DE4414554A1 - Telecommunications transmitting equipment with processor system to control signalling and data traffic - Google Patents

Telecommunications transmitting equipment with processor system to control signalling and data traffic

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DE4414554A1 DE19944414554 DE4414554A DE4414554A1 DE 4414554 A1 DE4414554 A1 DE 4414554A1 DE 19944414554 DE19944414554 DE 19944414554 DE 4414554 A DE4414554 A DE 4414554A DE 4414554 A1 DE4414554 A1 DE 4414554A1
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Abstract

Control is provided by a processor system (CPU) with terminations to peripheral devices and to communications networks. The communications network specific termination devices (AA, 1A) are switched through a data processing unit (DSP). An analogue to digital or digital to analogue converter (WE) joins the analogue and digital termination devices.The data processing unit (DSP) for processing the signalling and communications data connects to the processor system (CPU). The data processing unit (DSP) is implemented with a digital signal processor, which may be used to operate a standard terminal interface (DFU).

Description

Stand der TechnikState of the art

Endgeräte mit vielfältigen Funktionen für das Telekommuni­ kationsnetz sind in großen Stückzahlen auf dem Markt. Allen analogen Endgeräten ist dabei vielfach gemeinsam, daß Signalaufbereitung analog (vielfach mit diskreter Technik) erfolgt.End devices with diverse functions for telecommunications cation networks are on the market in large numbers. Everyone analog devices is often common that Analog signal processing (often with discrete technology) he follows.

Ein verbreitetes Modulkonzept ist in Fig. 1 dargelegt. Bei digitalen Endgeräten (z. B. ISDN) wird in der Regel ein digitales Signal in der Form erforderlich, daß direkt eine Schnittstelle angesteuert werden kann. Die Bereitstellung der Signale erfolgt von den jeweiligen Endgeräten. Sobald mehrere Signale miteinander verknüpft werden müssen (Sprache, Fax, Daten etc.), steigt der technische Aufwand.A common module concept is shown in Fig. 1. With digital end devices (e.g. ISDN), a digital signal is usually required in the form that an interface can be controlled directly. The signals are provided by the respective end devices. As soon as several signals have to be linked (voice, fax, data etc.), the technical effort increases.

Geräte, die sowohl an Analogeschnittstellen als auch Digi­ talsschnittstellen (z. B. ISDN) angeschlossen werden können sind derzeit nicht bekannt.Devices that use both analog interfaces and Digi valley interfaces (e.g. ISDN) can be connected are currently unknown.

  • - Nachteile der Signalverarbeitung (Töne erzeugen, Sprache einkoppeln, etc.).- disadvantages of signal processing (generating tones, Couple language, etc.).

Mit programmierbaren, digitalen Signalprozessoren (DSP) hat eine neue Technologie zur Verarbeitung von Signalen begon­ nen. Bisher war es erforderlich digitale Signale in analoge Signale umzuwandeln, um sie mit vernünftigem technischen und finanziellen Aufwand aufzubereiten, bzw. zu verändern, was mit den DSPs vergleichsweise preiswert möglich ist.With programmable, digital signal processors (DSP) a new technology for processing signals began nen. So far, it has been necessary to convert digital signals into analog signals Convert signals to them with reasonable technical and prepare or change financial expenditure, which is comparatively inexpensive possible with the DSPs.

Weiterhin ist es bei dem derzeitigen Stand der Technik der DSPs sogar sinnvoll analoge Signale zu digitalisieren, um sie mit DSPs weiterverarbeiten zu können. DSP ermöglichen softwaregesteuert eine Vielzahl von Funktionen, um Signale zu verarbeiten. Nach der Signalveränderung werden die Signale wieder analog ausgegeben.Furthermore, it is in the current state of the art DSPs even make sense to digitize analog signals to be able to process them further with DSPs. Enable DSP  software controlled a variety of functions to signal to process. After the signal change, the Signals again output in analog form.

Sofern an Sprachendgeräte weitere Endgeräte angeschaltet werden sollen, so ist der derzeitige Stand der Technik, daß zwei komplette Kommunikationspfade erforderlich sind, die erst direkt an der Kommunikationsschnittstelle miteinander verbunden werden (z. B. öffentliche Faxgeräte für Kreditkar­ ten oder Chipkarten). Die Kosten und der Aufwand für eine solche Lösung ist immens, da im Prinzip 2 getrennte Geräte miteinander verbunden werden müssen (siehe Fig. 2). Der Aufwand für die Steuerung der Geräte wird dadurch hoch, da das steuernde Gerät immer beobachten muß, in welchem Status sich die Schnittstelle des zu steuernden Gerätes zur Zeit befindet.If further terminals are to be connected to voice terminals, the current state of the art is that two complete communication paths are required which are only connected directly to one another at the communication interface (e.g. public fax machines for credit cards or chip cards). The cost and effort for such a solution is immense, since in principle two separate devices have to be connected to one another (see FIG. 2). The effort for controlling the devices is high because the controlling device must always monitor the status of the interface of the device to be controlled at the moment.

