JPS63272151A - 減損され、バンド幅制限されたアナログチヤネル全体にわたつて使用するために最適化された通話及びデ−タマルチプレクサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り来上例五朋立互 本発明はアナログ通話及び変調されたデータの同時伝送
のための装置及び方法に関し、このような装置及び方法
は（最高に確かなデータ伝送処理量を達成する意味で）
減じられ、帯域幅制限されたアナログチャネル又はこの
ようなチャネルのデジタル表示全体に及ぶ使用のために
最適化さ４する。

１権止頒 正規の周波数分解は４０−４０００Ｈｚ以」二の成分を
示すが、これらの成分の総エネルギーは実質的に４００
０１１Ｚ以下の周波数成分中に見られるものよりも小さ
い。

この理由で、ここでなされるように、０〜４０００１１
７゜の伝送バンド幅をもつアナログチャネルは制限され
ないと考えるのが普通である。４１Ｆ域幅制限の最も一
般的原因は、アナログ伝送チャネルプロバイダーによる
フィルタリングステージの使用である。

このフィルタリングは周波数分割多重送信技術を用いる
アナログキャリア又は時分割多重送信技術を用いるデジ
タルキャリアにチャネルを多重送信する前に、チャネル
装置内で実行される。結果は位置決めを伴う０〜４０−
４０００Ｈｚの高及び低フリンジ中の周波数依存減衰と
なり、チャネルプロバイダーのフィルタリング袋口の選
択とチャネル上の多重送信ステージ数に依存するチャネ
ルロールオフ作用の結果の急勾配となる。チャネル減損
はこのフィルタリング処理の自然な結果で、周波数依存
遅延となり、それはデータ信号の遅延差にひずみを引き
起こし、また、フィルタロールオフ周波数領域で最も強
く示される。アナーロクチャネルに共通するもう１つの
減損は誘導電力線としばしば０〜３００Ｈｚの周波数イ
；トに存在する電話信号ノイズである。アナログチャネ
ル減損及びイ；ｙ域幅制限の影響はここに記載した従来
技術の通信及びデータマルチプレクサのデータ処理量能
力を限定した。

アナログチャネル全体にわたる通話及びデータの同時伝
送のための現在ある手段は、いくつかの種類に分かれる
。

１つの種類はデータ伝送のために通話内に無音部分を用
いるが、別のものは通話そのものをデータを変調するキ
ャリアとして用いる。もう１つの試みは、受信器によっ
て行われる伝送ひずみ複合信号から各成分の分離ととも
に、データ信号を音声信号に重ね合わせることである。

更にもう１つの試みは、データエネルギーを聞き手には
間こえなくなる広がったスペクトル型に分配することで
ある。

本発明が属する方法の種類は、分ｍ周波数サブバンドを
指定された通話及びデータ信号を伴っての有効な帯域幅
の周波数内での分配に関するものである。

この種類の従来技術では、アナログ伝送チャネルが公衆
電話通信網の自局ループ部分であときの音声周波数帯の
十分上にあるデータ伝送のための方法が米国特許第４，
３０２，６２９号（発明者　Ｊ、Ｄ。

Ｆｏｕｌｋｅｓその他、１９８１年１１月２４日発行）
に開示されている。このような試みは○〜４０−４００
０Ｈｚの周波数領域を十分上まわる帯域幅を必要とし、
それ故、これらの手段はロードされた自局ループと名づ
けられたものによって示された帯域幅制限されたチャネ
ルには不十分である。これらのループは概して１８．０
００フイート（約５４８６．４ｍ）以上の長さで、２２
００〜３２００　ｆｉｚの範囲での周波数応答を改善す
るために負荷コイルと呼ばれるインダクタが取り付けら
れた回路である。このようなループは周波数をおよそ３
７−４０００Ｈｚ以上激しく減衰させ（Ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎｓＳｙｓｔｅｍｓ　ｆｏｒＣｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ、　　Ｂｅ１ｌ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅＬａ
ｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　ｐｐ、２２４−２２６）、アメ
リカ合衆国公衆電話通信網の全ての自局ループのほぼ２
０パーセントを構成する。　従来技術における別の試み
は、Ｏから２−４０００Ｈｚの間の周波数を使用し、２
００〜３００ビット毎秒（ｂｐｓ）のデータ伝送量を生
み出す単一キャリア変調構成を使用する。この方法の欠
点は単一キャリア伝送が使用されるサブバンド全体にわ
たる複合ノイズに敏感であるということで、この場合６
０Ｈｚ及び１８０Ｈｚのノイズを誘導するパワー装置（
１３ｃｌｌ　陀畦憇Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａ
ｌ、Ｖｏｌ、６３゜Ｎｏ、５．ｐｐ、７７５−８１８）
が信号のひずみを引き起こす。

このひずみはキャリアの情報伝達能力を制限し、比較的
低いデータ量となる。更に欠点として、２−４０００Ｈ
ｚ以下の周波数は有効でないか又は長距離公衆電話通信
網リンクで激しく減衰する（ＢＳＴＪ　Ｖｏｌ。

６３、Ｎｏ、５．ｐｐ、７７５−８１８）　−従来技術
における同様の試みが米国特許第４．Ｏｌｌ、４０７号
（発明者Ｎ、Ｄｉｓａｎｔｉ及びＦ、Ｏ５ｌ：ｃｒで１
９７６年２月２６日発行）に開示されており、その中で
２９−４０００Ｈｚを中心にした１−４０００Ｈｚ帯域
中に単一データキャリアが使用されている。この場合に
達成されるデータ量は、データ帯域幅を２−４０００Ｈ
ｚに倍増することで５００ｂｐｓが可能であるという証
拠をもって２５０ｂｐｓである。この低いデータ量は単
一キャリア変調組織でより広いサブバンドを使用するこ
とができない結果で、それは、このような広いバンドは
周波数依存減衰及び群遅延（１’１ＳＴＪ　Ｖｏｌ、６
３．Ｎｏ、９．ｐｐ、２０５９−２１１９）を受けやす
く、単一キャリア変調はこのような減損に敏感だからで
ある。

従来技術の３番目の試みは米国特許第４，５４６，２１
２号（発明者Ｊ、Ｃｒｏｗｄｅｒ、Ｓｒ、で１９８５年
１０月８日発行）に開示されており、それは、公衆ｆＩ
１話網であって、０〜８００　ｔｌ　ｚが通話のために
、そして８００１１７．及びそれ以上がデータのために
用いられるものの使用に関する。この組織の欠点は第１
に、音声伝送のために与えられた厳しく制限された帯域
幅のために通話品質が非常に粗末であること、第２にＤ
　Ｔ　Ｍ　［？（二重トーン多周波）呼出し４８号トー
ン（８−４０００ＨｚｆｌｉｌＪ限を測る）が可能であ
るために全帯域幅アクセスを与えるスイッチング手段が
使用されねばならない。

２」ＵｌＬ回 周波数分割多重送信技術を用いる通話及びデータの同時
伝送に関する前記の困難のために、本発明の目的は、帯
域幅制限されたアナログチャネル全体にわたる優れた性
能又はこのようなチャネルの表示を提供するアナログ通
話及びデータの同時伝送のための装置と方法を提供する
ことである。

この点については、このような帯域幅制限アナログチャ
ネルでの通話及びデータ伝送の双方に有効な全ての帯域
幅を決定するための手段を提供することが本発明の目的
である。

更に本発明の目的は２つのデータサブバンドの１つ又は
双方で成功したデータの伝送のための手段を提供するこ
とであり、前記サブバンドの１つは上方有効チャネル４
ｉＦ域端に接し、もう一方は下方有効チャネル帯域端に
接し、どちらのサブバンドにも共通の誘導ノイズの減損
、減衰及び群遅延があることがある。

