JPH0360230A - ディジタル無線機 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、市内電話回線の一部を無線回線に置き換えて
接続するための端末の電話機側と交換機側とに用いられ
るディジタル無線機に関するものである。

（従来技術とその問題点） 例えば、互いに分散配置された工場の現場から中央監視
所に現場の状態の変化を伝え、中央監視所から現場に指
示を与える等の意志伝達活動、あるいは、バレート、マ
ラソン等移動する現場の警備等臨時に移動をともなう場
所から任意の電話加入者に対して電話連絡が必要な場合
がある。このような場合、構内電話回線あるいは市内電
話回線の一部を一対の無線機によって無線回線に置き替
え、端末側の電話機が接続された一方の無線機を固定、
または移動車輌に搭載して現場に配置し、対向する他方
の無線機を無線回線の電波サービスエリア内の構内電話
回線、または市内電話回線に接続して専用電話網や公衆
電話網のサービスを受けることが行われている。

このようにして設けられる無線機として、従来アナログ
変調方式の１チャネル当り４ｋＨｚの占有周波数帯域を
有するＳＳＢ無線機あるいはＰＣＭ（パルス符号変調）
方式のディジタル無線機が用いられていた。

しかし、前者のアナログ変調方式のＳＳＢ無線機の場合
は盗聴されたり妨害されて意志伝達活動、警備活動など
に支障を来す等の問題があり、また、後者のＰＣＭ方式
のディジタル無線機の場合は６４ｋｂｐｓのディジタル
信号による伝送が行われるため占有周波数帯域が広く約
６４ｋＨｚの帯域が必要であり、電波の周波数有効利用
上問題があった。問題解決のためには、盗聴される恐れ
がなくしかも電波の有効利用を果たすために占有周波数
帯域の狭いディジタル無線機が望まれる。しかし、前述
のＰＣＭ方式のディジタル無線機は波形符号化方式の一
つであり、音声信号を忠実に再生することのできる無線
機であり、盗聴される恐れは少ないが占有周波数帯域が
広い。

そこで、近年技術の進歩により実用化されつつある新し
い音声符号化方式として分析合成符号化方式あるいはハ
イブリッド符号化方式と呼ばれる占有周波数帯域の狭い
ディジタル無線機を適用することが考えられる。

分析合成符号化方式あるいはハイブリッド符号化方式は
１６ｋｂｐｓ以下の中速符号化技術による音声符号化方
式であり、例としてビットレートが約８ｋｂｐｓの場合
を考えると占有周波数帯域は約８ｋＨｚ／チヤネルであ
り、前述のＰＣＭ方式の６４ｋＨｚ／チヤネルに比べる
と１／８の帯域となる。しかし、このような分析合成符
号化方式のディジタル無線機を電話回線の中継用に採用
する場合、次のような問題点がある。すなわち、分析合
成方式による音声信号の符号化はボコーダとも呼ばれ、
周知のようにスペクトル包絡情報（短時間スペクトル）
と音源情報（ピッチ、振幅、有声／無声）とを符号化情
報として音声の生成モデルに基づいて音声をパラメータ
に変換して符号化するものであり、波形符号化方式のよ
うに波形を符号化情報とし任意音の波形を忠実に表現し
ようとするものではなく、単一話者の音声を符号化対象
としている。従って、電話回線に接続した場合、通話音
声信号に対しては適用することができるが、通話開始前
に行われる電話機と交換機との間でやりとりされる加入
者線信号、例えば、発信音、呼出音１選択信号等の正弦
波信号の符号化には適した方法ではないため、これらの
信号は奇異な音となって再生される。そのため通話者は
電話回線の故障と誤認したり、回線接続状況が確認でき
ないという欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述のような問題点、欠点を解決し、
占有周波数帯域が狭く、かつ、加入者線信号音を忠実に
再生することのできるディジタル無線機を提供すること
にある。

（発明の構成と作用） 本発明によるディジタル無線機は、通話音声信号を符号
化復号化する分析合成方式の音声符復号回路と、加入者
線信号等を符号化復号化する信号符復号回と、電話機の
オフフック（発呼）オンフック（切断）情報を含む加入
者線信号を検知して前記音声符復号回路と信号符復号回
路を切替え制御する検出回路とを備えたことを特徴とす
るものである。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明のディジタル無線機を用いた電話回線
の構成例図、第２図は本発明のディジタル無線機の回路
構成の概要を示すブロック図である。

これらの図において、１１は電話機と交換機との市内電
話回線に設けられた無線回線の電話機が接続された移動
側ディジタル無線機であり、１２は交換機側の固定側デ
ィジタル無線機である。この両方のディジタル無線機１
１．１２を構成する回路ブロックはほぼ等しく、符復号
回路１３．１４とＭＯＤＥＭ１６と送受信部１７とを備
えている。符復号回路１３と１４とはそれぞれ電話機と
交換機との間の加入者線信号シーケンスの条件を満たす
ため部分的に異なるだけであり、本発明の本質に係るも
のではない。

