JP2001526849A - 加入者構内と電話局間で音声及びデータを伝達するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ローカルループを通した音声情報（３０、３２）の同時送信を感知し、それに対して動的に適合する方法で、通信リンク（２６）を通してデータ（２５）を伝達するための方法及び装置が提供される。本発明の一態様によれば、全帯域伝送状態でデータを伝送する段階、帯域制限状態を感知する段階、及び感知段階に応えて、全帯域伝送状態から帯域制限伝送状態へとデータの伝送を調整する段階を含む、モデム（２０）を使用してローカルループを通してデータ（２５）を動的に伝達するための１つの方法が提供される。本発明の重要な態様は、データ伝送帯域幅の動的割り振りであり、それによって、発明は音声情報（３０、３２）が伝達されているか否かを示す状態を感知する。音声情報を伝達中であれば、システムはデータ伝送帯域幅をシフト及び／または狭め、データ伝送から又はデータ伝送との混信なしに、音声伝達を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 加入者構内と電話局間で音声及びデータを伝達するための装置及び方法 関連出願に対する前後参照 本出願は１９９６年１２月１７日に提出され、「ＰＯＴＳフィルタ／スプリッ タもしくは特別な構内配線なしに、同時にデータ及びＰＯＴＳを可能にするディ ジタル加入者ループデータ伝達方法」と題された、米国仮特許出願番号第６０／ ０３３，６６０号の特典を請求する。 発明の背景 発明の分野 本発明は一般的にモデムに関し、より詳細には、電話局と加入者構内間の強力 な（robust）通信を提供する高速モデムに関する。 先行技術の説明 速度適応性ディジタル加入者ループ（Ｒａｔｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｉｇｉ ｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｏｏｐ）（ＲＡＤＳＬ）モデム等の高速ディ ジタルモデムは、従来の電話サービス（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎ ｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）（ＰＯＴＳ）において使用される音声帯域周波数よりかな り高い周波数を使用するので、ローカルループを通して高速でデータを送信する ことができる。例として、ＰＯＴＳシステム での音声は概して約０Ｈｚ（ＤＣ）から約４ｋＨｚの間の周波数スペクトルにお いて発生し、一方ＲＡＤＳＬモデムは約２０Ｈｚから約１ＭＨｚの間の周波数ス ペクトルを使用する。概して、高速ディジタルモデムは通信中に発生するエラー を測定するエラー検出サーキットリを含む。このような測定を行うことによって 、高速ディジタルモデムは加入者の位置と電話局間に伸びる配線ペアの統計的な 知識を更新することができる。この統計的な知識を使用して、モデムは最適の操 作速度を選択することができる。これらのモデムは元々ビデオ・オン・ディマン ド等のサービスが望ましいであろうと考えられた時に提案されたものである。 モデム技術が発展し、個人的な使用及び仕事関連の使用に対してインターネッ トが人気のある媒体となり、別の需要が発生した。 ＲＡＤＳＬモデムの高速が全く望ましいものであると思われる一方、高い周波 数の使用は、ループケーブルバインダ内の隣接するチャネルまたは隣接するルー プからの漏話等の高周波雑音から保護する必要があることを意味している。なぜ なら、これらの雑音はモデムの操作速度を下方調節させるからである。あるタイ プの雑音を避けるために、ＲＡＤＳＬモデムは典型的に、ＲＡＤＳＬモデムから 公衆伝達電話変換網（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＰＳＴＮ）設備を隔離するためのスプリッタと共に、 ＰＯＴＳフィルタと呼ばれるフィルタの使用を必要とする。実際、ＰＯＴＳフィ ルタ及びＰＯＴＳスプリッタなしには、ＰＯＴＳ信号は約２０ｋＨｚより低いＲ ＡＤＳＬスペクトルと直接混信し、ＲＡＤＳＬスペクトルがＰＯＴＳと直接混信 する。ＰＯＴＳフィルタ及びＰＯＴＳスプリッタはＰＯＴＳ信号の過渡的なもの がＲＡＤＳＬデータ伝送と混信するのを減少させる。それに加えて、高いＲＡＤ ＳＬ帯域幅の使用が、比較的高い伝送パワーを要求し、それはＰＯＴＳ設備にひ ずみやダイナミックレンジの過負荷を生じさせ得る。 不都合なことに、ＰＯＴＳフィルタ及びスプリッタの製造及び設置は高くつき 、それらの使用は、全てのＰＳＴＮ設備がＲＡＤＳＬモデム及び演算設備から適 正に隔離されることを保証するために、時には加入者構内の再配線を必要とする 。従って、ＰＯＴＳスプリッタ及びフィルタが課す費用（例えば、購入費用及び 加入者構内の再配線の可能性）を避けるために、それらの使用を避けることが望 ましいであろう。 従って、高速ＤＳＬモデムにおいてしばしば遭遇する雑音及び有害な伝送線路 の影響に焦点を当てるために、ＰＳＴＮモデムによって達成できる３３．６Ｋｂ ｐｓより大きいが、ＰＯＴＳフィルタ、スプリッタ等の追加を要求する速度より は低い、データ転送速度を有する大量市場モデムに対する需要があると思われる 。 しかも増大するインターネットアクセス及びデータ伝 達に顕在する別の問題は、その元の目的、つまり音声伝達のために加入者の電話 回線もしくはローカルループに対する利用可能性がますます制限されることであ る。もちろん、１つの解決策は加入者が付加的な電話回線を購入することである 。しかしながら、これは加入者に追加費用を課す。更に、加入者がその回線を特 殊な目的専用（つまり、利用頻度が低い）にしない限り、必要な時に第２の回線 を常に利用できるとは限らない。 従って、加入者構内において同じ回線に付けられた電話の従来の音声操作を同 時に許す一方で、データ伝送を収容する改良されたモデムを提供する必要がある 。費用のかかるＰＯＴＳフィルタ及びスプリッタの使用を必要としないモデムを 有することが特に望ましい。 発明の要約 本発明のいくつかの目的、利点及び新規の特徴は一部が以下の説明に記載され 、一部は以下のことを考慮して当業者に自明となるであろうし、あるいは発明の 実施と共に習得できるであろう。本発明の目的及び利点は添付クレームにおいて 特に指摘される手段及び組み合わせによって実現でき、達成できるであろう。 その利点及び新規の特徴を達成するために、本発明は一般的に、ローカルルー プを通してＰＯＴＳ（例えば、音声もしくはＰＳＴＮモデム）情報を感知し、そ の同時伝送に対して動的に順応する方法で、ローカルループを 通してデータを伝達する方法及び装置に向けられる。発明の一態様によれば、全 帯域伝送状態でデータを伝送する段階と、帯域制限状態を感知する段階と、感知 段階に応答して、全帯域伝送状態から帯域制限伝送状態へとデータ伝送を調整す る段階とを含むモデムを使用して、ローカルループを通してデータを動的に伝達 するための方法が提供される。