技术中PSTN500起着话音或数据电话呼叫的路由选择和建立的作用。
按照本发明的构思，CO550提供一个“本地环路(LL)SVD”业务，其中同时发生的话音和数据呼叫经过到用户1的话音频带本地环路101建立，而且这些同时发生的呼叫的话音部分和数据部分被发送到分开的电话号码、例如以用P3和4代表的不同的对方。CO550包括交换处理器555和modem群560。交换处理器555不仅提供现有技术中公知的呼叫处理功能，而且按照本发明的概念还经过线路556控制modem群560，线路556代表用于发信号和控制mo-dem群560的控制通路，例如控制总线。modem群560基本上是放置在CO550的多对背对背modem，该CO550向用户1提供电话业务。当需要时modem群560的任一modem对动态地分配给一个特定的本地环路。modem群560的一个modem对以本地环路(LL)SVDmodem565和中继线modem570表示。LL—SVD modem565类似于用户1的SVDmodem400并且提供同时传输话音和数据功能。中继线modem570符合象CCITT V.32的任一个标准的调制技术。modem565和570可用两个分立器件实现，一个器件具有多个端口(因为背对背modem对从来不分开)，或者按具有数字信号处理(DSP)能力的中央交换机中的软件实现。例如，接口到本地环路的modem可认为是一个编译码器(codec)，到CO中继线的接口不需要D/A或A/D变换就可实现。
为了下面讨论图3的用户1，要求与用户3建立一个话音连接和与用户4建立一个分开的和单独的数据连接。因此，用户1预定拥有CO 550的本地交换机承载者(Local exchange Carrier)的“LL—SVD”业务。应该指出，如果用户1而是要求“端对端”SVD连接或链路，如图1中所示的，假定“LL—SVD”业务，则象其它中心局业务如“呼叫等待”可由用户1通过特别的信令暂时地禁止，例如由用户1从电话机20输入一个唯一的按键码。当“LL—SVD”业务被禁止时，CO550禁止modem群560并且简单地给用户1提供入境或出境呼叫的“普通简单的电话业务”(POTS)和不管在本地环路101上的任何SVD控制信令。“LL—SVD”业务也可在单个呼叫的持续期间以其它方式选择地禁止。例如，在出境呼叫期间，当CO500检测一个标准的数据modem或从用户1的SVDmodem400来的传真训练序列时，“LL—SVD”业务可被禁止。这些信号指示该用户1已经以不同于SVD模式的一种模式例如标准的数据模式(在下面叙述)来配置SVDmodem400。
用户1的SVDmodem400或者以仅话音模式、仅数据模式、传真机(fax)模式或者以SVD模式工作。仅话音模式禁止通过本地环路101建立数据呼叫。类似地，仅数据模式禁止通过本地环路101建立话音呼叫。传真机模式允许SVDmodem400在用户1和另一方之间通过传真传输。传真机模式在Bremer 1993年11月15日提交的、申请号为08/151689、名称为“传真调制变换为数据调制”的、待审查的共同转让的美国专利申请中叙述。最后，SVD模式允许SVDmodem400通过本地环路101建立话音、数据、传真或者话音与数据呼叫。
假定用户1例如经DTE10通过一个“命令模式”接口来配置SVDmodem400而以SVD模式工作。一旦以SVD模式启动了，SVDmodem400根据本地环路101的状态给CO550提供不同的信号。例如，如果在本地环路101上没有在先有效的电话呼叫，则当检测到从电话机20来的“摘机”信号时，SVDmodem400或者直接传送“摘机”信号到CO550或者简单地再生另一个“摘机”信号给CO550，通过本地环路101提供典型的话音呼叫信号给CO550。换句话说，如果仅仅建立一个话音呼叫，则SVDmodem400经本地的环路101有效地透明地传送任何电话信令如“摘机”信号、接着是拨号数字和随后的话音信号到CO550。在反方向，SVDmodem400类似地在线路101上传送任何信号给电话机20。
为了在不同的时间单独地转接话音和数据信号通路，必须建立信令和呼叫处理过程。当用户1或者是呼叫尝试(数据或话音)的主叫方或者被叫方时下面的状况对本地环路101可起作用。
