RU2172565C2 - Device and method of digital-analog communication - Google Patents

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: proposed device is meant to communicate digital adapter coupled to central station via digital interface and analog adapter coupled to central station via analog interface. Central stations communicate with the use of telecommunication network. Communication device also incorporates aids of direct communication between digital adapter and analog adapter intended to transmit data from digital adapter to analog adapter and vice versa in digital form without emulation of analog signal. EFFECT: high accuracy of transmission of information without rise of cost of communication services. 15 cl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение касается устройства гибридной цифроаналоговой связи через телефонный канал, а также способа передачи информации, который может быть использован таким устройством. The present invention relates to a hybrid digital-to-analog communication device via a telephone channel, as well as to a method for transmitting information that can be used by such a device.

Стремительное увеличение парка персональных компьютеров и рождение новых услуг компьютерных информационных сетей свидетельствует о мощном потенциале роста объемов линейных связей. Существующая в настоящее время ситуация в данной области вполне удовлетворительна для крупных пользователей, которые в состоянии подключить свои внутренние информационные сети к внешним обслуживающим системам при помощи сетей передачи с высокой пропускной способностью или арендованных линий связи. Стоимость таких технических решений оказывается слишком высокой для небольших предприятий или для частных лиц. The rapid increase in the personal computer fleet and the birth of new computer information network services indicate a strong potential for the growth of linear communications. The current situation in this area is quite satisfactory for large users who are able to connect their internal information networks to external service systems using high-capacity transmission networks or leased communication lines. The cost of such technical solutions is too high for small enterprises or for individuals.

Представляется очевидным, что эта ситуация будет развиваться и дальше и что необходимость распределения информационных услуг, требующая высокой производительности каналов передачи этой информации вплоть до мест проживания частных лиц, будет лежать в основе будущей общедоступной сети. Однако, перспективы развертывания такой универсальной сети в ближайшие годы и даже в ближайшие десятилетия весьма проблематичны. It seems obvious that this situation will continue to develop and that the need for the distribution of information services, which requires high performance channels for transmitting this information up to the places of residence of individuals, will underlie the future public network. However, the prospects for the deployment of such a universal network in the coming years and even in the coming decades are very problematic.

Ожидая появления в распоряжении простых пользователей сети распространения информации с высокой производительностью, частные лица, являющиеся пользователями компьютерных сетей, общеобразовательные учебные заведения и небольшие предприятия должны решиться на передачу информации по телефонным каналам связи. Для этого они могут сделать выбор между двумя известными технологиями. Waiting for ordinary users of a high-performance information distribution network to become available, private individuals who are users of computer networks, general educational institutions and small enterprises should decide to transmit information via telephone communication channels. To do this, they can choose between two well-known technologies.

Наиболее распространенное техническое решение - использование модемов, функционирующих с пропускной способностью 14,4 кбит/с или 28,8 кбит/с. Второе более дорогостоящее техническое решение состоит в использовании телекоммуникационной сети RNIS, которая обладает двумя каналами передачи данных с пропускной способностью 64 кбит/с и одним каналом сигнализации с пропускной способностью 16 кбит/с. The most common technical solution is the use of modems that operate with a bandwidth of 14.4 kbit / s or 28.8 kbit / s. The second more expensive technical solution is to use the RNIS telecommunication network, which has two data channels with a bandwidth of 64 kbps and one signaling channel with a bandwidth of 16 kbps.

Однако второе техническое решение имеет ряд недостатков. Во-первых, оно не является повсеместно доступным для пользователей. И во-вторых, использование такого решения требует от пользователей достаточно больших финансовых вложений, абонементных тарифов и необходимости использования адаптированного коммуникационного оборудования. However, the second technical solution has several disadvantages. Firstly, it is not universally accessible to users. And secondly, the use of such a solution requires users to make sufficiently large financial investments, subscription rates and the need to use adapted communication equipment.

Из Европейского патента EP-A-0669740 фирмы ATT известен модем для использования с аналоговыми абонентскими линиями на двух концах линии передачи информации. Этот модем содержит средства для раздельной корректировки или выравнивания каждого контура соединения при помощи аналоговой телефонной сети с использованием множества фильтров передачи и множества фильтров приема. Эти фильтры используются таким образом, чтобы в направлении передачи от модема к центральной станции уровни электрического напряжения, посылаемые станциями кодирования и декодирования, были эквивалентны уровням квантования центральной станции. From European patent EP-A-0669740 from ATT, a modem is known for use with analogue subscriber lines at two ends of an information transmission line. This modem contains means for separately adjusting or aligning each connection loop using an analog telephone network using multiple transmit filters and multiple receive filters. These filters are used so that in the direction of transmission from the modem to the central station, the voltage levels sent by the encoding and decoding stations are equivalent to the quantization levels of the central station.

Необходимость использования заданных уровней электрического напряжения для используемого закона квантования препятствует выбору уровней, которые обеспечивают наилучшую устойчивость по отношению к шумам или помехам при наличии отраженного сигнала. The need to use specified voltage levels for the quantization law used prevents the choice of levels that provide the best stability with respect to noise or interference in the presence of a reflected signal.

Кроме того, в этом патенте не описано устройство связи между цифровым адаптером и аналоговым адаптером, в котором цифровой адаптер будет связан с центральной станцией при помощи цифрового интерфейса. In addition, this patent does not describe a communication device between a digital adapter and an analog adapter, in which the digital adapter will be connected to the central station via a digital interface.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания нового устройства, которое было бы в состоянии использовать имеющиеся преимущества телекоммуникационной сети, например телекоммуникационной сети RNIS, т.е. более высокую скорость передачи информации, составляющую примерно 64 кбит/с, не приводя при этом к существенному удорожанию услуг связи по сравнению с обычными, которые обеспечивают передачу информации со скоростью, не превышающей 14,4 кбит в секунду. The basis of the present invention is the task of creating a new device that would be able to take advantage of the telecommunications network, for example, the telecommunications network RNIS, i.e. a higher information transfer rate of approximately 64 kbit / s, without leading to a significant increase in the cost of communication services compared to conventional ones, which ensure the transmission of information at a speed not exceeding 14.4 kbit / s.

Поставленная задача решается тем, что устройство связи цифровым адаптером, связанным с центральной станцией при помощи цифрового интерфейса типа RNIS, и аналоговым адаптером, связанным с центральной станцией при помощи аналогового интерфейса, причем центральные станции связаны между собой при помощи обычной телекоммуникационной сети, согласно изобретению, содержит средства прямой связи между цифровым адаптером и аналоговым адаптером, причем цифровая информация с цифрового адаптера направляется на аналоговый адаптер, и наоборот, в цифровой форме без эмуляции аналогового сигнала. The problem is solved in that the communication device is a digital adapter connected to the central station using a digital interface such as RNIS, and an analog adapter connected to the central station using the analog interface, and the central stations are interconnected using a conventional telecommunication network, according to the invention, contains means of direct communication between the digital adapter and the analog adapter, and digital information from the digital adapter is sent to the analog adapter, and vice versa, in digits In a new form without emulating an analog signal.

