JPH01195728A - 音声バッファリングとオフライン・ダイアリングとを有する送信トランク無線システム - Google Patents

音声バッファリングとオフライン・ダイアリングとを有する送信トランク無線システム

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JPH01195728A
JPH01195728A JP63315210A JP31521088A JPH01195728A JP H01195728 A JPH01195728 A JP H01195728A JP 63315210 A JP63315210 A JP 63315210A JP 31521088 A JP31521088 A JP 31521088A JP H01195728 A JPH01195728 A JP H01195728A
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JP63315210A
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Jr Charles N Lynk
チャールス・エヌ・リンク・ジュニア
Eric R Schorman
エリック・アール・ショーマン
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Original Assignee
Motorola Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、トランク無線通信システム(trunkcd
radlo comaunlcaLion 5ystc
+a)における資源割付けと応答時間との改良に関する
[従来の技術] トランク無線通信システムは多数の無線ユーザ(加入者
)が−群の通信チャンネルを共有するものであり、これ
は各ユーザがわずかな時間割合しかチャンネルを要求せ
ず、稀にしか同時に通信を行わないときには実際的であ
る。加入者は移動可能なまたは可搬の双方向無線ユニッ
トと固定の基地指令コンソールとを使用することができ
る。典型的なシステムは通信チャンネルを設けるのに無
線中MSを使用している。中継器は加入者ユニットから
大送信を第1の径路で受信し、この送信を更に高い電力
でフィールド内の他のユニット向けの第2の小径路で再
放送する。典型的な中継システムはこれら同時径路に対
して異なる割当て周波数を使用している。人および出周
波数の各対が1つの通信チャンネルを構成しており、そ
のいくつかをトランク式システムが所有している。音声
及び他のメツセージ通信を搬送するチャンネルは情報チ
ャンネルとして知られている。信号及び制御情報を搬送
するチャンネルは制御チャンネルとして知られている。
通常これらのチャンネルは単信(simplex co
mIlunication)を含んでいる0すなわち、
送信と受信とを、同時にではなく、交互に行う。
トランク・システムでは典型的に通信を行いたいユーザ
はまず一群のチャンネルにアクセスする許可を要請し、
次いで許可と特定のチャンネルへの割当てとを待つ必要
がある。トランク・システムは、しばしば制御チャンネ
ル上のディジタル信号により、要求を受信し割当てを送
信する手段を設けている。システムが送信・トランキン
グの統制のもとに動作する場合には、ユーザはそのチャ
ンネル割当てを1つの送信のみに保持する。システムが
メツセージ・トランキングを使用するときは、ユーザは
その割当てをいくつかの順逆送信から成るメツセージ全
体が終るまで保持する。送信またはメツセージが完了す
ると、それぞれ、加入者は他の者が使用する資源のプー
ルにチャンネルを譲渡する。トランク・システムは共有
資源を含んでいるので、加入者は情報チャンネルが利用
できるのを待たなければならない場合が多く、この場合
にはトランク制御装置が使用中信号によりチャンネル要
求に応答し、加入者にチャンネルが後刻利用可能になる
ことを知らせる。1987年1月6[]にCoombc
sに対して発行され参照によりここに取入れであるアメ
リカ合衆国特許第4,035.285号「遠隔ステーシ
