JP7111451B2 - 無線通信システム、および、中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特にグループ通信に関するものである。

デジタル無線通信システムでは、ＴＤＭＡ方式としてＡＲＩＢ ＳＴＤ-Ｔ７９規格が提案されている。この無線通信システムでは、防災無線通信システムであり、基地局を経由して通信を行う基地局通信と、基地局を経由しない移動局間直接通信と、の２種類の通信方式が存在する。また、基地局通信における基地局通信エリア内の端末（移動局）と、移動局間直接通信における直接通信エリアの端末（移動局）とを繋ぐための無線機として、中継局（直接通信中継局）が設けられる。

図１は、無線通信システムの構成を示している。無線通信システムは、基地局ＢＳＡと基地局ＢＳＡの通信エリア内の複数の移動局Ｔ１、Ｔ２と中継局１Ａとを有し、中継局１Ａは基地局ＢＳＡとグループ通信を行うための基地局経由専用機１０Ａと、基地局ＢＳＡが通信圏外となる地域で直接通信移動局Ａ、Ａ２とグループ通信を行うための直接通信専用機２０Ａと、基地局経由専用機１０Ａと直接通信専用機２０Ａを接続する専用ケーブルＣＡ１を備えている。無線通信システムは、また、基地局ＢＳＢが設けられ、基地局ＢＳＢは、回線制御装置Ｃを介して基地局ＢＳＡと接続される。基地局ＢＳＢは、基地局ＢＳＢの通信エリア内の複数の移動局Ｔ３、Ｔ４と中継局１Ｂとを有し、中継局１Ｂは基地局ＢＳＢとグループ通信を行うための基地局経由専用機１０Ｂと、基地局ＢＳＢが通信圏外となる地域で直接通信移動局Ｂ、Ｂ２とグループ通信を行うための直接通信専用機２０Ｂと、基地局経由専用機１０Ｂと直接通信専用機２０Ｂを接続する専用ケーブルＣＡ２を備えている。

図２は、図１において、直接通信移動局Ａが直接通信移動局Ｂと通信する場合のグループ通信の通信状態を説明する図である。

直接通信移動局Ａが直接通信移動局Ｂと通信する場合、直接通信移動局Ａは、中継局１Ａ，基地局ＢＳＡ，回線制御装置Ｃ、基地局ＢＳＢおよび中継局１Ｂを介して、直接通信移動局Ｂと通信する。

まず、直接通信移動局Ａは、中継局１Ａに対して、同期確率のために、規定回数、例えば、５回、同期バースト（ＳＢ）を送信後、音声をトラヒックチャネルＴＣＨで送付する。中継局１Ａは基地局ＢＳＡに対して発話要求ＳＢ２を送付し、基地局ＢＳＡは発話要求ＳＢ２に対して発話承認ＳＢ３を中継局１Ａに対して送付する。基地局ＢＳＡは、発話承認ＳＢ３の受領に応答して発話了解ＳＢ４を送付し、基地局ＢＳＡは中継局１ＡへトラヒックチャネルＴＣＨを送付して、同期が確立する。その後、中継局１Ａは、基地局ＢＳＡへ、音声をトラヒックチャネルＴＣＨで送付する。中継局１Ａから送信されたトラヒックチャネルＴＣＨは、回線制御装置Ｃ、基地局ＢＳＢへ送付される。基地局ＢＳＢは、アイドルを示すトラヒックチャネルＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｉ）及びビジーを示すトラヒックチャネルＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｂ）を中継局１Ｂへ送信する。中継局１Ｂは、その後、直接通信移動局Ｂとの同期確立のため、規定回数、例えば、５回、同期バースト（ＳＢ）を直接通信移動局Ｂへ送信し、その後、音声をトラヒックチャネルＴＣＨで直接通信移動局Ｂへ送付する。

この様に、直接通信移動局Ａが直接通信移動局Ｂと通信する場合、図に示されるように、以下の遅延が発生する。
１：中継局１Ａの処理遅延。
２：中継局１Ａと基地局ＢＳＡとの同期確立のための遅延。
３：回線制御装置Ｃによるインフラ遅延。
４：中継局１Ｂの処理遅延。
５：中継局１Ｂと直接通信移動局Ｂとの同期確立のための遅延。

したがって、直接通信エリアの端末（移動局Ａ）が送信権を獲得する際に、各装置が送信権獲得を認識するまでに遅延があるため、通話の頭（最初）の音声が切れてしまうという問題がある。

図３は、図１において、直接通信移動局Ａが送信権を獲得しようとしたときに、基地通信移動局Ｔ３が先に送信権を獲得していた場合のグループ通信の通信状態を説明する図である。