Согласно изобретению устройство цифроаналоговой связи содержит
средства прямой связи между цифровым адаптером и аналоговым адаптером при осуществлении связи в направлении передачи от цифрового адаптера к аналоговому адаптеру содержат цифровой передатчик, размещенный в цифровом адаптере и способный обеспечить передачу на аналоговый приемник, размещенный в аналоговом адаптере, аналоговых импульсов электрического напряжения, уровни напряжения которых содержат передаваемую информацию,
средства прямой связи между цифровым адаптером и аналоговым адаптером в направлении передачи информации от аналогового адаптера к цифровому адаптеру содержат аналоговый передатчик, размещенный непосредственно в этом аналоговом адаптере и способный передавать на цифровой приемник, размещенный в цифровом адаптере, аналогичный сигнал, который в процессе его квантования при помощи аналогового интерфейса центральной станции будет равняться сумме, определяемой при помощи цифровой информации, передаваемой аналоговым адаптером на цифровой адаптер, и отраженного сигнала или эхосигнала, передаваемого цифровым адаптером, так что эта сумма должна быть равна одному из уровней используемого в данном случае правила квантования,
приемник аналогового адаптера содержит линейный адаптивный корректирующий контур или выравниватель, подключенный своим входом к выходу аналого-цифрового преобразователя и подключенный своим выходом к входу выходного корректирующего контура или выравнивателя, связанного с оборудованием пользователя, так что ответный сигнал на выходе линейного адаптивного корректирующего контура (выравнивателя) представляет собой частичный сигнал, например, класса IV,
частичный сигнал на выходе корректирующего контура определяется адаптивным образом,
выходной корректирующий контур (выравниватель) представляет собой корректирующий контур с обратной связью или корректирующий контур Витерби,
средства содержат со стороны цифрового адаптера селектор n уровней, где n равно 64, представленных в виде одного байта, из N = 256 возможных уровней квантования, причем этот селектор уровней подключен своим входом к оборудованию пользователя, а выходом - к цифровому интерфейсу,
передатчик аналогового адаптера содержит кодировщик линии, размещенный после фильтра предварительного искажения сигнала, который синтезирует частичный ответный сигнал, например, класса IV,
частичный ответный сигнал определяется путем адаптации,
цифровой адаптер содержит декодер, подключенный входом к фильтру отраженного сигнала и к выходу цифрового интерфейса цифрового адаптера, причем с выхода декодера на оборудование пользователя поступает наиболее вероятная последовательность групп битов, передаваемых аналоговым адаптером, а отраженный сигнал формируется цифровым адаптером.According to the invention, the digital-analog communication device comprises
means of direct communication between the digital adapter and the analog adapter, when communicating in the direction of transmission from the digital adapter to the analog adapter, comprise a digital transmitter located in the digital adapter and capable of transmitting to the analog receiver located in the analog adapter analog voltage pulses of voltage levels of which contain transmitted information,
means of direct communication between the digital adapter and the analog adapter in the direction of transmitting information from the analog adapter to the digital adapter contain an analog transmitter located directly in this analog adapter and capable of transmitting to the digital receiver located in the digital adapter a similar signal, which during quantization during using the analog interface of the central station will be equal to the amount determined using the digital information transmitted by the analog adapter to digital th adapter, and the reflected signal or echo signal transmitted by digital adapter, so that this amount must be equal to one of the levels used in the present case, the quantization rules
the analog adapter receiver contains a linear adaptive correction circuit or equalizer connected by its input to the output of the analog-to-digital converter and connected by its output to the input of the output correction circuit or equalizer associated with the user equipment, so that the response signal at the output of the linear adaptive correction circuit (equalizer) is a partial signal, for example, class IV,
the partial signal at the output of the correction loop is determined in an adaptive way,
output correction loop (equalizer) is a feedback correction loop or Viterbi correction loop,
the means on the side of the digital adapter contain a selector of n levels, where n is 64, represented as a single byte, from N = 256 possible quantization levels, and this level selector is connected by its input to the user equipment, and the output to a digital interface,
the analog adapter transmitter contains a line encoder located after the signal pre-distortion filter, which synthesizes a partial response signal, for example, class IV,
partial response is determined by adaptation,
the digital adapter contains a decoder connected by an input to the reflected signal filter and to the output of the digital interface of the digital adapter, and from the decoder output to the user equipment the most probable sequence of groups of bits transmitted by the analog adapter is received, and the reflected signal is generated by the digital adapter.

Предлагаемое изобретение касается также способа непосредственной передачи информации дуплексным или двунаправленным образом между аналоговым адаптером и цифровым адаптером. The present invention also relates to a method for directly transmitting information in a duplex or bidirectional manner between an analog adapter and a digital adapter.

В направлении передачи от цифрового адаптера к аналоговому адаптеру, предлагаемый способ заключается в том, что
выделяют группу битов, поступающих из источника цифровых данных, например, группы из 6 битов,
выбирают один из n (где n = 64) уровней, предварительно отобранных из N (N = 256) уровней напряжения, причем каждый уровень представлен в цифровой форме в виде байта,
направляют последовательно соответствующие байты на выборку одного из n уровней напряжения через цифровую сеть на аналоговый адаптер для сформирования в аналоговом адаптере сигналов, амплитуда которых равна уровням, представленным каждым байтом, причем сигналы, соответствующие последовательным байтам, взаимодействуют друг с другом для сформирования в аналоговом адаптере результирующего аналогового сигнала,
корректируют результирующий аналоговый сигнал для устранения перекрестных помех,
измеряют амплитуду результирующего аналогового сигнала и получают цифровое значение данного байта,
восстанавливают, исходя из полученного цифрового значения байта, группу битов и направляют их в приемник цифровой информации.In the direction of transmission from the digital adapter to the analog adapter, the proposed method is that
allocate a group of bits coming from a digital data source, for example, a group of 6 bits,
one of n (where n = 64) levels is selected, previously selected from N (N = 256) voltage levels, each level being represented in digital form in the form of a byte,
sequentially send the corresponding bytes to sample one of the n voltage levels through the digital network to the analog adapter to generate signals in the analog adapter whose amplitude is equal to the levels represented by each byte, and the signals corresponding to the serial bytes interact with each other to form the resultant analog adapter analog signal
adjust the resulting analog signal to eliminate crosstalk,
measure the amplitude of the resulting analog signal and get the digital value of this byte,
restore, based on the received digital value of the byte, a group of bits and send them to the receiver of digital information.

Способ передачи информации от аналогового адаптера к цифровому адаптеру в системе связи в соответствии с предлагаемым изобретением отличается тем, что
выделяют группу битов, поступающих от источника информации, подключенного к системе связи,
выделяют аналоговый сигнал, имеющий амплитуду, соответствующую цифровому значению группы битов, причем сигналы, соответствующие последовательно поступающим группам битов, взаимодействуют друг с другом, и в тот момент, когда аналоговый сигнал подвергается квантованию в аналоговом интерфейсе центральной станции, его величина равна сумме, определяемой при помощи цифровой информации, передаваемой аналоговым адаптером на цифровой адаптер, и отраженного сигнала, распространяемого цифровым адаптером, так что эта сумма должна быть равна одному из уровней правила квантования, так что после квантования аналогового сигнала в цифровом адаптере формируется один байт, представляющий сумму сигналов,
обрабатывают последовательно формируемые байты и определяют наиболее вероятную последовательность групп битов, при этом отраженный сигнал передается цифровым адаптером,
передают цифровую величину найденных групп битов в оборудование пользователя.The method of transmitting information from an analog adapter to a digital adapter in a communication system in accordance with the invention is characterized in that
allocate a group of bits coming from a source of information connected to a communication system,
allocate an analog signal having an amplitude corresponding to the digital value of the group of bits, and the signals corresponding to successive incoming groups of bits interact with each other, and at the moment when the analog signal is quantized in the analog interface of the central station, its value is equal to the sum determined when using the digital information transmitted by the analog adapter to the digital adapter, and the reflected signal distributed by the digital adapter, so this amount should be equal to one one of the levels of the quantization rule, so that after quantization of the analog signal in the digital adapter, one byte is formed, representing the sum of the signals
process sequentially generated bytes and determine the most probable sequence of groups of bits, while the reflected signal is transmitted by a digital adapter,
transmit the digital value of the found groups of bits in the user equipment.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его практической реализации со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает схему устройства связи согласно изобретению,
фиг. 2 изображает график максимальной пропускной способности передачи информации для правила квантования типа А в функции минимального расстояния между n выбранными уровнями квантования аналогового сигнала согласно изобретению,
фиг. 3 изображает блок-схему цифрового адаптера согласно изобретению,
фиг. 4 изображает блок-схему аналогового адаптера согласно изобретению.The invention is further illustrated by the description of an example of its practical implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows a diagram of a communication device according to the invention,
FIG. 2 is a graph of maximum information transmission capacity for a Type A quantization rule as a function of the minimum distance between n selected quantization levels of an analog signal according to the invention,
FIG. 3 depicts a block diagram of a digital adapter according to the invention,
FIG. 4 depicts a block diagram of an analog adapter according to the invention.

