JP2011009850A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】直接通信モードでのグループ通信を行うとき、同時に複数台の無線端末が送信モードになってしまうことを防止できる無線通信システムを提供する。
【解決手段】無線端末が直接通信モードでのグループ通信時を行う場合、送信権制御局に対して送信要求を行う送信権要求手段１１と、該無線端末が送信権制御局となった場合にのみ機能し、送信権要求信号を送信した無線端末に対して送信権許可信号を返信する送信権許可手段１２と、送信権制御局からの送信権許可信号を検出したときに切替信号を与える許可信号検出手段１３と、送信権制御局では、送信権許可手段１２が送信権許可信号を返信するとき切替信号を受けて送信モードから受信モードに切り替え、かつ、送信権を要求した無線端末では、送信権許可信号の返信を受けたときに受信モードから送信モードへと切り替える制御モード切替手段１４とから成る送信権制御手段を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の無線端末装置間で直接通信モードによるグループ通信が可能な無線通信システムに関する。

デジタル移動通信システムなどの無線通信システム、例えば、社団法人電波産業会が策定するＡＲＩＢ標準規格ＳＴＤ−Ｔ７９で規定された無線通信システムでは、基地局無線制御装置を介しての基地局通信モードの他に、基地局無線制御装置を通さずに移動体としての複数の無線端末装置間での直接通信モードでのグループ通信が可能である。この直接通信で、相手無線端末装置のサーチの効率化を図った無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００３−２６４８７１号公報

しかしながら、従来の無線通信システムは、直接通信モードでのグループ通信時に発呼を行った無線端末装置において他の無線端末装置とは無関係に自らを受信モードから送信モードに切り替える構成であり、次のような自体を想定していなかった。つまり、ほぼ同時に二台の無線端末装置が発呼を行った場合、両者の無線端末装置がそれぞれ自らを受信モードから送信モードに切り替えられてしまうため、こうした状態では、送信モードに切り替えられた無線端末装置は他の無線端末装置からの送信情報を受信することができなくなり、グループ内の直接通信による情報伝達を確実に行うことができなくなってしまう。

本発明の目的は、直接通信モードでのグループ通信を行うとき、同時に複数台の無線端末装置が送信モードになってしまうことを防止し、グループ内の直接通信による情報伝達を一層確実に行うことができるようにした無線通信システムを提供する。

本発明は上記目的を達成するために、基地局無線送受信装置と、この基地局無線送受信装置を介して他の無線端末装置と基地局通信モードでの通信を行うと共に、他の無線端末装置との間で直接通信モードでのグループ通信が可能な無線端末装置とを有した無線通信システムにおいて、直接通信モードでのグループ通信時に発呼する無線端末装置に、直接通信モードでのグループ通信で送信権の制御を行う送信権制御手段を設けたことを特徴とする。

本発明の無線通信システムによれば、直接通信モードでのグループ通信を行う無線端末装置に送信権制御手段を設けているため、この送信権制御手段によって一度に一台にのみ送信権を許可するように送信権を制御することが可能となり、比較的に簡単な構成で、同時に複数の無線端末装置に送信権を付与することを防止し、従来のように複数台の無線端末装置を同時に送信モードに切り替えてしまうことがないので、常にグループ内の直接通信による情報伝達を確実に行うことができる。

本発明の一実施の形態による無線通信システムの要部である無線端末装置の概略構成を示すブロック構成図である。 図１に示した無線端末装置を使用する無線通信システムの系統図である。 図２に示した無線通信システムによる直接通信モードでのグループ通信時の送信権の制御を説明するシーケンス図である。 本発明の他の実施の形態による無線通信システムを示す系統図である。 図４に示した無線通信システムで使用する直接通信中継局のブロック構成図である。 図４に示した無線通信システムで使用する無線端末装置のブロック構成図である。 図６に示した無線端末装置の要部である使用形態判定手段の処理動作を説明するフローチャートである。 図４に示した無線通信システムによる直接通信モードでのグループ通信時の送信権の制御を説明するシーケンス図である。 本発明の更に他の実施の形態による無線通信システムで使用する直接通信中継局のブロック構成図である。 図９に示した無線通信システムで使用する基地局無線送受信装置のブロック構成図である。 図９に示した無線通信システムによる直接通信モードでのグループ通信時の送信権の制御を説明するシーケンス図である。

図３は、セルラ方式などを利用した無線通信システムの系統図を示している。
統制局制御装置１に有線伝送路４で接続された基地局無線送受信装置２が設置され、この基地局無線送受信装置２の電波の届く範囲を示す基地局エリアＥ１内に直接通信モードでのグループ通信が可能な複数の移動局である無線端末装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃが存在しているとする。

通常の移動通信モードでは、基地局無線送受信装置２を介して行われ、この際、統制局制御装置１がエリア内の各種通信管理を行う。これに対して直接通信モードは、同一エリアＥ１内の無線端末装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ間で基準局無線送受信装置２を中継することなく行う。この直接通信モードでのグループ通信では送信権の制御を行う必要がある。

