JPS5924574B2 - デジタル音響信号のクロツクパルスをデ−タ流のクロツクパルスへマツチングさせる方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デジタル形式で生じている音響信号のクロッ
クパルスが、高品質電話におけるデジタル通話伝送のた
めに信号専用タイムスロットを有するＰＣＭ方式のパル
スフレームおよび超フレーム中に組織化される、識別信
号符号伝送用の識別符号ビットを有するデータ流のクロ
ックパルスと同期していない場合に、即ち両クロック周
波数が例えば１０−４〜１０−７の僅かな偏差を有する
場合に、前記デジタル音響信号のクロックパルスを前記
データ流のクロックパルスにマッチングさせる方法に関
する。

アナログ音響放送信号のデジタル形式信号への変換が、
例えば２−Ｍビツト／秒の信号（ＤＳＶ２、従来のＰＣ
Ｍ３Ｏ）に対するデジタル信号接続のクロツクパルスに
より制御される場合は、形成されるデータ流をＤＳＶ２
のパルスフレームへ挿入することと、および場合により
後置接続される別のデジタル局階位装置の共用には、問
題点は生じない。

しかしアナログ／デジタル一変換（Ａ／Ｄ−変換）が、
ＤＳＶ２の装置から空間的に離れた個所で行なわれ種々
の理由によりこの装置のクロツクパルスが利用できない
使用の場合がある。この場合はＡ／Ｄ一変換のために、
各装置で発生されるクロツクパルスを用いることができ
るが、このクロツクパルスはＤＳＶ２のクロツクパルス
とは同期していない。このような場合にクロツクパルス
々ツチングないし同期化が必要とされる。相互に同期し
ていないクロツクパルスを有する複数個のデジタルゞ下
位システム７のデータ流を１つのゞ上位システム２へま
とめるために、種々のクロツクパルスマツチング法が公
知である。これらの方法は、情報損失を伴なう方法とそ
うでないものとに、分類される。上述の使用の場合に情
報損失を伴なうクロツクパルスマツチングを対象とする
時は、このことは、符号語の同期性を失なわないように
すると、１つの符号語全体が時間毎に欠落したりまたは
繰り返されたりするようになるであろう。これらの技術
構成では、クロツクパルス偏差が１０−７より大である
と、聴取者には受容できないような音響信号の品質低下
をもたらすことが、示されている。ビツト毎にクロツク
パルスマツチングが行なわれるようにした情報損失を伴
わないクロツクパルスマツチング法は、ＳＮａｃｈｒｉ
ｃｈｔｅｎｔｅｃｈｎｊｓｃｈｅｎＦａｃｈｂｅｒｉｃ
ｈｔｅｎ腐４２、１９７２７、ＰＣＭＴｅｃｈｎｉｋ、
ＤＥ一出版有限会社ＢｅｒｌｉｎＣｈａｒｌＯｔｔｅｎ
ｂｕｒｇ、２３５−２４４頁、および、雑誌ＳＥｌｅｋ
ｔｒＯｎｉｋ″、６／１９７８、７８頁〜８３頁により
公知である。

この場合フレーム中の一大抵はゞ上位システム２の−所
定の個所にスタツフビツトないし余剰パルスが挿入され
る（正のクロツクパルスマツチング）か、または情報ビ
ツトが抜き取られる（負のクロツクパルスマツチング）
ようにされている。この過程は、パルスフレーム中の使
用可能な付加容量ないし収容個所を用いて、受信局に通
報される。受信局は送信側で行なわれた操作の逆操作を
行なつて、もとのクロツクパルスを再生する。正のクロ
ツクパルスマツチング法の場合は、ゞ下位システム７の
クロツクパルス周波数は、使用されるデータ流のクロツ
クパルス周波数よりも低くされており、一方負のクロツ
クパルスマツチングによる方法の場合は、高くされてい
る。これらの方法のほかに正／負一クロツクパルスマツ
チングとして両者を組み合せた方法がある。この場合ク
ロツクパルスの相対偏差を正の方向へおよび負の方向へ
補正処理することができる。ゞＴａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ
ｄｅｒＦｅｒｎｍｅｌｄｅｐｒａｘｉｓｌ９７９７！、
１３頁〜４１頁により公知の多重装置は、音響信号のデ
ジタル伝送にも、ＤＳＶ２のパルスフレームにおける音
響信号と電話信号との組み合わせ伝送にも適している。