Устройство связи 1 (фиг. 1) использует общедоступную сеть с коммутацией 2 для передачи информации между двумя центральными станциями 3, 4, связанными соответственно, с одной стороны, с цифровым адаптером 5 при помощи цифрового интерфейса 7, а с другой стороны, с так называемым аналоговым адаптером 6, то есть через простой обычный телефонный интерфейс 8. The communication device 1 (Fig. 1) uses a public switched network 2 to transfer information between two central stations 3, 4, respectively connected, on the one hand, with a digital adapter 5 using a digital interface 7, and on the other hand, with the so-called analog adapter 6, that is, through a simple regular telephone interface 8.

Цифровое устройство обслуживания или цифровой сервер 9, который представляет собой сервер с высокой пропускной способностью, подключен к цифровой центральной станции 3 при помощи линии 7 и цифрового адаптера 5 сервера 9. A digital service device or digital server 9, which is a high bandwidth server, is connected to the digital central station 3 using line 7 and the digital adapter 5 of server 9.

Терминал 35 представляет собой, в частности, персональный компьютер, подключенный к аналоговому адаптеру 6. Аналоговый адаптер 6 и телефон 10 подключен при помощи простой телефонной линии 8 к центральной станции 4. Таким образом, по аналоговой линии 8 передается аналоговая информация, т.е. голос пользователя с телефона 10, или цифровая информация, поступающая из или передаваемая в аналоговый адаптер 6. The terminal 35 is, in particular, a personal computer connected to the analog adapter 6. The analog adapter 6 and the telephone 10 are connected via a simple telephone line 8 to the central station 4. Thus, analog information is transmitted via analog line 8, i.e. user voice from telephone 10, or digital information coming from or transmitted to analog adapter 6.

Благодаря такой схеме, когда аналоговый адаптер представляет собой классический модем, имеется возможность вызывать или абонировать обычную аналоговую линию связи 8 из сервера 9 и наоборот. Эта возможность уже использована для передачи человеческой речи или другой информации. Thanks to this scheme, when the analog adapter is a classic modem, it is possible to call or subscribe to the usual analog communication line 8 from server 9 and vice versa. This feature has already been used to convey human speech or other information.

Когда приходит цифровой сигнал, поступающий из цифрового адаптера 5, после его передачи по сети 2, на центральную телефонную станцию 4, байты цифрового сигнала трансформируются при помощи цифро-аналогового преобразователя, встроенного в центральную телефонную станцию 4, в различные уровни электрического напряжения. Все это происходит с некоторой так называемой частотой квантования, которая обычно составляет 8000 раз в секунду. Цифроаналоговое преобразование обычно осуществляется в соответствии с некоторым законом преобразования, например, в соответствии с законом А в Европе или в соответствии с законом μ в других частях мира. When a digital signal arrives from the digital adapter 5, after it is transmitted over the network 2, to the central telephone exchange 4, the bytes of the digital signal are transformed using a digital-to-analog converter integrated into the central telephone exchange 4 into various voltage levels. All this happens with some so-called quantization frequency, which is usually 8000 times per second. Digital-to-analog conversion is usually carried out in accordance with some law of conversion, for example, in accordance with Law A in Europe or in accordance with Law μ in other parts of the world.

При передаче информации в другом направлении, то есть в направлении от аналогового адаптера 6 к цифровому адаптеру 5, аналоговое напряжение, принимаемое центральной станцией 4, переводится в цифровую форму при помощи специального дискретизатора и представляется в виде байтов. Эти байты после передачи через сеть 2 поступают на цифровой адаптер 5. When transmitting information in the other direction, that is, in the direction from the analog adapter 6 to the digital adapter 5, the analog voltage received by the central station 4 is digitized using a special sampler and presented in bytes. These bytes, after being transmitted through network 2, are sent to digital adapter 5.

В целом описанная выше связь позволяет цифровому адаптеру 5 сообщаться с аналоговым адаптером 6. Как это обычно бывает, цифровой адаптер 5 посылает некоторую последовательность байтов, которая после преобразования в соответствии с упомянутым выше законом представляет собой аналоговый сигнал человеческой речи или обычный сигнал модема классического типа. Этот сигнал, обработанный соответствующим образом в случае осуществления обычной телефонной связи, подается на телефон телефонной трубки 10. Аналогичным образом аналоговый адаптер 6 традиционно образован модемом. Обратные операции осуществляются соответственно в другом направлении передачи. In general, the connection described above allows the digital adapter 5 to communicate with the analog adapter 6. As is usually the case, the digital adapter 5 sends a sequence of bytes, which, after conversion in accordance with the above law, is an analogue human speech signal or an ordinary classical modem signal. This signal, processed accordingly in the case of regular telephone communication, is fed to the telephone handset 10. Similarly, the analog adapter 6 is traditionally formed by a modem. Reverse operations are carried out respectively in the other direction of transmission.

Согласно изобретению предлагается другой способ передачи информации между аналоговым адаптером б и цифровым адаптером 5, а также предлагается соответствующее устройство. According to the invention, another method for transmitting information between analog adapter b and digital adapter 5 is provided, and a corresponding device is also provided.

Принцип предлагаемого изобретения поясняется со ссылками на фиг. 2, которая представляет компромисс, существующий между скоростью передачи информации (в Кбит в секунду по оси ординат) и устойчивостью по отношению к шуму. Если передавать информацию следует со скоростью 64 кбит/с, то должны быть использованы все 256 уровней квантования, возможные исходя из восьмибитового слова (как известно, 2⁸ = 256). Однако, для передаваемого сигнала, подвергающегося воздействию Гауссова шума, вероятность ошибки или погрешности в процессе передачи зависит от минимального расстояния d_min (по оси абсцисс) между двумя смежными уровнями шкалы квантования. Это соотношение схематически представлено на фиг. 2 для закона преобразования типа А.The principle of the invention is explained with reference to FIG. 2, which represents a compromise between the information transfer rate (in kbit per second along the ordinate) and noise stability. If information should be transmitted at a speed of 64 kbit / s, then all 256 quantization levels should be used, which are possible based on an eight-bit word (as you know, 2 ⁸ = 256). However, for a transmitted signal exposed to Gaussian noise, the probability of error or error during transmission depends on the minimum distance d _min (along the abscissa axis) between two adjacent levels of the quantization scale. This ratio is shown schematically in FIG. 2 for the type A transformation law.

Совершенно неожиданным образом можно констатировать, что при увеличении минимального расстояния d_min c 2 до 4 не происходит потери половины уровней квантования, а теряется только 33 уровня из 256. Из этого следует, что передача информации со скоростью порядка 48 кбит/с остается возможной с использованием всего лишь 64 уровней квантования, разделенных минимальным расстоянием d_min = 128.In a completely unexpected way, we can state that when the minimum distance d _min c 2 is increased to 4, half of the quantization levels are not lost, and only 33 of 256 levels are lost. It follows that the transmission of information at a speed of the order of 48 kbit / s remains possible using only 64 quantization levels separated by a minimum distance d _min = 128.

