JP5406715B2 - 陸上移動無線（ｌｍｒ）コンテンツを通信する方法、無線通信システム及び陸上移動無線ユニット - Google Patents

Description

本発明は、一般に陸上移動無線（ＬＭＲ）に関し、より詳細には、複数のＬＭＲ通信プロトコルを用いて、陸上移動無線サービスを提供するためのシステムに関する。

陸上移動無線は、異なる移動ユニット間、例えば、異なる乗物内の陸上移動無線間での通信に使用することができる。陸上移動無線帯域での通信、例えば、公安無線通信（例えば、警察、消防署など）は、概して、ＶＨＦ、ＵＨＦ、７００ＭＨｚ、および８００ＭＨｚの周波数帯域内で利用可能である。これらの各周波数帯域の一部は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって公安通信サービス用に割当てられており、公安周波数帯とも呼ばれる。これらの通信はまた、民間の陸上移動無線サービス（ＰＬＭＲＳ）を用いて行うこともできる。

従来、ＬＭＲネットワークは、公安通信など、極めて重要な用途のために使用されてきた。ＬＭＲネットワークによって非常に高水準のシステム可用性が提供されることに加えて、ＬＭＲネットワークは、ディスパッチ動作モードなどのＰＴＴサービスをサポートするように設計される。これらのＬＭＲシステムは、ＬＭＲ無線とＬＭＲインフラストラクチャとの間で無線通信を行うために、特殊化したＬＭＲエアリンク・プロトコルを使用する。

公知のＬＭＲシステムは、通信プロトコル・スタックにおける様々な層（Ｌａｙｅｒ）に対して単一のプロトコルを使用する。例えば、プロトコル・スタックのトランスポート層とアプリケーション層の両方に、同一のプロトコルを使用しなくてはならない。さらに、異なるプロトコルをそれぞれが用いる複数のシステムを相互接続しようとするときには、通信対象のＬＭＲコンテンツの変換（Ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ）および転写（Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）が必要となる。したがって、これらのシステム設計が最適なものとならない可能性があり、またこれらのシステムのコストが増加するおそれがある。

その解決策が、陸上移動無線（ＬＭＲ）コンテンツの通信方法により提供される。本方法は、単一のＬＭＲネットワーク内で、複数のＬＭＲトランスポート・プロトコルを用いてＬＭＲコンテンツの通信を行うステップを含む。本方法はさらに、ＬＭＲコンテンツがそれを介して通信される、単一のＬＭＲネットワークの一部を対象としたＬＭＲアプリケーション層プロトコルに基づいて、ＬＭＲコンテンツをコンフィギュレーションするステップを含む。

その解決策は、ＬＭＲシステムにおける複数の通信エリア内で、複数のＬＭＲユニットと通信するように構成された陸上移動無線（ＬＭＲ）インフラストラクチャを含む無線通信システムによっても提供される。複数の通信エリアのうち少なくともいくつかは、異なるトランスポート・プロトコルを有する。無線通信システムはさらに、第１のＬＭＲトランスポート・プロトコルを用いて受信されたＬＭＲコンテンツを処理するように、かつ第２のＬＭＲトランスポート・プロトコルを用いて通信するために前記ＬＭＲコンテンツを再度カプセル化するように構成されたインターフェースを含む。

その解決策は、少なくとも１つの音声エンコーダ／デコーダと、少なくとも１つの前記音声エンコーダ／デコーダに接続された複数のモデムとを含む陸上移動無線（ＬＭＲ）ユニットによっても提供される。複数のモデムは、それぞれ、異なるＬＭＲトランスポート・プロトコルを用いて通信を行うように構成される。

次に、添付図面を参照して本発明を例示する。

本発明の例示的な実施形態に従って構成された陸上移動無線（ＬＭＲ）通信システムを示す図である。 図１のＬＭＲ通信システムの一部における通信エリアを示す図である。 ＬＭＲネットワークと通信する本発明の例示的な実施形態に従って構成された陸上移動無線（ＬＭＲ）ユニットのブロック図である。 本発明の他の例示的な実施形態に従って構成された陸上移動無線（ＬＭＲ）ユニットのブロック図である。 本発明の例示的な実施形態によるプロトコル・スタックを示すブロック図である。 本発明の例示的な実施形態によるＬＭＲ通信システムにおけるＬＭＲコンテンツの通信制御方法のフローチャートである。 本発明の例示的な実施形態に従って構成されたトランスポート・プロトコル・インターフェースのブロック図である。 本発明の例示的な実施形態によるフォーマット化されたＬＭＲコンテンツを示すブロック図である。 本発明の例示的な実施形態に従って構成されたＬＭＲ通信システムのブロック図であり、通信エリアを示す。 本発明の例示的な実施形態に従って構成されたＬＭＲ通信システムのブロック図であり、データの流れを示す。

本発明の様々な実施形態には、陸上移動無線（ＬＭＲ）コンテンツを提供するためのシステムが含まれ、例えば、複数の通信プロトコルを用いるＬＭＲネットワークを介するＬＭＲサービスなどが含まれる。より詳細には、複数のＬＭＲトランスポート層プロトコルが、単一のＬＭＲアプリケーション層プロトコルを保持し得るＬＭＲと通信するために使用される。

本明細書でＬＭＲコンテンツに言及する場合には、それは、概して、任意のタイプもしくは種類のＬＭＲ音声および／またはデータコンテンツを指し、かつ特定のＬＭＲサービス、オペレーション、制御などを定義できることに留意されたい。例えば、ＬＭＲコンテンツには、音声データ、緊急信号データ、特定のトークグループの選択に関連する制御データ、無線ユニットとサーバ間での転送用のＬＭＲデータ、再プログラミング・データ（例えば、ソフトウェアのアップグレード・データ）などが含まれるが、これらに限られるものではない。

