JP2010220146A - Voice information digital network transmission system via analog radio - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system that improves poor hearing of voice by a delay in voice when identical voice information is transmitted to a monitor control computer from a plurality of base stations due to overreach in a base station that receive analog voice information from a mobile station via analog radio. <P>SOLUTION: The system is a system connected via at least one first base station that receives voice data transmitted from an analog radio transmitter of a mobile station, at least one second base station that includes a terminal device capable of communication with a mobile station, and a digital transmission network in which the first base station and the second base station are simplexed or multiplexed, and the second base station, when identical voice data reaches via a channel different from a receiving channel of voice data that has reached previously within a predetermined period of time from the time when the previous voice data has reached, discards the voice data through the different channel, and thereby, automatically selects one piece of voice data when a plurality of pieces of voice data is received from the same mobile station. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アナログ無線を介した音声情報のネットワーク伝送システムに関し、特に、オーバーリーチなどで生じる同一音声情報の複数基地局での受信音声を自動選択し、音声情報の重複を防ぎ、確実に音声情報を受け取るためのシステムに関するものである。   The present invention relates to a network transmission system for voice information via analog radio, and in particular, automatically selects received voices at a plurality of base stations for the same voice information that occurs due to overreach, etc., and prevents voice information from being duplicated. It relates to a system for receiving information.

従来、アナログ無線を介して、音声情報を移動局から中継基地局へ音声情報を送り、それを遠隔の監視制御コンピュータ端末へ送信する際、移動局の回りに複数の中継基地局があると、移動局から送信された音声情報を複数の中継基地局が受信する場合がある(オーバーリーチ)。
このようなオーバーリーチが生じた場合、中継基地局から監視制御コンピュータへ重複して音声情報が送られることになる。監視制御コンピュータ側において、例えば、プレストーク式通話を行う電話端末機を使用して移動局からの音声情報をオペレータが聞く場合、音声情報が重複し遅延して監視制御コンピュータ側に到達するために、音声にエコーがかかったようになるといった問題が生じていた。
Conventionally, when sending voice information from a mobile station to a relay base station via analog radio and transmitting it to a remote monitoring control computer terminal, when there are a plurality of relay base stations around the mobile station, A plurality of relay base stations may receive the voice information transmitted from the mobile station (overreach).
When such overreach occurs, voice information is redundantly transmitted from the relay base station to the supervisory control computer. On the monitoring control computer side, for example, when an operator listens to voice information from a mobile station using a telephone terminal that performs a press talk type call, the voice information overlaps and arrives at the monitoring control computer side with a delay. There was a problem that the sound was echoed.

また、受信した情報の選別を行い、遅延が少なく、より良い品質のフレームを選択することができる技術として、携帯電話などに用いられる移動体通信システムに関するものがある。特に、異なるセル間を移動局が移動する場合、ダイバーシチハンドオーバを行う移動体通信システムの技術が知られている(特許文献1を参照)。
また、インターネットによるデータ伝送の通信品質の向上を目的として、インターネットの通信品質が悪い区間におけるIP電話に関する技術が知られている(特許文献2を参照)。
In addition, there is a technique related to a mobile communication system used for a mobile phone or the like as a technique for selecting received information and selecting a frame with less delay and better quality. In particular, when a mobile station moves between different cells, a technique of a mobile communication system that performs diversity handover is known (see Patent Document 1).
In addition, for the purpose of improving the communication quality of data transmission over the Internet, a technique related to an IP telephone in a section where the communication quality of the Internet is bad is known (see Patent Document 2).

特開2001−285912号公報JP 2001-285912 A 特開2005−223375号公報JP 2005-223375 A

上述の特許文献1に開示されている技術によれば、第3世代移動体通信システムの無線区間アクセスであるCDMA(code division multiple access)方式などに採用されているダイバーシチハンドオーバに関する問題を解決できる。すなわち、基地局の電波の到達領域をセルと定義した場合に、セルは互いにその一部が若干重なるように配置されていることから、異なるセル間を移動する移動局は、このセルの重複領域において、交信する基地局を移動元セルの基地局から移動先セルの基地局へ変更する。この時、移動局からの送信データは、複数の基地局において受信される。各基地局はその受信データに、受信時電波強度など受信品質を示すデータを付加して同一の基地局制御装置(Radio Network Controller:RNC)へ送信する。基地局制御装置は、それらの受信データの中から受信品質の最も良いものを選択する。これらの処理をダイバーシチハンドオーバと称している。   According to the technique disclosed in Patent Document 1 described above, it is possible to solve a problem related to diversity handover adopted in a CDMA (code division multiple access) method that is radio section access of the third generation mobile communication system. That is, when the arrival area of the radio wave of the base station is defined as a cell, the cells are arranged so that some of them overlap each other. The base station to communicate with is changed from the base station of the source cell to the base station of the destination cell. At this time, transmission data from the mobile station is received by a plurality of base stations. Each base station adds data indicating reception quality such as reception radio wave intensity to the received data and transmits the data to the same base station controller (Radio Network Controller: RNC). The base station controller selects the received data having the best reception quality from the received data. These processes are referred to as diversity handover.

