JPH10173623A

JPH10173623A - 伝送レート切替判定処理方式

Info

Publication number: JPH10173623A
Application number: JP32575396A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Saito; 新一齊藤; Yoshitoku Sato; 良徳佐藤; Masato Fujii; 正人藤井
Original assignee: Oi Electric Co Ltd
Current assignee: Oi Electric Co Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】無線呼出システムの伝送レートが複数混在し
ており、分別が必要である。【解決手段】伝送されてきた信号は第一および第二状
態変化検出部５８、６０に入力される。ここでは、伝送
レートがとりうる値のうち低伝送レートよりも速いＬＳ
ＣＬＫと、高伝送レートよりも速いＨＳＣＬＫによって
デジタル信号をサンプリングする。各サンプリング周期
におけるデジタル信号の状態変化位置の変化と状態変化
の回数をもとに伝送レートの切替を判定する。フレーム
生成部６２は判定結果に応じ、切替情報を含めてデータ
伝送用のフレームを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、伝送レート切替
判定処理方式に関する。この発明は特に、伝送レートが
任意のタイミングで高低に切り替わるデジタル信号を入
力し、高伝送レートと低伝送レートとの切替を判定する
方式、および判定の結果を用いてデジタル信号を所定の
タイムスロットからなるフレームに格納する方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のごとく、ここ数年ページャやメッ
セージデコーダ等の携帯型受信機（以下単にページャと
いう）に対する需要が急速にのびている。無線呼出シス
テムに用いられる代表的な無線回線信号方式のひとつ
に、ＰＯＣＳＡＧ（British PostOffice Code Standard
ization Advisory Group ）方式がある。ＰＯＣＳＡＧ
方式は伝送レートに５１２または１２００ｂｐｓ、変調
方式にＦＳＫ（Freqency Shift Keying ）を採用するデ
ータ通信方式である。ＰＯＣＳＡＧ方式におけるデータ
の送信単位はバッチと呼ばれ、１バッチは１個の同期コ
ードとそれにつづく８個のフレームから構成されてい
る。各フレームは３２ビットのコードワード２個からな
り、このコードワードにメッセージデータや相手を特定
するためのアドレスが格納される。

【０００３】無線呼出システムでは、まずページャを呼
び出したい者、すなわち発信者が通常の電話によって相
手側ページャの加入番号をダイヤルする。この発信は市
内交換機を経て電話回線で結ばれた事業者の無線呼出中
央局（以下単に中央局という）の地域制御装置に送ら
れ、まずＰＯＣＳＡＧ信号に変換される。つづいてＦＳ
Ｋ変調が施され、局間伝送路であるアナログ通信路に送
出され、無線呼出のための基地局（以下単に基地局とい
う）に送られる。基地局ではデータの復調が行われ、無
線送信機によって指定されたページャに無線呼び出しが
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】周波数利用効率とは、
同じ周波数帯域を用いて同一時間内に伝送できるデータ
量の多寡を示すパラメータである。いずれの通信システ
ムにあっても、限られた周波数帯域でいかに多量のデー
タを伝送できるかは、重要な問題である。無線呼出シス
テムにおいても、加入者数の激増を背景に、周波数利用
効率改善のための方途が検討されている。例えばＰＯＣ
ＳＡＧ方式の無線呼出システムでも、次第に５１２ｂｐ
ｓから１２００ｂｐｓに切り替えていく動きがある。

【０００５】またこれとは別に、本出願人が先に特開平
５−３７５０３号公報で提案したように、無線呼出シス
テムに多重化技術を導入して局間伝送路の増加を抑制す
る考えもある。通信の多重化を行った場合、伝送レート
が単一であれば問題はないが、上述のごとく、例えば５
１２ｂｐｓと１２００ｂｐｓが混在した場合、同じ伝送
路を異なる伝送レートによるデータが伝送されてくる。
従来の基地局はこうした状況を想定しておらず、従って
従来の基地局では伝送レートの切替を判定してデータ速
度を分別することができない。

【０００６】［本発明の目的］本願発明者は上記の課題
を認識して本発明をなしたものであり、その目的は、伝
送レートの切替を自動判定するための伝送レート切替判
定方式と、この判定の結果を用いてフレームに格納する
方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明の伝送レート切替判定処理方式は、伝送レ
ートが任意のタイミングで高低に切り替わるデジタル信
号を入力し、高伝送レートと低伝送レートとの切替を判
定する方式であり、第一の発明においては、この方式を
高伝送レートから低伝送レートへの切替判定に用いる。

【０００８】この方式は、低伝送レート時の伝送クロッ
クよりも高速で、かつ高伝送レート時の伝送クロック以
下のクロック（以下、「サンプリングクロック」とい
う）によって、入力されたデジタル信号をサンプリング
し、前記デジタル信号の状態が変化する状態変化時刻を
各サンプリング周期ごとに記録し、デジタル信号の状態
の変化が１回以下であるサンプリング周期が所定回連続
して発生する期間を検出し、その期間における状態変化
時刻の変化の様子を、デジタル信号が高伝送レートまた
は低伝送レートで送られてきた場合に状態変化時刻に生
じるべき変化と比較することにより、高伝送レートから
低伝送レートへの切替を判定する。

【０００９】ここで「伝送クロック」とは伝送レートを
決めるクロックであり、例えば伝送レートが５１２ｂｐ
ｓのとき５１２Ｈｚとする。

【００１０】この構成によれば、入力されたデジタル信
号がまずサンプリングクロックによってサンプリングさ
れる。つづいて、このデジタル信号の状態、すなわち１
または０の値が変化する状態変化時刻が各サンプリング
周期ごとに記録される。このため、サンプリング周期ご
とに、そのサンプリング周期中に発生した変化の回数と
時刻がわかる。このうち、まず変化の回数に関する記録
を利用し、デジタル信号の状態変化（以下単に「状態変
化」という）が１回以下であるサンプリング周期が所定
回連続して発生する期間が検出される。

