JP2007181006A - 通信機器および通信機器システム - Google Patents

Abstract

【課題】通信機器において音声データを処理するＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器の誤動作を抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】通信機器１は複数の基地局を切り替えてそれらと通信する。通信機器１は自走クロック信号ＳＣ８Ｋに同期して動作するＡ／Ｄ変換器１６およびＤ／Ａ変換器２６を備える。Ａ／Ｄ変換器１６はアナログ音声データＳＡＭＤをデジタル音声データＳＤＭＤに変換し、Ｄ／Ａ変換器２６はデジタル音声データＲＤＭＤをアナログ音声データＲＡＭＤに変換する。通信機器１は、自走クロック信号ＳＣ８Ｋを生成し、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋを、通信中の通信相手機器の動作タイミングに同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期させる自走クロックＰＬＬ部３４を更に備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の通信相手機器を切り替えてそれらと通信する通信機器および当該通信機器を備える通信機器システムに関する。

一般的な携帯電話システムにおいては、サービスエリアがセル状に区分されており、各セルには基地局が配置されている。そして、あるセル内に位置する携帯電話機が他のセルへ移動する際には、当該携帯電話機の通信基地局を最も近い基地局に切り替えるハンドオーバーが実行される。

なお、移動体通信に関する技術が特許文献１〜７に開示されている。
特開平８−２５１６５４号公報 特開平６−３３４５９３号公報 特開２００３−３０９８７０号公報 特開２００３−３３２９３９号公報 特開平５−７５５３１号公報 特開平９−１６２８４１号公報 米国特許第６２３６８４３号

さて、一般的な携帯電話システムにおいては、複数の基地局間では、携帯電話機と基地局との間の相対速度や、電波の反射、散乱状況が異なるため、当該複数の基地局は互いに異なった動作タイミングで動作している。

そして、携帯電話機内の音声システムには、音声データを処理するＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器が設けられており、これらは、通信中の基地局の動作タイミングに同期して動作している。したがって、ハンドオーバーが実行されて携帯電話機が他の基地局と通信するようになると、音声データを処理するＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器の動作タイミングが急激に変化することがある。

その結果、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器が誤動作し、ユーザに異音が発生することがある。あるいは、当該異音の発生を防止するために、携帯電話機の音声出力レベルを零にして長時間ミュート機能を実行する必要がある。

さらに近年においては、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）システムとＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムとの間など、異なる通信システム間でのハンドオーバーも実現されるようになり、通信システム間での動作タイミングを調整することはますます困難になっており、上記問題が避けられない状況になってきている。

そこで、本発明の目的は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、通信機器において音声データを処理するＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器やＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換器の誤動作を抑制することが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の通信機器は、複数の通信相手機器を切り替えてそれらと通信する通信機器であって、自走クロック信号に同期して動作する、アナログ音声データをデジタル音声データに変換するＡ／Ｄ変換器、および当該自走クロック信号に同期して動作する、デジタル音声データをアナログ音声データに変換するＤ／Ａ変換器の少なくとも一つと、前記自走クロック信号を生成し、当該自走クロック信号を、通信中の通信相手機器の動作タイミングに同期した同期クロック信号に同期させるＰＬＬ部とを備える。

また、本発明の通信機器システムは、複数の通信相手機器と、前記複数の通信相手機器を切り替えてそれらと通信する通信機器とを備え、前記通信機器は、自走クロック信号に同期して動作する、アナログ音声データをデジタル音声データに変換するＡ／Ｄ変換器、および当該自走クロック信号に同期して動作する、デジタル音声データをアナログ音声データに変換するＤ／Ａ変換器の少なくとも一つと、前記自走クロック信号を生成し、当該自走クロック信号を、通信中の前記通信相手機器の動作タイミングに同期した同期クロック信号に同期させるＰＬＬ部とを有する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

