JP4719377B2

JP4719377B2 - ２つの別々の送／受信インターフェイスの間での信号処理をともなう転送方法

Info

Publication number: JP4719377B2
Application number: JP2001161369A
Authority: JP
Inventors: フレデリツク・ルドンド; フイリツプ・デスブランク
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: FR2809905B1; DE60116182D1; FR2809905A1; US20020044544A1; DE60116182T2; EP1161054A1; ATE314778T1; US7280556B2; CN1327331A; EP1161054B1; CN1175643C; JP2002027008A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの送／受信インターフェイス間における、信号、とりわけ音声信号の伝送領域に関するものであり、最適化された通過時間を有する２つの別々のインターフェイス間における情報を与える信号の処理をともなう転送方法と、さらにこの方法を実施する通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
数多くの通信システム、特に通信装置においては、類似の、さらには等しい有益な情報を与えるデータフォーマットを有する、同一ネットワークまたは２つのネットワークの局の通信を確立する目的で、少なくとも２つの送／受信インターフェイスを相互接続することが必要である。
【０００３】
これらの状況において、伝送するデータが受ける処理は、一般に、電話回線またはテレビ電話（仏語で、ｖｉｓｉｏｐｈｏｎｉｑｕｅ）回線によって要求されるような、リアルタイムまたはほぼリアルタイムの双方向通信の確立と両立することができない、ルーティングに遅延を引き起こす。
【０００４】
ところで、既存の解決策は、信号全体について、すなわち、ユーザデータと同様に信号データについても、処理全体を行うことによって信号を完全に再生することからなる。ユーザデータにおいて生じた遅延は、遅延が互いに付け加えられることから、このタイプの装置の数回の通過が連続的に行なわれる場合には、ユーザ及び音声モードにおける聴取の快適さにとっては重大な障害となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明によって追究される目的は、通信の確立における時間的制約を最適化し、２つのインターフェイスまたはそれらを組み込むシステムの物理的な変更も、送信及び受信された信号、または転送されるデータに適用される処理演算の実質的な変更もなく、さらに特定の処理演算を追加する必要もなく、それら２つのインターフェイス間のデータの転送を最適化することができる簡単な解決策を提案することからなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、同一の通信装置の一部を成す別々の２つの送／受信インターフェイス間での情報を与える信号の処理をともなう転送方法を対象とし、２つのインターフェイスは、少なくともユーザに有益な情報を与えるデータすなわちユーザデータのために、類似のプロトコル及び伝送構造、特に類似のフォーマットを使用し、一定の入力信号について、逆方向の処理演算シーケンスを行い、インターフェイスの一方は、変調されたデータを基本帯域によるデータに変換し、他方は、前記基本帯域によるデータを変調されたデータに変換する、またはその逆を行い、さらに、
− ユーザデータと信号データを区別し、
− 各々のインターフェイスによって解釈を行えるようにするために、処理演算全体を信号データに適用し、
− ユーザデータの内容を復元、再構築、または解釈せずに、ユーザデータに対して、第一のインターフェイスから第二のインターフェイスに転送するのに必要な処理演算のみを適用することを特徴とする方法を対象とする。
【０００７】
添付の概略図を参照して、限定的でない例として、以下に好ましい実施形態を説明することで、本発明がよりよく理解されるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
先に示したように、本発明は、同一の通信装置２の一部を成す、２つの別々の送／受信インターフェイス１、１’の間での情報を与える信号の処理をともなう転送方法に関するものであり、２つのインターフェイス１、１’は、少なくともユーザに有益な情報を与えるデータすなわちユーザデータのために、類似のプロトコル及び伝送構造、特に類似のフォーマットを使用し、一定の入力信号について、逆方向の処理演算シーケンスを行い、インターフェイスの一方は、変調されたデータを基本帯域によるデータに変換し、他方は、前記の基本帯域によるデータを変調されたデータに変換する、またはその逆を行う方法に関するものである。
