(57)【要約】  本発明の実施形態は、受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標のためのシステム、装置及び方法を提供する。デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信した後に、受信したデジタル無線伝送の品質が検出される。次に、受信したデジタル無線伝送から可聴通信がデコードされる。次に、可聴指標が可聴通信に重畳され、合成可聴信号を形成する。最後に、可聴指標が、受信したデジタルオーディオ伝送の品質に応じて、可聴通信の大きさに対して動的に調整される。
2013524629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標を提供する方法であって、
デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の品質を検出するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードするステップ、
前記可聴通信に可聴指標を重畳するステップであって、合成可聴信号を形成する、ステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の品質に応じて、前記可聴通信の大きさに対する前記可聴指標の大きさを動的に調整するステップ、
を有する方法。
【請求項２】
前記品質を検出するステップは、前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標を検出するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記品質を検出するステップは、前記受信したデジタル無線伝送の符号化されたビット誤り率を検出するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記品質を検出するステップは、前記受信したデジタル無線伝送の信号対雑音比を検出するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタル無線受信機へのユーザ入力に応答して、前記可聴指標を選択的にディスエーブルするステップ、を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標を提供する装置であって、
前記受信したデジタル無線伝送の品質の検出器、
前記受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードするデコーダ、
前記受信したデジタル無線伝送が所定の信号品質を有することを示すための可聴指標信号を形成する信号源、
前記可聴通信に前記可聴指標を重畳し、合成可聴信号を形成する結合器、
を有する装置。
【請求項７】
前記受信したデジタル無線伝送の品質を第１の所定の閾と比較する第１の比較器、を更に有し、
前記可聴指標は、前記受信したデジタル無線伝送の品質が前記第１の所定の閾より低い場合にのみ前記可聴通信に重畳される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記受信したデジタル無線伝送の品質を第２の所定の閾と比較する第２の比較器、を更に有し、
前記可聴指標は、前記受信したデジタル無線伝送の品質が前記第２の所定の閾より高い場合にのみ前記可聴通信に重畳される、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
受信したデジタル無線伝送の狭帯域干渉を検出する方法であって、
デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標を検出するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の符号化されたビット誤り率を検出するステップ、
前記受信信号強度指標が第１の所定の閾を超えている場合及び前記符号化されたビット誤り率が第２の所定の閾を超えている場合に、狭帯域干渉を検出するステップ、
を有する方法。
【請求項１０】
前記デジタル無線受信機のユーザに警告信号を提示するステップ、を更に有し、
前記警告信号は、前記可聴通信と分離している、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法、装置及びシステムに関する。より詳細には、本発明は、通信リンクの品質の可聴指標を提供するデジタル無線のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ無線は、オーディオ信号のようなベースバンド信号のための通信リンクを、アナログ送信機及びアナログ受信機を用いて提供する。アナログ送信機は、ベースバンド信号を増幅し、ベースバンド信号を従来知られているアナログ変調技術を用いて変調し、変調した信号を無線周波数（ＲＦ）に周波数アップコンバートし、ＲＦ信号をアナログ無線受信機へ送信することにより、動作する。アナログ無線受信機は、受信したＲＦ信号をダウンコンバートし復調することにより、ベースバンド信号を復元する。公衆安全のための職員のような無線オペレータは、アナログ無線の動作を熟知している。アナログ無線は単純だが、アナログ無線の欠点は、受信した無線伝送の品質が、受信したベースバンド信号を提供するために復調した後に、低ＲＦ受信電力レベル、低信号対雑音（ＳＮＲ）比及び干渉の存在のような状況では、粗悪である（例えば、雑音が多い）ことである。
