JP2011124977A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】時分割多重通信方式により基地局装置と端末局装置が無線により通信する無線通信システムにおいて、端末局装置により同時に複数の通信を行うことを可能とする。
【解決手段】時分割多重通信方式により基地局装置と端末局装置が無線により通信する無線通信システムにおいて、端末局装置は複数の無線機Ａ１〜Ａ４を備え、端末局装置側では、例えば、回線接続制御装置２１の制御手段が、端末局装置に備えられた複数の無線機Ａ１〜Ａ４の各々により時分割多重通信方式で割り当てられたチャネル（例えば、ｃｈ１〜ｃｈ４）を使用して基地局装置と通信する処理を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、端末局装置により同時に複数の通信を行うことが可能な無線通信システムに関する。

例えば、時分割多重通信方式によるデジタル無線通信システムにおいて通信を行う場合、移動端末局装置の無線機は、制御信号によって設定された通信チャネル（例えば、通話チャネルや非通話チャネルなど）を使用して、送信と受信を切り替えて通信を行っている。
この構成では、移動端末局装置の無線機は、通信に使用することができる空きスロット（空きチャネル）が存在するときにおいても、１通信しか通信することができない。この場合、未使用スロット（未使用チャネル）が存在するため、無線端末の有効利用という点では不十分である。

具体例を示す。
図４には、時分割多重通信方式によるデジタル無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムの基地局装置は、無線機１０１として送信機（Ｔｘ）１１１と受信機（Ｒｘ）１１２を備えており、また、送受信に共通なアンテナ１０３と、アンテナ１０３の送信／受信を切り替える共用器１０２を備えている。
本例の無線通信システムの移動端末局装置は、無線機１２１として送信機（Ｔｘ）１３１と受信機（Ｒｘ）１３２を備えており、また、送受信に共通なアンテナ１２３と、アンテナ１２３の送信／受信を切り替える切替器１２２を備えている。

ここで、本例の時分割多重通信では、１波を４多重回線で運用しており、チャネル（ｃｈ）１〜４が使用されている。
移動端末局装置では、送受信の衝突を避けるために、送信と受信のタイミングをずらして、送受信を切り替えて通信を行っている。本例では、移動端末局装置は、ｃｈ１を使用して送受信を行っており、切替器１２２によりアンテナ１２３と送信機１３１とを接続した状態でｃｈ１で送信を行った後に、切替器１２２によりアンテナ１２３と受信機１３２とを接続する状態（受信の状態）へ切り替えてｃｈ１で受信を行い、その後、再び、切替器１２２によりアンテナ１２３と送信機１３１とを接続する状態（送信の状態）へ切り替えてｃｈ１で送信を行う、といったようにして、基地局装置との間で無線により通信を行う。
このため、複数の通信チャネルが存在しても、通信に使用することができるのは、１台の移動端末局装置（１台の無線機）について１通信だけになってしまう。

特開２００７−９４６２９号公報

ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７９、「市町村デジタル移動通信システム」、社団法人電波産業会

上述のような無線通信システムでは、移動端末局装置の無線機において、必要最低限の１通信を確保することができるが、それが既に通信に使用されている場合には、例えば、他局からの重要連絡の受信や他局への発信をすることができないという問題があった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、端末局装置により同時に複数の通信を行うことが可能な無線通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、時分割多重通信方式により基地局装置と端末局装置が無線により通信する無線通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、前記端末局装置は、複数の無線機を備える。また、前記端末局装置側では、前記端末局装置の外部又は内部に備えられた制御手段が、前記端末局装置に備えられた複数の無線機の各々により前記時分割多重通信方式で割り当てられたチャネルを使用して前記基地局装置と通信する処理を制御する。
従って、端末局装置により同時に複数の通信を行うことが可能となる。

ここで、端末局装置に備えられる複数の無線機の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、制御手段は、例えば、端末局装置の外部の装置（例えば、図１に示される回線接続制御装置２１）に備えられるが、端末局装置の内部に備えられる構成が用いられてもよい。
また、制御手段による制御としては、例えば、基地局装置の側からの発信に応じて、通信可能な状態にある無線機を選択して基地局装置に対して応答するための処理の制御（例えば、図２に示される制御）や、或いは、端末局装置の側からの発信を行うために、通信可能な状態にある無線機により基地局装置に対して発信する処理の制御（例えば、図３に示される制御）がある。

また、時分割多重通信方式における時分割されたチャネル（スロット）について、例えば、予め、各無線機に異なるチャネルが割り当てられて、チャネルの割り当てが固定される構成が用いられてもよく、或いは、運用中に基地局装置によりチャネルの割り当て処理が行われて、各無線機に割り当てられるチャネルが変化し得るような構成が用いられてもよい。

以上説明したように、本発明に係る無線通信システムによると、端末局装置により同時に複数の通信を行うことが可能となる。

本発明の一実施例に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 基地局装置側の発信による通信シーケンスの一例を示す図である。 移動端末局装置側の発信による通信シーケンスの一例を示す図である。 無線通信システムの構成例を示す図である。 デジタル無線システムの構成例を示す図である。 基地局装置におけるキャリアとチャネルの構成例を示す図である。 端末局装置を備えたシステムの一例を示す図である。 端末局装置の構成例を示す図である。 移動局無線機の状態の遷移の一例を示す図である。 移動局無線機に関する許可／禁止の制御のシーケンスの一例を示す図である。 許可の対象となる無線機を決定する処理の手順の一例を示す図である。 制御用の無線機と通信用の無線機の設定の一例を示す図である。 制御用の無線機により行われる動作の一例を示す図である。 端末局装置の構成例を示す図である。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。