次に、このような無線通信システムの系統構成で、送信権の制御を無線端末装置３Ａ〜３Ｃで行うようにした構成について説明する。

図１は、同一構成とした各無線端末装置３Ａ〜３Ｃを示すブロック構成図である。
各無線端末装置は、ＣＰＵ６と、送受信系としての送受信部（ＴＲＸ）７と、送受信信号処理部（ＤＳＰ）８と、キーボードや表示部より成り各種の入出力操作を行う入出力部９とを有している。ＣＰＵ６は、無線端末装置としての本来のデータ処理、通信処理、通話処理、各種のメモリ機能などの処理機能、直接通信モードでのグループ通信を開始ときに作動するグループ通信発呼手段を有する本体処理手段１０を備えており、さらに、直接通信モードでのグループ通信を開始する発呼を行って送信権制御局となった場合に機能し、送信権を取得しようとする他の無線端末装置からの要求に対して最先のもの一台だけに送信権解放までの間、送信権を付与するように制御する送信権制御手段を設けている。この送信権制御手段は、例えば、詳細を後述する送信権要求手段１１、送信権許可手段１２、許可信号検出手段１３および制御モード切替手段１４とから構成している。

上述の送信権要求手段１１は、直接通信モードでのグループ通信時にその無線端末装置が送信権を要求する場合に操作するもので、その操作があったとき、送信権制御局に対して送信権要求信号を送信する。また送信権許可手段１２は、その無線端末装置が送信権を制御する送信権制御局となった場合にのみ機能し、最先の送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に対して送信権許可信号を返信する。さらに許可信号検出手段１３は、送信権制御局からの送信権許可信号を監視しそれを検出したときに制御モード切替手段１４に切替信号を与える。この制御モード切替手段１４は、切替信号を受けて無線端末装置を受信モードまたは送信モードに切り替える。例えば、上述した送信権許可手段１２がＯＮ状態で機能している送信権制御局である無線端末装置では、送信権許可手段１２が送信権許可信号を返信するとき切替信号を受けて送信モードから受信モードに切り替える。また送信権を要求した無線端末装置では、送信権許可信号の返信を受けたときに許可信号検出手段１３からの切替信号を受け，受信モードから送信モードへと切り替える。

通常の無線通信システムでは、直接通信モードでのグループ通信時における送信権制御局は、後述する説明から分かるようにグループ通信の開始となるグループ発呼を行った無線端末装置であり、その無線端末装置が送信権制御局となる。送信権制御局として機能する無線端末装置の送信権許可手段１２は、直接通信モードでのグループ通信時に他の無線端末装置からの送信権要求信号を受信すると、最初に受信した送信権要求信号に対して優先呼応してその送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に送信権許可信号を返信する。

また、上述の送信権制御局である無線端末装置の送信権許可手段１２は、ほぼ同時に与えられた送信権要求信号のうち最先のもの以外、より詳細には直接通信モードでのグループ通信時に最初の送信権要求信号を受信してから、送信権が返還されたことになる送信権解放が行われるまでの間の時間帯に、他の無線端末装置から受信した送信権要求信号に対しては送信権許可信号を返信しない。

上述した時間帯で遅れて送信権要求信号を送信した無線端末装置における許可信号検出手段１３は、その送信権要求信号に対する送信権許可信号の返信を待つ応答待ち状態となるが、この応答待ち状態は次の条件で解除される。その一つの条件は、応答待ち状態から所定の待ち時間を経過した場合で、このとき応答待ち状態を解除して制御モード切替手段１４に信号を送り受信モードを保持する。また他の条件は、この応答待ち状態のときに他の無線端末装置からの送信を受信した場合で、このとき送信権を他の無線端末装置が取得したと判断して応答待ち状態を解除して制御モード切替手段１４に信号を送り受信モードを保持する。

次に、送信権の制御について説明する。
直接通信モードでのグループ通信では、例えば無線端末装置３Ｂから無線端末装置３Ａおよび無線端末装置３Ｃへのような１：ｎ型の片方向通信だけでなく、例えば無線端末装置３Ｂから無線端末装置３Ａおよび無線端末装置３Ｃへは勿論、無線端末装置３Ａから無線端末装置３Ｃおよび無線端末装置３Ｂへのようなｎ：ｍ型の双方向通信がある。後者のｎ：ｍ型の双方向通信に対しては、無線端末装置３Ａ〜３Ｃで送信権を移動しながら対応することができる。これを図２に示したシーケンス図を用いて説明する。

同図において、時間の経過は上方部から下方部へと推移するものとし、直接通信モードでのグループ通信を開始するために、時刻ｔ１で無線端末装置３Ｂから無線端末装置３Ａおよび無線端末装置３Ｃに対して発呼すると、このグループ発呼によって無線端末装置３Ｂの送信許可手段１２がＯＮ状態となり、これによって無線端末装置３Ｂが送信権制御局となる。この直接通信のグループ通信の発呼は、グループ番号または端末ＩＤを指定して実行され、グループ番号による指定の場合、各端末装置は自身が属するグループ番号またはグループ番号とグループ内端末ＩＤとの対応テーブルを保持しており、その情報に基づいて自らの属するグループ通信か否かを判定するグループ通信発呼手段により行う。このグループ通信発呼手段が作動したとき、上述したように自らの送信許可手段１２がＯＮ状態となる。

時刻ｔ２で、無線端末装置３Ａが送信権を取得しようとして、図１に示したその送信権要求手段１１を操作すると、無線端末装置３Ａから送信権制御局である無線端末装置３Ｂに対して送信権要求信号を送信する。このとき無線端末装置３Ａにおける許可信号検出手段１３は、送信権要求信号に対する返信である送信権許可信号の監視を開始する。その後、時刻ｔ３で、同様に送信権を取得するために他の無線端末装置３Ｃから無線端末装置３Ｂに対して送信権要求信号が送信されたとする。これは、従来の構成では無線端末装置３Ａおよび無線端末装置３Ｃが同時に送信権を取得してしまう状況である。

