JPH09284840A - 無線電話装置および無線電話方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な回路構成で、１スロットで多者
通話が実現可能な無線電話装置の提供を課題とする。 【解決手段】 通話に参加する複数の他の無線電話装置
からの受話に対する受話タイミングと送話タイミングを
切り替える送受話タイミング切替え手段を同期部６に、
通話に参加する複数の他の無線電話装置からの受話を区
別して無線電話装置ごとに復号化する複数の音声復号化
手段と、通話に参加する複数の音声復号化手段の出力を
加算合成する受話合成手段とを通話部５に、通話に参加
する無線電話装置の数に反比例して送話信号の符号化の
サンプリング周波数を変更する符号化レート変更手段を
制御部７に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線電話装置に関
し、ことにディジタル無線電話装置を用いた多者通話の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＰＨＳ（Personal Handyphone
System）と呼ばれる簡易携帯電話装置が１９９５年より
商用化された。このシステムは従来の携帯電話装置に比
べて低料金であり、子機が小型であるなどの長所があ
る。しかし、システムとして商用化されたばかりである
ので、従来の電話では方式が確立されているサービスで
あっても、このシステムではすべてのサービスの方式が
最適な方法で確立されているわけではない。

【０００３】多者通話もこれから検討されるべき余地を
残したサービスの１つである。従来の３者通話の場合の
スロット割り当ての例を図４に示す。この例では２スロ
ットが通話に割り当てられており、第１スロットが端末
Ａと端末Ｂ間の通信に用いられ、第２スロットが端末Ａ
と端末Ｃ間の通信に用いられている。また端末Ｂと端末
Ｃ間の通信は一旦端末Ａを介して端末Ａで端末Ａからの
通信と合成された上で行われることになっている。

【０００４】この従来方式では、親機である端末Ａがす
べての子機（端末Ｂと端末Ｃ）からの送信を受信して合
成し、各子機別に送信する必要があった。したがって親
機は構成が複雑になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、ディジ
タル無線電話装置で従来の方式で多者通話を実現しよう
とすると通話者数に応じた多回線を必要し、回線状況に
よっては実現が困難になる場合も発生する。さらに、親
機の構成が複雑になるという欠点がある。

【０００６】本発明はこの点を改良して、１回線のみを
用いるだけで、多者通話を実現することによって、回線
状況に関係なく多者通話が実現可能で回路構成の簡単な
無線電話装置および無線電話通信方式を提供することを
課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、無線通信回線を介して相互に接続されて
通信を行う無線電話装置において、通話に参加する複数
の他の無線電話装置からの受話に対する受話タイミング
と送話タイミングを切り替える送受話タイミング切替え
手段と、前記通話に参加する複数の他の無線電話装置か
らの受話を区別して前記無線電話装置ごとに復号化する
複数の音声復号化手段と、前記通話に参加する複数の音
声復号化手段の出力を加算合成する受話合成手段と、通
話に参加する無線電話装置の数に反比例して送話信号の
符号化のサンプリング周波数を変更する符号化レート変
更手段とを具備することを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、複数の端末または基地局
および複数の端末から構成され無線通信回線を介して接
続された複数の端末が参加して通信を行う無線電話方式
において、前記通話に参加する複数の端末からの受話に
対する受話タイミングと送話タイミングを切り替える送
受話タイミング切替え機能と、前記通話に参加する複数
の端末からの受話を区別して前記端末ごとに復号化する
音声復号機能と、前記音声復号化機能の出力を加算合成
する受話合成機能と、前記通話に参加する複数の端末の
数に反比例して送話信号の符号化のサンプリング周波数
を変更する符号化レート変更機能とを具備することを特
徴とする。これにより、１回線のみを用いるだけで、多
者通話を実現でき、回線状況に関係なく多者通話が実現
可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるディジタル
無線電話装置の実施形態を添付図面を参照にして詳細に
説明する。図１は、本発明が適用されるディジタルコー
ドレス電話の子機のブロック図である。また、図２に本
発明を採用した場合の通信のタイムスロット構成を、図
３に本発明で３者通話、４者通話を行う場合の音声デコ
ーダの構成を示した。

【００１０】図１において、１は、送受信に共通に用い
られ、電波を送受信するアンテナである。２は、アンテ
ナ１で受信した基地局からの無線受信信号を図示しない
送受切替えスイッチを介して入力して同調選局し、図示
しないシンセサイザから出力される搬送波信号等で中間
周波数処理してディジタルベースバンド信号に変換する
受信部と、変調部からのπ／４シフトＱＰＳＫ（Quadri
phase Phase Shift Keying）変調信号を中間周波処理
し、最終的にシンセサイザから出力される搬送波信号で
変調し、送信に必要なレベルまで電力増幅して送受切替
えスイッチを介して送信する送信部とからなる無線部で
ある。

