Способ и устройство для обнаружения факсимильной передачи

1 Область техники Настоящее изобретение относится к системам связи, а более точно - к новому и усовершенствованному способу автоматического обнаружения факсимильной передачи и предоставления правильного варианта услуги на основе этого обнаружения. Предшествующий уровень техники Обмен информацией более эффективен в системах цифровой радиотелефонной связи, чем в системах аналоговой радиотелефонной связи. Повысившаяся эффективность дает возможность осуществления большего числа телефонных вызовов или других видов сообщения в системах цифровой радиотелефонной связи при использовании данной величины ширины полосы по ВЧ. Типичным примером аналоговой радиотелефонной системы является сотовая телефонная система AMPS, широко используемая в Соединенных Штатах. В некоторых случаях обеспечиваемая цифровыми радиотелефонными системами повышенная эффективность настолько существенна,что цифровое радиотелефонное обслуживание становится экономически конкурентоспособным относительно обычного аналогового проводного телефонного обслуживания. Аналоговое проводное телефонное обслуживание представляет собой телефонное обслуживание, предоставляемое с помощью обычной проводной телефонной системы, которую часто называют телефонной сетью общего пользования (ТСОП). Аналоговые проводные телефонные системы обычно обрабатывают данные в аналоговом формате непосредственно, либо в цифровом представлении аналоговых данных, называемом форматом импульсно-кодовой модуляции(ИКМ). Аналоговое проводное телефонное обслуживание всегда было намного дешевле радиотелефонного обслуживания. Для полной замены обычного аналогового проводного телефонного обслуживания цифровые радиотелефонные системы должны быть в состоянии включать все услуги и функции, в настоящее время предоставляемые аналоговой проводной телефонной службой. Одним из видов такого обслуживания является факсимильная передача. Несмотря на то, что цифровые радиотелефонные системы обычно предоставляют услуги факсимильной передачи, вс же межсоединение с факсимильным обслуживанием обычно отличается от межсоединения аналоговых телефонных систем. В частности, цифровые радиотелефонные системы обрабатывают цифровые данные непосредственно, а не в виде тональных вызовов, как это имеет место для аналоговых систем связи. По причине отличающихся друг от друга способов межсоединения некоторое оборудование аналоговой электросвязи нельзя использовать с системами цифровой радиотелефонной 2 связи. В частности, факсимильные аппараты,сконструированные для использования с помощью аналоговой телефонной системы, обычно не могут использоваться системой цифровой радиотелефонной связи. Поэтому пользователь,переходящий от использования аналогового проводного телефонного обслуживания на цифровое радиотелефонное обслуживание, должен учитывать дополнительную стоимость оборудования, соответствующего цифровому радиотелефонному обслуживанию, при сопоставлении издержек с полезностью перехода на цифровое радиотелефонное телефонное обслуживание. Поэтому для снижения стоимости перехода с проводного телефонного обслуживания на цифровое радиотелефонное обслуживание желательно обеспечить межсоединение с цифровой радиотелефонной системой, которая работает с аналоговым проводным оборудованием электросвязи. В частности, желательно обеспечить межсоединение с цифровой радиотелефонной телефонной системой, которая работает со стандартными телефонными и факсимильными аппаратами. Краткое изложение существа изобретения В основу данного изобретения поставлена задача создания нового и усовершенствованного способа для обеспечения межсоединения с цифровой радиотелефонной системой, совместимой со стандартными аналоговыми проводными телефонами и аналоговыми проводными факсимильными аппаратами. Во время телефонного вызова детектор факса контролирует поступающие данные на предмет обнаружения факс-сигналов. При обнаружении факс-сигналов процессор данных переключается с позиции обработки речевых данных на позицию обработки их в качестве факсданных. Также на удалнную станцию направляют сигнал, уведомляющий е о том, что эти данные нужно обрабатывать как факс-данные, а не как речевые данные. Факс-детектор действует за счт обнаружения известного шаблона, присутствующего в начале каждого факс-вызова. При инициировании факс-вызова: между передающим и принимающим факсимильными аппаратами происходит обмен некоторыми параметрами. Эти параметры передают в качестве сигналов двухпозиционной частотной манипуляции (ДПЧМн),состоящих из вводной части, за которой следуют данные параметров. Вводная часть является известным шаблоном, который можно обнаружить. Энергию измеряют на обеих частотах сигналов ДПЧМн. Решение