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発明の名称 ディジタル無線電話装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−38937
公開日 平成7年(1995)2月7日
出願番号 特願平5−157400
出願日 平成5年(1993)6月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武田 元敏
発明者 原田 泰利
要約 目的
ディジタル無線電話装置において、サービスエリアの利用効率向上と消費電力を低減すること。

構成
局との通信を行う局線インタフェース2、有線電話機との通信を行う内線インタフェース3、無線電話基地局との通信を行う基地局インタフェース、局線あるいは有線電話機,無線電話機相互の交換を呼制御部の制御により行う通話路スイッチ5を有するディジタル無線電話装置において、低使用頻度時に弱電界基地局インタフェースA7への供給電流を切断可能にするスイッチ8を搭載した構成、さらに無線電話機基地局への受信電界強度を計測可能な構成とし、電流制御有無の弱電界基地局および強電界基地局をサービスエリアの中心部に併設し、電流切断時にエリア交換できる動的エリアにて通信範囲を構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 ディジタル無線電話装置本体との通信を行う本体インタフェース部、前記本体インタフェース部との音声データ交換を行い子機とアンテナを介してデータ通信を行う無線送受信部、前記本体インタフェース部と制御データの交換を行い基地局の無線送受信部を制御する基地局制御部、前記無線送受信部の情報により電波の強度を測定し基地局から子機への距離を算出する電界強度計測部より構成され、複数の子機へアンテナを介して通信する複数の弱電界基地局および強電界基地局と、前記基地局とアンテナを介してデータ通信を行う子機無線送受信部、前記子機無線送受信部との音声データ交換を行い音声の送話および受話を行う音声送受話部、前記無線送受話部と制御データの交換を行い前記音声送受話部を制御する子機制御部より構成され基地局と通信する子機と、前記複数の弱電界基地局との通信を呼制御部の制御により行う第1の基地局インタフェースと、前記複数の強電界基地局との通信を呼制御部の制御により行う第2の基地局インタフェース、呼制御部の制御により局と通信を行う局線インタフェース、呼制御部の制御により有線電話機と通信を行う内線インタフェース、前記局線インタフェースおよび内線インタフェース、第1の基地局インタフェース、第2の基地局インタフェース相互の交換を呼制御部の制御により行う通話路スイッチ、前記第1の基地局インタフェースおよび第2の基地局インタフェースへ電流を供給する基地局電流供給部、前記第1の基地局インタフェースへの基地局電流供給部からの電流供給ラインに呼制御部により制御されるスイッチを有し、前記第1の基地局インタフェースに接続された弱電界基地局と、前記第2の基地局インタフェースに接続された強電界基地局とをサービスエリアの中心部に併設し、前記電界強度計測部の情報により近距離だと判断される話者を第1の基地局インタフェースに、遠距離だと判断される話者を第2のインタフェースに配置することを特徴とするディジタル無線電話装置。
【請求項2】 前記呼制御部の判断にて使用頻度が一定量以下になったとき、前記第1の基地局インタフェースの弱電界基地局からの話者を前記第2の基地局インタフェースからの強電界基地局に再編成した後、前記スイッチを開放することにより、サービスエリアの増減なく前記第1の基地局インタフェースへの電流供給を停止することにより消費電力の低減を可能とすることを特徴とする請求項1記載のディジタル無線電話装置。
【請求項3】 ディジタル無線電話装置本体との通信を行う本体インタフェース部、前記本体インタフェース部との音声データ交換を行い子機とアンテナを介してデータ通信を行う無線送受信部、前記本体インタフェース部と制御データの交換を行い基地局の無線送受信部を制御する基地局制御部、前記基地局制御部の情報により無線送信の指向性を制御する送信指向性制御部より構成され複数の子機へアンテナを介して通信する複数の基地局と、前記基地局とアンテナを介してデータ通信を行う子機無線送受信部、前記子機無線送受信部との音声データ交換を行い音声の送話および受話を行う音声送受話部、前記無線送受話部と制御データの交換を行い前記音声送受話部を制御する子機制御部より構成され基地局と通信する子機と、前記複数の基地局との通信を呼制御部の制御により行う第1の基地局インタフェースと第2の基地局インタフェースおよび呼制御部の制御により局と通信を行う局線インタフェース、呼制御部の制御により有線電話機と通信を行う内線インタフェース、前記局線インタフェースおよび内線インタフェース、第1の基地局インタフェース、第2の基地局インタフェース相互の交換を呼制御部の制御により行う通話路スイッチ、前記第1の基地局インタフェースおよび第2の基地局インタフェースへ電流を供給する基地局電流供給部、前記第1の基地局インタフェースへの基地局電流供給部からの電流供給ラインに呼制御部により制御されるスイッチを有し、前記第1の基地局インタフェースに接続された基地局と前記第2の基地局インタフェースに接続された基地局とをサービスエリアの中心部に交互に配置することを特徴とするディジタル無線電話装置。
