JP5723162B2 - 移動通信系システム - Google Patents
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Description
しかしながら、経済情勢や財政面などの理由から、整備の検討はするものの、早急に同報通信系システムを導入することが困難である自治体が存在する。
しかし、移動通信系システムの同報的な使用は、屋外拡声器を使用した場合の音質の問題など、諸般の理由により従来は困難であった。
より具体的に説明すると、非常災害発生時において、上記した(運用例1)は主として自治体職員間の情報共有を重視するものであり、上記した(運用例2)は住民への避難指示などを重視するものである、と大きく分類することができる。
例えば、土砂災害多発地域に住宅街が隣接しているケースなど、周囲環境や近年の状況に応じて、システム整備(設備導入)までに、慎重に検討したうえで、運用に展開する必要がある。
例えば、市町村デジタル移動通信系システムに実装されている音声符号化方式(EL−CELP方式)は、人間の音声には適しているが、サイレンやチャイム、音楽といったものには不適という特性を持つため、原音を忠実に再現することができない。このため、そのまま無線系受信側でサイレンやチャイム、音楽を出力すると、住民に違和感や不快感を与えてしまうと考えられる。
また、人間の音声であっても、従来の移動通信系システムの音声符号化方式では、拡声のために増幅して大音量にすると、音質が悪化してしまい、音声を聞き取ることが困難になってしまう。
すなわち、統制局では、非拡声送信手段が非拡声用の音声を送信し、第1の符号化手段が前記非拡声送信手段から送信された非拡声用の音声を入力した場合には第1の音声コーデック方式(非拡声用の音声コーデック方式)により当該音声を符号化し、無線通信手段が符号化された音声を無線により送信する。
第1の端末局装置では、第1の復号手段が、前記第1の音声コーデック方式により符号化されて前記無線通信手段により送信された音声の受信音声を前記第1の音声コーデック方式により復号し、また、第1の出力手段が、前記第1の復号手段により復号された非拡声用の音声を出力する。
第2の端末局装置では、第2の復号手段が、前記第2の音声コーデック方式により符号化されて前記無線通信手段により送信された音声の受信音声を前記第2の音声コーデック方式により復号し、また、第2の出力手段が、前記第2の復号手段により復号された拡声用の音声を出力する。
さらに、前記統制局は、前記優先権の設定を変更する優先権変更手段を備える。
また、上記移動通信系システムにおいて、前記移動局は、表示部を備えており、前記統制局は、前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声の方を優先する優先権が設定されている場合、前記非拡声送信手段と前記移動局とが回線接続している連絡通話運用中に、前記拡声送信手段からの拡声用の音声が割り込んだとき、前記回線接続を強制切断し、前記表示部は、前記拡声送信手段の割り込みによって前記回線接続が強制切断された旨を表示することが好ましい。
さらに、上記移動通信系システムにおいて、前記移動局は、表示部を備えており、前記統制局は、前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声の方を優先する優先権が設定されている場合、前記拡声送信手段と前記移動局とが回線接続している放送運用中に、前記移動局が前記非拡声送信手段に対する呼び出しを行ったとき、前記呼び出しを強制切断し、前記表示部は、前記拡声放送手段の放送運用中によって前記呼び出しが強制切断された旨を表示することが好ましい。
まず、ベースとなる移動通信系システムについて説明する。
図8には、従来例に係る無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムは、大まかには、統制局(統制局装置)301と、移動局(移動局装置)302により構成される。
統制局301は、運用者(人)が通信を操作する統制台311、システムの中枢となる回線制御装置312、移動局302と無線通信を行う基地局無線装置313などにより構成される。
