DE69230933T2

DE69230933T2 - Device for bidirectional communication on a telephone line

Info

Publication number: DE69230933T2
Application number: DE1992630933
Authority: DE
Inventors: Shinnosuke Taniguchi; Mihoji Tsumura
Original assignee: Ricos Co Ltd
Current assignee: Ricos Co Ltd
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2012-05-23
Also published as: DE69230933D1

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung, die zwischen einer unabhängigen Zentrale und einem Zuhause eines Anwenders kommuniziert, indem sie die Leerlaufzeit eines Telefonnetzes verwendet, das das Vermittlungssystem der lokalen Telefon-Vermittlungsstelle und das Telefon im Zuhause eines Anwenders verbindet.The invention relates to a communication device that communicates between an independent central office and a user's home by using the idle time of a telephone network that connects the switching system of the local telephone exchange and the telephone in a user's home.

2. DESCRIPTION OF THE STATE OF THE ART

Eine Telefonkommunikation enthält normalerweise die Verbindung des Vermittlungssystems einer Telefon-Vermittlungsstelle und eines Telefons eines Anwenders durch das Medium eines Telefonnetzes. Wenn der Telefonhörer von der Gabel abgehoben wird, wird mittels des Telefonnetzes eine Schleife zwischen dem Telefon und dem Vermittlungssystem der Vermittlungsstelle gebildet, und eine Sprachkommunikation wird durch die Übertragung von Signalen über die Schleife ermöglicht.A telephone communication normally involves the connection of a telephone exchange's switching system and a user's telephone through the medium of a telephone network. When the telephone handset is lifted from the cradle, a loop is formed between the telephone and the exchange's switching system by means of the telephone network, and Voice communication is made possible by the transmission of signals over the loop.

Es sind Kommunikationsvorrichtungen bekannt, die eine Leerlaufzeit eines Netzes für die unidirektionale Übertragung von Rundfunkdaten in der Form von beispielsweise Musikdaten zum Zuhause eines Anwenders verwenden. Dieser Typ von Kommunikationsvorrichtung benötigt die Installation einer Vermittlungsstellenvorrichtung in einer Telefon-Vermittlungsstelle, welche Vorrichtung zum selektiven Umschalten des Telefonnetzes zwischen dem Vermittlungssystem der Vermittlungsstelle selbst und einer Einrichtung, die in einer unabhängigen Zentrale für die Übertragung analoger Daten in der Form von Sprache oder Musik verwendet wird. Jedes Zuhause eines Anwenders ist mit einer Heimvorrichtung mit einem Lautsprecher ausgestattet, welche Vorrichtung mit dem Telefonnetz verbunden ist und die dann, wenn der Hörer von der Gabel abgehoben wird, die Vermittlungsstellenvorrichtung mit dem Vermittlungssystem der Vermittlungsstelle selbst verbindet, um eine Sprachkommunikation zu ermöglichen, und dann, wenn der Hörer auf der Gabel abgelegt ist, die Vermittlungsstellenvorrichtung zu der unabhängigen Zentrale umschaltet, von welcher Rundfunkdaten mittels des Telefonnetzes zu Heimvorrichtungen eines Anwenders übertragen werden. In der Praxis ist eine Vielzahl von Zentraleinheiten normalerweise mit einer einzigen Vermittlungsstellenvorrichtung verbunden, die ein- und ausgeschaltet werden kann oder zwischen den Zentraleinheiten selektiv umgeschaltet werden kann (um unterschiedliche Rundfunkdatenkanäle auszuwählen), und zwar durch die Fernbedienung der Heimvorrichtungen eines Anwenders.Communication devices are known which use an idle time of a network for the unidirectional transmission of broadcast data in the form of, for example, music data to a user's home. This type of communication device requires the installation of a switching device in a telephone exchange, which device is for selectively switching the telephone network between the switching system of the exchange itself and a device used in an independent exchange for the transmission of analog data in the form of speech or music. Each user's home is equipped with a home device with a loudspeaker, which device is connected to the telephone network and which, when the handset is lifted from the hook, connects the central office device to the central office switching system itself to enable voice communication, and then, when the handset is placed on the hook, switches the central office device to the independent central office from which broadcast data is transmitted to a user's home devices by means of the telephone network. In practice, a plurality of central units are normally connected to a single central office device which can be switched on and off or selectively switched between central units (to select different broadcast data channels) by remote control of a user's home devices.

Jedoch ermöglicht eine Kommunikationsvorrichtung, die eine Leerlaufzeit auf diese Weise verwendet, nur eine unidirektionale Kommunikation von einer Vorrichtung zu vielen Vorrichtungen von einer Zentraleinheit zu einer Vielzahl von Heimvorrichtungen. Andererseits sind Heimvorrichtungen auf das entfernte Ein- und Ausschalten der Vermittlungstellenvorrichtung und die entfernte Auswahl von Zentraleinheiten beschränkt. Es ist jedoch nicht möglich gewesen, daß Daten zu einem spezifischen Anwender von einer Zentrale aus kanalisiert werden, und für einen spezifischen Anwender ist es auch nicht möglich gewesen, Information in Datenform zu einer Zentrale zu übertragen. Es ist somit beispielsweise unmöglich gewesen, entwederHowever, a communication device using idle time in this way only allows unidirectional communication from one device to many devices from a central unit to a plurality of home devices. On the other hand, home devices are limited to remotely turning on and off the switching device and remotely selecting central units. However, it has not been possible for data to be channeled to a specific user from a central unit, nor has it been possible for a specific user to transmit information in data form to a central unit. It has thus been impossible, for example, to either

