JP2009212636A - 音声回線模擬システム - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、１対１、１対Ｎ、Ｎ対１およびＮ対Ｎの音声通信、音声モニターなどが出来る仮想的な音声通信網の構築を、迅速、容易に行える音声通話模擬システムを提供することを目的とする。
【解決手段】
音声ならびに呼出信号等をアナログ信号として音声回線制御装置へ送出し、および、音声回線制御装置からＴＣＰ／ＩＰ化されたデジタル信号を受信する複数の音声通信ユニットと、音声通信ユニットからのアナログ信号を受信し、ＴＣＰ／ＩＰ化して音声通信ユニットへ送出する音声回線制御装置とからなる、音声回線模擬システムによる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の音声通信ユニットと音声通信制御装置（交換機）等により構築される仮想的な音声通信網において、音声通信ユニットから音声通信制御装置（交換機）へ通話を要求する情報および音声（上り回線）をアナログ信号で、音声通信制御装置（交換機）から音声通信ユニットへ通話を要求する情報および音声（下り回線）を量子化、多重化されたデジタル信号で伝送し、かつ、送出元の音声通信ユニットから送出先の音声通信ユニットへの遅延時間を少なくできる音声回線模擬システムに関する。

航空管制業務は、多数の乗客、乗員の生命の安全や航空機などの財産の保全に直接かかわる重要な業務である。近年、航空需要の増大に伴い、運航スケジュールの輻輳が常態化の様相を呈しているが、このような状況下はもちろんのこと、天候不順や安全確保のための運航スケジュールの変更などが余儀なくされるような状況下でも、確実できめ細かい管制業務が強く求められる。

航空管制は、管制官が、空域や空港に接近、離脱、離発着などを行う航空機のパイロット、地上関連機関の係員と通信をおこなうものである。音声通話やモニターの形態は、状況に応じて相対（１対１）、１対Ｎ、Ｎ対１、さらには、Ｎ対Ｎと状況が変化する。このように、管制官は、非定型、高度複雑、迅速確実な判断を要求されるため、日頃から実際の管制現場を模した訓練環境で厳しい訓練をうけている。

図１は、複数の音声通信ユニットからなる音声通信ユニット群１００、音声回線制御装置１０４、音声通信ユニット群と音声回線制御装置との間で相手先選択のための選択制御信号や呼出音や音声などを伝送する回線からなる音声通話模擬システムの従来型の例である。

本例の特徴として、仮想通信網の構築を、機械的な切替え、選択、接続機構と配線群とにより実現していることがある。個々の音声通信ユニットは、一つ又は複数の通話の相手先を選択指定し、呼び出し、通話をするか、または音声モニターをするための切替えスイッチ、マイク、スピーカ、表示機能等を具えている。

たとえば、音声通信ユニット１、１０１が音声通信ユニット２、１０２を呼び出し通話する場合の流れは次のようになる。まず、音声通信ユニット１のスイッチにより相手先として音声通信ユニット２を選択、指定する。音声通信ユニット１の選択スイッチで音声通信ユニット２を選択すると、音声通信ユニット１、音声回線制御装置および音声通信ユニット２の切替え機構が作動し、音声回線ユニット１と音声回線ユニット２の間の音声回線が構築される。この際、呼び出し音が送信されるか、音声による呼び出しが行われる。音声通信ユニット１から音声回線制御装置を経由して音声通信ユニット２への音声はアナログ信号である。音声通信ユニット２から音声通信ユニット１への返答も音声回線制御装置を介してアナログ信号の伝送により行われる。

図２は、レーダ管制模擬システム２０１と、前述の図１に述べた従来形式の音声通信模擬システム２０２との組合せによる航空管制模擬システムの例である。レーダ管制模擬システムは、指導教官卓２１１、複数の管制官卓からなる管制官卓群２１２、複数のパイロット卓からなるパイロット卓群２１３、および地上機関員卓２１４などから構成されており、音声回線模擬システムの構成要素である多数の音声通信ユニットは、これらの卓の上に設置されている。指導教官卓にはレーダ表示画面２２０や音声通信ユニット２２１が、管制官卓２１５にもレーダ表示画面２２２や音声通信ユニット２２３が、パイロット卓２１７にもレーダ表示画面２２４や音声通信ユニット２２５が、地上機関員卓にもレーダ表示画面２２６や音声通信ユニット２２７が具えられている。