【０００３】
アナログ無線の受信機の性能が有意に低下し、無線オペレータは、受信したＲＦ信号が弱くなり又はＳＮＲが低下すると、復調したベースバンド信号に多くの雑音を聞くことになる。雑音の増加は、無線オペレータに聴覚的手掛かりを提供し、無線オペレータは、聴覚的手掛かりをより良好なカバレッジエリアへ移動するための手掛かりとして用いる。さらに、アナログ無線オペレータが他の無線オペレータの会話を聞くことができる場合、無線オペレータは、アナログ無線のこれらの他の会話の品質を傾聴することにより、品質についての追加の音声の手掛かりを得ることができる。
【０００４】
これに対し、デジタル無線は、送信機から受信機へデジタル化された通信信号を提供するために、従来知られているデジタル変調技術を用いる。デジタル化された通信信号は、デジタル化されたベースバンド音声信号又は他のベースバンド可聴周波数信号（例えば、音楽）、又はＩＰベースのデータトラフィックを有し得る。アナログ無線と比べて、デジタル無線は、標準的な動作状態で、比較的雑音のない受信復調ベースバンド信号を提供する。デジタル無線は、誤り検出及び訂正技術を用いることにより、広範囲の受信信号条件に渡って、無線オペレータに配信される受信信号の品質を向上する。デジタル無線は、アナログ無線と比べて、他の利点、例えばより良いスペクトル使用効率も提供する。使用できる誤り検出及び訂正技術は、通信の種類、待ち時間に依存して変化し、プロトコルスタックの異なるレベルに実装される。
【０００５】
リンクレイヤでは、誤り検出及び訂正技術は、ＥＣＣ（error-correcting  code、誤り訂正符号）を有し得る。ＥＣＣの例は、ＦＥＣ（forward  error  correction、前方誤り）符号である。送信機は、ＥＣＣ（error-correcting  code、誤り訂正符号）を有するデータをエンコードし、符号化されたメッセージを送信する。受信機は、雑音の乗った信号を受信し、元の送信メッセージの最尤推定を作成する。ＥＣＣデコーダは、デジタル無線受信機のフロントエンドの近くに、例えば信号が受信された後の最初のデジタル処理段に配置されることが多い。ＥＣＣコーダは、また、ＢＥＲ（bit-error  rate、ビット誤り率）信号又は誤り計数信号を生成し得る。これらは、受信信号の品質を評価するためにフィードバックとして用いることができる。ＢＥＲは、ＥＣＣ訂正の前のビット誤り率である符号化されないＢＥＲであってもよく、又はＥＣＣデコードの後のＢＥＲでありリスナに配信される符号化されたＢＥＲであってもよい。符号化されないＢＥＲは、符号化されていないＢＥＲがＲＦリンクの劣化により敏感なので、ＲＦリンクの劣化をモニタする目的で、符号化されたＢＥＲよりも有用である。
【０００６】
デジタル無線の例は、高性能ＩＰ基幹ネットワークを用いてデジタルオーディオ及びパケットデータ通信を提供するＨａｒｒｉｓのOpenSky（登録商標）ファミリ製品である。OpenSkyは、チャネル及びデータの制御のための別個の誤り訂正スキームを有する連続送信基地局を用いる。基地局のトラフィックの連続監視は、ＲＳＳＩ（received  signal  strength  indicator、受信信号強度指標）及びＥＣＣデコーダにより提供されるエラー数を提供できる。
【０００７】
デジタル無線の誤り検出及び訂正機能は、デジタル無線がデコーダの誤り検出及び訂正限界の範囲内で動作する限り、高品質ベースバンドアナログオーディオ送信機能を提供する。これは、デジタル無線が動作可能な有用な範囲をアナログ無線に比べて増大させるので、通常、利点と見なされる。
【０００８】
しかしながら、誤り検出及び訂正符号の誤り訂正能力を超えると、性能は急激に低下する。これは、通信リンクが、無線オペレータに適切な警告を与えずに、突然に機能しなくなるので、デジタル無線のオペレータにとっては人的要因の問題を提示する。さらに、デジタル無線は、トランキングされる（trunked）ことが多く、つまり、目的の受信者にのみ通信を配信する目的でパケット送信により動作するので、無線オペレータが他の無線オペレータの通信を傾聴することにより送信リンク品質の聴覚的手掛かりを受信することができなくしてしまう。
【０００９】