本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る時分割多重通信方式によるデジタル無線通信システムの構成例を示してある。
具体的には、統制局回線制御装置１と、それに接続された基地局装置を示してあるとともに、回線接続制御装置２１と、それに接続された移動端末局装置（端末局装置）を示してある。

本例の無線通信システムの基地局装置は、無線機２として送信機（Ｔｘ）１１と受信機（Ｒｘ）１２を備えており、また、送受信に共通なアンテナ４と、アンテナ４の送信／受信（送信状態と受信状態）を切り替える共用器３を備えている。
本例の無線通信システムの移動端末局装置は、無線機２２として複数（本例では、４個）の無線機Ａ１〜Ａ４を備えており、また、送受信に共通なアンテナ２４と、アンテナ２４を使用して通信を行う１個の無線機を複数の無線機Ａ１〜Ａ４の中で切り替える共用器２３を備えている。各無線機Ａ１〜Ａ４は、送信機（Ｔｘ）と受信機（Ｒｘ）を有している。

ここで、本例の時分割多重通信では、１波を４多重回線で運用しており、チャネル（ｃｈ）１〜４が使用されている。
図１に示した時分割多重通信の例では、基地局装置と移動端末局装置との間の無線通信において、移動端末局装置では、無線機Ａ１の送信機（Ｔｘ１）がｃｈ１で送信を行っており、無線機Ａ１の受信機（Ｒｘ１）がｃｈ１で受信を行っており、無線機Ａ２の送信機（Ｔｘ２）がｃｈ２で送信を行っており、無線機Ａ２の受信機（Ｒｘ２）がｃｈ２で受信を行っており、無線機Ａ３の送信機（Ｔｘ３）及び受信機（Ｒｘ３）は通信を行っておらず、無線機Ａ４の送信機（Ｔｘ４）及び受信機（Ｒｘ４）は通信を行っていない。

本例の移動端末局装置側の構成について詳しく説明する。
本例の移動端末局装置では、空きスロット（空きチャネル）の監視や制御を行うために、複数の無線機Ａ１〜Ａ４を備えており、キャリアの全スロットを監視及び制御することができる機能を有している。
また、本例の移動端末局装置では、同一の周波数で複数の通信（本例では、ｃｈ１〜ｃｈ４の通信）を行うために、共用器２３を備えている。

本例の回線接続制御装置２１は、移動端末局装置が有する複数の無線機Ａ１〜Ａ４について各種の管理や監視や制御等を行う機能を有しており、例えば、通信に使用する無線機の選定や、無線機Ａ１〜Ａ４の稼働状況の管理や、通信形態等の通信に関する監視や管理などを行う。

本例では、移動端末局装置において、１台の無線機（本例では、３台までの無線機）が通信中になっている際に、同じ無線機では制御チャネルの監視をすることができないが、別の無線機を使用することにより、制御チャネルの監視をすることができ、空きスロット（空きチャネル）を当該別の無線機の通信チャネルに割り当てることができる。これにより、移動端末局装置では、同時に複数の通信を行うことができる。
また、移動端末局装置では、例えば、通信していない状態において、制御チャネルを監視するために常に１台の無線機を稼働させるが、他の不稼働の無線機についてはアイドル状態として、消費電力や発熱量等を削減することが可能である。

図２を参照して、基地局装置側の発信による通信処理の流れの一例を示す。なお、本例の通信シーケンスは、基本的にＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７９（非特許文献１参照。）に基づいており、回線接続制御装置２１の動作が追加されている。
図２には、基地局装置（ＢＳ）、移動端末局装置（ＭＬ）の各無線機Ａ１〜Ａ４（ＴＲＸ１〜４）、回線接続制御装置（ＳＣＥ）２１により行われる動作の例を示してある。

概要を示す。
まず、基地局装置が移動端末局装置に対するページングを行うことに対して、移動端末局装置等により当該移動端末局装置の無線状態を調べて、通信に使用する無線機を選定する。この無線状態を調べるにあたり、回線接続制御装置２１は、例えば、メモリに記憶している通信テーブルを使用することができ、或いは、実際に、無線機に通信状態を問い合わせることもできる。そして、使用する無線機の指定が行われると、無線機は基地局装置とやり取りを行って、通信の接続を試みる。通信が確立されると、回線接続制御装置２１は、自局の通信テーブルを更新する。
ここで、通信テーブルには、例えば、移動端末局装置の無線機Ａ１〜Ａ４の通信状態などの情報が格納される。

具体例を示す。
本例では、基地局装置によるページングの信号に対して（Ｔ１）、回線接続制御装置２１が移動端末局装置の無線機（例えば、無線機Ａ１。以下も同様）に対して通信状態報告要求の信号を送信し（Ｔ２）、これに応じて、無線機が回線接続制御装置２１へ通信状態報告応答（ここでは、通信可とする）の信号を送信する（Ｔ３）。
すると、回線接続制御装置２１は、無線機を通信テーブルに登録して（Ｔ４）、登録通知の信号を無線機へ送信する（Ｔ５）。これに応じて、無線機は、無線機指定確認の信号を回線接続制御装置２１へ送信する（Ｔ６）。

