JP3180346B2 - シングル・チャネル遠隔局中継方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、一般に、通信システムに関し、さらに詳し
くは、中継通信システムに関する。

背景 一般に、中継（Trunk:トランク）無線周波（RF）シス
テムは、一般にアーラン負荷（Erlangs load）／平方マ
イルで測定される、平方マイル当たりの利用率（usage
rate）を満たす十分なインフラストラクチャ（例えば、
アンテナ局，中継局など）で構成される。一般的な中継
無線システムでは、無線周波チャネルは、特定の送信局
によってサービスが提供される地理的な区域にわたり複
数の無線装置によって共有される。

大きな地理的区域で無線サービスを提供するために
は、公衆安全および民間施設無線システムで一般に必要
とされるように、追加の固定無線送信局を建設し、これ
を互いにモトローラ社製Coverage Plus（商標）またはS
MARTNET（商標）システムなどの中継ネットワークとリ
ンクする。この場合も、各局で必要とされるチャネル
（レピータ）の数は、アーラン単位の実際のトラヒック
負荷に依存する。多くの場合、中継無線システムを設計
する場合、特定の局は無線ユーザの利用レベルが低いこ
とがわかっており、これらは一般に中央システム・エリ
アから離れた（一般に渋滞都市部から離れた）局であ
る。残念ながら、これらの局はトラヒック量が極めて限
定されている（一般に無線装置は100台以下）が、この
エリアは少なくとも一つの音声チャネルを必要とする。
これらの低トラヒック局を中継システム全体のうちの一
部にすることが望ましく、また専用制御チャネル中継シ
ステム（Coverage Plus（商標）,SMARTNET（商標）およ
び他の専用制御チャネル中継システムなどのシステム）
にみられるシステム設計条件により、各遠隔局について
専用制御チャネルが必要になるため、これらの遠隔局を
サポートすることは極めて高価になる。なぜならば、少
なくとも２つのレピータが一つの局で必要となるためで
ある。従って、専用制御チャネル局を有する大きな中継
システムの一部であるシングル・レピータ局の機能を向
上する必要がある。

発明の概要 本発明は、専用制御チャネルを有する第１通信局に配
置される無線装置が、第２の非専用制御チャネル局に配
置される無線装置と通信することを自動的に可能にする
システムおよび方法に関する。

本発明に従って、無線通信システムはシステム制御手
段と、専用制御チャネルおよび少なくとも一つの通信チ
ャネルを有する第１通信局とによって構成され、第１通
信局はシステム制御手段に結合され、第１通信局内で動
作する無線装置は専用制御チャネルを介してシステム制
御手段に応答する。通信チャネルを有する第２非専用制
御チャネル通信局もシステム制御手段に結合される。シ
ステム制御手段はさらに、第１通信局における無線装置
が第２非専用制御チャネル通信局における無線装置と自
動的に通信することを可能にするマッピング手段を含
む。

本発明の別の例では、専用および非専用制御チャネル
局において動作可能な通信装置について説明する。

本発明のさらに別の例では、専用制御チャネル局に配
置される無線装置と、第２非専用制御チャネル局に配置
される無線装置とを自動的にリンクする方法について説
明する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による中継通信システムのブロック
図を示す。

第２図は、本発明に従って移動ユニット（roaming un
it）が相互システム（cross−system）呼を起こす方法
について示すマッピング図を示す。

第３図は、本発明による信号フォーマットの一般的な
セットを示す。

第４図は、本発明に従って「ホーム」中継ユニットが
相互システム呼を起こす場合のマッピング図を示す。

第５図は、本発明による通信ユニットのブロック図を
示す。

第６図は、本発明による一般的な通信ユニット動作シ
ーケンスのフロー図を示す。

第７図は、本発明によるシステム基盤の動作の一般的
なシーケンスのフロー図を示す。

第８図は、本発明によるインタフェース交換機のブロ
ック図を示す。

好適な実施例の詳細な説明 図面を参照して、特に第１図において、本発明による
中継通信システム100を示す。中継無線システム100は、
第１の高密度動作区域（または局（site））102よおび
第２の低密度動作区域（または局）104からなる。第１
動作区域には、レピータ群120（または当技術分野では
チャネルという）および制御チャネル118がある。すべ
てのレピータ118,120は、中央インタフェース交換機106
などのシステム制御手段にバス108を介して接続され
る。バス108により、音声および制御情報をインタフェ
ース交換機（interface switch）106と局102の個別レピ
ータ118,120との間で交換できる。一般的な中継システ
ムでは、バス108は当技術分野で周知なようにマイクロ
波または電話回線リンクを利用して何マイルも延長でき
る。バス110により、第２動作区域104にあるレピータ12
2とインタフェース交換機106との間で音声および制御情
報を転送できる。また第１図には、中継無線装置群、す
なわちグループ「Ａ」無線装置112,グループ「Ｂ」無線
装置114,グループ「Ｃ」無線装置116が示されている。
局102,104は重複するサービス・エリアを有することが
あり、この場合一方の局のエリアの一部と他の局のエリ
アが重複する。また、構築コストの実際的な制限を除い
て、無線局には大きさに関する地理的な制限はほとんど
ない。第１図に示す局に対して多くの修正ができること
が当業者に理解され、例えば、個別レピータに対して衛
星受信局を追加できる。