本発明のもう１つの目的は、各ユーザーが好みに従って
通話品質とデータ処理量の最適な組合わせを得るための
手段を提供することである。音声品質がユーザーの主要
な好みであるという１つの制限において、本発明の目的
は音声サブバンドを予め選択するための樋溝の提供であ
る。データ量がユーザーが優先する好みであるという１
つの制限において、本発明の目的はユーザーのデーター
量の選択のための機構の提供である。この状況で、通話
及びデータマルチプレクサはデータサブバンドの幅又は
要求されたデータ紙の維持に必要なサブバンドの決定を
する。これら２つの制限の中で、本発明の目的は音声品
質とデータ量についてのユーザーの相対的重みづけの通
話及びデータマルチプレクサの通知のための樋溝を提供
することであり、また、Ｐ＆溝であってそれを通じて音
声サブバンドの配置におけるこの情報に通話及びデータ
マルチプレクサが応答する機構を提供することである。

更に本発明のもう１つの目的は、アナログチャネルが公
衆電話通信交換回線網である場合、バンド交換すること
なく、全ての正規の電話網信号の減損のない伝送を提供
することである。

本発明のもう１つの目的は選ばれた実施例において、通
信コール配置の検知のための手段を提供し、コールがな
い場合において、全有効周波数ＩＦ域上のデータ伝送に
自動的に交換する手段を提供することである。

更に本発明の別の目的は、帯域幅制限されたアナログチ
ャネルが、１つの場合には加入者ステーションと中央局
との間のロードされた（又はロードされていない）自局
電話ループであってもよく、また別個の場合、普通の公
衆電話通信交換回線網でよい実施例を提供することであ
る。後者の場合、本発明の目的は帯域幅制限アナログチ
ャネルとして、このようなチャネルのデジタル表示を含
めることで１例えばパルスコード変調（ＰＣＭ）又は適
応差動パルスコード変調（ＡＤＰＣＭ）で、公衆電話通
信回線網内にあるものである。

ｌ岬件監斐 本発明は以下の方法で前記の改良を提供する。

通信及びデータマルチプレクサ伝送ＪＥ　Ｊｆｔはアナ
ログ伝送チャネルによって接続される一対のマルチプレ
クサユニット（ローカル及び遠方と示されてもよい）か
ら成る。各マルチプレクサはチャネルに接続するための
ポートに加え、２つの付加ポートを有し、そのうちの一
方は通話用、もう一方はデータ用である。

アナログチャネルが公衆電話通信交換回線網である実施
例において、ローカル及び遠方ユニットはどちらも同じ
ものであり、加入ユニッ１−として示される。

アナログチャネルがロードされた（又はロートされてい
ない）ローカルループである実施例において、遠方ユニ
ットが電話会社中央局に置かれ、中央局ユニットとして
示される。この場合、データポートは電話会社データサ
ービスユニツ１−に接続され、通話ポートはｆｆ１話会
社音声スイッチに接続され、小信号感知及び加入者と中
央局との間の違いの繰返しがあり、以下で詳しく記載す
る。

各通信及びデータマルチプレクサはそれ白体貼−のユニ
ット内で３つの基本的機能構成要求から成る。

第１の要素はマルチキャリア・マルチモード・アンサン
ブルモデムであり、１９８５年５月２０日に出願された
米国特許出願第０６−７３６　、２００号”Ｅｎｓｅｍ
ｂｌｅＭｏｄｅｍ　　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　　ｆｏｒ　
　Ｉｍｐｅｒｆｅｃｔ　　　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
Ｍｅｄｉａ″′　（本発明の譲受人に譲渡されている）
に記載されている。出願番号第０６−７３６．２００号
は米国特許庁の特許審査手続マニュアルのセクション６
０８．０１（Ｐ）の規定にしたがって１本出願に参考と
して組み入れである。出願番号第０６−７３６　、２０
０号に詳しく記載されているように、この構成要素は０
から４０−４０００Ｈｚの周波数範囲にわたり一様に７
．８１２５Ｈｚ雌して置かれた５１２の可能な信号キャ
リアの伝送に対するアナログチャネルの応答を個々に決
定する能力を提供する。この能力は有効なアナログチャ
ネル？ｉＦ域幅の通話及びデータマルチプレクサによる
決定のための機構を提供する。更に、アンサンブルモデ
ムは、キャリアを選び、各々に使用される変調組織が達
成された全体にわたるデータ景が最大にされるようにア
ンサンブルモデムの許容される伝送パワーを最善に配置
する能力を有する。

この選択手順は各キャリアによって経験されたバックグ
ラウンドノイズ及び伝送損失に基づいており、それ故、
もし、伝送のためにそのようなマ；Ｆ域が選ばれるなら
ば、低周波数サブバンド内の誘導されたパワー装置ノイ
ズに適するであろう。アンサンブルモデムのキャリア変
調によるキャリアは低及び高周波数サブバンドの双方に
おける周波数依存減衰のための付加的補償を可能にする
。最後に関連するガードタイ１１　を伴う長いシンボル
周期変調が周波数依存群遅延に鈍感な伝送をさせる。

アンサンブルモデムのこれらの特徴と共に、データ伝送
に関する本発明の優れた性能を提供する。

通信及びデータマルチプレクサの第２の基本的要素は、
通信及′びチャネルポートインターフェイス並びに音声
及びデータバンドパスフィルタからなる。通信及びチャ
ネルインターフェイスは電話産業で使用される標準的ハ
イブリット回路である。

フィルタステージが音声サブバンドの下端及び上端の位
置を決定する。（ただ１つのデータサブバンドが存在す
る実施例において、限定されるべきただ１つの音声周波
数がある。それらの目的は伝送及び受信で音声とデータ
エネルギーを分離し、ｊφに通話受信状態でデータ伝送
インターフェイスがないことを保証することである。選
ばれた実施例で、これらのフィルターエツジは通話伝送
のためのサブバンドを選択する能力を提供して、ユーザ
ーによってデータポートを通じて制御されてもよい。

通話及びデータマルチプレクサの最後の基本構成要素は
、使用するアナログ伝送チャネルが標準的公衆電話通信
交換回路網である環境に存在する信号に全く減損させな
いことを確実にすることが要求される回路要素から成る
。これらの回路要素は加入者ユニツｉ・に関し、通話ポ
ート（この環境ではテレフォンポート）でオン及びオフ
フック状態を検知し、チャネルポートでリンギング（ｒ
ｉｎｇ−ｊ、ｎｇ）電圧とループバッテリを検知するよ
うに設計されている。それらはまた、テレフォンポート
でループバッテリとリンギング電圧を再生し、チャネル
ポートでオン及びオフフック状態を再生するようにも設
計されている。（中央局ユニットがある実施例に関して
、全ての検知及び再生機能が働くポートでは逆になる。

）この最後の基本的で機能的な要素はまた。オフフック
検知回路を通じて音声呼出しが行われているかどうか決
定する能力を与え、従って、全ＩＦ域幅がデータ伝送に
有効であるときは自動的にアンサンブルモデム要素に通
知する能力をも与える。

上記の構成及び特徴を有し、上記の機能に効果的な通信
及びデータマルチプレクサ装置及び方法は、更に本発明
の特別な目的を（１η成する。

本発明のその他の目的は以下の記載及び特許請求の範囲
並びに本発明の好適実施例及び本発明の原理を示した添
付図面によって明らかになるであろう。

同様の又は同じ原理を実施する別の実施例が、本発明及
び特許請求の範囲から順れることなく当業者によって使
用され、４Ｗ成を変えられる。

好ｊ」；１倣 第１図は本発明が使用される環境の一般化されたブロッ
ク線図である。

この環境には３つの主要構成要素があるにれら３つの構
成要素はローカル通話及びデータ・マルチプレクサ（１
ｏｃａｌ　５ｐｅｅｃｈ　ａｎｄ　ｄａｔａｍｕｌｔｉ
−ｐｌｅｘｏｒ）　５　、アナログ・トランスミッショ
ン・チャネル（ａｎａｌｏｇ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ　ｃｈａｎｒ＋ｅｌ）　９及びリモー１へ通話及びデ
ータ・マルチプレクサ（ｒｅ＋ｎｏｌ：ｃｓｐｅｅｃｈ
　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｏｒ）１３で
ある。

各データ・マルチプレクサは３つの通信ポートを有する
。ローカル通話及びデータマルチプレクサ５は１つのロ
ーカル通話ポート１．１つのローカルデータポート３及
び１つのローカルチャネルポート７を有する。