Zukünftig sind weiterhin Anwendungen denkbar bei welchen der Kommunikaitionspfad von der Gegenstelle kurzzeitig auf Datenübertragung umgestellt wird, um zum Beispiel transpa­ rent Informationen an ein Endgerät oder eine im Endgerät befindliche Chipkarte zu übertragen.In the future, applications will continue to be conceivable for which the communication path from the remote station briefly Data transmission is switched to, for example, transpa rents information to a terminal or one in the terminal to transfer the existing chip card.

AusführungsbeispielEmbodiment

Ein Kunde schiebt die Telefonkarte in den Kartenleser und hebt den Hörer ab. Die Haupt-CPU erkennt diesen Vorgang, lädt den DSP (Fig. 3/2) mit den Sprachausgabeprogramm und dem komprimierten Sprachtexten. Der DSP dekomprimiert die Sprachtexte und gibt sie an den Hörer 3 aus. Der Kunde be­ kommt nun Informationen über die Möglichkeiten und den Ge­ brauch des Telefons. A customer inserts the phone card into the card reader and lifts the handset. The main CPU recognizes this process and loads the DSP ( Fig. 3/2) with the speech program and the compressed speech texts. The DSP decompresses the speech texts and outputs them to the listener 3 . The customer now receives information about the possibilities and the use of the telephone.

Der Kunde möchte telefonieren und gibt die gewünschte Num­ mer ein. Die Haupt-CPU lädt nun den DSP mit dem Telefonpro­ gramm und übergibt dem DSP die Rufnummer. Der DSP belegt die Leitung (im analogen Netz) prüft den Schleifenstrom und wählt die Nummer im IWV oder MFW und reicht die Sprachdaten vom Hörer zur Leitung und umgekehrt durch.The customer wants to make a call and gives the desired number always one. The main CPU now loads the DSP with the phone pro grams and passes the number to the DSP. The DSP proves the line (in the analog network) checks the loop current and dials the number in the IWV or MFW and passes the voice data from the handset to the line and vice versa.

Der Kunde möchte nun Faxdaten von seinem Laptop während der gleichen Verbindung senden/empfangen; er drückt deshalb die Datentaste oder gibt den Nummerncode für Faxübertragung ein (wenn keine Datentaste vorgesehen ist). Vorher hat er seinen Laptop über eine spezielle ggf. 4, vandalensichere V.24-Verbindung an das Endgerät angeschlossen und sein Standard-Faxprogramm (z. B. WinFax) aktiviert.The customer now wants fax data from his laptop during the send / receive same connection; therefore he presses the Data key or enter the number code for fax transmission (if no data key is provided). Before he did his laptop via a special, possibly 4, vandal-proof V.24 connection to the end device and be Standard fax program (e.g. WinFax) activated.

Die Haupt-CPU (Fig. 3/1) erkennt diesen Wunsch und lädt den DSP mit dem Faxprogramm nach. Der DSP schaltet den Hörer ab und aktiviert seine V.24-Schnittstelle für externe DFÜ, erkennt am aktiven S1-Signal (Betriebsbereitschaft des End­ geräts) den angeschlossenen Laptop und kommuniziert über AT-Kommandos mit ihm. Aus den AT-Kommandos (Hayes Schnitt­ stelle = Industriestandard) erkennt der DSP den Wunsch für Faxübertragung und sendet deshalb den Faxerkennungston über die a/b-Schnittstelle (5). Das Faxgerät am anderen Ende der Leitung erkennt diesen Ton und sendet nun seinerseits den Antwortton. Beide Seiten handeln nun den Übertragungsmodus aus und übertragen die Daten. Der DSP verhält sich nun dem Laptop gegenüber wie ein Faxmodem. Der DSP übermittelt der Haupt-CPU über den Datenbus Informationen über den Be­ triebszustand, die diese über die Anzeige an den Kunden weitergibt. Nach Beendigung der Datenübertragung schaltet der DSP wieder auf Sprachkommunikation zurück. Der Kunde möchte nun über Mehrfrequenztöne Abfragen in seinen System (z. B. Telefon­ banking) machen, drückt dazu die entsprechenden Nummern­ tasten. Die Haupt-CPU lädt nun den DSP mit dem DTMF-Tongene­ rierungsprogramm und übergibt ihm die gewünschten Nummern­ codes. Der DSP erzeugt die entsprechenden DTMF-Töne und gibt sie über die a/b-Leitung aus. Der Kunde beendet die Verbindung. Die Haupt-CPU rechnet die Verbindungsgebühren über den Kartenleser ab, speichert die statistischen Daten und gibt die Karte zurück.The main CPU ( Fig. 3/1) recognizes this request and reloads the DSP with the fax program. The DSP switches the handset off and activates its V.24 interface for external data transmission, recognizes the connected laptop by the active S1 signal (ready for use of the end device) and communicates with it via AT commands. The DSP recognizes the request for fax transmission from the AT commands (Hayes interface = industry standard) and therefore sends the fax detection tone via the a / b interface ( 5 ). The fax machine on the other end of the line recognizes this tone and in turn sends the answer tone. Both sides now negotiate the transfer mode and transfer the data. The DSP now behaves like a fax modem towards the laptop. The DSP transmits information about the operating status to the main CPU via the data bus, which it passes on to the customer via the display. After data transmission is complete, the DSP switches back to voice communication. The customer now wants to use multi-frequency tones to make queries in his system (e.g. telephone banking) by pressing the corresponding number keys. The main CPU now loads the DSP with the DTMF tone generation program and transfers the desired number codes to it. The DSP generates the corresponding DTMF tones and outputs them via the a / b line. The customer ends the connection. The main CPU bills the connection fees via the card reader, stores the statistical data and returns the card.