【００１１】３は、無線部２の受信部の出力である受信
ディジタルベースバンド信号のπ／４シフトＱＰＳＫ変
調信号を復調検波しシリアルデータ信号にする復調部
と、ＴＤＭＡ送信部からのシルアルデータ信号をπ／４
シフトＱＰＳＫ変調信号に変調する変調部から構成され
るモデム部である。４は、復調部の出力であるシリアル
データ信号から自スロット信号を取出す時分割多重化の
デコードを行うＴＤＭＡ（Time Division Multiple Acc
ess ）／ＴＤＤ（Time Division Duplex）受信部と、Ａ
ＤＰＣＭコーデックからの音声信号を送信スロットにエ
ンコードするＴＤＭＡ／ＴＤＤ送信部から構成されるＴ
ＤＭＡ／ＴＤＤ制御部である。

【００１２】５は通話部で、音声信号の冗長性を利用し
てＰＣＭ変調された音声信号を音声信号の線形予測に従
って通話品質を保ちながら簡単な処理と少ない遅延で音
声符号化を行い、またそのような信号をＰＣＭ変調され
た音声信号に復号する適応差分パルス符号変調方式符号
復号装置であるＡＤＰＣＭ（Adaptive Pulse Code Modu
lation）コーデックと、アナログ音声をＰＣＭ符号にデ
ィジタル化し、ＰＣＭ符号にディジタル化された音声を
アナログ信号に変換するＰＣＭ（Pulse Code Modulatio
n ）コーデックから構成され、受話器としてのスピーカ
１１と送話器としてのマイクロフォン１０に接続されて
いる。

【００１３】また、６は、ビット同期やフレーム同期を
実行する同期部で送信・受信のタイミングを決定する。
７はマイクロプロセッサなどから構成され、装置全体の
制御を実行し、キー入力部９から入力された電話番号等
を液晶表示部８に表示させたり、電話番号をバースト信
号にのせるなどの処理を行う制御部である。

【００１４】さらに、８は、通信に必要な表示やダイア
ル番号などを表示する液晶表示部であり、９はキーダイ
アル操作をはじめとする機器操作を行うキー入力部であ
る。液晶表示部８とキー入力部９は図示しない呼出し音
を発生するサウンダやメモリなどと共に制御部７に接続
されている。

【００１５】送信の際には、マイクロフォン１０が音声
信号を電気信号に変換し、電気信号に変換された音声信
号は通話部５がディジタル信号（ＡＤＰＣＭ信号）に変
換し、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ制御部４でバースト信号に変換
されて多重化される。多重化されたシリアルディジタル
信号はモデム部３の変調部でπ／４シフトＱＰＳＫ変調
され、無線部２の送信部で無線周波信号に変換され電力
増幅されアンテナ１より輻射される。

【００１６】受信の際には、アンテナ１より受信した無
線信号を無線部２の受信部で同調選択受信して、ディジ
タルベースバンド信号に変換して増幅し、モデム部３で
はディジタルベースバンド信号からフレーム同期、ビッ
ト同期をとり同期信号を制御部７に送ると共に受信信号
をπ／４シフトＱＰＳＫ復調する。ＴＤＭＡ／ＴＤＤ制
御部４では、π／４シフトＱＰＳＫ復調されたディジタ
ル信号から自スロット信号を取り出し、通話部５でＡＤ
ＰＣＭ復調、ＰＣＭ復調を行って音声信号を復調して受
話器であるスピーカ１１から出力させる。

【００１７】ところで、このような装置での通常の２者
通話の際のタイムスロット構成を図２（ａ）に示す。図
２（ａ）に示すように通話が端末Ａと端末Ｂとの間で行
われ、この通話に割り当てられているスロットが２であ
るとすると、端末Ａから端末Ｂへの送信はスロットＴ２
で、端末Ｂから端末Ａへの送信はスロットＲ２で行われ
る。図２（ｂ）は、本発明の一実施形態による３者通話
時のタイムスロット構成である。この場合、通話は端末
Ａと端末Ｂと端末Ｃとの間で行われ、この通話に割り当
てられているスロットが２であるとする。

【００１８】端末Ａは最初スロットＴ２で送信を行う。
この送信内容は端末Ｂと端末Ｃに対して同等に送られる
ので送信内容が端末Ｂに対するものであるか端末Ｃに対
するものであるかを特に区別する必要はない。

【００１９】次に端末Ｂからの送信がスロットＲ２（図
２でで表わされているタイミング）で行われる。この
送信内容は端末Ｃと端末Ａで受信される。さらに次のス
ロットＴ２（図２でで表わされているタイミング）で
端末Ｃからの送信が行われ、この送信内容は端末Ａと端
末Ｂで受信される。このような各スロットの設定と端末
別の受信信号の選択は、制御部７の制御によって同期部
６によって実行される。また、その次のスロットＲ２で
端末Ａからの送信が行われる。このように端末Ａ、端末
Ｂ、端末Ｃからの送信が順次繰り返されることによっ
て、３者通話が実現される。

