JPS6387048A - 高速モデム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電話線を介してデータを通信する装置に係り
、より詳細には、データ流需要に基づいて高速半二重及
び低速全二重動作の両方を含む通信プロトコルを使用し
た装置に係る。

従来の技術 電話線を通じてのデータの通信は、典型的な２レベルの
デジタルコンピュータ信号を、電話ネットワークを経て
送信するのに適した形態に変換する装置によって行なわ
れている。例えば、２レベルの信号は、２周波数の一連
の信号に変換される。この変換には、ラインの送信端で
行なわれる変調と、ラインの受信端で行なわれる復調と
が含まれる。これらの変調／復調機能を果たす装置を「
モデム」と称している。

モデムは、典型的に、データターミナルと電話線との間
に挿入される。それ故、モデムは、データターミナルに
対する第１インターフエースと、電話線に対する第２イ
ンターフエースとを有する２ポート装置である。変調／
復調機能の制御は、データタミナルへのインターフェー
スのいずれかの側に設けられた制御回路によって行なう
ことができる。モデム動作のための制御コードは、デー
タターミナルからインターフェースを経て制御回路へ送
られる。典型的に、制御コードは、データターミナルか
らの直列データ流に埋め込まれる。

インターフェースに接続された制御回路は、制御コマン
ドを受け取り、これに基づいて、変調／復調機能のため
の制御信号を発生する。或いは又、データターミナルが
変調／復調機能のための制御信号を発生してもよい。

デジタルデータを送信位置と受信位置との間に送るため
に、キャリア信号がデータの値に基づいて変調され、送
信信号が作成される。電話線は、信号の送信については
限られた帯域幅しかない。

「帯域幅」という用語は、大幅な減衰なしで送ることの
できる送信信号周波数の範囲を示すものである。送信信
号の周波数の範囲、ひいては、電話線の占有帯域幅の程
度は、データが送信されるボーレートによって左右され
る。データ送信の速度が速くなると、利用できる占有帯
域幅の量も増加する。

電話線を介して行なわれるデータ送信の速度は、典型的
には、３００．１２００．４８００．７２００又は９６
００ビット／秒（ｂｐｓ）である、最高速度の９６００
ｂｐｓのときには、本質的に全帯域幅が送信信号周波数
によって占有される。データターミナル間の２方向通信
には、半二重動作が典型的に用いられる。この半二重動
作では、各モデムが交互にその送信信号をラインに供給
する。それより低い速度になるほど、利用できる総占有
帯域幅は小さくなる。この総帯域幅は、高周波数帯域幅
と低周波数帯域幅とに分けることができる、別個のキャ
リア周波数を選択することによって、送信信号は別個の
帯域幅を占有する。

これにより、２方向通信で、両方の送信信号を同時にラ
インに供給することができる。このような通信は、全二
重動作と称される。

要求される通信速度は、一般に、特定の用途の送信需要
によって指示される。データのファイルをデータターミ
ナル間で転送するためには、電話線の必要な使用時間を
減らすために、高速のデータ送信が要求される。データ
ターミナル間の対話型通信には、全二重動作が望ましい
０時には、データファイルを送ることと対話型通信を行
なうことの両方が必要となることもある。そのような場
合には、動作プロトコルを切り換えるために、通話接続
を終了させ再確立することをしばしば行なわなければな
らない、或いは、通信上の役割を逆転するため即ち「ラ
インの向きを変える」ために、時間のかかるコマンド交
換を行なわなければならない。

発明が解決しようとする問題点 データターミナルインターフェースを見掛は止金二重に
維持しつつダイアル式の電話線を介して高速データ送信
を行なう必要がある。更に、スルーブツトを最大にし且
つエコーキャラクタ遅延を最小にしてエラー制御を行な
うことも必要である。然し乍ら、経済的な問題も関係す
る。

全二重の９６００ｂｐｓの通信は、■、３２規格に従っ
たエコー除去を用いて成し遂げることができる。この解
決法は、複雑な装置が含まれるため、費用のかかるもの
である。他の方法として、■、２９規格に従った単一チ
ャンネルマルチプレクサを用いた高速ポーリング半二重
動作がある。

この動作には、エコー遅延を最小にするためのラインの
向きを変えるものが含まれているが、エラー制御で最大
のスルーブツトを得ることはできない、或いは又、低速
ポーリング半二重動作を使用することができるが、この
動作では、エコーキャラクタ遅延を最小にすることはで
きない。

問題点を解決するための手段 本発明は、所望の高速データ送信を経済的に行なうと共
に、見掛は上の全二重動作と、エラー制御と、エコーキ
ャラクタ遅延を最小にするという要求を満足するもので
ある。

本発明の１つの特徴においては、データ送信は、データ
送信需要に基づいて、低速全二重動作から高速半二重動
作へ自動的に切り換えられる。

送信モードは、データ送信需要の指示に従って、低速対
話型モードから高速データ送信モードへ透過的に切り換
えられる０本発明のこの特徴によれば、発信モデムと応
答モデムとの間のハンドシェークシーケンス中は、動作
が低速全二重モードとなる。ファイルの転送の場合のよ
うに、大量のデータを送るべきときには、送信が高速モ
ードで行なわれる。

