JP3226926B2 - ディジタルチャンネルで可聴フィードバックを供給する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は通信に関する。特に、本発明は、ディジタル
リンクにおける斬新で改善された通信を提供する方法お
よび装置に関する。

従来技術の説明 ある端末から別の端末にデータを伝送するために標準
の電話回線を使用する装置としては、今日では種々のも
のが存在する。データを伝送するために標準の電話回線
を使用する最も一般的な端末の一種としてファクシミリ
（FAX）がある。標準の電話回線を使用する他の端末設
備と同様に、FAXマシンは、ディジタル情報を、電話回
線上に送信する可聴アナログトーンに変換するためのモ
デムを使用する。受信側のFAXマシンでは、トーンを、
送信側のFAXマシンから送られた元のディジタル情報の
推定信号に変換するためにモデムが使用される。

セルラーおよびワイヤレスパーソナル通信システムの
進歩により、エンドユーザは、自分の端末設備を、地上
の電話回線に直接的に接続する代わりに、移動体通信装
置に接続することを望んでいる。仮にもエンドユーザ
が、モデムにより作成された可聴トーンを標準のディジ
タルワイヤレスチャンネル上に送信することを試みた場
合、それが成功するかは疑わしい。ディジタルワイヤレ
ス通信設備は、典型的には、入ってきた音声信号を、チ
ャンネル上への送信のためのディジタルビットに変換す
るボコーダを用いる。ボコーダは、人間の音声のサンプ
リングおよび圧縮を行うように構成されている。モデム
のトーンは人間の音声とはかなり異なるので、ボコーダ
は、モデムのトーンに対して致命的な劣化を引き起こす
ことがあり得る。また、ワイヤレスリンクを使用するシ
ステムにおいては、同時に通信可能なユーザ数に関する
システム容量の最大化がきわめて重要である。ボコーダ
によりモデムトーンをディジタル化し、ディジタルワイ
ヤレスリンク上にこれらを送信することは、ラジオチャ
ンネルの非効率な使用にあたる。

より効率的、フレキシブルであって、信頼できる送信
手段は、ディジタルデータをディジタルワイヤレスリン
ク上に直接的に送信するメカニズムを提供することであ
る。その構成は、高品質のサービスを提供するディジタ
ルリンクを利用する幾つかのユニークな機会を与えるも
のである。

ボコーダは、アナログデータトーンの送信には適合し
ないため、ディジタルデータ送信回路は、音声の送信に
は適合しない。アナログデータトーンを使用するモデム
の標準的なセットアップにおいては、エンドユーザは、
応答するモデムから受信したトーンを聴くことができ
る。この能力は、接続に失敗したときに特に重要であ
る。返送してきた信号を聴く能力なしには、エンドユー
ザは、接続の失敗の発生の検知を行えない。接続の失敗
は、間違い番号のダイヤル、サービスの一時的な中断、
アウトオブサービスライン（out−of−serviceline）へ
の接続、応答者が人間である相手先への接続、あるいは
ビジー信号受信を含む多々の局面において発生し得る。
これら発生の種類は、モデム自身で検知することが困難
である。可聴フィードバックがなければ、エンドユーザ
は接続の失敗しか知り得ず、これを正すことが不可能で
ある。本発明は、移動局ユーザーに対し、通常のモデム
により今日利用可能なものと同様な可聴フィードバック
を提供することによりこの問題を排除する。

したがって、本発明は、データコールの間に可聴フィ
ードバックを提供する効率的な方法および装置を提供す
ることを目的とする。

さらには、本発明はモデムの接続プロセスの進行をモ
ニタリングする手段を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明は、ディジタル的に符号化されるラジオチャン
ネル上のデータ接続の進行を可聴的にモニタリングする
機能を提供する斬新な装置および方法である。可聴フィ
ードバックは、ディジタルワイヤレスリンクのようなデ
ィジタル接続において使用される。データ接続の開始を
受信するとき、基地局は、ボコーダに対し接続プロセス
において作成されたアナログ信号を聴くように指示す
る。基地局は、音声符号化（vocoded）されたアナログ
信号を移動局に送信する。移動局は、移動局ユーザに対
しアナログ信号を提供するために、受信した音声符号化
アナログ信号を処理する。

幾つかの向上及び変形の実施例は、可聴フィードバッ
クの拡張使用を許している。例えば、受信した音声符号
化アナログ信号は、端末設備に対し直接的に配送され得
る。端末設備に、ボコーダおよびスピーカによる復号化
の一部を納めても良い。また、音声およびデータの同時
接続処理が可能な移動局のために、もしボイスコールが
進行中である場合は、可聴フィードバックをユーザによ
り無効にしてもよい。もしくはその音声が、音声符号化
アナログ信号の受信により自動的に中断されても良い。
もしくは、その音声信号と受信した音声符号化アナログ
信号とが追加され、結合された信号としてユーザに対し
出力されても良い。

図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的、そして効果は、全体を通して対
応するものが同一の参照数字により示された図面と共に
述べられる詳細な説明からより明らかになるであろう。

図１は、一の端末から別の端末に対してデータを伝送
するために標準の電話回線を使用する装置を示す図、 図２は、一の端末から別の端末に対してデータを伝送
するために標準の電話回線およびディジタルワイヤレス
リンクを使用し、可聴フィードバックを供給する基地局
から構成される装置を示す図、 図３は、ワイヤレスリンク上における音声およびデー
タの同時的な通信を提供することができる移動体ユニッ
トの模範的な構成を示す図、 図４は、ワイヤレスリンク上におけるデータ通信を提
供することができる移動体ユニットの模範的な構成を示
す図、 図５は、可聴フィードバックを含むデータ接続が開始
された移動体ユニットの模範的なコマンドシーケンスを
示す図、 図６は、可聴フィードバックを含むデータ接続が終了
された移動体ユニットの模範的なコマンドシーケンスを
示す図である。