音声データを処理するＡ／Ｄ変換器あるいはＤ／Ａ変換器が同期して動作する自走クロック信号を、通信中の通信相手機器の動作タイミングに同期した同期クロック信号に同期させるＰＬＬ部が設けられている。そのため、当該ＰＬＬ部の特性を適切に調整することによって、通信相手機器が切り替わった際に同期クロック信号の位相が大きく変化した場合であっても、位相変化の少ない自走クロック信号を実現できる。よって、通信相手機器が切り替わった際にＡ／Ｄ変換器あるいはＤ／Ａ変換器が誤動作することを防止することができ、音声データを適切に処理することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態に係る通信機器システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信機器システム１００は、例えば、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で通信されるセルラー方式の携帯電話システムであって、ＧＳＭシステムとＷ−ＣＤＭＡシステムとの２種類で構成されている。

図１に示されるように、本通信機器システム１００は、複数のＧＳＭセル５０と複数のＷ−ＣＤＭＡセル６０とを備えている。複数のＧＳＭセル５０にはそれぞれ複数のＧＳＭ基地局５が配置されており、複数のＷ−ＣＤＭＡセル６０にはそれぞれ複数のＷ−ＣＤＭＡ基地局６が配置されている。

本通信機器システム１００での携帯電話機１は、複数のＧＳＭ基地局５を切り替えてそれらと通信するが可能であり、更に複数のＷ−ＣＤＭＡ基地局６を切り替えてそれらと通信することが可能である。また携帯電話機１は、ＧＳＭ基地局５とＷ−ＣＤＭＡ基地局６とを切り替えてそれらと通信することも可能である。

携帯電話機１は、矢印７０に示されるように、あるＧＳＭセル５０からそれに隣接する他のＧＳＭセル５０に移動する際にはハンドオーバーを実行して通信相手機器を切り替える。

また携帯電話機１は、矢印８０に示されるように、ＧＳＭセル５０からＷ−ＣＤＭＡセル６０に移動する際にもハンドオーバーを実行して通信相手機器を切り替える。更に携帯電話機１は、あるＷ−ＣＤＭＡセル６０から他のＷ−ＣＤＭＡセル６０に移動する際にもハンドオーバーを実行する。

図２は本実施の形態に係る携帯電話機１の構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、通信機器である携帯電話機１は、送信用アンテナ１１と、送信用ＲＦ部１２と、ＴＤＭＡ送信部１３と、音声圧縮部１４と、送信ミュート機能実行部１５と、Ａ／Ｄ変換器１６と、マイク１７とを備えている。

更に携帯電話機１は、受信用アンテナ２１と、受信用ＲＦ部２２と、ＴＤＭＡ受信部２３と、音声伸張部２４と、受信ミュート機能実行部２５と、Ｄ／Ａ変換器２６と、スピーカ２７とを備えている。そして携帯電話機１は、網同期クロックＰＬＬ部３１と、ミュートコントローラ３２と、ＰＣＭクロック生成部３３と、自走クロックＰＬＬ部３４とを備えている。

ＴＤＭＡ送信部１３、音声圧縮部１４、送信ミュート機能実行部１５、ＴＤＭＡ受信部２３、音声伸張部２４、受信ミュート機能実行部２５、ミュートコントローラ３２、ＰＣＭクロック生成部３３および自走クロックＰＬＬ部３４は、半導体集積回路を構成しており、一つのパッケージ４０内に収納されている。なお、これらの構成要素だけではなく、送信用ＲＦ部１２、Ａ／Ｄ変換器１６、受信用ＲＦ部２２、Ｄ／Ａ変換器２６および網同期クロックＰＬＬ部３１も一つの半導体基板上に集積化して、パッケージ４０内に収納してもよい。

マイク１７は、入力される音声をアナログ音声データＳＡＭＤに変換してＡ／Ｄ変換器１６に出力する。Ａ／Ｄ変換器１６は、自走クロックＰＬＬ部３４から出力される自走クロック信号ＳＣ８Ｋに同期して動作する。