【００１１】ここで注意すべきは、このサンプリングク
ロックが低伝送レート時の伝送クロックよりも高速かつ
高伝送レートより低速であるため、ひとつのサンプリン
グ周期で２回以上の状態変化が発生した場合、そのサン
プリング周期においては、理論上デジタル信号の伝送レ
ートが低伝送レートの方ではありえない点である。従っ
て、高伝送レートから低伝送レートへの切替は、状態変
化が１回以下のサンプリング周期で発生する。そこでま
ず、上記のような期間を検出するのである。

【００１２】つづいて、その期間における状態変化時刻
の変化の様子、すなわちその時刻がサンプリング周期ご
とに進んでいくまたは遅れていくといった変化（現実の
時刻変化と呼ぶ）と、そのデジタル信号が仮に高伝送レ
ートまたは低伝送レートで送られてきた場合に状態変化
時刻に生じるべき変化（想定時刻変化と呼ぶ）とを比較
する。ここで例えば、現実の時刻変化が、高伝送レート
の場合に対応する想定時刻変化に近い場合は、高伝送レ
ートから低伝送レートへの切替はなかったものとすれば
よいし、現実の時刻変化が低伝送レートの場合に対応す
る想定時刻変化に近ければ、切替があったと判定すれば
よい。

【００１３】（２）本発明の伝送レート切替判定処理方
式の別の態様では、伝送レートが任意のタイミングで高
低に切り替わるデジタル信号を入力し、（１）とは逆
に、低伝送レートから高伝送レートへの切替判定を行
う。

【００１４】この方式では、低伝送レート時の伝送クロ
ックよりも高速のクロックによって入力されたデジタル
信号をサンプリングし、前記デジタル信号の状態が変化
するサンプリング周期が所定回連続して発生する期間を
検出し、その期間中に低伝送レートから高伝送レートへ
の切替が発生したと判定する。

【００１５】この構成でもサンプリングクロックが低伝
送レート時の伝送クロックよりも高速であるため、仮に
デジタル信号が低伝送レートで送られてきた場合、状態
変化が発生するサンプリング周期が永く続くことはな
い。例えば、低伝送レートを５１２ｂｐｓとするとき、
サンプリングクロックを５１２Ｈｚよりも速いクロック
にすれば、理論上は２以上のサンプリング周期にわたっ
て状態変化が検出されることはない。従って、状態変化
のあるサンプリング周期が所定回連続して発生する期間
があれば、その期間中に低伝送レートから高伝送レート
への切替が発生したと判定することができる。

【００１６】（３）本発明の伝送レート切替判定処理方
式の別の態様は、伝送レートが高伝送レートと低伝送レ
ートの間で切り替わるデジタル信号の伝送レートが判定
されたとき、この判定結果に従ってこのデジタル信号を
所定のタイムスロットからなるフレームに格納する方式
である。

【００１７】この方式では、フレームにヘッダ情報領域
とデータ領域を設け、前記ヘッダ領域には、そのフレー
ムに格納されるデジタル信号の伝送レートを格納し、前
記データ領域には、そのフレーム自体を送信するために
要する時間をもとに、そのフレームを送ったとき前記デ
ジタル信号の伝送レートが実現されるよう該領域に格納
すべきデータのビット数を計算したうえで、そのビット
数分のデータをそのビット数分のタイムスロットに格納
する。

【００１８】この構成は、例えばＰＯＣＳＡＧ方式のバ
ッチフォーマットに含まれるフレームに代わる新たなフ
ォーマットに対してデータを格納する方式を提案するも
のである。この態様では、フレーム自体の伝送レートが
デジタル信号の伝送レートと別個に設定してよい点に注
意すべきである。すなわち、例えば伝送すべきデジタル
信号の伝送レートを１２００ｂｐｓ、フレーム自体の伝
送レートを２４００ｂｐｓとし、またフレームのタイム
スロット総数（これはそのフレームに格納することので
きるビット総数に当たる）を１００個としたとき、この
フレームを送信するために要する時間は１／２４秒であ
る。１２００ｂｐｓを達成するためには、この１／２４
秒の間に５０ビットのデータを送ればよいことが計算か
ら明らかになる。そこで、データ領域のタイムスロット
のうち、５０個に意味のあるデジタル信号のデータを格
納すればよい。

【００１９】一方、伝送すべきデジタル信号の伝送レー
トが６００ｂｐｓであるとし、フレーム自体の伝送レー
トが２４００ｂｐｓのままであれば、１／２４秒の間に
２５ビットのデータを送ればよいため、この場合はデー
タ領域のタイムスロットのうち、２５個にデジタル信号
のデータを格納する。いずれの場合も、余ったタイムス
ロットは空白のままとすればよい。

【００２０】（４）この（３）のとき、本発明のある態
様では、前記ヘッダ領域はさらに、そのフレーム内にお
いてデジタル信号の伝送レートの切替が発生したときに
はその切替位置情報を格納し、前記データ領域には、そ
のフレームを送ったとき前記デジタル信号の高伝送レー
トが実現されるよう該領域に格納すべきデータのビット
数以下であって、そのフレームを送ったとき前記デジタ
ル信号の低伝送レートが実現されるよう該領域に格納す
べきデータのビット数以上である所定ビット数のデータ
を前記切替位置を境界として該領域に格納する。

【００２１】フレームに格納すべきデジタル信号の伝送
レートがフレームの途中で切り替わる場合、そのフレー
ムにおける平均伝送レートは高伝送レート以下で低伝送
レート以上となるはずだから、高伝送レートを実現され
るデータビット数以下で、低伝送レートを実現されるデ
ータビット数以上の適切なビット数を計算から求めるこ
とができる。適当なビット数がわかれば、前記切替位置
を境界とし、前半には切替前の伝送レートに係るデータ
を、後半には切替後に係るデータを格納すればよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を適宜図
面を参照しながら説明する。ここではまず無線呼出シス
テム全体を概説し、その後に本発明に関連の深いチャネ
ル装置について説明する。

【００２３】［１］無線呼出システムの構成と動作図１は本発明に係る伝送レート切替判定処理方式を用い
る無線呼出システムのシステム構成図である。このシス
テムは中央局１と基地局２からなり、中央局１は公衆電
話網に接続されている。発信者の電話機からの発信は公
衆電話網を介してまず中央局１に送られ、これが基地局
２に送られ、無線呼出が行われる。なお、本発明は同図
中チャネル装置内部で利用される。