Der Haupt-CPU möchte nun Verbindung mit den Server auf­ nehmen um ihre gespeicherten Daten zu übertragen. Sie lädt deshalb den DSP mit dem Modemprogramm (z. B. V.32). Der DSP baut die Verbindung auf und meldet den erfolgreichen Aufbau der CPU. Die CPU führt nun die Authentisierung durch und überträgt die Daten. Danach bauen CPU und DSP die Verbin­ dung wieder ab. Wie dieses Beispiel zeigt, sind durch den Einsatz eines DSPs die Möglichkeiten, auch für zukünftige Erweiterungen bereits Hardware-seitig vorbereitet. Diese Features können dann zeitlich ungebunden über Software- Updates implementiert werden.The main CPU now wants to connect to the server to transfer their stored data. she loads therefore the DSP with the modem program (e.g. V.32). The DSP establishes the connection and reports the successful establishment the CPU. The CPU now carries out the authentication and transfers the data. Then the CPU and DSP build the connection again. As this example shows, through the Using a DSP the possibilities, also for future ones Extensions already prepared on the hardware side. These Features can then be time-independent via software Updates are implemented.

Die vorgeschlagene Lösung beruht auf einer Integration des Sprach- und Datenpfades. Das Zusammenführen wird durch einen Daten Signalprozessor (DSP) durchgeführt.The proposed solution is based on an integration of the Voice and data paths. The merge is done by a data signal processor (DSP) performed.

Der Höreranschluß ist in beiden Fällen über einen analog/digital Wandler vorgesehen. Die Halbleiterindustrie stellt hier eine Reihe interessanter Bauteile zur Verfügung, die teilweise bereits die benötigten analogen Komponenten, wie Hörer- und Mikrofonverstärker integriert haben. In both cases the handset connection is via one analog / digital converter provided. The semiconductor industry provides a number of interesting components here Available, some of which already have the required analog Components such as handset and microphone amplifiers integrated to have.  

Die analoge Sprache vom und zum Hörer wird so in beiden Fällen erst einmal digitalisiert und dem DSP zur Weiterver­ arbeitung übergeben.The analog speech from and to the listener is thus in both First digitized cases and the DSP for further processing hand over work.

Im ISDN fungiert dann der DSP als Codec, d. h. er wandelt die linear digitalisierte Sprache in eine nach normiert­ codierte Form (a-Law, µ-Law) und sendet sie im B-Kanal der So Schnittstelle (7). Auch im analogen Netz werden die Daten erst einmal digitalisiert und dann vom DSP über einen weiteren a/b-Wandler an die a/b-Schnittstelle gesendet. Der DSP hat nun alle Möglichkeiten in den Sprachpfad ein­ zugreifen, um in der gleichen Verbindung Sprache und Daten zu übertragen oder über digitale Filterfunktionen die Sprache von Störeinflüssen wie Rauschen oder Hintergrundge­ räuschen zu befreien.In the ISDN, the DSP then functions as a codec, ie it converts the linearly digitized language into a form coded according to standards (a-Law, µ-Law) and sends it in the B channel of the So interface ( 7 ). In the analog network, too, the data is first digitized and then sent from the DSP to the a / b interface via another a / b converter. The DSP now has all possibilities to access the speech path in order to transmit speech and data in the same connection or to free speech from interference such as noise or background noise via digital filter functions.

