JP3409014B2 - モデム装置及び画像通信装置並びに通信制御方法 - Google Patents
モデム装置及び画像通信装置並びに通信制御方法Info
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Description
調して制御用信号の種別を識別するモデム装置及びその
モデム装置を備えた画像通信装置並びに通信制御方法に
関する。
には、ファクシミリ通信のための半二重方式に関して、
プライマリーチャネル以外に全二重方式にてモデム用及
びファクシミリ用の制御用信号を交換するための手順を
制御チャネルで実行することが記載されている。
したがって画信号を送信する場合、制御チャネルの先頭
部分でPPh信号又はSh信号のいずれかを送信しなけ
ればならない。PPh信号は、制御用信号の交換手順の
中で次のプライマリーチャネルの通信速度をネゴシエー
ションする場合に用いられる。一方、Sh信号は、次の
プライマリーチャネルの通信速度が既に確定しているた
めに次のプライマリーチャネルの通信速度をネゴシエー
ションする必要がない場合に用いられる。
したがって画信号を受信する場合、制御チャネルの先頭
で受信された信号が、PPh信号であるのか又はSh信
号であるのかを識別しなければならない。そして、着呼
端末はPPh信号を受信した場合には次の制御チャネル
の先頭でPPh信号を返送し、又はSh信号を受信した
場合には制御チャネルの先頭でSh信号又はPPh信号
を返送する。したがって、発呼端末においても、制御チ
ャネルの先頭で着呼端末がSh信号を送信してくるのか
PPh信号を送信してくるのかを識別する必要がある。
ネルの先頭部分でSh信号を送信し、着呼端末(RX)
がこれに反応してSh信号を返送している状態を示して
いる。また、図7(b)は発呼端末(TX)が制御チャ
ネルの先頭部分でPPh信号を送信し、着呼端末(R
X)がこれに反応してPPh信号を返送している状態を
示している。
れる制御用信号(PPh信号、Sh信号等)の変調方式
の一つとして直交振幅変調方式(例えばQAM変調方
式)を採用している。図8(a)にQAM変調における
信号空間ダイヤグラム(IQ平面座標)を示す。QAM
変調方式は0°〜360°の範囲で45°を1単位とし
てその整数倍(1〜8)で位相変調する方式である。す
なわち、制御用信号を構成するシンボルを、1変調単位
(45°)に「0」「1」「2」「3」「4」「5」
「6」「7」のいずれかの整数を掛けた値で変調する。
全ての制御用信号の変調パターンを定めている。PPh
信号の場合は、既知の8シンボルを11311535の
順で位相変調したものを4回繰り返す。Sh信号の場合
は、既知の8シンボルを13131313の順で位相変
調したものを3回繰り返した後、Shバー信号の既知8
シンボルを57575757の順で位相変調したものを
1回だけ送信する。
した時に信号空間ダイヤグラムにおける受信シンボルの
座標から変調位相を求めている。そして受信シンボルを
変調していた変調パターンがPPh信号の変調パターン
と一致していればPPh信号を受信したことを検知す
る。また、受信シンボルを変調していた変調パターンが
Sh信号の変調パターンと一致していればSh信号を受
信したことを検知する。
と着呼側の発振周波数がずれていたり又は回線特性の影
響により連続する2シンボルの座標が近づいたり位相が
回転してしまって判別が難しい場合があった。例えば、
Sh信号に対する直交振幅変調のように「1」と「3」
が繰り返されると、図8(b)に示すように、「1」の
変調に対応する受信シンボルの座標と、「3」の変調に
対応する受信シンボルの座標とが接近する受信状態とな
ることが知られている。かかる受信状態では、受信シン
ボルが「1」なのか「3」なのかを判別することが難し
い。図8(c)は「3」の変調に対応する受信シンボル
の位相がさらに「1」側に回転したために「1」「3」
に対応する受信シンボルが同一象現に入ってしまった状
態を示す。このような受信状態の時は回転した位相を補
正しなければもはや正確な復調は困難である。
ヤグラム上における座標点を検知して連続する受信シン
ボルの変調パターンを判定して制御用信号(Sh信号な
ど)を識別していたので、連続する2シンボルの座標点
