JPH08139663A - 移動通信端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル移動通信端末において、電波伝搬路
の条件が悪化した時、移動通信端末の使用者に、通話を
継続した状態で電波伝搬路の条件悪化を確実に報知する
こと。 【構成】 無線基地局との間がデジタル変調方式による
無線通信路で接続される移動通信端末において、受信レ
ベルを測定する測定手段と、測定された受信レベルが所
定のレベルを下回ったか否かを判定する判定手段と、判
定結果が所定のレベルを下回ったことを示す場合には、
例えば受信レベルに反比例するようなレベルの雑音信号
を受話音声に添加することにより、受話音声の品質を劣
化させる音声品質劣化手段とを具備する。更に、電波断
による切断時には、該切断を通知するトーキー手段を具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線区間の変復調方式
としてデジタル変復調方式を採用した移動通信端末に関
し、特に、建物などの遮蔽効果により、移動通信端末の
受信レベルが急に低下した場合など、無線伝搬路区間の
電波受信条件が劣化している状況を当該移動通信端末の
通話者に報知する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のデジタル携帯電話等の移
動端末における、無線伝搬路の距離（サービスエリア距
離）と、デジタル信号が誤って受信される度合い（ビッ
ト誤り率）、移動端末の受信レベル、及び相手側端末で
聴感される音声品質の良否との関係を示す特性図であ
る。アナログ変復調方式の移動通信システムでは、音声
品質が移動端末の受信レベルに比例して徐々に劣化する
特性を示すのに対して、デジタル変復調方式の移動通信
システムでは、ビット誤り率と音声品質が移動端末の受
信レベルの一定の限界値までは、良い特性を保持し、該
限界値を越えると急な特性劣化を示すという特徴があ
る。これは、デジタル変復調方式の復調特性、及び誤り
訂正符号によりある程度のビット誤りは訂正が可能であ
るためである。従って、デジタル変復調方式の場合に
は、移動中に通話が突然不能になるという問題点があっ
た。そこで、従来のデジタル移動通信システムにおい
て、例えば特開平４−２５８０３０号公報には、移動端
末の位置が無線基地局のサービスエリア外まで移動した
場合や、建物の裏側などの電波の届きにくい場所に入っ
た場合などにおいて、特定の符号の誤り率が所定値を越
えると、その旨を運用者に知らせる警報表示器を設ける
技術が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したような従来の
デジタル移動端末においては、品質の劣化を音響的にあ
るいは可視的に表示していたが、移動通信端末は小型化
が進んでおり、通話中は当該移動通端末の本体を耳に当
てているため、可視表示装置を見ることが不可能であ
り、また、音響的表示である警告音は当該移動通端末の
電池切れ警報などとの区別がつきにくいという問題点が
あった。この為、デジタル変調方式の移動通信システム
では、正常使用状態の通信品質は向上するが、通信維持
に関する機能は逆に劣化するという問題点があった。本
発明は、上記のような問題点を解決するためになされた
ものであり、デジタル移動通信端末において、電波伝搬
路の条件が悪化した時、当該移動通信端末の使用者に、
通話を継続した状態で電波伝搬路の条件悪化を確実に報
知することにより、利用者の通信網に対する信頼感を向
上させることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、無線基地局と
の間がデジタル変調方式による無線通信路で接続される
移動通信端末において、受信レベルを測定する測定手段
と、測定された受信レベルが所定のレベルを下回ったか
否かを判定する判定手段と、判定結果が所定のレベルを
下回ったことを示す場合には、受話音声の品質を劣化さ
せる音声品質劣化手段とを具備することを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明における無線回線の劣化状態を通報する
機能は、受信レベルを測定し、測定された受信レベルが
所定のレベルを下回ったか否かを判定し、判定結果が所
定のレベルを下回ったことを示す場合には、受話音声の
品質を劣化させることにより、アナログ方式の通話品質
を模擬し、受信電界の劣化状態を当該移動通信端末の利
用者に確実に認識させることができる。