ここで、品質情報としては、受信時の電波強度やCRC(Cyclic Redundancy
Check)などが利用できるとされているが、送信装置からアナログ音声情報が送られる場合には、以下の問題がある。
すなわち、移動局からアナログ音声情報が送られる場合には、品質情報としては、周辺の雑音や機器固有のノイズなどを考慮して音声情報のS/N比を考慮した品質を判断する必要がある。また、移動局からアナログ音声情報を受信した複数の基地局の間では、それが同一の音声情報か否かを判断できず、各基地局が基地局制御装置に送信するデータに付加する情報として、有意なものがないといった問題である。
Here, as the quality information, the radio wave intensity at the time of reception and CRC (Cyclic Redundancy)
However, when analog audio information is sent from the transmission device, there are the following problems.
That is, when analog voice information is sent from the mobile station, it is necessary to determine the quality information considering the S / N ratio of the voice information in consideration of surrounding noise, noise unique to the device, and the like. . In addition, among a plurality of base stations that have received analog voice information from a mobile station, it cannot be determined whether or not they are the same voice information, and information that is added to data that each base station transmits to the base station controller The problem is that there is nothing significant.

また、上述の特許文献2に開示されている技術によれば、受信装置に対する到達時刻にずれが生ずる場合に、受信装置では到達したIPパケットのうち最も早く到達したものを採用することとし、それよりも遅いものは破棄するものである。しかしながら、かかる技術は、ディジタル伝送を前提としており、送信装置から同時・同報で出力されたIPパケットのように、パケットヘッダに識別子等で同一か否かを瞬時に判別できる場合に、適用できるものである。
しかしながら、送信装置からアナログ音声情報が送られる場合には、かかるIPパケットのように識別子等で同一か否かを瞬時に判別できないといった問題がある。
Further, according to the technique disclosed in Patent Document 2 described above, when there is a difference in arrival time with respect to the receiving apparatus, the receiving apparatus adopts the IP packet that has arrived earliest among the arrived IP packets. Anything slower is discarded. However, such a technique is premised on digital transmission, and can be applied when it is possible to instantaneously determine whether or not the packet header is the same by an identifier or the like, such as an IP packet output simultaneously and by broadcast from a transmitting device. Is.
However, when analog voice information is sent from the transmission device, there is a problem that it is impossible to instantaneously determine whether or not they are the same by an identifier or the like as in the case of such an IP packet.

上記状況に鑑みて、本発明は、移動局からアナログ無線を介してアナログ音声情報が受ける基地局において、オーバーリーチにより複数の基地局から同一の音声情報が監視制御コンピュータに送信される場合に、音声遅延による音声の聞き取り不良を改善するシステムを提供することを目的とする。   In view of the above situation, the present invention is a base station that receives analog voice information from a mobile station via analog radio, when the same voice information is transmitted from a plurality of base stations to the monitoring control computer by overreach. An object of the present invention is to provide a system for improving poor voice listening due to voice delay.

上記目的を達成すべく、本発明の第1の観点のアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システムは、
1−1)移動局のアナログ無線送信機から送信された音声データを受信する少なくとも1つの第1の基地局と、
1−2)上記の移動局と通話可能な端末機を備える少なくとも1つの第2の基地局と、
1−3)上記の第1の基地局と第2の基地局が1重化もしくは多重化されたディジタル伝送ネットワークを介して接続されたシステムであって、
1−4)第2の基地局は、先に到着した音声データ(先着音声データ)の受信チャネルとは異なるチャネルを経由して同一性のある音声データ(遅延音声データ)が先着時刻から所定時間内に到着した際、異なるチャネルの音声データを破棄することにより、同一移動局からの音声データを複数受信した場合に自動的に音声データを1つ選択できる、
といった上記1−1)〜1−4)から構成されるものである。
In order to achieve the above object, an analog wireless voice digital network transmission system according to the first aspect of the present invention is provided.
1-1) at least one first base station that receives voice data transmitted from the analog radio transmitter of the mobile station;
1-2) At least one second base station including a terminal capable of communicating with the mobile station,
1-3) A system in which the first base station and the second base station are connected via a single or multiplexed digital transmission network,
1-4) The second base station transmits the same voice data (delayed voice data) for a predetermined time from the first arrival time via a channel different from the reception channel of the voice data that has arrived first (first arrival voice data). When a plurality of audio data from the same mobile station are received, one audio data can be automatically selected by discarding audio data of different channels when arriving in
The above 1-1) to 1-4).

かかる構成によれば、移動局からアナログ無線を介してアナログ音声情報が受ける基地局において、オーバーリーチにより複数の基地局から同一の音声情報が第2の基地局である基地局制御装置に接続された監視制御コンピュータに送信される場合に、音声遅延による音声の聞き取り不良を改善できる。   According to this configuration, in the base station that receives the analog voice information from the mobile station via the analog radio, the same voice information is connected from the plurality of base stations to the base station controller that is the second base station by overreach. When transmitted to a supervisory control computer, it is possible to improve poor voice listening due to voice delay.