第１図はＤＳＶ２のパルスフレームおよび超フレームの
公知の構成を示す。

この１２５μＳの持続時間のパルスフレームは、２５６
のビツトを有する：これは２０４８Ｋビツト／秒のデー
タ流に相応する。パルスフレームは３２の時間チヤネル
ＺＫＯ−ＺＫ３ｌに分割されている。第１時間チャネル
ＺＫＯはサービス一およびフレーム識別語ＲＳｙの伝送
のために、交番的に用〜・られる。第１７時間チヤネル
ＺＫｌ６は主として、３０の電話チヤネルＫ１−Ｋｌ５
，Ｋｌ７−Ｋ３ｌの選択識別信号Ｚ１−Ｚｌ５，Ｚｌ７
−Ｚ３ｌの伝送のために、設けられている。順次送信さ
れる１６個のパルスフレームＲＯ−Ｒｌ５が、１つの超
フレームを形成する。超フレームの同期化は、第１パル
スフレームＲＯの第１６時間チヤネルＺＫｌ６における
超フレーム同期語ＵＲ−Ｓｙにより、行なわれる。わか
りやすくするために第１図において、超フレームの１６
個のパルスフレームは上下に示されている。前記ゞＴａ
ｓｃｈｅｎｂｕｃｈｄｅｒＦｅｒｎｍｅｌｄｅｐｒａｘ
ｉｓ″により公知の提案により、ＤＳＶ２を、電話チヤ
ネルと音響チヤネルとの両者で占有できるようにされて
いる。

この場合第１時間チヤネルＺＫＯおよび第１６時間チャ
ネルＺＫｌ６は、音響伝送により、関与されない。この
デジタル音響伝送の場合、１５ＫＨＺの帯域幅を有する
高い品質のチヤネルと７ＫＨＺの帯帯域幅を有する平均
の品質のチヤネルが用いられる。

前者の場合は標本化周波数は３２ＫＩＩＺであり、後者
の場合は１６ＫＨＺである。両者は電話信号に対する走
査周波数８Ｋ部の整数倍である。伝送路に発生するビツ
ト誤差に対する保護ビツトを有する各走査値は、１２ビ
ツト長さの１つの語を必要とする。それ故１つのパルス
フレームにおいて、１槽Ｍ侶 −音響チヤネルの場合は
、４つの符号語が各１２ビツトになるように収容され、
７ＫＨＺ一音響チヤネルに対しては２つの符号語が各１
２ビツトになるように収容されなければならない。それ
故１５Ｋ厄一音響チヤネルの伝送の場合、６つの時間チ
ャネルＺＫｌ−ＺＫ３，ＺＫｌ７−ＺＫｌ９が各８ビツ
トになるようにふさがれ、７ＫＨＺ一音響信号の伝送の
場合は３つの時間チヤネルがふさがれる。別の音響チャ
ネルを伝送すべき場合は、別の時間チヤネルＺＫ４ＺＫ
６，ＺＫ２Ｏ−ＺＫ２２ないしＺＫ４ＺＫ６等がふさが
れる。

連続する２つの符号語のビツトはさらに、伝送路におけ
る２重の誤差に対する保護のために、相互に入り組むよ
うに形成される。これにより１５ＫＨＺ一音響チャネル
は３８４Ｋビツト／秒の情報流を有するようになり、音
響信号の符号化／復号化装置とＤＳＶ２との間に、３８
４Ｋビツト／秒のデータ速度（７ＫＨＺの音響チヤネル
の場合は１９２Ｋビツト／秒）を有するインターフエイ
スが設けられる。この公知の方法の欠点は、ＤＳ２のフ
レームにおける符号化音響チャネルの情報のただ１つの
同期化が、設けられていることである。

しかしこのことは常に可能であるとは限らない、例えば
：クロツクパルスが〉１０−７の許容偏差を相互に有す
る時に、放送スタジオと郵政省のデジタル回路網との間
のデジタルインターフエイスにおいて。

