JP2004040824A - ワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置と通信する移動通信用加入者装置及び方法 - Google Patents

Abstract

　【課題】　ワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置と通信する移動通信用加入者装置及び方法を提供する。
　【解決手段】　この装置では、携帯電話、ポータブル・コンピュータ等、エンドユーザの移動通信用加入者ユニットとの間でメッセージのワイヤレス転送を行ない、携帯電話、コンピュータ、ファクシミリ等のエンドユーザ通信デバイスのユーザが、ワイヤレス転送を高速化するため使用可能なエアリンク通信チャネルの割当てと総合化を要求できる。使用可能なエアリンク・チャネルを検出／予約及び総合化し、エンドユーザ通信デバイス間（一方は移動式）でメッセージを転送するため、通常は情報転送ネットワーク、チャネル通信無線機、及びマイクロプロセッサが用いられる。
【選択図】　図１３

Description

本発明は、一般的にはワイヤレス・エア（無線）リンク通信に可変帯域幅を提供する装置及び方法に関し、特に、使用可能なエアリンク通信チャネルを総合することによって、携帯電話やポータブル・コンピュータ等、移動通信無線のユーザにワイヤレス可変帯域幅が要求によって割当てられるようにする装置及び方法に関する。

　データまたは情報の転送は、別々の場所で通信するデスクトップ・コンピュータまたはパーソナル・コンピュータ間、コンピュータとファクシミリとの間、及び電話とコンピュータとの間で広く行なわれている。どのような通信であっても、送信側デバイスは"発信側"或いは"発信側アドレス"として識別され、受信側デバイスは"ターゲット・アドレス"になる。発信側デバイスとターゲット・デバイスは通常、通信が進行中であれば何度か役割を変えるが、ある時間をみれば一方のデバイスは発信側であり他方はターゲットである。

　シンプルなコンピュータ・ネットワークには、発信側デバイス、少なくとも１つの情報転送ネットワーク、ターゲット・デバイス、及び発信側、情報転送ネットワーク、ターゲットをつなぐ通信ケーブルがある。通常、発信側デバイスとターゲット・デバイスは、直接リンク転送でモデムまたはサーバ、或いはサーバかモデムのどちらか、または両方を使用するローカル・エリア・ネットワークを通して通信するコンピュータを含む。現在用いられている通信デバイスには、ワイヤレス・エアリンク・チャネルを通して通信する携帯電話、ポータブル・コンピュータ、ポータブル・ファクシミリ、またその組み合わせ等がある。直接リンク通信デバイスは、一般には直接リンク、すなわち通常は商用電話回線、銅線、光ファイバ・ケーブル、リース回線、私設回線等であるワイヤ接続やケーブル接続を通して情報を転送する。直接リンク転送の場合、情報転送ネットワークは発信側からメッセージやデータを受け取り、ターゲット・アドレスに通信を転送またはルーティングする。このようなリンクは安定しており、エラー・フリーであるので高速或いは低速の連続パケット転送が可能である。ワイヤレス転送の場合、メッセージは小さい単位に分けられる。この単位のサイズは、中間のネットワーク、転送速度、及びエラー訂正方式により異なる。メッセージは次に一定速度のエアリンク・チャネルを通して送受信局に転送される。これらユーザ・データ単位は、カプセル化によりパケットとしてパケット・ネットワークを通して送られるか、単に非パケット・ネットワークを通してターゲット・デバイスにシーケンシャルに送られる。どのような通信においても、メッセージのサイズ及び発信側と最終ターゲットの間の距離に応じて、一般にクラウドと呼ばれるパケット・システムや非パケット・システムの情報ネットワークが２つ以上は関係する。

　情報転送ネットワークは一般に、ＰＳＴＮ（public switch telephone network）等の非パケット・システムかパケット・ネットワークを含む。ＰＳＴＮ、すなわち非パケット・ネットワークは、電話会社によって用いられるタイプのネットワークである。一般にＰＳＴＮは、番号をダイヤルすることによって、あらかじめ選択された交換機がアクティブになったときに電話回線を通してエンドユーザのメッセージをルーティングする複数の交換機を含む。通常、ＰＳＴＮのエンドユーザ・メッセージは、ネットワークによって採用された通信ソフトウェアとモデムに記録されている通り、所定時間、所定シーケンスで分割され、ターゲット・アドレスまたはモデムに送られる。ＰＳＴＮは定期的に停止して自体の同期をとり直し、エラーをチェックする。電話会社は、情報が伝えられたかどうかとは無関係に、通信デバイス間でＰＳＴＮ接続が確立された総時間についてコンピュータ・ユーザまたはユーザに課金を行なう。これは長距離電話での課金に例えることができる。一般にＰＳＴＮのコンピュータは、電話回線を通してコンピュータ間に直接リンクをなす、ダイヤルされる数字とモデムを通して通信する。モデムは、電話のように、目的のターゲット・コンピュータのモデムの電話番号をダイヤルし、ＰＳＴＮ内の対応する交換機をアクティブにして、ターゲット・アドレスにアクセスする。従って、コンピュータ・モデム間に通信リンクが確立されるときはいつでも、ユーザはモデムが通信リンクを確立した総時間について課金される。

　パケット・ネットワークはＰＳＴＮ通信に代わるものを提供する。パケット・ネットワークはパブリックとプライベートの通信ネットワーク・クラウドを提供する。これらはコマンド・ベースのサービスであり、データ情報のパケットを転送するためにパケット・ルータの網を使用する。通常、パケット・ルータの網は典型的なパケット・ネットワークからなり、ネットワークは特定のパケット・ルータ・ルートを通してパケットを転送する。ＰＳＴＮキャリア・システムとは対照的に、パケット通信ネットワークのサーバは、パケット・ルータを使ってエンドユーザのメッセージ単位をパケットとしてルーティング及び転送し、一般にカスタマは転送されたパケット数またはパケット当たりの情報のビット数により課金される。従ってパケット・ルータとは、情報のパケットを、そのターゲット・アドレス或いは別のパケット・ルータにルーティングされて通信内容が転送される際に、一時的に格納して転送する通信キャリアに過ぎない。ユーザ・データのメッセージ単位はカプセル化によりパケットにされ、アドレス・ヘッダ、エラー訂正ビット、同期ビット等が付けられる。パケットはパケット・ルータ・ネットワークを通してターゲット・アドレスにルーティングされる。メッセージやデータ列を転送するために用いられるルートの数は、ネットワーク・クラウドの管理、ネットワークの容量、及び転送負荷の大きさによる。従って、あるメッセージはターゲットに転送されるまでに１つのルータしか通過せず、またあるメッセージはターゲットに届くまでに複数のルータを通過することがある。

　パケット・ネットワーク間、またはパケット・ネットワークとターゲット間の通信はＰＳＴＮに用いられるものとは異なるが、モデム及びソフトウェアにより行なわれる。パケット・ネットワークは、"ユーザＩＤ、コンピュータ名、会社名、ネットワーク名"のような正規のアドレスを用いる。これは通常のテキスト、数字列、またはその組み合わせであり、アドレスされたメッセージが通過するネットワークのタイプによる。

　ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）は、適度な数のローカルなコンピュータ・グループが、Ethernet（Ｒ）等、数少ない標準的方法の１つにより接続されたものである。例えば、これらコンピュータがピアとしてネットワークを共有したり、サーバと呼ばれる共有リソースを使用して、インターネットの場合のように他のネットワークと通信できるようにＬＡＮ内のコンピュータをサポートしたりできる。サーバは基本的には、他のネットワークへのゲートウェイを提供する。サーバはまた、プリンタ・キューとして機能するプリント・サーバや、ファイル・ライブラリにアクセスするためのファイル・サーバにもなる。通信サーバは、ネットワークに接続するときにはルーティング機能を組み込んだり、外部ルーティング・マシンに接続したりできる。外部ルーティング・マシンとは、パケット・データ・ネットワークの場合にはパケット・ルータであり、ＬＡＮ内でエンドユーザのコンピュータがアクセスし共有するモデム群である。前者の場合、サーバはパケット・ルータとターゲット・デバイスとの間のリンクを提供し、ここでＬＡＮは、ユーザ識別コードやターゲット・ターミナルのアドレスをもとに、サーバからターゲット・アドレスに通信内容を直接リンクする。ＬＡＮネットワーク・サービスは、電話会社から電話回線をリースするか、私設回線を提供して通信データのパケットを転送する。