また、電話機側ディジタル無線機１１には交換機の局電
源に相当する直流電源が備えられており電話機のオフフ
ック（発呼）により直流ループが形成され、オンフック
（切断）により復帰する。一方、交換機側ディジタル無
線機１２には回線の直流ループを接／断するスイッチが
備えられており、電話機側ディジタル無線機１１から送
られてくるオフフック信号（後述する）及びオンフック
信号（後述する）によりスイッチが動作して直流ループ
が形成復帰され、監視信号としての条件を満たしている
ことは周知の技術として説明の詳細は省略する。

第３図は本発明の主要部をなす符復号回路１３及び１４
の回路構成の実施例を示すブロック図である。

図において、１は信号検出回路であり電話機あるいは交
換機から入力される加入者線信号等を検出してスイッチ
Ｓ１を切替え制御する回路である。

２は信号符号化回路であり加入者線信号等を入力して符
号化して出力する回路である。３は音声符号化回路であ
り通話音声信号を１６ｋｂｐｓ以下の低ビツトレートで
符号化する回路である。４は音声復号化回路であり符号
化された通話音声信号を復号化してアナログ通話信号に
再生する回路である。

この音声符号化回路３と音声復号化回路４とをＣ０ＤＥ
Ｃ５と呼ぶ。７は信号復号化回路であり符号化された加
入者線信号等を復号化する回路である。６は信号符号検
出回路であり無線回線を経てＭＯＤＥＭ１６から入力さ
れる符号化された信号を検出してスイッチＳｔを切替え
制御する回路である。

スイッチＳ、とＳｔの切替え基本条件は次の通りである
。すなわち、アナログ信号及びアナログ通話信号を符号
化して送出する方向の入力側、出力側の切替えスイッチ
ＳＩと、符号化されたディジタル信号及びディジタル通
話信号を復号化して送出する方向の入力側、出力側の切
替えスイッチＳ２は連動するもとし、待機中すなわち初
期状態は常にスイッチＳ１は接点ａに接続されスイッチ
Ｓ２は接点Ｃに接続されている。

第４図は加入者線信号の一般発着信接続の信号シーケン
スを示すタイムチャートであり、当該電話機が発呼する
発信側となる場合と被呼側すなわち着信側となる場合の
タイムチャートである。

第４図に示すように、発呼すなわちオフフックは回線が
ループ接の状態になり信号音がないので、第３図に示し
た信号検出回路ｌでループ接を検出したとき信号符号化
回路２に接情報を与える。信号符号化回路２は接情報が
与えられると予め定めた符号を〔オフフック信号〕すな
わち符号化されたオフフック情報として出力する。同様
に通話終了後、切断すなわちオンフックによって回線が
ループ開放（断）状態となるので信号検出回路ｌで検出
した断情報が信号符号化回路２に与えられ予め定めた符
号を〔オンフック信号〕すなわち符号化されたオンフッ
ク情報として出力する。他の信号、すなわち発信音（Ｄ
Ｔ）、ダイヤル信号（選択信号、ダイヤルパルスまたは
多周波信号）、呼出し音（呼出し信号）、リングバック
トーン（ＲＢＴ）２話中音（ＢＴ）などの加入者線信号
と上述のオフフック信号及びオンフック信号を含めた加
入者線信号等は、すべて信号符号化回路２にょっ５て符
号化回路され信号復号化回路７によって復号化される。

表１は３ビツトで表現された加入者線信号等の符号化例
を示す。〔〕はディジタル信号であることを意味する。

また、符号１１１は通話中であることを意味し、他の制
御に使用することができる。

表 １ 第５図、第６図は本発明のディジタル無線機１１゜１２
の符復号回路１３及び１４のシーケンス動作の説明図で
ある。第５図は当該電話機が発呼（発信側）の場合のシ
ーケンスであり、第６図は被呼（着信側）の場合のシー
ケンスである。第５図、第６図において、無線区間はす
べて表１に示したように〔〕を付したディジタル信号で
あり、通話の時のみスイッチＳＩ及びＳ２が音声符復号
回路（ＧＯＤＥＣ）　　５側の接点す及びｄに切替えら
れ１６ｋｂｐｓ以下例えば約８　ｋｂｐｓの分析合成方
式（例えばチャネルボコーダ方式）の符復号化が行われ
る。また、表１に示した加入者線信号等の〔〕を付した
ディジタル信号は、信号復号化回路７によって復号化さ
れる。〔オフフック信号〕及び〔オンフック信号〕の場
合、交換機側の回線を接／断するスイッチ（図示は省略
）が切り替えられる。また、［ＤＴ］、（ＲＢＴ）、（
ＢＴ）のときは信号復号化回路７に設けられた原音と同
等の可聴音信号を発生する発生器からそれぞれ出力する
ように構成されている。そのため通話者は正常な加入者
線信号音を聞くことができる。〔ダイヤル信号〕につい
ても原信号のダイヤルパルスまたは多周波信号が出力さ
れるように復号化が行われる。（ＲＢＴ）あるいは〔呼
出信号］が停止したときその停止を検出してスイッチＳ
、、Ｓ、が接点す、ｄに切替えられて通話が開始される
。そして、通話終了後は、発呼側が先にオンフックする
ときと被呼側が先にオンフックするときがあり、第５図
、第６図のシーケンスに示したように、スイッチＳｔ、
Ｓｚは接点ａ及びＣに切替えられて初期状態すなわち待
機の状態になる。