ョン用音声優先権を有する通信システム」はトランク・
システムの動作と信号発生プロトコルとの詳細を示して
いる。
トランク無線システムは一般に指令通信(dispat
ch comIlunication)を行い、有線相
互接続の能力を備えることができる。指令通信は発信者
から加入者へのメツセージの伝達と加入者からの応答の
受信とである。あらゆる通信位置、すなわち、発信者と
加入者とを同等に取扱うことはトランク・システムにと
っては普通のことである。送信を行うには、指令者また
は加入者はチャンネル要求を出し、許可の授与とチャン
ネルの割当てとを待ち、割当てられたチャンネルで送信
し始める。
送信を受信して後、応答したい加入者は、今度は、割当
てられたチャンネルで送信を始める。通信は送話加入者
から中央ロケーションへの大周波数による送信と聴取加
入者への対の円周波数による中継送信とにより行われる
有線相互接続には通常トランク・システムの単信無線加
入者を二重有線電話網の加入者と結合することが含まれ
る。読者は、相互接続通信及び通話開始の詳細について
は、1987年6月30日Burkc等に対して発行さ
れた米国特許第4,8B7.65B号「電話−無線相互
接続システム」を参照されたい。
先行技術の方式に従うトランク相互接続システムは大周
波数と円周波数とを同時に割当て、割当てを会話の持続
時間中保持する。無線加入者は押し送話(push−t
o−talk )制御のちとに大周波数で送信する。中
継器で受信された情報は対の円周波数による中継のかわ
りに有線回路網と結合される。
有線加入者からの信号は出中継器に結合されて無線加入
者に放送される。これらの信号は中継器を音声操作制御
により調整する(key)ことができるが、これは必ず
しも必要なことではない。二m有線加入者は常に聞くこ
とができ、従って、無線加入者によって割込まれること
がある。送信しながら、単信無線加入者は聞こえず、有
線関係者によって割込まれることはない。
トランク・システムから有線回線網にアクセスするには
通話開始手続きが必要である。しばしば使われるものの
一つは無線加入者がチャンネルの要求と共に相互接続サ
ービスの要求を出すことである。相互接続サーヒースを
サポートできるチャンネルが利用可能になると、制御装
置は割当てとその使用の許可を交付する。無線加入者は
トーンまたはデータ信号情報(たとえば、DTMF二重
トーン多周波数、あるいはパケット・データ符号化電話
番号)を送信して有線呼出しを開始し、これが有線回線
網に結合される。システムは耳道行情報を対の円周波数
で無線加入者に送信する。無線加入省は話中音(t)u
sy tones)または呼出し音(rlnging 
tones)を聞き、結局有線当事者と接続されるか、
通話の試みを止める。
[発明が解決しようとする課題] 従来のトランク・システムのいくつかの特徴には明らか
な欠点がある。第1にシステムに無線トラフィックが甚
だしくロードされていると、送信したい加入者は空きチ
ャンネルを待たなければならず、これにはしばしば使用
中の信号を受信し、送信許可を含むコールバックを待つ
ことが必要になる。コールバック通知を受信すると、要
求中の加入者は割当てられたチャンネルを捕えるための
短い応答時間が与え、られる。加入者はアクセスの遅れ
を経験し、チャンネルを捕えるための応答時間のため貴
重な通信時間が失われる。
第2に、従来のシステムは、単信無線加入者がそれらを
同時に活用することができなくても、相互接続トラフィ
ック用に大周波数と画周波数とを共に割当てる。相互接
続通話は一般に指令トラフィックより長いので、不必要
に割当てられた対のチャンネルにより相互接続通話に利
用できるプールから貴重な資源が取出されていることに
なる。
第3に、先行技術が教示する通信開始手順は他の情報通
信に使用することができる貴重な情報チャンネル時間を
消費している。
[課題を解決するための手段] 本発明はトランク無線加入者要求指令サービスがチャン
ネル要求を送信し、チャンネルにアクセスする許可の受
信を待たずに直ちに話し始めることができるようにする
。加入者ユニットは送信すべき情報を局地的に記録し、
チャンネルが割当てられたら、情報の再生を始め、これ