принимают на основе анализа этих энергий и обнаружения определнного шаблона, который повторяется достаточное количество раз. Краткое описание чертежей Признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из следующего ниже 3 подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает блок-схему цифровой радиотелефонной системы электросвязи, сконфигурированной согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 2 - блок-схему варианта осуществления детектора факса; фиг. 3 - схему последовательности действий элемента принятия решения факс-детектора,сконфигурированного согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Фиг. 1 изображает элементы, которые являются общими и для абонентской станции и для базовой станции. Поэтому данное изобретение в равной степени может быть применимо,когда абонент инициирует вызов на базовую станцию или когда базовая станция инициирует вызов абоненту. Необходимо знать, является ли вызов инициируемым или принимаемым, и является ли устройство базовой станцией или абонентской станцией. В приводимом в качестве примера варианте осуществления обнаружение факса происходит на станции, принимающей вызов. Сначала следует описание инициирования вызова. Запоминающее устройство 20 содержит код для обработки факса 22 и код для обработки речи 23. В приводимом примере осуществления речевой код 23 выполняет алгоритм линейного прогноза, возбуждаемого кодом переменной скорости (ЛПВКПС), который описан в патенте США 5 414 796 - "Речевой кодер переменной скорости". Запоминающее устройство 20 может быть запоминающим устройством с произвольной выборкой (ЗУПВ), или постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), или иными запоминающими устройствами, известными в данной области техники. В приводимом примере осуществления код обработки данных по умолчанию устанавливают на речь. Поэтому речевой код 23 загружают с помощью мультиплексора 21 запоминающего устройства в процессор данных 12, а микропроцессор 30 сигнализирует удалнной станции через примопередатчик 40 о том, что последующие данные вызова надо обрабатывать как речь. Выборки данных из местного устройства ввода обрабатывают процессором цифрового сигнала 10. Эти выборки обрабатывают процессором данных 12 и также подают в факс-детектор 11. Результаты процессора данных 12 направляют в микропроцессор 30, где их передают на удаленную станцию посредством приемопередатчика 40. Эти данные обрабатывают как речевой вызов до тех пор, пока детектор 11 факса не определит, что поступающие данные являются данными факса. При обнаружении факсимильных данных детектор 11 направляет сигнал, указывающий обнаружение, в микропроцессор 30. После прима 4 сигнала обнаружения факса от факс-детектора 11 микропропроцессор 30 сигнализирует удалнной станции (не изображена) через приемопередатчик 40 о том, что последующие данные вызова должны обрабатываться как факс, а не как речевые данные. Помимо этого микропроцессор 30 направляет сигнал на процессор цифрового сигнала 10 и запоминающее устройство 20, при реагировании на который факсовый код 22 направляют посредством мультиплексора 21 в процессор данных 12. Процессор данных 12, в который теперь загрузили факсовый код, также обрабатывает данные, принятые из удалнной станции через приемопередатчик 40 и микропроцессор 30. Результаты этой обработки отсылают в местное устройство вывода, которое в приведенном примере осуществления является громкоговорителем для речевых данных и подключнным факсимильным аппаратом для данных факса (не изображены). Речевой код 23 или факсовый код 22 избирательно загружают в процессор цифрового сигнала 10. В альтернативном варианте и факсовый код 22 и речевой код 23 могут располагаться одновременно в процессоре цифрового сигнала 10. Другой вариант осуществления может содержать параллельные процессоры - один для речи, другой для факса, при этом выходной сигнал процессора выбирают, исходя из типа обрабатываемого в данное время вызова. В этих и других вариантах, очевидных для специалистов данной области, используются принципы описываемого изобретения. Ниже следует описание принимаемого вызова. Микропроцессор 30 принимает команды,указывающие, как обрабатывать данные из удалнной станции посредством примопередатчика 40. Микропроцессор 30 направляет сигнал процессору цифрового сигнала 10 и запоминающему устройству 20. При срабатывании на сигнал от микропроцессора 30 процессор данных 12 загружают факсовым кодом 22 или речевым кодом 23 посредством мультиплексора запоминающего устройства 21. В описываемом примере местные выборки абонентской станции приходят от и уходят во внешнее (в абонентскую станцию) аналоговое устройство, такое как факсимильный аппарат или факсмодем, подключенный