しかしながら、ここでは送信権の制御が行われる。つまり、このとき送信権制御局である無線端末装置３Ｂでは、時刻ｔ２における無線端末装置３Ａからの最初に受けた送信権要求信号に優先して応答し、図１に示した自らの送信権許可手段１２は、時刻ｔ４で送信権許可信号を無線端末装置３Ａに返信すると共に、自らの制御モード切替手段１４に切替信号を与え、制御モード切替手段１４は自らの無線端末装置３Ｂを送信モードから受信モードに切り替える。

これに対して、時刻ｔ３で無線端末装置３Ｃから受信した送信権要求信号に対しては、無線端末装置３Ｂで受信したもののうち最初のものではないので、送信権許可手段１２から無線端末装置３Ｃへの送信権許可信号の返信を行わない。このため、無線端末装置３Ｃの許可信号検出手段１３は応答待ち状態となる。

一方、無線端末装置３Ａでは、時刻ｔ４で図１に示した許可信号検出手段１３が送信権制御局である無線端末装置３Ｂから返信されてきた送信権許可信号を検出し、自らの制御モード切替手段１４に切替信号を与え、制御モード切替手段１４は無線端末装置３Ａを受信モードから送信モードに切り替える。

このようにして、ほぼ同時に二台の無線端末装置３Ａ，３Ｃから行われた送信権取得に対して、二台の無線端末装置３Ａ，３Ｃに同時に送信権が付与されることはなく、要求が先着の一台の無線端末装置３Ａのみに送信権が付与される。このことから、無線端末装置のみで送信権の制御が行われたことが分かる。

その後、時刻ｔ５で送信権を取得した無線端末装置３Ａからの送信が開始され、その音声信号等が無線端末装置３Ｂ，３Ｃで受信される。このとき無線端末装置３Ｃの許可信号検出手段１３は、自らの送信権取得に対して応答待ち状態となっていたが、上述したように無線端末装置３Ａからの音声信号等を受信したとき、この応答待ち状態を解除して、無線端末装置３Ａからの音声信号等を受信する。他の実施の形態で、無線端末装置３Ｃの許可信号検出手段１３は、送信権要求信号を送信した時刻ｔ３から予め設定した待ち時間をカウントし、この待ち時間内に送信権許可信号の返信がないときには、応答待ち状態を解除して受信モードを保持するように構成しても良い。

その後、無線端末装置３Ａからの送信が完了して時刻ｔ６で送信権が解放されると、各無線端末装置３Ａ〜３Ｃはリセットされて時刻ｔ２以前の状態に戻り、送信権は送信権制御局である無線端末装置３Ｂに戻り、時刻ｔ７以降、無線端末装置３Ｂから無線端末装置３Ａおよび無線端末装置３Ｃに対しての送信が再び可能な状態になる。尚、無線端末装置３Ａから送信権が解放されたときに、送信権は無線端末装置３Ｂに戻らず、無線端末装置３Ａ〜３Ｃのいずれも送信権を有しない状態となっても良い。この場合、その後に無線端末装置３Ａ〜３Ｃのうち最も先にグループ通信発呼手段のプレストークボタン押下により送信権要求を行った端末装置が送信権を獲得する。このとき無線端末装置３Ｂは、自らの送信権要求手段１１から送信権許可手段１２に対して送信権要求が送られ、送信権許可が送信権許可手段１２から許可信号検出手段１３に送られる。

本実施の形態による無線通信システムは、基地局無線送受信装置２と、この基地局無線送受信装置２を介して他の無線端末装置と基地局通信モードでの通信を行うと共に、他の無線端末装置との間で直接通信モードでのグループ通信が可能な無線端末装置３Ａ〜３Ｃとを有した無線通信システムにおいて、直接通信モードでのグループ通信時に発呼する無線端末装置に、直接通信モードでのグループ通信で送信権の制御を行う送信権制御手段を設けたことを特徴としている。

このような無線通信システムによれば、直接通信モードでのグループ通信を行う無線端末装置に、一度に一台にのみ送信権を許可するように送信権を制御する送信権制御手段を構成したため、比較的に簡単な構成で、同時に複数の無線端末装置に送信権を付与することを防止することができ、従来のように複数台の無線端末装置を同時に送信モードに切り替えてしまうことがないので、常にグループ内の直接通信による情報伝達を一層確実に行うことができる。

上述した送信権制御手段は、より具体的には直接通信モードでのグループ通信時に発呼することが可能な無線端末装置に、直接通信モードでのグループ通信時にその無線端末装置が送信権を要求する場合に送信権制御局に対して送信権要求信号を送信する送信権要求手段１１と、その無線端末装置が送信権を制御する送信権制御局となった場合にのみ機能し、最初に送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に対して送信権許可信号を返信する送信権許可手段１２と、送信権制御局からの送信権許可信号を検出したときに切替信号を与える許可信号検出手段１３と、送信権を要求する無線端末装置に設けられている場合には、許可信号検出手段１３からの切替信号によってその無線端末装置を受信モードから送信モードに切り替え、また送信権制御局に設けられている場合には、その送信権許可手段１２が送信権許可信号を返信するときに送信権制御局の無線端末装置を送信モードからを受信モードに切り替える制御モード切替手段１４とを設けることによって実現することができる。

