JP3133309B2 - 通信方式 - Google Patents

通信方式

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JP3133309B2
JP3133309B2 JP02083804A JP8380490A JP3133309B2 JP 3133309 B2 JP3133309 B2 JP 3133309B2 JP 02083804 A JP02083804 A JP 02083804A JP 8380490 A JP8380490 A JP 8380490A JP 3133309 B2 JP3133309 B2 JP 3133309B2
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和重 田中
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル通信網に利用する。本発明は個
人が電話機を持ち歩くことが可能になる次世代通信方式
に利用するに適する。本発明は符号化方式を各個人毎に
しかも呼毎に適した方式として、全体の伝送容量を小さ
くするための通信方式に関するものである。
〔従来の技術〕
個人が小形の電話機を持ち歩き、いつでも、どこでも
通信を行うことができる」パーソナル通信方式」が提案
されている。この方式では、加入者数が数千万程度にな
ると見込まれており、ディジタル通信網で接続網を構成
すると、伝送路の容量をきわめて大きくしなければなら
ない。特に「どこでも、いつでも」通信可能とするため
には無線を使用する必要があるが、現用のシステムと同
程度のシステムでは収容できないことは明らかである。
このため限られた資源である周波数を有効に利用する技
術の開発が重要である。また、音声通信では、伝送路を
効率的に使用するために低速の音声符号化方式が用いら
れることになる。
音声信号は、言語の種類、それが母国語であるか外国
語であるか、話し方の特徴、男女(周波数特性)の別、
等各個人毎に大きく異なる。これまでの音声符号化方式
は、音声にどのような個性があっても通話の了解性をあ
るレベルに確保できるように、全ての電話機で共通の方
式を用いている。すなわち全ての人の音声について平均
して良く伝えることができるような符号化方式が採用さ
れてきた。
また従来の音声符号化方式は、全ての電話機で共通の
方式を用いるため、いちどシステムに採用となった符号
化方式は変更することが困難であり、技術の進歩により
適切な音声符号化方式が出現しても、相変わらず効率や
品質の悪い符号化方式を用いることになっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、各個人の音声の特徴により、その音声の了
解度を維持しながらも小さい伝送容量で伝送できること
に着目したものである。
本発明では、各個人の音声の特徴を利用した音声符号
化方式を利用し、音声を更に高効率、高品質に伝送する
ことを第一の目的とする。
本発明は、音声符号化方式として、技術の進歩に従
い、適切な符号化方式を用いることによりシステムの柔
軟性を高めることを第二の目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、ディジタル通信網と、このディジタル通信
網に接続され音声信号をディジタル信号に変換する符号
化手段を含む電話機とを備えた通信方式において、前記
符号化手段は、呼毎に操作入力される情報にしたがっ
て、複数の符号化アルゴリズムの一つを選択的に採用す
る手段を含むことを特徴とする。
本発明は、電話機と、これとネットワークに接続され
る装置と、これらを結ぶ伝送路から構成され、音声を符
号化して伝送する通信システムにおいて、電話機と、こ
れと接続される装置間で、事前に入力されるID情報、符
号化アルゴリズムのタイプ(複数)、プログラムのバー
ジョン、符号化速度に従い、呼毎に最適な音声符号化を
適応的に行うことを特徴とする。
〔作用〕
これより、音声の特徴にしたがい最適な符号化方式を
用い、音声を更に高効率、高品質に伝送することができ
る。また、音声符号化方式として、技術の進歩に従い、
適切な符号化方式を用いることによりシステムの柔軟性
を高めることができる。
〔実施例〕
第1図に、本発明実施例通信方式の全体構成図を示
す。
第1図で、符号11−aは高能率な音声符号化を行う有
線電話機、12−aは有線伝送路、11−bは高能率な音声
符号化を行う有線電話機、12−bは有線伝送路、11−c
は高能率な音声符号化を行う無線電話機、13は無線接続
装置であって無線電話機11−cと無線接続する、12−c
