JP2015228539A - 無線機およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータが複数存在する場合であっても、レピータを経由した交信を問題なく実現できる無線機を提供する。
【解決手段】無線機１ａ、１ｃで生成されるパケットは、ヘッダ部に送信先および送信元の無線機を識別する識別子、ならびにこれらの無線機１ａ、１ｃが位置するエリア２ａ、２ｂに設置されたレピータ３ａ、３ｂを識別する識別子のデータが含まれ、データ部にＡ／Ｄ変換および符号化された音声信号のデータが含まれる。無線機１ｃのコントローラは、通信用のレピータとして設定されたレピータ３ｂのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子がレピータ３ｂの識別子とは異なるレピータ３ａの識別子である場合、送信用のパケットを生成する際に、送り元レピータの識別子としてレピータ３ａの識別子を設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、デジタル方式の音声通信を採用した無線機、およびその無線機の機能を実現するコンピュータプログラムに関する。

近年、アマチュア無線等の世界において、より高速の通信を実現し、またクリアな音声での交信を楽しむために、音声通信のデジタル化とネットワーク化が普及しつつある（例えば特許文献１参照）。アマチュア無線のデジタル音声通信においては、音声信号は符号化されてデジタル信号に変換され、パケット化された後に送信される。

以下、図８を参照して、デジタル方式の音声通信を採用したアマチュア無線システムについて簡単に説明する。

図８に示すアマチュア無線システム１００では、複数の無線機１（１ａ〜１ｈ）をカバーするエリア２（２ａ〜２ｄ）毎にレピータ３（３ａ〜３ｄ）が設置されている。図８の例では、レピータ３ａがカバーするエリア２ａに無線機１ａ、１ｂが存在し、レピータ３ｂがカバーするエリア２ｂ内に無線機１ｃ、１ｄが存在する。同様に、レピータ３ｃがカバーするエリア２ｃに無線機１ｅ、１ｆが存在し、レピータ３ｄがカバーするエリア２ｄ内に無線機１ｇ、１ｈが存在する。なお、エリア２の数および各エリアに存在する無線機１の数は、特に限定されない。

隣接するレピータ３ａ、３ｂおよび３ｃ、３ｄ間は、太線の矢印で示すように、マイクロ波を利用して音声およびデータが多重化された状態で送信される。レピータ３ａ、３ｂで結ばれたサービスエリアをゾーン５ａ、レピータ３ｃ、３ｄで結ばれたサービスエリアをゾーン５ｂという。複数のゾーン５（５ａ、５ｂ、５ｃ）の間は、ゲートウェイ４ａ、４ｂを介してインターネット６で結ばれている。

インターネット６上には管理サーバ７が設置されている。管理サーバ７には、無線システム１００の各無線機１ａ〜１ｈがどのゾーン、エリアに位置するかを示す情報が格納されており、この情報を利用することによってインターネット６を経由してのゾーン間通信が可能となる。

上述のアマチュア無線システム１００においては、音声信号がパケット化され、かつパケットのヘッダ部に送信先、送信元のコールサイン等を示すデータが付加されたことに伴い、アナログ音声通信ではできなかった多くの機能を実現できるようになった。

例えば、図８のアマチュア無線システム１００を用いることで、以下に示す様々なモードの交信を行うことができる。
（１）各エリア２内での無線機１同士の直接の交信
（２）各エリア２内での無線機１同士のレピータ３を経由した交信
（３）同一ゾーン５内の異なるエリア２の無線機１同士のレピータ３を経由した交信
（４）異なるゾーン５の無線機１同士のゲートウェイ４とインターネット６を経由した交信

特開２００７−４３２３２号公報

上述したアマチュア無線システムで実現可能な通信モードのうち、レピータを中継して交信を行うモードにおいては、交信の際、無線機の送信周波数および受信周波数を、自局が位置するエリアをカバーするレピータのアップリンクおよびダウンリンクの周波数に設定する。

一方、各レピータのアップリンクおよびダウンリンクの周波数は、近接するエリア間で混信が生じないように離して設定されているが、使用できる周波数帯域が限られていることから、アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータが存在する。例えば、共にアップリンク周波数が４３４．４９ＭＨｚ、ダウンリンク周波数が４３９．４９ＭＨｚの２つのレピータがある。

これらアップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータは、混信を考慮して十分離れた場所に設置されているが、電波環境の良い場所で無線機を使用すると、周波数が同一であることから、無線機が位置するエリアに設置されたレピータではなく、異なるエリアに設置されたレピータからのダウンリンク信号を受信することがある。

