JP6897456B2 - 基地局装置、送信方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特に音声情報を送信する基地局装置、送信方法、プログラムに関する。

広域基地局装置の構築したセル内に配置される極小基地局装置は、周辺の広域基地局装置から受ける干渉と、周辺の広域基地局装置へ与える干渉とを抑えることによって、通信品質の向上を図っている。上位装置にて極小基地局装置の座標から最寄りの広域基地局装置が特定され、特定された広域基地局装置から試験用送信がなされ、極小基地局装置は受信電力を測定する。極小基地局装置は測定結果を上位装置へ送信し、上位装置は測定結果から極小基地局装置での最適な送信電力、送信遅延パラメータを計算し、極小基地局へ通知する（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−６５０６１号公報

このような処理では、基地局装置間での事前の測定結果に基づいた処理が実行される。しかしながら、従来技術においては、基地局装置間のネットワークの遅延を十分考慮していない。例えば、基地局装置がＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークに接続される場合、ＩＰネットワークでは、リアルタイムかつ定量的な予測、測定が困難な遅延が発生する。このような予測不能な遅延が発生すると、通信品質が低下する可能性がある。このようなリアルタイムかつ定量的な予測、測定が困難な遅延が発生する場合であっても、その遅延の影響を抑制することが求められる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、予期せぬ遅延が発生する場合でも通信品質に与える遅延の影響を低減する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、少なくとも音声情報および当該音声情報を送信すべき時刻を示す送信時刻が含まれたデータを受信する受信部と、受信部において受信したデータに含まれた音声情報と送信時刻とを抽出する処理部と、処理部において抽出した送信時刻に基づいて、処理部において抽出した音声情報を送信する送信部とを備える。処理部は、受信部で第１のデータを受信した時刻を第１の受信時刻とし、第１の受信時刻が第１のデータから抽出した第１の送信時刻を経過している場合に、第１の受信時刻から第１の送信時刻を減算した差分値を導出し、その差分値を遅延期間として設定し、遅延期間が設定されており、かつ受信部で第１のデータに後続する第２のデータを受信したときに遅延期間より大きな遅延が発生していない場合に、第２のデータから抽出した第２の送信時刻に遅延期間を加算して、第２のデータの遅延送信時刻を導出し、送信部は、遅延期間が設定された場合に、直ちに第１のデータから抽出された音声情報を送信するとともに、第２のデータの遅延送信時刻に第２のデータから抽出された音声情報を送信し、第２のデータから抽出された第２の送信時刻は、第１のデータから抽出された第１の送信時刻よりも遅い時刻である。

本発明の別の態様は、送信方法である。この方法は、少なくとも音声情報および当該音声情報を送信すべき時刻を示す送信時刻が含まれたデータを受信する受信ステップと、受信したデータに含まれた音声情報と送信時刻とを抽出する処理ステップと、抽出した送信時刻に基づいて、抽出した音声情報を送信する送信ステップと、を含む。処理ステップは、受信ステップにおいて第１のデータを受信した時刻を第１の受信時刻とし、第１の受信時刻が第１のデータから抽出した第１の送信時刻を経過している場合に、第１の受信時刻から第１の送信時刻を減算した差分値を導出し、その差分値を遅延期間として設定し、遅延期間が設定されており、かつ受信ステップにおいて第１のデータに後続する第２のデータを受信したときに遅延期間より大きな遅延が発生していない場合に、第２のデータから抽出した第２の送信時刻に遅延期間を加算して、第２のデータの遅延送信時刻を導出し、送信ステップは、遅延期間が設定された場合に、直ちに第１のデータから抽出された音声情報を送信するとともに、第２のデータの遅延送信時刻に第２のデータから抽出された音声情報を送信し、第２のデータから抽出された第２の送信時刻は、第１のデータから抽出された第１の送信時刻よりも遅い時刻である。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、予期せぬ遅延が発生する場合でも通信品質に与える遅延の影響を低減できる。

実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の通信システムにおける通信エリアの配置を示す図である。 図１の通信システムによる処理の概要を示す図である。 図１の通信システムによる送信処理の概要を示す図である。 図１の通信システムにおいてＩＰネットワークの遅延が発生した場合に想定される送信処理の概要を示す図である。 図５の場合における通信エリアの配置を示す図である。 図５の場合における別の通信エリアの配置を示す図である。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図１の通信システムによる送信処理の概要を示す図である。 図１の通信システムによる送信処理の概要を示す別の図である。 図８の記憶部に記憶される送信電力設定テーブルのデータ構造を示す図である。 図１１の場合における通信エリアの配置を示す図である。 図１の通信システムによる送信処理の概要を示す図である。 図８の基地局装置による送信処理を示すフローチャートである。