　通常、コンピュータはサーバを利用してパケット・ルータと通信する。データ転送を始める際、コンピュータは、そのユーザＩＤを通して、コマンドをＬＡＮに送って通信内容を目的のターゲット・アドレスに転送する。ＬＡＮはそのサーバをアクティブにしてからサーバを通してコマンドとデータを送る。サーバはパケット・ルータ・ネットワーク等、目的の情報転送ネットワークとリンクする。必ずしもすべてのコンピュータ・ターミナルがローカル・エリア・ネットワークを通してリンクされるわけではない。パケット・ルータ・システムを通したデータ転送を準備する際にサーバと直接通信することもある。パケット転送ネットワークは、選択されたパケット・ルータへのデータ転送を受け入れる。パケット・ルータは一時的にパケット内の情報を格納し、必要な場合は、データが最終的にターゲット・コンピュータまたはコンピュータのサーバに届くまで次のルータへ転送する。ターゲット・サーバはターゲット・アドレスを見つけ、ターゲット・ターミナルやターゲットＬＡＮがデータ転送内容を受け取ってターゲット・ターミナルへルーティングできるようにする。

　データ情報のサイズと通信チャネルにより転送速度が決定される。例えば、用いられるコンピュータや情報転送ネットワークによるが、数キロバイト程度の小さいメッセージは転送に数分しかかからず、大きい表計算シートやビデオ等、メガバイトのメッセージには数時間かかる。その結果、通信リンクが維持される時間によってカスタマが課金される代表的な低速ＰＳＴＮシステムの場合、大きいメッセージを転送するのは比較的コスト高になる。パケット・ルータを利用した通信ネットワークは、厳密なオンライン時間ではなくパケットにより課金するのでそれほど高価ではないが、大きいメッセージを一定速度で転送するときはコスト高になることがある。

　直接リンクされ、パケット・ルータ及びサーバを通して、また場合によってはＰＳＴＮ交換回路を通して通信するデバイスは、チャネル転送機器を使用してワイヤや直接リンクの転送帯域幅を変え、転送速度を上げることができる。チャネル機器は通信帯域幅を拡大するので、大きいメッセージをより便利に高速に転送できる。従来のチャネル機器は、広い総帯域幅が得られるように転送ラインの使用可能なチャネルを検索し、これらのチャネルを総合する。発信側コンピュータは転送前にパケット・ルータを通してコマンドを送り、帯域幅を大きくするためにチャネルの総合化を要求する。チャネル機器は、要求された帯域幅をその特定の転送経路で使用できる総帯域幅から提供することで、使用可能なチャネルを見つけて総合する。

　しかし問題は、通信チャネルの総合化はエアウェイ帯域幅チャネルで情報を転送するワイヤレス・エアリンク・プロトコルには利用できないということである。すなわち従来のワイヤレス通信システムは、ケーブルや電話回線を通して直接通信するコンピュータ・システムのように、エアリンクの使用可能なチャネルを総合してエアリンク通信チャネルの総帯域幅を増やすことはできない。ワイヤレス通信は可変帯域幅が使用できないので、一定速度での、すなわち１つのチャネルを通した転送に限られる。ワイヤレス・リンクで通信データを転送するためのチャネルはどの時間でも複数存在するが、これらのチャネルはそれぞれ帯域幅が固定である。ワイヤード・リンクではチャネルの総合化がされているが、ワイヤレス通信ではそうではない。現在の加入者リモート通信デバイスは、要求によって可変エアリンク帯域幅を割当てて、ワイヤレスすなわちエアリンクの転送に使用可能なエアリンク・チャネルの総帯域幅を上げることはできない。直接ケーブル・リンクで情報を送るコンピュータは帯域幅の拡大を指示し、要求に応じてその帯域幅を変えられるが、携帯電話、ポータブル・コンピュータ、ポータブル・ファクシミリ等のリモート・デバイスは単一チャネル転送に限られる。すなわち、リモート通信デバイスは最初、ある固定帯域幅チャネルでワイヤレス・ハイウェイを通してデータを送受信局に転送し、帯域幅の拡大や使用可能なチャネルの総合化を要求して総帯域幅を大きくしたり、ワイヤレス・データ転送速度を上げたりはできない。従って、直接リンク・チャネルを総合する機能は、ワイヤレス通信では効果がなく、帯域幅を大きくすることができないのでエアリンクでのメッセージ転送は遅くなる。

　その結果、既存のワイヤレス・エアリンク・プロトコルでは一定速度でのデータ転送しか出来ず、通常はどのようなネットワークでも速度は１つである。これは、チャネルの周波数と既存無線チャネルのガードバンド分離による場合があるが、ほとんどの場合、追加チャネルで帯域幅容量の増加を要求することは簡単にはできなないこと、また既存チャネルを総合して広帯域幅のチャネルを得ることができないことによる。そのため、データ量が比較的多いメッセージの転送は固定帯域幅の単一チャネルに限られ、エアリンクによる転送は従来のワイヤード・リンクを通して通信するシステムによる場合よりもかなり時間がかかる。従って、帯域幅の増加とチャネルの総合化を要する関連リンクは、リモート通信デバイスや移動通信デバイスと送受信局の間のワイヤレス・エアリンクである。というのは、通信内容がローカルの受信ポイントに届けば電話回線等のケーブルの総合チャネルを通して転送できるからである。従って、エンドユーザの通信システムの能力が充分に活用できるように、ワイヤレス通信の総帯域幅を拡大するため、ワイヤレス・エアリンク・チャネルを総合する装置または方法が求められる。

　従来技術ではチャネルを割当て、チャネルの代替ルーティングを行ない、ガードバンドをデータ転送に使用し、ある場所でのチャネル使用を最適化し、チャネルの未使用スポット（quiet spots）間のチャネル・ホッピングを利用し、無線通信用のチャネルを割当てるデバイスがいくつか考案されているが、これらのデバイスは上述の問題に取り組まず、また解決せず、ワイヤレスすなわち無線のチャネルで情報転送の速度と効率を高め、ワイヤレス・エアリンク通信ゾーンで使用可能なチャネルを検索／検出及び総合するシステムは提供していない。例えば以下のように帯域幅を割当てる通信ネットワークがある（特許文献１参照。）。すなわち、このネットワークは相互接続された複数のノードからなり、ネットワーク・ノード間でネットワーク帯域幅を共有するために帯域幅が細かく分けられる。ネットワークは、転送トラフィックの情報を処理するために、ノード間に直接ワイヤード・リンクすなわち経路を確立するノードに共通に接続された共有帯域幅プールを使用する。ネットワーク・ノード間に直接リンクが確立されるが、ワイヤレス・リンクで帯域幅を変更或いは拡大するために使用可能な無線チャネルは割当てられず、また総合されない。

　また、ネットワーク直接リンクの切断障害後にネットワーク・ノード間の共通路を復元するものもある（特許文献２参照。）。あるリンクが故障したためにデフォルトの通信リンクが切断されたとき、ノード間の直接リンク通信を回復するようにされた自動ネットワーク復元法が示されている。故障した通信リンクで失われた帯域幅をもとに予備帯域幅が最大のリンクが検索され、ノード間で帯域幅が最大の直接リンクが選ばれ、失われたパスが置き換えられる。しかしエンドユーザには焦点があてられず、要求によって使用可能な総合エアリンク・チャネルが検索されてワイヤレス通信の帯域幅が拡大或いは変更されることはない。

　また、最後の品質と最後の使用状態をもとに個々のチャネルを割当てるものもある（特許文献３参照。）。更に、好適なチャネル・リストから通信チャネルを割当てるチャネル・アロケータを含む基地局と無線通信システムもある。チャネルは所定しきい値のチャネル品質に関して平均マージン値に従って割当てられる。ワイヤレス情報転送の効率を改良する動的帯域幅エアリンク割当てシステムは開示されておらず、直接リンク通信に単一チャネルが割当てられる。

　また、固定帯域幅チャネルを使用する無線電気通信システムもある（特許文献４参照。）。このチャネルは通常はボイス・チャネルであり、輻輳したエリアで高速なコール設定とスタート・タイミングを図る形でネットワーク制御信号が転送される。複数の音声無線スロットを持つチャネルで空きタイム・スロットを見つけることによって中央無線周波数が使用できるかどうかを決定する無線電気通信システムが示されている。多数の制限無線周波数を準備せずに中央トラフィックの増加に応えようとしている。どの無線周波数が使用できるかが確認され、複数の音声無線の各タイム・スロットが空いているかどうか確認され、空きタイム・スロットをもとに無線チャネルが選択される。

　また、移動無線機の場所がわかっているときに無線チャネルの使用状態を最適化するものもある（特許文献５参照。）。移動無線機の位置をもとに移動無線機にチャネルが割当てられて、ある地域内の通信チャネルの割当てが最適化される。割当て帯域幅を増やして転送効率を最大にするために要求によってチャネルが総合されることはなく、ある地域内のチャネルの割当てを最適化するために移動するユーザの位置に焦点があてられる。