【請求項4】 前記呼制御部の判断にて使用頻度が一定量以下になったとき、前記第1の基地局インタフェースの基地局からの話者を前記第2の基地局インタフェースからの基地局に再編成し、前記第2の基地局インタフェースに接続された基地局の送信指向性を拡大させた後、前記スイッチを開放することにより、サービスエリアの増減なく前記第1の基地局インタフェースへの電流供給を停止し、消費電力の低減を可能とすることを特徴とする請求項3記載のディジタル無線電話装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サービスエリアの利用効率向上と、使用頻度低下時の弱電界基地局への電流供給を停止することにより消費電力の低減が可能なディジタル無線電話装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来例のディジタル無線電話装置本体のブロック図、図8は従来のディジタル無線電話装置の基地局および子機のブロック図、図9は従来の無線エリア構成例を示す図である。図7において、71は無線電話装置本体、72は局線インタフェース、73は内線インタフェース、74は呼制御部、75は通話路スイッチ、76は基地局電流供給部、77は基地局インタフェース、78,79,80は基地局、81,82,83は基地局アンテナである。図8において、84は基地局、85は本体インタフェース部、86は基地局制御部、87は基地局無線送受信部、88は基地局アンテナ、89は子機アンテナ、90は子機、91は子機の無線送受信部、92は子機制御部、93は音声送受話部である。
【0003】以上のように構成されたディジタル無線電話装置について、以下その動作を説明する。呼制御部74は、局線インタフェース72,内線インタフェース73,基地局インタフェース77の状態を監視しながら、局線インタフェース72,内線インタフェース73,基地局インタフェース77の制御を行う。前記局線インタフェース72は前記呼制御部74の制御により局と通信しながら通話路スイッチ75への音声データの送信および前記通話路スイッチ75からの音声データの受信を行う。同様に、内線インタフェース73は、前記呼制御部74の制御により有線電話機と通信しながら前記通話路スイッチ75への音声データの送信および前記通話路スイッチ75からの音声データの受信を行う。基地局インタフェース77は、基地局電流供給部76から常時、電流を供給されながら前記呼制御部74の制御により、基地局78ないし80と通信しながら通話路スイッチ75への音声データの送信および前記通話路スイッチ75からの音声データの受信を行う。
【0004】前記基地局78ないし80および子機について説明する。基地局84内部の本体インタフェース部85は、ディジタル無線電話装置本体71と通信を行い、音声データと制御データとを分離および結合する。制御データは、基地局制御部86と交換され、前記基地局制御部86はさらに無線送受信部87と制御データの交換を行う。音声データは基地局制御部86の制御により、本体インタフェース部85と無線送受信部87間で交換される。前記無線送受信部87では、音声データと制御データが分離および結合され、無線の変復調が行われる。無線データは基地局アンテナ88と子機アンテナ89間にて通信される。子機90内部にある子機の無線送受信部91は、音声データと制御データとを分離および結合を行う。制御データは子機制御部92と交換され、前記子機制御部92は、さらに音声送受話部93の制御を行う。音声データは子機制御部92の制御により、子機の無線送受信部91と音声送受話部93間で交換される。前記音声粗受話部93では、音声信号の復調および符号化が行われる。
【0005】図9は無線エリアをモデル化して図示している。複数の基地局78ないし80は六角形中心の円で示すように、蜂の巣状に等間隔にて配置される。各基地局のエリアは六角形で示すように一定の広がりを持つ。子機はこのエリア内を自由に移動できる。また、異なるエリアに移動する場合でも、子機を登録している基地局を変更することにより継続して通信が行える。このように、子機はディジタル無線電話装置のエリア内であれば、基地局の位置に関係なく本体と通信が行える。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の方法では、等間隔に小刻みに設置した全基地局を、夜間等、使用頻度の少ない場合でも可動状態にしておく必要があり、電力の節約ができない、という問題を有していた。
