(57)【要約】【課題】本発明の目的は、応援モードの種類を増やし、非常通信時の通信用チャネルまたは通信用スロットの割当ての利用効率を高めることである。【解決手段】本発明の無線通信システムは、複数の端末局と、端末局と無線通信を行う基地局と、回線制御を行う統制局とを備えた無線通信システムであって、統制局はグループが同一の端末局同士が基地局を介して無線通信を行う通常モードと、グループが同一及び異なる端末局同士が基地局を介して無線通信を行う応援モードとを切り替えるように構成されるとともに、基地局が無線通信に用いる複数のスロットのうち少なくとも一つのスロットを特定のグループの端末局に対して専用的に割当てる専用スロットとして運用する専用割当てモードの設定を切り替えるように構成され、応援モードであり且つ専用割当てモードに設定した際は特定のグループの端末局が含まれる通信に対して専用スロットを割り当てることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グループ分けされた複数の端末局と、これら複数の端末局と無線通信を行う基地局と、この基地局に接続され回線制御を行う統制局とを備えた無線通信システムであって、
前記統制局は、グループが同一の端末局同士が前記基地局を介して無線通信を行う通常モードと、グループが同一及び異なる端末局同士が前記基地局を介して無線通信を行う応援モードとを切り替えるように構成されるとともに、
基地局が無線通信に用いる複数のスロットのうち少なくとも一つのスロットを特定のグループの端末局に対して専用的に割当てる専用スロットとして運用する専用割当てモードの設定を切り替えるように構成され、
前記応援モードであり且つ前記専用割当てモードに設定した際は、前記特定のグループの端末局が発信元と発信先の少なくとも一方に含まれる通信に対して前記専用スロットを割り当てることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記統制局は、専用割当てモード運用時に前記専用スロットがすべて使用中である場合に特定のグループから通信要求があると、前記専用スロット以外の先取り運用スロットを前記通信要求に割り当てることを特徴とする、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と無線端末とが無線により通信する無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システム、例えば、２６０ＭＨｚ帯デジタル無線方式の無線通信システムは、複数の端末局と、それら複数の端末局と無線通信を行う基地局と、この基地局に接続された統制局とを備えて構成される。
また、無線通信の方式が例えばＴＤＭＡ（Time  Division  Multiple  Access）方式の場合には、無線回線は複数の通信スロット（チャネル）に分割され、統制局の回線制御装置が通信要求に応じて通信スロットを割り当てて通信が確立される。
【０００３】
ここで、基地局と無線端末とが無線により通信する無線通信システムにおけるスロット割り当てに関しては、これまでに種々の発明が提案されている。
例えば、特許文献１には、トラフィック増大時のスロット割り当てに関する発明が開示されている。
【０００４】
また、現在実用化されているデジタル無線システムとして、社団法人電波産業会が策定したＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９（Association  of  Radio  Industries  and  Businesses  Standard-T79：非特許文献１）で定められている移動通信システム等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７４８０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９、「都道府県・市町村デジタル移動通信システム」、社団法人電波産業会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、無線通信システムでは、複数の通信スロットを所定の端末局や、あるグループの端末局に専用的に割り当てるように運用することが考えられる。
一方、無線通信システムでは、例えば上記非特許文献１にも記載された応援モードのように、通常は複数の端末局がグループ分けされ運用されるが、非常時などにグループの区切りを超えて他グループ端末局との通話を可能にする応援モードが存在する。
