JP4692121B2 - 基地局及びディスパッチャ - Google Patents

Description

本発明は、トランクド・システムをベースとしたトランク無線システムに関し、詳しくは、ディスパッチャが複数の無線端末の管理センタとして機能するトランク無線方式とその方法に関する。

無線機におけるトランクド・システムをベースとしたトランク無線システムは、無線端末と、電波を中継するリピータ及び呼制御を行うコントローラを備える基地局とで構成され、システムを構成する設定要件の多くが基地局に格納され、基地局を中心としたシステムとして構築されている。通常システムの用途によっては、ディスパッチャが用意される。ディスパッチャは、無線端末を携帯する作業員に指示を伝えるために使用される半固定型の無線通信機であり、基地局からは、無線端末の一つと見做される。

つまり、無線端末間で通話されている情報は、基地局を中心に中継・交換されているため、ディスパッチャに関係なく通話することが可能である。図９は、従来のトランク無線システムにおける通信形態を示す模式図である。図９ａにおいて、ディスパッチャ９１は基地局９０を介して無線端末９２と個別通信を行い、必要な指示を個別に伝えることができる。図９ｂにおいて、ディスパッチャ９１は基地局９０を介して無線端末９２、９３、９４と一斉同報通信を行い、必要な指示を一斉に伝えることができる。図９ｃにおいて、無線端末９２、９３は基地局９０を介して個別通信を行っているが、この状態をディスパッチャ９１側で感知することはできない。ディスパッチャを用いるシステム運用において、システムの管理サイドであるディスパッチャが、このような把握できない通信状態が存在することは、運用及び管理上で問題である。

また無線端末間が通信状態であると、その無線端末はディスパッチャからの一斉同報通信を即座に受信することができないため、指示が一斉に伝わらない問題がある。このため基地局は、呼び出しを再送し、通話が終了した時点で一斉同報通信を行う通話チャネルへ無線端末のチャネルをシフトさせるか、通話チャネルへ呼び出しを通知し、強制的に通話チャネルをシフトさせるなどの解決策を講じている。

図１０は、従来のトランク無線システムにおける一斉同報通信の通信状態を示す状態遷移図である。図１０ａにおいて、ディスパッチャ９１は基地局９０に一斉同報通信の開始を要求する。ところが基地局９０は、無線端末９２、９３間の通話を管理中であるため、無線端末９２、９３の通話チャネルへ呼び出しを通知し、強制的に通話チャネルをシフトさせて、一斉同報通信を成立させる。図１０ｂにおいて、同様に、ディスパッチャ９１は基地局９０に一斉同報通信の開始を要求する。ところが基地局９０は、無線端末９２、９３間の通話を管理中であるため、呼び出しを再送し、通話が終了した時点で一斉同報通信を行っている通話チャネルへ無線端末のチャネルをシフトさせて、一斉同報通信を成立させる。

運用システムの端末設定を止めて一時的にメンテナンスする場合は、基地局側でデータを更新する必要があり、運用者が直接設定を変更できないため利便性に欠けていた。無線通信機自体がどの状態でレピータとリンクできるかを測定し、調整業者によるデータの設定が不要な無線通信機が特許文献１に記載されている。
特開２００３−１６３６０２号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、トランク無線システムのディスパッチャが複数の無線端末の管理センタとして機能するトランク無線方式及びその方法の提供を目的とする。

本発明の基地局は、 複数の無線端末間の通信を中継する中継手段と、
前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末から、前記複数の無線端末のＩＤ及びチャネルを管理するディスパッチャへの登録信号を受信すると、前記第１の無線端末を前記ディスパッチャとして登録する登録設定手段と、
を備え、
前記中継手段は、前記登録設定手段により前記第１の無線端末がディスパッチャとして登録されている場合は前記ディスパッチャを除く前記複数の無線端末間の通信を無条件に前記ディスパッチャに中継することを特徴とする。

