JP4569303B2

JP4569303B2 - 対空無線システム及びそのプレストゥトーク制御方法

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Publication number: JP4569303B2
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Description

本発明は対空無線システム及びそのプレストゥトーク制御方法に係り、特に管制部と航空無線標識所間のデジタル回線を使用してプレストゥトーク制御方式にて通信する対空無線システム及びそのプレストゥトーク制御方法に関する。

図４はアナログ専用回線を使用した従来の対空無線システムの一例のブロック図を示す。この従来の対空無線システムは、アナログ専用回線２３、２４で接続されて互いに通信可能とされた管制部２２と対空無線標識所３１とからなる。管制部２２は、管制官用のマイクロホン１７と、プレストゥトークスイッチ１８と、増幅器１９と、変調器２０とからなり、増幅器１９と変調器２０は対空無線制御装置２１を構成している。一方、対空無線標識所３１は、アナログ専用回線２３、２４に接続された増幅器２５及び復調器２６と、対空無線機３０とからなる。増幅器２５及び復調器２６は対空無線制御装置２７を構成している。

次に、この従来の対空無線システムの動作について説明する。管制部２２の管制官用のマイクロホン１７より入力された音声信号は対空無線制御装置２１内の増幅器１９で増幅された後、アナログ専用回線２３を経て対空無線標識所３１に伝送される。対空無線標識所３１に伝送された音声信号は対空無線制御装置２７内の増幅器２５で更に増幅された後、対空無線機音声ライン２８を通じて対空無線機３０に入力される。

また、管制部２２のプレストゥトークスイッチ１８は、管制官が通話するときにオン（ＯＮ）とされ、通話終了時にオフ（ＯＦＦ）とされる。プレストゥトークスイッチ１８がオンのとき出力されるＯＮ信号と、オフのときに出力されるＯＦＦ信号とからなるプレストゥトーク信号は、対空無線制御装置２１内の変調器２０で所定の方式で変調された後、アナログ専用回線２４を経て対空無線標識所３１に伝送される。対空無線標識所３１に伝送されたプレストゥトーク信号は、対空無線制御装置２７の復調器２６に供給されて復調された後、対空無線機とのプレストゥトーク制御ライン２９を通じて対空無線機３０に入力される。

また、従来、デジタル専用回線を使用した対空無線システムも知られている（例えば、特許文献１参照）。図５は従来のデジタル専用回線を使用した対空無線システムの一例のブロック図を示す。この従来の対空無線システムは、デジタル専用回線３９で接続されて互いに通信可能とされた管制部３８と対空無線標識所４７とからなる。管制部３８は、管制官用のマイクロホン３２と、プレストゥトークスイッチ３３と、コーデック（ＣＯＤＥＣ）３４と、変換器３５とからなり、コーデック３４と変換器３５は対空無線制御装置３７を構成している。一方、対空無線標識所４７は、デジタル専用回線９に接続されたＣＯＤＥＣ４２及び検出器４１と、対空無線機４６とからなる。検出器４１及びＣＯＤＥＣ４２は対空無線制御装置４３を構成している。

次に、この従来の対空無線システムの動作について説明する。管制部３８の管制官用のマイクロホン３２より入力された音声信号は対空無線制御装置３７内のＣＯＤＥＣ３４で所定の方式でデジタル信号に符号化された後、多重化装置３６で他のデジタル信号と多重化された多重化信号とされ、更にデジタル専用回線３９を経て対空無線標識所４７に伝送される。対空無線標識所４７に伝送された音声信号は多重化装置４０により他のデジタル信号と分離され、対空無線制御装置４３内のＣＯＤＥＣ４２で元のアナログ音声信号に復号された後、対空無線機音声ライン４４を通じて対空無線機４６に入力される。

一方、管制部３８内のプレストゥトークスイッチ３３をオンしたときに出力されるＯＮ信号とオフしたときに出力されるＯＦＦ信号とからなるプレストゥトーク信号は、対空無線制御装置３７内の変換器３５を通してデジタル信号に符号化され、多重化装置３６で他のデジタル信号と多重化され、デジタル専用回線３９を経て対空無線標識所４７に伝送される。対空無線標識所４７に伝送されたプレストゥトーク信号は多重化装置４０で他のデジタル信号と分離され、対空無線制御装置４３内の検出器４１で復号され、対空無線機とのプレストゥトーク制御ライン４５を通じて対空無線機４６に入力される。

