JP2002503417A

JP2002503417A - 電話における時間ダイバーシティを制御するための方法および装置

Info

Publication number: JP2002503417A
Application number: JP50180899A
Authority: JP
Inventors: ウィルデイクリストファー
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 2002-01-29
Also published as: KR20010013504A; GB2326308A; WO1998056122A1; EP0992126A1; GB9711825D0; BR9808713A; GB2326308B; US6463080B1; AU7225398A; CN1259244A

Abstract

(57)【要約】音声通信の音質を改善するために、時間ダイバーシティが使用される無線電話システム。より悪い通信状態で比較的長い時間的遅延が存在するような送信信号に、可変時間ダイバーシティが導入される。この可変時間ダイバーシティは、インターリーブの深さを変えることにより、または二つのチャネルで発生したエラーの相関関係を解消するための十分な時間的オフセットで動作する少なくとも二つのＴＤＭＡスロットにより生成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】電話における時間ダイバーシティを制御するための方法および装置技術分野本発明は、無線電話における時間ダイバーシティを制御するための方法および装置に関する。背景技術本発明は、特に電力容量が限界状態にある個人衛星システム、信号レベルが時々必要なレベル以下に低下する地上システム、また音声通信の信頼性の改善を目的とする各システムで使用される。手のひらサイズのターミナルへの衛星通信は、信号シャドーイングおよび多重経路フェージングにより、受信信号電力が大きく変動する。例えば、ビル、橋、樹木等のような伝播経路内の障害物により、衛星信号の局部的信号レベルが低下すると、全信号の帯域幅に渡って減衰が起きる。高度の低い衛星の場合には、信号レベルが低下するエリアは、高度の高い衛星と比較すると広い。多重経路フェージングは、衛星信号が直接経路を通してだけではなく、周囲の対象物により反射された後で受信されるために起こる。これらの信号の伝播経路は距離が異なるので、多重経路を通る信号のレベルが受信できないほど大きく低下する場合がある。フェージングの深さの他に、フェージング期間の分布も、チャネルを不安定にする大きな要因である。傾向は違っていても、類似の現象がアップリンクおよびダウンリンクの両方向で起こり、特にＦＤＤ送信の二重距離の場合に著しく認められる。それ故、すべての陸上移動衛星システムの場合には、衛星と移動ターミナルとの間の通信リスクが、地球から衛星、衛星から地球への送信経路の最も重要な部分であり、全システムの性能を左右する。さらに、手のひらサイズのシステムは、頭部の影響およびほぼ全方向性アンテサの影響のために多くの問題を抱えている。手のひらサイズの個人衛星サービスに使用される、大部分の衛星無線環境においては、低周波シャドーイングの上に高周波フェージングが重畳する。多重ｄＢ平均レベル差を持つ、比較的「良好な」チャネル周期と、非常に「悪い」チャネル周期とは区別される。良好なチャネル状態は、障害物なしに衛星を見ることができる（陰にならないエリア）に対応し、多重経路劣化の影響を比較的受けない。悪いチャネル状態は、衛星信号が直接障害物の影になり、および／または多重経路フェージングにより有意の影響を受けるエリアを表わす。多くの現在のシステムの場合には、システムの性能を改善するために、二つまたはそれ以上の経路ダイバーシティが使用される。本発明は、単一経路の再送信または冗長性に関する。時間ダイバーシティ技術は、周知のシステムでも使用されている。周知の時間ダイバーシティ技術の一つの例が、音声フレームの内容が、インターリービングにより、多数のＴＤＭＡスロット上に分散されるＧＳＭで使用されているものである。その場合、受信信号を再構成することができ、すでに送信されたＦＥＣ（順方向エラー修正）情報が、音声フレーム・ビットと一緒に、多重経路フェージングまたは干渉により、すでに変質しているかも知れない任意の部分を修正するために使用される。