WO1996003816A1

WO1996003816A1 - Procede et dispositif pour interrompre des informations audio dans un systeme de telecommunications mobile par satellite

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Publication number: WO1996003816A1
Application number: PCT/JP1995/001446
Authority: WO
Inventors: Yoshinobu Nakamura; Yutaka Ohto; Takashi Ueda; Tomoyuki Ohya
Original assignee: Ntt Mobile Communications Network Inc.
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1996-02-08
Also published as: EP0721260B1; DE69535738T2; US5745492A; EP0721260A4; EP1494378B1; DE69535738D1; DE69534462D1; EP1494378A3; DE69534462T2; EP0721260A1; EP1494378A2

Description

明細書移動体衛星通信システムにおける音声情報締め出し制御方法および装置背景技術

産業上の利用分野本発明は、無線基地局と祓数の移動局とが、衛星中継器を介して音声通信を行う移動体衛星通信システムに係り、特に、 ί^Ι' ί報を冇するチヤネルの数が一定値を超えたときには、無線基地局から衛星中継器への音声チャネル数を制限するために、時分割多重のタイムスロット単位で音声情報の締め出しを行う、移動体衛星通信システムにおける音声情報締め出し制御方法および装置に関する。従来の技術

図 1は、移動体衛星通信システムの一般的構成を示す。一般話端末 1 一 1 〜 1— mは、通信回線 2、一般！:話網 3、および迎信回線 4を介して、制御局 5 に接続されている。制御局 5は、通信回線 6を通して、無線 ¾地局 8に接続されている。基地局 8は、衛星中継器 1 3を介して、祓数の無線移勁局 1 7— 】〜 1 7— qに接続されている。すなわち、 ¾地局 8は、アンテナ 9、無線チャネル 1 1— 1 〜 1 1 一 n、および衛星中粧器 1 3のアンテナ 1 2を通して、衛星中継器 1 3 と接続され、衛星中継器 1 3は、そのアンテナ 1 4、無線チャネル 1 6— 1 〜 1 6— nを通して、移動局 1 7— 1 〜 1 7— Qと接続されている。ここで、制御局 5と基地局 8 との問の通信回線 6は、 ΐί話端末 1の音声情報を時分割多重で送信する。また、無線チャネル 1 1— 1 〜 1 1— ηおよび 1 6— 1 〜 1 6— ηは、周波数分割多重チャネルである。制御局 5は、電話端末 1からの通話信号を、時分割多 Sして芘地局 8に送信するとともに、これらの通話信号を、 ¾地局 8と衛星中継器 1 3とを接続する無線チャネル 1 1へ割り当てる。この割り当て結果は、制御回線 7を通して制御局 5から基地局 8に伝えられる。制御局 5は、さらに、移勁局 1 7から？：話端末 1 へ到る通信チャネルの割り当ても行い、その結果は、制御チャネル 7、 1 0および 1 5を通して移動局 1 7へ伝えられる。また、呼び出し信号などの制御信号も、これらの制御チャネルを通して伝送される。なお、衛星中継器 1 3は、受信電波と送信電波の間の周波数変換も行っている。

ところで、衛星中継器 1 3への入力? II波のパワーが所定侦を越えると、歪み力生したり、各チャネルの出力パワーが低下するという!] がある。このため、衛星中継器 1 3への入力電波のパワーを一定 fi以内に制限する必要がある。そのため、 VOX (V o i c e O p e r a t e d T r a n s m i s s i o n) ¾U 御が行われる。これは、通常の音声は、有音率、すなわち、音声が発せられている時間率が 4 0%程度であることに注目し、音声の冇無に応じて、基地局 8や移動局 1 7からの無線信号を送信したり停止したりする制御方法である。

図 2は、 VOX制御を説明するための図である。これは、 ¾地局 8と衛星中継器 1 3との問の通信チャネル 1 1の通信状態を示している。一般電話端末 1 - i と移動局 1 7— j とは、制御チャネル 7、 1 0および 1 5を通しての接続終了後、指定された通信チャネルを通して通話を始する。通話中は、音声が無いフレームでは電波の送信を停ヒし、冇苦フレームのみ波を送 ίίする

このような制御を行っても、基地局 8から衛 ¾中継器 1 3への送信チャネル数が上限値を越えることがある。たとえば、図 2でチャネル数の上限を 3とした場合、時刻 t 1 — t 3 (第 1および第 2 フレーム期では、冇音チヤネル数が 2なので問題はない力時刻 t 3— t 4 (第 3 フレーム期問）においては、有音チャネル数が 4 となり、上限値 3を越えることになる。そこで、いずれかのチヤネルでは、音声有りであっても、基地局 8から衛 .中継器 1 3への電波の送信を停止する必要がある。図 2 ( C ) の時刻 t 3 — t 4の問は、破線で示すように、通信チャネル 1 1—2の有音フレームの電波送信を強制的に停止し、音声を締め出している。これが締め出し処理であり、締め出しチャネルは、ランダムに決定される。

このように、従来の締め出し処理は、フレーム · -位で音声を締め出し、基地局 8から衛星中継器 1 3への送信チャネル数を所定値以内に抑えていた。この場合、実際の締め出し処理は、基地局 8ではなく ίίί,μ局 5で行っている。すなわち、制御局 5は、時分割多重通信回線 6に供給される有音チャネル数をカウントし、そのカウント値カ所定数を越えるような場合は、音声締め出しチャネルを決定し、基地局 8に通知する。基地局 8は、そのチャネルを衛星中継器 1 3へ送らないようにしていた。

図 3は、制御局 5で音声締め出し処理を受けた信号が、 ¾地局 8で各チヤネルに戻された状態を示す図である。なお、説明を简ィヒするために、チャネル 5 および 6は無音であり、送信チャネル数の上1 使 (は 3であると仮定している。