具体的には図１に示すように、無線通信システム、より詳細には、本発明の様々な実施形態に従って構成されたＬＭＲ通信システム２０によれば、様々な乗物２２内に位置するなど、移動操作用に構成され得る複数のＬＭＲユニット（図示なし）間の通信または複数のＬＭＲ端末（図示なし）間の通信が提供される。例えば、異なる乗物２２内に位置するＬＭＲユニット間の通信は、通信エリアを有するＬＭＲネットワークを介して行われる。ここで、複数の通信基地局と、それに対応する通信タワー２４（例えば通信中継器タワーの一部）とが通信エリアを画定する。ＬＭＲ通信エリア内では、それぞれの基地局２４が無線周波数（ＲＦ）の通信可能範囲を規定するが、ＲＦ通信可能範囲は重なっていてもよい。

様々な実施形態において、基地局およびそれに対応する通信タワー２４により規定される通信プロトコルは基地局ごとに異なっていてもよい。より詳細には、送信プロトコル、具体的にはトランスポート層プロトコルは、いくつかの基地局およびそれに対応する通信タワー２４によっては異なる。例えば、１つの基地局およびそれに対応する通信タワー２４は、その基地局およびそれに対応する通信タワー２４のＲＦ通信エリアに対して、地上トランク無線（ＴＥＴＲＡ；Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｒｕｎｋｅｄ Ｒａｄｉｏ）トランスポート・プロトコル（例えば、ＥＴＳＩ ＴＥＴＲＡ規格）を使用することができる。また他の基地局は、その基地局およびそれに対応する通信タワー２４のＲＦ通信エリアに対して、Ｐ２５トランスポート・プロトコル（例えば、Ｐｒｏｊｅｃｔ２５（ＴＩＡ１０２）規格）を使用することができる。なお、いくつかの基地局およびそれに対応する通信タワー２４が、同一のトランスポート・プロトコルを使用してもよい。また、例えばＭ／Ａ−ＣＯＭ ＯｐｅｎＳｋｙやＥＤＡＣＳプロトコルなどの他のタイプのＬＭＲ通信プロトコルやＬＭＲ規格を使用してもよい。

運転中、複数のＬＭＲユニットは、ＬＭＲ通信システム２０を介し、異なる通信プロトコルを用いてＬＭＲコンテンツの通信を行うようにそれぞれ構成される。特に、本明細書でさらに詳述するように、各ＬＭＲユニットは、ＬＭＲコンテンツ通信用に複数のトランスポート層プロトコルのなかから１つを選択する（トランスポート層プロトコルは、アプリケーション層プロトコルと異なるものであってもよい）。ＬＭＲコンテンツは、次いで、選択した通信プロトコルを用いて通信を行うためにコンフィギュレーションされる。より詳細には、ＬＭＲコンテンツは、選択した通信プロトコルに基づいてカプセル化される。なお、異なるアプリケーション層プロトコルを使用してもよい。

ＬＭＲ通信システム２０は、１または複数の通信エリア３０を含むことができ、ある１つの通信エリアの一部が図２に示されている。通信エリア３０は複数のＲＦ通信エリア３２から構成され、ＲＦ通信エリア３２のサービスは１または複数の基地局およびそれに対応する通信タワー２４（図１に示す）により提供される。各通信エリア３２は、異なるトランスポート層プロトコルを用いてＬＭＲコンテンツを通信するように構成することができる。ここでは、異なる３つのトランスポート層プロトコル、つまりＬＭＲ−１トランスポート、ＬＭＲ−２トランスポート、およびＬＭＲ−３トランスポートが用いられた場合を示している。なお、隣接するＲＦ通信エリア３２で用いられるトランスポート層プロトコルは同一であっても、異なっていてもよい。

様々な実施形態によって、複数のプロトコル、例えば、複数の無線および／またはエアリンク・プロトコルを介して、終端間のＬＭＲサービスを提供することが可能となる。概して、図３に示されるＬＭＲユニット４０（ＬＭＲ端末とも呼ばれる）は、ＬＭＲユニット４０と、複数のＬＭＲ基地局４４を含むことができるＬＭＲネットワーク４２との間で、終端間のＬＭＲアプリケーション層プロトコルおよびサービスが実行可能なように構成される。なお、ＬＭＲ基地局４４のそれぞれが、異なるプロトコルを用いて通信するように構成してもよい。

より詳細には、ＬＭＲユニット４０は、ＬＭＲネットワーク４２を介する通信用に構成された複数のモジュールまたは複数のコンポーネントを含む。具体的には、ＬＭＲユニット４０は、ＬＭＲトランスポート・モジュール４８に接続されたＬＭＲアプリケーション・モジュール４６を備える。ＬＭＲトランスポート・モジュール４８は、ＬＭＲ送信機／受信機５０を用いてＬＭＲネットワーク４２（１または複数のＬＭＲ基地局４４を有する）を介した通信を行うために、音声および／またはデータをコンフィギュレーションするように備えられている。なお、ＬＭＲ送信機／受信機５０は別々のユニットであってもよく、または単一の送受信機であってもよい。ＬＭＲユニット４０はさらに、ＬＭＲトランスポート・モジュール４８とＬＭＲ送信機／受信機５０との間に接続されたＬＭＲカプセル化モジュール５２を含む。ＬＭＲカプセル化モジュール５０は、複数の通信プロトコルのうちの１つを用いて通信を行うために、音声および／またはデータをカプセル化する。ＬＭＲトランスポート・モジュール４８、ＬＭＲカプセル化モジュール５２、およびＬＭＲ送信機／受信機５０は、全体として、マルチプル・プロトコル通信部５４を構成する。

