JPH08237183A - セルラ送受信器 - Google Patents
セルラ送受信器Info
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- JPH08237183A JPH08237183A JP7329479A JP32947995A JPH08237183A JP H08237183 A JPH08237183 A JP H08237183A JP 7329479 A JP7329479 A JP 7329479A JP 32947995 A JP32947995 A JP 32947995A JP H08237183 A JPH08237183 A JP H08237183A
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- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
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- H04W52/04—TPC
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/28—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルラ通信システムにおいて、要求に応じ
て、改善されたレベルの品質をユーザに提供する。 【解決手段】 高レート音声符号器をアップリンクに設
ける。ダウンリンクの符号化レートは増大させず、非対
称な音声符号化とする。高レート音声符号器の結果とし
て、アップリンクの増大した帯域消費を補償するため
に、誤り制御符号化のレベルを縮小する。その結果、音
声符号器レートの増大によって引き起こされた帯域消費
の増大は相殺される。高レート畳込み符号への切替えの
結果としての符号化利得の損失に適応するために、送信
器ＲＦパワーを増大させる。すなわち、通常のＣＤＭＡ
セルラシステムで使用されるのと同じパワー制御プロセ
スを使用して送信器ごとに基地局に到達するパワーレベ
ルを等しくしようとする代わりに、非対称音声符号器送
受信器の送信パワーは意図的に増大させられる。
て、改善されたレベルの品質をユーザに提供する。 【解決手段】 高レート音声符号器をアップリンクに設
ける。ダウンリンクの符号化レートは増大させず、非対
称な音声符号化とする。高レート音声符号器の結果とし
て、アップリンクの増大した帯域消費を補償するため
に、誤り制御符号化のレベルを縮小する。その結果、音
声符号器レートの増大によって引き起こされた帯域消費
の増大は相殺される。高レート畳込み符号への切替えの
結果としての符号化利得の損失に適応するために、送信
器ＲＦパワーを増大させる。すなわち、通常のＣＤＭＡ
セルラシステムで使用されるのと同じパワー制御プロセ
スを使用して送信器ごとに基地局に到達するパワーレベ
ルを等しくしようとする代わりに、非対称音声符号器送
受信器の送信パワーは意図的に増大させられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラ通信システ
ムに関し、特に、ディジタルセルラ通信システムの音声
品質を改善するシステムおよび方法に関する。
ムに関し、特に、ディジタルセルラ通信システムの音声
品質を改善するシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セルラ通信産業は、過去数年来急速な成
長を遂げている。ビジネスや工業とともに個人的な領域
の多くの人々が、多くの通信需要に役立てるためにセル
ラ通信に切り替えている。しかし、どの通信サービスで
も、顧客にとっての最も重要な要素はコスト、品質、お
よび信頼性である。
長を遂げている。ビジネスや工業とともに個人的な領域
の多くの人々が、多くの通信需要に役立てるためにセル
ラ通信に切り替えている。しかし、どの通信サービスで
も、顧客にとっての最も重要な要素はコスト、品質、お
よび信頼性である。
【０００３】コストは、少なくともある程度は、通信チ
ャネルに同時にアクセス可能なユーザの数によって決定
される。利用可能なシステム容量が多いほど、その容量
のコストをより多数のユーザに分散させることができ
る。従って、セルラ通信システムを設計する際の１つの
目標は、システム容量を最大化することである。
ャネルに同時にアクセス可能なユーザの数によって決定
される。利用可能なシステム容量が多いほど、その容量
のコストをより多数のユーザに分散させることができ
る。従って、セルラ通信システムを設計する際の１つの
目標は、システム容量を最大化することである。
【０００４】セルラサービスプロバイダの目標は、シス
テム容量を最大化しつつ、許容可能なレベルの音声品質
を維持することである。例えば、直接拡散ＣＤＭＡ（符
号分割多元接続）システムでは、比Ｅｂ／Ｎｔ（全ノイ
ズパワースペクトル密度に対する情報ビットあたりのエ
ネルギー）が最小になるときに、最大容量が達成され
る。従って、あらゆるユーザに対して、Ｅｂ／Ｎｔは許
容可能なチャネルパフォーマンスをサポートするのに必
要な最小レベルに選択される。ノイズパワースペクトル
密度Ｎｔは主に他のユーザの干渉によって生じるため、
すべての信号は、同じまたはほぼ同じレベルのパワーで
ＣＤＭＡ受信器に到達しなければならない。これは、移
動伝搬環境では、移動局送信器を動的パワー制御するこ
とによって達成される。すなわち、セルラシステムの基
地局は、アップリンク（逆リンク）上の干渉を最小にす
るように移動送信器のパワーを動的に制御する。
テム容量を最大化しつつ、許容可能なレベルの音声品質
を維持することである。例えば、直接拡散ＣＤＭＡ（符
号分割多元接続）システムでは、比Ｅｂ／Ｎｔ（全ノイ
ズパワースペクトル密度に対する情報ビットあたりのエ
ネルギー）が最小になるときに、最大容量が達成され
る。従って、あらゆるユーザに対して、Ｅｂ／Ｎｔは許
容可能なチャネルパフォーマンスをサポートするのに必
要な最小レベルに選択される。ノイズパワースペクトル
密度Ｎｔは主に他のユーザの干渉によって生じるため、
すべての信号は、同じまたはほぼ同じレベルのパワーで
ＣＤＭＡ受信器に到達しなければならない。これは、移
動伝搬環境では、移動局送信器を動的パワー制御するこ
とによって達成される。すなわち、セルラシステムの基
地局は、アップリンク（逆リンク）上の干渉を最小にす
るように移動送信器のパワーを動的に制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】セルラ通信の容量を増
大させる努力において、セルラサービスプロバイダは一
般に音声符号化を行う。音声符号化の目標は、高いレベ
ルの品質を維持しながらできるだけ少ないビット数で音
声をディジタル形式で表現することである。高いビット
レートでは、良好な品質を達成することは比較的容易で
ある。しかし、ビットレートが低くなるほど、問題はま
すます困難になる。特に、オーディオ品質はノイズ環境
において非常に劣化する。高いビットレートの符号化
は、高い音声品質を提供するが、同時により多くの帯域
を消費する。すなわち、これはサービスのコストを上昇
させる結果となる。
大させる努力において、セルラサービスプロバイダは一
般に音声符号化を行う。音声符号化の目標は、高いレベ
ルの品質を維持しながらできるだけ少ないビット数で音
声をディジタル形式で表現することである。高いビット
レートでは、良好な品質を達成することは比較的容易で
ある。しかし、ビットレートが低くなるほど、問題はま
すます困難になる。特に、オーディオ品質はノイズ環境
において非常に劣化する。高いビットレートの符号化
は、高い音声品質を提供するが、同時により多くの帯域
を消費する。すなわち、これはサービスのコストを上昇
させる結果となる。
【０００６】セルラ通信産業協会（ＣＴＩＡ、Cellular
Telecommunications Industry Association）は、米国
において、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ディジタルセル
ラ移動無線に対する標準を採用した。この標準は、ベク
トル和励振線形予測（ＶＳＥＬＰ）音声符号器を使用し
た８キロビット／秒（ｋｂｐｓ）標準である。ＶＳＥＬ
Ｐ音声符号器は合成による分析予測符号器である。この
符号器は、長期および短期の予測器を有し、入力データ
のフレームに基づいて符号器パラメータを計算する。も
う１つの標準として、ＣＤＭＡに対するものがあるが、
これは、符号励振線形予測（ＣＥＬＰ）を使用する。こ
れもまた、合成による分析予測符号器として実装可能で
ある。セルラ通信産業では、アップリンクおよびダウン
リンクの両方の信号路に８ｋｂｐｓのＣＥＬＰ音声符号
器を使用することが一般的である。
Telecommunications Industry Association）は、米国
において、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ディジタルセル
ラ移動無線に対する標準を採用した。この標準は、ベク
トル和励振線形予測（ＶＳＥＬＰ）音声符号器を使用し
た８キロビット／秒（ｋｂｐｓ）標準である。ＶＳＥＬ
Ｐ音声符号器は合成による分析予測符号器である。この
符号器は、長期および短期の予測器を有し、入力データ
のフレームに基づいて符号器パラメータを計算する。も
う１つの標準として、ＣＤＭＡに対するものがあるが、
これは、符号励振線形予測（ＣＥＬＰ）を使用する。こ
れもまた、合成による分析予測符号器として実装可能で