帯域制限状態を感知する段階は、該方法が帯域制 限伝送状態に入るべきであることを示す、１つの状態の開始を検出すること、及 び該方法が帯域制限伝送状態から全帯域伝送状態に入るべきであることを示す、 その状態の停止を検出することを含む。 本発明の方法によれば、ＰＯＴＳ（例えば、音声もしくはＰＳＴＮモデムデー タ）情報をローカルループを通して伝達するのと同時に、同じローカルループを 通してデータをモデムによって伝送することができる。本発明の重要な態様は、 データ伝送帯域幅の動的割振りであり、それによって本発明はＰＯＴＳ情報を伝 達中であるか否かを示す状態を感知する。ＰＯＴＳ情報を伝達中であれば、シス テムはデータ伝送帯域幅をシフトさせる及び／または狭め、データ伝送から又は データ伝送との混信なしに、音声伝達を可能にする。しかしながら、ＰＯＴＳ情 報を伝達中は、本発明はデータ伝送帯域幅を動的に割り振り、そうでなければ音 声情報を伝達するために使用される周波数帯域の全部ではなくても、少なくとも 一部を利用する。 好適実施形態によれば、該方法はローカルループに電気接続されている電話の 送受機のオフフック状態を感知する。使用中は、加入者構内と電話局間に伸びる ローカルループが加入者構内において分岐し、ローカルループに対する多重接続 を支持する。これに関して、典型的に様々な分岐及び接続が加入者構内中のＲＪ −１１ジャック等の電話ジャックまで経路が定められる。ローカルループを通し た音声伝達のために、多数の電話をこれらのジャックに直接差し込むことができ る。同様に、本発明により構成されたモデムをこれらのジャックの１つに直接差 し込むことができる。オフフック状態は好ましくは、電話回線内の電気インピー ダンスの変化、もしくは電話回線を通る線間電圧の低下のいずれかを検出するこ とによって感知される。 本発明の一実施形態によれば、全帯域伝送状態は約１５〜２０ｋＨｚ未満（ま た好ましくは４ｋＨｚ未満）の下部周波数境界を有する伝送周波数帯域幅によっ て規定される。帯域制限伝送状態では、伝送周波数帯域幅は４ｋＨｚより大きな 下部周波数境界を有する。本発明の目的に対するこれらの値の意味は、音声情報 がローカルループを通して伝達されていないときには、伝送周波数帯域幅が概し て音声情報の伝送専用となっているその周波数帯域（つまり、０〜４ｋＨｚのＰ ＯＴＳ周波数帯域）に侵入することである。しかし、本発明はＰＯＴＳ情報がロ ーカルループを通して伝達されていること、あるい はＰＯＴＳ帯域（つまり、電話オフフック、リング等）に対する要求があること を感知した時、本実施形態は概して４ｋＨｚの音声帯域の上限より上に伝送周波 数帯域幅の下部境界をシフトする。好ましくは、下部境界が約２０ｋＨｚまで上 方にシフトされ、音声情報改悪データもしくは音声帯域内において雑音として聞 こえるデータ伝送のいずれかにより、音声及びデータ伝送周波数帯域間に如何な る干渉も実現されない点まで、両者間に充分な分離を許すであろう。 本発明の好適実施形態の目的にとって、発明の段階を実現するのは下部境界の 動的調整及び／またはＰＯＴＳモードのパワー減少であるので、伝送周波数帯域 幅の上部境界の正確な値はそれほど重要ではない。しかしながら、データ伝送の ために意味のある伝送周波数帯域幅を限定するために、上部境界が概して４０ｋ Ｈｚより大きいことが認識されるであろう。実際、好適実施形態では、上部周波 数境界は約８０ｋＨｚである。この周波数はＰＯＴＳフィルタまたはＰＯＴＳス プリッタの必要なしに伝送を効果的に実施できるのに充分な低さであり、従って 発明のシステムを実装する費用がかなり下がる。信号−雑音（ＳＮ）比は高く、 装着されたＰＯＴＳ装置に付随する過度のパワーなしに道理的なデータ処理量を 可能にする。更に、構内の配線及び加入者ループスタブは周波数応答に相当量の ヌル（nulls）を生じさせない。更に、上部周波数境界のシフトは本発明に関連 しないことが認 識されるであろう。つまり、上部境界は下部周波数境界のシフトと関連してシフ トされてもよいし、あるいは上部周波数境界を実質的に固定したままにしてもよ い。 更に、ＰＯＴＳ周波数帯域内の雑音、相互変調障害、またはその他の混信を最 小にするために、ローディング、線路状態及び他の要素に応じて、帯域制限ｘＤ ＳＬ伝送のスペクトル形状を変化させてもよいことが認識されるであろう。詳細 には、ｘＤＳＬ伝送の出力密度は一般にＰＯＴＳ伝送の出力密度より大きいこと が一般に認められている。単にｘＤＳＬ伝送を約２０ｋＨｚの下部カットオフ周 波数で帯域制限伝送状態にシフトするだけでは、ＰＯＴＳ帯域との混信を防止す るのに充分な幅広い保護帯域を必ずしも提供するとは限らない。線路ローディン グ、線路状態及び（ローカルループ間で異なる）その他の要素がこの決定の要因 となる。相互変調プロダクトはしばしばＰＯＴＳ帯域内に存在する別の雑音源で ある。このような雑音がＰＯＴＳ帯域内に存在する場合、更にｘＤＳＬ伝送の電 力密度を低下させることによって、帯域制限伝送状態を構成してもよい。別の関 連する解決策は、ｘＤＳＬ伝送のためにスペクトル曲線を独特に形造ることであ ろう。例えば、これは該曲線の下部周波数部分（つまり、ほぼ１５〜２０ｋＨｚ の周波数付近の部分）を先細りにすることによって行うことができる。 好適実施形態の別の態様によれば、ローカルループを通してデータを伝達する ためのモデムが提供される。モ デムはローカルループと電気接続される（例えば、ＲＪ−１１電話ジャックに差 し込まれる）入力／出力信号線路を含む。更に、モデムは２つの状態：全帯域伝 送状態と帯域制限伝送状態のうちの１つの状態で操作されるよう適合されるプロ セッサユニットを含む。全帯域伝送状態は約１５〜２０ｋＨｚ未満の値の下部周 波数境界、及び（上述のように）概して４０ｋＨｚより大きな上部周波数境界に よって規定される。帯域制限状態は４ｋＨｚより大きな下部周波数境界と４０ｋ Ｈｚより大きな上部周波数境界（これは全帯域伝送状態用の上部周波数境界と同 じであっても、同じでなくてもよい）によって限定される。更に、モデムはロー カルループがＰＯＴＳモードにある（例えば、ＰＯＴＳ情報を伝送している、ま たはＰＯＴＳ情報を伝送する準備をしている）ことを感知するためのセンサもし くは他の感知手段を含み、データ信号パワー及び帯域幅がＰＯＴＳ伝送との混信 なしにデータを提供するために適応するように変更される。オフフック状態等の 帯域制限状態を感知すると同時に、制御装置がプロセッサユニットに伝送周波数 帯域の下部周波数境界を上方にシフトさせ、帯域制限状態または低電力状態で動 作させる。同様に、帯域制限状態ではないこと（または帯域制限状態の停止）を 感知すると同時に、制御装置はプロセッサユニットに伝送周波数帯域の下部周波 数境界を下方にシフトさせ、データ処理量を最大にするために、全帯域伝送状態 で動作させる。 本発明の更に別の態様によれば、ローカルループを通して音声とデータの両方 を加入者構内と電話局間に同時に伝達する方法が提供される。