JPH0654902B2 - ディジタル通信システム - Google Patents

ディジタル通信システム

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JPH0654902B2
JPH0654902B2 JP59504106A JP50410684A JPH0654902B2 JP H0654902 B2 JPH0654902 B2 JP H0654902B2 JP 59504106 A JP59504106 A JP 59504106A JP 50410684 A JP50410684 A JP 50410684A JP H0654902 B2 JPH0654902 B2 JP H0654902B2
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    • H04M11/06—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
    • H04M11/064—Data transmission during pauses in telephone conversation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/06—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation
    • H04B14/062—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation using delta modulation or one-bit differential modulation [1DPCM]
    • H04B14/064—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation using delta modulation or one-bit differential modulation [1DPCM] with adaptive feedback

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はディジタル通信システム、特に音声および限定
されたデータバーストの伝送に使用できるディジタル通
信システムに関する。さらに特定すれば、入力アナログ
信号を予め定められた適応圧伸アルゴリズムに従ってデ
ィジタルパルスパターンに符号化し、次に符号化された
信号を変調して通信チャネルに送出するようなディジタ
ル通信システムに関する。システムはまた必要なときに
ディジタルデータバーストを伝送することができるよう
に通信チャネルの両端で符号化および復号化のプロセス
を中断することができるようになっている。
背景技術 近年になって、音声とデータの両方を収容することがで
きるディジタル伝送方式に注目が集っている。例えばア
ール・ジェイ・ジエイガー，ジュニア(R.J.Jaeger,Jr)
他の１９７０年１２月２２日の米国特許3,549,814では
システム中の２４チャネルの各々の数字空間の内のひと
つを除くすべてを音声周波数のメッセージの伝送に使用
し、そのひとつをその順序でディジタルワードを伝送す
るのに使用するようなパルス符号変調（ＰＣＭ）多重方
式を開示している。この方法によって、２４チャネルシ
ステムで２４の音声信号と２４ビットのディジタルワー
ドを伝送できる。他の手法は１９７７年１０月１１日の
エイ．レインドル(A.Reindl)の米国特許4,053,712であ
り、これでは符号器が符号器によって発生される空きパ
ターンのコードを監視して通常の符号化された音声信号
のシラブル間およびワード間の中断の間に特別の符号ワ
ードを導入する適応ディジタル符号器・復号器が述べら
れている。
アナログ信号をディジタル信号に符号化して伝送するた
めには種々の符号化の手法が使用されている。このよう
な手法のひとつはアナログ信号の振幅が広がるか狭くな
るかに従って、符号化の範囲を拡大したり縮小したりす
る適応アルゴリズムで使用される。このような手法のひ
とつは、適応データ変調方式であり、これは連続したア
ナログ信号をディジタルパルスパターンに適応的に変換
するパルス変調方式である。この伝送チャネルは当業者
には周知のように低品質のものでもよい。
従来技術で残っている問題は符号化および復号化に適応
アルゴリズムを使用し、また通信チャネルの両端の適応
アルゴリズムの状態を乱すことなく短い非周期データバ
ーストを収容することができるディジタル通信方式を提
供することである。
発明の要約 本発明に従えば、従来技術の上述した問題と特に音声と
データバーストの伝送に使用できるディジタル通信シス
テム、さらに特定すれば入力アナログ信号をそれを表わ
すディジタルパターンに予め定められた適応圧伸アルゴ
リズムに従って符号化し、次に通信チャネルに伝送する
ために符号化された信号を変調するようなディジタル通
