JPH0646020A - 時分割多重通信装置 - Google Patents

時分割多重通信装置

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JPH0646020A
JPH0646020A JP19846992A JP19846992A JPH0646020A JP H0646020 A JPH0646020 A JP H0646020A JP 19846992 A JP19846992 A JP 19846992A JP 19846992 A JP19846992 A JP 19846992A JP H0646020 A JPH0646020 A JP H0646020A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 時分割多重通信装置における時分割多重部の
処理を簡略化する。 【構成】 送話器11からの音声信号は符号器/復号器
13で8kHzのサンプリング周波数で符号化されて4
ビット幅のディジタル音声データとなった後シリアル変
換されてシリアルインターフェース14内のバッファメ
モリに逐次書き込まれる。シリアルインターフェース1
4では、バッファメモリに供給される読出クロックと書
込クロックとをカウントし、書込アドレスと読出アドレ
スの差が1タイムスロット(5ms)分以上となったと
き、時分割多重部にデータ読出要求を行う。TDMA制
御部16は、1タイムスロット分の音声データを送信レ
ートと同一の384kbpsで連続的に読み出し、これ
に必要なヘッダ情報を付加して変調器17に出力する。
即ち、時分割多重部へのデータ読出は5msごとに行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信に係わ
り、特に時分割により信号を多重化して通信を行う時分
割多重通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、通信技術の発展に伴い、例えば、
コードレス電話機のような分野においても、いわゆる時
分割多重通信(TDMA)が行われようとしている。こ
のTDMAにおいては、時間軸を複数のタイムスロット
に分割し、各タイムスロット毎にユーザを割当て通信を
多重化して行うものである。このようなTDMA方式を
応用したコードレス電話機の一例を、図9に示す。この
図に示すように、図示しない受話器からの音声信号10
8は、符号・復号化部101に入力され、ここでA/D
変換されて所定の周波数で音声サンプリングが行われ、
デジタルの信号列に変換される。このサンプリング周波
数としては、一般には8kHzが用いられる。従って、
そのサンプリング周期は図10(a)に示すように、1
25μsとなる。サンプリングビット数として例えば、
4ビットが用いられるとすると、符号・復号化部101
から出力される音声データは、図10(b)に示すよう
に、125μs毎に4ビットの音声データD1〜D4が
シリアルに出力されることとなる。
【0003】TDMA制御部102は、125μs毎に
一つの音声サンプルデータすなわち上記4ビットの音声
データを受信し、これを図示しないバッファメモリに格
納する。そしてこのような音声サンプルを40サンプル
分受信したところで、CPU104の制御により、所定
の制御データ(ヘッダ信号)を上記40サンプルの音声
データに付加して1スロット分の音声データを構成し、
これを変復調部103に送出する。
【0004】変復調部103では、所定の変調を行いこ
れを高周波処理部105に送出する。高周波処理部で
は、図示しないPLL回路からの発信周波数に基づいて
高周波処理を行い、アンテナ106から送信を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記した
従来の時分割多重通信装置においては、TDMA制御部
は、1スロットに付き40サンプル分の音声データを一
括して送出するが、符号復号化部101は125μs毎
に1回音声データを出力するため、TDMA制御部は1
スロット分の音声データを構成するのに40回データを
受信しバッファメモリに配置しなければならない。この
125μsという周期は、TDMA制御部の動作とは非
同期の動作となるため、40回の受信は、それぞれ割込
みによって処理されることとなる。この割込みのため
に、TDMA制御部では、タイムスロットを生成する作
業をその都度中断しなければならず、また各受信の度に
バッファメモリのアドレス指定の処理を行う必要がある
