JP5392062B2 - Relay device and communication system - Google Patents

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Description

この発明は、トランシーバの通信をネットワークで中継するための中継装置および通信システムに関する。   The present invention relates to a relay device and a communication system for relaying communication of a transceiver through a network.

ネットワークを介してリアルタイムに音声信号を伝送する手順として一般的に用いられるＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：リアルタイム・トランスポート・プロトコル）は、通常、呼制御手順であるＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ
Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：セッション・イニシエーション・プロトコル）と組み合わされてＩＰ電話等のＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ
Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル）技術に適用されている（たとえば特許文献１）。 RTP (Real-time Transport Protocol), which is generally used as a procedure for transmitting a voice signal in real time via a network, is usually a SIP (Session) which is a call control procedure.
VoIP (Voice over Internet) such as IP phone in combination with Initiation Protocol: Session Initiation Protocol
Protocol (Voice over Internet Protocol) technology (for example, Patent Document 1).

特許第４０７４６３３号公報Japanese Patent No. 4074633

また、無線通信機（トランシーバ）による通信をネットワークで中継したいという要請がある。これにより、小電力のトランシーバで広域の通信を行うことができるうえ、外界から電波の届きにくい場所にある通信機との通信も可能になる。   There is also a demand for relaying communication by a wireless communication device (transceiver) through a network. As a result, wide-area communication can be performed with a low-power transceiver, and communication with a communication device in a place where radio waves are difficult to reach from the outside is also possible.

しかし、ＳＩＰを用いたＶｏＩＰ技術では、呼手順を用いて特定の相手を呼び出したのち音声パケット送受信を開始するため、手順が面倒であるうえ相手を呼び出すまでに時間が掛かり、無線通信の特性である即時性、即応性に欠けるという問題点があった。また、
ＳＩＰを遮断するルータやファイアウォールを越えた中継ができないという問題点もあった。 However, in VoIP technology using SIP, since voice packet transmission / reception is started after calling a specific party using a call procedure, the procedure is troublesome and it takes time to call the other party. There was a problem of lack of immediacy and responsiveness. Also,
There was also a problem that relaying beyond a router or firewall blocking SIP was impossible.

この発明は、ネットワークを介して、無線通信機の特性を活かした通信の中継を可能にした中継装置および通信システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a relay device and a communication system that enable relaying of communication utilizing the characteristics of a wireless communication device via a network.

本発明の中継装置は、データ通信網であるネットワークに接続されるネットワークインタフェースと、半二重無線通信機であるトランシーバが接続される無線機インタフェースと、前記ネットワークインタフェースから入力される音声パケットを受信する音声パケット受信部と、前記音声パケット受信部が受信した音声パケットをオーディオ信号に変換して前記無線機インタフェースを介して出力するデコード部と、前記無線機インタフェースから入力されたオーディオ信号のレベルが第２のしきい値を超えていない条件下、または、前記無線機インタフェースから前記オーディオ信号の転送を指示する信号が入力されていない条件下で、前記音声パケット受信部が音声パケットを受信しているとき、または、前記オーディオ信号のレベルが第１のしきい値を超えているとき、前記トランシーバを送信モードに切り換える信号であるＰＴＴ信号を前記無線機インタフェースを介して出力するＰＴＴ制御部と、を備え、前記ＰＴＴ制御部は、前記音声パケット受信部が特定の音声パケットを受信したとき、前記無線機インタフェースからいかなる信号が入力されているかにかかわらず、ＰＴＴ信号を出力することを特徴とする。 The relay device of the present invention receives a network interface connected to a network that is a data communication network, a radio interface that is connected to a transceiver that is a half-duplex radio communication device, and a voice packet input from the network interface. An audio packet receiving unit, a decoding unit that converts the audio packet received by the audio packet receiving unit into an audio signal and outputs the audio signal via the radio interface, and a level of the audio signal input from the radio interface The voice packet receiving unit receives a voice packet under a condition that does not exceed a second threshold value or a condition that a signal for instructing transfer of the audio signal is not input from the radio interface. Or the level of the audio signal is When the difference exceeds a threshold value, and a PTT controller for outputting a PTT signal is a signal for switching the transceiver to transmit mode via the radio interface, the PTT controller, the voice packet When the receiving unit receives a specific voice packet, it outputs a PTT signal regardless of what signal is input from the radio interface .

上記発明において、前記特定の音声パケットは、予め設定されている優先ポート番号宛の音声パケットであってもよい。In the above invention, the specific voice packet may be a voice packet addressed to a preset priority port number.

本発明の通信システムは、データ伝送網であるネットワークと、該ネットワークに接続された複数の上記発明の中継装置と、前記複数の中継装置の無線機インタフェースに各々接続され、受信したオーディオ信号を前記中継装置に出力するとともに、前記中継装置から前記音声パケットから変換されたオーディオ信号および前記ＰＴＴ信号を入力する複数の中継用トランシーバと、を備え、前記複数の中継装置の少なくとも１台の音声パケット送信部が、前記特定の音声パケットを送信することを特徴とする。
通信システム。 Communication system of the present invention, a network is a data transmission network, the relay device of the plurality of the invention connected to the network, are each connected to the radio interface of the plurality of relay apparatuses, the audio signal received A plurality of relay transceivers for outputting to the relay device and inputting the audio signal converted from the voice packet and the PTT signal from the relay device, and transmitting at least one voice packet of the plurality of relay devices The unit transmits the specific voice packet.
Communications system.

上記発明において、前記複数の中継装置の一部または全部の無線機インタフェースに、中継用トランシーバに代えて、マイクおよびスピーカが接続されていてもよい。 In the above invention, a microphone and a speaker may be connected to some or all of the radio interface of the plurality of relay devices instead of the relay transceiver .