このような場合、ユーザが受信履歴等により、受信した信号の送り先レピータのコールサインが、自局の無線機が位置するエリアをカバーするレピータのコールサインと異なることを確認し、送信の際の送り元レピータのコールサインを、受信した信号の送り先レピータのコールサインに設定すれば、異なるエリアに設置されたレピータを中継して、他の無線機との交信を行うことができるが、それを怠ると相手局の無線機に電波が届かず、交信を行うことができない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて成されたもので、アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータが複数存在する場合であっても、レピータを経由した交信を問題なく実現できる無線機を提供するものである。

上記目的を達成するため本発明にかかる無線機は、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換した後、ヘッダ部に送信先および送信元の無線機を識別する識別子、ならびにこれらの無線機が位置するエリアに設置されたレピータを識別する識別子のデータが含まれ、データ部にＡ／Ｄ変換および符号化された音声信号のデータが含まれるパケットを生成し、当該パケットを無線信号に変換して送信し、かつ受信する無線機であって、
前記パケットを生成すると共に無線信号に変換する送信部と、
受信した無線信号を復調して前記パケットを取り出す受信部と、
当該受信部で取り出されたパケットから音声信号を再生する音声コーデックと、
前記送信部、受信部および音声コーデックの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、通信用のレピータとして設定された第１のレピータのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、
当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子が前記第１のレピータの識別子とは異なる第２のレピータの識別子である場合、
前記送信部でパケットを生成する際に、送り元レピータの識別子として、前記第２のレピータの識別子を設定することを特徴とする。

ここで、前記コントローラは、通信用のレピータとして設定された第１のレピータのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、
当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子が前記第１のレピータの識別子と一致する場合、
前記送信部でパケットを生成する際に、送り元レピータの識別子として、前記第１のレピータの識別子を設定することが好ましい。

また前記コントローラのメモリには、複数箇所に設置された前記レピータの位置情報、識別子ならびにアップリンクおよびダウンリンクの周波数のデータを含むリストが格納され、前記コントローラは、前記送信部でパケットを生成する際、前記メモリに格納されたリストから送り元レピータとして１つのレピータを選択することが好ましい。

なお、前記無線機は、１つのレピータを経由して交信を行うもの、もしくは少なくとも２つのレピータ、２つのゲートウェイおよびインターネットを経由して交信を行うもののいずれでもよい。

また本発明にかかるコンピュータプログラムは、コンピュータを、Ａ／Ｄ変換され符号化された音声信号を含むパケットのヘッダ部から、送り先および送り元の無線機を識別する識別子、ならびにこれらの無線機が位置するエリアに設置されたレピータを識別する識別子のデータを取り出し、その内容を解析するコントローラとして機能させるコンピュータプログラムであって、
前記コントローラは、通信用のレピータとして設定された第１のレピータのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、
当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子が前記第１のレピータの識別子とは異なる第２のレピータの識別子である場合、
前記パケットを生成する際に、送り元レピータの識別子として前記第２のレピータの識別子を設定することを特徴とする。

本発明にかかる無線機を用いれば、アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一であるが、自局の位置するエリアとは異なるエリアに設置されたレピータからの無線信号を受信した場合であっても、相手局との交信を問題なく実現できる。

本発明の実施の形態１にかかる無線機の構成を示すブロック図である。 無線機によって送信されるパケットの構成を示す図である。 不揮発性メモリに格納されたレピータのリストの一例を示す図である。 折り返し通信における従来のレピータのコールサインの設定方法を説明する図である。 折り返し通信における本発明のレピータのコールサインの設定方法を説明する図である。 レピータのコールサインを設定する際の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、ゲートウェイ通信における本発明のレピータのコールサインの設定方法を説明する図である。 デジタル方式の音声通信を採用したアマチュア無線システムの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態にかかる無線機について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
＜無線機の構成と機能＞
図１に、デジタル音声通信を採用した本発明の実施の形態１にかかる無線機の構成を示す。無線機１は、マイク１１、スピーカ１２、ＡＦ増幅器１３、音声コーデック１４、送信部１５、送受切替部１６、アンテナ１７および２０、受信部１８、ＧＰＳレシーバ１９、コントローラ２１、操作部２６ならびに表示部２８で構成されている。図中、太線の矢印は音声信号やデータの流れを示し、細線の矢印は制御系統の信号の流れを示している

マイク１１は、送信用の音声を入力としてアナログ音声信号を生成し、その音声信号をＡＦ増幅器１３に出力する。一方、スピーカ１２は、ＡＦ増幅器１３から出力されたアナログ音声信号を音声に変換する。

ＡＦ（Audio Frequency）増幅器１３は、マイク１１から入力されたアナログ音声信号を増幅して音声コーデック１４に供給する。また、音声コーデック１４から供給された受信音声のアナログ音声信号を増幅してスピーカ１２に出力する。

音声コーデック１４は、ＡＦ増幅器１３から供給されたアナログ音声信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換および符号化して送信部１５に出力する。音声コーデック１４はまた、受信部１８から供給されたデジタル音声信号を復号化し、更にＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換した後、ＡＦ増幅器１３に出力する。

