JP4052388B2 - 送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、時間ダイバーシティを実現するための送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル通信の手法として、パケットを形成するそれぞれの通信フレームに、音声データを含ませる部分と、音声以外のバイナリーデータ等を含ませる部分とを別個に割り当てることにより、音声通信とデータ通信とを同時に行えるようにする、という手法がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−178614号公報
【0004】
一方、デジタル通信においては、フェージングによる通信品質の劣化を補うため、時間ダイバーシティの手法が用いられる。時間ダイバーシティは、同一のデータを繰り返し複数回送信し、これを受信した受信機等は、複数回送信された同一のデータのうち受信レベルが最大であったものを利用する、という手法である(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献2】
国際公開第WO95/24786号パンフレット
【0006】
時間ダイバーシティの手法は、空間ダイバーシティの手法に比べ、受信装置を2系統用意する必要がない、複雑な移相を行う必要がない、等の利点を有している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、それぞれのパケットに音声データの部分と音声以外のデータの部分とを設ける上述のデジタル通信の手法にあっては、音声通信のみを行いデータ通信を行わないときには、パケットの音声以外のデータの部分に、擬似データ等、特に意味のないデータを格納することになるので、その間の通信が無駄になる。
また、このようなデジタル通信の手法に時間ダイバーシティの手法を適用する場合、同一パケットを複数回送信する必要があり、その分だけ伝送効率が悪化する。
【0008】
この発明は上記実状に鑑みてなされたもので、時間ダイバーシティの手法を行いながらデータを効率よく送受信するための送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第1の観点にかかる送信装置は、
音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを送出する送信装置であって、
第2の種類のデータが供給されているか否かを判別し、第2の種類のデータが供給されていない期間に、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
時間ダイバーシティを実現すると前記伝送モード判別手段が判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット又は他のパケットの第2の部分にも更に格納するパケット格納手段と、
第1の種類のデータが格納されたパケットを送出するパケット送出手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【0010】
このような送信装置によれば、第2の種類のデータを伝送しないときに、パケットの第2の部分を利用して第1の種類のデータについて時間ダイバーシティを施すことが可能となる。従って、同一パケットを複数回送出することを要せず、全体として効率よく第1の種類のデータについて時間ダイバーシティが行われる。
【0011】
前記パケット格納手段は、時間ダイバーシティを実現すると前記伝送モード判別手段が判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット以外のパケットの第2の部分に更に格納するものとすれば、同一の第1の種類のデータが、時間間隔を十分置いて伝送されるので、時間ダイバーシティの効果が十分に得られる。
【0012】
前記伝送モード判別手段は、例えば、時間ダイバーシティを実現するか否かを指定する情報を外部より取得し、当該情報が時間ダイバーシティを実現することを指定している際に、前記第2の種類のデータの入力を検出し、第2の種類のデータが検出されない場合に、時間ダイバーシティを実現すると判別するようにしてもよい。このような構成を備えていれば、時間ダイバーシティを行うか否かを、外部から情報を供給することにより決定できる。
【0014】
前記パケット格納手段は、例えば、前記伝送モード判別手段が時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、第1の種類のデータに時間ダイバーシティを施したことを示す制御データをパケットに格納又は付加するようにしてもよい。
【0015】
また、この発明の第2の観点に係る受信装置は、
音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを受信する受信装置であって、
1個以上のパケットを受信し、受信したパケットの各部について、受信した時点での受信レベルの大きさを特定するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段が受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別し、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
前記伝送モード判別手段が時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、受信したパケットに含まれる互いに同一な複数の第1の種類のデータを特定し、特定された第1の種類の各データの共通部分同士のうちから受信レベルが大きかった方の部分を選択して出力するデータ選択手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【0016】
