JP4132082B2 - アナログファックス装置の為のディジタルネットワークインターフェース - Google Patents
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Description
I.発明の分野
本発明は、デジタルワイヤレス電話システム用のインターフェイスに関する。特に、本発明は、標準的なアナログファックス機器と互換性を持つデジタルネットワークインターフェイスに関する。
II.関連技術の説明
アナログファクシミリ(ファックス)機器は、デジタルデータを正弦波トーンに変換することによって、アナログ送信システムを通して紙文書を表すデジタルデータを送信している。図1は、アナログ送信システム4を通して連結された2つのファックス機器2のブロック図である。一般的には、アナログ送信システム4は、通常の電話サービスを提供するために使用されるワイヤライン電話ネットワークである公衆電話交換ネットワーク(PSTN)である。
アナログ送信システムに加えて、またはこれに代えて、インターネットのようなデジタル送信システムを用いるデータ送信がますます盛んになっている。図2は、アナログ送信システム8およびワイヤレスデジタル送信システム6を通して連結された2台のファックス機器2のブロック図である。
1つの特に重要なタイプのデジタルネットワークは、デジタル信号処理およびデジタル通信技術を用いて無線周波数(RF)信号を用いる効率的なワイヤレス電話サービスを提供する、デジタルワイヤレスセルラ電話システムである。図3は、一般的に構成されたデジタルセルラ電話システムのブロック図である。加入者ユニット10および11(通常、セルラ電話機)がデジタル変調されたRF信号を用いて基地局12とインターフェイスし、基地局制御装置14がさまざまな通話管理機能を提供して移動通信を可能としている。
加えて、図3は、ソフトハンドオフと呼ばれる状態で2つの基地局12と通信している加入者ユニット10を示している。この状態は、IS−95無線セルラ電話システムインターフェイス標準規格に対応しており、符号分割多元接続(CDMA)信号処理および通信を用いて、非常に効率的で強固なセルラ電話サービスを提供している。
一般にデジタル送信システム、特にワイヤレスデジタル送信システムは、アナログ送信システムとは異なる送信特性を持つ。これらの異なる送信特性には、送信の再試行により生成される可変送信遅延、および損失のある符号化を用いることによって完璧な方法でのトーンの送信を不能にすることが含まれる。損失のある符号化は、デジタルセルラ電話システムを用いて送信される音声および他のオーディオ情報で実行され、音声通信を実現するために必要なデータ量を最小にする。
さらに、デジタルワイヤレス電話システムにおける音声チャネルの最大データ送信レートは、ワイヤベースのアナログ電話システムのそれよりもかなり小さい。音声通信は、上述した損失のある符号化を用いたこれら縮小レートチャネルで実施される。これは、アナログシステムおよび他の損失のない符号化技術よりも効率的である。
これらの異なる送信特性は、ワイヤレスデジタル送信システムをアナログファックス機器の使用と互換性のないものにしてしまう。例えば、音声通信は、損失のある符号化を許容することができるが、アナログファックス送信は、損失のある符号化を許容することができない。さらに、アナログファックス送信は、一般的にワイヤレスデジタル遠隔通信システムによって提供されるデータレートチャネルよりも高いデータレートチャネルを必要とする。
RFスペクトルの増大した利用可能性によって、およびより効率的なデジタル技術の導入によってデジタルワイヤレス遠隔通信サービスのコストが低減されるので、電話サービスの主な発信元としてデジタルワイヤレス電話システムがさらに用いられるようになっている。しかしながら、既にアナログファックス機器を所有する個人および企業のためには、デジタルワイヤレス電話機を備えたアナログファックス機器の使用を継続することが望ましい。それゆえ、アナログファックス機器が、デジタルワイヤレス電話通信システムを含むデジタルネットワークを含む接続を通して通信を実現できる方法および装置に対する必要性が存する。
発明の概要
本発明は、標準的なアナログワイヤファックス機器と互換性のあるデジタルワイヤレス電話システムに対するインターフェイスを提供する、新規で改良された方法および装置である。ファックスを処理するために、発信元インターフェイスは、発信元ファックス機器に対するインターフェイスを確立する前に、宛先ファックス機器に対するインターフェイスが確立されるまで待つ。この発信元ファックスインターフェイスレートは、宛先ファックスインターフェイスレートおよびデジタルチャネルのデータレートより小さいかまたは等しくなければならない。適切なレートで発信元ファックスインターフェイスを確立するために、発信元インターフェイスはまず1セットの標準的なファックス送信レートから初期データレートを選択する。発信元ファックスインターフェイスレートがデータチャネルレートおよび宛先ファックスインターフェイスレートより小さいか、またはこれと等しくなるまで、発信元インターフェイスは、受け入れられないレート(トレーニング失敗)のメッセージを発信元ファックス機器に送る。宛先ファックス送信レートが発信元ファックス送信レートよりも大きい場合、ファックス処理中に、宛先インターフェイスは非プリントデータ(埋め込みビット)を挿入する。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、目的、および効果は、同一の参照符号が同一のものを示す図面を参照すれば、下記に記述した詳細な記載からより明らかとなる。
図1は、アナログ送信システムを通して連結されている2つのファックス機器のブロック図である。
