JP2009130753A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コーデックの種類に拘わらず、ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことを目的とする。
【解決手段】 本発明の無線通信装置は、無線通信部２２２と、複数のデコーダ２５２と、選択スイッチ２５４と、リニア変換部２５６と、音声出力部２２０と、実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定するコーデック判定部２５８と、１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、切換先基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから有音状態を検知する有音検知部２６０と、有音検知部が有音状態を検知した時点で、選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換える基地局切換部２６２と、を備えることを特徴としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを再生する無線通信装置および無線通信方法に関する。

ＰＨＳ(Personal Handy phone System)端末等の無線通信装置では、ユーザの音声によるアナログ信号を一旦デジタル信号に変換して他のユーザの無線通信装置に送信し、そこで再びアナログ信号に変換して音声が再生される。しかし、アナログ信号を単純にデジタル信号に変換するだけではその情報量が大きくなり、伝送可能な情報量が制限されている通信経路において全ての音声データを伝達できないことになる。そこで、通信経路を変えずに音声データを伝送するため、音声データの情報量を圧縮する音声コーデックが必要となる。

音声コーデックは、音声デジタルデータの符号化（エンコード）と復号（デコード）からなり、無線通信装置で符号化された音声データが、他の無線通信装置で復号および、再生される。上述したＰＨＳ等の無線通信装置で用いられる音声コーデックとしては、例えば、適応差分ＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation、以下、単にＡＤＰＣＭという。）が挙げられる。かかるＡＤＰＣＭは、音声等のアナログデータが連続的に変化する性質を利用し、音声データの差分を符号化する技術である。

無線通信装置では、例えば、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)の変調方式において３２ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭ（ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication sector）勧告Ｇ．７２６）が採用されており、聴覚上違和感のない再生を行うため窓関数を用いた窓掛けが行われ、時間軸上に並んだ現在のフレームデータと前回のフレームデータとの連続性を維持した音声データが生成される。

近年、無線回線の有効利用の観点から上述したＱＰＳＫ変調方式における３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭに加えてＢＰＳＫ変調方式における１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭの並行利用が検討されている。１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭは３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭに比べ単位時間に伝送する情報量は少ないものの、基地局からの距離が長い場合等における電波強度が弱いときでも比較的安定して通信することができる利点を有している。

ここで、ＡＤＰＣＭによる動作を簡単に説明すると、図７に示すように、無線通信装置１０では、送信すべきＰＣＭデータＰＣＭと前回のＰＣＭデータ予測値ＰＣＭ'_n-1との差分ｄ_nを量子化幅Δ_nで量子化して符号を割り当て、符号化された符号化音声データＡＤＰＣＭ_nを送信先の無線通信装置１２に送信する。無線通信装置１０では、さらに符号化音声データＡＤＰＣＭ_nを逆適応量子化し、逆適応量子化された差分ｄ'_nを前回値ＰＣＭ'_n-1に加算して今回の予測値ＰＣＭ'_nを生成する。そして、無線通信装置１２では、受信した符号化音声データＡＤＰＣＭ_nを、量子化幅Δ_nを用いて逆適応量子化し、逆適応量子化された差分ｄ'_nを前回値ＰＣＭ'_n-1に加算してＰＣＭデータＰＣＭを得る。

ＡＤＰＣＭでは、振幅が小さいアナログデータでも再現できるように振幅変化幅に応じて量子化の分解能を変化させ得る特性を有す。これは、図８に示したように、符号化音声データＡＤＰＣＭ_nに応じて、アナログデータの振幅範囲が大きいところでは量子化幅Δ_nを大きくし、小さいところでは量子化幅Δ_nを小さくすることで達成できる。このようなＡＤＰＣＭを用いることで、圧縮された少ない情報量から音声符号装置１０のＰＣＭデータＰＣＭ_nをほぼ完全に復元することができる。

このようなＡＤＰＣＭはコーデックの規格毎に特性が異なる。例えば、ＢＰＳＫ変調方式に使用される１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭでは、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭに比べ、伝送される符号化音声データの情報量が少ない。３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭにおける符号化音声データが４ビット（８ｋＨｚサンプリング）であるのに対して、１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭの符号化音声データは２ビット（８ｋＨｚサンプリング）しかない。従って、１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭでは、２ビットの符号化音声データを有効に利用するため、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭでは存在していたＰＣＭデータの振幅を必ず減少に向かわせるコードが存在しない。

