JPH0423629A - ディジタル音声伝送方式 - Google Patents

ディジタル音声伝送方式

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JPH0423629A
JPH0423629A JP12953390A JP12953390A JPH0423629A JP H0423629 A JPH0423629 A JP H0423629A JP 12953390 A JP12953390 A JP 12953390A JP 12953390 A JP12953390 A JP 12953390A JP H0423629 A JPH0423629 A JP H0423629A
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JP
Japan
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JP12953390A
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Tetsuya Kikuchi
哲也 菊地
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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〕 ハイウェイを用いて2線加入者線系の音声を時分割多重
で伝送する通信システムにおけるディジタル音声の伝送
方式に関し、 デマンドアサインの時分割多元接続方式の柔軟性を失う
ことなく、高速のモデムに対応することを目的とし、 デマンドアサインで音声タイムスロットを割り当てる時
分割多元接続方式のディジタル音声伝送方式であって、
高能率符号化されたディジタル音声データを制御データ
と分けたフレームフォーマットとし、量子化ビット数か
該ディジタル音声データのn倍(ただし、nは2以上の
整数)であるパルス符号変調されたモデムのディジタル
デー夕の1つのタイムスロット分を上記フレームフォー
マット中のnタイムスロットに時分割多重して伝送する
〔産業上の利用分野〕
本発明はディジタル音声伝送方式に係り、特にハイウェ
イを用いて2線加入者線系の音声を時分割多重で伝送す
る通信システムにおけるディジタル音声の伝送方式に関
する。
近年の音声通信システムは、どんな小規模なものでも音
声とデータとを同時に伝送できる時分割多元接続(TD
M、A)方式を採用する傾向か強い。
このようなTDMA方式で伝送されるディジタル音声は
、パルス符号変調(PCM)、適応差分PCM (AD
PCM) 、あるいは適応デルタ変調(ADM)などに
よって変調されたものが多いが、ビットレートの関係か
ら特に無線などの使用周波数帯域の制限が厳しい分野で
は4ビットADPCMを高品位音声として採用するのか
一般的である。
因みに、通常の電話回線を使用したPCM音声データの
伝送速度は64kb匹であるのに対し、4ビットPCM
音声データの伝送速度は32kbl)Sと半分で7ビツ
トPCM相当の音声品質を達成している。
他方、最近ではパソコン通信等の発達により、専用線を
使わず、一般の加入者線を利用してモデムによるデータ
通信を行なうことが広く行なわれるようになっており、
更に情翰量の増加に伴い、モデムの伝送速度の高速化が
益々要求されるようになってる。
そのため、ディジタル音声の加入者線通信システムにお
いても、この高速モデムをサポートした通信か必要とさ
れる。
〔従来の技術〕
音声信号は周知のように自己相関性が強く、過去の信号
系列から次の標本値を予測することが比較的正確に行な
えるという性質を利用して、4ビットADPCMでは予
測結果と今回の標本値との差を4ビツトに量子化して伝
送する。
一方、前記したモデムを変調方式についてみると、低速
のものは周波数偏移変調(F S K)であるのに対し
、高速のものは位相偏移変調(PSK)あるいは直交振
幅変調(QAM)を用いており、FSKと異なり位相や
振幅の急激な変化を伴う。このため、高速モデムからの
データを前記した4ビットADPCMで伝送しようとす
ると、ADPCMでは変復調の際に過去のデータから数
値計算した予測データを使用するから、予測できないよ
うな上記のモデムのデータの位相や振幅の急激な変化に
より忠実なデータの再現がてきないことがある。
そのため、従来のTDMA方式において、ADPCM音
声を伝送する場合は、低速のモデムしか使用しないとの
制限を設けるか、又は伝送されるフレーム中にPCM専
用の固定タイムスロットを予め割り当てておき、残りの
音声データ伝送タイムスロットにはADPCM音声デー
タを割り当てるようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、上記従来方式のうち前者の方法では高速モデ
ムに全く対応できず、また後者の方法ではフレーム中に
固定タイムスロットかあるため、全体としての伝送効率
が落ちてしまい、更に高速モデムを使用する加入者数が
増えた場合、システムとして対応しきれないという問題
かある。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、デマンドアサ
インの時分割多元接続方式の柔軟性を失うことなく、高
速のモデムに対応するディジタル音声伝送方式を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はデマンドアサインで音声タイムスロットを割り
当てる時分割多元接続方式のディジタル音声伝送方式で
あって、第1図に示す如く、高能率符号化されたディジ