送信部１５は、音声コーデック１４から供給されたデジタル音声信号に無線通信用のヘッダを付すと共に、後述するＰＴＴスイッチ２７の出力に基づいて分割し、図２に示す送信用のパケットを生成する。パケットの構成については、後に図２を用いて詳述する。送信部１５は更に、パケットを構成するデジタルデータで搬送波を変調し、必要に応じて周波数変換を行い、送受切替部１６を介してアンテナ１７から送信する。

送受切替部１６は、ＰＴＴスイッチ２７が押されてオンになると送信部１５からの信号をアンテナ１７に導き、ＰＴＴスイッチ２７が放されてオフになるとアンテナ１７の受信信号を受信部１８に導く。

受信部１８は、コントローラ２１からの指示信号に従って受信周波数を切り替え、受信周波数に同調して受信信号を増幅し、更に復調してパケットを再生する。そして再生したパケットからヘッダ部を取り除いて音声コーデック１４に供給する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）レシーバ１９は無線機１の位置情報を取得するための装置で、アンテナ２０で受信した電波に基づいて計測された緯度と経度の情報を含むパケットをコントローラ２１に供給する。

コントローラ２１は無線機１の動作を制御する。コントローラ２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２、ＣＰＵ２２の動作を規定するプログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）２３、ＣＰＵ２２のワークメモリとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）２４、およびレピータのコールサイン等のデータを格納する不揮発性メモリ２５を備えている。

操作部２６は、種々の入力やユーザの指示をコントローラ２１に伝達する。操作部２６にはＰＴＴ（Push To Talk）スイッチ２７が含まれている。ＰＴＴスイッチ２７は、押す（オンにする）と送受切替部１６が送信側に切り替わってアンテナ１７から送信が行われ、放す（オフにする）と、送受切替部１６が受信側に切り替わり、受信した音声信号の復調が行われる。

表示部２８は液晶ディスプレイ等で構成され、種々のデータを表示するのに用いられる。表示部２８の画面には、無線機１がアマチュア無線信号を受信したこと（呼び出しがあったこと）や、送信元（自局）や送信先(相手局)のコールサイン、ニックネーム等が表示される。

＜パケットの構成＞
次に、図２を参照して、送信部１５で生成されるパケットの構成を説明する。パケットの構成は、デジタル方式の音声通信の一連のデータを、どのような順番でどのようにまとめて送信するかを示したものである。

パケットＰａはヘッダ部Ｐｈとデータ部Ｐｄとで構成されている。ヘッダ部Ｐｈには、同期信号ｈ１、フラグｈ２、送り先レピータのコールサインｈ３、送り元レピータのコールサインｈ４、送信先コールサインｈ５、送信元コールサインｈ６が含まれている。

ヘッダ部Ｐｈのうち同期信号ｈ１は、入力信号の同期をとり、またこれより信号であることを表す信号である。フラグｈ２は、レピータ経由通信、直接通信、レピータ制御信号等を表すデータであり、複数ビットのデータで構成されている。

送り先レピータのコールサインｈ３は、例えば送信先の無線機が位置するエリアに設置されたレピータのコールサイン、送り元レピータのコールサインｈ４は送信元の無線機が位置するエリアに設置されたレピータのコールサインである。また送信先コールサインｈ５は、送信する相手局の無線機のコールサイン、送信元コールサインｈ６は、自局の無線機のコールサインである。これらのコールサイン（ｈ３〜ｈ６）は、送信先および送信元の無線機、更には無線信号を中継するレピータを識別するための識別子としての役割を果たす。なお送信先コールサインｈ５については、不特定の局を呼び出すＣＱとすることもできる。

データ部Ｐｄは、デジタル化された音声フレームｄ１と、小さな静止画やメモ等のデータを含むデータフレームｄ２が交互に配置され、最後にパケットの終わりを示す終話フレームｄ３が付加されている。

＜アマチュア無線の交信動作＞
次に、図１および図２に示す無線機を用いたアマチュア無線の交信動作について説明する。以下、任意のエリア内の無線機１が、レピータ３を中継して同じエリア内の不特定の局を呼び出す場合、具体的には、図８のエリア２ａ内の無線機１ａが、同じエリア内の無線機（ここでは無線機１ｂ）を呼び出す場合について説明する。

ユーザは交信に先立ち、無線機１ａの操作部２６を操作して、交信に必要な情報、具体的には、送信元（自局）コールサインや送り元レピータに関する情報（コールサイン、アップリンクおよびダウンリンクの周波数等）を不揮発性メモリ２５に格納しておく。

不揮発性メモリ２５には、予め、位置情報を含むレピータに関するデータを掲載したリストが格納されている。リストには、国内外に設置されている全てのレピータに関する６種類のデータＤ１〜Ｄ６が含まれる。

