JPH03209938A - 加入者通話方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 加入者音声に対して加入者インタフェースによりＰＣＭ
符号化しフレーム内の任意のタイムスロットに時分割多
重化して伝送し、これを交換局を経て受信加入者毎に分
離しＰＣＭ復号化して音声再生する加入者通話方式に関
し、 通話用のタイムスロットが全て使用中の時に優先順位の
高い発呼が発生したとき現在使用中の通常通話用タイム
スロットの回線使用効率を落とさずにその優先順位の高
い発呼に対する音声チャネルを提供する事を目的とし、 該加入者インタフェースを、５Ｌｔ＋、発呼用の高優先
順位インタフェースとそれ以外の低優先順位インタフェ
ースとに分け、通常の通話用タイムスロットが全て使用
中に緊象、発呼があったとき、該高優先順位インタフェ
ースと対になる低優先順位インタフェースを設定し、両
インタフェースが、そのＣ０ＤＥＣの出力を１フレーム
毎に同じタイムスロットで交互に選択して伝送路に送出
する送信セレクタと、該緊急発呼を該伝送路からの受信
信号と共に受信したとき該受信信号をフレーム対応で交
互に選択し且つその選択された隣接するフレームをその
中間値で補間して該Ｃ０ＤＥＣに与える選択・補間部と
、で構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、加入者通話方式に関し、特に加入者音声に対
して加入者インタフェースによりＰＣＭ符号化しフレー
ム内の任意のタイムスロットに時分割多重化して伝送し
、これを交換局を経て受信加入者毎に分離しＰＣＭ復号
化して音声再生する加入者通話方式に関するものである
。

多重化（ＴＤＭ）方式によって音声通話を行うシステム
としては、第６図に示すようにポイント対ポイント（Ｐ
ａｉｎｔ−ｔｏ−Ｐａｉｎｔ）のデマンドアサイン方式
の加入者線集線システムがある。

このシステムは、加入者局６０内において加入者端末６
１からの発呼信号を制御部６５の制御の下に加入者イン
タフェース６２でディジタル信号に変換し伝送！（ハイ
ウェイ）６３を介して送受信機６４に送り、無線回線に
より交換局８０に送る。交換局８０では、送受信機８１
で受信し、加入者線集線局８２において加入者インタフ
ェース６２とスタッ、フ同期を取りＰＣＭ信号をアナロ
グ音声信号に変換して公衆回線の交換機８３に送って交
換動作を行い、再び加入者線集線局８２を通って送受信
機８１から加入者局６０に接続された所定の加入者端末
６１へ送られるものである。

このようなシステムにおいて同時に通話できる加入者数
はフレーム中の音声タイムスロットの数、即ち途中の伝
送路のビットレートにより決定され、伝送路が無線であ
る場合は周波数帯域及びその回線品質の制約を受けるた
め無闇に伝送路のビット３− レートを上げるわけにはいかず、そのため音声タイムス
ロット数も十分な余裕を持って設計する事は難しいのが
一般的である。

ところで、システム内に消防、警察等の他の加入者より
優先順位が高い加入者が存在する場合には、例えタイム
スロットが全部使用中であってもこれらの加入者からの
緊急発呼若しくは着呼は何らかの形で受は付けし、通話
路を確保する必要がある。

〔従来の技術〕

従来の多重化通話方式における優先順位の高い発呼の処
理方法としては、第７図（ａ）に示すフレームのフォー
マットの様に緊急用のタイムスロット（斜線部）を通常
の通話用のタイムスロットとは別に確保しておき、通常
の通話用タイムスロットが全て使用中になるまでは優先
順位の高い発呼を含めてデマンドアサイン多重化方式と
して任意の空きタイムスロットを使用し、通常の通話用
タイムスロットが全て使用中になった後は優先順位の４ 低い加入者に対して確保しておいたタイムスロットをソ
フト又はハード的に優先順位の高い加入者用に割り当て
、通話路を常に確保しておくという方法が一般的であっ
た。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 このような従来の方式では、優先順位の高い加入者用に
音声タイムスロットを常に確保しておくために発呼が無
い場合でも一般の加入者はこのタイムスロットを使用す
る事が出来ず、システム全体としての回線使用効率が落
ちてしまう。

これは例えば電話システムが余り発達しておらず通話用
のタイムスロット数（チャネル数）が少ない特定地域向
けのディジタル加入者無線システムにおいて特に問題と
なる。