−国内デジタル通信網の場合はこの通信網の部分間の、
同期して作動されないまたはまだされていないかつクロ
ツクパルス偏差が〉１０−７であるようなインターフエ
イスにおいて。

−国内的には同期しているが国際的にはクロツクパルス
偏差〉１０−７をもつて同期していない場合の国際通信
網間のデジタル音響信号の交換の場合。

本発明の課題は、デジタル音響信号の符号語の端部が、
所属の時間チャネルの内部においてシフト可能で、かつ
受信側では符号語端部の時間位置が簡単に検出できるよ
うなクロツクパルスマツチング法を、提案することであ
る。

この課題は本発明の特許請求の範囲第１項記載の技術構
成により解決されている。

即ちクロツクパルスマツチングをビツト毎に行なうよう
にし、デジタル音響信号を複数個の電話チヤネルを介し
て伝送する場合に、識別信号符号ビツトのうち該電話チ
ヤネルに所属する空所にされた個所に、フレーム毎にデ
ータ信号に対する音響信号のクロツクパルス偏差を示す
ための正または負のクロツクパルスマツチング信号を伝
送し、さらに当該の音響信号の伝送のために用いられる
時間チヤネルのうち各最初の時間チヤネルの始めからの
、音響信号語の各ビツト距離を示すデジタル符号化ビツ
ト数を伝送し、さらに負のクロツクパルスマツチングの
ために付加的に、符号化音響信号から取り出したビツト
を伝送するようにしたことにより解決されている。

本発明の有利な実施態様は、特許請求の範囲第２項以下
に示されている。

本発明による利点は、同期パルスを有する符号化音響チ
ヤネルの伝送のために設けられている多重装置が、フレ
ーム構成を変化させることなくかつ所属のクロツクパル
ス発生器が相互に同期しないで作動する場合も、使用で
きることである。

本発明によるクロツクパルスマツチングにより、デジタ
ル的に伝送される音響信号の再生クロツクパルスの著し
い均一化ならびにデジタル／アナログ変換に必要とされ
る、デジタル音響信号の符号語の始めの識別が、簡単に
行なえるようになる。もう１つの利点として、全体とし
ては同期しないで作動する伝送網の内部において、同期
している通信網部分が、例えば１９２Ｋビツト／秒また
はその整数倍のビツト速度のデジタル音響信号伝送用に
実施できるようになり、これにより時分割多重における
交換接続または導通接続が行なえるようにする。さらに
本発明により伝送誤差から一層保護される利点も得られ
る、何故ならば障害のない作動の場合のビツト距離を±
１の値だけ変化させるだけでよく、この変化は、正また
は負のクロツクパルスマツチングが行なわれる時は、連
続する２つの超フレームの中へ送出される２つの等しい
クロツクパルスマツチング信号の直後でも、行なうよう
にされる。

これにより伝送誤差が簡単に検出され補正できるように
なる。次に本発明の実施例につき図面を用いて説明する
。

第２図〜第４図には、時間的に連続する超フレームが、
３つずつ上中下に示されている。

これらの超フレームは各１６のパルスフレームＲＯＲｌ
５から構成されている。さらにパルスフレームは、各８
ビツトに配属されている３２の時間チャネルＺＫＯ−Ｚ
Ｋ３ｌから、形成されている。各超フレームにおいて例
えば時間チヤネルＺＫｌＺＫ３は、３２の音響信号語ま
たは符号語ＴｎＯ−Ｔｎ３２により、ふさがれている。