一部の無線オペレータ（例えば、消防士）は、信号が劣化すること及び通信断が差し迫っていることの直感的な認識が存在しないことを嫌う。一部の無線オペレータは、この欠点が彼らがアナログシステムに親しむよう逆戻りすることを決心するのに十分な好ましくないものであると考える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態は、アナログ無線の動作をシミュレートする合成オーディオ出力を生成するために、制御された雑音量をデジタル無線の誤り訂正されたオーディオ出力に追加する。雑音量は、デジタル無線による受信信号の検出された品質により制御される。無線オペレータは、彼の通信が障害の危険にあることの警告として、及びより良好なカバレッジエリアを見付ける聴覚案内として、雑音を解釈できる。
【００１１】
本発明の１又は複数の実施形態は、受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標を提供する方法又は装置であって、デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信するステップ、前記受信したデジタル無線伝送の品質を検出するステップ、前記受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードするステップ、前記可聴通信に可聴指標を重畳するステップであって、合成可聴信号を形成する、ステップ、前記受信したデジタル無線伝送の品質に応じて、前記可聴通信の大きさに対する前記可聴指標の大きさを動的に調整するステップ、を有する。
【００１２】
本発明の１又は複数の実施形態は、マイクロプロセッサに結合されたメモリに格納されたソフトウェアであって、デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信した後に、前記マイクロプロセッサは前記ソフトウェアにより、前記受信したデジタル無線伝送の品質を検出し、前記受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードし、前記可聴通信に可聴指標を重畳して、合成可聴信号を形成し、前記受信したデジタル無線伝送の品質に応じて、前記可聴通信の大きさに対する前記可聴指標の大きさを動的に調整することにより、前記受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標を提供するようプログラムされる。前記マイクロプロセッサは、デジタル信号プロセッサの形式であってもよい。
【００１３】
前述の実施形態の任意的な変形は、前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標を検出することにより前記受信したデジタル無線伝送の品質を検出するステップ、前記受信したデジタル無線伝送の符号化されたビット誤り率を検出することにより前記受信したデジタル無線伝送の品質を検出するステップ、を含み、前記受信したデジタル無線伝送の品質を検出するステップは、前記受信したデジタル無線伝送の信号対雑音比を検出するステップを含む。
【００１４】
前述の実施形態の任意的な変形は、前記受信したデジタル無線伝送の品質を第１の所定の閾と比較するステップであって、前記可聴指標は前記受信したデジタル無線伝送の品質が前記第１の所定の閾より低い場合にのみ前記可聴通信に重畳される、ステップ、前記受信したデジタル無線伝送の品質を第２の所定の閾と比較するステップであって、前記可聴指標は前記受信したデジタル無線伝送の品質が前記第１の所定の閾より高い場合にのみ前記可聴通信に重畳される、ステップ、前記受信したデジタル無線伝送が遠隔の無線オペレータからの通信を有するか否かを検出するステップであって、前記可聴指標は前記遠隔の無線オペレータからの通信が検出された場合に抑制される、ステップ、を更に有してもよい。
【００１５】
前述の実施形態の任意的な変形は、前記デジタル無線受信機へのユーザ入力に応答して、前記可聴指標を選択的にディスエーブルするステップ、を更に有してもよい。
【００１６】
前述の実施形態の任意的な変形では、更に、前記可聴指標は、１又は複数の広帯域雑音信号、単純なトーン、複雑なトーン、及びブザー音であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
実施形態は、以下の図面を参照して説明される。全図を通じて、類似の数字は類似の項目を表す。
【図１】本発明の実施形態を有しないアナログ無線、デジタル無線と、本発明の実施形態を組み込んでいるデジタル無線のオーディオの明瞭度に対するリンク品質の比較である。
【図２】本発明を理解するのに有用なデジタル受信機の一部の第１の実施形態の概略ブロック図である。
【図３】本発明を理解するのに有用なデジタル受信機の一部の第２の実施形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明を理解するのに有用なデジタル受信機の一部の第３の実施形態の概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による、無線リンクＢＥＲに相関する、デコードされたデジタルオーディオのＳＮＲの低下をシミュレートする方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
