JP3113666B2 - デジタルコードレス電話システム改善又は関連 - Google Patents

デジタルコードレス電話システム改善又は関連

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JP3113666B2 JP02133716A JP13371690A JP3113666B2 JP 3113666 B2 JP3113666 B2 JP 3113666B2 JP 02133716 A JP02133716 A JP 02133716A JP 13371690 A JP13371690 A JP 13371690A JP 3113666 B2 JP3113666 B2 JP 3113666B2
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    • H04M1/733—Cordless telephones with a plurality of base stations connected to a plurality of lines

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも１つの主（又は基本）局と複数の
移動可能な副局とより構成されるデジタルコードレス電
話システムに係り、特に、標識信号が主及び／又は副局
から発生され、その標識信号は、副局をページするた
め、絶対位置を与えるため、副局に対する主局の位置と
方向を与えるため、副局及び／又は宣伝広告、及び／又
は公共サービス放送のユーザーによって特に緊急信号と
して作用させるために主局で使用されてもよいシステム
に関する。
標識信号を設ける要求は、例えば、主局が公共サービ
ス中継ネットワーク（PSTN:public service trunked ne
twork）におけるアクセス・ポイントとして作用し、100
から200メートルのデジタル音声の範囲を持つ副局を持
ったユーザーが通話を求めたり、最も近い主局、それは
特に都市部では見つからず、少なくとも音声の到達でき
る無線範囲外にあることがあるのだが、を見つけたい場
合に起こる。
標識信号の範囲を広げる方法の一つは標識信号のパワ
ーを大きくすることである。しかし、これは他のユーザ
ーにとっての妨害を増大させ、その結果、その解決策は
採択されない。
本発明の目的は、主又は副局に、他のユーザーにとっ
ての妨害を増大させずに標識信号を発生可能にし、また
現存のシステム構成と周波数帯域が使用できるようする
ことである。
本発明の１つの面によれば、主局及び副局を有し、各
局はデジタル化された音声通信が時分割二重伝送路上に
形成される無線電話機からなり、少なくとも主局におい
て音声信号のデジタル化速度より実質的に小さい通信網
データ速度を有するデータ信号からなる標識信号を作る
手段を有するデジタルコードレス電話システムが提供さ
れる。
本発明は、標識信号のシステム利得が、現存のシステ
ム構成、現存の周波数帯域、音声信号のそれに相当する
パワー出力を用いて、増大されうるならば、他のユーザ
ーにとっての妨害を増大させずに標識信号の増大した範
囲が得られるという概念に基づく。
本発明の第１の実施例は、システム利得とフィルタの
帯域幅は関連し、例えば、帯域幅における増加は利得の
減少の原因となり逆もまた同じになるという原理に基づ
いている。従って、低ビット速度の標識信号を伝送する
ことにより受信フィルタ帯域幅は小さくされ、同じ伝送
出力パワーの受信復調器での信号対雑音比において利得
を与える。このことは、つまり、受信復調器がかかる標
識信号を主局からデジタル化音声で可能であるより広い
範囲で受信できることを意味する。音声伝送範囲は100
から200メートルのオーダーである。
本発明の他の実施例は、例えば、直交疑似ランダムコ
ードのような疑似ランダムビットシーケンスで多元化す
ることにより、低データ速度信号が全音声帯域幅に亘っ
て拡散される直接シーケンス拡散スペクトル技術に基づ
いている。低データ速度信号を再生する場合、27dBのオ
ーダーの処理利得が達成され、データが音声範囲よりも
広い範囲で再生されるようにする。
主局は、隣接しない前後のスロット（又は実チャネ
ル）の組で構成される各々の２重伝送路内で継続的に発
信し、信号速度は通常デジタル化音声速度で、例えば、
32kbits/secである。主局は、低ビット速度標識信号を
伝送したい時は、現在伝送されている音声速度信号に標
識信号を代用する。
必要なら、副局は主局に中継される緊急信号等の標識
信号を作る手段を有していてもよい。
標識信号のビット速度は音声デジタル化速度のそれよ
りも少なくとも100倍小さいファクタであってもよい。
標識信号の出力パワーはデジタル化された音声信号の
出力パワーに匹敵してもよい。このことは、同じ伝送出
力パワーがデジタル音声と標識信号の両方に使用でき、
各々の信号はその必要な範囲を、標識信号用ブースタ増