は有線伝送路であって無線接続装置13と交換機15を結
ぶ、14は無線伝送路であって無線電話機11−cと無線接
続装置13を結ぶ、15は交換機であって有線電話機11−a
および無線電話機11−cと接続される、16は交換機であ
って有線電話機11−bおよび通常の電話機17と接続され
る、17は通常の電話機で高能率な音声符号化を行わな
い、18は電話機17と交換機16を接続する伝送路、19は交
換機15、16を含む公衆網である。
有線電話機11−aと電話機17が通話を行うとき、有線
伝送路12−aでの伝送効率および品質を向上させるため
に本発明の方式を適用する場合の装置構成例(第一実施
例)を第2図〜第5図に示す。また、有線電話機11−
a、11−b間で通話を行うとき、公衆網19での伝送効
率、品質を向上させ、技術の進歩に柔軟に対応するため
本方式を適用する場合の装置構成例(第二実施例)を第
6図に示す。また、無線電話機11−cと電話機17が通話
を行うとき、無線伝送路14での伝送効率、品質を向上さ
せるために本方式を適用する場合の装置構成例(第三実
施例)を第7図〜第8図に示す。
第2図は第一実施例の有線電話機11−aのブロック構
成を示す図である。
同図で、符号201は有線電話機のマイク、202はスピー
カー、203は音声符号化器、204は音声復号化器、205は
制御装置、206はケーブル上にピンポン伝送方式で信号
伝送するためのインターフェース回路、207は個人情報
を記憶し課金等を行うためのPID(Personal ID)カード
で、この中に音声に関する情報も含まれている。符号20
8はPIDカードを読むためのカードリーダーである。
第3図は第一実施例の交換機15のブロック構成図であ
る。同図において、符号211はケーブル上にピンポン伝
送方式で信号伝送するためのインターフェース回路で、
212は高能率符号化された音声信号を例えば64kbpsのデ
ィジタル信号に変換する復号化器、213は例えば64kbps
の符号化された音声信号を高能率符号化するための符号
化器、214はスイッチ回路、215は発着信時スイッチ回路
を制御したり復号化器212、符号化器213、インターフェ
ース回路211等を制御する制御装置、216は加入者データ
等を保持するメモリである。
第4図は符号化器203のブロック構成の一例を示す図
である。
同図で、符号221はアナログ信号をディジタル信号に
変換するA/D変換器、222はディジタル信号処理を行うDS
P、223は符号化アルゴリズムを記憶するプログラムメモ
リ、224は符号化時に使用するコードブック等を記憶す
るデータメモリである。
交換機15の符号化器213もA/D変換器221を除いて同等
の構成である。
第5図は復号化器204のブロック構成の一例である。
同図で、符号231はディジタル信号処理を行うDSP、23
2はディジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換
器、233は復号化アルゴリズムを記憶するプログラムメ
モリ、234は復号化時に使用するコードブック等を記憶
するデータメモリである。交換機15の復号化器212もD/A
変換器232を除いて同等の構成である。
符号化または復号化方式を切り換える第一の方法は、
プログラムメモリ中に複数のアルゴリズムを記憶してお
いて、発呼時に操作によりこれを指定する方法である。
第二の方法はコードブックその他データやプログラムを
外部からロードする方法である。
第一の方法ではメモリの容量に制限があるため、多く
のアルゴリズムを切り換えることができないが、データ
やプログラムをロードする手間が不用である。また、標
準的なアルゴリズムをいくつかをあらかじめ記憶してお
き通常はそれを用いることができる。さらにきめ細かく
対応する場合には、外部からロードする。
第二の方法では、データとプログラムの両方を外部か
らロードする方法と、プログラムはあらかじめ用意して
おきコードブック等のデータのみロードする方法があ
る。コードブックその他データのみロードする方法はロ
ードする量が少なくてすむため、通常はデータのみをロ
ードし、アルゴリズムの変更があったときだけプログラ
ムもロードする。
有線電話機11−aの符号化器にデータやプログラムを
ロードする方法としては、有線電話機11−aに登録する
ためPIDカード207をカードリーダー208に差し込んだと
きに、あらかじめPIDカードに書き込まれていた情報を
ロードする。交換機の復号化器212にロードする方法で
は、加入者データを記憶しているメモリ216にデータや
プログラムを記憶しておき、PID登録を行ったときに復
号化器212にロードする。