通常の無線通信システムでは、直接通信モードでのグループ通信を行う全ての無線端末装置が発呼可能であるため、上述したようにグループ内の全ての無線端末装置３Ａ〜３Ｃに送信権制御手段を付加した同一構成とする。このため、それぞれの無線端末装置３Ａ〜３Ｃが異なる機能を有して構成した場合のように、使用形態を制限したり、システム全体を複雑にすることがない。

このような無線通信システムでは、図２から分かるように時刻ｔ２で最初の送信権要求があってから、時刻ｔ６で送信権解放が行われるまでの間に、例えば時刻ｔ３で異なる無線端末装置３Ｃから送信権要求信号が発せられても、無線端末装置内で複数の無線端末装置に同時に送信権を付与することがないように送信権の制御を行っているため、従来のように無線端末装置３Ａ，３Ｃが送信権要求信号を発した時点で、送信権許可信号とは無関係に自らを受信モードから送信モードに切り替えてしまうことはない。従って、同時に複数の無線端末装置が送信モードに切り替えられることによって、他の無線端末装置からの音声信号等を受信できなくなる事態を回避することができ、常に、グループ通信による情報伝達を一層確実に行うことができる。

しかも、無線端末装置３Ａ〜３Ｃに設けた送信権要求手段１１と、送信権許可手段１２と、許可信号検出手段１３と、制御モード切替手段１４とによって送信権を制御する送信権制御手段を構成し、同一構成の無線端末装置３Ａ〜３Ｃを使用すると共に、直接通信モードでのグループ通信を開始するための発呼によって送信権制御局を決定するようにしているため、無線端末装置３Ａ〜３Ｃだけで送信権の制御を簡単に行うことができる。

次に、本発明の他の実施の形態による無線通信システムについて説明する。
この実施の形態における系統構成では、図４に示したように統制局制御装置１と有線伝送路４によって接続された基地局無線送受信装置２が設置され、この基地局無線送受信装置２の電波の届く範囲を示す基地局エリアＥ１内に複数の移動局である無線端末装置３Ａ，３Ｂが存在し、また、この基地局エリアＥ１内に直接通信中継局５を設置し、この直接通信中継局５によって拡大した中継局エリアＥ２内に無線端末装置３Ｃが存在している。直接通信モードでのグループ通信時には、直接通信中継局５を中継しながら、各無線端末装置３Ａ〜３Ｃ間でグループ通信を行うように構成している。

先の実施の形態では 無線端末装置３Ａ〜３Ｃ内だけで送信権の制御を行ったが、直接通信中継局５を中継しながら無線端末装置３Ａ〜３Ｃでグループ通信を行う本実施の形態では、送信権制御局としての機能を直接通信中継局５に付加し、直接通信中継局５によって無線端末装置３Ａ〜３Ｃに優先した送信権の制御を行うようにしている。尚、本実施の形態においても、グループ通信のメンバーに直接通信中継局５が含まれない場合や、発呼局である無線端末装置３Ａ〜３Ｃの通信エリア内に直接通信中継局５が含まれない場合には、発呼局である無線端末装置３Ａ〜３Ｃは先の実施の形態と同様に送信権制御を行う。

このときの直接通信中継局５の構成を図５に示したブロック構成図を用いて説明する。直接通信中継局５は、ＣＰＵ１５と、送受信系としての送受信部１６と、送受信信号処理部１７と、キーボードや表示部より成り各種の入出力操作を行う入出力部１８とを有している。ＣＰＵ１５は、直接通信中継局５としての本来の機能である通信エリアを拡大のために電波を中継する中継処理手段１９の他に、新たに直接通信モードでのグループ通信時に作動する送信権許可手段２０と、発呼情報通知手段２１とから成る送信権制御手段を構成している。

中継処理手段１９は基地局通信だけでなく直接通信時にも作動して中継処理を行う。送信権許可手段２０は、直接通信モードでのグループ通信のときに作動して、無線端末装置からの送信権要求信号を受信したとき、最初に受信した送信権要求信号に対して優先的に呼応してその送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に送信権許可信号を返信する。発呼情報通知手段２１は、上述したような使用形態では直接通信モードでのグループ通信時に無線端末装置が送信権制御局とならないようにするもので、例えば、直接通信モードでのグループ通信のために無線端末装置からの発呼があった場合、その無線端末装置に対して詳細を図６および図７で説明する使用形態判定手段２２を通して直接通信中継局５が送信権制御局である旨を通知すると共に、その無線端末装置の送信権許可手段１２を無効にして送信権制御局とならないようにするものである。このようにして直接通信中継局５は無線端末装置３Ａ〜３Ｃに優先した送信権の制御を行う。尚、直接通信中継局５は、自身の端末ＩＤ、自身の属するグループ通信のグループ番号、またはグループ番号とそのグループ内の全端末ＩＤとの対応テーブルを保持しており、無線端末装置３Ａ〜３Ｃの発呼情報に自身の端末ＩＤまたは自身が属するグループ番号が含まれる場合に送信権制御を行うように構成しても良い。

