JPS62206949A - Secondary channel system - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
モデムの信号送信中に、一定周期でボーレート当たりの
変調ビット数（信号点配置数）を減少させたシンボルを
送信し、此のシンボルでセカンダリチャンネルデータを
送信し、且つ減少した信号点数のシンボルの相関をとる
ことによりフレーム同期を取る。[Detailed Description of the Invention] [Summary] During signal transmission by the modem, symbols with a reduced number of modulation bits (number of signal points) per baud rate are transmitted at regular intervals, and secondary channel data is transmitted using these symbols. Then, frame synchronization is achieved by correlating the symbols with the reduced number of signal points.
本発明は音声帯域モデムのセカンダリチャンネル及びフ
レーム同期に関するものである。The present invention relates to secondary channel and frame synchronization for voiceband modems.
音声帯域モデムに於けるセカンダリチャンネルは、モデ
ムのリモート設定、診断、及び回線状態のモニタ等ネッ
トワークのマネージメントに用いられることが多く、此
のためセカンダリチャンネルのエラーレート等の特性は
メインチャンネルより良いことが要求される。The secondary channel in voiceband modems is often used for network management such as remote modem configuration, diagnosis, and line status monitoring, so the characteristics such as error rate of the secondary channel are better than the main channel. is required.
音声回線の周波数帯域は通常３００ Ｈｚがら３４００
Ｈｚ迄の３１００Ｈｚの幅があるが、例えば１４．４
Ｋ ｂｐｓモデムが使用する周波数帯域幅は３１００１
１ｚより少ない。The frequency band of voice lines is usually 300 Hz to 3400 Hz.
There is a range of 3100Hz up to 3100Hz, for example 14.4
The frequency bandwidth used by K bps modem is 31001
Less than 1z.
従って周波数分割方式（ＦＤＭ）では此の余っている帯
域をフィルタにより周波数分割し、ＦＳＫ （Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ ＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）等の変調方法
を使用してセカンダリチャンネルを実現しいる。此の場
合の通信速度はｇ通７５〜３００ｂｐｓ程度である。Therefore, in the frequency division method (FDM), this remaining band is divided into frequencies using a filter, and FSK (Freq
The secondary channel is realized using a modulation method such as Uency ShiftKeying). The communication speed in this case is about 75 to 300 bps.
第４図は従来のセカンダリチャンネルの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional secondary channel.
図中、Ｍ −ＣＨはメインチャンネル、５−ＣＨはセカ
ンダリチャンネル、Ｇはガード帯域である。In the figure, M-CH is a main channel, 5-CH is a secondary channel, and G is a guard band.
尚メインチャンネルＭ −ＣＨとセカンダリチャンネル
５−ＣＨの間にはガード帯域Ｇを設けてキャリアの周波
数変動の影響を除去している。Note that a guard band G is provided between the main channel M-CH and the secondary channel 5-CH to remove the influence of carrier frequency fluctuations.
然しながら１９．２ Ｋ ｂｐｓ等の高速モデムの場合
には点線で示す様にメインチャンネルの使用周波数帯域
が広くなるので、従来の周波数分割方式ではセカンダリ
チャンネルを実現するのに必要な周波数帯域が得られな
い。However, in the case of a high-speed modem such as 19.2 K bps, the frequency band used for the main channel becomes wider as shown by the dotted line, so the conventional frequency division method cannot obtain the frequency band necessary to realize the secondary channel. do not have.
どうしてもセカンダリチャンネルを実現しようとすれば
、ガード帯域Ｇが狭い為に大規模で而も高精度のフィル
タを使用しなければならず、構成る程度の伝送速度を得
る為多値化Ｐ Ｓ Ｋ （ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔ Ｋ
ｅｙｉｎｇ）方式等の複雑な変調方式を採る必要があり
、此の為セカンダリチャンネルを作るためには大規模な
回路が必要となる。If a secondary channel is to be realized, it is necessary to use a large-scale and highly accurate filter because the guard band G is narrow, and in order to obtain a transmission speed as high as the configuration, multilevel P S K ( PhaseShift K
It is necessary to adopt a complicated modulation method such as the eying method, and therefore a large-scale circuit is required to create a secondary channel.
