JP3105818B2 - 移動体通信システムにおけるデータ伝送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動体通信シス
テムにおけるデータ伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動体通信システムにおけるデー
タ伝送方法について、図６、７、８、９、１０を参照し
て説明する。デジタル信号で無線データ通信を行う移動
体通信システムでは、無線の利用効率を上げるため、音
声などのデータを圧縮し、無線上のデータのビットレー
トを低くして通信を行う。このため無線装置から受信し
た音声などのデータを、固定網で使用されるデータに変
換し、または固定網からのデータを無線装置から送信す
るデータに変換する音声処理装置が必要になる。また、
音声処理装置は、無線装置から固定網までの伝送路の効
率を上げるため、固定網に近い場所に設置され、無線装
置から音声処理装置の間はビットレートの低いデータで
伝送を行う。

【０００３】図６において、無線装置１３は、無線機１
７、ＤＳＰ１８および多重分離回路１９によって構成さ
れており、無線装置１４は、無線機２０、ＤＳＰ２１お
よび多重分離回路２２によって構成されている。また、
音声処理装置１５は、ＤＳＰ２３、多重分離回路２４お
よび２５によって構成されており、音声処理装置１６
は、ＤＳＰ２６、多重分離回路２７および２８によって
構成されている。そして、多重分離回路１９および２２
と多重分離回路２４および２７との間の伝送路ｄでは、
図７、８に示すように、１２５μｓのフレームをＴ０〜
３１までの３２タイムスロットに分割し、各タイムスロ
ットＴｎを利用して８ビットのデータが伝送される。す
なわち、１タイムスロットを利用することにより、６４
Ｋｂｐｓの伝送レートでのデータ伝送を行うことがで
き、この１タイムスロットを１回線と呼ぶ。

【０００４】図７には、タイムスロットＴ３を音声回線
ｅとして使用し、ＣＨ０〜ＣＨ５までの６チャネルの音
声データを伝送する例が示されている。図から明らかな
ように、１２５μｓ毎に繰り返す８ビットのデータを２
０ｍｓの期間だけ集めることにより、各チャネル毎にひ
と固まりの音声データが構成される。一方、図８には、
タイムスロットＴ４を非音声回線ｆとして使用し、ＣＨ
０〜ＣＨ２までの３チャネルの非音声データを伝送する
例が示されている。この場合も、１２５μｓ毎に繰り返
す８ビットのデータを２０ｍｓの期間だけ集めることに
より、各チャネル毎にひと固まりの非音声データが構成
される。

【０００５】無線装置１３、１４のＤＳＰ１８、２１
は、音声データをそれぞれ３チャネルずつ処理を行う能
力を有しているため、図７に示す音声回線ｅの６チャネ
ルのデータを分担して処理する。例えばＤＳＰ１８は多
重分離回路１９でＣＨ０、２、４を多重分離して使用
し、ＤＳＰ２１は多重分離回路２２でＣＨ１、３、５を
多重分離して使用する。

【０００６】音声処理装置１５、１６はそれぞれ１回線
ずつ処理を行うが、音声処理装置１５では、６チャネル
分の音声データを含む伝送路ｄの音声回線ｅを多重分離
回路２４にて多重分離し、ＤＳＰ２３にて処理を行う。
一方、音声処理装置１６では３チャネル分の非音声デー
タを含む伝送路ｄの非音声回線ｆを多重分離回路２７に
て多重分離し、ＤＳＰ２６にて非音声処理を行う。

【０００７】非音声通信を行う場合、無線装置１３、１
４の多重分離回路１９、２２は、非音声回線ｆにデータ
を載せる。この時、音声回線ｅは非音声回線ｆが使用さ
れる分だけ未使用となる。以上からわかるように無線装
置１３、１４合わせて３チャネルの非音声通信が可能で
ある。

【０００８】図９は音声回線ｅのフォーマットの詳細を
示している。図７において示したように１２５μｓ毎に
繰り返す８ビットのデータを２０ｍｓの期間集めること
によりひと固まりのフォーマットとなる。フォーマット
の先頭は同期パターンであり先頭ビットが０になってい
る。その他のＣＨｎのデータは先頭ビットが１になって
おり、多重分離回路１９、２２及び多重分離回路２４、
２７は音声回線ｅの先頭ビットの０を見つけることで回
線の同期がとれ、各ＣＨのデータの位置を知ることがで
きる。