更には、通常の通話用タイムスロットが全て使用中の状
態で通話可能な優先順位の高い加入者数は、上記のよう
に確保しであるタイムスロット数で決まるため、このタ
イムスロット数が少ないと一度に使える′Ｖ５急時の通
話路の数が減ってしまい、災害時等、−度に大量の呼が
発生している中で重要な通信を多数行わなければならな
い様な場合に問題となる。

また、緊急用に確保しであるタイムスロットの数を増す
と益々回線の使用効率が悪くなってしまう。

従って、本発明は、無線区間を伝送路としているデマン
ドアザイン多重化方式の加入者電話システムの様に使用
可能な通話用のタイムスロット数が少ないシステムにお
いて、通話用のタイムスロットが全て使用中の時に優先
順位の高い発呼が発生したとき現在使用中の通常通話用
タイムスロットの回線使用効率を落とさずにその優先順
位の高い発呼に対する音声チャネルを提供する事を目的
とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記の課題を解決するため、本発明に係る加入者通話方
式では、第１図に概念的に示すように、加入者インタフ
ェースを、緊急発呼用の高優先順位インタフェース１と
それ以外の低優先順位インタフェース２とに分け、通常
の通話用タイムスロットが全て使用中に緊急、発呼があ
ったとき、該高優先順位インタフェース１と対になる低
優先順位インタフェース２を設定する。

そして、この場合の両インタフェース１．２は、そのＣ
０ＤＥＣ３，４の出力を１フレーム毎に同しタイムスロ
ットで交互に選択して伝送路９に送出する送信セレクタ
５．６と、該緊急、発呼を該伝送路９からの受信信号と
共に受信したとき該受信信号をフレーム対応で交互に選
択し且つその選択された隣接するフレームをその中間値
で補間して該Ｃ０ＤＥＣ３，４に与える選択・補間部７
，８とを備えている。

〔作　　　用〕

本発明では、基本的には加入者インタフェースを、緊急
、発呼用の高優先順位インタフェース１とそれ以外の低
優先順位インタフェース２とに分け、通常ノ通話用タイ
ムスロットが全て使用中に緊急発呼があったとき、該高
優先順位インタフェース１と対になる低優先順位インタ
フェース２を設定する。これにより、二人の加入者によ
って１つの通話用のタイムスロットを時分割で交互に使
用する事になる。

即ち、第１図に示すように、高優先順位の加入者音声Ａ
を受けた加入者インタフェース１では、Ｃ０ＤＥＣ３で
ＰＣＭ符号化されたディジタル音声Ａ１〜Ａ６・・・（
第２図（ａ）参照）を出力すると共に低優先順位の加入
者音声Ｂを受けた加入者インタフェース２では、Ｃ０Ｄ
ＥＣ３でＰＣＭ符号化されたディジタル音声Ｂ１〜Ｂ６
・・・を出力する。

そして、加入者インタフェース１．２の各送信セレクタ
５．６では、高優先順位の加入者音声Ａ、即ち緊急発呼
があったことによりＣ０ＤＥＣ３４の出力フレームを交
互に選択するように切替制御を行う。

従って、第２図（ａ）のフレームデータでは、第７図（
ｂ）に斜線で示す緊急発呼加入者Ａのタイムスロットに
、次のフレームの同じタイムスロットが低優先順位の加
入者Ｂの通話用に割り当てられることとなり、これを交
互に繰り返して行く。

これにより、送信セレクタ５からは音声フレームＡｔ、
Ａ３．Ａ５が１フレーム置きに出力され、送信セレクタ
６からは音声フレームＢ２．Ｂ４゜Ｂ６が１フレーム置
きに出力されるので、伝送路１１にはＡ１．Ｂ２．Ａ３
．Ｂ４．Ａ５．Ｂ６が多重化されて送出される（第２図
（ｂ）参照）。

この送出された音声のマルチフレームは交換局（第６図
参照）で交換されて対応する２つの加入者インタフェー
ス１．２に共通に受信されるが、このときに同時に受信
される緊急発呼信号により選択・補間部７，８で交互に
受信フレームを選択し、更に選択されたフレームの隣接
したもの同士（第３図（ｂ）の斜線部）を蓄えてその中
間値を求め、これを補間フレームとして出力することに
よりそれぞれ音声フレームＡｌ、Ａ（１＋３）、Ａ３．
Ａ（３＋５）　　、　　　Ａ５　　　　Ａ（５＋７）　
　　・・・　；Ｂ２．　　　Ｂ（２＋４）　　、　　　
Ｂ４゜Ｂ（４＋６）　、　Ｂ６．　Ｂ（６＋８）・・・
となってＣ０ＤＥＣ３，４でアナログ音声Ａ、Ｂに再生
される。