(a) Daten von einer Zentrale zu einem spezifizierten Anwender zu übertragen und die richtige Ankunft der Daten durch das Zurücksenden von Daten vom Anwender zur Zentrale zu bestätigen, oder(a) to transmit data from a central station to a specified user and to confirm the correct arrival of the data by sending data back from the user to the central station, or

(b) Anfragen nach spezifischen Musikstücken oder Befehlen in Datenform von einem Zuhause eines Anwenders zu einer Zentrale zu übertragen, oder(b) to transmit requests for specific pieces of music or commands in data form from a user’s home to a central location, or

(c) ein Protokoll zum Ermöglichen einer fehlerfreien Übertragung nach oben und nach unten zwischen Zentralen und Anwendern zu erzeugen.(c) to create a protocol to enable error-free upstream and downstream transmission between central stations and users.

ELECTRICAL COMMUNICATION, vol. 61, Februar 1987, Nr. 4, Seiten 433 bis 438 offenbart eine Vorrichtung für eine bidirektionale Kommunikation auf einer Telefonleitung, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist. Durch Verwenden dieser Vorrichtung werden alle Daten einer Umwandlung in Paketform unterzogen. Eine detaillierte Beschreibung der Empfangsseite ist in diesem Dokument nicht vorgesehen.ELECTRICAL COMMUNICATION, vol. 61, February 1987, no. 4, pages 433 to 438 discloses an apparatus for bidirectional communication on a telephone line as set out in the preamble of claim 1. By using this apparatus, all data is subjected to conversion into packet form. A detailed description of the receiving side is not provided in this document.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche es zugelassen wird, zusätzlich zur Sprache unterschiedliche Arten von Daten, nämlich Rundfunkdaten und heruntergeladene Daten, durch dieselbe Telefonleitung ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Zentrale oder eines zusätzlichen Endgeräts zu übertragen.It is the object of the present invention to provide a device which allows different types of data, namely broadcast data and downloaded data, to be transmitted in addition to voice through the same telephone line without the need for an additional exchange or an additional terminal.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.This object is achieved by a device according to claim 1. Advantageous further developments are described in the dependent claims 2 to 8.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leerlaufzeit-Kommunikationsvorrichtung, wobei Kommunikationsfenster während der Übertragung von Rundfunkdaten von einer Zentraleinheit zu einer Heimvorrichtung eines Anwenders erzeugt werden, wobei die Fenster derart entworfen sind, daß sie die Datenübertragungsfunktion verbessern, indem eine bidirektionale Eins-zu-Eins-Kommunikation zwischen der Zentrale und dem Zuhause eines Anwenders ermöglicht wird.The invention relates to an idle time communication device, wherein communication windows are generated during transmission of broadcast data from a central unit to a user's home device, wherein the windows are designed to improve the data transmission function by enabling one-to-one bidirectional communication between the central unit and a user's home.