実施例 ある端末から別の端末にデータを伝送するために標準
の電話回線を使用する方法が今日では幾つか存在する。
電話回線に接続される端末は、例えばFAXマシン、パー
ソナルコンピュータ、クレジットカード認識装置、そし
て遠隔装置である。この種の装置の標準的な接続が図１
に示される。例えば、端末設備10は、端末装置50に情報
を送信する。端末設備10は、情報を表すディジタルデー
タ110を作成する。モデム20は、ディジタルデータ110を
アナログ信号120に変換する。アナログ信号120は、適切
な帯域幅を有し、標準の電話回線30上を転送可能なパワ
ーレベルを有する。電話回線30は、アナログ信号120を
その宛先に伝送する。電話回線ではノイズが混入された
め、出力アナログ信号130はアナログ信号120の推定信号
なる。モデム40は、アナログ信号130を、ディジタルデ
ータ110の推定信号となるディジタルデータ140に変換す
る。端末設備50は、ディジタルデータ140を受信し、端
末設備10から送られた情報の推定信号に基づく。このよ
うなリンクの大部分は、フォワード（forward）と同一
の作法に従って働く逆の機能により双方向である。

図１は、簡略的なダイアグラムを示すものであり、こ
れらの接続の実際のインプリメンテーションは、多様な
形態となり得る。例えば、ある装備では、標準のFAXマ
シン、端末設備、そしてモデムは同一の筐体に配置され
る。また、電話回線30は、公知である全ての多様な方法
によりアナログ信号120をその宛先に伝送する。その方
法は、アナログ信号130が作成された遠隔地に対し、信
号をディジタル化し、その信号を人工衛星により送信す
るものを含む。

ワイヤレスリンクは、端末設備を接続したいが、地上
の電話回線へのアクセスを持たない場合に図１の構成に
対し導入される。ユーザは、その代わりにディジタルの
移動体通信装置を具備する。図２は、そのような構成の
好ましい実施例である。図２においては、モデム20は移
動体ユニット60、ワイヤレスリンク160、そしてディジ
タルシグナルプロセッサ（DSP）及びモデム70に置き換
えられている。DSP及びモデム70は、基地局80内に配置
される。基地局80は、ディジタル及びアナログの音声通
信を処理可能な標準のセルラーもしくは個人通信基地局
である。図２では、端末設備と電話回線との間の接続の
一つのみがワイヤレスリンクに置き換えられていること
が認められる。続いて説明される内容は、仮に二つのワ
イヤレスリンクにより通信が行われる場合でも等価であ
る。

図２によれば、端末設備10は、端末設備50に対し情報
を送信していることが再度認められる。端末設備10は、
情報を表すディジタルデータ110を作成する。移動体ユ
ニット60は、ディジタルデータ符号化し、ワイヤレスリ
ンク160への出力を提供する。ワイヤレスリンク160から
の信号は、基地局80と、DSP及びモデム70により受信さ
れる。DSP及びモデム70は、ディジタル信号を、図１に
示したモデム20により出力される信号と同一のアナログ
信号120に変換する。電話回線30は、アナログ信号120を
その宛先に伝送する。電話回線30ではノイズが混入され
ため、出力アナログ信号130はアナログ信号120の推定信
号となる。モデム40は、アナログ信号130を、ディジタ
ルデータ110の推定信号となるディジタルデータ140に変
換する。端末設備50は、ディジタルデータ140を受信
し、端末設備10から送られた情報の推定信号に基づく。

このリンクは、フォワード（forward）と同一の作法
に従って働く逆の機能により双方向である。例えば、端
末設備50は、ディジタルデータ140を作成する。モデム4
0は、ディジタルデータ140をアナログ信号130に変換す
る。電話回線30は、アナログ信号130をアナログ信号120
として基地局80に伝送する。DSP及びモデム70は、アナ
ログ信号120に収容されるディジタル情報を認識し、こ
れをワイヤレスリンク160上での通信のためのディジタ
ルフォーマットに変換する。移動体ユニット60は、やっ
てきたデータ信号を受信し、端末設備10に対し相当する
ディジタルデータ110を供給する。標準の端末設備の通
信をサポートするディジタルワイヤレスシステムの利用
に関しては、米国特許出願第08/152,158号、“可変ディ
レイチャネル上で時間感度メッセージを供給する方法及
び装置（METHOD AND Ａ APPARATUS OF PROVIDING
TIME SENSITIVE MESSAGE OVER Ａ VARIABLE DE
LAY CHANNEL）”、出願Nov.15,1993に開示されてお
り、これは、本発明の譲渡人に譲渡され、参照されてい
る。

基地局80の機能は、基地局制御プロセッサ65により制
御される。基地局制御プロセッサ65は、DSP及びモデム7
0、ボコーダ75、ボコーダ85、そしてスイッチ90、スイ
ッチ95を制御する。当然ながら移動体ユニット60は移動
体電話であるが、仮にユーザがボイスコールを宛てた場
合、該ユーザの音声は、特に音声符号化によりディジタ
ルフォーマットに変換され、ワイヤレスリンク160を通
じて基地局80に送られる。基地局80では、入ってきたボ
イスコールはボコーダ85に送られる。ボコーダ85は、そ
の音声信号を復号化し、アナログ信号125として電話回
線30に供給する。電話回線30は、その信号を宛先まで運
び、電話機55にアナログ信号135を供給する。このリン
クはフォワード（forward）と同一の作法に従って働く
逆の機能により双方向である。

図２では、２つのボコーダが示されている。ボコーダ
75は可聴フィードバックに関係し、ボコーダ85は音声通
信に関係している。これらは、論理的に分離した機能を
提供するが、他の実施例として、物理的に同一の装置に
よりこれらを構成しても良い。この単一のボコーダは、
標準の音声サービスの機能と、可聴フィードバックの機
能とが選択的に切り替えられる。

図３は、図２の移動体ユニット60の第１の実施例を示
している。図３は、ディジタルデータ110は、プロトコ
ルスタック230に結合される。プロトコルスタック230
は、端末設備10および移動体ユニット制御プロセッサ24
0との双方向の通信が可能である。プロトコルスタック2
30がワイヤレスリンク160上の送信のためのディジタル
データ110を受信したとき、プロトコルスタック230は、
ワイヤレスリンク160上に送信するために要求された全
ての符号化処理を提供する。一方では、端末設備10のた
めの情報を含む信号が到着したとき、プロトコルスタッ
ク230は、要求された全ての復号化処理を提供し、端末
設備10に対するディジタルデータ110を送出する。