　または、既存のガードバンドで低電力信号を使用してデータを送る周波数分割多重ガードバンド通信システムもある（特許文献６参照。）。信号は、指定電力レベルより低く保たれることでノイズのように見せかけるので、主周波数分割多重器の復元に対する干渉は起こらない。

　前記の参照文献は、エンドユーザの要求に応じてエアリンク・チャネルでワイヤレス可変帯域幅通信を行なう装置や方法は提供していない。無線エアリンクにおけるワイヤレス通信のための可変帯域幅は、これまで１つのエアリンク・チャネルでしか転送出来なかったために一定速度に限られていた通信データの転送効率と転送速度を高めるためには重要である。
米国特許第５１３０９８２号明細書 米国特許第５０６５３９９号明細書 米国特許第４２８０６３０号明細書 米国特許第５２１０７５２号明細書 米国特許第５２１４７８９号明細書 米国特許第５００５１６９号明細書

　本発明の目的は、エンドユーザがエアリンク転送のために"帯域幅の拡大"を要求できるエンドユーザ・デバイス間のワイヤレス通信の速度と効率を高める装置及び方法を提供することである。

　本発明の他の目的は、通信システムのエンドユーザが、ワイヤレス転送を高速化するために使用可能なエアリンク、すなわち無線のチャネルの総合化を要求できる装置及び方法を提供することである。

　本発明の他の目的は、携帯電話、ポータブル・コンピュータ等のエンドユーザ・デバイスが、リモートの移動ターゲット・デバイスとの間でより多くの情報をより速く送信するために、エアリンク・チャネルによる可変速の情報転送を要求できるようにすることでワイヤレスの可変帯域幅エアリンクを提供することである。

　本発明の他の目的は、携帯電話、ポータブル・コンピュータ等の移動デバイスのエンドユーザが、エアリンク・チャネルを通してメッセージや情報をより高速に転送するために、要求によって使用可能な無線チャネルの帯域幅を増やすことのできる装置を提供することである。

　本発明の他の目的は、より大きいメッセージをより高速に転送できるように、リモート・デバイスとトランシーバとの間でメッセージが転送されるエアリンク・チャネルの総帯域幅を増やすために、使用可能な無線チャネルを総合する方法を提供することである。

　本発明に係るエアリンク通信チャネルの総帯域幅を変更してワイヤレス・メッセージ転送を高速化するワイヤレス帯域幅エアリンク装置と通信する移動通信用加入者装置は、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置との間でメッセージのワイヤレス転送を行なうためにエアリンク帯域幅を増やすよう、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、使用可能なエアリンク通信チャネルを検出して総合する要求を送信する手段と、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置から、総合のため使用可能なエアリンク通信チャネルが予約されたとの確認を受信する手段と、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、予約された使用可能なエアリンク通信チャネルを総合するために確認に対する応答を送信する手段とを含む。

　また、本発明に係るエアリンク通信チャネルの総帯域幅を変更してワイヤレス・メッセージ転送を高速化するワイヤレス帯域幅エアリンク装置と通信する移動通信用加入者装置における方法は、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置との間のメッセージのワイヤレス転送を行なうためにエアリンク帯域幅を増やすよう、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、使用可能なエアリンク通信チャネルを検出して総合する要求を送信するステップと、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置から、総合のため使用可能なエアリンク通信チャネルが予約されたとの確認を受信するステップと、ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、予約された使用可能なエアリンク通信チャネルを総合するために確認に対する応答を送信するステップとを含む。

　本発明は、前記を含むその目的に従ってエアウェイにおける使用可能な通信チャネルを総合することによって、ワイヤレス・エアリンク・プロトコルを通したデータ転送の帯域幅または速度を増す装置及び方法を含む。このワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置は、加入者リモート・ユニット、トランシーバ局、マスタ・マイクロプロセッサ、ソフトウェア・パッケージ、及びチャネル無線機に、エンドユーザ用移動ユニットと通信する任意のエンドユーザ・デバイスの加入者リモート・デバイスが、使用可能な無線、すなわちエアリンクのチャネルの総合化を要求できるようにすることによって先に述べた従来技術の問題を解決する。使用可能なエアリンク・チャネルの帯域幅を増やすことにより、メッセージはより速く転送され、受信される。一般に本発明は、マスタ・マイクロプロセッサとソフトウェア・パッケージからなるが、マスタ・マイクロプロセッサと通信するための対応するマイクロプロセッサ・カード、トランシーバ、及びモデムを持つ携帯電話、ポータブル・コンピュータ、ポータブル・ファクシミリ等、従来のチャネル無線機やワイヤレス加入者リモート・ユニット（ＳＲＵ）も追加できる。通常、ＳＲＵは、トランシーバ局との間でメッセージを送受信するトランシーバと、他方のエンドユーザと通信リンクを確立するためのモデムを含む。本発明は、トランシーバ・タワーからメッセージを転送するために使用可能な無線チャネルを検出し、総合することのできる従来の任意のタイプのチャネル無線機を採用できる。

　本発明は、大きいメッセージを加入者リモート・ユニット（ＳＲＵ）、すなわちエンドユーザ用移動デバイスとの間でより効率よく転送できるように、ＳＲＵまたはターミナルのエンドユーザ・デバイスが、使用可能なエアリンク無線チャネルを要求によって総合して使用可能な総帯域幅から総帯域幅を増やすことができる装置を提供する。また、加入者リモート・ユニット・デバイスとトランシーバ局の間で通信を高速化するために使用可能なエアリンク・チャネルを総合する方法がこの装置によって提供される。一般にこの方法は、ＳＲＵとトランシーバの間でメッセージを転送するために使用可能なエアリンク・チャネルの総合を要求し、要求をマスタ・マイクロプロセッサに送り、マイクロプロセッサの要求でチャネル無線機を起動してトリガし、使用可能なエアウェイ・チャネルを検索／検出及び予約し、マスタ・マイクロプロセッサから発信側デバイスへ確認を送り、総合されたチャネルを通して発信側からメッセージを転送する、ＳＲＵの発信側エンドユーザ・デバイスを含む。

　ＳＲＵが発信側デバイスである場合、これはトランシーバ・タワーを通してマスタ・マイクロプロセッサにエアリンク・チャネルの総合化要求を転送する。ＳＲＵは、エアリンク・チャネルが総合されたことの確認をマスタ・マイクロプロセッサから受信した後、そのメッセージを準備してトランシーバ・デバイスに転送する。トランシーバ・デバイスはそのメッセージを直接、チャネル無線機を通して外部情報転送ネットワーク、すなわちパケット・ルータ・ネットワーク或いはＰＳＴＮに送り、後者はそれを発信側の指示通りにターゲット・アドレスにルーティングする。一方ターミナル・デバイスが発信側の場合、ターミナル・デバイスは総合化要求をパケット・ルータ・ネットワークを通してマスタ・マイクロプロセッサに送り、そのメッセージを準備して外部転送ネットワークに転送し、ネットワークはそれを無線機に送ってからトランシーバに送る。トランシーバは最終的にメッセージを総合エアリンク・チャネルを通してＳＲＵに転送する。本発明は、既存のワイヤレス・エアリンク・プロトコルでは一定速度でのデータ転送しか出来ないワイヤレス通信に対しての新規アプローチを示す。本発明によれば、エアリンクを通したワイヤレス・プロトコル間のデータ転送は速度または帯域幅を増やして達成できる。

　ワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置は、好適な実施例では、サポート・ソフトウェアを持つマスタ・マイクロプロセッサ、チャネル無線機、及びトランシーバを含む。ワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置により、エンドユーザの移動通信デバイスは、エアリンクすなわち無線の総合チャネルを通してメッセージを送受信できる。エアリンク・チャネルを総合することで転送媒体の総帯域幅が増加する。エンドユーザの移動デバイスすなわちＳＲＵは、携帯電話、ポータブル・コンピュータ、ポータブル・ファクシミリ等であり、固定エンドユーザ・デバイスは通常、デスクトップ・コンピュータ、ファクシミリ、マイクロプロセッサを持つコピー機等のターミナル・デバイスである。トランシーバ局と固定ターミナル・デバイスの間の通信は、直接ワイヤード・リンクを通して行なわれ、通信内容はパケット・ルータ・ネットワークまたはＰＳＴＮ等の情報転送ネットワークを通して転送される。どのような通信シーケンスでも一方のエンドユーザ・デバイスはターゲット・アドレスを含み、もう一方のエンドユーザ・デバイスは発信側アドレスを含む。ここでは説明の便宜上、ＳＲＵを発信側アドレスとして説明し、ターミナル・デバイスはターゲット・アドレスとして言及することがあるが、どのような通信においても、いずれのデバイスもメッセージの転送や受信ができるように役割を逆にすることができる。

