JP2005538580A - 遠隔無線装置の伝送出力を適合させる方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
無線装置の伝送出力は、データメッセージ内の誤りが閾値レベルを超えるという決定に応じて適合される。データメッセージは、それぞれ第1と第2のスペクトル領域でオーディオデータと非オーディオデータに対応するチャネルを介して、利用可能なオーディオ情報と共に同時に伝送される。
Description
本発明は、概して、アナログコードレス電話システムと、インターコム(intercom)やコンピュータやテレビのようなその他の多様な装置に関するものであり、特に、選択的な伝送出力レベルで複数の利用可能な無線周波数チャネルのうちの少なくとも1つを介して通信するように構成された装置に関するものである。
従来のアナログ9MHz又は2.4GHz帯の住宅用コードレス電話システムのような無線通信装置は、必然的にバッテリの使用を必要とする。一般的に、コードレス電話システムのハンドセットのバッテリは、ハンドセットが基地局の適切なクレードルに挿入されると再充電される再充電可能バッテリを有する。十分な頻度でハンドセットのバッテリが再充電されないと、ハンドセットの動作ができなくなるところまでハンドセットのバッテリが使い果たされる。
データメッセージ内の誤りが閾値レベルを超えるという決定に応じて、無線装置の伝送出力を適合させる方法と装置である。データメッセージは、それぞれ第1と第2のスペクトル領域でオーディオデータと非オーディオデータをサポートするチャネルを介して利用可能なオーディオ情報と共に伝送される。
複数の通信チャネルを利用する無線通信システムにおいて、各チャネルは、それに関連して第1のスペクトル領域でオーディオデータを伝搬し、第2のスペクトル領域で非オーディオデータを伝搬する各キャリア周波数を有し、本発明の実施例による方法は、通信チャネルの第2のスペクトル領域を介して無線装置からデータメッセージを受信し、前記データメッセージはそれに関連して伝送出力レベルを有し、データメッセージを分析して伝送出力レベルが適切であるか否かを決定し、通信チャネルの第2のスペクトル領域を介して無線装置にデータコマンドを伝送し、前記データコマンドは、無線装置に伝送出力レベルを調整させるように適合される。
本発明の更に完全な理解は、図面と共に以下の説明を検討することで得られることができる。
理解を促進するため、図面で共通の同一の要素を示すために、可能な場合には同一の参照数字が使用される。
図1は、無線通信システムのハイレベルのブロック図を表したものであり、例示的に、コードレス電話100と、少なくとも1つの装置120と、少なくとも1つの遠隔無線装置140を表している。コードレス電話システム100は、コードレスベースユニットと呼ばれることがあるコードレス基地局102と、それぞれコードレス電話ユニットと呼ばれることがある複数のコードレスハンドセット104とを有する。複数のコードレスハンドセット104は、図1でコードレスハンドセット1からNとして示されているコードレスハンドセット108−112を有する。
コードレス電話システム100は、エンドユーザに比較的小さい地理的領域内で無線電話通信を提供する。コードレス基地局102とコードレスハンドセット108は、無線周波数(RF)信号106を介して相互に通信する。コードレス基地局102は、住宅又はビジネスに一般的に提供されているような交流(AC)電源114と結合するインタフェースを有する。コードレス基地局102は有線116と結合するその他のインタフェースを有し、その他のインタフェースは、有線電話通信用の公衆交換電話ネットワーク(PSTN)にコードレス基地局102を結合する。
他のコードレスハンドセット110−112の代表のコードレスハンドセット108は、スピーカと、マイクロフォンと、ディスプレイと、ダイヤル用の従来のDTMF(dual−tone multiple frequency)キーを有するキーパッドとを有するユーザインタフェースを一般的に有する。コードレス基地局102は、任意選択で同一又は類似のインタフェースを有する。従って、コードレス基地局102、コードレスハンドセット108又は双方の装置は、電話呼出を行い、それを受信するために使用され得る。
遠隔装置140と装置120は、コードレス電話システム100と互換性のある如何なる装置を有してもよい。装置120は、住宅又はビジネスに設置されているインターコム(intercom)のような装置と、パーソナルコンピュータ(PC)又はラップトップのようなコンピュータ(インターネット若しくはWWW用のブラウザソフトウェアを備えたもの又は備えないもの)と、(関連するテープとCDプレイヤを含む)AM/FMラジオ及びそのリモコンと、テレビ及びそのリモコンと、ビデオカメラレコーダ(VCR)及びそのリモコンと、温度センサや天候センサや動き検出センサのようなセンサとを有してもよい。装置120と遠隔無線装置140は図2では別の装置として示されているが、遠隔無線インターコムのような単一の装置及び/又は住居に統合されてもよい。