次に、回線接続制御装置２１は、通信状態報告（通信可）の信号を基地局装置へ送信する（Ｔ７）。
すると、基地局装置は、同期要求の信号を無線機へ送信し（Ｔ８）、無線チャネル指定の信号を無線機へ送信する（Ｔ９）。これに応じて、無線機は、無線チャネル指定表示のための信号を回線接続制御装置２１へ送信し（Ｔ１０）、無線通信に使用する周波数を切り替える（Ｔ１１）。
基地局装置からの同期要求（Ｔ１２）に対して同期が確立されると、無線機は、同期確立を通知するための信号を基地局装置へ送信する（Ｔ１３）。

すると、基地局装置は、呼設定のための信号を無線機へ送信する（Ｔ１４）。
これに応じて、無線機は、呼設定表示のための信号を回線接続制御装置２１へ送信し（Ｔ１５）、これを受けて、回線接続制御装置２１は、呼出要求の信号を無線機へ送信し（Ｔ１６）、これを受けて、無線機は、呼出の信号を基地局装置に対して送信する（Ｔ１７）。また、回線接続制御装置２１は、応答要求の信号を無線機へ送信し（Ｔ１８）、これを受けて、無線機は、応答の信号を基地局装置に対して送信する（Ｔ１９）。

すると、基地局装置は、応答確認の信号を無線機へ送信し（Ｔ２０）、これに応じて、無線機は、呼設定完了表示のための信号を回線接続制御装置２１へ送信する（Ｔ２１）。これを受けて、回線接続制御装置２１は、無線機を通信テーブルに確定的に登録する（Ｔ２２）。
また、無線機と基地局装置との間で通信（本例では、無線機Ａ１によるチャネル１での通信）が開始される（Ｔ２３）。

ここで、本例では、無線機Ａ１が通信可能な状態であり基地局装置との通信に使用される場合を示したが、無線機Ａ１が通信不可能な状態で、他のいずれかの無線機Ａ２〜Ａ４が通信可能な状態であり基地局装置との通信に使用される場合もある。
また、回線接続制御装置２１から無線機Ａ１〜Ａ４に対して通信状態報告要求（Ｔ２）を送信して、無線機Ａ１〜Ａ４から回線接続制御装置２１へ通信状態報告応答（Ｔ３）を送信する態様としては、例えば、１つの無線機毎に順番に通信状態の報告要求や報告応答を行う態様ばかりでなく、全ての無線機Ａ１〜Ａ４についてまとめて報告要求或いは報告応答の一方又は両方を行うような態様が用いられてもよい。
なお、複数の無線機Ａ１〜Ａ４の中から通信に使用する無線機を選択するときの優先順位としては、任意であってもよく、例えば、１、２、３、４といった無線機の番号の順の優先順位を用いることができる。

図３を参照して、移動端末局装置側の発信による通信処理の流れの一例を示す。なお、本例の通信シーケンスは、基本的なところは、図２に示される通信シーケンスと同様である。
図３には、基地局装置（ＢＳ）、移動端末局装置（ＭＬ）の各無線機Ａ１〜Ａ４（ＴＲＸ１〜４）、回線接続制御装置（ＳＣＥ）２１により行われる動作の例を示してある。

概要を示す。
発信元が移動端末局装置側であるため、発信元の無線機が回線接続制御装置２１に対して呼設定を要求する。回線接続制御装置２１は、呼設定の依頼を受け付けて、通信に使用する無線機を設定する。この指定された無線機が基地局装置とやり取りを行って、通信の接続を試みる。通信が確立されると、回線接続制御装置２１は自局の通信テーブルを更新する。

具体例を示す。
例えば、移動端末局装置で通信可能な状態にある無線機（例えば、無線機Ａ２。以下も同様）が、呼設定要求の信号を回線接続制御装置２１へ送信する（Ｔ３１）。これに応じて、回線接続制御装置２１は、無線機を通信テーブルに登録して（Ｔ３２）、呼設定のための信号を基地局装置へ送信する（Ｔ３３）。
すると、基地局装置は、呼設定受付を通知するための信号を無線機へ送信する（Ｔ３４）。

その後、基地局装置から無線機への同期要求の信号の送信（Ｔ３５）から、無線機から回線接続制御装置２１への呼設定完了表示のための信号の送信（Ｔ４８）まで、図２に示されるＴ８〜Ｔ２１と同様な処理を行う。
そして、回線接続制御装置２１は、無線機を通信テーブルに確定的に登録する（Ｔ４９）。
また、無線機と基地局装置との間で通信（本例では、無線機Ａ２によるチャネル２での通信）が開始される（Ｔ５０）。

以上のように、本例では、時分割多重通信方式によるデジタル無線通信システムにおいて、移動端末局装置の無線機Ａ１〜Ａ４が空きスロット（空きチャネル）を監視や制御できるようにして、全てのスロットを有効利用することを可能とし、同時に複数の通信を行うこと（同時複数通信）が可能となる。また、本例では、複数の無線機Ａ１〜Ａ４や無線端末装置（本例では、移動端末局装置）の管理や監視や制御等を行う回線接続制御装置２１を使用する。

従って、本例の無線通信システムの移動端末局装置では、ある無線機の通信中においても他の無線機により空いているスロットを有効利用することができ、同じキャリアについて同時に複数の通信を行うことができる。これにより、移動端末局装置では、ある無線機が通信で使用されている場合においても、他局との同時通信が可能であり、例えば、重要な連絡の漏れや遅れなどを防ぐことできる。具体例として、全スロットの有効利用により、同じ移動端末局装置において、同時に、通話（音声通信）、データ伝送やファクシミリ通信などの通信（非音声通信）を行うことができる。