第１動作区域102で用いられる音声／データ・レピー
タ120の数は、第１動作区域102におけるトラヒック負荷
に依存する。区域102で動作する無線装置の数が多くな
ると、十分なチャネル資源量を提供し、かつ過剰な遅延
を制限し、システム・アクセス時間を最小限に抑えるこ
とを目的として、このエリアにサービスを提供するため
多くの音声／データ・レピータ120が必要となる。

インタフェース交換機106は、システム100のシステム
中央コントローラとして機能する。インタフェース交換
機106は、すべての通信装置（無線装置112,114,116）の
動作全体を制御する中央コンピュータと、システム100
に伴うレピータとによって構成される。本発明の教示に
おいて有利に用いることのできる中継中央コントローラ
および中継システムのさらに詳しい技術説明について
は、Motorola Instruction Manual 68P81066E60“Trunk
ed System Central Controller"にみることができる。
専用制御チャネルを利用する中継システムの動作につい
ての基本的な概要は、R4−１−84C“Basic 800 MHz Tru
nked Radio systems"にみることができる。これらのマ
ニュアルは、technical writing service department o
f Motorola,Inc.,1301 E.Algonquin Rd.,Schaumburg I
L.,60196から入手可能であり、本明細書に完全に記載さ
れているものとして本明細書に参考として含まれる。イ
ンタフェース交換機106は、システム100の動作全体を制
御する適切なソフトウェアおよびハードウェアを有する
中央コンピュータからなる。インタフェース交換機106
は、システム100内で動作するすべての無線装置を制御
・監視するソフトウェアを含み、また無線装置が互いに
通信することを可能にするためにレピータ120（例えば
レピータNo.1）などの個別レピータに無線装置グループ
を割り当てるソフトウェアを含む。またインタフェース
交換機106は、交換機106に接続されるすべての局（この
場合、第１よおび第２動作区域102,104）の活動を調整
する責任を有し、第１区域102で動作する無線装置が第
２区域内の無線装置と通信することを可能にする。

中継システム100では、信号ワード（一般に発信信号
ワード（OSW:outbound signaling word）という）はイ
ンタフェース交換機106（システム中央コントローラ）
によって発生され、第１動作区域102（ただし、呼が第
１動作区域102の無線機に宛てられると想定する）にお
けるすべての携帯無線装置112に対して制御チャネル118
上で連続的に送信される。OSWは、システム100で利用可
能な音声／データ・チャネル（レピータ120）の一つに
いつ移動するかを無線装置112などの特定の無線装置ま
たは無線装置群に通知する。またOSWは、緊急事態，再
グループ化（regrouping）状況など他の重要なシステム
情報を無線装置に通知する。OSWは、システム情報およ
び制御情報を個別無線装置に伝達するデータ・ビット列
（データ・パケット）からなる。例えば、チャネル許可
（channel grant）OSWは、無線ユーザを介さずに、自動
的に割り当てられたレピータの動作周波数に動作周波数
を変更するように無線装置112に自動通知する。中継シ
ステム100で動作する無線グループ「Ａ」の無線装置112
などの無線装置は、情報がこの特定の無線装置112（ま
たは無線装置グループ）に宛てられているかどうかを判
断するために、制御チャネル118上で送信される情報を
受信・復号することに多くの時間を費やしている。シス
テム100が休止状態（idle state）の場合、このシステ
ム内のすべての無線装置はその受信機に情報のために制
御チャネルを監視させる（一般に制御チャネルは、独立
した動作区域で動作する無線装置を制御するために、各
独立した動作区域にある）。専用制御チャネルを有する
局102など、いくつかの局を有するシステムでは、その
特定の局におけるすべての無線装置は制御情報について
この特定の局制御チャネルを監視している。

一般的な中継無線システムの動作について理解を図る
ため、第１動作区域102で発信する標準的な無線群呼（g
roup call）について行われる動作の処理流れの例を説
明する。無線装置112（無線グループＡ）がプッシュ・
ツー・トーク・ボタン（PTT:push−to−talk）を押す
と、無線装置112によってデータ・バーストが第１動作
区域の制御チャネル118を介してインタフェース交換機1
06に送信される。送信されるデータは一般に着信信号ワ
ード（inbound signaling word）すなわちISWといい、
この場合ISWは音声チャネル（レピータ）に対する要求
をなす。制御チャネル118として機能しているもの以外
の任意のレピータ120は、局102の音声／データ・チャネ
ルとして利用できることが好ましい。次に、ISWは処理
のためバス108を介して制御チャネル118からインタフェ
ース交換機106に送られる。ISWを受信すると、インタフ
ェース交換機106はすべてのレピータ120のステータスを
調べて、未使用レピータ120（例えば、レピータNo.2）
を要求側無線装置に割り当て、また群呼の場合にはこの
グループの無線装置に割り当てる。これは、一般にOSW
という情報信号を制御チャネル118を介して送信して、
グループ「Ａ」におけるすべての無線装置112をこの割
り当てられたレピータ120（この場合、レピータNo.2ま
たはチャネルNo.2ともいう）の周波数に対応する周波数
に宛てることによって行われる。発信信号ワードはすべ
ての無線装置112によって受信されるが、グループ
「Ａ」における無線装置のみがレピータNo.2に転送され
る。OSWは情報が宛てられている無線装置に関する情報
を含んでいるので、局102における他の無線装置114は、
自局に宛てられたOSWを受信するまで、OSWについて無線
チャネル118を監視し続ける。ここで、PTTを起動した個
別無線装置112はレピータNo.2（120）を介して自己グル
ープ内の任意の無線装置112と通話できるようになる。
グループ「Ａ」の他の無線装置112が、専用制御チャネ
ルを有するシステム100の他の局にある場合、これらの
無線装置も通話にリンクできる。残念ながら、シングル
・レピータ局（局104と同様）におけるグループ「Ａ」
無線装置112について、従来の構成ではこれらの「移動
（roaming）無線装置」をホーム通話グループ（通話グ
ループ「Ａ」）に自動的に入れることができなかった。
また従来の構成では、シングル・チャネル局においてグ
ループ分割（group partitioning）することができない
（局におけるすべての無線装置は通話を聞くことができ
る）。