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置を介して互いに通信する複数の端末装置が含まれる通信システムに関する。本通信システムは、例えば、業務用無線システムに対応する。また、端末装置から基地局装置に向かう上りリンクの周波数（以下、「上り周波数」という）と、基地局装置から端末装置に向かう下りリンクの周波数（以下、「下り周波数」という）とは異なる。なお、上り周波数は、基地局装置における受信周波数に相当し、下り周波数は、基地局装置における送信周波数に相当する。一方、複数の基地局装置のそれぞれにおける上り周波数は同一であり、複数の基地局装置のそれぞれにおける下り周波数も同一である。以下では、１つの上り周波数と１つの下り周波数との組合せを「チャネル」ということもあるが、上り周波数または下り周波数の一方を「チャネル」ということもある。複数の基地局装置は制御装置に接続されており、制御装置は、各基地局装置を制御するとともに、基地局装置が端末装置からの発呼情報（送信情報）を受信した場合に、複数の基地局装置に、受信した発呼情報を転送する。これは、複数の基地局装置をまたいで、サイマルキャスト通信が実行されることに相当する。

１つの端末装置は、音声情報が含まれた発呼情報を送信する。発呼情報を受信した１つ以上の基地局装置は、発呼情報をＩＰパケット化することによってパケット信号を生成し、ＩＰネットワークを介してパケット信号を制御装置に送信する。制御装置は、発呼情報を基地局装置が送信すべき時刻に関する情報（以下、「送信時刻」という）と発呼情報とが含まれたパケット信号を生成する。制御装置は、ＩＰネットワークを介して、複数の基地局装置にパケット信号を送信する。複数の基地局装置は、パケット信号を受信すると、パケット信号に含まれた送信時刻が到来した場合に発呼情報を送信する。複数の端末装置は、発呼情報を受信して、音声を再生する。１つの端末装置を使用するユーザの発話が続く限り、このような処理は定期的に繰り返して続けられる。なお以下の説明では、制御装置と基地局装置との間で交換するデータを「パケット信号」とするが、単に「パケット」または「パケットデータ」とも称される。

制御装置から複数の基地局装置のそれぞれへの経路のうちの１つにおいて遅延が発生した場合、１つの基地局装置だけが発呼情報を遅れて受信する。当該１つの基地局装置がパケット信号を受信したときに既に送信時刻が経過していた場合に、当該１つの基地局装置は、送信時刻から遅れて発呼情報を送信する。前述のごとく、当該１つの基地局装置は、遅れて受信したパケット信号に続いて後続のパケット信号を定期的に受信する。その際、後続のパケット信号において遅延が発生していなければ、後続のパケット信号に含まれた送信時刻が到来した場合に、基地局装置は、前の発呼情報を送信していることもある。このような場合、前の発呼情報と、後続のパケット信号に含まれた音声情報に対応した発呼情報との送信が重複してしまい、発呼情報を正しく送信することができない。

本実施例では、ＩＰネットワークの遅延によって１つの基地局装置にてパケット信号の受信が正常に行われなかった場合に備えての処理手順が設けられる。基地局装置は、パケット信号を受信した時刻（以下、「受信時刻」という）と、パケット信号に含まれた送信時刻との時間差を遅延期間として測定する。また、基地局装置は、後続のパケット信号に含まれた音声情報に対して、送信時刻を遅延期間だけ遅らせた時刻（以下、「遅延送信時刻」という）における送信を実行する。これによりＩＰパケット信号に遅延が生じても発呼情報の連続性が維持される。

図１は、通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、ＩＰネットワーク１０、制御装置１２、基地局装置１４と総称される第１基地局装置１４ａ、第２基地局装置１４ｂ、第３基地局装置１４ｃ、端末装置１６と総称される第１端末装置１６ａ、第２端末装置１６ｂ、第３端末装置１６ｃ、第４端末装置１６ｄ、同期制御用基準装置２０と総称される第１同期制御用基準装置２０ａ、第２同期制御用基準装置２０ｂ、第３同期制御用基準装置２０ｃ、第４同期制御用基準装置２０ｄを含む。ここで、通信システム１００に含まれる基地局装置１４の数は「３」に限定されず、端末装置１６の数は「４」に限定されず、それらより多くてもよく、それらよりも少なくてもよい。

複数の端末装置１６、複数の基地局装置１４は、前述のごとく、業務用無線システムに対応しており、各端末装置１６は、いずれかの基地局装置１４を介して、音声通信を実行する。各端末装置１６はＰＴＴ（Ｐｕｓｈ Ｔｏ Ｔａｌｋ）ボタンを備え、ＰＴＴボタンが押し下げられた端末装置１６はユーザの音声を発呼情報として基地局装置１４に送信する。基地局装置１４は、端末装置１６からの発呼情報を受信すると、発呼情報が含まれたパケット信号を生成し、パケット信号をＩＰネットワーク１０を介して制御装置１２に送信する。

制御装置１２は、パケット信号に含まれた発呼情報に対する送信時刻を生成し、送信時刻と発呼情報とが含まれたパケット信号を、ＩＰネットワーク１０を介して複数の基地局装置１４に送信する。ここで、制御装置１２には、第４同期制御用基準装置２０ｄが接続されており、第４同期制御用基準装置２０ｄは、例えば、高精度ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置である。第４同期制御用基準装置２０ｄは、基準となる時刻（以下、「基準時刻」という）を生成し、制御装置１２は、基準時刻をもとに送信時刻を生成する。