すなわち、かかる構成とすることにより、第1の基地局である中継基地局から第2の基地局である監視制御コンピュータへ重複して音声情報が送られた場合でも、第2の基地局である監視制御コンピュータ側において、例えば、プレストーク式通話を行う電話端末機を使用して移動局からの音声情報をオペレータが聞く場合でも、音声にエコーがかかったようになることを回避できる。   That is, with this configuration, even when voice information is redundantly transmitted from the relay base station that is the first base station to the monitoring control computer that is the second base station, it is the second base station. On the monitoring control computer side, for example, even when an operator listens to voice information from a mobile station using a telephone terminal that performs a press talk-type call, it is possible to avoid the echo from appearing in the voice.

ここで、同一性のある音声データか否か判断は、後述する同一性のある音声データの判別手段により行う。
また、上記の所定時間は、例えば、0.5秒,1秒などシステムの規模、条件などに応じて、適切な時間を設定する。
また、1重化もしくは多重化されたディジタル伝送ネットワークとは、インターネットプロトコル網(IP網)などの汎用ネットワークや軍事用などの専用ネットワークの双方を包含するものである。
Here, the determination as to whether or not the audio data is identical is made by means for determining audio data having the same identity, which will be described later.
In addition, as the predetermined time, an appropriate time is set according to the scale and conditions of the system such as 0.5 seconds and 1 second, for example.
The single or multiplexed digital transmission network includes both a general-purpose network such as the Internet protocol network (IP network) and a dedicated network for military use.

上述したように、移動局からアナログ音声情報が送られる場合には、品質情報として、周辺の雑音や機器固有のノイズなどを考慮して音声情報のS/N比を考慮した品質を判断する必要がある。これは移動局からディジタル音声情報が送信される場合と異なり、アナログ音声情報に固有の識別子を付加できないことに起因する。
すなわち、移動局からディジタル音声情報が発信される場合、そのディジタル音声情報に固有の識別子を付加できるので、複数の第1の基地局で、同一移動局からの同一のディジタル音声情報を受信した場合でも、システム全体の中で、そのディジタル音声情報が同一であることが固有の識別子を利用して容易に把握できることになる。
As described above, when analog voice information is transmitted from the mobile station, it is necessary to determine the quality in consideration of the S / N ratio of the voice information in consideration of the peripheral noise and the noise peculiar to the device as the quality information. There is. This is due to the fact that a unique identifier cannot be added to analog voice information, unlike when digital voice information is transmitted from a mobile station.
That is, when digital voice information is transmitted from a mobile station, a unique identifier can be added to the digital voice information, so that a plurality of first base stations receive the same digital voice information from the same mobile station. However, it is possible to easily grasp that the digital voice information is the same in the entire system using a unique identifier.

一方、移動局からアナログ音声情報が発信される場合、そのアナログ音声情報に固有の識別子を付加することは困難であり、複数の第1の基地局で、同一移動局からの同一のアナログ音声情報を受信した場合、システム全体の中で、そのアナログ音声情報が同一であることが把握することは困難である。そのため、同一の移動局から同一のアナログ音声情報を受信した複数の第1の基地局の間では、それが同一のアナログ音声情報か否かを判断できず、それぞれの第1の基地局が第2の基地局である基地局制御装置に、独立した単独の音声情報として送信することになる。   On the other hand, when analog voice information is transmitted from a mobile station, it is difficult to add a unique identifier to the analog voice information, and the same analog voice information from the same mobile station at a plurality of first base stations. Is received, it is difficult to grasp that the analog audio information is the same in the entire system. For this reason, it cannot be determined whether or not the plurality of first base stations that have received the same analog voice information from the same mobile station are the same analog voice information. It is transmitted as independent single voice information to the base station control apparatus which is the second base station.

本発明は、第2の基地局である基地局制御装置に、所定時間内に到着した複数のアナログ音声情報に、同一性があるか否かを判断して、先着したものを有効な音声情報として利用することとし、オーバーリーチによる音声遅延による音声エコーを回避して、音声の聞き取り不良を改善するものである。   The present invention determines whether a plurality of analog voice information arriving within a predetermined time is identical to the base station controller which is the second base station, and uses the first one to obtain effective voice information. And avoiding voice echo due to voice delay due to overreach and improving poor voice listening.

また、本発明の第2の観点のアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システムは、
2−1)移動局のアナログ無線送信機から送信された音声データを受信する少なくとも1つの第1の基地局と、
2−2)上記の移動局と通話可能な端末機を備える少なくとも1つの第2の基地局と、
2−3)上記の第1の基地局と第2の基地局が1重化もしくは多重化されたディジタル伝送ネットワークを介して接続されたシステムであって、
2−4)第2の基地局は、先に到着した音声データ(先着音声データ)の受信チャネルとは異なるチャネルを経由して同一性のある音声データ(遅延音声データ)が先着時刻から所定時間内に到着した際、最もS/N比が大きい音声データを選択することにより、同一移動局からの音声データを複数受信した場合に自動的に音声データを1つ選択できる、
といった上記2−1)〜2−4)から構成されるものである。
An analog wireless voice digital network transmission system according to the second aspect of the present invention is
2-1) at least one first base station that receives voice data transmitted from the analog radio transmitter of the mobile station;
2-2) at least one second base station comprising a terminal capable of communicating with the mobile station,
2-3) A system in which the first base station and the second base station are connected via a digital transmission network in which the first base station and the second base station are multiplexed or multiplexed.
2-4) The second base station receives the same voice data (delayed voice data) for a predetermined time from the first arrival time via a channel different from the reception channel of the voice data that has arrived first (first arrival voice data). When a plurality of pieces of voice data from the same mobile station are received, one voice data can be automatically selected by selecting voice data having the largest S / N ratio when arriving in
The above-mentioned 2-1) to 2-4).

