JPS6398236A

JPS6398236A - デジタル情報伝達方式

Info

Publication number: JPS6398236A
Application number: JP61243103A
Authority: JP
Inventors: Gozo Kage; 鹿毛　豪藏
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1988-04-28
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2715408B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、移動通信において、音声等の情報を伝達する
とき、混信による漏話等の妨害を受けずに周波数の有効
利用を図るためのデジタル情報伝達方式に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

移動通信における音声情報等の情報の伝達は、従来、ア
ナログシステムおよびデジタルシステム共に情報を伝送
する区間の前か後のいずれかにまとめて識別信号を付加
し、アナログ情報から変換されたデジタル情報に暗号化
処理を行なって、直接またはフレーム同期化して無線伝
送していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

音声情報等の情報の伝達を移動通信で行なう場合、使用
可能な無線周波数チャネル数が有限である限り、同一周
波数、隣接周波数あるいは次隣接周波数による干渉妨害
の問題があり、サービス数量に制限が生じる。この種の
問題は、例えばアナログシステムでは、混信による漏話
あるいはＳ／Ｎ劣化となって生じる。

また、従来のデジタルシステムでは、アナログ音声情報
をデジタル音声情報に変換してそのまま暗号化処理を行
なってから、直接またはフレーム同期化して無線伝送し
ていたため、暗号キーが不一致のときには受信装置で雑
音として聞こえ、使用者に非常に不快感を与えていた。

さらに、従来の方式は、アナログシステムおよびデジタ
ルシステム共に音声情報を伝送する区間の前か後のいず
れかにまとめて識別信号を付加して伝送している。この
ことは、例えばアナログシステムでは話頭切れ（通話の
始めが識別信号のために切れて、音声が正しく伝えられ
ない現象）の問題になり、また、次のような問題があっ
た。

アナログシステム、デジタルシステム共に識別信号が確
実に受信できるとは限らず、受信装置では非受信あるい
は誤受信を生じる。特に移動通信では、フェージングの
影響や都市雑音のため伝送路条件が悪く、この問題は容
易に避ける方法がなかった。例えば、誤り訂正を用いた
としても、識別信号長が有限である限り、誤り訂正効果
に限界があった。

さらに、従来、音声情報の伝達を移動通信で行なう場合
、パーソナル無線等に見られるように、最大３〜５分程
度の長い時間通話が行なわれている。しかも、特定の三
者間で送信、受信を繰り返して通話が行なわれると、他
のユーザに使用困難な状態が発生する。しかるに、音声
情報の中には極めて短時間であるが非常に重要な情報が
多数存在する。例えば、緊急呼出し、待ち合わせの場所
、時間等の連絡、生存の確認などである。これらの情報
は短時間で済むものであるにもかかわらず、他の長い通
話と同じ周波数帯で使用することとなると、非常に伝送
効率が悪い。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、以上のべた問題を一挙に解決し
、特に、短い音声等の情報に対する伝送効率を上げ、多
数のユーザに対して周波数の有効利用を図ると共に、混
信による漏話等の影響を受けずに確実に情報内容の伝達
を行なうことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明は、送信装置に
おいては、デジタル情報に特定パターンを含ませた後に
暗号化処理を行なって伝送し、受信装置においては、暗
号化処理を行なった信号を解読し、この解読結果につい
て特定パターンが含まれているか否かを判断し、特定パ
ターンが含まれていると判断されるときだけにデジタル
情報を処理するようにしたものである。

〔作用〕

本発明においては、デジタル情ＩＷに特定パターンを付
加して暗号化処理した暗号化信号を無線送信機から送出
し、受信した暗号化信号から特定パターンを検出し、こ
の検出結果によりデジタル情報を出力する。