図６は従来のデジタル専用回線を使用した図５の対空無線システムのデジタル専用回線上のタイミングチャートの一例を示す。ここでは、１回線に１つの音声信号とプレストゥトーク信号を伝送する場合を示す。デジタル専用回線３９では図６（Ａ）に示すように、プレストゥトーク信号用タイムスロット４８ａ、・・・、４８ｎと、音声信号用タイムスロット４９ａ、・・・、４９ｎとが交互に割り当てられる。

プレストゥトークスイッチ３３から出力されるプレストゥトーク信号は通話の最初と最後に変化するだけである。すなわち、プレストゥトークスイッチ３３がオンとなった直後の１タイムスロットの期間にプレストークオン制御信号が図６（Ｄ）に５０で示すように出力され、プレストゥトークスイッチ３３がオフとなった直後の１タイムスロットの期間にプレストークオフ制御信号が図６（Ｄ）に５２で示すように出力される。

また、図６（Ｂ）に示すように、プレストゥトークスイッチ３３がオンとなっている期間、同図（Ｃ）に模式的に示すようにマイクロホン３２から管制官の音声信号が出力される。従って、実際のデジタル専用回線３９上のデータは、図６（Ｄ）に示すように、プレストゥトークオン制御信号５０と、音声信号のタイムスロット５１ａ、・・・、５１ｎと、プレストゥトークオフ制御信号５２とからなり、プレストゥトーク信号用タイムスロットのほとんどは無信号となるため回線コストに無駄が生じる。

更に、音声信号をデジタル化して、多重化するためにはタイムスロット分の時間だけのデータを蓄積してから次のタイムスロットに送出する必要があり、音声終了のタイミング５１ｎ−１では、音声データの最後の部分をデジタル化できないため、音声データの最後の部分はプレストゥトークオフ制御信号５２の後の音声終了のスロット５１ｎで伝送される場合がある。同様に、デジタル専用回線３９上のタイムスロットと、音声およびプレストゥトーク信号のタイミングによって、プレストゥトークオン制御信号５０が音声データよりも後に伝送される場合がある。

なお、管制センターとの間で送受信音声の伝達を行う通信装置を備えた対空無線機制御装置が知られており（例えば、特許文献２参照）、これに航空管制官がプレストークスイッチをオンすることにより発生されるトーン信号（プレストゥトークオン信号）に、航空管制官の音声信号を重畳して管制卓に無線送信する方式（例えば、特許文献３参照）と、基準タイミング信号を基準とする受信側の復調器の復調時間と、基準タイミング信号を基準とする送信側の変調器の変調時間が対応するように、受信側で復調信号をコーデックする回路の処理のタイミングと、送信側で変調器の出力信号をコーデックする回路の処理のタイミングを調整する従来の方法（例えば、特許文献４参照）を適用して、トーン信号に重畳されている音声信号のコーデックの処理のタイミングを調整する方法が考えられる。

特開２０００−１９６５１４号公報特開平４−３２１３２６号公報（第２頁）特開平９−１２１１８５号公報（第２頁）特開平８−２６５２０９号公報（第３−４頁）

しかるに、図４に示した従来の対空無線システムは、管制部２２と対空無線標識所３１との間の通信にアナログ専用回線２３、２４を使用しているため、同一アナログ専用回線上にプレストゥトーク信号と音声信号とを重畳することが困難であり、そのため、音声回線とは独立したプレストゥトーク信号はブレストゥトークスイッチ１８のオン、オフ情報として伝送されており、プレストゥトーク制御ライン２９が必要となり回線費用が増大するという問題がある。

