JPH10500829A - 伝送システム、信号処理装置およびそれらの動作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＴＤＭＡ移動局間接続において、ディジタル信号処理装置が自動的に構成を切り換えて、移動局間通信の接続をしている各ディジタル信号処理装置が、自動的にＴＤＭＡ移動局間接続を識別し、ディジタル信号処理装置内の音声符号化および復号化処理をバイパスできるようにすることによって、システム性能のみならず、端末相互間の音声信号品質を改善できる。２つのディジタル信号処理装置が、チャネル・コーデックにおいて仮想的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称 ＴＤＭＡ移動局間ＶＳＥＬＰコーデック・バイパス・システム発明の分野 本発明は、ディジタル・セルラ・システムにおける信号処理に関し、特に、Ｔ ＤＭＡ（時分割多重アクセス）移動局間接続において、縦続（タンデム）接続か ら単一のベクトル和励振線形予測（ＶＳＥＬＰ）音声符号器／復号器構成へ自動 的に切替える機能を提供する方法に関するものである。発明の背景 ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）はディジタル移動セルラ無線システム中で 用いられ、エコー消去、音声符号器／復号器（コーデック）機能、および、ＴＤ ＭＡチャネル用のチャネル符号器／復号器機能を実現している。ある装置では、 これらのディジタル信号処理装置が、セルラの基本構成の交換機側でエコー消去 を行っている。また、装置製造業者の中には、これらの機能をセルラ・システム のセル・サイト側で提供する者もいる。いずれの場合にも、音声およびチャネル 符号器／復号器（コーデック）の設計ならびに実施化は、電気通信技術工業連合 （ＣＴＩＡ）のディジタル・セルラ暫定標準（ＩＳ−５４）仕様に従って行われ る。 ＴＤＭＡ移動局−固定局間接続では、地上の発信元からディジタル信号処理装 置に達する音声信号には、最初にエコー消去処理が施される。エコーが消去され た信号は、次に、８：１の比率を有するＩＳ−５４ ＶＳＥＬＰ信号形式に圧縮 され、圧縮された信号は、チャネル符号化の後、大気中を移動局に向けて送られ る。移動局に到達したＶＳＥＬＰ信号は、チャネル復号化され、また、この信号 は、音声復号器によって、もとの音声信号への再生用に使用される。音声符号化 と復号化の処理全体により、再生された音声には、知覚できる符号化雑音が発生 する。逆方向（移動局から固定局へ）に伝搬する音声信号に対しても、同様な符 号化および復号化処理が施されるが、ディジタル信号処理装置によるエコー消去 は行わない。 ＴＤＭＡ移動局間接続は、基本的には、２つのディジタル信号処理装置間で、 ２つのＴＤＭＡ移動局−固定局間通話を連続して接続することによって実現され る。このように、いずれの方向に伝搬する音声信号に対しても、縦続接続で動作 する２つの音声符号化／復号化処理が施される。よって、各々の箇所で発生する 符号化雑音は、各加入者が受信する音声信号の品質を低下させることになる。 従って、移動局間で通信を行っている間に発生する符号化雑音の量を減らした いという要求がある。発明の概要 本発明により、２つのディジタル信号処理装置が自動的にＴＤＭＡ移動局間接 続を識別して、このディジタル信号処理装置内での音声符号化および復号化処理 をバイパスできるよう、自動的に構成を切り替える機能を有するディジタル信号 処理装置が提供される。これら２つのディジタル信号処理装置は、チャネル・コ ーデックにおいて仮想的に接続されており、システム性能の改善とともに、エン ド・ツー・エンドの音声信号の質を向上できる。 本発明の態様によれば、ディジタル移動無線装置が相互に通信したり、無線セ ル・サイトを介して公衆電話通信網と通信したり、また、移動交換局と通信する ことを可能にし、音声信号のエコー消去、音声符号化／復号化、およびチャネル 符号化／復号化を行うディジタル・セルラ無線システムにおいて、 ローカル・ディジタル移動電話からの音声信号のエコー消去、音声符号化／復 号化、およびチャネル符号化／復号化を行う第１のディジタル信号処理装置と、 リモート・ディジタル移動電話からの音声信号のエコー消去、音声符号化／復 号化、およびチャネル符号化／復号化を行う第２のディジタル信号処理装置と、 帯域内信号情報をリモート・ディジタル信号処理装置に送信するメッセージ送 信機と、 ローカル・ディジタル信号処理装置で帯域内信号情報を検出するメッセージ受 信機と、 リモート・メッセージ送信機からローカル・メッセージ受信機への個別線信号 情報の送信を監視する制御装置であって、ローカル・メッセージ受信機によって 、リモート・メッセージ送信機からの帯域内信号情報の検出が行われ、ディジタ ル移動局間の接続が確立した場合、第１および第２のディジタル信号処理装置が バイパス・モードへの切り換えを行い、音声符号化／復号化、およびエコー消去 機能をバイパスすることによって、ディジタル移動無線装置各々が相互に直接、 チャネル符号化／復号化機能により、ＶＳＥＬＰ形式で音声信号をやり取りする 制御装置とを備える。図面の簡単な説明 図１は、ネットワークの交換機側における、２つのディジタル音声処理装置を 介した移動局間接続を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態に従って駆動されるコーデック・バイパス機能に よる移動局間接続を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る移動局間プロトコル・ビット・スチーリン グを有する８ビットのＰＣＭサンプルのフレームを示す図である。 図４は、本発明の他の実施の形態に係るＶＳＥＬＰ信号のフレームを示す図で ある。 図５は、受信部状態を図示したものである。 図６は、送信部状態を図示したものである。 図７は、図６に対する送信部状態機構の出力を示す表である。 図８ａ〜図８ｇは、制御部、メッセージ受信部および送信部の動作を示すフロ ーチャートである。 図８ｈおよび図８ｉは、ＰＣＭおよびＶＳＥＬＰ入力ハンドラのフローチャー トである。 図９は、ＰＣＭおよびＶＳＥＬＰ信号転送に対する相互アプリケーション通信 のスケジュールを示す図である。 図１０は、音声復号器の入力情報を示す表である。 図１１は、エコーキャンセラと音声コーデック間におけるＴＤＭＡフレームの 構成を示す図である。 図１２は、移動局間通信に対する異なる信号経路とＴＤＭＡ接続を示すブロッ ク図である。実施の形態 図１は、２人のセルラ加入者間のネットワーク接続を示すブロック図である。 本実施の形態では、加入者は、個別の電話交換機を経由して、公衆電話回線網（ ＰＳＴＮ）を介して通信する。しかし、場合によっては、２人の加入者が、同一 の電話交換機を介して、相互に通信が可能となる。例えば、ノーザン・テレコム 社のＤＭＳ−ＭＴＸのような移動電話交換機は、２５０ほどのセルサイトに接続 することができる。従って、小都市では、すべてのセルが、同一の移動交換機に よってサービスの提供を受けることができる。よって、単一の移動交換機が、互 いに通信リンクを必要としている２人の加入者に対して実際にサービスを提供で きる。 図１において、第１の加入者１００は、第１のセルサイト１１０と移動電話交 換機１１２、および、第２のセルサイト１２１と移動電話交換機１２２を介して 、第２の加入者１２０と通信を行っている。これら第１および第２の移動電話交 換機は、ＰＳＴＮ１３０を介して、相互に通信を行う。 上述のように、ディジタル信号処理装置１１３，１２３は、この交換機に接続 された周辺機器の一部、あるいは、セルサイトの基本構成の一部となることがで きる。このディジタル信号処理装置は、μ−法（あるいは、Ａ−法のＰＣＭ）か らＶＳＥＬＰ（ベクトル和励振線形予測）へ、あるいはその逆へ音声相互接続す る能力を持っている。また、複数のＤＳ−１搬送波インタフェース回路を使用し て、中継線１１４，１２４を介したセルサイト相互間の音声および制御メッセー ジの配信を行っている。 ディジタル信号処理装置は、一般的には、多くの供給業者より市販されている 複数の信号処理装置によって構成される。そのような処理装置として、モトロー ラ社の５６０００１ ＤＳＰがある。 ＴＤＭＡ移動局−固定局間接続において、固定局の発信元、すなわちＰＳＴＮ １３０、からディジタル信号処理装置に達する音声信号には、最初にエコー・キ ャンセラ１１５でエコー消去が行われる。エコーが消去された信号は、次に、音 声コーデック１１６で、８：１の比率を有するＩＳ−５４ ＶＳＥＬＰ信号形式 に圧縮され、圧縮された信号は、チャネル・コーデック１１７でチャネル符号化 処理された後、無線ユニットあるいはセルサイト１１０経由で、空間を介して移 動加入者１００に送信される。