図2は、アナログ送信システムおよびデジタルワイヤレス送信システムを通して連結された2つのファックス機器のブロック図である。
図3は、デジタルワイヤレスセルラ電話システムのブロック図である。
図4A−4Eは、本発明の一実施形態にしたがった互いに接続された2つのファックス機器のブロック図である。
図5A−5Cは、本発明の一実施形態にしたがって実現される場合のファックス処理におけるさまざまなシステムの動作を示すフローチャートである。
図6は、本発明の一実施形態にしたがったページ終了処理で実行されるステップを示すフローチャートである。
図7は、発信元ファックス送信レートが本発明の一実施形態にしたがって実行される宛先ファックスインターフェイスよりも小さい場合の宛先インターフェイスの動作を示すフローチャートである。
図8は、本発明の一実施形態にしたがって実行される場合に宛先インターフェイスを介するデータの送信を示すタイミングチャートである。
図9は、本発明を用いて構成されたセルラ電話システムのブロック図である。
好ましい実施形態の詳細な記載
標準的なアナログファックス機器と互換性を持つデジタルネットワークインターフェイスが説明される。ファックスの通話は、ここに参照により取り込まれる“ITU−T推奨T.30:一般交換電話ネットワークにおける文書ファックス送信についての手順”で特定される仕様にしたがわなければならない。例示的な実施形態においては、ファックス通話開始時のパラメータネゴシエーションは、ここに参照により取り込まれる“CCITT推奨V.21:一般交換電話ネットワーク(GSTN)での使用のために標準化された300BPSデュプレクスモデム”で特定される変調技術を用いたT.30にしたがって達成される。
図4Aは、デジタルネットワーク20、PSTN22、ならびにデジタルネットワーク20の両側に置かれているアナログファックスインターフェイス24aおよび24bによって互いに連結された2つのアナログファックス機器18aおよび18bのブロック図である。各アナログインターフェイス24のアナログインターフェイス側は、点および各アナログファックスインターフェイス24の双方向可能性を示す2つの矢印で示されている。
図4Bは、アナログファックスがアナログファックス機器18aからアナログファックス機器18bに送信される場合の、アナログファックスインターフェイス24a、24bの構成を示している。本発明にしたがうと、アナログインターフェイス24は、矢印で示す送信の方向にファックスを処理するよう構成されている。
ファックスが示された方向に送信される場合、アナログファックス機器18aは“発信元ファックス機器”と呼ばれ、アナログファックス機器18bは“宛先ファックス機器”と呼ばれる。同様に、アナログファックスインターフェイス24aは“発信元インターフェイス”と呼ばれ、インターフェイス24bは“宛先インターフェイス”と呼ばれる。
図4Cは、アナログファックスがアナログファックス機器18bからアナログファックス機器18aに送信される場合の、アナログファックスインターフェイス24a、24bの構成を示している。この構成においては、アナログファックス機器18bが発信元ファックス機器とされ、アナログファックス機器18aが宛先ファックス機器とされる。さらに、アナログファックスインターフェイス24bが発信元インターフェイスとされ、インターフェイス24aが宛先インターフェイスとされる。
図4Dは、本発明の好ましい実施形態にしたがって一対のアナログファックスインターフェイス24が各デジタルネットワークの周りに置かれている場合に、2つのデジタルネットワークを通して2つのファックス機器18が通信できることを示している。各アナログファックスインターフェイス24は、ファックス機器18に対して各デジタルネットワーク20をアナログ送信システムとして見せかけている。これにより、ファックスは複数のデジタルネットワーク20を通して適切に送信される。デジタルネットワークがデジタルセルラ電話システムである場合には、図4Dの構成は、移動ファックス送信についてはタンデム移動に相当する。
図4Eは、本発明の好ましい実施形態にしたがって、一対のアナログファックスインターフェイス24が一対のデジタルネットワークの周りに置かれている場合に、2つの隣接するデジタルネットワークを通して2つのファックス機器18が通信できることを示している。この構成においては、デジタルデータは、データをアナログネットワークを通して送信するのに適した形態に変換する必要なく、2つのデジタルネットワークの間で直接交換される。デジタルネットワークがデジタルセルラ電話システムの場合には、図4Eの構成は、移動ファックス送信については非タンデム移動に相当する。
本発明の好ましい実施形態においては、発信元インターフェイス24aおよび宛先インターフェイス24bによって実行される信号変調および制御動作は、単一デジタル信号プロセッサ集積回路を用いて実行される。これらの制御動作には、標準的なファックス機器の動作にしたがって、アナログ入力を通して受信されたシグナリングメッセージを処理し、これに応答することが含まれる。
図4Bを再び参照すると、例示的なファックス送信の発信元インターフェイス24aおよび宛先インターフェイス24bは、発信元ファックス機器18aから宛先ファックス機器18bへファックスを適切に送信するためのさまざまなステップを実行しなければならない。