　ＳＲＵは好適には、プログラミング機能を持つ携帯電話や携帯電話アダプタ、モデム、及びトランシーバを持つラップトップ・コンピュータ等の移動通信用携帯デバイスを含む。ＳＲＵは、外部トランシーバ局を通して、エアリンクすなわち無線のチャネルを通してメッセージを送受信することによって、固定ターミナル・デバイスまたは他のＳＲＵと通信する。ワイヤレス転送はこれまで常に一定の帯域幅の単一チャネルを通して行なわれてきたが、本発明では、帯域幅が全体として増加するように、エンドユーザ・デバイスが空きエアリンク・チャネル（無線チャネル等）の総合化を要求できる。トランシーバ局はメッセージをチャネル無線機を通して、外部転送ネットワークすなわちパケット・ネットワークまたは非パケット・ネットワーク、次にサーバ、モデムまたは両者へ、そして最終的にターミナル・ターゲット・アドレスへルーティングすることによって、ＳＲＵから受信されたメッセージをターゲット・アドレスに送る。ターミナルが発信側デバイスなら、ターミナルは、チャネルの総合化を開始するためにその要求をパケット・ルータを通してマスタ・プロセッサに送り、プロセッサはチャネル無線機をアクティブにして、使用可能なチャネルの検出、予約、及び総合化を行なう。その後、ターミナルは所望のメッセージをそのモデム、サーバ、または両者を通して外部転送ネットワークに、次にチャネル無線機とトランシーバに送り、トランシーバはメッセージを総合エアリンク・チャネルを通してＳＲＵに転送する。いずれの場合もトランシーバ局とターミナル・エンドユーザ・デバイスの間の転送はすべて直接リンク、すなわちワイヤード・リンクを通して行なわれる。

　前記の通りＳＲＵまたはターミナルは、エアリンクを通してより高速な転送が行なえるように、メッセージをトランシーバ・デバイスに転送する前にエアリンクで使用可能な複数の無線チャネルを総合することをマスタ・マイクロプロセッサに要求できる。マスタ・マイクロプロセッサは、使用可能な無線チャネルを検索／検出して割当て、総合するようチャネル無線機を起動して指示できるように、転送されるメッセージのサイズについての情報を発信側から受信する。チャネル無線機は起動後に使用可能な総合できるエアリンク・チャネルを検索／検出し、その情報をマスタ・マイクロプロセッサに送る。マスタ・マイクロプロセッサはどのチャネルを割当てて総合するかを決定し、チャネル無線機に確認コマンドを送り、選択されたチャネルを総合する。従来技術の所で述べたように、既存の転送機器は、ターゲットのターミナル・デバイスとトランシーバとの間でメッセージをより効率よくルーティングするために直接リンク・ケーブルのチャネルを総合する。本発明では無線すなわちエアリンクのチャネルの総合化は、どのデバイスがメッセージを転送するかにより、ＳＲＵまたはターミナル・デバイスのいずれかの要求によって行なわれる。

　エンドユーザ・デバイス側には、好適な実施例に従って２つのオプションがある。エンドユーザはこれまでの産業技術を利用して、通常は帯域幅が固定された１つのエアリンク・チャネル、或いは総合エアリンク・チャネルを通してメッセージを送受信するオプションがある。エンドユーザはそのリクエストをマスタ・マイクロプロセッサに送る。リクエストが１つのエアリンク・チャネルによる転送なら、マスタ・マイクロプロセッサはメッセージを転送するためにエアリンク・チャネルを準備することをチャネル無線機に要求する。発信側エンドユーザがＳＲＵのとき、メッセージはトランシーバで受信されて先に述べたような経路を送信される。一方、リクエストがエアリンク・チャネルの総合化要求であれば、マスタ・マイクロプロセッサはチャネル無線機を初期化して、使用可能なエアリンク・チャネルを検出、予約、及び総合する。ある実施例の場合、エンドユーザは、総合チャネル転送を選択する前に、使用可能なエアリンク・チャネルをもとに予測転送時間を計算するオプションがある。予測転送時間を計算する際、チャネル無線機はチャネルを検出及び予約し、これらのチャネルの帯域幅をマスタ・マイクロプロセッサにレポートする。マスタ・マイクロプロセッサはそこでこれらの帯域幅をもとに予測転送時間を計算し、時間及び確認を要求側エンドユーザに送る。いずれにしろチャネルが総合されれば、総合エアリンク・チャネルを通して、どちらが発信側エンドユーザかによってＳＲＵまたはトランシーバ局からメッセージが転送される。通常メッセージは単位毎にまとめて転送されるので、チャネル無線機またはターゲットＳＲＵは、総合エアリンク・チャネルを通して転送されたメッセージのセグメントをターゲットで処理するために、正しい形に再アセンブルしなければならない。無線機は通常、ＳＲＵから受信されたメッセージを直接リンクを通してターゲット・アドレスに転送するために再アセンブルする。或いはまた、使用可能な総合されたチャネルがすべて隣接した無線周波数なら、総合されたチャネルは１つの大きな周波数帯域幅ブロックとして扱える。これによりワイヤレス帯域幅エアリンクが増え、メッセージは総合されたチャネルを通して転送するために分解せずに転送される。全周波数スペクトルで隣接した無線チャネルを総合することでまた、総合されたチャネルによる転送で生じ得る干渉が減少する。従ってチャネル無線機は総合化の前に隣接したチャネルを検索する。

　メッセージをワイヤレス・エアリンクで転送するために使用可能なエアリンク、すなわち無線のチャネルを総合する方法は、詳しくは、リクエスト・メッセージをマスタ・マイクロプロセッサに送って使用可能なチャネルの総合化を要求するステップ、マスタ・マイクロプロセッサからチャネル無線機にコマンドを送ってチャネルを総合するステップ、次にチャネル無線機が使用可能なエアリンク・チャネルを検出及び予約するステップ、マイクロプロセッサが総合化に使用可能なチャネルが存在するという確認メッセージをＳＲＵに送るステップ、加入者リモート・ユニットからマスタ・マイクロプロセッサに承認確認を送って使用可能なチャネルを総合するステップ、確認応答をチャネル無線機に送って予約されたエアリンク・チャネルを総合するステップ、及びチャネル無線機により使用可能なエアリンク・チャネルを総合化するステップを含む。

　このようにマスタ・マイクロプロセッサは、チャネル無線機を初期化及び準備し指示するブレーン・ワークを行なって使用可能なエアリンク・チャネルを総合する。使用可能なエアリンク・チャネルが総合されると、ＳＲＵはマスタ・マイクロプロセッサからメッセージを転送するための確認応答を受信する。次にＳＲＵはそのメッセージをトランシーバ・デバイスに転送し、トランシーバ・デバイスはそこでチャネル無線機を通して外部転送ネットワークにルーティングする。チャネル無線機は、メッセージを受信してサーバに転送するようにパケット・ルータ等の外部転送ネットワークを準備する。サーバはそこで情報またはメッセージをターゲットのターミナル・アドレスにルーティングする。

　本発明は、使用可能なチャネルを検出し総合できる従来のチャネル無線機を通して通信する任意のタイプのデータ転送ネットワークに使用できるが、セルラー・デジタル・パケット処理やパケット・ルータに言及しながら説明する。パケット・ルータは交換網を通してメッセージを送信するのではなく、情報のパケットをルーティングするので、より効率的でありコスト効果が高いからである。

　各図を参照する。図１乃至図１３は、ワイヤレス可変帯域幅エアリンク通信ネットワーク、及びエアリンク・チャネルを総合する方法を示す。ネットワーク１００は、加入者リモート・ユニット（ＳＲＵ）１０１、トランシーバ局１０２、チャネル無線機１０３、パケット・ルータ１０４、及びマスタ・マイクロプロセッサ１０５を含む。本発明は、図２及び図１２のフローチャートに示したステップを実行するソフトウェアを有し、チャネル無線機１０３及びパケット・ルータ・ネットワーク１０４乃至１０４ｃと通信して、エンドユーザ・デバイス間でデータ通信メッセージのワイヤレス転送を行なうためにエアリンク帯域幅を総合するマスタ・マイクロプロセッサ１０５を取り入れている。エンドユーザ・デバイスの１つは移動式ＳＲＵ１０１である。通常、帯域幅を増やすために使用可能なエアリンク・チャネルを検出し、割当てて総合するリクエストは、パケット・ルータ１０４、１０４ａ、１０４ｂ、または１０４ｃを通して送られる。パケット・ルータはプロセッサ１０５と互換通信リンクを確立してプロセッサ１０５が無線機１０３を初期化できるようにする。ＳＲＵ１０１が発信側デバイスのとき、メッセージはデスクトップ・コンピュータ、ファクシミリ、その他の通信デバイス等の最終ターゲット・ターミナル・デバイス（図ではＴ１乃至ＴＸ）に、パケット・ルータ１０４またはＰＳＴＮ１０７等を含む外部転送ネットワークを通して送られる。

