JPH05122163A - 信号受信装置及びこれを用いた信号受信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】音声信号及び音声信号よりも生起確率の低い回
線制御信号に、それぞれ第一の誤り検出信号、第二の誤
り検出信号を付加して符号化された信号を受信し、誤り
検出を行った後に復号化して前記音声信号または回線制
御信号を得る受信装置において、前記第一の誤り検出信
号により誤り検出して、誤り無しと判断されたときには
音声信号を得たものと判定し、誤り有りと判断されたと
きには回線制御信号を得たものと判定する判定手段と備
えたことを特徴とする信号受信装置。 【効果】本発明によれば、送信信号の種類の識別のため
の識別信号を付加することなく、周波数の利用効率を高
く保ち、二種類以上の信号を切り替えて伝送できる多重
信号伝送を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一の通信路を介し
て、二種類以上の信号を伝送する多重伝送システムに関
し、特に、その多重伝送システムにおける多重伝送信号
の受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】同一の通信路を介して、二種類以上の信
号を伝送する多重伝送は、多くの通信システムに用いら
れている。これは、通信回線を効率良く利用し、かつ、
通信装置を簡易に構成するための技術であって、加入者
が送信する情報信号に通信網提供者が回線制御のための
情報信号を多重して伝送することが多い。例えば、ＰＣ
Ｍ基幹電話回線の一次群伝送信号は、1.536 Mb/sのＰＣ
Ｍ音声信号に、時分割的にフレーム信号を含む制御信号
を挿入して1.544 Mb/sの信号として伝送している。受信
側ではフレーム同期を確立したのち、フレーム内の予め
定まった区間で送信されている制御信号とＰＣＭ音声信
号とを、受信したフレーム内の受信位置により区別して
いる。また、パケット状の信号伝送方式として、ＨＤＬ
Ｃ手順を用いた信号伝送では、プリアンブル信号の後に
付加されたコマンド識別信号により、情報信号か制御信
号かを区別している。 しかしながら、これらの方法で
は定常的に制御信号を挿入したりパケット毎にコマンド
識別信号を付与するため、通信回線の伝送速度を全て情
報信号の伝送のために用いることができず、情報信号の
ビットレートが制限されることとなる。これは周波数の
有効利用が求められる無線回線では特に大きな問題とな
る。

【０００３】このように無線通信システムにおいて、前
述したような方法で二種類以上の信号を切り替えて伝送
する場合に、信号の種類の識別のために付加される識別
信号に加えて、誤り検出のために付加される冗長信号の
ため、真に伝達したい情報信号に用いることができる情
報ビットの割合が低下し、結果的に周波数の利用効率が
低下することになる。一方情報信号に利用できる情報ビ
ットの割合を高めるために誤り検出のための付加信号を
省略すると、伝送中に誤りを生じ易く、識別の信頼度が
低下するという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、送信信号の
種類の識別のための識別信号を付加することなく、周波
数の利用効率を高く保ち、二種類以上の信号を切り替え
て伝送できる多重信号伝送を実現することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、第一の情報信
号及び第一の情報信号よりも生起確率の低い第二の情報
信号に、それぞれ第一の誤り検出信号、第二の誤り検出
信号を付加して符号化された信号を受信し、誤り検出を
行った後に復号化して前記第一の情報信号または第二の
情報信号を得る信号受信装置において、前記受信信号の
誤り検出を前記第一の誤り検出信号を用いて行ない、誤
り有りと判断されたときには前記受信信号が第二の情報
信号であると判定する判定手段と備えた信号受信装置、
及び、第一の情報信号及び第一の情報信号よりも生起確
率の低い第二の情報信号に、それぞれ第一の誤り検出信
号、第二の誤り検出信号を付加して、前記第一の情報信
号または第二の情報信号の伝送を行なう信号受信方法に
おいて、信号受信の際、前記第一の誤り検出信号を用い
て受信信号の誤り検出を行ない、誤り有りと判断された
ときには、前記受信信号が第二の情報信号であると判定
する信号受信方法を提供する。

【０００６】

【作用】第一の情報信号、例えば音声信号と、その第一
の情報信号よりも生起確率の低い第二の情報信号、例え
ば回線制御信号の各々に対して、それぞれ生成多項式の
異なるＣＲＣ信号を付加して信号伝送を行うことによ
り、本発明における受信装置においては、まず信号受信
の際に、生起確率のより高い音声信号に付加された第一
のＣＲＣ信号誤り検出手段により、第一のＣＲＣ信号を
検出する。その誤り検出により誤りがないと判断された
ならば、受信信号には誤りがないと判断すると共に、そ
の誤り検出により誤り検出を行なうことができたのであ
るから、判定手段においてその受信信号は音声信号であ
ると判定する。

