JP3491051B2 - 連絡用無線通信装置等のグループ通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、時分割多重アクセス
(ＴＤＭＡ)／時分割双方向(ＴＤＤ)の時分割多重無線通
信方式を採用した連絡用無線通信装置および無線電話装
置等に適用するグループ通信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＤＭＡ／ＴＤＤの時分割多重無線通信
方式を採用した連絡用無線通信装置や無線電話装置等で
は、公衆電話交換網(ＰＳＴＮ)や総合サービスディジタ
ル網(ＩＳＤＮ)や構内交換機(ＰＢＸ)に接続される主装
置(以下、ＬＣＵという：Line Control Unit)があり、
このＬＣＵが無線ゾーンを構成する複数の無線基地局
(以下、ＣＳという：Cell Station)の接続制御をし、そ
れぞれのＣＳは、複数の無線移動局(以下、ＰＳとい
う：Parsonal Station)と無線により相互接続される。

【０００３】図６は従来の無線電話装置のシステム構成
例を示す。図６において、300は公衆電話交換網(ＰＳＴ
Ｎ)、301は総合サービスディジタル網(ＩＳＤＮ)、302
は構内交換機(ＰＢＸ)、303はＬＣＵ、304は複数のＣ
Ｓ、305は複数のＰＳを示す。なお、連絡用無線通信装
置は、図６に示す無線電話装置のシステム構成におい
て、ＬＣＵ303，ＣＳ304およびＰＳ305のみで構成する
場合がある。

【０００４】図７は図６のＬＣＵの構成を示すブロック
図である。図７において、40は図６に示すＬＣＵ303を
示し、このＬＣＵの各ブロックにおいて、400は時分割
スイッチ(ＴＳＷ)、401はＰＳＴＮ300からＰＢＸ302等
に接続するための局線制御部(アナログ)、402はＩＳＤ
Ｎ301に接続するための局線制御部(ディジタル)、403は
トーン発生部であり、ＬＣＵ40内からＰＳＴＮ300側や
ＩＳＤＮ301側やＣＳ304側、および操作卓405側等へ送
出するためのいくつかのトーンを生成する。404は操作
卓制御部であり、ＬＣＵ40の操作卓405を制御する。406
は内線制御部(アナログ)であり、ＬＣＵ40に接続される
アナログ内線電話機416との接続制御を行う。407は内線
制御部(ディジタル)であり、ＬＣＵ40に接続されるディ
ジタル内線電話機417との接続制御を行う。408はディジ
タル無線基地局(ＣＳ)418との接続制御を行う無線回線
制御部(ディジタル)であり、最大２台のＣＳとの接続制
御を行う。

【０００５】410はメイン制御部であり、ＬＣＵ全体の
制御をつかさどるものであり、このメイン制御部410の
中の411はマイクロコンピュータ部であり、ＬＣＵ40全
体の制御管理をする。412はプログラムメモリ部であ
り、マイクロコンピュータ部411を制御するソフトウェ
アプログラムを格納している。413は作業用メモリ部で
ある。414は周辺回路部であり、ＬＣＵ40の持つ保守コ
ンソール415の制御や、可視可聴の表示装置(ＬＥＤ等)
やブザー等の制御を行う。420は会議用音声処理部であ
る。

【０００６】上記図７に示すＬＣＵの無線回線制御部40
8が、例えば１ユニット当たり８通信回線の制御が可能
であるとき、これに２線のピンポン伝送方式によるディ
ジタル信号により接続されるＣＳは最大２台構成とな
り、ＣＳは１台当たり最大４通信回線(時分割多重無線
通信方式ＴＤＭＡ／ＴＤＤにより１無線キャリアを多重
に使用して最大同時４通信を可能としている)を制御す
ることができる。このため、最大２台のＣＳにて最大８
通信回線の制御ができ、無線回線制御部408として必要
なユニットの数は、ＣＳの接続台数により決定される。