本発明によれば、送信データバッファが監視される。バ
ッファに所定数のキャラクタが含まれるまで低速全二重
モードが維持される０次いで、動作は、高速送信に切り
換えられる。送信器は、低速全二重モード又は高速半二
重モードのいずれかで選択的に動作することができる。

本発明の別の特徴においては、データ通信は、通信中の
データ送信需要に基づいて低速全二重動作と高速半二重
動作との間で自動的に切り換えられる。この特徴によれ
ば、対話型の通信中は、動作が低速全二重モードで行な
われる。大量のデータを送るべきときは、動作が高速半
二重モードに切り換えられる。

本発明の更に別の特徴においては、データの送信速度が
、データ送信のエラーの判断に基づいて増分的に切り換
えられる。この特徴によれば、データの送信速度は、デ
ータの再送信の程度によって決定された電話線の質に適
合される。データが頻繁に再送信されている場合は、速
度を下げることが指示される。エラーの数が減れば、デ
ータ送信の速度を上げることができる。

本発明を実施するための現在知られている最良の態様、
実施の仕方及び本発明の利用の仕方については、添付図
面に示された好ましい実施例の詳細な説明から明らかと
なろう。

実施例 第１図には、本発明を実施する装置の一般的な機能ブロ
ック図が示されている。この装置は、電話線を通じて離
れた位置へデータ及び制御コマンドを通信する。第１図
の装置は、一般的に、データターミナル１と、Ｒ８−２
３２インターフエース２（ポート１）と、モデム３とを
備えたデータ通信ユニットを構成し、モデム３は、ハイ
ブリッド回路（ボート２）によって電話線４のリング（
Ｒ）導線とチップ（Ｔ）導線とに結合されている。Ｒ３
−２３２インターフエースは、エレクトロニクス・イン
ダストリーズ・アソシエイション（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ
）によって制定された規格に基づくものであり、この規
格は、直列２進データ交換を使用しているデータ通信装
置とデータターミナル装置との間の信号インターフェー
スカップリングについて規定している。ここに使用する
ように、「データターミナル」という用語は、デジタル
データを供給するため或いは受け取るためにＲ８−２３
２インターフエースを備えた外部装置を示すものである
。特に、データターミナルは、いわゆるｒパーソナル・
コンピュータ」を含むコンピュータであってもよい。然
し乍ら、データターミナルは、プリンタ又は情報表示シ
ステムであってもよい、更に、並列インターフェースを
使用してもよいが、これは、本発明の説明においては直
列インターフェースと機能的に完全に同等である。

モデム３の一般的な機能は、当然、デジタルデータを送
ることと受け取ることである。モデム３は、データター
ミナルからデジタルデータを受け取ると共に、データタ
ーミナルと結合されているリモートモデムと通信するた
めに送信データ信号を電話線に送る。この送信データ信
号は、デジタル入力でキャリアを変調することによって
得たアナログ信号である。リモートモデムとデータ通信
を行っている間には、送信データ信号は、ベル・テレフ
ォン（Ｂｅｌｌ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ）社或いはＣＣＩ
　ＴＴの該当規格に従って適当な信号構造にエンコード
されたデータターミナルからのデータを含む。又、モデ
ムは、応答モデムを発信モデムとリンクできるようにす
る信号を電話線に供給することも理解されたい、これに
は、受信者がキャリアの検出を行い、自動利得制御回路
を調整し、タイミング同期を確立し、イコライザを初期
の回線状態になるように収斂及び適応させ、そしてデス
クランブラを同期させるような多数のパラメータの通信
を伴う、更に、この当業者の分野で「ハンドシェーク」
シーケンスと称される初期リンク手順では、トーン信号
が電話線に供給される。

通信用のデータターミナルからデジタルデータを受け取
ること（ＴＸＤ）及び受け取ったデジタルデータをデー
タターミナルへ供給すること（ＲＸＤ）の他に、データ
ターミナルレディ　（ＤＴＲ）　、送信要求（ＲＣＴ）
、データセットレディ（ＤＳＲ）、送信クリア（ＣＴＳ
）及びキャリア（ＣＸＲ）等の種々の制御信号が、モデ
ムとデータターミナルとの間で交換される。ハンドシェ
ークシーケンス時及びリンク時に行なわれる発信モデム
と応答モデムとの間での種々の交換は、モデム技術の当
業者には公知のものである。同様に、モデムと、そのモ
デムが結合されたデータターミナルとの間の交換であっ
て、上記のＤＴＲ信号、Ｒ８Ｔ信号、ＤＳＲ信号、ＣＸ
Ｒ信号及びＣＴＳ信号を含む種々の交換も、モデム技術
の当業者には公知のものである。

第１図に示すモデムには、モデムの動作全体を指示する
と共にモデムの種々の要素を制御するための一連の命令
を実行するために、プロセッサ形式の制御回路が備えら
れている。プロセッサは、中央処理袋ｆｉｔ（ＣＰＵ）
１２と、プログラムリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１
４とを含んでいる。