アナログ無線は、アナログ方法により変調されたＲＦ信号を受信し、復調したベースバンド信号を提供する。復調されたベースバンド信号は、次第に劣化するＲＦリンク条件の下で増大する雑音を有する。通常、雑音は不要だが、有利なことに、雑音は、劣化するＲＦリンク条件の聴覚的手掛かり及び通信リンク断の可能性の早期の警告を提供する。
【００１９】
デジタル無線は、デジタル変調技術を用いて、データチャネルを介して、劣化したＲＦリンク条件の影響の少ない復調したベースバンド信号を提供する。デジタル無線は、データチャネルに加えて制御チャネルを提供し得る。制御チャネルは、同じ受信者にデータチャネルとして向けられ、及び／又は基地局制御部のような他の受信者に向けることができる。制御チャネルは、デジタル無線の中の設定を制御する方法、デジタル無線の状態を報告する方法、又は接続性及び／若しくはネットワークを形成するようグループ化された種々のデジタル無線間のリンク品質に関する情報を提供する方法を提供できる。制御チャネルは、デジタル無線間のトランキング（例えば、接続性）を設定し制御するために用いることもできる。
【００２０】
例示的なネットワークは、基地局及び１又は複数の加入者局を有し得る。加入者局は、通常、移動でき、劣化したＲＦリンク条件に影響され易い。基地局は、通常、移動性が少なく、固定位置にあるので、劣化したＲＦリンク条件の影響を受けにくい。基地局は、ネットワークを管理できる。任意的に、ディスパッチャ（dispatcher）は、ネットワークの制御及びネットワーク資源の割り当てを助けるために用いることができる。
【００２１】
復調されたベースバンドデータチャネル信号は、デジタル化されたオーディオ（つまり、音声）及び／又は非音声のパケットデータを有し得る。非音声のパケットデータは、例えば、スクリーン又は端末上の視覚的表示のためのウェブページ、ファイル送信、データリンク等を有し得る。受信信号が、受信信号を確実に復調するのに十分な品質である限り、デジタル無線は、個々のデータパケットがオーディオデータ又は非オーディオデータを有するかを、例えば、パケット自体の内容（例えば、ヘッダ部分）をモニタすることにより、又は制御チャネルを介して得た情報により、決定できなければならない。
【００２２】
復調されたベースバンドオーディオ信号は、設計限界の範囲内ではＲＦリンク条件の知覚可能な雑音を僅かしか又は全く有しないが、ＲＦリンク条件が設計限界を超える方向に劣化した場合、無線オペレータに僅かな警告を提供する。本発明の実施形態は、劣化したＲＦリンク条件をシミュレートする合成オーディオ出力を生成するために、制御された雑音量を、デジタル無線の復調されたベースバンドデータチャネルの誤り訂正されたオーディオ出力に選択的に追加する。
【００２３】
復調されたベースバンドデータチャネルの非オーディオパケットデータ成分では、パケットデータは、人間のユーザにより聞き取れるほどにモニタされない。非オーディオデータを伝達しているときにデータチャネルに雑音を追加することは、劣化したリンク条件をユーザに警告する効果が無く、非オーディオパケットデータを更に劣化させてしまう。したがって、本発明の実施形態は、特定のパケットが非オーディオデータを有すると決定された場合、パケット毎に、デジタル無線の復調されたベースバンドデータチャネルの誤り訂正された出力への制御された雑音量の追加を抑制する。
【００２４】
任意的に、非オーディオパケットデータでは、非オーディオパケットデータの加入者局及び／又は基地局に、オーディオデータに対して用いられるように制御された雑音量を追加する代わりに、劣化したリンク条件の代替の指標（例えば、告知（annunciator））を提供することが望ましい。告知は、劣化したリンク条件のユーザに警告するための端末におけるポップアップウインドウ、ＲＦリンク品質のチャート／バー／棒グラフ、端末ディスプレイの少なくとも一部の属性の特定の変化（例えば、テキスト又はスクリーンの色を変える、テキストを太くする、大きくする、点滅させる、ステータスバーを表示する等）、受信した非オーディオパケットデータとは別個のそれに追加されないオーディオ指標（例えば、甲高い音、アラーム音、録音された音声アラート、トーン、ブザー音等）のような１又は複数の形式をとることができる。
【００２５】
制御された雑音量の追加を選択的に抑制することが望ましい更なる環境がある。例えば、雑音は、デジタル無線がデータチャネルを受信せずに基地局において制御チャネルをモニタリングしている場合、抑制されてもよい。他方で、オーディオ通信が１つより多い受信者にトランキングされている場合、第１のデジタル無線（例えば、基地局）において、第２のデジタル無線（例えば、加入者ユニット）における送信リンク品質に基づき、制御された雑音量を追加させる（つまり、抑制しない）ことが望ましい。これは、基地局ユーザに、加入者局への粗悪な伝送リンク品質を知らせる。
