JPH036705B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電話通信、データ通信を扱う複合交
換システムにおけるデジタル電話通信方式に関す
るものである。

この種の従来のデイジタル電話通信方式は、一
例として、電話通信の音声のデイジタル情報圧縮
（例えば、PARCOR方式によるもの）を行い、こ
れとパケツト交換方式によるデータとをデイジタ
ル情報として統一的に扱い、主として回線の利用
効率を高めるのを目的として、これらの情報を時
分割多重化して伝送するというものであつた。

しかしながら、電話通信における通話は、一般
に、通話者が両者とも話す状態は極めて少なく、
また、通話の途中で両者ともが話さない瞬間も相
当に多い。すなわち、それぞれの通話者につい
て、その一方が無音状態となる合計時間は、１通
話のうち平均的に約1/2以上であるとされている。

したがつて、このような従来方式は、全二重回
線を伝送路として用い、かつ、通話の全期間につ
いて時分割多重化されたチヤネルを割り当ててい
るので、上記無音状態の場合には当該チヤネル中
を有効な情報が伝送されず、その利用率は50％以
下となつて回線の利用効率を高めることが困難で
あつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、回線の利用効率を向上することができるデ
イジタル電話通信方式を提供することにある。

本発明の特徴は、複合交換システムにおける電
話通信の有音状態と無音状態とを判別し、その有
音状態の音声情報をデイジタル情報圧縮化したも
ののみを、データ通信のパケツトと共用のシステ
ムフレームにより、回線の所定のチヤネルに割り
込んで伝送しうるようにしたデイジタル電話通信
方式にある。

なお、回線の全チヤネルを電話通信の状態によ
らず常にデータ通信のパケツト伝送用として使用
可能としておくとともに、そのうち少なくとも所
定の１チヤネルをデータ通信専用として残してお
くことにり、データ通信の論理的リンクを切断す
ることなく、当該パケツト伝送の継続性をも保証
することができるようにするものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明に係るデイジタル電話通信方
式よる複合交換システムの一実施例の方式構成
図、第２図は、そのシステムフレームのフオーマ
ツト図、第３図は、同音声分析・合成装置の一実
施例のブロツク図、第４図は、同音声フレームの
フオーマツト図、第５図は、同デイジタルスイツ
チの一実施例のブロツク図、第６図は、同フレー
ムの一実施例の構成図である。

第１図において、１Ａ，１Ｂは、それぞれ、交
換局４Ａ，４Ｂに収容されるデータ通信のための
データ端末（PT）、２Ａ，２Ｂは、同電話通信の
ための電話機（TEL）、３Ａ，３Ｂは、交換局４
Ａ，４Ｂ間の全二重の回路（LINE）、５Ａ，５
Ｂは、それぞれ、交換局４Ａ，４Ｂを構成するパ
ケツト交換機（PS）、６Ａ，６Ｂは、それぞれ、
同じく、電話機２Ａ，２Ｂについての回線集線を
行なう電話回線収容装置（TLC）であつて、電
話機の発呼、切断等を制御するもの、７Ａ１〜７
Ａ３，７Ｂ１〜７Ｂ３は、それぞれ、同じく、回
線３Ａ，３Ｂ（例えば、全４チヤネルのもの）の
第１チヤネルから第３チヤネルに割り付けられた
音声分析・合成装置（VD1〜VD3）、８Ａ，８Ｂ
は、それぞれ、同じく、デイジタルスイツチ
（DSW）であつて、パケツト交換機５Ａ，５Ｂか
らのデータと、音声分析・合成装置７Ａ１〜７Ａ
３，７Ｂ１〜７Ｂ３からの音声データとを時分割
多重化して回線３Ａ，３Ｂへ送出し、また、回線
３Ａ，３Ｂ上を時分割多重化されて送られてきた
情報から、パケツト交換機５Ａ，５Ｂへのものと
音声分析・合成装置７Ａ１〜７Ａ３，７Ｂ１〜７
Ｂ３へのものとを判別・送出するもの、９Ａ，９
Ｂは、それぞれ、同じく、モデム（MODEM）
である。