又時分割多重方式（ＴＤＭ方式）ではメインチャンネル
のデータ中にセカンダリチャンネルのデータを多重化し
て伝送する方法もある。Also, in the time division multiplexing (TDM) method, there is a method of multiplexing data of a secondary channel into data of a main channel and transmitting the same.
然しなから上記ＴＤＭ方式に依るとメインチャンネルの
エラーレートとセカンダリチャンネルのエラーレートが
同じになり、セカンダリチャンネルとしては好ましくな
いと云う欠点がある。However, according to the TDM method, the error rate of the main channel and the error rate of the secondary channel are the same, which is not desirable as a secondary channel.
本発明の目的はＴＤＭ方式を使用し、而もメインチャン
ネルよりエラーレートの良いセカンダリチャンネルを実
現することである。An object of the present invention is to use the TDM method and to realize a secondary channel with a better error rate than the main channel.
Ｃ問題点を解決するための手段〕
上記問題点は音声帯域を使用し、時分割方式によりセカ
ンダリチャンネルを構成するモデムに於いて、第１図に
示す様にボーレート当たりの変調ビット数を減らしたシ
ンボルを周期的に送出し、該シンボルをフレーム同期信
号として使用し、且つ該シンボルにより該セカンダリチ
ャンネルのデータを送信することにより解決される。Measures to solve problem C] The above problem can be solved by reducing the number of modulation bits per baud rate in a modem that uses the voice band and configures the secondary channel using a time division method, as shown in Figure 1. The solution is to send a symbol periodically, use the symbol as a frame synchronization signal, and transmit the data of the secondary channel with the symbol.
本発明に依るとメインチャンネルのデータとセカンダリ
チャンネルのデータを同一フレームに乗せて時分割方式
により伝送するにも拘わらず、ボーレート当たりの変調
ビット数を減らしたシンボルを周期的に送出してフレー
ム同期信号とし、而も此のシンボルをセカンダリチャン
ネルとして使用するのでエラーレートが改善されると云
う効果が生まれる。According to the present invention, although main channel data and secondary channel data are transmitted in the same frame using a time division method, frame synchronization is achieved by periodically transmitting symbols with a reduced number of modulation bits per baud rate. Since this symbol is used as a signal and as a secondary channel, the error rate is improved.
１９．２ Ｋ ｂｐｓ程度のモデムに於いてＴＤＭ方式
によりセカンダリチャンネルを作る場合、回線の帯域制
限によりボーレートを上げることは困難であり、１ボー
レート当たりの変調ビット数を８ビツトとして、伝送す
る信号点数を２５６値（＝２’）に抑える必要がある。When creating a secondary channel using the TDM method in a modem of about 19.2 K bps, it is difficult to increase the baud rate due to line bandwidth limitations, and the number of signal points to be transmitted is set to 8 bits per baud rate. It is necessary to suppress the value to 256 values (=2').
本発明では此のメインチャンネルの２５６値シンボルに
、一定間隔で信号点数を減少させた（例えば変調ビット
数が４ビツトの１６値の様に）信号配置のシンボルを送
出し、此のシンボルでセカンダリチャンネルのデータを
伝送する。In the present invention, a symbol with a signal arrangement in which the number of signal points is reduced at regular intervals (for example, 16-value with 4 bits of modulation bit) is sent to the 256-value symbol of this main channel, and this symbol is used as a secondary signal. Transmit channel data.
第１図は本発明に依るセカンダリチャンネル方式の原理
図である。FIG. 1 is a principle diagram of a secondary channel system according to the present invention.
第１図（ａ）はフレーム構成図であり、フレーム周期Ｔ
の内、Ｔ、４の部分にはメインチャンネルＭ−〇Ｈのデ
ータを乗せ、Ｔｓの部分にはセカンダリチャンネル５−
ＣＨのデータを乗せる。FIG. 1(a) is a frame configuration diagram, with a frame period T
Of these, the T and 4 parts carry the data of the main channel M-〇H, and the Ts part carries the data of the secondary channel 5-
Load CH data.