このような受信装置によれば、第2の種類のデータを格納すべき箇所に時間ダイバーシティのために第1の種類のデータが格納されているようなパケットを受信した場合も、当該第1の種類のデータについて時間ダイバーシティ受信を正常に行うことが可能となる。従って、第1の種類のデータの伝送効率が高く保たれながら、時間ダイバーシティが行われる。
【0017】
前記伝送モード判別手段は、例えば、前記パケット受信手段が受信したパケットに、第1の種類のデータに時間ダイバーシティを施したことを示す制御データが格納又は付加されているか否かを検知し、当該検知の結果に基づいて、当該パケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別するようにしてもよい。
【0018】
また、この発明の第3の観点に係る送信方法は、
音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを送出する送信方法であって、
第2の種類のデータを検出し、第2の種類のデータが供給されていない期間に、時間ダイバーシティを実現すると判別し、
時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット又は他のパケットの第2の部分にも更に格納し、
第1の種類のデータが格納されたパケットを送出する、
ことを特徴とする。
【0019】
このような送信方法によれば、第2の種類のデータを伝送しないときに、パケットの第2の部分を利用して第1の種類のデータについて時間ダイバーシティを施すことが可能となる。従って、同一パケットを複数回送出することを要せず、全体として効率よく第1の種類のデータについて時間ダイバーシティが行われる。
【0020】
また、この発明の第4の観点に係る受信方法は、
音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを受信する受信方法であって、
1個以上のパケットを受信し、受信したパケットの各部について、受信した時点での受信レベルの大きさを特定し、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別し、
受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別して、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別し、
時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、受信したパケットに含まれる互いに同一な複数の第1の種類のデータを特定し、特定された第1の種類の各データの共通部分同士のうちから受信レベルが大きかった方の部分を選択して出力する、
ことを特徴とする。
【0021】
このような受信方法によれば、第2の種類のデータを格納すべき箇所に時間ダイバーシティのために第1の種類のデータが格納されているようなパケットを受信した場合も、当該第1の種類のデータについて時間ダイバーシティ受信を正常に行うことが可能となる。従って、第1の種類のデータの伝送効率が高く保たれながら、時間ダイバーシティが行われる。
【0022】
また、この発明の第5の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを送出する送信装置として機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを、
第2の種類のデータを検出し、第2の種類のデータが検出されない場合に、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
時間ダイバーシティを実現すると前記伝送モード判別手段が判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット又は他のパケットの第2の部分にも更に格納するパケット格納手段と、
第1の種類のデータが格納されたパケットを送出するパケット送出手段と、
して機能させるためのものであることを特徴とする。
【0023】
このようなプログラムを実行するコンピュータによれば、第2の種類のデータを伝送しないときに、パケットの第2の部分を利用して第1の種類のデータについて時間ダイバーシティを施すことが可能となる。従って、同一パケットを複数回送出することを要せず、全体として効率よく第1の種類のデータについて時間ダイバーシティが行われる。
【0024】
また、この発明の第6の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを受信する受信装置として機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを、
1個以上のパケットを受信し、受信したパケットの各部を受信した時点での受信レベルの大きさを特定するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段が受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別し、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
前記伝送モード判別手段が時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、受信したパケットに含まれる互いに同一な複数の第1の種類のデータを特定し、特定された第1の種類の各データの共通部分同士のうちから受信レベルが大きかった方の部分を選択して出力するデータ選択手段と、
して機能させるためのものであることを特徴とする。
【0025】
