KR950012829B1 - 혼합통신방식의 코드레스 키폰시스템 및 통신방법 - Google Patents

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Description

혼합통신방식의 코드레스 키폰시스템 및 통신방법

제 1 도는 일반적인 키폰시스템 구성도.

제 2 도는 본 발명의 키폰시스템의 구성도.

제 3 도는 본 발명의 시스템 본체의 구성도.

제 4 도는 본 발명의 휴대폰의 구성도.

제 5 도는 본 발명의 음성신호 흐름도.

제 6 도는 본 발명의 데이타신호 흐름도.

제 7 도는 본 발명의 통신처리 흐름도로서,

제7(a)도는 국선에서 내선호출시 처리흐름도,

제7(b)도는 내선에서 국선을 통하여 외부로 전화를 걸 경우 처리흐름도,

제7(c)도는 내선에서 내선호출시 처리흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10 : 시스템본체 2 : 케이블

3 : 전화기 20 : 휴대폰

11 : 국선인터페이스 12 : 타임스위칭회로

13 : 펄스제너레이터 14 : TDM디멀티플렉서

15 : RF송신부 16 : RF수신부

17 : 시스템제어부 18 : 클럭제너레이터

19 : 디지탈톤제너레이터 21 : RF수신부

22 : 데이터처리부 23 : D/A변한 및 증폭부

24 : 단말기제어부 25 : 프리앰프

26 : 혼합기 27 : RF송신부

본 발명은 혼합통신방식의 코드레스(cordless) 키폰시스템(Key Phone System)에 관한 것으로서, 특히 네트웍 구성이 용이하고 키폰의 감도가 양호하면서 생산원가가 저렴하고 휴대가 용이하도록 한 키폰을 제공하고자 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 키폰시스템은 제 1 도와 같이, 시스템본체(1)에서 각 통신 케이블(2)로 각 전화기(3)에 연결하여서 통신이 이루어지게 한다.

그러나 상기와 같이 각 통신케이블을 전화기에 직접 연결하는 방식은 수신감도는 양호하지만 각 케이블(2) 연결에 따른 설치가 복잡하고 전화기(3) 이동이 원활하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

따라서 최근에는 코드레스 키폰을 사용하게 되는데, 이 코드레스 키폰은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식과, FDMA(Frequency Division Multiple Acces)방식과, CDMA(Cord Division Multiple Accdess) 방식으로 구분된다.

상기 FDMA방식은 휴대전화기의 크기(Size)를 작게 구성할 수 있고, 적은 전력소모로 동작이 가능하여 한번의 충전으로 장기간 사용이 가능하지만 하나의 가입자가 통화하기 위해서는 송수신 각각의 주파수쌍이 할당되어야 하는 주파수의 이용에 있어서 비효율적인 면이 있으며, 또한 시스템본체에서 하나의 안테나로 각각 채널주파수를 콤바인하여 송신하여야 하는데, 이때 무선주파수상의 여러가지 문제점이 발생하여 수신음질이 양호하지 못한 결점을 가지고 있어, 이를 보관하기 위해서는 많은 비용과 기술을 요한다.

그리고 TDMA방식과 CDMA방식은 주파활용면에서 여러가지 장점과 통화음질의 향상을 가져올 수 있지만 제작하는데 있어서 많은 부품이 필요하므로 휴대폰 자체크기가 크기 때문에 휴대사용에 불편할 뿐만 아니라, 휴대폰자체 생산원가가 고가이기 때문에 제품이 고가인 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제인된 것으로서, 시스템 본체의 송신측에서, 임의의 할당된 송신주파수로 각 채널의 음성신호와 제어신호를 디지탈화하여 시분할 멀티플렉싱한 후 전송하는 TDMA방식을 사용하고, 휴대전화기는 각각의 할당된 수신주파수로 제어정보와 음성신호를 송신하는FDMA방식을 사용하여 네트웍 구성이 용이하고 감도가 양호하면서 간단한 방법으로 회로구성이 가능하여 생산원가가 저렴한 코드레스 키폰시스템을 제공하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.