【００２４】同図のごとく、中央局１はまず、地域ごと
に設けられ、発信者から受けたユーザ信号をＰＯＣＳＡ
Ｇ方式の信号に変換する地域制御装置１２を有する。地
域制御装置１２は、システムの利用周波数帯域をｎ系統
（以降、ｎ＝４で説明する）に分けることにより、発信
者の信号を４つのチャネル装置１６（１６ａ〜ｄ）に送
出する。本実施形態では、呼び出すべきページャの仕様
に応じて、地域制御装置１２から５１２ｂｐｓまたは１
２００ｂｐｓの一方の伝送レートで信号が伝送され、こ
の切替は４チャネルとも任意のタイミングで発生するも
のとする。

【００２５】チャネル装置１６はＰＯＣＳＡＧ方式のデ
ジタル信号を受け取り、内部に設けられた符号化器によ
って符号化する。多重分離制御装置１８は、符号化され
たデータを多重化し、高速モデム２０の変調器ＭＯＤに
送出する。高速モデム２０の変調器は多重化された信号
に例えばＴＣＭ変調を施し、アナログ通信路２２ａ、ｂ
のうち送信用のアナログ通信路２２ａに送出する。

【００２６】一方、基地局２は、アナログ通信路２２
ａ、ｂに接続された高速モデム２４と、多重分離制御装
置２６と、４つの遅延補正部２８（２８ａ〜ｄ）と、チ
ャネル装置３０（３０ａ〜ｄ）と、送信機３２（３２ａ
〜ｄ）から構成される。基地局２における受信の際に
は、まず高速モデム２４がアナログ通信路２２ａから変
調信号を受信し、信号を復調した後、多重分離制御装置
２６に送出する。多重分離制御装置２６は、復調データ
の多重分離化を行い、それぞれ対応する遅延補正部２８
を介してデータをチャネル装置３０に送出する。遅延補
正部２８では、複数の基地局２から同一の目的ページャ
に対する同時無線呼出を実現すべく、基地局２間の相対
遅延をなくすよう、遅延の補正を行う。遅延補正は、中
央局１と各基地局間に存在する固定的な遅延に対する補
正と、高速モデム２０、２４のトレーニング、すなわち
高速モデム２０、２４に内蔵される等化器の調整の結果
変動する遅延に分かれるが、遅延補正部２８ではこれら
両遅延に対する補正が行われるものとする。チャネル装
置３０から出力されたデータは送信機３２に送られ、ペ
ージャが呼び出される。

【００２７】［２］チャネル装置（１）構成図２はチャネル装置の内部構成のうち、本発明に関係す
る構成に関する図で、図２（ａ）は中央局１のチャネル
装置１６、図２（ｂ）は基地局２のチャネル装置３０の
構成に関する。

【００２８】まず同図（ａ）のごとく、チャネル装置１
６は伝送レート判定部５０を含む。この伝送レート判定
部５０は、地域制御装置１２から信号を受け取り、その
状態変化をそれぞれ低速、高速のサンプリングクロック
ＬＳＣＬＫ、ＨＳＣＬＫによって各サンプリング周期ご
とに検出し、各サンプリング周期ごとの状態変化回数情
報５４および状態変化位置情報５６を出力する第一状態
変化検出部５８および第二状態変化検出部６０と、状態
変化回数情報５４および状態変化位置情報５６から伝送
レートの切替を判定し、いったん切替位置情報、伝送レ
ート情報および実際に送信すべきデータを生成したうえ
でこれをフレームに格納するフレーム生成部６２を含
む。この実施形態では、ＬＳＣＬＫ、ＨＳＣＬＫの周波
数を一例として、それぞれ約５２８Ｈｚ、１２１３Ｈｚ
とする。これらはそれぞれ５１２ｂｐｓ、１２００ｂｐ
ｓの伝送クロックよりもいくぶん高めに設定される。こ
れは、ある周波数の信号をサンプリングする際、その信
号の周波数よりも高い周波数のクロックで標本化するた
めである。

【００２９】一方、基地局２側のチャネル装置３０はデ
ータ再生部７０を含み、このデータ再生部７０は、送ら
れてきたフレームをそのフォーマットに従って切替位置
情報７２、伝送レート情報７４および再生すべきデータ
７６に分離するデータ分離部７８と、分離された切替位
置情報７２、伝送レート情報７４、再生すべきデータ７
６をＬＳＣＬＫまたはＨＳＣＬＫを用いて復号する復号
化部８０を含む。

【００３０】（２）動作ここで上記の構成による動作を、中央局１側における伝
送レートの切替判定（１２００→５１２ｂｐｓと５１２
→１２００ｂｐｓ）およびフレームの生成、基地局２側
における復号動作の順に説明する。

【００３１】（２−１）伝送レートの切替判定（１２０
０→５１２ｂｐｓ）伝送レート判定部５０のうち、第一状態変化検出部５８
とフレーム生成部６２の共働により判定を行う。まず地
域制御装置１２から与えられた信号は第一状態変化検出
部５８に入力される（以下この信号を単に「入力信号」
ともいう）。

【００３２】第一状態変化検出部５８では、この入力信
号をＬＳＣＬＫでサンプリングし、入力信号の状態が変
化する状態変化時刻を各サンプリング周期ごとに記録す
る。つづいて、状態変化が１回であるサンプリング周期
が一例として４回連続して発生する期間（以下「詳細検
討期間」という）を検出する。ここでは、各サンプリン
グ周期を６４等分して周期の開始タイミングをアドレス
０と表現し、以降アドレス１、２〜６３と表現する。

【００３３】図３は、ある４つのサンプリング周期Ｓ₁
〜Ｓ₄と、その期間における入力信号の振る舞いを示す
図である。ここでは、入力信号が「１１００１１００
…」という規則的なパターンで入力された状態を示して
おり、後述のように、このパターンによる周波数と、５
１２ｂｐｓにおける「１０１０…」パターンによる周波
数が比較的近いため、これらの区別が重要となる。また
これらの周波数が近いことにより、同図のごとく、各サ
ンプリング周期における入力信号の状態変化がちょうど
１回ずつ発生している。このため、サンプリング周期Ｓ
₁〜Ｓ₄で形成される期間が詳細検討期間として検出さ
れる。なお、Ｓ₁〜Ｓ₄における状態変化アドレスをそ
れぞれａ₁〜ａ₄とする。