しかし、従来は通信スロットの専用的な割り当てと、他グループ間での通話を実現する応援モードとの関連は考慮されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、通信用チャネルの専用的な割り当てと応援モードにおける通信チャネル利用効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無線通信システムは、グループ分けされた複数の端末局と、これら複数の端末局と無線通信を行う基地局と、この基地局に接続され回線制御を行う統制局とを備えた無線通信システムであって、統制局はグループが同一の端末局同士が基地局を介して無線通信を行う通常モードと、グループが同一及び異なる端末局同士が基地局を介して無線通信を行う応援モードとを切り替えるように構成されるとともに、基地局が無線通信に用いる複数のスロットのうち少なくとも一つのスロットを特定のグループの端末局に対して専用的に割当てる専用スロットとして運用する専用割当てモードの設定を切り替えるように構成され、応援モードであり且つ専用割当てモードに設定した際は特定のグループの端末局が発信元と発信先の少なくとも一方に含まれる通信に対して専用スロットを割り当てることを特徴とする。
【００１０】
また、前記統制局は、専用割当てモード運用時に前記専用スロットがすべて使用中である場合に特定のグループから通信要求があると、前記専用スロット以外の先取り運用スロットを前記通信要求に割り当てることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、応援モードであり且つ専用割当てモードに設定した際は、特定のグループの端末局が発信元と発信先の少なくとも一方に含まれる通信に対して専用スロットを割り当てるので、専用スロットを効率良く割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】基地局共用型の無線通信システムの概要を示す図である。
【図２】図１の無線通信システムにおける統制局、無線統制局、固定端末局、移動局に付随する装置の例を示す図である。
【図３】本発明に係るスロット割り当ての概要を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る応援設定情報テーブルを説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例である統制局制御装置による応援モード運用中における専用割当てモードを説明するための処理フローの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る無線通信システムについて、図面を参照して説明する。
以下では、無線通信システムの一例として、図１及び図２に例示した基地局共用型の防災無線システムを参照して説明する。
ここで、基地局共用型とは、異なるグループが基地局を共用するものであり、例えば県とその県内の市町村とが互いに基地局を共同して運用するシステムをいう。
図１には、基地局共用型の無線通信システムの一例として、或るエリア内に県の統制局２０及び通信設備（移動局３０ａや固定端末局４０など）と、Ａ市，Ｂ町，Ｃ町，Ｄ市の無線統制局５０及び通信設備（移動局３０ｂなど）が、一つの基地局（３キャリア、１２スロット）１０を共用して通話等の通信を行う防災無線システムの概要を示してある。
【００１４】
また、図２には、図１の防災無線システムにおける県統制局２０、市または町無線統制局５０、県固定端末局４０、移動局３０（県の移動局３０ａ及び市または町の移動局３０ｂ）の詳細及びこれらに付随する装置の例を示してある。
県統制局２０は、マイクやスピーカ等の入出力機器を備えた統制台２１と、防災無線システムの管理や監視に係る機能を提供する管理監視制御装置２２と、県統制局２０を統括的に制御して基地局１０との通信を行う統制局制御装置(ＬＣＵ：Line  Control  Unit)２３を有している。また、統制局制御装置２３には、内線電話機２４やＦＡＸ２５等の外部装置が中継交換機２６を介して接続されている。
【００１５】
無線統制局５０は、マイクやスピーカ等の入出力機器を備えた統制台５１と、市無線統制局５０を統括的に制御する統制局制御装置５２と、基地局１０と無線により通信を行う無線装置５３を有している。
県固定端末局４０は、親電話機４３や子電話機４４やＦＡＸ４５等の外部機器が接続される回線接続制御装置４１と、基地局１０と無線により通信を行う無線装置４２を有している。
移動局３０は、マイクやスピーカやディスプレイ等の入出力機器を備えた制御装置３１と、基地局１０と無線により通信を行う無線装置３２を有している。
【００１６】
ここで、本無線システムでは、基地局１０は３つの周波数チャネル（チャネル１〜３）を使用し、各チャネルをそれぞれ４つのスロット（チャネル１：スロットＣ及びスロット１〜３、チャネル２：スロット４〜７、チャネル３：スロット８〜１１）に分割して使用する。平常時、非常時のいずれにおいても、１２スロットのうちの１スロットに制御スロットが割り当てられ、残余の１１スロットが県と県内の市町村とで共用（先取り利用）される。