各無線端末装置３Ａ〜３Ｃは、図６に示したように先の実施の形態で説明した図１とほぼ同一の基本構成を有し、直接通信モードでのグループ通信時にその無線端末装置が送信権を要求する場合に操作して送信権制御局に対して送信権要求信号を送信する送信権要求手段１１と、その無線端末装置が送信権を制御する送信権制御局となった場合にのみ機能し、最初に送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に対して送信権許可信号を返信する送信権許可手段１２と、送信権制御局からの送信権許可信号を検出したときに切替信号を与える許可信号検出手段１３と、送信権を要求する無線端末装置に設けられている場合には、許可信号検出手段１３からの切替信号によってその無線端末装置を受信モードから送信モードに切り替え、また送信権制御局に設けられている場合には、その送信権許可手段１２が送信権許可信号を返信するときに送信権制御局の無線端末装置を送信モードからを受信モードに切り替える制御モード切替手段１４とを備えている。

上述した基本構成の各無線端末装置３Ａ〜３Ｃには、図６に示したように新たに使用形態判別手段２２がさらに付加されている。この使用形態判別手段２２は、直接通信中継局５の発呼情報通知手段２１からの通知、例えば、直接通信中継局５が送信権の制御を行う旨の通知を受けたとき、送信権許可手段１２をＯＦＦ状態にすると共に、本体処理手段１０を用いて上述の通知を無線端末装置に通常備えられている表示部または音声出力部から出力して使用者に知らせることができる。

次に、上述した使用形態判別手段２２の処理動作を図７に示したフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１で無線端末装置３Ｃは、直接通信モードでのグループ通信を開始するための発呼を行う。図８に示した実施の形態ではこの発呼を行った無線端末装置３Ｃが送信権制御局となるが、ここではまだ決定されない。ステップＳ２では、予め設定した応答時間Ｔ０をカウントするタイマーを作動させる。この応答時間Ｔ０とは直接通信中継局５からの応答の有無を判断するための時間であり、応答の有無によって本実施の形態のように直接通信中継局５を通しての直接通信モードでのグループ通信となる使用形態か否かを判別するものである。

ステップＳ３では応答時間Ｔ０を管理し、この応答時間Ｔ０内に、ステップＳ４で図５で説明した直接通信中継局５の発呼情報通知手段２１から直接通信中継局５が送信権制御局である旨の通知を受けると、無線端末装置３Ｃは，ステップＳ５でその情報をその表示部に表示出力したり、音声出力部から音声で出力する。この出力によって無線端末装置３Ｃの使用者は、現在の使用形態が直接通信中継局５を通しての直接通信モードでのグループ通信であること、また直接通信中継局５による優先的な送信権の制御が行われていることを知ることができる。また、直接通信中継局５からの通知を受けた無線端末装置３Ｃは、ステップＳ６でその送信権許可手段１２をＯＦＦ状態にして、無線端末装置３Ｃによる送信権の制御ではなく直接通信中継局５による送信権の制御となるようにする。

一方、ステップＳ３で管理した応答時間Ｔ０を経過しても直接通信中継局５からの応答がない場合、使用形態判別手段２２はステップＳ７で直接通信中継局５を通しての直接通信モードでのグループ通信ではなく、先の実施の形態で説明したような使用形態と判定し、図１に示した無線端末装置３Ｃの送信権許可手段１２をＯＮ状態にして、無線端末装置３Ｃを送信権制御局とした送信権の制御を行う。

このように各無線端末装置３Ａ〜３Ｃに使用形態判別手段２２を追加すると、無線端末装置３Ａ〜３Ｃの利便性が向上する。つまり、直接通信モードでのグループ通信を開始するために発呼局となった無線端末装置、例えば無線端末装置３Ｃにとっては、グループ通信の相手となる他の無線端末装置３Ａ，３Ｂが、中継エリアＥ２内に存在するのか、直接通信中継局５を介して行う基地局エリアＥ１内に存在するのかは分からない。このため、無線端末装置３Ｃの使用者が先の実施の形態と同じ使用となるのか、それとも本実施の形態のように直接通信中継局５を介しての使用になるのかを把握することができない。しかし、使用形態判別手段２２を追加することによって、そのときの使用状況を判別することができるので、無線端末装置３Ａ〜３Ｃの使用者が混乱するのを回避することができる。

次に、上述した無線端末装置３Ａ〜３Ｃおよび直接通信中継局５を使用した場合の送信権の制御について、図８に示したシーケンス図を用いて説明する。
時刻ｔ１で中継エリアＥ２内に位置する無線端末装置３Ｃから、基地局エリアＥ１内に位置する無線端末装置３Ａ，３Ｂへの直接通信下でのグループ通信の発呼がなされたとする。このグループ発呼は直接通信中継局５の中継処理手段１９を中継して、基地局エリアＥ１内の無線端末装置３Ａ，３Ｂに通知される。

先の実施の形態では、この時点で無線端末装置３Ｃの送信権許可手段１２がＯＮ状態となって送信権制御局となるが、ここでは時刻ｔ２で、図５に示した直接通信中継局５の発呼情報通知手段２１が発呼局である無線端末装置３Ｃに対して自己の直接通信中継局５が送信権制御局である旨の通知を送信する。図７で説明したように、これを受信した無線端末装置３Ｃの使用形態判別手段２２は、直接通信中継局５からの通知を出力するので、その使用者は直接通信中継局５が送信権制御局となる使用形態のグループ通信であることを判別することができる。同時に、無線端末装置３Ｃの使用形態判別手段２２は、その送信権許可手段１２をＯＦＦ状態にする。こうして直接通信中継局５は、無線端末装置３Ａ〜３Ｃに勝って自己の送信権許可手段２０により優先的な送信権制御を行う送信権制御局となる。