同様に、ボコーダ200は、ワイヤレスリンク160上の通
信のためのスピーカ／マイクロフォン260からのアナロ
グ情報を受信し、ワイヤレスリンク160上に送信するた
めに当該情報を符号化する。スピーカ／マイクロフォン
260への出力のための情報を含む信号がワイヤレスリン
ク160に到着したとき、ボコーダ200は、当該信号を復号
化し、スピーカ・マイクロフォン260に対し可聴出力を
供給する。

移動体ユニット制御プロセッサ240は、移動体ユニッ
トの機能に関する制御を提供する。移動体ユニット制御
プロセッサ240のために意図された情報は、ワイヤレス
リンク160上もしくはディジタルデータ100の両者から来
るかもしれない。プロトコルスタック230は、移動体ユ
ニット制御プロセッサ240のために意図された情報を管
理する。プロトコルスタック230は、ワイヤレスリンク1
60上への送信のための指示および情報、あるいは移動体
ユニット制御プロセッサ240からのディジタルデータ110
のための指示および情報を同様に受信するかもしれな
い。また、移動体ユニット制御プロセッサ240は、ボコ
ーダ200のための制御機能を提供する。

プロトコルスタック230は、ワイヤレスリンク160上に
おける端末設備10との通信のための主制御センターを提
供する。プロトコルスタック230は、種々のプロトコル
の認識および操作を行わなければならない。プロトコル
スタック230は、フロー制御を提供してもよい。またプ
ロトコルスタック230は、データのパケット化およびア
ンパケット化を行う。さらに、プロトコルスタック230
は、豊富な特別命令を認識しなければならない。

一般的な実施例では、プロトコルスタック230は、マ
イクロプロセッサ上に存在する。ディジタルデータ110
からのプロトコルスタック230へのデータ入力は、巨大
なデータブロックの信頼性を提供する標準の送信制御プ
ロトコルを用いるトランスポート層、と称される第１の
プロトコル層において符号化される。トランスポート層
からは、データがネットワーク層に入り、データのアド
レッシング情報を提供する標準のインターネットプロト
コルに符号化される。ネットワーク層からは、データは
リンク層に入る。リンク層は、データパケットのそれぞ
れに符号冗長検査（CRC）を生成するラジオリンクプロ
トコルを提供する。リンク層は、ワイヤリンク160上の
送信の間に、改悪されたデータパケットの再送信（re−
transmission）を制御する。リンク層からは、データが
物理層に入る。物理層は、物理媒体（この場合はワイヤ
レスリンク160）上の送信のための変調を提供するもの
である。ワイヤレスリンク160からのデータは、最初に
物理層に入り、トランスポート層まで逆順で入ってゆ
き、プロトコルスタック230により復号化される。同様
の機能は、図示しないが、基地局80においても実行され
る。

図２の調査から明かとなる一つの要因は、音声接続は
データ接続とは異なるということである。基地局80は、
やってきたコールがデータ接続であればそれをDSP及び
モデム70にルーティングし、やってきたコールが音声接
続であればそれをボコーダ85にルーティングする。非デ
ータトーン信号がアナログ信号120に入力されてDSP及び
モデム70に入力された場合には問題が生じ得る。例え
ば、端末設備50が別のコールに関係している間に端末設
備10が端末設備50との接触を試みると仮定する。電話回
線30は、アナログ信号120上にビジー信号を供給する。D
SP及びモデム70は、不正データトーンの入力としてビジ
ー信号を認識しないため、ワイヤレスリンク160上に送
られた情報を保有しない。端末設備10のユーザは接続の
失敗のみを知ることになる。このユーザは、間違った番
号をダイアルしたのか、回線がビジーなのか、それとも
人間が電話に応答したのかを知ることはできない。この
ようなフィードバックは、勿論、接続の失敗の際に出く
わす問題を特定し適正化するには危機的である。

基地局80での非データトーンアナログ信号の認識およ
びその点に関する移動体ユニット60との通信は、複雑で
ある上この問題を解決するには不適当である。例えば、
仮にDSP及びモデム70が、ビジー信号の認識を試みた場
合、ビジー信号は国際的に標準化された信号ではないの
で、多種の異なった信号を復号化できなければならな
い。音声認識はさらに困難なことである。

問題の一つの解決法が図２の基地局80に示されてい
る。端末設備10は、端末設備50との接続を確証しようと
努めるとき、移動体ユニット60とワイヤレスリンク160
とを介して命名セットをDSP及びモデム70に送る。命令
は、受信するユニットの電話番号、転送プロトコル、そ
してモデムのセットアップ情報を示す。一度命令が転送
されると、DSP及びモデム70は、自身とモデム40との間
の接続を独力で開始する。DSP及びモデム70は、ワイヤ
レスリンク160からの断続的なインストラクションなし
で動作するので、ワイヤレスリンク160は利用可能であ
る。本発明は、可聴フィードバックを提供するためにこ
の利用可能性を用いる。

DSP及びモデム70からモデム40へのコールのイニシエ
ーションの始まりにより、基地局制御プロセッサ65は、
スイッチ90に対し、図２に示されている現ポジション
を、ボコーダ75の出力がワイヤレスリンク160に接続さ
れ、ワイヤレスリンク160からの入力がDSP及びモデム70
に接続されるポジションに切り替えるように命令する。
スイッチ90内において、矢印は信号の流れの方向を示し
ている。スイッチ90が、図２に示すようなポジションで
あるとき、ワイヤレスリンク160とDSP及びモデム70との
間の両方向で信号が流れる。スイッチ90のポジションが
図示されている状態から切り替わるとき、ボコーダ75の
出力は、ワイヤレスリンク160に接続され、ワイヤレス
リンク160からの入力は依然としてDSP及びモデム70に向
けられる。

また、DSP及びモデム70からのモデム40へのコールの
イニシエーションの始まりにより、基地局制御プロセッ
サ65は、スイッチ95に対し、アナログ信号120に接続さ
れたボコーダ75の入力を閉とするように命令する。ボコ
ーダは、アナログ信号120を符号化し、それをワイヤレ
スリンク160上に送出する。アナログ信号120は、リンギ
ングあるいはビジー信号そして起こり得る全ての応答を
搬送する。もし、モデム40が正常に応答する場合、DSP
及びモデム70とモデム40とは、全てボコーダ75により符
号化され、ワイヤレスリンク160上に送られた一連の
“ハンドシェイク”トーンを交換する。

