JP2009077100A - 無線通信システムとその無線端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通話手順を簡略化し、これにより複数のグループ通話においてもスムーズな通話が可能な無線通信システムを提供すること。
【解決手段】同報グループのそれぞれごとにそのグループに所属する無線端末のリストを対応付けてデータベース化した同報グループ設定情報２７ｃを、予め各無線端末１１〜１７に記憶させておく。そして、同報送話に際して同報グループ設定情報２７ｃを読み出して、コネクションの設定および宛先へのパケットの複製などの処理を無線端末側で行うようにしている。このようにしたので同報送話開始時においてはサーバ装置１００へのアクセス手順を省略でき、回線設定手順を短縮して処理時間を短くすることができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、多重ホップ型無線メッシュネットワーク（アドホック無線ネットワーク）における複数のノード間でパケットデータを順次転送する無線通信システムと、このシステムに用いられる無線端末装置に関する。

大規模災害地域、建設・工事現場、イベント会場などといった環境・状況下において、作業者間の連絡などのために、公衆網を介さずにプライベートかつテンポラリな通話網を構築したいという要求があり種々提案されている（例えば特許文献１、２を参照）。このような状況下では或る１人から複数者へ連絡を行うような一斉同報型の通話機能が必須であり、この種のニーズを満たすものとして良く知られた無線機（トランシーバ）がある。しかし、これは１つの周波数チャネルを音声通話用として占有しかつ全員が共有するようになっているので、１端末対全端末という同報通話しかできない。

そこで、ＶｏＩＰ（Voice over IP）技術を用いることが考えられている。ＶｏＩＰを用いれば特定メンバ間でグルーピングした環境下で一斉同報通話を実施できるので、グループ参加メンバだけでの一斉同報通話が可能となる。このような例として、携帯電話網でのプッシュ・ツー・トークがある。

ところで既存の携帯電話網は、特定のサーバを配置して管理を一元化することで一斉同報通話を実現するようにしている。すなわち端末装置の接続関係、グルーピングなどがサーバにおいてのみ管理されるという形態をとっている。この形態では、同報通信のセッションの確立のたびごとにまず送話端末がサーバからグループ情報を取得し、これに従って宛先を記したパケットをサーバに送信して、サーバ経由で同報通信を行う形態になる。

またこの形態では一斉同報に際して、送話端末からの音声データをサーバに一旦蓄積し、必要数複製して着話端末に配信するといった手法を採らざるを得ない。つまり管理サーバに登録されたグループリストに従ってグループ参加端末への通話セッションを確立したうえで、送話時においては、話者権の獲得処理が完了したのちに初めて通話が開始される。このため送話開始までに時間がかかりスムーズな通話ができないという不具合がある。さらには、複数のグループに対し同時には送話ができないという不具合もある。
特開２００５−２７５６１７号公報 特開平７−３３６３７０号公報

以上述べたように既存の無線通信システムでは、同報通信型のネットワークを形成するにあたり通話手順が煩雑であり、スムーズな会話を妨げられることがある。このことは、特に複数のグループが対象になる通話においては顕著になるために、何らかの解決策が望まれる。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、通話手順を簡略化し、これにより複数のグループ通話においてもスムーズな通話が可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、複数のグループに多重所属を許して組み分けされてアドホックネットワークを形成する複数の無線端末装置を具備する無線通信システムにおいて、前記複数の無線端末装置は、前記複数のグループのそれぞれにそのグループに所属する無線端末装置のリストを対応付けてデータベース化したグループリストを記憶する記憶部と、同報通信に際して前記複数のグループから１つのグループを選択的に指定するためのユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部と、このユーザインタフェース部において指定されたグループに所属する無線端末装置のリストを前記記憶部から読み出し、この読み出したリストの無線端末装置のそれぞれに宛てたパケットを生成して前記アドホックネットワークに同報的に送出する同報送信処理部とを備えることを特徴とする無線通信システムが提供される。
なお多重所属を許す、とは、１つの無線端末装置が複数のグループに所属できるということを意味する。