データ・オーバー・ボイス(DoV:Data over Voice)ハードウェアを含む図1の無線通信システム100の更に詳細な拡大した説明は、“METHODS AND APPARATUS FOR COMMUNICATION INFORMATION FROM A REMOTE WIRELESS DEVICE TO A CORDLESS TELEPHONE SYSTEM”という題の同一出願人による米国特許出願(代理人管理番号PTU000002)に提供されており、その特許出願の全てが参照として取り込まれる。この特許出願に開示された方法及び装置は、例えばコードレス電話システムがインターコムやコンピュータやテレビ等のような複数の他の装置と通信することを可能にする無線通信システムに関係する。
図1の無線通信システム100は、オーディオ情報又は音声情報と、非オーディオ情報又は非音声情報の同時伝送を利用する。特に、この開示の中で、音声情報又はオーディオ情報は、キャリア信号に関して第1のスペクトル領域の無線周波数(RF)キャリア信号で変調された帯域制限のあるアナログオーディオ情報を有する。非オーディオ情報は、キャリア信号に関して第2のスペクトル領域のキャリア周波数で変調された符号化データ信号を例示的に有する。
本発明の一実施例において、音声情報又はオーディオ情報は、キャリア周波数fcから約0から4KHzの第1のスペクトル領域で運ばれ、非オーディオデータは、1KHzの帯域幅を有し、キャリア周波数fcから約10KHzだけオフセットした第2のスペクトル領域で運ばれる。他のスペクトル割り当ても、本発明に関して使用されてもよい。更に、アナログオーディオ情報はキャリア周波数に容易に変調され、それ故に第1のスペクトル領域内で簡単に転送され得る。データが第1のスペクトル領域(又は減少した第1のスペクトル領域)内で転送され、オーディオ情報が第2のスペクトル領域(又は拡大した第2のスペクトル領域)内で転送されてもよいことも、発明者により検討される。
図1の無線通信システム100に関連して、この発明は、第2のスペクトル領域を介して転送される非オーディオ情報内でデグラデーション(degradation)を利用し、チャネル障害又は他の異常が第1のスペクトル領域内で運ばれるオーディオ情報又は音声情報の忠実度に影響を与える可能性があるか、又はその忠実度を減少させる可能性があるか否かを決定する。伝送出力レベルは、このようなデグラデーション(degradation)に応じて調整される。
図2は、図1のシステムでの使用に適した例示的なコントローラのブロックを表したものである。具体的には、図2の例示的なコントローラ200は、プロセッサ230と、多様なプログラム245を格納するメモリ240とを有する。プロセッサ230は、電源やクロック回路やキャッシュメモリ等のような従来のサポート回路220、及びメモリ240に格納されたソフトウェアルーチンを実行する役割をする回路と協調する。従って、ここでソフトウェア処理として説明される処理ステップのうちのいくつかは、例えばプロセッサ230と協調して多様なステップを実行する回路として、ハードウェア内に実装されてもよいことが検討される。コントローラ200はまた、コントローラ200と通信する多様な機能要素間のインタフェースを形成する入出力(I/O)回路210を有する。例えば、図3に関して後述する図1のコードレス基地局102の実施例では、図2のコントローラ200は、図3のコントローラ302として利用され、そのコントローラ302は、I/O回路210を介してディスプレイ回路308と、キーパッド回路310と、送信機318と、他の回路に結合される。一般的に、有利には図2のコントローラ200は、ここで説明される如何なるコントローラとして使用されてもよい。
図3は、図1のコードレス基地局102、コードレスハンドセット108又は遠隔無線装置140のうちのいずれかとして使用するのに適した装置のハイレベルのブロック図を表したものである。概略のブロック図は、コードレス基地局102又はコードレスハンドセット108について示したものである。その理由は、各装置に類似の構成要素が存在するからである。以下の説明において、図3の概略図は、コードレスハンドセット108を示すものとして参照される。
図示のように、図3のコードレスハンドセット108は、コントローラ302や、ユーザインタフェース回路304や、トランシーバ回路306のような電気構成要素を有する。ユーザインタフェース回路304は、液晶ディスプレイ(LCD)のような画像表示に関して使用されるディスプレイ回路308と、キーパッドに関して使用されるキーパッド回路310と、スピーカ312及びマイクロフォン314に関して使用されるオーディオ回路316とを有する。トランシーバ回路306は、送信機318と、受信機320と、アンテナ322とを有する。トランシーバ回路306は、通信用のRF技術、特に周波数変調(FM)技術を使用する。トランシーバ回路306は、900MHz又は2.4GHzの工業用、科学用、医療用(ISM)帯域でFM技術を利用することが好ましい。代替として、トランシーバ回路306は、時分割多重アクセス方式(TDMA)又は符号分割多重アクセス方式(CDMA)の通信機構のような他の周知の通信技術を利用してもよい。