ため、無駄な処理時間が発生し、処理も複雑になる。こ
のため、本来、タイムスロットを構成するための制御だ
けでも相当複雑な処理を行っているTDMA制御部にと
って、上記したような受信及び受信データのメモリへの
配置という処理が加わることにより、回路はより以上複
雑かつ大規模なものとなってしまう。例えば、回路をP
LAで構成する場合であっても、これが複雑かつ大規模
にならざるを得ないという問題がある。
【0006】この発明は、係る課題を解決するためにな
されたもので、TDMA制御部の回路構成もしくはプロ
グラム処理を大幅に削減することにより、その動作を簡
略化することができる時分割多重通信装置を得ることを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る時分割多重通信装置は、音声信号のディジタル符号化
を行う符号化部と、この符号化部の出力データを基に所
定時間幅のタイムスロット分の送信音声データを生成す
る時分割多重部とを有する装置であって、前記符号化部
は、(i) アナログ音声信号を一定周期でサンプリングし
て、所定のビット幅のディジタル音声データを出力する
符号化回路と、(ii)少なくとも1タイムスロット分に相
当する送信音声データ記憶容量を有し、符号化回路から
一定周期で出力されるディジタル音声データを逐次記憶
するバッファメモリと、(iii) 符号化回路からバッファ
メモリへのディジタル音声データの書込アドレスを示す
書込クロックをカウントする書込アドレスカウンタと、
(iv)バッファメモリから時分割多重部へのディジタル音
声データの読出アドレスを示す読出クロックをカウント
する読出アドレスカウンタと、(v) 書込アドレスカウン
タのカウント値と読出アドレスカウンタのカウント値の
差分を検出する差分検出回路と、(vi)この差分検出回路
により検出された差分が1タイムスロット分に相当する
データ量以上となったとき、前記時分割多重部に対し、
ディジタル音声データの読出を要求するデータ読出要求
手段と、を含み、前記時分割多重部は、前記読出要求に
応じ、バッファメモリから1タイムスロット分のディジ
タル音声データを連続的に読み出すことを特徴とするも
のである。
【0008】請求項2記載の発明に係る時分割多重通信
装置は、請求項1記載の時分割多重通信装置において、
前記時分割多重部によるバッファメモリからの、ディジ
タル音声データの読出レートを送信レートと同一とした
ことを特徴とするものである。
【0009】請求項3記載の発明に係る時分割多重通信
装置は、所定時間幅のタイムスロット分のディジタル音
声データを受信する時分割多重部と、ディジタル音声デ
ータの復号化を行う復号化部とを有する装置であって、
前記復号化部は、(i) 時分割多重部で受信したディジタ
ル音声データを少なくとも1タイムスロット分記憶する
バッファメモリと、(ii)このバッファメモリに書き込ま
れたディジタル音声データを一定周期で所定ビットずつ
読み出して復号化し、アナログ音声信号を出力する復号
化回路と、(iii) バッファメモリから復号化回路へのデ
ィジタル音声データの読出アドレスを示す読出クロック
をカウントする読出アドレスカウンタと、(iv)時分割多
重部からバッファメモリへのディジタル音声データの書
込アドレスを示す書込クロックをカウントする書込アド
レスカウンタと、(v) 読出アドレスカウンタのカウント
値と書込アドレスカウンタのカウント値の差分からメモ
リの空領域を検出する差分検出回路と、(vi)この差分検
出回路により検出されたメモリの空領域が1タイムスロ
ット分に相当するデータ量以上となったとき、前記時分
割多重部に対し、ディジタル音声データの書込を要求す
るデータ書込要求手段と、を含み、前記時分割多重部
は、書込要求に応じ、受信した1タイムスロット分のデ
ィジタル音声データをバッファメモリに連続的に書き込
むことを特徴とするものである。
【0010】請求項4記載の発明に係る時分割多重通信
装置は、請求項3記載の時分割多重通信装置において、
前記時分割多重部によるバッファメモリへのディジタル
音声データの書込レートを受信レートと同一としたこと
を特徴とするものである。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明に係る時分割多重通信装置
では、サンプリングされた所定ビット数の音声データは
符号化部内のバッファメモリに逐次書き込まれ、書込ア
ドレスと読出アドレスの差が1タイムスロット分以上と
なったとき、1タイムスロット分の音声データが連続的
に読み出されて時分割多重部に送出される。
