JP2004072752A

JP2004072752A - データ送信のためのネットワークの高帯域幅データ搬送チャネルを選択する低帯域幅を用いた無線チャネル設定

Info

Publication number: JP2004072752A
Application number: JP2003208141A
Authority: JP
Inventors: Robert R Miller; ロバート　レイモンド　ミラー
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2004-03-04
Also published as: JPH0879838A; EP0700225A3; DE69534152D1; EP0700225B1; DE69534152T2; US5600707A; EP0700225A2

Abstract

【課題】本発明は、データ送信ネットワークに関し、特に、アクセスと仲介（ｍｅｄｉａｔｉｏｎ）　が狭帯域チャネルを介して遅い情報速度で達成され、狭帯域チャネルにより選択され、セットアップされ、監視され、維持されている広帯域チャネルを介してデータ送信が達成されている無線データ送信システムに関する。
【解決手段】本発明の原理を具現化するデータ送信システムは低帯域２方向送信ネットワークを含み、該ネットワークは、広帯域搬送チャネル（ｗｉｄｅｂａｎｄ　ｂｅａｒｅｒｃｈａｎｎｅｌ）　へのアクセスを調整し、その利用を制御して、データ送信の効率を増強する。一実施例においては、低帯域通信サービスは、広帯域通信サービスにおける広帯域チャネル接続をセットアップするように使用され、その広帯域チャネル上の通信をアドレッシング及びアクセスするオーバーヘッドの必要性を排除してユーザに高速データを通信することを可能としている。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ送信ネットワークに関し、特に、アクセスと仲介（ｍｅｄｉａｔｉｏｎ）　が狭帯域チャネルを介して遅い情報速度で達成され、狭帯域チャネルにより選択され、セットアップされ、監視され、維持されている広帯域チャネルを介してデータ送信が達成されている無線データ送信システムに関する。
【発明の背景】
データの送信のために低帯域通信チャネルを使用するのは非常に非効率であり、また、通信チャネルの使用に時間を消費する。低帯域チャネルは通常、データ送信のために選択される。なぜなら、これはデータ送信をアクセス、仲介するために最初に使用されるチャネルであり、ほとんどの無線システムでは複数の機能のために共通のシステムが使用されるからである。データチャネルは、広帯域チャネル上でセットアップ（ｓｅｔｕｐ）　され、データ送信に使用する。しかしながら、従来のセットアップ技術では低帯域送信チャネルを使用するように設計されているので、そのようなアクセスと仲介のために広帯域チャネルを使用することは非効率的である。
【０００２】
【発明の概要】
本件発明のデータ送信システムは、請求項１に記載のとおりに提供される。本発明の原理を具現化するデータ送信システムは低帯域２方向送信ネットワークを含み、該ネットワークは、広帯域搬送チャネル（ｗｉｄｅｂａｎｄ　ｂｅａｒｅｒ　ｃｈａｎｎｅｌ）　へのアクセスを調整し、その利用を制御して、データ送信の効率を増強する。
一実施例においては、低帯域通信サービスは、広帯域通信サービスにおける広帯域チャネル接続をセットアップするように使用され、その広帯域チャネル上の通信をアドレッシング及びアクセスするオーバーヘッドの必要性を排除してユーザに高速データを通信することを可能としている。低帯域チャネルと広帯域チャネルは、無線スペクトルの全く別の帯域／範囲にある。
【０００３】
特定の実施例では、セルラー無線モデムと無線ＩＳＤＮ（Ｗ−ＩＳＤＮ）モデムを含む端末が、移動体無線電話端末内に共存するように含まれている。セルラー端末の電源がオンされると、端末は、低帯域音声通信に対する従来のセルラーチャネルのセットアップを許可するオーバーヘッドチャネルを獲得する。起呼開始者は、高速データチャネル（すなわち、スーパーチャネル）を要求でき、ここではデータ送信速度のセットアップと選択は開始者の選択である。
