Радиотелефонная система для групп удаленных абонентов

Радиотелефонная система для групп удаленных абонентов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Изобретение относится к радиотелефонным системам для обслуживания множества станций удаленных абонентов, более конкретно к радиотелефонным системам, в которых некоторые из этих абонентских станций расположены в непосредственной близости, т.е. группами.

Предшествующий уровень техники

Радиотелефонная система, содержащая базовую станцию для обслуживания удаленных абонентских станций, описана в патенте США №5119375. В этой системе каждая абонентская станция оборудована радиостанцией, которая получает от базовой станции команды для настройки на конкретный канал и использования конкретного временного интервала в течение продолжительности ведения разговора. Передача по радиоканалу с временным уплотнением использовалась для линий связи от базовой станции к абонентским станциям, а передача с многостанционным доступом с временным разделением (МДВР) каналов - для линий связи от индивидуальных абонентских станций к базовой станции. Временное разделение каждого радиоканала на временные интервалы и компрессия речевых сигналов позволяли каждому радиочастотному каналу поддерживать число речевых каналов равным числу временных интервалов. Аналоговые речевые сигналы, поступающие в коммутационную телефонную сеть общего пользования и от нее, сначала преобразовывались в компандированные по М-закону цифровые выборки импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) со скоростью передачи 64 кб/сек. Перед передачей по радиоканалу цифровые выборки подвергались речевой компрессии для уменьшения скорости и передачи речевой информации с 64 кб/сек до 14,6 кб/сек с использованием остаточно возбуждаемого кодирования с линейным предсказанием. Требовалось, чтобы речевой кодек и модем были специализированными для конкретной частоты и временного интервала во время длительности вызова.

В то время как вышеупомянутая система действовала достаточно удовлетворительно, позволяя осуществлять телефонное обслуживание, в частности, в областях, где нет проводных линий связи, непредвиденный рост такой телефонной службы привел к ситуациям, в которых абонентские станции оказываются в непосредственной близости друг от друга. Первоначальные усилия для снижения стоимости на одну линию при обслуживании группы таких близко расположенных абонентских станций были нацелены на объединение стоимостей установки и обслуживания индивидуальных абонентских станций за счет совместного использования общего оборудования, такого как корпус, источник питания, РЧ усилитель мощности и антенна. Таким образом, в группе близко расположенных абонентских станций, каждая из которых могла бы иметь доступ к РЧ каналу, единственный широкополосный РЧ усилитель мощности мог быть использован для обслуживания этой группы. Однако при этом все еще требовалось, чтобы каждая абонентская линия имела свой собственный модем и приемопередатчик радиосвязи. Выходные сигналы индивидуальных приемопередатчиков подавались на общий РЧ усилитель мощности, который должен был обеспечивать управление максимальной мощностью, равной сумме мощностей всех приемопередатчиков в группе смежных абонентских станций, которые могли быть одновременно активными на одном и том же интервале времени. Очевидно, что было бы желательно дальнейшее повышение эффективности по сравнению с результатом, обеспечиваемым патентом 5119375, уменьшение максимальной и средней требуемой мощности особенно в отдаленных областях, требующих обслуживания с использованием мощностей солнечных элементов.

Сущность изобретение

Согласно принципам изобретения затраты на линию связи уменьшают для физически компактной группы абонентских линий путем обеспечения для линий внутри такой группы не только общего источника энергии и РЧ усилителя мощности, но и общего модема, синхронизации, промежуточной частоты (ПЧ), функций преобразования с повышением и понижением частоты и контроллера, так что достигается значительная концентрация ресурсов. В такой системе предусмотрено небольшое число модемов для обслуживания многочисленных абонентов в физически близкой группе, называемой далее кластером или более конкретно модульным кластером. В иллюстративном варианте абонентские цепи и модемы представляют собой модульные печатные платы, которые вставляют в коммутационный щит, применяющий объединительную плату для распределения информации о временных характеристиках и данных среди блоков. Любой из модемов может быть занят для управления вызовами для нескольких абонентов на последовательных временных интервалах.

Особенностью изобретения является то, что выбор из общего пула модемов с быстрой перестройкой частоты модема для управления вызовом регулируется для экономии потребляемой мощности двумя способами. Во-первых, новый модем предпочтительно не занимается для использования в обработке вызова до тех пор, пока все временные интервалы на активных модемах не будут заняты вызовами, что позволяет всем еще не выбранным модемам оставаться в энергосберегающем "сниженном по мощности" состоянии.