한편, 상기의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템에 의하면, 시스템전체를 제어하는 시스템제어부와, 국선을 연결하는 국선인터페이스와, 제어신호를 받아서 통신로를연결하는 타임스위칭회로와, 상기 타임스위칭회로의 송신채널들의 신호에 의해서 TDM멀티플렉싱하여 RF송신부를 거쳐 안테나로 송신하는 TDM멀티플렉서와, 상기 안테나(ATl)에서 수신된 신호를 수신하는 RF수신부로 구성한 시스템본체 ; 그리고, 안테나(AT2)에서 수신된 신호를 복조하는 RF수신부와, 상기 RF수신부에서 출력된 신호를 입력하여 디지탈신호로 출력하는 데이터처리부와, 상기 데이터처리부의 신호를 입력하여 아나로그신호로 변환하여 증폭하고 스피커(SP)로 출력하는 디지탈아나로그 변환기 및 증폭부와, 마이크에 입력된 신호를 증폭하는 프리앰프와, 상기 프리앰프의 신호와 단말기제어부로부터의 제어신호를 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기신호를 RF신호로서 안테나로 송신하는 RF송신부로 구성된 휴대폰으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상제히 설명하면 다음과 같다.

제 2 도는 본 발명의 전체 시스템을 나타낸 것으로서, 시스템본체(10)과 휴대폰(20)을 나타낸 것이다.

우선 시스템본체(10)는 제 3 도에서와 같이 전화라인과 연결되는 국선 인터페이스(11)와, 상기 인터페이스(11)와 연결되고 RF수신부로부더 들어오는 디지탈화된 음성신호와 디지탈톤 제너레이터에서 발생하는 각종 서비스톤을 각각 가입자에게 송출시키는 타임스위칭회로(l2)와, 상기 타임스위칭회로(12)와 프레임 펄스신호를 공급하는 프레임 펄스제너레이터(13)에 연결되어, 타임스위칭회로에서 송출되는 채널과 제어부(17)에서 보내는 제어신호와 함께 시분할로 멀티플렉싱하는 TDM멀티플렉서(14)와, 상기 멀티플렉서(14)의 신호를 RF신호로서 안테나(AT)로 송신하는 RF송신부(15)와, 상기 안테나(AT)에서 수신한 RF신호를 복조하여 음성신호를 디지탈로 변환, 상기 타임스위칭회로(12)에 입력시키는 RF수신부(16)와, 상기 전체시스템을 제어하는 시스템제어부(17)와, 상기 시스템제어부(17)에 의해서 디지탈톤신호를 발생하여 타임스위칭부에입력시키는 디지탈톤 제너레이터(19)와, 상기 국선인터페이스와 제너레이터와 TDM멀티플렉서 및 RF수신부에 클럭신호를 공급하는 클럭제너레이터(18)로서 구성된다.

다음으로 휴대폰(20)은 제 4 도와 같이, 안테나(AT2)로 입력되는 신호를 수신하는 RF수신부(21)와, 상기 RF수신부의 신호를 데이타 처리하는 클럭리커버리(221)와 TDM-디멀티플렉서(222)로 구성된 메이터처리부(22)와, 상기 데이터치리부신호를 입력하여 아나로그신호로 증폭하여 스피커(SP)로 출력하는 D/A변환및 증폭부(23)와, 마이크(MIC)의 신호를 증폭하는 프리앤프(25)와, 상기 디멀티플렉서의 제어채널로 수신되는 제어정보를 입력받아 단말기를 제어하는 단말기제어부(24)와, 상기 단말기제어부에서 시스템으로 송출되는 제어신호가 밴드패스필터(BPF)를 통해 필터된 정보와 상기 프리앰프신호의 출력인 음성신호와 혼합하는 혼합기(26)와, 상기 혼합기(26)의 신호를 송신하는 RF송신부(27)로서 구성된 것이다.