本発明は一般的な中継システムの動作を採用し、２種
類の局、すなわち、専用制御チャネルを有する局（局10
2）と専用制御チャネルのない局（104）との間で制御信
号情報を「マッピング」する制御機構を設けることによ
って、中継システムの機能を拡張する。本発明がない場
合、移動無線装置を「ホーム」通話グループ（専用制御
チャネル局）に自動的に入れるためには、第２動作区域
104は第１動作区域102にある制御チャネル118と同様な
専用制御チャネル・レピータを備える必要がある。ま
た、本発明は、シングル・レピータ局にある無線装置を
グループ分割する。また、本発明は、「在来型無線装
置」（中継未対応無線装置）がシングル・チャネル局を
介して、システムで動作する中継無線装置と通信するこ
とを可能にする。第１動作区域102で動作する無線装置
は、従来の中継システムで通常動作するように、すなわ
ち前述のように通常の中継方式で動作する。これらの無
線装置が適切な制御チャネルを獲得すると、制御チャネ
ル情報を受信することによって、自局に関するシステム
活動との接続を維持できる。無線装置が第１区域102に
おける中継システムの範囲外にでると、無線装置は制御
チャネル118との接続を失う。

本発明を利用する無線装置は、無線装置に保存される
あらかじめプログラムされた２次周波数のリストをチェ
ックし、システム100の一部であるシングル・チャネル
遠隔局（例えば、第２動作区域104）の一つを見つける
ことができる。無線装置は、制御チャネル情報との同期
を失った後所定の時間期間のあいだに、このあらかじめ
プログラムされた２次チャネルのリストの走行を開始す
る。

第２図においてマッピング図を示し、シングル・チャ
ネル中継局104に配置される、例えば無線装置114（無線
グループ「Ｂ」）である移動無線装置が、関連するロー
カル移動装置（第２動作区域104における装置）と同時
に、「ホーム・システム」中継通話グループ（第１動作
区域102のグループ）に対する通信を自動的に確立する
方法について説明する。処理は、移動無線装置114が通
話要求（request to talk）信号202を送信することから
開始する。クリアな非アクティブ・チャネルはこのチャ
ネルが直接利用できることを十分表しているので、一般
にシングル・チャネル・レピータでは要求処理はないと
いう点で、これは本発明に独特である。要求信号ISW
は、少なくとも個別ユニットの識別，目標グループ（ta
rget group）の識別および群呼の特定のコール・タイプ
を含む（信号フォーマットについては以下で説明す
る）。これらの個別識別やグループ識別は、局104につ
いて要求側装置およびローカル相手装置（local target
unit）と関連している。一般に、ID方式の割当は、第
１動作局102とシングル・チャネル局104との間で異なる
必要がある。ローカル移動IDは、あらかじめ割り当てら
れる（無線装置に保存される）か、あるいは無線装置が
シングル・チャネル局104に移動する際にシステム・コ
ントローラ（インタフェース交換機106）によってダイ
ナミックに割り当てられる。

要求信号がインタフェース交換機106にあるシングル
・チャネル中継論理によって復号されると、レピータ12
2の発信デュプレクス周波数で禁止（inhibit）信号204
の送信を開始する。これは２つの目的を果たす。第１
に、要求側装置に肯定応答（acknowledgement）を送信
し、リトライ・シーケンス（一般にこれは要求の一部で
ある）を停止する。第２に、新たな呼設定が処理されて
いる間はチャネルは利用できない（チャネル・ピジー）
ことを他の移動装置（局104における装置）に通知す
る。同時に、シングル・チャネル・レピータ122は、復
号された要求206のコピーをバス110を介してインタフェ
ース交換機106に送出し、さらに処理される。ここで、
マッピング処理は終了し、「ルックアップ（look−up）
が実行され、個別IDおよびグループIDを同等な「ホー
ム」中継システムID（局102）に変換する。これは、イ
ンタフェース交換機106に保存される従来のソフトウェ
ア・プログラムを用いて行われる。無線装置識別情報の
このマッピング（リンキング）により、シングル・レピ
ータ局104における無線装置はこの無線装置の通常の中
継通話グループ（動作102で動作する際に関連する無線
装置のグループ）に「参加」できる。次に、サービス要
求がインタフェース交換機106によって比較的通常の方
法で処理される。すなわち、１）無線装置114がシステ
ム上で許可されているかを確認するため認証（authoriz
ation）チェックが行われ、２）移用可能な資源（レピ
ータ）がコール・タイプで必要とされる資源と比較さ
れ、３）資源（レピータ）およびユーザ割当が行われる
（例えば、無線グループの一部である他の無線装置に通
知する）。

