JP3132157B2 - ボイス・オペレーティング・システム用受信制御回路 - Google Patents

ボイス・オペレーティング・システム用受信制御回路

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JP3132157B2 JP04171402A JP17140292A JP3132157B2 JP 3132157 B2 JP3132157 B2 JP 3132157B2 JP 04171402 A JP04171402 A JP 04171402A JP 17140292 A JP17140292 A JP 17140292A JP 3132157 B2 JP3132157 B2 JP 3132157B2
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Transceivers (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、デイジタル自
動車電話システムで使用するボイス・オペレーティング
・システム用受信制御回路に関するものである。
【0002】ボイス・オペレーティング・システム( 以
下、VOX と省略する) は、移動機の低消費電力化の手段
として考案されたもので、後述する様に通話中の移動機
が通話音声の無音時に通話情報の送信を停止する制御を
行なう様にしたものである。
【0003】この為、基地局の受信側では、(1) 受信電
波のないガードビット(G) 部分で、雑音等の影響による
ビットタイミングリカバリの同期外れを防止する手段
と、(2) VOX 状態であることを認識する手段とが必要と
なる。
【0004】通常、VOX の認識手段としては、VOX 開始
を予告するポストアンブルパターンと、VOX 終了を予告
するプリアンブルパターンが移動機から送出されるの
で、これらを検出することである。
【0005】しかし、ポストアンブルパターン、プリア
ンブルパターンは何れも224 ビットと長い為、これらの
パターンを検出するVOX 認識回路の規模は膨大なものと
なり、基地局の小形化、低消費電力化の要求を満たせな
くなる。また、網側の音声コーデック回路も同様の方式
によるVOX 検出機能を設けているので、基地局と網側双
方による二重監視の効果が薄くなる。
【0006】そこで、回路規模の縮小を図ると共に、二
重監視の効果が得られる様にすることが必要である。
【0007】
【従来の技術】図4は従来例の構成図(基地局受信
側)、図5は上り回線の送信信号フォーマット図(ビッ
ト配分)で、(a) は通話状態、(b) はVOX 状態である。
【0008】また、図6はVOX 制御動作説明図( 移動機
側) で、(a) は有音状態から無音状態に変化した場合、
(b) は無音状態中、(c) は無音状態から有音状態に変化
した場合である。
【0009】以下、図4〜図6の説明を行なう。先ず、
図5に示す様に、通信中の移動機は、送出すべき音声が
ある時、図5(a) に示す様に、1スロット280 ビットの
領域の中のTCH(情報チャネル) 部分に112 ビット×2の
通話情報を、斜線部分にバースト過渡応答用ガード時間
(R),プリアンブル, 同期ワード, 回線制御用データなど
の制御情報( 図中の斜線部分) をそれぞれ挿入して274
ビットの送信信号を生成し、基地局に送出する。
【0010】なお、6ビットのガードビット(G) が設け
られているので、この間は送信停止となる。しかし、送
出すべき音声がない時、図5(b) に示す様に、制御情報
の前後に108 ビット, 118 ビットのガードビット(G) と
4ビットのバースト過渡応答ガードビット(R) が設けら
れているので、この間は送信停止となる。この様に、無
音状態では有音状態に比較して送信信号の送出時間は1/
5 となる。
【0011】次に、図6(a) に示す様に、20msecタイミ
ング( サブフレームの周期を示す)の#3の時に音声が無
音になったが、これを符号化処理の#4のタイミングの時
に検出したとする( 図6(a)-〜参照) 。これによ
り、図5(a) のTCH の部分に、2スロットに渡って( 11
2 ビット+112 ビット) のポストアンブル(POST)と、1
スロットシフトして2スロットに渡って( 112 ビット+
112 ビット) の背景雑音( 背景) を基地局に送出する(
図6(a)-参照) 。
【0012】なお、背景雑音を挿入する理由は、無音
時、交換機側のデコーダで発生する雑音がユーザに聞こ
えるが、この雑音はソフトな音でない為、ソフトな雑音
が聞こえる様にする為である。
【0013】その後、無音状態の間、移動機は、図5
