(57)【要約】【課題】送信するデジタルデータが短いテキストメッセージであっても、全音声帯域をデジタルデータ送信として使用する場合、通話が途切れることには変わりがなく、本来優先するべき音声送信とデジタルデータ送信の管理がなされていない。【解決手段】送信された通信データは集中基地局２００の中継器２３０で音声、無線制御信号およびデジタルデータに逆変換され、集中基地局２００の無線機１８ｂにより変調し、移動局３００の無線機１８ｃに送信される。無線機１８は、周波数変調変調方式（ＦＳＫ）のアナログ無線機である。移動局３００は、無線機１８ｃにて受信した信号を復調し、アナログデータを受信し、分離器２２で音声と無線制御信号等のデジタルデータに分離し、音声信号はスピーカ２８にて音声に変換し、デジタルデータはモデム２５により変換され、ターミナル２６によりデータの表示を行う。【選択図】図１
2005210478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナと接続される自営網用の集中基地局と、
集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所と、を有し、
前記集中基地局は、
ＩＰ網を介してパケット情報を通信所から受信する受信手段と、
受信したパケット情報から、少なくとも音声データと運行情報データと送信制御信号とを取り出すデータ抽出手段と、
抽出された音声データと運行情報データを音声帯域の情報に合成し、送信制御信号により無線送信する無線機と、
前記集中基地局の無線機から移動局の無線機へのデータ送信を管理するデータ送信管理手段と、
を備えることを特徴とする無線機の遠隔通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線機の遠隔通信システムにおいて、
データ送信管理手段は、
ＩＰ網を介して送信された運行情報データを音声伝送帯域の一部をアナログ化したデジタルデータとして移動局へ伝送すると共に、残りの音声伝送帯域で音声データを送信して音声データと運行情報データを漏れなく無線送信する為に、データ量の平滑処理を行うことを特徴とする無線機の遠隔通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線機の遠隔通信システムにおいて、
通信所は、
入力器から入力された音声データ及び車両の運行情報データと、無線機の制御等のための送受信制御信号とを合成してパケット情報を生成するパケット生成手段と、
通信所からのパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信手段と、
を備え、
移動局は、
前記集中基地局からの無線送信を受信する無線機と、
音声データと運行情報データを分離するデータ分離手段と、
分離された音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを出力する出力器と、
を備えることを特徴とする無線機の遠隔通信システム。
【請求項４】
複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナと接続される自営網用の集中基地局と、
前記集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所と、を有し、
前記集中基地局は、
移動局の無線機からのデータ受信を管理するデータ受信管理手段と、
前記集中基地局の無線機で受信した音声データと、運行情報データと、前記集中基地局と移動局の無線機の状態情報とを合成してパケット情報を作成するパケット生成手段と、
生成されたパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信手段と、を備えることを特徴とする無線機の遠隔通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線機の遠隔通信システムにおいて、
データ受信管理手段は、
無線機より受信した情報により、受信信号の音声伝送帯域から得られる音声データと、音声伝送帯域の一部にアナログ化された運行情報と、移動局の無線機の状態を示すデジタルデータを漏れなく受信する為のデータの平滑処理を行うことを特徴とする無線機の遠隔通信システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線機の遠隔通信システムにおいて、
無線機は、アナログ無線機又はデジタル無線機を使用することを特徴とする無線機の遠隔通信システム。
【請求項７】
複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナと接続される自営網用の集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所の通信工程を有し、
通信所の入力器から入力された音声データ及び車両の運行情報データと、無線機の制御等のための送受信制御信号とを合成してパケット情報を生成するパケット生成工程と、