リモート通話及びデータマルチプレクサ１３は１つのリ
モート通話ポート１５．１つのリモー１−データポート
１７及び１つのリモートチャネルポート１１を有する。

アナログトランスミッションチャネル９は減損し、帯域
幅制限されたチャネルである。

第１図に図示された装置の動作において、通話人力及び
データ入力はローカル通話及びデータ・マルチプレクサ
５によって多重通信され、１〜ランスミツシヨンチヤネ
ル９上のトランスミッションのためにチャネルポート７
を通して出力される。

トランスミッションはリモートチャネルポートで受は入
れられ、リモート通話及びデータ・マルチプレクサ１３
によってデマルチプレックス（ｄｃ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘｅｄ）され、通話出力はリモート通話ポート１５に供
給され、データ出力はリモー１−データポート１７に供
給される。

逆に、通話及びデータはアナログチャネル９を越えてロ
ーカル通話及びデータマルチプレクサ５へのトランスミ
ッションのためにリモート通話及びデータマルチプレク
サに入力される。

ローカル及びリモート通話及びデータマルチプレクサ５
及び１３を第８図を参照して、ここで、より詳しく記載
する。

図示するためにいくつかの構成要素がローカル通話及び
データマルチプレクサ５ｔｌ目こ物理的に結合して示さ
れていたが、それらの構成要素はアナログトランスミッ
ションチャネル９が自局ル−プ電話アナログ通信路であ
るか、公衆ｆ！！話通信交換アナログチャネルである場
合に存在するにすぎないことが分かるであろう。これら
の要素はオン／オフフック検出器４３、バッテリリプリ
ケータ（ｂａｔｔｅｒｙ　ｒｅｐｌｉｃａｔｏｒ）４１
、バッテリ検出器３９及びオン／オフフックリプリケー
タ　（ｏｎｌｏｆｆ　ｈｏｏｋｒｅｐｌｉｃａｔｏｒ）
４５並びにリング検出／バイパス回路４７である。更に
、オン／オフフック検出器４３からアンサンブルモデム
（ｅｎｓｅｍｂｌｅ　ｍｏｄｅｍ）４９に伸びるデータ
リンク（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　１ｉｎｋ）５１は相
関関係が第７図に図示されている好適実施例を除いては
存在しない。

２ｔ０４ワイヤーインターフエイスユニツ１−２７及び
２９は標準ハイブリッド回路で、電話産業装置に使用さ
れ、通話ポート１及びチャンネルポート７の送信路と受
信路を分離する目的を果たす。これらのインターフェイ
スは双方向路を送信路５５と受信路５７に分離する。

第８図に示された通話及びデータ・マルチプレクサ５は
本発明の譲受人に譲渡されている、１９８５年５月２０
日に出願された係属する米国特許出願第０６−７３［ｉ
、　２００号（Ｓ、Ｎ、０６−７３６．２００）　（”
不完全送ｆａメディアのためのアンサンブルモデＡＳ４
ｉ’Ｊ造″）に図示され、開示されたアンサンブルモデ
ムを有している。

この出願（米国特許出願第０６−７３６，２００号）は
米国特許商標庁の特許審査手続マニュアル（Ｍａｎｕａ
ｌ　ｏｆＰａｔｅｎｔ　［Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ　ｒ’ｒ
ｏｃｅｄｕｒｅ）の６０８．０１（ｐ）の規定に従って
、上記のように本出願に参考として編入されている。

参考の係属出願Ｓ、Ｎ、０６〜７３６，２００の第３図
に図示されたアンサンブルモデム２６のインターフェイ
ス４６の相関関係は、本願第８図のゲインステージ５３
及び２ｔ０４ワイヤーチヤネルインターフエイス２９の
相関関係に対応する。

本願の第８図のインターフェース５３及び２９と関連し
たアンサンブルモデム４９は、係屈出１ｉ　Ｓ　、　Ｎ
　、　Ｏ６−７３６，２００の第３図の全アンサンブル
モデム２Ｇに対応する。

第８図のデジタル−アナログコンバータ４３は係属出願
Ｓ、Ｎ、０６−７３６．２００の第３図のデジタル−ア
ナログコンバータと同じであり、アナログ−デジタルコ
ンバータ５２は係属出願Ｓ、Ｎ、０６−７３６，２００
コンバータ５２と同じである。

アンサンブルモデム４９に使われる調節機４１’Ｊが係
属出願Ｓ、Ｎ、０（ｉ−７３６、ＺＯＯに詳細に記載さ
れているが、本発明中への編入のためには、いくらかア
ルゴリズムを変更しなければならず、それをここで記載
する。

アンサンブルモデム要素４９はプログラムＲＯＭ又はＲ
ＡＭ中に記憶された命令又はデータポート３からのユー
ザーの声の質及びデータ量選択のユーザー人力によって
指示されねばならない。これらの命令又は入力によって
、マルチプレクサが音声及びデータサブバンドを以下に
詳しく記載したような仕方で決定する。データ送信の間
、アンサンブルモデムはＯから４０−４０００Ｈｚの間
、７，８１２５Ｈｚの間隔の５１２個のキャリアを使用
する能力を有し、選択された音声サブ・バンド内のそれ
らのキャリアはここでは調節過程から除去されなければ
ならない。この本質はアンサンブルモデムが音声サブバ
ンド内に内在するエネルギーをデータ送信路６５に加え
ることを防ぐ、信号によって導入されるこの音声サブバ
ンド内のいかなるエネルギーも、データ帯域フィルター
３５によってシンボル変化が除去される間、変化する。

アンサンブルモデムはパイロット（ｐｉｌｏｔ）と呼ば
れる２つの特別なフィルタを使用し、その好適な位置は
およそ１４５０Ｈｚ及び１７−４０００Ｈｚである。本
発明においてこれらのパイロットは上方又は下方データ
サブバンドに動かされねばならなず、これらの帯域の有
効幅及び送信量に依存してパイロット周波数分離は減少
を必要とされる。

トレーニングシーケンス（ｔｒａｉｎｉｎｇ　５ｅｑｕ
ｅｎｃｅ）の間、アンサンブルモデムは各キャリア周波
数に存在するバックグランドノイズ及び各キャリアによ
って受ける減衰を測定する。この情報に基づいて、アン
サンブルモデムは係属出願Ｓ、Ｎ、０６−７３６　、２
００に記載されたようなウォータフィルアルゴリズム（
ｗａｔｅｒｆｉｌｌ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）に従って調
節機構（例えば２，４又は６ビツ１−）及び各有効なキ
ャリアに配分した電力を計算する０本発明において、こ
の処置は全帯域幅送信でなすよりも更に重要な役割を果
たす。これは、全帯域幅位置で有効な帯域の中央部分は
常に減損されず、キャリアに配分される電力とビットは
結果として極めて一様であるが、本発明において使用さ
れるサブハンドは制限チャネルの周辺部にあって、通常
重大な減損を受けるからである。更に、全帯域幅位置は
しばしば中央バンドのキャリア上に費やされた有効な全
電力を見、一方、使用に有効な周辺帯域のみをもつ本発
明においては、トレーニングシーケンスが制限帯域上で
有効な全帯域幅のより詳細なｄ１１１定を提供する。

音声の質及びデータ量に関するユーザーの選択に応答す
る手段を提供するために、アンサンプルモードのための
トレーニングシーケンスがいくつかの方法で増加されね
ばならない。ユーザーの選択情報は、マルチプレクサ・
データポートを介して入力された後に中間データメモリ
ーに記憶される。