接続が完了するまでに、基地局制御プロセッサ65はス
イッチ95を開とし、スイッチ90に対し、DSP及びモデム7
0とワイヤレスリンク160とが両方向で接続されるような
ポジションに切り替えさせなければならない。ここに端
末設備10と端末設備50との間のデータ接続は完了し、も
はやアナログ信号120がボコーダ75によりモニタされる
ことはない。

移動体ユニット60では、ワイヤレスリンク160からの
信号は、移動体ユニット制御プロセッサ240により選択
されるボコーダ200あるいはプロトコルスタック230のい
ずれかによって処理される。可聴フィードバックからの
音声信号が移動体ユニット60に到着したとき、それは、
ボコーダ200により復号化され、スピーカ／マイクロフ
ォン260に出力される。かくしてスピーカ／マイクロフ
ォン260は、DSP及びモデム70からのモデムトーンおよび
電話回線30から来た種々の信号により構成されるアナロ
グ信号120のコピーを出力する。

可聴フィードバックを利用し得る、データコールを発
呼した移動体ユニットの好ましい実施例に関するより詳
細な説明が図５に示されている。図５では、端末設備10
は、ATDTコマンドおよび端末設備50の電話番号を含むコ
マンド300を発行することにより端末設備50に対するコ
ールを開始する。このコマンドは、EIA/TIA/602のドキ
ュメント、題名“Data Transmission Systems and
Equipment−Serial Asynchronous Automatic Dialin
g and Control"における標準のコマンドである。移動
体ユニット60は、そのコマンドを認識し、基地局80との
物理層上のワイヤレス接続を開始する。これは、送信の
ための標準の発呼メッセージ、すなわちコマンド302を
用いて着呼番号無しで行われる。これは、EIA/TIA/IS−
95、題名“Mobile Station−Base Station Compatib
ility Standard for Dual−Mode Wideband Spread
Spectrum Cellular System"に記載されている。

次に移動体ユニット60は、コマンド304、すなわちTCP
/IP標準、インターネットRFC791、RFC792、およびRFC79
3に対する転送プロトコルをセットする。TCP/IPプロト
コルスートは、トランスポート層とネットワーク層とで
幾つかの互換性のある機能を提供する。それは、ワイヤ
レスリンク上におけるフロー制御と、相互システム操作
（inter−system）の能力と、他のワイヤレスデータシ
ステムとの相互操作性（inter−operability）を提供す
る。次に、移動体ユニット60は、インターワーキング機
能（IWF）セットアップ、すなわちコマンド306を送る。
図１に示す標準のモデムのセットアップでは、各々の端
末設備が専用のモデムを有している。本発明では、モデ
ムは基地局に配置され、これらは多くのユーザによりア
クセス可能となっている。ユーザおよび端末設備は、引
き続く接続の間で変わることがないモデムのパラメータ
数を固定にすることを望む。これらのパラメータは移動
体ユニット60内にてストアされる。従って、基地局80に
対する新規の接続において、移動体ユニット60はこれら
のパラメータをDSP及びモデム70にリストアしなければ
ならない。かくしてコマンド306は、移動体ユニット60
とDSP及びモデム70との間のストアされたATコンフィグ
レーションコマンドの交換を代行する。

この時点において、DSP及びモデム70は、コマンド30
8、すなわち移動体ユニット60からのオリジナルの“ATD
T＃”コマンドを受信する支度が整っている。DSP及びモ
デム70は、コマンド310、すなわち電話回線30へのコー
ルを開始する。電話回線30は、コマンド312、すなわち
モデム40に対するリング電圧を送る。モデム40は、コマ
ンド314、すなわち端末設備50にリングを知らせる。他
の実施例では、基地局制御プロセッサ65、あるいは基地
局内の他の機関がATDT＃コマンドを受信し、電話回線30
のコールセットアップを行う。

コマンド316、すなわちリングバック指示がDSP及びモ
デム70に送られる。リングバック指示は、もしモデム40
が通信不能である場合は、アウトオブサービスもしくは
ビジー信号、あるいはその他に置き換えられ得る。

コマンド318は、端末設備50が、TIAプロトコル“ATA"
のコールに応答したことを示す。もしモデム40が自動応
答モードにあるときは、本コマンドは不要である。モデ
ム40が回線に応答したとき、コマンド320、すなわちオ
フフック指示が基地局80に送られる。コマンド322、す
なわち、接続信号指示が基地局80に送られる。

DSP及びモデム70とモデム40との間のハンドシェイク
トーンは、同様に可聴の交換であり、移動体ユニット60
に送られる可聴フィードバック信号に含まれても良い。
ハンドシェイクトーンは、エコーキャンセリングディス
エーブルトーン（echo canceling disable tone）、２
つのモデムの間の転送データをセットする交換シーケン
ス、そして選択されたデータレートを検査するトレーニ
ングシーケンスから構成して良い。ハンドシェイクの正
常終了は、ディジタル情報の転送のためにワイヤレスリ
ンク160が再度必要であることを示す。スイッチ90およ
び95は、ワイヤレスリンク160上での通信に係る当初の
ポジションに復帰される。

ハンドシェイクのため、あるいはコール失敗のための
コールセットアップから、アナログ信号120は、端末設
備10のユーザに供給する可聴フィードバックの値情報を
搬送する。この時間の間は、DSP及びモデム70により処
理される如何なる他のディジタル情報もワイヤレスリン
ク160上に送出されない。したがって、図２に戻って参
照すると、スイッチ90および95は、この時間の間もしく
はこの時間のサブセットの間に可聴フィードバックを供
給するために、基地局制御プロセッサ65によりポジショ
ニングされる。図５において、矢印340は、可聴フィー
ドバック操作の最長期間を示している。矢印340は、ア
ナログ信号120から取得された音声符号化データを代表
するものである。ハンドシェイクの終了時には、ワイヤ
レスリンク160は再度、ディジタル情報のために必要と
なり、可聴フィードバックは止められ、スイッチ90およ
び95は、図２に示されるポジションに復帰される。

コマンド326、すなわち接続指示は、移動体ユニット6
0に宛ててワイヤレスリンク160上に送出される。移動体
ユニット60は、コマンド328、すなわち正常接続を端末
設備10に知らせる。端末設備10と端末設備50との間の接
続が完了し、コマンド330、すなわちユーザデータをや
りとりすることができる。