プログラムＲＯＭ１４には、モデムの動作全体を実行す
るに必要な種々の動作を指示する命令が含まれティる。

ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１４から命令を受け取り、データ
バス１６とアドレスバス１８とを通じて種々のモデム要
素と対話する。ＣＰＵ１２は、データバスバッファ２０
によってデータバスに結合されている。ＣＰＵ１２は、
同様に、アドレスバスバッファ２２によってアドレスバ
スにも結合されている。入力ラッチ２４も、データバス
に結合され、ＣＰＵの動作中にＣＰＵが得るべき入力を
受け取る。入力の中には、Ｒ５−２３２インターフエー
スを通じてデータターミナルから受け取られるＤＴＲ及
びＲＴＳの入力がある。

出力ラッチ２６は、データバスに結合されていて、ＣＰ
Ｕが、コマンドコード入力を要求する要素に出力情報を
送ることができるようにする。出力ラッチ２６によって
処理されるＣＰＵからの出力の中には、データターミナ
ルへのＤＳＲ出力、ＣＸＲ出力及びＣＴＳ出力がある。

明らかなように、データ制御とモデム制御とに関する制
御回路機能は、データターミナルが引き受けることもで
きる１例えば、データターミナルのＣＰＵは、適当なソ
フトウェア命令に従って、データ制御及びモデム制御に
ついてのいくつか或いは全ての機能を果すことができる
。又、データターミナルとモデムの両方に対して別々の
周辺回路を相互接続して制御回路機能を与えることもで
きる。

更に、図に示す実施例では、データターミナル１が離れ
た場所のデータソースとしての機能を果しているが、通
信用のデータを他の方法で供給することもできる。同様
に、通信は、リモートデータソース／受信器として作用
するリモートデータターミナルに結合されたリモートモ
デムに対して行うこともできるが、他のデータ受信器も
意図される０例えば、リモートモデムは、表示装置とし
てのプリンタやキャラクタ発生器のような情報表示シス
テムの形式のリモートデータ受信器とインターフェース
することもできる。更に、リモートデータ受信器は、離
れた場所に通信して戻すためのデータ送信能力を含むこ
ともできる。

第１図のモデム３は、更に１通信用のデータターミナル
からデジタルデータを受け取る送信データバッファ２８
を含んでいる。この送信データバッファ２８は、物理的
にはインターフェース２のどちら側に配置してもよい、
更に、このバッファ２８は、データターミナル内に配置
することもこれに相互接続された周辺機器内に配置する
こともできる。データは、直列Ｉ１０装置４０を通じて
データバス４０へ送られる。送信バッファからのデジタ
ルデータは、直列Ｉ１０装置４０を通じて送信器３０に
供給される。この送信器３０は、高速の半二重モード或
いは低速の全二重モードのいずれかで送信を行うように
選択的に動作することができる。特定の動作モードの選
択は、プロセッサの指示のもとで行われる。又、送信器
の出力は、ハイブリッド回路３２によって電話線のリン
グ導線とチップ導線とに結合される。このハイブリッド
回路３２には、受信器３６が結合されている。この受信
器３６は、種々のデータ速度及び種々のモードでデータ
を受け取ることができる。受信器の各出力の中の１つの
選択は、マルチプレクサ３８によって行われる。直列イ
ンターフェース回路４０は、プロセッサの指示のもとで
、受け取ったデータをＲ３−２３２インターフエースを
通じてデータターミナルに供給する。

ここでは第１図に一般的に示された構造体の実施例の動
作を述べるが、以下の説明についての理解を助けるため
に、図示されたモデムの動作の概要を述べておく必要が
ある。送信バッファは、動作時には、データターミナル
からのデータを保持する。送信器は、送信データバッフ
ァからデータを受け取ると共に、送信データ信号を電話
線に送る。送信器は、プロセッサからのモード制御コマ
ンドに応答して、低速の全二重モード又は高速の半二重
モードのいずれかで選択的に動作することができる。プ
ロセッサは、送信データバッファに保持されているデー
タの量をモニタすると共に、送信データバッファ内のデ
ータの量に応じて送信器の動作モードを設定するために
送信器にモード制御コマンドを発する。データターミナ
ルの要求データ送信量が、高速動作を必要とする程遠く
は送信データバッファが一杯にならないようなものであ
る場合には、プロセッサは、低速全二重の送信モードを
選択する。然し乍ら、ファイルの転送或いは前スクリー
ンを使用するような動作の場合で、データを迅速に送信
することが要求されるときには、低速モードではバッフ
ァがすぐに一杯になってしまうことは避けられない、プ
ロセッサが。

送信データバッファのキャラクタが所定数に到達したと
判定したとき、そのプロセッサは、送信器に対して、高
速の動作モードに入るように指示する。データ送信需要
が減少したときには、プロセッサはそのことを判定する
と共に、送信器に対して、低速の動作モードに入るよう
に指示することができる。更に、発信モデムと応答モデ
ムとの間の接続シーケンス中に、リンクパラメータの初
期の交換とその他の要求された制御フレームの交換は、
送信器が低速全二重モードで動作するように指示された
状態で行われる。モデムがリンクされてデータ通信がそ
れに続いて起こっているときには、プロセッサは、送信
器に対して、高速半二重動作モードで動作するように指
示する。

