JP2015061138A - 移動通信システム、移動通信方法、制御装置及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線チャネルがビジーの場合に移動局からの無駄な発信を抑止することが可能な移動通信システムを提供する。
【解決手段】移動通信システム１００は、同一の無線チャネルを介して重複する運用ゾーンＡ及びＢをそれぞれ形成する基地局４及び５を備え、基地局４は、運用ゾーンＡの移動局６が無線チャネルを使用している場合に、無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力抑制部１１１を備え、基地局５は、基地局４が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、運用ゾーンＢ内の移動局８へビジー信号を送信するビジー信号送信部１１２を備えるものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動通信システム、移動通信方法、制御装置及び制御プログラムに関し、特に、複数の基地局を備えた移動通信システム、移動通信方法、制御装置及び制御プログラムに関する。

移動通信システム（無線通信システム）が様々な分野で利用されている。例えば、我が国の消防救急業務用無線通信に関する分野では、無線周波数の有効利用を目的として、近年、ＳＣＰＣ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈａｎｎｎｅｌ Ｐｅｒ Ｃaｒｒｉｅｒ）方式によるデジタル無線通信技法の導入が進められている。ＳＣＰＣ方式とは、１つの無線チャネルに対して、１つの搬送波（キャリア）周波数を割り当てる方式である。

図１２を用いて、ＳＣＰＣ方式を用いた関連する移動通信システムの一例について概略説明する。図１２に示すように、この関連する移動通信システム９００は、指令卓９０１、遠隔制御器９０２、回線制御装置９０３、複数の無線基地局（基地局とも称する）９０４及び９０５、複数の移動局９０６〜９０８を備えている。

基地局９０４及び９０５は、運用エリア（サービスエリア、運用ゾーン）として破線で示す運用ゾーンＡ及び運用ゾーンＢを無線基地局毎に構築する。運用ゾーンＡまたはＢ内であれば、移動局９０６〜９０８は、基地局９０４または９０５と無線通信可能である。例えば、移動局９０６は、運用ゾーンＡ内において発信（発信操作）を行うと、基地局９０４、回線制御装置９０３を介して、指令卓９０１と通信することができる。

関連する移動通信システム９００では、各消防局毎に割り当てられる無線チャネルが限られ、また、１つの無線基地局の運用エリア（ゾーン）は限られている。このため、複数の無線基地局で運用エリアをカバーし、運用エリアでより多くの無線チャネルを使用可能とするため、同じ無線チャネルを複数の無線基地局に実装することが多い。例えば、基地局９０４及び９０５には、同じ無線チャネルＣＨ１が割り当てられている。

この時、図１３に示すように隣接する複数の無線基地局（基地局９０４及び９０５）から同じ無線チャネルで送信した際に、例えば、消防設備規則に記載の通り、デジタル無線では、無線基地局間で、２１ｄＢ以上の電力比がとれていない干渉エリア（重複エリア）では、電波干渉が発生する。この電波干渉が干渉エリアにいる移動局（例えば移動局９０７）の無線運用に影響を与え、通信不可となる可能性が高い。このため、隣接する（運用ゾーンが重なる）無線基地局からの同時送信は行わず、確実な通信をするために１つの無線基地局を選択し移動局へ送信するのが望ましい。

関連する移動通信システム９００において、無線基地局が無線通信可能なエリアにいる移動局との間で無線通信する代表的な運用例を説明する。例えば、図１２に示すように運用ゾーンＡ内の移動局９０６が無線チャネルＣＨ１を使用して相手端末（例えば指令卓９０１）との通信のために発信（発信操作もしくは発呼）する。この発信により、無線基地局（基地局９０４）の無線チャネルＣＨ１が使用中となるため、他の移動局は無線チャネルＣＨ１を使用することはできない。このため、当該無線基地局（基地局９０４）は、無線基地局（基地局９０４）の電波が届くエリア（運用ゾーンＡ）にいる他の移動局（移動局９０７）に対して「回線ビジー」であることを示すビジー信号を送信する。

このビジー信号を受信している移動局９０７は、消防救急隊員が発信操作を行っても、発信制限中の表示及び喚起音を鳴動することで、無線チャネルＣＨ１が現在通信中（移動局９０６）の旨を消防救急隊員に伝え、無線基地局（基地局９０４）との回線接続に失敗する。

その後、移動局９０６が発信操作を終了すると、無線基地局（基地局９０４）は運用ゾーンＡ内の移動局９０７へビジー信号回復信号を送信する。移動局９０７は、このビジー信号回復信号を受信するまで、無線基地局（基地局９０４）との回線接続ができず、相手端末（例えば指令卓９０１）との通信が待たされる。

上記状況において、同じ運用ゾーンＡ内において、同じ無線チャネルＣＨ１が使用中（移動局９０６）であることが把握可能なため、緊急時に移動局９０７であれば、手動操作にて他の無線チャネルに切替えて発信または、干渉の懸念があるが強制的に同じ無線チャネルを使用し発信することが可能となる。

なお、関連する技術として特許文献１及び２が知られている。例えば、特許文献１には、回線ビジー状態のとき通信が待たされるために、位置登録した複数の無線基地局の受信電界情報を参照し、自動的にハンドオフすることで通信を確保する方法が記載されている。また、特許文献２には、回線ビジー状態の時に優先度の高い通信があった際に、現在の通信を切断し、割り込みを行い、上記優先度の高い通信を流す方法が記載されている。

