专利名称：通信装置以及通信方法
技术领域：
本发明涉及对接收到的编码语音信息以帧单位来进行解码的通信装置以及通信方法。
背景技术：
在无线通信中，广泛对语音进行编码而传输。例如，在VoIP(Voice overInternet Protocol)中作为语音编码方式来采用的、ITU-T建议的G.729以及G.723等中，以20ms或者40ms的周期进行语音编码。
在这样的语音无线通信系统中，传输错误的发生对语音质量的低劣带来很大的影响。因此，例如，在特开平10-62998号公报中，公开了在对编码语音信息以帧单位来进行解码的无线通信装置中，发生传输错误的情况下，进行语音编码方式所规定的错误帧处理，并且将误码率的时间变化加入而在错误帧处理上反映以抑制语音质量的低劣的技术。
但是，在上述的现有技术中，没有考虑在编码语音信息中存在有声区间与无声区间之类的语音编码的特性，而没有有效地进行语音无线通信。
发明内容
本发明鉴于此，其目的在于提供一种，能够进行有效的语音通信的通信装置以及通信方法。
本发明，是对接收到的编码语音信息以帧单位进行解码的通信装置，具有检测机构，其检测上述帧单位的编码语音信息的传输错误；判别/推定机构，其判别以及或者推定上述帧单位的编码语音信息是否为有声区间；以及重发请求机构，其对于由上述检测机构检测出传输错误、且由上述判别/推定机构判别以及或者推定为有声区间的上述帧单位的编码语音信息，在与上述帧对应的时间内向发送侧进行重发请求。
通过该结构，即使在帧单位的编码语音信息中检测出传输错误，但该帧单位的编码语音信息为无声区间的情况下，由于对于语音的还原而言是无用信息，因此不进行重发请求。从而，以必要的最小限度来抑制重发，从而能够进行有效的语音通信。
另外，在本发明的一方式中，上述判别/推定机构，在与上述帧单位的编码语音信息对应的音量超过预定的阈值的情况下，判别以及或者推定上述帧单位的编码语音信息为有声区间。
另外，在本发明的一方式中，上述判别/推定机构，基于与已接收到的没有传输错误的上述帧单位的编码语音信息对应的音量，判别以及或者推定新接收到的上述帧单位的编码语音信息是否为有声区间。
另外，在本发明的一方式中，上述重发请求机构，在与上述帧对应的时间内存在未使用的无线资源的情况下，进行重发请求。
另外，本发明，是对接收到的编码语音信息以帧单位进行解码的通信方法，具有检测步骤，检测出上述帧单位的编码语音信息的传输错误；判别/推定步骤，判别以及或者推定上述帧单位的编码语音信息是否为有声区间；以及重发请求步骤，对于在上述检测步骤中检测出传输错误、且在上述判别/推定机构中判别以及或者推定为有声区间的上述帧单位的编码语音信息，在与上述帧对应的时间内向发送侧进行重发请求。
另外，在本发明的一方式中，上述判别/推定步骤，在上述帧单位的编码语音信息对应的音量超过预定的阈值的情况下，判别以及或者推定上述帧单位的编码语音信息为有声区间。
另外，在本发明的一方式中，上述判别/推定步骤，基于与已接收到的上述没有传输错误的上述帧单位的编码语音信息对应的音量，判别以及或者推定新接收到的上述帧单位的编码语音信息是否为有声区间。
另外，在本发明的一方式中，上述重发请求步骤，在与上述帧对应的时间内存在未使用的无线资源的情况下，进行重发请求。
根据本发明，即使在帧单位的编码语音信息中检测出传输错误，但该帧单位的编码语音信息为无声区间的情况下，不进行重发，从而能够进行有效的语音通信。
图1是通信系统的结构图。
图2是表示基站装置与终端之间的交互的一例的图。
图3是表示基站装置的工作的流程图。
图4是表示终端的工作的流程图。
具体实施例方式
图1是表示使用本发明所涉及的通信装置的通信系统的结构的图。
图1的通信系统，是PHS(Personal Handphone System)的通信系统，由作为本发明所涉及的通信装置的基站装置100、终端200、以及进行这些基站装置100与终端200之间的通信传播的无线通信通路300来构成。另外，在图1中，仅仅表示了一个终端200，但基站装置100，能够与多个终端200进行通信。
