JP5236644B2 - 陸上移動無線システム用コード変換器構造 - Google Patents

Description

本発明は、陸上移動無線に関し、特に、異なる陸上移動無線システム間で通信する装置に関する。

陸上移動無線（ＬＭＲ）は、異なる移動ユニット間で通信する際に使用することができる。例えば公安無線通信（例えば、警察、消防等）等の陸上移動無線帯域通信は一般に、ＶＨＦ、ＵＨＦ、700ＭHz及び800ＭHz周波数帯域内で利用可能である。これらの各周波数帯域の一部は、公安通信サービス用に連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって割当てられており、また、公安周波数帯域とも称される。これらの通信はまた、私的陸上移動無線サービス（ＰＬＭＲＳ）を使用して提供することもできる。

例えば、緊急通信をするためにＬＭＲを使用する際、異なるシステム（例えば、消防ＬＭＲシステム及び警察ＬＭＲシステム、或いは互いに異なる消防ＬＭＲシステム）間の相互運用性が重要である。しかしこれら異なるシステムの各々は、例えばＬＭＲ又はＬＭＲシステムの製造業者、システム上で実施される空気界面プロトコル（例えば、基幹又は従来のメイコム社又はモトローラ社のＰ２５強化デジタルアクセス通信システム（ＥＤＡＣＳ）、オペンスキー又は地上基幹移動無線（ＴＥＴＲＡ））に基づいた異なる通信要求事項を有する。これら異なるシステムの各々は、特定の音声エンコーダ（ボコーダ）を有し且つ異なる暗号化方式を有するのが典型的である。例えば、Ｐ２５システムはデータ暗号化標準（ＤＥＳ）又は上級暗号化標準（ＡＥＳ）を有する改良型マルチバンド励起（ＩＭＢＥ）を使用することが典型的であるのに対し、オペンスキーシステムはＡＥＳ暗号化を有する上級マルチバンド励起（ＡＭＢＥ）を使用することが典型的である。このため、異なるＬＭＲシステム間で通信しようとすると、端末間のセキュリティ及び暗号化を含む相互運用性ばかりでなく、音声品質の劣化の最小化も問題になる。

公知のシステムは、二つの異種ＬＭＲシステム間を接続するものとしてアナログ音声通信を使用する。従って、一方のシステムからのデジタル音声源は、解読され音声が復元される。次に、結果として得られるアナログ音声は、他のＬＭＲシステムへの送信のために、再度ボコードされ暗号化される。さらに、端末間暗号は、同一のボコーダ、暗号化アルゴリズム及び暗号化キーを用いる装置間のみで実施される。さらに、無線周波数のサービスエリアの効率化のための州規模のシステム等の広域デジタルＬＭＲシステムにおいて、ユーザが歩き回る通信サービスエリアの異なる部分に異なるシステムタイプを使用することができる。これらのシステムは、ハイブリッドシステムと称されることがある。このようなシステムにおいて、同一組織内の異なるユーザは、異なるボコーダ及び暗号化アルゴリズムを有する異なるタイプの通信プロトコルを使用するかもしれない。従って、ユーザが通信するエリアによっては、異なるシステムタイプ間を切り換えるために同じ無線が強制されるかもしれない。それ故、異なる通信プロトコルを使用し異なる会社で運用されるシステム間のみならず、異なる通信プロトコルが使用される単一のシステム内でも相互運用が必要な場合がある。

このため、これら公知のシステムは、システムの設計及び管理が著しく複雑になり、これによりコスト高となる。また、二つのシステム間には著しい音声品質の劣化が潜在的にある。さらに、相互通信は柔軟性が制限されるのが典型的であり、通信リンクの或る点において明瞭な暗号化されていない音声伝送を含むことが多い。二つのＬＭＲシステム間のこの暗号化されていない伝送は、セキュリティの低い通信接続となる。

解決手段は、第１陸上移動無線（ＬＭＲ）通信プロトコルを使用して通信するよう構成される第１通信サイトと、第２ＬＭＲ通信プロトコルを使用して通信するよう構成される第２通信サイトとを具備するＬＭＲシステムによって提供される。このＬＭＲシステムは、第１ＬＭＲ通信プロトコルを使用して通信された第１通信サイトからのＬＭＲコンテントを受信し、第２通信サイトに通信されるよう第２ＬＭＲ通信プロトコルにＬＭＲコンテントをデジタル変換するよう構成されるコード変換器をさらに具備する。

また、解決手段は、ＬＭＲシステムのコンテントを通信する方法によって提供される。この方法は、第１ボコーダタイプから第２ボコーダタイプに変換されたＬＭＲコンテントを受信する工程と、第１ボコーダタイプから第２ボコーダタイプにＬＭＲコンテントをデジタル変換する工程とを具備する。

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

本発明の種々の実施形態は、中間工程としてのアナログベースバンドを使用することなく、異なるＬＭＲ（陸上移動無線）ネットワーク又はＬＭＲシステム間で通信するためのシステムを有する。システム間の又はネットワーク間の通信は、ＬＭＲシステム又はＬＭＲネットワーク間で送信されるＬＭＲコンテントをコード変換（transcode）することにより提供される。

