CN1150877A

CN1150877A - 用于调制解调器的自动调制方式选择单元和方法

Info

Publication number: CN1150877A
Application number: CN96190342A
Authority: CN
Inventors: 玛尼卡姆·R·斯里哈; 奈尔·西尔
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1997-05-28
Also published as: EP0765559A4; EP0765559A1; US5550881A; CA2191732A1; AU4987496A; WO1996032795A1; AU679654B2; CA2191732C

Abstract

一种自动调制方式选择单元(208)和方法(100)，用以对一个数据文件从具有一个最佳传输时间的多种调制方式中提供选择。这在传输诸如用于手持的消息衬垫的小型文件时特别有用。本发明可选择数据速率较慢但训练时间短的调制方式，在传输小的文件时比之采用数据速率快但训练时间较长的调制方式所需的传输时间要短些。该自动调制方式选择单元包括一个方式选择控制器(202)、一个方式计算器(204)和一个方式选择切换器(206)，用以根据计算出的最佳传输时间来选择一种调制方式。

Description

用于调制解调器的自动调制方式选择单元和方法

本发明涉及数据通信系统中的调制方式选择，具体涉及从多个可供应用的调制方式中进行的自动调制方式选择，以在数据通信系统中由调制解调器提供时间效率的数据传输。

根据CCITT(国际电报电话咨询委员会)规定，为了数据(通常是文件内容)传输而选择调制方式所使用的典型方法是Greszczuk的美国专利4931250中叙述的自动方式方法，该专利被引用作为参考文件。自动方式方法在用于数据传输的呼叫端与应答端调制解调器之间提供出协调的共用调制方式。这是由自动地选择调制方式来实现的，以达到最高的共用数据速率。但是，如果要使总的连接时间最小化，由这种方法选择的调制方式有时效率不高，这是因为该自动方式方法未考虑必须传输的数据文件的大小，或是未考虑在实际的数据传输开始之前用以训练调制解调器实现选定的调制方式所需的时间。众所周知，为了利用调制方式(它通常支持较高的数据速率)进行通信，需要用相当数量的时间来训练调制解调器的接收机和回波消除器来维持于较高的数据速率。然而，在要传输的文件较短(即数据内容少)的情况下，训练时间可能比传输该文件所花的实际时间要长。还能理解，从发出呼叫的时间开始到整个文件内容都已被传输的时间止，通信信道和调制解调器是“忙”的，因而不能供其他用户使用。

据此，现在需要一种用于调制调解器的自动调制方式选择单元和方法，它能在数据传输开始之前提供出有效的调制方式选择和一个有关的数据速率。

图1示出按照本发明的方法在调制解调器中选择一种最佳调制方式的步骤的一个实施例。

图2示出按照本发明用于呼叫端调制解调器的一个自动调制方式选择单元的方框图。

图3示出按照本发明的、图2的调制解调器选择控制器的一个实施例的方框图。

本发明提供用以在一个调制解调器内从多个可供应用的调制方式中选择出一个具有最佳传输时间的调制方式。在需要传输诸如用于Newton或Envoy的手持消息衬垫(Pad)的小型数据文件的场合，本发明特别有用。在此种情况下，一种具有较慢的数据速率但训练时间短的调制方式，在传输小的数据文件时所需的总传输时间较短，而另一种虽具有快速的数据速率但训练时间较长的调制方式，其综合的总传输时间较长。

为此，通过最佳地选择一种调制方式和有关的数据速率可使总的连接时间最小化时，通信信道和呼叫端与应答端调制解调器保持其占用的时间总量较少，通信信道和调制解调器可以很快地由其他用户再使用。连接时间最小化还显著地降低了用户的使用费，并当通信装置由电池供电时，减小电池的耗电，在需要再充电之前能使电池工作持续期长些。

本发明对于与接收端调制解调器的连接，提供出了最佳调制方式的自动选择。待传输的文件的大小和保持通信于每种可供应用的调制方式所支持的相应的最大数据速率上所需的训练时间，都被用来确定传输该文件时所使用的最有效的调制方式。