この発明によれば、ネットワークを介して無線通信機の特性を活かした即時性、即応性のある通信の中継が可能になる。   According to the present invention, it is possible to relay an immediate and responsive communication utilizing the characteristics of a wireless communication device via a network.

この発明の実施形態である通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system which is embodiment of this invention. 通信システムの中継装置のブロック図である。It is a block diagram of the relay apparatus of a communication system. 中継装置の記憶部の記憶内容を示す図である。It is a figure which shows the memory content of the memory | storage part of a relay apparatus. 中継装置の制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control part of a relay apparatus. この発明の他の実施形態である通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system which is other embodiment of this invention. 通信システムの中継装置のブロック図である。It is a block diagram of the relay apparatus of a communication system. 中継装置の記憶部の記憶内容を示す図である。It is a figure which shows the memory content of the memory | storage part of a relay apparatus. 中継装置２の制御部の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation of a control unit of the relay device 2. 複数のユニットを備えたマルチチャンネルの中継装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the multichannel relay apparatus provided with the several unit.

図面を参照してこの発明の通信中継装置および通信システムについて説明する。
図１は、この発明の実施形態である通信システムの構成図である。この通信システムは、ネットワーク１を介して無線通信機であるトランシーバ４，５の通信を中継するシステムである。ネットワーク１はたとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で構成されるＬＡＮやインターネットが適用可能である。このネットワーク１に複数の中継装置２（２−１，２−２）が接続されている。各中継装置２（２−１，２−２）には、それぞれトランシーバ３（３−１，３−２）が中継用トランシーバとして接続されている。トランシーバ３−１，３−２は、いわゆるプッシュ・トゥ・トーク（Ｐｕｓｈ ｔｏ Ｔａｌｋ：ＰＴＴ）形式の無線通信装置であり、通信形態は半二重通信である。なお、トランシーバ３−１、トランシーバ３−２は同じ形式のものである必要はない、すなわち相互に通信可能な形式のものである必要はない。 A communication relay device and a communication system of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. This communication system is a system that relays communication of transceivers 4 and 5 that are wireless communication devices via a network 1. As the network 1, for example, a LAN configured by Ethernet (registered trademark) or the Internet can be applied. A plurality of relay apparatuses 2 (2-1, 2-2) are connected to the network 1. Each relay device 2 (2-1, 2-2) is connected to a transceiver 3 (3-1, 3-2) as a relay transceiver. The transceivers 3-1 and 3-2 are so-called Push to Talk (PTT) type wireless communication apparatuses, and the communication form is half-duplex communication. Note that the transceiver 3-1 and the transceiver 3-2 do not need to be of the same type, that is, do not need to be of a type capable of communicating with each other.

トランシーバ３−１の通信圏内（エリアＡ）には、１または複数台（図示では２台）のトランシーバ４（４−１，２）が存在している。また、トランシーバ３−２の通信圏内（エリアＢ）にも、１または複数台（図示では２台）のトランシーバ５（５−１，２）が存在している。トランシーバ３−１とトランシーバ４、および、トランシーバ３−２とトランシーバ５とは相互に通信可能な形式のものである必要がある。   One or a plurality of (two in the figure) transceivers 4 (4-1, 2) exist in the communication area (area A) of the transceiver 3-1. One or a plurality (two in the figure) of transceivers 5 (5-1, 2) are also present in the communication area (area B) of the transceiver 3-2. The transceiver 3-1 and the transceiver 4 and the transceiver 3-2 and the transceiver 5 need to be of a form that can communicate with each other.

この通信システムでは、エリアＡのトランシーバ４（４−１，２）が送信した音声信号（通話音声）で変調された電波信号を中継トランシーバ３−１が受信して復調し、復調された音声信号を中継装置２−１、ネットワーク１、中継装置２−２を介して中継用トランシーバ３−２に入力し、中継用トランシーバ３−２がこの音声信号を重畳した電波信号をエリアＢのトランシーバ５（５−１，２）に向けて送信する。また、この通信システムでは、逆に、エリアＢのトランシーバ５（５−１，２）が送信した電波信号を中継トランシーバ３−２が受信して復調し、復調された音声信号を中継装置２−２、ネットワーク１、中継装置２−１を介して中継用トランシーバ３−１に入力し、中継用トランシーバ３−１がこの音声信号で変調された電波信号をエリアＡのトランシーバ４（４−１，２）に向けて送信する。   In this communication system, the relay transceiver 3-1 receives and demodulates the radio signal modulated by the voice signal (call voice) transmitted by the transceiver 4 (4-1, 2) in the area A, and the demodulated voice signal. Is input to the relay transceiver 3-2 via the relay device 2-1, the network 1, and the relay device 2-2, and the radio signal superimposed by the relay transceiver 3-2 is transferred to the transceiver 5 ( Send to 5-1 and 2). In this communication system, conversely, the relay transceiver 3-2 receives and demodulates the radio signal transmitted by the transceiver 5 (5-1, 2) in the area B, and the demodulated audio signal is relayed to the relay device 2-. 2, the signal is input to the relay transceiver 3-1 via the network 1 and the relay device 2-1, and the radio signal modulated by the relay transceiver 3-1 using this audio signal is transmitted to the transceiver 4 (4-1, 4-1) Send to 2).

図２は中継装置２のブロック図である。中継装置２は、下流（中継トランシーバ３側）の端部に無線機インタフェース２１を備え、上流（ネットワーク１側）の端部にネットワークインタフェース２２を備えている。無線機インタフェース２１は、中継用トランシーバ３をつなぐケーブルのコネクタやバッファ回路等を有している。ネットワークインタフェース２２は、ネットワークの物理層やデータリンク層を担当する回路部である。   FIG. 2 is a block diagram of the relay device 2. The relay device 2 includes a radio interface 21 at the downstream end (relay transceiver 3 side) and a network interface 22 at the upstream end (network 1 side). The radio interface 21 has a cable connector, a buffer circuit, and the like that connect the relay transceiver 3. The network interface 22 is a circuit unit in charge of the physical layer and data link layer of the network.