本明細書においてＬＭＲコンテントとは、一般的には任意のタイプ又は種類のＬＭＲ音声コンテント、ＬＭＲデータコンテントを指し、特定のＬＭＲサービス、ＬＭＲ運用、ＬＭＲ制御等を定義してもよいことに留意されたい。例えば、ＬＭＲコンテントは、暗号化音声データ又は非暗号化音声データ、緊急信号データ、特定の会話グループを選択することに関連した制御データ、無線ユニット及びサーバーの転送用のＬＭＲデータ、再プログラムデータ（例えば、ソフトウエアアップグレードデータ）等を含んでもよいが、これらには限定されない。

無線通信システムを最初に説明し、本発明の種々の実施形態に従って提供されるコード変換／暗号変換の構造及び方法を次に説明する。

図１に示されるように、無線通信システム、特に本発明の種々の実施形態に関連するＬＭＲ通信システム２０は、複数のＬＭＲユニット２２間すなわちＬＭＲ端末間で通信するために実施することができる。各ＬＭＲユニット２２は、異なるプロトコル標準、異なるボコーダを使用して通信することができる。ＬＭＲ２２間の通信は、例えば、第１ＬＭＲネットワーク２４（ＬＭＲネットワーク１）及び第２ＬＭＲネットワーク２６（ＬＭＲネットワーク２）等の１個以上の異なるＬＭＲネットワークを介して提供してもよい。例えば、第１ＬＭＲネットワーク２４はＡＰＣＯプロジェクト２５標準／プロトコルを使用して通信するよう構成されてもよいし、第２ＬＭＲネットワーク２６はＴＥＴＲＡ標準／プロトコルを使用して通信するよう構成されてもよい。このため、ＬＭＲユニット２２は、ＬＭＲユニットが第１ＬＭＲネットワーク２４内、第２ＬＭＲネットワーク２６内、又はその双方内で通信するかどうかによって１個以上のボコーダを有してもよい。ＬＭＲユニット２２は、例えば移動無線等の移動ユニット、或いは、例えば発送操作卓（dispatch console）等の固定ユニットであってもよい。

さらに、種々の実施形態は、１個以上のＬＭＲネットワーク又はＬＭＲシステム間のコード変換器（transcoder）２８を提供する。例えば、コード変換器は、以下に詳細に説明するように、第１ＬＭＲネットワーク２４及び第２ＬＭＲネットワーク２６間のコード変換を提供してもよい。特に、コード変換器２８は、例えば、異なるボコーダタイプ間に通信されたデータを変換すること等の異なる通信標準／プロトコル間で変換するコード変換アルゴリズム又はトランスコーティングプロセスを実施するインタネットプロトコル（ＩＰ）に基づいたネットワークデバイスであってもよい。コード変換器２８は、任意であるが、暗号化変換（encryption conversion）及び暗号変換（transcryption）等の追加機能を実行してもよい。このような実施形態において、コード変換器２８は、コード変換器／暗号変換器（transcryptor）ネットワークデバイスとして構成されており、例えば、異なるＬＭＲシステムタイプ上で作動するＬＭＲユニット２２間で通信するためにＩＰ音声スイッチ４０（図２ないし図４参照）と関連して実施してもよく、第１ＬＭＲネットワーク２４及び第２ＬＭＲネットワーク２６等の異なるＬＭＲシステムを使用して通信するよう構成されてもよい。

コード変換器２８は、アクセスが限定、制限されたセキュリティルーム内でロックされる等の、施設内で保護されてもよいことに留意されたい。例えば、コード変換器２８は、発送センタ又はネットワークオペレーションセンタに設けられてもよい。さらに、コード変換器２８は、固有のユーザユニット又はユーザ番号で識別される特定のグループ又はユーザのために機能又は管理を実行するよう構成又はプログラムされてもよい。従って、典型的な一実施形態において、異なる団体（例えば、異なる組織）は、その団体用のＬＭＲネットワークのユーザのための端末間セキュリティを維持するために別体のセキュリティコード変換器２８を設けてもよい。

種々の実施形態において、コード変換器２８は、例えば図２に示されたＩＰ音声スイッチ４０等の音声スイッチに関連して設けられてもよい。しかし、コード変換器２８は、例えば別体のユニットとしてＩＰ暗号変換器４２から分離して設けられてもよいことに留意されたい。さらに、コード変換器２８は、例えばそれと一体の暗号変換器４２を有してもよい。しかし、暗号変換器４２は、例えば別体のユニットとしてコード変換器２８から分離して設けられてもよい。また、ＩＰ音声スイッチ４０は、メモリ４８内に記憶することができるプロセッサ４４及びデータベース４８を有してもよい。プロセッサ４４及びデータベース４６並びにメモリ４８の一方又は双方は、コード変換器２８に接続される。さらに、ルーティングモジュール５０は、コード変換器５０と一体に設けられてもよい。ルーティングモジュール５０は、一システムから一フォーマットのＬＭＲコンテントを受信するための少なくとも１個の入力部、及びコード変換されたＬＭＲコンテントを第２システムに送信するための少なくとも１個の出力部を有する。