メインチャンネルのデータの信号点配置は第１図（ｂ）
に示す様に２５６シンボル（＝２８）でアリ、セカンダ
リチャンネルのデータは第１図（ｃｌに示す様に１６シ
ンボル（＝２’）とする。The signal point arrangement of the main channel data is shown in Figure 1 (b).
As shown in FIG. 1, there are 256 symbols (=28), and the data of the secondary channel is 16 symbols (=2') as shown in FIG. 1 (cl).
従って同一のフレームに乗せてメインチャンネルのデー
タとセカンダリチャンネルのデータを伝送するにも拘わ
らず、セカンダリチャンネルの特性はメインチャンネル
より良くなる。Therefore, even though main channel data and secondary channel data are transmitted in the same frame, the characteristics of the secondary channel are better than those of the main channel.
本発明はメインチャンネルのシンボル（２５６値、８ビ
ツト）と、セカンダリチャンネルのシンボル（１６値、
４ビツト）の比を規定し、一定の周期で多重化して送信
し、此の周期をフレーム信号として使用する。The present invention uses main channel symbols (256 values, 8 bits) and secondary channel symbols (16 values, 8 bits).
4 bits), multiplexed and transmitted at a constant cycle, and use this cycle as a frame signal.
此のフレーム信号の抽出は数フレームに渡って各シンボ
ルの相関をとることにより可能であり、此のため本発明
ではフレーム抽出部としては相関検出器を使用する。相
関検出器は数フレームに渡って各シンボルの相関をとり
、２５６°値の信号点位置に信号があるか、１６値の信
号点位置に信号があるか、を統計的に調べることにより
フレーム信号を抽出する。Extraction of this frame signal is possible by correlating each symbol over several frames, and for this reason, in the present invention, a correlation detector is used as the frame extraction section. The correlation detector calculates the correlation between each symbol over several frames and statistically examines whether there is a signal at a signal point position with a 256 degree value or a signal point position with a 16 value value. Extract.
又端末側の伝送速度は時分割多重回路によって２４００
ｂｐｓの整数倍であるため、２４００ｂｐｓとモデムの
内部処理を同期させる為の信号を作成しなければならな
い。此れは１フレーム内のデータビット数を８の整数倍
に設定しておけばフレーム信号より２４００Ｈｚを再生
することが出来る。Also, the transmission speed on the terminal side is 2400 by the time division multiplex circuit.
Since it is an integral multiple of bps, a signal must be created to synchronize the internal processing of the modem with 2400 bps. In this case, if the number of data bits in one frame is set to an integral multiple of 8, 2400 Hz can be reproduced from the frame signal.
今ボーレートをＢ（シンボル７秒）、
５−ＣＨのビットレートをＳ （ｂｐｓ）、フレーム
同期信号はｎシンボルに１回とする、５−ＣＨの信号点
をＰ（ビット／シンボル）、Ｍ−ＣＨの信号点を７ （
ビット／シンボル）、フレーム周波数ｆ ＦＲ＝ Ｂ
／ ｎ 。Now let's assume that the baud rate is B (symbol 7 seconds), the bit rate of 5-CH is S (bps), the frame synchronization signal is once every n symbols, and the signal points of 5-CH are P (bits/symbol), M- Set the signal point of CH to 7 (
bits/symbol), frame frequency f FR=B
/n.
とする。shall be.
今仮に、 ボーレートＢ≦２７８５・・・・■５−
ＣＨのビットレートＳ≧１１０ ・・・ ・■として
考える。Now, hypothetically, baud rate B≦2785...■5-
CH bit rate S≧110...・■ Consider this.
Ｂ・−・Ｐ＝Ｓ ・・・・・■を満足す
る必要がある。B・−・P=S・・・・・・■It is necessary to satisfy.