　上述の通り、通信内容が発信側デバイスからターゲット・デバイスに送られる速度は、通信内容が送られる無線、すなわちエアリンクのチャネルの帯域幅に依存する。本発明は、多くの通信内容すなわちメッセージの転送を高速化するために、使用可能なエアリンク・チャネル１１０を総合することで総帯域幅を増やす。帯域幅が大きければそれだけ通信は高速になり、大きなメッセージをより効率よく転送する容量も増加する。ここで注意しておきたいことは、直接ワイヤ・リンクで通信チャネルを総合することはこれまで行なわれているが移動デバイスからのワイヤレス・エアリンク転送ではそうではない、ということである。

　図１乃至図１３を参照する。ワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置の好適な実施例は、マスタ・マイクロプロセッサ１０５とソフトウェア・パッケージだけの構成であり、これに図４乃至図１２に示したステップが加わる。本発明はまた、エアリンク・チャネルを検出し総合できる従来のチャネル無線機１０３、すなわちワイヤレス無線転送手段と、ＳＲＵと通信するトランシーバ１０２を追加できる。本発明のシステム・ネットワーク１００は、マスタ・マイクロプロセッサ、ソフトウェア、パケット・ルータ・ネットワーク１０４、チャネル無線機１０３、トランシーバ１０２、及び加入者リモート・ユニット１０１を含む。プロセッサ１０５とソフトウェアは、使用可能なエアリンク・チャネルの総合化を制御してワイヤレスすなわちエアリンクの転送の総帯域幅を増やし、パケット・ルータ１０４、無線機１０３、及びトランシーバ１０２と一緒に機能する。使用可能なエアリンク・チャネル１１０の総合化は、マスタ・マイクロプロセッサ１０５、エアリンク・チャネルを検出して総合化できるチャネル無線機１０３、及びトランシーバ１０２によって行なえる。エアリンク・チャネル１１０が総合化されると、エンドユーザ通信デバイス間のワイヤレス通信に増加した帯域幅または可変帯域幅を使用できる。エンドユーザ・デバイスは例えば、両方ともＳＲＵ１０１、或いはＳＲＵ１０１と、パーソナル・コンピュータやファクシミリ等の固定直接ワイヤード通信ターミナル・デバイス１０８乃至１０８ｄである。

　ＳＲＵ１０１は、好適な実施例では、マイクロプロセッサ及びモデムを有する携帯電話、IBM ThinkPadのような、モデム、電話アダプタ、及びトランシーバを有するポータブル・コンピュータ、ポータブル・ファクシミリ、その他ワイヤレス通信機能を有するデバイスである。すなわちＳＲＵ１０１は、トランシーバ、マイクロプロセッサ、及びモデム型デバイスを有する任意のワイヤレス通信デバイスでよい。ＳＲＵ１０１は、エアリンク・チャネル１１０を通してエンドユーザ間でメッセージを送受信するトランシーバ局１０２と通信する。トランシーバ局１０２はチャネル無線機１０３に直接リンクされ、無線機１０３は外部情報転送ネットワーク１０４または１０７及びマスタ・マイクロプロセッサ１０５に直接リンクされる。外部情報転送ネットワークは好適にはパケット・ルータ・ネットワーク１０４乃至１０４ｃを含む。発信側はパケット・ルータ１０４を通して通信して総合帯域幅を要求するからである。その結果、発信側はパケット・ネットワーク１０４乃至１０４ｃまたはＰＳＴＮ１０７を使用してターゲットと通信できる。従って、マスタ・マイクロプロセッサ１０５とパケット・ルータ１０４は、エンドユーザ・デバイス１０８または１０１がエアリンク・チャネル１１０の総合化を要求でき、プロセッサ１０５は無線機１０３を起動できるように直接リンクされる。通常、チャネル無線機１０３は交換回路のＰＳＴＮ１０７またはパケット・ルータ或いはその両方にリンクされ、この特定の外部転送ネットワークに接続されたエンドユーザ・デバイスにメッセージを送る。本発明は、マスタ・プロセッサ１０５によるソフトウェア・ドリブンである。プロセッサ１０５は、エンドユーザ・デバイス（１０１または１０８）からコマンド入力をトランシーバ局１０２と無線機１０３を通して受信し、使用可能なエアリンク・チャネルの検出と総合化でチャネル無線機１０３を制御する。

　パケット・ルータ１０４は、Ethernet（Ｒ）やインターネット等の外部ネットワークとサーバを通して、ターミナル・デバイス１０８ａ乃至１０８ｄに直接リンクできる。サーバ１０６は、メッセージを特定ターミナル１０８ａ乃至１０８ｄ及びパケット・ルータ１０４乃至１０４ｃの間でルーティングする。サーバ１０６はユーザＩＤと通信して、メッセージを送信或いは受信しているターミナルを識別する。パケット・ルータ・ネットワーク１０４は、図１に示すように他のパケット・ルータ１０４ａ、１０４ｂまたは１０４ｃと直接リンクして、最終目的のサーバ１０６ａまたは１０６ｂ及びターミナルＴに届く前に複数のパケット・ルータ・システムと通信することもできる。通常、メッセージが送信されるパケット・ルータの数は、海外通信の場合等のように場所、及び通信内容が相手側に届くまでの距離に依存する。

　ＳＲＵ１０１はワイヤレス転送を開始する際、固定エアリンク・チャネルを通してコマンド入力をマスタ・マイクロプロセッサ１０５によって受信されるように、トランシーバ１０２とチャネル無線機１０３に送る。プロセッサ１０５によりチャネル無線機１０３がエアリンク・チャネルを検索し、総合する。その後プロセッサ１０５はＳＲＵ１０１に対するチャネルの総合化を確認する。トランシーバ１０２はメッセージを受信し、そのメッセージを、発信側による指示通りにパケット・ルータ・ネットワーク１０４または交換回路のＰＳＴＮネットワーク１０７のいずれかに送信する。メッセージは、既存のネットワーク・ルールによりターゲット・アドレスにアドレスされルーティングされる。メッセージはＳＲＵ１０１のコマンドに応じて１つ以上のターミナル・ターゲット・アドレスに送信できる。通常、メッセージは、ＳＲＵが発信側である場合は、分割して転送され、変調／復調用信号プロセッサを持つ無線機１０３によって再アセンブルされる。メッセージはアナログ／アナログ（Ａ／Ａ）転送で送られ、直接リンク内のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータによりデジタルに変換される。Ａ／Ｄコンバータはトランシーバ１０２、無線機１０３、プロセッサ１０５、外部ネットワーク、またはそれらの間に置かれる。同様にメッセージの再アセンブリはどの箇所でも行なえる。

　ＳＲＵ１０１またはエンドユーザ・ターミナル１０８からのリクエストが、無線すなわちエアリンクのチャネルの動的ワイド・バンド割当ての要求である場合、マスタ・マイクロプロセッサ１０５はこれを対応するリクエストに変換してチャネル無線機１０３に送信する。従ってマスタ・マイクロプロセッサ１０５は、どちらのエンドユーザがメッセージを転送しているかに応じてＳＲＵ１０１またはデバイスからのチャネルの総合化の要求を受信する。これによりマスタ・マイクロプロセッサ１０５がトリガされ、リクエストがチャネル無線機１０３に対する帯域幅増加のコマンドに変換される。無線機は、マスタ・マイクロプロセッサ１０５からコマンドを受信して使用可能な無線チャネルを検索／検出して総合する。従ってチャネル無線機１０３はどのチャネルが空いているかを計算し、これらのチャネルを予約して応答をマスタ・マイクロプロセッサ１０５に返す。マイクロプロセッサ１０５は予約されたチャネルのＩＤを確認する。マスタ・マイクロプロセッサ１０５はこの情報を、パケット・ルータ・ネットワーク及びチャネル無線機によって確立されたメッセージ・リンクと、最初にパケット・ルータ１０４とチャネル無線機１０３の間の通信に割当てられたチャネルを通してＳＲＵ１０１に転送する。どちらが発信側デバイスとして識別されるかに応じて、ＳＲＵ１０１またはターミナル・デバイス１０８はチャネルの総合化の要求を確認する。マスタ・マイクロプロセッサ１０５は、この確認を受信してチャネル無線機が無線すなわちエアリンクの予約済みチャネルを総合することを許可する。