まず、基地通信移動局Ｔ３は、基地局ＢＳＢとの間で、発話要求ＳＢ２、発話承認ＳＢ３、発話了解ＳＢ４及びトラヒックチャネルＴＣＨをやり取りして、送信権を獲得しており、その後、基地通信移動局Ｔ３は、音声をトラヒックチャネルＴＣＨで基地局ＢＳＢへ送付する。そして、基地通信移動局Ｔ３の発生するトラヒックチャネルＴＣＨは、回線制御装置Ｃ、基地局ＢＳＡ、基地側移動局Ａへ送信される。一方、直接側移動局Ａも、また、同様に、直接側移動局Ａ２および中継局１Ａへ、同期確立のために、規定回数、例えば、５回、同期バースト（ＳＢ）を送信後、音声をトラヒックチャネルＴＣＨで送付する。

この場合、基地側移動局Ｔ３が、すでに、送信権を獲得しているため、中継局ＢＳＡは送信権を獲得できない。その結果、直接側移動局Ａの音声が基地側（基地側移動局Ｔ１）に届かないことになる。また、直接側移動局Ａは送信権を獲得できたかどうか判断がつかないため、送信を続けることとなる。その結果、基地側移動局Ａの音声も直接側（直接通信移動局Ａ２）に届かない。さらに、基地局ＢＳＢの音声も中継局１Ａの傘下の直接通信移動局Ａ、直接通信移動局Ａ２に届かない。

したがって、直接通信の移動局が送信権を獲得しようとしたときに、基地通信の移動局が先に送信権を獲得してしまうと、それぞれが送信している状態になってしまう。そのため、通話が聞こえないところがでてきてしまうという問題がある。

無線通信システムの中継局に関する提案として、例えば、特開２０１０－１１４７４１（特許文献１）がある。

特開２０１０－１１４７４１号公報

本開示の課題は、通話の頭（最初）の音声切れおよび送信権の衝突を回避可能な技術を提案することにある。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、無線通信システムは、基地局と、複数の移動局と、中継局と、を備える。前記中継局は、前記基地局とグループ通信を行うための基地局経由無線機と、前記基地局が通信圏外となる地域で前記移動局とグループ通信を行うための直接通信無線機と、を含む。直接通信無線機は、前記移動局の送信権を管理する。

上記によれば、基地局経由専用機が傘下の移動局の送信権を管理することで、通話の頭（最初）の音声切れおよび送信権の衝突を回避することが可能である。

無線通信システムの構成を示す図である。 図１において、直接通信移動局Ａが直接通信移動局Ｂと通信する場合のグループ通信の通信状態を説明する図である。 図１において、直接通信移動局Ａが送信権を獲得しようとしたときに、基地通信移動局３が先に送信権を獲得していた場合のグループ通信の通信状態を説明する図である。 実施例に係る無線通信システムを説明するための図である。 実施例に係る中継局の構成を説明するための図である。 通信エリア５０内の直接通信移動局の通信モードを説明する図である。 通信エリア５０内の直接通信移動局の他の通信モードを説明する図である。 実施例に係る直接通信移動局の構成を説明するための図である。 実施例に係る直接通信専用機と直接通信移動局との通信フレームの構成を説明する図である。 実施例に係る直接通信移動局の発呼を示すタイミングチャートである。 実施例に係る基地局側の移動局の発呼を示すタイミングチャートである。 実施例に係る直接通信移動局が送信権の獲得に成功した場合のタイミングチャートである。 実施例に係る直接通信移動局が送信権の獲得に失敗した場合のタイミングチャートである。 実施例に係る基地局側の移動局が送信権の獲得に成功した場合のタイミングチャートである。

以下、実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

（無線通信システム）
図４は、実施例に係る無線通信システムを説明するための図である。図５は、中継局の構成を説明するための図である。

通信システム１００は、防災無線通信システムであり、第１基地局ＢＳ１と、第２基地局ＢＳ２と、第１基地局ＢＳ１と第２基地局ＢＳ２とを接続する回線制御装置６０と、回線制御装置６０に接続された通信卓７０と、を具備する。

無線通信システム１００は、基地局ＢＳ１と、基地局ＢＳ１の通信エリア４０内の複数の移動局１０１、１０２と、中継局（または中継装置）１と、を有する。中継局１は基地局ＢＳ１とグループ通信を行うための基地局経由専用機（基地局経由無線機）１０と、基地局ＢＳ１が通信圏外となる地域の通信エリア５０で直接通信移動局（無線通信端末）２０１、２０２とグループ通信を行うための直接通信専用機（直接通信無線機）２０と、を有する。中継局１において、基地局経由専用機１０と直接通信専用機２０とは専用ケーブル１１で接続される。通信エリア５０は、例えば、山岳地帯などである。