ある。セルラ通信産業では、アップリンクおよびダウン
リンクの両方の信号路に８ｋｂｐｓのＣＥＬＰ音声符号
器を使用することが一般的である。
【０００７】８ｋｂｐｓのＣＥＬＰ音声符号器をチャネ
ル符号と組み合わせることが、セルラ通信産業では同じ
く一般的なことである。チャネル符号は、多くの場合畳
込み符号であるが、チャネルのビット誤り率（ＢＥＲ）
を改善する。（ｋ，ｎ）畳込み符号は、入力にｎ個の２
進記号を受容し、出力にｋ個の２進記号を生成する。通
常のＣＤＭＡセルラシステムは、ダウンリンク伝送に
（２，１）符号を使用し、アップリンクに（３，１）符
号を使用する。通常のＴＤＭＡセルラシステムはダウン
リンクおよびアップリンクの両方に（２，１）符号を使
用する。
ル符号と組み合わせることが、セルラ通信産業では同じ
く一般的なことである。チャネル符号は、多くの場合畳
込み符号であるが、チャネルのビット誤り率（ＢＥＲ）
を改善する。（ｋ，ｎ）畳込み符号は、入力にｎ個の２
進記号を受容し、出力にｋ個の２進記号を生成する。通
常のＣＤＭＡセルラシステムは、ダウンリンク伝送に
（２，１）符号を使用し、アップリンクに（３，１）符
号を使用する。通常のＴＤＭＡセルラシステムはダウン
リンクおよびアップリンクの両方に（２，１）符号を使
用する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタルセ
ルラ通信システムの非対称な音声符号化を実現する。本
発明によれば、高レート音声符号器がアップリンクに設
けられる。アップリンクは、オーディオ品質に関して最
も弱いリンクである。アップリンクに対するこの高い符
号化レートにより、アップリンクオーディオの品質が増
大する。ダウンリンクの符号化レートは増大させず、そ
れにより非対称な音声符号化となる。このように、非対
称音声符号化は、要求に応じて、ユーザに提供されるこ
とが可能である。非対称音声符号化によって動作するセ
ルラ送受信器を、非対称音声符号器送受信器ということ
にする。
ルラ通信システムの非対称な音声符号化を実現する。本
発明によれば、高レート音声符号器がアップリンクに設
けられる。アップリンクは、オーディオ品質に関して最
も弱いリンクである。アップリンクに対するこの高い符
号化レートにより、アップリンクオーディオの品質が増
大する。ダウンリンクの符号化レートは増大させず、そ
れにより非対称な音声符号化となる。このように、非対
称音声符号化は、要求に応じて、ユーザに提供されるこ
とが可能である。非対称音声符号化によって動作するセ
ルラ送受信器を、非対称音声符号器送受信器ということ
にする。
【０００９】高レート音声符号器の結果として、ＣＤＭ
Ａシステムのアップリンクのシステム容量はこの音声符
号器により影響される。この増大した帯域消費を補償す
るために、誤り制御符号化のレベルを縮小する。例え
ば、通常レート１／３畳込み符号を使用するディジタル
ＣＤＭＡシステムでは、畳込み符号はレート１／２に切
り替えられる。これにより、システムアップリンクに伝
送される記号数は３分の２になる。その結果、音声符号
器レートの増大によって引き起こされた帯域消費の増大
は相殺される。
Ａシステムのアップリンクのシステム容量はこの音声符
号器により影響される。この増大した帯域消費を補償す
るために、誤り制御符号化のレベルを縮小する。例え
ば、通常レート１／３畳込み符号を使用するディジタル
ＣＤＭＡシステムでは、畳込み符号はレート１／２に切
り替えられる。これにより、システムアップリンクに伝
送される記号数は３分の２になる。その結果、音声符号
器レートの増大によって引き起こされた帯域消費の増大
は相殺される。
【００１０】高レート畳込み符号への切替えの結果とし
ての符号化利得の損失に適応するために、送信器ＲＦパ
ワーを増大させる。すなわち、通常のＣＤＭＡセルラシ
ステムで使用されるのと同じパワー制御プロセスを使用
して送信器ごとに基地局に到達するパワーレベルを等し
くしようとする代わりに、非対称音声符号器送受信器の
送信パワーは意図的に増大させられる。このようにし
て、非対称音声符号器送受信器の信号は、他の（対称）
送受信器の信号よりも高いパワーレベルで基地局に到達
する。
ての符号化利得の損失に適応するために、送信器ＲＦパ
ワーを増大させる。すなわち、通常のＣＤＭＡセルラシ
ステムで使用されるのと同じパワー制御プロセスを使用
して送信器ごとに基地局に到達するパワーレベルを等し
くしようとする代わりに、非対称音声符号器送受信器の
送信パワーは意図的に増大させられる。このようにし
て、非対称音声符号器送受信器の信号は、他の（対称）
送受信器の信号よりも高いパワーレベルで基地局に到達
する。
【００１１】本発明の１つの効果は、要求に応じて、改
善されたレベルの品質をユーザに提供することができる
ことである。すなわち、ユーザがより高い品質の通信リ
ンクを要求した場合、そのユーザには、高い音声符号化
レートおよび高い畳込み符号レートを使用した非対称音
声符号器送受信器を提供することができる。
善されたレベルの品質をユーザに提供することができる
ことである。すなわち、ユーザがより高い品質の通信リ
ンクを要求した場合、そのユーザには、高い音声符号化
レートおよび高い畳込み符号レートを使用した非対称音
声符号器送受信器を提供することができる。
【００１２】この特徴の利点は、高品質のサービスは、
そのようなサービスに対してユーザが対価を支払うかど
うかにしか制限されないことである。すなわち、ＣＤＭ
Ａシステムの容量に対する影響は、高レートアップリン
ク符号器の利用可能性がこの影響に対価を支払おうとす
る者に制限されるために制御される。適当な価格構成を
すれば、システム容量への影響によって、他のユーザの
コストを増大させることはない。
そのようなサービスに対してユーザが対価を支払うかど
うかにしか制限されないことである。すなわち、ＣＤＭ
Ａシステムの容量に対する影響は、高レートアップリン
ク符号器の利用可能性がこの影響に対価を支払おうとす
る者に制限されるために制御される。適当な価格構成を
すれば、システム容量への影響によって、他のユーザの
コストを増大させることはない。
【００１３】本発明のもう１つの効果は、非対称音声符
号化を使用するユーザがいない期間に、ＣＤＭＡシステ
ムのシステム容量が維持されることである。システム容
量は、非対称音声符号化を使用するユーザがＣＤＭＡシ
ステムに存在するときにのみ影響を受ける。従って、シ
ステム容量は、非対称音声符号器のユーザがリンクにア
クセスすることに応じて動的に変化する。こうして、Ｃ
ＤＭＡシステムにおいて、非対称音声符号器は、対称音
声符号器よりもシステム容量を効率的に使用することが
できるという点で効果的である。
号化を使用するユーザがいない期間に、ＣＤＭＡシステ
ムのシステム容量が維持されることである。システム容
量は、非対称音声符号化を使用するユーザがＣＤＭＡシ
ステムに存在するときにのみ影響を受ける。従って、シ
ステム容量は、非対称音声符号器のユーザがリンクにア
クセスすることに応じて動的に変化する。こうして、Ｃ
ＤＭＡシステムにおいて、非対称音声符号器は、対称音
声符号器よりもシステム容量を効率的に使用することが
できるという点で効果的である。
【００１４】もう１つの効果は、各送受信器のパワーを
サービスプロバイダが制御することが可能であるため、
プロバイダは、通信システムに対する制御を維持するこ
とができることである。このようにして、プロバイダ
は、パワー増大ユーザの影響を最小にする処置をとるこ
とができる。また、プロバイダは、結果としてのチャネ
ル容量の減少を制御するために、パワーに対する必要な
制御も有する。
サービスプロバイダが制御することが可能であるため、
プロバイダは、通信システムに対する制御を維持するこ
とができることである。このようにして、プロバイダ
は、パワー増大ユーザの影響を最小にする処置をとるこ
とができる。また、プロバイダは、結果としてのチャネ
ル容量の減少を制御するために、パワーに対する必要な
制御も有する。
【００１５】本発明のもう１つの効果は、本発明によれ
ば、ディジタルセルラ通信システムに対する最小の影響
で、オーディオ品質の改善を実現することができること
である。本発明は、基地局および移動端末に対する最小
限の変更によってＴＤＭＡおよびＣＤＭＡシステムで実
現可能である。従って、サービスのレベルを改善しなが
ら、時宜を得た比較的低コストの実装が実現可能であ
る。
ば、ディジタルセルラ通信システムに対する最小の影響
で、オーディオ品質の改善を実現することができること
である。本発明は、基地局および移動端末に対する最小
限の変更によってＴＤＭＡおよびＣＤＭＡシステムで実
現可能である。従って、サービスのレベルを改善しなが
ら、時宜を得た比較的低コストの実装が実現可能であ
る。
【００１６】対称高レート音声符号化に比べて、非対称
音声符号器のＴＤＭＡシステムの利点は、アップリンク
とダウンリンクの間の不平衡ＲＦインタフェースを考慮
していることである。さらい、非対称音声符号器では、
アップリンクのオーディオ品質は、システム容量に影響
を及ぼすことなく改善することができる。
音声符号器のＴＤＭＡシステムの利点は、アップリンク
とダウンリンクの間の不平衡ＲＦインタフェースを考慮
していることである。さらい、非対称音声符号器では、
アップリンクのオーディオ品質は、システム容量に影響
を及ぼすことなく改善することができる。
【００１７】
［１．発明の概観］本発明は、ディジタルセルラシステ
ムにおいて、非対称音声符号化方式を実装することによ
り、音声の品質を改善するシステムおよび方法に関す