〔実施例〕

第１図および第２図は、本発明に係わるデジタル情報伝
達方式を説明するための送信装置および受信装置の一実
施例を示す回路図である。

まず、第１図の送信装置について説明する。マイク１よ
り入力されたアナログ音声情報はコーグ（ＣＯＤＥＲ）
　２により符号化されてデジタル音声情報に変換される
。コーグ２の出力のデジタル音声情報は音声入力スイッ
チ３をオンしてからの成る短い時間Ｔｓだけメモリ４へ
記憶される。Ｔｓとしては５〜１０秒程度のものが使わ
れる。書込みクロック発生回路５は、書込みクロック信
号ｆＷｌを発生する手段である。すなわち、音声入力ス
イッチ３をオンすると、その時点からＴｓの時間タイマ
６の出力が立ち上がる。タイマ６が立ち上がっている間
はアンドゲート７が開き、クロック発生回路８から出力
されるクロック信号ａを通過させ、メモリ４への書込み
クロック信号ｆｈｌｌを送出する。

また、タイマ６の出力が立ち上がっている間音声入力表
示器９が点灯して、メモリ４に対して記憶中であること
を使用者へ知らせる。

メモリ４へ記憶した内容は、確認スイッチ１０、タイマ
１１．スイッチ回路１２．デコーダ１３、スピーカ１４
．スイッチ回路１５および確認表示器１６を用いて確認
することができる。すなわち、確認スイッチ１０をオン
すると、タイマ１１の出力が立ち上がる。タイマ１１の
出力の立ち上がり時間はタイマ６と同じ値に選ばれる。

タイマ１１の出力が立ち上がっている間スイッチ回路１
２はオンし、メモリ４の内容をデコーダ１３へ送出し、
デコーダ１３においてその内容をアナログ音声信号に変
換し、スピーカ１４より音声として送出する。メモリ４
の内容を読み出すための読出しクロック信号ｆＲ□は、
タイマ１１の出力が立ち上がっている間、クロック発生
回路８の出力信号ａがスイッチ回路１５を通ることによ
って供給される。また、タイマ１１の出力が立ち上がっ
ている間確認表示器１６が点灯し、メモリ４の内容を確
認中であることを使用者へ知らせる。

メモリ４の出力は、フレーム同期信号発生部１７より出
力される特定パターンとしてのフレーム同期信号と共に
合成部１８により合成されてフレーム信号となる。

次に、合成部１８からのフレーム信号は暗号化処理部１
９により暗号化され暗号化フレーム信号となる。暗号化
処理部１９はキー設定部２０で設定されたキーに従って
処理が行なわれる。このときの暗号化処理は、信号効率
を下げないように、例えば自己同期方式などが適当であ
る。

暗号化処理部１９から出力される暗号化フレーム信号は
無線送信機２１により送信される。このための送信制御
は、送信スイッチ２２．タイマ２３、遅延回路２４．オ
アゲート２５．セットリセット回路２６．オアゲート２
７．タイマ２８．無線受信機２９．スケルチ検出回路３
０．アンドゲート３１および送信表示器３２を用いて行
なうことができる。上記送信制御について次に説明する
。

まず、送信スイッチ２２をオンすると、タイマ２３と遅
延回路２４により構成される送信制限回路の応答出力が
ないときには、オアゲート２５を通してセットリセット
回路２６をリセットさせ、オアゲート２７を通してタイ
マ２８をＴｔ待時間ちあげる。ただし、オアゲート２７
は無線回線が空いているか否かの判断を受けており、無
線回線が使用中であると判断されるときには、セットリ
セット回路２６の信号をタイマ２８へ通さないようにし
ている。この判断は、無線受信機２９とスケルチ検出回
路３０で行なわれ、無線受信機２９の出力が立ち上がれ
ば、これに応答してスケルチ検出回路３０の出力も立ち
上がるようになっている。タイマ２８の出力が立ち上が
っているＴｔ待時間アンドゲート３１が開き、クロック
発生回路８の出力信号ａを通過させ、スイッチ回路１５
を通ってメモリ４に対し読出しクロック信号ｆＲ１を供
給する。ここで、スイッチ回路１５は、確認スイッチ１
０がオンされず従ってタイマ１１が動作していない間は
、アンドゲート３１の出力信号すを選択するようにしで
ある。