無線通信システム１００は、また、基地局ＢＳ２と、基地局ＢＳ２の通信エリア４０ｂ内の複数の移動局１０１ｂ、１０２ｂと、中継局（または中継装置）１ｂと、を有する。中継局１ｂは基地局ＢＳ２とグループ通信を行うための基地局経由専用機１０ｂと、基地局ＢＳ２が通信圏外となる地域の通信エリア５０ｂで直接通信移動局（無線通信端末）２０１ｂ、２０２ｂとグループ通信を行うための直接通信専用機２０ｂと、を有する。中継局１ｂにおいて、基地局経由専用機１０ｂと直接通信専用機２０ｂとは専用ケーブル１１ｂで接続される。直接通信専用機２０（２０ｂ）は、直接通信専用機２０（２０ｂ）のおのおのの傘下の直接通信移動局２０１、２０２（２０１ｂ、２０２ｂ）のグループ通信の送信権を管理する機能を有する。

基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ１の通信可能エリア４０である基地局圏内エリア内にある移動局１０１、１０２と中継局１と通信を行う。中継局１は、基地局圏内エリア４０外である不感地域内（通信エリア５０）にある移動局２０１、２０２に対して基地局ＢＳ１との通信を中継する。

基地局ＢＳ２は、基地局ＢＳ２の通信可能エリア４０ｂである基地局圏内エリア内にある移動局１０１ｂ、１０２ｂと中継局１ｂと通信を行う。中継局１ｂは、基地局圏内エリア４０外である不感地域内（通信エリア５０ｂ）にある移動局２０１ｂ、２０２ｂに対して基地局ＢＳ２との通信を中継する。

不感地域内（通信エリア５０）の移動局２０１、２０２は、直接通信を使用して基地局圏内エリア４０内の移動局１０１、１０２と、中継局１および基地局ＢＳ１を介して通信を行う。すなわち、不感地域内（通信エリア５０）の移動局２０１、２０２は、直接通信専用機２０、基地局経由専用機１０、および基地局ＢＳ１を介して、基地局圏内エリア４０内の移動局１０１、１０２と通信可能である。逆に、基地局圏内エリア４０内の移動局１０１、１０２は、基地局ＢＳ１、基地局経由専用機１０、および直接通信専用機２０を介して、不感地域内（通信エリア５０）の移動局２０１、２０２と通信可能である。

不感地域内（通信エリア５０ｂ）の移動局２０１ｂ、２０２ｂは、直接通信を使用して基地局圏内エリア４０ｂ内の移動局１０１ｂ、１０２ｂと、中継局１ｂおよび基地局ＢＳ２を介して通信を行う。すなわち、不感地域内（通信エリア５０ｂ）の移動局２０１ｂ、２０２ｂは、直接通信専用機２０ｂ、基地局経由専用機１０ｂ、および基地局ＢＳ２を介して、基地局圏内エリア４０ｂ内の移動局１０１ｂ、１０２ｂと通信可能である。逆に、基地局圏内エリア４０ｂ内の移動局１０１ｂ、１０２ｂは、基地局ＢＳ２、基地局経由専用機１０ｂ、および直接通信専用機２０ｂを介して、不感地域内（通信エリア５０ｂ）の移動局２０１ｂ、２０２ｂと通信可能である。

また、不感地域内（通信エリア５０）の移動局２０１、２０２は、直接通信専用機２０、基地局経由専用機１０、基地局ＢＳ１、回線制御装置６０、基地局ＢＳ２、基地局経由専用機１０ｂ、および直接通信専用機２０ｂを介して、不感地域内（通信エリア５０ｂ）の移動局２０１ｂ、２０２ｂと通信可能である。逆に、不感地域内（通信エリア５０ｂ）の移動局２０１ｂ、２０２ｂは、直接通信専用機２０ｂ、基地局経由専用機１０ｂ、基地局ＢＳ２、回線制御装置６０、基地局ＢＳ１、基地局経由専用機１０、および直接通信専用機２０を介して、不感地域内（通信エリア５０）の移動局２０１、２０２と通信可能である。

通信エリア４０（４０ｂ）において、基地局ＢＳ１（ＢＳ２）から移動局１０１、１０２（１０１ｂ、１０２ｂ）及び基地局経由専用機１０（１０ｂ）への送信は、例えば、周波数ｆ０（ｆ０ｂ）を用いた通信とされる。移動局１０１、１０２（１０１ｂ、１０２ｂ）及び基地局経由専用機１０（１０ｂ）から基地局ＢＳ１（ＢＳ２）の送信は、例えば、周波数ｆ１（ｆ１ｂ）を用いた通信とされる。

一方、通信エリア５０（５０ｂ）において、直接通信専用機２０（２０ｂ）と移動局２０１、２０２（２０１ｂ、２０２ｂ）との間の送信及び受信は、例えば、同一の周波数ｆ２を用いた通信とされる。送信及び受信に同一の周波数ｆ２を用いるため、直接通信専用機２０（２０ｂ）から移動局２０１、２０２（２０１ｂ、２０２ｂ）への送信と、移動局（２０１、２０２）から直接通信専用機２０への受信とは、別の時間帯で行われる。