このようなプログラムを実行するコンピュータによれば、第2の種類のデータを格納すべき箇所に時間ダイバーシティのために第1の種類のデータが格納されているようなパケットを受信した場合も、当該第1の種類のデータについて時間ダイバーシティ受信を正常に行うことが可能となる。従って、第1の種類のデータの伝送効率が高く保たれながら、時間ダイバーシティが行われる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態にかかる時間ダイバーシティ装置及び時間ダイバーシティ方法を、GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)送信機及びGMSK受信機を例として説明する。
【0027】
(GMSK送信機)
図1は、この発明の実施の形態にかかるGMSK送信機1の構成の一例を示す。
図示するように、GMSK送信機1は、データ入力部11と、音声入力部12と、音声圧縮部13と、疑似データ記憶部14と、選択制御部15と、データ選択部16と、パケット合成部17と、変調部18と、変調波出力部19とより構成されている。
【0028】
データ入力部11は、例えば、RS−232Cインターフェース回路やあるいはUSB(Universal Serial Bus)インターフェース回路などのシリアルインターフェース回路より構成されている。データ入力部11は、GMSK変調波の形で送信する対象のデータであって音声データ以外のデータ(以下、デジタルデータと呼ぶ)を外部より連続的に取得して、データ選択部16へと連続的に供給する。
【0029】
音声入力部12は、例えば、マイクロホンや、AF(Audio Frequency)増幅器などより構成されており、音声を集音して音声信号へと変換し、この音声信号を増幅して、音声圧縮部13へと連続的に供給する。
【0030】
音声圧縮部13は、例えば、A/D(Analog-to-Digital)変換器、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサ、及び、このプロセッサが実行するプログラムを記憶するRAM(Random Access Memory)やハードディスク装置等のメモリより構成され、あるいは、専用の電子回路より構成されている。
【0031】
音声圧縮部13は、音声入力部12より供給された音声信号をデジタル形式の音声データに変換し、この音声データに、例えばAMBE(Advanced Multi-Band Excitation)の手法によるデータ圧縮を施す。そして、得られた圧縮後の音声データを48ビット毎に区切ることにより音声データ片を生成し、これらの音声データ片の列を、先頭から連続的に、データ選択部16及びパケット合成部17へと供給する。
【0032】
疑似データ記憶部14は、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリより構成されており、後述するDV(Digital Voice)パケットにデジタルデータに代えて格納されるデータである疑似データを記憶する。そして、データ選択部16のアクセスに従って、この疑似データをデータ選択部16へと供給する。なお、以下では、疑似データのデータ量は48ビットであるものとする。
【0033】
選択制御部15、データ選択部16及びパケット合成部17は、それぞれ、例えばプロセッサ及びこのプロセッサが実行するプログラムを記憶するメモリより構成され、あるいは、専用の電子回路より構成されている。また、選択制御部15は、タッチパネル等の入力デバイスを更に備えており、操作者がこの入力デバイスを操作すると、この操作に従った情報を取得する。
【0034】
なお、音声圧縮部13、選択制御部15、データ選択部16及びパケット合成部17のうちいずれか2個以上の機能を1個のプロセッサが行うようにしてもよい。また、音声圧縮部13、疑似データ記憶部14、選択制御部15、データ選択部16及びパケット合成部17のうちいずれか2個以上について、そのメモリの機能を1個の記憶装置が行うようにしてもよい。
【0035】
選択制御部15は、操作者の操作に従って、時間ダイバーシティのオン/オフを手動で決定するか自動判別するかを指定する情報(送信モード指定情報)を取得し、この送信モード指定情報をデータ選択部16に供給する。また、選択制御部15は、時間ダイバーシティのオンを指示する情報又はオフを指示する情報を取得し、この情報をデータ選択部16に供給する。
【0036】
データ選択部16は、選択制御部15が送信モード指定情報を供給するたびに、この送信モード指定情報を取得し、この送信モード指定情報が、時間ダイバーシティのオン/オフの手動決定又は自動判別のいずれを指定しているかを判別する。
【0037】
そして、データ選択部16は、時間ダイバーシティのオン/オフの手動決定を指定していると判別した場合は、新たな送信モード指定情報が供給されるまでの間、以下(A1)〜(A3)として示すようにデジタルデータを加工して、パケット合成部17へと供給する。
【0038】
(A1) すなわち、データ選択部16は、選択制御部15より、時間ダイバーシティのオンを指示する情報又はオフを指示する情報が供給されるのを待機し、供給されると、供給された情報が、時間ダイバーシティのオン又はオフのいずれを指示するものかを判別する。そして、オフを指示していると判別すると、次にオン又はオフを指示する情報(又は新たな送信モード指定情報)が供給されるまで、以下示す(A2−A)及び(A3)の処理を行う。オンを指示していると判別すると、次にオン又はオフを指示する情報(又は新たな送信モード指定情報)が供給されるまで、以下示す(A2−B)及び(A3)の処理を行う。
【0039】
(A2−A) すなわち、時間ダイバーシティのオフを指示された場合は、疑似データ記憶部14にアクセスして疑似データを読み出して一時記憶し、一方、データ入力部11より連続的に供給されるデジタルデータを取得する。そして、取得したデジタルデータを先頭から48ビット毎に区切ってパケット合成部17へと供給することにより、48ビットのデジタルデータ片の列を、列の先頭から逐次生成する。ただし、デジタルデータが供給されていない期間は、デジタルデータ片を生成する代わりに疑似データをパケット合成部17へと供給することにより、デジタルデータ片の列の末尾に疑似データを追加するものとする。