作動時において、コード変換器２８は、例えば第１ＬＭＲネットワーク２４（図１参照）等の第１ＬＭＲネットワークから第１フォーマットでＬＭＲコンテントを受信（例えば、コールを受けること）し、例えば第２ＬＭＲネットワーク２６（図１参照）等の第２ＬＭＲネットワークから第２フォーマットでＬＭＲコンテントを送信（例えば、コールをすること）する。種々の実施形態において、コード変換器２８は、例えば、第２ＬＭＲネットワーク２６内の基地局等に、最終送信先までのコード変換された音声パケットを送信する。異なるＬＭＲネットワークの各々について、フォーマット、ネットワークの要求事項、コード化、暗号等に関する情報は、例えば、ＬＭＲネットワーク、通信グループ及び個人の移動体／固定ユニット用の記憶された情報に基づいて一ＬＭＲネットワークの別のＬＭＲネットワークへのコード化方式及び暗号化方式等の、ＬＭＲコンテントを変換するよう構成されたプロセッサ４４付きのデータベース４６内に記憶してもよい。例えば、コード変換器２８は、ＬＭＲコンテントが受信されるボコーダのタイプ、及びＬＭＲコンテントが送信されるボコーダのタイプに基づいたＬＭＲコンテントを解読及び再コード化するよう作動する。データベース４６に記憶された任意の情報は、代わりに又は追加的にコード変換器２８及び暗号変換器４２の一方又は双方のローカルメモリに記憶されてもよいことに留意されたい。さらに、以下に詳細に説明するように、例えば、好適な航空路モード、好適なボコーダ、好適な暗号化モード、暗号化キー等を含む異なる情報を記憶してもよい。また、ルーティング機能は、音声スイッチ４０を介してコード変換器２８に向けられた一領域（例えば、発送操作卓又は無線設備）から受信され、続いてコード変換されたＬＭＲコンテントが次に別の領域（例えば、異なる無線設備の収集）に送信されるルーティングモジュール５０で実行される。本質的には、ルーティング機能はＩＰパケットを受信し、コード変換／暗号変換が実行された後、送信先アドレスのリストで新たなＩＰパケットを組み立てる。新たなＩＰパケットは、次に、公知のＩＰルーティング技法を用いて送信先アドレスに送信される。

本明細書においてコード変換とは、一方から他方に音声を変換することを指すことに留意されたい。この変換は、ボコーダ変換及びトランスクリプション（暗号変換）を含むが、これらには限定されない。

ＬＭＲコンテントは一般に、ＬＭＲデータ部及びヘッダ／カプセル化部を有する。例えば、ＬＭＲ音声パケット等のＬＭＲコンテントは、図３に示されるようにフォーマット化されてもよい。特に、ＬＭＲコンテント６０は、エンコーダプロトコルヘッダ６２、暗号化プロトコルヘッダ６４、及び例えばＬＭＲペイロード等のＬＭＲデータ６６を有してもよい。ＬＭＲコンテント６０は、プロセッサ４４が一つのコード化／暗号化方式から別の方式に変換／翻訳できるように、例えばＩＰコード化／暗号化されたフォーマットで基本的にはデジタルにコード化され暗号化される。この結果、ＬＭＲコンテント６０は、一つのＬＭＲネットワークから別のＬＭＲネットワークに送信でき、これにより、異なるボコーダを使用してユーザが互いに通信することを可能にする。従って、ＬＭＲコンテント６０は、デボコーディングされアナログ領域で送信される代わりに、デジタル領域で変換される。

種々の実施形態は、例えば図４及び図５に示されるように、異なる構成で設けられてもよい。例えば図４には、異なるフォーマットの無線サイトが同一のＩＰ音声スイッチ４０で作動するオーバレイ構成７０が示される。この例において、第１タイプのサイト／基地局７２は第１フォーマット（例えば、ＴＥＴＲＡ）を用いて構成される無線信号を使用して通信し、第２タイプのサイト／基地局７４は第２フォーマット（例えば、ＡＰＣＯプロジェクト２５）を使用して通信する。この実施形態において、コード変換器２８は、ＩＰ音声スイッチ４０から分離している。第１タイプのサイト／基地局７２を使用するＬＭＲパケット（例えば、音声パケット）の通信は実線矢印で示され、第２タイプのサイト／基地局７４を使用するＬＭＲパケットの通信は破線矢印で示される。この通信は、例えば、ＩＰ音声パケットの通信であってもよい。作動の際、コード変換器２８は、例えば、第１ＬＭＲ通信プロトコル（例えば、第１のコード化及び暗号化方式）から第１及び第２のタイプのサイト／基地局７２，７４にそれぞれ対応する第２ＬＭＲ通信プロトコルへのメッセージ７６等のパケットを変換（例えば、デジタル変換）する。基本的には、コード変換器２８は、命令付きのメッセージ７６を受信し、そのメッセージ７６を変換し、例えば、２ＬＭＲシステムの一方の基地局等の特定の送信先にメッセージ７６を転送する。コード変換は、本明細書で説明されるように、一方のＬＭＲフォーマットから別のフォーマットに変換するために、別の方法で実行してもよい。