図5Aは、本発明の一実施形態にしたがって発信元ファックス機器18aから宛先ファックス機器18bへファックスを処理する場合の、発信元インターフェイス24aおよび宛先インターフェイス24bの動作を図示したフローチャートである。一般に、システム間で送信されるメッセージが太い水平線で示され、破線は示されている時に生じるまたは生じないメッセージ送信を示し、実線は通常の動作の間に送信されるべきメッセージを示している。さらに、他のすべてのステップは当業者にとって自明であり、本発明の説明を暖昧にするにすぎないので、本発明の動作に関連した発信元ファックス機器18aおよび宛先ファックス機器18bによって実行されるステップのみが示されている。ファックスの送信がステップ50aないし50dで開始され、ステップ52で発信元ファックス機器18aが起動される。この起動により、ステップ54および56において、発信元インターフェイス24aは、宛先インターフェイス24bとのレートが制限されたデジタルチャネルを確立し、最大送信レートを含むそのデジタルチャネルについてのさまざまな特性を記録する。
発信元ファックス18aは、発信元インターフェイス24aに対してファックスの通話が行われることを通知する。この通知は、ITU-TR T30にしたがった発信元ファックス機器18aによって発生することのできるオプション的なCNGトーンから、または発信元インターフェイス24aに対する所定セットのDTMFトーンの送信から生じる。ファックス通信が行われることを発信元インターフェイス24aへ通知する一つの方法は、1996年9月24日に出願され、本発明米国特許出願番号が未だ付与されていない“アナログ遠隔通信装置用デジタルワイヤレス電話システムインターフェイス”に記述されている。この米国出願は本発明の譲受人に譲渡されており、参照によりこの明細書に組み込まれる。応答して、発信元インターフェイス24aがデジタルシグナリングメッセージを通して、ファックス通話が行われることを宛先インターフェイス24bに通知する。
代替実施形態では、ステップ58および56で、宛先ファックス機器18bが、ファックス通話が行われることを宛先インターフェイス24bに示すことができる。宛先インターフェイス24bがファックス通話を検出する方法は、1996年11月15日に出願され、本発明米国特許出願番号が未だ付与されていない“ファクシミリ送信を検出するための方法および装置”に記述されている。この米国出願は本発明の譲受人に譲渡されており、参照によりこの明細書に組み込まれる。
ステップ58で宛先ファックス機器18bとのアナログチャネルを確立することによって、宛先インターフェイスはステップ56で応答する。宛先インターフェイス24bと宛先ファックス機器18b間の例示的なアナログチャネルは、公衆電話交換ネットワーク(PSTN)である。
アナログチャネルが確立された後、宛先インターフェイス24bは、ステップ62において宛先ファックス機器18bにCNGトーンを送信する。このトーンはステップ60で宛先ファックス機器18bによって受信される。宛先ファックス機器18bは、ステップ60でITU-TR T_30にしたがってCEDトーン(図示せず)を宛先インターフェイス24bに送信してもよい。
ステップ64で、宛先インターフェイス24bはV.21モードに入る。アナログトーンをデジタルデータに変換し、受信されたV.21メッセージを検査することによって、宛先インターフェイス24bは、ステップ66で、宛先ファックス機器18bからステップ68で送信されたV.21メッセージを処理する。
ファックス処理のこの時点で宛先ファックス機器18bによって送信される可能性のあるV.21メッセージは、非標準機能(NSF)、被呼加入者識別子(CSI)、およびデジタル識別子信号(DIS)である。DISメッセージは、受け入れ可能な変調プロトコルおよび最大復調レートを含む宛先ファックス機器18bのファックス性能についての情報を含んでいる。変調プロトコルは、V.27ter、V.27terフォールバックモード(FBM)、V.29、V.33、およびV.17を含んでいる。プロトコル情報は、DISメッセージ中の4ビット領域に含まれている。
さらに、DISメッセージは、グループIおよびグループII動作ならびにエラー補正動作を含む、宛先ファックス機器18bについての他の情報も含んでいる。この他の情報のほとんどは、DISメッセージのビット領域1−8および25−72に含まれている。
本発明の一実施形態によれば、ステップ70でDISメッセージが受信されたと決定されるまで、宛先インターフェイス24bは、ステップ66で引き続きV.21メッセージを処理および検査する。本発明の好ましい実施形態においては、DISメッセージが受信されると、ステップ72で、宛先インターフェイス24bはDISメッセージとCSIメッセージのみをデジタルチャネルを通して発信元インターフェイス24aに転送する。したがって、本発明の好ましい実施形態では、NSFメッセージで示されるすべての非標準機能は、発信元ファックス機器18aによって受信されない。
ステップ74において、発信元インターフェイス24aは、宛先インターフェイス24bから受信されたDISおよびCSIメッセージを処理する。最大データレートが発信元インターフェイス24aおよび宛先インターフェイス24b間のデジタルチャネルの最大データレートを超える場合、この処理には、DISメッセージを検査して受け入れ可能な変調プロトコルおよび特定された最大データレートを決定することが含まれる。最大レートがデジタルチャネルレートを超えている場合には、発信元インターフェイス24aは、異なる最大データレートと、可能であれば下記でさらに詳述されるような異なる変調プロトコルとを示すようにDISメッセージを修正する。さらに、本発明の一実施形態においては、発信元インターフェイス24aは、DISメッセージのビットフィールド25−72を捨て、ビットフィールド1−8をロジックゼロに設定して、これらの領域によって特定されるオプションが何もないことを明らかにし、これによりファックス処理を単純化する。
