(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル電気通信システム内の音声およびディジタルを、第１ノード（６１）から第２ノード（７３）へ、１つの伝送容量を有する単一通信チャネル上で、送信するための方法であって、ここで、第１ノード（６１）は、データ源（６２）と音声符号化器（６３）を含み、かつ前記単一通信チャネル上をネットワークに接続されており、更に、データまたは音声パラメータのいずれかよりなる信号を、選択的に前記第２ノード（７３）へ送信し、一方、前記第２ノード（７３）は、前記単一通信チャネル上のネットワークを介して、データを復号するデータ受信機および音声を復号する音声デコーダを含んでおり、更に
前記ネットワーク内で音声符号化器と復号器を選択的にバイパスして、ディジタル情報（５１−５７）の個別ブロックが、標準音声パラメータのサイズおよびデータ速度で、前記ネットワークを介して前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ透過的に通過することを可能とするステップを含み、
少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示すステップを含み、
前記第２ノード（７３）で受信された前記個別ブロックに含まれるディジタル情報を、最後に受信されたインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）に基づいて解釈するステップを含み、その際、インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く前記音声送信中には発生せず、前記単一通信チャンネル上での音声およびデータの切換送信を可能とすることを特徴とする、前記送信するための方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示す前記ステップが、
第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、音声パラメータを示すステップを含み、かつ
第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データパラメータを示すステップを含み、その際、前記第２インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生しないことを特徴とする、前記送信するための方法。
【請求項３】
ディジタル電気通信システム内の音声およびディジタルを、第１ノード（６１）から第２ノード（７３）へ、１つの伝送容量を有する単一通信チャネル上で、送信するための方法であって、ここで、第１ノード（６１）は、データ源（６２）と音声符号化器（６３）を含み、かつ前記単一通信チャネル上をネットワークに接続されており、更に、データまたは音声パラメータのいずれかよりなる信号を、選択的に前記第２ノード（７３）へ送信し、一方、前記第２ノード（７３）は、前記単一通信チャネル上のネットワークを介して、データを復号するデータ受信機および音声を復号する音声デコーダを含んでおり、更に
前記ネットワーク内で音声符号化器と復号器を選択的にバイパスして、ディジタル情報の個別ブロックが、標準音声パラメータのサイズおよびデータ速度で、前記ネットワークを介して前記第１ノードから前記第２ノードへ透過的に通過することを可能とするステップを含み、
少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示すステップを含み、その際、インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長くて正規の音声送信中には発生せず、前記第２ノード（７３）で受信された前記個別ブロックに含まれるディジタル情報を、最後に受信された前記インバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）に基づいて解釈できるようにしたことを特徴とする、前記送信するための方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示すステップが、
第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、音声パラメータを示すステップを含み、かつ
第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データパラメータを示すステップを含み、その際、前記第２インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生しない前記送信するための方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、前記第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックが音声パラメータを表すことを示す前記送信するための方法。
【請求項６】
請求項４記載の方法であって、前記第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックがデータを表すことを示す前記送信するための方法。
【請求項７】
請求項４記載の方法であって、前記第２ノード（７３）で受信され、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのいずれかを含むディジタル情報（５１−５７）の前記ブロックに続く全てのディジタル情報の後続ブロックが、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成に基づいて、音声かデータ化のいずれかと解釈され、、これは、前記第２ノードが他の異なる前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンを受信するまでに行われる前記送信するための方法。
【請求項８】
請求項４記載の方法であって、第２のノード（７３）で受信され、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）の１つを含むディジタル情報の前記ブロックのすべては、それが中に含む前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのサイズより大きなサイズを有し、かつ前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンは、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンを含む前記ブロックに続くディジタル情報のブロックであって、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成によって、音声かデータと解釈されるべき後続の情報ブロックの数の指示をも有している前記送信するための方法。
【請求項９】
ディジタル電気通信システム内の音声およびディジタルを、第１ノード（６１）から第２ノード（７３）へ、１つの伝送容量を有する単一通信チャネル上で、送信するための方法であって、ここで、第１ノード（６１）は、データ源（６２）と音声符号化器（６３）を含み、かつ前記単一通信チャネル上をネットワークに接続されており、更に、データまたは音声パラメータのいずれかよりなる信号を、選択的に前記第２ノード（７３）へ送信し、一方、前記第２ノード（７３）は、前記単一通信チャネル上のネットワークを介して、データを復号するデータ受信機および音声を復号する音声デコーダを含んでおり、
前記ネットワーク上の音声符号化器と復号器を選択的にバイパスし、前記ネットワークを介して前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ透過的に通過されたディジタル情報（５１−５７）の個別ブロックを、標準音声パラメータのサイズおよびデータ速度で受信するステップを含み、
前記第１ノード（６１）から前記第２ノード（７３）へ送られるディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中の、少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を受信し、そのディジタル情報の個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示すステップを含み、その際、インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生せず、更に