自走クロック信号ＳＣ８Ｋは、例えば、８ｋＨｚあるいはそれに近い周波数のクロック信号である。Ａ／Ｄ変換器１６は、Ａ／Ｄ内蔵ＰＬＬ部１６ａを備えており、当該Ａ／Ｄ内蔵ＰＬＬ部１６ａにおいて、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数を逓倍した周波数を有する、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋに同期したサンプリングクロック信号を生成する。

そして、Ａ／Ｄ変換器１６は、生成したサンプリングクロック信号を用いてアナログ音声データＳＡＭＤを標本化し、その後量子化および符号化を行って、当該アナログ音声データＳＡＭＤをＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）化し、デジタル音声データＳＤＭＤを生成する。デジタル音声データＳＤＭＤは、例えば、１３ビットあるいは１４ビットで構成されている。

Ａ／Ｄ変換器１６には、ＰＣＭクロック生成部３３から出力されるＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫも入力される。ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの周波数は、自走クロック信号ＳＣ８Ｋよりも十分に高い周波数であって、例えば１３ＭＨｚである。

Ａ／Ｄ変換器１６は、８ｋＨｚの自走クロック信号ＳＣ８Ｋが立ち上がるたびに、１３ビットあるいは１４ビット構成のデジタル音声データＳＤＭＤを、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期して１ビットずつシリアル出力する。

送信ミュート機能実行部１５は、ミュートコントローラ３２による動作制御によってミュート機能を実行する。送信ミュート機能実行部１５は、ハンドオーバー時に、Ａ／Ｄ変換器１６から出力されるデジタル音声データＳＤＭＤをその信号レベルを零あるいは微小にして出力し、それ以外の場合には、入力されるデジタル音声データＳＤＭＤをそのまま出力する。

音声圧縮部１４には自走クロック信号ＳＣ８ＫとＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫとが入力される。音声圧縮部１４は、自走クロック信号ＳＣ８Ｋが立ち上がるたびに、送信ミュート機能実行部１５から出力されるデジタル音声データＳＤＭＤを取り込む。

このとき、音声圧縮部１４は、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期してデジタル音声データＳＤＭＤを１ビットずつ取り込む。そして音声圧縮部１４は、取り込んだデジタル音声データＳＤＭＤに対して音声圧縮処理を実行し、圧縮後のデジタル音声データＳＤＭＤを出力する。例えば音声圧縮部１４は、１３ビットまたは１４ビットで構成されるデジタル音声データＳＤＭＤを、４ビットまたは８ビットのデータに圧縮する。

また音声圧縮部１４には、ＴＤＭＡ受信部２３から出力される網同期クロック信号ＮＣ８Ｋも入力される。網同期クロック信号ＮＣ８Ｋは、本携帯電話機１が通信している基地局の動作タイミングに同期したクロック信号であって、その周波数は例えば８ｋＨｚである。音声圧縮部１４は、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋが立ち上がるたびに、４ビットあるいは８ビット構成の圧縮後のデジタル音声データＳＤＭＤを、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期して１ビットずつシリアル出力する。

ＴＤＭＡ送信部１３には網同期クロック信号ＮＣ８ＫとＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫとが入力される。ＴＤＭＡ送信部１３は、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋが立ち上がるたびに、音声圧縮部１４から出力される圧縮後のデジタル音声データＳＤＭＤを取り込む。

このとき、ＴＤＭＡ送信部１３は、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期してデジタル音声データＳＤＭＤを１ビットずつ取り込む。そしてＴＤＭＡ送信部１３は、取り込んだデジタル音声データＳＤＭＤを他のデータとともに通信フレーム２００に組み込む。その後、ＴＤＭＡ送信部１３は、搬送波に対してデジタル変調処理を実行して、当該搬送波に通信フレーム２００を重畳して送信用ＲＦ部１２に出力する。

図３は通信フレーム２００の構成の一例を示す図である。

図３に示されるように、通信フレーム２００は、例えば、ヘッダ部２００ａと、制御部２００ｂと、データ部２００ｃと、ＦＣＳ部２００ｄとで構成されている。ヘッダ部２００ａにはフレームの先頭を示す符号が格納され、制御部２００ｂには通信のための制御信号が格納される。

