JPH0779307B2 - 通信リンクの連続性に供する信号機構およびこれを用いた通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般的には無線周波通信システムに関し、か
つより特定的にはセルラ無線周波通信システムに関す
る。

［従来の技術］ 伝統的なセルラ無線電話システムは加入者ユニットの電
力消費を該加入者ユニットからセルサイトに対する断続
的な音声送信の間に該加入者ユニット（移動または携帯
用）の送信電力を低減することにより節約しようと試み
る。しかしながら、一組の所定の管理用オーディオトー
ン（SAT）もまた典型的には音声信号と共に変調されて
いる（複合信号を構成する）。SATは音声送信の間にセ
ルサイトとの連続性を維持するために使用され、かつ意
図された加入者ユニットを周囲の加入者ユニットは区別
するために使用される。断続的な送信は一般にセルサイ
トにいったん音声（オーディオ）が検出可能なレベルよ
り下に信号強度が低下することによって低下すると移動
側との通信を失わせることになる。セルサイトは従って
該移動側（ソース）が通信距離内にあるのかあるいはそ
れが通信を再確立しようとしているかに関する情報を事
実上持たない。

もしセルサイトが所定の期間の間SATを受信しなけれ
ば、該セルサイトは典型的には検査用メッセージを介し
てリンクの連続性を再確立しようと試みる。さらに、デ
スティネーションユニット（陸線または他の移動）は前
記移動側からもはやオーディオを受信しなくなった後、
移動側がその電力レベルを落としたことを検出した後に
そのチャネルのオーディオをセルサイトがミュートしな
い限り音声チャネルから連続的にノイズを受信するであ
ろう。効率の悪い電力消費および断続的送信の間のリン
クの連続性を維持する問題はセルラ通信システムにおい
て明らかであるが、それらはまた効率のよい電力制御ま
たは通信リンクの連続性を望む数多くの他の通信システ
ムに悪影響を与える。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、加入者ユニット（または第１の通信ユニット）
およびセルサイト（または第２の通信ユニット）の間の
通信を、加入者ユニットによる電力消費を制限しながら
断続的な通信の間に維持する必要性が存在する。さら
に、断続的な送信のタイムリーな検出および送信がオー
ディオ信号の迅速なミューティングおよびアンミューテ
ィングを許容するために提供されそれにより実質的に望
ましくないオーディオノイズ妨害を低減しかつ有効なオ
ーディオ信号の損失を防止しなければならない。

［課題を解決するための手段］ これらの必要性および他のものは以下に開示されるリン
クの連続性を供えた断続送信ミューティング／アンミュ
ーティングシステムによって実質的に満たされる。加入
者ユニットのような、第１の通信ユニットにおいて、オ
ーディオ信号の一時的な終了のような、第１のイベント
の後に、キャリア信号の電力を低減する段階、および変
調信号の帯域幅を所定の帯域幅を越えないポイントまで
増大する段階を備えた信号機構は、セルサイトのよう
な、第２の通信ユニットに送信される、デジタル可聴範
囲外管理信号のような、低減された電力かつ増大された
周波数偏移の信号を生成する。

低減された電力、増大された偏移の信号は第２の通信ユ
ニットによって検出可能な所定の信号対ノイズレベルを
維持する。第２の通信ユニットにおける迅速な管理制御
は、低減された電力、増大された偏移の信号のような、
連続的な管理信号を検出し、該管理信号の最も最近受信
された部分を少なくとも期待される信号と連続的に比較
し、管理信号の先に受信された部分をクオリファイア
（qualifier）信号と比較し、もし最も最近受信された
部分および先に受信された部分が前記期待される信号お
よびクオリファイア信号に実質的に同じであれば、オー
ディオのアンミュートのような、第１のコースのアクシ
ョンをとり、管理信号の後続の部分を期待される信号と
比較し続け、かつもし後続の部分が期待される信号と実
質的に異なっておれば、オーディオのミュートのよう
な、第２のコースのアクションを行なうことにより、好
適に実現される。