移動体ユニットのデータコールの終了の間に、同様の
コマンドセットがやりとりされる。図６は、可聴フィー
ドバックを利用し得る好ましいやりとりを示している。
端末設備50は、コマンド400、すなわち“ATDT＃”を送
ることによりコールを開始する。モデム40は、コマンド
402、すなわちオフフックに移行し、そしてコマンド404
により電話回線30は、ダイアルトーン指示の戻りをモデ
ム40に供給する。モデム40は、コマンド406によりコー
ルされた番号を電話回線30に供給する。電話回線30は、
コマンド408により、移動体ユニット60を通じた端末設
備10のためのコールが受信されたことを基地局80にアラ
ートする。基地局80は、コマンド410により、IS−95に
従って移動体ユニット60を選択呼出し（ページング）す
る。移動体ユニット60は、コマンド412により、IS−95
に従ってページングに応答する。基地局80は、コマンド
414により、移動体ユニット60が存在し使用可能である
ことを電話回線30にアラートする。電話回線30は、コマ
ンド416、すなわちリングバックの指示をモデム40に供
給する。

ページング応答の後に、基地局80と移動体ユニット60
との間で、IS−95に従った一連の通信が行われる。先ず
は、コマンド418によりトラフィックチャンネルが割り
当てられ、初期化される。次に、コマンド420により、
基地局80が、所望のサービスオプションタイプを移動体
ユニット60に知らせる。基地局80および移動体ユニット
60は、コマンド422によりTCPセットアップ情報を交換す
る。次に基地局80および移動体ユニット60は、コマンド
424により、端末設備10が過去に指定した方法でDSP及び
モデム70をセットアップするためにインターワーキング
機能（IWF）セットアップ情報を交換する。

セットアップ段階の後は、コマンド426により、その
中で移動体ユニット60がユーザをアラートすべき方法を
指定する情報の信号と共にアラートが、基地局80から移
動体ユニット60に送出される。次に基地局80は、コマン
ド428により、端末設備10に対するリング結果コードを
定期的に発行するよう移動体ユニット60に対し命令す
る。

この時点において、移動体ユニット60は、“RING",RI
コマンド430の送信により、端末設備10に対し、入って
きたコールが存在するシーケンスにおける第１回目の通
知を行う。端末設備10は、移動体ユニット60に対しコー
ルに応答するよう指示するATAコマンドを発行すること
ができる。本コマンドは、自動応答モードが作動してい
る場合は不要としてもよい。コマンド434により、接続
メッセージが移動体ユニット60から基地局80に送られ、
コマンド436により回答メッセージが基地局80から電話
回線30に送られる。ここで、コマンド438により、移動
体ユニット60から基地局80にATAコマンドが転送され
る。

接続の成立により、基地局80とモデム40との間で、ハ
ンドシェイクが発生する。それは、重要な可聴フィード
バックを端末設備10のユーザに提供できる接続シーケン
スの一部分である。かくしてこの期間においては、矢印
450に示すように可聴フィードバックが与えられる。移
動局から発生された呼によって、基地局制御プロセッサ
65は、スイッチ90に対し、図２に示されるポジションか
ら、ボコーダ75の出力がワイヤレスリンク160に接続さ
れるようにポジションの切り替えを命令する。同時に、
基地局制御プロセッサ65は、ボコーダ75の入力がアナロ
グ信号120に接続されるように、スイッチ95に対し閉と
するよう命令する。ハンドシェイクの完了時には、可聴
フィードバックは非アクティブ（de−activated）にさ
れ、スイッチ90および95は、図２に示す状態にリセット
される。

ハンドシェイクの完了後は、モデム40はコマンド44
4、すなわち端末設備50に対する“connect"を発行す
る。基地局80は、コマンド442、すなわち移動体ユニッ
ト60に対する接続コマンドを発行し、今度は移動体ユニ
ット60が、コマンド446すなわち、端末設備10に対する
接続コマンドを発行する。端末設備10と端末設備50との
間の接続は完了し、コマンド448によりすなわちユーザ
データをやり取りすることができる。

図２および図３の移動体ユニット60は、音声およびデ
ータの同時通信が可能である。この特徴は、データ接続
に係る通信を行っている間に、ユーザが音声接続を利用
する通信を行うことを許可する。かくして、音声接続の
進行中にデータ接続が開始された位置をアドレスする幾
つかの方法が開発されるはずである。音声およびデータ
の同時サービスのためのディジタルワイヤレスシステム
の使用は、米国特許出願第08/152,162号、“移動局から
のデータサービスもしくは音声の呼出しまたは取消し方
法（METHOD OF INVOKING AND CANCELING VOICE O
R DATA SERVICE FROM Ａ MOBILE UNIT）",出願No
v.15,1993に開示されており、これは、本発明の譲渡人
に譲渡され参照されている。

音声接続がアクティブの間にデータ接続開始を処理す
る第１の方法は、可聴フィードバックを自動的に無能に
することである。可聴フィードバックは、移動体ユニッ
トにより要求された特徴であって良い。仮に移動体ユニ
ットが、音声コールと関係しているとき、コール開始時
の移動体ユニットからの要求は省略され得る。仮にその
コールが移動体ユニットの終了コールである場合は、可
聴フィードバック信号は移動体ユニットにより無視され
得る。この方法は、移動体ユニットのユーザにより可／
不可とされ得る。

音声接続がアクティブの間にデータ接続開始を処理す
る第２の方法は、外から入ってくる音声接続を瞬間的に
不能とすることである。この場合は、可聴フィードバッ
ク信号は、双方向の音声通信に瞬間的に割込み、可聴フ
ィードバックトーンを挿入する。この方法は、移動体ユ
ニットのユーザにより可／不可とされ得る。

音声接続がアクティブの間にデータ接続開始を処理す
る第３の方法は、移動体ユニット内のボコーダに供給す
る前に、戻り信号をディジタル的に追加することであ
る。かくして移動体ユニットユーザは、音声接続を継続
し、バックグラウンドで可聴フィードバックトーンを聞
くことになる。実際の音声接続と可聴フィードバックの
相対的レベルはユーザによりセットされ得る。この方法
は、移動体ユニットのユーザにより可／不可とされ得
る。