【０００６】

【実施例】図３は、実施例である移動通信端末の構成を
示すブロック図である。通話状態において、マイク１か
ら入力された音声信号は、音声処理回路２でＡ／Ｄ変換
および符号化され、ＴＤＭＡ制御回路３によって直列の
時分割多重信号に変換される。そしてこのデジタル信号
は直交変調回路４によって、直交振幅変調等の周知の変
調方式により、割り当てられている上り通話チャネルの
周波数で変調され、電力増幅回路５により増幅されて、
分配回路６を経由してアンテナ７から送信される。ま
た、アンテナ７により受信した信号は分配回路６を経由
して、所定の帯域通過特性を有する受信フィルタ８に入
力される。フィルタ８の出力信号は第１中間周波数変換
回路により、特定の第１中間周波数に変換される。なお
第１局部発振回路１０は、主制御部１７からの制御によ
り、割り当てられている下り通話チャネルの周波数の信
号が第１中間周波数に変換されるような周波数の信号を
発振する。

【０００７】所定の帯域通過特性を有する帯域フィルタ
１（１１）を通過した信号は、第２中間周波数変換回路
１２および第２局部発振回路１３により第２中間周波数
に変換され、帯域フィルタ２（１４）を通過して、復調
回路１５および瞬時レベル検出回路１９に入力される。
復調回路１５は受信信号を復調して受話音声データを含
むデジタル信号を出力し、ＴＤＭＡ制御回路３は入力信
号から符号化されたデジタル音声信号を抽出する。音声
処理回路２は入力信号を復号化し、Ｄ／Ａ変換すると共
に、詳細は後述するが、主制御部１７の制御に基づき、
受話音声劣化処理を行う。Ｄ／Ａ変換され、増幅された
受話音声信号はスピーカ１６から発音される。また、瞬
時レベル検出回路１９により検出された受信信号レベル
データは主制御部１７に入力される。主制御部１７は、
例えば蓄積プログラム方式のマイクロプロセッサを内蔵
し、周知の無線回線制御を行う他、パネル１８の表示装
置に受信レベルを表示すると共に、本発明による受話音
声劣化制御を行う。

【０００８】図１は、図３の音声処理回路２の内部構成
を示すブロック図である。マイク１から入力された音声
信号はＡ／Ｄ変換器３０によりデジタル信号に変換さ
れ、音声符号器３１により周知の方式で符号化される。
また、ＴＤＭＡ制御回路３から入力される受話音声の符
号化されたデジタル信号は音声復号器３２により復号さ
れ、加算器３３に入力される。加算器３３の出力信号は
選択回路３５に入力され、選択回路３５の出力信号はＤ
／Ａ変換器３６によりアナログ信号に変換され、増幅さ
れて、スピーカ１６から発音される。選択回路３５の他
方の入力端子にはトーキー回路３４の出力信号が入力さ
れている。このトーキー回路３４は、制御回路４１から
の指示により、「電波の状態が悪いため、通話できませ
ん。」あるいは「電波の状態が悪いため、通話できなく
なりました。」というようなトーキ・メッセージを送出
し、当該端末の使用者に状態あるいは切断理由を報知す
るためのものであり、周知の任意の音声合成技術を採用
可能である。

【０００９】加算回路３３の他方の入力端子には、選択
回路４０の出力信号が入力されている。そして、選択回
路４０の３つの入力端子には、雑音発生回路１（３
７）、２（３８）、３（３９）の出力信号がそれぞれ入
力されている。雑音発生回路１（３７）、２（３８）、
３（３９）は、例えばそれぞれ異なるレベルの白色雑音
である雑音１、２、３を発生し、そのレベルは例えば雑
音１＜雑音２＜雑音３である。またこの雑音レベルは、
最大の雑音３であっても通話には支障のない程度のもの
であり、かつ最小の雑音１であっても通話者が認識可能
で、各雑音信号のレベル差も認識できるように選定され
る。デジタル雑音信号の発生は、波形データをＲＯＭに
書きこんでおき、そのデータを周期的に読み出すことで
容易に実現できる。制御回路４１は、後述する主制御部
１７による制御に基づき、選択回路３５、４０、トーキ
ー回路３４等を制御する。