次に、第２図を参照すれば、電話線インターフェースと
電源回路の機能図が示されている。電源（図示せず）は
、通常のものであり、＋１２ｖ、＋５Ｖ、−１２ｖ及び
グラウンドの電圧レベルを供給する。電源回路の出力は
、種々の回路素子を動作させる各々の電圧を得るために
、電源のフィルタ回路に加えられる。ハイブリッド回路
３２は、電話線に供給されるアナログ信号を受け取るよ
うに示されている。この信号は、導線３３を通じて供給
される。アナログ信号は、絶縁ライン変圧器５２に加え
られる。この絶縁ライン変圧器５２の端子間には、保護
ダイオード５３とフィルタキャパシタ５４とが接続され
ている。又、変圧器５２は、フック制御リレー５６によ
って電話線コネクタのチップ導線とリング導線とに結合
されている。

チップ導線とリング導線には、リング検出回路５８も接
続されている。

入ってくる信号は、ライン変圧器５２とハイブリッド回
路３２とを通じて、別々の信号経路６０．６１及び６２
に送られる。信号経路６０には、利得段６３とイコライ
ザ回路６４とが含まれている。又、信号経路６１には、
利得段６５が含まれている。又、信号経路６２には、帯
域フィルタ６６と包絡線検出器６７とが含まれている。

信号経路の各出力は、第３図及び第４図に示す回路に、
様々に加えられる。

第３図及び第４図を参照すれば、第１図に一般的に示し
たモデムの更に詳細な機能図が示されている。ここに示
す実施例では、制御回路としてマイクロプロセッサを用
いている。このため、データバス７０と、アドレスバス
７２と、制御バス７４とが備えられている。ＣＰＵ８０
は、データバスバッファ８２によってデータバスに結合
されており、更に、アドレスバスバッファ８４によって
アドレスバスに結合されている。データバスに結合され
ているのは、入力ラッチ８６．８８及び９０である。ラ
ッチ８６は、データターミナルインターフェースからの
信号を受け取って保持する。

ラッチ８８は、種々の内部モデム信号を保持する。

ラッチ９０は、フロントパネルの種々の入力を保持する
。ラッチイネーブル信号は、制御バス７４とアドレスバ
ス７２とに結合されたデコード回路９２から供給される
。

プロセッサによって実行されるプログラムは、プログラ
ムＲＯＭ９４の中に含まれている。このＲＯＭは、アド
レスバス７２を通じて送られるＣＰＵからのアドレス出
力によってアドレスされる。

又、ＲＯＭ内容は、データバス７０を通じてＣＰＵに供
給される。ＲＯＭの選択は、デコード回路９２を通じて
ＣＰＵの指示のもとに行われる。

通信用のデータターミナルからのデジタルデータは、ラ
ンダムアクセスメモリ９６及び９８を含む送信データバ
ッファに送られる。更に別のランダムアクセスメモリ記
憶装置がランダムアクセスメモリ１００によって設けら
れる。このメモリ１００は、不揮発性メモリであり、電
話番号と、経過を示す他の情報とを記憶するものである
。バッテリ回路１０２は、電源がオフの間、ＲＡＭ　１
００の内容を維持する。バッテリ回路１０２は、更に、
プロセッサをリセットする間に、ＲＡＭ　１００を動作
不能にする。

第４図を参照すれば、高速送信／受信機能は、送信器／
受信器の結合装置１０４によって行われる。この装置１
０４は、適当にも、ロックウェル・インターナショナル
・コーポレーション（Ｒｏｃｋｔｚｅｌｌ　Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）社セミコ
ンダクタ０プロダクツ・ディビジョン（Ｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）
が販売するＲ９６ＦＡＸシステムであるのが適当である
。装置１０４は、希望する動作についての構成に関する
指示を受け取るために、データバスとアドレスバスとに
結合されている。変調信号として作用させるための直列
デジタルデータは、ＴＸＤライン１０５を通じて装！１
０４に供給される。この直列デジタルデータは、マルチ
プレクサ１０６を通じて供給される。再び第３図を参照
すれば、ＴＸＤ信号は、直列人力／出力装置１１０から
スイッチ１１２を通じて得られる。装置１１０は、デー
タバスに結合されており、ＣＰＵの指示のもとでデータ
のフレームをデータバッファランダムアクセスメモリ９
６及び９８から受け取る。データターミナルからのデジ
タルデータは、Ｒ３−２３２インターフエースを通じて
供給され、装置１１０に直列に加えられて並列形式に変
換される。ＣＰＵは、装置１１０からの並列形式のデー
タを、データバッファランダムアクセスメモリ９６及び
９８に送る。更に、ＣＰＵは、データバッファに入れら
れるデータフレームをモニタすると共に、データバッフ
ァに入れられるデータの量について連続的にテーブルを
作り続ける。Ｒ８−２３２インターフエースからのＴＸ
Ｄ直列データ流は、送信器が同期モードで動作している
ときは、装置１１０の周りを線路１１４を通じて送られ
ると共に、スイッチ１１２を通じてマルチプレクサ１０
６に送られる。ＣＰＵがこの直列入力／出力装置１１０
を通じてデータを通信するように指示をするのは、非同
期モードで動作しているときのみである。