（中継局の構成）
次に、図５を用いて中継局１の構成を説明するが、中継局１ｂも、中継局１と同様な構成である。そのため、中継局１ｂの構成の説明は省略する。

図５に示されるように、中継局１は、２台の移動局（１０、２０）を専用ケーブル１１で接続した構成であり、それぞれの移動局（１０、２０）を基地局経由専用機１０と直接通信専用機２０としたものである。専用ケーブル１１は、制御信号を伝送するための専用ケーブル１１ａと、音声データを伝送するための専用ケーブル１１ｂと、を具備する。移動局１０１が中継局１に登録されているグループにて発信する場合、基地局経由専用機１０が移動局１０１からのグループ呼出によって着信し、それと同時に基地局経由専用機１０の制御部１３が専用ケーブル１１ａによるシリアル通信にて基地局経由専用機１０の着信したグルーフ番号を直接通信専用機２０の制御部２３に伝送し、直接通信専用機２０がそのグループ番号にて発信する。直接通信専用機２０からの発信は移動局２０１及び移動局１０２にて着信し、呼が確立する。基地局経由専用機１０のアンテナＡＮ１０は、送信部１１と受信部１２に接続している。直接通信専用機２０のアンテナＡＮ２０は、送信部２１と受信部２２に接続している。なお、中継局１は基地局経由専用機１０及び直接通信専用機２０のどちらからでも送話ができる様にしても良い。

移動局１０１からの送話は、基地局ＢＳ１を経由し基地局経由専用機１０の受信部１２が受信し、制御部１３へ出力する。制御部１３は移動局１０１からの送話と判断した場合、中継部１４へ音声を出力する。基地局経由専用機１０の中継部１４が専用ケーブル１１ｂのシリアル伝送によって、直接通信専用機１０の中継部２４へと伝送し、中継部２４から制御部２３を通じて不感地域内の移動局２０１及び移動局２０２に送信される。

移動局２０１からの送話は、直接通信専用機２０の受信部２２が受信し、制御部２３へ出力する。制御部２３は移動局２０１からの送話と判断した場合、中継部２４へ音声を出力する。直接通信専用機２０の中継部２４が専用ケーブル１１ｂのシリアル伝送によって、基地局経由専用機１０の中継部１４へと伝送し、中継部１４から制御部２３を通じて、基地局ＢＳ１を経由し基地局ＢＳ１の通信可能エリア４０の移動局１０１及び移動局１０２に送信される。

直接通信専用機２０は、制御部２３の実行する制御プログラムにより、後述される直接通信（中継）単信呼設定要求に対する応答機能、直接通信単信呼設定（中継）の送信機能、ＩＤ番号を付加した同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“直接通信移動局２０１”）の送信機能等を有する。

（通信モード）
図６は、通信エリア５０内の直接通信移動局の通信モードを説明する図である。図７は、通信エリア５０内の直接通信移動局の他の通信モードを説明する図である。

図６に示されるように、通信エリア５０内の直接通信移動局２０１と直接通信移動局２０２とは、たとえば、トランシーバの様に、直接通信移動局２０１と直接通信移動局２０２とが、直接通信専用機２０を介在することなく、直接通信することが可能である。この通信モードは、例えば、第１通信モード、または、直接通信モードということが出来る。

図７は、本発明により、新たに追加された通信モードである。この通信モードにおいては、通信エリア５０内の直接通信移動局２０１と直接通信移動局２０２とは、直接通信専用機２０を介して、通信する。この通信モードでは、また、基地局経由専用機１０から送信も、直接通信専用機２０を介して、直接通信移動局２０１と直接通信移動局２０２とへ中継することが可能である。この通信モードは、例えば、第２通信モード、または、直接通信（中継）グループ通信モードということが出来る。第２通信モードにおいて、直接通信専用機２０は、直接通信移動局（２０１、２０２）の送信権や、基地局経由専用機１０から送信の送信権も、直接通信専用機２０により管理される。すなわち、第２通信モードでは、中継局１が通信エリア５０内の直接通信移動局２０１と直接通信移動局２０２とに対する送信権を管理すると見做すことが出来る。

（直接通信移動局の構成）
図８は、直接通信移動局の構成を説明するための図である。図８に示される直接通信移動局２０１の構成は、図４に示される他の直接通信移動局（２０２、２０１ｂ、２０２ｂ）に適用可能である。図８では、直接通信移動局の代表として、直接通信移動局２０１の構成が説明される。

無線通信端末である直接通信移動局２０１は、アンテナＡＴ１と、アンテナＡＴ１の接続された送信部Ｔおよび受信部Ｒと、送信部Ｔおよび受信部Ｒとに接続され、送信部Ｔおよび受信部Ｒの動作を制御する中央処理装置ＣＰＵと、中央処理装置ＣＰＵに接続されたプレストークスイッチＰＴＴと、を有する。直接通信移動局２０１は、また、スピーカＳＰと、マイクＭＩＣと、スピーカＳＰおよびマイクＭＩＣと中央処理装置ＣＰＵと間に設けられた音声符号化および復号化装置ＣＯＤＥＣと、を有する。