本発明の第２実施例を説明する。
（背景及び課題の説明）
例えば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７９（非特許文献１参照。）で示されるような都道府県・市町村デジタル移動通信システムは、一自治体（都道府県又は市町村）を基本単位として、統制局設備、基地局設備、固定局設備及び移動局設備で構成され、統制局と移動局装置（又は、固定局装置）との間で通信が行われ、或いは、移動局装置（又は、固定局装置）と移動局装置（又は、固定局装置）との間で、基地局装置を経由して又は直接に、通信が行われる。

図５には、このようなデジタル無線システムの概略的な構成例を示してある。
統制局２０１には、複数（本例では、複数であるｎ個）の統制台（又は、内線電話等）２１１−１〜２１１−ｎ、これらと接続された制御装置２１２、制御装置２１２に接続された無線装置２１３、無線装置２１３の受信（Ｒｘ）アンテナ２１４及び送信（Ｔｘ）アンテナ２１５が設けられている。
ここで、制御装置２１２、無線装置２１３、受信アンテナ２１４及び送信アンテナ２１５から基地局装置が構成されており、また、基地局装置の通信領域（基地ゾーン）２１６が示されている。
また、複数の車載用の移動局装置２２１−１〜２２１−５、複数の携帯用の移動局装置２２２−１〜２２２−３が示されている。

チャネルの構成としては、基地局装置の下り無線キャリアでは周波数ｆ１が使用され、基地局装置の上り無線キャリアでは周波数ｆ２が使用され、移動局装置間での直接通信用キャリアでは周波数ｆ３が使用される。ここで、各周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、例えば、それぞれ異なる周波数である。
基地局装置の下り無線キャリアや上り無線キャリアでは、制御用のチャネル（Ｃ）や通信用のチャネル（Ｓ）を含むフレームを用いて、例えば時分割多重通信方式により、無線通信が行われる。
なお、基地局装置（統制局２０１）から移動局装置（固定局装置でもよい）への通信が下りの通信であり、移動局装置（固定局装置でもよい）から基地局装置（統制局２０１）への通信が上りの通信である。

本例の無線システムでは、１キャリア（周波数）当たり４チャネル（スロット）を有し、基地局装置は１キャリア以上の構成をとる。
基地局装置は、制御情報を送受信する制御チャネル（Ｃｃｈ）を１つ含むとともに音声やデータ情報を送受信する通信チャネル（Ｓｃｈ）を３つ含んで構成される制御キャリアを必ず備えており、２キャリア目以降は４チャネル（４ｃｈ）とも通信チャネルで構成される通信キャリアとなる。

図６には、基地局装置におけるキャリアとチャネルの構成例を示してある。
本例では、Ｎが２以上の整数であるとして、周波数Ｆ１を使用する１つの制御キャリアと、（Ｎ−１）個の周波数Ｆ２〜ＦＮのそれぞれを使用する（Ｎ−１）個の通信キャリアがあり、制御キャリアでは０、１、２のスロット（チャネル）が通信チャネル（Ｓｃｈ）であり３のスロット（チャネル）が制御チャネル（Ｃｃｈ）であり、各通信キャリアでは０、１、２、３のスロット（チャネル）が通信チャネル（Ｓｃｈ）である。

本例の無線通信のシステムでは、基本的には、移動局装置は、制御キャリアの制御チャネルにより発着信信号のやり取りを行い、基地局装置から指定された通信チャネルで通話を行う。
本例において、端末局装置は、移動局装置（又は、固定局装置）の一種であり、電話機、ＦＡＸ機、データ端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの付加装置を複数台接続し、無線回線を介してそれらを接続する装置として県防災システムなどで使用される。

図７には、端末局装置を備えたシステムの一例を示してある。
基地局装置２３１と複数の端末局装置２３２、２３３のそれぞれとが、それぞれの無線回線２３４、２３５を介して、無線により通信することが可能である。
各端末局装置２３２、２３３には、電話機（ＴＥＬ）２４１、２４２、２５１、２５２や、ＦＡＸ機２４３、２５３や、ＰＣ２４４、２４５、２５４、２５５などの機器が接続され、これらの機器と基地局装置２３１との間で通信することが可能である。

このような端末局装置を実現するにあたり、以下に示すような（課題２−１）〜（課題２−４）が生じる。
（課題２−１）複数の無線回線を提供する必要がある。
（課題２−２）端末局装置の無線装置の個別番号は１つとする必要がある。
（課題２−３）同時に複数の通話を可能とする必要がある。
（課題２−４）常時、基地局装置との制御情報を送受信する必要がある。

（具体的な実施例の説明）
（課題２−１）「複数の無線回線を提供する必要がある。」に対する構成例を説明する。
例えば、仮に、基地局装置の無線機（基地局無線機）を基地局装置のキャリア数分用意して、端末局装置の無線機とすると、無線回線の数は満足するが、基地局装置の無線機はサイズが大きいことや、端末局装置では移動局装置と同一の制御が求められることが考えられる。そこで、本例では、移動局装置の無線機（移動局無線機）を使用することで、（課題２−１）を解決する。また、移動局装置の無線機を使用することにより、回線接続処理を無線機で行うことが可能となる。

図８には、端末局装置の構成例を示してある。
本例の端末局装置は、回線制御部３０１、回線制御部３０１に接続された複数（本例では、４個）の移動局無線機３０２−１〜３０２−４、回線制御部３０１に接続された電話機（ＴＥＬ）３１１、３１２やＦＡＸ機３１３やＰＣ３１４、３１５を備えている。電話機３１１、３１２やＦＡＸ機３１３やＰＣ３１４、３１５といった情報端末は、例えば、本例の端末局装置の外部に備えられているととらえることも可能である。
回線制御部３０１は、移動局無線機３０２−１〜３０２−４と電話機３１１、３１２やＦＡＸ機３１３やＰＣ３１４、３１５との間で、回線制御を行う。
ここで、例えば、各移動局無線機３０２−１〜３０２−４には、それぞれ、基地局装置の各キャリアが割り当てられる。