が近づいたり、又は象現を超えて位相が回転した場合に
は、制御用信号特にSh信号の識別が難しいという問題
があった。制御チャネルの中でSh信号の検出に失敗す
るとACシーケンスを発生するので大きな時間ロスが生
じる事になる。
たもので、制御チャネルの中で交換される制御用信号を
正確に識別できて、信号検出を失敗することによる時間
ロスがなく信頼性の高いモデム装置及び画像通信装置並
びに通信制御方法を提供することを目的とする。
されている受信シンボルを復調し、連続する2シンボル
から受信シンボルの回転方向を検出し、制御チャネルの
先頭で送られてくる制御用信号の識別を受信シンボルの
回転方向に基づいて行うものである。
変調されている受信シンボルを復調する復調手段と、復
調した受信シンボルが格納されるメモリと、このメモリ
に格納された連続する2シンボルから受信シンボルの回
転方向を検出して制御チャネルの先頭で送られてくる制
御用信号の識別を行う識別手段と、を具備したモデム装
置である。
ば、連続する2シンボルから受信シンボルの回転方向を
検出して制御チャネルの先頭で送られてくる制御用信号
を識別するようにしたので、2つの座標点が接近したり
象現を超えて位相が回転しても回転方向は変わらないの
で、受信シンボルの座標点パターンに基づいて識別する
場合に比べて識別精度を改善できる。
ム装置において、前記識別手段は、復調された受信シン
ボルの信号空間ダイヤグラム上の座標点を求め、連続す
る2シンボルについて原点から各座標点までの2ベクト
ルの外積を計算し、計算結果の極性を連続する複数シン
ボルに渡り配列した極性配列から受信シンボルの回転方
向を判断するものとした。
原点から各座標点までの2ベクトルの外積を計算してい
るので、計算結果の極性がベクトルの回転方向を示すこ
となり、簡単な計算で受信シンボルの回転方向を検知で
きる。また、複数シンボルについて配列した極性配列か
ら受信シンボルの回転方向を判断するので、所望の制御
用信号の既知の極性配列と照合する事により信頼性の高
い識別が可能となる。
様のモデム装置において、前記識別手段は、V.34勧
告に準拠した通信が行われている時に制御チャネルの中
で交換されるSh信号を、受信シンボルの回転方向をモ
ニタすることによって識別するものである。
が行われている時に制御チャネルの中で交換されるSh
信号を正確に検知でき、検出ミスに基づく時間ロスを防
止できる。
様のモデム装置において、前記識別手段は、制御チャネ
ルで通信が開始された場合に、少なくとも極性配列に正
が2回連続して現れたならば、Sh信号であると判断す
るものである。
させた全変調パターンではなく必要最小限のデータ数で
Sh信号を判断でき、Sh信号を効率良く検知できる。
様のモデム装置を備えた画像通信装置である。
ている受信シンボルを復調し、復調した受信シンボルを
メモリに格納し、格納された連続する2シンボルから受
信シンボルの回転方向を検出して制御チャネルの先頭で
送られてくる制御用信号を識別することを特徴とする通
信制御方法である。
拠した半二重通信において制御チャネルにて通信を開始
する場合、直交振幅変調されている受信シンボルを復調
して信号空間ダイヤグラムにおける座標点を求め、連続
する2シンボルについて原点から各座標点までの2ベク
トルの外積を計算し、計算結果の極性を連続する複数シ
ンボルに渡り配列した極性配列から制御用信号を識別す
ることを特徴とする通信制御方法である。
態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形
態のモデム装置は、ITU−TのV.34勧告に準拠し
た通信手順に基づいた通信を行うものである。すなわ
ち、V.34勧告に準拠した半二重通信において制御チ
ャネルにて通信を開始する場合はSh信号又はPPh信
号が交換される。
信系のブロック図である。送信系は省略している。この
モデム装置は、AD変換器11によってデジタル信号に
変換された受信信号がオートゲインコントローラ12で
振幅調整した後に復調器13へ入力される。復調器13
は、2つの乗算器14、15にて受信信号を直交検波す
る。一方の乗算器14は発振器16から生成された搬送
波周波数を受信信号に掛け合わせることにより、直交振