直接通信中継局５が送信権制御局となった後の時刻ｔ３で、図６に示した無線端末装置３Ｃが送信権を獲得するために送信権要求手段１１を操作して送信権要求信号を直接通信中継局５へ送信すると、図５に示した直接通信中継局５の送信権許可手段２０は、この送信権要求信号が最初のものであることから時刻ｔ４で無線端末装置３Ｃに対して送信権許可信号を返信する。

この送信権許可信号を無線端末装置３Ｃの許可信号検出手段１３が検出すると、図６に示した制御モード切替手段１４により無線端末装置３Ｃを受信モードから送信モードに切り替える。従って、その後の時刻ｔ５で無線端末装置３Ｃは、送信権を獲得して無線端末装置３Ａ，３Ｂに対して音声信号等を送信することができるようになる。

この送信完了後の時刻ｔ６で無線端末装置３Ｃが送信権を解放する信号を送信すると、直接通信中継局５および無線端末装置３Ａ，３Ｂはリセットされる。その後の時刻ｔ７で無線端末装置３Ａから送信権要求信号が直接通信中継局５に送信され、また時刻ｔ８で無線端末装置３Ｂから送信権要求信号が直接通信中継局５に送信されたとすると、直接通信中継局５の送信権許可手段２０は最初の無線端末装置３Ａからの送信権要求信号に優先呼応し、時刻ｔ９で送信権許可信号を無線端末装置３Ａに返信する。このため、無線端末装置３Ａでは許可信号検出手段１３でこの送信権許可信号を検出し、図６に示した制御モード切替手段１４により無線端末装置３Ａを受信モードから送信モードに切り替える。従って、その後の時刻ｔ１０で無線端末装置３Ａは、送信権を獲得して無線端末装置３Ｂに対して、また直接通信中継局５を通して無線端末装置３Ｃに対して音声信号等を送信することができるようになる。

一方、時刻ｔ８の送信権要求信号に対して送信権許可信号の返信を受けなかった無線端末装置３Ｂは、応答待ち状態となるが、時刻ｔ１０で無線端末装置３Ａからの送信を受けると、先の実施例の場合と同様に応答待ち状態を解除し、受信モードを保持するので無線端末装置３Ａからの送信を受信することができる。

この実施の形態による無線通信システムでは、各無線端末装置３Ａ〜３Ｃに送信権制御手段を構成する点で先の実施の形態と同様である。つまり、上述した送信権制御手段は、直接通信モードでのグループ通信時にその無線端末装置が送信権を要求する場合に操作して送信権制御局に対して送信権要求信号を送信する送信権要求手段１１と、その無線端末装置が送信権を制御する送信権制御局となった場合にのみ機能し、最初に送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に対して送信権許可信号を返信する送信権許可手段１２と、送信権制御局からの送信権許可信号を検出したときに切替信号を与える許可信号検出手段１３と、送信権を要求する無線端末装置に設けられている場合には、許可信号検出手段１３からの切替信号によってその無線端末装置を受信モードから送信モードに切り替え、また送信権制御局に設けられている場合には、その送信権許可手段１２が送信権許可信号を返信するときに送信権制御局の無線端末装置を送信モードからを受信モードに切り替える制御モード切替手段１４とを設けることによって実現している。

従って、本実施の形態による無線通信システムでは、直接通信モードでのグループ通信を行う各無線端末装置に、一度に一台にのみ送信権を許可するように送信権を制御する送信権制御手段を構成したため、比較的に簡単な構成で、同時に複数の無線端末装置に送信権を付与することを防止することができ、従来のように複数台の無線端末装置を同時に送信モードに切り替えてしまうことがないので、常にグループ内の直接通信による情報伝達を一層確実に行うことができる。

しかも、直接通信中継局５に、直接通信時にも作動して中継処理を行う中継処理手段１９と、直接通信モードでのグループ通信のときに作動して、無線端末装置からの送信権要求信号を受信したとき、最初に受信した送信権要求信号に対して優先呼応してその送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に送信権許可信号を返信する送信権許可手段２０と、直接通信モードでのグループ通信時にグループ発呼した無線端末装置が送信権制御局とならないようにする発呼情報通知手段２１とを設け、一方、無線端末装置には、発呼情報通知手段２１からの通知によってその送信権許可手段１２を無効にする使用形態判定手段２２を設けたことを特徴としている。

このような構成の無線通信システムによれば、各無線端末装置３Ａ〜３Ｃに付加した送信権制御手段に優先して直接通信中継局５に構成した送信権制御手段を作動させることができ、直接通信中継局５を中継しながら無線端末装置３Ａ〜３Ｃでグループ通信を行う場合でも、直接通信中継局５を送信権制御局として送信権の制御を行うことができる。このため、送信権制御手段を有した無線端末装置３Ａ〜３Ｃの使用形態を拡大することができる。

しかも、上述した使用形態判定手段２２は、直接通信中継局５が送信権制御局である旨を表示部での表示や音声出力部での通知などによって出力するようにしているため、無線端末装置の使用者は、直接通信モードでのグループ通信が直接通信中継局５を中継しない使用形態か、直接通信中継局５を中継しての使用形態かを容易に判別することができ、使用形態の変化によって困惑することがない。

