JPH1155279A - 信号多重化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＴＭに利用する低ビットレート音声信号を
ペイロードに格納するセル化装置において、収容回線数
の増減に応じて音声コーデックを増減すると、出力タイ
ミングを等時間間隔に保つことができない。 【解決手段】 音声コーデックのような信号処理回路を
動作順ではなく、等時間間隔に動作する信号処理回路群
を一つのグループとして、グループ単位で一つのモジュ
ールに搭載し、収容回線数の増減に合わせてモジュール
数を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ（非同期転
送モード）通信において、低ビットレート音声信号をペ
イロードに格納するセルを生成するセル化装置内に搭載
され、セル化遅延時間を短縮し、かつ伝送路容量を有効
に利用するために複数回線の音声信号を多重化する信号
多重化装置に利用する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭ網において、決められた伝送容量
（セル伝送速度）の範囲内でできるだけ多くの回線数の
音声信号を伝送することを目的として、セル組み立てを
行う前に信号処理回路（音声コーデック ＣＯＤＥＣ）
を用いて高効率符号化／無音圧縮等の処理が行われる。
セル組み立て回路は、コーデックにより回線ごとに処理
された圧縮音声信号を、出力信号の１ブロック（コーデ
ックフレーム）単位で多重してセルに格納する。圧縮処
理後の音声信号のビットレートが低いため、１回線の音
声信号だけを格納しようとすると、１つのセルの情報領
域（ペイロード）を充填するのに時間がかかる。このた
め、通信品質の劣化原因となるセル組み立て遅延時間を
小さく抑えるために、複数回線の多重化を行う必要があ
り、セル組み立て回路の前で信号多重化処理が行われ
る。

【０００３】セル化装置の全体構成例を図５、セルフォ
ーマット例を図６、出力タイミングの設定例を図７に示
してさらに具体的に説明する。

【０００４】音声コーデックには様々な処理アルゴリズ
ムがあるが、ここではμ−ｌａｗ音声からＣＳ−ＡＣＥ
ＬＰ圧縮音声に変換するコーデックを例として入出力タ
イミングを説明する。

【０００５】μ−ｌａｗは１２５μｓ周期で１バイトの
信号を送受する符号化アルゴリズムである。ＣＳ−ＡＣ
ＥＬＰ（ Conjugate Structure− Algebraic Code-exci
tedlinear prediction ）は１０ｍｓ周期で１０バイト
（１コーデックフレーム）の信号を送受する符号化アル
ゴリズムである。コーデックの信号処理の周期は１０ｍ
ｓなので、１２５μｓの８０周期に入力される８０バイ
トのμ−ｌａｗ信号を処理して、１０バイトの圧縮音声
信号を出力する。１０ｍｓの区切り（１フレーム周期）
の設定によって、そのコーデックの出力タイミングが決
まる。回線ごとのコーデックが複数個並列に動作する場
合、すべてのコーデックのフレーム周期の設定が必ずし
も同時である必要はないので、所望の出力タイミングが
得られるようにフレーム周期を設定することができる
（図７）。出力ビットレートが、２．０４８Ｍｂｐｓと
すると１０バイトをシリアル出力するのに、３９．０６
２５μｓしかかからないので、１０ｍｓ（１フレーム周
期）内に最大２５６多重することが可能である。入力側
の信号量は８倍なので、ビットレートは１６．３８２Ｍ
ｂｐｓとなる。

【０００６】このようにして多重化されたＡＴＭセルの
ペイロードに格納するのが、セル組み立て回路である。
格納する信号がとぎれることなく与えられるとき、連続
的にセルを組み立てることができるので遅延時間は最も
短くなり、遅延ゆらぎも小さくなる。また、このように
して生成されるＡＴＭセル数と伝送路に送出されるセル
数がバランスするとき、ＡＴＭセルがバッファ内に滞っ
て遅延を生じたり、バッファから溢れて廃棄されたりす
ることがないため、高い通話品質を実現でき、かつ伝送
路容量に空きが生じず、もっとも効率的にセルを伝送す
ることができる。セルに格納する信号を時間的に平均し
て与えるために、等時間間隔で圧縮音声信号を出力する
ようにコーデックを制御する装置が提案されている（特
願平９−３７７４２ 本願出願時に未公開）。

