JPS60142636A - 同時送受通話伝送方式及び装置 - Google Patents

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】 本発明は同時送受通話伝送方式及びそのための同時送受
通信装置に関するものである。本発明は特にコードレス
電話方式に使用し得るデマンドアサインド時分割同時送
受通話伝送方式に適用するものであるが、これのみに限
定されるものではない。

時分割同時送受方式については例えば’Ｂｅ１ｌＳ　ｙ
ｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ”　（
１９８１年１０月）の第１８９１〜１９０４頁に記載さ
れている［−１ｃｎｒｙ。

Ｐ、Ｓ、及びＧｌａｎｃｅ　、　Ｂ、　Ｓ、による’　
Ａ　ｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　ｈｉｇｈ　ｃａｐ
ａｃｉｔｙ　ｄｉｇｉｔａｌｍｏｂｉｌｅ　ｒａｄｉｏ
　”　（高容量移動無線への新しい手引）から既知であ
る。斯様な方式の１つを第１図に示しである。説明の便
宜上、同時送受操作可能なトランシーバを有している基
地局と、同様なタイプのトランシーバを有している送受
器があるものとする。送受器及び基地局から発せられる
通話信号は経時的にセグメン１〜１２に分割され、この
内の基地局からの通話信号を第１（ｉ）図に示しである
。双方のトランシーバ又はいずれか一方のトランシーバ
から通話を伝送するには通信チャネルの時間周期を用い
る必要があるので、このようにするために、通話信号の
セグメント１２を１／２に通常はディジタル的に時間圧
縮して時分割同時送受信号として伝送する。このことを
第１（ｉｉ）図に線図的に示してあり、この図でスロッ
ト１６と交３− 亙するス［］ツ１〜１４は送受器（Ｈ）から基地局（Ｂ
）へ伝送する通話信号に関連するものであり、スロット
１４間のスロット１６は基地局から送受器へ伝送する通
話信号に関連するものである。各スロット１４と１６と
の間の斜線を付した部分１８は、無線装置を送信から受
信状態及びその逆の状態に切換えることのできるように
するための保護帯域である。

送受器では第１（ｉｉｉ）図に示すように、時間圧縮し
である基地局からの通話信号を再び拡げて、セグメント
１２と同じ長さの時間セグメント１９を満たすようにす
る。図示してはないが、送受器からの通話信号は基地局
にて同様に拡張される。

電話方式に用いられる時分割多重方式では、典型的な呼
（コール）の期間中に各パーティ（当事者）が通話して
いる時間は５０％以下であることを確めた。従って、斯
様にタイムスロットを割り当てることは、伝送すべき情
報がない場合には明らかに伝送チャネルの有効能力の浪
費である。

本発明の目的は伝送チャネルの能力を有効に利用して、
時分割同時送受方式にて伝送される信号４− の品質を向上させることにある。

本発明は双方のパーティが同時に話す場合には制限帯域
幅伝送チャネルの品質を劣化させ、一方のパーティだけ
が話ず場合には前記伝送チャネルの品質を維持せしめる
ようにしたことを特徴とする同時送受通話伝送方式にあ
る。

さらに本発明は少なくとも２つのパーティを含み、各パ
ーティの装置が二通話を該装置によって伝送すべきか否
かを検出すると共にそれに応じて他の装置に合図する手
段と：双方の装置が通話を同時に伝送することを希望し
ていることに応答して通話を低い平均ビット速度でディ
ジタル化すると共に、いずれか一方の装置だけが通話の
伝送を希望していることに応答して通話を高い平均ビッ
ト速度でディジタル化する手段と；低い平均ビット速度
でディジタル化した通話を時間圧縮して、前記ディジタ
ル化した信号を他方の装置によって伝送されるパケット
と交互するパケットで伝送する手段；とを具えることを
特徴とする同時送受通信装置にある。