また、基地局無線装置313の電波が届く範囲として基地局エリア(基地ゾーン)321が存在し、基地局エリア321のエリア内では通常基地局波331を用いて無線通信が行われる。
以下の実施例では、図8に示されるシステムをベースとして、同報的な通信を補完的に行う場合のシステムの例を説明する。
図1には、本発明の一実施例に係る無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムは、大まかには、統制局(統制局装置)1と、移動局(移動局装置)2と、拡声用子局(拡声用の子局装置)3と、拡声/非拡声用子局(拡声/非拡声用の子局装置)4により構成される。
統制局1は、運用者(人)が通信を操作する統制台11及び拡声台12、システムの中枢となる回線制御装置13、移動局2や子局3、4と無線通信を行う基地局無線装置14などにより構成される。
また、基地局無線装置14の電波が届く範囲として基地局エリア(基地ゾーン)61が存在し、基地局エリア61のエリア内では通常基地局波71を用いて無線通信が行われる。
また、図示を省略しているが、移動局2や拡声用子局3は、それぞれ、複数局あるのが通常である。同様に、拡声/非拡声用子局4についても、複数局備えられてもよい。
また、本例の構成では、例えば、連絡通話運用向けとして図8に示される構成のシステムの導入を終了した後に、放送運用向けとして追加的に整備することも容易である。
移動局2は、無線部31、非拡声用コーデック部32、非拡声用出力部33を備えている。
拡声用子局3は、無線部41、拡声用コーデック部42、拡声用出力部43、拡声用スピーカ44を備えている。なお、無線部41は、受信機能だけを備えていてもよい。
拡声/非拡声用子局4は、無線部51、切替部52、拡声用コーデック部53、拡声用出力部54、非拡声用コーデック部55、非拡声用出力部56、拡声用スピーカ57を備えている。
ここで、拡声用スピーカ44、57としては、例えば、トランペットスピーカを用いることができる。
なお、図8と同様な構成部分については、同様な動作を行う機能を有している。
統制台11は、運用者により操作され、移動局2や拡声/非拡声用子局4との間で通話(音声の通信)を実行することや、移動局2や拡声/非拡声用子局4に対して個別呼出やグループ呼出等の指示を発信することなどを行う。
ここで、統制台11は、拡声放送は行わず、拡声ではない(非拡声である)音声を通信する。
本例では、統制台11から回線制御装置13へ通話用の音声やその宛て先の情報を出力した場合の動作の例を詳しく示す。なお、宛て先としては、1つの装置(本例では、移動局や子局)であってもよく、或いは、複数の装置であってもよく、例えば、全ての装置であってもよい。
ここで、拡声用の音声としては、例えば、人の声などの音声を入力したものや、テキストを入力して音声合成したものや、予め記憶された音楽やチャイムやサイレンなどを用いることができる。
本例では、拡声台12から回線制御装置13へ拡声用の音声やその宛て先の情報を出力した場合の動作の例を詳しく示す。なお、宛て先としては、1つの装置であってもよく、或いは、複数の装置であってもよく、例えば、全ての装置であってもよい。
具体例として、回線制御装置13は、統制台11から入力された通話用の音声をその宛て先へ送信するための信号を生成して、それを基地局無線装置14へ出力し、また、拡声台12から入力された拡声用の音声をその宛て先へ送信するための信号を生成して、それを基地局無線装置14へ出力する。
本例では、非拡声用コーデック部21は、音声コーデックとして、EL−CELP方式を使用しており、また、拡声用コーデック部22は、音声コーデックとして、非拡声用コーデック部21よりも高いビットレートの音声コーデック(例えば、EL−CELP方式やS方式とは異なる方式)を使用している。
ここで、本例では、連絡通話(通話用の音声)についても、拡声放送(拡声用の音声)についても、リアルタイムの通信が要求されているとする。
図2(a)、(b)では、横軸は時間を表しており、1フレームは「制御スロット、通信スロット、通信スロット、通信スロット」という4個のスロットから構成されている。
図2(a)の例では、通信区間中において、毎フレームについて1個の通信スロット(例えば、1番のスロット)が割り当てられ、また、図2(b)の例では、通信区間中において、毎フレームについて3個の通信スロット(例えば、1、2、3番のスロット)が割り当てられる。
