JP3509873B2 - 第1信号の不在中に第2信号を伝送する通信方法および装置 - Google Patents
第1信号の不在中に第2信号を伝送する通信方法および装置Info
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Description
限定するものではないが音声、画像または他のデータ通
信に加えて無線周波チャネルでデータ通信を提供する方
法および装置に関する。
ンド・テトレイ(Calcutt and Tetley)、第1版1994に
開示されている。例えば、インマルサット−エイ((IN
MARSAT−A):国際海事衛星機構−A)(商標名)衛星
通信システムのような公知の無線周波数通信システムに
おいて、音声、ファクシミリおよび回路切替えデータ通
信サービスを提供する衛星網を介して、ユーザは公衆電
話回線(PSTN)に接続する。パケット切替えデータ・サ
ービスに加える試みがなされており、ユーザは単一チャ
ネルをインマルサット−Aを介して利用可能な既存のサ
ービス網に参加する。しかし、この方法は付加的な通信
チャネルの割当てを必要とし、システムの費用が追加さ
れる。
えたディジタル移動電話システムが開示されている。デ
ータ通信が非対称的であれば、一方向での通信に必要と
しないタイム・スロットが、逆方向でのデータ通信に再
割当てされる。このタイム・スロットは別のデータ端末
に再割当てできる。しかし、この種のシステムはその部
分が割当てられた方向および(または)データ端末を変
えるために、一方向の通信に割当てられた物理的なチャ
ネルの一部の再割当てを必要とする。
選択的に伝送するように構成された第1局を備えた通信
システムを提供する。この第1局は通信チャネルを第2
局に構築し、かつ、主信号を第2地球局に伝送を開始す
る。しかし、情報が第2局へ伝送されない期間中におい
て、第1局は、第3局によってデコードされるように、
かつ、第2局によってデコードされた情報に影響を与え
ることなしに第2局によって受信されるように第1局が
データ信号を伝送する。
ある時間の一部が不使用であるとき、例えば、ユーザが
話をせずに聞いているときには、ユーザの送信チャネル
はノイズのみを保有している。同様にして、ファクシミ
リ通信において、ファクシミリ・データを受信する端末
が通信のハンドシェイク相にある間に送信のみを行え
ば、他の時間ではその送信チャネルは不使用になる。
域は効率よく使用され、データ通信サービスは同時に他
のサービスにも供される。
るのが好ましい。
の期間中に送信される。第1地球局が無声コードを送信
し、このコードが音声通信中無声、ないし低レベル・ノ
イズを発生する第2地球局によってデコードされる。第
3地球局が無声コードを信号として判断しデータを受信
するのが好ましい。
イズまたは無声として第2地球局によって再生された、
しかし無声の期間中データとして第3地球局によってデ
コードされた信号を、第1地球局は送信できる。
は、第2地球局がファクシミリデータを送信しているか
否かを検出するので、いかなるファクシミリデータも受
信する必要がない。第1局は、第2地球局のファクシミ
リ端末を作動せず、第3地球局がデータを受信するよう
に作動させるようにして、データ信号を含む信号を送信
する。
を受信するが、第2地球局は主信号をデコードするだけ
であり、第3地球局はデータをデコードするだけである
が、各信号間で干渉されることはない。本発明の観点
は、特に第1局、第3局に及んでおり、これら第1局ま
たは第3局の装置が本発明の本質的な特徴を具備すると
ともに、この種の装置によって実行される方法を提供す
る。
デコーダに現れるが、データを再生するためにデータ・
デコーダによってデコードできるように、音声信号から
導出されないデータをエンコードする方法、および前記
方法を実行する装置を提供する。
された二重チャネルが共有され(share)、これによっ
てファクシミリ端末がファクシミリ・データを一方向に
送信するとき、ファクシミリ端末がデータによって中断
されることのないようにしてデータがデータ・デコーダ
によってデコードされるために他方向に送信される方法
を提供する。
明する。
すブロック図である。
図である。
図である。
る。
れたパケットのフォーマットを示す図である。
ーフェイス・ユニットの機能ブロック図である。
ターフェイス・ユニットのブロック図である。
図である。
