JP2005130336A - 無線電話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットダイバーシティ時に送信側と受信側の任意のスロット間の音声データ更新量を一致させることができる無線電話装置を提供することを目的とする。
【解決手段】親機２０と子機１０とから成り、一定周期で更新されるデジタル化された音声データを時分割多重により親機と子機との間で送受信する無線電話装置であって、親機と子機との間で一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して送受信する際に、音声データ更新タイミングを親機と子機でそれぞれ指定可能な親機タイミング制御部２０４と子機タイミング制御部１０４とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、親機と子機を有し、デジタル化された音声データを親機と子機との間で無線を通じて送受信する無線電話装置に関するものである。

時分割多重デジタル通信方式を採用した通信装置においては、データはフレームと称す一定長の塊を単位に送受信される。フレームはさらにスロットと称す一定長の塊に細分され、スロット数が通信装置間の多重度となる。また、アナログ音声信号は一定周期でデジタル音声データ（以下、「音声データ」とも言う）に変換され、１フレーム長分の音声データが１スロットに詰め込まれて送受信される。通常、無線電話装置では、親機から子機方向の音声データで１スロット、子機から親機方向の音声データで１スロット、合計２スロットを使用して通話を行う。さらに、通話品質の向上のために一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して重複送受信するスロットダイバーシティ方式が提案されている。スロットダイバーシティ方式では例えば、親機から子機方向の音声データでほぼ同じ内容のデータを２スロット使用して送信することにより、片方のスロットのデータに無線伝送上の誤りが発生したとしても他方のデータを使用することにより音声品質の低下を防ぐことができる。

特許文献１には、同一デ−タをＴＤＭＡ（時分割多元接続）伝送方式で異なつたタイムスロツトを使つて繰返し伝送、受信側において、複数の受信部により各デ−タを受信して異なるメモリに格納し、タイムスロツトごとに各メモリからのデ−タを切替選択し一つのデ−タ系列を得るものが開示されている。
特開平６−７７９４２号公報

上述のように、スロットダイバーシティ方式においては、一系列の音声データを複数のスロット上で伝送する。時分割多重通信方式では異なるスロットが伝送されるタイミングは異なることから、常に一定周期で最新に更新される音声データを伝送しようとする場合、異なるスロット上で伝送される音声データの中身はスロットが伝送される時間差分だけ異なることとなる。スロットダイバーシティ方式では、このようなスロット間の音声データ更新量が送信側と受信側で一致していない場合はデータ不整合となり、音声再生時にデータ不連続点が発生し、伝送上の誤りとは違った原因で音声品質の低下を招くこととなる。さて、１スロット時間が音声データ更新間隔の倍数でない場合、スロット間の音声データ更新量はスロット内で音声データ部分が送受信されるタイミングと音声データ更新タイミングとの相関によって変動するため、親機子機間で音声データ更新タイミングが非同期であれば、送信側と受信側でスロット間の音声データ更新量が一致せず、音声品質の低下につながるという問題点を有していた。なお、音声データ更新量は、スロット内で音声データ部分が送受信されるタイミングと、古い音声データを最新のデータへ更新する音声データ更新タイミングとの相関によって決定される。

この無線電話装置では、スロットダイバーシティ時に送信側と受信側の任意のスロット間の音声データ更新量を一致させることが要求されている。

本発明は、この要求を満たすため、スロットダイバーシティ時に送信側と受信側の任意のスロット間の音声データ更新量を一致させることができる無線電話装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために本発明の無線電話装置は、親機と子機とから成り、一定周期で更新されるデジタル化された音声データを時分割多重により親機と子機との間で送受信する無線電話装置であって、親機と子機との間で一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して送受信する際に、音声データ更新タイミングを親機と子機でそれぞれ指定可能な親機タイミング制御部と子機タイミング制御部とを有する構成を備えている。