【０００７】一方、セル化装置のサイズを小型化するた
めには、収容する回線数分必要となるコーデックをモジ
ュール化することが考えられ、これを小さいスペースに
実装するためのソケットとあわせた実現方法を発明者ら
は提案した（特願平８−３１８２２９および特願平８−
３１８１８８ いずれも本願出願時に未公開）。

【０００８】これらの利点を生かした信号多重化装置と
して、図８に示す構成の信号多重化装置があり、この信
号多重化装置は図８に示すように、動作するタイミング
順に昇番号（例えば１，２，３，４，・・・）をコーデ
ックに付与し、その番号順にコーデックを選んでモジュ
ールに搭載していた。例えば１〜８番目に動作するコー
デックは第１のモジュール、８〜１６番目に動作するコ
ーデックは第２のモジュールに搭載していた。各モジュ
ールの（コーデックグループ）の出力タイミング例は図
９に示すようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】コーデックをモジュー
ルに搭載する装置構成は、実装スペースが小型化する他
に収容回線数の増減に応じて必要数のコーデックを過不
足なく実装することができる利点がある。必要でないコ
ーディックを省略すれば、装置コストが安価になり、消
費電力も低減することができる。

【００１０】ところが、上述の図８に示す構成の信号多
重化装置の構成では、モジュール単位で不要なコーデッ
クを削除すると、どのコーデックを削除する場合にも動
作タイミングの欠番号が連続するので、タイミング制御
回路に変更を加えない限り出力タイミングを等時間間隔
に保つことができなかった。

【００１１】本発明は、任意のコーデックを削除、ある
いは増加した場合にも回線収容数に応じた規模で制御回
路に変更を加えることなく等時間間隔に近い出力を得る
ことができる信号多重化装置を提供することを目的とす
る。また、制御回路に変更を加えることなく、不要な電
力を削減して等時間間隔の出力を得ることができる信号
多重化装置を提供し、セル化装置の小型化、伝送効率の
効率化を図ることができる信号多重化装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の信号多重化装置
は、信号処理回路としてのコーデックを動作順に選択す
るのではなく、１周期にわたって等時間間隔に動作する
コーデックを選んでモジュールあるいは全体を一つの基
板に搭載する。この構成によって任意のコーデックを削
除した場合にも、残りのコーデックは等時間間隔に動作
しているので、制御回路に変更を加えることなく等時間
間隔に近い出力を得ることができる。

【００１３】すなわち、本発明の第一の観点では、入力
される複数回線の信号をそれぞれ処理する複数の信号処
理回路と、この信号処理回路の出力タイミングを制御す
る制御回路と、前記信号処理回路の出力を時分割多重し
て任意の時間間隔の多重出力として出力する多重回路と
を備えた信号多重化装置において、信号処理の１周期に
わたって等時間間隔で動作する複数の前記信号処理回路
を一つのグループとし、このグループ単位で一つのモジ
ュールに搭載することを特徴とする。

【００１４】等時間間隔で動作する信号処理回路群をグ
ループとし、グループ単位でモジュールに搭載すること
で、収容回線数の増減に合わせてモジュール数を追加削
除しても等時間間隔に近いデータ出力が得られ、この際
に制御回路は信号処理回路を動作させるためにタイミン
グ信号の生成機構に変更を加える必要がない。

【００１５】また、本発明の第二の観点では、信号処理
回路をモジュールに搭載することなく、制御回路と信号
処理回路とは同一基板上に搭載され、信号処理の１周期
にわたって等時間間隔で動作する複数の前記信号処理回
路を一つのグループとし、前記制御回路は、このグルー
プ単位で前記信号処理回路の動作を制御する手段を含む
ことを特徴とする。

【００１６】このとき、前記制御回路の信号処理回路の
動作を制御する手段は、前記信号処理回路のグループ単
位に電力供給制御を行う手段を含むことが好ましい。

【００１７】等時間間隔で動作する信号処理回路群をグ
ループとし、グループ単位で使用すれば収容回線数の増
減に合わせて使用しないグループへの電力供給を停止し
ても等時間間隔に近いデータ出力が得られ、簡単な制御
により消費電力を低減することができる。