【０００７】ＣＳとＰＳの無線回線は、ＴＤＭＡ／ＴＤ
Ｄの時分割多重無線通信方式により、１つのキャリアを
時間軸で８分割して最初の４スロットを送信、残りの４
スロットを受信に割り当てるものであり、送信と受信の
周波数を同一とする通信方式である。これにより、従来
のアナログ方式(ＦＤＭＡ：送信と受信の周期数が異な
る通信方式)に対して、８倍に通信チャネルが増加した
ことになり、無線周波数の有効利用ができるものであ
る。

【０００８】このような図６および図７に示す従来の無
線電話装置の動作概要を説明する。

【０００９】(1) ＰＳから発呼した場合の一例を次に説
明する。

【００１０】複数のＰＳ305a〜305dのいずれかのＰＳが
発信操作をすると、予め位置登録している複数のＣＳ30
4a〜304dのいずれかのＣＳに発呼信号を送出する。ＣＳ
は空き無線チャネルを予め捕捉しておき、このチャネル
への移行をＰＳに指示し、無線通信路を開設する。具体
的制御プロトコルは、一般(業界)に標準化されているの
で、ここでの説明は省略する。

【００１１】ＣＳはＰＳからの発信により、これをＬＣ
Ｕ303に通知し、ＬＣＵ303はＰＳからのダイヤル信号に
応じた接続先にダイヤルを送出し、相手との接続制御を
行う。

【００１２】(2) ＰＳへの着呼の場合の一例を次に説明
する。

【００１３】例えば、ＰＳ305bに着信があったとき、Ｌ
ＣＵ303は着信情報(相手ダイヤル番号)に基づき、当該
ＰＳの所属する無線ゾーンのＣＳ304bに対して着呼を通
知する。ＣＳ304bは着呼通知に基づき当該ＰＳ305bに対
して呼出信号を送出する。当該ＰＳ305bはＣＳ304bから
の着呼信号を受信し、自己に対する呼出であるとき、着
信ベルを鳴動させ利用者に着信を通知し、利用者の応答
操作により通話を開始する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の無線電話装置の通信方法では、グループ通信を
行う場合に会議方式を採用して行うときは、会議用音声
処理部420で会議のための音声処理がなされる。すなわ
ち、２者間で通信が成立しているとき、会議のため新た
にグループ通話者を参加させる場合には、前通話者のい
ずれかが新たなグループ通信参加者に対して発信操作を
することにより実現し、この繰り返しで参加者を増や
し、グループ通信を実現している。このため、グループ
通信開始の都度、立ち上げに時間が必要となってしまう
という不具合があった。

【００１５】また、グループ通信の開始に当たって、通
信相手の呼出方法として、 (ア) 相手の呼出番号をダイヤルし相手が出るのを待つ (イ) 無線回線の空きを探すキャリアセンスをする が必要であり、一定の時間(10秒程度)を要し、直ちに送
話者の音声をグループ通信対象の相手すべてに同時に通
知できないという不具合があった。

【００１６】また、移動するＰＳが容易にグループ通信
に参加，離脱する方法がないという不具合もあった。

【００１７】本発明は、前記従来の不具合を解消し、発
信操作後、直ちにグループの相手に通信(音声)信号を通
知できる即時性のあるグループ通信方法の実現と容易に
グループ通信に参加できる連絡用無線通信装置等のグル
ープ通信方法の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、従来の主装置ＬＣＵに設置されている会
議用音声処理部の代わりの音声合成部を有し、予め定め
ていたグループ番号に所属する各ＰＳの通信(送話)信号
を音声合成し、グループに所属するすべてのＰＳへの下
り回線に折り返し送出する音声合成制御をする。

【００１９】このときに使用する無線チャネルは、 (ア) ＰＳごとに個別のチャネルを選択制御するグルー
プ通信方法 (イ) 同一の通信チャネルを使用するグループ通信方法 の制御をシステムの導入時等に選択可能な方法とするも
のである。

