DE60131279T2

DE60131279T2 - Modem-relais über einen paketbasierten netzwerk

Info

Publication number: DE60131279T2
Application number: DE60131279T
Authority: DE
Inventors: Oren Somekh; Abraham Fisher; Udi Dahan; Gil Graiber
Original assignee: Surf Communications Solutions Ltd
Current assignee: Surf Communications Solutions Ltd
Priority date: 2000-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: ATE377893T1; US7420960B2; AU2001260576A1; US20030123466A1; WO2001091371A2; US20090028168A1; DE60131279D1; EP1293078B1; WO2001091371A3; EP1293078A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme und im Besonderen auf Systeme, die Modems verwenden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Traditionelle Telefonnetze umfassen Vermittlungsnsetze, z. B. das Public Switching Telephone Network (PSTN) und ISDN-Leitungen, bei denen ein physikalischer Verbindungspfad zwischen den Endbenutzern eines Anrufs eingerichtet wird. Die Sprachsignale des Anrufs werden im Allgemeinen auf eine Art und Weise gemäß Zeitmultiplexierung (TDM, Time Domain Multiplexing) auf dem physikalischen Verbindungspfad weitergegeben. Andererseits handelt es sich bei Datennetzwerken wie etwa dem Internet im Allgemeinen um paketbasierte Netzwerke.
Aufgrund der breiten Einsatzfähigkeit von Leitungen von Vermittlungsnetzen werden diese Leitungen häufig dafür verwendet, auf paketbasierte Netzwerke zuzugreifen. Datenverbindungen, die auf Leitungen von Vermittlungsnsetzwerken weitergegeben werden, werden als Sprachbandmodem (VBM, Voice Band Modem) Verbindungen bezeichnet. Bei entgegengesetzten Enden einer VBM-Verbindung übersetzen Modems Datensignale in Sprachsignale und Sprachsignale von dem Telefonnetz in Datensignale. Die Aufgaben der Modems werden im Allgemeinen in eine Vielzahl von Schichten unterteilt. Von oben nach unten gesehen führt eine erste Schicht Aufgaben der Datenkomprimierung (DC) aus. Bei der Übertragung empfängt die DC-Schicht Datenbits und stellt komprimierte Datenbits bereit. Beim Empfangen empfängt die DC-Schicht komprimierte Datenbits und stellt nicht komprimierte Datenbits bereit. Die Komprimierung wird für das Beibehalten der Bandbreite verwendet und ist optional. Die Datenkomprimierung wird zum Beispiel in Übereinstimmung mit den V.44 oder V.42 bis ITU Empfehlungen oder dem MNP5 Standard ausgeführt.
Eine zweite Schicht, die als eine Fehlerkorrektur (EC) Schicht bezeichnet wird, führt Aufgaben aus, die im Allgemeinen in zwei Module unterteilt werden, und zwar ein LAPM (Link Access Procedure for Modem) Modul und ein HDLC (High Level Data Link Control) Modul. Bei Übertragung empfangen die Aufgaben des LAPM-Moduls einen Strom von komprimierten Bits (falls Komprimierung verwendet wird), teilen den Strom auf Frames auf und fügen zu jedem Frame einen Typ, eine Sequenznummer und ein Bestätigungsfeld hinzu. Beim Empfangen bestätigen die LAPM-Aufgaben das Empfangen der Frames und senden die Indikationen des übertragenden Modems bezüglich der Menge an nicht verwendetem Platz in dem Zwischenspeicher des empfangenden Modems.
Die Aufgaben des HDLC-Moduls fügen bei Übertragung ein Fehlerkorrekturfeld (z. B. CRC) zu den übertragenen Frames hinzu und füllen gemäß der Übertragungsrate des Modems den Frame mit Blockbegrenzungen (z. B. 0 × 7E Byte), so dass die Anzahl von übertragenen Bits in jedem Zeitintervall konstant ist. Beim Empfangen entfernt das HDLC-Modul Füll-Blockbegrenzungen und das Fehlerkorrekturfeld und verwirft Frames mit einem fehlerhaften CRC.
Eine dritte Schicht, die als eine Datenpumpen (DP) Schicht bezeichnet wird, führt Modulation und Demodulation aus, d. h. sie konvertiert Datenbits in Sprachsignale und umgekehrt.
Auf einer VBM-Verbindung übertragene Daten werden im Allgemeinen in Übereinstimmung mit der DC-Schicht, der EC-Schicht und der DP-Schicht von dem übertragenden Modem und durch die DP-Schicht, die EC-Schicht und die DC-Schicht des empfangenden Modems verarbeitet. Somit werden an beiden Endmodems der VBM-Verbindung dieselben Schichten eingesetzt, obgleich das empfangende Modem die Operationen des übertragenden Modems im Wesentlichen umkehrt.
Obgleich die meisten Modems die Aufgaben aller drei oben beschriebenen Schichten ausführen, deckt der Begriff Modem Geräte, die DP-Aufgaben ausführen, auch dann ab, wenn die anderen Aufgaben nicht von dem Gerät ausgeführt werden.
VBM-Verbindungen können zwischen Client-Modems, die mittels Twisted Pairs mit einem PSTN verbunden sind, zwischen Server-Modems, die direkt mit der Infrastruktur des PSTN verbunden sind, oder zwischen einem Server-Modem und einem Client-Modem eingerichtet werden. Die zahlreichen Verbindungen können in Übereinstimmung mit zahlreichen Standards, wie etwa den V.22, V.32, V.34, V.90, V.91 und V.92 ITU Empfehlungen, eingerichtet werden.
Beim Einrichten einer VBM-Verbindung führt ein Paar von Modems, die auf entgegengesetzten Enden der Leitung vorliegen, einen Verhandlungsvorgang aus, bei dem die Modems die Leitung testen und Betriebsparameter, z. B. Datenrate und/oder Protokoll, denen zufolge Daten über die Verbindung übermittelt werden, bestimmen. Im Allgemeinen schließt der Verhandlungsvorgang eine Vielzahl von Stufen, wie etwa eine oder mehr als eine DP-, EC- und/oder DC-Stufe, ein. Im Allgemeinen schließen die DP-Verhandlungsstufen vier Verhandlungsstufen ein, die ebenfalls als Phase 1–4 bezeichnet werden und Folgendes einschließen: eine Stufe für das Auswählen eines Protokolls (z. B. gemäß dem V.8 Protokoll) und Verhandlungsstufen für DP-Training, das Auswählen von Symbol- und/oder Bitraten und für das Bestimmen einer Umlaufverzögerung (Round Trip Delay). Die EC- und DC-Verhandlungsstufen schließen zum Beispiel eine EC-Protokoll-Verhandlungsstufe (V.42 oder MNP5) und eine ECDC-Parameter-Verhandlungsstufe (z. B. Auswählen eines Komprimierungsformats) ein.
Die Verhandlungsstufen werden in Übereinstimmung mit Protokollen ausgeführt, die mitteilen, welche Signale wann übertragen werden sollen. Einige der Signale müssen innerhalb eines kurzen Zeitintervalls nach dem Empfangen eines Steuersignals von der anderen Partei der Verhandlung übertragen werden. Daher sind die verhandelnden Modems im Allgemeinen über Kanäle, die eine Umlaufverzögerung unterhalb eines erforderlichen Schwellenwerts aufweisen, verbunden.
Nach den Verhandlungsschritten wird eine Stufe des Datentransfers ausgeführt, bei der die Modems die Datenpakete, die ihnen bereitgestellt werden, modulieren und demodulieren und die modulierten Signale über die Verbindung weitergeben. Sowohl während der Verhandlungsstufe als auch während der Stufe des Datentransfers werden Signale auf der Verbindung zum selben Zeitpunkt in beide Richtungen übertragen, und zwar gemäß einem Arbeitsmodus, der als Vollduplex bezeichnet wird. Im Allgemeinen schließt das Modem-Paar ein Anruf-Modem, das den Aufbau der Verbindung initiiert, und ein Antwort-Modem, das auf die Initiative des Anruf-Modems antwortet, ein.
Während der Stufe des Datentransfers ergreifen die Modems Maßnahmen, um Far-Echo-Effekte kompensieren. Zusätzlich überprüft die EC-Schicht in jedem der Modems, wie oben beschrieben, dass alle übertragenen Daten sachgemäß empfangen wurden und fordert, falls nötig, erneute Übertragung an. Für diese Aufgaben messen die Modems im Allgemeinen die Umlaufverzögerung (RTD) von Signalen, die während der Verhandlungsstufe von VBM-Verbindungen, zum Beispiel während der zweiten Phase der Verhandlungsstufe des V.34 Protokolls, zwischen denselben übertragen werden. Ähnliche Verfahren wie jene, die in dem V.34 für das Bestimmen der RTD beschrieben werden, werden in weiteren Protokollen wie etwa dem V.90 beschrieben.
Gemäß dem V.34 Protokoll initiiert das Antwort-Modem bei einem spezifischen Zeitpunkt eine Phasenumkehrung eines Signals A, das dasselbe überträgt. Das Anruf-Modem antwortet 40 ms nach dem Detektieren der Phasenumkehrung bei dem A Signal mit einer Phasenumkehrung bei einem Signal B, das von demselben übertragen wird. Daraufhin antwortet das Antwort-Modem 40 ms nach dem Detektieren der Phasenumkehrung bei dem B Signal mit einer zweiten Phasenumkehrung. Dementsprechend berechnen das Anruf- und Antwort-Modem unabhängig voneinander die RTD der Verbindung.
Das Telefonnetz wird ebenfalls für Fax-Verbindungen verwendet. Bei Fax-Verbindungen werden Bilddaten in Sprachsignale moduliert, die gemeinsam mit Steuerungsinformation über Vermittlungsnetze übertragen werden. Vor dem Übertragen von Signalen schließen Fax-Verbindungen eine Teststufe ein, bei der die Fähigkeiten der Verbindung bestimmt werden. Die Signale auf der Fax-Verindung, sowohl während der Teststufe als auch während der Datenübertragung, werden gemäß einem Arbeitsmodus, der als Halbduplex bezeichnet wird, in nur eine Richtung übertragen. Das heißt, zu einem beliebigen Zeitpunkt überträgt lediglich ein Ende des Faxgeräts Signale auf der Verbindung.
Bestehende PSTN-Hardware kann den zunehmenden Bedarf an jeder beliebigen Art Kommunikationsdienst nicht unterstützen, und daher wird zu dem PSTN anstelle von oder zusätzlich zu der derzeit üblichen PSTN-Hardware zusätzliche Hardware hinzugefügt. In vielen Fällen sind paketbasierte Netzwerke bei der Installation und Wartung kostengünstiger als Vermittlungsnetze. Daher fügen Telefonie-Anbieter einige paketbasierte Leitungen und/oder Netzwerke zu ihrer Infrastruktur hinzu, insbesondere zu ihren Infrastrukturen für den Fernbereich.
Eine beispielhafte hybride Telefonverbindung schließt zwei vermittelte Segmente ein, die Endeinheiten, z. B. Telefonapparate, mit entsprechenden Gateways verbinden. Die Gateways wiederum sind über ein paketbasiertes Netzwerk verbunden. Die Gateways empfangen von den jeweiligen Endeinheiten Signalströme, packen die Ströme, zum Beispiel in ein Puls-Code-Modulation (PCM) Format, in Pakete und geben die Pakete über das paketbasierte Netzwerk an das andere Gateway weiter. Das andere Gateway entpackt die Pakete in einen Signalstrom, der an die andere Endeinheit weitergeleitet wird.
Bei unterschiedlichen Paketen einer einzigen Verbindung kann die Reisezeit der Pakete durch das paketbasierte Netzwerk variieren. Daher halten die Gateways Jitterbuffer aufrecht, die das Paket, dass sie über das paketbasierte Netzwerk empfangen, für einen kurzen Zeitraum verzögern, um die Pakete gemäß ihrer ursprünglichen Reihenfolge zu organisieren. Falls Pakete nicht innerhalb der kurzen Verzögerung empfangen werden, generieren die Gateways Füllsignale, um die Daten in den verzögerten Pakten zu ersetzen. Falls lediglich ein kleiner Prozentsatz an Paketen über den zulässigen Zeitraum hinaus verzögert ist (oder anderswie verloren geht), werden Telefongespräche mit ausreichender Qualität weitergegeben, so dass der Verlust von Paketen im Wesentlichen unbemerkt bleibt.
In einigen Fällen werden Faxsignale von Gateways in derselben Art und Weise wie Sprachsignale verarbeitet. Allerdings ist der Verlust eines relativ geringen Prozentsatzes der modulierten Signale ausreichend, um die Demodulation der Signale zu verhindern. Daher demoduliert bei manchen Gateways, wenn das Gateway Faxsignale empfängt, das Gateway die Signale und gibt dieselben in einem zuvor bestimmten Paketformat an das andere Gateway weiter, wie dies zum Beispiel in der T.38 ITU-T Empfehlung, „Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks", Juni 1998, beschrieben wird. Im Allgemeinen identifizieren Gateways die Faxsignale unter Verwendung von Verfahren, die zum Beispiel im US-Patent RE 35,740 beschrieben werden. Das andere Gateway extrahiert die Faxdaten von den Paketen und moduliert die Faxdaten erneut, um dieselben an seine entsprechende Endeinheit zu übertragen.
Es gilt zu beachten, dass es sich bei den meisten VBM-Verbindungen um lokale Verbindungen mit Anbietern von Internetdiensten (ISP), die paketbasierten Netzwerken Gateway-Dienste bereitstellen, handelt. Nichtsdestoweniger gibt es Fälle, bei denen es wünschenswert ist, Long Distance Modem-Verbindungen, zum Beispiel für RAS-Anwendungen (Fernzugriff), zu schaffen. Die PCT Veröffentlichung WO 00/ 11843 beschreibt einen Remote Access Server und ein Verfahren für das Verwenden des Remote Access Servers in einem Paketnetzwerk, beschreibt jedoch keine bestimmten Verfahren für das Austauschen von Verhandlungssignalen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf den Aufbau einer Verbindung zwischen zwei Endmodems über einen hybriden Verbindungspfad, der zumindest ein Nicht-VBM-Segment einschließt. Eine solche Verbindung zwischen zwei Endmodems wird hierin als eine MoIP (Modem over IP) Verbindung bezeichnet. Gateways an entgegengesetzten Enden des Nicht-VBM-Segments demodulieren Signale, die von VBM-Segmenten empfangen werden, und modulieren Signale, die an die VBM-Segmente übertragen werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließt die MoIP-Verbindung ein einziges paketbasiertes Segment und ein Paar von vermittelten Verbindungspfaden, welche die Modems mit dem paketbasierten Segment verbinden, ein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließen die Gateways an den Rändern der paketbasierten Segmente Modems ein, die separate VBM-Verbindungen mit den Endmodems, welche die MoIP-Verbindung einrichten, leiten.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung führen die Gateway-Modems einen vollständigen Abschluss der an ihre jeweiligen VBM-Verbindungen übertragenen Signale aus. Der vollständige Abschluss schließt Datenpumpen (DP) Modulation und Demodulation, Fehlerkorrektur, Flusskontrolle, Datenkomprimierung und, falls notwendig, das Anfordern von erneuter Übertragung von nicht sachgemäß empfangenen Daten ein. In diesen Ausführungsformen können die VBM-Verbindungen unabhängig voneinander funktionieren, wodurch sich die Parameter (z. B. Datenrate, Modemstandard) der VBM-Verbindungen bei den unterschiedlichen VBM-Verbindungen unterscheiden können. Zwischen den Gateways auf den paketbasierten Netzwerken führen die Gateways optional Flusskontrolle aus. Alternativ oder zusätzlich verwenden die Gateways ein Bestätigungsschema, Redundanzübertragungen und/oder ein Vorwärtskorrektur-Schema, um Übertragungsfehler zu minimieren. Ferner alternativ werden höhere Protokoll Levels gesichert, um sachgemäßes Empfangen der übertragenen Daten zu gewährleisten.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung führen die Gateways teilweisen Abschluss aus, d. h. sie führen auf ihren entsprechenden VBM-Verbindungen Datenpumpen-Abschluss und teilweisen oder vollständigen Fehlerkorrektur (EC) Abschluss, jedoch keinen Datenkomprimierungs-Abschluss aus. Ebenfalls in diesen Ausführungsformen können die VBM-Verbindungen bei unterschiedlichen Raten und/oder in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Protokollen funktionieren. Zusätzlich kann keinerlei Bedarf bestehen, Retrain oder weitere Ereignisse, die auf einer der Verbindungen zu der weiteren Verbindung auftreten, zu spiegeln. In einigen dieser Ausführungsformen allerdings stehen zumindest einige der Parameter der Verbindungen in Korrelation, um die Zeitdifferenz zwischen der Übertragung desselben Datensegments an die unterschiedlichen VBM-Verbindungen zu minimieren. Optional wird das Eintreten der VBM-Verbindungen in die Datenphase zwischen den Verbindungen synchronisiert, zum Beispiel durch zumindest teilweise Korrelation der Signale des Datenpumpen-Trainings auf den VBM-Verbindungen. Alternativ oder zusätzlich werden zu Beginn der Datenphase ausgetauschte Komprimierungsparameter zwischen den Gateways weitergegeben, so dass sich beide VBM-Verbindungen auf dieselben Komprimierungsparameter einigen. Das Übertragen der Signale auf dem paketbasierten Netzwerk in ihrer komprimierten Form reduziert die Bandbreiten-Verwendung des paketbasierten Netzwerks. Zusätzlich reduziert das Nicht-Ausführen von DC-Abschluss im Wesentlichen den Energie- und Speicherverbrauch der Gateways.
In noch weiteren Ausführungsformen der Erfindung führen die Gateways lediglich DP-Abschluss und keinen Abschluss von Fehlerkorrektur und Datenkomprimierung (ECDC) auf ihren entsprechenden VBM-Verbindungen aus. Die von den Gateways empfangenden Bits werden intakt zu dem anderen Gateway übertragen und Fehlerkorrektur und Datenkomprimierung werden optional von den Endmodems der MoIP-Verbindung verwaltet. Das Nicht-Ausführen von Fehlerkorrektur und Datenkomprimierung durch die Gateways reduziert im Wesentlichen die Verzögerung der Signale auf der MoIP-Verbindung, ohne die Übertragungsgeschwindigkeit zu beeinträchtigen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung stehen die VBM-Verbindungen zwischen den Gateways und ihren jeweiligen Endeinheiten in Korrelation, so dass sie in Übereinstimmung mit demselben Modemprotokoll und bei derselben Datenrate funktionieren. Optional übertragen die Gateways weitere Steuerpakete aneinander, die Informationen einschließen, die sie bei dem Bestimmen des Modemprotokolls und/oder der Datenraten, die sie auf ihren VBM-Verbindungen zu verwenden gedenken, verwenden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung senden die Gateways während der Verhandlungsstufen der MoIP-Verbindung Signale für das Anhalten, die als Spoofing-Signale bezeichnet werden, an ihre jeweiligen Endmodems, bis sie von dem anderen Gateway auf dem Modem Eingabe und Verbindungsfähigkeiten der von dem anderen Gateway eingerichteten VBM-Verbindung empfangen. Die Signale für das Anhalten verzögern das Fortfahren des Verhandlungsvorgangs, ohne den Abschluss der Verbindung zu verursachen.
In einer Ausführungsform der Erfindung schließt während einer V.8 Verbindung, die das Empfangen von zwei aufeinanderfolgenden identischen Paketen für das Fortfahren erfordert, die spezifische Reihe von Paketen, die für das Anhalten der Verbindung verwendet wird, eine Reihe von gültigen Paketen ein, die in Übereinstimmung mit dem Standard, demzufolge keine zwei aufeinanderfolgenden Pakete identische Werte aufweisen, übertragen werden sollen.
Alternativ oder zusätzlich verlängern die Gateways die Übertragungszeit von einem oder mehr als einem der Signale, die sie in Übereinstimmung mit dem Standard, den sie verwenden, übertragen. Zum Beispiel überträgt das Gateway in dem V.8 Standard, anstatt das JM-Signal unmittelbar nach dem Empfangen eines korrekten CM-Signals zu übertragen, weiterhin das ANSam-Signal, bis es von dem anderen Gateway die Information empfängt, die es für das Übertragen des JM-Signals benötigt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird ein Paket mit wahrscheinlichen Werten übertragen, wodurch der Verhandlungsvorgang fortgesetzt wird, und nicht eine Reihe von Paketen, welche die Verbindung anhält. Falls sich nach dem Empfangen von Information von der anderen Verbindung die Werte des übertragenen Pakets nicht als mit der weiteren Modem-Verbindung konform erweisen, wird ein Retrain initiiert und der Verhandlungprozess wird unter Verwendung der von der anderen Modem-Verbindung empfangenen Information erneut gestartet.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die Füllbits nicht an das paketbasierte Segment weitergegeben, wenn eine MoIP-Verbindung Füllbits, welche keine Information darstellen, trägt. Optional füllen die Gateways die fehlenden Füllbits basierend auf Steuersignalen, die sie von dem anderen Gateway empfangen und/oder als Antwort auf das Nicht-Empfangen von Bits bei der Datenrate der Verbindung, ein.
Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Zeittäuschungs-Modem (Time Deception Modem), das ein Peer-Modem, mit dem es eine VBM-Verbindung aufbaut, dazu veranlast. einen Umlaufverzögerung (RTD)-Wert, der sich von der Verzögerung zwischen den beiden Modems unterscheidet, zu berechnen, um die Qualität der Leistung der Verbindung zu verbessern. Optional erkennt das Peer-Modem die Täuschungsaktionen des Zeittäuschungs-Modems nicht.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung handelt es sich bei einer VBM-Verbindung um einen Teil einer Modem over IP (MoIP) Verbindung. Eine typische MoIP-Verbindung baut sich aus zwei VBM-Verbindungen auf, die ein Anruf- und ein Antwort-Modem mit zwei Gateways, die wiederum über ein IP-Netzwerk miteinander verbunden sind, verbinden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließt/schließen ein Gateway oder beide Gateways Zeittäuschungs-Modems ein, welche das Anruf- und/oder Antwort-Modem dazu veranlassen, einen RTD-Wert zu berechnen, der die Umlaufzeit im Verlauf der gesamten MoIP-Verbindung und nicht im Verlauf der VBM-Verbindung, mit der das Zeittäuschungs-Modem direkt verbunden ist, schätzt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung verzögert das Zeittäuschungs-Modem die Übertragung eines Signals mit Phasenumkehrung zusätzlich zu den 40 ms ab dem Empfangen der Phasenumkehrung von dem Peer-Modem über einen Korrekturzeitraum hinweg, wie dies in dem V.34 Protokoll beschrieben wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der Korrekturzeitraum einen zu einem früheren Zeitpunkt gemessenen Umlaufverzögerungs-Zeitraum des IP-Netzwerks, das die zwei Gateways und optional eine zuvor bestimmte RTD für VBM-Verbindungen, der die RTD der Remote VBM-Verbindung der MoIP-Verbindung darstellt, verbindet. Alternativ spiegelt das Zeittäuschungs-Modem die Phasenumkehrung durch Übertragen einer geeigneten Nachricht an das andere Gateway und verzögert das Übertragen seines Antwortsignals mit Phasenumkehrung, bis eine Antwort auf die gespiegelte Phasenumkehrung empfangen wird.
Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Verteilen der Aufgaben eines Remote Access Servers für VBM-Verbindungen zwischen zwei oder mehr als zwei Einheiten, die sich an unterschiedlichen geographischen Orten befinden. Optional befinden sich die zwei oder mehr als zwei Einheiten an geographischen Orten, die Hunderte oder Tausende von Metern oder sogar Hunderte oder Tausende von Kilometern voneinander entfernt liegen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließen die zwei oder mehr als zwei Einheiten eine Frontend-Einheit, welche die Datenpumpen (DP) Aufgaben und optional eine oder mehr als eine weitere Aufgabe, z. B. Fehlerkorrektur (EC) Aufgaben, ausführt, und eine Einheit der höheren Schicht, die Datenkomprimierungs (DC) Aufgaben und optional eine oder mehr als eine weitere Aufgabe, z. B. nicht von der Frontend-Einheit ausgeführte Aufgaben, ausführt, ein. Unter Verwendung dieser Verteilung der Aufgaben sind die zwischen der Frontend-Einheit und der Einheit der höheren Schicht übertragenen Signale bereits komprimiert, so dass zusätzliche Komprimierungs- und Dekomprimierungsaufgaben, die im Allgemeinen einen hohen Rechenaufwand darstellen, in der Frontend-Einheit nicht erforderlich sind. Die Tatsache, dass die zwischen der Frontend-Einheit und der Einheit der höheren Schicht übertragenen Signale komprimiert sind, gilt sogar dann, wenn eine der Komprimierungen der DC-Modemschicht oder des PPP Prokotolls nicht verwendet werden, wie dies in Zukunft standardisiert werden könnte.
Das Ausführen der Aufgaben des Remote Access Servers (RAS) bei einer Vielzahl von Orten ermöglicht größeren Spielraum bei dem Anordnen von Geräten des RAS. Zum Beispiel ist es in einigen Fällen wünschenswert, dass Modem-Verbindungen so nah wie möglich bei den entsprechenden Client-Modems abgeschlossen werden, um teure vermittelte Telefonleitungen aufrechtzuerhalten. In solchen Fällen werden in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der Erfindung Frontend-Einheiten, die lediglich einige der Aufgaben eines Modem-RAS ausführen, bei einer Vielzahl von Orten nahe der Client-Modems positioniert, während die restlichen Aufgaben von einer Einheit der höheren Schicht an einem zentral gelegenen Ort ausgeführt werden. Somit werden die Kosten hinsichtlich Umfang und Wartung der Geräte bei der Vielzahl von Frontend-Orten reduziert, da lediglich einige der Aufgaben ausgeführt werden. Zusätzlich reduziert das Zentralisieren der Verarbeitung einiger der Aufgaben die Kosten der Geräte, welche diese Aufgaben ausführen, da die Verwendungsrate von Geräten an einem zentral gelegenen Ort im Allgemeinen höher liegt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verteilen der Aufgaben eines RAS für das Offloading von Internetdaten (IDOL, Internet Data Off Loading) verwendet werden. Die Offloading-Einheiten schließen lediglich Frontend-Einheiten (wie oben beschrieben) des verteilten RAS ein. Die restlichen Aufgaben werden von einer Einheit der höheren Schicht (wie oben beschrieben), die in einer Schnittstellen-Box eines Anbieters von Internetdiensten (ISP) eingesetzt wird, ausgeführt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Verteilen der Aufgaben eines RAS von einem Anbieter von Internetdiensten ausgeführt, um einerseits Signalabschluss nahe der Client-Modems und andererseits Konzentrierung der Aufgaben der höheren Schicht bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Verteilen der Aufgaben zwischen den zwei oder mehr als zwei Einheiten dynamisch eingestellt. Optional ist das Verteilen der Aufgaben zwischen den Einheiten für im Wesentlichen alle der verarbeiteten Verbindungen oder für sämtliche neu akzeptierten Verbindungen bei einem spezifischen Zeitpunkt identisch. Alternativ kann das Verteilen der Aufgaben für unterschiedliche Verbindungen bei unterschiedlichen Aufgaben unterschiedlich sein.
Optional wird das Verteilen der Aufgaben dynamisch als Antwort auf die Belastung der zwei oder mehr als zwei Einheiten angepasst. Zum Beispiel, wenn eine Frontend-Einheit beinahe ihre maximale Kapazität erreicht, ist die Verteilung dergestalt, dass die Frontend-Einheit minimale Berechnungsleistung erfordert. Wenn allerdings die Belastung der Einheit der höheren Schicht hoch ist, übernimmt optional das Frontend selbst einen größeren Anteil der Aufgaben.
Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Verteilen der Aufgaben eines Modems zwischen zwei oder mehr als zwei Einheiten, die mittels eines paketbasierten Netzwerks kommunizieren, z. B. ein Weitverkehrsnetz (WAN, Wide Area Network), ein Metropolitan Area Network (MAN) und/oder ein Lokalnetzwerk (LAN, Local Area Network). Optional umfasst das paketbasierte Netzwerk ein IP-Netzwerk, ein Frame-Relay-Netzwerk und/oder ein ATM-Netzwerk.
Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Frontend-Einheit eines verteilten Modems, die mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Einheiten der höheren Schicht funktionieren kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird bei dem Aufbau einer Verbindung die Frontend-Einheit mit einer aus einer Vielzahl von Einheiten der höheren Schicht gekoppelt, zum Beispiel in Übereinstimmung mit der gewählten Telefonnummer. Optional verarbeitet eine einzige Frontend-Einheit gleichzeitig eine Vielzahl von VBM-Verbindungen, wobei diese Verbindungen unterschiedliche Einheiten der höheren Schicht durchlaufen.
Ein Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Verwalten einer VBM-Verbindung mit einer nicht geraden Anzahl von Schichten, die auf den entgegengesetzten Seiten der Verbindung verarbeiten. Auf einem ersten Ende der Verbindung werden die Datenpumpen-Aufgaben mit einem Satz von einer oder mehr als einer zusätzlichen Modemaufgabe ausgeführt, während auf einem zweiten Ende ein unterschiedlicher Satz einschließlich weniger Modemaufgaben (optional keine Aufgaben, abgesehen von den Datenpumpen-Aufgaben) ausgeführt wird. Das zweite Ende der Verbindung umfasst optional ein Gateway, das Signale von der VBM-Verbindung über eine Nicht-VBM-Verbindung (z. B. eine paketbasierte Verbindung) an eine zusätzliche Einheit, die in der Lage ist, teilweise abgeschlossene VBM-Signale zu verarbeiten, weiterleitet. Die zusätzliche Einheit kann den Abschluss der teilweise abgeschlossenen Signale vervollständigen (d. h. die Schichtaufgaben, die von dem ersten, jedoch nicht von dem zweiten Ende ausgeführt wurden, ausführen) oder dieselbe kann dieselben Aufgaben wie von dem zweiten Ende ausgeführt in umgekehrter Reihenfolge ausführen, um die Signale über eine weitere VBM-Verbindung zu übertragen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung verarbeitet das zweite Ende der VBM-Verbindung sowohl Verbindungen, bei denen der Abschluss durch die zusätzliche Einheit abgeschlossen wird, als auch Verbindungen, bei denen die zusätzliche Einheit die von dem zweiten Ende der VBM-Verbindung ausgeführten Aufgaben umkehrt. Optional führt das zweite Ende im Wesentlichen dieselben Aufgaben aus, unabhängig davon, ob die Aufgaben von dem zusätzlichen Gerät ausgeführt werden.