ところで、無線通信装置間の通信を支援する無線通信システムでは、高速移動中であっても無線通信を継続させるため音声受信元となる基地局を切り換える所謂ハンドオーバが行われている。特に回線交換式の無線通信システムにおいて、各無線通信装置は、（１）ハンドオーバ切換先の基地局から無音状態（有効な音声データが無い状態）を示すＡＤＰＣＭデータ以外のデータが複数スロット連続したとき（例えば、特許文献１）、（２）切換元の基地局（切換元基地局）からＲＴ無線チャネル切断信号受信時、（３）ハンドオーバ切換先の基地局（切換先基地局）からのＣＣ応答信号受信時、の３つの切換タイミングのいずれかを適用して実際の音声パスを切り換える。

ここで、ＲＴ（Radio Frequency Transmission Management：無線管理）は無線ゾーン選択や無線回線の設定、維持、切換および切断を含む無線資源の管理に関する機能であり、ＣＣ（Call Control：呼制御）は呼設定や通信の維持および解放を含む回線接続制御に関する機能であり、位置登録や装置認証を含む無線通信装置の移動性支援に関する機能であるＭＭ（Mobility Management：移動管理）と共にレイヤを構成している。

図８は、ＲＴやＣＣの詳細なタイミングを示すシーケンス図である。ここでは、無線通信装置と切換元基地局とが無線通信を確立している（Ｓ２０）。切換元基地局との通信状況が悪化した無線通信装置は切換先基地局に呼を張りたい旨（ＣＣ呼設定）を伝達し（Ｓ２２）、切換先基地局はＣＣ呼設定を受け付けたことを無線通信装置に返信する（Ｓ２４）。続いて、無線通信装置は切換先基地局に無線チャネル設定に関する要求（ＲＴ機能要求）を行い（Ｓ２６）、切換先基地局はＲＴ機能要求を受け付けたことを無線通信装置に返信する（Ｓ２８）。ここで、無線通信装置は切換先基地局に秘匿鍵情報を伝達する（Ｓ３０）。

切換先基地局は、無線通信装置における上述した交信の高速通信（ＦＡ）を止めさせ（ＦＡ切断）、音声通信のための無線チャネルを確保し（Ｓ３２）、無線通信装置はＦＡ切断を受け付けたことを切換先基地局に返信する（Ｓ３４）。こうして、無線通信装置は、切換元基地局に加えて切換先基地局とも無線通信を確立する（Ｓ３６）。

無線通信装置は、切換先基地局からの音声データで有音状態（有効な音声データが有る状態）が検知されると（Ｓ３８）、切換元基地局から切換先基地局へのハンドオーバを行う。ハンドオーバが実行されると、切換元基地局は、タイマに応じて無線通信装置に呼を切断する旨（ＲＴ無線チャネル切断）を要求し（Ｓ４０）、無線通信装置は、呼の切断を完了したことを切換元基地局に返信する（Ｓ４２）。かかる処理とは独立して切換先基地局は、ハンドオーバ処理が完了したこと（ＣＣ応答）を無線通信端末に伝達する（Ｓ４４）。このＲＴ無線チャネル切断要求（Ｓ４０）とＣＣ応答（Ｓ４４）とは順番が入れ替わることもある。ここで、上述したハンドオーバ時のパス切換タイミング（１）、（２）、（３）は、Ｓ３８、Ｓ４０、Ｓ４４にそれぞれ相当する。

３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭでは無音状態に相当するコードが準備されているため、（１）切換元基地局の無音検知を行うことでパスを切り換えるべきタイミングを正確に把握することができる。
特開２００５−２４４８５５号公報

しかし、コーデックとして１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭが選択されている場合、そもそも無音状態を示すコードが無いため無音状態から有音状態への切換時を正確に把握することができず、上記（１）の条件を用いてハンドオーバを遂行することはできなかった。従って、１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭのときには（２）または（３）の条件で音声パスを切り換えざるを得ず、最早音声データを有していない切換元基地局のデータを図８上一点鎖線で示した時間、例えば１００ｍｓｅｃの間再生し、音声の無音時間となってユーザに違和感を与えていた。