1)本地环路101未使用；2)本地环路101经过“LL—SVD”业务用于现有数据呼叫；3)本地环路101经过POTS业务用于现有的话音呼叫；和4)本地环路101经过“LL—SVD”业务用于SVD呼叫中的数据和话音。
图4表示实现本发明的原理的说明性流程图。在这个例子中，假定本地环路100未使用，即本地环路101的状态是上述的状态1。在步骤605中，CO550的交换处理器555监视电话呼叫的开始，该电话呼叫或者来自本地环路101，以下称为“出境呼叫”，或者经过信令来自中继线551和552，以下称为“入境呼叫”，并用收集来自主叫方的呼叫信息，例如被叫方电话号码。
如果从本地环路101检测到呼叫的开始，例如通过“摘机”信号的检测，则在步骤610中交换机处理器555执行“出境呼叫鉴别”。在这个步骤中，交换机处理器555监视本地环路101的SVD呼叫信号。如果没有检测到任何类型(数据、传真或SVD)的信号，则在步骤615中交换处理器555进入“仅话音”模式，即上述的状况3，并且提供POTS业务给用户1以接通该电话呼叫。如果从SVDmodem400检测到标准modem或传真呼叫信号，则交换机处理器555暂停“LL—SVD，业务并在数据呼叫持续期间工作在POTS模式直到指示数据连接结束的能量(如重新启动PSTN网络回声抑制器所要求的能量)不存在时为止。
但是，如果在步骤610中交换机处理器555检测一个SVD呼叫信号，则在步骤620至626中交换机处理器555提供“LL—SVD”业务。在步骤620中，交换机处理器555在包括modem群560中的LL—SVDmodem565和中继线modem570的modem对中经过线路556转接。换句话说，modem群560有效地“插入”(break into)任何尝试的数据连接。关于图3，所要求的数据连接是在用户1和用户4之间，任一个用户都可以为始发方。在“插入”该数据连接中，包括LL—SVD modem565和中继线modem570的modem对终接在该数据连接的两端，以致中继线modem570模仿到远端的本地端点modem，即用户4的modem60，而LL—SVD modem565开始与用户1的本地SVDmodem400的LL—SVD会话。在步骤625中，根据同时传输话音和数据信号在LL—SVD modem565和SVDmodem400之间建立具有数据信道和话音信道的数据链路，即上述的状况2；而在步骤626中，根据一个标准的例如V.32调制技术建立中继线modem570和modem60之间的数据链路。对于出境数据呼叫，步骤626包括中继线modem570经过线路556拨叫由交换机处理器555提供的被叫方电话号码。
当交换机处理器555检测入境呼叫的开始时，在步骤611中交换机处理器555执行“入境呼叫鉴别”。在这步骤中，交换机处理器555监视入境呼叫以便在话音、数据、SVD和fax呼叫之间进行鉴别。由于不是所有的无SVD能力的数据modem都提供数据呼叫音，所以没有通用的、明确的呼叫鉴别算法。这样，步骤611仅仅是入境呼叫鉴别算法的一个说明性的表示，如果有的话，该鉴别算法选择地将任何入境呼叫作为呼叫音的功能对待。在这个实施例中，假定用户1不希望入境数据呼叫而正希望接收传真传输，即传真呼叫。因此，当检测到传真呼叫音时，在步骤611中交换机处理器555经过步骤620，625和626提供“LL—SVD”业务。但是，如果没有检测到这种信号，则在步骤615中，交换机处理器555提供POTS业务给该入境呼叫，或者话音或者数据。应该指出，在这个实施例中，如果在步骤611交换机处理器555检测到入境SVD呼叫音，则交换机处理器暂停“LL—SVD”业务并在SVD会话期间工作在POTS模式，直到指示SVD连接结束的能量(如重新启动PSTN回声抑制器所要求的能量)不存在时为止。结果，这允许用户3建立一个端对端SVD连接。这种情况类似于用户1人工地禁止“LL—SVD”业务以便经过出境呼叫建立端对端SVD连接的情况。
关于由交换机处理器555执行的任何入境呼叫鉴别功能，应该指出，“LL—SVD”业务可允许用户1配置入境呼叫鉴别以满足用户的特殊需要，例如类似于在没有“LL—SVD”业务时用户可配置他们的本地modem以执行呼叫鉴别的方式。例如，在步骤620至626中用户1可以只选择一个非SVD数据呼叫信号用于触发产生LL—SVD连接。因此，任何入境传真呼叫可接收POTS业务。