【0040】
(A2−B) 一方、時間ダイバーシティのオンを指示された場合は、音声圧縮部13より連続的に供給される音声データ片の列を取得する。そして、取得した列の先頭の音声データ片を、一定の遅延時間が経過するまで一時記憶した後パケット合成部17へと供給し、更に後続の音声データ片を順次パケット合成部17へと供給することにより、遅延された音声データの列を生成する。
【0041】
(A3) ただし、データ選択部16は、逐次生成されるデジタルデータ片(及び/又は疑似データ)の列、又は遅延された音声データ片の列に、所定の内容を有する同期フレームを挿入することにより、デジタルデータ片の列の先頭から(20・n)番目(ただし、nを1以上の任意の整数)の要素が、(A2−A)あるいは(A2−B)で生成したデジタルデータ片、疑似データ又は音声データではなく、同期フレームとなるようにする。また、遅延された音声データ片の列の先頭の直前などに位置するデジタルデータ片には、遅延された音声データ片の列の先頭の位置を示す制御データを格納し、遅延された音声データ片の列の末尾の直後などに位置するデジタルデータ片には、遅延された音声データ片の列の末尾の位置を示す制御データを格納する。
【0042】
一方、データ選択部16は、時間ダイバーシティのオン/オフの自動判別を指定していると判別した場合は、新たな送信モード指定情報が供給されるまでの間、以下(B1)〜(B3)として示すようにデジタルデータを加工して、パケット合成部17へと供給する。
【0043】
(B1) すなわち、自動判別を指示された場合、データ選択部16は、データ入力部11より連続的に供給されるデジタルデータを取得し、また、音声圧縮部13より連続的に供給される音声データ片の列も取得する。そして、取得したデジタルデータを先頭から48ビット毎に区切ることにより、48ビットのデジタルデータ片の列を、列の先頭から逐次生成する。ただし、デジタルデータが供給されていない期間は、デジタルデータ片を生成する代わりに、当該期間の先頭より上述の遅延時間だけ遡った時点以降に供給された音声データ片を、デジタルデータ片の列の末尾に逐次追加していくものとする。なお、音声データ片の追加を可能とするため、データ選択部16は、音声圧縮部13より取得した音声データ片のうち最新のものを、上述の遅延時間の分以上一時記憶しておく、等するものとする。
【0044】
(B2) ただし、データ選択部16は、逐次生成されるデジタルデータ片(及び/又は音声データ片)の列に、所定の内容を有する同期フレームを挿入することにより、デジタルデータ片の列の先頭から(20・n)番目の要素が、(B1)で生成したデジタルデータ片又は音声データ片ではなく、同期フレームとなるようにする。また、遅延された音声データ片の列の先頭の直前などに位置するデジタルデータ片には、遅延された音声データ片の列の先頭の位置を示す制御データを格納し、遅延された音声データ片の列の末尾の直後などに位置するデジタルデータ片には、遅延された音声データ片の列の末尾の位置を示す制御データを格納する。
【0045】
パケット合成部17は、音声圧縮部13が供給する音声データ片の列と、データ選択部16が供給するデジタルデータ片の列(ただし、疑似データ又は音声データ片を含み得る)とを供給されると、供給されたこれらのデータを用いて、以下(a)〜(g)として示す動作を行うことにより図2又は図3に示すデータストリームを生成し、変調部18へと送出する。
【0046】
すなわち、パケット合成部17は、
(a) 最初に、ビットストリームの先頭に付すべき64ビットの所定内容のビット同期データを変調部18へと送出し、
(b) 次に、15ビットの所定内容のフレーム同期データを変調部18へと送出し、
(c) 次に、ビットストリームを識別する情報などを含んだ272ビットのヘッダ情報を変調部18へと送出し、
(d) 次に、音声圧縮部13が供給した音声データ片であって未送出のもののうちの先頭1個分を変調部18へと送出し、
(e) 次に、データ選択部16が供給した先頭のデータ片(デジタルデータ片、疑似データ、音声データ又は同期フレーム)であって未送出のもののうちの先頭1個分を変調部18へと送出する。
(g) そして、以下、上述の(d)及び(e)の動作を交互に繰り返す。
【0047】
パケット合成部17が(a)〜(g)の動作を行うことにより、パケット合成部17から変調部18へと、例えば図2あるいは図3に示すデータストリームが送出される。
【0048】
なお、図2は、時間ダイバーシティが行われていない場合であって、音声圧縮部13が供給した39番目の音声データ片(図2及び図3で「音声データ#39」として示す)がデータ選択部16に供給された時点から、音声圧縮部13が供給した58番目の音声データ片(図2及び図3で「音声データ#58」として示す)がデータ選択部16に供給された時点まで、デジタルデータがデータ選択部16に供給されなかった、という場合を例示するものである。なお、図2及び図3に示すように、音声圧縮部13が供給したx番目の音声データ片(xは1以上の任意の整数)と、これに後続する、データ選択部16が供給したデータ片とが、x番目のDVパケットを形成する。
【0049】
一方、図3は、時間ダイバーシティが行われている場合であって、音声圧縮部13が供給した39番目の音声データ片を供給してから58番目の音声データ片を供給する時点までデジタルデータがデータ選択部16に供給されず(又は、データ選択部16がデジタルデータを取得せず)、遅延時間がデータ片3個を伝送する時間に相当する、という場合を例示するものである。
【0050】
なお、遅延時間が短すぎると、1個のデータストリーム内の同一の2個の音声データ片の間隔が狭くなり過ぎ、GMSK送信機1が送信するGMSK変調波のうちこれら2個の音声データ片を表す2個の部分の電界強度の差が、受信地点において十分大きくならない可能性が高くなり、時間ダイバーシティの効果が十分に得られない。従って、遅延時間は十分大きな値とする必要がある。
【0051】