そして、無線機インタフェース２１からネットワークインタフェース２２の間に、上り方向に、Ａ／Ｄコンバータ２３、ＶＯＸ（Voice Operation Transmission）処理部２４および音声パケット送信部２５が設けられ、下り方向に、音声パケット受信部２６、ＶＯＸ処理部２７およびＤ／Ａコンバータ２８を備えている。また、中継装置２は、装置全体の動作を制御するマイコンである制御部２０を備えている。制御部２０は、各種データ等を記憶する記憶部２０Ａを備えている。   An A / D converter 23, a VOX (Voice Operation Transmission) processing unit 24, and a voice packet transmitting unit 25 are provided between the radio interface 21 and the network interface 22 in the upstream direction, and voice packets are received in the downstream direction. Section 26, VOX processing section 27, and D / A converter 28. Moreover, the relay apparatus 2 is provided with the control part 20 which is a microcomputer which controls operation | movement of the whole apparatus. The control unit 20 includes a storage unit 20A that stores various data and the like.

図３は記憶部２０Ａの記憶内容の構成を示す図である。記憶部２０Ａには、ネットワーク１を介して音声パケットを送受信するための情報である自局ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、参加マルチキャストＩＰアドレス、自局ポート番号、送信先ポート番号などの情報が記憶されている。送信先ＩＰアドレス、送信先ポート番号は特定（１つ）の相手先（中継装置２）に対して音声パケット（ＲＴＰパケット）を送信するとき、そのパケットに付される宛先情報である。また、マルチキャストで複数の相手先に対して音声パケットを送信するときは、参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレスである参加マルチキャストＩＰアドレスおよび送信先ポート番号がＲＴＰパケットに付される。また、中継装置２（音声パケット受信部２６）は、自局ＩＰアドレスまたは参加マルチキャストＩＰアドレス宛且つ自局ポート番号を指定したパケットのみ受信する。
記憶部２０Ａに記憶される情報および送信時に送信先ＩＰアドレスを用いるか参加マルチキャストＩＰアドレスを用いるかは予め係員によって設定されている。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the storage contents of the storage unit 20A. The storage unit 20A stores information such as the local station IP address, the transmission destination IP address, the participating multicast IP address, the local station port number, and the transmission destination port number, which are information for transmitting and receiving voice packets via the network 1. Has been. The transmission destination IP address and the transmission destination port number are destination information attached to the packet when the voice packet (RTP packet) is transmitted to a specific (one) counterpart (relay device 2). Further, when a voice packet is transmitted to a plurality of destinations by multicast, a participating multicast IP address and a transmission destination port number that are IP addresses of participating multicast groups are attached to the RTP packet. The relay device 2 (voice packet receiving unit 26) receives only packets addressed to the local station IP address or participating multicast IP address and designated with the local station port number.
Information stored in the storage unit 20A and whether to use a transmission destination IP address or a participation multicast IP address at the time of transmission are set in advance by an attendant.

図２において、無線機インタフェース２１と中継用トランシーバ３とは、いわゆるマイクケーブルで接続される。マイクケーブルは、オーディオ入出力信号線、すなわち、中継用トランシーバ３が受信した音声信号を中継装置２に入力するためのスピーカ用信号線、中継装置２から中継用トランシーバ３に向けてオーディオ信号を出力するマイク用信号線、および、ＰＴＴ信号線を有するケーブルである。   In FIG. 2, the radio interface 21 and the relay transceiver 3 are connected by a so-called microphone cable. The microphone cable is an audio input / output signal line, that is, a speaker signal line for inputting the audio signal received by the relay transceiver 3 to the relay device 2, and outputs an audio signal from the relay device 2 to the relay transceiver 3. A cable having a microphone signal line and a PTT signal line.

ここで、この中継装置２は、汎用性を維持するため、中継用トランシーバ３と特殊な信号のやり取りは行わずマイクケーブルのみで接続される。したがって、マイクケーブルで外部接続可能なトランシーバであれば、どのような機種であってもこの中継装置２に接続して中継用トランシーバ３として使用することが可能である。   Here, in order to maintain versatility, the relay device 2 is connected only to the microphone cable without exchanging special signals with the relay transceiver 3. Therefore, any transceiver that can be externally connected with a microphone cable can be used as the relay transceiver 3 by connecting to the relay device 2 regardless of the model.

無線機インタフェース２１は、中継用トランシーバ３から入力されたオーディオ信号をＡ／Ｄコンバータ２３に入力する。Ａ／Ｄコンバータ２３は、入力されたオーディオ信号をデジタル信号に変換してＶＯＸ処理部２４および音声パケット送信部２５に入力する。   The radio interface 21 inputs the audio signal input from the relay transceiver 3 to the A / D converter 23. The A / D converter 23 converts the input audio signal into a digital signal and inputs the digital signal to the VOX processing unit 24 and the voice packet transmission unit 25.

ＶＯＸ処理部２４は、中継用トランシーバ３から入力されたオーディオ信号のレベルを監視する。オーディオ信号のレベルが所定のしきい値を超えると、上り音声ありとして制御部２０に上り転送要求信号を出力する。中継用トランシーバ３から入力されたオーディオ信号のレベルが所定のしきい値を超えた場合、中継用トランシーバ３がトランシーバ４から音声信号を受信して中継装置２に入力してきたと判断されるためである。   The VOX processing unit 24 monitors the level of the audio signal input from the relay transceiver 3. When the level of the audio signal exceeds a predetermined threshold, an upstream transfer request signal is output to the control unit 20 as upstream speech. This is because when the level of the audio signal input from the relay transceiver 3 exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the relay transceiver 3 has received the audio signal from the transceiver 4 and input it to the relay device 2. .

