JP2000295241A - 音声信号伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一次群ディジタルハイアラーキインタフェース
（Ｔ１インタフェース）において、音声圧縮技術を用い
た複数チャネルの音声信号を、劣化なく効率良く伝送
し、また、規定されるシグナリングビットによるＡＴＭ
網におけるオンデマンド伝送方式を提供する。 【解決手段】圧縮された音声信号を１タイムスロットに
複数チャネル多重し、シグナリングビットのためにビッ
トスチールされるビットは特定のタイムスロットに割り
当て、劣化の無い効率的な伝送を行う。また、多重され
た音声チャネルのシグナリング情報をタイムスロット毎
のシグナリングビットへ縮退して割り当て、ＡＴＭ網に
おけるオンデマンド伝送を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号伝送方
式、特に電話帯域の音声圧縮技術を用いて、圧縮された
デジタル音声信号をＴＴＣ−Ｇ．７０４に規定される一
次群デジタルハイアラキーインタフェース（Ｔ１インタ
フェース）による伝送方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電話帯域の音声信号をＴ１インタ
フェースで伝送する場合、６４Ｋｂｐｓのデジタル信号
に変換された音声信号を個別線信号であるシグナリング
ビットの為にビットスチールされるビットを無視して１
タイムスロットに割り当てて伝送する。音声圧縮技術を
用いて３２Ｋｂｐｓや１６Ｋｂｐｓのデジタル信号に圧
縮された音声信号の場合には、シグナリングビットのビ
ットスチールによる音声劣化を避け、各チャネル毎のシ
グナリングビットの伝送帯域の制限から１タイムスロッ
トに１チャネルの音声信号しか伝送できず、伝送帯域を
有効利用できなかった。また、この無効帯域の利用方法
としては、データ端末装置同士の通信の為の信号等を、
この無効帯域に合わせて制限し伝送することにより有効
利用を図っている。

【０００３】また、特開平４−４７７２５号公報の「音
声信号多重化装置」には、音声信号を割り当てるタイム
スロットを除く特定のタイムスロットをシングナリング
信号に割り当てることにより、音声信号の品質劣化を生
じることなく多重化する音声信号多重化装置が開示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術に
は、いくつかの問題点がある。先ず第１に、Ｔ１インタ
フェースの伝送帯域が十分有効に利用できないという問
題がある。その理由は、Ｔ１インタフェースのフレーム
構成に規定されるシグナリングビットは、６フレーム毎
に１ビット、ビットスチールされており、特に圧縮され
た音声信号の伝送においてこのビットが欠けると音声品
質の劣化が激しいので、この帯域を使用しない音声信号
の割り当てを行わなければならない為である。

【０００５】また、第２の問題は、Ｔ１インタフェース
の伝送帯域を有効利用する為に、圧縮された音声信号を
１タイムスロットに多重した場合には、個々のチャネル
のシグナリングが伝送できないということである。その
理由は、Ｔ１インタフェースには、１タイムスロット当
り１，３３３ｂｐｓまでのシグナリング帯域しか割り当
てられない為である。

【０００６】本発明の目的は、圧縮変換された複数チャ
ネルの音声信号を、Ｔ１インタフェースにおいて効率よ
く伝送する音声信号伝送方式を提供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、ＡＴＭ（非同期転送
モード）網を介した伝送を行う場合に、ＡＴＭフォーラ
ムのＡＦ−ＶＴＯＡ−００８５．０００に規定されるＡ
ＴＭ−ＣＥＳ（ＡＴＭ Circuit Emulation Servic
e）を利用したＡＴＭ網の有効利用法であるオンデマン
ド伝送を行う為に必要なシグナリング情報の伝送を、低
ビットレートの音声信号をＴ１インタフェースに多重す
る場合にも実現する手法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による音声信号伝送方式は、次のような特徴
的な構成を採用している。

