(57)【要約】【課題】アドホックネットワークにおける複数グループからの同時着話を解決可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供すること。【解決手段】各グループＸ，Ｙから受信したパケットをバッファＢに一時記憶し、先着のパケット、優先度の高いパケット、選択されたグループからのパケットなどの観点から一方のパケットを選択し、この選択したパケットから音声を再生する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ少なくとも１つの無線端末装置からなる第１グループと第２グループとに組み分けされる複数の無線端末装置によりアドホックネットワークを形成し、このアドホックネットワークを介して音声データを含むパケットを伝送する無線通信システムであって、
前記複数の無線端末装置のうち少なくとも１つは、
与えられる前記パケットに含まれる音声データから音声を再生して拡声出力する音声出力処理部と、
異なるグループに属する無線端末装置から受信した前記ＩＰパケットが衝突した場合に、先着のパケットおよび後着のパケットのいずれか一方を選択的に前記音声出力処理部に与える着話処理部とを具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記着話処理部は、前記先着のパケットを前記音声出力処理部に与え前記後着のパケットを破棄することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記着話処理部は、少なくとも前記後着のパケットをバッファリングし、前記先着のパケットと前記後着のパケットとを先着順に前記音声出力処理部に与えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記着話処理部は、前記先着のパケットおよび前記後着のパケットのうち前記第１のグループから送信されたパケットを前記音声出力処理部に与えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記パケットのそれぞれに優先度を指定可能である場合に、
前記着話処理部は、前記先着のパケットおよび前記後着のパケットのうち優先度の高いパケットを前記音声出力処理部に与えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
それぞれ少なくとも１つの無線端末装置からなる第１グループと第２グループとに組み分けされる複数の無線端末装置によりアドホックネットワークを形成し、このアドホックネットワークを介して音声データを含むパケットを伝送する無線通信システムであって、
前記複数の無線端末装置のうち少なくとも１つは、
与えられる前記パケットに含まれる音声データから音声を再生して拡声出力する音声出力処理部と、
異なるグループに属する無線端末装置から受信した前記ＩＰパケットに基づき前記音声出力処理部により再生された前記音声を合成する音声合成部とを具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
それぞれ少なくとも１つの無線端末装置からなる第１グループと第２グループとに組み分けされる複数の無線端末装置によりアドホックネットワークを形成し、このアドホックネットワークを介して音声データを含むパケットを伝送する無線通信システムに用いられる前記無線端末装置であって、
与えられる前記パケットに含まれる音声データから音声を再生して拡声出力する音声出力処理部と、
異なるグループに属する無線端末装置から受信した前記ＩＰパケットが衝突した場合に、先着のパケットおよび後着のパケットのいずれか一方を選択的に前記音声出力処理部に与える着話処理部とを具備することを特徴とする無線端末装置。
【請求項８】
前記着話処理部は、前記先着のパケットを前記音声出力処理部に与え前記後着のパケットを破棄することを特徴とする請求項７に記載の無線端末装置。
【請求項９】
前記着話処理部は、少なくとも前記後着のパケットをバッファリングし、前記先着のパケットと前記後着のパケットとを先着順に前記音声出力処理部に与えることを特徴とする請求項７に記載の無線端末装置。
【請求項１０】
前記着話処理部は、前記先着のパケットおよび前記後着のパケットのうち前記第１のグループから送信されたパケットを前記音声出力処理部に与えることを特徴とする請求項７に記載の無線端末装置。
【請求項１１】
前記パケットのそれぞれに優先度を指定可能である場合に、
前記着話処理部は、前記先着のパケットおよび前記後着のパケットのうち優先度の高いパケットを前記音声出力処理部に与えることを特徴とする請求項７に記載の無線端末装置。
【請求項１２】
それぞれ少なくとも１つの無線端末装置からなる第１グループと第２グループとに組み分けされる複数の無線端末装置によりアドホックネットワークを形成し、このアドホックネットワークを介して音声データを含むパケットを伝送する無線通信システムに用いられる前記無線端末装置であって、
与えられる前記パケットに含まれる音声データから音声を再生して拡声出力する音声出力処理部と、
異なるグループに属する無線端末装置から受信した前記ＩＰパケットに基づき前記音声出力処理部により再生された前記音声を合成する音声合成部とを具備することを特徴とする無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多重ホップ型無線メッシュネットワークにおける複数のノード間でパケットデータを順次転送する無線通信システムとその無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模災害地域、建設・工事現場、イベント会場などといった環境・状況下において、作業者間の連絡などのために、公衆網を介さずにプライベートかつテンポラリな通話網を構築したいという要求があり種々提案されている（例えば特許文献１〜２を参照）。このような状況下では或る1人から複数者へ連絡を行うような一斉同報型の通話機能が必須であり、この種のニーズを満たすものとして良く知られた無線機（トランシーバ）がある。しかし、これは１つの周波数チャネルを音声通話用として占有しかつ全員が共有するようになっているので、１端末対全端末という同報通話しかできない。