本発明のこの態様 によれば、該方法は：（１）加入者構内と電話局間で、上部周波数境界と下部周 波数境界によって限定される第１の周波数帯域でデータを伝達する段階；（２） 加入者構内と電話局間で、音声情報を伝送するための第２の周波数帯域を割り振 る段階；（３）帯域制限状態を感知する段階；及び（４）感知された帯域制限状 態に答えて第１の周波数帯域の下部周波数境界を動的にシフトする段階を含む。 本発明によれば、帯域制限状態が存在しない場合、第１周波数帯域の下部周波数 境界が少なくとも部分的に第２の周波数帯域に重なるようにシフトされる。帯域 制限状態が存在する場合、第１周波数帯域の下部周波数境界が第２の周波数帯域 の部分と重なるのを避けるように更にシフトされる。 発明の更なる態様によれば、単一使用の伝送と多重使用の伝送ができる通信リ ンクを通して通信するためのモデムが提供される。単一使用の伝送という用語は 、一般に１つの伝送または通信がリンクを通して発生していることを暗示する。 例えば、１つのＰＳＴＮ音声呼び出しまたは１つのデータ通信伝送である。多重 使用の伝送という用語は、一般に多数の伝送または通信が同時に発生しているこ とを暗示する。例えば、データ通信及びＰＳＴＮ音声呼び出しの同時伝送である 。発明の本態様によ り構成されたモデムは、通信リンクとつながっている入力／出力信号線路を含む 。更に、該モデムは、少なくとも２つの状態：全帯域伝送状態と帯域制限伝送状 態のうちの１つの状態で操作されるよう適合され、単一使用の伝送が伝送リンク を通して発生している時に全帯域伝送状態が発生し、通信リンクを通して多重使 用伝送が発生している時に帯域制限伝送状態が発生する。 幅広い発明の態様によれば、本発明は帯域制限伝送状態と全帯域伝送状態間で 伝送パワーを調節することによって作用することが認識されるであろう。概して （しかし、必ずしもそうとは限らないが）、通信リンクが単一使用伝送モードで 操作している時に全帯域伝送状態が発生し、通信リンクが多重使用伝送モードで 操作している時に概して帯域制限伝送状態が発生する。発明の幅広いこの概念に よれば、モデムが全帯域状態で伝送している時、かなりの伝送エネルギーがＰＯ ＴＳ周波数帯域内又はその近傍でモデムによって伝送される。逆に、モデムが帯 域制限状態で伝送している時、非常に少ない（理想的にはゼロ）エネルギーがＰ ＯＴＳ周波数帯域内又はその近傍でモデムによって伝送される。これはＰＯＴＳ 周波数帯域における同時に存在するＰＯＴＳ伝送（例えば、音声、ＰＳＴＮモデ ム等）と帯域制限モデム伝送を準備する。 図面の簡単な説明 明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付図面は、本発明の幾つかの態様 を説明し、明細書の記載と共に発明の原理を説明するために提供される。図面に おいて、 図１は先行技術の二重周波数帯域通信システムの周波数スペクトルの図であり 、ＰＯＴＳ伝送周波数帯域とｘＤＳＬ伝送周波数帯域を描画したものである。 図２は本発明を利用するシステム内の主要な構成要素を説明するブロック図で ある。 図３Ａは本発明の全帯域伝送周波数帯域を説明する周波数スペクトルである。 図３Ｂは本発明の帯域制限伝送周波数帯域を説明する周波数スペクトルである 。 図３Ｃは独特に造形されたｘＤＳＬ伝送帯域を有する、本発明の代替実施形態 の帯域制限伝送周波数帯域を説明する周波数スペクトルである。 図３Ｄは低減電力ｘＤＳＬ伝送帯域を有する、本発明の代替実施形態の帯域制 限伝送周波数帯域を説明する周波数スペクトルである。 図４は本発明により構成されたモデムの主要な構成要素を示すブロック図であ る。 図５は図４のモデムブロック図のアナログフロントエンドを示す回路図である 。 図６は図５に示されたアナログフロントエンド要素の機能的な作用の有効範囲 を示すソフトウエアフローチャートである。 図７は本発明により構成されたシステムのトップレベルの動作を説明するソフ トウエアフローチャートである。 発明の好適実施形態の詳細な説明 本発明を要約したので、次に図面に図示されるように、発明を詳細に説明する 。本発明をこれらの図面に関連して説明するが、発明をここに開示した実施形態 に制限することを意図するものではない。逆に、添付請求の範囲によって限定さ れるように、本発明の精神及び範囲内に含まれる全ての変更、修正及び等化物を 包含することを意図している。 次に図面に関して、図１は先行技術において公知のように、周波数帯域通信を 説明する図である。周波数帯域通信という用語は、ある限定された周波数帯域内 での情報の伝達を示すために使用する。先行技術において公知のように、従来の 電話システム（ＰＯＴＳ）通信は約０（ＤＣ）から約４ｋＨｚまでの間に限定さ れる周波数帯域１２内で伝送される。第２の伝送周波数帯域１４はＰＯＴＳ周波 数帯域１２より高い周波数レベルに限定され、ディジタル加入者線路（ＤＳＬ） 通信の伝送に使用される。典型的に２つの伝送周波数帯域１２と１４を分離する ために保護不感帯域１６が設けられる。ＤＳＬ伝送周波数帯域１４は「ｘＤＳＬ 」と幅広く称され、「ｘ」は包括的にＤＳＬファミリー内の多数の伝送技術を指 す。例えば、ＡＤＳＬは非対称ディジタル加入者線路であり、 ＲＡＤＳＬは速度適応性ディジタル加入者線路であり、ＨＤＳＬは高ビットレー トのＤＳＬである等々である。公知のように、ｘＤＳＬ伝送周波数帯域１４は１ ＭＨｚより大きな帯域幅を包含することができる。その結果、また上述の理由か ら、ＰＯＴＳフィルタ、スプリッタ等の余分な設備を加えなければ、ｘＤＳＬ信 号は電話、ＰＳＴＮモデム、ファクシミリ機等の装着されたＰＯＴＳタイプの設 備と両立しない。 下記において詳細に説明するように、本発明はｘＤＳＬ伝送においてしばしば 遭遇するような１ＭＨｚ周波数境界よりはるかに低い上部周波数境界を有する上 部伝送帯域を提供する。実際、本発明の上部周波数境界は、ＰＯＴＳフィルタ及 びＰＯＴＳスプリッタ等の異質の装置必要とせずに、加入者構内と電話局間の適 所に現在ある伝送システム（及び装着されたＰＯＴＳタイプの設備）によって容 易に支持される、もしくはそれらと両立する範囲に限定される。この点について は、本発明を利用するシステムの主なハードウエア構成要素を図示するトップレ ベルの図である図２を参照する。発明の一態様によれば、データを伝送するため の伝送周波数帯域幅及び／またはパワーを動的に割り振ることによって、ローカ ルループ２６を通した加入者構内２２と電話局２４間の効率的なデータ伝達を達 成するためのモデム２０が提供される。確かに、本発明の開発を動機付ける要素 の１つは、最近の高速通信に対する需要の拡大である。この高まり つつある需要は主としてインターネットを通した通信に帰する。 本発明は同じ線路を通したＰＯＴＳ通信に応えて、データ伝送周波数帯域及び ／またはパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を動的に割り振る。