制御部２０は、ＶＯＸ処理部２４から上り転送要求信号が入力されると、その上りの音声信号をネットワーク１に送出するべく、音声パケット送信部２５にパケット送信指示信号を出力する。このとき、制御部２０は記憶部２０Ａから宛先情報である送信先ＩＰアドレスや送信先ポート番号等を読み出して音声パケット送信部２５に出力する。   When the uplink transfer request signal is input from the VOX processing unit 24, the control unit 20 outputs a packet transmission instruction signal to the voice packet transmission unit 25 in order to send the uplink voice signal to the network 1. At this time, the control unit 20 reads out the destination IP address, the destination port number, and the like, which are destination information, from the storage unit 20A and outputs them to the voice packet transmitting unit 25.

音声パケット送信部２５は、パケット送信を指示する信号および宛先情報が入力されると、Ａ／Ｄコンバータ２３から入力された音声信号を音声パケット化してネットワーク１に送出する。音声パケット送信部２５は、入力された音声信号をＲＴＰパケットに分割し、このパケットにＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダを付加してネットワークインタフェース２２に出力する。このとき、ネットワークから送信先ＩＰアドレス等を取得するのではなく、記憶部２０Ａに予め記憶されている送信先ＩＰアドレス等を用いるため、中継用トランシーバ３から音声信号が入力されたとき即座にこの音声信号をネットワーク１に送出することが可能である。   When a packet transmission instruction signal and destination information are input, the voice packet transmission unit 25 converts the voice signal input from the A / D converter 23 into a voice packet and sends it to the network 1. The voice packet transmitter 25 divides the input voice signal into RTP packets, adds an RTP / UDP / IP header to this packet, and outputs the packet to the network interface 22. At this time, the destination IP address or the like is not acquired from the network, but the destination IP address or the like stored in advance in the storage unit 20A is used. Therefore, when a voice signal is input from the relay transceiver 3, An audio signal can be sent to the network 1.

なお、ＶＯＸ処理部２４による上り音声あり／無しの判定は、チャタリングや誤検出を防止するため、若干の時間幅で行えばよい。また、音声信号を通話音声信号が属する周波数帯域に絞り込んで音声の有無を判定してもよい。   Note that the presence / absence of uplink audio by the VOX processing unit 24 may be determined with a slight time width in order to prevent chattering and erroneous detection. Alternatively, the presence or absence of voice may be determined by narrowing the voice signal to the frequency band to which the call voice signal belongs.

ＶＯＸ処理部２４が上り音声の有無を判定するために若干の時間が必要であるため、Ａ／Ｄコンバータ２３と音声パケット送信部２５との間に音声信号を遅延させる遅延部を挿入して音声信号と判定結果とのタイムラグを解消するようにしてもよい。   Since it takes some time for the VOX processing unit 24 to determine the presence or absence of the uplink voice, a delay unit that delays the voice signal is inserted between the A / D converter 23 and the voice packet transmission unit 25 so that the voice is transmitted. You may make it eliminate the time lag of a signal and a determination result.

音声パケット受信部２６は、ネットワーク１からの音声パケットの受信を常時監視しており、ネットワーク１から受信したパケットのうち自局ＩＰアドレスまたは参加マルチキャストＩＰアドレス宛、且つ、この通信用に開けている自局ポート番号宛のパケットを選別して受信する。音声パケット受信部２６は、音声パケットを受信すると、その旨を制御部２０に入力するとともに、この音声パケットを結合して音声信号（ストリーム信号）を復調する。この音声信号はＶＯＸ処理部２７およびＤ／Ａコンバータ２８に入力される。Ｄ／Ａコンバータ２８は、入力されたデジタルの音声信号をアナログ信号に変換して無線機インタフェース２１に入力する。この音声信号はマイクケーブルを介して中継用トランシーバ３に入力される。   The voice packet receiving unit 26 constantly monitors the reception of voice packets from the network 1, and is open for communication for the local station IP address or participating multicast IP address among the packets received from the network 1. Select and receive packets addressed to the local station port number. When receiving the voice packet, the voice packet receiving unit 26 inputs the voice packet to the control unit 20 and demodulates the voice signal (stream signal) by combining the voice packets. This audio signal is input to the VOX processing unit 27 and the D / A converter 28. The D / A converter 28 converts the input digital audio signal into an analog signal and inputs the analog signal to the radio interface 21. This audio signal is input to the relay transceiver 3 via a microphone cable.

ＶＯＸ処理部２７は音声パケット受信部２６から入力された音声信号のレベルを監視している。ＶＯＸ処理部２７は、音声信号が所定のしきい値を超えると、下り音声ありとして制御部２０に下り転送要求信号を出力する。   The VOX processing unit 27 monitors the level of the voice signal input from the voice packet receiving unit 26. When the audio signal exceeds a predetermined threshold, the VOX processing unit 27 outputs a downlink transfer request signal to the control unit 20 as having downlink audio.

制御部２０は、ＶＯＸ処理部２７から下り転送要求信号が入力されると、無線機インタフェース２１に対してＰＴＴ信号を出力する。ＰＴＴ信号は、マイクケーブルを介して中継用トランシーバ３に入力される。中継用トランシーバ３は、このＰＴＴ信号により送信モードに切り換えられ、マイクケーブルを介して入力されている音声信号を送信電波に重畳してトランシーバ４，５に向けて送信する。   When the downlink transfer request signal is input from the VOX processing unit 27, the control unit 20 outputs a PTT signal to the radio interface 21. The PTT signal is input to the relay transceiver 3 via the microphone cable. The relay transceiver 3 is switched to the transmission mode by the PTT signal, and transmits the audio signal input via the microphone cable to the transceivers 4 and 5 while superimposing it on the transmission radio wave.