【0012】請求項2記載の発明に係る時分割多重通信
装置では、請求項1記載における1タイムスロット分の
音声データの連続的読出は送信レートと同一レートで行
われる。
【0013】請求項3記載の発明に係る時分割多重通信
装置では、復号化部内のバッファメモリから音声データ
が所定ビットずつ逐次読み出されて復号化される一方、
読出アドレスと書込アドレスの差から検出されたメモリ
の空領域が1タイムスロット分以上となったとき、時分
割多重部から1タイムスロット分の受信音声データがバ
ッファメモリに連続的に書き込まれる。
【0014】請求項4記載の発明に係る時分割多重通信
装置では、請求項3記載における1タイムスロット分の
音声データの連続的書込は受信レートと同一レートで行
われる。
【0015】
【実施例】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。
【0016】図1は、本発明の一実施例における時分割
多重通信装置を表したものである。この装置において、
符号・復号化部12には、符号器/復号器13の他、シ
リアルインターフェース部14が設けられている。符号
器/復号器13は、符号器13−1と復号器13−2か
らなり、シリアルインターフェース部14は、シリアル
インターフェース14−1とシリアルインターフェース
14−2からなっている。TDMA制御部16は、変調
器17及び復調器18を経て高周波処理部21に接続さ
れるとともに、CPU24に接続される。高周波処理部
21は、PLL23からの発信周波数に基づき、アンテ
ナ22から信号を送信する。またCPU24には、ダイ
アリングに必要なキーや所定の制御キーを備えた操作部
25が接続され、また液晶ディスプレイ等を備えた表示
部26が接続されている。なお符号器/復号器13に
は、受話器27が接続される。
【0017】以上のような構成の時分割多重通信装置に
おいて特徴的なところは符号・復号化部12内にシリア
ルインターフェース部14を設けたことにある。そし
て、このシリアルインターフェース部14により、符号
器/復号器13とTDMA制御部16との間のデータ転
送速度の相違を調整する役目を担っている。
【0018】図2は、図1における符号・復号化部12
のうちの、送信処理に係わる符号化部12−1の要部を
詳細に表したものである。この回路には、符号器13−
1及びシリアルインターフェース14−1が備えられて
いる。符号器13−1には、符号化回路32が設けら
れ、送話機11(図1)から入力された音声信号41を
A/D変換して4ビットのディジタルデータに符号化
し、パラレル/シリアル変換器33に入力する。このと
きの符号化は、図5(b)に示すように、8kHzのサ
ンプリングタイミング信号42に基づいて行われる。こ
のサンプリングタイミング信号42は、書込クロック発
生部34及びパラレル/シリアル変換器33にも入力さ
れる。書込クロック発生部34は、図5(a)に示すよ
うな基本クロック43に基づき、サンプリングタイミン
グ信号42から同図(c)に示すような書込クロック4
4を生成し、パラレル/シリアル変換器33及びシリア
ルインターフェース14−1内の書込アドレス生成回路
37に入力する。パラレル/シリアル変換器33は、書
込クロック44に基づき、符号化回路32からの4ビッ
トパラレル信号をシリアルに変換し、図5(d)に示す
ようなシリアルデータ48として出力する。この時のデ
ータ転送速度は32kbps(=4ビット×8kHz)
となっている。すなわち、符号器13−1からシリアル
インターフェース14−1に入力される音声データ48
は、図5(d)に示すように125μs毎の4ビットシ
リアル信号となる。
【0019】シリアルインターフェース14−1の書込
アドレス生成回路37においては、図3に示すように、
書込クロック44がアドレスカウンタ61でカウントさ
れ、8ビットの書込アドレスカウント信号46としてア
ドレスデコーダ62に入力されると共に、図2における
アドレス差分検出回路38にも入力される。アドレスデ
コーダ62では入力された8ビットの書込アドレスカウ
ント信号46を基に256本の信号のうちの1つをハイ
レベルとするデコードを行う。このデコードされた信号
52は、図2におけるバッファメモリ35に入力され
る。
【0020】一方、TDMA制御部16(図1)の図示
しないクロック出力部は、図6(a)に示すように、1
スロットすなわち5ms毎の同期信号に同期して、同図
(b)に示すような読出しクロック信号54を出力す
る。この読出しクロック信号54はシリアルインターフ