第４図に戻れば、送信器には、更に、低速全二重送信／
受信装置１１６が含まれている。直列データ流ＴＸＤは
、マルチプレクサ１０６から信号経路１１８を経て低速
送信／受信装置１１６に加えられる。この装置１１６の
制御は、ＣＰＵによって行なわれる。構成命令と制御命
令は、出力ラッチ１２０に入れられており、装置１１６
に供給される。

装［１０４を実施するＲ９６ＦＡＸシステムは、低速の
往復動作装置である。全二重装置１１６の使用により、
キャリアが速く収集できる上に、リンクの管理も速く行
なうことができる。高速キャリア収集機構と高速データ
処理能力との結合により、ダイアル式電話線を通じて希
望する高速データ通信を行なえる上に、データターミナ
ルインターフェースにおいて見掛は止金二重となる。

第４図に更に示すように、モデムは、ダイヤルトーンを
発生するデュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）発生
器１２２を含んでいる。この装置１１２２＋１、ＣＰＵ
によって、出力ラッチ１２４に入れられた制御コマンド
を用いて制御される。

低速送信器１１６からのアナログ送信信号は、増幅器１
２６に加えられる。トーン発生器１２２からの出力も、
入力として、増幅器１２６に加えられる。増幅器１２６
の出力と高速送信器１０４からのアナログ送信信号は、
バッファ増幅器１２８に加えられる。この増幅器１２８
の出力は、ライン３３を経て第２図のハイブリッド回路
に加えられるモデム送信信号である。

第３図には、更に、Ｒ３−２３２インターフエースに信
号を供給する一組のドライバ１３０が含まれている。ド
ライバに供給される信号の幾つかは、データバスを通じ
てロードされる出力ラッチ１３２から得られる。

データバスに接続されている別の出力ラッチ１３４は、
フロントパネルの発光ダイオードディスプレイ１３６の
制御器として作用する。

再び第２図を参照すれば、受信信号経路６０及び６１は
、リモートモデムからの送信信号を、それぞれ、低速受
信器部分と高速受信器部分とに供給する。第４図に示す
信号ＲＸＡは、ライン１４ｏに受信信号を送る装置１０
４に加えられる。

この信号は、第３図のマルチプレクサ１４２に加えられ
る。ライン１４０の信号は、マルチプレクサ１４２によ
って選択されたときには、直列入力／出力装置１１０に
加えられる。ＣＰＵは、受信データを装置１１０から得
ることも直列データの経路をスイッチ１４４へ向けるこ
ともできる。スイッチ１４４からの出力は、ドライバ１
４６を経て受信信号ＲＸＤとしてＲ８−２３２インター
フエースに加えられる。

第４図を再び参照すれば、第２図の信号経路６０からの
受信信号は、低速装置１１６に加えられる。装置１１６
からの受信信号は、ライン１４８を経て第３図のマルチ
プレクサ１５０に加えられる。マルチプレクサ１５０の
出力は、直列入力／出力装置１１０の入力に送られる。

ＣＰＵは、受信信号データを収集し、そのデータをデス
クランブルした上、装置１１０を通じて線路１４３に戻
してデータターミナルインターフェースへのＲＸＤ出力
にする。

カウンタタイミング回路１６０は、ＣＰＵによって制御
される。この装置１６０は、ＣＰＵによってオン又はオ
フにできるタイマを含んでいる。

装置１６０は、Ｔｏ出力から線路１６１を経て直列入力
／出力通信製［１１０のための種々のボーレートのタイ
ミング信号を発生する。装［１６０の別のタイマは、出
力Ｔ１から線路１６２を経てマルチプレクサ１６４へ信
号を供給する。ライン１６２がマルチプレクサによって
装置１００へ接続するように選択されたときには、信号
が装Ｍ１１０に供給される。

第５図には、第１図ないし第４図のモデムの接続シーケ
ンスが示されている。この図は、発信モデムと応答モデ
ムの両方について、送信信号と受信信号を示すものであ
る０発信モデムが通話を開始すると、リモート中央オフ
ィスは、リング信号を応答モデムに送り、このリング信
号は、リング指示ＲＩ線路で検出される。応答モデムは
、オフフック状態になると共に、２２２５Ｈｚの応答ト
ーンを送信する。この応答トーンは、発信モデムによっ
て受信される。そして、４５５ミリ秒後に、発信モデム
は、論理０データによって変更されたキャリアを送信し
始める。このキャリアは、１００ミリ秒間のスクランブ
ルされたＯの後に、スクランブルされた１が続くもので
ある。約５０ミリ秒ないし１００ミリ秒のスクランブル
された０が受信された後に、応答モデムは、発信モデム
に対応性があって、発信モデムにスクランブルされた０
を送信して戻すことを識別する０次いで、発信モデムは
、応答モデムに対応性があることを識別する。