航空管制における音声通信や音声モニターの形態は、実際の航空管制にたずさわる人員、すなわち訓練に参加する要員がふえるにしたがい複雑、多岐となり、従来形式の音声通信模擬システムで対応するためには、機械的な切替え、選択を行う回線制御装置や装置相互間の配線群が増大してゆく。
技術レポート：音声回線模擬システム

航空管制模擬システムに限らず、各種のシステムは運用を重ねる中で完成度が高められてゆくことが多いため、発生する要求に対して、ハードウエアやソフトウエアの大幅な変更、追加を伴わずに対応できる、柔軟性、拡張性が重要なファクターとなっている。このため、音声通話やモニターの形態などを自在に設定でき、音声遅延時間も少なくできる音声回線模擬システムの実現が望まれていた。

本発明は、この様な要求に応えるためになされたものであり、複数の音声通信ユニットからのアナログ信号としての音声や呼出信号等をうけ、これらの音声をデジタル信号に変換し、多重化して通話やモニターの相手方へ送出し、相手方では多重化された音声データの中から自分に必要な音声データを抽出し、出力することで、音声通信ユニット間の個別のアナログ配線の追加や変更などをおこなうことなく、任意の音声通信ユニット間の音声通話やモニターなどを可能ならしめる。
また音声データのアップリンクとダウンリンクの回線を分けることで、データ送受信の不安定要素を無くし、遅延時間を少なくすることを可能ならしめる。

訓練のための仮想音声通信網を構成し、訓練用の操作卓に音声回線を提供する音声回線制御装置と、前記音声回線制御装置で管理する回線パターンを編集するための管理コンソールを提供する音声回線制御端末と、音声通信のヒューマン・マシン・インタフェースとして音声回線に関する制御および回線状態の表示と通話音声の入出力に関する機能を提供する複数の音声通信ユニットとからなり、通話を要求する情報および音声が、アナログ信号として音声通信ユニットから音声回線制御装置へ送出され、多重化されたデジタル信号が音声回線制御装置から音声通信ユニットへ送出される。

音声通話模擬システムで、１対Ｎ、Ｎ対ＮまたはＮ対１の音声通話回線の設定、送話またはモニターのみの設定、複数音声の同時モニターなどの訓練環境の構築に際し、音声端末相互間の個別の配線、切替えスイッチなどを行うことなく訓練内容に合わせたフレキシブルな回線構成が可能となり、併せて、音声伝達遅延時間を少なくすることを可能とする。

図３に、ｎ個の音声通信ユニット（音声通信ユニット１、３０１、音声通信ユニット２、３０２、音声通信ユニットｎ、３０３）、音声回線制御装置（交換機）３０４、音声通信ユニット群と音声回線制御装置（交換機）との間の上り伝送路（アップリンク）３１１、３１２、３１３および下り伝送路（ダウンリンク）３０６とから構成される音声通話模擬システムの一例を示す。ここで、音声通信ユニット群から交換機への伝送路（アップリンク）にはアナログ信号が、音声回線制御装置Ｉ交換機）から個々の音声通信ユニットへの伝送路（ダウンリンク）には多重化された音声信号が通る。

図４は、レーダ管制模擬システム４０１と、前述の図３に述べた今回発明した形式の音声通信模擬システム４０２との組合せによる航空管制模擬システムの例である。レーダ管制模擬システムは、指導教官卓４１１、複数の管制官卓からなる管制官卓群４１２、複数のパイロット卓からなるパイロット卓群４１３、および地上機関員卓４１４などから構成されており、音声回線模擬システムの構成要素である多数の音声通信ユニットは、これらの卓の上に設置されている。指導教官卓にはレーダ表示画面４２０や音声通信ユニット４２１が、管制官卓４１５にもレーダ表示画面４２２や音声通信ユニット４２３が、パイロット卓４１７にもレーダ表示画面４２４や音声通信ユニット４２５が、地上機関員卓にもレーダ表示画面４２６や音声通信ユニット４２７が具えられている。