プレストークスイッチＰＴＴが押されると、直接通信移動局２０１は送信モードとなり、マイクＭＩＣに向かって話された音声が、音声符号化および復号化装置ＣＯＤＥＣのより符号化され、中央処理装置ＣＰＵおよび送信部Ｔを経由して、アンテナＡＴ１から送信信号として送信される。一方、プレストークスイッチＰＴＴが押されていない場合、アンテナＡＴ１から受信した受信信号は、受信部Ｒおよび中央処理装置ＣＰＵと経由して、音声符号化および復号化装置ＣＯＤＥＣにより復号化され、スピーカＳＰから音声信号として出力される。

図８に示される直接通信移動局（２０１、２０２、２０１ｂ、２０２ｂ）は、中央処理装置ＣＰＵの実行する制御プログラムにより、後述される直接通信（中継）単信呼設定要求の送信機能、直接通信単信呼設定（中継）を受信した場合の周波数の切替機能、自局の端末識別番号であるＩＤ番号を付加した同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“直接通信移動局２０１”）の送信機能、送信権の獲得の成功または失敗をユーザーへ通知するための音声の発生機能等を有する。

（通信フレームの構成）
図９は、第２通信モードにおける直接通信専用機と直接通信移動局との通信フレームの構成を説明する図である。

第２通信モード（直接通信（中継）グループ通信モード）では、図９の（Ａ）で示されるように、１フレームは、例えば、４０ｍｓとされ、１フレームの中には、各々１０ｍｓとされる４つの通信スロットを含む。４つの通信スロットの内、０スロット目はＣＨ１で示され、２スロット目はＣＨ２として示される。０スロットＣＨ１の先頭から２スロットＣＨ２の先頭までは、例えば、２０ｍｓとされる。１スロット目と３スロット目とは、空きスロットとすることか可能である。図９の（Ｂ）は直接通信専用機２０の送受信状況を示し、図９の（Ｃ）は直接通信移動局、例えば、直接通信移動局２０１の送受信状況を示している。０スロットＣＨ１において、直接通信専用機２０が送信Ｔｘし、直接通信移動局２０１が受信Ｒｘする。２スロットＣＨ２において、直接通信移動局２０１が送信Ｔｘし、直接通信専用機２０が受信Ｒｘ（２スロットＣＨ２は直接通信専用機２０の受信スロット）する。図９の（Ｂ）（Ｃ）において、送信Ｔｘおよび受信Ｒｘ以外の通信スロットは、アイドル（Ｉ）スロットとされている。

すなわち、０スロットＣＨ１は、直接通信専用機２０の送信スロットであり、直接通信移動局２０１の受信スロットである。２スロットＣＨ２は、直接通信移動局２０１の送信スロットであり、直接通信専用機２０の受信スロットである。

図９の（Ｂ）（Ｃ）において、送信スロット（送信Ｔｘ）と受信スロット（受信Ｒｘ）との間には、アイドル（Ｉ）スロットが送信および受信の間のオフセットとして挿入されている。しかし、特に、アイドル（Ｉ）スロットは挿入されなくてもよく、送信スロット（送信Ｔｘ）と受信スロット（受信Ｒｘ）との間に、少なくとも、混信防止のための、空き状態が設けられれば良い。

（タイミングチャート）
次に、図１０－図１４を用いて、第２通信モード（直接通信（中継）グループ通信モード）を詳細に説明する。なお、図１０－図１４においては、直接通信移動局（２０１、２０２）、直接通信専用機２０、基地局ＢＳ１および基地局側の移動局１０１を、例として、第２通信モード（直接通信（中継）グループ通信モード）のタイミングチャートを説明する。また、図１０―図１４において、ＣＡＣはコモンアクセスチャネルを意味し、ＵＳＣはユーザー個別チャネルを意味する。

（直接通信移動局の発呼）
図１０は、直接通信移動局の発呼を示すタイミングチャートであり、直接通信（中継）グループ通信モードにおいて、直接通信移動局が第２通信モード（直接通信（中継）グループ通信モード）を要求した場合のタイミングチャートを示している。

ステップＳ１において、直接通信移動局２０１は、直接通信（中継）グループ通信モードを要求するために、直接通信（中継）単信呼設定要求を、ＣＡＣを介して、直接通信専用機２０へ送信する。直接通信（中継）単信呼設定要求は、例えば、直接通信移動局２０１のプレストークスイッチＰＴＴを押すことにより、送信される。直接通信（中継）単信呼設定要求には、グループ通信を行うグループ番号が付加される。グループ番号は、例えば、Ｎｏ．１０が第１グループ（２０１、２０２、２０、１０１）、Ｎｏ．２０が第２グループ（２０１、１０１、１０１ｂ、２０１ｂ）等とすることが出来る。直接通信（中継）単信呼設定要求に、例えば、グループ番号（Ｎｏ．１０）が付加されると、第１グループに登録された通信端末（２０１、２０２、２０、１０１）間でのグループ通信が許可される。