発信元インターフェイス24aはさらに、40ミリ秒(ms)の期間を示すためDISメッセージ中の最小走査線時間(MSLT)領域を修正する。この期間は、T.30によって特定される最大値である。このMSLTは、宛先ファックス機器でのプリントを可能にするために、発信元ファックス機器18aからのページのラインの送信の間に割り当てられた時間間隔である。宛先ファックス機器18bがデータラインをより早く処理できる場合であっても、本発明は、40ミリ秒のMSLTを要求するようにDISメッセージを修正することによって、デジタルチャネルによって生じる断続的な送信遅延から回復するために利用可能なライン間の時間間隔を提供する。
表Iは、DIS中で特定されるデータレートおよび変調プロトコルを一覧表にしている。このDISは、宛先インターフェイス24bから受信され、また宛先ファックス機器18b(DISDest)から送信されるDISメッセージ中で特定された、所定のデジタルチャンネルレート(DCR)および所定のセットのファックス復調レートに対するステップ74でのDISメッセージの修正後に、発信元インターフェイス24aから発信元ファックス機器18aへ送信されるものである。
DNCに対する入力は、“修正しない”である。技術的によく知られているように、V.17は、14,400bps、12,000bps、9,600bpsおよび7,200bpsのレートを含み、V.33は、14,400bpsおよび12,000bpsのレートを含み、V.29は、9,600bpsおよび7,200bpsのレートを含み、V.27terは、4,800bpsおよび2,400bpsのレートを含み、V.27ter FBMは、2,400bpsを含む。
明らかなように、特定された変調プロトコルおよびレートは、いくつかの例におけるデジタルチャネルレートよりも大きい。しかしながら、このような場合には、発信元インターフェイス24aは、発信元ファックス機器18aがデジタルチャネルによってサポートされるレートまで低下するまで、下記に述べる発信元ファックス機器18aからの初期トレーニング要求に応答してトレーニング失敗(FTT)メッセージを送る。
一般に、発信元インターフェイス24aは、宛先ファックス機器18bがデジタルチャネルレートに等しいかまたはこれより小さく、ある瞬間には最小値だけデジタルチャネルレートよりも大きいレートを持つプロトコルを受け入れ可能であることを示す。その後、発信元インターフェイス24aと発信元ファックス機器18aとの間でネゴシエーションされたレートは、デジタルチャネルと互換性を持つ最大発信元ファックス送信レートが実現できるように、FTTメッセージの送信によってデジタルチャネルレートと宛先ファックスインターフェイスレート(D_RATE)の小さい方を下回るようにされなければならない。
本発明の好ましい実施形態では、発信元インターフェイス24aが宛先インターフェイス24bに送信する前にデータを復調するので、発信元インターフェイス24aは、宛先ファックス機器18bに対して受け入れ可能な変調プロトコルを示す必要がないことも理解すべきである。復調データを受信すると、宛先インターフェイス24bは、下記に詳細に記載するような高い送信レートで動作するプロトコルを含む宛先ファックス機器18bと互換性を持つ変調プロトコルを用いて再変調できる。
本発明の代替実施形態においては、宛先インターフェイス24bはさらに、NSFメッセージを発信元インターフェイス24aに転送する。これは、NSFメッセージ中で特定された何らかの特徴がデジタルチャネルと不一致かどうかを決定し、そのような特徴が利用できないことを特定するようにメッセージを修正する。
ステップ76では、発信元インターフェイス24aは、DISメッセージを含む修正されたV.21メッセージを、発信元ファックス機器18aに送信されるトーンに変調する。これらV.21トーンメッセージは、発信元ファックス機器18aから応答を受信するまで再送信される。
発信元ファックス機器18aは、ステップ78においてV.21トーンメッセージを受信し、ステップ80で非標準特徴設定(NSS)、送信加入者識別子(TSI)、およびデジタルコマンド信号(DCS)を含むことができるV.21トーン応答メッセージを発生して送信する。本発明の好ましい実施形態においては、宛先インターフェイス24bがNSFメッセージを転送しないので、NSSメッセージは送信されない。発信元インターフェイス24aは、V.21トーン応答メッセージをV.21デジタルデータ応答に変換する。すなわち、発信元インターフェイス24aはV.21トーン応答メッセージを復調する。
ステップ82で、各V.21トーン応答メッセージが復調された後、発信元インターフェイス24aは、DCSメッセージを検査して発信元ファックス機器によって特定される送信レートを決定し、宛先インターフェイス24bにデジタルV.21メッセージを転送する。ステップ84では、宛先インターフェイス24bがDCSメッセージの1セットのMSLTビット領域(21、22および23)を修正して宛先ファックス機器18bが当初要求したものに一致させ、修正されたV.21応答メッセージを再変調し、宛先ファックス機器18bに転送する処理を進める。宛先ファックス機器18bは、ステップ86でV.21応答メッセージを受信する。
ステップ92において、発信元ファックス機器18aは、ステップ94で発信元インターフェイス24aにより受信されたトレーニングチェック(TCF)メッセージを送信することによって、発信元送信レートS_RATEのネゴシエーションを開始する。
同様に、ステップ88では、宛先インターフェイス24bは、宛先ファックス機器18bにTCFを送ることによって、宛先ファックス送信レートD_RATEのネゴシエーションを開始する。宛先ファックス機器18bはステップ90でTCFメッセージの受信を開始する。これにより独立レートネゴシエーションの処理が開始する。