チャート図である。
て送信された信号のパケット・フォーマット図である。
局が公衆電話回線2(PSTN)に接続された通信システム
を概略的に示す。LES4はPSTN2に接続された多数のユー
ザと多数のユーザ端末との間に衛星回線が形成されるよ
うに構成される。ここで、ユーザ端末は例えば衛星を介
してLES4によって送信される信号Sを受信し、これをデ
コードし、また、信号をエンコードし衛星を介してLES4
に送信できる、例えば地球移動局(MES)である。図1
は第1MES6と第2MES8を示し、両者とも単一チャネルCに
よってLES4と通信状態にある。
異なる。例えば、キャリヤ当たり単一チャネル(single
channel per carrier:SCPC)システムにおいて、チャ
ネルは半二重システムの単一搬送周波数または全二重シ
ステムの一対の搬送周波数に対応する。TDMAシステムに
おいて、チャネルは特定周波数または一連の周波数での
送信の繰り返し時間フレーム内の所定タイム・スロット
に対応する。CDMAシステムにおいて、チャネルは所定コ
ードでエンコードされた送信に対応する。本発明は使用
されるアドレス・システムに左右されない。
S8にアドレスする。データDは、これが送信されるまで
LES4に記憶される。データDは別の方法としては直接LE
S4に入力されるか、または前もってMESから受信され
る。
MES6を識別する所定呼び出しコードをLES信号チャネル
に送信する。呼び出しコードはサービス形式コードを含
んでおり、このコードが音声、ファクシミリまたはデー
タ送信のいずれが続いているかを識別する。既に通信が
準備できていれば、第1MES6が、MES信号チャネル上で呼
び出しコードを確認する。こうして、通信リンクが独立
したネットワーク制御局によって割当てられる。
ば、所定のデータ・アドレス・コードをLES信号チャネ
ルに送信し、データが既に受信される準備ができていれ
ば、第2MES8がデータ・アドレス・コードを確認する。
データ・アドレス・コードには、データ通信に使用され
る通信リンクに関する情報が含まれている。
る。本実施例において、パケット交換データ・サービス
がこれまでに参照したカルカット・アンド・テトレイで
も説明したようにINMARSAT−M(商標名)システムのよ
うな音声通信サービスに付加して提供される。
る(工程102)。この呼び出しはLES4あるいは第1MES6の
いずれかによって開始される。
器)10によってPSTN2から受信される。INMARSAT−M
(商標名)システムに使用されたコーデック10の詳細
は、例えばカルカット・アンド・テトレイのレファレン
スに開示されている。この符復号器10は、図3に概略示
したように改良多帯域励振(Inproved Multi−Band Exc
itation:IMBE)アルゴリズムを使用する。音声信号Vが
ピッチ推定段(pitch estimation stage)46によって分
析され、この段が音声信号Vの基本周波数ω0を推定す
る(estimate)。音声化/非音声化決定段(Voiced/unv
oiced determination stage)48が音声スペクトルの多
数の非オーバラップ周波数帯域のそれぞれ音声態様(vo
ice measure)を評価し、音声信号Vが各帯域内で音声
化されたか非音声化されたかという一セットの決定信号
Vkを発生する。スペクトル振幅推定段(spectral ampli
tude estimation stage)50が、帯域が音声化されたか
非音声化されたかを決定することに基づいて各周波数帯
域の特定エンベローブM1を決定する。値ω0、Vk、M1が
スピーチの各20msにつきエンコードされ、一連のベクト
ルU0からUrを形成する。エラー修正情報が、無線周波数
変調と送信の先だって付加される。
検出しなければ、これがベクトルU0の最初の6ビットに
110010(10進法で50)を設定してサイレンス・コードを
形成する。
よびM1をデコードし、非音声化および音声化スピーチ信
号を、非音声化スピーチ・シンセサイザ54および音声化
スピーチ・シンセサイザ56でそれぞれ合成する。両シン
セサイザ54、56の出力が加算され、合成スピーチ信号VS
が発生される。別の方法において、コーデック52がサイ
レンス・コードを受信すれば、低レベルの「快適(conf
ort)」ノイズを発生し、いずれの他の情報もデコード
しない。