Daher wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Ausführen einer Verhandlungssitzung bei einer Modem-Verbindung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Empfangen einer Vielzahl von Verhandlungssignalen durch ein erstes Gateway von einem Quellmodem; Weiterleiten mindestens einiger der empfangenen Verhandlungssignale von dem ersten Gateway an ein zweites Gateway über ein paketbasiertes Netzwerk; Empfangen von Antworten auf die weitergeleiteten Verhandlungssignale von dem zweiten Gateway durch das erste Gateway; Weiterleiten der Antworten von dem zweiten Gateway an das Quellmodem, durch das erste Gateway; und Übertragen von Antwortsignalen auf zumindest einige der empfangenen Verhandlungssignale von dem ersten Gateway an das Quellmodem, ohne eine Antwort auf die zumindest einigen Signale von dem zweiten Gateway zu empfangen.
Optional umfasst das Weiterleiten der Antworten von dem zweiten Gateway an das erste Modem das Weiterleiten zumindest einiger der Antworten, ohne deren Informationsinhalt zu verändern.
Optional umfasst das Weiterleiten der Antworten von dem zweiten Gateway an das erste Modem das Weiterleiten zumindest einiger der Antworten mit einem veränderten Informationsinhalt.
Optional umfasst das Übertragen von Antwortsignalen von dem ersten Gateway an das Quellmodem das Übertragen von zumindest einigen der Antwortsignale ohne Weiterleiten der Signale, auf welche die Antwortsignale antworten, an das zweite Gateway. Optional überträgt das erste Gateways als Antwort auf zumindest einige der Verhandlungssignale von dem Quellmodem, Antwortsignale an das Quellmodem und leitet die Verhandlungssignale an das zweite Gateway weiter. Optional umfasst das Übertragen von Antwortsignalen von dem ersten Gateway an das Quellmodem das Übertragen von zumindest einigen der Antwortsignale nach dem Weiterleiten der Signale, auf welche die Antwortsignale antworten, jedoch vor dem Empfangen einer Antwort darauf, an das zweite Gateway. Optional überträgt das erste Gateway als Antwort auf zumindest einige der Verhandlungssignale von dem Quellmodem Antwortsignale an das Quellmodem, die Schätzwerte von einem oder mehr als einem Parameter einschließen, und leitet Antwortsignale von dem zweiten Gateway, die Endwerte des einen oder mehr als einen Parameters einschließen, weiter.
Optional schließt das Verfahren das Initiieren eines Retrains durch das erste Gateway zwischen dem Übertragen der Antwortsignale an das erste Modem und dem Weiterleiten der Antwortsignale von dem zweiten Gateway ein. Optional überträgt das zweite Gateway Antwortsignale an das Quellmodem und leitet im Wesentlichen gleichzeitig die Verhandlungssignale an das zweite Gateway weiter.
Optional umfassen die Signale, auf die das erste Gateway an das Quellmodem antwortet, DP-Verhandlungssignale. Optional umfassen die Signale, die das erste Gateway an das zweite Gateway weiterleitet, EC-Verhandlungssignale. Optional umfassen die Signale, die das erste Gateway an das zweite Gateway weiterleitet, Signale für das Berechnen der Umlaufverzögerung der Modem-Verbindung. Optional umfasst das Weiterleiten der Verhandlungssignale an das zweite Gateway das Weiterleiten des im Wesentlichen identischen Bitinhalts. Alternativ umfasst das Weiterleiten der Verhandlungssignale an das zweite Gateway das Weiterleiten lediglich eines Teils von zumindest einem der empfangenen Signale.
Optional umfasst das Weiterleiten der Verhandlungssignale an das zweite Gateway das Weiterleiten über einen Netzwerkpfad, der eine Umlaufverzögerung von mehr als der maximalen Zeit, die für das Antworten auf zumindest eines der Verhandlungssignale von dem Quellmodem definiert ist, aufweist.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Kommunikations-Gateway bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine für das Empfangen einer Vielzahl von Verhandlungssignalen von einem Quellmodem angepasste Vermittlungsnetzschnittstelle; eine für das Weiterleiten von Verhandlungssignalen an ein Remote-Gateway angepasste Schnittstelle eines adressierbaren Netzwerks; und einen für das Weiterleiten zumindest einiger, jedoch nicht aller, der während einer spezifischen Verbindung von der Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Verhandlungssignale über die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks angepassten Controller.
Optional umfasst die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks eine Schnittstelle eines paketbasierten Netzwerks.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Kommunikations-Gateway bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine für das Empfangen einer Vielzahl von Verhandlungssignalen von einem Quellmodem angepasste Vermittlungsnetzschnittstelle; eine für das Weiterleiten von Verhandlungssignalen an ein Remote-Gateway angepasste Schnittstelle eines adressierbaren Netzwerks; und einen Controller, der für das Weiterleiten über die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks von zumindest einigen, aber nicht allen, der Verhandlungssignale, die über die Vermittlungsnetzschnittstelle während einer spezifischen Verbindung empfangen werden, angepasst ist und der für das Antworten über die Vermittlungsnetzschnittstelle an zumindest einige, aber nicht alle, der Verhandlungssignale, die während der spezifischen Verbindung über die Vermittlungsnetzschnittstelle empfangen werden, angepasst ist.
Optional ist der Controller für das Weiterleiten über die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks des im Wesentlichen gesamten Bitinhalts von zumindest einigen der Verhandlungssignale, die über die Vermittlungsnetzschnittstelle empfangen werden, angepasst.
Optional ist der Controller für das Weiterleiten über die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks eines Teils, einschließlich weniger als der gesamte Bitinhalt, von zumindest einigen der Verhandlungssignale, die über die Vermittlungsnetzschnittstelle empfangen werden, angepasst.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Ausführen einer Modem-Verhandlungssitzung, wobei es sich bei dem Modem um kein Faxmodem handelt, bei einer Modem-Verbindung durch ein Gateway bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Empfangen von Verhandlungssignalen von einer Vielzahl von Stufen von einem Quellmodem durch das Gateway; und
Überfragen von Antwortsignalen als Antwort auf die empfangenen Verhandlungssignale durch das Gateway, wenn dies von den für die Stufen geltenden Protokollen erfordert wird, an das Quellmodem,
wobei zumindest einige der Antwortsignale von einer ersten Gruppe von zumindest einer der Stufen durch das Gateway generiert werden und wobei sämtliche Antwortsignale von einer zweiten Gruppe von zumindest einer der Stufen durch das Gateway von einer separaten Einheit empfangen werden.
Optional werden im Wesentlichen alle Antwortsignale von zumindest einer der Stufen von dem Gateway generiert. Optional werden im Wesentlichen alle Antwortsignale von zumindest einer der Stufen von dem Gateway generiert, ohne Verbindung zu der von Einheiten, bei denen es sich um andere als das Quellmodem handelt, empfangenen Information. Optional umfasst das Übertragen von Antwortsignalen von der zweiten Gruppe das Übertragen der Verhandlungssignale, als würde es sich dabei um Datensignale handeln.
Optional umfasst die zweite Gruppe von Stufen zumindest eine ECDC-Verhandlungsstufe.
Optional umfasst die erste Gruppe von Stufen zumindest eine DP-Verhandlungsstufe.
Optional umfasst die separate Einheit eine Remote-Einheit.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten von Signalen, die eine Modem-Verbindung durchlaufen, durch ein Gateway, das ein paketbasiertes Segment und ein vermitteltes Segment der Verbindung verbindet, bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Abhören von Signales, welche die Verbindung durchlaufen; Identifizieren eines Modem-Identifikationssignals auf der Verbindung, das meldet, dass die Verbindung Modemsignale tragen wird; Arbeiten in einem ersten Status, bei dem Signale von dem vermittelten Segment ohne Ausführen von Demodulation an das paketbasierte Segment übermittelt werden, nachdem das Modem-Identifikationssignal identifiziert wurde; und Arbeiten in einem zweiten Status, bei dem Signale, die von dem vermittelten Segment zu dem paketbasierten Segment übermittelt werden, nach dem Arbeiten in dem ersten Status demoduliert werden.
Optional schließt das Verfahren das Dechiffrieren der Inhalte von zumindest einem der Signale, welche die Verbindung durchlaufen, während das Gateway in dem ersten Status arbeitet, ein. Optional schließt das Verfahren das Bewegen von dem ersten Status zu dem zweiten Status als Antwort auf die Inhalte von zumindest einem der dechiffrierten Signale ein. Optional umfasst das Bewegen von dem ersten Status zu dem zweiten Status das Bewegen bei einem bestimmten Punkt als Antwort auf die identifizierten Signale.
Optional umfasst das Bewegen von dem ersten Status zu dem zweiten Status das Bewegen nach dem Vervollständigen einer V.8 Verhandlungsphase.
Optional schließt das Verfahren das Bewegen von dem ersten Status zu dem zweiten Status bei einem zuvor bestimmten Zeitpunkt nach dem Beginn der Verbindung ein.
Optional umfassen die dechiffrierten Signale Signale in Übereinstimmung mit dem V.8 Protokoll.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten von Signalen, die eine Modem-Verbindung durchlaufen, durch ein Gateway, das ein paketbasiertes Segment und ein vermitteltes Segment der Verbindung verbindet, bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Arbeiten in einem ersten Status, bei dem Signale von dem vermittelten Segment des paketbasierten Segments ohne das Ausführen von Demodulation nach dem Identifizieren des Modem-Identifikationssignals an das paketbasierte Segment übermittelt werden; und Dechiffrieren der Inhalte von zumindest einem der Signale, welche die Verbindung durchlaufen, während das Gateway in dem ersten Status arbeitet.
Opational umfasst das Dechiffieren der Inhalte von zumindest einem der Signale das Dechiffrieren der Inhalte eines Signals in Übereinstimmung mit dem V.8 Protokoll.
Optional schließt das Vefahren das Bestimmen ein, ob in einem zweiten Status, bei dem Signale, die von dem vermittelten Segment an das paketbasierte Segment übermittelt werden, als Antwort auf die dechiffrierten Signale demoduliert werden, gearbeitet werden soll.
Optional schließt das Verfahren das Entfernen des zweiten Status ein, falls die dechiffrierten Signale die Verwendung eines von dem Gateway für den Transfer von Daten auf der Verbindung unterstütztes Protokoll anzeigen.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Gateway bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
eine für das Empfangen von Modemsignalen angepasste Vermittlungsnetzschnittstelle;
eine Schnittstelle eines adressierbaren Netzwerks, das für das Weiterleiten von Signalen an ein Remote-Gateway angepasst ist;
eine Kapselungseinheit, die für das Weiterleiten von zumindest einigen der von der Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Modemsignale über die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks ohne Demodulation angepasst ist;
und eine Demodulierungseinheit, die für das Demodulieren und Weiterleiten von zumindest einigen der von der Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Modemsignale über die Schnittstelle des adressierbaren Netzwerks angepasst ist. Optional ist die Kapselungseinheit für das Weiterleiten von während einer Verhandlungsstufe für das Auswählen des Protokolls empfangenen Modemsignalen angepasst. Optional ist die Kapselungseinheit für das Weiterleiten als PCM-Samples angepasst.
Optional ist die Demodulierungseinheit für das Weiterleiten von nach der Verhandlungsstufe für das Auswählen des Protokolls empfangenen Modemsignalen angepasst.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Einrichten einer Modem-Verbindung über einen hybriden Netzwerkpfad bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
Auswählen von zumindest zwei Gateways, um Formatkonvertierung von zwischen Segmenten der Modem-Verbindung über den hybriden Netzwerkpfad übertragenen Signalen auszuführen; und
Ausführen einer Verhandlungssitzung zwischen den zumindest zwei ausgewählten Gateways, um ein Format von zwischen den ausgewählten Gateways übertragenen Signalen auszuwählen.
Optional umfasst das Ausführen der Verhandlungssitzung das Bestimmen, ob die zwischen den Gateways übertragenen Signale in Übereinstimmung mit einem Modem-Komprimierungs-Protokoll komprimiert werden sollen.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Übertragen von Datensignalen, bei denen es sich nicht um Faxdaten handelt, zwischen einem Quellmodem und einem Zielmodem bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Übertragen der Datensignale von dem Quellmodem an ein erstes Gateway über den ersten Vermittlungsnetzpfad, wobei die Datensignale bei dem ersten Gateway demoduliert werden; Übertragen von zumindest einigen der demodulierten Datensignale von dem ersten Gateway an ein zweites Gateway über ein paketbasiertes Netzwerk, wobei die Datensignale bei dem zweiten Gateway moduliert werden; und Übertragen der modulierten Datensignale von dem zweiten Gateway an das Zielmodem über einen zweiten Vermittlungsnetzpfad.
Optional umfasst das Übertragen der Datensignale von dem ersten Gateway an das zweite Gateway das Übertragen von komprimierten Datensignalen, die gemäß einem Modem-Komprimierungs-Format komprimiert werden. Optional komprimiert das Quellmodem die Signale und das erste Gateway übermittelt die Signale ohne Dekomprimierung.
Optional umfasst das Übertragen von Datensignalen das Übertragen von komprimierten Signalen gemäß dem V.44 Protokoll.
Optional umfasst das Übertragen der Datensignale von dem ersten Gateway an das zweite Gateway das Übertragen der Datensignale mit jedem beliebigen Modem-Fehlerkorrektur-Feld, das von dem Quellmodem empfangen wird.
Optional umfasst das Übertragen der Datensignale von dem ersten Gateway an das zweite Gateway das Übertragen der Datensignale mit jedem beliebigen Modem-Füllbit, das von dem Quellmodem empfangen wird.
Optional umfasst das Übertragen der Datensignale von dem ersten Gateway an das zweite Gateway das Übertragen der Datensignale mit jedem beliebigen LAPM-Bestätigungs-Feld, das von dem Quellmodem empfangen wird.
Optional schließt das Verfahren das Ausführen von einer oder mehr als einer LAPM-Aufgabe auf den demodulierten Signalen durch das erste Gateway ein, ehe die Signale an das zweite Gateway übertragen werden. Optional schließt das Verfahren das Ausführen von einer oder mehr als einer HDLC-Aufgabe auf den demodulierten Signalen durch das erste Gateway ein, ehe die Signale an das zweite Gateway übertragen werden. Optional werden die Signale auf dem ersten Vermittlungsnetzpfad mit derselben Rate wie die Signale von dem zweiten Gateway auf dem zweiten Vermittlungsnetzpfad an das erste Gateway übertragen.
Optional werden die Signale auf dem ersten Vermittlungsnetzpfad an das erste Gateway mit einer unterschiedlichen Rate wie die Signale von dem zweiten Gateway auf dem zweiten Vermittlungsnetzpfad an das erste Gateway übertragen.
Optional umfasst das Übertragen von zumindest einigen der Datensignale über ein paketbasiertes Netzwerk das Übertragen über ein IP-Netzwerk. Optional umfasst das Übertragen von zumindest einigen der Datensignale über ein paketbasiertes Netzwerk das Übertragen über eine Verbindung, die keine Erhaltsbestätigung bereitstellt. Optional umfasst das Übertragen von zumindest einigen der Datensignale über ein paketbasiertes Netzwerk das Übertragen über eine Verbindung, die Erhaltsbestätigung bereitstellt. Optional umfasst das Übertragen von zumindest einigen der Datensignale über ein paketbasiertes Netzwerk das Übertragen über ein ATM-Netzwerk. Optional umfasst das Übertragen von zumindest einigen der Datensignale über ein paketbasiertes Netzwerk das Übertragen über ein adressierbares Netzwerk. Optional umfasst das Übertragen von zumindest einigen der demodulierten Datensignale das Bestimmen durch das erste Gateway, ob die von dem ersten Modem empfangenen Datensignale einen Informationsinhalt aufweisen, und das Nicht-Übertragen von zumindest einigen der Signale, von denen bestimmt wurde, dass sie keinen Informationsinhalt aufweisen.
Optional schließt das Verfahren Folgendes ein: Übertragen von Datensignalen von dem Zielmodem an das zweite Gateway über den zweiten Vermittlungsnetzpfad, wobei die Datensignale bei dem zweiten Gateway demoduliert werden; Übertragen von zumindest einigen der demodulierten Datensignale von dem zweiten Gateway an das erste Gateway über ein paketbasiertes Netzwerk, wobei die Signale bei dem ersten Gateway moduliert werden; und Übertragen der modulierten Datensignale von dem ersten Gateway an das Quellmodem.
Optional werden die auf dem zweiten Vermittlungsnetzpfad an das zweite Gateway übertragenen Signale mit derselben Rate übertragen wie die Signale von dem ersten Gateway auf dem ersten Vermittlungsnetzpfad an das Quellmodem.
Optional werden die Signale auf dem zweiten Vermittlungsnetz gleichzeitig von und zu dem Zielmodem übertragen. Optional tragen der erste und zweite Vermittlungsnetzpfad denselben Bitinhalt von Signalen. Optional tragen die auf dem ersten und zweiten Vermittlungsnetzpfad übertragenen Signale dieselbe Information. Optional umfassen die übertragenen Signale IP-Pakete, wobei die auf dem ersten und zweiten Vermittlungsnetzpfad übertragenen IP-Pakete identische IP-Kopfdaten tragen. Optional umfassen das Quell- und Zielmodem Servermodems.
Optional umfassen das Quell- und Zielmodem Client-Modems.
Optional umfasst eines aus dem Quell- und Zielmodem ein Client-Modem und das weitere aus dem Quell- und Zielmodem umfasst ein Server-Modem.
Optional werden bei dem Zielmodem Datensignale auf eine Art und Weise empfangen, die nicht erlaubt, zu bestimmen, ob die Signale auf dem Pfad des paketbasierten Netzwerks oder auf einem einzigen vermittelten Pfad weitergegeben wurden.
Optional umfasst das Übertragen der Pakete über das paketbasierte Netzwerk an das zweite Gateway das Regulieren der Verzögerung der an das zweite Gateway bereitgestellten Pakete.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Übertragen von Datensignalen zwischen einem Quellmodem und einem Zielmodem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Übertragen der Datensignale von dem Quellmodem an ein erstes Gateway über einen ersten Vermittlungsnetzpfad, wobei die Datensignale bei dem ersten Gateway demoduliert werden; Übertragen von zumindest einigen der demodulierten Datensignale von dem ersten Gateway an ein zweites Gateway, das sich zu dem ersten Gateway entfernt befindet, über einen Zwischenpfad, wobei die Datensignale bei dem zweiten Gateway moduliert werden; und Übertragen der modulierten Datensignale von dem zweiten Gateway an das Zielmodem über einen zweiten Vermittlungsnetzpfad.
Optional befinden sich das erste und das zweite Gateway nicht in demselben Raum. Optional befinden sich das erste und das zweite Gateway in einem Abstand von zumindest 100 Metern zueinander. Optional befinden sich das erste und das zweite Gateway in einem Abstand von mindestens 10 Kilometern zueinander. Optional umfasst der Zwischenpfad einen Pfad auf einem adressierbaren Netzwerk, einem paketbasierten Netzwerk und/oder einem DCME-Netzwerk. Optional umfasst das Übertragen von einigen der demodulierten Datensignale von dem ersten Gateway an das zweite Gateway das Übertragen verschlüsselter Signale.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Gateway zum Übermitteln von Signalen von Sprachbandmodems, bei denen es sich nicht um Faxsignale handelt, zwischen einem Vermittlungsnetz und einem paketbasierten Netzwerk bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine Vermittlungsnetzschnittstelle, die für das Übertragen und Empfangen von modulierten Modemsignalen auf einem Vermittlungsnetzpfad angepasst ist; eine Datenpumpe, die für das Modulieren von durch die Vermittlungsnetzschnittstelle übertragenen Signalen und das Demodulieren von durch die Vermittlungsschnittstelle empfangenen Signalen angepasst ist; und einen Controller, der für das Einrichten einer Verbindung zwischen einem Vermittiungsnetzpfad und einer Verbindung eines paketbasierten Netzwerks, ehe Datensignale auf dem Vermittlungsnetzpfad übertragen werden, und für das Weiterleiten von zumindest einigen der Datensignale, welche die logische Verbindung zwischen der Paketschnittstelle und der Datenpumpe durchlaufen, angepasst ist.
Optional führt das Gateway keine Modemkomprimierung und -dekomprimierung auf den Datensignalen, welche die logische Verbindung durchlaufen, aus. Optional ist die Paketschnittstelle für das Einkapseln von Datensignalen, die sie in Paketen mit IP-Kopfdaten überträgt, die nicht mit möglichen, in den demodulierten Signalen eingeschlossenen IP-Kopfdaten in Verbindung stehen, angepasst. Optional leitet der Controller im Wesentlichen alle Datensignale, welche die logische Verbindung durchlaufen, zwischen der Paketschnittstelle und der Vermittlungsnetzschnittstelle weiter.
Optional leitet der Controller keine Datensignale, die keine Information tragen, weiter.
Optional führt das Gateway keine Modem-Flusskontroll-Aufgaben auf den Datensignalen, welche die logische Verbindung durchlaufen, aus. Optional führt das Gateway keine Modem-Fehlerkorrektur-Aufgaben auf den Datensignalen, welche die logische Verbindung durchlaufen, aus. Optional entfernt das Gateway keine Füllbits von den Datensignalen, welche die logische Verbindung durchlaufen. Optional ist das Modem für das Anwenden von Fehlerkorrektur-Aufgaben bei Datensignalen, welche die logische Verbindung durchlaufen, angepasst. Optional werden Datensignale von der Datenpumpe im Wesentlichen gleichzeitig moduliert und demoduliert.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Übertragen von Signalen von Modems, bei denen es sich nicht um Faxsignale handelt, über ein paketbasiertes Netzwerk bereitgestellt, das Folgendes umfasst: ein erstes Gateway, das für das Empfangen von Datensignalen von einem ersten Modem, das Demodulieren der empfangenen Datensignale und das Übertragen der demodulierten Datensignale über ein paketbasiertes Netzwerk angepasst ist; und ein zweites Gateway, das für das Empfangen der Datensignale, die von dem ersten Gateway über ein paketbasiertes Netzwerk übertragen werden, das Modulieren der Signale und das Übertragen der Datensignale an ein zweites Modem angepasst ist. Optional ist das erste Gateway für das Empfangen von Datensignalen aus dem zweiten Gateway mit gleichzeitigem Übertragen von Datensignalen an das zweite Gateway angepasst.
Optional ist das erste Gateway für das Übertragen der demodulierten Signale an das zweite Gateway ohne Dekomprimierung der Signale angepasst. Optional ist das erste Gateway für das Übertragen der demodulierten Signale mit einem oder mehr als einem Feld einer EC-Modemschicht, mit der die Signale von dem ersten Modem empfangen wurden, angepasst.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Korrelieren von Parametern aus einer Vielzahl von Sprachbandmodem (VBM) Verbindungen bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Beginnen einer Verhandlungsstufe einer ersten VBM-Verbindung; Beginnen einer Verhandlungsstufe einer zweiten VBM-Verbindung; Empfangen von Werten von einem oder mehr als einem Parameter der zweiten Verbindung durch eine Endeinheit der ersten Verbindung; und Vervollständigen der Verhandlungsstufe der ersten Verbindung, basierend auf einem oder mehr als einem Parameter der zweiten Verbindung. Optional schließt das Verfahren das Übertragen von Signalen für das Anhalten auf der ersten Verbindung durch die Endeinheit der ersten Verbindung, bis die Werte von einem oder mehr als einem Parameter der zweiten Verbindung von der Endeinheit empfangen werden, ein.
Optional umfasst das Übertragen von Signalen für das Anhalten das Verlängern der Übertragung eines Steuersignals bis über eine notwendige Übertragungszeit des Steuersignals hinaus. Optional umfasst das Verlängern der Übertragung des Steuersignals bis zu seiner normalen Übertragungszeit das Übertragen des Steuersignals nach dem Empfangen eines Signals, das normalerweise den Abschluss der Übertragung des Steuersignals verursacht. Optional umfasst die Verhandlungsstufe eine Datenpumpe-Verhandlungsstufe und/oder eine Fehlerkorrektur-Verhandlungsstufe.
Optional schließt das Verfahren das Übertragen von einem oder mehr als einem Steuersignal mit Schätzwerten während der Verhandlungsstufe ein, wobei das Vervollständigen der Verhandlungsstufe das erneute Übertragen von einem oder mehr als einem Steuersignal mit auf dem einen oder mehr als einen Parameter der zweiten Verbindung basierenden Werten umfasst. Optional schließt das Verfahren vor dem Vervollständigen der Verhandlungsstufe das erneute Training der ersten Verbindung ein.
Ferner wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Berechnen einer Umlaufverzögerung von Signalen auf einer Modem-Verbindung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Übertragen eines ersten Zeitmessungssignals von einem ersten Modem an ein zweites Modem; Übertragen eines zweiten Zeitmessungssignals von dem zweiten Modem an das erste Modem bei einem Intervall nach dem Empfangen des ersten Zeitmessungssignals durch das zweite Modem; und Berechnen durch das erste Modem eines Umlaufverzögerungs-Werts als der Zeitraum zwischen dem Übertragen des ersten Zeitmessungssignals und dem Empfangen des zweiten Zeitmessungssignals abzüglich einem Verzögerungszeitraum, der sich im Wesentlichen von dem Intervall unterscheidet.
Optional sind das erste und zweite Modem über ein Netzwerksegment verbunden, wobei dieses Segment ein Teil einer zusammengesetzten Verbindung ist, die zumindest ein zusätzliches Netzwerksegment einschließt, und wobei das Berechnen der Umlaufverzögerung das Berechnen der Umlaufverzögerung der zusammengesetzten Verbindung umfasst. Optional umfasst das zumindest eine zusätzliche Netzwerksegment ein Vermittlungsnetzsegment und ein Segment eines paketbasierten Netzwerks, wobei das Übertragen des zweiten Zeitmessungssignals das Übertragen des zweiten Signals nach einem Intervall, das eine Summe aus dem Verzögerungszeitraum, einem Umlaufverzögerungs-Wert des Vermittlungsnetzsegments und einem Umlaufverzögerungs-Wert des Segments des paketbasierten Netzwerks ist, umfasst.
Optional umfasst der Umlaufverzögerungs-Wert des Segments des paketbasierten Netzwerks einen Wert, der während der Modem-Verbindung vor dem Empfangen des ersten Zeitmessungssignals durch das zweite Modem gemessen wurde. Optional umfasst der Umlaufverzögerungs-Wert des Vermittlungsnetzsegments einen zuvor bestimmten Schätzwert. Optional umfasst der zuvor bestimmte Schätzwert einen maximalen Umlaufverzögerungs-Wert von im Wesentlichen allen Vermittlungsnetzsegmenten, die in einem Pfad zwischen dem ersten und zweiten Modem auftauchen können. Optional umfasst das Übertragen eines zweiten Zeitmessungssignals das Übertragen eines dritten Zeitmessungssignals auf dem zumindest einen zusätzlichen Netzwerksegment, das Empfangen einer Antwort auf dasselbe und das Übertragen des zweiten Zeitmessungssignals nach dem Empfangen der Antwort.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den Figuren werden bestimmte, nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur vorliegen, werden in allen Figuren, in denen sie vorliegen, bevorzugt mit derselben oder einer ähnlichen Bezugsziffer gekennzeichnet, wobei:
1 eine schematische Illustration einer hybriden Modem-Verbindung ist, die für das Illustrieren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zweckmäßig ist;
2 ein schematisches Blockdiagramm von Gateways in einer zusammengesetzten Modem-Verbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein schematisches Blockdiagramm von Gateways in einer zusammengesetzten Modem-Verbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein schematisches Zeitdiagramm der in der ersten Phase des Einrichtens einer zusammengesetzten Modem-Verbindung ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5A ein Zeitdiagramm der nach der ersten Phase des Einrichtens einer zusammengesetzten Modem-Verbindung ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5B ein Zeitdiagramm der während des Ereignisses erneuter Verhandlung ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6A und 6B ein Zeitdiagramm der während einer zweiten Phase einer V.34 Verhandlungsverbindung ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
7 ein schematisches Blockdiagramm von Gateways auf einer zusammengesetzten Verbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8 ein Zeitdiagramm von auf einer MoIP-Verbindung während einer Komprimierungsverhandlungsstufe übertragenen Signalen gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist;
9A, 9B und 9C drei exemplarische Szenarien von ECDC-Parameter-Verhandlung gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben;
10 ein Flussdiagramm der von einem Gateway nach Einrichten einer Verbindung ausgeführten Vorgänge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
11 ein Blockdiagramm eines Pair-Gain-Systems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
12 ein Blockdiagramm des Pair-Gain-Systems aus 11 einschließlich Details eines Repeaters desselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
13A bis 13C ein Flussdiagramm der von einem Repeater in einem Pair-Gain-System ausgeführten Vorgänge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
14 eine schematische Illustration eines verteilten Remote Access Server (RAS) Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
15 ein schematisches Blockdiagramm eines Public Switching Telephone Network (PSTN) mit Offloading-Fähigkeiten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
16 ein Flussdiagramm der von einer Vermittlungsstelle (CO) beim Akzeptieren einer Verbindung ausgeführten Vorgänge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine schematische Illustration einer MoIP-Verbindung 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Anruf-Modem 32A richtet eine Verbindung mit einem Antwort-Modem 32B ein, wobei diese Verbindung aus drei Segmenten in Serie gebildet wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung handelt es sich sowohl bei Modem 32A als auch bei Modem 32B um Server-Modems oder um digitale Modems. Alternativ kann es sich bei einem der Modems 32A und 32B um ein Client-Modem handeln und bei dem weiteren Modem handelt es sich um ein Server-Modem.
