专利名称：在数字网中进行传真信号传输的方法
技术领域：
本发明涉及一种在一条数字网线路上连接至少三台终端设备的方法，其中传输的语音数据可在必要时压缩。
一种广泛应用的数字网是ISDN网(综合业务数字网)。ISDN使用的传输技术是，在一条铜芯双线上，从一个中继站向用户的建筑物传输两个语音通道。这两个语音通道也称为B通道，其传输容量分别为64Kbit/S。除两个B通道外，还有一个D通道，即所谓的控制通道，其传输容量为16Kbit/s。ISDN所拥有的两个64Kbit/s的B通道通过一个相应的接口连接在中继站的两个端口上，对两个用户则连接在两台模拟电话上。此时两个用户各拥有一条64Kbit/s的通道，从而在连接了高速传真机的情况下，可实现最快的传输速度。这对网络拥有者的好处是，无需铺设额外的线路。
另一种可以是将语音数据压缩到32Kbit/s。这样的ISDN线路上就能做到每条通道传输两个模拟用户，总计4个用户可使用同一条线路。如果压缩到16Kbit/s，则一条线路上可连接8台终端设备。压缩和解压缩可采用公知的算法，例如符合CCITT标准的ADPCM算法(CCITT是国际电报与电话咨询委员会的简称)，压缩后的通话质量并没有明显降低。但是，高速传真机和调制解调器的传输则会受到影响，所以用户不能充分利用网络提供的服务。使用高速传真机时，压缩体系是不能完整地提供4条独立的模拟线路的。以下关于传真信号传输的说明均适用于调制解调器信号的传输。
本发明的任务是，提供一种上述类型的方法，该方法可允许以尽可能高的传输容量传输传真信号。
本发明为以上任务找到的解决方案是，对图文传真进行识别，并配以高速图文传真的传输容量。
利用这种方法可传输若干模拟语音通话，并具有16、24或32Kbit/s的传输容量，这对人类语音的传输是足够的。如果识别出传真信号，则提高传真信号的传输容量，以实现尽可能高的传输速度，理想的情况为64Kbit/s。传真信号的传输也可使用没有被其他语音通信占用的所有空余传输容量。
压缩和传真信号识别可以与有控制地分配的传输容量结合在一起，以优选的方式集成在唯一的一个电子器件中。
最好采用数据压缩动态回输的方式。例如在ISDN线路中，每通道平行传输8bit的信号，从而达到64Kbit/s的传输容量。划分成4个终端设备时，每台终端设备可在数据压缩的情况下支配4bit。如果某一台终端设备是传真机，或者发出的信号被识别为传真信号，则从语音传输中抽出例如1bit，将其压缩率提高到3bit，而将抽出的1bit分配给传真信号，所以分配给传真信号的是5bit，其综合传输容量为40Kbit/S。原则上可对所有语音通信使用相同的压缩率。但是一种合适的做法是，和其他语音信号相比，将某个语音信号做更大的压缩，以利于传真信号的传输。传真传输也可以分配到线路的两个通道上。在上述实例中，两个通道配有4台终端设备，从3个普通语音通话中各抽出1bit，使传真机总计获得7bit，从而达到56Kbit/s的传输容量。
如果在传真信号传输期间确认由于其他通话结束而空余出额外的传输容量，则根据本发明另一个优选的方案，可将该空余的容量同样分配给传真信号的传输。
在本发明的另一个实施例中，可激活一个额外的并联调制解调器工作。该方案特别适用于连续高负荷工作的线路。如果传输的仅仅是语音信号，则调制解调器将一直关闭。只有检测到传真信号传输时，调制解调器才打开，所以从整体上降低了能源消耗。
图文传真的识别最好通过检测2.1KHz声音进行。为此可在压缩控制器的处理器内直接执行以下函数，该函数包括一个平均频率为2.1KHz的窄带通和一个精确反向工作的陷波滤波器。将2.1KHz波段的能量和其他波段的能量相比较，即可检测到声音。这种识别必须布置在两个方向上。它要求若干逻辑门电路在每个通道和每个方向具有约1 MI P S(每秒百万个指令)的计算能力，即总共为2 MI P S，用于不同方向上的识别，因为识别要使用两种算法。最好在第一步确认是否存在图文传真信号，第二步确认传真是否是一个接收的或发出的图文传真信号。第二步也可按以下方式实现，即在两个方向上同时进行检测。这样每通道可以节省大约1 MI P S，相应也减少了电能消耗。首先检查从两个方向上接收的能量之和。如果识别出声音信号，即在第一步确认存在着一个传真信号，则可从两个方向上任意识别出特定的信号。根据第二步中继续测定的方向的不同，可决定是否继续识别声音信号。这样可直接得出传真信号的方向。