ステップＳ２において、直接通信（中継）単信呼設定要求を受信した直接通信専用機２０は、基地局ＢＳ１および基地局側移動局１０１とのグループ通信開始シーケンスを実施する。

ステップＳ３において、直接通信専用機２０は、直接通信専用機２０の傘下の空きチャネルの検索が行われる。

ステップＳ４において、ステップＳ３により利用可能な空きチャネルが検索された場合、その空きチャネルを通信チャネルとしたグループ通信を行う為、直接通信専用機２０は、直接通信単信呼設定（中継）を、ＣＡＣを用いて、直接通信移動局（２０１、２０２）へ送信する。

ステップＳ５において、グループ通信の準備として、直接通信専用機２０、直接通信移動局（２０１、２０２）は、通信チャネルに対応した周波数への切替が行われる。

ステップＳ６において、直接通信専用機２０は、送信可能な場合、アイドルを示す同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局（２０１、２０２）へ送信し続ける。

すなわち、直接通信移動局２０１が「直接通信（中継）グループ通信」を発信した場合、直接通信専用機２０が、基地局ＢＳ１とのグループ通信呼接続が完了した後、「直接通信単信呼設定（中継）」を、直接通信専用機２０の中継傘下の直接通信移動局２０１，２０２に送信する。その後、直接通信専用機２０は通信チャネルの０スロット（ＣＨ１）でアイドルを示す同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ）を送信する。直接通信移動局２０１，２０２は通信チャネルでＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ）を受けたことで呼接続完了とする。

これにより、直接通信（中継）グループ通信モードにおけるグループ通信の設定が完了する。

（基地局側の移動局の発呼）
図１１は、基地局側の移動局の発呼を示すタイミングチャートであり、直接通信（中継）グループ通信モードにおいて、基地局側の移動局が第２通信モード（直接通信（中継）グループ通信モード）を要求した場合のタイミングチャートを示している。

ステップＳ１０において、基地局側の移動局１０１が直接通信（中継）グループ通信モードを要求すると、直接通信専用機２０は、基地局側からのグループ通信開始シーケンスを実施する。

ステップＳ１１において、直接通信専用機２０により、直接通信専用機２０の傘下の空きチャネルの検索が行われる。

ステップＳ１２において、ステップＳ３により利用可能な空きチャネルが検索された場合、その空きチャネルを通信チャネルとしたグループ通信を行う為、直接通信専用機２０は、直接通信単信呼設定（中継）を、ＣＡＣを用いて、直接通信移動局（２０１、２０２）へ送信する。

ステップＳ１３において、グループ通信の準備として、直接通信専用機２０、直接通信移動局（２０１、２０２）は、通信チャネルに対応した周波数への切替が行われる。

ステップＳ１４において、直接通信専用機２０は、送信可能な場合、アイドルを示す同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局（２０１、２０２）へ送信し続ける。

基地局ＢＳ１側から「直接通信（中継）グループ通信」を発信する場合、直接通信専用機２０が、基地局ＢＳ１とのグループ通信呼接続が完了した後、「直接通信単信呼設定（中継）」を直接通信専用機２０の中継傘下の直接通信移動局２０１，２０２に送信する。その後、直接通信専用機２０は通信チャネルの０スロット（ＣＨ１）でアイドルを示す同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ）を送信する。直接通信移動局２０１、２０２は通信チャネルでＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ）を受けたことで呼接続完了とする。

これにより、直接通信（中継）グループ通信モードにおけるグループ通信の設定が完了する。

（直接通信移動局の送信権獲得の成功）
図１２は、直接通信移動局が送信権の獲得に成功した場合のタイミングチャートを示している。図１２は、図１０または図１１によりグループ通信の設定が完了し、グループ通信が行われている場合において、直接通信移動局２０１が送信権を要求し、直接通信移動局２０１が送信権を獲得した場合を示している。

ステップＳ２０は、グループ通信が行われている状況を示している。

ステップＳ２１において、直接通信専用機２０は、ＩＤ番号が付加されていない同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“なし”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局２０１，２０２へ送信し、アイドル状態であることを送信する。

ステップＳ２２において、直接通信移動局２０１は送信権を獲得するため、直接通信移動局２０１は自局の端末識別番号であるＩＤ番号を付加した同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“直接通信移動局２０１”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信専用機２０へ送付する。ここでは、直接通信移動局２０１は自局のＩＤ番号を、２０１として示している。

ステップＳ２３において、直接通信専用機２０は、受信した直接通信移動局２０１のＩＤを付加して、付加した同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“直接通信移動局２０１”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局２０１へ送付する。なお、直接通信専用機２０は、送信権の獲得の結果が受信されるまで、ステップＳ２２、Ｓ２３を繰り返し実行し続ける。

ステップＳ２４において、直接通信専用機２０は、基地局ＢＳ１と、送信権の獲得シーケンスを実施する。ここでは、直接通信移動局２０１が送信権の獲得に成功したものとする。