【０００９】（１）低ビットレートに圧縮された電話帯
域の音声信号を、ＴＴＣ−Ｇ．７０４に規定される一次
群デジタルハイアラーキインタフェース（Ｔ１インタフ
ェース）のタイムスロットに、圧縮されたビットレート
ＸＮ多重が６４Ｋｂｐｓ以下となるよう多重し、シグナ
リングビットの為にビットスチールされるビットを特定
タイムスロットへ割り当てる音声信号伝送方式。

【００１０】（２）前記多重におけるインタフェース規
定上の制御信号用にビットスチールされた音声信号のビ
ットも伝送する上記（１）の音声信号伝送方式。

【００１１】（３）伝送網への送出側と、前記伝送網か
らの受信側とより構成され、前記送出側は、音声信号を
圧縮するＣＯＤＥＣ部、前記圧縮されたチャネル単位の
音声信号を多重するタイムスロット割り当て部、シグナ
リングビットの為にビットスチールされた音声信号のビ
ットを伝送するビットスチール制御部及びＴ１インタフ
ェースのクレームを生成し、網終端装置へ送出するフレ
ーム生成部を有し、前記受信側は、前記網終端装置から
のデータを受信し、フレーム同期をとるフレーム同期
部、ビットスチールされた各音声チャネルのビット取出
しチャネル単位の音声信号を抽出する音声信号抽出部及
び音声信号を伸長するＣＯＤＥＣ部を有する音声信号伝
送方式。

【００１２】（４）前記送出側は、更に、チャネル毎に
シグナリング情報を抽出するシグナリング抽出部、前記
抽出するシグナリング抽出部、前記抽出したシグナリン
グ情報を特定タイムスロットへ割り当てるシグナリング
割り当て部及び多重された音声信号の１タイムスロット
毎にシグナリング情報を集約しＴ１インタフェースのシ
グナリングビットへ割り当てるＤＭビット生成部を有す
る上記（３）の音声信号伝送方式。

【００１３】（５）前記受信側は、更に、前記同期をと
られたフレームからチャネル毎のシグナリング情報を抽
出し音声インタフェースへ送出するシグナリング抽出部
を有する上記（４）の音声信号伝送方式。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による音声信号伝送
方式の好適実施形態例を添付図を参照して詳細に説明す
る。

【００１５】図１は、本発明による音声信号伝送方式の
好適実施形態例のブロック図であり、（Ａ）は伝送路へ
の送出側、（Ｂ）は伝送路からの受信側を示す。先ず、
図１（Ａ）の送信側の構成を説明する。この音声信号伝
送方式の実施形態例の送信側は、交換機（ＰＢＸ）１、
音声インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２、ＣＯＤＥＣ（符号
化復号化）部３、タイムスロット割り当て部４、シグナ
リング抽出部５、ビットスチール制御部６、シグナリン
グ割り当て部７、タイムスロットのシグナル（ＤＭビッ
ト）生成部８、フレーム生成タイミング生成部９及び網
終端装置（ＮＴ）１０より構成される。

【００１６】音声Ｉ／Ｆ部２は、アナログ又はデジタル
の音声信号用である。ＣＯＤＥＣ部３は、音声信号をチ
ャネル単位に圧縮伸長する。タイムスロット割り当て部
４は、圧縮された音声信号を６４Ｋｂｐｓのデータレー
トを持つタイムスロットに多重割り当てを行う。ビット
スチール制御部５は、シグナリングビットの為にビット
スチールされる音声信号のビットを特定のタイムスロッ
トに割り当てる。

【００１７】シグナリング抽出部５は、音声Ｉ／Ｆ部２
よりチャネル毎のシグナリング情報を抽出する。シグナ
リング割り当て部７は、全音声信号チャネルのシグナリ
ング情報を、特定のタイムスロットに割り当てる。ＤＭ
ビット生成部８は、タイムスロット単位に多重された音
声信号のシグナリングを集約してＴ１インタフェース本
来のシグナリングビットに割り当てる。フレーム生成タ
イミング生成部９は、Ｔ１インタフェースのフレーム同
期は誤り監視の為のＦビットと共にフレームを生成して
網終端装置１０へ送出する。