なお、本図において、すべてのデータ通信、電
話通信が交換局４Ａから交換局４Ｂへ伝送される
場合を以下で説明するが、これ以外の通信方向の
組合せ（例えば図示してない他局間）について
は、その説明から明らかであるので、説明を省略
する。

また、以下の説明において、回線３Ａ，３Ｂ
は、４チヤネルの帯域に時分割多重化され、第１
〜第３チヤネルが電話通信、データ通信の帯域と
して使用され、第４チヤネルがデータ通信専用の
帯域に使用されるものとする。

第３図において、７０は、制御回路、７１は、
主メモリ、７２は、電話機２Ａ，２Ｂから入力さ
れた音声を分析してデイジタル情報圧縮符号化す
るための音声分析回路、７３はアナログ音声レベ
ルから無音状態を検出する無音検出回路、７４
は、与えられたデイジタル音声圧縮符号を復合し
てアナログ音声の生成をする音声合成回路、７５
は、無音状態のアナログ音声（例えば、低レベル
の雑音）を生成する無音発生回路、７６は、デイ
ジタル・スイツチ８Ａ，８Ｂとのインタフエース
回路であつて、それと音声情報、制御情報の授受
を行うもの、７７は、電話回線収容装置６Ａ，６
Ｂとの間で発呼、接断、ダイアル等の情報の授受
を行なうためのインタフエース回路である。

第５図において、８０は、制御回路、８１Ａ，
８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄは、それぞれ、４つのチ
ヤネルに対応して設けられた送信バツフア（以
下、後述する受信バツフア８３Ａ〜８３Ｄととも
にチヤネルバツフアと総称することがある。）、８
２は、回線３Ａ，３Ｂへ上記チヤネルバツフアの
内容を送信するための送信用回線バツフア、８３
Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄは、それぞれ、４つ
のチヤネルに対応して設けられた受信バツフア、
８４は、回線３Ａ，３Ｂからの情報を受信し、各
チヤネルバツフアへ情報を渡すための受信用回線
バツフア、８５は、パケツト交換機５Ａ，５Ｂへ
データを送出するためのパケツト交換用送信バツ
フア、８６は、パケツト交換機５Ａ，５Ｂからの
データを受信するためのパケツト交換用受信バツ
フア、８７Ａ，８８Ａ，８９Ａは、それぞれ、第
１〜第３チヤネルへ音声フレーム（第３図）を送
出するための音声用送信バツフア、８７Ｂ，８８
Ｂ，８９Ｂは、それぞれ、第１〜第３チヤネルか
ら音声フレーム（第３図）を受信するための音声
用受信バツフアである。

最初に、データ通信のみが存在して電話通信が
存在しない場合の動作について説明する。

まず、データ端末１Ａからデータ端末１Ｂに対
してデータ通信が開始されると、パケツト交換機
５Ａは、データをパケツト化してHDLC（ハイレ
ベルデータリンク制御手順）フレームを用いてデ
イジタルスイツチ８Ａ内のパケツト交換用受信バ
ツフア８６へ送出する。

次いで、デイジタルスイツチ８Ａは、その制御
回路により、上記バツフア８６内のデータを分割
して各チヤネル用の送信バツフア８１Ａ，８１
Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄへ転送し、更に、第１チヤネ
ル用の送信バツフア８１Ａ、第２チヤネル用の送
信バツフア８１Ｂ、第３チヤネル用の送信バツフ
ア８１Ｃ、第４チヤネル用の送信バツフア８１Ｄ
の順に当該各データ（情報）INF1〜INF4を送信
用回線バツフア８２に読み出して、フレーム用同
期ビツトＦ、制御情報ビツトＣおよび各チヤネル
の音声・データ識別ビツトD1〜D4を付加してシ
ステムフレームDFを組み立て（第２図参照）、モ
デム９Ａを介して回線３Ａへ送出する。ただし、
ここで各チヤネルの音声・データ識別ビツトD1
〜D4は、すべてデータ通信である旨（例えば、
“１”）を表示している。