本発明は、このような課題に鑑み、コーデックの種類に拘わらず、ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる、複数の基地局と無線通信可能かつ複数の基地局間をハンドオーバ可能な無線通信装置の代表的な構成は、ハンドオーバの際、切換元基地局および切換先基地局それぞれから、ＡＤＰＣＭ音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを受信する無線通信部と、切換元基地局および切換先基地局からの符号化音声データをそれぞれＰＣＭデータに復号する複数のデコーダと、複数のデコーダのいずれか１つを選択する選択スイッチと、選択されたデコーダからのＰＣＭデータをリニアＰＣＭデータに変換するリニア変換部と、リニアＰＣＭデータを音声出力する音声出力部と、実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定するコーデック判定部と、１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、切換先基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから有音状態を検知する有音検知部と、有音検知部が有音状態を検知した時点で、選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換える基地局切換部と、を備えることを特徴とする。

無線通信装置は、かかる有音検知部の構成により、１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭの場合においても切換先基地局の音声が無音状態から有音状態に切り換わるタイミングを正確に把握することができるので、無音時間による違和感をユーザに抱かせることなく、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ同様ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能となる。

有音検知部は、ＰＣＭデータの所定値以上の振幅を所定回数検知することで有音状態と判断してもよい。

このようにＰＣＭデータの振幅の高さおよびサンプル数によって有音状態を判断することで、音声の切換タイミングを確実に把握することができ、本来音声が切り換わったとみなすべきでないノイズ的な有音状態を無視することが可能となる。

本発明にかかる、複数の基地局と無線通信可能かつ複数の基地局間をハンドオーバ可能な無線通信装置の他の構成は、ハンドオーバの際、切換元基地局および切換先基地局それぞれから、ＡＤＰＣＭ音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを受信する無線通信部と、切換元基地局および切換先基地局からの符号化音声データをそれぞれＰＣＭデータに復号する複数のデコーダと、複数のデコーダのいずれか１つを選択する選択スイッチと、選択されたデコーダからのＰＣＭデータをリニアＰＣＭデータに変換するリニア変換部と、リニアＰＣＭデータを音声出力する音声出力部と、実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定するコーデック判定部と、１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、切換元基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから無音状態を検知する無音検知部と、無音検知部が無音状態を検知した時点で、選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換える基地局切換部と、を備えることを特徴とする。

無線通信装置は、かかる無音検知部の構成により、１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭの場合においても切換元基地局の音声が有音状態から無音状態に切り換わるタイミングを正確に把握することができるので、有音検知部を有する構成同様、無音時間による違和感をユーザに抱かせることなく、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ同様ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能となる。

無音検知部は、ＰＣＭデータの所定値以下の振幅を所定回数検知することで無音状態と判断してもよい。

このようにＰＣＭデータの振幅の高さおよびサンプル数によって無音状態を判断することで、音声の切換タイミングを確実に把握することができ、本来音声が切り換わったとみなすべきでないノイズ的な無音状態や真の無音状態を無視することが可能となる。

また、上述した無線通信装置を用いて、複数の基地局間をハンドオーバする無線通信方法も提供される。上記無線通信装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。

以上説明したように本発明によれば、コーデックの種類に拘わらず、ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（無線通信システム１００）
本実施形態では、選択されたコーデックの種類に拘わらず、ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことを目的としている。ここでは、理解を容易にするため、無線通信システムの構成を用いてハンドオーバの動作を説明し、その後で無線通信装置の具体的な構成を詳述する。

図１は、無線通信システム１００の概略的な構成を示したブロック図である。かかる無線通信システム１００は、ＰＨＳ端末１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）と、基地局１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ）と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線やインターネット、専用回線等の通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。

上記無線通信システム１００においては、ユーザが自己のＰＨＳ端末１１０Ａから他のＰＨＳ端末１１０Ｂへ通話回線接続を試みた場合、ユーザのＰＨＳ端末１１０Ａの操作に応じて、無線通信可能領域にある基地局１２０Ａとの無線通信が確立される。基地局１２０は、図１中（１）に示すように、通信網１３０を介して中継サーバ１４０にＰＨＳ端末１１０Ｂとの通信接続を要求する。

そして、中継サーバ１４０は、図１中（２）に示すように、ＰＨＳ端末１１０Ｂの無線通信可能領域にある基地局１２０Ｂを選定して、通信相手の有するＰＨＳ端末１１０Ｂとの音声通話を設定する。基地局１２０Ｂにおける音声通話の設定が完了すると、中継サーバ１４０は、その音声通話処理を基地局間に渡し、図１中（３）に示すように、ユーザ側および通信相手側の基地局１２０Ａ、１２０Ｂ同士が主体となって音声信号の送受信を直接行う。このとき、中継サーバ１４０は、各ＰＨＳ端末１１０Ａ、１１０Ｂの通信環境の変化、例えば、ＰＨＳ端末の移動に応じて適切な基地局を割り当てるための待機状態に移行する。