図３にリストの一例を示す。データＤ１はレピータ３が設置されている場所の住所を示す名称である。データＤ２はレピータ３の位置情報であり、緯度を示すデータＬＡＴと経度を示すデータＬＯＮを含んでいる。例えば、Ａ町に設置されたレピータの位置情報は（ＬＡＴ１、ＬＯＮ１）で表される。

データＤ３はレピータ毎に付与されたコールサインである。またデータＤ４、Ｄ５およびＤ６は、レピータ３と無線機１との間で通信を行う際の周波数に関するデータであり、Ｄ４はダウンリンク周波数、すなわちレピータ３から無線機１への送信周波数を示す。

一方、アップリンク周波数、すなわち無線機１からレピータ３への送信周波数は、データＤ４、Ｄ５およびＤ６を用いて算出される。データＤ６はダウンリンクの周波数Ｄ４とアップリンクの周波数の差分（オフセット）を示し、データＤ５はその差分をシフトする方向を示す。データＤ５が＋の場合、データＤ６の値をデータＤ４の値に加えることにより、またデータＤ５が−の場合、データＤ６の値をデータＤ４の値から引くことにより、アップリンクの周波数が得られる。

レピータを中継するモードでの交信に先立ち、ユーザは上述のリストから通信に用いるレピータを選択しなければならない。具体的には、ユーザは無線機１ａの操作部２６を操作し、ＧＰＳレシーバ１９から出力される緯度と経度の情報を表示部２８に表示して現在の位置を確認すると共に、送り元レピータとして、その位置を含むエリア２ａをカバーするレピータ３ａをリストから選択し、そのレピータ３ａを送り元レピータとして設定する。

なお、自局が位置するエリアをカバーするレピータが予めわかっている場合は、ＧＰＳレシーバを使用せずに、直接、上述のリストから送り元レピータを選択するようにしてもよい。

次にユーザは、設定された送り元レピータのコールサインおよび不特定に局を呼び出す際のコールサインＣＱＣＱＣＱを指定して、呼び出しを指示する。なお、本ケースでは送り先レピータは存在しないため、送り先レピータのコールサインの設定は行わない。

操作部２６から入力された情報および不揮発性メモリ２５から読み出された送り元レピータの情報は、コントローラ２１によって送信部１５に通知され、コントローラ２１の指示に従って送信部１５でパケットが生成される。図２に示したようにパケットＰａのヘッダ部Ｐｈには、送り元レピータ３ａのコールサインｈ４、送信先が不特定であることを示すコールサインｈ５、および送信元（自局）である無線機１ａのコールサインｈ６の各情報が含まれる。

また、不揮発性メモリ２５から読み出された情報に基づいて、送信部１５の送信周波数が送り元レピータ３ａのアップリンク周波数に設定され、受信部１８の受信周波数が送り元レピータ３ａのダウンリンク周波数に設定される。

送信部１５で生成され高周波信号に変換されたパケットＰａは、送受切替部１６およびアンテナ１７を介して送信される。無線機１ａから送信された無線信号は、レピータ３ａによって中継され、エリア２ａ内に存在する無線機１ｂに到達する。

無線機１ｂで受信した無線信号は、アンテナ１７および送受切替部１６を介して受信部１８に供給され、受信部１８で復調されてパケットＰａが再生される。更に、受信部１８で再生されたパケットＰａからヘッダ部Ｐｈが取り除かれ、音声コーデック１４に供給される。

音声コーデック１４に供給された音声データは復号化され、さらにアナログの音声信号に変換されてＡＦ増幅器１３に供給される。ＡＦ増幅器１３で増幅された音声信号はスピーカ１２から出力され、送信元のユーザの声が再生される。「ＣＱ」の呼び出しに対して交信を希望するユーザは、ＰＴＴスイッチ２７を押して応答する。

一方、受信部１８で再生されたパケットＰａはコントローラ２１に供給される。コントローラ２１のＣＰＵ２２は、ＥＣＣ（Error Check Code）チェックなどにより、受信したパケットＰａが有効なパケットであるか否かを判別する。

ＣＰＵ２２は、有効と判別されたパケットＰａのヘッダ部ＰｈのデータをＲＡＭ２４に格納すると共に、ヘッダ部Ｐｈの情報を解析する。ＣＰＵ２２は、解析結果に基づいて、受信したパケットＰａの送信先コールサインや送信元コールサインを表示部２８に表示する。

＜レピータのコールサインの設定方法＞
次に、アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータが存在する場合において、自局の無線機が位置するエリアとは異なるエリアのレピータから送信された無線信号を受信したときのレピータのコールサインの設定方法について、従来の方法と比較しながら説明する。