посредством схемы интерфейса, которое преобразует аналоговый сигнал в цифровые выборки и наоборот. Местным устройством базовой станции является телефонная сеть общего пользования. Факсовые вызовы должны соответствовать характеристикам, определнным в "Рекомендациях Международного союза электросвязи Т. 30: Процедуры для факсимильной передачи документов в общих сетях с коммутацией сообщений". В приведенном примере обмен параметрами в начале факсового вызова выполняют согласно "Рекомендациям МККТТ V.21 Дуплексный модем BPS, стандартизированный для 5 использования в общих сетях с коммутацией сообщений". В начале факсового вызова обмениваются сообщениями между факсимильными аппаратами согласно V.21. Эти сообщения V.21 обмениваются параметрами, такими как рабочие характеристики факсимильных аппаратов и обеспечиваемые значения скорости. СообщениямиV.21 являются модулированные сигналы ДПЧМн, в которых 1650 Гц представляют двоичную единицу 1, а 1850 Гц представляют двоичный нуль 0. Каждое сообщение состоит из вводной части, за которой следует конкретная информация данного сообщения. Вводная часть состоит из последовательности шаблона Ох 7 е,повторяемого для 1 секунды с 15-процентным допустимым отклонением. Детектор 11 факса определяет, что данный вызов является факсом путм обнаружения вводной части. Несмотря на то, что в описываемом примере обнаруживают сигналы V.21 для обнаружения факса, данное изобретение можно также применить для обнаружения других сигналов, содержащих сигналы,которые не являются факс-сигналами V.21, и с небольшими изменениями, также и сигналы,которые не являются сигналами V.21. Простота детектора и его наджность обусловлены хорошей известностью факсовых протоколов и характером использования сигналов V.21 в факсовых вызовах. Спектральные характеристики сообщения V.21 имеют повторяемый и устойчивый шаблон в течение достаточного количества времени, чтобы его можно было обнаружить детектором 11 факса. Кроме этого шаблон достаточно своеобразен, и поэтому случаи ошибочного обнаружения маловероятны. СообщенияV.21 повторяют в течение периода длительностью до 30 с. Это дает возможность процессору 12 данных вовремя перейти на обработку с использованием факсового кода 22 для обработки информации в сообщении V.21, когда детектор 11 факса определяет начало факсового вызова. Фиг. 2 изображает блок-схему детектора 11 факса. Вводимые выборки фильтруются узкополосным режекторным фильтром 50 на 1650 Гц, подвергаются формированию прямоугольных импульсов формирователем прямоугольных импульсов 51, и суммируются сумматором 52 для получения энергии на 1650 Гц (эн 1650). Аналогично, вводимые выборки фильтруются узкополосным режекторным фильтром 60 на 1850 Гц, подвергаются формированию прямоугольных импульсов формирователем прямоугольных импульсов 61, и суммируются сумматором 62 для получения энергии на 1850 Гц(эн 1850). В предпочтительном варианте осуществления скорость выборки составляет 8 кГц, а измерения энергии являются суммами 20 выборок. Компаратор 70 сравнивает эн 1650 с эн 1850 и формирует два выходных сигнала, из которых один означает следующее: меньше ли эн 1650,чем некоторая часть эн 1850; а другой означает 6 следующее: меньше ли эн 1850, чем некоторая часть 1650. В предпочтительном варианте осуществления используемая в обоих сравнениях часть составляет 0,25. Выходные сигналы компаратора 70 поступают в блок принятия решения 80, где решение принимают, исходя из текущих и некоторых прошлых значений сравнения. Блок принятия решения 80 отыскивает 6, 7 и 8 последовательных групп данных, в которых измерения энергии 1650 Гц составляют менее четверти их соответствующих измерений энергии 1850 Гц, за которыми следует 3 или 4 группы данных, в которых это условие не соблюдено и где, по меньшей мере, одна из этих 3 или 4 групп данных имеет энергию, на 1850 Гц,меньшую, чем четверть соответствующего измерения энергии 1650 Гц. Если эта последовательность повторяется 8 раз, то только тогда блок принятия решения 80 сообщит, что сигналы V.21, и следовательно, факсовые сигналы,обнаружены. Специалисты данной области для достижения аналогичного результата могут легко модифицировать значения порогов сравнения, число последовательных измерений энергии, скорости выборки, число выборок на один расчет энергии и пр. Схема последовательности на фиг. 3 описывает процесс принятия решения в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления блока принятия решения 80. Начало процесса 81 обозначено как "START AGAIN" (повторный пуск). На этом этапе переменные А, ,В и Rep устанавливают на нуль и переходят к этапу 82. На этапе 82, если эн 16500,25 эн 1850 (определяемое как условие А) является верным, то переходят к этапу 83. В противном