上記インターリービングの大きな欠点は、多重経路フェージングの重大なレベル低下をうまく補償するために、深いフェージングを使用しなければならないことである。すなわち、音声通信に長い遅延が発生することである。遅延時間が長いと、二方向会話の行為間の損失により受信音質が低下する。ある種の無線通信回路で使用される多重衛星経路での、長時間の遅延の影響の極端な例は周知である。しかし、この例の場合、遅延は、手の込んだインターリービングおよび処理によるものではなく、主に衛星経路の長さによるものである。もう一つの周知の時間ダイバーシティ技術の場合には、音声信号の二つ（またはそれ以上の）表示が、無線経路の相関関係特性に依存する適当な時間により、時間的間隔を置いて送信される。この例の場合には、受信装置は、単に、スロット単位またはフレーム単位で、変質の最も少ない送信を選択し、オーディオ経路を再構成する。オーディオ経路で発生した遅延は、一定であり、少なくとも、最初のサンプルと最後のサンプルとの間の遅延に等しい。上記例の他にも、もっと複雑な技術があるし、またはこれら技術をある種の方法で結合することもできるし、信号法が最初の送信の受信に成功したことを示している場合には、二次サンプルまたは関連ＦＥＣデータの送信を行わないですますことができる。ＲＡＣＥＡＴＤＭＡプロジェクトは、ＡＲＱ（自動反復要求）タイプIIに基づく技術を使用している。二次サンプルの選択的な送信の利点は、デマンドオン・システム／ネットワーク資源（例えば、電力およびスペクトル）の数が減ることである。送信機は「アンテナ・ダイバーシティ」を使用し、ＱｕａｌｃｏｍｍＣＤＭＡはマイクロセル動作に対して類似の技術を使用していても、時分割構成部分は、通常、同じ送信機から受信機に送信されることにも留意されたい。第二の送信機および／またはアンテナ・サイトを使用すると、ダイバーシティのタイプは、直接時間ダイバーシティでなく経路ダイバーシティになる。しかし、第一の送信が変質しているのが分かった時だけ第二の送信を行う場合には（すなわち、ＡＲＱ）、本発明を適用することができる。発明の開示本発明の第一の態様は、送信信号に時間ダイバーシティを使用して、無線電話で通信する方法を提供することである。この場合、それに従って、時間ダイバーシティは、無線伝播条件により、伝播条件が悪い場合の比較的長い時間的遅延から伝播条件が良好である場合の比較的短い時間的遅延または遅延ゼロへと変動する。本発明の第二の態様は、無線電話による通信システムにおいて、送信局において、時間ダイバーシティを導入するための手段と、受信局において、受信した信号の音質を検出するための手段と、送信局において、受信局において検出した通信の音質に従って、ダイバーシティの時間的遅延を変化させるための手段を備える装置を供給することである。それ故、本発明の目的は、時間ダイバーシティが、ダイバーシティ・ゼロから、例えば、数秒までの、公衆網での二重音声動作の場合には、そこまでにはなるまいと考えられる時間的遅延までの範囲の、実際の無線伝播条件に従って変化することができる技術を提供することである。要するに、時間ダイバーシティは、発声中に自由に変化することができ、全体の音声遅延も同様に変化する。この場合、より良好な条件の場合には、音声は近延を起こすものの、その遅延は、ユーザがそれにほとんで気が付かないか、全く気が付かない（通常、４０ミリ秒以下）であると考えられる。より悪い条件の場合には、遅延は増大するが、ダイバーシティの利得を適用することにより、通信を少なくとも聴き取ることができる状態に維持することができる。遅延を長くするという考え方を理解するのはそんなに難しいことではない、何故なら、例えば、そうするには、音声の存在しない時間を挿入しさえすればよいからである。必要な時間的遅延の長さの増大が進行的であり、数秒間それが続く場合には、ユーザばそれをそれほど長く感じないし、不快にも思わない。それ故、遅延の挿入は、音声を聞き取ることができる程度に行う必要があり、それが可能な場合には、語の終わり、または他のもっとユーザが気が付かない部分に、声のない状態を挿入するか、または好適には、選択したフレームを反復することにより、遅延がゆっくりと挿入される。状態が改善した場合遅延の長さを短くするという考え方は、もっと根本的なものであるが、選択した音声フレームまたは選択した音声パターンを単に省略することにより、（恐らく、１秒から数秒の間）発声時間を短くすることができることを理解することができるだろう。