JP2009182748A - 無線通信装置における通信制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無音／有音の遷移に起因する通信切断等の問題を回避し信頼性の高い通信を達成する通信制御方法および装置ならびにそれを用いた無線通信装置を提供する。
【解決手段】音声通信における通信制御装置は、受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定する有音／無音判定部１０５と、有音／無音判定結果に従って同期判定閾値Ｑｏｕｔを変更する同期判定閾値設定部１０６と、受信信号の受信品質ＳＩＲと同期判定閾値Ｑｏｕｔとに基づいて同期判定を行う同期判定部１０７とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は無線通信装置の通信制御技術に係り、特に音声通信における通信制御方法および装置に関する。

移動無線通信システムでは、一般に、受信信号の同期判定を行い、同期を保持した状態で受信信号を復調する。たとえばＣＤＭＡ方式の無線通信システムでは、信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）を測定し、これを所定の閾値と比較することで同期判定が行われる。ＳＩＲ測定値を用いた同期判定制御方法は、たとえば特許文献１などに開示されている。

ところで、３ＧＰＰ移動体通信システムでは、標準音声ＣＯＤＥＣとしてＡＭＲ(Adaptive Multi-Rate）符号化規格が採用される。ＡＭＲは、マルチレート符号化機能、有音無音検出機能、無音圧縮機能などを有し、干渉状態やトラフィック量などに応じてフレキシブルにビットレートを変更可能であることなどから移動体通信に適した音声圧縮伸張方式である。

このＡＭＲ符号化は、有音時と無音時とで品質特性に差があることが知られている。図６はＡＭＲ符号化の有音および無音の品質特性を示すグラフである。ここでは、受信品質として、ビット誤り率ＢＥＲあるいはブロック誤り率ＢＬＥＲが用いられる。この有音／無音の特性差によって受信品質判定のターゲットＳＩＲが変動し受信失敗を招来する場合がある。この事態を回避するために、たとえば特許文献２では、受信信号が有音と無音との間で変化した時にターゲットＳＩＲを緩慢に更新することで受信品質を所要レベル以上に維持している。

特開２００５−２５３０５５号公報 特開２００６−０８０９２４号公報

しかしながら、有音／無音の受信品質特性の差異は受信信号の同期判定にも影響する。特に無音時の受信品質は有音時よりも高いので、無音時から有音時へ遷移した時に一時的にＣＲＣ(cyclic redundancy check)ＮＧなどの伝送誤りが発生する可能性が高くなり、時には通信切断等の通信問題が発生する場合もある。同様に、有音／無音の受信品質特性の差異は、サービス品質によってレートマッチング属性値（以下、ＲＭＡ（Rate Matching Attribute)値という。）を決定するレートマッチング制御にも影響し、通信切断等の問題を生じる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、無音／有音の遷移に起因する通信切断等の問題を回避し信頼性の高い通信を達成する通信制御方法および装置ならびにそれを用いた無線通信装置を提供することにある。

本発明の一側面によれば、音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法は、受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更し、前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行うことを特徴とする。

本発明の他の側面によれば、ネットワークから受信信号およびレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を受信し、前記受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、
前記有音／無音判定結果に従って前記ＲＭＡ値を変更し、前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する、ことを特徴とする。

本発明により、無音／有音の遷移に起因する通信切断等の問題を回避し信頼性の高い通信を達成することができる。

１．第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態による通信制御装置を採用した無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。無線通信装置は、受信部１０１、信号処理部１０２および復号部１０３に加えて、ＳＩＲ測定部１０４、有音／無音判定部１０５、同期判定閾値設定部１０６および同期判定部１０７を有する。受信部１０１は受信ＲＦ信号を復調・逆拡散して信号処理部１０２へ出力し、信号処理部１０２はトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）分離、レートデマッチングなどの信号処理によって受信信号を復号部１０３へ出力する。復号部１０３は受信信号を復号化して受信データを出力する。

本実施形態によれば、信号処理部１０２はリファレンス信号（パイロット信号ともいう。）をＳＩＲ測定部１０４へ、トランスポートブロックサイズを有音／無音判定部１０５へそれぞれ出力する。ＳＩＲ測定部１０４はリファレンス信号から受信品質ＳＩＲを測定し、同期判定部１０７へ出力する。有音／無音判定部１０５は、Ｔｒブロックサイズから有音か無音かを判定し、判定結果を同期判定閾値設定部１０６へ出力する。