【０００７】このようにすれば、伝送信号に信号識別の
ための識別信号を付加する必要がなく、より高いビット
レートで情報信号を伝送することが可能となり、周波数
の有効利用を図ることができる。また信号識別信号検出
装置を設ける必要もなくなるため、装置の軽量、小型化
にも適する。

【０００８】また、本発明により、第一のＣＲＣ信号誤
り検出手段で誤り検出を行った結果、誤り有りと判定さ
れるためには、誤りの生じた音声信号を受信した場合の
他、回線制御信号を受信して誤り検出に失敗した場合が
考えられる。しかし回線制御信号よりも音声信号のほう
が信号生成確率が高いので、第一のＣＲＣ信号誤り検出
手段により誤り検出を行ない誤り検出に成功する割合が
高いこととなる。したがって、まず第一のＣＲＣ信号誤
り検出手段により誤り検出を行い、誤り検出に成功した
時点で受信信号が音声信号であると判定する判定手段を
設けることにより、従来第一、第二の誤り検出を常に重
複して行なう可能性があった場合と比較して、誤り検出
動作の総回数を大幅に減少させることができる。これに
より伝送信号の復号動作速度を改善することができると
共に、誤り検出動作に必要な電力を削減することが可能
となる。

【０００９】

【実施例】まず本発明の構成を要約すると、第一の信号
に誤り検出用の第一のＣＲＣ信号を付加する手段と、第
一の信号より高い生起確率で発生する第二の信号に、第
一のＣＲＣ信号とは異なる生成多項式により生成する第
二のＣＲＣ信号を付加する手段と、これら二つのＣＲＣ
信号付加手段からの出力信号のいずれかを選択して送信
する手段とを具備する送信装置と、この送信装置から送
信された信号を受信する手段と、受信した信号を第二の
ＣＲＣを用いて誤りの有無を判定する手段と、この判定
結果が誤り無しのときには第二の情報信号を受信したも
のと判別し、一方、誤り有りのときには第一の情報信号
を受信したと判別する手段、とを具備する受信装置とに
より実現される。以下、図に従って本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明の一実施例を示す受信装置の概略
構成図を示す。また図２には信号伝送に用いられる情報
信号の送信装置の概略構成図を示す。

【００１０】図２において、端子１０には、第一の送信
すべき信号である回線制御信号が入力される。回線制御
信号は必要が生じたときだけ間欠的に送信されるもの
で、例えば、自動車電話では、ハンドオフ時の切り替え
信号やオンフック信号を始めとした基地局からの各種制
御信号が送られる。第一の誤り検出符号化器２１は、端
子１０から受入した信号に第一のＣＲＣチェックビット
を付加し、第一の符号化信号１０１を生成する。第一の
ＣＲＣチェックビットは、例えば第一の生成多項式 Ｇ1 （ｘ）＝ｘ16＋ｘ12＋ｘ5 ＋１ により生成する。即ち、受信信号を生成多項式Ｇ1
（ｘ） で除算し、剰余をチェックビットとする。

【００１１】端子１１には、音声信号が入力され、この
信号は音声符号化装置２０にて、第二の送信すべき信号
であるディジタル化された音声信号に変換される。音声
符号化装置２０は、音声信号の帯域圧縮を行うものであ
って、音声符号化装置２０から出力されるディジタル音
声信号は、例えば２０ｍｓｅｃ毎に１６０ビットからな
る一組のパラメータに変換された信号である。第二の誤
り検出符号化器２２は、ディジタル音声信号の内で再生
音声の品質に大きく寄与するパラメータを対象として第
二のＣＲＣチェックビットを付加し、第二の符号化信号
１０２を生成する。この第二のＣＲＣチェックビット
は、例えば、第二の生成多項式 Ｇ2 （ｘ）＝ｘ7 ＋ｘ5 ＋ｘ4 ＋ｘ3 ＋ｘ2＋ｘ＋１ を用いて生成する。

【００１２】このような誤り検出信号は特に無線回線の
信号伝送においては、必要な技術である。無線回線のビ
ット誤り率は一般に有線回線に比べて高く、無線回線を
介して情報を高信頼度で伝送するには、誤り訂正や誤り
検出といった誤り制御技術の利用が不可欠である。例え
ば、音声を８ｋｂ／ｓ程度のデータ信号に圧縮して伝送
するときには、歪感度の高い音声信号のパラメータに誤
り検出符号を付加し、誤りが検出されたときには、当該
フレームを前のフレームのパラメータに置き換えたり、
音声信号をマスクして、異音が生じないようにして再生
音声品質を向上させる方法が知られている。また各種制
御信号を送信する際には、誤り検出符号を付加して送信
し、受信する際に誤りが検出された場合には、その受信
信号を用いることなく、制御信号の再送信を要求する方
法が広く用いられている。