【０００９】また、図１０は、非音声回線ｆのフォーマ
ットの詳細を示している。

【００１０】従来のデータ伝送方法では、無線装置１
３、１４と音声処理装置１５、１６間の回線で、音声通
信の場合には図９に示すように１チャネルあたり１４８
ビットのデータの伝送を行うのに対し、非音声通信の場
合には図１０に示すように１ＣＨ当り２２５ビットのデ
ータの伝送を行うため、音声は図７に“音声回線ｅ”と
して示したように１回線あたり６チャネルのデータを載
せているが、非音声は図８に“非音声信号ｆ”として示
したように１回線あたり３チャネルのデータとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の移動体通信システムのデータ伝送方法は、非音声通
信が行われる場合、音声用の回線に空きができ、逆に非
音声通信が行われないときは非音声回線に空きができる
ため、回線の伝送効率が悪いという問題があった。

【００１２】この発明は、以上説明した事情に鑑みてな
されたものであり、回線の伝送効率を悪化させることな
く、音声および非音声のデータ通信を行うことができる
移動体通信システムにおけるデータ伝送方法を提供する
ことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
無線装置と、無線装置からの音声データを含むデータを
固定網で使用するデータ形式に変換する音声処理装置と
により構成される、移動体通信システムのサブシステム
におけるデータ伝送方法において、前記無線装置と前記
音声処理装置との間のデータ伝送に使用する回線を、音
声および非音声兼用のフィールドと非音声専用のフィー
ルドに分け、前記回線内に前記音声および非音声兼用の
フィールドと非音声専用のフィールドを各々複数設け、
前記音声および非音声兼用のフィールドと非音声専用の
フィールドを該回線内に分散配置し、非音声のデータ通
信を行う場合に、音声および非音声兼用のフィールドと
非音声専用のフィールドを、伝送レートを変えない組み
合わせで使用することを特徴とする移動体通信システム
におけるデータ伝送方法を要旨とする。

【００１４】請求項２に係る発明は、前記無線装置と前
記音声処理装置との間で、音声および非音声兼用のフィ
ールドと非音声専用のフィールドの使用状態を示す動作
モードを回線内に設け、該動作モードの送信および折り
返しを行うことを特徴とする請求項１に記載の移動体通
信システムにおけるデータ伝送方法を要旨とする。

【００１５】

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１７】Ａ．構成の説明 図１はこの発明の第１の実施形態である移動体通信シス
テムの構成を示すブロック図である。図１において、無
線装置１は、無線機４、ＤＳＰ５および多重分離回路６
によって構成されており、無線装置２は、無線機７、Ｄ
ＳＰ８および多重分離回路９によって構成されている。
また、音声処理装置３は、ＤＳＰ１０、多重分離回路１
１および１２によって構成されており、多重分離回路６
および９は多重分離回路１１と伝送路ａでつながれてい
る。

【００１８】伝送路ａは、図２に示すように、１２５μ
ｓのフレームに同期し、２Ｍｂｐｓの信号伝送が行われ
る伝送路である。１フレームは、Ｔ０〜３１まで３２タ
イムスロットに分割されており、１つのタイムスロット
Ｔｎを利用して８ビットのデータが伝送される。従っ
て、１タイムスロットあたりの伝送レートは６４Ｋｂｐ
ｓとなる。既に述べた通り、１タイムスロットは１回線
と呼ぶ。

【００１９】無線装置１および無線装置２は、１回線を
使用して音声処理装置３とデータ通信をする。回線のフ
ォーマットは、図２に“非音声兼用回線ｂ”として示す
ようにＣＨ０〜５までの音声非音声兼用フィールドと、
Ａ、Ｂ、Ｃの非音声フィールドで構成されている。

【００２０】無線装置１、２におけるＤＳＰ５、８は、
それぞれ音声非音声の区別なく３チャネル分のデータを
処理する能力を有している。従って、無線装置１、２合
わせて６チャネル分のデータを出力し、多重分離回路
６、９により非音声兼用回線ｂに多重化して伝送路ａに
送出することができる。

【００２１】無線装置１は、固定されたＣＨ０、２、４
を分担し、無線装置２は、固定されたＣＨ１、３、５を
分担するが、非音声を回線に載せる場合はＣＨ０〜５の
任意のチャネルと非音声フィールドＡ、Ｂ、Ｃを組み合
わせることにより最大３チャネルの非音声データを載せ
ることができる。例えばＣＨ０とＡ、ＣＨ１とＢ、ＣＨ
２とＣを組み合わせることにより３チャネルのデータを
載せることができる。残ったＣＨ３〜５の３チャネル分
は音声データを載せることができる。つまり非音声デー
タ３チャネル分と音声データ３チャネル分で合計６チャ
ネル分を同時に載せることができる。ちなみに非音声デ
ータを１チャネルにすれば音声データは５チャネル分載
せることができる。