この場合符号語は、７Ｍ侶音響信号の各１２ビツトに配
属されている。符号語Ｔｎ３２は後続の超フレームの符
号語ＴｎＯを１２ビツトになるように補完する。これら
の３つの時間チヤネルＺＫｌＺＫ３を符合化された音響
信号でふさぐことにより、時間チヤネルＺＫｌ６におい
て空所にされた３倍×４ビツト個所（もとはパルスフレ
ームＲｌ，Ｒ２およびＲ３において各４ビツトの選択識
別符号Ｚ１−Ｚ３のあつた個所）を、クロツクパルスマ
ツチングのために用いることができる。パルスフレーム
Ｒ１およびＲ２における最初の８つのビツトは、超フレ
ーム毎に交番的に、正および負のクロツクパルスマツチ
ング信号十＋ないしーーを有するようにされる。クロツ
クパルスマツチング信号十＋ないし−一は、このように
パルスフレームＲ１およびＲ２へ分配される。残りの、
パルスフレームＲ３における４つのビツト個所は、同期
状態においてはその都度一定に保たれる、時間チヤネル
ＺＫｌの始めから音響信号符号語Ｔｎｌ，Ｔｎ３，Ｔｎ
５〜Ｔｎ３ｌへのビツト距離Ｂを、デジタル符号の形で
有する。例えばビツト距離Ｂ−５の場合は、この５はビ
ツト列０Ｌ０Ｌの形で伝送される。負のクロツクパルス
マツチング信号一一は、正のクロツクパルスマツチング
信号十＋の反転ないし補数演算されたものである。パル
スフレームＲ３における使用可能な４つのビツト個所を
用いて、１２桁の音響信号語の場合に生じ得る１２の異
なるビツト距離Ｂを、冗長的に伝送することができる。

その都度形成されるビツト距離の持続的伝送により、接
続の切れ目において、受信側で符号化音響信号語の相対
位置を検出することができる。同期状態すなわちゞクロ
ツクパルスマツチングの必要なし７を、別個に伝送する
必要がない。

何故ならば交番する正および負のクロツクパルスマツチ
ング信号の規則的な列＋＋−ー＋＋一ー等は、受信局に
おいて応動をトリガしないからである。第３図にはクロ
ツクパルス偏差が正である場合が、即ち音響信号のクロ
ツクパルス周波数がＤＳＶ２の所属のクロツクパルスよ
りも低い場合が示されている。両クロツクパルス間の時
間のずれが１ビツトになると、本発明により、２つの連
続する超フレームの中へ正のクロツクパルスマツチング
信号が伝送される。正のクロツクパルスマツチング信号
の２番目の信号に後続するビツト距離Ｂが、例えば５ビ
ツトから６ビツト０Ｌ０Ｌへ１つだけ増加され、受信機
と取りきめられている個所に一この場合はパルスフレー
ムＲ３におけるフレーム識別語ＲＳｙの後の最初のビツ
トの個所に−スタツフビツトＬが挿入される。これによ
り符号語Ｔｎ７が、パルスフレームＲ３における時間チ
ャネルＺＫｌの始めから、はじめて６ビツトだけずらさ
れる。これにより同期が再び回復されこれに続く超フレ
ームへ、交番的にかつ負のクロックパルスマツチング信
号から始められて、正および負のクロツクパルスマツチ
ング信号が、伝送される。第４図に示されている負のク
ロツクパルス偏差の場合は、音響信号のクロツクパルス
周波数がＤＳＶ２の所属のクロツクパルス周波数よりも
大きい。

この状態を信号化するために、２つの連続する超フレー
ムに負のクロツクパルスマツチング信号が伝送される。
音響信号から取り出されるビツトＸは、音響信号のため
に空けられている時間チヤネルＺＫｌ−ＺＫ３以外で伝
送する必要がある。そのため負のクロツクパルスマツチ
ング信号の２番目の信号は最初の８ビツトの代りに７ビ
ツトだけの長さを有するように取りきめられる。この取
り出されたビツトＸのクロツクパルスマツチング信号の
ビツトが伝送される。これにより第４図における２番目
の超フレームのパルスフレームＲ２およびＲ３の中の符
号語Ｔｎ６は、１１ビツトだけの長さを有し、ビツトＸ
により、必要な１２ビツトになるように補なわれる。そ
のためこの超フレームにおける符号語Ｔｎ７はビツト距
離Ｂ−４（０Ｌ００）を有する。

いま生じたこのビツト距離は、パルスフレームＲ３にお
いてはじめて受信機へ伝送される。この場合もクロツク
パルスマツチング後に交番的に正および負のクロツクパ
ルスマツチング信号が（正から始められて）、後続の超
フレームへ伝送される。