【００１３】選択回路２３は、第一の誤り検出符号化器
２１および第二の誤り検出符号化器２２から受入する信
号を端子１２から指示される制御信号に従って選択し、
選択した符号化信号１０３をパケット信号生成回路２４
に出力する。端子１２に入力される信号は、回線制御信
号を送信するときだけ、第一の誤り検出符号化器２１か
ら受入する信号を選択するよう指示するものである。パ
ケット信号生成回路２４では、入力された信号にクロッ
ク同期用のプリアンブル信号とパケット識別のための同
期信号とを付加する。この信号は、変調器２５を介して
端子１５から伝送路に出力される。

【００１４】次に図１に示す受信装置において、端子３
１に伝送路から受信された信号は、復調器４１で基底帯
域の信号に変換される。パケット分解回路４２は、この
基底帯域の信号から同期信号を検出し、符号化信号１０
４だけを取り出す。伝送路で誤りが生じなければ、この
符号化信号１０４は、符号化信号１０３と等しい。この
符号化信号１０４は、バッファ４４に一旦記憶される。
受信信号判別回路４３は、第二のＣＲＣ信号を用いて、
この符号化信号１０４が、ディジタル化された音声信号
であるのか制御信号であるのかを判別する。信号の判別
は次の手順で行う。まず、受入した符号化信号１０４を
第二の生成多項式 Ｇ2 （ｘ） ＝ｘ7 ＋ｘ5 ＋ｘ4 ＋ｘ3 ＋ｘ2 ＋ｘ＋１ により除算し、その剰余を求める。剰余が零であれば誤
りが無いことを示しているのでディジタル音声信号と判
別し、一方、剰余が零でなければ誤りがあることを示し
ているので制御信号と判別する。

【００１５】この判別結果は、バッファ４４に記憶され
ていた符号化信号とともに、ディジタル音声復号回路４
５および制御信号誤り検出回路４６に導かれる。ディジ
タル音声復号回路４５は、受信信号判別回路４３から受
入する判別結果が誤り無し、即ち、音声信号であれば、
バッファ４４から受入する符号化信号を用いて音声を再
生する。一方、判定結果が誤り有り、即ち、回線制御信
号であれば、ミュートする等して、再生音声への影響を
減らした後、再生音声を端子３６に出力する。ディジタ
ル音声復号回路４５は、送信側の音声符号化装置２０と
対を成すものである。

【００１６】制御信号誤り検出回路４６は、受信信号判
別回路４３から受入する判別結果が誤り無し、即ち、音
声信号と判別しているときには、何等の動作も行わな
い。一方、判別結果が誤り有り、即ち、制御信号と判別
しているときには、バッフア４４から受入する符号化信
号１０４を第一の生成多項式 Ｇ1 （ｘ） ＝ｘ16＋ｘ12＋ｘ5 ＋１ により除算し、その剰余を求める。剰余が零であれば正
しく受信された制御信号であるので、符号化信号１０４
から１６ビットのＣＲＣチェックビットを取り除いて、
端子３５に出力する。剰余が零でなければ、正しく受信
された制御信号ではないので、受入した符号化信号１０
４は廃棄する。

【００１７】伝送路で受信信号に誤りが生じていなけれ
ば、受信された符号化信号１０４は、送信装置により送
信された第一の符号化信号１０１もしくは第二の符号化
信号１０２の何れかと等しい。第二の符号化信号１０２
は、第二の誤り検出符号化器２２において、生成多項式
Ｇ2 （ｘ）を用いて生成したものであるので、Ｇ2
（ｘ）により除算した剰余は零となる。一方、第一の符
号化信号１０１は、第一の誤り検出符号化器２１におい
て生成多項式Ｇ1 （ｘ）を用いて生成したものであるの
で、Ｇ2 （ｘ）により除算した剰余は一般には零となら
ない。Ｇ1 （ｘ）とＧ2 （ｘ）が共通の多項式を因数と
して持たなければ、たまたま零となる確率は生成多項式
Ｇ2 （ｘ）の次数に依存するので、この次数を適宜設定
することにより、実用上無視できる程度まで十分低くす
ることができる。