信システムによって解決される。システムはまた必要な
ときにディジタルデータバーストを伝送することができ
るようにするために通信チャネルの両端での符号化およ
び復号化のプロセスを中断する手段を含んでいる。
本発明の特徴に従えば、その送信部が(a)予め定められ
た適応圧伸アルゴリズムに従ってアナログ信号をそれを
表わすディジタルパルスパターンに符号化するよう入力
アナログ信号に応動する符号化手段と、(b)符号化手段
から得られたディジタルパルスパターンを通信チャネル
を通して伝送するべき出力信号に変換するための変調手
段と、(c)予め定められたコードワードとデータ情報を
含むディジタルデータバーストの伝送のために現在のア
ルゴリズム状態を維持するようにして符号化手段を中断
する手段と、(d)データバーストが一度伝送されたあと
符号化手段の中断を終了する手段とを含むディジタル通
信方式の送受信器が提供される。
本発明の他の特徴に従えば、その受信部が(a)通信チャ
ネルを通して受信された符号化信号に応動して受信信号
を適切に復調するための復調手段と、(b)復調手段から
のディジタルパルスパターンに応動して符号化された受
信信号を送信するときに使用された予め定められた適応
圧伸アルゴリズムに従ってディジタルパルスパターンを
出力アナログ信号に復号するための復号手段と、(c)デ
ータバーストを示す予め定められたコードワードの検出
に応動して復号手段を止めてディジタルデータバースト
を受信している間その適応アルゴリズム状態を保つ手段
と、(b)データバーストが受信されたあと復号手段の中
断状態を終了する手段とを含むディジタル通信システム
に使用するための送受信器が提供される。
本発明の他の特徴は添付の図面を参照した以下の説明に
よって明らかになるものである。
図面の簡単な説明 図面を参照するに当って、同様の番号は同様の部品をい
くつかの見方で表わしたものである。
第１図は本発明に従って、ディジタル的に符号化された
アナログメッセージ信号と限定されたデータバーストを
伝送する典型的なディジタル通信用送受信器のブロック
図； 第２図は本発明に従って第１図の送受信器で使用する信
号インタフェース装置の一例のブロック図である。
詳細な説明 第１図はその間に限定されたデータバーストの伝送を含
むディジタル的に符号化されたアナログメッセージ信号
を送信、受信するための送受信器の一例のブロック図で
ある。第１図の送受信器の送信部においては、例えば音
声信号のようなアナログ入力信号が符号器１０に与えら
れる。符号器１０は予め定められた適応圧伸アルゴリズ
ムに従ってアナログ入力信号をそれを表わすディジタル
出力信号に変換するように動作する。ここに規定したよ
うに動作するものならば、どのような符号器を使用して
も良いことを理解されたい。しかし以下の説明において
は符号器１０は、そのような符号器は単純であり、フレ
ーミング情報の要求がなく、また当業者には周知である
ので、３２ｋｂ／秒のビット周波数を持つ適応デルタ変
調（ＡＤＭ）音声符号器であるものとする。送受信器は
また符号器１０に使用されるのと同一の予め定められた
適応圧伸アルゴリズムに従って、ディジタル入力信号を
アナログ出力信号に変換するように符号器１０とは逆の
動作をする復号器１１を含んでいる。
符号器１０の出力信号は信号インタフェース１２に送ら
れる。信号インタフェース１２は送信側では(a)入出力
（Ｉ／Ｏ）データ源（図示せず）からバス２３を通して
データワードを受信する。データ源は例えば電話機の制
御キーボードのマイクロプロセッサあるいは他のデータ
発生源である。(b)データワードを受信すると符号器１
０に割込みをかけ、予め定められた圧伸アルゴリズムの
状態を割込みの前のそのときの状態に保つ。(c)遠方の
受信器で受信されたときに受信器の復号器に同様に割込
みをかけ予め定められた適応圧伸アルゴリズムにおける
その状態を送信機の符号器１０と同期した状態に保つよ
うな予め定められた一義的なプリアンブルを含むデータ
バーストを送信する。(d)データバーストの終りで信号
変換のプロセスを継続するために割込みを止めて符号器
１０を動作する。というように機能する。遠方の送受信
器においては、信号インタフェース１２の受信側につい
て後述するように、データバーストの終りで復号プロセ
スを開復するためにその信号インタフェース１２が動作
する。
符号器１０から信号インタフェース１２を通るディジタ
ル出力信号と信号インタフェース１２によって送られた
データバーストは、もし機密が要求されるときには、オ
プションのスクランブラ１４によって処理することがで
き、次に変調器１５によって変調されてから遠方の送受
信器に対して送信される。オプションのスクランブラ１
４は、例えば音声あるいはデータと、ひとつあるいはそ
れ以上の遅延されたスクランブラの出力ビットをモジュ
ロ２加算するような任意の適切なスクランブラで良い。
このような装置について例えば、ベル電話研究所１９８
２年刊の“トランスミッション システム フォ コミ