【００１７】
ここで、以下の防災無線システムでは、県統制局２０が本発明に係る統制局に対応し、基地局１０が本発明に係る基地局に対応し、県の通信設備（移動局３０ａや県固定端末局４０など）やＡ市，Ｂ町，Ｃ町，Ｄ市の無線統制局５０及び通信設備（移動局３０ｂなど）が本発明に係る端末局（以下、無線端末ともいう）に対応する。また、各無線端末を県や市町村といった自治体単位でまとめたグループが本発明に係るグループに対応する。なお、自治体単位でのグループ分けのほか、例えば、無線端末を扱う人物の役職などの他の単位でグループ分けしてもよく、グループ分けの単位はシステムの運用形態等に応じて定めればよい。また、各無線端末が属するグループの特定は、例えば、各無線端末にグループの識別情報を付す等の種々の方式により実現することができる。
【００１８】
図３には、本実施形態に係るスロット割り当ての概要を示してある。
通常通信時のスロット１〜１１は、都道府県及び市町村共用で、先取り方式でスロットの割り当てが行われる。
本発明の一実施例として、非常通信時は、特定の市町村に対して所定数のスロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、残余のスロットを共用（先取り利用）する。
これらの設定や割り当て制御は県統制局２０の統制局制御装置２３が行う。
【００１９】
非常通信時（専用割当てモード設定時）１の一例では、Ａ市専用にスロット１，２の２スロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、Ｂ町専用にスロット３，４の２スロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、Ｃ町専用にスロット５，６の２スロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、Ｄ市専用にスロット７，８の２スロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、県および市町村の先取り運用にスロット９〜１１の３スロットを割り当てている。専用スロットが割り当てられた各市町は、それぞれの専用スロットから順に割り当てられるが、すべての専用スロットを使用中の状態で、さらに新たに通信要求が有った場合、統制局制御装置２３は、当該通信要求を行った端末局の市町の専用スロットはすべて使用中であるため、先取り運用のスロット９〜１１を割り当てるように制御する。つまり、統制局制御装置２３は、専用スロットのすべてを特定グループの通話に割り当てても、さらに新たに当該特定グループの端末局から通信要求があれば先取り運用スロットを重複割り当てする。これにより、非常時に専用で使用できる専用スロットを確保しつつも、さらに通信が必要になった場合にも柔軟に対応することができる。災害時などの非常時には、災害が発生した市町で通信要求が多くなるため、先取り運用スロットを重複割り当てすることにより防災上の使い勝手をさらに向上することができる。
【００２０】
また、非常通信時２の一例では、Ａ市専用にスロット１，２の２スロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、Ｂ町専用にスロット３，４の２スロットを非常時スロットとして専用的に割り当て、県および市町村の先取り運用にスロット５〜１１の７スロットを割り当てている。
【００２１】
非常通信時（専用割り当て）モードは、任意の市町村および県に対して割り当てが可能である。
すなわち、Ａ市だけの割り当てでもよいし、Ａ市，Ｂ町，Ｃ町，Ｄ市に加え県の全ての割り当てでもよい。
【００２２】
図３の非常通信時の専用割り当てによって、例えば、Ａ市の管理下にある図１の無線統制局５０−１や移動局３０ｂ−１、３０ｂ−５等の無線端末で構成されるグループは、グループ内の無線端末同士で非常時スロットを用いて無線通信を行うことができ、非常時にグループ内での通話等を実施できるようになる。
【００２３】
次に、本発明の一実施例である応援設定情報テーブルについて図４を用いて説明する。
図４は、統制局制御装置２３に記憶している応援設定情報テーブルである。
図４は、例えば、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９のシステム拡張情報構造で、情報要素を１オクテットとした場合である。
本実施形態は、上述の規格を使用して、新たに項番５を設けて運用するものである。
【００２４】
項番１は、応援設定情報の応援受入区分“００”がシステムコードを指定しない他システム受入無で、応援設定が“４：応援なし”であり、システム拡張情報構成情報は“応援なし”である。この時の設定ビットは、８ビット，７ビット，６ビット，５ビットの順に“０ｘｘｘ”である。なお、“ｘ”は不問を表している。
【００２５】