【００１８】受信信号判別回路４３の判別結果が誤り無
しと判別されているときには、バッファ４４から出力さ
れた信号は、生成多項式Ｇ2 （ｘ）による検査をパスし
ているので、伝送路誤りが無く正しく受信された音声信
号と見なせる。一方、受信信号判別回路４３の判別結果
が誤り有り、即ち、制御信号と判別されているとき、受
信信号は、正しく受信された制御信号、誤りを含んで受
信された制御信号、および、誤りを含んで受信されたデ
ィジタル音声信号の何れかである。受信信号判別回路４
３の判別結果が誤り有りの場合には、さらに、制御信号
誤り検出回路４６で、Ｇ1 （ｘ）による検査を行ってい
る。この判別結果が誤り有りの場合には、誤りを含んで
受信された制御信号か、もしくは、誤りを含んで受信さ
れたディジタル音声信号の何れかであるので、いずれに
しても廃棄するのが妥当である。かくして、正しく受信
されたディジタル音声信号は、ディジタル音声復号回路
４５を介して、端子３５から再生音声が出力され、それ
以外の信号が受信されたときには、ディジタル音声復号
回路４５においてミュートされる。また、回線制御信号
が正しく受信されたときには、この回線制御信号は端子
３６から出力される。

【００１９】ところで本発明によれば、受信信号の判別
に際しては、まず生成多項式Ｇ2 （ｘ）を用いて判別し
ているが、この方法により受信装置の消費電力を著しく
低減できることを以下に示す。

【００２０】伝送される情報は音声信号と回線制御信号
とがある。回線制御信号は、基地局から移動受信局に対
して、制御指示を与える時だけ送出されるものであり、
通常はディジタル化された音声信号が伝送路に送出され
る。即ち、伝送路への送出信号が回線制御信号である割
合は、ディジタル音声信号である割合よりも極めて小さ
いのが普通である。回線制御信号を送出中はディジタル
音声信号を送れないので、受信側では回線制御信号を受
信中は音声出力をミュートする等して、受信者に異音が
聞こえないようにしている。ミユートする時間の割合が
小さいときには、聴感上はほとんど気にならないが、こ
の割合が増えてくると再生音声は、受信者に聞きづらい
ものとなる。

【００２１】従って、回線制御信号の生起確率が正確に
規定されていなくても、ディジタル音声信号と選択多重
伝送するときには、その生起確率が小さいことが通信サ
ービス成立の前提になっている。

【００２２】このように、異なったＣＲＣ信号を付与さ
れた伝送信号が混在しているとき、まず最初に生起確率
の高い信号のＣＲＣ信号で検査を行えば、ＣＲＣの総検
査回数を低減できる。例えば、上述した実施例におい
て、制御信号とディジタル音声信号の生起確率の比、す
なわち、送出頻度の比が１：９９９であれば、伝送路誤
りが無いときには、受信信号の９９．９％はＧ2 （ｘ）
による判別だけで良く、残りの０．１％だけがＧ2
（ｘ） とＧ1 （ｘ）の両方の判別を必要とするだけで
ある。一方、もし最初にＧ1 （ｘ）を用いて判別すれ
ば、受信信号の９９．９％は、Ｇ2 （ｘ）とＧ1 （ｘ）
の両方の判別を必要とする。

【００２３】従って、本発明によれば、最初にＧ1
（ｘ）を用いて判別する場合に比べ、ＣＲＣ信号の総検
査回数をほぼ１／２に低減できる。伝送路誤りがある場
合には、誤って受信された信号は、Ｇ2 （ｘ）の検査を
通らなくなるので、総検査回数は若干増加するが、音声
通話が可能な程度の通信路誤り率では、その増加量は無
視しうる程度であるし、本発明によれば従来の方法より
総検査回数を格段に低減できることに変わりはない。

【００２４】またＣＲＣ信号の検査をマイクロプロセッ
サで行っている場合には、ＣＲＣ検査の平均処理量が１
／２になるので、処理により消費される電力を低減でき
る。特に、マイクロプロセッサがＣＭＯＳプロセスで製
作されているときは、消費電力も約１／２に低減でき
る。また、ＣＲＣ検査回路がフイードバック付きシフト
レジスタによる論理回路で構成されている場合にも、Ｃ
ＲＣ検査が不要な時にシフトレジスタのクロック信号を
停止させることにより、同様に、消費電力を約１／２に
低減できる。

【００２５】さらに、多重伝送する信号の種類は、二種
類に限定されるものでは無い。三種類以上の信号を伝送
する場合にも、まず最初に最も生起確率の大きい信号に
付与されるＣＲＣ信号から誤り検出の検査することによ
り、ＣＲＣの総検査回数を低減できる。また、これらの
誤り検出用ＣＲＣ信号は相互に識別できれば良く、誤り
検出能力に差がある必要は無い。即ち、ＣＲＣ信号の生
成多項式は、共通の因数を含まないのが望ましいけれど
も、特に次数が異なっている必要はなく、多項式が異な
ってさえいれば良い。

