Устройство, способ и программный модем для использования характеристик искажения, обусловленного групповой задержкой, для определения скорости передачи символов и частоты несущей для пересылки данных

 

Изобретение относится к устройствам передачи данных, в частности к устройствам для использования характеристик искажения, обусловленного групповой задержкой для определения скорости передачи символов и частоты несущей для передачи данных. Технический результат - определение скорости передачи символов и частоты несущей, обеспечивающие оптимизацию пропускной способности канала. Сущность изобретения заключается в том, что в различных вариантах, где используется процессор (108) или цифровой сигнальный процессор (106), принимается тестовый сигнал, который, кроме того, обычно содержит шум и другие искажения, в частности искажение, обусловленное групповой задержкой. Затем в различных вариантах осуществления способа и устройства определяется дисперсия искажения, обусловленного групповой задержкой, либо непосредственно, либо косвенным путем как корреляция амплитудного искажения или как корреляция выбранного фильтра предыскажения передачи, определенного в протоколе V.34 ITU. Затем дисперсия искажения, обусловленного групповой задержкой, используется для исключения или запрета на использование некоторых скоростей передачи символов и соответствующих частот несущей при определении оптимальной скорости передачи символов и частоты несущей для передачи и приема данных. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 9 ил.

Область техники Изобретение относится к устройствам передачи данных, в частности к устройству, способу и программному модему для использования характеристик искажения, обусловленного групповой задержкой, для определения скорости передачи символов и частоты несущей для передачи данных.

Предшествующий уровень техники В настоящее время для пересылки или транспортировки данных между терминальным оборудованием, таким как персональные компьютеры, рабочие станции, универсальные ЭВМ, и другими терминалами по различным каналам связи, таким как телефонные линии, линии T1 или ISDN (цифровая сеть с комплексными услугами), которые могут являться к тому же частью компьютерной сети, используются устройства передачи данных и другая аппаратура связи, такая, например, как аналоговые и цифровые модемы, терминальные адаптеры и средства маршрутизации. Обычно данные передаются, принимаются или пересылаются иным способом в форме цифрового кодированного сигнала связи, который может включать в себя, например, цифровые кодированные данные, передаваемые в несущем сигнале, имеющем заданную или иным способом определяемую центральную (несущую) частоту, то есть модулироваться с предварительно определенной совокупностью (или совокупностью для передачи) точек сигнала (например, квадратурная амплитудная модуляция) при конкретной (и обычно предварительно определенной) скорости передачи сигнала или символов (называемой также скоростью передачи данных в бодах). В существующих и предлагаемых системах эта совокупность для передачи сигнала может включать в себя от пятисот до более 1600 сигнальных точек. Для данного канала пропускная способность будет зависеть как от скорости передачи символов, так и от частоты несущей.

В передающей аппаратуре передачи данных несущий сигнал модулируется с помощью набора сигнальных точек из совокупности, соответствующего цифровому коду или значению, подлежащему пересылке по каналу. Однако канал обычно вносит или допускает множество различных искажений или шумов, которые воздействуют на передаваемый сигнал, таких как амплитудное и фазовое искажение, искажение, обусловленное групповой задержкой, нелинейное искажение, аддитивный шум, белый шум и другие искажения. Уровень искажений в канале может ограничивать скорость пересылки данных до конкретных скоростей, например до скорости 28.8 килобит/с согласно Рекомендации V.34 Международного союза электросвязи (ITU), при необходимости иметь приемлемо высокие уровни отношения сигнала к искажению (шуму). Следовательно, прежде чем пересылать цифровые данные, необходимо выбрать скорость передачи символов и частоту несущей, которые оптимизируют или обеспечивают максимум пропускной способности для данного канала.

С появлением протокола V.34 теперь при пересылке данных имеется на выбор множество скоростей передачи символов и частот несущей в отличие от известного уровня техники, где в основном полагались на фиксированные скорости передачи символов и частоты несущей. Вдобавок для определения и оптимизации скорости передачи данных, которая может поддерживаться посредством выбранной скорости передачи символов и частоты несущей согласно протоколу V.34, могут иметь большее или меньшее значение различные канальные характеристики. Соответственно сохраняется потребность в устройстве, программном модеме и способе для быстрого и эффективного определения скорости передачи символов и частоты несущей для передачи данных, чтобы оптимизировать пропускную способность для данного состояния и характеристик канала, таких как характеристики искажения, обусловленного групповой задержкой, а также для канала данного типа, такого как канал с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией (АДИКМ) или каналов, содержащих кодеры-декодеры с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).

Краткое описание чертежей Фиг. 1 - блок-схема, показывающая модемы, соединенные друг с другом через канал, для дуплексной передачи и приема данных.

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая первый вариант модема или другого устройства передачи данных согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 - блок-схема, показывающая второй вариант модема или другого устройства передачи данных согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4 - график, показывающий результаты эмпирических измерений амплитудного искажения для шлейфов с 1 по 7 модели сети ANSI (Американский национальный институт стандартов) TIA TSB-37A.

Фиг. 5 - график, показывающий результаты эмпирических измерений искажения, обусловленного групповой задержкой, для шлейфов с шлейфов с 1 по 7 модели сети ANSI TIA TSB-37A.

Фиг. 6 - график, показывающий амплитудное искажение для аналогового переключателя в четырехпроводном тракте.

Фиг. 7 - график, показывающий искажение, обусловленное групповой задержкой, для аналогового переключателя в четырехпроводном тракте.

Фиг. 8 - блок-схема, иллюстрирующая способ выбора скорости передачи символов и частоты несущей согласно настоящему изобретению.

Фиг. 9 - блок-схема, иллюстрирующая способ выбора скорости передачи символов и частоты несущей согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения Как более подробно будет описано ниже, существует потребность в устройстве, программном модеме и способе для быстрого и эффективного определения скорости передачи символов и частоты несущей для передачи данных, чтобы оптимизировать пропускную способность канала данного типа, такого как АДИКМ, а также для данного состояния канала или его характеристик, таких как характеристики искажения, обусловленного групповой задержкой. Согласно настоящему изобретению для выбора скорости передачи символов и частоты несущей с целью максимизации действительной пропускной способности используются характеристики искажения, обусловленного групповой задержкой. Во многих устройствах связи обычные компенсаторы не способны перекрыть разброс во времени (групповая задержка) различных скоростей передач символов и частот несущей, имеющихся в наличии согласно протоколу V. 34. Характеристики искажения, обусловленного групповой задержкой, могут быть определены путем непосредственного измерения искажения, обусловленного групповой задержкой, либо могут быть выведены или аппроксимированы путем измерения амплитудного искажения. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения искажение, обусловленное групповой задержкой, аппроксимируется или выводится посредством измерения амплитудного искажения, которое, кроме того, связано с другими определительными процедурами, выполняемыми для выбора одного из множества фильтров предыскажения передачи, описанных в разделе 5.4 рекомендаций V. 34. Затем непосредственно измеренные или выведенные характеристики искажения, обусловленного групповой задержкой, используются для исключения различных частот несущей и скоростей передачи символов, которые, если бы они были выбраны, сделали бы невозможной поддержание оптимальных скоростей передачи данных, что имеет место в противном случае. Исключение таких частот несущих и скоростей передачи символов приводит к выбору других частот несущих и скоростей передачи символов, которые позволят поддерживать оптимальные, более высокие скорости передачи данных.