交換局４Ｂにおいて、デイジタルスイツチ８Ｂ
は、回線３Ａ、モデム９Ｂを介して送られてきた
上記システムフレームDFを受信用回線バツフア
８４に取り込み、制御回路８０の制御により、上
記システムフレームDFの中から各チヤネルに対
する情報フイールドINF1〜INF4を取り出し、対
応する各チヤネル用の受信バツフア８３Ａ，８３
Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄに音声・データ識別ビツト
D1〜D4とともに書込む。

次に、制御回路８０は、各チヤネルバツフアの
内容を順次検査し、音声・データ識別ビツトD1
〜D4によつてデータ通信であることを知り、各
情報フイールドINF1〜INF4を第１チヤネルバツ
フア、第２チヤネルバツフア、第３チヤネルバツ
フア、第４チヤネルバツフアの順にパケツト交換
用送信バツフア８５に転送してパケツト交換機５
Ｂへ送出する。

パケツト交換機５Ｂは、送られてきたバツフア
８５の内容がHDLC上の１フレームを構成してお
れば、そのフレームからバケツトをとり出して通
信規約に従つて必要なものについてはデータ端末
１Ｂへ出力する。また、バツフア８５の内容が１
フレーム分に満たないときは、次にデイジタルス
イツチ８Ｂから更に送られて来るデータを待ち、
１フレーム分の受信をしてから同じ処理を行う。

次に、この状態に対して電話機２Ａから電話機
２Ｂへ１つの電話通信の要求が発生した場合につ
いて説明する。

電話回線収容装置６Ａは、この発呼要求、ダイ
ヤル情報を受信すると、例えば、未使用中の最も
若い番号のチヤネルである第１チヤネルに対応す
る音声分析・合成装置７Ａ１に対し、その旨の情
報をインタフエース回路７７を介して通知する。

制御回路７０は、これを受けとると、第４図に
示す音声フレームAF（フレーム同期ビツトＢ、制
御情報・音声情報識別ビツトＤ、無音表示ビツト
Ｓ、情報フイールドINFからなるもの）を構成し
てインタフエース回路７６経由でデイジタルスイ
ツチ８Ａへ送出する。ただし、この音声フレーム
AFの制御情報・データ識別ビツトＤは制御情報
を示し、情報フイールドINFにはダイアル等の発
呼情報が書込まれている。

デイジタルスイツチ８Ａは、上記音声フレーム
AFを音声用受信バツフア８７Ｂで受信し、制御
回路７０の制御により、受信した上記音声フレー
ムAFを検査して通話要求のあつたことを知ると
ともに、これを第１チヤネル用の送信バツフア８
１Ａへ転送する。また、第２〜第３のチヤネルバ
ツフアには、前述の電話通信がないときと同様に
パケツト交換用受信バツフア８６から、それぞ
れ、そのデータを取り出して送信バツフア８１Ｂ
〜８１へ転送する。したがつて、システムフレー
ムDF（ただし、第１チヤネルの音声・データ識別
ビツトD1は音声であることを示す“０”となつ
ている。）が組み立てられ、前述の電話通信がな
いときと同様にして交換局４Ｂへ送出される。

交換局４Ｂのデイジタルスイツチ８Ｂは、その
フレームを受信用回線バツフア８４で受けとる
と、前述の電話通信がないときと同様の処理を行
なうが、第１チヤネルに対しては音声に関する情
報が入つていることを音声・データ識別ビツト
D1によつて知ると、第１のチヤネルバツフアの
内容、すなわち、音声フレームAFを音声分析・
合成装置７Ｂ１へ送る。

音声分析・合成装置７Ｂ１は、これを受信する
と、更に制御回路７０により、制御情報・音声情
報ビツトＤを検査し音声フレームAF中に制御情
報が入つていることを知り、この情報をインタフ
エース回路７７を介して電話回線収容装置６Ｂへ
転送する。

電話回線収容装置６Ｂは、その情報を用いて所
望の相手の電話機２Ｂを呼び出し、その接続が完
了すると、上述と同様の方法により、電話回線収
容装置６Ａへ制御情報が返送されて接続動作が完
了し、電話機２Ａ，２Ｂ間の通話が可能となる。