本発明をコードレス電話方式に適用する場合には、通話
をディジタル化する場合の平均データ速度を３２キロビ
ット／秒とすることができる。斯様なデータ速度は電話
リンクを介しての通話を満足に伝送するには殆ど不適切
であり、通話品質の劣化はユーザにはっきり判る。この
ように知覚され（ｑる通話の劣化を低減させるために、
１人の人が話している場合には、通話を殆ど劣化させな
い例えば６４キロビット／秒のような非常に高いデータ
速度で通話をディジタル化し、双方のパーティが呼の状
態にある場合には低いデータ速度を使用して各パーティ
の通話セグメントを例えば１／２に時間°圧縮し、この
時間圧縮信号を伯のパーティの時間圧縮した通話を有す
るスロットと交互するスロワ１〜にて制限帯域幅伝送チ
ャネルに供給せしめることを提案する。このようにする
も、双方のパーティが同時に話している間は通話の品質
劣化は殆ど気付かれない。

成るパーティが彼又は彼女のセグメントで話しているか
どうかを決定するために、通話検出器を設けて、どちら
の平均ビット速度を使用すべきかについて、及び時間圧
縮や、時間圧縮スロットの介挿が必要か否かについての
指示を短いシグナリングスロット、即ち時間間隔で与え
ることができる。伝送チャネルに追加のシグナリング用
の時間を与えるようにする必要があるために、高い方の
平均ビット速度の信号は多少時間圧縮する必要がある。

所要に応じ、通話をディジタル化するにはアダプティブ
−デルタ変調又はアダプティブ差動ＰＣＭを用いること
ができ、このいずれの方法でも正規の伝送速度を２倍に
高めることができ、しかも高い方の平均ビット速度と低
い方の平均ピッＩ〜速度との間でほぼ瞬時的に切換える
ことができると云う利点がある。

以下図面につき本発明を説明する。

本発明による時分割同時送受通信方式の一例を示す第２
図を参照するに、制限帯域幅伝送チャネルは最大７０キ
ロビット／秒のオーダの信号速度を処理することができ
るものとする。斯様な伝送チ７− ヤネルは無線、赤外線、又はケーブルリンクで構成する
ことができる。基地局からの通話信号を第２（ｉ）図に
示すように、持続時間が２ミリ秒（ｍｓ）のセグメント
に分割する。同様に、送受器からの通話信号も持続時間
が２１１１８のセグメントに分割し、これらのセグメン
トを第２（ｉｉｉ＞図に示すように基地局からの通話信
号のセグメントに対して１ｍｓだけずらして、いずれも
の信号が、その信号に関連するセグメントの終端部に対
応する瞬時に伝送し終わるようにする。第２（ｉｉ）図
は伝送チャネルにお１ノる情報フォーマットを示す。

双方の通話信号は、それらを伝送する前にアダプティブ
−デルタ変調又はアダプティブ差動ＰＣＭの如き技法に
よってディジタル化する。斯様な変調技法により一方の
平均ビット速度から使方の平均ピッ１−速度にほぼ瞬時
的に切り換えたり、再び元に戻したりすることができる
。任意の成る時間に用いらる特定の平均ビット速度は、
一方のパーティ（当事者）又は双方のパーティが同時に
通話を望むか否かによって左右される。本発明によ８− れば、双方のバーディが同時に通話している場合に、伝
送チャネルにおける各々２ｍｓの時間セグメントに双方
の通話信号のセグメントを含ませる必要がある。このよ
うにするために、各セグメントは各々ｉｍｓの２つのス
ロットで構成する。各セグメントの一方のスロットは各
パーティに向けられ、通話は３２キロビット／秒の定速
度でディジタル化されて、このディジタル化信号は時間
圧縮されて６４キロビット／秒の速度ｒ１１Ｉｌｓのス
ロットにて伝送される。このことを基地局信号（第２（
ｉ）図）のレグメント２０（送受器信号（第２（ｉｉｉ
）図）のセグメント２１）と、伝送チャネル（第２（ｉ
ｉ）図）のセグメント２２とによって示しである。送受
器−基地局（］」→Ｂ）信号は、セグメント間が１ｍｓ
ずれているために基地局−送受器（Ｂ−Ｈ’）信号に対
して先行する。基地局及び送受器の受信段では、時間圧
縮しである信号を元の幅に拡げ、かつアナログ信号に変
換して再生する。３２キロビット／秒にてディジタル化
した通話は通常忠実麿が低いために特別には容認されな
い。しかし、双方のパ−ティが同時に話している場合に
は、斯様な低い忠Ａｔ 実度でも左Ｖ気にならない。しかし、一方のパーティだ
けが通話している場合は別である。