変調部18は、GMSK変調回路等より構成されており、パケット合成部17が送出したデータストリームにGMSK変調を施し、得られたGMSK変調波を変調波出力部19へと供給する。
【0052】
変調波出力部19は、RF(Radio Frequency)増幅回路及びアンテナ等から構成されており、変調部18より供給されたGMSK変調波を増幅し、電磁波として輻射する。
【0053】
以上説明したGMSK送信機1によれば、DVパケットを用いて伝送すべきデジタルデータがないときは、デジタルデータが占めるべき部分が音声データの伝送のために有効利用される。
【0054】
(GMSK受信機)
図4は、この発明の実施の形態にかかるGMSK受信機2の構成の一例を示す。
図示するように、GMSK受信機2は、変調波入力部21と、レベル記録部22と、復調部23と、データ分離部24と、切替制御部25と、データ出力切替部26と、データ選択・合成部27と、音声伸長部28と、音声再生部29とより構成されている。
【0055】
変調波入力部21は、アンテナ及びRF増幅器等より構成されており、GMSK送信機1が輻射したGMSK変調波を受信して増幅し、レベル記録部22及び復調部23に供給する。
【0056】
レベル記録部22は、平滑回路及びA/D変換器等より構成されており、変調波入力部21より供給されたGMSK変調波の振幅を表すデジタル形式のデータを生成し、このデータを、GMSK変調波の受信レベルの大きさを表すRSSI(Received Signal Strength Indicator)データとして、データ選択・合成部27へと供給する。
【0057】
復調部23は、GMSK復調回路等より構成されており、変調波入力部21より供給されたGMSK変調波を復調することにより、GMSK送信機1のパケット合成部17が生成したデータストリームを復元する。そして、得られたデータストリームを、先頭から逐次、データ分離部24へと供給する。
【0058】
データ分離部24、切替制御部25、データ出力切替部26、データ選択・合成部27及び音声伸長部28は、それぞれ、例えばプロセッサ及びこのプロセッサが実行するプログラムを記憶するメモリより構成され、あるいは、専用の電子回路より構成されている。
また、切替制御部25は、タッチパネル等の入力デバイスを更に備えており、操作者がこの入力デバイスを操作すると、この操作に従った情報を取得する。
また、データ出力切替部26は、RS−232Cインターフェース回路あるいはUSBインターフェース回路などのシリアルインターフェース回路を更に備えている。
【0059】
なお、データ分離部24、切替制御部25、データ出力切替部26、データ選択・合成部27及び音声伸長部28のうちいずれか2個以上の機能を1個のプロセッサが行うようにしてもよい。また、データ分離部24、切替制御部25、データ出力切替部26、データ選択・合成部27及び音声伸長部28のうちいずれか2個以上について、そのメモリの機能を1個の記憶装置が行うようにしてもよい。
【0060】
データ分離部24は、復調部23より供給されたデータストリームより、GMSK送信機1の音声圧縮部13が生成した音声データ片の列と、データ選択部16が出力したデータ片の列とを分離する。(なお、音声圧縮部13が生成した音声データ片とデータ選択部16が出力したデータ片とは、同期フレームとの位置関係などに基づいて区別すればよい。)そして、音声圧縮部13が生成した音声データ片の列をデータ選択・合成部27へと供給し、データ選択部16が出力したデータ片の列をデータ出力切替部26に供給する。
【0061】
切替制御部25は、操作者の操作に従って、時間ダイバーシティ受信の可否を手動で切り替えるか、自動判別するかを指定する情報(受信モード指定情報)を取得し、この受信モード指定情報をデータ出力切替部26に供給する。また、切替制御部25は、時間ダイバーシティ受信のオンを指示する情報又はオフを指示する情報を取得し、この情報をデータ出力切替部26に供給する。
【0062】
データ出力切替部26は、切替制御部25が受信モード指定情報を供給するたびに、この受信モード指定情報を取得し、この受信モード指定情報が、時間ダイバーシティ受信の可否を手動切替するか自動判別するかを判別する。
【0063】
そして、時間ダイバーシティの手動切替を指定していると判別した場合、データ出力切替部26は、新たな受信モード指定情報が供給されるまでの間、切替制御部25より、時間ダイバーシティ受信のオン又はオフを指示する情報が供給されればこれを受け付ける。そして、受け付けた情報が時間ダイバーシティ受信オンを指示するものであれば、データ分離部24から供給されたデータ片の列をすべてデータ選択・合成部27へと供給する。一方、時間ダイバーシティ受信オフを指示するものであれば、データ分離部24から供給されたデータ片の列をすべて、自己のシリアルインターフェース回路を介して外部へと出力する。
【0064】
一方、自動判別を行うことを指定していると判別した場合、データ出力切替部26は、新たな受信モード指定情報が供給されるまでの間、データ分離部24から供給されたデータ片が音声データ片であるか否か(受信したGMSK変調波に時間ダイバーシティが施されているか否か)を、これらのデータ片に含まれている制御データ等に基づいて判別する。そして、音声データ片であると判別したデータ片は、当該データ片が何番目の音声データ片であるかを識別する情報を付してデータ選択・合成部27へと供給し、音声データ片以外のデータ片であると判別したデータ片は外部に出力する。
【0065】
データ選択・合成部27は、データ分離部24より供給された音声データ片の列を取得し、また、データ出力切替部26よりデータ片を供給された場合は、このデータ片も取得する。また、レベル記録部22より供給されたRSSIデータも取得する。そして、取得するこれらのデータを用いて、時間ダイバーシティ受信を行う。
【0066】
