JP2007174210A - 無線通信装置及びその音声品質向上方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上位レイヤーで発生する問題に起因する音声品質の悪化を改善することが可能な無線通信装置を提供する。
【解決手段】受信信号に含まれる音声データをアナログ信号からなる音声信号に変換し、音声信号の波形を解析して音声品質の悪化を検出した場合、通信相手との通信を切断し、該通信の切断の完了を検出すると、該通信相手との音声通信を再び可能にするために再接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話システムや無線ＬＡＮ等の無線通信システムで用いられる無線通信装置及びその音声品質向上方法に関する。

近年の通信システムでは、ユーザから要求される通信帯域を確保するための技術や誤り訂正技術、あるいは他の無線機器が電波を放射することによる干渉の影響を低減する技術等、通信品質や通話中の音声品質を良好に保つための様々な技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、ユーザから要求された音声品質を満たす通信帯域を確保できる新たなパスが設定可能か否かを判定し、設定可能な場合に、それまで使用していたパスを切断して新たなパスへ切り替える手法が記載されている。
特開２０００−６９１５９号公報

近年、インターネットや携帯電話機等の普及によって個人情報や金銭に関する情報等の重要情報を送受信する機会が増え、通信システムを介して送受信するデータのセキュリティが問題となっている。特に、無線通信システムでは、送信されたデータを第三者でも傍受可能なため、セキュリティ性能の向上のために送信データに対して様々な暗号化処理が施されている。しかしながら、そのような場合、良電界中における通信にもかかわらず、ネットワーク側装置（無線基地局やＲＮＣ（Radio Network Controller）等）と端末装置間での暗号化処理及びそれを解読するための復号処理の状態不一致等がごく稀に発生し、通話中の音声品質が著しく劣化することがある。

従来の無線通信システムで用いるネットワーク側装置や端末装置等（以下、無線通信装置と総称する）では、通信品質の測定をレイヤー１（Block Error Rate: BLER機能等）で行うだけであるため、上述した暗号化処理や復号処理の状態不一致のように上位レイヤーで発生する問題に起因する音声品質の悪化を測定することができなかった。また、上記特許文献１等に記載された技術のように、従来の通信品質を向上させるための技術は、通信パスの帯域確保や誤り訂正技術、あるいは干渉の影響を排除するための技術等に代表され、上述した上位レイヤーの問題に起因する音声品質の悪化を解決するための手法は提案されていない。そのため、音声品質の悪い状態がいつまでも続いてしまうという問題が発生していた。

本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、上位レイヤーで発生する問題に起因する音声品質の悪化を改善することが可能な無線通信装置及びその音声品質向上方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の無線通信装置は、無線信号を受信する受信部及び無線信号を送信する送信部を備えた、音声通信が可能な無線通信装置であって、
受信信号に含まれる音声データをアナログ信号からなる音声信号に変換するアナログ変換部と、
前記アナログ変換部から出力される音声信号の音声波形を解析する音声解析部と、
前記音声解析部の解析結果を受け取り、該解析結果により音声品質の悪化を検出した場合は、前記送信部に通信相手との通信切断を指示し、該通信切断の完了を検出すると、前記送信部に該通信相手との音声通信を再び可能にするために再接続を指示する制御部と、
を有する。

一方、本発明の無線通信装置の音声品質向上方法は、無線信号を受信する受信部及び無線信号を送信する送信部を備えた、音声通信が可能な無線通信装置の音声品質向上方法であって、
受信信号に含まれる音声データをアナログ信号からなる音声信号に変換し、
前記音声信号の波形を解析して音声品質の悪化を検出した場合、通信相手との通信を切断し、
該通信の切断の完了を検出すると、該通信相手との音声通信を再び可能にするために再接続する方法である。

上記のような無線通信装置及びその音声品質向上方法では、音声信号の波形を解析して音声品質の悪化を検出した場合に通信相手との通信を切断し、該通信の切断の完了を検出すると、該通信相手との音声通信を再び可能にするために再接続するため、例えば無線通信装置がネットワーク側装置や端末装置の場合、これらの装置は暗号化処理や復号処理をやり直すことになる。