幅器なしで達成できるという特長を有している。このブ
ースタ増幅器を使えば、多大な量の電流を消費し、所望
しない妨害の発生を導くことになる。
本発明の別の面によれば、無線電話機と、伝送さるべ
き音声を符号化して受信した符号化された音声を復号化
するCODECと、デジタル音声のデータ速度よりも実質的
に低いデータ速度を有する低データ速度信号を再生する
手段と、再生された低データ速度信号から標識信号を引
き出す手段とを有する本発明よるデジタルコードレス電
話システムに使用する副局が提供される。
副局の１つの実施例は、無線電話機で受信した低デー
タ速度信号を再生する狭帯域フィルタと、再生された低
データ速度信号から標識信号を引き出すMODEMとを更に
有する。
拡散スペクトル信号を用いる副局の別の実施例は、拡
散スペクトル低データ速度信号を復調する復調手段と、
標識信号を表すデータの“1"と“0"のビットを引き出す
コリレータ／マッチング回路とを更に有する。
本発明は以下例と添付図面によって説明される。
第１図に示されるデジタルコードレス電話システムは
複数の主即ち基本局PSを有し、そのうちの４つ、PS1,PS
2,PS3,PS4が示されている。各々の主局は、1.152Mkbits
/secの速度でデータを伝送できる各々の広帯域陸線リン
ク10、11、12、13を介して、コードレス電話システム制
御器14及び15に接続される。システム制御器14及び15は
図示された実施例ではPSTNに接続される。
該システムは更に、デジタル２重音声通信及びデータ
に選択的に使用されうる多数の移動可能なSS1からSS6の
副局を有する。システム制御器及び／又はPSTNによりカ
バーされる地域内の副局間の２重通信は主局PSを通じた
無線によりなされる。従って、主及び副局の各々は無線
送信旗と無線受信機を有する。
第１図で示したシステムの図示しない変形において
は、主局はPSTNに接続され、システム制御器の機能を主
局がまとめる。
第２図を参照すると、図示されたシステムは後述する
周波数チャンネルとしてC1からC5の５つの無線チャンネ
ルを有し、各々がデジタル音声又はデータを1.152Mbits
/secで運ぶことができる。隣接周波数チャンネルの分離
は1.728MHzである。各々の周波数チャンネルは時間領域
を10msフレームに分割される。各フレームは24のタイム
スロット（又は実チャンネル）に分割され、最初の12の
F1からF12までは、主局から副局までで、前方向の伝送
に割り当てられる。そして２番目の12のR1からR12まで
は後方向の伝送に割り当てられる。前後のタイムスロッ
トは対で、つまり、対応番号の前後のタイムスロット、
例えばF4とR4は、以下２重音声チャンネルとして述べら
える対により構成される。主局と副局との間で通話をセ
ットアップする場合、２重音声チャンネルはトランザク
ションに指定される。周波数チャンネルC1からC5までの
いずれかにおける２重音声チャンネルの指定は、ダイナ
ミックチャンネル指定方法によってなされ、無線環境を
考慮した副局は主局の制御下で現在利用できる最適な２
重音声チャンネルにアクセスする主局と交渉する。
メッセージの一般的な構成は第２図にも示される。メ
ッセージ構成は、２バイトのプレアンブル16と、２バイ
トの同期シーケンス17と、８バイトの信号データ18と、
40バイトのデジタル音声又はデータ19とを有する。各々
の２重音声チャンネルのデジタル化速度とデータ速度は
32kbits/secである。主及び副局の両方は32kbits/secデ
ジタル化音声又はデータ1.152Mbits/secでのデジタル信
号又はデータのバーストに圧縮するバッファを含み、伝
送に適している。
副局SSによって開始さるべき伝送の基本プロトコルは
そのために主局PSの範囲内、例えば、200m以下で入来
し、全２重音声チャンネルを走査し、どの対の実チャン
ネルが使用中であるか及びどれが空いているかを確か
め、信号レベルが前もって決定された閾値以下にあるの
で、これら実チャンネル内のと副局から引き出された情
報からの相対的信号品質はそれが信じるものが最適な２
重音声チャンネルであるかを決定し、逆実チャンネル内
で特別の主局PSに伝送する。メッセージにおける信号詳
細18は開始伝送内の詳細19と共に復号化され、固定通信
網連結をセットアップするシステム制御器14又は15に通
される。主局は特別の組のタイムスロットがトランザク
ションに指定されたことを確認する。必要なら、選択的
に主局PSは独立してシステム制御器の固定通信網にセッ
トアップされる。
順方向で、主局はページングメッセージを各16番目の
フレーム内のアドレスされた副局に送る。そのような配
置は、それによってパワーを節減する15フレームを介在
させる間、副局が「休む」ことを可能にする。アドレス
された副局は、それにアドレスされたページング要求に
応答して、２重音声チャンネルが指定されていない限
