JP4237226B2 - パケット網でのモデム接続のためにｖ．８ビス信号を処理するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

関連出願
本発明は、２００１年９月２８日に出願された米国出願連続番号第０９／９６５，７４５号の一部継続出願であり、これは２００１年５月２５日に出願された米国仮出願連続番号第６０／２９３，９１１号の利益を主張し、これは完全にこの出願に引用により援用される。
発明の背景
発明の分野
本発明は、パケット網でのインターネットプロトコル（“ＩＰ”）等の通信に関し、より特定的にＩＰ上でのモデム装置の接続等の、ＩＰ上での通信装置の接続に関する。

関連技術
今日、従来のアナログ電話は、デジタルＩＰ電話に急速に取って代わられるようになり、これはパケット網で送信するために声をデータパケットに分割するさまざまな技術を用いる。何十年もの間、アナログモデムを用いて、ツイストペア電話線上でデータ、ファックスおよび声の通信を提供してきた。モデムは、アナログからデジタルへのおよびデジタルからアナログへのコンバータであり、これはデジタルパルスを音声周波数へと変換することによっておよびその逆によって、端子またはコンピュータをアナログ電話線へと適合させることができる。このようなモデムを用いてかなりのインフラストラクチャが配置されるために、パケット網はモデム通信に対応するおよびそれをサポートする必要がある。

図１は、「インターネットプロトコル上のモデム」（“ＭｏＩＰ”）とも呼ばれ得る、インターネットプロトコル等のパケット網プロトコル上で通信するためのモデムを利用した従来の通信ネットワーク１００のブロック図である。示されるように、通信ネットワーク１００は、第１のゲートウェイ装置１０４と通信する第１の通信装置１０２と、第２の通信装置１２２と通信する第２のゲートウェイ装置１１４とを含む。通信ネットワーク１００は、第１のゲートウェイ装置１０４と第２のゲートウェイ装置１１４との間の通信を提供するＩＰ１１２等のパケット網プロトコルをさらに含む。ＩＰ１１２は、ネットワークプロトコルのネットワーク層（層３）を実現し、このネットワークプロトコルはネットワークアドレスを含み、これを用いてメッセージを異なるネットワークまたはサブネットワークへとルーティングする。ＩＰ１１２は、送信制御プロトコル（“ＴＣＰ”）またはユーザデータプロトコル（“ＵＤＰ”）等の層４の送信プロトコルからパケットを受取り、その独自のヘッダを追加し、データを層２のデータリンクプロトコルへと送出する。ＴＣＰは送信機能を提供し、これは送信されるバイトの合計量が他方の端部で正確に受信されるように保証する。ＴＣＰ／ＩＰスイートの一部であるＵＤＰは、送出を保証しない代替の送信である。ＵＤＰは、リアルタイムの声およびビデオの送信のために広く用いられ、間違ったパケットは再送信されない。

装置１０２、１０４、１１４および１２２はモデム（変調器、復調器）を含み得る。モデムは、ＩＴＵ（国際電気通信連合）標準、すなわちＶ．２２ビス、Ｖ．３４、Ｖ．９０またはＶ．９２等のさまざまなデータ変調標準をサポートし得る。典型的に、モデムは、ＭＮＰ２−４またはＬＡＰＭ（またはＶ．４２）等の組み込まれたエラー訂正、およびＭＮＰ５、Ｖ．４２ビスまたはＶ．４４等のデータ圧縮を有する。モデムは、さまざまな音声およびファックスの標準をサポートすることができる。

第１の通信装置１０２、たとえば第１のモデム（“Ｍ１”）が第２の通信装置１２２、たとえば第２のモデム（“Ｍ２”）との通信を確立するための呼出を生じるときに通信プロセスは開始される。第１のゲートウェイ装置１０４（“Ｇ１”）は、呼出を受信し、第２のゲートウェイ装置１１４（“Ｇ２”）に、通信ネットワーク１００上でのＭ２の呼出を知らせ、結果としてＧ２がＭ２を呼出す。

典型的に、動作のデフォルトモードにおいて、Ｇ１およびＧ２は、音声モードで通信し、ＩＴＵ標準Ｇ．７２３等の圧縮された音声プロトコルを使用する。従来、Ｍ２がＧ２からの呼び出しを受信した後で、Ｍ２は呼出に応え、典型的に約２１００Ｈｚの周波数で送信される応答音等の或る規定された開始信号を送信し始める。この点で、Ｇ２は予め規定された期間、たとえば５０ｍｓから１０００ｍｓの間に応答音を確認し始める。一旦Ｇ２が応答音を確認すると、Ｇ２はＧ１に、この通信セッションがモデムまたはファックスのセッションであることを知らせる。