ここで、通信相手が移動し、ＰＨＳ端末１１０Ｂと基地局１２０Ｂとの通信継続が困難になると、ＰＨＳ端末１１０Ｂの無線通信可能範囲にある新たな基地局１２０Ｃが中継サーバ１４０に選択され、切換元基地局である基地局１２０Ｂから切換先基地局である基地局１２０Ｃへのハンドオーバが遂行される。そして、図１中（４）に示すように、基地局１２０Ａと新たな基地局１２０Ｃとの通信が開始される。

ＰＨＳ端末１１０Ｂは、切換対象である２つの基地局１２０Ｂ、１２０Ｃのいずれとも通信を確立することができるが、回線交換式の無線通信システム１００の下では、両基地局から重複して音声を取得することができない。従って、ＰＨＳ端末は、両基地局からの受信信号を参照して切換元基地局から切換先基地局への切換を行わなくてはならない。

（ＰＨＳ端末１１０）
このようなハンドオーバが行われる際にコーデックとして１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭが選択されている場合、従来では音声の有無に基づいて基地局１２０を切り換えることができなかった。本実施形態におけるＰＨＳ端末１１０は、コーデックの種類に拘わらずシームレスに基地局の切り換えを行うことができる。ここでは、基地局の切換を行う無線通信装置としてＰＨＳ端末１１０を挙げているが、かかる場合に限らず、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ等音声を再生することが可能な様々な電子機器を無線通信装置として用いることもできる。

図２は、ＰＨＳ端末１１０のハードウェア構成を示した機能ブロック図であり、図３は、ＰＨＳ端末１１０の外観を示した斜視図である。ＰＨＳ端末１１０は、端末制御部２１０と、端末メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入力部２１８と、音声出力部２２０と、無線通信部２２２とを含んで構成される。

上記端末制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路によりＰＨＳ端末１１０全体を管理および制御する。端末制御部２１０は、端末メモリ２１２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１１０を利用した通話機能やメール配信機能も当然にして遂行する。

上記端末メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成され、端末制御部２１０で処理されるプログラムや音声データ等を記憶する。また、後述するＡＤＰＣＭデータを一時的に保持することもできる。

上記表示部２１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等で構成され、端末メモリ２１２に記憶された、または通信網１３０を介してアプリケーション中継サーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示することができる。

上記操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。

上記音声入力部２１８は、マイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声をＰＨＳ端末１１０内で処理可能な電気信号に変換する。

上記音声出力部２２０は、スピーカで構成され、ＰＨＳ端末１１０で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や、操作部２１６の操作音、アラーム音等も出力できる。

上記無線通信部２２２は、通信網１３０における基地局１２０との無線通信を行う。かかる無線通信としては、基地局１２０内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれＰＨＳ端末１１０のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式等が採用されている。以下、無線通信部２２２を介した各基地局１２０からの音声パスをどのようにして切り換え、音声出力部２２０で再生するかを説明する。

図４は、音声切換に関するＰＨＳ端末１１０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。ここで、端末制御部２１０は、データ抽出部２５０と、デコーダ２５２（２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｃ、２５２Ｄ）と、選択スイッチ２５４と、リニア変換部２５６と、コーデック判定部２５８と、有音検知部２６０と、基地局切換部２６２とを含んで構成される。

上記データ抽出部２５０は、無線通信部２２２を介して複数の基地局１２０それぞれから受信したデータを参照し、ＡＤＰＣＭによる音声コーデック、例えば１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭまたは３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭを用いて符号化された符号化音声データ（以下、単にＡＤＰＣＭデータという。）を１フレーム（５ｍｓｅｃ）毎に抽出し、端末メモリ２１２に格納する。

ここでは、切換元基地局からのＡＤＰＣＭデータをデコーダ２５２Ａが、切換先基地局からのＡＤＰＣＭデータをデコーダ２５２Ｂが復号する。例えば１６ｂｐｓＡＤＰＣＭの場合、５ｍｓｅｃ毎に１０ｂｙｔｅ（８０ｂｉｔ＝４０シンボル）分のデータを受信する。本実施形態では、低速データとして１６ｋｂｐｓを、高速データとして３２ｋｂｐｓを挙げて説明しているが、高速データはかかる場合に限られず、２４、３２、４８、６４、…ｋｂｐｓといったように１６ｋｂｐｓ以外で１６ｋｂｐｓより高速な様々なＡＤＰＣＭを含んでいる。