特開２００９−３０２８８１号公報 特開平１０−１９１４２２号公報

しかしながら、図１２のような関連する移動通信システム９００では、移動局から発信を受け付けた無線基地局（基地局９０４）がビジー信号を送信するものの、他の無線基地局（基地局９０５）はビジー信号を送信しない。無線基地局（基地局９０４）からのみビジー信号を送信する理由は、同じ無線チャネルでビジー信号を複数無線基地局から送信した場合、図１３に示すように無線基地局間で２１ｄＢ以上の電力比がとれていない干渉エリアにいる移動局（例えば移動局９０７）は、電波干渉の発生により、無線運用に影響を与え、通信不可となる可能性が高いためである。

このため、図１２において移動局９０６が通信中の状況では、移動局９０８はビジー信号を受信することができない。すなわち、移動局９０８のように、一時的に発信側の無線基地局（基地局９０４）の電波の届かない、つまりビジー信号伝達対象外の無線基地局（基地局９０５）に移動局が移動した状態、もしくは初めから無線基地局（基地局９０５）の運用ゾーンＢに移動局がいるとする。この状態では、移動局９０８は、無線基地局（基地局９０４）から送信されるビジー信号を受信できないために、移動局９０６にて現在同じ無線チャネル使用中であることが把握不可である。このため、移動局９０８が同じ無線チャネルＣＨ１で発信しようとすると、発信可能となってしまうが、現在移動局９０６が通信中のため、音声は相手端末（例えば指令卓９０１）には送信されない（発信失敗となる）。

なお、無線基地局（基地局９０４）のビジー信号伝達対象外の無線基地局（基地局９０５）にいる移動局９０８が発信した音声は、現在、移動局９０６にて同じ無線チャネルを使用中のため、相手端末（例えば指令卓９０１）には送信されないが、相手端末（例えば指令卓９０１）は、移動局９０８が発信したことを知らせるよう着信履歴が残る。

このように関連する技術では、発信側の１つの無線基地局のみがビジー信号を送信し、他の無線基地局の運用ゾーン（サービスエリア）にいる移動局がビジー信号を受信できないため、他の無線基地局側の移動局による無駄な発信を抑止することができないという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑み、無線チャネルがビジーの場合に移動局からの無駄な発信を抑止することが可能な移動通信システム、移動通信方法、制御装置及び制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る移動通信システムは、同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を備えた移動通信システムであって、前記第１の基地局は、前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力抑制部を備え、前記第２の基地局は、前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するビジー信号送信部を備えるものである。

本発明に係る移動通信方法は、同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を備えた移動通信システムにおける移動通信方法であって、前記第１の基地局は、前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制し、前記第２の基地局は、前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するものである。

本発明に係る制御装置は、同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を制御する制御装置であって、前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力要求を前記第１の基地局へ送信する送信出力制御部と、前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するビジー信号要求を前記第２の基地局へ送信するビジー信号制御部と、を備えるものである。

本発明に係る制御プログラムは、同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を制御する制御処理をコンピュータに実行するための制御プログラムであって、前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力要求を前記第１の基地局へ送信し、前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するビジー信号要求を前記第２の基地局へ送信するものである。

本発明によれば、無線チャネルがビジーの場合に移動局からの無駄な発信を抑止することが可能な移動通信システム、移動通信方法、制御装置及び制御プログラムを提供することができる。

実施の形態１に係る移動通信システムのシステム構成を示す構成図である。 実施の形態１に係る移動通信システムの機能ブロックを示すブロック図である。 実施の形態１に係る移動通信システムの概略構成を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る移動通信システムの送信出力及び電波干渉を説明するための説明図である。 実施の形態１に係る移動通信システムの無線フレームを説明するための説明図である。 実施の形態１に係る移動通信システムのビジー信号及びビジー状態のタイミングを説明するための説明図である。 実施の形態１に係る移動通信システムの無線フレームとビジー信号との関係を説明するための説明図である。 実施の形態１に係る移動通信システムの動作を示すシーケンスである。 実施の形態２に係る移動通信システムのシステム構成を示す構成図である。 実施の形態２に係る移動通信システムのビジー信号送信制御方法を示すテーブルである。 実施の形態３に係る移動通信システムの動作を示すシーケンスである。 関連する移動通信システムのシステム構成を示す構成図である。 関連する移動通信システムの送信出力及び電波干渉を説明するための説明図である。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。実施の形態の説明に先立って、まず、図１２などの関連する技術における問題について詳細に説明する。

図１２のような関連する技術における第１の問題点は、移動局９０６が無線基地局（基地局９０４）の運用ゾーンＡ（サービスエリア）にて無線チャネルＣＨ１を使用して相手端末（例えば指令卓９０１）との通信のために発信した際に、移動局９０８のように、一時的に無線基地局（基地局９０４）の電波の届かない、つまりビジー信号伝達対象外の無線基地局（基地局９０５）に移動した状態、もしくは初めから無線基地局（基地局９０５）にいる状態で、移動局９０８が同じ無線チャネルＣＨ１で発信した場合は、無線基地局（基地局９０５）からは、移動局９０６にて同じ無線チャネルＣＨ１を使用中であることを伝えるビジー信号は送信されないという点である。

その理由は、同じ無線チャネルＣＨ１で、無線基地局（基地局９０５）がビジー信号を送信した場合、デジタル無線では、図１３のように基地局間で２１ｄＢ以上の電力比がとれていない干渉エリアにいる複数の移動局（例えば移動局９０７）は、電波干渉の発生により無線運用に影響を与え、通信困難となるためである。このため、上記電波干渉の事象を回避するため、ビジー信号は、現在通信中の移動局９０６がいる無線基地局（基地局９０４）のように１つの無線基地局からのみ送信される。また、本事象は、移動局側で無線基地局の運用可能エリアを把握できない、または、一時的に遮蔽物等により、無線基地局（基地局９０４）の電波を受信不可になる場合等、よく起きる問題である。