下記に記述される多くの例では、ファックス処理はステップ80ないし86へ戻る。これらの例においては、ステップ82および84において、発信元インターフェイス24aと宛先インターフェイス24bの間でDCSメッセージが交換されない。なぜなら、DCSメッセージに含まれる関連情報が既に宛先インターフェイス24bに知られているからである。この情報の交換を必要としないことで独立レートネゴシエーションの処理がさらにスピードアップし、これによりタイムアウトの危険がさらに減少する。
独立レートネゴシエーションは、発信元ファックスインターフェイス24aおよび発信元ファックス機器18a間の発信元ファックスインターフェイスレートS_RATEのネゴシエーションであり、宛先インターフェイス24bおよび宛先ファックス18b間の宛先ファックスインターフェイスレートD_RATEのネゴシエーションである。ここで、最小数のメッセージが発信元インターフェイス18aと宛先インターフェイス18bとの間で交換される。これは、宛先ファックスインターフェイスレートD_RATEが、発信元ファックスインターフェイスレートS_RATEおよびデジタルチャネルレートを超えるようにすることによって達成される。さらに、発信元インターフェイス24aおよび宛先インターフェイス24bを十分にインテリジェントにして、互いに通信する必要なく適切なインターフェイスレートを決定し、V.21およびT.30にしたがった発信元および宛先ファックス機器18aおよび18bを処理してこれに応答することによって独立レートネゴシエーションが達成される。
ステップ140では、発信元インターフェイス24aは、ステップ94で受信したTCFが有効かどうかを決定し、有効でない場合には、ステップ142で発信元ファックス機器18aにFTTを送信し、発信元ファックス機器18aから次のDCSおよびTCFメッセージを受信するためにステップ82へ戻る。ステップ82が一度より多く実行された場合には、DCSメッセージは当初実行されたように、宛先インターフェイス24bに再び転送されないから、発信元および宛先インターフェイスによって実行されるレートネゴシエーションが独立のまま保たれる。TCFが有効な場合には、発信元インターフェイス24aは図5Bへ進む。
図5Bを参照すると、ステップ97で宛先ファックス機器18bは、トレーニング失敗メッセージ(FTT)または受信確認メッセージ(CFR)のいずれかで宛先インターフェイス24bからのTCFに応答する。これは、ステップ101において宛先インターフェイス24bにより受信され、復調されて、発信元インターフェイス24aに転送される。
発信元インターフェイス24aにおいて、ステップ152での、発信元ファックス機器18aからの追加的なDCSおよびTCFメッセージのポーリングのみならず、ステップ154での宛先インターフェイス24bからのFTTまたはCFRメッセージのいずれかに対するポーリングが同時に開始する。
ステップ99では、発信元インターフェイス24aは、新たなTCFが受信されたかどうかを決定し、受信されていた場合にはステップ100でTCF_CNTを増加させる。TCF_CNTは、発信元インターフェイス24aから送信される応答なしに、発信元ファックス機器18aから受信されたTCFメッセージの数を追跡するカウンタである。TCF_CNTはゼロに初期化されている(この初期化については図示されていない)。TCFが受信されていなかった場合、発信元インターフェイス24aはステップ95に進む。しかし、図5Aからステップ99に到達するには有効なTCFが受信されていなければならないことに留意すべきである。それゆえ、TCF_CNTはステップ99の第1の実行の間に増加し、このとき1に等しくなる。
ステップ95では、発信元インターフェイス24aは、発信元ファックス機器18aがトレーニングを試行するレートである発信元ファックスインターフェイスレートS_RATEがデジタルチャネルレートよりも大きいかを決定し、大きければステップ114に進む。
発信元ファックス機器18aがトレーニングを試行するレートである発信元ファックスインターフェイスレートS_RATEが、デジタルチャネルレートよりも大きくない場合には、ステップ96において、FTTメッセージがステップ154で受信されていたかが決定され、受信されていた場合には、ステップ103で宛先ファックスインターフェイスレートの推定値ED_RATEが減少される。図示していないが、ED_RATEは、初期DCSメッセージにおいて発信元ファックス機器18aによって特定されるレートに初期化される。その後発信元インターフェイス24aはステップ105に進む。
ステップ96において、FITがステップ154で宛先インターフェイス24bから受信されていないと決定された場合には、発信元インターフェイス24aはステップ105へ進む。ステップ105で、発信元ファックスインターフェイスレートS_RATEが宛先ファックスインターフェイスレートの推定値ED_RATEよりも大きいかが決定され、大きい場合には、発信元インターフェイスはステップ114へ進む。
ステップ105で、発信元インターフェイスレートS_RATEが宛先ファックスインターフェイスレートの推定値ED_RATEよりも大きくないことが決定された場合には、ステップ111において、CFRがステップ154で受信されたかが決定される。受信されていた場合には、発信元インターフェイス24aは、図5Cに示すファックス処理を続ける。
CFRが受信されていなかった場合には、発信元インターフェイスはステップ98に進む。ここで、TCF_CNTが2より大きいかが決定される。TCF_CNTが2より大きくない場合には、発信元インターフェイス24aはステップ152に戻る。TCF_CNTが2より大きい場合には、発信元インターフェイス24aはステップ114へ進む。