关于SVDmodem400，对于出境呼叫的话音呼叫，SVDmodem400起着如上所述的功能，即SVDmodem400从电话机20有效地透明地传送任何话音呼叫信令到CO550。对于入境话音呼叫，SVDmodem400执行类似于由CO550执行的呼叫鉴别步骤。在检测振铃信号之后，它是由CO550提供的POTS业务的一部分，在本地环路101上没有检测到任何modem类型信号之后，SVDmodem400不会通过任何话音呼叫信令。
对于出境数据呼叫，SVDmodem400“摘机”，提供被叫方号码，然后提供上述SVD呼叫信号到交换机处理器555，如图3可看到的，该交换机处理器接到本地环路101。如已经叙述的，交换机处理器555使用SVD呼叫信号执行步骤610的上述呼叫鉴别。类似地，对于被允许接收”LL—SVD”业务的入境数据呼叫，LL—SVDmodem565“摘机”和提供SVD呼叫信号到本地环路101以便传输到SVDmodem400，当这个SVD呼叫信号的检测完成LL—SVD链路初始化时，例如发送一个SVD应答信号、标准应答音、训练等等。
一旦本地环路的状态从状况1变化为状况2或状况3时，两个呼叫的第一个呼叫，或者话音或者数据已经建立。根据本地环路101是在状况2或状况3，由CO550采取随后的步骤建立两个呼叫的第二个呼叫。
当本地环路101处在状况2时，经过本地环路101传送SVD信号的话音信道未使用，而这个话音信道的所有信令和控制经过SVDmodem400和LL—SVDmodem565之间的SVD辅助信道传送。SVD辅助信道可以许多方法实现。例如，如本领域中公知的，辅助信道可通过数据已调信号(这里是SVD信号)与另一个控制信号多路复用提供；或者辅助信道可以如在1993年11月15日提交的、申请号为08/151686、发明人为Bremer等人、名称为“在同时的话音和数据传输中的副信道通信”的待审查的已共同转让的美国专利申请中叙述的那样。图5表示包括在SVD信号内的副信道的传输方案图。这个SVD副信道不仅提供任何SVD端点之间的附加信息的传送，而且允许话音信号在SVD数据连接的整个带宽上传送。如从图5可看到的，从SVDmodem来的信息以帧或“码元字块”例如码元字块405提供，为了这个例子的目的，一个码元字块包括70个码元。每个码元字块内连续的码元以S1、S2、S3、…、S70表示。每个码元字块再划分为数据段，例如数据段406；和一个控制段，例如控制段407。假定数据段中的码元组是S1至S56。这些是“数据码元”而且总是传递DTE数据。为了下面讨论的目的，码元速率示例性地是3000码元/秒(s/sec)，虽然可以使用其它的码元率，例如2800s/sec。在3000s/sec的码元率时，一个码元字块的平均数据码元率等于(56/70)×3000＝2400s/sec。因此，如果每个数据码元有6个数据比特，则得到的数据速率是14400比特/秒(bps)。假定这个数据速率足够高可以满足用户的需要，以致SVD数据连接的剩余带宽可分配给该控制段，该控制段提供该副信道。
控制段的其余码元即s57至70是“控制码元”。通常，后者从来不传递DTE数据，但是传递控制信息。每个控制码元代表多个“控制比特”。控制码元与DTE数据码元一样被编码和扰码，例如它们使用相同的信号空间。这些控制码元提供副信道，用于在SVDmo-dem400和CO550之间传递附加的信令信息。虽然数据码元代表用户数据，而控制码元代表控制信息，但是数据和控制码元二者也都可传递模拟数据，在这个例子中它是由电话机20提供给SVDmodem400的任何话音信号。因此，副信道是同时的话音和数据传输的一部分。