また、関連する技術における第２の問題点は、第１の問題点で示した状態で、移動局９０８が無線チャネルＣＨ１を使用して発信した場合、無線基地局（基地局９０４）から送信されているビジー信号を受信できないために、移動局９０６にて現在同じ無線チャネル使用中であることが把握不可となり、発信可能となるが、使用不可のチャネルがあたかも使用可能のように発信可能となってしまうという点である。その理由は、複数の移動局が発信したことによる電波干渉及び、折り返しによる無線基地局エリアどうしの電波干渉が発生するのを回避するために、１つの移動局（移動局９０６）が発信中の場合は、回線制御装置９０３にて移動局９０８の音声信号を切断しているためである。

第２の問題点により、音声が相手端末（例えば指令卓９０１）に送信されず、指令卓９０１からも応答もできないために、消防救急隊員が移動無線システムの故障かと混乱する。このとき、消防救急隊員は、無線チャネルＣＨ１以外であれば、この状況下において使用可能だが、使用可能であるのか判断がつかない状態となる。また、再度呼び出しや、移動局９０８からの発信があるまでは、通信内容を傍受できないため、余計な操作と時間を費やすこととなり、緊急時等に支障をきたす。

そこで、本実施の形態では、ＳＣＰＣ方式の消防救急デジタル無線通信システムにおいて、移動局が無線通信中の場合に、ビジー信号伝達対象外の無線基地局のエリアにいる他の移動局が同じ無線チャネルで発信した際の回線ビジーの通知を可能とする。

なお、特許文献１の回線ビジー時の通信方法では、回線ビジー時でも通信を待たされることなく、自動的にハンドオフし通信することが可能になる。しかし、特許文献１をＳＣＰＣ方式の消防救急デジタル無線に適応した場合、現在の無線基地局（基地局９０４）を使用して移動局９０６が発信中に、回線ビジーであることを把握可能な同じ無線基地局（基地局９０４）のエリアにいる移動局９０７が自動的にハンドオフしたとする。そうすると、同じ無線チャネルで他の無線基地局（例えば基地局９０５）にハンドオフするため、同時送信による干渉が発生し、干渉エリアにいる複数の移動局に影響を与え、通信不可となる。したがって、特許文献１は、回線ビジー判断が可能な状況において、干渉を考慮しなくて良いような携帯電話等の移動通信システムにおいては有効であるが、消防救急デジタル無線（ＳＣＰＣ方式）では、有効ではない。なお、移動局がビジー信号を受信できないエリアにいる場合（移動局９０８）に自動的にハンドオフする必要性はないシステムにおいて、自動的にハンドオフ可能とすると上記同様に干渉の問題が発生する。

また、特許文献２は、回線ビジー時に、現在の通信を切断し、優先度の高い通信を流す技術である。しかし、特許文献２をＳＣＰＣ方式の消防救急デジタル無線に適応した場合、即時性が求められる中で、全てにおいて通信の優先順位はなく、緊急時以外に現在通信中の音声を切断してはならないため、有効的ではない。また、ビジー信号を受信できないエリアにいる場合（移動局９０８）は、特許文献２を適応することは不可である。消防救急デジタル無線では、現在通信中の移動局９０６の通信の方が優先度は高いため、特許文献２のように移動局９０６の通信を切断してまで、移動局９０８に同じ無線チャネルＣＨ１を使用していることを伝える必要はない。

そのため、本実施の形態では、現在通信中の移動局の運用を妨げることなく、干渉を避け同じ無線チャネルにて複数無線基地局よりビジー信号を送信することにより、どこのエリアに移動局が移動しても通信可否の不一致を防ぐことを可能とする。

次に、本実施の形態に係る移動通信システムの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る移動通信システム１００の構成の一例を示し、図２は、図１の各構成の機能ブロックの一例を示している。なお、本実施の形態の動作が実現できれば、図２に限らず、その他の機能ブロックで構成してもよい。

図１に示すように、移動通信システム１００は、ＳＣＰＣ方式の消防救急デジタル無線通信システムであり、指令卓１、遠隔制御器２、回線制御装置３、複数の無線基地局（基地局とも称する）４及び５、複数の移動局６〜８を備えている。移動局６〜８は、消防救急隊員が消防救急作業の現場で使用する移動端末（無線端末）である。基地局４及び５は、それぞれの運用ゾーン（サービスエリア）内で移動局６〜８と無線通信を行う基地局である。基地局４及び５と移動局６〜８とは、同一の無線チャネルＣＨ１を介して通信を行う。

回線制御装置３は、移動局６〜８と指令卓１及び遠隔制御器２との回線接続を制御し、また、基地局４及び５の動作を制御する制御装置である。指令卓１は、例えば、消防本部（消防局）などに設置されており、移動局６及び８と通話などの通信を行う通信端末である。遠隔制御器２は、同様に消防本部などに設置されており、移動局６及び８などを遠隔制御する制御装置である。

図２に示すように、回線制御装置３は、送信出力制御部１０１、ビジー信号制御部１０２、ビジー解除信号制御部１０３を備えている。

送信出力制御部１０１は、基地局４及び５の送信出力を制御する。送信出力制御部１０１は、例えば基地局５でビジー信号の送信を可能とするため、基地局４に対し送信出力を抑制する送信出力抑制要求を送信する。また、送信出力制御部１０１は、例えば基地局５でビジー信号の送信後、基地局４に対し送信出力の抑制を停止する送信出力抑制停止要求を送信する。

ビジー信号制御部１０２は、基地局４及び５のビジー信号の送信を制御する。ビジー信号制御部１０２は、例えば基地局４の配下の移動局６が通信中の場合、基地局５の配下の移動局８へビジー信号を送信するため、基地局５に対しビジー信号送信要求を送信する。