Ein erstes Segment der MoIP-Verbindung durchläuft ein Vermittlungsnetz 34A zwischen Anruf-Modem 32A und einem Anruf-Gateway 36A. Ein zweites Segment verbindet Anruf-Gateway 36A und ein Antwort-Gateway 36B über ein paketbasiertes Netzwerk 38. Ein drittes Segment verbindet Antwort-Gateway 36B und Antwort-Modem 32B auf einem Vermittlungsnetz 34B. In einigen Ausführungsformen der Erfindung tragen das erste und dritte Segment dieselben Datensignale, obgleich sie unterschiedliche Steuersignale tragen können. Das heißt, falls die zwischen Modem 32A und 32B übertragenen Signale zum Beispiel IP-Pakete umfassen, sind die Kopfdaten der IP-Pakete auf dem ersten und dritten Segment identisch, z. B. weist das TTL-Feld denselben Wert auf. Alternativ tragen das erste und dritte Segment dieselben Bits, die Information enthalten, obgleich Fülldatensignale, die keine Information tragen, auf den unterschiedlichen Segmenten unterschiedlich gesendet werden können.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung weist paketbasiertes Netzwerk 38 zumindest einen zuvor bestimmten Grad von Dienstgüte (QoS, Quality of Service) auf, d. h. eine relativ geringe Paketverlustrate, Verzögerung und/oder Jitter, um einen annehmbaren Kommunikationsgrad des Dienstes bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich wird/werden ein oder mehr als ein Redundanzverfahren, wie etwa doppelte Übertragung von einigen oder allen Paketen und/oder die Verwendung eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Codes verwendet, um die Zuverlässigkeit von Netzwerk 38 zu steigern.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst paketbasiertes Netzwerk 38 ein Multipunkt-Netzwerk, das drei oder mehr als drei Kommunikationsnetzwerke verbindet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind Gateway 36A und 36B nicht in einem einzigen Gehäuse oder im selben Raum eingeschlossen. Des Weiteren können Gateway 36A und 36B in einer Entfernung von Hunderten, Tausenden oder Zehntausenden Metern oder sogar Dutzenden von Kilometern oder mehr liegen, zum Beispiel, wenn paketbasiertes Netzwerk 38 einen Satelliten oder eine Weltraumübertragungseinheit durchläuft. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die Umlauf-Übertragungszeit von Signalen auf paketbasiertem Netzwerk 38 zwischen Gateway 36A und 36B länger als die Zeit der kürzesten Antwort, die für Modemverhandlungssignale in einem Protokoll, das für das Übertragen von Signalen zwischen Modems verwendet wird, definiert ist. Es gilt zu beachten, dass die Entfernung zwischen Gateway 36A und 36B die verwendeten spezifischen Ausführungsformen (der unten beschriebenen) beeinträchtigen kann, da die Entfernung die Umlaufverzögerung von Signalen zwischen Modem 32A und 32B beeinträchtigt wird.
Optional umfasst paketbasiertes Netzwerk 38 ein IP-Netzwerk. Alternativ oder zusätzlich umfasst paketbasiertes Netzwerk 38 ein zellbasiertes Netzwerk, wie etwa ein ATM-Netzwerk (Asynchronous Transfer Mode) und/oder ein Frame-Relay-Netzerk.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Verbindung 30 unter Verwendung der Vorgänge für das Einrichten von Verbindungen wie für das Einrichten von Voice over OP (VoIP) Verbindungen verwendet, zum Beispiel die Vorgänge des H.323 Protokolls und/oder des Session Inititation Protocol (SIP), eingerichtet. Bei dem Einrichten der Verbindung wird/werden eine oder mehr als eine Paketverbindung eines Pakettransport-Protokolls (z. B. Transmission Control Protocol (TCP) oder das User Datagramm Protocol (UDP)) auf paketbasiertem Netzwerk 38 eingerichtet. Die Verbindung wird optional durch Modem 32A und 32B und Gateway 36A und 36B auf Initiative der Modems hin eingerichtet, obgleich weitere Initiatoren der Verbindung ebenfalls möglich sein können.
Optional überträgt Anruf-Modem 32A bei dem Aufbau der Verbindung ein Modemidentifikationssignal, das Modem 32B mitteilt, dass es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt. Ein Netzwerk-Controller identifiziert das Modemidentifikationssignal und wählt dementsprechend Gateway 36A und 36B aus, um an dem Pfad, der die Verbindung verarbeitet, teilzunehmen. Alternativ oder zusätzlich identifizieren/identifziert Gateway 36A und/oder 36B das Modemidentifikationssignal und stellen/stellt ihren/seinen Arbeitsmodus dementsprechend ein. Zum Beispiel kann die Benachrichtigung auf der gewählten Telefonnummer basieren, die in einer Liste von Modemnummern eingeschlossen ist. Alternativ oder zusätzlich erkennen Gateway 36A und 36B, dass es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt, basierend auf, zum Beispiel, dem 2100 Hz Signal, das zu Beginn der Verwendung der Verbindung übertragen wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung handelt es sich bei Anruf-Modem 32A und/oder Antwort-Modem 32B um Standard-Modems, die für das Ausführen der vorliegenden Erfindung nicht verändert werden. Des Weiteren erkennen Anruf-Modem 32A und Antwort-Modem 32B in einigen Ausführungsformen nicht, ob sie direkt mit einer vermittelten Leitung oder über Gateway 36A und 36B verbunden sind.
Anruf-Modem 32A und/oder Antwort-Modem 32B können/kann über jede beliebige vermittelte Leitung, analog oder digital, mit dem Vermittlungsnetz 34B verbunden sein.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm von Gateway 36A und 36B und der Verbindung zwischen denselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gateway 36A und 36B schließen Gateway-Modem 40A und 40B ein, die jeweils mit Modem 32A und 32B über Vermittlungsnetz 34A und 34B kommunizieren. Gateway-Modems 40 schließen Datenpumpen 42, welche die Signale, die Vermittlungsnetz 34A und 34B durchlaufen, modulieren und demodulieren, Fehlerkorrektur (EC) Schichten 43 und Datenkomprimierungs (DC) Schichten 44 ein. Die Fehlerkorrekturschichten 43 fügen CRC-Felder zu den übertragenen Daten hinzu, überprüfen, dass die Daten korrekt empfangen wurden, fordern erneute Übertragung von Bits an, die nicht korrekt empfangen wurden, und verwalten die Flusskontrolle. Die Datenkomprimierungsschichten 44 führen Komprimierung und Dekomprimierung der auf vermittelten Netzwerken 34 übertragenen Signale aus.
Jeder Gateway 36 schließt ebenfalls eine IP-Schnittstelle 48 (als 48A, 48B gekennzeichnet), die mit der Schnittstelle 48 in dem anderen Gateway über paketbasiertes Netzwerk 38 kommuniziert, ein. Wie im Stand der Technik bekannt, umfasst jedes über paketbasiertes Netzwerk 38 übertragene Paket Kopfdaten, welche die Verbindung, zu der es gehört, identifizieren. Somit kann IP-Schnittstelle 48 Pakete empfangen, die zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Verbindungen 30 gehören und dieselben gemäß ihrer Kopfdaten aussortieren.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kommunizieren IP-Schnittstelle 48A und 48B über eine Verbindung eines Protokolls, das den Erhalt bestätigt, wie etwa über eine TCP-Verbindung 50, die innerhalb von paketbasiertem Netzwerk 38 eingerichtet ist. Alternativ wird eine Verbindung eines Protokolls, das den Erhalt nicht bestätigt, wie etwa UDP, optional mit komplementärer Flusskontrolle, Vorwärtsfehlerkorrektur-Codes und/oder vollständiger Bestätigung des Erhalts höherer Levels verwendet. Ferner alternativ werden die höheren Levels bei den Enden von Modem 32A und 32B gesichert, um zu überprüfen, dass keine Daten auf paketbasiertem Netzwerk 38 verlorgen gegangen sind.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die von einer aus Einheiten aus DC-Schicht 44 und IP-Schnittstelle 48 empfangenen Signale direkt an die andere Einheit (aus DC-Schicht 44 und IP-Schnittstelle 48) innerhalb desselben Gateways für das Weiterleiten an ihr Ziel weitergegeben. Andererseits werden Steuerpakete oder -signale untersucht, zum Beispiel durch einen Controller 46, der bestimmt, welche Vorgänge als Antwort auf die Steuersignale ausgeführt werden sollen und ob die Steuersignale durch die andere Einheit weitergeleitet werden sollen, wie dies in der nachfolgenden Beschreibung im Detail beschrieben wird.
Eine Verhandlungsstufe beginnt damit, dass Anruf-Modem 32A (3) über Verbindung 30 ein Anruf-Setup-Signal (z. B. Cl von dem V.8) an Antwort-Modem 32B sendet. Das Anruf-Setup-Signal wird durch Modem 40A von Anruf-Gateway 36A empfangen, das auf Vermittlungsnetz 34A gemäß den zuvor bestimmten Vorgängen, welche Modem 32A, 32B und 40 vereinbart haben, z. B. gemäß einer oder mehr als einer der ITU-T V-Serien Empfehlungen (zum Beispiel wie in der V.8 Empfehlung beschrieben), antwortet. Zusätzlich sendet Controller 46A über IP-Schnittstelle 48A von Anruf-Gateway 36A ein Steuerpaket an IP-Schnittstelle 48B von Antwort-Gateway 36B. Wie im Stand der Technik bekannt, weist Controller 46B von Gateway 36B als Antwort auf das Empfangen des Steuerpakets sein Modem 40B an, ein Anruf-Setup-Signal an Antwort-Modem 32B zu senden, und setzt die Verhandlungs- und Trainingsvorgänge fort.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die Verhandlungs- und Trainingsvorgänge (z. B. die vier DP-Verhandlungsstufen (Phase 1–4), ECDC-Protokollverhandlung, ECDC-Parameterverhandlung) von Modem 32A und 40A und Modem 32B und 40B unabhängig voneinander ausgeführt und die Daten in während der Verhandlung weitergegebenen Steuersignalen werden nicht über TCP-Verbindung 50 weitergegeben. Daher können die Verbindungen zwischen Modem 32A und 40A und Modem 32B und 40B in diesen Ausführungsformen bei unterschiedlichen Raten und sogar gemäß unterschiedlichen Protokollen vorliegen. Optional beeinträchtigen die auf einer Modem-Verbindung ausgeführten Vorgänge von erneuter Verhandlung und erneutem Training die andere Modem-Verbindung nicht.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließt DC-Schicht 44 einen Zwischenspeicher ein, der die von IP-Schnittstelle 48 empfangenen Daten speichert, wenn sie bei einer Rate empfangen werden, die zu hoch ist, als dass sie auf der Modem-Verbindung gesendet werden könnte. Alternativ oder zusätzlich hält IP-Schnittstelle 48 einen Zwischenspeicher für die Signale, die an DC-Schicht 44 weitergegeben werden, aufrecht.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung benachrichtigt Gateway 36A nur dann Gateway 36B, wenn die Verhandlung z. B. zwischen Modem 32A und 40A scheitert, so dass die Verbindung zwischen Modem 32B und 40B unterbrochen wird. Wenn eines aus Anruf- und Antwort-Modem 32A und 32B seine Modem-Verbindung abschließt, benachrichtigt das entsprechende Gateway dementsprechend das andere Gateway, so dass dasselbe die andere Modem-Verbindung ebenfalls abschließt. Die Benachrichtigung kann zum Beispiel durch Schließen der TCP-Verbindung 50 zwischen den Gateways ausgeführt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung, wird, wenn eine der Modem-Verbindungen abgeschlossen wird, die andere Modem-Verbindung unmittelbar darauf abgeschlossen. Alternativ wird die andere Modem-Verbindung für einen zuvor bestimmten Zeitraum aufrechterhalten, falls die abgeschlossene Verbindung sofort wieder eingerichtet wird.
Alternativ zu separatem Ausführen von Trainings- und Verhandlungsvorgängen ist eine oder mehr als eine der Verhandlungsstufen zwischen den Verbindungen von Modem 32A und 40A und von Modem 32B und 40B, zum Beispiel wie nachstehend mit Bezugnahme auf die 4, 5A und 5B beschrieben wird, korreliert.
Alternativ werden separate TCP-Verbindungen für Steuerungs-(z. B. Verhandlungssignale einstellen) und Datennachrichten verwendet, um für Kommunikation zwischen IP-Schnittstellen 48 eine einzige TCP-Verbindung 50 zu verwenden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung komprimieren IP-Schnittstellen 48 gemäß einem beliebigen Komprimierungsverfahren, wie etwa auf VBM-Verbindungen verwendete Verfahren, die Datensignale, welche sie übertragen, und dekomprimieren die Datensignale, die sie empfangen. Somit wird die Bandbreiten-Verwendung auf paketbasiertem Netzwerk 38 reduziert.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm von Gateway 36A und 36B und den Verbindungen zwischen denselben gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform aus 3 schließen Gateway 36A und 36B ähnlich dem oben Beschriebenen IP-Schnittstellen 48 und Controller 46 ein, allerdings schließen sie Modems 60 (als 60A und 60B gekennzeichnet), die keinen Abschluss von Fehlerkorrektur und Datenkomprimierung (ECDC) ausführen, ein. Stattdessen durchlaufen Datensignale Gateway 36A und 36B ohne Verzögerung und der EC- und DC-Abschluss wird zwischen Anruf- und Antwort-Modem 32A und 32B ausgeführt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung tauschen IP-Schnittstellen 48 unter Verwendung von einer oder mehr als einer Verbindung eines Protokolls, das keine Bestätigung des Erhalts bereitstellt, z. B. UDP, Signale aus. Alternativ oder zusätzlich verwenden IP-Schnittstellen 48 ein oder mehr als ein Verfahren für das Erhöhen der Zuverlässigkeit der Übertragungen auf Netzwerk 38, wie etwa wiederholte Übertragung, Redundanz-Codes und/oder Bestätigung des teilweisen und/oder vollständigen Empfangens. Die Signale, welche IP-Schnittstellen 48 durchlaufen, können CRC-Felder einschließen, die von Endmodem 32A und 32B bei EC-Abschluss verwendet werden und/oder gemäß den Verfahren zum Komprimieren von Daten komprimiert werden. Optional stehen die Parameterverhandlungs- und/oder Protokollverhandlungs-Frames, die zu Beginn der Datenphase einer MoIP-Verbindung ausgetauscht werden, als reguläre Datensignale mit Gateway 36A und 36B in Verbindung.
Das Nicht-Ausführen von ECDC durch Gateways 36 reduziert die Verzögerung des Signals über Verbindung 30. In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die Übertragungszeit von Anruf-Modem 32A an Antwort-Modem 32B ungefähr 100 ms, wenn ECDC nicht von Gateway 36A und 36B ausgeführt wird, während, wenn ECDC von den Gateways ausgeführt und das TCP-Protokoll für das Übertragen zwischen IP-Schnittstellen 48 verwendet wird, unter normalen Bedingungen ungefähr zusätzliche 250 ms zu der Übertragungszeit hinzugefügt werden.
Des Weiteren vereinfacht das Nicht-Bereitsellen von ECDC durch Modems 60 die Modems und reduziert ihren Energieverbrauch. Es gilt zu beachten, dass Modem 60 ein Teil einer Modem-Anordnung sein kann. Durch das Nicht-Ausführen von ECDC durch Modem 60 ist die von der Modem-Anordnung verarbeitete Anzahl an Verbindungen im Wesentlichen größer als in dem Fall, dass ECDC ausgeführt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung tauschen IP-Schnittstellen 48 auf einer UDP-Verbindung 70 Datensignale und auf einer TCP-Verbindung 72 Steuersignale aus. Alternativ werden die Steuersignale auf einer UDP-Verbindung ausgetauscht; entweder wird dieselbe Verbindung wie für die Daten verwendet oder es wird eine separate Verbindung verwendet. Optional werden einige oder sämtliche Steuerungsnachrichten eine Vielzahl von Malen, z. B. drei bis fünf Mal, übertragen, um zu gewährleisten, dass die Steuerungsnachrichten empfangen werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung hängt die Anzahl der Male, wie oft die Steuerungsnachrichten übertragen werden, von der Wichtigkeit der Nachrichten ab.
Die Modems 60 schließen im Allgemeinen Datenpumpen 42 ein, welche die Signale, die Gateway 36A und 36B durchlaufen, modulieren und demodulieren. In einigen Ausführungsformen der Erfindung überprüft Modem 60 die Inhalte der demodulierten Signale und überträgt Datensignale direkt an IP-Schnittstelle 48, um dann über paketbasiertes Netzwerk 38 an das Peer-Gateway gesendet zu werden. Demodulierte Steuersignale werden an Controller 46 übermittelt, um wie nun beschrieben verarbeitet zu werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung stellen Gateway 36A und 36B während der Verhandlung sicher, dass die Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B denselben Protokollen folgen und bei denselben Upstream-Raten und denselben Downstream-Raten arbeiten (die Upstream- und Downstream-Raten sind nicht zwingend identisch). Alternativ stellen Gateway 36A und 36B sicher, dass in dem Upstream von Anruf-Modem 32A zu Antwort-Modem 32B die Datenrate der Verbindung von Gateway 36B zu Antwort-Modem 32B größer als die Datenrate der Verbindung von Anruf-Modem 32A zu Gateway 36A ist. In dieser Alternative bei dem Downstream von Antwort-Modem 32B zu Anruf-Modem 32A ist die Datenrate der Verbindung von Gateway 36A zu Anruf-Modem 32A größer als die Datenrate der Verbindung von Antwort-Modem 32B zu Gateway 36B. Diese Alternative ist allerdings unvorteilhaft, was die Bandbreite und/oder Verarbeitungsressourcen betrifft und erfordert, dass Modem 32A, 32B und 60 einen asynchronen Übertragungsmodus unterstützen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließen Gateway 36A und 36B optional Jitterbuffer 58 ein, welche die auf UDP-Verbindung 70 übertragenen Datenpakete für eine zuvor bestimmte Zeit verzögern, so dass im Wesentlichen alle Datenpakete, welche die UDP-Verbindung durchlaufen, dieselbe Verzögerung aufweisen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind Jitterbuffer 58 im Vergleich zu für VoIP verwendeten Jitterbuffern relativ groß, so dass sogar dann, wenn ein Abdriften in einen der Übertragungstakte von Vermittlungsnetz 34A oder 34B auftritt, Überlauf oder Unterlauf von Jitterbuffern häufig ausbleibt. Alternativ oder zusätzlich wird die Größe von Jitterbuffern 58 basierend auf der derzeitigen Verzögerung und/oder Verlustrate von paketbasiertem Netzwerk 38 unter Verwendung von im Stand der VoIP-Technik bekannten Verfahren bestimmt.
4 ist ein schematisches Zeitdiagramm der von Anruf- und Antwort-Modem 32A und 32B und Gateway 36A und 36B aus 3 in der ersten Phase des Einrichtens einer Verbindung ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie im Stand der Technik bekannt, sendet Anruf-Modem 32A bei dem Initiieren einer Verbindung gemäß dem V.8 Standard nach einer Sekunde CI-Signale 80 entlang von Vermittlungsnetz 34A. Wie von der V.8 Empfehlung erfordert, werden CI-Signale durch Modem 60A (3) von Gateway 36A empfangen, das mit dem ANSam-Signal 82, wie durch den V.8 Standard definiert, antwortet. Im Wesentlichen gleichzeitig sendet IP-Schnittstelle 48A über TCP-Verbindung 72 ein CI-RECV Paket 84 an IP-Schnittstelle 48B. CI-RECV Paket 84 benachrichtigt IP-Schnittstelle 48B, dass CI-Signale 80 empfangen wurden. Nach dem Empfangen von CI-RECV Paket 84 benachrichtigt IP-Schnittstelle 48B Controller 46B, der Modem 60B Anweisungen gibt, das Senden von CI-Signalen 86 an Antwort-Modem 32B zu starten.
Wenn Antwort-Modem 32B zumindest ein CI-Signal 86 detektiert, antwortet es wie durch die V.8 Empfehlung definiert mit einem ANSam-Signal 88. In einigen Ausführungsformen der Erfindung antwortet Modem 60B nicht auf ANSam-Signal 88, bis Gateway 36B von Gateway 36A Information auf der VBM-Verbindung zwischen Modem 60A und Anruf-Modem 32A empfängt, wie dies nachstehend beschrieben wird. Stattdessen überträgt Modem 60B weiterhin CI-Signal 86, sogar nach dem Empfangen von ANSam-Signal 88. Gemäß der V.8 Empfehlung überträgt Modem 32B weiterhin ANSam-Signal 88 für bis zu ungefähr 5 Sekunden, bis Modem 60B auf ANSam-Signal 88 antwortet.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung, wird, wenn Modem 60B ANSam-Signal 88 empfängt, ein ANSam-RECV Paket 102 über IP-Schnittstelle 48B an IP-Schnittstelle 48A gesendet.
Nach dem Empfangen von ANSam-Signal 82 von Modem 60A überträgt Anruf-Modem 32A CM-Signale 90, wie dies durch den V.8 Standard definiert wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung überträgt Modem 60A weiterhin ANSam Signal 82, sogar nachdem es CM-Signale 90 empfangen hat, um die VBM-Verbindung auf Vermittlungsnetz 34A anzuhalten, bis Gateway 36A auf der VBM-Verbindung auf Vermittlungsnetz 34B Information von Gateway 36B empfängt, wie dies nachstehend beschrieben wird.
Nach dem Empfangen von CM-Signal 90 sendet IP-Schnittstelle 48A in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine CM-RECV Nachricht (nicht gezeigt) an IP-Schnittstelle 48B, die anzeigt, dass ein CM-Signal 90 von Anruf-Modem 32A empfangen wurde. Alternativ oder zusätzlich wird CM-Signal 90 an Controller 46 weitergeleitet, um decodiert zu werden (3). Wenn Controller 46 das Decodieren des CM-Signals beendet hat, sendet Anruf-IP-Schnittstelle 48 eine CM-CONTENT Nachricht 98, welche die Inhalte des empfangenen CM-Signals 90 trägt, an IP-Schnittstelle 48B. In einer Ausführungsform der Erfindung schließt CM-CONTENT Nachricht 98 ebenfalls die Fähigkeiten von Modem 60A ein. Alternativ oder zusätzlich schließt CM-CONTENT Nachricht 98 die Standards und/oder weitere Fähigkeiten, die sowohl von Anruf-Modem 32A (wie in CM-Signal 90 angezeigt) als auch von Modem 60A unterstützt werden, ein.
Wenn CM-CONTENT Nachricht 98 von IP-Schnittstelle 48B empfangen wird, werden ihre Inhalte an Controller 46B, der Modem 60B dahingehend anweist, welche Inhalte es in dem CM-Signal, dass es überträgt, einschließen sollte, weitergegeben. Nach dem Empfangen der Anweisungen beginnt Modem 60B unmittelbar darauf oder nach einem zuvor bestimmten Zeitraum mit der Übertragung einer Reihe 104 von identischen CM-Nachrichten, welche die von Controller 46B angewiesenen Inhalte enthalten.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung basieren die Inhalte der CM-Nachrichten in Reihe 104 auf den häufigen Fähigkeiten von Modem 60A, 60B und Anruf-Modem 32A. Somit wird gewährleistet, dass die Verbindungen auf den Netzwerken 34 demselben Protokoll folgen.
Wenn Antwort-Modem 32B zwei identische aufeinanderfolgende CM-Signale von Reihe 104 empfängt, antwortet es mit JM-Signalen 106, wie dies von der V.8 Empfehlung erfordert wird. Als Antwort auf JM-Signal 106 überträgt Gateway 36B CJ-Signal 108 und die Verbindung zwischen Modem 60B und Antwort-Modem 32B bewegt sich zu der zweiten Verhandlungsphase, wie dies in der Technik bekannt ist.
Im Wesentlichen gleichzeitig zum Übertragen von CJ-Signal 108 sendet Gateway 36B ein JM-CONTENT Paket 110, das die Fähigkeiten von Antwort-Modem 32B und optional diejenigen von Modem 60B trägt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung weist JM-CONTENT Packet 110 dasselbe Format wie CM-CONTENT Paket 98 auf. Nach dem Empfangen von JM-CONTENT Paket 110 sendet Gateway 36A eine Reihe von identischen JM-Signalen 112, basierend auf der in JM-CONTENT Paket 110 empfangenen Information und optional basierend auf den Fähigkeiten von Modem 60A. Wie im Stand der Technik bekannt antwortet Anruf-Modem 32A daraufhin mit einem CJ-Signal 114, und die Verbindung auf Netzwerk 34A bewegt sich wie im Stand der Technik bekannt zu der zweiten Verhandlungsphase.
Ferner alternativ oder zusätzlich überträgt Modem 60B CI-Signale 86 nicht unmittelbar nach dem Empfangen von CI-RECV Paket 84. Stattdessen überträgt Modem 60B CI-Signale 86 nur nach CM-CONTENT Paket 98. Alternativ oder zusätzlich überträgt Modem 60B CI-Signale 86 nach einer zuvor bestimmten Verzögerung, so dass CM-CONTENT Paket 98 ungefähr dann empfangen werden wird, wenn CM-Signale 104 übertragen werden sollten.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung entsprechen CI-RECV Paket 84, ANSam_RECV 102, CM_CONTENT 98, JM_CONTENT 110 und/oder weitere über paketbasiertes Netzwerk 38 übertragene Pakete im Wesentlichen den Definitionen von Paketen in der T.38 Empfehlung. Alternativ oder zusätzlich wird jede beliebige weitere, von Gateway 36A und 36B vereinbarte Vereinbarung, die mit Netzwerk 38 kompatibel ist, verwendet.
5A ist ein Zeitdiagramm der während der zweiten bis vierten Phase einer Verhandlungsverbindung, bei der das V.34 Protokoll in der ersten Phase gewählt wurde, ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einigen Ausführungsformen der Erfindung führt jedes Modem-Paar 32A und 60A und Modem 32B und 60B unabhängig voneinander Phase 2 und 3 der standardmäßigen Verhandlungsvorgänge aus. Alternativ führen Gateway-Modem 60A und 60B Verhandlungen der Phase 2 und/oder der Phase 3 in einer Art und Weise aus, die sich vom Standard unterscheidet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung führen Gateway-Modem 60A und 60B Phase 2 wie nachstehend unter Bezugnahme auf 6A und 6B beschrieben aus, so dass die von Modem 32A und/oder 32B berechnete Umlaufverzögerung (RTD) die Verzögerung des gesamten Pfads zwischen Modem 32A und 32B wiedergibt und nicht nur die des Pfads zwischen Modem 32A und 32B oder den entsprechenden Gateway-Modems 60A und 60B, mit denen sie direkt verbunden sind.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung unterstützen/unterstützt Gateway 36A und/oder 36B alle Symbolraten des V.34 Protokolls, um maximales Abdriften der Symbolrate zu Endmodem 32A und 32B zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen werden die auf Netzwerk 34A und 34B verwendeten Symbolraten unabhängig voneinander während Phase 2 bestimmt, so dass sich die von der Verbindung auf Netzwerk 34A verwendete Symbolrate von derjenigen der Verbindung auf Netzwerk 34B unterscheiden kann. Falls die unterschiedlichen Symbolraten auf Netzwerk 34A und 34B nicht ermöglichen, dass die Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B dieselbe Bitrate verwenden, kommt es zu einem Retrain der Verbindungen (d. h. die Verbindungen werden zu Phase 2 zurückbewegt), wobei die Verbindungen dazu gezwungen werden, sich auf eine einzige Symbolrate zu einigen, z. B. die geringere der zuvor vereinbarten Symbolraten auf Netzwerk 34A und 34B. Die Wahrscheinlichkeit, dass die unterschiedlichen Symbolraten auf Netzwerk 34A und 34B die Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B davon abhalten, dieselbe Bitrate zu verwenden, ist relativ gering und daher wird in diesen Ausführungsformen das Risiko, ein Retrain zu benötigen, in Kauf genommen, um die Verwendung von höheren Bitraten zu ermöglichen, d. h. oberhalb von Bitrate von 21 800, was die maximale, von der Symbolrate von 2 400 in dem V.34 Protokoll zulässige Bitrate ist.
Alternativ oder zusätzlich identifizieren/identifiziert Gateway 36A und/oder 36B sich selbst nicht bewusst dahingehend, dass sie/es Symbolraten und/oder weitere Parameter der Phase 2 oder Phase 3, welche die Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B daran hindern können, dieselbe Übertragungsbitrate ohne Ändern ihrer Symbolraten zu erreichen, unterstützen/unterstützt. In einer Ausführungsform der Erfindung identifizieren/identifziert sich Gateway 36A und/oder 36B dahingehend, dass sie/es lediglich die geringste Symbolrate, d. h. 2400 Symbole/s, unterstützen/unterstützt. Falls eines der Netzwerke 34 lediglich eine Bitrate von 2 400 oder 2 600 unterstützen kann, wird somit das andere Netzwerk 34 in der Lage sein, eine Verbindung bei derselben Bitrate einzurichten.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schränkt/schränken Gateway 36A und/oder 36B im Allgemeinen die Symbolraten der Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B nicht ein. Allerdings, falls ein Retrain benötigt wird, teilen/teilt Gateway 36A und/oder 36B die Identität (z. B. Telefonnummer) des Modems, das geringe Bitraten von lediglich 2 400 oder 2 600 erfordert, mit, und anschließende Verbindungen zu diesem Modem werden ausgeführt, während das Verwenden der Symbolrate von 2 400 erzwungen wird. Optional wird das Erzwingen der Verwendung der Symbolrate von 2 400 lediglich nach einer zuvor bestimmten Anzahl von Verbindungen ausgeführt, die ein Retrain benötigten, und/oder das Zeitausmaß der erzwungenen Symbolrate wird eingeschränkt, falls die Netzwerkverbindung zu dem Modem verbessert wird.