０式から、
７ ｎ−１
０式の条件から、
ｎ≧６６．０８
、°、 ｎ≧６７ ・
・ ・ ・００式、０式から
一・ （ｎ−１） ・７＝１９２００ ｎ−１
又多重化部（８ビツト／シンボル）との同期を取るため
にはメインチャンネルの１フレーム中のビット数は８の
倍数でなければならないので、７ （ｎ−１）ＭｏＤ８
＝Ｏ・・・・・■が成立しなければならない。From formula 0, 7 n-1 From the conditions of formula 0, n≧66.08, °, n≧67 ・
・ ・ ・00 formula, 0 formula to 1・ (n-1) ・7=19200 n-1 Also, in order to synchronize with the multiplexer (8 bits/symbol), the number of bits in one frame of the main channel must be a multiple of 8, so 7 (n-1)MoD8
=O...■ must hold true.
尚ｘＭＯＤｙ＝０式はＸをｙで割った余りがＯであるこ
とを示す式である。Note that the xMODy=0 formula is a formula that indicates that the remainder when X is divided by y is O.
フレーム周波数ｆｒｉ（”Ｂ／ｎ）は０式を変形して、
ｎ７（ｎ−１）
■式からｎ≧６７ であるから、
従って帯域の制限からフレーム周期は、４１Ｈｚ以上は
とれない。The frame frequency fri("B/n) is obtained by transforming the equation 0 to n7(n-1). From the equation (2), n≧67. Therefore, due to band limitations, the frame period cannot be greater than 41 Hz.
又■式から、１≦Ｐ≦７ に就いて夫々ｎの最大値を求
めると下記の様になる。Also, from equation (2), if we find the maximum value of n for 1≦P≦7, we get the following.
Ｐ＝１ ｎ≦２５× ２ ｎ≦５０× ３ ｎ≦７５ ０ ４ ｎ≦１０００ ５ ｎ≦１２５ ０ ６ ｎ≦１５０ ０ ７ ｎ≦１７５ ０ 尚Ｐ ＝ ｌ、２は■式を満足しないので捨てる。P=1 n≦25× 2 n≦50× 3 n≦75 0 4 n≦1000 5 n≦125 0 6 n≦150 0 7 n≦175 0 Note that P = l, 2 does not satisfy the formula ■, so it is discarded.
Ｐ＝３〜７に対して０式を満足するｎ ｓ Ｂ ％ ｆ
Ｆ１１％及びＳを求めると第２図となる。n s B % f that satisfies formula 0 for P=3 to 7
Figure 2 shows F11% and S.
第２図で、Ｓ＝７の場合は信号点配置数を減少させない
方式と同じであり、信号点配置数のエンベロープからフ
レームの抽出は出来ない。そこで７ビツト中の１ビツト
をフレームビットとシ、残りの６ビツトでセカンダリチ
ャンネルを構成した場合のビットレートがＳ’ （Ｐ＝
７）である。従って此のビットレートに適切な誤り訂正
符号を付加して１１０ｂｐｓ以上のビットレートを得る
様にすればよい。In FIG. 2, when S=7, it is the same as the method in which the number of signal points is not reduced, and frames cannot be extracted from the envelope of the number of signal points. Therefore, when 1 bit out of 7 bits is used as a frame bit and the remaining 6 bits constitute a secondary channel, the bit rate is S' (P=
7). Therefore, an appropriate error correction code may be added to this bit rate to obtain a bit rate of 110 bps or more.
尚信号点配置数の変化を統計的に調べてフレームを抽出
する手法を取るので、Ｐは４以下に抑える必要があり、
従ってｎ＝９７が上限と思う。In addition, since we use a method of extracting frames by statistically examining changes in the number of signal points, P must be kept below 4.
Therefore, I think n=97 is the upper limit.
第３図は本発明に依るセカンダリチャンネル方式の一実
施例を示す図、第３図（ａｌは送信側のブロック図、第
３図（ｂ）は受信側のブロック図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the secondary channel system according to the present invention. FIG. 3 (al is a block diagram of the transmitting side, and FIG. 3(b) is a block diagram of the receiving side.