この場合、再生された音声は第３図に示すように、同図
（ａ）の通常サンプル音声出力に対して、同図（ｂ）の
ようなサンプル音声出力が得られ、■フレーム置きに無
音となることは無く音声品質は最小限の劣化で済み、高
優先順位の音声と低優先順位の音声の双方を活かすこと
ができる。

尚、第１図のシステム系統は、高優先順位の加入者音声
が複数発呼された場合でもそれぞれ対となる低優先順位
の加入者音声を設定すれば全く同様に緊急発呼を救済す
ることが可能となる。

〔実　施　例］ 第４図は本発明に係る加入者通話方式に用いる加入者イ
ンタフェースの一実施例を示しており、特にこの実施例
では第１図中の緊急発呼用の高優先順位の加入者インタ
フェース１の具体的な構成が示されている。

即ち、ＰＣＭ−Ｃ０ＤＥＣ３は加入者回路（図示せず）
を介して加入者端末６１に接続されて例えば８　ｋＨｚ
でサンプリングした８ビツトのＰＣＭ信号をフレーム毎
に自局に割り当てられたタイムスロットで６４ｋｂ／ｓ
で符号化・復号化するものであり、このＰＣＭ−Ｃ０Ｄ
ＥＣ３とデータハイウェイ９との間に接続された送信セ
レクタ５は、Ｃ０ＤＥＣ３の出力を選択してハイウェイ
９に送るトライステートバッファ５１と、このバッファ
５１を制御するコントローラ５２とで構成され、交換局
（第６図参照）を経てハイウェイ９から受信信号を受け
る選択・補間部７は、入力バッファ７１と、このバッフ
ァ７Ｉの直列出力を順次入力して並列出力（８ビツト）
に変換する縦続接続された３つのシフトレジスタ７２〜
７４と、これらのシフトレジスタ７２〜７４に取り込む
ための制御信号をシフトクロックＣＬＫ　（これはハイ
ウェイ９から得る）とシフト制御信号とから発生ずるＡ
ＮＤゲート７５と、シフトレジスタ７２と７４の２並列
出力から補間出力を発生する補間部７６と、補間部７６
の並列出力を直列出力に変換するシフトレジスタ７７と
、シフトレジスタ７４と７７の直列出力を制御信号発生
部２３からのフレーム切１ 替信号により切替選択するセレクタ７８と、このセレク
タ７８の出力とバッファ７１からの出力とを制御信号発
生部２３からの通常通話時と緊急、発呼時との切替制御
信号により切替選択するセレクタ７９とで構成されてい
る。

また、同期信号がフレームカウンタ２１と偶数／奇数フ
レーム判定部２２とに与えられ、フレームカウンタ２１
でフレームの順番を示す信号を出力し、判定部２２から
は偶数フレームか奇数フレームかを示す信号を出力して
制御信号発生部２３に送ることにより制御信号発生部２
３では、バッファ７１からの受信データからフレーム内
の制御コマンド（第７図参照）をコマンド検出部２０で
検出し、例えば第２図（ａ）に示すように奇数フレーム
が選択されるようにコントローラ５２及びセレクタ７８
．７９を制御すると共にＡＮＤゲート７５へのシフト制
御信号及びシフトレジスタ７７へのラッチ信号及びシフ
ト制御信号を発生している。

以下、第４図の実施例の動作を説明する。

今、第７図に示す通話タイムスロットに空きが２ あるときには通常の如く高優先順位の発呼をその空きタ
イムスロットに割り当てるが、全て使用中であるときに
は次のように他の加入者と共同で使用することになる。

まず、加入者端末６１からの入力音声をＰＣＭ・Ｃ０Ｄ
ＥＣ３でＰＣＭコード化してバッファ５１に送る。

今、この加入者インタフェース１が緊急発呼用のもので
あるとすると、緊急、発呼を受けた制御部６５（第６図
参照）からの緊急発呼割込がフレームの制御タイムスロ
ットに組み込まれることにより、これをコマンド検出部
２０で検出して制御信号発生部２３がコントローラ５２
を制御しバッファ５１を第２図（ａ）に示すように奇数
フレーム毎に開けてＰＣＭデータをハイウェイ９に流す
ようにする。尚、それ以外のフレームはハイウェイ９に
対してハイ・インピーダンス状態となる。

