JP6464971B2 - 無線端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ビジネスホン等において、無線通信が輻輳した場合の制御に用いて好適な無線端末装置に関する。

例えば、特許文献１に、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバが、無線端末の接続、通話状態を管理し、アクセスポイントが輻輳した場合に通話数を制御するＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）システムに関する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載された技術によれば、通話数が多い場合には通話を行ないたくても通話中のユーザに影響が及ばないように以降の通話が拒否されてしまうという問題が生じる。

特開２００５−２２９５９１号公報

例えば、ＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）無線方式によるＴＤＭＡ（時分割多元接続）／ＴＤＤ（時分割複信）方式を用いたコードレス電話での通話では、親機（ＢＳ）から子機（ＨＳ）へのダウンリンクの通話、子機から親機へのアップリングの通話が１スロットずつの合計２スロットを使用する通常帯域通話と、親機から子機、子機から親機への通話で２スロットずつの合計４スロットを使用する広帯域通話が可能である。

ビジネスホンのような電話システムの場合、主装置に多数のコードレス電話が収容されるため、同一エリアに複数の無線端末装置が接続され同時に通話が行われることが多々ある。ここで、主装置に収容できる台数は、スロット数との関係で同時通話できる通話数が決まっているためスロット数以内に設定されるが、音質が良い広帯域通話を利用した場合には、空きスロット数が主装置に収納されるコードレス電話の台数より少なくなってしまう。この場合、全てのコードレス電話で同時に広帯域通話を行った場合を想定して主装置に収容する台数を設定することも可能であるが、収容可能な台数が少なくなってしまうため現実的ではない。

したがって、通話を行っているコードレス電話の数が少なく、スロットが空いている場合には、親機と子機との間で２スロット使用して広帯域通話が行われるように制御し、他のコードレス電話が通話を開始し、使用可能スロットが少なくなって通常帯域通話に変更すれば、他のコードレス電話も通話が可能になる。しかしながら、この場合、広帯域通話から通常帯域通話に変更されるため、通話中に音質が劣化し、通話者、特に、相手側は違和感をおぼえる。また、親機と主装置等の上位装置との間は有線で接続されるため、無線の輻輳による影響はなく、したがって高音質の音声で送信することが望ましい。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、通話数を多く確保するとともに通話途中での音質の劣化を防止する無線端末装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の無線端末装置は、以下のような解決手段を提供する。

（１）本発明の無線端末装置は、時分割多元接続／時分割複信方式を利用する無線端末装置であって、親機と、前記親機と無線を介して接続された複数の子機と、を備え、前記親機が、前記複数の子機との間の無線帯域を監視し、第２子機の第２外線への発信によって前記無線帯域が閾値以上に輻輳したとき、通話中の前記親機と第１子機との間の広帯域での通話を第１通常帯域での通話に変更する帯域監視部と、前記第１子機と前記広帯域で通話中であった第１外線に対し、前記親機と前記第１子機との間において変更された第１通常帯域での通話を、音声パケットを補完することによって、擬似広帯域での通話に変換して送出する擬似広帯域音声変換部と、を備えることを特徴とする。

（２）無線端末装置において、前記親機と前記第１子機との間の前記広帯域での通話を前記第１通常帯域での通話に変更しようとするとき、前記帯域監視部が、前もって、前記第１子機に対し前記第１通常帯域への変更通知を送出することを特徴とする。

（３）無線端末装置において、前記親機と前記第１子機との間の前記広帯域での通話を前記第１通常帯域での通話に変更したことによって生じた第２通常帯域を用いて、前記第２子機と前記第２外線がそれらの間において前記第２通常帯域での通話を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、通話数を多く確保するとともに通話途中での音質の劣化を防止する無線端末装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る無線装置を含む無線通信システムの構成例を示す図である。 図１の親機の構成を示すブロック図である。 図１の子機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る無線端末装置の動作を示す動作シーケンス図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。以降の図においては、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

（実施形態の構成）
図１に無線システムの一例を示すように、本実施形態に係る無線端末装置１は、ＤＥＣＴ無線方式等のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を利用したコードレス電話であって、親機１０（ＢＳ）と、親機１０（ＢＳ）と無線を介して接続された複数の子機２０（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３・・・）と、を備える。なお、親機１０（ＢＳ）は、有線の内線電話機３０とともに、上位装置である構内交換機４０（ＰＢＸ：Private Branch eXchange）に接続される。

ＰＢＸ４０には、ＩＰ（Internet Protocol）網５０経由で広帯域通話を行う外線電話（ここでは広帯域電話機７０という）と、公衆電話回線網６０（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Network）経由で通常帯域通話を行う外線電話（ここでは通常帯域電話機８０という）が接続されている。

