JP3111847B2 - デジタル無線電話装置の同期確立方式 - Google Patents

デジタル無線電話装置の同期確立方式

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JP3111847B2
JP3111847B2 JP3209295A JP3209295A JP3111847B2 JP 3111847 B2 JP3111847 B2 JP 3111847B2 JP 3209295 A JP3209295 A JP 3209295A JP 3209295 A JP3209295 A JP 3209295A JP 3111847 B2 JP3111847 B2 JP 3111847B2
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隆元 田中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、親機及び子機からなる
デジタル無線電話装置において親機と子機間の同期を確
立する同期確立方式に関する。
【0002】
【従来の技術】親機及び複数の子機からなり、親機と各
子機間で時分割多元接続による無線通信を行うこの種の
ディジタル無線電話装置は、PHS(パーソナル・ハン
ディホン・システム)と呼ばれ、データの1フレームが
8つのタイムスロットに分割され、分割された各タイム
スロットを介し無線通信が行われる。各タイムスロット
のうち、親機から各子機への送信タイムスロットに4つ
のスロットが割り当てられ、残りの4つのタイムスロッ
トは、各子機から親機に対する送信タイムスロット(親
機にとっては、受信タイムスロット)に割り当てられて
いる。従って、理論的には1つの無線機を用いて1フレ
ームの8スロットを全てを使用すると、親機は4台の子
機と同時に無線通信を行うことができる。
【0003】また、このような時分割多元接続による無
線通信を行うデジタル無線電話装置では、上述のタイム
スロットとは別に、それぞれ信号の搬送周波数が異なる
複数の制御チャネル及び通話チャネルが定められてい
る。そして、親機と各子機では予め制御チャネルを介し
て同期を確立しておき、装置内に呼が発生した場合は、
まず制御チャネルを介して制御データの送受を行った
後、通話チャネルを使用した通話へ移行するものとなっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなデジタル無
線電話装置で用いられる親機は、大別して家庭用,事業
所用等の自営用としての親機と、公衆用の親機(公衆基
地局)とがあり、さらに公衆用の親機としては3つの事
業者に応じた3種類の親機がある。このような各親機で
用いられる制御チャネル情報及びこれらの情報を通信す
るタイムスロットは、それぞれ異なっているため、1台
の子機で、上記各種の親機の全てと同期を確立するよう
なことは行われていない。このため、親機の種別毎にそ
れぞれ専用の子機が必要となってくるがこのようなこと
は不経済であることから、1台の子機を例えば切替スイ
ッチにより自営用と公衆用とに切り替えて使用すること
が考えられている。しかし、このような切り替え方式の
場合は、自営用に切り替えられている子機に対しては公
衆用の親機を介した呼出が不可能であると共に、公衆用
に切り替えられている子機に対しては自営用の親機を介
した呼出が不可能であるという問題があり、従って子機
にとっては自営用及び公衆用双方の必要な着信を受ける
ことができないという欠点がある。
【0005】従って本発明は、子機を自営用及び公衆用
の各用途別に切り替えせずに、1台の子機に対し複数の
親機からの呼出を可能にし、自営用及び公衆用双方の必
要な着信に応答可能にすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、有線電話回線を収容すると共に制御
信号及び音声信号を複数の送信及び受信の各タイムスロ
ットを介して時分割多元接続による無線通信を行うため
の制御チャネル及び通話チャネルを有する親機と、親機
と無線接続される子機とからなるデジタル無線電話装置
において、上記子機に、複数の各親機とそれぞれ異なる
時間周期で制御チャネルの各タイムスロットを介して間
欠的に同期バーストを送受する間欠同期確立手段を設