このような手段を講じることにより、各端末がどのグループに属し、自身はどのグループに属しているのか、という情報（グループリスト）が無線端末自身において記憶される。同報送信にあたってはこの情報が読み出され、そのうえで宛先グループに属する無線端末装置の全てに宛てたパケットが、無線端末装置自身において生成される。従ってグループ作成、および設定の作業を簡略化することができ、コネクションの形成にかかる時間を格段に短くできるので、ストレスを感じないスムーズな通話を実現することができる。

この発明によれば、通話手順を簡略化し、これにより複数のグループ通話においてもスムーズな通話が可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供することができる。

図１は、この発明に係わる無線通信システムの実施の形態を示すシステム図である。このシステムは複数の無線端末１１〜１７を備えてアドホックネットワークを形成する。無線端末１１〜１７間の通信経路は両矢印により示される。この通信経路は固定的ではなく時間の経過、および個々の無線端末１１〜１７の移動に応じて更新設定される。この種のネットワークでは、無線パケットがその送出元から宛先まで１または複数の無線端末を経由するマルチホップ伝送が行われる。
図２は、図１のシステムを模式的に示す図である。図２にはGroup X（グループＸ）とGroup Y（グループＹ）の２つのグループを示すが、通常はさらに数多くのグループが形成される。各無線端末１１〜１７は複数のグループのうちいずれかに属する。１つの無線端末が複数のグループに属することもある。このような、複数グループに属する無線端末に別々のグループから同時にパケットが到達すると、いずれの音声を再生するかが問題となり着話ができないこともある。

例えばグループＸの発話端末のプレストークスイッチが押され（プッシュ）発話されると音声データを含むパケットがグループＸ内の各端末に伝送されて他の端末に着話する。このときグループＹにおいても同じ処理が行われると、両グループに属する端末には同時着話が起こる。

図３は、図１の無線端末１１〜１７の一例を示す概観図である。図３に示されるように、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）部１が設置される表示部側筐体部３と、キーボード部２が設置される操作部側筐体部４とが筐体部（３，４）を回転させるための回転部５を介して接続して、表示部側筐体部３と操作部側筐体部４とを異なる向きに配置することが可能な無線端末を利用できる。このうちキーボード部２には、この実施形態に係わる操作スイッチボタン（後述）が設けられる。

図４は、図１の無線端末１１〜１７の実施の形態を示す機能ブロック図である。図４において、音声入力部２５に与えられた音声はエンコーダ２６によりコード化されたのち送信部２７においてディジタル変調され、ハイブリッド回路２１を介してアンテナ２０から放射される。一方、アンテナ２０に到来した無線信号はハイブリッド回路２１を介して受信部２２に入力されて受信復調される。得られた信号はデコーダ２３によりパケット分解などの処理を施されたのち音声出力部２４に与えられ、音声が拡声出力される。これらの機能ブロックにおける処理、特にデコーダにおけるパケット処理に関わる機能は制御部２８により統括的に制御される。

図５は、図４の送信部２７の要部構成の一例を示す機能ブロック図である。エンコーダ２６からのコードデータは音声データ入力部２７ａに与えられ、フラグ、チェックサムなどを付与されて音声パケットが生成される。この音声パケットは同報送信処理部２７ｂに与えられ、送信すべきグループに属する無線端末の全てに対して複製され、それぞれ宛先のＩＰ（Internet Protocol）アドレスを付与されたのちアドホックネットワークに送出される。その際、メモリなどに記憶されている同報グループ設定情報２７ｃが読み出される。

図６は、同報グループ設定情報２７ｃの一例を示す図である。同報グループ設定情報２７ｃは、図２に示すような同報グループのそれぞれごとに、そのグループに所属する無線端末のリストを対応付けてデータベース化した情報（グループリスト）である。詳しくは、各グループを区別するための識別子（Ａ，Ｂ，〜，Ｚ）に、そのグループの属性（存在期間、名称、システム内での優先順位など）を示すグループ情報、および構成メンバ（端末情報）を対応付けたデータベースである。端末情報は、具体的にはその無線端末に固有のＩＰアドレスである。１つの無線端末が複数のグループに所属することも、もちろん許される。例えば図２の同時着話を生じた端末装置は、グループＸとＹに属している。