迅速な管理制御はさらに、第２の期待される信号を管理
信号と比較する段階、およびもし該管理信号が前記第２
の期待される信号と実質的に同じであればミューティン
グを行なう段階を具備する。第１の通信ユニットはま
た、オーディオ信号の開始のような、後続の第２のイベ
ントの後、変調信号の周波数偏移を低減し、かつキャリ
ア信号の電力を所定のレベルに再び増大し音声および管
理信号の双方の送信に供する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
狭帯域周波数分割多重アクセス（FDMA）システムにおい
ては、音声（オーディオ）信号および管理信号の複合変
調信号が所定の帯域幅を越えないように変調される。第
1A図に示された好ましい実施例は、音声信号のような、
情報信号および加入者ユニットからセルサイトに通信す
るための連続的なデジタル、可聴範囲外の（sub−audib
le）、管理信号（supervisory signal）により構成され
る複合変調信号（100）を使用する。示された管理信号
は加入者が断続的な送信モード（何らの音声も送信され
ていない）にあるか否かに応じて加入者ユニットからセ
ルに送信されるミュートまたはアンミュート信号であ
る。しかしながら、当業者に理解できるように、本発明
は特定のシステムに適切であれば任意の信号に容易に適
用できる。

加入者ユニットは最初のイベントが生じたか否か、例え
ば、音声がセルサイト（cell site）に送信するために
得られるか否か（105）を判定する。音声が入手可能で
あれば、デジタル可聴範囲外、管理アンミュート信号
（DSAT）に加え音声信号が複合変調信号としてセルサイ
トに送信される（110）。該アンミュート信号はセルサ
イトにその音声チャネルに対するそのオーディオ受信機
をアンミュートすることを通知する。しかしながら、も
し後続の第２のイベントが発生すれば、例えば、音声が
実質的に入手不能であれば、加入者ユニットは断続的送
信モード（DTX）に入るであろう（118）。

このモードにおいては、DSTがセルサイトにおけるオー
ディオ受信機をミュートし始めるためにセルサイトに送
信される（115）。加入者ユニットは次にオーディオを
ミュートし（119）および可聴範囲外管理信号の周波数
偏移の増大のために帯域幅を提供するため音声信号を実
質的に除去する。これら加入者が会話を始めた場合に後
続の過剰偏移を防止するのに役立つ。システムはまた必
要な帯域幅を提供するのに必要な音声信号のその部分の
みを除去する。その後、加入者ユニットはキャリア信号
の送信電力を所定のレベルまで低減し（120）かつ管理
可聴範囲外信号の周波数偏移を所定の信号対雑音比を維
持しながらチャネルの利用可能な帯域幅を越えないレベ
ルまで増大する（125）。従って、加入者の送信電力の
減少はセルサイトに事実上明らかとなる。結果として低
減された電力、増大された偏移信号（DST＝デジタルシ
ステムにおけるDSATの論理的反転）となる。DSTはセル
サイトに送信され続ける（130）。電力の減少および偏
移の増大はセルサイトにおける受信信号の劣化を防止す
るのに十分急速に行なわれるべきである。

その結果、通信リンクの連続性が加入者ユニットにおけ
る電力を節約しながら断続的な送信の間における管理信
号を介して維持される。オーディオが再開した時、加入
者ユニットはもはやDTXを要求せず（107）かつオーディ
オ信号のための帯域幅を与えるための管理信号の周波数
偏移を低減するために進み（117）、かつキャリアの電
力をその公称送信電力レベルまたは何らかの他の所定の
電力レベルに戻すように増大させる（122）。いったん
電力が効果的に増大されると、デジタルアンミュート管
理信号（DSAT）およびオーディオ信号（双方は複合信号
を形成する）がセルサイトにおける迅速なアンミュート
制御を達成するためにセルサイトに送信される（11
0）。これに加え、DSATのみが最初にセルサイトにその
受信機をアンミュートするために十分な時間を提供する
ため両方の信号（オーディオおよびDSAT）に代えて送信
される。