ェース14−1の読出アドレス生成回路36に入力され
る。この読出アドレス生成回路36は、上記した書込ア
ドレス生成回路37(図3)と同様の構成となってお
り、入力された読出クロック信号54をカウントして読
出アドレスカウント信号45を出力すると共に、これを
デコードしてアドレスデコード信号51を出力する。ア
ドレスデコード信号51はバッファメモリ35に入力さ
れる。一方読出アドレスカウント信号45は、アドレス
差分検出回路38に入力される。
【0021】アドレス差分検出回路38は、入力された
書込アドレスカウント信号46と読出アドレスカウント
信号45の差分を検出し、8ビットの差分データを出力
する。差分判定回路39は、この差分データと、図示し
ないレジスタに用意されている読出開始条件データ47
(8ビット)との比較を行い、前者が後者を越えた時、
読出イネーブル信号56を出力する。すなわち、この読
出イネーブル信号56は、バッファメモリ35に対する
書込先頭アドレスとこのメモリから読出される際の読出
先頭アドレスとの差分が160アドレス以上となった
時、出力されることとなる。
【0022】例えば、図7に示すように、バッファメモ
リ35の256個のアドレスのうち、書込アドレスYと
読出アドレスXとの距離が160を越えた時にバッファ
メモリ35からの読出しが行われることとなる。ここ
で、160という数字は、符号器13−1から4ビット
ずつ送られる音声データの40サンプル分に相当するデ
ータが格納されるアドレスを示しており、この40サン
プル分の書込みが終了することを条件として160アド
レス分のデータが一気に読出されることとなる。なお、
図7においては、書込みアドレスがYで読出しアドレス
がXとなった時に読出しが開始されるが、あくまでも両
者の相対的なアドレス距離が160を越えるよう保たれ
ていればよく、両者の絶体アドレスは順次シフトしてい
くこととなる。
【0023】バッファメモリ35においては、図4に示
すように、256本の書込アドレス信号52は、それぞ
れ256個のメモリセル64−1〜64−256に入力
され、書込データ48は256個のメモリセルのうち書
込アドレス信号52がハイレベルのものに対応するセル
に書込まれることとなる。同様にして、読出しの場合に
は、256本の読出アドレス信号51のうちのハイレベ
ルとなった信号ラインに対応したセルから、読出データ
55が読出されることとなる。この場合の読出データ5
5は、図6(c)に示すように、上記した読出クロック
54に同期して読出され、結局、スロット同期信号(図
6(a))に同期して5ms毎に160ビット連続して
読出される。この時の読出クロック54のクロックレー
トは、384kbpsであり、これはTDMA制御部1
6から変調器17への出力レートと同一である。従っ
て、バッファメモリ35から読出されたデータはTDM
A制御部16をスルーで通過し変調器17へと送出され
る。但し、その際、TDMA制御部16においては、C
PU24の制御により、必要な制御用ヘッダが付加さ
れ、所定のフォーマットのスロットが形成される。
【0024】以上説明したように、シリアルインターフ
ェース部14は、符号化された4ビットの音声データの
40サンプル分をバッファすると共に、この40サンプ
ル分が蓄えられた時点で、これらの160ビット分の音
声データが送信レートで連続的に読出され、TDMA制
御部16に入力される。従って、TDMA制御部16と
しては、従来のように、符号・復号化部12からの割込
み処理に対応したバッファリング処理を何ら行う必要が
なく、専ら、ヘッダ制御部の付加のみに専念することが
できる。このため、割込み処理のための複雑な回路が不
要となり、その回路構成を極めて簡略化することが可能
となる。
【0025】なお、上記した実施例は、送信の場合につ
いて説明したものであるが、受信の場合にも同様に適用
することができる。すなわち、受信の場合には、図8に
示すように、復号化部12−2を設ける。そして復号化
部12−2には復号器13−2及びシリアルインターフ
ェース14−2を設ける。この場合の動作は、上記した
送信の場合と全く逆の処理となる。この図では、各部の
符号として、図2の各部の符号に100を加えた符号を
付し、また“書込み”の代わりに“読出し”を、“読出
し”の代わりに“書込み”という語を用いている。な
お、この場合には、書込みレートよりも読出しレートの
方が遅いため、読出しアドレスと書込みアドレスの差分
から検出されたメモリの空領域が160を越えたとき、
書込みネーブル信号156が出力され、これにより38