上記デコーダ２５２は、時分割多重方式におけるタイムスロットの数分設けられる。時分割多重方式においては、１または複数の基地局から、時分割されたタイムスロットの数分だけ並行してデータを受信できるからである。デコーダ２５２は、端末メモリ２１２から自体に割り当てられた基地局１２０のＡＤＰＣＭデータを取得し、各ＡＤＰＣＭデータをＰＣＭデータに復号する。本実施形態では、デコーダ２５２として、ソフトウェアデコーダを想定しているが、集積回路によるデコーダや、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)やＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等のプログラマブル素子で実現することも可能である。

上記選択スイッチ２５４は、複数のデコーダ２５２のいずれか１つを選択して、音声出力部２２０で実際に出力される音声の音声パスを設定する。従って、選択スイッチ２５４が選択しているデコーダ２５２（例えばハンドオーバ前はデコーダ２５２Ａ）に割り当てられた基地局１２０の音声が再生されることとなる。

上記リニア変換部２５６は、選択スイッチ２５４に接続され、デコーダ２５２によって復号されたＰＣＭデータを、音声出力部２２０での出力形式であるビット長が拡張されたリニアＰＣＭデータに変換する。かかる変換には、例えば８ｂｉｔＰＣＭデータを１６ｂｉｔのリニアＰＣＭデータに変換するμ−ｌａｗまたはＡ−ｌａｗ変換が利用されている。μ−ｌａｗまたはＡ−ｌａｗ変換はＩＴＵ−Ｔで規格化されている音声符号化における圧縮、解凍方式の1つである。日本のＩＳＤＮ網では主としてμ−ｌａｗが利用されている。

上記コーデック判定部２５８は、デコーダ２５２において現在実行されている音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定する。そして、判定した結果が１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭであれば、後述する有音検知部２６０を動作可能な状態に維持させる。

上記有音検知部２６０は、コーデック判定部２５８が１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭのコーデックと判定した場合、即ち、ＡＤＰＣＭデータが低速データの場合、切換先基地局に割り当てられたデコーダ２５２ＢのＰＣＭデータから有音状態を検知する。１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭデータは無音状態と有音状態とを判別できないので、そのＡＤＰＣＭデータを復号したＰＣＭデータを判断基準としている。従って、ＰＣＭデータのみならず、ＰＣＭデータより後段の、例えばリニアＰＣＭデータや音声信号によって無音状態と有音状態とを判別することもできる。

有音検知部２６０は、例えば、ＰＣＭデータの所定値以上の振幅（絶対値）を所定回数検知することで有音状態を判断する。このようにＰＣＭデータの振幅の高さおよびサンプル数によって有音状態を判断することで、音声の切換タイミングを確実に把握することができ、本来音声が切り換わったとみなすべきでないノイズ的な有音状態を無視することが可能となる。

上記基地局切換部２６２は、有音検知部２６０が有音状態を検知した時点で、選択スイッチ２５４を切換元基地局に割り当てられたデコーダ２５２Ａから切換先基地局に割り当てられたデコーダ２５２Ｂに切り換える。

以上のようなＰＨＳ端末１１０の構成により、１６ｋｂｐｓＡＤＰＣＭの場合においても切換先基地局の音声が無音状態から有音状態に切り換わるタイミングを正確に把握することができる。

図５は、ハンドオーバ時の音声パス切換を説明するための説明図である。ハンドオーバが実行される前には、既に切換元基地局１２０Ｂおよび切換先基地局１２０Ｃのいずれとも通信が確立され、ＰＨＳ端末１１０ＢではＰＣＭデータ２８０Ｂ、２８０Ｃが生成される。この時点では、図５（ａ）に示されるように、選択スイッチ２５４がＰＣＭデータ２８０Ｂを選択しているので、音声出力部２２０ではＰＣＭデータ２８０Ｂに基づく音声信号２８２が出力される。