【０００９】
本発明によれば、この方法は、
− ユーザデータと信号データを区別し、
− インターフェイス１及び１’の各々によって解釈を行えるようにするために、処理演算全体を信号データに適用し、
− ユーザデータの内容を復元、再構築、または解釈せずに、ユーザデータに対して、第一のインターフェイス１または１’から第二のインターフェイス１’または１に転送するのに必要な処理演算のみを適用することからなる。
【００１０】
このようにして、本発明の基本原理は、２つの無線インターフェイスの管理を可能にするために、完全に実施されるままとなる信号データの処理とは別に、ユーザデータについての最小限の処理のみを適用するために、ユーザデータと信号データとの区別に基づくものである。このようにして、装置内のユーザデータの通過時間が最適化される。
【００１１】
したがって、本発明は、適用される処理を制限し、さらにその結果この装置内のそれらの伝送によって生じる遅延時間を制限するために、２つの無線インターフェイス上のユーザデータの類似フォーマットの一部を得るものである。
【００１２】
添付の図面の図１及び２は、フローチャートの形で、無線周波数における２つの送／受信インターフェイス１、１’の間でデータが転送される場合に適用される一連の処理演算を示している。
【００１３】
実際に、このような適用の枠組みにおいて、以下のような処理演算の２つのシーケンス１）及び２）が、信号データに適用される。
【００１４】
１）復調／バーストのデマルチプレクス化／バーストの分解／場合によっては暗号解読／データのインターレース解除／データのチャネル復号化／ソース復号化、
２）ソース符号化／チャネル符号化／符号化されたデータのインターレース化／場合によっては暗号化／バーストの構成／バーストのマルチプレクス化／変調。
【００１５】
以下のような制限された一連の処理演算３）及び４）だけが、ユーザデータに適用される。
【００１６】
当該のインターフェース１、１’によって、
３）復調／バーストのデマルチプレクス化／バーストの分解／場合によっては暗号解読、
４）場合によっては暗号化／バーストの構成／バーストのマルチプレクス化／変調。
【００１７】
ここで、簡単に、上述の機能の性質と目的を説明しよう。
【００１８】
伝送ストリングまたは処理シーケンス１）または３）の復調機能は、アンテナから送信され、受信されたアナログ無線周波数信号を、デジタルの形で基本帯域による二進列に変換することからなる。
【００１９】
処理シーケンス１）または３）のバーストのデマルチプレクス機能は、バーストが含む情報またはデータの性質に応じて、したがって、対応するフレームのフレーム番号（ＦＮ）に応じて、バーストのルーティングを行うことからなる。
【００２０】
バーストの分解機能は、ノーマルバーストのビット全体から、暗号化されたまたはコード化されたデータのビットを抽出することからなる（特に、ドラッグビットと学習シーケンスの分離によって）。
【００２１】
伝送されたデータが暗号化される場合には、暗号解読機能（シーケンス１）及び３））は、受信したデータ間の論理演算（または排他的演算）と、暗号化アルゴリズムによって与えられた擬似ランダムシーケンスを行うことからなる。この擬似ランダムシーケンスは、とりわけ回線の方向に応じて、しかもフレームの番号ＦＮ及びセッションキーＫｃに応じて異なる。
【００２２】
受信データのインターレース解除機能（シーケンス１））は、暗号解読されたデータを再び順序付けることからなる。
【００２３】
データのチャネル復号機能（シーケンス１））は、受信した信号処理によって再生されたビットに基づいて、システムによって最初に送信されたスピーチブロックの構成ビットを再計算することからなる。この機能は大規模な計算を必要とする。
【００２４】
音声ソースの復号機能（シーケンス２））は、チャネル復号後に復元されたビットに基づいて、音声アナログ信号（スピーカに印加される信号）の２０ｍｓを再生することからなる。
【００２５】
処理シーケンス２）の音声ソースの符号化機能は、音声ソースの復号機能の双対の機能である。ボコーダまたは音声合成装置によって実行されるこの機能は、スピーチブロックを構成するために、一定数のビットの形でマイクロホンによって録音されるスピーチの２０ｍｓを符号化することからなる。
【００２６】
チャネル符号化機能（シーケンス２））は、チャネル復号機能の双対の機能である。この機能は、ボコーダによって与えられたビットに基づいて、（種々の保護等級に応じて）保護されたスピーチブロックを構成するビットを計算することからなる。