図 3 (Α ) は、制御局 5と基地局 8との flijの迎信回線 6上の信号を示している。各 4 O m s長のフレームが 6つのタイムスロットに分割され、チャネル 1 - 6の音声情報が圧縮されて各タイムスロットに割り当てられ、時分割多重されている。ここで、音声情報を含むタイムスロットと、締め出し処理のために音声情報をもたないタイムスロットと力 \ 斜線の向きで区別されている。たとえば、タイムスロット 2 . 1、 1 · 2および 3 · 3は締め出し処理のために音声† 報を含まない。他のタイムスロットは、音声情報を含んでいる。

図 3 ( B ) - ( G ) は、 ¾地局 8で時分割多 I からされたチャネル 1 一 6 の信号状態を示すもので、有音ノ無音の区別が斜線の向きで示されている。たとえば、チャネル 1では、第 1 フレームの終点 t 2です 'fから無^に切り替わり、第 2フレームの終点 t 3で無音から有音に戻っている。基地局 8は、遅延時問をできるだけ少なくするために、各チャネルの音声情報が制御局 5から到着次第、衛星中継器 1 3に送信する。すなわち、各チャネルの音声情報は、 d O in s Z S ずつシフトされた形で、基地局 8から衛星中継局 1 3に送信される。

ところで、このような従来のシステムには、音声' Ι 'ί報の送 ^数が、部分的に上限値を越えてしまうという不都合があった。たとえば、図 3の時刻 t 3において、第 1チヤネルの音声情報が無しから有りに切り替わつた場合、送信音声情報の数は 4 となって、上限値の 3を越えてしまう。この状態は、チャネル 3の音声情報が有音から無音に切り替わるまでの時問 _α継続する。これは、制御局 5力図 2に示すように、フレーム周期（4 O m s ) で音声情報の数を力ゥントし、音声締め出し処理後の音声情報を時分割多重しているのに対して、基地局 8は、図 3に示すように、 1 Z 6フレーム周期シフトした形で、各チャネルの音声情報を送信しているために起きる不都合である。

従来のシステムでは、さらに、次のような Ri]题があった。それは、無音から有音に変化したときに、基地局 8から衛星中継器 1 3に送信する、 1 フレーム長のプリアンブルに閲するものである。このプリアンブルは、無^時に電波の送信を停止したために崩れた同期を、有音に戻つた時点で取り戻すために必要となるものであり、以下においては、 B T R (Bit Timing Recovery) と呼ぶ。

図 4は、 B T R送信にともなう問題点を示す図である。図' 1 ( A ) は、制御局 5から基地局 8に送られてきた音声 1?ί報を示し、 I 'l ( Β ) は、 ¾地局 8から衛星中継器 1 3へ送られる音声† 報を示している。図から明らかなように、 S地局 8からの送信信号では、締め出し処理を受けたフレーム 3 と、 B T Rに- き換えられたフレーム 4 とが抜けてしまう。すなわち、締め出された音声情報が 1 フレームだけとしても、基地局 8からの送信信号では、 2 フレームが欠落する結采となり、音質の劣化につながってしまう。発叨の示

本発明は、衛星中継器に入力する音声情報有りのチャネル数を一定数以下に抑えることのできる、移動体衛星通信システムにおける音声' I J報締め出し制御方法および装置を提供することを目的とする。

また、プリアンブルによる音声情報の欠落を β低限に抑えることのできる、移動体衛星通信システムにおける音声情報締め出し制御方法および装置を提供することを目的とする。

第 1に、本発明によれば、複数の ¾話端末と、前記各 E話端末と ΰ チヤネルを介して接続された制御局と、時分割多無線チャネルを介して前記制御局と接続された無線基地局と、衛星中継器を介して前記無 ¾地局と接続された複数の移動局とを備えた移動体衛星通信システムにおいて、前記制御局は、前記電話端末からの音声情報を前記時分割多！:無線チャネルのタイムスロットに割り当てることによって、前記音声情報を前記無線 S地局に送る段階で、前記音声惜報の締め出しを行い、前記衛星中継器に接続されるチャネル数を予め定めた上限値以下に制限する移動体衛星通信システムにおける音声' Ι'ί'ί報の締め出し制御装 ¾であつて、

前記各音声チャネル上の各フレームについて、前記音声怙報の有無を検出する有音 Ζ無音検出手段と、

前記音声情報が無い音声チャネルに対応する ·記無 ¾チャネルのタイムスロットにおいては、前記制御局から前記無線 ½地局への送^を停する手段と、

前記時分割多重無線チャネルのタイムスロットリ:に、時刻から 1 フレーム前の時間内で前記音声情報が有る音声チャネルの数をカウントし、そのカウント値を出力する手段と、

前記カウント値が、前記予め定めた上限 tiを超えたときには、最後にカウントした音声チャネル上の音声情報を締め ί」す '段と、

前記音声情報が有る音声チャネルの力ゥント数が前記予め定めた上限値以下のときには、前記最後にカウントした音声チヤネル上の音声情報を前記基地局に送信する手段と

を具備することを特徴とする移動体衛星迎信システムにおける†声怙報の締め出し制御装置が提供される。

前記音声情報の締め出し制御装置は、さらに、前記音声情報を締め出してから 1 2フレーム後の時点から、 1 フレーム後の時点までの 1 2フレーム期間、前記カウント値を + 1する手段を具倔してもよい。

前記有音ノ無音検出手段が、無音の前回フレームと、有音の今回フレームとを続けて検出した場合には、前記無線 ¾地局から前記 mV:中継器に、予め定められた 1 2フレーム長のプリアンブルを送信させる手段を具備してもい。