ある種の自然な音声がない時間も省略することができる。簡単な試験により、音声の選択した部分を省略しても、音声を聞き取ることができなくなるのが、最小限度に抑えられることが分かっている。音質の劣化が耳で聞いて分かるほどであっても、それが一過性のものであるので、ユーザはそれに多くの場合気が付かないし、このような状態は、不十分な時間遅延ダイバーシティにより、音声が完全に喪失してしまう状態よりは好ましい。添付の図面を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。図面の簡単な説明図１は、本発明を適用することができる衛星リンクの三つの可能な形式である。図２は、音質を変化させることができる無線電話チャネルの図面である。図３は、通信チャネル内部へのの送信フレームである。図４は、送信チャネルに導入された時間ダイバーシティ関連の図面である。図５および図６は、可変時間ダイバーシディを内蔵する二つの通信システムのブロック図である。図７は、チャネル遷移の例である。発明を実施するための最良の形態上記装置の本質は、弱い信号を緩和するために時間ダイバーシティを使用することである。すなわち、時間ダイバーシティは、実際の無線伝播状態に従って適応させることができる。その目的は、導入された遅延を最も短くすることである。この遅延は、（良好な状態の場合の）低いまたはゼロのダイバーシティから、少なくとも、基本的な通信を容易に行うことができる状態を維持するために、（例えば、最高数秒までの）公衆網の二重音声動作に対しては、通常、余りに長すぎると思われる遅延に渡る場合がある。多くの例において、そのようなレベルまで遅延を延長する必要があるのは、一時的な場合で、そうするとユーザにとって小さな問題が起こるが、音声通信の（短くても）有意な中断よりも遥かに音質に対する悪影響は少ない。上記システムは、少なくとも、一方が衛星または二重モード（衛星およびセルラー）電話である、二つの電話の間の通信リンクの性能を改善する。図１は、三つの可能なネットワーク接続を示す。（ａ）衛星電話のユーザ１は、衛星４、地上基地局５および陸上地上局６を通して、地上すなわち、陸上移動ネットワーク３の、ユーザ局２と通信する。ユーザ局２としては、任意の有線電話またば無線電話を使用することができる。（ｂ）衛星電話ユーザ１は、衛星電話ユーザ７と通信する。会話は、一方のユーザ局からもう一方のユーザ局へと直接行われる。陸上地上局６は、制御チャネル８により、二つの電話の間の時間的遅延の更新を制御する。（ｃ）衛星電話ユーザ１は、衛星電話ユーザ７と通信する。これらの電話の間の制御および時間的遅延の更新は、制御チャネル８を通して陸上地上局６により行われる。上記システムは、実際の無線伝播状態により可変時間ダイバーシティを使用する。通常、低周波シャドーイングの上に高周波フェージングが重畳する。提案技術の第一のアプローチとして、低周波フェージングの原因（橋、街頭柱、樹木）を解決するために、可変時間ダイバーシティの使用が提案されている。この場合、時間領域ダイバーシティが考慮の対象になる。（すなわち、衛星ダイバーシティ、周波数ダイバーシティ、アンテナダイバーシティは、考慮の対象にならない。）しかし、時間領域ダイバーシティを上記ダイバーシティの中の一つまたはそれ以上と組合せることもできる。時間遅延ダイバーシティは、測定したチャネルの音質により変化し、変化は、耳が感じる影響を最小限度にするために、制御された方法で行われる。時間遅延ダイバーシティは、少なくとも二つの異なる方法で行うことができる。ｉ）例えば、ＴＤＭＡ送信の二つのスロットまたはＣＤＭＡの二つのコードのような二つの個々のチャネルを使用する方法。（二つの個々のＦＤＭＡチャネルも使用することができる。） ii）データに強力なＦＥＣを追加し、エラー保護送信（例えば、ＧＳＭ音声）の一部が喪失した（例えば、最高４０％）場合に、全部をカバーすることができるよう、十分インターリーブするよ、うにデータ分割する方法。第一の接続（図１（ａ））は、衛星電話ユーザに対する最も普通の通信リンクである。主システムの説明は、この通信リンクに基づいて行われる。他の二つの通信リンクについては後に詳細に説明する。衛星電話ユーザ１は、陸上地上局６を通して、ユーザ局２と通信する。