【００１８】次に、図１（Ｂ）の受信部を説明する。受
信部は、上述したＮＴ１０から受信するフレーム同期部
１１、ビットスチール制御部１２、シグナリング抽出部
１３、音声信号抽出部１４、ＣＯＤＥＣ部３’、音声Ｉ
／Ｆ部２’及び交換機１’より構成される。フレーム同
期部１１は、ＮＴ１０から受信するＴ１インタフェース
のフレーム同期をとる。

【００１９】ビットスチール制御部１２は、特定のタイ
ムスロットに割り当てられているビットスチールされた
音声信号ビットを抽出する。シグナリング抽出部１３
は、各音声信号チャネルのシグナリング情報を抽出して
チャネル毎の音声Ｉ／Ｆ２’へ送出する。音声信号抽出
部１４は、ビットスチール制御部１２からのビットと合
わせてチャネル単位の音声信号を抽出する。ＣＯＤＥＣ
部３’は、抽出された音声信号を交換機１’とのインタ
フェースに伸長する。

【００２０】次に、図１の音声信号伝送方式によって生
成される網終端装置（ＮＴ）１０とのインタフェースで
あるＴ１インタフェースのフレーム構成について説明す
る。通常、Ｔ１インタフェースを用いて音声信号を伝送
する場合、チャネル当り６４Ｋｂｐｓの音声信号をタイ
ムスロット毎に割り当てる。また、シグナリング情報も
規定されるフレームフォーマットに従って割り当てられ
る。

【００２１】図２を参照すると、Ｔ１インタフェース
（１．５４４Ｍｂｐｓ）のフレームは、８ビットで構成
されるタイムスロット２１を、２４タイムスロット分と
フレームビット２２の合計１９３ビットであり、８ＫＨ
ｚ（１２５μＳ）周期のフレーム２３で伝送する。ここ
で、フレーム同期や伝送路符号誤り特性監視等の伝送を
含むフレーム１〜２４の２４マルチフレーム構成２４
は、図２のとおりである。シグナリング情報２５は、６
フレーム毎に１フレームの各タイムスロットの１ビット
からビットスチールされている。ここで、音声圧縮技術
として適応差分パルス符号変調（ＡＤＰＣＭ）変換され
た３２Ｋｂｐｓの音声信号の場合には、６４Ｋｂｐｓの
１タイムスロットに２チャネルずつ割り当てる。

【００２２】図３を参照すると、例えば交換機１との音
声インタフェースとして６４Ｋｂｐｓ音声信号が３０チ
ャネル多重されている２ＭＤＴＩ（Digital Trunk In
terface）信号を受信する場合を説明する。この場合、
ＣＯＤＥＣ部３にてチャネル毎に３２ＫｂｐｓＡＤＰＣ
Ｍ変換される。この３２Ｋｂｐｓの音声信号は、１タイ
ムスロット２１の４ビットずつに２チャネル割り当て
る。また、音声信号伝送用のタイムスロットは、１フレ
ーム２３のうちタイムスロット２から２４までに割り当
る（図３の３５参照）。ここで、３２Ｋｂｐｓの３０チ
ャネルをＴＳ２から２チャネルずつ順番に割り当てる
と、１ＴＳのビット１からビット４までが奇数番目のチ
ャネル５０１に割り当てられ、ビット５乃至８までが偶
数番目のチャネル５０２に割り当てられることになる。