第1B図は、セルサイトにおける処理を示す。連続的な管
理信号により、セルサイトは音声チャネルにおける入り
データを連続的に（ビットごとに連続的に）監視し加入
者ユニットがDTXにあるか（DSTを送信しているか）ある
いはその通常の送信モード（DSATを送信している）かを
判定する。従って、このシステムは望ましくないノイズ
が聴取者に送信されることを防止しかつまた有効なオー
ディオがゆっくりアンミュートされる受信機により失わ
れることを防止するためにセルサイトの受信機の急速な
ミュートおよび急速なアンミュートの双方を提供するこ
とができる。

迅速なミューティングは、所定数のビットのような、連
続的な管理信号の少なくとも一部を、期待される管理ミ
ュート信号（DST）の格納された複製のような、第２の
期待される信号と連続的に比較することにより提供され
（140）、かつ管理信号が実質的に管理ミュート信号の
複製と同じであればオーディオをミュートする（14
5）。ミュート条件が検出され働きかけられた後、迅速
なアンミュートが付加的な入りビットを連続的にモニタ
し（150）かつ後にクオリファイア信号と比較されるべ
き先に受信されたビットの一部を記憶しながら管理信号
の最も最近受信された部分（これはDSATに変わっている
かもしれない）を期待される管理アンミュート信号（DS
AT）と比較することにより提供される。

いったんセルサイトがそれが所定数の有効な連続するDS
ATビットを受信したことを判定すると（155）、それは
これらのビットが有効な数の先に受信したDSTのビット
により先行されたことを確認する（verifies）。これは
期待されるDSTの複製である、クオリファイアを記憶さ
れた、先に受信されたビットと比較することにより達成
される。もしそれらが実質的に同じでなければ、DSATの
より大きなブロック（またはワード）が探される（16
0）。もし連続するビット（155）が実質的に無効である
と考えられれば（それらは依然としてDSTであろう）、
セルサイトはDSATのより大きなブロックのビットを監視
し続ける（160）。もし有効なブロックが検出されなけ
れば、セルサイトは入りデータを監視し続ける（15
0）。しかしながら、もし有効なブロックが検出されれ
ば、アンミュート条件が付勢される（162）。

しかしながら、もし最も最近に受信された部分および先
に受信された部分が実質的に管理アンミュート信号およ
びクオリファイア信号の複製と同じであれば、言換えれ
ば、最も最近受信されたビットがDSATであると判定さ
れ、かつ先に受信されたビットがDSTであると判定され
れば、セルサイトは有効なアンミュート信号が受信され
たものと結論しかつその受信機をアンミュートすること
により第１のコースのアクションを行なう（170）。し
かしながら、オーディオ受信機の迅速なミュートを提供
するためにセルサイトは後続の入り管理信号ビットを比
較し続ける。

従って、セルサイトは次の後続のビットを受信し（17
5）かつそれをDSATの複製と比較し（180）かつその有効
性を判定する。これは技術上一般に知られているビット
エラー検出技術を用いて行なわれる。もしエラーの限界
を越えておれば、セルサイトは受信オーディオをミュー
トする（145）。これはDSATが検出されたことが判定さ
れるまで後続の受信ビットのいずれかの部分に対して続
けられる（185）。もしDSATが検出されれば、入りデー
タが連続的に監視される（135）。

当業者に理解できるように、システムにおける上述のス
テップが行なわれる順序は特定の用途に適するように変
更できる。例えば、アンミュートしている加入者ユニッ
トは検出される急速なフェーディング状態を防止するた
めに周波数偏移を低減する前にキャリア信号の電力を増
大できる。好ましい実施例は本発明をセルラ無線電話シ
ステムに導入しているが、開示された発明は制限された
帯域幅のシステムにおいて変調信号（これは複合信号で
ある必要はない）を用いる任意の通信システムに容易に
適用することができる。

第２図は、加入者ユニットの送信ブロックを示す。該加
入者ユニットは機能的には、DYNA T.A.C.セルラ携帯電
話と題する、モトローラ・インコーポレーテッドのイン
ストラクション・マニュアル第68P81046E60−Ｂに記載
されたような携帯型セルラ無線電話、あるいは任意の他
の適切な通信ユニットと同じでよい。該送信ブロックは
可変偏移ブロック（200）、オーディオ入力ブロック（2
05）、加算ブロック（210）、変調ブロック（215）、お
よび可変電力ブロック（220）を具備する。