ニュケーションズ”"Transmissin Systems For Communi
cations")なる書物の頁７４９−７５１と、ＢＳＴＪ５
２巻第１０号１９７３年１２月号の頁１８５１−１８６
６の“ユニバーサル データ スクランブラ”("A Univ
ersal Data Scrambler")なる論文に開示されている。
ここの例に示した送受信器では、符号器１０からの３２
kb／秒の出力、信号インタフェース１２およびオプショ
ンのスクランブラ１４があればその出力が変調器１５に
よって受信される。変調器１５は、例えば、４レベルの
周波数シフトキーング（ＦＳＫ）の変調器を含み、この
場合には３２kb／秒の入力信号は二つの並列の１６kb／
秒の信号に変換されて４レベルのＦＳＫの出力信号の発
生を助けることになる。変調器１５は所望の送受信器の
出力信号が得られるようなものならばどのような適切な
変調器を含んで良いことを理解されたい。この例で示し
たデバイス１０、１２、１４および１５で使用される３
２kb／秒のクロック信号は送信器のクロック装置（図示
せず）によって発生されることを理解されたい。
第１図に図示した送受信器の受信側では、変調されたデ
ィジタル入力信号は変調器１５とは逆に動作し、例えば
この例では３２kb／秒のディジタル出力信号を発生する
復調器１７によって受信される。もし４レベルのＦＳＫ
変調器が送信機で使用されたときには、復調器１７でも
４レベルのＦＳＫ復調器が使用される。復調器１７から
の出力はもしスクランブラ１４が存在すればそれと逆の
動作をするオプションのデスクランブラ１８に与えられ
て信号インタフェース１２と復号器１１の受信部で使用
されるデスクランブラされた信号を発生するか、あるい
は信号インタフェース１２の入力に直接与えられる。こ
の例で示した装置１１、１２、１７および１８によって
使用される３２kb／秒のクロック信号は受信器の入力信
号に同期した受信器のクロック装置によって発生される
ことを理解されたい。
信号インタフェース１２のブロック図は第２図に図示さ
れている。この図では符号器１０からの符号化された情
報はスイッチ手段２０に入力され、これはデータバース
トを送信したいときには、その符号化された情報をもし
存在すればスクランブラ１４にあるいは変調器１５に与
える。もしデータ源が遠方の送受信器に送信されるべき
データを発生したときには、データ源はこのようなデー
タをバス２３を通してコントローラ２２に入力する。コ
ントローラ２２は次に一義的をプリアンブルのデータワ
ードをシフトレジスタ２４の先頭に入力し、プリアンブ
ルワードのあとに送信されるべきデータワードをシフト
レジスタ２４の末尾に入力する。説明の目的で、ここで
は一義的なプリアンブルワードは２４ビットから成り、
データワードは１６ビットから成っていて、全部で４０
ビットのデータバーストを形成するものであると仮定す
る。
データバーストが一度シフトレジスタ２４に入ったと
き、コントローラ２２は符号器１０からの情報シーケン
スの適切な点でカウンタ２５を付勢する（カウンタに計
数動作を開始させる）。カウンタ２が一度付勢される
と、これはリード２６上に制御信号を発生し、これは
(a)符号器１０を動作してその符号化プロセスを中断
し、その定められた適応圧伸アルゴリズムを中断の直前
の状態に保つ。(b)スイッチ手段２０を動作して符号器
１０からの入力でなく、シフトレジスタ２４からの入力
を、その出力に与え、スイッチ手段１４あるいは変調器
１５に送る。次にカウンタ２５は図示していない送信器
のクロック源からのクロックパルスを計数し、このよう
なパルスをリード２７を通してシフトレジスタ２４に出
力し、データバーストをビットごとにレジスタ２４から
読み出し、さらにスイッチ手段２０を通して、スクラン
ブラ１４が存在するときにはそれに、さらに変調器１５
に読み出す。４０ビットのデータワードについては、カ
ウンタ２５はこの例では送信器のクロック源からの３２
kb／秒の４０パルスを計数する。４０パルスの終りで、
データワードがレジスタ２４から読み出されてしまった
ときに、カウンタ２５はリード２６を通して第２の制御
信号を送り、(a)スイッチ手段２０を動作して符号器１
０からの入力をスクランブラ１４あるいは変調器１５に
接続し、(b)符号器１０の中断を完了する。
信号インタフェース１２の受信側においては，復調器１
７あるいはもし存在すればデスクランブラ１８からのデ
ィジタルビットの流れは適切なクロック周波数、例え
ば、３２kb／秒で直列にシフトレジスタ３０に入る。レ
ジスタ３０中に記憶された先頭の２４ビットはバス３４
を通して並列に読み出され、検出器３１において、デー
タバーストを示す一義的なプリアンブルワードと比較さ
れる。レジスタ３０中のもし先頭の２４ビットが一義的
なデータバーストのプリアンブルと一致しないのであれ
ば、そのときにはシフトレジスタ３０はビットを直列に
復号器１１に出力し続ける。しかし、レジスタ３０中の
最初の２４ビットがデータバーストの一義的なプリアン
ブルワードと一致することがわかったときには、検出器