また、図４及び図５に示した従来の対空無線システムは、いずれも現在使用している対空無線機３０、４６の入出力が、管制部２２、３８と航空無線標識所３１、４７間の通信が音声とプレストゥトーク制御が独立したアナログ入出力であるため、図５のように管制部３８と航空無線標識所４７間の通信にデジタル専用回線３９を使用した場合にも、プレストゥトーク制御方法は音声回線とは非同期で独立して伝送されることとなり、その結果、音声の遅延時間分プレストゥトークスイッチ１８、３３のオン、オフとタイミングがすれ、音声の話し始めもしくは話し終わりが切れるという問題がある。

更に、図４及び図５に示した従来の対空無線システムは、いずれも現在使用している対空無線機３０、４６の入出力が、管制部２２、３８と航空無線標識所３１、４７間の通信が音声とプレストゥトーク制御が独立したアナログ入出力であるため、図５に示した従来の対空無線システムのように、管制部３８と航空無線標識所４７間の通信にデジタル専用回線３９を使用してプレストゥトーク信号と音声信号とを多重化して伝送する場合でも、一例として６４ｋｂｐｓのデジタル回線を使用した場合は、プレストゥトーク信号に３２ｋｂｐｓ、音声データであるＡＤＰＣＭデータに３２ｋｂｐｓを割り当てており、情報量の少ないプレストゥトーク回線に３２ｋｂｐｓを割り当てるため回線コストに無駄が生じるという問題がある。

また、更に、特許文献２乃至４記載の各技術を組み合わせたシステムの場合も、管制部と航空無線標識所間の通信において、デジタル回線を使用してプレストゥトーク信号とデジタル音声信号とを多重化して伝送することが類推できるとしても、その多重化信号における情報量の少ないプレストゥトーク信号とデジタル音声信号の情報量の互いに割り当てに関しては全く開示、示唆されることはなく、上記の回線コストの無駄の問題が依然として存在する。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、管制部と対空無線標識所間の通信にデジタル回線を使用し、音声信号とプレストゥトーク信号を同一の回線に重畳した場合に、回線コストの無駄を削減し得る対空無線システム及びそのプレストゥトーク制御方法を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、管制部と対空無線標識所間の通信にデジタル回線を使用し、音声とプレストゥトーク制御タイミングにずれを生じない対空無線システム及びそのプレストゥトーク制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、管制官の音声を送信するための管制部と、対向無線機を備えた対空無線標識所とがデジタル専用回線で接続された対空無線システムにおいて、上記管制部は、管制官により操作されるプレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値のプレストゥトーク信号を、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換する変換手段と、プレストゥトークスイッチのオン期間に入力される管制官の音声を音声信号に変換する音声信号入力手段と、音声信号入力手段から入力された音声信号をデジタル音声信号に変調する変調手段と、デジタル音声信号と、プレストゥトークデジタル信号列とを時系列的に合成して合成デジタル信号を生成してデジタル専用回線を介して対空無線標識所へ伝送する合成手段とを有し、
上記対空無線標識所は、デジタル専用回線を介して受信した合成デジタル信号からプレストゥトークデジタル信号列を検出して、合成デジタル信号中のデジタル音声信号から分離する検出手段と、検出手段から出力されるデジタル音声信号を復調する復調手段と、検出手段から出力されるプレストゥトークデジタル信号列を、復調手段の復調動作による時間遅れと同等の時間遅延し、かつ、プレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値の遅延プレストゥトーク信号を生成する遅延変換手段と、遅延変換手段から出力された遅延プレストゥトーク信号に基づいて、復調手段から出力される復調音声信号を得る対空無線機とを有することを特徴とする。

この発明では、デジタル音声信号とプレストゥトークデジタル信号列とが時系列的に合成された合成デジタル信号をデジタル専用回線を介して対空無線標識所へ伝送するに際し、デジタル音声信号と合成するプレストゥトーク信号を、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換して合成するようにしたため、プレストゥトークデジタル信号列の幅はプレストゥトーク信号の幅よりはるかに狭く、よって、プレストゥトークデジタル信号列の情報量は、プレストゥトーク信号を上記の変換を行わずにそのまま符号化した場合に比べてはるかに小さくできる。

また、この発明では、対空無線標識所では伝送されて入力された合成デジタル信号からプレストゥトークデジタル信号列を検出することで、デジタル音声信号と分離するようにしたため、１本のデジタル専用回線でデジタル音声信号とプレストゥトークデジタル信号列とを伝送することができる。