Во-вторых, число вызовов, использующих один и тот же временной интервал (на разных частотах), регулируется для уменьшения максимальной потребляемой мощности на РЧ усилителе мощности.

Следующей особенностью изобретения является исключение задержки синхронизации при необходимости занятия находящегося в состоянии пониженной мощности модема для применения его на вызове. Как только синхронизация временного интервала с базовой станции устанавливается для первого модема этого пула при данном кластере (группе), информация о синхронизации становится доступной остальным модемам, преимущественно через объединительную плату, под контролем кластерного контроллера на основе микропроцессора. Поэтому все модемы с пониженной мощностью сразу же предоставляются в распоряжение без какой-либо задержки для получения синхронизации с циклом временного разделения базовой станции.

Следующей особенностью изобретения является классификация состояний синхронизации модемов в соответствии с несколькими параметрами классификации и получение доверительного уровня (доверительной вероятности) для каждого активного модема, отражающего надежность параметров синхронизации, и распределение информации о синхронизации из модема, имеющего наилучший доверительный уровень.

Краткое описание чертежей

Предшествующие и другие цели и особенности изобретения будут более очевидными из нижеследующего описания, иллюстрируемого чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - блок-схема модульного кластера, имеющего общий пул модемов с быстрой перестройкой частоты для обработки группы абонентских пунктов;

фиг.2А - иллюстрация соединения абонентских линейных цепей и модемов в аппаратуре обмена временных интервалов;

фиг.2В - РЧ цикл многостанционного доступа с временным разделением (МДВР) каналов, выделенный для временных интервалов 16-позиционной фазовой манипуляции;

фиг.2C - РЧ цикл МДВР, выделенный для временных интервалов квадратурной фазовой манипуляции;

фиг.2D - распределение задач между временными интервалами МДВР и ИКМ буферами;

фиг.3 - элементы принципиальной схемы модуля модемов с быстрой перестройкой частоты;

фиг.4 - блок промежуточной частоты (ПЧ) модема с быстрой перестройкой частоты;

фиг.5 - блок-схема синтезатора блока преобразователя повышения/понижения частоты;

фиг.6 - синтезатор частот и формирователь шума для приемной части модема;

фиг.7 - схема синтеза частот, модуляции и формирователя шума на промежуточной частоте для передающей части модема;

фиг.8 - схема генерирования синхроимпульсов для модульного кластера.

Описание примеров осуществления изобретения

На фиг.1 представлена блок-схема модульного абонентского кластера, удаленного от базовой станции (не показана). Абонентский кластер назван "модульным", поскольку линейные цепи 100 и модемы 400 состоят из сменных блоков. Поэтому число сменных абонентских линейных цепей 100 будет зависеть от числа абонентов в данном районе, а число сменных модемов 400 может быть выбрано с учетом обеспечения обработки рабочей нагрузки, ожидаемой от этого числа линейных цепей 100. Линейные цепи 100 содержатся на счетверенных линейных модульных печатных платах 101-108, каждая из которых обслуживает четыре абонентские линии. Восемь таких счетверенных линейных модулей обеспечивают функции замкнутой системы автоматического управления группе из 32 абонентских линий, причем цепи 100 могут содержать множество линейных групп.

Каждая линейная цепь на каждом счетверенном линейном модуле 101-108 обуславливает появление специализированного временного интервала импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) в ИКМ тракте передачи речевого сигнала 200 и в тракте вызова (сигнализации) 201. Модули 101-108 включают в себя кодеки речевых сигналов (не показаны) для кодирования аналогового речевого сигнала абонентской цепи для передачи в тракте 200 ИКМ-данных. Информация сигнализации для абонентской цепи подается в тракт сигнализации 201 посредством схемы интерфейса абонентской линии. Может быть использовано кодирование по закону М-компандирования или по закону А-компандирования.