る。本発明によれば、アップリンクで使用される音声符
号器のレートを増大させ、このリンクにおけるオーディ
オ通信の品質を増大させる。この増大したレートを補償
するために、畳込み符号のレートを減少させて、帯域を
等しく保つ。その結果の符号化利得の損失は、アップリ
ンクの送信ＲＦパワーを増大させることによって補償す
る。ダウンリンクで利用可能な帯域を最大にするため、
ダウンリンクの音声符号器レートは増大させずに維持す
る。このようにして実現される音声符号化方式は非対称
である。
ムにおいて、非対称音声符号化方式を実装することによ
り、音声の品質を改善するシステムおよび方法に関す
る。本発明によれば、アップリンクで使用される音声符
号器のレートを増大させ、このリンクにおけるオーディ
オ通信の品質を増大させる。この増大したレートを補償
するために、畳込み符号のレートを減少させて、帯域を
等しく保つ。その結果の符号化利得の損失は、アップリ
ンクの送信ＲＦパワーを増大させることによって補償す
る。ダウンリンクで利用可能な帯域を最大にするため、
ダウンリンクの音声符号器レートは増大させずに維持す
る。このようにして実現される音声符号化方式は非対称
である。
【００１８】本明細書では、「非対称音声符号器送受信
器」という用語は、ダウンリンクの音声符号器をもとの
低レートに維持しつつアップリンク上にこの高レート音
声符号器を含むセルラ送受信器を記述するために使用す
る。
器」という用語は、ダウンリンクの音声符号器をもとの
低レートに維持しつつアップリンク上にこの高レート音
声符号器を含むセルラ送受信器を記述するために使用す
る。
【００１９】［２．例示的環境］本発明は、ディジタル
セルラ通信の品質を改善するものである。すなわち、本
発明の一般的環境はディジタルＣＤＭＡ（符号分割多元
接続）セルラ通信システムである。代表的なセルラ通信
システム１００を図１に示す。このシステム１００は、
基地局１０４および１個以上の送受信器１０８を含む。
基地局１０４は、セルラサービスプロバイダによって提
供され、セルラ通信サービスをプロバイダの顧客に提供
するために使用される機器である。すなわち、基地局１
０４は一般的にセルラサービスプロバイダの通信機器を
表す。この機器には、セルラトラフィックを中継する１
個以上の通信衛星、衛星を追跡し制御する地球端末、お
よび地上通信中継設備が含まれるが、これらの例に限定
されるものではない。
セルラ通信の品質を改善するものである。すなわち、本
発明の一般的環境はディジタルＣＤＭＡ（符号分割多元
接続）セルラ通信システムである。代表的なセルラ通信
システム１００を図１に示す。このシステム１００は、
基地局１０４および１個以上の送受信器１０８を含む。
基地局１０４は、セルラサービスプロバイダによって提
供され、セルラ通信サービスをプロバイダの顧客に提供
するために使用される機器である。すなわち、基地局１
０４は一般的にセルラサービスプロバイダの通信機器を
表す。この機器には、セルラトラフィックを中継する１
個以上の通信衛星、衛星を追跡し制御する地球端末、お
よび地上通信中継設備が含まれるが、これらの例に限定
されるものではない。
【００２０】送受信器１０８は一般的にセルラ電話機を
表す。送受信器１０８の例には、移動または携帯セルラ
電話機、固定位置セルラ電話機、およびその他のセルラ
送受信器が含まれるが、これらの例に限定されるもので
はない。送受信器は、音声、モデム、ファクシミリおよ
びその他のデータを通信するために使用可能である。セ
ルラシステム１００を通じて通信されるデータを一般的
に本明細書では「ユーザ通信」という。
表す。送受信器１０８の例には、移動または携帯セルラ
電話機、固定位置セルラ電話機、およびその他のセルラ
送受信器が含まれるが、これらの例に限定されるもので
はない。送受信器は、音声、モデム、ファクシミリおよ
びその他のデータを通信するために使用可能である。セ
ルラシステム１００を通じて通信されるデータを一般的
に本明細書では「ユーザ通信」という。
【００２１】動作時に、基地局１０４は送受信器１０８
を他の送受信器１０８または他の電話機もしくはその他
の送受信器とインタフェースし、情報が通信されるよう
にする。送受信器１０８は、アップリンク１２２と呼ば
れるデータチャネルを通じて基地局１０４へデータを送
信する。この信号には、ユーザ通信および制御データが
含まれるが、これらに限定されるものではない。送受信
器１０８は、ダウンリンクデータチャネル（ダウンリン
ク１２４）を通じて、基地局１０４からユーザ通信およ
び制御データを受信する。
を他の送受信器１０８または他の電話機もしくはその他
の送受信器とインタフェースし、情報が通信されるよう
にする。送受信器１０８は、アップリンク１２２と呼ば
れるデータチャネルを通じて基地局１０４へデータを送
信する。この信号には、ユーザ通信および制御データが
含まれるが、これらに限定されるものではない。送受信
器１０８は、ダウンリンクデータチャネル（ダウンリン
ク１２４）を通じて、基地局１０４からユーザ通信およ
び制御データを受信する。
【００２２】本発明は、一般のディジタルセルラ通信シ
ステムのこの例示的環境に関して説明する。この状況で
の説明は単に便宜的なものである。本発明はこの例示的
環境での応用に限定されるものではない。実際、以下の
説明を読めば、当業者には、別の環境で本発明をどのよ
うに実現するかは明らかになる。
ステムのこの例示的環境に関して説明する。この状況で
の説明は単に便宜的なものである。本発明はこの例示的
環境での応用に限定されるものではない。実際、以下の
説明を読めば、当業者には、別の環境で本発明をどのよ
うに実現するかは明らかになる。
【００２３】実際、本発明は、ＴＤＭＡセルラシステム
において容易に実現可能である。ＴＤＭＡセルラシステ
ムの一例として、６個のタイムスロットに分割され３人
のユーザ間で共有された３０キロヘルツ（ｋＨｚ）チャ
ネルを考える。ダウンリンク伝送では、基地局１０４は
一般にこれらの３人のユーザに対して同じパワーレベル
を維持する。パワーレベルは、最大パワーによって決定
されるか、または、基地局１０４から最も離れたユーザ
によって決定されることが可能である。
において容易に実現可能である。ＴＤＭＡセルラシステ
ムの一例として、６個のタイムスロットに分割され３人
のユーザ間で共有された３０キロヘルツ（ｋＨｚ）チャ
ネルを考える。ダウンリンク伝送では、基地局１０４は
一般にこれらの３人のユーザに対して同じパワーレベル
を維持する。パワーレベルは、最大パワーによって決定
されるか、または、基地局１０４から最も離れたユーザ
によって決定されることが可能である。
【００２４】アップリンク伝送では、送受信器１０８の
電池寿命を延ばすために、各送受信器は、基地局１０４
による命令により異なるパワーを送信する。送受信器１
０８と基地局１０４の間の距離が長いほど、アップリン
クのパワーは高くなる。その結果、ダウンリンク１２４
とアップリンク１２２の間にＲＦパワーおよび干渉不平
衡が生成される。アップリンク１２２における追加の干
渉バジェットは、非対称音声符号器ユーザによって使用
されることが可能である。このために、ＴＤＭＡセルラ
システムは、システム容量およびシステム計画（例え
ば、セルサイズ、周波数調整など）にほとんどまたは全
く影響を及ぼさずに、非対称音声符号器のオーディオ品
質を改善することが可能となる。
電池寿命を延ばすために、各送受信器は、基地局１０４
による命令により異なるパワーを送信する。送受信器１
０８と基地局１０４の間の距離が長いほど、アップリン
クのパワーは高くなる。その結果、ダウンリンク１２４
とアップリンク１２２の間にＲＦパワーおよび干渉不平
衡が生成される。アップリンク１２２における追加の干
渉バジェットは、非対称音声符号器ユーザによって使用
されることが可能である。このために、ＴＤＭＡセルラ
システムは、システム容量およびシステム計画（例え
ば、セルサイズ、周波数調整など）にほとんどまたは全
く影響を及ぼさずに、非対称音声符号器のオーディオ品
質を改善することが可能となる。
【００２５】［３．例示的環境における本発明の説明］
ディジタルセルラ通信システム１００の音声品質を改善
するために、アップリンクおよびダウンリンクの通信に
対して音声符号化技術が使用される。一般的な方法の１
つは、アップリンク１２２およびダウンリンク１２４の
両方に８ｋｂｐｓ（キロビット毎秒）ＣＥＬＰ（符号励
振線形予測）音声符号器を使用することである。
ディジタルセルラ通信システム１００の音声品質を改善
するために、アップリンクおよびダウンリンクの通信に
対して音声符号化技術が使用される。一般的な方法の１
つは、アップリンク１２２およびダウンリンク１２４の
両方に８ｋｂｐｓ（キロビット毎秒）ＣＥＬＰ（符号励
振線形予測）音声符号器を使用することである。
【００２６】チャネルのビット誤り率（ＢＥＲ）を改善
するため、符号化されたデータは（ｋ，ｎ）畳込み符号
を使用して畳み込み符号化される。（ｋ，ｎ）畳込み符
号は、入力にｎ個の２進記号を受容し、出力にｋ個の２
進記号を生成する。畳込みセルラシステムは、ダウンリ
ンク１２４に（２，１）符号を使用し、アップリンク１
２２に（３，１）符号を使用する。
するため、符号化されたデータは（ｋ，ｎ）畳込み符号
を使用して畳み込み符号化される。（ｋ，ｎ）畳込み符
号は、入力にｎ個の２進記号を受容し、出力にｋ個の２
進記号を生成する。畳込みセルラシステムは、ダウンリ
ンク１２４に（２，１）符号を使用し、アップリンク１
２２に（３，１）符号を使用する。
【００２７】送受信器１０８によって生成される干渉の