より詳細には、本 発明は、音声情報を伝送する必要が現在ない場合、通常ＰＯＴＳ／音声伝送のた めに割り振られる周波数帯域を利用することができる。しかしながら、音声伝送 の必要がある場合、本発明はＰＯＴＳ伝送周波数帯域１２と重なり合う、もしく は混信することがないように、またＰＯＴＳタイプの装着設備に重大な干渉がな いように、伝送周波数帯域とデータ通信用のＰＳＤを再割り振りする。 図２の説明を続けると、加入者構内２２は電話局２４において、加入者構内２ ２間の通信のために１本の電話回線２６を有する単一家庭であってよい。家庭も しくは加入者構内２２内で、多数の接合部がローカルループ２６から分岐し、家 庭の様々な部屋に置かれた電話ジャック（ＲＪ−１１等）で終了している。この 方法で、多数の電話３０、３２を同じ電話回線２６に差し込み、同じ電話回線２ ６から支持することができる。同様に、パーソナルコンピュータをモデム２０に よってローカルループ２６と接続して配置することができる。 現在のところ、ユーザが付加的な電話回線もしくはｘＤＳＬ等のより高価な通 信サービスを購入しない限り、異なる場所への音声とデータの同時伝送は可能で はない。 その結果、１つの家庭の一人の人がデータ通信（インターネット通信等）のため にローカルループ２６を使用している間、同じ家庭の別の人は音声通信のために ローカルループ２６を使用するのを待っている。本発明によれば、また下記にお いて詳細に説明するように、この欠点が克服される。 図２の説明を続けると、モデム２０と互換性がある同種の（companion）モデ ム４０が電話局２４に設けられる。公知のように、配線フレーム及び標準の電話 スイッチング設備４２等の他の設備もローカルループ２６と接続されていてよい 。このような設備の構成及び操作は業界で公知であり、本発明に影響を及ぼさな いので、ここでは論議しない。図２はまた電話局２４において、本発明により構 成されたモデム４０に接続することができる種々のサービスを図示している。こ れらのサービスは高速ＩＳＰサービス４４、高速ＬＡＮアクセスサービス４６等 を含むことができる。やはり、このようなサービスの提供及び操作は一般に理解 されており、本発明の作用を説明するために必要ではないので、ここでは説明し ない。 次に、図３Ａ及び３Ｂにおいて、データ伝送周波数帯域の動的割振り及び非割 振りが示されている。特に、図３Ａは全帯域伝送周波数状態のデータ伝送周波数 帯域５０を示しており、一方図３Ｂは帯域制限（ＰＯＴＳと互換性のある）伝送 周波数状態のデータ伝送周波数帯域５２を示している。図３Ａに図示するように 、全帯域伝送 周波数状態５０は約０Ｈｚ（ＤＣ）から約１００ｋＨｚまで伸びている。対称的 に、図３Ｂでは、データ伝送周波数帯域５２は約２０ｋＨｚから約１００ｋＨｚ まで伸びている。好適実施形態の重要な態様によれば、発明により構成されたモ デム２０は、０〜４ｋＨｚのＰＯＴＳ周波数帯域１２内の音声通信を収容するた めに、伝送周波数帯域の一部を動的に割り振る、もしくは非割り振りする必要性 を感知する。ここで更に説明するように、本発明はローカルループ２６に接続さ れた電話３０、３２（図２を参照）のオフフック状態を感知することによって、 音声伝達に対する要求（または帯域制限状態）を感知することができる。あるい は、この帯域制限状態はローカルループ２６の電気インピーダンスの変化によっ て検出することができる。 リング及びオフフック状態を検出することに加えて、電話の互換性のために、 システムは音声会話を検出するようにも構成することができる。音声帯域ＳＮ比 （ＳＮＲ）が約３０〜４０ｄＢである限り、音声検出と同時に、システムはデー タ速度を動的に増大させるために、帯域制限伝送状態へとシフトするにつれて、 伝送パワーを増大させることができる。再び（所定の時間量の間）沈黙が検出さ れると、システムは再び優れたアイドルチャネル認知のために伝送パワーを減少 させる。 データ伝送周波数帯域の幅がしばしば１ＭＨｚである、典型的なｘＤＳＬ通信 とは異なり、本発明のデータ伝送 周波数帯域はそれよりはるかに狭い幅である。これはＰＯＴＳスプリッタやＰＯ ＴＳフィルタ等の高価な設備を追加することなく、比較的高速のデータ通信を可 能にする。重要なことに、これは通常ｘＤＳＬ伝送通信サービスを購入すること から生じる追加費用を背負い込みたくない、あるいはその余裕がない消費者から の市場ニーズに焦点を当てたものである。本発明の重要な態様は、音声帯域通信 が発生していない時、あるいは帯域制限状態が存在していない時を感知し、そう でなければＰＯＴＳ伝送用に指定されている周波数帯域内へと伝送周波数帯域を 拡大する、及び／またはデータ速度を増大させるために伝送パワーを増大させる 能力である。図３Ａ、３Ｂの図から解るように、２０ｋＨｚカットオフ（図３Ｂ ）からほぼＤＣ（図３Ａ）までの伝送周波数帯域の拡大は、約２５％の帯域幅（ つまり、８０ｋＨｚから１００ｋＨｚまで）の増大を実現し、このようにかなり 改良された性能を実現する。 図３Ｃと３Ｄは本発明の代替実施形態を示している。手短に言えば、図３Ｃと ３Ｄはスペクトルで造形された伝送曲線及び適応性パワー伝送曲線を各々示して いる。図３Ｂに示すように、通常の操作状態では、ｘＤＳＬ伝送帯域の出力密度 はＰＯＴＳ伝送帯域の出力密度より大きい。しかし、保護帯域１６がＰＯＴＳ周 波数帯域１２からｘＤＳＬ伝送帯域５２を充分分離する程度に充分大きくない場 合があるかもしれない。その結果、ｘＤＳＬ 伝送がＰＯＴＳ周波数帯域１２において雑音（聞き取れる空電）として認識され るかもしれない。これらのことが発生するかもしれない理由は変化するものであ って、電話機の感度及び非線形性等の要素を含む。相互変調障害もＰＯＴＳ伝送 帯域１２内で雑音として顕在するかもしれない。 本発明の概念及び教示と一致して、ＰＯＴＳ伝送帯域１２内の雑音を最小限に とどめる、または除去するために、帯域制限伝送状態の様々な適応を実施するこ とができることが認識されるであろう。１つの解決策は保護帯域１６のサイズを 更に増大させ、それによってＰＯＴＳ伝送帯域１２とｘＤＳＬ伝送帯域５２間の 周波数分離を増大させることである。別の解決策はｘＤＳＬ伝送帯域の伝送パワ ーを適応させて減少することである。この解決策が図３Ｄに示されており、図に おいて、通常のパワースペクトル５２が点線で示され、低減したパワースペクト ル５６が実線で重複して描かれている。この方法で伝送パワーを減少させること で、ＰＯＴＳ周波数帯域内に顕在する雑音量を減少させる。パワー減少の特定量 は、装着設備に基づいて加入者構内間で変化してよい。 更に別の解決策は、伝送帯域のスペクトル形状をより詳細に限定することであ る。この解決策が図３Ｃに描かれている。図示するように、ｘＤＳＬ伝送帯域５ ４のパワースペクトルを非対称的に造形し、曲線の下部周波数端で大きく減少す るテーパー部を提供してもよい。この テーパー部はＰＯＴＳ周波数帯域１２より上の帯域のｘＤＳＬ伝送信号の充分な 減衰を保証し、従ってＰＯＴＳ帯域１２内の相互変調障害及び（ｘＤＳＬ伝送か ら生じる）雑音を最小にする。