JP3824601B2 - デジタル無線通信システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、統制局と複数の子局との間でＴＤＭＡ―ＴＤＤ方式でデジタル無線通信を行うシステムに関し、特に、地域住民サービスに利用される市町村デジタル同報通信システムに適用して好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自営通信ネットワークとして構築される市町村同報通信システムは、市町村役場等のサービスセンタに設置される親局設備と、市町村地域内の屋外や屋内に設置される子局施設を備えて構成されており、親局施設からこれら全ての子局施設へ連絡情報等を無線により同報通信するサービス等に利用されている（非特許文献１参照。）。
なお、親局施設と子局施設との間には、無線信号を中継するための中継局施設が必要に応じて設置される。
【０００３】
従来では、このような市町村同報通信システムはアナログ通信方式で実施されており、１つの無線キャリアで親子局施設と子局施設との間の通信をしていた。このため、親局施設と子局施設との間の通信はプレストーク方式の単信通話が基本となっており、親局施設又は子局施設のいずれか一方からの送信を交互に行う１対１の単信通信が基本方式であった。また、親局施設が複数（ｎ個）の子局施設を一斉に呼び出して親局施設からこれら子局施設へ情報を送信する１対ｎ通信も可能であるが、特定の子局施設のみに送信情報を受信させることはできなかった。
【０００４】
【非特許文献１】
「市町村デジタル同報通信システム推奨規格（案）」（平成１５年３月、財団法人電波産業会）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
システムの利用態様の変化や地域住民へのサービスの多様化等に伴って、市町村同報通信システムに要求される機能が多様化されてきており、親局施設から特定な子局施設のみを呼び出して情報通信することや、親局施設を含めた２つの子局施設との間で三者通信することが求められている。
【０００６】
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、上記課題を解決するデジタル無線通信システムを提供することを目的としている。
特に、本発明は、上記課題を解決する市町村同報通信システムを実現することを目的としている。
なお、本発明の更なる目的は以下の説明において明らかなところである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記市町村同報通信システムのように統制局（親局施設）と複数の子局（子局施設）との間で無線通信を行うシステムを、ＴＤＭＡ―ＴＤＤ（Time Division Multiple Access―Time Division Duplex）方式のデジタル無線通信システムとして構成して、統制局と複数の子局との間の通信に用いる無線キャリアの１つのフレームを少なくとも６つのスロットに分割し、各スロットに対して下記のような割り当てを行っている。
【０００８】
すなわち、第１のスロットを統制局による子局への制御データ送信用に割り当て、第２のスロットを統制局又は第２子局による第１子局へのユーザデータ送信用に割り当て、第３のスロットを第１子局による統制局へのユーザデータ送信用に割り当て、第４スロットを第１子局又は第２子局による統制局への制御データ送信用に割り当て、第５スロットを統制局又は第１子局による第２子局へのユーザデータ送信用に割り当て、第６のスロットを第２子局による統制局へのユーザデータ送信用に割り当てている。
【０００９】
したがって、第１及び第４のスロットにより選択的な呼び出しをして統制局と特定の子局との間の通信接続をすることができ、そして、第２、第３、第５、第６のスロットにより統制局と第１及び第２の子局との三者間の複信通信が可能となる。
なお、統制局及び子局間では、通話通信以外にも、割り当てられたスロットを用いてメッセージデータ等の非音声データの通信を行うようにしてもよい。
また、本発明は、市町村同報通信システム以外にも、統制局と複数の子局との間で無線通信を行うシステムに広く適用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
図１には、本発明の一実施例に係るＴＤＭＡ―ＴＤＤ方式の市町村デジタル無線同報通信システムを示してある。
【００１１】
例示の市町村デジタル無線同報通信システムは、統制局１と、複数の子局２と、親局５と子局２との間の無線通信を中継する中継局３とを備えている。
統制局１は、オペレータが通話を行うためのマイクロホンやスピーカ並びにオペレータが選択呼び出し等の操作を行うための操作ボタン等を備えた操作卓４と、操作卓４で入出力されるユーザデータ（音声等）や制御データを無線通信する親局５とを備えている。なお、操作卓４は、他の通信網にも接続可能となっている。
