JPH07193658A - アナログ及びデータ通信における側路情報通信方法及び装置 - Google Patents

アナログ及びデータ通信における側路情報通信方法及び装置

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JPH07193658A
JPH07193658A JP6302647A JP30264794A JPH07193658A JP H07193658 A JPH07193658 A JP H07193658A JP 6302647 A JP6302647 A JP 6302647A JP 30264794 A JP30264794 A JP 30264794A JP H07193658 A JPH07193658 A JP H07193658A
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ブレマー ゴードン
Kurt E Holmquist
アービン ホルムクイスト カート
Kenneth D Ko
デビッド コー ケンネス
Keith A Souders
アラン ソウダーズ ケイス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 側路チャネルを用いた同時音声・データ通信
の改善。 【構成】 同時音声・データ通信システムにおいて信号
点のストリームが、各々１個のデータセグメント４０６
と１個の制御セグメント４０７とを有するような複数の
記号ブロック４０５、４１０に区分される。データセグ
メント４０６はユ−ザからの情報すなわちユ−ザデータ
を搬送し制御セグメント４０７は制御情報を供給する。
音声信号が各記号ブロック４０５、４１０の信号点の少
なくとも一部分又は全てに付加され、これによって他側
終端への同時音声・データ送信が得られる。制御情報は
２次データ源からの情報を表すこと及び／又は次の記号
ブロック４１０の特性（ユ−ザデータレートのような）
についての情報及び通信チャネルの特性に関する情報を
含ませることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データ通信装置に関
し、詳しくは同時アナログ及びデータ通信システムにお
ける側路チャネルの使用に関する。
【０００２】本出願と同時継続出願中で被譲渡人が本出
願と共通の、ゴードン・ブレーマー（Gordon Bremer）
及びケンネス・Ｄ・コー（Kenneth D. Ko） の米国特許
出願（標題「同時アナログ及びディジタル通信」、シリ
アル番号第０８／０７６５０５、１９９３年６月１４日
出願）は、受信側モデムへ通信チャネルを介して送信す
るための、音声信号がデータ信号に付加される、「音声
及びデータを同時に伝送する通信システム」（以下、同
時音声・データ（ＳＶＤ）通信システム）について記述
している。
【０００３】
【従来の技術】この同時アナログ及びデータ通信システ
ムにおいては、送信すべきデータ信号は、一連のデータ
記号（データ記号シーケンス）で表され、各データ記号
は、信号空間から取られた特定のＮ次元信号点の値に連
関する。
【０００４】同様に、音声信号によって表されるアナロ
グ信号は、Ｎ次元信号空間へのマッピング（写し込み）
処理がなされて、音声信号点が得られる。この音声信号
点は、信号空間の原点に関する音声信号ベクトルの大き
さ及び角度を定義する。それからデータ記号及び音声信
号ベクトルが互いに付加されて、付加結果Ｎ次元信号点
が選択され、他端側のモデムへ送信される。
【０００５】送信されたＮ次元信号点の受信時には、他
端側モデムの受信部が、内蔵されたデータ記号を検出
し、受信された（又は単に、受信）Ｎ次元信号点からこ
のデータ記号を減じ、音声信号ベクトルを生成する。こ
の音声信号ベクトルは、音声信号を回復するために用い
られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の手法を用いて音
声及びデータを同時に送信する際には、音声及びデータ
情報に加えてこれらとは別個の付加情報を送信する必要
が時々ある。
【０００７】例えば、本出願と同時継続出願中で被譲渡
人が本出願と共通の、ゴードン・ブレーマー（Gordon B
remer）、 ケンネス・Ｄ・コー（Kenneth D. Ko）、 ル
ーク・Ｊ・スミスウイック（Luke J. Smithwick）、 及
びエドワード・Ｓ・ズランスキー（Edward S. Zuransk
i) の米国特許出願（標題「音声及びデータの同時送信
のためのオートレート方法」、シリアル番号第０８／０
７６５２５、１９９３年６月２１日出願）がこれについ
て述べている。
【０００８】すなわち同出願は、「無音表示子」メッセ
−ジを２次チャネル、又は側路チャネル上で付加的に送
信することが可能であると記述している。ここで、この
側路チャネル送信は、同時音声・データ送信に加えてこ
れらとは別個に行われるものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、側路チ
ャネルがデータ信号と多重化され、結果として得られる
多重信号がアナログ信号、例えば音声信号、に付加され
ることによって、音声及びデータを同時に伝送する「同
時音声及びデータ伝送」（以下、同時音声・データ伝
送）が得られるような有利な側路チャネル手法を実現で
きる。
【００１０】本発明の一実施例において、同時音声・デ
ータ通信モデムが記号のストリームを、各記号ブロック
が１個のデータセグメントと１個の制御セグメントとを
有するような複数の記号ブロックに区分する。「デー
タ」モードの動作においては、データセグメントはユ−
ザから他側終端への情報すなわちユ−ザデータを搬送
し、制御セグメントは制御情報を供給する。
【００１１】「データ及びアナログ」モードの動作にお
いては、アナログ信号、例えば音声信号、が各記号ブロ
ック内の記号の少なくとも一部分、又は全て、に付加さ
れ、これによって他側終端への同時音声・データ送信が
得られる。
【００１２】本発明の特徴の１つとして、この制御情報
はどのような付加情報も表すことができる。例えば、こ
の制御情報は、２次データ源を表すことができ、そして
／又は次の記号ブロックの特性（ユ−ザデータレートの
ような）についての情報及び通信チャネルの特性に関す
る情報を含ませることもできる。
【００１３】又、記号ブロックを用いることにより、開
始ビット及び停止ビットを送ることなしに、データ端末
から「なま」の非同期データ（後に説明）を送ることが
可能になる。これが可能になる理由は、記号ブロックに
よって与えられるフレ−ム分割が、データ接続の受信側
端部において文字境界が適切に再構築されるようにこれ
ら文字境界を保存するために用いられるからである。そ
の結果、開始ビット及び停止ビットを送信する必要がな
いので、利用可能なデータ帯域幅を効果的に２５％増加
することが可能となる。
【００１４】
【実施例】同時音声・データ通信システムのブロック図
を図１に示す。以下の説明においては、通信路が図１の
ユ−ザ１とユ−ザ２との間に既に設立されているものと
仮定する。ユ−ザ１の通信装置はデータ端末装置（ＤＴ
Ｅ）１０、電話機２０、及び同時音声及びデータ通信モ
デム１００（以下、同時音声・データ通信モデム）から
なる。同時音声・データ通信モデム１００は、同時音声
・データ通信モデム３００への送信用として２種類の信
号、すなわちデータ端末装置１０からのデータ信号と電
話機２０からの音声信号とを受信する。
【００１５】同時音声・データ通信モデム１００は、デ
ータ信号と音声信号との両方を符号化して、音声及びデ
ータ組み合せ信号を得る。この組み合せ信号は、市内回
線１０１、公衆交換電話ネットワーク２００、市内回線
３０１を介して同時音声・データ通信モデム３００へ送
信される。
【００１６】同時音声・データ通信モデムの、本発明の
概念以外の基本動作については、上記のブレーマーほか