このような造形信号帯域５６は１つだけが図３Ｄ に図示されているが、発明の本態様はそれに制限されないことが認識されるであ ろう。すなわち、特殊な環境や回線状態に応じて他の形状が望ましいかもしれな い。 次に、本発明により構成されたモデム２０のブロック図を示す図４を参照する 。モデムに一般的に共通するように、モデム２０はローカルループ２６、及びパ ーソナルコンピュータ等の演算設備２５の両方と接続される。より詳細には、モ デム２０は線路６０を通して演算設備２５と通信する。電話回線２６は典型的に ２つの配線サービスで構成され、その線はしばしばＴ１Ｐ６２及びＲＩＮＧ６４ で示される。ＴＩＰ６２とＲＩＮＧ６４線路はアナログフロントエンド６６（図 ５を参照）への入力であると共に、ローカルループ２６のオフフック状態を検出 するために構成されるモニター回路６８でもある。 アナログ・ディジタル変換器及びディジタル・アナログ変換器回路７０はアナ ログフロントエンド６６とつながっており、更にディジタル信号プロセッサ７２ ともつながっている。ローカルループ２６から受信したデータはアナログフロン トエンド６６を通過し、ディジタル信号プロセッサ７２に送られる前に、ブロッ ク７０のアナ ログ・ディジタル変換器によってアナログからディジタル形態に変換される。逆 に、ディジタル信号プロセッサ７２から出力される発呼データは、アナログフロ ントエンド６６によってローカルループ２６に伝達される前に、ブロック７０の ディジタル・アナログ変換器によって変換される。最後に、データターミナル設 備（ＤＴＥインターフェイス７４）はディジタル信号プロセッサ７２と、また更 に線路６０を通して、コンピュータ２５等のデータターミナル設備とつながって いる。アナログ・ディジタル変換器及びディジタル・アナログ変換器回路７０、 ディジタル信号処理７２、及びＤＴＥインターフェイス７４は全て公知であり、 概して先行技術に従って操作する。従って、それらの個々の構造及び作用につい てここで説明する必要はない。 実際、本発明により構成されたモデム２０の重要な構成要素は制御装置８０で あり、それはモデム２０の様々な他の構成要素とつながっている。制御装置８０ を実装するには様々な方法があるが、図示したように１つの方法は、制御装置８ ０を処理ユニット８２として示された機能ユニットと、記憶装置８４（更に実行 できるコードセグメント８６を含んでもよい）と、コントローラ８８に分割する ことである。 本発明の幅広い概念のために、制御装置８０は線路９０上でモニター回路６８ から信号を受信し、その信号は本発明が帯域制限伝送状態もしくは全帯域伝送状 態のど ちらでデータを伝送すべきかを示すものである。この点については、モニター回 路６８はローカルループ２６のオフフック状態またはリング状態を検出するよう に構成されてよい。業界で公知のように、オフフック状熊はローカルループ２６ を通る電圧低下によって検出されてもよいし、あるいはローカルループ上の電気 インピーダンスの突然の変化によって検出されてもよい。他方、リング検出状態 はローカルループ２６上の低周波振動電圧によって特定される。例えば、ローカ ルループ２６の加入者構内の端における、約４８ボルト（オンフック）から約１ ０ボルト未満（オフフック）への電圧低下である。 手短に説明すれば、制御装置８０は線路９０で受信した信号を評価し、データ を全帯域伝送状態または帯域制限伝送状態のどちらで送信すべきかを決定する。 従って、データ伝送を公式化するため（もしくは受信したデータ伝送を解釈する ため）に、適切な信号をディジタル信号プロセッサ７２に送信することができる 。 発明の代替実施形態によれば、モニター回路６８を制御装置８０内に組み込む ことができ、それによって帯域制限状態を検出するために特定の信号状態を評価 することができることが認識されるであろう。この点については、処理ユニット ８２によってより容易に評価／処理され得るディジタル形式で信号を発生させる ために、アナログ・ディジタル変換器が制御装置８０の一部として実装されるで あろう。この点については、処理ユニット８ ２はマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、アプリケーション特有の集積 回路（ＡＳＩＣ）または特に処理された情報のために構成されるその他のディジ タル回路であってよい。図示した実施形態では、制御装置８０は独特な演算操作 を実行するために共に動作する基本的な構成要素（プロセッサユニット、制御装 置、記憶装置）を含む。このような操作は、例えば、記憶装置８４内に含まれる 実行できるコード８６によって制御されてよい。 次に、アナログフロントエンド６６を含むサーキットの更に詳細な図を示す図 ５を参照する。好適実施形態はＴ１Ｐ６２及びＲＩＮＧ６４信号線路と直列に接 続され、あるいはＴＩＰ６２及びＲＩＮＧ６４線路で運ばれるＤＣ電圧を遮断す る働きをするブロッキングコンデンサ１０２、１０４を含む。変圧器１０６が交 流をサーキットの残部に結合すると共に、モデム内の残りのサーキットのために 安全性と信号分離を提供する。（スイッチ１１０が開かれているか、閉じられて いるかに応じて）終端抵抗器１０８とスイッチ１１０が互いに直列接続のために 配置され、共に変圧器１０６の二次巻線間に並列接続される。（モニター路６８ による観察により）電話３０、３２（図２を参照）が全てオンフックである時、 スイッチ１１０を閉じ、従って終端抵抗器１０８と接続するように制御装置８０ によって制御する。到来リング信号またはローカルループ２６上のオフフックを 検出する と同時に、スイッチ１１０を開き、終端抵抗器１０８との接続をはずすことがで きる。コンデンサ１０２と１０４はデータを通し、ＤＣをブロックし、ＦＣＣ部 分６８当たりの許容できるリンガー等価数（ringer equivalence number）を生 じさせるように選ばれる。スイッチ１１０は概してローカルループ２６がオフフ ック状態にあるとモニター回路６８が決定した時、終端抵抗器との接続をはずす ために開かれる。この理由は、１つ以上の電話がオフフックであると考えられる 場合、そのオフフック電話が回線を終了させ終端抵抗器１０８が必要ではないか らである。任意に、オフフック状態の時にスイッチ１１０を閉じ、オフフック電 話により提供される回線終了を改善することができる。 参照符号１１２で表わされたアイテムは従属電流源の形態で構成されるサーキ ットである。電流源は発呼伝送信号を作り出すために伝送された信号Ｔｘにより 刺激される。電流源として、（変圧器１０６の二次巻線側から見た場合）アイテ ム１１２は非常に高い入力電気インピーダンスを有し、従って終端抵抗器１０８ だけが操作して（スイッチが入れられている時）回線を終了させる。同様に、増 幅器１１４は、業界で公知のように、Ｒｘ信号を発生させる受信増幅器である。 電流源１１２と同様に、増幅器１１４は非常に高い電気インピーダンスを有し、 従って回線終了に影響を与えない。 次に、図５のアナログフロントエンドの作用を描くソ フトウエアフローチャートである図６を参照する。