通信所からのパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信工程と、
ＩＰ網を介してパケット情報を受信する前記集中基地局の受信工程と、
受信したパケット情報から音声データと運行情報データと送信制御信号等とを取り出すデータ抽出工程と、
抽出された音声データと運行情報データを送信制御信号により制御して、さらに音声データと運行情報データを合成して音声帯域の情報を無線送信する無線通信工程と、
前記集中基地局の無線機から移動局の無線機へのデータ送信の平滑処理などの管理をするデータ送信管理工程と、
集中基地局からの無線送信を受信する移動局の無線通信工程と、
音声データと運行情報データを分離するデータ分離工程と、
分離された音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを出力する移動局の出力工程と、
を備えることを特徴とする無線機の遠隔通信方法。
【請求項８】
複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナと接続される自営網用の集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所の通信工程を有し、
前記移動局の入力器に入力された音声データと運行情報データを音声帯域の情報に合成する合成工程と、
合成された情報を無線送信する無線通信工程と、
前記移動局の無線機からのデータ受信の平滑化などの管理をする前記集中基地局のデータ受信管理工程と、
前記集中基地局の無線機で受信した音声データと、運行情報データと、前記集中基地局と移動局の無線機の状態情報とを合成してパケット情報を作成するパケット生成工程と、
生成されたパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信工程と、
ＩＰ網を介してパケット情報を受信する通信所の受信工程と、
受信したパケット情報から音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを取り出すデータ抽出工程と、
抽出された音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを出力する通信所の出力工程と、
を備えることを特徴とする無線機の遠隔通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムにおいて集中基地局を用いた業務用無線通信等に使用する無線機のＩＰ網を利用した遠隔制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の企業が自営無線通信網を構成する為に電波塔に設けられた無線アンテナに接続された集中基地局の無線装置を遠隔制御して無線通信を行う為に、一般にアナログ専用線と呼ばれる通信線により、集中基地局と通信所が接続される。一般の携帯電話用のように公衆網を構成するのでは無く、自営網を構成する点が異なり、電波行政上、住宅密集地のような場所に企業が勝手に電波塔を建設することを禁止する代わりに共用の電波塔が提供されている。
【０００３】
図１０は、従来構成における通信所１００、集中基地局２００および移動局３００の構成を示す全体図である。中心の集中基地局２００は、特定の電波塔に設置されているアンテナから無線送受信し、通信エリア内の無線機を搭載した移動局３００の車両と通信する。通信所１００と集中基地局２００を接続しているアナログ専用線は、特定の利用者もしくは集中基地局毎に専用に利用されている通信線であり、一般にメタル回線で構成され、伝送される信号はアナログ信号に限定されている。
【０００４】
アナログ専用線で伝送される情報は、音声通話の為の送話および受話信号、音声通話を制御するスイッチ等の送受信制御信号、データ通信のためのデータ信号および無線装置の動作状況を監視若しくは制御する制御信号が含まれている。これらの情報は、アナログ信号に変換され、時分割多重され伝送される。
【０００５】
図６は、従来構成における上り及び下りアナログ専用線を有する通信所１００、集中基地局２００および移動局３００の構成を示すブロック図である。各種信号をアナログ専用線へ時分割して伝送する中継器（１３０，２３０）を、遠隔制御装置と称し通信所１００と集中基地局２００にそれぞれ一対で設置する。また、デジタルデータをアナログ専用線で伝送させるためにトーン発生器６２で一旦アナログ信号に変換し、バンドパス・フィルタ（以下ＢＰＦという）７５により再度デジタル化をする。このような変換器は通信所１００と集中基地局２００の双方に１対で設置されている。
【０００６】
図７は、従来の構成による通信所１００から送信された信号が集中基地局２００を経由して移動局３００の無線機１８ｃで受信する信号の有効送話を示すタイムチャートである。
【０００７】