量を制限するため、送受信器１０８のパワーは制限され
る。ほとんどのシステムでは、基地局１０４がダウンリ
ンク１２４を通じて送受信器１０８へコマンドを送信す
ることによって送受信器のパワーを制御する。送受信器
１０８のパワーが低くなるほど、送受信器１０８間の破
壊的干渉は最小化される。従って、送受信器のパワーが
低下するほど、一般的に、より多くの送受信器１０８が
通信チャネルの利用可能な帯域を共有することができ
る。このように、パワーが減少すると、システム容量が
増大する。しかし、この増大のコストとして、チャネル
を通る信号の劣化がある。すなわち、パワーが減少する
と、ＢＥＲは一般に増大する。
量を制限するため、送受信器１０８のパワーは制限され
る。ほとんどのシステムでは、基地局１０４がダウンリ
ンク１２４を通じて送受信器１０８へコマンドを送信す
ることによって送受信器のパワーを制御する。送受信器
１０８のパワーが低くなるほど、送受信器１０８間の破
壊的干渉は最小化される。従って、送受信器のパワーが
低下するほど、一般的に、より多くの送受信器１０８が
通信チャネルの利用可能な帯域を共有することができ
る。このように、パワーが減少すると、システム容量が
増大する。しかし、この増大のコストとして、チャネル
を通る信号の劣化がある。すなわち、パワーが減少する
と、ＢＥＲは一般に増大する。
【００２８】音声品質を改善するために、音声符号器の
レートを８ｋｂｐｓより高いレートに増大させることは
好ましいかもしれない。しかし、レートが増大すると、
与えられた時間にチャネルがサポート可能なユーザの数
（すなわちシステム容量）が減少する。システムの収益
性はユーザ数に基づくため、高いオーディオ品質と安価
なアクセス料金の間にコストと利益のトレードオフが存
在する。
レートを８ｋｂｐｓより高いレートに増大させることは
好ましいかもしれない。しかし、レートが増大すると、
与えられた時間にチャネルがサポート可能なユーザの数
（すなわちシステム容量）が減少する。システムの収益
性はユーザ数に基づくため、高いオーディオ品質と安価
なアクセス料金の間にコストと利益のトレードオフが存
在する。
【００２９】コストを最小にしながら利益を最大にする
という努力において、発明者は、オーディオ品質の劣化
のうちのほとんどはアップリンク１２２で導入され、比
較的少量の劣化がダウンリンク１２４で導入されるとい
うことを発見した。従って、本発明は、ダウンリンク１
２４とは異なるようにアップリンク１２２を扱う非対称
音声符号器を実現する。
という努力において、発明者は、オーディオ品質の劣化
のうちのほとんどはアップリンク１２２で導入され、比
較的少量の劣化がダウンリンク１２４で導入されるとい
うことを発見した。従って、本発明は、ダウンリンク１
２４とは異なるようにアップリンク１２２を扱う非対称
音声符号器を実現する。
【００３０】アップリンク１２２がダウンリンク１２４
に比べてオーディオ品質がより大きく劣化することには
いくつかの状況が寄与する。大多数のセルラ通信の使用
法では、セルラ電話機ユーザは通常の電話機のユーザと
通信する。このような環境では、通常の電話機のユーザ
は一般に、オーディオ品質を劣化する背景ノイズの少な
い静粛な広い環境にある。これが、送受信器１０８への
ダウンリンクに対して基地局１０４に提供される信号で
ある。すなわち、本質的に、ダウンリンクのほうが一般
的に静粛である。
に比べてオーディオ品質がより大きく劣化することには
いくつかの状況が寄与する。大多数のセルラ通信の使用
法では、セルラ電話機ユーザは通常の電話機のユーザと
通信する。このような環境では、通常の電話機のユーザ
は一般に、オーディオ品質を劣化する背景ノイズの少な
い静粛な広い環境にある。これが、送受信器１０８への
ダウンリンクに対して基地局１０４に提供される信号で
ある。すなわち、本質的に、ダウンリンクのほうが一般
的に静粛である。
【００３１】他方、セルラユーザは一般に、自動車のよ
うなノイズのある環境にあり、より多くのノイズがオー
ディオ信号に導入される。さらに、このノイズのある環
境のため、セルラユーザはダウンリンクのオーディオ品
質に対してあまり敏感ではない。さらに考察すると、基
地局１０４は、オーディオ品質の劣化が少ない良好な音
声符号器を実現するためにより大きな処理パワー（例え
ば、高性能ＤＳＰチップ、広いダイナミックレンジ）を
提供することができる。他方、送受信器１０８のコスト
および電池寿命に課される制約により、音声符号器は、
オーディオ品質を犠牲にして、最小の処理パワーおよび
ダイナミックレンジで実装されることが多い。
うなノイズのある環境にあり、より多くのノイズがオー
ディオ信号に導入される。さらに、このノイズのある環
境のため、セルラユーザはダウンリンクのオーディオ品
質に対してあまり敏感ではない。さらに考察すると、基
地局１０４は、オーディオ品質の劣化が少ない良好な音
声符号器を実現するためにより大きな処理パワー（例え
ば、高性能ＤＳＰチップ、広いダイナミックレンジ）を
提供することができる。他方、送受信器１０８のコスト
および電池寿命に課される制約により、音声符号器は、
オーディオ品質を犠牲にして、最小の処理パワーおよび
ダイナミックレンジで実装されることが多い。
【００３２】上記のように、アップリンクとダウンリン
クの不平衡な周囲環境および不平衡な処理パワーを補償
するため、ダウンリンク１２４に提供されるよりもアッ
プリンク１２２のほうにより高いレートの音声符号器を
提供する非対称音声符号器を実現する。これは明らかに
対称的な高レート音声符号器よりも効果がある。対称高
レート音声符号器では、ダウンリンクもまたアップリン
クに提供される高レートの音声符号器を使用する。これ
は、ノイズの多い周囲環境にある移動ユーザには、特に
高性能ディジタル信号処理技術が基地局１０４で使用さ
れる場合には、ほとんど利益がない。
クの不平衡な周囲環境および不平衡な処理パワーを補償
するため、ダウンリンク１２４に提供されるよりもアッ
プリンク１２２のほうにより高いレートの音声符号器を
提供する非対称音声符号器を実現する。これは明らかに
対称的な高レート音声符号器よりも効果がある。対称高
レート音声符号器では、ダウンリンクもまたアップリン
クに提供される高レートの音声符号器を使用する。これ
は、ノイズの多い周囲環境にある移動ユーザには、特に
高性能ディジタル信号処理技術が基地局１０４で使用さ
れる場合には、ほとんど利益がない。
【００３３】非対称音声符号器をＣＤＭＡシステムで実
装する場合、ダウンリンク１２４からの追加の干渉バジ
ェットを、同じセル内のすべてのユーザに対するブロー
ドキャストデータチャネルを実装するために使用するこ
とができる。このブロードキャストデータチャネルは、
電子メール、交通情報、株式市場情報などを送信するた
めに使用することができる。このブロードキャストデー
タチャネルはまた、ＣＤＭＡディジタルセルラシステム
におけるパケットデータのためのダウンリンク１２４と
して利用することも可能である。
装する場合、ダウンリンク１２４からの追加の干渉バジ
ェットを、同じセル内のすべてのユーザに対するブロー
ドキャストデータチャネルを実装するために使用するこ
とができる。このブロードキャストデータチャネルは、
電子メール、交通情報、株式市場情報などを送信するた
めに使用することができる。このブロードキャストデー
タチャネルはまた、ＣＤＭＡディジタルセルラシステム
におけるパケットデータのためのダウンリンク１２４と
して利用することも可能である。
【００３４】ディジタルセルラ通信システム１００のオ
ーディオ品質を改善するため、本発明は、アップリンク
１２２に高レート音声符号器を実装する。一実施例で
は、１３ｋｂｐｓ音声符号器を実装する。しかし、１３
ｋｂｐｓへの増大の結果、標準的な８ｋｂｐｓ符号器で
消費されるよりも約５０％大きい帯域が消費される。従
って、チャネルの容量は減少する。
ーディオ品質を改善するため、本発明は、アップリンク
１２２に高レート音声符号器を実装する。一実施例で
は、１３ｋｂｐｓ音声符号器を実装する。しかし、１３
ｋｂｐｓへの増大の結果、標準的な８ｋｂｐｓ符号器で
消費されるよりも約５０％大きい帯域が消費される。従
って、チャネルの容量は減少する。
【００３５】減少した容量を補償するため、本発明は、
アップリンク１２２で（３，１）符号の代わりに（２，
１）畳込み符号を使用する。この結果、入力記号ごとに
５０％少ない出力記号（各入力ビットに対して３個では
なく２個の出力記号）が生成されることになる。従っ
て、（２，１）符号の使用により、１３ｋｂｐｓ符号に
よって導入された増大した帯域が相殺される。残念なが
ら、（２，１）符号に切り替えることによりＢＥＲが増
大する。
アップリンク１２２で（３，１）符号の代わりに（２，
１）畳込み符号を使用する。この結果、入力記号ごとに
５０％少ない出力記号（各入力ビットに対して３個では
なく２個の出力記号）が生成されることになる。従っ
て、（２，１）符号の使用により、１３ｋｂｐｓ符号に
よって導入された増大した帯域が相殺される。残念なが
ら、（２，１）符号に切り替えることによりＢＥＲが増
大する。
【００３６】この符号化利得の損失は、送受信器１０８
から基地局１０４へ送信されるＲＦパワーを増大させる
ことによって補償される。このようにして、非対称音声
符号器送受信器１０８からのアップリンク信号は、他の
（対称）ユーザからの信号よりも高いパワーレベルで基
地局１０４に到達する。
から基地局１０４へ送信されるＲＦパワーを増大させる
ことによって補償される。このようにして、非対称音声
符号器送受信器１０８からのアップリンク信号は、他の