同期判定閾値設定部１０６は、有音／無音の判定結果に従って同期判定閾値Ｑｏｕｔを変化させ、同期判定部１０７に設定する。同期判定部１０７は、設定された同期判定閾値ＱｏｕｔとＳＩＲ測定部１０４により測定された受信品質ＳＩＲとを比較し、同期判定を行う。ここでは、受信品質ＳＩＲが同期判定閾値Ｑｏｕｔより小さい時に、同期判定部１０７は同期外れと判定する。この同期判定信号を受信部１０１へ出力し、送信停止あるいは通信切断の判断基準として使用される。

なお、有音／無音判定部１０５、同期判定閾値設定部１０６および同期判定部１０７が実行する機能は、次に説明する通信制御方法のプログラムをＣＰＵ等のプログラム制御プロセッサ上で実行することにより実現することもできる。

図２は本実施形態による通信制御方法を示すフローチャートである。まず、信号処理部１０２の信号処理によりリファレンス信号がＳＩＲ測定部１０４へ出力され、トランスポートブロックサイズが有音／無音判定部１０５へ出力される（ステップ２０１）。有音／無音判定部１０５は、トランスポートブロックサイズから有音／無音を判定する（ステップ２０２、２０３）。ＡＭＲ符号化を適用した場合、トランスポートブロックのサイズは有音か無音かによって異なっているので、このトランスポートブロックサイズによって有音／無音の判定が可能である。

有音と判定されると、同期判定閾値設定部１０６は有音用の閾値Ｑｏｕｔを設定し（ステップ２０４）、無音と判定されると、同期判定閾値設定部１０６は無音用の閾値Ｑｏｕｔを設定する（ステップ２０５）。有音であれば、図６に示すように、無音時よりも受信品質が低下するので、同じ品質で制御するために同期判定閾値Ｑｏｕｔを無音時より高くし、無音であれば同期判定閾値Ｑｏｕｔを有音時よりも低くする。

こうして設定された同期判定閾値Ｑｏｕｔを用いて、同期判定部１０７は受信品質ＳＩＲが同期判定閾値Ｑｏｕｔより低下したときに同期外れとして判定する（ステップ２０６）。同期判定閾値Ｑｏｕｔは同期判定閾値設定部１０６によって有音時あるいは無音時の適切なレベルに設定されるので、同期判定部１０７は有音／無音の状態遷移に関わらず正確な同期判定を行うことができ、正常なデコードが可能となる。

２．第２実施形態
図３は本発明の第２実施形態による通信制御装置を採用した無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。無線通信装置は、受信部３０１、信号処理部３０２、有音／無音判定部３０３およびＲＭＡ変更部３０４を有する。受信部３０１は受信ＲＦ信号を復調し逆拡散して信号処理部３０２へ出力するが、ＲＡＭ設定値も復調・逆拡散してＲＡＭ変更部３０４へ出力する。信号処理部３０２は、トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）分離部３１０、ＴｒＣＨデインタリーブ部３１１、レートデマッチング部３１２、復号部３１３などを含む。

有音／無音判定部３０３は、上記第１実施形態と同様に、Ｔｒブロックサイズから有音／無音を判定し、その判定結果をＲＭＡ変更部３０４へ出力する。ＲＭＡ変更部３０４は、受信したＲＭＡ設定値を有音あるいは無音に従って変更し、変更されたＲＭＡ値をレートデマッチング部３１２へ出力する。周知のように、送信側の無線通信装置はＲＭＡ値を受信側へ通知する。本実施形態によれば、この受信したＲＭＡ値を有音／無音に応じて変更し、変更したＲＭＡ値でレートデマッチングを実行する。

このように、有音か無音かに従ってＲＭＡ値を変更し、変更されたＲＭＡ値でレートデマッチングを行いデコードすることで、有音時あるいは無音時で適切なレートデマッチングが実行され、有音／無音の状態遷移があっても正常なデコードを行うことができる。

なお、第２実施形態による無線通信装置に図１に示す第１実施形態による通信制御装置を組み合わせることも可能である。この場合には、有音／無音の状態遷移があっても正確な同期判定と正常なデコードを行うことができ、更に信頼性の高い通信を実現できる。

３．第３実施形態
図４は本発明の第３実施形態による移動体通信システムにおける端末側無線通信装置の概略的構成を示すブロック図、図５は第３実施形態における送信側無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。ここでは、端末側無線通信装置は移動局あるいはユーザ端末ＵＥ（User equipment）であり、送信側無線通信装置は基地局ＮｏｄｅＢあるいはｅＮＢである。

