CN1941758A - 调制解调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种调制解调器及其控制方法。该调制解调器包括：与用户终端接口的第一接口；与交换系统接口的第二接口；检测与用户终端的通信连接状态并输出检测结果信号的检测装置；和控制器，用于处理用户终端和交换系统之间的数据通信并且如果非连接信号被从检测装置输入，则控制第二接口以停止其操作。用户终端在非连接状态时释放交换系统的通信信道以减小不必要的功率消耗并延长装置的使用寿命。该调制解调器的操作能控制交换系统中不必要的线路占用。

Description

调制解调器及其控制方法
本发明是以下专利申请的分案申请：申请号：01120805.8，申请日：2001.5.30，发明名称：调制解调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种调制解调器和一种方法，更具体地说，是涉及通过安装在用户终端和交换系统之间能够发送和接收数据的调制解调器及其控制方法。
背景技术
各种相关的网络通信业务技术已经被引入以提供用户高速度通信业务。例如，但不是用于限制，诸如非对称数字用户环路(ADSL)、蓝牙和电话线网络联盟(PNA)之类的技术已经被应用到网络通信业务技术。
用户调制解调器被安装在用户终端和交换系统之间，中继到公共网络的连接并执行用户终端和交换系统之间的通信中继。
ADSL的业务方法是一种网络通信业务技术，它能够通过现有的电话线路以高速度发送数据。因为ADSL业务方法使用现有的电话线路，因此ADSL被广泛使用。而且，ADSL提供超过8Mbps的下行发送速率和超过1Mbps的上行发送速率。
物理上，ADSL被分类为用连接到其上的电话线路管理的中央业务部分(例如，交换系统)，连接数据骨干网络到中央业务部分的部分以及用户业务部分。
图1表示在一般的ADSL通信业务系统中通过用户的ADSL调制解调器30连接到用户终端10的ATM交换系统20。调制解调器30将从用户终端10(例如，用户的个人计算机)接收的数据变换为交换系统20所需的格式，并发送变换的数据到交换系统20。调制解调器30也将从交换系统20接收的数据变换为用户终端10所需的格式，并输出变换的数据到用户终端10。
调制解调器30也维持与交换系统20的通信信道用以在任何时间处理在交换系统20和用户终端10之间的数据发送和接收，而与从用户终端10接收的数据无关。因此，调制解调器30周期性地发送用于维持信道的信号以保持与交换系统20的信道联系，并且交换系统20发送信号确认该信道被调制解调器30保持。
但是，常规的调制解调器30具有各种问题和缺点。例如，如果用户终端10处于非连接状态(即，电源未接通)，或者如果当用户终端10不经调制解调器30与外部网络通信时用户终端10很长一段时间处于非连接状态，常规的调制解调器30消耗不必要的功率以维持与交换系统20的信道。因此，由于上述的不必要的操作，该装置的使用寿命被缩短。
此外，常规的调制解调器30的驱动模式影响连接多个调制解调器30的交换系统20。连接多个用户终端10的交换系统20引起交换系统20不必要的功率损耗，因为当在与用户终端10的非连接状态下信道维持信号被从多个用户调制解调器30输入时，交换系统20处理信号以维持多个用户的调制解调器30的信道。因而，由于通信线路不必要的占用，通信线路的使用效率和通信速度受到限制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种调制解调器及其控制方法，能够当用户的终端处于非连接状态时，通过从交换系统释放信道减少不必要的功率消耗。
为了实现上述的目的，提供了按照本发明的调制解调器，在调制解调器中具有用于与用户终端接口的第一接口、用于与交换系统接口的第二接口、用于处理用户终端和交换系统之间的数据通信的控制器，该调制解调器包括用于检测与用户终端的通信连接状态并输出检测结果信号的检测装置，其中如果非连接信号被从检测装置输入，则控制器控制第二接口以停止其操作。
在本发明的另一优选实施例中的调制解调器包括用于检测与用户终端的通信连接状态并根据检测结果输出连接信号或非连接信号的检测装置；用于根据连接信号或非连接信号的输入从电源接通和断开第二接口供电的转换设备。
此外，在本发明的再一优选实施例中的调制解调器包括用于检测与用户终端的通信连接状态并根据检测结果输出连接信号或非连接信号的检测装置，其中如果非连接信号被从该检测装置输入，第二接口停止其操作，并且释放与交换系统的通信信道。