图1以标号100示出按照本发明的方法用以选择最佳调制方式的步骤的一个具体实施例。在传输一个文件之前，呼叫端调制解调器先确定文件类型(例如是数据、话音、图像等)。本发明的方法依靠呼叫端调制解调器中的一个自动调制方式选择单元，从多个可供应用的调制方式中自动地选择一个最佳的调制方式，以对传输到另一个调制解调器的传输提供出高的时间效率。实现这一点是采用了一种计算文件大小以及使每种调制方式维持于其最高数据速率所需的训练时间的方案，它包含以下步骤：A)确定数据文件是否已经预压缩(步骤104)；B)当数据文件已预压缩时，B1)阻塞V.42bis(步骤106)；B2)利用数据文件大小、每个可应用调制方式的最大数据速率和每个可应用调制方式的训练时间，对该数据文件确定最佳传输时间长度(步骤108)；B3)根据最佳传输时间长度在调制解调器中选择和启动一个数据速率和调制方式(步骤110)；c)当数据文件未经预压缩时，执行C1-C5和C6-C10中的一个：C1)选择一个压缩比(步骤112)；c2)计算新的文件大小(步骤114)；c3)启动V.42bis并将该数据文件压缩成新的数据文件大小(步骤116)；C4)利用数据文件大小、每个可应用调制方式的最大数据速率和每个可应用调制模式的训练时间，对该数据文件确定最佳传输时间长度(步骤108)；C5)根据最佳传输时间长度在调制解调器中选择和启动一个数据速率和调制方式(步骤110)；C6)预压缩该数据文件(步骤118)；C7)确定预压缩的数据文件的文件大小(步骤120)；C8)阻塞V.42bis(步骤122)；C9)利用该数据文件大小、每个可供应用调制方式的最大数据速率和每个可供应用调制方式的训练时间，对该数据文件确定最佳传输时间长度(步骤108)；C10)根据最佳传输时间长度在调制解调器中选择和启动一个数据速率和调制方式(步骤110)。

调制方式通常是从多种调制方式(诸如V.34、V.32/V.32bis、V.22/V.22bis和Bell 103)的多种可供应用数据速率之一中选择出的。

对于每种可供应用的调制方式，数据文件的传输时间长度通常决定于每种调制方式的训练时间与数据文件大小除以调制模式各自的最大比特率之商这两者之和，也即：

传输时间_i＝{训练时间_i＋(文件大小/最大比特率_i)}式中，i为调制方式标号。

通常，i为整数，可按下面那样指配：

i＝1 表明V.34

i＝2 表明V.32bis

I＝3 表明V.22bis

等等……

选择出来用以达到最佳传输时间的调制方式是由与所有计算出的传输时间i中最小传输时间相对应的标号i所指明的调制方式：

调制方式选择＝i＝F{Min(传输时间_i)}

另一种可替代的方案是，自动调制方式选择单元可包含：A)方式计算器204，可操作地耦合到调制方式选择控制器202，用以根据文件大小和类型确定出一个传送数据的最佳调制方式，并用以向调制方式选择控制器202传送一个调制方式选择信号，以指明最佳调制方式；B)调制模式选择控制器202，具有一个控制存储器，被耦合用来从一个用户接收数据文件，还具有一个文件服务单元和该方式计算器，用以利用该数据文件向方式计算器提供文件大小和类型的信息，并用以根据接收到的调制方式选择信号来启动/阻塞一个预定的方案，用以对数据文件可选择地实施V.42/V.42bis，并用以传送出一个指明最佳调制方式的调制解调器选择信号，其中，最佳调制方式基于最佳传输时间长度，而后者是根据每种可应用调制模式所需的训练时间、数据文件大小和每种可供应用调制方式的最大数据速率确定的。