別の構成において、図５に示されるように、異なるＬＭＲフォーマットは、例えば、別体のＩＰ音声スイッチ４０をそれぞれ有する第１領域７８及び第２領域８０等の物理的に分離した領域で分離される。この実施形態において、コード変換器２８は、ＩＰ音声スイッチ４０間に設けられる。コード変換器は一般に、暗号変換器４２（図２参照）をも有し、暗号変換器４２と一体であってもよいことに留意されたい。この実施形態において、２領域７８，８０は、例えば、コールコントロールとも称されるインタスイッチングシステムインタフェース（ＩＳＳＩ）を介して接続された位相１ＦＤＭＡシステム及び位相２ＴＤＭＡシステム等の二つのＰ２５システム等であってもよい。この構成は、図４に示された構成と同様に作動する。しかし、コールコントロールは、例えば任意の公知の方式でコード変換することとは独立して取り扱われることに留意されたい。

図４及び図５に示される構成を含む種々の実施形態においては、ＩＰ音声スイッチ４０は、コード変換器２８を通過しコード変換器２８により処理される異なるユーザグループ（例えば、相互運用グループ）からのＬＭＲパケットを決定し識別するよう構成されていることにさらに留意されたい。関連するユーザグループを識別するための情報及びこれらグループからの通信は、例えばデータベース４６（図２参照）等の移動度データベースに記憶されてもよい。さらに、各ユーザグループの情報は好適なフォーマットを有してもよく、これにより、そのグループのユーザからのコード変換されたメッセージを受信するサイト／基地局の数を減少、又は最小化する。

作動の際、種々の実施形態は、ボコーダ領域を残すことなく、基本的に一ボコーダフォーマットから別のボコーダフォーマットにデータを変換するコード変換を提供する。例えば、コード変換器２８は、一ボコーダフォーマットから別のボコーダフォーマットにピッチ、ゲイン、サブバンド、音声決定／非音声決定等のパラメータを変換する。さらに、暗号変換器４２は、一暗号化方法から別の暗号化方法、例えばＤＥＳからＡＥＳに変換するよう作動する。従って、ＬＭＲコンテントは、異なるボコーダ又はＬＭＲネットワーク用の暗号化キーの使用を含む、暗号解読及び再暗号化される。種々の実施形態は、ＬＭＲパケットのこの中間の非暗号化コピー（例えば、音声送信のコピー）をデジタルボコーダ形式に維持する。例えば、非暗号化ＬＭＲパケットは、特定のグループ及びユーザのために特定の機能を実行するようプログラムされ物理的に固定された状態のコード変換器２８内で、デジタル信号プロセッサ又は最終再暗号化前のプロセッサの揮発性メモリに一時的に記憶されてもよい。

コード変換及び暗号変換は、任意の公知の方法で実行してもよいことに留意されたい。図６に図示されるように、例えば、第１タイプのボコーダ（ボコーダＡ）及び第１タイプの暗号化（暗号化Ａ）を用いた第１ＬＭＲユニットからのデジタル音声送信８０等のコンテントは、任意の公知の方法で暗号解読キー（キーＡ）を用いた暗号解読アルゴリズム８２（アルゴリズムＡ）により暗号解読される。デジタル音声送信が第２タイプのボコーダ（ボコーダＢ）及び第２タイプの暗号化（暗号化Ｂ）を用いた第２ＬＭＲユニットに送信されると、次に、コード変換器２８は、ボコーダＡのフォーマットからボコーダＢのフォーマットにデジタル音声送信を変換する。変換されたデジタル音声送信は、次に、任意の公知の方法で暗号化キー（キーＢ）を用いて暗号化アルゴリズム８４（アルゴリズムＢ）により暗号化される。次に、デジタル音声送信８０は、第２ＬＭＲユニット、及び例えばユーザへの音声としての出力等により受信することができる。

同様に、第２ＬＭＲユニットからのデジタル音声送信８０は、任意の公知の方法で暗号解読キー（キーＢ）を用いた暗号解読アルゴリズム８６（アルゴリズムＢ）により暗号解読される。デジタル音声送信が第１ＬＭＲユニットに送信されると、次に、コード変換器２８は、ボコーダＢのフォーマットからボコーダＡのフォーマットにデジタル音声送信を変換する。変換されたデジタル音声送信は、次に、任意の公知の方法で暗号化キー（キーＡ）を用いて暗号化アルゴリズム８８（アルゴリズムＡ）により暗号化される。次に、デジタル音声送信８０は、第１ＬＭＲユニット、及び例えばユーザへの音声としての出力等により受信することができる。

従って、例えば、ＬＭＲネットワーク内の無線基地局により送受信されるＩＰ音声パケット等の通信は、在来（native）ネットワーク及び空中フォーマットで通信される。これにより、暗号化キーは、コード変換器２８の一部として設けることができる、例えば暗号変換器４２内等の安全地帯に収容される。

本発明の種々の実施形態は、異なるＬＭＲネットワークにおける通信のために、異なる通信要求事項を有するＬＭＲユニット間の通信を可能にする。コード変換を提供する方法は、図７に示される。方法９０を、Ｐ２５ＦＤＭＡシステムがオペンスキーＴＤＭＡシステムに重ねられる複数サイトＬＭＲシステムに関連して説明する。このＬＭＲシステムにおいて、Ｐ２５ＦＤＭＡ無線サイト（例えば、基地局）及びオペンスキーＴＤＭＡ無線サイトは、例えば、メイコム社から市販されているボイスネットワークコントローラ等のＩＰ音声スイッチを介して接続される。ＬＭＲシステムは、Ｐ２５無線ユーザ及びオペンスキー無線ユーザの混成である。例えば、オペンスキー無線ユーザは、容量及び高いデータ速度用にＴＤＭＡが使用される大都市地域に居てもよく、Ｐ２５ユーザは、広いカバー範囲用にＦＤＭＡが使用される辺境地域に居る。