前記有音音検出手段は、前記フレームを祓数のサブフレームに分割し、各サブフレームの音声レベルに基づいて、前記フレームの有音および無音の判定を行ってもい。

前記有音ノ無音検出手段が、無音の前回サブフレームと、有竒の今回サブフレームとを続けて検出した場合には、前記無線 ¾地/ ¾から前記衛¾中継器に、予め定められた 1 / 2フレーム長のプリアンブルを送信させる手段を具備してもよレ、。第 2に、本発明によれば、複数の^話端末と、前記各 ^話端末と音声チャネルを介して接続された制御局と、時分割多重無線チャネルを介して前記制御局と接続された無線基地局と、衛星中継器を介して前 Π 無地局と接 Lされた ¾数の移動局とを倔えた移動体衛 S迎信システムにおいて、制御 Wは、前記 ¾話端末からの音声情報を前記時分割多 si無線チャネルのタイムスロッ卜に割り当てることによって、前記音声情報を前記無線基地局に送る段階で、前記音声情報の締め出しを行い、前記衛星中継器に接続されるチヤネル数を予め ¾めた上限値以下に制限する移動体衛星通信システムにおける音声' Ifi報の締め出し制御方法であつて、

前記各音声チャネル上の各フレームについて、前記音声情報の有無を検出する有音 Z無音検出ステツプと、

前記音声情報が無い音声チヤネルに対応する前記無 #/ チャネルのタイムスロットにおいては、前記制御局から前記無線 &地局への送^を佇止するステツプと、前記時分割多重無線チャネルのタイムスロット句;に、 ¾時刻から 1 フレーム前の時問内で前記音声情報が有る声チャネルの ¾を力ゥントし、その力ゥント値を出力するステップと、

前記カウント値が、前記予め定めた上限 ίを超えたときには、 ¾後にカウントした音声チャネル上の音声情報を締め出すステップと、

前記音声情報が有る音声チャネルのカウント数が前記予め定めた上限以下のときには、前記最後にカウントした音声チャネル上の音声' I 報を前記芘地局に送信するステップと

を具備することを特徴とする移動体衛星通信システムにおける音声†?i報の締め出し制御方法を提供する。

第 3に、本発明によれば、受信チャネルを迎して顺次送られてくるフレーム中に、音声情報が含まれるか否かを判定し、 ' 報を含むフレームのみを、予め定められた遅延時問後の送信割当時問内に、送^チャネルを迎して送信する通信装置において、

現在受信中の今回フレーム力'、前記音声報を含むか否かを、前記今回フレ

—ム受信中に判定する今回フレーム有音判定段と、

前記今回フレームが前記音声' ι'π報を含まない ¾合には、前記今回フレームの送信割当時間に、その送信を停止する送信^ ιΙ·. Τ ^段と、

前記今回フレームが音声情報を含む場合は、前 i]己今冋フレームの :前の前冋フレームが音声情報を含んでいたか否かを判定する前回フレーム有音判定手段と、前記今回フレームが有音であり、前記前回フレームが無音の場合には、前記遅延時間内および前記今回フレームの送信割当時 fi のうち、少なくとも前記遝延時間内に予め定められたプリアンブルを送信するプリアンブル送信手段とを具備することを特徴とする通信装置が提供される。

前記送信チャネルは、無線チャネルであってもよい。

前記今回フレーム有音判定手段は、前記今冋フレームを祓数のサブフレームに分割し、各サブフレームの音声レベルに ¾づいて、冇^および無音の判定をしてもよい。

前記プリアンブル送信手段は、前記プリアンブルとして、冋期用プリアンブルおよび音声用プリアンブルを連続して送信してもよい。

第 4に、本発明によれば、受信チャネルを迎して) ΙΙΠ次送られてくるフレーム中に、音声情報が含まれるか否かを判定し、音声†?i報を含むフレームのみを、予め定められた遅延時問後の送信割当時問内に、送信チャネルを通して送信する通信方法において、

現在受信中の今回フレーム力前記音声情報を含むか否かを、前記今回フレーム受信中に判定する今回フレーム有音判定ステップと、

前記今回フレームが前記音声情報を含まない ¾合には、前記今回フレームの送信割当時間に、その送信を停止する送信停止ステップと、

前記今回フレームが音声' Ifi報を含む場合は、 ι½¾今回フレームの直前の前回フレームが音声情報を含んでいたか否かを判定する i']ij 'i 7レーム冇 r r:ij定ステッブと、

前記今回フレームが有音であり、前記前回フレームが無音の場合には、前記遅延時間内および前記今回フレームの送信割当時問のうち、少なくとも前記遅延時間内に予め定められたプリアンブルを送信するプリアンブル送信ステツプとを具備することを特徴とする迎信方法が提供される：

図面の简単な説叨

図 1は、移動体衛星通信システムの一般榄成を示すブロック図である。

図 2は、制御局で実行される従来の V〇 X制御および締め出し処理を示す図である。

図 3は、基地局から衛星中継器への送信音声' Ι'?ί報を示し、締め出し処理が有効に行われていない従来例を説明するための図である。

図 4は、プリアンブル（BTR) 送信のために、音声情報が欠落した従来例を説明するための図である。

図 5 Αおよび 5 Βは、本発明による移動体衛 £通信システムにおける音声情報締め出し制御装置の実施例 1の怫成を示すブロック 11である。

図 6は、実施例 1の締め出し制御を示すタイムチャートであり、図 6 (A) - (F) は、制御局 5の各チャネル CH— 1〜CH— 6への入力音声情報、図 6 (G) は、制御局 5から基地局 8へ送信される時分剖多 31された信号、図 6 (H) は、送信要求数のカウント区問、図 6 (I) — （N) は、基地/, 8から衛星中継器 13への送信信号を、それぞれ示している。