発信又は応答マルチプレクサのどちらかを含む選択命令
がサブバンド選択を制御することを許容することは可能
であるが、この記載についてローカル通話及びデータマ
ルチプレクサであると仮定される発（ｉモデムと共にあ
ることを制御すと仮定する。呼出し発信では、応答モー
ドがローカルユーザーの選択情報に従って応答するかど
うか内部データメモリーの点検によって発信モードが決
定される。この場合、実行されたトレーニングシーケン
スはユーザーの選択情報を記憶して残存するものに依存
する。ユーザーが特別な音声サブバンドを求めるとき、
トレーニングが正規の仕方でこのサブバンドの外側で行
なわれる。もしも、ユーザーが特別なデータ量を望むな
らば、一連のトレーニングシーケンスが実行され、期待
されるデータ量及び音声サブバンドに関する内部テーブ
ルから得られる音声サブバンドの選択から始まる。デ−
タ景がユーザー指定許容差内で選択されたデータ量に等
しいデータ量に達するまで、又は全ての帯域幅が有効に
なるまで、又はアナログチャネルが公衆電話通信交換回
線網チャネルで、全ての（ｊ）域幅が有効で全電話網信
号の減損していない送信と一致する有効な全一１１Ｆ域
幅が達成された所望のデータ量なしに割り当てられる場
合、トレーニングは予め定められた増加量でより大きい
か又は小さい音声帯域で繰り返される。後の場合、ユー
ザーはマルチプレクサデータポートによって、データ量
の要求をリサブミット（ｒｅｓｕｂｍｉｔ）することを
要求される。

最後の場合、ユーザーは予め定められた範囲内で単一の
値の入力によって音声の質及びデータ量に対するユーザ
ーの相対的選択が与えられる。

（例えば、データ量全体にわたる音声の質の選択を示す
より大きな整数をもった。０から１０の間の整数、）こ
の場合、トレーニングは選択値及び音声サブハンドに関
する内部データテーブルの点検によって決定される音声
サブバンドの外側で実行される。

もし、リモートマルチプレクサ（ｒＣｍｏｔｅ　ｍｕｌ
ｔｉ−ｐｌｅｘｏｒ）がローカルユーザーの選択情報を
有することを知られていないならば、２つのアンサンプ
ルモードは一定の広い音声サブバンド（その上の狭いサ
ブバンド）上で１−レーニングされ、ローカルユーザー
の選択情報がリモートマルチプレクサに送信される。こ
の点で、２つのマルチプレクサは上記の新しいｉ−レー
ニングシーケンスを開始する。全ての場合において、ト
レーニングが完了すると、データ送信が始められる。

音声通信がないときは全帯域幅データトランスミッショ
ンへの変化がなされる好適実施例において、各場合にデ
ータトランスミッション容量を最適に割り当てるために
、各変化の後、パイロン１〜キヤリアーの位置を移すと
同時にトレーニングを再開することが必要であることが
示されている。

最後に音声サブバンド（故にデータサブバンド端）が変
化しない好適実施例において、アンサンブルモデムの処
理要求におけるリダクションが可能であることを示す。

例えば、もしも音声サブバンド上の１つの一致したデー
タサブバンドが使用されるならば、第８図に示したアナ
ログ−デジタルコンバータ４３及びデジタル−アナログ
コンバータ５２のサンプル量を変更させることは明らが
である。この変更の目的はデータミルランスミッション
に適した幅の基本周波数サブバンドを発生させる伝送に
あり、そのときこのサブバンドの周波数エイリアス（ａ
ｌｉａｓｅｄ）されたコピーもまた伝送路６５内に存在
するだろう。伝送のために変調されたデータを運ぶ残り
の選択されたサブバンドで、データバンドパスフィルタ
ステージはこれらの複製されたサブバンドの選ばれた１
つを除いて全てを除去するように設計されるだろう。受
（ｉマルチプレクサにおいて、バンドパスフィルタステ
ージ３７の通過の後、信号はデータサブバンド内に中心
が置かれた信号周波数トーンによってゲインステージ５
３内で増幅され、その結果はアナログ−デジタルコンバ
ータ５２に送られ、そのコンバータは調整されたデータ
キャリアーを回復するのに十分な最も少ないサンプル量
で動作する。このアプローチ処理の減少の例が許容され
るように、我々は１６−４０００Ｈｚのサンプル量で動
作するために選ばれるデジタル−アナログコンバータに
送られる６４ポイント・コンプレックスインバース（６
４ｐｏｉｎｔ　ｃｏｍｐｌＣｘ　１ｎｖｐｒｓｅ）高速
フーリエ変換を考える。これは１２．５０Ｉｌｚのキャ
リア間隔の８０ミリ秒バケツ１〜を生じさせる。

ＦＦＴ処理要求のＮ　ｌｏＨＮ評価と共に、これは５１
２ポインＩ−Ｆ　Ｆ　Ｔの全てに及ぶ１２回のパケット
ごとの処理の減少を生じさせ、データにより６４のキャ
リアだけが変調される。

第８図に示された通話及びデータマルチプレグサ５は通
話及びデータをこれから記載する方法で多重通信する。

通話ポート１で受信された送信通話信号は通話インター
フェイス２７を介して通話送信路５５に向けられる。

通話エネルギーはデータ送信のために予め選択されたサ
ブバンドにおける全ての通話エネルギーを除去するため
に、音声バンドパスフィルタリングステージ（ｖｏｉｃ
ｅ　ｂａｎｄ　ｐａｓｓ　ｆｊ、１ｔｅｒｉｎｌｚ　ｓ
ｔａｇｅ）３１を通じてろ波される。

データがデータポート３を通してアンサンブルモデムに
入り、このデータは前記モデｔ１によって調整され、デ
ータ送信路６５上に置かれる。この信号は次にデータバ
ンドフィルタリングステージ３５を通される。そのフィ
ルタリングステージ３５では。

予め定められた音声周波数サブバンド内にある全てのデ
ータエネルギーが除去される。音声及びデータのどちら
の信号も今は信号路６９上にあって、アナログチャネル
上の送信のために２ｔｏ４ワイアインターフエイス２９
によって変換され、チャネルポート７を通して出力され
る。

アナログチャネル９を通じての送信の後、音１声及びデ
ータ複合信号がリモート通話及びデータマルチプレクサ
１３のリモートチャネルポート１１で受信される（第１
図参照）。上記のように、マルチプレクサ１３のポート
１１は機能において第１図のマルチプレクサ５のポート
７に対応する。記載すべきリモート通話及びデータマル
チプレクサ１３の構成要素はローカル通話及びデータマ
ルチプレクサ５に共通しているので、参考は引き続き第
８図に使われる。この点については、次ぎに複合データ
信号が２ｔｏ４ワイアインターフエイス２９によって変
換され、受信路７１上に置かれる。この複合信号は次に
２つのフィルタステージによって処理される。第１の場
合、信号は全エネルギーが音声バンド周波数内にある信
号から除去するためにデータバンドフィルタステージ３
７によって処理され、その結果の信号（データバンド又
はサブバンド内の周波数のみを有する）は次に、アンサ
ンブルモデム４９による処理のためにデータ受信路６７
に送られる６モデムは受信信号を変調し、データをデー
タポート３に送信する。

同様に、複合信号は予め定められた音声サブバンドの外
域に存在する信号中の周波数成分を除去するために、音
声バンドパスフィルタステージ３３によって処理される
。このような処理の後、音声信号は２ｔｏ４ワイアスピ
ーチインターフエイスｚ７による変換及び通話ポート１
へのプレゼンテーションのために受信路５７に送られる
。

本発明に従って、全てのフィルタステージ３１゜３３、
　：３５及び３７はアンサンブルモデ１１４９と調和し
、アンサンブルモデムに音声及びデータの伝送のために
使用されるサブバンドのエツジ周波数の決定をさせる。

この調和はアンサンブルモデムと様々なフィルタステー
ジとの間の制御ラインによって完成される。簡単にする
ため、これらの制御ラインは第８図には記載されていな
い。

第３図に示した好適実施例には、前記の感知及び発信描
成要索３９．４１．４３．４５．４７及び５１がある。

これらの構成要素の機能及び動作をここで記載する。

第３図に示した状況において、ローカル及び通話データ
ポートが電話器１９とインターフェースしている。第８
図も参照すると、オン／オフフック検知器４３が１′ｌ
！話器１９のフックのオン又はオフ状態を感知するよう
に設計され、その状態の情報を情報経路５１を通じてア
ンサンブルモデム４９に送る。