ここで、上記の第１の発明における変調手段は、音声信号入力手段から入力された音声信号をデジタル変調して得た音声符号データをデジタル音声信号として出力する構成であってもよいし、音声信号入力手段から入力された音声信号をパケット圧縮方式により符号化して得た音声パケット列をデジタル信号として出力する構成であってもよい。

また、上記の目的を達成するため、第４の発明は、管制官の音声を送信するための管制部と、対向無線機を備えた対空無線標識所とがデジタル専用回線で接続された対空無線システムのプレストゥトーク制御方法において、管制官により操作されるプレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値のプレストゥトーク信号を、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換する第１のステップと、プレストゥトークスイッチのオン期間に入力される管制官の音声を音声信号に変換する第２のステップと、音声信号を変調してデジタル音声信号を生成する第３のステップと、デジタル音声信号と、プレストゥトークデジタル信号列とを時系列的に合成して合成デジタル信号を生成する第４のステップと、合成デジタル信号をデジタル専用回線を介して対空無線標識所へ伝送する第５のステップと、デジタル専用回線を介して受信した合成デジタル信号からプレストゥトークデジタル信号列を検出して、合成デジタル信号中のデジタル音声信号から分離する第６のステップと、デジタル音声信号を復調する第７のステップと、第６のステップで分離されたプレストゥトークデジタル信号列を、第７のステップの復調動作による時間遅れと同等の時間遅延し、かつ、プレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値の遅延プレストゥトーク信号を生成する第８のステップとを含むことを特徴とする。この発明では、デジタル音声信号とプレストゥトークデジタル信号列とを時系列的に合成した合成デジタル信号を１本のデジタル専用回線を介して対空無線標識所へ伝送することができる。

また、上記の目的を達成するため、第４の発明における第３のステップは、音声信号をデジタル変調して得た音声符号データをデジタル音声信号として出力するようにしてもよく、音声信号をパケット圧縮方式により符号化して得た音声パケット列を前記デジタル信号として出力するようにしてもよい。

本発明によれば、プレストゥトーク信号を、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換することにより、プレストゥトークデジタル信号列の情報量を、プレストゥトーク信号を上記の変換を行わずにそのまま符号化した場合に比べてはるかに小さくでき、少ない情報量としたプレストゥトーク信号をデジタル音声信号と時系列的に合成して１本のデジタル専用回線で伝送するようにしたため、従来に比べてプレストゥトーク信号に割り当てる情報量を少なくでき、１本のデジタル専用回線８でプレストゥトークデジタル信号列と音声符号データを伝送するに際し、プレストゥトーク信号用の回線コストの無駄を従来に比べて削減することができる。

また、本発明によれば、プレストゥトークデジタル信号列とデジタル音声信号とが１本のデジタル専用回線上を時系列を保って対空無線標識所へ伝送し、対空無線標識所では受信したデジタル音声信号の復調処理に要する遅延時間と同等の遅延時間を、受信したプレストゥトークデジタル信号列に付与し、かつ、プレストゥトーク信号に変換して出力するようにしたため、１本のデジタル専用回線でプレストゥトーク信号と伝送するために音声信号をデジタル信号に変調した場合においても、対空無線標識所ではプレストゥトーク信号と音声信号のタイミングずれが発生することはなく、音声の話し始めもしくは話し終わりが切れるという現象を防止することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明になる対空無線システムの一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、本実施の形態の対空無線システムは、デジタル専用回線８で接続されて互いに通信可能とされた管制部７と対空無線標識所１６とからなる。管制部７は、管制官用のマイクロホン１と、プレストゥトークスイッチ２と、コーデック（ＣＯＤＥＣ）３と、変換器４と、デジタル専用回線８に接続された合成器５とからなり、ＣＯＤＥＣ３と変換器４と合成器５とは対空無線制御装置６を構成している。

一方、対空無線標識所１６は、デジタル専用回線８に接続された検出器９と、検出器９に接続された遅延変換器１０及びコーデック（ＣＯＤＥＣ）１１と、対空無線機１５とからなる。検出器９、遅延変換器１０及びＣＯＤＥＣ１１は対空無線制御装置１２を構成しており、対空無線機１５に接続されている。