Alternativ stellen Gateway 36A und 36B sicher, dass die Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B unter Verwendung eines beliebigen der nachstehend beschriebenen Verfahren zum Ausgleichen der Bitraten der Netzwerke mit derselben Symbolrate arbeiten.
In der vierten Phase, wie in der V.34 Empfehlung definiert wird, übertragen Modem 32A, 32B, 60A und 60B TRN-Signale 120 und 121. Daraufhin übertragen Modem 32A und 32B MP-Signale 122, welche die Fähigkeiten der übertragenden Modems identifizieren. In einigen Ausführungsformen der Erfindung übertragen Modem 60A und 60B MP-Signale 130 nicht unmittelbar daraufhin, aber stattdessen warten sie, bis dieselben die Fähigkeiten der Verbindung des anderen Gateway bestimmen. Um Stille bei einer Verbindung zu vermeiden (was einen Abbruch verursachen kann), übertragen Modem 60A und 60B in einigen Ausführungsformen die TRN-Signale 120 weiterhin, bis sie die für das Generieren der MP-Signale erforderliche Information empfangen.
Nach dem Empfangen der MP-Signale 122 von Modem 32A und 32B übertragen jeweils Gateway 36A und 36B über paketbasiertes Netzwerk 38 Modem Training Report (MTR) Pakete 126 aneinander. MTR-Pakete 126 identifizieren jeweils die Fähigkeiten von Modem 32A und 32B, wie diese in den MP-Signalen 122, die von denselben übertragen werden, identifiziert wurden. In einer Ausführungsform der Erfindung identifizieren MTR-Pakete 126 ebenfalls die Fähigkeiten des Modems des übertragenden Gateways 36. Nach dem Empfangen eines MTR-Pakets 126 von dem anderen Gateway 36 stoppen die Gateways (z. B. 36A) das Übertragen der TRN-Signale 120 und generieren und übertragen MP-Signale 130, welche die üblichen Fähigkeiten des Modems 32, mit dem sie nicht verbunden sind (z. B. 32A), und der Modems 60 der Gateways identifizieren. Daraufhin werden die Verhandlungsvorgänge der Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B unabhängig voneinander gemäß der V.34 Empfehlung vervollständigt.
Die Inhalte von MP-Signalen 130 werden derart ausgewählt, dass die in Übereinstimmung mit der V.34 Empfehlung ausgewählten Arbeitsraten von allen Modems unterstützt werden. Somit sind die Arbeitsraten der Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B im Wesentlichen identisch. In einer Ausführungsform der Erfindung werden die Inhalte von MP-Signalen 130 als die üblichen Fähigkeiten des generierenden Gateways 36 und die in dem MTR-Paket 126, das dasselbe empfängt, mitgeteilten Fähigkeiten ausgewählt. Es gilt zu beachten, dass der Begriff Fähigkeiten, der in der gesamten vorliegenden Anmeldung verwendet wird, die Fähigkeiten der Modems und der Leitungen von Netzwerk 34A oder 34B wie von dem Training definiert einschließt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung übertragen Gateway 36A und 36B weiterhin TRN-Signale 120, bis sie das MTR-Paket 126 von dem anderen Gateway empfangen. Da die für das Demodulieren von MP-Signalen 122 und das Übertragen von MTR-Paketen 126 erforderliche Zeit sehr viel kürzer ist als die maximale Übertragungszeit von 2 000 ms von TRN-Signalen 120, verstößt die verlängerte Übertragung von TRN-Signalen 120 nicht gegen die V.34 Empfehlung.
Nachdem Phase 4 der Datenpumpen (DP) Verhandlung abgeschlossen ist, führen Modem 32A und 32B optional ECDC-Protokollverhandlung und ECDC-Parameterverhandlung aus. in einigen Ausführungsformen der Erfindung leiten Gateway 36A und 36B die ECDC-Verhandlungssignale, welche sie empfangen, weiter, und zwar so, als würde es sich dabei um Datensignale handeln, ohne die Inhalte der Signale in Zusammenhang zu bringen, wie dies hierin nachstehend beschrieben wird. Somit werden die ECDC-Verhandlungen direkt zwischen Modem 32A und 32B ausgeführt und die Inhalte der Verhandlungssignale werden nicht von Gateway 36A und 36B beeinträchtigt.
Nach der ECDC-Verhandlung übertragen Modem 32A und 32B bei den während der Verhandlungen eingestellten Raten aneinander Datensignale. In einigen Ausführungsformen der Erfindung übertragen die Gateways 36 vor dem Beginn des Übertragens von Daten und/oder vor der ECDC-Verhandlung aneinander weitere Datenphasenverhandlungs (DPN) Pakete 132, die mitteilen, dass Datenübertragung folgt. Die von Modem 32A übertragenen Daten werden von Modem 60A empfangen, das die Daten an IP-Schnittstelle 48A übermittelt, um auf UDP-Verbindung 70 übertragen zu werden. IP-Schnittstelle 48A packt die empfangenen Signale in Pakete. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die Länge der Nutzdaten von den Paketen im Wesentlichen mit der Größe des Verarbeitungsblocks der Modems 60 des Gateways identisch. Zum Beispiel, falls die Übertragungsrate bei 28,8 Kbps liegt und Modem 60 alle 20 ms Blöcke verarbeitet, liegt die Länge der Nutzdaten der Pakete bei 576 Bit. In einer Ausführungsform der Erfindung werden Füllbits (z. B. ,0' Bits) hinzugefügt, falls die Anzahl der Nutzdaten-Bits eines Pakets nicht durch acht teilbar ist, so dass das Paket eine ganzzahlige Anzahl von Bytes aufweist.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung untersucht Controller 46 (oder jede beliebige weitere Einheit von Gateway 36A) die Inhalte der Signale, die von Modem 60A an IP-Schnittstelle 48A weitergegeben werden, um zu bestimmen, ob die Signale Information einschließen. Optional werden Signale, die keine Information einschließen, d. h. Signale, die Füllsequenzen, die von den Modem-Empfehlungen definiert werden, wie etwa lange Sequenzen von ,1' Bits oder inaktive ECDC 7E Signale, verworfen und nicht durch Schnittstelle 48A über UDP-Verbindung 70 übertragen. Dieses Verhalten wird hierin als V.42 Blockierung von inaktiven Blockbegrenzungen (Idle Flag Blocking) bezeichnet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ersetzt Controller 46 die verworfenen Signale durch Steuerpakete, die zum Beispiel auf TCP-Verbindung 72 übertragen werden, welche die Anzahl und/oder die Art der verworfenen Bits mitteilt, so dass Gateway 36B die verworfenen Signale füllen kann. Alternativ werden anstelle der verworfenen Signale keine Steuersignale übertragen und Gateway 36B füllt basierend auf den Raten der Modems in Verbindung 30 die fehlenden Signale ein. Durch Verwerfen von Signalen, die keine Information tragen, wird die Belastung auf paketbasiertem Netzwerk 38 reduziert, was höhere Verwendungsraten des paketbasierten Netzwerks ermöglicht.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die von IP-Schnittstelle 48A übertragenen Datenpakete durch Jitterbuffer 58B verzögert, so dass fast alle Signale IP-Schnittstelle 48B nach einer fixierten Verzögerung erreichen. In einer Ausführungsform der Erfindung werden Signale, die IP-Schnittstelle 48B nicht innerhalb der fixierten Verzögerung erreichen, verworfen und als in paketbasiertem Netzwerk 38 verloren angesehen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die von Jitterbuffer 58 erzwungene fixierte Verzögerung im Wesentlichen die maximale Verzögerung, welche nicht die gesamte Verzögerung zwischen Modem 32A und 32B dazu veranlasst, bis über die maximale Verzögerung, die von dem Protokoll, das die Übertragung auf Verbindung 30 steuert, ermöglicht wird, hinauszugehen. Alternativ wird die fixierte Verzögerung im Wesentlichen in Übereinstimmung mit einem beliebigen der im Stand der Technik bezüglich VoIP und/oder Fax over OP (FoIP) bekannten Verfahren eingestellt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die von Jitterbuffer 58 erzwungene fixierte Verzögerung basierend auf der Paketverlustrate in paketbasiertem Netzwerk 38 dynamisch eingestellt.
Die Signale in den von IP-Schnittstelle 48B empfangenen Datenpaketen werden an Modem 60B weitergegeben, das die Signale an Antwort-Modem 32B überträgt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung generiert Gateway 36B Füllbits, wie dies in Modem-Empfehlungen definiert wird, wenn weniger Signale als für die Übertragungsrate von Verbindung 30 erforderlich empfangen werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die Füllbits zumindest teilweise basierend auf Steuerpaketen, die von Gateway 36A übertragen werden, generiert.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung erfolgt das Übertragen von Signalen von Modem 32B an Modem 32A im Wesentlichen so, wie dies oben hinsichtlich des Übertragens in der anderen Richtung beschrieben wird. Alternativ werden für die unterschiedlichen Richtungen unterschiedliche Übertragungsoptionen verwendet. Zum Beispiel kann das Verwerfen von Signalen gemäß der Belastung auf paketbasiertem Netzwerk 38 lediglich in einer Richtung ausgeführt werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die zwischen den Gateways 36 übertragenen Daten verschlüsselt, um Lauscher davon abzuhalten, die Inhalte der übertragenen Daten zu verstehen. Das Verschlüsseln ist besonders zweckmäßig, wenn paketbasiertes Netzwerk 38 nicht vollständig von Individuen gesteuert wird, die dazu verpflichtet sind, hohe Geheimhaltungsstandards einzuhalten.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung sendet, wann immer ein Retrain-Ereignis, ein Ereignis erneuter Verhandlung und/oder ein Abschlussereignis in einer der Modem-Verbindungen auf Vermittlungsnetz 34A oder 34B auftritt, das Gateway, das an der Modem-Verbindung, auf dem das Ereignis aufgetreten ist, teilnimmt, ein Benachrichtigungspaket an das andere Gateway, welches das Ereignis identifiziert. Als Antwort auf das Benachrichtigungspaket initiiert das andere Gateway in der anderen Modem-Verbindung dasselbe Ereignis.
5B ist ein Zeitdiagramm der während des Ereignisses erneuter Verhandlung ausgeführten Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wenn eine erneute Verhandlung durch Modem 32B initiiert wird, empfängt Gateway 36B die S,S-Signale 142, die das Ereignis erneuter Verhandlung in der V.34 Empfehlung signalisieren. Nach dem Empfangen der S,S-Signale 142 überträgt Gateway 36B ein Paket erneuter Verhandlung (PRN, re-negotiation packet) 140 an Gateway 36A, das unmittelbar darauf eine erneute Verhandlung auf seiner Verbindung mit Modem 32A initiiert. Die Verbindungen zwischen Modem 32A und Gateway 36A und zwischen Modem 32B und Gateway 36B kehren beide zum Beginn von Phase 4 zurück, wobei TRN-Nachricht 120 und 121 und dann MP-Nachricht 122, wie hierin oben beschrieben, übertragen werden.
Der Abschlussvorgang der V.34 Empfehlung schließt das Übertragen von MP-Signalen, die Raten von Null mitteilen, ein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die Information in diesen MP-Signalen in einem MTR-Paket 126 an das andere Gateway 36 übertragen. Alternativ, da die Information in dem MP-Signal nicht von dem anderen Gateway 36 erfordert wird, wird ein Abwärtssignal-Paket, das ausschließlich das Abschlussereignis anzeigt, an das andere Gateway gesendet.
Die 6A und 6B sind ein Zeitdiagramm 200 der während der zweiten Phase einer V.34 Verhandlungsverbindung ausgeführten Operationen gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Im Allgemeinen wird das in den 6A und 6B illustrierte Verfahren von Gateways 36 ausgeführt, damit Modem 32A und 32B dazu veranlasst werden, Umlaufverzögerungs (RTD) Werte, die dem gesamten Pfad zwischen den Modems entsprechen, d. h. einschließlich paketbasiertem Netzwerk 38, zu bestimmen. Modem 32A und 32B verwenden im Allgemeinen die bestimmten RTD-Werte in einem Time-Out-Mechanismus der Fehlerkorrektur (EC) bei dem Bestimmen, wann ein Retrain angefordert wird. Wie in 3 gezeigt, wird das Verfahren aus den 6A und 6B somit im Allgemeinen mit den Gateways 36 verwendet, die Modems 60 einschließen, die keine Fehlerkorrektur (EC) ausführen.
Wie in 6A gezeigt, übertragen zu Beginn von Phase 2 Anruf-Modem 32A und das Modem von Gateway 36B jeweils auf Vermittlungsnetz 34A und 34B INFO0c Signale (202 und 204). In ähnlicher Art und Weise übertragen Antwort-Modem 32B und das Modem von Gateway 36A auf dem jeweiligen Vermittlungsnetz 34A und 34B INFO0a Signale (206 und 208). Nach dem Vervollständigen der Übertragung von INFO0c Signal 202 beginnt Modem 32A damit, das B Signal (210), das wie alle weiteren hierin erwähnten Signale in dem V.34 Protokoll definiert wird, zu übertragen. Wenn Gateway 36A Signal B 210 empfängt, überprüft es optional, ob der Wiederherstellungs-Mechanismus der INFO Signale 202 und 208 beendet wurde. Falls der Wiederherstellungs-Mechanismus beendet wurde, antwortet Gateway 36A durch das Übertragen von Signal A (212) auf Netzwerk 34A und überträgt zusätzlich ein Benachrichtigungspaket (RB1), das den Empfang von Signal B 210 mitteilt, an Gateway 36B. Andernfalls wartet Gateway 36A auf das Beenden des Wiederherstellungs-Mechanismus, ehe das Benachrichtigungspaket (RB1) übertragen wird. Nach dem Empfangen von Paket RB1 beginnt Gateway 36B damit, Signal B (214) auf Netzwerk 34B zu übertragen, falls der Wiederherstellungs-Mechanismus der INFO Signale 204 und 206 beendet wurde. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wartet Gateway 36B auf das Beenden, ehe es B Signal 214 überträgt, falls der Wiederherstellungs-Mechanismus der INFO Signale 204 und 206 nicht beendet wurde. Alternativ beginnt Gateway 36B nach dem Vervollständigen der Übertragung von INFO0c Signal 204 mit dem Übertragen von Signal B (214), unabhängig von dem Empfangen des RB1 Pakets. Optional wird in dieser Alternative das RB1 Paket nicht übertragen. Wie im Stand der Technik bekannt, antwortet Modem 32B mit Signal A (216) auf das empfangene Signal B (214). Nach einer zuvor bestimmten Zeit von zumindest 50 ms kehrt Modem 32B die Phase des A Signals 216, das es überträgt, um und überträgt somit ein A Signal (218). Als Antwort auf das Empfangen des A Signals 218 überträgt Gateway 36B ein RA1 Paket an Gateway 36A, das mitteilt, dass A Signal 218 empfangen wurde. Nach dem Empfangen des RA1 Benachrichtigungspakets kehrt Gateway 36A die Phase des A Signals 212, das es gerade überträgt, um, wodurch somit ein A Signal 220 übertragen wird.
Wie in dem V.34 Protokoll definiert, beginnt Modem 32A 40 ms nach dem Empfangen von A Signal 220 mit dem Übertragen eines B Signals 222. Wenn Gateway 36A B Signal 222 empfängt, überträgt es ein R B1 Paket an Gateway 36B, das anzeigt, dass B Signal 222 empfangen wurde. Als Antwort auf das R B1 Paket überträgt Gateway 36B an Modem 32B ein B Signal 224. Wenn Modem 32B B Signal 224 empfängt, antwortet es auf das empfangene B Signal 224 durch Warten von 40 ms und dem Übertragen von A Signal 226 für 10 ms, dem Übertragen eines L1 Signals 228 für 160 ms und dann dem Übertragen eines 12 Signals 230. Zusätzlich berechnet Modem 32B einen ersten Umlaufverzögerungs-Wert (TRD) durch Substrahieren von 40 ms von der Zeit T_BAB zwischen dem Zeitpunkt, wann es A Signal 218 übertragen hat, und dem Zeitpunkt, wann es B Signal 224 empfangen hat. Es gilt zu beachten, dass Gateway 36B nicht mit B Signal 224 40 ms nach dem Empfangen von A Signal 218 antwortet, sondern wartet, bis es das R B1 Paket empfängt. Somit deckt die von Modem 32B berechnete RTD den gesamten Umlauf zwischen Modem 32B und 32A und nicht zwischen Modem 32B und Gateway 36B ab.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kehrt Gateway 36B, wenn es A Signal 226 empfängt, die Phase des B Signals 224, das es überträgt, nicht wie von der V.34 Empfehlung vorgeschrieben, um, sondern überträgt weiterhin B Signal 224 ohne Änderung. Anstattdessen überträgt Gateway 36B an Gateway 36A ein RA1 Paket, das den Empfang von A Signal 226 anzeigt. Wenn Gateway 36A das RA1 Paket empfängt, überträgt Gateway 36A an Modem 32A ein A Signal 232 für 10 ms, gefolgt von einem L1 Signal 234 für 160 ms und einem 12 Signal 236.
Zusätzlich berechnet Modem 32A einen ersten Umlaufverzögerungs-Wert (RTD) durch Substrahieren von 40 ms von der Zeit TARA zwischen dem Zeitpunkt, wann es B Signal 222 übertragen hat, und dem Zeitpunkt, wann es A Signal 232 empfangen hat. Es gilt zu beachten, dass Gateway 36A nicht mit A Signal 232 40 ms nach dem Empfangen von B Signal 222 antwortet, sondern wartet, bis es das RA1 Paket empfängt. Somit deckt die von Modem 32A berechnete RTD den gesamten Umlauf zwischen Modem 32A und 32B und nicht zwischen Modem 32A und Gateway 36A ab.
Innerhalb von 670 ms nach dem Empfangen von A Signal 232 überträgt Modem 32A ein zweites B Signal 240. In einigen Ausführungsformen der Erfindung überträgt Gateway 36A, wenn es B Signal 240 empfängt, an Gateway 36B ein RB2 Paket, das den Empfang von B Signal 240 anzeigt. Optional überträgt Gateway 36B, wenn es das RB2 Paket empfängt, ein zweites B Signal 242 an Modem 32B. Alternativ überträgt Gateway 36B das zweite B Signal 242 gemäß seinem internen Timing, unabhängig von dem Empfang des RB2 Pakets, das optional nicht übertragen wird. Ferner alternativ wird, wenn möglich, B Signal 242 lediglich nach dem Empfangen von B Signal 242 übertragen, d. h. weniger als 670 ms sind zwischen dem Empfangen von A Signal 226 und dem Empfangen des RB2 Pakets verstrichen. Falls es allerdings nicht möglich ist, so lange zu warten, d. h. 670 ms sind seit dem Empfangen von A Signal 226 verstrichen und RB2 Paket wurde nicht empfangen, wird B Signal 242 ohne Warten auf das RB2 Paket übertragen.
Unter Bezugnahme auf 6B überträgt Modem 32B, nachdem B Signal 242 von Modem 32B empfangen wurde, ein drittes A Signal 244 für 50 ms, ein A Signal 246 für 10 ms und verbleibt dann still. In einigen Ausführungsformen der Erfindung überträgt Gateway 36B, wenn es A Signal 244 empfängt, ein das Empfangen anzeigendes Paket RA2 an Gateway 36A. Optional überträgt Gateway 36B zusätzlich ein RA2 Paket (nicht gezeigt), wenn es A Signal 246 empfängt. Als Antwort auf das Empfangen des RA2 Pakets überträgt Gateway 36A ein A Signal 248 für 50 ms, ein A Signal 250 für 10 ms und bleibt dann still. Wie in dem V.34 Protokoll definiert, überträgt Modem 32A 40 ms nach dem Empfangen von A Signal 250 ein B Signal 254 für 10 ms, ein L1 Signal 256 für 160 ms und dann überträgt es ein L2 Signal 258. Als Antwort auf das Empfangen von B Signal 254 überträgt Gateway 36A ein Empfangspaket R B2 an Gateway 36B. Als Antwort auf das Empfangen des Empfangspakets R B2 überträgt Gateway 36B an Modem 326 ein B Signal 260 für 10 ms, ein Signal 262 für 160 ms und ein 12 Signal 264. Zusätzlich berechnet Modem 326 einen zweiten TRD-Wert durch Substrahieren von 40 ms von der Zeit T_BAB2 zwischen dem Zeitpunkt, wann es A Signal 246 übertragen hat, und dem Zeitpunkt, wann es B Signal 260 empfangen hat.
Innerhalb von 670 ms nach dem Empfangen von B Signal 260 überträgt Modem 32B ein viertes A Signal 266 an Gateway 36B. Als Antwort auf das Empfangen von B Signal 260 überträgt Gateway 36B ein Empfangspaket RA3 an Gateway 36A, das wiederum ein A Signal 268 an Modem 32A überträgt. Alternativ wird Paket RA3 nicht übertragen und/oder A Signal 268 wird, unabhängig von der Zeit, wann A Signal 266 übertragen wird, übertragen. In einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung wird A Signal 268 durch Gateway 36A eine zuvor bestimmte Anzahl von ms nach dem Empfangen von 12 Signal 258 übertragen. Bei der zuvor bestimmten Anzahl von ms kann es sich um eine fixierte Anzahl handeln, zum Beispiel zwischen 300–500 ms, oder es kann sich um eine Funktion der Umlaufverzögerung (RTD) von Signalen auf Netzwerk 38 handeln. Optional bestimmt Gateway 36A die RTD von Signalen auf Netzwerk 38 durch das Substrahieren eines Korrekturfaktors von der Zeit zwischen dem Übertragen des R B1 Pakets und dem Empfangen des RA1 Pakets. Der Korrekturfaktor ist möglicherweise gleich einer Schätzung der RTD von Signalen auf Vermittlungsnetzen 34 plus hinzugefügten 40 ms.
Ferner alternativ wird A Signal 268 innerhalb der von dem V.34 Protokoll erforderten 670 ms übertragen, falls möglich, nach dem Empfangen des RA3 Pakets.
Als Antwort auf A Signal 268 überträgt Modem 32A an Gateway 36A ein INFO1c Signal 270, wie dies von dem V.34 Protokoll erfordert wird. Als Antwort auf INFO1c Signal 270 überträgt Gateway 36A an Gateway 36B ein Empfangspaket RINFO1c, das den Empfang von INFO1c Signal 270 anzeigt. In dieser Ausführungsform schließt das Empfangspaket RINFO1c keine Daten von INFO1c Signal 270 ein. Als Antwort auf das Empfangspaket RINFO1c überträgt Gateway 36B an Modem 32B ein INFO1c Signal 272. Wie von dem V.34 Protokoll erfordert, antwortet Modem 32B auf INFO1c Signal 272 mit einem INFO1a Signal 274. Als Antwort auf INFO1a Signal 274 überträgt Gateway 36B ein Empfangspaket RINFO1a an Gateway 36A. Als Antwort auf das Empfangspaket RINFO1a überträgt Gateway 36A an Modem 32A ein INFO1a Signal 276.
Alternativ antwortet Gateway 36A auf INFO_1c Signal 270 mit INFO_1a Signal 276 im Wesentlichen unmittelbar darauf, d. h. ohne Zusammenhang zu dem Timing der Signale auf Netzwerk 34B. In dieser Alternative werden die RINFO1c und RINFO1a Pakete optional nicht übertragen.
Ferner alternativ schließt das RINFO1c Paket zumindest einige der Daten in INFO1c Signal 270 ein und/oder das RINFO1a Paket schließt zumindest einige der Daten in INFO1a Signal 274 ein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die Inhalte der RINFO1c Pakete beim Generieren von INFO1c Signal 272 verwendet und/oder die Inhalte des RINFO1a Pakets werden beim Generieren von INFO1a Signal 276 verwendet. Zum Beispiel kann das RINFO1a Paket die auf Netzwerk 346 verwendete Symbolrate einschließen und Gateway 36A verwendet die Information von dem RINFO1a Paket, um, falls möglich, sicherzustellen, dass die Symbolraten auf Netzwerk 34A und 34B gleich sind.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die oben beschriebenen, auf paketbasiertem Netzwerk 38 übertragenen Empfangsbenachrichtigungspakete (z. B. RA1, RA2, RA3, RA1, RA2, RB1, RB2, R B1, B B2, RINFO1c und RINFO1a) im Wesentlichen jedes beliebige Format aufweisen, zum Beispiel ein Format, das den Definitionen von Paketen in der T.38 Empfehlung ähnlich ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden einige oder alle der Empfangsbenachrichtigungspakete, im Besonderen jene, die für Zeitmessungen erforderlich sind, eine Vielzahl von Male übertragen, um die Wahrscheinlichkeit von Problemen aufgrund von Paketverlust zu reduzieren. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die Anzahl von Malen, die jedes Empfangsbenachrichtigungspaket übertragen wird, als eine Funktion der Verlustrate von Netzwerk 38 bestimmt, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass alle Kopien eines spezifischen Pakets verloren gehen, unter einem zuvor bestimmten Wert liegt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen Gateway 36A und/oder 36B eine Zwischenspeicher-Verzögerung T_Jitter für das Verhindern von Jitter bei Datensignalen, die sie/es empfangen/empfängt, anwenden/anwendet, wird dieselbe Verzögerung T_Jitter ebenfalls bei den Empfangsbenachrichtigungspaketen eingesetzt. Alternativ wird die T_Jitter Verzögerung lediglich bei Empfangsbenachrichtigungspaketen eingesetzt, die an einem Übertragungspfad teilnehmen, dessen Zeit gemessen wurde, z. B. RA1 und R B1. Alternativ zu dem Verzögern der Empfangsbenachrichtigungspakete warten/wartet Gateway 36A und/oder 36B eine Zeit T_Jitter zwischen dem Empfangen der Empfangsbenachrichtigungspakete und dem Übertragen der jeweiligen Signale des Vermittlungsnetzes (zum Beispiel A Signal 220, B Signal 224), die als Antwort auf das Empfangen der Pakete übertragen werden.
Alternativ zu der Verwendung des Vorgangs aus 6, der das Übertragen von Empfangsbenachrichtigungspaketen zwischen Gateway 36A und 36B erfordert, verzögert jedes aus Gateway 36A und 36B die Übertragung von Timing-Signalen über einen geschätzten Verzögerungszeitraum zusätzlich zu dem von dem relevanten Protokoll, z. B. 40 ms in dem V.34, vorgeschriebenen Verzögerungszeitraum hinaus. In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der Verzögerungszeitraum eine Summe der Umlaufverzögerung von Netzwerk 38 und eine Schätzung des Verzögerungszeitraums des Remote-Vermittlungsnetzes, d. h. das Netzwerk 34A oder 34B, mit dem das Gateway nicht direkt verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird vor und/oder nach dem Beginn von Phase 2 die Umlaufverzögerung von Paketen auf dem Netzwerk 38, eingeschlossen in die aktuelle MoIP-Verbindung 30, gemessen. Optional wird die Umlaufverzögerung durch Übertragen eines Echo-Anforderungs-Pakets (z. B. eine ICMP Echoanforderung) von einem der Gateways 36 an das andere Gateway und durch Messen der Zeit zwischen dem Übertragen der Echoanforderung und dem Empfangen der Antwort auf dieselbe von dem anderen Gateway gemessen. Alternativ oder zusätzlich überträgt jedes der Gateways 36A und 36B ein Paket, das einen Zeitstempel einschließt, an das andere Gateway. Die Umlaufverzögerung von Netzwerk 38 wird dann als das Zweifache der Differenz zwischen der Empfangszeit und dem Zeitstempel in dem Paket berechnet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die Umlaufverzögerung einige Minuten lang gemessen und der höchste Wert wird verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird eine Sicherheitsspanne zu dem gemessenen RTD-Wert von Netzwerk 38 hinzugefügt. Ferner alternativ oder zusätzlich wird die RTD von Netzwerk 38 für jede beliebige MoIP-Verbindung 30 im Wesentlichen konstant gehalten, zum Beispiel durch Verwenden von Jitterbuffern und/oder durch Verwenden der belastungsregulierten paketbasierten Netzwerke.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung verwenden/verwendet Gateway 36A und/oder 36B einen zuvor bestimmten Wert für das Schätzen der Umlaufverzögerung (RTD) aller Remote-Vermittlungsnetze. Es gilt zu beachten, dass die meisten MoIP-Verbindungen relativ kurze Segmente von Vermittlungsnetzen einschließen. Des Weiteren ist in den meisten MoIP-Verbindungen die Verzögerung des Vermittlungsnetzes im Vergleich zu der Verzögerung des paketbasierten Netzwerks 38 relativ gering. Daher sind Ungenauigkeiten beim Schätzen der Umlaufverzögerung des Remote-Vermittlungsnetzs 34 nicht von Bedeutung. Optional wird das Schätzen der RTD von Remote-Vermittlungsnetzen durch einen Netzwerk-Manager konfiguriert. Alternativ oder zusätzlich wird das Schätzen der RTD von Remote-Vermittlungsnetzen periodisch durch Gateway 36A und 36B, basierend auf regelmäßigen Messungen, bestimmt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Schätzen der RTD von Remote-Vermittlungsnetzen als eine obere Grenze der RTD von Vermittlungsnetzen eingestellt. Alternativ wird der mittlere Wert der RTD von Vermittlungsnetzen verwendet.