複数の基地局装置１４は、パケット信号を受信すると、パケット信号から送信時刻と発呼情報とを抽出する。各基地局装置１４にも同期制御用基準装置２０が接続されており、基地局装置１４は、同期制御用基準装置２０から取得した基準時刻が送信時刻を経過した場合に、発呼情報を送信する。ここで、第１同期制御用基準装置２０ａから第４同期制御用基準装置２０ｄは、同期されているので、第１基地局装置１４ａから第３基地局装置１４ｃは、発呼情報を同一のタイミングで送信する。そのため、通信システム１００は、サイマルキャストシステムであるといえる。端末装置１６は、基地局装置１４からの発呼情報を受信する。

図２は、通信システム１００における通信エリアの配置を示す。各基地局装置１４は、通信可能なエリアとして通信エリア１８を形成する。具体的に説明すると、第１基地局装置１４ａは第１通信エリア１８ａを形成し、第２基地局装置１４ｂは第２通信エリア１８ｂを形成し、第３基地局装置１４ｃは第３通信エリア１８ｃを形成する。また、第１基地局装置１４ａから第３基地局装置１４ｃでは同一のチャネルが使用されるので、第１通信エリア１８ａから第３通信エリア１８ｃでも同一のチャネルが使用される。このように、サイマルキャストシステムである通信システム１００では、複数の通信エリア１８が重複した部分においても同一のチャネルが使用されているので、端末装置１６への干渉とならないように、各基地局装置１４からの送信タイミングを一致させる必要がある。

図３は、通信システム１００による処理の概要を示す。第１端末装置１６ａは発呼情報を送信し、第１基地局装置１４ａは発呼情報を受信する。第１基地局装置１４ａは発呼情報をパケット信号に含め、パケット信号をＩＰネットワーク１０経由で制御装置１２に一定間隔で送信する。制御装置１２は、第１基地局装置１４ａから受信したパケット信号をもとに、発呼情報と送信時刻とが含まれたパケット信号を生成し、パケット信号をＩＰネットワーク１０経由で第１基地局装置１４ａから第３基地局装置１４ｃに一定間隔で送信する。この送信時刻は、すべての基地局装置１４において送信タイミングを一致させる目的で設定されるので、すべての基地局装置１４に対して同じ値とされる。また、送信時刻は、ＩＰネットワーク１０の遅延時間を考慮した値とされる。なお、制御装置１２が、複数の基地局装置１４から、同一の発呼情報が含まれた複数のパケット信号を受信した場合、制御装置１２は、その中から最も品質の高いパケット信号（発呼情報）を選択し、それをもとに、送信するパケット信号を生成する。

図４は、通信システム１００による送信処理の概要を示す。制御装置１２は、パケット信号Ｎからパケット信号Ｎ＋５を一定間隔で基地局装置１４に送信する。基地局装置１４は、各バッファに格納した後、パケット信号に含まれた送信時刻を抽出するとともに、同期制御用基準装置２０から得られる基準時刻が送信時刻に到来した場合に、発呼情報を送信する。そのため、パケット信号Ｎからパケット信号Ｎ＋５のそれぞれに含まれた発呼情報Ｎから発呼情報Ｎ＋５が一定間隔で送信される。

図５は、通信システム１００においてＩＰネットワーク１０の遅延が発生した場合に想定される送信処理の概要を示す。前述のごとく、ＩＰネットワーク１０では、予期できないネットワーク遅延が性質上発生する場合がある。このネットワーク遅延は回線の設置状態（ベストエフォート／ギャランティ等）やトラヒックの使用状況に左右され、定量的に予測することが極めて困難である。制御装置１２が各基地局装置１４に送信したパケット信号Ｎ＋１において、予期せぬネットワーク遅延が発生した場合、基地局装置１４は、制御装置１２において設定された送信時刻より前にパケット信号を受信できない。基地局装置１４は、送信時刻までにパケット信号Ｎ＋１を受信できない場合、パケット信号Ｎ＋１を受信した後すぐに発呼情報Ｎ＋１を送信すると、発呼情報Ｎ＋１の送信が完了する前に、発呼情報Ｎ＋２の送信時刻となってしまう。発呼情報Ｎ＋２を指定された送信時刻に送信すると、発呼情報の連続性が維持されなくなる。また、このような送信によって、他の基地局装置１４の送信タイミングとの差異が発生するので、他の基地局装置１４の通信エリア１８と重複する部分において干渉が発生してしまう。

図６は、図５の場合における通信エリア１８の配置を示す。第１基地局装置１４ａが図５の基地局装置１４に相当する。第１基地局装置１４ａは、発呼情報Ｎ＋１送信時刻より後に発呼情報Ｎ＋１を送信すると、第１通信エリア１８ａと第２通信エリア１８ｂとの重複部分と、第１通信エリア１８ａと第３通信エリア１８ｃとの重複部分において干渉が発生する。

図７は、図５の場合における別の通信エリア１８の配置を示す。図７は図６と同様に示される。第１基地局装置１４ａは、発呼情報Ｎ＋１送信時刻までにパケット信号Ｎ＋１を受信できなかった場合、パケット信号Ｎ＋１を破棄し、発呼情報Ｎ＋１を送信しないことも考えられるが、その場合は、第１通信エリア１８ａのみに配置する第１端末装置１６ａと第２端末装置１６ｂにて音切れが発生する。送信時刻には、通信システム１００全体のＩＰネットワーク１０の遅延時間を考慮した値が設定される。その際、突発的なネットワーク遅延をある程度想定し、送信時刻を遅くさせた場合、基地局装置１４が送信処理を行うまでの時間も比例して増大する。これによって、端末装置１６間の通話の遅延が大きくなり、好ましくない。

