JPH07112297B2 - ディジタル無線機 - Google Patents

ディジタル無線機

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JPH07112297B2
JPH07112297B2 JP1193827A JP19382789A JPH07112297B2 JP H07112297 B2 JPH07112297 B2 JP H07112297B2 JP 1193827 A JP1193827 A JP 1193827A JP 19382789 A JP19382789 A JP 19382789A JP H07112297 B2 JPH07112297 B2 JP H07112297B2
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一志 高橋
正泰 三宅
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国際電気株式会社
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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、パレード,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/チャネルであり、前述のPCM方
式の64kHz/チャネルに比べると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,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
線信号等を符号化複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を詳細に説明する。
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11,12
を構成する回路ブロックはほぼ等しく、符復号回路13,1
4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
ッ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CODEC5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S2を切替え制御する回路である。
スイッチS1とS2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S
1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1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1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),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によって符号化回
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ビッ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。
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S1及びS2が音声符復号回路(CODE
C)5側の接点b及びdに切替えられ16kbps以下例えば
約8kbps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。〔RB
T〕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S1,S2が接点b,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S1,S2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チャネルの場合である
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図は本発明を多チャ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チャ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。20ms
ec当たりのビット数で表現されており、1フレーム=12
80ビット/20ms(=64kbps)が、フレーム用同期信号(S
YNC),制御信号(CONT),CH1〜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7.5kbpsであ
り、制御信号(CONT)の48ビット/20msの中には表1に
示した加入者線信号等の3ビット/チャネルの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
ャートからわかるように、従来PCM方式の1チャネル分
(64kbps)と等しい帯域内に8チャ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ッ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著しい効果がある。
【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
線構成例図、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……CODEC、
6……信号符号検出回路、7……信号復号化回路、11,1
2,110,120……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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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低ビットレートの音声
    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低ビットレートの音
    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線信号を
    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、通話終了後に
    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。
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