ユーザ局２としては、任意の有線電話または無線電話を使用することができる。ビット誤り率（ＢＥＲ）性能向上装置は、衛星電話の一部である。他方の端部には、衛星陸上地上局のところに類似の装置を設置することができる。ユーザは、送信用のＴＤＭＡフォーマットにおいて、一つ以上のタイムスロットを占有することができる。最初に、固定遅延を含む通信状態の「悪い」チャネルについて考察し、その後で、「通信状態のよいチャネルから通信状態の悪いチャネル」および「通信状態の悪いチャネルから通信状態のよいチャネル」への二つの遷移（図２）について考察する。通信状態のよいチャネルの場合には、遅延を低い数値またはゼロにすることができるし、そうしたい場合には、チャネル容量が無駄に使用されるのを防止するために、第二の送信を全面的に抑制することができる。まず説明を簡単にするために、第二の（遅延）チャネルに含まれる送信機は、第一のチャネルの単なるコピーであると仮定する。しかし、（例えば、第一および第二のチャネルをＦＥＣ原理を使用して、合成の組として復号化することができるように）第二のチャネルを第一のチャネルのコード化したチャネルとすることによって、実質的なもう一つの利点を得ることができる。図３は、ＴＤＭＡフォーマットで送信され、六つのタイムスロットの一つのフレーム内の第三のタイムスロットを占有する、例示としてのフレーム構造体である。各タイムスロットの長さは、６．６７ミリ秒である。全フレームの長さは４０ミリ秒である。例えば、Ｎ−ｋ番目のフレーム内の第三のタイムスロットの再送信に対応する、（図３に示すように）Ｎ番目の送信フレーム内の６番目のタイムスロットのような後続のフレーム内の個々のフレームを使用して、少なくともフレームの持続時間（４０ミリ秒）の再送信の時間的遅延を使用することが提案されている。フェージングまたはチャネル特性は、任意の一つのスロット中においては、聴覚的には一定であるこ見なされる。その結果、深いフェージングの間に、または通信状態の良好なチャネル状態の下で、一つまたはそれ以上のスロットを受信することができる。長い周期のフェージングの問題に取り組むために、導入された時間ダイバーシティは、フレーム周期（に非常に有意であると考えられる、スロット位置による時間を加算または減算したもの）の整数倍である。下記の場合には、ｔｄ＝ｋＴＦ（図４、ｋ＝１，２，．．．，ｋｍａｘ、およびＴＦ＝フレーム周期）が考慮される。周期の短いフェージングによる、もっと速い変化は、実際には、実質的な遅延を起こさないで、もっと古くから使用されている順方向エラー・コード化によりすでに補償されている。チャネル音質は、インターバル［０，１］の数値をとる、パラメータｑを特徴とする。ｑ＝０は、通信リンク・カットオフ点（通常、音声デコーダに対する４％ＢＥＲカットオフに対応する）に近い、最悪の場合（通信状態の「悪い」チャネル）に対応する。パラメータｑは、ＲＦ測定、音声デコーダのところの、または下記の他の手段による、エラーの音声フレームの評価により評価することができる。受信機の音声デコーダのところで測定した音質が、可変しきい値ｂより優れていた場合には、ｋのフレーム後に再送信を行う必要はなく、ｋを低減することができる。しかし、チャネル音質が劣化していた場合には、ｋを増大して、再送信の時間的遅延を増大する必要がある。図５の場合には、ブロック１０は、陸上地上局６の送信機に内蔵されている時間遅延プロセッサであり、ブロック１２は、陸上地上局６の受信機に内蔵されている時間遅延プロセッサである。ブロセッサ１０は、マイクロホン１３およびアナログ−デジタル変換器１４から信号を受信し、アンテナ１５から送信用の出力信号を送信する。プロセッサ１２は、アンテナ１６および受信機１７から信号を受信し、地上または陸上移動ネットワーク３に信号を送る。最初に、ｋが一定の場合のケースについで、図５を説明する。プロセッサ１０の音声エンコーダ１８からの出力は、直接経路Ａおよび遅延経路Ｂに送られる。この場合、経路Ｂは、送信されたデータを一時的に記憶するシフト・レジスタまたは類似の遅延素子２２により遅延を起こさせる。図５と同じブロック図が、衛星移動電話にも適用される。時間的遅延は、衛星ネットワークにより設定され、参照番号２３で示すように、スロット６でスロット３を再送信させる、フレームｔｄ＝ｋＴＦの整数である。送信されたスロットおよび衛星移動電話からの遅延したスロットは、陸上地上局のプロセッサ１２の二つの個々の音声デコーダ２４、２５に送られる。