本発明の更に他の実施の形態による無線通信システムについて説明する。
この実施の形態では、図４に示した系統構成において、直接通信モードでのグループ通信時の送信権制御局としての機能を基地局無線送受信装置２に付加し、基地局無線送受信装置２によって優先的な送信権の制御を行うようにしたものである。尚、本実施の形態においても、グループ通信のメンバーに直接通信中継局５が含まれない場合や、発呼局である無線端末装置３Ａ〜３Ｃの通信エリア内に直接通信中継局５および基地局無線送受信装置２が含まれない場合には、発呼局である無線端末装置３Ａ〜３Ｃは先の実施の形態と同様に送信権制御を行う。

直接通信モードでのグループ通信を行う無線端末装置は、図６に示した実施の形態の場合と同様であり、ここでの詳細な説明を省略する。

次に、図９のブロック構成図を用いて直接通信中継局５について説明する。
直接通信中継局５は、ＣＰＵ１５と、送受信系としての送受信部１６と、送受信信号処理部１７と、キーボードや表示部より成り各種の入出力操作を行う入出力部１８とを有している。ＣＰＵ１５は、直接通信中継局５としての本来の機能である通信エリアを拡大のために電波を中継する中継処理手段１９の他に、新たに直接通信モードでのグループ通信時に作動する発呼情報通知手段２１を有している。

この中継処理手段１９は、基地局通信だけでなく直接通信時にも作動するもので、中継エリアＥ２内の無線端末装置３Ｃからの送信を中継して基地局無線送受信装置２に送信し、また基地局無線送受信装置２および基地局エリアＥ１内に位置する無線端末装置３Ａからの通信を中継して無線端末装置３Ｃへ送信する中継処理を行う。また発呼情報通知手段２１は、本実施の形態のような使用形態では直接通信モードでのグループ通信時に無線端末装置３Ａ，３Ｃが送信権制御局とならないようにするもので、例えば、直接通信モードでのグループ通信のために無線端末装置３Ｃからの発呼を直接通信中継局５が受けた場合、その無線端末装置３Ｃに対して図６および図７で説明した使用形態判定手段２２を通して基地局無線送受信装置２が送信権制御局である旨を通知すると共に、その無線端末装置３Ｃの送信権許可手段１２をＯＦＦ状態にして送信権制御局とならないようにするものである。

次に、図１０のブロック構成図を用いて基地局無線送受信装置２について説明する。
基地局無線送受信装置２は、送受信系としての送受信部２３と、送受信信号処理部２４と、キーボードや表示部より成り各種の入出力操作を行う入出力部２５と、ＣＰＵ２６とを有している。ＣＰＵ２６は、基地局無線送受信装置２としての本来の機能である通常処理手段２７の他に、新たに直接通信モードでのグループ通信時に作動する直接通信処理手段２８および送信権許可手段２９とから成る送信権制御手段を有している。

直接通信処理手段２８は基地局通信モードで使用する通常処理手段２７とは周波数が異なり直接通信モードで作動して処理を行う。送信権許可手段２９は、直接通信モードでのグループ通信のときに作動して、無線端末装置３Ａから直接、また直接通信中継局５を通して送信権要求信号を受信したとき、最初に受信した送信権要求信号に対して優先呼応してその送信権要求信号を送信してきた無線端末装置３Ａまたは直接通信中継局５に送信権許可信号を返信する。

次に、上述した無線通信システムにおける送信権の制御について、図１１に示したシーケンス図を用いながら説明する。
時刻ｔ１で中継エリアＥ２内に位置する無線端末装置３Ｃから、基地局エリアＥ１内に位置する無線端末装置３Ａへの直接通信モードでのグループ通信の発呼がなされたとする。このグループ発呼は直接通信中継局５の中継処理手段１９を中継し、基地局無線送受信装置２の通常処理手段２７を通して基地局エリアＥ１内の無線端末装置３Ａに通知される。

この時点で、無線端末装置３Ｃの送信権許可手段１２がＯＮ状態となり、この無線端末装置３Ｃが送信権制御局となることを防止するために、ここでは時刻ｔ２で、図９に示した直接通信中継局５の発呼情報通知手段２１が無線端末装置３Ｃに対して基地局無線送受信装置２が送信権制御局である旨の通知を送信する。図７で説明したように、これを受信した無線端末装置３Ｃの使用形態判別手段２２は、直接通信中継局５からの通知を出力するので、その使用者は基地局無線送受信装置２が送信権制御局となる使用形態のグループ通信であることを判別することができる。同時に、無線端末装置３Ｃの使用形態判別手段２２は、その送信権許可手段１２をＯＦＦ状態にする。こうして基地局無線送受信装置２は、直接通信中継局５および無線端末装置３Ａ，３Ｃに優先して自己の送信権許可手段２９により送信権を制御する送信権制御局となる。

基地局無線送受信装置２が送信権制御局となった後の時刻ｔ３で、図６に示した無線端末装置３Ｃが送信権を獲得するために送信権要求手段１１を操作して送信権要求信号を直接通信中継局５へ送信すると、図９に示した直接通信中継局５の中継手段１９は、この送信権要求信号を基地局無線送受信装置２へと中継して送信する。基地局無線送受信装置２の送信権許可手段２９は、この送信権要求信号が最初のものであることを判定し、直接通信処理手段２８を用いて時刻ｔ４で直接通信中継局５の中継手段１９を通して無線端末装置３Ｃへ送信権許可信号を返信する。