На фиг. 1 показано первое устройство передачи данных 100 в виде первого модема, соединенное со вторым устройством передачи данных 101 в виде второго модема посредством канала 102. Обычно модемы работают в дуплексном режиме, так что каждый может передавать и получать данные в одно и то же время. Для того чтобы компенсировать различные искажения и ослабления, которые обычно существуют либо появляются в канале во время передачи данных, были предложены различные протоколы и стандарты, такие как Рекомендация V.34 ITU, который предполагает использование тестового сигнала с заданными конкретными характеристиками, который передается от посылающего устройства передачи данных на принимающее устройство передачи данных в течение начального периода связи (периода подготовки), в течение которого оба устройства осуществляют взаимную подготовку. Например, согласно протоколу или стандарту V.34 тестовый сигнал (называемый также линейным тестовым сигналом) предполагает одновременную передачу комбинации или последовательности из двадцати одного тонального сигнала (частоты) от 150 Гц до 3750 Гц, причем каждый тональный сигнал имеет одинаковую амплитуду и определяемые или известные фазовые соотношения, при этом каждый тональный сигнал обычно отделен от других тональных сигналов интервалами 150 Гц либо интервалами, кратными 150 Гц, и при этом некоторые потенциальные тональные сигналы, такие как сигналы с частотой 900 Гц, 1200 Гц, 1800 Гц и 2400 Гц, не используются. Тестовый сигнал передается с двумя уровнями мощности в течение некоторого интервала времени, причем первый, высокий уровень мощности известен как тестовый сигнал L1 (или часть L1 тестового сигнала), который устанавливается на 6 дБ выше номинального уровня, за которым следует второй, номинальный уровень мощности, известный как тестовый сигнал L2 (или часть L2 тестового сигнала). В Соединенных Штатах номинальный уровень мощности обычно составляет -9 дБм или -10 дБм, а в Европе он обычно составляет -0 дБм. Принимающее устройство передачи данных имеет возможность проанализировать принятый тестовый сигнал с точки зрения предполагаемой (или известной) стандартной последовательности, которая должна была быть передана, измерять амплитудное искажение и отношение сигнал-шум во всем спектре (полосе), для того чтобы определить такие параметры передачи, как оптимальная скорость передачи символов, оптимальная частота несущей, сдвиг частоты несущей, сдвиг частоты синхронизации, степень нелинейности канала, уровень мощности передачи, оптимальную скорость передачи в битах и степень предыскажения передачи. Однако при интервале между тональными сигналами линейного тестового сигнала 150 Гц искажение, обусловленное групповой задержкой, не может быть эффективно измерено путем использования линейного тестового сигнала в значительной степени из-за недостаточной разрешающей способности характеристики искажения, обусловленного групповой задержкой на краях полосы (спектра), как будет более подробно рассмотрено ниже. Различные источники, имеющие отношение к использованию и анализу тестовых сигналов, включают в себя Рекомендации V. 34 ITU-T, патент США N 5048054 от 10 сентября 1991 на "Модем с линейным тестовым сигналом", патент США N 4987569 от 22 января 1991 на "Эхокомпенсатор с быстрым обучением" и патент США N 5214637 от 25 мая 1993 на "Высокоскоростной двухпроводной модем".

В частности, как более подробно описано ниже, в протоколе V.34 определено шесть скоростей передачи символов 2400, 2743, 2800, 3000, 3200 и 3429 (раздел 5.2, V.34). Каждая из этих скоростей передачи символов (кроме 3429) может иметь две частоты несущей, нижнюю несущую и верхнюю несущую (раздел 5.3 Рекомендаций V.34). Например, скорость передачи символов 3000 имеет нижнюю несущую 1800 Гц, а верхнюю несущую 2000 Гц. Каждая из этих скоростей передачи символов и соответствующих частот несущей может поддерживать ряд скоростей передачи данных. Например, скорость передачи символов 3429 поддерживает скорость передачи данных 28.8 кбит/с (килобит в секунду), в то время как скорость передачи символов 2800 может поддерживать скорость передачи данных 24 кбит/с. В течение начальной части периода подготовки выбираются частота несущей и скорость передачи символов для последующей передачи данных. Вдобавок, согласно протоколу V.34 имеется в наличии набор из десяти фильтров предыскажения передачи, причем каждый имеет определенные свойства, такие как свойства линейного фильтра и экспоненциального фильтра. Однако возникают трудности, если во время периода подготовки изначально выбрана скорость передачи символов и частота несущей, в предположении, что может поддерживаться первая (высокая) скорость передачи данных, но на практике это может оказаться недостижимым. В этих обстоятельствах подсоединенные известные модемы V.34, используя выбранную скорость передачи символов или частоту несущей, в действительности будут вести подготовку на второй (низкой) скорости передачи данных. Эта вторая, низкая скорость передачи данных фактически возникает в результате ошибочного выбора скорости передачи символов и частоты несущей, например из-за того, что линейный тестовый сигнал в недостаточной степени отражает действительное отношение с/ш, и потому, что эхоподавители и компенсаторы не работают во время начальной части периода подготовки, относящейся к посылке текстового сигнала, причем влияние обоих этих факторов может быть значительно усилено большим искажением, обусловленным групповой задержкой. Однако, если была выбрана другая скорость передачи символов и частота несущей согласно настоящему изобретению, устройства передачи данных могут вести подготовку на третьей, промежуточной скорости передачи данных (которая выше второй (низкой) скорости передачи данных, но ниже первой (высокой) скорости передачи данных), обеспечивая в результате оптимальные рабочие характеристики передачи данных.

Согласно настоящему изобретению весь тестовый сигнал, как часть L1, так и часть L2, обрабатывается местным (принимающим) устройством передачи данных во время периода подготовки для определения некоторых параметров или факторов принимаемого тестового сигнала в сравнении с определенным тестовым сигналом, предполагаемым (или известным), который должен быть передан удаленным (передающим) устройством передачи данных. Эти параметры или факторы включают в себя отношения сигнал/искажение для различных частот тестового сигнала и уровни амплитудного искажения для различных частот тестового сигнала, в частности для предпочтительного варианта изобретения - дисперсию (или вариацию, изменение или скорость изменения) амплитудного искажения (в виде корреляции искажения, обусловленного групповой задержкой, как обсуждается ниже) в области верхних частот спектра от 3 кГц до 4 кГц. На основании эмпирического анализа дисперсии при амплитудном искажении в этой полосе верхних частот или части спектра шириной 1000 Гц могут быть определены пороговые значения для выбора из множества комбинаций скоростей передачи символов и частот несущей и для выбора одного из типов фильтров предыскажения передачи, имеющихся в наличии согласно протоколу V.34, для оптимизации скорости передачи в битах для передачи и приема данных. В предпочтительном варианте выбор конкретного фильтра предыскажения передачи используется для исключения различных скоростей передачи символов (и соответствующих частот несущей) из выбора во время периода подготовки.