また、タイマ２８の出力の立ち上がりに対して、無線送
信機２１から暗号化フレーム信号を送信すると共に、こ
の間送信表示器３２を点灯させて、メモリ４の音声情報
を送信中であることを使用者へ知らせる。さらに、無線
送信機２１に起動がかかった時点で、セットリセット回
路２６はセットされ、初期状態へもどる。

ここで、タイマ２３と遅延回路２４により構成される送
信制限回路は次のように動作する。送信スイッチ２２の
第１回目のオンについては、タイマ２３が応答しても遅
延回路２４による遅延が入るため、遅延回路２４の出力
が応答せず、送信スイッチ２２の出力はオアゲート２５
を通してセットリセット回路２６をリセットする。しか
し、このとき、タイマ２３の出力が成る時間Ｔａだけ立
ち上がることにより遅延回路２４の出力信号Ｃが立ち上
がると、時間Ｔａの間は送信スイッチをオンしてもオア
ゲート２５が応答せず、従って、セットリセット回路２
６はリセットされず、送信起動はかからない。すなわち
、第２回目に送信スイッチ２２をオンして送信されるま
でには、時間Ｔａ待つ必要がある。

次に第２図の受信装置について説明する。無線受信機３
３により受信した暗号化フレーム信号は解読部３４へ入
力され、暗号の解読が行なわれる。

解読部３４はキー設定部３５に設定されたキーに従って
処理が行なわれる。解読部３４の出力信号ｄについては
、デジタル音声情報分離部３６で音声情報のみが分離さ
れ、フレーム同期信号検出部３７でフレーム同期信号が
検出される。

デジタル音声情報分離部３６の出力はメモリ３８へ入力
される。このための書込みクロック信号ｆ、４２は次の
ようにして得られる。

まず、無線受信機３３の出力に同期してクロック発生回
路３９によりクロック信号ｅを得る。フレーム同期信号
検出回路３７よりフレーム同期信号が得られるとタイマ
４０の出力が立ち上がる。

このタイマ４０の出力は、フレーム同期が得られている
間立ち上がり、アンドゲート４１を開き、クロック発生
回路３９から出力されるクロック信号ｅを通している。

このようにして、デジタル音声情報がメモリ３８へ書き
込まれる。また、フレーム同期信号が検出された時点で
セントリセット回路４２をセントして受信表示器４３を
点灯し、使用者に無線受信機３３が音声信号を受信した
ことを知らせる。

メモリ３８へ記憶した内容は、音声出力スイッチ４４．
タイマ４５．アンドゲート４６．デコーダ４７．スピー
カ４８および音声出力表示器４９によって出力される。

音声出力スイッチ４４をオンすると、タイマ４５の出力
が立ち上がる。タイマ４５の出力が立ち上がっている時
間はアンドゲート４６が開いてクロック発生回路３９の
出力を通し、読出しクロック信号ｆ１１を得る。そして
、メモリ３８の内容は読出しクロック信号ｆｌｌＺによ
って出力され、デコーダ４７によってアナログ音声情報
に変換され、スピーカ４８より音声として送出される。

また、タイマ４５の出力が立ち上がっている間音声出力
表示器４９が点灯して、音声信号が出力中であることを
使用者へ知らせる。このとき、セットリセット回路４２
はリセットされ、受信表示器４３は消灯する。メモリは
一般に読出しクロック信号によって内容が変わらないた
め、メモリ３８に受信して記憶した内容は音声出力スイ
ッチ４４をオンする度に何回も出力され、音声として聞
くことができる。

次に木刀式に係る送信装置および受信装置の操作法につ
いて説明する。送信装置側において、使用者は、まず音
声入力スイッチ３をオンしてマイク１より音声を短い時
間で入力する。次に確認スイッチ１０をオンして、入力
した音声内容をｆｌ’ｌ　Ｌ’１したなら、送信スイッ
チ２２をオンする。受信装置側では、暗号解読用のキー
が送信装置側と同一である場合に限り受信表示器４３が
点灯する。点灯した場合、音声出力スイッチ４４をオン
すると、スピーカ４８より受信した音声信号が出力され
る。