Соединение конкретного одного из модемов 400 для обработки вызова от одной конкретной цепи из линейных цепей или с одной конкретной цепью из линейных цепей с одним из счетверенных линейных модулей 101-108 производится через блоки обмена временных интервалов 310 и 320 по команде кластерного контроллера 300. Блок обмена 320 временных интервалов ИКМ данных передает речевые выборки между ИКМ трактом передачи речевого сигнала 200, обслуживающим линейные модули 101-108, и ИКМ трактом передачи речевого сигнала 220, обслуживающим пул модемов 400. Блок обмена 310 временных интервалов вызова передает информацию вызова между трактом вызова 201, обслуживающим модули 100, и трактом вызова 221, обслуживающим пул модемов 400.

Для телефонного разговора необходимы два РЧ канала, один для передачи от базовой станции к абоненту ("прямой" канал) и один от абонента к базовой станции ("обратный" канал). Частоты прямого и обратного каналов предоставляются ведомством телекоммуникаций и в типовом случае могут быть отделены одна от другой интервалом 5 МГц. Тракт распространения сигнала прямого канала, принимаемого в кластере от базовой станции, может быть прослежен от кластерной антенны 900 и антенного переключателя 800 до блока синтезатора и преобразователя повышения и понижения частоты 600. В блоке преобразователя 600 РЧ сигнал ограничивается, фильтруется в полосе частот, преобразуется с понижением частоты из полосы РЧ сигнала на частоте 450 МГц, 900 МГц или другой высокой или сверхвысокой частоты в сигнал промежуточной частоты (ПЧ) в диапазоне 26-28 МГц. Этот ПЧ сигнал подается к модемам 400, которые обрабатывают этот сигнал для подачи в абонентские линейные цепи через блоки обмена временных интервалов в кластерном контроллере 300.

Каждый из модемов включает в себя процессор цифрового сигнала полосы частот модулирующих сигналов (см.Фиг.3, DSР/ВВ) и процессор модема (см.Фиг.3, DSР/МDМ). В направлении передачи прямого канала процессор модема DSР/МDМ демодулирует ПЧ сигнал, полученный от блока преобразователя 600, и передает эти данные к процессору цифрового сигнала DSР/ВВ, который преобразует демодулированные данные в кодируемые по М-закону или А-закону компандирования сигналы для передачи через блок 320 обмена временных интервалов к линейным модулям. Процессор цифрового сигнала DSP/ВВ модема сопрягается с процессором модема DSP/МDМ через интерфейс прямого доступа к ЗУ (см.Фиг.3, DМА) и с трактами ИКМ через последовательный порт процессора. В направлении передачи в обратном канале процессор цифрового сигнала DSР/ВВ преобразует кодированную по М-закону или по А-закону компандирования ИКМ информацию, полученную из ИКМ тракта 500, в линейную форму, сжимает эти линейные данные при помощи остаточно возбуждаемого кодирования с линейным предсказанием (BELP) и передает при помощи DМА сжатые данные к процессору цифрового сигнала DSP/MDM, который модулирует этот сигнал для передачи во временном интервале радиоканала.

Как показано на Фиг.2А, каждый из модемов 400 и каждый из линейных модулей 100 имеет четыре специализированных вида временных интевалов в блоке обмена 320 временных интервалов ИКМ данных для неблокирующего доступа. Каждый модем предназначен для двух соседних ИКМ интервалов в ИКМ временных интервалах 0-15 и для двух соседних ИКМ временных интервалов в ИКМ временных интервалах 16-31. Например, для конкретного вызова обменник временных интервалов ТS1 320 соединяет линейную цепь 0 линейного модуля 101 с каналом 1 модема 1 и линейную цепь 1 линейного модуля 101 с каналом 0 модема 1 и т.д. Блоки обмена временных интервалов 310 и 320 обеспечивают повторяющийся период выборки длительностью 125 мкс, состоящий из 32 временных интервалов, при скорости передачи данных 2,048 Мб/сек. Во время каждого ИКМ интервала 125 мкс линейные модули могут послать 32 8-битовых байтов данных в блок обмена временных интервалов 320, и каждый модем может получить 4 8-битовых байта на его последовательном порте процессора группового сигнала, упакованные вместе в виде двух 16-битовых слоев. Каждое 16-битовое слово вызывает сигнал прерывания на последовательном порте процессора группового сигнала. При получении сигнала прерывания процессор группового сигнала определяет, соответствует ли пара ИКМ выборок, содержащихся в этом 16-битовом слове, интервалам 0 и 1 или интервалам 2 и 3. Подобным образом, во время каждого ИКМ интервала 125 мкс четыре речевых канала ИКМ данных, упакованные вместе в виде двух 16-битовых слов, могут быть посланы из последовательного порта каждого процессора группового сигнала к блоку обмена временных интервалов 320 для доставки к линейным модулям.