ステップ114において、TCF_CNTがゼロより大きい場合には、発信元インターフェイス24aがFTTメッセージを発信元ファックス機器18aに送信する。ステップ114が実行された後に、ステップ115でTCF_CNTはゼロに設定され、発信元インターフェイス24aはステップ152に戻る。既に明記したように、TCF_CNTは、発信元インターフェイス24aから応答が送信されることなく、発信元ファックス機器18aから受信したTCFメッセージの数を追跡するカウンタである。TCF_CNTが2を越えた場合には、FTTを送信することによって、発信元ファックス機器18aでの繰り返しのタイムアウトが回避される。
発信元インターフェイス24aによって実行される処理と同時に、ステップ120で宛先インターフェイス24bは、ステップ101でCFRが受信されたかを決定する。受信されていた場合には、タイマーがステップ128でスタートして図5Cのファックス処理が続行される。
CFRが受信されていなかった場合には、ステップ121で宛先インターフェイス24bは、ステップ101でFTTメッセージが受信されたかを決定する。FTTメッセージが受信されていた場合には、ステップ107で宛先ファックスインターフェイスレートD_RATEが再計算され、ステップ124で再計算された宛先ファックスインターフェイスレートD_RATEをDCSおよびTCFメッセージの送信によりネゴシエーションする試行が行われる。これらのメッセージは、ステップ126で宛先ファックス機器18bにより受信される。ステップ124におけるDCSおよびTCFメッセージの送信の後、ステップ101でFTTメッセージが受信されていない場合には、新たなTCFメッセージに対する応答がステップ101で受信される。
ステップ121で、FTTメッセージが受信されていないと決定された場合には、ITU-TR TR.30にしたがった所定期間の経過後、宛先ファックスインターフェイス24bは、ステップ124で最後のDCSおよびTCFメッセージの送信を繰り返す。
ステップ150で、発信元インターフェイス24aからのFTTメッセージが受信されるか、または何らの応答も受信されなければ、発信元ファックス機器18aはDCSおよびTCFメッセージを送信する。
図5Cを参照すると、ステップ200において、宛先インターフェイス24bは、ファックスページ処理が開始されたかを決定し、開始された場合にはステップ224へ進む。ファックスページ処理が開始されていない場合には、ステップ202において、ステップ128(図5B)でスタートしたタイマーが満了したかが決定され、満了していない場合にはステップ200が再び実行される。タイマーが満了した場合には、ブランクラインが宛先ファックス装置18bに送信されて、タイムアウトにより通話がドロップするのを回避する。ブランクラインの送信後、ステップ200が再び実行される。本発明の好ましい実施形態においては、ブランクラインは、ファックスページ送信がスタートするまで1秒間隔で繰り返し送信される。他の時間間隔が用いられてもよいが、2秒より多い間隔は好ましくない。
ステップ221で、発信元ファックス機器18aはアナログ接続を通して発信元インターフェイス24aにより受信されるファックストーンの形態で、ファックスページの送信を開始する。発信元インターフェイス24aは、ステップ222で、ファックストーンをデジタルデータに変換し、各ライン中の埋め込みビットを除去することによって、およびこのデジタル信号を宛先インターフェイス24bにデジタルチャネルを通して転送することによって、ファックストーン処理を行う。
宛先インターフェイス24bは、デジタルデータを受信し、宛先ファックス機器18bに送信されるべきファックストーンにデジタルデータを変換し戻すことによって、ステップ224でファックス処理を実行する。ファックストーンはステップ226で宛先ファックス18bによって受信される。
ファックス処理の過程において、宛先インターフェイス24bはステップ224で、宛先ファックス機器18bに送信されるデータに埋め込みビットを挿入して宛先ファックス機器18bのMSLT要求を満たし、発信元ファックス送信レートS_RATEよりも大きな宛先ファックス送信レートD_RATEを補償する。
ステップ218で、発信元インターフェイス24aは、送信されるファックスデータの各ラインの終端でファックスデータの完全なページが送信されたかを決定する。完全にページが送信されていない場合には、ステップ222へ戻る。完全なページが送信された後、下記に詳細に記述するように、ステップ230ないし238においてV.21メッセージ処理が実行される。
ステップ240で、発信元インターフェイス24aは、MPSおよびMCFメッセージがステップ232で受信されたかを決定する。受信されていない場合には、ステップ134aないし134dでファックスページ処理は終了する。MPSおよびMCFメッセージが受信されていた場合には、発信元インターフェイス24aはステップ222でファックスページ処理を再開する。
ステップ242において、宛先インターフェイス24bは、MPSおよびMCFメッセージがステップ234で受信されたかを決定する。受信されていた場合には、図5Bのステップ128に戻る。MPSおよびMCFメッセージがステップ234で受信されていなかった場合、ファックスページ処理はステップ134cで終了する。
いくつかの例では、ファックスが送信されたと示す終了メッセージ(EOM)は、ステップ230および238で処理されるが、追加的な文書は異なるパラメータで送信してもよい。この場合、ファックス処理は図5Aのステップ68で再開される。
他の例では、再トレーニングが必要であると示す宛先ファックス機器18bからのRTNメッセージが処理される。この場合、ファックス処理は、図5Aのステップ80ないし86で再開される。