ＬＭＲユニット４０は、さらなるコンポーネント、例えば、信号を送受信するのに用いられる公知のアンテナ（図示せず）を含むことができる。さらに、例えば、ＬＭＲユニット４０は、ＬＭＲユニット４０が受信する信号をフィルタリングするための受信フィルタや、ＬＭＲユニット４０が送信する信号をフィルタリングするための送信フィルタなどのフィルタ（図示せず）を含むことができる。ＬＭＲユニット４０はまた、ＬＭＲコンテンツを処理するためのコンポーネントや、ユーザとインターフェースするためのコンポーネントを含むこともできる。例えば、メモリ５８に接続されたプロセッサ５６を、異なるＬＭＲコンテンツを受信するように構成してもよい。また、以下で詳述するように、ユーザからの入力６０または他の情報（例えば、ＬＭＲコンテンツ信号中のコンフィギュレーションまたはプロトコル記述情報）に基づいて、プロセッサ５６がＬＭＲコンテンツをカプセル化する、またはＬＭＲコンテンツのカプセル化を解除する方法を決定するようにしてもよい。例えば、プロセッサ５６は、ＬＭＲコンテンツ通信用のプロトコルを選択するために、ＬＭＲトランスポート・モジュール４８のセレクタ６２に対して制御コマンドを送るように構成することができる。また、ディスプレイ６４を設けてもよく、例えば、ＬＭＲユニット４０のために、現在のチャネル、周波数、通信モード、通信タイプ、通信プロトコルなどをディスプレイ６４が表示するように構成してもよい。

オペレーションでは、ＬＭＲユニット４０を有するＬＭＲ通信システム２０は、公知の異なるプロトコルを用いて、例えば、単一のＬＭＲネットワーク４２内でＬＭＲエアリンク・プロトコルを用いて、ＬＭＲネットワーク４２を介する通信を提供することができる。例えば、これらのＬＭＲエアリンク・プロトコルには、数ある中でも特に、Ｐｒｏｊｅｃｔ２５（ＴＩＡ１０２）規格およびＥＴＳＩ ＴＥＴＲＡ規格が含まれる。これらのＬＭＲエアリンク・プロトコルは、ＬＭＲユニット４０と、ＬＭＲネットワーク４２（特に、ＬＭＲ基地局４４）との間で情報交換するためのフォーマットおよび手順を定めている。なお、基地局４４がより大きなシステムの一部である場合、基地局４４は、システムの異なる部分間で音声およびデータの経路指定を行うスイッチング装置（図示せず）に相互接続される。スイッチング装置としては、他のＬＭＲ基地局やディスパッチ・コンソールなどが挙げられる。知られているように、ＬＭＲ基地局４４は、エアリンクを介して受信された音声、データ、および制御情報を、ＬＭＲネットワーク４２内の通信に適した代替のフォーマット（例えばスイッチング装置への移送に適したフォーマット）へと加工、例えば、データを操作する。

例えば、現在のＲＦ通信エリア３２（図２に図示）および対応する通信プロトコルに基づいて、まず、ＬＭＲコンテンツがアプリケーション層に位置するＬＭＲアプリケーション・モジュール４６によって生成される。なお、通信プロトコルは、例えばＬＭＲ信号中のヘッダ情報を用いて自動的に決定されてもよく、あるいは手動で、例えばユーザによる選択によって決定されるようにしてもよい。次いで、ＬＭＲトランスポート・モジュール４８による選択に従って、ＬＭＲコンテンツはトランスポート層に位置するＬＭＲカプセル化モジュール５２によってカプセル化される。なお、ＬＭＲコンテンツの通信がＬＭＲネットワーク４２を介して行われると、トランスポート層によるカプセル化は、例えば、現在のＬＭＲ基地局４４が使用するプロトコルに基づいて変更され得るが、アプリケーション層によるカプセル化は変更されずにそのままである。したがって、様々な実施形態では、ＬＭＲユニット４０は、図４に示すように、マルチプル・プロトコル通信部７２に接続された少なくとも１つの音声エンコーダ／デコーダ７０を有するように構成される。本実施形態では、マルチプル・プロトコル通信部７２はインターフェース７４を備える。インターフェース７４は、音声エンコーダ／デコーダ７０、および異なるＬＭＲ通信プロトコルを用いて通信を行うようにそれぞれが構成された複数のモデム７６と通信する。モデム７６の数または他の通信ユニットの数は変更可能であり、例えば、増加させてもよく減少させてもよい。また、複数の異なる通信プロトコルを用いて通信を行うように構成された、単一の通信ユニットを備えてもよい。さらに、ＬＭＲコンテンツの通信を、複数の異なるアプリケーション層を用いて行う場合には、音声エンコーダ／デコーダ７０を変更してもよく、あるいは音声エンコーダ／デコーダ７０を追加してもよい。さらに、ＬＭＲユニット４０は、カプセル化が解除されたＬＭＲコンテンツを出力するように構成されたスピーカ７８を備えてもよい。

オペレーションでは、ＬＭＲユニット４０は、マルチプル・プロトコル通信部７２でＬＭＲコンテンツを受信するか、もしくは音声エンコーダ／デコーダ７０でユーザからの入力（例えば、図示しないマイクによる音声メッセージ、もしくはボタンを押すことによる入力）を受信する。マルチプル・プロトコル通信部７２で受信されたＬＭＲコンテンツの場合、ＬＭＲコンテンツは、カプセル化が解除されかつ処理されるが、その処理にはＬＭＲコンテンツの復号化および解読を含めることができる。次いで、例えばスピーカ７８を介して、ＬＭＲコンテンツを出力することができる。音声エンコーダ／デコーダ７０にて受信される入力の場合は、当該入力は、例えば暗号化され（例えば、カプセル化層に基づいてカプセル化される）、複数のモデム７６のうちの１つを用いてマルチプル・プロトコル通信部７２から送信される。この送信は、ＬＭＲネットワーク４２（図３に示す）のその部分に対する通信プロトコルに基づいて、かつトランスポート層による決定にしたがって行われる。