以下、図４〜図６および前述の図８を参照して、１台のレピータを中継して交信を行う場合（以降、「折り返し通信」という）について説明する。

図４は、折り返し通信における従来のレピータのコールサインの設定方法を説明する図、図５は、折り返し通信における本発明のレピータのコールサインの設定方法を説明する図、図６は、その際のコントローラでの処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、図４に基づいて従来のレピータのコールサインの設定方法を説明する。図８に示すように、レピータを中継するモードの通信において、例えばエリア２ｂに位置する無線機１ｃはレピータ３ｂを用いて通信を行うが、ここでは同じゾーン５ａ内のエリア２ａに設置されたレピータ３ａのアップリンクおよびダウンリンクの周波数がレピータ３ｂのそれらと同一であると仮定して説明を行う。

図４（ａ）に、交信を行う無線機１ａおよび１ｃ間の通信経路を示す。また図４（ｂ）に、自局の無線機（以降、単に「自局」という）１ｃおよび相手局の無線機（以降、単に「相手局」という）１ａにおいて、送信パケットを作成する際の無線機およびレピータのコールサインのリストを示す。

図４（ｂ）において、相手局１ａのリストは、相手局１ａから送信されるパケットのヘッダ部に書き込まれるコールサインのリスト、レピータ３ａのリストは、相手局から送信されたパケットをレピータ３ａで受信し、そこで書き直されたコールサインのリスト、自局１ｃのリストは、送信の際にパケットのヘッダ部に書き込まれるコールサインのリストである。なお、レピータ３ａにおいて受信したパケットのコールサインを書き換えるのは、様々な通信モードに対応するためである。

相手局１ａおよび自局１ｃのリストのうち、「ＵＲ」は送信先のコールサイン、「ＲＰＴ１」は送り元レピータのコールサイン、ＲＰＴ２は送り先レピータのコールサイン、「ＭＹ」は自局のコールサインである。本実施の形態では、相手局１ａが、不特定の局に対して呼び出しを行うものとする。

またレピータ３ａのリストのうち、「ＣＡＬＬＥＤ」は送信先の無線機のコールサイン、「ＲＸＲＰＴ１」は送信元の無線機からの無線信号を受信したレピータのコールサイン、「ＲＸＲＰＴ２」は送信先の無線機へ無線信号を送信するレピータのコールサイン、「ＣＡＬＬＥＲ」は送信元のコールサインである。

図に示すように、相手局１ａのコールサインはＪＡ１ＸＸＸ、エリア２ａに設置されたレピータ３ａのコールサインはＪＰ１ＡＡＡ、エリア２ｂに設置されたレピータ３ｂのコールサインはＪＰ２ＢＢＢ、自局１ｃのコールサインはＪＡ２ＹＹＹとする。なお、「ＮＯＴ ＵＳＥＤ」は送り先レピータが用いられないことを示し、またコールサインの右側に添えられた文字「Ａ」は、同一エリアに周波数帯が異なるレピータが設置されている場合に周波数帯区分を区別するための識別子である。

待機状態においては、自局１ｃの送信周波数および受信周波数は、前述のリストから読み出された情報に基づいて、自局１ｃの位置するエリア２ｂをカバーするレピータ３ｂのアップリンク周波数およびダウンリンク周波数にそれぞれ設定される。

この状態において、レピータ３ｂとアップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータ３ａを経由して、相手局１ａから無線信号が送信された場合、ダウンリンク周波数が同一であることから、電波環境が良好な場所では、自局１ｃが、相手局１ａから送信された無線信号を受信できる。

相手局１ａとの交信を希望するユーザが、交信のため自局１ｃのＰＴＴスイッチ２７を押すと、コントローラ２１からの情報に基づいて送信部１５でパケットが生成され、更に高周波信号に変調されてアンテナ１７から送信される。

その際、送り元レピータとして、自局の位置するエリア２ｂをカバーするレピータ３ｂが設定されているため、パケットのヘッダ部には、送り元レピータのコールサインとして、レピータ３ｂのコールサインＪＰ２ＢＢＢ＿Ａが設定される。

このため、自局１ｃから送信された無線信号は、エリア２ｂに設置されたレピータ３ｂによって中継されるが、レピータ３ｂのエリア２ｂには相手局１ａは存在しないため、相手局との交信を行うことができない。

次に、図５および図６に基づいて、本発明におけるレピータのコールサインの設定方法を説明する。図５に示すように、無線機およびレピータの通信経路ならびに無線機およびレピータのコールサインは、図４と変わりがない。

待機状態においては、図４を用いて説明したのと同様に、自局１ｃの送信周波数および受信周波数は、自局のエリア２ｂをカバーするレピータ３ｂのアップリンク周波数およびダウンリンク周波数にそれぞれ設定される。