さらに、図５の送信部２７は同報グループ選択部２７ｄを備える。同報グループ選択部２７ｄは、具体的には図３のキーボード部２の操作スイッチボタンである。すなわち同報グループ選択部２７ｄは複数のプッシュボタンを備え、各プッシュボタンは送話開始／終了スイッチとしての機能を担う。つまりプッシュボタンが押下されれば送話機能がアクティブとなり、リリースとともに送話が終了する。

各プッシュボタンは図６の同報グループのそれぞれ対応付けられる。例えば１のボタンはグループＡに、２のボタンはグループＢに、という具合にである。この対応関係は固定的であっても良いが、より柔軟に、対応関係を可変することもできる。
それを可能にするのが、スイッチ割当情報２７ｅおよび変換部２７ｆである。スイッチ割当情報２７ｅは、各プッシュボタンと同報グループとの対応関係を、外部から書き換え可能に登録するためのテーブルである。つまりスイッチ割当情報２７ｅは、「各ボタンはどのグループに割り当てられているか」を更新可能に管理するためのデータベースである。いずれかのボタンが押されると、キー入力情報は変換部２７に与えられる。変換部２７ｆは押下されたプッシュボタンに対応する同報グループをスイッチ割当情報２７ｅから特定し、同報送信処理部に通知する。このようにして、無線端末自身の内部処理により、ユーザから指定された同報グループを特定してパケットの複製を行うことが可能になる。

図７は、送信部２７のより詳細な実施の形態を示す機能ブロック図である。送信部２７はさらに、優先判定部２７ｇを備える。優先判定部２７ｇは、プッシュボタンのうち複数が同時に押下された場合に、いずれか１つのプッシュボタンの押下を規定の優先順位に基づいて有効と判定する。つまり有効と判定されたプッシュボタンのキー入力情報だけが、変換部２７ｆに与えられる。例えば最初に押下されたボタンだけが有効となり、これがリリース操作されるまで、他のスイッチ操作を受け付けない状態になる。

図８は、上記構成における着話処理手順を示すフローチャートである。無線端末が音声待ち受けの状態で音声パケットを受信すると、この音声パケットは一旦、パケットバッファに蓄積される（ステップＳ１）。同じ送信元からの音声パケットが、それぞれ予め設定される受信判定閾値期間が経過するまで保持される。閾値期間が経過すると着話処理開始判定処理が行われる（ステップＳ２）。ステップＳ２では、予め設定される受信判定閾値パケット数以上のパケットが受信された場合に、この送信元からのデータを着信すべきと判定する。受信パケット数が規定値に満たなければ（ステップＳ２でＮｏ）保持されたパケットは破棄され（ステップＳ３）、規定値以上にわたり同じ送信元から到達したパケットだけがパケットバッファから読み出される（ステップＳ４）。読み出された音声パケットはデコーダ２３および音声出力部２４を介して再生出力される（ステップＳ５）。

図９は、送信部２７の他の実施の形態を示す機能ブロック図である。送信部２７は終了判定部２７ｈを備える。終了判定部２７ｈはプッシュボタンの操作スイッチ状態をモニタし、ボタンがリリースされると送話が終了したと判定して同報送信処理部２７ｂに終了を通知する。通知を受けた同報送信処理部２７ｂは最終の音声パケットに終了フラグを挿入して送出する。

図１０は、上記構成における着話終了手順を示すフローチャートである。同報送信されたパケットを受信中すなわち着話状態の無線端末は、パケットバッファに保持された音声パケットを順に読み出して（ステップＳ１１）、音声データを再生する（ステップＳ１２）。その際、音声パケットに終了フラグを検出すると着話の終了を判定する（ステップＳ１３）。そして、この終了フラグを含む音声パケットの再生（ステップＳ１４）をもって、音声データの受信処理が終了して待ち受け状態となる。