(b) の送信信号フォーマットで上記の様に制御情報を送
出するが、例えば、1秒に1回、ポストアンブル( POS
T) と背景雑音( 背景) を図5(a) の送信信号フォーマ
ットに送出する( 図6(b)-, 参照) 。
【0014】しかし、図6(c)-〜に示す様に、20ms
ecタイミングの#2の時に音声が有音になったが、これを
符号化処理の#3のタイミングの時に検出すると、図5
(a) のTCH の部分に、2スロットに渡って(112ビット+
112 ビット) のプリアンブル(PRE) を基地局に送出した
後、次のスロットで#3, #4の符号化された通話情報を送
出する( 図6(c)-参照) 。
【0015】一方、基地局では、ポストプリアンブルを
検出すれば2スロット後からVOX 状態になることが判
り、プリアンブルを検出すれば次のスロットからVOX 状
態が解除されることが判る。
【0016】さて、図4において、検波部11は受信信号
からベースバンド信号を取り出してパターン検出部11に
送出する。パターン検出部にはポストアンブル及びプリ
アンブルのパターンが格納されているので、印加したベ
ースバンド信号がポストアンブルの前半, 後半であるこ
とを検出すると対応する検出信号をビットリカバリ(以
下、BTR と省略する) 制御部13に送出する。
【0017】BTR 制御部13は、ポストアンブル検出信号
が印加した時は、次のスロットからそのままの状態を保
持するL レベルのBTR ホールド信号をBTR 14に送出す
る。これにより、BRT は無音直前のBTR 動作状態を保持
する。
【0018】また、パターン検出部はプリアンブルパタ
ーンを検出するとプリアンブル検出信号をBTR 制御部に
送出する。BTR 制御部は、次のスロットから有音状態に
変化すると判断して、印加しているBTR ホールド信号を
解除させる為のH レベルの解除信号をBTR に送出する。
これにより、次のスロットからベースバンド信号の変化
点に追従する再生クロックを生成して、必要な各部に供
給する。
【0019】即ち、VOX の期間を検出した基地局では、
VOX 中のG ビット及びR ビット部分でのBTR 同期を維持
させる為、BTR ホールド信号をフレームタイミングに同
期を取って生成している( 図5(c) 参照) 。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に、VOX 検出
及びこれに伴うBTR 制御等のVOX 制御は、移動機から送
出されるポストアンブルパターン及びプリアンブルパタ
ーンを検出することにより行なっているので、下記に示
す様な問題を生じていた。 (1) パターンが224 ビットと長く、しかも2スロットに
またがって送られてくる為、パターンの保護(誤り許
容)を含めた検出回路は膨大な規模となる。 (2) ポストアンブルパターンとプリアンブルパターンの
検出回路を独立に必要とする為、検出回路が2系列,必
要となる。 (3) VOX 時の背景雑音処理は網側の交換機内で行なう
為、交換機でも同様のVOX検出を行なっており( 独自に
検出して、基地局側の検出結果とのORを取って背景雑音
処理を行なっている) 、基地局と交換機の二重監視体制
が作れるにもかかわらず、監視方法が同一手法を用いる
ので効果が薄い。
【0021】即ち、回路規模が大きく、且つ二重監視の
効果が薄いと云う問題がある。本発明は、回路規模の縮
小を図ると共に、二重監視の効果が得られる様にするこ
とを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
図である。図中、21は受信信号を検波してベースバンド
帯域の復調データを取り出す検波部、22は受信レベルに
対応する出力を送出する受信電界強度データ増幅部、23
は該検波部の出力の変化点を検出して再生クロックを生
成するビットタイミングリカバリ部である。
【0023】3は該受信電界強度データ増幅部の出力レ
ベルと設定されたてきい値との大小をシンボル単位に比
較し、該出力レベルがしきい値よりも大きい時はHレベ
ル、小さい時はLレベルの比較結果を送出する比較手段
である。
【0024】41は該比較手段の出力がLレベルの時は直
前のビットタイミングリカバリ動作を保持させるビット
タイミングリカバリ・ホールド信号を、Hレベルの時は
送出した該ビットタイミングリカバリ・ホールド信号を
解除する解除信号を、シンボル単位に該ビットリカバリ
タイミング部に送出するビットタイミングリカバリ制御
部分である。
【0025】42は該前部ガード部分、制御情報部分、後
部ガード部分の領域の、それぞれ中央付近の指定位置を
示す第1,第2,第3のタイミング信号を生成し、該第