本発明の基地局において、複数の無線端末間の通信を中継する中継手段と、
前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末を前記複数の無線端末のＩＤ及びチャネルを管理するディスパッチャとして登録する登録設定手段と、
を備え、
前記中継手段は前記複数の無線端末のうちの１または複数の無線端末である第２の無線端末を通信先とした第１の通信メッセージを受信したときに、前記登録設定手段により前記ディスパッチャが登録されている場合は、前記第２の無線端末が前記ディスパッチャかどうかを判定し、前記第２の無線端末が前記ディスパッチャでないときは前記ディスパッチャに対して、前記第１の通信メッセージの通信先の情報をデータ化した第１のパラメータデータが包括され、かつ、通信先を前記ディスパッチャとした第２の通信メッセージを作成して送信し、前記第２の無線端末が前記ディスパッチャのときは前記第１の通信メッセージを送信することを特徴とする。

本発明の基地局において、前記中継手段は前記ディスパッチャから第２のパラメータデータが包括された第３の通信メッセージを受信した場合は、前記第２のパラメータデータにデータ化された通信先を通信先とした第４の通信メッセージを作成して送信し、前記ディスパッチャから前記第１の通信メッセージを受信したときは前記第１の通信メッセージを送信し、
前記第３の通信メッセージは前記ディスパッチャで前記第１の通信メッセージまたは前記第２の通信メッセージに対し所定の処理をされたものであることを特徴とする。

本発明のディスパッチャは、自機をディスパッチャとして登録させる登録信号を送信することで自機をディスパッチャとして登録させた基地局から、自機以外を通信先とした第１の通信メッセージの通信元及び通信先をデータ化した第１のパラメータデータが包括された第２の通信メッセージ、または、前記第１のパラメータデータが包括されていない第３の通信メッセージを受信する受信手段と、
前記受信手段が前記第２の通信メッセージを受信した場合は前記第２の通信メッセージに対し所定の処理をした第４の通信メッセージを作成して送信、または前記第２の通信メッセージを送信する送信手段を備え、
前記受信手段が前記第３の通信メッセージを受信した場合には前記第３の通信メッセージに基づいた処理を行うことを特徴とする。

本発明のディスパッチャにおいて、前記受信手段が受信した前記第２の通信メッセージまたは前記送信手段から送信される前記第４の通信メッセージに基づき通信中の無線端末のＩＤを管理するＩＤ管理手段と、
前記通信中の無線端末のチャネルを管理するチャネル制御手段と、
通信先が複数の無線端末であって、かつ、前記第２及び第４の通信メッセージとは異なる第５の通信メッセージを前記送信手段が送信するときに、前記ＩＤ管理手段により通信中であることを判別した無線端末に対して通信中のチャネルに前記第５の通信メッセージを混合するミキサ手段と、
を備えることを特徴とする。
また、本発明のディスパッチャにおいて、第１の無線端末を第２の無線端末として使用するように設定を変更する設定変更手段を備え、
前記送信手段は、前記設定変更手段により前記第１の無線端末を前記第２の無線端末として使用するように設定を変更されており、かつ、前記受信手段で受信した前記第１の通信メッセージに包括される前記第１のパラメータデータに含まれる通信元及び通信先のいずれかが前記第１の無線端末の場合は、前記第１の無線端末を前記第２の無線端末に変更した第２のパラメータデータを包括し、かつ通信先を基地局とした第６の通信メッセージを作成して送信することを特徴とする。

本発明によれば、管理下にある全ての無線端末の通信がディスパッチャを経由するため、管理サイドにあるディスパッチャは、全ての通話の管理及び監視が可能となり、通信ログの取得や通信内容の把握が容易となる。ディスパッチャ側から呼の選択切断ができるため、無線端末側での呼の設定にかかわらず一斉同報通信を可能とすることができ、ミキシングによる一斉同報通信の通知を行うことも可能となる。無線端末の故障又はメンテナンスのために、その無線端末を切り離したい場合、基地局の情報変更もしくは無線端末の情報書き換えを必要とせず、ディスパッチャのみで情報交換することで変更が可能となる。また、ディスパッチャが、ディスパッチャとしての登録要求をしない限り、従来どおりに基地局の管理下で、無線端末として運用できる。