かかる構成によれば、上記の第1の観点と同様に、移動局からアナログ無線を介してアナログ音声情報が受ける基地局において、オーバーリーチにより複数の基地局から同一の音声情報が第2の基地局である基地局制御装置に接続された監視制御コンピュータに送信される場合に、音声遅延による音声の聞き取り不良を改善できる。   According to this configuration, as in the first aspect described above, in the base station that receives the analog voice information from the mobile station via the analog radio, the same voice information is received from the plurality of base stations by the overreach. When transmitted to a supervisory control computer connected to a base station control apparatus that is a station, it is possible to improve poor voice listening due to voice delay.

本発明は、第2の基地局である基地局制御装置に、所定時間内に到着した複数のアナログ音声情報に、同一性があるか否かを判断して、最もS/N比が大きい音声データを選択して利用することとし、オーバーリーチによる音声遅延による音声の聞き取り不良を改善するものである。
ここで、S/N比による識別処理については後述する。第2の基地局である基地局制御装置に接続されている監視制御コンピューでは、同一音声情報の場合、より音声がクリアなものを聞き取ることが可能となる。
The present invention determines whether or not a plurality of analog audio information arriving within a predetermined time is identical to a base station control device, which is a second base station, and has the highest S / N ratio. By selecting and using the data, it is intended to improve poor voice listening due to voice delay due to overreach.
Here, the identification processing based on the S / N ratio will be described later. In the supervisory control computer connected to the base station controller that is the second base station, in the case of the same voice information, it becomes possible to hear a clearer voice.

ここで、上記の第1の観点または第2の観点のアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システムにおいて、
同一性のある音声データの判別手段は、
a)先着音声データの周波数スペクトルおよび遅延音声データの周波数スペクトルを演算し、
b)各々の周波数スペクトルの入力レベルを正規化し、
c)各々の周波数スペクトルの所定の音声帯域の周波数と振幅の相関値を演算し、
d)相関値が所定の閾値以上のものを同一性のある音声データと判別する、
といった上記a)〜d)から構成されるものである。
Here, in the analog wireless voice digital network transmission system according to the first aspect or the second aspect,
The means for distinguishing voice data with the same
a) calculating the frequency spectrum of the first voice data and the frequency spectrum of the delayed voice data;
b) normalizing the input level of each frequency spectrum;
c) calculating a correlation value between the frequency and amplitude of a predetermined voice band of each frequency spectrum;
d) discriminating audio data having a correlation value equal to or higher than a predetermined threshold as identical audio data;
It is comprised from said a) -d).

ここで、音声帯域のスペクトルとは、人が聞き取れる音声帯域である300〜3400Hzの帯域の音波のスペクトルである。音声帯域のスペクトルと音声帯域外のスペクトルのS/N比を演算するのは、300〜3400Hz帯域内の音波は音声情報の信号として処理し、300〜3400Hz帯域以外の音波をノイズ(雑音)として見做し、S/N比を演算するためである。S/N比は、一般に信号(S)に対するノイズ(N)の量を対数で表したものであり、アンプなどの電気回路の性能を表すときなどに使われるものである。基準信号を入力したときの出力レベル(信号レベル)を、入力なしの場合の出力レベル(雑音レベル)に対してdB (デシベル)で表す。このdBの数値が大きいほど雑音が少なく高品質の信号が得られることを意味する。   Here, the spectrum of the voice band is a spectrum of sound waves in a band of 300 to 3400 Hz, which is a voice band that can be heard by humans. The S / N ratio between the spectrum in the voice band and the spectrum outside the voice band is calculated by processing sound waves in the 300 to 3400 Hz band as a signal of voice information, and sound waves outside the 300 to 3400 Hz band as noise. This is for calculating the S / N ratio. The S / N ratio is generally a logarithm of the amount of noise (N) with respect to the signal (S), and is used when representing the performance of an electric circuit such as an amplifier. The output level (signal level) when the reference signal is input is expressed in dB (decibel) with respect to the output level (noise level) when there is no input. The larger the value of dB, the lower the noise and the higher the quality of the signal.