【００２７】
符号化されたデータのインターレース化機能は、インターレース解除機能の双対の機能である。
【００２８】
シーケンス２）及び３）の暗号化機能は、暗号解読機能の双対の機能である。この機能は、当該システムの無線回線に関するパラメータで保護される符号化データに暗号化アルゴリズムを適用することからなる。
【００２９】
バーストの構成機能は、「バースト」の分解機能の双対の機能である。
【００３０】
バーストのマルチプレクス化機能は、「バースト」のデマルチプレクス化機能の双対の機能である。
【００３１】
変調機能は、復調機能の双対の機能である。この機能は、システムによって使用されるエアインターフェイスに関するパラメータ（周波数、出力等々）にしたがって、エアインターフェイスにおける送信を行うために、二進データに基づいて、無線アナログ信号を生成することからなる。
【００３２】
添付図の図３に示された本発明による第一の実施形態によれば、２つのインターフェイス１及び１’は、無線インターフェイスからなり、そのうちの一方は、たとえば、ＣＴＳの名称で知られているタイプの無線電話ローカルネットワーク５のための無線インターフェイスであり、他方は、ＧＳＭの名称で知られているタイプのネットワークのような、移動局４のためのセルラ通信ネットワーク６用無線インターフェイスであり、前記のインターフェイス１、１’は、無線電話のローカルネットワーク５の固定基地局２の一部を成す。
【００３３】
ＣＴＳローカルネットワークを実現するためには、当業者は、特に、ＥＴＳＩの勧告第０２．５６号、０３．５６号、０５．５６号（１９９９年版）を参照することができ、ＧＳＭネットワーク（「移動体通信用グローバルシステム」）については、当業者にすでに良く知られている。
【００３４】
添付図の図４に示されている本発明の第二の実施形態によれば、インターフェイス１及び１’は、セルラ電話のような、複数の移動局３’と一定領域に分布された固定基地局３’’’とを有する無線通信ネットワークの基地局３’’’または送受信センタのコントローラ３’’を有する通信装置の一部を成す無線インターフェイスからなる。
【００３５】
伝送されたユーザデータの性質（スピーチ、テキスト、画像等々）、及び使用される伝送ストリングまたは処理演算シーケンスとは無関係に、信号データは、完全に復号され、インターフェイス１、１’の各々によって解釈されなければならない。したがって、完全なストリングの作動は、たとえば、無線通信の場合に、ＳＡＣＣＨチャネル（低速付随制御チャネル）内に、しかもＦＡＣＣＨ（高速付随制御チャネル）の場合にはＴＣＨチャネル（トラフィックチャネル）内に含まれる信号データの標準処理を行うために保たれる。
【００３６】
通信装置２のレベルでユーザデータの完全な復元を必要とする通信の特定機能を利用することができるようにするためには、ユーザデータへの一連の制限された処理演算の適用が、復元されたまたは再構築されたユーザデータにおいて、特定の追加演算を必要とする通信のこのような機能の起動されたまたは実行停止された状態に応じて異なるように、構成することができる。
【００３７】
このようにして、転送時間において最適化された機能転送システムを形成する一連の制限された処理演算３）及び４）の実施では、たとえば、３方向会議呼の機能を得ることはできない。
【００３８】
実際に、上記の第一の実施形態の場合には、この機能は、２つの移動ＣＴＳと、ＧＳＭリンクを通して遠隔の通信相手との連絡を確立させる。この機能を提供できるようにするために、対でとることができる３つのリンクのスピーチ信号についての線形演算を行えなければならず、そのことは、少なくとも、非線形演算に対応する種々の信号についての処理全体、とりわけチャネル復号を行うことを必要とする。ＧＳＭネットワーク内のその実施を排除すれば、この機能は、伝送システムが、チャネル復号のモジュール及び機能を含む場合にだけ提供することができる。
【００３９】
３方向会議呼（仏語で、ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｔｒｏｉｓ）のこの機能のために必要な処理全体を連続して強要し、長時間にわたる、装置通過の転送及び処理時間を引き起こすよりは、むしろ、以下の措置をとることが考えられる。
− ３方向会議呼の機能が起動しないとき、使用される伝送システムは、転送時間において最適化された伝送システムに対応し、
− ３方向会議呼の機能が起動するとき、完全な伝送システム（音声信号についての線形演算とスピーチ復号をともなうボコーダによる再生まで）が使用される。その場合、作動モードの切替が行なわれ、転送時間の低下が許容されなければならない。