【0007】本発明は上記従来の問題を解決するものであり、サービスエリアの利用効率向上と消費電力を低減するディジタル無線電話装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するため、複数の基地局との通信を呼制御部の制御により行う第1の基地局インタフェースと、複数の基地局との通信を呼制御部の制御により行う第2の基地局インタフェースおよび呼制御部の制御により局と通信を行う局線インタフェース、呼制御部の制御により有線電話機と通信を行う内線インタフェース、前記局線インタフェースおよび内線インタフェース、第1の基地局インタフェース、第2の基地局インタフェース相互の交換を呼制御部の制御により行う通話路スイッチ、前記第1の基地局インタフェースおよび第2の基地局インタフェースへ電流を供給する基地局電流供給部、前記第1の基地局インタフェースへの基地局電流供給部からの電流供給ラインに呼制御部により制御されるスイッチを有し、■前記第1の基地局インタフェースに接続された弱電界基地局と、前記第2の基地局インタフェースに接続された強電界基地局とを、サービスエリアの中心部に併設し、基地局の電界強度計測部の情報により近距離だと判断される話者を第1の基地局インタフェースに、遠距離だと判断される話者を第2のインタフェースに配置する構成としたものである。また、■第2の基地局インタフェースに接続された基地局の基地局制御部が、データ通信を行う無線送信部の送信指向性を制御できるような送信指向性制御部を搭載し、第1の基地局インタフェースに接続された基地局と、前記第2の基地局インタフェース接続された基地局とをサービスエリア中心に交互に配置する構成としたものである。
【0009】
【作用】本発明は上記した構成により、課題を解決するための手段■により、サービスエリアの利用効率を向上することができ、また前記呼制御部の判断にて使用頻度が一定量以下になったとき、第1の基地局インタフェースの弱電界基地局からの話者を第2の基地局インタフェースからの強電界基地局に再編成した後、前記スイッチを開放することにより、サービスエリアの増減なく前記第1の基地局インタフェースへの電流供給を停止することができる。また、上記解決するための手段■の呼制御部の判断にて使用頻度が一定量以下になったとき、第1の基地局インタフェースの基地局からの話者を第2の基地局インタフェースからの基地局に再編成し、第2の基地局インタフェースに接続された基地局の送信指向性を拡大させた後、前記スイッチを開放することにより、サービスエリアの増減なく前記第1の基地局インタフェースへの電流供給を停止することができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の一実施例におけるディジタル無線電話装置本体のブロック図、図2は本体第1の実施例における無線エリアの構成を示すものである。図1において、1は無線電話装置本体、2は局線インタフェース、3は内線インタフェース、4は呼制御部、5は通話路スイッチ、6は基地局電流供給部、7,9は基地局インタフェースA,B、8はスイッチ、10,11,12は弱電界基地局A1,A2,An、13,14,15は強電界基地局B1,B2,Bn、16,17,18は基地局アンテナである。図3において、22は基地局、19,20,21は本体インタフェース部、24は基地局制御部、25は電界強度計測部、26は基地局の無線送受信部、27は基地局アンテナ、28は子機アンテナ、29は子機、30は子機の無線送受信部、31は子機制御部、32は音声送受話部である。
【0011】以上のように構成されたディジタル無線電話装置の動作について、以下に説明する。
【0012】呼制御部4は、局線インタフェース2,内線インタフェース3,第1の基地局インタフェースA7,第2の基地局インタフェースB9の状態を監視しながら、局線インタフェース2,内線インタフェース3,基地局インタフェースA7,第2の基地局インタフェースB9の制御を行う。前記局線インタフェース2は、前記呼制御部4の制御により、局と通信しながら通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。同様に、内線インタフェース3は、前記呼制御部4の制御により有線電話機と通信しながら前記通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。
【0013】第1の基地局インタフェースA7は、基地局電流供給部6からの電流を呼制御部4の制御にて動作するスイッチ8にて開閉され、稼働あるいは停止する。前記呼制御部4はエリア内の最大使用チャネル数が一定時間45%以下になったとき、第1の基地局インタフェースA7を停止するようスイッチ8を操作する。第1の基地局インタフェースA7が停止時、第2の基地局インタフェースB9の最大使用チャネル数が前記呼制御部4はエリア内の最大使用チャネル数が一定時間90%以上になったとき、第1の基地局インタフェースA7を稼働するよう、スイッチ8を操作する。第1の基地局インタフェースA7が停止すると、電力の消費は0となる。稼働時、第1の基地局インタフェースA7は、前記呼制御部4の制御により弱電界基地局10ないし12と通信しながら、通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。