本発明によれば、音声解析の結果、音声品質が悪いと判断した場合に音声通信を一旦切断し、再接続することで、上述した上位レイヤーの問題に起因する音声品質の悪化要因が取り除かれるため、音声品質の悪化が改善される。

次に本発明について図面を参照して説明する。

図１は本発明の無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の無線通信装置は、アンテナ１、Duplexer２、受信部３、アナログ変換部４、スピーカ５、音声解析部６、制御部７、マイク８、ディジタル変換部９及び送信部１０を有する構成である。

Duplexer２はアンテナ１を介して受信した無線信号を受信部３へ供給し、送信部１０から出力される送信信号をアンテナ１へ供給する。受信部３は、受信した無線信号を復調し、ディジタルデータに変換して音声データを抽出する。アナログ変換部４は受信部３で変換された音声データ（ディジタルデータ）をアナログ信号に変換する。スピーカ５はアナログ変換部４でアナログ信号に変換された音声を出力する。音声解析部６はアナログ処理部４でアナログ信号に変換された音声の解析を行い、その解析結果を出力する。

マイク８は送信対象となるユーザの音声を収集する。ディジタル変換部９はマイク８で収集した音声（アナログ信号）をディジタルデータに変換する。送信部１０は、ディジタルデータに変換された音声データを変調し、変調後の無線信号を、Duplexer２を介してアンテナ１から送信する。制御部７は、受信部３、アナログ変換部４、ディジタル変換部９及び送信部１０の動作をそれぞれ制御する。

なお、アンテナ１、Duplexer２、受信部３及び送信部１０は、例えば携帯電話機に備える周知の構成等を用いればよい。また、アナログ変換部４は周知のＤ／Ａコンバータを用いて実現すればよく、ディジタル変換部９は周知のＡ／Ｄコンバータを用いて実現すればよい。また、音声解析部６及び制御部７は、例えば論理回路を用いて実現してもよく、ＣＰＵやＤＳＰ及びプログラムが格納されるメモリを備え、該メモリに格納されたプログラムにしたがってＣＰＵやＤＳＰにより本発明の音声解析部６及び制御部７の処理を実現してもよい。

このような構成において、本発明の無線通信装置は、アンテナ１により受信した無線信号を、受信部３にて復調し、ディジタルデータに変換した後、音声データを抽出する。受信部３で抽出された音声データは、アナログ変換部４にてアナログ信号に変換される。このアナログ変換部４から出力された音声信号が音声解析部６により解析される。また、アナログ変換部４から出力された音声信号はスピーカ５により音声に変換されて出力される。

音声解析部６は、音声認識技術を用いて音声品質を解析し、その解析結果を制御部７へ出力する。制御部７は、音声解析部６の解析結果を基に音声品質の悪化を検出する。具体的には、音声解析部６により音声波形を解析した結果、特定の異音波形を検出したとき、あるいは音声解析部６により音声波形のスペクトラムを解析した結果、特定の周波数のパワーレベルが異常に高い場合等に音声品質が悪化したと判定する。

制御部７は、音声品質の悪化を検出すると、送信部１０に音声通信の切断を指示する。送信部１０は、音声通信の切断要求を受け取ると、Duplexer２及びアンテナ１を介して通信相手の無線通信装置（無線基地局等）に対して通信の切断を要求する。この場合、所定の切断処理にしたがって通信相手の無線通信装置との音声通信が停止される。

制御部７は、通信相手の無線通信装置との通信切断の完了を検出すると、通信を切断した通信相手の無線通信装置との再接続を送信部１０へ指示する。送信部１０は、音声通信の再接続要求を受け取ると、Duplexer２及びアンテナ１を介して通信相手の無線装置（無線基地局等）に対して通信の再接続を要求する。この場合、所定の処理にしたがって通信経路（パス）を確保した後、通信相手の無線通信装置との音声通信が再び可能になる。