図８は、基地局装置１４の構成を示す。基地局装置１４は、無線受信部３０、通信部３２、パケットバッファ部３４、検出部３６、処理部３８、無線送信部４０、送信電力設定部４２、記憶部４４を含む。無線受信部３０は、業務用無線システムに対応した受信処理を実行することによって、端末装置１６からの信号を受信する。ここで、無線受信部３０は、１つの端末装置１６からの発呼情報を受信すると、発呼情報を通信部３２に出力する。発呼情報には音声情報が含まれる。通信部３２は、無線受信部３０からの発呼情報を受けつけると、発呼情報が含まれたパケット信号を生成する。通信部３２は、図１のＩＰネットワーク１０に接続されており、ＩＰネットワーク１０経由で制御装置１２にパケット信号を送信する。このような送信処理を実行する通信部３２は送信部であるともいえる。

通信部３２は、ＩＰネットワーク１０を介して制御装置１２からのパケット信号を受信すると、パケット信号をパケットバッファ部３４に出力する。このような受信処理を実行する通信部３２は受信部といえる。また、受信処理は送信処理がなされていない場合においてもなされる。パケット信号には、発呼情報と、当該発呼情報を送信すべき送信時刻に関する情報が含まれる。送信時刻は、例えばパケット信号毎に一定間隔となるように図１の制御装置１２において付与されている。

パケットバッファ部３４は、パケット信号を順次格納する。検出部３６は、図１の同期制御用基準装置２０に接続され、同期制御用基準装置２０から基準時刻を順次取得する。処理部３８は、パケットバッファ部３４において格納したパケット信号に含まれた発呼情報と送信時刻とを抽出する。処理部３８は、基準時刻が送信時刻に到達した場合、つまり送信時刻が到来した場合に、発呼情報を無線送信部４０に出力する。

無線送信部４０は、業務用無線システムに対応した送信処理を実行することによって、信号を送信する。ここで、無線送信部４０は、処理部３８から発呼情報を受けつけた場合に発呼信号を送信する。無線送信部４０から発呼情報が送信された場合、処理部３８は、当該発呼信号に対応したパケット信号の削除をパケットバッファ部３４に指示する。この指示に応じて、パケットバッファ部３４は、パケット信号を削除する。

このような基本的な処理を前提として、ＩＰネットワーク１０において遅延が発生した場合の処理を説明する。その際、処理部３８は、基準時刻がパケット信号から抽出した送信時刻よりも進んでいること、つまり送信時刻が既に到来していることを確認する。処理部３８は、送信時刻が既に到来していることを確認した場合、送信時刻から経過した遅延期間（遅延時間）を導出する。この処理を説明するために、ここでは図９を使用する。図９は、通信システム１００による送信処理の概要を示す。図５と同様に、制御装置１２から基地局装置１４に至るＩＰネットワーク１０において遅延が発生したために、基地局装置１４におけるパケット信号Ｎ＋１の受信が遅れる。処理部３８は、基準時刻がパケット信号に含まれた送信時刻よりも先に進んでいた場合、前述の遅延期間Δｔを次のように計算する。
Δｔ ＝ パケット信号を受信したときの基準時刻−パケット信号に含まれた送信時刻
図８に戻る。

これに続いて、処理部３８は、送信時刻が既に到来していたパケット信号（以下、「遅延パケット信号」という）から抽出した発呼情報を無線送信部４０に出力する。無線送信部４０は、発呼情報を送信する。つまり、遅延パケット信号に含まれた当該発呼情報は直ちに送信される。処理部３８は、遅延パケット信号の後続のパケット信号に対しても送信時刻と発呼情報を抽出する。処理部３８は、送信時刻に遅延期間を加えることによって遅延送信時刻を生成する。処理部３８は、基準時刻が遅延送信時刻に到達した場合、つまり遅延送信時刻が到来した場合に、後続のパケット信号から抽出した発呼情報の送信を決定し、発呼情報を無線送信部４０に出力する。無線送信部４０は、遅延送信時刻において発呼情報を送信する。