【００１２】
子局２は、ユーザデータや制御データを無線通信し、ユーザが通話を行うためのマイクロホンやスピーカ並びにオペレータが選択呼び出し等の操作を行うための操作ボタン等を備えている。図１には、２つの子局２を示しているが、市町村デジタル無線同報通信システムには２つ以上の子局が設けられ、或る子局２は屋外に設置され、或る子局２は公共施設や住民宅等の戸別屋内に設置されて、統制局１から送られている報知情報を出力する等に利用される。
【００１３】
図２には、本実施例において、親局５と子局２との間の無線区間通信に用いられる無線キャリアフレームの構成を示してある。
本例では、１フレームは８０ｍｓで、１０フレームで１スーパーフレームを構成しており、１フレームが１番目のスロット（ＳＴ＃０）〜６番目のスロット（ＳＴ＃５）の６個のスロットに分割されている。そして、１番目のスロット（ＳＴ＃０）は制御用、２番目のスロット（ＳＴ＃１）は通信用、３番目のスロット（ＳＴ＃２）は通信用、４番目のスロット（ＳＴ＃３）は制御用、５番目のスロット（ＳＴ＃４）は通信用、６番目のスロット（ＳＴ＃５）は通信用として割り当てたマルチチャネル構成としている。
【００１４】
図３には、本実施例における各スロットの割り当て態様を具体的に示してある。
各スロットは上り方向（子局から親局方向）又は下り方向（親局から子局方向）の１方向のみで使用可能である。
なお、以下の説明では、図１に示す屋外型の子局２を子局Ａとし、屋内型の子局２を子局Ｂとして、２つ以上ある子局の内からこれら２つの子局Ａと子局Ｂとを統制局１が選択的に呼び出すものとする。
【００１５】
１番目のスロット（ＳＴ＃０）は統制局１が全ての子局２へ制御データを送信するために割り当てられた制御用スロットであり、当該スロットを用いることにより、統制局１から複数ある子局２の内の所望の子局（子局Ａと子局Ｂ）を選択的に呼び出して通信接続することが可能となっている。
２番目のスロット（ＳＴ＃１）は呼び出した子局の内の１つの子局２（例えば、図１に示す屋外型の子局Ａ）へ統制局１又は選択呼び出しされた他の子局２（例えば、図１に示す戸別型の子局Ｂ）がユーザデータ（本例では音声データ）を送信するために割り当てられた通信用スロットであり、当該スロットを用いることにより、統制局１又は子局Ｂから子局Ａへの通話が可能となっている。
【００１６】
３番目のスロット（ＳＴ＃２）は上記子局Ａが統制局１へ音声データを送信するために割り当てられた通信用スロットであり、当該スロットにより、子局Ａから統制局１への通話が可能となっている。
４番目のスロット（ＳＴ＃３）は全ての子局２が統制局1へ制御データを送信するために割り当てられた制御用スロットであり、当該スロットを用いることにより、いずれかの子局２から統制局１を呼び出して通信接続することが可能となっている。
【００１７】
５番目のスロット（ＳＴ＃４）は上記子局Ｂへ統制局１又は他の子局Ａが音声データを送信するために割り当てられた通信用スロットであり、当該スロットを用いることにより、統制局１又は子局Ａから子局Ｂへの通話が可能となっている。
６番目のスロット（ＳＴ＃５）は上記子局Ｂが統制局１へ音声データを送信するために割り当てられた通信用スロットであり、当該スロットにより、子局Ｂから統制局１への通話が可能となっている。
【００１８】
したがって、フレーム中に割り当てられた１番目と４番目のスロットを用いることにより、統制局１と特定の子局Ａ、Ｂ間の通話接続をすることができ、しかも、他のスロット（２番目、３番目、５番目、６番目）を用いることにより、統制局１、子局Ａ、子局Ｂとの間の三者通話をすることができる。
なお、本発明ではその用途を割り付けた各スロットの並びは上記に限定されるものではなく、システム設定に応じて任意に割り付け順序を設定すればよい。また、１フレームを６以上のスロットに分割する場合には、これらの内の６つのスロットに上記のような割付を行えばよい。
【００１９】
次に、本実施例に係る市町村デジタル無線同報通信システムの動作処理を説明する。
図４には統制局１と子局Ａ及びＢとの間の主に通話接続処理の流れを示し、図５には統制局１と子局Ａ及びＢとの間の主に通話処理の流れを示してある。なお、説明を明確にする便宜上、中継局３は省略してある。
【００２０】
操作卓４におけるオペレータ操作により、制御局１が子局Ａ及び子局Ｂを選択的に呼び出して、これら子局Ａ、Ｂと三者通話を行う場合、まず、操作卓４から子局Ａと子局Ｂの識別子（ＩＤ）を含んだ通話接続要求を親局５へ送信する。
親局５は、まず、１番目のスロット（ＳＴ＃０）を使用して子局ＡのＩＤ、及び、２番目のスロット（ＳＴ＃１）を受信用とするととも３番目のスロット（ＳＴ＃２）を送信用にする指定情報に含んだ通話接続要求（制御データ）を無線送信する。