をチャンネルに送信し始める。加入者が話を終了する前
にチャンネルが割当てられると、記録再生プロセスが時
間遅れを発生させて送信の要求と許可の受信との間の実
際の遅れを補う。本発明は加入者が送信を遅らせたり最
初のアクセス拒絶後チャンネルを速かに捕えたりする必
要を無くしている。本発明はまた全体の応答時間を高め
、情報信号の伝達に利用できる時間を増している。
本発明の相互接続呼出しに関する特徴によれば、トラン
ク・システムは入情報周波数と出情報周波数とを単信無
線加入者と二重有線加入者との間の相互通信の要求があ
る場合のみ交互に割当てる。
音声バッファリングは周波数の要求と割当てとの間の遅
れ時間中に当事者が話し始めることができるようにする
。システムは更に情報チャンネルを使用せずに無線加入
者または有線加入者による呼開始を可能とする。これら
の手順は、大周波数および画周波数を呼の持続時間に対
として割当て、情報チャンネルで呼開始手順を完了する
先行技術の教示と異なるが、資源を解放し、これらを他
の通話者に利用できるようにする。
[実施例] 第1図は、本発明の原理を組入れることができる従来の
トランク無線システムを示す。システムは多数の加入者
無線機(1,2,3)を備えており、これらは移動式、
可搬式、または指令(dispatch)コンソールと
することができる。−群のトランク中継器(4,5,8
,7,8)、中央トランク制御装置(9)、及びアンテ
ナ・システム(10)が通信チャンネルを提供する。各
中継器は受信機と送信機とを備え、qt−通信チャンネ
ルをシステムに提供する。参照数字8で示したチャンネ
ルは制御情報を運ぶ。中継器4と5とは指令サービスを
行う。すなわち受信したオーディオ信号は中継器の送信
機部分に結合され対の周波数で再放送される。中継器6
は相互接続サービスを行う。すなわち、受信したオーデ
ィオ信号llは有線インタフェース12を介して有線回
線網と結合される。有線回線網からのオーディオ信号は
インタフェースを介して結合され、線路14に乗って送
信機に進み、相互接続された無線加入者に放送される。
第2図は、本発明に従って構成された加入者双方向無線
ユニットの細部を示す。無線機はアンテナ・スイッチ2
5を通して共通アンテナ27に結合された送信機21と
受信機23とを備えている。加入者からの音声オーディ
オ情報は送信機の変調ボート3!と結合する前に音声バ
ッファ29を通って進む。
送信を開始するには、加入者は押し送話(push−1
o−Lalk: PTT)スイッチ33を押し、これに
より無線機のトランク制御装置35が送信機を動作させ
チャンネル要求を中央トランク制御装置に送出させる。
PTTはまた音声バッファに音声の表現を記録し始めさ
せ、ユーザが送話を終了するまであるいは中央制御装置
が情報チャンネルの許可と割当てとで応答するまで記録
し続けさせる。音声バッファリングによりユーザはチャ
ンネル割当てを待たずに直ちに送話し始めることができ
る。加入者ユニットの制御装置はユーザが送話を完了す
る前にバッファが一杯になればユーザに警報を出すこと
ができるが、これはメツセージが長くチャンネル・アク
セスに長い遅れが出る場合に起る。
チャンネル割当てを受信すると、加入者無線の制御装置
は音声バッファに格納しである音声情報を再生させ、こ
れを放送用送信機に結合させる。
PTTとチャンネル割当てとの間の遅れの如何により、
バッファは時間遅れとしであるいは格納・順方向(st
ore and f’orvard)メモリとして動作
する。
チャンネルの負荷状態が軽いときは、送話の許可は要求
後間もなく、恐らくは加入者が送話を終了する前に来る
であろう。バッファは、新しい情報かまだ格納されてい
るときに、遅れた情報を再生する。チャンネルの負荷状
態が重いときは、割当ての遅れは送信の持続時間より長
くなることがある。バッファはチャンネルが許可される
までは記録した音i4iを保持し、次いで音用情報を再
生するが、この音声情報は送信機を変調する。メツセー
ジの形で続いて送信を行うと、チャンネル割当ては、特
にシステムが最近ユーザの待ち行列を備えている場合、
−層急速に行われるようになり、継続する通話に関係し