【００２３】ここで、Ｔ１インタフェースの規約から、
６フレーム毎に１ビット、偶数番目のチャネルのビット
８は制御信号用にビットスチールされる（図３の５０３
参照）ので、このビットをＴＳ１に割り当てる（図３の
４０２参照）。また、端末装置同士の通信に必要なチャ
ネル単位のシグナリング情報もＴＳ１に割り当てる（図
３の４０１参照）。更に、ＡＴＭ網により、音声信号を
伝送し、ＡＴＭ網終端装置（ＮＴ）１０のＡＴＭ−ＣＥ
Ｓを利用したオンデマンド伝送を行う場合は、本来の制
御信号用ビットには、それぞれそのタイムスロットに割
り当てられている２チャネルの音声信号のシグナリング
情報をＯＲ（論理和）したものを割り当てる（図３の５
０３）。ここで、ＴＳ１に割り当てられているシグナリ
ングビット４０３は、音声チャネルを１チャネルでも伝
送する場合には必ず有効とし、チャネル単位のシグナリ
ング情報を伝送する。但し、これらのシグナリングビッ
トは、固定ビットレート（ＣＢＲ）伝送の場合には、使
用する必要はない。また、当然このＴＳ１の割り当ては
規約上から、６フレーム毎に繰り返される。

【００２４】

【他の実施形態例】次に、図４を参照して本発明による
音声信号伝送方式の他の実施形態例を説明する。この例
では、音声圧縮技術として低遅延符号駆動線形予測符号
化（ＬＤ−ＣＥＬＰ）を用いて変換された１６Ｋｂｐｓ
の音声信号を６４Ｋｂｐｓの１タイムスロットに４チャ
ネルずつ割り当てる。

【００２５】例えば、交換機１との音声インタフェース
２として６４Ｋｂｐｓ音声信号が３０チャネル多重され
ている２ＭＤＴＩ信号を受信する場合、ＣＯＤＥC部３
にてチャネル毎に１６ＫｂｐｓＬＤ−ＣＥＬＰ変換され
る。この１６Ｋｂｐｓの音声信号は、ＴＳ２〜２４のう
ちの１タイムスロット４２の２ビットずつに４チャネル
割り当てる。ここで、１６Ｋｂｐｓの３０チャネルをＴ
Ｓ２から４チャネルずつ順番に割り当てるとすると、１
ＴＳのビット１、２がＮ番目のチャネル（Ｎ＝１、５、
９、１３、１７、２１、２５、２９）４６に割り当てら
れる。ビット３、４がＮ＋１番目のチャネル４７に割り
当てられ、ビット５、６がＮ＋２番目のチャネル４８
に、ビット７、８がＮ＋３番目のチャネルに割り当てら
れることとなる。

【００２６】ここで、Ｔ１インタフェースの規約から、
６フレーム毎に１ビット、Ｎ＋３番目のチャネルのビッ
ト８は、制御信号用にビットスチールされる（図４の５
０３参照）ため、このビットをＴＳ１に割り当てる（図
４の４４参照）。また、端末装置同士の通信に必要なチ
ャネル単位のシグナリング情報もＴＳ１に割り当てる
（図４の４３参照）。更に、ＡＴＭ網により音声信号を
伝送し、ＡＴＭ網終端装置（ＮＴ）のＡＴＭ−ＣＥＳを
利用したオンデマンド伝送を行う場合は、本来の制御信
号用ビットには、それぞれそのタイムスロットに割り当
てられる４チャネルの音声信号のシグナリング情報をＯ
Ｒしたものを割り当てる（図４の５０３参照）。ここ
で、ＴＳ１に割り当てられているシングナリングビット
４５は、音声チャネルを１チャネルでも伝送する場合に
は必ず有効とし、チャネル単位のシグナリング情報を伝
送する。但し、これらのシグナリングビットは、固定ビ
ットレート（ＣＢＲ）伝送の場合には使用する必要はな
い。また、当然このＴＳ１の割り当ては規約上から６フ
レーム毎に繰り返される。

【００２７】次に、図５を参照して、本発明による音声
信号伝送方式の更に他の実施形態例を説明する。ここで
は、音声圧縮技術として接合構造型代数符号駆動形線形
予測符号化（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ）を用いて変換された８
Ｋｂｐｓの音声信号を６４Ｋｂｐｓの１タイムスロット
に８チャネルずつ割り当てる。例えば、交換機１との音
声インタフェース２として６４Ｋｂｐｓ音声信号が３０
チャネル多重されている２ＭＤＴＩ信号を受信する場合
を説明する。この場合、ＣＯＤＥＣ部３にてチャネル毎
に８ＫｂｐｓＣＳ−ＡＣＥＬＰ変換される。この８Ｋｂ
ｐｓの音声信号はＴＳ２〜２４のうちの１タイムスロッ
ト５２の各１ビットに１チャネルずつ割り当てる。

