JP2008154248A - 音声通信サービスを提供する方法及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線通信システムにおいて音声通信サービスを提供する方法及び装置を提供する。
【解決手段】 方法は、ＨＡＲＱプロセスを起動する段階と、ＨＡＲＱプロセスで第一音声パケットを受信してバッファに保存する段階と、第一音声パケットを正常に受信する前に、ＨＡＲＱプロセスで第二音声パケットを受信してバッファに保存する段階と、第一音声パケットに、第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信する段階とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は無線通信システムにおいて音声通信サービスを提供する方法及び装置に関し、特にＶｏＩＰ（ボイスオーバーインターネットプロトコル）アプリケーションを利用した場合に、送信効率と音声品質を向上させる方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術は高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質と高速伝送を実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減に大きく寄与する。しかし、高速データ伝送とマルチメディアアプリケーションが発展する中で、第三世代移動通信のスペクトル利用効率と送信速度はもはや市場の要求に対応できなくなっている。それに鑑みて、次世代通信技術の開発が進められ、それにかかる通信プロトコルの改定も行われている。

ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）無線通信システムは、第三世代移動通信システム（例えばＵＭＴＳ（汎用移動通信システム））をもとに確立されたアドバンスド高速無線通信システムである。ＬＴＥ無線通信システムはパケット交換のみサポートし、そのＲＬＣ（無線リンク制御）層とＭＡＣ（媒体アクセス制御）層は基地局（ノードＢ）とＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）に別個に設けるのでなく、同一のネットワークエンティティー（例えば基地局）に統合されているので、構造が比較的に簡単である。

ＵＭＴＳシステムでは回線交換コアネットワークとパケット交換コアネットワークを用いて音声とパケット交換サービスを提供する。それと比べて、ＬＴＥ無線通信システムではパケット交換コアネットワークのみで音声とパケット交換サービスを提供する。後者はシステム構造が簡単であるが、他の問題が生じうる。

ＵＭＴＳでは、音声チャネルはＴＭ（トランスペアレント）モードで動作し、回線交換コアネットワークを通して音声サービスを提供する。ＴＭモードでは、音声データパケットに誤りが発生した場合、すなわちＣＲＣ検査（巡回冗長検査）を通過しなかった場合、受信端は誤った音声データパケットを削除せずに、エラー指示信号を添付するうえで上位層に送信し、上位層の音声デコーダで誤った音声データパケットを復号する。この方法は、誤った音声データパケットをすべて削除する方法より音声品質がよい。

それと比べて、ＬＴＥ無線通信システムはパケット交換コアネットワークで音声サービスを提供し、音声サービスはＶｏＩＰ（ボイスオーバーインターネットプロトコル）方式で提供される。送信の効率を向上させることを目的に、ＬＴＥ無線通信システムでのチャネル伝送は可能である限り、ＭＡＣエンティティーでＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスで処理され、ＶｏＩＰの伝送もその例外ではない。この場合、音声データパケットに誤りが発生すると、ＣＲＣ検査を通過できず、受信端は誤った音声データパケットを上位層に送信せずに削除する。

簡単に言えば、ＬＴＥ無線通信システムでは音声データパケットの送信時にＨＡＲＱプロセスで送信効率を高めることを目的に、音声データパケットに誤りが発生した場合、受信端は誤った音声データパケットを上位層に送信せずに削除し、有効な音声データが削除される結果となる。

本発明は上記従来の問題を解決することを目的として、無線通信システムにおいて音声通信サービスを提供する方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明は無線通信システムの受信端において音声通信サービスを提供する方法を提供する。該方法は、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動する段階と、ＨＡＲＱプロセスで第一音声パケットを受信してバッファに保存する段階と、第一音声パケットを正常に受信する前に、ＨＡＲＱプロセスで第二音声パケットを受信してバッファに保存する段階と、第一音声パケットに、第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信する段階とを含む。

本発明は更に、無線通信システムにおいて音声通信サービスを提供して音声品質を向上させる通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含む。該プログラムコードは、ＨＡＲＱプロセスを起動するコードと、ＨＡＲＱプロセスで第一音声パケットを受信してバッファに保存するコードと、第一音声パケットを正常に受信する前に、ＨＡＲＱプロセスで第二音声パケットを受信してバッファに保存するコードと、第一音声パケットに、第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信するコードとを含む。

本発明では、ＶｏＩＰ実行中に音声パケットに誤りが発生した場合にも音声パケットを上位層に送信するので、誤った音声パケットの内容を有効に利用し、音声品質を向上させることができる。