以上説明したようにこの実施形態では、同報グループのそれぞれごとにそのグループに所属する無線端末のリストを対応付けてデータベース化した同報グループ設定情報２７ｃを、予め各無線端末１１〜１７に記憶させておく。そして、同報送話に際して同報グループ設定情報２７ｃを読み出して、コネクションの設定および宛先へのパケットの複製などの処理を無線端末側で行うようにしている。このようにしたので同報送話開始時においてはサーバなどにアクセスして同報グループの割り当てを認識するといった手順を省略でき、回線設定手順を短縮して処理時間を短くすることができる。
さらに、各無線端末に複数のプッシュボタンを備え、各ボタンにそれぞれ同報グループを割り当てるようにした。このようにしたのでグループを選択して送話を開始するという手順を簡略化することができる。

また、複数のプッシュボタンの同時押下に対し、最初に押下されたボタンを有効として送話終了までその状態が保持されるので、複数ボタンの操作が複雑化することなく、かつ誤操作による通話切断を行うことなく送話することができる。
さらに、送信側においてプッシュボタンの操作と同時に音声データを送信し、待ち受け状態にある着信側で一定時間内に所定の有効な音声データを着信した最も早い装置からのデータを着信し、終了データもしくは終了判定がされるまで着信を継続するようにした。これによりセッション確立による時間を要することなく通話が可能となる。
これらのことから、通話手順を簡略化し、これにより複数のグループ通話においてもスムーズな通話が可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供することが可能となる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。図１１はこの実施形態の変形例を示す機能ブロック図である。この変形例では、各無線端末１１〜１７からアドホックネットワークを経由して、あるいは専用回線などを介してアクセス可能なサーバ装置１００をシステム内に設ける。サーバ装置１００には、同報グループ設定情報２７ａを例えばＸＭＬ（eXtended Markup Language）などのフォーマットでファイル化した同報グループ設定ファイル１００ａを記憶さる。そして、例えば無線端末がその起動時などに同報グループ設定ファイル１００ａにアクセスすることで、同報グループ設定情報２７ｃを取得するようにしても良い。このように、同報グループ設定情報２７ｃを同報グループ設定ファイル１００ａのかたちで一括して管理することにより、変化するグループ割り当てにも柔軟に対応することが可能になる。グループ割り当てが変化することに対しては、例えば無線端末から定期的にサーバ装置１００にアクセスするようにすれば目的は達成される。すなわち本発明の骨子は、各無線端末に同報グループ設定情報２７ｃを予め記憶させることで、同報送信のためのセッション形成に際してではなく、それに先んじて各無線端末が同報グループの割り当てを認識できるようにした点にある。

またこの発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

この発明に係わる無線通信システムの実施の形態を示すシステム図。 図１のシステムを模式的に示す図。 図１の無線端末１１〜１７の一例を示す概観図。 図１の無線端末１１〜１７の実施の形態を示す機能ブロック図。 図４の送信部２７の要部構成の一例を示す機能ブロック図。 図５の同報グループ設定情報２７ｃの一例を示す図。 送信部２７のより詳細な実施の形態を示す機能ブロック図。 図１の無線端末１１〜１７における着話処理手順を示すフローチャート。 送信部２７の他の実施の形態を示す機能ブロック図。 図１の無線端末１１〜１７における着話終了手順を示すフローチャート。 この発明の実施の形態の変形例を示す機能ブロック図。

符号の説明

１…ＬＣＤ部、２…キーボード部、３…表示部側筐体部、４…操作部側筐体部、５…回転部、１１〜１７…無線端末、１００…サーバ装置、１００ａ…同報グループ設定ファイル、２０…アンテナ、２１…ハイブリッド回路、２２…受信部、２３…デコーダ、２４…音声出力部、２５…音声入力部、２６…エンコーダ、２７…送信部、２８…制御部、２７ａ…音声データ入力部、２７ｂ…同報送信処理部、２７ｃ…同報グループ設定情報、２７ｄ…同報グループ選択部、２７ｅ…スイッチ割当情報、２７ｆ…変換部、２７ｇ…優先判定部、２７ｈ…終了判定部

Claims (11)