最好是，检测装置检测信号是否被从用户终端发送到第一接口，并且如果信号的非发送状态持续预定的时间，则输出该非连接信号。
而且，检测装置检测同步信号是否被从用户终端输入用于与发送速度匹配，并且如果同步信号的非输入状态持续预定的时间，则产生非连接信号。
而且，为了实现上述目的，提供了一种按照本发明控制调制解调器的方法，在控制调制解调器的方法中，该调制解调器具有用于与用户终端接口的第一接口、用于与交换系统接口的第二接口、用于检测与用户终端的通信连接状态的检测装置以及用于处理在用户终端和交换系统之间的数据通信的控制器，该方法包括判断与用户终端的通信连接状态的步骤和如果在连接判断步骤中判断为非连接状态则停止第二接口的操作的步骤。
附图说明
通过参照附图对优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和其它优点将变得更加清楚，其中：
图1是表示在一般的ADSL通信业务系统中用户终端通过ADSL调制解调器与ATM交换系统的连接的方框图；
图2是表示按照本发明的第一实施例的调制解调器的方框图；
图3是表示按照本发明的第一实施例的应用到调制解调器的用户终端的连接状态的检测装置的示图；
图4是表示按照本发明的第二实施例的调制解调器的方框图；
图5是表示按照本发明的第三实施例的调制解调器的方框图；
图6A是表示按照本发明的一个优选实施例的调制解调器控制过程的流程图；
图6B是表示按照本发明的另一优选实施例的调制解调器控制过程的流程图；和
图7是表示按照本发明的第三优选实施例的用户终端的连接状态的检测过程的示例的流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图对按照本发明的实施例的调制解调器及其控制方法进行详细描述。
图2是表示按照本发明的第一优选实施例的调制解调器的方框图。用户的调制解调器40连接在用户终端12和交换系统22之间。调制解调器40包括第一接口50、第二接口70、用户终端连接状态检测单元80、存储单元90和控制器60。通信接口15(例如，有线或无线通信)连接在用户终端12和调制解调器40之间。
通信接口15和调制解调器40执行适合应用的用户终端12和应用的通信业务类型的数据处理。第一接口50与用户终端12一起处理数据发送和接收，并使用一种通信类型(如以太网、通用串行总线(USB)、电话线网络联盟(PNA)、蓝牙、无线局域网和本地RF)用于与用户终端12接口。
第二接口70与交换系统22一起处理数据发送和接收。各种程序(如引导程序或应用程序)存储在存储单元90用于支持与一组通信类型有关的通信。存储单元90可以用一个或多个存储器构建。在本发明的第一优选实施例中，存储单元90用用于存储引导和应用程序的闪速存储器和用于临时存储数据的RAM构建。
用户终端连接状态检测单元80检测用户终端12的连接状态，并当确定为连接状态时输出连接信号、当确定为非连接状态时输出非连接信号。用户终端连接状态检测单元80检测是否从用户终端12收到到第一接口50的检测信号，并且如果信号的非接收状态持续预定的时间，则输出非连接信号。
例如但不是用于限制，用户终端连接状态的检测装置80检测是否同步信号被从用户终端12输入以同步数据发送速度，并且如果该同步信号的非输入状态持续预定的时间，则产生非连接信号。
图3是表示按照本发明的第一实施例的检测装置80。如果应用的通信接口15是通信电缆，则用户终端连接状态检测单元80由通信电缆的接口产生连接信号，该通信电缆与在机身的插入凹槽处的连接器匹配，在机身中安装有与第一接口50相连的连接器。当通信电缆与连接器分开时，检测装置80输出非连接信号。
如图3所示，连接判断部件84包括沿横穿通信电缆15a的匹配位置的方向安装在机身的插入凹槽的光源82和光检测部件83。对应于光检测部件83的光接收/光非接收的输出信号是连接/非连接信号。
或者，连接判断部件84通过所安装的接触开关产生连接或非连接信号。该接触开关由于插入到匹配位置的通信电缆15a的接触通过直接干涉产生连接信号。
如果从用户终端连接状态检测单元80接收到连接信号，则控制器60分析并处理通过第一接口50或第二接口70接收的数据，并执行正常的数据处理。如果从用户终端连接状态检测单元80输入非连接信号，则控制器60输出操作停止信号到第二接口70以停止第二接口70的操作。第二接口70通过控制信号线路(用虚线指示的)分别从连接到控制器60的数据总线线路输入操作停止信号。在这种情况下，第二接口70包括用于从控制器60输入操作停止信号或操作开始信号的输入终端。