具体例として、移動局2は、基地局無線装置14から無線送信された信号をアンテナを使用して無線部31により受信し、当該受信信号が自局宛ての通話用の音声の信号(統制台11からの信号)である場合には、非拡声用コーデック部32により復号して、復号した音声を非拡声用出力部33により出力する。非拡声用出力部33としては、例えば、スピーカ(拡声用ではないスピーカ)を用いることができる。
ここで、非拡声用コーデック部32は、回線制御装置13の非拡声用コーデック部21と同じ音声コーデックを使用する。
具体例として、拡声用子局3は、基地局無線装置14から無線送信された信号をアンテナを使用して無線部41により受信し、当該受信信号が自局宛ての拡声用の音声の信号(拡声台12からの信号)である場合には、拡声用コーデック部42により復号して、復号した音声を拡声用出力部43により拡声用スピーカ44から出力する。
ここで、拡声用コーデック部42は、回線制御装置13の拡声用コーデック部22と同じ音声コーデックを使用する。
具体例として、拡声/非拡声用子局4は、基地局無線装置14から無線送信された信号をアンテナを使用して無線部51により受信し、当該受信信号が自局宛ての拡声用の音声の信号(拡声台12からの信号)であることや、当該受信信号が自局宛ての通話用の音声の信号(統制台11からの信号)であることを判定する。
ここで、拡声用コーデック部53は、回線制御装置13の拡声用コーデック部22と同じ音声コーデックを使用し、また、非拡声用コーデック部55は、回線制御装置13の非拡声用コーデック部21と同じ音声コーデックを使用する。
図7には、市町村デジタル移動通信系システムと本来のデジタル同報通信系システムとを比較した表を示してある。
なお、これらは異なるシステムであるため、無線区間インタフェースである標準規格や周波数帯は当然違うが、「フレーム」、「スロット」或いは「ビットレート」などは共通技術用語であり、詳細な説明は割愛して、音声符号化の概念を中心として音質に関する説明をする。
(なお、本来のデジタル同報通信系で採用されている音声符号化方式の適用が可能な状況となれば、適用されてもよい。)
現実的には、拡声出力を行う子局3、4への実装と、統制局1における回線制御装置13或いは基地局無線装置14への実装になると考えられるが、種々な構成が用いられてもよい。
そして、本例の無線通信システムでは、拡声用コーデック部22、42、53が、非拡声用コーデック部21、32、55が有する音声コーデック(例えば、EL−CELP)よりも高ビットレートの音声コーデック(例えば、AMR−WB)により、音声符号化/復号化を行う。
例えば、統制台11或いは拡声台12のどちらかが未使用であれば特には衝突はないと考えられるが、運用における優先処理について、一方が使用中で、他方が割り込みをかけてきた場合に、装置間の信号のやりとりで判別する様子を説明する。
具体的には、図3(a)に示されるように、移動局2(表示例として、「移動局××」とする)に対する個別通信の呼び出しを行っている旨を表示する状態から、図3(b)に示されるように、拡声台12の使用中(放送運用中)であるために強制切断された旨を表示する状態へ遷移する。同様に、移動局2が統制台11又は他の移動局に通話処理を行った場合も、図3(a)(b)に示すような内容が表示部に表示される。
このような連絡通話運用中であるときに、拡声台12から子局3、4に対する避難指示などの放送運用が割り込んだ場合、拡声台12からの信号(例えば、制御信号)は、回線制御装置13で優先権有りと判別され、前記した接続済みの回線が強制切断されて、あらためて拡声台12〜回線制御装置13〜基地局無線装置14〜子局(拡声用子局3や拡声/非拡声用子局4)が回線接続される。
具体的には、図4(a)に示されるように、移動局2(表示例として、「移動局××」とする)との間で個別通信による通話を行っている旨を表示している状態から、図4(b)に示されるように、拡声台12の割り込みによって強制切断された旨を表示する状態へ遷移する。なお、移動局2の表示部においても同様の表示がなされる。
また、このような優先権の情報をメモリ等に記憶する機能や、このような優先権に基づいて本例のように通信の優先度を判別して制御する機能は、システム内の任意のところに備えられてもよく、一例として、システムの中枢となる回線制御装置13に備えられる。