段階１２０において開始し、 該構成要素はローカルループ２６がオンフックであるかオフフックであるかを判 断する。前述の論議から認識されるように、この決定は制御装置８０によって行 われ、制御装置８０はオンフック／オフフック状態を示す信号１２２（図４を参 照）をアナログフロントエンド６６に出力する。段階１２０の決定がＮＯである 場合、アナログフロントエンド要素６６がスイッチ１１２を開き（段階１２２） 、終端抵抗器１０８を回路から除外する。つまり、ローカルループ２６に接続さ れている電話がオフフックであることをシステムが検出した場合、回線はオフフ ック電話によって終了されるので、システムは回路から終端抵抗器１０８を取り 除く。その後、操作は段階１２２に進み、データが帯域制限伝送周波数帯域（例 えば、２０〜１００ｋＨｚ）により伝送される。本発明の１つの実施形態によれ ば、システムは設置されている電話で通話中のユーザに、ローカルループ２６が データ伝送のためにも使用されていることを警告するために、可聴周波数範囲内 で周期的なトーンを出すことができる。こうして、例えば、周期的なビープ音を 聞いた、電話で家の別の場所で通話中の人は、家族の誰かがデータを伝達するた めにコンピュータを使用していることを知るであろうし、ローカルループ２６を 自由にするために、会話を最低限で切り上げようとするかもしれない。こうして 本発明は最大のデータ処理量のた めに全帯域伝送周波数帯域の完全な利用を得ることができるであろう。 段階１２０の解答がＹＥＳであり、ローカルループ２６に取り付けられている 全ての電話がオンフックであることを示す場合、システムはスイッチ１１０が閉 じられ、それによって適切な回線終了を達成するために、回路内に終端抵抗器１ ０８を配置することを保証する（段階１３０）。その後、システムは全帯域伝送 周波数（つまり、ＤＣから約１００ｋＨｚまで）の全部を利用して、ローカルル ープを通してデータを伝送することができる。 次に、本発明により通信するシステムのトップレベルでの動作を説明するソフ トウエアフローチャートである図７を参照する。ブロック１４０で開始したシス テムはデータ伝送の開始を待つ。この開始はコンピュータ２５（図２を参照）で ユーザが指示する、あるいはそのコンピュータに接続するために（これはそのコ ンピュータ２５が自動応答モードにある場合）コンピュータ２５の電話番号をダ イヤルしている遠隔ユーザが指示することにより発生することができる。システ ムがデータ伝達を開始するよう指示されると、まずループがオフフック状態であ るか否かを決定するためのチェックをする（段階１４４）。もしオフフック状態 であれば、システムは帯域制限周波数遷移状態（例えば、２０〜１００ｋＨｚ） でデータ伝達を開始する（段階１４６）。データ伝送中に、システムはデータ伝 送が終了したか否か（段階１４８）、 または帯域制限状態が沈静したか否か（段階１５０）を決定するチェックを継続 する。前述のように、帯域制限状態は概してオフフック決定サーキットによって 特定される。段階１４８における終了データ伝達チェックの結果がＹＥＳであれ ばシステムは段階１４０に戻る。もし結果がＮＯであればシステムは段階１５０ に進み、帯域制限状態の停止をチェックする。この段階の結果がＹＥＳであれば システムは全帯域伝送周波数帯域幅でデータ伝送を続ける（段階１５４）。 決定ブロック１４４に戻って、データ伝達の開始と同時に、システムが全ての 電話が現在オンフックであると判断した場合、システムは段階１５４に進み、全 帯域データ伝送状態により（つまり、０〜１００ｋＨｚの伝送周波数帯域幅の全 部を利用して）データを送信する。この周波数帯域での伝送中に、システムはデ ータ伝達が終了したか（段階１５６）、あるいは帯域制限状態の発生が起こった か（段階１５８）を見るために周期的にチェックする。この後者の状態は、例え ば人が設置されている電話の送受機を持ち上げた時に発生する。この状態が発生 すると、システムは段階１４６に進み、帯域制限伝送周波数帯域（２０〜１００ ｚ）によりデータ伝達を継続する。 図７のフローチャートの検討から認識されるように、データ伝送中、ユーザが 電話の送受機を持ち上げるか、リセットする（あるいはリング状態が発生する） に応じ て、システムは全帯域と帯域制限伝送周波数帯域幅間で帯域を前後に動的にシフ トすることができる。しかしながら、システム構成または他の該当するシステム 要因に応じて、本発明の周波数シフト機構を機能させるために、その他の（リン グまたはオフフック以外の）帯域制限状熊も利用することができることが認識さ れるであろう。 ここで説明した発明は大量消費者市場のためにインターネットアクセスに対す る低価格の解決策を提供し得ることが認識されるであろう。この点について、こ れは低価格の３３．６ｋｂｐｓのモデムと、加入者構内において（ＰＯＴＳスプ リッタ及びＰＯＴＳフィルタ等の）比較的高価な設備の追加を必要とし、また労 働集約的である高速ｘＤＳＬモデム間で提供される製品のギャップを埋めること ができるであろう。上述のように、本発明は一般に６４ｋｂｐｓから６４０ｋｂ ｐｓまでの範囲の伝送速度を達成する。 上述のように、本発明はユーザデータを転送するために、電話の加入者ループ スペクトル（大まかにＤＣからほぼ１００ｋＨｚまで）の低周波数部分を利用す る。本発明は特定の形態に制限されないので、変調はＣＡＰ、ＱＡＭ、ＤＭＴ、 高帯域等であってよいであろう。電話の加入者ループの下部周波数部分の利用は 、可能な限り最低の信号減衰（通常はデータ伝達における最良の信号減損値）及 び低い漏話という利点を有する。その他の利点はスタブによる反射等の伝送線路 問題の減少である。 使用に際して、本発明は加入者ループまたは構内配線に対する簡単なブリッジ （電気的並列）接続を必要とする。従って、１つのユニットが電話局において（ ブリッジ様式で）接続し、１つの同種ユニットが加入者構内において接続する。 前述の説明は図示及び説明目的のために提示されたものであって、網羅的であ ること、及び発明を開示した正確な形状に制限することは意図していない。明ら かな変更もしくは変形が上記の教示に照らして可能である。本発明の原則及びそ の実際的な応用を最も良く説明し、それによって業界で普通の知識を有する者が 発明を様々な実施形態で利用することができ、企図される特定の使用に適するよ うに様々な変更を加えて利用できるようにするために、実施形態を選び、説明し てきた。全てのこのような変更及び変形は、公正にまた法的に権利がある幅に従 って解釈された時の添付請求の範囲により決定されるような発明の範囲内にある 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 3/42 １０４ Ｈ０４Ｌ 13/00 ３０５Ｚ (31)優先権主張番号 ０８／９６２，７９６ (32)優先日 平成９年11月３日(1997．11．3) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．