しかし、二つの音声デコーダに入力される前に、二つの信号の遅延の差が、必要に応じて、例えば、デジタル遅延ラインまたはシフト・レジスタ２６により、遅延を加算することで除去される。その後で、音声デコーダ２４、２５は、同じ時間方式で動作し、その出力は、聞く人の耳に届く出力されたまたは失われた音声フレームの数を最も少なくするような方法で、コンバイナ２７で結合される。コンバイナ２７は、単一のスイッチのような機能でもよいし、または二つの復号化した信号を聴き取ることができるように結合することにより、受信機の性能をさらに改善するために、音声デコーダともっと緊密に一体化することもできる。何故導入した時間遅延再送信が、音声の音質を改善するのかを説明するために、時間的遅延ｔｄが、一定で変化しないものと仮定して説明を続ける。図５においては、音声デコーダ２５に接続し，ている直接経路Ａと、音声デコーダ２４に接続している遅延経路Ｂについて考えてみよう。Ｐ［Ａ］は、直接経路Ａ内での音声フレーム・エラーの確率として定義され、Ｐ［Ｂ］は、時間的遅延経路Ｂ内の音声フレーム・エラーの確率として定義され、Ｐ［Ｃ］は、コンバイナの出力のところでの音声フレーム・エラーの確率として定義される。システムは、定常状態の通信状態の「悪い」チャネル、または通信状態の「よい」チャネルで動作するものと仮定する。この簡単な例の場合には、コンバイナ２７はスイッチである。チャネルの通信状態が「良好」である場合には、信号を再送信する必要はない。Ｐ［Ｃ］＝Ｐ［Ａ］それ故、経路「Ａ」の通信状態が「悪い」状態にあり、経路「Ａ」内の音声デコーダ２５の性能が劣化している場合には、コンバイナ２７は、Ｐ「Ｂ］＜Ｐ「Ａ」であることが望ましい、下記式で表わされる誤り率の性能を持つものと考えられる別の経路Ｂに切り換える。Ｐ［Ｃ］＝Ｐ［Ｂ］コンバイナ２７は、両方の経路ＡおよびＢからの音質よい方の音声信号を選択し、これら二つの経路のエラーが、全部相互に関連づけられない場合には、上記の切り換えた結合は明らかにそうするだけの価値がある。同じ信号を二つの相互に関連のない無線チャネル内を通して送信した場合には、二つの受信信号は異なるエラーを含むことが知られている。理想的な場合には、音声デコーダ（図５の）の出力のところでの、結合信号のエラーの確率は、下記式により表わされる。Ｐ［Ｃ］＝Ｐ［Ａ，Ｂ］＝Ｐ［Ａ］×Ｐ［Ｂ］ガウス・チャネルにおいては、これは、ピーク信号電力の約３ｄＢの増大と同じことである。全部の相互に関連がないエラー・プロセスが存在しない、上記ほど理想的でない場合においてすら、エラー、すなわち、音声デコーダへの入力のところの、二つの経路のところのスロットの内部のビット位置は、決定的なものでなく、ランダムな状態の傾向にある。それ故、二倍の信号情報エネルギーを入手することができるという単純な事実があるので、第二のスロットから利点を得るための結合を種々の方法で行うことができる。簡単な実施形態（すなわち、音声デコーダ出力のところでの簡単な切換結合）の場合には、３ｄＢの余分なピーク・キャリヤ電力に等しい改善の潜在的な可能性がある。（例えば、音声デコーダの前での最適ＦＥＣコード化利得技術による結合、および音声デコーダのアーキテクチャでの潜在的に最適な結合のような）もっと複雑な実施形態の場合には、恐らく、８ｄＢまでの等価電力利得を達成することができるものと思われる。ＦＥＣおよび静的ダイバーシティ技術と組合せた最適結合は、周知の原理であり、本発明の範囲には含まれないが、可変ダイバーシティを完全に活用するには必要なものである。さらに説明を進めて、可変時間的遅延の場合について図５を説明する。遅延ライン２６による遅延は、時間遅延コント・ローラ３２からの可変遅延信号により、変化することができる。ユーザがほとんど気が付かないような方法で、可変時間的遅延がどのように管理されるのかを説明するために、簡単な切換コンバイナ２７を使用するものと仮定しよう。遅延は、衛星電話の時間的遅延コントローラ（参照番号３２で示す）への、および衛星電話のデジタル遅延ライン（参照番号２２で示すへの、フィードバック経路２８上で、高速制御チャネルを供給する音質検出装置３０により設定される、フレームｔｄ＝（ｋ×ＴＦ）の可変整数である。時間的遅延コントローラ３２、およびデジタル遅延ライン２２に送られた衛星電話の音質検出装置（参照番号３０で示す）からのものである。