この状態において、相手局１ａからの無線信号がレピータ３ａを中継して送信された場合、ダウンリンク周波数が同一であることから、自局１ｃは相手局１ａからの無線信号を受信する（ステップＳ１）。

コントローラ２１は、受信部１８で復調されたパケットから、送り先レピータのコールサインを抽出して、そのコールサインを確認する（ステップＳ２）。通常の通信、すなわちその無線信号が、通信用のレピータとして設定されたレピータ３ｂを中継して送信されたものである場合、送り先レピータのコールサインは、レピータ３ｂのコールサインＪＰ２ＢＢＢ＿Ａである。

従って、この場合（ステップＳ３でＹｅｓ）は、ユーザがＰＴＴスイッチ２７を押したとき、コントローラ２１は、前述したように、送信部１５において、レピータ３ｂのコールサインを送り元レピータのコールサインとしたパケットを生成し、アンテナ１７から送信する。

これに対し、図５に示すように、自局１ｃが受信したパケットの送り先レピータのコールサインは、レピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａであり、通信用のレピータとして設定されたレピータ３ｂのコールサインと一致しない（ステップＳ３でＮｏ）。

この場合、コントローラ２１は、パケットのヘッダ部に書き込む送り元レピータのコールサインを、受信信号に含まれるレピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａに変更し、ＲＡＭ２４に一時的に格納する（ステップＳ４）。

ユーザが交信のためＰＴＴスイッチ２７を押すと、コントローラ２１は、ＲＡＭ２４からレピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａを読み出し、そのコールサインを送り元レピータのコールサインとするヘッダ情報を送信部１５に送信する。送信部１５はそのヘッダ情報に基づいてパケットを生成する（ステップＳ５）。

送信部１５で高周波信号に変換され、アンテナ１７から送出された無線信号は、アップリンク周波数が同一であることから、レピータ３ａおよび３ｂで受信される。レピータ３ａおよび３ｂは、受信したパケットのヘッダ部に書き込まれた送り元レピータのコールサインが自己のコールサインと一致するか否か確認し、自己のコールサインと一致しない場合は、中継を行わない。従って、自局１ｃから送信された無線信号は、レピータ３ａにおいてのみ中継される。

レピータ３ａが設置されたエリア２ａには相手局１ａが存在するため、レピータ３ａから転送された無線信号は相手局１ａで受信され、自局１ｃから送信された音声が再生されて交信が行われる（同ステップＳ５）。

上述したように、本発明では、相手局からの無線信号を受信した場合、パケットに含まれる送り先レピータのコールサインを確認し、そのコールサインが通信用レピータとして設定されたレピータのコールサインと異なる場合には、送信用のパケットを作成する際に、送り元レピータのコールサインとして、受信信号のパケットに含まれる送り先レピータのコールサインを設定する。

このようにすれば、自局から送信された無線信号は、相手局からの無線信号が中継されたレピータを経由して相手局に届くため、交信が可能となり、アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一のレピータが存在することによる不都合を解消できる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、本発明にかかるレピータのコールサインの設定方法を折り返し通信に適用した場合について説明した。本実施の形態では、本発明にかかるレピータのコールサインの設定方法を、インターネットおよびゲートウェイを経由して無線機間で交信を行う場合（以降、「ゲートウェイ通信」という）に適用した場合について説明する。なお、無線機１の構成および機能は、図１〜図３を用いて説明した無線機のそれと変わりがない。

最初に、前述の図８を参照して、ゲートウェイ通信について簡単に説明する、ゲートウェイ通信は、異なるゾーンに設置されたレピータ同士を、ゲートウェイを経由してインターネットで接続することにより、遠く離れたゾーン間での交信を可能とするものである。

ゲートウェイ通信においては、ゲートウェイ間の接続は管理サーバ７によって行われる。管理サーバ７のメモリには、各無線機１がどのエリア２に位置するのかを示す情報が格納されており、ゲートウェイ通信を行う際には、相手局と自局が位置する２つのエリアが特定され、管理サーバ７によって通信に使用する２つのゲートウェイ４が指定される。

図７は、ゲートウェイ通信におけるレピータのコールサインの設定方法を説明する図である。以下の説明では、図５および図６を用いて説明した折り返し通信の場合と異なる内容を中心に行う。

最初に、図８に基づいて、交信に用いる無線機１ｃおよび１ｅの位置関係を説明する。相手局の無線機１ｅはゾーン５ｂのエリア２ｃに位置し、自局の無線機１ｃはゾーン５ａのエリア２ｂに位置する。相手局１ｅと自局１ｃは、レピータ３ｂおよび３ａ、ゲートウェイ４ａ、インターネット６、ゲートウェイ４ｂならびにレピータ３ｃを経由して交信を行う。

図７（ａ）に、自局１ｃと相手局１ｅとの間の、レピータ３ａおよび３ｃを経由した通信経路を示す。また図７（ｂ）に、送信用のパケットを作成する際の無線機およびレピータのコールサインのリストを示す。