更にこの情報はオン／オフフックレプリケータ回路４５
に送られ、その回路はそこに送られた状態を再生する。

これらの構成要素の基本的目的は１通話ポート１に送ら
れるオン／オフフック状態と同じものをチャネルポート
７に送ることである。更に、回路４３及び４５はパルス
ダイヤリング（ｐｕｌｓｅｄｉａｌｉｎｇ）信号がオン
とオフフック状態の間の単なる定刻的転移から、通話ポ
ー１〜１にあるようなパルスダイヤリング信号を再生す
る目的を果たす。

同様の仕方でバッテリー検知回路３９がチャネルポート
７に与えられたバッテリー電圧の存在を検知し、この情
報がバッテリーレプリケータ回路４１に送られる。この
回路４１は回路３９によって検知される電圧がチャネル
ポート７に存在するときはいつでも、通話ポート１にバ
ッテリー電圧を再現させる。回路４１はループ電流がチ
ャネルポート７にあるときはいつでも、オフフック状態
にある電話　　　　゛器１９に電力を供給するためにル
ープ電流を与える。

更に、回路３９及び４３はフォワードフラッシュ（ｆｏ
ｒｗａｒｄ　ｆｌａｓｈ）と呼ばれるような電話会社シ
ダナリングを再現する機能を果たす。このシグナリング
はチャネルポート７にバッテリがあるときとないときの
間の定刻的スイッチを始めた電話会社である。

、リング検知回路４７はチャネルインターフェースポー
ト７におけるリング電圧の存在を検知するように設計さ
れている。リング電圧の存在の検知で、この回路はチャ
ネルポート７及び通話ポート１の直接接続を果たす継電
器を作動させる。この操作の目的は、大きなリング電圧
の存在の結果としての通話及びデータマルチプレクサに
対する損害を防ぐことである。リングトリップ又は他の
リング信号の停止の結果、リング検知回路４７は通話及
びデータマルチプレクサをその正常状態に戻す。

第２図を見ると、アナログ送信チャネル９が負荷又は負
荷をはずされたツイストペア−（ｔｗｉｓｔｅｄｐａｉ
ｒ）電話ループである場合の図示が示されている。この
実施例では、リモー１−通話及びデータマルチプレクサ
１３が電話会社中央局に置かれており、第２図では中央
局通話及びデータマルチプレクサ１３として設計されて
いる。

前記のように、電話検知及び再生機能が果たされるポー
トはサブクライバ（ｓｕｂｃｒｌｉｂｅｒ）通話及びデ
ータマルチプレクサの場合と逆になっている。

この状況は第８図を参照し、中央局リモートマルチプレ
クサ１３がローカルマルチプレクサ５に置き換わり、以
下の対応がなされることが認められてもよい、すなわち
ポート１１がポート７に、ポート１５がポート１に、そ
してポート１７がポート３に置き代わる。この固き換え
に対する結果は、通話及びデータマルチプレクサの中央
局の置き換えの場合、バッテリー検知はチャネルポート
１１で必要とされるバッテリ一応答によって通話ポート
１５に起こらねばならない。

同様の仕方で残りの電話信号機能は各々ポート位置１及
び７と調和するポート位置１５及び１１で実行され、そ
れはローカル通話及びデータマルチプレクサを参照した
前記のものと同様である。

中央局とサブスクライバ−通話及びデータマルチプレク
サとの間の唯一の特徴は、中央局通話及びデータマルチ
プレクサ１３のバッテリーレプリケータ回路４１がロー
カルテレフォンループ９に供給するための中央局バッテ
リー電圧（典型的には４８ボルト）に応答する。ところ
が、サブスクライバ−通話及びデータマルチプレクサ５
内のバッテリーレプリケータ回路４１は受話器２１に供
給するためのバッテリー（典型的には２４ポルｌ−）に
応答する。

中央局内でデータボー１・１７はＩＩＩ話会社によって
供給されたとき、データサービスユニット２５を通して
送信し、また、受信したデータを示し、また受信する。

このデータサービスユニッ１〜２５以上の送信及び受信
は電話会社によって決定されるような仕方で実行される
。

第９図は簡略化された構成をもつ実施例を示している。

この構成では、サブスクライバ−通話及びデータマルチ
プレクサ５が受動双方向性音声フィルタ５９によって通
話ポート１及びチャネルポート７を介して通信している
。このフィルタリングステージは音声よりも高い１つの
信号データサブバンドだけがある場合のために設計され
ている。

この場合１分離受動双方向性フィルタステージ６１はデ
ータサブバンド周波数を音声サブバンド周波数から分離
するために使用される。この構成の利点は根本的なコス
トの削減である。これは第８図に図示された全てのテレ
フォンシグナルリング感知及び応答回路の除去の結果と
して現われる。この除去は受動低域フィルタステージ５
９がこれら全ての感知及びシグナリング機能に対して透
明であるので可能である。この構成において、アンサン
ブルモデム６３は正に第３図で参照したアンサンブルモ
デム２６である。この実施例の最も簡単な実施において
、音声及びデータバンド分離周波数の選択はアンサンブ
ルモデム４９によってプログラムできない。しかし、別
の実施は第９図の双方向性フィルタステージ５９内に多
数の回路要素及びこのステージとアンサンブルモデム６
３との間にありフィルタ要素の選択を可能にする制御ラ
インを有し。

それ故、音声及データサブバンド分離周波数の選択を可
能する。

第４，５及び６図は本発明好適実施例で使用されている
周波数ＩＦ区分を略示的に示している。各場合において
、データ送信に用いられる周波数サブバンド（又はサブ
バンド）及び音声伝送のために割り当てられた周波数サ
ブバンドが示されている。

第４．５及び６図の各々において、音声バンド及びデー
タバンドフィルタリングステージの各々のために用いら
れるフィルタロールオフ特性を示すために１周波数に対
する減衰のプロットと周波数に対する信号パワーのプロ
ン１−がなされている。

また多数キャリアも図示されており、各キャリアに割り
当てられた電力の例及びシンボルピリオドごとに各キャ
リアーに割り当てられたビットの数と同様、各場合のデ
ータ伝送に使用される。

好適実施例における周波数サブバンドは変えてもよいが
、第４−６図に示した特別な選択は全ての場合において
良好な音声伝送品質をもたらす利点がある。

更に、アナログ伝送チャネルがローカルテレフォンルー
プまたは公衆交換電話網回路であるような環境では、コ
ール位［ｆＴ！Ｉ！、！ｉシグナリングが必要とされる
。この場合、ＤＴＭＦ　（デュアルトーン多周波）及び
コールプログレスシグナリングの利用は３５０〜１５０
０ヘルツの範囲内の周波数の伝送を必要とする。第４〜
６図に示された全ての場合において、音声伝送のために
割り当てられたサブバンドはこれら３つのコール位に信
号を減じることなく伝送するのに適する。従って、第４
−６図に示された全ての場合において、配置呼び出しの
間バンドスイッチングがないことが必要とされ、これら
の場合におけ音声伝送のために割り当てられたサブバン
ドは減じることなく全ての電話信号を伝送するのに十分
であるからである。

音声より高いサブバンドにおけるデータ伝送は第９図に
示された並列ｔη成実旅例において有効な唯一の選択で
ある。この実施例はアナログチャネルが長距離公衆′Ｋ
ｉ話通信交換接続である場合、特に良く適合するが、そ
れは、３００ヘルツ以下の周波数がこのようなチャネル
で相当に減少し、それ故、音声以下のサブバンドにおけ
る伝送は概して不十分だからである。

一方、第２図に示された実施例（伝送チャネルがローカ
ルループ電話回線である。）において、伝送に有効な最
も低い周波数上には制限がなく。

この環境で音声よりも低いデータサブバンドは（それだ
けで又は音声以上のデータサブバンドと共同して）デー
タ伝送に良く適合する。

第７図は通話がないので全帯域幅データ伝送の選択があ
る実施例を示している。この選択は本発明の全ての実施
例に有効であり、第８図に示されているようにオン／オ
フフック検知回路４３を通じて達成される。

第７図の上方の右側及び第７図の下方の右側に図示した
電話器はそれぞれ１．Ｕ話のオンフック（話し中でない
）状態及びオフフック（話し中）の状態を示す、電話が
オンフック状態であるとき、全ての電話帯域が有効で、
データの伝送に使用されるものとして第７図の上の図に
示されている。