しかしながら、一旦Ｇ２が応答音、たとえば２１００Ｈｚ等をＭ２から検出すると、Ｇ２およびＧ１は、ＩＴＵ標準Ｇ．７１１等の圧縮されていない音声プロトコルに切換られ、これは、Ａ規則またはミュー規則のパルスコード変調方法のいずれかを用いて、６４Ｋｂｐｓの市外通話料金の質の音声を提供する。この圧縮されていないデジタルフォーマットは、従来の電話網へ容易に接続するのを可能にするために用いられる。Ｇ．７１１に切換ることによって、Ｍ２によって生成された信号は、ＭｏＩＰのモードを通してモデム通過として知られる他方の側での第１のモデムに到達するためにＧ２からＧ１へとより完全な態様で伝播し得る。代わりに、一旦Ｇ２がＭ２からの応答音を検出すると、Ｇ１およびＧ２は、Ｍ１−Ｇ１呼出およびＭ２−Ｇ２呼出を局所的に終了する等、モデムまたはファクシミリ装置に対応するように設計された他のモードに切換られ得、これはＭｏＩＰのモデムリレーモードとして知られている。この出願は、ＭｏＩＰについてＶ．１５０．０およびＶ．１５０．１と呼ばれる２つの最近のＩＴＵ推奨を引用により援用する。

しかしながら、ＩＰ上でモデムおよびファクシミリ装置等の通信装置を接続する上述の方法およびシステムには多くの欠点が存在する。上述のように、圧縮された音声モード、たとえばＧ．７２９またはＧ．７２３から、Ｇ．７１１等の圧縮されていない音声モードへ、またはモデムもしくはファックスモードへと切換る前に、Ｇ２は十分な期間の間にＭ２によって生成されている応答音の存在を確認しなければならない。すなわち、Ｍ２による応答音の生成の前にＭ２によって生成されるすべての信号は、パケット網上でＧ２によってＧ１およびＭ１に単に伝えられる。応答音の前にＫ５６モデム等のいくつかのモデムによって生成され得るこのような信号の１つの組は、Ｖ．８ビス信号として知られており、これはモデム間の動作モードを交換および選択するために用いられる。Ｖ．８ビスは、２０００年１１月付の、「公衆交換電話網上のおよび専用二地点間電話タイプの回路上の、データ回路終端装置（ＤＣＥ）間の、およびデータ端末装置（ＤＴＥ）間の共通の動作モードの識別および選択のための手順」（“Procedures for Identification and Selection of Common Modes of Operation Between Data Circuit Terminating Equipment(DCEs) and between Data Terminal Equipments(DTEs) over the Public Switched Telephone Network and on Leased Point-To-Point Telephone Type Circuits”）と題された国際電気通信連合標準であり、これは引用により援用される。

Ｍ１およびＭ２がＶ．８ビス信号の処理に従事して動作モードを交換し、ＩＰ動作上でのモデムのためのＧ１およびＧ２の構成の前に動作モードを選択して、Ｍ１−Ｇ１およびＭ２−Ｇ２接続を局所的に終端させてモデムリレーを容易にする。たとえば、モデムリレーにおいて、Ｍ１とＭ２との間のエンドツーエンドのＶ．８ビスの交渉は阻止されなけれ
ばならず、Ｖ．８ビス交渉はＭ１−Ｇ１とＭ２−Ｇ２との間で局所的に起こる可能性がある。Ｍ１およびＭ２がＶ．８ビス機能のエンドツーエンドの交渉を開始した場合に、Ｍ１−Ｇ１およびＭ２およびＧ２の間の局所的なＶ．８ビスの交渉を行なうことはできず、局所的な接続は失敗するか、または望ましくないほど低速の接続に後退し得る。

Ｍ１およびＭ２がＶ．８ビス信号の処理に従事して動作モードを交換し、Ｇ１およびＧ２がモデム通過モードのために構成される前に動作モードを選択し、たとえばＧ．７２３．１からＧ．７１１へ切換え、ジッタバッファを再構成し、エコーキャンセラを不能にするときなどに、モデム通過において別の特定の問題が生じる。Ｇ１およびＧ２がモデム通過モードのために適時構成されない場合に、モデム信号は、Ｇ１およびＧ２の音声構成によってもたらされる妨害のために完全な態様でＭ１とＭ２との間でエンド・ツー・エンドで交換されないかもしれず、Ｍ１およびＭ２の接続は失敗するか、または望ましくないほど低速度の接続に後退し得る。

したがって、Ｖ．８ビスをサポートするモデムを効率的に、確実に、および適時、検出および処理することができるパケット網プロトコルを用いた通信ネットワークのための技術が極めて必要である。

発明の概要
本明細書において広く記載されるような本発明の目的に従って、ネットワーク上で通信するためのシステムおよび方法が提供される。本発明の一局面において、ネットワークは、パケットプロトコルを用いて互いに通信することができる、第１のゲートウェイ装置と第２のゲートウェイ装置とを含む。さらに、第１のゲートウェイ装置は、ＰＳＴＮ線、専用回線等の標準通信線（以下「電話線」）上で、モデム装置またはファクシミリ装置等の通信装置と通信することができる。通信装置は、第１のトーンセグメントと第２のトーンセグメントとを有するＶ．８ビス開始信号を送信することができる。本発明の一局面では、通信方法は、通信装置のための第２のゲートウェイ装置から第１のゲートウェイ装置による呼出要求を受信するステップと、通信装置への第１のゲートウェイ装置による呼出を電話線上に置くステップと、第１のトーンセグメントを検出するためにトーン検出器を使用可能にするステップと、電話線上で通信装置から送信された第１のトーンセグメントを検出するステップと、検出するステップに応じて、第１のトーンセグメントおよび第２のトーンセグメントにおける少なくとも１つのトーンが、第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐステップとを含む。