【0014】第2の基地局インタフェースB9は基地局電流供給部6から常時、電流を供給されながら、前記呼制御部4の制御により、強電界基地局13ないし15と通信しながら通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。
【0015】第2の基地局インタフェースB9に接続される強電界基地局13ないし15および子機について説明する。基地局22の内部の本体インタフェース部23は、ディジタル無線電話装置本体1と通信を行い、音声データと制御データとを分離および結合する。制御データは基地局制御部24と交換され、前記基地局制御部24は、さらに無線送受信部26と制御データの交換を行う。また電界強度計測部25は、無線送受信部26の受信波電界強度より基地局から子機までの距離を算出し、基地局制御部24へ通知する。音声データは基地局制御部24の制御により、本体インタフェース部23と無線送受信部26間で交換される。前記無線送受信部26では、音声データと制御データが分離および結合され、無線の変復調が行われる。無線データは基地局アンテナ27と子機アンテナ28間にて通信される。子機29の内部にある無線送受信部30は、音声データと制御データとを分離および結合を行う。制御データは、子機制御部31と交換され、前記子機制御部31はさらに音声送受話部32の制御を行う。音声データは子機制御部31の制御により、無線送受信部30と音声受話部32まで交換される。前記音声受話部32では、音声信号の復調および符号化が行われる。
【0016】図2は本発明の第1の実施例の無線エリアをモデル化して図示している。図2(A)は通常動作時のエリア構成であり、弱電界基地局10ないし12と強電界基地局13ないし15とは二重丸で示すように、エリア中心部に併設して配置される。弱電界基地局10ないし12のエリアは破線6角形、強電界基地局13ないし15のエリアは実線六角形で示すように、一定の広がりを持つ。破線六角形の近距離子機は、弱電界基地局に配置され、実線六角形と破線6角形間の遠距離子機は、強電界基地局に配置される。子機は、このエリア内を自由に移動できる。また、異なるエリアに移動する場合でも、子機を登録している基地局を変更することにより継続して通信が行える。実線六角形および破線6角形エリア内の使用頻度が低下し、ともに最大使用チャネル数が一定時間45%以下になると、前記呼制御部4は基地局制御部24および子機制御部31へエリア構成を変更するよう指示する。図2(B)に示すように、弱電界基地局に配置された子機を強電界基地局へ再編成すると、呼制御部4は、スイッチ8を開放し基地局インタフェースA7に接続される弱電界基地局10ないし12の動作を停止する。強電界基地局13ないし15のみで運用を開始するが、サービスエリアの変動はない。このように、子機はディジタル無線電話装置のエリア内であれば、基地局の位置に関係なく本体と通信が行え、基地局周辺の子機は基地局2台分の収容が可能になる。また、使用頻度低下時の基地局稼働数を低減できるため、低消費電力化が可能である。
【0017】次に、本発明の第2の実施例について説明する。図4は本発明の実施例におけるディジタル無線電話装置本体のブロック図であり、図5は本発明の第2の実施例における無線エリア構成例を示す図である。図4において、ディジタル無線電話装置本体1の内部ブロックである局線インタフェース2ないし基地局インタフェースB9は、第1の実施例と同一であるので説明は省略する。40,41,42,43,44,45は基地局、46,47,48,49,50,51は指向性の基地局アンテナである。
【0018】また、図6において、55は基地局、56は本体インタフェース部、57は基地局制御部、58は送信指向性制御部、59は無線送受信部、60は基地局アンテナ、61は子機アンテナ、62は子機、63は無線送受信部、64は子機制御部、65は音声送受話部である。
【0019】以上のように構成されたディジタル無線電話装置の動作について、以下に説明する。
【0020】呼制御部4は、局線インタフェース2,内線インタフェース3,第1の基地局インタフェースA7,第2の基地局インタフェースB9の状態を監視しながら、局線インタフェース2,内線インタフェース3,基地局インタフェースA7,第2の基地局インタフェースB9の制御を行う。前記局線インタフェース2は、前記呼制御部4の制御により、局と通信しながら通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。同様に、内線インタフェース3は、前記呼制御部4の制御により有線電話機と通信しながら前記通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。