第２図では、受信装置側で受信した情報を一度メモリ３
８へ記憶しておき、音声出力スイフチ４４がオンされて
から音声信号の出力を行なったが、より経済的なものと
して、デジタル音声情報を分離した後、フレーム同期信
号が検出された時点でそのまま音声として出力すること
も考えられる。

第３図はこの例である。第３図において、５０はアンド
ゲートであり、同図において第２図と同一部分又は相当
部分には同一符号が付しである。

次に第３図の装置の動作について説明する。まず、解読
した結果についてフレーム同期信号が検出されると、タ
イマ４０の出力が立ち上がってアンドゲート５０を開き
、デジタル音声情報をデコーダ４７へ入力してスピーカ
４８より音声として出力する。

なお、第３図の装置は第２図の装置と比べて回路構成が
簡単で経済的な代わりに同じ音声を繰り返して聞くこと
ができないという欠点がある。しかも、いきなり音声と
して聞こえて来るため聞き逃す率は高い。

上記実施例では、音声情報の伝達の場合について説明し
たが、情報としては必ずしも音声に限定されるものでは
ない。また、送信装置側でフレーム構成によりフレーム
同期信号を合成する方法について説明したが、音声を伝
送しない場合には情報と情報の間に任意の特定パターン
を含ませることも可能である。この場合、受信装置側で
はフレーム同期信号検出回路の代わりに特定パターン検
出回路が用いられ、解読した結果について特定パターン
が存在するか否かが判断される。

また、上記実施例では、フレーム同期信号は、受信装置
側において解読したデジタル信号中に自分宛の信号が存
在するか否かの判断のためにだけ使われるものであり、
非常に単純なパターンを単位フレーム当たり数ビツト用
いるだけでも、十分なフレーム数をかけてフレーム同期
信号の存在を検出するのであれば、実用上十分使用可能
である。

従って、このために音声情報の信号効率を劣化させる心
配はない。ここで、フレーム同期信号として情報信号中
に発生し難いパターンを選ぶことにより、フェージング
や都市雑音の影響に強いシステムを実現することができ
る。

さらに、本実施例においては、アナログ音声情報をデジ
タル音声情報に変換し、５〜１０秒程度の極めて短い時
間だけメモリ４に記憶してから送信している。この程度
の時間で、緊急呼出し等重要ではあるが短い情報は十分
伝達可能である。−人当たりの使用時間が５〜１０秒程
度であり極めて短いため、無線回線の使用効率は非常に
高（なる。すなわち、本方式は、長い情報と短い情報を
混在させるのではなく、短い情報だけを扱っているため
、多数の人が利用でき、周波数の有効利用に適するもの
である。この効果はタイマ２３と遅延回路２４から成る
（第１図参照）送信制限回路により更に上げられる。送
信制限時間としては、使用者が不満を持たない範囲の数
秒以内に選ばれる。もちろん、この送信制限回路は無線
回線のトラフィックに余裕があるシステムでは必ずしも
必要ではないが、この送信制限回路を用いることによっ
て、特定の人だけが無線区間を占有するようなことがな
くなり、伝達する音声情報の内容としても緊急度の高い
価値あるものだけが選ばれる傾向をもち、システムで使
われる情報の価値は極めて高いものとなる。

次に、第２図の受信装置においては、受信した内容が記
憶されて残っているため、後で繰り返して再生すること
が可能である。従って、受信した内容を何度も聞きなお
すことができるため、聞き逃してしまうことがなく、音
声情報が確実に伝達される。

さらに、本方式は、送信装置側で伝達する情報を一部メ
モリ４に記憶させてから送出する方式であり、メモリ４
に入力するときの情報速度とメモリ４から出力して無線
伝送するときの情報速度とを必ずしも一致させる必要が
ない。このことは、無線区間で許される占有周波数帯域
に応じて柔軟な対応ができることを意味している。例え
ば、占有周波数帯域の許容範囲が狭いのであれば、無線
区間だけ伝送速度を下げて、スペクトラムを狭くして使
えばよい。逆に、この許容範囲が十分広いのであれば、
無線区間の伝送速度を上げることにより無線系の占有時
間を短（して、より多くのユーザに対してサービスを行
なうことが可能である。