この移動局に達したＶＳＥＬＰ信号は、チャネル 符号化され、その信号は、音声復号器による、もとの音声信号への再生に使用さ れる。音声符号化と復号化の処理全体により、再生された音声には知覚できる符 号化雑音が発生する。逆方向（移動局から固定局へ）に伝搬する音声信号に対し ても、同様な符号化および復号化処理が施されるが、ディジタル信号処理装置に よるエコー消去は行わない。接続が行われているＰＳＴＮ側においてエコー消去 を提供することによって、音声符号化およびＴＤＭＡ伝送処理によって発生する 遅れの影響が除去される。このディジタル信号処理装置から移動局への接続は、 音声符号化とＴＤＭＡ伝送に起因する実質的な遅延を有する４線接続と等価であ る。エコーは網側で発生し、ディジタル信号処理装置内で消去される。 図１に示すようなＴＤＭＡ移動局間接続が実現される際、ＴＤＭＡ移動局−固 定局間の２つの通話は、この場合、交換機側の２つのディジタル信号処理装置間 で、基本的に連続して接続される。いずれの方向に伝搬する音声信号にも、縦続 接続で動作する２つの音声符号化および復号化処理が行われる。よって、各々の 箇所で発生する符号化雑音により、各加入者の受信する音声信号の品質が低下す る。 本発明に係るコーデック・バイパス機能は、ＴＤＭＡ移動局間通信用に設計さ れたものであり、交換機側で接続されたバイパス機能を有する２つのディジタル 信号処理装置によって実現される。ここで、交換機側で接続されているとは、そ のディジタル信号処理装置の動作が、セルラの基本構成としてのセルサイトでは なく、その交換機側で行われることを意味するものと定義する。上述のように、 セルラの基本構成には、リンクの基地局側において接続されたディジタル信号処 理装置を有するものがあり、エコー消去や、音声符号化とチャネル符号化をセル サイトで行っている。 コーデック・バイパスの実現は、１つのディジタル信号処理装置が、移動局間 接続において、他の処理装置（あるいは、それ自身）と直接、リンクが張られて いることを確認することに基礎を置くものである。このバイパス機能は、２つの 要素からなる。すなわち、ディジタル信号処理装置の通信プロトコルと音声コー デック・バイパス機構である。 図２に示すように、本ディジタル信号処理装置の通信プロトコルは、同一の移 動局間接続における、改良した２つのディジタル信号処理装置２１０，２１１間 の通信を確立するのに使用される。初期接続に成功すると、各ディジタル信号処 理装置はバイパス機構を起動して、ＶＳＥＬＰ形式の移動局音声信号を他のディ ジタル信号処理装置に送信し、音声コーデック・バイパスを完了する。なお、破 線２１２は、２つのディジタル信号処理装置間の物理的な経路ではなく、仮想的 あるいは論理的な経路を示している。 この通信プロトコルは、常時、活動状態にあり、リモート・ディジタル信号処 理装置との通信を確立し、それを維持する。図２に示す実施の形態では、ローカ ル・ディジタル信号処理装置は、参照番号２１０で示されており、リモート・デ ィジタル信号処理装置は、参照番号２１１で示されている。通信処理は、帯域内 信号を介して行われ、エコー消去、音声符号化／復号化、およびチャネル符号化 ／復号化アプリケーションとは無関係である。この通信プロトコルの動作は、全 てのＴＤＭＡ接続、つまり、移動局−固定局間接続と移動局間接続において、シ ステム・ユーザに対してトランスペアレントである。 後に詳細に説明するように、このプロトコルの設計は、３つの機能モジュール （メッセージ受信部、制御部、メッセージ送信部）からなっている。これらのモ ジュール各々が、帯域内信号の検出、通話およびバイパス制御、そして、帯域内 信号の伝送を担っている。メッセージ受信部とメッセージ送信部の動作は、互い に独立している。また、メッセージ制御部は、これらを相互に連結する役目を果 たしており、メッセージ受信部の出力上におけるメッセージ送信部状態を更新す る。 ＴＤＭＡチャネルに対する、バイパス機能を有するディジタル信号処理装置の 出力信号は伝送設備２１５を介して、ＰＣＭあるいはコーデック・バイパス・モ ードで、６４ｋｂｐｓの速度で交換機に送信される。この信号は、２種類の情報 信号（ローカル・移動局ユーザ音声信号および帯域内信号情報）からなる。ユー ザ音声信号および帯域内信号の信号形式は、処理装置相互の通信処理の種々の段 階で切り換え／変更される。 ローカル・移動局の音声信号は、２つの形式の内のいずれかによって、リモー ト・移動局へ送信される。非ＶＳＥＬＰバイパス・モードでは、情報は、連続し た８ビットのＰＣＭサンプルとして送信される。コーデック・バイパス・モード では、６４ｋｂｐｓのデータ・ストリームに増大された、ＶＳＥＬＰ信号のフレ ームが送信される。 ２種類のプロトコル・メッセージを定義する。特に、ＰＣＭサンプル・シーケ ンス用として、音声復号器出力２１６からの長さの等しい２つのメッセージが使 用でき、また、ＶＳＥＬＰバイト・ストリーム用として、音声復号器入力２１７ からの１つのメッセージが使用できる（図２参照）。 ＰＣＭシーケンス用に定義された第１のメッセージは、ディジタル信号処理装 置の識別子であり、第２のメッセージは、リモート・ＤＳＰ識別子に対する応答 である。デフォルトでは、ローカル・ディジタル信号処理装置２１０は、交換機 に対して逆方向に、ＤＳＰ識別子とともに音声復号器の出力を送信する。これら のメッセージは、６４ｋｂｐｓのディジタル・リンク上を毎秒４００ビットの速 度で送信される。ＰＣＭ伝送のチャネル・バンド幅に制限があるため、帯域内信 号の実現には、ビット・スチーリングが適している。各ＰＣＭメッセージのビッ トは、８ビットのＰＣＭサンプルからのユーザ音声信号ビットを１つ置き換える ことによって送信される。このビット・スチーリングは、規則的な間隔で発生す る。ＰＣＭバイト中のビット・ロケーション、およびビット・スチーリングの間 隔は、受信側でのＰＣＭ信号に対する知覚的な影響が最小となるように選択され る。 バイパス・モードでは、２０ミリ秒のＶＳＥＬＰ信号の各フレームもまた、６ ４ｋｂｐｓの速度で送信される。本プロトコルにより、２０ミリ秒のフレームに 対する１５９ビットの発信ＶＳＥＬＰ情報の初めには、ＶＳＥＬＰ信号識別用の ＶＳＥＬＰメッセージが付けられる。図１０の表では、１５９ビットのフレーム にＣＲＣの３ビットが付加されて、合計１６２ビットとなる様子が示されている 。ＶＳＥＬＰデータのフレームが、ディジタル・チャネルによって与えられるバ ンド幅の一部分を占有するとした場合、本プロトコルは、ＶＳＥＬＰチェックサ ムのようなＶＳＥＬＰフレームに関係する情報を付加して、ＶＳＥＬＰバイト・ ストリームを増大させる。 図３は、ＰＣＭメッセージ情報が重畳された、８ビットのＰＣＭサンプルのフ レームを示す。ここで、ＸはＰＣＭ情報ビットを表し、Ｏはメッセージ・ビット である。同図において、ビット・スチーリングは、ＰＣＭサンプル３個ごとに発 生する。しかしながら、実際の通話が行われている間は、ＰＣＭビット・スチー リングは、２０個のサンプルごとに１ビットの割合で行われる。この割合は、言 うまでもなく、そのシステムの動作パラメータに依存する。 後に規定するように、図４は、ＶＳＥＬＰメッセージおよびＶＳＥＬＰ信号を 含む、ＶＳＥＬＰフレームの構成を示す。 受信部状態マシーンと送信部状態マシーンは、プロトコルの動作を支配するも のである。この受信部状態マシーンは、図５に示すように、交換機からのＰＣＭ およびＶＳＥＬＰ入力それぞれに対して、２つの状態を持っている。状態遷移は 、２０ミリ秒のフレームをもとにして発生する。本システムは、入力フレームの 初めにＶＳＥＬＰメッセージがないときには、状態Ｒ１に入り、２０ミリ秒の間 、その状態にとどまる。ＶＳＥＬＰメッセージが検出されると、直ちに状態Ｒ２ に入り、２０ミリ秒の間、そのままの状態でいる。通常のＴＤＭＡ移動局−固定 局間通信の下では、このマシーンは、常に状態Ｒ１で動作する。ＴＤＭＡ移動局 間通信におけるコーデック・バイパスの間は、状態Ｒ２で動作する。 図６に示す送信部状態マシーンは、Ｔ１〜Ｔ４の４つの状態を有する。各状態 は、リモート・ディジタル信号処理装置に対するローカル・移動局信号の種類お よび形式を規定する。各状態はまた、出力ストリームへの書込みを行うために、 ＤＳＰ識別子、ＤＳＰ応答、すなわちＶＳＥＬＰメッセージといったメッセージ の種類を決定する。受信したリモート・ＤＳＰメッセージによって、状態遷移が 起こる。 図７の表は、ディジタル信号処理装置の出力の定義を示す。各状態は、単一の ユーザ信号形式とプロトコル・メッセージの種類を送信することによって特徴づ けられる。プロトコル・メッセージは、常に出力２１６（図２参照）へ書き込ま れる。