前記第２ノード（７３）で受信された前記個別ブロックに含まれるディジタル情報を、最後に受信された前記第１または前記第２インバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）に基づいて解釈し、前記単一通信チャンネル上での音声およびデータの切換送信を可能とするステップを含むことを特徴とする、前記送信するための方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第２ノード（７３）で受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示すステップが、
第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第２ノード（７３）で受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、音声パラメータを示すステップを含み、かつ
第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記第２ノード（７３）で受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データパラメータを示すステップを含み、その際、前記第２インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生しない前記送信するための方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、前記第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックが音声パラメータを表すことを示す前記送信するための方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、前記第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックがデータを表すことを示す前記送信するための方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法であって、前記第２ノード（７３）で受信され、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのいずれかを含むディジタル情報（５１−５７）の前記ブロックに続くディジタル情報の全ての後続ブロックが、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成に基づいて、音声かデータ化のいずれかと、前記第２ノード（７３）で解釈され、これは、前記第２ノードが他の異なる前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンを受信するまで行われる前記送信するための方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の方法であって、第２のノード（７３）で受信され、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）の１つを含むディジタル情報の前記ブロックのすべては、それが中に含む前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのサイズより大きなサイズを有し、かつ前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンは、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンを含む前記ブロックに続くディジタル情報のブロックであって、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成によって、音声かデータかを解釈さるべき後続ブロックの数の指示をも有している前記送信するための方法。
【請求項１５】
ディジタル電気通信システム内の音声およびディジタルを、１つの伝送容量を有する単一通信チャネル上で、送信する送信配置であって、ここで、前記配置は、データ源（６２）と音声符号化器（６３）を含み、かつ前記単一通信チャネル上をネットワークに接続されており、更に、データまたは音声パラメータのいずれかよりなる信号を、選択的に受信配置（７３）へ送信し、一方、前記受信配置（７３）は、前記単一通信チャネル上のネットワークを介して、データを復号するデータ受信機および音声を復号する音声デコーダを含んでおり、更に前記配置は、
前記ネットワーク内で音声符号化器と復号器を選択的にバイパスして、ディジタル情報（５１−５７）の個別ブロックが、標準音声パラメータのサイズおよびデータ速度で、前記ネットワークを介して前記送信配置（６１）から前記受信配置（７３）へ透過的に通過することを可能とする手段を含み、
少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記送信配置（６１）から前記受信配置（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示すステップを含み、
その際、インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長くて正規の音声送信中には発生せず、前記第２ノード（７３）で受信された前記個別ブロックに含まれるディジタル情報を、最後に受信された前記インバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）に基づいて解釈できるようにしたことを特徴とする、前記送信配置。
【請求項１６】
請求項１５記載の配置であって、少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記送信配置（６１）から前記受信配置（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示す前記手段が、
第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記送信配置（６１）から前記受信配置（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、音声パラメータを示す手段を含み、かつ
第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で、前記送信配置（６１）から前記受信配置（７３）へ送信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データパラメータを示すステップを含み、その際前記第２インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生しない前記送信配置。
【請求項１７】
請求項１６記載の配置であって、前記第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックが音声パラメータを表すことを示す前記送信配置。
【請求項１８】
請求項１６記載の配置であって、前記第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックがデータを表すことを示す前記送信配置。
【請求項１９】
請求項１６記載の配置であって、前記受信配置（７３）で受信され、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのいずれかを含むディジタル情報（５１−５７）の前記ブロックに続く全てのディジタル情報の後続ブロックが、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成に基づいて、音声かデータかのいずれかと解釈され、これは、前記第２ノードが他の異なる前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンを受信するまでに行われる前記送信配置。
【請求項２０】
請求項１６記載の配置であって、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）の１つを含み、前記受信配置（７３）で受信されたディジタル情報の前記ブロックの全ては、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのサイズより大きいサイズであり、ここで前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンは、また、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成によって音声かデータかを解釈さるべき、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンディジタル情報に続く後続ブロックの数の指示を有している前記送信配置。