基站装置100，具有底层处理部101、错误检测部102、语音编码参数存储寄存器103、有声/无声判别部104、重发请求判别部105、错误帧处理部106以及语音解码部107。另一方面，终端200，具有语音编码部201、报头添加部202、底层处理部203以及重发控制部204。
在图1的通信系统中，改善TDD-TDMA方式的语音编码方式，而采用可以与VoIP共用的语音编码方式，实现通话的收容量(intakecapacity)的增加。具体而言，在通信系统中，采用了以5ms周期与各终端200之间重复进行发送与接收的物理层结构。在基站装置100与终端200之间的通信中，在发生传输错误的情况下，若进行20ms以内重发数据的错误补偿，则维持较高的通信质量。
为了维持这样的通信质量，终端200，以每隔作为帧时间的20ms对语音进行编码，另外添加报头之后，生成与20ms语音对应的编码语音帧数据。并且，终端200，使用在20ms内每隔5ms存在的逆方向通信(从终端200向基站装置100的方向的通信)用的时隙之中的一个向基站装置100发送该编码语音帧数据。
基站装置100，在接收到的编码语音帧数据中存在传输错误、并且该编码语音帧数据与有声区间对应的情况下，在与该编码语音帧数据对应的帧时间的20ms以内，使用在20ms内每隔5ms存在的顺方向通信(从基站装置100向终端200的方向的通信)用的时隙之中的一个，对终端200返回作为重发请求的NAK，使终端200重发编码语音帧数据。另一方面，基站装置100，在接收到的编码语音帧数据中不存在传输错误的情况下，或者虽然存在传输错误，但该编码语音帧数据未对应于有声区间的情况下，使用顺方向通信用的时隙之中的一个，对终端200返回作为正常接收的通知的ACK。
图2是表示基站装置100(BS)与终端200(与通信呼叫CALL1对应的MSα、与通信呼叫CALL2对应的MSβ、与通信呼叫CALL3对应的MSγ)之间的相互交互的一例的图。具有20ms的帧时间的帧，每隔5ms被分割，而成为第一至第四的5ms帧，这些各5ms帧由基站装置100分配到各终端200。由于是20ms/5ms，因此5ms帧，最多能分配到四个终端200，但在此，第一至第三的5ms帧分配到三个终端200(MSα、β、γ)，剩下的第四5ms帧，作为重发用的帧来被预约。
各5ms帧，还被分割为八个时隙。这些八个时隙中，前一半的四个是逆方向通信用的时隙，而后一半的四个是顺方向通信用的时隙。在终端200中进行低比特率的语音编码的情况下，不需要全部使用四个逆方向通信用的时隙。在图2中，例如，从MSα向BS的逆方向通信时仅仅使用一个逆方向通信用的时隙(1RL)。
在此，逆方向通信用的时隙与顺方向通信用的时隙之间的关系尤为重要。TDD方式的优点，是逆方向通信用的时隙与顺方向通信用的时隙为相同频率，由此，基站装置100，将在使用逆方向通信用时隙的通信中的终端200的最佳化的指向性(directivity)直接适用于使用顺方向通信用时隙的通信中。另外，为了确保通信质量，逆方向通信用的时隙与顺方向通信用的时隙，需要在时间上相近，以本发明者的经验而言，作为优选逆方向通信用的时隙与顺方向通信用的时隙集中在5ms以内。
以下，参照流程图，说明基站装置100以及终端200的工作。
图3是表示基站装置100的工作的流程图。基站装置100内的底层处理部101，通过无线通信通路300从终端200接收使用被分配到该终端200的5ms帧的逆方向通信用的时隙来发送的编码语音帧数据(S101)。由底层处理部101接收到的编码语音帧数据，向错误检测部102送出。
错误检测部102，对于编码语音帧数据进行循环冗余码校验(CRCCyclic Redundancy Check)等，以使判断该编码语音帧数据中是否存在传输错误(S102)。在编码语音帧数据中存在传输错误的情况下，错误检测部102，将这一情况的通知送到重发请求判别部105，并且通过语音编码参数存储寄存器103将编码语音帧数据送到有声/无声判别部104。