この送信権許可信号を無線端末装置３Ｃの許可信号検出手段１３が検出すると、図６に示した制御モード切替手段１４により無線端末装置３Ｃを受信モードから送信モードに切り替える。従って、その後の時刻ｔ５で送信権を獲得した無線端末装置３Ｃは、直接通信中継局５を中継して基地局無線送受信装置２へ音声信号等を送信し、基地局無線送受信装置２は通常処理手段２７を用いて無線端末装置３Ａに対して音声信号等を送信することができるようになる。

この送信完了後の時刻ｔ６で、無線端末装置３Ｃが送信権を解放する信号を送信すると、直接通信中継局５、基地局無線送受信装置２および無線端末装置３Ａはリセットされる。その後の時刻ｔ７で、無線端末装置３Ａから送信権要求信号が基地局無線送受信装置２に送信され、またほぼ同時刻の時刻ｔ８で、無線端末装置３Ｃなどから送信権要求信号が直接通信中継局５を中継して時刻ｔ７よりも遅れた時刻ｔ９で基地局無線送受信装置２に送信されたとする。この場合、基地局無線送受信装置２の送信権許可手段２９は最初の無線端末装置３Ａから送信権要求信号を優先呼応して時刻ｔ１０で送信権許可信号を無線端末装置３Ａに返信する。

このため、無線端末装置３Ａでは許可信号検出手段１３でこの送信権許可信号を検出し、図６に示した制御モード切替手段１４により無線端末装置３Ａを受信モードから送信モードに切り替える。従って、その後の時刻ｔ１１で送信権を獲得した無線端末装置３Ａは、直接通信中継局５を通して無線端末装置３Ｃに対して音声信号等を送信することができるようになる。

一方、時刻ｔ８の送信権要求信号に対して送信権許可信号の返信を受けなかった無線端末装置３Ｃは、応答待ち状態となるが、時刻ｔ１１での無線端末装置３Ａからの送信を受けると、先の実施例の場合と同様に応答待ち状態を解除し、受信モードを保持するので無線端末装置３Ａからの送信を受信することができる。

この実施の形態による無線通信システムでは、直接通信中継局５に、直接通信時にも作動して中継処理を行う中継処理手段１９と、直接通信モードでのグループ通信のときに作動して無線端末装置が送信権制御局とならないようにする発呼情報通知手段２１とを設け、また基地局無線送受信装置２には、直接通信モードでのグループ通信のときに直接通信中継局５を中継しての通信を受ける直接通信処理手段２８と、無線端末装置からの送信権要求信号を受信したとき、最初に受信した送信権要求信号に対して優先呼応してその送信権要求信号を送信してきた無線端末装置に送信権許可信号を返信する送信権許可手段２９とを設け、一方、無線端末装置には、発呼情報通知手段２１からの通知によって作動して送信権許可手段１２を無効にする使用形態判定手段２２を設けたことを特徴としている。

このような無線通信システムによれば、基地局通信モードで基地局無線送受信装置２が送信権を制御するだけでなく、直接通信モードでも基地局無線送受信装置２が送信権を制御するようになり、両モードでの送信権の制御を基地局無線送受信装置２で一括して行うことになり、その保守管理が容易になる。しかも、同時に二台の無線端末装置に送信権を付与してしまうことがないので、従来のように同時に複数の無線端末装置が送信モードに切り替えられて、他の無線端末装置からの音声信号等を受信できなくなる事態を回避することができ、常に、グループ通信を一層確実に行うことができる。

本発明の無線通信システムは、図３および図４に示した系統構成に限らず適用することができる。例えば、基地局無線送受信装置２と、直接通信中継局５とにそれぞれ送信権制御手段を構成し、直接通信モードでのグループ通信を行う場合、グループ内の複数の無線端末装置の位置を把握し、その全てが図４に示した中継エリアＥ２内に位置するときには、基地局無線送受信装置２を介さずに直接通信中継局５だけの送信権制御手段を有効にして送信権の制御を行うようにしたり、またグループ内の一部が基地局エリアＥ１内に位置するときには、基地局無線送受信装置２だけの送信権制御手段を有効にして送信権の制御を行うように切替制御しても良い。

１ 統制局制御装置
２ 基地局無線送受信装置
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 無線端末装置
４ 有線伝送路
５ 直接通信中継局
６ ＣＰＵ
７ 送受信部
８ 送受信信号処理部
９ 入出力部
１０ 本体処理手段
１１ 送信権要求手段
１２ 送信権許可手段
１３ 許可信号検出手段
１４ 制御モード切替手段
１５ ＣＰＵ
１６ 送受信部
１７ 送受信信号処理部
１８ 入出力部
１９ 中継処理手段
２０ 送信権許可手段
２１ 発呼情報通知手段
２２ 使用形態判別手段
２３ 送受信部
２４ 送受信信号処理部
２５ 入出力部
２６ ＣＰＵ
２７ 通常処理手段
２８ 直接通信処理手段
２９ 送信権許可手段
Ｅ１ 基地局エリア
Ｅ２ 中継エリア

Claims (1)

1. 基地局無線送受信装置と、この基地局無線送受信装置を介して他の無線端末装置と基地局通信モードでの通信を行うと共に、他の無線端末装置との間で直接通信モードでのグループ通信が可能な無線端末装置とを有した無線通信システムにおいて、前記直接通信モードでのグループ通信時に発呼する前記無線端末装置に、前記直接通信モードでのグループ通信で送信権の制御を行う送信権制御手段を設けたことを特徴とする無線通信システム。

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