第７図の下の図は会話とデータの同時伝送のためのオフ
フックの状態を示し、この場合、データは有効チャネル
の上方縮分のサブバンドに制限される。

上方サブバンドだけにおけるデータの同時伝送が第７図
の下方の図に示されているが、データは第４図に示され
ているように音声のまわりでも伝送でき、又、別の好適
実施例の第６図に示されているように音声の下でも伝送
される。

匠−−よ 例として、第２図に示したようなロードされたローカル
ループの使用に適した本発明の特定的な実施例が記載さ
れている。この例では、マルチプレクサ５及び１３は第
４図に示されたように音声のために残したバンドの中央
部分とともに、データ伝送のために公称０−４０−４０
００ＨｚのｔＨチャネルの上下の端部を使用する。

上部データバンドの上端部の評価において、ロードされ
たループ上の減衰ロールオフは長さが２０．０００フイ
ート（約６，０９６ｍ）　＋　３０，０００ブイ−１〜
（約９，１４４ｍ）及び４０，０００フイート（約１２
，１９２ｍ）のループに対して各々およそ３６−４００
０Ｈｚ、３５−４０００Ｈｚ及び３４−４０００Ｈｚを
越える伝送を防ぐ。上部データ帯域の下端部はこの例を
２７−４０００Ｈｚにセットした状態でほぼ１−４００
０Ｈｚステツプでアンサンブルモデム４９（第８図参照
）によってプログラムされる。３−４０００Ｈｚにセラ
１〜した状態で、低いデータ低域の上端部がプログラム
できるが、はぼ５０Ｈｚのステップになる。

フィルタ変化領域を考慮して、この実施例によって使用
される音声サブバンドは３５０１Ｉｚと２４５０１Ｉｚ
の間である。

ループ伝送特性の評価において、第２図のマルチプレク
サ５及び１３はトレーニング相の間、これらの特性に関
して上方を変化させる。この情報はデータサブバンド内
で伝送されたキャリア（そのキャリアは７，８１２５Ｈ
ｚで分離される）の各々によってされた減衰とバックグ
ランドノイズから成る。

この情報に基づいて、マルチプレクサ５及び１３はデー
タ量を最大にするような仕方で各キャリアにパワーを分
配する。この処理の１つの結果は６゜４．２又はＯから
選ばれた（すなわち、使用するならば）各キャリアに変
調されるビット数の決定である。

ラインモニタリングプロセスの正味の結果は、ローカル
ループ特性に依存して達成したデータ量である。更に、
誤って受信されたバケツ１−の数は常にモニターされて
おり、プログラム可能なしきい値を越えたときはトレー
ニングプロセスが繰り返される。したがって、達成され
たデータ量は、バックグラウンドラインノイズ（ｂａｃ
ｋｇｒｏｕｎｄ　１ｉｎｅｎｏｉｓｅ）又は他の伝送特
性が変化するたびに変化する。

マルチプレクサ５及び１３はＨＤ　Ｌ　Ｃ（ｈｉｇｈｌ
ｅｖｅｌ　ｄａｔａ　１ｉｎｋ　ｃｏｔｒｏｌ：高レベ
ルデータリンク制御）に非常に類似したパケットプロト
コル（ｐａｃｋｅｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用する。

バケツ１〜の大きさは与えられた接続で使われるキャリ
アごとのキャリア及びビットの数によって決定される。

各パケットはへラダー、データポーション及び１６ビツ
トＣＲＣ（サイクリック冗長検査（ｃｙｃｌｉｃ　ｒｅ
−ｄｕｎｄａｎｃｙ　ｃｈｅｃｋ））から成る。八ツグ
ーには、スライテディング窓に付けられたシーケンス番
号を有する。ＣＲＣはだめになったパケットを検知する
のに使用され、シーケンス識別子に基づいてこれらのパ
ケットの最伝送のための要求がされる。この方法はロー
カルループ全体にわたるエラーフリーデータ伝送を保証
する。

マルチプレクサ５及び１３はデータ入力を減じ、それ故
、ちょうどよい時に各瞬間でのそれらの個々の伝送要求
を知る。適応二重プロトコルというプロトコルが一般に
待望する伝送のデータ量に基づいた回線容量の最も効果
的使用を可能にするために用いられる。本質的に、パケ
ットは一度に一方向にのみ送られ、各マルチプレクサに
よって一列に送られパケットの数はそのマルチプレクサ
のバッファ内に記憶されたデータ量に依存する。故に、
“ファイルトランスモード”において応答中のほんの少
しのキャラクタをもって、割当ては典型的には一方向に
１２のパケット（当面の選択）及び反対方向に１つのパ
ケットである。

適応二重プロトコルアプローチの重要な利益は、リンク
の全伝送容量がいつでも非対称のデータ伝送要件に応答
することに有効であることである。

マルチプレクサ５及び１３は長さで、少なくとも０〜１
８，０００フィート（０〜５４８６．４ｍ）の範囲でロ
ードされていないループ全体にわたって伝送が可能であ
る。マルチプレクサはまた長さで少なくとも１８．００
０〜４０，０００フイート（５４８６，４ｍ〜１２，１
９２ｍ）の範囲で適切にロードされたループ全体にわた
って転送することができる。更にそのユニツ１〜は不適
切なプラント構成の変化全体にわたって首尾よく転送す
ることができる。（例えば不適切に取り付けられ又、配
置されたローディングロイル、ローディングコイル間に
橋絡されたタップ等。）データ量の２つの測定があって
、第１の測定はチャネルレイト（ｃｈａｎｎｅｌ　ｒａ
ｔｅ）と呼ばれる。この割合は１秒ごとに送られるパケ
ットの数（およそ７．３５）にパケットごとのビット数
を掛けることで計算できる。゛上記のように、このチャ
ネルレイトはローカルループ特性に強く依存している。

しかし、例のように平均的バックグラウンドノイズをも
ツ３０　、”００００フイート（約９，１４４ｍ）のロ
ードされたループに対するチャネルレイトはおよそ毎秒
４．０００ビツトであろう。

適応二重プロトコルライン変更六θ；と同様に、パケッ
トへラグ−によるオーバーヘッド及びＣＲＣのオーバー
ヘットがあるので、これらの効果に対して割引かれた第
２の効率データレイト測定はより適切である。このオー
バーヘッドはパケットの大きさと現実の変更特性の複メ
・３関数であるが、２５％の割引き要素は最も一般的形
態を正確に示す。

これは同じ３０，０００フイート（約９，１４４ｍ）の
ループに対するおよそ毎秒３　、０００ビツトの適応二
重プロトコル処理量率になる。

音声サブバンドは中央局によって発生させられたシグナ
リングトーン（ダイアルＩ−−ン、呼出しトーン、コー
ルウェイティング１−−ン（ｃａｌｌνａｉｔｉｎｇ　
ｔｏｎｅ）、カンフアメ−ジョントーン（ｃｏｎｆｉｒ
ｍａｔｉｏｎ　ｔｏｎｅ）等）が減じられずにマルチプ
レクサ５及び１３を通るのと同様に、電話によって全て
のＤＴＭＥ　トーンが発生させられるように選ばれた。

２０Ｈｚの呼出し信号がライン上にあるとき、継電器は
この高電圧信号が遠方及び中央局ユニットの双方を迂回
することを可能にするために作動される。この迂回状態
の間、可能なデータ通信はないが、一度呼出し信号がな
くなるとユニットが回線に戻り、バケツ１−プロトコル
はデータの如何なる喪失もなかったことを保証する。

遠方マルチプレクサのテレフォンインターフェイスはパ
ルスダイアリングを検知し、それらのパルスをループに
反復する。中央局ユニットのラインインクコフェイスは
ループを介した伝送の後これらのパルスを検知し、それ
らを中央局インターフェイスで繰り返す。

遠方ユニットのテレフォンインターフェイスはオン及び
オフフックを感知し、これらの状態をそのラインインタ
ーフェイスで繰り返す。中央局ユニットのラインインタ
ーフェイスは順番にこれらの状態を感知し、それらを中
央局ユニットインターフェイスで繰り返す。