次に、図3のコードレスハンドセット108の基本動作について説明する。コードレスハンドセット108のエンドユーザが電話呼出に関与すると、エンドユーザは可聴音声信号をマイクロフォン314に話し又は伝え、そのマイクロフォン314は、情報を処理するオーディオ回路316に低レベルのアナログ信号を提供する。この情報は、送信機318に伝えられ、アンテナ322を通じてRF信号を介してコードレス基地局102(図1)に伝送される。他方、図3のコードレスハンドセット108は、アンテナ322及び受信機320を通じて、コードレス基地局102(図1)からRF信号を受信し、その受信機320は、RF信号を処理してオーディオ回路316に提供する。オーディオ回路316は、その信号を処理し、スピーカ312に提供する。そのスピーカ312は、エンドユーザに対して可聴音声信号を生成する。コントローラ302は、必要に応じて、送信機318と受信機320とオーディオ回路316に対して一般的な制御を提供する。
キーパッド回路310で使用されるキーパッドは、従来の電話キー(すなわち、DMTF(dual−tone multiple frequency)キーである0−9と*と#)と、制御キーを一般的に有する。エンドユーザはキーパッドのキーを押すことにより電話呼出を開始し、キーパッド回路310は、押された各キーを一意に検出し、この情報をコントローラ302に提供する。次に、コントローラ302は、適切な形式でこのDTMFキー選択データを送信機318に渡し、それにより、それがアンテナ322からコードレス基地局102(図1)に伝送され得る。それに応じて、コードレス基地局102(図1)は、電話呼出を始めるDTMFキー選択データに基づいてDTMFトーンを生成する。キーパッドは、コードレス基地局102とハンドセット108が通信用に使用するチャネルを切り替える場合のように、他の理由にも同様に使用される。
ディスプレイ回路308で使用される視覚表示(例えばLCD)は、作動時に視覚的にキーを表示することにより、押されたキーの識別表示を確認する。視覚表示はまた、発信者番号(ID)情報や、現在日時や、現在のチャネル番号のようなエンドユーザに有用な他の情報を表示する。PSTNで電話呼出が受信されると、発信者ID情報は、コードレス基地局102(図1)からコードレスハンドセット208に伝送される。コントローラ302は、そのようなデータを受信機320から受信し、適切な形式で表示用にディスプレイ回路308に渡す。
本発明に関して、キャリア周波数の第1及び第2のスペクトル領域によるオーディオ情報と非オーディオ情報の同時伝送は、例えば基地局102とコードレスハンドセット108(又は遠隔装置140/120)との間の単一の通信チャネルを形成する。図1の無線通信システム100に関して、複数のそのような通信チャネルが使用され、各通信チャネルは、それに関連してそれぞれ第1及び第2のスペクトル領域内でオーディオ情報及び非オーディオ情報を伝搬するキャリア周波数Fcを有する。図4と図5に関連して後述する本発明の実施例は、コードレスハンドセットとの基地局の通信に関して説明が行われる。しかし、オーディオデータと非オーディオデータを運ぶ第1及び第2のスペクトル領域を有する複数のチャネルを利用する如何なる無線通信システムでもよい。
図4は、基地局での使用に適した本発明による方法のフローチャートを表したものである。具体的には、方法400は、ハンドセット又は移動体装置にその伝送出力を減少させるように、本発明の一実施例の基地局により実行されるステップを有する。
図4の方法はステップ405で始まり、基地局はハンドセット又は他の無線通信装置からデータメッセージを受信する。データメッセージは、基地局と所望の無線通信装置との間の通信を促進する通信チャネルの第2のスペクトル領域内で伝送される。本発明の一実施例において、データメッセージは定期的な間隔で無線通信装置により送信される。定期的な間隔は、無線通信装置がユーザからのオーディオ入力をアクティブに送受信する間の時間、及び/又は無線通信装置が非アクティブ、すなわち“スタンバイ”モードである時間を有してもよい。
ステップ410において、基地局は、ハンドセットから受信したデータ情報を分析する。すなわち、前述のように、通信チャネルは、そこで変調された第1のスペクトル領域内のオーディオ情報と第2のスペクトル領域内のデータとを有する無線周波数(RF)キャリア信号を有する。従って、ステップ410において、第2のスペクトル領域に含まれるデータ情報が基地局により分析され、信号の強度が適切であるか否か、誤りが存在するか否か等を決定する。