ト12を含んでおり、これは通常コーデック10からエンコ
ードされたデータを受信し、エンコード化データを無線
周波数(RF)変調器14に送り(ステップ106)、アンテ
ナ16によって衛星(図示省略)に送信される。第1MES6
はLES4から受信された信号を復調する復調器を含んでい
る。
ット12がコーデック10からサイレンス・コードを受信す
るとき(工程104)、図7に示すようにデータ・パケッ
ト20にデータDを出力する(ステップ108)。データ・
パケット20はサイレンス・コードSCと、データがこれに
送信される第2MES8を識別する識別コードIDと、データ
D自体とを含んでいる。このデータ・パケット20は衛星
を介して送信され、第1MES6と第2MES8の両方によって受
信される。呼び出しが終了するまで(工程110)処理が
繰り返される。
て、データ・パケット20の休止(rest)を無視すること
によってサイレンス・コードSCに応答する。低レベルの
ホワイト・ノイズ(または他の「快適ノイズ」)が、サ
イレンス・コードSCに応答して第1MES6でコーデック52
によって発生され、通信チャネルがまだ開いていること
を、ユーザに対して再保証する。
おいて、データパケット20はアンテナ21によって受信さ
れる。RFがRF復調器23によって復調され、サイレンス・
コードSCの存在の検出によってデータが送信されたかど
うか(工程112)を検出するデコーダ22によってデコー
ドされる。デコーダ22が識別コードIDを抽出し、これを
比較器25に記憶されたコードと比較する(工程114)。
両コードが一致しておれば、比較器25はデータ・スイッ
チ26を閉じ、デコーダ22がデータDを出力する(工程11
6)。このデータDは電子メール・システムのようなロ
ーカル・ネットワークまたは記憶(storage)装置に出
力される。この処理は、データDの最終ブロックが受信
されるまで続行される(工程118)。
参照して説明する。本実施例は、例えばINMARSAT−B
(商標)システムのようなサイレンス検出を提供しない
コーデック24を使用するシステムに適している。
detection:VAD)28を有するパケット・データ・インタ
ーフェイス・ユニット12を含んでいる。VADはコーデッ
ク24の出力がバックグランド・ノイズのみを表している
のかどうかを検出する(工程(104)。この種の検出器
(GSMシステムに使用されるLPCコーデックに適した)の
例が、米国特許第5,276,765号に開示されている。音声
が検出されなければ、VAD28はスイッチ30を作動させ
て、パケット・データ・インターフェイス・ユニット12
の出力を、コーデック24の出力から信号Dに切り替える
(工程108)。
る音声再生を許容するようにエンコードされなければな
らない、なぜなら、第1MES6はサイレンス・コードを識
別するようには構成されておらず、従って第1実施例の
ように受信信号を無視することができないからである。
従って、データDはデータ・エンコーダ32によってエン
コードされ、低レベル・ノイズを第1MES6のコーデック
に提供する。
ES6によって使用されるコーデックのタイプに左右され
る。図9に示す一例において、コーデック24は8−ビッ
トのパルス・コード変調(PCM)を使用している。VAD28
がコーデック24の出力を受信し、音声が存在するかどう
かを分析する。データ・エンコーダ32は、音声が存在し
ないことを表すVAD28の出力に応答してデータを4個の
下位側ビット(least significant bit:LSB)(D0-3)
にエンコードする第1機能部32aと、VAD28の出力に応答
して4個の上位側ビット(most significant bit:MSB)
としてゼロを出力する第2機能部32bとを含んでおり、
デコードされた出力信号は低レベル・ノイズのように聞
こえる。第1機能部および第2機能部32a、32bは、VAD2
8が音声の存在を表す信号を出力したとき、コーデック2
4の出力の通過を許容する。別の方法として、データD
を機能部32aによってスプクトラム拡散(spread−spect
rum)エンコードしてもよく、低レベル・ノイズのよう
に聞こえる。他の方法として、図10に示すように、コー
デック24がINMARSAT−B(商標)システムで適応予測符
号化(adaptive predictive coding:APC)を使用する。
APCコーダにおいて、予測器60が入力スピーチ信号Vの