これにより、スロットダイバーシティ時に送信側と受信側の任意のスロット間の音声データ更新量を一致させることができる無線電話装置が得られる。

本発明の無線電話装置は、親機と子機とから成り、一定周期で更新されるデジタル化された音声データを時分割多重により親機と子機との間で送受信する無線電話装置であって、親機と子機との間で一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して送受信する際に、音声データ更新タイミングを親機と子機でそれぞれ指定可能な親機タイミング制御部と子機タイミング制御部とを有することにより、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるので、データバッファを共有するスロット間での音声データ不連続を防ぐことができ、高品質な音声再生を実現することができるという有利な効果が得られる。

さらに、親機における音声データ更新タイミングに関する規定ポイントからの時間情報を制御情報として子機へ送信する親機無線制御部と、制御情報を受信する無線制御部とを有することにより、子機は親機のタイミングに合うように音声データ更新タイミングを調整することができるので、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるという有利な効果が得られる。

さらに、子機における音声データ更新タイミングに関する規定ポイントからの時間情報を制御情報として親機へ送信する子機無線制御部と、制御情報を受信する親機無線制御部とを有することにより、親機は子機のタイミングに合うように音声データ更新タイミングを調整することができるので、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるという有利な効果が得られる。

さらに、多重使用するスロット間での親機の音声データ更新量を制御情報として子機に送信する親機無線制御部と、制御情報を受信する子機無線制御部とを有することにより、子機は制御情報をもとに親機のデータ更新量に一致するように音声データ更新タイミングを調整することができるという有利な効果が得られる。

さらに、多重使用するスロット間での子機の音声データ更新量を制御情報として親機に送信する子機無線制御部と、制御情報を受信する親機無線制御部とを有することにより、親機は制御情報をもとに子機のデータ更新量に一致するように音声データ更新タイミングを調整することができるという有利な効果が得られる。

本発明は、スロットダイバーシティ時に送信側と受信側の任意のスロット間の音声データ更新量を一致させるという目的を、親機と子機との間で一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して送受信する際に、音声データ更新タイミングを親機と子機でそれぞれ指定可能な親機タイミング制御部と子機タイミング制御部とを有することで実現した。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、親機と子機とから成り、一定周期で
更新されるデジタル化された音声データを時分割多重により親機と子機との間で送受信する無線電話装置であって、親機と子機との間で一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して送受信する際に、音声データ更新タイミングを親機と子機でそれぞれ指定可能な親機タイミング制御部と子機タイミング制御部とを有することとしたものであり、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるので、データバッファを共有するスロット間での音声データ不連続を防ぐことができ、高品質な音声再生を実現することができるという作用・効果を有するものである。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、親機における音声データ更新タイミングに関する規定ポイントからの時間情報を制御情報として子機へ送信する親機無線制御部と、制御情報を受信する無線制御部とを有することとしたものであり、子機は親機のタイミングに合うように音声データ更新タイミングを調整することができるので、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるという作用・効果を有するものである。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、子機における音声データ更新タイミングに関する規定ポイントからの時間情報を制御情報として親機へ送信する子機無線制御部と、制御情報を受信する親機無線制御部とを有することとしたものであり、親機は子機のタイミングに合うように音声データ更新タイミングを調整することができるので、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるという作用・効果を有するものである。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、多重使用するスロット間での親機の音声データ更新量を制御情報として子機に送信する親機無線制御部と、制御情報を受信する子機無線制御部とを有することとしたものであり、子機は制御情報をもとに親機のデータ更新量に一致するように音声データ更新タイミングを調整することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第５の発明は、多重使用するスロット間での子機の音声データ更新量を制御情報として親機に送信する子機無線制御部と、制御情報を受信する親機無線制御部とを有することとしたものであり、親機は制御情報をもとに子機のデータ更新量に一致するように音声データ更新タイミングを調整することができるという作用・効果を有する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における無線電話装置を示すブロック図であり、図２（ａ）、（ｂ）は音声データ更新タイミングとスロットタイミングとの相関を示すタイミング図である。