これらの各モデムは、次いで、エラー制御のためにリン
クパラメータを交換する０発信モデムは、最初に、約２
３バイトのリングパラメータ情報を送信する。応答モデ
ムは、リングパラメータを受け取り、いずれかのパラメ
ータを変更する必要がある場合には、更新リングパラメ
ータを発信モデムに送る。更新リングパラメータが交換
された後に、ＣＸＲラインとＣＴＳラインが両方のモデ
ムでオンになる。

どちらかの端の送信データバッファに高速動作に切り換
えるのに充分なデータが累積したときには、両モデムは
、制御フレームを交換する１次いで、雨モデムは、ある
期間スケルチ状態にされ、対応するモデムの送信器がデ
ータを９６００ｂｐＳで送信し始める。データ通信の終
わりに、両モデムがスケルチ状態にされ、１２００ｂｐ
ｓの全二重送信が復帰し、受信したフレームに対して確
認信号が送られる。この速度は、いずれかのモデムが高
速で他のモデムにデータを送信するときまで維持される
。そのときには、両モデムがスケルチ状態にされ、その
後、上記したように動作が続けられる。データの送信は
、モデムのデータターミナルのデータ送信需要によって
必要とされる通りに行なわれる。

次に第６図を参照すれば、発信モデムとして動作するモ
デムがたどるデータ送信ルーチンのフローチャートが示
されている。動作の始めに、モデムは、低速全二重モー
での応答モデムに発呼してこのモデムとのリンクを確立
することによって発信／応答接続シーケンスを実行する
０次いで、リモート応答モデムとのリングパラメータの
交換と、それらパラメータについての同意の確認が行な
われる０次いで、モデムは、データターミナル装置へデ
ータを送信及び受信できるようにする。

リングパラメータが同意されない場合、モデムは切所を
行なう。

データの送信と受信が始まったときは、データターミナ
ルからのデータについてのチェックが行なわれる。デー
タがデータターミナルから受信されている場合には、デ
ータは、圧縮され、送信データバッファへ入れられる。

高速半二重に切り換えるに充分なデータがあるかどうか
のチェックが行なわれる。充分なデータがある場合は、
モデムは、高速半二重リンクを設定し、データはそのモ
ードで送信される。高速で動作させるのに充分なデータ
がない場合には、データは、低速全二重モードで送信さ
れる。

高速モードでのデータ送信の終わりに、発信モデムは、
低速全二重モードに切り換えて確認信号を送るのかにつ
いてリモートモデムに質問する。

両モデムは、低速全二重リンクを確立する０次いで、モ
デムは、リモートモデムからの確認信号をチェックする
。規定の時間切れ期間内に確認信号が来ない場合は、モ
デムは、低速リンクを確立するための回復動作を開始す
る。確認信号が受け取られた場合には、モデムは、リモ
ートモデムが高速動作を要求しているかどうかについて
判定する。

もしそうであれば、発信モデムは、高速動作の要求を確
認し、半二重リンクを確立し、受信モードに設定する。

低速動作への切り換え要求を監視し続ける。この要求が
受け取られたときには、モデムは、低速全二重リンクを
確立すると共に、全てのデータフレームが受け取られた
という確認信号を送る。受け取られたデータフレームは
、圧縮を解除され、データターミナルに送られる０次い
で、発信モデムは、データターミナルからのデータのチ
ェックに復帰する０図に示すシーケンスは、要求された
データ通信タスクが完了するまで続けられる。

第７図は、通信中のデータ送信需要とデータ送信の質と
に基づいて送信速度を自動的に切り換えるデータ通信を
含むモデムの動作シーケンスを示すフローチャートであ
る。モデムは、送信を始めると、データターミナルから
のデータをチェックする。送信データは、圧縮され、送
信データーバッファに記憶される０次いで、再送信を待
っているデータがあるかどうかについての評価が行なわ
れる。再送信を待っているデータがあり且つ高速動作を
行なうのに充分なものである場合には、モデムが制御フ
レーム情報をリモートモデムに送信して高速動作に切り
換える。そして、高速半二重リンクが設定され、データ
の送信が開始される。

データ送信の終わりに、リモートモデムを低速モードに
切り換えることを要求する制御フレームが送られる０次
いで、モデムは、確認信号が受け取られるのを待つ、規
定の時間切れ期間内に確認信号が来ない場合には、モデ
ムは、リンクを確立し再び送信シーケンスに入ることに
よって回復動作を開始する。低速動作に切り換える要求
が確認された場合には、ルーチンは、送信シーケンスの
始めまで戻る。

全てのデータフレームが正しく受け取られたという確認
信号がない場合には、所定数（例えば、２５個）のデー
タフレームが高速で送信されたかどうかが考慮される。

もしそうならば、送信された各データフレームが再送信
を含んでいたかを判定するためのチェックが行なわれる
。所定の回数（例えば、８回）いずれかのデータフレー
ムが再送信されていた場合には、再送信フレーム比の計
算が行なわれる。計算された比に基づいて、データ送信
の質によって速度を落として質を上げることが指示され
るかどうかの判定が行なわれる。少なくとも所定の回数
だけいずれかのデータフレームが再送信されている場合
及びモデムが最低の速度にリンクされている場合には、
モデムが切断する。リンクが最低の速度でない場合には
、モデムは、リンクを１段階低い速度に設定して、送信
シーケンスに再び入る。