1,第2,第3のタイミング信号における該比較結果
が、Lレベル,Hレベル,Lレベルであればボイス・オ
ペレーティング・システム検出信号を送出する検出信号
生成部分、4はビットタイミングリカバリ制御部分と検
出信号生成部分を有する制御手段である。
【0026】
【作用】ここで、図5(b) のフレームフォーマット中の
G ビット及びR ビットの位置では受信データがなく、受
信感度点付近に設定したしきい値以下となるので、熱雑
音等の雑音によるビットタイミングリカバリ(BTR) 部の
誤引込みが生ずる恐れがある。
【0027】本発明は、これを防止する為にシンボル単
位に受信電界強度としきい値との大小を判定し、その判
定結果が小の時、制御手段中のBTR 制御部分がシンボル
単位で直前の状態を維持するBTR 制御信号( 即ち、BTR
ホールド信号) を送出する。
【0028】また、VOX 状態か否かの認識は、該第1,
第2,第3のタイミングにおける該比較結果が、Lレベ
ル,Hレベル,Lレベルであれば、前部ガード部分,制
御情報部分,後部ガード部分のあるVOX 状態の送信信号
を受信したと判定する。
【0029】これにより、ポストアンブルパターンとプ
リアンブルパターンの検出回路が不要となると共に、基
地局と交換機における監視方法が異なるので、回路規模
が縮小すると共に二重監視の効果が得られる様になる。
【0030】
【実施例】図2は本発明の実施例の構成図、図3は図2
動作説明図である。以下、VOX 状態にあるとして、図3
を参照して図2 の動作を説明する。
【0031】先ず、移動機は図5(a) または図5(b)
のフォーマットの送信信号を基地局に送出する。基地局
の受信側では、上記の信号を受信して中間周波数帯の受
信信号に周波数変換して検波部21に加える。検波部は受
信信号を復調して図3- に示す様なベースバンド帯域
の復調データを取り出し、ビットタイミングリカバリ部
( 以下、BTR 部と省略する)23 に送出する。BTR 部は入
力データの変化点を検出して再生クロックを生成する。
【0032】また、受信電界強度データ増幅部( 以下、
RSSI増幅部と省略する)22 は中間周波数帯の受信信号を
用いて受信電界強度に対応する出力を比較器31に加える
が、ここには復調可能な受信レベル付近の値がしきい値
として印加している。
【0033】そこで、比較器は、図3- に示す様にRS
SI増幅部の出力としきい値との大小をシンボル単位で比
較し、前者が後者よりも小さい時はL レベルを、大きい
時はH レベルの比較結果を制御部4のBTR 制御部分( 図
示せず) に送出する。
【0034】なお、比較器には外部から図示しないシン
ボルタイミングが印加しているので、このタイミングを
利用してシンボル単位の比較を行なう。制御部内のBTR
制御部分41は、外部から、前部ガード部分( ガードビッ
トG +バースト過渡応答用ガード時間R)に対応する112
ビットのL と、制御情報部分に対応する50ビットのH と
後部ガード部分(G) に対応する118 ビットのL がBTR ホ
ールドタイミングとして印加する様になっており( 図3
- 参照) 、このBTR ホールドタイミングと比較器から
の比較結果の論理和を取ってBTR に送出する様な構成に
なっている。
【0035】そこで、BTR ホールドタイミングがL レベ
ルの状態の間に、比較器からL レベルの比較結果が加え
られるとL レベルの制御信号、即ち、直前のBTR 動作を
保持させるBTR ホールド信号がシンボル単位でBTR に送
出される。
【0036】しかし、BTR ホールドタイミングがH レベ
ルの状態の間に、比較器から比較結果が加えられても全
てマスクされ、H レベルの制御信号、即ち、通常のBTR
動作を行なわせる信号がBTR に送出される( 図3- 参
照) 。
【0037】ここで、シンボル単位でBTR 動作を制御す
る理由は、全体パターンを検出してBTR 動作を制御する
場合、制御は1スロット遅延するので、検出中の1スロ
ットのデータは無駄になる。そこで、遅延を少なくする
為にはシンボル単位で処理することによりデータの無駄
は1シンボルだけになる。また、BTR 部は、通常数10シ
ンボルの時定数で動作する為に1シンボルの制御遅延は
問題とならない。
【0038】一方、制御部内の検出信号生成部分42は、
112 ビットの前部ガード部分(Lレベルの状態) 、50ビッ
トの制御情報部分(Hレベルの状態) 、118 ビットの後部
ガード部分(Lレベルの状態) のそれぞれ中央付近の
(イ) 点,(ロ) 点,(ハ)点における比較結果のレベル
が、L レベル, H レベル, L レベルであればVOX 状態に