На фиг. 2 представлена блок-схема, показывающая первый вариант модема или другого устройства передачи данных согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 2, модем 100 электрически связан или соединен с терминальным устройством 103, таким как компьютер, и соединен с каналом 102 для передачи и приема данных. В модеме 100 средство доступа к данным 104 принимает аналоговый сигнал, передаваемый по каналу 102. Средство доступа к данным выполнено на основе известных устройств, например из различных дискретных компонент, включая аналоговые мультиплексоры, резисторы, конденсаторы и операционные усилители, либо может быть выполнено полностью или частично в виде интегральной микросхемы и выполнять такие функции, как согласование импеданса и регулировка уровня мощности. Обычно со средством доступа к данным 104 соединен аналого-цифровой преобразователь 105, обозначенный здесь как аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (или эквивалентный ему кодер-декодер, известный как "кодек"), например модем SGS Thompson ST 7544 или ST 7545, которые преобразуют аналоговый сигнал, принимаемый из канала 102, в дискретизированную цифровую форму и преобразует дискректизированную цифровую информацию в аналоговую форму для передачи по каналу 102. Далее АЦП 105 соединяется с цифровым сигнальным процессором ЦСП 106, например модемом Motorola M56002. Здесь ЦСП 106 используется в первом варианте изобретения, выполняя различные функции, подробно описываемые ниже. ЦСП 106 подсоединен к микропроцессору 107, например модему Motorola M68302, который может быть соединен с терминальным устройством 103 для передачи и приема цифровой информации. В варианте устройства, показанном на фиг. 2, конкретный выбор скорости передачи символов и частоты несущей, обсуждаемый ниже со ссылками на фиг. 8 и 9, может быть запрограммирован и может храниться в памяти в виде набора программных команд для последующего выполнения в микропроцессоре 107 и ЦСП 106 (с соответствующими запоминающими устройствами), входящих в устройство передачи данных 100, такое как модем.

На фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая второй вариант модема или другого устройства передачи данных согласно настоящему изобретению. Согласно фиг. 3 средство доступа к данным 104 и АЦП (или кодек) 105 выполняют те же самые функции, могут иметь идентичные компоненты и могут быть соединены подобным же образом, как было рассмотрено ранее с ссылками на фиг. 2. Однако в отличие от модема 100 по фиг. 2 на фиг. 3 показан модем или другая аппаратура передачи данных 101, содержащая процессор 108, например модем Motorola M68356, который выполняет функции как ЦСП 106, так и микропроцессора 107 по фиг. 2. Процессор 108 используется здесь во втором варианте изобретения, также выполняя различные функции, подробно описанные ниже. Процессор 108 может также быть связан терминальным устройством 103 для передачи и приема цифровой информации. В варианте устройства, показанном на фиг. 3, конкретный выбор скорости передачи символов и частоты несущей, обсуждаемый ниже со ссылками на фиг. 8 и 9, может быть запрограммирован и может храниться в памяти в виде набора программных команд для последующего выполнения в процессоре 108 (с соответствующей памятью), входящем в устройство передачи данных 101, такое как модем.

В другом варианте - варианте "программного модема" - настоящее изобретение реализуется в виде набора программных команд, которые могут запоминаться на любом читаемом компьютерном носителе, таком как гибкий диск или компакт-диск (CD ROM). Будучи загруженным в компьютер, программный модем использует процессор, имеющийся внутри компьютера или другого терминального оборудования, такой как процессор класса Pentium®, который также выполняет функции как ЦСП 106, так и микропроцессора 107, показанных на фиг. 2, или процессора 108, показанного на фиг. 3, и может быть использован вместо них. Этот вариант "программного модема" также использует средство доступа к данным (или другой канальный интерфейс) 104 и АЦП 105 (оба работают как описано выше), которые либо могут находиться внутри устройства интерфейса 110 (которое также включает в себя другие структуры, такие как память и интерфейс к компьютерному процессору), как описано подробно в заявке на патент США N 08/607911 на "Устройство и способ для сопряжения коммуникационного канала и процессора для передачи и приема данных" от 28 февраля 1996, поданной в частичное продолжение заявки N 08/521717 от 31 августа 1995 года. Как следствие взаимозаменяемости ЦСП, микропроцессора или других процессоров в этих различных вариантах такие термины, как ЦСП, процессор (или микропроцессор), используются здесь взаимозаменяемо и каждый включает в себя другие, так что использование одного термина может иметь в виду и включать в себя различные другие варианты процессоров.

Для более глубокого понимания устройства и способа согласно настоящему изобретению может быть полезным рассмотреть его эмпирическое происхождение. По любому данному соединению сеть может быть разделена на три различных части или сегмента: местный шлейф, четырехпроводный канал (включая фильтр(ы) кодека ИКМ для цифровых каналов и аналоговую фильтрацию для аналоговых каналов) и удаленный шлейф. Местный и удаленный шлейфы могут быть загружены или не загружены. Для незагруженных шлейфов амплитудное искажение по большей части линейно, а искажение, обусловленное групповой задержкой, приблизительно равно нулю. Как известно из существующего уровня техники, эти незагруженные местный и удаленный шлейфы могут быть аппроксимированы простым низкочастотным фильтром первого порядка, и они не требуют специального учета компенсации. Однако для загруженных шлейфов как амплитудное искажение, так и искажение, вызванное групповой задержкой, нелинейны, что может потребовать специальной компенсации и эхоподавителей. В документе ANSI TIA TSB-37A "Telephon Network Transmission Model For Evaluating Modem Performance" (сентябрь, 1994) представлена модель национальной коммутируемой телефонной сети (КТСОП), которая распространена для характеристики КТСОП в ITU-T Recomindation V. 56bis, "Network Transmission Model For Evaluating Modem Performance Over 2-Wire Voice Grade Connections" (1995). На фиг. 4 показаны результаты измерений амплитудного затухания для шлейфов с 1 по 7 модели сети ANSI TIA TSB-37A, в то время как на фиг. 5 показаны результаты измерений искажения, обусловленного групповой задержкой, для шлейфов с 1 по 7 модели сети ANSI TIA TSB-37A. На фиг. 4 и 5 шлейфы с 1 по 5 незагружены, в то время как шлейфы 6 и 7 загружены. Как показано на фиг. 4 и 5, когда амплитудные искажения быстро возрастают, искажения, вызванные групповой задержкой? также быстро растут, что указывает на корреляцию между ними, так что большая или значительная дисперсия в искажении, обусловленном групповой задержкой, коррелирует с большой или значительной дисперсией в амплитудном искажении. Такая значительная дисперсия показана для амплитудного искажения на фиг. 4 в виде большого изменения потерь в частотном диапазоне между 3000 и 3400 Гц, и такая значительная дисперсия показана для искажения, обусловленного групповой задержкой, на фиг. 5 в виде большого изменения этого искажения также в частотном диапазоне между 3000 и 3400 Гц.