通常の送信状態の間、オーディオミュートスイッチ（22
5）は閉じられており、かつオーディオは増幅段を具備
するオーディオ入力ブロック（205）に結合される。管
理信号（変調信号）は可変利得段を備えた可変偏移ブロ
ック（200）に結合される。２つの信号は加算され（21
0）かつ可変電力ブロック（220）により制御される公称
電力レベルを有するキャリアにより変調される（21
5）。ミューティング状態の間、オーディオミュートス
イッチ（225）はオープンとされオーディオが管理信号
と加算されることが防止される。偏移ブロック（200）
にける可変利得増幅器は周波数偏移を介して信号の帯域
幅を増大する。この信号は変調のための変調入力となり
（215）、そのキャリア電力は可変電力段（220）におい
て可変電力増幅器により低減される。この信号は低減さ
れた電力、増大された偏移の出力信号として送信され
る。

従って、変調信号の帯域幅を増大するための手段は可変
利得増幅器を具備しかつ作動的にキャリア信号を変調す
るための手段に結合されている。キャリア信号の電力を
軽減するための手段は可変電力増幅器を具備しかつまた
変調のための手段に作動的に結合されている。変調のた
めの手段、帯域幅を増大するための手段、およびキャリ
ア信号の電力を低減するための手段はすべて当業者に理
解されている装置である。

第３図は、連続的に受信される管理信号にもとづき迅速
な制御を提供するセルサイトにおける受信ブロックを示
す。該受信ブロックは、復調器ブロック（300）、処理
段（305）、およびオーディオミュートスイッチ（310）
を具備する。復調器（300）は技術上理解されるように
複合信号をろ波しかつデジタルおよびオーディオ信号に
処理するための適切な構成要素を具備するものと理解さ
れる。さらに、それは連続的に管理信号を検出し各ビッ
トの状態を判定する。処理段（305）は管理信号の最も
最近受信された部分の期待される信号と連続的に比較
し、かつ最初の予備的コースのアクションを決定するた
めのデジタル信号プロセッサを具備し、前記最初の予備
的コースのアクションはもし最も最近受信された部分が
実質的に期待される信号と同じであればオーディオミュ
ートスイッチ（310）をデアクティベートすることであ
る。さらに、それはさらに管理信号の後続の部分を期待
される信号と連続的に比較するための手段、およびもし
該後続の部分が期待される信号と実質的に異なっておれ
ば、ミュートスイッチ（310）をアクティベートするこ
とである、第２のコースのアクションを行なうための手
段を具備する。この形式の処理段はまた技術上理解され
ている。

【図面の簡単な説明】

第1A図は、本発明に関わるセルラ加入者ユニットに適用
されるミューティング／アンミューティング信号方法を
一般的に示すフローチャートである。 第1B図は、本発明に関わるセルサイトに適用されるミュ
ーティング／アンミューティング方法を一般的に示すフ
ローチャートである。 第２図は、セルラ無線電話における送信機セクションに
適用される本発明を示す一般的なブロック図である。 第３図は、セルラ基地局における受信機セクションに適
用される本発明を示す一般的なブロック図である。 200:可変偏移ブロック、205:オーディオ入力ブロック、
210:加算ブロック、215:変調器、220:可変電力ブロッ
ク、225:オーディオミュートスイッチ、300:復調器、30
5:処理段、310:オーディオミュートスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 7/38 7605−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｘ (72)発明者 ウィリアム・ピー・デクラック アメリカ合衆国イリノイ州 60007、パラ タイン、ロングビュー 644 (72)発明者 ジェイムズ・シー・ベイカー アメリカ合衆国イリノイ州 60103、ハノ バー・パーク、オルマ・レーン 8091 (72)発明者 ポール・エス・エバリン アメリカ合衆国イリノイ州 60173、シャ ンバーグ、ブライア・トレイル・ロード 2542 (72)発明者 クリストファー・ジー・リトラー アメリカ合衆国イリノイ州 60126、エル ムハースト、スプリング・ロード 568、 アパートメント ３