図 7は、実施例 1の締め出し制御の動作を示すフローチャートである。

図 8は、本発明による移動体衛星迎信システムにおける音声情報締め出し制御装置の実施例 2の耍部の構成を示すプロック図である。

図 9は、実施例 2における B T R挿入の位 i;'V:と j!Jj II'.Jを示す概念図である。図 1 0は、実施例 2の締め出し制御を示すタイムチャートであり、 ί¾11 0 (Α) 一 (F) は、制御局 5の各チャネル CH— 1〜CH— 6への入力音声 Ifi報、図 1 0 (G) は、制御局 5から ¾地; ¾8へ送される分割多 T された信号、図 1 0 (H) は、送信要求数のカウント区問、図 1 0 ( I ) — （N) は、 S地局 8 から衛星中継器 1 3への送信信号を、それぞれ示している。

図 1 1は、実施例 2の締め出し制御の動作を示すフローチャートである。図 1 2 Aは、従来装置における音声用プリアンブル P R Eの揷入状態を示す図である。

図 1 2 Bは、実施例 2において、 B T Rおよび音声用プリアンブル P R Eを挿入した場合の、音声フレームの欠落を示す図である。

図 1 2 Cは、実施例 2において、音声フレームの欠落を防止するために、 B T Rおよび音声フレーム P R Eを遝延させた例を示す図である。

図 1 3は、本発明による移動体衛星通信システムにおける ΐί声情報締め出し制御装置の実施例 3の要部の構成を示すプロック図である。

図 1 4 Αは、フレームを 2つのサブフレームに分割して有音判定を行う実施例 3において、フレームの前半部に音声情報が有る¾合の、 B T Rおよび音声用プリアンブル P R Eの挿入方法を示す図である。

図 1 4 Bは、実施例 3において、フレームの後半部にのみ- 声' 報が有る場合の、 B T Rおよび音声用プリアンブル P R Eの挿入方法を示す図である。

図 1 5は、実施例 3における欠落音声フレーム数を、従来技術と比較して示した表である。発明を実施するための股良の形態

以下、図面を参照して、本発明の实施例を説叨する。

実施例 1

図 5 Aおよび 5 Bは、本発明による移動体衛¾迎信システムにおける音声情報締め出し制御装置の実施例を示すプロック図である。この音声' Ι'ι5報締め出し制御装置は、制御局 5内に設けられている。

図 1に示す一般電話端末 1一 1〜 1一 mからの音声情報 Α— 1〜A— 6，...， P— 1 〜 P _ 6は、音声惰報処理部 2 0内の- ί 声符化部 2 2に供給される。音声符号化部 2 2は、音声情報を 1 6フレーム周期位で切り出して、音声符号ィ匕を行い、これを、音声パワー測定部 2 4 と、多! 部 7 0 とに供給する。音声パヮ一測定部 2 4は、各フレームにおける音声報の平均パワーを測定し、音声情報認識部 3 0の有音ノ無音判定部 3 2に供給する。

有音ノ無音判定部 3 2は、音声パヮー測定部 2 Λで測定されたフレームの平均パワー力予め定めたしきい値以上のときに冇音、それより小さいときに無音と判定し、その結果を送信耍求フラグ送出部 3 4 に知らせる。 i 求フラグ送出部 3 4は、上記判定結果が有音の場合には、締め出し制御部 5 0に送信耍求フラグを送り、このフレームの送信を要求する。

締め出し制^ ¾ 5 0は、このフレームを送ィ3する力、締め出すかの決定を行い、送信する場合は、締め出し処理部 4 0の送信許可フラグ送出部 4 2に、その結果を知らせる。送信許可フラグ送出部 4 2は、多 IE部 7 ()に送ィ許可フラグを送り、このフレームの送信許可を与える。

このように、音声情報締め出し制御装置は、各音チャネル 45に、音声情報処理部 2 0、音声情報認識部 3 0および締め出し処理部 4 0からなる音声チヤネル処理部 6 0を倔えている。そして、 6つの音声チヤネル処现部 6 0— 〜 6 0 一 6力、' 1つの多重部 7 0に接絞され、これらが 1 つのチャネルグループ処现部 8 0を構成している。この図では、 8 0— Α〜 8 () — Ρまでの Ρ個の ΰ声チヤネルグル一ブ処理部が設けられており、それぞれの ίίリ''〖チヤネル処现部 6 0 、個別的に締め出し制御部 5 0の制御を受けている

締め出し制御部 5 0は、送信要求数力ゥント 5 2を 'している。送ィ耍求数カウント部 5 2は、 1 Ζ 6フレーム周期、すなわち、 1 タイムスロット毎に、装置全体の送信要求数を力ゥントする。これは、各送信要求フラグ送出部 3 4から送られてくる送信要求フラグをカウントすることによつて行われる。このカウント値は、判定部 5 4に供給される。判定部 5 4は、このカウント他を予め定めた上限値と比較し、カウント値が上限他を越えたか否かを判定し、その結果を、締め出しチャネル決定部 5 6に知らせる。締め出しチャネル決定部 5 6は、カウント値が上限値を越えている場合には、 ¾新の送 ίΊ- ¾^:求をしてきたチヤネル群から締め出すチャネルをランダムに決定する。また、カウントが上限値以下の場合には、最新の送信要求を出したチャネルに送信許可を与える。これらの結果は、送信許可通知部 5 8に供給される。送信許可通知部 5 8は、最新の送信要求を出したチャネルの送信許可フラグ送出部 4 2に、送信許可、または、締め出しの結果を知らせる。このようにして、締め出し制御部 5 0は、 1ノ6フレーム周期、すなわち、タイムスロット毎に送信要求数をカウントし、それが上限仙:を越えない範囲で送信許可を与える。