このように、ＬＭＲコンテンツの通信は、ＬＭＲネットワーク４２を介して行われる。その通信には、複数の異なるトランスポート・プロトコルを用いて送受信すること、およびＬＭＲコンテンツをそれに従ってコンフィギュレーションすること、例えば、複数の異なるエアリンク・プロトコルを用いてＬＭＲコンテンツをコンフィギュレーションすることを含むことができる。ＬＭＲユニット４０を用いＬＭＲネットワーク４２を介して通信を行うために、複数の異なるプロトコルを用いて通信を行うための通信プロトコル・スタックが図５に示すように区分される。特に、ＬＭＲネットワーク４２を用いたＬＭＲユニット４０との通信に関しては、ＬＭＲプロトコル・スタック８０は複数の層に区分される。本実施形態では、ＬＭＲアプリケーション層８２およびＬＭＲトランスポート層８４を含む２層プロトコル・スタックである。例えば、図３に示すＬＭＲアプリケーション・モジュール４６がＬＭＲアプリケーション層８２を提供し、図３に示すＬＭＲトランスポート・モジュール４８がＬＭＲトランスポート層８４を提供することができる。ＬＭＲアプリケーション層８２は、ＬＭＲネットワーク４２全体にわたって音声、データ、および制御情報の解釈および処理を行うように構成される。ＬＭＲトランスポート層８４は、伝送媒体を介して音声、データ、および制御情報の伝送を行うように構成される。なお、伝送媒体は、ＲＦ通信エリア３２（図２に示す）により定義されたＬＭＲネットワーク４２の一部のみの伝送を担うものであってもよい。本明細書で述べるように、ＬＭＲエアリンク・プロトコルは、ＬＭＲネットワーク４２の特定の部分、例えば、ＲＦ通信エリア３２に対して、ＬＭＲアプリケーション層８２およびＬＭＲトランスポート層８４の少なくとも１つを定義する。

この２層プロトコル・スタック・モデルでは、ＬＭＲネットワーク４２（図３に示す）内のＬＭＲ基地局４４（図３に示す）およびスイッチング装置は、ＬＭＲユニット４０（図３および図４に示す）からコンテンツを受信する。そして、１または複数の異なるトランスポート層を用いて、ＬＭＲアプリケーション層８２のコンテンツをＬＭＲ基地局４４とスイッチング装置との間でやりとりする。特に、図５に示すように、アプリケーション層８２のコンテンツは、知られているように、ＬＭＲコンテンツカプセル化８６を用いてＬＭＲ基地局４４（図３に示す）にてカプセル化される。例示的な実施形態では、個別の送信単位（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｕｎｉｔ）がトランスポート・データグラム内で、特にパケット交換トランスポート・データグラム８８内でカプセル化され、カプセル化されたデータグラムの通信は複数のトランスポート・プロトコルの１つを用いて行われる。カプセル化されたデータグラムが受信されると、アプリケーション層のコンテンツが復元され、具体的には、カプセル化が解除され得る。

さらに、この２層プロトコル・スタックのモデルによって、異なる通信プロトコルにより定義された異なるトランスポート層を用いて、またはアプリケーション層とは異なるプロトコルにより定義された異なるトランスポート層を用いて、ネットワークの複数の部分にわたってＬＭＲアプリケーション層のサービスを供給することが可能となる。具体的には、図５の左側で示すように、アプリケーション層８２およびトランスポート層８４は、同じ通信プロトコル、すなわちＬＭＲ−１に基づいて構成される。なお、ＬＭＲ−１は、例えば、Ｔｅｔｒａベースの通信プロトコルとすることができる。しかし、図５の右側で示すように、アプリケーション層８２は左側と同じくＬＭＲ−１であるが、トランスポート層８４ａは左側とは異なってＬＭＲ−２である。なお、ＬＭＲ−２は、例えば、Ｐ２５ベースの通信プロトコルとすることができる。したがって、アプリケーション層のコンテンツのカプセル化は同じであるが、トランスポート層のカプセル化が異なっている。

特に、ＬＭＲネットワーク４２（図３に示す）が適切なトランスポート・プロトコルを用いてスイッチング装置と通信可能なように、ＬＭＲコンテンツカプセル化８６はパケット交換トランスポート・データグラム８８と共に使用される。これにより、異なるＬＭＲ通信プロトコルを用いて通信を行うように構成されたＬＭＲ基地局４４（図３に示す）を使用しながら、ＬＭＲネットワーク４２にわたって、同一のＬＭＲアプリケーション層のサービスを供給することができる。具体的には、ＬＭＲインフラストラクチャは、パケット交換トランスポート・データグラム８８とＬＭＲアプリケーション層スイッチング９２とを併用して、異なるトランスポート層８４，８４ａとＬＭＲアプリケーション・サービスをやりとりする。

様々な実施形態は２層プロトコル・スタックに限定されるものではなく、所望に応じて、または必要に応じて、多層プロトコル・スタックにさらなる層を追加してもよいことに留意されたい。例えば、バルク暗号化層などの異なるセッション層を設けることもできる。さらに、例えば、ＲＴＰ層を設けることもできる。さらに、図５の例は、（ｉ）アプリケーション層とトランスポート層の両方に対して同じプロトコル、および（ｉｉ）トランスポート層に対して異なるプロトコルを用いて通信を行うものとして示されているが、様々な実施形態において、変更が企図されていることに留意されたい。例えば、同じトランスポート層を異なる複数のアプリケーション層と共に使用することもできる。