最後に、第６図の例によつて通話中の各装置の
動作を説明する。

電話機２Ａから音声が入力されると、電話回線
収容装置６Ａを介して音声分析・合成装置７Ａ１
の音声分析回路７２へアナログ音声が入力され、
有音であれば圧縮符号化された音声情報（例え
ば、PARCOR方式によるもの）が主メモリ７１
上に得られて当該音声フレームAF１が構成され、
デイジタルスイツチ８Ａへ送出される。

以下、この音声フレームAF１は、発呼時の制
御情報と同様にして音声分析・合成装置６Ｂへ送
られるが、その制御情報・音声情報識別ビツトＤ
は音声を示すものとなつている。

第６図ａに示すように、電話通信用として回線
３Ａ，３Ｂの第１チヤネルCH１が割り当てられ
ているときは、音声分析・合成装置６Ａで生成さ
れた音声フレームAF１（有音），AF２（無音）、
…のうち、まず有音の音声フレームAF１のみが
デイジタルスイツチ８Ａでデータ通信、電話通信
共用のシステムフレームDFの上記第１チヤネル
CH１対応部分に挿入され、他の無音の音声フレ
ームAF２等は破棄される。

また、パケツト交換機５Ａからのデータ通信用
のデータDATA１，２，３，…は、順次、第２
〜第４チヤネルCH２〜CH４対応部に挿入され
てシステムフレームDFが構成され、回線３Ａへ
送出される。

次のシステムフレームDFは、電話通信の無音
状態が継続していれば、第６図ｂに示すように、
各チヤネルCH１〜CH４対応部にデータ通信用
のデータDATA４〜７が挿入・構成され、回線
３Ａへ送出される。

なお、第６図において、斜線を施した部分は、
フレーム同期ビツトＦ、制御情報ビツトＣ、各音
声・データ識別ビツトD1〜D4および各同期ビツ
トＢ（B1〜B4を含む。）、制御情報・音声情報識
別ビツトＤ、無音表示ビツトＳ等の伝送制御上必
要な部分を示している。

音声分析・合成装置７Ｂ１は、最初の音声フレ
ームAF１を受けとると、その音声合成回路７４
を作動させて音声フレームAF１内の音声情報を
復号化して当該アナログ音声を作成し、電話回線
収容装置６Ｂを介して電話機２Ｂへ出力する。第
２〜第４チヤネルのデータは、パケツト交換機５
Ｂへ送られる。

次いで、電話機２Ａからの入力が無音状態とな
ると、音声分析・合成装置７Ａ１は、これを無音
検出回路７３によつて検知し、無音状態であるこ
とを音声フレームAF２を用いてデイジタルスイ
ツチ８Ａへ連絡する。

デイジタルスイツチ８Ａは、このフレームを受
けると、送信用回線バツフア８２の当該部分には
音声フレームAF２を入れず、代わりにパケツト
交換用受信バツフア８６の内容を入れてシステム
フレームDFを構成し、これをデイジタルスイツ
チ８Ｂへ送信する。

デイジタルスイツチ８Ｂは、すべてのチヤネル
の情報フイールドにデータが書込まれていること
を音声・データ識別ビツトD1〜D4で知ると、こ
れをバケツト交換機５Ｂへ送るとともに、第１チ
ヤネルが電話通信中にもかかわらず音声情報がな
いことを知つて、第１チヤネルが無音であること
を音声フレーム形式で音声分析・合成装置７Ｂ１
へ連絡する。

音声分析・合成装置７Ｂ１は、無音であること
を知ると、無音発生回路７５を動作させ、符号化
された無音情報を作り出して無音に対するアナロ
グ音声を音声合成回路７４によつて生成し、電話
回線収容装置６Ｂを介して電話機２Ｂへ出力す
る。

電話通信の切断が発生したときは、発呼時と同
様に、制御情報が両局間で交換され、切断処理が
電話回線収容装置６Ａ，６Ｂで行われる。

以上、電話通信が１通話だけ存在する場合につ
いて説明したが、電話通信が２通話または３通話
同時に存在する場合についても、第２チヤネル、
第３チヤネルを用いて同様の通信をすることがで
きることは明らかである。