【００１０】図４は、主制御部１７における、通話中の
音声劣化処理を示すフローチャートである。ステップＳ
１においては、主制御部１７は瞬時レベル検出回路１９
から受信レベルデータを入力する。ステップＳ２におい
ては、過去の時系列受信レベルデータから将来の受信レ
ベルデータを予測する。予測方式としては、例えば周知
のカルマンフィルタ方式（中野、西山著「パソコンで解
くカルマンフィルタ」丸善株式会社平成５年２月２５日
発行等を参照）による予測、あるいは一次式近似による
予測、平均値（複数フレーム間の時間平均、移動平均、
フレーム内平均等）による予測など任意の方式を採用可
能である。この処理により、ランダムな雑音成分を除去
した信号レベル予測値が得られる。

【００１１】ステップＳ３においては、ステップＳ２で
得られた受信レベルの予測値が所定のレベルＬ４より小
さいか否かが判定され、結果が肯定である場合にはステ
ップＳ９に移行する。なお、判定のためのレベルＬ１〜
Ｌ４は例えば図２に示すように設定されており、レベル
Ｌ４は符号誤りのために音声復号器３２が復号不可能で
あるような通話不能領域に設定されている。ステップＳ
９においては、例えば主制御部１７内のメモリの所定の
エリアに設定されているタイマ値に１を加算する。ステ
ップＳ１０においては、該タイマ値が所定の値に到達し
たか否かが判定され、結果が肯定の場合には、受信レベ
ルがＬ４未満の状態が所定時間継続したことになるの
で、ステップＳ１１に移行し、送信および受信回路の動
作を停止させて無線回線を切断する。ステップＳ１２に
おいては、トーキー回路３４にメッセージの送出を指示
し、またトーキー回路３４からの入力信号が出力される
ように選択回路３５を切り換える。トーキー回路３４か
らは例えば「電波の状態が悪いため、通話できませ
ん。」あるいは、「電波の状態が悪いため、通話できな
くなりました。」というようなトーキ・メッセージが送
出される。

【００１２】ステップＳ３において、ステップＳ２で得
られた予測値が所定のレベルＬ４より大きい場合にはス
テップＳ４に移行する。ステップＳ４においては、前記
タイマをリセットする。ステップＳ５においては、ステ
ップＳ２で得られた予測値が所定のレベルＬ３より小さ
いか否かが判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ
１３に移行する。ステップＳ１３においては、主制御部
１７は、音声処理回路２の制御回路４１に指令を送出
し、選択回路４０に雑音発生回路３（３９）からの入力
信号を出力させる。該信号は加算器３３により音声復号
器３２の出力信号と加算され、受話音声に雑音が添加さ
れることにより通話品質が劣化する。

【００１３】ステップＳ５において、予測される受信レ
ベルがＬ３より大きい場合にはステップＳ６に移行し、
ステップＳ６においては、受信レベルが所定のレベルＬ
２より小さいか否かが判定され、結果が肯定の場合には
ステップＳ１４に移行すが、否定の場合にはステップＳ
７に移行する。ステップＳ７においては、受信レベルが
所定のレベルＬ１より小さいか否かが判定され、結果が
肯定の場合にはステップＳ１５に移行すが、否定の場合
にはステップＳ８に移行する。ステップＳ１４、１５に
おいては、それぞれ、選択回路４０に雑音発生回路２
（３８）あるいは雑音発生回路１（３７）からの入力信
号を出力させ、該信号は加算器３３により音声復号器３
２の出力信号と加算され、受話音声に雑音が添加され
る。またステップＳ８においては、選択回路４０から何
も出力されないように選択回路４０を制御することによ
り、雑音の添加を停止する。以上のような処理により、
受話音声信号に、受信レベルに反比例するようなレベル
の雑音信号が添加される。