本発明の様々な実施形態は、異なる通信プロトコルを使用できる複数のＬＭＲ基地局または他の中継器もしくはルータを有するＬＭＲネットワークを用いるＬＭＲ通信システムにおいて、ＬＭＲコンテンツの通信を制御する。特に、ＬＭＲコンテンツの通信を制御する方法１００が図６に示されている。その方法は、１０２で、ＬＭＲコンテンツの通信を行うために使用するプロトコルの決定、より具体的には、使用するトランスポート層プロトコルの決定を含む。例示的な実施形態では、現在の通信エリアに対するトランスポート・プロトコルに関する決定がなされる。その決定は、例えば、どのプロトコルを使用するかに関するユーザからの入力選択に基づいて、あるいはＬＭＲユニットの入力位置に基づいてなど、手動による選択に基づいて行うことができる。その選択は、例えば、ＬＭＲユニット４０（図３に示す）上のボタンまたはスイッチを用いて行うことができる。代替として、または任意選択で、どのプロトコルを使用するかを自動的に決定するようにしてもよい。例えば、ＬＭＲコンテンツ通信用のプロトコルの選択は、ＬＭＲユニットの自動の位置検出（例えば、ＧＰＳを使用する）に基づいて行ってもよく、あるいはＬＭＲコンテンツ内の、例えば、ＬＭＲコンテンツのヘッダ部分中の、または、セットアップメッセージ内もしくはコンフィギュレーションメッセージ内の、受信された情報に基づいて行ってもよい。

１０２で、ＬＭＲコンテンツ通信用のトランスポート・プロトコルが決定された後、１０４では、使用が決定されたそのプロトコルに基づいて通信方法が選択される。例えば、通信速度またはボーレート（ｂａｕｄ ｒａｔｅ）を、ある範囲の通信データ速度から（手動で、または自動的に）選択することができる。さらに、ネットワークの決定された部分の確立、およびそれに対する接続のためのセットアップ手順を選択することができる。例えば、第１の通信プロトコルが使用される場合、ＬＭＲ−１トランスポート層のネットワーク通信セットアップ・ルーチンを実行することができ、そのルーチンにおいて、ＬＭＲユニット内のＬＭＲ送信機／受信機を介して、ＬＭＲユニットと、ＬＭＲネットワークのその部分との間で通信リンクが確立される。第２の通信プロトコルが使用される場合、ＬＭＲ−２トランスポート層のネットワーク通信セットアップ・ルーチンを実行することができ、そのルーチンにおいて、ＬＭＲユニットと、ＬＭＲネットワークの（第１の部分とは異なる）その異なる部分との間で通信リンクが確立される。セットアップ・ルーチンは、無線通信リンクを確立するために知られた任意の適切なプロセスを含むことができる。

その後、１０６で、ＬＭＲコンテンツは、アプリケーション層プロトコルおよび選択された通信方法に基づいて通信するようにコンフィギュレーションされる。例えば、ＬＭＲコンテンツの通信をＬＭＲ−１トランスポート層を用いて行う場合、ＬＭＲコンテンツをコンフィギュレーションするまたはフォーマット化するための特定のＬＭＲ規格の選択が行われる。具体的には、ＬＭＲコンテンツを定義する音声および／またはデータ・ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）をコンフィギュレーションするＬＭＲ−１規格が選択される。これは、例えば、通信方法に対してＰｒｏｊｅｃｔ２５（ＴＩＡ１０２）、またはＥＴＳＩ ＴＥＴＲＡ規格の一方を選択すること、およびそれに従って、データをカプセル化することを含むことができる。データのカプセル化は、例えばＩＰラッパー・カプセル化と、特定のアプリケーション層プロトコル、例えばＬＭＲ−１アプリケーション層プロトコルとを用いて行うことができる。例えば、ＯｐｅｎＳｋｙ Ｍ／Ａ−ＣＯＭが権利を有するフォーマット、ＮｅｔｗｏｒｋＦｉｒｓｔまたはＥＤＡＣＳシステムが権利を有するフォーマットなどを選択できる。例えば、ＬＭＲネットワークの部分が、ＬＭＲ−２規格での通信を要する場合、異なる通信プロトコルまたはフォーマットを使用することができる。

さらに、図５に関連して上記で詳述したように、ＬＭＲコンテンツの通信用プロトコルに応じて、特定のプロトコル・スタックを使用することができる。さらに、データをカプセル化するために用いられるトランスポート層およびプロトコルを識別するＬＭＲプロトコル・ヘッダを、ＬＭＲデータのペイロードに追加することができる。以下でさらに詳述するように、ＬＭＲコンテンツは、例えば、通信に先立ちＩＰラッパーを用いてＩＰカプセル化されるなどにより、カプセル化される。なお、カプセル化には、多層のカプセル化を含むことができる。

図６を再度参照すると、１０６で、ＬＭＲコンテンツがコンフィギュレーションされた後、１０８では、コンフィギュレーションされたＬＭＲコンテンツの通信が行われる。例えば、ＬＭＲ−１通信プロトコルを用いる通信用にＬＭＲコンテンツがコンフィギュレーションされる場合、そのプロトコルに対応するモデムが、ＬＭＲユニットからＬＭＲコンテンツの通信を行うために、またＬＭＲユニットとともにＬＭＲコンテンツの通信を行うために、使用される。例えば、ＬＭＲ−２プロトコルなどの他のプロトコルを用いる通信用にＬＭＲコンテンツがコンフィギュレーションされる場合、そのプロトコルに対応する異なるモデムが、ＬＭＲユニットからＬＭＲコンテンツを通信するために、またＬＭＲユニットとともにＬＭＲコンテンツを通信するために、使用される。なお、ＬＭＲユニットは、２つ以上のオペレーション・モードで、すなわち、２つ以上の異なる通信プロトコルと関連して動作するように構成され得る。

ＬＭＲコンテンツが、例えば、ネットワークの基地局によって通信され、受信された後、１１０では、ＬＭＲコンテンツが処理されてアクションが決定される。例えば、これは、音声データを送るための決定、または緊急信号を出すための決定、もしくはトークグループに対するＰＴＴ要求を出すための決定を含むことができる。さらに、例えば、ＬＭＲコンテンツの通信を異なるトランスポート層を用いて行う場合、カプセル化されたデータグラムのＩＰ宛先アドレスがまず決定され、次いで、ネットワーク内のルータを用いて、処理のためにその位置に送信することができる。ＬＭＲコンテンツを、次いで、再度カプセル化することができる。