（Bremer et al.） のの米国特許出願（標題「同時アナ
ログ及びディジタル通信」、シリアル番号第０８／０７
６５０５、１９９３年６月１４日出願）に記述されてい
る。ここに同出願を引用文献とする。
【００１７】同時音声・データ通信モデム３００は、同
時音声・データ通信モデム１００によって送信された音
声及びデータ組み合せ信号を受信し、データ信号をデー
タ端末装置３０に、又音声信号を電話機４０に供給す
る。音声信号及びデータ信号の逆方向での、すなわち同
時音声・データ通信モデム３００から同時音声・データ
通信モデム１００への送信は同様な仕方で発生する。以
下の説明では、同時音声・データ通信モデム１００だけ
について述べるが、同時音声・データ通信モデム３００
も本発明の概念を実現しているものと仮定する。
【００１８】さきに述べたように、図１の同時音声・デ
ータ通信終端部、すなわち同時音声・データ通信モデム
１００と３００との間で付加情報を伝送することが望ま
しい場合が時々ある。例えば、同時音声・データ通信モ
デム１００と３００との間の音声及びデータ通信中に音
声信号が実在しない時間長さが有り得る。音声信号が実
在か又は不在かは、どの同時音声・データ通信オートレ
ーティング手法にとっても重要であるだけでなく、記号
当りのデータビットの数にも影響を与える。
【００１９】これについては、本出願と同時継続出願中
で被譲渡人が本出願と共通の、ゴードン・ブレーマー
（Gordon Bremer）、 ケネス・Ｄ・コー（Kenneth D. K
o）、及びルーク・Ｊ・スミスウイック（Luke J. Smith
wick）の米国特許出願（標題「同時音声・データ通信シ
ステムにおける形成された信号空間」、シリアル番号第
０８／０７６５３０、１９９３年６月１４日出願）に記
述されている。
【００２０】概していえば、データに音声を加えたもの
を送信する場合に、音声伝送の品質を増加するためにデ
ータ信号空間内の記号の数が削減される。側路チャネル
を用いることによって、他端側の同時音声・データ通信
モデムに対して現在のデータ信号空間についての情報を
中継する能力が得られる。これによって更に、音声で起
動される（音声起動）データレート変更をサポートする
能力が得られる（これについては下に述べる）。
【００２１】この目的のため、又本発明の概念に基づい
て、図２に同時音声・データ通信信号内に側路チャネル
を有するような記号ブロック伝送内容構成図を示す。こ
の同時音声・データ通信システム側路チャネルによっ
て、図１の同時音声・データ通信システム終端点間にお
ける付加情報の伝送が得られるだけでなく、同時音声・
データ通信システムのデータ接続の完全（フル）帯域幅
にわたって音声信号を伝送させることができるようにな
る。
【００２２】図２から判るように、同時音声・データ通
信モデムからの情報は、フレ−ム又は記号ブロック（例
えば記号ブロック４０５）の形で与えられる。本例にお
いては説明上、１つの記号ブロックが７０個の記号から
なるものとする。各記号ブロック内の互いに続く記号を
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、....、Ｓ７０と名付ける。
【００２３】各記号ブロックは更に、１個のデータセグ
メント（例えばデータセグメント４０６）と１個の制御
セグメント（例えば制御セグメント４０７）とに分割さ
れる。データセグメント内の記号グループを、例えばＳ
１〜Ｓ５６とする。これらはデータ記号で、常にデータ
端末装置のデータを搬送する。以下の説明の目的から、
記号レートを例えば３０００記号／秒とする（他のレー
ト例えば２８００記号／秒を用いてもよいが）。
【００２４】３０００記号／秒の記号レートにおいて
は、記号ブロックの平均データ記号レートは（５６／７
０）×３０００＝２４００記号／秒に等しい。したがっ
て、もしデータ記号当り６ビットのデータがある場合、
結果データレートは１４４００ビット／秒（ｂｐｓ）で
ある。
【００２５】ここで仮定として、このデータレートがユ
−ザの必要を満たすに十分な高さであり、これにより同
時音声・データ通信データ接続の残存帯域幅を制御セグ
メントに割り当てることができ、これで側路チャネルが
得られるものとする。
【００２６】残りの、すなわち制御セグメントの記号Ｓ
５７〜Ｓ７０は「制御記号」である。通常、後者すなわ
ち制御記号は「データ端末装置」データは搬送せず、制
御情報を搬送する。制御記号は各々、或る数の制御ビッ
トを表す。制御記号は「データ端末装置」データと同じ
く符号化され、スクランブルされる。すなわちデータ記
号と制御記号とは同じ信号空間を使用する。
【００２７】制御記号は、同時音声・データ通信モデム
１００と同時音声・データ通信モデム３００との間で付
加情報を搬送するための側路チャネルを用意する。本発
明の概念により、データ記号はユ−ザデータを表し制御
記号は制御情報を表すが、データ記号及び制御記号は両
方共、アナログデータをも搬送する。このアナログデー
タは、本例の場合、電話機２０によって同時音声・デー
タ通信モデム１００に供給される音声信号である（下に
説明する）。すなわち結果的に、側路チャネルは同時音
声・データ伝送の一部分である。
【００２８】ここで注記したいのは、もしより低いレー
ト、例えば２８００記号／秒が用いられる場合、データ
セグメント及び制御セグメントの大きさが変わることで
ある。例えば、もし両方の記号ブロックの大きさが各々
記号７０個に固定され且つ平均記号レート２４００記号
／秒が維持されるものと仮定すると、レート２８００記
号／秒の記号ブロック１個は、６０個の記号からなるデ
ータセグメントと１０個の記号からなる制御セグメント
とを有する。
【００２９】制御セグメントの記号はどの種類の情報を
表すことも可能であるが、本例においては、制御情報は
図３に示すように更に分割されて、アナログパラメータ
情報、状態識別子、２次データ、及び完全性フィールド
を表す。アナログパラメータ情報を表すために利用可能
なビットの数は、記号部の「状態」と制御記号当りのビ
ットの数との両方の関数である（下に説明する）。
【００３０】記号ブロックの「状態」は、前の記号ブロ
ックの「状態識別子フィールド」の値によって表され
る。例えば、図２の記号ブロック４１０の状態は、記号
ブロック４１０に先行する記号ブロック４０５の状態識
別子フィールドの値によって定義される。
【００３１】本例における記号ブロックの状態はどれ
も、２種類、すなわち「データ単独」又は「データ及び
アナログ」に限られる。この結果として、状態識別子フ
ィールドは、１個のビット、図３の例では制御ビット番
号１４、で表されるので便利である。値「１」が「デー
タ及びアナログ」状態を表し、値「０」が「データ単
独」状態を表す。
【００３２】同時音声・データ通信モデムは、例えば電
源投入時に、指定省略時の暗黙値（デフォルト値）とし
て「データ単独」状態を取る。そして同時音声・データ
通信モデム３００との間にこれに続いて設立されるデー
タ接続において、状態識別子ビットは「データ単独」状
態を表すように初期セットされる。
【００３３】図４は、同時音声・データ通信モデム終端
点間で情報を送信するためのいくつかの信号空間例を示
す。データ記号はユ−ザデータを表し制御記号は制御情
報を表すが、データ記号及び制御記号は両方共同じ信号
空間から選択される。「データ単独」状態においては、
同時音声・データ通信モデム終端点間で情報を送信する
ためにこれら６個の信号空間のどれでも使用できる。
【００３４】図４の配置「Ａ」は、各記号が２ビットの
情報を表すような信号空間を示す。同様に、図４の配置
「Ｅ」は、各記号が６ビットの情報を表すような信号空
間を示す。そして、図４の配置「Ｅ」の使用が好まし
い。理由は、状況が許すならば、これによって同時音声
・データ通信モデム終端点間で最高の伝送ビットレート
が可能となるからである。
【００３５】同時音声・データ通信モデム終端点間の音
声伝送は、「データ及びアナログ」状態においてだけ行