【００２６】
復調されたベースバンドオーディオ信号に追加する雑音量を制御するのに用いる劣化した通信の指標として用いることができる少なくとも２つの測定メトリックがある。１つ目は、ＲＳＳＩ値であり、特定レベルの雑音を無線のオーディオ出力に注入するのを制御するために用いることができる。雑音レベルは、信号強度に反比例するようにされ、信号強度が低下すると雑音が増大する。無線オペレータは、したがって、良好な信号強度の位置に移動するのに、彼の無線を見る必要がない。
【００２７】
２つ目は受信機に実装される誤り訂正アルゴリズムであり、どれだけ多くの誤りをアルゴリズムが見付けたか、どれだけ多くの誤りをアルゴリズムが訂正したかを報告できる。性能が低下するにつれ、これら２つの種類の誤りの数は増える。したがって、一方の又は両方の種類の誤りの数は、合成オーディオ出力に追加する雑音の振幅を制御するために用いることができる。この測定メトリックは、低信号電力と、信号電力損失を必ずしも生じない誤りを引き起こす条件との両方に適する。後者の例は、強い隣接チャネル干渉の存在により引き起こされる誤りである。
【００２８】
結合した手法も用いることができる。結合した手法では、注入する雑音の量を決定するために、ＲＳＳＩと検出及び／又は訂正した誤りの数との両方が用いられる。この手法は、強い干渉の存在、及び弱いＲＦ信号強度領域の両方で機能しなくなる通信を示すという利点を有する。必要に応じて、単純なトーン、複雑なトーン、ブザー音等のような別個の指標も、干渉を示すために用いることができる。ここで、別個の指標の音量は、エラー数又はＢＥＲに依存する。トーン、ブザー音等は、オーディオ指標が、隣接チャネル干渉の存在を示すものとして従来のアナログ無線のオペレータに良く知られているという点で有利である。
【００２９】
図１は、リンク品質が変化するのにつれて、追加雑音を有するとき及び有しないときの、デジタル無線とアナログ無線の性能の量的比較である。横座標はリンク品質であり、縦座標は主観的な明瞭度の知覚格付け（つまり、受信信号メトリック）である。曲線１０１は、アナログ無線の性能を表す。非常に良好なリンク品質では、アナログ無線は、デジタル変調に固有の量子化雑音のような特定の劣化を有しない。リンク品質が低下するにつれ、知覚格付けは徐々に低下する。曲線１０２は、デジタル無線の性能を表す。曲線１０２の知覚格付けは、広範囲のリンク品質に渡り高いレベルに維持されるが、リンク品質の閾を超えると急激に低下する。曲線１０１と１０２との間の差１０４は、デジタル無線の使用により可能になった改善を表す。曲線１０３は、本発明の１又は複数の実施形態による追加雑音を有するデジタル無線の性能を表す。曲線１０３の知覚格付けは、良好なリンク品質では、曲線１０２の知覚格付けと同様のレベルに維持される。リンク品質が粗悪になり追加される雑音が多くなると、曲線１０３の知覚格付けは、アナログ無線の曲線１０１の知覚格付けに近付く。
【００３０】
図２を参照すると、本発明を理解するのに有用なデジタル受信機の出力部２１０の概略機能ブロック図が示される。簡単のため、周囲の文脈からデジタル受信機の出力部２１０を参照していることが明らかであるとき、デジタル受信機の出力部２１０は、ここでは単に出力部２１０として参照される。増幅器、フィルタ及びデジタル無線設計者に知られている他の構成要素を含むデジタル受信機の入力部は示されない。図２に示されるように、出力部２１０は、デジタル受信機のフロントエンド（示されない）により生成された誤り訂正され復調及びダウンコンバートされたベースバンド信号２１１を受けるよう構成される。
【００３１】
出力部２１０は、ＲＳＳＩ値２１５を受けるよう更に構成される。ＲＳＳＩ値２１５は、デジタル受信機のフロントエンド（示されない）で、デジタル無線設計の当業者に知られている回路及び方法により生成される。ＲＳＳＩ値２１５は、デジタル受信機により受信されたＲＦエネルギのパワーの指標である。ＲＳＳＩ値２１５が高いほど、高い受信ＲＦ電力に対応する。ＲＦエネルギは、所望のデジタル無線信号と、所定の帯域幅内の雑音エネルギとの両方を含み、雑音エネルギは、所望のデジタル無線信号を悪化させる。信号エネルギは、例えば受信機のノイズフロアから生じる広帯域雑音を含んでもよい。雑音エネルギは、デジタル受信機により受信される不要な干渉信号（例えば、隣接チャネル伝送）のような１又は複数の非広帯域雑音源からのエネルギを更に含んでもよい。ＲＳＳＩを検出するための所定の帯域幅は、例えば受信機のチャネル帯域幅又は復調回路の検出帯域幅により決定できる。
【００３２】
出力部２１０は、誤りの数のエラー数２１６を受けるよう更に構成される。エラー数２１６は、デジタル受信機のフロントエンド（示されない）で、誤り検出及び訂正回路（例えば、ＥＣＣデコーダ）により生成される。
【００３３】