図４において、端末側無線通信装置は、送受信部４０１、信号処理部４０２、有音／無音判定部４０３およびＲＭＡ設定部４０４を有する。送受信部４０１は受信ＲＦ信号を復調し逆拡散して信号処理部４０２へ出力するが、有音／無音判定部４０３からの判定結果を拡散・変調して送信側無線通信装置へ送信するとともに、送信側無線通信装置から受信したＲＡＭ設定値を復調・逆拡散してＲＡＭ設定部４０４へ出力する。信号処理部４０２は、トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）分離部４１０、ＴｒＣＨデインタリーブ部４１１、レートデマッチング部４１２、復号部４１３などを含む。

有音／無音判定部４０３は、上記第１実施形態と同様に、Ｔｒブロックサイズから有音／無音を判定し、その判定結果を送受信部４０１を通して送信側無線通信装置へ送信する。ＲＭＡ設定部４０４は、受信したＲＭＡ設定値をレートデマッチング部４１２へ出力する。後述するように、送信側無線通信装置は、受信側からの有音／無音判定結果に応じてＲＭＡ値を決定してレートマッチングを行うと共に受信側へ当該ＲＭＡ値を通知する。したがって、本実施形態によれば、レートデマッチング部４１２は、送信側で有音／無音に応じて変更されたＲＭＡ値によりレートデマッチングを実行する。

図５において、送信側無線通信装置は、送受信部５０１、信号処理部５０２およびＲＭＡ指定部５０３を有する。信号処理部５０２は、トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）符号化部５１０、レートマッチング部５１１、インタリーブ部５１２、ＴｒＣＨ多重部５１３などを含む。

送受信部５０１は信号処理部５０２から出力された送信信号を受信側無線通信装置ＵＥへ送信し、受信側無線通信装置ＵＥから受信した有音／無音判定結果をＲＭＡ指定部５０３へ出力すると共に、ＲＭＡ指定部５０３により設定されたＲＭＡ設定値を受信側無線通信装置ＵＥへ送信する。

信号処理部５０２では、トランスポートブロックを入力し、符号化、レートマッチング、インタリーブ、トランスポートチャネル多重などの処理が行われるが、レートマッチング部５１１では、ＲＭＡ指定部５０３により指定されたＲＭＡ値に合わせてデータが生成される。

ＲＭＡ指定部５０３は、受信側無線通信装置ＵＥから受信した有音／無音判定結果に従ってＲＭＡ値を決定し、信号処理部５０２のレートマッチング部５１１へ出力すると共に、送受信部５０１を通して受信側無線通信装置ＵＥへ通知する。

このように、送信側無線通信装置のＲＭＡ指定部５０３により、有音か無音かに従ってＲＭＡ値が指定され、このＲＭＡ値に従ってレートマッチング部５１１でデータが生成されて送信され、受信側無線通信装置ＵＥでは、当該ＲＭＡ値でレートデマッチングが行われ復号される。したがって、有音時あるいは無音時で適切なレートデマッチングが実行され、有音／無音の状態遷移があっても正常なデコードを行うことができる。

なお、第３実施形態による無線通信装置に図１に示す第１実施形態による通信制御装置を組み合わせることも可能である。この場合には、有音／無音の状態遷移があっても正確な同期判定と正常なデコードを行うことができ、更に信頼性の高い通信を実現できる。

本発明は３ＧＰＰ移動体通信システムなどの無線通信システムにおける通信制御に適用可能である。

本発明の第１実施形態による通信制御装置を採用した無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 第１実施形態による通信制御方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態による通信制御装置を採用した無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態による移動体通信システムにおける端末側無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 第３実施形態における送信側無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 ＡＭＲ符号化の有音および無音の品質特性を示すグラフである。

符号の説明

１０１ 受信部
１０２ 信号処理部
１０３ 復号部
１０４ ＳＩＲ測定部
１０５ 有音／無音判定部
１０６ 同期判定閾値設定部
１０７ 同期判定部

Claims (16)