제 5 도는 휴대폰을 중심으로 한 본 발명의 본체시스템(10)과 휴대폰(20)을 이용하여 통신이 이루어지는 음성신호 흐름도이다.

제 6 도는 휴대폰을 중심으로 한 본 발명의 데이타신호 흐름도이고, 제 7 도의 (a) 내지 (b)는 통신 처리흐름도를 나타낸 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과를 설명하기로 한다.

우선 시스템본체(10)외 동작상태를 제 3 도에 따라서 설명한다.

국선인터페이스(11)의 통화로의 음성신호는 디지탈화되어 타임스위칭회로(12)에 연결되고, 타임스위칭회로(12)에서는 RF수신부(21)로부터 입력되는 디지탈화된 음성신호와 디지탈톤 제너레이터(19)에서 발생하는각종 서비스톤을 각각 서비스하고자 하는 가입자에게 송출되도록 통화로를 연결하여 준다.

상기 타임스위칭회로(12)에서 내선가입자로 송출된 음성신호는 TDM멀티플렉서(14)에 입력되는데, 이 멀티플렉서(14)에서는 기본적으로 16채널을 멀티플렉싱하고 필요에 따라서 확장도 가능하며, 시스템제어부(17)에서 각 단말전화기로 보내는 데이터를 송출한다.

상기 송출되는 TDM된 데이터는 RF송신부(15)에 입력되어 일정한 주파수에 FM 변조하여 안테나(ATl)를 통해서 송신하게 된다.

그리고 안테나(AT1)를 통해서 입력되는 신호는 RF수신부(16)에서 수신하여, 음성신호는 디지탈화하여 타임스위칭회로(12)에 입력되고, 시스템제어부(17)의 제어에 의해 각각의 디지탈화된 음성신호의 통화로를 연결하여 국선인터페이스(11)로 송출하거나 내선일때는 멀티플렉서(14)와 RF송신부(15) 및 안테나(AT1)를 통해서 송출한다. (제 5 도 참조)

그리고 다음으로 휴대폰(제 20 도)의 동작상태를 제 4 도에 따라서 설명한다.

안테나(AT2)로 수신된 신호는 RF수신부(21)에 인가되는데, 이 RF수신부(21)는 시스템마다 하나의 고정주파수 채널을 가지고 있으며 대역폭은 TDM된 신호에 따라 다르지만 500KHz 정도이다. 복조된 TDM 데이타는 데이타치리부(22)에 인가시킨다.

데이타치리부(22)에 입력된 신호는 각 채널중 해당하는 신호를 디멀티플렉싱하여 디지탈/아나로그변환기 및 증폭부(23)에 연결시키고, 이 디지탈/아나로그 및 증폭부(23)에서는 입력된 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 아나로그신호를 증폭시킨 다음 스피커(휴대폰의 수화기)(SP)에 출력하다. 마이크(MIC)로 입력되는 음성신호는 프리앰프(25)에서 증폭하여서 혼합기(26)에 입력되고, 상기 데이타처리부(22)의 제어채널에서 복원된 정보신호를 받아 단말기를 제어하는 단말기제어부(24)의 송출정보신호가 밴드패스필터(BPF)를 거쳐 혼합기(26)에 입력되어 이 혼합기(26)의 신호가 RF송신부(27)를 통해서 안테나(AT2)로 송신하게 된다. (제 6 도 참조)

상기와 같은 동작으로 통신이 이루어지는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해서 실시예를 들어서 설명한다.

국선 6개 내선 16개인 616 무선키폰이라고 가정하고 설명한다. 본 시스템은 국선 및 내선의 수는 확장이 가능하다.