方法９０を参照すると、工程９２において、別のＬＭＲユニットと通信しようとしているＬＭＲユニット、ユーザ又はグループが識別される。例えば、警察官、消防士、緊急医療システム（ＥＭＳ）員等のＰ２５移動体無線ユーザが暗号化デジタル音声グループコールをしようとし、ＬＭＲユニットを用いた任意の公知の方法で所望のグループを選択（例えば、ＬＭＲユニットの画面上のグループリストから選択）する。この時点では、例えば移動体無線等のＬＭＲユニットは、Ｐ２５基幹無線サイトに登録されている。その後、工程９４において、ユーザ又はグループについて、任意の通信の優先権（例えば、ＬＭＲプロトコル優先権）が決定される。例えば、ユーザ又はグループは、優先ボコーダ又は優先エアリンクを有してもよい。任意であるが、第２、第３等のボコーダ及びエアリンクも決定してもよい。本例を続けると、ユーザ／ユニットは、優先ボコーダとしてＰ２５フルレートボコーダを有してもよいし、優先エアリンクとしてＰ２５位相１ＦＤＭＡエアリンクを有してもよい。工程９４における決定には、グループ優先の決定、ユーザが登録されたグループも特別な相互運用グループとして登録されるかどうかが含まれる。例えば、特別な相互運用グループは、フルレートＩＭＢＥボコーダ及びＰ２５位相１ＦＤＭＡエアリンク等の優先ボコーダ及び優先エアリンクも有する（ＦＤＭＡのみのグループ又はＴＤＭＡのみのグループに対する）混成グループとしてネットワークデータベース内で識別されてもよい。

その後、工程９６において、ＬＭＲ送信用の送信先ＬＭＲユニット/ユーザ又はグループ、及び対応するＬＭＲネットワーク又はユニット通信の要求事項、特に対応する送信先ＬＭＲネットワーク在来プロトコルの要求事項について決定される。例えば、ユーザは、移動ＬＭＲ無線のプッシュトゥトーク（ＰＴＴ）ボタンを押し、保留にしてもよい。次に、例えば、サイト／基地局の通常のＰ２５基幹デジタル音声グループコールとして、公知の方法でコールが開始する。基地局は、ネットワークを介して移送（例えば、通信）するため、空気界面音声データ音声データユニットをＩＰ音声パケットに変換する。この時点で、ネットワーク内のＩＰ音声スイッチは、グループコールを通知され、任意の公知の方法を用いて知られているように、音声パケットを受信すると共に他の送信先（例えば、他の無線サイト、基地局、発送操作卓等）に転送する準備をする。ＩＰ音声スイッチは、送信先グループが例えば知られているように移動度データベースからアクティブである場所を決定し、任意の公知の方法で他の全ての送信先とのコールを設定する。コード変換器処理、グループＩＤを識別する通信を含むＩＰ音声スイッチは、本例ではいくつかの送信先が外来（non-native）Ｐ２５／ＦＤＭＡサイト／領域であることを決定する。

その後、工程９８において、異なるエアリンクをサポートする送信先サイト／領域に送信されるパケットとして例えばＩＰ音声スイッチにより識別されるＩＰ音声パケット等のＬＭＲコンテントは、変換用のコード変換器を通って届けられる。例えば、外来ＬＭＲプロトコルコンテント及び送信先アドレスは、コード変換器に送信される。ＩＰ音声スイッチは、送信先無線サイト、領域、操作卓等のリストを作成することに留意されたい。このリストは、在来モードの無線サイトチャンネル及び領域の全ＩＰアドレス、コード変換器（及び暗号変換器）のＩＰアドレス、コード変換されたＬＭＲコンテント用の転送送信先のＩＰアドレスのサブリストからなる。コード変換器は、複数のグループ、エージェンシーからの通信を処理するよう構成されるか、複数のコード変換器が（各グループ送信に対して１個）設けられるか、或いはその双方であってもよいことに留意されたい。このため、ＩＰ音声スイッチは、例えば、グループＩＤに基づいてＬＭＲコンテント（例えば、音声）をどこに送信すべきかを決定することができる。

種々の実施形態は、異なる場所に設けられる構成部品を有してもよい。例えば、典型的な一実施形態において、音声パケット等のＬＭＲコンテントは在来（元来の）フォーマットで発送操作卓に届けられ、各発送操作卓は、種々のボコーダ、並びに異なるグループ／ユーザと通信するのに必要な暗号化アルゴリズム及び暗号化キーの全てを有する。しかし、代わりに、各発送操作卓は一ＬＭＲフォーマットのみをサポートしてもよいことに留意されたい。さらに、種々の実施形態において、発送操作卓からなされる音声コールは、ネットワークデータベースにより識別されるように優先ボコーダ及び優先エアリンクモードで生まれている。コード変換器には、例えば、ネットワーク管理サーバー等から分離した安全な方法で暗号化キーが搭載されてもよいことに留意されたい。