図示の例では、第２（ｉ）図に示す基地局からの通話信
号のセグメント２４及び２６は依然存在するも、送受器
からのセグメントはないものとする。

従って、７０キロビット／秒のビット速度で伝送し得る
伝送チャネルの使用を一方のパーティだけが望むため、
この場合には通話信号を高い忠実度で送信することがで
きる。これがため、基地局のアダプティブ変調器は通話
信号を６４キロビット／秒の速度でディジタル化すべ（
切換えられる。斯かるディジタル信号を僅かだけ時間圧
縮してスロット２８にて伝送する。このように僅かだけ
時間圧縮する必要性は、後達すように、追加のシグナリ
ングを与えることのできるようにするためである。

送受器における受信機では通話信号を適当なアダプティ
ブ復調器にて拡張して復調せしめる。

例えば、基地局及び送受器に対する各スロットの冒頭に
は、いずれか一方のパーティが有効通話信号を送信して
おり、従ってそのパーティの装置がスロットの使用を希
望してるいことを指示するようなシグナリング目的のた
めに、５％のような僅かな時間を規則的に割り当てる。

しかし、シグナリングは伝送中のパーティのディジタル
化速度及び受信中のパーティの復調速度にも依存する。

簡単な形態のシグナリングは、例えば成るパーティが送
信用の有効な通話を持つ場合に論理１を送信し、有効な
通話を持たない場合には論理Ｏを送信することである。

斯かる後者の状態を第２（ｉｉ）図に矢印３０によって
示してあり、また前者の状態を破線３２によって示しで
ある。従って第２図に示すような、例えば送受器の個所
における人がその時間に実際に話していないで、基地局
における人が話している場合には、基地局が有効通話を
伝送する。この場合、基地局は通話を基地局−送受器ス
ロットにて伝送し、ついでこのスロットの終りに基地局
は受信モードに切換えて、送受器が通話を伝送するのを
待機する。しかし、送受器の個所における人は実際には
話していないため、送受器１１− はそれが送信ずべき通話を何も得ていないことを基地局
に合図し、基地局は送受器−基地局スロットを使用でき
、その後直ちに送受器は受信モードに切換ねる。この際
基地局はそれが通話を伝送するのに十分な時間があるこ
とを知り、通話信号用エンコーダは引渡されたスロット
と、それ固有のスロットの持続時間、即ち第２（ｉｉ）
図のセグメン１〜２８の期間を通じて通話を高い平均ビ
ット速度でディジタル化すべく切換えられる。このよう
にして一連の事象が繰返えされる。Ｒ後には、送受器が
第２（ｉｉｉ）図のセグメント３６を伝送する何等かの
通話を有して、それが有効な送受器−基地局スロットを
回復する状態に達し、送受器はそれが通話を得て、その
スロットの使用を希望することを合図する。送受器は直
ちにそれ固有の通話をこの際近い平均ビット速度で、し
かも時間圧縮して伝送し続ける。この状態を認識してい
る基地局は、その量子化速度を切換えて、信号を拡張さ
せて復調せしめると共にその基地局固有の有効な通話信
号を低い平均ビット速度でディジタル化する必要１２− がある。従って、送受器及び基地局の双方はいずれも半
分の平均ピッ］・速度でディジタル化し、かつ時間圧縮
した通話信号から成るバケツ１〜で通話を交互に伝送す
る状態となり、送受器及び基地局の双方は、それらの通
話信号セグメン１〜の冒頭にてそれらが伝送チャネルで
それらのタイムスロットを使用するつもりであることを
合図する。一方の人が話をするのをやめると、直ちにそ
の人の装置はそれがスロットを希望しないことを相手に
合図する状態に戻り、その相手の人は斯かるスロットを
使用可能となる。