（課題２−２）「端末局装置の無線装置の個別番号は１つとする必要がある。」に対する構成例を説明する。
本例では、同一の端末局装置に備えられた複数の移動局無線機３０２−１〜３０２−４の全てに、同一の識別情報（本例では、個別番号のＩＤとして４００）が設定されている。

（課題２−３）「同時に複数の通話を可能とする必要がある。」に対する構成例を説明する。
個別番号が同じ複数の無線機で別通話を可能とするためには、回線制御装置（ＬＣＵ）や基地局装置で問題が生じる可能性があるために制御チャネルでの呼接続情報のやり取りを同時に発生させないことが必要となる。そこで、本例では、複数の移動局無線機３０２−１〜３０２−４の中で発着信できる無線機を１台としておき、その無線機が通信中の状態になると次の無線機の発着信を許可とするように制御を行い（図９、図１０参照。）、この制御により、同じ個別番号の無線機でも別通話が可能となる。また、本例では、無線機に対して許可を与える制御は、通信の開始／終了、無線機の起動／終了のイベント毎に行う（図１１参照。）。

図９には、移動局無線機３０２−１〜３０２−４の状態の遷移の一例を示してある。
本例では、無線機は、通信中（例えば、通話中）の状態、通信禁止の状態、通信許可の状態、（最初に戻って）通信中の状態、・・・という順で遷移する。

図１０には、移動局無線機３０２−１〜３０２−４に関する許可／禁止の制御のシーケンスの一例を示してある。
まず、全ての移動局無線機３０２−１〜３０２−４が起動されると（Ｔ１０１）、禁止状態になる（Ｔ１０２）。
回線制御部３０１が発着信許可の信号を移動局無線機３０２−１へ送信する（Ｔ１０３）。この信号を受信すると、移動局無線機３０２−１は許可状態になり（Ｔ１０４）、基地局装置との通信（本例では、通話）を開始し（Ｔ１０５）、通信中の状態になる（Ｔ１０６）。

移動局無線機３０２−１は通話中通知の信号を回線制御部３０１へ送信し（Ｔ１０７）、この信号を受信すると、回線制御部３０１は発着信許可の信号を次の移動局無線機３０２−２へ送信する（Ｔ１０８）。この信号を受信すると、移動局無線機３０２−２は許可状態になり（Ｔ１０９）、基地局装置との通信（本例では、通話）を開始し（Ｔ１１０）、通信中の状態になる（Ｔ１１１）。
同様に、移動局無線機３０２−２は通話中通知の信号を回線制御部３０１へ送信し（Ｔ１１２）、この信号を受信すると、回線制御部３０１は発着信許可の信号を次の移動局無線機３０２−３へ送信する（Ｔ１１３）。この信号を受信すると、移動局無線機３０２−３は許可状態になる（Ｔ１１４）。その後については、前記と同様である。

また、移動局無線機３０２−１が基地局装置との通信（本例では、通話）を終了した場合には（Ｔ１１５）、移動局無線機３０２−１は、通話終了通知の信号を回線制御部３０１へ送信する（Ｔ１１６）。この信号を受信すると、回線制御部３０１は、発着信禁止の信号を移動局無線機３０２−１へ送信する（Ｔ１１７）。この信号を受信すると、移動局無線機３０２−１は、禁止状態になる（Ｔ１１８）。

図１１には、許可の対象となる無線機（移動局無線機３０２−１〜３０２−４）を決定する処理の手順の一例を示してある。本例では、この処理は、回線制御部３０１により行われる。
本例では、無線機が起動すると（ステップＳ１）、接続された無線機の番号（本例では、回線制御部３０１により各無線機を識別するための１〜４の番号）をメモリに保存して（ステップＳ２）、ステップＳ７の処理へ移行し、また、無線機の動作が終了すると（ステップＳ３）、接続された無線機の番号をメモリから消去して（ステップＳ４）、ステップＳ７の処理へ移行し、また、無線機の通信（本例では、通話）が開始されると（ステップＳ５）、ステップＳ７の処理へ移行し、また、無線機の通信（本例では、通話）が終了すると（ステップＳ６）、ステップＳ７の処理へ移行する。

ステップＳ７の処理では、変数Ｋ＝１に設定する（ステップＳ７）。
次に、Ｋの値が接続された無線機の最大の番号（本例では、４）以下であるか否かを判定し（ステップＳ８）、Ｋの値が最大の番号以下であると判定した場合には、番号Ｋの無線機が接続されているか否かを判定する（ステップＳ９）。
この判定の結果、番号Ｋの無線機が接続されていると判定した場合には、番号Ｋの無線機が許可状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。

この判定の結果、番号Ｋの無線機が許可状態ではないと判定した場合には、番号Ｋの無線機が通話中状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この判定の結果、番号Ｋの無線機が通話中状態ではないと判定した場合には、番号Ｋの無線機が禁止状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
この判定の結果、番号Ｋの無線機が禁止状態であると判定した場合には、番号Ｋの無線機を許可状態に設定する処理を行って（ステップＳ１３）、本処理を終了する（ステップＳ１４）。