時間的遅延コントローラ３２は、遅延を範囲［０、ｋｍａｘ×ＴＦ］内で変化させる。この場合、ｋｍａｘＴＦは、導入した最大の時間的遅延の数値である。直接経路Ａのところで復調された信号は、遅延ｋＴＦ、ｋ＝０，ｋｍａｘを適用し、時間的遅延コントローラ３２からのものであり、音声デコーダ２５への可変デジタル遅延ライン２６に送られる。音声デコーダ２４および２５の出力は、すでに説明したコンバイナに送られる。陸上地上局の受信機／送信機と、衛星電話の送信機／受信機との間の、時間的遅延更新ｔｄの通信用の実際のの機構については詳細に説明しないが、高速制御チャネル（図５）または通常の音声チャネル（図６）に埋設された、高度に保護された、低ビット速度コマンドを含むプログラムされ、システムのクロックにより制御されたシーケンスに基づく場合が多い。図６においては、図５の構成部分に対応する構成部分には同じ参照番号が付けてある。フィードバック経路２８上の出力は、衛星電話のデジタル遅延ライン（参照番号２２で示す）に送られ、デジタル遅延ライン２２は、衛星電話の音質検出装置（参照番号３０で示す）からの信号を受信する。デジタル遅延ラインによる遅延ｔｄは、音質検出装置３０により制御される遅延の長さ（ｎビット）により表わされる。プロセッサ１２においては、ｎビット・コントローラ３３は、大きさｋを入手し、デジタル遅延ライン２６に送られた遅延ｔｄを入手する時間的遅延コントローラ３４を支配する。上記システムの特徴は、信号が劣化し（制御チャネルの音質のレベルが低下）した場合でも、遅延を増大する実際の機構がそれによる影響を受けないことである。逆の機構（すなわち、遅延を取り除く）は、もちろん、良好な無線状態で使用することができる、もっと確実な制御を必要とする。周波数分割二重（ＦＤＤ）送信システムの場合には、衛星電話の送信機のところでの遅延値ｔｄは、陸上地上局のところでチャネル音質検出装置により制御される高速関連制御チャネル（図６）を通して更新することができる。同様に、陸上地上局の送信機に導入された時間的遅延は、衛星電話の受信機のところのチャネル音質検出装置により制御される。時分割多重（ＴＤＤ）送信システムの場合には、衛星電話の送信機の時間的遅延は、受信機のところのチャネル音質検出装置により制御することができる。同じことが、陸上地上局についてもいえる。チャネルの音質Ｑ（図２、ｑＲ０）が劣化（「通信状態が良好なチャネルから通信状態が悪いチャネル」へ遷移）すると、時間的遅延ｔｄは、フレームの整数に等しい時間的ステップで増大する。これをｋ×ＴＦ周期であると仮定する。陸上地上局／衛星電話のところで時間的遅延更新を受信すると、前の音声スロットが、送信機の衛星電話ユーザ／陸上地上局の遅延ラインで、ｋ回反復される。（別の方法としては、ある種の快適なノイズを、恐らく、「反復」または「拡張」コードを認識した場合に、音声デコーダにより直接導入することができる。）その結果、陸上地上局／衛星電話の受信機のところで、このスロットは反復して音声デコーダ２４に送られる。音声デコーダ２４は、時間的遅延の更新値（新しい時間方式）を使用して動作する。しかし、一時的な変化は、音声デコーダ２４の出力が、有意のアーティファクトを発生しないで、音声を正確に再生するには、数個の音声フレームを必要とすることを意味する。時間的遅延を増大するために使用された情報ビットは、高速制御チャネル（図５）により送ることができる。時間的遅延の更新は、経路Ｂのところで（更新した時間的遅延により）再送信されたスロットが、陸上地上局／衛星電話に受信されるや否や、経路Ａのところのデジタル遅延ラインに適用される。それ故、両方の音声デコーダが、同じ時間方式で動作する。別の方法としては、（図６に示すように）、時間的遅延を増大するために使用された、情報ビット（例えば、ｎ個のビット）を経路Ｂ内のスロット自身で送ることができ、これらのビットが設定されている場合には、受信機のところの時間的遅延コントローラをｋ×ＴＦだけ増大することができ、それにより、経路Ａのところの遅延ラインに、衛星電話の送信機遅延素子への場合と類似の方法で、スロットまたは快適なノイズを反復することにより、その遅延を増大するように通知する。しかし、この「拡張」の位置を、例えば、下記のように選択することができる。ｉ）それを、陸上地上局／衛星電話の受信機のところの、遅延素子の出力に追加することができる。