図 6は、このような締め出し制御の励作を示すタイムチャートであり、図 7 は、その動作を示すフローチャートである。

図 6に示すように、図 6 ( Α ) ― ( F ) は、制御 j 5の各チャネル C Η 1 〜C H— 6への入力音声情報を示し、図 6 ( G ) は、制御局 5から ½地局 8へ送信される時分割多重された信号を示している。また、図6 ( H ) は、送信要求数のカウント区問を示し、図 6 ( I ) ( N ) は、 ¾地局 8から衛星中継器 1 3への送信信号を示している。図 6 ( G ) から分かるように、 1 フレーム長は 6つのタイムスロットに分割され、各タイムスロットにチャネル C H— l 〜C H— 6の音声情報が割り当てられる。ただし、チャネルは 3であり、それ以上の送信要求があつた場合には、締め出し処 Hを 5けるものとする

この締め出し処理の具体例を、図 7のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップ S P 1において、各チャネルグループにする 6つの音声パワー測定部 2 4は、 1 6フレーム周期、すなわち 1 タイムスロット ^隔で、順次、各チャネルのフレーム内の平均^声パヮ一を測定する .. たとえば、チャネル C H 一 1 の音声パヮ一測定部 2 4は、チャネル C H— 1 の^ 1 フレームの終点 t 2 1 で、この第 1 フレームの平均音声パワーを測定し、冋様に、チャネル C H— 2の音声パワー測定部 2 4は、チャネル C H— 2の笫 1 フレームの終点 t 2 2で、この第 1 フレームの平均音声パヮ一を測定する。

ステップ S P 2において、各チヤネルの有 ¾··Ζ無 ί'Γ判定部 3 2は、自チヤネルの各フレームの音声情報の有無を顺次判定する。たとえば、チャネル C Η— 1 の有音/無音判定部 3 2は、時刻 t 2 1 においてチャネル C H— 1 の 1 フレーム中の音声情報の有無を判定し、チャネル C H— 2の有音 Z無咅判定部 3 2は、時刻 t 2 2においてチャネル C H— 2の^ 1 フレーム中の音声' |' 報の有無を判定する。音声情報が有る場合は、ステップ S P 3において、送信要求フラグ送出部

3 4から、締め出し制御部 5 0に送信要求フラグを送る。

ステップ S P 4において、送信制御部 5 0の送信要求数カウント部 5 2は、チャネルグループ内の全チャネルからの送信 ¾·求数を力ゥン卜する。このカウントは、現在時刻から 1 フレーム前までの時^で行われる。たとえば、チャネル C H一 1の第 2フレームの終点（=笫 3 フレームの j始） t 3 1では、締め出し制御部 5 0の送信要求数力ゥント部 5 2は、現在時刻 t 3 1の 1 フレーム前の時刻 t 2 1から t 3 1 までの送信要求数を力ゥントする, この ¾ 、刻 t 3 1 において、チャネル C H— 1の有音ノ無- ·判定部 3 2は、このチャネル C H— 1の第 2フレームの音声情報の有無を判定するが、 'l?；银冇りなので、送信要求フラグ送出部 3 4から送信要求が出される。したがつて、時刻 t 3 1におけるカウント値は 4 となり、上限値 3を越える。この結^、 V\ Ml i 5 4は、ステップ S P 5において、送信要求数が上限 fiより大きいとの判断をし、送^許可通知部 5 8 に知らせる。送信許可通知部 5 8は、ステップ S P 6において、締め出し処 a I；

4 0の送信許可フラグ送出部 4 2を介して、このフレームの締め出しを行う。そして、ステップ S P 7で、次のタイムスロットに移行し、次のチャネルについて同様の処理を行う。ステップ S P 2で音声情報が無かった場合も、ステップ S P 7で次のチャネルの処理に移行する。

こうして、】フレーム周期の中で、チャネルグループ内の全チャネルについて、 1ノ 6フレーム周期ずつずらして、顺^に締め出し制御処现を行う。これによって、図 3で説明したような従来の欠点、すなわち、送信チヤネル数が上限値を越えるというような不都合を解消することができる。実施例 2

実施例 2は、前述した B T R揷入にともなう欠点を解消するためのものである。図 8は、施例 2の要部の嵇成を示すブロック间である。この ¾施例 2が実施例 1 と「る点は、 8丁1^送信耍求部3 6を、音声情報認識部 30内の有音 Z 無音判定部と送信要求フラグ送出部 3 との Wに挿入した点である。前述したように、基地局 8において、キャリアがオフからオンとなった場合には、音声情報に先立って BTR (Bit Timing Recovery) を挿入することが必耍である。実施例 1では、この BTRを考慮していなかった力实施例 2では BT Rを揷入する。そのため、 BTR送信要求部 3 6を設けた。さらに、 ¾地局 8内には、 BTR送信部 82を設けている。

図 9は、本実施例における BTRの抑入方法を示す概念図であり、図 9 (A) が制御局 5から基地局 8へ送られる音声' Ιίί報を示し、 Ι¾Ι9 (Β■:) が ¾地局 8から衛星中継器 1 3へ送られる 'Ι'Π報を示している： l¾! (B) から分かるように、基地局 8から送信される情報には、 1 /2フレ一ム^の BT Rが柿入されている。これは、音声情報のフレーム 3が抜けているために、フレーム 2の終点からフレ —ム 4の開始点までの問、無音状態となり、 ¾地/ ¾ 8から衛星中継器 1 3にキヤリアが送られないため、再同期が必耍となるためである。本発 Π刀では、この BT Rを 1 2フレーム長とし、従来システムではキャリアが送られていなかったフレームの後半部に挿入した点に、一つの特徴がある。

( 2 ) 実施例 1の図 6に対応する図 1 0に、符号 9 2および 9 4で示すように、締め出されたフレームの 3タイムスロット（ 1 Z 2フレ一ム周期）後から、 3タイムスロットの問、送信要求数を + 1 している。これは、この期に B T R が挿入されるため、送信カウント値が 1つ '加するためである。