ビジー解除信号制御部１０３は、基地局４及び５のビジー解除信号の送信を制御する。ビジー解除信号制御部１０３は、例えば基地局４の配下の移動局６が通信終了した場合、基地局５の配下の移動局８へビジー解除信号を送信するため、基地局５に対しビジー解除信号送信要求を送信する。

基地局４及び５は、同じ構成であり、送信出力抑制部１１１、ビジー信号送信部１１２、ビジー解除信号送信部１１３を備えている。送信出力抑制部１１１は、回線制御装置３からの制御に従い、運用ゾーン（サービスエリア）への電波の送信出力（送信電力）を一時的に抑制する（下げる）。すなわち、送信出力抑制部１１１は、運用ゾーンの干渉を避けるため、移動局６〜８に対する無線チャネルの送信を一時的に抑える。

ビジー信号送信部１１２は、回線制御装置３からの制御に従い、運用ゾーン内の移動局６〜８に対し、無線チャネルが使用中（ビジー）であることを示すビジー信号を送信する。ビジー解除信号送信部１１３は、回線制御装置３からの制御に従い、運用ゾーン内の移動局６〜８に対し、無線チャネルの使用が終了し使用可能であることを示すビジー解除信号を送信する。

移動局６〜８は、同じ構成であり、発信処理部１２１、発信制限部１２２を備えている。発信処理部１２１は、消防隊員などのユーザの発信操作（プレス操作）に応じて発信処理（発呼処理）を行う。発信処理部１２１は、発信操作が行われると、運用ゾーンの基地局４または５と無線チャネルを介した通信を開始し、回線制御装置３を介し例えば指令卓１と通信回線を接続して、指令卓１と通話等の通信を行う。

発信制限部（ビジー保持部）１２２は、消防隊員などのユーザによる発信操作（プレス操作）を制限する。発信制限部１２２は、ビジー信号を受信してからビジー解除信号を受信するまで、ビジー状態を保持し、このビジー状態の間、発信を不可能とする。発信制限部１２２は、喚起音の鳴動などにより、無線チャネルがビジーのため発信不可であることをユーザに通知する。

例えば、本実施の形態に係る移動通信システムは、図１及び図２の構成のうち、少なくとも図３の構成を備えていてもよい。すなわち、図３に示すように、移動通信システム１００は、基地局４及び５、移動局６及び８を備え、基地局４が送信出力抑制部１１１を備え、基地局５がビジー信号送信部１１５を備えている。基地局４及び５は、同一の無線チャネルＣＨ１を介して重複する運用ゾーン（サービスエリア）Ａ及びＢを形成する。基地局４の送信出力抑制部１１１は、は、運用ゾーンＡ内の移動局６が無線チャネルＣＨ１を使用している場合に、無線チャネルＣＨ１の送信出力を一時的に抑制する。基地局５のビジー信号送信部１１２は、基地局４が無線チャネルＣＨ１の送信出力を抑制している場合に、運用ゾーンＢ内の移動局８へビジー信号を送信する。

少なくとも図３の構成により、基地局４の配下の移動局６が無線チャネルＣＨ１により通信中の場合に、基地局５の配下の移動局８へビジー信号を送信することができ、移動局８の無駄な発信を抑止することができる。

さらに、図１及び図２で示した本実施の形態に係る移動通信システムの構成について詳細に説明する。

上記第１及び第２の問題点を解決するために、本実施の形態に係る移動通信システム１００では、ある移動局が、現在他の移動局が通信中の無線基地局エリアから電波の届かない場所（ビジー信号伝達不可）または、他の無線基地局エリアにいる状況（ビジー信号伝達不可）であっても、同じ無線チャネルにて発信した際に、無線基地局間の干渉を避け、現在通信中の他の移動局の運用を妨げることなく、同じ無線チャネルにて「回線ビジー」であることを示すビジー信号を受信し、現在他の移動局が同じ無線チャネルを使用中である状態を把握可能とする。

上記第１及び第２の問題点で示した状況下において、無線基地局（基地局９０５）からもビジー信号を送信すると、同じ無線チャネルで送信するため、図１３に示したように、無線基地局（基地局９０４）から送信されるビジー信号と無線基地局（基地局９０５）から送信されるビジー信号両方を受信可能なエリアで、かつ基地局間にて２１ｄＢ以上の電力比がとれていない干渉エリアにいる複数の移動局（例えば移動局９０７）では、電波干渉が発生し、運用に影響を与えるため不可である。

第１及び第２の問題点を解決し、移動局８がいる無線基地局（基地局５）にビジー信号を送信するために、図４に示すように、現在通信中の無線基地局（基地局４）の送信出力を瞬間的に抑制する。例えば、回線制御装置３の送信出力制御部１０１が、基地局４の送信出力抑制部１１１を制御し、基地局４の送信出力を一時的に抑制する。

この送信出力の抑制値に関しては、回線制御装置３（送信出力制御部１０１）にて演算可能とする。例えば各無線基地局間で２１ｄＢ以上の電力差になるようにする。各無線基地局間の送信出力で２１ｄＢ以上の電力差をとることが不可の場合は、片方の無線基地局の送信を瞬間的に止めることも可能とする。上記方法を用いれば、干渉問題の懸念はなくなる。

例えば、移動局６が現在通信中の場合に、単純に無線基地局（基地局４）の送信出力を瞬間的に抑制すると、移動局６の運用を妨害する可能性がある。

このため本実施の形態では、移動通信システムの無線フレームに影響のない範囲で送信出力を抑制する。図５に示すように、移動通信システムの無線フレームは、複数の同期信号領域と音声信号領域を含んでいる。移動局は発信毎に例えば、この無線フレームにて同期検出を行い音声出力（音声信号の受信または送信）している。この無線フレームの例では、同時検出失敗を考慮し、４０ｍｓｅｃの同期信号を５連送している。本実施の形態では、この同期信号領域（期間）において、基地局の送信出力を抑制する。例えば、同期検出中の２００ｍｓｅｃのうちの１２０ｍｓｅｃの間、無線基地局（基地局４）の送信を抑制する。この場合、残りの８０ｍｓｅｃの同期信号領域で同期検出可能であるため、運用に影響はない。残りの８０ｍｓｅｃの時間で同期検出が不可となった場合にも、音声出力可能な設定を利用できるため、運用に影響はない。