Для большинства соединений связи в США, в которых используется цифровая пересылка, амплитудные искажения и искажения, вызванные групповой задержкой, которые появляются в четырехпроводной части сети, могут возникать главным образом из-за фильтров кодека ИКМ. В данном соединении могут быть одна, две или даже три пары фильтров кодека ИКМ (фильтров приема и передачи). На фиг. 6 показано амплитудное искажение для аналогового переключателя в четырехпроводном тракте (эквивалентном соединению, имеющему 2 фильтра кодека ИКМ в тракте), а на фиг. 7 подобным образом показано искажение, обусловленное групповой задержкой, для аналогового переключателя в четырехпроводном тракте (также эквивалентном соединению, имеющему 2 фильтра кодека ИКМ в тракте). Обе фиг. 6 и 7 из ANSI TIA TSB-37A и соответственно показывают амплитудные искажения и искажения, вызванные групповой задержкой, для известного соединения, в котором есть аналоговый переключатель в четырехпроводном тракте, эквивалентном соединению с 2 фильтрами кодека ИКМ в тракте. Этот сегмент сети демонстрирует другое явление, связанное с шлейфовыми сегментами, описанное выше и заключающееся в том, что фильтр кодека ИКМ может быть лучше всего описан как полосовой фильтр высокого порядка, который является либо эллиптическим фильтром либо инверсным фильтром Чебышева. В обоих случаях каждый фильтр использует конечные нули (комплексные нули) и высшие Q полюса для удовлетворения требованиям внеполосного затухания, поддерживая при этом характеристику в самой полосе в основном плоской. Результирующий эффект состоит в том, что в верхней переходной полосе фильтра между 3350 Гц и 3900 Гц имеется довольно большое и быстрое увеличение искажения, связанного с групповой задержкой, по сравнению со средней частью полосы. Как в случае для амплитудных искажений и для искажений, вызванных групповой задержкой, для загруженных шлейфов 6 и 7, показанных на фиг. 4 и 5, для фильтров кодека ИКМ, показанных на фиг. 6 и 7, если амплитудное искажение быстро возрастает, то то же самое происходит с искажениями, вызванными групповой задержкой, что можно назвать эффектом "кирпичной стены" ("brick wall"). Как и в предыдущей ситуации, имеется корреляция между своими типами искажений, так что большая или значительная дисперсия или изменение в искажении, обусловленном групповой задержкой, может быть коррелировано с большой или значительной дисперсией амплитудного искажения. Однако в отличие от загруженных шлейфов в случае с фильтром кодека ИКМ искажения, обусловленные групповой задержкой также очень значительны по обеим сторонам канала 4 кГц также благодаря тому, что фильтр кодека ИКМ может моделироваться как полосовой фильтр, а не как низкочастотный фильтр. Подобные же рассуждения можно отнести к фильтрации, происходящей в аналоговых канальных секциях КТСОП. Как следствие этого соображения по поводу искажений, вызванных групповой задержкой, рассмотренные ниже, приложимы к широкому диапазону сетевого оборудования, в котором дисперсия этих искажений может быть коррелирована с дисперсией амплитудных искажений, и могут быть использованы, например, в любых ситуациях, когда есть увеличение искажения, вызванного групповой задержкой, соответствующее увеличению амплитудных искажений.

Как упоминалось выше, в протоколе V.34 для всех скоростей передачи символов кроме 3429 (которая использует всю имеющуюся ширину полосы) определены 2 частоты несущей. Высокая частота несущей была определена для того, чтобы избежать низких частот в некоторых случаях, в частности при высоких искажениях, вызванных групповой задержкой, и нелинейности (от линейных преобразователей плат). Низкая частота несущей определена, чтобы избежать чрезмерных амплитудных искажений у верхнего края фильтров кодека ИКМ. Как следствие этого, были определены кривые добавочного предыскажения передачи, имеющие экспоненциальные характеристики амплитудных искажений, для компенсации спада фильтра кодека ИКМ у верхнего края полосы (то есть в области верхних частот 4 кГц частотного спектра или полосы). Однако в протоколе V.34 не определены искажения, вызванные групповой задержкой для кривых предыскажения, а вместо этого (и возможно ошибочно) предлагается положиться на измерения с/ш на основе использования линейного тестового сигнала, которые, как упоминалось выше, не могут представлять конечное дуплексное отношение с/ш (если эхоподавители и компенсаторы не работают на интервале использования тестового сигнала, причем большие искажения, обусловленные групповой задержкой, могут оказывать на них сильное влияние).

Следовательно, наиболее распространенные в настоящее время модемы V.34 в некоторых случаях обычно выбирают скорость передачи символов меньше оптимальной (или ошибочную), особенно когда имеют место значительные или очень большие искажения, вызванные групповой задержкой, у края или области верхних частотной полосы. Например, можно рассмотреть канал 19c5 ANSI TIA TSB-37A, который состоит из загруженного шлейфа с одной стороны и незагруженного шлейфа с другой стороны (TLC-5), с 2-мя последовательными линиями ИКМ (IC 19c) при соответствующих измерениях амплитудных искажений и искажений, вызванных групповой задержкой (согласно TSB-37A). Если предположить, что согласно V.34 следует избегать того, чтобы нижний кран частотного спектра оставался далеко от потенциально больших искажений, вызванных групповой задержкой, то на интервале линейного тестового сигнала может быть измерен высокий уровень амплитудного искажения при 150 Гц, в результате чего модем V.34 выбирает высокую частоту несущей 1920 Гц для скорости передачи символов 3200 и потенциально игнорирует значительное искажение, вызванное групповой задержкой, на высокочастотном крае спектра. Конечный результат такого процесса выбора неэффективен либо не происходит передачи данных (устройства обработки данных эффективно не работают из-за постоянно повторяющейся подготовки), так как ни приемный компенсатор, ни эхоподавитель на ближнем конце не могут перекрыть дисперсию принимаемого сигнала или эхосигнала соответственно. Однако некоторые более сложные (и соответственно более дорогие) модемы V.34 включают в себя достаточно много компенсаторов и эхоподавителей для перекрытия дисперсии во время этих сигналов и способны работать в этих условиях. Например, модем V. 34 Motorola 236X имеет приемный компенсатор, который может перекрывать достаточный интервал времени, обеспечивая в результате оптимальный выбор, к примеру, скорости передачи символов выше 3200 с низкой частотой несущей 1829 Гц (если нелинейность на низкочастотном краю не является ограничением) и работу со скоростью 26.4 Кбит/с фактически без ошибок. Однако такие искажения, вызванные групповой задержкой, могут создавать усугубляющиеся проблемы для более высоких скоростей передачи данных, таких как 31.2 Кбит/с и 33.6 Кбит/с, которые используют частоту передачи символов 3429. Это может привести либо к значительному удорожанию технической реализации V. 34 из-за существенного увеличения размеров приемного компенсатора, либо согласно настоящему изобретению, использованию устройства и способа для определения скоростей передачи символов и частот несущей с целью максимизации пропускной способности при наличии значительных искажений, вызванных групповой задержкой (при сохранении достаточно ограниченных размеров компенсатора).