項番２は、応援設定情報の応援受入区分“０１”がシステムコードを指定しない他システム受入有で、応援設定が“１：県内”であり、システム拡張情報構成情報は“応援な有り：種別１、県内応援（全市町村）”である。この時の設定ビットは、“１ｘ００”である。
【００２６】
項番３は、応援設定情報の応援受入区分“０１”で、応援設定が“２：県外”であり、システム拡張情報構成情報は“応援有り：種別２、相互応援（県外応援）”である。この時の設定ビットは、“１ｘ０１”である。
【００２７】
項番４は、応援設定情報の応援受入区分“０１”で、応援設定が“３：グループ限定”であり、システム拡張情報構成情報は“応援有り：種別３、グループ限定応援”である。この時の設定ビットは、“１ｘ１０”である。
【００２８】
項番５は、応援設定情報の応援受入区分“００”で、応援設定が“１：県内”であり、システム拡張情報構成情報は“応援有り：種別４、県内応援（共用市町村のみ）”である。この時の設定ビットは、“１ｘ１１”である。
項番５は、県内応援（共用市町村のみ）という新たなモードであり、県設備端末および共用市町村間のクローズした通話を確立することができる。つまり、応援受入区分は“００”でありシステムコードを指定しない他システム受入無の状態であるが、基地局１０を共用している県、Ａ市、Ｂ町、Ｃ町、Ｄ市の間では応援通信を可能としたものである。
本モードは、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７９で規定されたビット外での実現となるため、県／共用市町村は応援になり、共用市町村外及び県外は圏外という表示となる。
このような応援通信のモードを増やすことにより、県と共用市町村間のみの重要通信を確立することができ、非常時無線チャネル割当機能に新たなチャネル割当てモードを設けることで、ユーザの利便性が向上する。つまり、基地局を共用する環境は、即ち各グループ（県市町村）が近接している場合であり、近接するグループ間での応援モードを設けることで、災害時などの非常緊急時に近隣グループとの通信を近隣（基地局共用グループ）以外のグループの端末局が現場に到着する前に確立することができ、基地局を共有するメリットが向上する。
【００２９】
次に、本発明の一実施例である統制局制御装置による応援モードを考慮した専用割当てモードを図５の処理フローを用いて説明する。
図５は、本発明の一実施例である統制局制御装置による応援モード運用中における専用割当てモードを説明するための処理フローの図である。
【００３０】
県統制局２０の統制局制御装置２３は、通信要求ありか否かを判定する（ステップＳ１）。
ステップＳ１の判定で、通信要求ありの場合（ＹＥＳ）はステップＳ２の処理に進み、通信要求なしの場合（ＮＯ）は再度ステップＳ１の処理を行う。
統制局制御装置２３は、通信要求を行った発信元端末局のＩＤを確認して、どの市町または県かを判断し（ステップＳ２）、ステップＳ３の処理に進む。
【００３１】
統制局制御装置２３は、発信元端末局のグループにて専用割当てモードで運用中かを判定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３の判定で、専用割当てモードで運用中の場合（ＹＥＳ）はステップＳ４の処理に進み、専用割当てモードで運用中でない場合（ＮＯ）はステップＳ７の処理に進む。
【００３２】
統制局制御装置２３は、専用スロットに空きが有るかを判定する（ステップＳ４）。
ステップＳ４の判定で、専用スロットに空きが有る場合（ＹＥＳ）はステップＳ５の処理に進み、専用スロットに空きが無い場合（ＮＯ）はステップＳ６の処理に進む。
【００３３】
統制局制御装置２３は、ステップＳ５の処理で、通信要求のあった発信元に対して専用スロットの割当てを行い通信を確立し、処理を終了する。一方、上記ステップＳ４の判定で、専用スロットに空きが無い場合（ＮＯ）はステップＳ６において専用割当てされていないスロット（上記図３の非常通信時１ではスロット９〜１１、非常通信時２ではスロット５〜１１）を通常の先取り割当て処理による割当て処理を行い通信確立を実行する。
【００３４】
統制局制御装置２３は、上記ステップＳ３の処理で専用割当てモード運用中でないと判断した場合（ＮＯ）、応援モードで運用中かを判定する（ステップＳ７）。
ステップＳ７の処理で、応援モードが運用中であるために発信元の端末局と他のグループの発信先の端末局との通信が接続される場合（ＹＥＳ）はステップＳ８の処理に進み、応援モードで運用中でない場合（ＮＯ）はステップＳ６の処理に進む。なお、図５のフローチャートには示していないが、応援モード中ではあるがその応援モードによって発信元の端末局と他のグループの発信先の端末局との通信が接続されない場合には、統制局制御装置２３は、当該通信要求に対して拒否の処理を行う。
【００３５】