中央局ユニットの中央局インターフェイスは如何なる順
方向断路（バッテリー切九）も感知し。

これらの状態をそのラインインターフェイスで繰り返す
、遠方マルチプレクサのラインインターフェイスは順番
に感知し、そのテレフォンインターフェイスでこれらの
状態を繰り返す。

前記の音声及びデータサブバンドのセツティングで、デ
ータを３００ｂｐｓベル１０３コンパチブルモデムを使
用する遠方マルチプレクサのテレフォンインターフェイ
スを通じて転送することができる。

もしユーザーがベル２１加ンパチブルモードの使用を望
むならば、高データチャネルバンドを減少する必要があ
る。これは遠方マルチプレクサデータポートへ出される
命令又は遠方マルチプレクサユニットへのスイッチの付
加によって達成される。

データポート命令又はスイッチを閉じることはマルチプ
レクサに上方データバンドの下端部の再評価と減少した
′４１Ｆ域上の有効なパワーの移動をさせる。

本特許出願で引用した参考文献である米国特１？’Ｆ出
願第０６−７３６．２００号を以下に掲載す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が使用される環境の一般化したブロック
線図である。 第２図はアナログチャネルが電話会社ローカルループで
ある好適実施例のブロック線図である。 第３図はアナログチャネルが公衆電話通信交換回線網で
ある好適実施例のブロック線図である。 第４図は音声サブバンドのまわりのデータサブバンドが
使用される好適実施例のためのアナログチャネル周波数
イＩＦ分割のための線図である。 第５図は音声サブバドより上のデータサブバンドが使用
される好適実施例のためのアナログチャネル周波数帯分
割のための線図である。 第６図は音声サブバンドより下のデータサブバンドが使
用される好適実施例のためのアナログチャネル周波数帯
分割のための線図である。 第７図は音声サブバンドより上のデータサブバンドが使
用さ九、また、通話接続がないとき、全帯域幅データ伝
送に対する自動交換がなされる好適実施例のためのアナ
ログチャネル周波数イ；Ｆ分割のだめの線図である。 第８図はローカル通話及びデータマルチプレクサのブロ
ック線図である。 第９図は音声サブバンドより上の固定したデータサブバ
ンドが使用され、全４’＋Ｆ域データ伝送の如何なる交
換も可能でない好適実施例の簡略構成のブロック線図で
ある。 土スｆ已ト四叱吸 ローカル通話ポート・・・１ ０−カルデータポート・・・３ ０−カルチャネルポート・・・７ ０−カル通話及びデータマルチプレクサ・・・５アナロ
グチヤネル・・・９ リモートチャネルポート・・・１１ リモ一ト通話ポート・・・１５ リモートデータポー・・・１７ リモート通話及びデータマルチプレクサ・・・１３アン
サンブルモデム・・・４９ １／）ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、減損され、また、バンド幅制限されたアナログチャ
   ネル又はこのようなチャネルのデジタル代表物全体にわ
   たって使用する通話及びデータマルチプレクサであって
   、該マルチプレクサは、ａ）通話の伝送のために有効な
   バンド幅の中心部分に通話サブバンドを割り当てるため の割当て手段、 ｂ）データの伝送のために有効なバンド幅内で通話サブ
   バンドの境界上に少なくとも１ つのデータサブバンドを選択するための選 択手段であって、 前記アナログチャネルは誘導されたノイ ズの減損、減衰及び／又は群遅延がデータ サブバンドにおいて共通であるような種類 のアナログチャネルであるところの選択手 段、 ｃ）データサブバンド内のデータの伝送をデータサブバ
   ンド内に存在する如何なる減損 にも適合させ、また、前記減損が存在する データサブバンドで、伝送のために有効な 又は割り当てられたパワーの制限内でデー タの伝送の最適化に有効な適合手段、 とから成る装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 適合手段がデータ伝送のために有効な全てのバンド幅を
   確定するための評価手段を有し、該手段がデータサブバ
   ンドの前記選択のための選択手段と有効に協力して作動
   するところの装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 適合手段が周波数のわずかな増加内で一様に間隔を取っ
   て置かれた複数の信号キャリアを有し、また、適合手段
   がデータサブバンド内のあらゆる減損がある中でデータ
   伝送の全ての量を最も効果的にするために、伝送データ
   のためのあるキャリアを選択すること及び各選択された
   キャリアのために特別な変調組織を選択することの双方
   に有効であるところの装置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 適合手段がデータサブバンド内のデータの伝送のために
   複数の信号キャリアとマルチモード変調組織を利用する
   アンサンブルモデムを有するところの装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された装置であって、 複数信号キャリアが周波数のわずかな増加内で一様に間
   隔をあけて置かれ、また、アンサンブルモデムがデータ
   の伝送のためにあるキャリアを選択し、また、各選ばれ
   たキャリアで使われる変調組織を選ぶことによって許容
   される有効な伝送パワーを配分させるところの装置。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された装置であって、 信号キャリアの選択が誘導されたパワー及び低周波数デ
   ータサブバンド内の電話器ノイズに適合し、低及び高周
   波数データサブバンドにおける周波数依存減衰に対する
   補償を許容するためのキャリア変調によるキャリアを提
   供し、周波数依存群遅延に鈍感なデータ伝送をさせるた
   めに連合したガードタイムをもつ長いシンボル周期変調
   を提供するところの装置。 ７、特許請求の範囲第４項に記載された装置であって、 アンサンブルモデムが減衰を確定するトレーニング位相
   の間、アナログチャネル伝送特性及びデータサブバンド
   内で伝送された各キャリアによって感じられるバックグ
   ラウンドノイズをテストするためのテスト手段を有し、
   また、モデムが選択された周波数全般にわたって有効な
   パワーを配することでデータの伝送を最適化し、アナロ
   グチャネル伝送特性の存在のためにデータの伝送に対し
   てデータサブバンドの最も効果的な使用を得るために各
   選択されたキャリアー上に変調されたビット数があると
   ころの装置。 ８、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 前記割当て手段がユーザーに通話サブバンドの境界の選
   択を可能にするところの装置。 ９、特許請求の範囲第８項に記載された装置であって、 前記マルチプレクサがデータポートを有し、利用される
   べき通話サブバンドのユーザーの選択がデータポートを
   通じての情報伝送によってなされるところの装置。 １０、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 通話サブバンド内で通話を伝送するための伝送手段を有
   するところの装置。 １１、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 通話サブバンド内でデータを伝送するための伝送手段を
   有するところの装置。 １２、特許請求の範囲第１１項に記載された装置であっ
   て、 前記伝送手段が在来のデータセット、例えば、３００Ｂ
   ＰＳベル１０３コンパチブルデータセット又は１２００
   ＢＰＳベル２１２コンパチブルデータセットの使用によ
   ってデータを伝送するためのモデム手段を有するところ
   の装置。 １３、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 前記選択手段が通話サブバンド以上のところで単一のデ
   ータサブバンドを選択するところの装置。 １４、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 前記選択手段が通話サブバンド以下のところで単一のデ
   ータサブバンドを選択するところの装置。 １５、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 前記選択手段が２つのデータサブバンドを選択し、その
   うち１つのデータサブバンドが通話サブバンド以上のと
   ころにあり、もう一方が通話サブバンド以下のところに
   あるところの装置。 １６、特許請求の範囲第１３項に記載された装置であっ
   て、 アナログチャネルに通話伝送がないのを検知し、通話が
   ないときはデータの伝送のための有効なバンド幅の全て
   を選択するための選択手段と協力して達成するところの
   検知手段を有する装置。 １７、特許請求の範囲第１４項に記載された装置であっ