【請求項２１】
ディジタル電気通信システム内の音声およびディジタルを、１つの伝送容量を有する単一通信チャネル上で、受信する受信配置であって、ここで、前記受信配置は、データ源（６２）と音声符号化器を含む送信配置よりの、データを復号するデータ受信機および音声を復号する音声デコーダを含み、かつ前記単一通信チャネル上をネットワークに接続可能であり、更に、前記受信配置（７３）は、データまたは音声パラメータのいずれかよりなる信号を、選択的に受信するよう構成され、更に前記受信配置は、
ディジタル情報の個別ブロックを受信する手段を含み、ここで、前記ネットワーク内の音声符号化器と復号器を選択的にバイパスされて、ディジタル情報（５１−５７）の個別ブロックが、標準音声パラメータのサイズおよびデータ速度で、前記ネットワークを介して前記送信配置（６１）から前記受信配置（７３）へ透過的に通過されることを可能とする手段を含み、
少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示す手段を含み、その際、インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生せず、
前記受信配置（７３）で受信された前記個別ブロックに含まれるディジタル情報を、最後に受信された前記インバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）に基づいて解釈し、上記単一通信チャネル上で音声とデータを切替受信を可能とすることを特徴とする、前記受信配置。
【請求項２２】
請求項２１記載の配置であって、少なくとも１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中で受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データ又は音声パラメータを示す前記手段が、
前記受信配置で、第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中において受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、音声パラメータを示す手段を含み、かつ
前記受信配置で、第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）を、ディジタル情報（５１−５７）の前記個別ブロックの１つの中において受信して、ディジタル情報のその個別ブロックの少なくとも残り部分に含まれるディジタル情報が、データパラメータを示す手段を含み、その際、前記第２インバンド・シグナリング・ビット・パターン指示データは十分に長く正規の音声送信中には発生しないことを特徴とする前記受信配置。
【請求項２３】
請求項２２記載の配置であって、前記第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックが音声パラメータを表すことを示す前記受信配置。
【請求項２４】
請求項２２記載の配置であって、前記第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）が、更に、ディジタル情報の後続ブロックがデータを表すことを示す前記受信配置。
【請求項２５】
請求項２２記載の配置であって、前記受信配置（７３）で受信され、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのいずれかを含むディジタル情報（５１−５７）の前記ブロックに続く全てのディジタル情報の後続ブロックが、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成に基づいて、音声かデータかのいずれかと解釈され、これは、前記受信配置が他の異なる前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンを受信するまで行われる前記受信配置。
【請求項２６】
請求項２２記載の配置であって、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（５１，５５）の１つを含み、前記受信配置（７３）で受信されたディジタル情報の前記ブロックの全ては、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンのサイズより大きいサイズであり、ここで前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンは、また、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンの構成によって音声かデータかを解釈さるべき、前記第１と第２のインバンド・シグナリング・ビット・パターンディジタル情報に続く後続ブロックの数の指示を有している前記受信配置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は統合ディジタル通信網（ＩＳＤＮ）およびディジタル無線システムのようなディジタル通信ネットワークに係わり、更に詳細にはそのようなネットワーク並びにシステム内の音声およびデータ通信の切換送信に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
此処に記述する関連技術は、基本的に無線通信に関するもので構成されているが、それはこの分野において音声およびデータの切換送信に関するほとんどの仕事がなされているからである。しかしながら、本発明は本発明のシステムの制御の下に選択的にバイパスされる、関連する符号化器または復号器を有する全ての端末に等しく適用可能である。
【０００３】
伝統的に、有線および無線通信ネットワークの両方が、音声情報をネットワーク内の１つの点から他へ送信するために使用されている。最近のコンピュータおよび通信技術の進歩は、将来は無線および有線通信ネットワーク両方の主要な用途が音声ではなくデータ通信であることを示している。いわゆる「マルチメディア」アプリケーション並びにサービスが最近急増しており、これは単一の使用者アプリケーションの中で音声およびデータの両方を組み合わせて使用することをしばしば必要とする。その様なアプリケーションを移動体無線ネットワーク内で実施する場合、加入者が音声およびデータの両方を同時にまたは切り換えて送信出来ることが必要である。
【０００４】
ディジタル・セルラ無線システム内でのその様なマルチメディア・サービスに対する需要の増大は、ネットワーク内での音声並びにデータ両方の高速でフレキシブルな送信を必要としている。これらの潜在的アプリケーションの多くは音声並びにデータを共に完全に同時送信することを必要とはしないにしても、音声およびデータを相互にシステム内で非常に迅速かつフレキシブルに切り換えることが出来ればそれらは非常に効率的に機能できる。
【０００５】
例えば、移動体使用者は音声で制御される自動呼回送の様な機能を必要とするに違いない。このサービスは加入者電話機に固定ネットワーク内で接続された回送サーバを持たせて、そのサーバに対して音声認識によりその加入者の通常番号への全ての入力呼を、或る特定の代わりの番号に再回送するように通知することで実現できる。このサービスはサーバへの制御命令用のデータと、言葉による指令に対する音声パラメータの両方の送信を必要とする。音声とデータの切換送信を必要とするその他の潜在的アプリケーションは、音声可能化ｅメールを使用する場合であって、そこでは使用者が固定ネットワークの中に接続されていてｅメール・ボックスとして機能するサーバにダイアルを回す。この使用者はサーバに対してデータ送信を介して命令を発し、サーバが使用者端末の上に受信ｅメールのリストを表示し、使用者がそのリストをスクロールして上下させて、サーバに対してそれらのｅメールの内の選択された１つを音声合成によって読みとることが可能なようにさせる。このアプリケーションの中で、使用者はディジタル制御指令と音声ベクトルを使用者端末とサーバとの間で交互に送信する。更に別の「マルチメディア」アプリケーションはディジタル・データを、使用者がサーバ内の音声認識ソフトウェアに話しながら同一接続を介してファイル転送する場合と、単一接続を介してビデオ会議を実施する場合である。
【０００６】