如果操作停止信号通过实线的数据总线或虚线的控制信号线路被输入，由控制器60控制的第二接口70从交换系统22释放一个信道。如果该操作停止信号被输入，则第二接口70不执行用以维持到交换系统的信道的信号发送。
而且，第二接口70通过直接接收用户终端连接状态检测装置80的输出信号而不经控制器60执行操作停止和操作开始。用户终端连接状态检测装置80通过用虚线指示的路径输出连接信号或非连接信号到第二接口70，并且如果非连接信号被输入，则第二接口70停止其操作。电源(未示出)向各自的部件供电。
图4是表示按照本发明的第二实施例的调制解调器40的方框图。具有与图2所示的基本类似的功能的相同的部件将用相同的标号表示。
调制解调器40包括转换设备85，该转换设备切换提供给从电源95连接到第二接口70的供电路径的供电的通和断的位置。转换设备85直接或间接地与从用户终端连接状态检测装置80输出的连接信号或非连接信号相关联。用户终端连接状态检测装置80的输出信号被输出到连接各自部件以控制转换设备85的控制器61。如果产生非连接信号并且切断到第二接口70的电源，则控制器61控制转换设备85切换到“断”的位置。
在本发明的另一优选实施例中，各自的部件相连接使转换设备85通过用户终端连接状态检测装置80的输出信号被直接切换为通和断。根据用户终端连接状态检测装置80的输出信号给第二接口70提供或不提供电源，而与控制器61无关，控制器61被有效地旁路。
在图4中，标号字符a、b、c、d和e表示从电源95延伸出的到具有相应的标号的各自部件的电源线路。
图5是表示按照本发明的第三实施例的调制解调器40的方框图，该调制解调器被应用到ADSL通信业务系统。调制解调器40的第一接口50包括匹配电路单元51和以太网收发器52。匹配电路单元51被构建用于相关的通信接口与用户终端12的阻抗匹配。最好，滤波电路(未示出)接收并去除在匹配电路单元51中的噪声。以太网收发器52和用户终端12发送和接收以太网数据分组。第二接口70包括调制解调器信号处理单元71和调制解调器信号发送/接收单元72。调制解调器信号处理单元71将接收的ATM信元变换为适合控制器62和ATM交换系统22中要求的帧格式，并输出变换的ATM信元到相应的路径。
调制解调器信号发送/接收单元72变换从调制解调器信号处理单元71接收的数字信号为模拟信号，输出该模拟信号到交换系统22，变换从交换系统22接收的模拟信号为数字信号，并输出该数字信号到调制解调器信号处理单元71。
安装在机身外部的发光设备97是用于用户识别的连接状态指示器，转换设备99被用于切换从电源Vcc提供到发光设备97的供电的通和断。
安装在以太网收发器52中的、作为用户终端连接状态检测装置应用的同步信号检测单元53检测前同步码区的同步信号用于在从用户终端12接收的以太网数据分组中的发送速度匹配，判断是否可以进行正常的通信，并输出判断结果信号。
根据上述描述的间接控制实施例或直接控制实施例，同步信号检测单元53的输出信号(如连接信号或非连接信号)被输出到控制器62或第二接口70。而且，同步信号检测单元53的输出信号被输出到转换设备99控制发光设备97。
因此，如果连接信号被从同步信号检测单元53输入，则发光设备97通过转换设备99切换到“通”的位置，并且由各自的部件执行与用户终端12和ATM交换系统22的正常的数据通信。
或者，如果非连接信号被从同步信号检测单元53输入，则发光设备97通过转换设备99切换到“断”的位置，并且停止第二接口70的操作。
图5表示一种电路，在该电路中第二接口70接收关于是否已经连接的控制信号并且其驱动可以被停止。或者，该电路可以被构建用于通过如上述参照图4描述的非连接信号从电源切换到第二接口70的电源为断。
而且，用于通过用户终端连接状态检测装置80的输出信号指示连接状态的能够控制发光设备99的切换的结构可以参照图2和图3被应用。
图6A和图6B表示按照本发明的实施例的调制解调器控制过程的流程图，并且图7表示图6A和6B中的用户终端连接状态的检测过程的示例的流程图。
在第一步骤S200，如果电源被输入，则调制解调器40执行初始化过程。该初始化过程执行引导程序，并包括装载存储在存储单元中的应用程序以在执行协议堆栈中执行数据处理的一系列的步骤。最好是，该初始化过程停止第二接口70的驱动。