割当が行われると、図示の２つの方向について２つの
形式を採用する。一方の形式208は元の要求と同じであ
り、ここでID（無線装置ID）は移動（局104における無
線装置）サブセットから得られる。もちろん、これはシ
ングル・チャネル局104に返送され、符号化されて要求
側ユニット114および関連移動ユニット（同じ通話グル
ープの無線装置および局102などのシングル・チャネル
・レピータ局の無線装置）に対して送信される。要求側
ユニットは、レピータ122からチャネル許可（channel g
rant）210を受信した後に、同じチャネルを用いて音声
を送信し、また関連移動無線装置がミュート解除（unmu
te）して通話を聴取するために、発呼側移動ユニットと
同じ無線グループにあるすべての移動無線装置に対し
て、チャネル許可212が送出される。

トランキング制御チャネル214および音声チャネル216
に進む割当てメッセージの第２の形式は、中継音声チャ
ネル番号を含む「ホーム中継システム」においてマッピ
ングされたIDを利用する。この割当情報は、標準的なOS
W218に形成され、割り当てられた音声チャネル（レピー
タ）に進んで音声トラヒックを聴取するように、この移
動ユニットに関連する中継システム上のユニット（この
場合、局102の無線装置）に命令する。例えば、局104の
レピータ122を利用する無線装置とリンクするために、
無線装置を局102のレピータNo.1に割り当てることがで
きる。

割当が行われると、インタフェース交換機106はシン
グル・チャネル・レピータ122から適切な中継音声チャ
ネル120（この場合、レピータNo.1）に音声経路を接続
する。要求側ユニットが音声220を送信すると、これは
シングル・チャネル・レピータ122によって受信され、
シングル・チャネル・レピータ送信機により関連移動無
線装置に返送され、バス110を介してインタフェース交
換機106へのリンクを設定して、局102などの中継システ
ム局（および図示されていないが、同じ通話グループに
無線装置を有する、制御チャネルを備えた他の局）に分
配される。

要求側ユニットがプッシュ・ツー・トーク（PTT）を
解放すると、送信終了（EOT:end of transmission）信
号222がシングル・チャネル・レピータ122に送出され
る。受信側移動無線装置をミュートするために、この信
号はシングル・チャネル・レピータ122によって中継さ
れ（信号224として示される）、制御リンク上でバス110
を介してインタフェース交換機106に送出される（226と
して示されている）。インタフェース交換機106は、制
御チャネルからこのトランクド・コールの制御チャネル
中継を解除することにより、呼を終了し、局102（信号2
32）などのトランキング局上の割り当てられた音声チャ
ネルで中継音声チャネル・フォーマットのEOTを送信す
る。受信側中継無線装置は、EOTメッセージ230を受信す
ると、音声チャネルを離れて、別の割当のため中継制御
チャネルに戻る。

本発明において、アナログFM音声も動作するが、デジ
タル音声変調を用いる方が望ましい。好ましくは、制御
信号を実際のメッセージ伝送に挿入するため、本発明は
デジタル変調の機能を利用する。挿入された制御信号
は、レピータの送信機からの送信中に、割り当てられた
グループIDを示すためにシングル・チャネル局104で利
用できる。また挿入信号は、グループに関連しない無線
装置をミュート状態に維持する。さらに、レピータが別
のグループの無線装置によって音声用に用いられている
間に、挿入データは限られたテキストを局における任意
の無線装置に送信できる。一般的なFM中継システムで
は、受信音声回路の自動ミューティングのために、低速
データが音声チャネル（レピータ）上で送信される。連
続トーン可聴下信号（continuous tone subaudible sin
gal）がすべての無線発信伝送に伴い、基地局から移動
局の伝送にはデジタル可聴下制御信号が含まれる。

中継資源がない（レピータ122が別の無線グループに
よって利用されている）条件で要求が満たされた場合、
シングル・チャネル局104はインタフェース交換機106に
よって指示され、無線禁止信号の代わりにビジー・コー
ド・ワードを連続送信する。資源が解放されると、チャ
ネル許可シーケンスが図示のように続く。ビジー信号時
間フレームでは、他のグループからの他の信号チャネル
局装置は、レピータ122の利用について待機（queue u
p）するために、自局の固有要求をバースト出力する。

第３図において、本発明によって用いられる異なるパ
ケットの信号フォーマットを示す。要求パケット302
は、要求側（requester）ID（チャネル許可を要求する
ユニット）と、要求側無線装置の移動グループ（roamin
g group）ID（前述のように、これは無線装置にあらか
じめ保存されるか、あるいは無線装置が局104に入る
と、インタフェース交換機106によってダイナミックに
割り当てられる）を設定するビットのセットと、無線装
置が要求しているコール・タイプを指定するビットのセ
ットとからなる。無線移動グループIDのダイナミックな
割当は、無線装置が局104に入った際に、インタフェー
ス交換機106に登録させることによって行うことができ
る。無線装置が登録されると、インタフェース交換機10
6は無線装置の移動グループIDなどを含むデータ・パケ
ットを無線装置に送信できる。要求パケットは、シング
ル・チャネル・レピータ局104を介して中継システムに
接続を要求する無線装置によって送信される。要求パケ
ット302の下には、シングル・チャンネル割当（許可）3
04が示されている。シングル・チャネル割当パケット
は、要求を行ったユニットを識別するビットのセット
と、このユニットの移動グループIDと、コール・タイプ
とからなる。シングル・チャネル・レピータ122は要求
側ユニットに割り当てられると、インタフェース交換機
106は要求側IDおよび移動グループIDを中継システムOSW
の一部である対応する要求側IDおよびホーム・グループ
IDにマッピングする。また中継システムOSWは、コール
・タイプおよび音声チャネル情報を記述する情報も含
む。シングル・レピータ局104に移動する移動側の無線
装置を、それらが、局102に配置されているときに用い
られる通話グループにリンクするソフトウェアを利用し
て、２つの局（102,104）における無線装置のマッピン
グは、インタフェース106によって行われる。