【００２０】この場合、特定の端末の送信から次の送信
までの時間は２者通話の場合の１．５倍になっている。
ということは、ある端末が単位時間に送信できる情報量
は２／３倍に減っていることになるので、ＡＤＰＣＭで
の音声のサンプリング・レートは２者通話の場合の２／
３倍でなければならない。２者通話の場合に３２ｋｂ／
ｓＡＤＰＣＭを音声符号化方式として採用していたとす
ると、３者通話の場合には２１．３ｋｂ／ｓのサンプリ
ング・レートのＡＤＰＣＭで符号化する必要がある。

【００２１】図３（ａ）に３者通話を行う場合の端末Ａ
の通話部５のＰＣＭコーデックに含まれる音声デコーダ
部分の構成を示す。図２（ｂ）ののタイミングで受信
した端末Ｂからの音声は、音声デコーダ１（２１）で復
号化されてアナログ信号に変換され、図２（ｂ）のの
タイミングで受信した端末Ｃからの音声は、音声デコー
ダ２（２２）で復号化されてアナログ信号に変換され、
抵抗Ｒとオペアンプ２３で構成されるアナログ加算器で
加算合成されてスピーカ１１から音声信号として出力さ
れる。端末からの信号の各音声デコーダへの割振りは同
期部６によって実施される。端末Ｂ、端末Ｃについても
同様な構成の音声デコーダがあり、端末Ａとはタイミン
グは異なるが、３スロットに１回送信し２回受信する形
で、端末Ａの場合と同様に他端末からの受話信号を合成
して音声信号が出力され、これによって３者通話が実現
される。

【００２２】図２（ｃ）は、本発明の一実施形態による
による４者通話時のタイムスロット構成である。この場
合、通話が端末Ａと端末Ｂと端末Ｃと端末Ｄの４者間で
行われ、この通話に割り当てられているスロットが２で
あるとする。端末Ａは最初スロットＴ２で送信を行う。
この送信内容は端末Ｂと端末Ｃと端末Ｄに対して同等に
送られる。送信内容が端末Ｂ〜端末Ｄのいずれに対する
ものかは特に区別する必要はない。

【００２３】次に端末Ｂからの送信がスロットＲ２（図
２で（１）で表わされているタイミング）で行われる。
この送信内容は端末Ｃと端末Ｄと端末Ａで受信される。
さらに次のスロットＴ２（図２で（２）で表わされてい
るタイミング）で端末Ｃからの送信が行われ、この送信
内容は端末Ａと端末Ｂと端末Ｄで受信される。また、そ
の次のスロットＲ２（図２で（３）で表わされているタ
イミング）で端末Ｄからの送信が行われる。各スロット
の設定と端末別の受信信号の選択は、制御部７の制御に
よって同期部６によって実行される。このように端末
Ａ、端末Ｂ、端末Ｃおよび端末Ｄからの送信が順次繰り
返されることによって４者通話が実現される。

【００２４】この場合、特定の端末の送信から次の送信
までの時間は２者通話の場合の２倍になっている。とい
うことは、ある端末が単位時間に送信できる情報量は１
／２倍に減っていることになるので、ＡＤＰＣＭでの音
声のサンプリング・レートは２者通話の場合の１／２倍
でなければならない。２者通話の場合に３２ｋｂ／ｓＡ
ＤＰＣＭを音声符号化方式として採用していたとする
と、４者通話の場合には１６ｋｂ／ｓのサンプリング・
レートのＡＤＰＣＭで符号化する必要がある。

【００２５】図３（ｂ）に４者通話を行う場合の端末Ａ
の通話部５のＰＣＭコーデックに含まれる音声デコーダ
部分の構成を示す。図２（ｃ）の（１）のタイミングで
受信した端末Ｂからの音声は、音声デコーダ１（３１）
で復号化されてアナログ信号に変換され、図２（ｃ）の
（２）のタイミングで受信した端末Ｃからの音声は、音
声デコーダ２（３２）で復号化されてアナログ信号に変
換され、図２（ｃ）の（３）のタイミングで受信した端
末Ｄからの音声は、音声デコーダ３（３３）で復号化さ
れてアナログ信号に変換され、いずれもオペアンプ２３
で構成されるアナログ加算器で加算合成されて、スピー
カ１１から音声信号として出力される。端末からの信号
の各音声デコーダへの割振りは同期部６によって実施さ
れる。