Die vorliegende Erfindung nimmt die frühere Existenz einer Kommunikationsvorrichtung für die Übertragung von Rundfunkdaten von der unabhängigen Zentrale durch das Telefonnetz zum Zuhause eines Anwenders an, und löst ihre Aufgabe einer bidirektionalen Eins-zu-Eins-Kommunikation zwischen der Zentrale und dem Zuhause eines Anwenders durch die Verwendung einer Paketkommunikation, die während der Leerlaufzeit auf dem Telefonnetz ausgeführt wird, das das Vermittlungssystem der lokalen Telefon-Endvermittlungsstelle mit dem Telefon im Zuhause eines Anwenders verbindet. Genauer gesagt benötigt die Konfiguration eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung die Installation einer Zentrale einer Steuervorrichtung, die heruntergeladene Daten und Steuersignale ausgibt und hinaufgeladene Daten eingibt, einer ersten Paketübertragungseinheit, die von der Steuervorrichtung empfangene heruntergeladene Daten in Paketform umwandelt, einer Datenumschalteinheit, die von der ersten Paketübertragungseinheit ausgegebene Pakete und auch Rundfunkdaten annimmt, und in Antwort auf ein Steuersignal von der Steuervorrichtung entweder das Paket oder die Rundfunkdaten selektiv zum Telefonnetz ausgibt, einer ersten Paketempfangseinheit, die auf einen Empfang von Signalen vom Telefonnetz zur Steuereinheit adressierte Pakete auswählt, hinaufgeladene Daten aus den Paketen extrahiert und die Daten zur Steuereinheit ausgibt, und einer ersten Kommunikationssequenz-Steuerung, die die Sequenz von Kommunikationen der ersten Paketübertragungseinheit und der ersten Paketempfangseinheit steuert. Die Konfiguration eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt auch die Installation im Heim eines Anwenders eines Endgeräts für die Ausgabe hinaufgeladener Daten und die Eingabe heruntergeladener Daten, einer zweiten Paketübertragungseinheit, die vom Endgerät empfangene hinaufgeladene Daten in Paketform umwandelt und die Pakete zum Telefonnetz ausgibt, einer zweiten Paketempfangsvorrichtung, die auf einen Empfang von Signalen vom Telefonnetz zum Endgerät adressierte Pakete auswählt, heruntergeladene Daten aus den Paketen extrahiert und die Daten zum Endgerät ausgibt, und einer zweiten Kommunikationssequenz-Steuerung, die die Sequenz von Kommunikationen der zweiten Paketübertragungseinheit und der zweiten Paketempfangseinheit steuert.The present invention assumes the prior existence of a communication device for transmitting broadcast data from the independent center through the telephone network to the home of a user, and solves its problem bidirectional one-to-one communication between the central office and a user's home through the use of packet communication carried out during idle time on the telephone network connecting the switching system of the local telephone exchange to the telephone in a user's home. More specifically, the configuration of a system according to the present invention requires the installation of a center of a control device which outputs downloaded data and control signals and inputs uploaded data, a first packet transmission unit which converts downloaded data received from the control device into packet form, a data switching unit which accepts packets output from the first packet transmission unit and also broadcast data and, in response to a control signal from the control device, selectively outputs either the packet or the broadcast data to the telephone network, a first packet reception unit which selects packets addressed to the control unit upon receipt of signals from the telephone network, extracts uploaded data from the packets and outputs the data to the control unit, and a first communication sequence controller which controls the sequence of communications of the first packet transmission unit and the first packet reception unit. The configuration of a system according to the present invention also requires the installation in a user's home of a terminal for outputting uploaded data and inputting downloaded data, a second packet transmission unit which converts uploaded data received from the terminal into packet form and outputs the packets to the telephone network, a second packet reception device which selects packets addressed to receive signals from the telephone network to the terminal, extracts downloaded data from the packets and outputs the data to the terminal, and a second communication sequence controller which controls the sequence of communications of the second packet transmission unit and the second packet reception unit.

Die Annahme der obigen Konfiguration macht eine bidirektionale Eins-zu-Eins- Kommunikation möglich, und ermöglicht dadurch auch sowohl die Übertragung von heruntergeladenen Daten von einer Steuereinheit zu einem spezifizierten Endgerät als auch die Übertragung von hinaufgeladenen Daten von einem spezifizierten Endgerät zu einer Steuereinheit, und zwar in jedem Fall ohne eine Verwirrung zwischen den Endgeräten. Mit dieser Konfiguration wäre es beispielsweise möglich, für (a) eine Steuervorrichtung, heruntergeladene Daten zu einem spezifizierten Endgerät zu übertragen, und für die richtige Ankunft der heruntergeladenen Daten, daß sie bei der Zentrale durch das Zurücksenden eines Hinaufladens von Daten vom Endgerät bestätigt wird, (b) für die Zentrale, Musikanfragen und Befehle in der Form von hinaufgeladenen Daten vom Endgerät zu empfangen, und (c) für ein Protokoll, daß es erzeugt wird, und das ermöglichen würde, daß eine fehlerfreie Kommunikation zwischen einer Steuervorrichtung und einem Endgerät ausgeführt wird.Adopting the above configuration makes bidirectional one-to-one communication possible, thereby also enabling both the transmission of downloaded data from a control unit to a specified terminal and the transmission of uploaded data from a specified terminal to a control unit, in each case without confusion between the terminals. With this configuration, it would be possible, for example, for (a) a control device to transmit downloaded data to a specified terminal, and for the correct arrival of the downloaded data to be confirmed at the central station by the return of an upload of data from the terminal, (b) for the central station to receive music requests and commands in the form of uploaded data from the terminal, and (c) for a protocol to be generated which would enable error-free communication to be carried out between a control device and a terminal.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des gesamten bevorzugten Ausführungsbeispiels darstellt.Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the entire preferred embodiment.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

Es folgt eine detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung durch Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.The following is a detailed description of the preferred embodiment of the invention by reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 stellt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Kommunikationsvorrichtung der Erfindung dar. In der Figur ist 20 eine Telefon-Vermittlungsstelle, die ein Vermittlungssystem 21 enthält, und 30 ist ein Zuhause eines Anwenders, das mit einem Telefon 31 ausgestattet ist, wobei das Vermittlungssystem 21 mit dem Telefon 31 mittels eines Telefonnetzes 40 verbunden ist, das aus analogen Leitungen aufgebaut ist. Durch Abheben des Hörers des Telefons 31 von der Gabel wird eine Schleife zwischen dem Telefon 31, dem Vermittlungssystem 21 und dem Telefonnetz 40 ausgebildet, wobei die Übertragung von Sprachsignalen über die Schleife eine Konversation möglich macht.Fig. 1 illustrates the preferred embodiment of the communication device of the invention. In the figure, 20 is a telephone exchange containing a switching system 21 and 30 is a user's home equipped with a telephone 31, the switching system 21 being connected to the telephone 31 by means of a telephone network 40 constructed of analog lines. By lifting the handset of the telephone 31 from the hook, a loop is formed between the telephone 31, the switching system 21 and the telephone network 40, the transmission of voice signals over the loop making conversation possible.