、間欠同期確立手段、複数の親機から送信される同
期バーストの有無をそれぞれ異なる時間周期で受信タイ
ムスロットを介し検出する検出手段と、検出手段により
検出された同期バーストに含まれる識別符号からこの同
期バーストが自局宛と判断される場合は同期バーストを
受信した受信タイムスロットから数えて所定タイムスロ
ット後の送信タイムスロットを介し自局の識別符号を付
加した同期バーストを送信する送信手段と、検出手段に
より検出された同期バーストが自局宛の同期バーストの
場合はこの同期バーストに含まれる親機の識別符号を受
信タイムスロットと関連づけて記憶する記憶手段とによ
り構成したものである。また、各親機に収容される各有
線回線の単位通話時間に相当する各通話料金を予め子機
に登録し、子機は所定操作が行われた場合に最も通話料
金の安い有線回線が収容される親機を選択しこの親機を
経由した発信を行うようにしたものである。
【0007】
【作用】子機は、複数の親機から送信される同期バース
トの有無をそれぞれ異なる時間周期で受信タイムスロッ
トを介して検出し、検出した同期バーストに含まれる識
別符号からこの同期バーストが自局宛と判断される場合
は同期バーストを受信した受信タイムスロットから数え
て所定タイムスロット後の送信タイムスロットを介し自
局の識別符号を付加した同期バーストを親機側へ返送し
て同期を確立すると共に、検出した同期バーストに含ま
れる親機の識別符号を受信タイムスロットと関連づけて
記憶する。この結果、子機は、容易に複数の親機と同期
を確立できると共に、この同期確立の結果を記憶してお
くことにより、1台の子機の複数の親機を経由する発信
及び着信を容易に行うことができる。また、各親機に収
容される各有線回線の単位通話時間に相当する各通話料
金を予め登録し、所定操作が行われた場合に最も通話料
金の安い有線回線を収容した親機をアクセスしその有線
回線を介した通話を行う。この結果、子機の通話料金を
低減できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図5は、本発明を適用したデジタル無線電話装置の
一実施例を示すシステム構成図である。同図において、
1は親機、2a〜2dは子機であり、親機1と各子機2
a〜2d間では、時分割多元接続によデジタル無線通信
が行われる。図6は、親機1と各子機間で行われる時分
割多元接続によるデジタル無線通信の一例を示す説明図
で、通信データの1フレームの送受信時間は5msec
であり、この5msecの間に1,920ビットのデー
タが送受信される。ここで上述の5msecの時間は、
8つのタイムスロットに分割され、従って1タイムスロ
ットは625μsecであり、この間に240ビットの
データが伝送される。
【0009】図6において、タイムスロットSL1〜S
L4は、親機1からそれぞれ各子機2a〜2d宛に送信
する送信バーストのタイミングを示しており、またタイ
ムスロットSL5〜SL8は、各子機2a〜2dから親
機1宛の送信バーストのタイミングを示している。な
お、各タイムスロットで送信される送信バーストには、
制御用,通信用の他に、子機と同期をとるための同期バ
ーストも含まれている。このようにして、親機1と各子
機とが定められたタイムスロットを介して通信を行うこ
とにより、1つの無線機を用いて1フレームの8スロッ
ト全てを使用した場合、親機1と4台の子機とが同時に
相互通信を行うことが可能になる。なお、図6の送信バ
ーストのデータフォーマット中の括弧内の数字は、所要
ビット数を示している。
【0010】次に図2は、親機1の構成を示すブロック
図である。同図において、11はアンテナATを介し各
子機と無線通信を行う無線送受信部、12は無線送受信
部11からの無線信号の中からデジタル音声信号等を復
調するモデム復調器、13は復調信号の中から指定され
たタイムスロットの信号を抽出するチャネルコーディッ
ク、14はチャネルコーディック13で抽出されたデジ
タル信号をアナログ信号に変換する音声コーディック、
15は音声コーディック14からのアナログ信号を変換
して有線回線L1側へ出力すると共に有線回線L1側か
らの信号を変換して音声コーディック14へ出力する2
線4線変換部、16は音声コーディック14を介する有
線回線L1側からのデジタル信号の中から指定されたタ