由于所要求的识别可靠性，识别声音信号的时间相对较长。识别时间可长达0.4秒，因为声音要经过一段时间才能被可靠地识别出来。两个方向之一被分离或抑制之后，便可很快地连接到声音信号的方向上，因为切断声音时的能量减少仅由滤波器的振荡时间决定。方向识别的过程不会比识别本身更长。传真识别声音信号至少持续约0.5秒，所以在这段时间内能可靠地进行识别。
下面对照附图所示的实例对本发明做进一步的说明。各示意图表示的内容如下
图1表示在一个数字网上的用户连接框图。
图2表示现有传输容量的一种分配方案。
图1中用1表示4个a/b终端接口，通过此接口可将普通的模拟设备直接连到ISDN上。终端接口承担将模拟信号转换为数字信号，以及在D通道中的协议控制工作。后面用2表示的部分用于控制本系统，它被称为PCM-4(PCM＝编码调制)。再后面是压缩部分3，它执行语音压缩功能。在该压缩部分内集成了一个传真信号识别部分，它一方面能识别出是否存在一个传真信号，另一方面能识别出传真信号是从何方向发出的。该识别也被用于控制一个与压缩部分3并联的调制解调器(图中未示出)。与压缩部分并联的调制解调器的传输可以选择或附加动态数据压缩。第4部分表示进入数字网的过渡部分，特别是一个ISDN-U-接口。
图2示意性地表示出4台终端设备在ISDN线路的两个通道上的分配情况。用小方框5和6表示的通道各有8bit的带宽。每个通道的传输容量为64Kbit/s。接入4个终端设备E1-E4后，传输容量降到4bit。所以语音数据必须压缩到32Kbit/s。如果控制器确认4台终端设备E1-E4中的某一个是传真机F，则将进一步压缩其他终端设备的语音信号，将额外的传输容量分配给传真机。图中表示的各个传输bits数量是强制选择的，在每种情况下均通过用D通道表示的控制通道记录下来。传真信号在图示的实例中分配给5和6两个通道。3个语音通话中的2个E1和E2被压缩到3bit，其传输容量为24Kbit/s，而E3被压缩到2bit，其传输容量为16Kbit/s。这样可使传真信号能使用全部64Kbit/s的传输容量。
权利要求
1.在一条数字网的线路上连接至少三台终端设备的方法，其中传输的语音数据可在必要时压缩，本发明的特征是，对图文传真进行识别，并配以高速图文传真的传输容量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，数据压缩是动态回输的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，图文传真在线路内划分成两个通道。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，激活一个额外的并联调制解调器。
5.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征是，图文信号的识别是通过检测2.1KHz的声音进行的。
6.如权利要求5所述的方法，其特征是，第一步确认是否存在图文传真信号，第二步确认传真是否是一个接收的或发出的图文传真信号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征是，第二步仅在一个被定义的方向上检测。
全文摘要
本发明涉及一种在一条数字网线路上连接至少三台终端设备的方法,其中传输的语音数据可在必要时压缩。根据本发明,可检测是否存在传真信号的传输,并通过压缩语音数据,给传真信号的传输分配尽可能多的传输容量。
文档编号H04Q11/04GK1171681SQ97104888
公开日1998年1月28日 申请日期1997年2月21日 优先权日1996年2月21日
发明者A·迪根哈特, M·阿尔格－蒙尼埃 申请人:西门子公司