３１はリード３３を通してカウンタ３２とコントローラ
２２を付勢する。コントローラ２２が検出器３１によっ
て一度付勢されると、最後の１６ビットをバス３５を通
してシフトレジスタ３０から並列に読み出し、この最後
の１６ビットがこの例では１６ビットのデータワードで
あり、コントローラ２２はこの１６ビットのデータワー
ドをバス２３を経由して適切なデータ利用者に送る。こ
れと同時に、カウンタ３２は(a)復号プロセスを中断し
て適応圧伸アルゴリズムを現在の状態に保つように復号
器１１に対して制御信号を送る。(b)カウンタ４０はレ
ジスタ３０を通して送るようにこの例では４０ビットの
データバーストを計時するためにパルスを送る。(c)次
に中断を止めるために復号器１１に対して付勢制御信号
を送る。このようにして４０ビットのデータバーストは
復号器には入らず、そのデータに関連した情報のエンド
ユーザに与えられる。
以上述べた実施例は単に本発明の原理を図示したものに
すぎないことを理解されたい。種々の他の変形、修正を
本発明の原理に従い、その精神と範囲に入る形で実現す
ることは可能である。例えば、変調器１５と復調器１７
は４レベルＦＳＫ装置以外を含んでいてもよい。さらに
始動の際に、送受信器内のシステムをバーストモードで
動作して、復調器の適応が遅すぎるときに対処すること
ができる。この信号モードでは適応が不完全なときにも
適切なビット誤り率（ＢＥＲ）を提供するために２レベ
ルの変調および復調を行なうことができる。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ディジタル送信器およびディジタル受信器
    を含むディジタル通信システムであって、 該ディジタル送信器が、 アナログ入力信号に応動して、該アナログ入力信号を予
    め定められた適応圧伸アルゴリズムに従って通信チャン
    ネルを通して伝送されるべきディジタルパルスパターン
    に符号化するための符号化手段と、 中断期間の間に通信チャンネルを通してデータ情報のデ
    ィジタルバーストを送信できるようにするために、予め
    定めた期間の間符号化手段を中断し、符号化手段によっ
    て使用された予め定めた適応圧伸アルゴリズムを中断期
    間の直前の状態に維持することのできる信号インターフ
    ェースとを含み、該中断手段が バーストをデータ情報のディジタルバーストであると識
    別するためのシンボルの一義的な配列を含むデータ情報
    のディジタルバーストを形成するための手段と、 該形成手段におけるデータ情報のディジタルバーストの
    形成の完了に応動して、(a)符号化手段で使用された予
    め定められた適応圧伸アルゴリズムの中断を開始するた
    め、該形成手段からの出力を通信チャンネルに向けるた
    めのスイッチング手段と符号化手段の両方に伝送するた
    めの第２の制御信号を発生し、(b)通信チャンネルに伝
    送するため該形成されたディジタルバーストをスイッチ
    ング手段に向けるための該形成手段への第３の制御信号
    を発生し、およびデータ情報の該ディジタルバーストが
    該形成手段から向けられた後で(c)予め定められた適応
    圧伸アルゴリズムの中断を終了するため符号化器からの
    ディジタルパルスパターンを通信チャンネルに向けるた
    めのスイッチング手段と符号化手段の両方に対する第１
    の制御信号を発生するための制御手段と、 符号化手段からディジタルパルスパターンを受信するた
    め、および該第１の制御信号に応動して符号化手段から
    のディジタルパルスパターンを通信チャンネルに向け、
    かつ該第２の制御信号に応動して該形成手段からの出力
    を通信チャンネルに向けるために配置されたスイッチン
    グ手段とを含み、そして 該ディジタル受信器が、 通信チャンネルから受信されたディジタルパルスパター
    ンに応動して、該ディジタルパルスパターンを該受信し
    たディジタルパルスパターンを符号化するときに使用さ
    れた所定の適応圧伸アルゴリズムに従って復号するため
    の復号手段と信号インターフェースを含み、該信号イン
    ターフェースが データ情報のディジタルバーストが通信チャンネルから
    受信された該ディジタルパターンに存在するするときを
    検出しかつディジタルパターン中のデータ情報のディジ
    タルバーストを識別するためのシンボルの一義的な配列
    を該受信されたディジタルパルスパターン内で検出し、
    そしてこの検出に応答して制御信号を発生することので
    きる手段と、 データ情報のディジタルバーストの存在を検出する該検
    出手段に応動してデータ情報のディジタルバーストを受
    信できるようにするために予め定めた時間期間復号手段
    を中断し、復号手段の中断の直前の状態に復号手段によ
    って使用された予め定められた適応圧伸アルゴリズムを