エラー数２１６は、誤り検出及び訂正回路により検出及び／又は訂正された入力ＲＦデジタル無線信号からのデジタルエラーの数を示してもよい。代替として、エラー数２１６は、誤りの数ではなく、ビット誤り率を示し、方法が、異なるデータレートのＲＦデジタル無線信号に又はデータレートの変化に適応可能なようにしてもよい。
【００３４】
エラー数２１６は、また、入力ＲＦデジタル無線信号全体ではなく、入力ＲＦデジタル無線信号の一部に基づきエラー数を表してもよい。例えば、制御チャネル及びデータチャネルが一緒に伝送されるが、別個のＥＣＣスキームを有するとき、別個のエラー数が、入力ＲＦデジタル無線信号の各部分のために利用可能であってもよい。この状況では、データチャネルはオペレータに提示される復調ベースバンド信号を形成するために処理されるので、エラー数が追加雑音を制御するために用いられている場合、追加雑音をデータチャネルのエラー数に基づいて制御することが望ましい。しかしながら、制御チャネルのエラー数がデータチャネルのエラー数と相関している限り、制御チャネルのエラー数も用いることができる。
【００３５】
出力部２１０は、白色雑音源のような広帯域雑音源、又は単純なトーン、複雑な（つまり、マルチスペクトル）トーン、ブザー音等のような他の種類の雑音である雑音源２１２を有する。雑音源２１２の出力は、増幅された雑音を生成する可変利得増幅器２１３に供給される。可変利得増幅器２１３の利得は、結合回路２１７により生成される制御信号２１９により制御される。
【００３６】
結合回路２１７は、出力部２１０に含まれ、ＲＳＳＩ値２１５及びエラー数２１６を入力として受けるよう構成され、可変利得増幅器２１３の利得を制御するために用いられる制御信号２１９を生成するよう構成される。
【００３７】
一実施形態では、結合回路２１７は、雑音源２１２を制御して、雑音レベルが少なくともＲＳＳＩ値の所定範囲内でＲＳＳＩ値２１５に反比例するようにする。
【００３８】
別の実施形態では、結合回路２１７は、雑音源２１２を制御して、雑音レベルがエラー数２１６に依存するようにし、エラー数２１６が大きいほど、少なくともエラー数値の所定範囲内で可変利得増幅器２１３において大きい利得を生成するようにする。
【００３９】
別の実施形態では、結合回路２１７は、ＲＳＳＩ値２１５とエラー数２１６とのくみ合わせにより示される雑音レベルに従って雑音レベルを制御するために、ＲＳＳＩ値２１５とエラー数２１６との両方が用いられるように構成される。さらに、雑音の種類は、ＲＳＳＩ値２１５及びエラー数２１６の相対サイズにより制御されてもよい。例えば、ＲＳＳＩ値２１５が比較的高い場合、雑音源２１２は、エラー数２１６の大きさに拘わらず、広帯域雑音を生成する。しかしながら、ＲＳＳＩ値２１５が比較的高いが、エラー数２１６も比較的高い場合、雑音源２１２は、単純なトーン、複雑な（つまり、マルチスペクトル）トーン、ブザー音等のような別の種類の雑音を生成してもよい。
【００４０】
別の実施形態では、可変利得増幅器２１３の利得は、デューティサイクルが雑音信号で伝えられ、雑音のバーストを形成し、デューティサイクル及び／又はバーストの受信レートが受信無線伝送の品質により制御されるように制御されてもよい。
【００４１】
バッテリ寿命と無線オペレータの疲労を考慮して、デジタル無線が連続的に雑音を出力することは望ましくない。
【００４２】
したがって、本発明の実施形態は、デジタル無線受信機との通信におけるデジタル無線の伝送及び／又はＲＳＳＩにおける動作及び／又は誤り率曲線が１又は複数の閾を超えることから、到来する伝送（例えば、別の無線オペレータの通信）を検出すると、オーディオ雑音出力を制御できる（つまり、イネーブル又はディスエーブルできる）。例えば、無線が、低い誤り訂正レートを有する強い信号強度の領域にあるとき、差し迫ったリンク断の可能性が低いので、雑音を出力する必要はない。雑音は、次第に境界に近くなるカバレッジエリアで時折出力され、デジタル無線通信が機能不能に近づくとき無線オペレータにより頻繁に又はより大きい振幅の雑音を提示する。
【００４３】
この目的のため、出力部２１０は、結合回路２１７とインタフェース２２６を介して通信する閾回路２１８を更に有する。
【００４４】
閾回路２１８は、ＲＳＳＩ値２１５及びエラー数２１６に基づいて雑音の追加をイネーブル又はディスエーブルするよう構成される。ＲＳＳＩ値２１５が比較的高く、エラー数２１６が比較的低い場合、非常に良好な受信ＲＦ信号が示され、誤り訂正されたオーディオ２１１への雑音の追加は抑制される。雑音の抑制は、閾回路２１８により適切であると決定されたとき、ゲート２１４を用いて行われる。ゲート２１４は、制御された雑音を生成し、インタフェース２２２に供給する。この状況では、差し迫った通信断の危険がほとんどなく、したがって無線オペレータにリンク状態を知らせる必要がほとんどないので、雑音の追加は抑制される。この状況での雑音の抑制は、無線オペレータの通信の検出のために雑音が未だ抑制されていない場合、無線による電力使用を節約し、不要な雑音の除去により通信の完全性を向上させる。