一局面において、第１のトーンセグメントは二重トーンを含み、使用可能にするステップは、単一のトーン検出器が二重トーンのうちの１つを検出するのを可能にする。別の局面では、使用可能にするステップは、２つのトーン検出器が二重トーンの双方を検出するのを可能にする。

さらなる局面において、防ぐステップは、フィルタが、第１のトーンセグメントおよび第２のトーンセグメントのうちの少なくとも１つのトーンが第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐのを可能にする。さらに、第１のトーンセグメントは二重トーンを含み、フィルタは二重トーンのうちの１つの中心に置かれたノッチフィルタを含む。別の局面で、フィルタは複数のノッチフィルタを含み、各々のノッチフィルタは第２のトーンセグメントにおける異なる信号トーンの中心に置かれる。

さらなる局面において、防ぐステップは、第１のトーンセグメントおよび第２のトーンセグメントにおける少なくとも１つのトーンが第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐためにシフトする周波数を含む。

さらに、本発明の別の局面において、方法は、検出するステップに応じて、通信装置の第２のゲートウェイ装置に知らせるステップをさらに含む。

一局面において、ネットワークは、パケットプロトコルを用いて互いに通信することができる、第１のゲートウェイ装置と第２のゲートウェイ装置とを含む。さらに、第１のゲートウェイ装置は、電話線上で通信装置と通信することができる。通信装置は、第１のトーンセグメントと第２のトーンセグメントとを有するＶ．８ビス応答信号を送信することができる。本発明の一局面では、通信方法は通信装置のために第２のゲートウェイ装置からの呼出要求を受信し、呼出要求に応じて通信装置への呼出を置き、通信装置から第１のトーンセグメントを検出するためにトーン検出器を使用可能にするステップと、通信装置からのＶ．８ビス開始信号を受信するステップと、電話線上で通信装置から送信されたＶ．８ビス開始信号の第１のトーンセグメントを検出するステップと、検出するステップに応じて第１のトーンセグメントおよび第２のトーンセグメントにおける少なくとも１つのトーンが第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐステップとを含む。

さらなる局面において、パケット網上で第２のゲートウェイ装置と通信することができる第１のゲートウェイ装置が提供され、第１のゲートウェイ装置は、電話線上で通信装置と通信することができ、通信装置は、第１のトーンセグメントと第２のトーンセグメントとを有するＶ．８ビス開始信号を送信することができる。第１のゲートウェイ装置は、通信装置のための第２のゲートウェイ装置からの呼出要求を受信するように構成されたレシーバと、電話線上で通信装置への呼出を置くように構成された呼出モジュールと、第１のトーンセグメントを検出するように構成されたトーン検出器と、トーン検出器が電話線上で通信装置から送信された第１のトーンセグメントを検出した場合に、第１のトーンセグメントおよび第２のトーンセグメントが第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐように構成されたトーン阻止モジュールとを含む。

別の局面において、パケット網上で第２のゲートウェイ装置と通信する第１のゲートウェイ装置によって用いられる通信方法が提供され、第１のゲートウェイ装置は、電話線上で通信装置と通信することができ、通信装置は、第１のトーンセグメントと第２のトーンセグメントとを有するＶ．８ビス開始信号を送信することができる。この方法は、通信装置のための第２のゲートウェイ装置からの呼出要求を受信するステップと、通信装置への呼出を電話線上に置くステップと、電話線上で通信装置から送信されたＶ．８ビス開始信号を検出するためにトーン検出器を使用可能にするステップと、電話線上で通信装置から送信されたＶ．８ビス開始信号をトーン検出器を用いて検出するステップと、Ｖ．８ビス開始信号の検出に応じて、パケット網上でモデム通信のために第１のゲートウェイ装置を構成するステップとを含む。一局面において、構成するステップは、モデム通過動作のために第１のゲートウェイ装置を構成するステップを含み、別の局面で、構成するステップ
は、モデムリレー動作のために第１のゲートウェイ装置を構成するステップを含む。

本発明のこれらの局面および他の局面は、以下に続く図面および明細書をさらに参照して明らかになるであろう。すべてのこのような追加のシステム、方法、特徴および利点は、この説明内に含まれ、本発明の範囲内に含まれ、別掲の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。

本発明の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を見直すと当業者にはさらに容易に明らかになるであろう。

例示の実施例の説明
本発明は、機能ブロックの構成要素およびさまざまな処理ステップにおいて説明され得る。このような機能ブロックは、指定された機能を行なうように構成された任意の数のハードウェア構成要素および／またはソフトウェア構成要素によって実現され得る。たとえば、本発明は、さまざまな集積回路の構成要素、たとえばメモリ要素、デジタル信号処理要素、論理要素等を使用し得、これらの要素は１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御装置の制御のもとでさまざまな機能を実行し得る。さらに、本発明は、データ送信、信号伝達、信号処理および調整、トーンの生成および検出等のための任意の数の従来の技術を利用してもよいことに注目すべきである。当業者に周知であり得るこのような一般的な技術はここでは詳細に説明されない。

本明細書に示されかつ説明された特定の実施例は、例示的なものに過ぎず、この発明の範囲を限定することは意図していないことを認識すべきである。たとえば、本発明はＩＰネットワーク上のモデムを用いて説明されているが、本発明は他の通信ネットワークにおいて実現され得、ＩＰ上のモデムに限定されないことに注目すべきである。