たとえば、管制卓群４１２の管制卓４１５にいる管制官Ａが、パイロット卓群４１３のパイロット卓４１７にいるパイロットＢと通話する場合の所作は次の様になる。まず、管制官Ａは音声通信ユニット、４２３のスイッチ操作により音声通信ユニット、４２５を指定、選択しパイロットＢを呼び出す。音声通信ユニット４２３からの音声信号は、アップリンク（音声通信ユニット→音声回線制御装置）をアナログ信号として伝達され、音声回線制御装置（交換機）でデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された音声通信ユニット、４２３からの音声は、他の音声通信ユニットからの音声と共に多重化される。多重化されたデジタル信号は、ダウンリンク（音声回線制御装置→音声通信ユニット）を経由して全ての端末へ送信される。個々の音声通信ユニットは、多重化された信号を受信し、自身宛の情報を抽出し、音声通信をおこなう。

音声通話やモニターの形態は、時々刻々、相対（１対１）、１対Ｎ、Ｎ対１、Ｎ対Ｎなどと変化しても、音声回線制御装置（交換機）により時間軸上で処理され、多重化された信号の授受で済むため、多種多様な要求に自在に対応することが可能である。また、機械的な要素が大幅に削減されているため、高い信頼性が得られ、併せて、経済性の面でも優れている。

また音声データのアップリンクとダウンリンクの回線を分けることで、データ送受信の不安定要素を無くし、遅延時間を少なくすることを可能としている。

ここでは、航空管制模擬システムを実施例としてとりあげたが、一般的な電話交換システム、コールセンターシステム、警察や消防などの通信指令システム、災害対策本部の通信システムなどと組み合わせる形で、通信形態の自由度が高く、かつ、経済性、信頼性に優れた音声通信模擬システムを実現することが可能である。

音声回線模擬システム 航空管制模擬システム 音声回線模擬システム 航空管制模擬システム

符号の説明

１００・・・音声通信ユニット群、１０１・・・音声通信ユニット１、１０２・・・音声通信ユニット２、１０３・・・音声通信ユニットｎ、１０４・・・音声回線制御装置、１１１・・・アナログ信号、１１２・・・アナログ信号、１１３・・・アナログ信号、２０１・・・レーダ管制模擬システム、２０２・・・音声回線模擬システム、２１１・・・指導教官卓、２１２・・・管制官卓群、２１３・・・パイロット卓群、２１４・・・地上機関員卓、２１５・・・管制官卓、２１６・・・管制官卓、２１７・・・パイロット卓、２１８・・・パイロット卓、２２０・・・レーダ画面、２２１・・・音声通信ユニット、２２２・・・レーダ画面、２２３・・・音声通信ユニット、２２４・・・レーダ画面、２２５・・・音声通信ユニット、２２６・・・レーダ画面、２２７・・・音声通信ユニット、２３１・・・音声回線制御装置、２４１・・・制御信号、３００・・・音声通信ユニット群、３０１・・・音声通信ユニット１、３０２・・・音声通信ユニット２、３０３・・・音声通信ユニットｎ、３０４・・・音声回線制御装置、３０５・・・音声回線制御端末、３０６・・・アナログ信号、３１１・・・アナログ信号、３１２・・・アナログ信号、３１３・・・アナログ信号、３２１・・・アナログ信号、３２２・・・アナログ信号、３２３・・・アナログ信号、３３１・・・制御信号、３０１・・・レーダ管制模擬システム、３０２・・・音声回線模擬システム、３１１・・・指導教官卓、３１２・・・管制官卓群、３１３・・・パイロット卓群、３１４・・・地上機関員卓、３１５・・・管制官卓、３１６・・・管制官卓、３１７・・・パイロット卓、３１８・・・パイロット卓、３２０・・・レーダ画面、３２１・・・音声通信ユニット、３２２・・・レーダ画面、３２３・・・音声通信ユニット、３２４・・・レーダ画面、３２５・・・音声通信ユニット、３２６・・・レーダ画面、３２７・・・音声通信ユニット、３３１・・・音声回線制御装置、３３２・・・音声回線制御端末、３４１・・・制御信号、３４２・・・制御信号、

Claims (1)

1. 訓練のための仮想音声通信網を構成し、訓練用の操作卓に音声回線を提供する音声回線制御装置と、前記音声回線制御装置を操作するための管理コンソールを提供する音声回線制御端末と、音声通信のヒューマン・マシン・インタフェースとして音声回線に関する制御および回線状態の表示と通話音声の入出力に関する機能を提供する複数の音声通信ユニットと、からなり、
   通話を要求する情報およびアナログ音声が、音声通信ユニットから音声回線制御装置へ送出され、デジタル化、多重化された音声信号が音声回線制御装置から音声通信ユニットへ送出される、音声回線模擬システム。