状態Ｔ１は、本システムの初期およびデフォルト動作状態である。リモー ト・ＤＳＰメッセージとの同期がとれなくなった場合、送信部状態マシーンは、 現在の状態とは無関係に、状態Ｔ１に戻る。この状態Ｔ１では、メッセージ送信 部２２３が、出力ＰＣＭサンプル・シーケンス上にＰＣＭメッセージである「Ｄ ＳＰ識別子」を重畳する。これは、リモート・バイパス機能を有するディジタル 信号処理装置がない場合でも、同様である。本プロトコルは、受信部２１４にお いて、着信「ＤＳＰ識別子」、あるいは複数の「ＤＳＰ応答」によって、リモー ト・ディジタル信号処理装置２１１の存在が確認されるまで、状態Ｔ２への切り 換えを行わない。送信部が、この「ＤＳＰ応答」メッセージを状態Ｔ２で送信す ることによって、リモート・「ＤＳＰ識別子」の受信が確認される。送信部は、 状態Ｔ３，Ｔ４の両方で、ＶＳＥＬＰ形式のユーザ信号を送信する。 本プロトコルは、リモート・ディジタル信号処理装置から、それ自身の識別に 対する「ＤＳＰ応答」を受信したときに、状態Ｔ３への切換えを行う。この初期 接続処理の目的は、ＶＳＥＬＰバイパス・モードでの接続を確立する前に、正常 な双方向通信と円滑な遷移を保証することである。状態Ｔ４は最終状態であり、 この状態においてＴＤＭＡ移動局間通信は、全二重のコーデック・バイパス・モ ードである。状態Ｔ３，Ｔ４の双方が、ＶＳＥＬＰ信号の送信を特定するが、デ ィジタル信号処理装置への入力がＶＳＥＬＰ形式で行われるときにのみ、状態Ｔ ４へ入る。図６には示されていないが、特別なシステム・メッセージを受信した ときには、第５の状態に入る。この状態では、音声復号器出力は、そのままエコ ーキャンセラ２２５およびＰＳＴＮ１３０に送られる。 特別なメッセージ処理の除去、あるいは同期を失うことがあるときには、いつ でも、状態Ｔ１に再移行する'。 このようにすることは、移動局により起動されるＤＴＭＦ（Dual Tone Multif requency）音発生アプリケーションにおいて必要となるものであり、そこでは、 音声符号器上でＤＴＭＦ音を生成し、それがＰＣＭ形式でのみ利用可能となる。 この設計では、交換機に対して手動でコーデック・バイパス機能を働かなくする こともできる。図８ａ〜図８ｉは、送信部および受信部状態マシーン、メッセー ジ送信部と受信部、そして、ＰＣＭとＶＳＥＬＰ入力ハンドラの動作命令を示す フローチャートである。図８ａは、制御部のフローチャートを示す。状態遷移は 、２０ミリ秒を基準として起こるので、制御部は、２０ミリ秒ごとに呼び出され る。図８ｂは、同様に制御部によって開始される、受信部の更新フローチャート を示す。すなわち、ＶＳＥＬＰメッセージが受信されたかどうかによって、受信 部状態がＲ１あるいはＲ２に設定される。送信部状態マシーンは、図８ｃおよび 図８ｄに示すように、４つの別々の状態を通して更新され、そこでは、状態Ｔ１ は、システムの初期およびデフォルト動作状態である。図８ｅは、図２に示すメ ッセージ送信部２２３の動作フローチャートである。送信部は、２０ミリ秒に１ 回、呼び出される。各ＰＣＭメッセージは、ＰＣＭサンプルの複数の２０ミリ秒 フレームを介して送信される。ＶＳＥＬＰ信号は分割され、出力バッファ・エン トリの最下位部に書き込まれる。このエントリの最上位部は、低振幅ＰＣＭサン プルに似たビット・パターンを持っている。このようにするのは、ＶＳＥＬＰ信 号がＰＣＭサンプルとして誤って受信されたときに、知覚的な影響を軽減するた めである。図８ｆ，図８ｇに、図２のメッセージ受信部２１４の動作フローチャ ートを示す。このメッセージ受信部は、全入力サンプルに対して１回、呼び出さ れる。発信ＰＣＭあるいはＶＳＥＬＰメッセージの最初の部分は、メッセージ送 信部による２０ミリ秒フレームの始まりと同期が取られる。従って、リモート・ ＰＣＭあるいはＶＳＥＬＰメッセージの検出が、ローカル・ディジタル信号処理 装置によって監視されるリモート・フレーム構成の始まりを規定する。 図８ｈ，図８ｉは、交換機からの線形化されたＰＣＭサンプルあるいはＶＳＥ ＬＰ信号を扱うのに使用されるルーチンを示す。このＰＣＭおよびＶＳＥＬＰハ ンドラ・ルーチンは、異なる動作モードにおいても、ＰＣＭあるいはＶＳＥＬＰ 入力データを正しく読むように設計されている。このＰＣＭおよびＶＳＥＬＰハ ンドラ・ルーチンは、音声符号器の入力部において処理される。なお、図８ｉで は、デフォルトで、半サイクル二乗コサイン・ウィンドウがオフとなっている。 これは、遷移後の最初の完全なＰＣＭサンプル・フレームに対してＶＳＥＬＰか らＰＣＭへの遷移があるときにオンとなる。ＰＣＭサンプルは、ゼロから固定値 の範囲にある重み付けを有するコサイン・ウィンドウによる減衰を受けることに よって、初期状態０での円滑な遷移が効果的に行われる。このルーチンへのＰＣ Ｍ入力サンプルは、１６ビットの線形形式となっている。 上述のように、本プロトコルの設計は、メッセージ受信部２１４、制御部２１ ３、メッセージ送信部２２３の３つの機能モジュールからなっている。これらは 、それぞれ帯域内信号検出、通話制御、帯域内信号送信を担っている。メッセー ジ受信部とメッセージ送信部の動作は、互いに独立している。メッセージ制御部 は、これらを結ぶ役目を果たすことによって、メッセージ受信部の出力上におけ るメッセージ送信部状態を更新する。 メッセージ受信部２１４の機能は、リモート・ディジタル信号処理装置２１１ からの入力中にある帯域内信号情報を検出し、それを識別することである。この 機能は、ローカル・ディジタル信号処理装置のＴＤＭＡフレーム構成には非同期 であり、サンプルごとに動作する。 デフォルトでは、ローカル・ディジタル信号処理装置２１０は、交換機側から ＰＣＭ入力信号を受信し、メッセージ受信部２１４は、着信プロトコル・メッセ ージとの同期を要求しようとする。ＰＣＭ信号を受信している間、メッセージ受 信部２１４は、各入力バイトの指定ビットを監視する。リモート・ディジタル信 号処理装置２１１と明白なディジタル接続があることが確認されるのは、複数の ＤＳＰ識別子が受信された後のみである。ＤＳＰ識別子の有効性を確認すると、 メッセージ受信部は、リモート・ディジタル信号処理装置２１１のフレーム構成 に同期して動作する。メッセージ受信部は、新規のプロトコル・メッセージ用の 入力バイト・ストリームを監視し続ける。仮想的あるいは論理的な経路２１２上 のリモート・ディジタル信号処理装置からローカル・ディジタル信号処理装置へ のコーデック・バイパスは、リモート・着信フレームの初めにおいてＶＳＥＬＰ メッセージを受信することで確認される。メッセージ受信部が、入力の中に新規 のＰＣＭあるいはＶＳＥＬＰメッセージを検出できないときは、リモート・ディ ジタル信号処理装置との同期は失なわれ、メッセージ受信部は、同期取得モード の動作に戻る。 制御部２１３は、送信部および受信部状態マシーンをメッセージ受信部の出力 、および特別なメッセージの存在に対して動作させることによって、その状態マ シーンの適正な動作モードを決定する。 メッセージ送信部２２３は、ローカル・移動局の音声信号とプロトコル・メッ セージを適当な形式で出力バッファに書き込む。それは、ＤＳＰ ＰＣＭ出力シ ーケンス上に「ＤＳＰ識別子」あるいは「ＤＳＰ応答」メッセージを重畳する。 すなわち、ＶＳＥＬＰメッセージと情報バイトを有するＶＳＥＬＰ出力フレーム を組み立てる。図７の表は、異なる送信部状態に対する、送信部出力の形式と対 応するメッセージの種類を示す。 このメッセージ送信部の動作は、制御部２１３によって駆動され、この動作は また、ローカル・ＴＤＭＡフレーム構成に同期している。図３と図４に示すよう に、各メッセージ・ビットは、明確に定義された位置に２０ミリ秒（１６０バイ ト）の出力バイト・シーケンスで書き込まれる。各々の選択されたメッセージは 、全部の長さで送信される。この送信部は、現在のメッセージの最後のビットが 送信されるまで、出力ストリームには新たなメッセージを書き込まない。 プロトコル設計としてメッセージ受信部と送信部とを疎結合にすることによっ て、２つの利点がある。第１にメッセージ受信部が、ローカル・ＴＤＭＡフレー ム構成に同期する必要がない。伝送遅延による影響で、リモート・ディジタル信 号処理装置からの２０ミリ秒フレームは、到着時、必ずしもローカル・ＴＤＭＡ フレームに同期する必要はない。本プロトコルは、ローカル・ＴＤＭＡタイミン グとは無関係に、メッセージ受信部が入力メッセージを自動追跡できるように設 計されている。第２の利点は、ＤＳＰ／ＤＳＰディジタル・リンク上を反対方向 に移動するデータ・タイプを非対称にできる、ということである。信号形式は、 ＰＣＭ／ＰＣＭあるいはＶＳＥＬＰ／ＶＳＥＬＰである必要はない。