JP4435906B2 - 移動通信システム、移動通信端末および移動通信方法 - Google Patents
移動通信システム、移動通信端末および移動通信方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムに係わり、特に音声データとともに所定の頻度で非音声データを伝送することを可能とした移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムでは、音声データはフレームに分割して伝送される。
図１はフレーム構成の説明図であって、１フレーム長が３０ミリ秒である場合には、音声データは３０ミリ秒毎に分割され、各フレームに配置されて伝送される。
【０００３】
一方、同一チャンネル上で音声データ伝送の中断期間を利用して非音声データの伝送も行うシステムの１例として、ＡＶＭ（Automatic Vehicle Monitoring）システムがある。
図２はＡＶＭシステムの概略構成図であって、１つの基地局２０とＮ台のタクシに搭載されたＮ個の移動局２１n （１≦ｎ≦Ｎ）で構成される。
【０００４】
基地局２０は、移動局２１n に対して特に伝送すべきデータがない場合であっても特定のデータをフレーム内に配置して下り方向伝送周波数ｆd で常時送信を行う半複信方式を使用している。従って、各移動局２１n は常時フレームタイミングを把握することが可能である。
移動局２１n は、基地局２０に対して伝送するデータが存在する場合に限り、把握したフレームタイミングを使用して上り方向伝送周波数ｆu で基地局２０にデータを伝送する。
【０００５】
上記のＡＶＭシステムでは、いわゆる配車指令およびそれに対する応答等の音声データの他に、各タクシに搭載されたＧＰＳ（Grobal Positioning System ）で検出されるタクシの位置データおよびタクシが空車、実車、迎車、あるいは回送のいずれの状態で運転されているかを示す動態データである非音声データも伝送される。
【０００６】
基地局２０が移動局２１n から伝送されたデータを受信したときには、基地局２０は応答信号（以下ＡＣＫ）を下り方向伝送周波数ｆd で伝送する。データを伝送した移動局２１n はＡＣＫを受信することによってデータが基地局２０に伝送されたことを知るが、一定時間内にＡＣＫが受信されないときはデータを再送信する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＡＶＭシステムにあっては、基地局２０から移動局２１n に送信される音声データが存在している間は、基地局２０は非音声データの送信を中止している。
従って、音声データが長大である場合は、移動局２１n が基地局２０に送信する非音声データに対して、基地局２０は移動局２１n にＡＣＫを送信することができないので、移動局２１n による非音声データの送信が繰り返されるため伝送効率が低下することは回避できない。
【０００８】
伝送効率の低下を防止するために、基地局２０が移動局２１n に音声データを送信している間は移動局２１n の非音声データの送信を禁止する方法が提案されているが、基地局２０における移動局２１n の位置データおよび動態データの把握精度が低下する。
また、ある移動局２１n が基地局２０に音声データを送信している間は、基地局２０が他の移動局に対して位置データの送信を禁止することによって、移動局の非音声データの送信の繰り返しを防止することが可能となるものの、基地局２０における移動局２１n の位置データおよび動態データの把握精度が低下する。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、音声データの長さに係わらず所定の頻度で非音声データを伝送することの可能な移動通信システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る移動通信システムは、１つの基地局と複数の移動局のそれぞれが、基地局から移動局に、または移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期であって第２の所定周期を第１の所定周期で除した値として定義される圧縮率の逆数が整数とはならない第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、を具備する。
【００１１】
本発明にあっては、狭帯域通信であるために圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長が、そのキャリアの伝送量に近い場合であっても効率よく音声データが伝送される。
第２の発明に係る移動通信システムは、下り方向通信周波数の占有周波数帯域幅１０ｋＨｚ以下の電波を常時発射する１つの基地局と、上り方向通信周波数の占有周波数帯域幅１０ｋＨｚ以下の電波を必要時発射する複数の移動局との間で使用される移動通信システムであって、
基地局と移動局のそれぞれが、
基地局から移動局に、または移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを伝送する音声データ伝送フレームおよび非音声データを伝送する非音声データ伝送フレームを生成する伝送フレーム生成手段と、伝送フレーム生成手段で生成された音声データ伝送フレームおよび非音声データ伝送フレームを送信する送信手段と、送信手段により、基地局から移動局に、または移動局から基地局に送信された音声データ伝送フレームおよび非音声データ伝送フレームを受信する受信手段と、受信手段で受信された音声データ伝送フレームから圧縮音声データを抽出し第１の所定周期に伸長する伸長手段と、を具備する。
【００１２】
本発明にあっては、狭帯域通信であるために圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長が、そのキャリアの伝送量に近い場合であっても音声を圧縮した結果生じる空き時間を使用して非音声データが伝送される。
第３の発明に係る移動通信システムは、１つの基地局が、基地局から移動局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する基地局音声データ生成手段と、基地局音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する基地局音声データ圧縮手段と、基地局音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを含む予め定められた下り方向伝送フレーム長の下り方向伝送フレーム中に挿入して下り方向伝送フレームを生成する下り方向伝送フレーム生成手段と、を具備し、
複数の移動局のそれぞれが、移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する移動局音声データ生成手段と、移動局音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する移動局音声データ圧縮手段と、移動局音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを含む下り方向伝送フレーム長より短い予め定められた上り方向伝送フレーム中に挿入して上り方向伝送フレームを生成する上り方向伝送フレーム生成手段と、を具備する。
本発明に係る移動通信端末は、複数の移動局のそれぞれが、基地局から移動局に、または移動局から記基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、この音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期であって、この第２の所定周期を前記第１の所定周期で除した値として定義される圧縮率の逆数が整数とはならない第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、を具備する。
本発明に係る移動通信方法は、複数の移動局のそれぞれが、基地局から移動局に、または移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成ステップと、この音声データ生成ステップで生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期であって、この第２の所定周期を第１の所定周期で除した値として定義される圧縮率の逆数が整数とはならない第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮ステップと、を有する。
【００１３】
本発明にあっては、半複信方式を適用する通信システムにおいて、下り方向伝送フレーム長を上り方向伝送フレーム長より長くすることにより下り方向伝送での非音声データの伝送効率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係る移動通信システムの基地局３の構成図であって、マイク３０１から入力された音声は、音声符号化部３０２でディジタル化されて送信制御部３０４に導かれる。なお基地局３のオペレータは移動局に送話する場合には送話スイッチ３０３をオンとした後に送話を開始する。
【００１５】
音声符号部３０２から送られてくる音声データは周知の方法によって圧縮され、ホストコンピュータ３０５から送られてくる非音声データとともに、送信制御部３０４で所定の規則に従ってフレームに配置され、ディジタル変調部３０６でディジタル変調された後、送信部３０７で電力増幅されて、送信アンテナ３０８から移動局に送信される。
【００１６】
移動局から伝送されたデータは、受信アンテナ３０９で受信され、受信部３１０で増幅された後、ディジタル復調部３１１で復調される。
そして受信制御部３１２において音声データは伸長され音声復号部３１３で復号された後、スピーカ３１４から出力される。また、非音声データはホストコンピュータ３０５に出力される。
【００１７】
図４は本発明に係る移動通信システムの移動局４の構成図である。なお、移動局４は複数存在するが、各移動局は同一の構成を有するので、１つの移動局４の構成について説明する。
マイク４０１から入力された音声は、音声符号化部４０２でディジタル化されて制御部３０４に導かれる。なお移動局４のオペレータは基地局３に送話する場合には送話スイッチ４０３をオンとした後に送話を開始するものとする。
【００１８】
音声符号部４０２から送られてくる音声データは制御部４０４で圧縮され、ＧＰＳ受信部４０５および動態データ設定部４０６から送られてくる非音声データとともに、制御部４０４でフレーム配置された後、ディジタル復変調部４０７で変調され、送受信部４０８で電力増幅されて、アンテナ４０９を介して送信される。
【００１９】
基地局３から送信されてくるデータはアンテナ４０９で受信され、送受信部４０８で増幅された後、ディジタル復変調部４０７で復調され制御部４０４に送られる。
音声データは、制御部４０４で伸長され音声復号部４１０で復号されて、スピーカ４１１から出力される。非音声データは、フレーム構成から元のデータに復元されてデータ表示部４１２によって表示される。
【００２０】
なお、ＧＰＳ受信部４０５は、ＧＰＳ衛星４１３から送信されてくるＧＰＳデータをＧＰＳアンテナ４１４で受信してタクシの現在位置を非音声データとして制御部４０４に供給する。さらに、動態データ設定部４０６は、タクシの運行状況、即ちタクシが 空車、実車、迎車、あるいは回送のいずれの状態で運転されているかを非音声データとして制御部４０４に供給する。
【００２１】
図５は、本発明に係る移動通信システムの第１の実施形態で使用される基地局３から移動局４に向かう通信、即ち下り方向通信で使用される伝送フレームの構成方法説明図であって、基地局３のマイク３０１から入力された音声は音声符号化部３０２においてディジタルデータ化される。
ディジタルデータ化された音声は送信制御部３０４において、所定時間長、例えば３０ミリ秒長の音声フレームＶS1、ＶS2・・・に区切られた後圧縮処理が施される。
【００２２】
例えば、音声符号化部３０２における符号化速度が３２００ｂｐｓ（ビット ／秒）であるとすると、３０ミリ秒の音声は９６ビットのデータに変換される。そして、実際の基地局３から移動局４へ伝送する際の伝送フレーム長を２０ミリ秒に設定すれば、６０ミリ秒分の音声を４０ミリ秒で伝送することが可能となり、残りの２０ミリ秒を使用して非音声データを伝送することが可能となる。
【００２３】
一方、チャンネル間の周波数間隔が６．２５ＫＨｚのディジタル変調を使用する通信システムでは９６００ｂｐｓ程度の伝送速度とすることが一般的であるが、この場合２０ミリ秒相当の伝送フレームには１９２ビットが含まれる。
図６は第１の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号、９６ビットのデータ、および７４ビットの誤り保護で構成される。
【００２４】
同期ビットは、基地局３と移動局４の間で伝送フレームの同期をとるために使用され、予め定められたビットパターンを有する。
フレーム番号は、その伝送フレームがデータに音声データが挿入される音声伝送フレームであるか、データに非音声データが挿入される非音声伝送フレームであるかを区別するためのもので、フレーム番号が２進数で（００）（以下（００）2 と記す。）および（０１）2 に設定されればその伝送フレームは音声伝送フレームであることを表し、フレーム番号が２進数で（１０）2 に設定されればその伝送フレームは非音声伝送フレームであることを表す。そして、誤り保護は、伝送によって生じる誤りを検出あるいは訂正するために付加される。
【００２５】
図７は、第１の実施形態において、移動局４から基地局３に向かう通信、即ち上り方向通信で使用される伝送フレームの構成方法説明図であって、移動局４のマイク４０１から入力された音声は音声符号化部４０２でＶM1、ＶM2・・・・にフレーム分割されディジタルデータ化されて、制御部４０４に送られる。
ディジタルデータ化された音声は、制御部４０４で圧縮され、上り方向通信音声フレームのデータとして挿入される。
【００２６】
圧縮により６０ミリ秒の音声を２０ミリ秒の伝送フレーム２個で伝送可能であるため、残りの１伝送フレームを非音声データ伝送フレームとして、音声を伝送している移動局およびそれ以外の移動局からの非音声データ（ＤX 、ＤY 、ＤZ ・・・）を基地局３に伝送するために使用する。
図８は第１の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成図であって、２ビットの立ち上がり、２０ビットの同期ビット、９６ビットのデータ、６６ビットの誤り保護、２ビットの立ち下がり、および６ビットのガードから構成される。
【００２７】
上り方向通信は、移動局４に基地局３に伝送すべき音声および非音声データが存在するときにだけ実行されるので、波形を成形するために２ビットの立ち上がりおよび立ち下がりが設けられる。
同期ビットは、基地局と移動局の間で同期をとるために使用され、ガードは移動局と基地局との距離の相違に起因する伝送データの重なりを防止するために使用される。
【００２８】
なお、基地局は、下り方向通信伝送フレームに含まれるフレーム番号を使用して上り方向通信の伝送フレームが音声データ伝送フレームであるか、非音声データ伝送フレームであるかを判別しているため、上り方向通信の伝送フレームはフレーム番号を有しない。
なお、図７は下り方向通信では音声データが伝送されるフレーム番号が（０１）2 であるときに、基地局が受信する伝送フレームが非音声データ伝送フレームであることを示している。
【００２９】
図９は、第１の実施形態において基地局３の送信制御部３０４で実行される第１の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、２０ミリ秒ごとの割り込み処理として実行が開始される。
ステップ９０において、フレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。なお、フレーム番号Ｆは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値（００）2 に設定されるものとする。
【００３０】
ステップ９０において否定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 でないときは、ステップ９１で音声符号化部３０２から出力され、送信制御部３０４で圧縮された音声データを伝送フレームに挿入し、ステップ９２でフレーム番号Ｆをインクリメントしてこのルーチンを終了する。
ステップ９０において肯定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 であるときは、ホストコンピュータ３０５から出力される非音声データを伝送フレームに挿入し、ステップ９４でフレーム番号Ｆを（００）2 にリセットしてこのルーチンを終了する。
【００３１】
図１０は、第１の実施形態において基地局３の送信制御部３０４で実行される第１の基地局受信制御ルーチンのフローチャートであって、移動局から伝送される伝送フレームを受信するたびに実行される。
ステップ１００で送信制御部３０４からフレーム番号Ｆを読み出し、ステップ１０１でフレーム番号Ｆが（０１）2 であるかを判定する。