Ниже раскрыт способ передачи информации в соответствии с предлагаемым изобретением в двух направлениях для случая, когда аналоговый сигнал квантуется на n = 64 уровня, что позволяет обеспечить передачу информации со скоростью порядка 48 кбит/с. Below is disclosed a method of transmitting information in accordance with the invention in two directions for the case when the analog signal is quantized at n = 64 levels, which allows for the transmission of information at a speed of about 48 kbit / s.

Способ передачи информации в соответствии с предлагаемым изобретением в направлении от цифрового адаптера к аналоговому адаптеру осуществляется следующим образом. The method of transmitting information in accordance with the invention in the direction from the digital adapter to the analog adapter is as follows.

Выделяют группу битов, поступающих от источника цифровой информации, например, группу из 6 битов. A group of bits coming from a digital information source is allocated, for example, a group of 6 bits.

Выбирают один из n уровней (n = 64), предварительно отобранных из N (N = 256) уровней электрического напряжения, причем каждый уровень представлен в цифровой форме в виде байта, передаваемого 8000 раз в секунду. One of the n levels (n = 64) pre-selected from N (N = 256) voltage levels is selected, each level being represented in digital form as a byte transmitted 8000 times per second.

Направляют последовательно соответствующие байты на выборку одного из n уровней через цифровую сеть на аналоговый адаптер таким образом, чтобы сформировать в этом аналоговом адаптере сигналы, амплитуда которых в основном равна уровням, представленным каждым байтом. Причем сигналы, соответствующие следующим друг за другом байтам, взаимодействуют друг с другом таким образом для сформирования в аналоговом адаптере результирующего аналогового сигнала. The corresponding bytes are sent sequentially to a sample of one of the n levels through a digital network to an analog adapter in such a way as to generate signals in this analog adapter whose amplitude is basically equal to the levels represented by each byte. Moreover, the signals corresponding to successive bytes, interact with each other in this way to form the resulting analog signal in the analog adapter.

Корректируют результирующий аналоговый сигнал для устранения перекрестных помех. Correct the resulting analog signal to eliminate crosstalk.

Изменяют амплитуду результирующего аналогового сигнала и получают цифровое значение данного байта. Change the amplitude of the resulting analog signal and get the digital value of this byte.

На основе полученного цифрового значения байта восстанавливают группу битов и направляют их в приемник цифровых данных или цифровой информации. Based on the obtained digital byte value, a group of bits is restored and sent to the receiver of digital data or digital information.

Способ передачи информации в соответствии с предлагаемым изобретением в направлении от аналогового адаптера к цифровому адаптеру в системе связи осуществляют следующим образом. The method of transmitting information in accordance with the invention in the direction from an analog adapter to a digital adapter in a communication system is as follows.

От источника данных, подключенного к системе связи, выделяют 8000 раз в секунду группу битов. A group of bits is allocated 8000 times per second from a data source connected to a communication system.

Выделяют аналоговый сигнал, имеющий амплитуду, соответствующую цифровому значению группы битов. Причем сигналы, соответствующие следующим друг за другом группам битов, взаимодействуют друг с другом и имеют такую форму, что в тот момент, когда аналоговый сигнал квантуется в аналоговом интерфейсе центральной станции 4, его величина будет равна сумме величины, которая может быть определена при помощи цифровой информации, передаваемой аналоговым адаптером 6 на цифровой адаптер 5, и отраженного сигнала или эхосигнала, распространяемого цифровым адаптером 5, так что эта сумма должна была равна одному из уровней правила квантования, так что после квантования аналогового сигнала в цифровом адаптере 5 формируется байт, представляющий сумму сигналов. An analog signal having an amplitude corresponding to the digital value of a group of bits is isolated. Moreover, the signals corresponding to successive groups of bits interact with each other and have such a shape that at the moment when the analog signal is quantized in the analog interface of the central station 4, its value will be equal to the sum of the value that can be determined using digital information transmitted by analog adapter 6 to digital adapter 5, and the reflected signal or echo signal distributed by digital adapter 5, so that this sum should be equal to one of the levels of the quantization rule, so after quantization of the analog signal, a byte is generated in the digital adapter 5, representing the sum of the signals.

Обрабатывают последовательно формируемые байты и определяют наиболее вероятную последовательность групп битов, при этом отраженный сигнал или эхосигнал передается цифровым адаптером. They process sequentially generated bytes and determine the most probable sequence of groups of bits, while the reflected signal or the echo signal is transmitted by a digital adapter.

Передают цифровую величину групп битов, найденных таким образом, в оборудование пользователя. The digital value of the groups of bits found in this manner is transmitted to the user equipment.

Таким образом, способ передачи информации в соответствии с предлагаемым изобретением не пытается восстанавливать аналоговый сигнал для его передачи в линию связи по направлению к аналоговому адаптеру. Напротив байты, которые представляют цифровую информацию, непосредственно преобразуются в уровни напряжения при помощи соответствующего блока (фиг. 3) для передачи информации от цифрового адаптера 5. Thus, the method of transmitting information in accordance with the invention does not attempt to restore the analog signal for transmission to the communication line towards the analog adapter. In contrast, bytes that represent digital information are directly converted to voltage levels using the appropriate unit (Fig. 3) to transmit information from digital adapter 5.

Например, для передачи информации со скоростью 48 кбит/с цифровой адаптер 5 преобразует биты информации, принятые от пользователя, в группы по 6 битов, являющиеся репрезентативными для соответствующих уровней напряжения (это означает 2⁶ = 64 различных возможностей), посылаемые 8000 раз в секунду и представляющие один из 256 уровней используемого в данном случае закона преобразования.For example, to transmit information at a speed of 48 kbit / s, the digital adapter 5 converts the information bits received from the user into groups of 6 bits that are representative of the corresponding voltage levels (this means 2 ⁶ = 64 different possibilities), sent 8000 times per second and representing one of 256 levels of the transformation law used in this case.

Таким образом, в приведенном примере 64 уровня выбираются так, чтобы они в возможно большей степени были отделены друг от друга, чтобы обеспечить наилучшую устойчивость по отношению к шуму. Далее это разделение будет называться минимальным расстоянием d_min. Преимущество такого подхода заключается в исключении шума квантования, вносимого правилом квантования.Thus, in the above example, 64 levels are selected so that they are as much as possible separated from each other in order to provide the best stability with respect to noise. Further, this separation will be called the minimum distance d _min . The advantage of this approach is to eliminate the quantization noise introduced by the quantization rule.

Следует отметить, что можно также использовать модуляцию с матричным кодированием, чтобы обеспечить наилучшую устойчивость по отношению к шумам или помехам. It should be noted that matrix modulation modulation can also be used to provide the best immunity to noise or interference.

Для согласования с интерфейсом 7 цифровой адаптер 5 содержит часть, располагающуюся выше горизонтальной пунктирной линии, образованную цифровым передатчиком 11, и нижнюю часть 12, образованную цифровым приемником. For coordination with interface 7, the digital adapter 5 comprises a part located above the horizontal dashed line formed by the digital transmitter 11, and a lower part 12 formed by the digital receiver.