このとき、コントローラ５２は、第７図（ｂ）に斜線で
示すタイムスロットでＰＣＭデータをハイウェイ９に流
すようにバッファ５１を制御している。

尚、受信時のタイムスロットはＣ０ＤＥＣａ内で制御卸
されるようになっている。

このようにしてハイウェイ９に送出されたデータは交換
局を経て対応する加入者インタフェースに送られるが、
これによって指定された加入者インタフェース（実際に
は第４図のインタフェースとは別のものであるが、図を
簡略化するため第４図のインタフェースを用いて説明す
る）では、ハイウェイ９から流れて来たデータをバッフ
ァ７１を経てシフトレジスタ７２とコマンド検出部２０
とで受ける。

ここで、このインタフェースの制御信号発生部２３はコ
マンド検出部２０で検出した制御コマンド（これは第７
図のフレームフォーマット中の制御用タイムスロットに
おいて送られて来る）により自局が緊急発呼用の加入者
端末に接続されていることを知っているので、まずセレ
クタ７９を通常時のバッファ７１の側から緊急時のセレ
クタ７８の側に切り換える。

一方、シフトレジスタ７２に送られて来た緊急発呼時の
受信直列データＡ１．Ｂ２．Ａ３．Ｂ４゜Ａ５．Ｂ６．
・・・（第２図（ｂ）参照）はＡＮＤゲート７５からの
タイミング（これによりコマンド検出により制御信号発
生部２３がシフト制御信号により偶数又は奇数のフレー
ムとタイムスロットとが指定される）により奇数フレー
ムＡｌ、Ａ３．Ａ５、Ａ７．　　・・・だけ取り込まれ
ると共に１ビツトづつシフトレジスタ７３及び７４に順
次シフトされて行く。

これにより、第２図（ｂ）に示すように、シフトレジス
タ７２〜７４では連続した３フレ一ム分のＰＣＭ信号が
８ビツトの並列データに展開されることになる。

ここで、補間部７６は第３図（ｂ）に示したように選択
された奇数フレームＡｌ、Ａ３．Ａ５．Ａ７・・・の内
の隣接する２つのフレームの中間の値のデータで補間す
るが、この補間部７６の実施例が第５図に示されている
。

まず、第５図（ａ）は汎用の論理素子を用いた回路を示
しており、シフトレジスタ７２と７４からの一１ｉ）− ＰＣＭデータをそれぞれ２進数化部７６１．７６２で２
進数に変換した後、それぞれリニア変換部７６３．７６
４で非線形的に量子化されているＰＣＭデータをＡ−ｌ
ａｗ又はμｍｌａｗを用いて線形データに変換したのち
、演算部７６５で両者の平均を取り、更にＰＣＭに直す
ためコード変換部７６６とＰＣＭ符号化部７６７で逆の
演算を行って補間ＰＣＭ信号を発生し、シフトレジスタ
７７に送るものである。

このような汎用の論理素子を使って回路を組んだ場合に
は大きなハードウェア量となり実用的でない。

一方、ＰＣＭ信号はＡＤＰＣＭ、ＡＤＭとは異なり前の
データとは関係なくサンプリングされた時点でのアナロ
グ信号の絶対値を符号材でコード化したものであるから
、２つのデータが決まればその中間のＰＣＭ信号は一義
的に決まる。

そこでシフトレジスタ７２と７４の２つのＰＣＭの中間
の値に対応するＰＣＭのコードをＰＣＭの符号化則に従
って予め計算しておき、ＰＣＭ信号をそれぞれアドレス
入力の上位８ビツト、下位８ビツトに入力した時のデー
タという形で第５図（ｂ）に示すＲＯＭ７６０に焼いて
おいて、そのデータを出力する形を取ることができる。

このようなＲＯＭを使用すればシフトレジスタ７２と７
４に加入者Ａに対する８ビツトのデータが収まっている
時に第２図（ｂ）に示すように２つのデータを補間した
ＰＣＭのコードがＲＯＭ７６０から８ビット並列出力の
形で発生される。