10 ist eine Zentrale, die unabhängig von der Telefon-Vermittlungsstelle 20 ist, wobei die Zentrale 10 mit drei Zentraleinheiten 17, 17', 17" ausgestattet ist, von welchen jede analoge Daten in der Form von beispielsweise Sprache oder Musik überträgt. 11 ist ein Hostcomputer, der als Steuerung funktioniert, die die Ausgabe von heruntergeladenen Daten und von Steuersignalen und die Eingabe von hinaufgeladenen Daten behandelt. Die Telefon-Vermittlungsstelle ist mit einer Vermittlungsstellenvorrichtung 22 versehen, die zwischen dem Vermittlungssystem 21 der Vermittlungsstelle und den drei Zentraleinheiten 17, 17', 17" selektiv umschalten kann, um sie mit dem Telefonnetz 40 zu verbinden. Das Zuhause eines Anwenders ist auch mit einem Endgerät 32 und einer Heimvorrichtung 38 mit einem Lautsprecher ausgestattet, von welchen beide mit dem Telefonnetz 40 verbunden sind. Das Endgerät 32 weist eine MIDI-Klangquelle auf, die durch MIDI- Daten betrieben wird, und eine visuelle Anzeigeeinheit, und sie behandelt die Ausgabe von hinaufgeladenen Daten und die Eingabe von heruntergeladenen Daten.10 is a central office which is independent of the telephone exchange 20, the central office 10 being provided with three central units 17, 17', 17", each of which transmits analog data in the form of, for example, speech or music. 11 is a host computer which functions as a controller which handles the output of downloaded data and control signals and the input of uploaded data. The telephone exchange is provided with a switching device 22 which is connected between the switching system 21 of the exchange and the three central units 17, 17', 17" to connect them to the telephone network 40. A user's home is also equipped with a terminal 32 and a home device 38 with a loudspeaker, both of which are connected to the telephone network 40. The terminal 32 has a MIDI sound source driven by MIDI data and a visual display unit, and it handles the output of uploaded data and the input of downloaded data.

Das oben umrissene System ist auf eine derartige Weise konfiguriert, daß dann, wenn der Telefonhörer von der Gabel abgenommen wird, die Vermittlungsstellenvorrichtung 22 zu dem Vermittlungssystem der Vermittlungsstelle umgeschaltet wird, um eine Sprachkommunikation zu ermöglichen, und dann, wenn der Telefonhörer auf der Gabel abgelegt wird, die Vermittlungsstellenvorrichtung 22 auf die Zentraleinheitenseite umgeschaltet wird, um jeder der drei Zentraleinheiten 17, 17', 17" zu ermöglichen, die Leerlaufzeit des Telefonnetzes 40 für die Übertragung von analogen Daten zur Heimvorrichtung 38 mittels des Telefonnetzes 40 zu verwenden. Die Vermittlungsstellenvorrichtung kann darüber hinaus ein- und ausgeschaltet werden, und die Zentraleinheiten 17, 17', 17" können einzeln ausgewählt werden (Änderung eines Kanals), und zwar durch die Fernbedienung der Heimvorrichtung 38.The system outlined above is configured in such a way that when the telephone handset is lifted from the cradle, the central office device 22 is switched to the central office switching system to enable voice communication, and when the telephone handset is placed on the cradle, the central office device 22 is switched to the central unit side to enable each of the three central units 17, 17', 17" to use the idle time of the telephone network 40 for the transmission of analog data to the home device 38 via the telephone network 40. The central office device can also be turned on and off and the central units 17, 17', 17" can be individually selected (changing a channel) by the remote control of the home device 38.

Es folgt nun eine Erklärung der Beziehung zwischen dem Hostcomputer 11 und der ersten Zentraleinheit 17 und dem Endgerät 32 und der Heimvorrichtung 38. Die Zentrale 10 selbst ist mit den folgenden Elementen ausgestattet.There now follows an explanation of the relationship between the host computer 11 and the first central unit 17 and the terminal 32 and the home device 38. The central unit 10 itself is equipped with the following elements.

1/ First packet transmission unit 12

Die erste Paketübertragungseinheit wandelt heruntergeladene Daten, die durch den Hostcomputer 11 ausgegeben werden, in Pakete um. Genauer gesagt teilt sie die heruntergeladenen Daten auf, fügt Flags, Identifizierer, Steuerdaten und Fehlersteuercodes ein und ordnet sie dann in eine Paketform neu an.The first packet transmission unit converts downloaded data output by the host computer 11 into packets. More specifically, it divides the downloaded data, inserts flags, identifiers, control data and error control codes, and then rearranges them into a packet form.