本発明によるトランク無線方式の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明によるトランク無線方式の一構成を示すシステム構成図である。トランク無線システム１００は、基地局１０、ディスパッチャ２０、無線端末３０、３１、３２を具備する。基地局１０は、登録設定手段１１とディスパッチャ中継手段１２とを有する。またディスパッチャ２０は、チャネル制御手段２１とＩＤ管理手段２２と、音声ミキサ手段２３とを有する。

図１においてディスパッチャ２０は、基地局１０の無線領域内にあるとき、ディスパッチャとしての登録信号を基地局１０へ送信する。基地局１０はこの登録信号を受信すると、登録設定手段１１により、ディスパッチャ登録を完了する。ディスパッチャ登録が完了した後、無線端末３０から周波数１により無線端末３１への通話要求が発生すると、基地局１０は、ディスパッチャ中継手段１２により周波数３を用いてディスパッチャ２０へ通話要求の中継を行う。

ディスパッチャ２０のＩＤ管理手段２２は、無線端末３０からの通信要求を無線端末３１へ送信するため、チャネル制御手段２１の周波数割り当てに基づき、ＩＤの割付を行う。割付が完了すると、ディスパッチャ２０は割り付けられた周波数４にて、基地局１０へ通信要求を送り返す。基地局１０は、受信した通信要求を、さらに周波数２にて無線端末３１へ中継し、通話要求の設定が完了する。ディスパッチャ２０が、ディスパッチャとしての登録要求をしない場合は、無線端末３０〜３２と同様に基地局１０の管理下で通常の無線端末として機能する。また音声ミキサ手段２３については、後述する。

図２は、ディスパッチャ２０が、基地局１０へディスパッチャ登録をしたときの通信状態遷移と、無線端末３０から無線端末３１への通話要求が成立し、通話が開始されたときの通話状態遷移を示す状態遷移図である。ＩＤは、個別に割り振られたＩＤを示す。図２においてディスパッチャ２０は、基地局１０の無線領域内において、ディスパッチャの登録信号を基地局１０へ送信する。基地局１０はこの登録信号を受信すると、登録設定手段１１により、ディスパッチャ登録を設定した後、接続確認をディスパッチャ２０へ送信して、登録を完了する。

ディスパッチャ登録が完了した後、無線端末３０から発生した無線端末３１への通話要求に対して、図１での通信接続が完了すると、通話が開始される。無線端末３０から基地局１０へは、通常のＩＤ管理に従ってＩＤ：１００からＩＤ：２００への通話メッセージとして送信される。基地局１０は、ディスパッチャ２０との通信を区別するため、無線端末３０のメッセージをパラメータデータとして取り込んで、基地局１０からディスパッチャ２０への通信メッセージを作成する。作成された通信メッセージＩＴｏ：１１ Ｆｒｏｍ：２５４（ＩＴｏ：２００ Ｆｒｏｍ：１００）は、ディスパッチャ２０へ送信される。ここでＩＴｏは個別（Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ）ＩＤ宛（Ｔｏ）であることを示す。ＩＤ管理手段２２がこのパラメータを理解し、チャネル制御手段２１の周波数割り当てに基づき通信メッセージのチャネル割付を行うと、ディスパッチャ２０は、この通信メッセージを基地局１０へ送り返す。基地局１０は、通常のＩＤ管理に従って、無線端末３１へ中継し、通話が開始される。