（対称）ユーザからの信号よりも高いパワーレベルで基
地局１０４に到達する。
【００３７】従来のディジタルセルラ通信システム１０
０が高レート音声符号化を実装していない１つの理由
は、さらに多くの帯域を消費することである。上記のよ
うに、本発明は、音声符号器の高いレートを補償するレ
ートで畳込み符号化を提供することによりこの問題を克
服しており、符号化における減少は送信器パワーにおけ
る増大により補償される。また、本発明は、高レート音
声符号器の適用をアップリンク１２２に制限している。
これは、本発明の発明者が最も必要であることを発見し
た点である。この非対称符号化方式の結果、サービスの
品質は、ダウンリンク容量に影響を及ぼさずに改善され
る。
０が高レート音声符号化を実装していない１つの理由
は、さらに多くの帯域を消費することである。上記のよ
うに、本発明は、音声符号器の高いレートを補償するレ
ートで畳込み符号化を提供することによりこの問題を克
服しており、符号化における減少は送信器パワーにおけ
る増大により補償される。また、本発明は、高レート音
声符号器の適用をアップリンク１２２に制限している。
これは、本発明の発明者が最も必要であることを発見し
た点である。この非対称符号化方式の結果、サービスの
品質は、ダウンリンク容量に影響を及ぼさずに改善され
る。
【００３８】図２は、本発明の一実施例による送受信器
１０８のブロック図である。図２は、送受信器１０８の
代表的なアーキテクチャを例示している。以下の説明を
読めば、当業者には、他の構成あるいはアーキテクチャ
を使用して送受信器１０８をどのようにして実装するか
は明らかとなる。一実施例では、送受信器１０８はＣＤ
ＭＡ送受信器である。
１０８のブロック図である。図２は、送受信器１０８の
代表的なアーキテクチャを例示している。以下の説明を
読めば、当業者には、他の構成あるいはアーキテクチャ
を使用して送受信器１０８をどのようにして実装するか
は明らかとなる。一実施例では、送受信器１０８はＣＤ
ＭＡ送受信器である。
【００３９】送受信器１０８は、データ入力モジュール
２０４、畳込み符号器２０８、音声符号器２１２、およ
び送信器２１６を含む。データ入力モジュール２０４
は、ユーザから入力データを受信する。例えば、データ
入力モジュール２０４は、電話機で話している人から音
声データを受信すること、または、ファクシミリ機から
ファックスデータを受信することが可能であり、また、
データ入力モジュールはその他のいくつもの同様の情報
源からデータを受信することが可能である。受信したデ
ータがアナログ（例えば音声）である場合、データ入力
モジュール２０４はアナログ−ディジタル変換を実行し
て入力データをディジタル化する。また、データ入力モ
ジュール２０４はディジタルセルラ通信システム１００
を使用してデータを送信するために必要なその他のデー
タフォーマット化も実行することが可能である。ディジ
タルデータはオーディオ品質を改善するために音声符号
器２１２へ転送される。上記のように、好ましい実施例
では、音声符号器２１２は１３ｋｂｐｓ音声符号器であ
る。
２０４、畳込み符号器２０８、音声符号器２１２、およ
び送信器２１６を含む。データ入力モジュール２０４
は、ユーザから入力データを受信する。例えば、データ
入力モジュール２０４は、電話機で話している人から音
声データを受信すること、または、ファクシミリ機から
ファックスデータを受信することが可能であり、また、
データ入力モジュールはその他のいくつもの同様の情報
源からデータを受信することが可能である。受信したデ
ータがアナログ（例えば音声）である場合、データ入力
モジュール２０４はアナログ−ディジタル変換を実行し
て入力データをディジタル化する。また、データ入力モ
ジュール２０４はディジタルセルラ通信システム１００
を使用してデータを送信するために必要なその他のデー
タフォーマット化も実行することが可能である。ディジ
タルデータはオーディオ品質を改善するために音声符号
器２１２へ転送される。上記のように、好ましい実施例
では、音声符号器２１２は１３ｋｂｐｓ音声符号器であ
る。
【００４０】音声符号器２１２から、データは畳込み符
号器２０８へ転送される。ここで、レート１／Ｋ畳込み
符号がデータに適用される。上記のように、好ましい実
施例では、この畳込み符号はレート１／２畳込み符号で
あり、これは標準的なレート１／３畳込み符号よりも増
大した符号レートを有する。
号器２０８へ転送される。ここで、レート１／Ｋ畳込み
符号がデータに適用される。上記のように、好ましい実
施例では、この畳込み符号はレート１／２畳込み符号で
あり、これは標準的なレート１／３畳込み符号よりも増
大した符号レートを有する。
【００４１】データは、畳込み符号化されると、アップ
リンク１２２を通じて送信するために送信器２１６へ転
送される。送信器２１６は、このような送信に必要なＲ
Ｆ変調を行う。
リンク１２２を通じて送信するために送信器２１６へ転
送される。送信器２１６は、このような送信に必要なＲ
Ｆ変調を行う。
【００４２】また、送受信器１０８は、ダウンリンク１
２４を通じて受信した音声符号化されたユーザ通信を復
号するための音声復号器２２４を有する。従来の送受信
器１０８は８ｋｂｐｓの標準的なＣＥＬＰ復号器を利用
する。本発明によればダウンリンク１２４の音声符号化
のレートは不変である。その理由は、システムのアップ
リンク１２２部分を改善することによって最大の利得が
得られるためである。
２４を通じて受信した音声符号化されたユーザ通信を復
号するための音声復号器２２４を有する。従来の送受信
器１０８は８ｋｂｐｓの標準的なＣＥＬＰ復号器を利用
する。本発明によればダウンリンク１２４の音声符号化
のレートは不変である。その理由は、システムのアップ
リンク１２２部分を改善することによって最大の利得が
得られるためである。
【００４３】アップリンク１２２は図２では２つの構成
要素、すなわち、アップリンクデータパス２３２、およ
び、アップリンク制御パス２３４、を有するように図示
されている。受容者へ転送するために入力データが基地
局１０４へ伝送されるのはアップリンクデータパス２３
２を通じてである。制御パス２３４は、基地局１０４と
送受信器１０８が制御情報を交換するために使用する。
基地局１０４が送受信器１０８の送信器パワーを制御す
るのは制御パス２３４によってである。このように、基
地局１０４から受信される信号は、送信器２１６のパワ
ーを増減させるために使用される。上記のように、送信
器パワーの増大により、アップリンク１２２上の干渉が
大きくなり、その結果、チャネルに同時にアクセス可能
なユーザの数が制限される。逆に、送信器パワーの減少
により干渉も減少し、その結果、さらに多くのユーザが
チャネルにアクセス可能となる。
要素、すなわち、アップリンクデータパス２３２、およ
び、アップリンク制御パス２３４、を有するように図示
されている。受容者へ転送するために入力データが基地
局１０４へ伝送されるのはアップリンクデータパス２３
２を通じてである。制御パス２３４は、基地局１０４と
送受信器１０８が制御情報を交換するために使用する。
基地局１０４が送受信器１０８の送信器パワーを制御す
るのは制御パス２３４によってである。このように、基
地局１０４から受信される信号は、送信器２１６のパワ
ーを増減させるために使用される。上記のように、送信
器パワーの増大により、アップリンク１２２上の干渉が
大きくなり、その結果、チャネルに同時にアクセス可能
なユーザの数が制限される。逆に、送信器パワーの減少
により干渉も減少し、その結果、さらに多くのユーザが
チャネルにアクセス可能となる。
【００４４】このようにして、本発明の好ましい実施例
によれば、基地局１０４は送受信器１０８の送信器パワ
ーを監視および調節してチャネル帯域を最適化する。こ
うして、高レート音声符号器（および高レート畳込み符
号器）の結果として送信器パワーを増大させる影響は、
最適なシステムパフォーマンスを得るために最小化する
ことができる。さらに、各ユーザのパワーを制御するこ
とができるため、チャネルの容量の減少を制御すること
ができる。これにより、ディジタルセルラ通信システム
１００には、システム帯域に対する柔軟性および制御が
与えられる。
によれば、基地局１０４は送受信器１０８の送信器パワ
ーを監視および調節してチャネル帯域を最適化する。こ
うして、高レート音声符号器（および高レート畳込み符
号器）の結果として送信器パワーを増大させる影響は、
最適なシステムパフォーマンスを得るために最小化する
ことができる。さらに、各ユーザのパワーを制御するこ
とができるため、チャネルの容量の減少を制御すること
ができる。これにより、ディジタルセルラ通信システム
１００には、システム帯域に対する柔軟性および制御が
与えられる。
【００４５】図３は、一実施例による本発明の動作を例
示する流れ図である。ステップ３０４で、送受信器１０
８は入力データを受信する。入力データがアナログであ
る場合、ディジタルデータを形成するためにディジタル
化される。その後、このディジタルデータは音声符号器
２１２に転送される。
示する流れ図である。ステップ３０４で、送受信器１０
８は入力データを受信する。入力データがアナログであ
る場合、ディジタルデータを形成するためにディジタル
化される。その後、このディジタルデータは音声符号器
２１２に転送される。
【００４６】ステップ３０８で、音声符号器２１２はデ
ータに対する音声符号化を実行する。ディジタルセルラ
通信システム１００のオーディオ品質を改善するため、
音声符号器２１２はこの符号化を、他の場合に提供され
るよりも高いレートで実行する。この例では、音声符号