統制局制御装置２３は、ステップＳ７の処理で、応援モードで運用中の場合（ＹＥＳ）は、通信要求の相手（着信）先である発信先端末局のＩＤを確認して、どの市町または県かを判断し（ステップＳ８）、ステップＳ９の処理に進む。
【００３６】
統制局制御装置２３は、上記ステップＳ８で判断した発信先の端末局のグループにて専用割当てモードが運用中かを判定する（ステップＳ９）。
ステップＳ９の判定で、専用割当てモードで運用中の場合（ＹＥＳ）はステップＳ４の処理に進み、発信先の専用スロットに空きがあるか否かを判断し、その結果に応じて上述と同様にステップＳ５またはステップＳ６の処理を行う。
一方、ステップＳ９の判定で発信先の端末局のグループで専用割当てモードで運用中でない場合（ＮＯ）はステップＳ６の処理に進む。
【００３７】
統制局制御装置２３は、ステップＳ６で、専用スロットに設定されていない先取り運用のスロットにおける割当て処理を行い、空きがあれば通信を確立し、空きがなければ通信要求を行った発信元端末局にビジー応答し、処理を終了する。
【００３８】
このように、本実施形態の無線通信システムによれば、統制局制御装置２３が、発信元の端末局のグループが専用割当てモードであるかを判断し、そうでない場合でも応援モード運用中の場合には、発信先の端末局が専用割当てモードであるかを判断し、専用割当て用の専用スロットを効率良く割当てることができる。
つまり、統制局制御装置２３は、応援モードであり且つ専用割当てモードに設定した際は、専用割当てモードに設定された特定のグループの端末局が発信元と発信先の少なくとも一方に含まれる通信に対して、専用スロットを割り当てるように制御する。
【００３９】
従来は、応援モード時においても、専用スロットは専用割当てモードが設定された特定グループ同士の通信でしか使用されず、発信元あるいは発信先のいずれかが特定グループではなく応援モードによって通信可能な他のグループ（例えば異免許人グループ）の端末局である場合には専用スロットは割当てられなかった。
しかし、本実施形態の統制局制御装置２３によれば、特定グループが専用割当てモードであり且つ応援モードである場合には、発信先と発信元の少なくとも一方に特定グループの端末局が含まれれば、専用スロットを割り当てるので、専用スロットを効率良く利用でき、且つ、専用割当てモードでない他の基地局共用グループに対して公平性のあるスロット割り当てを実現できる。
【００４０】
以上本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された無線通信システムに限定されるものではなく、上記以外の無線通信システムに広く適用することができることは言うまでもない。
また、上述した実施形態では、統制局制御装置２３が、発信元の端末局のグループが専用割当てモードであるかを判断し、そうでない場合でも応援モード運用中の場合には、発信先の端末局が専用割当てモードであるかを判断し、専用スロットを割り当てるように構成した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、統制局制御装置２３は、通信要求があった際に、まず応援モード中であるか否かを判断し、応援モード中であった場合に図５に示すフローに基づく処理、あるいは、図５のステップＳ７を除き、ステップＳ３のＮＯルートがステップＳ８に繋がる処理フローに基づく処理を行ってもよい。これによっても、統制局制御装置２３は、応援モードであり且つ専用割当てモードに設定した際は、専用割当てモードに設定された特定のグループの端末局が発信元と発信先の少なくとも一方に含まれる通信に対して、専用スロットを割り当てるように制御することになり、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
なお、上述した実施形態において、例えば、図３の非常通信時２のようにＡ市とＢ町がとも専用割当てモードで運用中であり、且つ、図４の項番５の県内応援の応援モードが設定されている場合に、Ａ市の端末局とＢ町の端末局が通話する際には、互いの専用スロット（例えばチャネル１とチャネル３）をそれぞれ使用して通話を行うように、統制局制御装置２３が通信を確立してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０：基地局、２０：県統制局、３０（３０ａ，３０ｂ）：移動局、４０：県固定端末局、５０：市または町無線統制局、２１：統制台、２２：管理監視制御装置、２３：統制局制御装置、２４：内線電話機、２５：ＦＡＸ、２６：中継交換機、３１：制御装置、３２：無線装置、４１：回線接続制御装置、４２：無線装置、４３：親電話機、４４：子電話機、４５：ＦＡＸ、５１：統制台、５２：統制局制御装置、５３：無線装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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