Вдобавок к характеристике искажения, обусловленного групповой задержкой для данного канала, методология определения скорости передачи символов и частоты несущей согласно настоящему изобретению может быть также полезной при решении проблем, возникающих в каналах некоторых типов, таких как АДКИМ или других субдискретизированных системах. В частности, система ECI с АДКИМ субдискретизируется при частоте 6400 Гц, а не 8000 Гц, как стандартные системы. Искажение, вызванное групповой задержкой и амплитудное искажение такой системы достаточно похожи на амплитудное искажение, рассмотренное выше для фильтра кодека ИКМ за исключением того, что более существенный спад характеристики появляется в окрестности 3000 Гц, а не 3400 Гц. Однако благодаря субдискретизации в верхней части полосы может возникнуть наложение спектров, так как все сигналы в частотном диапазоне выше 3200 Гц накладываются обратно на полосу или на верхнюю часть исходного действительного сигнала. Например, если используется скорость передачи символов 3000, то может появиться побочный тональный сигнал на 3400 Гц (частота дискретизации 6400 Гц минус 3000 Гц). В этих случаях известный модем V.34 может неправильно выбрать скорость передачи символов 3000 Гц, которая является скоростью передачи символов, большей, чем правильная скорость передачи символов 2743 с частотой несущей 1646. Следовательно, чтобы избежать неправильной интерпретации наложенного сигнала в качестве данных, согласно настоящему изобретению на основе дисперсии (спада) искажения, вызванного групповой задержкой, и его корреляции с дисперсией амплитудного искажения из рассмотрения в процессе подготовки должны быть также исключены различные скорости передачи символов и соответствующие частоты несущей, такие скорости передачи символов, как 3429 Гц и 3000 Гц и соответствующие им частоты несущей.

На фиг. 8 показана блок-схема, иллюстрирующая способ согласно настоящему изобретению. Как упоминалось выше, этот способ может быть осуществлен в виде набора программных команд в процессоре 108, показанном на фиг. 3, в микропроцессоре 107 и ЦСП 106, показанных на фиг. 2, или путем записи на читаемый компьютерный носитель (такой как гибкий диск или CD ROM) для использования в качестве программного модема в компьютере, имеющем процессор (такой, как процессор Pentium®). Согласно фиг. 8 после начального шага 200 на шаге 205 определяется, является ли выбранная первоначально в результате линейного тестового сигнала предлагаемая скорость передачи данных большей, чем первая заданная скорость передачи данных, такая как 24 Кбит/с. Такой начальный выбор скорости передачи данных является частью процедур подготовки протокола V. 34 и может быть реализован, например, путем использования устройства и способа, раскрытого в заявке на патент США N 08/508853 на "Устройство и способ для определения скорости передачи символов и несущей частоты для передачи и приема данных" от 28 июля 1995. Если на шаге 205 предлагаемая скорость передачи данных не больше, чем первая заданная скорость передачи данных, то тогда первая скорость передачи символов (и соответствующая частота несущей) может быть исключена (или запрещена) из рассмотрения в процессе подготовки (шаг 210). Например, если предложенная изначально скорость передачи данных меньше 24 Кбит/с, то тогда в различных скоростях передачи символов, такой как 3429, нет необходимости и они не будут рассматриваться. Если предложенная скорость передачи данных на шаге 205 больше, чем первая заданная скорость передачи данных, то тогда на шаге 215 анализируется дисперсия искажения, обусловленного групповой задержкой (также называемая дисперсией параметра искажения, обусловленного групповой задержкой) в верхней части спектра для определения того, больше ли она заданной дисперсии (или порога). Здесь на искажения, вызванные групповой задержкой (и на амплитудные искажения) ссылаются как на параметры, потому что в предпочтительном варианте эти величины измеряются косвенно или выводятся, например, из корреляции амплитудного искажения или выбора фильтра предыскажения передачи. Как упоминалось выше первая заданная дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой (или параметра этого искажения), может быть определена эмпирически как пороговый уровень, за которым уровень искажений, вызванных групповой задержкой, становится значительным. Вдобавок, как тоже упоминалось выше, определение или измерение искажений, вызванных групповой задержкой, может быть получено из корреляции с амплитудным искажением. Если дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, на шаге 215 в верхней части спектра больше первой заданной дисперсии (или порога), то тогда первая скорость передачи символов (и любые соответствующие частоты несущей) может быть исключена (или запрещена) из рассмотрения в процессе подготовки, после чего происходит возврат к шагу 210. Например, в предпочтительном варианте, если дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, в верхней части спектра значительна, то скорость передачи символов 3429 исключается из рассмотрения в процедурах подготовки. Если на шаге 215 определено, что искажение, вызванное групповой задержкой, в верхней части спектра не больше первой заданной дисперсии (или порога) или на шаге 210 последовало исключение первой скорости передачи символов, то тогда способ, переходя к шагу 220, может продолжаться (как опция) для определения того, следует ли исключить из рассмотрения в процессе подготовки дополнительные скорости передачи символов (и соответствующие частоты несущей).

Согласно фиг. 8, если на шаге 220 определено, что предлагаемая скорость передачи данных меньше второй заданной скорости передачи данных, то тогда из рассмотрения в процессе подготовки может быть исключена (или запрещена) вторая скорость передачи символов (и любые соответствующие частоты несущей), шаг 225. Например, если предложенная вначале скорость передачи данных меньше 19.2 Кбит/с, то тогда в различных скоростях передачи символов, например, такой как 3000, нет необходимости и нет нужды их рассматривать. Если предложенная скорость передачи данных на шаге 220 больше второй заданной скорости передачи данных, что указывает на то, что вначале необходимо рассмотреть вторую скорость передачи символов, то тогда на шаге 230 анализируется дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, в верхней части спектра, чтобы определить больше ли она, чем вторая заданная дисперсия (или порог). Если на шаге 230 определено, что эта дисперсия в верхней части спектра больше второй заданной дисперсии (или порога), то тогда вторая скорость передачи символов (и соответствующая частота несущей) может быть исключена (или запрещена) из рассмотрения в процессе подготовки, шаг 225. Например, в предпочтительном варианте, если дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, в верхней части спектра значительна и появляется на более низкой частоте, такой как 3 кГц в случае АДИКМ, то тогда скорость передачи символов 3000 исключается из рассмотрения в процедурах подготовки. Если на шаге 230 определено, что дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, в верхней части спектра не больше второй заданной дисперсии (или порога) или на шаге 225 последовало исключение второй скорости передачи символов, то тогда способ может завершиться (шаг возврата 235) со всеми остающимися скоростями передачи символов (то есть со всеми скоростями передачи символов, имеющимися в V.34, которые не были исключены из рассмотрения либо на шаге 210, либо на шаге 225), которые имеются в наличии для рассмотрения в оставшихся процедурах подготовки. Как вариант, способ может продолжаться, чтобы определить, следует ли исключить из рассмотрения в процессе подготовки дополнительные скорости передачи символов (и соответствующие частоты несущей), например, возвращаясь к шагу 220 и подставляя в качестве замены третий или дополнительный пороговый уровень, соответствующий третьей скорости передачи символов (с соответствующими частотами несущей).