タル音声データの複数のタイムスロットを制御データ■
と分けたフレームフォーマットとし、量子化ビット数が
ディジタル音声データIのn倍(ただし、nは2以上の
整数)であるパルス符号変調されたモデムのディジタル
データの1つのタイムスロット分■を、上記フレームフ
ォーマット中のnタイムスロットに時分割多重して伝送
する。
〔作用〕
本発明ではディジタル音声データIのタイムスロットの
タイミングと同じタイミングでモデムのディジタルデー
タの1タイムスロツト分■を割り当て、かつ、それ以降
針nタイムスロット分、他の加入者にディジタル音声デ
ータを割り当てないようにすることにより、モデムのデ
ィジタルデータの1タイムスロツト分■を時分割多重す
ることができる。
また、上記のディジタルデータの1タイムスロツト分■
のフレームフォーマット中の時分割多重位置は加入者に
応じて所定の位置に割り当てられる、デマンドアサイン
多元接続方式による。
従って、本発明では、デマンドアサインのTDMA方式
で量子化ビット数の異なる2種類のディジタルデータを
混在して伝送することができる。
〔実施例〕
第2図は本発明の一実施例のフレームフォーマット構成
図を示す。同図中、11は固定パターンの同期信号(S
YNC)、12は前記制御データエ及びリンガ−、オン
フックその他の加入者情報、13は音声データ領域で、
1タイムスロツトか4ビツトで計16タイムスロツト(
TS)ある。
通常は上記の音声データ領域13には4ビットADPC
M音声データが16チヤネル分配置されるが、必要に応
じて斜線14で示す如く8ビットPCMデータ1タイム
スロット分が、2TS占存して配置される。このPCM
データの配置位置14は加入者に応じた適宜の位置であ
る。
このフレームフォーマット10を生成してディジタル音
声を送受信する加入者インタフェース部(CODEC)
の一実施例を第3図に示す。加入者インタフニー・ス部
は送信系と受信系の2系統あるが、ここでは送信系のみ
図示しである。受信系は送信系と入出力を反対にすれば
よい。
第3図において、アナログ音声信号はアンプ21を介し
てPCMコーデック22に入力され、ここで標本化周波
数8kHz、量子化ビット数8ビツトのPCM音声デー
タに変換された後、ADPCMコーデック23に入力さ
れる一方、スイッチ24に入力される。ADPCMコー
デック23は入力PCM音声データに対してADPCM
変調を行い、標本化周波数8kHz、量子化ビット数4
ビツトのADPCM音声データを生成する。
一方、25はコントローラて、同期クロック、タイミン
グパルス、同期信号、制御データ、加入者情報などを発
生し、同期クロックはスイッチ26及び27へ、またタ
イミングパルスは28及び29へ夫々供給する。通常の
通話時はコントローラ25はADPCMの1タイムスロ
ツト相当の周期のタイミングパルスを発生すると共に、
スイッチ24.26〜30のうちスインt24゜26及
び28をオフ、スイッチ27.29及び30を夫々オン
に制御する。これにより、コントローラ25で発生され
た同期クロック及びタイミングパルスはスイッチ27及
び29を通してADPCMコーデック23に入力されこ
れを動作させる。このときADPCMコーデック23か
ら加算回路31.32を通して入力される同期クロック
及びタイミングパルスにより、PCMコーデック22は
ADPCMコーデック23に同期して縦続的に動作して
いる。
従って、通常の通話時はADPCMコーデック23から
取り出された4ビットADPCM音声データかスイッチ
30を通過し、加算回路33でコントローラ25からの
同期信号、制御データ、加入者情報と時分割多重されて
第2図のフレームフォーマットとされた後ハイウェイへ
出力される。
ここで、加入者が高速モデムを使用する場合は、加入者
からのその旨の通知をモデム使用要求検出器34か検出
してコントローラ25へ通知し、コントローラ25が上
位装置へPCM用のタイムスロット要求を行なう。上位
装置はこれを受けてコントローラ25へタイムスロット
・ナンバー(TS、&)を通知する。コントローラ25
はこれを受けて第4図、(B)〜(D)に示す如きタイ
ミングパルスを出力する。
ここでは、加入者■のタイムスロットを割り当てる。第
4図(B)〜(D)に示すように、各タイムスロットの
先頭に対するタイミングパルスの時間的な位置はADP
CMもPCMも同じである。
違いはPCM用のタイムスロットが8ビツトであり、そ
れに続く1タイムスロツトは使用できないことを認識し
ているだけである。従って、加入者■に対してPCM用
にタイムスロットTS2を割り当てると、ADPCM用
としてのタイムスロットTS3は使用不可となる。これ
により、ハイウェイデータは第4図(A)に示す如<A
DPCM用タイムスロットTSIとTS4の間にPCM
用タイムスロットが時分割多重される。
また、上記の高速モデム使用時は、第3図のスイッチ2
4.26及び28が夫々オンとされ、スイッチ27.2
9及び30か夫々オフとされるから、コントローラ25
からの同期パルスはスイッチ26及び加算回路31を夫
々通してPCMコーデック22に入力され、またコント
ローラ25からのタイミングパルスはスイッチ28及び
加算回路32を夫々通してPCMコーデック22に入力
される一方、ADPCMコーデック23はスリーブ状態
となる。これにより、PCMコーデック22からのPC
Mデータ(高速モデムのディジタルデータ)は第3図に
斜線35で示す経路(すなわち、スイッチ24及び加算
回路33を経由する経路)を通してハイウェイへ出力さ
れる。
なお、受信側も全く同様のことが行なわれており、送受
信1ペアとしてPCM信号による高速モデムによる全二
重通信が行なえる。