这时，假定本地环路101处于状况2。现在翻到图6，说明性的流程图表示将附加的和单独的话音呼叫加到本地环路101上的预先存在的数据呼叫上。在图6的步骤630中，交换机处理器555经过线路556和LL—SVD modem565使用用于话音呼叫信令的SVD辅助信道。这个SVD辅助信道允许CO550的交换机处理器555监视本地环路101和发送话音呼叫信令到电话机20。因此，SVD mo-dem400利用这个SVD辅助信道经过LL—SVD modem565发送挂机/摘机信令和拨号到该CO，而CO550发送拨号音给电话机20。在这个方法中从用户1来的出境话音呼叫被发到在现有数据会话期间中间的一个单独的远地点。类似地，对于到用户1的入境话音呼叫，CO550使用SVD辅助信道从CO550向SVDmodem400发送信令。如振铃，然后通过给电话机振铃或提供一个等效的通知机理，如在SVDmodem400的一个modem扬声器上送出一个单音来通知用户1。(如本领域中已知的，大多数的modem有一个内部扬声器)。从SVD副信道来的信息经过控制线556在交换机处理器555和LL—SVD modem565之间传送。类似地，在步骤635中，交换机处理器555这时经过线路557发送经过LL—SVD modem565的任何随后的话音信号。
在转换到使用用于在本地环路101上的话音呼叫信令的SVD辅助信道之后，在步骤640中交换机处理器555监视电话呼叫的开始。例如，通过SVD辅助信道检测“摘机”信号，如果从本地环路101检测到出境话音呼叫开始，则交换机处理器555进入步骤655，经过线路557提供随后的话音呼叫的音频信道。由于交换机处理器555已经知道在用户1和用户4之间有正在进行的数据呼叫，不需要交换机处理器555执行对出境话音呼叫的呼叫鉴别。另一方面，如果交换机处理器555在中继线551上首先收到一个来话呼叫，则交换机处理器555进入步骤645并且执行如上所述的呼叫鉴别。当没有检测到任何modem类型的信号时，交换机处理器555将来话呼叫作为话音呼叫对待，并且在步骤655经过线路557提供音频信道以接通该呼叫。但是，如果交换机处理器555检测到一个modem类型的信号，则在步骤650由交换机处理器555提供一个占线指示给那个主叫方，因为本地环路101已经具有与用户4的一个建立的数据连接。
当本地环路处在状况3时，如图7的说明性流程图中所示的，一个附加的和单独的数据呼叫被加到在本地环路1上的预先存在的话音呼叫上。类似于上面所述的步骤605和630，在步骤705，交换机处理器555监视数据呼叫的开始，并且根据在步骤705是检测到一个出境数据呼叫还是检测到一个入境数据呼叫执行不同的步骤顺序。
为了在话音会话中间建立出境数据呼叫，在步骤705，交换机处理器555监视本地环路101有关从SVDmodem400来的请求训练信号。SVDmodem400发送这个预先规定的信号到CO550，例如通过发送上述的SVD呼叫信号开始数据呼叫。遗憾地，这个请求训练信号暂时地中断了在本地环路101上的话音通话。但是，由于用户1开始该数据呼叫，所以用户1可以简单地要求该话音呼叫的另一方，在这里由用户3表示，在数据呼叫建立时保持着。
在步骤710中，交换机处理器555通过在包括modem群560中的LL—SVDmodem565和中继线modem570的modem对中进行转接向SVDmodem400证实该请求训练。在这时，交换机处理器555经过线路556启动LL—SVD modem565。在步骤715中，LL—SVD modem565检测SVD呼叫音并且在SVDmodem400和LL—SVD modem565之间建立LL—SVD连接。话音呼叫中断的长度随着建立数据连接的时间长度而变化，即SVDmodem400和LL—SVDmodem565“训练”(train—up)需要多长时间。对于常规的端对端训练，该时间在秒数量级。但是，使用下面叙述的“快速LL—SVD训练”特性，这个时间间隔可大大地缩短到毫秒的范围。
在训练过程之后，在步骤720中，话音会话转换到SVD链路的话音信道，同时中继线modem570拨叫远端数据modem60以便建立该数据呼叫。数据呼叫特别信息经过SVD辅助信道发送到控制中继器modem570的交换机处理器。一旦经过SVD链路提供话音会话，LL—SVD modem565经过557提供话音信号给交换机处理器555。类似地，交换机处理器555经过线路557提供由用户3产生的话音信号给LL—SVD modem565，以便在SVD信号内传输到SVDmodem400，SVDmodem400提供该信号的话音部分给电话机20。如果该数据呼叫不能成功地建立，交换机处理器555放弃mo-dem组560并返回到状况3。