【００２６】一方、移動通信における受信装置において
は、電池容量により連続通話時間が制限されるという問
題があり、ディジタル制御回路等の消費電力をできるだ
け低く押さえることが望まれていた。ディジタル制御回
路の消費電力を抑えるためには、単位送信情報を受信す
るための処理を低減することが望まれる。

【００２７】従来は、第一、第二の誤り検出信号につい
て、それぞれ検出手続を行わなければならなかったが、
本発明においては、生成確率の異なる第一、第二の情報
を受信する際に、生成確率の高い情報信号に付加された
誤り検出信号について誤り検出するので、一回の検出作
業により誤り訂正手続が完了する確率が高い。したがっ
て誤り検出で、誤り無しと判定されれば、その受信信号
は生起確率の高い第二の情報信号を受信したものと判定
できる。したがって、第二の誤り検出作業を行なう必要
がなくなり、単位送信情報を受信するための処理が低減
されることとなる。

【００２８】すなわち、ＣＲＣ信号により誤り検出を行
っている場合には、その判別に際して、ＣＲＣ信号の検
査回数を少なくすることができるので、受信回路の消費
電力を大幅に低減することができる。また制御信号やデ
ィジタル音声信号の信頼性を確保するために付加されて
いる誤り検出符号を用いて、どちらの信号であるかを判
別できるので、余分な識別信号を付加する必要が無く、
かつ、本来の誤り検出能力を保持したまま、無線周波数
の有効利用を図ることができる。

【００２９】なお以上の実施例においては、情報信号の
生起確率の差により情報信号の種類を区別したが、生起
確率によらず、発生する信号の数、割合の差により情報
信号の種類を区別して信号伝送を行うことも可能であ
る。これらの場合には、上記の情報信号の種類の違いに
より異なった誤り検出信号を付加して信号伝送を行なう
ことにより、受信した情報信号の種類を判別することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、生起確率の異なる第
一、第二の情報信号にそれぞれ異なった誤り検出信号を
付加して信号の受信を行ない、まず信号生起確率のより
高い第一の情報信号に付加された誤り検出信号の誤り判
定を行ない、誤りなしと判定されれば第一の情報信号を
受信したと判定する判定手段を備えたことにより、送信
信号の種類の識別のための識別信号を付加することな
く、周波数の利用効率を高く保ち、二種類以上の信号を
切り替えて信号伝送を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の受信装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】 多重信号を送信する送信装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

２０ … 音声符号化回路 ２１ … 第一の誤り検出符号化器 ２２ … 第二の誤り検出符号化器 ２３ … 選択回路 ２４ … パケット信号生成回路 ２５ … 変調器 ４１ … 復調器 ４２ … パケット分解回路 ４３ … 受信信号判別回路 ４４ … バッファ ４５ … ディジタル音声復号回路 ４６ … 制御信号誤り検出回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の情報信号及び第一の情報信号よりも
   生起確率の低い第二の情報信号に、それぞれ第一の誤り
   検出信号、第二の誤り検出信号を付加して符号化された
   信号を受信し、誤り検出を行った後に復号化して前記第
   一の情報信号または第二の情報信号を得る信号受信装置
   において、前記受信信号の誤り検出を前記第一の誤り検
   出信号を用いて行い、誤り有りと判断されたときには前
   記受信信号が第二の情報信号であると判定する判定手段
   と備えたことを特徴とする信号受信装置。
2. 【請求項２】前記第一の誤り検出信号と第二の誤り検出
   信号とは、異なる生成多項式により生成されるＣＲＣ信
   号であることを特徴とする請求項１記載の信号受信装
   置。
3. 【請求項３】第一の情報信号及び第一の情報信号よりも
   生起確率の低い第二の情報信号に、それぞれ第一の誤り
   検出信号、第二の誤り検出信号を付加して、前記第一の
   情報信号または第二の情報信号の伝送を行なう信号受信
   方法において、信号受信の際、前記第一の誤り検出信号
   を用いて受信信号の誤り検出を行ない、誤り有りと判断
   されたときには、前記受信信号が第二の情報信号である
   と判定することを特徴とする信号受信方法。
4. 【請求項４】前記第一の情報信号はディジタル化された
   音声信号であることを特徴とする請求項１乃至３記載の
   信号受信装置または信号受信方法。