【００３４】同図では、サンプリング周期を決めるＬＳ
ＣＬＫが約５２８Ｈｚであるため、１アドレスに対応す
る時間は、１／５２８÷６４＝０．０２９ｍｓ（式１）となる。一方、「１１００…」パターンの入力信号のハ
イおよびローの期間は、１／１２００×２＝１．６６７ｍｓ（式２）であるため、式１、２から、１．６６７／０．０２９＝５６．５で、ａ₁は約５７となる。この数字は６４と比較して−
７であるから、以下ａ₂〜ａ₄も同じように−７ずつ進
んで行き、それぞれ５０、４３、３６となる。入力信号
の伝送レートが１２００ｂｐｓである限り、状態変化ア
ドレスはサンプリング周期ごとに−７進む。

【００３５】一方、図４はサンプリング周期Ｓ₁〜Ｓ₅
において、入力信号の伝送レートが５１２ｂｐｓに切り
替わった後の入力信号の振る舞いを示す図である。入力
信号は「１０１０…」パターンとする。

【００３６】同図のごとく、今回の入力信号の状態変化
は、Ｓ₂〜Ｓ₅で１回ずつ発生している。これらの状態
変化アドレスをそれぞれａ₂〜ａ₅とすれば、図３同様
の計算により、ａ₂は約２．３となる。このため、ａ₂
〜ａ₅はそれぞれ２、５、７、９と表記できる。従っ
て、入力信号の伝送レートが５１２ｂｐｓに切り替わっ
てからは、状態変化アドレスはサンプリング周期ごとに
＋２または３だけ自然に進む。図３と図４における状態
変化アドレスの進行状況の違いにより、５１２ｂｐｓへ
の切替を判定する。

【００３７】図５は、以上の考察をもとに１２００ｂｐ
ｓから５１２ｂｐｓへの切替を判定する手順をまとめた
フローチャートである。このフローチャートでは、１２
００ｂｐｓから外れる時点ではなく、５１２ｂｐｓにな
った時点を判定するもので、その特徴は入力信号の状態
変化アドレスの変化を図４の状態と照合し、両者が十分
に近いと判定されたときに切替があったとみなす点にあ
る。このフローチャート全体は切替判定用プログラムを
なし、ＬＳＣＬＫの一周期ごとに発生する割込により、
チャネル装置１６の処理がこのプログラムへ移行する。

【００３８】同図にて、まずＳ１０でＣＮＴが０である
か否かを判定する。ここでＣＮＴは、チャネル装置１６
の電源投入時にリセットされるカウンタの出力値とす
る。ここでは初回の処理と考えてＣＮＴ＝０とし、Ｓ１
２に移行する。ここで記憶領域Ｍの値をゼロクリアす
る。Ｍとは、後述の状態変化アドレスの進行状況を格納
するためのワークエリアの現在値である。

【００３９】つづいてＳ１４で、まず現在のサンプリン
グ周期における状態変化が１回かどうかが判定され、１
回でなければＳ２４に進み、ＣＮＴの値をクリアして処
理を終える。一方、１回であればａ_n-1とｃａ_nの差が
判定しきい値Ｔｈ以下であるかどうかが判定される。こ
こで、ａ_n-1は１つ前のサンプリング周期Ｓ_n-1におけ
る状態変化アドレスを指し、ｃａ_nは現在のサンプリン
グ周期Ｓ_nの状態変化アドレスに対して必要な補正を行
った後のアドレス（以下「補正状態変化アドレス」とい
う）を指す。状態変化アドレスの補正は、あるサンプリ
ング周期Ｓ_k（図４ではＳ₁）におけるａ_kを０と決め
た上で、以降Ｓ_k+1〜Ｓ_k+4のａ_k+1〜ａ_k+4をもとに
次式に従って行う。

【００４０】ｃａ_k+1＝ａ_k+1−２ｃａ_k+2＝ａ_k+2−５ｃａ_k+3＝ａ_k+3−７ｃａ_k+4＝ａ_k+4−９これは、図４に示す状態変化アドレスの自然進行分＋
２．３をサンプリング周期ごとに差し引いていくことに
他ならず、この補正の結果、仮に入力信号の伝送レート
が５１２ｂｐｓに切り替わっていれば、補正状態変化ア
ドレスはつねにほぼ０となる。一方、伝送レートが１２
００ｂｐｓのままの状態で同様の補正を行えば、補正状
態変化アドレスは、−７−（＋２．３）＝−９．３づつ
進行していく。そこで本発明では、上記判定しきい値Ｔ
ｈを、１＜Ｔｈ＜８の範囲で設定する。入力信号の波形の乱れまたは歪の影
響を最大２８０μｓとすれば、この値は式１からほぼ１
状態変化アドレスに相当する。これを考慮してＴｈの範
囲を決めている。

【００４１】Ｔｈをこのように決めることにより、伝送
レートが１２００ｂｐｓのままの場合はＳ１４において
Ｎと判定され、ＣＮＴをクリアして（Ｓ２４）処理を終
える。一方、伝送レートが５１２ｂｐｓに切り替わって
いればＹと判定され、Ｓ１６に進む。

【００４２】Ｓ１６では、現在のａ_nからひとつ前のサ
ンプリング周期のａ_n-1を引き、この結果を記憶領域Ｍ
の値に加算し、これをＭに再格納する。図４の場合、現
在のサンプリング周期がＳ₂であるとすれば、ａ_n−ａ
_n-1は２である。これらをその時点のＭに加算する。今
回の場合、Ｍ＝０＋２＝２となる。加算と再格納が終わ
れば、ＣＮＴの値をインクリメントする。