また、ステップＳ９の判定処理で番号Ｋの無線機が接続されていないと判定した場合や、ステップＳ１１の判定処理で番号Ｋの無線機が通話中状態であると判定した場合や、ステップＳ１２の判定処理で番号Ｋの無線機が禁止状態ではないと判定した場合には、Ｋの値を１だけ増加させて（ステップＳ１６）、ステップＳ８の処理へ戻る。
また、ステップＳ８の判定処理でＫの値が最大の番号を超えたと判定した場合や、ステップＳ１０の判定処理で番号Ｋの無線機が許可状態であると判定した場合には、処理を行わずに（ステップＳ１５）、本処理を終了する（ステップＳ１４）。

（課題２−４）「常時、基地局装置との制御情報を送受信する必要がある。」に対する構成例を説明する。
仮に、全ての移動局無線機３０２−１〜３０２−４が通信を行った場合には、基地局装置と制御チャネル情報を送受信することができなくなる。そこで、本例では、複数の移動局無線機３０２−１〜３０２−４のうちの１台を制御チャネル専用の無線機とする。これにより、常に制御チャネルの情報を送受信することができるようになる。

図１２には、制御用の無線機と通信用の無線機の設定の一例を示してある。
本例では、３台の移動局無線機３０２−１〜３０２−３が通信用（本例では、通話用）の無線機として設定されており、１台の移動局無線機３０２−４が制御用の無線機として設定されている。
制御用の無線機では、基地局装置との間で、位置登録や遠隔制御や監視などに関する情報のやり取りを行う。
なお、いずれの移動局無線機を通信用或いは制御用とするかについては、任意であってもよい。

図１３には、制御用の無線機（本例では、移動局無線機３０２−４）により行われる動作の一例を示してある。
まず、全ての移動局無線機３０２−１〜３０２−４が起動されると（Ｔ１２１）、通信用（本例では、通話用）の移動局無線機３０２−１〜３０２−３は禁止状態になり、制御用の移動局無線機３０２−４は制御用の状態になる（Ｔ１２２）。
なお、図１０の例では、全ての移動局無線機３０２−１〜３０２−４が通信用である場合を示してあり、制御用の無線機では、図１３に示されるように、起動されると制御用の状態になる。

回線制御部３０１が発着信許可の信号を通信用の移動局無線機３０２−１へ送信する（Ｔ１２３）。この信号を受信すると、移動局無線機３０２−１は許可状態になり（Ｔ１２４）、基地局装置との通信（本例では、通話）を開始し（Ｔ１２５）、通信中の状態になる（Ｔ１２６）。

移動局無線機３０２−１は通話中通知の信号を回線制御部３０１へ送信し（Ｔ１２７）、この信号を受信すると、回線制御部３０１は発着信許可の信号を次の通信用の移動局無線機３０２−２へ送信する（Ｔ１２８）。この信号を受信すると、移動局無線機３０２−２は許可状態になる（Ｔ１２９）。その後については、前記と同様である。

また、基地局装置が制御要求の信号を制御用の移動局無線機３０２−４へ送信した場合（Ｔ１３０）、この信号を受信すると、移動局無線機３０２−４はその制御要求の信号（加工されてもよい）を回線制御部３０１へ送信する（Ｔ１３１）。
また、回線制御部３０１が監視情報の信号を制御用の移動局無線機３０２−４へ送信した場合（Ｔ１３２）、この信号を受信すると、移動局無線機３０２−４はその監視情報の信号（加工されてもよい）を基地局装置へ送信する（Ｔ１３３）。

（上記した具体的な実施例のまとめ）
以上のように、本例の端末局装置における無線装置では、移動局無線機３０２−１〜３０２−４を複数台使用して構成されており、同一の個別番号の移動局無線機３０２−１〜３０２−４により複数の通話を可能としてあり、各移動局無線機３０２−１〜３０２−４は個別に回線接続を行うことを可能としてあり、制御チャネルを必ず捕捉するように構成されており、位置登録や遠隔制御などを行う。
このように、本例の端末局装置では、同時に複数の通信を行うことが可能である。

従って、本例の端末局装置では、例えば、移動局無線機３０２−１〜３０２−４を使用することにより、省スペース化や省電力化が可能であり、また、移動局無線機３０２−１〜３０２−４を使用することにより回線接続処理を無線機自身で行うため、端末局装置の回線接続部（本例では、回線制御部３０１）の処理負荷が軽減され、また、同一の個別番号の移動局無線機３０２−１〜３０２−４を使用して同時通話が可能であり、また、通信中でも制御情報のやり取りが可能である。また、本例の端末局装置では、無線回線の数を増加する場合には、移動局無線機の増設により容易に行うことができ、また、移動局無線機３０２−１〜３０２−４を複数台備えているため、１台が故障しても他の無線機で運用が可能であり、運用に与える影響を少なくすることができる。

（構成例）
構成例を示す。
基地局装置と端末局装置が無線により通信する無線通信システムにおいて、
前記端末局装置は、複数の無線機を備え、
前記複数の無線機のそれぞれとして、移動局の無線機（本例では、移動局無線機３０２−１〜３０２−４）が用いられ、
前記複数の無線機には、同一の識別情報（例えば、基地局装置により識別するために使用される個別番号）が設定されており、
前記複数の無線機のうちの少なくとも１つは制御用とし、他は通信用としてあり、
前記端末局装置側では、前記端末局装置の外部又は内部に、前記端末局装置に備えられた複数の無線機の各々により前記基地局装置と通信する処理を制御する制御手段（本例では、回線制御部３０１の機能）を備えた、
ことを特徴とする無線通信システム。