また、音声出力中に例えば１２０ｍｓｅｃ間、無線基地局（基地局４）の送信出力を抑制した場合、その間は音声出力されない（移動局と基地局の間で音声通信不可であるが）。しかし、１２０ｍｓｅｃ間音声を傍受できない場合でも、運用を考慮すると、最低でも音声の１文字程度聞こえなくなる程度のため、音声通信上、問題はない。

したがって、同じ無線チャネルで同時送信による干渉を防ぐために、例えば１２０ｍｓｅｃ程度であれば、瞬間的に片方の無線基地局（基地局４）の送信を抑制しても、運用に影響を及ぼすことはないと言える。

図６は、ビジー信号と移動局のビジー状態との関係を示している。なお、図６の各ステップの符号は、後述の図８の各ステップに対応している。図６に示すように基地局４では通常のビジー信号が送信される。すなわち、基地局４では、「回線ビジー」であることを示すビジー信号は、移動局６が発信中（ステップＳ１）の時間におおよそ比例した時間内で送信されている（ステップＳ３）。このビジー信号（ステップＳ３）を受信した基地局４配下の他の移動局（例えば移動局７）は、ビジー回復信号を受信するまでは、ビジー状態を把握（検出）し、発信制限となる（Ｔ１）。この間は（ステップＳ３）、無線基地局（基地局４）から電波が出力されている状況となる。

このような通常と同様のビジー信号（ステップＳ３）を、移動局６の運用を妨げないように、無線基地局（基地局４）の送信出力を瞬間的に抑制する時間（例えば１２０ｍｓｅｃ）のみ送信した場合だけでは、瞬間的な発信制限となってしまい、第１及び第２の問題点に示したような事象が繰り返される恐れがある。すなわち、操作性及び無線の占有時間等も増え、効率的ではない場合があり得る。

そこで、本実施の形態では、図６の斜線で示すように（ステップＳ６）、無線基地局（基地局４）の送信出力を抑制する時間（例えば１２０ｍｓｅｃ）のみ、基地局５（ビジー信号送信部１１２）からビジー信号を送信しただけで、ビジー信号を受信した移動局８（発信制限部１２２）が、一定の時間ビジー状態を保持する（Ｔ２）。

上記方法を用いれば、移動局８は、無線基地局（基地局４）の送信出力を抑制する時間（例えば１２０ｍｓｅｃ）のみ、ビジー信号を受信しただけで無線基地局（基地局４）にいる移動局７と同様の時間、ビジー状態を保持することができる。

そのため、本実施の形態では、図７に示すように、新規の所定の無線フォーマットにビジー信号を生成し、このビジー信号を１無線フレーム分（４０ｍｓｅｃ）のみ送信する。例えば、図７のビジー信号の４０ｍｓｅｃは、図５の同期信号の４０ｍｓｅｃに対応している。また、移動局８におけるビジー信号の受信失敗の可能性も考慮し、４０ｍｓｅｃを例えば３連送とする（例えば１２０ｍｓｅｃを１無線フレームとする）。このビジー信号を図６の斜線で示す時間のみ送信する（ステップＳ６）。移動局８は、１無線フレーム分のビジー信号を受信したのみでも、任意の時間ビジー信号を保持し発信を禁止とすることが可能となる（保持する時間は、任意に設定可能とする）。

移動局６の通信時間が長い場合は、図６の斜線で示すように間にもう一度、上記ビジー信号（ステップＳ１０）を送信することも可能とする（こちらも同様に任意に設定可能とする）。また、１無線フレームの中で例えば３連送することにより、確実に上記ビジー信号を移動局８に伝達可能となる。連送回数に関しても最適な回数を任意に設定可能とする。

上記ビジー信号を受信した移動局８は任意の時間ビジー状態を保持する（図６のＴ２）。また、実質、現在通信中の移動局６が発信操作を終了するまでの間は、同じ無線チャネルを使用することは不可となるため、移動局６が通信終了と同時にビジー状態を解除する信号（Ｓ１６）を送信することも可能とする。このとき、移動局６は発信（発信操作）を終了しているため、無線基地局（基地局５）より、ビジー状態を解除する信号を送信しても、干渉の問題はない。

本実施の形態により、第１及び第２の問題点である、無線基地局の運用エリアを意識できない移動局が、ビジー信号送信対象外の無線基地局エリアにいる場合でも、現在通信中の他の移動局の運用を妨げることなく、干渉を避け、同じ無線チャネルにてビジー信号を受信可能となるため、通信可否の不一致は起こらず、消防救急隊員の混乱も防ぐことが可能となり、緊急時は無線チャネルを切替て発信することも可能となる。

次に、図８のシーケンスを用いて、本実施の形態に係る移動通信システムにおいて、移動局が無線通信中にビジー信号伝達対象外の無線基地局のエリアにいる他移動局に対して回線ビジーを通知する方法について説明する。本実施の形態では、電波干渉を避け、移動局６の通信を妨げることなく、移動局８に対して同じ無線チャネルで「回線ビジー」であることを示すビジー信号を伝達する。

図８に示すように、まず、移動局６（発信処理部１２１）が無線チャネルＣＨ１を使用して発信し通信中の状態となる（図８のステップＳ１）。この状態で、移動局８（発信し処理部１２１）が無線チャネルＣＨ１を使用して発信する（図８のステップＳ２）。このとき、移動局８の音声（発信）を受信した回線制御装置３は、移動局６または他の移動局が基地局４もしくは他無線基地局エリア内で無線チャネルＣＨ１を使用して通信をしているか否かを判断する。