なお、ＤＥＣＴ無線方式とは、１０ｍｓ周期の１フレームに２４スロット（アップリンク用に１２スロット、ダウンリンク用に１２スロット）を含んで構成されるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用した無線通信規格である。ＤＥＣＴ方式に準拠した無線通信は、無線通信を行なう各スロットに番号を付して通信するスロット位置の指定等の制御を行なう。又、１つのフレームは、スロット＃１からスロット＃２４までの２４スロットで構成し、フレームごとにフレーム番号を付与して通信制御を行ない、１スロットを制御チャネルとして割り当て、１１スロットペアを通話チャネルとして割り当てている。

ＤＥＣＴ方式の制御チャネルで送信される制御信号は、ビット同期とスロットタイミングの同期を取るための同期信号と親機を識別するための親機ＩＤ、通信スロットの指定等に使用するためのスロット同期を取るためのスロット番号、秘匿制御等に用いられるフレーム番号の同期をとるためのフレーム番号、着信通知等を含んだ制御情報と受信されたデータの誤りの有無を判定するための誤り検出符号で構成される。

なお、本実施形態に係る無線端末装置１は、ＤＥＣＴ無線方式に限らず、１スロットペアを制御チャンネルに割り当て、４スロットペアを通話チャンネルとして割り当てるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を採用する無線方式であれば特に制限されず、例えば、現在、１８９３．５ＭＨｚ〜１９０６．１ＭＨｚの周波数帯域を用い、５ｍｓ周期の１フレームに８スロット（アップリンク用に４スロット、ダウンリンク用に４スロット）を含んで構成されるＰＨＳ（Personal Handy-phone System）方式等で代替してもよい。

図２に親機１０（ＢＳ）の構成が示されている。図２によれば、親機１０（ＢＳ）は、ＤＥＣＴモジュール１１と、ホストＣＰＵ１２とにより構成される。ＤＥＣＴモジュール１１は、ＤＥＣＴプロトコルに準拠した通信を行う制御ＬＳＩ（Large Scale Integration）であり、制御部１１０と、汎用非同期送受信回路１１１（ＵＡＲＴ：Universal Asynchronous Receiver Transmitter）と、非圧縮デジタル音声信号インタフェース１１２（ＰＣＭ ＩＦ：Pulse Code Modulation Inter Face）と、無線インタフェース１１３とを含む。

制御部１１０は、通話セッションの確立や切断を行う呼制御、電話におけるガイダンス音声の再生、ＤＴＭＦ（Dual Tone Multi Frequency）信号の検出、入力音声の認識等、音声や映像等メディアの制御を行うメディア制御の他に、新たに帯域監視機能（帯域監視部）が付加される。ここでいう帯域監視機能とは、複数の子機２０（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３，・・・）との間の無線帯域を監視することをいい、例えば、第２子機２０（ＨＳ２）の第２外線（広帯域電話機７０）への発信によって無線帯域が閾値以上に輻輳したとき、通話中の親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間で既に通話が開始されている広帯域通話を通常帯域通話に変更する制御を行う。

また、制御部１１０は、親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間の広帯域での通話を通常帯域での通話に変更しようとするとき、前もって、第１子機２０（ＨＳ１）に対し通常帯域（第１通常帯域）への変更通知を送出してもよい。また、制御部１１０は、親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間の広帯域での通話を通常帯域（第１通常帯域）での通話に変更したことによって生じた通常帯域（第２通常帯域）を用いて、第２子機２０（ＨＳ２）と第２外線（通常帯域電話機８０との通話）がそれらの間において通常帯域（第２通常帯域）での通話を行なうように制御してもよい。

ＵＡＲＴ１１１は、制御部１１０による制御の下でコマンドを送受信するシリアルインタフェースである。ＰＣＭインタフェース１１２は、通話チャンネルとして割り当てられたスロットを用いてＰＣＭ信号を送受信するインタフェースである。また、無線インタフェース１１３は、制御部１１０による制御の下、子機２０（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３，・・・）との間でＤＥＣＴプロトコルに従い無線通信を行うインタフェースである。

ホストＣＰＵ１２は、上位装置であるＰＢＸ４０とＤＥＣＴモジュール１１とをインタフェースし、音声ＣＯＤＥＣ１２０と、ＵＡＲＴ１２１と、疑似広帯域音声変換部１２２とを含む。

音声ＣＯＤＥＣ１２０は、音声信号のエンコード（符号化）とデコード（復号）を双方向に行うソフトウェアを含むハードウエアである。ＵＡＲＴ１２１は、ＤＥＣＴモジュール１１との間でコマンドを送受信するシリアルインタフェースである。疑似広帯域音声変換部１２２は、ＤＥＣＴモジュール１１の制御部１１０が、無線帯域が閾値以上に輻輳したとき、親機１０（ＢＳ）と広帯域で通話中の子機２０（例えば、ＨＳ１）を通常帯域での通話に変更する制御を行った場合に、その子機２０（ＨＳ１）と広帯域で通話中であった第１外線（広帯域電話機７０）に対し、親機１０（ＢＳ）と子機２０（ＨＳ１）との間において変更された通常帯域での通話を、音声パケットを補完する等によって擬似広帯域での通話に変換して送出する。なお、無線帯域が閾値未満の場合にはそのまま送出する。