　図１で、本発明は、複数のエンドユーザ・ターミナル、パケット・ルータ、及びサーバとの間にリンクを確立するシステム全体と一緒に用いる形で示されている。図１３ではシンプルなシステムを示しており、ここではターミナルＴ１は図示のようにデスクトップ・コンピュータになる。ただし参照符号１０８ａ乃至１０８ｄで示したターミナルＴ１乃至ＴＸは、モデム、サーバ、またはその両方を通して通信する任意の通信デバイスでよい。ＳＲＵ１０１は移動通信デバイスであり、従来の携帯電話やポータブル・コンピュータに取り付けられたマイクロプロセッサ及びトランシーバから構成することができる。図１でＳＲＵ１０１は、情報をトランシーバ１０２に転送する携帯電話等のワイヤレス通信デバイスとして示されている。ＳＲＵ１０１はポータブル・コンピュータに電気的に接続できる形でもよい。

　図２乃至図４は、ワイヤレス転送の総帯域幅を増やすために使用可能なエアリンク・チャネル１１０を検出し、総合する方法を示している。エアリンク・チャネル１１０を総合するため、ＳＲＵ１０１は、エアリンク・チャネル１１０を通してトランシーバ１０２に転送する通信データまたはメッセージを準備する（ブロック１２０）。ＳＲＵ１０１は最初、通信内容が送られるターゲット・デバイス（この場合は１つ以上のターミナル１０８ａ乃至１０８ｄ）のターゲット・アドレス１２２をセットする。次にＳＲＵ１０１は、図２乃至図４のフローチャートに示したステップを含む転送待ち通信内容のサイズを確認する。ＳＲＵ１０１が転送されるメッセージを準備してそのサイズを確認した後、ユーザは使用可能なエアリンク・チャネルを総合するかどうか決定する（判断ブロック１２６）。図２乃至図４に示した省略した方法では、ユーザはメッセージ・コマンドをマスタ・プロセッサ１０５に送って、総合化が求められる場合は使用可能な無線チャネルを総合し（ブロック１２８）、プロセッサ１０５はその要求の受信確認（ＡＣＫ）を送る。プロセッサ１０５は次に使用可能なチャネルを検出し、割当てて総合するためにコマンドをチャネル無線機１０３に送る（ブロック１３０）。無線機１０３はこれに応答して、マスタ・マイクロプロセッサ１０５によって選択された通り、総合するチャネルを検索／検出して一時的に予約する。チャネルが割当てられた後プロセッサ１０５に確認メッセージが送られ、使用可能なエアリンク・チャネルとそれらの対応帯域幅が示される（ブロック１３４、１３６）。プロセッサ１０５は次に総合化の確認をＳＲＵ１０１に送る（ブロック１４３）。次にＳＲＵ１０１は総合チャネルを通して転送する要求を確認するか、転送を中止する（ブロック１５２）。中止の場合はＳＲＵ１０１またはエンドユーザはリセットされる。

　ＳＲＵ１０１は総合化と転送を確認すると、デジタル／アナログ・コンバータ（Ｄ／Ａ）を通してメッセージをデジタルからアナログに変換する。エアウェイはアナログ／アナログ転送だからである。メッセージはセグメントで、すなわち分割して転送され、最初にトランシーバ１０２によって受信される。トランシーバ１０２は転送メッセージを受信すると、メッセージを、ケーブルまたはワイヤによってトランシーバ１０２に直接リンクされた無線機に伝える。チャネル無線機１０３は、そこでメッセージを無線機１０３に直接リンクされたパケット・ルータ１０４の転送ネットワーク、または転送交換回路ＰＳＴＮ１０７にルーティングする。チャネル無線機１０３は、受信されたままのメッセージを転送ネットワークに送る前にメッセージを再アセンブルし、信号プロセッサでメッセージをデジタル・セグメントにデジタル化する。ただしメッセージの再アセンブリは、ワイヤレス転送が終了した後に任意の信号プロセッサ或いは構成要素によって行なえる。モデムは、パケット・ルータ１０４、無線機１０３、プロセッサ１０５、及びＰＳＴＮ１０７上の各通信ポート間に接続インタフェースを提供して、直接リンク・デバイス間の通信を可能にする。通常、モデムはデジタル転送用Ａ／Ｄコンバータを含む。従って無線機はＡ／Ｄコンバータを追加してメッセージを転送ネットワークに送る前にデジタルに変換することができる。ただしＡ／Ｄコンバータはパケット・ルータ１０４側、無線機１０３内、トランシーバ１０２側等、任意の接続点に置くことができる。転送ネットワークがパケット・ルータ１０４を含む場合、パケット・ルータは上述のようにメッセージ・セグメントをパケットにし、メッセージを特定パケットを通してサーバやモデムに、そしてターゲット・アドレスにルーティングする。実際にメッセージの送信にかかる時間は、図５乃至図８、及び図９乃至図１２に示すように総合化の前にユーザが確認することができる。ユーザが予想転送時間の計算をしないことに決めた場合は、従来の転送が行なわれ、そこでメッセージは上述のように単一チャネルを通してトランシーバ１０２及び無線機１０３に転送され、ターゲットにルーティングされる。

　図７及び図８、または図９乃至図１２を参照する。大きなメッセージの場合、ユーザは無線転送時間がコスト高になると転送に要する時間の計算を求めることがある。これは本発明の他の機能になる。使用可能なチャネルを総合する前には転送時間の実際の計算は必要ないからである。本発明は図５乃至図８及び図９乃至図１２に示すように、チャネルを総合し、転送時間を計算するための２つの方法を提供する。図５乃至図８、及び図９乃至図１２を参照する。ユーザは１つのチャネルを通して転送するか総合チャネルを通して転送するかを決定する（ブロック２２６）。図５乃至図８の方法ではこれは予想転送時間を計算せずに行なわれるが、図９乃至図１２の方法ではユーザは転送時間を確認するかどうかについてはプリエンプトされる。図９乃至図１２に示すように、転送時間の計算が選択されない場合（ブロック３２６）、ＳＲＵ１０１は単一チャネル転送でメッセージをプロセッサ１０５に送り、受信されたチャネルを通して転送する。ブロック３２６、３５３、３５５、３２９、及び３３１を参照されたい。図５乃至図８を参照する。ユーザは、転送時間を受信した後に単一チャネルまたは総合チャネルを通して転送するかどうか決定する（ブロック２２４、２２６を参照）。単一チャネルが選択される場合、ＳＲＵ１０１は無線機１０３を単一チャネル転送に対してアクティブにし、従来のように単一チャネルを通してメッセージを転送する（ブロック２５３、２５５、２２９、２３１を参照）。総合化が選択される場合、ＳＲＵ１０１はそのリクエストをマスタ・マイクロプロセッサ１０５に送り、エアリンク通信チャネルの検索と総合化をアクティブにする（２２８）。マスタ・プロセッサ１０５はこれに応じてコマンドを無線機に送り、使用可能なエアリンク・チャネルと対応する帯域幅の検索をアクティブにする（ブロック２３０を参照）。無線機１０３はマスタ・マイクロプロセッサ１０５に応答して使用可能なエアリンク・チャネルを検索／検出し、これらのチャネルを予約する一方、マスタ・マイクロプロセッサ１０５に使用可能なチャネルと対応帯域幅についての情報を送った後に、マスタ・マイクロプロセッサ１０５からの応答を待つ（ブロック２３２、２３４を参照）。その後、マスタ・マイクロプロセッサ１０５は統合できるチャネルを選択し、単一チャネル転送の場合の所要時間と、選択された総合チャネルの可変転送速度の場合の所要時間を計算する（ブロック２３６、２３８）。本発明のこの方法ではマスタ・マイクロプロセッサ１０５は、固定チャネルと可変チャネルについて予想転送時間をもとに転送モードを再選択する機会をエンドユーザに与える。従ってマイクロプロセッサ１０５は応答メッセージを無線機１０３に送って、エンドユーザ、ＳＲＵ１０１に転送する固定転送時間と可変転送時間を示し、またチャネル無線機１０３に総合化のために選択されたチャネルを一時的に予約することを指示する（ブロック２４０、２４１を参照）。次にチャネル無線機１０３は計算された転送時間をＳＲＵ１０１に転送し、所望の転送モードの選択を要求する。これによりＳＲＵ１０１またはエンドユーザは転送モードを再確認する（ブロック２４２、２４４を参照）。エンドユーザまたはＳＲＵ１０１はそこで、総合チャネル転送か単一チャネル転送を決定するか、転送全体を中止するかどうかを決定する（判断ブロック２４６）。転送が中止されるとＳＲＵ１０１はマスタ・マイクロプロセッサ１０５に通知をし、ＳＲＵのマイクロプロセッサとマスタ・マイクロプロセッサ１０５は両方ともそれぞれの制御ソフトウェアをリセットし、手続きを開始位置に戻す。