РЧ цикл временного уплотнения на базовой станции показан на Фиг.2В и 2С с продолжительностью 45 мс каждый. Цикл 16-позиционной ФМн Фиг.2В имеет четыре временных интервала, каждый продолжительностью τ, причем каждый временной интервал способен нести разные частоты, предоставляемые прямому и обратному каналам вызова. На Фиг.2С РЧ цикл такой же продолжительности обеспечивает реализацию прямого и обратного каналов двух вызовов, модулируемых посредством квадратурной ФМн. Ясно, что схема временного уплотнения может обеспечивать передачу четырех вызовов с 16-позиционной ФМн или двух вызовов с квадратурной ФМн.

Фиг.2D иллюстрирует синхронизацию задач, выполняемых в кластере при передаче информации между рассматриваемой схемой МДВР с использованием вызовов, модулированных квадратурной ФМн и ИКМ трактами. Строка (1) представляет буферы для приема двух модулированных квадратурной ФМн временных интервалов прямого канала, Rx1 и Rx2, цикла МДВР. Демодуляция начинается, как только буфер получает первую половину, Rx1a, временного интервала. Строка (2) представляет буферы, готовые к передаче в двух модулированных квадратурной ФМн временных интервалах обратного канала Тх1 и Тx2, цикла МДВР. Заметим, что в кластере временные интервалы обратного канала смещены относительно временных интервалов прямого канала, так что можно избежать затрат на антенный переключатель. Кроме того, обратный канал абонентского блока смещен таким образом, что он будет приниматься на базовой станции в подходящее время с учетом расстояния между абонентским пунктом и базовой станцией. Строки (3) и (4) на Фиг.2D обозначают буферы в статическом ЗУПВ (фиг.3) модема, которые хранят ИКМ слова при передаче к блоку обмена ТS1 320 речевых временных интервалов и от него (Фиг.1).

В нормальном речевом режиме процессор модема DSР/МДМ демодулирует полученные символы прямого канала, упаковывает их в буфер в статическом ЗУПВ модема SRАМ/МDМ (Фиг.3) и посылает содержимое этого буфера к процессору группового сигнала DSР/ВВ для RELP синтеза (расширения). Процессор группового сигнала кодирует расширенные данные согласно М-характеристике или А-характеристике и передает их в шину ИКМ данных для доставки к линейным модулям. Кодовые слова речевых сигналов передаются в каждом цикле во время активного речевого режима. Кодовое слово находится в начале пакета данных между заголовком и речевыми данными как в прямом, так и в обратном канале. Кодовые слова речевых сигналов прямого канала содержат информацию, которую можно использовать для корректировки мощности передачи и синхронизации. Информация локальной абонентской цепи (т.е. ответ абонента, отбой абонента, вызов, разъединение прямого канала) также может быть введена в эти кодовые слова. Кодовые слова обратного канала содержат информацию о локальной абонентской цепи и о качестве связи прямого канала.

Кодовое слово речевого сигнала прямого канала декодируется процессором модема (DSМ/МDМ). Это кодовое слово содержит информацию о регулировке передаваемой дробной синхронизации, регулировке передаваемого уровня мощности и регулировке локальной цепи. Информация о дробной синхронизации и регулировке уровня мощности усредняется в течение цикла, и усредненная регулировка выполняется в конце цикла. Информация управления локальной цепью хранится локально, и изменения в состоянии цепи детектируются и сообщаются в кластерный контроллер. Управление локальной цепью также заставляет модем передавать сигналы управления линейной цепи по шине сигнализации. Кодовое слово речевого сигнала обратного канала включает в себя статус локальной цепи, который используется кластерным контроллером и базовой станцией для контроля прохождения вызова.