すなわち、データ選択・合成部27は、データ分離部24より音声データ片を新たに供給される度に、この音声データ片と同一の音声データ片を、後にデータ出力切替部26より供給されるデータ片のうちから特定する。そして、これら2個の互いに同一な音声データ片について、同一桁のビット同士のうちから、元のGMSK変調波のうち当該ビットを示す部分の受信レベルが大きい方を、RSSIデータの値に基づいて選択する。
【0067】
そして、これら2個の音声データ片の全48桁のビットについて受信された時点での当該GMSK変調波の受信レベルが大きい方を選択すると、選択された48個のビットをそれぞれ元の桁と同一の桁に位置するように並べることにより、1個の48ビットの音声データ片を合成する。そして、合成されたこの音声データ片(すなわち、時間ダイバーシティ受信された音声データ片)を、音声伸長部28へと供給する。
【0068】
従って、例えば、データストリームが図3に示す構造を有していた場合において、音声データ片#38について時間ダイバーシティ受信を行う場合は、DVパケット#38の前半にある音声データ片#38がデータ分離部24より供給されると、この音声データ片#38を一時記憶し、以後、データ出力切替部26より供給されるデータ片に音声データ片#38が含まれているか否かをチェックする。
【0069】
そして、DVパケット#42の後半(すなわち、音声データ片#38)がデータ出力切替部26より供給されると、音声データ片#38を取得したことを検知し、この音声データ片#38、及び、先にデータ分離部24より取得した音声データ片#38について、同一桁のビット同士のうちGMSK変調波の該当部分の受信レベルが大きい方を、RSSIデータに基づいて選択する。
【0070】
すなわち、例えば図5に示すように、先に取得した音声データ片#38のk番目(kは1以上48以下の整数)のビットに当たる部分のGMSK変調波の受信レベルを表すRSSIデータの値が“a”であるものとし、後に取得した音声データ片#38のk番目のビットに当たる部分を受信した時点でのGMSK変調波の受信レベルを表すRSSIデータの値が、“a”より大きな値“b”であったとする。この場合は、後に取得した音声データ片#38のk番目のビットを、時間ダイバーシティ受信された音声データ片のk番目のビットとして選択する。
【0071】
そして、2個の音声データ片#38を用いて48個のビットを選択すると、これらのビットを用いて、時間ダイバーシティ受信された音声データ片#38を生成し、音声伸長部28へと供給する。
【0072】
データ選択・合成部27が、データ分離部24より音声データ片を新たに供給される度に上述の動作を行うことにより、音声伸長部28には、時間ダイバーシティ受信された音声データの列が供給される。この音声データ片の列は、圧縮後の音声データに相当するものである。
【0073】
音声伸長部28は、データ選択・合成部27より時間ダイバーシティ受信された音声データの列を取得し、この列が表す音声データに施されているデータ圧縮を解くことにより、この音声データを伸長する。そして、伸長された音声データを音声再生部29へと供給する。
【0074】
音声再生部29は、D/A(Digital-to-Analog)変換器やAF増幅器やスピーカ等より構成されており、音声伸長部28より供給された音声データをアナログ形式の音声信号へと変換し、得られた音声信号を増幅し、この音声信号が表す音声を再生する。
【0075】
GMSK受信機2は、以上説明した動作を行うことにより、GMSK送信機1が時間ダイバーシティを施したGMSK変調波から、フェージングによる通信品質の劣化を避けつつ、このGMSK変調波が表す音声を復元する。
【0076】
なお、GMSK送信機1やGMSK受信機2の構成は、上述のものに限られない。
例えば、GMSK変調波が表すデータストリームの構成は上述のものに限られず、例えば、ビット同期フレーム、フレーム同期データ、ヘッダ情報、音声データ片、デジタルデータ片や疑似データ、あるいは同期フレームのデータ長は任意であり、同期フレームの間隔も任意である。また、DVパケット内での音声データ片及びデジタルデータ片の並び順も任意である。
また、音声データについて時間ダイバーシティを行う代わりにデジタルデータについて時間ダイバーシティを行ってもよい。
【0077】
また、GMSK送信機1がデータストリームを変調する変調形式はGMSKである必要はなく、例えばPSK(Phase Shift Keying)変調でもよいし、その他任意の変調形式であってよい。ただし、GMSK受信機2の復調部23は、GMSK送信機1が生成した変調波を復調可能な復調回路等より構成されるものとする。
【0078】
また、GMSK送信機1が音声データを圧縮する手法はAMBEである必要はなく、例えばIMBE(Improved Multi-Band Excitation)の手法でもよいし、その他任意の手法であってもよい。ただし、GMSK受信機2の音声伸長部28は、GMSK送信機1が用いた手法で圧縮された音声データを復調可能に構成されるものとする。
【0079】
また、GMSK送信機1は、GMSK変調波を有線回線に送信してもよく、GMSK受信機2は、GMSK変調波を有線回線より取得してもよい。
また、GMSK送信機1は疑似データ記憶部14を備えていなくてもよく、この場合は、例えばデータ選択部16が疑似データを逐一生成して用いればよい。
【0080】
また、GMSK受信機2は、2個の互いに同一な音声データ片の同一桁のビット同士のうちからGMSK変調波の該当部分の受信レベルが大きい方を選択する代わりに、これら2個の音声データ片の所定範囲の桁に属するビット群につき、GMSK変調波の該当部分の受信レベルの平均値又は総和を求め、当該平均値又は総和が大きかった方のビット群を、合成すべき音声データ片(時間ダイバーシティ受信された音声データ片)を構成するビット群として選択するようにしてもよい。
【0081】
また、データストリームに時間ダイバーシティが施されているか否かを示す送信モード情報が、ヘッダ情報に含まれていてもよい。この場合は、例えばデータ選択部16が、パケット合成部17に供給しているデータ片が時間ダイバーシティの処理を施されたものである(すなわち、このデータ片のうち同期フレームを除くものが音声データ片である)か否かを、パケット合成部17に通知し、パケット合成部17が、この通知の内容に基づいてヘッダ情報を作成するようにすればよい。