对于在中继线552上的入境数据呼叫，交换机处理器555进入步骤730执行呼叫鉴别。在这个例子中，假定如果交换机处理器555没有检测到modem类型信号，交换机处理器555认为该入境呼叫是一个话音呼叫，并且在步骤735提供一个占线信号给那个呼叫者，因为在本地环路101上已经有一个话音呼叫。另一方案，在步骤735不是提供占线信号，CD550可发送该来话话音呼叫到话音信箱或使用呼叫等待。然后交换机处理器555返回到步骤705并且等待另一个试呼。
但是，如果交换机处理器555检测到modem类型信号，则交换机处理器555认为它是一个数据呼叫并且在本地环路101上通过发出一个可闻信号通知用户1即将发生中断来执行步骤进程，以便建立数据呼叫并开始LL—SVD会话。然后在步骤745，交换机处理器在包括modem群560中的LL—SVD modem565和中继线modem-570的modem对中转接。在步骤750中，根据同时传输话音和数据信号建立具有数据信道和话音信道的LL—SVD modem565与SVDmodem400之间的数据链路；而在步骤755中，按照一个标准的例如V.33的调制技术建立中继线modem570和modem60之间的数据链路。而且，通过使用下面叙述的LL—SVD快速训练，在LL—SVD链路上的训练时间可保持在最小。还在步骤755中，这时交换机处理器555通过LL—SVD modem565发送到达和来自用户1的任何话音信号，以致SVD信号的话音信道这时传送预先存在的话音呼叫。
如前所述，“LL—SVD”业务可被选择用于各种不同的方式执行入境呼叫鉴别。例如，如果数据呼叫的接收对用户1是重要的，而且在步骤730交换机处理器555没有检测到modem类型信号，假定任何入境呼叫都是数据呼叫并且执行步骤740至755，则“LL—SVD”业务可选择继续进行呼叫处理。因此，任何来话呼叫首先从modem群560的中继线modem接收应答音。如果响应该应答音开始训练，则CO550执行适当的数据呼叫处理，例如，如上所述的LL—SVD会话。如果没有开始训练，则CO550认为来话呼叫是一个话音呼叫，而如果在本地环路101上有预先存在的话音呼叫，不是提供某种类型的呼叫复盖就是提供占线信号；或者如果在本地环路101上没有预先存在的话音呼叫，则CO550提供POTS业务或一条音频信道给来话呼叫的话音呼叫。
当一对呼叫共用公共的本地环路101时，则达到状况4，且CO550以占线信号响应任何另外的来话呼叫尝试，或者可替代地提供一个呼叫复盖业务如话音信箱、呼叫等待、等等。在状况4中，用于建立的话音和数据呼叫的信号通路如下。模拟(话音)呼叫经过线路21从电话机20发送到SVDmodem400的话音端口。SVDmodem400通过本地环路101发送话音信号作为SVD信号。在本地CO，即CO550，该话音信号由LL—SVD modem565恢复并经过线路557提供给交换机处理器555作为正常的POTS电话呼叫处理。因此，在线路551上接收的话音信号在中继线551上经过CO590发送到用户3的电话机50。从用户3到用户1的话音信号的传输通过在相反方向中的相同通路进行。
对于数据呼叫，由用户1的DTE10提供的任何数据信号经过线路11发送到SVDmodem400。这个数据信号通过本地环路101发送作为SVD信号。在CO550，该数据信号由LL—SVD modem565从该SVD信号中恢复并且由中继线modem570解调为一个标准的(V.32或其它标准调制)的modem信号。这个信号通过中继线552经过CO595发送到用户4的modem60。modem60解调该标准modem信号并且提供一个接收的数据信号给DTE65。从用户4到用户1的数据信号的传输通过在相反方向中的相同通路进行。
现有的CO业务可以在本地环路101与LL—SVD业务共存，因为该CO事先知道现有的呼叫是话音或数据，并且可选择只中断话音呼叫。任何要求的信令可经过SVD辅助信道传送，例如拍叉簧信号指示呼叫等待。
只要要求该数据链路，结束LL—SVD会话可简单地通过保持LL—SVD会话来处理。如果在现有话音会话的中间该数据会话断开，则本地环路转换回到POTS模式，即状况3，而且CO modem返回到共用的资源组。