【００２０】また、ＬＣＵ，ＣＳ，ＰＳに、即時通話実
現のために専用の制御プロトコルと制御ソフトウェアと
して搭載し、各ＰＳが通信開始に先立ってグループごと
に、ＰＳを通信状態に制御し、通信路を通信操作開始前
に開設しておく構成とすることにより、従来装置の開始
都度の接続時間を不要にすることを特徴とする。

【００２１】このとき、各ＰＳは、低消費電力化の方法
として、当該通信チャネルを使用中状態に保持するため
に、例えば４フレームに１回のみ送信を行うようにする
方法である。

【００２２】同一の通信チャネルを共用する方法におい
ては、代表無線移動局のみが、例えば４フレームに１回
のみ送信を行い、他のＰＳは通信用チャネルで受信のみ
とし、送信しないように制御する方法である。

【００２３】また、同一の通信チャネルを使用する方法
においては、グループ通信からの参加と離脱とを容易に
実現するために、専用に設けた報知信号によりグループ
通信で使用中のチャネル情報を規定の周期で送信し、各
ＰＳが自分の所属するグループの通信チャネルへ容易に
移行し参加できる方法である。また、離脱は特に管理す
る方法を必要とせず、音声等で直接確認する方法であ
る。

【００２４】

【作用】本発明によれば、ディジタル無線通信方式を採
用したグループ通信をＬＣＵに音声合成部を搭載し、か
つメイン制御部のプログラムメモリ部に専用ソフトウェ
アとして搭載し、ＣＳ，ＰＳにも専用のソフトウェアと
して搭載したことにより、 (ア) 相手の呼出操作なしで即時に通信できる(即時通
話)。

【００２５】(イ) 複数のＰＳ間で互いに会議ができる
(グループ通話)。

【００２６】(ウ) 容易な操作でグループに参加できる
(容易な操作)。

【００２７】また、従来のアナログ方式の無線通信方式
に比べて、通信チャネルが増加したことにより混信のな
いシステムとすることができる。

【００２８】

【実施例】図１および図２は本発明の一実施例による連
絡用無線通信装置のシステム構成図であり、図１は個別
の通信チャネルを使用するシステム構成図であり、図２
は同一の通信チャネルを使用するシステム構成図であ
る。

【００２９】この連絡用無線通信装置は、ＬＣＵとＣＳ
間を２線のメタリックケーブルで接続し、最大４通信回
線をディジタル信号により時分割多重伝送制御により、
ピンポン伝送制御している。

【００３０】ＣＳとＰＳ間の通信方式としては、ＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤ(時分割多重アクセス／分割双方向)無線通信
方式を採用し、最大４通信まで時分割多重にて行うこと
ができる方式である。

【００３１】図１において、100はＬＣＵ、100aは従来
の会議用音声処理部420(図７)の代わりに設置された音
声合成部である。また、110はＣＳ、120はＰＳを示す。
150aはグループＡを示し、このエリアをＣＳ(1)110aと
ＣＳ(2)110bでサービスする。150bはグループＢ、150c
はグループＣを示す。

【００３２】ＣＳ(1)110aとＣＳ(2)110bは群構成をと
り、ＣＳ(1)110aは最大３チャネル、ＣＳ(2)110bは最大
４チャネルまで通信サービスを行うことができる。した
がって、この例では最大ＰＳの数が７台となる。したが
って、ＰＳの台数に応じてＣＳの数を決定し設置するこ
とによりサービスすることができるものである。

【００３３】ＰＳ120a〜120gは、それぞれ異なるチャネ
ルを使用するようにＣＳがチャネルを割り当てるため
に、事前にＣＳは空きチャネル情報を確保する手段を持
つが、本実施例は一般(業界)に定められた方法に従うも
のである。