われる。上記のように、音声とデータとの両方を同時に
伝送する際には、音声伝送の品質と記号配置のサイズと
の間に、これら同時に満たし得ない条件の取捨選択考慮
の必要性（トレードオフ）が存在する。
【００３６】例えば、もし図４の配置「Ｅ」が「データ
及びアナログ」状態において使用される場合、記号密度
がより高いと、この配置から取られた記号に付加された
音声信号のダイナミックレンジが減少し、その結果とし
て音声信号伝送の品質が低下する。
【００３７】したがって、音声伝送中は配置「Ａ」を選
択することが望ましい。理由は、配置「Ａ」においては
その記号の数がより少ないために、音声信号についてよ
り大きなダイナミックレンジが許され、これによって音
声信号伝送の品質が改善されるからである。
【００３８】同時音声・データ通信モデム１００におい
て図３の信号空間間での切り換えのために用いられる方
法の例を図５に示す。電源投入時又は各データ接続開始
時に、ステップ６１０において、同時音声・データ通信
モデム１００が、「データ単独」状態に入る。ステップ
６１５において、同時音声・データ通信モデム１００
が、「データ単独」状態に連関する信号空間を選択、す
なわち同時音声・データ通信モデム１００と同時音声・
データ通信モデム３００との間で折衝できる最高データ
レートを選択する。
【００３９】ステップ６２０において、同時音声・デー
タ通信モデム１００が、電話機２０をモニタして、電話
機２０が「オフフック」状態になっているかどうかを点
検する。ユ−ザ１が「オフフック」しない限り、同時音
声・データ通信モデム１００はステップ６１０に戻って
「データ単独」状態にとどまる。
【００４０】しかし、同時音声・データ通信モデム１０
０が、ユ−ザ１が電話機２０を取ってオフフックにした
ことを検知すると、同時音声・データ通信モデム１００
は、音声通信が希望されているとみなして状態を「デー
タ及びアナログ」状態に切り換える。
【００４１】ステップ６３０において、同時音声・デー
タ通信モデム１００が、例えば図２の記号ブロック４０
５のような、現在の記号ブロックにおける状態識別子ビ
ットを変えて、同時音声・データ通信モデム３００に対
して、例えば記号ブロック４１０のような、次の記号ブ
ロックは「データ及びアナログ」状態になることを表示
する。
【００４２】記号ブロック４０５の伝送が完了すると、
同時音声・データ通信モデム１００は、記号ブロック４
１０を伝送するために、ステップ６４０において配置を
図４の配置Ａに切り換える。このように、ユ−ザ１が電
話機２０をオフフック状態にすると、同時音声・データ
通信モデム１００が、音声信号の存在を受け入れるよう
にビットレートを動的に変更する。
【００４３】結果として、記号ブロック４０５の受信時
に同時音声・データ通信モデム３００は、記号ブロック
４１０から着信する記号ストリームを復号化するために
どの信号空間を使用すべきかを知るだけでなく、電話機
２０における切り換えフックの状態を推論することもで
きる。
【００４４】「データ及びアナログ」状態に切り換え
後、同時音声・データ通信モデム１００は、ステップ６
５０において、電話機２０をモニタしてユ−ザ１が「オ
ンフック」状態になったかどうかが点検される。
【００４５】ユ−ザ１が「オンフック」状態になったと
き、同時音声・データ通信モデム１００はステップ６１
０に戻って、次の記号ブロックについての状態識別子フ
ィールドを「データ単独」状態に切り換え、その後、デ
ータレートを、同時音声・データ通信モデム１００と同
時音声・データ通信モデム３００との間で折衝された前
回のデータレートに戻す。
【００４６】図３に戻って、制御セグメント内の制御ビ
ットの数は、２８ビットに固定したものとして示してあ
る。しかし、概していえば、記号レートを一定と仮定し
た場合に、制御セグメントに利用可能な制御ビットの数
は、制御記号当りのビットの数によって変化する。
【００４７】例えば、「データ単独」状態においては図
４のどの配置を用いてもよい。もし配置「Ｅ」が用いら
れる場合、記号当りのビットの数は６ビットである。し
たがって、同時音声・データ通信モデム１００と同時音
声・データ通信モデム３００との間で制御情報を搬送す
るためには、どの制御セグメントについても８４個のビ
ットが利用可能である。
【００４８】しかし、「データ及びアナログ」状態にお
いては、同時音声・データ通信モデム１００は配置
「Ａ」に切り換えるので、結果として、記号当りのビッ
ト数は僅か２ビット、又はＳ５７〜Ｓ７０の１４個の制
御記号についての制御セグメント中では２８ビットであ
る。したがって、制御セグメントにおけるビットの数は
実際、選択された信号空間の関数として変化できるが、
本実施例においては、制御セグメントのビットの数は、
「データ及びアナログ」状態において利用可能な制御ビ
ットの数すなわち２８ビットにによって制限される。
【００４９】「データ及びアナログ」状態において、制
御ビットＮ１〜Ｎ１３、Ｎ１５〜Ｎ２２、及びＮ２８
が、「アナログパラメータ」情報を表すために用いられ
る。状態識別子フィールドと同様に、これらのアナログ
パラメータは、ビット位置１５〜２２、及び２８におけ
る「適応利得」情報のような、次の記号ブロックに関す
る情報を搬送する。
【００５０】本例においては、「データ及びアナログ」
モードにおけるアナログパラメータビット位置１〜１３
が、将来の使用のために取り置かれる。尚、制御セグメ
ントによって搬送される情報は、「次」の記号ブロック
に関する情報に限る必要はない。
【００５１】「データ単独」状態の記号ブロックにおい
て「アナログパラメータ」の伝送は、オプションであ
る。実際は、アナログパラメータ情報の搬送に利用可能
な制御ビットの数は減少するので、「データ単独」状態
においては２次データは制御ビットＮ６〜Ｎ１３によっ
て伝送される。「データ単独」状態で伝送される「アナ
ログパラメータ」情報はないが、どのような２次データ
の伝送も、割り当てられた制御ビットを全部使用するこ
とはない。これらの制御ビット割り当てを用いて、２次
データのレートは３０００記号／秒において３４２ビッ
ト／秒となる。
【００５２】上記のように、「データ単独」状態におい
て、より高い密度の信号空間が使用可能であり、結果と
して、上に定義された制御セグメントにおいて実際に用
いられるビットよりも多くのビットが、制御情報の搬送
に利用可能となる。しかし、それにも拘らず、受信され
た同時音声・データ通信記号ブロックの正しい状態の検
出におけるエラーを最小にするために、図１の同時音声
・データ通信システムにおいてこれらの付加データを用
いる方法がある。
【００５３】もし同時音声・データ通信の受信機が受信
記号ブロックの正しい状態の検出においてエラーを発生
した場合、このエラーはその正しい状態次第でユ−ザに
異なる影響を与える。例えば、もし受信記号ブロックの
状態が「データ単独」であるが受信機がその状態を「デ
ータ及びアナログ」状態と解釈した場合、受信機はデー
タをたぶん間違った決定領域で復号化して、アナログ出
力が、聴取者であるユ−ザに「データブラスト」を生じ
させることになる。
【００５４】逆に、もし受信記号ブロックの状態が「デ
ータ及びアナログ」であるが受信機がその状態を「デー
タ単独」状態と解釈した場合、受信機は非意図的にアナ
ログ出力を沈黙化することになる。
【００５５】これら可能性ある２つの場合のうち、記号
ブロックが「データ単独」状態にあると誤って決定され
る場合の方が、ユ−ザには沈黙が聞こえるだけであるの
でより受容可能である、ということになりそうである。
一方、「データ及びアナログ」状態にあると誤って決定
される場合には、ユ−ザがデータブラストを聞く可能性
があるためユ−ザにとってよりわずらわしいことにな
る。したがって、後者の形のエラーの可能性が最小にな
る方がよい。特に、データレートが増加するにつれてこ
の形のエラーの可能性が増大するので、その方がよい。
【００５６】「データ単独」状態にあるときに「データ