図２は、Ｖ．８ビス信号がパケット網上で送信されるのを防ぐためにゲートウェイ装置によって用いられる本発明のシステム２１４を扱う例示のＶ．８ビスを示している。この出願に援用されるＶ．８ビス標準に記載されるように、Ｍ２等の応答モデムがオフフックとなった後でＶ．８ビス開始信号を送信するときにＶ．８ビスのトランザクションが開始される。Ｖ．８ビス開始信号は、２つの連続的なセグメントへと分割され、セグメント１は二重トーン信号であり、セグメント２は単音信号である。以下の表１はさまざまなＶ．８ビス開始信号を示している。

Ｖ．８ビス開始信号に応答して、発信モデムがＶ．８ビス応答信号を送信し、これも２つの連続的なセグメントへと分割され、セグメント１は二重トーン信号であり、セグメント２は単音信号である。以下の表２はさまざまなＶ．８応答信号を示している。

Ｖ．８ビス標準に記載されるように、二重トーンは約４００ｍｓで送信され、以下の信号音は約１００ｍｓで送信される。しかしながら、ＣＲｅおよびＭＲｅにつき、二重トーンは互換性の理由のために約２８０ｍｓであってもよい。すべてのトーンの周波数の許容差は、公称値の１００万あたり２５０部分（ｐｐｍ）であり、トーンセグメントの持続期間の許容差は２％である。

図２を見ると、Ｖ．８ビス処理システム２１４は、Ｖ．８ビス開始信号の１つ以上のトーンをフィルタリングするためのノッチフィルタ等のトーン阻止モジュール、または周波数スペクトルをシフトするための周波数シフト要素を含むものとして示されている。本発明の一実施例に従うと、狭い帯域フィルタまたはノッチフィルタ等のフィルタを第２のゲートウェイ装置２１４で用いて、ＣＲｅ開始信号と関連付けられたトーン１３７５Ｈｚ、２００２Ｈｚおよび／または４００Ｈｚ等のＶ．８ビス開始信号の１つ以上のトーンをフィルタリングする。図２に示されるように、エコーキャンセラ２３０は、信号２２６を電話線１１８からの入力として受信する。電話線１１８から生じ得るいかなるエコーも取り消すためのエコーキャンセラ２３０が用いられる。エコーキャンセラ２３０は、エコーを軽減することによって検出性能を向上させ、これは当該技術で公知である。エコーキャンセラ出力２３６は、ノッチフィルタ２４０によってフィルタリングされる。ノッチフィルタ出力２４６は音声エンコーダ２５０の入力に結合される。音声エンコーダ出力２５６は次にＩＰ１１２にわたって送信される。

一実施例において、ノッチフィルタ２４０は、二重トーン１３７５Ｈｚまたは２００２Ｈｚのうちの１つの中心に置かれた単一のノッチフィルタである。別の実施例において、ノッチフィルタ２４０は、二重トーン１３７５Ｈｚおよび２００２Ｈｚの各々の中心に置かれた２つのノッチフィルタを含む。さらに別の実施例において、ノッチフィルタ２４０は、６５０Ｈｚ，１１５０Ｈｚ、４００Ｈｚ、１９００Ｈｚのノッチフィルタ等の、二重トーンに従う単音の各々の中心に置かれたより多くのノッチフィルタを含むことができる。ノッチフィルタ２４０を与えることによって、Ｖ．８ビス開始信号の１つ以上のトーンは、ＩＰ１１２で送信されないため、Ｍ１とＭ２との間のＶ．８ビス交渉が妨げられる。

別の実施例（図示せず）において、ノッチフィルタ２４０は、図２におけるエコーキャンセラ２３０に先行して、電話線信号２２６がエコーキャンセラ２３０に到達し、かつノ
ッチフィルタ２４０の出力がさらに音声エンコーダ２５０に結合されたエコーキャンセラ２３０に供給される前に、ノッチフィルタ２４０が電話線信号２２６を受信するようにし得る。さらに、図２と同様のさらに別の実施例において、Ｖ．８ビス処理システム２１４はエコーキャンセラ２３０を含まず、したがってノッチフィルタ２４０は電話線信号２２６を受信し、ノッチフィルタ２４０の出力が次に音声エンコーダ２５０に供給される。

しかしながら、本発明の他の実施例において、ノッチフィルタ２４０を連続的に使用可能にした状態にしないことが望ましいかもしれない。なぜなら音声エンコーダ２５０がＧ．７２９音声コーディングのために構成された場合に、ノッチフィルタ２４０は、たとえば音声エンコーダ２５０によって用いられる線形予測コーディングを潜在的に妨害し得るからである。したがって、一実施例において、ノッチフィルタ２４０は、Ｇ２２１４が呼出をＭ２１２２に配置した後で、たとえば１秒から２秒の予め定められた時間の間に使用可能にされ得る。上述のように、Ｖ．８ビス開始信号は、一般的に、約０．５秒続き、呼出に応えるとＭ２１２２によって生成される。Ｖ．８ビス開始信号が実質的にノッチフィルタ２４０によって阻止される場合に、モデムまたはファックス通信を適切に処理するためにＧ１およびＧ２がＩＰ構成上でモデムへと切換わるまでＭ１１０２は待機し続ける。