В идеальных условиях дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, используемая на шагах 215 и 230, может быть вычислена при передаче линейного тестового сигнала при процедуре подготовки. Однако такое вычисление может оказаться весьма трудоемким и возможно практически несостоятельным, поскольку, как упоминалось выше, из-за интервала 150 Гц между тонами линейного тестового сигнала, разрешающая способность искажений, вызванных групповой задержкой на краях полосы может быть низкой. В такой ситуации в предпочтительном варианте дисперсия или отклонения искажения, вызванного групповой задержкой, выводится или оценивается исходя из дисперсии или вариации амплитудного искажения, измеряемого на участке линейного зондирования периода подготовки. На основе измерений амплитудного искажения в соответствии с каждой скоростью передачи символов выбирается один из десяти имеющихся фильтров предыскажения передачи (пронумерованных от одного до десяти в спецификации протокола V. 34). (Протокол V.34 определяет также "одиннадцатый" фильтр под номером ноль, который обеспечивает предыскажение ноль дБ (нет предыскажения)). В предпочтительном варианте на основе выбранной вначале скорости передачи данных и выбранного фильтра (соответствующего той скорости передачи символов, которая поддерживает эту скорость передачи данных), скорости передачи символов (и соответствующие частоты несущей), доступные для использования в противном случае, исключаются из рассмотрения на последующих частях процедур подготовки. Исходя из корреляции между обоими типами искажений, рассмотренной выше, из частоты или частотного диапазона, соответствующего каждой скорости передачи символов, при которой оценка кривой предыскажения передачи существенно возрастает или уменьшается, может быть выведен приближенный частотный диапазон, в котором искажение, вызванное групповой задержкой, становится значительным.

Как эмпирический пример, для конкретной тестируемой линии, где испытывался модем V. 34 Motorola 326X, были выбраны фильтры предыскажения передачи (пронумерованные в соответствии с разделом 5.4 спецификации протокола V.34): 2400 символ/с = 0 3000 символ/с = 7 3200 символ/с = 8 3429 символ/с = A (10) Рассматривая выбранные фильтры предыскажения передачи, можно заметить, что искажения, вызванные групповой задержкой, как корреляция с амплитудным искажением, принимали незначительные значения при 3000 символ/с и очевидно стали максимальными при 3429 символ/с при выборе существенно экспоненциального (а не линейного) фильтра предыскажения передачи. Для любого данного модема или другого устройства передачи данных точка, в которой выбор фильтра предыскажения передачи коррелируется со значительным искажением, вызванным групповой задержкой, и амплитудным искажением, может быть определена эмпирически и откалибрована, чтобы определить, какое по величине искажение, вызванное групповой задержкой, может быть допустимо на основе частот ошибок блоков и пропускной способности для каждой скорости передачи символов и типа канала. В действительности цель этой калибровки состоит в том, чтобы определить, какая величина дисперсии представляется при экспоненциальной оценке предыскажения, выполняемой устройством передачи данных любого конкретного производителя (с диапазоном действия его конкретного компенсатора), и при оценке, что скорость передачи символов может быть реально достигнута без опасности постоянно повторяющегося режима подготовки или значительного уменьшения пропускной способности.

В предпочтительном варианте выбор фильтра предыскажения передачи выполняется с использованием изобретения, раскрытого в заявке на патент США N 08/280919 на "Способ, модуль и систему цифровой обработки сигнала для эффективного выбора фильтра предыскажения при передаче линейного тестового сигнала" от 27 июля 1994 и по которой вынесено решение о выдаче патента 26 февраля 1996. Кроме того, выбор скорости передачи символов и частоты несущей может быть выполнен согласно изобретению, раскрытому в упомянутой выше заявке на патент США N 08/508853, с последующим использованием раскрытого здесь изобретения для исключения из рассмотрения во время процесса подготовки возможных согласно V. 34 скоростей передачи символов (и частот несущей). Как раскрыто в этих патентных заявках, передаваемый тестовый сигнал принимается по каналу, причем передаваемый тестовый сигнал содержит последовательность множества тональных сигналов, имеющих заданную частоту, амплитуду и фазу, при этом передаваемый тестовый сигнал имеет первый уровень мощности и второй уровень мощности, принимается для формирования принятого тестового сигнала, имеющего множество наборов принятых тестовых тональных сигналов, и при этом каждый набор принимаемых тестовых тональных сигналов имеет множество частот тестовых тональных сигналов. Как описано в патентной заявке США N 08/280919, из принятого тестового сигнала могут быть образованы спектральные индексы, соответствующие каждой частоте тестового тонального сигнала, и может быть сформирована характеристика канала согласно взвешенному суммированию, комбинации или среднему канальных характеристик для спектрального индекса с канальными характеристиками из двух ближайших соседних индексов, чтобы сформировать три комбинированных спектральных значения S1, S2 и S3. В зависимости от диапазонов и отношений S1, S2 и S3 могут быть выбраны различные фильтры предыскажения передачи. Соответственно используемая здесь дисперсия искажения, вызванного групповой задержкой, или амплитудного искажения измеряется и следовательно учитывается с помощью различных отношений, сформированных с использованием S1, S2 и S3. Например, как раскрыто в заявке N 08/280919, если S3 больше S2, а S2 больше S1 для диапазона значений S3/S2, примерно равного 0.32-0.50, имеющего потери порядка 3-5 дБ с компенсацией примерно 2 дБ, то выбирается фильтр предыскажения передачи, имеющий индекс 7.