このように通信相手の無線通信装置との音声通信を一旦切断し、その後、再接続処理を行うと、例えば無線通信装置がネットワーク側装置及び端末装置の場合、それらの装置は暗号化処理や復号処理をやり直すことになるため、暗号化処理や復号処理の状態不一致等が解消される。すなわち、上述した上位レイヤーの問題に起因する音声品質の悪化要因が取り除かれるため、音声品質の向上が期待できる。

これらの音声解析処理及び再接続処理の手順をフローチャートに示すと図２に示すようになる。

図２に示すように、まず、制御部７は、音声通信を開始すると、音声解析部６に通信中の音声の解析を実行させる。そして、音声解析部６の解析結果を受け取り、音声解析部６の解析結果から音声品質が良好であるか悪化しているかを判定する（ステップＳ１１）。

音声解析部６の解析結果が音声品質の悪化を示している場合、制御部７は上述した通信経路の再接続処理を実行し（ステップＳ１２）、ステップＳ１３の処理へ移行する。音声解析部６の解析結果が、音声品質が良好であることを示している場合、制御部７は何も処理することなくステップＳ１３の処理へ移行する。

ステップＳ１３では音声通信が終了したか否かを判定し、音声通信が終了していない場合はステップＳ１１の処理に戻ってステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を繰り返す。音声通信が終了した場合は本発明の無線通信装置による処理を終了する。

本発明によれば、音声解析部６の音声解析の結果、音声品質が悪いと判断した場合に音声通信を一旦切断し、再接続することで、上述した上位レイヤーの問題に起因する音声品質の悪化要因が取り除かれるため、音声品質の悪化が改善される。

なお、音声品質が悪いと判定して再接続処理を行った場合、端末装置では再接続されるまでに無音状態となってしまう。したがって、制御部７は無線通信装置の使用者に再接続中であることを知らせることが望ましい。例えば、スピーカ５から「只今接続中です」等の音声を流す方法、あるいは無線通信装置が有する不図示のディスプレーに「只今接続中です」と表示する方法等がある。

本発明の無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明の無線通信装置の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ アンテナ
２ Duplexer
３ 受信部
４ アナログ変換部
５ スピーカ
６ 音声解析部
７ 制御部
８ マイク
９ ディジタル変換部
１０ 送信部

Claims (4)

1. 無線信号を受信する受信部及び無線信号を送信する送信部を備えた、音声通信が可能な無線通信装置であって、
   受信信号に含まれる音声データをアナログ信号からなる音声信号に変換するアナログ変換部と、
   前記アナログ変換部から出力される音声信号の音声波形を解析する音声解析部と、
   前記音声解析部の解析結果を受け取り、該解析結果により音声品質の悪化を検出した場合は、前記送信部に通信相手との通信切断を指示し、該通信切断の完了を検出すると、前記送信部に該通信相手との音声通信を再び可能にするために再接続を指示する制御部と、
   を有する無線通信装置。
2. 前記音声解析部は、
   前記アナログ変換部から出力される音声信号に含まれる異音や過大音量を検出し、
   前記制御部は、
   前記音声信号に異音や過大音量が含まれる場合に前記音声品質の悪化と判定する請求項１記載の無線通信装置。
3. 無線信号を受信する受信部及び無線信号を送信する送信部を備えた、音声通信が可能な無線通信装置の音声品質向上方法であって、
   受信信号に含まれる音声データをアナログ信号からなる音声信号に変換し、
   前記音声信号の波形を解析して音声品質の悪化を検出した場合、通信相手との通信を切断し、
   該通信の切断の完了を検出すると、該通信相手との音声通信を再び可能にするために再接続する無線通信装置の音声品質向上方法。
4. 前記音声信号の波形を解析して、該音声信号に含まれる異音や過大音量を検出し、
   前記音声信号に異音や過大音量が含まれる場合に前記音声品質の悪化と判定する請求項３記載の無線通信装置の音声品質向上方法。

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