所定数の先に送信された各フレームに再送信されたデー
タが含まれていたかを判定するための評価によって再送
信されたフレームがないということが示された場合、ル
ーチンは、高い速度に上昇させて質をあげることについ
ての評価を行なう。

このようにして質を上げることに合致しない場合には、
同じ速度で送信シーケンスが繰り返される。

然し、データ送信の質によって速度を上げて質を高める
ことが指示され、その上リンクがまだ最高速度にｌよ達
していない場合には、モデムは、リンクを１段階速い速
度に設定する。

第７図に示すルーチンは、モデムの速度を、電話線の質
に適応させる機能を示すものである。

図に示すように、モデムは、低速に低下させることも高
速に上昇させることもできる。一般に、電話線の質を判
定するために、モデムのプロセッサは、再送信されたデ
ータフレームの数によって示されるデータ送信のエラー
数を常に監視する。再送信の数が多く、沢山のエラーが
起こっていて電話線の質が悪いということが示される場
合には、モデムは、送信エラーが受け入れられる程度に
減少するまで次に低い速度に低下させる。電話線の質が
改善されエラーの数が減少した場合には、モデムは、自
動的に次に高い速度に上昇する。

本発明の詳細な説明は、本発明を例示するために特に好
ましい実施例について述べたものである。然し乍ら、当
業者であれば、本発明の適用範囲から逸脱することなく
装置及び動作に修正及び変更が加え得ることが明らかで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のモデムの一般的なブロック図、 第２図は、電話線インターフェースの機能図、第３図及
び第４図は、第１図により一般的に示されたモデムの機
能図、 第５図は、第１図ないし第４図のモデムの接続シーケン
スを示す図、 第６図は、第１図ないし第４図のモデムの動作シーケン
スのフローチャートで、モデムの低速全二重リンクとそ
れに続く高速半二重データ送信を示す図、そして、 第７図は、第１図ないし第４図のモデムの動作シーケン
スのフローチャートで、通信中のデータ送信需要と送信
の質とに基づいて低速全二重動作と高速動作をで自動的
に切り換えるデータ送信器を示す図である。 １００．データターミナル ２００．インターフェース ３６１．モデム　　　　　４９０．電話線１２．８０．
、、ＣＰＵ １４．９４．、、ＲＯＭ １６．７０．、、データバス １８．７２．、、アドレスバス ２０．８２．、、データバスバッファ ２２．８４．、、アドレスバスバッファ２４．８６．８
８．９０．、、入力ラッチ２６．１２０．１２４．、、
出力ラッチ２８、、、送信データバッファ ３０、、、送信器 ３２、、、ハイブッリッド回路 ３３、、、導線　　　　　３６．、、受信器３８．１０
６，１４２，１５０，１６４６０．マルチプレクサ ４０、、、直列Ｉ１０装置 ５２、、、絶縁ライン変圧器 ５３、、、保護ダイオード ５４、、、フィルタキャパシタ ５８、、、リング検出回路 ６ｏ、６１．６２．、、信号経路 ６４、、、イコライザ　　６５．、、利得段６６、、、
帯域フィルタ ６７、、、包絡線検出器 ７４、、、制御バス ９２、、、デコード回路 ９６．９８．１００．、、ＲＡＭ １０２、、、バッテリ回路 １０４、、、受信器／送信器の結合装置１０５、、、Ｔ
ＸＤライン １１０、、、入力／出力装置 １１６、、、受信／送信装置 １１８、、、信号経路 １２２、、、ＤＴＭＦ発生器 １２６、、、増幅器 １４０．１４３．１４８．１６１．１６２００．ライン