국선 6 : A, B, C, D, E, F

(여기서, A=785-0000와 같은 일반전화번호임)

내선 16 : #1, #2, #3,·····, #16

(여기서, #1=101, #2=102와 같은 내선전화번호임)

이라고 가정하고 내선 16가입자는 부서나 위치에 따라 다음과 같이 그룹화 되였다고 하자.

첫째, 국선에서 내선가입자를 호출할때[제 7 도의 (a)참조]국선 B로 링신호가 들어오면, 시스템제어부(l7)는 "G1외 가임자를 호출하는 것으로 알고 "G1의 가입자중 통화중이 아닌 가입자를 검색한다. #1, #2가 통화중이라면 "#3로 연결시켜 주는 절차를 수행한다.

송신제어채널(TDM-MUX의 제어채널)을 통하여 "#3"로 호출정보와 단말기의 송수신 채널 할당정보를 전송한다.

단말기제어부(24)는 RF수신부를 통하여 복조된 TDM신호를 TDM-디멀티플렉서(221)를 거쳐 제어채널을 검색하고 있다가 시스템제어부(17)에서 호출 데이타를 받아 단말기의 종명기를 울린다.

가입자가 통화버튼을 누르면 수신된 TDM신호중에서 할당된 채널로 통화로를 연결시키고 시스템제어부(17)로 응답신호를 보낸다. 시스템제어부(17)는 타임스위칭회로(12)를 통하여 국선 B와 내선 가입자 #3의통화로를 연결한다.

통화가 증로되면, 단말기는 통화종로 데이타를 시스템으로 보낸다.

시스템은 종로 데이타를 수신한 후, 단말기로 응답신호를 보냄과 동시에 통화로 및 국선 B를 복귀시킨다.

둘째, 내선에서 국선을 통하여 외부로 전화를 걸 경우를 살펴본다. (제 7 도 참조)

단말기의 가입자가 통화버른을 누르면 단말기의 제어부(24)는 통화요구데이타를 시스템본체의 할당된 수신제어용 채널 주파수로 전송한다.

시스템제어부(17)는 제어용 채널수신부(RF수신부중 제어채널전용)로 들어오는 통화요구 데이타를 수신하여 빈 채널을 결정하여 송신제어채널로 데이타를 실어 송출한다. 또한 할당된 채널로 디지탈톤 제너레이터(18)에서 발생되는 "발신음"을 송출한다.

단말기에서 "발신음"이 들리면 가입자는 외부전화번호를 누른다. (예 : "9-784-0000")

단말기의 제어부는 외부전화번호를 인지한 후 시스템본체의 시스템제어부(17)로 데이타(외부 전화번호 정보)를 전송한다.

시스템제어부(17)는 단말기로 응답 데이타를 송출하고 발신음 송출을 중단한다. 그리고 인지된 전화번호를 빈 국선 "D"로 "MFC"방식이나 "다이연펄스"방식으로 외부가입자번호를 송출한다.

또한, 시스템제어부(17)는 타임스위칭회로(12)를 통하여 국선 "D"와 할당된 송신채널, 수신채널을 연결, 통화로를 연결한다. 통화가 완료된 후 단말기로부터 통화종료 데이타가 들어오면 시스템제어부는 단말제어부로 응답신호를 보내고 통화로는 모두 원상복귀시킨다.

셋째, 내선에서 내선을 호출할 경우를 살펴본다[제 7 도의 (c) 참조]. 단말가입자 #5(105)가 단말가입자 #6(106)을 호출할때를 가정하면 #5의 가입자가 통화버튼을 누르면 단말기의 제어부(24)는 통화요구데이타를제어용 채널주파수를 통하여 시스템본체로 전송한다.

시스템본체(10)의 시스템제어부(17)는 제어용 채널수신부로 들어은 통화요구데이타를 수신하여 빈 채널을 검색한 후 송신제어채널(TDM-MUX)로 데이타를 전송하여 채널을 할당하고 디지탈톤 제너레이터(19)에서 발생되는"발신음"을 할당된 송신채널로 송출한다.