器２１２は、本発明に従って、アップリンク１２２に対
しては１３ｋｂｐｓ音声符号器である。この高レートの
結果、８ｋｂｐｓのＣＥＬＰ音声符号器よりもオーディ
オ品質は高くなるが、より大きい帯域を消費する。次
に、音声符号化されたデータは畳込み符号器２０８へ転
送される。
ータに対する音声符号化を実行する。ディジタルセルラ
通信システム１００のオーディオ品質を改善するため、
音声符号器２１２はこの符号化を、他の場合に提供され
るよりも高いレートで実行する。この例では、音声符号
器２１２は、本発明に従って、アップリンク１２２に対
しては１３ｋｂｐｓ音声符号器である。この高レートの
結果、８ｋｂｐｓのＣＥＬＰ音声符号器よりもオーディ
オ品質は高くなるが、より大きい帯域を消費する。次
に、音声符号化されたデータは畳込み符号器２０８へ転
送される。
【００４７】ステップ３１２で、畳込み符号器２０８
は、リンクを通じての誤りを最小化するために、データ
に誤り訂正符号を適用する。本発明によれば、ビットあ
たり生成される記号数を少なくするように、より高いレ
ートの畳込み符号を使用する。この結果、送信器１０８
がアップリンク１２２を通じてデータを送信するために
必要とする帯域は少なくなる。８ｋｂｐｓ音声レートを
１３ｋｂｐｓに増大させた上記の例では、レート１／３
畳込み符号はレート１／２符号で置換される。高レート
音声符号器による帯域消費の増大は、入力ビットあたり
より生成する記号数の少ない高レート畳込み符号を使用
することによって相殺される。
は、リンクを通じての誤りを最小化するために、データ
に誤り訂正符号を適用する。本発明によれば、ビットあ
たり生成される記号数を少なくするように、より高いレ
ートの畳込み符号を使用する。この結果、送信器１０８
がアップリンク１２２を通じてデータを送信するために
必要とする帯域は少なくなる。８ｋｂｐｓ音声レートを
１３ｋｂｐｓに増大させた上記の例では、レート１／３
畳込み符号はレート１／２符号で置換される。高レート
音声符号器による帯域消費の増大は、入力ビットあたり
より生成する記号数の少ない高レート畳込み符号を使用
することによって相殺される。
【００４８】ステップ３１６で、データはアップリンク
１２２を通じて基地局１０４へ送信される。この送信
は、高レート畳込み符号化によって導入される符号化利
得の損失を補償するために増大したＲＦパワーで行われ
る。
１２２を通じて基地局１０４へ送信される。この送信
は、高レート畳込み符号化によって導入される符号化利
得の損失を補償するために増大したＲＦパワーで行われ
る。
【００４９】上記のように、従来のシステムに対する非
対称音声符号化の重要な相違点は、非対称音声符号化さ
れた送信は、他のユーザからの信号よりも高いパワーレ
ベルで基地局１０４に到達することである。従来の対称
システムでは、各送受信器１０８は自己の送信パワーを
評価する。この評価されたパワーに対する補正が、実際
の送信パワーを調節するために基地局１０４によって供
給される。このようにして、従来のシステムでは、すべ
ての送受信器１０８は同じプロセスを使用し、各送受信
器からの信号はほぼ同じパワーレベルで基地局１０４に
到達する。
対称音声符号化の重要な相違点は、非対称音声符号化さ
れた送信は、他のユーザからの信号よりも高いパワーレ
ベルで基地局１０４に到達することである。従来の対称
システムでは、各送受信器１０８は自己の送信パワーを
評価する。この評価されたパワーに対する補正が、実際
の送信パワーを調節するために基地局１０４によって供
給される。このようにして、従来のシステムでは、すべ
ての送受信器１０８は同じプロセスを使用し、各送受信
器からの信号はほぼ同じパワーレベルで基地局１０４に
到達する。
【００５０】残留誤差を縮小するため、各送受信器１０
８は、ダウンリンク１２４に挿入される低レートのデー
タを通じて基地局１０４によって供給される情報で送信
パワーを補正する。基地局１０４は、各移動局のアップ
リンクチャネル品質を監視し、その測定値をしきい値と
比較し、その結果に応じてパワーの増減を要求すること
によって、この補正情報を導出する。このようにして、
基地局１０４は、受容可能なパフォーマンスを提供する
のに必要な最小パワーで、各アップリンク１２２を、従
ってすべてのアップリンク１２２を維持する。
８は、ダウンリンク１２４に挿入される低レートのデー
タを通じて基地局１０４によって供給される情報で送信
パワーを補正する。基地局１０４は、各移動局のアップ
リンクチャネル品質を監視し、その測定値をしきい値と
比較し、その結果に応じてパワーの増減を要求すること
によって、この補正情報を導出する。このようにして、
基地局１０４は、受容可能なパフォーマンスを提供する
のに必要な最小パワーで、各アップリンク１２２を、従
ってすべてのアップリンク１２２を維持する。
【００５１】本発明によれば、非対称送信のパワーレベ
ルは、対称送信よりも高いレートで基地局１０４に到達
する。すべての対称送信のパワーレベルは、従来のシス
テムについて説明したのと同様にして制御可能であり、
システム容量は、非対称送信が存在しないときに最大と
なる。非対称送信が存在するときも、ユーザのパワーは
同様にして制御可能であるが、基準線は増大する。非対
称ユーザのパワーの増大は、受容可能なパフォーマンス
を得るのに必要なレベルに制御される。
ルは、対称送信よりも高いレートで基地局１０４に到達
する。すべての対称送信のパワーレベルは、従来のシス
テムについて説明したのと同様にして制御可能であり、
システム容量は、非対称送信が存在しないときに最大と
なる。非対称送信が存在するときも、ユーザのパワーは
同様にして制御可能であるが、基準線は増大する。非対
称ユーザのパワーの増大は、受容可能なパフォーマンス
を得るのに必要なレベルに制御される。
【００５２】本発明の一実施例では、ユーザには、サー
ビス契約が行われるときに、高レベルのサービスに対す
るサインアップの選択肢が与えられる。この実施例で
は、ユーザには、ユーザの送受信器１０８を使用すると
きにはいつも高レベルのサービスが提供される。すなわ
ち、このユーザの送受信器１０８（非対称音声符号化を
有する）は、常にその信号が他の（対称）ユーザよりも
高いパワーレベルで基地局１０４に到達するように基地
局１０４へ送信する。
ビス契約が行われるときに、高レベルのサービスに対す
るサインアップの選択肢が与えられる。この実施例で
は、ユーザには、ユーザの送受信器１０８を使用すると
きにはいつも高レベルのサービスが提供される。すなわ
ち、このユーザの送受信器１０８（非対称音声符号化を
有する）は、常にその信号が他の（対称）ユーザよりも
高いパワーレベルで基地局１０４に到達するように基地
局１０４へ送信する。
【００５３】第２の実施例では、ユーザは、サービスを
要求するときに高品質サービスを選択することができ
る。換言すれば、高レベルのサービスは通話ごとに選択
可能である。従って、ユーザが重要な通話をするときに
は、そのユーザは高レベルのサービスを要求することが
できる。通話ごとに高レベルのサービスを実行する技術
はさまざまな方法で実装可能である。例えば、システム
は、ユーザが高レベルのサービスを要求するときに単に
キー列を入力するように設定することができる。他の例
では、システムは、ユーザが送受信器１０８に配置され
たスイッチによって高レベルのサービスを選択するよう
に実装可能である。いずれの場合にも、送受信器１０８
には、非対称音声符号化が実行可能なように選択可能な
アップリンク音声符号化が提供される。
要求するときに高品質サービスを選択することができ
る。換言すれば、高レベルのサービスは通話ごとに選択
可能である。従って、ユーザが重要な通話をするときに
は、そのユーザは高レベルのサービスを要求することが
できる。通話ごとに高レベルのサービスを実行する技術
はさまざまな方法で実装可能である。例えば、システム
は、ユーザが高レベルのサービスを要求するときに単に
キー列を入力するように設定することができる。他の例
では、システムは、ユーザが送受信器１０８に配置され
たスイッチによって高レベルのサービスを選択するよう
に実装可能である。いずれの場合にも、送受信器１０８
には、非対称音声符号化が実行可能なように選択可能な
アップリンク音声符号化が提供される。
【００５４】通話ごとに高レベルのサービスを提供する
ことの利点は、ユーザが発呼するごとに常に追加のシス
テム容量が消費されないことである。その代わりに、ユ
ーザが高レベルのサービスを選択したときにのみ追加の
帯域が消費される。上記の第２の実施例では、高レベル
のサービスが選択されると、送受信器１０８は、適当な
音声符号化および畳込み符号化を実行し、基地局１０４
は適当なレベルに送信パワーを設定する。これにより、
ディジタルセルラ通信システムを制御する際の柔軟性が
追加される。
ことの利点は、ユーザが発呼するごとに常に追加のシス
テム容量が消費されないことである。その代わりに、ユ
ーザが高レベルのサービスを選択したときにのみ追加の
帯域が消費される。上記の第２の実施例では、高レベル
のサービスが選択されると、送受信器１０８は、適当な
音声符号化および畳込み符号化を実行し、基地局１０４
は適当なレベルに送信パワーを設定する。これにより、
ディジタルセルラ通信システムを制御する際の柔軟性が
追加される。
【００５５】
【発明の効果】本発明の１つの効果は、要求に応じて、
改善されたレベルの品質をユーザに提供することができ
ることである。すなわち、ユーザがより高い品質の通信
リンクを要求した場合、そのユーザには、高い音声符号
化レートおよび高い畳込み符号レートを使用した非対称