本実施の形態では、エリア２ｃに位置する相手局１ｅがゲートウェイ通信を利用してエリア２ａに位置する不特定の局と交信を行うことを前提としている。また実施の形態１と同様に、ゾーン５ａ内に設置されたレピータ３ａのアップリンクおよびダウンリンクの周波数がレピータ３ｂのそれらと同一であると仮定して説明を行う。

図７に示すように、相手局１ｅのコールサインはＪＡ３ＺＺＺ、エリア２ｃに設置されたレピータ３ｃのコールサインはＪＰ３ＣＣＣ、エリア２ａに設置されたレピータ３ａのコールサインはＪＰ１ＡＡＡ、エリア２ｂに設置されたレピータ３ｂのコールサインはＪＰ２ＢＢＢ、自局１ｃのコールサインはＪＡ２ＹＹＹとする。

図７（ｂ）において、相手局１ｅのリストは、相手局１ｅから送信されるパケットのヘッダ部に書き込まれるコールサインのリスト、レピータ３ａのリストは、相手局から送信され、ゲートウェイ４およびインターネット６を経由して転送されたパケットをレピータ３ａで受信し、そこで書き直されたヘッダ部のコールサインのリスト、自局１ｃのリストは、自局１ｃが送信をする際に、パケットのヘッダ部に書き込まれるコールサインのリストである。

図７（ｂ）に示すように、相手局１ｅからの無線信号を、インターネット６を経由してエリア２ａの不特定の局に送信する場合、パケットのコールサインのうち相手局を示すＵＲには、記号「/」と、インターネット６を経由して接続されたレピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａが書き込まれる。ゲートウェイ通信で指定されたレピータのコールサインの前に記号「/」を付与すると、指定されたレピータから不特定多数の局を呼び出す（ＣＱＣＱＣＱ）ことができるようになる。

また送り元レピータのコールサインＲＰＴ１および送り先レピータのコールサインＲＰＴ２には、レピータ３ｃのコールサインＪＰ３ＣＣＣが書き込まれる。なお、コールサインの添え字「Ａ」は、前述したように周波数帯区分を区別するための識別子であり、添え字「Ｇ」は、ゲートウェイ通信であることを示す識別子である。

図７（ｂ）のレピータ３ａのリストのうち送信先のコールサインを示すＣＡＬＬＥＤには、不特定の局への呼び出しであることを示すＣＱＣＱＣＱが書き込まれる。また送信元の無線機からの無線信号を受信したレピータを示すＲＸＲＰＴ１および送信先の無線機へ無線信号を送信するレピータを示すＲＸＲＰＴ２には、レピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡが書き込まれる。またＲＸＲＰＴ１のコールサインには、ゲートウェイ通信であることを示す文字「Ｇ」が添えられ、ＲＸＲＰＴ１のコールサインには、周波数帯区分を区別するための文字「Ａ」が添えられる。

実施の形態１と同様、レピータ３ａを経由して相手局１ｅからの無線信号が送信された場合、レピータ３ａおよび３ｂのダウンリンク周波数が同一であることから、自局１ｃは相手局１ｅからの電波を受信できる。

コントローラ２１は、受信部１５で復調されたパケットから送り先レピータのコールサインを抽出して、そのコールサインが通信用のレピータとして設定されたレピータのコールサインであるか否かを確認する。

通常の通信、すなわちその無線信号が自局１ｃの位置するエリア２ｂに設置されたレピータ３ｂを中継して送信されたものである場合、送り先レピータのコールサインは、レピータ３ｂのコールサインＪＰ２ＢＢＢ＿Ａである。従って、この場合は、ユーザがＰＴＴスイッチ２７を押したとき、コントローラ２１は、前述したように、送信部１５において、レピータ３ｂのコールサインを送り元レピータのコールサインとしたパケットを生成し、アンテナ１７から送信する。

これに対し、図７に示した例では、自局１ｃが受信した無線信号の送り先パケットのコールサインは、レピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａである。このコールサインは、通信用のレピータとして設定されたレピータ３ｂのコールサインではないため、コントローラ２１は、送り元レピータのコールサインを、受信信号に含まれる送り先レピータのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａに変更し、ＲＡＭ２４に一時的に格納する。

ユーザが交信のためＰＴＴスイッチ２７を押すと、コントローラ２１は、ＲＡＭ２４からレピータ３ａのコールサインＪＰ１ＡＡＡ＿Ａを読み出し、そのコールサインを送り元レピータのコールサインとするヘッダ情報を送信部１５に送信する。送信部１５はそのヘッダ情報に基づいてパケットを生成する。