たとえば、時刻 t 3 1にチャネル C H— ；！の 2フレームが締め出された場合、その 3タイムスロット後の時刻 t 3 力、ら時亥 ij t 4 1 までの 3スロットタイムの間、カウント値が + 1 される。さらに、時刻 t 3 5および t 3 6に、チヤネル C H— 5の第 2フレームおよびチャネル C H— 6の^ 2フレームが連続して締め出された場合は、次のようになる。まず、刻 t 3 5の 3タイムスロット後の時刻 t 4 2から時刻 t 4 5までの 3スロットタイムの^、カウン卜値が + 1 される。ついで、時刻 t 3 6の 3 タイムスロット後の時刻 t 4 3から時刻 t 4 6までの 3スロットタイムの問、カウント値がさらに + 1 される。すなわち、時刻 t 4 3から t 4 5間での間は、カウント値が + 2 されることになる。こうして、 B T Rの挿入と、それにともなう送信要求数の力ゥント¾加に対する処现が荬行され

•4» o

図 1 1は、 B T R挿入時の締め出し制御の動作を示すフローチャートであり、実施例 1の図 7に対応するものである。図 7と與なる点は、ステップ S P 4の後に、ステップ S P 1 1が追加されている :である。ステップ S P 1 1は、上記 ( 2 ) で説明したカウント ti¾加の処理をするステップである。

本実施例によれば、 B T Rを含めた締めし処 1^:|1!が¾；行されるため、 'にチヤネル数の上限値以内で、 ¾地局 8と ί ¾中継 1 3 との ,)の信が行われる。

また、締め出しを受けたチャネルでは、その ]、が途切れるが、通信チヤネルは、一般に多数存在するから、同じ迎信チャネルが繰り返し締め出されて、そのチャネルの音質が著しく低下するようなことは避けられる。実施例 3

実施例 3を説明する前に、図 1 2 A— 1 2 Cを参照して、プリアンブルに関する従来技術の問題点と、実施例 2の欠点とを説する。プリアンブルとしては、実施例 2で述べた BTRの他に、音声 fflプリアンブル（以下、略して PREと呼ぶ）がある。 BTRは、上述したように、無 - (キャリア無し）から有音（キヤリア有り）に切り替わったときに、移励局のモデムのビットタイミングを回復させるためのプリアンブルである。一方、 PREは、キャリアの無にかかわらず、無音から有音に切り替わったときに、音声報を ΟΪちに再生するために必要なプリァンブルである。

図 1 2 Aは、従来技術における P R Eの揷入方法を示す図であり、無音区においてもキヤリアを切らないで、各フレームの一部に同期信号を挿入して送り続ける例である。この場合、無音区問で同期信号が送られているので、 BTRを送る必要はなく、有音フレームを検出した時点 t 4で P R Eを送信する。有音判定に 1フレーム時問、 PREの送信にさらに 1フレーム時間を耍するので、 2フレームの時問遅れが生じる力 ί、フレームそのものは欠: することなく、正常に送信される。

しかしながら、移動体衛星通信方式においては、衛 S中継器の有効利用を図るために、無音区問ではキャリアの送信を屮止することが望ましい。そこで、図 1 2 Bに示すように、無音区問にはキャリアの送 ί·も停止し、冇音になったときに Β丁 Rを送出し、その後で P R Εを送る方法が考えられた。これが实施例 2であり、 BTRの長さは、 1ノ2フレーム長に設定した _; この方法では、時刻 t 4 でフレーム 3が有音であることを判定し、その 1 Z 2フレーム後の時刻 t 4 a力ら BTRを送信し、続いて時刻 t 5から PR Eを送信する。そして、原音情報としてはフレーム 4を、時刻 t 6から送信する。このため、原音の受信時刻から無線区問における送信時刻までの遝延時は、 2フレームに抑えられるが、フレーム 3の音声が欠落してしまう。一方、フレーム 3の欠¾を防止しょうとすると、図 1 2 Cに示すように、上記遅延時問を 1フレーム分延長して、 3フレーム長にしなければならなかった。

本実施例 3は、このような欠点を克服するために卖現されたものである。本実施例では、 1フレームを祓数のサブフレームに分し、サブフレーム中の音声の平均電力を測定することによって、有 '、無 ¾··の判定を行つている。

図 1 3は、本実施例の耍部の成を^すプロック I である。本实施例が図 5 A および 5Bに示す実施例〗と！ ¾なる点は、 BTR送信求部 3 6を音声情報認識部 3 0へ図 1 3に示すように挿入した点、および^ ίΐ/無判定部 3 2でフレームをサブフレームに分割して、サブフレーム Φ.位で Τ ·、無を判定し、無音から有音への遷移時には、その旨を音声符 '化部 2 2に知し、 if声符号化部 22 から PREを送信するようにした点である。また、 ½地局 8内には、 BTRを送信するための BT R送信部 84が設けられている。

図 1 4 Aおよび 1 4 Bは、本実施例の動作を説明するためのタイムチャートであり、図 1 4 Aは、音声がフレーム 3の先 Ϊ1Πから在するために、フレーム 3 の半ば（時刻 t 3 a) で有音判定が得られる ¾合であり、 Ι Ι 1 は、音 'がフレーム 3の途中から生じたために、フレーム 3の終,':.'：（時亥 t A ) で冇音判定が得られる場合を示している。

図 1 4 Aでは、時刻 t 3 aで冇 ΐί判が Wられると、 :ちに B丁 Rが送出される。 BTRは、 1ノ2フレーム畏で十分なので、刻 t 4から P REを、時刻 t 5からフレーム 3を送信することができる。すなわち、 IS': v¾mから無線区での送信までの遅延時問を 2フレーム長に抑えたまま、フレームの欠落無しで送信することができる。