さらに、ＩＰ音声スイッチは、例えば各音声パケットを受信し、音声パケットをコード変換器を含む種々の送信先に転送することに留意されたい。音声パケット等のＬＭＲコンテントが典型的な一実施形態で工程９８でコード変換器に通信されると、コード変換器に送信されたメッセージは、コード変換器にｘタイプフォーマットからｙタイプフォーマットにＬＭＲコンテントを変換し、パケットを送信先ｓ₁……ｓ_Nに転送するよう指示し命令をする情報（ｘ、 ｙ、 ｓ₁……ｓ_N）を含む。本例で続けると、コード変換器に通信された情報は以下の通りであってもよい。
１．ｘ＝Ｐ２５フルレートボコーダ、キーＩＤ、アルゴリズムＩＤ
２．ｙ＝オペンスキーＡＭＢＥボコーダ、キーＩＤ、アルゴリズムＩＤ
３．ｓ_N＝例えばデバイスタイプ、ＩＰアドレス、コール管理パラメータ等を含む送信先に関する情報
ＩＰアドレスはマルチキャストアドレスであってもよいことに留意されたい。

その後、工程１００において、例えばコード変換器により受信された音声パケット等のＬＭＲコンテントは、例えば図６に示されるように本明細書でより詳細に説明したようにコード変換され暗号変換（transcrypt）される。コード変換は、デボコーディングを伴わない直接的なデジタル・デジタル変換を含む。コード変換器は、異なる通信標準すなわちプロトコルを有する二ＬＭＲネットワークすなわちシステム間のインタフェースとして基本的に作動する。コード変換及び暗号変換は、例えばＬＭＲ音声パケット等のＬＭＲコンテントの構造を変更する。特に、一ボコーダタイプからのスピーチベクトル（例えば、ピッチ、ゲインサブバンド、音声／非音声決定等）は、別のボコーダタイプのスピーチベクトルに変換される。これは、異なるボコーダフォーマット用の各スピーチベクトルの構成、要求事項等に関する記憶された情報を用いて二ベクトルタイプ間のスピーチベクトルのマッピングを含んでもよい。この変換は、特定のスピーチベクトル、データの再タイミング（retiming）又は再同期化等を表すビット数の変更を含んでもよい。このマッピング情報は、各ボコーダタイプについて各スピーチベクトルの詳細が識別されるマトリクスフォーマットとして表に記憶されてもよい。さらに、ボコーダタイプ間で各スピーチベクトルを変換するために実行される操作を識別してもよい。基本的には、マッピング機能は、スピーチベクトルにより定義されたスピーチパラメータが、一ボコーダタイプから別のボコーダタイプに通信されるＬＭＲコンテントを再構築するのに使用されることができるように、ＬＭＲコンテントを変換する。この変換は、ＬＭＲコンテントが変換される異なるボコーダタイプの各々用の公知のボコーダ操作を用いて実行されてもよい。

さらに、暗号変換器は、例えばＤＥＳからＡＥＳに任意の公知の方法で一暗号化方法から別の暗号化方法に変換するよう作動する。これは、任意の公知の暗号化及び暗号解読方法を用いて実行することができる。従って、ＬＭＲコンテントのフォーマットは変換され、異なるボコーダ又はＬＭＲネットワーク用の暗号化キーの使用を含む暗号解読及び再暗号化される。

コード変換され暗号変換されたＬＭＲコンテント（例えば、変換されたデータパケット）は、次に工程１０２においてコード変換器により送信先ＩＰアドレスに送信（例えば転送）される。或いは、コード変換され暗号変換されたＬＭＲコンテントは、配布用のＩＰ音声スイッチに送信される。無線サイト、操作卓等が進行中のコールに入る又はコールから出ると、ＩＰ音声スイッチは、必要ならコード変換器用のルーティングテーブル及びサブリストを更新する。

種々の実施形態を使用すると、一ＬＭＲシステム内の又は異なるコード化タイプ（異なる暗号化タイプを含んでもよい）を有するＬＭＲシステム間のＬＭＲコンテントを通信する。例えば、異なるＬＭＲシステムにおける異なる２ボコーダタイプは、異なる構成で構築されたＩＰパケットを通信することができる。これは、例えば一ネットワークでは、ＩＭＢＥ又はＡＭＢＥボコーダを使用する際に、３つの20ミリ秒音声フレームに対応する60ミリ秒のスピーチすなわち音声コンテントを含む音声パケットを形成することを含んでもよい。音声パケットは、音声セグメントのため及びボコーダタイプに対応するために、ボコーダパラメータ、特にスピーチベクトルを含む。この情報は、通信プロトコル（例えば、Ｐ２５、オペンスキー等）において空中で通信される同じ情報であるが、ＩＰパケットに組み込まれる。例えばＰ２５無線サイトを介して通信される場合、音声パケットは、他の情報の中でも、ＩＰ／ＵＤＰヘッダ、（グループＩＤ、パケットシーケンス及び他のコール管理情報を識別する）音声パケットヘッダ、ボコーダパラメータ及び暗号化パラメータ（例えば、暗号化アルゴリズムのタイプを識別するアルゴリズムＩＤ、アルゴリズムキーＩＤ及び現在の暗号同期（cryptosync）信号）を有する。次に、この情報は本明細書で説明されたように再マッピングされるので、コード変換器２８の出力は、そのサイト用のボコーダ及び暗号化方式（例えば、異なるボコーダパラメータ、異なるアルゴリズムＩＤ、異なるキーＩＤ等）を用いて送信先無線サイト用にフォーマット化された等価の音声パケットである。