ステップ415において、ハンドセット又は無線装置の伝送出力の変化が適切であることをステップ410の分析が示すか否かについて、クエリが行われる。出力における変化が適切でない場合には、方法400はステップ405に進む。そうでない場合には、ステップ420において、基地局は、ハンドセット又は無線装置にその伝送出力を調整させるように適合されたデータコマンドをハンドセット又は無線装置に送信する。ステップ420の実行の後に、方法400はステップ405に進む。
本発明の一実施例では、図4の方法400は、ハンドセット又は無線装置に、閾値より下のデータ誤り率を達成するために必要な最小出力レベルで伝送させるように適合される。この閾値レベルは、伝送チャネルの第1のスペクトル領域で伝送されるオーディオ情報の最小の許容範囲の忠実度に対応するように選択されることが好ましい。従って、ステップ420でハンドセットに送信されるデータコマンドは、絶対項で又は増分で、伝送出力レベルが減少又は増加すべきことを示す。出力における絶対の減少又は増加は、伝送出力が減少又は増加すべき量をベースユニットが決定し、この決定をデータコマンドでハンドセット又は無線装置に提供することを有する。出力における増分の減少又は増加は、出力がある量だけ減少又は増加すべきことを基地局が単に決定し、ハンドセット又は無線装置がそれぞれ所定の量だけ伝送出力を減少又は増加することを有する。
図5は、図1に関して前述したようなハンドセット又は移動体装置での使用に適した本発明による方法のフローチャートを表したものである。図5の方法500は、ステップ502で始まり、事前設定の出力レベル又は初期出力レベルが選択される。ステップ505において、ハンドセットが選択された出力レベルでデータメッセージを送信する。前述のように、データメッセージは、通信チャネルの第2のスペクトル領域、すなわち非オーディオスペクトル領域で伝送される。ステップ510において、ハンドセットは、基地局からデータメッセージを受信する。ステップ515において、ステップ510で受信したデータメッセージが伝送出力を調整するデータコマンドを含むか否かについてクエリが行われる。伝送出力調整コマンドがメッセージに含まれない場合には、方法500はステップ505に進む。その他の場合には、方法500はステップ520に進む。
ステップ520において、ハンドセットは、伝送出力調整コマンドに応じて伝送出力レベルを変更する。絶対の出力調整コマンドに応じて、ハンドセットの出力レベルは、データコマンドに含まれる量だけ増加又は減少する。相対的な出力調整コマンドの場合には、所定の量だけ出力レベルが増加又は減少する。ステップ520において、新しい出力レベルが出力調整コマンド毎に選択され、方法500はステップ505に進む。
前述の図面は、無線通信装置内の遠隔ユニット(例えばハンドセット)により利用される伝送出力の増加又は減少を有利に提供し、それによって遠隔装置のバッテリ出力を節約する機構を提供する。本発明は、特にデータ・オーバー・ボイス(DoV:Data over Voice)ハードウェアに関して主に説明されたが、本発明は、情報を示す伝送出力を有するデータチャネルが使用される如何なる通信システムでも利用され得る。従って、本発明は、既存の音声会話に支障をきたすことを回避するような方法で、通信装置におけるチャネル選択を有利に可能にする。
本発明の教示を組み込んだ多様な実施例がここに詳細に示されて説明されたが、当業者は、この教示を更に組み込んだ他の多数の変更実施形態を容易に考案することができる。
Claims (17)
- 基地局で受信する各スペクトル領域で音声とデータを同時に送信する送信機と、
前記送信機により送信される音声とデータのうちの少なくとも1つの受信品質を示す前記基地局からの少なくとも1つの信号を受信する受信機と、
前記基地局の信号に応じ、前記送信機により送信される音声とデータのうちの少なくとも1つの受信品質に応じて前記送信機の出力レベルを調整する手段と
を有する移動体通信端末。 - 請求項1に記載の端末であって、
前記出力レベルが、前記基地局の信号に応じて、所定の量だけ適合される端末。 - 請求項1に記載の端末であって、
前記送信機の前記出力レベルが、前記基地局の信号で指定された量に従って適合される端末。 - プロセッサにより実行されると、
無線装置からデータメッセージを受信し、第1のスペクトル領域でオーディオデータを伝搬し、第2のスペクトル領域で非オーディオデータを伝搬する各キャリア周波数を有する関連するチャネルを介して通信し、前記データメッセージは、前記第2のスペクトル領域を介して受信され、それに関連して伝送出力レベルを有するステップと、
前記データメッセージを分析して前記伝送出力レベルが適切であるか否かを決定するステップと、
前記通信チャネルの前記第2のスペクトル領域を介して前記無線装置にデータコマンドを送信し、前記データコマンドは、前記無線装置に前記伝送出力レベルを調整させるように適合されるステップと