可聴フィードバックの一つの利点は、移動体ユニット
の開始コールに仮にも人間が応答した場合、移動体ユニ
ットユーザは、その応答を聞くことができることであ
る。人間が応答したとき、移動体ユニットユーザは、そ
の応答に話しかけることを望む。もしも移動体ユニット
が音声サービスの提供することが可能であれば、図３に
示すように、コールのサービスオプションは、データか
ら音声に移行され得る。このような移行のシグナリング
（signaling）のための幾つかの方法が利用可能であ
る。

もしも移動体ユニットが音声コールに関係しない場合
は、移動体ユニットユーザは、コールに移行するための
ハンドセットを単に取り上げる。図３に示すようなユー
ザのためのキーパッドインターフェースを選択的に提供
しても良い。図３においては、キーバッド270は移動体
ユニット60に対する移動体ユニットインターフェースを
提供する。キーバッド270は、キーバッド270上での現在
のエントリが、音声接続に向けられるのかそれともデー
タ接続に向けられるのかをを指示するスイッチ275を提
供する。もしユーザが、現在のデータ接続を音声接続に
移行したい場合、ユーザはスイッチ275をデータ接続に
セットし、送信キーを押す。専用キー、メニュー選択ソ
フト、複式ファンクションキーの条件付き利用（depend
ence）、そして音声認識（voice activation）を含み、
移行を指示するための他の種々の方法を利用しても良
い。ひとたび、アクティブなコールのサービスオプショ
ンを切り替える要望が移動体ユニット60により生成さ
れ、基地局80に通信されると、基地局制御プロセッサ65
は、ボコーダ85を通じてコールをルートすることができ
る。同じ作法に従って音声接続からデータ接続に戻すた
めの付加的な特徴が追加されても良い。音声接続の期間
中は、DSP及びモデム70は、外からの別のコールに自由
にアサインされ得る。あるいは、DSP及びモデム70は、
コールがデータコールに移行しIWFセットアップが保存
されるかを調べるべく、フリーとなるためにある期間ウ
ェイトすることができる。

また、音声能力を提供しない移動体ユニットであって
も利用可能であることは予見できる。このようなワイヤ
レスデータユニットは、ボコーダの復号化部およびスピ
ーカを有する端末装置に結合される。このような装置の
共通の応用（apprication）は、移動体ユニットのデー
タ接続機能に関連する専用のディジタルワイヤレスFAX
マシンであろう。

図４は、ワイヤレスデータユニット62およびスピーカ
付き端末設備12の構成を示す図である。これら二つのエ
レメントは、順次、図２の移動体ユニット60および端末
設備10を置換する。図４を参照すれば、正常なデータ操
作の間は、図３の移動体ユニット制御プロセッサ240と
類似の機能を実行する移動体ユニット制御プロセッサ24
2の制御下において、スイッチ234は図４に示すようにセ
ットされる。ワイヤレスリンク160からの信号は、図３
のプロトコルスタック230と類似の機能実行するプロト
コルスタック232に送られる。プロトコルスタック232
は、ディシタルデータ110を端末設備12に送る。可聴フ
ィードバックデータのパケットが基地局から到着したと
き、移動体ユニット制御プロセッサ242は、ワイヤレス
リンク160がボコーダ16に接続されるべくスイッチ234の
ポジションを切り替える。ボコーダ16は、可聴フィード
バックデータ112上の可聴フィードバックデータを復号
化し、これに応じる可聴信号をスピーカ14に供給する。
スピーカアセンブリのコストを低減するために、ボコー
ダ16は復号化機能のみが必要であり、より込み入った符
号化メカニズムは不要である。さらに、可聴フィードバ
ックが比較的安価な装置で供給され得るため、スピーカ
の音質は高度である必要はない。

図４の構成に着目すると、端末設備12は、可聴フィー
ドバックデータ112上で、ディジタル符号化された音声
信号を受信する。さらに、端末設備12には、可聴フィー
ドバックデータ112がキャプチャーされ蓄積される付加
的なメモリが追加され得る。キャプチャーされたディジ
タル音声データは、呼び出されてスピーカ14に出力され
得る、あるいはワイヤレスリンク160上に送信され得
る。可聴フィードバックに必要なこのようなハードウェ
アは、電子メールシステムに使用され得る。

図４の構成は、図３のデュアルキャパビリティセット
アップ（dual capability set up）と同じ情報を提供す
る。明らかに、図４の構成は、音声機能（voice functi
onality）がワイヤレスデータユニット62内に含まれて
いないため、データ接続が音声接続に転送されることを
許可しない。また、図２および図３を、端末設備内のス
ピーカが、音声サービスを提供する移動体ユニットと共
に用いられるようにハイブリッド（hybrid）で図４に組
み合わせても良い。

可聴フィードバックの応用は、パーソナルディジタル
アシスタント（PDA）でのインプリメンテーションのた
めに、特に好適である。PDAは、完全にポータブルでワ
イヤレスな音声及びデータの通信を提供し、パーソナル
コンピューティング能力を提供し得る。PDAは、一つの
ハウジングに収容される図４と同様の構成を有し得る。
選択的なPDAの構成は、図３に示され、完全な音声能力
を提供するハウジング内の付加的なエレメントを含んで
も良い。

好ましい実施例の先の説明は、いかなる当業者であっ
ても本発明を製作し使用できるように提供される。これ
ら実施例の種々の変形例は、当業者にとっては即座に明
らかであり、ここで定義される共通の原理は、創作能力
を使用せずに他の実施例に応用され得る。本発明はここ
で示した実施例に限定されることを意図せず、また、開
示された原理および斬新な特徴から成る広範囲におよ
ぶ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キンボール、ロバート・エイチ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92117、サン・ディエゴ、アルゴン・ス トリート 3574 (56)参考文献 特開 平５−207544（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/26 H04Q 7/04 - 7/38