さらに他の例では、RTPメッセージが宛先ファックス24bから受信される。MPSメッセージに応答してRTPメッセージが受信された場合には、ファックス処理が図5Aのステップ80ないし86で再開される。
図6は、本発明の実施形態にしたがって図5Cのステップ230ないし238でV.21を処理する際の、発信元ファックス機器18a、発信元インターフェイス24a、宛先インターフェイス24b、および宛先ファックス機器18bによって実行されるステップを示すフローチャートである。ページ終了処理がステップ250aないし250で開始され、ステップ252で発信元ファックス機器18aがV.21プリアンブルメッセージの送信を開始する。
発信元インターフェイス24aは、ステップ254でプリアンブルメッセージの受信を開始し、短期間経過後、ステップ256で送信されたデジタルメッセージを通して、プリアンブルが受信されている旨を宛先インターフェイス24bに通知する。宛先インターフェイス24bはステップ258で通知を受信し、これに応答してステップ260において宛先ファックス機器で受信されるV.21プリアンブルの発生を開始する。
ステップ262で、発信元ファックス機器18aからのV.21プリアンブルメッセージの送信が終了し、これがステップ264において発信元インターフェイス24aで検出される。
ステップ270で、発信元インターフェイス24aがデジタルV.21メッセージを宛先インターフェイス24bに送信する。これに応答して、宛先インターフェイス24bは、V.21プリアンブルの送信が少なくとも1秒期間を有していることを確認し、そうであれば、ステップ280でV.21プリアンブルの送信を終了する。その後宛先インターフェイス24bは、デジタルV.21メッセージをステップ282で宛先ファックス機器18bによって受信および処理されるトーンV.21メッセージに変換する。
ステップ284では、宛先ファックスは、V.21応答メッセージを送信することにより応答する。このメッセージは、ステップ286で宛先インターフェイス24bによってデジタルメッセージに変換される、メッセージコンファメーション(MCF)、再トレーニング肯定(RTP)および再トレーニング否定(RTN)であってよい。ステップ288で、発信元インターフェイス24aによってデジタルV.21メッセージが受信され、トーンV.21メッセージに変換される。トーンV.21メッセージは、ステップ290で発信元ファックス機器18aによって受信される。ステップ284ないし290は、逆方向においてのみ、ステップ252ないし282に示された処理中に実行されるような“プリアンブルパイプライン化”を用いて実行されることを理解すべきである。
したがって、発信元インターフェイス24aは、発信元ファックス機器18aからのプリアンブルの送信が終わる前に宛先インターフェイス24bからのプリアンブルの送信を初期化することによって、V.21プリアンブルの送信をパイプライン化する。ページ終了時にV.21プリアンブルメッセージの送信をパイプライン化することは、プリアンブルメッセージの処理に必要な時間を減少させ、その結果、T.30タイミング要求を満たすようV.21メッセージをより早く送信できるようになる。
図7は、本発明の一実施形態にしたがって実行される場合のファックス処理時に宛先インターフェイス24bによって行われるステップを示すフローチャートである。このファックス処理はステップ300で開始し、ステップ302で、宛先インターフェイス24bは発信元インターフェイス24aからのデータラインをチェックする。受信している場合には、そのラインをデータラインキューに追加する。データラインは、宛先ファックス送信レートD_RATEよりも低いレートで受信できることに留意すべきである。
ステップ304で、2つよりも少ないラインがキューに入れられているかを決定し、キューに入れられていなければステップ302が再び実行される。キューに入れられていれば、ステップ306において、キュー内の最も古いデータラインが高いデータレートで宛先ファックス機器18bに送信される。すなわち、キューは先入れ先出し(FIFO)方法で動作する。
高い送信レートでのデータラインの送信後、宛先インターフェイス24bは、ステップ308で、付加的な埋め込みビットを宛先ファックス機器18bに送信する。埋め込みビットの送信後、宛先インターフェイス24bは、ステップ312で、発信元インターフェイス24aから現データラインに関するライン終了(EOL)が受信されているか、またはタイムアウトが満了したかを決定する。そうでなければ、ステップ308でさらなる埋め込みビットが送信される。ライン終了(EOL)が受信され、またはタイムアウトが満了した場合には、要求されているMSLT時間も一致していれば、ステップ310で終了ライン(EOL)が宛先ファックス機器18bに送信される。要求されたMSLT時間が一致していなければ、MSLT時間が満たされるまで付加的な埋め込みビットが送信される。本発明の実施形態においては、タイムアウトはほぼ2秒に等しいが、1秒ないし5秒のタイムアウトも好ましい。
ステップ311では、最後のデータラインが受信されたかが決定され、受信されていなければ、ステップ302が再び実行される。最後のデータラインが受信されていれば、ステップ313で、データラインキューが空かどうかが決定され、空でなければステップ306が再び実行される。キューが空の場合には、ステップ314でページに関するファックス処理が終了する。
図8は、本発明の一実施形態にしたがった、宛先ファックス送信レートD_RATEが発信元ファックスレートS_RATEよりも高い場合の、宛先インターフェイス24bの動作をさらに図示するタイミング図である。左から右にかけて時間が進み、上の線は、発信元インターフェイスから受信したデータを表し、下の線は、宛先ファックス機器18bに送られるデータを表している。