従って、音声帯域のスペクトルと音声帯域外のスペクトルのS/N比を演算すれば、音声情報が存在する音声帯域のスペクトルと音声情報ではないノイズが存在する音声帯域外のスペクトルのS/N比が求まる。S/N比が小さい場合には、音声情報がノイズの影響を大きくうける。上述したように、人には聴覚心理といった特性があり、大きなノイズ音があるとその周辺の周波数の小さな音の有無が知覚できないために、S/N比が小さい場合は、装置の周囲に正常に音声情報が告知できないものと判定することとしたものである。   Therefore, if the S / N ratio between the spectrum in the voice band and the spectrum outside the voice band is calculated, the S / N ratio between the spectrum in the voice band where the voice information exists and the spectrum outside the voice band where the noise other than the voice information exists. Is obtained. When the S / N ratio is small, the voice information is greatly affected by noise. As described above, humans have characteristics such as auditory psychology, and if there is a loud noise sound, it is impossible to perceive the presence or absence of a sound with a small frequency around it. It is determined that the voice information cannot be notified.

また、音声帯域の信号スペクトルにノイズとなる信号がある場合、音声帯域での原音スペクトルのS/N比をとる。S/N比の高いものは、明瞭度が高い音(クリアーな音)とする。   Further, when there is a signal that becomes noise in the signal spectrum of the voice band, the S / N ratio of the original sound spectrum in the voice band is taken. A sound with a high S / N ratio is a sound with high clarity (clear sound).

なお、ノイズには大別して2種類ある。間欠ノイズと一定の周波数で入ってくる騒音等のノイズである。S/N比が小さく、ノイズがある場合は正常に音声情報が周囲に告知できなかったこととするのである。   There are two types of noise. Intermittent noise and noise that enters at a constant frequency. If the S / N ratio is small and there is noise, the voice information cannot be normally notified to the surroundings.

また、上記アナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システムにおいて、
e)各々の周波数スペクトルにおける音声帯域のスペクトルと音声帯域外のスペクトルのS/N比を演算し、
f)相関値が所定値以上で、かつ、S/N比が所定値以上の場合に同一性のある音声データと判別する、
といった上記e)〜f)から構成されるのが更に好ましい態様である。
In the analog wireless voice digital network transmission system,
e) calculating the S / N ratio of the spectrum of the voice band and the spectrum outside the voice band in each frequency spectrum;
f) When the correlation value is equal to or greater than a predetermined value and the S / N ratio is equal to or greater than the predetermined value, the audio data is determined to be identical.
It is a more preferable aspect that the above-mentioned e) to f) are constituted.

本発明によれば、移動局からアナログ無線を介してアナログ音声情報が受ける基地局において、オーバーリーチにより複数の基地局から同一の音声情報が監視制御コンピュータに送信される場合に、音声遅延による音声の聞き取り不良を改善できるといった効果を有する。   According to the present invention, in a base station that receives analog voice information from a mobile station via analog radio, when the same voice information is transmitted from a plurality of base stations to the supervisory control computer by overreach, voice due to voice delay is transmitted. This has the effect of improving the hearing loss.

アナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム説明図(1)Analog wireless voice digital network transmission system (1) アナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム説明図(2)Analog wireless voice digital network transmission system (2) アナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム説明図(3)Analog wireless voice digital network transmission system explanatory diagram (3) 伝送装置のアナログ音声情報の同一性の判別処理フローProcessing flow for determining the identity of analog audio information in a transmission device

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The scope of the present invention is not limited to the following examples and illustrated examples, and various changes and modifications can be made.

図1は、本発明のアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システムのシステム構成図を示している。
図1のシステムは、左から移動局(M1〜M4)、第1の基地局(S1〜S4)、第1の基地局(S1〜S4)に接続される伝送装置(10,20,30,40)、IP網(インタネットプロトコルネットワーク)100,200、第2の基地局60、第2の基地局に接続されている監視制御コンピュータ62とプレストーク式通話を行う電話端末機(以下、リモコンと称する)61から構成される。
FIG. 1 shows a system configuration diagram of an analog wireless voice digital network transmission system of the present invention.
The system of FIG. 1 includes mobile devices (M1 to M4), first base stations (S1 to S4), and transmission devices (10, 20, 30, and 4) connected to the first base stations (S1 to S4) from the left. 40), IP network (Internet protocol network) 100, 200, second base station 60, and supervisory control computer 62 connected to the second base station, a telephone terminal (hereinafter referred to as a remote control) that performs a press talk type call. 61).

IP網は、2重化されており、常用系(A系)100と待機系(B系)から成る。また、第1の基地局(S1〜S4)にはそれぞれアンテナ(12,22,32,42)が搭載されており、移動局(M1〜M4)と無線で音声をやり取りする。また、伝送装置10には、第1の基地局とデータ授受を行うための入出力端子14、スピーカー15、マイク16、IP網とのI/F部(17a,17b)が設けられ、ネットワークケーブル(18a,18b)に接続されている(伝送装置20,30,40も同様)。   The IP network is duplicated, and consists of a regular system (A system) 100 and a standby system (B system). The first base stations (S1 to S4) are equipped with antennas (12, 22, 32, 42), respectively, and exchange voices with the mobile stations (M1 to M4) wirelessly. In addition, the transmission device 10 is provided with an input / output terminal 14 for exchanging data with the first base station, a speaker 15, a microphone 16, and an I / F unit (17a, 17b) with an IP network, and a network cable. (18a, 18b) (the same applies to the transmission devices 20, 30, 40).