注意，因为该本地环路一般可认为具有未改变的特性，对LL—SVD会话的训练可通过使用CO 550的modem群560中的分支存储器非常快地实现，因为在该本地环路上的数据连接总是在两个modem例如SVDmodem400和565之间终止。由于该本地环路连接在SVD方和中心局之间实际上没有变化，即它总是相同的线对，在任何SVD连接建立期间这两个SVDmodem可执行一个“快速训练”。执行这个“快速训练”是通过存储和在每个SVDmodem中重新使用量化系数和回声抑制，而不是每次建立SVD连接时重新自适应地产生它们。因此，只需要执行定时同步，与标准的modem训练过程的数秒比较，这使训练时间减少到毫秒(ms)数量级。注意，由于一个modem群实际上是一个共享的资源，即该modem群的一个特定的LL—SVD modem被分配给不同用户的不同本地环路，交换机处理器555存储每个LL—SVD业务用户的一组系数。当该用户开始LL—SVD连接时，交换机处理器555从一非易失性存储装置调回各自存储的系数，由从该modem群中选择的LL—SVD mo-dem使用。
如上所述，本发明的概念允许从主叫方单独地转换话音和数据呼叫到不同的和单独的端点，即使话音呼叫和该数据是在SVD方和它们的中心局或本地交换机的承载者之间的公共“塞尖/塞环”型本地环路。任一方的地点要求任何特别的设备，而不是现有的技术如CCITT V.32，或者其它标准、用于远端地点使用该数据链路的modem。数据和话音呼叫不必在同时建立，它们也不必在同时断开。实际上，本发明能够使到家里的单一常规2线电话连接看成是两条独立的线，一条用于数据，和另一条用于话音连接。
还应该认识到，虽然上面叙述的实施例说明了两个实际的分开的用户，例如用户3和4，这个发明还适用于具有两条电话线的单个用户，例如一条数据线和一条话音线，每条线具有不同的电话号码。
前面的叙述仅仅说明本发明的原理，因此应该知道，本领域的技术人员能够导出很多可替代的安排，虽然在这里没有明确地叙述，这些安排实现本发明的原理并且是在其精神和范围之内。
例如，虽然在这里说明本发明是以分立功能的积木块实现的，例如包括一个SVDmodem和一个标准型modem的一个modem群，使用一个或几个合适的编程的处理器如数字信号处理器，可执行一个或几个这样的积木块。而且，虽然中心局modem功能被说明为一个共享的资源，即一个modem群，这些modem又可以是专用于每个SVD用户。此外，即使该数据连接在CCITT V.32中说明，而SVD、在这里所用的术语数据包括fax。
另外，虽然SVD辅助信道在上面用于经过LL—SVD链路控制该话音信道，应该认识到，控制和信令信息可交替地在话音信道本身内发送。例如，拨号音和双音多频(DTMF)信令可在话音信道内传送，与在SVD辅助信道内进行编码相反。
而且，在建立另外的数据和话音呼叫中，有其它的方法供CO560使用。例如，用户的SVDmodem总是可建立一条LL—SVD链路，即使在SVD信号的数据部分上没有发送数据。这也不需要以SVDmodem400和LL—SVD modem565之间的任何随后的数据呼叫执行训练功能。如果存在已有的话音呼叫，CO560可以使用SVD辅助信道发送叉簧信令以“呼叫等待”信号中断该话音呼叫。
最后，虽然上述技术说明性地使用SVD技术在话音频带本地环路上提供同时发生话音和数据通信，应该认识到，这个方法也适用于提供同时发生的话音和数据呼叫处理的其它导出的话音频带mo-dem技术。例如，修改用于简化在话音信号和数据信号之间的时分多路复用的一个话音频带modem也可用于固定本地环路的每个端点，例如，替代用户1的SVDmodem400和CO550的LL—SVDmodem565。这同样地允许CO550的交换机处理器555在本地环路101上转接多路复用信号的话音部分和数据部分到不同的对方。
权利要求