【００４０】
したがって、長い転送時間は、ユーザデータに対して、信号データに体系的に適用される完全な処理演算のシーケンスを適用することで、３方向会議呼の機能が起動した場合にのみ伝送されるユーザデータを割当てる。３方向会議呼の機能の起動−停止は、２つの作動モード間のユーザデータの伝送システムの切替を通して行なわれる。
【００４１】
さらに、ユーザデータに対して、制限された一連の処理演算を適用することによって、いかなるエラー補正処理もそれら演算においては行われず、チャネル符号化は、２つのインターフェイス１及び１’のレベルで発生するエラーの累積をサポートするために、十分に堅固なものでなければならない点に留意されたい。
【００４２】
ただし、一般に、セルラ無線通信ネットワークの固定基地局３’’’においては、移動局とのリンク適合アルゴリズム処理が存在する。移動局から生じるエラー率の測定（ＢＥＲ）に基づくこの処理は、当該の基地局が、当該の移動局とのリンクのインターフェイスにおいて常に最小限のエラー率を得るために、その無線パラメータを適合させることを可能にし、この処理は、必要な場合には本発明の枠組みの中での置換えによって実施することができるだろう。
【００４３】
本発明はまた、少なくとも２つの別々の送／受信インターフェイスを組み込む通信装置であって、前記の２つのインターフェイスは、少なくともユーザに有益な情報を与えるデータすなわちユーザデータのために、類似のプロトコル及び伝送構造、特に類似のフォーマットを使用し、さらに、一定の入力信号について、逆方向の処理演算シーケンスを行い、インターフェイスの一方は変調されたデータを基本帯域によるデータに変換し、他方は、基本帯域による前記データを変調されたデータに変換する、またはその逆を行い、さらに前記の２つのインターフェイス１、１’間での情報を与える信号の転送が、上述のような方法によって行われることを特徴とする装置を対象とする。
【００４４】
本発明による有利な実施形態によれば、同じのネットワークの局３、３’の間の伝送、または２つの異なるネットワーク５、６の局４、４’間の伝送がある場合、２つのインターフェイス１と１’はインターフェイス無線からなる。
【００４５】
好ましい第２の変形実施形態によれば、前記の通信装置２は、セルラ電話のような、複数の移動局３’及び一定領域に分布した固定基地局３’’’を有するセルラ無線通信ネットワークの少なくとも２つの基地局３’’’を制御する、基地局または送受信センタのコントローラ３’’を有することができる（図３）、もしくは、たとえばＣＴＳの名称で知られているタイプの無線電話ローカルネットワーク５の固定基地局２で構成されることができ、一方のインターフェイス１は、前記ローカルネットワーク５の一つまたは複数の移動局４とのリンクを確立し、他方のインターフェイス１’は、たとえばＧＳＭの名称で知られているタイプのネットワークのような、セルラ通信ネットワーク６の一つまたは複数の固定または移動局４’とのリンクを確立する（図４）。
【００４６】
当然のことながら、本発明は、添付図に示され説明された実施形態に限定されない。特に、本発明の保護範囲を逸脱しない限り、さまざまなエレメントの構成という観点からの変更、または、同等技術の置換えによる変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの無線周波数通信ネットワークの通信が確立されるときに、信号データに適応することができる２つのシーケンスの処理演算を表わすフローチャートである。
【図２】図１の２つのシーケンスの処理演算がユーザデータに適用されるときに、本発明によってユーザデータに適用された２つのシーケンスの処理演算を表わすフローチャートである。
【図３】本発明による装置を用いて、セルラ通信ネットワークと無線電話ローカルネットワークとの通信確立を示す概略図である。
【図４】本発明による装置を介して、セルラ通信ネットワークの２つの移動局の通信確立を示す概略図である。
【符号の説明】
１、１’ インターフェイス
２固定基地局、通信装置
３、３’、４移動局
３’’ コントローラ
３’’’ 基地局
５無線電話のローカルネットワーク
６セルラ通信ネットワーク

Claims

同一通信装置の一部を成す２つ別々の送／受信インターフェイス間での情報を与える信号の処理をともなう転送方法であって、２つのインターフェイスは、少なくともユーザに有益な情報を与えるデータすなわちユーザデータについて、類似のプロトコル及び伝送構造、特に類似のフォーマットを使用し、一定の入力信号について、逆方向の処理演算シーケンスを行い、インターフェイスの一方は、変調されたデータを基本帯域によるデータに変換し、他方は、前記基本帯域によるデータを変調されたデータに変換する、またはその逆を行い、