ているjヤンネル要求に優先権を与える。バッファされ
た送信を聞く加入者は会話の遅れに気付くが、遅れ時間
は、コールバック信号に手操作で応答する必要が無いの
で、先行技術の状態より短くなると思われる。
好ましい実施例の音声バッファは、バッファされるオー
ディオ信号をマイクロプロセッサの制御のもとてサンプ
ルし、ディジタル化し、先入れ先出しくFIl?O)メ
モリに格納するディジタル格納システムである。初期に
格納したサンプルは新しいサンプルが格納されるにつれ
て、FIFOから読出すことができ、これによりl?I
POが着信信号を遅らせることができる。第3図は音声
バッファの詳細を示す。オーディオ入力は帯域制限フィ
ルタ41を通ってディジタル出力をデータ母線45に発
生するアナログ・ディジタル(A/D)変換器43に進
む。マイクロプロセッサ47、固定記憶装置(ROM)
 49、及びランダムアクセス記憶装置(RAM) 5
1は制御と格納との機能を行う。マイクロプロセッサ(
これは無線制御装置の一部とすることができる)の命令
のもとで、A/Dはろ波された入力信号を再構成するこ
とができるのに充分な割合でサンプルし、ディジタル・
サンプルを発生し、これをマイクロプロセッサはバッフ
ァRAM51に格納させる。
格納されたディジタル化音声を再生するには、マイクロ
プロセッサがRAMからのデータ母線によりディジタル
−アナログ(D/A)変換器53に結合させる。D/A
はアナログ・サンプルを発生し、これは再構成フィルタ
55を介して結合され送信機を変調する。
音声バッファは読み書きデータにアドレスしてディジタ
ル化音声情報を同時入出力できるようにする独立の制御
器を備えている。たとえば、サンプルを所定のサンプリ
ング速度で人力信号から取る場合には、RAMは各サン
プリング期間中に異なるタイムスロットで読み書きして
入出力サンプリング速度の同期を維持することができる
。マイクロプロセッサは人力読取りデータおよび出力書
込みデータのための別の先入れ、先出しアドレッシング
・ポインタの追跡を行なっているので、バッファは弾力
あるFIFOとして動作し、正確に必要な時間遅れを発
生して通話の始まりと送信するチャンネルの割当てとの
間の時間に対応することができる。
第4図は指令呼びにおける事象の相対タイミングを示す
。加入者はPTT(101’)を押して送信を開始し、
送話する(102)。PTTは音声バッファリングを開
始し、チャンネルの要求を開始する(103)。
要求を受信して(104)からある時間後に、中央制御
装置は利用可能なチャンネルを見出し、これを呼びに割
当て、認可メツセージ(105)を要求元ユニットに送
出する。遅れは、ここに示すように、加入者が話す時間
より長くすることができる。要求元ユニットは認可(1
0B)を受信し、バッファから再生した音声の送信を開
始する(107)。送信は送信の開始(BOT 108
)と送信の終り(EOT 109)とを備えて中継器に
制御を知らせることができる。
音声チャンネルの中継器は受信した音声(110)を対
の用層波数(111)に結合する。
送信に応答する加入者は彼のPTT(120)を押し、
彼の返事(121)を述べる、チャンネル要求は中央制
御装置に進む(122,123)。制御装置は一つが利
用可能になったときチャンネル割当てと認可とを行って
(124,125)応答するが、これは応答当事者が通
話を終了する前に起るかもしれない。彼の加入者ユニッ
トは、更に通話が続いてそのバッファを満たし続けても
そのバッファから音声を発生しく12B) 、中継器は
再生された音声を受信しく127)、再送信する(12
8)。
本発明はまた相互接続サービスで音声バッファリングを
も行う。第5図は有線相互接続用に構成されたチャンネ
ル中継器を示す。中継器は送受切換器(duplexc
r)84により共通アンテナB3に結合されている受信
機61と送信機62とを備えている。制御装置9はトラ
ンク式中継器に利用できる中央トランク制御装置により
行われる制御機能を行う。
相互接続サービスの場合、受信された信号は再放送され
ない。代りに、受信されたオーディオB5は有線インタ
フェース12を介して有線加入者に接続される回線網と
結合する。有線加入者からのオーディオ07はインタフ