予測値を、一連の短期反射係数(short term reflectio
n coefficient)、長期反射係数(long term reflectio
n coefficient)および最適平均計数値(r.m.s.scaling
value)の形態で発生する。予測器60の出力が減算器62
によって実際の音声信号から減算され、残余信号が量子
化器64に出力される。係数および量子化残余信号が送信
される。APCデコーダ53において、量子化残余信号が反
転量子化器66に送られ、他方、係数が他の予測器70に送
られスピーチ信号VSが再構築される。反射係数のような
選択された係数が、データを搬送するのに使用され、他
方、第1MES6のコーデック53には音声は発生されること
はないように残余係数がゼロに設定される。
デコーダ22がデータ・エンコーダ32によってエンコード
されたデータ中のエンコードされたシーケンスを識別し
(工程112)、さらに、エンコードされたシーケンスを
比較器25に記憶されたコードと比較する(工程114)。
エンコードされたシーケンスがコードと一致すれば、比
較器がデータ・スイッチ26を閉じ、データDが第1実施
例のように第2MES8から出力される(工程116)。
この場合において、LES4はPSTN2を介して、ファクシミ
リ・プロトコル信号を発信する受信側ファクシミリ端末
に接続され、第1MES6が、プロトコル信号とファクシミ
リ・データ両方を送信する送信側ファクシミリ端末に接
続される。プロトコル信号は例えば、CCITT(現ITU−
T)勧告T.30およびT.4に応じる。プロトコル信号がプ
レ・メッセージ手順中、端末の通信モードを確立し、メ
ッセージ送信中、エラーを修正してマルチ・ページを表
示し、ポスト−メッセージ手順中、送信終了を確認す
る。両ファクシミリ端末は半二重モードで動作し、これ
によって両者はその送信中はデータを受信することがで
きない。しかし、同じチャネル形式が音声およびファク
シミリ通信に使用されるので、全二重リンクがLES4と第
1MES6との間で設定される。
(FIU)36を含み、これはPSTN2からのファクシミリ・プ
ロトコル信号Fを無線周波数インターフェイス・ユニッ
ト14によって送信するのに適したデータに変換し、か
つ、無線周波数インターフェイス・ユニット14から受信
されたデータをPSTN2に送信するのに適したファクシミ
リ信号に変換する。この種の無線周波数インターフェイ
ス・ユニットは、例えば、英国特許願第2286739号、ま
たは、国際特許公開WO92/02100号に開示されている。
・データを第1MES6から受信したとき、または、データ
をまさに受信しようとするときに、これを検出する(工
程122)。この工程は第1MES6からのファクシミリ・デー
タの受信を検出すること、または、LES4によって送信さ
れたプロトコル信号をモニターすることによりプレ・メ
ッセージ手順の終了またはマルチ−ページ手順を確認す
ること、のいずれかによって実行してもよい。例えば、
モニター38をLES4によって送信されたCFR(受信の確
認)によって作動させてもよい。
はデータDを無線周波数インターフェイス・ユニット14
に出力するスイッチ40を作動させる(工程124)。モニ
ター38が第1MES6によってファクシミリ・データの送信
の終了を検出する(工程126)まで、例えば、第1MES6か
らのMPS(マルチページ信号)またはEOM(メッセージの
終わり)を検出するまで、データDの連続ブロックが送
信される。メッセージが続行されていれば(工程12
5)、第1MES6がさらにデータを送信ときモニター38が検
出して、再度スイッチ40を作動する(工程122)。
データ・エンコーダ42によってエンコードされる。INMA
RSAT−B(商標)システムにおいて、MESがファクシミ
リデータを送信している間に、LES4が「アイドル(idl
e)」コードをMESに伝送し、情報がLES4から送信されて
いないことを表示する。従って、INMARSAT−B(商標)
と併用されるデータ・エンコーダ42がデータを図13に示
すフォーマットにエンコードする。このフォーマット中
のデータ・パケット44にはアイドル・コードIC、識別コ
ードIDおよびデータDが含まれている。第1MES6がこの
データ・パケットを受信し、アイドル・コードICをデコ
ードして、パケットの残りを無視する。一方、図5に示