通信所１００のオペレータは、ＰＴＴスイッチを‘ＯＮ’とし、無線機を送信状態にする。ＰＴＴスイッチを‘ＯＮ’にすると同時にオペレータはマイク１に向かって話し始め送話信号がマイクアンプ７を経由して、アナログ専用線へ送出される。オペレータが話している間は、アナログ専用線にはｆｈ１（３０００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ内のｆｈ１の周波数、以下ｆｈ１という）のトーンと、送話信号の２つが伝送される。集中基地局２００では、通信所１００から送話信号とトーン信号が分配され、トーン信号はバンドパス・フィルタ（以下ＢＰＦという）７５を介してトーン検出回路７６へ取り込まれる。
【０００８】
トーン検出回路７６は無線機の送信起動信号を制御し、無線機を送信状態とする。このとき、一般的に無線機で実際に送信するまで約５０ｍｓの遅れが発生するため、話頭切断と無音送信が発生する。送話信号は、ローパス・フィルタ（以下ＬＰＦという）を通過後無線機１８ｂに入力するレベルをアンプ７７で調整され無線機の音声入力端子へ伝送される。送信起動信号はトーン信号（ｆｈ１）がある間、連続して送信状態となる。
【０００９】
図８は、従来の構成による移動局３００から集中基地局２００へ着信した信号を通信所１００で受信する信号の有効送話を示すタイムチャートである。同様に話頭切断、無音送信が約５０ｍｓ発生する。
【００１０】
音声の周波数帯を用いて音声とデータの送信を行う場合、従来の技術では制御信号を音声帯域内のトーン信号に変換して送受信する為に、本来の音声帯域の一部を削って音声の送受信を行っている。この為、音声の代わりにデータを送ろうとするとデータの伝送速度によっては、帯域が狭い為に伝送できないことがある。例えば、アナログ専用線を通過してきた３００Ｈｚから３４００Ｈｚのうち、３００Ｈｚから３０００Ｈｚを音声帯域として使用し、３０００Ｈｚから３４００Ｈｚを制御信号として５０Ｈｚ刻みで使用する場合、データの伝送速度は限られてしまう。
【００１１】
そこで、下記特許文献１にあるような制御局と無線機間に送受信信号の伝送帯域を切り換える帯域切換手段を備え、音声と制御信号を伝送する場合には、音声帯域の一部を削って制御信号と削られた音声帯域で音声を伝送し、データを伝送する場合には、全音声帯域を用いて送信する切換制御技術が公開されている。
【００１２】
図９は、従来構成における上り及び下りアナログ専用線を有する１つの通信所１００、複数の集中基地局２００および複数の移動局３００の構成を示すブロック図である。このように、複数の集中基地局２００に通信所１００から送信するためには、複数のアナログ専用線と切替器（８６〜８８）が必要となる。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１３８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記従来技術では、アナログ専用線及びアナログ無線通信において、全音声帯域を用いて送信するため、送信中は音声通話ができないという問題があり、送信するデジタルデータが短いテキストメッセージであっても、全音声帯域をデジタルデータ送信として使用するため通話が途切れることには代わりがなく、本来優先するべき音声送信とデジタルデータ送信の管理が十分なされていないという第１の課題があった。
【００１５】
さらに、遠隔地にある基地局無線機の通信状態をモニターする信号も音声帯域の一部を削っている制御信号に含める為、３０００Ｈｚから３４００Ｈｚには５０Ｈｚ刻みに８個の制御情報を載せることしかできず、結果として基地局無線通信機の通信状態は最低限の信号しかモニターができない。このため故障の予兆の検知がしにくいという第２の課題があった。
【００１６】
さらに、アナログ専用線は中継器と中継器の間に少なくとも１本必要であり、１つの制御卓で複数の集中基地局を遠隔制御する為にはアナログ専用線と切換器が必要になり、構成が複雑になるという第３の課題があった。
【００１７】
本発明はこれらの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記第１から第３の課題に鑑み、本発明に係る無線機の遠隔通信システムは、複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナと接続される自営網用の集中基地局と、集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所と、を有し、前記集中基地局は、ＩＰ網を介してパケット情報を通信所から受信する受信手段と、受信したパケット情報から、少なくとも音声データと運行情報データと送信制御信号とを取り出すデータ抽出手段と、抽出された音声データと運行情報データを音声帯域の情報に合成し、送信制御信号により無線送信する無線機と、前記集中基地局の無線機から移動局の無線機へのデータ送信を管理するデータ送信管理手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