コード変換アルゴリズムは、本明細書で説明したマッピング情報に基づいてもよい。例えばフルレートＩＭＢＥ及びハーフレートＡＭＢＥ等の同じファミリーからの二つのボコーダ間に起こるコード変換のために、例えばデジタルボイスシステム社から市販されている公知のアルゴリズムを実施してもよい。他の実施形態において、コード変換は、一ボコーダ処理方式を用いてデジタルＰＣＭ信号にＬＭＲコンテントを解読し、他のボコーダ処理方式を用いてデジタルＰＣＭ信号を再コード化することを含んでもよい。ボコーダ処理方式は、そのボコーダタイプ用のＬＭＲシステム内で音声送信等のＬＭＲコンテントをコード化する際に、ボコーダにより実行される動作である。

しかし、コード変換は、コード化の変換及び暗号解読及び再暗号化以上のものを含んでもよいことに留意されたい。例えば、ＥＤＡＣＳ音声パケットは、60ミリ秒のスピーチの代わりに80ミリ秒のスピーチを有する。従って、ＬＭＲコンテント（例えば音声）を変換することに加えて、コード変換器２８は、切れ目無く続く音声が60ミリ秒を基礎とするサイトインタフェースプロトコルから80ミリ秒を基礎とするプロトコルに維持されるように、データを緩衝しリタイムする。これは、例えば同期クロック等の任意の公知のタイミング方式を用いて提供してもよい。さらに、コード変換器２８はまた、例えばタイムスタンプ等のヘッダ情報に基づいて、音声パケットが遅延しているのか或いは欠落しているのかを決定する。このような遅延データ又は欠落データは、受信されたＬＭＲコンテントを再編成することにより補償される。また一方、例えば無線通信同期方式等の任意の同期方法を使用してもよい。

種々の実施形態は、異なるタイプのＬＭＲシステムに関連し、異なるタイプのＬＭＲコンテントを通信するために実施することができるが、本明細書の例に限定されない。一般的に、種々の実施形態は、ボコーダ領域で一ボコーダフォーマットから別のボコーダフォーマットにＬＭＲコンテントをコード変換する。このコード変換は、ＬＭＲシステム内で端末間暗号化を可能にする。

例えば、ＬＭＲシステム、コード変換器、及びその中の部品又はコントローラ等の種々の実施形態及び部品は、一つ以上のコンピュータシステムを用いて実施することができる。例えば、種々の実施形態は、コンピュータ、入力デバイス、ディスプレーユニット及びインタフェースを含むコンピュータシステムを有してもよい。コンピュータはマイクロプロセッサを有してもよい。マイクロプロセッサは通信バスバーに接続されてもよい。また、コンピュータはメモリを有してもよい。メモリはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を有してもよい。コンピュータシステムは、ハードディスクドライブ、又はフロッピー(登録商標）ディスクドライブ及び光ディスクドライブ等のリムーバル記憶媒体ディスクであってもよい記憶媒体ドライブをさらに有してもよい。また、記憶媒体ドライブは、コンピュータシステムにコンピュータプログラム又は他の命令を搭載するための他の同様の手段であってもよい。

本明細書で使用される「コンピュータ」の用語は、マイクロコントローラを用いたシステムを含む任意のプロセッサを基礎とする又はマイクロプロセッサを基礎とするシステム、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、及び本明細書で説明した機能を実行することができる任意の他の回路又はプロセッサを含んでもよい。上述の説明は例示であるので、いかなる場合でも「コンピュータ」の用語の定義、意味を限定することを意図したものではない。

コンピュータシステムは、入力データを処理するために、１個以上の記憶素子に記憶される一連の命令を実行する。また、記憶素子は、必要に応じてデータ又は他の情報を記憶してもよい。記憶素子は、処理装置内の情報源又は物理的メモリ素子の形態であってもよい。

一連の命令は、本発明の種々の実施形態の方法等の特定の動作を実行する処理装置としてコンピュータに命令する種々のコマンドを有してもよい。一連の命令は、ソフトウエアプログラムの形態であってもよい。ソフトウエアは、システムソフトウエア又はアプリケーションソフトウエア等の種々の形態であってもよい。さらに、ソフトウエアは、別体のプログラムの集合体、より大きなプログラム可能なの中のプログラムモジュール、又はプログラムモジュールの一部の形態であってもよい。また、ソフトウエアは、オブジェクト指向のプログラムの形態のモジュラプログラムを有してもよい。処理装置による入力データの処理は、ユーザのコマンドに応答し、前の処理の結果に応答し、又は別の処理装置による要求に応答するものであってもよい。

本明細書で使用される「ソフトウエア」及び「ファームウエア」の用語は互換性があり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、非揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）を含む、コンピュータで実行するためのメモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを有する。上述のメモリのタイプは例示であるので、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプを限定することを意図したものではない。