すように、デコーダ22がアイドル・コードICを受信した
とき、第2MES5が作動する。デコーダ22が識別コードID
をデコードして、これを比較器24に出力する。識別コー
ドが比較器25に記憶されたコードと一致すれば、データ
・スイッチ26が作動してデータDを出力する。
において、第1MES6の受信部分が、一連の72個の連続す
る"1"を受信しなければ、この部分はファクシミリ・デ
ータ送信中、自動的にアイドルする。従って、データ・
エンコーダ42はこのようなシーケンスの再生を回避する
ように、データをエンコードすることだけを必要とす
る。以前のように、データ・エンコーダが識別コードID
を挿入してデータ通信を実行しようとする第2地球移動
局8を識別する。
うに動作可能であり、また、第2MES8も音声信号、ファ
クシミリ信号または他の信号を第1MES6と同様の方法で
受信するように動作可能である。
信されるデータの順序に必ずしも対応しない。データの
ブロックがインターリーブされ、ノイズのショートバー
ストの作用を最少にする。
に分離されているが、両者は代わりにある一定の機能ブ
ロックに共有化して、単一の地球局と一体化されていて
もよい。例えば、第1MES6と第2MES8はアンテナは共有す
るが、別々の無線周波復調器とデータ・デコーディング
部を備えるようにしてもよい。デコードされた音声、フ
ァックスまたはデータ信号を同じネットワークまたは記
憶装置に送信することもできる。
ムとINMARSAT−B(商標)システムに特定して説明した
が、本発明は二人のユーザが共通のチャネルを受信でき
るような他の通信システムにも適用可能である。例え
ば、本発明は衛星通信システムまたは地上セルラー・シ
ステムのような無線連絡網を使用するシステムに適用で
きる。この種の一つのセルラー・システムは、GSM(特
定移動多重通信群)標準システムであり、時分割多重ア
クセス(time domain multiple access:TDMA)を使用
し、サイレンス検出を組み入れている。
トであることに基づく異なるタイム・スロットにデータ
・パケットを選択的に挿入することによってTDMAシステ
ムに好便に適用できる。この方法において、例えばある
チャネルにおける絶え間のないトークのために、これが
一定して利用できないことに起因したデータ送信の過渡
な遅れを回避できる。従って、データ送信の連続するパ
ケットが同じチャネルを占有する必要がなく、また、同
じTDMAタイム・フレーム中の一つ以上のタイム・スロッ
トを占めてもよいことが理解できる。
る使用に限定されない。例えば、主信号が条件付き補給
画像信号(conditional replenishment image signal)
であり、この信号ではフレーム当たりの画像データの量
がフレーム間の変化に応じて変化し、また、少量の画像
データを送信する必要があるときに限り、データ信号が
画像データとともに送信できる。
明は固定局、移動局、ハンドヘルド局、地上局、海上局
または航空基地局あるいはターミナルないし前述のいず
れ特定する組み合わせに限定するものではない。
ットに対応する必要はなく、当該技術において既知の方
法で実行できる。
Claims (22)
- 【請求項1】分離された第1および第2の移動端末
(6、8)との無線周波通信方法において、 前記第2の移動端末(8)に送信されるデータ(D)を
記憶する工程と、 無線周波チャネル(C)を介して前記第1の移動端末
(6)との通信(S)を設定する工程と、 前記通信(S)において情報の不在を検出する工程と、 前記データ(D)から導出されて、前記情報の不在中に
前記無線周波チャネル(C)で前記第2の移動端末
(8)にアドレスされる、1つ以上のデータパケット
(20)を送信する工程と、 を備える方法。 - 【請求項2】前記1つ以上のデータパケット(20)が、
前記情報の不在を表す所定コード(SC)と一緒に送信さ
れる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】前記1つ以上のデータパケット(20)が、
第1の移動端末(6)によってデコードするために構成
されたフォーマットで前記情報の不在を表すデータを含
んでいる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】前記通信(S)が音声通信(V)である、