を実行するソフトウェア命令を有するコンピュータ読取可能媒体。 - 複数の通信チャネルを利用する無線通信システムにおいて、
各チャネルは、それに関連して第1のスペクトル領域でオーディオデータを伝搬し、第2のスペクトル領域で非オーディオデータを伝搬する各キャリア周波数を有し、
通信チャネルの前記第2のスペクトル領域を介して無線装置からデータメッセージを受信し、前記データメッセージはそれに関連して伝送出力レベルを有し、
前記データメッセージを分析して前記伝送出力レベルが適切であるか否かを決定し、
前記通信チャネルの前記第2のスペクトル領域を介して前記無線装置にデータコマンドを伝送し、前記データコマンドは、前記無線装置に前記伝送出力レベルを調整させるように適合されることを有する方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記分析するステップが、前記伝送出力レベルが減少してもよいか否かを決定することを有する方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記分析するステップが、出力レベルの減少量を決定することを更に有し、
前記データコマンドが、前記無線装置に所定の量だけ前記伝送出力レベルを減少させるように適合される方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記分析するステップが、前記データメッセージが閾値レベルを超える誤りを有するか否かを決定することを有し、
誤りが前記閾値レベルを超える場合に、前記データコマンドが、前記無線装置に所定の量だけ前記伝送出力を増加させるように適合される方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記分析するステップが、前記データメッセージが閾値レベルを超える誤りを有するか否かを決定することを有し、
誤りが前記閾値レベルを超える場合に、前記データコマンドが、前記無線装置に前記閾値レベルを超える前記誤りを回避するように計算された量だけ前記伝送出力を増加させるように適合される方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記受信するステップと分析するステップと伝送するステップが、前記無線装置に最小伝送出力で伝送させるように定期的に繰り返される方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記通信チャネルの前記第1のスペクトル領域のオーディオデータが、前記通信チャネルの前記第2のスペクトル領域の非オーディオデータと同時に伝搬される方法。 - 複数の通信チャネルを利用する無線通信システムにおいて、
各チャネルが、それに関連して第1のスペクトル領域でオーディオデータを伝搬し、第2のスペクトル領域で非オーディオデータを伝搬する各キャリア周波数を有し、
(a)通信チャネルの前記第2のスペクトル領域を介してベースユニットにデータメッセージを伝送し、前記データメッセージはそれに関連して伝送出力レベルを有し、
(b)前記通信チャネルの前記第2のスペクトル領域を介して前記ベースユニットからデータコマンドメッセージを受信し、
(c)前記データコマンドに含まれる伝送出力調整コマンドに応じて、前記伝送出力レベルを調整することを特徴とする方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
前記伝送出力調整コマンドが、適切な伝送出力レベルを示す方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
前記伝送出力調整コマンドが、前記伝送出力レベルが所定の量だけ減少すべきか否かを示す方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
前記伝送出力調整コマンドが、前記伝送出力レベルが所定の量だけ増加すべきか否かを示す方法。 - 各スペクトル領域で音声とデータを同時に送信するハンドセット送信機と、
前記ハンドセット送信機により送信される音声とデータを受信し、前記受信した音声とデータのうちの少なくとも1つの品質を示す信号に応じて送信する基地局と、
前記基地局の信号を受信するハンドセット受信機と、
前記基地局の信号に応じ、前記送信機により送信される音声とデータのうちの少なくとも1つの受信品質に応じて前記送信機の出力レベルを調整する手段と
を有するコードレス電話システム。 - 基地局で受信する各スペクトル領域で音声とデータを同時に送信し、
前記送信機により送信される音声とデータのうちの少なくとも1つの受信品質を示す前記基地局からの少なくとも1つの信号を受信し、
送信機により送信される音声とデータのうちの少なくとも1つの前記受信品質に応じて前記送信機の出力レベルを調整することを有する無線通信方法。
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