【００３２】
ステップ１０１で否定判定されたとき、即ち基地局が受信した伝送フレームが音声データ伝送フレームであるときには、ステップ１０２でデータを音声復号部３１３に出力してこのルーチンを終了する。
ステップ１０１で肯定判定されたとき、即ち基地局が受信した伝送フレームが非音声データ伝送フレームであるときには、ステップ１０２でデータをホストコンピュータ３０５に出力してこのルーチンを終了する。
【００３３】
図１１は、第１の実施形態において、第１の基地局送信制御ルーチンおよび第１の基地局受信制御ルーチンに対応して移動局４で実行される第１の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートであって、第１の基地局送信制御ルーチンに同期して実行される。
ステップ１１０で制御部４０４を受信状態に設定した後、ステップ１１１で移動局の送話スイッチ４０３がオンとなっているか、即ち移動局のオペレータが送話スイッチ４０３をオンとしているかを判定する。
【００３４】
ステップ１１１で肯定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオンとなっているときは、ステップ１１２で音声データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
ステップ１１１で否定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとなっているときは、ステップ１１３で非音声データの送信条件が確立しているかを判定する。
【００３５】
ステップ１１３で肯定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在するときは、ステップ１１４でＧＰＳ受信部４０５で受信されたＧＰＳデータおよび動態データ設定部４０６に収集された動態データを１伝送フレームに挿入し、ステップ１１５で非音声データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【００３６】
ステップ１１３で否定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在しないときは、ステップ１１６で移動局受信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
図１２は第１の移動局送受信制御ルーチンのステップ１１２で実行される移動局音声データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１２０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において音声データを伝送する先頭のフレーム番号（１０）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（１０）2 となればステップ１２１で制御部４０４を送信状態とする。
【００３７】
次に、ステップ１２２で音声符号化部４０２から出力される音声データを２伝送フレーム分送信し、ステップ１２３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図１３は第１の移動局送受信制御ルーチンのステップ１１５で実行される移動局非音声データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１３０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればステップ１３１で制御部４０４を送信状態とする。
【００３８】
次に、ステップ１３２でＤＳＰ受信部４０５および動態データ設定部４０６から出力される非音声データを１伝送フレーム送信し、ステップ１３３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図１４は第１の移動局送受信制御ルーチンのステップ１１６で実行される第１の移動局受信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１４０で受信された伝送フレームのフレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。
【００３９】
ステップ１４０で否定判定されたとき、即ち伝送フレームが音声データ伝送フレームであるときは、ステップ１４１でデータを音声復号部４１０に出力してこのルーチンを終了する。なお、音声復号部４１０に出力されたデータは、音声復号部４１０で伸長され、音声に復号されて、スピーカ４１１から出力される。
ステップ１４０で肯定判定されたとき、即ち伝送フレームが非音声データ伝送フレームであるときは、ステップ１４２でデータを表示部４１２に出力してこのルーチンを終了する。
【００４０】
第１の実施形態においては、音声が少なく、下り方向通信の非音声データが多量に存在する場合であっても、３つの伝送フレームのうち２つを占める音声データ伝送フレームでは音声データしか伝送できないため、非音声データの伝送容量が不足するおそれがある。
そこで、下り方向通信における音声データが少ないときには音声フレームで非音声データを伝送することを許容して、下り方向通信の非音声データの伝送容量を増加することも可能である。
【００４１】
図１５は第２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号の後に１ビットの音声／非音声判別ビット（Ｖビット）を設ける。その後に、９６ビットのデータフレームと７３ビットの誤り保護フレームを設ける。
そして音声データ伝送フレームで音声データを伝送するときはＶビットを “１" に設定し、音声データ伝送フレームで非音声データを伝送するときはＶビットを “０" に設定する。
【００４２】
図１６は第２の実施形態において基地局３の送信制御部３０４で実行される第２の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、２０ミリ秒ごとの割り込み処理により実行される。
ステップ１６０において、フレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。なお、フレーム番号Ｆは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値（００）2 に設定されるものとする。
【００４３】
ステップ１６０において否定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 でないときは、ステップ１６１でフレーム番号Ｆをインクリメントした後、ステップ１６２で基地局の送話スイッチ３０３がオンとなっているかを判定する。ステップ１６２で肯定判定されたとき、即ち基地局３から移動局４に対して音声を伝送するときは、ステップ１６３でＶビットを “１" に設定し、ステップ１６４で音声符号化部３０２から出力され、送信制御部３０４で圧縮された音声データを音声データ伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
【００４４】
ステップ１６０において肯定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 であるときは、ステップ１１５でフレーム番号Ｆを（００）2 にリセットしてステップ１６６に進む。ステップ１６２で否定判定されたとき、即ち基地局３から移動局へ伝送すべき音声データが存在しないときもステップ１６６に進む。
ステップ１６６ではＶビットを “０" に設定し、ホストコンピュータ３０５から出力される非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
【００４５】
即ち、フレーム番号が（１０）2 であるときは非音声データ伝送フレームに非音声データが挿入され、フレーム番号が（１０）2 以外であるときは音声データ伝送フレームに非音声データが挿入される。
図１７は、第２の実施形態において使用される第２の移動局受信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１７０で受信された伝送フレームのフレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。
【００４６】
ステップ１７０で否定判定されたとき、即ち伝送フレームが音声データ伝送フレームであるときは、ステップ１７１でＶビットが “１" であるかを判定する。
ステップ１７１で肯定判定されたとき、即ち音声フレームで音声データが伝送されたときは、ステップ１７２でデータを音声復号部４１０に出力してこのルーチンを終了する。なお、音声復号部４１０に出力されたデータは、音声復号部４１０で伸長され、音声に復号されて、スピーカ４１１から出力される。
【００４７】
逆に、ステップ１７０で肯定判定されたとき、即ち伝送フレームが非音声フレームであるとき、およびステップ１７１で否定判定されたとき、即ち音声データ伝送フレームで非音声データが伝送されたときは、ステップ１７３でデータを表示部４１２に出力してこのルーチンを終了する。
なお、第２の実施形態で使用される基地局受信制御ルーチン、移動局送受信制御ルーチン、移動局音声データ送信ルーチン、および移動局非音声データ送信ルーチンは第１の実施形態と同一のものを使用する。
【００４８】
第２の実施形態においては下り方向通信において音声データ伝送フレームで非音声データを伝送することを許容している。上り方向通信においても音声データ伝送フレームでの非音声データの伝送を許容すると、ある移動局で音声データがないとして音声データ伝送フレームでの非音声データの伝送を許容しても、他の移動局で音声データがある場合には非音声データと音声データの衝突が発生して通信効率が低下してしまう。
【００４９】
図１８は第３の実施形態における伝送フレームの構成方法図であって、上記課題を解決するものである。即ち、上り方向通信において通常は音声データ伝送フレームで非音声データの伝送を許容しておき、いずれかの移動局で音声を伝送する必要が生じた場合、即ちいずれかの移動局の送話スイッチ４０３がオンとされた場合には、移動局が基地局に伝送する非音声データ伝送フレームによって音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を伝送する。
【００５０】
Ｄvs信号を受信した基地局は、音声伝送開始処理を実行し、下り方向伝送フレームの音声／非音声制御ビット（Ｄｖビット）を “１" とする。
Ｄvs信号を送信した移動局がＤｖビットが “１" であることを確認すると音声伝送が許可されたものとして、その移動局は、音声データ伝送フレームでの非音声データの伝送を中止して、音声データ伝送フレームでの音声データの伝送を開始する。
【００５１】
なお、Ｄｖビットを受信した他の移動局は音声フレームでの非音声データの伝送を中止するが、音声を伝送することはできない。
音声伝送を要求した移動局で音声の伝送が終了したとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとされたときには、その移動局は基地局に非音声データ伝送フレームによって音声伝送終了信号（Ｄve）を伝送する。
【００５２】
Ｄve信号を受信した基地局は、音声伝送終了処理を実行し、下り方向伝送フレームのＤｖビットを “０" に戻す。
“０" に設定されたＤｖビットを受信した移動局は、音声データ伝送フレームを使用しての非音声データの伝送を再開する。
なお、音声伝送中であっても、非音声データ伝送フレームにおいては位置データＤｐを送信することは可能である。
【００５３】
図１９は第３の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号の後に１ビットのＶビットと、１ビットのＤｖビットを設ける。その後に、９６ビットのデータと７２ビットの誤り保護を設ける。そして移動局が音声データ伝送フレームによる音声データの伝送することを許可するときはＤｖビットを “１" に設定する。なお、通常はＤｖビットは “０" であり、音声データ伝送フレームによる音声データの伝送は許可されない。
【００５４】
図２０は基地局のホストコンピュータ３０５で実行される第１の伝送制御ルーチンのフローチャートであって、ステップ２００において移動局から音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を受信しているかを判定する。そして、肯定判定された場合、即ちＤvsを受信している場合は、ステップ２０１でＤｖビットを “１" に設定してこのルーチンを終了する。
【００５５】
ステップ２００で否定判定された場合、即ちＤvsを受信していない場合は、ステップ２０２で音声伝送終了信号（Ｄve）を受信しているかを判定する。
ステップ２０２で肯定判定された場合、即ちＤveを受信している場合は、ステップ２０３でＤｖビットを "０" に設定してこのルーチンを終了する。
ステップ２０２で否定判定された場合、即ちＤveを受信していない場合は、直接このルーチンを終了してＤｖビットの設定は維持される。従って、Ｄvsを受信後Ｄveを受信するまでの間はＤｖビットが "１" に維持される。
【００５６】
なお、Ｄｖビットは図示しない初期化ルーチンにおいて “０" の初期化されているものとする。
図２１は、第３の実施形態において移動局で実行される第２の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
ステップ２１００で制御部４０４を受信状態に設定した後、ステップ２１０１で移動局の送話スイッチ４０３がオンとなっているか、即ち移動局のオペレータが送話スイッチ４０３をオンとしているかを判定する。
【００５７】
ステップ２１０１で肯定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオンとなっているときは、ステップ２１０２で基地局から受信したＤｖビットが “１" であるかを判定する。ステップ２１０２で肯定判定されたとき、即ちＤｖビットが “１" であるときは、ステップ２１０３で音声データ送信ルーチンを実行して音声データ伝送フレームで音声データを伝送してこのルーチンを終了する。
【００５８】
ステップ２１０２で否定判定されたとき、即ち基地局から音声伝送が許可されていないときはステップ２１０４でＤvsの送信を準備してステップ２１０７に進む。
ステップ２１０１で否定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとなっているときは、ステップ２１０５で基地局から受信したＤｖビットが “０" であるかを判定する。ステップ２１０５で否定判定されたとき、即ち基地局による音声伝送許可が継続しているときは、ステップ２１０６で移動局からのＤveの送信を準備してステップ２１０７に進む。逆に、ステップ２１０５で肯定判定されたとき、即ち基地局により音声伝送が許可されていないときは直接ステップ２１０７に進む。
【００５９】
ステップ２１０７では非音声データの伝送条件が確立したかを判定する。ステップ２１０７で肯定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在するときは、ステップ２１０８で、ＤvsまたはＤve、ＧＰＳ受信部４０５で受信されたＧＰＳデータおよび動態データ設定部４０６に収集された動態データを非音声データ伝送フレームに挿入し、ステップ２１０９で非音声データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【００６０】
ステップ２１０７で否定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在しないときは、ステップ２１１０で移動局受信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
なお、ステップ２１０３で実行される移動局音声データ送信ルーチンは図１２に、ステップ２１０９で実行される移動局非音声データ送信ルーチンは図１３に、またステップ２１１０で実行される移動局受信ルーチンは図１４に示されている。
【００６１】
また、基地局で実行される基地局送信制御ルーチンは第２の実施形態で使用されるものと、基地局受信ルーチンは第１の実施形態で使用されるものと同一である。
以上の実施形態においては、移動局の数が増加して移動局の位置情報の伝送頻度が増加した場合には、音声の伝送により位置情報の伝送ができない事態も発生する。
【００６２】
第４の実施形態は、移動局の数が増加しても基地局から移動局へ伝送すべき非音声データおよび音声データ、ならびに移動局から基地局へ伝送すべき音声データはそれほど増加しないことを考慮したものであって、基地局で複数の受信キャリアを処理するとともに、移動局を受信キャリア数に対応したグループに分割する。
【００６３】
図２２は、受信キャリア数を２とした場合の基地局３’の構成図であって、受信アンテナ３０９、受信部３１０、ディジタル復調部３１１、受信制御部３１２、音声複合部、およびスピーカ３１４で構成される２つの受信キャリアＩおよびIIを有する。