ステップＳ２５において、直接通信専用機２０は、直接通信移動局２０１へ、ＵＳＣを用いて、送信権の獲得の結果ＯＫを直接付随制御チャネルＤＡＣＣＨ（送信権獲得結果ＯＫ）により送信する。これにより、直接通信移動局２０１は送信権の獲得に成功する。直接通信移動局２０１は、直接通信移動局２０１のユーザーへ送信権の獲得の成功を通知するため、スピーカＳＰから音声（例えば、ピー）等を発生する。

ステップＳ２６において、直接通信移動局２０１は、ＵＳＣを用いて、音声データをＴＣＨ（音声）として、直接通信専用機２０へ送信する。音声データは、直接通信移動局２０１のプレストークスイッチＰＴＴを押し、マイクＭＩＣに向かって話すことにより生成される。

ステップＳ２７において、直接通信専用機２０は、ステップＳ２６で受信したＴＣＨ（音声）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局２０２へ送信する。

これにより、直接通信移動局２０１の音声データが、グループ番号に登録された通信端末（例えば、２０１、２０２、２０、１０１）へ供給され、通信端末（例えば、２０１、２０２、２０、１０１）のおのおのスピーカ（ＳＰ）から、音声が発生される。

（直接通信移動局の送信権獲得の失敗）
図１３は、直接通信移動局が送信権の獲得に失敗した場合のタイミングチャートを示している。図１３は、図１０または図１１によりグループ通信の設定が完了し、グループ通信が行われている場合において、直接通信移動局２０１が送信権を要求し、直接通信移動局２０１が送信権の獲得に失敗した場合を示している。

ステップＳ３０は、グループ通信が行われている状況を示している。

ステップＳ３１において、直接通信専用機２０は、ＩＤ番号が付加されていない同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“なし”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局２０１，２０２へ送信し、アイドル状態であることを送信する。

ステップＳ３２において、直接通信移動局２０１は送信権を獲得するため、直接通信移動局２０１は自局の端末識別番号であるＩＤ番号を付加した同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“直接通信移動局２０１”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信専用機２０へ送付する。ここでは、直接通信移動局２０１は自局のＩＤ番号を、２０１として示している。

ステップＳ３３において、直接通信専用機２０は、受信した直接通信移動局２０１のＩＤを付加した同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“直接通信移動局２０１”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局２０１へ送付する。なお、直接通信専用機２０は、送信権の獲得の結果が受信されるまで、ステップＳ３２、Ｓ３３を繰り返し実行し続ける。

ステップＳ３４において、直接通信専用機２０は、基地局ＢＳ１と、送信権の獲得シーケンスを実施する。ここでは、直接通信移動局２０１が送信権の獲得に失敗したものとする。

ステップＳ３５において、直接通信専用機２０は、直接通信移動局２０１へ、ＵＳＣを用いて、送信権の獲得の結果失敗を直接付随制御チャネルＤＡＣＣＨ（送信権獲得結果失敗）により送信する。これにより、直接通信移動局２０１は送信権の獲得に失敗したことを認識し、ステップＳ３２の送信を停止する。直接通信移動局２０１は、直接通信移動局２０１のユーザーへ送信権の獲得の失敗を通知するため、スピーカＳＰから音声（例えば、ブー）等を発生する。

（基地局側の移動局の送信権獲得の成功）
図１４は、基地局側の移動局が送信権の獲得に成功した場合のタイミングチャートを示している。図１４は、図１０または図１１によりグループ通信の設定が完了し、グループ通信が行われている場合において、基地局側の移動局１０１が送信権を要求し、移動局１０１が送信権の獲得に成功した場合を示している。

ステップＳ４０は、グループ通信が行われている状況を示している。

ステップＳ４１において、基地局ＢＳ１は、アイドルを示すトラヒックチャネルＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｉ）を、移動局１０１及び直接通信専用機２０へ送信する。

ステップＳ４２において、直接通信専用機２０は、ＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｉ）の受信に基づいて、同期バーストＳＢ（Ｂ／Ｉ＝Ｉ、ＩＤ＝“なし”）を、ＵＳＣを用いて、直接通信移動局２０１，２０２へ送信し、アイドル状態であることを送信する。

ステップＳ４３において、移動局１０１は、送信権を獲得するため、ＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｉ）の受信に基づいて、基地局ＢＳ１に対して発話要求ＳＢ２を送付する。発話要求ＳＢ２は、例えば、移動局１０１のプレストークスイッチを押すことにより、送信される。

ステップＳ４４において、基地局ＢＳ１は発話要求ＳＢ２に対して、発話承認ＳＢ３を移動局１０１へ送付する。

ステップＳ４５において、移動局１０１は、発話承認ＳＢ３の受信に応答して、発話了解ＳＢ４を基地局ＢＳ１へ送付する。

ステップＳ４６において、基地局Ａは、発話了解ＳＢ４の受信に応答して、移動局１０１及び直接通信専用機２０へ、ビジーを示すトラヒックチャネルＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｂ）を送付する。これにより、移動局１０１は送信権の獲得に成功する。