多くの従来技術参照例では音声とデータとを単一通信チャンネルの中にマルチプレクスすることを試みている。例えば、Futatoに付与された米国特許第４，８１３，０４０号、名称「通信チャンネル上でディジタル・データ並びに実時間ディジタル化音声情報を送信するための方法並びに装置（"Method and Apparatus for Transmitting Digital Data and Real-Time Digitized Voice Information Over Communication Channels"）」１９８９年、３月１４日発行では、データが通信チャンネル上の音声通信の無声区間の中に挿入されている。同様に、ＰＣＴ公開明細書、第ＷＯ９６／１３９１６号、名称「第１信号不在中に第２信号を送信するための通信方法並びに装置（"Communications Method and Apparatus With Transmission of a Second Signal During Absence of a First One"）」の中では、システムは主信号（音声）とデータ信号の両方を送信する。主信号が存在するかまたは情報を含む際にはそれが送信される。しかしながら、主信号が存在していないかまたは大量のデータを含んでいない時には、データがそのチャンネルを通して送信される。これらのシステムの何れも、ディジタル無線を含むリンク上での音声およびデータ送信切換に係わる問題を解決する事は意図していない。
音声／データ通信システムの図示的な例がＷＯ９４２６０５６  Ａｌに与えられており、これはアナログ音声と表示データを順番に公衆電話システムを経由して加入者位置とエージェント位置との間で通信するための遠距離通信システムを一般的に記述している。典型的な音声通信の期間中、音声／データ選択器が電話回線上の入力信号を監視する。表示データの始まりを示す特定のトーン・シーケンスが検出されると、音声／データ選択器は自動的に入力データ・ストリームを表示端末に切り換えることができる。表示データの送信に続いて音声／データ選択器は自動的に電話機に切り換え戻してアナログ音声通信を継続することができる。別の音声／データ通信システムの図示的な例が米国特許第５，５３３，０１９号に与えられており、これはアナログ式セルラ・システム内の回路切換式単一使用者トラヒック・チャンネル・パケット・データ通信に関する方法並びに装置を一般的に記述している。ジェリー・スキーン（Jerry Skene）著の論文、名称「ＵＦＯ？いいえ、ＴＦＯ！（ＵＦＯ？ＮＯ，ＴＦＯ）」、コヒーレント・コミュニケーションズ（Coherent Communications）論文、１９９８年１月、ＸＰ００２０８５９６６は、中間フォーマット変換を取り除くために、２つのＧＳＭセルラ電話機にタンデム・フリー操作（ＴＦＯ）を使用して接続するための努力が存在することを一般的に記述している。米国特許第５，５０２，７２３号は、複数のセル・スロットを１つまたは複数の通信チャンネルにそれらのチャンネルをセル・スロットに１対１変換に基づいてマッピングして割り当てるための方法を一般的に記述している。米国特許第５，３６１，２５５号は、高速非同期転送モード（ＡＴＭ）切替器に関する方法並びに装置を一般的に記述しており、これは入力バッファ回路、出力バッファ回路、および入力と出力バッファとを接続するための切換マトリクスを含む。
【０００７】
ＴＤＭＡディジタル・セルラ・システムのようなディジタル無線システムにおいて、ディジタル音声内容とディジタル・データ内容とはそのシステム内で異なる取り扱いをされている。使用者がディジタル無線システムの加入者端末に話しかけると、その声は複数の音声パラメータに符号化されこれらは、移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）の全速（FR:Full Rate）符号化技法では２０ミリ秒フレーム毎に２６０ビットで送信される。これは毎秒１３Ｋビットのデータ速度である。これらの符号化された音声パラメータが固定ネットワークに到達すると、それらは従来同様に音声復号器によって通常の８Ｋディジタル音声サンプルに変換され、毎秒６４Ｋビットの速度で送信される。これに比較して、データは一般的に固定ネットワーク内で、これとはいささか異なる規格に基づいて送信されるが、それは音声とデータ通信との間には本質的に異なる特性が在るためである。
【０００８】
音声に関しては送信中の遅延を非常に小さくして、通常の会話と同等な時間フレーム内で相手方が受信できるようにすることが非常に重要である。ディジタル音声の性質はまた、音声のディジタル表現内のエラーに対して非常に許容度がある。音声は冗長であり聴取者もまた冗長であるので、１つの場所から別の場所へのディジタル音声表現の送信中に多くのエラーが発生したとしても通信は十分であり容易に理解可能である。一方、データはエラーに対する耐性は非常に小さい。従って、エラー訂正符号および通信ネットワーク内で１つの場所から別の場所へのデータ送信する際の高い精度を保証するためのその他の技術で符号化されなければならない。一方、１つの場所から他へデータ送信する際の遅れはデータ回路の場合は非常に許容度が大きい。データがネットワーク内で１つの場所から他へ移動する途中で、データが遅延したりまたは送信回路途中の色々な場所でバッファされても通常は問題にならない。
【０００９】
通信ネットワーク内で音声およびデータを取り扱う際の方法がこの様に非常に異なるため、同一通信回路内でその両方が効率的に送信されることは希である。例えば、ＧＳＭセルラ・ネットワーク内で現在具備されているマルチメディア設備では、回路の音声部分は基本的施設（infrastructure）の１セットで取り扱われ、その様な回路のデータ部分は異なるデータ経路基本的施設で取り扱われている。この結果２つの経路の同期が取れなくなり、両方を含むサービスを実施することが困難となる。従って、ネットワーク内で２つの別々のノード間で音声およびデータの切換送信を単一のアプリケーションの中に組み合わせることは、特にその１つがディジタル無線リンクを含む場合は非常に困難である。
【００１０】
現在のＧＳＭ規格は種々の異なるサービスと３つの音声チャンネル、全速（ＦＲ）、半速（ＨＲ：Half Rate）および強化全速（ＥＦＲ：Enhanced Full Rate）のようなトラヒック・チャンネルと、同様に多くの異なる型式のデータ・トラヒック・チャンネルとを具備している。１つのセル内で音声とデータを同時または切換送信するための解決手段が記述されたＧＳＭ勧告が存在するが、マルチメディア・サービスを実際に実現する際には、仕様が十分で無いことからネットワーク管理者が十分な実現手段および十分なサポートを提供していないことまで、多くの異なる問題に直面する。
【００１１】
例えば、既存の示唆されている解決策に対するいくつかの欠点は、既存のデータ・サービスが遅延が長いため音声送信には適せず、一方現在の音声サービスはデータに対して透過的でないという事実を含む。加えてこれら２つの型式のサービス間での「モード変更」が非常に遅く、実際に実施する際に煩わしいものとなる。ＧＳＭに対するＵＳＳＤの様な現在行われている解決策では、音声チャンネルと並行して低速データを搬送する；しかしながら、音声送信とは異なりＵＳＳＤデータは固定ネットワーク内で終端されていて透過的では無い。更に、会話型データの遅延は１秒以上あり、これは使用者の指令に対する応答としては許容出来ない程度に遅くなる。
【００１２】
加えて、二重トーン多重周波数（ＤＴＭＦ）指令がしばしば音声メール・ボックスのような使用者サービスに使用されている。待ち時間が比較的小さくまたこれらの指令はネットワークを通して透過的に送られるが、データ速度は遅くまたＤＴＭＦは通常移動体からのシグナリング用にのみ実施されており、移動体へ向けての反対方向では実施されていない。更に、ディジタル移動局とインターネット・プロトコル（ＩＰ）電話機との間の現行の接続はデータ接続または音声をＵＤＰ／ＩＰに変換するゲートウェイのいずれかを使用している。データ接続は無線用の符号化音声のようには音声に対して最適化されておらず、その遅延はインタリーブを行うため相変わらず長い。ゲートウェイを使用する際には、いくつかの同時接続に対する音声符号化を処理するために高性能の計算力が必要である。従って纏めると、透過音声また同様にディジタル・セルラ電話、ＩＰ電話、サービス・ノードに対する端末間での待ち時間を短くすることの解決策は従来技術の範囲内では見られない。
【００１３】