次に本発明方式の一実施例を適用したディジタル加入者
無線システムについて第5図と共に説明する。第5図に
おいて、加入者インタフェース部45及び52は、夫々
第3図に示した送信側コーデックが設けられると共に、
同様の構成の受信側コーデック、A/D変換器、D/A
変換器などが設けられている。
いま、加入者Aから加入者Bへ回線をつなぐものとする
と、公衆回線交換機43はA、 B夫々の加入者線イン
タフェースの間を接続する。これにより、加入者Aのt
詰機41からのアナログ音声信号はアナログ公衆図jl
!(電話図A11)42.公衆回線43.電話回線44
を経由して加入者インタフェース部45に入力され、こ
こで4ビットADPCM音声データに変換され、更に前
記第2図のフレームフォーマットに変換された後ディジ
タルハイウェイ46で集線されてから集線制御部47を
介してアンテナ48から無線送信される。
この無線電波はアンテナ49で受信され、集線制御部5
0で自分の割り当てられたタイムスロットからADPC
M音声データを抽出してハイウェイ51を介して加入者
インタフェース部52に入力され、ここでADPCMコ
ーデックによりD/A変換され、アナログ音声信号に戻
される。このアナログ音声信号は2W加入者線53及び
スイッチ(SW)54を介して加入者Bの電話機55へ
入力される。従って、通常の通話時は高速モデム56の
ユーザ(加入者B)であっても高速モデム56を使用し
ていないから、ADPCMコーデックを通した4ビツト
1単位の音声データによる通信を行なっている。
ここで、加入者Bが高速モデム56を使用する場合は、
スイッチ54を切換えると共に加入者インタフェース部
52へその旨の通知を行なう。すると、加入者インタフ
ェース部52は第2図に12で示した制御データ部を使
って集線制御部50へPCM用のタイムスロット要求を
行なう。
集線制御部50はそれを受は加入者インタフェース部5
2に対してタイムスロットを割り当てる。
加入者インタフェース部52はこの割り当てられたタイ
ムスロット8ビツトて、高速モデム56からの音声帯域
の信号を8ビットPCMデータに変換してハイウェイ5
1へ送出する。従って、ハイウェイ51上ではADPC
M音声データと高速モデム56からのディジタルデータ
とが時分割多重により混在できる。
なお、本発明は第5図のディジタル加入者無線システム
のように、使用周波数の帯域の制限からむやみに音声用
タイムスロットの数を多くとれない無線の分野で特に有
効であるが、これに限定されるものではなく、基本的に
はすべてのディジタルシステムに応用可能である。
〔発明の効果〕 上述の如く、本発明によれば、音声回線を複数もつディ
ジタル通信システムにおいて、高能率符号化ディジタル
音声データと高品質のディジタルデータとを同じフレー
ム中に混在させて伝送することができるため、通常の音
声と高速モデムのデータとを変調方式を選択して柔軟な
タイムスロットの割り当てができ、よって予め高速モデ
ム使用のための高品位回線を用意しなくてもよく、回線
の使用効率及び拡張性を向上することかできる等の特長
を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方式で伝送されるフレームフォーマット
の原理図、 第2図は本発明の一実施例のフレームフォーマット構成
図、 第3図は本発明方式の一実施例の構成図、第4図は第3
図の動作説明用タイムチャート、第5図は本発明方式の
一実施例を適用したディジタル加入者無線システムの構
成図である。 図において、 工はディジタル音声データ、 ■は制御データ、 ■はモデムのディジタルデータ、 22はPCMコーデック、 23はADPCMコーデック を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)デマンドアサインで音声タイムスロットを割り当
    てる時分割多元接続方式のディジタル音声伝送方式であ
    って、 高能率符号化されたディジタル音声データの複数タイム
    スロット( I )を制御データ(II)と分けたフレーム
    フォーマットとし、量子化ビット数が該ディジタル音声
    データ( I )のn倍(ただし、nは2以上の整数)で
    あるパルス符号変調されたモデムのディジタルデータの
    1つのタイムスロット分(III)を上記フレームフォー
    マット中のnタイムスロットに時分割多重して伝送する
    ことを特徴とするディジタル音声伝送方式。
  2. (2)前記ディジタル音声データは適応差分パルス符号
    変調されたディジタル音声データで、前記モデムのディ
    ジタルデータの1/2倍の伝送速度をもつことを特徴と
    する請求項1記載のディジタル音声伝送方式。
JP12953390A 1990-05-18 1990-05-18 ディジタル音声伝送方式 Pending JPH0423629A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07193655A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Nec Corp 衛星通信方式
US6307865B1 (en) 1996-12-20 2001-10-23 Nec Corporation Radio communication method and radio communication system between base station and mobile station

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