また、本例の無線通信システムでは、統制台11及び拡声台12の互いの運用状況及び障害状況が、それぞれの表示部(例えば、画面など)に明示される。
また、本例の無線通信システムでは、情報伝達のための放送運用時においては、連絡通話運用時よりも高品質な音声符号化方式(音声コーデック)を使用する。
また、本例の無線通信システムでは、市町村デジタル移動通信系システムを活用して同報的な通信を行う場合のメイン運用を「(運用例1)移動通信系としての使用をメインとする」或いは「(運用例2)住民への情報伝達としての同報的な使用をメインとする」のどちらにするかを選択可能にすることができ、また、拡声放送には、市町村デジタル移動通信系システムよりも音質が優れている音声符号化方式(音声コーデック)を実装する。
また、本例の無線通信システムでは、移動通信系システムを活用した同報的な使用において、例えば、周囲の環境や導入の状況などに応じて、実際の運用に優先度を持たせることができる。例えば、拡声放送に優先度を持たせた場合には、拡声放送の際には、通常の連絡通話を抑止または強制切断するので、非常時に、住民に対する非常通報を確実に実施することができる。また、例えば、非拡声通信に優先度を持たせた場合には、住民への定例放送などに優先して市町村職員への緊急連絡を確実に実施することができる。
また、本例の無線通信システムでは、住民への情報伝達として所要の音質を確保することができ、良好な(例えば、最良な)システム構築及び無線通信方法を提供することができる。
また、拡声/非拡声用子局4では、受信信号が非拡声用(本例では、通話用)であるか或いは拡声用であるかを判定して、受信信号の処理で使用する音声コーデックの方式を決定して切り替え、この場合、例えば、受信信号の送信元(本例では、統制台11又は拡声台12)に応じて判定する手法や、或いは、統制台11や拡声台12が出力する音声の信号(データ)に非拡声用であるか又は拡声用であるかを示す識別情報を付しておいて、当該識別情報に基づいて拡声/非拡声用子局4が判定する手法や、或いは、無線区間の通信確立の前や後などに音声コーデックの指定を統制局1の側(例えば、回線制御装置13など)から拡声/非拡声用子局4に対して行う手法や、或いは、拡声/非拡声用子局4においてユーザ(人)が受話器をとった場合には非拡声用(本例では、通話用)の音声コーデックを使用する手法、或いは、拡声/非拡声用子局4が拡声用の宛先と非拡声用の宛先の2つを備え、統制台11及び拡声台12がそれぞれの宛先を指定して音声を送信し、拡声/非拡声用子局4が、その宛先に応じて音声コーデックを切り替える手法、などを用いることができる。
また、本例の無線通信システムでは、回線制御装置13により、統制装置から送信された非拡声用の音声を入力した場合には第1の音声コーデック方式(非拡声用の音声コーデック方式)により当該音声を符号化し、拡声装置から送信された拡声用の音声を入力した場合には第1の音声コーデック方式と比べてビットレートが高い第2の音声コーデック方式(拡声用の音声コーデック方式)により当該音声を符号化するように制御する符号化制御手段の機能(本例では、非拡声用コーデック部21や拡声用コーデック部22や切替部23の機能)と、統制装置から送信された非拡声用の音声を通信するために使用するスロットの数と比べて多い数のスロットを使用して拡声装置から送信された拡声用の音声を通信するように制御するスロット制御手段の機能(本例では、スロット制御部24の機能)と、を備えた制御装置が構成されている。
また、本例の無線通信システムでは、基地局無線装置14により、制御装置により制御されて符号化された音声を無線により送信する無線通信手段の機能を備えた基地局装置が構成されている。
また、本例の無線通信システムでは、拡声用子局3により、第2の音声コーデック方式により符号化されて無線により送信された音声の受信音声を第2の音声コーデック方式により復号する第2の復号手段の機能(本例では、拡声用コーデック部42の機能)と、第2の復号手段の機能により復号された拡声用の音声を出力する第2の出力手段の機能(本例では、拡声用出力部43や拡声用スピーカ44の機能)と、を備えた第2の端末局装置が構成されている。