图2以标号200示出按照本发明用于呼叫端调制解调器的一个自动调制方式选择单元的方框图。自动调制方式选择单元208从多个调制方式中自动选择一个最佳调制方式，用以向另一个调制解调器传输数据文件，其中，利用文件大小、每个可应用调制方式的最大数据速率和每个可应用调制模式的训练时间，来确定出该数据文件的最佳传输时间长度，调制方式选择单元含有：A)一个调制方式选择控制器202，具有一个控制存储器，可操作地被耦合，用来接收一个用户的数据文件，并与用户接口相互操作，还耦合到一个文件服务单元，用以接收文件类型和大小，还耦合到一个方式计算器204，以向该方式计算器提供文件类型和大小的信息，用以根据接收到的调制方式选择信号来按照预定方案启动/阻塞V.42和V.42bis，以便依据可选择的实施V.42/V.42bis的一个方案向文件输入/输出单元216传送信号，并向调制方式选择切换器206传送一个调制解调器选择信号；B)方式计算器204，可操作地耦合到调制方式选择控制器206，利用文件大小、每个可应用调制方式的最大数据速率和每个可供应用调制方式的训练时间，对该数据文件确定最佳传输时间长度，并按照该最佳传输时间长度向调制方式选择控制器传送一个指明最佳调制方式的调制方式选择信号；C)调制方式选择切换器206，可操作地耦合到调制方式选择控制器202，在V.42/V.42bis方案实施后接收数据文件，按照由调制解调器选择信号指明的最佳调制方式的最大数据速率选择一个最佳调制方式(例如V.34、V.32/V.32bis、V.22/V.22bis、Bell 103)，以传输该数据文件。

数据速率通常从多种最大数据速率(例如28800bps、14400bps、2400bps、300bps等)中选择，而调制方式通常从多种调制方式(例如V.34、V.32/V.32bis、V.22/V.22bis和Bell103)中选择。数据文件的最佳传输时间长度的确定如上面所指出。调制方式也如上面所指出地进行选择。

图3以标号300示出一个具体实施例，其中，调制方式选择控制器202包含一个微处理器302，以通信软件编程并有一个控制存储器304。一个用户在用户接口210向调制方式选择控制器202传送出一个文件名，调制方式选择控制器202将该文件名传输给文件服务单元212。文件服务单元212向调制方式选择控制器202传输出文件大小和类型的信息，并将该文件传输给文件存储器214。然后，该文件传输到文件输入/输出单元216上，以从调制方式选择控制器202输出一个信号。调制方式选择控制器202将文件大小和类型信息传输给方式计算器204，由方式计算器204计算出每种数据速率情况下的调制解调器的训练时间加上调制解调器传送出该数据文件的传输时间，它们一起构成了该数据文件所需的总传输时间。由于不同调制方式的训练时间是变化的，所以应用一种较慢的数据速率和调制方式来传输一个比较小的数据文件，比应用一种较快的数据速率和调制方式，可能所花的时间较少。调制方式选择控制器202确定出对于从可供应用数据速率和调制方式中计算出的所有传输时间的最短传输时间，给调制方式选择切换器206传送出一个信号，使之选择出具有最短传输时间也即最佳传输时间的数据速率和调制方式。此外，调制方式选择控制器202按照由编程的控制器微处理器302实施的预选方案，启动/阻塞V.42bis数据压缩单元218和V.42差错控制单元220两者之一或这两者。数据文件传输到V.42bis数据压缩单元218上，然后传输到V.42差错控制单元220，选择前者时将数据文件予以压缩，选择后者时采用V.42差错控制。然后，数据文件传送到调制方式选择切换器206，后者将该数据文件传输给由调制方式选择控制器202选择的调制方式单元上，调制方式单元随后通常将该数据文件传送给一个切换器222，然后传送到模拟接口224、2线-4线变换器(混合路由器)226，再传送至电话线路。

虽然，上面叙述了示范性的实施例，但本领域的技术人员显然知道，对此可作出许多变更和修改而不偏离本发明。据此，如所附的权利要求书中规定的，意在指明，所有此类变更和修改都包括在本发明的精神实质和范畴之内。