有声/无声判别部104，判别输入的编码语音帧数据是否为有声区间(S103、S104)。具体而言，有声/无声判别部104，从语音编码参数存储寄存器103中读出比输入的编码语音帧数据更早接收到的编码语音帧数据之中、与没有传输错误的最新编码语音帧数据对应的音量的参数。并且，有声/无声判别部104，在该音量的参数超过预定的阈值的情况下，认为输入的编码语音帧数据为有声区间。在此，音量的参数，是指与语音帧的总能量相关联的参数或者音量增益(pitch gain，ピツチゲイン)的参数。编码语音帧数据为有声区间的情况下，有声/无声判别部104，将这一情况的通知与编码语音帧数据送到重发请求判别部105。另外，也可以代替有声/无声判别部104，具备有声/无声推定部，使该有声/无声推定部基于一些信息，推定输入的编码语音帧数据是否为有声区间。
重发请求判别部105，若收到来自有声/无声判别部104的编码语音帧数据为有声区间的通知，则确认重发用的无线资源，判断该重发用的无线资源是否空闲(S105、S106)。如图2所示，作为重发用来被预约的5ms帧(重发用5ms帧)，共用于来自多个终端200的编码语音帧数据的重发。从而，有时会有重发用5ms帧已分配给另外的终端200的重发的情况，在这种情况下，成为不空闲的状态。
在重发用无线资源，换而言之，重发用5ms帧空闲的情况下，重发请求判别部105，使用被分配到作为编码语音帧数据的发送源的终端200的5ms帧的顺方向通信用的时隙，通过底层处理部101以及无线通信通路300，对该终端200返回作为重发请求的NAK(S107)。
其后，底层处理部101，通过无线通信通路300从终端200接收使用重发用5ms帧的逆方向通信用的时隙来重发的编码语音帧数据(S108)。由底层处理部101接收到的编码语音帧数据，送到错误检测部102。
错误检测部102，判定该被重发的编码语音帧数据中是否存在传输错误(S109)。若在该编码语音帧数据中存在传输错误的情况下，错误检测部102，将这一情况的通知送到重发请求判别部105，并且将编码语音帧数据送到错误帧处理部106。
重发请求判别部105，收到来自错误检测部102的、编码语音帧数据中检测出传输错误的通知后，使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙，对编码语音帧数据的发送源的终端200返回作为接收失败的通知的NAK(S110)。
错误帧处理部106，对于来自错误检测部102的编码语音帧数据，进行语音编码方式所规定的错误帧处理(S111)。例如，错误帧处理部106，进行比输入的编码语音帧数据更早接收到的编码语音帧数据的再利用等。进行过错误帧处理的编码语音帧数据，送到语音解码部107。
重发请求判别部105，通过错误帧处理部106进行错误帧处理之后，使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙，对于编码语音帧数据的发送源的终端200返回内容为正常完成接收处理的ACK(S112)。其后，语音解码部107，对输入的编码语音帧数据进行解码(S113)。
另外，在S109中，判定为编码语音帧数据中不存在传输错误的情况下，错误检测部102，将这一情况的通知送到重发请求判别部105，并且通过错误帧处理部106将编码语音帧数据送到语音解码部107。重发请求判别部105，若收到编码语音帧数据中不存在传输错误的通知，则使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙，对于编码语音帧数据的发送源的终端200返回内容为正常完成接收处理的ACK(S112)。其后，语音解码部107，对输入的编码语音帧数据进行解码(S113)。
另外，在S106中，判定为重发用无线资源不空闲的情况下，重发请求判别部105，将来自有声/无声判别部104的编码语音帧数据送到错误帧处理部106。错误帧处理部106，对于来自重发请求判别部105的编码语音帧数据，进行错误帧处理(S111)。并且，重发请求判别部105，通过错误帧处理部106进行错误帧处理之后，使用被分配到编码语音帧数据的发送源的终端200的5ms帧的顺方向通信用的时隙，对于该终端200返回内容为正常完成接收处理的ACK(S112)。其后，语音解码部107，对来自错误帧处理部106的编码语音帧数据进行解码(S113)。