　ＳＲＵ１０１ユーザすなわちエンドユーザが、計算された予想転送時間をもとに単一チャネルを通して転送することを決定した場合、ＳＲＵは単一チャネル・リクエストをマスタ・マイクロプロセッサ１０５に送り、転送を単一チャネル転送のために再設定する（ブロック２４７を参照）。マスタ・マイクロプロセッサ１０５は、応答を受信する毎にハンドシェーキングＡＣＫを送り、エンドユーザに確認を求めてリクエストを確認する（ブロック２４９を参照）。これはエラー防止手続きに過ぎず、これにより何らかのエラーが起こった場合には、ＳＲＵはブロック２５１のように単一チャネル転送リクエストは間違いだったと応答し、判断ブロック２４６にループ・バックする。そこで再び単一チャネルか複数の総合チャネルの転送を選択する機会が与えられる。単一チャネルのオプションが間違いなく選択された場合は、エンドユーザはこの選択をマスタ・マイクロプロセッサ１０５に対して確認し、マイクロプロセッサ１０５は一時的に予約されたチャネルをすべて解除し、ＳＲＵ１０１が単一チャネルを通して従来のように無線機に転送できるようにする。ブロック２４６に戻って、総合チャネル転送が求められる正しいオプションなら、これが確認され、ＳＲＵ１０１はそのリクエストをマスタ・マイクロプロセッサ１０５に送り、ワイヤレス転送のために使用可能な予約されたエアリンク・チャネルを総合する（ブロック２４８）。またマスタ・マイクロプロセッサ１０５はＡＣＫを送り、エンドユーザの確認を求める。これもまたエラー防止手続きであり、ＳＲＵ１０１は選択ミスを正す機会を与えられる（ブロック２５０、２５２）。総合チャネル転送の選択が間違いだった場合、ソフトウェアは判断ブロック２４６にループ・バックする。総合転送が正しいオプションだった場合はＳＲＵ１０１は確認応答をマスタ・マイクロプロセッサに送る（ブロック２５４）。

　その後、マスタ・マイクロプロセッサはリクエスト・メッセージをチャネル無線機１０３に送り、エンドユーザすなわちＳＲＵ１０１アドレスからのワイヤレス転送に選択され、予約されたエアリンク・チャネルを総合し、アクティブにする（ブロック２５６参照）。チャネル無線機１０３は、選択されたチャネルを割当て、選択され予約されたエアリンク・チャネルはアクティブにされ総合されたという確認応答をマスタ・マイクロプロセッサに送る（ブロック２５８、２６４）。この時点でマスタ・マイクロプロセッサ１０５は別のエラー検出手続きに入り、転送の正常終了を確認する。エラーが検出された場合、マスタ・マイクロプロセッサ１０５はメッセージを無線機１０３に送り、予約されたエアリンク・チャネルの予約をキャンセルし、メッセージをエンドユーザ（ＳＲＵ１０１）に送ってワイヤレス転送をリトライする（ブロック２６６、２６８、２７０参照）。その結果、この方法は開始位置にリターンする。マスタ・マイクロプロセッサがエラーを検出しなかった場合、チャネル無線機１０３はエンドユーザ、すなわちＳＲＵ１０１アドレスとの通信リンクを確立し、転送準備が出来たことの確認をマスタ・マイクロプロセッサに送る。次にマスタ・マイクロプロセッサ１０５はメッセージをエンドユーザすなわちＳＲＵ１０１に送ってメッセージを転送する。そこでＳＲＵ１０１は総合エアリンク・チャネル１１０を通して転送し、無線機１０３はそのメッセージを外部転送ネットワーク、すなわちターゲット・アドレスに応じてパケット・ルータ１０４またはＰＳＴＮ１０７にルーティングする（ブロック２７２乃至２８０を参照）。転送が終了するとチャネル無線機１０３は後の転送のために総合チャネルを再びアクティブにし、ソフトウェアは開始位置にループ・バックして後のワイヤレス転送を可能にする。

　図９乃至図１２を参照する。ユーザは判断ブロック３２６で転送時間を計算するかどうか決定する。これは、単一チャネルで転送するか総合チャネルで転送するかを最初にユーザに決定させる先のメッセージとは異なる。従ってこの方法は手続き上、先に述べた方法とは異なり、エンドユーザが転送時間を計算しないことを決定することで単一チャネルを通して転送できるようにするか、或いは転送時間を計算して、その後に所望の転送モードすなわち単一チャネルか、総合チャネルか、或いはまた転送をすべて中止することを選択できるようにする。エンドユーザは、必要ならメッセージ転送時間の計算を要求するオプションを選択して、ＳＲＵ１０１によりメッセージ・リクエストをマスタ・マイクロプロセッサ１０５に送り、予想メッセージ転送時間を予測することもできる（図９及び図１０のブロック３２６乃至３４２）。プロセッサ１０５は、リクエストを受信してからＡＣＫをＳＲＵ１０１、すなわちエンドユーザに送り返す。プロセッサ１０５とＳＲＵ１０１との通信はすべて、トランシーバ１０２に直接リンクされたチャネル無線機１０３を通過し、ＳＲＵ１０１とトランシーバ１０２の間を転送される（図１）。ここで述べているすべての通信の他に、デバイス１０１乃至１０７それぞれの間のトランザクションはハンドシェークすなわちＡＣＫの転送によって確認され、要求やリクエストの通信が受信されたことが各ユニットに正式に通知される。

　マスタ・マイクロプロセッサ１０５は、図９乃至図１２に示すような総合化の計算プロセスを始めるため、コマンドをチャネル無線機１０３に送って、使用可能なエアリンク・チャネルすなわち経路、及びそれらの対応する帯域幅の検索をアクティブにする（ブロック３３０参照）。無線機１０３は使用可能なエアリンク・チャネル１１０を検索／検出し、使用可能な無線チャネルそれぞれの対応する帯域幅を確認する（ブロック３３２参照）。無線機１０３は、これらのチャネルを検出した後に応答をプロセッサ１０５に送り、使用可能な総合できるエアリンク・チャネルと帯域幅を示す（ブロック３３４参照）。プロセッサ１０５は、無線機１０３の応答を受信すると、ＳＲＵ１０１またはトランシーバ１０２からエアリンクを通して適度な時間で充分転送するために総合できるチャネルを選択する（ブロック３３６）。選択されるチャネルまたはその数は、通信クラウドすなわち無線の範囲内の通信ネットワークの管理、ネットワークの容量、及び現在の負荷にもとづく。第２のクラウドが、１０４ａ及び１０４ｂ等、別のパケット・ルータ・ネットワークとリンクすることによって別のクラウドと通信することが考えられる。従って転送に関係する距離とルータ数が予測時に考慮される。プロセッサ１０５は、一定速度である単一チャネルを通した必要な通信内容の転送時間と、総合された選択チャネルを通してメッセージを転送する可変転送速度を計算する（ブロック３３８参照）。総合チャネルの転送が可変転送速度と呼ばれるのは、これが総合できる使用可能なチャネル数に依存するからである。同様に、単一チャネルでの転送が固定或いは一定とみなされるのは、このチャネルでの転送の速度はチャネルの帯域幅の大きさに直接関係するからである。

　プロセッサ１０５は、固定と可変の転送速度が計算された後、無線機１０３とトランシーバ１０２を通して応答メッセージをＳＲＵ１０１に送り返し、当該メッセージの固定転送時間と可変転送時間を示す。プロセッサ１０５はまた、無線機１０３に総合するために識別及び選択されたチャネルを予約することを要求する（ブロック３４０及び３４１参照）。ユーザは次に所望の転送モード、すなわち固定か可変を受信し、そのＳＲＵ１０１のオプション・キー或いはファンクション・キー１０１ｂから計算時間をもとに選択する。ＳＲＵ１０１のユーザが使用できるオプションは、単一チャネルで転送するか、総合チャネルで転送するか、または転送を完全に中止するか等を示す（図９のブロック３４６乃至３５３）。転送が中止されると転送は起こらず、プロセスは開始位置からスタートする。ユーザが単一チャネルでの転送を選択すると、ＳＲＵは単一チャネル・リクエストをプロセッサ１０５に送る。プロセッサ１０５はこのリクエストの受信を確認応答し、転送を許可する前にユーザ、すなわちＳＲＵ１０１から確認を求めることができる。これは、ユーザが目的のオプションを間違いなく選択したかどうか確かめるためである。間違った転送モードが要求された場合、ユーザは否定応答をし、プログラムはブロック３４６の入力の転送選択モードにループ・バックする。単一チャネル転送が正しいリクエストだった場合、ユーザはYESを入力し、これでＳＲＵ１０１はプロセッサ１０５に肯定応答を送る。次にプロセッサ１０５はコマンドを無線機１０３に送り、単一チャネルでの転送を許可し、よってその転送については総合化を拒否し、先に予約されたチャネルは１つを除いて開放する（ブロック３５３及び３５５参照）。ユーザはそこでＳＲＵ１０１をトリガし、ＳＲＵ１０１は通信内容すなわちメッセージを単一チャネルを通してトランシーバ１０２と無線機１０３に転送する。無線機１０３は通信データを、ターゲット・アドレスに応じてパケット・ルータ１０４またはＰＳＴＮ１０７にルーティングする。そこでメッセージはモデム、サーバ、または両方を通して最終ターゲット・アドレス１０８、１０８ａまたは１０８ｂに送られる。パケット・ルータ１０４は、図１に示すように相互に直接通信するそれぞれ独立したパケット・ルータ１０４ａまたは１０４ｂの網でもよい。パケット・ルータ・システムを通る転送のルートはこの説明では重要ではない。これは単に、その容量と負荷に従ってルーティングするパケット・ルータ自身の管理装置によって制御される機能だからである。