図１０は、通信システム１００による送信処理の概要を示す別の図である。ここでも、基地局装置１４におけるパケット信号Ｎ＋１の受信が遅れている場合を想定する。前述のごとく、パケット信号Ｎ＋１における発呼情報Ｎ＋１の送信時刻に対して遅延期間Δｔが導出される。パケット信号Ｎ＋１における発呼情報Ｎ＋１は、発呼情報Ｎ＋１の遅延送信時刻に送信される。本図に示す例では、パケット信号Ｎ＋１の後続のパケット信号Ｎ＋２からパケット信号Ｎ＋５には遅延が発生せずに、基地局装置１４がそれぞれのパケット信号の送信時刻よりも前に受信する。基地局装置１４は、発呼情報Ｎ＋２の送信時刻に発呼情報Ｎ＋２を送信しない。これは、発呼情報Ｎ＋１と発呼情報Ｎ＋２との連続性を維持するためである。代わりに、後続のパケット信号Ｎ＋２に含まれた発呼情報Ｎ＋２の送信時刻に遅延期間Δｔが加えられることによって、発呼情報Ｎ＋２の遅延送信時刻が導出される。パケット信号Ｎ＋２における発呼情報Ｎ＋２は、発呼情報Ｎ＋２の遅延送信時刻に送信される。パケット信号Ｎ＋３からパケット信号Ｎ＋５に対しても同様の処理がなされる。すなわち、Ｎ＋２以降のそれぞれの発呼情報は、制御装置１２から指定された送信時刻ではなく、遅延期間Δｔを用いて導出された遅延送信時刻に送信される。遅延送信時刻は、パケット信号に含まれる送信時刻と遅延期間とに基づいて決定されるため、遅延送信時刻を用いる場合であっても、発呼情報はパケット信号に含まれる送信時刻に基づいて送信されるといえる。

なお、例えば、パケット信号Ｎ＋３のようなパケット信号Ｎ＋１よりも後続のパケット信号において、パケット信号Ｎ＋１での遅延よりも更に大きな遅延が発生した場合、処理部３８は、遅延期間Δｔを遅延期間Δｔ２に更新する。遅延期間Δｔ２は、パケット信号Ｎ＋３に対してこれまでと同様に導出される。すなわち、パケット信号を受信したときの基準時刻から、パケット信号に含まれた送信時刻を引いた時間差を示す値（差分値）が、遅延期間Δｔよりも大きい場合は、その差分値を新たな遅延期間Δｔ２に更新する。そして、Ｎ＋３以降のそれぞれの発呼情報は、パケット信号に含まれた送信時刻にΔｔ２を加えた時刻である遅延送信時刻に送信される。図８に戻る。

なお、ＩＰネットワーク１０において遅延が発生した場合において、遅延が発生した基地局装置１４から送信される発呼情報と、遅延が発生していない基地局装置１４から送信される発呼情報との間の干渉を低減するために、次の処理が実行されてもよい。記憶部４４は、送電電力設定テーブルを記憶する。図１１は、記憶部４４に記憶される送信電力設定テーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、通常時と遅延発生時のそれぞれにおける送信電力が示される。ここで、通常時とは送信時刻が使用される場合であり、遅延発生時とは遅延送信時刻が使用される場合である。また、遅延発生時の送信電力は、通常時の送信電力よりも小さくなるように設定される。図８に戻る。

送信電力設定部４２は、処理部３８から遅延が発生しているか否かに関する情報を受けつける。送信電力設定部４２は、遅延が発生していない場合、記憶部４４から通常時の送信電力を読み出し、通常時の送信電力を無線送信部４０に設定する。一方、送信電力設定部４２は、遅延が発生している場合、記憶部４４から遅延発生時の送信電力を読み出し、遅延発生時の送信電力を無線送信部４０に設定する。無線送信部４０は、送信電力設定部４２によって設定された送信電力によって発呼情報を送信する。そのため、無線送信部４０は、送信時刻が到来した場合に発呼信号を送信する際の送信電力よりも、遅延送信時刻が到来した場合に発呼情報を送信する際の送信電力を小さくする。

図１２は、図１１の場合における通信エリア１８の配置を示す。ここでは、第１基地局装置１４ａにおいて遅延が発生していると想定する。そのため、第１基地局装置１４ａの送信電力は、第２基地局装置１４ｂ、第３基地局装置１４ｃの送信電力よりも小さくされる。これによって、第１通信エリア１８ａは、第２通信エリア１８ｂ、第３通信エリア１８ｃよりも狭くなる。第１通信エリア１８ａは、第２通信エリア１８ｂ、第３通信エリア１８ｃに重複しなくなるので、これらの間の干渉が低減される。なお、第１通信エリア１８ａは、第２通信エリア１８ｂ、第３通信エリア１８ｃに重複してもよく、遅延発生時の重複部分の面積が通常時の重複部分の面積よりも小さくなればよい。

ＩＰネットワーク１０において遅延が発生した場合には、遅延送信時刻における送信がなされるが、そのような状態において次の処理が実行されてもよい。遅延送信時刻における送信がなされている場合、処理部３８は、パケットバッファ部３４に格納されているパケット信号から抽出した発呼情報に対して、無音区間が含まれているか否かを監視する。なお、無音区間が含まれていることの検出は、パケット信号に含まれる発呼情報、特に音声情報の最大値または平均値が所定値以下である場合になされる。例えば、パケット信号に含まれた発呼情報を単位にして無音区間の検出が実行される。このような無音区間の発呼情報は送信する必要がないので、処理部３８は、当該発呼情報の送信をスキップする。