Вход цифрового передатчика 11 запитывается от источника цифровой информации, например, от сервера 9 (фиг. 1). Вход цифрового передатчика 11, через который поступают байты, представляющие цифровую информацию из сервера 9, связан через буфер 13, если необходима адаптация скорости передачи данных, с входом селектора уровней 14, выход которого представляет собой выход цифрового передатчика 11 цифрового адаптера 5. Выход цифрового передатчика 11 цифрового адаптера 5 подключен через телекоммуникационную сеть 2 входу приемной части аналогового адаптера 6, который показан над пунктирной линией на фиг. 4, а передающая часть аналогового адаптера 6 показана под пунктирной линией. The input of the digital transmitter 11 is fed from a source of digital information, for example, from a server 9 (Fig. 1). The input of the digital transmitter 11, through which the bytes representing the digital information from the server 9 are received, is connected through the buffer 13, if adaptation of the data rate is necessary, to the input of the level selector 14, the output of which is the output of the digital transmitter 11 of the digital adapter 5. The output of the digital transmitter 11 of the digital adapter 5 is connected via a telecommunication network 2 to the input of the receiving part of the analog adapter 6, which is shown above the dashed line in FIG. 4, and the transmitting portion of the analog adapter 6 is shown under the dashed line.

Приемник 15 аналогового адаптера 6 принимает на свой вход серию аналоговых импульсов, уровни электрического напряжения которых представляют информацию, передаваемую цифровым адаптером. Наличие фильтров в центральной телефонной станции 4 вызывает интерференцию между следующими друг за другом импульсами. Таким образом, оказывается достаточно трудным распознавание этих импульсов и измерение их уровней. The receiver 15 of the analog adapter 6 receives at its input a series of analog pulses, the voltage levels of which represent the information transmitted by the digital adapter. The presence of filters in the central telephone exchange 4 causes interference between successive pulses. Thus, it is rather difficult to recognize these pulses and measure their levels.

Аналоговый приемник 15 в соответствии с предлагаемым изобретением состоит из двух основных частей: линейного адаптивного цифрового фильтра 17, который "выравнивает" сигнал, трансформируя искаженный импульс, поступающий из телекоммуникационной сети через фильтр 18 и аналого-цифровой преобразователь 19, в хорошо контролируемый импульс, который вводит интерференцию только между последовательными четными (или нечетными) уровнями. Выход Y_n корректирующего фильтра или фильтра выравнивания 17 в момент времени определяется выражением:
Y_n = X_n - X_n-2 (класс IV)
или Y_n = X_n - X_n-1 - X_n-2 + X_n-3
или Y_n = X_n - 2X_n-2 + X_n-4
или же другим подобным выражением, которое определяется адаптивным образом. Здесь параметры X_n представляют собой уровни сигнала из цифрового адаптера 5.The analog receiver 15 in accordance with the invention consists of two main parts: a linear adaptive digital filter 17, which “equalizes” the signal, transforming the distorted pulse coming from the telecommunication network through the filter 18 and the analog-to-digital converter 19, into a well-controlled pulse, which introduces interference only between successive even (or odd) levels. The output Y _{n of the} correction filter or the alignment filter 17 at a time is determined by the expression:
Y _n = X _n - X _n-2 (class IV)
or Y _n = X _n - X _n-1 - X _n-2 + X _n-3
or Y _n = X _n - 2X _n-2 + X _n-4
or another similar expression that is defined in an adaptive way. Here, the parameters X _n represent the signal levels from the digital adapter 5.

Эта система корректировки или выравнивания известна сама по себе как "частичный ответ класса IV". Предлагаемое изобретение позволяет применить такой ответ к ситуации прямой связи между цифровым адаптером 5 и аналоговым адаптером 6. This adjustment or alignment system is known per se as a “Class IV partial response”. The present invention allows you to apply this answer to the situation of direct communication between the digital adapter 5 and analog adapter 6.

Чтобы исключить распространение ошибки или погрешности в приемник, рекомендуется использовать дифференциальное кодирование в блоке 14. В то же время линейный фильтр выравнивания или корректировки 17 должен быть адаптивным. To prevent the propagation of errors or errors in the receiver, it is recommended to use differential coding in block 14. At the same time, the linear alignment or adjustment filter 17 should be adaptive.

Остается устранить интерференцию между символами, которые выражены указанным соотношением Y_n = X_n - X_n-2. Для достижения такого результата могут быть использованы два известных способа: выравнивание или корректировка с возвратом решения (DFE) и так называемый алгоритм Viterbi, схематически представленные функциональным блоком 20 (фиг.4).It remains to eliminate the interference between the characters that are expressed by the specified ratio Y _n = X _n - X _n-2 . To achieve this result, two well-known methods can be used: alignment or correction with decision return (DFE) and the so-called Viterbi algorithm, schematically represented by functional block 20 (Fig. 4).

Уровни электрического напряжения X_n, формируемые центральной телефонной станцией 4, не всегда равны их номинальным уровням, предусмотренным используемым в данном случае законом квантования. Таким образом, аналоговый приемник 15 должен оценивать реальную величину уровней X_n и эти реальные величины уровней должны быть использованы в выравнивателе или корректирующем контуре с возвратом решения или в выравнивателе типа Viterbi 20. Эта оценка может быть выполнена с использованием одной из вариаций известного метода наименьших квадратов, реализованного в виде соответствующего алгоритма в функциональном блоке 21.The voltage levels X _n generated by the central telephone exchange 4 are not always equal to their nominal levels provided for by the quantization law used in this case. Thus, the analog receiver 15 must estimate the actual level value X _n and these actual level values should be used in the equalizer or correction circuit with the return of the solution or in the equalizer type Viterbi 20. This assessment can be performed using one of the variations of the known least squares method implemented in the form of the corresponding algorithm in the functional block 21.

Следует отметить, что реальные величины уровней X_n должны быть также использованы в устройстве подавления 22 отраженного сигнала или эхосигнала цифрового адаптера (фиг. 3). Для этого цифровой адаптер 5 также может осуществлять оценку реальных величин при помощи функционального блока, подобного функциональному блоку 21 (фиг. 4), или использовать соответствующие данные контроля, передаваемые аналоговым адаптером 6. Соответствующие связи не представлены на приведенных чертежах для упрощения.It should be noted that the real values of the levels X _n should also be used in the device for suppressing 22 the reflected signal or the echo of the digital adapter (Fig. 3). For this, the digital adapter 5 can also evaluate the real values using a function block similar to the function block 21 (Fig. 4), or use the corresponding control data transmitted by the analog adapter 6. The corresponding connections are not shown in the drawings for simplicity.

В другом направлении передачи информации, то есть в направлении от аналогового адаптера 6 к цифровому адаптеру 5, передатчик 16 аналогового адаптера использует задающий генератор 23 терминала 6, сигналы которого поступают также в приемник 15. Задача передатчика 16 состоит в том, чтобы сформировать аналоговый сигнал, который в процессе его квантования будет равняться, при отсутствии шума и отраженного сигнала, легко прогнозируемой величине, которая представляет собой функцию цифровой информации, передаваемой цифровым адаптером 5. In the other direction of information transmission, that is, in the direction from the analog adapter 6 to the digital adapter 5, the transmitter 16 of the analog adapter uses the master oscillator 23 of the terminal 6, the signals of which also arrive at the receiver 15. The task of the transmitter 16 is to generate an analog signal, which in the process of its quantization will be equal, in the absence of noise and a reflected signal, to an easily predicted value, which is a function of the digital information transmitted by the digital adapter 5.

Патенты фирм ATT EP 0669740 и EURECOM FR 9512672 предусматривают, что величины электрического напряжения в моменты квантования будут равны одному из номинальных уровней правила квантования со всеми вытекающими отсюда недостатками, о которых уже было сказано выше. Patents from ATT EP 0669740 and EURECOM FR 9512672 stipulate that the voltage values at the moment of quantization will be equal to one of the nominal levels of the quantization rule with all the ensuing disadvantages mentioned above.