幅変調(例えばQAM変調)されている受信信号から同
相成分を抽出し、もう一方の乗算器15は90°移相器
17で位相シフトさせた搬送波周波数を受信信号に掛け
合わせることにより、受信信号から直交成分を抽出す
る。同相成分及び直交成分はロールオフフィルター1
8、19によって高周波成分を除去され、受信シンボル
の信号点空間ダイヤグラム(IQ平面)上の座標点を示
すベクトルデータに変換される。受信シンボルのベクト
ルデータは第1ベクトルメモリ21及び第2ベクトルメ
モリ22へ並列に格納される。
メモリ21,22に格納された連続する2シンボルのベ
クトルデータを用いてSh信号を検知するShディテク
タ23を備える。なお、PPh信号を検知するためのP
Phディテクタは図示されていない。
ルのベクトルの回転方向を検知するために外積を計算す
る外積計算部24と、連続する複数の受信シンボルの検
出した回転方向の変化系列(検出パターン)とSh信号
本来の回転方向の変化系列(Shパターン)とを比較し
て受信信号がSh信号であるか否か判断する比較部25
とを備える。
識別するためのアルゴリズムについて詳細に説明する。
ル列に対応した変調パターンを示す。1つのSh信号は
信号空間ダイヤグラム上で「1」と「3」の座標点がそ
れぞれ8シンボル繰り返される第1、2,3のシンボル
列で構成され、Shバー信号は信号空間ダイヤグラム上
で「5」と「7」の座標点が8シンボル繰り返される第
4のシンボル列で構成されている。
が着呼側で正確に復調される場合を考える。この場合、
受信シンボルの座標点は(13131313)(131
31313)(13131313)(5757575
7)と順に変化する。図3を参照して具体的に説明す
る。Sh信号の場合、座標点「1」の受信シンボルの次
には座標点「3」の受信シンボルが検知され、座標点
「3」の受信シンボルの次には座標点「1」の受信シン
ボルが検知される。Sh信号の先頭から24シンボルの
間はこれが繰り返される。そして、Sh信号(第3シン
ボル列)からShバー信号(第4シンボル列)に切り替
わるところで、座標点「3」の受信シンボルの次に座標
点「5」の受信シンボルが検知され、座標点「5」の受
信シンボルの次に座標点「7」の受信シンボルが検知さ
れる。
の変化は回転方向の変化として見ることができる。Sh
信号を受信している間(第1シンボル列から第3シンボ
ル列の期間)は、回転(ロ)と回転(イ)を繰り返し、
Sh信号とShバー信号との境界で回転(ハ)となり、
さらにその後は回転(ニ)と回転(ホ)を繰り返す。
のシンボル座標点との関係では、回転方向は「時計廻
り」か「反時計回り」の2種類である。Sh信号(Sh
バー信号)を構成しているシンボルの変調パターンが既
知であるので、前回受信時のシンボル座標点から今回受
信時のシンボル座標点への回転方向を連続してモニタす
ればその回転方向の変化系列からSh信号であるか否か
識別できることになる。
第7シンボルから第8シンボルの間で反時計回りに回転
し、第3シンボル列の第8シンボルからShバー信号の
第1シンボルの間で反時計回りに回転し、さらにShバ
ー信号の第1シンボルから第2シンボルの間で反時計回
りに回転する。すなわち、「反時計回り」に3回連続し
て回転する。一方、PPh信号を構成するシンボルの変
調パターンによっては2回連続して「反時計回り」に回
転する場合はない。したがって、制御チャネルの先頭部
分で受信シンボルの座標点が少なくとも2回連続して
「反時計回り」に回転したらSh信号であると判断でき
る。
て「反時計回り」が観測された、(2)3回連続して
「反時計回り」が観測された、(3)観測された回転方
向の変化系列のなかに2回連続して「反時計回り」に回
転する部分が含まれていた、(4)観測された回転方向
の変化系列のなかに3回連続して「反時計回り」に回転
する部分が含まれていた、等が考えられる。本実施の形
態では、直前の16シンボルの変化系列を観測単位と
し、2回連続して「反時計回り」に回転する部分が現れ
たらSh信号であると識別するものとする。
ンボル間での回転方向を検出するために外積計算を用い
ている。なお、連続する2つの受信シンボル間での回転
方向を検出するために外積計算以外の手法を用いること
ができ、外積計算以外の手法を用いても本発明の範囲を