【０００３】
そこで、ＶｏＩＰ（Voice over IP）技術を用いることが考えられている。ＶｏＩＰを用いれば特定メンバ間でグルーピングした環境下で一斉同報通話を実施できるので、グループ参加メンバだけでの一斉同報通話が可能となる。このような例として、携帯電話網でのプッシュ・ツー・トークがある。
【０００４】
ところで既存の携帯電話網は、特定のサーバを配置して管理を一元化することで一斉同報通話を実現するようにしていることからネットワークの構築や運用に時間とコストを要し、アドホックな通話網には適していない。アドホックな通話網では、特定のサーバを設けることなく自律分散的に動作する音声通話システムが求められる。
【０００５】
しかしながら自律分散処理による一斉同報型の音声通話システムでは、特定サーバに頼らずに通話装置間で装置情報を同期させる必要があるが、リアルタイムでの同期は困難であり、例えば、同時着話処理の問題がある。同時着話処理とはほぼ同時に到着したパケットのいずれを処理するかを決めるための処理であり、例えばＣＳＭＡ−ＣＤ（Carrer Sense Multiple Access - Collision Detection）などにも関わる技術である。パケットがほぼ同時に到着するとはいわゆるパケットの衝突を意味し、２つのパケットが同時に到着する場合のほか、先着のパケットのパケット長期間が終わる前に後着のパケットが到着する場合も含む。
【特許文献１】特開２００６−１０８９７８号公報
【特許文献２】特開平１０−２５７０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上述べたように既存のアドホック型の無線通信システムには、複数の端末から１つの端末に同時に着話した場合の処理を綿密に体系化する必要があり、何らかの技術開発が求められている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、アドホックネットワークにおける複数グループからの同時着話を解決可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、それぞれ少なくとも１つの無線端末装置からなる第１グループと第２グループとに組み分けされる複数の無線端末装置によりアドホックネットワークを形成し、このアドホックネットワークを介して音声データを含むパケットを伝送する無線通信システムであって、前記複数の無線端末装置のうち少なくとも１つは、与えられる前記パケットに含まれる音声データから音声を再生して拡声出力する音声出力処理部と、異なるグループに属する無線端末装置から受信した前記ＩＰパケットが衝突した場合に、先着のパケットおよび後着のパケットのいずれか一方を選択的に前記音声出力処理部に与える着話処理部とを具備することを特徴とする無線通信システムが提供される。  
より具体的には、前記着話処理部は、前記先着のパケットを前記音声出力処理部に与え前記後着のパケットを破棄することを特徴とする。  
このような手段を講じることにより、衝突したパケットのうちいずれを処理するかを一意に決定付けられるようになり、同時着話問題を解決することが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、アドホックネットワークにおける複数グループからの同時着話を解決可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、この発明に係わる無線通信システムの実施の形態を示すシステム図である。このシステムは複数の無線端末１１〜１７を備えてアドホックネットワークを形成する。無線端末１１〜１７間の通信経路は両矢印により示される。この通信経路は固定的ではなく時間の経過、および個々の無線端末１１〜１７の移動に応じて更新設定される。この種のネットワークでは、無線パケットがその送出元から宛先まで１または複数の無線端末を経由するマルチホップ伝送が行われる。
【００１０】
図２は、図１のシステムを模式的に示す図である。システム内にはGroup X（グループＸ）とGroup Y（グループＹ）の２つのグループが形成され、各無線端末１１〜１７はいずれかのグループに属するか、いずれのグループにも属さない。または、指揮官などが持つ無線端末は両方のグループに属することもある。グループ管理は端末間で自律分散的に行われるので、端末間の同期は緩やかである。このため複数グループに属する無線端末に別々のグループから同時にパケットが到達すると、いずれの音声を再生するかが問題となり着話ができない。
【００１１】
例えばグループＸの発話端末のプレストークスイッチが押され（プッシュ）発話されると音声データを含むパケットがグループＸ内の各端末に伝送されて他の端末に着話する。このときグループＹにおいても同じ処理が行われると、両グループに属する端末には同時着話が起こる。以下に、このようなプライベートかつテンポラリな通話網において、複数グループでの運用を実現する一斉同報通話の同時着話処理方法につき説明する。
【００１２】
図３は、図１の無線端末１１〜１７の実施の形態を示す機能ブロック図である。図３において、音声入力部２５に与えられた音声はエンコーダ２６により処理されたのち変調部２７においてディジタル変調され、ハイブリッド回路２１を介してアンテナ２０から放射される。一方、アンテナ２０に到来した無線信号はハイブリッド回路２１を介して復調部２２に入力されて受信復調される。得られた信号はデコーダ２３によりパケット分解などの処理を施されたのち音声出力部２４に与えられ、音声が拡声出力される。これらの機能ブロックにおける処理、特にデコーダにおけるパケット処理に関わる機能は制御部２８により統括的に制御される。
【００１３】
図４は、図３のエンコーダ２３における処理の一例を示す図である。エンコーダ２３は受信したパケットを一時記憶するバッファＢを備える。グループＸとグループＹから受信したパケットはいずれもバッファＢに入力される。制御部２８はこれらのパケットのうち先着のパケットのみを音声出力部２４に与え、後着のパケットは破棄する。よって音声出力部２４からは先着のパケットから再生された音声のみが出力される。