イムスロットの信号を抽出するチャネルコーディック、
17はチャネルコーディック16からのデジタル信号を
変調して無線送受信部11へ出力するモデム変調器、1
8は親機1の全制御を行うCPUである。なお、19は
有線回線L1と2線4線変換部との間に接続される回線
インタフェースである。
【0011】また、無線送受信部11は次のように構成
されている。即ち、112はアンテナAT及びアンテナ
スイッチ111を介し子機側から送信されてくる周波数
1.9GHz帯の無線信号を増幅する受信アンプ、11
3は受信アンプ112の出力信号と後述のPLLシンセ
サイザからの例えば周波数1.6GHz帯の信号とを混
合して周波数240MHz帯の信号として出力する第1
ミキサ、114は第1ミキサ113の信号とPLLシン
セサイザからの例えば周波数230MHz帯の信号とを
混合して周波数10.8MHz帯の信号として出力する
第2ミキサ、115Aは第2ミキサ114の出力信号を
入力して例えば周波数10.8MHz帯の信号としてモ
デム復調器12へ出力する中間周波増幅部、115Bは
子機2側の電波の有無を検出するキャリア検出部であ
る。
【0012】また、116はモデム変調器17からの信
号をPLLシンセサイザからの例えば周波数230MH
z帯の信号に基づき変調し周波数240MHz帯の信号
として出力する直交変調器、117は直交変調器116
からの信号とPLLシンセサイザからの例えば周波数
1.6GHz帯の信号とを混合して周波数1.9GHz
帯の送信信号として出力する第3ミキサ、118は周波
数1.9GHz帯の送信信号を増幅してアンテナスイッ
チ111及びアンテナATを介し各子機側へ出力する送
信アンプである。
【0013】即ち、アンテナATを介し各子機からの周
波数1.9GHz帯の無線信号が無線送受信部11に入
力されると、無線送受信部11では、受信アンプ112
でこれを増幅し、さらにこの信号を、第1ミキサ11
3,第2ミキサ114,及び中間周波増幅部115Aで
例えば10.8MHz帯の信号としてモデム復調器12
へ出力する。この周波数10.8MHz帯の受信信号は
モデム復調器12で復調され、さらに指定されたスロッ
トの復調信号はチャネルコーディック13で抽出され
る。そして、抽出された信号のうち制御信号はCPU1
8で読み込まれて各種の処理が実行され、この処理結果
はチャネルコーディック16へ出力して子機側へ送信さ
れるか、または回線インタフェース19側へ出力され
る。また、チャネルコーディック13で抽出された音声
信号は音声コーディック14でアナログ音声信号等に変
換されて有線回線L1側へ送出される。
【0014】一方、有線回線L1側からの信号のうち、
音声信号は2線4線変換部15を介して音声コーディッ
ク14でデジタル信号に変換され、指定されたスロット
の信号がチャネルコーディック16で抽出された後、モ
デム変調器17で変調されて無線送受信部11へ送られ
る。無線送受信部11では、この入力信号を直交変調器
116及び第3ミキサ117により周波数1.9GHz
帯の信号としたうえ、送信アンプ118で増幅し、子機
側へ無線信号として伝送する。また、有線回線L1側か
らの着信信号等の制御信号は回線インタフェース部19
を介してCPU18に伝達される。この場合、CPU1
は所定の処理を実行してその処理結果である着信データ
等を、チャネルコーディック16を介し子機側へ送信す
る。
【0015】なお、無線送受信部11内には、上述した
PLLシンセサイザ119が設けられており、PLLシ
ンセサイザ119は、第1ミキサ113及び第3ミキサ
117に対し周波数1.6GHz帯の信号を出力するV
CO(電圧制御発振器)119A、第2ミキサ113及
び直交復調器116に対し周波数230MHz帯の信号
を出力するVCO119B、VCO119Aの出力信号
の位相と基準信号の位相とを比較して位相差に応じた電
圧をVCO119Aへ出力するPLL部119C、及
び、VCO119Bの出力信号の位相と基準信号の位相
とを比較して位相差に応じた電圧をVCO119Bへ出
力するPLL部119Dから構成される。そして、この
ようなPLLシンセサイザ119の周波数設定はCPU
18により行われる。
【0016】次に、図3は親機1の他の構成を示すブロ
ック図であり、親機1にISDN回線L2を収容した例