送信部１５で高周波信号に変調され、アンテナ１７から送信された無線信号は、レピータ３ａおよび３ｂで中継される。レピータ３ａおよび３ｂは、受信したパケットのヘッダ部に書き込まれた送り元レピータのコールサインが自己のコールサインと一致するか否か確認し、自己のコールサインと一致しない場合は、中継を行わない。従って、自局１ｃから送信された無線信号は、レピータ３ａにおいてのみ中継される。

レピータ３ａからゲートウェイ４ａ、インターネット６、ゲートウェイ４ｂおよびレピータ３ｃを経由して転送された無線信号は、相手局１ｅで受信され（図８参照）、自局１ｃから送信された音声が再生されて交信が行われる。

上述したように、本発明におけるレピータのコールサインの設定方法は、折り返し通信ばかりでなくゲートウェイ通信にも適用できるものであり、アップリンクおよびダウンリンクの周波数が同一の複数のレピータが存在することによる弊害を、送り元レピータのコールサインを書き換えるという簡単な処理によって解消できるものである。

なお、本実施の形態では、任意の２つのエリアのそれぞれに位置する２台の無線機間で交信を行うことを前提として説明したが、本発明は、車載型の無線機のようにエリア間を移動する無線機を用いて交信を行う場合にも適用できることは云うまでもない。

また、本実施の形態のコントローラの機能をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）に記録して配布したり、ネットワークで配信したりしてもよい。このコンピュータプログラムは、コンピュータの記録媒体に記録されインストールされる。

１ 無線機
２、２ａ〜２ｄ エリア
３、３ａ〜３ｄ レピータ
４ａ、４ｂ ゲートウェイ
５ａ，５ｂ，５ｃ ゾーン
６ インターネット
７ 管理サーバ
１１ マイク
１２ スピーカ
１３ ＡＦ増幅器
１４ 音声コーデック
１５ 送信部
１６ 送受切替部
１７、２０ アンテナ
１８ 受信部
１９ ＧＰＳレシーバ
２１ コントローラ
２５ 不揮発性メモリ
２６ 操作部
２７ ＰＴＴスイッチ
２８ 表示部
１００ アマチュア無線システム
Ｐａ パケット
Ｐｈ ヘッダ部
Ｐｄ データ部
Ｄ１〜Ｄ６ データ

Claims (5)

1. アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換した後、ヘッダ部に送信先および送信元の無線機を識別する識別子、ならびにこれらの無線機が位置するエリアに設置されたレピータを識別する識別子のデータが含まれ、データ部にＡ／Ｄ変換および符号化された音声信号のデータが含まれるパケットを生成し、当該パケットを無線信号に変換して送信し、かつ受信する無線機であって、
   前記パケットを生成すると共に無線信号に変換する送信部と、
   受信した無線信号を復調して前記パケットを取り出す受信部と、
   当該受信部で取り出されたパケットから音声信号を再生する音声コーデックと、
   前記送信部、受信部および音声コーデックの動作を制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、通信用のレピータとして設定された第１のレピータのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、
   当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子が前記第１のレピータの識別子とは異なる第２のレピータの識別子である場合、
   前記送信部でパケットを生成する際に、送り元レピータの識別子として、前記第２のレピータの識別子を設定することを特徴とする無線機。
2. 前記コントローラは、通信用のレピータとして設定された第１のレピータのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、
   当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子が前記第１のレピータの識別子と一致する場合、
   前記送信部でパケットを生成する際に、送り元レピータの識別子として、前記第１のレピータの識別子を設定する、請求項１に記載の無線機。
3. 前記コントローラのメモリには、複数箇所に設置された前記レピータの位置情報、識別子ならびにアップリンクおよびダウンリンクの周波数のデータを含むリストが格納され、
   前記コントローラは、前記送信部でパケットを生成する際、前記メモリに格納されたリストから送り元レピータとして１つのレピータを選択する、請求項１または２に記載の無線機。
4. 前記無線機は、１つのレピータを経由して交信を行うもの、もしくは少なくとも２つのレピータ、２つのゲートウェイおよびインターネットを経由して交信を行うものである、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線機。
5. コンピュータを、Ａ／Ｄ変換され符号化された音声信号を含むパケットのヘッダ部から、送り先および送り元の無線機を識別する識別子、ならびにこれらの無線機が位置するエリアに設置されたレピータを識別する識別子のデータを取り出し、その内容を解析するコントローラとして機能させるコンピュータプログラムであって、
   前記コントローラは、通信用のレピータとして設定された第１のレピータのダウンリンク周波数と同一周波数の無線信号を受信したとき、
   当該無線信号のパケットに含まれる送り先レピータの識別子が前記第１のレピータの識別子とは異なる第２のレピータの識別子である場合、
   前記パケットを生成する際に、送り元レピータの識別子として前記第２のレピータの識別子を設定することを特徴とするコンピュータプログラム。

Images