以上の説明でわかるように、信号符号化回路２と信号復
号化回路７は、電話機側の場合と交換機側の場合と回路
機能は異なる点があるが、実用上はいずれの側に用いら
れても機能が果たせるように両方の機能を備えスイッチ
によって切替られるように実施することは当然である。

以上述べた実施例は電話回線１チヤネルの場合であるが
、実際には多チャネルの複数電話回線について実用され
る場合がある。その場合も本発明の利点である無線回線
の占有周波数帯域が狭く、しかも、加入者線信号音が正
常に通話者に聞こえるという特徴は更に効果がある。

第７図、第８図は本発明を多チヤネル電話回線に適用し
無線回線を多重化したときの実施例を示すブロック図で
ある。すなわち、本発明のディジタル無線機１１．１２
を多重無線機１１０．１２０とし、モデム（ＭＯＤＥＭ
）　１６と各チャネルの符復号回路１３．１４との間に
それぞれ多重化回路１５と多重分離回路１８が設けられ
ている。

第９図は８チヤネルの多重化をしたときの無線回線にお
けるフレーム構成例を示すタイムチャートである。２０
ｍ５ｅｃ当たりのビット数で表現されており、ｌフレー
ム＝　１２８０ビット／２０ｍ５　（＝　６４ｋｂｐｓ
）が、フレーム用同期信号（ＳＹＮＣ）　、制御信号（
ＣＯＮＴ）　。

ＣＨＩ〜ＣＨ８の音声チャネルによって構成されている
。各音声チャネルは？、５ｋｂｐｓであり、制御信号（
ＣＯＮＴ）の４８ビット／２０ｍ５の中には表Ｉに示し
た加入者線信号等の３ビツト／チヤネルの８チャネル分
と誤り訂正符号とが含められている。このタイムチャー
トかられかるように、従来ＰＣＭ方式の１チャネル分（
６４ｋｂｐｓ）と等しい帯域内に８チヤネルの多重化が
実施されることになり本発明の効果が大きいことを示し
ている。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、電話回線
の一部に挿入されるディジタル無線機に加入者線信号を
符号化する回路を設けることにより、通話信号の符号化
にボコーダ等の低ビツトレートの分析合成符号化方式を
採用することができるため、無線回線の周波数帯域を圧
縮することができ周波数有効利用上着しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディジタル無線機を用いた回線構成例
図、第２図は本発明の実施例の概要を示すブロック図、
第３図は本発明の主要部の実施例を示す回路ブロック図
、第４図は加入者線信号シーケンスを示すタイムチャー
ト、第５図、第６図は本発明の動作シーケンスを示すタ
イムチャート、第７図は本発明の応用実施例を示す回線
構成側図、第８図は第７図の部分詳細を示す回路ブロッ
ク図、第９図は多重化信号のフレーム構成例を示すタイ
ムチャートである。 １・・・信号検出回路、２・・・信号符号化回路、３・
・・音声符号化回路、４・・・音声復号化回路、５・・
・Ｃ０ＤＥＣ１６・・・信号符号検出回路、７・・・信
号復号化回路、１１．１２．１１０．１２０・・・無線
機、１３．１４・・・符復号回路、１５・・・多重化回
路、１６・・・ＭＯＤＥＭ、１７・・・送受信部、１８
・・・多重分離回路。 第 圓 第 酉 第 図 第 ７ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電話機と交換機間の市内電話回線内に無線回線を形成す
   るために該無線回線の各一端に配置されるディジタル無
   線機において、 前記電話機または交換機から到来する音声通話信号を符
   号化して前記無線回線へ送出する音声符号化回路と、 前記無線回線から到来する符号化通話信号を復号化して
   前記電話機または交換機へ送出する音声復号化回路と、 前記電話機または交換機から到来する加入者線信号、オ
   フフック情報及びオンフック情報を符号化して前記無線
   回線へ送出する信号符号化回路と、前記無線回線から到
   来する符号化された加入者信号を復号化して前記電話機
   または交換機へ送出するとともに、符号化されたオフフ
   ック情報またはオンフック情報によりオフフックまたは
   オンフックする信号復号化回路と、 通話開始前の前記加入者線信号の停止を検出して前記信
   号符号化回路と信号復号化回路の入力側と出力側に接続
   されているスイッチを前記音声符号化回路と音声復号化
   回路の入力側と出力側の接点に切り替え、通話終了後の
   前記加入者線信号、オンフック情報または符号化された
   オンフック情報を検出して前記スイッチを前記音声符号
   化回路と音声復号化回路から前記信号符号化回路と信号
   復号化回路に切り替えるように制御を行う検出回路と を備えたことを特徴とするディジタル無線機。