また、第2の基地局60には、IP網とのI/F部(67a,67b)が設けられ、ネットワークケーブル(68a,68b)に接続されている。また、第2の基地局60に接続されている監視制御コンピュータ62では、システム全体の機器状態を監視し、また、移動局から音声が送られてきた場合に、その音声情報の履歴(音声受信日時、音声受信元)を保存、ディスプレイに表示する機能を備えるものである。第2の基地局60に接続されているリモコン61は、電話機63、スピーカー64、プレストーク切替用の点灯あるいは点滅式ボタン65を備える。   The second base station 60 is provided with an I / F unit (67a, 67b) for the IP network, and is connected to a network cable (68a, 68b). The monitoring control computer 62 connected to the second base station 60 monitors the device status of the entire system, and when voice is sent from the mobile station, the history of the voice information (voice reception). (Date and time, voice receiving source) is stored and displayed on the display. The remote controller 61 connected to the second base station 60 includes a telephone 63, a speaker 64, and a lighting or blinking button 65 for switching the press talk.

図1には、移動式M1のアナログ音声情報が第1の基地局S1に無線で送られ(13)、その音声情報が伝送装置10によってディジタル音声信号に変換され、パケット分割され、A系のIP網100を経由して、第2の基地局60に到達している様子が示されている。同様に、移動式M2のアナログ音声情報が第1の基地局S2に無線で送られ(23)、その音声情報が伝送装置20によってディジタル音声信号に変換され、パケット分割され、A系のIP網100を経由して、第2の基地局60に到達している。移動式M3、移動式M4も同様である。
この図1の状態では、オーバーリーチは生じていない。
In FIG. 1, analog voice information of mobile M1 is wirelessly sent to the first base station S1 (13), and the voice information is converted into a digital voice signal by the transmission device 10, packet-divided, A state in which the second base station 60 is reached via the IP network 100 is shown. Similarly, the mobile M2 analog voice information is wirelessly sent to the first base station S2 (23), the voice information is converted into a digital voice signal by the transmission device 20, and is divided into packets, and the A-system IP network. The second base station 60 is reached via 100. The same applies to the mobile M3 and the mobile M4.
In the state of FIG. 1, no overreach has occurred.

次に、オーバーリーチが生じる場合について、図2を用いて説明する。図2では、移動局M3のみに着目する。移動局M3から発信されたアナログ音声情報は、3台の第1の基地局(S2〜S4)に受信されている(33a,33b,33c)。第1の基地局S2では、その音声情報が伝送装置20によってディジタル音声信号に変換され、パケット分割され、A系のIP網100を経由して、第2の基地局60に到達している。また、第1の基地局S3では、その音声情報が伝送装置30によってディジタル音声信号に変換され、パケット分割され、A系のIP網100を経由して、第2の基地局60に到達している。   Next, the case where overreach occurs will be described with reference to FIG. In FIG. 2, attention is focused only on the mobile station M3. The analog voice information transmitted from the mobile station M3 is received by the three first base stations (S2 to S4) (33a, 33b, 33c). In the first base station S 2, the voice information is converted into a digital voice signal by the transmission apparatus 20, packet-divided, and reaches the second base station 60 via the A-system IP network 100. In the first base station S 3, the voice information is converted into a digital voice signal by the transmission device 30, divided into packets, and reaches the second base station 60 via the A-system IP network 100. Yes.

一方、第1の基地局S4では、A系IP網とのI/F部分に障害があり(例えば、ケーブル48bが断線)、B系のIP網200を経由して、第2の基地局60に到達している。   On the other hand, in the first base station S4, there is a failure in the I / F portion with the A-system IP network (for example, the cable 48b is disconnected), and the second base station 60 passes through the B-system IP network 200. Has reached.

このような場合、第2の基地局60には、3つの音声信号が入ることになる。各音声信号は、パケットの遅延や、IP網が異なることから、伝送遅延が生じる。第2の基地局60では、到着した3つの音声情報が予め設定された閾値の1秒以内に存在することから、それらの周波数の波形パターンを用いて同一性を調べ重複した音声情報か否かを判別する。
重複している音声情報は、最初に届いた一つを除き、全て破棄される。この時、一定時間内に届いた音の波形パターンの重複したものだけを破棄し、一定時間外に再び音声情報を受信した際、その音声情報は再度送られてきた可能性のあるものとして破棄されずに残る。
In such a case, three audio signals are input to the second base station 60. Each audio signal has a transmission delay due to a packet delay and a different IP network. In the second base station 60, since the three pieces of voice information that have arrived exist within one second of the preset threshold value, whether or not the voice information is duplicated by checking the identity using the waveform pattern of those frequencies. Is determined.
All duplicate audio information is discarded except for the first one that arrives. At this time, only the overlapping waveform pattern of the sound that arrived within a certain time is discarded, and when the sound information is received again outside the certain time, the sound information is discarded as having been sent again It remains without being.