【００２２】図３は図２における音声非音声兼用回線ｂ
のフォーマットを詳細に示したものである。フォーマッ
トの先頭には音声非音声兼用回線ｂ内の各チャネルＣＨ
ｎデータの位置を知るための同期パターンが入る。同期
パターンはＣＨｎデータやＣＨｎ動作モードなどとなる
べく相関の少ないデータが良い。例えば＄９Ｄなどがあ
げられる。

【００２３】前掲図９の従来の音声回線および前掲図１
０の従来の非音声回線では、同期パターンは＄７Ｆであ
り、先頭ビットの“０”を見つけることによって同期を
行う。このためＣＨｎのデータも常に先頭ビットを
“１”にする必要があった。

【００２４】図３から明らかなように本実施形態の音声
非音声兼用回線では、同期パターンを他のデータと相関
の少ないデータにすることにより、ＣＨｎも８ビットす
べてのデータを載せることができるようになった。

【００２５】同期パターンの次に音声非音声兼用フィー
ルド、非音声フィールドと続くが音声非音声兼用フィー
ルドのＣＨ０〜５の各チャネルにはＣＨｎ動作モードが
あり、それぞれのチャネルがどのように使用されるかが
明らかになっている。

【００２６】音声処理装置３は、無線装置１、２からの
送られてくるＣＨｎ動作モード（図３参照）によりＣＨ
ｎのデータが音声か非音声かを判断して動作する。ＣＨ
ｎ動作モードはＣＨｎが未使用であるときは００Ｈ、音
声のときは０１Ｈ、非音声のときは使用する非音声フィ
ールドによって０２Ｈ〜０４Ｈになる。例えば非音声フ
ィールドＡを使用する場合は０２Ｈになる。

【００２７】音声通信を行う場合、音声非音声兼用フィ
ールドのＣＨｎデータの１４８ビットを使用し、非音声
通信を行う場合は音声非音声兼用フィールドの１４８ビ
ットと非音声フィールド７７ビットを合わせた２２５ビ
ットを使用することにより、従来と同じビットレートで
の通信が可能になる。

【００２８】Ｂ．動作の説明 次に図４に示すフローチャートを参照し、本実施形態の
動作を説明する。図１における無線装置１が動作を開始
すると、多重分離回路６は音声処理装置３への同期パタ
ーンを出力し始め（ステップＳ１００）、音声処理装置
３からの同期パターンの検出を始める。

【００２９】無線装置２は無線装置１と同じタイミング
で動作するため、多重分離回路９からの同期パターンを
出力しないが、無線装置１と同様、音声処理装置３から
の同期パターンの検出を始める。

【００３０】音声処理装置３からの同期パターンが２０
ｍｓ間隔で３回連続で検出されると回線は同期状態とな
り通信可能となる（ステップＳ１０１）。音声処理装置
３も同様に無線装置１からの同期パターンを多重分離回
路１１で検出し通信可能となる。

【００３１】同期完了後、無線装置１でＣＨ０の音声デ
ータの通信を開始する場合（ステップＳ１０２）、ま
ず、ＤＳＰ５がＣＨ０動作モードを０１Ｈの音声モード
にし、音声処理装置３へ出力する（ステップＳ１０
３）。

【００３２】ＣＨ０動作モードを音声モードで受信した
音声処理装置３のＤＳＰ１０は無線装置１からのＣＨ０
の音声処理を開始すると同時に無線装置１へのＣＨ０デ
ータを出力し、ＣＨ０の動作モードを０１Ｈの音声モー
ドにして出力する。

【００３３】無線装置１のＤＳＰ５は、音声処理装置３
からのＣＨ０動作モードを受信すると（ステップＳ１０
４）、データ通信を開始し、無線機４からの無線上の受
信データを音声処理装置３へ送信する。逆に音声処理装
置３からの受信データを無線機４から無線上へ送信す
る。無線装置１では音声処理装置３からのＣＨ０動作モ
ードを開始することによって音声処理装置３への回線が
双方正常につながっていることを確認できる。

【００３４】また、音声処理装置３からの動作モードの
応答が一定時間ない場合、無線装置１は動作モードをア
イドルにして、ＣＨ０の通信を終了する（ステップＳ１
０７、１０８）。

【００３５】次に無線装置２でＣＨ１と非音声フィール
ドＢを使用した非音声通信の動作を説明する。無線装置
２はＤＳＰ８にてＣＨ１動作モードを０３Ｈの非音声フ
ィールドＢ使用モードにして音声処理装置３へ出力す
る。ＣＨ１動作モードとして非音声フィールドＢ使用モ
ードを受信した音声処理装置３のＤＳＰ１０は、無線装
置２からのＣＨ１及び非音声フィールドＢの非音声処理
を開始すると同時に無線装置２へのＣＨ１及び非音声フ
ィールドＢのデータを出力し、ＣＨ１動作モードを０３
Ｈの非音声フィールドＢ使用で出力する。音声処理装置
３からのＣＨ１動作モードを受信したＤＳＰ８はデータ
通信を開始する。他の非音声フィールドＡ、Ｃを使用す
る場合はＣＨ１動作モードをそれぞれ非音声フィールド
Ａ使用、非音声フィールドＣ使用とすることで対応でき
る。