代表的にはセグメンｌ−２０，２１，２２等の長さは２
ｍｓであり、例えばセグメントの途中で成る人が話を始
める場合、その会話の斯かる少量部は失われるが、少な
くともそのことは気付かれない。しかし、元のユーザの
量子化が変更される点には注意する必要がある。このよ
うな厄介なことをなくすためには、各装置のメモリに十
分な通話信号が記憶されるようにし、量子化速度の切換
え時間に成る程度の融通性を持たせる必要がある。斯様
なメモリの使用によって通信系に時間的な遅れを持たら
すことは同等問題にはならないが、それはエコーキャン
セラーを設けること意味する。しかし、２ｍｓ又はそれ
より長いセグメントを用いる場合には、エコーキャンセ
ラーの使用を強制することができる。

基地局及び送受器の各装置は通話（信号）検出器４０を
具えており、この検出器に適当な時間を与えて、スイッ
チング装置４２を制御する出力を発生させるために、遅
延装置４４をマイクロホン（送話器）４６とスイッチン
グ装置４２の切換え接点に接続する。遅延装置４４によ
る遅延時間は通話信号検８１器４０の応答時間に等しく
して、検出器４０の出力が有効となるまで遅延装置４４
により通話信号を遅延させる。

第４図に示す１〜ランシーバはマスタークロツタ発生器
５０を有している受信機及び相補的な送信機を効果的に
具えており、クロック発生器５０は適当にプログラム１
ノだマイクロプロセッサとし得る制御装置５２からの信
号に応答して制御される。

受信機はｒ、［、増幅器５６に結合されるアンテナ５４
を具えており、増幅器５６の出力は復調器５８に結合さ
せる。復調器５８は例えば制御装置５２に通す有効通話
信号を送信すべきか否かと云うようなシグナリング情報
を決定する。適当な制御信号はクロック発生器５０に供
給される。

復調器５８からのディジタル情報は７０キロビット／秒
でクロックされる書込みアドレス発生器６２によって決
定されるＲＡＭ６６の位置に記憶される。

ＲＡＭ６０からの情報続出ｌ）は、読取りアドレス発生
器６４によって制御する。この場合のＲＡＭ６０の読出
し速度は、通話／情報が時間圧縮されている場合には３
２キロビット／秒とし、又通話／情報がそれよりも高い
平均ピッｉ・速度でディジタル化されている場合には６
４キロビット／秒とする。ＲＡＭ６０から読出した通話
信号はアダプティブ−デルタ変調器又はアダプティブ差
動ＰＣＭ復調器の如き適当なデコーダ６６に通し、この
デコーダからのアナログ出力は適当なトランスジコーサ
６８に供給する。

１５− 送信機はマイクロホン（送話器）７０を具えており、こ
のマイクロホンの出力はアダプティブ−デルタ変調器又
はアダプティブ差動ＰＣＭのような適当なディジタルエ
ンコーダ７２に供給する。このエンコーダはリンクの他
端におけるトランシーバが送信すべき有効通話信号を有
しているか否かに応答して制御装置５２によって決定さ
れる速度にてクロックされる。どちらかのクロック速度
が決定されるど、それに元ずくクロックが書込みアドレ
ス発生器７４にも供給され、このアドレス発生器７４は
ＲＡ　Ｍ　７６への通話／情軸の書込みを制御する。

ＲＡＭ７６からの読出しは７０キロビット／秒でクロッ
クされる読取りアドレス発生器７８によって制御する。

ディジタル化されているＲ　Ａ　Ｍ　７６からの通話信
号は変調器８０に、ついで電力増幅器８２に供給する。

アンテナ８４を増幅器８２に結合させる。通話／情報が
低いビット速度でディジタル化されている場合には、そ
れを第４図に示すようにマーク／スペース比が１：１の
パケットで伝送する。しかし、高いビット速度を用いる
場合にはパケット８８１６− が伝送チャネルにて２ｍｓのセグメントを殆ど占めるよ
うになる。