【００４３】つづいてＳ１８においてＣＮＴと４が比較
され、ここではまだＣＮＴが１であるためＮに進み、処
理を終える。以上が初回の割込に対する処理である。

【００４４】この後、ＬＳＣＬＫの一周期を経て２回目
の割込が発生する。割込により、処理が図５のＳ１０に
移行する。ここではＣＮＴが１なのでそのままＳ１４に
進み、上述同様の処理が行われる。すなわち、そのサン
プリング周期における状態変化が１回でないか、または
１回であってもａ_n-1とｃａ_nの差が大きいとき（すな
わち１２００ｂｐｓのままのとき）、ＣＮＴをクリアし
て（Ｓ２４）処理を終える。一方、ここでもＳ１４の条
件を満たせばＳ１６に進む。ここでは図４のＳ₃とＳ₂
を比較することにより、ａ_n−ａ_n-1＝５−２＝３であ
る。従ってＭ＝２＋３＝５となり、ＣＮＴは２になる。
ここでもＣＮＴはまだ４になっていないため、Ｓ１８の
Ｎを経て処理を終える。

【００４５】同様の割込がさらに２回発生したとき、処
理はＳ１０〜１６の間同様に進み、Ｓ１８でＣＮＴ＝４
ゆえＳ２０に進む。図４の場合、結局Ｍは、Ｍ＝（２−０）＋（５−２）＋（７−５）＋（９−７）
＝１１となっている。Ｍは０以上であるため、５１２ｂｐｓへ
の切替が確認される。仮に１２００ｂｐｓのままであれ
ば、図３からＭの値が負になることが明らかなためであ
る。そこで処理はＳ２２に進み、切替に対応するために
必要な処理を行う。具体的には、後述のフレーム生成の
際、伝送レートに切替が発生した事実と、その切替位置
を反映するための準備を行う。

【００４６】以上が１２００ｂｐｓから５１２ｂｐｓへ
の切替判定方式である。なお、この判定方式について
は、以下の点に注意すべきである。

【００４７】１．本実施形態では、５１２ｂｐｓの「１
０１０…」パターンを詳細検討期間として検出したが、
これにはシリアル通信のコマンドに基づく妥当性が認め
られる。すなわち、各伝送レートでなされる通信の先頭
に付されるＴｘＯＮコマンドのデータパターンは通常０
と１の反転繰り返し「０１０１…」であるため、本実施
形態によれば伝送レートの切替を迅速に判定することが
できる。逆にいえば、伝送レートの切替直後に決まった
データパターンが現れることが予め判明していれば、そ
のパターンを詳細検討期間として検出し、その詳細検出
期間における状態変化アドレスの進退を判定するという
二段構成の判定方式を設定することもできる。

【００４８】２．本実施形態では、連続する４つのサン
プリング周期にわたる判定を行ったが、この判定自体は
安全を見た上で冗長度を持つ。本実施形態では、伝送レ
ートが１２００ｂｐｓと５１２ｂｐｓのいずれかをとる
ため、最も近い１２００ｂｐｓの「１１００１１００
…」と５１２ｂｐｓの「１０１０…」にもある程度周波
数に開きがある。従って、信号の歪などの影響を無視す
れば、原理的にはひとつのサンプリング周期内で切替を
判定することも可能である。しかしながら、例えば伝送
レートが１２００ｂｐｓと１１００ｂｐｓのいずれかを
とるような状況を想定すれば、本実施形態のようにある
程度多くのサンプリング周期にわたって状態変化アドレ
スの進退を追跡、蓄積したうえで判定することの妥当性
が理解される。

【００４９】（２−２）伝送レートの切替判定（５１２
→１２００ｂｐｓ）この判定は第二状態変化検出部６０とフレーム生成部６
２の共働によって行われる。原理的には、５１２ｂｐｓ
の伝送クロック５１２Ｈｚよりも高速のサンプリングク
ロックによって入力信号をサンプリングし、状態変化の
あるサンプリング周期が所定回連続して発生したとき、
１２００ｂｐｓへの切替が発生したと判定する。この原
理に従えば、サンプリングクロックは５１２Ｈｚを超え
る任意の値でよい。本実施形態ではＨＳＣＬＫ（１２１
３Ｈｚ）を用いる。このクロックを用いる利点は、その
周波数が１２００ｂｐｓの伝送クロックの周波数に近い
ため、伝送レート切替直後のＴｘＯＮコマンド「０１０
１…」を「状態変化が１回のサンプリング周期が４回つ
づく期間」として検出できるためである。

【００５０】図６は入力信号の伝送レートの切替をＨＳ
ＣＬＫを用いて判定する方法を示す図である。同図中、
時刻ｔ０で伝送レートが５１２ｂｐｓから１２００ｂｐ
ｓに変化しており、この後「０１０１」パターンが現れ
ている。第二状態変化検出部６０では入力信号をＨＳＣ
ＬＫでサンプリングし、各サンプリング周期の状態変化
回数情報５４をフレーム生成部６２に伝える。フレーム
生成部６２では、状態変化の回数が１回であるサンプリ
ング周期が４回続いたとき、すなわち同図中の時刻ｔ１
で切替があったものとみなす。この後、状態変化位置情
報５６に従ってフレームを生成する。状態変化位置情報
は第二状態変化検出部６０から状態変化アドレスとして
フレーム生成部６２に送出される。

【００５１】以上が低伝送レートから高伝送レートへの
切替判定方法である。この方法も、相当の安全を見てい
る点に注意すべきであり、原理的には状態変化が１回で
あるサンプリング周期が２回続けば切替があったと判定
することも可能である。なお、同図では実際に伝送レー
トが切り替わった時刻ｔ０に対して切替が判定された時
刻ｔ１に一定の遅延がある。これは、切替前最後に送ら
れてくる有効なデータを破壊するおそれを回避するため
に、あえて最初のＴｘＯＮコマンドのデータの破壊を認
める趣旨である。通常ＴｘＯＮコマンドは数回にわたっ
て送られてくるため、本実施形態では最初のＴｘＯＮが
破壊されても悪影響はない。