なお代替の実施例において、その代わりにノッチフィルタ２４０を用いるのではなく、０．５秒等の予め定められた時間の間に周波数シフトブロックを使用してもよく、これはＭ１がＶ．８ビス開始信号を検出するのを防ぐために、ＩＰ１１２上でこれを送信する前に、割当てられた周波数の許容差よりも高いまたは低い、通信装置１２２から受信されたすべての信号をシフトするという各々の呼出の始めに使用され得る。

さらに、いくつかの実施例において、トーン検出器を用いてノッチフィルタ２４０を一時的に可能または不能にし得る。図３に示されるように、ブロック３１４は、図１の第２のゲートウェイ装置１１４に見られ得る要素に対応する。簡略のために第２のゲートウェイ装置３１４の要素の一部のみが示されているが、ブロック３１４はゲートウェイ装置３１４と呼ばれる。示されるように、エコーキャンセラ３３０は、電話線信号３２６を電話線１１８からの入力として受信する。エコーキャンセラ出力３３６は、ノッチフィルタ３４０によってフィルタリングすることができ、このノッチフィルタは一実施例において、Ｖ．８ビス開始信号の第１のセグメントの１つのもしくは双方の二重トーンおよび／または第２のセグメントの単音の各々の中心に置かれる。ノッチフィルタ３４０はトーン検出器３６０によって使用可能にされる。ノッチフィルタ出力３４６は、音声エンコーダ３５０の入力にさらに接続される。音声エンコーダ出力３５６は次にＩＰ１１２にわたって送信される。

図３に示されるように、エコーキャンセラ出力３３６は、トーン検出器３６０への入力として提供される。別の実施例において、トーン検出器３６０は、エコーキャンセラ出力３３６を受信するのではなく、電話線信号３２６からの入力信号３３６を受信してもよい。トーン検出器３６０が、入力信号３２６または３３６がＶ．８ビス開始信号の第１のセグメントの１つまたは双方の二重トーンを示していることを検出した場合、トーン検出器３６０は、ノッチフィルタ制御信号３３８によってノッチフィルタ３４０を使用可能にし、さもなければノッチ信号３４０は、ノッチフィルタ制御信号３３８によって不能にされる。

トーン検出器３６０は、それが予め定められた時間に１３７５Ｈｚおよび２００２Ｈｚのトーンのうちの一方または双方の存在を検出したときのみにノッチングを可能にする。トーン検出器３６０を用いると、ノッチフィルタ３４０がＧ．７２９等の音声エンコーダのＬＰＣ分析を妨害する機会が減じられる。トーン検出器３６０は、１３７５Ｈｚおよび２００２Ｈｚのトーンの一方または双方を非常に早く検出すべきであり、ノッチフィルタ
３４０が適時使用可能にされ、Ｍ１がＭ１によるＶ．８ビス開始信号のための有効な持続期間として確認することができる第２のセグメントにおける後に続く単音の十分な部分を受信するのを防ぐ。一実施例において、トーン検出器３６０が約１０から２０ミリ秒の１３７５Ｈｚおよび２００２Ｈｚのトーンの一方または双方を検出する場合に、検出器３６０はノッチフィルタ３４０を使用可能にする。なお、一実施例において、トーン検出器は、ノッチフィルタ３４０を使用可能にする前に、２００から２５０ミリ秒の１３７５Ｈｚおよび２００２Ｈｚの一方または双方を検出するように構成され得る。なぜなら、Ｖ．８ビス開始信号の第１のセグメントの最も短い持続期間は約２８０ｍｓであるからである。トーン検出のための長い持続期間を用いることによって、誤ったトーン検出は回避され得るが、Ｖ．８ビス信号の多くの部分はゲートウェイ装置を通過することができる。トーン検出の長い持続期間、たとえば２００から２５０ｍｓを用いた場合に、ノッチフィルタ３４０は後に続く単音のみを阻止するために使用可能にされ得る。しかしながら、トーン検出のために短い持続期間、たとえば２０から５０ｍｓが用いられる場合に、ノッチフィルタ３４０は１つまたは双方の二重トーンおよび／または以下の信号音を阻止するために使用可能にされ得る。

一実施例において、Ｇ２２１４がＭ２１２２に呼出を置いた後で、予め定められた時間、たとえば０．５秒から１秒の間のみに、トーン検出器３６０は、ノッチフィルタ３４を使用可能にし得る。さらに図２と関連して記載されるように、第２のゲートウェイ装置２１４はエコーキャンセラを含んでもよいし、または含まないでもよい。このような場合に、トーン検出器３６０およびノッチフィルタ３４０は電話線信号３２６を受信する。

上述のように、図３の代替の実施例において、その代わりにノッチフィルタ３４０を用いるのではなく、周波数シフトブロックを用いて、Ｍ１がＶ．８ビス開始信号を検出するのを防ぐために、ＩＰ１１２で信号を送信する前に、割当てられた周波数の許容差より上のまたは下の、通信装置１２２から受信されたすべての信号をシフトし得る。