Der DSP kann auch im ISDN die Modem Funktion übernehmen. Dadurch ist es nun möglich, beim Verbindungsaufbau mit dem Server sich auch im ISDN wie ein analoges Modem zu verhal­ ten, d. h. der Server unterscheidet erst im Prädialog um welches Endgerät (analog oder digital) es sich handelt.The DSP can also take over the modem function in ISDN. This makes it possible to connect to the Server behave like an analog modem even in ISDN ten, d. H. the server only differentiates in the pre-dialog which device (analog or digital) it is.

Weiterhin können auch Endgeräte sehr leicht angerufen wer­ den, da auch im analogen Fall fehlgeleitete Zufallsrufe eindeutig erkennt und somit abgewiesen werden können.Furthermore, end devices can also be called very easily because, even in the analog case, misdirected random calls can be clearly recognized and thus rejected.

In der Abbildung ist das geschilderte Ausführungsbeispiel dargestellt.In the figure is the described embodiment shown.

Claims (13)

1. Anordnung zur Verarbeitung von Signalen in Telekommu­ nikationsendgeräten mit Schnittstellen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein hybrides Endgerätesystem für eine Anschaltung an eine analoge oder eine digitale Schnittstelle (z. B. So) mittels eines integrierten Kommunikationspfades realisiert wird.1. Arrangement for processing signals in Telekommu nikationsendgeräte with interfaces, characterized in that a hybrid terminal system for connection to an analog or a digital interface (z. B. S o ) is realized by means of an integrated communication path. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der integrierte Kommunikationspfad für die komplette Signalverarbeitung mittels einem programmierbaren, digitalen Signalprozessor erfolgt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the integrated communication path for the complete Signal processing using a programmable, digital signal processor. 3. Verfahren für die Verarbeitung von Signalen bei Analogendgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß das Analogsignal in einem Analog-Digital-Wandler digitali­ siert wird, um gleiche Manipulationen wie im digital (ISDN) Endgerät an dem Signal vornehmen zu können (gemäß Anordnung nach Anspruch 2) und danach wieder mittels Digital-Analog-Wandler wieder analogisiert wird, um es einer Analogschnittstelle zuführen zu können.3. Procedures for processing signals at Analog terminals, characterized in that the Analog signal in an analog-digital converter digitali the same manipulations as in digital (ISDN) terminal to make the signal (according to the arrangement according to claim 2) and then again Analogized again using a digital-to-analog converter to feed it to an analog interface can. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor Wahlsignale bei MFV-Verfahren er­ zeugt, bzw. nach erfolgter Wahl mit entsprechenden MFV-Signalen die angerufenen Endgeräte steuern kann (z. B. Anrufbeantworter). 4. The method according to claim 3, characterized in that the signal processor dial signals with DTMF procedures testifies, or after selection with appropriate DTMF signals can control the called terminals (e.g. answering machine).   5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor entsprechende DFÜ-Kommandos (z. B. Hayes Kommandos) entsprechend in DFÜ-Signale umsetzt.5. The method according to claim 3, characterized in that the signal processor appropriate dial-up commands (e.g. Hayes commands) accordingly converted into dial-up signals. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor entsprechende Sprachsignale er­ zeugt, um eine Benutzerführung zu realisieren.6. The method according to claim 3, characterized in that the signal processor corresponding voice signals he testifies to implement user guidance. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor zwischen Sprach- und Datensignalen umschalten kann.7. The method according to claim 2, characterized in that the signal processor between voice and data signals can switch. 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor die Faxübertragung übernimmt.8. The method according to claim 2, characterized in that the signal processor handles the fax transmission. 9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endgerät durch einen intelligenten Kartenleser ge­ steuert wird.9. Arrangement according to claim 1, characterized in that the end device by an intelligent card reader is controlled. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete, daß eine Authentisierung mit einem Hintergrundsystem in der Art erfolgt, daß zunächst in der Analogbe­ triebsart eine Identifikation stattfindet, um danach bei Erkennung der Schnittstelle auf die richtige Schnittstelle umzuschalten.10. The method according to claim 1, characterized in that authentication with a background system takes place in such a way that first in the analogue identification takes place afterwards upon detection of the interface to the correct one Switch interface. 11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der DSP als Modem arbeitet.11. The method according to claim 2, characterized in that the DSP works as a modem. 12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der DSP im ISDN als Code arbeitet. 12. The method according to claim 2, characterized in that the DSP works as a code in ISDN.   13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der DSP Störsignale (z. B. Nebengeräusche) aus dem Signal herausfiltert, in dem die Umgebungsgeräusche über ein getrenntes Mikrofon aufgenommen werden um die Störanteile mittels Überlagerungsmethode zu eliminie­ ren.13. The method according to claim 2, characterized in that the DSP interference signals (e.g. background noise) from the Filtered out signal in which the ambient noise can be recorded via a separate microphone Eliminate interference components using the overlay method ren.
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