ここで、例えば、時分割多重通信方式により、基地局装置と端末局装置が無線により通信し、また、前記端末局装置側では、前記端末局装置の外部又は内部に、前記端末局装置に備えられた複数の無線機の各々により前記時分割多重通信方式で割り当てられたチャネルを使用して前記基地局装置と通信する処理を制御する制御手段を備える。

また、例えば、前記制御手段は、前記複数の無線機と前記基地局装置との間で制御チャネルでの呼接続情報のやり取りが同時に発生しないように制御し、同一の識別情報が設定された前記複数の無線機により別の通信を通信チャネルで行うことを可能とする。
また、例えば、制御用の無線機では、少なくとも１つの制御チャネルを含むスロット群を用いて基地局装置との間で通信を行い、また、通信用の無線機では、全てが通信チャネルであるスロット群を用いて基地局装置との間で通信を行う。なお、制御用の無線機は、例えば、制御チャネルの通信のみを行うようにしてもよい。

また、端末局装置に備えられる複数の無線機の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、制御手段は、例えば、端末局装置の外部の装置に備えられてもよく、或いは、端末局装置の内部に備えられてもよい。
また、時分割多重通信方式における時分割されたチャネル（スロット）について、例えば、予め、各無線機に異なるチャネルが割り当てられて、チャネルの割り当てが固定される構成が用いられてもよく、或いは、運用中に基地局装置によりチャネルの割り当て処理が行われて、各無線機に割り当てられるチャネルが変化し得るような構成が用いられてもよい。

本発明の第３実施例を説明する。
（背景及び課題の説明）
例えば、防災用などで端末局装置が使用されている。
従来では、端末局装置の無線機としては、制御チャネル（Ｃｃｈ）及び通信チャネル（Ｓｃｈ）は１台の無線機で処理されていたため、通信用にＳｃｈを占有すると一斉通信ができないという問題や、一斉通信用に固定すると通常の個別通信ができないという問題があった。また、無線機が１台であるため、それが壊れた場合に代行させることができず、その端末局装置は使用できなくなっていた。
このように、従来の無線機では、一斉通信と個別通信を併用することができないという問題や、無線機が壊れた場合に代行させることができないという問題があった。

（具体的な実施例の説明）
本例では、無線の端末局装置に複数の無線機（端末無線機）を準備して、Ｃｃｈ用の無線機と、Ｓｃｈ用の無線機と、一斉通信専用の無線機を準備することにより、一斉通信と個別通信を併用することを可能とし、また、Ｃｃｈ用の無線機又は一斉通信用のＳｃｈ用の無線機が壊れた場合には、他のＳｃｈ用の無線機が代行するようにする。

図１４には、端末局装置の構成例を示してある。
本例の端末局装置は、アンテナ（空中線）４０１、複数（本例では、４個）の無線端末装置（無線機）４０２−１〜４０２−４、回線接続制御装置（ＳＣＥ）４０３、電話機４１１、ＦＡＸ機４１２、保守電話機４１３、庁内交換機４１４、電話機４１５、一斉受令電話機４１６を備えている。電話機４１１、ＦＡＸ機４１２、保守電話機４１３、電話機４１５、一斉受令電話機４１６は、情報端末となる。これらの情報端末や庁内交換機４１４は、例えば、本例の端末局装置の外部に備えられているととらえることも可能である。

ここで、複数の無線端末装置４０２−１〜４０２−４は、アンテナ４０１を共用しており、また、回線接続制御装置４０３に接続されている。
また、回線接続制御装置４０３には、電話機４１１、ＦＡＸ機４１２、保守電話機４１３、庁内交換機４１４、一斉受令電話機４１６が接続されており、また、庁内交換機４１４には電話機４１５が接続されている。
また、回線接続制御装置４０３は、無線端末装置４０２−１〜４０２−４と電話機４１１やＦＡＸ機４１２や保守電話機４１３や庁内交換機４１４や一斉受令電話機４１６との間で、回線制御を行う。

各無線端末装置４０２−１〜４０２−４は、回線接続制御装置４０３とシリアル回線（本例では、制御電文用、データ（音声）伝送用の２系）で接続され、基地局装置との無線通信機能を提供する。
また、無線端末装置４０２−１〜４０２−４としては、Ｃｃｈ用の無線機（Ｃｃｈ用端末）と、Ｓｃｈ用の無線機（Ｓｃｈ用端末）が存在し、Ｃｃｈ用端末は制御チャネル情報のみを処理し、Ｓｃｈ用端末は通信チャネルを使用する複信個別と一斉通信に使用される。

具体的に、図１４の例では、無線端末装置４０２−１がＣｃｈ用に設定されており、無線端末装置４０２−２が一斉通信用のＳｃｈ用に設定されており、無線端末装置４０２−３及び無線端末装置４０２−４がＳｃｈ用（この状態では、個別通信を行うもの）に設定されている。

本例では、回線接続制御装置４０３が、端末局装置における制御を行っており、例えば、Ｃｃｈ用端末、Ｓｃｈ用端末、一斉通信専用Ｓｃｈ用端末の振り分けを行う。各端末（各無線機）４０２−１〜４０２−４と回線接続制御装置４０３は、シリアル回線で通信を行っており、制御電文の送受及び音声データの送受を行い、回線接続制御装置４０３に接続された電話機４１１やＦＡＸ機４１２などに情報を伝達する。