【００３４】以下に、図３のＰＳごとに個別の通信チャ
ネルを使用する割当図例を用いて、固定チャネルでのグ
ループ通信の動作を説明する。

【００３５】ＰＳ120a〜120gがそれぞれ異なるチャネル
を使用するということは、ＣＳ(1)およびＣＳ(2)の図３
(1)に示すＣＨ1,ＣＨ2,ＣＨ3の各スロット、および図３
(2)に示すＣＨ4,ＣＨ5,ＣＨ6,ＣＨ7の各スロットを運用
開始時に各ＰＳがＣＳの指示でリンクを確立しておく。
そして、各ＰＳは当該チャネルで４フレームに１回送信
することにより、チャネルを使用状態に保持する。例え
ば、ＰＳ120aが送話を行うと、ＰＳ120aの接続されてい
るＣＳ(1)110aを経由してＬＣＵ100に通知され、ＬＣＵ
はこの送信(音声)信号をＣＳ(1)110a，ＣＳ(2)110bにて
当該グループＡに所属するＰＳ120a〜120gの下り回線に
折り返す制御を音声合成部100aにて行い、ＣＳ(1)110
a，ＣＳ(2)110bの各チャネルに送出され、これがＰＳ12
0a〜120gにそれぞれ通知される。すなわち、グループ通
信ができることになる。

【００３６】複数のＰＳ120が同時に送話した場合に
は、音声合成部100aにて当該ＰＳの音声がそれぞれ合成
され、各ＰＳに送出されるが、同時に送話するＰＳが３
台以上になると音声認識が困難になる可能性があり、運
用もしくはソフトウェアにより最大同時合成数を制限す
る方法を採用する。

【００３７】この方法はＣＳの使用可能チャネル数によ
り最大ＰＳ数が決まる。したがって、空きチャネルがな
いときには、グループに参加できない場合があるので、
システムごとにＣＳの数を確保するようにする。

【００３８】図２において、200はＬＣＵ、200aは従来
の会議用音声処理部420(図７)の代わりに設置された音
声合成部である。また210は親機としてのＣＳ、220a〜2
20nはＰＳを示す。250aはグループＡを示し、このエリ
アをＣＳ210でサービスする。250bはグループＢ、250c
はグループＣを示す。

【００３９】ＣＳ210は最大３グループを制御すること
ができる。したがって、この例ではグループＡ250a、グ
ループＢ250b、グループＣ250cごとに１つの通信チャネ
ルを割り当て、１つのＣＳ210が最大３グループを制御
可能としている。グループ内の最大ＰＳの数はシステム
の規模で決まり、論理的には制限されないことになる。
ＰＳ220a〜220nはそれぞれ同一のチャネルを使用するよ
うにＣＳ210がチャネルを割り当てるために、事前にＣ
Ｓは空きチャネル情報を確保する手段を持つが、本実施
例は一般(業界)に定められた方法に従うものである。

【００４０】以下に、図４のＰＳすべて同一の通信チャ
ネルを使用する割当図例、および図５の専用の報知信号
に含める情報要素の例を用いて、同一のチャネルでのグ
ループ通信の動作を説明する。

【００４１】ＰＳ220がそれぞれ同一のチャネルを使用
するということは、図４に示すようにＣＳのＣＨ1はグ
ループＡ、ＣＨ2はグループＢ、ＣＨ3はグループＣに割
り当てるように、ＬＣＵ200がＣＳ210に指示する方法と
する。各ＣＨごとに運用開始時に各ＰＳ220がＣＳ210の
指示で各グループＡ，Ｂ，Ｃごとにリンクを確立してお
く。各ＰＳ220は、当該チャネルで４フレームに１回送
信する。後述する代表無線移動局と送話時以外は受信の
みの一般無線移動局に大別し、ＰＳのバッテリー節約を
行い、通信チャネルを使用状態に保持する。