上記のシステムは、更に拡張されてもよい。例えば、図1,図2で示されるように、第1の基地局を更に増設してもかまわない(50,51,52)。また、図3に示されるように、4台の第1の基地局(S1,S2,S3,S4)と4台の第2の基地局(60,70,80,90)が2重化されたIP網(100,200)に接続されるシステムでもよい。なお、図3では保守端末300がIP網に接続されている。   The above system may be further expanded. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the first base station may be further expanded (50, 51, 52). In addition, as shown in FIG. 3, four first base stations (S1, S2, S3, S4) and four second base stations (60, 70, 80, 90) are duplicated. A system connected to the IP network (100, 200) may also be used. In FIG. 3, the maintenance terminal 300 is connected to the IP network.

第2の基地局に接続される伝送装置60には、アナログ音声情報の同一性を判別する処理をつかさどるCPUとRAMやROMのメモリがある。また、音声情報や外部トリガー信号を入力できる外部インタフェースのIP網の
I/FやI/Oコントローラを備えている。
The transmission apparatus 60 connected to the second base station includes a CPU, a RAM, and a ROM memory that are responsible for determining the identity of analog audio information. In addition, an IP interface I / F or I / O controller of an external interface that can input voice information and an external trigger signal is provided.

図4に、伝送装置のアナログ音声情報の同一性の判別処理フローを示す。
(処理1)アナログ音声情報の信号スペクトラムの入力音量レベルが所定の閾値以上のレベルの場合に比較処理をする(入力レベル判定ステップ;S11)。
入力音量レベルが所定の閾値より小さいものは、周囲に十分に告知できていないものと判断するためである。
FIG. 4 shows a process for determining the identity of analog audio information in the transmission apparatus.
(Process 1) A comparison process is performed when the input volume level of the signal spectrum of the analog audio information is equal to or higher than a predetermined threshold (input level determination step; S11).
If the input volume level is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the input volume level is not sufficiently notified to the surroundings.

(処理2)アナログ音声情報の信号スペクトラムを正規化する(正規化ステップ;S12)。
正規化するのは、例えば、アナログ音声情報の発生源である無線機のレベルの差に影響されなく、信号スペクトラム成分だけの比較を行うためである。
(Process 2) The signal spectrum of the analog audio information is normalized (normalization step; S12).
The reason for normalizing is, for example, to compare only the signal spectrum components without being affected by the difference in level of the radio that is the source of the analog audio information.

(処理3)アナログ音声情報の信号スペクトラムの内、所定の音声帯域の周波数と振幅と、アナログ音声情報の周波数と振幅との相関値を演算する(相関演算ステップ;S13)。
アナログ音声情報の信号スペクトラムの内、所定の音声帯域の周波数と振幅を処理対象としているのは、移動局の周囲環境の雑音(トラックの騒音、風の音、人の歓声、飛行機の音、騒音、鳴き声など)によるバックグラウンドの音を排除するためである。
(Process 3) A correlation value between the frequency and amplitude of a predetermined voice band and the frequency and amplitude of the analog voice information in the signal spectrum of the analog voice information is calculated (correlation calculation step; S13).
Of the signal spectrum of analog voice information, the frequency and amplitude of a predetermined voice band are processed. Noise in the surrounding environment of the mobile station (track noise, wind sound, human cheer, airplane sound, noise, squeal Etc.) to eliminate background sounds.

具体的には、2つの信号の信号スペクトラムにおいて、音声帯域の周波数と振幅の相関関数を演算して、2つの信号の類似性を数値化している。相関関数の値が大きい信号同士が似た信号となる。   Specifically, in the signal spectrum of two signals, the correlation function between the frequency and amplitude of the voice band is calculated, and the similarity between the two signals is digitized. Signals having a large correlation function value are similar to each other.

ここで、音声帯域とは、50Hz〜10KHzの周波数帯域をいう。この帯域の範囲内で、特に、通常の音声であれば、300Hz〜3400Hz帯域に存在する。かかる音声帯域の周波数範囲は、本発明装置において、チューニングできるパラメータとする。   Here, the voice band refers to a frequency band of 50 Hz to 10 KHz. Within this band range, particularly in the case of normal voice, it exists in the 300 Hz to 3400 Hz band. The frequency range of the voice band is a parameter that can be tuned in the device of the present invention.

(処理4)アナログ音声情報における音声帯域のスペクトルと音声帯域外のスペクトルのS/N比、音声帯域での原音スペクトルのS/N比を演算する(S/N比演算ステップ;S14)
音声帯域の信号スペクトルと音声帯域の外側の信号スペクトルとのS/N比をとることにより、S/N比の高いものを明瞭度が高い音と看做している。
また、音声帯域の信号スペクトルにノイズとなる信号がある場合、音声帯域での原音スペクトルのS/N比をとり、S/N比の高いものを明瞭度が高い音と判別する。
(Process 4) The S / N ratio between the spectrum of the voice band and the spectrum outside the voice band in the analog voice information and the S / N ratio of the original sound spectrum in the voice band are calculated (S / N ratio calculation step; S14).
By taking the S / N ratio between the signal spectrum in the voice band and the signal spectrum outside the voice band, a sound with a high S / N ratio is regarded as a sound with high intelligibility.
Further, when there is a signal that becomes noise in the signal spectrum of the voice band, the S / N ratio of the original sound spectrum in the voice band is taken, and the one having a high S / N ratio is determined as a sound with high clarity.