図中、１．２は夫々バッファ、３は２５６値信号発生器
、４は１６値信号発生器、５は切替器、６はロールオフ
フィルタ、７は変調器、８．９は夫々フィルタ、１０は
受信部、１１はフレーム抽出部、１２は切替器、１３．
１４は夫々バッファ、１５はタイミング回路、１６は発
振器である。In the figure, 1.2 is a buffer, 3 is a 256-value signal generator, 4 is a 16-value signal generator, 5 is a switch, 6 is a roll-off filter, 7 is a modulator, 8.9 is a filter, 10 11 is a receiving section, 11 is a frame extracting section, 12 is a switching device, 13.
14 is a buffer, 15 is a timing circuit, and 16 is an oscillator.
送信側に於いては、バッファ１にメインチャンネルの送
信データＭ−ＣＨ−３Ｄを入力し、２５６値信号発生器
３に於いて２５６値信号に変換する。On the transmitting side, main channel transmission data M-CH-3D is input to a buffer 1 and converted into a 256-value signal by a 256-value signal generator 3.
同様にバッファ２にセカンダリチャンネルの送信データ
５−ＣＨ−ＳＤを入力し、１６値信号発生器４に於いて
１６値信号に変換する。Similarly, the secondary channel transmission data 5-CH-SD is input to the buffer 2, and is converted into a 16-value signal by the 16-value signal generator 4.
切替器５をフレーム同期信号により制御して此等二種類
の信号を、前述した第１図（ａ）に示すパターンに配置
し、ロールオフフィルタ６により不要周波数成分を除去
した後、従来方式と同じく変調器７でキャリアを変調し
、フィルタ８を介して線路に送出する。The switch 5 is controlled by the frame synchronization signal to arrange these two types of signals in the pattern shown in FIG. 1(a) described above, and after removing unnecessary frequency components by the roll-off filter 6, Similarly, the modulator 7 modulates the carrier and sends it out to the line via the filter 8.
受信側に於いては、従来方式と同じく線路から送られて
来たＴＤＭ方式の信号をフィルタ９で受け、受信部１０
及びフレーム抽出部１１に入力する。On the receiving side, like the conventional system, the TDM signal sent from the line is received by a filter 9, and then sent to the receiving section 10.
and input to the frame extraction unit 11.
フレーム抽出部１１は相関検出器で同期信号を抽出し、
其の出力により切替器１２とタイミング回路１５を制御
する。切替器１２はメインチャンネルの受信データをバ
ッファ１３へ、セカンダリチャンネルの受信データをバ
ッファ１４へ夫々出力する。The frame extraction unit 11 extracts a synchronization signal using a correlation detector,
The output controls the switch 12 and the timing circuit 15. The switch 12 outputs the received data of the main channel to the buffer 13 and the received data of the secondary channel to the buffer 14, respectively.
発振器１６は例えば４６０．８ ＫＨｚの高い周波数の
発振器で、其の出力周波数の位相をタイミング回路１５
により制御・分周してバッファ１３、バッファ１４に出
力クロックを供給し、此の出力クロックによりメインチ
ャンネルの受信データ、及びセカンダリチャンネルの受
信データが出力される。尚タイミング回路１５は２４０
０ｔｌｚも供給する。The oscillator 16 is a high frequency oscillator of, for example, 460.8 KHz, and the phase of its output frequency is determined by the timing circuit 15.
The output clock is controlled and frequency-divided by the buffer 13 and the buffer 14, and the received data of the main channel and the received data of the secondary channel are outputted by this output clock. In addition, the timing circuit 15 is 240
Also supplies 0tlz.