4kbpsの速度で音声データ155が160ビット分
連続してバッファメモリ135に書込まれる。またバッ
ファメモリ135からの読出しは、125μs毎に4ビ
ットずつ32kbpsの速度で行われる。この読出され
たデータ148は復号器13−2のシリアル/パラレル
変換器133で4ビットパラレルの信号に変換され、復
号化回路132で復号化されて更にA/D変換され、ア
ナログの音声信号141として受話器27(図1)から
出力される。なお、読出クロック発生部134、書込ア
ドレス生成回路136、読出し生成回路137等につい
ての動作は、上記した送信の場合と同様であるのでここ
では説明を省略する。
【0026】なお本実施例では、TDMA制御部16で
生成されるタイムスロットの幅を5msとしたが、これ
に限るものではなく他の長さを有するタイムスロットに
も適用しうることは言うまでもない。また、本実施例で
は、音声信号を4ビットで標本化するものとして説明し
たが、これ以上の例えば16ビットで標本化する場合に
ついても同様に適用することができる。なお、本実施例
では、図4に説明したように、バッファメモリとして
は、読出データラインと書込データラインを別個に設け
ているため、読出アドレスと書込アドレスがぶつからな
いように制御を行うことにより、読出しと書込みを同時
に行うことができる。このため、図7に示したように、
極めて僅かのメモリセルからなるバッファメモリを用い
て、上記したような処理をサイクリックに行うことがで
き、バッファメモリの容量を極めて少なくすることがで
きる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、サンプリングした音声データを符号化部内
のバッファメモリに逐次書き込む一方、時分割多重部
は、書込アドレスと読出アドレスの差が1タイムスロッ
ト分以上となったところで1タイムスロット分の音声デ
ータを連続的に読み出すこととしたので、時分割多重部
は頻繁に(音声サンプリングごとに)符号化部から割込
要求を受けることがない。このため、時分割多重部は、
本来のタイムスロット生成処理を専従的に行うのみでよ
く、割込要求に応答した処理を行う必要がなくなる。従
って、時分割多重部の回路構成及びプログラム構成を簡
略化することができる。一方、バッファリング機能を符
号化部に持たせることは、極めて簡単な回路構成で容易
に実現できる。従って、装置全体として構成が簡略化さ
れるという効果がある。
【0028】同様に、請求項3記載の発明においても、
時分割多重部は、復号化部内のバッファメモリの読出ア
ドレスと書込アドレスの差が1タイムスロット分以上と
なったところで1タイムスロット分の受信音声データを
連続的に書き込むこととしたので、時分割多重部は復号
化部から頻繁に割込要求を受けることがない。このた
め、その構成を簡略化することができ、上記請求項1記
載の発明と同様の効果を有する。
【0029】請求項2及び請求項4記載の発明によれ
ば、符号化部もしくは復号化部内のバッファメモリに対
する時分割多重部からのデータ読み書きレートを、デー
タ送受信レートと同一としたので、送受信データは時分
割多重部をスルーで通過する形となり、処理が一層簡略
化されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における時分割多重通信装置
を示すブロック図である。
【図2】この時分割多重通信装置の送信に係る部分を示
すブロック図である。
【図3】読出(書込)アドレス生成部を示すブロック図
である。
【図4】バッファメモリの構成を示すブロック図であ
る。
【図5】バッファメモリへの音声データの書込みを示す
タイミング図である。
【図6】バッファメモリからの音声データの読出しを示
すタイミング図である。
【図7】バッファメモリのアドレシングの原理を示す説
明図である。
【図8】この時分割多重通信装置の受信に係る部分を示
すブロック図である。
【図9】従来の時分割多重通信装置を示すブロック図で
ある。
【図10】図9の従来の時分割多重通信装置の符号・復
号化部からTDMA制御部への音声データの出力タイミ
ングを示すタイミング図である。
【符号の説明】
12 符号・復号化部 13 符号器/復号器 13−1 符号器 13−2 復号器 14 シリアルインターフェース部 14−1 シリアルインターフェース(送信側) 14−2 シリアルインターフェース(受信側) 16 TDMA制御部 35,135 バッファメモリ 36,137 読出アドレス生成部 37,136 書込アドレス生成部 38,138 アドレス差分検出回路 39,139 差分判定回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音声信号のディジタル符号化を行う符号