禁止パケット308は、要求側IDと、移動グループID
と、禁止オプコード（inhibit opcode）情報とからな
る。禁止パケットは、シングル・チャネル・レピータ12
2に接続することを試みる無線装置および要求を行った
無線装置が、チャネル許可が認証されるまで送信するこ
とを禁止するために用いられる。第２図に示す送信終了
メッセージは、要求側ID,移動グループIDおよび禁止オ
プコードを含む。

局102などの専用制御チャネルを有する中継局で動作
する無線装置によって呼が起こされ、この呼が遠隔シン
グル・チャネル・レピータ局104に位置する無線装置を
含む場合のマッピング・シーケンスを第４図に示す。こ
の場合は、無線通話グループの一部である無線装置が専
用制御チャネル局（局102など）にあり、また低トラヒ
ック密度エリアの制限シングル・レピータ局にある場合
に生じる。例えば、局102のグループ「Ｂ」無線装置114
が局104のグループ「Ｂ」無線装置114と通信したい場合
がある。局102の無線装置114は、チャネルについて制御
チャネル108に要求を送信する。この要求は、バス108を
介してインタフェース交換機106に送られ処理される。
割当が行われると、インタフェース交換機は標準的な割
当信号410を制御チャネル118および音声チャネル（局10
2におけるレピータNo.1）に割当信号412を介して送出す
る。信号406を介して遠隔シングル・レピータに進み、
割当信号408を介して移動無線装置に進む第２の形式の
割当は、信号レピータ局および無線装置にこの割当を通
知する。これらの割当は、第３図に示したように標準OS
Wに形成されるマッピングされたIDを利用する。割当が
行われると、インタフェース交換機106は中継チャネル1
20からシングル・レピータ122に音声経路を接続する。
許可OSW414,416は、発呼側中継無線装置と、専用制御チ
ャネル局における他の中継ユニットとに送出される。こ
れらのOSWは、後で局に参加する無線装置を収集するた
め、通話時に随時繰り返される。

この時点で、発呼側無線装置は音声メッセージ418の
送信を開始する。発呼側ユニットがPTTを解放すると、
送信終了（EOT）信号420が中継音声チャネルに送信され
る。このEOTは、バス108を介してインタフェース交換機
106に送られる。この時点で、インタフェース交換機106
は遠隔シングル・レピータ122に割当解除（de−assignm
ent）信号426を送出し、遠隔シングル・レピータ122は
局104における発信側移動無線装置にEOT430を送出す
る。同時に、インタフェース交換機106は割当解除信号4
28を専用制御チャネル118に送出してOSW114の中継を中
止し、割当解除信号424はインタフェース交換機106から
中継チャネル120に送出される。中継チャネル120は、送
信を受信する局102の他のユニット（同じ通話グループ
の無線装置）にEOT信号432を送出する。

第５図において、本発明による無線装置500などの通
信装置の簡略ブロック図を示す。無線装置500は、送信
機504などの送信機手段と、受信機506などの受信機手段
とを含み、これらはアンテナ・スイッチ508を介してア
ンテナ510に選択的に結合される。全二重無線装置（例
えばセルラ無線装置）の場合には、アンテナ・スイッチ
508は当業者に周知なように従来のデュプレクサで置き
換えることができる。標準的なマイクロフォン512は送
信機504に結合され、音声メッセージを送信機504に入力
することを可能にする。スピーカ514は受信機506に結合
され、音声メッセージを提示する。無線装置500の動作
全体は、コントローラ502などの制御手段によって制御
される。コントローラ502は、関連I/O,メモリなどを備
えた従来のマイクロプロセッサまたはマイクロコンピュ
ータでもよい。無線装置500によって行われるすべての
自動チャネル選択は、コントローラ・メモリに保存さ
れ、コントローラ502によって実行される中継ソフトウ
ェアによって行われる。前述のようにマッピングされた
IDを無線装置にあらかじめ保存する場合には、これらは
コントローラ502に保存できる。移動グループIDおよび
要求側IDをインタフェース交換機106を介して送信する
場合には、これらのIDは受信機506によって受信して、
後で用いるためにコントローラ502に保存できる。コン
トローラ502は、制御チャネル118から制御チャネル情報
を受信してから所定の時間期間が経過した後に受信機50
6が制御チャネル情報を受信していないことを判断する
ことによって、無線装置500が専用制御チャネル局102を
離れるときを自動的に判定する手段を有する。これは、
受信機506によって受信される情報を復号するコントロ
ーラ502に保存されたソフトウェアによって行うことが
できる。制御チャネル同期が失われると、コントローラ
502は無線装置に保存されたシングル・チャネルの所定
のリストを走査開始する。無線装置500が局の一つに
「同期」すると、コントローラ502は次に何をするか
（例えば、専用制御チャネル局102などにおいて発信す
る群呼と接続する）に関する情報について受信OSWの復
号を開始する。