На фиг. 9 представлена блок-схема, демонстрирующая методологию выбора скорости передачи символов и частоты несущей согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения. После начального шага 300 в способе определяется на шаге 305, больше ли оценка скорости передачи данных исходя из линейного тестового сигнала для скорости передачи символов 3429, чем 24 Кбит/с. Если оценка скорости передачи данных от линейного тестового сигнала передачи символов 3429 на шаге 305 не больше, чем 24 Кбит/с, то на этапе 310 скорость передачи символов 3429 запрещается (то есть исключается из рассмотрения в качестве доступной скорости передачи символов в течение оставшейся части процесса подготовки). В предпочтительном варианте скорость передачи символов 3429 запрещается путем установки максимальной скорости передачи в битах (для этой скорости передачи символов 3429), равной нулю. Если оценка скорости передачи данных с использованием линейного тестового сигнала для скорости передачи символов 3429 на шаге 305 больше, чем 24 Кбит/с, то тогда на шаге 315 способ определяет, имеет ли выбранный с помощью линейного тестового сигнала фильтр предыскажения передачи для скорости передачи символов 3429 номер, больший чем номер фильтра 7 V.34 (то есть равен номеру 8, 9 или 10 фильтра V.34). Если на шаге 315 выбранный исходя из линейного тестового сигнала номер фильтра предыскажения передачи для скорости передачи символов 3429 больше номера 7 фильтра V.34, то тогда происходит возврат к шагу 310 и скорость передачи символов 3429 запрещается. Если на шаге 315 выбранный исходя из линейного тестового сигнала номер фильтра предыскажения передачи для скорости передачи символов 3429 не больше номера 7 фильтра V. 34, то тогда скорость передачи символов 3429 на шаге 320 разрешается и способ может закончиться (шаг возврата 325). В зависимости от рассмотренной выше калибровки способ, показанный на фиг. 9, может быть повторен для дополнительных скоростей передачи символов, откалиброванных для выбранной скорости передачи данных на шаге 305 и для выбранного на шаге 315 фильтра предыскажения передачи. Например, как показано на фиг. 8, для повторения для скорости передачи символов 3000 способ может быть повторен с повторной калибровкой для более низкой скорости передачи данных на шаге 305, такой как 19.2 Кбит/с, и для уровня фильтра предыскажения передачи на шаге 315, такого как фильтр номер 8.

Таким образом, на фиг. 2, 3 и 8 раскрыто устройство 100 (или 101) для передачи и приема данных, причем устройство 100 (или 101) имеет начальный период подготовки для определения скорости передачи символов для передачи и приема данных из множества скоростей передачи символов, чтобы сформировать выбранную скорость передачи символов исходя из передаваемого тестового сигнала, принимаемого через канал 102, причем передаваемый тестовый сигнал имеет последовательность из множества тональных сигналов, имеющих заданную частоту, амплитуду и фазу, при этом передаваемый тестовый сигнал имеет заданный частотный спектр, причем тестовый сигнал принимается для формирования принятого тестового сигнала, имеющего множество наборов принятых тестовых тональных сигналов, при этом каждый набор принимаемых тональных сигналов имеет множество частот тестовых тональных сигналов, в котором предлагаемая скорость передачи данных выбирается из множества скоростей передачи данных исходя из принятого тестового сигнала. Устройство 100 (или 101) также содержит, во-первых, аппаратуру доступа к данным 104, связанную с каналом 102 для приема передаваемого тестового сигнала, чтобы сформировать принятый тестовый сигнал; во-вторых, аналого-цифровой преобразователь 105, связанный с аппаратурой доступа к данным 104 для дискретизации и преобразования принятого тестового сигнала, чтобы сформировать множество наборов принятых тестовых тональных сигналов; и, в-третьих, процессор 108 (или микропроцессор 107 и ЦСП 106), связанный с аналого-цифровым преобразователем 105, для приема множества наборов тестовых тональных сигналов, причем процессор 108 реагирует на набор программных команд, определяя дисперсию параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, на заданном частотном спектре от принятого тестового сигнала (шаг 215); если предлагаемая скорость передачи данных больше первой заданной скорости передачи данных и если дисперсия параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, больше первой заданной дисперсии (шаги 205 и 215), процессор 108, кроме того, реагирует на это, запрещая первую скорость передачи символов из множества скоростей передачи символов, формируя множество оставшихся скоростей передачи символов (шаг 210) и определяя выбранную скорость передачи символов для передачи и приема данных из множества оставшихся скоростей передачи символов.

Таким образом, в другом варианте на фиг. 8 раскрывается программный модем для передачи и приема данных, причем программный модем запоминается в виде набора программных команд на читаемом компьютерном носителе, при этом программный модем используется вместе с компьютером, имеющим начальный период подготовки для определения скорости передачи символов для передачи и приема данных из множества скоростей передачи символов, чтобы сформировать выбранную скорость передачи символов исходя из передаваемого тестового сигнала, принимаемого через канал, при этом передаваемый тестовый сигнал содержит последовательность из множества тональных сигналов, имеющих заданную частоту, амплитуду и фазу, причем передаваемый тестовый сигнал имеет заданный частотный спектр, при этом передаваемый тестовый сигнал принимается, чтобы сформировать принятый тестовый сигнал, имеющий множество наборов принятых тестовых тональных сигналов, причем указанный набор передаваемых тестовых сигналов содержит множество частот тестовых тональных сигналов, в котором предлагаемая скорость передачи данных выбирается из множества скоростей передачи данных исходя из принятого тестового сигнала.

Программный модем содержит, во-первых, средство для определения дисперсии параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, на заданном частотном спектре исходя из принятого тестового сигнала (шаг 215), во-вторых, если предлагаемая скорость передачи данных больше первой заданной скорости передачи данных (шаг 205) и если дисперсия параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, больше первой заданной дисперсии (шаг 215), то средство для запрещения первой скорости передачи символов из множества скоростей передачи символов для образования множества оставшихся скоростей передачи символов (шаг 210); и, в-третьих, средство для определения выбранной скорости передачи символов для передачи и приема данных из множества оставшихся скоростей передачи символов.

И наконец, подытоживая вышесказанное, на фиг. 2, 3 и 9 раскрыто устройство 100 (или 101) для передачи и приема данных, причем устройство имеет начальный период подготовки для определения скорости передачи символов для передачи и приема данных из множества скоростей передачи символов, чтобы сформировать выбранную скорость передачи символов исходя из передаваемого тестового сигнала, принимаемого через канал, причем передаваемый тестовый сигнал имеет последовательность из множества тональных сигналов, имеющих заданную частоту, амплитуду и фазу, при этом передаваемый тестовый сигнал имеет заданный частотный спектр, причем передаваемый тестовый сигнал принимается для формирования принятого тестового сигнала, имеющего множество наборов принятых тестовых тональных сигналов, и при этом каждый набор принимаемых тестовых тональных сигналов имеет множество частот тестовых тональных сигналов. Устройство также содержит, во-первых, аппаратуру доступа к данным 104, связанную с каналом 102 для приема передаваемого тестового сигнала, чтобы сформировать принятый тестовый сигнал, во-вторых, аналого-цифровой преобразователь 105, связанный с аппаратурой доступа к данным 104, для дискретизации и преобразования принятого тестового сигнала, чтобы сформировать множество наборов принятых тестовых тональных сигналов, и, в-третьих, процессор 108 (или микропроцессор 107 и ЦСП 106), связанный с аналого-цифровым преобразователем 105, для приема множества наборов принятых тестовых тональных сигналов, причем процессор реагирует на набор программных команд, определяя предлагаемую скорость передачи данных, выбираемую из множества скоростей передачи данных исходя из принятого тестового сигнала и определяя выбранный фильтр предыскажения передачи из множества фильтров предыскажения передачи исходя из принятого тестового сигнала (шаги 305 и 315); кроме того, если предлагаемая скорость передачи данных больше первой заданной скорости передачи данных и если выбранный фильтр предыскажения передачи имеет уровень больший, чем первый заданный уровень предыскажения (шаги 305 и 315), то процессор запрещает первую скорость передачи символов из множества скоростей передачи символов, создавая множество оставшихся скоростей передачи символов (шаг 310) и определяя выбранную скорость передачи символов для передачи и приема данных из множества оставшихся скоростей передачи символов.