このことは、音声デコーダ２５の方式が、音声デコーダ２４と正確に同じ瞬間に変化し、コンバイナを前と同じように自由に動作させる利点を持つことを意味する。 ii）それを、音声の重要でない部分（例えば、音声を含まない部分）を選択するために、デジタル遅延ラインの最初の部分の前、または最初の部分に、または適応できるように、注入することができる。このことは、音声デコーダ２５の方式が、音声デコーダ２４より（最高ｋ×ＴＦだけ）後で変化することを意味する。この期間の間、コンバイナは、自由に切り換えることはできない。何故なら、音声のアーティファクトが発生するからである。しかし、音声デコーダ２５から２４への一回の切換なら、例えば、音声が存在しない音素中の便宜の瞬間に行うことができる。フレームの実質的な数により、遅延が増大した場合には、ｉ）を使用することが好ましく、時間的遅延制御において、高速な増大（１００ミリ秒）、低速（１００ミリ秒以下の）方針で、均衡がとられる。その後で、ユーザは、遅延が増大した分と同じ長さの音声を含まない部分（または人工的な干渉、または最後の１００ミリ秒の再生）を聞くことになる。それ故、ユーザは、どんな音声も聞き漏らすことがなく、単に相手が躊躇しているのか、または中断したのかと思うだけである。通信状態の「良好な」チャネルから通信状態の「悪い」チャネルへの遷移の一例について以下に説明する。図７の上部は、衛星電話の受信機のところの時間的遅延の増大の効果を示す。時間的遅延は、数値ｔｄ＝ｋＴＦ（ｋ＝２）を持ち、ｋ＝４に変化するものと仮定する。この場合、フレームＮ−１およびＮのスロット３を再び受信することができ（図７の陰の領域である、陸上地上局のところのＮ−１、Ｎの第二の再送信）、または、快適なノイズを、音声デコーダ２４が、ｋ＝４の更新時間方式で、動作を開始する前に、経路Ｂ上に置くことができる。それ故、Ｎ＋１フレームのスロット３は、更新の時間的方式ｋ’＝４で再送信される。衛星電話の受信機のところで、両方の経路ＡおよびＢが、低い誤り率を示している場合には、「通信状態の悪い状態から通信状態の良好な状態」への遷移（すなわち、時間的遅延の短縮）は、通常通りに発生するだけである。それ故、遅延ｔｄ＝ｋＴＦの必要な新しい数値が得られるまで、小さなステップで、時間的遅延を組織的に短縮する方法を開発することができる。時間的遅延が短縮すると、必ず、音声情報が失われるが、音声の除去した部分が、例えば、短い音声を含まない部分、または発声されない音のような、聞く人にとって重要でないものになるように選択するのが、本発明の一つの特徴である。時間的遅延の通常の短縮の他に、例えば、話をしている人が会話を中断し、恐らく、相手の応答を待っていることがはっきりしている場合には、ある種のシステムを遅延を急速に圧縮するように設定することができる。「通信状態の良好なチャネルから通信状態の悪いチャネルへ遷移している間（図２、ｑＲ１）に、経路Ｂで送信の時間的遅延は短縮する。その結果、一つ（またはそれ以上）のスロットが、衛星電話の受信機のところで失われる。これらの喪失が、送信デジタル遅延装置（陸上地上局の送信機）の出力のところで発生したと仮定した場合、（衛星電話の受信機のところの）音声デコーダ２４は、方式の急速な変化を経すずるだろうし、その後で、通常のデコーディングを再開するのに、数フレームを必要とする場合がある。それ故、受信機のコンバイナを、少なくとも、音声デコーダ２４が通常の安定した状態に復帰するまで、音声デコーダ２５に切換えなければならない。この場合には、コンバイナを前の方式で動作しでいる音声デコーダ２４（衛星電話の受信機）に切り換えることができる。この切換えが、音声が存在しない部分または音声の重要でない部分で行われるように、タイミングを設定することができる。時間的遅延の短縮を単一のステップで行う場合には、このタイミングは重要ではないが、遅延を最も大ぎなステップで行う場合には、タイミングを注意深く設定する必要がある。この場合には、経路Ａの受信機の遅延装置の数ををフレームと同じ数だけ減らすことができ、短き時間をおいて、音声デコーダ２５は、再び安定な状態に戻り、音声デコーダ２４と同じ方式で動作する。別の方法としては、受信機の遅延装置の数をフレームの数より大きな数だけ減らすことができ、それにより、遅延全体をさらに短縮することができる。「通信状態の良好な」チャネルから「通信状態の悪い」チャネルへの遷移の一例を以下に示す。