단말기에서 발신음이 들리면 가입자는 내부전화번호 "106"를 누른다.

단말기의 제어부는 "l06" 번호 데이타를 할당된 채널주파수를 통하여 시스템본체의 제어부로 전송한다.

시스템제어부(17)는 호출된 가입자 "106"이 통화중이면 송신채널(TDM-MUX)을 통하여 호출한 가입자"105"로 "통화중음"을 송출하고, 통화중이 아니면 "호출음"을 송신한다. 또한 송신제어채널로 "106"호출 데이타를 전송한다. "106"단말기의 제어부(24)는 호출을 인지하고 종명기를 올렸다. "106"가입자가 통화버튼을 누르면 종명기외 동작을 중단하고 데이타를 시스템제어부(17)로 보낸다. 시스템제어부(17)는 "105"단말기의 "호출음"송출을 중단하고 "105"와 "106"의 통화로를 연결시킨다.

단말기 "l05"나 "106"으로부터 통화완료 데이타가 수신되면 통화로를 원상태로 바꾸고, 상대단발기로 통화종로 데이타를 송출한다.

이와 같이 본 발명은 본체의 송신측에서 임의이 할당된 송신주파수로 각 채널의 음성신호와 제어신호를디지탈화하여 시분할 멀티플렉싱한 후 전송하는 TDMA방식을 사용하고, 휴대전화기의 송신은 각각의 할당된 송신 주파수를 제어정보와 음성신호를 송신하는 FDMA방식을 사용하여 네트웍 구성이 용이하고 감도가양호하면서 간단한 방법으로 회로구성이 가능하여 생산원가가 저렴한 코드레스 키폰시스템을 제공할 수 있게 된 것이다.

Claims (8)