最近公表され、間もなく欧州電気通信規格協会（ETSI: European Telecommunication Standard Institute）で採用されるはずの、ＧＳＭセルラ・ネットワーク仕様の革新は、章ＧＳＭ04.53、草稿版0.1.3、名称「音声コーデックのインバンド・タンデム・フリー操作（ＴＦＯ）」（Inband Tandem Free Operation(TFO) of Speech Codecs）に表れている。この革新はＧＳＭネットワーク内で移動端末から移動端末へ通話する際の２人の加入者間での音声通信品質を改善する努力に関連している。先に述べたように、例えばＧＳＭネットワークのようなディジタル無線ネットワーク内で音声呼を取り扱う従来の方法は、最初に話者の音声を移動端末内で端末内のマイクロフォンの出力の或る特性を表現するディジタル音声パラメータに符号化する。例えば、ある種のパラメータは音声信号のスペクトル包絡を記述し、別のパラメータは音量を記述し、更に別のものは音声材質の詳細構造を特性付ける。これらの符号化された音声パラメータは次に毎秒１３Ｋビットで無線インタフェースを経由して固定ネットワークに送信され、そこでそれらは毎秒８Ｋサンプルの標準速度でサンプリングされた音声信号を表すディジタル信号に復号される。この信号は続いて固定ネットワークを通して会話の終端部に送信されるがこの移動体から移動体への場合、その終端部とは別の無線基地局である。ここで信号は再び音声サンプルから音声パラメータに符号化されて、空気インタフェース上を毎秒１３Ｋビットで送信される。加入者の移動体端末において、音声パラメータは再び復号されて音声信号の電気的表現となり、端末内の拡声器へ供される。これらの符号化および復号化操作の各々は実際に損失が多いことが良く知られている。すなわち信号が符号化および復号化される毎に、信号内に有る程度の量のエラーが混入し、その結果最初にマイクロフォンに話されたものに較べて音声信号の劣化が生じる。ＴＦＯ技法の目的は、移動体から移動体への呼の場合に不必要な音声信号の符号化および復号化を除去することである。すなわち、ＴＦＯ機能が可能化されると、空気インタフェース上を発信元の移動局から毎秒１３Ｋビットで送信された符号化された音声パラメータは、それらが固定ネットワークで受信された際に復号されない。というよりはむしろ、それらは固定ネットワークを通して透過的に毎秒１３Ｋビットの音声パラメータとして送信され、またそこから空気インタフェース上で受信移動端末に戻される。そこで音声パラメータは音声信号に復号されて、受信者端末の拡声器に供給される。これは信号が固定ネットワークを通過する際の符号化と復号化の完全に１つの周期を除去し、その結果もう一方の端でかなり高い品質が得られる。
【００１４】
図１を参照すると、ここにはＧＳＭネットワーク内でＴＦＯ機能を実現する従来技術のブロック図が示されている。図１は移動局から移動局への呼におけるタンデム・フリー操作を取り扱うための機能要素を示している。第１移動体通信交換局（ＭＳＣ１）は第１基地局コントローラ（ＢＳＣ１）と通信するように接続されており、これは次に基地トランシーバ局に接続され続いて無線を介して無線端末（ＭＳ１）に接続されている。タンデム・フリー操作トランスコーダと速度調整ユニット（ＴＦＯ−ＴＲＡＵ１）は物理的にはＢＴＳ１，ＢＳＣ１またはＭＳＣ１のいずれかの１部であるが此処では別に示されており、ＢＴＳ１へのアップリンク（ＵＬ）およびダウンリンク（ＤＬ）の両方の中に置かれている。アップリンク内で復号器１１はＴＦＯ送信機（ＴＦＯ−ＴＸ）１２と並列接続されており、それらの出力信号は１３で加算される。ダウンリンク上では、符号化器１４およびＴＦＯ−ＲＸ１５はそれらの出力をスイッチ１６を通して交互かつ選択的に接続可能である。
【００１５】
同様にＭＳＣ２はＢＳＣ２に接続されており、これは次にＢＴＳ２に接続され続いて無線を介して無線端末ＭＳ２に接続されている。第２ＴＦＯ−ＴＲＡＵ２は、物理的にはＢＴＳ２，ＢＳＣ２またはＭＳＣ２のいずれかの１部であるが此処では別に示されており、ダウンリンク内にＴＦＯ−ＲＸ２と並列接続されている符号化器２１を含み、その出力は選択的にかつ切換可能なようにスイッチ２３を通して接続可能である。アップリンク内で（音声）復号器２４およびＴＦＯ−ＴＸ２５は、それらの出力を置き換えユニット２６、「＋」符号で示されている、を通して接続されている。ＴＦＯが動作中にこのユニットはＰＣＭオクテット（各音声サンプルのディジタル表現）の１つまたは２つのＬＳＢをＴＦＯフレームの１または２ビット（それぞれＨＲまたはＦＲの場合）で置き換える。これらのＴＲＡＵはＢＴＳで制御され、音声／データ情報およびＴＲＡＵ制御信号はＢＴＳ内のチャンネル・コーデック・ユニット（ＣＣＵ）とＴＲＡＵとの間で交換され、それらは「ＴＲＡＵフレーム」と表されているフレーム内で伝送される。タンデム・フリー操作の中で同様のフレームが、「ＴＦＯ音声フレーム」と表されているＴＲＡＵ間のＡインタフェース上で移送される。これらのフレームに加えて、シグナリング情報もまたＡインタフェース上で「ＴＦＯ調停メッセージ」を用いて伝送され、これはＰＣＭオクテットの最下位ビットにマッピングされる。図１の参照モデルに図示されているように、ＴＲＯ操作が可能化されると、透過ディジタルリンクが有線接続ネットワークを通して双方向に、第１移動体の音声復号器の入力から第２移動体の音声符号化器の出力に提供される。ＧＳＭ全速音声トラヒック・チャンネルは２０ミリ秒毎に２６０ビットを有するので、これらの２６０ビットは不等エラー保護技法を用いて全方エラー符号化され、２０ミリ秒フレーム内の４５６ビットのパケットとして送信される。
【００１６】
またＴＦＯに類似の技法が提案されており、ＩＳ−５４およびＩＳ−１３６および日本ディジタル規格（ＪＤＣ）に準じる米国Ｄ−ＡＭＰＳの様なその他のディジタル・システム内で実施されている。これらのディジタル・システム内のＴＦＯ機能が、１つのディジタル・ネットワーク内で音声とデータを交互に送信するための技術の一部として使用できると望ましいであろう。
【００１７】
（発明の簡単な概要）
１つの特徴として本発明は１つのディジタル電気通信ネットワーク内での音声とデータの切換送信を含み、これはネットワークに接続されているデータ源と音声符号化器の両方を含む第１ノードを含み、これはデータまたは音声パラメータのいずれかを含む信号をネットワークに選択的に送信する。データ受信機および音声復号器を含む第２ノードがネットワークを通して第１ノードとデータおよび音声通信の両方を行うために接続されている。音声符号化器および復号器はネットワーク内で選択的にバイパスされ、ディジタル情報の個別ブロックが標準音声パラメータのサイズとデータ速度でネットワークを通して第１ノードと第２ノードの間を透過的に通過出来るようにしている。第１のインバンド・シグナリング・ビット・パターン（inband signalling bit pattern）がディジタル情報の個別ブロックの１つの中で、第１および第２ノードの間で送信されてそのブロックの残り部分と、ディジタルの後続ブロックに含まれるディジタル情報が音声パラメータを表すことを示している。第２インバンド・シグナリング・ビット・パターンがディジタル情報の個別ブロックの後続の１つの中で第１ノードと第２ノードとの間で送信されて、そのブロックの残り部分とディジタル情報の後続ブロックに含まれるディジタル情報がデータを表すことを示している。第２ノードで受信されたディジタル情報が最後に受信された第１または第２インバンド・シグナリング・ビット・パターンに基づいて解釈されて、音声とデータの切換送信が第１ノードと第２ノードとの間で単一通信チャンネル上で可能となるようにしている。
【００１８】
別の特徴として、本発明は電気通信ネットワーク内で音声とデータを交互に送信することを含み、このネットワークは空気インタフェースによって固定ネットワークに接続された少なくとも１つのディジタル移動局を含み、これは音声パターンを含む信号を固定ネットワークとの間で送受信する。固定ネットワークは無線基地機器を含み、これは移動局から入力される音声パラメータを復号するための音声復号器と、固定ネットワークからの音声を移動局へ送信するための音声パラメータに符号化するための音声符号化器を含む。終端ノードが、固定ネットワークを通してディジタル移動局とデータおよび音声通信の両方を行うために固定ネットワークに接続されている。音声符号化器および復号器はネットワーク内で選択的にバイパスされ、ディジタル情報の個別ブロックが標準音声パラメータのサイズとデータ速度でネットワークを通して終端ノードとディジタル移動局の間を透過的に通過出来るようにしている。第１インバンド・シグナリング・ビット・パターンがディジタル情報の前記個別ブロックの１つの中で、ディジタル移動局と終端ノードとの間で送信されて、そのブロックの残り部分とディジタル情報の後続ブロックに含まれるディジタル情報が音声パラメータを表すことを示している。第２インバンド・シグナリング・ビット・パターンがディジタル情報の個別ブロックの後続の１つの中でディジタル移動局と終端ノードとの間で送信され、そのブロックの残り部分とディジタル情報の後続ブロックに含まれるディジタル情報がデータを表すことを示している。ディジタル移動局と端末ノードで受信されたディジタル情報は最後に受信された第１または第２インバンド・シグナリング・ビット・パターンに基づいて解釈され、音声およびデータの両方をディジタル移動局と端末ノードとの間で単一通信チャンネル上を交互に交換出来るようにしている。