ここで、切換元基地局１２０Ｂから切換先基地局１２０Ｃに回線交換されると、切換先基地局１２０Ｃのみに音声が生じ、ＰＨＳ端末１１０Ｂの有音検知部２６０が有音状態２８４を検知する。そして、基地局切換部２６２が選択スイッチ２５４を切換先基地局１２０Ｃに切り換えるので、新たに切換先基地局１２０Ｃからの音声パスが選択される。以後、図５（ｂ）に示すように、音声出力部２２０では切換先基地局１２０ＣからのＰＣＭデータ２８０Ｃに基づく音声信号２８２が出力される。

こうして、無音時間による違和感をユーザに抱かせることなく、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ同様ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能となる。

（無線通信方法）
次に、上述した無線通信装置としてのＰＨＳ端末１１０を用いてＡＤＰＣＭデータを再生する無線通信方法について説明する。

図６は、無線通信方法の具体的な流れを示したフローチャートである。かかる無線通信方法においては、Ｔｃｈを通じてＡＤＰＣＭデータが受信されるとデータ処理の割込が生じる。かかる割込では、まず、ハンドオーバ中であるかどうか、即ち、切換先基地局への音声パス切換が可能な状態にあるかどうかが判定される（Ｓ３００）。かかる判定でハンドオーバ中ではないと判定された場合、有音検知カウンタおよび有音検知フラグのリセットが行われる（Ｓ３０２）。

続いて、実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かが判定され（Ｓ３０４）、１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭでない、例えば３２ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであれば、その音声コーデックに基づく切換先基地局の有音検知が為され、有音検知フラグが制御される（Ｓ３０６）。１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであれば、本実施形態における１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭに基づく有音検知が為される（Ｓ３０８）。

１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭに基づく有音検知（Ｓ３０８）では、まず、切換先基地局からの受信データから１フレーム（８０ｂｉｔ）分のＡＤＰＣＭデータ群が読み込まれる（Ｓ３１０）。そして、ＡＤＰＣＭデータ１シンボル（２ｂｉｔ単位）分が順次ＰＣＭデータに復号される（Ｓ３１２）。ここで、ＰＣＭデータの振幅の絶対値が所定値以上となった場合（Ｓ３１４）、有音検知カウンタがインクリメントされ（Ｓ３１６）、さらに、有音検知カウンタのカウント値が所定回数、例えば５回を超えると（Ｓ３１８）、有音検知フラグが立って（Ｓ３２０）、当該有音検知（Ｓ３０８）が強制的に終了される。カウント値が所定回数を超えていなければ、ＡＤＰＣＭデータの復号が総て完了したかどうか判断され（Ｓ３２２）、完了していなければＰＣＭデータへの復号（Ｓ３１２）からの処理が繰り返される。

１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭによる有音検知（Ｓ３０８）またはその他のＡＤＰＣＭによる有音検知（Ｓ３０６）において、有音検知フラグが立っていれば（Ｓ３２４）、基地局切換部２６２は、選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換え、ハンドオーバが実行される（Ｓ３２６）。

以上説明した無線通信方法においても、コーデックの種類に拘わらず、ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能となる。

（無音検知）
また、上述した実施形態では、切換先基地局のＰＣＭデータから有音状態を判断しているが、切換元基地局のＰＣＭデータから無音状態を判断してハンドオーバを遂行することもできる。この場合、有音検知部２６０の代わりに、切換元基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから無音状態を検知する無音検知部を設け、基地局切換部２６２は、この無音検知部が無音状態を検知した時点で、選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換える。

ただし、無音検知においては、ハンドオーバによる無音状態と真の無音状態とを区別できるように、無音検知部の無音状態の判断基準である、ＰＣＭデータの所定値以下の振幅の検知回数を多くとる必要がある。

切換先基地局のＰＣＭデータが無音状態から有音状態に切り換わるタイミングと、切換元基地局のＰＣＭデータが有音状態から無音状態に切り換わるタイミングは等しいので、かかる無音検知部を設ける構成であっても、有音検知部の場合同様、コーデックの種類に拘わらず、ハンドオーバ時の音声の切換をシームレスに行うことが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態においては、ＰＨＳのシームレスハンドオーバ時における動作（処理）を説明したが、かかる場合に限られず、通常のハンドオーバにも本実施形態を適用することが可能である。

なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。

本発明は、音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを再生する無線通信装置および無線通信方法に利用することができる。