なお、ＶＯＸ処理部２７による下り音声あり／無しの判定は、チャタリングや誤検出を防止するため、若干の時間幅で行えばよい。また、音声信号を通話音声信号が属する周波数帯域に絞り込んで音声の有無を判定してもよい。   Note that the presence / absence of downstream voice by the VOX processing unit 27 may be determined with a slight time width in order to prevent chattering and erroneous detection. Alternatively, the presence or absence of voice may be determined by narrowing the voice signal to the frequency band to which the call voice signal belongs.

ＶＯＸ処理部２７が下り音声の有無を判定するために若干の時間が必要であるため、音声パケット受信部２６とＤ／Ａコンバータ２８との間に音声信号を遅延させる遅延部を挿入して音声信号と判定結果とのタイムラグを解消するようにしてもよい。   Since it takes some time for the VOX processing unit 27 to determine the presence or absence of downstream audio, a delay unit that delays the audio signal is inserted between the audio packet receiving unit 26 and the D / A converter 28 to generate audio. You may make it eliminate the time lag of a signal and a determination result.

このように、この通信システムでは、中継装置２（２−１，２−２）が中継用トランシーバ３からの音声信号の入力に応じて即座に音声パケット（ＲＴＰパケット）をネットワークに送出するとともに、ネットワークから音声パケットを受信すると、この音声パケットをオーディオ信号化して中継用トランシーバ３に入力してエリア内に送信させる。これにより、トランシーバ４，５のユーザは、ＰＴＴスイッチをオンして話し、ＰＴＴスイッチをオフして相手の音声を聴くという通常の無線通信と同じ要領でネットワークを介した通信を行うことができる。   As described above, in this communication system, the relay device 2 (2-1, 2-2) immediately transmits a voice packet (RTP packet) to the network in response to the input of the voice signal from the relay transceiver 3, When a voice packet is received from the network, the voice packet is converted into an audio signal and input to the relay transceiver 3 to be transmitted within the area. Thereby, the users of the transceivers 4 and 5 can perform communication via the network in the same manner as normal wireless communication in which the PTT switch is turned on to talk and the PTT switch is turned off to listen to the other party's voice.

図４は、中継装置２の制御部２０の監視動作を示すフローチャートである。この監視動作は所定時間（１フレーム時間）ごとに繰り返し実行される。制御部２０は、ＶＯＸ処理部２４、２７からの転送要求信号の入力を監視している（Ｓ１１，Ｓ１２）。ＶＯＸ処理部２４から上り転送要求信号が入力されると（Ｓ１１でＹＥＳ）、記憶部２０Ａから送信先のＩＰアドレス（グループＩＤ）やポート番号等を読み出し（Ｓ１４）、これらを音声パケット送信部２５に入力してＡ／Ｄコンバータ２３から入力された音声信号をネットワーク１に送出させる。このＳ１１，Ｓ１４，Ｓ１５の動作が送信モードの動作である。この送信モードの動作は１フレーム時間継続して実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing the monitoring operation of the control unit 20 of the relay apparatus 2. This monitoring operation is repeatedly executed every predetermined time (one frame time). The control unit 20 monitors the input of transfer request signals from the VOX processing units 24 and 27 (S11, S12). When an upstream transfer request signal is input from the VOX processing unit 24 (YES in S11), the destination IP address (group ID), port number, etc. are read from the storage unit 20A (S14), and these are transmitted to the voice packet transmission unit 25. The audio signal input from the A / D converter 23 is transmitted to the network 1. The operations in S11, S14, and S15 are operations in the transmission mode. The operation in the transmission mode is executed continuously for one frame time.

一方、ＶＯＸ処理部２７から下り転送要求信号が入力されると（Ｓ１２でＹＥＳ）、無線機インタフェース２１に対してＰＴＴ信号を出力する（Ｓ１６）。これにより、ネットワーク１を介して受信されアナログ信号に変換された音声信号が中継用トランシーバ３から送信される。このＳ１２，Ｓ１６の動作が受信モードの動作である。この受信モードの動作は１フレーム時間継続して実行される。   On the other hand, when a downlink transfer request signal is input from the VOX processing unit 27 (YES in S12), a PTT signal is output to the radio interface 21 (S16). As a result, the audio signal received via the network 1 and converted into an analog signal is transmitted from the relay transceiver 3. The operations in S12 and S16 are operations in the reception mode. The operation in the reception mode is executed continuously for one frame time.

また、ＶＯＸ処理部２４，２７の両方から転送要求信号が入力されない場合（Ｓ１１，１２でＮＯ）には、何も処理を行わず（ＰＴＴ信号を出力せず：Ｓ１３）、上り／下り両方の監視動作を継続する。   If no transfer request signal is input from both VOX processing units 24 and 27 (NO in S11 and S12), no processing is performed (PTT signal is not output: S13), and both uplink and downlink are performed. Continue monitoring.

このフローチャートに示すように、上り転送要求信号（送信モード）は下り転送要求信号（受信モード）に優先している。すなわち、中継用トランシーバ３からの音声信号の入力およびネットワーク１からの音声信号の入力が同時にあった場合には、中継用トランシーバ３から入力された音声信号をネットワーク１に送出する処理が優先され、ネットワーク１から受信した音声信号は中継用トランシーバ３から送信されない。これは、半二重通信のトランシーバは、送信中は相手装置からの信号を受信できないことに対応させた処理である。   As shown in this flowchart, the uplink transfer request signal (transmission mode) has priority over the downlink transfer request signal (reception mode). That is, when the input of the audio signal from the relay transceiver 3 and the input of the audio signal from the network 1 are performed at the same time, the process of sending the audio signal input from the relay transceiver 3 to the network 1 is prioritized. The audio signal received from the network 1 is not transmitted from the relay transceiver 3. This is a process corresponding to the fact that the half-duplex communication transceiver cannot receive a signal from the counterpart device during transmission.