補間部７６で補間されたデータはシフトレジスタ７７に
送られ、ここでデータを制御信号発生部２３からのラッ
チ信号によりラッチし、１フレームの間保持した後、使
っているタイムスロットのタイミング（これも制御信号
発生部２３からのシフト制御信号によって行われる）に
合わせてそのデータを出力するので、１フレーム毎にラ
ッチとシフトを繰り返す形となる。

そして、セレクタ７８は制御信号発生部２３からの信号
によりシフトレジスタ７４と７７の出力データの切り換
えを行うことにより、第２図（ｂ）に示すようにＣ０Ｄ
ＥＣ３に対する入力データが得られる。

後はＣ０ＤＥＣ３に対して第２図（ｂ）に示すような通
常の場合と同様の受信同期パルスを与えてやれば音声信
号が再生される。

尚、第３図に示すように、２フレ一ム間の平均値を採る
という本発明の方法と、１フレーム分蓄えておき、これ
を次の自分のデータがこないフレームに割り当てる方法
とを比べると、両者共に等価的に８　ｋＨｚサンプルの
データ列に変換しているが、後者の場合には実際には４
　ｋＨｚでサンプリングしたデータ量しか含まれていな
いため、ＰＣＭにおける折り返し雑音が音声帯域内（０
，３〜３．４ＫＨｚ）に発生して、再生した信号は高域
の雑音を含んだ物となり歪んでしまうが、本発明では続
けて受信した２つの８ビツトのＰＣＭデータから直線近
似によりその中間のデータを補間してコーデックに入力
してやることにより、ＰＣＭコーデックで再生される音
声の品質を上げることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、加入者インタフ
ェースを、繁栄、発呼用の高優先順位インタフェースと
それ以外の低優先順位インタフェースとを対で設定し、
ＰＣＭ符号化出力を１フレーム毎に同じタイムスロット
で交互に選択して送出すると共に、受信側では受信信号
をフレーム対応で交互に選択し且つその選択された隣接
するフレームをその中間値で補間してＰＣＭ復号化する
ように構成したので、フレーム内での通話用として使用
可能な音声タイムスロットの数を減らずことなく、また
現在使用中の加入者を強制的に切断することもなく、音
声品質の劣化をより一層抑えた形で優先順位高い加入者
に対し最大限度通話タイムスロットの数だけの通話路を
供給出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る加入者通話方式の原理ブロック
図、 ９ 第２図は、本発明によるフレームの流れを説明するため
の図、 第３図は、本発明方式による補間動作を説明するための
波形図、 第４図は、本発明に係る加入者通話方式に使用する加入
者インタフェースの一実施例を示すブロック図、 第５図は、加入者インタフェースに用いる補間部の実施
例を示す図、 第６図は、−船釣なデマンドアサインＴＤ、ＭＡ方式を
説明するためのシステム構成図、第７図は、従来例と本
発明のフレームフォーマットを比較した図、である。 １．２・・・加入者インタフェース、 ３．４・・・Ｃ０ＤＥＣ。 ５．６・・・送信セレクタ、 ７．８・・・選択・補間部、 ９・・・伝送路（データハイウェイ）。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加入者音声に対して加入者インタフェースによりＰＣＭ
   符号化しフレーム内の任意のタイムスロットに時分割多
   重化して伝送し、これを交換局を経て受信加入者毎に分
   離しＰＣＭ復号化して音声再生する加入者通話方式にお
   いて、 該加入者インタフェースを、緊急発呼用の高優先順位イ
   ンタフェース（１）とそれ以外の低優先順位インタフェ
   ース（２）とに分け、通常の通話用タイムスロットが全
   て使用中に緊急発呼があったとき、該高優先順位インタ
   フェース（１）と対になる低優先順位インタフェース（
   ２）を設定し、 両インタフェース（１）（２）が、そのＣＯＤＥＣ（３
   ）（４）の出力を１フレーム毎に同じタイムスロットで
   交互に選択して伝送路（９）に送出する送信セレクタ（
   ５）（６）と、該緊急発呼を該伝送路（９）からの受信
   信号と共に受信したとき該受信信号をフレーム対応で交
   互に選択し且つその選択された隣接するフレームをその
   中間値で補間して該ＣＯＤＥＣ（３）（４）に与える選
   択・補間部（７）（８）と、を備えたことを特徴とした
   加入者通話方式。