【０００４】
スーパーチャネルのセットアップのプロセスにおいては、呼の生起は低速通信システム上に構成され、データ送信接続はその生起端末とその受信端末との間で決定される。起呼者は広帯域データチャネルの割り当てを要求し、端末の広帯域モデムはイネーブルとされる。起呼者は、起呼者のデータ送信専用であり、特定コードにより識別される広帯域チャネルが割り当てられる。この接続の承認（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）　の受信に応動して、広帯域チャネルが割り当てられ、データ送信はこのチャネル上で行われる。データ送信の間、低帯域セルラーチャネルは他の制御信号の送信のために起呼者が利用できる。典型的なデータ送信においては、その流れは一方向であるが２方向であってもよい。
【０００５】
他の実施例においては、予め選択された広帯域データ送信システムに接続するよう、セルラ受話器と広帯域モデムがプログラムされている。
モデムは、音声とデータのためにセルラＴＤＭＡとＷ−ＩＳＤＮを同時に使用するようプログラムされていてもよい。
【０００６】
【発明の詳細な記述】
低速送信チャネルを介したデータ送信のための高速データチャネルのセットアップを可能とする無線通信構成の組み合わせが図１に示されている。ＴＤＭＡ（すなわち時分割多重化アクセス）通信システムのそれらである構成は、基地局１０１と無線通信機１０２からなる。基地局は地上公衆電話ネットワーク１００に接続されている。基地局に含まれるのは、地上ネットワーク１００に接続されセルラシステム周波数で動作する狭帯域ネットワークインターフェイス１１３と、地上ネットワーク１００に接続されデータ速度周波数で動作する広帯域ネットワークインターフェイス１１５である。さらに、スーパーチャネルサービス調整（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）マネージャ１０９が含まれ、基地局１０１にあるセルラトランシーバ１０３と無線ＩＳＤＮトランシーバ１０５の動作を調整する。
【０００７】
基地局１０１のセルラトランシーバ１０３部は制御マイクロコンピュータ１２３を含み、それはトランシーバの周波数合成器１４３と狭帯域ネットワークインターフェイスを制御するように接続されている。周波数合成器１４３は、狭帯域受信器１３３と狭帯域送信器１５３の両方に周波数を供給するように接続されている。受信器１３３と送信器１３５の両方ともフィルターを含む二重化器１６３を介してアンテナ１７３に接続されている。
【０００８】
無線ＩＳＤＮ１０５部は、周波数合成器１４５を制御するように接続されたマイクロコントローラ１２５を有し、その合成器１４５は、広帯域（スーパーチャネル）受信器１３５と広帯域（スーパーチャネル）送信器１５５に周波数信号を供給する。受信器１３５と送信器１５５の両方とも二重化器フィルタ１６５に接続され、そのフィルタはアンテナ１７５に接続されている。制御マイクロコンピュータ１２３と１２５は、互いに接続され、またスーパーチャネルサービス調整器マネージャ１０１に接続されている。
【０００９】
個人用通信機１０２は、狭帯域セルラシステムトランシーバ１０４と無線ＩＳＤＮ広帯域トランシーバ１０６を含む。マイクロコントローラ１５７は、トランシーバ１０４と１０６の動作を調整するメディアマネージャ（ｍｅｄｉａ　ｍａｎａｇｅｒ）　として動作する。その機能は、基地局のスーパーチャネルサービス調整マネージャの機能に似ている。マイクロコントローラ１０１と１５７は、広帯域チャネル、通常のセルラチャネル、あるいはそれら２つの組み合わせの使用を可能とするようにどの型式のメディアが送られつつあるかを判定する。それらは、代わりのチャネル帯域を介して送信するため、文字から音声へ、ビデオから静止画像等メディア型式を次から次と付加的に変更する。
【００１０】