なお、図４のフローチャートのＳ１２→Ｓ１６において、下り転送要求信号が入力されたときＰＴＴ信号を出力するようにしているが、ネットワーク１から音声パケットが入力されたことを条件としてＰＴＴ信号を出力するようにしてもよい。   In S12 → S16 in the flowchart of FIG. 4, the PTT signal is output when the downlink transfer request signal is input. However, the PTT signal is output on condition that a voice packet is input from the network 1. You may do it.

なお、図４のフローチャートにおいて、音声パケットの送信をユニキャストで行う場合は、Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１５の手順を経ることなく、無線機インタフェース２１から入力されたオーディオ信号（無音の場合もあり）を常時パケット化してネットワーク１に送出しつづける構成にしてもよい。この場合、受信側は、入力されている音声パケットの信号レベルが所定のしきい値を超えたことに基づいてＰＴＴ信号を出力するようにすればよい。 In the flowchart of FIG. 4, the case of performing the transmission of voice packets in unicast, S11, S14, S1 without going through the 5 steps, (sometimes silence) audio signal inputted from the wireless device interface 21 May be continuously packetized and continuously transmitted to the network 1. In this case, the receiving side may output the PTT signal based on the signal level of the input voice packet exceeding a predetermined threshold value.

また、中継用トランシーバ３からスケルチ解除信号を入力可能な場合は、上記フローチャートのＳ１１において、上り転送要求信号とともに（または上り転送要求信号に代えて）、スケルチ解除信号の入力を監視してもよい。   When the squelch release signal can be input from the relay transceiver 3, the input of the squelch release signal may be monitored together with the upstream transfer request signal (or instead of the upstream transfer request signal) in S11 of the flowchart. .

なお、図１ではネットワーク１に中継装置２を２台接続した構成になっているが、中継装置２の台数は２台に限定されない。また、中継装置の無線インタフェース２１に中継用トランシーバ３に代えて、マイクとスピーカを接続し、中継装置２をトランシーバ代わりに用いてネットワーク１を介した通信を行うようにしてもよい。   Although FIG. 1 shows a configuration in which two relay apparatuses 2 are connected to the network 1, the number of relay apparatuses 2 is not limited to two. In addition, a microphone and a speaker may be connected to the wireless interface 21 of the relay device instead of the relay transceiver 3, and communication via the network 1 may be performed using the relay device 2 instead of the transceiver.

図５は、この発明の他の実施形態である通信システムの構成を示す図である。この図において、図１に示した通信システムと同一構成の部分は同一番号を付して説明を省略する。この通信システムでは、図１の通信システムのネットワーク１にさらに中継装置１２が接続されている。中継装置１２には、緊急放送受信機６、マイク７（およびスピーカ８）が直接接続される。すなわち、中継装置１２には、無線による相互通信を中継する中継用トランシーバ３に代えて、自身が目的の音声信号を出力する機器である緊急放送受信機６やマイク７が直接接続される。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a communication system according to another embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those in the communication system shown in FIG. In this communication system, a relay device 12 is further connected to the network 1 of the communication system of FIG. The emergency broadcast receiver 6 and the microphone 7 (and the speaker 8) are directly connected to the relay device 12. In other words, the relay device 12 is directly connected to the emergency broadcast receiver 6 and the microphone 7 which are devices that themselves output a target audio signal, instead of the relay transceiver 3 that relays wireless communication.

なお、中継装置１２には、ネットワーク１から受信した音声パケットを再生するためのスピーカ８が接続されていてもよい。   Note that the relay device 12 may be connected to a speaker 8 for reproducing a voice packet received from the network 1.

また、この通信システムでは、各中継装置２に、通常通信に用いる自局ポート番号（自局通常ポート番号）に加えて、緊急通信など優先的に受信すべき通信のために設定された自局ポート番号である自局優先ポート番号が設定されている。そして、中継装置１２は、緊急放送受信機６やマイク７から入力された音声信号を優先的に受信されるべき音声信号として各中継装置２の優先ポート宛に送信し、他の通信音声に優先して各トランシーバ４，５に受信させる。   In this communication system, each relay device 2 has its own station set for communication that should be received preferentially, such as emergency communication, in addition to its own port number used for normal communication (own station normal port number). The local station priority port number that is the port number is set. Then, the relay device 12 transmits the audio signal input from the emergency broadcast receiver 6 or the microphone 7 to the priority port of each relay device 2 as an audio signal to be received with priority, and prioritizes other communication audio. Then, the transceivers 4 and 5 are made to receive.

図６は、中継装置１２のブロック図である。この図において、図２に示した中継装置２と同一構成の部分は同一番号を付して説明を省略する。中継装置１２は、中継装置２とほぼ同一の構成であるが、インタフェース２１′にスピーカ８が接続されない場合には、ネットワーク１から受信した音声パケットを再生する機器がないため下り系統の機器は必ずしも必要でない。また、図２の中継装置２では、制御部２０から無線機インタフェース２１に対してＰＴＴ信号を入力する構成であったが、この中継装置１２ではインタフェース２１′からマイク７のＰＴＴ信号を制御部２０に対して入力する構成としてもよい。このＯＴＴ信号は、ＶＯＸ処理部２４の上り転送要求信号に代えて、音声パケット送信部２５に対するパケット送信指示のトリガ信号として用いることができる。   FIG. 6 is a block diagram of the relay device 12. In this figure, parts having the same configurations as those of the relay apparatus 2 shown in FIG. The relay device 12 has substantially the same configuration as the relay device 2, but when the speaker 8 is not connected to the interface 21 ', there is no device for reproducing the voice packet received from the network 1, and thus the downstream system device is not necessarily used. Not necessary. In the relay apparatus 2 of FIG. 2, the PTT signal is input from the control unit 20 to the radio interface 21. However, in the relay apparatus 12, the PTT signal of the microphone 7 is transmitted from the interface 21 'to the control unit 20. It is good also as a structure input with respect to. This OTT signal can be used as a trigger signal for a packet transmission instruction to the voice packet transmitter 25 instead of the upstream transfer request signal of the VOX processor 24.