通信リンクを通した通信用のモデムであって： 通信リンクとつながる入力／出力信号線路；及び 少なくとも２つの状態：全帯域伝送状態と帯域制限状態のうちの１つの状態で 操作されるよう適合されるプロセッサユニットを含み、全帯域伝送状態は第１の 周波数より低い周波数範囲におけるかなりの伝送エネルギーによって限定され、 また帯域制限伝送状態は第１の周波数より低い周波数範囲における取るに足りな い量のエネルギーによって限定されることを特徴とするモデム。 ２．第１の周波数がほぼ１５キロヘルツである、請求項１に記載のモデム。 ３．通信リンクが多重使用通信リンクである、請求項１に記載のモデム。 ４．請求項１に記載のモデムであって、更に： 帯域制限状態を感知する感知手段；及び プロセッサユニットの操作状態を制御するために感知手段に答えて、プロセッ サユニットと連合する制御手段を含み、帯域制限状態を感知すると同時に、制御 手段がプロセッサを帯域制限状態で操作させ、また帯域制限状態でないことを感 知すると同時に、制御手段がプロセッサを全帯域伝送状態で操作させることを特 徴とするモデム。 ５．かなりのエネルギー伝送とは実質的に可聴レベルを超える伝送である、請求 項１に記載のモデム。 ６．単一使用伝送と多重使用伝送が可能である、通信リンクを通した通信用のモ デムであって： 通信リンクとつながる入力／出力信号線路；及び 少なくとも２つの状態：全帯域伝送状態と帯域制限状態のうちの１つの状態で 操作されるよう適合されるプロセッサユニットを含み、全帯域伝送状態は通信リ ンクを通して単一使用伝送が発生している時に発生し、通信リンクを通して多重 使用伝送が発生している時に帯域制限伝送状態が発生することを特徴とするモデ ム。 ７．通信リンクを通した通信用のモデムであって： 通信リンクとつながる入力／出力信号線路； 少なくとも２つの状態：全帯域伝送状態と帯域制限状態のうちの１つの状態で 操作されるよう適合されるプロセッサユニット、全帯域伝送状態は第１の周波数 より低いかなりのエネルギー伝送によって限定され、また帯域制限状態は第１の 周波数より低い実質的にゼロエネルギー伝送によって限定され； 帯域制限状態を感知する感知手段；及び プロセッサユニットの操作状態を制御するために感知手段に答えて、プロセッ サユニットと連合する制御手段を含み、帯域制限状態を感知すると同時に、制御 手段がプロセッサを帯域制限状態で操作させ、また帯域制限状態でないことを感 知すると同時に、制御手段がプロセッサを全帯域伝送状態で操作させることを特 徴とするモデム。 ８．第１の周波数がほぼ１５キロヘルツである、請求項７に記載のモデム。 ９．感知手段が多重位置スイッチを検出するように構成され、その位置が帯域制 限状態を限定する、請求項７に記載のモデム。 １０．感知手段が入力／出力信号線路に電気接続されている電話のオフフック状 態を検出するように構成される、請求項７に記載のモデム。 １１．感知手段が更に、オフフックされている電話の送受機を示す状態の始まり を検出する手段を含む、請求項１０に記載のモデム。 １２．前記状態の始まりを検出する手段が入力／出力信号線路の電圧低下を検出 するように構成される、請求項１１に記載のモデム。 １３．前記状態の始まりを検出する手段が入力／出力信号線路内の電気インピー ダンスのシフトを検出するように構成される、請求項１１に記載のモデム。 １４．全帯域伝送状態が４キロヘルツ未満の下部周波数境界を有する伝送周波数 帯域幅によって限定される、請求項７に記載のモデム。 １５．全帯域伝送状態がほぼＤＣの下部周波数境界を有する伝送周波数帯域幅に よって限定される、請求項１４に記載のモデム。 １６．全帯域伝送状態が５０キロヘルツより大きな上部周波数境界を有する伝送 周波数帯域幅によって限定され る、請求項７に記載のモデム。 １７．全帯域伝送状態がほぼ１００キロヘルツの上部周波数境界を有する伝送周 波数帯域幅によって限定される、請求項１６に記載のモデム。 １８．帯域制限伝送状態が４キロヘルツより大きな下部周波数境界を有する伝送 周波数帯域幅によって限定される、請求項７に記載のモデム。 １９．全帯域伝送状態がほぼ２０キロヘルツの下部周波数境界を有する伝送周波 数帯域幅によって限定される、請求項１８に記載のモデム。 ２０．全帯域伝送状態が第１の伝送周波数帯域幅によって限定され、帯域制限伝 送状態が第２の伝送周波数帯域幅によって限定され、第１の伝送周波数帯域幅は 第２の周波数帯域幅の上部周波数境界と実質的に同じである上部周波数境界を有 する、請求項７に記載のモデム。 ２１．全帯域伝送状態が第１の伝送周波数帯域幅によって限定され、帯域制限伝 送状態が第２の伝送周波数帯域幅によって限定され、第１の伝送周波数帯域幅は 第２の周波数帯域幅の上部周波数境界と異なる上部周波数境界を有する、請求項 ７に記載のモデム。 ２２．通信リンクが２配線通信リンクである、請求項７に記載のモデム。 ２３．通信リンクがローカルループである、請求項７に記載のモデム。 ２４．感知手段が実施できるコードを含むコードセグメ ントを含む、請求項７に記載のモデム。 ２５．制御手段が実施できるコードを含むコードセグメントを含む、請求項７に 記載のモデム。 ２６．通信リンクを通した通信用のモデムであって： 通信リンクとつながる入力／出力信号線路； ２つの状態：全帯域伝送状態と帯域制限状態のうちの１つの状態で操作される よう適合されるプロセッサユニット、全帯域伝送状態は第２の周波数より低い下 部周波数境界と第１の周波数より大きな上部周波数境界によって限定され、また 帯域制限状態は第２の周波数より大きな下部周波数境界と第１の周波数より大き な上部周波数境界によって限定され； 帯域制限状態をの存在を感知する感知器；及び プロセッサユニットの操作状態を制御するために構成された、プロセッサユニ ットと連合し、感知器に反応する制御装置を含み、帯域制限状態を感知すると同 時に、制御装置がプロセッサを帯域制限状態で操作させ、また帯域制限状態でな いことを感知すると同時に、制御装置がプロセッサを全帯域伝送状態で操作させ ることを特徴とするモデム。 ２７．第１の周波数がほぼ５０キロヘルツである、請求項２６に記載のモデム。 ２８．第２の周波数がほぼ４キロヘルツである、請求項２６に記載のモデム。 ２９．モデムを使用して、通信リンクを通してデータを 動的に伝達する方法であって、 全帯域伝送状態でデータを伝送する段階； 帯域制限状態を感知する段階；及び 感知段階に答えて、全帯域伝送状態から帯域制限伝送状態へとデータの伝送を 調整する段階を含むことを特徴とする方法。 ３０．感知段階が多重位置スイッチの位置を検出することを含む、請求項２９に 記載の方法。 ３１．更に、下部周波数帯域とのデータ信号の混信を最小にするために、データ 伝送の伝送パワーを適応するように変化させる段階を含む、請求項２９に記載の 方法。 ３２．更に、下部周波数帯域とのデータ信号の混信を最小にするために、データ 伝送のパワースペクトル伝送帯域を独特な形状にする段階を含む、請求項２９に 記載の方法。 ３３．更に、帯域制限状態の停止を感知する段階を含む、請求項２９に記載の方 法。 ３４．更に、帯域制限状態の停止を感知する段階に答えて、帯域制限伝送状態か ら全帯域伝送状態へとデータ伝送を調整する段階を含む、請求項３３に記載の方 法。 ３５．帯域制限状態を感知する段階は、通信リンク上の到来リング信号を感知す ることを含む、請求項２９に記載の方法。 ３６．帯域制限状態を感知する段階は、通信リンクに電気接続されている電話の 送受機のオフフック状態を感知 することを含む、請求項２９に記載の方法。 ３７．オフフック状態を感知する段階は、通信リンクの電気インピーダンスを感 知することを含む、請求項３６に記載の方法。 ３８．オフフック状態を感知する段階は、通信リンクの電圧を感知することを含 む、請求項３６に記載の方法。 ３９．全帯域伝送状態が４キロヘルツ未満の下部周波数境界を有する伝送周波数 帯域幅によって限定される、請求項２９に記載の方法。 ４０．全帯域伝送状態がほぼＤＣの下部周波数境界を有する伝送周波数帯域幅に よって限定される、請求項３９に記載の方法。 ４１．全帯域伝送状態が５０キロヘルツより大きな上部周波数境界を有する伝送 周波数帯域幅によって限定される、請求項２９に記載の方法。 ４２．全帯域伝送状態がほぼ１００キロヘルツの上部周波数境界を有する伝送周 波数帯域幅によって限定される、請求項４１に記載の方法。 ４３．帯域制限伝送状態が４キロヘルツより大きな下部周波数境界を有する伝送 周波数帯域幅によって限定される、請求２９に記載の方法。 ４４．全帯域伝送状態がほぼ２０キロヘルツの下部周波数境界を有する伝送周波 数帯域幅によって限定される、請求項４３に記載の方法。 ４５．全帯域伝送状態が第１の伝送周波数帯域幅によっ て限定され、帯域制限伝送状態が第２の伝送周波数帯域幅によって限定され、第 １の伝送周波数帯域幅は第２の周波数帯域幅の上部周波数境界と実質的に同じで ある上部周波数境界を有する、請求項２９に記載の方法。 ４６．全帯域伝送状態が第１の伝送周波数帯域幅によって限定され、帯域制限伝 送状態が第２の伝送周波数帯域幅によって限定され、第１の伝送周波数帯域幅は 第２の周波数帯域幅の上部周波数境界と異なる上部周波数境界を有する、請求項 ２９に記載の方法。 ４７．モデムを使用して、通信リンクを通してデータを動的に伝達する方法であ って、 帯域制限伝送状態でデータを伝送する段階； 帯域制限状態の停止を感知する段階；及び 感知段階に答えて、帯域制限伝送状態から全帯域伝送状態へとデータの伝送を 調整する段階を含むことを特徴とする方法。 ４８．更に、帯域制限状態を感知する段階を含む、請求項４７に記載の方法。 ４９．更に、帯域制限状態を感知する段階に答えて、全帯域伝送状態から帯域制 限伝送状態へとデータ伝送を調整する段階を含む、請求項４８に記載の方法。 ５０．通信リンクを通して加入者構内と電話局間で音声とデータの両方を伝達す る方法であって、 第１の周波数帯域で加入者構内と電話局間でデータを伝送する段階、第１の周 波数帯域は上部周波数境界と下 部周波数境界によって限定され； 第２の周波数帯域で加入者構内と電話局間で音声情報を伝送するために、第２ の周波数帯域を割り振る段階； 帯域制限状態を感知する段階；及び 感知された帯域制限状態に答えて、第１の周波数帯域の下部周波数境界を動的 にシフトする段階を含むことを特徴とする方法。 ５１．下部周波数境界を動的にシフトする段階は、帯域制限状態が存在しない時 に、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域間で少なくとも部分的に重なるように 、第１の周波数帯域の下部周波数境界をシフトすることを含む、請求項５０に記 載の方法。 ５２．下部周波数境界を動的にシフトする段階は、帯域制限状態が存在する時、 第１の周波数帯域と第２の周波数帯域間で重なりがないように、第１の周波数帯 域の下部周波数境界をシフトすることを含む、請求項５０に記載の方法。 ５３．帯域制限状態を感知する段階が、通信リンクに電気接続されている電話の オフフック状態を感知することを含む、請求項５０に記載の方法。 ５４．更に、感知された帯域制限状態に答えて、第１の周波数帯域の上部周波数 境界をシフトする段階を含む、請求項５０に記載の方法。 ５５．下部周波数境界が４キロヘルツ未満である、請求項５０に記載の方法。 ５６．下部周波数境界を動的にシフトする段階は、４キロヘルツより大きな周波 数に下部周波数境界をシフトする段階を含む、請求項５５に記載の方法。 ５７．下部周波数境界はほぼＤＣであり、下部周波数境界を動的にシフトする段 階は、４キロヘルツより大きな周波数に下部周波数境界をシフトする段階を含む 、請求項５５に記載の方法。 ５８．下部周波数境界を動的にシフトする段階は、ほぼ２０キロヘルツの周波数 にまで下部周波数境界を上方にシフトする段階を含む、請求項５７に記載の方法 。 ５９．帯域制限状態を感知する段階は、音声通信に対する需要を示す状態の開始 を検出する段階を含む、請求項５０に記載の方法。 ６０．帯域制限状態を感知する段階は、音声通信の終了を示す状態の停止を検出 する段階を含む、請求項５０に記載の方法。 ６１．下部周波数境界を動的にシフトする段階は、４キロヘルツより大きな値か ら４キロヘルツ未満の値に下部周波数境界をシフトする段階を含む、請求項６０ に記載の方法。 ６２．全帯域伝送状態でデータを伝送する段階； 帯域制限状態を感知する段階；及び 感知段階に答えて、全帯域伝送状態から帯域制限伝送状態へとデータの伝送を 調整する段階を含む方法により、電話を通してデータを動的に伝達するために使 用される モデムの操作を制御するためのプログラムコードを含むコンピュータにより読取 り可能な記憶媒体。 ６３．通信リンクを通してデータを伝達するためのモデムの操作を制御するため のプログラムコードを含むコンピュータにより読取り可能な記憶媒体であって： 通信リンクとつながっている入力／出力信号線路を通して、データを送受信す るために機能的に作用する第１のコードセグメント； ２つの状態：全帯域伝送状態と帯域制限状態のうちの１つの状態で操作される プロセッサユニットを制御するために機能的に作用する第２のコードセグメント 、全帯域伝送状態は第２の周波数より低い下部周波数境界と、第１の周波数以上 の上部周波数境界によって限定され、また帯域制限状態は第２の周波数より大き な下部周波数境界と第１の周波数以上の上部周波数境界によって限定され； 帯域制限状態を感知するための第３のコードセグメント；及び プロセッサユニットの操作状態を制御するための第４のコードセグメントを含 み、帯域制限状態を感知すると同時に、制御手段がプロセッサを帯域制限状態で 操作させ、また帯域制限状態でないことを感知すると同時に、制御手段がプロセ ッサを全帯域伝送状態で操作させることを特徴とする、コンピュータにより読取 り可能な記憶媒体。 ６４．第１の周波数が約５０キロヘルツである、請求項６３に記載のコンピュー タにより読取り可能な記憶媒体。 ６５．第２の周波数が約４キロヘルツである、請求項６３に記載のコンピュータ により読取り可能な記憶媒体。