陸上移動無線（ＬＭＲ）通信システムの典型的な一実施形態を示すブロック図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って構成されたコード変換器を有する音声スイッチを示すブロック図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って通信されたＬＭＲコンテント用のフォーマットを示すブロック図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って構成されたコード変換器を示すブロック図である。 本発明の別の典型的な実施形態に従って構成されたコード変換器構成を示すブロック図である。 本発明の典型的な一実施形態に従ったコード変換及び暗号変換を示すブロック図である。 本発明の典型的な一実施形態に従ったコード変換を提供する方法を示すフローチャートである。

２０ ＬＭＲ
２８ コード変換器
４０ 音声スイッチ
４２ 暗号変換器
４６ データベース

Claims (16)

1. 第１陸上移動無線通信プロトコルを使用して通信するよう構成される第１通信サイトと、
   第２陸上移動無線通信プロトコルを使用して通信するよう構成される第２通信サイトと、
   前記第１陸上移動無線通信プロトコルを使用して通信された前記第１通信サイトからの陸上移動無線コンテントを受信し、前記第２通信サイトに通信されるよう前記第２陸上移動無線通信プロトコルに前記陸上移動無線コンテントをデジタル変換するよう構成されるコード変換器と、
   前記第１通信サイト及び前記第２通信サイトのうち少なくとも一方を介して通信するよう構成される複数のユーザグループの少なくとも１個のグループ用の、及び複数の移動体陸上移動無線ユニットの少なくとも１個用の優先エアリンクモード、優先ボコーダ及び優先暗号化モードのうち少なくとも一つを有するデータベースと
   を具備することを特徴とする陸上移動無線システム。
2. 前記コード変換器にデジタル変換される陸上移動無線コンテントを通信するよう構成された少なくとも１個の音声スイッチをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
3. 前記音声スイッチは、デジタル変換され前記コード変換器に通信される陸上移動無線コンテントを識別するために優先ボコーダ及び優先エアリンクのうち少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項２記載の陸上移動無線システム。
4. 前記第１通信プロトコル及び前記第２通信プロトコルは、音声コード化方式及び暗号化方式のうち少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
5. 前記第１通信サイトは、第１暗号化方式を用いて通信するよう構成されており、
   前記第２通信サイトは、第２暗号化方式を用いて通信するよう構成されており、
   前記第１通信サイトから前記第２通信サイトに陸上移動無線コンテントを通信する際に、前記第１暗号化方式と前記第２暗号化方式との間で変換するよう構成された暗号変換器をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
6. 前記第１通信サイトは、第１ボコーダタイプを用いて通信するよう構成されており、
   前記第２通信サイトは、第２ボコーダタイプを用いて通信するよう構成されており、
   前記コード変換器は、前記第１通信サイトから前記第２通信サイトに陸上移動無線コンテントを通信する際に、前記第１ボコーダタイプと前記第２ボコーダタイプとの間で変換するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
7. 前記第１通信サイト及び前記第２通信サイトのうち少なくとも一方を介して通信するよう登録された複数のユーザ及びユーザのグループのリストを有するデータベースをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
8. 前記第１通信サイト及び前記第２通信サイトの各々と通信するよう構成された発送操作卓をさらに具備し、
   複数のユーザ又はユーザグループの各々用のコード化及び暗号化の情報が、前記発送操作卓内に記憶されていることを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
9. 前記第１陸上移動無線通信プロトコル及び前記第２陸上移動無線通信プロトコルは、異なるボコーダフォーマットに基づいていることを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
10. 前記コード変換器は、デジタルボコーダの形態で変換を実行するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
11. 前記コード変換器は、前記第１通信サイト及び前記第２通信サイトの各々のための音声コード化の要求事項及び暗号化アルゴリズムの要求事項を記憶するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
12. 前記コード変換器は、ユーザ又はユーザグループに対応する複数の暗号化キーを記憶するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の陸上移動無線システム。
13. 第１ボコーダタイプから第２ボコーダタイプに変換される陸上移動無線コンテントを受信する工程と、
    前記第１ボコーダタイプから前記第２ボコーダタイプに前記陸上移動無線コンテントをデジタル変換する工程と、
    前記陸上移動無線コンテントを通信するよう構成される複数のユーザグループの少なくとも１個のグループ用の、及び複数の移動体陸上移動無線ユニットの少なくとも１個用の優先エアリンクモード、優先ボコーダ及び優先暗号化モードのうち少なくとも一つを決定する工程と
    を具備することを特徴とする、陸上移動無線システムのコンテントを通信する方法。
14. 陸上移動無線ユニット間で通信された前記陸上移動無線コンテントが外来陸上移動無線コンテントを有するかどうかを決定する工程と、
    前記外来陸上移動無線コンテントを変換する工程と
    をさらに具備することを特徴とする請求項１３記載の陸上移動無線システムのコンテントを通信する方法。
15. 異なる通信サイトの各々に対応する暗号化キーを用いて前記異なる通信サイト間で通信されるよう前記外来陸上移動無線コンテントを暗号解読し再暗号化する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１４記載の陸上移動無線システムのコンテントを通信する方法。
16. 前記変換は、異なる２つのコード化方式を用いて前記外来陸上移動無線コンテントをデジタル的にデコードし再コード化する工程を具備することを特徴とする請求項１４記載の陸上移動無線システムのコンテントを通信する方法。
    

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