り、最適な２重チャンネルの逆タイムスロットに伝送さ
れる。同様に各主局は、通常、各２重音声チャンネル内
の信号情報を送る。一般にシステムプロトコルはデータ
に対して音声を優先する。
各主局が、副局の対応番号からの通話を１回で操作で
きる幾つかの無線電話機からなり、加入者コードレス電
話サービスにおいては、１つ又は各副局は主局の無線範
囲内で動くことが必要である。空港端末や中央鉄道駅等
の回線がいっぱいの位置では主局はすぐに同定可能であ
る。しかし、都市郊外等の他の地域では副局を使うユー
ザーは便利な主局の位置を視覚的に決定することができ
なくてもよい。
本発明に従って、主局はスペア前実チャンネルを利用
して、低データ速度信号からなる標識信号を伝送するこ
とが提案される。デジタル化音声信号に匹敵するパワー
を有する低データ速度信号が伝送される１実施例におい
ては、主局からより遠距離、例えば音声範囲の10倍の場
合に、適当な狭帯域受信フィルタを装備された伝送範囲
外の副局が標識信号を受信することができる。別の実施
例においては択一的に、低データ速度信号は拡散スペク
トル技術を用いることによって伝送され、受信機で達成
できる信号処理利得は副局範囲外で標識信号を引き出せ
るようにする。標識信号は主局の地理的位置を教える短
メッセージからなり、位置メッセージは２次ユニットに
設けられる表示パネル上に表示されうる。
低データ速度信号はTDDであるので、他方の地図を蓄
えたインテリジェントコードレス電話システム制御器1
4、15（第１図）を有するシステムの微細においては、
副局のユーザーが関連した逆スロット（実チャンネル）
を使用しながら自分の位置を発信しうる。この情報は、
ユーザーの位置を蓄積した地図と比較して「左に曲がっ
て200メートル」等の案内情報を提供するようにプログ
ラムされたシステム制御器に中継され、関連した主局を
介して副局に中継される。かかるメッセージ交換は副局
が音声範囲内にある限り続く、かかるメッセージの構成
は、フィールド19が本目的のために使用される第２図に
示される構成に基づく。
本発明の前記実施例の最初において、帯域幅を犠牲に
した通信範囲の利得は以下の数値の例によって例示され
る。１つの順方向及び逆方向タイムスロットである２重
音声チャンネルは、32kbits/secx2に等しいと仮定す
る。50bits/secの低データ速度信号が、標識信号として
伝送されれば、受信フィルタの帯域幅は640のファクタ
だけ小さくされる。このことは、受信復調器で28dBの信
号対雑音比におけるシステム利得を提供する。
この例では、100の特徴メッセージが20秒以内に主局
及び副局へ又これより伝送される。２乗伝播損環境の範
囲では28dB増大された信号対雑音比は、カバー地域にお
ける640倍増大の通信範囲における25倍増大に相当す
る。故に、通常の音声半径が100メートルであるなら
ば、標識信号は半径2.5kmにまで動作できる。しかし、
かかる動作半径の増大は理論的であり、技術を考慮して
いない。音声通信に対する低データ速度信号通信にとっ
ては、より現実的な増大は10倍増大である（カバー地域
における100倍増大に相当する）。
標識信号を主局の位置決定に使うことはほんの１例に
過ぎない。択一的又は主局位置情報への付加であっても
よい標識信号の他の使用は、主局からのページング信号
の伝送や主局又は副局からの緊急信号、公共サービス放
送、宣伝広告の伝送である。
第３図は前記実施例における最初の使用に適する副局
SSのブロック系統図である。副局SSは受信機24に接続さ
れたアンテナ22に接続された送信器20からなる。デジタ
ルフィルタ26は、デジタル化音声信号と低ビット速度デ
ータ信号を識別するために受信信号回路に含まれてい
る。
マイクロホン28はデジタル化音声の貯蔵を含むCODEC3
0に接続される。CODEC30は32kbits/secで動作する。COD
EC30は、デジタル音声を1.152Mbits/secの音声のデータ
速度を有するバーストに圧縮するデータ圧縮器／伸長器
32に接続される。副局の動作と内部機構を制御し、他の
物の間で全ての対の実チャンネルの使用と質の詳細を貯
蔵するためにそれに接続される貯蔵庫36を有する制御要
素34が設けられる。最適な２重チャンネル内の逆タイム
スロットの発生で、制御要素34によって決定されるよう
に、圧縮されたデジタル化音声のバーストが切換えスイ
ッチ33を介して、周波数チャンネルC1からC5（第２図）
が、制御信号を局部発振器23に印加する制御要素34によ
って、最適の実チャンネルの選択の一部として、既に決
定されている送信器20に中継される。
順方向タイムスロットにおける受信デジタル化音声
は、切換えスイッチ37を介してデータ圧縮器／伸長器32
に中継され、32kbits/secのデータ速度を有するデジタ
ル化音声に伸長され、CODEC30に送られて、その後拡声
器又は音声変換器38に送られる。
キーパッド40は、受信者側の電話番号等のデータをキ