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々がディジタル無線通信が可能な移動局
   および基地局と、可聴トーンを送出することが可能な電
   話回線と、可聴トーンによる通信が可能なモデムとを用
   い、第１の端末装置と第２の端末装置との間で通信を行
   っている期間中あるいは通信の試みがなされている期間
   中に、前記第１の端末装置の利用者に可聴フィードバッ
   クを供給する可聴フィードバック供給方法において、 前記第１の端末装置から前記移動局に対して接続開始メ
   ッセージを送出することにより前記第１の端末装置から
   前記第２の端末装置への接続を開始するステップと、 前記移動局が前記第２の端末装置に関係する電話番号を
   含む第１のディジタル符号化メッセージを前記基地局に
   対し送出するステップと、 前記基地局が前記ディジタル符号化メッセージを復号化
   し、第１の可聴トーンメッセージを前記電話回線に供給
   するステップと、 ディジタルフィードバックメッセージを作成するため
   に、前記基地局が前記第１の可聴トーンメッセージをボ
   コードし、該ディジタルフィードバックメッセージを前
   記移動局に供給するステップと、 前記移動局において前記ディジタルフィードバックメッ
   セージを復号化し、前記第１の端末装置の利用者に対し
   前記第１の可聴トーンメッセージを供給するステップと
   から構成される可聴フィードバック供給方法。
2. 【請求項２】前記電話回線からの第２の可聴トーンメッ
   セージを前記基地局に送出するステップと、 第２のディジタルフィードバックメッセージを作成する
   ために前記第２の可聴トーンメッセージを前記基地局に
   よりボコードし、該第２のディジタルフィードバックメ
   ッセージを前記移動局に供給するステップと、 前記移動局において前記第２のディジタルフィードバッ
   クメッセージを復号化し、前記第１の端末装置の利用者
   に対し前記第２の可聴トーンメッセージを供給するステ
   ップとをさらに具備する請求項１に記載の可聴フィード
   バック供給方法。
3. 【請求項３】前記第１の可聴トーンメッセージは、コー
   ルセットアップメッセージから構成される請求項２に記
   載の可聴フィードバック供給方法。
4. 【請求項４】前記第２の可聴トーンメッセージは、リン
   グバック指示から構成される請求項２に記載の可聴フィ
   ードバック供給方法。
5. 【請求項５】前記第２の可聴トーンメッセージは、ビジ
   ートーン指示から構成される請求項２に記載の可聴フィ
   ードバック供給方法。
6. 【請求項６】前記第２の可聴トーンメッセージは、人の
   音声信号から構成される請求項２に記載の可聴フィード
   バック供給方法。
7. 【請求項７】データ情報を伝送するための異種データ接
   続及び音声情報を伝送するための音声接続をサポートす
   るワイヤレスシステムにおいて端末装置の利用者に可聴
   フィードバックを供給する方法において、 第１の端末装置にて第２の端末装置とのデータ接続を開
   始するためのコマンドを生成するステップと、 前記コマンドに応答して第１のワイヤレス通信ユニット
   がワイヤレスリンク上の遠隔基地局のディジタルデータ
   モデムとデータ接続を開始するステップと、 前記ディジタルデータモデムが電話回線上において陸上
   通信線通話を開始するステップと、 前記遠隔基地局が前記電話回線から連続可聴トーンを受
   信するステップと、 前記遠隔基地局にて前記連続可聴トーンをボコードする
   ステップと、 前記ワイヤレスリンク上において前記ボコードがなされ
   た連続可聴トーンを前記ワイヤレス通信ユニットに送信
   するステップと、 前記第１のワイヤレス通信ユニットにて前記ボコードが
   なされた連続可聴トーンを復号化して出力を生成するス
   テップを含み、ここで前記出力がビジートーンを示し、
   前記陸上通信線通話の確立が失敗したことおよび前記第
   １の端末装置の利用者によって前記データ接続が破棄さ
   れることを示す可聴フィードバック供給方法。
8. 【請求項８】前記連続可聴トーンは前記電話回線によっ
   て生成される請求項７に記載の可聴フィードバック供給
   方法。
9. 【請求項９】前記連続可聴トーンは前記第２の端末装置
   によって生成され、前記電話回線によって前記遠隔基地
   局に伝送される請求項７に記載の可聴フィードバック供
   給方法。
10. 【請求項１０】前記連続可聴トーンを前記復号化するス
    テップにおける前記出力はハンドシェイクシーケンスで
    あって、前記ディジタルモデムからの信号を含む請求項
    ９に記載の可聴フィードバック供給方法。
11. 【請求項１１】前記ハンドシェイクシーケンスは前記第
    ２の端末装置との前記データ接続開始の成功を示し、そ
    の後に前記可聴トーンをボコードするステップが終了し
    たことを示し、前記第２の端末装置からの前記連続可聴
    トーンから前記ディジタルデータモデムによって生成さ
    れた連続ディジタルデータを当該ディジタルデータモデ
    ムが前記ワイヤレスリンク上に送信するステップをさら
    に具備する請求項10に記載の可聴フィードバック供給方
    法。
12. 【請求項１２】前記連続可聴トーンは音声であって、前
    記電話回線により前記遠隔基地局に伝送される請求項７
    に記載の可聴フィードバック供給方法。
13. 【請求項１３】前記データ接続の開始から新規の音声接
    続に移行するステップをさらに具備する請求項12に記載
    の可聴フィードバック供給方法。
14. 【請求項１４】データ情報を伝送するための異種データ
    接続及び音声情報を伝送するための音声接続をサポート
    するワイヤレスシステムにおいて端末装置の利用者に可
    聴フィードバックを供給する方法において、 ワイヤレスリンクを介して通信を行なう第２の端末装置
    とのデータ接続を開始するため、第１の端末装置からコ
    マンドを送出するステップと、 前記第１の端末装置が電話回線上で連続可聴トーンを基
    地局に対して供給するステップと、 前記基地局が当該基地局内のディジタルデータモデムに
    よって生成したディジタルデータを送信することによ
    り、前記第２の端末装置とワイヤレス接続を開始するス
    テップと、 前記基地局が前記第２の端末装置から当該第２の端末装
    置とのワイヤレスリンク上における接続成功の指示を受
    信するステップと、 前記電話回線上においてハンドシェイクトーンから成る
    第２の連続可聴トーンを前記ディジタルデータモデム及
    び前記第１の端末装置の両者間で供給するステップと、 前記基地局にて前記第２の連続可聴トーンをボコードす
    るステップと、 前記ボコードがなされた第２の連続可聴トーンを前記ワ