図７の下部は衛星電話の受信機のところの時間的遅延の増大の効果を示す。時間的遅延は、数値ｔｄ＝ｋＴＦ（ｋ＝４）を持ち、ｋ＝２に変化するものと仮定する。この場合、フレームＮ＋１およびＮ＋２のスロット３を受信することができない（図７の陰の領域）。その後で、コンバイナは、音声デコーダ２５上で応答しなければならない。この場合、チャネル音質は、改善し（通信状態の悪いチャネル状態から通信状態の良好なチャネル状態への遷移）、音声デコーダ２５は、電話のユーザに良好な音声識別を送ることができる。遅延ゼロで動作中、経路Ｂは効率的に冗長化され、送信は完全に抑制される。しかし、恐らく、経路Ｂが約２００ミリ秒のデフォールト遅延に維持された場合には、受信機のところのコンバイナおよび音質検出装置は、何時でも経路音質の急激な劣化を復旧することができる。上記説明は、一つのＴＤＭＡ送信における二つのスロットの使用を仮定したものであり、（またＴＤＭＡの個々のコード、またはＦＤＭＡの個々の周波数にも同様に、適用することができる。）（現在の定義のシステムに追加するのではなく、最初から送信スキームに設計される可変移動局を必要とする）他の実施形態は、以降のスロットの間でインターリーブされるＦＥＣ保護ビットにより、サブ分割される一つの（もっと容量が大きい）スロットを使用することができる。このスロットの一つの形は、すでにＧＳＭで使用されている。しかし、時間可変性は、インターリーブする深さを変えることにより導入することができ、インターリーブする深さが増減する間に方式管理技術を内蔵させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．送信された信号に時間ダイバーシティを使用して無線電話により通信する方法において、前記時間ダイバーシティを、無線伝播状態により、悪い伝播状態での比較的長い遅延から良好な伝播状態での比較的短いまたはゼロの遅延へと変化させることを特徴とする方法。２．請求項１に記載の方法において、前記時間ダイバーシティが、前記送信された信号のインターリーブの深さの変化に従って変化することを特徴とする方法。３．請求項１に記載の方法において、前記時間ダイバーシティが、時間的オフセットを持つ少なくとも二つのＴＤＭＡスロットの、送信された信号への挿入により変化することを特徴とする方法。４．請求項１に記載の方法において、深さが変化するインターリーブと、時間的にオフセットしているＴＤＭＡスロットの両方を使用することを特徴とする方法。５．請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法において、通信が地球を周回する人工衛星を通して行われることを特徴とする方法。６．無線電話の通信システムにおいて、送信局において、時間ダイバーシティを導入するための手段と、受信局において、受信した信号の音質を検出するための手段と、前記送信局において、前記受信局において検出した通信の音質に従ってダイバーシティの時間的遅延を変化させるための手段と、を備えることを特徴とする装置。７．請求項６に記載の装置において、前記送信局において時間ダイバーシティを導入するための前記手段が、送信された信号において、インターリーブの深さを変化させる手段を含むことを特徴とする装置。８．請求項６に記載の装置において、前記送信局において時間ダイバーシティを導入するための手段が、時間的オフセットをもって動作する、少なくとも二つのＴＤＭＡスロットと送信信号に導入するための手段を含むことを特徴とする装置。９．請求項８に記載の装置において、前記送信局において時間ダイバーシティを導入するための手段が、ボコーダからフレーム・シーケンス・ゼネレータへの直接経路と、ボコーダからフレームの整数の遅延を導入するための手段を内蔵する前記ゼネレータへの平行経路とを備えることを特徴とする装置。１０．請求項９に記載の装置において、前記受信局が信号コンバイナの前に二つのボコーダを含み、一方のボコーダが、フレーム・バッファを介して、送信信号を受信し、他方のボコーダが、時間的遅延コントローラにより監督されている遅延ラインを介して送信信号を受信することを特徴とする装置。１１．請求項１０に記載の装置において、前記受信局で受信した信号の音質を検出するための手段が、前記コンバイナの出力に応答する音質検出装置を備えることを特徴とする装置。