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信リンクの連続性に供する方法であっ
   て、 （ａ）変調信号により変調されたキャリア信号の電力を
   低減する段階、そして （ｂ）変調されたキャリア信号の信号対雑音比が所定の
   しきい値以上に維持されるように、前記変調信号の周波
   数偏移を所定の帯域幅を超えない点まで増大する段階で
   あって、前記変調信号は通信リンクの連続性に供する管
   理信号を含むもの、 を具備することを特徴とする通信リンクの連続性に供す
   る方法。
2. 【請求項２】（ａ）前記変調信号は、情報信号と管理信
   号から成り、かつ （ｂ）前記変調信号の周波数偏移を増大する段階は前記
   変調信号から情報信号の一部を除去しかつ前記管理信号
   の周波数偏移を増大させる段階を具備する、 請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】前記所定のしきい値は通信リンクの連続性
   を維持するために受信通信ユニットによって必要とされ
   る信号対雑音比に対応する請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】前記変調信号はミューティング動作を制御
   しかつセルラ方式通信システムにおける遠隔のセルラ無
   線電話とセルラ基地局との間の断続的音声送信モードの
   間における通信リンクの連続性を提供するための可聴範
   囲外の管理信号を備えたことを特徴とする請求項１に記
   載の方法。
5. 【請求項５】（ａ）前記キャリア信号の電力を低減する
   段階は第１の事象に応じて行なわれ、 （ｂ）変調信号の周波数偏移を所定の帯域幅を超えない
   点まで増大する段階は前記第１の事象に応じて行なわ
   れ、 （ｃ）さらに、引続く第２の事象に応じて、前記変調信
   号の周波数偏移を低減する段階を具備し、かつ （ｂ）さらに、前記引続く第２の事象に応じて、前記キ
   ャリア信号の電力を所定のレベルまで増大する段階を具
   備する、 ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】通信装置であって、 （ａ）キャリア信号を変調するための変調手段、 （ｂ）前記変調手段に動作可能に結合され、前記変調さ
   れたキャリア信号の電力を低減するための電力制御手
   段、そして （ｃ）前記変調手段に動作可能に結合され、前記変調さ
   れたキャリア信号の信号対雑音比が所定のしきい値以上
   に維持されるように、変調信号の周波数偏移を所定の帯
   域幅を超えない点まで増大するための偏移制御手段であ
   って、前記変調信号は通信リンクの連続性に供する管理
   信号を含むもの、 を具備することを特徴とする通信装置。
7. 【請求項７】（ａ）前記変調信号は情報信号および管理
   信号から成り、そして （ｂ）前記偏移制御手段は前記変調信号から前記情報信
   号の一部を除去しかつ前記管理信号の周波数偏移を増大
   するための手段を具備する、 ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 【請求項８】前記所定のしきい値は通信リンクの連続性
   を維持するために受信通信装置によって必要とされる信
   号対雑音比に対応することを特徴とする請求項６に記載
   の通信装置。
9. 【請求項９】前記変調信号はミューティング動作を制御
   しかつセルラ方式通信システムにおける遠隔のセルラ無
   線電話およびセルラ基地局との間の断続的音声送信モー
   ドの間における通信リンクの連続性を提供するための可
   聴範囲外の管理信号を備えたことを特徴とする請求項６
   に記載の通信装置。
10. 【請求項１０】（ａ）前記偏移制御手段は前記変調信号
    の周波数偏移を前記第１の事象に応じて所定の帯域幅を
    超えない点まで増大させ、 （ｂ）前記電力制御手段は第１の事象に応じて前記変調
    されたキャリア信号の電力を低減し、 （ｃ）前記偏移制御手段は第２の事象に応じて、前記変
    調信号の周波数偏移を低減するための手段を具備し、か
    つ （ｄ）前記電力制御手段は前記第２の事象に応じて、前
    記キャリア信号の電力を所定のレベルまで増大するため
    の手段を具備する、 ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。