交換機15の符号化器213と有線電話機11−aの復号化
器204は、通話先のデータ・プログラムをロードしなけ
ればならないが、第一実施例では通話先が高能率な符号
化器を備えていない一般の電話機であるから、制御装置
215がメモリ216に記憶している標準のデータやプログラ
ムをロードするように指示する。以上のようにして、符
号化器または復号化器を通話者に適するよう呼毎に変更
することができる。
次に第二実施例に示すように、有線電話機11−a、11
−b間で通話を行うとき、公衆網19内および有線伝送路
12−a、12−bでの伝送効率、品質を向上させ、公衆網
の柔軟性を高めるため本方式を適用する場合の装置構成
例を第6図に示す。
第6図は第二実施例の交換機15、16のブロック構成一
例を示す図である。
同図において、符号301はケーブル上にピンポン伝送
方式で信号伝送するためのインターフェース回路で、30
2は高能率符号化された音声信号を64kbpsのディジタル
信号に変換する復号化器、303は64kbpsの符号化された
音声信号を高能率符号化するための符号化器、304はス
イッチ回路、305は発着信時スイッチ回路を制御したり
復号化器302、符号化器303、インターフェース回路301
等を制御する制御装置、306は加入者データ等を保持す
るメモリ、307は他の交換機と信号を送受信するための
インターフェース回路である。
第二実施例における有線電話機11−a、11−bの構成
は、第2図と同じ構成でよい。また、符号化器、復号化
器も、第一実施例の場合と同様に考えることができる。
このような構成において、符号化器、復号化器にデータ
やプログラムをロードする方法の例を以下に述べる。
有線電話機11−aの符号化器にデータやプログラムを
ロードする方法としては、有線電話機11−aに登録する
ためPIDカード207をカードリーダー208に差し込んだと
き、あらかじめPIDカードに書き込まれていた情報をロ
ードする。有線電話機11−bも、同様にしてデータやプ
ログラムをロードすることができる。
有線電話機間で通信が始まったとき、交換機15および
16はお互いに高能率符号化ができる端末であることを認
識すると、自交換機内の復号化器302と符号化器303をス
ルーにする。これは、いままでのプログラムの代わりに
入力をそのまま出力するプログラムをDSPに実行させる
ことにより可能である。次に設定した通話路を用いて、
相手側の有線電話機の復号化器にデータやプログラムを
ロードする。具体的には、交換機15のメモリ306に記憶
しているデータやプログラムを有線電話機11−bにロー
ドする。他の方法として有線電話機11−aのPIDカード2
07に復号用のデータやプログラムをあらかじめ書き込ん
でおき、伝送路を通じてこれを有線電話機11−bの復号
化器204にロードすることができる。以上のようにし
て、符号化器または復号化器を通話者に適するように呼
毎に変更することができる。
次に、第三実施例に示すように、無線電話機11−cと
電話機17が通話を行うとき、無線伝送路14での伝送効
率、品質を向上させるために本方式を適用する場合の装
置構成例を第7図に示す。
第7図は、第三実施例の無線電話機11−cのブロック
構成の一例である。ここでは無線電話機は個人用の電話
機であり、PID等の登録は行わない場合の例を示す。
同図で、符号401は無線電話機のマイク、402はスピー
カー、403は音声符号化器、404は音声復号化器、405は
制御装置、406は無線送受信装置、407はアンテナ、408
は課金等に必要なIDを記憶するメモリである。
符号化器403と復号化器404の構成は、それぞれ第4図
および第5図と同じ構成である。
第8図は、無線接続装置13のブロック構成の一例であ
る。
同図で、符号411はアンテナ、412は無線送受信装置、
413はケーブル上にピンポン伝送方式で信号伝送するた
めのインターフェース回路、414は無線送受信装置412等
を制御する制御装置である。交換機15の構成は、第3図
と同じ構成でよい。このような構成において、符号化
器、復号化器にデータやプログラムをロードする方法を
以下に述べる。
無線電話機11−cは個人の電話機であるため、符号化
器403は工場出荷時に所有者に適するデータやプログラ
ムをロードすればよい。交換機15の復号化器には、無線
電話機11−cが無線接続装置13に位置登録を行った際
に、メモリ216の加入者情報の中にある復号用のデータ
やプログラムをロードする。
交換機15の符号化器213と無線電話機の復号化器404は
通話先のデータ・プログラムをロードしなければならな
いが、第三実施例では通話先が一般の電話機であるた