上述した例では６４キロピッｌ〜／秒及び３２キロビッ
ト／秒の平均ビット速度を用いたが、制限帯域幅が例え
ば４０キロビット／秒のチャネルを用いる場合には高い
方の平均ビット速度が３２キロビット／秒で、低い方の
平均ビット速度が１６キロビツト／秒のものを用いるこ
とができる。

さらに上述した本発明の例では差動エンコーディングに
つき述べたが、ＰＣＭの如き伯の形態のエンコーディン
グを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の時分割同時送受通信方式における通話信
号の伝送形態を示す説明図、 第２図は本発明にＪ：る時分割同時送受通信方式におけ
る通話信号の伝送形態を示す説明図、第３図は送信機の
信号入力段の一例を示すブロック線図、 第４図は本発明による方式に使用するトランシーバの一
例を示すブロック線図である。 ４０・・・通話検出器　４２・・・スイッチング装置４
４・・・遅延装置　４６・・・マイクロホン（送話器）
５０・・・マスタークロック発生器 ５２・・・制御装置（マイクロプロセッサ）５４・・・
アンテナ　５６・・・ｒ、ｆ、増幅器５８・・・復調器
　６０・・・ＲＡＭ ６２・・・書込みアドレス発生器 ６４・・・読取りアドレス発生器 ６６・・・デコーダ　６８・・・トランスジューサ７０
・・・マイクロホン（送話器） ７２・・・エンコーダ　７４・・・書込みアドレス発生
器７６・・・ＲＡＭ　７８・・・読取りアドレス発生器
８０・・・°変調器　８２・・・増幅器８４・・・アン
テナ １９− −９９ら−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、双方のパーティが同時に話す場合には制限帯域幅伝
   送チャネルの品質を劣化させ、一方のパーティだ番Ｊが
   話す場合には前記伝送チャネルの品質を維持せしめるよ
   うにしたことを特徴とする同時送受通話伝送方式。 ２、任意瞬時に一方のパーティだ【ノが話している場合
   には通話を高い平均ビット速度でディジタル化し、かつ
   双方のパーティが話している場合には通話を低い平均ビ
   ット速度でディジタル化し、双方のパーティからのディ
   ジタル化した通話のパケットを時間圧縮して伝送チャネ
   ルに交互に供給するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の同時送受通話伝送方式。 ３、各パーティからの通話信号をスロットに分割し、か
   つ各パーティは通話を前記スロットで送信すべきか否か
   を伯のパーティに合図し、前記スロットの通話をディジ
   タル化する平均ビット速度を前記受信される合図に応・
   答して決定するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は２項のいずれかに記載の同時送受通話伝
   送方式。 ４、少なくとも２つのパーティを含み、各パーティの装
   置が；通話を該装置によって伝送すべきか否かを検出す
   ると共にそれに応じて他の装置に合図する手段と；双方
   の装−が通話を同時に伝送することを希望していること
   に応答して通話を低い平均ビット速度でディジタル化す
   ると共に、いずれか一方の装置だけが通話の伝送を希望
   していることに応答して通話を高い平均ビット速度でデ
   ィジタル化する手段と；低い平均ビット速度でディジタ
   ル化した通話を時間圧縮して、前記ディジタル化した信
   号を使方の装置によって伝送されるパケットと交互する
   パケットで伝送する手段；とを具えることを特徴とする
   同時送受通信装置。 ５．前記各パーティの装置が通話検出器を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の同時送受通信装置
   。 ６、前記各パーティの装置が通話をディジタル化するた
   めのアダプティブ−デルタ変調器を具えることを特徴と
   する特許請求の範囲第４又は５項のいずれかに記載の同
   時送受通信装置。 ７、前記各パーティの装置が通話をディジタル化するた
   めのアダプティブ差動ＰＣＭを具えることを特徴とする
   特許請求の範囲第４又は５項のいずれかに記載の同時送
   受通信装置。