Главным преимуществом модема или другого устройства передачи данных, имеющего такую возможность определения скорости передачи символов частоты несущей согласно настоящему изобретению, является то, что минимизируются нежелательные эффекты, связанные с искажением, обусловленным групповой задержкой. Вдобавок модем или другое устройство передачи данных способно быстро определить оптимальную скорость передачи символов и частоту несущей путем обработки заданного тестового сигнала, для того чтобы оптимизировать скорость передачи в битах для передачи и приема данных, обеспечивая надежное функционирование в условиях, когда другие модемы или устройства передачи данных не могут работать вместе или работать субоптимально.

Исходя из вышеизложенного ясно, что могут быть предложены многочисленные вариации и модификации без отклонения от сущности и объема изобретения. Само собой разумеется, что изобретение не ограничивается приведенными здесь конкретными способами и устройством. Таким образом, формула изобретения охватывает все модификации, которые находятся в рамках объема изобретения, представленного в формуле.

Формула изобретения

1. Способ выбора скорости передачи символов из определенных скоростей передачи символов для использования в качестве основы для выбора скорости передачи данных для передачи данных на начальном периоде связи, на котором выбирают начальную скорость передачи символов из множества определенных скоростей передачи символов и на котором затем этапы, связанные с начальным периодом связи, заканчивают выбор скорости передачи данных для использования при передаче данных на основе скорости передачи символов, отличающийся тем, что в качестве возможной скорости передачи символов назначают начальную скорость передачи символов, получают дисперсию параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, соответственно возможной скорости передачи символов, сравнивают дисперсию параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, с предварительно определенным порогом, соответствующим возможной скорости передачи символов, если дисперсия меньше порога, то возможную скорость передачи символов используют в качестве основы для выбора окончательной скорости передачи данных, а если дисперсия больше порога, то в качестве основы для выбора окончательной скорости передачи данных используют другую скорость передачи символов из определенных скоростей передачи символов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе использования другой скорости передачи символов из определенных скоростей дополнительно среди определенных скоростей передачи символов осуществляют поиск возможной скорости, для каждой возможной скорости получают дисперсию параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, в соответствии с возможной скоростью передачи символов, и в качестве основы для выбора окончательной скорости передачи данных выбирают скорость передачи символов посредством нахождения возможной скорости, которая имеет дисперсию, меньшую заданного порога, соответствующего данной возможной скорости передачи символов, и которая имеет самую высокую скорость передачи символов из возможных скоростей передачи символов, которые имеют дисперсию, меньшую заданного порога, соответствующего данной возможной скорости передачи символов.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что поиск определенных скоростей передачи символов осуществляют в порядке убывания величины скорости передачи символов, и скорость передачи символов, выбираемую в качестве основы для выбора окончательной скорости передачи данных, определяют путем нахождения первой возможной скорости передачи символов, которая имеет дисперсию, меньшую заданного порога, соответствующего возможной скорости передачи символов.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что на начальном периоде связи при выборе начальной скорости передачи символов выбирают фильтр предыскажения из набора фильтров предыскажения для использования при передаче данных, а при получении дисперсии основываются на анализе упомянутого выбранного фильтра предыскажения.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что предварительно определенный порог базируется на величине временного интервала, который может перекрыть аппаратура передачи данных, использующая данный способ.

6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что этапы, связанные с начальным периодом связи, обеспечивающие выбор начальной скорости передачи символов, реализуют согласно промышленному стандарту V.34 перед фазой 4 промышленного стандарта V.34.

7. Устройство для передачи и приема данных, характеризуемое начальным периодом подготовки для определения скорости передачи символов для передачи и приема данных из множества скоростей передачи символов для получения выбранной скорости передачи символов из переданного тестового сигнала, имеющего последовательность из множества тональных сигналов, имеющих предварительно определенные характеристики частоты, амплитуды и фазы, причем передаваемый тестовый сигнал имеет предварительно определенный частотный спектр и принимается для формирования принятого тестового сигнала, имеющего множество наборов тональных сигналов принятого тестового сигнала, каждый набор тональных сигналов принятого тестового сигнала имеет множество частот тональных сигналов, и предлагаемая скорость передачи данных выбирается из множества скоростей передачи данных из принятого тестового сигнала, отличающееся тем, что содержит аппаратуру доступа к данным, имеющую возможность связи с каналом, для приема передаваемого тестового сигнала, для формирования принятого тестового сигнала, аналого-цифровой преобразователь, связанный с аппаратурой доступа к данным, для дискретизации и преобразования принятого тестового сигнала для формирования множества наборов тональных сигналов принятого тестового сигнала, и процессор, связанный с аналого-цифровым преобразователем для приема множества наборов тональных сигналов принятого тестового сигнала, причем процессор использует набор программных команд для определения дисперсии параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, для предварительно определенного спектра частот из принятого тестового сигнала, если предлагаемая скорость передачи данных больше, чем первая предварительно определенная скорость передачи данных, и если дисперсия параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, больше, чем первая предварительно определенная дисперсия, то процессор дополнительно обеспечивает отмену первой скорости передачи символов из множества скоростей передачи символов для формирования множества остальных скоростей передачи символов и для определения выбранной скорости передачи символов для передачи и приема данных из множества остальных скоростей передачи символов.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что процессор дополнительно обеспечивает определение несущей частоты, соответствующей выбранной скорости передачи символов, для формирования соответствующей несущей частоты.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что выбранная скорость передачи символов и соответствующая несущая частота соответствуют оптимальной скорости передачи данных из множества скоростей передачи данных.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что, если предложенная скорость передачи данных больше, чем вторая предварительно определенная скорость передачи данных, и если дисперсия параметра искажения, обусловленного групповой задержкой, больше чем вторая предварительно определенная дисперсия, то процессор обеспечивает отмену второй скорости передачи символов из множества скоростей передачи символов для формирования множества остальных скоростей передачи символов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9