更に、本発明に係る無線機の遠隔通信システムにおいて、データ送信管理手段は、ＩＰ網を介して送信された運行情報データを音声伝送帯域の一部をアナログ化したデジタルデータとして移動局へ伝送すると共に、残りの音声伝送帯域で音声データを送信して音声データと運行情報データを漏れなく無線送信する為に、データ量の平滑処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
更にまた、本発明に係る無線機の遠隔通信システムにおいて、通信所は、入力器から入力された音声データ及び車両の運行情報データと、無線機の制御等のための送受信制御信号とを合成してパケット情報を生成するパケット生成手段と、通信所からのパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信手段と、を備え、移動局は、前記集中基地局からの無線送信を受信する無線機と、音声データと運行情報データを分離するデータ分離手段と、分離された音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを出力する出力器と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る無線機の遠隔通信システムは、複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナに接続される自営網用の集中基地局と、前記集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所と、を有し、前記集中基地局は、移動局の無線機からのデータ受信を管理するデータ受信管理手段と、前記集中基地局の無線機で受信した音声データと、運行情報データと、前記集中基地局と移動局の無線機の状態情報とを合成してパケット情報を作成するパケット生成手段と、生成されたパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
更に、本発明に係る無線機の遠隔通信システムにおいて、データ受信管理手段は、無線機より受信した情報により、受信信号の音声伝送帯域から得られる音声データと、音声伝送帯域の一部にアナログ化された運行情報と、移動局の無線機の状態を示すデジタルデータを漏れなく受信する為のデータの平滑処理を行うことを特徴とする。
【００２３】
更にまた、本発明に係る無線機の遠隔通信システムにおいて、無線機は、アナログ無線機又はデジタル無線機を使用することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る無線機の遠隔通信方法は、複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナに接続される自営網用の集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所の通信工程を有し、通信所の入力器から入力された音声データ及び車両の運行情報データと、無線機の制御等のための送受信制御信号とを合成してパケット情報を生成するパケット生成工程と、通信所からのパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信工程と、ＩＰ網を介してパケット情報を受信する前記集中基地局の受信工程と、受信したパケット情報から音声データと運行情報データと送信制御信号等とを取り出すデータ抽出工程と、抽出された音声データと運行情報データを送信制御信号により制御して、さらに音声データと運行情報データを合成して音声帯域の情報を無線送信する無線通信工程と、前記集中基地局の無線機から移動局の無線機へのデータ送信の平滑処理などの管理をするデータ送信管理工程と、前記集中基地局からの無線送信を受信する移動局の無線通信工程と、音声データと運行情報データを分離するデータ分離工程と、分離された音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを出力する移動局の出力工程と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る無線機の遠隔通信方法は、複数の利用者が共用する電波塔に設置された無線アンテナに接続される自営網用の集中基地局に送受信情報を公衆回線で伝送し、前記集中基地局を介して電波塔の無線が届くエリアを移動する移動局と無線通信する通信所の通信工程を有し、移動局の入力器に入力された音声データと運行情報データを音声帯域の情報に合成する合成工程と、合成された情報を無線送信する無線通信工程と、移動局の無線機からのデータ受信の平滑化などの管理をする前記集中基地局のデータ受信管理工程と、前記集中基地局の無線機で受信した音声データと、運行情報データと、前記集中基地局と移動局の無線機の状態情報とを合成してパケット情報を作成するパケット生成工程と、生成されたパケット情報を予め決められたプロトコルでＩＰ網上に送信する送信工程と、ＩＰ網を介してパケット情報を受信する通信所の受信工程と、受信したパケット情報から音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを取り出すデータ抽出工程と、抽出された音声データと運行情報データと無線機の状態情報とを出力する通信所の出力工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、高速なインターネットを使用し、自営網用の集中基地局のデジタルデータの送受信管理処理により、音声通信優先を維持しながら、従来ではできなかった音声とデジタルデータの同時送信を実現することができる。また、複数の集中基地局との接続も、集中基地局のＩＤの指定だけで可能な為、複数のアナログ専用線と切換器が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２８】