次に、本実施の形態の対空無線システムの動作について説明する。管制部７の管制官用のマイクロホン１より入力されたアナログ音声信号は、対空無線制御装置６内のＣＯＤＥＣ３により変調されてデジタル信号に符号化される。一方、プレストゥトークスイッチ２のオン，オフにより論理値が変化するプレストゥトーク信号は、対空無線制御装置６内の変換器４に供給され、ここでプレストゥトーク制御用デジタル信号列に符号化される。

対空無線制御装置６内の合成器５は、ＣＯＤＥＣ３から出力された符号化された音声データと、変換器４から出力されたプレストゥトーク制御用デジタル信号列とを合成し、その合成信号をデジタル専用回線８を経て対空無線標識所１６に伝送する。対空無線標識所１６に伝送されたデジタル信号は、対空無線制御装置１２内の検出器９に供給され、ここでプレストゥトーク制御用デジタル信号列が検出され音声データと分離される。

検出器９で分離された音声データはＣＯＤＥＣ１１でアナログ音声信号に復号された後、対空無線機音声ライン１３を通じて対空無線機１５に入力される。また、検出器９で検出分離されたプレストゥトーク制御用デジタル信号列は、遅延変換器１０に供給されてプレストゥトーク信号に一定の遅延時間後に変換された後、プレストゥトーク制御ライン１４を通じて対空無線機１５に入力される。

次に、図１の本発明の一実施の形態としてのデジタル回線を使用した対空無線システムにおいて、音声データの符号化に非パケット方式であるパルス符号変調（ＰＣＭ：Pulse Code Modulation）又は適応差分パルス符号変調（ＡＤＰＣＭ：Adaptive Differential Pulse Code Modulation）のＣＯＤＥＣを使用した場合のプレストゥトーク制御方式の動作について、図２のタイムチャートを併せ参照して説明する。

管制官は通話時に管制部７内のプレストゥトークスイッチ２をオン（ＯＮ）し、マイクロホン１に音声を入力し、通話後にプレストゥトークスイッチ２をオフ（ＯＦＦ）にするが、このプレストゥトークスイッチ２のオン期間は図２（Ａ）にハイレベル、オフ期間はローレベルとなるプレストゥトーク信号が出力される。従って、マイクロホン１からは、図２（Ｂ）に模式的に示すように、プレストゥトークスイッチ２のオン期間のみ、管制官の入力音声を音響−電気変換して得られたアナログ音声信号が出力される。

図１の変換器４はプレストゥトークスイッチ２から供給されるプレストゥトーク信号を、そのレベル変化のタイミングでプレストゥトーク制御用デジタル信号列に変換する。すなわち、変換器４は図２（Ｃ）に示すように、プレストゥトークスイッチ２がＯＦＦからＯＮとなったタイミングの直後と、ＯＮからＯＦＦとなったタイミングの直後にそれぞれ一定期間生成されるプレストゥトーク制御用のデジタル信号列ｃ１，ｃ２を出力する。

一方、ＣＯＤＥＣ３はマイクロホン１から出力された図２（Ｂ）に模式的に示すアナログ音声信号を変調してデジタル音声符号データに変換するが、変換に時間を要するため、その出力データは図２（Ｄ）にｄで模式的に示すように、音声信号入力よりも約１ｍｓ遅延する。このＣＯＤＥＣ３から出力された音声符号データｄは、合成器５においてプレストゥトーク制御用のデジタル信号列と合成される。

ここで、ＣＯＤＥＣ３がＰＣＭデータを出力する場合は、そのデータ速度は６４ｋｂｐｓであり、ＡＤＰＣＭデータを出力する場合は、そのデータ速度は１６ｋｂｐｓから４０ｋｂｐｓであるため、プレストゥトーク制御用デジタル信号列が１６ビット以下であれば、図２（Ｅ）に模式的に示すように、プレストゥトークＯＮ用制御用デジタル信号列ｃ１はＣＯＤＥＣ３から出力された音声符号データｄと合成されるときに重なることはない。なお、合成器５は図２（Ｅ）に模式的に示すように、音声符号データｄの最後にプレストゥトークＯＦＦ用制御用デジタル信号列ｃ３（図２（Ｃ）のｃ２を遅延した信号列）を追加多重する。