さらに、一実施例において、Ｇ２は、応答音を検出するのではなく、Ｖ．８ビス開始信号の検出を、ＩＰ動作上のモデムのためにそれ自身を構成するというトリガイベントとして用いてＧ１に同じことを知らせてもよい。たとえば、Ｇ２はＶ．８ビス開始信号の第１のトーンセグメントおよび／または第２のトーンセグメントにおける１つ以上のトーンを検出して、Ｇ１にメッセージを送信することによってＶ．８ビス開始信号が検出されたことをＧ１に知らせる。図２のノッチフィルタまたは図３のノッチフィルタ３４０およびトーン検出器３６０は、ＩＰレシーバ側でＧ１等のゲートウェイ装置によって使用することができ、Ｍ２によって生成されたかつＧ２によって阻止されないＶ．８ビス開始信号が、Ｍ１によって受信されるのを防ぐことができることを指摘しなければならない。さらに、ゲートウェイ装置は、同様のスキームを用いて、Ｖ．８ビス応答信号がクライアントモデム（Ｍ１およびＭ２）に到達するのを防ぎ得る。この目的のために、トーン検出器およびノッチフィルタは、Ｖ．８ビス応答信号の第１のセグメントにおけるトーン、すなわち１５２９Ｈｚおよび２２２５Ｈｚの二重トーン、およびＶ．８ビス応答信号の第２のセグメントのトーン、すなわち信号音６５０Ｈｚ、１１５０Ｈｚ、４００Ｈｚ、１９００Ｈｚ、および１６５０Ｈｚに従って構成されなければならないことを当業者は理解すべきである。

図４は、本発明の一実施例に従った例示の方法を示し、これは図３のＶ．８ビス処理システム３１４と関連して説明される。示されるように、図４のフロー図は、Ｖ．８ビス開始信号（またはＧ１によって行なわれる方法の場合はＶ．８ビス応答信号）の１つのもしくは双方の二重トーンの検出のためにトーン検出器３６０を使用可能にすることによって、ステップ４０２において開始される。ステップ４０６で、トーン検出器３６０は、予め定められた期間にエコーキャンセラ出力３３６をデバウンスし、この期間は、電話線信号
３２６上で受信されるＶ．８ビス開始信号（またはＶ．８ビス応答信号）の二重トーンの１つまたは双方の存在を決定するために、高速のトーン検出について１０‐２０ｍｓから２００‐２５０ｍｓに及ぶ可能性がある。ステップ４０６で、トーン検出器３６０が１つのまたは双方の二重トーンを検出した場合に、図４の方法は次にステップ４１０に進み、そうでなければステップ４０８に進む。ステップ４０８では、１つまたは双方の二重トーンが検出されなかったために、ノッチフィルタ３４０は不能にされるか、または不能にされたままであり、方法は次にステップ４１２に進む。

一方で、ステップ４１０では、１つまたは双方の二重トーンが検出されるために、ノッチフィルタ３４０は、１秒等の予め定められた期間に使用可能にされて、第２のセグメントの二重トーンおよび／または単音の残りの部分がゲートウェイ装置によって送信されないようにし、方法はステップ４１４に進む。

ステップ４１２において、本発明の一実施例に従うと、ゲートウェイ装置が予め定められた時間、たとえば０．５から１．０秒よりも長い間ローカルクライアントモデムと通信しているかどうかに関する決定を行なう。決定が真であれば、方法はステップ４１４に進む。そうでなければ、方法はステップ４０４に進んで１つ以上の二重トーンの存在の検出を続ける。

ステップ４１４では、ゲートウェイ装置が予め定められた期間よりも長い間ローカルクライアントモデムと通信していることが決定されたため、ノッチフィルタ３４０およびトーン検出器３６０は不能になり、方法はステップ４１６に進み、ここで方法は終了する。

図５は、図１の通信ネットワークにおける図３のＶ．８ビス処理システム３１４によって用いられる本発明の一実施例に従った例示の方法である。フロー図は、第１の通信装置１０２が第２の通信装置１２２と通信するための呼出を生じるときにステップ５０４において開始される。ステップ５０６で、第１のゲートウェイ装置１０４は、電話線１０８上で第１の通信装置１０２からの呼出を受信する。ステップ５０８で、第１のゲートウェイ装置１０４は、第２のゲートウェイ装置に、ＩＰネットワーク１１２上で第２の通信装置１２２のために発信された呼出を知らせる。ステップ５１０で、第２のゲートウェイ装置３１４は、電話線１１８上で第２の通信装置１２２への呼出を生じる。ステップ５１１で、第２のゲートウェイ装置３１４は、１つまたは双方のトーン検出器３６０が、Ｖ．８ビス開始信号の第１のセグメントにおける１つのまたは双方の二重トーンを検出するのを可能にする。ステップ５１２で、第２の通信装置１２２は、第２の通信装置１２２によって発信された呼出に応答し、Ｖ．８ビス開始信号の送信を開始する。