本発明は、事業用無線を利用する広域監視システムや防災無線を利用する防災システムなどの音声告知装置として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a voice notification device such as a wide area monitoring system that uses a business radio or a disaster prevention system that uses a disaster prevention radio.

10,20,30,40,50,60,70,80,90 伝送装置
11,21,31,41,51 アナログ無線受信器
12,22,32,42,52 アナログ無線アンテナ
15,25,35,45 スピーカー
16,26,36,46 マイク
61,71,81,91 リモコン端末(プレストーク式通話端末)
62,72,82,92 監視モニタ
100,200 ディジタル通信ネットワーク
300 保守用コンピュータ
M1〜M4 移動局
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 Transmission device 11, 21, 31, 41, 51 Analog radio receiver 12, 22, 32, 42, 52 Analog radio antenna 15, 25, 35, 45 Speaker 16, 26, 36, 46 Microphone 61, 71, 81, 91 Remote control terminal (press talk type call terminal)
62, 72, 82, 92 Monitoring monitor 100, 200 Digital communication network 300 Maintenance computer M1-M4 Mobile station

Claims (4)

移動局のアナログ無線送信機から送信された音声データを受信する少なくとも1つの第1の基地局と、前記移動局と通話可能な端末機を備える少なくとも1つの第2の基地局と、前記第1の基地局と前記第2の基地局が1重化もしくは多重化されたディジタル伝送ネットワークを介して接続されたシステムであって、
前記第2の基地局は、先に到着した音声データ(先着音声データ)の受信チャネルとは異なるチャネルを経由して同一性のある音声データ(遅延音声データ)が先着時刻から所定時間内に到着した際、異なるチャネルの音声データを破棄することにより、同一移動局からの音声データを複数受信した場合に自動的に音声データを1つ選択し得ることを特徴とするアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム。
At least one first base station that receives voice data transmitted from an analog wireless transmitter of a mobile station, at least one second base station comprising a terminal capable of communicating with the mobile station, and the first A base station connected to the second base station via a single-layer or multiplexed digital transmission network,
The second base station receives identical voice data (delayed voice data) within a predetermined time from the first arrival time via a channel different from the reception channel of the voice data that has arrived first (first arrival voice data). An analog wireless voice digital network transmission system capable of automatically selecting one voice data when receiving a plurality of voice data from the same mobile station by discarding voice data of different channels .
移動局のアナログ無線送信機から送信された音声データを受信する少なくとも1つの第1の基地局と、前記移動局と通話可能な端末機を備える少なくとも1つの第2の基地局と、前記第1の基地局と前記第2の基地局が1重化もしくは多重化されたディジタル伝送ネットワークを介して接続されたシステムであって、
前記第2の基地局は、先に到着した音声データ(先着音声データ)の受信チャネルとは異なるチャネルを経由して同一性のある音声データ(遅延音声データ)が先着時刻から所定時間内に到着した際、最もS/N比が大きい音声データを選択することにより、同一移動局からの音声データを複数受信した場合に自動的に音声データを1つ選択し得ることを特徴とするアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム。
At least one first base station that receives voice data transmitted from an analog wireless transmitter of a mobile station, at least one second base station comprising a terminal capable of communicating with the mobile station, and the first A base station connected to the second base station via a single-layer or multiplexed digital transmission network,
The second base station receives identical voice data (delayed voice data) within a predetermined time from the first arrival time via a channel different from the reception channel of the voice data that has arrived first (first arrival voice data). In this case, by selecting audio data having the largest S / N ratio, one audio data can be automatically selected when a plurality of audio data from the same mobile station is received. Digital network transmission system.
前記同一性のある音声データの判別手段は、前記先着音声データの周波数スペクトルおよび前記遅延音声データの周波数スペクトルを演算し、各々の周波数スペクトルの入力レベルを正規化し、各々の周波数スペクトルの所定の音声帯域の周波数と振幅の相関値を演算し、前記相関値が所定の閾値以上のものを同一性のある音声データと判別することを特徴とする請求項1又は2に記載のアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム。   The identical voice data discriminating means calculates the frequency spectrum of the first voice data and the frequency spectrum of the delayed voice data, normalizes the input level of each frequency spectrum, and determines a predetermined voice of each frequency spectrum. 3. The analog wireless voice digital network according to claim 1, wherein a correlation value between a frequency and an amplitude of a band is calculated, and the correlation value is equal to or greater than a predetermined threshold value and is determined as voice data having the same identity. Transmission system. 各々の周波数スペクトルにおける前記音声帯域のスペクトルと前記音声帯域外のスペクトルのS/N比を演算し、前記相関値が所定値以上で、かつ、前記S/N比が所定値以上の場合に同一性のある音声データと判別することを特徴とする請求項3に記載のアナログ無線音声ディジタルネットワーク伝送システム。

The same is true when the S / N ratio of the spectrum of the voice band and the spectrum outside the voice band in each frequency spectrum is calculated, and the correlation value is greater than or equal to a predetermined value and the S / N ratio is greater than or equal to the predetermined value. 4. The analog wireless voice digital network transmission system according to claim 3, wherein the voice data is discriminated from voice data having characteristics.

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