図１は、本発明における一実施形態の全体構成を示すブロック図である。図１を用いて、構成を説明する。最初に通信所１００は、車両の運行を管理する制御卓２０と音声、無線制御信号およびデータをインターネットプロトコルに変換・逆変換する中継器１３０がインターネット５４に接続されている。
【００２９】
インターネット（ＩＰ網）５４にて通信する場合は、データの伝送ルートが通信途中に変化し、伝送相手に到達するまでの遅延時間が刻々変化するという問題があるため、本来連携して処理をすべきデータ信号、監視制御、送受信制御、送話および受話の情報の到達に遅延が発生し、無線機（１８ｂ，１８ｃ）の制御と通信動作に不具合が発生する。この問題を解決するために、本発明の一実施形態では、ＶＰＮ（Ｖｅｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のエッジルータ（５１，５２，５３）を備えている。
【００３０】
また、通信所１００からの通信データはＶＰＮのエッジルータ５１に接続された複数の集中基地局２００に送られるが、各集中基地局２００は、集中基地局ＩＤを有しており指定された集中基地局２００との通信が可能である。インターネットのデータ転送速度は１０Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓであるで、アナログ無線のデータ送信速度より大量のデータを短時間で送信できる。送信された通信データは集中基地局２００の中継器２３０で音声、無線制御信号およびデジタルデータに逆変換され、集中基地局２００の無線機１８ｂにより変調し、移動局３００の無線機１８ｃに送信される。ここで、集中基地局２００では無線で送信したデジタルデータの管理を行い、低速なデータ送信速度であっても、漏れなくデジタルデータを送信する為のデジタル信号管理器１９を有している。デジタル信号管理器１９は、デジタル信号分離器１５ｂとデジタル信号合成器１４ｂに接続され、送受信するデジタルデータの漏れがないように送受信を制御している。集中基地局２００と移動局３００の無線機１８は、周波数変調変調方式（ＦＳＫ）のアナログ無線機であるので音声帯域１０Ｈｚ〜３４００Ｈｚの帯域のアナログデータを送受信する。なお、無線アンテナと集中基地局は同一敷地内に設置されている。
【００３１】
移動局３００は、無線機１８ｃにて受信した信号を復調し、アナログデータを受信し、分離器２２で音声と無線制御信号等のデジタルデータに分離し、音声信号はスピーカアンプ２７で増幅されスピーカ２８にて音声に変換し、デジタルデータは、モデム２５によりデジタルデータに変換され、ターミナル２６により無線機の制御と送信されたデータの表示を行う。このように、通信所１００のターミナル３から入力された１００文字程度の文書を移動局のターミナル２６上の表示器に表示することができる。以下、移動局３００からの送信も同様にして行われる。
【００３２】
本発明の一実施形態において、音声通話と同時にデジタルデータの送受信の為、２種類のデジタルデータの伝送方法がある。
【００３３】
第１の方式はＣＤＣＳＳと呼ばれる方式で、音声帯域外の１０〜６８Ｈｚの帯域を利用して、データを伝送する。具体的には、ＤＣＳ（デジタル・コード・スケルチ）を使用し、従来のトーンスケルチとの競合を防ぐために最高でも６７．２Ｈｚ以下のトーンを使用することで、伝送速度は１３４．４ｂｐｓとなる。
【００３４】
第２の方式は、音声帯域外（３０００〜３４００Ｈｚ）を利用してＦＳＫデータを伝送する方式である。本発明の一実施形態において、第１の方式で実施し、図示しない集中基地局２００の制御器によりデジタルデータの送受信を管理し、データ低速な伝送速度でも必要なデジタル情報が伝送できるようにした。もちろん、第２の方式を用いても良い。
【００３５】
図２ａは、本発明における一実施形態の制御卓から入力された音声とデジタルデータを中継器によりＩＰパケットに変換する構成を示すブロック図である。また、図２ｂは、本発明における一実施形態の中継器からインターネットを経由して送られてきたＩＰパケットを音声とデジタルデータに変換する構成を示すブロック図である。
【００３６】
マイク１に入力された音声はマイクアンプ７により適正なレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換器９によりデジタル化される。さらにＰＴＴスイッチ２ａおよびその他のスイッチ（８５，８６）の入力がＩ／Ｏインターフェース１０ａにてデジタル値に変換され、Ａ／Ｄ変換器９とＩ／Ｏインターフェース１０ａは８ｋＨｚ（１２５μｓ）サンプリングクロック発生器３１によりサンプリング・タイミングが入力される。