1. 複数のグループに多重所属を許して組み分けされてアドホックネットワークを形成する複数の無線端末装置を具備する無線通信システムにおいて、
   前記複数の無線端末装置は、
   前記複数のグループのそれぞれにそのグループに所属する無線端末装置のリストを対応付けてデータベース化したグループリストを記憶する記憶部と、
   同報通信に際して前記複数のグループから１つのグループを選択的に指定するためのユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部と、
   このユーザインタフェース部において指定されたグループに所属する無線端末装置のリストを前記記憶部から読み出し、この読み出したリストの無線端末装置のそれぞれに宛てたパケットを生成して前記アドホックネットワークに同報的に送出する同報送信処理部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記ユーザインタフェース部は、前記記憶部に記憶されるグループリストの各グループにそれぞれ対応付けて割り当てられる複数のプッシュボタンを備え、押下されたプッシュボタンに対応するグループを前記指定されたグループとして前記同報送信処理部に通知し、
   前記同報送信処理部は、前記通知されたグループに所属する無線端末装置のリストを前記記憶部から読み出すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記ユーザインタフェース部は、
   前記複数のプッシュボタンと前記各グループとの対応関係を可変可能に登録する割り当て情報テーブルと、
   前記押下されたプッシュボタンに対応付けて前記割り当て情報テーブルに登録されているグループを前記同報送信処理部に通知する通知部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記ユーザインタフェース部は、
   前記複数のプッシュボタンのうち複数が同時に押下された場合に、いずれか１つのプッシュボタンの押下を規定の優先順位に基づいて有効と判定する優先判定部を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
5. 前記複数の無線端末装置は、入力された音声をデータ化して音声データを生成する音声入力部を備え、
   前記同報送信処理部は、前記プッシュボタンが押下されている状態で前記音声データを前記パケット化して前記アドホックネットワークに送出することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
6. 前記同報送信処理部は、前記プッシュボタンの押下が解除されると前記パケットに同報送信終了を示す終了フラグを付与することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
7. 前記複数の無線端末装置は、前記パケットから前記音声を再生出力する音声出力部を備え、前記終了フラグを含むパケットを受信すると前記音声出力部による音声再生を終了して待ち受け状態となることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
8. さらに、前記複数の無線端末装置からアクセス可能で前記グループリストを記憶するデータベース部を備えるサーバ装置を具備し、
   前記複数の無線端末装置は、さらに、
   前記サーバ装置にアクセスして前記データベース部に記憶されるグループリストを取得し、この取得したグループリストを前記記憶部に記憶させる取得部を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
9. 複数のグループに多重所属を許して組み分けされてアドホックネットワークを形成する複数の無線端末装置を具備する無線通信システムに用いられる前記無線端末装置において、
   前記複数のグループのそれぞれにそのグループに所属する無線端末装置のリストを対応付けてデータベース化したグループリストを記憶する記憶部と、
   同報通信に際して前記複数のグループから１つのグループを選択的に指定するためのユーザ操作を受け付けるユーザインタフェース部と、
   このユーザインタフェース部において指定されたグループに所属する無線端末装置のリストを前記記憶部から読み出し、この読み出したリストの無線端末装置のそれぞれに宛てたパケットを生成して前記アドホックネットワークに同報的に送出する同報送信処理部とを備えることを特徴とする無線端末装置。
10. 前記ユーザインタフェース部は、前記記憶部に記憶されるグループリストの各グループにそれぞれ対応付けて割り当てられる複数のプッシュボタンを備え、押下されたプッシュボタンに対応するグループを前記指定されたグループとして前記同報送信処理部に通知し、
    前記同報送信処理部は、前記通知されたグループに所属する無線端末装置のリストを前記記憶部から読み出すことを特徴とする請求項９に記載の無線端末装置。
11. さらに、前記グループリストを記憶するデータベース部を備えるサーバ装置にアクセスして前記データベース部に記憶されるグループリストを取得し、この取得したグループリストを前記記憶部に記憶させる取得部を備えることを特徴とする請求項９に記載の無線端末装置。

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