случае возвращаются на этап 81 "повторный пуск". На этапе 83 делают приращение А на единицу, берут следующую выборку и переходят к этапу 84. На этапе 84, если условие А является верным, то возвращаются к этапу 83. В противном случае делают переход на этап 85. На этапе 85, если 6 А 8, то делают переход на этап 87. В противном случае делают переход на этап 86, и затем обратно к этапу 81 "повторный пуск". На этапе 87 осуществляют приращениена единицу и переходят к этапу 88. На этапе 88, если эн 18500,25 эн 1650 (определяемое как состояние В), то переходят к этапу 89. В противном случае сразу переходят к этапу 90. На этапе 89 делают приращение В на единицу и переходят к этапу 90. На этапе 90 берут следующую выборку и переходят к этапу 91. На этапе 91, если условие А неверное, то переходят к этапу 92. На этапе 92, если 4, то возвращаются к этапу 87. В противном случае переходят к этапу 93 и затем возвращаются на этап 81 7 противном случае переходят к этапу 97, и затем возвращаются к этапу 81 "повторный пуск". На этапе 95, если Rep = 8, то переходят к этапу 96 и сигнализируют о том, что обнаружен факс. На этапе 98 осуществляют приращениеRep на единицу, снова устанавливают А,и В на нуль и возвращаются на этап 83. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство передачи речевых и факсовых данных по каналу цифровой связи, содержащее- детектор факсимильного сообщения, выполненный с возможностью отличать данные факсимильного сообщения от речевых данных и конфигурируемый для прима сигнала, содержащего речевые данные или данные факсимильного сообщения,- мультиплексор, связанный с детектором факсимильного сообщения и выполненный с возможностью выбора между источником выполняемого кода для обработки принимаемых речевых данных и источником выполняемого кода для обработки принимаемых данных факсимильного сообщения при реагировании на обнаружение данных факсимильного сообщения детектором факсимильного сообщения, и- процессор, связанный с мультиплексором и обрабатывающий принимаемые речевые данные или принимаемые данные факсимильного сообщения путм выполнения кода, выбираемого мультиплексором. 2. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит средство примопередатчика для передачи сигнала режима факсимильного сообщения, когда детекторное средство определяет, что сигнал состоит из данных факсимильного сообщения. 3. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит средство памяти для запоминания кода обработки факсимильного сообщения и кода обработки речи, в котором средство процессора обрабатывает сигнал в соответствии с кодом обработки факсимильного сообщения либо кодом обработки речи в соответствии с сигналом управления. 4. Устройство по п.1, в котором детектор факсимильного сообщения определяет, когда сигнал состоит из данных факсимильного сообщения на основе протокола сообщений вводной части V.21. 5. Устройство по п.1, в котором детектор факсимильного сообщения содержит- первое средство вычисления энергии поддиапазона, которое вычисляет значения энергии первого поддиапазона,- второе средство вычисления энергии поддиапазона, которое вычисляет значения энергии второго поддиапазона, и- процессор, который принимает первые значения энергии поддиапазона и вторые значе 001602 8 ния энергии поддиапазона и определяет на основе статистики первых значений энергии поддиапазона и вторых значений энергии поддиапазона, является ли сигнал сигналом факсимильного сообщения. 6. Устройство обработки поступающих данных, содержащее- детектор, который принимает входной сигнал и обнаруживает присутствие некоторого формата в принимаемом входном сигнале, и- процессор данных, связанный с детектором и реагирующий на присутствие формата,обнаруживаемого детектором, путм обработки принимаемого входного сигнала в соответствии с первым процессом или путм обработки принимаемого входного сигнала в соответствии со вторым процессом. 7. Устройство по п.6, в котором детектор обнаруживает указанный формат путм обнаружения вводной части, имеющей последовательность шаблона 0 х 7 е в принимаемом сигнале. 8. Способ обработки речевых данных и данных факсимильного сообщения, сообщаемых по каналу цифровой связи, заключающийся в том, что- различают содержание принимаемого сигнала для определения, содержит ли сигнал данные факсимильного сообщения или речевые данные,- выбирают между источником выполняемого кода для обработки принимаемых речевых данных и источником выполняемого кода для обработки принимаемых данных факсимильного сообщения при реагировании на обнаружение данных факсимильного сообщения, и- обрабатывают принимаемые речевые данные или принимаемые данные факсимильного сообщения посредством выполнения кода,выбранного мультиплексором.