図 1 4 Βでは、時刻 t 4で有咅判定が :られるので、 B T Rの送出は、時刻 t 4 aまで待たなければならない。 B T Rは、フレームの後半部に挿入されるからである。このため、 P R Eの送出は時刻 t 5からとなり、有フレーム 3が欠落することとなる。しかしながら、この場合のフレーム 3は、 1 4 B ( a ) に示すように、フレームの後半部のみが有音であるから、欠落する情報は、 1ノ 2 フレーム分で済むことになる。

図 1 5は、 1フレームを分割して有音ノ無咅の判定を行う本発明によるサブフレーム方式を、分割しないで行う従来の 1 フレーム方式と比較して示した表である。比較を容易にするために、遅延時が 2 フレームの場合のみを示した。

この表から分かるように、従来の 1 フレーム方式では、欠 ¾音声フレーム数力、最大で 1 フレーム、平均で 1 2 フレームであるのに対し、本¾叨によるサブフレーム方式では、フレームの前半から ΐί) がる場合には、欠落音声フレーム数は 0であり、フレームの後半部のみが^ の場合には、欠音声フレームは、最大で 1ノ 2フレーム、平均で 1ノ 4 フレームとなる。したがって、本発 Π刀によるサブフレーム方式では、平均欠落音声フレーム数を 1 Ζ 8に抑えることができ、従来の 1ノ2から大きく減少させることができる。

なお、上記実施例では、説明の简単化のために、制御局 5と基地局 8との通信は、多重数 6の時分割多重で行われるものとした力、本発 Π刀は、この多重数に限定されるものではなく、任意の多重数に対処可能である。

また、実施例 3では、フレームを 2つのサブフレームに分した力'、さらに細かく分割することも可能である。細かく分剖するほど、 ΐί判 ϋを迅速に行うことができる。また、有音判定を祓数のサブフレームに渡って行うことも可能である。

Claims

請求の範 ffl

1、複数の電話端末と、前記各？ Ιΐ^端末と音チャネルを介して接続された制御局と、時分割多重無線チャネルを介して前¾制御 Wと校された to線基地^ と、衛星中継器を介して前記無線基地局と接絞された祓数の移 il¾局とを備えた移動体衛星通信システムにおいて、前記制御局は、前話端末からの ¾声情報を前記時分割多重無線チャネルのタイムスロットに割り当てることによって、前記音声情報を前記無線基地局に送る段階で、前 ^声 1ΐί の締め^しを行い、前記衛星中継器に接続されるチャネル数を予め定めた上限 to以下に制限する移動体衛星通信システムにおける音声情報の締め出し制御装 :であって、

前記各音声チャネル上の各フレームについて、前記音声情報の有無を検出する有音 Ζί".音検出手段と、

前に. ·⁷' · :" *ϋが無い音声チャネルに対応する前記無線チャネルのタイムスロットにおいては、前記制御局から前記無線 ½地への送^を^止する手段と、

前記時分割多重無線チャネルのタイムスロット句;に、现刻から 1 フレーム前の時問内で前記音声情報が有る音声チャネルの ¾をカウントし、そのカウント値を出力する手段と、

前記力ゥント値が、前記予め定めた :を超えたときには、 ¾後にカウントした音声チャネル上の音声情報を締め出す手段と、

前記音声情報が有る音声チヤネルのカウント数が前記予めめた上限値以下のときには、前記最後にカウントしたチャネル上の音声 IVi報を前記 ¾地局に送信する手段と

を具備することを特徴とする移 3¾体衛 ^Mi^システムにおける ^ 'I J報の締め出し制御装置。

2、前記音声情報の締め出し制御装 ¾は、さらに、前記音声情報を締め出してから 1ノ2 フレーム後の時点から、 1 フレーム後の時点までの 1ノ 2 フレーム期間、前記カウント値を + 1する手段を具備することを特徴とする請求の範 ffl第 1項に記載の移動体衛星通信システムにおける音声 Iff報の締め出し制御装置。

3、前記有音ノ無音検出手段が、無音の前回フレームと、冇 ΐ'「の今回フレームとを続けて検出した場合には、前記無線 ½地局から前記衛. 巾 ^器に、予め定められた 1 2 フレーム長のプリアンブルを送^させる段を β偷することを特徴とする請求の範囲第 2頌に記載の移動休衛迎システムにおける -声 Ι'Π報の締め出し制御装置。

4、前記有音/無音検出手段は、前記フレームを枚数のサブフレームに分割し、各サブフレームの音声レベルに基づいて、前記フレームの冇および無音の判定を行うことを特徴とする請求の範囲 2 ¾に記載の移！)体衛星迎信システムにおける音声情報の締め出し制御装置。

5、前記有音ノ無音検出手段が、無音の前^サブフレームと、す Γΐίの今回サブフレームとを続けて検出した ¾合には、 ύ;ίί!ί!無線 ¾地 3から衛^中器に、予め定められた 1 / 2 フレーム βのプリアンブルを iiH ;·させる段を il.饷することを特徴とする請求の範！ 21笫 4 Φに記載の移 ifM休衛信システムにおける音声情報の締め出し制御装笸。

6、複数の電話端末と、前記各話端末と ί·，チャネルを介して接絞された制御局と、時分割多重無線チャネルを介して前 i ii雕と接続された無線 ¾地局と、衛星中継器を介して前記無線 S地と接続された衩 ¾の移 3¾/¾とを備えた移動体衛星通信システムにおいて、前記制御局は、前記 ¾^端末からの音声' Ifi報を前記時分割多重無線チャネルのタイムスロットに',¹;: IJりてることによって、前記音声情報を前記無線 ¾地局に送る段階で、前記 ' Ι?ί報の締め出しを行い、前記衛星中継器に接続されるチャネル数を予め定めた上限他以下に制限する移動体衛星通信システムにおける音声情報の締め出し制御方法であつて、