Es gilt zu beachten, dass bei Fehlen von Far-Echo-Effekten, wie dies im Allgemeinen bei MoIP-Verbindungen der Fall ist (aufgrund der relativ kurzen Entfernung zwischen Modempaar 32A und 60A und Modempaar 32B und 60B), verursachen inkorrekte RTD-Werte keine Verzerrungen, da tatsächlich keine Echokompensation ausgeführt wird. Obgleich das obige Verfahren für das Anpassen der gemessenen RTD in Verbindung mit dem V.34 Protokoll beschrieben wurde, kann das obige Verfahren für im Wesentlichen jedes beliebige Sprachbandmodem-Protokoll implementiert werden. Optional veranlassen Gateway 36A und 36B Modem 32A und 32B dazu, Time-Out-Werte, welche die Worst-Case-Zeiten von MoIP-Verbindungen berücksichtigen, in Protokollen, welche die RTD nicht messen, z. B. dem V.22 Protokoll, zu verwenden.
7 ist ein schematisches Blockdiagramm von Gateway 36A und 36B und den Verbindungen zwischen denselben gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform aus 7 schließen Gateway 36A und 36B ähnlich dem oben unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschriebenen IP-Schnittstellen 48 und Controller 46 ein, schließen jedoch Modems 300 ein, die Fehlerkorrektur (EC) Einheiten 43 einschließen, die jedoch keinen Datenkomprimierungs (DC) Abschluss ausführen. Anstatt dessen wird der DC-Abschluss direkt zwischen Anruf- und Antwort-Modem 32A und 32B ausgeführt.
Das Nicht-Bereitstellen von DC-Abschluss durch die Gateways 36 vereinfacht die Modems 300 und reduziert den Energie- und Speicherverbrauch. Es gilt zu beachten, dass Modem 300 ein Teil einer Modem-Anordnung sein kann. Durch das Nicht-Ausführen von DC durch Modem 300 ist die von der Modem-Anordnung verarbeitete Anzahl an Verbindungen im Wesentlichen größer als in dem Fall, dass DC ausgeführt worden wäre.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kommunizieren IP-Schnittstelle 48A und 48B über eine Verbindung eines Protokolls, das den Erhalt bestätigt, wie etwa über eine TCP-Verbindung 50, die innerhalb des paketbasierten Netzwerks 38 eingerichtet ist. Das Verwenden eines Protokolls, das den Erhalt bestätigt, verhindert das Auftreten von Problemen bei der Dekomprimierung aufgrund von Datenverlust auf paketbasiertem Netzwerk 38. Alternativ wird ein Protokoll, das den Erhalt nicht bestätigt (z. B. UDP), verwendet, optional mit Verfahren der Vorwärtsfehlerkorrektur, was die Wahrscheinlichkeit, dass in den empfangenen Signalen Fehler auftreten, reduziert.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung gemäß 7 können die Verbindungen auf Vermittlungsnetz 34A und 34B mit unterschiedlichen Protokollen, Raten und/oder unterschiedlichen weiteren Parametern übereinstimmen. In diesen Ausführungsformen spiegeln Gateway 36A und 36B während einer oder mehr als einer Verhandlungsstufe der Verbindungen keine weiteren Steuersignale zueinander. Somit wird das Auswählen von Protokollen, Symbolraten und/oder Datenraten unabhängig von jedem aus Vermittlungsnetz 34A und 34B ausgeführt.
Alternativ werden ein oder mehr als ein Parameter der Verbindungen auf Vermittlungsnetz 34A und 34B korreliert, zum Beispiel unter Verwendung eines beliebigen der oben beschriebenen Verfahren, um die Zeitdifferenz zwischen dem Übertragen derselben Signale, im Besonderen Verhandlungssignale, auf Vermittlungsnetz 34A und 34B zu minimieren. Zum Beispiel werden in einigen Ausführungsformen der Erfindung die Signale der ersten Phase der Verhandlungsstufe (z. B. die V.8 Phase) zwischen Gateway 36A und 36B wie oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben gespiegelt, so dass die Verbindungen auf beiden Netzwerken 34A und 34B demselben Protokoll folgen. Die Tatsache, dass die Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B demselben Protokoll folgen, schränkt die Zeitdifferenz zwischen dem Eintreten in die Stufe der Datenübertragung auf beiden Netzwerken 34A und 34B ein.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden ebenfalls Verhandlungssignale von weiteren Verhandlungsstufen, wie hierin oben unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben, korreliert, um die Zeitdifferenz zwischen dem Eintreten in die Stufe der Datenübertragung auf beiden Netzwerken 34A und 34B weiter einzuschränken. Alternativ wird das Timing der Signale während einer oder mehr als einer Verhandlungsstufe korreliert, ohne die Inhalte der Signale zu korrelieren.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden, wie zum Beispiel unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, zu Beginn der Stufen der Datenübertragung übertragene ECDC-Parameter-Verhandlungssignale von Gateway 36A und 36B zueinander gespiegelt, so dass die Komprimierungsverhandlung zwischen Modem 32A und 32B ausgeführt wird.
8 ist ein Zeitdiagramm der zwischen Modem 32A und 32B während einer ECDC-Parameter-Verhandlungsstufe übertragenen Frames gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie im Stand der Technik bekannt, führen die Modems und Gateways, wenn die Verbindungen zwischen Modem 32A und Gateway 36A und zwischen Gateway 36B und Modem 32B eingerichtet sind, Datenpumpen (DP) Trainingsstufen 306 (z. B. Phase 1–4 der V.34 Empfehlung) und dann eine ECDC-Protokoll-Verhandlungsstufe 308 (z. B. Auswählen von MNP oder V.42) aus. DP-Trainingsstufen 306 und Protokoll-Verhandlungsstufe 308 können auf den Verbindungen von Netzwerk 34A und 34B separat ausgeführt werden, ohne dass zwischen Gateway 36A und 36B Information ausgetauscht wird, oder mit teilweiser oder vollständiger Korrelation zwischen den Verbindungen, zum Beispiel wie dies oben unter Bezugnahme auf die 5A und 5B hinsichtlich DP-Stufen 306 beschrieben wird.
Nach dem Vervollständigen von Datenpumpen-Training 306 und ECDC-Protokoll-Verhandlungsstufe 308 bewegen sich die Verbindungen auf Vermittlungsnetz 34A und 346 zu einer ECDC-Parameter-Verhandlungsstufe 309, die von dem während der ECDC-Protokoll-Verhandlung 308 ausgewählten Protokoll geleitet wird. Es gilt zu beachten, dass für die Komprimierungs-Verhandlungsstufe auf Netzwerk 34A und 34B nicht zwingend dasselbe Protokoll gilt. Alternativ korrelieren Gateway 36A und 36B die während ECDC-Protokoll-Verhandlungsstufe 308 übertragenen Signale, sowohl die Verbindungen auf Netzwerk 34A als auch die Verbindungen auf Netzwerk 34B dazu zu zwingen, dasselbe ECDC-Protokoll auszuwählen, zum Beispiel indem ein Verfahren verwendet wird, das den oben beschriebenen Verfahren für das Zwingen der Verbindungen zum Auswählen desselben DP-Protokolls während Phase 1 ähnlich ist.
Wie im Stand der Technik bekannt, übertragt Anruf-Modem 32A zu Beginn von ECDC-Parameter-Verhandlungsstufe 309 einen Frame 310 mit der Fähigkeit zu Anrufer-Komprimierung (z. B. ein XID oder LR Frame) an Gateway 36A. Optional überträgt Gateway 36A, anstatt umittelbar auf Vermittlungsnetz 34A zu antworten, ein Paket 312 mit Fähigkeit zu Anrufer-Komprimierung, das die Daten von Frame 310 enthält, an Gateway 36B und wartet auf eine Antwort darauf, ehe es auf Frame 310 antwortet. Nach einem Time-Out Intervall T₄₀₁ kann Anruf-Modem 32A die Übertragung seines Frames 310 wiederholen. Optional antwortet Gateway 36A weiterhin nicht auf den Frame 310. Alternativ antwortet Gateway 36A (nicht gezeigt) mit Schätzwerten auf den ersten Frame 310 oder auf den wiederholten Frame 310, wie dies hierin untenstehend beschrieben wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung überträgt Gateway 36B, wenn es Paket 312 empfängt, einen Frame 314 mit Fähigkeit zu Anrufer-Komprimierung an Modem 326. Optional hängen die Inhalte von Frame 324 mit Fähigkeit zu Komprimierung von den Inhalten von Paket 312 ab, wie dies hierin untenstehend beschrieben wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die DC-bezogene Information in Frame 314 im Wesentlichen mit der entsprechenden Information in Frame 310 identisch, der das Übertragen von Paket 312 verursacht hat. Wenn Modem 32B Frame 314 empfängt, antwortet es mit einem Frame 316 mit Fähigkeit zu Antwort-Komprimierung, der die Komprimierungsparameter von Modem 32B identifiziert. Nach dem Empfangen von Frame 316 überträgt Gateway 36B ein Paket 318 mit Fähigkeit zu Antwort-Komprimierung, das die Inhalte von Frame 316 einschließt, an Gateway 36A. Zusätzlich antwortet Gateway 36B an Modem 32B gemäß dem verwendeten Komprimierungsprotokoll mit einem Antwort-Frame 320 (z. B. einem SAMBE Frame oder einem LA Frame). Gemäß einiger Protokolle, z. B. dem V.42 Protokoll, antwortet Modem 32B mit einem Frame 321 zur Bestätigung der Antwort (z. B. ein UA Frame).
Als Antwort auf das Empfangen von Paket 318 zur Antwort-Komprimierung überträgt Gateway 36A optional einen Frame 322 zur Antwort-Komprimierung an Modem 32A, der die durch Frame 316 identifizierten und durch Paket 318 übermittelten Komprimierungsfähigkeiten von Modem 32B identifiziert. Wie im Stand der Technik bekannt, antwortet Modem 32A auf den Komprimierungsframe 322 mit einem Antwort-Frame 324 (z. B. einem SAMBE Frame oder einem LA Frame). Gemäß einigen Protokollen antwortet Gateway 36A mit einem Frame 326 zur Bestätigung der Antwort (z. B. ein UA Frame).
Es gilt zu beachten, dass Frame 310 und 316 ebenfalls EC-bezogene Informationen einschließen können. Optional wird die EC-bezogene Information in Paket 312 und 318 nicht zwischen Gateway 36A und 36B übermittelt und/oder die Inhalte von Frame 314 und 322 werden dadurch nicht beeinträchtigt. Alternativ werden in einigen Ausführungsformen, bei denen die EC-Schichten der Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B in Korrelation stehen, einige und/oder alle der Parameter in Frame 310 und 316 zwischen Gateway 36A und 36B übermittelt.
Daraufhin übertragen Modem 32A und 32B Daten aneinander. Datensignale, die von Gateway 36A und 36B empfangen werden, werden optional in Datenpaketen auf einer TCP-Verbindung 50 an das andere Gateway weitergeleitet (7). In einigen Ausführungsformen der Erfindung, wenn die Flusskontrolle (z. B. Fenstergröße) von TCP-Verbindung 50 das Übertragen aller von einem Gateway 36 über sein Modem 300 empfangenen Daten nicht ermöglicht, verwendet ein Gateway 36 (36A oder 36B) optional Verfahren zur Modemflusskontrolle (z. B. nicht übertragende Bestätigungen), um das Übertragen von Daten an das Gateway über das Vermittlungsnetz 34, mit dem es verbunden ist, zu stoppen. Alternativ oder zusätzlich zwischenspeichert das Gateway 36 die Daten, die es auf Vermittlungsnetz 34 empfängt, bis die Daten auf TCP-Verbindung 50 übertragen werden können. Wenn eine der Verbindungen auf Netzwerk 34A und 34B geschlossen wird, schließt das mit der geschlossenen Verbindung verbundene Gateway die TCP-Verbindung 50 und signalisiert somit dem anderen Gateway 36, seine Modem-Verbindung zu schließen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung, wenn während dem Übertragen von Daten ein Unterbrechungs-Frame (z. B. ein UI Frame des V.42 Protokolls oder ein IN Frame des MNP Protokolls) von einem der Endmodems 32A oder 32B empfangen wird, benachrichtigt das den Unterbrechungs-Frame empfangende Gateway 36 das andere Gateway zusätzlich zu dem Antworten auf den Unterbrechungs-Frame, wie dies von dem verwendeten Protokoll erfordert wird. Optional benachrichtigen die Gateways 36 einander nach dem Empfangen eines Unterbrechungs-Frames durch Übertragen eines Unterbrechungs-Pakets, das den Empfang des Unterbrechungs-Frames, die Art von Unterbrechung (z. B. destruktiv, beschleunigt), eine Unterbrechungssequenznummer angibt und möglicherweise eine Unterbrechungs-Länge einschließt. Optional schließt das Unterbrechungs-Paket eine Unterbrechungs-Länge ein, falls der empfangene Unterbrechungs-Frame ein Feld der Unterbrechungs-Länge einschließt. Alternativ oder zusätzlich wird eine Unterbrechungs-Länge nur dann in den Unterbrechungs-Frame eingeschlossen, wenn die Verbindungen auf beiden Netzwerken 34A und 34B die Anzeige von Unterbrechungs-Längen in ihren Unterbrechungs-Frames unterstützen. Das das Unterbrechungs-Paket empfangende Gateway überträgt auf seiner Modem-Verbindung einen entsprechenden Unterbrechungs-Frame.
Unter Bezugnahme mehr im Detail auf die Inhalte von Frame 314 mit Fähigkeit zu Anrufer-Komprimierung in einigen Ausführungsformen der Erfindung, wenn Gateway 36B weiß, dass Modem 32B in Übereinstimmung mit einem unterschiedlichen Komprimierungsprotokoll als Modem 32A arbeitet, die Inhalte von Frame 314 an, dass Modem 32A Komprimierung nicht unterstützt. Falls Gateway 36B nicht erkennt, ob Modem 32A und 32B unterschiedliche Protokolle verwenden oder falls Gateway 36B weiß, dass beide Modems dasselbe Komprimierungsprotokoll verwenden, folgen die Inhalte von Frame 314 optional den Inhalten von Paket 312.
Alternativ oder zusätzlich, falls Gateway 36B weiß, dass Modem 32B in Übereinstimmung mit einem unterschiedlichen Komprimierungsprotokoll zu Modem 32A arbeitet, antwortet Gateway 36B unmittelbar auf Paket 312 durch das Übertragen von Paket 318 mit Anzeige von fehlender Komprimierung, ohne auf den Empfang von Frame 316 zu warten.
Ferner alternativ oder zusätzlich tauschen Gateway 36A und 36B Pakete aus, welche die in der ECDC-Protokoll-Verhandlung 308 vor dem Beginn der ECDC-Parameter-Verhandlung 309 ausgewählten Protokolle anzeigen. Optional, falls die auf den Verbindungen von Netzwerk 34A und 34B verwendeten Protokolle unterschiedlich sind, wird ECDC-Parameter-Verhandlung 309 unabhängig davon auf Verbindung 34A und 34B ausgeführt (d. h. Pakete 312 werden nicht zwischen Gateway 36A und 36B ausgetauscht).
Die 9A, 9B und 9C beschreiben drei exemplarische Szenarien von ECDC-Parameter-Verhandlung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In 9A wählen beide Vermittlungsnetzverbindungen während der ECDC-Protokoll-Verhandlung 308 V.42 aus. Frame 310 zeigt an, dass Modem 32A V.42 Komprimierungsfähigkeiten aufweist und Frame 314 zeigt dasselbe an. Modem 32B antwortet mit Frame 316, der V.42 Komprimierungsfähigkeiten anzeigt, und daher werden die zwischen Modem 32A und 32B übertragenen Daten in Übereinstimmung mit dem V.42 Protokoll komprimiert.
In 9B wählt die Verbindung auf Vermittlungsnetz 34A das V.42 Protokoll aus und die Verbindung auf Vermittlungsnetz 34B wählt während der ECDC-Protokoll-Verhandlung 308 das MNP Protokoll aus. Bei ECDC-Parameter-Verhandlung 309 zeigt Modem 32A in Frame 310 an, dass es Komprimierung unterstützt. Allerdings, falls Gateway 36B Paket 312 empfängt, das V.42 Komprimierung anzeigt, die sich von der auf der Verbindung mit Modem 32B verwendeten MNP-Komprimierung unterscheidet, zeigt es Antwort-Modem 32B keine Unterstützung von Komprimierung an. Daher werden die zwischen Modem 32A und 32B übertragenen Daten nicht komprimiert.
In 9C wählen beide Vermittlungsnetzverbindungen während ECDC-Protokoll-Verhandlung 308 V.42 aus. Bei ECDC-Parameter-Verhandlung 309 zeigt Modem 32A in Frame 310 an, dass es Komprimierung unterstützt, und diese Information wird in Frame 314 an Modem 32B weitergeleitet. Anruf-Modem 32B allerdings unterstützt keine Komprimierung und daher werden die zwischen Modem 32A und 32B übertragenen Daten nicht komprimiert.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung, wenn Gateway 36B weiß, dass Modem 32B keine Komprimierung unterstützt oder die von Modem 32A unterstützten Komprimierungsverfahren nicht unterstützt, wartet Gateway 36B nicht auf den Empfang von Paket 312, um Frame 314 zu übertragen. Anstatt dessen überträgt Gateway 36B Frame 314 unmittelbar, wenn Phase 4 der Verhandlungsstufe endet. Somit wird die für die Komprimierungsverhandlung erforderliche Zeit reduziert.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung, wenn mehr als eine vorbestimmte Zeit zwischen dem Ende der Verhandlungsstufe für das Einrichten von Verbindungen auf Netzwerk 34B verstreicht und Gateway 36B Paket 312 noch nicht empfangen hat, überträgt Gateway 36B wiederholt Frame 314 mit Schätzwerten (oder vorbestimmten Werten), bis Paket 312 empfangen wird, um zu verhindern, dass Modem 32B die Verbindung aufgrund des langen Stilleinternvalls abbricht. Wie im Stand der Technik bekannt, wird Modem 32B auf jeden Frame 314, der von Gateway 36B übertragen wird, mit Frames 316 antworten. Gateway 36B antwortet nicht mit Antwort-Frame 320 auf diese Frames 316 und überträgt keine Pakete 312 als Antwort auf diese Frames 316.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung überträgt Gateway 36B, wenn es schließlich Paket 312 empfängt, einen Frame 314 mit Werten, die von Paket 312 genommen werden. Wenn Gateway 36B einen als Antwort auf diesen Frame 314 generierten Frame 316 empfängt, dann überträgt es Paket 318 an Gateway 36A und überträgt Antwort-Frame 320 an Modem 32B. Optional, wenn die Werte in dem empfangenen Pakets 312 gleich den Schätzwerten in wiederholt übertragenen Frames 314 sind, überträgt Gateway 36B Antwort-Frame 320 und Paket 318 als Antwort auf das Empfangen von Paket 312.
Wenn Gateway 36B Paket 312 vor dem Vervollständigen der Verhandlungsstufe für das Einrichten von Verbindungen auf Netzwerk 34B empfängt, wartet Gateway 36B optional das Ende der Verhandlungsstufe ab, ehe Frame 314 übertragen wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung teilt Gateway 36B Gateway 36A die Verzögerung in einem geeigneten Paket mit und Gateway 36A überträgt an Modem 32A wiederholt Frames 322 mit Schätzwerten, um die Verbindung auf Netzwerk 34A anzuhalten. Wie im Stand der Technik bekannt, antwortet Modem 32A auf wiederholt übertragene Frames 322 mit Antwort-Frames 324. Es gilt allerdings zu beachten, dass, angesichts dessen, dass Gateway 36A das Empfangen von Antwort-Frames 324 nicht bestätigt, die Verbindung auf Netzwerk 34A nicht weitergeführt wird.
Optional überträgt Gateway 36A, wenn Komprimierungspaket 318 von Gateway 36B empfangen wird, einen Frame 322 mit Fähigkeit zu Antwort-Komprimierung mit Werten, die von dem empfangenen Paket 318 genommen werden. Wenn Modem 32A mit einem Antwort-Frame 324 antwortet, bestätigt Gateway 36A den Empfang des Frames 324 durch Übertragen von Frame 32B und die Verbindung bewegt sich zur Datenübertragung. In einigen Ausführungsformen der Erfindung überträgt Gateway 36A, falls die Schätzwerte von wiederholt übertragenen Frames 322 gleich den Werten in Paket 318 sind, Bestätigungsframe 326 unmittelbar, wenn Paket 318 empfangen wird.
Alternativ oder zusätzlich zu Gateway 36B, das an Gateway 36A ein Paket überträgt, das die Verzögerung aufgrund von Netzwerk 346, das sich immer noch in der Verhandlungsstufe für das Einrichten einer Verbindung befindet, mitteilt, beginnt Gateway 36A nach einer vorbestimmten Zeit, während derer Paket 318 nicht empfangen wurde, damit, Frames 322 mit Schätzwerten zu übertragen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die in wiederholt übertragenen Frames 314 und/oder 322 verwendeten Schätzwerte zufällig ausgewählt und/oder bei der Herstellung oder dem Installieren von Gateway 36B und/oder 36A konfiguriert. Alternativ oder zusätzlich werden die in wiederholt übertragenen Frames 314 und/oder 322 verwendeten Schätzwerte als Antwort auf einen oder mehr als einen ausgetauschten oder während der Verhandlungsstufe der Verbindung bestimmten Parameters (z. B. die Qualität von Netzwerk 34A und/oder 34B) und/oder als Antwort auf einen oder mehr als einen Parameter des Aufbaus der Verbindung (z. B. die Telefonnummer) ausgewählt. Ferner alternativ oder zusätzlich werden die in wiederholt übertragenen Frames 314 und/oder 322 basierend auf aktuellen Werten, die bei einer vor kurzem eingerichteten Verbindung, optional von zu einem früheren Zeitpunkt aufgebauten Verbindungen mit üblichen Charakteristika, empfangen werden, ausgewählt. Ferner alternativ oder zusätzlich zeigen die Schätzwerte die maximalen möglichen Komprimierungsfähigkeiten an.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung weisen Paket 312 und 318 eine Struktur auf, die jeder beliebigen aus den oben beschriebenen Strukturen ähnlich ist, und/oder die zu der in der T.38 ITU Empfehlung beschriebenen Struktur ähnlich ist. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist jedes Paket einen Header mit Typangaben auf, welche das Paket identifizieren und ein Inhaltsfeld, das den restlichen Anteil des Pakets trägt. Optional identifiziert der Header mit Typangaben, ob das Paket Daten, eine Anweisung hinsichtlich Trennung und/oder ein Paket mit Komprimierungsfähigkeit trägt. Möglicherweise weisen Pakete, die keine Unterstützung von Komprimierung anzeigen, eine unterschiedliche Art von Werten als Pakete, die Unterstützung von Komprimierung anzeigen, auf. Optional weist das Inhaltsfeld ein Feld der internen Länge auf, das die Länge der Daten anzeigt. Alternativ oder zusätzlich zeigt eine oder mehr als eine externe Kopfzeile (z. B. TCP, IP) die Länge der Daten in dem Inhaltsfeld an. Optional enthalten Pakete, die keine Unterstützung von Komprimierung anzeigen, kein Inhaltsfeld.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließen Gateway 36A und 36B Modems ein, welche Datenpumpen (DP) und die HDLC-Aufgaben der EC-Aufgaben ausführen und die DC-Aufgaben und die restlichen Aufgaben der EC-Aufgaben nicht ausführen. Von Modem 32A und 32B jeweils durch Gateway 36A und 36B empfangene Datensignale werden durch die Gateways demoduliert. Füll-Blockbegrenzungen und das CRC-Feld werden durch Gateway 36A und 36B von den demodulierten Datenbits entfernt und fehlerhafte Frames werden verworfen. Die resultierenden Frames werden gekapselt und an das andere Gateway weitergeleitet (ohne Beschränkung der Allgemeinheit 36B), indem ein beliebiges der oben beschriebenen Kapselungsverfahren verwendet wird. Das empfangende Gateway 36B bestätigt den Empfang der Frames (optional innerhalb von Frames von an Gateway 36A übertragenen Datensignalen) und tauscht Befehle hinsichtlich Flusskontrolle (z. B. Anfragen bezüglich erneuter Übertragung, Meldung, dass der Zwischenspeicher voll ist) mit Gateway 36A aus. Gateway 36B entfernt ebenfalls die Kapselung, führt Blockbegrenzungs-Füllen aus, fügt ein CRC hinzu, moduliert die Signale und überträgt dieselben an Modem 32B.
Gateway 36A und 36B tauschen in Übereinstimmung mit einem der oben beschriebenen Verfahren jeweils mit Modem 32A und 32B DP-Steuersignale aus. Optional werden die Verzögerungsvorgänge wie oben unter Bezugnahme auf 6A und 6B beschrieben während der Stufe verwendet, bei der die Umlaufverzögerung gemessen wird. Zusätzlich werden HDLC-Steuersignale von Gateway 36A und 36B lokal generiert und mit deren entsprechenden Modems 32A und 32B verarbeitet. Andererseits werden LAPM- und DC-Steuersignale durch Gateways 36 als Datensignale weitergeleitet, mit oder ohne Kenntnis darüber, dass es sich bei denselben um Steuersignale handelt.
Es gilt zu beachten, dass ein einziges Gateway 36 eine Vielzahl der unterschiedlichen, oben beschriebenen Ausführungsformen unterstützen kann. Zum Beispiel kann ein Gateway ohne Ausführen von Fehlerkorrekturen (EC) und Datenkomprimierung (DC) für eine erste Gruppe von Verbindungen oder bei einer ersten Zeit (z. B. während Arbeitsstunden) arbeiten, während das Gateway bei weiteren Verbindungen oder bei anderen Zeiten mit Ausführen von EC und optional ebenfalls von DC arbeitet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung verhandeln Gateway 36A und 36B miteinander über Netzwerk 38 die spezifischen Ausführungsform, die sie verwenden sollen, wenn eine Verbindung eingerichtet wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung bestimmen Gateway 36A und 36B als Antwort auf die Inhalte der zu Beginn der Verbindung übertragenen Signale, ob in Übereinstimmung mit einem der oben beschrieben MoIP-Verfahren vefahren werden soll und/oder gemäß welchem der obenstehenden MoIP-Verfahren verfahren werden soll.
10 ist ein Flussdiagramm der von einem Gateway 36 nach Einrichten einer Verbindung ausgeführten Vorgänge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wenn eine neue Verbindung (400) über Gateway 36 eingerichtet wurde, arbeitet das Gateway in einem VoIP-Status (404), wie dies zum Beispiel in der G711 ITU Empfehlung beschrieben wird. In dem VoIP-Status (404) (der ebenfalls als MoIP Typ 0 bezeichnet wird) werden von Vermittlungsnetzen 34 empfangene Signale in Pakete konvertiert und über paketbasiertes Netzwerk 38 ohne Ausführen von Demodulieren übertragen. Zusätzlich werden vom paketbasierten Netzwerk 38 empfangene Signale von deren Paketen extrahiert und auf Vermittlungsnetz 34 übertragen, ohne Modulieren der Signale auszuführen. Optional überträgt das Gateway nach dem Einrichten der Verbindung Verhandlungssignale über paketbasiertes Netzwerk 38 an das Remote-Gateway 36, das an der eingerichteten Verbindung teilnimmt. Falls das Remote-Gateway 36 auf die Verhandlungssignale antwortet, wird ein MoIP-Verhandlungsvorgang (402) ausgeführt, wie hierin untenstehend beschrieben wird, um zu bestimmen, welches MoIP-Verfahren verwendet werden soll, falls die Verbindung Modemsignale trägt.
Falls während dem Übermitteln von Signalen (406) Gateway 36 ein Datenidentifikationssignal (z. B. ein 2 100 Hz-Signal) identifiziert, unterbindet Gateway 36 Echokompensation und VAD/CNG (Detektion von Sprachaktivität, Voice Activity Detection) (408), wie im Stand der Technik bekannt ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung beginnt Gateway 36 ebenfalls, die übertragenen Signale abzuhören (410), um zu bestimmen, ob ein Fax- oder ein Modem-Verarbeitungsverfahren, bei dem es sich um ein anderes als den VoIP-Status (404) handelt, erforderlich ist. Falls die übermittelten Signale Signale von einem von Gateway 36 und optional ebenfalls von dem Remote-Gateway 36, z. B. T.30 Blockbegrenzungen, unterstützten spezifischen Protokoll umfassen (420), bewegt sich Gateway 36 unmittelbar darauf in einen Verarbeitungsstatus des spezifischen Protokolls (422) (z. B. für T.30 Blockbegrenzungen, wie von der T.38 Empfehlung vorgeschrieben). In einigen Ausführungsformen der Erfindung bewegt sich Gateway 36 nicht unmittelbar zu einem MoIP-Verfahren, wie zum Beispiel unter Bezugnahme auf 4 oben beschrieben wird, falls die übermittelten Signale einem Protokollverhandlungsvorgang (z. B. dem V.8 Vorgang), der von Gateway 36 und optional ebenfalls von dem Remote-Gateway 36 unterstützt wird, entsprechen (412). Stattdessen arbeitet Gateway 36 weiterhin im VoIP-Status (404), so dass die V.8 Verhandlung zwischen den Endmodems 32 ausgeführt wird (1), beginnt jedoch damit, die übermittelten Signale zu dechiffrieren (424), d. h. bestimmt den Bitinhalt der Signale. Gateway 36 dechiffriert optional die übertragenen Signale, um das Protokoll zu bestimmen, das für die Übertragung von Datensignalen auf der Verbindung gelten wird.
Falls das bestimmte Protokoll für Datenübertragung von Gateway 36 und optional ebenfalls von dem Remote-Gateway 36 (wie in Verhandlung 402 bestimmt) unterstützt wird (426), wählt Gateway 36 ein Verarbeitungsverfahren (welches das Ausführen von Modulieren und Demodulieren einschließt), das für das Datenübertragungsprotokoll verwendet werden soll, aus (414). In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Verarbeitungsverfahren ebenfalls als Antwort auf weitere dechiffrierte Signale (z. B. die Übertragungsrate der Verbindung) und/oder als Antwort auf die Ergebnisse des zuvor ausgeführten Verhandlungsvorgangs (402) ausgewählt. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wählt Gateway 36 ein Verarbeitungsverfahren für die V.34 (Vollduplex), V.90, V.91 und V.92 Protokolle von einem der oben beschriebenen MoIP-Verarbeitungsverfahren aus. Alternativ kann das Bewegen zu einem MoIP-Status für weitere Gruppen von Protokollen ausgeführt werden.