及びアナログ」状態にあると誤って決定される可能性を
少なくするために、４８００ｂｐｓよりも高いデータレ
ートにおいて、各制御記号の中のこれまで使用されてい
ない付加ビットのいくつかをここで「冗長」状態識別子
ビットとして利用する。詳しくは、４８００ｂｐｓより
も高いデータレートにおいて制御記号当り１個の付加ビ
ットが用いられる。これによって同時音声・データ通信
受信機には、冗長ではあるが１４個の追加情報ビットが
得られる。
【００５７】図６は、この手法の簡単な説明図である。
「データ単独」状態にあるときに、データ伝送は、図４
に示す信号空間から得られるように、４８００ｂｐｓか
ら１４４００ｂｐｓのデータレートで行われる。したが
って、各制御記号は現在選択されている信号空間の関数
である数のビットを表す。
【００５８】このビット数は、図６に示すようにｂ0か
らｂ5まで変化する。４８００ｂｐｓのデータレートで
は、記号当りのビット数は最小のｂ0及びｂ1で、データ
レートが増加すると、利用可能なビットが追加される。
例えば７２００ｂｐｓのデータレートでの１ビット（ｂ
2） から最大は１４４００ｂｐｓでの４ビット （ｂ2〜
ｂ5） までが追加となる。この実施例においては、追加
ビットを１個だけ（例えばｂ2） 用い、より高いデータ
レートでのビット追加能力については単に無視する。
【００５９】これら１４個のビットは、現在の記号ブロ
ックの制御セグメントに含めて伝送される状態識別子ビ
ットの単なるコピーである。同時音声・データ通信受信
機は１４個の冗長ビットと制御セグメントからの状態識
別子ビットとの「多数票」で票決を行って、次の記号ブ
ロックについての適切な状態を定める。
【００６０】４８００ｂｐｓよりも高いデータレートに
おいては、次の記号ブロックについて同時音声・データ
通信受信機による誤った判断がないように保護するため
に、制御記号から追加の冗長ビットが１個用いられる
が、より低い４８００ｂｐｓのデータレートにおいて
は、制御セグメントの完全性フィールドが、４８００ｂ
ｐｓの配置で得られる空間分離と組み合わされることに
よって、状態識別子ビットの十分な保護が得られる。
【００６１】図３から、５個の制御ビットによって完全
性フィールドが定義されることが判る。本例において、
完全性フィールドは、他の５個の、前に定義された制御
ビットの逆を表す。これらの完全性ビットは、同時音声
・データ通信受信機による制御セグメントの復号化を支
援強化するために用いられる。５個の制御ビット１４〜
１８は、完全性フィールドによって保護される。これら
の制御ビットは、状態識別子ビット、やがて来る記号ブ
ロックについての等化器ロックビット、及び適応利得の
最上位ビットを表す３個のビットである。
【００６２】同時音声・データ通信受信機は、完全性ビ
ットを評価するために「偏りのある票決」手法を用い
る。例えば、もし受信された適応利得ビットがその連関
する完全性ビットに合致しない場合、受信機は、聴取者
にとって音量の少しの減少は音量の予想されなかった増
加よりも受容可能であるとの前提から、可聴周波（オー
ディオ）スピーカの音量がより低くなる結果となるよう
な利得値を用いる。
【００６３】図３に示すように、完全性フィールドは、
制御セグメントのどちらかの境界に位置するのではな
く、制御セグメントの内部に位置する。この位置設定
は、タイミングにおけるシフトがエラーを完全性フィー
ルドに発生させる確率、を増大させるためである。同時
音声・データ通信受信機は又、完全性エラーの状況を、
チャネル全体の状況又は記号カウンタ同期喪失の表示子
として、多数の記号ブロックにわたって追跡モニタする
（下に説明する）。
【００６４】これらの状況のいずれかは、同時音声・デ
ータ通信受信機をして反対側同時音声・データ通信終端
点との再調整を行わせる。
【００６５】上に述べたように、一方の状態から他方の
状態への切り換えエラーが生じ得ることに対して防護す
るのが有利である。アナログパラメータフィールドに
は、「データ及びアナログ」状態ある音声信号について
の利得情報が存在する。しかし、「データ単独」状態に
は音声信号が存在しないので、この状態における利得情
報を得る必要はない。
【００６６】したがって、もし同時音声・データ通信受
信機が誤って「データ及びアナログ」状態への切り換え
を行った場合に結果として得られるデータ信号の増幅値
（ユ−ザには雑音として聞こえる）が低くなるように疑
似（ダミー）利得情報を与えることによって、「データ
単独」状態から「データ及びアナログ」状態への誤った
切り換えの発生に対する追加防護を得ることができる。
【００６７】次に図７を参照して説明する。図７は、本
発明の原理を実施した同時音声・データ通信モデム１０
０の送信機部１０２のブロック図を示す。本発明の概念
以外、同時音声・データ通信モデム１００の個々の構成
要素は周知であり、詳細説明は行わない。例えばＣＰＵ
（中央処理装置）１０５は、マイクロプロセッサをベー
スとする中央処理装置及びプログラムデータ記憶用の付
随メモリである。
【００６８】又、「データ単独」状態における、動作中
のデータ記号レート及び記号当りのデータビットの数
は、同時音声・データ通信モデム１００及び３００の間
で行われる初期調整及びレート折衝のシーケンス中に、
そして両モデム間で行われる再調整によって、定められ
るものと仮定する。記号レートは通信期間中に変わらな
いものと仮定するが、記号当りのデータビット数は、周
知のオートレーティング手法に基づいて変化する。
【００６９】電話機２０が音声符号器１３０に音声信号
を供給する。音声符号器１３０は、予め定義された記号
レート１／Ｔ（単位：記号／秒）で一連の２次元信号点
（２次元信号点シーケンス）を回線１３１上に供給す
る。２次元信号点は各々、信号空間の原点に関する「音
声信号ベクトル」を表す（図示しない）。加えて、回線
１０４が、電話機２０の「オフフック」状態についての
情報、及び他端側同時音声・データ通信モデム３００へ
の伝送についてのアナログ利得情報をＣＰＵ１０５に供
給する信号を搬送する。
【００７０】上に述べたように、電話機２０のユ−ザ１
が電話機２０を「オフフック」又は「オンフック」にし
たときに、「オフフック」信号がＣＰＵ１０５に注意を
喚起して、同時音声・データ通信モデム１００が、上記
のように「データ単独」状態又は「データ及びアナロ
グ」状態のいずれかを選択できるようにする。ＣＰＵ１
０５は、「スクランブル器／符号器」１８０における適
切な信号空間の選択を回線１２４上の信号を介して制御
する。
【００７１】データ端末装置１０がデータ信号をデータ
バッファ１２５に供給し、データバッファ１２５は、デ
ータ端末装置１０によって供給されたデータを後にマル
チプレクサ（ＭＵＸ）１４への送達用に記憶する。制御
バッファ１２０が、回線１０７及び１１８上で２個の信
号を受信する。回線１１８上の信号は、２次データ源
（ソース）を表す。実際は、２次データソース６０は、
「データ単独」モードでの動作中、制御セグメント内部
ではあるがデータ通信についての追加帯域幅を供給する
ための同時音声・データ通信モデム１００の能力を表
す。
【００７２】説明を簡単にするため独立したソースとし
て図示したが、２次データソース６０はデータ端末装置
としてもよい。例えば、制御バッファ１２０をデータバ
ッファ１２５に結合して、この追加データ帯域幅をデー
タ端末装置１０に割り当ててもよい。対照的に、回線１
０７上の信号は図３に定義されるようなアナログパラメ
ータ情報を表す。本実施例では種々の異なる形式の制御
情報が送られるが、同時音声・データ通信システムに特
有の情報を制御セグメントに含めて伝送しなければなら
ないという要件は存在しないことが判る。
【００７３】同時音声・データ通信モデム１００の状態
が回線１１９を介して制御バッファ１２０にＣＰＵ１０
５から供給される。これは、制御セグメントの状態表示
子ビットについて制御バッファ１２０によって用いられ
る値を表す。もし同時音声・データ通信モデム１００が