合成器５から出力された図２（Ｅ）に示す時系列合成信号（デジタル信号列）は、デジタル専用回線８を通じて対空無線標識所１６の検出器９に伝送される。デジタル専用回線８の伝送時の伝送遅延時間後に検出器９に入力されたデジタル信号列は、ここで図２（Ｆ）に模式的に示すように、プレストゥトーク制御用デジタル信号列ｃ１’、ｃ３’が検出され、プレストゥトーク制御用デジタル信号列ｃ１’、ｃ３’を同図（Ｇ）に示す音声符号データｄ’から分離する。

音声符号データｄ’はＣＯＤＥＣ１１にてアナログ音声信号に復号されるが、復号に時間を要するため、その出力は図２（Ｉ）にｄ”で模式的に示すように、同図（Ｇ）に示した入力音声符号データｄ’よりも約１ｍｓ遅れる。一方、遅延変換器１０に入力されたプレストゥトーク制御用デジタル信号列ｃ１’、ｃ３’は、プレストゥトーク信号に変換されるが、そのまま変換すると音声用ＣＯＤＥＣ１１の変換時間分タイミングが早まるため、音声用ＣＯＤＥＣ１１の変換時間と同等の遅延時間をおいて図２（Ｈ）に示すプレストゥトーク信号として対空無線機１５に入力される。

このように、本実施の形態によれば、管制部７の対空無線制御装置６において、音声符号データと合成するプレストゥトーク信号を、プレストゥトークスイッチのオン期間とオフ期間で異なる論理値の信号でなく、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換して合成するようにしたため、プレストゥトークデジタル信号列の幅はプレストゥトーク信号の幅よりはるかに狭く、よって、プレストゥトークデジタル信号列の情報量は、プレストゥトーク信号を上記の変換を行わずにそのまま符号化した場合に比べてはるかに小さくできるため、１本のデジタル専用回線８でプレストゥトークデジタル信号列と音声符号データを伝送するに際し、プレストゥトーク信号用の回線コストの無駄を従来に比べて削減することができる。

また、本実施の形態によれば、プレストゥトーク制御信号と音声符号データが１本のデジタル専用回線８上を時系列を保って伝送され、遅延変換器１０により音声ＣＯＤＥＣ処理遅延時間に相当する遅延後にプレストゥトーク信号を出力するようにしたため、１本のデジタル専用回線８でプレストゥトーク信号と音声符号データを伝送することにより、プレストゥトーク信号とＣＯＤＥＣ処理された音声信号のタイミングずれが発生しないようにできる。

次に、本発明の他の実施の形態としてのデジタル回線を使用した対空無線システムにおいて、音声データの符号化にパケット圧縮方式である共役構造代数符号励振型線形予測（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ；Conjugate Structure - Algebraic Code Excited Linear Prediction）方式、マルチパルス最大可能量子化（ＭＰ−ＭＬＱ；Multi-Pulse Maximum Likelihood Quantization）方式、代数符号励振型線形予測（ＡＣＥＬＰ;Algebraic Code Excited Linear Prediction）方式、ＡＭＢＥ（Advanced Multi Band Excitation）方式等のＣＯＤＥＣを使用した場合のプレストゥトーク制御方式の動作について、図３のタイムチャートを併せ参照して説明する。この実施の形態のシステム構成は図１と同様である。

上記の実施の形態と同様に、プレストゥトークスイッチ２からは図３（Ａ）に示すプレストゥトーク信号が出力され、マイクロホン１からは、図３（Ｂ）に模式的に示すアナログ音声信号が出力される。図１の変換器４はプレストゥトークスイッチ２から供給されるプレストゥトーク信号を、そのレベル変化のタイミングでプレストゥトーク制御用デジタル信号列に変換し、図３（Ｃ）に示すように、プレストゥトークスイッチ２がＯＦＦからＯＮとなったタイミングの直後にプレストゥトークＯＮ制御用のデジタル信号列ｃ１と、ＯＮからＯＦＦとなったタイミングの直後にプレストゥトークＯＮ制御用のデジタル信号列ｃ２をそれぞれ短期間生成して出力する。