を示すものである。この場合、ISDN回線L2にはD
SU(回線終端装置)20が接続される。そして、DS
U20と音声コーディック14との間には第1のIイン
タフェース21及び第2のIインタフェース22が接続
されている。このように構成することにより、親機1で
は、図2に示すアナログの有線回線L1の2回線分を収
容できることになる。
【0017】また、図1は親機に無線接続される子機2
の構成を示すブロック図である。子機2の構成は親機1
とほぼ同様の構成となっており、図2の親機1と同一部
分は同一符号を付してある。即ち、無線送受信部11等
のハードウェア部分は親機1と同一となっているが、子
機2のCPU31にはダイヤルキー等のキーボード32
が接続されると共に、音声コーディック14にはスピー
カ33及びマイク34が接続されている。そして、親機
1側からの音声信号は、チャネルコーディック13を経
由して音声コーディック14によりアナログ信号に変換
されスピーカ33へ出力されると共に、親機1側からの
制御信号はチャネルコーディックを介してCPU31に
より取り込まれ各種の処理が実行される。
【0018】一方、マイク34からの音声信号は音声コ
ーディック14によりデジタル信号に変換されチャネル
コーディック16により自局のタイムスロットの音声信
号としてPLLシンセサイザ119の出力周波数と混合
して親機1側へ送信される。また、キーボード32の操
作情報はCPU31により検出されてチャネルコーディ
ック16に与えられ、同様に親機1側へ送信される。な
お、子機2のCPU31は、親機1のCPU18と同様
に、PLLシンセサイザ119に対して周波数の設定を
行い、制御チャネル及び通話チャネルの周波数を定める
ことができる。
【0019】ところで、親機1としては、家庭用,事業
所用等の自営用親機と、公衆用親機(公衆基地局)とが
あり、さらに公衆用親機としては3つの事業者に応じた
3種類の基地局がある。こうした各親機に対し子機2を
無線接続する場合、従来は子機に設けられた切替スイッ
チにより自営用及び公衆用の何れか一方に切り替えて使
用している。しかし、自営用に切り替えられている子機
に対しては公衆用親機を介した呼出が不可能であり、ま
た、公衆用に切り替えられている子機に対しては自営用
親機を介した呼出が不可能であるという問題がある。こ
のため、子機において複数の親機と間欠的に同期確立を
行うことにより、各親機からの呼出を可能にし、従って
各親機を経由した着信を受信し報知できるようにする。
【0020】一般に、子機2では内蔵電源である図示し
ない電池の消耗を防止するため、待受状態(待機状態)
にある場合は、図示しないタイマを起動し、このタイマ
のタイムアップ出力により親機と所定の時間間隔で同期
バーストを送受し同期を確立する間欠同期確立を行って
いる。ここで、図4に示すように、1台の子機2が、自
営用親機1A,公衆用親機1B,1Cの各親機に無線接
続されている場合を考える。
【0021】このような場合、子機2では、自営用親機
1Aに対しては例えば10秒毎に同期確立を行う。即
ち、自営用親機1Aに対して同期確立を行う場合、子機
2のCPU31はまずPLLシンセサイザ119を制御
して自身の制御チャネルを自営用親機1Aの制御チャネ
ル周波数に設定する。そして、CPU31は無線送受信
部11に設けられたキャリア検出部115Bの出力を監
視し、親機1A側から電波(キャリア)が出力されてい
ると判断した場合は、次にチャネルコーディック13を
介しこのキャリア出力による情報が自身宛の情報か否か
を判断する。ここで、自身宛の情報であれば、チャネル
コーディック16へ同期バースト信号を出力し、チャネ
ルコーディック16から自営用親機1A側に制御チャネ
ルを用いた同期バーストを送信させる。
【0022】即ち、CPU31は、自営用親機1Aから
送信される図6に示す同期バーストのI情報の中の識別
符号が自身宛のものであれば、この受信タイムスロット
から数えて5番目の自身の送信タイムスロットを介し、
図6に示す同期バースト中のI情報に自身の識別符号を
付加した同期バーストを親機1Aへ返送し、親機1Aと
同期確立を行う。そして、この時の送受信タイムスロッ
トを自営用親機1Aから受信した同期バーストに含まれ
る親機1Aの識別符号と関連づけて内蔵のメモリに記憶