また、データ部２００ｃには音声データ等の各種データが格納され、ＦＣＳ部２００ｄにはフレーム誤りを検出するための符号が格納される。ＴＤＭＡ送信部１３は、圧縮後のデジタル音声データＳＤＭＤをデータ部２００ｃに組み込む。

送信用ＲＦ部１２は、ＴＤＭＡ送信部１３から受け取った変調後の搬送波に対して増幅処理等を行って、処理後の搬送波を送信用アンテナ１１を介して出力する。送信用アンテナ１１から出力された電波は、ＧＳＭ基地局５あるいはＷ−ＣＤＭＡ基地局６で受信される。

受信用ＲＦ部２２は、受信用アンテナ２１を介して、ＧＳＭ基地局５あるいはＷ−ＣＤＭＡ基地局６からの受信信号が入力されると、当該受信信号に対して増幅処理等を実行して、処理後の受信信号をＴＤＭＡ受信部２３に出力する。ＴＤＭＡ受信部２３は、入力された受信信号に対して復調処理を実行して、当該受信信号から通信フレーム２００を取り出す。

ＴＤＭＡ受信部２３は、取り出した通信フレーム２００からデジタル音声データＲＤＭＤを抽出する。ここで抽出されるデジタル音声データＲＤＭＤは、圧縮されている音声データであって、例えば４ビットまたは８ビットのデータで構成されている。

またＴＤＭＡ受信部２３には、網同期クロックＰＬＬ部３１から出力される網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍが入力される。網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍは、受信用ＲＦ部２２に入力された受信信号における搬送波に同期したクロック信号であって、その周波数は例えば１３ＭＨｚである。

ＴＤＭＡ受信部２３は、受信信号に含まれる所定のデータに基づいて、通信中のＧＳＭ基地局５あるいはＷ−ＣＤＭＡ基地局６でのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋを生成して出力する。ＴＤＭＡ受信部２３は、網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍを所定のタイミングで１６２５分周して、８ｋＨｚの網同期クロック信号ＮＣ８Ｋを生成する。

またＴＤＭＡ受信部２３には、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫも入力される。ＴＤＭＡ受信部２３は、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋが立ち上がるたびに、抽出した４ビットあるいは８ビット構成のデジタル音声データＲＤＭＤを、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期して１ビットずつシリアル出力する。

音声伸張部２４には、網同期クロック信号ＮＣ８ＫとＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫとが入力される。音声伸張部２４は、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋが立ち上がるたびに、ＴＤＭＡ受信部２３から出力されるデジタル音声データＲＤＭＤを取り込む。

このとき、音声伸張部２４は、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期してデジタル音声データＲＤＭＤを１ビットずつ取り込む。そして音声伸張部２４は、取り込んだデジタル音声データＲＤＭＤに対して音声伸張処理を実行し、伸張後のデジタル音声データＲＤＭＤを出力する。例えば音声伸張部２４は、４ビットまたは８ビットで構成されるデジタル音声データＲＤＭＤを、１３ビットまたは１４ビットのデータに伸張する。

また音声伸張部２４には、自走クロック信号ＳＣ８Ｋも入力されている。音声伸張部２４は、自走クロック信号ＳＣ８Ｋが立ち上がるたびに、１３ビットあるいは１４ビット構成の伸張後のデジタル音声データＲＤＭＤを、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期して１ビットずつシリアル出力する。

受信ミュート機能実行部２５は、ミュートコントローラ３２による動作制御によってミュート機能を実行する。受信ミュート機能実行部２５は、ハンドオーバー時に、音声伸張部２４から出力されるデジタル音声データＲＤＭＤをその信号レベルを零あるいは微小にして出力し、それ以外の場合には、入力されたデジタル音声データＲＤＭＤをそのまま出力する。