その際、処理部３８は、当該発呼信号に対応したパケット信号の削除をパケットバッファ部３４に指示する。この指示に応じて、パケットバッファ部３４は、パケット信号を削除する。また、処理部３８は、次のように、これまでの遅延期間Δｔから削除した発呼情報の実送信時間を減算することによって新しい遅延時間Δｔに更新する。
新しいΔｔ＝これまでのΔｔ−削除した発呼情報の実送信時間
つまり、処理部３８は、パケット信号に含まれた発光情報に無音区間が含まれている場合、無音区間の期間に応じて遅延期間を短縮する。さらに、処理部３８は、パケットバッファ部３４から次のパケット信号を取得して、当該パケット信号に対してこれまでと同様の処理を実行する。なお、無音区間の短縮は発呼情報（パケット信号）を単位にしてなされずに、それよりも短い期間に対してなされてもよい。例えば、第１の発呼情報の後半部分が無音区間であり、次の発呼情報である第２の発呼情報の前半部分が無音区間である場合、２つの発呼情報の無音区間をそれぞれ削除した後、第１の発呼情報の前半部分と第２の発呼情報の後半部分とをつなげて１つの発呼情報としてもよい。無線送信部４０は、無音区間を除外した発呼情報を送信する。そして、削除した無音区間の長さに応じて、遅延時間Δｔを更新する。

図１３は、通信システム１００による送信処理の概要を示す。パケット信号Ｎ＋５に対して、これまでと同様に、遅延が発生している場合の処理がなされることによって、発呼情報Ｎ＋５遅延送信時刻に発呼情報Ｎ＋５が送信される。また、パケット信号Ｎ＋６に含まれた発呼情報Ｎ＋６が無音区間であったとする。そのため、遅延期間Δｔが更新され、遅延期間Δｔは「０」になる。そのため、パケット信号Ｎ＋７における発呼情報Ｎ＋７は、発呼情報Ｎ＋７送信時刻に送信される。これにより、遅延は解消される。その際、無線送信部４０は、通常時の送信電力を再び使用する。同様に、Ｎ＋８以降の発呼情報は、遅延送信時刻ではなく、制御装置１２に指定された送信時刻に送信される。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図１４は、基地局装置１４による送信処理を示すフローチャートである。通信部３２は、パケット信号を受信する（Ｓ１０）。処理部３８は、送信時刻と発呼情報を抽出する（Ｓ１２）。処理部３８は、遅延が発生中（遅延状態）であるか否かを判定する（Ｓ１４）。遅延状態とは、Ｓ１０において受信したパケット信号Ｎよりも前のパケット信号において既に遅延が発生している状態である。遅延が発生中でない場合（Ｓ１４のＮ）、Ｓ１６に進み、遅延が発生中の場合（Ｓ１４のＹ）、Ｓ２４に進む。処理部３８は、基準時刻と送信時刻とを比較し、送信時刻が既に到来しているか否かを判定する（Ｓ１６）。送信時刻が既に到来していなければ（Ｓ１６のＮ）、Ｓ１８に進み、送信時刻が既に到来していれば（Ｓ１６のＹ）、Ｓ２０に進む。処理部３８、無線送信部４０は、送信時刻が到来すれば発呼情報を送信する（Ｓ１８）。Ｓ１８からＳ１０に戻り、処理を繰り返す。処理部３８は、遅延期間を導出し、遅延状態を設定する（Ｓ２０）。次に、無線送信部４０は発呼情報を送信する（Ｓ２２）。すなわち、非遅延状態から遅延状態に遷移した際には、パケット信号を受信したタイミングで、それに含まれる発呼情報が送信される。Ｓ２２からＳ１０に戻り、処理を繰り返す。

処理部３８は、パケット信号に含まれる発呼情報が無音区間であるか否かを判定する（Ｓ２４）。無音区間であれば（Ｓ２４のＹ）、Ｓ２６に進み、無音区間でなければ（Ｓ２４のＮ）、Ｓ２８に進む。処理部３８は、遅延期間を更新する（Ｓ２６）。つまり、無音区間の時間の分だけ遅延期間を短縮する。そしてＳ２６からＳ１０に戻り、処理を繰り返す。すなわち、無音区間である発呼情報は送信されない。

処理部３８は、現在設定されている遅延期間よりも更に大きな遅延が発生したか否かを判定する（Ｓ２８）。更に大きな遅延が発生した場合（Ｓ２８のＹ）には、Ｓ３０に進み、発生していない場合（Ｓ２８のＮ）には、Ｓ３２に進む。処理部３８は、遅延期間を更新する（Ｓ３０）。つまり、基準時刻と送信時刻との差を計算し、新たな遅延期間を設定する。処理部３８、無線送信部４０は、遅延期間に基づき設定された遅延送信時刻が到来すれば発呼情報を送信する（Ｓ３２）。Ｓ３２からＳ１０に戻り、処理を繰り返す。

本実施例によれば、パケット信号から抽出した送信時刻が既に到来している場合に、その遅延期間を導出するとともに、当該パケット信号の後続のパケット信号から抽出した送信時刻に遅延期間を加えた時刻に発呼情報を送信するので、発呼情報の一定間隔での送信を維持できる。また、発呼情報の一定間隔での送信が維持されるので、端末装置における音声の再生の連続性を維持できる。また、端末装置における音声の再生の連続性が維持されるので、予期せぬ遅延が発生する場合でも通信品質に与える遅延の影響を低減できる。