【００１８】なお、信号処理回路は、低ビットレートで
入力される音声信号を処理するコーデックであり、複数
回線は並列に装置に収容され、この収容される複数の回
線の信号をそれぞれの信号処理回路に振り分ける回線選
択手段を備えることができ、またこの並列入力方式に代
えて、信号多重化装置に入力される信号が低ビットレー
トの信号が時分割多重された信号であり、この時分割多
重された信号をそれぞれの信号処理回路に振り分ける時
分割多重分離手段を設けることもできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２０】図１は、本発明の第一の実施の形態の信号
多重化装置の構成を示す図である。この信号多重化装置
は、最大収容回線数が３２で、回線数と等しい３２個の
コーデックを８個ずつ４つのグループに分けてモジュー
ル化する場合の例である。

【００２１】すなわち、本第１の実施の形態は、３２個
のコーデック（＃１〜＃３２）が処理する回線を選択す
る回線選択回路ＳＥＬと、３２個のコーデック（ＣＯＤ
ＥＣ）の出力を多重して出力する多重回路ＭＵＸと、コ
ーデックおよび回線選択回路ＳＥＬを制御する制御回路
ＣＯＮＴとを備える信号多重化装置であり、制御回路Ｃ
ＯＮＴは、各コーデックにその出力タイミング信号を与
えるためのタイミング信号生成部と、このタイミング信
号をコーデックごとに選択してコーデック制御信号を与
えるスイッチ（ＳＷ１）と、このスイッチを制御すると
ともに、回線選択回路ＳＥＬに回線制御信号を与える制
御部とを備える。

【００２２】ここで、本実施の形態の特徴とすること
は、３２個のコーデックは、８個ずつ４つのグループに
分けられて第１のグループは第１のモジュールに搭載さ
れ、第２のグループは第２のモジュールに搭載され、第
３のグループは第３のモジュールに搭載され、第４のグ
ループは第４のモジュールに搭載され、各グループは等
時間間隔に動作するように、制御回路ＣＯＮＴからタイ
ミング信号が与えられることにある。

【００２３】次にこの第１の実施の形態の動作を図２の
タイムチャートを参照して説明する。

【００２４】制御回路ＣＯＮＴは稼働するコーデックに
信号を導くように回線選択回路ＳＥＬを切り替える。ま
た制御回路ＣＯＮＴは、３２個のコーデックが等時間間
隔に動作するようにタイミング信号をタイミング信号生
成部にて生成し、稼働するコーデックに対してタイミン
グ信号を供給する。ここで、タイミング信号の発生順に
コーデックに番号を付ける。これが図１のコーデックの
＃１〜＃３２の番号である。

【００２５】３２個のコーデックはタイミング信号に合
わせて等時間間隔に処理後のデータを出力するので、＃
１、＃５、＃９、＃１３、＃１７、＃２１、＃２５、＃
２９の８個のコーデックのデータ出力タイミングもまた
等時間間隔になる。これらのコーデック群を第１のグル
ープとする。同様に＃２、＃６、＃１０、＃１４、＃１
８、＃２２、＃２６、＃３０の８個のコーデック（第２
のグループ）、＃３、＃７、＃１１、＃１５、＃１９、
＃２３、＃２７、＃３１の８個のコーデック（第３のグ
ループ）、＃４、＃８、＃１２、＃１６、＃２０、＃２
４、＃２８、＃３２の８個のコーデック（第４のグルー
プ）のデータ出力タイミングも等時間間隔になる。

【００２６】コーデックはグループごとに第１〜第４の
モジュールに搭載されており、多重回路ＭＵＸにおい
て、コーデックから出力される処理後の音声信号を時分
割多重して多重出力信号として出力する。