ーインするために制御要素34に接続される。制御要素34
はキーインされたデータが表示装置42上に表示されるよ
うにさせる。制御要素34はまた、必要な信号を、切換え
スイッチ44を介して送信器20に伝送されるキーインされ
たデータに加える。
スイッチ33、37、44は制御要素34によって制御され
る。
デジタルフィルタ26が標識信号が受信されたことを示
す狭帯域で、低データ速度の信号の存在を検出する結
果、この事実を、それに応じてスイッチ33、37、44を切
換える制御要素34に送信発信する。低データ速度信号は
低データ速度MODEM46で復号化され、オーディオ／ビジ
ュアル装置からなる表示装置42にメッセージが表示され
るようにする制御要素34にメッセージ情報が供給され
る。
副局SSを、受信された標識信号に応答して主局で
「逆」にしたいなら又は標識信号を開始したいなら、ユ
ーザーはキーパッド40を操作し、データは制御要素34内
にキーインされる。キーインされたデータの受信に応答
する制御要素34は、メッセージが表示装置42上に表示さ
れるようにし、スイッチ44を介してMODEM46に印加する
ことに先行して必要な信号構成を付加する。MODEM46か
らの復調された出力はスイッチ33を介して送信器20に供
給される。
副局の図示しない変形においては、データ圧縮器32と
MODEM46とが制御要素34によって制御される速度調節可
能なMODEMによって置換される。
本発明の択一的な拡散スペクトル実施例を参照する
と、副局は一般に第３図を参照して説明したそれと、コ
リレータ／マッチング回路（図示せず）がMODEM46の代
わりに使用されるという点を除いて、同様である。
主局と、そして選択的に副局は、“1"と“0"のうまい
自動関連を各々の直交コードに使用することによって低
データ速度の標識信号がそのエネルギーを音声帯域幅全
体に拡散する直接シーケンス拡散スペクトル技術を実現
する手段を有している。信号は、現存のシステム構成と
周波数帯域と音声信号に対して使用されるそれに相当す
るパワー出力とを用いることによって、主局で送信され
る。
受信機では、変調器が受信された標識信号を復調し、
低データ速度信号を引き出し、直交コードによって“1"
と“0"とを識別するコリレータ／マッチング回路にそれ
を通過させる。
受信信号をデスプレッドすることは480（又は27dB）
のオーダーの処理利得が、改善された信号対雑音比を得
るようシステム利得に付加されることを可能にし、それ
によって標識信号が音声信号よりも大きな範囲で満足に
受信されることを可能にする。
本明細書を読むと、他の変形は当業者にとって容易で
あろう。そのような変形はコードレス電話システムの設
計、製造、使用、その部品において既に知られた他の特
徴を含んでいてもよく、また、ここで既に記載した特徴
の代わりに又はそれに加えて使用される他の特徴を含ん
でいてもよい。特許請求の範囲は、本願で、特別の特徴
の組合せを明確に述べているが、いずれかの請求項で請
求したものと同一の発明に関係するかどうかにかかわら
ず、そして、本発明のように、同一の技術的問題のいく
つか又は全てを解決するかどうかにかかわらず、本願の
記述した範囲は新規な特徴やここで明示的又は暗示的に
示した新規な特徴の組合せ又はそれらについての一般化
を含むということが理解されるべきである。この結果、
出願人は、本願又は本願から引き出された他の出願の審
査経過中、新しい請求項がそのような特徴及び／又はそ
のような特徴の組合せを明確に述べるということを注意
する。
【図面の簡単な説明】
第１図はデジタルコードレス電話システムの１例のブロ
ック概略系統図、 第２図は第１図で示されたシステムで用いられたチャン
ネル及びメッセージ構成を示す系統図、 第３図は第１図で示されたシステムで用いられる副局の
ブロック概略系統図である。 10,11,12,13……陸線リンク、14,15……システム制御
器、16……プレアンブル、17……同期シーケンス、18…
…同期シーケンス、20……送信器、22……アンテナ、24
……受信機、26……デジタルフィルタ、28……マイクロ
ホン、30……CODEC、32……圧縮器／伸長器、34……制
御要素、33,37,44……スイッチ、46……MODEM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−146540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−133734（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−113683（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主局及び副局を有し、各局はデジタル化さ
    れた音声信号が時分割二重伝送路上に形成される無線電