図１において、１０は電話機子機、２０は電話機親機、３０は電話網である。電話機子機１０は、無線周波数制御や無線タイミング制御等を行う無線制御部１０１と、呼の設定解放を管理する呼制御部１０２と、音声データのデジタルアナログ変換・音声信号のアナログデジタル変換や圧縮伸長処理を行うと共にマイク１０６やスピーカ１０７との接点となる音声制御部１０３と、タイミング制御を司るタイミング制御部１０４と、キーパッド１０８やＬＣＤ表示装置１０９等の制御を行うユーザインタフェイス部１０５とから構成される。電話機親機２０は、無線周波数制御や無線タイミング制御等を行う無線制御部２０１と、呼の設定解放を管理する呼制御部２０２と、音声データのデジタルアナログ変換・音声信号のアナログデジタル変換や圧縮伸長処理を行う音声制御部２０３と、タイミング制御を司るタイミング制御部２０４と、キーパッド２０７やＬＣＤ表示装置２０８等の制御を行うユーザインタフェイス部２０５と、対向電話機より伝送された音声を取り込む
回線制御部２０６とから構成される。

このように構成された無線電話装置について、親機２０から子機１０方向への音声処理の流れを説明する。

対向電話機より伝送された音声は回線制御部２０６を通じて親機２０に取り込まれ、音声制御部２０３にてアナログデジタル変換処理がなされたのち、無線制御部２０１へ送られる。ここで、音声制御部２０３から無線制御部２０１へは周期的に一定量のデータが送られ、データバッファに蓄積される。このことは通常、有限量のデータバッファを周回的に使用するため、古いデータを最新のデータに更新することを意味する。この処理が行われるタイミングが親機の音声データ更新タイミング（図２参照）である。通常、１フレーム時間内の更新回数と１回の更新で更新されるデータ量の積が１スロットにて送信されるデータ量となる。親機２０の無線制御部２０１は任意のスロットにてデータバッファに蓄積された音声データを一括送信し、子機１０の無線制御部１０１は該データを受信する。受信データはいったんデータバッファに保存され、音声制御部１０３が周期的に一定量のデータを読み出してデジタルアナログ変換処理を行い、スピーカ１０７を通して再生する。このタイミングが子機の音声データ更新タイミングである。

さて、図２において、スロット０（Ｓｌｏｔ０）及びスロット１（Ｓｌｏｔ１）は、スロットダイバーシティにより、ともに同系列の音声データをデータバッファを共有しながら親機２０から子機１０へ送信しているとする。上段の矢印は親機２０の音声データ更新タイミング、下段の矢印は子機１０の音声データ取り込みタイミング（子機更新タイミング）を示す。図２では、スロット０内において４回の親機データ更新が行われている。つまり、スロット１送信時のデータバッファ内容はスロット０送信時の内容から４回分部分更新されている。

さて、子機１０の音声データ取り込みタイミングが図２（ａ）の場合、スロット０受信時間中には３回の音声制御部１０３によるデータ読み出しが行われる。その後、スロット１受信が開始され、スロット１データにより受信データバッファが上書きされる。ここで、上書きされたデータは、親機２０のスロット１にて送信されたデータ、つまりスロット１から４回分更新されたデータである。対して子機１０は、それまでにスロット０のデータを時間的に早い方から３更新回分しか処理していないため、連続的再生にはスロット１にてバッファ上書きされる前のデータが必要である。ここで音声データに不連続が発生してしまう。このような状況を避けるため、親機２０、子機１０それぞれのタイミング制御部２０４、１０４は、各スロット内での音声データ更新回数が親機２０と子機１０で一致するようなタイミングにて音声データ更新が行われるように、無線制御部２０１、１０１のスロットタイミング情報を元に音声制御部２０３、１０３の更新タイミングを制御する。この制御は、単に親機２０と子機１０の音声データ更新タイミングを一致させるだけでよい場合もあるが、双方で処理遅延やバッファ遅延等要素が異なることがあるため、そのような特性を考慮にいれた上での最適タイミングで行う必要があることもある。このように、タイミング制御部２０４、１０４が、任意のスロット間でのデータ更新量が親機２０と子機１０で一致するように音声データ更新タイミングを適切に制御することにより、図２（ｂ）のように、音声データ更新回数（つまり音声データ更新量）が親機２０と子機１０で一致し、データの不連続再生が避けられる。