【００４２】例えば、グループＡ250aの代表無線移動局
のＰＳ220aが送話を行うと、このＰＳ220aの接続されて
いるＣＳ210を経由してＬＣＵ200に通知され、ＬＣＵは
この送信(音声)信号を当該グループＡに所属するＣＳ21
0のＣＨ1の下りチャネルに折り返す制御を音声合成部20
0aにて行い、これがＰＳ220a〜220nにそれぞれ下りの同
一チャネル(ＲＸ：ＣＨ1)で通知される。すなわち、グ
ループ通信ができることになる。

【００４３】複数のＰＳが同時に送話した場合には、無
線チャネルの上りで干渉するため、正常通信が保証され
ない。したがって、同時に送話すると音声認識が困難に
なる可能性があり、運用で対応する。すなわち、プレス
操作終了により他の無線移動局がプレス(送信)操作を許
容するグループ通信を開始する。また、いずれかの無線
移動局がプレス操作をしたときには、無線基地局が、無
線移動局の通信開始を認識するのに必要な３フレームに
わたって通信開始信号を送信し、確実に無線移動局がプ
レス操作したことを前記主装置に通知し、前記代表無線
移動局に対してチャネル使用中信号の送信停止の指示を
行う。

【００４４】この方法はグループ数に応じてＣＳの台数
が決まり、低価格のシステムとすることができる。

【００４５】この方法は図５に示すグループごとのチャ
ネル情報を報知信号にて定期的に送信することによっ
て、ＰＳが容易にグループに参加することができる。す
なわち、流入したＰＳは報知信号を受信して当該チャネ
ルを知り、当該チャネルに移り、常時送信されている下
り通信チャネルの信号を引き込みグループに参加する方
法をとる。このため、新たな通信プロトコルは必要とし
ない。流入したＰＳの利用者は参加した段階でグループ
のＰＳに対して、その旨音声で通知すればよいことにな
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の連絡用無
線通信装置等のグループ通信方法は、主装置ＬＣＵのソ
フトウェアのカスタマイズにより、グループ通信の動作
モードを「個別の通信チャネル」および「同一の通信チ
ャネル」使用の方法のいずれかに選択でき、かつ即時通
話の実現と、容易なグループへの参加と離脱ができるこ
とにより、緊急連絡や通報をグループ関係者に同時に伝
える必要のある工場や工事現場の連絡用無線通信装置と
して設備を最適な構成とすることができる。

【００４７】また、ＬＣＵの制御部内の制御手順を柔軟
に構成することができる等、種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一実施例における個別の通信チャ
ネルを使用するシステム構成図である。