図３に子機２０（ＨＳ１）の構成が示されている。図３によれば、子機２０（ＨＳ１）は、ホストＣＰＵ２１とＤＥＣＴモジュール２２とにより構成される。なお、他の子機２０（ＨＳ２，ＨＳ３，・・・）についても図３に示す子機２０（ＨＳ１）と同じ構成である。

ホストＣＰＵ２１は、親機１０（ＢＳ）とＤＥＣＴモジュール２２とをインタフェースし、音声ＣＯＤＥＣ２１０と、ＵＡＲＴ２１１と、スピーカ／マイク２１２とを含む。

音声ＣＯＤＥＣ２１０は、音声信号のエンコードとデコードを双方向に行うソフトウェアを含むハードウエアである。ＵＡＲＴ２１１は、ＤＥＣＴモジュール２２との間でコマンドを送受信するシリアルインタフェースである。スピーカ／マイク２１２は、集音された話者の音声を音声ＣＯＤＥＣ２１０に取り込み、また、音声ＣＯＤＥＣ２１０により復号化された音声を出力する音声入出力部である。

ＤＥＣＴモジュール２２は、ＤＥＣＴプロトコルに準拠した通信を行う制御ＬＳＩであり、制御部２２０と、ＵＡＲＴ２２１と、ＰＣＭインタフェース２２２と、無線インタフェース２２３とを含む。制御部２２０は、通話セッションの確立や切断を行う呼制御、及び電話におけるガイダンス音声の再生、ＤＴＭＦ信号の検出、入力音声の認識等、音声や映像等メディアの制御を行うメディア制御を行う。ＵＡＲＴ２２１は、制御部２２０による制御の下でコマンドを送受信するシリアルインタフェース、ＰＣＭインタフェース２２２は、通話チャンネルとして割り当てられたスロットを用いてＰＣＭ信号を送受信するインタフェース、無線インタフェース２２３は、制御部２２０による制御の下、親機１０（ＢＳ）との間でＤＥＣＴプロトコルに従い無線通信を行うインタフースである。

（実施形態の動作）
以下、図４の動作シーケンス図を参照しながら、図１〜図３に示す本実施形態に係る無線端末装置１の動作について詳細に説明する。

まず、親機１０（ＢＳ）に収容された子機２０（例えば、ＨＳ１）が、第１外線（広帯域電話機７０）と広帯域通話を行っているものとする（ステップＳ１１：外線１と広帯域機通話）。次に、同じ親機１０（ＢＳ）に収容された子機２０（例えば、ＨＳ２）が外線２へ発信すると（ステップＳ１２）、親機１０（ＢＳ）のＤＥＣＴモジュール１１が空きスロットをチェックし、当該空きスロットが残り少なくなった場合に、広帯域通話中の子機２０（ＨＳ１）に対して広帯域通話から通常帯域通話に変更するための変更通知を生成し、その旨データを送信する（ステップＳ１３）。

つまり、親機１０（ＢＳ）のＤＥＣＴモジュール１１（制御部１１０）は、親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間の広帯域での通話を通常帯域での通話に変更しようとするとき、前もって、第１子機２０（ＨＳ１）に対して通常帯域（第１通常帯域）への変更通知を送出する。具体的に、制御部１１０は、無線帯域を常時監視しており、第２子機２０（ここでは、ＨＳ２）の第２外線（広帯域電話機７０）への発信によって無線帯域が閾値以上に輻輳したとき、通話中の親機１０（ＢＳ）と第１子機（ここではＨＳ１）との間の広帯域での通話を通常帯域での通話に変更することを指示する。

続いて、子機２０（ＨＳ１）から承認（ＯＫ応答）を得た親機１０（ＢＳ）は（ステップＳ１４）、その子機２０（ＨＳ１）との間で通常帯域を使用した通話に変更するため、無線側（ＨＳ１）に１スロット割り当てる通常帯域を使用した通話に変更する（ステップＳ１５）。一方、有線側（ＰＢＸ４０）では帯域を変更できないため、子機２０（ＨＳ１）からの音声を疑似的に広帯域化すると共に、ＰＢＸ４０からの音声は広帯域成分を除外して通常帯域成分のみを無線側に送信する（ステップＳ１６）。

具体的に、親機１０（ＢＳ）は、ホストＣＰＵ１２による制御の下、疑似広帯域音声変換部１２２が、親機１０（ＢＳ）と子機２０（ＨＳ１）との間において変更された通常帯域での通話を、音声パケットをアップサンプリング等により補完することによって、擬似広帯域での通話に変換して送出する。