【００２８】ここで、Ｔ１インタフェース規約から、６
フレーム毎に１ビット８の倍数番目のチャネルのビット
は制御信号用にヒットスチールされる（図５の５０３参
照）ため、このビットをＴＳ１に割り当てる（図５の５
４参照）。また、端末装置同士の通信に必要なチャネル
単位のシグナリング情報もＴＳ１に割り当てる（図５の
５３参照）。更に、ＡＴＭ網により音声信号を伝送し、
ＡＴＭ網終端装置のＡＴＭ−ＣＥＳを利用したオンデマ
ンド伝送を行う場合には、本来の制御信号用ビットに
は、それぞれそのタイムスロットに割り当てられる８チ
ャネルの音声信号のシグナリング情報をＯＲしたものを
割り当てる（図５の５０３参照）。ここで、ＴＳ１に割
り当てられているシグナリングビット５５は、音声チャ
ネルを１チャネルでも伝送する場合には必ず有効とし、
チャネル単位のシグナリング情報を伝送する。但し、こ
れらのシグナリングビットは、固定ビットレート（ＣＢ
Ｒ）伝送の場合には用いる必要はない。また、当然この
ＴＳ１の割り当ては、規約上から６フレーム毎に繰り返
される。

【００２９】以上、本発明による音声信号伝送方式の実
施形態例を詳述した。本発明にあっては、チャネル単位
に圧縮された音声信号を複数チャネル分Ｔ１インタフェ
ースのフレームへ多重／分離する。より具体的には、伝
送網への送出側として、音声信号の圧縮手段（ＣＯＤＥ
Ｃ部）と、圧縮されたチャネル単位の音声信号をそのビ
ットレートに適した多重を行う手段（タイムスロット割
り当て部）と、シグナリングビットの為にビットスチー
ルされた音声信号のビットを伝送する為に、特定のタイ
ムスロットへ割り当てる手段（ビットスチール制御部）
と、Ｔ１インタフェースのフレームを生成し網終端装置
（交換機）へ送出する手段（フレーム生成タイミング生
成部）とを有する。

【００３０】他方、伝送網からの受信側としては、網終
端装置（交換機）からのデータを受信してフレーム同期
をとる手段（フレーム同期タイミング生成部）と、ビッ
トスチールされた各音声チャネルのビットを取出し（ビ
ットスチール制御部）チャネル単位の音声信号を抽出す
る手段（音声信号抽出部）と、音声信号の伸長を行う手
段（ＣＯＤＥＣ部）３’とを有する。

【００３１】また、全音声チャネル毎にシグナリング情
報を伝送することも他の特徴である。具体的には、伝送
網への送出側として、チャネル毎にシグナリング情報を
抽出する手段（シグナリング抽出部）と、抽出したシグ
ナリング情報を特定のタイムスロットへ割り当てる手段
（シグナリング割り当て部）と、多重された音声信号の
１タイムスロット毎にシグナリング情報を集約しＴ１イ
ンタフェースのシグナリングビットへ割り当てる手段
（ＤＭビット生成部）とを含んでいる。他方、伝送網か
らの受信側としては、同期をとられたフレームからチャ
ネル毎のシグナリング情報を抽出し音声インタフェース
へ送出する手段（シグナリング抽出部）を含んでいる。

【００３２】しかし、本発明はここに述べた特定例のみ
に限定されるべきではなく、本発明の要旨を逸脱するこ
となく種々の変形変更が可能であることが当業者には容
易に理解できよう。