【００１９】
更に別の特徴として、本発明は音声およびデータをその中にタンデム・フリー操作（ＴＦＯ：Tandem Free Operation）が実現されている移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）仕様に基づいて動作するセルラ無線通信ネットワーク内で交互に送信することを含み、音声復号器と音声符号化器がネットワークの中で選択的にバイパス可能であり、音声パラメータがネットワークを通して１つの移動局から別のノードへ透過的に通すことが出来るようにしている。ディジタル移動体無線加入者局を含む第１ノードが第２ノードに接続されており、これはネットワーク内に接続されているサービス・ノードを含む。タンデム・フリー操作が固定通信ネットワーク内で実現されており、音声パラメータとほぼ同一サイズとデータ速度のディジタル情報のブロックが第１および第２ノードの間で送信される。このブロックは１つのインバンド・シグナリング・ビット・パターンを含み、これは受信ノードに対してそれに続くディジタル情報がそのノードで音声として解釈されるかまたはデータとして解釈されるかを示している。ディジタル情報の送信されたブロックは受信ノードで受信され、インバンド・シグナリング・ビット・パターンに含まれる指示に基づいて音声またはデータとして解釈される。
【００２０】
更に別の特徴として、本発明は音声並びにデータを１つのディジタル電気通信ネットワーク内で交互に送信することを含み、このネットワークはネットワークに接続されたデータ・シンクと音声シンクの両方を含む第１ノードを含み、そこで第１ノードはデータまたは音声パラメータのいずれかを含む信号をネットワークから選択的に受信する。データ源を含む第２ノードが、ネットワークを通して前記第１ノードとデータ通信を行うネットワークに接続されており、音声源を含む第３ノードがネットワークを通して第１ノードと音声通信を行うためにネットワークに接続されている。通信接続が第１ノードと第２および第３ノードの両方との間で１つのスイッチを通して確立されている。第３ノードの音声源からの音声はスイッチの中で音声パラメータに翻訳される。スイッチ内のＴＸ（送信側）切換器（TX alternator）は第３ノードからの翻訳された音声パラメータまたは第２ノードからのデータのいずれかを交互に選択し、選択されたディジタル情報を個別ブロック内で第１ノードに送信する。第１インバンド・シグナリング・ビット・パターンがディジタル情報の個別ブロックの１つの中で、スイッチ内のＴＸ切換器から第１ノードに送信され、そのブロックの残り部分とディジタル情報の後続ブロックの中に含まれるディジタル情報が音声パラメータを表すことを示している。第２インバンド・シグナリング・ビット・パターンがディジタル情報の個別ブロックの後続の１つの中で、スイッチ内のＴＸ切換器から第２ノードに送信され、そのブロックの残り部分とディジタル情報の後続ブロックの中に含まれるディジタル情報がデータを表すことを示している。第１ノード内のＲＸ（受信側）切換器（RX alternator）で受信されたディジタル情報は最後に受信された第１または第２インバンド・シグナリング・ビット・パターンに基づいて解釈され、音声またはデータのいずれかを表すディジタル情報ブロックを音声シンク（speech sink）またはデータ・シンク（data sink）で適切に交互受信することを可能としている。
【００２１】
本発明並びに本発明のその他の目的および特長を理解するために、添付図を参照して次に以下の説明を行う。
【００２２】
（好適な実施例の詳細な説明）
次に図２を参照すると、ここにはディジタル・セルラ無線システムに関する本発明のシステムの特定の実施例のブロック図が示されている。本発明は此処ではＧＳＭ全速音声トラヒックチャンネルをただ１つの考えられる例として説明されている。しかしながら、音声およびデータの切換交換を容易にするためのＴＦＯ類似機能を使用する本技術は、例えばＧＳＭ半速コーデック（ＨＲ）、ＧＳＭ強化全速コーデック（ＥＦＲ）、米国ＴＤＭＡ標準コーデック（Ｄ−ＡＭＰＳ）、日本ディジタル標準（ＪＤＣ）コーデックおよび提案されているＧＳＭ−ＡＭＲのコーデック・ファミリーの様なその他のコーデックおよびシステムに簡単に変換可能である。これらのコーデックの各々は、異なる正味ビット速度（保護されていない音声パラメータのビット速度）と、同様に異なる総ビット速度（適切な前方エラー訂正を行った後の無線チャンネル上で送信されるビット速度）を有するはずである。加えて、従来２０ミリ秒である音声パラメータの１ブロック（音声フレーム）内で符号化された音声信号の量もまた異なる場合、例えば１０ミリ秒、もある。
【００２３】
図２には、第１移動局３１から空気インタフェースと固定ネットワークを通して第２移動局３２への送信例が示されている。第１移動局３１は音声符号化器３３とチャンネル符号化器３４とを含む。符号化された音声パラメータは毎秒約１３Ｋビットで空気インタフェース３５上をＴＦＯモードで動作している固定ネットワークに送信される。ブロードキャスト音声パラメータは基地トランシーバ局３６で受信され、これはチャンネル復号器３７および音声復号器３８を含む。固定ネットワークはＴＦＯモードで動作しているので、音声復号器３８は音声パラメータが復号されないようにバイパスされ、代わりに固定ネットワークを通して毎秒１３Ｋビットで透過的に通される。固定ネットワーク４０は、広範なマルチメディア・アプリケーション４１を提供するはずの、多くのその他のノードに接続できる可能性を含む。これらのノードは複数のサーバを含み、その上で複数のアプリケーションが実行されて、例えば音声制御呼転送、音声合成ｅメール復元、同時ファイル転送および音声相互作用、ビデオ会議およびその他のサービスなど、同一通信リンク上で音声とデータの交互送信を必要とするものを提供する。固定ネットワーク４０はまた別の基地局機器４２に接続されており、これはまたＴＦＯモードで動作する音声符号化器４３とチャンネル符号化器４４を含む。再び、固定ネットワークはＴＦＯモードで動作しているので音声符号化器４３はバイパスされ、ネットワークを透過的に通された符号化された音声パラメータは符号化器４３を透過的に通過しチャンネル符号化器４４に送られる。チャンネル符号化された信号は空気インタフェース４５を経由して第２移動体３２に送信され、これはチャンネル復号器４６と音声復号器４７を含む。次に音声信号は第２移動体３２の拡声器に引き渡される。
【００２４】
先に説明したように、固定ネットワーク４０がＴＦＯモードで動作している際には、音声復号器３８および音声符号化器４３は共に不能化またはバイパスされて、符号化された音声パラメータが固定ネットワーク４０を透過的に通過して別の移動体３２で復号されるようにしている。
【００２５】
図２に図示されるように２つの加入者局間の移動体から移動体への呼の場合、一度ＴＦＯ呼が移動体加入者局で確立されると、通信リンクの両端、すなわち移動局３１および３２は、２６０ビットの音声パケットを２０ミリ秒毎に送信し、双方向で毎秒１３Ｋビットの送信容量を提供することが可能である。この送信容量がどの様に使用されるかは個々のアプリケーションに依存する。通常の場合、この容量は２つの移動局３１と３２の間で音声パラメータを送信するために使用される。
【００２６】
１つまたは複数の２６０ビット音声パケット・インバンドをある特定のビットパターンで生成することにより、アプリケーションの一方の端はもう一方の端に、そのパケット内に含まれるビットの意味がどの様に解釈されるかを信号通知することが出来る。従って、符号化された音声パラメータを表す代わりに、各々の２６０ビット音声パケットが音声以外の情報を含むように定義することも可能である。例えば、任意の型式のディジタルデータを、パケット内に含まれるデータの性質を指定するインバンド信号に続いて、パケット内に含むことも可能である。データとしてのパケットの送信および解釈は、音声パケットの内容を再び従来型音声パケットとして解釈するような遷移を示すインバンド・シグナリングを含む最終データ・パケットが発生するまで継続する。このパケットの内容の意味の切換は特定アプリケーションの制御の下で必要な回数繰り返すことが可能である。もちろん、この動作モードにおいて、音声送信はデータ・パケットがデータ送信として使用される限り中断される。
【００２７】