一方、ＣＯＤＥＣ３はマイクロホン１から出力された図３（Ｂ）に模式的に示すアナログ音声信号をデジタル音声符号データに変換するが、変換とパケット化に時間を要するため、その出力はパケット圧縮方式により異なるが音声入力よりも約２５ｍｓから約５０ｍｓ遅延して図３（Ｄ）に模式的に示す音声パケット列ｄ１を出力する。プレストゥトーク制御用デジタル信号列に対してこの遅延時間は十分であり、プレストゥトークＯＮ制御用デジタル信号列ｃ１と音声パケット列ｄ１とが合成器５で合成されるときに重なることはない。

パケット化音声圧縮方式では方式により異なるが、音声パケットは１０ｍｓから３０ｍｓの間隔でバースト状に出力される。合成器５はＣＯＤＥＣ３から出力される音声パケット列の最初の音声パケットの１つ前のバーストタイミングで、プレストゥトークＯＮ用制御用デジタル信号列を図３（Ｅ）にｃ１’で示すように出力し、続いて音声パケット列ｄ１を出力し、続いて音声バケット列ｄ１の最後の音声パケットの次のバーストタイミングで、ｃ２’で示すようにプレストゥトークＯＦＦ用制御用デジタル信号列を出力する。

合成器５から出力された図３（Ｅ）に示す時系列合成信号（デジタル信号列）は、デジタル専用回線８を通じて対空無線標識所１６の検出器９に伝送される。デジタル専用回線８の伝送時の伝送遅延時間後に検出器９に入力されたデジタル信号列は、ここで図３（Ｆ）に模式的に示すように、プレストゥトーク制御用デジタル信号列ｃ１”、ｃ２”が検出され、プレストゥトーク制御用デジタル信号列ｃ１”、ｃ２”を同図（Ｇ）に示す音声パケット列ｄ１から分離する。

音声パケット列ｄ１はＣＯＤＥＣ１１にてアナログ音声信号に復号されるが、復号に時間を要するため、パケット圧縮方式により異なるが、その出力は図３（Ｉ）に模式的に示すように、同図（Ｇ）に示した入力音声パケット列よりも約２５ｍｓから約５０ｍｓ遅延する。一方、遅延変換器１０に入力されたプレストゥトーク制御用デジタル信号列ｃ１”、ｃ２”は、プレストゥトーク信号に変換されるが、そのまま変換すると音声用ＣＯＤＥＣ１１の変換時間分タイミングが早まるため、音声用ＣＯＤＥＣ１１の変換時間と同等の遅延時間をおいて図３（Ｈ）に示すプレストゥトーク信号として対空無線機１５に入力される。

このように、本実施の形態によれば、図２と共に説明した実施の形態と同様に、管制部７の対空無線制御装置６にプレストゥトーク制御信号を符号化してプレストゥトーク制御用デジタル信号列を生成して音声符号データと重畳する機能を設けるようにしたため、音声回線と同一の１本のデジタル専用回線８でプレストゥトーク制御信号と音声信号を伝送することができると共に、回線コストの無駄を削減することができる。

また、本実施の形態によれば、プレストゥトーク制御信号と音声符号データが１本のデジタル専用回線８上を時系列を保って伝送され、遅延変換器１０により音声ＣＯＤＥＣ処理遅延時間に相当する遅延後にプレストゥトーク信号を出力するようにしたため、１本のデジタル専用回線８でプレストゥトーク信号と音声符号データを伝送することにより、音声をパケット圧縮した場合においても、プレストゥトーク信号とＣＯＤＥＣ処理された音声信号のタイミングずれが発生しないようにできる。

本発明の対空無線システムの系統図本発明の１実施例のタイミングチャート本発明の他の１実施例のタイミングチャート従来のアナログ専用回線を使用した対空無線システムの系統図従来のデジタル専用回線を使用した対空無線システムの系統図従来のデジタル専用回線を使用した対空無線システムのデジタル専用回線上のタイミングチャート