かかる方法及び装置の特徴を詳述することを目的に、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信システムに設けられる無線通信装置１００のブロック図である。該無線通信システムは望ましくはＬＴＥ無線通信システムである。説明を簡素化することを目的に、図１では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描かれている。

無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記録されたプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現する。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２はアプリケーション層２００と、第三層インターフェイス２０２と、第二層インターフェイス２０６を備え、第一層インターフェイス２１８と接続されている。第三層インターフェイス２０２は無線資源制御に用いられ、第二層インターフェイス２０６はＲＬＣ（無線リンク制御）エンティティー２２４とＭＡＣ（媒体アクセス制御）エンティティー２２６を含む。ＲＬＣエンティティー２２４は送信品質に応じて送信対象のデータあるいは制御信号に対して、セグメント化、再アセンブリ、連結、パッディング、再送、シーケンスチェック、重複検出などの処理を行う。ＭＡＣエンティティー２２６は第三層インターフェイス（無線資源制御＝ＲＲＣ層）２０２の無線資源割当指令に基づいて、ＲＬＣエンティティー２２４の論理チャネルからのパケットを、通常、共用または専用トランスポートチャネルにそれぞれ対応し、チャネルマッピング、多重化、送信形式選択、ランダムアクセス制御、ＨＡＲＱなどの処理を行う。

ＬＴＥ無線通信システムはパケット交換サービスのみサポートする。音声通信サービスを提供する場合では、プログラムコード１１２はＶｏＩＰ方式で音声パケットを交換し、送信時にＨＡＲＱプロセスを利用して送信効率を高める。それに鑑みて、本発明は音声パケットのデータを有効に利用して音声品質を改善できる音声通信プログラムコード２２０を提供する。図３を参照する。図３は本発明による方法３０のフローチャートである。下記方法３０は無線通信システムにおいて音声通信サービスに用いられ、音声通信プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。
ステップ３０２：ＨＡＲＱプロセスを起動する。
ステップ３０４：第一音声パケットを受信してバッファに保存する。
ステップ３０６：第一音声パケットを正常に受信する前に、ＨＡＲＱプロセスで第二音声パケットを受信してバッファに保存する。
ステップ３０８：第一音声パケットに、第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信する。
ステップ３１０：終了。

以上のとおり、ＨＡＲＱプロセスにおいて、バッファに保存された第一音声パケットのデータに誤りが発生しながらも（例えばＣＲＣ検査を通過しない）、受信端で初回送信された第二音声パケットを受信した場合では、第一音声パケットに、該第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信する。言い換えれば、音声パケットのデータが誤ってバッファから削除するように求められた場合、本発明はその音声パケットを上位層エンティティーに送信し、上位層エンティティーで音声パケットを処理する。上位層エンティティーは音声パケットの内容に基づいて、該音声パケットの内容を利用するか、またはそれを削除することができる。

第一音声パケットのヘッダが圧縮されたものであれば、本発明は上位層エンティティーで第一音声パケットのヘッダを解凍して解凍ヘッダと第三音声パケットを生成し、更に解凍ヘッダを検査する。ここでいう検査はＣＲＣ検査、または解凍ヘッダのフィールドに非許容値が含まれるかを検査することで、解凍ヘッダが所定の要求に合致するかどうかを判断する。検査の結果により解凍ヘッダが所定要求に合致すると判明した場合、上位層エンティティーで第三音声パケットに、該第三音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、他の上位層エンティティーに送信する。それに反して、検査の結果により解凍ヘッダが所定要求に合致しないと判明した場合では、上位層エンティティーで第一音声パケットを未受信とする（すなわち第一音声パケットを削除する）。

第一音声パケットが暗号化されたものであれば、本発明は上位層エンティティーで第一音声パケットのヘッダを解凍する前に、第一音声パケットを復号する。

したがって、ＨＡＲＱ方式で送信された音声パケットに誤りが発生しても、本発明はそれを上位層に送信して、上位層でこの誤った音声パケットを処理するので、よりよい音声品質が得られる。それと比べて従来の技術では、誤った音声パケットを上位層に送信せずに削除するので、有効な音声データが削除されるという問題がある。言い換えれば、音声通信サービスを実行するとき、本発明は誤った音声パケットの内容を有効に利用し、音声品質を向上させることができる。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来の動作条件を変更したのみであり、実施することができる。

本発明による無線通信装置のブロック図である。 図１に示すプログラムコードを表す説明図である。 本発明による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラムコード
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層インターフェイス
２０６ 第二層インターフェイス
２０８ ＰＤＣＰ層インターフェイス
２１０ ＲＲＣ層インターフェイス
２１８ 第一層インターフェイス
２２０ 音声通信プログラムコード
２２４ ＲＬＣエンティティー
２２６ ＭＡＣエンティティー