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）電話線を介してデータを通信する装置において、 デジタルデータを受け入れるための送信データバッファ
   と、 上記送信データバッファからのデータを受け取って電話
   線に送信信号を供給する送信器とを具備し、 この送信器は、モード制御信号に応答して低速全二重モ
   ード又は高速半二重モードのいずれかで選択的に動作す
   ることができ、 更に、上記送信データバッファに入れられたデータの量
   を監視して、上記送信器にモード選択コマンドを供給し
   、データ送信需要に基づいて送信器の作動モードを確立
   するための制御回路を具備することを特徴とする装置。
2. （２）電話線を介して離れたデータ受信器へデータを通
   信する装置において、 データを保持するための送信データバッファと、 上記送信データバッファからデータを受け取り、電話線
   に送信信号を供給してデータ及び制御フレームの通信を
   行なう送信器とを具備し、上記送信器は、制御コマンド
   に応答して低速全二重モード又は高速半二重モードのい
   ずれかで選択的に動作することができ、そして、 更に、上記送信器に接続され、送信器によって送信され
   べき制御フレームを離れたデータ受信器へ供給して高速
   動作であることを知らせると共に、制御コマンドを送信
   器へ発生して、送信データバッファの量に基づいて高速
   半二重モードを選択するための制御回路を具備すること
   を特徴とする装置。
3. （３）上記制御回路は、更に、送信器によって送信され
   るべき制御フレームを離れたデータ受信器に供給して低
   速作動であることを知らせると共に、送信器へ制御コマ
   ンドを発生して、低速全二重モードを選択する特許請求
   の範囲第２項に記載の装置。
4. （４）ローカルデータターミナルとリモートモデムとの
   間で電話線を介してデータを通信する装置において、 データ及び制御フレーム情報を受け入れて送信信号を電
   話線に供給する送信器を具備し、上記送信器は、制御コ
   マンドに応答して低速全二重モード又は高速半二重モー
   ドのいずれかで選択的に動作することができ、 更に、リモートモデムから電話線を介してリンク制御フ
   レームの送信信号を受け入れて、制御フレーム情報の受
   信信号を発生する受信器と、ローカルデータターミナル
   からのデータを受け入れる送信データバッファと、 送信器に接続されていて、制御フレーム情報及びモード
   制御コマンドを供給すると共に、受信器に接続されてい
   て、制御フレーム情報の受信信号を得るための制御回路
   とを具備し、そして、上記制御回路は、リモートモデム
   との制御フレーム情報の交換中に低速全二重モードを選
   択するように送信器にモード制御コマンドを供給すると
   共に、その後、送信データバッファを監視し、データ送
   信需要に基づいて高速半二重モードを選択するように送
   信器にモード制御コマンドを供給することを特徴とする
   装置。
5. （５）ローカルデータターミナルとリモートモデムとの
   間で電話線を介してデータを通信するモデムにおいて、 データ及び制御フレーム情報を受け入れて送信信号を電
   話線を介してリモートモデムに供給する送信器を具備し
   、 上記送信器は、制御コマンドに応答して低速全二重モー
   ド又は高速半二重モードのいずれかで選択的に動作する
   ことができ、 更に、モード制御コマンドに応答して低速全二重モード
   又は高速半二重モードのいずれかで離れたデータ通信装
   置から電話線を介して送信信号を受け入れて、受信信号
   を発生する受信器と、ローカルデータターミナルからの
   データを受け入れる送信データバッファと、 送信器と受信器とに接続されていて、そこにモード制御
   コマンドを供給するプロセッサとを具備し、そして、 上記プロセッサは、リモートモデムとの接続シーケンス
   中に送信器と受信器との間で制御フレーム情報の交換を
   行なうように送信器及び受信器の動作を制御し、その後
   、送信データバッファに送られるデータを監視すること
   によりデータ送信需要に基づいてリモートモデムとのデ
   ータの通信を実行するように送信器及び受信器の動作を
   制御し、そして、所定数のキャラクタが通信用のバッフ
   ァにあると判断された際には高速半二重モードを選択す
   るように送信器にモード制御コマンドを供給し、高速動
   作を必要とするのには不十分な量のデータしかバッファ
   にないと判断された際には低速全二重モードを選択する
   ように送信器にモード制御コマンドを供給することを特
   徴とする装置。
6. （６）プロセッサは、更に、リモートモデムによる要求
   が高速動作のためのものであることを判断するように受
   信信号を監視し、高速半二重モードでリモートモデムの
   送信信号を受け入れるように受信器に制御コマンドを供
   給する特許請求の範囲第５項に記載のモデム。
7. （７）プロセッサは、更に、リモートモデムによる要求
   が低速動作のためのものであることを判断するように受
   信信号を監視し、低速全二重モードでリモートモデムの
   送信信号を受け入れるように受信器に制御コマンドを供
   給する特許請求の範囲第５項に記載のモデム。
8. （８）電話線を介してデータの通信を行なう装置におい
   て、 データのフレームを受け入れて送信信号を電話線に供給
   する送信器を具備し、 上記送信器は、速度制御コマンドに応答して個別のデー
   タ速度でデータを送信するように選択的に動作すること
   ができ、 更に、データフレームの送信を監視してデータ送信エラ
   ーを判定すると共に、速度制御コマンドを発生して送信
   器のデータ速度を選択するプロセッサを具備し、 上記プロセッサは、データ送信エラーの判定に基づいて
   データ送信速度を低いデータ速度に下げるか或いは高い
   データ速度に上げることを特徴とする装置。
9. （９）プロセッサは、データフレームの再送信に基づい
   てデータ送信エラーを判定する特許請求の範囲第８項に
   記載の装置。
10. （１０）電話線を介してデータを通信する装置において
    、 電話線を介してデータ又は制御フレーム情報の送信信号
    を受け入れて送信信号を供給する送信器を具備し、 上記送信器は、モード制御コマンドに応答して低速全二
    重モード又は高速半二重モードのいずれかで送信信号を
    受け入れるように選択的に動作することができ、 更に、受信器に接続されていて、制御フレーム情報の受
    信信号を得るための制御回路を具備し、そして、 上記制御回路は、制御フレーム情報の受信信号に基づい
    て低速全二重モード或いは高速半二重モードのいずれか
    を選択するように受信器にモード制御コマンドを供給す
    ることを特徴とする装置。
11. （１１）更に、電話線に送信信号を供給する送信器を具
    備する特許請求の範囲第１０項に記載の装置。