また、第４チヤネルには、対応する音声分析・
合成装置を設けていないため、常にパケツト交換
機５Ａ，５Ｂからのデータを扱うことができ、電
話通信が３通話存在し、かつ、３通話とも有音状
態であつても、常にパケツト交換機５Ａ，５Ｂ間
でデータの転送が可能となつている。

なお、データ通信専用のチヤネルを残しておく
ことは必ずしも必要でなく、電話通信のトラヒツ
クがデータ通信の疎通に支障がない程度であると
きは、全チヤネルをデータ通信、電話通信共用の
ものとすることを妨げるものではない。

以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、時分割多重化されたチヤネルを介して有効な
音声情報のみを伝送し、電話通信中であつても、
その無音状態には電話通信用に割り当てられたチ
ヤネルを通してデータ通信を行うことができるの
で、複合交換システムにおける回線の利用効率向
上に顕著な効果が得られる。

また、各装置の制御部にはマイクロコンピユー
タ等を利用することができるので、小型で経済的
なハードウエアを構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るデイジタル電話通信方
式による複合交換システムの一実施例の方式構成
図、第２図は、そのシステムフレームのフオーマ
ツト図、第３図は、同音声分析・合成装置の一実
施例のブロツク図、第４図は、同音声フレームの
フオーマツト図、第５図は、同デイジタルスイツ
チの一実施例のブロツク図、第６図は、同システ
ムフレームの一実施例の構成図である。 １Ａ，１Ｂ……データ端末、２Ａ，２Ｂ……電
話機、３Ａ，３Ｂ……回線、４Ａ，４Ｂ……交換
局、５Ａ，５Ｂ……パケツト交換機、６Ａ，６Ｂ
……電話回線収容装置、７Ａ１〜７Ａ３，７Ｂ１
〜７Ｂ３……音声分析・合成装置、７０……制御
回路、７１……主メモリ、７２……音声分析回
路、７３……無音検出回路、７４……音声合成回
路、７５……無音発生回路、７６，７７……イン
タフエース回路、８Ａ，８Ｂ……デイジタルスイ
ツチ、８０……制御回路、８１Ａ〜８１Ｄ……送
信バツフア、８２……送信用回線バツフア、８３
Ａ〜８３Ｄ……受信バツフア、８４……受信用回
線バツフア、８５……パケツト交換用送信バツフ
ア、８６……パケツト交換用受信バツフア、８７
Ａ〜８９Ａ……音声用送信バツフア、８７Ｂ〜８
９Ｂ……音声用受信バツフア、９Ａ，９Ｂ……モ
デム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ データ情報と音声情報とを各情報チヤンネル
   に選択的に割り当てることにより、複数の情報チ
   ヤンネルを含むシステムフレームの形で伝送させ
   る複合交換システムを用いたデイジタル電話通信
   方式において、少くも１つの音声情報が存在する
   ときは該音声情報を少くも１つの情報チヤンネル
   に対応させて割り当てるとともに、各音声情報を
   有音状態と無音状態とに判別し、各音声情報が有
   音状態にあるときにはいままで割り当てられてい
   た情報チヤンネルを当該音声情報にそのまま割り
   当て、一方、無音状態に入つた各音声情報に割り
   当てられた情報チヤンネルにはこの無音状態が持
   続する間パケツト化されたデイジタル情報を一時
   的に割り当てるようにし、かつ、各情報チヤンネ
   ルには割り当てられた情報の種類を識別するため
   の符号を付与したことを特徴とするデイジタル電
   話通信方式。 ２ 上記複数の情報チヤンネルのうち少なくとも
   １つをデータ情報専用のものとし、その他の情報
   チヤンネルをデータ情報・音声情報共用のものと
   したことを特徴とする第１項記載のデイジタル電
   話通信方式。 ３ 上記音声情報をデイジタル圧縮情報とするこ
   とを特徴とする第１項記載のデイジタル電話通信
   方式。 ４ 上記システムフレーム生成の都度、データ情
   報をいずれかの無音状態の音声情報チヤンネルに
   割当てることを特徴とする第１項記載のデイジタ
   ル電話通信方式。