次に、音声データ更新タイミングを一致させる方法を方法１、２として説明する。

まず方法１について説明する。この方法では、親機２０における音声データ更新タイミングと規定ポイントに関する時間情報（＝位相情報）とを制御情報として親機２０から子機１０へ通知する。例えば、フレームの先頭、つまりスロット０の先頭位置から次の音声
データ更新が行われる位置までの時間情報を制御情報として子機１０に通知する。親機２０の時間情報を受信した子機１０は、時間情報から親機２０のスロット間での音声データ更新量を計算し、その結果に合わせて子機側の音声データ更新タイミングを適切に制御する。この方法１によれば、動的に子機１０の音声データ更新タイミングを親機タイミングに合わせることが可能であり、親機２０が子機１０以外の他のタイミングに従属する必要がある場合への対応が可能となる。

方法２について説明する。この方法２は、上記方法１における時間情報の送受を子機１０から親機２０としたものである。動的に親機２０の音声データ更新タイミングを子機タイミングに合わせることが可能であり、子機１０が親機２０以外の他のタイミングに従属する必要がある場合への対応が可能となる。

次に、音声データ更新量を一致させる方法を方法３、４として説明する。

まず方法３について説明する。この方法３では、スロットダイバーシティ方式で多重使用されるスロットペアが決定されたのち、親機２０における該スロット間での音声データ更新量値を制御情報として子機１０に通知する。例えばスロット０とスロット１を多重使用する場合、図２の例では音声データ更新量値である４を制御情報として子機１０に通知する。親機２０の更新量情報を受信した子機１０は、その情報に合わせて子機１０側の音声データ更新タイミングを適切に制御する。この方法３によれば、ひとつのスロットペアに着目して音声データ更新タイミングを制御するため、変動要因が少なくより安定した制御が実行可能となる。

方法４について説明する。この方法４は、方法３における音声データ更新量値情報の送受を子機１０から親機２０としたものである。

本発明は、親機と子機を有し、デジタル化された音声データを親機と子機との間で無線を通じて送受信する無線電話機に関するものであり、親機、子機それぞれでのスロット間での音声データ更新量を一致させることができるので、データバッファを共有するスロット間での音声データ不連続を防ぐことができ、高品質な音声再生を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の実施の形態１における無線電話装置を示すブロック図 （ａ）音声データ更新タイミングとスロットタイミングとの相関を示すタイミング図、（ｂ）音声データ更新タイミングとスロットタイミングとの相関を示すタイミング図

符号の説明

１０ 電話機子機
２０ 電話機親機
３０ 電話網
１０１ 子機無線制御部
１０２ 子機呼制御部
１０３ 子機音声制御部
１０４ 子機タイミング制御部
１０５ 子機ユーザインタフェイス部
１０６ マイク
１０７ スピーカ
１０８、２０７ キーパッド
１０９、２０８ 表示装置（ＬＣＤ表示装置）
２０１ 親機無線制御部
２０２ 親機呼制御部
２０３ 親機音声制御部
２０４ 親機タイミング制御部
２０５ 親機ユーザインタフェイス部
２０６ 回線制御部

Claims (5)

1. 親機と子機とから成り、一定周期で更新されるデジタル化された音声データを時分割多重により親機と子機との間で送受信する無線電話装置であって、
   親機と子機との間で一系列の音声データを複数のスロットを多重使用して送受信する際に、音声データ更新タイミングを親機と子機でそれぞれ指定可能な親機タイミング制御部と子機タイミング制御部とを有することを特徴とする無線電話装置。
2. 親機における音声データ更新タイミングに関する規定ポイントからの時間情報を制御情報として子機へ送信する親機無線制御部と、前記制御情報を受信する無線制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の無線電話装置。
3. 子機における音声データ更新タイミングに関する規定ポイントからの時間情報を制御情報として親機へ送信する子機無線制御部と、前記制御情報を受信する親機無線制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の無線電話装置。
4. 多重使用するスロット間での親機の音声データ更新量を制御情報として子機に送信する親機無線制御部と、前記制御情報を受信する子機無線制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の無線電話装置。
5. 多重使用するスロット間での子機の音声データ更新量を制御情報として親機に送信する子機無線制御部と、前記制御情報を受信する親機無線制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の無線電話装置。

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