【図２】本発明方法の一実施例における同一の通信チャ
ネルを使用するシステム構成図である。

【図３】図１の個別の通信チャネルを使用するチャネル
の割当図例である。

【図４】図２の同一の通信チャネルを使用するチャネル
の割当図例である。

【図５】図２の専用の報知信号の情報例である。

【図６】従来の無線電話装置のシステム構成例を示す図
である。

【図７】図６の主装置ＬＣＵの構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

110a，110b，210，304…無線基地局(ＣＳ)、 40，10
0，200，303…主装置(ＬＣＵ)、 100a，200a…音声合
成部、 120，220，305…無線移動局(ＰＳ)、 300…公
衆電話交換網(ＰＳＴＮ)、 301…総合サービスデジタ
ル網(ＩＳＤＮ)、 302…構内交換機(ＰＢＸ)、 400…
時分割スイッチ(ＴＳＷ)、 401…局線制御部(アナロ
グ)、 402…局線制御部(デジタル)、 403…トーン発
生部、 404…操作卓制御部、 405…操作卓、 406…
内線制御部(アナログ)、 407…内線制御部(デジタ
ル)、 408…無線回線制御部(デジタル)、 410…メイ
ン制御部、 411…マイクロコンピュータ部、 412…プ
ログラムメモリ部、 413…作業用メモリ部、 414…周
辺回路部、 415…保守コンソール、 420…会議用音声
処理部。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 公衆電話交換網や構内交換機や総合サー
   ビスディジタル網に接続可能なインタフェースを有する
   主装置と、前記主装置にディジタル信号により有線で接
   続される複数の無線基地局と、ＴＤＭＡ／ＴＤＤの時分
   割多重通信方式のディジタル無線信号により無線基地局
   と相互接続される複数の無線移動局から構成される連絡
   用無線通信装置等のグループ通信方法であって、 前記公衆電話交換網や構内交換機や総合サービスディジ
   タル網とインタフェースを取るための局線制御部、前記
   複数の無線基地局を制御するための無線回線制御部、お
   よび前記主装置全体を統括制御するためにメイン制御部
   をそれぞれシステムの規模に応じて複数有する前記主装
   置と、前記無線移動局相互でグループ通信を実現するた
   めの音声合成部とにより、前記複数の無線移動局のそれ
   ぞれは個別の無線チャネルを通信に先立って確保し、前
   記無線移動局が送信した信号(音声)を接続中の前記無線
   基地局，前記主装置を経て前記音声合成部にて同一グル
   ープの無線移動局のすべてに同時に折り返し、無線通信
   することを特徴とする連絡用無線通信装置等のグループ
   通信方法。
2. 【請求項２】 前記主装置に有線で接続される複数の無
   線基地局と、前記複数の無線移動局から構成される連絡
   用無線通信装置等のグループ通信方法であって、 同一通信グループに所属する前記複数の無線移動局は、
   通信開始に先立ってそれぞれ個別の通信チャネルを確保
   し、前記無線移動局が通信開始のプレス操作をすると、
   即時に同一グループの前記無線移動局に前記無線基地局
   と前記主装置を経由して音声合成部で折り返した通信
   (音声)信号をディジタル信号で通知し、即時に全二重の
   グループ通信を開始することを特徴とする請求項１記載
   の連絡用無線通信装置等のグループ通信方法。
3. 【請求項３】 公衆電話交換網や構内交換機や総合サー
   ビスディジタル網に接続可能なインタフェースを有する
   主装置と、前記主装置にディジタル信号により有線で接
   続される複数の無線基地局と、ＴＤＭＡ／ＴＤＤの時分
   割多重通信方 式のディジタル無線信号により無線基地局
   と相互接続される複数の無線移動局から構成される連絡
   用無線通信装置等のグループ通信方法であって、前記公衆電話交換網や構内交換機や総合サービスディジ
   タル網とインタフェースを取るための局線制御部、前記
   複数の無線基地局を制御するための無線回線制御部、お
   よび前記主装置全体を統括制御するためにメイン制御部
   をそれぞれシステムの規模に応じて複数有する前記主装
   置と、前記無線移動局相互でグループ通信を実現するた
   めの音声合成部とにより 、同一通信グループに所属する
   前記複数の無線移動局は、通信開始に先立って同一の通
   信チャネルを確保し、前記無線移動局が通信開始のプレ
   ス操作をすると、即時に同一グループの前記無線移動局
   に前記無線基地局と前記主装置を経由して前記音声合成
   部で折り返した通信(音声)信号をディジタル信号で通知
   し、即時にグループ通信を開始することを特徴とする連
   絡用無線通信装置等のグループ通信方法。
4. 【請求項４】 前記主装置に有線で接続される複数の無
   線基地局と、前記複数の無線移動局から構成される連絡
   用無線通信装置等のグループ通信方法であって、 同一通信グループに所属する前記複数の無線移動局は、
   通信開始に先立って同一の通信チャネルを確保し、前記
   無線移動局が通信開始のプレス操作をすると、 即時に同一グループの前記無線移動局に前記無線基地局
   と前記主装置を経由して音声合成部で折り返した通信
   (音声)信号をディジタル信号で通知し、前記プレス操作
   をした無線移動局は、即時にグループ内の他の無線移動
   局に通信(音声)信号を通知し、プレス操作終了により他
   の無線移動局がプレス(送信)操作を許容するグループ通
   信を開始することを特徴とする請求項３記載の連絡用無
   線通信装置等のグループ通信方法。