この場合この超フレームは、次のクロツクパルスマツチ
ングまで一定に保たれるビツト距離Ｂ−４を有する。１
５ＫＨＺ一音響信号を例えば６つの時間チャネルＺＫｌ
，ＺＫ２，ＺＫ３，ＺＫｌ７，ＺＫｌ８およびＺＫｌ９
へ伝送する場合、さらにダイヤリング符号Ｚｌ７−Ｚｌ
９の個所における１２ビツトが抜き取られる。

これらは別の動作たとえば警報の伝送のために用いられ
る。７ＫＩ：ＩＺ一音響信号の場合も警報伝送が望まれ
るときは、クロツクパルスマツチング信号として通常は
７ビツト語を用いることができる。

この場合１ビツトは主として特別な信号（警報）の目的
に、または負のクロツクパルスマツチングの場合は取り
出されたビツトＸに対する伝送のために、用いることが
できる。この特別信号伝送は可能である、何故ならば例
えば相対クロツクパルス偏差が５・１０−７である最も
不利な場合は各１３番目の超フレームにおいてだけ、取
り出されるビツトＸを伝送することがあるからである。
クロツクパルスマツチング信号十＋ないしはこの実施例
の場合、互いに相補的な８桁ないし７桁の符号語である
。

そのためそれらのハミング距離は８ないし７である。そ
れ故３までこの符号語に含まれている語差が補正される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のパルスフレームの構成、第２図Ａ，ｂ，
ｃは同期化されていないクロツクパルスを有する７ＫＨ
Ｚ一音響信号を同期化した状態で伝送する場合のＤＳＶ
２のデータ流の構成図、第３図Ａ，ｂ，ｃは７ＫＨＺ一
音響信号の正のクロツクパルスマツチングの場合のデー
タ流の構成の一例、第４図Ａ，ｂ，ｃは負のクロツクパ
ルスマツチングの場合のそれを示す。 ＲＯ，Ｒｌ，Ｒ２，Ｒ３・・・・・・・・・Ｒｌ５・・
・・・・パルスフレーム、ＺＫＯ，ＺＫｌ，ＺＫ２，Ｚ
Ｋ３，・・・・・・・・・ＺＫ３ｌ・・・・・・時間チ
ヤネル、ＴｎＯ，Ｔｎｌ，Ｔｎ２・・・・・・・・・Ｔ
ｎ３２・・・・・・音響信号符号語、ＲＳｙ・・・・・
・゛フレーム識別符号、ＵＲ−Ｓｙ・・・・・・超フレ
ーム同期語。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デジタル形式で生じている音響信号のクロックパル
   スが、高品質電話におけるデジタル通話伝送のために信
   号専用タイムスロットを有するＰＣＭ方式のパルスフレ
   ームおよび超フレーム中に組織化される、識別信号符号
   伝送用の識別符号ビットを有するデータ流のクロックパ
   ルスと同期していない場合に、前記デジタル音響信号の
   クロックパルスを前記データ流のクロックパルスにマッ
   チンクさせる方法において、クロックパルスマッチング
   をビット毎に行なうようにし、デジタル音響信号を複数
   個の電話チャネルＫ１、Ｋ２およびＫ３を介して伝送す
   る場合に、（ＺＫ１６中の）識別信号符号ビットのうち
   該電話チャネルに所属する空けられた個所Ｚ１、Ｚ２お
   よびＺ３に、フレーム毎にデータ信号に対する音響信号
   のクロックパルス偏差を示すための正または負のクロッ
   クパルスマッチング信号（＋＋ないし−−をＲ１および
   Ｒ２に、）を伝送し、さらに当該の音響信号の伝送のた
   めに用いられる時間チャネルＺＫ１〜ＺＫ３のうち各最
   初の時間チャネルＺＫ１の始めからの、音響信号語Ｔｎ
   １、Ｔｎ３、Ｔｎ５〜Ｔｎ３１のビット距離（Ｂ＝５、
   Ｂ＝６、Ｂ＝４）を示すデジタル符号化ビット数を（各
   パルスフレームＲ３において）伝送し、さらに負のクロ
   ックパルスマッチングのために付加的に、符号化音響信
   号から取り出したビットＸを伝送するようにしたことを
   特徴とする、デジタル音響信号のクロックパルスをデー
   タ流のクロックパルスへマツチングさせる方法。