様々な実施形態では、図７に示すように、トランスポート・プロトコル・インターフェース１２０を、基地局４４（図３で示す）と共に備えることができる。トランスポート・プロトコル・インターフェース１２０は、例えば、別のユニット（例えば、スタンドアロンのモジュール）として、ＬＭＲネットワーク４２（図３に示す）内のサーバに接続するためのカードとして、またはＬＭＲネットワーク４２内のサーバにダウンロードするためのソフトウェアとして備えることができる。トランスポート・プロトコル・インターフェース１２０は、ＬＭＲネットワーク４２のインフラストラクチャ内で通信するために、受信したカプセル化されたＬＭＲコンテンツを処理するためのプロセッサ１２２を含む。特に、図５および図６に関連してより詳細に述べたように、プロセッサは、図８に示すようにフォーマット化されたＬＭＲコンテンツを受信することができる。ＬＭＲコンテンツは、概して、ＬＭＲデータ部分と、パケット交換プロトコルのカプセル化部分とを含む。具体的には、ＬＭＲコンテンツ１３０は、トランスポート層プロトコル・ヘッダ１３２、アプリケーション層プロトコル・ヘッダ１３４、およびＬＭＲデータ１３６、例えば、ＬＭＲデータ・ペイロードを含むことができる。

このＬＭＲコンテンツ１３０は、基本的にカプセル化される。例えば、ＬＭＲコンテンツ１３０の通信に異なる通信プロトコルを使用できるように、１または複数のＩＰラッパーでＬＭＲコンテンツ１３０がカプセル化される。プロセッサ１２２は、例えば、トランスポート・レイヤ・プロトコル・ヘッダ１３２を除くことによってＬＭＲコンテンツ１３０のカプセル化を解除し、またそのカプセル化が解除されたＬＭＲコンテンツ１３０をメモリ１２４に記憶することができる。次いで、実行されるアクションを決定するため、またはＬＭＲコンテンツ１３０の宛先であるパケット交換ＬＭＲインフラストラクチャ内のアドレスを決定するために、ＬＭＲコンテンツ１３０はプロセッサ１２２によりさらに処理される。それには、異なるトランスポート層プロトコル・ヘッダ１３２により識別される異なるトランスポート層を用いた再カプセル化が含まれることがある。基本的には、ＬＭＲコンテンツ１３０のカプセル化が解除された後、ＬＭＲコンテンツ１３０は、ＬＭＲインフラストラクチャ内で、またはＬＭＲネットワーク４２の他の部分内で通信するようにコンフィギュレーションされる。ＬＭＲコンテンツ１３０の通信の制御は、制御装置１２６により行われ。この制御装置１２６は、ＬＭＲコンテンツ１３０を、例えば、ＬＭＲネットワーク４２内の宛先に経路指定するためのルータ１２８を備えることができる。

このように、本発明の様々な実施形態は、ＬＭＲネットワーク内で、１または複数のプロトコルを用いたＬＭＲコンテンツの通信を提供する。コンテンツは、複数の異なるトランスポート層に基づく通信用にカプセル化され、それに従って、ＬＭＲユニットにおける複数のモデムの１つを使用して通信を行うことができる。例えば、図９で示すように、ＬＭＲ通信システム２００は、概して、第１のＬＭＲ通信プロトコルを用いる通信用に構成された複数のＬＭＲネットワーク基地局２０２と、第２のＬＭＲ通信プロトコルを用いる通信用に構成された複数のＬＭＲネットワーク基地局２０４とを含む。複数のネットワーク基地局２０２は対応する通信エリア２０６を有し、複数のネットワーク基地局２０４は対応する通信エリア２０８をそれぞれ有する。通信エリア２０６、２０８は、いくつかの場所で重複してもよい。本明細書で述べる本発明の様々な実施形態によれば、ＬＭＲユニット２１０、例えば移動ユニットまたは乗物内のＬＭＲ無線が、例えばＬＭＲユニット２１０の位置および対応する利用可能な通信エリアに応じて、異なるＬＭＲ通信プロトコル（例えば、異なるトランスポート層プロトコル）による通信を行うことが可能となる。より詳細には、複数のＬＭＲネットワーク基地局２０２、２０４のそれぞれに対応する通信タワー（図示せず）により、本明細書で述べる無線通信が可能になる。

さらに、図１０に示すように、ＬＭＲネットワークのインフラストラクチャ２１１、例えば、ＬＭＲ通信システム２００（図９に示す）内の制御装置２１２を、本明細書で述べる複数のＬＭＲネットワーク基地局２０２、２０４からの通信を制御するように構成してもよい。制御装置は、ＬＭＲネットワークの異なる部分、例えば、異なる通信要件または異なるトランスポート・プロトコル要件を有する、異なるＲＦ通信エリア２１４および２１６から受信した複数のデータ・パケットを処理することができる。そして、制御装置は、本明細書で述べるように、特定のデータ・パケットに対して適切なアクションまたは経路指定手順を決定することができる。したがって、例えば、様々な実施形態は、より大容量の通信用に都市エリアでは近距離用にＴｅｔｒａベースの通信プロトコルを使用することができる。また、より低容量の通信用に、地方エリアでは長距離用ＶＨＦベースの通信プロトコルを使用することができる。さらに、トランスポート層は、サービスのタイプまたはサービスの種類に基づいて選択することができる。