音声符号器送受信器を提供することができる。
改善されたレベルの品質をユーザに提供することができ
ることである。すなわち、ユーザがより高い品質の通信
リンクを要求した場合、そのユーザには、高い音声符号
化レートおよび高い畳込み符号レートを使用した非対称
音声符号器送受信器を提供することができる。
【００５６】この特徴の利点は、高品質のサービスは、
そのようなサービスに対してユーザが対価を支払うかど
うかにしか制限されないことである。すなわち、ＣＤＭ
Ａシステムの容量に対する影響は、高レートアップリン
ク符号器の利用可能性がこの影響に対価を支払おうとす
る者に制限されるために制御される。適当な価格構成を
すれば、システム容量への影響によって、他のユーザの
コストを増大させることはない。
そのようなサービスに対してユーザが対価を支払うかど
うかにしか制限されないことである。すなわち、ＣＤＭ
Ａシステムの容量に対する影響は、高レートアップリン
ク符号器の利用可能性がこの影響に対価を支払おうとす
る者に制限されるために制御される。適当な価格構成を
すれば、システム容量への影響によって、他のユーザの
コストを増大させることはない。
【００５７】本発明のもう１つの効果は、非対称音声符
号化を使用するユーザがいない期間に、ＣＤＭＡシステ
ムのシステム容量が維持されることである。システム容
量は、非対称音声符号化を使用するユーザがＣＤＭＡシ
ステムに存在するときにのみ影響を受ける。従って、シ
ステム容量は、非対称音声符号器のユーザがリンクにア
クセスすることに応じて動的に変化する。こうして、Ｃ
ＤＭＡシステムにおいて、非対称音声符号器は、対称音
声符号器よりもシステム容量を効率的に使用することが
できるという点で効果的である。
号化を使用するユーザがいない期間に、ＣＤＭＡシステ
ムのシステム容量が維持されることである。システム容
量は、非対称音声符号化を使用するユーザがＣＤＭＡシ
ステムに存在するときにのみ影響を受ける。従って、シ
ステム容量は、非対称音声符号器のユーザがリンクにア
クセスすることに応じて動的に変化する。こうして、Ｃ
ＤＭＡシステムにおいて、非対称音声符号器は、対称音
声符号器よりもシステム容量を効率的に使用することが
できるという点で効果的である。
【００５８】もう１つの効果は、各送受信器のパワーを
サービスプロバイダが制御することが可能であるため、
プロバイダは、通信システムに対する制御を維持するこ
とができることである。このようにして、プロバイダ
は、パワー増大ユーザの影響を最小にする処置をとるこ
とができる。また、プロバイダは、結果としてのチャネ
ル容量の減少を制御するために、パワーに対する必要な
制御も有する。
サービスプロバイダが制御することが可能であるため、
プロバイダは、通信システムに対する制御を維持するこ
とができることである。このようにして、プロバイダ
は、パワー増大ユーザの影響を最小にする処置をとるこ
とができる。また、プロバイダは、結果としてのチャネ
ル容量の減少を制御するために、パワーに対する必要な
制御も有する。
【００５９】本発明のもう１つの効果は、本発明によれ
ば、ディジタルセルラ通信システムに対する最小の影響
で、オーディオ品質の改善を実現することができること
である。本発明は、基地局および移動端末に対する最小
限の変更によってＴＤＭＡおよびＣＤＭＡシステムで実
現可能である。従って、サービスのレベルを改善しなが
ら、時宜を得た比較的低コストの実装が実現可能であ
る。
ば、ディジタルセルラ通信システムに対する最小の影響
で、オーディオ品質の改善を実現することができること
である。本発明は、基地局および移動端末に対する最小
限の変更によってＴＤＭＡおよびＣＤＭＡシステムで実
現可能である。従って、サービスのレベルを改善しなが
ら、時宜を得た比較的低コストの実装が実現可能であ
る。
【００６０】対称高レート音声符号化に比べて、非対称
音声符号器のＴＤＭＡシステムの利点は、アップリンク
とダウンリンクの間の不平衡ＲＦインタフェースを考慮
していることである。さらい、非対称音声符号器では、
アップリンクのオーディオ品質は、システム容量に影響
を及ぼすことなく改善することができる。
音声符号器のＴＤＭＡシステムの利点は、アップリンク
とダウンリンクの間の不平衡ＲＦインタフェースを考慮
していることである。さらい、非対称音声符号器では、
アップリンクのオーディオ品質は、システム容量に影響
を及ぼすことなく改善することができる。
【図１】ディジタルセルラ通信システムのブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例によるセルラ送受信器の代表
的なアーキテクチャのブロック図である。
的なアーキテクチャのブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に従って、図２の送受信器の
動作を例示する流れ図である。
動作を例示する流れ図である。
１００ ディジタルセルラ通信システム １０４ 基地局 １０８ 送受信器 １２２ アップリンク １２４ ダウンリンク ２０４ データ入力モジュール ２０８ 畳込み符号器 ２１２ 音声符号器 ２１６ 送信器 ２２０ 受信器 ２２２ 復号器 ２２４ 音声復号器 ２２６ データ出力モジュール ２３２ アップリンクデータパス ２３４ アップリンク制御パス
Claims (11)
- 【請求項１】 第１レートの音声符号で符号化されたダ
ウンリンクユーザ通信を復号する音声復号器手段と、 前記第１レートより高い第２レートの音声符号でアップ
リンクユーザ通信を符号化する音声符号化手段とからな
る、セルラ通信のオーディオ品質を高めたセルラ送受信
器において、 前記音声符号器のレートの増大により、ダウンリンクの
帯域消費に影響を及ぼさずに通信のオーディオ品質を高
めたことを特徴とするセルラ送受信器。 - 【請求項２】 前記第１レートと前記第２レートの差を
補償するように選択されたレートでユーザ通信を畳込み
符号化する手段と、 変更された畳込み符号化レートによって生じる符号化利
得の損失を補償するように増大したパワーレベルで、音
声符号化され畳込み符号化されたユーザ通信を送信する
手段とをさらに有することを特徴とする請求項１のセル
ラ送受信器。 - 【請求項３】 ユーザからユーザ通信を受信する手段
と、 音声符号化前に前記ユーザ通信をディジタル化する手段
とをさらに有することを特徴とする請求項２のセルラ送
受信器。 - 【請求項４】 チャネル容量を最適化するために前記パ
ワーレベルを制御する制御信号を受信する手段をさらに
有することを特徴とする請求項２のセルラ送受信器。 - 【請求項５】 ダウンリンクユーザ通信を受信する受信
器手段と、 畳込み符号で符号化されたダウンリンクユーザ通信を復
号する復号器手段とをさらに有することを特徴とする請
求項１のセルラ送受信器。 - 【請求項６】 ダウンリンクユーザ通信を送受信器のユ
ーザに提供するデータ出力手段をさらに有することを特
徴とする請求項１のセルラ送受信器。 - 【請求項７】 前記第２レートが１３ｋｂｐｓであるこ
とを特徴とする請求項１のセルラ送受信器。 - 【請求項８】 前記第１レートが８ｋｂｐｓであること
を特徴とする請求項７のセルラ送受信器。 - 【請求項９】 前記第１レートが８ｋｂｐｓであり、前
記第２レートが１３ｋｂｐｓであり、前記畳込み符号の
レートが１／２であり、前記パワーレベルが０．５ｄＢ
だけ増大させられることを特徴とする請求項２のセルラ
送受信器。 - 【請求項１０】 第１ユーザがセルラ通信システムを通
じて第２ユーザと通信することを可能にするセルラ送受
信器と、 前記セルラ送受信器と他の送受信器の間のユーザ通信を
中継する基地局と、 前記セルラ送受信器と前記基地局の間のユーザ通信を音
声符号化する非対称音声符号器とからなる、ディジタル
セルラ通信の品質を高めるシステムにおいて、 前記非対称音声符号器は、 第１レートの音声符号で符号化されたダウンリンクユー
ザ通信を復号する音声復号器手段と、 前記第１レートより高い第２レートの音声符号でアップ
リンクユーザ通信を符号化する音声符号化手段とからな
り、 前記音声符号器のレートの増大により、ダウンリンクの
帯域消費に影響を及ぼさずに通信のオーディオ品質を高
めたことを特徴とする、ディジタルセルラ通信の品質を
高めるシステム。 - 【請求項１１】 セルラ送受信器によって通信する第１
ユーザと、第２ユーザの間のユーザ通信を中継する基地
局と、 前記セルラ送受信器と前記基地局の間のユーザ通信を伝
送する非対称通信チャネルとからなる、ユーザ通信の品
質を高めるディジタルセルラ通信システムにおいて、 前記非対称通信チャネルは、 第１音声符号レート前記セルラ送受信器から前記基地局
へユーザ通信を送信するアップリンクデータパスと、 前記第１音声符号レートより高い第２音声符号レートで
前記基地局から前記セルラ送受信器へユーザ通信を送信
するダウンリンクデータパスとからなることを特徴とす
る、ディジタルセルラ通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US345148 | 1994-11-28 | ||