ステップ５１８で、第２のゲートウェイ装置３１４は、第１のセグメントの１つもしくは双方の二重トーンおよび／または第２のセグメントの単音を確認することによって、Ｖ．８ビス開始信号が検出されているかどうかを決定する。ステップ５１８で、Ｖ．８ビス開始信号が第２のゲートウェイ装置３１４またはＧ２によって確認または確証された場合に、フロー図はステップ５２０に進む。ステップ５２０で、ＭｏＩＰをサポートするためにＧ２がモデムリレーまたはモデム通過のためにセットアップされるかどうかが決定される。Ｇ２がモデム通過のために構成される場合、プロセスはステップ５２６に進み、ここでＧ２はＧ．７２３．１等の１つの音声モードからＧ．７１１等の別の音声モードへと切換える等のモデム通過の設定でそれ自身を構成して市外通話料金の質の音声を与えて、Ｖ．８ビス信号がより完全な態様でＩＰ１１２上のＧ１に到達することができるようにする。他のモデム通過設定は、ジッタバッファサイズを変更することおよびエコーキャンセラ等を不能にすることを含み得る。さらに、Ｇ２はＩＰ１１２上でＧ１に、Ｍ２がモデムであることを知らせて、その結果としてＧ１はモデム通過モードを構成する。

一方で、Ｇ２がモデムリレーのために構成された場合に、プロセスはステップ５２８に進み、Ｇ２はそれ自体をモデムとして作用するように構成されて、Ｍ２との接続を交渉し、Ｇ２とＭ２との間で局所的に呼出を終了し、Ｖ．８ビス開始信号の第１のセグメントにおける１つのまたは双方のトーンおよび／または第２のセグメントのトーンがＧ１に到達するのを防ぐ。

、Ｋ５６モデムのモデムリレーをサポートするための図５のフロー図に基づくＭｏＩＰ接続の一例として、一実施例ではステップ５１１において、Ｇ２はそのトーン検出器が、ＣＲｅ信号の検出を確認するために５０ｍｓ等の予め定められた時間に、ＣＲｅ信号の二重トーンセグメントにおける、１３７５Ｈｚおよび２００２Ｈｚのトーンの１つまたは双方を検出するのを可能にする。次に、ステップ５１８、５２０および５２８で、一実施例において、Ｇ２はＣＲｅの第１のトーンセグメントを確認し、そのノッチフィルタがＣＲｅ信号の単一のトーンセグメント、すなわち１９００ＨｚがＩＰ１１２上でＧ１に到達するのを防ぐのを可能にする。一実施例では、ＣＲｅ信号の第１のセグメントを検出すると、Ｇ２はＧ１に、Ｋ５６モデムの検出について知らせ、またはＧ１は、Ｇ２もしくはＧ２の動作から、Ｇ１がモデムリレーモードへと切換えるべきであるというメッセージを推測する。

さらに、Ｇ１およびＧ２は、Ｋ５６０モデム、すなわちＣＲｄにおける応答信号を検出し得る。たとえば、Ｇ１は、そのトーン検出器がＣＲｄ信号の検出を確認するために５０ｍｓ等の予め定められた時間に、ＣＲｄ信号の二重トーンセグメントにおける１５２９Ｈｚおよび２２２５Ｈｚのトーンの１つのまたは双方を検出するのを可能にして、ＣＲｄ信号の検出を確認し得る。次に、Ｇ２はそのノッチフィルタがＣＲｄ信号、すなわち１９００Ｈｚの単一のトーンセグメントがＩＰ１１２上でＧ２に到達するのを防ぐのを可能にし得る。

上述のように、図４および５のフロー図を用いてまたはこれを修正して、上述のようなＶ．８ビス開始信号を検出および阻止するのと同様の態様でＶ．８ビス応答信号を検出および阻止するために用いることができる。さらに、同様の方法を用いてＩＰ１１２上でゲートウェイ装置によって受信されるＶ．８ビス信号を検出および阻止することができる。さらに、上述のように、いくつかの実施例において、単一のトーン検出器および単一のノッチフィルタを用いて、Ｖ．８ビス開始信号を検出し、それが送信されないようにし得る。たとえば、単音検出器を用いて、Ｖ．８ビス開始信号、たとえば１３７５Ｈｚの第１のセグメントにおける１つのトーンを検出し得、単一のノッチフィルタを用いて、同じトーンが通過するのを防ぎ得る。さらなる例として、別の実施例では、２つのトーン検出器を用いて、第１のセグメントにおける二重トーンを確認し得、５つのノッチフィルタを用いて、Ｖ．８ビス開始信号の第２のセグメントにおける５つの可能な単音の各々を阻止し得る。したがって、当業者は、１つ以上のＶ．８ビス信号の送信を防ぐためにトーン検出器およびノッチ検出器のさまざまな構成があることを理解すべきである。さらに、上述のように、図４および５のフロー図においてノッチフィルタの代わりに、一実施例では、Ｖ．８ビス信号の周波数スペクトルまたは電力レベルは、遠隔装置によってＶ．８ビス信号が検出されないようにするために、ゲートウェイ装置によるＶ．８ビス信号の送信の前に、割当てられた周波数の許容差または電力レベルの許容差よりも上にまたは下にシフトし得る。

上述した方法およびシステムは、装置上のソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェアに存在し得、これらは本発明の精神から逸脱することなく、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向けＩＣ、もしくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（“ＦＰＧＡ”）、またはそのいかなる組合せで実現することができる。さらに、本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態におい
て実現され得る。上述の実施例は、すべての点において例示的なものに過ぎず、限定的なものとして考えられるべきではない。

パケット網プロトコル上での通信のためのモデムを用いた従来の通信ネットワークのブロック図である。 本発明の一実施例に従ったゲートウェイ装置におけるＶ．８ビス処理システムのブロック図である。 本発明の一実施例に従ったゲートウェイ装置におけるＶ．８ビス処理システムのブロック図である。 図３のゲートウェイ装置を用いる例示の方法のフロー図である。 図１のＩＰネットワーク上での通信の例示の方法のフロー図である。