如果完成了该初始化过程，在第二步骤S300检测用户终端12的连接状态。图7是表示用户终端12的连接状态的检测步骤的示例。在第一步骤S310中，确定同步信号是否被从用户终端12输入。如果在步骤S310同步信号被输入，则在下一步骤S320中生成连接信号，并且在接下来的步骤S330中计数器被复位。
如果同步信号没有被输入，在下一步骤S340中计时。接着，在接下来的步骤S350确定所计时间t是否到了预定的时间T。
如果在步骤S350所计时间t没有达到预定的时间T，则重复执行步骤S310。但是，如果在步骤S350所计时间t到了用于判断非连接的预定的时间T，则在下一步骤S360将连接信号变换为非连接信号，并且停止计时。在步骤360后，重复执行步骤S310。在电源应用期间连续执行图7中的步骤。
如图6A和图6B所示，根据步骤300的连接状态的检测结果的信息，在接下来的步骤S400中确定连接状态。
如果在步骤S400确定为正常连接，在步骤S600第二接口70的启动形成驱动开始以及与交换系统22的通信信道。
如果与交换系统22的通信信道被建立，则在步骤S700执行正常的操作处理在用户终端12和交换系统22之间的数据通信。但是，如果在步骤S400或步骤S800判断为非连接状态，则在步骤S500停止第二接口70的操作。
如图6B所示，根据第二接口70的操作停止后在步骤S900确定是否存在正常的连接状态的结果，重复执行步骤S600。
本发明具有各种优点。例如，但不是用于限制，从交换系统释放通信信道作为与在非连接状态的用户终端的通信连接状态能够抑制不必要的功率消耗并延长该装置的使用寿命。而且，用户调制解调器能够抑制交换系统中的不必要的线路占用，支持对于多个用户调制解调器的通信业务，从而减小交换系统中的功率消耗并增强整个通信系统的数据处理速度。
虽然对本发明的优选实施例进行了描述，但本领域的技术人员应当理解本发明并不限于所描述的优选实施例，在由后附的权利要求所限定的本发明的精神和范围内可以进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种调制解调器，包括：
与用户终端接口的第一接口；
与交换系统接口的第二接口；
检测与用户终端的通信连接状态并输出检测结果信号的检测器；和
控制器，用于处理用户终端和交换系统之间的数据通信，并且如果非连接信号被从检测器输入，则控制第二接口以终止第二接口的操作。
2.如权利要求1所述的调制解调器，其中检测器检测信号是否被从用户终端发送到第一接口，并且如果该信号的非发送状态持续预定的时间，则输出非连接信号。
3.如权利要求2所述的调制解调器，其中检测器检测同步信号是否被从用户终端输入以匹配数据发送速度，并且如果同步信号的非输入状态持续预定的时间，则产生非连接信号。
4.如权利要求3所述的调制解调器，还包括：
安装在机身外部的发光设备，用于指示连接状态；和
用于切换从电源传输到发光设备的供电的通和断的转换设备，
其中该转换设备响应从检测器输出的信号驱动发光设备的切换。
5.如权利要求3所述的调制解调器，其中第一接口与以太网、通用串行总线(USB)、电话线网络联盟(PNA)、蓝牙、无线局域网和本地RF协议中的一个用户终端接口。
6.如权利要求3所述的调制解调器，其中第一接口包括：
匹配通信接口与用户终端的阻抗的匹配电路单元；和
用于用户终端发送和接收以太网数据分组的以太网收发器。
7.如权利要求6所述的调制解调器，其中交换系统是ATM交换系统，第二接口具有将接收的ATM信元变换为适合控制器和ATM交换系统中的一个所要求的帧格式的调制解调器信号处理器，所述第二接口输出变换的ATM信元到对应的发送路径，所述第二接口包括：
调制解调器信号发送/接收单元，变换从调制解调器信号处理器接收的数字信号为模拟信号，输出该模拟信号到ATM交换系统，变换从ATM交换系统接收的模拟信号为数字信号，并输出该数字信号到调制解调器信号处理器。
8.如权利要求1所述的调制解调器，还包括安置在机身的插入凹槽处的连接器用于连接从用户终端延伸到第一接口的通信电缆，其中当通信电缆与连接器匹配时检测器被安装在与通信电缆通信的该插入凹槽，并检测用户终端的通信连接状态。
9.如权利要求1所述的调制解调器，其中如果操作停止信号被从控制器输入，则第二接口停止维持与交换系统的信道的信号的产生。
10.如权利要求1所述的调制解调器，还包括安装在第二接口和电源之间的路径上的转换设备，其中如果非连接信号被输入，则控制器控制该转换设备切换到断的位置。
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