1.一种呼叫处理的方法，其特征在于包括以下步骤在交换系统中检测第一用户和第二用户之间第一电话呼叫的开始；确定第一电话呼叫的类型；当第一电话呼叫类型是数据呼叫时，在该交换系统的modem群中转接到第一电话呼叫，该modem群包括一个同时传输话音与数据modem和一个数据modem；在该数据modem和第二用户的终端设备之间建立数据连接；和在该同时传输话音与数据modem和第一用户的终端设备之间建立同时传输话音与数据连接；其中该同时传输话音与数据连接是经过将该交换系统接到第一用户的终端设备的一条话音频带本地环路，和该同时传输话音与数据连接包括一条空闲的话音信道和在第一用户终端设备和第二用户终端设备之间传送数据的一条数据信道。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，第一用户终端设备和第二终端设备与不同的电话号码相关，该方法还包括在该交换系统中检测第一用户和第三用户之间的第二电话呼叫的开始，该第二电话呼叫是一个话音呼叫，而第三用户的终端设备是与第二用户终端设备的电话号码不同的一个电话号码相关；和在第一用户终端设备和第三用户终端设备之间建立话音连接；其中该交换系统和第一用户终端设备之间的话音连接的那部分是经过该话音频带本地环路，而且该数据呼叫和该话音呼叫同时地在该话音频带本地环路上存在。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，建立同时传输话音和数据连接的步骤包括使用预建立的系数的训练步骤。
4.一种呼叫处理方法，其特征在于包括以下步骤在交换系统中检测第一用户和第二用户之间的第一电话呼叫的开始，第一电话呼叫是一个话音呼叫；在第一用户终端设备和第二用户终端设备之间建立话音连接；随后在该交换系统中检测第一用户终端设备和第三用户终端设备之间的数据呼叫的开始，第三用户终端设备是与第二用户终端设备相关的电话号码不同的一个电话号码相关；在该交换系统的modem中转接到该话音呼叫；通过该modem建立第一用户和第三用户之间的数据连接；和在该modem和第一用户终端设备之间建立同时传输话音与数据连接；其中该同时传输话音与数据连接包括在话音频带本地环路上的一条话音信道和一条数据信道，该话音频带本地环路是在该交换系统和第一用户终端设备之间，和该话音信道传送该话音呼叫，而该数据信道传递该数据呼叫。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，建立同时传输话音与数据连接的步骤包括使用预先建立的系数的训练步骤。
6.一种在modem中使用的呼叫处理方法，其特征在于包括以下步骤发送话音呼叫信令到一个交换系统以便建立第一方和第二方之间的话音呼叫；检测从该交换系统的modem来的同时传输话音和数据识别信号；和建立与该交换系统的modem的同时传输话音与数据连接，该同时传输话音与数据连接包括传送该话音呼叫的一条音频信道和一条空闲的数据信道。
7.一种设备，其特征在于包括在话音频带本地环路上提供第一话音信道和第一数据信道的装置(400，101)；提供第二数据信道的装置(552)；提供第二话音信道的装置(551)；和交换装置(550)，用于a)连接第一话音信道到第二话音信道以提供第一用户和第二用户之间的话音连接，和用于b)连接第一数据信道到第二数据信道以便提供第一用户和第三用户之间的数据连接；其中该话音连接和该数据连接共同存在在该话音频带本地环路的第一话音信道和第一数据信道上。
8.根据权利要求7的设备，其中提供第一话音信道和第二话音信道的装置是一个同时传输话音与数据modem。
9.一种设备，其特征在于包括交换装置(555)，用于建立a)第一用户和第二用户之间的话音连接，和b)第一用户和第三用户之间的数据连接；和modem群装置(560)，连接到与第一用户相连的话音频带本地环路；其中该话音连接和该数据连接都通过该modem群装置通到该话音频带本地环路，而该话音连接和该数据连接只有一个公用的电话号码。
10.根据权利要求9的设备，其特征在于，该modem群装置包括连接到该话音频带本地环路的一个同时传输话音与数据modem。
全文摘要
公共电话网中心局的有modem群内含同时传输话音数据(SVD)能力的modem和标准modem。SVD modem用户与SVD modem建立SVD链路。SVD modem交换SVD信号。SVD modem分离该SVD信号的话音和数据以分别传输给不同对方。话音接受该中心局的标准话音呼叫处理，以传给该话音呼叫的一方，数据经该标准的modem发送给该数据呼叫的一方，任一方都有SVD modem，SVD用户在单条“塞尖/塞环”型电话线上话音和数据连接。
文档编号H04M11/06GK1122991SQ9510270
公开日1996年5月22日 申请日期1995年3月20日 优先权日1994年3月23日
发明者肯尼斯·大卫·考 申请人:美国电报电话公司