する。その後、10秒が経過すると、この自営用親機1
Aと再度同様な同期確立を行い、子機2は待受状態とな
る。このように、子機2では、10秒毎に自営用親機1
Aと同期確立を行い、同期確立が終了すると待受状態と
なる。
【0023】また、子機2では、公衆用親機1B,1C
に対してもそれぞれ同様な同期確立を例えば1分間隔で
行い、この時の送受信タイムスロットと各公衆用親機1
B,1Cの識別符号とを関連づけて図示しない内蔵メモ
リに記憶する。なお、子機2では各公衆用親機1B,1
Cの同期確立タイミングは互いに異なるように設定す
る。即ち、子機2は公衆用親機1Bに対しては1分毎に
上述の同期確立を行い、同期確立が終了すると待受状態
となる。また、公衆用親機1Cに対しては、公衆用親機
1Bとの同期確立が終了して例えば30秒経過した後
の、1分毎に同期確立を行う。なお、公衆用親機1B,
1Cと自営用親機1Aとの制御チャネルが異なる場合は
PLLシンセサイザ119には、自営用親機1Aの制御
チャネルと異なる周波数が設定される。
【0024】また、PLLシンセサイザ119が2個配
設されている場合は、同時に4台の親機と同期確立を行
うことができ、1個配設されている場合は同時に2台の
親機と同期確立できる。ところで、何れかの公衆用親機
と自営用親機1Aとの同期確立タイミングが一致しかつ
その時のタイムスロットも一致して同期確立が行えなく
なる状況が考えられるが、このようなタイミングは例え
ば1分間中における625μsec(1タイムスロッ
ト)の時間であるため、同期確立タイミングが重複する
確率は極めて低く無視できる。なお、自営用親機と各公
衆用親機のそれぞれの制御チャネルが異なっている場合
は、同期確立タイミングが重複していても上述の問題は
生じない。
【0025】このように、子機2では、待受時には各親
機1A〜1Cと間欠同期を行い、この時の受信及び送信
の各タイムスロットと各親機1A〜1Cとを関連づけて
記憶する。そして、各親機1A〜1Cから着信データ等
が制御チャネルの各タイムスロットを介して到来した場
合には、CPU31は内蔵メモリの記憶状況に基づいて
直ちにこれらのタイムスロットの着信データを受信し、
この着信データがどの親機から送信されたものかを認識
することができる。そして、着信の受信によりスピーカ
33を着信鳴動させると共に、図示しない表示器へ着信
表示を行い、着信を報知することができる。
【0026】即ち、1台の子機において、複数の各親機
と同期が確立できることにより、それぞれ各有線回線L
1〜L3に到来し各親機1A〜1Cを経由した着信を受
信することが可能になる。また、子機2では、各親機1
A〜1Cを介し各有線回線L1〜L3側の各相手とそれ
ぞれ通話することができる。なお、自営用親機及び公衆
用親機から着信が同時に到来した場合は、公衆用親機を
経由した着信を優先的に受信することも可能である。さ
らに、例えば自営用親機1Aを介して有線回線L1側の
相手と通話中に、公衆回線L2を介して公衆用親機1B
に自身宛の着信が制御チャネルを介して到来した場合
は、子機2ではこの公衆用親機1Bを経由した着信を受
信して表示することにより着信を報知することができ
る。したがってこの場合は、子機2では自営用親機1A
を介する通話を保留するかまたは終話させて、公衆用親
機1Bを経由した着信に応答する。
【0027】また、子機2のメモリ35に予め各有線回
線L1〜L3毎の単位通話時間に相当する各通話料金を
登録しておき、子機2で所定の操作を行うことにより、
自動的に最も通話料金の安い回線を選択して発信を行う
ことができる。即ち、子機2でキーボード32による所
定操作が行われると、子機2のCPU31は、予めメモ
リ35内に登録済みの各有線回線L1〜L3の単位通話
時間に相当する各通話料金を参照し、最も通話料金の安
い有線回線を選択する。そしてこの有線回線に接続され
る親機のタイムスロットを用いて、制御チャネルを介し
この親機へ発呼する。この場合、親機では子機2の発呼
により子機2から送信されるダイヤルデータを受信する
と、親機のCPU18は、回線インタフェース19また
はDSU20を介し有線回線へ受信したダイヤルデータ
に応じたダイヤル信号を送出する。この結果、相手の呼