1. 시스템 본체의 송신측에서, 임의의 할당된 송신주파수로 각 채널의 음성신호와 제어신호를 디지탈화하여 시분할 멀티플렉싱한 후 전송하는 TDMA방식을 사용하고, 휴대전화기외 송신은 각각의 할당된 수신주파수로 제어정보와 음성신호를 송신하는 FDMA방식을 사용하여 네트웍 구성하되, 상기 시스템본체(10)는, 전화라인과 연결되는 국선인터페이스(11)와, 상기 인터페이스(11)와 연결되고 RF수신부로부터 들어오는 디지탈화된 음성신호와 디지탈톤 제너레이터에서 발생하는 각증 서비스톤을 각각 가입자에게 송출시키는 타임스위성회로(12)와, 상기 타임스위칭회로(12)와 연결되어, 타임스위칭회로에서 송출되는 채널과 제어부(17)에서 보내는 제어신호를 함께 시분할로 멀티플렉싱하는 TDM멀티플렉서(14)와, 상기 멀티플렉서(14)의 신호를 RF신호로서 안테나(AT)로 송신하는 RF송신부(l5)와, 상기 안테나(AT)에서 수신한 RF신호를 복조하여 음성신호를 디지탈로 변한, 상기 타임스위칭회로(12)에 입력시키는 RF수신부(16)와, 상기 전체시스템을 제어하는 시스템제어부(17)를 포함하며 ; 휴대폰(20)은, 안테나(AT2)로 입력되는 신호를 수신하는 RF수신부(21)와, 상기 RF수신부의 신호를 데이타 치리하는 클럭리커버리(221)와 TDM-디멀티플렉서(222)로 구성된 데이터처리부(22)와, 상기 데이터치리부 신호를 입력하여 아나로그신호로 증폭하여 스피커(SP)로 출력하는 D/A변한 및 증폭부(23)와, 마이크(MIC)의 신호를 증폭하는 프리앰프(25)와, 상기 디멀티플렉서의 제어채널로 수신외는 제어정보를 입력받아 단말기를 제어하는 단말기제어부(24)와, 상기 단말기제어부에서 시스템으로 송출되는 제어신호가 밴드패스필터(BPF)를 통해 필터된 정보와 상기 프리앰프신호의 출력인 음성신호와 혼합하는 혼합기(26)와, 상기 혼합기(26)의 신호를 송신하는 RF송신부(27)로 구성함을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 국선인터페이스(11)와, TDM멀티플렉서(14) 및 RF수신부(16)에 클럭신호를 인가시키는 시스템 클럭 제너레이터(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템제어부(17)에 의해서 디지탈톤 신호를 발생하여 타임스위칭회로에 인가시키는 디지탈톤 제너레이터(19)를 더 포함함을 특징으로 하는 혼합 통신방식 코드레스 키폰시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 시스템 클럭 제너레이터(18)에 의해서 동작하여 일정주기의 비트스트럼 신호를 상기TDM멀티플렉서(14)에 입력시키는 프레임 제너레이터(13)를 더 포함함을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 국선인터페이스(11)는, 국선에 해당하는 수만큼 타임스위칭회로(12)에 연결됨을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 RF수신부(16)는, 국선과 내선의 수만큼 타임스위칭회로(12)에 연결됨을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 RF수신부(16)는, RF수신기와 아나로그/디지탈 변환기 및 밴드패스필터를 포함함을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰시스템.
8. 시스템본체는 송신측에서 임의의 할당된 송신주파수로 각 채널의 음성신호와 제어신호를 디지탈화하여시분할 멀티플렉싱한 후 전송하는 TDMA방식을 사용하고, 휴대전화기는 각각의 할당된 송신 주파수를 제어정보와 음성신호를 송신하는 FDMA방식을 사용하여 네트웍을 구성하되, 타임스위칭회로(12)에서 내선가입자로 송출된 음성신호를 TDM멀티플렉서(14)에 입력하여 시스템제어부(17)에서 각 단발진화기로 데이터를 송출하는 단계와 ; 상기 송출되는 TDM된 데이터를 RF송신부(15)에 입력하여 일정한 주파수에 FM 변조하여 안테나(AT1)를 통해 송신하는 단계와 ; 안테나(AT1)를 통해 입력되는 신호를 RF수신부(16)에서 수신하여, 음성신호는 디지탈화하여 타임스위칭회로(12)에 입력하고, 시스템제어부(17)의 제어에 의해 디지탈화된 음성신호는 통화로를 연결하여 국선인터페이스(11)로 송출하거나 내선일때는 멀티플렉서(14)와 RF송신부(15) 및 안테나(ATl)를 통해 송출하는 단계 ; 그리고, 안테나(AT2)로 수신된 신호를 RF수신부(21)에 인가하여 복조된 TDM데이타를 데이타처리부(22)에 인가시키는 단계와 ; 데이타처리부(22)에 입력된(각 채널중 해당하는) 신호를 디멀티플렉싱하여 디지탈/아나로그변한기 및 증폭부(23)에 입력시키는 단계와 ; 디지탈/아나로그 및 증폭부(23)에 입력된 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 아나로그신호를 증폭시킨 다음 스피커(휴대폰의 수화기)(SP)를 통해 출력하는 단계와 ; 마이크(MIC)로 입력되는 음성신호를 프리앰프(25)에서 증폭하여 혼합기(26)에 입력하는 단계와 ; 상기 데이타처리부(22)의 제어채널에서 복원된 정보신호 및 단말기를 제어하는 단말기제어부(24)의 송출정보신호를 밴드패스 필터(BPF)를 거쳐 혼합기(26)로 입력하는 단계와 ; 상기 혼합기(26)의 신호가 RF송신부(27)를 통해서 안테나(AT2)로 송신되도록하는 단계를 수행함을 특징으로 하는 혼합통신방식 코드레스 키폰 통신방법.