【００２７】収容回線数が８回線以下のとき、コーデッ
クは８個で十分なので、任意のモジュール１個（例えば
第１のモジュール）を実装する。これら８個のコーデッ
クの中から回線数分のコーデックを選択して、タイミン
グ信号を供給し、回線選択回路ＳＥＬにより信号経路を
形成する。第１のモジュール上のコーデックは、１、
５、９、１３、１７、２１、２５、２９番目に動作する
ので、１、２、３、４、５、６番目に動作していた従来
例に比べて、等時間間隔に近い番号のコーデックを選択
することができる。例えば、図３に示すように、４回線
のとき、１、９、１７、２５番目を選択することによっ
て等時間間隔の出力が可能となる。３回線のときは、２
５番目を除いて、１、９、１７番目を選択し、５回線の
ときは、５番目を追加して１、５、９、１７、２５番目
を選択する。このとき、第２〜第４のモジュールは使用
しないので実装する必要はなく、必要十分な規模の装置
を構成することができ、また、この装置は不必要な電力
を消費しない。

【００２８】収容回線数が９以上１６以下のときは、第
１、第３（または第２、第４）のモジュールを実装し、
同様の選択を行う。１、２、３、４、５、６番目と７、
８、９、１０、１１、１２番目または１、２、３、４、
５、６番目と１３、１４、１５、１６、１７、１８番目
に動作していた従来例に比べて等時間間隔に近い番号の
コーデックを選択することができる。収容回線数が１６
のときはモジュールを２個実装するだけでよく、等時間
間隔の出力を得ることができる。

【００２９】このように、本実施の形態では、等時間間
隔に動作するコーデック群をグループとし、グループ単
位でモジュールに搭載するので、収容回線数の増減に合
わせてモジュール数を追加削除しても等時間間隔に近い
データ出力を得られる。この際、制御回路ＣＯＮＴは回
線選択回路ＳＥＬの切り替えとタイミング信号の選択を
行うだけでよく、タイミング信号の生成機構に変更を加
える必要はない。

【００３０】次に本発明の別の実施の形態を図４に示
す。この実施の形態は、図１の信号多重化装置におい
て、コーデックをモジュールに搭載せず、本体基板に実
装する例である。

【００３１】この実施の形態の特徴は、制御回路ＣＯＮ
Ｔと同一基板に搭載されたコーデックを等時間間隔でグ
ループ分けし、このグループ単位で電源供給部ＰＷから
の電源供給を制御するところにある。

【００３２】その動作を説明する。コーデックへの電力
は制御回路ＣＯＮＴによってオン／オフする電力スイッ
チ（ＳＷ２）を介して供給する。収容回線数が８回線以
下のときは、コーデックは８個で十分なので、任意の１
グループ（例えば第１のグループ）を使用する。このと
き、第２〜第４のグループは使用しないので、電力を供
給する必要はないから電力スイッチ（ＳＷ２）をオフに
する。コーデックの選択は第１の実施の形態と同様に行
う。収容回線数が９以上１６以下のときは第１、第３
（または第２、第４）のグループを使用し、それ以外の
グループは使用しないので、電力スイッチをオフにし、
第１の実施の形態と同様にコーデックを選択する。

【００３３】このように、等時間間隔に動作するコーデ
ック群をグループとし、グループ単位で使用すれば、収
容回線数の増減に合わせて使用しないグループへの電力
供給を停止しても等時間間隔に近いデータ出力が得ら
れ、簡単な制御により消費電力を低減することができ
る。この際、制御回路は回線選択回路の切り替えとタイ
ミング信号の選択を行うだけでよく、タイミング信号の
生成機構に変更を加える必要がない。

【００３４】上述の実施の形態の説明では、最大収容回
線数が３２の場合を示したが、最大収容回線数がこれよ
りも大きい場合（例えば２５６回線）にも、等時間間隔
で動作するコーデック群をグループとすることによっ
て、同様の効果が得られることはいうまでもない。

【００３５】また、上述の説明は、８個のコーデック群
を１グループにする場合で説明したが、最大収容回線数
の約数に等しい個数のコーデック群（例えば最大収容回
線数３２なら４個や１６個等）を１グループとする場合
にも、等時間間隔で動作するコーデック群をグループと
することによって、同様の効果が得られることはいうま
でもない。同様に、ちょうど約数にならない場合でも、
等時間間隔に近いコーデックを選択してグループ化する
ことによって、動作順にグループ化する場合に比べて実
施例と同様の効果を得ることができる。