第６図において、本発明による一般的な通信ユニット
動作シーケンスを示す。ステップ602において、通信装
置は第１局102などの第１区域において動作する。ステ
ップ604は、無線装置500が局102から第２局104に移動す
ることを示す。呼の時点で、無線装置500はシングル・
レピータ局102にあることを判断し、無線装置500は局10
4のマッピングされた区域IDを用いてレピータ122に登録
する。判定ステップ608において、無線装置500のPTTが
押されたかどうか判断される。PTTが押された場合、無
線装置500はステップ630においてレピータ122から禁止
信号を受信しているかどうか判断する。YES（レピータ
がすでに別の呼とビジー状態）の場合、ステップ632に
おいて、一般にコントローラ502によってスピーカ514に
出力されるシステム・ピジー・トーンでユーザは報知さ
れる。ステップ630において禁止信号が受信されていな
い場合、ステップ634において無線装置はスピーカをミ
ュートして、ステップ636において通信要求信号が送信
される。次に無線装置500はステップ638において禁止信
号を受信し、この禁止信号により無線装置500はチャネ
ル要求リトライ・シーケンスを中止する。判定ステップ
640において、レピータ122からチャネル許可が受信され
たかどうか判断される。許可が受信されていない場合、
無線装置は許可について監視を続ける。チャネル許可を
受信すると、無線装置は音声／データを送信開始するこ
とが許される。判定ステップ644において、無線装置が
キー解除（dekey）されたかどうか判断される。無線装
置がキー解除された場合、ステップ646においてEOT信号
が送出され、無線装置500はステップ608に戻る。

ステップ608において、PTTが押されなかった場合、手
順は判定ステップ610に進み、復号すべき信号を受信し
ているかどうか判断する。信号が受信されていない場
合、無線装置は送信禁止フラグをクリアして、ステップ
608に戻る。さらに復号を必要とする信号が受信されて
いる場合、手順は判定ステップ614に進み、これが禁止
コマンドであるかどうか判断する。これが禁止コマンド
の場合には、無線装置は内部禁止フラグを設定して、ス
テップ608に戻る。判定ステップ614において、信号が禁
止コマンドではないと判断されると、判定ステップ618
において信号が特定の無線装置に宛てられている（例え
ば、通話グループ用の呼）かどうか判断される。判定ス
テップ618において呼が無線装置に当てられていると無
線コントローラ502によって判断されると、ステップ622
において禁止フラグがクリアされる。ステップ624にお
いて、無線装置のスピーカがミュート解除され、無線装
置500は送信の受信を開始する。判定ステップ626におい
て、無線装置500はEOT信号が送信されたかどうか、ある
いは信号が無線装置506にないかどうかを判断する。い
ずれの条件も満たされない場合、無線装置500はステッ
プ608に戻る。EOTが受信されている場合、無線装置のス
ピーカ514はミュートされ、ステップ608に戻る。

第７図において、本発明によるシステムのインフラス
トラクチャ（例えば、レピータ，インタフェース交換機
など）の一般的な動作シーケンスのフロー図を示す。ス
テップ702において、インタフェース交換機106は区域10
4から通話要求がバス110を介して受信されたかどうか判
断する。要求が着信している場合、ステップ704におい
て要求側無線装置および他の無線装置が送信することを
防ぐために、禁止信号がレピータ122によって送信され
る。ステップ706において、インタフェース交換機106は
第２区域（局104）における無線装置からのID情報を第
１区域（局102）における無線装置の無線ID情報にマッ
ピングする。これにより、同じ通話グループに無線装置
をグループ化するため、局104における無線装置を局102
における無線装置にマッピング（リンキング）できる。
無線ID情報をマッピングすることにより、インタフェー
ス交換機106はどの無線装置が局104などのシングル・レ
ピータ局にあるかを監視できる。次に、判定ステップ70
8において、インタフェース交換機106は第１区域102に
おいて利用可能なチャネル120があるかどうか判断す
る。利用可能なチャネルがない場合、インタフェース交
換機はレピータを新たな呼に割り当てるために、終了す
べき進行中の送信を探し続ける。利用可能なチャネルが
あるとインタフェース交換機106が判断すると、ステッ
プ710においてそのチャネル120（例えば、レピータNo.
1）を局102にある装置に割り当てる。次に、ステップ71
2において、インタフェース交換機106は局104の無線装
置に禁止を送信することを停止し、発呼側無線装置およ
びこの呼に関連する無線装置（例えば、同じ群呼のグル
ープにおける無線装置，ダイナミック再割当グループに
割り当てられる無線装置など）に対してチャネル許可を
送信する。次にステップ714において、要求側無線装置
は送信することが許可され、レピータ122は局104におけ
る関連無線装置に対して情報を再送信し、音声はインタ
フェース交換機106によってバス110を介してパッチ接続
（patch）され、バス108を介してレピータNo.1（120）
によって再送信される。次に判定ステップ716におい
て、インタフェース交換機106はEOTメッセージ226が遠
隔シングル・レピータ122によって送信されたかどうか
判断する。EOTが受信されると、ステップ718においてイ
ンタフェース交換機106は局102における無線装置に対す
る信号230,238の割当を解除し、すべての相手側無線装
置に対するEOT信号232の割当を解除する。同時に、シン
グル・チャネル・レピータ122は局104におけるすべての
無線装置に対してEOTを中継する。

第８図において、本発明によるインタフェース交換機
106と同様なインタフェース交換機（システム・コント
ローラ）800のブロック図を示す。インタフェース交換
機800は、当業者に周知なように関連メモリ808およびI/
O機能を有する高性能コンピュータである制御手段また
はコントローラ802を含む。キーボード806は、システム
管理者が中継システム全体の動作を制御できるように設
けられる。ディスプレイ804は、どの通話グループがど
のレピータを利用しているかを表示するなど、視覚情報
を可能にするために設けられる。インターフェース手段
810も設けられ、このインタフェース手段はコントロー
ラ802の制御に基づいて、システム全体（一方の局の一
方のレピータから、他方の局の別のレピータまでなど）
における制御および音声情報を交換するスイッチ群を含
む。バス108,110など、すべての局からのすべての音声
／制御バスはインタフェース810に結合される。