図２３は、第４の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号の後に、キャリアＩ用の各１ビットのＶビットとＤｖビットが、続いてキャリアII用の各１ビットのＶビットとＤｖビットが配置される。その後に、９６ビットのデータと７０ビットの誤り保護が配置される。
【００６４】
即ち、第４の実施形態においてキャリアＩの上り方向通信周波数をｆu1に、キャリアIIの上り方向通信周波数をｆu2に設定すれば、キャリアＩおよびIIで独立に制御することができるので、移動局の数が増加しても上り方向通信の非音声データの伝送容量を増加することができる。
図２４は第５の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号の後に、キャリアＩ用の１ビットのＶビットと１６ビットの移動局指定ビットが、続いてキャリアII用の１ビットのＶビットと１６ビットの移動局指定ビットが配置される。その後に、９６ビットのデータと４０ビットの誤り保護が配置される。
【００６５】
即ち、第５の実施形態においては基地局が音声データを伝送する移動局を指定することが可能となる。
既に説明したように、移動局から基地局へ伝送される非音声データとしては、ＧＰＳで検出される位置データおよび車両の運行状態を示す動態データがある。そして、動態データと位置データとを比較すると、動態データは位置データより伝送頻度は低いものの重要度は高い。しかし、第１から第５の実施形態においては、動態データは位置データとともに同一の伝送フレームに格納されて、非音声フレームまたは非音声データの伝送が許容されたときの音声フレームを利用して移動局から基地局に伝送される。
【００６６】
しかし、移動局から基地局への音声の伝送量が多い場合には、非音声データは非音声フレームでしか伝送されないため、動態データの更新速度が低下することは避けることができない。
第６の実施形態は上記課題を解決するためのもので、非音声フレームでは動態データの伝送だけを行うようにしている。
【００６７】
図２５は第６の実施形態で使用される第３の移動局送受信ルーチンのフローチャートであって、ステップ２５００で制御部４０４を受信状態に設定した後、ステップ２５０１で移動局の送話スイッチ４０３がオンとなっているか、即ち移動局のオペレータが送話スイッチ４０３を操作しているかを判定する。
ステップ２５０１で肯定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオンとなっているときは、ステップ２５０２で基地局から受信したＤｖビットが “１" であるかを判定する。ステップ２５０２で肯定判定されたとき、即ち音声データの伝送が許可されているときは、ステップ２５０３で音声データ送信ルーチンを実行し、音声データ伝送フレームにより音声データを送信してこのルーチンを終了する。
【００６８】
ステップ２５０２で否定判定されたとき、即ち基地局により音声伝送が許可されていないときはステップ２５０４でＤvsの送信を準備してステップ２１０７に進む。
ステップ２５０１で否定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとなっているときは、ステップ２５０５で基地局から受信したＤｖビットが “０" であるかを判定する。ステップ２５０５で否定判定されたとき、即ち基地局による音声伝送許可が継続しているときは、ステップ２５０６で移動局からのＤveの送信を準備してステップ２５０７に進む。逆に、ステップ２５０５で肯定判定されたとき、即ち基地局により音声伝送が許可されていないときは直接ステップ２５０７に進む。
【００６９】
ステップ２５０７では位置データおよびＤvsの伝送条件が確立したかを判定する。ステップ２５０７で肯定判定されたとき、即ちＧＰＳによる位置の計測およびＤvsまたはＤveの送信準備が完了しているときは、ステップ２５０８で、ＤvsまたはＤve、ＧＰＳ受信部４０５で受信されたＧＰＳデータに収集された位置データを非音声データ伝送フレームに挿入し、ステップ２５０９で移動局位置データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【００７０】
ステップ２５０７で否定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき位置データの準備が完了していないときは、ステップ２５１０で動態データに変化があるかを判定する。
ステップ２５１０で肯定判定されたとき、即ち動態データに変化があるときにはステップ２５１１で移動局動態データ送信ルーチンを終了して、このルーチンを終了する。
【００７１】
逆に、ステップ２５１０で否定判定されたとき、即ち動態データに変化がないときはステップ２５１２で移動局受信ルーチンを実行して、このルーチンを終了する。
図２６は第１の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ２６０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機する。フレーム番号Ｆが（０１）2 となればＤｖビットが “０" となるまでステップ２６１で待機し、Ｄｖビットが “０" となればステップ２６２で制御部４０４を送信状態とする。
【００７２】
次に、ステップ２６３でＧＰＳ受信部４０５から出力される位置データを１伝送フレーム送信し、ステップ２６４で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図２７は第１の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ２７０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればステップ２７１で制御部４０４を送信状態とする。
【００７３】
次に、ステップ２７２で動態データ設定部４０６から出力される動態データを１伝送フレーム送信し、ステップ２７３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
第６の実施形態にあっては動態データの更新頻度は確保されるものの、逆に位置データの更新頻度が過度に抑制されるおそれがある。
【００７４】
第７の実施形態は位置データの更新頻度もある程度確保するために、基地局で移動局が伝送する非音声データを位置データとするか動態データとするかを指定できるようにしている。
図２８は第７の実施形態の下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号の後に、１ビットの音声／非音声制御ビットと１６ビットの移動局指定ビットが配置される。その後に、１ビットのＰ／Ｓビットが、さらに９６ビットのデータと４６ビットの誤り保護が配置される。
【００７５】
Ｐ／Ｓビットが “１" であるときは移動局は位置データを、 “０" であるときは移動局は動態データを伝送する。
図２９は第７の実施形態において使用される第３の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、ステップ２９００において、フレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。なお、フレーム番号Ｆは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値（００）2 に設定されるものとする。
【００７６】
ステップ２９００において否定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 でないときは、ステップ２９０１でフレーム番号Ｆをインクリメントした後、ステップ２９０２で基地局の送話スイッチ３０３がオンとなっているかを判定する。
ステップ２９０２で肯定判定されたとき、即ち基地局３から移動局４に対して音声を伝送するときは、ステップ２９０３で “１" に設定されたＶビット、 “１" に設定されたＰ／Ｓビット、および圧縮された音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
【００７７】
ステップ２９０２で否定判定されたとき、即ち基地局３から移動局４に対して非音声データを伝送するときは、ステップ２９０４で “０" に設定されたＶビット、 “１" に設定されたＰ／Ｓビット、および非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
ステップ２９００において肯定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 であるときは、ステップ２９０５でフレーム番号Ｆを（００）2 にリセットしてステップ２９０６に進む。
【００７８】
ステップ２９０６でＤｖビットが “１" であるかを判定し、肯定判定されたときはステップ２９０７でインデックスＩが “０" であるかを判定する。なお、インデックスＩは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値 “０" に設定されるものとする。
ステップ２９０７で肯定判定されたとき、即ちインデックスＩが “０" であるときは、ステップ２９０８でインデックスＩを “１" に設定し、ステップ２９０９で “０" に設定されたＶビット、 “０" に設定されたＰ／Ｓビット、および非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。なお、ステップ２９０６で否定判定されたとき、即ちＤｖビットが “０" であるときは直接ステップ２９０９が実行される。
【００７９】
ステップ２９０７で否定判定されたとき、即ちインデックスＩが “１" であるときは、ステップ２９１０でインデックスＩを “０" に設定し、ステップ２９１１で “０" に設定されたＶビット、 “０" に設定されたＰ／Ｓビット、および非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
図３０は第７の実施形態において使用される第２の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ３０００で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機する。フレーム番号Ｆが（０１）2 となればＰ／Ｓビットが “１" となるまでステップ３００１で待機する。そして、Ｐ／Ｓビットが “１" となればＤｖビットが “０" となるまでステップ３００２で待機し、Ｄｖビットが “０" となればステップ３００３で制御部４０４を送信状態とする。
【００８０】
次に、ステップ３００４でＤＳＰ受信部４０５から出力される位置データを１伝送フレーム送信し、ステップ３００５で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図３１は第７の実施形態において使用される第２の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ３１００で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればＰ／Ｓビットが “０" となるまでステップ３１０１で待機する。Ｐ／Ｓビットが “０" となれば、ステップ３１０２で制御部４０４を送信状態とする。
【００８１】
次に、ステップ３１０３で動態データ設定部４０６から出力される動態データを１伝送フレーム送信し、ステップ３１０４で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
第８の実施形態は、基地局が特定の移動局の位置データを他の移動局の位置データより優先して取得したい場合に適用するものであって、図２８に示す下り伝送フレームの移動局指定ビットで優先的に位置データを取得したい移動局を指定する。
【００８２】
図３２は第８の実施形態で使用される第２の伝送制御ルーチンのフローチャートであって、基地局のホストコンピュータ３０５で実行される。
ステップ３２０において移動局から音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を受信しているかを判定する。そして、肯定判定された場合、即ちＤvsを受信している場合は、ステップ３２１でＤｖビットを “１" に設定してステップ３２４に進む。
【００８３】
ステップ３２０で否定判定された場合、即ちＤvsを受信していない場合は、ステップ３２２で音声伝送終了信号（Ｄve）を受信しているかを判定する。
ステップ３２２で肯定判定された場合、即ちＤveを受信している場合は、ステップ２０３でＤｖビットを "０" に設定してステップ３２４に進む。
ステップ３２２で否定判定された場合、即ちＤveを受信していない場合は、直接ステップ３２４に進むためＤｖビットの設定は維持される。従って、Ｄvsを受信後Ｄveを受信するまでの間はＤｖビットが "１" に維持される。なお、Ｄｖビットは図示しない初期化ルーチンにおいて "０" の初期化されているものとする。
【００８４】
ステップ３２４において、予め定められた時間以上位置データの更新がなされていない、または配車を指示するために特定の移動局の最新位置を知りたい等の理由で特定移動局の位置データを更新する必要があるかを判定する。
ステップ３２４で否定判定されたとき、即ち特定移動局の位置データを更新する必要のないときは直接このルーチンを終了する。
【００８５】
ステップ３２４で肯定判定されたとき、即ち特定移動局の位置データを更新する必要があるときは、ステップ３２５でＤｖビットが “１" であるかを判定する。
ステップ３２５で肯定判定されたとき、即ち音声フレームを音声伝送に使用しているときは非音声フレームの移動局指定を位置データの更新が必要な特定移動局に設定して、このルーチンを終了する。
【００８６】
逆に、ステップ３２５で否定判定されたとき、即ち音声フレームを音声伝送に使用していないときは非音声フレームおよび音声フレームの移動局指定を位置データの更新が必要な特定移動局に設定して、このルーチンを終了する。
上記第１から第８の実施形態においては、基地局は上り方向通信で実際に音声を伝送している移動局を識別できない。このため、ほぼ同時に複数の移動局が音声伝送を要求し、基地局によって音声伝送が許可されていない移動局の音声伝送がごく短時間に終了した場合には、基地局によって音声伝送が許可された移動局の音声伝送が強制的に終了させられるおそれがある。
【００８７】
第９の実施形態は上記課題を解決するためのものであって、上り方向通信伝送フレーム中に音声データを伝送している移動局の識別番号を含めるようにしている。
図３３は第９の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成図であって、２ビットの立ち上がり、２０ビットの同期ビット、および９６ビットのデータの後に１６ビットの自局識別番号を設定する。さらに、その後に５０ビットの誤り保護、２ビットの立ち下がり、および６ビットのガードから構成される。
【００８８】
図３４は第９の実施形態において使用される第３の伝送制御ルーチンであって、基地局３のホストコンピュータ３０５で実行される。
まずステップ３４０で移動局から音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を受信しているかを判定する。そして、肯定判定された場合、即ちＤvsを受信している場合は、ステップ３４１でＤｖビットを “１" に設定してこのルーチンを終了する。
【００８９】
ステップ３４０で否定判定された場合、即ちＤvsを受信していない場合は、ステップ３４２で音声伝送終了信号（Ｄve）を受信しているかを判定する。
ステップ３４２で肯定判定された場合、即ちＤveを受信している場合は、ステップ３４３でＤｖビットを “０" に設定してこのルーチンを終了する。
ステップ３４２で否定判定された場合、即ちＤveを受信していない場合は、ステップ３４４で上り方向音声フレームに含まれる自局識別番号を抽出し、ステップ３４５で抽出した自局識別番号が基地局が音声データの伝送を許可した特定移動局の識別番号と一致しているかを判定する。
【００９０】
ステップ３４５で否定判定されたとき、即ち自局識別番号と特定移動局の識別番号が相違するときはステップ３４６で不一致回数を示すインデックスＣをデクレメントする。そして、ステップ３４７でインデックスＣが “０" であるかを判定し、否定判定されたときは再度このルーチンを実行するために直接このルーチンを終了する。逆に肯定判定されたときには、予め定められた所定回数（例えば３回）このルーチンを実行しても特定移動局から音声データを受信できなかったものとして警報を発生して、このルーチンを終了する。
【００９１】
ステップ３４５で肯定判定されたとき、即ち自局識別番号と特定移動局の識別番号が一致したときは、ステップ３４９で適宜の基地局表示装置（図示せず）に識別番号を表示してこのルーチンを終了する。
上記の実施形態においては各移動局は自律的に位置データを伝送するタイミングを判断しているため、移動局が多数存在する場合は伝送効率の低下が顕著となる。
【００９２】