セルラシステムトランシーバ１０４は、制御と音声入力と音声出力のためのユーザーインターフェイス１１４を含む。インターフェイス１１４へ接続され、そして周波数合成器１４４を制御するように接続されたマイクロコントローラ１２４により当該制御が提供される。周波数合成器１４４は、狭帯域送信器１３４と狭帯域受信器１５４に周波数信号を供給する。両方とも、二重化器フィルタ１６４を介してアンテナ１７４に接続されている。
【００１１】
広帯域通信機１０６はユーザーインターフェイス１１６を有し、そのインターフェイスは、高速データとマルチメディア信号を取り扱うように設計されている。マイクロコントローラ１２６は、インターフェイス１１６と周波数合成器１４６に接続され、その合成器は、広帯域（スーパーチャネル）送信器１３６と広帯域（スーパーチャネル）受信器１５６に周波数信号を供給するように接続されている。これらは両方とも二重化器フィルタ１６６を介してアンテナ１７６に接続されている。
本発明の原理を具現化するデータ通信システムの動作のための周波数帯域構造が模式的に図２に示されている。周波数範囲は、図の上部を横切って掲げられた周波数の帯域で示されている。８２５ＭＨｚから８９０ＭＨｚの間のセルラ帯域から、１８００ＭＨｚから２２００ＭＨｚまでのＰＣＳ周波数、２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚまでのＩＳＭ周波数（例えば、ＦＣＣにより特定されている工業科学医療帯域）、６０００ＭＨｚにおけるＰＯＦＭＳ周波数帯域（ＦＣＣにより指定された個人的動作固定マイクロ波サービス帯域）、及びより高い周波数の光ＩＲ帯域に分かれる。セットアップチャネルグループ即ち周波数は、ＡとＢのサービス提供者のために示され、データ搬送チャネルをセットアップするセルラ通信のために使用される周波数である。
【００１２】
データ通信のための種々の搬送チャネルは、示されたいずれかの送信周波数あるいは受信周波数に対するものでもよく、又他の利用可能ないずれかの高周波数チャネルからなってもよい。なぜなら、本発明における周波数は上記の周波数には限定されないからである。しかしながら、ＰＣＳ、１５Ｍ及びＰＯＦＳＭ帯域でＷ−ＩＳＤＮシステムのために目下利用されている周波数は、好ましい例の一つである。周波数の各帯域は２方向通信を提供し、二重送信・受信チャネルを含んでいる。もしよければ、一方向チャネルを利用してもよい。
【００１３】
広帯域データ搬送チャネル（スーパーチャネル）を最初に開くプロセスは図１のフローチャートに示されている。受話器は、ブロック３０３に示されるように、セルラセットアップチャネルを獲得するように動作する。ユーザの要求に応動して、判定ブロック３０５に示されるように、システムは、通信システムがデータ送信に利用可能なスーパーチャネルを有しているかどうかを判定するために照会を行う。スーパーチャネルが利用可能でなければ、プロセスフローは、通常のセルラ動作のために判定ブロック３１１の入力に進む。スーパーチャネル搬送チャネルが利用可能ならば、フローはブロック３０７に進み、システムあるいはユーザの指示は、データ通信の必要条件をアクセスし収容するハードウエア構成を決定する。
【００１４】
判定ブロック３０９で示されるように、照会は、通信機がスーパーチャネルデータ搬送をサポートする機器を有しているかどうかを決定するために行われる。そうでなければ、ブロック３１１に示されるように、セルラ周波数における通常のセルラ動作がデータ通信のために提供される。スーパーチャネル搬送チャネルに対するサポートが見つけられれば、ブロック３１３でアクセス特権データがメモリから引き出される。そのメモリは、判定ブロック３１５で示されるように、スーパーチャネルに加入したサービスのレベルを判定、アクセスするユーザースマートカードであってもよい。スーパーチャネル特権が存在しなければ、フローはブロック３１１に戻り、セルラチャネルがデータ通信のために使用される。
【００１５】
スーパーチャネル特権が有効であれば、ユーザーには、ブロック３１７で示されるスーパーチャネル利用可能性を示す指示器により知らされる。後続のシステム照会は、判定ブロック３１９で、スーパーチャネルの要求がユーザーから発行されたかどうか、あるいはブロック３２３で基地局からのページリクエストにより発行されたかどうかを決定する。決定結果は、生起端末、あるいはページング端末ユニット３１２あるいは３２５に現れ、更なる処理を決定する。