なお、中継装置１２は、中継装置２と同様のハードウェア構成で実現できるため、同一の装置でソフトウェア等の設定を変更することにより中継装置２と中継装置１２とを兼用可能にしてもよい。   Since the relay device 12 can be realized with the same hardware configuration as the relay device 2, the relay device 2 and the relay device 12 may be used together by changing settings of software or the like on the same device.

図７は、中継装置２、中継装置１２の記憶部２０Ａの記憶内容を示す図である。同図（Ａ）は中継装置２の記憶内容を示している。同図（Ｂ）は中継装置１２の記憶内容を示している。この図において図３と同一の記憶内容については説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram illustrating the contents stored in the storage unit 20 </ b> A of the relay device 2 and the relay device 12. FIG. 4A shows the stored contents of the relay device 2. FIG. 5B shows the stored contents of the relay device 12. In this figure, the description of the same stored contents as in FIG. 3 is omitted.

図７（Ａ）において、中継装置２の記憶部２０Ａには、自局ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、参加マルチキャストＩＰアドレス、自局通常ポート番号（２１５００）、自局優先ポート番号（２１６００）、送信先ポート番号（２１５００）などの情報が記憶されている。自局通常ポート番号は、通常の通信時に用いられるポート番号であり、このポート番号で音声パケットを受信したとき、制御部２０は、図４に示したフローチャートと同様の処理を行う。自局優先ポート番号は、緊急放送等の優先的な放送に用いられるポート番号であり、このポート番号で音声パケットを受信したとき、制御部２０は、他の通信（送信／受信）に優先してこの音声信号の受信を行う。   7A, in the storage unit 20A of the relay apparatus 2, the local station IP address, the transmission destination IP address, the participating multicast IP address, the local station normal port number (21500), the local station priority port number (21600), Information such as a transmission destination port number (21500) is stored. The local station normal port number is a port number used during normal communication. When a voice packet is received at this port number, the control unit 20 performs the same processing as in the flowchart shown in FIG. The local station priority port number is a port number used for priority broadcasting such as emergency broadcasting. When a voice packet is received at this port number, the control unit 20 prioritizes other communication (transmission / reception). The voice signal is received.

図７（Ｂ）において、中継装置１２の記憶部２０Ａには、自局ＩＰアドレス、参加マルチキャストＩＰアドレス、自局通常ポート番号（２１５００）、自局優先ポート番号（２１６００）、送信先ポート番号（２１６００）などの情報が記憶されている。この装置は、予めマルチキャストＩＰアドレスに向けて、且つ優先ポート番号（２１６００）に向けて音声パケットを送信するように設定されている。したがって、この中継装置１２から送信された音声パケットは他の中継装置２において優先的に受信される。なお、この図に示した通常ポート番号、優先ポート番号は例示であり、この番号に限定されない。   7B, in the storage unit 20A of the relay device 12, the local station IP address, the participating multicast IP address, the local station normal port number (21500), the local station priority port number (21600), the destination port number ( 21600) is stored. This apparatus is set in advance to transmit a voice packet toward a multicast IP address and toward a priority port number (21600). Therefore, the voice packet transmitted from the relay device 12 is preferentially received by the other relay device 2. In addition, the normal port number and the priority port number shown in this figure are examples, and are not limited to these numbers.

図８は、図５の通信システムにおける中継装置２の制御部２０の動作を示すフローチャートである。この図において、図４に示したフローチャートと同一手順には同一のステップ番号（Ｓ番号）を付して説明を省略する。Ｓ１０では優先ポートからのパケット入力を監視している。優先ポートからパケットが入力されると、その音声パケットの音量を判別することなく、また、他のＶＯＸ処理部２４，２７の信号レベルを判定することなく、優先してＰＴＴ信号を出力する（Ｓ１６）。これにより、優先ポートからの信号が入力されると、その信号を優先して中継用トランシーバ３に入力してトランシーバ４，５に送信する。これにより、緊急放送等を他の通信に優先して全トランシーバ４，５に向けて送信することができる。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the control unit 20 of the relay device 2 in the communication system of FIG. In this figure, the same steps as those in the flowchart shown in FIG. 4 are denoted by the same step numbers (S numbers), and description thereof is omitted. In S10, packet input from the priority port is monitored. When a packet is input from the priority port, the PTT signal is preferentially output without determining the volume of the voice packet and without determining the signal level of the other VOX processing units 24 and 27 (S16). ). Thus, when a signal from the priority port is input, the signal is preferentially input to the relay transceiver 3 and transmitted to the transceivers 4 and 5. Thereby, emergency broadcast etc. can be transmitted toward all the transceivers 4 and 5 in preference to other communications.

この実施形態では、優先ポート番号を定めて、優先ポートに到来した音声パケットをこの発明の「特定の音声パケット」としたが、通常のポートで通信を行い、音声パケットに特定のマークを付すことによって「特定の音声パケット」とすることも可能である。   In this embodiment, the priority port number is determined and the voice packet arriving at the priority port is defined as the “specific voice packet” of the present invention. However, communication is performed at a normal port and a specific mark is given to the voice packet. The “specific voice packet” can also be used.

なお、中継装置１２は、図８のフローチャートに示した動作を実行してもよいが、優先ポート番号を監視することなく、図４のフローチャートに示した動作を実行するようにしてもよい。この場合、Ｓ１１の動作において、上り転送要求信号とともに（または上り転送要求信号に代えて）、マイク７からのＰＴＴ信号の入力を監視してもよい。   The relay device 12 may execute the operation shown in the flowchart of FIG. 8, but may execute the operation shown in the flowchart of FIG. 4 without monitoring the priority port number. In this case, in the operation of S11, the input of the PTT signal from the microphone 7 may be monitored together with the uplink transfer request signal (or instead of the uplink transfer request signal).