図３は、無線端末３０から無線端末３１、３２へグループ通信の要求が発生したときの、通信状態遷移を示す状態遷移図である。ＧｒｏｕｐＩＤ（ＧＩＤ）は、グループＩＤを示す。個別ＩＤ：１００の無線端末３０は、個別ＩＤ：２００の無線端末３１と個別ＩＤ：３００の無線端末３２とのグループＩＤ：５０に向けたグループ通信要求を、基地局１０へ送信する。基地局１０は、通信メッセージＩＴｏ：１１ Ｆｒｏｍ：２５４（ＧＴｏ：５０、Ｆｒｏｍ：１００）を作成し、ディスパッチャ２０へ送信する。ここでＧＴｏはグループ（Ｇｒｏｕｐ）ＩＤ宛（Ｔｏ）であることを示し、５０番のグループへ送信されることを示す。ディスパッチャ２０は、周波数割り当てに基づき通信メッセージのチャネル割付を行うと、この通信メッセージを基地局１０へ送り返す。基地局１０は、通常のＩＤ管理に従って、グループＩＤ：５０へのグループ通信要求を中継し、グループ通信接続が完了する。

図４は、通話中の相手に対して一斉同報通信を行う場合の、通信状態遷移を示す状態遷移図である。図２において説明した、無線端末３０、３１間で通話が行われているとき、ディスパッチャ２０が一斉同報通信を開始する場合、図１で示した音声ミキサ機能２３が用いられる。ディスパッチャ２０は、無線端末３０、３１間の通話を維持しつつ、通話中のチャネルに一斉同報通信を知らせるメッセージを送信するため、通信メッセージＧＴｏ：５０ Ｆｒｏｍ：１１を基地局１０へ送信する。基地局１０からは、ＧＴｏ：５０ Ｆｒｏｍ：１００が無線端末２へ送信される。同報通信が終了すると、同報通信開始前の通話状態に戻る。

図５は、無線端末に故障が発生した場合、無線端末側、もしくは基地局側で通信接続に必要な設定変更は行わないで、ディスパッチャ側でＩＤ変更により設定変更を行う通信の状態遷移を示す状態遷移図である。図５において、無線端末３１に故障が発生し、無線端末３２を臨時に無線端末３１として使用する。無線端末３０から無線端末３１に向けて通話要求が発生すると、基地局１０は、図１におけると同様の処理をし、通信要求をディスパッチャ２０へ送信する。ディスパッチャ２０は、無線端末３１を３２に切り換えるため、ＩＤ：２００をＩＤ：３００に変更し、ＩＴｏ：２５４ Ｆｒｏｍ：１１（ＩＴｏ：３００、Ｆｒｏｍ：１００）として基地局１０へ送信する。基地局１０は変更されたＩＤを理解して、無線端末３２へ通話要求を送信し、通話を確立する。無線端末３２からの応答メッセージは、ディスパッチャ２０において、同様のプロセスでＩＤ変更され、無線端末３０へ送信されるため、無線端末３０は無線端末３１からの応答メッセージとして受信する。

図６は、本発明のトランク無線方式における、ディスパッチャの登録処理のプロセスを示すフローチャートである。基地局がメッセージを受信すると、メッセージの内容を判別し、内容が位置登録の要求であり、且つディスパッチャの登録要求がなければ、通常の無線端末として位置登録をし、確認のメッセージを送信して終了する（ステップ６００〜ステップ６２５）。ディスパッチャの登録要求があれば、ディスパッチャ登録の処理をし、且つ通常の無線端末としての位置登録も行い、確認のメッセージを送信して終了する（ステップ６１０、ステップ６３０、ステップ６１５〜ステップ６２５）。受信したメッセージが位置登録解除の要求であり、且つディスパッチャの登録解除要求がなければ、通常の無線端末として位置登録を解除し、確認のメッセージを送信して終了する（ステップ６０５、ステップ６３５〜ステップ６４５、ステップ６２５）。ディスパッチャの登録解除の要求があれば、ディスパッチャの登録を解除し、且つ通常の無線端末としての位置登録解除も行い、確認のメッセージを送信して終了する（ステップ６３５、ステップ６５０、ステップ６４０、ステップ６４５、ステップ６２５）。