　ユーザは、総合エアリンク通信チャネルを通してＳＲＵ１０１からメッセージを送るため、ＳＲＵ１０１からこの操作を選択する（ブロック３４６乃至３４８）。ＳＲＵ１０１は、トランシーバ１０２と無線機１０３を通して総合チャネル・エアウェイ転送メッセージ・リクエストをマスタ・マイクロプロセッサ１０５に送る。プロセッサ１０５はＡＣＫを送り、正しい転送モードが選択されたかどうかＳＲＵ１０１の確認を要求する（ブロック３５０及び３５２）。総合チャネル転送モードが所望のモードでない場合、ユーザはＮＯを入力し、これによりソフトウェアはブロック３４６の入力の転送モード選択オプションにループ・バックする。総合チャネル転送モードが正しい、すなわち所望の転送方法なら肯定応答がプロセッサ１０５に送り返され、エアリンク・チャネルを総合した転送が確認される（ブロック３５４）。

　ブロック３５６及び３５８を参照する。プロセッサ１０５は総合チャネル転送の確認を受信した後、コマンド・メッセージを無線機に送って、ＳＲＵ１０１アドレスからその最終ターゲット・アドレスにメッセージを転送するために先に予約され選択された無線チャネルを総合し、アクティブにする。無線機１０３は次にエアリンク転送のために選択されたチャネルをアクティブにする。エンドユーザが転送時間を計算していた場合、計算のもとになった予約及び選択されたチャネルが割当てられ、転送を目的に初期化される。

　ブロック３６０乃至３６５に示した他の実施例では、無線機１０３は１度選択されたエアリンク・チャネルを再検出して可用性をチェックする。この点は図５乃至図８に示したステップとは異なる。選択されたチャネルは、エラーによって或いはエアウェイの輻輳を避けるために予約されないことがあり、また先に述べたように、選択されたチャネルは一時的に予約されるだけで一定時間の後に再びアクティブにされることがある。従って、選択チャネルを総合して転送に進むためにエンドユーザまたはＳＲＵ１０１から承認がないまま長時間、または所定時間が過ぎた場合にはチャネルは解除される。チャネルがまだ使用可能ならそれらは自動的にアクティブにされ、対応するＳＲＵ１０１に割当てられる。そうでない場合、無線機１０３は使用可能な、また最初に選択されたチャネルと同じ総合帯域幅を与えるチャネルを検索／検出する。無線機１０３は次にこれらのチャネルを新たに選択されたチャネルとして一時的に予約し、ＳＲＵ１０１からメッセージを転送するために新しい選択チャネルが予約され総合されたとの確認応答をプロセッサに送る。最初に選択されたチャネルがまだ使用可能である場合、無線機１０３はこれら選択されたチャネルを一時的に予約し総合する。次に無線機１０３はプロセッサ１０５に確認応答を送り、所望の総帯域幅を得るために選択されたチャネルがアクティブにされ総合されたことをプロセッサ１０５に通知する（ブロック３６４参照）。次にプロセッサ１０５は総合チャネルを通したＳＲＵ１０１からのデータ転送を承認し、エラー状態がないかチェックする（ブロック３６６参照）。発信側ＳＲＵ１０１からターゲット・アドレスへの転送について問題がない場合、ＳＲＵ１０１からのデータ転送が承認される。プロセッサ１０５は転送を承認しない場合、メッセージを無線機１０３に送って総合チャネルの予約をキャンセルし、そこでメッセージをＳＲＵ１０１に送って開始位置から転送をリトライする（ブロック３６６、３６８、及び３７０）。ブロック３６６、及び３７２乃至３８０を参照する。プロセッサ１０５はデータ転送を承認した場合、確認をＳＲＵ１０１に送る。ＳＲＵ１０１は次に所望のメッセージを総合エアリンク・チャネルを通してトランシーバ１０２に転送する。ＳＲＵ１０１からトランシーバ１０２へのワイヤレス転送はＡ／Ａ転送である。メッセージが受信されるとＡ／Ｄコンバータがメッセージをデジタルに変換するが、この変換はトランシーバ１０２、無線機、パケット・ルータ１０４、ＰＳＴＮ、或いはそれらの間で行なうことができる。トランシーバは無線機１０３と直接ワイヤード、すなわちリンクされているので、必要な経路の総合化はすでに得られていることになる。無線機１０３は、通信内容をターゲット・アドレスに応じてパケット・ルータ１０４またはＰＳＴＮ１０７にルーティングする。ただしその前に、転送内容はほとんど分割されるのでメッセージは通常、再アセンブルされる。選択された総合チャネルが周波数スペクトル内で隣接している場合は、メッセージの分割は必要ないことがある。パケット・ルータ１０４はメッセージを受信した後、そのパケットを通して最終的にターゲット・サーバまでルーティングする。サーバ１０６はそこでそれをターゲットのターミナル・アドレスまたはＬＡＮに送信する。ＬＡＮは、上述のように民間企業に見られるような相互接続されたコンピュータのローカル・グループからなるネットワークである。無線機１０３は、通信内容をそのターゲット・アドレスにルーティングすると、選択されたチャネルを再びアクティブにして後の転送に再び使用できるようにする。

　ここで重要な点は、メッセージをＳＲＵ１０１に送るために転送はターミナル・アドレス１０８ａ乃至１０８ｄによって開始できるということである。そのような場合、発信側アドレスとして機能するターミナルも同じオプションで同じようにマスタ・プロセッサと通信する。すなわちここで述べたのと同じ方法をターミナル１０８のエンドユーザが用いることができる。ただしＳＲＵ１０１はターゲットになり、ＳＲＵ１０１のエンドユーザによって行なわれる決定はターミナルのエンドユーザ１０８によって行なわれる。ターミナルのエンドユーザはＳＲＵのターゲット・アドレスを選択し、総合化を要求し、チャネルを予約して転送する。

代表的な通信ネットワークにおけるワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置のブロック図である（オプションの構成要素は破線で囲んである）。 本発明の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例に従ったＳＲＵ、トランシーバ、チャネル無線機、及びマスタ・マイクロプロセッサの動作のフローチャートを示す図である。 代表的な通信ネットワークにおけるワイヤレス可変帯域幅エアリンク装置の図である。

符号の説明

　　１００　ネットワーク
　　１０１　加入者リモート・ユニット（ＳＲＵ）
　　１０２　トランシーバ
　　１０３　チャネル無線機
　　１０４　パケット・ルータ・ネットワーク
　　１０５　プロセッサ
　　１０６ サーバ
　　１０７　ＰＳＴＮ
　　１０８　ターミナル・デバイス
　　１１０　エアリンク・チャネル

Claims (2)

1. 　エアリンク通信チャネルの総帯域幅を変更してワイヤレス・メッセージ転送を高速化するワイヤレス帯域幅エアリンク装置と通信する移動通信用加入者装置であって、
   　前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置との間でメッセージのワイヤレス転送を行なうためにエアリンク帯域幅を増やすよう、前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、使用可能なエアリンク通信チャネルを検出して総合する要求を送信する手段と、
   　前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置から、総合のため前記使用可能なエアリンク通信チャネルが予約されたとの確認を受信する手段と、
   前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、予約された前記使用可能なエアリンク通信チャネルを総合するために前記確認に対する応答を送信する手段と、
   を含む移動通信用加入者装置。
2. 　エアリンク通信チャネルの総帯域幅を変更してワイヤレス・メッセージ転送を高速化するワイヤレス帯域幅エアリンク装置と通信する移動通信用加入者装置における方法であって、
   　前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置との間でメッセージのワイヤレス転送を行なうためにエアリンク帯域幅を増やすよう、前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、使用可能なエアリンク通信チャネルを検出して総合する要求を送信するステップと、
   　前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置から、総合のため前記使用可能なエアリンク通信チャネルが予約されたとの確認を受信するステップと、
   　前記ワイヤレス帯域幅エアリンク装置へ、予約された前記使用可能なエアリンク通信チャネルを総合するために前記確認に対する応答を送信するステップと、
   　を含む方法。

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