ローカル・ ディジタル信号処理装置が、ＶＳＥＬＰ形式でローカル・移動局ユーザ情報を送 信していても、それに対してリモート・ディジタル信号処理装置が、ＰＣＭサン プルで応答することもある。エコーキャンセラの適用 バイパス機能を有するディジタル信号処理装置が非バイパス・モードにある間 、音声コーデック２２４は、２０ミリ秒ごとに１６０個のサンプルを、８ビット のＰＣＭ形式で、エコーキャンセラ２２５に直接、送信する。線形からＰＣＭへ の変換動作は、音声コーデック上の音声復号器の出力に対して直接、実行される 。その結果生ずるＰＣＭバイトは、音声コーデックのエコーキャンセラ２２５に 配信され、そのエコーキャンセラ上で、それ以上信号処理されることなく、指定 されたＴＤＭＡチャネル用に、交換機側のディジタル信号処理装置の出力２１５ に書き込まれる。 ローカル・ディジタル信号処理装置２１０からリモート・ディジタル信号処理 装置２１１方向へのコーデック・バイパスの間、ユーザ音声信号データは、音声 復号器の入力（＝チャネル復号器の出力）２１７より、ＶＳＥＬＰメッセージで フレーム化された、ＶＳＥＬＰ圧縮信号形式で直接、取り出される。これは、エ コーキャンセラ２２５を介して、ディジタル信号処理装置の出力側に送信される 。エコーキャンセラ２２５の入出力バッファは、各ＴＤＭＡ音声チャネルに対し て２０ミリ秒ごとに、ＰＣＭあるいはＶＳＥＬＰのいずれかの形式で、合計１６ ０バイトを受信する。 バイパス機能を有するエコーキャンセラ・ソフトウェアによって、エコー消去 されたサンプルは、１６ビット（２バイト）の線形形式で、入出力バッファを介 して音声コーデックに送信される。さらに、エコーキャンセラ上のメッセージ受 信部からの個別線信号情報は、音声コーデック上の制御部に送信される。この情 報には、入出力バッファ・フレーム中のリモートＶＳＥＬＰバイトの数、リモー ト・メッセージの種類、そして、リモート・メッセージのエラー・カウント値が 含まれる。 メッセージ受信部２１４によってリモート・ディジタル信号処理装置２１１の 存在が確認されるとすぐ、ＴＤＭＡチャネル用のエコーキャンセラ２２５はスキ ップされる。また、ディジタル信号経路に直にハイブリッド部がなければ、この キャンセラは不要である。リモート・ディジタル信号処理装置が確認された後、 このリモート・ディジタル信号処理装置からエコーキャンセラへの入力サンプル は、ＰＣＭから線形への変換のみを受ける。その結果得られる１６ビットの線形 サンプルは、それらがエコー消去されたサンプルであるかのごとく、音声コーデ ック用のエコーキャンセラ入出力バッファに書き込まれる。 リモート・ディジタル信号処理装置からのＶＳＥＬＰ入力バイトには、異なっ た処理がなされる。メッセージ受信部２１４によって、ＶＳＥＬＰ信号の２０ミ リ秒の着信フレーム（１６０バイト）が確認されると、リモート・ディジタル信 号処理装置２１１からの有効性が確認されたＶＳＥＬＰバイトはすべて、対応す る音声コーデック用の入出力バッファに直接、０バイトを伴って書き込まれる。 このようにエコーキャンセラによって、同一バッファを介して２０ミリ秒ごと に、計３２０バイトが音声コーデックに送信される。リモート・ディジタル信号 処理装置がないとき、その信号のエコー消去が行われる。そうでない場合には、 その信号は、直接、エコーキャンセラから音声コーデック用の入出力バッファに 送信される。音声コーデックの適用 音声コーデック上の制御部とメッセージ送信部は、２０ミリ秒ごとに呼び出さ れる。この制御部は、メッセージ受信部からの入力を各入出力バッファに取り入 れ、状態マシーンを実行して、次の送信部状態を決定する（図８ａ〜８ｇ参照） 。このメッセージ送信部は、制御部のスレーブとして機能し、２０ミリ秒、入出 力バッファに、エコーキャンセラ用の適正なデータおよびメッセージを書き込む 。 図９は、エコーキャンセラおよびチャネル符号器との音声コーデック通信のス ケジュール例を示す。図２および図９を参照すると、チャネル・コーデック（信 号形式変換器）２２６から音声コーデック２２４へのＶＳＥＬＰ信号の送信完了 後は、音声コーデック２２４とメッセージ送信部２２３が、この順で駆動される ことに気がつく。コーデック・バイパスの場合、ローカル・ディジタル信号処理 装置からリモート・ディジタル信号処理装置の方向には、その復号器は駆動され ない。この処理による出力は、タイムスロット「Ｘ」において入出力バッファへ ロードされ、同じく２０ミリ秒のＴＤＭＡフレーム（図９）内にエコーキャンセ ラへ送信される。 制御部は、音声コーデックがエコーキャンセラから入出力バッファの内容を受 信した後に駆動され、メッセージ受信部からの新規情報に基づいて、状態マシー ンが更新される。必要ならば、線形入力サンプルを圧縮するために音声復号器が 呼び出される。圧縮された音声信号は、次の２０ミリ秒のフレーム中のタイムス ロット「ｘ」において、チャネル・コーデックに送信される。 音声コーデックからエコーキャンセラへは、２種類のデータを送信することが できる。このデータは、ローカル・メッセージ送信部の状態によっては、音声復 号器の出力、あるいは音声復号器の入力となることができる。いずれにしても、 エコーキャンセラ用の入出力バッファには、１６０バイトの書込みが行われる。 バイパス機能を有するディジタル信号処理装置のソフトウェア設計において、 線形から８ビットのμ−法／Ａ−法 ＰＣＭへの変換は、音声復号器の出力サン プルに対して、非ＶＳＥＬＰバイパス・モードで駆動される。その結果として生 ずるＰＣＭサンプル（８ビット構成のバイトのシーケンス）は、図３に示すよう に、ＰＣＭメッセージとともに重畳される。 コーデック・バイパスの間、メッセージ送信部は、入出力バッファに直接、Ｖ ＳＥＬＰ形式で音声復号器の入力を書き込む。音声復号器の入力に対するＶＳＥ ＬＰ信号の２０ミリ秒フレーム各々は、１５９ビットの圧縮音声信号と３ビット のＣＲＣ状態情報からなる。この情報は、図１０の表中に示した順序で、２８バ イト構成で音声復号器の入力側に提供される。 メッセージ送信部は、これら２８バイトのＶＳＥＬＰ情報を４ビット単位に分 解し、最上位の単位が最初になるように、全ての単位を別々の入出力バッファ・ エントリに書き込む。特に４ビット単位各々を、２番目に重要度の低いビット、 すなわち「１」ビット目から始まる入出力バイトに書き込むことによって、移動 局間での通話中に、２つのディジタル信号処理装置の間において、起こりうる、 Ｔ１トランク上でのＴ１個別線信号情報との衝突を防止している。各入出力バッ ファ・バイトの残りの最上位ビットは、固定パターンで満たされており、完成さ れたバイトは、小振幅のμ−法／Ａ−法 ＰＣＭコードのように見える。これは 、ＶＳＥＬＰ信号がＰＣＭ信号として誤って認識されたり、受信されたときに、 望ましくない知覚的な影響を軽減するために行われる。 このように、入出力バッファは、２８×２の大きさのＶＳＥＬＰ情報バイトに 続くＶＳＥＬＰメッセージ・バイトを含む。この情報バイトには、さらにチェッ クサム・バイトが追加されている。残りの入出力バッファ・エントリもまた、同 一目的の同一固定パターンによって満たされている。 リモート・ディジタル信号処理装置より受信した２種類のデータの送信が行わ れる。すなわち、１６ビットの線形サンプル・シーケンスとＶＳＥＬＰバイト・ ストリームである。 伝送遅延の影響により、リモート・ディジタル信号処理装置からのＶＳＥＬＰ 圧縮信号のフレームは、ＴＤＭＡ移動局間を直接、接続した場合における、ロー カル・２０ミリ秒フレーム構成には一致しない。 図１１に示すように、エコーキャンセラから音声コーデックへのローカル・２ ０ミリ秒フレームのデータ内容は、以下の組合せを持つ。 − すべてが線形サンプル（フレームｉ） − ＰＣＭからＶＳＥＬＰへの遷移のように、線形サンプルの後にＶＳＥＬＰ 信号が続く（フレームｊ） − ２つの隣接する２０ミリ秒フレームからのＶＳＥＬＰ信号（フレームｋ、 以下のＣ節を参照） − １つの単一２０ミリ秒フレームからのＶＳＥＬＰ信号（フレームｋ、以下 のＣ節を参照） − ＶＳＥＬＰからＰＣＭへの遷移のように、ＶＳＥＬＰ信号の後に線形サン プルが続く（フレームｌ） 上述のように、本エコーキャンセラは、ユーザ音声信号だけでなく信号情報を 音声コーデックへ送信する。この信号情報は、２０ミリ秒の入出力バッファ転送 各々における、ＶＳＥＬＰバイト・カウントを含む。カウント値がゼロとは、全 線形サンプルの転送を示しており、ゼロではないカウント値は、転送において利 用できる有効ＶＳＥＬＰバイト数を示している。各入出力バッファの内容は、Ｖ ＳＥＬＰ信号が存在する場合、特別な注意を払って読み取られる。以下に、バイ パス機能を有するディジタル信号処理装置の負荷において実行される、ＰＣＭお よびＶＳＥＬＰ信号の転送と管理の例を示す。 