2/ Data switching unit 13

Die Daten-Vermittlungseinheit 13 empfängt eine Ausgabe (Pakete) von der ersten Paketübertragungseinheit 12 und Rundfunkdaten von der ersten Zentraleinheit 17, und gibt entweder die ersteren oder die letzteren auf einen Empfang eines Steuersignals von dem vorgenannten Hostcomputer 11 selektiv aus. Anders ausgedrückt schaltet sie zwischen Rundfunkdaten und Kommunikationsdaten um, um Kommunikationsfenster im Fluß von Rundfunkdaten zu erzeugen. Sie verhindert auch das Einlesen von Rundfunkdaten während der Übertragung von Kommunikationsdaten.The data switching unit 13 receives an output (packets) from the first packet transmission unit 12 and broadcast data from the first central processing unit 17, and selectively outputs either the former or the latter upon receipt of a control signal from the aforementioned host computer 11. In other words, it switches between broadcast data and communication data to create communication windows in the flow of broadcast data. It also prevents the reading of broadcast data during the transmission of communication data.

3/ First modem section 14

Der erste Modemabschnitt 14 empfängt ein Paket oder Rundfunkdaten, die durch die Daten-Vermittlungseinheit 13 ausgegeben werden, moduliert sie in analoge Signalform und gibt sie zum Telefonnetz 40 aus, während sie gleichzeitig analoge Signale vom Telefonnetz 40 empfängt, die sie in digitale Signalform demoduliert. Der erste Modemabschnitt 14 führt eine vollständige Duplexübertragung aus.The first modem section 14 receives packet or broadcast data output by the data switching unit 13, modulates it into analog signal form and outputs it to the telephone network 40, while simultaneously receiving analog signals from the telephone network 40 which it demodulates into digital signal form. The first modem section 14 performs full duplex transmission.

4/ First packet receiving unit 15

Die erste Paketempfangseinheit 15 empfängt eine Ausgabe vom ersten Modemabschnitt 14 in der Form von digitalen Signalen, aus welchen sie zu der Steuervorrichtung adressierte Pakete auswählt, extrahiert hinaufgeladene Daten und gibt sie zum Hostcomputer 11 aus. Die hinaufgeladenen Daten bestehen sowohl aus Kommunikationsdaten als auch aus Kommunikationssequenz-Steuerdaten.The first packet receiving unit 15 receives an output from the first modem section 14 in the form of digital signals, from which it selects packets addressed to the control device, extracts uploaded data and outputs them to the host computer 11. The uploaded data consists of both communication data and communication sequence control data.

5/ First communication sequence control 16

Die erste Kommunikationssequenz-Steuerung 16 steuert die erste Paketübertragungseinheit 12 und die erste Paketempfangseinheit 15 auf eine derartige Weise, daß sichergestellt wird, daß die Übertragung und der Empfang von Paketdaten gemäß einem spezifizierten Protokoll ausgeführt wird. Die Spezifikation der Steuerung wird in Abhängigkeit vom Typ eines verwendeten Protokolls unterschiedlich sein. Auf einen Empfang eines Pakets hin, für das herausgefunden wird, daß es frei von Fehlern ist, kann beispielsweise ein positives Bestätigungspaket übertragen werden, während auf einen Empfang eines Pakets hin, in welchem ein Fehler erfaßt wird, ein negatives Bestätigungspaket übertragen werden kann, um nach einer erneuten Übertragung des ursprünglichen Pakets zu fragen. Es ist somit durch die Verwendung von Übertragungssteuerpaketen möglich, die fehlerfreie Übertragung von Daten sicherzustellen.The first communication sequence controller 16 controls the first packet transmission unit 12 and the first packet reception unit 15 in such a way as to ensure that the transmission and reception of packet data is carried out according to a specified protocol. The specification of the controller will differ depending on the type of protocol used. For example, upon receipt of a packet found to be free of errors, a positive acknowledgement packet may be transmitted, while upon receipt of a packet in which an error is detected, a negative acknowledgement packet may be transmitted to check for to ask for a retransmission of the original packet. It is therefore possible to ensure error-free transmission of data by using transmission control packets.

Das Zuhause eines Anwenders ist wiederum mit den folgenden Elementen ausgestattet.A user’s home is equipped with the following elements.

6/ Second packet transmission unit 33

Die zweite Paketübertragungseinheit 33 wandelt hinaufgeladene Daten, die durch das Endgerät 32 ausgegeben werden, in Pakete um. Genauer gesagt trennt sie die hinaufgeladenen Daten auf, fügt Flags, Identifizierer, Steuerdaten und Fehlersteuercodes ein und ordnet sie dann neu in eine Paketform an.The second packet transmission unit 33 converts uploaded data output by the terminal 32 into packets. More specifically, it separates the uploaded data, inserts flags, identifiers, control data and error control codes, and then rearranges them into a packet form.

7/ Second modem section 34

Der zweite Modemabschnitt 34 empfängt Paketdaten, die durch die zweite Paketübertragungseinheit 33 ausgegeben werden, moduliert sie in eine analoge Signalform und gibt sie zum Telefonnetz 40 aus, während er gleichzeitig analoge Signale vom Telefonnetz 40 empfängt, welche er in digitale Signalform demoduliert. Der zweite Modemabschnitt 34 führt eine vollständige Duplexübertragung aus.The second modem section 34 receives packet data output by the second packet transmission unit 33, modulates it into an analog signal form and outputs it to the telephone network 40, while simultaneously receiving analog signals from the telephone network 40 which it demodulates into digital signal form. The second modem section 34 performs full duplex transmission.