以上詳細に説明した様に本発明によれば、（１＋メイン
チャンネルの使用帯域を少し増やすだけでセカンダリチ
ャンネルのデータを送ることが可能となり、
（２）信号点数の減少したシンボルを検出することによ
りフレーム同期信号が得られ、
（３）信号点数の減少したシンボル時にセカンダリチャ
ンネルのデータを送る為セカンダリチャンネルの誤り率
（Ｓ Ｎ、エラーレート等）はメインチャンネルより良
好であり、
（４）減少信号点数シンボルを受信するため基準点が明
瞭となり、ＣＡＰＣＸＡＧＣの引き込みが容易になると
云う大きい効果がある。As explained in detail above, according to the present invention, it is possible to send data on the secondary channel by simply increasing the usage band of the (1+main channel) a little, and (2) by detecting symbols with a reduced number of signal points. A frame synchronized signal can be obtained, (3) the error rate (SN, error rate, etc.) of the secondary channel is better than that of the main channel because the secondary channel data is sent during symbols with a reduced number of signal points, and (4) the reduced signal Since the point symbol is received, the reference point becomes clear, which has the great effect of making it easier to pull in CAPCXAGC.
第１図は本発明に依るセカンダリチャンネル方式の原理
図である。
第２図は説明図である。
第３図は本発明に依るセカンダリチャンネル方式の一実
施例を示す図、第３図（ａ）は送信側のブロック図、第
３図（ｂ）は受信側のブロック図である。
第４図は従来のセカンダリチャンネルの説明図である。
図中、Ｍ−ＣＨはメインチャンネル、５−ＣＨはセカン
ダリチャンネル、Ｇはガード帯域、１．２は夫々バッフ
ァ、３は２５６値信号発生器、４は１６値信号発生器、
５は切替器、６はロールオフフィルタ、７は変調器、８
．９は夫々フィルタ、１０は受信部、１１はフレーム抽
出部、１２は切替器、１３．１４は夫々バッファ、１５
はタイミング回路、１６は発振器である。
フし−ム２
（ｂ） ｔ−Ｃ）
２．５−乙爪Ｑ、３ヒ・ソトイ息６／乙（７）争 、４
−ビンＩ−信でテ粋月（二Ｊ−乾ブフシダリ托ｉンシネ
→しづｆヨ守６）〃ヒ理Ｒｈｍロ年 １ 図
Ｃａｐジ
受信使ｊプ”ロツ２の
総月にＸ、るぜ力〉夕′り知〉享ル方Ｉ℃の一美５束？
ンｑ孕 ３ のFIG. 1 is a principle diagram of a secondary channel system according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram. FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the secondary channel system according to the present invention, FIG. 3(a) is a block diagram of the transmitting side, and FIG. 3(b) is a block diagram of the receiving side. FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional secondary channel. In the figure, M-CH is a main channel, 5-CH is a secondary channel, G is a guard band, 1.2 is a buffer, 3 is a 256-value signal generator, 4 is a 16-value signal generator,
5 is a switch, 6 is a roll-off filter, 7 is a modulator, 8
．． 9 is a filter, 10 is a receiver, 11 is a frame extractor, 12 is a switch, 13 and 14 are buffers, 15
1 is a timing circuit, and 16 is an oscillator. Fushime 2 (b) t-C) 2.5-Otsuzume Q, 3 Hi-Sotoi Breath 6/Otsu (7) Conflict, 4
-Bin I-Shin de Teishitsu month (2J-Instantly-received incineration → Shizuf Yo-kami 6) Kazumi 5 bundles of power, evening knowledge, and enjoyment?
pregnant 3
Claims (1)
ネルを構成するモデムに於いて、 ボーレート当たりの変調ビット数を減らしたシンボルを
周期的に送出し、 該シンボルをフレーム同期信号として使用し、且つ該シ
ンボルにより該セカンダリチャンネルのデータを送信す
ることを特徴とするセカンダリチャンネル方式。[Claims] In a modem that uses the voice band and configures a secondary channel using a time division method, symbols with a reduced number of modulation bits per baud rate are periodically transmitted, and the symbols are used as frame synchronization signals. and transmitting data on the secondary channel using the symbol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4902386A JPS62206949A (en) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | Secondary channel system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4902386A JPS62206949A (en) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | Secondary channel system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206949A true JPS62206949A (en) | 1987-09-11 |
Family
ID=12819515
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4902386A Pending JPS62206949A (en) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | Secondary channel system |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62206949A (en) |
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- 1986-03-06 JP JP4902386A patent/JPS62206949A/en active Pending
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