第１０の実施形態は上記課題を解決するためのものであって、基地局に位置データを伝送すべき移動局を指定するポーリング機能を付加する。
図３５は第１０の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号に続いて、上り制御ビットおよび下り伝送用ビットを配置する。そして、最後尾に５５ビットの誤り保護を配置する。
【００９３】
ここで、上り制御ビットは２ビットのＰＳＶビットと１６ビットの移動局指定で、下り伝送用ビットは１ビットの音声／非音声判別ビット（Ｖビット）と９６ビットのデータで構成される。
なお、基地局は、ＰＳＶビットが（００）2 に設定されたときは位置データの伝送を、（０１）2 に設定されたときは動態データの伝送を、（１０）2 に設定されたときは音声データの伝送を指定した移動局に要求するものとする。
【００９４】
また、音声／非音声判別ビットは音声フレームで音声データを伝送するときは “１" に、非音声データを伝送するときは “０" に設定される。
図３６は第１０の実施形態で使用される第４の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、基地局の送信制御部３０４で実行される。
ステップ３６００でフレーム番号が（１０）2 であるかを判定する。
【００９５】
ステップ３６００で否定判定されたとき、即ち伝送するフレームが音声フレームであるときはステップ３６０１でフレーム番号をインクリメントした後、ステップ３６０２で基地局３の送話スイッチ３０３がオンとなっているかを判定する。
ステップ３６０２で肯定判定されたとき、即ち基地局から音声を伝送するときは、ステップ３６０３でＶビットを “１" に設定し、ステップ３６０４でデータとして音声データを挿入してステップ３６０７に進む。
【００９６】
ステップ３６０２で否定判定されたとき、即ち基地局から伝送すべき音声データが存在しないときは、ステップ３６０５でＶビットを “０" に設定し、ステップ３６０６でデータとして非音声データを挿入してステップ３６０７に進む。
ステップ３６０７では特定の移動局に音声の伝送を指示する必要があるかを判定し、否定判定されたとき、即ち特定の移動局に音声の伝送を指示する必要がないときは、ステップ３６０８でＰＳＶビットを（００）2 に設定し、ステップ３６０９で移動局を指定することによって、特定移動局に対して位置データの送信を要求して、ステップ３６１２に進む。
【００９７】
ステップ３６０７で肯定判定されたとき、即ち特定の移動局に音声の伝送を指示する必要があるときは、ステップ３６１０でＰＳＶビットを（１０）2 に設定し、ステップ３６０９で移動局を指定することによって、特定移動局に対して音声データの送信を要求して、ステップ３６１２に進む。
ステップ３６００で肯定判定されたとき、即ち伝送するフレームが非音声フレームであるときは、ステップ３６１３でフレーム番号を（００）2 にリセットし、ステップ３６１４でＶビットを “１" に設定した後、ステップ３６１５でデータとして非音声データを挿入する。そして、ステップ３６１６でＰＳＶビットを（０１）2 に設定し、ステップ３６１７で移動局指定の全ビットを零として移動局指定を解除してステップ３６１２に進む。
【００９８】
ステップ３６１２で上記処理により設定されたフレームを伝送してこのルーチンを終了する。
図３７は第１０の実施形態で使用される第４の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートであって、ステップ３７０７の処理を除いて図２５に示す第３の移動局送受信制御ルーチンと同一であるので説明を省略する。
【００９９】
ステップ３７０７ではＰＳＶビットが（００）2 であり、かつ移動局指定の識別番号が自局の識別番号と一致するかを判定する。
図３８は第１０の実施形態で使用される第３の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ３８０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればステップ３８１で制御部４０４を送信状態とする。
【０１００】
次に、ステップ３８２でＧＰＳ受信部４０５から出力される位置データを１伝送フレーム送信し、ステップ３８３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
第１０の実施形態において、基地局で指定された特定の移動局が基地局からの指定を受信し損ねた場合には、その移動局の位置データの更新が遅れるおそれがある。そこで第１１の実施形態では、前回位置データを伝送してから予め定められた時間経過したときは基地局からのポーリング指定がなくても位置データを伝送する。
【０１０１】
図３９は第１１の実施形態で使用される第５の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートであって、図３７に示す第４の移動局送受信制御ルーチンのステップ３７１１およびステップ３７１２に代えて、ステップ３９０から３９５が実行される。
即ち、ステップ３７１０で動態変化があったかを判定し、否定判定されたとき、即ち動態変化がないときはステップ３９０で位置データを伝送すべき状態になったか、例えば前回位置データを伝送してから予め定められた所定時間が経過したかを判定する。
【０１０２】
ステップ３９０で否定判定されたとき、即ち前回位置データを伝送してから所定時間が経過していないときは、ステップ３９１で移動局受信ルーチン（図１４）を実行してこのルーチンを終了する。
ステップ３９０で肯定判定されたとき、即ち前回位置データを伝送してから所定時間が経過したときは、ステップ３９２でＧＰＳから位置データを読み取り、ステップ３９３で移動局位置データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【０１０３】
ステップ３７１０で肯定判定されたとき、即ち動態変化があったときは、ステップ３９４で動態データ設定部４０６から動態データを読み出し、ステップ３９５で移動局動態データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
上記第５の移動局送受信制御ルーチンのステップ３９０では、位置データを伝送すべき状態になったことを前回位置データを伝送してから予め定められた所定時間経過したかとしているが、前回位置データを伝送した位置から予め定められた所定距離走行したか、あるいは前回位置データを伝送した位置から予め定められた所定直線距離移動したかとしてもよい。
【０１０４】
上記実施形態においては、下り方向伝送フレーム長と上り方向伝送フレーム長とを同一としている。しかし、基地局から常時伝送波を放射している半複信式システムにあっては、移動局においてはいったん同期がとれた後は同期状態を維持し易い。そこで、同期ビットのビット数を変更せずに下り方向伝送フレーム長を上り方向伝送フレーム長より長く設定し、１つの伝送フレーム中に音声データと非音声データを挿入して伝送効率を向上することが可能である。
【０１０５】
図４０は第１２の実施形態における伝送フレームの構成方法の説明図であって、上から原音声データ、圧縮後の音声データ、非音声データ、および下り方向伝送フレームを示す。
即ち、原音声データは例えば長さ３０ミリ秒の原音声データに分割し、周知の圧縮方法により長さ２０ミリ秒の音声データとなる。これに、１０ミリ秒の非音声データを付加して３０ミリ秒のデータを作成して、１つの下り方向伝送フレームとして伝送する。
【０１０６】
図４１は第１２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号に続いて、上り制御ビットおよび下り伝送用ビットを配置する。そして、最後尾に８５ビットの誤り保護を配置する。
ここで、上り制御ビットは２ビットのＰＳＶビットと１６ビットの移動局指定で構成される。また、下り伝送用ビットは１ビットの音声／非音声判別ビット（Ｖビット）、９６ビットの音声データ、および６６ビットの非音声データで構成される。
【０１０７】
第１ないし１１の実施形態では６０ミリ秒で９６ビットの非音声データしか伝送できないのに対し、第１２の実施形態では６０ミリ秒で６６×２＝１３２ビットの非音声データを伝送することが可能となる。
さらに、誤り保護のために多くにビットを割り当てることができるので、誤り訂正能力の低下を防止することも可能となる。
【０１０８】
【発明の効果】
第１の発明に係る移動通信システムによれば、狭帯域通信システムであって、圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長がチャンネル伝送量に近い場合であっても、音声データを効率良く伝送することが可能となる。
第２の発明に係る移動通信システムによれば、狭帯域通信システムであって、圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長がチャンネル伝送量に近い場合であっても、音声データを圧縮したことにより生じる空き時間を使用して非音声データを伝送することが可能となる。
【０１０９】
第３の発明に係る移動通信システムによれば、下り方向通信において非音声データを効率良く伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フレーム構成の説明図である。
【図２】ＡＶＭシシテムの概略構成図である。
【図３】本発明に係る移動通信システムの基地局の構成図である。
【図４】本発明に係る移動通信システムの移動局の構成図である。
【図５】第１の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成方法説明図である。
【図６】第１の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図７】第１の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成方法説明図である。
【図８】第１の実施形態で使用される上り方向通信のフレーム構成図である。
【図９】第１の基地局送信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】第１の基地局受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１１】第１の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１２】移動局音声データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図１３】移動局非音声データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図１４】第１の移動局受信ルーチンのフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図１６】第２の基地局送信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１７】第２の移動局受信ルーチンのフローチャートである。
【図１８】第３の実施形態における伝送フレームの構成方法説明図である。
【図１９】第３の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２０】第１の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図２１】第２の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図２２】受信キャリア数を２とした場合の基地局の構成図である。
【図２３】第４の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２４】第５の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２５】第３の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図２６】第１の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図２７】第１の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図２８】第７の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２９】第３の基地局送信制御ルーチンのフローチャートである。
【図３０】第２の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図３１】第２の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図３２】第２の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図３３】第９の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図３４】第３の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図３５】第１０の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図３６】第４の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図３７】第４の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図３８】第３の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図３９】第５の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図４０】第１２の実施形態における伝送フレームの構成方法説明図である。
【図４１】第１２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【符号の説明】
３…基地局
３０１…マイク
３０２…音声符号化部
３０３…送話スイッチ
３０４…送信制御部
３０５…ホストコンピュータ
３０６…ディジタル変調部
３０７…送信部
３０８…送信アンテナ
３０９…受信アンテナ
３１０…受信部
３１１…ディジタル復調部
３１２…受信制御部
３１３…音声復号部
３１４…スピーカ
４…移動局
４０１…マイク
４０２…音声符号化部
４０３…送話スイッチ
４０４…制御部
４０５…ＧＰＳ受信部
４０６…動態データ設定部
４０７…ディジタル復変調部
４０８…送受信部
４０９…送受信アンテナ
４１０…音声復号部
４１１…スピーカ
４１２…データ表示部
４１３…ＧＰＳ衛星
４１４…ＧＰＳアンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムに係わり、特に音声データとともに所定の頻度で非音声データを伝送することを可能とした移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムでは、音声データはフレームに分割して伝送される。
図１はフレーム構成の説明図であって、１フレーム長が３０ミリ秒である場合には、音声データは３０ミリ秒毎に分割され、各フレームに配置されて伝送される。
【０００３】
一方、同一チャンネル上で音声データ伝送の中断期間を利用して非音声データの伝送も行うシステムの１例として、ＡＶＭ（Automatic Vehicle Monitoring）システムがある。
図２はＡＶＭシステムの概略構成図であって、１つの基地局２０とＮ台のタクシに搭載されたＮ個の移動局２１n （１≦ｎ≦Ｎ）で構成される。
【０００４】
基地局２０は、移動局２１n に対して特に伝送すべきデータがない場合であっても特定のデータをフレーム内に配置して下り方向伝送周波数ｆd で常時送信を行う半複信方式を使用している。従って、各移動局２１n は常時フレームタイミングを把握することが可能である。
移動局２１n は、基地局２０に対して伝送するデータが存在する場合に限り、把握したフレームタイミングを使用して上り方向伝送周波数ｆu で基地局２０にデータを伝送する。
【０００５】
上記のＡＶＭシステムでは、いわゆる配車指令およびそれに対する応答等の音声データの他に、各タクシに搭載されたＧＰＳ（Grobal Positioning System ）で検出されるタクシの位置データおよびタクシが空車、実車、迎車、あるいは回送のいずれの状態で運転されているかを示す動態データである非音声データも伝送される。
【０００６】
基地局２０が移動局２１n から伝送されたデータを受信したときには、基地局２０は応答信号（以下ＡＣＫ）を下り方向伝送周波数ｆd で伝送する。データを伝送した移動局２１n はＡＣＫを受信することによってデータが基地局２０に伝送されたことを知るが、一定時間内にＡＣＫが受信されないときはデータを再送信する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＡＶＭシステムにあっては、基地局２０から移動局２１n に送信される音声データが存在している間は、基地局２０は非音声データの送信を中止している。