Процессор модема SDР/MDM выполняет фильтрование с конечным импульсным откликом и автоматическую регулировку усиления полученных выборок в программе обслуживания с прерыванием принимаемых символов. Программа демодулятора в процессе модема вызывается при приеме в приемный буфер половины временного интервала информации группового спектра передаваемых сигналов. Демодулятор работает на половине интервала данных и передает упакованные выходные данные на процессор группового сигнала DSP/BB для RELP синтеза. Передача данных на процессор группового сигнала и от него регулируется таким образом, что вводные очереди RЕLР заполняются до того, как потребуются соответствующие данные синтеза, а выходные очереди RELP опустошаются до того, как поступят выходные данные нового анализа (сжатия). Во время демодуляции выполняются автоматическая регулировка частоты (АРЧ), автоматическая регулировка усиления (АРУ) и процессоры отслеживания битов для поддержания точной синхронизации с базовой станцией.

Ясно, что возможен смешанный режим работы, при котором некоторые временные интервалы могут использовать модуляцию 16-позиционной ФМн, тогда как остальные интервалы могут использовать модуляцию квадратурной ФМн.

Синхронизация с базовой станцией

Перед применением РЧ канала для связи между базовой станцией и кластером кластер должен быть синхронизирован с циклом временных интервалов РЧ, используемым базовой станцией (не показано). Согласно изобретению один или несколько модемов 400 получают команды от кластерного контроллера 300 о синхронизации с цикловой синхронизацией РЧ базовой станции путем поиска частоты канала, несущей радиоканал управления, используемый базовой станцией. Кластерный контроллер 300 включает в себя центральный микропроцессор управления 330, например процессор серии 68000 компании Motorola, который посылает информацию управления через шину СР (центрального процессора) к микропроцессорам в модемах 400. При подаче мощности кластерный контроллер 300 загружает данные подходящего программного обеспечения и исходные данные в модемы 400. После нахождения частоты канала модем должен синхронизироваться с временным интервалом базовой станции путем декодирования уникального слова (радиоканала управления RCC). Как описано в вышеупомянутом патенте 5119375, канал RCC отличается от других каналов тем, что он имеет расширенный защитный интервал в его временном интервале и включает в себя DВРS К модулированное уникальное слово из 8 битов. Для уменьшения возможности аннулирования вызова, если отсутствует модем с активным временным интервалом RCC и становится необходимым предоставить временной интервал RСС другому модему, то временные интервалы предоставляются внутри активного модема таким образом, что временной интервал синхронизации (RСС) (называемый Rx0, где четыре временных интервала представляют собой Rx0-Rx3, или Rx1, где четыре временных интервала представляют собой Rx1-Rx4) является последним, который должен быть заполнен.

При запуске предполагается, что все модемы 400 не синхронизированы с РЧ циклом 45 мс базовой станции. Во время временного интервала 0 этого РЧ цикла базовая станция передает сообщение RСС по некоторому РЧ каналу, который при приеме в модульном кластере будет декодироваться, синхронизируя кластер с РЧ циклом временных интервалов базовой станции для всех РЧ каналов. Пока не будет достигнута синхронизация с базовой станцией, каждый модем генерирует свою собственную локальную РЧ цикловую синхронизацию. Затем кластерный контроллер 300 дает команду одному или нескольким модемам производить поиск RCC, передаваемого базовой станцией, на различных РЧ каналах до тех пор, пока не будет найден RСС или пока все каналы не будут подвергнуты поиску. Если после поиска во всех каналах RСС не был найден, контроллер дает команду снова начать поиск. Когда один из модемов находит этот RСС (радиоканал управления), контроллер обозначает его как RСС модем и распределяет его информацию о синхронизации ко всем остальным модемам через сигнал цикловой синхронизации при помощи объединительной платы.

При поиске RСС интервала этот номер канала используется модемом для цифровой перестройки частоты гетеродина прямого цифрового синтеза частоты (DDFS), например, в диапазоне 2 МГц. Имеются две стадии для захвата модемом RСС канала: грубое обнаружение частоты канала связи и нахождение "AM дырки", части временного канала RСС, в которой количество символов, передаваемое базовой станцией, не заполняет весь временной интервал. Грубый захват частоты основан на проведении преобразования Гильберта спектра RСС канала, которое дает коррекцию частоты для гетеродина. Это продолжается до тех пор, пока энергия в верхней половине спектра не приблизится к энергии в нижней половине.