【００１４】以上、実施例を説明したが、本発明は以下
に示すような変形例も考えられる。雑音発生回路につい
ては、複数個の発生回路の出力を選択する例を開示した
が、例えば乗算器あるいは雑音信号をビットシフトする
バレルシフタ等により、１つの雑音発生回路の出力を受
信レベル情報に反比例するようにレベル制御して加算し
てもよい。雑音信号の周波数特性は白色雑音でもよい
し、通話音声の明瞭度への影響がより少ない特定の帯域
の雑音信号でもよい。実施例においては音声処理回路内
においてデジタル信号処理により品質の劣化処理を行っ
ているが、Ｄ／Ａ変換後にアナログ信号処理により雑音
を添加することも可能である。実施例においては受信信
号レベルにより、音声品質の劣化を制御しているが、ビ
ット誤り率により通話品質を制御することも可能であ
る。しかし、図２に示すように、ビット誤り率はある程
度の距離までは劣化率が小さいので、判定は受信レベル
を用いる場合よりも不正確となる。受信レベルそのも
の、あるいは図４の処理による現在どのレベル範囲にあ
るかを示すデータをパネルに表示してもよい。トーキー
回路は呼が切断された場合に、その理由を通知している
が、データ誤りのために音声復号器が復号不能であり、
無音状態となった場合にアナウンスあるいは信号音を送
出するようにしてもよい。実施例において、レベルＬ３
とＬ４は同じレベルでもよく、また図４のステップＳ３
においては、復号器が復号不可能であるか否かを判定す
るようにしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、他の警
告音とは異なる、受信レベルの振幅に反比例した振幅を
持つ雑音信号を受話信号に付加することで、弱電界に存
在することを認識させるので、通話中に移動局がサービ
スエリアの境界部まで移動した場合、あるいは建物の影
などの弱電界領域（移動局の受信レベルが低い地域）に
入った場合に、現在位置が無線回線を利用した通話に不
適当であることを雑音性信号の付加により確実に認識で
き、さらに、トーキー回路を設ければ、電波断による呼
の切断も端末を頭部につけた状態で判断できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声処理回路２の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図２】無線伝搬路の距離と、ビット誤り率、受信レベ
ル、音声品質の良否との関係を示す特性図である。

【図３】実施例である移動通信端末の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】主制御部１７における、通話中の音声劣化処理
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…マイク、２…音声処理回路、３…ＴＤＭＡ制御回
路、４…直交変調回路、５…電力増幅回路、６…分配回
路、７…アンテナ、８…受信フィルタ、９…第１中間周
波数変換回路、１０…第１局部発振回路、１１…帯域フ
ィルタ１、１２…第２中間周波数変換回路、１３…第２
局部発振回路、１４…帯域フィルタ２、１５…復調回
路、１６…スピーカ、１７…主制御部、１８…パネル、
１９…瞬時レベル検出回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線基地局との間がデジタル変調方式に
   よる無線通信路で接続される移動通信端末において、 受信レベルを測定する測定手段と、 測定された受信レベルが所定のレベルを下回ったか否か
   を判定する判定手段と、 判定結果が所定のレベルを下回ったことを示す場合に
   は、受話音声の品質を劣化させる音声品質劣化手段とを
   具備することを特徴とする移動通信端末。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、受信レベルと複数の所
   定のレベルとを比較し、受信レベルがどのレベル範囲に
   あるかを判定するものであり、 前記音声品質劣化手段は、前記レベル範囲に対応してレ
   ベルの異なる雑音信号を受話音声信号に添加することを
   特徴とする請求項１に記載の移動通信端末。
3. 【請求項３】 更に、前記受信レベル測定手段と前記判
   定手段との間に、過去の受信レベルデータから将来の受
   信レベルを予測する予測手段を設けたことを特徴とする
   請求項１あるいは２のいずれかに記載の移動通信端末。
4. 【請求項４】 更に、受信レベルが所定のレベル以下で
   ある電波断状態が所定の時間継続した場合には通信を切
   断する切断手段と、 電波断による切断状態をトーキーにより当該移動端末の
   利用者に報知する報知手段とを設けたことを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれかに記載の移動通信端末。