この例では、基地局４のエリアにて移動局６が無線チャネルＣＨ１を使用して通信中のため、通信可否の不一致を防ぐために移動局８に対して無線チャネルＣＨ１が使用中であることを伝達する必要がある。

また、図１３と同様に、移動局６は基地局４のエリアにて無線チャネルＣＨ１を使用中のため、移動局８がいる基地局５のエリアに無線チャネルＣＨ１で送信すると電波干渉エリアが発生してしまう。このため、干渉をできる限り防ぎ移動局８に対して無線チャネルＣＨ１が使用中であることを送信する必要がある。

そこで、本実施の形態では、回線制御装置３（送信出力制御部１０１）は現在通信中である基地局４の無線チャネルＣＨ１の送信を抑制するよう要求（送信出力抑制要求）をする（図８のステップＳ３）。回線制御装置３と無線基地局は有線回線で接続されているため、要求の失敗はないと考えられるが、有線回線断の可能性もあるため、基地局とのセッションが張れていないとき（単独運用時）は、本機能を使用しないこととする。

続いて、回線制御装置３から送信出力抑制要求を受信した基地局４（送信出力抑制部１１１）は、無線チャネルＣＨ１の送信を抑制し、回線制御装置３へ送信出力抑制完了を通知する（図８のステップＳ４）。このとき、通信中である移動局６の無線運用を妨害しないために瞬間的に基地局４の送信出力を抑制する。

続いて、回線制御装置３（ビジー信号制御部１０２）は、基地局４から送信出力抑制完了通知を受信すると、図７に示すように所定のフォーマットの未定義領域に生成するビジー信号（任意の保持時間を設定可能）を基地局５に対して送信するよう要求（ビジー信号送信要求）する（図８のステップＳ５）。基地局５（ビジー信号送信部１１２）は、ビジー信号送信要求を受信すると、移動局８に対して上記ビジー信号を送信する（図８のステップＳ６）。

基地局５から上記ビジー信号を受信した移動局８（発信制限部１２２）は、喚起音にて消防救急隊員に伝える（図８のステップＳ７）。このとき、上記ビジー信号を受信するまで喚起音の鳴動はないが、ビジー信号受信まで数ｍsecと考えられるため、運用上影響はない。また、本実施の形態で新たに生成するビジー信号は、基地局４の送信出力を抑制している時間のみの１無線フレームのビジー信号であり、移動局８は、ビジー状態を任意の時間を保持し、その間は、喚起音を出力し発信不可とする。

続いて、基地局５（ビジー信号送信部１１２）は、ビジー信号を送信後、回線制御装置３に対してビジー信号の送信完了を通知する（図８のステップＳ８）。この間に移動局６の通信時間が長い場合は、ビジー状態を保持する時間の設定にもよるが、回線制御装置３（ビジー信号制御部１０２）により、上記同様のビジー信号の送信要求を行い（図８のステップＳ９）、基地局５（ビジー信号送信部１１２）からビジー信号を送信し（図８のステップＳ１０）、ビジー信号送信完了の通知を行う（図８のステップＳ１１）。なお、ステップＳ９〜Ｓ１１については、移動局６の発信時間によりビジー信号を送信しなくてもよい。

続いて、回線制御装置３（送信出力制御部１０１）は、送信出力抑制中である基地局４の無線チャネルＣＨ１に対して送信出力抑制停止を要求する（図８のステップＳ１２）。回線制御装置３から送信出力抑制停止要求を受信した基地局４（送信出力抑制部１１１）は、無線チャネルＣＨ１の送信出力抑制を停止し、回線制御装置３へ送信出力抑制停止完了を通知する（図８ステップＳ１３）。

本実施の形態において、図６及び７に示すように新規に所定のフォーマットに生成するビジー信号を受信した移動局８は、任意の時間ビジー状態を保持するが、実際、移動局６が通信を終了するまでは、同じ無線チャネルＣＨ１を使用不可となる。このため、移動局６が通信を終了（図８のステップＳ１４）したと同時に、回線制御装置３（ビジー解除信号制御部１０３）は、基地局５に対してビジー解除信号要求を送信する（図８のステップＳ１５）。このときは、移動局６は、通信終了しているため、干渉問題は考慮しなくても良い。

ビジー解除信号要求を受信した基地局５（ビジー解除信号送信部１１３）は、移動局８に対してビジー解除信号を送信する（図８のステップＳ１６）。上記ビジー解除信号を受信した移動局８（発信制限部１２２）は、ビジー状態を解除し、喚起音を停止する（図８のステップＳ１７）。続いて、ビジー解除信号を送信終了後、基地局５は、回線制御装置３に対してビジー解除信号送信完了通知を送信する（図８のステップＳ１８）。

以上のように、本実施の形態によれば、現在発信中の移動局の通信を極力妨げることなく、他移動局に対して同じ無線チャネルでビジー信号を送信可能となり、他移動局が発信した際に通信の可否の不一致は起こらず、消防救急隊員の混乱も防ぐことが可能になる。

具体的には、無線基地局の運用エリアを意識できない移動局が、ビジー信号送信対象外の無線基地局エリアに移動または、初めからいる場合でも、現在通信中の他移動局の運用を妨げることなく、干渉を避け、同じ無線チャネルにてビジー信号を受信可能となり、無線チャネルの通信可否の判別が確実であり、消防救急隊員の混乱を防ぐことが可能である。