【００１４】
図５は、図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図である。エンコーダ２３は、グループの数だけ設けられるバッファＢ１，Ｂ２と、出力制御部２００とを備える。グループＸから受信したパケットはバッファＢ１に入力される。グループＹから受信したパケットはバッファＢ２に入力される。出力制御部２００は各バッファＢ１，Ｂ２に記憶されたパケットのうち先着のパケットから順に読み出す。よって音声出力部２４からは、パケットの到着順に音声が再生される。
【００１５】
図６は、図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図である。出力制御部２００には、外部から指定されるグループ選択指示が入力される。出力制御部２００により、各バッファＢ１，Ｂ２に記憶されたパケットのうち指示されたグループからのパケットのみが出力される。これにより音声出力部２４からは、指示されたグループにおける音声が再生される。選択されなかったほうのグループのパケットは、選択されたグループの処理が完了したのち出力しても良いし、破棄しても良い。
【００１６】
図７は、図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図である。出力制御部２００は各バッファＢ１，Ｂ２に記憶されたパケットのうち、優先度の高いグループからのパケットを出力する。よって音声出力部２４からは、優先度の高いグループからの音声が再生される。いずれのグループの優先度を高くするかは予め定められ、グループ優先度表にデータベース化されて記憶される。なお優先度はグループごとではなく、パケット送出元の無線端末ごとに設定しても良い。この場合、同時着話に対する処理において優先度の高い無線端末からの音声が常に出力される。いずれの場合においても、優先度の低いパケットは高優先度パケットの処理が終わってから出力しても良いし、破棄しても良い。
【００１７】
図８は、図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図である。この例ではパケット自体に優先度情報が書きこまれており、この優先度情報は優先度比較部１００により読み取られて出力制御部２００に与えられる。出力制御部２００はこの優先度に従っていずれかのバッファからパケットを読み出す。よって音声出力部２４からは、優先度の高いパケットに基づく音声が再生される。優先度が複数段階であれば、最も優先度の高いパケットのみを出力しても良いし、優先度順に順次出力してもよい。
【００１８】
図９は、図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図である。この例では、グループＸとグループＹから受信されたパケットからそれぞれ音声処理部Ａ１，Ａ２により音声が再生され、これらの音声がアナログ音声合成部３００に入力される。従って音声出力部２４から、両グループの音声が合成されて出力される。
【００１９】
図１０は、比較のため既存の無線通信システムを示す図である。グループの運用管理は特定の管理サーバにより一元的に処理される。システム内には複数のグループを持つことが可能であるが、排他的に処理され、通話端末が複数のグループに参加することはない。よって端末間の同期が問題になることは無く、従って同時着話の問題も起きない。
【００２０】
これに対しこの実施形態では、サーバを設けないアドホックネットワークを想定するので、同時着話の問題を解決する必要がある。  
そこでこの実施形態では、各グループＸ，Ｙから受信したパケットをバッファＢに一時記憶し、先着のパケット、優先度の高いパケット、選択されたグループからのパケットなどの観点から一方のパケットを選択し、この選択したパケットから音声を再生するようにしている。従ってアドホックネットワークにおける複数グループからの同時着話を解決可能な無線通信システムとその無線端末装置を提供することが可能となる。
【００２１】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係わる無線通信システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１のシステムを模式的に示す図。
【図３】図１の無線端末１１〜１７の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図４】図３のエンコーダ２３における処理の一例を示す図。
【図５】図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図。
【図６】図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図。
【図７】図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図。
【図８】図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図。
【図９】図３のエンコーダ２３における処理の他の例を示す図。
【図１０】比較のため既存の無線通信システムを示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１１〜１７…無線端末、２０…アンテナ、２１…ハイブリッド回路、２２…復調部、２３…デコーダ、２４…音声出力部、２５…音声入力部、２６…エンコーダ、２７…変調部、２８…制御部、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２…バッファ、１００…優先度比較部、２００…出力制御部、３００…アナログ音声合成部、Ａ１，Ａ２…音声処理部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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