例えば、ＬＭＲ通信システム、ネットワーク、またはその制御装置など、様々な実施形態またはコンポーネントは、１または複数のコンピュータ・システムの一部として実装することができ、それを、ＬＭＲ通信システムとは別個のものにすることも、一体化することも可能である。コンピュータ・システムは、コンピュータ、入力装置、表示装置、および、例えばインターネットへのアクセス用のインターフェースを含むことができる。コンピュータは、マイクロプロセッサを含むことができる。マイクロプロセッサは、通信バスに接続することができる。コンピュータはまた、メモリを含むことができる。メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および読取り専用メモリ（ＲＯＭ）を包含することができる。コンピュータ・システムはさらに記憶装置を含むことができ、記憶装置はハードディスク・ドライブ、またはフロッピー・ディスク・ドライブや光ディスク・ドライブなどの取外し可能な記憶ドライブとすることができる。記憶装置はまた、コンピュータ・プログラムまたは他の命令をコンピュータ・システム内へ取り込み保持するための他の同様な手段としてもよい。

本明細書では、用語「コンピュータ」には、任意のプロセッサベースの、またはマイクロプロセッサベースのシステムが包含されうる。用語「コンピュータ」には、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣｓ）、論理回路、および本明細書で述べた諸機能を実行することのできる任意の他の回路もしくはプロセッサを使用するシステムが包含されうる。上記の諸例は、例示的なものに過ぎず、したがって、用語「コンピュータ」の定義および／または意味をいかなる方法においても限定することを意図するものではない。

コンピュータ・システムは、入力データを処理するために、１または複数の記憶素子に記憶された一連の命令を実行する。記憶素子は、所望に応じて、または必要に応じてデータまたは他の情報も記憶することができる。記憶素子は、情報源（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）、または処理装置内の物理的な記憶素子の形態とすることができる。

一連の命令は、処理装置としてのコンピュータに、本発明の様々な実施形態の方法およびプロセスなどの特定のオペレーションを実行させるように命令する様々なコマンドを含むことができる。一連の命令は、ソフトウェア・プログラムの形式とすることができる。ソフトウェアは、システム・ソフトウェアまたはアプリケーション・ソフトウェアなど、様々な形式とすることができる。さらに、ソフトウェアは、別々のプログラムの集合体、より大きなプログラム内のプログラム・モジュール、またはプログラム・モジュールの一部の形態とすることができる。ソフトウェアはまた、オブジェクト指向プログラミングの形のモジュール方式のプログラミングを含むこともできる。処理装置による入力データの処理は、ユーザ・コマンドに応じて、または前の処理の結果に応じて、あるいは他の処理装置により行われた要求に応じて行うことができる。

本明細書では、用語「ソフトウェア」および用語「ファームウェア」は相互に交換可能であり、これらの用語には、メモリに記憶されたコンピュータにより実行される任意のコンピュータ・プログラムが包含される。メモリには、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性のＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリが含まれる。但し、上記のメモリの種類は例示的なものに過ぎず、したがって、コンピュータ・プログラムを記憶するために使用可能なメモリの種類について限定するものではない。

本発明の様々な実施形態はまた、異なる機能性および／または追加の機能性を提供できることにも留意されたい。例えば、終端間暗号化を実施することができ、それにより、介在する暗号化装置の使用が不要となり、暗号化キーへのアクセスを伴うこのような暗号化装置の介在によって生ずるセキュリティ・リスクを排除することができる。さらに、本発明の様々な実施形態は、終端間のデジタル音声コーディングを提供することができる。それにより、介在する変換装置および転写装置の使用が不要となり、したがって、１つのフォーマットが他のフォーマットに変換されたときに生じる忠実性の欠如を解消することができる。

４０…陸上移動無線（ＬＭＲ）ユニット、４２…ＬＭＲネットワーク、４６…ＬＭＲアプリケーション層モジュール、４８…ＬＭＲトランスポート層モジュール、７０…エンコーダ／デコーダ、７６…モデム、８０…多層プロトコル・スタック、８２…ＬＭＲアプリケーション層、８４…ＬＭＲトランスポート層、１２０…インターフェース、１３０…ＬＭＲコンテンツ、２００…ＬＭＲシステム、２０８…通信エリア、２１０…ＬＭＲユニット、２１１…ＬＭＲインフラストラクチャ

Claims (14)