另外，在S104中，判定为编码语音帧数据不是有声区间的情况下，有声/无声判别部104，将这一情况的通知与编码语声帧数据送到重发请求判别部105。重发请求判别部105，若收到该通知，则将编码语音帧数据送到错误帧处理部106。其后，错误帧处理部106，对于编码语音帧数据，进行错误帧处理(S111)。并且，重发请求判别部105，通过错误帧处理部106进行错误帧处理之后，使用被分配到编码语音帧数据的发送源的终端200的5ms帧的顺方向通信用的时隙，对该终端200返回内容为正常完成接收处理的ACK(S112)。其后，语音解码部107，对来自错误帧处理部106的编码语音帧数据进行解码(S113)。
另外，在S102中，判定为编码语音帧数据中不存在传输错误的情况下，错误检测部102，将这一情况的通知送到重发请求判别部105，并且通过错误帧处理部106将编码语音帧数据送到语音解码部107。重发请求判别部105，若收到在编码语音帧数据中不存在传输通路误差的内容的通知，则使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙，对于编码语音帧数据的发送源的终端200返回内容为正常完成接收处理的ACK(S112)。其后，语音解码部107，对输入的编码语音帧数据进行解码(S113)。
图3是表示终端200的工作的流程图。终端200内的语音编码部201，以每隔作为帧时间的20ms对语音进行编码，生成编码语音数据(S201)。编码语音数据，被送到报头添加部202。
报头添加部202，在该语音编码数据上添加报头，生成编码语音帧数据(S202)。生成的编码数据，被送到底层处理部203。
底层处理部203，使用被分配到终端200的5ms帧的顺方向通信用的时隙，通过无线通信通路300向基站装置100发送编码语音帧数据(S203)。接收到编码语音帧数据的基站装置100，进行图3的S101至S113的处理。
其后，底层处理部203，从基站装置100接收使用被分配给终端200的5ms帧的顺方向通信用的时隙来发送的数据(S204)。在此，被接收的数据，包括在图3的S107中从基站装置100向终端200返回的NAK、或者在S112中从基站装置100向终端200返回的ACK。接收到的数据，送到重发控制部204。
重发控制部204，进行使用顺方向通信用的时隙来发送的数据中所包括的ACK、NAK的判别，判定是否为NAK(S205、S206)。在数据中包括ACK的情况下，结束一系列的工作。
另一方面，在数据中包括NAK的情况下，重发控制部204，指示底层处理部203进行重发。底层处理部203，按照该指示，使用重发用5ms帧的逆方向通信用的时隙，向基站装置100重发在S203中发送的编码语音帧数据(S207)。
其后，底层处理部203，从基站装置100接收使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙来发送的数据(S208)。在此，被接收的数据，包括在图3的S110中从基站装置100向终端200返回的NAK、或者在S112中从基站装置100向终端200返回的ACK。接收到的数据，被送到重发控制部204。
重发控制部204，进行使用顺方向通信用的时隙来发送的数据中所包括的ACK、NAK的判别(S209)，判定是否为NAK(S210)。数据中包括ACK的情况下，结束一系列的工作。另一方面，数据中包括NAK的情况下，重发控制部204，在保持的逆方向通信的错误数的计数值上加1(S211)。其后，每单位时间的计数值超过阈值的情况下，重发控制部204，能够中断重发，或者能够进行进一步减小比特率而进行重发等的控制。