    イヤレスリンク上において前記第２の端末装置に対して
    送信するステップとから構成される可聴フィードバック
    供給方法。
15. 【請求項１５】ディジタルデータの標準ストリームを生
    成し、標準ディジタルデータの受信ストリームを処理す
    る第１の端末装置と、 前記標準ディジタルデータを受信し、前記標準ディジタ
    ルデータをワイヤレスリンク上での送信のために符号化
    し、ディジタルデータの符号化ストリームを受信し、前
    記標準ディジタルデータの受信ストリームを生成するた
    めに前記ディジタルデータの符号化ストリームを復号化
    し、前記標準ディジタルデータの受信ストリームを前記
    第１の端末装置に送出するブロトコルスタック、可聴出
    力信号を生成するスピーカ／マイクロフォン、前記ワイ
    ヤレスリンクからの符号化可聴データを受信するボコー
    ダ、および前記ボコーダ又は前記プロトコルスタックに
    対し、前記ワイヤレスリンクから受信された情報信号が
    符号化可聴データ若しくはディジタルデータのいずれか
    に依存するかを命ずる制御プロセッサ、から構成される
    移動局と、 前記プロトコルスタックから前記ワイヤレスリンク上へ
    の送信のための前記標準ディジタル信号の符号化ストリ
    ームを受信し、これに応答して可聴信号を生成し、前記
    可聴信号を電話回線に送出し、前記可聴信号をボコーダ
    に対して断続的に送出し、データ及び可聴情報信号から
    構成される電話回線からの可聴信号を受信するディジタ
    ル信号プロセッサ及びモデム、及び前記ディジタル信号
    プロセッサ及びモデムからの前記可聴信号と前記電話回
    線からの可聴信号を符号化し、前記ディジタル信号プロ
    セッサ及びモデムが前記ワイヤレスリンク上に情報信号
    を送出しない場合にのみ符号化信号を前記ワイヤレスリ
    ンクに送出するボコーダから構成される基地局とから構
    成され、 前記移動局のボコーダ及びスピーカ／マイクロフォンは
    前記基地局のボコーダによって前記ワイヤレスリンク上
    に送出された前記符号化信号に応答して可聴信号を供給
    することを特徴とする可聴フィードバックを供給するワ
    イヤレスシステム。
16. 【請求項１６】前記可聴情報信号は遠隔電話から発生す
    る請求項15に記載のワイヤレスシステム。
17. 【請求項１７】前記可聴情報信号は人の音声である請求
    項16に記載のワイヤレスシステム。
18. 【請求項１８】前記可聴情報信号は前記電話回線から発
    生する請求項15に記載のワイヤレスシステム。
19. 【請求項１９】前記可聴情報信号はビジー信号から構成
    される請求項18に記載のワイヤレスシステム。
20. 【請求項２０】前記データ信号は遠隔端末装置から発生
    する請求項15に記載のワイヤレスシステム。
21. 【請求項２１】モデムに基づくワイヤレス構成において
    可聴フィードバックを供給する方法において、 第１の端末装置からワイヤレス通信ユニットに対し、電
    話番号に関連する第２の端末装置とのデータ接続を確立
    するための要求を送出するステップと、 前記ワイヤレス通信ユニットから基地局に対し、ワイヤ
    レスデータ接続を発生するためのメッセージを送出する
    スレップと、 前記ワイヤレス通信ユニットから前記基地局に対し、当
    該基地局内のモデムを初期化するためのメッセージを送
    出するステップと、 前記ワイヤレス通信ユニットから前記基地局に対し、前
    記電話番号から構成されるメッセージを送出するステッ
    プと、 前記基地局から電話回線に対し、呼をセットアップする
    ための可聴信号を送出するステップと、 前記呼をセットアップするために前記可聴信号を前記基
    地局にてボコードし、対応する符号化可聴信号を前記ワ
    イヤレス通しユニットに対して送信するステップとから
    構成される可聴フィードバック供給方法。
22. 【請求項２２】前記電話回線から遠隔のモデムに対しリ
    ング指示を送出するステップと、 前記遠隔のモデムから前記第２の端末装置に対し対応す
    るリング指示を送出するステップと、 前記電話回線から前記基地局に対しリングバックの指示
    を送出するステップと、 前記基地局にて前記リングバック指示をボコードし、対
    応する符号化可聴信号を前記ワイヤレス通信ユニットに
    送出するステップと、 をさらに具備する請求項21に記載の可聴フィードバック
    供給方法。
23. 【請求項２３】前記第２の端末装置から遠隔のモデムに
    対し、オン−ライン指示を送出するステップと、 前記遠隔のモデムから前記電話回線に対し、オフフック
    指示を送出するステップと、 前記電話回線から前記基地局に対し、接続指示を送出す
    るステップと、 前記基地局にて前記接続指示をボコードし、対応する符
    号化可聴信号を前記ワイヤレス通信ユニットに対して送
    出するステップと、 をさらに具備する請求項21に記載の可聴フィードバック
    供給方法。
24. 【請求項２４】前記電話回線から前記基地局に対し、第
    １の連続ハンドシェイク信号を送出するステップと、 前記電話回線から前記基地局に対し、第２の連続ハンド
    シェイク信号を送出するステップと、 前記基地局にて前記第１および第２の連続ハンドシェイ
    ク信号をボコードし、対応する符号化可聴信号を前記ワ
    イヤレス通信ユニットに送出するステップと、 をさらに具備する請求項21に記載の可聴フィードバック
    供給方法。
25. 【請求項２５】モデムに基づくワイヤレス構成において
    可聴フィードバックを供給する方法において、 第１の端末装置からワイヤレス通信ユニットに対し、電
    話番号に関連する第２の端末装置のデータ接続を確立す
    るための要求を送出するステップと、 前記ワイヤレス通信ユニットから基地局に対し、ワイヤ
    レスデータ接続を発生するためのメッセージを送出する
    ステップと、 前記ワイヤレス通信ユニットから前記基地局に対し、当
    該基地局内のモデムを初期化するためのメッセージを送
    出するステップと、 前記ワイヤレス通信ユニットから前記基地局に対し、前
    記電話番号から構成されるメッセージを送出するステッ
    プと、 前記基地局から電話回線に対し、呼をセットアップする
    ための可聴信号を送出するステップと、 前記電話回線から遠隔ユニットに対し、リング指示を送
    出するステップと、 前記電話回線から前記基地局に対し、ビジー指示を送出
    するステップと、 前記基地局にて前記ビジー指示をボコードし、対応する
    符号化可聴信号を前記ワイヤレス通信ユニットに送出す
    るステップと、 から構成される可聴フィードバック供給方法。