【００３６】以上説明した第１の実施形態によれば、音
声と非音声を同じ回線に載せることで、非音声の回線を
別に引く必要がないため、回線の伝送効率が良くなると
いう効果がある。また、回線内に動作モードを設けたこ
とにより、回線及び音声処理装置の不良などを検出でき
るので、障害への早期対応が可能になる。

【００３７】Ｃ．発明の他の実施の形態 図５はこの発明の第２の実施形態を示すものである。こ
の図３を参照すると、非音声兼用回線ｃはＣＨ０、１の
次に非音声エリアＡが、ＣＨ２、３の次に非音声エリア
Ｂが、ＣＨ４、５の次に非音声エリアＣが割り当てられ
ている。非音声通信を行う場合はＣＨ０、１は非音声エ
リアＡを使用し、ＣＨ２、３は非音声エリアＢを、ＣＨ
４、５は非音声エリアＣを使用する。無線装置１は、図
３で示す２０ｍｓ内の各チャネルの音声処理装置３から
のデータの受信が完了すると、無線上にデータの送信を
開始する。非音声通信をＣＨ０と非音声エリアＡの組み
合わせで行うと、非音声データＡの受信を完了後、無線
上に出力できるため、上記第１の実施形態に比べ、デー
タの遅延が減少する。

【００３８】

【発明の効果】（１）無線装置と音声処理装置間の回線
内を音声非音声兼用フィールドと非音声フィールドに分
け、非音声通信を行う場合、音声非音声兼用フィールド
と非音声フィールドの組み合わせで使用することによ
り、非音声通信時に音声通信用のチャネルが空いてしま
うことがないため、無線装置と音声処理装置間の回線の
伝送効率が上がる。 （２）無線装置と音声処理装置間の回線内に動作モード
を設け、無線装置から送信した動作モードを音声処理装
置が折り返し、無線装置で確認することにより、回線と
音声処理装置が正常動作していることを確認できるた
め、無線装置と音声処理装置間の回線の障害時の切り分
けが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態である移動体通信
システムの構成を示すブロック図である。

【図２】 同実施形態におけるデータ伝送のフレーム構
成を示す図である。

【図３】 同実施形態における非音声兼用回線ｂのフォ
ーマットを示す図である。

【図４】 同実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】 この発明の第２の実施形態である移動体通信
システムのデータ伝送のフレーム構成を示す図である。

【図６】 従来の移動体通信システムの構成を示すブロ
ック図である。

【図７】 同システムにおけるデータ伝送のフレーム構
成を示す図である。

【図８】 同システムにおけるデータ伝送のフレーム構
成を示す図である。

【図９】 同システムにおける音声回線ｅのフォーマッ
トを示す図である。

【図１０】 同システムにおける非音声回線ｆのフォー
マットを示す図である。

【符号の説明】

１、２…無線装置 ４、７…無線機 ５、８…ＤＳＰ ６、９…多重分離回路 ａ…伝送路 ３…音声処理装置 １０…ＤＳＰ １１、１２…多重分離回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−79215（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−227119（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−264167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−171240（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告，ＣＳ 85−51（1985−８−21），ｐ．43−44 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04B 7/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線装置と、無線装置からの音声データ
   を含むデータを固定網で使用するデータ形式に変換する
   音声処理装置とにより構成される、移動体通信システム
   のサブシステムにおけるデータ伝送方法において、 前記無線装置と前記音声処理装置との間のデータ伝送に
   使用する回線を、音声および非音声兼用のフィールドと
   非音声専用のフィールドに分け、前記回線内に前記音声および非音声兼用のフィールドと
   非音声専用のフィールドを各々複数設け、前記音声およ
   び非音声兼用のフィールドと非音声専用のフィールドを
   該回線内に分散配置し、 非音声のデータ通信を行う場合に、音声および非音声兼
   用のフィールドと非音声専用のフィールドを、伝送レー
   トを変えない組み合わせで使用することを特徴とする移
   動体通信システムにおけるデータ伝送方法。
2. 【請求項２】 前記無線装置と前記音声処理装置との間
   で、音声および非音声兼用のフィールドと非音声専用の
   フィールドの使用状態を示す動作モードを回線内に設
   け、該動作モードの送信および折り返しを行うことを特
   徴とする請求項１に記載の移動体通信システムにおける
   データ伝送方法。