先行するいずれかの請求項に記載の方法。 - 【請求項5】前記チャネル(C)が二重チャネルであ
り、前記第1の移動端末(6)が送信のみの状態にある
間、送信工程が前記1つ以上のデータパケット(20)を
送信する(124)工程を備える請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】第1の移動端末(6)の送信のみの状態
が、第1の移動端(6)によって送信された信号の検出
(122)によって決定され、前記信号が前記送信のみの
状態を表す、請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】第1の移動端末(6)の送信のみの状態
が、第1の移動端末(6)に送信された指令信号の検出
(122)によって決定され、その指示信号が前記送信の
みの状態に入るように第1の移動端末(6)に指令する
請求項5に記載の方法。 - 【請求項8】前記通信(S)がファクシミリ通信(F)
である、請求項1または5から7のいずれ1項に記載の
方法。 - 【請求項9】前記1つ以上のデータパケット(20)が、
前記第2移動端末(8)に関連する所定の識別コード
(ID)と一緒に送信される、先行するいずれか請求項に
記載の方法。 - 【請求項10】前記無線周波チャネル(C)が、衛星を
介して送信されることを特徴とする先行するいずれかの
請求項に記載の方法。 - 【請求項11】前記無線周波チャネル(C)が、地上セ
ルラー・チャネルである、請求項1から9のいずれか1
項に記載の方法。 - 【請求項12】分離された第1および第2の移動端末
(6、8)に対して無線周波通信する装置であって、 前記第2の移動端末(8)に送信されるデータ(D)を
記憶する記憶手段と、 無線周波チャネル(C)を介して前記第1の移動端末
(6)との通信(S)を設定する設定手段と、 前記通信(S)において情報の不在を検出する検出手段
と、 前記データ(D)から導出されて、前記情報の不在中に
前記無線周波チャネル(C)で前記第2の移動端末
(6)にアドレスされる、1つ以上のデータパケット
(20)を送信する送信手段(12)と、 を備える装置。 - 【請求項13】前記送信手段(12)が、前記情報の不在
を示す所定コード(SC)と一緒に前記1つ以上のデータ
パケット(20)を出力するように構成される、請求項12
に記載の装置。 - 【請求項14】前記送信手段(12)が、前記情報の不在
を表す形態で前記1つ以上のデータパケット(20)を出
力するように構成される、請求項12に記載の装置。 - 【請求項15】前記通信(S)が音声タイプの通信
(V)である、請求項12から14のいずれか1項に記載の
装置。 - 【請求項16】第1の移動端末(6)の送信のみの状態
を検出する状態検出手段(38)を含み、送信手段(40)
はこの状態検出手段(38)による送信のみの状態の検出
に応答して1つ以上のデータパケット(20)を出力する
ように動作可能である、請求項12に記載の装置。 - 【請求項17】状態検出手段(38)が、前記送信のみの
状態を表す信号を検出することによって前記送信のみの
状態を識別するように動作可能であって、この信号は第
1の移動端末(6)によって送信される、請求項16に記
載の装置。 - 【請求項18】状態検出手段(38)が、第1の移動端末
(6)に送信され第1の移動端末(6)に対して前記送
信のみの状態になるよう指令する指令信号を検出するこ
とによって前記送信のみの状態を識別するように動作可
能である、請求項16に記載の装置。 - 【請求項19】前記通信(S)が、ファクシミリ通信
(F)である、請求項12または16から18のいずれか1項
に記載の装置。 - 【請求項20】前記1つ以上のデータパケット(20)
が、前記第2の移動端末(8)に関連する所定の識別コ
ード(ID)を含んでいる、請求項12から19のいずれか1
項に記載の装置。 - 【請求項21】前記チャネル(C)が衛星チャネルであ
る、請求項12から20のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項22】前記チャネル(C)が地上セルラー・チ
ャネルである、請求項12から20のいずれか1項に記載の
装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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