1. 音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法において、
   受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、
   前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更し、
   前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行う
   ことを特徴とする通信制御方法。
2. 音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法において、
   ネットワークから受信信号およびレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を受信し、
   前記受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、
   前記有音／無音判定結果に従って前記ＲＭＡ値を変更し、
   前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する、
   ことを特徴とする通信制御方法。
3. 音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法において、
   受信側無線通信装置は、送信側無線通信装置からの受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、前記有音／無音判定結果を前記送信側無線通信装置へ送信し、
   前記送信側無線通信装置は、前記有音／無音判定結果に従ってレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を設定して受信側無線通信装置へ送信し、
   前記受信側無線通信装置は、前記ＲＭＡ値を前記送信側無線通信装置から受信し、前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する、
   ことを特徴とする通信制御方法。
4. 音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法において、
   受信側無線通信装置から送信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを示す有音／無音判定結果を受信し、
   前記有音／無音判定結果に従ってレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を設定し、
   前記ＲＭＡ値を用いてレートマッチングを実行し送信信号を前記受信側無線通信装置へ送信する、
   ことを特徴とする通信制御方法。
5. 音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法において、
   ネットワークから受信信号およびレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を受信し、
   前記受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、
   前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更し、
   前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行い、
   前記有音／無音判定結果に従って前記ＲＭＡ値を変更し、
   前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する、
   ことを特徴とする通信制御方法。
6. 音声通信可能な無線通信装置における通信制御方法において、
   受信側無線通信装置は、受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、前記有音／無音判定結果を前記送信側無線通信装置へ送信し、
   前記送信側無線通信装置は、前記有音／無音判定結果に従ってレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）をして前記受信側無線通信装置へ送信し、
   前記受信側無線通信装置は、前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更し、
   前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行い、前記送信側無線通信装置から受信した前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する、
   ことを特徴とする通信制御方法。
7. 音声通信における通信制御装置において、
   受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定する判定手段と、
   前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更する同期判定閾値変更手段と、
   前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行う同期判定手段と、
   を有することを特徴とする通信制御装置。
8. 音声通信における通信制御装置において、
   送信側無線通信装置から受信信号およびレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を受信する受信手段と、
   前記受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定する判定手段と、
   前記有音／無音判定結果に従って前記ＲＭＡ値を変更するＲＭＡ変更手段と、
   前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する信号処理手段と、
   を有することを特徴とする通信制御装置。
9. 音声通信における通信制御装置において、
   受信側無線通信装置から送信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを示す有音／無音判定結果を受信する受信手段と、
   前記有音／無音判定結果に従ってレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を設定するＲＭＡ設定手段と、
   前記ＲＭＡ値を用いてレートマッチングを実行し送信信号を前記受信側無線通信装置へ送信する送信手段と、
   ことを特徴とする無線通信装置。
10. 音声通信可能な無線通信装置を有する通信システムにおいて、
    受信側無線通信装置は、送信側無線通信装置からの受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定し、前記有音／無音判定結果を前記送信側無線通信装置へ送信し、
    前記送信側無線通信装置は、前記有音／無音判定結果に従ってレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を設定し、
    前記受信側無線通信装置は、前記ＲＭＡ値を前記送信側無線通信装置から受信し、前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する、
    ことを特徴とする通信システム。
11. 請求項７−９のいずれか１項に記載の通信制御装置を備えた無線通信装置。
12. 請求項１１に記載の無線通信装置を有する通信システム。
13. 音声通信可能な無線通信装置に通信制御機能を実現するためのプログラムにおいて、
    受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定する機能と、
    前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更する機能と、
    前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行う機能と、
    を実現することを特徴とするプログラム。
14. 音声通信可能な無線通信装置に通信制御機能を実現するためのプログラムにおいて、
    送信側無線通信装置から受信信号およびレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を受信する機能と
    前記受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定する機能と、
    前記有音／無音判定結果に従って前記ＲＭＡ値を変更する機能と、
    前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する機能と、
    を実現することを特徴とするプログラム。
15. 音声通信可能な無線通信装置に通信制御機能を実現するためのプログラムにおいて、
    受信側無線通信装置から送信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを示す有音／無音判定結果を受信する機能と、
    前記有音／無音判定結果に従ってレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を設定する機能と、
    前記ＲＭＡ値を用いてレートマッチングを実行し送信信号を前記受信側無線通信装置へ送信する機能と、
    を実現することを特徴とするプログラム。
16. 音声通信可能な無線通信装置に通信制御機能を実現するためのプログラムにおいて、
    ネットワークから受信信号およびレートマッチング属性値（ＲＭＡ値）を受信する機能と
    前記受信信号が有音あるいは無音のいずれであるかを判定する機能と、
    前記有音／無音判定結果に従って同期判定閾値を変更する機能と、
    前記受信信号の受信品質と前記同期判定閾値とに基づいて同期判定を行う機能と、
    前記有音／無音判定結果に従って前記ＲＭＡ値を変更する機能と、
    前記ＲＭＡ値に従ってレートデマッチングを実行する機能と、
    を実現することを特徴とするプログラム。

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