「データ単独」状態にある場合、制御バッファ１２０
が、アナログパラメータ情報（もしあれば）を２次デー
タと多重化して、「データ単独」状態についての図３に
示すような制御セグメントを生成する。
【００７４】他方、もし同時音声・データ通信モデム１
００が「データ及びアナログ」状態にある場合、制御バ
ッファ１２０は、「データ及びアナログ」制御セグメン
トを生成するが、この場合の制御セグメントは回線１０
７を介してＣＰＵ１０５によって供給されるアナログパ
ラメータ情報だけを有する。制御バッファ１２０は又、
完全性フィールドを生成し、これを受け入れる信号空間
のために状態識別子ビットを複製して、データレートが
４８００ｂｐｓより大きいときの上記冗長ビットを得
る。
【００７５】送信カウンタ１１０はマルチプレクサ１４
０を制御し、マルチプレクサ１４０はスクランブル器／
符号器１８０にデータ又は制御情報のいずれかを供給す
る。スクランブル器／符号器１８０は、スクランブル
化、トレリス符号化、等のような周知の符号化手法を有
し、記号レート１／Ｔで回線１８１上に記号シーケンス
を生成する。これらの記号は図４に示す信号空間のうち
の１つから選択される。この信号空間選択は、回線１２
４を介してＣＰＵ１０５によって制御される。
【００７６】ＣＰＵ１０５は、同時音声・データ通信モ
デム１００及び３００の間での調整又は再調整イベント
に応答して送信カウンタ１１０を同期させる。技術的に
知られるように、データ接続の両モデムは一般に、各モ
デムの等化器及び反響消去装置（エコーキャンセラ）
（図示しない）を初期化するための調整シーケンスを有
する、折衝調整のための「握手」手順を行う。
【００７７】再調整シーケンスを行う必要性の有無は同
期喪失の有無によって検出される。同期喪失は、受信さ
れたいくつもの記号ブロックにわたってあまりに多くの
完全性フィールドエラーが発生したことを同時音声・デ
ータ通信モデム１００の受信部（下に説明する）が表示
するときにＣＰＵ１０５によって検出される。
【００７８】送信カウンタ１１０は同期の必要がある。
理由は、送信カウンタ１１０が記号区間をカウントする
ことによって記号ブロックをフレ−ムに分けるからであ
る。上記のように、又図２に示すように、各記号ブロッ
クは７０個の記号を有する。したがって、送信カウンタ
１１０は「モジューロ７０」をカウントする。
【００７９】最初（前半部）の５６個の記号区間、すな
わちデータセグメントの間、送信カウンタ１１０はマル
チプレクサ１４０を制御して、データセグメント情報を
スクランブル器／符号器１８０に供給する。最後（後半
部）の１４個の記号区間、すなわち制御セグメントの
間、送信カウンタ１１０はマルチプレクサ１４０を制御
して、制御セグメント情報をスクランブル器／符号器１
８０に供給する。
【００８０】加算器１３５は、回線１３１上の各音声信
号ベクトル（もしあれば）をスクランブル器／符号器１
８０によって供給された記号のそれぞれ１個に加算し
て、信号点のストリームを変調器１４５に供給する。変
調器１４５は、周知の直角振幅変調（ＱＡＭ）に基づい
て機能し、公衆交換電話ネットワーク２００を介しての
同時音声・データ通信モデム３００への送信用に、送信
信号をハイブリッド回路１１５に供給する。
【００８１】同時音声・データ通信モデム１００の受信
機部１０３は、上記の送信機部１０２の補完機能を行う
もので、そのブロック図を図８に示す。受信機部１０３
及び送信機部１０２における共通の要素は、例えばＣＰ
Ｕ１０５、ハイブリッド回路１１５、等のように同じ参
照符号を付ける。ハイブリッド回路１１５は、公衆交換
電話ネットワーク２００を介して同時音声・データ通信
モデム３００から送信された信号を受信して、この受信
信号を復調器１５０に供給する。
【００８２】復調器１５０は、受信した信号点シーケン
スを復号器１９０に供給する。復号器１９０は、送信器
部１０２のスクランブル器／符号器１８０の逆の機能を
行い、情報を保持する信号を各記号区間、デマルチプレ
クサ（ＤＥＭＵＸ）１５５に供給する。
【００８３】受信カウンタ１７５は、回線１７７を介し
てデマルチプレクサ１５５を制御する。上記のように調
整又は再調整イベントの後、ＣＰＵ１０５は、受信カウ
ンタ１７５をリセットして、モジューロ７０のカウント
を開始する。受信カウンタ１７５は、デマルチプレクサ
１５５を制御して、最初の５６個の記号区間の情報を回
線１１を介してデータ端末装置１０に供給する。これは
データセグメントである。それから受信カウンタ１７５
は、デマルチプレクサ１５５を制御して、最後の１４個
の記号区間の情報を制御素子１６５に送る。
【００８４】受信カウンタ１７５は、この、受信情報ス
トリームの逆多重化（分離化）動作を、ＣＰＵ１０５に
よってリセットさされるまで反復継続する。
【００８５】上記のように、各同時音声・データ通信モ
デムは、最初に「データ単独」状態で動作を開始する。
したがって、受信機部１０３は、受信された最初の記号
ブロックが「データ単独」状態にあるものとみなす。そ
して、この最初の記号ブロックの状態識別子フィールド
が次の記号ブロック等の状態を定める。
【００８６】制御素子（制御復号器）１６５は、回線１
６７上の状態識別子ビットの値、回線１６９上のアナロ
グパラメータ情報、及び回線１５９上の完全性フィール
ドにエラーがあるかどうかの指示子をＣＰＵ１０５に供
給する。制御復号器１６５は、データレートが４８００
０ｂｐｓより高いとき（上記のように）複製の状態表示
子ビットについて「多数票」票決を行う。加えて、制御
復号器１６５は完全性ビットを（上記のように）処理す
る。最後に制御復号器１６５は回線１６８を介して２次
データを供給する。
【００８７】制御復号器１６５によって供給された情報
に応答して、ＣＰＵ１０５は、いくつもの機能を行う。
まずＣＰＵ１０５は、状態表示子情報に基づいて、復号
器１９０によって用いられる信号空間を制御して、回線
１０９を介して次の記号ブロックを復号化する。これに
よって、受信機部１０３が、受信信号点シーケンスを正
しく分離化及び復号化することが可能となる。
【００８８】次に、ＣＰＵ１０５は、回線１７２を介し
て、アナログパラメータ情報に基づきアナログ設定を調
整する。本実施例においては、アナログパラメータ情報
は音声復号器１７０によって用いられるだけである。こ
れによって、受信機部１０３が、音声信号及び他のアナ
ログパラメータ（もしあれば）について利得設定を容易
に適応させることが可能となる。
【００８９】最後に、ＣＰＵ１０５は、或る時間長さに
わたっての完全性フィールドにおけるエラーの数の累積
統計値に基づき再調整信号を生成する。再調整イベント
が生じると、ＣＰＵ１０５は受信カウンタ１７５をリセ
ットする。尚注記したいのは、もし他端側同時音声・デ
ータ通信モデムからの調整または再調整シーケンスが復
調器１５０によって検出された場合は、復調器１５０が
回線１５２を介してＣＰＵ１０５にこの旨を通報し、こ
れによってもＣＰＵ１０５がは受信カウンタをリセット
することである。
【００９０】音声復号器１７０は、「データ及びアナロ
グ」状態の間、音声信号を電話機２０に供給する。音声
復号器１７０は、「データ及びアナログ」状態の間、回
線１７１を介してＣＰＵ１０５によって使用可能化され
る。受信カウンタ１７５は、回線１５１によって搬送さ
れた受信信号点シーケンスから正しい受信信号が減じら
れるように、音声復号器１７０に同期信号を供給する。
受信記号シーケンスは、復号器１９０の回線１９１によ
って供給される。
【００９１】音声復号器１７０は、受信信号点の復号化
の際に復号器１９０によって生じる遅延を受け入れるた
めのバッファ機能を有する。
【００９２】このように、上記の本発明概念によって、
音声信号を搬送するためにデータ記号及び制御記号の両
方がそこで利用可能な、同時音声・データ通信側路チャ
ネルが形成される。
【００９３】図９及び図１０に、本発明概念の別の実施
例を示す。図９は、同時音声・データ通信モデムの送信