め、制御装置215がメモリ216に記憶している標準のデー
タやプログラムをロードするように指示する。以上のよ
うにして、符号化器または復号化器を通話を行う人に適
するよう呼毎に変えることができる。
上記無線電話機の構成例では、無線電話機が個人の電
話機であるとの設定であったが、有線電話機の様にPID
端末であっても、第一実施例と同様にして符号化器また
は復号化器を通話を行う人に適するように変えることが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、電話機と、こ
れと接続される装置と、これらを結ぶ伝送路から構成さ
れ、音声を符号化して伝送する通信システムにおいて、
電話機と、これに接続される装置間で事前に入力される
ID情報、符号化アルゴリズムのタイプ(複数)、プログ
ラムのバージョン、符号化速度に従い、呼毎に最適な音
声符号化を適応的に行うことにより、音声の特徴を利用
した符号化方式を用い、音声を更に高効率、高品質に伝
送することができる。また、音声符号化方式として、技
術の進歩に従い、より適切な符号化方式を用いることに
よりシステムの柔軟性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する通信方式の概略を示すブロッ
ク構成図。 第2図、第3図、第4図および第5図は本発明の第一実
施例について各部の装置構成を示すブロック構成図。 第6図は本発明第二実施例について装置構成を示すブロ
ック構成図。 第7図および第8図は本発明第三実施例について装置構
成を示すブロック構成図。 11−a……有線電話機、12−a……有線伝送路、11−b
……有線電話機、12−b……有線伝送路、11−c……無
線電話機、13……無線接続装置、12−c……有線伝送
路、14……無線伝送路、15……交換機、16……交換機、
17……一般の電話機、18……伝送路、19……交換機15、
16を含む公衆網、201……マイク、202……スピーカー、
203……音声符号化器、204……音声復号化器、205……
制御装置、206……インターフェース回路、207……PID
カード、208……カードリーダー、211……インターフェ
ース回路、212……復号化器、213……符号化器、214…
…スイッチ回路、215……制御装置、216……メモリ、22
1……A/D変換器、222……DSP、223……プログラムメモ
リ、224……データメモリ、231……DSP、232……D/A変
換器、233……プログラムメモリ、234……データメモ
リ、301……インターフェース回路、302……復号化器、
303……符号化器、304……スイッチ回路、305……制御
装置、306……メモリ、307……インターフェース回路、
401……マイク、402……スピーカー、403……音声符号
化器、404……音声復号化器、405……制御装置、406…
…無線送受信装置、407……アンテナ、408……メモリ、
411……アンテナ、412……無線送受信装置、413……イ
ンターフェース回路、414……制御装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−78356(JP,A) 特開 平1−109945(JP,A) 特公 昭64−10158(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 14/00 - 14/06 H04M 1/00 H04B 7/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディジタル通信網と、このディジタル通信
    網に接続され音声信号をディジタル信号に変換する音声
    符号化手段と音声復号化手段とを含む第一の電話機およ
    び第二の電話機とを備えた通信方式において、 第一の電話機の前記音声符号化手段は、通話者が可搬す
    る第一の電話機の記憶媒体から入力される符号化プログ
    ラムを用いて符号化を行う手段を含み、 第二の電話機の前記音声復号化手段は、第一の電話機の
    前記記憶媒体から伝送路を介してロードされる復号化プ
    ログラムを用いて音声復号化を行う手段を含む ことを特徴とする通信方式。
  2. 【請求項2】通話者が可搬する記憶媒体は、操作者を識
    別する識別情報、符号化プログラムおよび復号化プログ
    ラムをあらかじめ記憶したカード型記憶媒体であり、電
    話機にはこの記憶媒体の記憶情報の読み取り機構が設け
    られた請求項1記載の通信方式。
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