図９は、図２、図６に示した構成の中継装置２，１２をユニットとして複数設けたマルチチャンネルの中継装置の構成例を示す図である。この図の中継装置では、図２の中継装置２の構成を有する無線機中継ユニット３１を３ユニット、図６の中継装置１２の構成を有する受信機中継ユニット３２を１ユニット備えている。さらに、これら中継ユニット３１，３２とネットワーク１との通信を制御するネットワーク通信制御部３４、放送（拡声）設備へ音声信号を出力するオーディオ回路を備えた放送機器インタフェース３５を備え、これら複数のユニット間のオーディオ信号の入出力を制御するパッチベイ３３を備えている。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a multi-channel relay device in which a plurality of relay devices 2 and 12 having the configurations illustrated in FIGS. 2 and 6 are provided as a unit. The relay device of this figure includes three radio relay units 31 having the configuration of the relay device 2 of FIG. 2, and one receiver relay unit 32 having the configuration of the relay device 12 of FIG. Furthermore, a network communication control unit 34 that controls communication between the relay units 31 and 32 and the network 1 and a broadcast device interface 35 that includes an audio circuit that outputs an audio signal to broadcast (speech) equipment are provided. A patch bay 33 is provided for controlling input / output of audio signals therebetween.

複数の無線機中継ユニット３１を備えたことにより、この中継装置では、１台の装置で複数のエリアにおける無線通信の中継が可能になる。また、ネットワーク１を介することなく、この装置内でエリア間の中継が可能になる。また、各無線機中継ユニット３１−１，２，３にそれぞれ異なる様式の（たとえば通信周波数が異なる）トランシーバを接続して、同一エリアに設置することにより、同一エリア内に異なる様式のトランシーバが存在する場合に、それらのトランシーバ間の通信が可能になる。   By providing a plurality of radio relay units 31, this relay apparatus can relay radio communications in a plurality of areas with a single apparatus. In addition, it is possible to relay between areas within this apparatus without going through the network 1. Also, transceivers of different styles (for example, different communication frequencies) are connected to each radio relay unit 31-1, 2, 3 and installed in the same area, so that different styles of transceivers exist in the same area. Communication between those transceivers is possible.

１ ネットワーク
２，１２ 中継装置
３ 中継用トランシーバ
４，５ トランシーバ 1 network 2,12 relay device 3 relay transceiver 4,5 transceiver

Claims (4)

データ通信網であるネットワークに接続されるネットワークインタフェースと、
半二重無線通信機であるトランシーバが接続される無線機インタフェースと、
前記ネットワークインタフェースから入力される音声パケットを受信する音声パケット受信部と、
前記音声パケット受信部が受信した音声パケットをオーディオ信号に変換して前記無線機インタフェースを介して出力するデコード部と、
前記無線機インタフェースから入力されたオーディオ信号のレベルが第２のしきい値を超えていない条件下、または、前記無線機インタフェースから前記オーディオ信号の転送を指示する信号が入力されていない条件下で、前記音声パケット受信部が音声パケットを受信しているとき、または、前記オーディオ信号のレベルが第１のしきい値を超えているとき、前記トランシーバを送信モードに切り換える信号であるＰＴＴ信号を前記無線機インタフェースを介して出力するＰＴＴ制御部と、
を備え、
前記ＰＴＴ制御部は、前記音声パケット受信部が特定の音声パケットを受信したとき、前記無線機インタフェースからいかなる信号が入力されているかにかかわらず、ＰＴＴ信号を出力する中継装置。 A network interface connected to a network which is a data communication network;
A radio interface to which a transceiver that is a half-duplex radio communication device is connected;
A voice packet receiver for receiving voice packets input from the network interface;
A decoding unit that converts the voice packet received by the voice packet receiving unit into an audio signal and outputs the audio signal via the radio interface;
Under the condition that the level of the audio signal input from the radio interface does not exceed the second threshold value, or the condition that the signal for instructing transfer of the audio signal is not input from the radio interface , when the voice packet receiver is receiving a voice packet, or, when the level of the audio signal exceeds a first threshold, said PTT signal is a signal for switching to the transmission mode the transceiver A PTT controller that outputs via a radio interface;
Equipped with a,
The PTT controller outputs a PTT signal when the voice packet receiver receives a specific voice packet, regardless of what signal is input from the radio interface . 前記特定の音声パケットは、予め設定されている優先ポート番号宛の音声パケットである請求項１に記載の中継装置。 The relay apparatus according to claim 1 , wherein the specific voice packet is a voice packet addressed to a preset priority port number. データ伝送網であるネットワークと、
該ネットワークに接続された複数の中継装置であって、請求項１または請求項２に記載されたものと、
前記複数の中継装置の無線機インタフェースに各々接続され、受信したオーディオ信号を前記中継装置に出力するとともに、前記中継装置から前記音声パケットから変換されたオーディオ信号および前記ＰＴＴ信号を入力する複数の中継用トランシーバと、
を備え、
前記複数の中継装置の少なくとも１台の音声パケット送信部が、前記特定の音声パケットを送信する
通信システム。 A data transmission network,
A plurality of relay devices connected to the network, the one described in claim 1 or claim 2 ,
A plurality of relays connected to the radio interfaces of the plurality of relay apparatuses, respectively, and outputting received audio signals to the relay apparatus and inputting audio signals converted from the voice packets and the PTT signals from the relay apparatus Transceiver for
With
A communication system in which at least one voice packet transmitting unit of the plurality of relay devices transmits the specific voice packet. 前記複数の中継装置の一部または全部の無線機インタフェースに、中継用トランシーバに代えて、マイクおよびスピーカが接続された請求項３に記載の通信システム。 The communication system according to claim 3 , wherein a microphone and a speaker are connected to a part or all of the plurality of relay apparatuses in place of the relay transceiver.
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