前記各音声チャネル上の各フレームについて、前記音声情報の有無を検出する有音/無音検出ステップと、

前記音声情報が無い音声チャネルに対応する前 Πί!無チャネルのタイムスロットにおいては、前記制御局から前記無線 ¾地^]への送 ^を停止するステップと、前記時分割多重無線チャネルのタイムスロット :、現時刻から 1 フレーム前の時間内で前記音声情報が有る音声チャネルの数をカウン卜し、そのカウント値を出力するステップと、

前記力ゥント値が、前記予め定めた上 | 侦を超えたときには、後にカウントした音声チャネル上の音声情報を締め出すステツプと、

前記音声情報が有る音声チャネルのカゥント数が前記予め定めた上限値以下のときには、前記最後にカウントした音チャネル上の音声情-報を前記 &地局に送信するステップと

を具備することを特徴とする移動体衛 ffjaH システムにおける声 'ιι'ί報の締め出し制御方法。

7、前記音声情報の締め出し制御方法は、さらに、 I 記^^情報を締め出してから 1ノ2フレーム後の時点から、 1 フレーム後の^ Λ'Λまでの 1 2フレーム期問、前記力ゥント値を + 1するステップをすることを特徴とする ^求の範囲第 6項に記載の移動体衛星通信システムにおける ΊΊ'ί報の締め出し制御方法。

8、前記有音ノ無音検出ステップが、無音の前回フレームと、有音の今回フレ —ムとを続けて検出した場合には、前記無線 ffi地局から前記衛星中継器に、予め定められた 1ノ2フレーム長のプリアンブルを込ィ,；させるステップを具することを特徴とする請求の範囲第 7 ffiに記 ¾の移！)休衞 SLifli信システムにおける音声情報の締め出し制御方法。

9、前記有音ノ無音検出ステップは、 ι¾記フレームを衩数のサブフレームに分割し、各サブフレームの音声レベルに ½づいて、〗'ήϊ フレームの有音および無音の判定を行うことを特徴とする誚求の範 Μ 7 (にの移 Η¾休衛 SL迎信システムにおける音声情報の締め出し制御方法。

1 0、前記有音無音検出ステツブが、無- ί:'Γの ι 回サブフレームと、有音の今回サブフレームとを続けて検出した場合には、前記無線 ¾地局から前記衛星中継器に、予め定められた 1 / 2フレーム: Κのプリァンブルを送信させるステツプを具備することを特徴とする諮求の範西^ 9项に ^救の移！)体衛 ¾迎信システムにおける音声情報の締め出し制御方法。

1 1、受信チャネルを通して顺次送られてくるフレーム中に、音声' If 報が含まれるか否かを判定し、音声情報を含むフレームのみを、予め定められた通延時間後の送信割当時問内に、送信チャネルを迎して送信する迎信装 ϋにおいて、現在受信中の今回フレームが、前記—;'f声 ΐΊ'ί を含むか否かを、前記今回フレ ―ム受信中に判定する今回フレーム有判定手段と、

前記今回フレームが前記音声情報を含まない場合には、前記今回フレームの送信割当時間に、その送信を停止する送 ih手段と、

前記今回フレームが音声情報を含む ¾ は、 ίϊίί記今冋フレームの itC前の前冋フレームが音声情報を含んでいたか否かを判する 1 Ίπ|フレーム有音判定手段と、前記今回フレームが有音であり、前記前回フレームが無音の場合には、前記遅延時間内および前記今回フレームの送信剖当時 ί; のうち、少なくとも前記遝延時間内に予め定められたプリアンブルを送信するプリアンブル送信手段とを具備することを特徴とする通信装：。

1 2、前記送信チャネルは、無線チャネルであることを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の通信装置。

1 3、前記今回フレーム有音判定段は、 ύίί^今 [ι'Ιフレームを祓数のサブフレームに分割し、各サブフレームの音 ' ^:レベルに ¾づいて、冇^および無音の判定をすることを特徴とする請求の範囲 1 1项に記載の迎信装^。

1 4、前記プリアンブル送信手段は、前記プリアンブルとして、同期用プリアンブルおよび音声用プリアンブルを連して送することを特徴とする求の範囲第 1 1項に記載の通信装置。

1 5、受信チャネルを通して順次送られてくるフレーム中に、音声 f?i報が含まれるか否かを判定し、音声†i報を含むフレームのみを、めめられた延 ll$i!;J 後の送信割当時間内に、送信チャネルを; して.; iH iする^ ί, ん ·¾ において、

現在受信中の今回フレームが、 ' Ιι'Γίおを^ Γむか ¾かを、前記今 0フレ一ム受信中に判定する今回フレーム ^音判定ステップと、

前記今回フレームが前記音声' Ιΐί報を含まない場合には、前記今回フレームの送信割当時間に、その送信を停止する送信佇 .ステップと、

前記今回フレームが音声 1?ί報を含む場合は、前今回フレームの ΪΙ前の前回フレームが音声情報を含んでいたか否かを判定する前回フレーム有音判定ステツブと、

前記今回フレームが有音であり、前記前回フレームが無音の場合には、前記遅延時間内および前記今回フレームの送信割当時問のうち、少なくとも前記遅延時間内に予め定められたプリアンブルを送信するプリアンブル送信ステツプとを具備することを特徴とする通信方法。

1 6、前記送信チャネルは、無線チャネルであることを特徴とする^求の範囲第 1 5項に記載の通信方法。

1 7、前記今回フレーム有音判定ステップは、前記今回フレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレームの音声レベルに基づいて、有音および無音の判定をすることを特徴とする請求の範 I 1第 1 5 ¾に記載の通信方法。

1 8、前記プリアンブル送信ステップは、前記プリアンブルとして、同期用プリアンブルおよび音声用ブリアンブルを迚続して送信することを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の通信方法。