Ｄ／Ａ変換器２６は自走クロック信号ＳＣ８Ｋに同期して動作する。Ｄ／Ａ変換器２６には、自走クロック信号ＳＣ８ＫとＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫが入力される。Ｄ／Ａ変換器２６は、自走クロック信号ＳＣ８Ｋが立ち上がるたびに、受信ミュート機能実行部２５から出力されるデジタル音声データＲＤＭＤを取り込む。このとき、Ｄ／Ａ変換器２６は、ＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫの立ち上がりに同期してデジタル音声データＲＤＭＤを１ビットずつ取り込む。

Ｄ／Ａ変換器２６は、Ｄ／Ａ内蔵ＰＬＬ部２６ａを備えており、当該Ｄ／Ａ内蔵ＰＬＬ部２６ａにおいて、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数を逓倍した周波数を有する、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋに同期した変換クロック信号を生成する。

Ｄ／Ａ変換器２６は、生成した変換クロック信号の立ち上がりごとに、取り込んだデジタル音声データＲＤＭＤを復号化およびステップ・パルス化等を行って、当該デジタル音声データＲＤＭＤをアナログ音声データＲＡＭＤに変換して出力する。スピーカ２７は、Ｄ／Ａ変換器２６から出力されるアナログ音声データＲＡＭＤを音声に変換して外部に出力する。

網同期クロックＰＬＬ部３１は、ＴＣＸＯ（温度補償型水晶発振器）を備えており、当該ＴＣＸＯから出力されるクロック信号を、受信用ＲＦ部２２での受信信号の搬送波に同期させて、網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍとして出力する。ＰＣＭクロック生成部３３は、１３ＭＨｚの網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍを分周して、あるいはそのままＰＣＭクロック信号ＰＣＬＫとして出力する。

自走クロックＰＬＬ部３４は、Ａ／Ｄ変換器１６等に出力する自走クロック信号ＳＣ８Ｋを、通信中のＧＳＭ基地局５あるいはＷ−ＣＤＭＡ基地局６でのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期させる。

図４は自走クロックＰＬＬ部３４の構成を示すブロック図である。図４に示されるように、自走クロックＰＬＬ部３４は、分周比が可変の可変分周器３４ａと、位相比較器３４ｂと、分周比設定部３４ｃとを備えている。

可変分周器３４ａは、網同期クロックＰＬＬ部３１から出力される１３ＭＨｚの網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍを、分周比設定部３４ｃから通知された分周比で分周して自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力する。位相比較器３４ｂは、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋと、可変分周器３４ａから出力される自走クロック信号ＳＣ８Ｋとの位相比較を行い、その位相比較結果を分周比設定部に３４ｃに出力する。分周比設定部３４ｃは、位相比較器３４ｂから受け取った位相比較結果に基づいて可変分周器３４ａでの分周比を決定し、当該分周比を可変分周器３４ａに通知する。

分周比設定部３４ｃは、位相比較器３４ｂでの位相比較結果において、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも進んでいると、分周比の値として“１／（１６２５＋１）”を可変分周器３４ａに通知し、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れていると、分周比の値として“１／（１６２５−１）”を通知し、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋと一致していると、分周比の値として“１／１６２５”を通知する。

本実施の形態に係る自走クロックＰＬＬ部３４は以上のように構成されているため、可変分周器３４ａからは、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも進むと、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの周波数よりも低い７．９９５１ｋＨｚのクロック信号が自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力され、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れると、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの周波数よりも高い８．００４９ｋＨｚのクロック信号が自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力され、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋと一致すると、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの周波数と同じ８ｋＨｚのクロック信号が自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力される。

次に、ハンドオーバーが発生する際の本実施の形態に係る携帯電話機１の動作について図５を参照して説明する。

図５は、ハンドオーバーが実行される際の各種信号の波形を示す図である。なお以下の例では、本携帯電話機１がハンドオーバーの実行によって基地局Ａから基地局Ｂに通信相手を切り替えるものとする。