В соответствии с предлагаемым изобретением это ограничение не является полезным. Действительно, отраженный сигнал, формируемый цифровым адаптером, добавляется к сигналу, формируемому аналоговым адаптером, и сдвигает его непредсказуемым, но известным образом от цифрового адаптера, как об этом было сказано выше. При наличии отраженного сигнала или эхосигнала величина сигнала в момент квантования может попасть между двумя уровнями квантования таким образом, что шум легко протолкнет его в одну или в другую сторону. In accordance with the invention, this limitation is not useful. Indeed, the reflected signal generated by the digital adapter is added to the signal generated by the analog adapter and shifts it in an unpredictable, but known manner from the digital adapter, as mentioned above. In the presence of a reflected signal or an echo signal, the magnitude of the signal at the time of quantization can fall between two levels of quantization in such a way that noise will easily push it in one or the other direction.

Роль приемника цифрового адаптера будет состоять в том, чтобы найти информацию на основе квантованного сигнала, и в этом случае лучше выбирать величины, позволяющие упростить задачу приемника, например, разнося величины таким образом, который будет разрешен уровнями используемого в данном случае правила квантования. The role of the receiver of the digital adapter will be to find information based on the quantized signal, and in this case it is better to choose values that simplify the task of the receiver, for example, spacing the values in such a way that will be resolved by the levels of the quantization rule used in this case.

Так, например, может оказаться желательным посылать уровни, разделенные 15 единицами и располагающиеся в диапазоне от -500 до +500 единиц. Это невозможно при использовании закона квантования типа А, в котором уровни в диапазоне между -30 и +30 единицами разделены 2 единицами, в диапазоне от 33 до 93 единиц разделены 4 единицами и в диапазоне от 99 до 219 единиц разделены 8 единицами и т.д. So, for example, it may be desirable to send levels separated by 15 units and ranging from -500 to +500 units. This is not possible using the Type A quantization law, in which levels in the range between -30 and +30 units are separated by 2 units, in the range from 33 to 93 units are divided by 4 units and in the range from 99 to 219 units are divided by 8 units, etc. .

В данном изобретении предусмотрено, что импульсная реакция между аналоговым адаптером 6 и центральной станцией 4 будет измерена цифровым адаптером 5 и направлена в аналоговый адаптер 6 при помощи контрольных сообщений. На основе этих измерений аналоговый адаптер 6 синтезирует цифровой фильтр 24, чтобы полный ответ (линия 8 + фильтры) снова был частичным ответом, например, ответом класса IV, в частности, модифицированным для обеспечения лучшего ослабления в области 0 Гц, в диапазоне от 0 до 60 Гц или в области 4000 Гц. Это ослабление может быть также определено адаптивным образом. Эту технологию называют "предварительным искажением". The present invention provides that the impulse response between the analog adapter 6 and the central station 4 will be measured by the digital adapter 5 and sent to the analog adapter 6 by means of control messages. Based on these measurements, analog adapter 6 synthesizes a digital filter 24 so that the complete response (line 8 + filters) is again a partial response, for example, a class IV response, in particular, modified to provide better attenuation in the 0 Hz region, in the range from 0 to 60 Hz or in the region of 4000 Hz. This attenuation can also be determined in an adaptive manner. This technology is called "preliminary distortion."

Фильтр 24 также играет вспомогательную роль формирования сигнала с частотой 16 кГц, в частности, на основе входного сигнала с частотой 8 кГц, поступающего от аналогового адаптера 6, для обеспечения работы аналогового фильтра 25, располагающегося за цифроаналоговым преобразователем 26, который формирует аналоговый сигнал на основе цифрового сигнала. Filter 24 also plays an auxiliary role of generating a signal with a frequency of 16 kHz, in particular, based on an input signal with a frequency of 8 kHz coming from analog adapter 6, to ensure the operation of an analog filter 25 located behind a digital-to-analog converter 26, which generates an analog signal based on digital signal.

Благодаря использованию фильтра 24 предварительного искажения, уравнение Y_n = X_n - X_n-2 снова становится применимым. На этот раз параметр Y_n обозначает сигнал в центральной станции 4 и параметр X_n обозначает выходной уровень аналогового передатчика 16. При этом необходимо, чтобы параметр Y_n соответствовал одному из уровней закона квантования Si, чтобы уменьшить влияние шума или помех. Следовательно, должно быть проверено следующее соотношение:
X_n - X_n-2 + Si.By using the pre-distortion filter 24, the equation Y _n = X _n - X _n-2 becomes applicable again. This time, the parameter Y _n denotes the signal in the central station 4 and the parameter X _n denotes the output level of the analog transmitter 16. In this case, the parameter Y _n must correspond to one of the levels of the Si quantization law in order to reduce the influence of noise or interference. Therefore, the following relationship should be checked:
X _n - X _n-2 + Si.

Если не принять специальных мер предосторожности, то следование этому соотношению может привести к слишком большой величине для параметра X_n. Многочисленные технологии, известные под названием "кодирование линии", имеются в распоряжении специалистов в данной области техники, например, в виде кодирования линии 27, в частности, известным способом Томлинсона-Харашима. В таком случае специалист в данной области техники легко сможет выбрать подходящий способ.If you do not take special precautions, then following this ratio can lead to too large a value for the parameter X _n . Numerous technologies known as “line coding” are available to those skilled in the art, for example, in the form of line coding 27, in particular, in the known Tomlinson-Harashima method. In this case, a person skilled in the art can easily choose the appropriate method.

Из сказанного выше следует, что наличие отраженного сигнала или эхосигнала может сделать упомянутый сигнал весьма чувствительным к шуму. Таким образом, необходимо использовать систему коррекции ошибки, обычно матричное кодирование модуляции. Может быть также рассмотрено использование обычного кода или блочного кода. It follows from the foregoing that the presence of a reflected signal or an echo signal can make the said signal highly sensitive to noise. Thus, it is necessary to use an error correction system, usually matrix modulation coding. The use of regular code or block code may also be considered.

В центральной станции 4 сигнал Y_n (возможно, искаженный шумом или помехой) подвергается квантованию и кодированию в байт, который передается в приемную часть 12 цифрового адаптера 5 под пунктирной линией. Там эти байты преобразуются в линейные уровни электрического напряжения при помощи блока линейного преобразования 28, например, по типу А. Результирующий сигнал, а также оценка отраженного сигнала, распространяемого цифровым передатчиком 11, в этом случае подвергаются обработке в функциональном блоке декодера 30. Задача этого блока состоит в том, чтобы оценить информацию, передаваемую аналоговым адаптером.In the central station 4, the signal Y _n (possibly distorted by noise or interference) is quantized and encoded in bytes, which is transmitted to the receiving part 12 of the digital adapter 5 under the dashed line. There, these bytes are converted to linear voltage levels using a linear conversion unit 28, for example, of type A. The resulting signal, as well as the evaluation of the reflected signal propagated by the digital transmitter 11, are then processed in the function block of decoder 30. The task of this block consists in evaluating the information transmitted by the analog adapter.

Линейный сигнал представляет собой квантование упомянутой суммы сигналов, представляющей цифровую информацию, передаваемую аналоговым адаптером, а также отраженный сигнал, распространяемый цифровым адаптером, и шум или помеху. Наличие квантования препятствует устранению отраженного сигнала при помощи вычитания, как это делается в классических устройствах обнуления отраженного сигнала. A linear signal is a quantization of said sum of signals representing digital information transmitted by an analog adapter, as well as a reflected signal propagated by a digital adapter, and noise or interference. The presence of quantization prevents the elimination of the reflected signal by subtraction, as is done in classical devices for zeroing the reflected signal.