機部のブロック図で、データセグメント及び制御セグメ
ントに用いられるそれぞれの信号空間が異なることを除
いては図７に類似である。
【００９４】データ端末装置１０が、データ符号器５２
５にデータ信号を供給し、データ符号器５２５は、２次
元信号点のシーケンスを記号レート１／Ｔで供給する。
これらの２次元信号点は、図４に示す信号空間のうちの
１つから選択される。この信号空間選択は、回線５２４
を介してＣＰＵ１０５によって制御される。各信号点
は、特定の２次元データ記号と連関する。データ符号器
５２５は、スクランブル化、トレリス符号化、等のよう
な周知の符号化手法を有し、記号レート１／Ｔで回線１
８１上にデータ記号シーケンスを生成する。
【００９５】制御符号器５２０は、回線１０７及び１１
９上で２個の信号を受信し、記号レート１／Ｔで回線５
２１上に制御記号のシーケンスを生成する。制御符号器
５２０がデータ符号器５２５と同様の仕方で機能し、ス
クランブル化、トレリス符号化、等のような周知の符号
化手法を有し、制御記号シーケンスを生成する。上記の
データ符号器５２５と同様に、これらの２次元信号点
は、図４に示す信号空間のうちの１つから選択される。
これらの制御記号は制御セグメントを表す。
【００９６】同時音声・データ通信モデム１００の状態
は、回線１１９を介してＣＰＵ１０５から供給される。
もし同時音声・データ通信モデム１００が「データ単
独」状態にある場合、制御符号器５２０が、アナログパ
ラメータ情報（もしあれば）を２次データと多重化し
て、「データ単独」状態についての図３に示すような制
御セグメントを生成する。
【００９７】他方、もし同時音声・データ通信モデム１
００が「データ及びアナログ」状態にある場合、制御符
号器５２０は、「データ及びアナログ」制御セグメント
を生成するが、この場合の制御セグメントは回線１０７
を介してＣＰＵ１０５によって供給されるアナログパラ
メータ情報だけを有する。制御符号器５２０は又、完全
性フィールドを生成し、これを受け入れる信号空間のた
めに状態識別子ビットを複製して、データレートが４８
００ｂｐｓより大きいときの上記冗長ビットを得る。
【００９８】送信カウンタ１１０は、マルチプレクサ５
４０を制御し、マルチプレクサ５４０は回線５４１上に
上記記号ブロックを生成する。ＣＰＵ１０５は、同時音
声・データ通信モデム１００及び３００の間での調整又
は再調整イベントに応答して送信カウンタ１１０を同期
させる。最初の５６個の記号区間、すなわちデータセグ
メントの間、送信カウンタ１１０はマルチプレクサ５４
０を制御して、データ記号をデータ符号器５２５から加
算器１３５に供給する。
【００９９】最後の１４個の記号区間、すなわち制御セ
グメントの間、送信カウンタ１１０はマルチプレクサ５
４０を制御して、制御記号を制御符号器５２０から加算
器１３５に送信カウンタ１１０はデータ符号器５２５と
制御符号器５２０との間でマルチプレクサ５４０切り換
えるので、これらの符号器は各々、他方の符号器が記号
をマルチプレクサ５４０に供給しているときにその時間
長さの間、蓄積されたデータを記憶するバッファを備え
る必要がある。供給する。
【０１００】加算器１３５は、回線１３１上の各音声信
号ベクトル（もしあれば）を、マルチプレクサ５４０１
によって供給された記号のそれぞれ１個に加算して、信
号点ストリームを変調器１４５に供給する。変調器１４
５は、周知の直角振幅変調（ＱＡＭ）に基づいて機能
し、公衆交換電話ネットワーク２００を介しての同時音
声・データ通信モデム３００への送信用に、送信信号を
ハイブリッド回路１１５に供給する。
【０１０１】同時音声・データ通信モデム１００の受信
機部５０３は、図９の送信機部５０２の補完機能を行う
もので、そのブロック図を図１０に示す。ハイブリッド
回路１１５は、公衆交換電話ネットワーク２００を介し
て同時音声・データ通信モデム３００から送信された信
号を受信して、この受信信号を復調器１５０に供給す
る。
【０１０２】復調器１５０は、受信された信号点シーケ
ンスをデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）５５５に供給す
る。デマルチプレクサ５５５は、回線１７７を介して受
信カウンタ１７５によって制御される。上記のように調
整又は再調整イベントの後、ＣＰＵ１０５は、受信カウ
ンタ１７５をリセットして、モジューロ７０のカウント
を開始する。受信カウンタ１７５は、デマルチプレクサ
５５５を制御して、最初の５６個の受信信号点の情報を
データ復号器５６０に供給する。
【０１０３】それから受信カウンタ１７５は、デマルチ
プレクサ５５５を制御して、受信記号ブロックの最後の
１４個の受信信号点の情報を制御復号器５６５に送る。
受信カウンタ１７５は、受信信号点ストリームの逆多重
化（分離化）動作を、ＣＰＵ１０５によってリセットさ
されるまで反復継続する。
【０１０４】制御復号器５６５は、回線１６７上の状態
識別子ビットの値、回線１６９上のアナログパラメータ
情報、及び回線１５９上の完全性フィールドにエラーが
あるかどうかの指示子をＣＰＵ１０５に供給する。制御
復号器５６５は、データレートが４８０００ｂｐｓより
高いとき（上記のように）複製の状態表示子ビットにつ
いて「多数票」票決を行う。加えて、制御復号器５６５
は完全性ビットを（上記のように）処理する。最後に制
御復号器５６５は回線１６８を介して２次データを供給
する。
【０１０５】制御復号器５６５によって供給された情報
に応答して、ＣＰＵ１０５は、いくつもの機能を行う。
まずＣＰＵ１０５は、状態表示子情報に基づいて、デー
タ復号器５６０及び制御復号器５６５によって用いられ
る信号空間を制御して、回線１０９を介して次の記号ブ
ロックを復号化する。これによって、受信機部５０３
が、受信信号点シーケンスを正しく分離化及び復号化す
ることが可能となる。
【０１０６】次に、ＣＰＵ１０５は、回線１７２を介し
て、アナログパラメータ情報に基づきアナログ設定を調
整する。最後に、ＣＰＵ１０５は、前に述べた調整又は
再調整イベントに応答して受信カウンタ１７５をリセッ
トする。
【０１０７】データ復号器５６０及び制御復号器５６５
は両方共、データ符号器５２５及び制御符号器５２０の
符号化機能のそれぞれ逆の機能を行う。音声復号器５７
０は、「データ及びアナログ」状態の間、音声信号を電
話機２０に供給する。音声復号器５７０は、「データ及
びアナログ」状態の間、回線１７１を介してＣＰＵ１０
５によって使用可能化される。
【０１０８】受信カウンタ１７５は、回線１５１によっ
て搬送された受信信号点シーケンスから正しい受信信号
が減じられるように、音声復号器５７０に同期信号を供
給する。音声復号器５７０は、受信記号の復号化の際に
データ復号器５６０及び制御復号器５６５によって生じ
る遅延を受け入れるためのバッファ機能を有する。
【０１０９】同時音声・データ通信記号ブロックは、同
期データ又は非同期データのどちらかのデータストリー
ムを搬送する。しかし、同時音声・データ通信記号ブロ
ックを用いることにより、「なま」の非同期データの送
出が、このデータの開始ビット及び停止ビットを送るこ
となしに可能となる。開始及び停止ビットは、データ端
末装置から１個の文字が受信された後に除去され、この
文字をデータ端末装置に送る前に回路の他端側で回復さ
れる。
【０１１０】同時音声・データ通信ブロック符号化によ
って得られるフレ−ム分割処理が、文字境界を保存する
のに用いられ、これによって、回線の受信側終端におけ
る文字境界の適切な再構築が可能となる。開始及び停止
ビットなしに非同期フォーマットデータを送ることがで
きる能力によって、システム全体の応答が顕著に改善さ
れ、利用可能なデータ帯域幅が効果的に２５％増加す
る。
【０１１１】用語「なまの非同期データ」の「なま」と
は、モデム自体のエラー制御及びデータ圧縮機能が用い
られないようにモデムが構成されることを意味する。こ
のモード（普通、バッファ処理されたモード（バッファ