符号の説明

１マイクロホン
２プレストゥトークスイッチ
３、１１コーデック（ＣＯＤＥＣ）
４変換器
５合成器
６、１２対空無線制御装置
７管制部
８デジタル専用回線
９検出器
１０遅延変換器
１３対空無線機音声ライン
１４プレストゥトーク制御ライン

Claims

管制官の音声を送信するための管制部と、対向無線機を備えた対空無線標識所とがデジタル専用回線で接続された対空無線システムにおいて、
前記管制部は、
前記管制官により操作されるプレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値のプレストゥトーク信号を、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換する変換手段と、
前記プレストゥトークスイッチのオン期間に入力される前記管制官の音声を音声信号に変換する音声信号入力手段と、
前記音声信号入力手段から入力された前記音声信号をデジタル音声信号に変調する変調手段と、
前記デジタル音声信号と、前記プレストゥトークデジタル信号列とを時系列的に合成して合成デジタル信号を生成して前記デジタル専用回線を介して前記対空無線標識所へ伝送する合成手段とを有し、
前記対空無線標識所は、
前記デジタル専用回線を介して受信した前記合成デジタル信号から前記プレストゥトークデジタル信号列を検出して、前記合成デジタル信号中の前記デジタル音声信号から分離する検出手段と、
前記検出手段から出力される前記デジタル音声信号を復調する復調手段と、
前記検出手段から出力される前記プレストゥトークデジタル信号列を、前記復調手段の復調動作による時間遅れと同等の時間遅延し、かつ、プレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値の遅延プレストゥトーク信号を生成する遅延変換手段と、
前記遅延変換手段から出力された前記遅延プレストゥトーク信号に基づいて、前記復調手段から出力される復調音声信号を得る前記対空無線機とを有することを特徴とする対空無線システム。
前記変調手段は、前記音声信号入力手段から入力された前記音声信号をデジタル変調して得た音声符号データを前記デジタル音声信号として出力することを特徴とする請求項１記載の対空無線システム。
前記変調手段は、前記音声信号入力手段から入力された前記音声信号をパケット圧縮方式により符号化して得た音声パケット列を前記デジタル信号として出力することを特徴とする請求項１記載の対空無線システム。
管制官の音声を送信するための管制部と、対向無線機を備えた対空無線標識所とがデジタル専用回線で接続された対空無線システムのプレストゥトーク制御方法において、
前記管制官により操作されるプレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値のプレストゥトーク信号を、そのレベル変化時点毎に一定幅のプレストゥトークデジタル信号列に変換する第１のステップと、
前記プレストゥトークスイッチのオン期間に入力される前記管制官の音声を音声信号に変換する第２のステップと、
前記音声信号を変調してデジタル音声信号を生成する第３のステップと、
前記デジタル音声信号と、前記プレストゥトークデジタル信号列とを時系列的に合成して合成デジタル信号を生成する第４のステップと、
前記合成デジタル信号を前記デジタル専用回線を介して前記対空無線標識所へ伝送する第５のステップと、
前記デジタル専用回線を介して受信した前記合成デジタル信号から前記プレストゥトークデジタル信号列を検出して、前記合成デジタル信号中の前記デジタル音声信号から分離する第６のステップと、
前記デジタル音声信号を復調する第７のステップと、
前記第６のステップで分離された前記プレストゥトークデジタル信号列を、前記第７のステップの復調動作による時間遅れと同等の時間遅延し、かつ、プレストゥトークスイッチのオン・オフに応じた論理値の遅延プレストゥトーク信号を生成する第８のステップとを含むことを特徴とする対空無線システムのプレストゥトーク制御方法。
前記第３のステップは、前記音声信号をデジタル変調して得た音声符号データを前記デジタル音声信号として出力することを特徴とする請求項４記載の対空無線システムのプレストゥトーク制御方法。
前記第３のステップは、前記音声信号をパケット圧縮方式により符号化して得た音声パケット列を前記デジタル信号として出力することを特徴とする請求項４記載の対空無線システムのプレストゥトーク制御方法。