После грубого захвата частоты, например, с точностью до 300 Гц относительно частоты канала связи производится поиск AM дырки. Ряд нулевых сигналов передается перед данными RCC. AM дырка обнаруживается контролем амплитуды последовательно получаемых символов. При детектировании 12 последовательных нулевых символов модем выводится АМ-стробсигнал, указывающий начало RСС интервала и начало цикла МДВР. Это грубо синхронизирует временные характеристики модема полосы модулирующих частот с временными характеристиками базовой станции. Синхронизацию надо выполнять только один раз, так как радиоканал является общим для всех модемов полосы модулирующих сигналов в модульном кластере. Сигнал цикловой синхронизации передается одним модемом ко всем другим модемам в кластере посредством сигнала, передаваемого по проводникам на объединительной плате. При поиске RСС, если найдена AM дырка в пределах до 3-символьных периодов от начала циклового маркера, грубый захват является завершенным. Обнаружение уникального слова внутри этого цикла обеспечивает модем информацией о синхронизации, которая используется для синхронизации локального хронирования этого модема до точности в 1 символ с базовой станцией. Модем находится в состоянии синхронизации при приеме до тех пор, пока он продолжает принимать и декодировать правильно уникальное слово. Как только синхронизация достигнута, может применяться модуляция 16-позиционной ФМн, соответствующая 4 битам на символ, квадратурная модуляция, соответствующая 2 битам на символ, или их комбинации.

Хотя все модемы способны принимать радиосигнал управления (RСС) базовой станции и синхронизироваться с ним, только один модем должен делать это, так как модем, выбранный кластерным контроллером, может использовать синхронизацию совместно с другими модемами посредством сигнала цикловой синхронизации при помощи объединительной платы. Выбранный модем будет источником выходного сигнала цикловой синхронизации, а все другие модемы будут принимать этот сигнал как входной сигнал цикловой синхронизации.

При подключении модема к центральному процессору процессор модема DSР/МDМ передает команду на DDF 450 (Фиг.3) попытаться синхронизировать локальное цикловое хронирование с сигналом объединительной платы. Хронирование DDF 450 каждого модема в этот момент независимо от хронирования каждого другого модема. Сначала блок DDF 450 получает команду от своего процессора DSР/МDM для поиска сигнала объединительной платы для осуществления синхронизации. Если сигнал синхронизации объединительной платы присутствует, DDF будет синхронизировать свой сигнал цикловой синхронизации с сигналом объединительной платы, а затем отсоединится от сигнала объединительной платы. Таким образом, сигнал объединительной платы не подается непосредственно в схему хронирования модема, а лишь совмещает внутренний запуск модема с полученным сигналом цикла. Если сигнал синхронизации объединительной платы отсутствует, то предполагается, что этот модем первым активирован кластерным контроллером, и в этом случае кластерный контроллер 300 дает команду процессору модема DSР/МDМ для поиска RCC и передает сообщение о хронировании модема кластерному контроллеру.

Затем кластерный контроллер 300 дает команду процессору модема DSP/MDM демодулировать DВРS К сигнал в канале RСС. Канал демодуляции сигнала ПЧ, полученного от преобразователя 600, может проходить до модуля ПЧ модема, где он снова фильтруется полосовым фильтром и преобразуется с понижением частоты с формированием потока информации со скоростью 16 килосимволов в секунду. DВРSК модуляция, применяемая в канале RСС, представляет собой модуляцию вида один бит на символ. Сигналы RСС, принимаемые от базовой станции, должны быть демодулированы и декодированы перед их посылкой к кластерному контроллеру. Только сообщения (сигналы), которые адресованы кластерному контроллеру, имеют допустимый CRC (контроль циклическим избыточным кодом) и являются сигналами пакетного типа или сигналами подтверждения, направляются к контроллеру. Все другие сообщения отбрасываются. Сигнал подтверждения означает правильный прием предыдущего сигнала RСС. Сигнал адресуется кластерному контроллеру, если идентификационный номер абонента (SLD), содержащийся в этом сообщении, согласуется с SID этого кластера.