− ユーザデータと信号データとを区別し、
− 各々のインターフェイス（１及び１’）によって解釈を行えるようにするために、処理演算全体を信号データに適用し、
− ユーザデータの内容を復元、再構築、または解釈せずに、ユーザデータに対して、第一のインターフェイス（１または１’）から第二のインターフェイス（１’または１）に転送するのに必要な処理演算のみを適用し、
１）復調／バーストのデマルチプレクス化／バーストの分解／場合によっては暗号解読／データのインターレース解除／データのチャネル復号化／ソース復号化、
２）ソース符号化／チャネル符号化／符号化されたデータのインターレース化／場合によっては暗号化／バーストの構成／バーストのマルチプレクス化／変調、
の２つの処理演算シーケンス１）及び２）が、信号データに適用される場合、
当該のインターフェース（１、１’）によって、
３）復調／バーストのデマルチプレクス化／バーストの分解／場合によっては暗号解読、
４）場合によっては暗号化／バーストの構成／バーストのマルチプレクス化／変調、
の制限された一連の処理演算３）及び４）だけが、ユーザデータに適用されることを特徴とする、同一通信装置の一部を成す２つ別々の送／受信インターフェイス間での情報を与える信号の処理をともなう転送方法。
一連の制限された処理演算のユーザデータに対する適用が、復元されたまたは再構築されたユーザデータにおける特定の追加演算を必要とする、通信機能の起動されたまたは停止された状態に応じて異なることを特徴とする請求項１に記載の方法。
２つのインターフェイス（１及び１’）が、無線インターフェイスからなり、その一方は、無線電話のローカルネットワーク（５）のための無線インターフェイスであり、他方は、たとえばＧＳＭの名称で知られているネットワークのような、移動局（４）のためのセルラ通信ネットワーク（６）用の無線インターフェイスであり、前記インターフェイス（１、１’）が、無線電話のローカルネットワーク（５）の固定基地局（２）の一部を成すことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
２つのインターフェイス（１及び１’）が、さらに、セルラ電話のような、複数の移動局（３’）及び一定領域に分布された固定基地局（３’’’）を含む、無線通信ネットワークの基地局（３’’’）または送受信センタのコントローラ（３’’）を含む通信装置の一部を成す無線インターフェイスで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
少なくとも２つの別々の送受信インターフェイスを組み込む通信装置であって、前記２つのインターフェイスは、少なくともユーザに有益な情報を与えるデータすなわちユーザデータについて、類似のプロトコル及び伝送構造、特に類似のフォーマットを使用し、一定の入力信号について、逆方向の処理演算シーケンスを行い、インターフェイスの一方は、変調されたデータを基本帯域によるデータに変換し、他方は、前記基本帯域によるデータを変調されたデータに変換する、またはその逆を行い、さらに、前記２つのインターフェイス（１及び１’）間の情報を与える信号の転送が、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法にしたがって行われることを特徴とする、少なくとも２つの別々の送受信インターフェイスを組み込む通信装置。
２つのインターフェイス（１及び１’）が、同一ネットワークの局（３、３’）間の、または２つの異なるネットワーク（５、６）の局（４、４’）間の伝送を行う、無線インターフェイスで構成されることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
セルラ電話のような、複数の移動局（３’）及び一定の領域に分布した固定基地局（３’’’）を有するセルラ無線通信ネットワークの少なくとも２つの基地局（３’’’）を制御する、送受信センタまたは基地局のコントローラ（３’’）を有することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
たとえばＣＴＳの名称で知られているタイプの、無線電話のローカルネットワーク（５）の固定基地局（２）からなる装置であって、インターフェイスの一方（１）は、前記ローカルネットワーク（５）の一つまたは複数の移動局（４）とのリンクを確立し、他方のインターフェイス（１’）は、たとえばＧＳＭの名称で知られているタイプのネットワークのような、セルラ通信ネットワーク（６）の一つまたは複数の固定または移動局（４’）とのリンクを確立することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。