ェースを介して第3図に示したもののような音声バッフ
ァ09を通って中継送信機に結合する。
本発明によるトランク相互接続動作は3つの点で先行技
術と異なっている。第1に、オフライン呼出し開始が可
能である。すなわち、ダイアリングは情報チャンネル資
源を使用せずに行われる。
第2に、大周波数と用層波数は、対にされ通話の持続時
間中保持されるのではなく要求に応じて別々に割当てら
れる。第3に、要求されたとき、周波数の割当てに遅れ
があるので、音声バッファリングが行われて、指令状態
でのように、加入者が直ちに話し始めることができる。
第6図は無線加入者により開始された相互接続呼におけ
るステップを示す。無線マイクロホンの一部とすること
ができるキーバッドで、加入者は有線当事者の電話番号
を構成し、確認して(201)、加入者の無線が中央制
御装置に相互接続サービスの要求を送出しく202)デ
ィジタルで符号化された電話番号をデータ拳パケットと
して含める(203)機能を作動させる。要求とデータ
とを受信すると(204,205)、制御装置は番号を
ダイアルしく20B)、呼の進行を監視する。使用中信
号があるかあるいは規定数のリングの後応答が無ければ
、制御装置は制御チャンネルにより無線加入者に知らせ
る。
有線当事者が応答すると<208) 、制御装置はチャ
ンネル割当てルーチンを開始して出チャンネル割当てを
開始する。同時に、音声バッファリングがチャンネルが
利用可能になる前の時間中呼出された有線当事者の応答
を記録し始める(210)。システムは利用可能なバッ
ファリング時間より割当ての方が長くかかる場合には有
線当事者に待つように警告することができる。たとえば
、制御装置は「移動発呼者を待って下さい」というよう
なメツセージで応答することができる。この点までに、
送信は情報チャンネル資源を使用していない。
用層波数が利用できるようになると、トランク制御装置
は無線加入者ユニットに割当てたチャンネルに進んで出
音用送信を受信するようにという命令を送出する(21
1.212)。無線加入者1ミよる受取り通知(213
、214)があると、中央制御装置はバッファされた音
声を用層波数で送信する(215)。
無線当事者が有線当事者の通話終了を聞いてから(21
8) 、無線当事者はPTTを押しく217) 、応答
する(218)。PTTはチャンネル要求をトリガしく
219゜220 ) 、無線応答を記録させる。中央制
御装置は出送信機を解放し、利用可能になると、入チャ
ンネルを認可する(221)。認可を受信すると(22
2)、加入者無線機はその音声バッファから割当てられ
た人チャンネルにより送信し始める( 223)。遅れ
た音声が受信され(22G ) 、有線に結合される(
227)。送信は制御動作を容易にするのにBOT信号
(224)とEOT信号(225)とを入れることがで
きる。
たとえば、中央制御装置は加入者無線からEOTを使用
して有線当事者から来る返事のための出チャンネルを要
求することができる(’22G)。制御装置は出チャン
ネルを利用できることを知らせ(229゜230)、無
線加入者からの受信通知の後(231,232)、有線
インタフェース音声バッファから送信する(233、2
34)。
有線当事者による呼び開始は、第7図に示すように、同
様に動作する。発呼者が無線加入者の番号をダイアルす
ることにより、インタフェース端子に接続されると(3
01,302)、トランク制御装置は信号チャンネルで
送信されたページング・データパケットにより、無線加
入者に通話を警報する(303.304)。無線ユニッ
トが受信通知を出しく305゜306)その後、中央制
御装置が呼出し音を発生する(307 、308)。無
線加入者が制御装置からページを受取り、PTTを押し
て(310)応答するまで情報チャンネル割当ての要求
は発生しない。
本発明の音声バッファリングを使用することにより、無
線加入者は直ちに話し始めることができる(312)。
彼の無線機はPTTに応じてチャンネル要求を送出する
(314 、315)。利用可能になりかつ中央制御装
置からのチャンネルの認可があると31G 、 317
)、加入者無線はバッファされた返−jGを再生する(