8/ Broadcast Data Extractor 35

Der Rundfunkdaten-Extrahierer 35 extrahiert Rundfunkdaten aus der digitalen Datenausgabe, die vom zweiten Modemabschnitt 34 empfangen wird.The broadcast data extractor 35 extracts broadcast data from the digital data output received from the second modem section 34.

9/ Second packet receiving unit 36

Die zweite Paketempfangseinheit 36 empfängt eine Ausgabe vom zweiten Modemabschnitt 34 in der Form von digitalen Signalen, aus welchen sie zum Endgerät 32 adressierte Pakete auswählt, sie extrahiert heruntergeladene Daten und gibt sie zum Endgerät 32 aus. Die heruntergeladenen Daten bestehen sowohl aus Kommunikationsdaten als auch aus Kommunikationssequenz-Steuerdaten.The second packet receiving unit 36 receives an output from the second modem section 34 in the form of digital signals, from which it selects packets addressed to the terminal 32, extracts downloaded data and outputs it to the terminal 32. The downloaded data consists of both communication data and communication sequence control data.

10/ Second communication sequence control 37

Die zweite Kommunikationssequenz-Steuerung 37 entspricht der vorgenannten ersten Kommunikationssequenz-Steuerung 16 und steuert die Operation der zweiten Paketübertragungseinheit 33 und der zweiten Paketempfangseinheit 36.The second communication sequence controller 37 corresponds to the aforementioned first communication sequence controller 16 and controls the operation of the second packet transmission unit 33 and the second packet reception unit 36.

Die Art von heruntergeladenen Daten, die vom Hostcomputer 11 zum Endgerät 32 übertragen werden könnten, enthält folgendes:The type of downloaded data that could be transferred from the host computer 11 to the terminal 32 includes the following:

(1) Karaoke-Musikdaten (MIDI-Daten) und Bilddaten.(1) Karaoke music data (MIDI data) and image data.

(2) Anwendungsgebührendaten bzw. -ladedaten(2) Application fee data or charging data

(3) Liste von Musiktiteln.(3) List of music tracks.

Die Art von hinaufgeladenen Daten, die vom Endgerät 32 zum Hostcomputer 11 übertragen werden könnten, enthält das folgende:The type of uploaded data that could be transferred from the terminal 32 to the host computer 11 includes the following:

(I) Ein Bestätigungssignal vom Endgerät 32, um zu bestätigen, daß heruntergeladene Daten vom Hostcomputer 11 rechtzeitig beim Endgerät 32 angekommen sind.(I) A confirmation signal from the terminal 32 to confirm that downloaded data from the host computer 11 has arrived at the terminal 32 in time.

(II) Ein Musikanfragesignal, das nach einem Herunterladen von spezifizierten Musik- und Bilddaten fragt.(II) A music request signal requesting download of specified music and image data.

(III) Ein ID-Signal vom Endgerät 32, um die Identität des Endgeräts 32 zu bestätigen, um dadurch die Endgerätesteueroperationen zu vereinfachen, die durch die Zentrale 10 ausgeführt werden.(III) An ID signal from the terminal 32 to confirm the identity of the terminal 32, thereby facilitating the terminal control operations performed by the center 10.

(IV) Ein Fehlersignal vom Endgerät 32, um die Zentrale 10 darüber zu unterrichten, daß ein Fehlerzustand im Endgerät 32 aufgetreten ist.(IV) An error signal from the terminal 32 to inform the central station 10 that an error condition has occurred in the terminal 32.

(V) Ein Operationssignal vom Endgerät 32, um die Zentrale 10 über den Betriebszustand des Endgeräts 32 zu benachrichtigen.(V) An operation signal from the terminal 32 to notify the control center 10 of the operational status of the terminal 32.

Durch Verwenden der oben umrissenen Konfiguration ist es beispielsweise möglich, die Leerlaufzeit auf dem Telefonnetz 40, wenn der Hörer auf der Gabel abgelegt ist, für die Übertragung von Rundfunkdaten von der Zentrale 10 zum Zuhause eines Anwenders 30 mittels des Telefonnetzes 40 zu verwenden. In diesem Fall wird dann, wenn das System zur ersten Zentraleinheit 17 umgeschaltet ist, eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Hostcomputer 11 und dem Endgerät 32 ausgeführt. Genauer gesagt werden heruntergeladene Daten vom Hostcompu ter 11 in der ersten Paketübertragungseinheit 12 in eine Paketdatenform umgewandelt. Die Daten-Vermittlungseinheit 13 wählt dann entweder die Paketdaten oder die vorgenannten Rundfunkdaten aus und gibt die ausgewählten Daten zum ersten Modemabschnitt 14 aus, wo sie in eine analoge Signalform moduliert und zum Telefonnetz 40 ausgegeben werden. Auf einen Empfang beim Zuhause eines Anwenders 30 hin werden die analogen Signale im zweiten Modemabschnitt 34 in die Form von digitalen Signalen demoduliert, aus welchen dann Rundfunkdaten durch den Rundfunkdaten-Extrahierer 35 extrahiert und zur Heimvorrichtung 38 ausgegeben werden, und zum Endgerät 32 adressierte heruntergeladene Daten eines Pakets werden durch die zweite Paketempfangseinheit 36 extrahiert und zum Endgerät 32 ausgegeben.By using the configuration outlined above, it is possible, for example, to use the idle time on the telephone network 40 when the handset is on the hook for transmitting broadcast data from the central office 10 to a user's home 30 via the telephone network 40. In this case, when the system is switched to the first central unit 17, bidirectional communication is carried out between the host computer 11 and the terminal 32. More specifically, downloaded data from the host computer 11 ter 11 in the first packet transmission unit 12 into a packet data form. The data switching unit 13 then selects either the packet data or the aforementioned broadcast data and outputs the selected data to the first modem section 14 where it is modulated into an analog signal form and output to the telephone network 40. Upon reception at the home of a user 30, the analog signals are demodulated in the second modem section 34 into the form of digital signals from which broadcast data is then extracted by the broadcast data extractor 35 and output to the home device 38, and downloaded data of a packet addressed to the terminal 32 is extracted by the second packet receiving unit 36 and output to the terminal 32.