図７は、本発明のトランク無線方式における、無線端末からの通話要求処理のプロセスを示すフローチャートである。基地局が無線端末からメッセージを受信し、メッセージが無線端末への個別通信であれば、個別パラメータデータを作成しディスパッチャへ送信する（ステップ７００〜ステップ７２０）。ディスパッチャは、受信したメッセージにＩＤ変更がなければ、基地局へ送信する（ステップ７２５、ステップ７３０）。受信したメッセージにＩＤ変更があれば、ＩＤの変更を行い、基地局へ送信する（ステップ７２５、ステップ７４５、ステップ７３０）。基地局は、これら受信したメッセージを指定先の無線端末へ送信し、通話接続が確立して終了する（ステップ７３５、ステップ７４０）。個別通信の通信先がディスパッチャであれば、ディスパッチャへ送信され、通信接続が確立して終了する（ステップ７１０、ステップ７５５）。

受信したメッセージがグループ通信であれば、基地局はグループパラメータデータを作成し、ディスパッチャへ送信する（ステップ７０５、ステップ７６０、ステップ７６５）。ディスパッチャは、これを基地局へ送信する（ステップ７７５）。基地局は、これら受信したメッセージを指定先のグループ無線端末へ送信し、グループ通信接続が確立して終了する（ステップ７８５、ステップ７４０）。

図８は、本発明のトランク無線方式における、ディスパッチャによる一斉同報通信の処理を示すフローチャートである。ディスパッチャは、現在の無線機の通話状態を調べ、通話中の通信呼の数をカウンタにセットする（ステップ８００〜ステップ８１０）。次に通話中の通信呼が音声を受信できる状態か否かを調べ、受信できない状態であれば通話中のチャネルを切断する（ステップ８１５、ステップ８３５、ステップ８４０）。受信できる状態であれば通話中のチャネルに一斉同報メッセージをミキシングする（ステップ８１５、ステップ８３５、ステップ８４５）。通信中の通信呼に対してカウンタが０になるまで、ステップ８２０からステップ８１０に帰り、これらの操作を繰り返す。ステップ８２０でカウンタが０になれば、通話中でない無線端末とあわせて一斉同報通信の呼及びメッセージを基地局に送信し、基地局はこれらを一斉同報通信対象の無線端末へ送信し、一斉同報通信の呼接続の確立、及びミキシングされた一斉同報メッセージの送信を完了して終了する（ステップ８２５、ステップ８３０）。なおディスパッチャが通常の無線端末として他の無線端末と通話を行う場合は、ステップ８００からステップ８３０までのフローにより通常のプロセスで行われる。

なお図１に示されるブロック図の回路構成は、当該機能を実現する手段であれば、どのような回路又は装置であっても良く、また機能の一部をソフトウエアで実現することも可能である。さらに機能実現手段を、複数の回路によって実現しても良く、複数の機能を単一の回路で実現しても良い。

本発明によるトランク無線方式の一構成を示すシステム構成図。 本発明によるディスパッチャ登録の通信状態遷移と、個別通話が開始されたときの通話状態遷移を示す状態遷移図。 本発明によるグループ通信の通信状態遷移を示す状態遷移図。 本発明による通話中の相手に対して一斉同報通信を行う場合の、通信状態遷移を示す状態遷移図。 本発明によるディスパッチャ側でＩＤ変更により設定変更を行う通信状態遷移を示す状態遷移図。 本発明によるディスパッチャの登録処理のプロセスを示すフローチャート。 本発明による無線端末からの通話要求処理を示すフローチャート。 本発明のディスパッチャによる一斉同報通信処理を示すフローチャート 従来のトランク無線システムにおける通信形態を示す模式図 従来のトランク無線システムにおける一斉同報通信の通信状態を示す状態遷移図。

符号の説明

１０ 基地局
１１ 登録設定手段
１２ ディスパッチャ中継手段
２０ ディスパッチャ
２１ チャネル制御手段
２２ ＩＤ管理手段
２３ 音声ミキサ手段
３０〜３２ 無線端末
９０ 基地局
９１ ディスパッチャ
９２〜９４ 無線端末
１００ トランク無線システム

Claims (6)