【0082】
また、データ出力切替部26は、データ分離部24から供給されたデータ片が音声データ片であるか否かを、データ分離部24が分離した音声データ片との相関関係に基づいて自動判別するようにしてもよい。具体的には、データ出力切替部26は、データ分離部24よりデータ片(データ選択部16が生成したデータ片)を取得すると共に、当該データ片と同一のDVパケットに属する音声データ片をデータ分離部24より取得し、当該データ片と当該音声データ片との相関係数を求め、この相関係数が所定値以上である場合、データ選択部16が生成した当該データ片が音声データ片である(つまり、GMSK受信機2が受信したGMSK変調波に時間ダイバーシティが施されている)と判別するようにすればよい。
【0083】
以上、この発明にかかる時間ダイバーシティ装置及び時間ダイバーシティ方法を説明したが、この発明の時間ダイバーシティ装置は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。
【0084】
例えば、マイクロフォンやA/D変換器、シリアルインターフェース、GMSK変調器や高周波増幅器等を備えるパーソナルコンピュータに、上述のデータ入力部11、音声入力部12、音声圧縮部13、疑似データ記憶部14、選択制御部15、データ選択部16、パケット合成部17、変調部18及び変調波出力部19の動作を実行するためのプログラムを格納した媒体(フレキシブルディスク、CD−ROM等)から該プログラムをインストールすることにより、上記の処理を実行するGMSK送信機1を構成することができる。
【0085】
また、GMSK復調器、平滑回路、シリアルインターフェース、D/A変換器やスピーカ等を備えるパーソナルコンピュータに、上述の変調波入力部21、レベル記録部22、復調部23、データ分離部24、切替制御部25、データ出力切替部26、データ選択・合成部27、音声伸長部28及び音声再生部29の動作を実行するためのプログラムを格納した媒体から該プログラムをインストールすることにより、上記の処理を実行するGMSK受信機2を構成することができる。
【0086】
また、例えば、通信ネットワークの掲示板(BBS)に該プログラムをアップロードし、これをネットワークを介して配信してもよい。ネットワークを介した配信は、該プログラムにより搬送波を変調して得られる変調波を伝送することにより行ってもよい。
そして、このプログラムを起動し、OSの制御下に、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
【0087】
なお、OSが処理の一部を分担する場合、あるいは、OSが本願発明の1つの構成要素の一部を構成するような場合には、記録媒体には、その部分を除いたプログラムを格納してもよい。この場合も、この発明では、その記録媒体には、コンピュータが実行する各機能又はステップを実行するためのプログラムが格納されているものとする。
【0088】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、時間ダイバーシティの手法を行いながらデータを効率よく送受信するための送信装置、受信装置、送信方法、受信方法及びプログラムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態にかかるGMSK送信機の基本構成を示すブロック図である。
【図2】時間ダイバーシティが行われていない場合のデータストリームのデータ構造を示す図である。
【図3】時間ダイバーシティが行われている場合のデータストリームのデータ構造を示す図である。
【図4】この発明の実施の形態にかかるGMSK受信機の基本構成を示すブロック図である。
【図5】時間ダイバーシティ受信の手法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 GMSK送信機
11 データ入力部
12 音声入力部
13 音声圧縮部
14 疑似データ記憶部
15 選択制御部
16 データ選択部
17 パケット合成部
18 変調部
19 変調波出力部
2 GMSK受信機
21 変調波入力部
22 レベル記録部
23 復調部
24 データ分離部
25 切替制御部
26 データ出力切替部
27 データ選択・合成部
28 音声伸長部
29 音声再生部
Claims (10)
- 音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを送出する送信装置であって、
第2の種類のデータが供給されているか否かを判別し、第2の種類のデータが供給されていない期間に、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
時間ダイバーシティを実現すると前記伝送モード判別手段が判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット又は他のパケットの第2の部分にも更に格納するパケット格納手段と、
第1の種類のデータが格納されたパケットを送出するパケット送出手段と、を備える、
ことを特徴とする送信装置。 - 前記パケット格納手段は、時間ダイバーシティを実現すると前記伝送モード判別手段が判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット以外のパケットの第2の部分に更に格納する、