また、本例の無線通信システムでは、拡声/非拡声用子局4により、第1の端末局装置と第2の端末局装置を一体化した装置が構成されており、非拡声用コーデック部55の機能により第1の復号手段の機能が構成されており、非拡声用出力部56の機能により第1の出力手段の機能が構成されており、拡声用コーデック部53の機能により第2の復号手段の機能が構成されており、拡声用出力部54や拡声用スピーカ57の機能により第2の出力手段の機能が構成されている。
また、送信対象の音声は、例えば、統制装置や拡声装置で発せられてもよく、或いは、他の装置で発せられた音声(その全部又は一部)が統制装置や拡声装置に入力されて送信対象とされてもよい。
また、第1の音声コーデック方式(非拡声用の音声コーデック方式)や、第2の音声コーデック方式(拡声用の音声コーデック方式)としては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。
また、非拡声用の音声を通信するために使用するスロットの数や、拡声用の音声を通信するために使用するスロットの数としては、それぞれ、種々な数が用いられてもよい。
また、制御装置は、例えば、1つの装置から構成されてもよく、或いは、各手段が2つ以上の装置の各々に分散して備えられて、これら2つ以上の装置から構成されてもよい。
図5には、本発明の一実施例に係る無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムの構成は、概略的には、図1に示される無線通信システムの構成において、統制局101について、統制台11の機能と拡声台12の機能をまとめた装置(統制/拡声台111)を備えた構成となっている。
図5では、図1に示したのと同様な構成部については、同一の符号を付してある。
統制/拡声台111は、運用者により操作され、移動局2や拡声/非拡声用子局4との間で通話(音声の通信)を実行することや、移動局2や拡声/非拡声用子局4に対して個別呼出やグループ呼出等の指示を発信することや、拡声用子局3や拡声/非拡声用子局4に対して拡声放送(拡声用の音声の送信)を実行することなどを行う。ここで、運用者は、例えば、非拡声用の音声の通信(本例では、連絡通話)を行うことや、或いは、拡声用の音声の通信(本例では、拡声放送)を行うことなどを統制/拡声台111に対して指示することができる。
この場合に、一例として、統制/拡声台111は出力する音声の信号(データ)に非拡声用(本例では、通話用)であるか又は拡声用であるかを示す識別情報を付しておいて、当該識別情報に基づいて回線制御装置112が非拡声用であるか又は拡声用であるかを判定する。
回線制御装置112は、図1に示される回線制御装置13と同様な処理部21〜24を備えており、入力信号が非拡声用であるか又は拡声用であるかを判定した結果に基づいて対応した音声コーデック及びスロット数を使用して音声を送信する制御などを行う。
従って、例えば、統制台と拡声台で責任者が一人であるような場合には、本例のように、これらの装置をまとめて効率化を図ることができる。また、例えば、統制台と拡声台で責任者が別々(例えば、2人)であるような場合には、必要に応じて、図1に示されるような構成を用いることができる。
図6には、本発明の一実施例に係る無線通信システムの構成例を示してある。
本例の無線通信システムの構成は、概略的には、図1に示される無線通信システムの構成において、統制局201について、拡声台212に全国瞬時警報システム(J−ALERT)211が接続されて備えられている。
図6では、図1に示したのと同様な構成部については、同一の符号を付してある。
拡声台212は、例えば、図1に示される拡声台12と同様な機能を有しており、また、本例では、統制局201内に設置された全国瞬時警報システム211と連動する機能を有している。
全国瞬時警報システム211から拡声台212へ拡声用の信号(データ)として、音声(例えば、非常情報)やサイレンなどのうちの1つ又は2つ以上の組み合わせが入力される。
拡声台212は、全国瞬時警報システム211から入力された信号(データ)を、拡声用の音声の信号(データ)として回線制御装置13へ出力する。そして、この音声が拡声放送される。