【0021】第1の基地局インタフェースA7は、基地局電流供給部6からの電流を呼制御部4の制御にて動作するスイッチ8にて開閉され、稼働あるいは停止する。前記呼制御部4はエリア内の最大使用チャネル数が一定時間45%以下になったとき、第1の基地局インタフェースA7を停止するようスイッチ8を操作する。第1の基地局インタフェースA7が停止時、第2の基地局インタフェースB9の最大使用チャネル数が前記呼制御部4はエリア内の最大使用チャネル数が一定時間90%以上になったとき、第1の基地局インタフェースA7を稼働するよう、スイッチ8を操作する。第1の基地局インタフェースA7が停止すると、電力の消費は0となる。稼働時、第1の基地局インタフェースA7は、前記呼制御部4の制御により基地局40ないし42と通信しながら、通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。
【0022】第2の基地局インタフェースB9は基地局電流供給部6から常時、電流を供給されながら、前記呼制御部4の制御により、基地局43ないし45と通信しながら通話路スイッチ5への音声データの送信および前記通話路スイッチ5からの音声データの受信を行う。
【0023】第2の基地局インタフェースB9に接続される基地局43ないし45および子機について説明する。基地局55の内部の本体インタフェース部56は、ディジタル無線電話装置本体1と通信を行い、音声データと制御データとを分離および結合する。制御データは基地局制御部57と交換され、前記基地局制御部57は、さらに無線送受信部59と制御データの交換を行い、エリアの構成により送信指向性制御部58の制御を行う。前記送信指向性制御部58は、無線送受信部59の送信指向性を二段階で制御する。音声データは基地局制御部57の制御により、本体インタフェース部56と無線送受信部59間で交換される。前記無線送受信部59では、音声データと制御データが分離および結合され、無線の変復調が行われる。無線データは基地局アンテナ60と子機アンテナ61間にて通信される。子機62の内部にある無線送受信部63は、音声データと制御データとを分離および結合を行う。制御データは、子機制御部64と交換され、前記子機制御部64はさらに音声送受話部65の制御を行う。音声データは子機制御部64の制御により、無線送受信部63と音声受話部65間で交換される。前記音声受話部65では、音声信号の復調および符号化が行われる。
【0024】図5は無線エリアをモデル化して図示している。図5(A)は通常動作時のエリア構成であり、複数基地局40ないし42は黒丸で示すようにエリア中心部に等角度で1つおきにて配置され、複数基地局43ないし45は白丸で示すようにエリア中心部に等角度で隣接しないように配置される。角基地局のエリアは三角形で示すように、一定の広がりを持つ。子機は、このエリア内を自由に移動できる。また、異なるエリアに移動する場合でも、子機を登録している基地局を変更することにより継続して通信が行える。ゾーン内の使用頻度が低下し、最大使用チャネル数が一定時間45%以下になると、前記呼制御部4は基地局制御部57および子機制御部64へエリア構成を変更するよう指示する。図5(B)に示すように、白丸で示す基地局のエリアが拡大した後、黒丸で示す基地局に配置された子機を白まるで示す基地局へ再編成する。呼制御部4は、スイッチ8を開放し基地局インタフェースA7に接続される弱電界基地局40ないし42の動作を停止し、基地局43ないし45のみで運用を開始する。通常エリア構成が破線になるのに対し、使用頻度低下時のエリア構成は実線になるが、サービスエリアの変動はない。このように、子機はディジタル無線電話装置のエリア内であれば、基地局の位置に関係なく本体と通信が行えるのに加え、使用頻度低下時の基地局稼働数を半数以下にできるため、大幅な低消費電力化が可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明は第1の実施例から明らかなように、基地局周辺の話者増大にも対応できるのに加え、呼制御部の判断にて使用頻度が一定量以下になったとき、第1の基地局インタフェースの弱電界基地局からの話者を第2の基地局インタフェースからの強電界基地局に再編成した後、前記スイッチを開放することにより、サービスエリアの増減なく前記第1の基地局インタフェースへの電流供給を停止することができるため、消費電力の低減が可能である。また、第2の実施例から明らかなように、呼制御部の判断にて使用頻度が一定量以下になったとき、第1の基地局インタフェースの基地局からの話者を第2の基地局インタフェースからの基地局に再編成した後、前記スイッチを開放することにより、サービスエリアの増減なく前記第1の基地局インタフェースへの電流供給を停止することができるため、消費電力の低減が可能である等の効果を有する。




 

 


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