1. 陸上移動無線（ＬＭＲ）コンテンツを通信する方法であって、
   第１のＬＭＲユニットが該第１のＬＭＲユニットの位置を自動的に検出するステップと、
   前記第１のＬＭＲユニットの前記位置に基づいて、複数のＬＭＲネットワークプロトコルの中から第１のＬＭＲネットワークプロトコルを前記第１のＬＭＲユニットが自動的に選択するステップであって、前記第１のＬＭＲネットワークプロトコルは、第１のＬＭＲプロトコルスタックのアプリケーション層のための第１のアプリケーション層プロトコルと前記第１のＬＭＲプロトコルスタックのトランスポート層のための第１のトランスポート層プロトコルとを含む、ステップと、
   前記第１のＬＭＲユニットが、第２のＬＭＲネットワークプロトコルの第２のアプリケーション層プロトコルを用いて前記ＬＭＲコンテンツを生成するステップであって、前記第２のＬＭＲネットワークプロトコル及び前記第２のアプリケーション層プロトコルはそれぞれ前記第１のＬＭＲネットワークプロトコル及び前記第１のアプリケーション層プロトコルと異なる、ステップと、
   前記第１のＬＭＲユニットが、前記第１のトランスポート層プロトコルを用いて前記ＬＭＲコンテンツをカプセル化するステップと、
   ＬＭＲネットワークの第１のＲＦ通信エリアにおいて、カプセル化された前記ＬＭＲコンテンツを通信するステップと、
   前記第２のＬＭＲネットワークプロトコルの第２のトランスポート層プロトコルを用いて前記ＬＭＲコンテンツを再度カプセル化するステップであって、前記第２のトランスポート層プロトコルは前記第１のトランスポート層プロトコルと異なる、ステップと、
   前記ＬＭＲネットワークの第２のＲＦ通信エリアにおいて、再度カプセル化された前記ＬＭＲコンテンツを転送するステップと
   を有し、前記第２のアプリケーション層プロトコルは、前記ＬＭＲコンテンツを前記ＬＭＲネットワークの前記第２のＲＦ通信エリアで通信する際に変更されない、方法。
2. 前記第１のＬＭＲプロトコルスタックが、前記ＬＭＲコンテンツを通信するための２つの層のプロトコルスタックである、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＬＭＲコンテンツが、ＬＭＲサービス、オペレーション、および制御のうちの少なくとも１つを定義し、かつ、音声データ、緊急信号データ、特定のトークグループの選択に関連する制御データ、無線ユニットとサーバとの間で転送するためのＬＭＲデータ、および再プログラミングデータのうちの少なくとも１つを含むコンテンツを有する、請求項１に記載の方法。
4. 複数のＬＭＲユニットの間で、終端間暗号化を実施するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 複数のＬＭＲユニットの間で、終端間のデジタル音声符号化を実施するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. Ｐｒｏｊｅｃｔ２５プロトコル、ＥＴＳＩ
   ＴＥＴＲＡエアリンクプロトコル、ＯｐｅｎＳｋｙ独自フォーマット、ＥＤＡＣＳ独自フォーマット、およびＮｅｔｗｏｒｋＦｉｒｓｔフォーマットのうちの１つを用いて通信を行うために前記ＬＭＲコンテンツを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記第２のトランスポート層プロトコルを自動的に選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 陸上移動無線（ＬＭＲ）システムの複数の通信エリア内で複数のＬＭＲユニットと通信するＬＭＲインフラストラクチャであって、前記複数の通信エリアの内の少なくとも２つは各自のＬＭＲプロトコルスタックのトランスポート層のための異なるトランスポート層プロトコルを使用する、ＬＭＲインフラストラクチャと、
   前記複数の通信エリアの間の相互接続を促すインターフェースと
   を有し、前記インターフェースは前記複数のＬＭＲユニットの第１のＬＭＲユニットからＬＭＲコンテンツを受信し、前記ＬＭＲコンテンツは、第１のＬＭＲネットワークプロトコルの第１のアプリケーション層プロトコルと、前記第１のＬＭＲネットワークプロトコルとは異なる第２のＬＭＲネットワークプロトコルの第１のトランスポート層プロトコルとを使用して前記第１のＬＭＲユニットにより生成され、
   前記インターフェースは、前記第１のトランスポート層プロトコルと異なるトランスポート層プロトコルである第２のトランスポート層プロトコルを用いて、前記ＬＭＲコンテンツを再度カプセル化するステップと
   を有し、前記第１のアプリケーション層プロトコルは、前記インターフェースによっては変更されず及び前記第２のＬＭＲネットワークプロトコルの第２のアプリケーション層プロトコルとは異なり、
   前記第２のＬＭＲネットワークプロトコルは、前記第１のＬＭＲユニットの自動的に検出された位置に基づいて、複数のＬＭＲネットワークプロトコルの中から前記第１のＬＭＲユニットにより自動的に選択される、無線通信システム。
9. 前記ＬＭＲプロトコルスタックの内少なくとも１つが２つの層のプロトコルスタックである、請求項８に記載の無線通信システム。
10. 前記ＬＭＲインフラストラクチャが、Ｐｒｏｊｅｃｔ２５プロトコル、ＥＴＳＩ
    ＴＥＴＲＡエアリンクプロトコル、ＯｐｅｎＳｋｙ独自フォーマット、ＥＤＡＣＳ独自フォーマット、およびＮｅｔｗｏｒｋＦｉｒｓｔフォーマットのうちの１つを用いて通信を行う、請求項８に記載の無線通信システム。
11. 前記ＬＭＲインフラストラクチャがＬＭＲコンテンツを通信し、前記ＬＭＲコンテンツは、ＬＭＲサービス、オペレーション、および制御のうちの少なくとも１つを定義し、かつ音声データ、緊急信号データ、特定のトークグループの選択に関連する制御データ、無線ユニットとサーバの間で転送するためのＬＭＲデータ、および再プログラミングデータのうちの少なくとも１つを含むコンテンツを有する、請求項９に記載の無線通信システム。
12. 陸上移動無線（ＬＭＲ）ユニットであって、
    第１のＬＭＲネットワークプロトコルのアプリケーション層プロトコルに基づいてＬＭＲコンテンツを生成するアプリケーションモジュールと、
    当該ＬＭＲユニットの自動的に検出された位置に基づいて複数のトランスポート層プロトコルの中からトランスポート層プロトコルを動的かつ自動的に選択するセレクタであって、前記トランスポート層プロトコルは、前記第１のＬＭＲネットワークプロトコルとは異なる第２のＬＭＲネットワークプロトコルの一部である、セレクタと、
    前記トランスポート層プロトコルに基づいて前記ＬＭＲコンテンツをカプセル化するカプセル化モジュールと、
    前記アプリケーションモジュールに接続された少なくとも１つのトランシーバと
    を有し、前記トランシーバは、前記第１のＬＭＲネットワークプロトコルの前記アプリケーション層プロトコルを用いて生成されかつ前記第２のＬＭＲネットワークプロトコルの前記トランスポート層プロトコルを用いてカプセル化された前記ＬＭＲコンテンツを通信し、
    前記第１のＬＭＲネットワークプロトコルの前記アプリケーション層プロトコルは、前記第２のＬＭＲネットワークプロトコルのアプリケーション層プロトコルと異なる、陸上移動無線（ＬＭＲ）ユニット。
13. 前記トランスポート層プロトコルを提供するＬＭＲトランスポート層モジュールをさらに有する、請求項１２に記載の陸上移動無線ユニット。
14. 前記第１のＬＭＲネットワークプロトコルの前記アプリケーション層プロトコルを提供するＬＭＲアプリケーション層モジュールをさらに有する、請求項１３に記載の陸上移動無線ユニット。

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