ここで、全国瞬時警報システム211からの信号は、運用者が拡声台212に直接入力した音声情報よりも優先される。つまり、運用者が、拡声放送中又はその操作中であっても、全国瞬時警報システム211から入力があった場合には、拡声台212及び回線制御装置13は運用者による放送処理を中止又は中断し、全国瞬時警報システム211の通報を優先的に実施し、確実に実行する。
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Claims (4)
- 非拡声用の音声を送信する非拡声送信手段と、
前記非拡声送信手段から送信された非拡声用の音声を入力した場合には第1の音声コーデック方式により当該音声を符号化する第1の符号化手段と、
符号化された音声を無線により送信する無線通信手段と、を備えた統制局と、
前記第1の音声コーデック方式により符号化されて前記無線通信手段により送信された音声の受信音声を前記第1の音声コーデック方式により復号する第1の復号手段と、前記第1の復号手段により復号された非拡声用の音声を出力する第1の出力手段と、を備えた移動局と、を有している移動通信系システムにおいて、
前記統制局は、
拡声用の音声を送信する拡声送信手段と、
前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声を入力した場合には前記第1の音声コーデック方式と比べてビットレートが高い第2の音声コーデック方式により当該音声を符号化する第2の符号化手段と、
前記非拡声送信手段から送信された非拡声用の音声を通信するために使用するスロットの数と比べて多い数のスロットを使用して前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声を通信するように制御するスロット制御手段と、
前記非拡声送信手段から送信された非拡声用の音声と前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声のいずれかを優先する優先権の設定に従って、前記非拡声送信手段から送信された非拡声用の音声の通信と前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声の通信を制御する通信制御手段と、
前記優先権の設定を変更する優先権変更手段と、をさらに備え、
当該移動通信系システムは、前記第2の音声コーデック方式により符号化されて前記無線通信手段により送信された音声の受信音声を前記第2の音声コーデック方式により復号する第2の復号手段と、前記第2の復号手段により復号された拡声用の音声を出力する第2の出力手段と、を備えた拡声装置をさらに有している
ことを特徴とする移動通信系システム。 - 請求項1に記載の移動通信系システムにおいて、
前記拡声送信手段は、外部システムに接続されており、
前記統制局は、前記外部システムから前記拡声送信手段に信号が入力された場合には、前記拡声送信手段の運用者により入力された拡声用の音声の送信を中止又は中断し、前記外部システムから入力された信号の送信を優先的に実施する
ことを特徴とする移動通信系システム。 - 請求項1又は2に記載の移動通信系システムにおいて、
前記移動局は、表示部を備えており、
前記統制局は、前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声の方を優先する優先権が設定されている場合、前記非拡声送信手段と前記移動局とが回線接続している連絡通話運用中に、前記拡声送信手段からの拡声用の音声が割り込んだとき、前記回線接続を強制切断し、
前記表示部は、前記拡声送信手段の割り込みによって前記回線接続が強制切断された旨を表示する
ことを特徴とする移動通信系システム。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の移動通信系システムにおいて、
前記移動局は、表示部を備えており、
前記統制局は、前記拡声送信手段から送信された拡声用の音声の方を優先する優先権が設定されている場合、前記拡声送信手段と前記移動局とが回線接続している放送運用中に、前記移動局が前記非拡声送信手段に対する呼び出しを行ったとき、前記呼び出しを強制切断し、
前記表示部は、前記拡声放送手段の放送運用中によって前記呼び出しが強制切断された旨を表示する
ことを特徴とする移動通信系システム。
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