Согласно Фиг.3 сигнал ПЧ со скоростью 16 килосимволов в секунду из цепи ПЧ (Фиг.4) поступает в аналого-цифровой преобразователь 804, в котором производится дискретизация со скоростью 64 кГЦ при помощи синхросигнала, полученного от блока DDF 450. Аналого-цифровой преобразователь 804 производит квадратурную дискретизацию в полосе пропускания с частотой дискретизации 64 кГц. Квадратурная дискретизация в полосе пропускания описана, например, в патенте США №4764940. На выходе преобразователя 804 формируется последовательность комплексных сигналов, которая имеет некоторое временное искажение. Выходной сигнал преобразователя 804 (Фиг.8) поступает в стек принимаемых сигналов (RхFIF0) в блоке DDF 450. Процессор модема DSР/МDМ считывает содержание блока RхFIF0 и выполняет операцию комплексного фильтрования с конечным импульсным откликом, которая удаляет временное искажение, вводимое квадратурной дискретизацией в полосе пропускания. После удаления временного искажения сигналы демодулируются процессором DSP/MDM.

Во время демодуляции сигналов RСС процессором модема DSP/MDM выполняются автоподстройка частоты, автоматическая регулировка усиления и отслеживания битов для сохранения точной синхронизации кластера с базовой станцией. Регулировки времени передачи и уровня мощности выполняются в соответствии с информацией, содержащейся в принятом сигнале RСС. Процессор DSР/МDМ анализирует демодулированные данные и обнаруживает сигнал RСС, включающий в себя биты состояния канала связи, и данные из 96 битов, которые включают в себя идентификационный номер абонента (SID). Процессор модема DSР/MDM также распознает, относится ли этот SID к одной из абонентских линейных цепей в этом кластере.

Если полученное сообщение является сообщением для этого кластера, то оно передается к кластерному контроллеру 300, который интерпретирует команду RСС. Прямые сообщения RСС включают в себя сообщение поискового вызова, установление связи по вызову, указание свободной линии и самопроверку. Обратные сообщения RCC включают в себя прием вызова, запрос на свободную линию, результаты проверки и запрос на вызов. Если сообщение RСС является сообщением поискового вызова, то кластерный контроллер, для которого предназначено это сообщение, будет формировать сообщение о приеме вызова для передачи обратно к базовой станции. Из сообщения о приеме вызова базовая станция определяет смещение во времени между кластером и базовой станцией, после чего базовая станция посылает символьную информацию корректировки синхронизации к кластеру в следующем сообщении RCC, которое является сообщением об установлении связи по вызову.

Если сообщение RCC является сообщением об установлении связи по вызову, то содержащаяся в нем информация представляет собой команду для кластерного контроллера о том, какую корректировку осуществить в символьной синхронизации, нужно ли корректировать уровень мощности, дробное хронирование и какой канал использовать для остальной части вызова (номер канала, номер временного интервала временного уплотнения, будет ли применяться квадратурная ФМн или 16-позиционная ФМн модуляция и каким является тип абонентской линии).

Первый модем, обнаруживший RCC, обозначается как модем RCC, и его сдвиг частоты, регулировка усиления и информация о начале цикла считаются правильными и могут распространяться на другие модемы. Кластерный контроллер получает информацию о номере этого канала и решает, какой модем должен получить команду о настройке на этот канал для обработки остальной части вызова.

Конечной стадией в достижении общей синхронизации является успешная установка речевого канала. Когда устанавливается речевой канал, два последних параметра синхронизации становятся правильными: синхронизация передаваемых символов и дробная синхронизация передаваемых символов. В этот момент, при активации кластерным контроллером другого модема вся необходимая информация о синхронизации доступна для обеспечения ею этого модема, что облегчает и ускоряет установку речевого канала. Доверительный уровень (доверительная вероятность) рассчитывается для оценки информации о синхронизации каждого модема. Кластерный контроллер корректирует доверительный уровень для каждого модема, как только происходит изменение в состоянии синхронизации, качестве связи или АРУ при приеме. Кластерный контроллер находит модем с наивысшим доверительным уровнем и распространяет его параметры синхронизации на остальные модемы.