    化部と、この符号化部の出力データを基に所定時間幅の
    タイムスロット分の送信音声データを生成する時分割多
    重部とを有する装置であって、 前記符号化部は、 アナログ音声信号を一定周期でサンプリングして、所定
    のビット幅のディジタル音声データを出力する符号化回
    路と、 少なくとも1タイムスロット分に相当する送信音声デー
    タ記憶容量を有し、前記符号化回路から一定周期で出力
    されるディジタル音声データを逐次記憶するバッファメ
    モリと、 前記符号化回路から前記バッファメモリへのディジタル
    音声データの書込アドレスを示す書込クロックをカウン
    トする書込アドレスカウンタと、 前記バッファメモリから前記時分割多重部へのディジタ
    ル音声データの読出アドレスを示す読出クロックをカウ
    ントする読出アドレスカウンタと、 前記書込アドレスカウンタのカウント値と前記読出アド
    レスカウンタのカウント値の差分を検出する差分検出回
    路と、 この差分検出回路により検出された差分が1タイムスロ
    ット分に相当するデータ量以上となったとき、前記時分
    割多重部に対し、ディジタル音声データの読出を要求す
    るデータ読出要求手段と、を含み、 前記時分割多重部は、前記読出要求に応じ、前記バッフ
    ァメモリから1タイムスロット分のディジタル音声デー
    タを連続的に読み出すことを特徴とする時分割多重通信
    装置。
  2. 【請求項2】 前記時分割多重部による前記バッファメ
    モリからのディジタル音声データの読出レートは、送信
    レートと同一であることを特徴とする請求項1記載の時
    分割多重通信装置。
  3. 【請求項3】 所定時間幅のタイムスロット分のディジ
    タル音声データを受信する時分割多重部と、前記ディジ
    タル音声データの復号化を行う復号化部とを有する装置
    であって、 前記復号化部は、 前記時分割多重部で受信したディジタル音声データを少
    なくとも1タイムスロット分記憶するバッファメモリ
    と、 このバッファメモリに書き込まれたディジタル音声デー
    タを一定周期で所定ビットずつ読み出して復号化し、ア
    ナログ音声信号を出力する復号化回路と、 前記バッファメモリから前記復号化回路へのディジタル
    音声データの読出アドレスを示す読出クロックをカウン
    トする読出アドレスカウンタと、 前記時分割多重部から前記バッファメモリへのディジタ
    ル音声データの書込アドレスを示す書込クロックをカウ
    ントする書込アドレスカウンタと、 前記読出アドレスカウンタのカウント値と前記書込アド
    レスカウンタのカウント値の差分からメモリの空領域を
    検出する差分検出回路と、 この差分検出回路により検出されたメモリの空領域が1
    タイムスロット分に相当するデータ量以上となったと
    き、前記時分割多重部に対し、ディジタル音声データの
    書込を要求するデータ書込要求手段と、を含み、 前記時分割多重部は、前記書込要求に応じ、受信した1
    タイムスロット分のディジタル音声データを前記バッフ
    ァメモリに連続的に書き込むことを特徴とする時分割多
    重通信装置。
  4. 【請求項4】 前記時分割多重部による前記バッファメ
    モリへのディジタル音声データの書込レートは、受信レ
    ートと同一であることを特徴とする請求項3記載の時分
    割多重通信装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008533868A (ja) * 2005-03-10 2008-08-21 クゥアルコム・インコーポレイテッド データ送信方法
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US8693540B2 (en) 2005-03-10 2014-04-08 Qualcomm Incorporated Method and apparatus of temporal error concealment for P-frame

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