逸脱するものではない。
する。
2、y2、z2] ベクトルV1、V2の外積は下式で表わされる。
2y1)>0ならば、ベクトルV1とベクトルV2との
間は反時計廻り回転している。また、(x1y2−x2
y1)<0ならばベクトルV1とベクトルV2との間は
時計廻り回転している。
(x)と直交成分(y)とからなるベクトルであらわす
ことができるので、前回受信時の座標点(Px、Py)
と今回受信時の座標点(Nx、Ny)との外積計算とし
て、(PxNy−NxPy)を計算して、正負を判定す
れば回転方向を知ることができる。
態に係るモデム装置のSh信号識別に関する動作につい
て図4、図5のフローチャートを参照して説明する。図
4はシンボルを受信するたびに実行されるPPh判定と
Sh判定のフローチャートである。制御チャネルにおい
てPPh信号を検知するためのPPhディテクタとSh
信号(Shバー信号)を検知するためのShディテクタ
とがパラレルに動作している。例えば、AD変換器11
での受信信号のサンプリングタイミングに同期して、1
/600秒に1回PPhディテクタとShディテクタを
動作させ、所定時間(例えば3秒)の間にPPh信号が
検知されればPPh十進処理へ移行し、又はSh信号が
検知されればSh受信処理へ移行する。また、所定時間
(例えば3秒)の間にPPh信号もSh信号も検知され
なかった場合は、エラー処理へ移行する。
タは、過去に受信した連続する所定シンボルの座標点の
パターンがPPh信号の変調パターンと一致するか否か
判定し、一致した場合にPPh信号を検出したことを示
すフラグをオンする。
ンボル間で上述した外積計算を実行してベクトルの回転
方位を求めて順次記憶し、記憶された過去の所定シンボ
ルの回転方向の変化パターンがSh信号及びShバー信
号のパターンと一致したらSh信号を検出したことを示
すフラグをオンする。
識別するためのフローチャートである。復調器13で復
調された受信シンボルは、第1ベクトルメモリ21及び
第2ベクトルメモリ22へそれぞれ格納される。
標点(ベクトルデータ)がメモリに書き込まれるタイミ
ングに同期したSh判定タイミングになると(S5
1)、今回判定対象となる連続する2シンボルのベクト
ルデータが格納されている一方のベクトルメモリから、
前回シンボル受信時の座標点である前回ベクトル(P
x,Py)と今回シンボル受信時の座標点である今回ベ
クトル(Nx,Ny)を読み出す(S52)。
回ベクトル(Nx,Ny)の外積計算として(PxNy
−NxPy)の計算を実行する(S53)。その結果、
(PxNy−NxPy)の極性が「正」ならば反時計回
りと判定し、極性が「負」ならば時計回りと判定する
(S54)。時計回りと判定された場合は、ステップS
58へ分岐して今回の判定結果を正負データ列の最後に
挿入する。なお、正負データ列を構成するデータ数が1
6ビットに到達している場合は、最も古いデータを破棄
する。タイムオーバになっていないことを確認して上記
ステップS51へ戻る。
時計回りと判定された場合は、ステップS55へ分岐し
て、Sh信号であるか否かを識別するためのパターンマ
ッチ処理を実行する。今回得られた最新の正負判定結果
が最後に挿入された正負データ列(検出パターン)と予
め保持しているSh信号のShパターンとを比較し、一
途しているか否か判断する(S56)。一致していれば
Sh信号を検出した事を示すフラグをオンする(S5
7)。
している場合は、Sh信号の第3シンボル列の第7シン
ボルが前回受信シンボルで第8シンボルが今回受信シン
ボルのときに初めてステップS55のパターンマッチ処
理が実行され、それまではステップS58で正負データ
列が更新される事になる。そして、第3シンボル列の第
8シンボルが前回受信シンボルとなり、Shバー信号の
第1シンボルが今回受信シンボルになったときに、ステ
ップS55で2回目のパターンマッチ処理が実行されて
検出パターンとShパターンとが一致することになる。
すなわち、Shパターンは(正負正負正負正負正負正負
正負正正)である。
信号特有のパターン(正正)が含まれていればよいの
で、Shパターン=(正正)又は(正正正)としてもよ
い。
ミリ装置に上記モデム装置を搭載した例を示す。CPU
61はバス62を介してROM63、RAM64、通信