   て、 アナログチャネルに通話伝送がないのを検知し、通話が
   ないときはデータの伝送のための有効なバンド幅の全て
   を選択するための選択手段と協力して達成するところの
   検知手段を有する装置。 １８、特許請求の範囲第１５項に記載された装置であっ
   て、 アナログチャネルに通話伝送がないのを検知し、通話が
   ないときはデータの伝送のための有効なバンド幅の全て
   を選択するための選択手段と協力して達成するところの
   検知手段を有する装置。 １９、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 通話サブバンド及びデータサブバンド内にある通話及び
   データエネルギーを分離するための分離手段を有すると
   ころの装置。 ２０、特許請求の範囲第１９項に記載された装置であっ
   て、 前記分離手段がフィルタ手段を有するところの装置。 ２１、特許請求の範囲第２０項に記載された装置であっ
   て、 前記フィルタ手段がサブバンドの端部周波数を選択する
   ためのプログラム可能な活性フィルタ手段を有するとこ
   ろの装置。 ２２、特許請求の範囲第２１項に記載された装置であっ
   て、 前記マルチプレクサがアンサンブルモデムを有し、該ア
   ンサンブルモデムはサブバンドの端部周波数を選択をす
   ることが許容されるために、前記フィルタ手段と協力し
   て作動するところの装置。 ２３、特許請求の範囲第２０項に記載された装置であっ
   て、 前記フィルタ手段が受動双方向性フィルタを有するとこ
   ろの装置。 ２４、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 前記アナログチャネルが概して０〜４０００Ｈｚの範囲
   に限定されたバンド幅を有する電話チャネルであるとこ
   ろの装置。 ２５、特許請求の範囲第２４項に記載された装置であっ
   て、 前記通話サブバンドが約３００Ｈｚから２７００Ｈｚの
   周波数範囲に割り当てられているところの装置。 ２６、特許請求の範囲第２４項に記載された装置であっ
   て、 通話サブバンドの端部が全ての二重トーン多周波（ＤＴ
   ＭＦ）及び呼出進行信号を通話又はデータサブバンドを
   換える必要なく可能にするために割り当てられていると
   ころの装置。 ２７、特許請求の範囲第２６項に記載された装置であっ
   て、 アナログチャネルが標準的な公衆通信交換電話網回線で
   あり、マルチプレクサがこのような電話網回線上に普通
   に存在する信号に全く減損がないことを確実にする回路
   要素を有するところの装置。 ２８、特許請求の範囲第２４項に記載された装置であっ
   て、 前記マルチプレクサがチャネルポート、通話ポート及び
   データポートの３つのポート及びサブバンド内に存在す
   る通話及びデータエネルギーを分離するためのフィルタ
   リング手段を有し、該フィルタ手段がマルチプレクサに
   よって使用されるサブバンドの端部のユーザーの選択を
   可能にするためのデータポートと協力して作動するプロ
   グラム可能な活性フィルタであるところの装置。 ２９、特許請求の範囲第２４項に記載された装置であっ
   て、 前記アナログチャネルが公衆通信交換電話網回線で、ロ
   ーカルマルチプレクサが回線の一端で使用され、遠方マ
   ルチプレクサが回線のもう一方の端部で使用され、ロー
   カル及び遠方マルチプレクサの双方が同じものであると
   ころの装置。 ３０、特許請求の範囲第２４項に記載された装置であっ
   て、 前記アナログチャネルがロードされた（ロードされてい
   ない）ローカルループで、ローカルマルチプレクサが前
   記チャネルの一端で使用され、遠方マルチプレクサが電
   話会社中央局で使用されるところの装置。 ３１、減損及びバンド幅制限されたアナログチャネル又
   はこのようなチャネルのデジタル表示全体にわたって使
   用するための通話及びデータマルチプレクサであって、 ａ）通話の伝送のための有効なバンド幅の中央部分に通
   話サブバンドを割り当てるため の割当て手段、 ｂ）有効なバンド幅内及びデータの伝送のための通話サ
   ブバンドの境界上に少なくとも １つのデータサブバンドを選択するための 選択手段で、前記アナログチャネルが誘導 されたノイズの減損、減少及び／又は群遅 延がデータサブバンドにおいて共通である ところの手段、 ｃ）データサブバンド内のデータの伝送をデータサブバ
   ンド内に存在する如何なる減損 にも適合させ、また、前記減損が存在する データサブバンドで、伝送のために有効な 又は割当てられたパワーの制限内でデータ の伝送の最適化に有効な適合手段であって、データ伝送
   のための全ての有効バンド幅の 決定のための評価手段を有し、該評価手段 がデータサブバンドの前記選択のための選 択手段と協力して作動し、また前記適合手 段がデータサブバンド内でデータ伝送のた めの複数信号キャリア及びマルチモード変 調組織を利用するアンサンブルモデムを有 するところの適合手段、 ｄ）通話サブバンド及びデータサブバンド内に存在する
   通話及びデータエネルギーを分 離するためフィルタ手段であって、該手段 はサブバンドの端部周波数を選択するため のプログラム可能な活性フィルタ手段を有 し、アンサンブルモデムがサブバンドの端 部周波数を選択することを許容するために フィルタ手段と協力して作動するところの フィルタ手段、 から成り、アナログチャネルが概して０−４０００Ｈｚ
   の範囲に制限されたバンド幅を有する電話チャネルで、
   通話サブバンドの端部が通話又はデータサブバンドにス
   イッチする必要なく全ての二重トーン多重周波（ＤＴＭ
   Ｆ）送信を可能にするために割り当てられているところ
   の装置。 ３２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   、 要求された通話品質信号、要求されたデータ量信号又は
   通話品質とデータ量のユーザーの相対的な重みづけを示
   す数値信号を入力するためのユーザー入力手段を有し、
   該ユーザー入力手段によって入力された信号に応答する
   通話及びデータサブバンドの端部周波数を前記割当て手
   段及び選択手段が決定するところの装置。 ３３、減損及びバンド幅制限されたアナログチャネル又
   はこのようなチャネルのデジタル表示全体にわたって使
   用するための通信及びデータマルチプレクサであって、 ａ）通話の伝送のための有効なバンド幅の中間部分に通
   話サブバンドを割り当てるため の割当て手段、 ｂ）有効なバンド幅内及びデータの伝送のための通話サ
   ブバンドの境界上に少なくとも １つのデータサブバンドを選択するための 選択手段で、前記アナログチャネルが誘導 されたノイズの減損、減少及び／又は群遅 延がデータサブバンドにおいて共通である ところの手段、 ｃ）データ伝送のために有効な全てのバンド幅を確定す
   るための評価手段であって、該 手段がデータサブバンドの前記選択のため の選択手段と有効に協力して作動するとこ ろの手段、 ｄ）複数のキャリア上でデータサブバンドにおいてデー
   タを伝送するためのマルチキャ リアデータ伝送手段、 とから成る装置。 ３４、減損及びバンド幅制限されたアナログチャネル又
   はこれらのチャネルのデジタル表示全体にわたる通話と
   データの多重通信をする方法であって、 ａ）通話の伝送のために有効なバンド幅の中間部に通話
   サブバンドを割り当てること、 ｂ）データの伝送のために有効なバンド幅内及び通話サ
   ブバンドの境界上で少なくとも １つのデータサブバンドを選ぶこと、 ｃ）データサブバンド内のデータの伝送をデータサブバ
   ンド内に存在することがある誘 導されたノイズの減損及び減衰に適合させ、前記減損が
   存在する中で、また、伝送に有 効又は割り当てられたパワーの制限内でデ ータサブバンド中の伝送を最適化するよう に適合させること、 から成る方法。 ３５、特許請求の範囲第３４項に記載された方法であっ
   て、 前記適合ステップが前記データサブバンドの選択のため
   の全ての有効バンド幅を見積るステップを有するところ
   の方法。 ３６、特許請求の範囲第３４項に記載された方法であっ
   て、 データサブバンド内のデータ伝送のために周波数の小さ
   な増加の内に一様な間隔を取って置かれた複数信号キャ
   リアを利用するステップ、データの伝送のために或るキ
   ャリアを選ぶステップ、更にまた、データサブバンド内
   にあらゆる減損が存在する中で、データ伝送の全範囲に
   わたる前記最適化のために選択されたキャリアの各々の
   ために個々の変調組織（各キャリア上で変調されたデー
   タビットの数を決定する）を選択するステップを有する
   ところの方法。 ３７、特許請求の範囲第３４項に記載された方法であっ
   て、 ユーザーが要求する通話品質、ユーザーの要求するデー
   タ量又は通話品質とデータ量の相対的なユーザーの重み
   を示す値に応答し、通話及びデータサブバンドのエッジ
   周波数を決定するステップを有するところの方法。