ＴＤＭＡ受信部２３は、携帯電話機１が基地局Ａが位置するセルから基地局Ｂが位置するセルに移動し、基地局Ａからの受信信号の信号強度が低下すると、基地局Ａとの通信から基地局Ｂとの通信へと切り替え、基地局Ｂからの受信信号に含まれる通信フレーム２００を取得する。

そしてＴＤＭＡ受信部２３は、基地局Ｂでのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋを生成して出力するとともに、ハンドオーバーを実行した旨をミュートコントローラ３２に通知する。ミュートコントローラ３２は、送信ミュート機能実行部１５および受信ミュート機能実行部２５を制御して、それぞれにミュート機能を実行させる。

ここで、上述のように、複数の基地局間では、携帯電話機１と基地局との間の相対速度や、電波の反射、散乱状況が異なるため、当該複数の基地局は互いに異なった動作タイミングで動作している。したがって、図５に示されるように、基地局Ａのフレーム周期を示すフレームタイミング信号と、基地局Ｂのフレーム周期を示すフレームタイミング信号とは、一般的に同期していない。

よって、本携帯電話機１においてハンドオーバーが図中の矢印２５０のタイミングで発生し、携帯電話機１の通信相手が基地局Ａから基地局Ｂに切り替わると、図中の部分２６０に示されるように、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの立ち上がりタイミングの周期が乱れて、当該網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの位相が大きく変化し、その周波数が一時的に８ｋＨｚから大きく外れることがある。

一方、自走クロック信号ＳＣ８Ｋに関しては、図５に示されるように、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋが網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期している状態で、ハンドオーバーが生じて網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの位相が変化すると、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れたり、進んだりする。

その結果、自走クロック信号ＳＣ８Ｋは網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに対して非同期状態となり、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数は８ｋｚから約８ｋＨｚ（８．００４９ｋＨｚあるいは７．９９５１ｋＨｚ）に変化する。

その後、非同期状態の自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相は徐々に網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの位相に近づき、図５に示されるように、自走クロック信号ＳＣ８Ｋは網同期クロック信号ＮＣ８Ｋと同期するようになり、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数は８ｋＨｚとなる。

自走クロックＰＬＬ部３４の可変分周器３４ａは、自走クロック信号ＳＣ８Ｋにおいて、ある立ち上がりタイミングが網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れると、分周比を変更して、それよりも後の立ち上がりタイミングをそれまでよりも早めることによって、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数を８ｋＨｚから８．００４９ｋＨｚに連続的に変化させている。

つまり、可変分周器３４ａの働きによって、それまで１２５μｓ間隔で生じていた自走クロック信号ＳＣ８Ｋの立ち上がりタイミングは、１２５μｓとはかけ離れた値にはならずに、約１２４．９μｓ間隔で生じるようになる。

また可変分周器３４ａは、自走クロック信号ＳＣ８Ｋにおいて、ある立ち上がりタイミングが網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも進むと、分周比を変更して、それよりも後の立ち上がりタイミングをそれまでよりも遅くすることによって、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数を８ｋＨｚから７．９９５１ｋＨｚに連続的に変化している。

このように、自走クロック信号ＳＣ８Ｋは８ｋＨから約８ｋＨｚに連続的に変化するため、ハンドオーバーが生じて網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの位相が大きく変化し、当該網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの周波数が一時的に８ｋＨｚから大きく外れた場合であっても、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が大きく変化することはない。また、自走クロック信号ＳＣ８Ｋが網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期してその周波数が約８ｋＨｚから８ｋＨに変化する場合であっても、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相は大きく変化することはない。

なお本実施の形態では、自走クロック信号ＳＣ８Ｋが８ｋＨｚから８．００４９ｋＨｚあるいは７．９９５１ｋＨｚに変化する際には、その位相は約７７ｎｓ（＝１／１３００００００）変化するが、可変分周器３４ａに網同期クロック信号ＮＣ１３Ｍの替わりにそれよりも高い周波数のクロック信号を入力し、当該可変分周器３４ａに設定する分周比を変更することによって、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相変化量を更に低減することができる。