あるとしてVOX 信号を送出する様になっている。例え
ば、( イ) 点,(ハ) 点の比較結果を反転し、( ロ) 点の
比較結果はそのままラッチして論理積を取れば、H の論
理積が得られるので、これをVOX 信号とする。
【0039】即ち、比較部と、比較結果からBTR ホール
ド信号を生成し、また1スロット中の3点の比較結果を
ラッチすることによりVOX 状態の判定を行なう制御部を
持つだけで、VOX 状態の検出とBTR のホールト制御が行
なえる。
【0040】この為、従来のポストアンブルパターン、
プリアンブルパターンの検出によるVOX 検出及びBTR ホ
ールド制御に比較して、格段に小規模で同一機能を実現
できる。また、網側の交換機でのVOX 状態の検出と異な
る手法で検出する為、検出結果の補完が行なえ、二重監
視の効果を高めることができる。
【0041】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に本発明によれ
ば、回路規模の縮小を図ると共に、二重監視の効果が得
られると云う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明の実施例の構成図である。
【図3】図2の動作説明図である。
【図4】従来例の構成図(基地局受信側)である。
【図5】上り回線の送信信号フォーマット図(ビット配
分)で、(a) は通話状態、(b)はVOX 状態、(c) はBTR
制御信号説明図である。
【図6】VOX 制御動作説明図( 移動機側) で、(a) は有
音状態から無音状態に変化した場合、(b) は無音状態
中、(c) は無音状態から有音状態に変化した場合であ
る。
【符号の説明】
3 比較手段 4 制御手段 21 検波部 22 受信電界強度
データ増幅部 23 ビットタイミングリカバリ部 41 ビットタイミ
ングリカバリ制御部分 42 検出信号生成部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−327549(JP,A) 特開 昭60−116239(JP,A) 特開 平3−286634(JP,A) 特開 平4−172725(JP,A) 特開 平5−122165(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/38 - 1/58 H04B 7/24 - 7/26 113 H04Q 7/00 - 7/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を検波してベースバンド帯域の
    復調データを取り出す検波部(21)と、受信レベルに対応
    する出力を送出する受信電界強度データ増幅部(22)と、
    該検波部の出力の変化点を検出して再生クロックを生成
    するビットタイミングリカバリ部(23)とを有する基地局
    と、 該基地局に送出すべき通話音声が無音状態であることを
    検出した時、予め定められた手順に従って所定フォーマ
    ットの送信信号を送出した後、送信停止範囲を示す前部
    ガード部分、所定ビット長の制御情報部分、送信停止範
    囲を示す後部ガード部分で構成された無音信号フォーマ
    ットの送信信号を送出する機能を有する移動機とが設け
    られた移動体通信システムにおいて、 該受信電界強度データ増幅部の出力レベルと設定された
    しきい値との大小をシンボル単位に比較し、該出力レベ
    ルがしきい値よりも大きい時はHレベル、小さい時はL
    レベルの比較結果を送出する比較手段(3) と、 該比較手段の出力がLレベルの時は直前のビットタイミ
    ングリカバリ動作を保持させるビットタイミングリカバ
    リ・ホールド信号を、Hレベルの時は送出した該ビット
    タイミングリカバリ・ホールド信号を解除する解除信号
    を、シンボル単位に該ビットリカバリタイミング部に送
    出するビットタイミングリカバリ制御部分(41)と、 該前部ガード部分、制御情報部分、後部ガード部分の領
    域の、それぞれ中央付近の指定位置を示す第1,第2,
    第3のタイミング信号を生成し、該第1,第2,第3の
    タイミング信号における該比較結果が、Lレベル,Hレ
    ベル,Lレベルであればボイス・オペレーティング・シ
    ステム検出信号を送出する検出信号生成部分(42)とから
    なる制御手段(4) とを有することを特徴とするボイス・
    オペレーティング・システム用受信制御回路。
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