その理由は、現在通信中の移動局がいる無線基地局の送信出力を瞬間的に抑制し、ビジー信号の送信対象外の無線基地局エリアに対して、抑制している時間のみ本発明にて所定のフォーマットに生成する特定の時間保持させるビジー信号を送信するとビジー状態を保持することが可能になるためである。

（実施の形態２）
以下、図面を参照して実施の形態２について説明する。図９に示すように、本実施の形態では、実施の形態１の図１の構成に加えて、さらに複数の基地局１３〜１６を備えている。

本実施の形態では、実施の形態１の図８のシーケンスにおいて、基地局４に対して瞬間的に送信を抑制し、基地局５に対してビジー信号を送出中（図８のステップＳ６）、または、ビジー送信完了と同時に送信を抑制中の基地局４の送信を抑制停止するまでの間に（図８のステップＳ６〜Ｓ１３）、基地局５とは異なる無線基地局（図９の基地局１３、１４、１５、１６）のエリアより移動局から同じ無線チャネルにて発信（発信操作）が行われた場合、図９に示すように、発信した移動局の無線基地局の場所に応じて、ビジー信号が送信される。

すなわち、回線制御装置３は、図１０に示すような基地局間の干渉度合を示したパラメータテーブル（干渉度合テーブル）を記憶しており、このパラメータテーブルを参照して該当するケースに応じて処理を行う。

例えば、基地局１３に在圏する移動局が発信した場合、基地局１３は、基地局４及び５と干渉するため、基地局５に対してビジー信号送信後に基地局１３に対してもビジー信号を送信し、送信完了と同時に基地局４の送信出力抑制を停止する。

基地局１４に在圏する移動局が発信した場合、基地局１４は、基地局４と干渉せず、基地局５と干渉するため、基地局５に対してビジー信号送信完了すると、基地局１４に対してもビジー信号を送信するとともに、基地局４の送信出力抑制を停止する。

基地局１５に在圏する移動局が発信した場合、基地局１５は、基地局４と干渉し、基地局５と干渉しないため、基地局１５に対してもビジー信号を送信し、基地局５及び基地局１５の送信完了と同時に基地局４の送信出力抑制を停止する。

基地局１６に在圏する移動局が発信した場合、基地局１６は、基地局４及び５と干渉しないため、基地局１６に対してもビジー信号を送信し、また基地局５の送信完了と同時に基地局４の送信出力抑制を停止する。

このように、移動局６が使用中の無線基地局（基地局４）に対して瞬間的に送信出力を抑制し、他無線基地局（基地局５）に対してビジー信号を送出中、または、上記ビジー信号送信完了と同時に送信出力を抑制中の無線基地局（基地局４）の送信出力を抑制停止するまでの間に、図９に示すように、他無線基地局（基地局５）とはさらに異なる無線基地局のエリアより移動局から同じ無線チャネルＣＨ１にて発信操作が行われた場合、回線制御装置３にて図１０に示すような無線基地局間の干渉度合テーブルを予めパタメータとしてもち、上記設定に基づいて、各無線基地局にビジー信号を送信する。

この際の送信出力の抑制値も回線制御装置にて最適な送信出力に演算可能とするが、複数無線基地局となるため、２１ｄＢ以上の電力差をとれない場合は、瞬間的送信を停止することで干渉問題を回避できる。

図１０に示した無線基地局間の干渉度を示したパラメータを参照することにより、無線基地局数がｎ個の無線基地局の場合においても、無線基地局間の干渉を避けて、ビジー信号を送信可能となる。なお、ｎ個の無線基地局は、同様の動作をすることで干渉を考慮しビジー信号を送信可能となるが、実際の運用を考慮すると、同時に発生するのは、第３の無線基地局の場合までと考える。

以上のように、本実施の形態を用いれば、発信操作が行われた移動局がいる無線基地局が複数存在する場合においても、ビジー信号を送信し、通信可否の不一致を防ぐことが可能となる。その理由は、回線制御装置にてもつ基地局間の干渉度合テーブルを参照し、上記パラメータに基づき、ビジー信号を送信するためである。

（実施の形態３）
実施の形態１では回線制御装置が自動的に基地局の送信を制御していたが、例えば、指令卓からの指示により基地局の送信を制御してもよい。

すなわち、実施の形態１の図８では、移動局８が送信対象外の無線基地局（基地局５）のエリアにて同じ無線チャネルで発信した信号を回線制御装置３が受信したのと同時に、基地局４の送信を抑制し、基地局５からビジー信号を送信し、ビジー送信が終了したタイミングで基地局４の送信を抑制停止することを自動にて制御している。

例えば、図１１のステップＳ５ａ、ステップＳ９ａに示すように、任意のタイミングで指令卓１から手動操作により、無線基地局の送信の抑制及び抑制停止を行ってもよい。すなわち、指令卓１を操作者が操作し（図１１のステップＳ５ａ、ステップＳ９ａ）、回線制御装置３が指令卓１から操作通知を受けると、ビジー信号を基地局５から送信する（図１１のステップＳ６、Ｓ１０）。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上述の実施形態における各構成は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、１つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。基地局や回線制御装置、移動局の各機能（各処理）を、ＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータにより実現してもよい。例えば、記憶装置に実施形態における通信方法（制御方法）を行うための通信プログラム（制御プログラム）を格納し、各機能を、記憶装置に格納された通信プログラム（制御プログラム）をＣＰＵで実行することにより実現してもよい。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
ＳＣＰＣ方式の消防救急デジタル無線システムにおいて、所定の無線フレームフォーマットの未定義領域に、ビジー信号情報（任意の保持時間を設定可能）を生成し、上記ビジー信号を回線制御装置が無線基地局に対して要求可能であり、上記ビジー信号を受信し、移動局に対して送信可能な無線基地局と、上記ビジー信号を受信した移動局は、任意の時間ビジー状態を保持可能な移動通信システム。