つまり、無線側は通常帯域を使用した通話に変更され、有線側は疑似広帯域による通話に変更される。上記した処理終了後、親機１０（ＢＳ）は、第２外線へ発信し（ステップＳ１７）、親機１０（ＢＳ）、子機２０（ＨＳ２）は、ＰＢＸ４０，親機１０（ＢＳ）から順次応答を得て（ステップＳ１８，Ｓ１９）、子機（ＨＳ２）との間で通常帯域を使用した通話が実行される（ステップＳ２０：外線２と通常帯域機通話）。

なお、上記した動作シーケンス図には記載を省略したが、親機１０（ＢＳ）のＤＥＣＴモジュール１１（制御部１１０）は、親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間の広帯域での通話を通常帯域（第１通常帯域）での通話に変更したことによって生じた通常帯域（第２通常帯域）を用いて、第２子機２０（ＨＳ２）と第２外線（通常帯域電話機８０）がそれらの間において第２通常帯域での通話を行なうように制御してもよい。

（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係る無線端末装置１によれば、親機１０（ＢＳ）に収容された子機２０（ＨＳ１）が広帯域通話を行っている状態で、他の子機（ＨＳ２）が空きスロットが残り少なくなった状態で通話を開始した場合に、親機１０（ＢＳ）が、既に通話中の子機２０（ＨＳ１）との間の広帯域通話を通常帯域通話に変更し、同時に、使用帯域が変更された子機２０（ＨＳ１）に対して擬似的に音声を広帯域化して送出する制御を行う。このため、親機１０（ＢＳ）は、複数の子機２０との間の無線帯域を監視しており、第２子機２０（ＨＳ２）の第２外線への発信によって無線帯域が閾値以上に輻輳したとき、通話中の親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間の広帯域での通話を通常帯域での通話に変更し、第１子機と広帯域で通話中であった第１外線に対し、親機１０（ＢＳ）と第１子機２０（ＨＳ１）との間において変更された通常帯域での通話を、アップサンプリング等により音声パケットを補完することによって、擬似広帯域での通話に変換して送出する制御を行う。

上記した親機１０（ＢＳ）での制御により、通話数を多く確保することができ、親機１０（ＢＳ）と子機２０との間の通話の帯域変更がなされても、相手に対して音質を劣化させること無く音声を送出することが可能になり、その結果、相手に違和感を与えることを防止することができる。

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
具体的な上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれるものであることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 無線端末装置、１０ 親機（ＢＳ）、１１ ＤＥＣＴモジュール（１１０ 制御部、１１１ ＵＡＲＴ、１１２ ＰＣＭインタフェース、１１３ 無線インタフェース）、１２ホストＣＰＵ（１２０ 音声ＣＯＤＥＣ、１２１ ＵＡＲＴ、１２２ 疑似広帯域音声変換部）、２０ 子機（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３・・・）、２１ ホストＣＰＵ（２１０ 音声ＣＯＤＥＣ、２１１ ＵＡＲＴ、２１２ スピーカ／マイク）、２２ ＤＥＣＴモジュール（２２０ 制御部、２２１ ＵＡＲＴ、２２２ ＰＣＭインタフェース、２２３ 無線インタフェース）、３０ 内線電話機、４０ 構内交換機（ＰＢＸ）、５０ ＩＰ網、６０ 公衆電話回線網６０（ＰＳＴＮ）、７０ 広帯域電話機、８０ 通常帯域電話機

Claims (3)

1. 時分割多元接続／時分割複信方式を利用する無線端末装置であって、
   親機と、
   前記親機と無線を介して接続された複数の子機と、を備え、
   前記親機が、
   前記複数の子機との間の無線帯域を監視し、第２子機の第２外線への発信によって前記無線帯域が閾値以上に輻輳したとき、通話中の前記親機と第１子機との間の広帯域での通話を第１通常帯域での通話に変更する帯域監視部と、
   前記第１子機と前記広帯域で通話中であった第１外線に対し、前記親機と前記第１子機との間において変更された第１通常帯域での通話を、音声パケットを補完することによって、擬似広帯域での通話に変換して送出する擬似広帯域音声変換部と、を備えることを特徴とする無線端末装置。
2. 前記親機と前記第１子機との間の前記広帯域での通話を前記第１通常帯域での通話に変更しようとするとき、前記帯域監視部が、前もって、前記第１子機に対し前記第１通常帯域への変更通知を送出することを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
3. 前記親機と前記第１子機との間の前記広帯域での通話を前記第１通常帯域での通話に変更したことによって生じた第２通常帯域を用いて、前記第２子機と前記第２外線がそれらの間において前記第２通常帯域での通話を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線端末装置。
   

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