モード）と称する）においては、データ端末装置から受
信された文字は、他方のモデムへ「ビット対ビット」で
送られる。
【０１１２】流れ制御機構がまだ利用可能なので、デー
タ端末装置とモデムとの間のデータレートは、公衆交換
電話ネットワークを通して用いられるレートとは個とな
るレートとすることが可能である。しかし、２つのデー
タストリームのデータ内容は同一である。
【０１１３】本実施例において、この「なま」データモ
ードは、「バッファモード」コマンドを出すデータ端末
装置１０に応答して、ＣＰＵ１０５によって使用可能化
される。技術的に知られているように、「データ端末装
置１０」のようなデータ端末装置は、「コマンドモー
ド」にモデムを入れることによって、同時音声・データ
通信モデム１００のようなモデムにおいて種々のオプシ
ョンを構成し又は制御することができる。
【０１１４】コマンドモード動作の間、モデムは、デー
タ端末装置からのデータをそのモデムに対する命令とし
て解釈する。モデムのユ−ザは、コマンドモードを、種
々の仕方で、例えばモデムに電源を投入すること、又は
予め定義された文字シーケンス（「ＡＴコマンドセッ
ト」において定義されている「＋＋＋」のような）をモ
デムに送信することによって入力できる。本説明の目的
から、同時音声・データ通信モデム１００は「ＡＴコマ
ンドセット」に類似のコマンドモードを生成するものと
する。
【０１１５】図７に戻って、バッファモデムコマンドを
受信後、同時音声・データ通信モデム１００のＣＰＵ１
０５は、データバッファ１２５に現在の状態識別子を供
給するだけでなく、回線１２３を用いて、データ端末装
置１０によって供給されたデータから開始及び停止ビッ
トを除去する信号をデータバッファ１２５に供給する。
それから、アナログパラメータフィールドからの１ビッ
トが、この「なま」データモードを識別して次のデータ
セグメントが「なま」データを有することを明記するた
めに用いられる。
【０１１６】その結果、受信側同時音声・データ通信モ
デム３００は、アナログパラメータフィールドにおいて
この情報を検出後、デマルチプレクサ１５５を制御し
て、データをデータ端末装置１０に送る前に開始及び停
止ビットを付加することによりデータバイトを再構築す
る。
【０１１７】このデータ転送構成は、公衆交換電話ネッ
トワーク回路を通しての図形情報の効率的な転送用に設
計されたＰＣアプリケーションソフトウエアである「テ
レグラフィックス」プログラムを用いる際に利用しても
よい。これらのプログラムは、非同期データフォーマッ
トを用いてモデムと通信する必要がある。理由は、パー
ソナルコンピュータがより帯域幅効率のよい同期伝送に
必要なインタフェ−スハードウエアを備えていないから
である。
【０１１８】データ記号の数が８の倍数であるような同
時音声・データ通信記号ブロックについては、追加フレ
−ム分割情報は必要ない。その理由は、記号当りのデー
タビットの数に関係なく各ブロックが、開始及び停止ビ
ットを除去することによって非同期文字から導かれた８
の倍数を有するからである。しかし、記号の数が８の倍
数ではないような同時音声・データ通信記号ブロックに
ついては、「スーパーフレ−ム」構造が要求さされる。
【０１１９】このことから、スーパーフレ−ムの始点を
定期的にマーク付けするために利用可能な「アナログパ
ラメータビット」（又はこれらのビットの或る独特なパ
ターン）の少なくとも１個のビットを確保する必要が生
じる。
【０１２０】以上の説明は、本発明の原理の単なる実施
例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本
発明の、ここに明記されていない種々の変形例を考え得
るが、それらはいずれも本発明を体現するものであり、
本発明の精神及び技術的範囲に包含される。
【０１２１】例えば、上記説明においては本発明を、分
散機能ブロック、例えば符号器、復号器、送信機部、等
を用いて実現するものとして述べているが、これら機能
ブロックの１個以上の機能を、１個以上の適切にプログ
ラミングされたプロセッサ、例えばディジタル信号処理
装置を用いて実行することができる。
【０１２２】加えて、アナログ信号は音声信号に限られ
るものではなく、どのようなアナログ信号、例えば別の
データ保持信号を用いることも可能である。制御セグメ
ント及びデータセグメントの順序も無関係であり、又本
発明の概念はどのようなＮ次元信号空間にも適用でき
る。同時音声・データ通信モデムの状態の関数として適
切な信号空間を選択するのに、他の手法、例えば電話機
からの音声エネルギーの存在を検知する手法を用いるこ
とも可能である。
【０１２３】又、完全性フィールドは、逆ビット手法に
限られず、パリティのような、他のエラー検出手法も制
御セグメントの一部又は全てに対して行うことができ
る。最後に、図１においては、例として同時音声・デー
タ通信モデム１００を市内回線１０１を介してデータ端
末装置１０及び電話機２０に連結したが、本発明の概念
は、セルラーのような他の通信環境にも適用可能であ
る。
【０１２４】尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は
発明の容易な理解のためで、その技術的範囲を制限する
よう解釈されるべきではない。
【０１２５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、側
路チャネルがデータ信号と多重化され、結果として得ら
れる多重信号がアナログ信号、例えば音声信号、に付加
されることによって、音声及びデータを同時に伝送する
「同時音声及びデータ伝送」が得られるような有利な側
路チャネル手法を実現できる。
【０１２６】信号を構成するセグメント中の制御情報は
どのような付加情報も表すことができる。又、記号ブロ
ックを用いることにより、データ端末から「なま」の非
同期データを送ることが可能になり、開始ビット及び停
止ビットを送信する必要がないので、利用可能なデータ
帯域幅を効果的に２５％増加することが可能となる。し
たがって、同時音声及びデータ通信の利用効率が顕著に
改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理の一実施例である同時アナログ及
びデータ通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の原理の一実施例としての記号ブロック
の説明図である。
【図３】「データ単独」及び「データ及びアナログ」の
両方の状態についての記号ブロックの制御セグメントに
対する制御ビット割り当て例を示す説明図である。
【図４】異なるビットレートを有するいくつかの信号空
間例の説明図である。
【図５】音声起動によるデータレート変更方法の例を示
す流れ図である。
【図６】４８００ｂｐｓよりも高いデータレートにおけ
る制御セグメントについての冗長ビットの利用可能性の
説明図である。
【図７】本発明の原理の実施例としての同時音声・デー
タ通信モデムの送信部のブロック図である。
【図８】本発明の原理の実施例としての同時音声・デー
タ通信モデムの受信部のブロック図である。
【図９】本発明の原理の別の実施例としての同時音声・
データ通信モデムの送信部のブロック図である。
【図１０】本発明の原理の別の実施例としての同時音声
・データ通信モデムの受信部のブロック図である。
【符号の説明】
１０ データ端末装置（ＤＴＥ） ２０ 電話機 ６０ ２次データ源（ソース） １００、３００ 同時音声・データ通信モデム １０１、３０１ 市内回線 １０２ 送信機部（同時音声・データ通信モデム１００
の） １０３ 受信機部（同時音声・データ通信モデム１００
の） １０４、１０７、１０９、１１８、１１９、１２４、１
３１、１４６、１５１、１５２、１６７、１６８、１６
９、１７１、１７２、１７７、１８１、１９１、５２