    話機からなり、少なくとも主局において音声信号のデジ
    タル化速度より実質的に小さい通信網データ速度を有す
    るデータ信号からなる標識信号を作る手段を有するデジ
    タルコードレス電話システムであって、前記標識信号の
    出力パワーがデジタル化された音声信号の出力パワーに
    匹敵することを特徴とするデジタルコードレス電話シス
    テム。
  2. 【請求項２】副局は標識信号を作る手段からなることを
    特徴とする請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】標識信号のビット速度が音声デジタル化速
    度のそれよりも少なくとも100倍小さいファクタである
    請求項１又は２記載のシステム。
  4. 【請求項４】複数のチャネルでデジタル化された音声信
    号を伝送する主局は、識別信号をデジタル化された音声
    信号を伝送するチャネルを用いて伝送する ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のシ
    ステム。
  5. 【請求項５】少なくとも副局の無線電話機の受信局は、
    標識信号を表すデータ信号を受信するための音声信号の
    帯域より狭い帯域幅のフィルタを含むことを特徴とする
    請求項１乃至４いずれか１項記載のシステム。
  6. 【請求項６】デジタルフィルタに接続され、標識信号を
    表すデータを復調する復調器を有することを特徴とする
    請求項５記載のシステム。
  7. 【請求項７】少なくとも主局は標識信号を表すデータに
    直接シーケンス拡散スペクトル技術を適用する手段から
    なることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載
    のシステム。
  8. 【請求項８】前記手段が、標識信号を表すデータの“1"
    と“0"のビットへの各々の直交疑似ランダムコードを適
    用する手段が設けられていることを特徴とする請求項７
    記載のシステム。
  9. 【請求項９】少なくとも副局は拡散スペクトル信号を復
    調する復調器と、標識信号を表すデータの“1"と“0"の
    ビットを引き出すコリレータ／マッチング回路を含むこ
    とを特徴とする請求項８記載のシステム。
  10. 【請求項１０】無線電話機と、伝送さるべき音声を符号
    化して受信した符号化された音声を復号するCODECと、
    デジタル音声のデータ速度よりも実質的に低いデータ速
    度を有する低データ速度信号を再生する手段と、再生さ
    れた低データ速度信号から標識信号を引き出す手段とを
    有することを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記
    載のデジタルコードレス電話システムに使用する副局。
  11. 【請求項１１】無線電話機で受信した低データ速度信号
    を再生する狭帯域フィルタと、再生された低データ速度
    信号から標識信号を引き出すMODEMとを有することを特
    徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載のシステムに
    使用する請求項10記載の副局。
  12. 【請求項１２】拡散スペクトルのデジタル音声のデータ
    速度よりも実質的に低いデータ速度を有する低データ速
    度信号を復調する復調手段と、標識信号を表すデータの
    “1"と“0"のビットを引き出すコリレータ／マッチング
    回路とを有することを特徴とする請求項７乃至９いずれ
    か１項記載のシステムに使用する副局。
JP02133716A 1989-05-26 1990-05-23 デジタルコードレス電話システム改善又は関連 Expired - Fee Related JP3113666B2 (ja)

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GB8912176.8 1989-05-26

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JPH0322638A JPH0322638A (ja) 1991-01-31
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EP (1) EP0399610B1 (ja)
JP (1) JP3113666B2 (ja)
KR (1) KR0146359B1 (ja)
AU (1) AU626768B2 (ja)
DE (1) DE69025429T2 (ja)
FI (1) FI101660B (ja)
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