Claims

1.一种用于呼叫端调制解调器中的自动调制方式选择单元，用以从多种调制方式中自动地选择出一个最佳的调制方式，其特征在于该自动调制方式选择单元包含：

A)一个方式计算器，可操作地耦合到一个调制方式选择控制器，用以根据文件大小和类型确定出传送一个数据文件的最佳调制方式，并用以向调制方式选择控制器传送出调制方式选择信号以指明该最佳调制方式；

B)调制方式选择控制器，具有一个控制存储器，被耦合用来从一个用户接收数据文件，并具有一个文件服务单元和方式计算器，用以利用该文件向方式计算器提供出文件大小和类型的信息，并根据接收到的调制方式选择信号来启动/阻塞一个预定方案，用以对数据文件可选择地实施V.42/V.42bis，并用以传送出指明最佳调制方式的一个调制解调器选择信号，

其中，最佳调制方式基于最佳传输时间长度，后者根据每种可应用调制方式所需的训练时间、数据文件大小和每种可供应用调制方式的最大数据速率来确定。

2.根据权利要求1所述的自动调制方式选择单元，其特征在于，所选择的调制方式为下到之一种：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103。

3.根据权利要求1所述的自动调制方式选择单元，其特征在于，数据速率是由下列各种调制方式所支持的多种数据速率中之一所支持的一种数据速率：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103。

4.根据权利要求1所述的自动调制方式选择单元，其特征在于，在每种调制方式时数据文件的最佳传输时间长度决定于每种可应用调制方式的训练时间与由数据文件大小除以调制方式的最大比特率之商的和值，当选择时，调制方式(它根据最佳传输时间长度来选择)是不同于按照自动方式调制解调器选择出一种调制方式的调制方式。

5.一种在呼叫端调制解调器中的自动调制方式选择单元，用以从多种调制方式中自动地选择出一个最佳的调制方式以向另一个调制解调器传输一个数据文件，其特征在于，该自动调制方式选择单元包含：

A)一个调制方式选择控制器，具有一个控制存储器，可操作地耦合用来接收数据文件的大小和类型信息，并接收调制方式选择信号，

用以根据从用户中接收到的数据文件向一个文件服务单元传送该数据文件的名字，后者向一个文件存储器返回一个文件大小和类型的信息并传送该数据文件，然后再由文件存储器传送给一个文件输入/输出单元，

用以根据接收到的文件大小和类型的信息，向一个模式计算器提供该文件大小和类型信息，

用以根据接收到的调制方式选择信号，按照一个预定方案启动/阻塞V.42/V.42bis和输入/输出单元，用以可选择地对数据文件实施V.42/V.42bis，并用以向一个调制方式选择切换器传送调制解调器选择信号；

B)方式计算器，可操作地耦合到调制方式选择控制器，用以确定一个传送该数据文件的最佳调制方式，并用以向调制方式选择控制器传送调制方式选择信号以指明最佳调制方式；

C)调制方式选择切换器，可操作地耦合到调制方式选择控制器，并在V.42/V.42bis方案实施后接收数据文件，用以选择由调制解调器选择信号指明的最佳调制方式，

其中，最佳调制方式基于最佳的传输时间长度，后者是根据每种可应用调制方式所需的训练时间、数据文件大小和每种可应用调制方式的最大数据速率确定的。

6.根据权利要求5所述的自动调制方式选择单元，其特征在于，至少以下A至D之一：

A)所选择的调制方式是下列调制方式之一：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103。

B)数据速率是由下列各种调制方式支持的多种数据速率中之一所支持的一种数据速率：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103。

C)每种调制方式中数据文件的最佳传输时间长度决定于两者之和，一个是每种可应用调制方式的训练时间，一个是数据文件大小除以调制方式的最大比特率之商；

D)基于最佳传输时间长度选择出的调制方式是与按照自动方式调制解调器选择出的一种调制方式不同的一种调制方式。

7.一种在呼叫端调制解调器中的自动调制方式选择单元，用以利用的方案依据于每种可应用调制模式所需的训练时间、数据文件大小和每种可应用调制模式的最大数据速率，从多种调制方式中自动地选择出一个最佳的调制方式，以向另一个调制解调器传输一个数据文件，其特征在于，该自动调制方式选择单元包含：