例えば、可変分周器３４ａに１６ＭＨｚのクロック信号を入力し、８ｋＨｚの自走クロック信号ＳＣ８Ｋを出力する場合には分周比を“１／２０００”に設定し、８ｋＨよりも低い周波数の自走クロック信号ＳＣ８Ｋを出力する場合には分周比を“１／２００１”に設定し、８ｋＨよりも高い周波数の自走クロック信号ＳＣ８Ｋを出力する場合には分周比を“１／１９９９”に設定して、自走クロックＰＬＬ部３４の特性を変更する。これにより、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの周波数が変化する際の位相変化量を６２．５ｎｓ（＝１／１６００００００）に低減することができる。

図６は自走クロック信号ＳＣ８Ｋの状態遷移図である。

図６に示されるように、初期状態の自走クロック信号ＳＣ８Ｋは非同期状態３００にあり、その周波数は７．９９５１ｋＨｚである。非同期状態３００の自走クロック信号ＳＣ８Ｋが、ＧＳＭ基地局５でのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期してＧＳＭ同期状態３０１に遷移したり、Ｗ−ＣＤＭＡ基地局６でのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期してＷ−ＣＤＭＡ同期状態３０３に遷移すると、その周波数は８ｋＨｚとなる。

ＧＳＭ同期状態３０１の自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れて、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋが非同期状態３００に遷移すると、その周波数は７．９９５１ｋＨｚとなり、ＧＳＭ同期状態３０１の自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも進んで、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋが非同期状態３０２に遷移すると、その周波数は８．００４９ｋＨｚとなる。

非同期状態３０２の自走クロック信号ＳＣ８Ｋが、ＧＳＭ基地局５でのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期してＧＳＭ同期状態３０１に遷移したり、Ｗ−ＣＭＤＡ基地局６でのフレーム周期に同期した網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期してＷ−ＣＭＤＡ同期状態３０３に遷移すると、その周波数は８ｋＨｚとなる。

Ｗ−ＣＤＭＡ同期状態３０３の自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れて、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋが非同期状態３００に遷移すると、その周波数は７．９９５１ｋＨｚとなり、Ｗ−ＣＤＭＡ同期状態３０３の自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも進んで、当該自走クロック信号ＳＣ８Ｋが非同期状態３０２に遷移すると、その周波数は８．００４９ｋＨｚとなる。

以上のように、本実施の形態に係る携帯電話機１では、Ａ／Ｄ変換器１６あるいはＤ／Ａ変換器２６が同期して動作する自走クロック信号ＳＣ８Ｋを、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期させる自走クロックＰＬＬ部３４が設けられている。

上述のように、ハンドオーバー発生時には、通信中の基地局の動作タイミングに同期する網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの位相が大きく変化することがあるため、Ａ／Ｄ変換器１６やＤ／Ａ変換器２６が、本実施の形態とは異なり、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋに同期して動作すると、それらが誤動作することがある。その結果、本携帯電話機１では音声データの処理を適切に行うことができず、ユーザに対して異音が発生することがある。あるいは、本実施の形態のように、本携帯電話機１がミュート機能を備えている場合には、異音の発生を抑制するために、送信ミュート機能実行部１５や受信ミュート機能実行部２５において長時間ミュート機能を実行する必要があり、その結果、長時間通話が遮断されることがある。

本実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器１６あるいはＤ／Ａ変換器２６は自走クロック信号ＳＣ８Ｋに同期して動作しているため、ハンドオーバーが発生して通信相手の基地局が切り替わり、網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの位相が大きく変化した場合であっても、自走クロックＰＬＬ部３４の特性を適切に調整することによって、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相の変化を抑制できる。そのため、Ａ／Ｄ変換器１６あるいはＤ／Ａ変換器２６の誤動作を防止することができ、音声データを適切に処理できる。よって、異音の発生や長時間の通話の遮断を抑制できる。