В отличие от классического способа, который состоит в устранении отраженного сигнала или эхосигнала при помощи вычитания, выполняемого вслед за декодированием полезного сигнала, необходимо решать проблемы компенсации отраженного сигнала и выявления сигнала, передаваемого аналоговым адаптером. In contrast to the classical method, which consists in eliminating the reflected signal or echo signal by means of subtraction, which follows the decoding of the useful signal, it is necessary to solve the problems of compensating the reflected signal and detecting the signal transmitted by the analog adapter.

В случае использования матричной кодированной модуляции функциональный блок 30 может принимать вид алгоритма Витерби для нахождения наиболее вероятного пути в матричной диаграмме. Весовые коэффициенты, задействованные в различных ветвях этой диаграммы, представляют собой отношения вероятности наблюдаемых квантованных сигналов, при этом оцененная величина отраженного сигнала и гипотеза соответствуют той ветви, о которой идет речь. In the case of using matrix encoded modulation, the functional block 30 may take the form of a Viterbi algorithm to find the most probable path in the matrix diagram. The weighting factors involved in the various branches of this diagram represent the probability ratios of the observed quantized signals, while the estimated magnitude of the reflected signal and the hypothesis correspond to the branch in question.

Выходной сигнал функционального блока 30 передается в случае необходимости через буферный блок 31 на оборудование пользователя от цифрового адаптера 5. The output signal of the functional unit 30 is transmitted, if necessary, through the buffer unit 31 to the user equipment from the digital adapter 5.

Сигнал ошибки (разность между принятым сигналом и идеальным сигналом) в функциональном блоке 30 (фиг. 3) реализации алгоритма Витерби или системы с возвратом решения используется для адаптации устройства 22 приведения к нулю отраженного сигнала и для оценки погрешности, возникающей вследствие плохого синтезирования фильтра предварительного искажения 24 в аналоговом адаптере 6. Корректирующая информация, закодированная с низкой скоростью передачи, мультиплексируется в селекторе уровней 14 с информацией, поступающей от пользователя, подключенном к входу цифрового адаптера 5 (канал обслуживания) и передается на аналоговый адаптер 6. Эта информация используется в аналоговом адаптере для адаптации фильтра предварительного искажения сигнала 24. The error signal (the difference between the received signal and the ideal signal) in the function block 30 (Fig. 3) of the Viterbi algorithm or the decision return system is used to adapt the device 22 to reduce the reflected signal to zero and to estimate the error resulting from poor synthesis of the preliminary distortion filter 24 in the analog adapter 6. Correction information encoded with a low bit rate is multiplexed in the level selector 14 with information from the user, I connect Hinnom to the input digital adapter 5 (service channel) and transmitted to analog adapter 6. This information is used in the analog adapter for adapting predistortion signal of the filter 24.

Аналоговый адаптер также должен устранять свой собственный отраженный сигнал или эхосигнал. Технологии реализации этой задачи хорошо известны. The analog adapter must also eliminate its own reflected signal or echo. Technologies for implementing this task are well known.

Сигнал ошибки в функциональном блоке 20 (фиг. 4), соответствующем реализации алгоритма Витерби или системы с возвратом решения, используется при помощи алгоритма адаптации 34 для настройки фильтра отраженного сигнала 22', линейного адаптивного корректирующего контура или выравнивателя 17 и локального задающего генератора 23. The error signal in the functional block 20 (Fig. 4), corresponding to the implementation of the Viterbi algorithm or a decision-return system, is used using adaptation algorithm 34 to adjust the reflected signal filter 22 ', the linear adaptive correction circuit or equalizer 17 and the local master oscillator 23.

Очевидно, что по аналогии с обычной связью с использованием модемов, последовательности распознавания и обучения должны быть сменены после того, как связь установлена. Эти последовательности служат для запуска задающих генераторов и адаптивных фильтров. Следует также предусмотреть, чтобы одна или другая центральная телефонная станция 3, 4 могла использовать либо правило преобразования типа А, либо правило преобразования типа μ , и была в состоянии адаптироваться соответствующим образом. Obviously, by analogy with conventional modem communication, recognition and training sequences should be changed after the connection is established. These sequences are used to run master oscillators and adaptive filters. It should also be provided that one or the other central telephone exchange 3, 4 can use either a Type A conversion rule or a μ conversion rule, and be able to adapt accordingly.

Из сказанного выше следует, что предлагаемое изобретение позволяет связать цифровую линию с аналоговой линией связи для непосредственной посылки достаточно экономичным образом цифровой информации без осуществления эмуляции аналогового сигнала. Это позволяет реализовать передачу информации со скоростью, точно равной скорости передачи информации в цифровой линии связи с относительно высокой скоростью этой передачи, используя при этом для передачи информации обычную телефонную линию. From the foregoing it follows that the present invention allows you to connect a digital line with an analog communication line to directly send a fairly cost-effective way of digital information without emulating an analog signal. This allows you to implement the transmission of information with a speed exactly equal to the speed of information transmission in a digital communication line with a relatively high speed of this transmission, using a conventional telephone line to transmit information.

Claims (15)