【００２６】端末Ｂ、端末Ｃ、端末Ｄにも同様な構成の
音声デコーダがあり、端末Ａとはタイミングは異なる
が、４スロットに１回送信し３回受信する形で、端末Ａ
の場合と同様に他端末からの受話信号を合成して音声信
号が出力され、これにより４者通話が実現される。

【００２７】本実施形態では、図３（ａ）に示すよう
に、３者通話の場合、端末Ａでは端末Ｂ用、端末Ｃ用と
独立に２つの音声デコーダが必要であり、それらの出力
を加算するアナログ加算回路が必要になる。また図３
（ｂ）に示すように、４者通話の場合、端末Ａでは端末
Ｂ用、端末Ｃ用、端末Ｄ用と独立に３つの音声デコーダ
が必要であり、それらの出力を加算するアナログ加算回
路が必要になる。

【００２８】このように従来の回路には含まれていなか
った回路の追加が必要になるが、音声コーデックの処理
能力は向上しており、今後は１個のＤＳＰ（Digital Si
gnalProcessor）で２者または３者の音声を同時にデコ
ードすることが可能と考えられる。したがって、子機が
消費電力を増加することなく上述の実施形態を実現でき
ると思われる。

【００２９】以上の説明では、無線電話装置について説
明を行ったが、さらに、以上説明したような処理方法を
用いて多者通話を行う無線電話通信方式をも本発明の対
象とするものである。この場合、方式を端末のみで構成
しても、基地局を含めて構成しても同様に本発明の方式
を実現することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、無線通
信回線を介して相互に接続されて通信を行う無線電話装
置において、通話に参加する複数の他の無線電話装置か
らの受話に対する受話タイミングと送話タイミングを切
り替える送受話タイミング切替え手段と、通話に参加す
る複数の他の無線電話装置からの受話を区別して無線電
話装置ごとに復号化する複数の音声復号化手段と、通話
に参加する複数の音声復号化手段の出力を加算合成する
受話合成手段と、通話に参加する無線電話装置の数に反
比例して送話信号の符号化のサンプリング周波数を変更
する符号化レート変更手段とを設けるようにした。これ
により、比較的簡単な回路構成で、１スロットを用いる
だけで多者通話を実現することができ、回線状況に関係
なく多者通話が実現できる無線電話装置および無線電話
通信方式を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるディジタルコードレス電話
の子機のブロック図。

【図２】本発明を採用した場合の通信のタイムスロット
構成を示す説明図。

【図３】本発明で３者通話、４者通話を行う場合の音声
デコーダの構成を示す説明図。

【図４】従来の多者通信でのタイムスロット構成を示す
説明図。

【符号の説明】

１……アンテナ、２……無線部、３……モデム部、４…
…ＴＤＭＡ／ＴＤＤ制御部、５……通話部、６……同期
部、７……制御部、８……液晶表示部、９……キー入力
部、１０……マイクロフォン、１１……スピーカ、２
１、２２、３１、３２、３３……音声デコーダ、２３、
３４……オペアンプ、Ｒ……抵抗。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信回線を介して相互に接続されて
   通信を行う無線電話装置において、 通話に参加する複数の他の無線電話装置からの受話をそ
   れぞれ行う受話タイミングと送話を行う送話タイミング
   とを切り替える送受話タイミング切替え手段と、 前記通話に参加する複数の他の無線電話装置からの受話
   を区別して前記無線電話装置ごとに復号化する複数の音
   声復号化手段と、 前記通話に参加する複数の音声復号化手段の出力を加算
   合成する受話合成手段と、 通話に参加する複数の無線電話装置の数に応じて送話信
   号の符号化のサンプリング周波数を変更する符号化レー
   ト変更手段とを具備することを特徴とする無線電話装
   置。
2. 【請求項２】 前記符号化レート変更手段は前記通話に
   参加する無線電話装置の数に反比例してサンプリング周
   波数を変更することを特徴とする請求項１記載の無線電
   話装置。
3. 【請求項３】 複数の端末または基地局および複数の端
   末から構成され無線通信回線を介して接続された複数の
   端末が参加して通信を行う無線電話方式において、 前記通話に参加する複数の端末からの受話をそれぞれ行
   う受話タイミングと送話を行う送話タイミングを切り替
   える送受話タイミング切替え機能と、 前記通話に参加する複数の端末からの受話を区別して前
   記端末ごとに復号化する音声復号機能と、 前記音声復号化機能の出力を加算合成する受話合成機能
   と、 前記通話に参加する複数の端末の数に応じて送話信号の
   符号化のサンプリング周波数を変更する符号化レート変
   更機能とを具備することを特徴とする無線電話方式。
4. 【請求項４】 前記符号化レート変更機能は前記通話に
   参加する端末数に反比例してサンプリング周波数を変更
   することを特徴とする請求項３記載の無線電話方式。