【００４５】
反対に、ＲＳＳＩ値２１５が比較的低い場合、非常に粗悪なリンク状態が示される。ＲＳＳＩ値がＥＣＣの訂正能力を超えている場合、信号は、誤り訂正されたオーディオ２１１の入力ラインにおいて既に失われており、無線オペレータに差し迫った信号断を警告するために雑音を追加する必要がない。この状況での雑音の抑制は、無線による電力使用を節約する。
【００４６】
雑音は、無線オペレータの制御により、例えば押しボタンにより、更に制御され、無線オペレータが雑音の追加を選択的にディスエーブル又はイネーブルできるようにしてもよい。
【００４７】
図３は、代替の実施形態を示す。ここでは、ゲート２１４が、雑音が可変利得増幅器２１３に印加される前に、雑音源２１２を制御する。この構成の欠点は、可変利得増幅器２１３内で生成された雑音が、可変利得増幅器２１３の雑音指数により量子化されるので、スピーカへ送信されるオーディオストリームに追加される前に抑制されないことである。
【００４８】
図４は、代替の実施形態を示す。ここでは、雑音源２１２は、閾回路２１８からイネ―ブル信号３０を受けるよう構成される。この構成の利点は、雑音源２１２のオン／オフが積極的に制御できるので、雑音源２１２が不要なときにオフに切り替えられる場合に、出力部２１０による電力消費を低減できることである。
【００４９】
図２に戻ると、結合器２２３は、インタフェース２２４を介してスピーカ（示されない）に提示される合成可聴信号を生成するために、誤り訂正され復調されダウンコンバートされたベースバンド信号２１１及びインタフェース２２２を介してゲート２１４からの制御された雑音を受けるよう構成される。同様に、図３−４を参照すると、結合器２２３は、インタフェース２２４を介してスピーカ（示されない）に提示される合成可聴信号を生成するために、インタフェース２２５を介して可変利得増幅器２１３からの増幅された雑音信号を受けるよう構成される。
【００５０】
図５を参照すると、本発明の一実施形態による方法のフローチャートが示される。方法は、ステップ５０１で開始する。ステップ５０１で、デジタル無線受信機においてデジタル無線伝送を受信する。このステップは、無線設計の当業者に知られているステップを含む。
【００５１】
方法は、ステップ５０２に進み、受信したデジタル無線伝送の品質を検出する。品質を検出するステップは、ＲＳＳＩを検出することにより、及び／又はＥＣＣ回路により供給される１又は複数のエラー数を検出することにより完了する。１又は複数の実施形態では、ステップ５０２は、後述するステップ５０３と交換されてもよい。
【００５２】
方法は、ステップ５０３に進み、受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードする。このステップは、受信したデジタルＲＦ信号から可聴ベースバンド信号を生成するステップを含む。１又は複数の実施形態では、ステップ５０３は、上述のステップ５０２と交換されてもよい。
【００５３】
方法は、ステップ５０４に進み、可聴指標を可聴通信に重畳し、合成可聴信号を形成する。可聴指標の種類は、広帯域雑音、単一トーン、複雑なトーン、及び／又はブザー音等を含んでもよい。
【００５４】
方法はステップ５０５に進み、受信したデジタルオーディオ伝送の品質に応じて、可聴通信の大きさに対して可聴指標の大きさを動的に調整する。本発明の１又は複数の実施形態では、可聴指標の大きさは、品質変化の少なくとも一部の範囲内で、受信したデジタルオーディオ伝送の品質に反比例して調整される。つまり、品質が高いほど、可聴通信の大きさに対する可聴指標の大きさは小さくなる。１又は複数の実施形態では、可聴指標は、受信したデジタルオーディオ伝送の品質が第１の閾レベルを超えた場合、オフに切り替えられるか又は実質的に不可聴レベルに調整される。この状況では、受信したデジタルオーディオ伝送の品質は、差し迫ったリンク断の危険がほとんどなく、したがって無線オペレータにリンク品質を知らせる必要がほとんどないものである。別の実施形態では、可聴指標は、受信したデジタルオーディオ伝送の品質が第２の閾レベルを超えない場合、オフに切り替えられるか又は実質的に不可聴レベルに調整される。この状況では、受信したデジタルオーディオ伝送の品質は粗悪なので、ステップ５０３の可聴ベースバンド信号は生成されないか（つまり、信号は失われている）、又はＥＣＣ符号の能力を超えてしまっているので既に悪化若しくは歪んでいる。別の実施形態では、可聴指標は、伝送しているデジタル無線が無線オペレータの会話を活発に伝送していることを検出した場合、オフに切り替えられるか又は実質的に不可聴レベルに調整される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月26日(2012.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標を提供する方法であって、
デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標及び符号化されたビット誤り率に基づき、前記受信したデジタル無線伝送の品質を決定するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードするステップ、
前記可聴通信に第１及び第２の可聴指標のうちの少なくとも１つを重畳するステップであって、合成可聴信号を形成し、前記第１の可聴指標は、前記受信信号強度指標が第１の所定の閾より低いことに応答して重畳され、前記第２の可聴指標は、前記符号化されたビット誤り率が第２の所定の閾を超えることに応答して重畳される、ステップ、
を有し、
前記第１の可聴指標は、前記第２の可聴指標と比較して異なる、方法。
【請求項２】
前記重畳するステップは、前記受信信号強度指標が第３の所定の閾を超えた場合のみ、前記第２の可聴指標を重畳するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信信号強度指標は、前記デジタル無線受信機において前記第１の閾より低く、前記第１の可聴指標は、第２のデジタル無線受信機において可聴通信に適用される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記デジタル無線受信機へのユーザ入力に応答して、前記可聴指標を選択的にディスエーブルするステップ、を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
受信したデジタル無線伝送の品質の可聴指標を提供する装置であって、
前記受信したデジタル無線伝送の品質の検出器であって、前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標及び符号化されたビット誤り率に基づき前記品質を決定する、検出器、
前記受信したデジタル無線伝送から可聴通信をデコードするデコーダ、
前記受信したデジタル無線伝送が所定の信号品質を有することを示すための第１の可聴指標信号を形成する第１の信号源、
前記受信したデジタル無線伝送が所定の信号品質を有することを示すための第２の可聴指標信号を形成する第２の信号源、
前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標を第１の所定の閾と比較する第１の比較器、
前記受信したデジタル無線伝送の符号化されたビット誤り率を第２の所定の閾と比較する第２の比較器、
前記可聴通信に前記第１及び第２の可聴指標の少なくとも１つを重畳し、合成可聴信号を形成する結合器、
を有し、
前記第１の可聴指標は、前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標が第１の所定の閾より低い場合にのみ前記可聴通信に重畳され、前記第２の可聴指標は、前記受信したデジタル無線伝送の符号化されたビット誤り率が第２の所定の閾より高い場合にのみ前記可聴通信に重畳される、装置。
【請求項６】
前記結合器は、前記受信信号強度指標が第３の所定の閾を超える場合にのみ前記第２の可聴指標を重畳する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
受信したデジタル無線伝送の狭帯域干渉を検出する方法であって、
デジタル無線受信機でデジタル無線伝送を受信するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の受信信号強度指標を検出するステップ、
前記受信したデジタル無線伝送の符号化されたビット誤り率を検出するステップ、
信号電力の喪失を検出し、前記受信信号強度指標が第１の所定の閾より低い場合に、前記デジタル無線伝送に第１の可聴指標を重畳するステップ、
狭帯域干渉を検出し、前記受信信号強度指標が第２の所定の閾を超え且つ前記符号化されたビット誤り率が第３の所定の閾を超えている場合に、前記デジタル無線伝送に第２の可聴指標を重畳するステップ、
を有する方法。
【請求項８】
前記デジタル無線受信機のユーザに警告信号を提示するステップ、を更に有し、
前記警告信号は、前記可聴通信と分離している、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記受信信号強度指標に基づき前記第１の可聴指標の大きさを制御するステップ、
前記符号化されたビット誤り率に基づき前記第２の可聴指標の大きさを制御するステップ、
を有する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記受信信号強度指標に基づき前記第１の可聴指標を増幅し、前記符号化されたビット誤り率に基づき前記第２の可聴指標を増幅する、少なくとも１つの増幅器、を更に有する請求項５に記載の装置。
【国際調査報告】
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