Falls die Signale auf der Verbindung nicht mit einem von Gateway 36 (oder optional von dem Remote-Gateway 36) unterstützten Protokoll übereinstimmen, oder das Protokoll, von dem bestimmt wurde, für Datentransfer verwendet zu werden, nicht von Gateway 36 (oder optional von dem Remote-Gateway 36) unterstützt wird, arbeitet Gateway 36 weiterhin in dem VoIP-Status (404). Es gilt zu beachten, dass, falls die Datensignale bei einer sehr geringen Rate übertragen werden, die Signale auf der Verbindung bei einer tolerierbaren Qualität weitergegeben werden können, obgleich der VoIP-Status 404 verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließt das Auswählen (414) des Verarbeitungsverfahrens das Auswählen eines zuvor bestimmten Transferpunkts ein, bei dem sich Gateway 36 vom VoIP-Status (404) zu dem ausgewählten Verhandlungs (MoIP) Verfahren bewegt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt bei den V.34, V.90, V.91 oder V.92 Protokollen die Transferzeit nach dem Ende der V.8 Verhandlung, d. h. nach den CJ-Signalen, in dem Abstand zwischen Phase 1 und Phase 2 des Protokollverhandlungsvorgangs. Das Ende der V.8 Verhandlung wird optional als der Transferpunkt verwendet, da ein Intervall vorliegt, bei dem keine Signale auf der Verbindung zwischen dem Ende der V.8 Verhandlung und dem Beginn von Phase 2 Verhandlung in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Protokoll übertragen werden.
Alternativ oder zusätzlich wird der Transferpunkt ausgewählt als ein weiterer beliebiger ausreichend langer Abstand, bei dem die Änderung der Verarbeitung keine Ambiguitäten bei der Verbindung verursachen wird. Zum Beispiel liegt der Transferpunkt in einigen Ausführungsformen der Erfindung nach der zweiten Verhandlungsphase, so dass die Symbolrate direkt zwischen den Endmodems 32 bestimmt wird. Somit besteht kein Bedarf daran, Symbolraten-Spoofing und/oder Korrektur der RTD-Zeit (wie oben unter Bezugnahme auf 6A und 6B beschrieben) auszuführen. Es gilt jedoch zu beachten, dass Übermittlung zu einem früheren Zeitpunkt zu dem ausgewählten MoIP-Verfahren bevorzugt wird, da bei der Übertragung von Modemsignalen im VoIP-Status (404) aufgrund des paketbasierten Netzwerks 38 die Qualität verschlechtert werden kann.
Gateway 36 dechiffriert optional weiterhin die Signale, welche die Verbindung durchlaufen, bis der Transferpunkt identifiziert wurde (416). Darauhin beginnt Gateway 36 damit, in Übereinstimmung mit dem ausgewählten MoIP-Verfahren zu arbeiten (418), d. h. es beginnt mit dem Ausführen von Modulation und Demodulation an den Signalen, die es weiterleitet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Bewegen zu dem MoIP-Verfahren ohne Benachrichtigung des Remote-Gateway 36 und/oder Warten auf Bestätigung von dem Remote-Gateway 36 ausgeführt (418). Stattdessen wird das Übermitteln basierend auf der zu einem früheren Zeitpunk ausgeführten Verhandlung (402) und/oder zuvor bestimmten Regeln, die vor der Einrichtung der Verbindung festgelegt wurden, ausgeführt. Somit kann der Transfermodus schnell genug ausgeführt werden, um die Zeiteinschränkungen des Protokolls, das für die Verbindung gilt, zu beachten. Alternativ wird der Aufbau einer Kontroll-IP-Verbindung verwendet, um zu bestimmen, ob das Remote-Gateway 36 MoIP unterstützt. Falls das Remote-Gateway 36 das Einrichten der Verbindung akzeptiert, unterstützt es MoIP, ansonsten ist im Stand der Technik bekannt, dass das Remote-Gateway 36 MoIP nicht unterstützt.
Unter detaillierterer Bezugnahme auf das Ausführen der Verhandlung (402) überträgt Gateway 36 optional eine Liste von Protokollen, die es unterstützt, und der MoIP-Verfahren, die es mit jedem Protokoll verwenden kann, an das Remote-Gateway. In einigen Ausführungsformen der Erfindung empfängt Gateway 36 eine ähnliche Liste von dem Remote-Gateway 36. Jedes der Gateways 36 generiert optional eine Verbindungsliste, welche die üblichen Elemente der Listen einschließt. Wenn die übliche Liste mehr als ein MoIP-Verfahren für ein Protokoll einschließt, wird das zu verwendende Verfahren gemäß den zuvor bestimmten Regeln ausgewählt. Zum Beispiel können die unterschiedlichen MoIP-Verfahren in einer bevorzugten Reihenfolge geordnet werden, z. B. dahingehend, dass MoIP, bei dem EC von den Gateways 36 ausgeführt wird, stets gegenüber MoIP, bei dem ECDC von den Gateways 36 ausgeführt wird, bevorzugt wird. Die Reihenfolge der Präferenzen kann allgemein für alle Protokolle gelten oder kann bei unterschiedlichen Protokollen unterschiedlich sein. Alternativ oder zusätzlich können die zuvor bestimmten Regeln für das Auswählen des MoIP-Verfahrens von einem oder mehr als einem Parameter der Verbindung, wie etwa der Bitrate, abhängen. Zum Beispiel kann bei geringen Bitraten ein erstes MoIP-Verfahren bevorzugt werden, während bei schnellen Bitraten ein zweites MoIP-Verfahren bevorzugt wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließen die während der Verhandlung (402) übertragenen Listen für jedes Protokoll einen oder mehr als einen geeigneten Transferpunkt ein. Optional wird eine zuvor bestimmte Regel verwendet, um zu bestimmen, welcher Transferpunkt verwendet werden soll, wenn eine Vielzahl von möglichen Transferpunkten vorliegt. Die Regel für das Bestimmen des Transferpunkts wählt optional den frühesten und spätesten möglichen Transferpunkt aus oder legt eine Reihenfolge der Präferenzen fest.
Alternativ zu der Verhandlung (402), die das Übertragen einer Liste einschließt, schließt Verhandlung (402) das Übertragen einer Nachricht vom Gateway-Typ von jedem Gateway 36 an das andere Gateway 36 ein. Optional schließt jedes Gateway 36 eine Liste der Fähigkeiten jedes Gateway-Typs ein, so dass gemäß der Nachricht vom Gateway-Typ die Arten von Protokollen, die von dem Remote-Gateway 36 unterstützt werden, bekannt sind. Der Nachricht-Typ kann einen Modelltyp, Modelldatum, welche das Funktionieren aller Modelltypen von vor den Datum und/oder eine einfache Nachricht hinsichtlich Unterstützung von MoIP anzeigen, einschließen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließt die Verhandlung (402) einen Handshake-Vorgang, optional einen doppelten Handshake-Vorgang, ein, der sicherstellt, dass beide Gateways 36 die Liste von dem anderen Gateway 36 empfangen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird der VoIP-Status (404) verwendet, falls das Handshake nicht innerhalb eines zuvor bestimmten Zeitraums ab dem Beginn der Verbindung oder bis zu einem zuvor bestimmten Entscheidungspunkt, der von den Signalen, welche die Verbindung durchlaufen, abhängt, vervollständigt ist. Optional wird der zuvor bestimmte Zeitraum oder der zuvor bestimmte Entscheidungspunkt so ausgewählt, dass die Entscheidung, ob das Handshake erfolgreich war oder nicht, vor dem ersten möglichen Transferpunkt erfolgt. Alternativ werden der zuvor bestimmte Zeitraum oder der zuvor bestimmte Entscheidungspunkt derart ausgewählt, dass die Entscheidung, ob das Handshake erfolgreich war, vor dem letzten möglichen Transferpunkt erfolgt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung hängt die Auswahl des Transferpunkts von der Zeit, bei der das Handshake vervollständigt wurde, ab.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung, wie in 10 gezeigt, wird Verhandlung (402) ausgeführt, bevor Gateway 36 weiß, ob es sich bei der Verbindung um eine Datenverbindung handelt. Alternativ beginnt Verhandlung (402) lediglich nach dem Identifizieren des Datenidentifikationssignals. Ferner alternativ beginnt die Verhandlung (402) lediglich, nachdem das spezifische Protokoll, das die Verbindung durchläuft, identifiziert wurde. In einigen Ausführungsformen der Erfindung verwendet Gateway 36 Spoofing-Verfahren, um die Verbindung anzuhalten, bis die Verhandlung beendet ist, falls die Verhandlung (402) nicht rechtzeitig und erfolgreich vervollständigt wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird Verhandlung (402) nicht ausgeführt, zum Beispiel, wenn feststeht, dass das Remote-Gateway 36 im Wesentlichen dieselben Fähigkeiten wie das bestimmende Gateway 36 aufweist oder wenn im Wesentlichen keine Wahrscheinlichkeit von erfolgreicher Übertragung besteht, falls das Remote-Gateway 36 MoIP nicht unterstützt.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Verwenden des Verfahrens aus 10 werden bei unterschiedlichen Arten von Datenverbindungen unterschiedliche Datenidentifikationssignale von Endbenutzern verwendet. Zum Beispiel können langsame Faxdatenverbindungen und andere Datenverbindungen, die keine MoIP-Verarbeitung erfordern, ein erstes Identifikationssignal verwenden, und zusätzliche eindeutige Signale werden von weiteren Protokollen gemäß der Art von MoIP, die sie verwenden sollen, verwendet. Als Antwort auf das auf der Verbindung übertragene Datenidentifikationssignal wählt Gateway 36 optional das MoIP-Verfahren aus, damit dieses verwendet wird (falls überhaupt). Somit kann Gateway 36 für eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Verbindungen funktionieren und beginnt seine MoIP-Verarbeitung zum Beispiel vor dem Beginn der V.8 Verhandlung.
Ferner alternativ oder zusätzlich können weitere Identifikationsverfahren verwendet werden, wie etwa separate Telefonnummern für unterschiedliche Arten von Verbindungen und/oder ein beliebiges der in der PCT-Anmeldung PCT/IL00/00288 mit dem Titel „Back to Back Modem Repeater", deren Offenbarung hierin unter Bezugnahme inkorporiert ist, beschriebenen Verfahren.
Ferner alternativ oder zusätzlich bewegt sich Gateway 36 zu einem MoIP-Verfahren, wie oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, wenn Gateway 36 den Beginn eines V.8 Vorgangs, d. h. ein ANSam Signal, identifiziert. Falls während der MoIP-Verarbeitung des V.8 Vorgangs bestimmt wird, dass das Datenprotokoll nicht von Gateway 36 oder von Remote-Gateway 36 unterstützt wird, bewegt sich Gateway 36 beim Ende des V.8 Vorgangs zu VoIP-Status 404 zurück. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden wie oben beschrieben Maßnahmen ergriffen, um zu gewährleisten, dass beide Verbindungen auf vermittelten Verbindungen 34 bei dem im Wesentlichen selben Zeitpunkt zu VoIP-Status 404 zurückgehen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die oben beschriebenen MoIP-Verbindungen durch einen Anbieter von Telefondiensten mit oder ohne Kenntnis der Benutzer implementiert. Es gilt zu beachten, dass die Gesamtverzögerung von MoIP-Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen 100–300 ms liegt, und daher wird die Verzögerung im Allgemeinen nicht von den Benutzern von Modems wahrgenommen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind Gateway 36A und 36B in Vermittlungsstellen (COs), Trägern von digitalen Schleifen (DLC, Digital Loop Carriers) und/oder jedes beliebige weitere Element eines Telefonnetzes eingeschlossen. Optional befinden sich Gateway 36A und 36B in den COs, die im Allgemeinen die Telefonleitungen bedienen, mit denen die Modems 32A und 32B verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich sind die Gateways 36 in Remote Acces Servern (RASs) und/oder Remote Acces Communicators (RACs) eines Anbieters von Internetdiensten eingeschlossen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die oben beschriebenen MoIP-Verbindungen von einem Maintainer von paketbasierten Netzwerken verwaltet, um alternative Kommunikationsdienste bereitzustellen. Anstatt bei einem teuren Fernanruf ein Zielmodem anzurufen, kann ein Kunde zum Beispiel ein lokales Gateway anrufen, das eine paketbasierte Verbindung mit einem Remote-Gateway in der Nähe des Zielmodems und eine Modem-Verbindung von dem Remote-Gateway zu dem Zielmodem aufbaut. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Anbieter von Internetdiensten (ISPs) zusätzlich zu standardmäßigem Internetzugang Dienste mit Zugriff über Modem (Modem Acces Services) bereitstellen, die sicheres Übertragen von Signalen an ein Remote-Modem ermöglichen.
Obgleich in der obenstehenden Beschreibung Gateway 36A und 36B über eine paketbasierte Verbindung verbunden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Übertragen von VBM-Signalen über paketbasierte Netzwerke eingeschränkt. Stattdessen können die oben beschriebenen Verfahren eingesetzt werden, wenn Gateway 36A und 36B über weitere Arten von Netzwerkpfaden, einschließlich analoger Leitungen, digitaler Pfade (z. B. Leitungsvervielfacher (DCME, Digital Circuit Multiplication Equipment), SONST) und Kombinationen daraus verbunden sind. Es gilt zu beachten, dass derartige weitere Arten von Netzwerkpfaden kürzere Umlaufverzögerung und kürzere oder gar keine Jitter aufweisen können und dieselben daher einige der oben beschriebenen Verfahren nicht benötigen können, um das Übertragen von Modemsignalen auf den Netzwerkpfaden zwischen Gateway 36A und 36B zu ermöglichen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist der Netzwerkpfad zwischen Gateway 36A und 36B Teil eines Multi-Punkt-Netzwerks, das eine Vielzahl von Gateways und/oder weiteren Kommunikationseinheiten verbindet. Optional handelt es sich bei dem Netzwerk, zu dem der Pfad zwischen Gateway 36A und 36B gehört, um ein adressierbares Netzwerk (d. h. ein nicht zugeordnetes Netzwerk), bei dem Signale von einer Quelle zu einer oder mehr als einer Vielzahl von Zielen gesendet werden können. Alternativ handelt es sich bei dem Netzwerkpfad zwischen Gateway 36A und 36B um eine zugeordnete Verbindung. Optional sind, wenn eine zugeordnete Verbindung verwendet wird, keine adressierenden Header erforderlich und/oder einige oder alle der Verhandlungsvorgänge sind nicht erforderlich, da die an der Verbindung teilnehmenden Parteien zuvor bestimmt werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden Gateway 36A und 36B oder Varianten davon für andere Zwecke als das Aufbauen einer MoIP-Verbindung verwendet. Zum Beispiel wird, wie unter Bezugnahme auf die 11–13 nun beschrieben wird, ein Paar von miteinander verbundenen Modems in einigen Ausführungsformen der Erfindung als Repeater verwendet, der das Verwenden von Hochgeschwindigkeits-Modem-Verbindungen über ein Pair-Gain-System ermöglicht.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung, wie zum Beispiel unter Bezugnahme auf die 14–16 unten und/oder in der israelischen Patentanmeldung 141,753, eingereicht am 1. Mai 2001, deren Offenbarung hierin unter Bezugnahme inkorporiert wird, beschrieben wird, umfasst ein verteilter Remote Acces Server (RAS) zwei oder mehr als zwei Teile, optional an unterschiedlichen Orten, wobei ein Teil zu Gateway 36 ähnlich ist.
11 zeigt schematisch ein Pair-Gain-System 580, das schnellere Übertragungen mittels Modem (z. B. gemäß V.90, V.91, V.92) unterstützen kann, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Pair-Gain-System 580 umfasst einen Vermittlungsstellen-Terminal 534, der eine Vermittlungsstelle (CO) 522 über eine Vielzahl von Twisted Pairs 542 verbindet, und einen Remote Terminal 536, der eine Vielzahl von Kunden (z. B. Handsets, Modems) 524 über Twisted Pairs 540 verbindet. Vermittlungsstellen-Terminal 534 und Remote Terminal 536 sind über ein Twisted Pair 538 verbunden, auf dem Hochgeschwindigkeitsmodems 560 und 568 jeweils von Terminal 534 und 536 weitere Signale, die sie auf ihren Twisted Pairs 540 und 642 empfangen, aneinander übertragen. Somit wird aufgrund der hohen Übertragungsgeschwindigkeiten von Modem 560 und 568 anstatt einer Vielzahl von Twisted Pairs ein einziges Twisted Pair 538 verwendet.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung sind, um Qualitätsverschlechterung von von CO 522 an die Kunden 524 übertragenen Signalen zu verhindern, Repeater 582, wie hierin untenstehend beschrieben, in Pair-Gain-System 580 eingeschlossen. Es gilt zu beachten, dass im Wesentlichen alle weiteren Elemente von Pair-Gain-System 580 wie im Stand der Technik bekannt sind, so dass in einigen Ausführungsformen der Erfindung das Upgraden eines Pair-Gain-System für das Unterstützen von Übertragungen mittels schneller Modems (z. B. über 33 600 bps) lediglich das Hinzufügen von Repeater 582 erfordert. Optional werden Repeater 582 über einen Multiplexer 562 mit Hochgeschwindigkeitsmodem 560 verbunden.
12 zeigt schematisch Pair-Gain-System 580 und Details eines Repeaters 582, für das Anbieten von Anrufen von V.90 Fast Modems, die in seinem Vermittlungsstellen-Terminal 534 enthalten sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 12 zeigte keine für die Erläuterung des Repeaters 582 und seine Arbeitsweise nicht relevanten Merkmale. Repeater 582 empfängt analoge Signale von einer Leitungskarte 532, die einen Kunden 524 mittels des Twisted Pairs 542 der Leitungskarte bedient.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst Repeater 582 einen Controller 600, ein V.90A Modem 602 und ein V.90D Modem 604. Von Controller 600 ausgeführte Funktionen können von Hardware oder Software oder einer Kombination aus Hardware und Software, die in dem Controller enthalten ist oder auf die der Controller zugreift, ausgeführt werden. Controller 600 ist mittels Steuer- und Datenleitungen 601 mit V.90A Modem 602 und V.90D Modem 604 verbunden. V.90A Modem 602 umfasst ein analoges Frontend (AFE) 606 und Modem-verarbeitende Schaltung 608. AFE 606 ist mit Twisted Pair 542 verbunden. V.90D Modem 604 ist mit Multiplexer 562 verbunden und dadurch über Hochgeschwindigkeitsmodem 560 und Twisted Pair 538 mit Remote Terminal 536 und Kunde 524. Es wird angenommen, dass Kunde 524 mit V.90 Pair-Gain-System 580 duch ein V.90A Modem 609 verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist Controller 600 von Repeater 582 derart ausgestaltet, dass er bestimmen kann, ob es sich bei einem Anruf, der über Vermittlungsstelle 522 zu oder von einem Kunden 524 geroutet wird, um einen Sprachanruf handelt (einschließlich hierin jeder beliebige Faxanruf oder Anruf von einem Modem, bei dem es sich um kein Hochgeschwindigkeits-Modem handelt) oder einen Anruf von einem schnellen Modem handelt.
Falls ein Repeater 582 bestimmt, dass es sich bei einem Anruf zwischen Vermittlungsstelle 522 und einem Kunden 524, der von dem Repeater vermittelt wird, um einen Sprachanruf handelt, funktioniert der Repeater gleichzeitig mit einem herkömmlichen analogen Frontend (AFE) von im Stand der Technik bekannten Pair-Gain-Systemen. Optional werden die Signale, die von Leitungskarte 532 über Repeater 582 weitergegeben werden, lediglich über AFE 606 direkt an Multiplexer 562 weitergegeben. In einigen Ausführungsformen der Erfindung codiert und decodiert Repeater 584 Signale unter Verwendung eines zusammengesetzten Algorithmus, 8-Bit-Auflösung und einer Abtastrate von 8 000 Samples pro Sekunde, und zwar bei Beispielen, in denen es sich bei dem Anruf um einen Sprachanruf handelt.
Alternativ wird Repeater 582 parallel zu einem herkömmlichen AFE angeordnet. In Fällen, in denen Controller 600 bestimmt, dass mit Kunde 524 ein Sprachanruf eingerichtet werden soll, „löst" Controller den Repeater 582 und routet Signale von und zu der Leitungskarte 532 des Kunden über das herkömmliche AFE.
Falls Repeater 582 jedoch bestimmt, dass es sich bei dem Anruf um einen Anruf eines schnellen Modems handelt, digitalisiert Repeater 582 Downstream-Signale von Vermittlungsstelle 522, um einen DS0 Datenstrom von PCM Oktetten, die nicht von dem Pair-Gain-System beeinträchtigt werden, zu generieren.
Wenn Repeater 582 im V.90 Anrufmodus arbeitet, werden von V.90A Modem 602 für Kunde 524 von Vermittlungsstelle 522 empfangene analoge Datensignale durch AFE 606 digitalisiert und durch Modem-Schaltung 608 in einen Bitstrom demoduliert, der an V.90D Modem 604 übertragen wird. V.90D Modem 604 verarbeitet die Bits, die es empfängt, und konvertiert dieselben gemäß dem V.90 Protokoll in PCM Oktette und überträgt die Oktette in einem DS0 Datenstrom an Multiplexer 562. Multiplexer 562 multiplext den DS0 Strom mit DS0 Datenströmen von weiteren Repeatern und/oder herkömmlichen analogen Frontenden und überträgt die multiplexten Datenströme an Remote Terminal 536.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die stromabwärts an V.90D Modem 604 übertragenen Datenbits in einem „Downstream"-Zwischenspeicher 610 zwischengespeichert. V.90A Modem 602 „schreibt" Datenbits, die es auf zyklischem Downstream-Zwischenspeicher 610 generiert, und V.90D Modem 604 „liest" die Bits von dem Zwischenspeicher. Zwischenspeicher 610 dämpft Zeitdifferenzen zwischen einer Rate, bei der V.90A Modem 602 Datenbits an Modem V.90D überträgt, und einer Rate, bei der V.90D Modem in der Lage ist, die Datenbits zu empfangen. Optional handelt es sich bei Zwischenspeicher 610 um einen zyklischen Zwischenspeicher.
PCM-Upstream-Daten von V.90A Modem 609 von Kunde 524 an Vermittlungsstelle 522, deren V.90D Modem 604 über Multiplexer 562 empfängt, werden durch V.90D Modem 604 in einen Bitstrom verarbeitet und an V.90A Modem 602 übertragen. Gemäß dem V.90 Protokoll zerlegt V.90 Modem 602 die Bits, die es empfängt, in PCM Oktette und überträgt die Okette als einen V.90 PCM Datenstrom an Leitungskarte 532. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die stromabwärts von V.90D Modem 604 an Modem 602 übertragenen Datenbits in einem „Upstream"-Zwischenspeicher 612 zwischengespeichert. Optional handelt es sich bei Zwischenspeicher 612 um einen zyklischen Zwischenspeicher.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist AFE 606 eine Auflösung größer oder gleich 15 Bit auf und konvertiert bei einer Abtastrate gleich oder größer als 8 000 Samples pro Sekunde analoge Signale, die es von Leitungskarte 532 empfängt, in digitale Signale. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Abtastrate größer als oder gleich 9 600 Samples pro Sekunde. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Abtastrate größer als oder gleich 16 000 Samples pro Sekunde. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen AFE 606 bei einer Abtastrate von 8 000 Samples pro Sekunde arbeitet, damit AFE 606 einen akkuraten digitalen Datenstrom aus analogen Eingabesignalen generiert, werden unter Verwendung von im Stand der Technik bekannten Verfahren Abtastzeiten, bei denen Signale von Leitungskarte 532 abgetastet werden, mit Zeiten, bei denen die Signale übertragen werden, synchronisiert.
Als ein Ergebnis der verstärkten Auflösung und Abtastung ist der Quantifizierungsfehler der digitalen Ausgabesignale von AFE 606 im Wesentlichen kleiner als der Quantisierungsfehler bei Ausgabesignalen von herkömmlichen analogen Frontenden. Daher, wenn Vermittlungsstelle 522 an Kunden 524 adressierte V.90 Daten empfängt, reproduziert als Antwort darauf ein von V.90D Modem 604 generierter DS0 Datenstrom die V.90 Daten in geeigneter Art und Weise, und die Daten können bei Übertragungsraten von bis zu 56 Kbps an V.90A Modem 609 von Kunde 524 übertragen werden. Als ein Ergebnis der Arbeitsweise von Repeater 582 im V.90 Anrufmodus unterstützt Pair-Gain-System 580 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Übertragen von V.90 Daten an Kunde 524 bei Übertragungsraten von bis zu 56 Kbps.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden Modem 604 und 602 jeweils mit einem Kundenmodem 609 und einem Server-Modem 553 verbunden, wodurch eine zusammengesetzte Modem-Verbindung aufgebaut wird. Die zusammengesetzte Verbindung schließt eine Kunden-Schleife zwischen Kundenmodem 609 und Modem 604 und eine Server-Schleife zwischen Server-Modem 553 und Modem 602 ein. in einigen Ausführungsformen der Erfindung funktionieren Modem 602 und 604 ähnlich wie Gateway 36A und 36B gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Zum Beispiel können Modem 602 und 604 lediglich Datenpumpen (DP) Aufgaben, DP-Aufgaben und einige oder alle der EC-Aufgaben oder DP-Aufgaben und ECDC-Aufgaben ausführen. Das Einrichten der Verbindung zwischen Modem 602 und Modem 553 und zwischen Modem 604 und 609 kann unabhängig voneinander ausgeführt werden oder kann unter Verwendung jedes beliebigen der oben für Gateway 36A und 36B beschriebenen Verfahren korreliert werden. Es gilt zu beachten, dass die für das Weitergeben der Information zwischen Modem 602 und 604 benötigte Zeit jedoch im Allgemeinen viel kürzer ist als jene, die für das Kommunizieren zwischen Gateway 36A und 36B benötigt wird. Somit kann zum Beispiel Controller 600 viel einfacher den gleichzeitigen Eintritt in eine Datenübertragungsstufe auf den Verbindungen zwischen Modem 604 und 609 und zwischen Modem 553 und 602 bereitstellen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung bestimmt Controller 600, ob es sich bei einem aktuellen Anruf um einen Sprachanruf oder einen Anruf eines schnellen Modems handelt, indem ein beliebiges der oben beschriebenen Verfahren, wie etwa das unter Bezugnahme auf 10 beschriebene Verfahren, verwendet wird.
13A–C sind ein Flussdiagramm der von Controller 600 beim Einrichten einer Verbindung ausgeführten Vorgänge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 13A–C zeigen lediglich die für das Verständnis der Arbeitsweise von Repeater 582 erforderlichen Vorgänge. Vorgänge, die in Zusammenhang mit dem Bestimmen von Upstream-Übertragungsraten stehen, von denen gezeigt wird, dass sie vor dem Bestimmen von Downstream-Raten erfolgen, überschneiden in der Praxis im Allgemeinen vorübergehend Vorgänge, die bei dem Bestimmen von Downstream-Datenübertragungsraten durchgeführt werden. Die Vorgänge werden zum Zwecke der Präsentation der Reihe nach gezeigt.
Bei dem Einrichten einer Verbindung funktioniert Repeater 582 in einem Sprachanrufmodus (722). Nach dem Detektieren eines Offhook-Status (724) hört Repeater 582 eine Kommunikation zwischen Vermittlungsstelle 522 und Kunde 524 ab (726). Falls Signale eines Modem Protokoll Handshakes (z. B. das V.8 Protokoll) bestimmt werden (728), werden die Handshake-Signale analysiert (730), ansonsten verbleibt Repeater 582 im Sprachmodus (722). Falls die Handshake-Signale Vereinbarungen hinsichtlich eines V.90 Protokolls darstellen (732), wartet Repeater 582 (734), bis das Ende des Modem Protokoll Handshakes erreicht ist, und vermittelt zu einem V.90 Status, optional innerhalb des Zeitraums von 70 ms zwischen Phase 1 und Phase 2 von Modem-Datenpumpen-Verhandlungen (Handshake).
Controller 600 steuert (740) Repeater V.90D Modem 604, um eine maximale unterstützte Downstream-Übertragungsrate „RD_CMAX" auf der Kunden-Schleife gleich 56 Kbps einzustellen, was die maximale Rate des V.90 Protokolls ist. Bei 742 starten dann Modems auf beiden Kommunikations-Schleifen Phase II des V.90 Handshake.
Bei 744 führen die Modems auf beiden Schleifen Phase III des V.90 Handshake aus, bei dem die digitalen Modems Übertragungsraten ankündigen, die sie unterstützen können. Bei 746 treten Modems auf beiden Schleifen in Phase IV des Handshake ein. In Phase IV setzt Controller 600 den Handshake-Vorgang fort, indem zum Beispiel jedes beliebige oben beschriebene Verfahren für das Anhalten und/oder jedes beliebige oben beschriebene Spoofing-Verfahren verwendet wird, bis eine „CP" Sequenz (in ITU-T V.90 9/98 definiert) von Kunde V.90A Modem 609 und eine „MP" Sequenz (ITU-T V.90 9/98) von Server V.90D Modem 553 empfangen wird. Die CP-Sequenz definiert eine Downstream-Datenrate „RD_C" für die Kunden-Schleife und umfasst eine Maske mit der Fähigkeit, Datenübertragungsrate zu übertragen für das Kunde V.90A Modem 609. Die MP-Sequenz definiert eine maximale Datenempfangsrate für Server V.90D Modem 553 und umfasst eine Maske mit der Fähigkeit, Datenübertragungsrate zu empfangen für Server V.90D Modem 553.