ことを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 - 前記伝送モード判別手段は、時間ダイバーシティを実現するか否かを指定する情報を外部より取得し、当該情報が時間ダイバーシティを実現することを指定している際に、前記第2の種類のデータの入力を検出し、第2の種類のデータが検出されない場合に、時間ダイバーシティを実現すると判別する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の送信装置。 - 前記パケット格納手段は、前記伝送モード判別手段が時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、第1の種類のデータに時間ダイバーシティを施したことを示す制御データをパケットに格納又は付加する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の送信装置。 - 音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを受信する受信装置であって、
1個以上のパケットを受信し、受信したパケットの各部について、受信した時点での受信レベルの大きさを特定するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段が受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別し、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
前記伝送モード判別手段が時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、受信した複数のパケットに含まれる互いに同一な複数の第1の種類のデータを特定し、特定された第1の種類の各データの共通部分同士のうちから受信レベルが大きかった方の部分を選択して出力するデータ選択手段と、を備える、
ことを特徴とする受信装置。 - 前記伝送モード判別手段は、前記パケット受信手段が受信したパケットに、第1の種類のデータに時間ダイバーシティを施したことを示す制御データが格納又は付加されているか否かを検知し、当該検知の結果に基づいて、受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別する、
ことを特徴とする請求項5に記載の受信装置。 - 音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタル データから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを送出する送信方法であって、
第2の種類のデータが供給されているか否かを判別し、第2の種類のデータが供給されていない期間に、時間ダイバーシティを実現すると判別し、
時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット又は他のパケットの第2の部分にも更に格納し、
第1の種類のデータが格納されたパケットを送出する、
ことを特徴とする送信方法。 - 音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを受信する受信方法であって、
1個以上のパケットを受信し、受信したパケットの各部について、受信した時点での受信レベルの大きさを特定し、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別し、
受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別して、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別し、
時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、受信したパケットに含まれる互いに同一な複数の第1の種類のデータを特定し、特定された第1の種類の各データの共通部分同士のうちから受信レベルが大きかった方の部分を選択して出力する、
ことを特徴とする受信方法。 - コンピュータを、音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを送出する送信装置として機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを、
第2の種類のデータを検出し、第2の種類のデータが検出されない場合に、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
時間ダイバーシティを実現すると前記伝送モード判別手段が判別したとき、第1の種類のデータをパケットの第1の部分に格納し、当該第1の種類のデータを当該パケット又は他のパケットの第2の部分にも更に格納するパケット格納手段と、
第1の種類のデータが格納されたパケットを送出するパケット送出手段と、
して機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、音声データから構成される第1の種類のデータを格納すべき第1の部分及びディジタルデータから構成される第2の種類のデータを格納すべき第2の部分からなるパケットを受信する受信装置として機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを、
1個以上のパケットを受信し、受信したパケットの各部について、受信した時点での受信レベルの大きさを特定するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段が受信したパケットに第2の種類のデータが含まれているか否かを判別し、第2の種類のデータが含まれていないと判別したときに、時間ダイバーシティを実現すると判別する伝送モード判別手段と、
前記伝送モード判別手段が時間ダイバーシティを実現すると判別したとき、受信した複数のパケットに含まれる互いに同一な複数の第1の種類のデータを特定し、特定された第1の種類の各データの共通部分同士のうちから受信レベルが大きかった方の部分を選択して出力するデータ選択手段と、
して機能させるためのプログラム。
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