| US08/345,148 US5706282A (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Asymmetric speech coding for a digital cellular communications system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237183A true JPH08237183A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3014312B2 JP3014312B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=23353746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7329479A Expired - Lifetime JP3014312B2 (ja) | 1994-11-28 | 1995-11-27 | セルラ送受信器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5706282A (ja) |
| EP (1) | EP0715431A3 (ja) |
| JP (1) | JP3014312B2 (ja) |
| KR (1) | KR960020120A (ja) |
| CA (1) | CA2159032C (ja) |
| FI (1) | FI955732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507924A (ja) * | 2000-08-22 | 2004-03-11 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 無線通信システムにおいて、非対称リンクを生成するために非対称音声コーダを使用するための方法および装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100205251B1 (ko) * | 1996-12-09 | 1999-07-01 | 정선종 | 코드분할 다중접속 기지국에서의 음성 부호화 장치 및 방법 |
| US6034971A (en) * | 1998-06-30 | 2000-03-07 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for controlling communication system capacity |
| KR100587259B1 (ko) * | 1998-11-05 | 2006-07-25 | 엘지전자 주식회사 | 이동통신시스템에서의 어시메트릭무선베어러제어방법 |
| DE19852091C1 (de) * | 1998-11-12 | 2000-05-25 | Deutsche Telekom Mobil | Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung der Audioqualität in einem Mobilfunknetz |
| US6501736B1 (en) * | 1999-03-19 | 2002-12-31 | Lucent Technologies Inc. | System for increasing the call capacity of a wireless communication system |
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| US7076260B1 (en) * | 2000-03-21 | 2006-07-11 | Agere Systems Inc. | Unbalanced coding for cordless telephony |
| JP2006515736A (ja) * | 2003-01-10 | 2006-06-01 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | 無線通信網用の一般化レート制御 |
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| US8254358B2 (en) | 2003-03-06 | 2012-08-28 | Ericsson Ab | Communicating a broadcast message to change data rates of mobile stations |
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| US20070116300A1 (en) * | 2004-12-22 | 2007-05-24 | Broadcom Corporation | Channel decoding for wireless telephones with multiple microphones and multiple description transmission |
| US8509703B2 (en) * | 2004-12-22 | 2013-08-13 | Broadcom Corporation | Wireless telephone with multiple microphones and multiple description transmission |
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| US8224289B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-07-17 | Alexander Poltorak | Multi-tier service and secure wireless communications networks |
| US8868123B2 (en) * | 2012-07-16 | 2014-10-21 | Motorola Mobility Llc | Method and system for managing transmit power on a wireless communication network |
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| DE3933262A1 (de) * | 1989-10-05 | 1991-04-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zur bidirektionalen uebertragung von daten |
| NZ239283A (en) * | 1990-08-23 | 1994-09-27 | Ericsson Telefon Ab L M | Mobile cellular radio: handoff between half rate and full rate channels according to estimated received signal quality |
| US5253269A (en) * | 1991-09-05 | 1993-10-12 | Motorola, Inc. | Delta-coded lag information for use in a speech coder |
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-
1994
- 1994-11-28 US US08/345,148 patent/US5706282A/en not_active Expired - Fee Related
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1995
- 1995-09-25 CA CA002159032A patent/CA2159032C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-14 EP EP95308149A patent/EP0715431A3/en not_active Withdrawn
- 1995-11-25 KR KR1019950043732A patent/KR960020120A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-11-27 JP JP7329479A patent/JP3014312B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-28 FI FI955732A patent/FI955732A/fi unknown
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Also Published As
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|---|---|
| EP0715431A3 (en) | 1997-02-26 |
| KR960020120A (ko) | 1996-06-17 |
| FI955732A0 (fi) | 1995-11-28 |
| CA2159032A1 (en) | 1996-05-29 |
| FI955732A (fi) | 1996-05-29 |
| US5706282A (en) | 1998-01-06 |
| JP3014312B2 (ja) | 2000-02-28 |
| CA2159032C (en) | 1999-05-04 |
| EP0715431A2 (en) | 1996-06-05 |
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