【００１６】
生起応答に続いて、図４のスーパーチャネル動作プロセスが続く。生起端末４０１は、ブロック４０３の指示で示されるように、ユーザーメディア機器とデータ送信器の決定に続く。ブロック４０５の決定照会は、スーパーチャネル帯域が意図されるデータ通信のために必要とされるかどうかを照会する。この帯域が必要とされなければ、呼は、標準セルラ呼として継続される。広帯域が必要とされれば、ブロック４０９に示されるように、スーパーチャネルの要求がセルラシステムを通して行われる。あるチャネルオプションのリストがブロック４２５に示されており、これはセルラチャネル送信チャネルとスーパーチャネル送信チャネルの組み合わせが二重化スーパーチャネルを含んでいる。オプションは、音声とデータの送信のために、セルラＴＤＭＡとＷ−ＩＳＤＮの同時使用を含んでもよい。
【００１７】
判定ブロック４１１に示される後続の照会は、望ましいチャネル割り当てがなされたかどうかを決定する。プロセスフローは、割り当てが受信され、スーパーチャネルＲＦモデムが活性化され、ブロック４１３でスーパーチャネルに同調された後だけ継続する。スーパーチャネルへの同調に際し、ユーザーがチャネルを選択してもよいし、あるいは移動体モデムが予め決められたスーパーチャネルに同調するようプリセットされてもよい。スーパーチャネル接続は、ブロック４１５で承認され、セルラＴＤＭＡチャネルは、データ送信の性質により要求により維持、あるいはドロップされる。
【００１８】
地上の場合のように、基地局で生起するスーパーチャネルの要求の場合には、ブロック５０１で示されるように生起呼はページ信号で始まる。その呼を扱うメディアの型式はブロック５０３で決定され、後続の決定ブロック５０５は、スーパーチャネルがデータ送信のために要求されているかどうかを決定することを含んでいる。そうでなければ、ブロック５０７で示されるようにセルラ呼はデータ送信の取り扱いを続ける。スーパーチャネルが望ましいと思われるならば、ブロック５０９のプロセスはハードウェア構成を決定する。決定ブロック５１１に示される後続の照会は、スーパーチャネルハードウェアがこの目的のため利用可能かどうかを照会する。ハードウェアが利用可能であり、スマートカードのようなメモリソースに照会がなされるときにはフローは継続し、ブロック５１３で示されるように、ユーザーアクセス特権を決定する。決定ブロック５１５において、ユーザがスーパーチャネル特権を有していれば、フロープロセスは、ブロック５１９に続き、そこで、スーパーチャネルＲＦモデムをオンし、割り当てられたスーパーチャネルをオンする。ブロック５１７では、システムはスーパーチャネルリクエストに応動し、ブロック５２１でスーパーチャネル接続が承認され、ＴＤＭＡセルラチャネルは、ブロック５２１で必要により承認され、あるいはドロップされる。ユーザーがスーパーチャネルへのアクセスを持たなければ、フローはブロック５１５からブロック５２３に進み、他のチャネル経路付けを要求する。
【図面の簡単な説明】
【図１】低帯域オーバーヘッドチャネルを通して広帯域送信チャネルをアクセスすることを実現するためにデータ送信システムの構成要素を示すブロックダイアグラムである。
【図２】図１のデータ送信システムを実現するためのチャネル周波数の割り当てを示す図である。
【図３】データ送信システムの初期化を実現する方法を示すフローチャートである。
【図４】データ送信システムの発行を実現する方法を示すフローチャートである。
【図５】データ送信システムのアクノリッジを実現する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　ネットワーク
１１３　狭帯域ネットワークインターフェイス
１０９　スーパーチャネルサービス調整マネージャ
１１５　広帯域ネットワークインターフェイス
１３３　狭帯域受信器
１４３　周波数合成器
１２３　マイクロコンピュータ
１５３　狭帯域送信器
１６３　二重化器
１７３　アンテナ
１０３　セルラーシステム
１０５　無線ＩＳＤＮシステム
１０１　基地局
１３５　スーパーチャネル広帯域受信器