また、異なる周波数の複数のクロック信号を出力することが可能なクロック出力部として機能する可変分周器３４ａでは、位相比較器３４ｂでの位相比較結果において、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも進んでいると網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの周波数よりも低い周波数のクロック信号を自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力し、自走クロック信号ＳＣ８Ｋの位相が網同期クロック信号ＮＣ８Ｋよりも遅れていると網同期クロック信号ＮＣ８Ｋの周波数よりも高い周波数のクロック信号を自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力する。したがって、上述のように、可変分周器３４ａに入力する基準クロック信号の周波数や設定分周比を変更して、自走クロック信号ＳＣ８Ｋとして出力されるこれらのクロック信号の周波数を変更することによって、自走クロックＰＬＬ部３４の特性を簡単に調整することができる。よって、通信機器システム１００に最適な自走クロックＰＬＬ部３４の特性を簡単に実現できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、携帯電話システムなどの通信機器における音声データの処理技術に適している。

本発明の一実施の形態に係る通信機器システムの構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る携帯電話機の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る通信フレームの構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る自走クロックＰＬＬ部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る携帯電話機での各種信号の波形を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る自走クロック信号の状態遷移図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
５ ＧＳＭ基地局
６ Ｗ−ＣＤＭＡ基地局
１６ Ａ／Ｄ変換器
２６ Ｄ／Ａ変換器
３４ 自走クロックＰＬＬ部
３４ａ 可変分周器
３４ｂ 位相比較器
１００ 通信機器システム
ＮＣ１３Ｍ，ＮＣ８Ｋ 網同期クロック信号
ＳＣ８Ｋ 自走クロック信号
ＳＡＭＤ，ＲＡＭＤ アナログ音声データ
ＳＤＭＤ，ＲＤＭＤ デジタル音声データ

Claims (3)

1. 複数の通信相手機器を切り替えてそれらと通信する通信機器であって、
   自走クロック信号に同期して動作する、アナログ音声データをデジタル音声データに変換するＡ／Ｄ変換器、および当該自走クロック信号に同期して動作する、デジタル音声データをアナログ音声データに変換するＤ／Ａ変換器の少なくとも一つと、
   前記自走クロック信号を生成し、当該自走クロック信号を、通信中の通信相手機器の動作タイミングに同期した同期クロック信号に同期させるＰＬＬ部とを備えることを特徴とする通信機器。
2. 請求項１記載の通信機器において、
   前記ＰＬＬ部は、
   前記自走クロック信号と前記同期クロック信号との位相比較を行う位相比較器と、
   前記同期クロック信号よりも低い周波数の第１クロック信号と、前記同期クロック信号よりも高い周波数の第２クロック信号と、前記同期クロック信号と同一周波数の第３クロック信号とを出力することが可能なクロック出力部とを有し、
   前記クロック出力部は、
   前記位相比較器での位相比較結果において、
   前記自走クロック信号の位相が前記同期クロック信号よりも進んでいると、前記第１クロック信号を前記自走クロック信号として出力し、
   前記自走クロック信号の位相が前記同期クロック信号よりも遅れていると、前記第２クロック信号を前記自走クロック信号として出力し、
   前記自走クロック信号の位相が前記同期クロック信号と一致していると、前記第３クロック信号を前記自走クロック信号として出力することを特徴とする通信機器。
3. 複数の通信相手機器と、
   前記複数の通信相手機器を切り替えてそれらと通信する通信機器とを備え、
   前記通信機器は、
   自走クロック信号に同期して動作する、アナログ音声データをデジタル音声データに変換するＡ／Ｄ変換器、および当該自走クロック信号に同期して動作する、デジタル音声データをアナログ音声データに変換するＤ／Ａ変換器の少なくとも一つと、
   前記自走クロック信号を生成し、当該自走クロック信号を、通信中の前記通信相手機器の動作タイミングに同期した同期クロック信号に同期させるＰＬＬ部とを有することを特徴とする通信機器システム。

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