従って、音声データが長大である場合は、移動局２１n が基地局２０に送信する非音声データに対して、基地局２０は移動局２１n にＡＣＫを送信することができないので、移動局２１n による非音声データの送信が繰り返されるため伝送効率が低下することは回避できない。
【０００８】
伝送効率の低下を防止するために、基地局２０が移動局２１n に音声データを送信している間は移動局２１n の非音声データの送信を禁止する方法が提案されているが、基地局２０における移動局２１n の位置データおよび動態データの把握精度が低下する。
また、ある移動局２１n が基地局２０に音声データを送信している間は、基地局２０が他の移動局に対して位置データの送信を禁止することによって、移動局の非音声データの送信の繰り返しを防止することが可能となるものの、基地局２０における移動局２１n の位置データおよび動態データの把握精度が低下する。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、音声データの長さに係わらず所定の頻度で非音声データを伝送することの可能な移動通信システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る移動通信システムは、１つの基地局と複数の移動局のそれぞれが、基地局から移動局に、または移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期であって第２の所定周期を第１の所定周期で除した値として定義される圧縮率の逆数が整数とはならない第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、を具備する。
【００１１】
本発明にあっては、狭帯域通信であるために圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長が、そのキャリアの伝送量に近い場合であっても効率よく音声データが伝送される。
第２の発明に係る移動通信システムは、下り方向通信周波数の占有周波数帯域幅１０ｋＨｚ以下の電波を常時発射する１つの基地局と、上り方向通信周波数の占有周波数帯域幅１０ｋＨｚ以下の電波を必要時発射する複数の移動局との間で使用される移動通信システムであって、
基地局と移動局のそれぞれが、
基地局から移動局に、または移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを伝送する音声データ伝送フレームおよび非音声データを伝送する非音声データ伝送フレームを生成する伝送フレーム生成手段と、伝送フレーム生成手段で生成された音声データ伝送フレームおよび非音声データ伝送フレームを送信する送信手段と、送信手段により、基地局から移動局に、または移動局から基地局に送信された音声データ伝送フレームおよび非音声データ伝送フレームを受信する受信手段と、受信手段で受信された音声データ伝送フレームから圧縮音声データを抽出し第１の所定周期に伸長する伸長手段と、を具備する。
【００１２】
本発明にあっては、狭帯域通信であるために圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長が、そのキャリアの伝送量に近い場合であっても音声を圧縮した結果生じる空き時間を使用して非音声データが伝送される。
第３の発明に係る移動通信システムは、１つの基地局が、基地局から移動局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する基地局音声データ生成手段と、基地局音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する基地局音声データ圧縮手段と、基地局音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを含む予め定められた下り方向伝送フレーム長の下り方向伝送フレーム中に挿入して下り方向伝送フレームを生成する下り方向伝送フレーム生成手段と、を具備し、
複数の移動局のそれぞれが、移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する移動局音声データ生成手段と、移動局音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する移動局音声データ圧縮手段と、移動局音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを含む下り方向伝送フレーム長より短い予め定められた上り方向伝送フレーム中に挿入して上り方向伝送フレームを生成する上り方向伝送フレーム生成手段と、を具備する。
本発明に係る移動通信端末は、複数の移動局のそれぞれが、基地局から移動局に、または移動局から記基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、この音声データ生成手段で生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期であって、この第２の所定周期を前記第１の所定周期で除した値として定義される圧縮率の逆数が整数とはならない第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、を具備する。
本発明に係る移動通信方法は、複数の移動局のそれぞれが、基地局から移動局に、または移動局から基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成ステップと、この音声データ生成ステップで生成された音声データを第１の所定周期より短い第２の所定周期であって、この第２の所定周期を第１の所定周期で除した値として定義される圧縮率の逆数が整数とはならない第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮ステップと、を有する。
【００１３】
本発明にあっては、半複信方式を適用する通信システムにおいて、下り方向伝送フレーム長を上り方向伝送フレーム長より長くすることにより下り方向伝送での非音声データの伝送効率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係る移動通信システムの基地局３の構成図であって、マイク３０１から入力された音声は、音声符号化部３０２でディジタル化されて送信制御部３０４に導かれる。なお基地局３のオペレータは移動局に送話する場合には送話スイッチ３０３をオンとした後に送話を開始する。
【００１５】
音声符号部３０２から送られてくる音声データは周知の方法によって圧縮され、ホストコンピュータ３０５から送られてくる非音声データとともに、送信制御部３０４で所定の規則に従ってフレームに配置され、ディジタル変調部３０６でディジタル変調された後、送信部３０７で電力増幅されて、送信アンテナ３０８から移動局に送信される。
【００１６】
移動局から伝送されたデータは、受信アンテナ３０９で受信され、受信部３１０で増幅された後、ディジタル復調部３１１で復調される。
そして受信制御部３１２において音声データは伸長され音声復号部３１３で復号された後、スピーカ３１４から出力される。また、非音声データはホストコンピュータ３０５に出力される。
【００１７】
図４は本発明に係る移動通信システムの移動局４の構成図である。なお、移動局４は複数存在するが、各移動局は同一の構成を有するので、１つの移動局４の構成について説明する。
マイク４０１から入力された音声は、音声符号化部４０２でディジタル化されて制御部３０４に導かれる。なお移動局４のオペレータは基地局３に送話する場合には送話スイッチ４０３をオンとした後に送話を開始するものとする。
【００１８】
音声符号部４０２から送られてくる音声データは制御部４０４で圧縮され、ＧＰＳ受信部４０５および動態データ設定部４０６から送られてくる非音声データとともに、制御部４０４でフレーム配置された後、ディジタル復変調部４０７で変調され、送受信部４０８で電力増幅されて、アンテナ４０９を介して送信される。
【００１９】
基地局３から送信されてくるデータはアンテナ４０９で受信され、送受信部４０８で増幅された後、ディジタル復変調部４０７で復調され制御部４０４に送られる。
音声データは、制御部４０４で伸長され音声復号部４１０で復号されて、スピーカ４１１から出力される。非音声データは、フレーム構成から元のデータに復元されてデータ表示部４１２によって表示される。
【００２０】
なお、ＧＰＳ受信部４０５は、ＧＰＳ衛星４１３から送信されてくるＧＰＳデータをＧＰＳアンテナ４１４で受信してタクシの現在位置を非音声データとして制御部４０４に供給する。さらに、動態データ設定部４０６は、タクシの運行状況、即ちタクシが 空車、実車、迎車、あるいは回送のいずれの状態で運転されているかを非音声データとして制御部４０４に供給する。
【００２１】
図５は、本発明に係る移動通信システムの第１の実施形態で使用される基地局３から移動局４に向かう通信、即ち下り方向通信で使用される伝送フレームの構成方法説明図であって、基地局３のマイク３０１から入力された音声は音声符号化部３０２においてディジタルデータ化される。
ディジタルデータ化された音声は送信制御部３０４において、所定時間長、例えば３０ミリ秒長の音声フレームＶS1、ＶS2・・・に区切られた後圧縮処理が施される。
【００２２】
例えば、音声符号化部３０２における符号化速度が３２００ｂｐｓ（ビット ／秒）であるとすると、３０ミリ秒の音声は９６ビットのデータに変換される。そして、実際の基地局３から移動局４へ伝送する際の伝送フレーム長を２０ミリ秒に設定すれば、６０ミリ秒分の音声を４０ミリ秒で伝送することが可能となり、残りの２０ミリ秒を使用して非音声データを伝送することが可能となる。
【００２３】
一方、チャンネル間の周波数間隔が６．２５ＫＨｚのディジタル変調を使用する通信システムでは９６００ｂｐｓ程度の伝送速度とすることが一般的であるが、この場合２０ミリ秒相当の伝送フレームには１９２ビットが含まれる。
図６は第１の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号、９６ビットのデータ、および７４ビットの誤り保護で構成される。
【００２４】
同期ビットは、基地局３と移動局４の間で伝送フレームの同期をとるために使用され、予め定められたビットパターンを有する。
フレーム番号は、その伝送フレームがデータに音声データが挿入される音声伝送フレームであるか、データに非音声データが挿入される非音声伝送フレームであるかを区別するためのもので、フレーム番号が２進数で（００）（以下（００）2 と記す。）および（０１）2 に設定されればその伝送フレームは音声伝送フレームであることを表し、フレーム番号が２進数で（１０）2 に設定されればその伝送フレームは非音声伝送フレームであることを表す。そして、誤り保護は、伝送によって生じる誤りを検出あるいは訂正するために付加される。
【００２５】
図７は、第１の実施形態において、移動局４から基地局３に向かう通信、即ち上り方向通信で使用される伝送フレームの構成方法説明図であって、移動局４のマイク４０１から入力された音声は音声符号化部４０２でＶM1、ＶM2・・・・にフレーム分割されディジタルデータ化されて、制御部４０４に送られる。
ディジタルデータ化された音声は、制御部４０４で圧縮され、上り方向通信音声フレームのデータとして挿入される。
【００２６】
圧縮により６０ミリ秒の音声を２０ミリ秒の伝送フレーム２個で伝送可能であるため、残りの１伝送フレームを非音声データ伝送フレームとして、音声を伝送している移動局およびそれ以外の移動局からの非音声データ（ＤX 、ＤY 、ＤZ ・・・）を基地局３に伝送するために使用する。
図８は第１の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成図であって、２ビットの立ち上がり、２０ビットの同期ビット、９６ビットのデータ、６６ビットの誤り保護、２ビットの立ち下がり、および６ビットのガードから構成される。
【００２７】
上り方向通信は、移動局４に基地局３に伝送すべき音声および非音声データが存在するときにだけ実行されるので、波形を成形するために２ビットの立ち上がりおよび立ち下がりが設けられる。
同期ビットは、基地局と移動局の間で同期をとるために使用され、ガードは移動局と基地局との距離の相違に起因する伝送データの重なりを防止するために使用される。
【００２８】
なお、基地局は、下り方向通信伝送フレームに含まれるフレーム番号を使用して上り方向通信の伝送フレームが音声データ伝送フレームであるか、非音声データ伝送フレームであるかを判別しているため、上り方向通信の伝送フレームはフレーム番号を有しない。
なお、図７は下り方向通信では音声データが伝送されるフレーム番号が（０１）2 であるときに、基地局が受信する伝送フレームが非音声データ伝送フレームであることを示している。
【００２９】
図９は、第１の実施形態において基地局３の送信制御部３０４で実行される第１の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、２０ミリ秒ごとの割り込み処理として実行が開始される。
ステップ９０において、フレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。なお、フレーム番号Ｆは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値（００）2 に設定されるものとする。
【００３０】
ステップ９０において否定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 でないときは、ステップ９１で音声符号化部３０２から出力され、送信制御部３０４で圧縮された音声データを伝送フレームに挿入し、ステップ９２でフレーム番号Ｆをインクリメントしてこのルーチンを終了する。
ステップ９０において肯定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 であるときは、ホストコンピュータ３０５から出力される非音声データを伝送フレームに挿入し、ステップ９４でフレーム番号Ｆを（００）2 にリセットしてこのルーチンを終了する。
【００３１】
図１０は、第１の実施形態において基地局３の送信制御部３０４で実行される第１の基地局受信制御ルーチンのフローチャートであって、移動局から伝送される伝送フレームを受信するたびに実行される。
ステップ１００で送信制御部３０４からフレーム番号Ｆを読み出し、ステップ１０１でフレーム番号Ｆが（０１）2 であるかを判定する。
【００３２】
ステップ１０１で否定判定されたとき、即ち基地局が受信した伝送フレームが音声データ伝送フレームであるときには、ステップ１０２でデータを音声復号部３１３に出力してこのルーチンを終了する。
ステップ１０１で肯定判定されたとき、即ち基地局が受信した伝送フレームが非音声データ伝送フレームであるときには、ステップ１０２でデータをホストコンピュータ３０５に出力してこのルーチンを終了する。
【００３３】
図１１は、第１の実施形態において、第１の基地局送信制御ルーチンおよび第１の基地局受信制御ルーチンに対応して移動局４で実行される第１の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートであって、第１の基地局送信制御ルーチンに同期して実行される。
ステップ１１０で制御部４０４を受信状態に設定した後、ステップ１１１で移動局の送話スイッチ４０３がオンとなっているか、即ち移動局のオペレータが送話スイッチ４０３をオンとしているかを判定する。
【００３４】
ステップ１１１で肯定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオンとなっているときは、ステップ１１２で音声データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
ステップ１１１で否定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとなっているときは、ステップ１１３で非音声データの送信条件が確立しているかを判定する。
【００３５】
ステップ１１３で肯定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在するときは、ステップ１１４でＧＰＳ受信部４０５で受信されたＧＰＳデータおよび動態データ設定部４０６に収集された動態データを１伝送フレームに挿入し、ステップ１１５で非音声データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【００３６】
ステップ１１３で否定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在しないときは、ステップ１１６で移動局受信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