また、通常時の送信電力よりも遅延発生時の送信電力を小さくするので、送信時刻が到来した場合に発呼情報を送信している基地局装置に与える干渉を低減できる。また、送信時刻が到来した場合に発呼情報を送信している基地局装置に与える干渉が低減されるので、端末装置において再生される音声の品質の悪化を抑制できる。つまり、通信品質の低下を抑制できる。また、遅延送信時において、発呼情報に無音区間が含まれていれば、無音区間の送信をスキップするとともに、遅延期間を短縮させるので、発呼情報の伝送遅延を短縮できる。また、無音区間の検出は発呼情報を単位にしてなされるので、処理を簡易にできる。

また、遅延送信処理を行っている基地局装置の通信エリアが他の基地局装置の通信エリアと重複しなくなるので、通信エリアが重複した部分での干渉の発生を抑制できる。また、遅延したパケット信号に含まれた発呼情報を破棄しないので、端末装置での音切れの発生を防止できる。また、定量的な予測が困難なＩＰネットワークの遅延が発生した場合でも通話品質の低下を抑制できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例によれば、通信システム１００では、業務用無線システムが使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、業務用無線システム以外の携帯電話等の無線通信システムが使用されてもよい。本変形例によれば、システムの自由度を向上できる。

本実施例によれば、制御装置１２は、基地局装置１４とは別に構成されており、ＩＰネットワーク１０を介して基地局装置１４に接続される。しかしながらこれに限らず例えば、制御装置１２は、いずれかの基地局装置１４に含まれることによって、両者は一体的に構成されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例によれば、制御装置１２から、発呼情報の送信タイミングを指示するパラメータとして送信時刻が使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、同期制御用基準装置２０から得られるＰＰＳ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）信号をもとに導出したカウンタ値が使用されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例においてＩＰネットワーク１０を例にして説明している。しかしながらこれに限らず例えば、ネットワークの伝送遅延時間が変動する他のネットワークであってもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例によれば、遅延送信中に無音区間を検出するまで、遅延期間Δｔを用いて遅延送信時刻を導出している。しかしながらこれに限らず例えば、別の方法を使用して遅延期間Δｔを導出してもよく、発呼情報における音声情報を話速変換等の技術を用いて時間的に圧縮し、送信に必要な時間を通常よりも短縮させるとともに、短縮した期間に応じて遅延期間Δｔを短くしてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例によれば、記憶部４４における送信電力設定テーブルは、通常時と遅延発生時それぞれに対応する２種類の送信電力を含む。しかしながらこれに限らず例えば、送信電力設定テーブルは、３種類以上の送信電力を含んでもよい。遅延時間に応じて、端末装置１６における受信障害が段階的に生じるような無線システムにおいては、遅延時間が中程度の場合は、送信電力を中程度にし、遅延時間がより大きい場合は、送信電力をより小さくする等の制御を行ってもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０ ＩＰネットワーク、 １２ 制御装置、 １４ 基地局装置、 １６ 端末装置、 １８ 通信エリア、 ２０ 同期制御用基準装置、 ３０ 無線受信部、 ３２ 通信部、 ３４ パケットバッファ部、 ３６ 検出部、 ３８ 処理部、 ４０ 無線送信部、 ４２ 送信電力設定部、 ４４ 記憶部、 １００ 通信システム。

Claims (8)