【００３７】
１２５μｓでサンプリングされた音声とスイッチ入力およびターミナル３からの入力は、デジタル信号合成器１４に入力され、１０ｍｓサンプリングクロック発生器３２のサンプリングクロックにより信号の合成とデータの圧縮が行われる。合成されたデータは、ＩＰパケット生成器１６によりインターネットのプロトコルに変換され、ＶＰＮルータであるエッジルータ５１に送られる。
【００３８】
インターネットのエッジルータ５３からのＩＰパケットは、ＩＰパケット分離器１７によりインターネットのプロトコルから本実施形態で使用するデータフォーマットに変換され、１０ｍｓのサンプリングクロック毎に抽出され、データ圧縮を解く為にデータの解凍をデジタル信号分離器１５で処理する。分離されたデータはデジタル信号管理器３３によりアナログ無線機で送信できるデータであるかを判定し、送信可能なデータ量をデータ平滑バッファ３４に指示することで、データの平準化が行われる。また、デジタル信号管理器３３は送信部のデータ平滑バッファに対しても同様の処理をおこなっており、データの平滑に必要なフィードバック処理を行っている。
【００３９】
データ平滑バッファの出力であるＤ／Ａ変換器１３と、音声帯域の一部を使用した音声信号により送信するモデム１１のアナログ信号とを合成して無線機の送信音声入力に入力する。同様に、無線機の送信起動信号もＩ／Ｏインターフェース１２ａにより変換され、無線機に入力する。これらの信号の基本クロックは８ｋＨｚサンプリングクロック発生器３１から供給されており、同期が取られていることは言うまでもない。図２の説明では、通信所１００から集中基地局２００へのデータ送信を説明したが、集中基地局２００から通信所１００への送信も同様に処理される。
【００４０】
図３は、本発明における一実施形態のデジタル信号合成器から別々のデータ送信によるインターネット網での遅延を示すタイムチャート図である。この図は、従来、アナログ専用線で伝送されていた送信制御信号（ＰＰＴ）と送話信号を従来のように個別にデータ送信した場合の問題点を説明するものである。ステップ１にて、インターネットに送信されたＰＰＴ信号と音声情報である送話である。１０ｍｓのサンプリングクロック毎に送信されるので、最初にＰＰＴを‘ＯＮ’にして、ＰＰＴと送話をｔ１でインターネットに送出する。インターネットを経由してＰＰＴはｔ２に到着するが、送話はｔ４で到着し、２０ｍｓの遅れとなる。次に集中基地局２００の無線器で無線送信され、ＰＰＴはｔ３で移動局に受信され、ｔ３から音声としてスピーカ２８から出力されるが、送話が到着するｔ５までの２０ｍｓは雑音が出力され、ｔ１２にてＰＰＴが‘ＯＦＦ’される後は、２０ｍｓ早く送話が途切れることになる。このような問題の解決を本発明ではＰＰＴと送話をフレーム・フォーマット化して同一パケットで送信している。
【００４１】
図４は、本発明における一実施形態のデジタル信号合成器で通信制御信号と音声信号を合成してフレーム・データとした場合の送信動作を示すタイムチャート図である。図４を用いてインターネット上での遅延について説明する。
【００４２】
最初に通信所１００のＰＰＴの状態と音声情報を１つのパケットに合成して、ｔ１にＰＴＴが‘ＯＦＦ’、送話は‘無音’を示すパケットがインターネットに送出される。次に、インターネットを経由して集中基地局２００でインターネットの伝送遅延分送れたパケットがｔ２後に到達し、集中基地局２００は、ＰＴＴは‘ＯＦＦ’，‘無音’により無線信号は送信しない。
【００４３】
通信所１００はｔ２にＰＴＴが‘ＯＮ’、送話が‘送話’であるパケットをインターネットに送信し、集中基地局２００にｔ３後に到達し、‘ＯＮ’，‘送話’により‘送話’を無線信号として移動局へ送信する。このような処理により、インターネットによる遅延に対して無音や途切れのない音声を送信することが可能となる。
【００４４】
図５は、本発明における一実施形態のデジタル信号合成器で通信制御信号と音声信号を合成してフレーム・データとした場合の送信動作を示すタイムチャート図である。図５を用いてフレーム・フォーマットについて説明する。上から、音声信号、ＰＴＴ信号、さらに運行指令であるデータ信号である。音声信号は、８ｋＨｚのサンプリング信号を元に、ＰＣＭ技術によるデジタル化を行い、デジタル化した信号を１０ｍｓ単位のデータに分割した後、データ量を減らし、通信速度確保のためにデータの変化分に着目し、変化量のみを情報として扱う方式で圧縮を行う。ＰＴＴ信号は、音声信号と同様に、１０ｍｓ単位のデータに分割後圧縮する。ブロック化された信号を通話ブロックの先頭であることを示すブロック識別子、信号の種類を示す信号識別子を加えパケットを作成する。さらに、１ｓ毎に集中基地局２００と移動局３００の無線機１８の無線送信出力、無線受信感度、内部電源電圧値等に信号識別子を付与してパケットを作成し、通信所１００へ送信する。また、受信動作は、抽出された各信号は、送信時と逆の手順で解凍され、元の信号に戻すことができるのは言うまでもない。