A)一个调制方式选择控制器，具有一个控制存储器，可操作地被耦合来从一个用户接收数据文件，并与用户接口互相操作，耦合到一个文件服务单元，用以接收文件类型和大小的信息，还耦合到一个方式计算器，用以向该方式计算器提供文件类型和大小的信息，以在接收到的调制方式选择信号时，根据一个预定方案启动/阻塞V.42和V.42bis，响应一种方案，向一个文件输入/输出单元传送信号，以便可选择地实施V.42/V.42bis，并向一个调制方式选择切换器传送调制解调器选择信号；

B)方式计算器，可操作地耦合到调制方式选择控制器，用以利用文件大小、每种可供应用调制方式的最大数据速率和每种可供应用的调制方式的训练时间为该数据文件确定最佳的传输时间长度，并根据该最佳传输时间长度向调制方式选择控制器传送一个调制方式选择信号以指明最佳调制方式；

C)调制方式选择切换器，可操作地耦合到调制模式选择控制器，并在V.42/V.42bis方案实施后接收数据文件的，用以按照由调制解调器选择信号为最佳调制方式指明的最大数据速率，对该数据文件的传输选择出最佳调制方式。

8.根据权利要求7所述的自动调制方式选择单元，其特征在于，至少A至C之一：

A)所选择的调制方式为下列调制方式之一：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103；

B)数据速率是由下列各种调制方式支持的许多种数据速率中之一所支持的一种数据速率：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103；

C)每种调制方式中数据文件的最佳传输时间长度决定于每种可供应用调制方式的训练时间与数据文件大小除以调制模式的最大比特率之商这两者之和，在选择时，其中的调制方式(它根据最佳传输时间长度来选择)是一种与按照自动方式调制解调器选择出的调制模式不同的调制模式。

9.一种由呼叫端调制解调器为了将数据文件传输到另一个调制解调器采用一种方案根据文件大小、每种可供应用调制方式的最大数据速率和每种可供应用调制方式的训练时间从多种调制方式中自动地选择出一种调制方式以确定该数据文件的最佳传输时间长度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A)确定该数据文件是否已经预压缩；

B)当数据文件已预压缩时，

B1)阻塞V.42bis；

B2)利用该文件大小、每种可供应用调制方式的最大数据速率和每种可供应用调制方式的训练时间，为该数据文件确定一个最佳传输时间长度；

B3)根据该最佳传输时间长度，选择和启动一个数据速率和调制方式；

C)当数据文件未预压缩时，

至少有C1-C5和C6-C10之一：

C1)选择一个压缩比；

C2)计算一个新的文件大小；

C3)启动V.42bis，并将该数据文件压缩成一个新的数据文件大小；

C4)利用该文件大小、每种可应用调制方式的最大数据速率和每种可供应用调制方式的训练时间，为该数据文件确定一个最佳传输时间长度；

C5)根据该最佳传输时间长度，选择和启动一个数据速率和调制方式；又 C6)将数据文件进行预压缩；

C7)确定出预压缩数据文件的文件大小；

C8)阻塞V.42bis；

C9)利用该文件大小，每种可供应用调制方式的最大数据速率和每种可供应用调制方式的训练时间，为该数据文件确定一个最佳传输时间长度；

C10)根据该最佳传输时间长度，选择和启动一个数据速率和调制方式。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少以下A至D之一：

B)数据速率是由下列各种调制方式支持的多种数据速率中之一所支持的一种数据速率：V.34，V.32/V.32bis，V.22/V.22bis，以及Bell 103；

C)该数据文件的最佳传输时间长度取决于每种可供应用调制解调器的训练时间与数据文件大小除以调制解调器的比特率之商这两者之和；

D)该调制方式(它根据最佳传输时间长度来选择)是一种与按照自动方式调制解调器选择出的调制方式不同的一种调制方式。