Hinaufgeladene Daten vom Endgerät 32 werden andererseits durch die zweite Paketübertragungseinheit 33 in Paketdatenform umgewandelt, wonach sie durch den zweiten Modemabschnitt 34 in die Form von analogen Signalen moduliert werden, die zum Telefonnetz 40 ausgegeben werden. Auf einen Empfang durch die Zentrale 10 hin werden die analogen Signale durch den ersten Modemabschnitt 14 zurück in die Form von digitalen Signalen umgewandelt, von welchen zum Hostcomputer 11 adressierte Pakete von hinaufgeladenen Daten dann durch die erste Paketempfangseinheit 15 extrahiert und zum Hostcomputer 11 ausgegeben werden.Uploaded data from the terminal 32, on the other hand, is converted into packet data form by the second packet transmission unit 33, after which it is modulated by the second modem section 34 into the form of analog signals which are output to the telephone network 40. Upon receipt by the central office 10, the analog signals are converted back into the form of digital signals by the first modem section 14, from which packets of uploaded data addressed to the host computer 11 are then extracted by the first packet reception unit 15 and output to the host computer 11.

Da die Annahme der oben umrissenen Konfiguration eine bidirektionale Eins-zu- Eins-Kommunikation zwischen dem Hostcomputer 11 und dem Endgerät 32 ermöglicht, bedeutet dies somit, daß sowohl die Übertragung von heruntergeladenen Daten vom Hostcomputer 11 zu einem spezifizierten Endgerät 32 als auch die Übertragung von hinaufgeladenen Daten vom spezifizierten Endgerät 32 zum Hostcomputer 11 ohne Verwirrung zwischen unterschiedlichen Endgeräten in jedem Fall ausgeführt werden kann. Die Annahme dieser Konfiguration würde beispielsweise (a) die Übertragung von heruntergeladenen Daten vom Hostcomputer 11 zu einem spezifizierten Endgerät 32 und das Zurücksenden von hinaufgeladenen Daten zur Zentrale zum Bestätigen der richtigen Ankunft der heruntergeladenen Daten beim Endgerät 32, (b) den Empfang durch die Zentrale von Musikanfragen und Befehlen in der Form von hinaufgeladenen Daten vom Endgerät 32 und (c) die Erzeugung eines Protokolls, das ermöglichen würde, daß eine fehlerfreie Kommunikation zwischen dem Hostcomputer 11 und dem Endgerät 32 aus geführt wird, ermöglichen. Darüber hinaus kann deshalb, weil die bidirektionale Kommunikation in der Form einer Paketkommunikation ausgeführt wird, ein einziger Kanal für mehr als einen Zweck gleichzeitig verwendet werden, wodurch ermöglicht wird, daß das Endgerät 32 ohne Unterbrechung des Musikdatendienstes Steueroperationen ausführt. Wiederum ist es durch Verwenden der Mehrfachadressierfähigkeit dieser Kommunikationsvorrichtung möglich, Daten zu allen Endgeräten gleichzeitig zu übertragen.Since the adoption of the configuration outlined above enables bidirectional one-to-one communication between the host computer 11 and the terminal 32, this thus means that both the transfer of downloaded data from the host computer 11 to a specified terminal 32 and the transfer of uploaded data from the specified terminal 32 to the host computer 11 can be carried out without confusion between different terminals in each case. The adoption of this configuration would, for example, enable (a) the transfer of downloaded data from the host computer 11 to a specified terminal 32 and the sending of uploaded data back to the central office to confirm the correct arrival of the downloaded data at the terminal 32, (b) the reception by the central office of music requests and commands in the form of uploaded data from the terminal 32, and (c) the creation of a protocol which would enable error-free communication between the host computer 11 and the terminal 32 from Furthermore, because the bidirectional communication is carried out in the form of packet communication, a single channel can be used for more than one purpose simultaneously, thereby enabling the terminal 32 to carry out control operations without interrupting the music data service. Again, by utilizing the multiple addressing capability of this communication device, it is possible to transmit data to all terminals simultaneously.