Claims (21)

1. パケット網上で第２のゲートウェイ装置と通信するために第１のゲートウェイ装置によって用いられる通信方法であって、前記第１のゲートウェイ装置は、電話線上で通信装置と通信することができ、前記通信装置は、第１のトーンセグメントと第２のトーンセグメントとを有するＶ．８ビス開始信号を送信することができ、前記方法は、
   前記通信装置のための前記第２のゲートウェイ装置からの呼出要求を受信するステップと、
   前記通信装置への呼出を前記電話線上に置くステップと、
   前記第１のトーンセグメントにおいて二重トーンのうち少なくとも１つのトーンを検出するためにトーン検出器を使用可能にするステップと、
   前記電話線上で前記通信装置から送信された前記第１のトーンセグメントを前記トーン検出器を用いて検出するステップと、
   前記検出するステップに応じて、前記第２のトーンセグメントにおける単一のトーンが前記第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐステップとを含み、前記第２のゲートウェイ装置に到達するのを防がれた前記単一のトーンは、前記検出するステップにおいて検出された、前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーンとは異なる、通信方法。
2. 前記通信装置はモデム装置である、請求項１に記載の装置。
3. 前記防ぐステップは、フィルタが、前記第２のトーンセグメントにおける前記単一のトーンが前記第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐのを可能にする、請求項１に記載の装置。
4. 前記トーン検出器を使用可能にする前記ステップは、予め定められた期間に前記トーン検出器を使用可能にするステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記フィルタは前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーン上の中心に置かれたノッチフィルタを含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記トーン検出器を使用可能にする前記ステップは、前記トーン検出器がＣＲｅ開始信号の前記第１のトーンセグメントにおける前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーンを検出するのを可能にする、請求項１に記載の方法。
7. 前記検出するステップに応じて、前記通信装置の前記第２のゲートウェイ装置に知らせるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. ＭｏＩＰ動作のために前記第１のモデムを構成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記ＭｏＩＰ動作のモデムを構成する前記ステップは、モデム通過動作のために前記第１のゲートウェイ装置を構成する、請求項８に記載の方法。
10. 前記ＭｏＩＰ動作のためにモデムを構成する前記ステップは、モデムリレー動作のために前記第１のゲートウェイ装置を構成する、請求項８に記載の方法。
11. パケット網上で第２のゲートウェイ装置と通信することができる第１のゲートウェイ装置であって、前記第１のゲートウェイ装置は電話線上で通信装置と通信することができ、前記通信装置は、第１のトーンセグメントと第２のトーンセグメントとを有するＶ．８ビス開始信号を送信することができ、前記第１のゲートウェイ装置は、
    前記通信装置のための前記第２のゲートウェイ装置からの呼出要求を受信するように構成されたレシーバと、
    前記通信装置への呼出を前記電話線上に置くように構成された呼出モジュールと、
    前記第１のトーンセグメントにおいて二重トーンのうち少なくとも１つのトーンを検出するように構成されたトーン検出器と、
    前記トーン検出器が前記電話線上で前記通信装置から送信された前記第１のトーンセグメントにおける前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーンを検出する場合に、前記第２のトーンセグメントにおける単一のトーンが前記第２のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐように構成されたトーン阻止モジュールとを含み、前記第２のゲートウェイ装置に到達するのを防がれた前記単一のトーンは、前記二重トーンのうち少なくとも１つの前記検出されたトーンとは異なる、第１のゲートウェイ装置。
12. 前記通信装置はモデム装置である、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
13. 前記トーン阻止モジュールは、前記第２のトーンセグメントにおける前記単一のトーンが前記第１のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐためのフィルタを含む、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
14. 前記トーン阻止モジュールは、前記第１のトーンセグメントおよび前記第２のトーンセグメントにおける前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーンが前記第１のゲートウェイ装置に到達するのを防ぐための周波数シフト要素を含む、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
15. 前記トーン検出器は、予め定められた期間に使用可能にされる、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
16. 前記フィルタは前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーン上の中心に置かれたノッチフィルタを含む、請求項１３に記載の第１のゲートウェイ装置。
17. 前記トーン検出器による前記第１のトーンセグメントの検出に応じて、前記第１のゲー
    トウェイ装置は、前記通信装置の前記第２のゲートウェイ装置に知らせる、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
18. 前記トーン検出器は、ＣＲｅ開始信号の前記第１のトーンセグメントにおける前記二重トーンのうち前記少なくとも１つのトーンを検出するために使用可能にされる、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
19. 前記トーン検出器が前記第１のトーンセグメントを検出するのに応じて、前記第１のゲートウェイ装置は、ＭｏＩＰ動作のためにそれ自身を構成する、請求項１１に記載の第１のゲートウェイ装置。
20. 前記第１のゲートウェイ装置は、モデム通過動作のためにそれ自身を構成する、請求項１９に記載の第１のゲートウェイ装置。
21. 前記第１のゲートウェイ装置は、モデムリレー動作のためにそれ自身を構成する、請求項１９に記載の第１のゲートウェイ装置。

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