〔発明の効果〕以上説明したように本発明は、デジタル情報に特定パタ
ーンを含ませた後に暗号化処理を行なって伝送し、上記
暗号化処理を行なった信号を解読し、この解読結果につ
いて上記特定パターンが含まれているか否かを判断し、
上記特定パターンが含まれていると判断されるときだけ
に上記デジタル情報を処理することにより、送信装置側
と受信装置側の暗号キーが不一致のときに受信装置側で
音声として出力されることがなく、また、このとき雑音
としても出力されることがないので、使用者に不快感を
与えることがないという効果がある。

また、識別信号を成る時間帯にまとめて伝送するような
従来方式の代わりに、特定パターンも含めて暗号化して
伝送し、受信装置側で解読した結果について特定パター
ンがあるか否かを判断することにより、自分へ送られて
来た信号か否か区別することができ、従って、伝送して
いる時間帯の一部がフェージングや都市雑音等によって
破壊されても、その部分が音声として出力されないだけ
であり、従来の識別信号を使った場合のように、識別信
号に誤りが生じたために情報のすべてが失われたり又は
全く別の人へ誤って受信されるなどのトラブルはなくな
るという効果がある。

さらに、本発明においては、デジタル情報に特定パター
ンを含ませた後に暗号化処理を行なって伝送することに
より、暗号化のキーの数だけ送信および受信の対を得る
ことができ、特に１：１の通信システムの場合には非常
に大多数のユーザにサービスを与えることができる効果
がある。例えば、識別信号を用いるシステムでは、情報
の伝送効率を劣化させないように識別信号の信号長に制
限が加わるため、ユーザ数が制限されるが、暗号化キー
数については、キー情報を必ずしも伝送する必要がない
ため、原理的には無限に選ぶことが可能であり、サービ
ス数に制限を与えない。

さらに、デジタル情報を短い時間だけメモリに記憶して
送信すれば、−人当たりの使用時間が短（なり、無線回
線の使用効率は非常に高（なり、多数の人が利用でき、
周波数を有効に利用できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わるデジタル情報伝達
方式の一実施例を説明するための送信装置および受信装
置を示す回路図、第３図は簡略化した受信装置を示す回
路図である。１・・・マイク、２・・・コーグ、３・・・音声入力ス
イッチ、４．３８・・・メモリ、５・・・書込みクロッ
ク発生回路、６，１１，２３．２８，４０．４５・・・
タイマ、７．３１，４１．４６・・・アンドゲート、８
゜３９・・・クロック発生回路、９・・・音声入力表示
器、１０・・・確認スイッチ、１２．１５・・・スイッ
チ回路、１３．４７・・・デコーダ、１４．４８・・・
スピーカ、１６・・・確認表示器、１７・・・フレーム
同期信号発生部、１８・・・合成部、１９・・・暗号化
処理部、２０゜３５・・・キー設定部、２１・・・無線
送信機、２２・・・送信スイッチ、２４・・・遅延回路
、２５．２７・・・オアゲート、２６．４２・・・セン
トリセット回路、２９．３３・・・無線受信機、３０・
・・スケルチ検出回路、３２・・・送信表示器、３４・
・・解読部、３６・・・デジタル音声情報分離部、３７
・・・フレーム同期信号検出部、４３・・・受信表示器
、４４・・・音声出力スイッチ、４９・・・音声出力表
示器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）送信装置においては、デジタル情報に特定パター
ンを含ませた後に暗号化処理を行なって伝送し、受信装
置においては、前記暗号化処理を行なった信号を解読し
、この解読結果について前記特定パターンが含まれてい
るか否かを判断し、前記特定パターンが含まれていると
判断されるときだけに前記デジタル情報を処理すること
を特徴とするデジタル情報伝達方式。
（２）デジタル情報はフレーム構成により伝送され、特
定パターンはフレーム同期信号であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のデジタル情報伝達方式。
（３）デジタル情報は音声情報であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のデジタル情報伝達方式。