Bei 748 versucht Controller 600, die Upstream-Raten auf beiden Kommunikations-Schleifen auszugleichen. Um dies zu erreichen, bestimmt Controller 600 in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine mögliche maximale Upstream-Rate für die Kunden-Schleife von der in der CP-Sequenz von Kunden V.90A Modem 609 empfangenen Übertragungsmaske und Empfangsraten, die von Repeater V.90D Modem 604 unterstützt werden. Controller 600 vergleicht die mögliche maximale Upstream-Rate der Kunden-Schleife mit der maximalen Upstream-Rate des Servers, die in der MP-Sequenz von Server V.90D Modem 553 empfangen wurde. Controller 600 steuert dann Repeater V.90D Modem, um eine maximale Upstream-Rate für die Kunden-Schleife, die gleich dem Minimum der verglichenen Upstream-Raten ist, einzustellen.
Nach dem Einstellen der maximalen Upstream-Rate auf der Kunden-Schleife stellt Controller 600 die Empfangsmaske von Repeater V.90D Modem 604 gleich der Empfangsmaske von Server V.90D Modem 553 ein. Controller 600 stellt ebenfalls die Übertragungsmaske von Repeater V.90A Modem 602 gleich der Übertragungsmaske von Kunden V.90A Modem 609 ein. Falls die Übertragungsmaske Upstream-Raten, die größer als die maximale Upstream-Rate der Kunden-Schleife sind, unterstützt, passt der Controller die Übertragungsmaske von Repeater V.90A Modem 602 allerdings so an, dass die maximale Upstream-Rate der Übertragungsmaske gleich der maximalen Upstream-Rate der Kunden-Schleife ist.
Es gilt zu beachten, dass Controller 600 im Allgemeinen in der Lage ist, die Ratenverhandlungen durch das Steuern von Repeater-Modem 602 und 604 zu steuern, so dass die Upstream-Raten auf den Kunden- und Server-Schleifen dieselben sind. Das Ausgleichen der Upstream-Raten ist lediglich dann unmöglich, wenn eine Bitrate auf einer der Schleifen gleich oder kleiner als 2600 bps ist und eine Symbolrate auf der weiteren Schleife größer als oder gleich 2743 Symbolen pro Sekunde ist.
Bei einer Entscheidung 750 unterlässt Repeater 582 Versuche, einen V.90 Anruf zwischen Kunde 524 und Modem 553 aufzubauen und Controller 600 beendet das V.90 Handshake und vermittelt Repeater 582 zum Sprachmodus (722), falls Controller 600 bestimmt, dass er nicht für beide Schleifen dieselbe Upstream-Datenübertragungsrate einrichten kann. Falls andererseits Controller 600 bei dem Einrichten von gleichen Upstream-Raten für beide Schleifen erfolgreich ist, vergleicht (754) Controller 600 Downstream-Rate RD_C, die auf der Kunden-Schleife durch V.90A Kunden-Modem 609 und V.90D Repeater-Modem 604 verhandelt wurde, mit einer Downstream-Rate RD_S auf der Server-Schleife, die von Repeater V90A Modem 602 und Server V.90D Modem 553 verhandelt wurde. Falls (756) RD_C > RD_S, steuert Controller 600 (758) Repeater-Modem V.90D, um RD_C-MAX = RD_S einzustellen. Daraufhin wird ein Zykluszähler „N" um 1 erhöht (760) und falls (762) N ≥ N_M, kehrt Repeater 582 zum Sprachmodus zurück (722). Andererseits, falls N < N_M, unternimmt Controller 600 einen weiteren Versuch, auf beiden Schleifen durch das Zurückkehren zu Phase 11 (742) mit einem erneut bestimmten RD_C-MAX gleiche Raten zu erzielen.
Falls (756) RD_C ≤ RD_S, wird RD_S gleich RD_C eingestellt (764) und Repeater-Modem 602 wählt eine „Downstream" Konfiguration aus, welche die Downstream-Rate RD_C unterstützt. Bei 766 schließen beide Kommunikations-Schleifen Phase IV des Handshake ab, d. h. Modem 602 überträgt eine CP-Sequenz an Server-Modem 553, und Repeater-Modem 604 überträgt eine MP-Sequenz an Kundenmodem 609.
Bei 770 initialisiert Controller 600 Upstream- und Downstream-Zwischenspeicher 610 und 612 und synchronisiert Repeater-Modem 602 und 604, so dass dieselben bei einer im Wesentlichen identischen Zeit Datenübertragung initiieren. Daraufhin erfolgt in einem Schritt 772 Datenübertragung zwischen Kunde V.90A Modem 609 und Server-Modem 553 gemäß dem V.90 Protokoll.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Initialisieren von zyklischem Zwischenspeicher 610 und 612 das Schreiben eines Blocks von binären Einsen in jedem Zwischenspeicher, um den Lesezeiger von dem Schreibzeiger zu trennen. Der Block von binären Einsen wird keine Übertragungsfehler bei Einsetzen von Datenübertragung generieren, da binäre Einsen beim Beginn von Datenübertragung als Teil des Trainings durch das V.90 Protokoll angesehen werden. Daraufhin können Unterschiede bei den Übertragungsraten zwischen der Kunden-Schleife und der Server-Schleife generiert werden, die den Lesezeiger dazu veranlassen, den Schreibzeiger zu erreichen, oder die den Schreibzeiger dazu veranlassen, den Lesezeiger von hinten auf einem Zwischenspeicher 610 oder 612 zu erreichen. Falls es auf einem Zwischenspeicher dazu kommt, schreibt Controller 600 einen Block von binären Einsen in den Zwischenspeicher. Der Block von Einsen generiert einen Übertragungsfehler, der das von Modem 609 und 553 eingesetzte ECDC-Protokoll dazu veranlasst, erneute Übertragung von Daten in dem Zwischenspeicher zu initiieren. Optional ist die Größe des Zwischenspeichers so, dass mehr als ein Modem-Datenframe und weniger als zwei Modem-Datenframes enthalten sein können. Als ein Ergebnis verursacht eine temporäre Fehlanpassung bei Übertragungsraten, was in einem Block von Einsen, die während Datenübertragung in einen Zwischenspeicher geschrieben werden, resultiert, erneute Übertragung von maximal zwei Daten-Frames.
Falls während der Datenübertragung ein Ereignis eintritt (774), das erneute Ratenverhandlung auf einer der Schleifen auslöst, steuert (776) Controller 600 Modem 602 und 604, so dass erneute Ratenverhandlung auf beiden Schleifen beginnt, und der Controller kehrt zu Schritt 744 zurück. Gleichermaßen steuert (780) Controller 600 die Repeater-Modems, so dass auf beiden Schleifen erneutes Training beginnt, und der Controller kehrt zu Schritt 742 zurück, falls während der Datenübertragung ein Ereignis eintritt (778), das auf einer der Schleifen erneutes Training auslöst.
Es gilt zu beachten, dass, obgleich Repeater 582 für das Anpassen eines Kommunikationskanals für Datenübertragung gemäß dem V.90 Protokoll beschrieben wurde, hinsichtlich Konstruktion und Konzept ähnliche Repeater konstruiert werden können, um Kommunikationskanäle für das Übertragen von Daten gemäß einem weiteren Protokoll eines schnellen Modems anzupassen.
Des Weiteren können Modem-Paare, ähnlich Modem 602 und 604, verwendet werden, um Signalverschlechterung auf Kommunikationskanälen, bei denen es sich um andere als um Pair-Gain Kanäle handelt, bei denen eine Vielzahl von Digital-zu-Analog-Umwandlungen ausgeführt werden, zu verhindern.
Es gilt zu beachten, dass, obgleich die obige Beschreibung mit Verbindungen, die zwei Modem-Verbindungssegmente und ein paketbasiertes Segment einschließen, in Zusammenhang steht, einige Ausführungsformen der Erfindung zu Verbindungen gehören, die eine höhere oder kleinere Anzahl von Modem-Verbindungssegmenten aufweisen. Zum Beispiel kann eine Verbindung aus drei Modem-Verbindungssegmenten, die über paketbasierte Segmente verbunden sind, aufgebaut werden. Eine solche Verbindung kann zum Beispiel aufgebaut werden, wenn ein Anruf zwischen einer Vielzahl von Telefon- und/oder IP-Anbietern weitergegeben wird.
14 ist eine schematische Illustration eines verteilten Remote Access Server (RAS) Systems 800 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. System 800 umfasst eine Vielzahl von Frontend-Einheiten 802, die in der Nähe des Client-Modems 804 lokalisiert sind, zum Beispiel innerhalb der Entfernung eines Telefonanrufs im Ortsgebiet. Client-Modems 804 bedienen zum Beispiel die Computer 812 und/oder weitere Prozessoren, die über Client-Modems 804 mit einem Gateway 810 von RAS System 800 verbunden sind. Die Verbindungen zwischen Client-Modems 804 und Frontend-Einheiten 802 werden im Allgemeinen über analoge und/oder digitale Telefonvermittlungsleitungen 814 weitergegeben. Eine zentrale Einheit der höheren Schicht 806 ist über Kommunikationsverbindungen 808 mit Frontend-Einheiten 802 verbunden. Die Einheit der höheren Schicht 806 ist mit Gateway 810 verbunden, was optional zu einem öffentlichen paketbasierten Netzwerk führt, z. B. dem Internet.
Optional umfassen die Kommunikationsverbindungen 808 paketbasierte Netzwerke, z. B. IP-, Frame-Relay- oder ATM-Netzwerke. Alternativ oder zusätzlich umfasst/umfassen eine oder mehr als eine Kommunikationsverbindung 808 jede beliebige Art von Verbindung, bei der es sich nicht um eine VBM-Verbindung handelt, zum Beispiel eine mit hoher Bandbreite synchrone Verbindung. Kommunikationsverbindungen 808 können optional über physikalische Drähte verlaufen, als drahtlose Verbindungen oder eine Kombination daraus vorliegen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst/umfassen eine oder mehr als eine Kommunikationsverbindung 808 ein Multi-Punkt-Netzwerk, das eine Vielzahl von unterschiedlichen Einheiten und/oder ein adressierbares Netzwerk, bei dem Signale von einer Quelle zu einer Vielzahl von Zielen übertragen werden können, verbindet. Alternativ oder zusätzlich umfasst/umfassen eine oder mehr als eine Kommunikationsverbindung 808 eine zugeordnete Verbindung für das Verbinden von Frontend-Einheit 802 und Einheit der höheren Schicht 806. Kommunikationsverbindungen 808 können im Wesentlichen jede beliebige Länge aufweisen, einschließlich großer Längen von Dutzenden, Hundert- oder Zehntausenden von Kilometern.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst Client-Modem 804 ein standardmäßiges Modem, das für das Ausführen der vorliegenden Erfindung keinerlei Änderungen bedarf. Des Weiteren weiß in einigen Ausführungsformen Client-Modem 804 nicht, ob es mit einem verteilten RAS oder einem regulären RAS im Stand der Technik verbunden ist.
Wie im Stand der Technik bekannt, können die zwischen Client-Modems 804 und Frontend-Einheiten 802 übertragenen Signale Datenbits zu oder von Computer 812 darstellen, oder sie können Steuersignale von einer der Schichten der VBM-Verbindung umfassen, d. h. Datenpumpe (DP), Fehlerkorrektur (EC) oder Datenkomprimierung (DC).
In einigen Ausführungsformen der Erfindung führt Frontend-Einheit 802 Datenpumpen (DP) Aufgaben aus und die Einheit der höheren Schicht 806 führt Aufgaben der Fehlerkorrektur (EC) und Datenkomprimierung (DC) aus. Von Client-Modem 804 übertragene Signale, die Datenbits darstellen, werden von Frontend-Einheit 802 in Datenbits demoduliert. Die demodulierten Datenbits werden optional in Pakete und/oder jedes weitere beliebige Format, das von der Kommunikationsverbindung 808, welche die Frontend-Einheit 802 mit der Einheit der höheren Schicht 806 verbindet, erfordert wird, gekapselt. Die gekapselten Pakete werden optional auf einer Paketverbindung (z. B. UDP oder TCP) auf Kommunikationsverbindung 808 an Einheit der höheren Schicht 806 übertragen. Die Einheit der höheren Schicht 806 entfernt die Kapselung von den Paketen, die sie empfängt, und führt EC- und DC-Aufgaben auf den von den Paketen extrahierten Bits aus.
An Computer 812 übertragene Datenbits werden von der Einheit der höheren Schicht 806 über Gateway 810 empfangen. Die empfangenen Datenbits werden von Einheit der höheren Schicht 806 gemäß den DC-Schicht-Aufgaben komprimiert und gemäß den EC-Schicht-Aufgaben werden den Bits Fehlerkorraktur (EC) Bits angehängt. Die komprimierten Bits werden dann gemeinsam mit den hinzugefügten EC Bits in Pakete gekapselt und über Kommunikationsverbindung 808 an Frontend-Einheit 802 übertragen. Die Frontend-Einheit 802 entfernt die Kapselung, moduliert die Bits und überträgt die modulierten Datensignale an Client-Modem 804.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung überprüft Frontend-Einheit 802 die Inhalte der Signale, die an die Einheit der höheren Schicht 806 weitergegeben werden, um zu bestimmen, ob die Signale Information einschließen. Alternativ oder zusätzlich untersucht Einheit der höheren Schicht 806 die Inhalte der an Frontend-Einheit 802 weitergegebenen Signale. Signale, die keine Information einschließen, d. h. Signale, die von den Modem-Empfehlungen definierte Füll-Sequenzen einschließen, wie etwa lange Sequenzen von ,1' Bits oder inaktive ECDC 7E Signale, werden optional verworfen. Optional werden alle Füll-Blockbegrenzungen verworfen. Alternativ werden lediglich Füll-Sequenzen, deren Länge eine zuvor bestimmte Länge übersteigt, verworfen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die verworfenen Füll-Blockbegrenzungen durch Steuerpakete ersetzt, zum Beispiel auf einer separaten Verbindung übertragen, welche die Anzahl und/oder Art der verworfenen Bits mitteilt, so dass die verworfenen Signale ohne weiteres von der empfangenden Einheit eingefüllt werden. Alternativ werden anstelle der verworfenen Signale keine Steuersignale übertragen und die fehlenden Signale werden basierend auf der Übertragungsrate auf der VBM-Verbindung eingefüllt. Durch Verwerfen von Signalen, die keine Information tragen, wird die Belastung auf Verbindung 808 reduziert, was höhere Verwendungsraten der Verbindung ermöglicht.
Frontend-Einheit 802 und Client-Modem 804 tauschen DP-Steuersignale, wie von dem für die VBM-Verbindung geltenden Standard erfordert, aus. An Client-Modem 804 übertragene DP-Steuersignale werden von Frontend-Einheit 802 generiert und DP-Steuersignale werden von Client-Modem 804 durch Frontend-Einheit 802 verarbeitet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden die DP-Steuersignale unabhängig von Frontend-Einheit 802 ohne Empfangen von Anweisungen und/oder Information von der Einheit der höheren Schicht 806 generiert. Alternativ instruiert die Einheit der höheren Schicht 806 Frontend-Einheit 802 hinsichtlich der DP-Steuersignale, die es übertragen soll, und/oder stellt Frontend-Einheit 802 beim Generieren der DP-Signale verwendete Information bereit.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung antwortet Frontend-Einheit 802 während einer Stufe, die für das Bestimmen der Umlaufverzögerung der Verbindung verwendet wird, z. B. die zweite Stufe der V.34 Verhandlung, nicht bis zu der vorgeschriebenen Zeit (z. B. nach den vorgeschriebenen 40 ms) auf die Signale, die sie empfängt. Anstattdessen wartet Frontend-Einheit 802 eine zusätzliche Zeit, welche den Umlaufverzögerung-Zeitraum von Signalen auf Verbindung 808 zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806, welche Time-Outs berechnet, darstellt. Optional handelt es sich bei der zusätzlichen Wartezeit um eine zuvor bestimmte Schätzung der Verzögerung von Verbindung 808. Alternativ überträgt die Frontend-Einheit ein Zeitmessungssignal an Einheit der höheren Schicht 806 und die Zeit zwischen dem Übertragen und Empfangen der Antwort wird als die zusätzliche Wartezeit verwendet. Das Zeitmessungssignal kann vor oder nach dem Signal, auf das Frontend-Einheit 802 antworten muss, empfangen werden.
Alternativ oder zusätzlich werden die Änderungen während der Stufe des Bestimmens der Umlaufverzögerung wie in der israelischen Patentanmeldung 140,952 , die am 17. Januar 2001 eingereicht wurde und deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme inkorporiert ist, beschrieben ausgeführt.
Optional werden EC- und DC-Steuersignale von Frontend-Einheit 802 weitergeleitet, als würde es sich bei denselben um Datenbits handeln, ohne dass Frontend-Einheit 802 zwischen Datenbits und den Bits von EC- und DC-Steuersignalen unterscheidet. Alternativ erkennt Frontend-Einheit 802 EC- und DC-Steuersignale, die von Client-Modem 804 empfangen werden, und überträgt deren Bits getrennt von den Datenbits an die Einheit der höheren Schicht 806, und zwar auf derselben Verbindung, die für Datenbits verwendet wird, oder auf einer unterschiedlichen Verbindung. Gleichermaßen empfängt Frontend-Einheit 802 optional getrennt von Datenbits EC- und DC-Steuersignale von Einheit der höheren Schicht 806 (um an Client-Modem 804 übertragen zu werden).
In einigen Ausführungsformen der Erfindung stimmen die Paketverbindungen auf Verbindung 808 mit einem Protokoll, das den Erhalt bestätigt (z. B. TCP oder einem proprietären Protokoll über UDP), überein, so dass Signale im Allgemeinen nicht auf ihrem Weg zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 506 verloren gehen. Alternativ stimmen die Paketverbindungen auf Verbindung 808 mit einem nicht bestätigenden Protokoll (z. B. UDP) ein, was im Allgemeinen geringere Verzögerung auf den übertragenen Signalen bedingt. Im Allgemeinen werden Fehler, die bei der Übertragung auftreten, von den EC-Aufgaben, die von Einheit der höheren Schicht 806 und Client-Modem 804 ausgeführt werden, korrigiert. Ferner alternativ oder zusätzlich wird ein Redundanzverfahren, zum Beispiel doppelte Übertragung, für den Austausch von Datenbits auf Verbindung 808 verwendet. Optional werden für Daten- und Steuerbits gemäß ihrer Wichtigkeit unterschiedliche Redundanzverfahren verwendet. Alternativ wird Redundanz nur für Steuersignale oder nur für Datenbits verwendet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden zusätzliche Protokolle für die auf Verbindung 808 übertragenen Signale verwendet. Zum Beispiel können die auf Verbindung 808 übertragenen Signale, z. B. gemäß dem IPsec Protokoll, verschlüsselt werden, ehe sie übertragen werden, um Abhören der VBM-Verbindung zu verhindern.
Optional werden die zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806 ausgetauschten RAS-Steuersignale auf derselben Paketverbindung wie die Datenbits und/oder EC- und/oder DC-Steuersignale übertragen. Alternativ oder zusätzlich wird eine separate Steuerverbindung auf Kommunikationsverbindung 808 verwendet oder es wird eine separate Verbindung für das Austauschen von RAS-Steuersignalen und/oder EC- und/oder DC-Steuersignalen zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806 verwendet. Im Wesentlichen kann jedes beliebige vereinbarte Format für die zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806 ausgetauschten Steuersignale verwendet werden, zum Beispiel ein Format, das dem in der ITU T.38 Empfehlung beschriebenen ähnlich ist. Bei der separaten Steuerverbindung kann es sich um eine Verbindung, die den Erhalt bestätigt, oder eine nicht bestätigende Verbindung, mit oder ohne Redundanz, handeln.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung führt Frontend-Einheit 802 Datenpumpen (DP) und Fehlerkorrektur (EC) Aufgaben aus, während die Einheit der höheren Schicht 806 Datenkomprimierungs (DC) Aufgaben ausführt.
Von Client-Modem 804 übertragene Signale, die Daten darstellen, werden von Frontend-Einheit 802 in Datenbits demoduliert. Die demodulierten Datenbits werden dann gemäß den daran angebundenen Fehlerkorrektur-Bits auf Fehler hin überprüft. Falls ein Fehler eingetreten ist, fordert Frontend-Einheit 802 eine erneute Übertragung der fehlerhaften Daten von Client-Modem 804 an. Die fehlerfreien Datenbits werden in ihrer komprimierten Form gekapselt und an die Einheit der höheren Schicht 806 weitergeleitet, indem jedes beliebige der oben beschriebenen Kapselungsverfahren verwendet wird. Zusätzlich kann jede der oben beschriebenen Arten von Verbindungen für das Übertragen der Datenbits auf Verbindung 808 verwendet werden. Es gilt jedoch zu beachten, dass die Folgen von Übertragungsfehlern auf Verbindung 808, die nicht von der Verbindung auf Verbindung 808 verarbeitet werden, weniger schwerwiegend sind, wenn die EC-Aufgaben von Einheit der höheren Schicht 806 ausgeführt werden. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Übertragungsfehler auf Verbindung 808 von den EC-Aufgaben des Modems identifiziert und verarbeitet werden. Im Gegensatz dazu werden nicht komprimierte Fehler auf Verbindung 808, wenn überhaupt, durch eine Anwendungs- oder eine Transportschicht über dem Modem identifiziert, wenn die EC-Aufgaben von Frontend-Einheit 802 ausgeführt werden.
An Computer 812 übertragene Datenbits werden von der Einheit der höheren Schicht 806 über Gateway 810 empfangen. Die empfangenen Datenbits werden von der Einheit der höheren Schicht 806 komprimiert und dann gekapselt und an Frontend-Einheit 802 übertragen. Frontend-Einheit 802 entfernt die Kapselung, hängt gemäß der EC-Schicht-Aufgaben Fehlerkorrektur (EC) Bits an die Datenbits an, moduliert die Bits und überträgt die modulierten Datensignale an Client-Modem 804.
Frontend-Einheit 802 und Client-Modem 804 tauschen wie oben beschrieben DP-Steuersignale aus. Zusätzlich werden EC-Steuersignale von Frontend-Einheit 802 generiert und verarbeitet. Andererseits werden DC-Steuersignale durch Frontend-Einheit 802 weitergeleitet, mit oder ohne Kenntnis davon, dass es sich bei denselben um DC-Steuersignale handelt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung verarbeiten Frontend-Einheit 802 und die Einheit der höheren Schicht 806 ihre Steuersignale unabhängig voneinander, ohne Informationen und/oder Anweisungen von der anderen Einheit zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich empfängt/empfangen eine oder mehr als eine Einheit aus Einheit 802 und 806 Information und/oder Anweisungen von der anderen Einheit und generiert/generieren dementsprechend zumindest eines von deren Steuersignalen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung führt Frontend-Einheit 802 Datenpumpen (DP)- und HDLC-Aufgaben aus, während Einheit der höheren Schicht 806 LAPM- und Datenkomprimierungs (DC)-Aufgaben ausführt.
Von Client-Modem 804 übertragene Signale, die Daten darstellen, werden von Frontend-Einheit 802 in Datenbits demoduliert. Füll-Blockbegrenzungen und das CRC-Feld werden von den demodulierten Datenbits entfernt und fehlerhafte Frames werden verworfen. Die resultierenden Frames werden gekapselt und an die Einheit der höheren Schicht 806 weitergeleitet, indem ein beliebiges der oben beschriebenen Kapselungsverfahren verwendet wird. Die Einheit der höheren Schicht 806 bestätigt das Empfangen der Frames und tauscht Flusskontrollbefehle (z. B. Anforderungen hinsichtlich einer erneuten Übertragung, Meldung hinsichtlich voller Zwischenspeicher) mit Client-Modem 804 aus. Die Einheit der höheren Schicht 806 dekomprimiert ebenfalls die von den Frames extrahierten Datenbits.
An Computer 812 übertragene Datenbits werden von Einheit der höheren Schicht 806 über Gateway 810 empfangen. Die empfangenen Datenbits werden von Einheit der höheren Schicht 806 komprimiert und in Frames zerteilt, an die Flusskontrollbefehle angehängt werden. Die Frames werden gekapselt und an Frontend-Einheit 802 übertragen. Frontend-Einheit 802 entfernt die Kapselung, führt Blockbegrenzung-Füllen aus und fügt gemäß den HDLC-Schicht-Aufgaben ein CRC-Feld zu den Frames hinzu. Frontend-Einheit 802 moduliert dann die Bits und überträgt die modulierten Datensignale an Client-Modem 804.
Frontend-Einheit 802 und Client-Modem 804 tauschen wie oben beschrieben DP-Steuersignale aus. Optional werden die oben beschriebenen Vorgänge während der Stufe, bei der die Umlaufverzögerung gemessen wird, verwendet. Zusätzlich werden HDLC-Steuersignale von Frontend-Einheit 802 generiert und verarbeitet. Andererseits werden LAPM- und DC-Steuersignale mittels Frontend-Einheit 802 weitergeleitet, mit oder ohne Kenntnis davon, dass es sich bei denselben um DC-Steuersignale handelt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung tauschen Frontend-Einheit 802 und Einheit der höheren Schicht 806 keinerlei RAS-Steuersignale aus (d. h. Signale, die verwendet werden, um die Operationen auf dem RAS zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806 zu koordinieren), abgesehen von Signalen für das Einrichten und Schließen von Paketverbindungen. Alternativ tauschen Frontend-Einheit 802 und die Einheit der höheren Schicht 806 RAS-Steuersignale aus, zum Beispiel, um Informationen und/oder Anweisungen von der Einheit der höheren Schicht 806 an Frontend-Einheit 802 hinsichtlich dem Generieren von DP-Signalen bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich werden die RAS-Steuersignale von Frontend-Einheit 802 verwendet, um der Einheit der höheren Schicht 806 anzuzeigen, in einen Datenübertragungsmodus und/oder in die Übertragungsrate von Signalen in der DP-Schicht einzutreten oder denselben/dieselbe zu verlassen. Ferner alternativ oder zusätzlich werden die RAS-Steuersignale verwendet, um die Frontend-Einheit bei Ereignissen, bei denen die Verbindung unterbrochen wird, und/oder zum Zwecke der Flusskontrolle zwischen den Einheiten zu benachrichtigen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die Verteilung der Aufgaben von RAS-System 800 zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806 dynamisch ausgeführt. Optional kann die Einheit der höheren Schicht 806 mit einer Vielzahl von Frontend-Einheiten 802, die unterschiedliche Aufgaben ausführen, arbeiten. Bei dem Aufbau einer Verbindung mit einer Frontend-Einheit 802 bestimmt die Einheit der höheren Schicht 806 die von der Frontend-Einheit 802 auszuführenden Aufgaben und stellt dementsprechend die Aufgaben, die sie ausführen soll, ein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Frontend-Einheit 802 mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Einheiten der höheren Schicht 806, die unterschiedliche Aufgaben ausführen, arbeiten. Die von Frontend-Einheit 802 ausgeführten Aufgaben werden gemäß den von der Einheit der höheren Schicht 806 ausgeführten Aufgaben eingestellt.
Alternativ oder zusätzlich wird die Verteilung der Aufgaben zwischen Frontend-Einheit 802 und Einheit der höheren Schicht 806 als Antwort auf die Belastung von Frontend-Einheit 802 und/oder von Einheit der höheren Schicht 806 ausgewählt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung tauschen beim Aufbau einer Verbindung zwischen Frontend-Einheit 802 und Einheit der höheren Schicht 806 die Einheiten Indikationen hinsichtlich ihrer Belastung aus und wählen dementsprechend die Verteilung der Aufgaben aus, die auf der Verbindung verwendet werden soll.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung führt Frontend-Einheit 802 im Allgemeinen Aufgaben mit einer maximalen Belastung aus, während der Einheit der höheren Schicht 806 minimale Systembelastung überlassen werden. Somit werden der Einheit der höheren Schicht 806, die eine große Anzahl von potentiellen Benutzern bedient, so wenig freie Verarbeitungsleistung wie möglich überlassen. Wenn Frontend-Einheit 802 ihren maximalen Energieverbrauch fast erreicht hat, funktioniert Frontend-Einheit 802 optional lediglich auf neu akzeptierten Verbindungen, lediglich mit einem minimalen Satz von Aufgaben (z. B. lediglich DP-Aufgaben).
In einigen Ausführungsformen der Erfindung verwaltet Frontend-Einheit 802 einen Satz von Schwellenwerten, mit denen die Systembelastung von Frontend-Einheit 802 verglichen wird. Falls die Belastung von Frontend-Einheit 802 über 50% ihrer Verarbeitungsleistung liegt, führt Frontend-Einheit 802 zum Beispiel auf neu akzeptierten Verbindungen lediglich einen Teil der EC-Aufgaben aus. Falls die Belastung von Frontend-Einheit 802 über 75 % ihrer Verarbeitungsleistung liegt, führt Frontend-Einheit 802 auf den neu akzeptierten Verbindungen lediglich DP-Aufgaben aus. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann Frontend-Einheit 802 bei einigen Belastungsraten und/oder für einige Verbindungen alle Modemaufgaben für eine Verbindung, einschließlich DC-Aufgaben, ausführen.