前述のように、インタフェース交換機800は局104など
の非中継局に入る中継無線装置のIDを、専用制御チャネ
ル局102における関連無線装置に再マッピングする。ま
た、コントローラ800によって行われるマッピングによ
って、局104で動作する「在来型」（非中継）無線装置
も局102など専用制御チャネル局における中継無線装置
と通信できる。インタフェース交換機800によって行わ
れるすべてのマッピングは、メモリ808に保存され、コ
ントローラ802によって実行される「ルックアップ」ソ
フトウェア・プログラムなどのマッピング・プログラム
によって行われる。マッピング・ソフトウェアは、無線
装置が専用制御チャネル局（局102）で動作する場合に
無線装置によって用いられる無線ID情報を、局104で動
作する場合に無線装置に与えられる新たな無線IDのセッ
トにリンクさせる。これより、局104で動作する無線装
置は局102における無線装置と通信でるようになる。こ
のマッピングにより、局104で動作する非中継型無線装
置（在来型無線装置ともいう）がトランクド通信グルー
プの一部として通信することを可能にする。なぜなら
ば、これらの無線装置にもマッピングされた無線ID情報
が与えられるためである。例えば、局104を利用する非
中継無線装置は、通話グループの一部として局102に物
理的に配置される非中継無線ユーザ管理者を備えた中継
通話グループに割り当てることができる。このように、
あたかも非中継無線装置が中継無線装置のように、管理
者は局102を介してこれらの非中継無線装置と自動的に
通信できる。前述のように、無線装置がシングル・チャ
ネル局104に入ると、その無線装置に再マッピングされ
たIDをダイナミックに割り当てることができ、あるいは
無線装置は無線装置のコントローラ502にあらかじめ保
存された標準および再マップIDの両方を用意することが
できる。制御手段802は情報手段をさらに含み、この情
報手段は制御手段802の一部であり、インタフェース810
を介してシステム100における無線装置に制御情報を与
え、次にバス108,110を介して個別局に与える。この情
報手段は、コントローラ802に保存される従来の実行制
御ルーチンであり、システム・レピータを介して無線装
置に送信されるOSWパケットを利用してシステム100にお
ける無線装置の割当全体を管理するが、前述のマッピン
グ機能もさらに含む。

以上、本発明は動作中の大半の中継システムにある主
要な問題を解決する。本発明は、低密度局を２つではな
く一つのレピータに制限することにより、中継システム
のコストを最小限に抑える。第２に、シングル・チャネ
ル遠隔局に対して、専用制御チャネル局とほとんど同じ
柔軟性（グループ呼分割機能，緊急呼出機能，ダイナミ
ック再グループ化機能および他の中継機能）が与えられ
る。最後に、本発明は非中継無線装置が中継システムに
接続することを可能にする。本発明は高度なシステム機
能を提供し、しかも低密度エリアに必要なレピータの数
を制限することにより大幅なシステム・コスト節減が可
能である。

また本発明は、局104における他の無線装置に対する
非中継通信に用いるように、非中継（当技術分野では在
来型無線装置という）無線装置が通常の方法でシングル
・チャネル・レピータ122と通信することを可能にす
る。また、無線ユーザが、局104にいない他のユーザと
パッチ接続（Patch）することを希望する場合に、非中
継無線装置はレピータ122に結合されたディスパッチャ
（dispatcher）と通信できる。局104で動作する中継対
応無線装置は、標準中継サービス要求および許可にマッ
ピングする「マッピングされた」ISWおよびOSWを利用し
て、新たな「非専用」制御プロトコルでレピータ122に
アクセスできる。このマッピングにより、無線装置はシ
ングル・チャネル局104にアクセスしながら、局所およ
び広域中継システム・サービスを受けることができる。
「移動無線装置」は、トラヒック量の多いエリアで用い
られる標準中継プロトコルから、負荷の低いシングル・
レピータ・エリア204で用いられる「非専用」制御方法
に移ることができる。本発明を利用することにより、中
継無線装置はホーム・システムとの接続およびホーム・
システム・ディスパッチャとの接続を維持できる。