図5に述べたステップの実行にしたがえば、第1および第2のデータラインは、ライン終了メッセージ(EOL)とともに受信され、これらラインはデータラインキュー(図示せず)に入れられる。第2のラインに関するライン終了の受信後、宛先ファックス機器18bへの第1のラインの送信が高い送信レートで開始される。
示された例示的な実施形態では、宛先ファックス機器18bへのライン1の送信は、発信元インターフェイス24aからのライン3の受信よりも早く終了する。なぜなら、その送信はより高いデータレートで行われるからである。したがって、ライン2の送信を遅らせるため、ライン3に関するライン終了メッセージが受信されるまで埋め込みビットが送信される。このときには、ライン1に関するライン終了メッセージも送信される。データのページが送信されてしまうまでこの処理が続く。
宛先ファックス機器18bへデータラインを転送する前に受信されたデータをキューに入れることによって、送信レートが不一致の場合に行われる適切な送信が可能となる。なぜなら、データの流れを中断することなく各ラインの終端に埋め込みビットを挿入できるからである。各ラインの終端がファックスデータの正確な送信を妨害することなくそのような埋め込みビットを挿入できる唯一の場所なので、この方法で埋め込みビットを挿入することが必要である。さらに、そのような遅延が宛先ファックスへの一定のデータの流れを維持している間に、キューが必要なデータラインを供給できるので、受信されたデータラインをキューに入れることによって、可変チャネル遅延を補償することも可能となる。
図9は、本発明の一実施形態にしたがったアナログファックス送信を処理するよう構成されたセルラ電話システムを図示している。ワイヤレスデジタル電話通信サービス加入者には、アナログファックス機器28aが接続されている修正された加入者ユニット26が提供される。修正された加入者ユニット26にはアナログファックスインターフェイスが含まれ、RF信号で基地局27とインターフェイスする。本発明の好ましい実施形態では、RF信号はIS−95無線インターフェイス標準規格にしたがって変調される。
基地局27は、アナログファックスインターフェイスも含む基地局制御装置(BSC)29に接続される。BSC29はPSTN16を介してアナログファックス機器28bとインターフェイスする。
ファックスがアナログファックス機器28aからアナログファックス機器28bに送信される間、修正された加入者ユニット26は発信元インターフェイスとして働き、BSCは宛先インターフェイスとして働く。ファックスがアナログファックス機器28bからアナログファックス機器28aに送信される間、BSC29は発信元インターフェイスとして働き、修正された加入者ユニット26は宛先インターフェイスとして働く。
このように、標準的なアナログファックス機器と互換性を持つデジタルネットワークインターフェイスが説明された。説明にはワイヤレスセルラ電話システムで用いるために構成された実施形態が含まれるが、本発明は、ワイヤベースのデジタルネットワークを含む他のデジタルネットワークとともに用いられてもよい。
上述した好ましい実施形態の説明により当業者は本発明を作り、使用することができる。これらの実施形態に対するさまざまな修正は当業者にとって容易に想到でき、ここで定義された一般的な原理は、進歩的な機能を用いることなく他の実施形態にも適用可能である。したがって、本発明はここに示した実施形態に限定されることを意図しておらず、ここに開示された原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲にしたがうものである。
Claims (2)
- 最大チャネルデータレートを有するレートが制限されたデジタルチャネルを通して、発信元ファックス機器から宛先ファックス機器にファックスを送信するシステムにおいて、
前記発信元ファックス機器から受信した第1のトーンファックスデータをデジタルファックスデータに変換し、前記宛先ファックス機器からのDISメッセージ中のビット領域25から72を捨て、前記第1のトーンファックスデータが前記最大チャネルデータレートより小さいかまたは等しい第1の送信レートで受信される発信元インターフェイス手段と、
前記レートが制限されたデジタルチャネルを通して受信された前記デジタルファックスデータを、前記第1の送信レートより大きいかまたは等しい第2の送信レートで前記宛先ファックス機器に送信される第2のトーンファックスデータに変換する宛先インターフェイス手段とを具備するシステム。 - 最大チャネルデータレートを有するレートが制限されたデジタルチャネルを通して、発信元ファックス機器から宛先ファックス機器にファックスを送信するシステムにおいて、
前記発信元ファックス機器から受信した第1のトーンファックスデータをデジタルファックスデータに変換し、40msの最小走査線時間を示すように前記宛先ファックス機器からのDISメッセージを修正し、前記第1のトーンファックスデータが前記最大チャネルデータレートより小さいかまたは等しい第1の送信レートで受信される発信元インターフェイス手段と、
前記レートが制限されたデジタルチャネルを通して受信された前記デジタルファックスデータを前記第1の送信レートより大きいかまたは等しい第2の送信レートで前記宛先ファックス機器に送信される第2のトーンファックスデータに変換し、前記宛先ファックス機器に宛先最小走査線時間を示すことによってフィードに対する補償のための時間オフセットを導入し、これは前記最小走査線時間と前記宛先最小走査線時間との間の最大時間差を与える宛先インターフェイス手段とを具備するシステム。
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