【００４５】
このように本発明の一実施形態において、高速なインターネットを使用し、集中基地局２００のデジタルデータの送受信管理処理により、音声通信の優先順位を維持しながら、従来ではできなかった音声とデジタルデータの同時送信を実現することができる。
【００４６】
本発明の一実施形態では、アナログ無線機を使用して説明したが、デジタル無線機を使用することも可能である。デジタル無線機を使用する場合、自営無線に適したデジタルフォーマット形式に変換する為に、図１に示す集中基地局２００内にある中継器２３０の集中基地局無線機１８ｂ、デジタル信号分離器１５ｂ、デジタル信号合成器１４ｂ及び移動局の移動局無線機１８ｃが異なる。
【００４７】
具体的には、デジタル信号分離器で、ＩＰパケットのデータは圧縮されているので、データを解凍する処理は同じであるが、後段のアナログ値に変換する処理が自営無線用デジタルフォーマットへの変換となり異なる。次に、変換されたデジタルデータを集中基地局無線機１８ｂで送信する。この時に、データの欠損や漏れ、バッファによる遅延を監視してデータの送信を制御する等のデジタル信号管理器１９が行う。移動局３００の移動局無線機１８ｃがデジタル無線機の場合は、分離器２２及び生成器２１の処理が異なり、アナログデータの処理からデジタルデータの処理に変わる。
【００４８】
さらに、集中基地局の受信は、アナログデータをデジタル化する処理の代わりに、直接、自営無線用デジタルフォーマットのデジタルデータをデジタル信号合成器１４ｂに送る。デジタル信号合成器１４ｂは自営無線用デジタルフォーマットをＩＰパケットデータとなるように変換後、データ圧縮をおこなう。この時に、データの欠損や漏れ、バッファによる遅延をデジタル信号管理器１９が行うことでデータ転送がより確実に行える。また、デジタル無線機を使用することで、集中基地局２００の中継器２３０の構成も簡略化できるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明における一実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図２ａ】本発明における一実施形態の制御卓から入力された音声とデジタルデータを中継器によりＩＰパケットに変換する構成を示すブロック図である。
【図２ｂ】本発明における一実施形態の中継器からインターネットを経由して送られてきたＩＰパケットを音声とデジタルデータに変換する構成を示すブロック図である。
【図３】本発明における一実施形態のデジタル信号合成器から別々のデータ送信によるインターネット網での遅延を示すタイムチャート図である。
【図４】本発明における一実施形態のデジタル信号合成器で通信制御信号と音声信号を合成してフレーム・データとした場合の送信動作を示すタイムチャート図である。
【図５】本発明における一実施形態のデジタル信号合成器で音声信号、通信制御信号およびデータ信号をフレーム・データとして合成する流れを示す模式図である。
【図６】従来構成における上りおよび下りアナログ専用線を有する通信所、集中基地局および移動局の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の構成による通信所から送信された信号が集中基地局を経由して移動局の無線機で受信する信号の有効送話を示すタイムチャートである。
【図８】従来の構成による移動局から集中基地局へ着信した信号を通信所で受信する信号の有効送話を示すタイムチャートである。
【図９】従来構成における上りおよび下りアナログ専用線を有する１つの通信所、複数の集中基地局および複数の移動局の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来構成における通信所、集中基地局および移動局の構成を示す全体図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  マイク、２  スイッチ、３  ターミナル、７  マイクアンプ、９  Ａ／Ｄ変換器、１０，１２  Ｉ／Ｏインターフェース、１１  モデム、１３  Ｄ／Ａ変換器、１４  デジタル信号合成器、１５  デジタル信号分離器、１６  パケット生成器、１７  パケット分離器、１８  無線機、１９  デジタル信号管理器、２０  制御卓、２２  分離器、２５  モデム、２６  ターミナル、２７  スピーカアンプ、２８  スピーカ、３１，３２  サンプリングクロック発生器、３３  デジタル信号管理器、３４  データ平滑バッファ、５１，５２，５３  エッジルータ、５４  インターネット、６２  トーン発生器、７６  トーン検出回路、７７  アンプ、１００  通信所、１３０，２３０  中継器、２００  集中基地局、３００  移動局。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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