Es gilt zu beachten, dass Frontend-Einheit 802 und/oder die Einheit der höheren Schicht 806 das Überbuchen von Verbindungen über ihre Verarbeitungsleistung hinaus basierend auf statistischen Messungen ermöglichen können/kann. Das zeitliche Planen bei überbuchten Verbindungen kann zum Beispiel wie in US Patentanmeldung 08/969,981, eingereicht am 13. November 1997, in PCT Anmeldung PCT/IL00/00733, eingereicht am 9. November 2000, oder in PCT Anmeldung PCT/IL01/00132, eingereicht am B. Februar 2001, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme inkorporiert werden, beschrieben ausgeführt werden. Spezifischer betrachtet ist die Überbuchungsrate, die verwendet werden kann, durch Ausführen aller DC-Aufgaben in Einheit der höheren Schicht 806 anstelle von in einer Vielzahl von Frontend-Einheiten 852 größer, da die Varianz beim Anstieg der Anzahl von verarbeiteten Verbindungen sinkt.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Bestimmen der Verteilung der Aufgaben als Antwort auf die Belastung von Frontend-Einheit 802 wird die Verteilung der Aufgaben als Antwort auf die Belastung von Einheit der höheren Schicht 806 bestimmt. Das Bestimmen der Verteilung der Aufgaben kann durch eine einzige Einheit (d. h. Frontend-Einheit 802, Einheit der höheren Schicht 806, oder eine unterschiedliche Einheit) ausgeführt werden, die dann Anweisungen an die weitere(n) Einheit(en) bezüglich der Aufgaben, die dieselbe(n) ausführen soll(en), überträgt. Alternativ wird die Information über die Belastung der Frontend-Einheit 802 und/oder die Einheit der höheren Schicht 806 zwischen den Einheiten, welche die Verteilung der Aufgaben gemäß einem zuvor bestimmten Protokoll bestimmen, verteilt.
Alternativ oder zusätzlich zum Bestimmen der Verteilung der Aufgaben als Antwort auf die Belastung von Frontend-Einheit 802 und/oder von Einheit der höheren Schicht 806 wird die Verteilung der Aufgaben als Antwort auf die Leitungsqualität der Verbindung auf Verbindung 808, z. B. Jitter und/oder Verzögerung der Verbindung, bestimmt. Falls die Leitungsqualität von Verbindung 808 hoch ist, wird zum Beispiel Frontend-Einheit 802, die EC-Aufgaben ausführt, Priorität zugewiesen, während bei geringer Qualität von Verbindung 808 Einheit der höheren Schicht 806, die EC-Aufgaben ausführt, Priorität zugewiesen wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die Auswahl, ob ein Protokoll, das den Erhalt bestätigt, verwendet werden soll, als Antwort auf die Qualität von Verbindung 808 ausgeführt.
Ferner alternativ oder zusätzlich wird die Verteilung der Aufgaben als Antwort auf die Dienstgüte (QoS) der neuen Verbindung bestimmt. Zum Beispiel können bei Verbindungen mit hoher QoS die EC-Aufgaben bei Frontend-Einheit 802, näher an Client-Modem 804, ausgeführt werden, um schnellere erneute Übertragung von fehlerhaften Signalen zu ermöglichen.
Ferner alternativ oder zusätzlich wird die Verteilung der Aufgaben als Antwort auf die Benutzer-Einstellungen und/oder als Antwort auf ein oder mehr als ein externes Merkmal, wie etwa Tageszeit, Datum, Wetter, etc, ausgeführt. Zum Beispiel können Statistiken die Verwendung von Client-Modems 804 in unterschiedlichen Bereichen zu unterschiedlichen Zeiten oder Saisonen erfassen. Frontend-Einheiten 802 werden optional derart eingestellt, dass sie bei Zeiten, bei denen mit der Spitzenbelastung in ihren Bereichen gerechnet wird, minimale Aufgaben ausführen. Wenn über ein Gebiet einer Einheit der höheren Schicht 806 hinweg mit der Spitzenbelastung gerechnet wird, wird die Verteilung derart geplant, dass eine maximale Gesamtanzahl von Verbindungen erreicht werden kann.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung verhandelt, wenn ein Client-Modem 804 das Einrichten einer Modem-Verbindung anfordert, während Frontend-Einheit 802 vollständig belastet ist, Frontend-Einheit 802 mit der Einheit der höheren Schicht 806 das Übermitteln einiger der Aufgaben (z. B. EC-Aufgaben) von einer oder mehr als einer der verarbeiteten Verbindungen zu der Einheit der höheren Schicht 806, um die Verbindung des neuen Client-Modems zu ermöglichen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird bei dem Übermitteln von einer oder mehr als einer Aufgabe zwischen den Einheiten die EC-Flusskontrolle verwendet, um die Übertragung von Daten auf der Verbindung für einen kurzen Zeitraum zu stoppen. Das Verarbeiten der aktuell akkumulierten Daten wird vervollständigt und das Verarbeiten der einen oder mehr als einen Aufgabe wird zwischen Frontend-Einheit 802 und der Einheit der höheren Schicht 806 übermittelt. Dann fasst die EC-Flusskontrolle die Datenübertragung zusammen. Alternativ oder zusätzlich wird das Übermitteln von einer oder mehr als einer Aufgabe ohne das Stoppen der Übertragung von Daten ausgeführt. Optional wird bei dem Übermitteln der Verarbeitung einer Aufgabe eine Statusaufzeichnung der Aufgabe von der Einheit, die für das Verarbeiten der Aufgabe stoppt, an die Einheit, die das Verarbeiten der Aufgabe übernimmt, übertragen.
Das Ermöglichen einer dynamischer Verteilung der Aufgaben zwischen der Einheit der höheren Schicht 806 und Frontend-Einheit 802 ermöglicht das Erreichen einer höheren Nutzung der Geräte von System 800. Andererseits kann die Verwendung von fixierten Verteilungen der Aufgaben die Verwendung von kostengünstigerer Hardware und/oder Software für die Geräte von System 800 ermöglichen.
15 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Public Switching Telephone Network (PSTN) 850 mit Offloading-Fähigkeiten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. PSTN 850 umfasst eine Vielzahl von Frontend-Einheiten 852, die in der Nähe des Client-Modems 804, z. B. neben Trägern von digitalen Schleifen (DLCs) 860 und/oder Vermittlungsstellen (COs) 854, lokalisiert sind. Wenn ein Client-Modem 804 das Einrichten eines Anrufs mit einem Modem RAS 858, zum Beispiel von einem ISP, der Offloading unterstützt, anfordert, wird der Anruf durch PSTN 850 identifiziert, z. B. durch eine angrenzende CO 854 oder einen angrenzenden DLC 860, und der Anruf wird über eine angrenzende Frontend-Einheit 852 geroutet. Von Frontend-Einheit 852 wird der Anruf über ein Offloading-Netzwerk 862 an eine Einheit der höheren Schicht 856 von RAS 858 geleitet, an den der Anruf gerichtet ist. Der RAS 858, an der der Anruf gerichtet ist, wird optional gemäß der gewählten Telefonnummer bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird jedes beliebige weitere Offloading-Verfahren für das Bestimmen, welcher RAS 858 die Verbindung verarbeiten soll, verwendet. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die von einer einzigen Frontend-Einheit 852 verarbeiteten VBM-Verbindungen das Verarbeiten der höheren Schicht von einer Vielzahl von unterschiedlichen Einheiten der höheren Schicht 856 empfangen. Gleichermaßen kann eine einzige Einheit der höheren Schicht 856 VBM-Verbindungen, die Frontend-Verarbeitung von einer Vielzahl von unterschiedlichen Frontend-Einheiten 852 empfangen haben, verarbeiten.
Optional umfasst Offloading-Netzwerk 862 ein Netzwerk mit Standleitungen, zum Beispiel ein paketbasiertes Netzwerk. Alternativ oder zusätzlich umfasst Offloading-Netzwerk 862 jede beliebige weitere Datenverbindung, zum Beispiel eine synchrone Verbindung mit hoher Bandbreite.
Die VBM-Aufgaben, die beim Verarbeiten der Verbindung mit Client-Modem 804 ausgeführt werden sollen, werden zwischen Frontend-Einheit 852 und Einheit der höheren Schicht 856 gemäß jeder beliebigen der oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen statischen oder dynamischen Verteilung verteilt.
Es gilt zu beachten, dass bei diesen Verteilungen die Einheit der höheren Schicht 856 von RAS 858 die gesamte PPP Verarbeitung ausführt und für Frontend-Einheit 852 kein Bedarf besteht, die Aufgaben des PPP Protokolls auszuführen. Das vereinfacht die Geräte von Frontend-Einheit 852. Da die DC-Aufgaben von Einheit der höheren Schicht 856 ausgeführt werden, sind des Weiteren die auf der Verbindung zwischen Frontend-Einheit 852 und Einheit der höheren Schicht 856 weitergegebenen Signale bereits komprimiert, und es ist keine zusätzliche Komprimierung erforderlich. Somit besteht für Frontend-Einheit 852 kein Bedarf, zusätzliche Komprimierung (z. B. L2TP Komprimierung), die im Allgemeinen intensive Berechnungen erfordert, auszuführen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird Frontend-Einheit 852 zusätzlich zu ihrer Verwendung bei Offloading für Modem over IP-Verbindungen wie oben mit Bezugnahme auf Gateways 36 beschrieben verwendet. Optional, wenn eine CO 854 von Netzwerk 850 identifiziert, dass ein Anruf an ein Remote-Modem oder Modem RAS, das zum Beispiel kein Offloading unterstützt, gerichtet ist, erfolgt das Offloading des Anrufs über ein Paar von Frontend-Einheiten 852, um eine Modem-over-IP (MoIP) Verbindung aufzubauen. Alternativ oder zusätzlich wird die MoIP-Verbindung über zwei Frontend-Einheiten 852, die über ein Vermittlungsnetz verbunden sind, oder bei einem Zeitpunkt, bei dem keine vermittelten Leitungen verfügbar sind, geroutet.
Die zwei Frontend-Einheiten 852 führen entlang des Pfads der MoIP-Verbindung dieselben Modemaufgaben aus. Optional verhandeln Frontend-Einheiten 852 miteinander, wenn Frontend-Einheiten 852 dynamische Verteilung von Aufgaben beim Einrichten einer Verbindung und/oder bei Auftreten eines Retrains unterstützen, welche Aufgaben sie ausführen sollen, wie zum Beispiel oben unter Bezugnahme auf Gateway 36A und 36B beschrieben wird. Alternativ können wie oben beschrieben während dem Datentransfer auf der Verbindung zwischen Front-Einheit 852 und der Einheit der höheren Schicht 856 Aufgaben übermittelt werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung stellen die Frontend-Einheiten 852, wenn sie an einer MoIP-Verbindung teilnehmen, die zwischen den DP-, EC- und/oder DC-Steuersignalen, die sie an ihre entsprechenden Endmodems übertragen, Korrelationen her. Die Korrelation von Steuersignalen kann wie oben beschrieben und/oder wie in den israelischen Patentanmeldungen 136,775 , eingereicht am 14. Juni 2000, 140,734 , eingereicht am 4. Januar 2001, oder 140,952 , eingereicht am 17. Januar 2001, 142,379 , eingereicht am 2. April 2001 oder in der PCT Anmeldung 1100/00492, eingereicht am 13. August 2000, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme inkorporiert sind, beschrieben ausgeführt werden. Weitere Korrelationsverfahren können durch Verändern von Korrelationsverfahren für schnelles Fax, wie etwa den Verfahren für das V.34 Halbduplex Protokoll, beschrieben in der PCT Anmeldung PCT/ILOO/00657, eingereicht am 17. Oktober 2000, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme inkorporiert ist, abgeleitet werden.
Optional wird Frontend-Einheit 852, wenn eine Verbindung über Frontend-Einheit 852 eingerichtet wird, über die Art der Verbindung (z. B. Offloading, MoIP) informiert, so dass dieselbe bestimmt, welche Steuersignal-Korrelation für die Verbindung erforderlich ist und/oder welche Art von Korrelation erforderlich ist. Alternativ oder zusätzlich beginnt Frontend-Einheit 852 mit dem Ausführen von Signal-Korrelation für jede eingerichtete Verbindung, bis oder sofern nicht anderswie ausgeführt wird, sie von Einheit der höheren Schicht 856 Anweisungen erhält.
Durch Verwenden derselben Frontend-Einheiten 852, sowohl für die Offloading- als auch für MoIP-Verbindungen, werden die Infrastrukturkosten, die bei Netzwerk-Implementierungen anfallen, reduziert.
16 ist ein Flussdiagramm der von einer CO 854 beim Akzeptieren einer Verbindung ausgeführten Vorgänge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nach dem Empfangen (900) einer neuen Verbindung bestimmt CO 854 (902), ob es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt. Falls es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt, bestimmt CO 854 (904) unter Verwendung von im Stand der Technik bekannten Verfahren, zum Beispiel basierend auf der gewählten Telefonnummer, ob die Verbindung an einen RAS, der Offloading unterstützt, gerichtet ist. Falls die Verbindung auf einen RAS, das Offloading unterstützt, gerichtet ist, wird die Verbindung über Frontend-Einheit 852 weitergegeben (908). Falls die Verbindung nicht auf einen RAS, das Offloading unterstützt, gerichtet ist, bestimmt CO 854 (906), ob die Verbindung auf einen entfernten Ort, der die Verwendung einer MoIP-Verbindung gewährleistet, gerichtet ist. Zum Beispiel können lokale Anrufe derart betrachtet werden, dass sie kein MoIP-Offloading erfordern, während Fernanrufe derart betrachtet werden können, dass sie MoIP-Offloading erfordern.
Falls die Verbindung MoIP-Offloading erfordert, bestimmt CO 854 (910), ob eine Remote Frontend-Einheit 852, die neben dem Empfänger der Modem-Verbindung liegt, mit der Frontend-Einheit 852 neben CO 854 kompatibel ist. Falls die Frontend-Einheiten kompatibel sind (910), wird die Verbindung über die angrenzende Frontend-Einheit 852 weitergegeben (912) und die Remote Frontend-Einheit 852 führt eine MoIP-Verbindung aus.
Unter Bezugnahme mehr im Detail auf das Bestimmen (902), ob es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt, überträgt Client-Modem 804 in einigen Ausführungsformen der Erfindung beim Aufbau der Verbindung ein Modem-Identifikationssignal, z. B. ein 2 100 Hz Signal, das einem Modem auf dem anderen Ende mitteilt, dass es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt. CO 854 identifiziert das Modem-Identifikationssignal und bestimmt dementsprechend, dass es sich bei der Verbindung um eine Modem-Verbindung handelt. Alternativ oder zusätzlich basiert das Bestimmen auf der gewählten Telefonnummer, die in eine Liste von Modem-Nummern eingeschlossen ist.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden bei dem Einrichten der Verbindung Vorgänge für das Einrichten, die im Wesentlichen wie diejenigen sind, die für das Einrichten von Voice Over IP (VoIP) Verbindungen, verwendet werden, zum Beispiel die Vorgänge des H.323 Protokolls und/oder das Session Initiation Protocol (SIP), verwendet. Beim Aufbau der Verbindung wird/werden optional eine oder mehr als eine Paketverbindung für Kommunikation zwischen Frontend-Einheit 852 und Einheit der höheren Schicht 856 eingerichtet.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung verarbeiten Frontend-Einheiten 852 alle Verbindungen auf die im Wesentlichen selbe Art und Weise, ungeachtet dessen, ob sie eine MoIP-Verbindung oder eine Offloading-Verbindung verarbeiten. Alternativ unterscheidet sich das Verarbeiten von zumindest einigen der MoIP-Verbindungen von dem Verarbeiten von Offloading-Verbindungen hinsichtlich der Art und Weise, wie dieselben Steuersignale generieren. Zum Beispiel können MoIP-Verbindungen die Arbeitsraten der DP-Aufgaben der Verbindungen von den Frontend-Einheiten 852 an die Endmodems korrelieren, während bei Offloading-Verbindungen solche Korrelation nicht ausgeführt wird.
Es gilt zu beachten, dass, obgleich sich die obige Beschreibung auf Verteilung der Aufgaben eines RAS zwischen zwei Einheiten bezieht, die Aufgaben des RAS in einigen Ausführungsformen der Erfindung zwischen drei oder mehr als drei Einheiten verteilt sind. Zum Beispiel führt eine Frontend-Einheit DP-Aufgaben aus, eine regionale Einheit führt EC-Aufgaben aus und eine zentrale Einheit führt DC-Aufgaben aus.
Obgleich sich die obige Beschreibung auf Kommunikation mit einem Client-Modem 804 bezieht, das DC-, EC- und DP-Aufgaben ausführt, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls mit Client-Modems, die weitere Sätze von Modem-Aufgaben, zum Beispiel Modems, die lediglich die EC- und DP-Aufgaben ausführen, ausgeführt werden. Zum Beispiel kann eine Verbindung mit einem Client-Modem 804, das lediglich EC- und DP-Aufgaben ausführt, durch eine Frontend-Einheit, die DP-Aufgaben verarbeitet, und eine Einheit der höheren Schicht, die EC-Aufgaben ausführt, abgeschlossen werden.
Es gilt zu beachten, dass, obgleich sich einige der obigen, beispielhaften Ausführungsformen auf spezifische Beispielprotokolle beziehen, wie etwa das V.34 Vollduplex Protokoll, die vorliegende Erfindung nicht auf ein beliebiges spezifisches Protokoll eingeschränkt ist und in Verbindung mit im Wesentlichen jedem weiteren Modem-Protokoll (z. B. V.22, V.32, V.32 bis, V.90, V.91, V.92) implementiert werden kann. Zusätzlich können einige der Grundsätze der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit weiteren Arten von Punkt-zu-Punkt Modem-Verbindungen (Weitergeben auf Segmenten, bei denen es sich um Multi-Punkt handeln kann) verwendet werden und sind nicht auf VBM Modem-Verbindungen eingeschränkt.
Zum Beispiel werden in einigen Ausführungsformen der Erfindung Signale für das Anhalten oder Spoofing-Signale verwendet, um das Fortschreiten der Verhandlungen auf einer Modem-Verbindung anzuhalten, während auf Informationen von der anderen Verbindung gewartet wird. Für jedes spezifische Protokoll wird gemäß dem Protokoll ein Verfahren verwendet, um die Verhandlung auf einer Verbindung anzuhalten, bis Information bezüglich der Parameter einer Peer-Verbindung empfangen werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung schließt das Anhalten das Übertragen von Signalen über ihre übliche Übertragungszeit hinaus und/oder das Übertragen von Schätzwerten und Initiieren eines Retrains oder einer erneuten Verhandlung ein, falls die Schätzwerte nicht korrekte Werte aufwiesen. Alternativ oder zusätzlich schließt das Anhalten das Übertragen von fehlerhaften Signalen, bei denen das andere Endmodem erkannt hat, dass sie zu dem Protokoll gehören, jedoch nicht die spezifischen Anforderungen von dem Signal, welches das Fortschreiten der Verhandlung ermöglicht, erfüllen, ein.
Es gilt zu beachten, dass bei einigen der Modem-Protokolle die erforderlichen Zeiteinschränkungen während des Verhandlungsvorgangs so knapp bemessen sind, dass in einigen Fällen der Verhandlungsvorgang für das Erreichen von gleicher Upstream- und/oder Downstream-Übertragungsrate auf den Modem-Verbindungen einen Retrain-Vorgang erfordert. In einigen Ausführungsformen der Erfindung verhindern/verhindert während eines Protokoll-Verhandlungsvorgangs, z. B. dem V.8 Vorgang, Gateway 36A und/oder 36B das Auswählen dieser Protokolle, um zusätzliche, für das Retrain erforderliche Verbindungszeit zu vermeiden. Alternativ kann der Benutzer von Anruf-Modem 32A auswählen, ob er auf die Protokolle, die ein Retrain erfordern, verzichtet oder nicht. Ferner alternativ verzichten Gateways 36A auf ein Protokoll, das Retrain erfordert, nur dann, wenn ein weiteres Protokoll mit ähnlichen Charakteristika ausgewählt werden kann.
Zwischen Modems, Gateways und weiteren Kommunikationseinheiten übertragene Daten- und Steuersignale können in zahlreichen Formen auftreten. Einige der Signale sind moduliert, während andere demoduliert sind. Der Bitinhalt einiger der Signale kann zum Beispiel in Frames, Zellen oder in Strömen vorliegen. Die Signale können gemeinsam mit zahlreichen Kopfdaten und/oder Tail-Feldern, die für das Medium, auf dem die Signale übertragen werden, spezifisch sind, übertragen werden.
Es gilt zu beachten, dass die oben beschriebenen Verfahren auf zahlreiche Arten variiert werden können, einschließlich der Änderung der Reihenfolge der Schritte und der exakten verwendeten Implementierung. Es gilt ebenfalls zu beachten, dass die oben beschriebene Beschreibung von Verfahren und Geräten dahingehend ausgelegt werden soll, dass sie Geräte für das Ausführen der Verfahren und Verfahren für das Verwenden der Geräte einschließt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung nicht einschränkender, detaillierter Beschreibungen von Ausführungsformen derselben, die als Beispiele bereitgestellt werden und sich nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung verstehen, beschrieben. Es gilt zu beachten, dass unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschriebene Merkmale und/oder Schritte mit weiteren Ausführungsformen verwendet werden können und dass nicht alle Ausführungsformen der Erfindung dieselben Merkmale und/oder Schritte wie in einer bestimmten Figur gezeigt oder mit Bezugnahme auf eine der Ausführungsformen beschrieben aufweisen. Dem Fachmann sind Variationen an den beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich.
Es gilt zu beachten, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen den besten Modus, der von den Erfindern beobachtet wurde, beschreiben kann und daher Struktur, Vorgänge oder Details von Struktur und Vorgängen, die möglicherweise für die Erfindung nicht wesentlich sind und die als Beispiele beschrieben werden, einschließen können. Wie im Stand der Technik bekannt, können hierin beschriebene Strukturen und Vorgänge durch Äquivalente, welche dieselbe Funktion ausführen, ersetzt werden, sogar wenn die Struktur oder die Vorgänge unterschiedlich sind. Daher wird der Schutzumfang der Erfindung lediglich durch die in den Ansprüchen verwendeten Elemente und Einschränkungen eingeschränkt. Bei Verwendung in den nachfolgenden Ansprüchen bedeuten die Begriffe „umfassen", „einschließen", „aufweisen" und deren Konjugationen „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt".

Claims

Ein Verfahren zum Ausführen einer Verhandlungssitzung bei einer Modem-Verbindung, das Folgendes umfasst: Empfangen einer Vielzahl von Verhandlungssignalen (80, 90, 112) mit einem Bitinhalt durch ein erstes Gateway (36A) von einem Quellmodem (32A); Weiterleiten mindestens eines der empfangenen Verhandlungssignale (80, 90) vom ersten Gateway (36A) an eine Remote-Einheit (36B); Empfangen von Antworten (110) von der Remote-Einheit (36B) auf mindestens eines der weitergeleiteten Verhandlungssignale (84, 98) durch das erste Gateway (36A); und Weiterleiten der Antworten (110) von der Remote-Einheit (36B) an das Quellmodem (32A) durch das erste Gateway (36A), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Übertragen von dem ersten Gateway (36A) an das Quellmodem (32A) von Antwortsignalen (82) auf mindestens eines der empfangenen Verhandlungssignale (80), welche die Fortsetzung der Verhandlungssitzung durch das Quellmodem (32A) ermöglichen, unabhängig davon, ob eine Antwort (102) auf mindestens eines der Signale (80) von der Remote-Einheit (36B) gesendet oder empfangen wurde.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Weiterleiten der Antworten von der Remote-Einheit (36B) an das Quellmodem (32A) das Weiterleiten mindestens einiger der Antworten ohne Änderung ihres Informationsinhalts umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Weiterleiten der Antworten von der Remote-Einheit an das Quellmodem das Weiterleiten mindestens einiger der Antworten mit einem geänderten Informationsinhalt umfasst.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Übertragen von Antwortsignalen von dem ersten Gateway (36A) an das Quellmodem (32A) das Übertragen mindestens einiger der Antwortsignale ohne Weiterleiten der Signale, auf welche die Antwortsignale antworten, an die Remote-Einheit (36B) umfasst.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei als Antwort auf mindestens einige der Verhandlungssignale von dem Quellmodem (32A) das erste Gateway (36A) sowohl Antwortsignale an das Quellmodem (32A) sendet als auch die Verhandlungssignale an die Remote-Einheit (36B) weiterleitet.
Ein Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Übertragen von Antwortsignalen von dem ersten Gateway (36A) an das Quellmodem (32A) das Übertragen mindestens einiger der Antwortsignale nach dem Weiterleiten der Signale, auf welche die Antwortsignale antworten, aber vor Empfangen einer Antwort darauf, an die Remote-Einheit (36B) umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 5, wobei als Antwort auf mindestens einige der Verhandlungssignale von dem Quellmodem (32A) das erste Gateway (36A) sowohl Antwortsignale, welche Schätzwerte für einen oder mehr als einen Parameter einschließen, an das Quellmodem (36A) überträgt als auch Antwortsignale von der Remote-Einheit (36B), welche Endwerte des einen oder mehr als einen Parameters einschließen, weiterleitet.
Ein Verfahren nach Anspruch 7, welches das Initiieren eines Retrains durch das erste Gateway zwischen dem Übertragen der Antwortsignale an das erste Modem (32A) und dem Weiterleiten der Antwortsignale von der Remote-Einheit (36B) umfasst.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das erste Gateway (36A) im Wesentlichen gleichzeitig sowohl Antwortsignale an das Quellmodem (32A) sendet als auch die Verhandlungssignale an die Remote-Einheit (36B) weiterleitet.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Signale, auf welche das erste Gateway (36A) an das Quellmodem (32A) antwortet, Datenpumpen DP Verhandlungssignale umfassen.
Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Signale, welche das erste Gateway (36A) an die Remote-Einheit (36B) weiterleitet, Fehlerkorrektur EC Verhandlungssignale umfassen.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Signale, welche das erste Gateway (36A) an die Remote-Einheit (36B) weiterleitet, Signale zum Berechnen der Umlaufverzögerung der Modem-Verbindung umfassen.
Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Weiterleiten der Verhandlungssignale an die Remote-Einheit (36B) das Weiterleiten des im Wesentlichen identischen Bitinhalts umfasst.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Weiterleiten der Verhandlungssignale an die Remote-Einheit (36B) das Weiterleiten nur eines partiellen Anteils von mindestens einem der empfangenen Signale umfasst.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Weiterleiten der Verhandlungssignale an die Remote-Einheit (36B) das Weiterleiten über einen Netzwerkpfad umfasst, welcher eine Umlaufverzögerung aufweist, die größer als die maximale Zeit ist, die für das Antworten auf mindestens eines der Verhandlungssignale von dem Quellmodem (32) definiert ist.
Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Remote-Einheit (36B) ein zweites Gateway umfasst.
Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Remote-Einheit (36B) mit dem ersten Gateway (36A) über ein adressierbares Netzwerk (38) verbunden ist.
Ein Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Remote-Einheit (36B) mit dem ersten Gateway (36A) über ein paketbasiertes Netzwerk (38) verbunden ist.
Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Empfangen einer Vielzahl von Verhandlungssignalen von dem Quellmodem (32A) das Empfangen von Verhandlungssignalen einer Vielzahl von Verhandlungsstufen umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 19, wobei das erste Gateway (36A) keine Antwortsignale von der Remote-Einheit (36B) für Signale einer ersten Gruppe von einer oder mehr als einer Stufe weiterleitet.
Ein Verfahren nach Anspruch 20, wobei im Wesentlichen alle Antwortsignale auf Signale von mindestens einer der Stufen durch das erste Gateway (36A) ohne Bezug auf von anderen Einheiten als dem Quellmodem (32A) empfangener Information generiert werden.
Ein Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die erste Gruppe von Stufen mindestens eine DP-Verhandlungsstufe (306) umfasst.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei alle durch das erste Gateway (36A) als Antwort auf Signale einer zweiten Gruppe von einer oder mehr als einer Stufe übertragenen Antwortsignale von der Remote-Einheit (36B) empfangen werden.
Ein Verfahren nach Anspruch 23, wobei die durch das erste Gateway (36A) als Antwort auf Signale aus der zweiten Gruppe von einer oder mehr als einer Stufe übertragenen Antwortsignale so gesendet werden, als wären sie Datensignale.
Ein Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei die zweite Gruppe von Stufen mindestens eine ECDC-Verhandlungsstufe (308) umfasst.
Ein Kommunikations-Gateway, das Folgendes umfasst: eine für das Empfangen einer Vielzahl von Verhandlungssignalen mit einem Bitinhalt von einem Quellmodem (32A) angepasste Vermittlungsnetzschnittstelle; eine für das Weiterleiten von Verhandlungssignalen an eine Remote-Einheit (36B) angepasste Schnittstelle (48A) eines adressierbaren Netzwerks; und einen für das Weiterleiten mindestens einiger der während einer spezifischen Verbindung von der Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Verhandlungssignale über die Schnittstelle (48A) des adressierbaren Netzwerks angepassten Controller (46); dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (46A) angepasst ist, um über die Vermittlungsnetzschnittstelle eine Antwort auf mindestens eines der durch die Vermittlungsnetzschnittstelle (48A) empfangenen Signale zu generieren und zu übertragen, wobei die Antwort das Fortsetzen der Verhandlungssitzung durch das Quellmodem (32A) erlaubt, unabhängig davon, ob eine Antwort auf mindestens eines der Signale von der Remote-Einheit (36B) gesendet oder empfangen wurde.
Ein Gateway nach Anspruch 26, wobei der Controller (46) angepasst ist, um im Wesentlichen den gesamten Bitinhalt mindestens einiger der über die Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Verhandlungssignale über die Schnittstelle (48A) des adressierbaren Netzwerks weiterzuleiten.
Ein Gateway nach Anspruch 26, wobei der Controller (46) angepasst ist, um einen weniger als den gesamten Bitinhalt umfassenden Anteil mindestens einiger der über die Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Verhandlungssignale über die Schnittstelle (48A) des adressierbaren Netzwerks weiterzuleiten.
Ein Gateway nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei die Schnittstelle (48A) des adressierbaren Netzwerks eine Schnittstelle eines paketbasierten Netzwerks umfasst.
Ein Gateway nach einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei der Controller (46) angepasst ist, um über die Vermittlungsnetzschnittstelle eine Antwort auf zumindest einige, aber nicht alle, der über die Vermittlungsnetzschnittstelle empfangenen Verhandlungssignale zu generieren und zu übertragen.