Weiterhin wäre es, obwohl die Übertragung von Musikdaten von der Steuervorrichtung 11 zum Endgerät 32 beim oben umrissenen bevorzugten Ausführungsbeispiel mittels MIDI-Daten ausgeführt wurde, gleichermaßen annehmbar, daß eine Übertragung mittels des PCM-(Pulscodemodulations-)Verfahrens ausgeführt würde.Furthermore, although the transmission of music data from the controller 11 to the terminal 32 was carried out using MIDI data in the preferred embodiment outlined above, it would be equally acceptable that transmission was carried out using the PCM (Pulse Code Modulation) method.

Rundfunkdaten, die durch die erste Zentraleinheit ausgegeben werden, sind darüber hinaus derart angenommen worden, daß sie in digitaler Signalform sind, aber es wäre gleichermaßen annehmbar, daß sie in analoger Signalform wären. Bei dieser Art von Fall würde die Daten-Umschalteinheit stromab vom ersten Modemabschnitt positioniert sein, und die Rundfunkdaten würden direkt zur Daten- Umschalteinheit eingegeben werden, ohne daß sie anfangs durch den ersten Modemabschnitt geführt würden. Der Rundfunkdaten-Extrahierer würde ebenso eher direkt mit dem Telefonnetz verbunden sein, als mittels des zweiten Modemabschnitts.Broadcast data output by the first central processing unit has, moreover, been assumed to be in digital signal form, but it would be equally acceptable for it to be in analog signal form. In this type of case, the data switching unit would be positioned downstream of the first modem section, and the broadcast data would be input directly to the data switching unit without initially passing through the first modem section. The broadcast data extractor would also be connected directly to the telephone network rather than through the second modem section.

Claims

1. Device for bidirectional communication on a telephone line, the device using the idle time on a telephone network (40) connecting the switching system (21) of a telephone exchange (20) to a user's home (30) for the transmission of data from a centre (10) which is independent of the telephone exchange (20) by means of the telephone network (40) to the user's home (30),

wherein the control center (10) is equipped with

(a) a control device (11) which outputs downloaded data and control signals and receives uploaded data,

(b) a central unit (17) which outputs broadcast data,

(c) a first packet transmission device (12) which converts the downloaded data received from the control device (11) into packet form,

(d) a first packet receiving device (15) which receives signals from the telephone network (40), selects packets addressed among the signals to the control device (11), extracts uploaded data from the packets and outputs the uploaded data to the control device (11), and

(e) a first communication sequence control device (16) which controls the sequence of incoming and outgoing communications with respect to the first packet transmission device (12) and the first packet reception device (15), and

wherein the home of a user (30) is equipped with

(f) a terminal (32) which outputs uploaded data and receives downloaded data,

characterized in that the control center (10) is further equipped with

(g) a data switching device (13) which receives an output from the first packet transmission device (12) and from the central unit (17) and establishes a communication sequence in accordance with the control signal received from the control device (11), and wherein the home of a user (30) is further equipped with

(h) a second packet transmission device (33) which converts uploaded data received from the terminal (32) into packets which it outputs to the aforementioned telephone network (40),

(i) a second packet receiving device (36) which receives signals from the telephone network (40), selects packets addressed to the aforementioned terminal (32) from the signals, extracts downloaded data from the packets and outputs the downloaded data to the terminal (32),

(j) a second communication sequence control means (37) which controls the sequence of incoming and outgoing communications with respect to the second packet transmission means (33) and the second packet reception means (36), and

(k) a broadcast data extraction device (35) which receives the downloaded data and extracts the broadcast data therefrom.

2. A bidirectional communication device according to claim 1, wherein the data switching device (13) generates a communication window in the broadcast data upon receipt of a control signal from the control device (11), the window being used for packet communication of the downloaded data by selectively outputting either the packets or the broadcast data to the telephone network (40), and

the home of a user (30) is still equipped with

(l) a home device (38) that reproduces or plays back the broadcast data.

3. A bidirectional communication device according to claim 2, wherein the home device (38) includes a function that enables a switching device (22) installed in the telephone exchange (20) to be turned on and off and the central unit (17, 17', 17") to be selected.

4. A bidirectional communication device according to any one of the preceding claims, wherein said downloaded data includes MIDI data generated according to the MIDI standard, and said terminal (32) has a MIDI sound source which is operated by the MIDI data.

5. Device for bidirectional communication according to one of the preceding claims, wherein

the downloaded data contains MIDI data and image data for use in connection with a karaoke system, and

the terminal (32) comprises a MIDI sound source operated by the MIDI data and an image device.

6. A bidirectional communication device according to any one of the preceding claims, wherein the downloaded data includes PCM data generated by the PCM method and the terminal (32) has a reproduction device operated by the PCM data.

7. A bidirectional communication device according to any one of the preceding claims, wherein the first packet transmission device (12) and the second packet transmission device (33) each include a function by which it can divide received data, insert flags and identifiers and rearrange the data in packet form.

8. A bidirectional communication apparatus according to any one of the preceding claims; wherein the first communication sequence controller (16) includes a function by which, upon receipt of an incoming packet in which it detects no error, it transmits a positive acknowledgement packet and, upon receipt of an incoming packet in which it detects an error, it transmits a negative acknowledgement packet for requesting retransmission of the incoming packet.