本例の端末局装置では、一斉通信専用Ｓｃｈ用端末を設定することにより、個別通信中でも一斉通信が可能となり、特に、防災用として緊急の場合に有効な装置として活用することが可能となる。
また、本例の端末局装置では、Ｃｃｈ用端末又は一斉通信専用Ｓｃｈ用端末が壊れた場合には、回線接続制御装置４０３が、他のＳｃｈ用端末をＣｃｈ用端末又は一斉通信専用Ｓｃｈ用端末として代行するように再設定することで、無線の端末局装置として運用できるように制御する。

（上記した具体的な実施例のまとめ）
以上のように、本例の端末局装置では、Ｓｃｈ用の無線機（Ｓｃｈ用端末）のうちの１台を必ず一斉通信用に確保する。
また、本例の端末局装置では、Ｃｃｈ用の無線機（Ｃｃｈ用端末）又は一斉通信用のＳｃｈ用の無線機（一斉通信用Ｓｃｈ用端末）が壊れた場合には、他の無線端末装置が代行する。
本例の端末局装置では、同時に複数の通信を行うことが可能である。
従って、本例の端末局装置では、１つの端末局装置で一斉通信及び個別通信の併用が可能となり、また、無線機が壊れた場合でも代行運用が可能となる。

（構成例）
構成例を示す。
基地局装置と端末局装置が無線により通信する無線通信システムにおいて、
前記端末局装置は、複数の無線機（本例では、無線端末装置４０２−１〜４０２−４）を備え、
前記端末局装置側では、前記端末局装置の外部又は内部に、前記端末局装置に備えられた複数の無線機の各々により前記基地局装置と通信する処理を制御する制御手段（本例では、回線接続制御装置４０３の機能）を備え、
前記制御手段は、前記複数の無線機のうちの少なくとも１つを一斉通信用の通信チャネルを使用して前記基地局装置と通信するものに割り当てる、
ことを特徴とする無線通信システム。

また、一構成例として、前記制御手段は、前記複数の無線機のそれぞれを、一斉通信用の通信チャネルを使用して前記基地局装置と通信するもの、通信チャネル（例えば、個別通信）を使用して前記基地局装置と通信するもの、制御チャネルを使用して前記基地局装置と通信するもの、のいずれかに割り当てる。

また、一構成例として、前記制御手段は、前記無線機の故障（例えば、予め設定された故障とみなされる状態）を検出する機能を有しており、故障が検出された無線機以外の無線機を当該故障が検出された無線機の代わりに動作させるように制御（例えば、設定など）する。
具体例として、前記制御手段は、制御チャネルを使用する無線機又は一斉通信の通信チャネルを使用する無線機に故障が検出された場合には、通信チャネルを使用する他の無線機を代行させる。

ここで、例えば、時分割多重通信方式により、基地局装置と端末局装置が無線により通信し、また、前記端末局装置側では、前記端末局装置の外部又は内部に、前記端末局装置に備えられた複数の無線機の各々により前記時分割多重通信方式で割り当てられたチャネルを使用して前記基地局装置と通信する処理を制御する制御手段を備える。

また、端末局装置に備えられる複数の無線機の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、制御手段は、例えば、端末局装置の外部の装置に備えられてもよく、或いは、端末局装置の内部に備えられてもよい。
また、時分割多重通信方式における時分割されたチャネル（スロット）について、例えば、予め、各無線機に異なるチャネルが割り当てられて、チャネルの割り当てが固定される構成が用いられてもよく、或いは、運用中に基地局装置によりチャネルの割り当て処理が行われて、各無線機に割り当てられるチャネルが変化し得るような構成が用いられてもよい。

（以上の実施例のまとめ）
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

１・・統制局回線制御装置、 ２、２２、１０１、１２１、Ａ１〜Ａ４・・無線機、 ３、２３、１０２・・共用器、 ４、２４、１０３、１２３・・アンテナ、 １１、１１１、１３１・・送信機（Ｔｘ）、 １２、１１２、１３２・・受信機（Ｒｘ）、 ２１・・回線接続制御装置、 １２２・・切替器、
２０１・・統制局、 ２１１−１〜２１１−ｎ・・統制台（又は、内線電話等）、 ２１２・・制御装置、 ２１３・・無線装置、 ２１４・・受信アンテナ、 ２１５・・送信アンテナ、 ２１６・・通信領域（基地ゾーン）、 ２２１−１〜２２１−５、２２２−１〜２２２−３・・移動局装置、 ２３１・・基地局装置、 ２３２、２３３・・端末局装置、 ２３４、２３５・・無線回線、 ２４１、２４２、２５１、２５２、３１１、３１２・・電話機、 ２４３、２５３、３１３・・ＦＡＸ機、 ２４４、２４５、２５４、２５５、３１４、３１５・・ＰＣ、 ３０１・・回線制御部、 ３０２−１〜３０２−４・・移動局無線機、
４０１・・アンテナ、 ４０２−１〜４０２−４・・無線端末装置、 ４０３・・回線接続制御装置、 ４１１、４１５・・電話機、 ４１２・・ＦＡＸ機、 ４１３・・保守電話機、 ４１４・・庁内交換機、 ４１６・・一斉受令電話機、

Claims (1)

1. 時分割多重通信方式により基地局装置と端末局装置が無線により通信する無線通信システムにおいて、
   前記端末局装置は、複数の無線機を備え、
   前記端末局装置側では、前記端末局装置の外部又は内部に、前記端末局装置に備えられた複数の無線機の各々により前記時分割多重通信方式で割り当てられたチャネルを使用して前記基地局装置と通信する処理を制御する制御手段を備えた、
   ことを特徴とする無線通信システム。

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