出が行われ、相手の応答により通話状態に移行する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、子
、複数の親機から送信される同期バーストの有無を
それぞれ異なる時間周期で受信タイムスロットを介して
検出し、検出した同期バーストに含まれる識別符号から
この同期バーストが自局宛と判断される場合は同期バー
ストを受信した受信タイムスロットから数えて所定タイ
ムスロット後の送信タイムスロットを介し自局の識別符
号を付加した同期バーストを親機側へ返送して同期を確
立すると共に、検出した同期バーストに含まれる親機の
識別符号を受信タイムスロットと関連づけて記憶するよ
うにしたので、子機は、容易に複数の親機と同期を確立
できると共に、この同期確立の結果を記憶しておくこと
により、1台の子機の複数の親機を経由する発信及び着
信を容易に行うことができる。また、各親機に収容され
る各有線回線の単位通話時間に相当する各通話料金を予
め登録し、所定操作が行われた場合に最も通話料金の安
い有線回線を収容した親機をアクセスしその有線回線を
介した通話を行うようにしたので、子機の通話料金を低
減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るデジタル無線電話装置の同期確
立方式を適用した子機の構成を示すブロック図である。
【図2】 上記実施例装置を構成する親機のブロック図
である。
【図3】 上記親機の第2の実施例を示すブロック図で
ある。
【図4】 1台の子機が複数の親機と無線接続される例
を示す図である。
【図5】 本実施例装置の構成を示すシステム構成図で
ある。
【図6】 親機及び子機間の通信タイミング及び通信デ
ータの構成を示す説明図である。
【符号の説明】 1…親機、1A…自営用親機、1A,1B…公衆用親
機、2a〜2b…子機、11…無線送受信部、13,1
6…チャネルコーディック、14…音声コーディック、
15A,15B…2線4線変換部、18,31…CP
U、19…回線インタフェース、20…DSU、21…
第1のIインタフェース、22…第2のIインタフェー
ス、35…メモリ、115A…中間周波増幅部、115
B…キャリア検出部、119…PLLシンセサイザ、L
1〜L3…有線回線。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有線電話回線を収容すると共に制御信号
    及び音声信号を複数の送信及び受信の各タイムスロット
    を介して時分割多元接続による無線通信を行うための制
    御チャネル及び通話チャネルを有する親機と、前記親機
    と無線接続される子機とからなるデジタル無線電話装置
    において、 前記子機、複数の親機とそれぞれ異なる時間周期で前
    記制御チャネルの各タイムスロットを介し間欠的に同期
    バーストを送受する間欠同期確立手段を備えるととも
    前記間欠同期確立手段は、前記複数の親機から送信され
    る同期バーストの有無をそれぞれ異なる時間周期で前記
    受信タイムスロットを介して検出する検出手段と、検出
    手段により検出された同期バーストに含まれる識別符号
    からこの同期バーストが自局宛と判断される場合は前記
    同期バーストを受信した受信タイムスロットから数えて
    所定タイムスロット後の送信タイムスロットを介し自局
    の識別符号を付加した同期バーストを送信する送信手段
    と、前記検出手段により検出された同期バーストが自局
    宛の同期バーストの場合はこの同期バーストに含まれる
    親機の識別符号を受信タイムスロットと関連づけて記憶
    する記憶手段とからなる ことを特徴とするデジタル無線
    電話装置の同期確立方式。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記各親機に収容される各有線電話回線の単位通話時間
    に相当する各通話料金を予め前記子機に登録し、前記子
    機は所定操作が行われた場合に最も通話料金の安い有線
    電話回線を収容した親機を選択しこの親機を経由した発
    信を行う ことを特徴とするデジタル無線電話装置の同期
    確立方式。
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