При получении модемом команды от кластерного контроллера о вхождении в речевой режим этот модем сначала пытается выполнить очистку. Очистка представляет собой процесс точной синхронизации хронирования передачи модема и уровня мощности с хронированием приема базовой станции. Процесс очистки регулируется базовой станцией. Базовая станция и модем обмениваются специальными пакетами очистки до тех пор, пока базовая станция не заканчивает процесс очистки при достижении заданной степени синхронизации. Затем этот модем переходит в обычный речевой режим. Если базовая станция прекращает процесс очистки, модем будет прекращать вызов, переходить в режим молчания и информировать кластерный контроллер. Пакеты очистки являются DВРSК пакетами, форматированными аналогично RСС пакетам. Пакеты очистки обнаруживаются по присутствию уникального слова очистки. Модем считается находящимся в речевой синхронизации, когда уникальное слово очистки обнаруживается с нулевым смещением. Кодовые слова речевых сигналов прямой и обратной связи имеют контрольный байт кодового слова речевых сигналов, присоединенный для обнаружения ошибок. Модем будет сообщать о потере синхронизации, если 9 последовательных циклов принимаются с ошибками речевого кодового слова. В этом случае кластерный контроллер входит в режим восстановления и находится в этом режиме до тех пор, пока не будет обнаружено хорошее кодовое слово или пока модем не получит команду выйти из этого режима и войти в режим молчания.

На основе состояния синхронизации кластерный контроллер 300 определяет правильность параметров синхронизации, обеспечиваемых этим модемом. Таблица ниже показывает, какие параметры являются правильными, на основе текущего состояния синхронизации модема. "X" в таблице указывает на то, что данный параметр является правильным.

Состояние синхрониз.	Сдвиг частоты	Время символ.	Время дробн.	TxPLC программир. логич. управление при передаче	RxAGC АРУ при приеме	SORF
Синхр.
отсутствует
Синхр. приема
(RСС)	Х				Х	Х
Синхр. передачи (RCC)	Х			Х	Х	Х
Речев. синхр.	Х	Х	Х	Х	Х	Х

Слово доверительного уровня из 12 битов вычисляется модемом для отражения достоверности параметров синхронизации, установленных модемом. Слово доверительного уровня составляется конкатенацией битов, представляющих состояния синхронизации речи и приема модема, с битами, идентифицирующими параметры качества связи и полученной АРУ, как представлено в следующей таблице.

Распределение битов	11	10	9...8	7...0
Область	Речев. синхр.	Синхронизация при приеме (RCC)	Качество связи	АРУ при приеме

Одиночные биты 11 и 10 показывают соответственно, находится ли модем или не находится в синхронизации речи и приема. Два бита 9 и 8 идентифицируют 4 градации качества связи, тогда как 8 битов, предназначенных для получения уровня автоматической регулировки усиления, свидетельствуют о требуемом уровне усиления.

Модуль модема. Фиг.3

Основные компоненты модуля модема показаны на Фиг.3. Этот модуль может обслуживать до 4 одновременных дуплексных речевых каналов. Обработка для динамического манипулирования всеми функциями, требуемая активным каналом, разделена между процессором кластерного контроллера 320 (Фиг.1) и процессорами DSР/МDМ (процессором модема) и DSР/ВВ (процессором группового сигнала) в каждом модеме (Фиг.3). Процессор модема DSР/МDМ обслуживает фильтрование, демодуляцию и маршрутизацию входящих радиосигналов, форматирование данных перед передачей по радиоканалу и управление потоком данных между ним и групповым процессором DSP/ВВ. Процессор группового сигнала DSР/ВВ выполняет интенсивные вычислительные задачи сжатия и расширения речи и, кроме того, обслуживает ИКМ шину сопряжения. В обычном речевом режиме процессор модема DSР/МDМ демодулирует полученные символы, упаковывает их в принимающий буфер и посылает буфер с речевыми данными к групповому процессору DSР/ВВ для RELP синтеза и передачи к абонентской линейной цепи через ИКМ шину. Процессор модема DSP/MDM также принимает сжатую речь от процессора группового сигнала DSР/ВВ, форматирует ее в пакеты МДВР и посылает к фильтру формирования передаваемых импульсов, содержащемуся в DDF 450, для передачи по радиоканалу. Этот модем работает как с сигналами квадратурной ФМн модуляции, так и ФМн модуляции (и DВРSК во время очистки) под контролем кластерного контроллера.

Каждый из процессоров DSP/BB и DSР/МDМ имеют специализированное статическое ЗУПВ, SRAM/MDM и SRAМ/ВВ соответственно. Однако процессор модема DSP/MDM может запрашивать доступ к статическому ЗУПВ SRAM/BB путем активации его выхода занятия прямого доступа к ЗУ (DMA) и получает такой