本実施形態における無線通信システムの概略的な構成を示したブロック図である。 ＰＨＳ端末のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。 ＰＨＳ端末の外観を示した斜視図である。 音声切換に関する無線通信装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 ハンドオーバ時の音声パス切換を説明するための説明図である。 無線通信方法の具体的な流れを示したフローチャートである。 従来におけるＡＤＰＣＭによる動作を説明するための説明図である。 ＲＴやＣＣの詳細なタイミングを示すシーケンス図である。

符号の説明

１００ …無線通信システム
１１０ …ＰＨＳ端末（無線通信装置）
１２０ …基地局
２２０ …音声出力部
２２２ …無線通信部
２５０ …データ抽出部
２５２ …デコーダ
２５４ …選択スイッチ
２５６ …リニア変換部
２５８ …コーデック判定部
２６０ …有音検知部
２６２ …基地局切換部

Claims (6)

1. 複数の基地局と無線通信可能かつ該複数の基地局間をハンドオーバ可能な無線通信装置であって、
   ハンドオーバの際、切換元基地局および切換先基地局それぞれから、ＡＤＰＣＭ音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを受信する無線通信部と、
   前記切換元基地局および切換先基地局からの符号化音声データをそれぞれＰＣＭデータに復号する複数のデコーダと、
   前記複数のデコーダのいずれか１つを選択する選択スイッチと、
   前記選択されたデコーダからのＰＣＭデータをリニアＰＣＭデータに変換するリニア変換部と、
   前記リニアＰＣＭデータを音声出力する音声出力部と、
   実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定するコーデック判定部と、
   １６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、前記切換先基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから有音状態を検知する有音検知部と、
   前記有音検知部が有音状態を検知した時点で、前記選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換える基地局切換部と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記有音検知部は、前記ＰＣＭデータの所定値以上の振幅を所定回数検知することで有音状態と判断することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 複数の基地局と無線通信可能かつ該複数の基地局間をハンドオーバ可能な無線通信装置であって、
   ハンドオーバの際、切換元基地局および切換先基地局それぞれから、ＡＤＰＣＭ音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを受信する無線通信部と、
   前記切換元基地局および切換先基地局からの符号化音声データをそれぞれＰＣＭデータに復号する複数のデコーダと、
   前記複数のデコーダのいずれか１つを選択する選択スイッチと、
   前記選択されたデコーダからのＰＣＭデータをリニアＰＣＭデータに変換するリニア変換部と、
   前記リニアＰＣＭデータを音声出力する音声出力部と、
   実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定するコーデック判定部と、
   １６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、前記切換元基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから無音状態を検知する無音検知部と、
   前記無音検知部が無音状態を検知した時点で、前記選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換える基地局切換部と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
4. 前記無音検知部は、前記ＰＣＭデータの所定値以下の振幅を所定回数検知することで無音状態と判断することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. ＡＤＰＣＭ音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを複数の基地局から受信する無線通信部と、該複数の基地局からの符号化音声データをそれぞれＰＣＭデータに復号する複数のデコーダと、該複数のデコーダのいずれか１つを選択する選択スイッチと、該選択されたデコーダからのＰＣＭデータをリニアＰＣＭデータに変換するリニア変換部と、該リニアＰＣＭデータを音声出力する音声出力部と、を備える無線通信装置を用いて、該複数の基地局間をハンドオーバする無線通信方法であって、
   実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定し、
   １６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、切換先基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから有音状態を検知し、
   前記有音状態を検知した時点で、前記選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換えることを特徴とする無線通信方法。
6. ＡＤＰＣＭ音声コーデックを用いて符号化された符号化音声データを複数の基地局から受信する無線通信部と、該複数の基地局からの符号化音声データをそれぞれＰＣＭデータに復号する複数のデコーダと、該複数のデコーダのいずれか１つを選択する選択スイッチと、該選択されたデコーダからのＰＣＭデータをリニアＰＣＭデータに変換するリニア変換部と、該リニアＰＣＭデータを音声出力する音声出力部と、を備える無線通信装置を用いて、該複数の基地局間をハンドオーバする無線通信方法であって、
   実行している音声コーデックが１６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭであるか否かを判定し、
   １６ｋｂｐｓのＡＤＰＣＭと判定された場合、切換元基地局に割り当てられたデコーダのＰＣＭデータから無音状態を検知し、
   前記無音状態を検知した時点で、前記選択スイッチを、切換元基地局に割り当てられたデコーダから切換先基地局に割り当てられたデコーダに切り換えることを特徴とする無線通信方法。

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