1. 少なくとも音声情報および当該音声情報を送信すべき時刻を示す送信時刻が含まれたデータを受信する受信部と、
   前記受信部において受信したデータに含まれた音声情報と送信時刻とを抽出する処理部と、
   前記処理部において抽出した送信時刻に基づいて、前記処理部において抽出した音声情報を送信する送信部とを備え、
   前記処理部は、前記受信部で第１のデータを受信した時刻を第１の受信時刻とし、第１の受信時刻が前記第１のデータから抽出した第１の送信時刻を経過している場合に、第１の受信時刻から第１の送信時刻を減算した差分値を導出し、その差分値を遅延期間として設定し、
   前記遅延期間が設定されており、かつ前記受信部で前記第１のデータに後続する第２のデータを受信したときに前記遅延期間より大きな遅延が発生していない場合に、前記第２のデータから抽出した第２の送信時刻に前記遅延期間を加算して、前記第２のデータの遅延送信時刻を導出し、
   前記送信部は、前記遅延期間が設定された場合に、直ちに前記第１のデータから抽出された音声情報を送信するとともに、前記第２のデータの遅延送信時刻に前記第２のデータから抽出された音声情報を送信し、
   前記第２のデータから抽出された第２の送信時刻は、前記第１のデータから抽出された第１の送信時刻よりも遅い時刻であることを特徴とする基地局装置。
2. 前記処理部は、前記受信部において前記第１のデータに後続する第３のデータを受信した時刻を第３の受信時刻とし、第３の受信時刻から前記第３のデータから抽出した第３の送信時刻を引いた差分値を導出し、当該差分値が既に導出した前記遅延期間よりも大きい場合に、当該差分値を新たな遅延期間として設定し、
   前記第３のデータおよび前記第３のデータに後続するデータに対して、各データから抽出した送信時刻に前記新たな遅延期間を加算して前記各データの遅延送信時刻を導出し、
   前記送信部は、前記各データの遅延送信時刻に、前記各データから抽出された音声情報を送信し、
   前記第３のデータから抽出された第３の送信時刻は、前記第１のデータから抽出された第１の送信時刻よりも遅い時刻であることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 制御装置および他の基地局装置と同期された時刻である基準時刻を取得する取得部をさらに備え、
   前記受信部は、前記制御装置が前記他の基地局装置に送信するデータに含まれる送信時刻および音声情報と、それぞれ同じ値の送信時刻および音声情報が含まれたデータを前記制御装置から受信し、
   前記送信部は、前記他の基地局装置と同一のチャネルを用い、
   前記遅延期間が設定されていない場合は、前記取得部で取得した基準時刻が前記受信部で受信したデータの送信時刻に到達したときに、当該データから抽出された音声情報を送信し、前記遅延期間が設定されている場合は、前記取得部で取得した基準時刻が前記第２のデータの遅延送信時刻に到達したときに、前記第２のデータから抽出された音声情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 前記処理部は、前記遅延期間が設定されており、かつ前記受信部において受信したデータに含まれた音声情報に無音区間が含まれている場合に、前記遅延期間から無音区間の長さを減算した値を新たな遅延期間として設定し、無音区間が含まれたデータに後続するデータに対して、当該データの送信時刻に前記新たな遅延期間を加算して遅延送信時刻を導出し、
   前記送信部は、無音区間の音声情報を送信せずに、無音区間が含まれたデータに後続するデータから抽出された音声情報を前記遅延送信時刻に送信することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基地局装置。
5. 前記受信部が受信するデータは、パケットデータであり、
   前記処理部は、第１のパケットデータの後半部分が無音区間であり、かつ第１のパケットデータに後続する第２のパケットデータの前半部分が無音区間である場合に、２つの無音区間を削除し、第１のパケットデータの前半部分と第２のパケットデータの後半部分とをつなげて新たな音声情報を生成するとともに、前記遅延期間から、削除した２つの無音区間の長さを減算した値を新たな遅延期間として設定し、
   前記送信部は、前記新たな音声情報を送信することを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記送信部は、前記遅延期間が設定されていない通常時に音声情報を送信する際の送信電力よりも、前記遅延期間が設定されている場合に音声情報を送信する際の送信電力を小さくし、かつ前記遅延期間に応じて、通常時よりも小さな２種類以上の送信電力を用いて送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の基地局装置。
7. 少なくとも音声情報および当該音声情報を送信すべき時刻を示す送信時刻が含まれたデータを受信する受信ステップと、
   受信したデータに含まれた音声情報と送信時刻とを抽出する処理ステップと、
   抽出した送信時刻に基づいて、抽出した音声情報を送信する送信ステップと、
   を含み、
   前記処理ステップは、前記受信ステップにおいて第１のデータを受信した時刻を第１の受信時刻とし、第１の受信時刻が前記第１のデータから抽出した第１の送信時刻を経過している場合に、第１の受信時刻から第１の送信時刻を減算した差分値を導出し、その差分値を遅延期間として設定し、
   前記遅延期間が設定されており、かつ前記受信ステップにおいて前記第１のデータに後続する第２のデータを受信したときに前記遅延期間より大きな遅延が発生していない場合に、前記第２のデータから抽出した第２の送信時刻に前記遅延期間を加算して、前記第２のデータの遅延送信時刻を導出し、
   前記送信ステップは、前記遅延期間が設定された場合に、直ちに前記第１のデータから抽出された音声情報を送信するとともに、前記第２のデータの遅延送信時刻に前記第２のデータから抽出された音声情報を送信し、
   前記第２のデータから抽出された第２の送信時刻は、前記第１のデータから抽出された第１の送信時刻よりも遅い時刻であることを特徴とする送信方法。
8. 少なくとも音声情報および当該音声情報を送信すべき時刻を示す送信時刻が含まれたデータを受信する受信ステップと、
   受信したデータに含まれた音声情報と送信時刻とを抽出する処理ステップと、
   抽出した送信時刻に基づいて、抽出した音声情報を送信する送信ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記処理ステップは、前記受信ステップにおいて第１のデータを受信した時刻を第１の受信時刻とし、第１の受信時刻が前記第１のデータから抽出した第１の送信時刻を経過している場合に、第１の受信時刻から第１の送信時刻を減算した差分値を導出し、その差分値を遅延期間として設定し、
   前記遅延期間が設定されており、かつ前記受信ステップにおいて前記第１のデータに後続する第２のデータを受信したときに前記遅延期間より大きな遅延が発生していない場合に、前記第２のデータから抽出した第２の送信時刻に前記遅延期間を加算して、前記第２のデータの遅延送信時刻を導出し、
   前記送信ステップは、前記遅延期間が設定された場合に、直ちに前記第１のデータから抽出された音声情報を送信するとともに、前記第２のデータの遅延送信時刻に前記第２のデータから抽出された音声情報を送信し、
   前記第２のデータから抽出された第２の送信時刻は、前記第１のデータから抽出された第１の送信時刻よりも遅い時刻であることを特徴とするプログラム。

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