【００５２】（２−３）フレームの生成図７は本実施形態で採用するフレームフォーマットを示
す図である。同図のごとく、１フレームは９５ビット、
すなわち９５タイムスロット（以下タイムスロットをＴ
Ｓとも表記する）からなる。これは既存のＰＯＣＳＡＧ
方式の６４ビットからなるフレームフォーマットとは異
なる。本実施形態では、このフレームの伝送レート、す
なわち中央局１から基地局２へこのフレームが送られる
ときの伝送レートを２４００ｂｐｓと決める。この点
も、通常は５１２ｂｐｓである既存の方式と異なる。し
かしながら、実際には信号を５１２ｂｐｓまたは１２０
０ｂｐｓで伝送しなければならないため、同図の９５Ｔ
Ｓには３４〜６１の未使用ＴＳを入れている。ここに有
効なデータを入れないことによって実質的な伝送レート
を下げ、５１２ｂｐｓまたは１２００ｂｐｓに合わせ込
む趣旨である。同図のごとく、フレームは大きくヘッダ
領域とデータ領域に分かれる。

【００５３】１．ヘッダ領域最初のＴＳは伝送レートを示すレート情報（１ビット）
に割り当てられている。このビットが「１」の場合、こ
のフレームに含まれるデータの伝送レートが１２００ｂ
ｐｓ、「０」の場合は５１２ｂｐｓと決める。ただし、
フレームの途中で伝送レートの切替があるときは、フレ
ームの切替後に格納されているデータの伝送レートを示
す。

【００５４】ヘッダ領域のつづく６つのＴＳは切替位置
情報（６ビット）である。切替位置情報はフレーム内で
伝送レートの切替があるときその位置を示す。後述のご
とく、１２００ｂｐｓのときはデータ領域に格納すべき
データビット数（これを以下「格納データビット数」と
いう）が４８であり、５１２ｂｐｓとの混在を考えても
格納データビット数は４８以下となるため、切替位置情
報の６ビットにより、切替位置を１〜４８のいずれかの
数字で示す。

【００５５】ヘッダ領域の最後には、第一状態変化アド
レス（６ビット）が格納される。これは最初のサンプリ
ング周期で状態変化が検出されたとき、その状態変化ア
ドレスを０〜６３で示すものである。ただし、伝送レー
トの切替がある場合は、例外的に切替後の最初のサンプ
リング周期で状態変化が検出されたき、その状態変化ア
ドレスを格納する。これについては（２−４）で説明す
る。

【００５６】２．データ領域このフレーム格納されるデータの伝送レートが１２００
ｂｐｓのみ、５１２ｂｐｓのみ、両者の混在の各パター
ンに応じて格納データビット数が異なる。例えば１２０
０ｂｐｓのみの場合、フレーム自体の伝送レートが２４
００ｂｐｓであるから、格納データビット数ｘは、２４００：１２００＝９５：ｘで求められる。ｘ＝４７．５であるため、ここでは４８
とする。１２００ｂｐｓの場合、１ビットの伝送時間は
１０００／１２００＝０．８３３ｍｓであり、４８ビッ
トの伝送には４０ｍｓを要する。これがほぼ１フレーム
の伝送時間３９．５８３３ｍｓ（これをＦｔと表記す
る）に等しい。一方、５１２ｂｐｓのみの場合、格納デ
ータビット数ｙは、２４００：５１２＝９５：ｙで求められる。ｙ＝２０．３であるため、ここでは２１
とする。この場合も、５１２ｂｐｓのデータを２１ビッ
ト伝送するのに必要な時間はＦｔにほぼ等しくなる。

【００５７】両伝送レートが混在する場合も同様に、す
べてのデータビットの伝送に要する時間がＦｔに等しく
なるよう格納データビット数の総数を決める。例えば、
伝送レートが２０ビット目で１２００ｂｐｓから５１２
ｂｐｓに切り替わるとき（ヘッダ領域の切替位置情報が
「２０」のとき）、最初の２０ビットの伝送に、１００
０／１２００×２０＝１６．６７ｍｓかかるため、５１
２ｂｐｓの伝送に認められるビット数ｚは、ｚ＝（Ｆｔ−１６．６７）／（１０００／５１２）＝１
１．９となる。

【００５８】以上の考察に鑑み、この例でいえば、ヘッ
ダ領域のレート情報ＴＳに「０」、切替位置情報ＴＳに
「２０」（＝０１０１００ｈ）、第一状態変化アドレス
には実際に検出された状態変化アドレスを格納する。デ
ータ領域の最初の２０ＴＳには１２００ｂｐｓに係るデ
ータ、つづく１２ＴＳには５１２ｂｐｓに係るデータを
格納すればよい。

【００５９】なお、最初のサンプリング周期で状態変化
が検出されなかったときは、後続のサンプリング周期で
検出された状態変化アドレスをもとに、最初のサンプリ
ング周期で状態変化が発生していたら得られたであろう
第一状態変化アドレスを求め、これを格納する。このと
き（２−１）で説明したごとく状態変化アドレスの変化
には一定の規則があるため、第一状態変化アドレスの導
出が可能になる。この導出は（２−４）で用いる補正値
テーブルによって容易に行うことができるため、詳細は
（２−４）で説明する。

【００６０】以上が中央局１のチャネル装置１６の動作
である。

【００６１】（２−４）復号動作つづいて、基地局２のチャネル装置３０の動作を説明す
る。

【００６２】図２（ｂ）において、チャネル装置３０中
のデータ再生部７０は遅延補正部２８から受信信号を受
け取り、データ分離部７８でフレームを切替位置情報７
２、伝送レート情報７４、再生すべきデータ７６に分離
する。これらの情報は復号化部８０に送出され、ここで
データの復号が行われる。この後、復号データを送信機
３２へ送出する。

【００６３】図８は復号化部８０におけるフレームの復
号動作を示す図である。同図ではフレーム１〜３の３つ
のフレームを受信し、これを１フレーム遅れで復号する
様子が描かれている。また、フレームｉの切替位置情報
をｐ_i、第一状態変化アドレスをａ_iと表記する。同図
下欄には、各フレームの復号期間とそれらの各期間で復
号の際に参照される第一状態変化アドレスの対応関係が
示されている。第一状態変化アドレスを参照して復号す
る理由は、いわゆる量子化歪を最小限に抑えることにあ
る。すなわち、復号の際にデータをサンプリングするク
ロックの最大一周期分のタイミング誤差が生じるため、
状態変化アドレスを参照することにより、この誤差を１
／６４に抑制するのである。