31g)。先に述べたように、送信開始信号と送信終了
信号(319,320)は高周波数送信機を制御する。
トランク中継器は無線機からの音声返答(321)を有
線インタフェース(322)に結合し、これを通して有
線関係者は遅れた音声を聞き、応答する(323)。無
線機からのEOT信号(320)はチャンネル要求手順
を始めていることになり、出チャンネルが利用可能にな
ると、認可が出される<324.325)無線機が円周
波数に同調され受信通知を出すと(326,327)、
中央制御装置はインタフェース音声バッファから有線返
答を送信する(328.329)。
このプロセス全体の重要な特徴は、先行技術が教示して
いるように呼の持続期間中周波数を対として割当てる代
りに、システムは単信無線加入者からの要求に従ってチ
ャンネルを割当てる。無線加入者が話したいときは、彼
はPTTを押し、その制御装置は大周波数チャンネルを
要求する。中央制御装置は出用波数割当てを止め、利用
可能になると、大径路を割当てる。無線加入者からの遅
れた送信により送信終了が示されると、中央制御装置は
大周波数を解放し、有線応答のための円周波数を割当て
る。通常対になっている周波数は、割当てられていない
が、要求に応じて他の相互接続呼びに使用することがで
き、システム容量を増し、それらの呼びのためのアクセ
ス時間を減らすことができる。割当てられない周波数は
中継器の大周波数と円周波数とを共に同時に使用する指
令通話には不適当である。
[発明の効果] 割当て遅れ期間中の音声バッファリングにより各当事者
はチャンネル割当てを待たずに通話を始めることができ
る。バッファリングはまた、従来の相互接続システムで
は双方向無線の送信から受信への反転がおそいため聞え
ないことが非常に多かった、不馴れな有線関係者が急速
に誌す返事の始めの部分を保存することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の、加入者無線ユニット、有線相互接続
インタフェース、トランク中継器、及びトランク制御装
置を備えた代表的なトランク無線システムを示すブロッ
ク回路図、 第2図は、本発明に従って構成された、音声バッフ7リ
ングの設備を備えた双方向加入者無線装置の簡略ブロッ
ク図、 第3図は、第2図の音声バッファリング回路を一層詳細
に示すブロック回路図、 第4図は、本発明による音声バッファリングを備えたト
ランク指令通話を図示するタイミング図、第5図は、本
発明による音声バッファリング設備を有するa線相互接
続サービスのために構成されたトランク中継器を示すブ
ロック回路図、第6図は、本発明に従って無線加入者が
開始したトランク相互接続通話を図示するタイミング図
、そして 第7図は、本発明に従って有線加入者が開始したトラン
ク相互接続通話を図示するタイミング図である。 1.2.3・・・加入者無線機、 4.5,6,7.8・・・トランク中継器、9.35・
・・制御装置、 12・・・有線インタフェース、 21.62・・・送信機、 23.61・・・受信機、
2つ、6つ・・・音声バッファ、 64・・・送受切替機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 トランク無線通信システムに使用する無線加入者ユニッ
    トであって、 送信する情報チャンネルへの割当てを要求する手段と、 割当てを受信する手段と、 情報チャンネルで送信する手段と、 を備えているものにおいて、更に、 割当ての受信を待ちながら、送信すべき情報の表現を記
    録する手段と、 割当てを受信すると、情報の遅延した表現の少なくとも
    一部を再生する手段と、 を備え、前記送信手段は更に少くとも情報の遅延した表
    現の部分を送信するように機能することを特徴とする無
    線加入者ユニット。
JP63315210A 1987-12-22 1988-12-15 音声バッファリングとオフライン・ダイアリングとを有する送信トランク無線システム Pending JPH01195728A (ja)

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