【００３６】また、上述の発明の実施の形態の説明は、
回線選択回路ＳＥＬが空間的に並列入力型である場合を
示したが、時分割的に多重入力される入力信号を複数の
コーデックに選択振り分けする場合でも同様の効果が得
られる。

【００３７】

【発明の効果】このように、本発明の信号多重化装置を
用いることにより、制御回路に変更を加えなくても、収
容回線数に応じた規模で、かつコーデックからほぼ等し
い時間間隔の出力を得る信号多重化装置を構成すること
ができる。コーデックが搭載されたモジュールの増加削
減が容易であり、装置の小型化を図ることができる。ま
た、制御回路、特にそのコーデックの制御タイミング信
号生成部に変更を加えなくても、不要な電力を削減し、
かつコーデックからほぼ等しい時間間隔の出力を得る信
号多重化装置を構成することができる。

【００３８】この信号多重化装置のＡＴＭのセル化装置
に使用することにより、装置の小型化を図ることがで
き、等時間間隔の多重出力信号をセル組み立てた回路に
与えることにより、高い通話品質を実現することがで
き、効率的にセルの伝送ができる装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の信号多重化装置の
構成例を示す図。

【図２】３２個のコーデックを４グループ化したときの
出力タイミングを示す図。

【図３】第１のグループのコーデックを用いたときの出
力タイミングを示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の信号多重化装置の
構成例を示す図。

【図５】セル化装置の全体構成を示す図。

【図６】セルフォーマット構成例を示す図。

【図７】出力タイミングの設定例を示す図。

【図８】従来の信号多重化装置の構成を示す図。

【図９】従来装置の出力データのタイミングを示す図。

【符号の説明】

ＳＥＬ 回線選択回路 ＣＯＮＴ 制御回路 ＭＵＸ 多重回路 ＳＷ１ スイッチ（タイミング制御用） ＳＷ２ 電力スイッチ（電源供給制御用） ＰＷ 電力供給部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される複数回線の信号をそれぞれ処
   理する複数の信号処理回路と、この信号処理回路の出力
   タイミングを制御する制御回路と、前記信号処理回路の
   出力を時分割多重して任意の時間間隔の多重出力として
   出力する多重回路とを備えた信号多重化装置において、 信号処理の１周期にわたって等時間間隔で動作する複数
   の前記信号処理回路を一つのグループとし、このグルー
   プ単位で一つのモジュールに搭載することを特徴とする
   信号多重化装置。
2. 【請求項２】 入力される複数回線の信号をそれぞれ処
   理する複数の信号処理回路と、この信号処理回路の出力
   タイミングを制御する制御回路と、前記信号処理回路の
   出力を時分割多重して任意の時間間隔の多重出力として
   出力する多重回路とを備えた信号多重化装置において、 前記制御回路および前記信号処理回路は同一基板上に搭
   載され、 信号処理の１周期にわたって等時間間隔で動作する複数
   の前記信号処理回路を一つのグループとし、 前記制御回路は、このグループ単位で前記信号処理回路
   の動作を制御する手段を含むことを特徴とする信号多重
   化装置。
3. 【請求項３】 前記制御回路の前記信号処理回路の動作
   を制御する手段は、前記信号処理回路のグループ単位に
   電力供給制御を行う手段を含む請求項２記載の信号多重
   化装置。
4. 【請求項４】 前記信号処理回路は、低ビットレートで
   入力される音声信号を処理するコーデックである請求項
   １ないし３のいずれか記載の信号多重化装置。
5. 【請求項５】 複数回線は並列に装置に収容され、この
   収容される複数の回線の信号をそれぞれの信号処理回路
   に振り分ける回線選択手段を備える請求項１ないし４の
   いずれか記載の信号多重化装置。
6. 【請求項６】 前記複数の信号処理回路に入力される複
   数回線の信号は、低ビットレートの信号が時分割多重さ
   れた信号であり、この時分割多重された信号をそれぞれ
   の信号処理回路に振り分ける時分割多重分離手段を含む
   請求項１ないし４のいずれか記載の信号多重化装置。