１４５　周波数合成器
１２５　マイクロコンピュータ
１５５　スーパーチャネル広帯域送信器
１６５　二重化器
１７５　アンテナ
１７４　アンテナ
１６４　二重化器
１０４　セルラーシステム
１０２　通信機
１３４　狭帯域送信器
１４４　周波数合成器
１５４　狭帯域受信器
１２４　マイクロコントローラ
１１４　ユーザーインターフェイス（音声、低速データ）
１０６　無線ＩＳＤＮシステム
１５７　媒体マネージャマイクロコントローラ
１７６　アンテナ
１６６　二重化器
１３６　スーパーチャネル広帯域送信器
１４６　周波数合成器
１５６　スーパーチャネル広帯域受信器
１２６　マイクロコントローラ
１１６　ユーザーインターフェイス（高速マルチメディア）

Claims

音声信号とデータ信号を送信する移動体通信装置であって、
電源オンに応動してオーバーヘッドチャネルへのアクセスを判定し、そして利用可能なときには該オーバーヘッドチャネルへ接続するセルラー回路を含むセルラー無線電話モデムと、
該オーバーヘッドチャネル要求に応動するシステムの選択に応動して、割り当てられた高帯域データ送信チャネルに接続する無線高帯域データ送信モデムとからなることを特徴とする装置。
セルラー無線電話モデムと無線データ送信モデムを有する移動体端末で高帯域ネットワークを介してデータを送信する方法であって、
生起端末と宛先端末の間でセルラー無線電話コールをセットアップし、
該生起端末と該宛先端末の間の広帯域データ送信システムのアクセスとセットアップを構成するために、低帯域速度で前記セルラー無線電話と通信し、そして
該広帯域データ送信システムを介してデータを送信する段階からなる方法。
請求項２に記載の方法において、該方法が更に、セルラーＴＤＭＡ及びＷ−ＩＳＤＮをそれぞれＴＤＭＡ音声送信及びデータ送信に対する広帯域のそれぞれのために同時に利用することを特徴とする方法。
請求項１に記載の装置において、前記割り当てられた高帯域データ送信チャネルは、２方向データチャネルであることを特徴とする装置。
請求項２に記載の方法において、予め選択され、そして広帯域モデムに入力されたチャネルへ同調することによりスーパーチャネルへ同調することを特徴とする方法。
データの送信を可能とする無線通信システムであって、
地上公衆電話ネットワークに接続された基地局と移動体無線電話装置からなり、
該基地局は、
サービス調整マネージャと、
前記サービス調整マネージャに結合され、共通の狭帯域二重化器を通してアンテナに接続された狭帯域受信器と狭帯域送信器とに周波数を供給すべく接続された周波数合成器を制御するように接続された第１のコントローラを有する固定セルラーシステム狭帯域トランシーバと、
前記サービス調整マネージャに接続され、共通の広帯域二重化器を通してアンテナに接続された広帯域受信器と広帯域送信器とに周波数を供給すべく接続された第２の周波数合成器を制御するように接続された第２のコントローラを有する固定無線ＩＳＤＮ広帯域トランシーバとからなり、
前記移動体無線電話装置は、
ユーザー音声／コマンドインターフェイスに接続され、移動体狭帯域二重化器を通してアンテナに接続された狭帯域移動体送信器と狭帯域移動体受信器とに周波数を供給すべく接続された移動体周波数合成器を制御するように接続された第１の移動体コントローラを有する移動体セルラーシステム狭帯域トランシーバーと、
ユーザー高速データインターフェイスに接続され、移動体広帯域二重化器を通してアンテナに接続された広帯域移動体送信器と広帯域移動体受信器とに周波数を供給すべく接続された移動体周波数合成器を制御するように接続された第２の移動体コントローラを有しする移動体セルラーシステム広帯域ＩＳＤＮトランシーバーとからなる無線通信システム。
請求項６に記載のシステムにおいて、前記第１と第２のコントローラは、セルラー送信と広帯域送信を両方、単独で、及び一緒に含むように送信媒体を選択するよう動作することを特徴とする無線通信システム。
請求項６に記載のシステムにおいて、前記第１と第２のコントローラは、文字、音声、ビデオ画像、及び静止画への調整を含むメッセージ内容に合致するように媒体を変更するよう動作する無線通信システム。