（付記２）
付記１を具備した消防救急デジタル無線システムにおいて、同じ無線チャネルにより複数無線基地局から送信した場合の干渉を避けるために、指令卓、遠隔制御器及び無線基地局から無線基地局の送信出力を任意のタイミングで、抑制及び抑制停止可能なシステム。

（付記３）
付記２に示したシステムにおいて、無線基地局の送信出力の抑制値に関して、同じ無線チャネルにて同時送信した場合の無線基地局間の干渉を避けるため、最適な送信出力を演算可能な回線制御装置。

（付記４）
付記１、２、または３を具備した移動通信システムにおいて、移動局Ａが相手端末との通信のために無線基地局Ａを使用し、無線チャネルＣＨ１で発信（発呼）した際に、無線基地局Ａのエリアにいた他移動局Ｂが、ビジー信号伝達対象外（無線基地局Ａの電波が届かない場所）の無線基地局Ｂに移動した場合もしくは初めから無線基地局Ｂにいる状態で、同じ無線チャネルＣＨ１で発信した際、ビジー信号を受信できないため、発信可能となるが、移動局Ａにて通信中のため、回線制御装置にて音声を切断され、通信可否の不一致が発生する状況で、無線基地局Ａを使用して現在通信中の移動局Ａの運用を極力妨げることなく、同じ無線チャネルＣＨ１の同時送信による干渉を避け同じ無線チャネルＣＨ１にて無線基地局Ｂにいる移動局Ｂに通信中であることを知らせるために、回線制御装置から無線基地局Ａに対して瞬間的に送信出力を抑制している間送信可能となる時間、無線基地局Ｂより、通常のビジー信号とは別に付記１に記載の所定のフォーマットに生成する特定の時間保持させるビジー信号を自動若しくは指令卓等から手動操作にて送信し、上記ビジー信号を受信した移動局Ｂは、特定の時間ビジー状態を保持可能なシステム。

（付記５）
付記４に示した状況において、現在、移動局Ａが使用中の無線基地局Ａに対して瞬間的に送信出力を抑制し、他無線基地局Ｂに対して自動若しくは指令卓等から手動操作にて付記１に示したビジー信号を送出中、または、上記ビジー信号送信完了と同時に送信出力を抑制中の無線基地局Ａの送信出力を抑制停止するまでの間に、他無線基地局Ｂとはさらに異なる無線基地局Ｃのエリアより移動局から同じ無線チャネルＣＨ１にて発信操作が行われた場合、回線制御装置にてあらかじめ設定可能な無線基地局間の干渉度合テーブルを参照し、上記設定に基づいて、各無線基地局に付記１に示したビジー信号を送信し、さらに発信操作が行われた移動局がいる無線基地局が複数存在する場合、上記、同様の動作を行うシステム。

（付記６）
付記５に示した移動通信システムにおいて、無線基地局間の干渉度合テーブルをパラメータとして設定可能な回線制御装置。

１ 指令卓
２ 遠隔制御器
３ 回線制御装置
４、５ 基地局
６〜８ 移動局
１３〜１６ 基地局
１００ 移動通信システム
１０１ 送信出力制御部
１０２ ビジー信号制御部
１０３ ビジー解除信号制御部
１１１ 送信出力抑制部
１１２ ビジー信号送信部
１１３ ビジー解除信号送信部
１２１ 発信処理部
１２２ 発信制限部

Claims (10)

1. 同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を備えた移動通信システムであって、
   前記第１の基地局は、前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力抑制部を備え、
   前記第２の基地局は、前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するビジー信号送信部を備える、
   移動通信システム。
2. 前記送信出力抑制部は、前記無線チャネルを介して送信される無線フレームの同期検出期間に、前記送信出力を抑制する、
   請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記送信出力抑制部は、前記第２の基地局が前記ビジー信号を送信した後、前記無線チャネルの抑制を停止する、
   請求項１または２に記載の移動通信システム。
4. 前記第２の基地局は、前記第１の移動局による前記無線チャネルの使用が終了した後、前記第２の移動局へビジー解除信号を送信するビジー解除信号送信部を備える、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の移動通信システム。
5. 前記第２の移動局は、前記ビジー信号を受信した場合に、前記無線チャネルのビジー状態を保持するビジー保持部を備える、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の移動通信システム。
6. 前記第２の移動局は、前記ビジー信号を受信してから前記ビジー解除信号を受信するまで、前記無線チャネルのビジー状態を保持するビジー保持部を備える、
   請求項４に記載の移動通信システム。
7. 前記第１の基地局へ前記無線チャネルの送信出力の抑制を要求するとともに、前記第２の基地局へ前記ビジー信号の送信を要求する制御装置を備える、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の移動通信システム。
8. 同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を備えた移動通信システムにおける移動通信方法であって、
   前記第１の基地局は、前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制し、
   前記第２の基地局は、前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信する、
   移動通信方法。
9. 同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を制御する制御装置であって、
   前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力要求を前記第１の基地局へ送信する送信出力制御部と、
   前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するビジー信号要求を前記第２の基地局へ送信するビジー信号制御部と、を備える、
   制御装置。
10. 同一の無線チャネルを介して重複する第１及び第２のサービスエリアをそれぞれ形成する第１及び第２の基地局を制御する制御処理をコンピュータに実行するための制御プログラムであって、
    前記第１のサービスエリア内の第１の移動局が前記無線チャネルを使用している場合に、前記無線チャネルの送信出力を一時的に抑制する送信出力要求を前記第１の基地局へ送信し、
    前記第１の基地局が無線チャネルの送信出力を抑制している場合に、前記第２のサービスエリア内の第２の移動局へビジー信号を送信するビジー信号要求を前記第２の基地局へ送信する、
    制御プログラム。

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