図１２は第１の移動局送受信制御ルーチンのステップ１１２で実行される移動局音声データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１２０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において音声データを伝送する先頭のフレーム番号（１０）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（１０）2 となればステップ１２１で制御部４０４を送信状態とする。
【００３７】
次に、ステップ１２２で音声符号化部４０２から出力される音声データを２伝送フレーム分送信し、ステップ１２３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図１３は第１の移動局送受信制御ルーチンのステップ１１５で実行される移動局非音声データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１３０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればステップ１３１で制御部４０４を送信状態とする。
【００３８】
次に、ステップ１３２でＤＳＰ受信部４０５および動態データ設定部４０６から出力される非音声データを１伝送フレーム送信し、ステップ１３３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図１４は第１の移動局送受信制御ルーチンのステップ１１６で実行される第１の移動局受信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１４０で受信された伝送フレームのフレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。
【００３９】
ステップ１４０で否定判定されたとき、即ち伝送フレームが音声データ伝送フレームであるときは、ステップ１４１でデータを音声復号部４１０に出力してこのルーチンを終了する。なお、音声復号部４１０に出力されたデータは、音声復号部４１０で伸長され、音声に復号されて、スピーカ４１１から出力される。
ステップ１４０で肯定判定されたとき、即ち伝送フレームが非音声データ伝送フレームであるときは、ステップ１４２でデータを表示部４１２に出力してこのルーチンを終了する。
【００４０】
第１の実施形態においては、音声が少なく、下り方向通信の非音声データが多量に存在する場合であっても、３つの伝送フレームのうち２つを占める音声データ伝送フレームでは音声データしか伝送できないため、非音声データの伝送容量が不足するおそれがある。
そこで、下り方向通信における音声データが少ないときには音声フレームで非音声データを伝送することを許容して、下り方向通信の非音声データの伝送容量を増加することも可能である。
【００４１】
図１５は第２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号の後に１ビットの音声／非音声判別ビット（Ｖビット）を設ける。その後に、９６ビットのデータフレームと７３ビットの誤り保護フレームを設ける。
そして音声データ伝送フレームで音声データを伝送するときはＶビットを “１" に設定し、音声データ伝送フレームで非音声データを伝送するときはＶビットを “０" に設定する。
【００４２】
図１６は第２の実施形態において基地局３の送信制御部３０４で実行される第２の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、２０ミリ秒ごとの割り込み処理により実行される。
ステップ１６０において、フレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。なお、フレーム番号Ｆは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値（００）2 に設定されるものとする。
【００４３】
ステップ１６０において否定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 でないときは、ステップ１６１でフレーム番号Ｆをインクリメントした後、ステップ１６２で基地局の送話スイッチ３０３がオンとなっているかを判定する。ステップ１６２で肯定判定されたとき、即ち基地局３から移動局４に対して音声を伝送するときは、ステップ１６３でＶビットを “１" に設定し、ステップ１６４で音声符号化部３０２から出力され、送信制御部３０４で圧縮された音声データを音声データ伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
【００４４】
ステップ１６０において肯定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 であるときは、ステップ１１５でフレーム番号Ｆを（００）2 にリセットしてステップ１６６に進む。ステップ１６２で否定判定されたとき、即ち基地局３から移動局へ伝送すべき音声データが存在しないときもステップ１６６に進む。
ステップ１６６ではＶビットを “０" に設定し、ホストコンピュータ３０５から出力される非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
【００４５】
即ち、フレーム番号が（１０）2 であるときは非音声データ伝送フレームに非音声データが挿入され、フレーム番号が（１０）2 以外であるときは音声データ伝送フレームに非音声データが挿入される。
図１７は、第２の実施形態において使用される第２の移動局受信ルーチンのフローチャートであって、ステップ１７０で受信された伝送フレームのフレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。
【００４６】
ステップ１７０で否定判定されたとき、即ち伝送フレームが音声データ伝送フレームであるときは、ステップ１７１でＶビットが “１" であるかを判定する。
ステップ１７１で肯定判定されたとき、即ち音声フレームで音声データが伝送されたときは、ステップ１７２でデータを音声復号部４１０に出力してこのルーチンを終了する。なお、音声復号部４１０に出力されたデータは、音声復号部４１０で伸長され、音声に復号されて、スピーカ４１１から出力される。
【００４７】
逆に、ステップ１７０で肯定判定されたとき、即ち伝送フレームが非音声フレームであるとき、およびステップ１７１で否定判定されたとき、即ち音声データ伝送フレームで非音声データが伝送されたときは、ステップ１７３でデータを表示部４１２に出力してこのルーチンを終了する。
なお、第２の実施形態で使用される基地局受信制御ルーチン、移動局送受信制御ルーチン、移動局音声データ送信ルーチン、および移動局非音声データ送信ルーチンは第１の実施形態と同一のものを使用する。
【００４８】
第２の実施形態においては下り方向通信において音声データ伝送フレームで非音声データを伝送することを許容している。上り方向通信においても音声データ伝送フレームでの非音声データの伝送を許容すると、ある移動局で音声データがないとして音声データ伝送フレームでの非音声データの伝送を許容しても、他の移動局で音声データがある場合には非音声データと音声データの衝突が発生して通信効率が低下してしまう。
【００４９】
図１８は第３の実施形態における伝送フレームの構成方法図であって、上記課題を解決するものである。即ち、上り方向通信において通常は音声データ伝送フレームで非音声データの伝送を許容しておき、いずれかの移動局で音声を伝送する必要が生じた場合、即ちいずれかの移動局の送話スイッチ４０３がオンとされた場合には、移動局が基地局に伝送する非音声データ伝送フレームによって音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を伝送する。
【００５０】
Ｄvs信号を受信した基地局は、音声伝送開始処理を実行し、下り方向伝送フレームの音声／非音声制御ビット（Ｄｖビット）を “１" とする。
Ｄvs信号を送信した移動局がＤｖビットが “１" であることを確認すると音声伝送が許可されたものとして、その移動局は、音声データ伝送フレームでの非音声データの伝送を中止して、音声データ伝送フレームでの音声データの伝送を開始する。
【００５１】
なお、Ｄｖビットを受信した他の移動局は音声フレームでの非音声データの伝送を中止するが、音声を伝送することはできない。
音声伝送を要求した移動局で音声の伝送が終了したとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとされたときには、その移動局は基地局に非音声データ伝送フレームによって音声伝送終了信号（Ｄve）を伝送する。
【００５２】
Ｄve信号を受信した基地局は、音声伝送終了処理を実行し、下り方向伝送フレームのＤｖビットを “０" に戻す。
“０" に設定されたＤｖビットを受信した移動局は、音声データ伝送フレームを使用しての非音声データの伝送を再開する。
なお、音声伝送中であっても、非音声データ伝送フレームにおいては位置データＤｐを送信することは可能である。
【００５３】
図１９は第３の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号の後に１ビットのＶビットと、１ビットのＤｖビットを設ける。その後に、９６ビットのデータと７２ビットの誤り保護を設ける。そして移動局が音声データ伝送フレームによる音声データの伝送することを許可するときはＤｖビットを “１" に設定する。なお、通常はＤｖビットは “０" であり、音声データ伝送フレームによる音声データの伝送は許可されない。
【００５４】
図２０は基地局のホストコンピュータ３０５で実行される第１の伝送制御ルーチンのフローチャートであって、ステップ２００において移動局から音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を受信しているかを判定する。そして、肯定判定された場合、即ちＤvsを受信している場合は、ステップ２０１でＤｖビットを “１" に設定してこのルーチンを終了する。
【００５５】
ステップ２００で否定判定された場合、即ちＤvsを受信していない場合は、ステップ２０２で音声伝送終了信号（Ｄve）を受信しているかを判定する。
ステップ２０２で肯定判定された場合、即ちＤveを受信している場合は、ステップ２０３でＤｖビットを "０" に設定してこのルーチンを終了する。
ステップ２０２で否定判定された場合、即ちＤveを受信していない場合は、直接このルーチンを終了してＤｖビットの設定は維持される。従って、Ｄvsを受信後Ｄveを受信するまでの間はＤｖビットが "１" に維持される。
【００５６】
なお、Ｄｖビットは図示しない初期化ルーチンにおいて “０" の初期化されているものとする。
図２１は、第３の実施形態において移動局で実行される第２の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
ステップ２１００で制御部４０４を受信状態に設定した後、ステップ２１０１で移動局の送話スイッチ４０３がオンとなっているか、即ち移動局のオペレータが送話スイッチ４０３をオンとしているかを判定する。
【００５７】
ステップ２１０１で肯定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオンとなっているときは、ステップ２１０２で基地局から受信したＤｖビットが “１" であるかを判定する。ステップ２１０２で肯定判定されたとき、即ちＤｖビットが “１" であるときは、ステップ２１０３で音声データ送信ルーチンを実行して音声データ伝送フレームで音声データを伝送してこのルーチンを終了する。
【００５８】
ステップ２１０２で否定判定されたとき、即ち基地局から音声伝送が許可されていないときはステップ２１０４でＤvsの送信を準備してステップ２１０７に進む。
ステップ２１０１で否定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとなっているときは、ステップ２１０５で基地局から受信したＤｖビットが “０" であるかを判定する。ステップ２１０５で否定判定されたとき、即ち基地局による音声伝送許可が継続しているときは、ステップ２１０６で移動局からのＤveの送信を準備してステップ２１０７に進む。逆に、ステップ２１０５で肯定判定されたとき、即ち基地局により音声伝送が許可されていないときは直接ステップ２１０７に進む。
【００５９】
ステップ２１０７では非音声データの伝送条件が確立したかを判定する。ステップ２１０７で肯定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在するときは、ステップ２１０８で、ＤvsまたはＤve、ＧＰＳ受信部４０５で受信されたＧＰＳデータおよび動態データ設定部４０６に収集された動態データを非音声データ伝送フレームに挿入し、ステップ２１０９で非音声データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【００６０】
ステップ２１０７で否定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき非音声データが存在しないときは、ステップ２１１０で移動局受信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
なお、ステップ２１０３で実行される移動局音声データ送信ルーチンは図１２に、ステップ２１０９で実行される移動局非音声データ送信ルーチンは図１３に、またステップ２１１０で実行される移動局受信ルーチンは図１４に示されている。
【００６１】
また、基地局で実行される基地局送信制御ルーチンは第２の実施形態で使用されるものと、基地局受信ルーチンは第１の実施形態で使用されるものと同一である。
以上の実施形態においては、移動局の数が増加して移動局の位置情報の伝送頻度が増加した場合には、音声の伝送により位置情報の伝送ができない事態も発生する。
【００６２】
第４の実施形態は、移動局の数が増加しても基地局から移動局へ伝送すべき非音声データおよび音声データ、ならびに移動局から基地局へ伝送すべき音声データはそれほど増加しないことを考慮したものであって、基地局で複数の受信キャリアを処理するとともに、移動局を受信キャリア数に対応したグループに分割する。
【００６３】
図２２は、受信キャリア数を２とした場合の基地局３’の構成図であって、受信アンテナ３０９、受信部３１０、ディジタル復調部３１１、受信制御部３１２、音声複合部、およびスピーカ３１４で構成される２つの受信キャリアＩおよびIIを有する。
図２３は、第４の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号の後に、キャリアＩ用の各１ビットのＶビットとＤｖビットが、続いてキャリアII用の各１ビットのＶビットとＤｖビットが配置される。その後に、９６ビットのデータと７０ビットの誤り保護が配置される。
【００６４】
即ち、第４の実施形態においてキャリアＩの上り方向通信周波数をｆu1に、キャリアIIの上り方向通信周波数をｆu2に設定すれば、キャリアＩおよびIIで独立に制御することができるので、移動局の数が増加しても上り方向通信の非音声データの伝送容量を増加することができる。
図２４は第５の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号の後に、キャリアＩ用の１ビットのＶビットと１６ビットの移動局指定ビットが、続いてキャリアII用の１ビットのＶビットと１６ビットの移動局指定ビットが配置される。その後に、９６ビットのデータと４０ビットの誤り保護が配置される。
【００６５】
即ち、第５の実施形態においては基地局が音声データを伝送する移動局を指定することが可能となる。
既に説明したように、移動局から基地局へ伝送される非音声データとしては、ＧＰＳで検出される位置データおよび車両の運行状態を示す動態データがある。そして、動態データと位置データとを比較すると、動態データは位置データより伝送頻度は低いものの重要度は高い。しかし、第１から第５の実施形態においては、動態データは位置データとともに同一の伝送フレームに格納されて、非音声フレームまたは非音声データの伝送が許容されたときの音声フレームを利用して移動局から基地局に伝送される。
【００６６】
しかし、移動局から基地局への音声の伝送量が多い場合には、非音声データは非音声フレームでしか伝送されないため、動態データの更新速度が低下することは避けることができない。
第６の実施形態は上記課題を解決するためのもので、非音声フレームでは動態データの伝送だけを行うようにしている。
【００６７】
図２５は第６の実施形態で使用される第３の移動局送受信ルーチンのフローチャートであって、ステップ２５００で制御部４０４を受信状態に設定した後、ステップ２５０１で移動局の送話スイッチ４０３がオンとなっているか、即ち移動局のオペレータが送話スイッチ４０３を操作しているかを判定する。