インバンド・シグナリングの中で使用されデータ・パケットに適用される解釈を定義する「マーキング・パターン」は十分に長くして、通常の音声送信中にはほとんど生じないようにしなければならない。統計的に、例えば典型的に８０から１００ビットの長さのインバンド・シグナリング・マーキング・パターンを使用すると、通常の音声送信中に認識可能なパターンが発生する機会を最少にするのに十分である。パケットのインバンド・マーキング用に１００ビットを予約するという単純な定義を仮定すると、別の１６０ビット（パケット毎に全部で２６０ビットの残り）がそのパケット内での別のデータ送信用に残されるはずである。アプリケーション特定の設計および実施に際しては、１６０ビット・ブロック内のこれらのデータのみをそのシーケンス内のデータ送信として、次のパケットを再び通常の音声に戻すことも可能である。これに代わって、インバンド信号に続く全てのパケットもまたデータ・パケットとしてそれらの各々のパケットの全２６０ビットをデータ送信用として、システムを再び音声送信に切換戻すことを示す別のインバンド信号マーキング・ビット・パターンを含む最終データ・パケットが出現するまで送信する事も可能である。
【００２８】
此処ではＧＳＭ−ＦＲ符号化器は２０ミリ秒ブロック毎に２６０ビット・パケットを生成する例として使用されているが、別の符号化器の例は下記の表１に示すように異なる総および正味ビット速度を生成する。更に、既存または将来開発されるであろうその他の符号化器は、正味および総ビット速度が異なっているであろう、従って此処で説明されている技法は、シグナリングおよびデータ転送で使用されるビット数に関して調整が必要である。しかしながら本発明の基本原理は実際の数には影響されない。
【００２９】
【表１】
0004365029.tif 000002
【００３０】
次に図３を参照すると、此処には本発明の１つの特徴を実現する移動局（ＭＳ）からサーバへの完全送信チェインの場合の１例のブロック図が示されている。ノード間の双方向トラヒックの場合、接続の両端が音声符号化器と復号器を含み、２つのノード間の接続がディジタル的に透過であることが重要である。もちろん、ただ１方向のみの音声およびデータ・トラヒックが実現できるアプリケーションに対して、接続の音声発信元は音声符号化器を含み、接続の音声終了端は音声復号器を含みまたそれらの間の接続はディジタル的に透過でなければならない。
【００３１】
図３に示されるように、移動局６１はデータ符号化器６２と音声符号化器６３を含み、それらは共にＴＸ切換器６４とチャンネル符号化器６５に接続されている。チャンネル符号化器からの変調出力信号は無線周波数で空気インタフェース６６を通って基地トランシーバ局６７へ送信される。基地トランシーバ局はチャンネル復号器を含み、これはネットワーク・インタフェース６９を通して、タンデム・フリー操作トランスコーダ兼速度調整ユニット（ＴＦＯ−ＴＲＡＵ）７１内に含まれるＴＦＯ送信機（ＴＦＯ−ＴＸ）７０に接続されている。ＴＦＯ−ＴＲＡＵ７１の出力はネットワーク・インタフェースを通して、ネットワークに接続されているマルチメディア・サーバ（ＭＭＳ）７３に送られる。ＭＭＳ７３はＲＸ切換器７４を含み、これはデータ復号器７５と音声復号器７６の両方に接続されている。これによりＭＳ６１からＭＭＳ７３への経路が完成し、その上を音声および音声がＭＳからＭＭＳへ１つの呼の間の異なる時刻に通過する。
【００３２】
同様に、ＭＭＳ７３は音声符号化器７７とデータ符号化器７８を含み、これらはＴＸ切換器７９に結合されている。切換器からの信号はネットワーク７２を通ってＴＦＯ受信機（ＴＦＯ−ＲＸ）８１に送られ、そこからネットワーク６９を通って、基地トランシーバ局６７およびチャンネル符号化器８２に送られる。信号は次に基地トランシーバ局から空気インタフェース６６を通って移動局６１のＲＸ切換器８４に接続されているチャンネル復号器８３の中に送られ、このＲＸ切換器は続いてデータ復号器８５および音声復号器８６に接続されている。これによってＭＭＳ７３からＭＳ６１への経路が完成し、その上を音声並びにデータが共にＭＭＳからＭＳへ１つの呼の間の異なる時刻に移動する。
【００３３】
先に説明したように、ＭＳ６１内のＴＸ切換器６４およびＭＭＳ７３内の７９の各々は、ＧＳＭ−ＦＲコーデックの例では、ＰＣＭオクテットの２つの最下位ビット（ＬＳＢ）をＴＦＯフレームの２ビットで置き換えるように働く。例えば、従来技術の図１を参照すると、アップリンク内で音声復号器１１とＴＦＯ−ＴＸ１２はそれらの出力をＴＸ切換器６４と同等の置き換えユニット１３を通して接続されている。ＴＦＯ動作中のシステムでは置き換えユニットはＰＣＭオクテットの２つの最下位ビットをＴＦＯフレームの２ビットで置き換える。情報経路が選択的にＴＦＯモードに設定されている場合、ＴＦＯ−ＴＲＡＵはネットワークを通る全経路を、ネットワークを通る音声またはデータの何れに対してもディジタル的に透過とする。
【００３４】
図４に図示されるように、ＧＳＭ−ＦＲコーデックを含むシステムに関連する２６０ビット・パケットのシーケンスが図示されており、その中でシーケンスの第１パケットはインバンド・シグナリング・パターン５１を含み、２６０ビット・フレームの残りの１６０ビットはデータを含む。パターン５１はそのパターンに続き、更に別の指示が受信されるまでの送信の全てがデータを含むことを示している。従って、ブロック５２の１６０ビットはデータであり、ブロック５３の２６０ビットも同様である。次のフレーム５４はインバンド・シグナリング・パターン５５で始まっており、これはそのパターンに続くディジタル情報が更に別の指示が来るまで音声であることを示しており、従ってブロック５６の１６０ビット、同様にブロック５７の２６０ビットは音声を含む。
【００３５】
２６０ビットの全てが等しくビット・エラーに対して良好に保護されているわけでもなく、また音声に対して使用されている保護はいくつかのデータ・アプリケーションに対して十分では無いので、別のチャンネル・エラー保護が２６０ビットの内側に必要である。従って、別の二分の一速度従来型符号または特定アプリケーション向けに最適化されたその他の技術の様な、前方エラー訂正（ＦＥＣ）を使用することが出来る。これに代わって、自動繰り返し要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request）プロトコルおよびそれに類似のエラー保護も使用することが可能であるが、しかしながらこれは完全に特定のアプリケーションにゆだねられており、本発明の特定の技術に依存するものではない。
【００３６】
多くのアプリケーションに対して、１８２個の良好に保護されたビット内の二分の一前方エラー訂正（ＦＥＣ）技術と７８個の非保護ビット（全速度符号化の場合）内の四分の一速度ＦＥＣで十分であり、結果として２０ミリ秒フレーム毎に約９６ビットまたは毎秒４．８Ｋビットのデータ速度が得られる。この符号化を使用することによる遅延は各方向で９０ミリ秒程度である。
【００３７】
ＴＦＯは１つの呼全体の期間内で希望するモードに切り換えられることに注意されたい。しかしながら、ＴＦＯが透過モードの時、本発明による高速切換が各方向に対して別々に実現でき、これはＴＸ切換器から送信される先に説明したインバンド・シグナリング・パターンの制御の下で関連するＲＸ切換器によってなされる。
【００３８】
ＴＦＯ動作は、基地サイト制御装置（ＢＳＣ）または移動通信交換局（ＭＳＣ）の何れの仲介を受けることなく、どちら側からも通信を開始できることに注意されたい。使用されている端末または終端ノードは全て、移動局（ＭＳ）、ＰＢＸ、サービス・ノード、ＩＳＤＮ電話機、ＩＰ電話機および多くのその他の端末の組み合わせとすることが出来る。各々の当事者はＴＲＡＵをそれぞれ各々の方向に対して次の可能なモードのいずれかで独立して制御する事が可能である。すなわち、（ａ）音声符号化／復号化動作または（ｂ）ＴＦＯまたは使用者データに関してディジタル的に透過にする、のいずれかのモードである。
【００３９】
透過の場合は、毎秒１３ＫビットのＧＳＭ−ＦＲデータが変更されずにネットワーク基本的施設で提供される毎秒６４ＫビットのＰＣＭチャンネル上で各々のＰＣＭオクテットの２つのＬＳＢを使用して送信されるか、またはその他の任意の透過ディジタル・データ・チャンネルで送信される。従って完全な透過ディジタル接続が確立される。移動局から移動局への接続の場合、ＴＲＡＵが両方とも切り離されている標準ＴＦＯの場合、端末は透過的に符号化音声とデータ交換を交互に通信する事が可能である。
【００４０】
例えば、移動体加入者に利用可能な多くのマルチメディア・アプリケーションを実施する際に特に有用な、移動局（ＭＳ）とサービス・ノード（ＳＮ）との接続の場合、音声はＭＳとＳＮの内部でのみ符号化／復号化されてＴＲＡＵの中では行われず、此処でも両方の当事者は交互にデータおよび符号化された音声を送信することが出来る。これはサービス・ノードが送信ネットワークに対してディジタル接続を有することを必要とする。