Ａ．全線形サンプル転送 ＶＳＥＬＰバイト・カウントがゼロのとき、完了した線形サンプルの２０ミリ 秒フレームは、音声符号器によって、通常通り処理される。リモート・２０ミリ 秒フレーム構成は、ローカル・符号化処理には影響を及ぼさない。 Ｂ．全線形サンプル転送に続く非ゼロＶＳＥＬＰバイト・カウント この組合せは、ＰＣＭからＶＳＥＬＰへ（非ＶＳＥＬＰからコーデック・バイ パスへ）の遷移を示すものである。チャネル符号器に対するＶＳＥＬＰ情報のフ レームを再構築するために、２つの動作の内の１つが行われる。この選択は、各 入出力バッファ転送におけるＶＳＥＬＰ情報の完全さをもとに決定される。 ローカル・フレーム構成とリモート・フレーム構成について、２０ミリ秒の音 声フレーム再構築に対する全リモート・ＶＳＥＬＰ情報が、ただ１つの入出力バ ッファ転送となる、という関係にある場合、そのＶＳＥＬＰ情報は再フォーマッ ト化され、音声符号器を呼び出すことなく、直接、チャネル・コーデック（ＣＣ ）に送られる。この再フォーマット処理には、４ビット単位の最上位の単位を最 初に抽出、連結する処理が含まれ、これにより、２８バイトのＶＳＥＬＰ情報が 再構築される。 フレーム構成について、２０ミリ秒の音声フレーム用のリモートＶＳＥＬＰ情 報が、２つの隣接するローカル・フレームの境界と交差する関係にある場合、そ のＶＳＥＬＰ情報は、２つの入出力バッファ転送において利用可能となる。現在 のローカル・フレーム中で利用できる、このＶＳＥＬＰ情報は、メモリに格納さ れ、次の転送において利用できる残りのＶＳＥＬＰ情報と組み合わされる。メモ リへの複写の後、この部分的な、入出力バッファ中のＶＳＥＬＰ情報は、振幅が ゼロの線形サンプルによって置き換えられる。この入出力バッファ中のフレーム 全体は、全ての線形サンプルを含むものとみなされ、音声符号器に送られて圧縮 される。 Ｃ．非ゼロＶＳＥＬＰバイト・カウントを有する連続フレーム リモート・ディジタル信号処理装置からローカル・ディジタル信号処理装置へ のバイパスの間、エコーキャンセラから音声コーデックへの連続的な入出力バッ ファ・フレームは、ＶＳＥＬＰ信号で満たされる。ＶＳＥＬＰバイト・カウント は、その最大値に等しく、ローカル・ディジタル信号処理装置がリモート・ＶＳ ＥＬＰ信号との同期を失うまで、そのままの値を保つ。ＶＳＥＬＰからＰＣＭへ （ＶＳＥＬＰから非ＶＳＥＬＰバイパスへ）の遷移の間、ローカル・２０ミリ秒 フレームは、部分的にＶＳＥＬＰ信号を含み、また、カウント値の最大値より小 さいＶＳＥＬＰバイト・カウントを有するＰＣＭ線形サンプルを部分的に含む。 安定コーデック・バイパス：全ＶＳＥＬＰ転送 ２０ミリ秒の音声再生に十分なＶＳＥＬＰ情報があれば、ＶＳＥＬＰバイトは 、再フォーマット化され、送信される。そうでない場合には、バッファは、２つ の隣接する２０ミリ秒フレームからの、２組の部分的なＶＳＥＬＰ情報を有する ことになる。この場合、ＶＳＥＬＰ情報に相当するフレームは、メモリに格納さ れた、前回の入出力バッファ転送による部分的なＶＳＥＬＰ情報と、現在の入出 力バッファ転送において利用できる第１の組のＶＳＥＬＰ情報と 本発明により 、２つのディジタル信号処理装置がともに再構築される。再構築されたＶＳＥＬ Ｐ情報は再フォーマット化され、チャネル・コーデックに送られる。そこで、こ のメモリは、次のフレーム中で使用される、第２の組のＶＳＥＬＰ情報で更新さ れる。 ＶＳＥＬＰ同期損失：部分的ＶＳＥＬＰ転送 前回の入出力バッファ転送において、２０ミリ秒の音声再生に十分なＶＳＥＬ Ｐ情報があった場合、音声符号器によって、入出力バッファ転送全体が全線形サ ンプルとして処理される。そのメモリ中に部分的なＶＳＥＬＰ情報が格納されて いるならば、それを現在のフレーム中の部分的なＶＳＥＬＰ情報と結合させて、 上記の「全ＶＳＥＬＰ転送」における場合と同様、ＶＳＥＬＰ情報に相当するフ レームを再構築する。 このように、２０ミリ秒の音声フレームの再生に十分なＶＳＥＬＰ情報がある ときはいつでも、音声符号器はスキップされる。そうでない場合は、エコーキャ ンセラからの全ての線形サンプルが、音声符号器によって処理される。いずれに しても、音声コーデックは、同一形式でチャネル・コーデックにＶＳＥＬＰ圧縮 情報を提供する。音声符号器／復号器が再駆動される前に、符号器の状態はリセ ットされる。これにより、その符号器が未知の状態から開始することがなくなる 。バイパスから非バイパスへの遷移の後、リモート処理装置から到達する第１の Ｐ ＣＭフレームには、平滑化コサイン重み関数が適用され、いかなる遷移ノイズも 抑制される。巡回冗長検査（ＣＲＣ） 図１２に示すように、移動局間のＴＤＭＡ通話は、３つの信号経路からなって いる。それらの内、２つの経路は、移動局とそれぞれのディジタル信号処理装置 と間の、空間を介した経路であり、３番目は、２つのディジタル信号処理装置間 の経路である。移動局間のＴＤＭＡ通話には、これらの３つの経路上でチャネル ・エラーが生じる、そのエラー率は同じではない。 ＩＳ−５４仕様によれば、各ＶＳＥＬＰ音声復号器は、移動局と地上端末間の チャネルのＣＲＣ条件により駆動される状態マシーンを動作させる。連続するＣ ＲＣエラーがあれば、音声復号器は、以前に受信したＣＲＣエラーなしの伝送に よる線形予測係数（ＬＰＣ）情報およびフレーム・エネルギを複製する。後者の 場合、減衰率が適用される。バイパス機能を有するディジタル信号処理装置の負 荷は、移動局間の機能がその移動局にトランスペアレントとなるように設計され る。この設計の主要な点は、エンドユーザには、タンデム・リンクが単一のＴＤ ＭＡチャネルに見えるようにすることである。移動局間の接続において、ＩＳ− ５４で規定された状態マシーンは、経路「Ｌ１」および／または経路「Ｌ３」上 のＣＲＣエラーに応じて、受信側の移動局のみによって１回、駆動される。以下 の説明は、ＣＲＣエラーに応じた、関連する動作を詳述するものである。 経路「Ｌ１」上で逆方向において、「Ｓ１」のチャネル復号器によってＣＲＣ エラーが検出されたと仮定する。ＴＤＭＡ移動局−固定局間の接続におけると同 様、ＬＰＣとフレーム・エネルギを複製するために状態マシーンを動作させる代 わりに、コーデック・バイパス・モードで動作している「Ｓ１」は、受信したＶ ＳＥＬＰ信号とともに３ビットのＣＲＣ状態情報を、「Ｓ２」内のチャネル符号 器に渡す。音声符号器はまた、ＩＳ−５４で規定されたＶＳＥＬＰ信号に加えて 、受信したＣＲＣ状態を「Ｓ２」内のチャネル符号器に送る。このチャネル符号 器 内のフラグは、「Ｓ１」からの非ゼロＣＲＣ状態に設定される。そうでない場合 にはクリアされる。このチャネル符号器は、このフラグがセットされていれば、 受信したＶＳＥＬＰ信号に対するＣＲＣ値を計算する。 チャネル符号器は、計算されたＣＲＣをＶＳＥＬＰ信号とともに移動局「Ｍ２ 」へ送信する代わりに、最初の連続する６つのＣＲＣ障害に対して、ＶＳＥＬＰ 信号とともに、計算されたＣＲＣの１の補数を送る。ＣＲＣの不一致は、事実上 、移動局「Ｍ２」へ強制的に働く。実際には、経路「Ｌ１」上のＣＲＣエラーは 、移動局「Ｍ２」からは経路「Ｌ３」上のＣＲＣエラーに見え、移動局は、それ に従って動作する。「Ｓ２」内の音声符号器によって受信された、「Ｓ１」から の３ビットのＣＲＣ状態情報の値は、重要ではなく、その後、廃棄される。 コーデック・バイパスが行われている間における「Ｌ２」上での伝送エラーは 、ＶＳＥＬＰチェックサム測定とともに監視される。コーデック・バイパスの間 、メッセージ送信部によって、３ビットの発信ＣＲＣ状態情報、および、知覚的 に最も重要なＶＳＥＬＰビットについてのＶＳＥＬＰチェックサムが計算される 。このチェックサムの数値は、ＶＳＥＬＰフレームで、リモート・ディジタル信 号処理装置に送信される。リモート・ディジタル信号処理装置は、ＶＳＥＬＰ情 報のフレームを受信すると、受信した３ビットのＣＲＣ状態情報と受信したＶＳ ＥＬＰビットについて、新たにＶＳＥＬＰチェックサムを計算する。計算された ＶＳＥＬＰチェックサムは、受信した同一フレームのＶＳＥＬＰチェックサムと 比較される。これら２つのチェックサムが異なる場合、経路「Ｌ２」上における 「ＣＲＣエラー」が検出され、リモート・チャネル符号器へは、前のパラグラフ で説明したような通知がなされる。 エンド・ツー・エンドのＴＤＭＡ移動局間接続の各々において、ＶＳＥＬＰ信 号の複製のために１つの状態マシーンだけが駆動される。これにより、信号複製 のために、継続した状態マシーンの動作が保証される。１つ以上の経路上でＣＲ Ｃエラーが発生した場合には、再構築された信号フレーム・エネルギは、それが 完全になくなるまで、ＩＳ−５４で規定されているように、徐々に減衰される。 ２つの独立した状態マシーンが、連続的にあるいは同時に発生するＣＲＣエラー に応じて駆動されるならば、再構築された信号フレーム・エネルギには変動が見 られる。 計算されたＣＲＣは、７番目あるいは次の連続的なＣＲＣ障害に修正なしで送 られる。その代わり、フレーム・エネルギ『Ｒ０』をゼロに設定することによっ て、移動局『Ｍ２』上の移動局音声信号が、強制的に完全になくなる。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年６月１７日 【補正内容】 （１）発明の名称を「伝送システム、信号処理装置およびそれらの動作方法」と 補正する。 （２）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （３）明細書第２頁第１３行の「たいという要求がある。」の後に、改行をして 以下の文を挿入する。 「 第４４回、ＩＥＥＥ車両技術会議（１９９４年６月８〜１０日）プロシーデ ィング、第１巻、３０６〜３１０ページには、Ｙａｓｕｄａ等が、コーデック・ バイパス接続によって、２つの移動局間接続における音声品質の劣化軽減を行っ ているデジタル・セルラシステムを開示している。このコーデック・バイパス接 続を設定するために２つの方法が開示されており、その第１の方法では、発信側 の移動交換機センタが、着信側の移動交換機のホーム・メモリに問い合わせを行 って、コーデック・バイパスが可能かどうかを判断している。コーデック・バイ パスが可能であれば、発信側の移動交換機センタが、そのコーデックをバイパス し、着信側の移動交換局に適正な信号を送って、そのコーデックをバイパスさせ ることによって、接続を完了している。第２の方法では、発信側の移動交換機セ ンタが、呼に対するコーデック・バイパス・チャネルの割当てを行い、着信側の 移動交換機センタに適正な個別線信号を送信して、そこでもコーデック・バイパ ス・チャネルを割り当てる。着信側の移動交換機センタは、コーデック・バイパ ス・チャネルの割当てができない場合には、発信側の移動交換機センタにハンド オフ要求を送り、非バイパス・チャネルへのハンドオフを起動させる。いずれの 場合も、信号は共通信号チャネルを経由して、ネットワーク信号レベルでの重要 な修正を要求している。 欧州特許出願０，４９０，５０９には、Ｐｌｅｔｔ等によって、加入者端末と 基地局との間で使用可能なユーザ・スタンバイ・トラヒックに関する情報を交換 するのに利用される帯域内信号システムが開示されている。この情報は、ハンド オフが必須となったときにチャネル選択を容易にするため、後に使われることに なる。コーデック・バイパスの実行には、この帯域内信号システムは使われてい ない。」 （４）明細書第２頁第１５行〜第３頁第１５行の 「発明の概要 本発明により、２つのディジタル信号処理装置が・・・ＶＳＥＬＰ形式で音声 信号をやり取りする制御装置とを備える。」 を、以下のように補正する。 「発明の概要 本発明により、２つのディジタル信号処理装置が自動的にＴＤＭＡ移動局間接 続を識別して、このディジタル信号処理装置内で音声符号化および復号化処理を バイパスできるよう、自動的に構成を切り替える機能を有するディジタル信号処 理装置が提供される。これら２つのディジタル信号処理装置は、チャネル・コー デックにおいて仮想的に接続されており、システム性能を改善させるとともに、 エンド・ツー・エンドの音声信号の質を向上できる。 本発明の一態様によれば、第１の信号処理装置、第２の信号処理装置、および 、第１の信号処理装置を第２の信号処理装置に連結する伝送設備を備える伝送シ ステムにおいて、 第１の信号処理装置は、伝送設備上で第２の信号処理装置への伝送を行うため 、トラヒック信号を第１の信号形式から第２の信号形式に変換するよう動作し、 第２の信号処理装置は、トラヒック信号を第２の信号形式から第１の信号形式 に再変換するよう動作し、 第１の信号処理装置はさらに、第１の制御信号を第２の信号処理装置へ送信す るよう動作し、 第２の信号処理装置は、第１の制御信号に応答して、第１の信号処理装置に第 ２の制御信号を送信するものであり、 第１の信号処理装置は第２の制御信号に応答して、第１の信号形式から第２の 信号形式へのトラヒック信号の変換を中断することによって、このトラヒック信 号が、第１の信号形式で第１の信号処理装置から第２の信号処理装置へ送信され るようにし、また、第３の制御信号を第２の信号処理装置へ送信し、 第２の信号処理装置は、第３の制御信号に応答して、第２の信号形式から第１ の信号形式へのトラヒック信号の再変換を中断する伝送システムを提供する。 本発明の他の態様によれば、第１の信号形式から第２の信号形式にトラヒック 信号を変換する信号形式変換器と、 制御信号を送信するメッセージ送信機と、 制御信号を受信するメッセージ受信機と、 信号形式変換器とメッセージ送信機を制御する制御装置とを備え、 制御装置はメッセージ送信機を動作して、信号形式変換器が、トラヒック信号 を第１の信号形式から第２の信号形式へ変換できるようになっているとき、第１ の制御信号を送信し、また、メッセージ受信機による第２の制御信号の受信に応 答して、信号形式変換器を動作不能にし、そして、メッセージ送信機を動作させ て第３の制御信号を送信する信号処理装置を提供する。 本発明の他の態様によれば、伝送システムの動作方法において、この伝送シス テムは、第１の信号処理装置、第２の信号処理装置、および、第１の信号処理装 置を第２の信号処理装置に連結する伝送設備を備え、第１の信号処理装置は、伝 送設備上で第２の信号処理装置への伝送を行うため、トラヒック信号を第１の信 号形式から第２の信号形式に変換するよう動作し、第２の信号処理装置は、トラ ヒック信号を第２の信号形式から第１の信号形式に再変換するよう動作し、当該 方法は、 第１の信号処理装置から第２の信号処理装置へ第１の制御信号を送信し、 第２の信号処理装置による第１の制御信号の受信に応答して、第２の信号処理 装置から第１の信号処理装置へ第２の制御信号を送信し、 第１の信号処理装置は、この第１の信号処理装置による第２の制御信号の受信 に応答して、第１の信号形式から第２の信号形式へのトラヒック信号の変換を中 断することによって、このトラヒック信号が、第１の信号形式で第１の信号処理 装置から第２の信号処理装置へ送信されるようにし、また、第３の制御信号を第 ２の信号処理装置へ送信し、 第２の信号処理装置は、この第２の信号処理装置による第３の制御信号の受信 に応答して、第２の信号形式から第１の信号形式へのトラヒック信号の再変換を 中断する伝送システムの動作方法を提供する。 本発明の別の態様によれば、信号処理装置の動作方法において、この信号処理 装置は、第１の信号形式から第２の信号形式にトラヒック信号を変換する信号形 式変換器と、制御信号を送信するメッセージ送信機と、制御信号を受信するメッ セージ受信機と、信号形式変換器とメッセージ送信機を制御する制御装置とを備 え、当該方法では、 制御装置はメッセージ送信機を動作して、信号形式変換器が、トラヒック信号 を第１の信号形式から第２の信号形式へ変換できるようになっているとき、第１ の制御信号を送信し、また、メッセージ受信機による第２の制御信号の受信に応 答して、信号形式変換器を動作不能にし、そして、メッセージ送信機を動作させ て第３の制御信号を送信する信号処理装置の動作方法を提供する。」 特許請求の範囲 『１． 第１の信号処理装置、第２の信号処理装置、および、前記第１の信号処 理装置を前記第２の信号処理装置に連結する伝送設備を備える伝送システムにお いて、 前記第１の信号処理装置は、前記伝送設備上で前記第２の信号処理装置への伝 送を行うため、トラヒック信号を第１の信号形式から第２の信号形式に変換する よう動作し、 前記第２の信号処理装置は、前記トラヒック信号を前記第２の信号形式から前 記第１の信号形式に再変換するよう動作し、 前記第１の信号処理装置はさらに、第１の制御信号を前記第２の信号処理装置 へ送信するよう動作し、 前記第２の信号処理装置は、前記第１の制御信号に応答して、前記第１の信号 処理装置に第２の制御信号を送信するものであり、 前記第１の信号処理装置は前記第２の制御信号に応答して、前記第１の信号形 式から前記第２の信号形式への前記トラヒック信号の変換を中断することによっ て、このトラヒック信号が、前記第１の信号形式で前記第１の信号処理装置から 前記第２の信号処理装置へ送信されるようにし、また、第３の制御信号を前記第 ２の信号処理装置へ送信し、 前記第２の信号処理装置は、前記第３の制御信号に応答して、前記第２の信号 形式から前記第１の信号形式への前記トラヒック信号の再変換を中断することを 特徴とする伝送システム。 ２． 