1. 複数の無線端末間の通信を中継する中継手段と、
   前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末から、前記複数の無線端末のＩＤ及びチャネルを管理するディスパッチャへの登録信号を受信すると、前記第１の無線端末を前記ディスパッチャとして登録する登録設定手段と、
   を備え、
   前記中継手段は、前記登録設定手段により前記第１の無線端末がディスパッチャとして登録されている場合は前記ディスパッチャを除く前記複数の無線端末間の通信を無条件に前記ディスパッチャに中継することを特徴とする基地局。
2. 複数の無線端末間の通信を中継する中継手段と、
   前記複数の無線端末のうちの第１の無線端末を前記複数の無線端末のＩＤ及びチャネルを管理するディスパッチャとして登録する登録設定手段と、
   を備え、
   前記中継手段は前記複数の無線端末のうちの１または複数の無線端末である第２の無線端末を通信先とした第１の通信メッセージを受信したときに、前記登録設定手段により前記ディスパッチャが登録されている場合は、前記第２の無線端末が前記ディスパッチャかどうかを判定し、前記第２の無線端末が前記ディスパッチャでないときは前記ディスパッチャに対して、前記第１の通信メッセージの通信先の情報をデータ化した第１のパラメータデータが包括され、かつ、通信先を前記ディスパッチャとした第２の通信メッセージを作成して送信し、前記第２の無線端末が前記ディスパッチャのときは前記第１の通信メッセージを送信することを特徴とする基地局。
3. 前記中継手段は前記ディスパッチャから第２のパラメータデータが包括された第３の通信メッセージを受信した場合は、前記第２のパラメータデータにデータ化された通信先を通信先とした第４の通信メッセージを作成して送信し、前記ディスパッチャから前記第１の通信メッセージを受信したときは前記第１の通信メッセージを送信し、
   前記第３の通信メッセージは前記ディスパッチャで前記第１の通信メッセージまたは前記第２の通信メッセージに対し所定の処理をされたものであることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
4. 自機をディスパッチャとして登録させる登録信号を送信することで自機をディスパッチャとして登録させた基地局から、自機以外を通信先とした第１の通信メッセージの通信元及び通信先をデータ化した第１のパラメータデータが包括された第２の通信メッセージ、または、前記第１のパラメータデータが包括されていない第３の通信メッセージを受信する受信手段と、
   前記受信手段が前記第２の通信メッセージを受信した場合は前記第２の通信メッセージに対し所定の処理をした第４の通信メッセージを作成して送信、または前記第２の通信メッセージを送信する送信手段を備え、
   前記受信手段が前記第３の通信メッセージを受信した場合には前記第３の通信メッセージに基づいた処理を行うことを特徴とするディスパッチャ。
5. 前記受信手段が受信した前記第２の通信メッセージまたは前記送信手段から送信される前記第４の通信メッセージに基づき通信中の無線端末のＩＤを管理するＩＤ管理手段と、
   前記通信中の無線端末のチャネルを管理するチャネル制御手段と、
   通信先が複数の無線端末であって、かつ、前記第２及び第４の通信メッセージとは異なる第５の通信メッセージを前記送信手段が送信するときに、前記ＩＤ管理手段により通信中であることを判別した無線端末に対して通信中のチャネルに前記第５の通信メッセージを混合するミキサ手段と、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載のディスパッチャ。
6. 第１の無線端末を第２の無線端末として使用するように設定を変更する設定変更手段を備え、
   前記送信手段は、前記設定変更手段により前記第１の無線端末を前記第２の無線端末として使用するように設定を変更されており、かつ、前記受信手段で受信した前記第１の通信メッセージに包括される前記第１のパラメータデータに含まれる通信元及び通信先のいずれかが前記第１の無線端末の場合は、前記第１の無線端末を前記第２の無線端末に変更した第２のパラメータデータを包括し、かつ通信先を基地局とした第６の通信メッセージを作成して送信することを特徴とする請求項４または５に記載のディスパッチャ。

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