如上所述，作为本发明所涉及的通信装置的基站装置100，在来自终端200的编码语音帧数据中存在传输错误、并且该编码语音帧数据与有声区间对应的情况下，作为与该编码语音帧数据对应的帧时间的20ms以内，使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙，对终端200返回作为重发请求的NAK，使终端200进行编码语音帧数据的重发。
从而，即使在编码语音帧数据中检测出传输错误，但该编码语音帧数据为无声区间的情况下，对于语音还原而言是无用信息，因此不进行重发请求。从而，以必要的最小限度来抑制重发，而能够实现减轻处理负担以及有效利用无线资源的效率的语音通信。
另外，在上述的实施方式中，事先预定重发用5ms帧，但整个通信系统的通信量增加，而超过预定的阈值的情况下，基站装置100，也可以将重发用5ms帧分配给终端200，而暂时中断重发控制。
另外，在上述的实施方式中，对于从终端200向基站100发送的编码语音帧数据的传输进行过说明，但本发明同样也可以适用于从基站装置100向终端200的数据传输、还有两个通信装置之间的传输上。
权利要求
1.一种通信装置，对接收到的编码语音信息以帧单位进行解码，具有检测机构，其检测所述帧单位的编码语音信息的传输错误；判别/推定机构，其判别以及或者推定所述帧单位的编码语音信息是否为有声区间；以及重发请求机构，其对于由所述检测机构检测出传输错误、且由所述判别/推定机构判别以及或者推定为有声区间的所述帧单位的编码语音信息，在与所述帧对应的时间内向发送侧进行重发请求。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述判别/推定机构，在与所述帧单位的编码语音信息对应的音量超过预定的阈值的情况下，判别以及或者推定所述帧单位的编码语音信息为有声区间。
3.根据权利要求1或者2所述的通信装置，其特征在于，所述判别/推定机构，基于与已接收到的没有所述传输错误的所述帧单位的编码语音信息对应的音量，判别以及或者推定新接收到的所述帧单位的编码语音信息是否为有声区间。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的通信装置，其特征在于，所述重发请求机构，在与所述帧对应的时间内存在未使用的无线资源的情况下，进行重发请求。
5.一种通信装置，对接收到的编码语音信息以帧单位进行解码，具有检测步骤，检测出所述帧单位的编码语音信息的传输错误；判别/推定步骤，判别以及或者推定所述帧单位的编码语音信息是否为有声区间；以及重发请求步骤，对于在所述检测步骤中检测出传输错误、且在所述判别/推定机构中判别以及或者推定为有声区间的所述帧单位的编码语音信息，在与所述帧对应的时间内向发送侧进行重发请求。
6.根据权利要求5所述的通信方法，其特征在于，所述判别/推定步骤，在与所述帧单位的编码语音信息对应的音量超过预定的阈值的情况下，判别以及或者推定所述帧单位的编码语音信息为有声区间。
7.根据权利要求5或6所述的通信方法，其特征在于，所述判别/推定步骤，基于与已接收到的没有所述传输错误的所述帧单位的编码语音信息对应的音量，判别以及或者推定新接收到的所述帧单位的编码语音信息是否为有声区间。
8.根据权利要求5至7中任何一项所述的通信方法，其特征在于，所述重发请求步骤，在与所述帧对应的时间内存在未使用的无线资源的情况下，进行重发请求。
全文摘要
提供一种能够进行有效的语音通信的通信装置以及通信方法。基站装置(100)内的错误检测部(102)，检测出来自终端(200)的编码语音帧数据的传输错误。有声/无声判别部(104)，判别编码语音帧数据是否为有声区间。重发请求判别部(105)，在编码语音帧数据中存在传输错误、且编码语音帧数据为有声区间的情况下，在作为与该编码语音帧数据对应的帧时间的20ms以内，使用重发用5ms帧的顺方向通信用的时隙，对终端(200)返回作为重发请求的NAK，使终端(200)重发编码语音帧数据。
文档编号H04L1/18GK1937471SQ200610126160
公开日2007年3月28日 申请日期2006年8月28日 优先权日2005年8月30日
发明者柏濑荐 申请人:京瓷株式会社