ステップ２５０１で肯定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオンとなっているときは、ステップ２５０２で基地局から受信したＤｖビットが “１" であるかを判定する。ステップ２５０２で肯定判定されたとき、即ち音声データの伝送が許可されているときは、ステップ２５０３で音声データ送信ルーチンを実行し、音声データ伝送フレームにより音声データを送信してこのルーチンを終了する。
【００６８】
ステップ２５０２で否定判定されたとき、即ち基地局により音声伝送が許可されていないときはステップ２５０４でＤvsの送信を準備してステップ２１０７に進む。
ステップ２５０１で否定判定されたとき、即ち送話スイッチ４０３がオフとなっているときは、ステップ２５０５で基地局から受信したＤｖビットが “０" であるかを判定する。ステップ２５０５で否定判定されたとき、即ち基地局による音声伝送許可が継続しているときは、ステップ２５０６で移動局からのＤveの送信を準備してステップ２５０７に進む。逆に、ステップ２５０５で肯定判定されたとき、即ち基地局により音声伝送が許可されていないときは直接ステップ２５０７に進む。
【００６９】
ステップ２５０７では位置データおよびＤvsの伝送条件が確立したかを判定する。ステップ２５０７で肯定判定されたとき、即ちＧＰＳによる位置の計測およびＤvsまたはＤveの送信準備が完了しているときは、ステップ２５０８で、ＤvsまたはＤve、ＧＰＳ受信部４０５で受信されたＧＰＳデータに収集された位置データを非音声データ伝送フレームに挿入し、ステップ２５０９で移動局位置データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【００７０】
ステップ２５０７で否定判定されたとき、即ち移動局から基地局へ伝送すべき位置データの準備が完了していないときは、ステップ２５１０で動態データに変化があるかを判定する。
ステップ２５１０で肯定判定されたとき、即ち動態データに変化があるときにはステップ２５１１で移動局動態データ送信ルーチンを終了して、このルーチンを終了する。
【００７１】
逆に、ステップ２５１０で否定判定されたとき、即ち動態データに変化がないときはステップ２５１２で移動局受信ルーチンを実行して、このルーチンを終了する。
図２６は第１の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ２６０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機する。フレーム番号Ｆが（０１）2 となればＤｖビットが “０" となるまでステップ２６１で待機し、Ｄｖビットが “０" となればステップ２６２で制御部４０４を送信状態とする。
【００７２】
次に、ステップ２６３でＧＰＳ受信部４０５から出力される位置データを１伝送フレーム送信し、ステップ２６４で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図２７は第１の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ２７０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればステップ２７１で制御部４０４を送信状態とする。
【００７３】
次に、ステップ２７２で動態データ設定部４０６から出力される動態データを１伝送フレーム送信し、ステップ２７３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
第６の実施形態にあっては動態データの更新頻度は確保されるものの、逆に位置データの更新頻度が過度に抑制されるおそれがある。
【００７４】
第７の実施形態は位置データの更新頻度もある程度確保するために、基地局で移動局が伝送する非音声データを位置データとするか動態データとするかを指定できるようにしている。
図２８は第７の実施形態の下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビット、２ビットのフレーム番号の後に、１ビットの音声／非音声制御ビットと１６ビットの移動局指定ビットが配置される。その後に、１ビットのＰ／Ｓビットが、さらに９６ビットのデータと４６ビットの誤り保護が配置される。
【００７５】
Ｐ／Ｓビットが “１" であるときは移動局は位置データを、 “０" であるときは移動局は動態データを伝送する。
図２９は第７の実施形態において使用される第３の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、ステップ２９００において、フレーム番号Ｆが（１０）2 であるかを判定する。なお、フレーム番号Ｆは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値（００）2 に設定されるものとする。
【００７６】
ステップ２９００において否定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 でないときは、ステップ２９０１でフレーム番号Ｆをインクリメントした後、ステップ２９０２で基地局の送話スイッチ３０３がオンとなっているかを判定する。
ステップ２９０２で肯定判定されたとき、即ち基地局３から移動局４に対して音声を伝送するときは、ステップ２９０３で “１" に設定されたＶビット、 “１" に設定されたＰ／Ｓビット、および圧縮された音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
【００７７】
ステップ２９０２で否定判定されたとき、即ち基地局３から移動局４に対して非音声データを伝送するときは、ステップ２９０４で “０" に設定されたＶビット、 “１" に設定されたＰ／Ｓビット、および非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
ステップ２９００において肯定判定されたとき、即ちフレーム番号Ｆが（１０）2 であるときは、ステップ２９０５でフレーム番号Ｆを（００）2 にリセットしてステップ２９０６に進む。
【００７８】
ステップ２９０６でＤｖビットが “１" であるかを判定し、肯定判定されたときはステップ２９０７でインデックスＩが “０" であるかを判定する。なお、インデックスＩは図示しない初期化ルーチンによって電源投入時に初期値 “０" に設定されるものとする。
ステップ２９０７で肯定判定されたとき、即ちインデックスＩが “０" であるときは、ステップ２９０８でインデックスＩを “１" に設定し、ステップ２９０９で “０" に設定されたＶビット、 “０" に設定されたＰ／Ｓビット、および非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。なお、ステップ２９０６で否定判定されたとき、即ちＤｖビットが “０" であるときは直接ステップ２９０９が実行される。
【００７９】
ステップ２９０７で否定判定されたとき、即ちインデックスＩが “１" であるときは、ステップ２９１０でインデックスＩを “０" に設定し、ステップ２９１１で “０" に設定されたＶビット、 “０" に設定されたＰ／Ｓビット、および非音声データを伝送フレームに挿入してこのルーチンを終了する。
図３０は第７の実施形態において使用される第２の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ３０００で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機する。フレーム番号Ｆが（０１）2 となればＰ／Ｓビットが “１" となるまでステップ３００１で待機する。そして、Ｐ／Ｓビットが “１" となればＤｖビットが “０" となるまでステップ３００２で待機し、Ｄｖビットが “０" となればステップ３００３で制御部４０４を送信状態とする。
【００８０】
次に、ステップ３００４でＤＳＰ受信部４０５から出力される位置データを１伝送フレーム送信し、ステップ３００５で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
図３１は第７の実施形態において使用される第２の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ３１００で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればＰ／Ｓビットが “０" となるまでステップ３１０１で待機する。Ｐ／Ｓビットが “０" となれば、ステップ３１０２で制御部４０４を送信状態とする。
【００８１】
次に、ステップ３１０３で動態データ設定部４０６から出力される動態データを１伝送フレーム送信し、ステップ３１０４で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
第８の実施形態は、基地局が特定の移動局の位置データを他の移動局の位置データより優先して取得したい場合に適用するものであって、図２８に示す下り伝送フレームの移動局指定ビットで優先的に位置データを取得したい移動局を指定する。
【００８２】
図３２は第８の実施形態で使用される第２の伝送制御ルーチンのフローチャートであって、基地局のホストコンピュータ３０５で実行される。
ステップ３２０において移動局から音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を受信しているかを判定する。そして、肯定判定された場合、即ちＤvsを受信している場合は、ステップ３２１でＤｖビットを “１" に設定してステップ３２４に進む。
【００８３】
ステップ３２０で否定判定された場合、即ちＤvsを受信していない場合は、ステップ３２２で音声伝送終了信号（Ｄve）を受信しているかを判定する。
ステップ３２２で肯定判定された場合、即ちＤveを受信している場合は、ステップ２０３でＤｖビットを "０" に設定してステップ３２４に進む。
ステップ３２２で否定判定された場合、即ちＤveを受信していない場合は、直接ステップ３２４に進むためＤｖビットの設定は維持される。従って、Ｄvsを受信後Ｄveを受信するまでの間はＤｖビットが "１" に維持される。なお、Ｄｖビットは図示しない初期化ルーチンにおいて "０" の初期化されているものとする。
【００８４】
ステップ３２４において、予め定められた時間以上位置データの更新がなされていない、または配車を指示するために特定の移動局の最新位置を知りたい等の理由で特定移動局の位置データを更新する必要があるかを判定する。
ステップ３２４で否定判定されたとき、即ち特定移動局の位置データを更新する必要のないときは直接このルーチンを終了する。
【００８５】
ステップ３２４で肯定判定されたとき、即ち特定移動局の位置データを更新する必要があるときは、ステップ３２５でＤｖビットが “１" であるかを判定する。
ステップ３２５で肯定判定されたとき、即ち音声フレームを音声伝送に使用しているときは非音声フレームの移動局指定を位置データの更新が必要な特定移動局に設定して、このルーチンを終了する。
【００８６】
逆に、ステップ３２５で否定判定されたとき、即ち音声フレームを音声伝送に使用していないときは非音声フレームおよび音声フレームの移動局指定を位置データの更新が必要な特定移動局に設定して、このルーチンを終了する。
上記第１から第８の実施形態においては、基地局は上り方向通信で実際に音声を伝送している移動局を識別できない。このため、ほぼ同時に複数の移動局が音声伝送を要求し、基地局によって音声伝送が許可されていない移動局の音声伝送がごく短時間に終了した場合には、基地局によって音声伝送が許可された移動局の音声伝送が強制的に終了させられるおそれがある。
【００８７】
第９の実施形態は上記課題を解決するためのものであって、上り方向通信伝送フレーム中に音声データを伝送している移動局の識別番号を含めるようにしている。
図３３は第９の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成図であって、２ビットの立ち上がり、２０ビットの同期ビット、および９６ビットのデータの後に１６ビットの自局識別番号を設定する。さらに、その後に５０ビットの誤り保護、２ビットの立ち下がり、および６ビットのガードから構成される。
【００８８】
図３４は第９の実施形態において使用される第３の伝送制御ルーチンであって、基地局３のホストコンピュータ３０５で実行される。
まずステップ３４０で移動局から音声伝送開始要求信号（Ｄvs）を受信しているかを判定する。そして、肯定判定された場合、即ちＤvsを受信している場合は、ステップ３４１でＤｖビットを “１" に設定してこのルーチンを終了する。
【００８９】
ステップ３４０で否定判定された場合、即ちＤvsを受信していない場合は、ステップ３４２で音声伝送終了信号（Ｄve）を受信しているかを判定する。
ステップ３４２で肯定判定された場合、即ちＤveを受信している場合は、ステップ３４３でＤｖビットを “０" に設定してこのルーチンを終了する。
ステップ３４２で否定判定された場合、即ちＤveを受信していない場合は、ステップ３４４で上り方向音声フレームに含まれる自局識別番号を抽出し、ステップ３４５で抽出した自局識別番号が基地局が音声データの伝送を許可した特定移動局の識別番号と一致しているかを判定する。
【００９０】
ステップ３４５で否定判定されたとき、即ち自局識別番号と特定移動局の識別番号が相違するときはステップ３４６で不一致回数を示すインデックスＣをデクレメントする。そして、ステップ３４７でインデックスＣが “０" であるかを判定し、否定判定されたときは再度このルーチンを実行するために直接このルーチンを終了する。逆に肯定判定されたときには、予め定められた所定回数（例えば３回）このルーチンを実行しても特定移動局から音声データを受信できなかったものとして警報を発生して、このルーチンを終了する。
【００９１】
ステップ３４５で肯定判定されたとき、即ち自局識別番号と特定移動局の識別番号が一致したときは、ステップ３４９で適宜の基地局表示装置（図示せず）に識別番号を表示してこのルーチンを終了する。
上記の実施形態においては各移動局は自律的に位置データを伝送するタイミングを判断しているため、移動局が多数存在する場合は伝送効率の低下が顕著となる。
【００９２】
第１０の実施形態は上記課題を解決するためのものであって、基地局に位置データを伝送すべき移動局を指定するポーリング機能を付加する。
図３５は第１０の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号に続いて、上り制御ビットおよび下り伝送用ビットを配置する。そして、最後尾に５５ビットの誤り保護を配置する。
【００９３】
ここで、上り制御ビットは２ビットのＰＳＶビットと１６ビットの移動局指定で、下り伝送用ビットは１ビットの音声／非音声判別ビット（Ｖビット）と９６ビットのデータで構成される。
なお、基地局は、ＰＳＶビットが（００）2 に設定されたときは位置データの伝送を、（０１）2 に設定されたときは動態データの伝送を、（１０）2 に設定されたときは音声データの伝送を指定した移動局に要求するものとする。
【００９４】
また、音声／非音声判別ビットは音声フレームで音声データを伝送するときは “１" に、非音声データを伝送するときは “０" に設定される。
図３６は第１０の実施形態で使用される第４の基地局送信制御ルーチンのフローチャートであって、基地局の送信制御部３０４で実行される。
ステップ３６００でフレーム番号が（１０）2 であるかを判定する。
【００９５】
ステップ３６００で否定判定されたとき、即ち伝送するフレームが音声フレームであるときはステップ３６０１でフレーム番号をインクリメントした後、ステップ３６０２で基地局３の送話スイッチ３０３がオンとなっているかを判定する。
ステップ３６０２で肯定判定されたとき、即ち基地局から音声を伝送するときは、ステップ３６０３でＶビットを “１" に設定し、ステップ３６０４でデータとして音声データを挿入してステップ３６０７に進む。
【００９６】
ステップ３６０２で否定判定されたとき、即ち基地局から伝送すべき音声データが存在しないときは、ステップ３６０５でＶビットを “０" に設定し、ステップ３６０６でデータとして非音声データを挿入してステップ３６０７に進む。
ステップ３６０７では特定の移動局に音声の伝送を指示する必要があるかを判定し、否定判定されたとき、即ち特定の移動局に音声の伝送を指示する必要がないときは、ステップ３６０８でＰＳＶビットを（００）2 に設定し、ステップ３６０９で移動局を指定することによって、特定移動局に対して位置データの送信を要求して、ステップ３６１２に進む。
【００９７】
ステップ３６０７で肯定判定されたとき、即ち特定の移動局に音声の伝送を指示する必要があるときは、ステップ３６１０でＰＳＶビットを（１０）2 に設定し、ステップ３６０９で移動局を指定することによって、特定移動局に対して音声データの送信を要求して、ステップ３６１２に進む。
ステップ３６００で肯定判定されたとき、即ち伝送するフレームが非音声フレームであるときは、ステップ３６１３でフレーム番号を（００）2 にリセットし、ステップ３６１４でＶビットを “１" に設定した後、ステップ３６１５でデータとして非音声データを挿入する。そして、ステップ３６１６でＰＳＶビットを（０１）2 に設定し、ステップ３６１７で移動局指定の全ビットを零として移動局指定を解除してステップ３６１２に進む。