１、５２４、５４１ 回線 １０５ ＣＰＵ（中央処理装置） １１０ 送信カウンタ １１５ ハイブリッド回路 １２０ 制御バッファ １２５ データバッファ １３０ 音声符号器 １３５ 加算器 １４０、５４０ マルチプレクサ（ＭＵＸ）（多重化装
置） １４５ 変調器 １５０ 復調器 １５５、５５５ デマルチプレクサ（DEMUX）（逆多重
化（分離化）装置） １６５、５６５ 制御復号器 １７０、５７０ 音声復号器 １７５ 受信カウンタ １８０ スクランブル器／符号器 １９０ 復号器 ２００ 公衆交換電話ネットワーク ４０５、４１０ 記号ブロック ４０６、４１１ データセグメント ４０７、４１２ 制御セグメント ５２０ 制御符号器 ５２５ データ符号器 ５６０ データ復号器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カート アービン ホルムクイスト アメリカ合衆国、フロリダ、ラーゴ、ナイ ンティー サード ストリート ノース 11367 (72)発明者 ケンネス デビッド コー アメリカ合衆国、フロリダ、クレアーウォ ーター、セイバー ドライブ 2956 (72)発明者 ケイス アラン ソウダーズ アメリカ合衆国、フロリダ、タンパ、シュ ガー クリーク ドライブ 3627

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同時アナログ及びデータ通信システムに
    おいて側路情報を送信するための側路情報通信方法であ
    って、 Ｔ1 に等しい時間長さにわたって、Ｊ個のデータ記号を
    得るためにデータ信号を符号化するステップと、 Ｔ2 に等しい時間長さにわたって、制御情報を表すＫ個
    の制御記号を得るために少なくとも１個の制御信号を符
    号化するステップと、 前記Ｊ＋Ｋ個の記号からなる記号ブロックを得るために
    前記Ｊ個のデータ記号と前記Ｋ個の制御記号とを多重化
    するステップと、 時間長さＴ1＋Ｔ2にわたって或る数の信号点を得るため
    にアナログ信号を符号化するステップと、 或る数の、付加結果信号点を得るために、前記信号点の
    各々を前記記号ブロックのそれぞれの記号に付加するス
    テップと、 前記或る数の付加結果信号点を送信するステップと、か
    らなることを特徴とする、側路情報通信方法。
  2. 【請求項２】 前記方法において、前記記号ブロックが
    １個のデータセグメントと１個の制御セグメントとを有
    し前記Ｊ個のデータ記号が前記データセグメントの範囲
    内に位置し且つ前記Ｋ個の制御記号が前記制御セグメン
    トの範囲内に位置する、ことを特徴とする請求項１の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記方法において、 前記データ記号と前記制御記号とが同じ信号空間から選
    択されることを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記方法が更に、 現在の記号ブロックによって搬送される制御情報が次の
    記号ブロックの関数であることを特徴とする請求項１の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記方法において、 前記制御情報が前記次の記号ブロックについての適応利
    得情報を表すことを特徴とする請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 前記方法において、 前記制御情報が前記次の記号ブロックについてのデータ
    レート情報を搬送することを特徴とする請求項４の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記方法において、 前記制御セグメントが固定数Ｙ個のビットを表し、この
    固定数Ｙが記号ブロック内の前記制御記号の個数Ｋにこ
    れらの制御記号の各々のビットの個数ｙを乗じたものに
    等しい、ことを特徴とする請求項２の方法。
  8. 【請求項８】 前記方法において、 各制御記号がｘ個のビットを表し、ｘ＞ｙであることを
    特徴とする請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 前記方法において、 （ｘ−ｙ）個数のビット部分が制御情報の写しの情報を
    搬送することを特徴とする請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 前記方法において、 前記データ記号が同期データストリームを表すことを特
    徴とする請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】 前記方法において、 前記データ信号が、各非同期文字が開始ビットと停止ビ
    ットとを有するような非同期文字のストリームを表すこ
    とを特徴とする、請求項１の方法。
  12. 【請求項１２】 前記方法において、 前記データ符号化ステップが各非同期文字から前記開始
    ビットと前記停止ビットとを除去することを特徴とする
    請求項１１の方法。
  13. 【請求項１３】 モデム装置であって、 データ信号５２５に応答して、各データ記号が第１の信
    号空間から選択されるようなデータ記号のストリームを
    得るための手段と、 少なくとも１個の制御信号５２０に応答して、各制御記
    号が第２の信号空間から選択されるような制御記号のス
    トリームを得るための手段と、 各記号ブロック１０７、１１０、５４０が或る数のデー
    タ記号と或る数の制御記号とからなるような或る数の記
    号ブロックを展開するための手段と、 アナログ信号に応答して、信号点のストリーム１３０を
    得るための手段と、 付加結果信号点のストリーム１３５を得るために、前記
    信号点の各々を各前記記号ブロックの記号のうちの少な
    くともいくつかの記号に付加するための手段と前記付加
    結果信号点の前記ストリーム１４５、１１５を送信する
    ための手段とからなることを特徴とするモデム装置。
  14. 【請求項１４】 前記装置において、 前記アナログ信号が音声信号であることを特徴とする請
    求項１３の装置。
  15. 【請求項１５】 前記装置において、 前記展開するための手段が、各記号ブロック１１０内の
    各データ記号と各制御記号とをカウントするためのカウ
    ント手段を有することを特徴とする請求項１３の装置。
  16. 【請求項１６】 前記装置において、 前記送信するための手段が、直角振幅変調器であること
    を特徴とする請求項１３の装置。
  17. 【請求項１７】 前記装置において、 各記号ブロックが、１個のデータセグメントと１個の制
    御セグメントとを有し前記或る数のデータ記号が前記デ
    ータセグメントの範囲内に位置し且つ前記或る数の制御
    記号が前記制御セグメントの範囲内に位置する、ことを
    特徴とする請求項１３の装置。
  18. 【請求項１８】 前記装置において、 前記制御記号のうちの少なくとも１個の制御記号が次の
    記号ブロックについての情報を表すことを特徴とする請
    求項１７の装置。
  19. 【請求項１９】 前記装置において、 前記制御記号が二次データを表すことを特徴とする請求
    項１７装置。
  20. 【請求項２０】 前記装置において、 前記データ記号が同期データストリームを表すことを特
    徴とする請求項１７の装置。
  21. 【請求項２１】 前記装置において、 前記データ信号が、各非同期文字が開始ビットと停止ビ
    ットとを有するような非同期文字のストリームを表し、 前記データ信号に応答する手段が、各非同期文字から前
    記開始ビットと前記停止ビットとを除去することを特徴
    とする請求項１７の装置。
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