ステップＳ４７において、直接通信専用機２０は、ＴＣＨ（Ｂ/Ｉ=Ｂ）の受信に応答して、直接通信移動局２０１，２０２へ送信し、アイドル状態であることを送信する。

この後、移動局１０１はＴＣＨ（音声）を基地局ＢＳ１へ送付し、基地局ＢＳ１は受信したＴＣＨ（音声）を直接通信専用機２０へ送信する。直接通信専用機２０は、受信したＴＣＨ（音声）を、傘下の直接通信移動局２０１、２０２へ送信する。

これにより、移動局１０１の音声データが、グループ番号に登録された通信端末（例えば、２０１、２０２、２０，１０１）へ供給される。

以上の様に、直接通信専用機２０は、直接通信傘下の直接通信移動局（２０１、２０２）の送信権を管理し、送信権の獲得結果（可否）を直接通信移動局（２０１、２０２）へ通知する。直接通信移動局２０１、２０２は直接通信専用機２０から送信権獲得結果を受けてから、グループ番号に登録された通信端末（例えば、２０１、２０２、２０，１０１）へ音声を送信する。

これにより、無線送信システム１００内で、送信権の獲得が周知されてから、音声データの送信を行うことにより、通話の頭（最初）の音声が切れてしまうという問題が解消される。また、送信権の獲得を直接通信専用機２０が管理することにより、送信権の獲得の衝突がなくなり、音声が聞こえないということがなくなる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

１：中継局（中継装置）
１０：基地局経由専用機（基地局経由無縁機）
２０：直接通信専用機（直接通信無縁機）
６０：回線制御装置
７０：通信卓
１００：無線通信システム
１０１、１０２：基地局側の移動局
２０１、２０２：直接通信移動局（無線通信端末）
ＡＴ１０，ＡＴ２０，ＡＴ１：アンテナ
ＢＳ１、ＢＳ２：基地局

Claims (8)

1. 基地局と、
   複数の移動局と、
   中継局と、を備え、
   前記複数の移動局は、前記中継局を介在することなく、他の移動局と直接通信する第１通信モードと、前記中継局を介して他の移動局と直接通信グループ通信を行う第２通信モードとで動作し、
   前記中継局は、
   前記基地局とグループ通信を行うための基地局経由無線機と、
   前記基地局が通信圏外となる地域において、前記移動局と前記直接通信グループ通信を行うための直接通信無線機と、を含み、
   前記直接通信無線機は、前記移動局から前記第２通信モードで前記直接通信グループ通信の要求を受けると、前記移動局及び前記基地局経由無線機の送信権を管理する、無線通信システム。
2. 請求項１において、
   前記移動局は、前記送信権を前記直接通信無線機へ要求する場合、自局のＩＤ番号を付加した同期バースト信号を、前記直接通信無線機へ送付する、無線通信システム。
3. 請求項１において、
   前記移動局は、前記グループ通信を要求する場合、グループ番号を付加した設定要求を前記直接通信無線機へ送信する、無線通信システム。
4. 請求項１において、
   前記直接通信無線機と前記移動局との通信フレームは、複数のスロットを含み、
   前記直接通信無線機から前記移動局への送信は、前記複数のスロットの１つのスロットが用いられ、
   前記移動局から前記直接通信無線機への送信は、前記１つのスロットと異なる他のスロットが用いられる、無線通信システム。
5. 基地局とグループ通信を行うための基地局経由無線機と、
   前記基地局が通信圏外となる地域で移動局と直接通信グループ通信を行うための直接通信無線機と、を含む中継装置であって、
   前記移動局は、前記中継装置を介在することなく、他の移動局と直接通信する第１通信モードと、前記中継装置を介して他の移動局と前記直接通信グループ通信を行う第２通信モードとで動作し、
   前記直接通信無線機は、前記移動局から前記第２通信モードで前記直接通信グループ通信の要求を受けると、前記移動局及び前記基地局経由無線機の送信権を管理する、中継装置。
6. 請求項５において、
   前記直接通信無線機は、前記移動局が前記送信権を要求した場合、前記移動局のＩＤ番号を付加した同期バースト信号を、前記移動局へ送付する、中継装置。
7. 請求項５において、
   前記直接通信無線機は、前記移動局が前記グループ通信を要求した場合、前記移動局へ周波数切替を指示する設定を送信する、中継装置。
8. 請求項５において、
   前記直接通信無線機と前記移動局との通信フレームは、複数のスロットを含み、
   前記直接通信無線機から前記移動局への送信は、前記複数のスロットの１つのスロットが用いられ、
   前記移動局から前記直接通信無線機への送信は、前記１つのスロットと異なる他のスロットが用いられる、中継装置。

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