【００３３】

【発明の効果】上述の説明から明らかな如く、本発明の
音声信号伝送方式によると、次の如き種々の効果が得ら
れる。先ず、第１に、Ｔ１インタフェースにおいて圧縮
変換された音声信号が劣化なく効率よく伝送可能であ
る。その理由は、Ｔ１インタフェースの１タイムスロッ
トに複数チャネルを割り当て、制御信号伝送用にビット
スチールされているビットも切り捨てることなく割り当
てている為である。

【００３４】第２に、ＡＴＭ網を利用して音声信号を伝
送する場合のオンデマンド伝送も可能である。その理由
は、多重された音声信号個別のシグナリング情報を特定
のタイムスロットに割り当て、またＴ１インタフェース
に規定される１タイムスロット毎の制御信号用ビット
も、そのタイムスロットに割り当てた音声信号チャネル
のシグナリングを縮退した情報として割り当てて伝送す
る為である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による音声信号伝送方式の好適実施形態
例のブロック図であり、（Ａ）は送信側、（Ｂ）は受信
側である。

【図２】Ｔ１インタフェースのフレーム構成図である。

【図３】図１における音声信号伝送方式の動作説明図で
ある。

【図４】図１における音声信号伝送方式の他の動作説明
図である。

【図５】図１における音声信号伝送方式の更に他の動作
説明図である。

【符号の説明】

１、１’ 交換機 ２、２’ 音声インタフェース部 ３、３’ ＣＯＤＥＣ部 ４ タイムスロット割り当て部 ５，１３ シグナリング抽出部 ６、１２ ビットスチール制御部 ７ シグナリング割り当て部 ８ ＤＭビット生成部 ９ フレーム生成部 １０ 網終端装置 １１ フレーム同期部 １４ 音声信号抽出部 ２４ Ｔ１インタフェース ５０３ シグナリングビット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低ビットレートに圧縮された電話帯域の音
   声信号を、ＴＴＣ−Ｇ．７０４に規定される一次群デジ
   タルハイアラーキインタフェース（Ｔ１インタフェー
   ス）のタイムスロットに、圧縮されたビットレートＸＮ
   多重が６４Ｋｂｐｓ以下となるよう多重し、シグナリン
   グビットの為にビットスチールされるビットを特定タイ
   ムスロットへ割り当てることを特徴とする音声信号伝送
   方式。
2. 【請求項２】前記多重におけるインタフェース規定上の
   制御信号用にビットスチールされた音声信号のビットも
   伝送することを特徴とする請求項１に記載の音声信号伝
   送方式。
3. 【請求項３】伝送網への送出側と、前記伝送網からの受
   信側とより構成され、前記送出側は、音声信号を圧縮す
   るＣＯＤＥＣ部、前記圧縮されたチャネル単位の音声信
   号を多重するタイムスロット割り当て部、シグナリング
   ビットの為にビットスチールされた音声信号のビットを
   伝送するビットスチール制御部及びＴ１インタフェース
   のクレームを生成し、網終端装置へ送出するフレーム生
   成部を有し、前記受信側は、前記網終端装置からのデー
   タを受信し、フレーム同期をとるフレーム同期部、ビッ
   トスチールされた各音声チャネルのビット取出しチャネ
   ル単位の音声信号を抽出する音声信号抽出部及び音声信
   号を伸長するＣＯＤＥＣ部を有することを特徴とする音
   声信号伝送方式。
4. 【請求項４】前記送出側は、更に、チャネル毎にシグナ
   リング情報を抽出するシグナリング抽出部、前記抽出す
   るシグナリング抽出部、前記抽出したシグナリング情報
   を特定タイムスロットへ割り当てるシグナリング割り当
   て部及び多重された音声信号の１タイムスロット毎にシ
   グナリング情報を集約しＴ１インタフェースのシグナリ
   ングビットへ割り当てるＤＭビット生成部を有すること
   を特徴とする請求項３に記載の音声信号伝送方式。
5. 【請求項５】前記受信側は、更に、前記同期をとられた
   フレームからチャネル毎のシグナリング情報を抽出し音
   声インタフェースへ送出するシグナリング抽出部を有す
   ることを特徴とする請求項４に記載の音声信号伝送方
   式。