【００６４】本実施形態の場合、データの伝送レートが
５１２ｂｐｓの場合はＬＳＣＬＫ、１２００ｂｐｓの場
合はＨＳＣＬＫを用いて復号データのためのＴＳを作
る。これらのクロックは伝送クロックと幾分周波数が異
なるため、一定の補正が必要となる。

【００６５】図９、図１０はそれぞれ５１２ｂｐｓ、１
２００ｂｐｓのデータを復号する際に用いる状態変化ア
ドレスの補正値テーブルである。両図において、（ａ）
はともに切替の発生しないフレーム用の補正値テーブ
ル、（ｂ）はともに切替の発生するフレーム用の補正値
テーブルである。図９（ｂ）は５１２ｂｐｓから１２０
０ｂｐｓへの切替時、図１０（ｂ）は１２００ｂｐｓか
ら５１２ｂｐｓへの切替時に使い分ける。まず図９につ
いて説明する。

【００６６】図９（ａ）は、例えば図８のフレーム１を
復号する際に利用される。補正値テーブルは、各ＴＳに
ついて状態変化アドレスが一定の規則で進むか、または
遅れていくことに注目して導入されるものであり、フレ
ームに含まれる第一状態変化アドレスａ_iをもとに、任
意のＴＳで状態変化が発生したとき、この状態変化アド
レスの正確な値を求めるものである。図８の場合、フレ
ーム１の第一状態変化アドレス（これはフレーム１を復
号したとき、最初のＴＳにおける状態変化アドレスに当
たる）はａ₁なので、仮に次のＴＳで状態変化が発生し
たとすれば、その状態変化アドレスは図９のΔａ₁を用
いてａ₁＋Δａ₁＝ａ₁＋２となる。さらに次のＴＳの
場合は、ａ₁＋Δａ₂＝ａ₁＋５となる。ａ₁は既知ゆ
え、相当正確な状態変化アドレスが判明し、量子化誤差
の少ない復号が可能となる。こうした補正は、フレーム
に格納された第一状態変化アドレスを見ることにより、
フレームごとに行う。

【００６７】一方、図８のフレーム２のごとくフレーム
中に伝送レートの切替があった場合には、図９（ｂ）を
使う。（２−３）でも説明したごとく、フレーム２の第
一状態変化アドレスａ₂は切替後の最初の状態変化アド
レスを示すため、フレーム２の前半に格納された５１２
ｂｐｓのデータに関する第一状態変化アドレスに関する
情報がない。このため、切替のある場合に限り、ひとつ
前の第一状態変化アドレスをもとに補正を行う。

【００６８】図８の場合、フレーム２の復号期間の切替
位置より前の期間ではａ₁が利用される。ただし、この
ａ₁に対する補正値には２フレームにわたる変化の累積
効果を考慮する必要があるため、図９（ｂ）では、図９
（ａ）の最後尾を先頭とする補正値が決められている。
すなわちフレーム２の最初のＴＳを復号するとき、この
ＴＳ中に状態変化があれば、そのアドレスは図９（ｂ）
のΔａ₁’を用いてａ₁＋Δａ₁’＝ａ₁＋４９とな
る。こうした補正は、切替位置より前にあるＴＳについ
て同様に行う。それらのＴＳの数はフレーム２の切替位
置情報を参照することで判明する。一方、切替位置以降
のＴＳについてはａ₂をそのまま使う。この場合、伝送
レートがすでに１２００ｂｐｓになっているため、図１
０（ａ）を使う。この際、切替位置より後の最初のＴＳ
を図１０（ａ）のＴＳ１と見なし、後続のＴＳの状態変
化アドレスを求めればよい。

【００６９】つづいて、フレーム３の復号期間に入る。
この場合も図１０（ａ）が参照される。アドレスの補正
方法はフレーム１の復号時に図９を用いた場合と同様で
ある。

【００７０】以上が本実施形態に係る伝送レート切替判
定処理方式を用いた無線呼出システムの内容である。な
お、本実施形態では伝送レートが２とおりの値をとるも
のとして説明したが、本発明は３とおり以上に切り替わ
る場合でも適用可能である。３とおり以上の場合、例え
ばそれらの伝送レートのすべての２とおりの伝送レート
について本発明を適用した状況を想定し、最適なしきい
値Ｔｈを決めるなどの措置をとればよい。

【００７１】また、図１に示した本実施形態のシステム
構成についてもいろいろな変形例が考えられる。図１１
はそうした変形例のうち、従来の技術として説明したシ
ステムをもとにシステムを構築する場合の例を示してい
る。ここでも図１同様、システムの利用周波数帯域を４
系統に分けた場合を図示している。同図のうち図１同等
の部材には同一の符号を与える。

【００７２】中央局１側は、大別して、既設の装置に当
たる部分（以下「既設部分」という）１００と、その既
設部分１００を残したまま新設された部分（以下「新設
部分」という）１０２から構成される。基地局２も同様
に、既設部分１０６と新設部分１０４からなる。中央局
１の既設部分１００はＦＳＫモデム４０（４０ａ〜ｄ）
を、一方、基地局２の既設部分１０６はＦＳＫモデム４
４（４４ａ〜ｄ）を有する。すなわち、中央局１の既設
部分１００はＦＳＫモデム４０でデータを変調し、一
方、基地局２の既設部分１０６は送られてきたデータを
ＦＳＫモデム４４で復調することにより、通信が行われ
ていた部分である。

【００７３】なお、従来は高速モデムが用いられておら
ず、従って高速モデムのトレーニングに起因する変動遅
延成分が存在しない。このため、基地局２の既設部分１
０６の遅延補正部４６（４６ａ〜ｄ）は、中央局１と各
基地局間に存在する固定的な遅延時間を補正するに留ま
る。

【００７４】一方、中央局１の新設部分１０２と基地局
２の新設部分１０４は、いずれも基本的に図１の各構成
に対応する構成を持つ。図１との相違は、基地局２の遅
延補正部に存在する。すなわち、基地局２の新設部分１
０４の遅延補正部４２（４２ａ〜ｄ）は、図１の場合と
は異なり、遅延時間のうち変動成分のみを補正する。固
定成分は既設部分１０６で補正されるためである。また
チャネル装置の構成には、図１２に示すように既設部分
のＦＳＫモデム４０および４４にそれぞれ対向するため
のＦＳＫモデム６４および８２が付加される。