前記伝送設備は、前記第１の信号処理装置と前記第２の信号処理装置との 間の双方向伝送を支援し、 前記第２の信号処理装置は、前記伝送設備上で前記第１の信号処理装置への伝 送を行うため、前記第１の信号形式から他のトラヒック信号を変換するよう動作 し、 前記第１の信号処理装置は、この送信されてきた他のトラヒック信号を前記第 ２の信号形式から前記第１の信号形式に再変換するよう動作し、 前記第２の信号処理装置は、前記第１の制御信号を前記第１の信号処理装置に 送信するよう動作し、 前記第１の信号処理装置は、前記第１の制御信号に応答して、前記第２の制御 信号を前記第２の信号処理装置へ送信し、 前記第２の信号処理装置は前記第２の制御信号に応答して、前記第１の信号形 式から前記第２の信号形式への前記他のトラヒック信号の変換を中断することに よって、このトラヒック信号が、前記第１の信号形式で前記第２の信号処理装置 から前記第１の信号処理装置に送信されるようにし、また、前記第３の制御信号 を前記第１の信号処理装置へ送信し、 前記第１の信号処理装置は、前記第３の制御信号に応答して、前記第２の信号 形式から前記第１の信号形式への前記他のトラヒック信号の再変換を中断するこ とを特徴とする請求項１記載の伝送システム。 ３． 前記第１，第２，第３の制御信号は、前記伝送設備を介して送信される帯 域内信号であることを特徴とする請求項１記載の伝送システム。 ４． 信号処理装置において、 第１の信号形式から第２の信号形式にトラヒック信号を変換する信号形式変換 器と、 制御信号を送信するメッセージ送信機と、 制御信号を受信するメッセージ受信機と、 前記信号形式変換器と前記メッセージ送信機を制御する制御装置とを備え、 前記制御装置は前記メッセージ送信機を動作して、前記信号形式変換器が、前 記トラヒック信号を前記第１の信号形式から前記第２の信号形式へ変換できるよ うになっているとき、第１の制御信号を送信し、また、前記メッセージ受信機に よる第２の制御信号の受信に応答して、前記信号形式変換器を動作不能にし、そ して、前記メッセージ送信機を動作させて第３の制御信号を送信することを特徴 とする信号処理装置。 ５． 前記第１の制御信号を送信し、前記トラヒック信号を前記第１の信号形式 から前記第２の信号形式に変換する第１の状態（Ｔ１）と、 前記第２の制御信号を送信し、前記トラヒック信号を前記第１の信号形式から 前記第２の信号形式に変換する第２の状態（Ｔ２）と、 前記第３の制御信号を送信し、前記トラヒック信号を前記第１の信号形式から 前記第２の信号形式に変換しない第３の状態（Ｔ３）とを有し、 前記第１の制御信号の受信に応答して、前記第１の状態から前記第２の状態へ 変化し、 前記第２の制御信号の受信に応答して、前記第２の状態から前記第３の状態へ 変化することを特徴とする請求項４記載の信号処理装置。 ６． 前記第１の状態にあるとき、前記第２の制御信号の受信に応答して、前記 第１の状態から前記第２の状態へ変化することを特徴とする請求項５記載の信号 処理装置。 ７． 前記信号形式変換器は、また、前記信号処理装置の前記第１の状態、前記 第２の状態、および前記第３の状態において、他のトラヒック信号を前記第２の 信号形式から前記第１の信号形式に変換するよう動作し、 前記信号処理装置は、前記第３の制御信号を送信する第４の状態（Ｔ４）を有 しており、前記トラヒック信号を前記第１の信号形式から前記第２の信号形式へ 変換せず、また、前記他のトラヒック信号を前記第２の信号形式から前記第１の 信号形式に変換せず、 前記信号処理装置は、前記第３の状態にあるとき、前記第３の制御信号の受信 に応答して、前記第３の状態から前記第４の状態へ変化することを特徴とする請 求項６記載の信号処理装置。 ８． 前記第２の状態にあるとき、前記第３の制御信号の受信に応答して、前記 第２の状態から前記第４の状態へ変化することを特徴とする請求項７記載の信号 処理装置。 ９． 前記第３の状態にあるとき、前記第１の制御信号の受信に応答して、前記 第３の状態から前記第１の状態へ変化することを特徴とする請求項５記載の信号 処理装置。 １０．前記第４の状態にあるとき、前記第１の制御信号と前記第２の制御信号の いずれかの受信に応答して、前記第４の状態から前記第１の状態に変化すること を特徴とする請求項７記載の信号処理装置。 １１．制御信号の受信がないことに応答して前記第１の状態に復帰することを特 徴とする請求項５記載の信号処理装置。 １２．伝送システムの動作方法において、この伝送システムは、第１の信号処理 装置、第２の信号処理装置、および、前記第１の信号処理装置を前記第２の信号 処理装置にリンクする伝送設備を備え、前記第１の信号処理装置は、前記伝送設 備上で前記第２の信号処理装置への伝送を行うため、トラヒック信号を第１の信 号形式から第２の信号形式に変換するよう動作し、前記第２の信号処理装置は、 前記トラヒック信号を前記第２の信号形式から前記第１の信号形式に再変換する よう動作し、当該方法は、 前記第１の信号処理装置から前記第２の信号処理装置へ第１の制御信号を送信 し、 前記第２の信号処理装置による前記第１の制御信号の受信に応答して、前記第 ２の信号処理装置から前記第１の信号処理装置へ第２の制御信号を送信し、 前記第１の信号処理装置は、この第１の信号処理装置による前記第２の制御信 号の受信に応答して、前記第１の信号形式から前記第２の信号形式への前記トラ ヒック信号の変換を中断することによって、このトラヒック信号が、前記第１の 信号形式で前記第１の信号処理装置から前記第２の信号処理装置へ送信されるよ うにし、また、第３の制御信号を前記第２の信号処理装置へ送信し、 前記第２の信号処理装置は、この第２の信号処理装置による前記第３の制御信 号の受信に応答して、前記第２の信号形式から前記第１の信号形式への前記トラ ヒック信号の再変換を中断することを特徴とする伝送システムの動作方法。 １３．前記伝送設備は、前記第１の信号処理装置と前記第２の信号処理装置との 間の双方向伝送を支援し、前記第２の信号処理装置は、前記伝送設備上で前記第 １の信号処理装置への伝送を行うため、他のトラヒック信号を前記第１の信号形 式より変換するよう動作し、前記第１の信号処理装置は、この送信されてきた他 のトラヒック信号を前記第２の信号形式から前記第１の信号形式に再変換するよ う動作し、 前記第２の信号処理装置は、前記第１の制御信号を前記第１の信号処理装置に 送信し、 前記第１の信号処理装置は、この第１の信号処理装置による前記第１の制御信 号の受信に応答して、前記第２の制御信号を前記第２の信号処理装置へ送信し、 前記第２の信号処理装置は、この第２の信号処理装置による前記第２の制御信 号の受信に応答して、前記第１の信号形式から前記第２の信号形式への前記他の トラヒック信号の変換を中断することによって、このトラヒック信号が、前記第 １の信号形式で前記第２の信号処理装置から前記第１の信号処理装置に送信され るようにし、また、この第２の信号処理装置は、前記第３の制御信号を前記第１ の信号処理装置へ送信し、 前記第１の信号処理装置は、この第１の信号処理装置による前記第３の制御信 号の受信に応答して、前記第２の信号形式から前記第１の信号形式への前記他の トラヒック信号の再変換を中断することを特徴とする請求項１２記載の伝送シス テムの動作方法。 １４．前記第１，第２，第３の制御信号は、前記伝送設備を介して送信される帯 域内信号であることを特徴とする請求項１２記載の伝送システムの動作方法。 １５．信号処理装置の動作方法において、この信号処理装置は、第１の信号形式 から第２の信号形式にトラヒック信号を変換する信号形式変換器と、制御信号を 送信するメッセージ送信機と、制御信号を受信するメッセージ受信機と、前記信 号形式変換器と前記メッセージ送信機を制御する制御装置とを備え、 当該方法では、 前記制御装置は前記メッセージ送信機を動作して、前記信号形式変換器が、前 記トラヒック信号を前記第１の信号形式から前記第２の信号形式へ変換できるよ うになっているとき、第１の制御信号を送信し、また、前記メッセージ受信機に よる第２の制御信号の受信に応答して、前記信号形式変換器を動作不能にし、そ して、前記メッセージ送信機を動作させて第３の制御信号を送信することを特徴 とする信号処理装置の動作方法。 １６．前記信号処理装置は、前記第１の制御信号を送信し、前記トラヒック信号 を前記第１の信号形式から前記第２の信号形式に変換する第１の状態（Ｔ１）と 、前記第２の制御信号を送信し、前記トラヒック信号を前記第１の信号形式から 前記第２の信号形式に変換する第２の状態（Ｔ２）と、前記第３の制御信号を送 信し、前記トラヒック信号を前記第１の信号形式から前記第２の信号形式に変換 しない第３の状態（Ｔ３）とを有し、 前記第１の制御信号の受信に応答して、前記信号処理装置を前記第１の状態か ら前記第２の状態へ変化させ、 前記第２の制御信号の受信に応答して、前記信号処理装置を前記第２の状態か ら前記第３の状態へ変化させることを特徴とする請求項１５記載の信号処理装置 の動作方法。 １７．前記第１の状態にあるとき、前記第２の制御信号の受信に応答して、前記 信号処理装置を前記第１の状態から前記第２の状態へ変化させることを特徴とす る請求項１６記載の信号処理装置の動作方法。 １８．前記信号形式変換器は、また、前記信号処理装置の前記第１の状態、前記 第２の状態、および前記第３の状態において、他のトラヒック信号を前記第２の 信号形式から前記第１の信号形式に変換するよう動作し、前記信号処理装置は、 前記第３の制御信号を送信する第４の状態（Ｔ４）を有しており、前記トラヒッ ク信号を前記第１の信号形式から前記第２の信号形式へ変換せず、また、前記他 のトラヒック信号を前記第２の信号形式から前記第１の信号形式に変換せず、 前記第３の状態にあるとき、前記第３の制御信号の受信に応答して、前記信号 処理装置を前記第３の状態から前記第４の状態へ変化させることを特徴とする請 求項１７記載の信号処理装置の動作方法。 １９．前記第２の状態にあるとき、前記第３の制御信号の受信に応答して、前記 信号処理装置を前記第２の状態から前記第４の状態へ変化することを特徴とする 請求項１８記載の信号処理装置の動作方法。 ２０．前記第３の状態にあるとき、前記第１の制御信号の受信に応答して、前記 信号処理装置を前記第３の状態から前記第１の状態へ変化することを特徴とする 請求項１６記載の信号処理装置の動作方法。 ２１．前記第４の状態にあるとき、前記第１の制御信号と前記第２の制御信号の いずれかの受信に応答して、前記信号処理装置を前記第４の状態から前記第１の 状態に変化することを特徴とする請求項１８記載の信号処理装置の動作方法。 ２２．制御信号の受信がないことに応答して前記第１の状態に復帰させることを 特徴とする請求項１６記載の信号処理装置の動作方法。』

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラビプール・ラフィ カナダ国，エイチ４ダブリュー ２ティー ２，ケベック，コート エスティー ルー ク，ブロッサム 5745 (72)発明者 チュー・チュン・チェン カナダ国，ジェイ４エックス ２エム３, ケベック，ブロサード，ラモー 9370

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ディジタル移動無線装置が相互に通信したり、無線セル・サイトを介して 公衆電話通信網と通信したり、また、移動交換局と通信することを可能にし、音 声信号のエコー消去、音声符号化／復号化、およびチャネル符号化／復号化を行 うディジタル・セルラ無線システムにおいて、 ローカル・ディジタル移動電話からの音声信号のエコー消去、音声符号化／復 号化、およびチャネル符号化／復号化を行う第１のディジタル信号処理装置と、 リモート・ディジタル移動電話からの音声信号のエコー消去、音声符号化／復 号化、およびチャネル符号化／復号化を行う第２のディジタル信号処理装置と、 帯域内信号情報をリモート・ディジタル信号処理装置に送信するメッセージ送 信機と、 ローカル・ディジタル信号処理装置で帯域内信号情報を検出するメッセージ受 信機と、 前記リモート・メッセージ送信機からローカル・メッセージ受信機への個別線 信号情報の送信を監視する制御装置であって、前記ローカル・メッセージ受信機 によって、前記リモート・メッセージ送信機からの帯域内信号情報の検出が行わ れ、ディジタル移動局間の接続が確立した場合、前記第１および第２のディジタ ル信号処理装置がバイパス・モードへの切り換えを行い、前記音声符号化／復号 化、およびエコー消去機能をバイパスすることによって、前記ディジタル移動無 線装置各々が相互に直接、前記チャネル符号化／復号化機能により、ＶＳＥＬＰ 形式で音声信号をやり取りする制御装置とを備えることを特徴とするディジタル ・セルラ無線システム。 ２． 前記第１および第２のディジタル信号処理装置間の通信は、移動局ユーザ 音声信号、および帯域内信号情報を含むことを特徴とする請求項１記載のディジ タル・セルラ無線システム。 ３． 前記音声信号、および帯域内信号情報は、非ＶＳＥＬＰモードのときには 、 ＰＣＭ・シーケンスとして送信され、エコー消去および音声コーデック・バイパ ス・モードのときには、ＶＳＥＬＰ信号フレームの形式で送信されることを特徴 とする請求項２記載のディジタル・セルラ無線システム。 ４． 前記ＰＣＭ・シーケンスは、８ビットのＰＣＭ・シーケンスを含み、前記 ＶＳＥＬＰ信号フレームは、６４ｋｂｓのデータ・ストリームに拡大したＶＳＥ ＬＰ信号を含むことを特徴とする請求項３記載のディジタル・セルラ無線システ ム。 ５． 複数の音声信号フレームを介して、ユーザ音声信号ビットをＰＣＭ・メッ セージのビットに置き換えることによって、ＰＣＭ帯域内信号が得られることを 特徴とする請求項３記載のディジタル・セルラ無線システム。 ６． 前記ＰＣＭ帯域内信号情報は、少くとも、ディジタル信号処理装置の識別 子メッセージ、およびディジタル信号処理装置応答メッセージの内の１つを含む ことを特徴とする請求項５記載のディジタル・セルラ無線システム。 ７． 前記ユーザ音声信号ビットの置き換えは、あらかじめ選択した間隔で行わ れ、その間隔は、バイパス・モードへの切り換えに要する時間遅延を減らすよう 十分小さく、また、受信側でのＰＣＭ信号への知覚的な影響を最小にするよう十 分大きいことを特徴とする請求項６記載のディジタル・セルラ無線システム。 ８． 前記あらかじめ選択した間隔は、２０個のサンプルごとに１ビットの間隔 であることを特徴とする請求項７記載のディジタル・セルラ無線システム。 ９． 前記ＤＳＰ識別子とＤＳＰ応答メッセージは、複数の音声信号フレームを 介して、１６個のユーザ音声信号ビットをメッセージ・ビットに置き換えること によって作成されることを特徴とする請求項８記載のディジタル・セルラ無線シ ステム。 １０．リモート・ディジタル信号処理装置の存在は、前記メッセージ受信機にお いて、着信ＤＳＰ識別子を受信することで確認されることを特徴とする請求項２ 記載のディジタル・セルラ無線システム。 １１．リモート・メッセージ送信機から送信されたＤＳＰ応答メッセージが、ロ ーカル・メッセージ受信機で繰り返して受信されたときに、前記音声復号化機能 がバイパスされ、また、前記ローカル・メッセージ受信機で前記ＶＳＥＬＰ情報 が受信されたときに、前記音声符号化機能がバイパスされることを特徴とする請 求項１０記載のディジタル・セルラ無線システム。 １２．前記音声符号化／復号化機能は、リモート・メッセージ送信機より送信さ れたＶＳＥＬＰ情報が、ローカル・メッセージ受信機で受信されたときにバイパ スされることを特徴とする請求項１０記載のディジタル・セルラ無線システム。 １３．ＶＳＥＬＰバイパス・モードから非ＶＳＥＬＰバイパス・モードへの移行 があると、二乗コサイン・ウィンドウによってＰＣＭサンプルを換算することに よって、円滑な遷移を達成することを特徴とする請求項１１記載のディジタル・ セルラ無線システム。 １４．ＶＳＥＬＰバイパス・モードから非ＶＳＥＬＰバイパス・モードへの移行 があると、前記音声符号化／復号化機能をリセットすることによって、円滑な遷 移を達成することを特徴とする請求項１３記載のディジタル・セルラ無線システ ム。 １５．メッセージ送信機が動作しないよう前記制御装置に指示を送ることによっ て、バイパス・モードを終了できることを特徴とする請求項１１記載のディジタ ル・セルラ無線システム。 １６．ＶＳＥＬＰ信号の各フレームは、ＶＳＥＬＰ信号の識別用にフレームごと に繰り返されるＶＳＥＬＰメッセージ、ＶＳＥＬＰ符号化されたユーザ情報、チ ェックサム、そして、劣性ＰＣＭサンプルの固定パターンを含むことを特徴とす る請求項４記載のディジタル・セルラ無線システム。 １７．前記ＶＳＥＬＰ符号化されたユーザ情報は、入出力バッファの重要度が最 小のエントリに書き込まれることを特徴とする請求項１６記載のディジタル・セ ルラ無線システム。 １８．前記第２のディジタル信号処理装置に、ＣＲＣの状態情報を有する前記Ｖ ＳＥＬＰ信号を送信し、続いて、ＣＲＣの連続的な失敗の最初の番号に対応する 前記リモート・ディジタル移動電話に、計算されたＣＲＣの１の補数を有する前 記ＶＳＥＬＰ信号を送信して、リモート・ディジタル移動電話にＣＲＣエラーの 警告をすることによって、前記ローカル・ディジタル移動電話から到着する信号 より、前記リモート・ディジタル移動電話に、前記第１のＤＳＰにおけるＣＲＣ エラーの発生を警告することを特徴とする請求項３記載のディジタル・セルラ無 線システム。