    維持するための手段とを含み、 該中断手段が(a)復号手段によって使用された予め定め
    られた適応圧伸アルゴリズムの中断を開始するため復号
    手段に伝送するための第４の制御信号、(b)受信される
    べきデータシンボルを含むデータ情報の該検出されたデ
    ィジタルバーストの部分をアクセスするための第５の制
    御信号、および(c)復号手段の予め定められた適応圧伸
    アルゴリズムの該中断を終了するため受信されるべきデ
    ータシンボルのアクセスが完了した後で復号手段に伝送
    するための第６の制御信号を発生するための該検出およ
    び発生手段からの制御信号に応動するものであるディジ
    タル通信システム。
  2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、 符号化手段が適応デルタ変調符号器であって、復号手段
    が適応デルタ変調復号器であるディジタル通信システ
    ム。
  3. 【請求項３】請求の範囲第２項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、 該ディジタル送信器がさらに 通信チャンネルを通して伝送されるべき送信器からの出
    力信号を発生するため、符号化器からのディジタルパル
    スパターンとデータ情報のディジタルバーストを変調す
    るための手段を含むディジタル通信システム。
  4. 【請求項４】請求の範囲第３項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、 該ディジタル送信器がさらに 該符号化手段からのディジタルパルスパターンとデータ
    情報のディジタルバーストの両方を、通信チャンネルを
    通してそれを伝送する前に予め定められた秘密コードに
    従って暗号化するための手段を含むディジタル通信シス
    テム。
  5. 【請求項５】請求の範囲第１項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、 該ディジタル送信器がさらに 通信チャンネルを通して伝送するための送信器からの出
    力信号を発生するため、符号化手段からのディジタルパ
    ルスパターンおよびデータ情報のディジタルバーストを
    変調するための手段を含むディジタル通信システム。
  6. 【請求項６】請求の範囲第１項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、 該ディジタル送信器がさらに 符号化器からのディジタルパルスパターンとデータ情報
    のディジタルバーストの両方を通信チャンネルを通して
    それを伝送する前に所定の秘密コードに従って暗号化す
    るための手段を含むディジタル通信システム。
  7. 【請求項７】請求の範囲第２項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、該ディジタル受信器がさらに 通信チャンネルから受信された信号に応動して該受信信
    号を該信号インターフェースおよび復号手段に伝送する
    ためのディジタルパルスパターンに復調するための復調
    手段を含むディジタル通信システム。
  8. 【請求項８】請求の範囲第７項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、該ディジタル受信器がさらに 通信チャンネルから受信されたディジタルパルスパター
    ンを、該受信されたディジタルパルスパターンをはじめ
    に暗号化するのに用いたのと同じ秘密コードに従って解
    読するための手段を含むディジタル通信システム。
  9. 【請求項９】請求の範囲第１項に記載のディジタル通信
    システムにおいて、該ディジタル受信器がさらに 通信チャンネルから受信された信号に応動して該受信信
    号を該信号インターフェースおよび該復号手段に伝送す
    るためのディジタルパルスパターンに復調するための復
    調手段を含むディジタル通信システム。
  10. 【請求項１０】請求の範囲第１項に記載のディジタル通
    信システムにおいて、該ディジタル受信器がさらに 通信チャンネルから受信されたディジタルパルスパター
    ンを、該受信されたディジタルパルスパターンをはじめ
    に暗号化するのに用いたのと同じ秘密コードに従って解
    読するための手段を含むディジタル通信システム。
JP59504106A 1983-12-27 1984-11-07 ディジタル通信システム Expired - Fee Related JPH0654902B2 (ja)

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JP (1) JPH0654902B2 (ja)
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