1. Устройство связи для осуществления связи между цифровым адаптером (5), связанным с центральной станцией (3) при помощи цифрового интерфейса (7), и аналоговым адаптером (6), связанным с центральной станцией (4) при помощи аналогового интерфейса (8), причем центральные станции (3, 4) связаны между собой посредством телекоммуникационной сети (2), отличающееся тем, что содержит средства (11, 12, 15, 16) прямой связи между цифровым адаптером (5) и аналоговым адаптером (6), предназначенные для передачи цифровой информации от цифрового адаптера (5) на аналоговый адаптер (6) и наоборот непосредственно в цифровой форме без эмуляции аналогового сигнала. 1. A communication device for communicating between a digital adapter (5) connected to a central station (3) using a digital interface (7) and an analog adapter (6) connected to a central station (4) using an analog interface (8) moreover, the central stations (3, 4) are interconnected via a telecommunication network (2), characterized in that it contains means (11, 12, 15, 16) for direct communication between the digital adapter (5) and the analog adapter (6), designed for transmitting digital information from a digital adapter (5) to an analog Apter (6) and vice versa directly in digital form without emulating an analogue signal. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (11, 12, 15, 16) прямой связи содержат в направлении передачи от цифрового адаптера (5) к аналоговому адаптеру (6) цифровой передатчик (11), расположенный в цифровом адаптере (5) и предназначенный для передачи на аналоговый приемник (15), расположенный в аналоговом адаптере (6), аналоговых импульсов, уровни напряжения которых представляют информацию, передаваемую от цифрового адаптера (5) на аналоговый адаптер (6). 2. The device according to claim 1, characterized in that the means of direct communication (11, 12, 15, 16) comprise, in the direction of transmission from the digital adapter (5) to the analog adapter (6), a digital transmitter (11) located in the digital adapter (5) and intended for transmission to the analog receiver (15) located in the analog adapter (6), analog pulses whose voltage levels represent information transmitted from the digital adapter (5) to the analog adapter (6). 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цифровой интерфейс является интерфейсом типа ЦСКУ (цифровая сеть с комплексными услугами). 3. The device according to claim 1, characterized in that the digital interface is an interface type CSCU (digital network with integrated services). 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (11, 12, 15, l6) прямой связи содержат, в направлении передачи от аналогового адаптера (6) к цифровому адаптеру (5), аналоговый передатчик (16), расположенный в аналоговом адаптере (6) и предназначенный для передачи на цифровой приемник (12), расположенный в цифровом адаптере (5), аналогового сигнала, который при квантовании с помощью аналогового интерфейса центральной станции (4) представляет собой сумму величины, определяемой цифровой информацией, переданной аналоговым адаптером (6) на цифровой адаптер (5), и отраженного сигнала, передаваемого цифровым адаптером (5), без упомянутой величины, обязательно равной одному из уровней используемого правила квантования. 4. The device according to claim 1, characterized in that the means of direct communication (11, 12, 15, l6) comprise, in the direction of transmission from the analog adapter (6) to the digital adapter (5), an analog transmitter (16) located in analog adapter (6) and designed to transmit to the digital receiver (12) located in the digital adapter (5), an analog signal, which when quantized using the analog interface of the central station (4) is the sum of the value determined by the digital information transmitted by the analog adapter (6) to digital adapter (5), and the reflected signal transmitted by the digital adapter (5), without the mentioned value, which is necessarily equal to one of the levels of the quantization rule used. 5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что приемник аналогового адаптера (6) содержит линейный адаптивный выравниватель (17), подключенный своим входом к выходу аналого-цифрового преобразователя (19) и подключенный своим выходом к входу выходного выравнивателя (20), связанного с оборудованием пользователя, так что ответный сигнал на выходе линейного адаптивного выравнивателя (17) представляет собой частичный сигнал, например, класса IV. 5. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the receiver of the analog adapter (6) contains a linear adaptive equalizer (17) connected by its input to the output of the analog-to-digital converter (19) and connected by its output to the input of the output equalizer (20) ) associated with the user equipment, so that the response signal at the output of the linear adaptive equalizer (17) is a partial signal, for example, class IV. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что частичный сигнал определяется адаптивным способом. 6. The device according to claim 5, characterized in that the partial signal is determined in an adaptive way. 7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что выходной выравниватель (20) представляет собой выравниватель с обратной связью или выравниватель типа Витерби. 7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the output equalizer (20) is a feedback equalizer or a Viterbi type equalizer. 8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что средства (11, 12) содержат, со стороны цифрового адаптера (5), селектор (14) n уровней, причем n равно 64, представленных в виде 1 байта, выбранных из N = 256 возможных уровней квантования, а селектор уровней (14) подключен своим входом к оборудованию пользователя и своим выходом - к цифровому интерфейсу. 8. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the means (11, 12) comprise, on the side of the digital adapter (5), a selector (14) of n levels, and n is 64, represented as 1 byte, selected from N = 256 possible quantization levels, and the level selector (14) is connected by its input to the user equipment and by its output to the digital interface. 9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что передатчик (16) аналогового адаптера (6) содержит линейный кодер (27), установленный после фильтра предварительного искажения (24), который синтезирует частичный ответный сигнал. 9. The device according to claim 4, characterized in that the transmitter (16) of the analog adapter (6) contains a linear encoder (27) installed after the preliminary distortion filter (24), which synthesizes a partial response signal. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что частичный ответный сигнал является сигналом класса IV. 10. The device according to claim 9, characterized in that the partial response signal is a class IV signal. 11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что частичный ответный сигнал определяется путем адаптации. 11. The device according to claim 9, characterized in that the partial response signal is determined by adaptation. 12. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что цифровой адаптер (5) содержит декодер (30), подключенный своим входом к фильтру (22) отраженного сигнала и к выходу цифрового интерфейса цифрового адаптера (5), причем с выхода декодера (30) на оборудование пользователя (9) поступает наиболее вероятная последовательность групп битов, передаваемых аналоговым адаптером (6), а отраженный сигнал формируется цифровым адаптером (5). 12. The device according to claim 1 or 4, characterized in that the digital adapter (5) contains a decoder (30) connected by its input to the filter (22) of the reflected signal and to the output of the digital interface of the digital adapter (5), moreover, from the output of the decoder (30) the user equipment (9) receives the most probable sequence of groups of bits transmitted by the analog adapter (6), and the reflected signal is generated by the digital adapter (5). 13. Способ цифроаналоговой связи для передачи информации от цифрового адаптера (5) к аналоговому адаптеру (6) в цифровой телекоммуникационной сети, отличающийся тем, что выделяют группу битов, поступающих от источника цифровой информации (5), выбирают один из n (где n = 64) уровней напряжения, предварительно отобранных из N (где N = 256) уровней, причем каждый уровень представлен в цифровой форме в виде одного байта, последовательно направляют байты, соответствующие выборке одного из n уровней, через цифровую сеть на аналоговый адаптер (6) для формирования в аналоговом адаптере (6) сигналов, амплитуда которых равна уровням, представленным каждым байтом, причем сигналы, соответствующие последовательным байтам, взаимодействуют друг с другом и формируют в аналоговом адаптере результирующий аналоговый сигнал, корректируют результирующий аналоговый сигнал для устранения помех, измеряют амплитуду результирующего аналогового сигнала и получают цифровую величину данного байта, восстанавливают на основе цифровой величины байта группу битов и направляют эту группу на приемник (12) цифровой информации. 13. A digital-analog communication method for transmitting information from a digital adapter (5) to an analog adapter (6) in a digital telecommunications network, characterized in that a group of bits coming from a digital information source (5) is isolated, one of n is selected (where n = 64) voltage levels pre-selected from N (where N = 256) levels, each level being represented in digital form as one byte, sequentially send bytes corresponding to a sample of one of n levels through a digital network to an analog adapter (6) for formirova signals in the analog adapter (6), the amplitude of which is equal to the levels represented by each byte, and the signals corresponding to the serial bytes interact with each other and form the resulting analog signal in the analog adapter, correct the resulting analog signal to eliminate interference, measure the amplitude of the resulting analog signal and receive the digital value of this byte, restore the group of bits based on the digital value of the byte and send this group to the receiver (12) digital and formation. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что выделенная группа битов, поступающих от источника цифровой информации, является группой из 6 битов. 14. The method according to item 13, wherein the selected group of bits from the source of digital information is a group of 6 bits. 15. Способ цифроаналоговой связи для передачи информации от аналогового адаптера (6) к цифровому адаптеру (5) в системе связи, отличающийся тем, что выделяют группу битов, поступающих от источника информации (6), подключенного к системе связи, выделяют аналоговый сигнал, имеющий амплитуду, соответствующую цифровой величине группы битов, причем сигналы, соответствующие последовательно поступающим группам битов, взаимодействуют друг с другом и в тот момент, когда аналоговый сигнал подвергается квантованию в аналоговом интерфейсе (8) центральной станции (4), его величина равна сумме величины, определяемой при помощи цифровой информации, передаваемой аналоговым адаптером (6) на цифровой адаптер (5), и отраженного сигнала, передаваемого цифровым адаптером (5), без упомянутой величины, обязательно равной одному из уровней правила квантования, так что после квантования аналогового сигнала в цифровом адаптере (5) формируется один байт, представляющий упомянутую сумму, обрабатывают последовательно формируемые байты и определяют наиболее вероятную последовательность групп битов, при этом отраженный сигнал передают цифровым адаптером, передают цифровую величину найденных групп битов на оборудование пользователя. 15. A digital-to-analog communication method for transmitting information from an analog adapter (6) to a digital adapter (5) in a communication system, characterized in that a group of bits coming from an information source (6) connected to a communication system is isolated, an analog signal having the amplitude corresponding to the digital value of the group of bits, and the signals corresponding to successive incoming groups of bits interact with each other at the moment when the analog signal is quantized in the analog interface (8) of the central station (4), its value is equal to the sum of the value determined using the digital information transmitted by the analog adapter (6) to the digital adapter (5) and the reflected signal transmitted by the digital adapter (5), without the mentioned value, which is necessarily equal to one of levels of the quantization rule, so that after quantization of the analog signal in the digital adapter (5), one byte is formed representing the aforementioned sum, the sequentially generated bytes are processed and the most probable sequence of groups of bits is determined, at m a reflected signal transmitted digital adapter transmitting digital value found by groups of bits to the user equipment.

Images