以上、本発明は、遠隔局104のコストを改善し、また
これらの遠隔局におけるスペクトル効率も改善され、し
かも全動作エリアにおいてシステム・ユーザにより多く
のサービスを提供できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キジオール、デイヴィッド・ジェイ アメリカ合衆国イリノイ州ホフマン・エ ステイツ、フリーマン・ロード1525 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１および第２無線装置によって用いられ
   る無線通信システムであって： システム制御手段； 専用制御チャネルおよび少なくとも一つの通信チャネル
   を有する第１通信局であって、前記第１通信局は前記シ
   ステム制御手段に結合され、前記第１無線装置は前記第
   １通信局内で動作する場合に、前記専用制御チャネルを
   介して前記システム制御手段に応答する第１通信局； 前記システム制御手段に結合された通信チャネルを有す
   る第２非専用制御チャネル通信局；および 前記第１通信局で動作するときの前記第１無線装置が、
   前記第２非専用制御チャネル通信局で動作するときの第
   ２無線装置と通信することを可能にするマッピング手段
   をさらに含む前記システム制御手段であって、前記マッ
   ピング手段は、無線装置が第１通信局で動作する場合の
   第１および第２無線装置それぞれに関連する固有無線ID
   情報を、第１または第２無線装置のいずれかが前記第２
   非専用チャネル局で動作する場合の新たな無線ID情報の
   セットにリンクする、前記システム制御手段； によって構成されることを特徴とする無線通信システ
   ム。
2. 【請求項２】前記マッピング手段は、前記第１通信局で
   動作する第１無線装置を、前記第２非専用制御チャネル
   通信局に位置する前記第２無線装置と自動的にリンクす
   ることを可能にすることを特徴とする請求項１記載の無
   線通信システム。
3. 【請求項３】専用制御チャネルおよび第１通信チャネル
   を有する第１通信局と第２通信チャネルを有する第２非
   専用制御チャネル局とに整合性のある通信装置であっ
   て、前記第１通信局および前記第２非専用制御チャネル
   局は共にシステム・コントローラに結合される通信装置
   は： 前記通信装置が前記第１通信局で動作する場合に、前記
   システム・コントローラと通信する手段； 前記通信装置が前記第１通信局を離れて、前記第２非専
   用制御チャネル局に入るときを検出する手段；および 前記第１通信局に位置する第２通信装置と通信するため
   に、前記第２非専用制御チャネルにある第２非専用制御
   チャネル通信局で動作する場合に、前記第２通信チャネ
   ルを介して通信する手段； によって構成されることを特徴とする通信装置。
4. 【請求項４】前記検出する手段は： 前記通信装置が前記第１通信局で動作する際に、前記専
   用制御チャネルから情報を受信する受信機； 前記制御チャネルから情報が受信されていないときを判
   断する手段；および 前記通信装置が前記第２非専用制御チャネル局に入った
   ときを判断する手段をさらに含む前記受信機； によって構成されることを特徴とする請求項３記載の通
   信装置。
5. 【請求項５】第２非専用制御チャネル局にある通信チャ
   ネルと通信する前記手段は： 送信機；および 通信装置と関連する通信装置ID番号および通信装置グル
   ープID番号を、第２非専用制御チャネル局と関連する新
   たな通信装置ID番号および新たなグループID番号にマッ
   ピングする制御手段； によって構成されることを特徴とする請求項４記載の通
   信装置。
6. 【請求項６】前記通信装置は中継無線装置であることを
   特徴とする請求項５記載の通信装置。
7. 【請求項７】第１セットの無線ID情報を有し、かつ専用
   制御チャネルおよび少なくとも一つの通信チャネルを有
   する第１通信局において動作する第１通信装置が、無線
   ID情報のセットを有し、かつ第２非専用制御チャネル通
   信局において動作する第２通信装置と通信することを可
   能にするため、無線ID情報をマッピングする方法であっ
   て、前記第２非専用制御チャネル通信局は通信チャネル
   を有し、前記第１および第２通信局はシステム・コント
   ローラに結合される方法であって： 前記第１または第２通信装置のいずれかからチャネル要
   求を受信する段階； どの局から前記要求が着信しているのかを判断する段
   階； 前記要求が発信されている局において、利用可能なチャ
   ネルを探す段階； チャネルが利用可能になると、前記要求が発信されてい
   る局において利用可能なチャネルを割り当て、他方の局
   において対応するチャネルを割り当てる段階； 前記第１通信局において割り当てられたチャネルを、前
   記第２局において割り当てられたチャネルに前記システ
   ム・コントローラを介してリンクする段階；および 前記第１通信装置を前記第２通信装置にリンクするた
   め、前記第１通信装置にある第１セットの無線ID情報と
   関連する新たなセットの無線ID情報に、前記第２通信装
   置にある無線ID情報をマッピングする段階； によって構成されることを特徴とする方法。
8. 【請求項８】専用制御チャネルおよび少なくと一つの通
   信チャネルを有する第１通信局において動作する無線装
   置を、通信チャネルを有する第２の非専用制御チャネル
   通信局において動作する関連無線装置にリンクすること
   のできるシステム・コントローラであって、前記第１通
   信局および第２通信局の両方は前記システムコントロー
   ラに結合され、第１通信局において動作する無線装置お
   よび第２非専用制御チャネル通信局において動作する無
   線装置はそれぞれ無線ID情報を有する、システム・コン
   トローラは： 前記第１および第２通信局から着信する情報を復号する
   制御手段； 前記制御手段に応答して、前記無線装置の一つからのチ
   ャネル要求の受信時、前記第１通信局を前記第２非専用
   制御チャネル局に接続するインタフェース手段；および 前記第１通信局で動作する前記無線装置が前記第２非専
   用制御チャネル局において動作する前記関連無線装置と
   通信できるように、前記第１通信局において動作する前
   記無線装置からの無線ID情報を、前記第２非専用通信チ
   ャネル局で動作する前記関連無線装置にマッピングする
   マッピング手段； によって構成されることを特徴とするシステム・コント
   ローラ。
9. 【請求項９】前記制御手段は、前記第２非専用制御チャ
   ネル局の通信チャネルに情報をいつ送信できるかに関す
   る情報を、前記第２非専用制御チャネル局で動作する無
   線装置に与える情報手段をさらに含んで構成されること
   を特徴とする請求項８記載のシステム・コントローラ。
10. 【請求項１０】前記システム・コントローラは中継シス
    テム・コントローラであることを特徴とする請求項８記
    載のシステム・コントローラ。