制御部65、本モデム装置66、スキャナインターフェ
ース69、プリンタインタフェース70と信号のやり取
りを行うようになっている。ROM63は、上記モデム
装置66の制御を含む各種制御をCPU61に実行させ
るための各種プログラムが格納されている。RAM64
は、CPU61の作業領域になったり画信号を一時的に
保存するためのものである。スキャナインタフェース6
9は、図示していないスキャナとのインターフェースを
提供するものである。プリンタインタフェース70は、
図示していないプリンタとのインタフェースを提供する
ものである。モデム装置66は、CPU61からの指示
を受けながら通信制御を実行する。なお、本モデム装置
を適用可能な画像通信装置がファクシミリ装置に限定さ
れるものではない。
ルの回転方向のパターンに基づいてSh信号を識別する
ようにしたので、連続する2シンボルの座標点が回線特
性などにより接近しても両者間の位相が僅かでもずれて
いれば回転方向を正確に求める事ができ、正確にSh信
号を識別できるのでSh検出ミスに伴う時間ロスを防止
できる。
ることについて説明したが、変調パターンが既知の信号
であれば、回転方向を検出してそのパターンから識別す
る事ができる。
御チャネルの中で交換される制御用信号を正確に識別で
きて、信号検出を失敗することによる時間ロスがなく信
頼性の高いモデム装置及び画像通信装置並びに通信制御
方法を提供できる。
な機能ブロック図
した変調パターンを示す図
ボルの回転方向を示す図 (b)連続する2シンボルがシンボル間で反時計方向に
回転する状態を示す図 (c)連続する2シンボルがシンボル間で時計方向に回
転する状態を示す図
h信号及びSh信号判定のための全体的な流れを示すフ
ロー図
信号判定のためのフロー図
クシミリ装置の機能ブロック図
ルの先頭でSh信号を交換するためのシーケンス図 (b)V.34勧告の全二重通信で制御チャネルの先頭
でPPh信号を交換するためのシーケンス図
近接したり、回転したりする状態を示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 直交振幅変調されている受信シンボルを
復調する復調手段と、復調した受信シンボルが格納され
るメモリと、このメモリに格納された連続する2シンボ
ルから受信シンボルの回転方向を検出して制御チャネル
の先頭で送られてくる制御用信号の識別を行う識別手段
と、を具備したモデム装置。 - 【請求項2】 前記識別手段は、復調された受信シンボ
ルの信号空間ダイヤグラム上の座標点を求め、連続する
2シンボルについて原点から各座標点までの2ベクトル
の外積を計算し、計算結果の極性を連続する複数シンボ
ルに渡り配列した極性配列から受信シンボルの回転方向
を判断することを特徴とする請求項1記載のモデム装
置。 - 【請求項3】 前記識別手段は、V.34勧告に準拠し
た通信が行われている時に制御チャネルの中で交換され
るSh信号を、受信シンボルの回転方向をモニタするこ
とによって識別することを特徴とする請求項1又は請求
項2記載のモデム装置。 - 【請求項4】 前記識別手段は、制御チャネルで通信が
開始された場合に、少なくとも極性配列に正が2回連続
して現れたならば、Sh信号であると判断することを特
徴とする請求項2又は請求項3記載のモデム装置。 - 【請求項5】 請求項1から請求項4の何れかに記載の
モデム装置を備えた画像通信装置。 - 【請求項6】 直交振幅変調されている受信シンボルを
復調し、復調した受信シンボルをメモリに格納し、格納
された連続する2シンボルから受信シンボルの回転方向
を検出して制御チャネルの先頭で送られてくる制御用信
号を識別することを特徴とする通信制御方法。 - 【請求項7】 V.34勧告に準拠した半二重通信にお
いて制御チャネルにて通信を開始する場合、直交振幅変
調されている受信シンボルを復調して信号空間ダイヤグ
ラムにおける座標点を求め、連続する2シンボルについ
て原点から各座標点までの2ベクトルの外積を計算し、
計算結果の極性を連続する複数シンボルに渡り配列した
極性配列から制御用信号を識別することを特徴とする通
信制御方法。
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