子局Ａは、この接続要求を受信すると、４番目のスロット（ＳＴ＃３）を使用して、親局５のＩＤを含んだ通話接続応答を無線送信する。そして、この通話接続応答を親局５が受信することにより、親局５（統制局１）と子局Ａとの間の通話接続が完了する。
【００２１】
そして、親局５は、子局Ｂに対しても同様にして、１番目のスロット（ＳＴ＃０）を使用して子局ＢのＩＤ、及び、４番目のスロット（ＳＴ＃５）を受信用とするととも６番目のスロット（ＳＴ＃５）を送信用にする指定情報に含んだ通話接続要求（制御データ）を無線送信する。
子局Ｂは、この接続要求を受信すると、４番目のスロット（ＳＴ＃３）を使用して、親局５のＩＤを含んだ通話接続応答を無線送信する。そして、この通話接続応答を親局５が受信することにより、親局５（統制局１）と子局Ｂとの間の通話接続が完了する。
【００２２】
このように局毎のＩＤを含んだ制御データを交換することにより、子局を選択的に呼び出して、特定の子局Ａ及びＢと統制局１との間の通話接続が確立される。
このような選択的な通話接続は上記のフレーム構成の各スロットを利用することにより実現されるが、親局５及び子局２には当該スロットを利用した通話接続処理を行う公知の機能部が備えられている。
【００２３】
このように通話接続がなされると、統制局１は２番目のスロット（ＳＴ＃１）を使用して子局Ａへの通話データ（ユーザデータ）を送信し、子局Ａは３番目のスロット（ＳＴ＃２）を使用して統制局１への通話データを送信し、これによって、統制局１と子局Ａとの間の複信通話が行われる。
また、同様にして、統制局１は５番目のスロット（ＳＴ＃４）を使用して子局Ｂへの通話データを送信し、子局Ｂは６番目のスロット（ＳＴ＃５）を使用して統制局１への通話データを送信し、これによって、統制局１と子局Ｂとの間の複信通話が行われる。
【００２４】
更に、子局Ａが３番目のスロット（ＳＴ＃２）を使用して統制局１へ送信した通話データは、操作卓４による接続処理により、５番目のスロット（ＳＴ＃４）を使用して子局Ｂへ送信され、また、子局Ｂが６番目のスロット（ＳＴ＃５）を使用して統制局１への通話データは、操作卓４による接続処理により、２番目のスロット（ＳＴ＃１）を使用して子局Ａへ送信される。これにより、子局Ａと子局Ｂと統制局１（操作卓４）とによる三者間の複信通話が行われる。
なお、操作卓４にはこのような三者接続処理を行う機能部が備えられており、この三者接続処理はオペレータによる三者通話の指定入力に応じて行われる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ＴＤＭＡ―ＴＤＤ方式のデジタル無線通信システムにおいて、統制局と複数の子局との間の通信に用いる無線キャリアのフレームを少なくとも６つのスロットに分割し、統制局が各スロットに対して所要の用途を割り当て制御するようにしたため、統制局が特定な子局施設のみを呼び出して情報通信することや、統制局を含めた２つの子局施設との間で三者通信することが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係るデジタル無線通信システムの構成図である。
【図２】 本発明の一実施例に係る無線キャリアフレームの構成図である。
【図３】 本発明の一実施例に係るスロット割り当てを説明する図である。
【図４】 本発明の一実施例に係る処理動作を説明する図である。
【図５】 本発明の一実施例に係る処理動作を説明する図である。
【符号の説明】
１：統制局、 ２：子局、
３：中継局、 ４：操作卓、
５：親局、 ＳＴ＃０：１番目のスロット、
ＳＴ＃１：２番目のスロット、 ＳＴ＃２：３番目のスロット、
ＳＴ＃３：４番目のスロット、 ＳＴ＃４：５番目のスロット、
ＳＴ＃５：６番目のスロット、

Claims (1)

1. 統制局と複数の子局との間でＴＤＭＡ―ＴＤＤ方式でデジタル無線通信を行うシステムにおいて、
   無線キャリアの１つのフレームを６つのスロットに分割し、これら６つのスロットの並びの順に、第１番目のスロットを統制局による子局への制御データ送信用に割り当て、第２番目のスロットを統制局又は第２子局による第１子局へのユーザデータ送信用に割り当て、第３番目のスロットを第１子局による統制局へのユーザデータ送信用に割り当て、第４番目のスロットを第１子局又は第２子局による統制局への制御データ送信用に割り当て、第５番目のスロットを統制局又は第１子局による第２子局へのユーザデータ送信用に割り当て、第６番目のスロットを第２子局による統制局へのユーザデータ送信用に割り当て、
   統制局と第１子局及び第２子局との間の選択的な呼び出し、及び、三者通信を可能にしたことを特徴とするデジタル無線通信システム。

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