Claims (16)

1. 無線通信システムの受信端において音声通信サービスを提供する方法であって、
   ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスを起動する段階と、
   ＨＡＲＱプロセスで第一音声パケットを受信してバッファに保存する段階と、
   第一音声パケットを正常に受信する前に、ＨＡＲＱプロセスで第二音声パケットを受信してバッファに保存する段階と、
   第一音声パケットに、第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信する段階とを含むことを特徴とする音声通信サービスを提供する方法。
2. 前記第一音声パケットが正常に受信されない理由は、第一ＣＲＣ検査（巡回冗長検査）を通過しないからであることを特徴とする請求項１に記載の音声通信サービスを提供する方法。
3. 前記第一ＣＲＣ検査は物理層に対して行われることを特徴とする請求項２に記載の音声通信サービスを提供する方法。
4. 前記第一音声パケットのヘッダは圧縮されたものであり、前記方法は更に、
   前記上位層エンティティーで第一音声パケットのヘッダを解凍して解凍ヘッダと第三音声パケットを生成する段階と、
   前記上位層エンティティーで解凍ヘッダを検査し、解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断する段階と、
   上記検査の結果により解凍ヘッダが所定要求に合致しないと判明したときに、前記上位層エンティティーで第一音声パケットを未受信とする段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の音声通信サービスを提供する方法。
5. 前記上位層エンティティーで解凍ヘッダを検査して解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断する段階は、解凍ヘッダに対して第二ＣＲＣ検査を実行することで、解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断することを特徴とする請求項４に記載の音声通信サービスを提供する方法。
6. 前記上位層エンティティーで解凍ヘッダを検査して解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断する段階は、解凍ヘッダのフィールドに非許容値が含まれるかどうかを検査することで、解凍ヘッダが所定要求に合致するかを判断することを特徴とする請求項４に記載の音声通信サービスを提供する方法。
7. 前記方法は更に、検査の結果により解凍ヘッダが所定要求に合致すると判明した場合に、前記上位層エンティティーで第三音声パケットに、該第三音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、他の上位層エンティティーに送信する段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の音声通信サービスを提供する方法。
8. 前記第一音声パケットは暗号化されたものであり、前記方法は更に、
   前記上位層エンティティーで第一音声パケットのヘッダを解凍する前に、第一音声パケットを先に復号する段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の音声通信サービスを提供する方法。
9. 無線通信システムにおいて音声通信サービスを提供して音声品質を向上させる通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含み、該プログラムコードは、
   ＨＡＲＱプロセスを起動するコードと、
   ＨＡＲＱプロセスで第一音声パケットを受信してバッファに保存するコードと、
   第一音声パケットを正常に受信する前に、ＨＡＲＱプロセスで第二音声パケットを受信してバッファに保存するコードと、
   第一音声パケットに、第一音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、上位層エンティティーに送信するコードとを含むことを特徴とする通信装置。
10. 前記第一音声パケットが正常に受信されない理由は、第一ＣＲＣ検査を通過しないからであることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
11. 前記第一ＣＲＣ検査は物理層に対して行われることを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
12. 前記第一音声パケットのヘッダは圧縮されたものであり、前記プログラムコードは更に、
    前記上位層エンティティーで第一音声パケットのヘッダを解凍して解凍ヘッダと第三音声パケットを生成するコードと、
    前記上位層エンティティーで解凍ヘッダを検査し、解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断するコードと、
    上記検査の結果により解凍ヘッダが所定要求に合致しないと判明したときに、前記上位層エンティティーで第一音声パケットを未受信とするコードとを含むことを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
13. 前記上位層エンティティーで解凍ヘッダを検査して解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断するコードは、解凍ヘッダに対して第二ＣＲＣ検査を実行することで、解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
14. 前記上位層エンティティーで解凍ヘッダを検査して解凍ヘッダが所定要求に合致するかどうかを判断するコードは、解凍ヘッダのフィールドに非許容値が含まれるかどうかを検査することで、解凍ヘッダが所定要求に合致するかを判断することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
15. 前記プログラムコードは更に、検査の結果により解凍ヘッダが所定要求に合致すると判明した場合に、前記上位層エンティティーで第三音声パケットに、該第三音声パケットに誤ったデータが含まれることを示す指示信号を添付するうえ、他の上位層エンティティーに送信するコードを含むことを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
16. 前記第一音声パケットは暗号化されたものであり、前記プログラムコードは更に、
    前記上位層エンティティーで第一音声パケットのヘッダを解凍する前に、第一音声パケットを先に復号する段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。

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