【００９８】
ステップ３６１２で上記処理により設定されたフレームを伝送してこのルーチンを終了する。
図３７は第１０の実施形態で使用される第４の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートであって、ステップ３７０７の処理を除いて図２５に示す第３の移動局送受信制御ルーチンと同一であるので説明を省略する。
【００９９】
ステップ３７０７ではＰＳＶビットが（００）2 であり、かつ移動局指定の識別番号が自局の識別番号と一致するかを判定する。
図３８は第１０の実施形態で使用される第３の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートであって、ステップ３８０で基地局３から伝送されたフレーム番号Ｆが、上り方向通信において非音声データを伝送するフレーム番号（０１）2 となるまで待機し、フレーム番号Ｆが（０１）2 となればステップ３８１で制御部４０４を送信状態とする。
【０１００】
次に、ステップ３８２でＧＰＳ受信部４０５から出力される位置データを１伝送フレーム送信し、ステップ３８３で制御部４０４を受信状態に戻してこのルーチンを終了する。
第１０の実施形態において、基地局で指定された特定の移動局が基地局からの指定を受信し損ねた場合には、その移動局の位置データの更新が遅れるおそれがある。そこで第１１の実施形態では、前回位置データを伝送してから予め定められた時間経過したときは基地局からのポーリング指定がなくても位置データを伝送する。
【０１０１】
図３９は第１１の実施形態で使用される第５の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートであって、図３７に示す第４の移動局送受信制御ルーチンのステップ３７１１およびステップ３７１２に代えて、ステップ３９０から３９５が実行される。
即ち、ステップ３７１０で動態変化があったかを判定し、否定判定されたとき、即ち動態変化がないときはステップ３９０で位置データを伝送すべき状態になったか、例えば前回位置データを伝送してから予め定められた所定時間が経過したかを判定する。
【０１０２】
ステップ３９０で否定判定されたとき、即ち前回位置データを伝送してから所定時間が経過していないときは、ステップ３９１で移動局受信ルーチン（図１４）を実行してこのルーチンを終了する。
ステップ３９０で肯定判定されたとき、即ち前回位置データを伝送してから所定時間が経過したときは、ステップ３９２でＧＰＳから位置データを読み取り、ステップ３９３で移動局位置データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
【０１０３】
ステップ３７１０で肯定判定されたとき、即ち動態変化があったときは、ステップ３９４で動態データ設定部４０６から動態データを読み出し、ステップ３９５で移動局動態データ送信ルーチンを実行してこのルーチンを終了する。
上記第５の移動局送受信制御ルーチンのステップ３９０では、位置データを伝送すべき状態になったことを前回位置データを伝送してから予め定められた所定時間経過したかとしているが、前回位置データを伝送した位置から予め定められた所定距離走行したか、あるいは前回位置データを伝送した位置から予め定められた所定直線距離移動したかとしてもよい。
【０１０４】
上記実施形態においては、下り方向伝送フレーム長と上り方向伝送フレーム長とを同一としている。しかし、基地局から常時伝送波を放射している半複信式システムにあっては、移動局においてはいったん同期がとれた後は同期状態を維持し易い。そこで、同期ビットのビット数を変更せずに下り方向伝送フレーム長を上り方向伝送フレーム長より長く設定し、１つの伝送フレーム中に音声データと非音声データを挿入して伝送効率を向上することが可能である。
【０１０５】
図４０は第１２の実施形態における伝送フレームの構成方法の説明図であって、上から原音声データ、圧縮後の音声データ、非音声データ、および下り方向伝送フレームを示す。
即ち、原音声データは例えば長さ３０ミリ秒の原音声データに分割し、周知の圧縮方法により長さ２０ミリ秒の音声データとなる。これに、１０ミリ秒の非音声データを付加して３０ミリ秒のデータを作成して、１つの下り方向伝送フレームとして伝送する。
【０１０６】
図４１は第１２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図であって、２０ビットの同期ビットおよび２ビットのフレーム番号に続いて、上り制御ビットおよび下り伝送用ビットを配置する。そして、最後尾に８５ビットの誤り保護を配置する。
ここで、上り制御ビットは２ビットのＰＳＶビットと１６ビットの移動局指定で構成される。また、下り伝送用ビットは１ビットの音声／非音声判別ビット（Ｖビット）、９６ビットの音声データ、および６６ビットの非音声データで構成される。
【０１０７】
第１ないし１１の実施形態では６０ミリ秒で９６ビットの非音声データしか伝送できないのに対し、第１２の実施形態では６０ミリ秒で６６×２＝１３２ビットの非音声データを伝送することが可能となる。
さらに、誤り保護のために多くにビットを割り当てることができるので、誤り訂正能力の低下を防止することも可能となる。
【０１０８】
【発明の効果】
第１の発明に係る移動通信システムによれば、狭帯域通信システムであって、圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長がチャンネル伝送量に近い場合であっても、音声データを効率良く伝送することが可能となる。
第２の発明に係る移動通信システムによれば、狭帯域通信システムであって、圧縮後の音声データに制御ビットを付加した伝送フレーム長がチャンネル伝送量に近い場合であっても、音声データを圧縮したことにより生じる空き時間を使用して非音声データを伝送することが可能となる。
【０１０９】
第３の発明に係る移動通信システムによれば、下り方向通信において非音声データを効率良く伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フレーム構成の説明図である。
【図２】ＡＶＭシシテムの概略構成図である。
【図３】本発明に係る移動通信システムの基地局の構成図である。
【図４】本発明に係る移動通信システムの移動局の構成図である。
【図５】第１の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成方法説明図である。
【図６】第１の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図７】第１の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成方法説明図である。
【図８】第１の実施形態で使用される上り方向通信のフレーム構成図である。
【図９】第１の基地局送信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】第１の基地局受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１１】第１の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１２】移動局音声データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図１３】移動局非音声データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図１４】第１の移動局受信ルーチンのフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図１６】第２の基地局送信制御ルーチンのフローチャートである。
【図１７】第２の移動局受信ルーチンのフローチャートである。
【図１８】第３の実施形態における伝送フレームの構成方法説明図である。
【図１９】第３の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２０】第１の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図２１】第２の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図２２】受信キャリア数を２とした場合の基地局の構成図である。
【図２３】第４の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２４】第５の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２５】第３の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図２６】第１の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図２７】第１の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図２８】第７の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図２９】第３の基地局送信制御ルーチンのフローチャートである。
【図３０】第２の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図３１】第２の移動局動態データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図３２】第２の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図３３】第９の実施形態における上り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図３４】第３の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図３５】第１０の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【図３６】第４の伝送制御ルーチンのフローチャートである。
【図３７】第４の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図３８】第３の移動局位置データ送信ルーチンのフローチャートである。
【図３９】第５の移動局送受信制御ルーチンのフローチャートである。
【図４０】第１２の実施形態における伝送フレームの構成方法説明図である。
【図４１】第１２の実施形態における下り方向通信伝送フレームの構成図である。
【符号の説明】
３…基地局
３０１…マイク
３０２…音声符号化部
３０３…送話スイッチ
３０４…送信制御部
３０５…ホストコンピュータ
３０６…ディジタル変調部
３０７…送信部
３０８…送信アンテナ
３０９…受信アンテナ
３１０…受信部
３１１…ディジタル復調部
３１２…受信制御部
３１３…音声復号部
３１４…スピーカ
４…移動局
４０１…マイク
４０２…音声符号化部
４０３…送話スイッチ
４０４…制御部
４０５…ＧＰＳ受信部
４０６…動態データ設定部
４０７…ディジタル復変調部
４０８…送受信部
４０９…送受信アンテナ
４１０…音声復号部
４１１…スピーカ
４１２…データ表示部
４１３…ＧＰＳ衛星
４１４…ＧＰＳアンテナ
Claims (11)
- 下り方向通信周波数の電波を常時発射する１つの基地局と、第１の上り方向通信周波数の電波を必要時発射する所定の組に属する複数の移動局および第１の上り方向通信周波数とは異なる周波数の第２の上り方向通信周波数の電波を必要時発射する前記所定の組とは異なる他の組に属する複数の移動局との間で使用される移動通信システムであって、
前記基地局と前記移動局のそれぞれが、
前記基地局から前記移動局に、または前記移動局から前記基地局に伝送すべき音声を第１の所定周期ごとに符号化して音声データを生成する音声データ生成手段と、
前記音声データ生成手段で生成された音声データを前記第１の所定周期より短い第２の所定周期に圧縮する音声データ圧縮手段と、
前記音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データを伝送する音声データ伝送フレームおよび非音声データを伝送する非音声データ伝送フレームを生成するとともに、前記音声データ圧縮手段で圧縮された圧縮音声データが存在しないときは、音声データ伝送フレームに非音声データを挿入する伝送フレーム生成手段と、
前記伝送フレーム生成手段で生成された音声データ伝送フレームおよび非音声データ伝送フレームを送信する送信手段と、
前記送信手段により、前記基地局から前記移動局に、または前記移動局から前記基地局に送信された音声データ伝送フレームおよび非音声データ伝送フレームを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された音声データ伝送フレームから圧縮音声データを抽出し、第１の所定周期に伸長する伸長手段と、を具備し、
前記移動局の前記伝送フレーム生成手段が、
前記所定の組に属する移動局の送話スイッチがオフとなっていると判断し、かつ、前記基地局から前記所定の組に属する移動局への非音声データの伝送条件が確立していると判断したときに、前記所定の組に属する移動局に対して、音声データ伝送フレームに非音声データを挿入すべき旨を指令し、前記所定の組に属する移動局の送話スイッチがオンとなっていると判断し、かつ、基地局から前記所定の組に属する移動局への音声データの伝送が許可されていると判断したときに、前記所定の組に属する移動局に対して、音声データ伝送フレームに圧縮音声データを挿入すべき旨を指令する所定の組移動局伝送データ指令手段と、
前記他の組に属する移動局の送話スイッチがオフとなっていると判断し、かつ、前記基地局から前記他の組に属する移動局への非音声データの伝送条件が確立していると判断したときに、前記他の組に属する移動局に対して、音声データ伝送フレームに非音声データを挿入すべき旨を指令し、前記他の組に属する移動局の送話スイッチがオンとなっていると判断し、かつ、基地局から前記他の組に属する移動局への音声データの伝送が許可されていると判断したときに、前記他の組に属する移動局に対して、音声データ伝送フレームに圧縮音声データを挿入すべき旨を指令する他の組移動局伝送データ指令手段と、をさらに具備することを特徴とする移動通信システム。 - 前記基地局の前記伝送フレーム生成手段が、
音声データ伝送フレームに圧縮音声データあるいは非音声データを挿入すべき移動局を指定する移動局指定手段をさらに具備する請求項１に記載の移動通信システム。 - 非音声データが、移動局の現在位置を表す現在位置データと移動局の状態を表す状態データとを含む請求項１または２に記載の移動通信システム。
- 前記伝送フレーム生成手段が、
状態データを非音声データ伝送フレームにのみ挿入する状態データ挿入手段をさらに具備する請求項１または２に記載の移動通信システム。 - 前記基地局の前記伝送フレーム生成手段が、
前記移動局が、非音声データ伝送フレームに挿入すべき非音声データとして現在位置データまたは状態データのいずれか一方を指定する非音声データ指定手段をさらに具備する請求項４に記載の移動通信システム。 - 前記基地局の前記伝送フレーム生成手段が、
特定の移動局に対して音声データ伝送フレームまたは非音声データ伝送フレームの少なくとも一方を使用して現在位置データの伝送を要求する現在位置データ要求手段をさらに具備する請求項１から５のいずれか１項に記載の移動通信システム。 - 前記移動局の伝送フレーム生成手段が、
音声データ伝送フレームで音声データを伝送しているときに、自局の識別番号を非音声データとして非音声データ伝送フレームに挿入する識別番号挿入手段をさらに具備し、
前記基地局が、
前記受信手段で受信した非音声データ伝送フレームから移動局の識別番号を抽出する移動局識別番号抽出手段をさらに具備する請求項１から６のいずれか１項に記載の移動通信システム。 - 前記基地局の伝送フレーム生成手段が、
音声データあるいは非音声データの伝送を要求する移動局、および伝送するデータの種類を指定するポーリング手段をさらに具備する請求項１から７のいずれか１項に記載の移動通信システム。 - 前記移動局の伝送フレーム生成手段が、
現在位置データの伝送が必要であると判断したときに自律的に現在位置データを伝送する自律的現在位置データ伝送手段をさらに具備する請求項８に記載の移動通信システム。 - 前記自律的現在位置データ伝送手段が、
前回現在位置データを伝送した後、予め定められた走行距離または予め定められた直線距離移動したときに現在位置データの伝送が必要であると判断する請求項９に記載の移動通信システム。 - 前記自律的現在位置データ伝送手段が、
前回現在位置データを伝送した後、予め定められた時間経過したときに現在位置データの伝送が必要であると判断する請求項９に記載の移動通信システム。
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