【００７５】以上、図１１のようなシステム構成におい
ても、図１の場合同様、例えばチャネル装置内部で伝送
レートの切替判定処理を行うことができる。

【００７６】

【発明の効果】本発明の伝送レート切替判定処理方式に
よれば、伝送レートが任意のタイミングで高低に切り替
わるデジタル信号を入力したときに、高伝送レートと低
伝送レートとの切替を判定することができる。このた
め、異なる伝送レートのデジタル信号が同じ通信路を経
て伝送されてきたときにも、それらの分別が可能とな
り、例えば無線呼出システムに多重化技術を導入する場
合にも、単一の多重化装置で対応することが可能とな
る。

【００７７】本発明の伝送レート切替判定処理方式の別
の態様、すなわち、伝送レートが高伝送レートと低伝送
レートの間で切り替わるデジタル信号の伝送レートが判
定されたとき、この判定結果に従ってこのデジタル信号
を所定のタイムスロットからなるフレームに格納する場
合は、同じフレームを用いて異なる伝送レートの信号を
矛盾なく伝送でき、またこれを復号することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る伝送レート切替判定処理方式を
用いる無線呼出システムの中央局側のシステム構成図で
ある。

【図２】実施形態に係るチャネル装置の内部構成の一
部を示す図である。

【図３】実施形態において、ある４つのサンプリング
周期Ｓ₁〜Ｓ₄と、その期間における入力信号の振る舞
いを示す図である。

【図４】実施形態において、サンプリング周期Ｓ₁〜
Ｓ₅で入力信号の伝送レートが５１２ｂｐｓに切り替わ
った後の入力信号の振る舞いを示す図である。

【図５】実施形態において、１２００ｂｐｓから５１
２ｂｐｓへの切替を判定する手順をまとめたフローチャ
ートである。

【図６】実施形態において、入力信号の伝送レートの
切替をＨＳＣＬＫを用いて判定する方式を示す図であ
る。

【図７】実施形態で採用するフレームフォーマットを
示す図である。

【図８】実施形態の復号化部におけるフレームの復号
動作を示す図である。

【図９】実施形態において、５１２ｂｐｓのデータを
復号する際に用いる状態変化アドレスの補正値テーブル
を示す図である。

【図１０】実施形態において、１２００ｂｐｓのデー
タを復号する際に用いる状態変化アドレスの補正値テー
ブルを示す図である。

【図１１】図１に示すシステム構成の変形例を示す図
である。

【図１２】図１１のシステムで用いられるチャネル装
置の内部構成の一部を示す図である。

【符号の説明】

１中央局、２基地局、１２地域制御装置、１６，
３０チャネル装置、１８，２６多重分離制御装置、
２０，２４高速モデム、２２アナログ通信路、２
８，４２，４６遅延補正部、３２送信機、４０，４
４，６４，８２ＦＳＫモデム、５０伝送レート判定
部、５４状態変化回数情報、５６状態変化位置情
報、５８第一状態変化検出部、６０第二状態変化検
出部、６２フレーム生成部、７０データ再生部、７２
切替位置情報、７４伝送レート情報、７６再生す
べきデータ、７８データ分離部、８０復号化部、１
００，１０６既設部分、１０２，１０４新設部分。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送レートが任意のタイミングで高低に
切り替わるデジタル信号を入力し、高伝送レートと低伝
送レートとの切替を判定する方式であって、低伝送レート時の伝送クロックよりも高速のクロックに
よって、入力されたデジタル信号をサンプリングし、前記デジタル信号の状態が変化する状態変化時刻を各サ
ンプリング周期ごとに記録し、デジタル信号の状態の変化が１回以下であるサンプリン
グ周期が所定回連続して発生する期間を検出し、その期間における状態変化時刻の変化の様子を、デジタ
ル信号が高伝送レートまたは低伝送レートで送られてき
た場合に状態変化時刻に生じるべき変化と比較すること
により、高伝送レートから低伝送レートへの切替を判定
する伝送レート切替判定処理方式。
【請求項２】伝送レートが任意のタイミングで高低に
切り替わるデジタル信号を入力し、高伝送レートと低伝
送レートとの切替を判定する方式であって、低伝送レート時の伝送クロックよりも高速のクロックに
よって、入力されたデジタル信号をサンプリングし、前記デジタル信号の状態が変化するサンプリング周期が
所定回連続して発生する期間を検出し、その期間中に低伝送レートから高伝送レートへの切替が
発生したと判定する伝送レート切替判定処理方式。
【請求項３】伝送レートが高伝送レートと低伝送レー
トの間で切り替わるデジタル信号の伝送レートが判定さ
れたとき、この判定結果に従ってこのデジタル信号を所
定のタイムスロットからなるフレームに格納する方式で
あって、フレームにヘッダ情報領域とデータ領域を設け、前記ヘッダ領域には、そのフレームに格納されるデジタ
ル信号の伝送レートを格納し、前記データ領域には、そのフレーム自体を送信するため
に要する時間をもとに、そのフレームを送ったとき前記
デジタル信号の伝送レートが実現されるよう該領域に格
納すべきデータのビット数を計算したうえで、そのビッ
ト数分のデータをそのビット数分のタイムスロットに格
納することを特徴とする伝送レート切替判定処理方式。
【請求項４】請求項３に記載の伝送レート切替判定処
理方式において、前記ヘッダ領域にはさらに、そのフレーム内においてデ
ジタル信号の伝送レートの切替が発生したときにはその
切替位置情報を格納し、前記データ領域には、そのフレームを送ったとき前記デ
ジタル信号の高伝送レートが実現されるよう該領域に格
納すべきデータのビット数以下であって、そのフレーム
を送ったとき前記デジタル信号の低伝送レートが実現さ
れるよう該領域に格納すべきデータのビット数以上であ
る所定ビット数のデータを前記切替位置を境界として該
領域に格納することを特徴とする伝送レート切替判定処
理方式。