【００４１】
移動局とＩＰ電話機の場合、音声はＴＲＡＵ内では符号化／復号化されない。むしろ、両方の端末で同じコーディングが使用されている場合は音声はＭＳとＩＰ電話機の中でのみ符号化される。この構成で音声とデータの交互送信が可能である。
【００４２】
先に図式的に示された２つの当事者のこの関係に加えて、いくつかの当事者が本発明の原理を用いて同一接続に参加することが可能である。例えば、単一の端末をそのサービス・ノードを経由して、そこに多数の別の当事者が接続できる第２サービス・ノードに接続することが出来る。
【００４３】
次に図５を参照すると、此処には本発明のシステムの１つの実施例が動作する方法を示す流れ図が示されており、例として１方向のみへのディジタル情報の送信が図示されている。９１に於いて、移動局が例えばネットワーク基本的施設内に含まれるサービス・ノードに接続する。９２で、サービス・ノードまたは移動端末のいずれかがタンデム・フリー操作（ＴＦＯ）への切換を指示する。９３で端末またはノードの１つがインバンド・シグナリング・ビット・パターンの中でディジタル情報の型式、すなわち音声または特定のデータ片、を示す指示を送信し、これはその端末またはノードから他へ送られる。９４でディジタル情報が送信され、９５で他の端末で受信される。９６で、受信端末はインバンド・シグナリング・ビット・パターン内の指示から受信されたディジタル情報の性質を決定し、９７でその指示が音声用の場合その情報を音声として処理し適切に応答する。９８で、システムは情報を指示に基づいてデータとして解釈し、それを適切に処理する。その後、システムは９３へ戻り、もう一方の端末またはサービスノードは別のビット・パターン指示と続いてディジタル情報を送り、実施される特定のアプリケーションの処理手順に基づいて実行する。
【００４４】
次に図６を参照すると、此処には本発明の別の特徴を組み入れた実施例を表すブロック図が示されている。図６は２つ以上の端末を含む通信システム内で音声およびデータ送信を切り換えるためのシステムを示す。先に図１−５に関連して説明した本発明の実施例において、２つの端末は互いに２つの加入者間のマルチメディア・アプリケーションで必要とされる音声およびデータ符号を交互に使用して通信していた。図６の実施例では、３当事者通信が図示されている。通常旧電話サービス（ＰＯＴＳ：Plain Old Telephone Service）に従って動作している、加入者Ａは加入者Ｂに電話を掛け、これは移動無線端末ＭＳとラップトップ・コンピュータＰＣの両方と通信している。この呼は図式的に公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）とＧＳＭネットワークを経由して設定されており、このネットワークは移動体通信交換局（ＭＳＣ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）および矢印１０１で示される無線空気インタフェースを含む。ラップトップ・コンピュータＰＣ２で通信している第３加入者Ｃは、Ｅメール・メッセージを加入者Ｂに送信し、このメッセージはＭＳＣ内のバッファに格納されてＢに配信される機会まで待機する。Ｅメール・サービスはＭＳＣ内にプログラムを含み、これは全てのＥメール・メッセージを加入者Ｂが呼び出されるかまたは別の加入者を呼び出す期間の間に好適にパックグラウンド・データとして送信するように命令されている。その様な呼が予め定められた時間の間に発生しない場合に限って、Ｅメール・サービスはそのＥメール・メッセージを配信するように加入者Ｂに専用の呼を設定するようにプログラムされている（例えば、Ｅメール・メッセージを発した当事者によって指定されても構わない）。従って、指定された時刻に３当事者通信が加入者Ａ，ＢおよびＣの間で実施され、ここで１つの通信は実時間音声接続で別の独立した通信は、第３加入者Ｃを含んだ格納および転送接続である。本発明のこの３当事者実施例の１つの特長は、そうしない場合には使用されなかったはずの接続時間を利用するという経済的な特長の他に、彼／彼女が他の誰かと電話で話している間に加入者に接続出来る可能性があると言う点である。
【００４５】
図７は図６の実施例に関する図式的詳細を表すブロック図であり、加入者ＡおよびＣから加入者Ｂへのアップリンク接続のみを示す。加入者Ａからの音声は、音声の８ビット・サンプルとしてパルス符号変調（ＰＣＭ）で送信される。これらのサンプルはＭＳＣ内でブロックＴＦＯ−ＲＸに切り換えられ、これは８ビットＰＣＭ符号を、８ビットＰＣＭワードの２ビットのみを占めるＧＳＭの空気インタフェース符号に翻訳する。各々関連する２ビットと不使用の６ビットを含む、８ビットＰＣＭワードは８ビット・ワードを取り扱うスイッチを通して再び送信される。そこから音声情報はこの音声情報とＥメール・データの間で切り換えるブロックに入り、この切換はアップリンク接続が音声送信で使用されていない期間中に実施される。これは下記のように実施される：ＴＸ切換器は音声が存在しない時を検出し、特別なユニーク・パターンＰ１を、先に説明したように、データ・バッファから取り出されたＥメール・データのヘッダとして送信する。これに代わって、ＴＸ切換器は異なる特別なユニーク・パターンＰ２をヘッダとして送信し、続いて音声符号を加入者Ａから送信する。特別なユニーク（インバンド）パターンＰ１およびＰ２は、ＲＸ切換器に到着したデータを音声シンクまたはデータシンクに応用可能なように切り替えさせる。送信は、図７のブロック図から分かるようにＴＸ切換器からスイッチを通してＢＳＣ（図示せず）、チャンネル符号化器を含むＢＴＳに行き、ＧＳＭ空気インタフェース１０１経由で端末Ｂに送られる。ＴＦＯ−ＲＸは符号翻訳で要求された際に接続で使用されることの出来る機器グループの一員である。加入者Ａが移動無線端末を持っている場合、符号翻訳従ってＴＦＯ−ＲＸは不要であり、ＡからＢへの接続はスイッチを一度のみ通って送られる。
【００４６】
ＴＦＯ−ＲＸは呼全体の期間に渡って選択されたりまたは選択されなかったりするが、音声およびＥメール・データの選択はより高速で１つの呼の間に多数回発生することを注意されたい。図６および７の簡略化されたブロック図は音声およびＥメールを切り換える１つの可能な実現方法を示している。しかしながら、多くの変形が可能であり、例えばＥメール・メッセージが加入者Ｂに送信されるまで格納されるサービス・ノードも使用できる。これはＥメールを固定場所に格納するという特長を有し、一方使用されるＭＳＣは移動中の加入者Ｂによって変化する場合がある。これらの変更は当業分野で知識を有する者には容易に理解されるので更に説明する必要は無い。
【００４７】
個別のアプリケーションが情報パケットをどの様に使用するかを、固定ネットワークの接続を変更せずに決定するので、本発明のシステムはネットワーク管理者の影響または協力を得ずに実施できることに注意されたい。本発明は、希望するサービスに応じて多くの新たなアプリケーション用に全体として開放的なインタフェースを提供する。
【００４８】
本発明の方法および装置の好適な実施例を添付図に図示し、先の説明の中で説明されてきたが、本発明は開示された実施例に制限されるものでは無く、多数の再構成、修正変更および置き換えを添付の特許請求の項で定義されている本発明の精神から逸脱することなく出来ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、ＧＳＭディジタル・セルラ・システム内の移動体から移動体への呼の中でタンデム・フリー操作（ＴＦＯ）を取り扱うための機能要素の従来技術による参照モデルのブロック図である。
【図２】  図２は本発明に基づき、ディジタル無線リンクを含む通信システム内で音声およびデータを交互に送信するためのシステムの１つの実施例のブロック図である。
【図３】  図３は本発明の別の特徴を実施する、ＭＳとサーバとの相互接続を行う完全な送信チェインの１例を図示するブロック図である。
【図４】  図４は本発明に基づく音声およびデータの交互送信の図式図である。
【図５】  図５は本発明に基づく方法の１つの特徴を示す流れ図である。
【図６】  図６は２つまたはそれ以上の端末を含む通信システム内で音声およびデータを交互に送信するためのシステムの更に別の実施例のブロック図である。
【図７】  図７は図６に図示されたシステムの更に詳細を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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