JP6011792B2 - 中継装置および通信システム - Google Patents

Description

この発明は、無線機と電話機との通信をネットワークを介して中継する中継装置および通信システムに関する。

トランシーバには、通信相手を個別に指定する個別呼出やグループを指定するグループ呼出などの指定呼出機能を備えたものがある（たとえば特許文献１参照）。一方、相互に電波が到達しないエリアのトランシーバ同士が通信できるように、ＬＡＮなどのネットワークで通信を中継する中継装置も提案されている（たとえば特許文献２参照）。

特開２００６−１２９２０４号公報

特開２０１１−１３５２９１号公報

しかし、従来の中継装置は、トランシーバから受信した音声信号をマルチキャストで送信するのみであったため、指定呼出の通信であっても指定呼出情報が反映されず、ネットワークを介して通信可能な全てのトランシーバに聴かれてしまうという問題点があった。

この発明は、無線機が音声信号とともに送信する指定呼出情報をネットワークを用いた中継に反映できる中継装置および通信システムを提供することを目的とする。

この発明の中継装置は、中継用無線機が接続され、該中継用無線機を介して、該中継用無線機と通信する子機から、通信相手を指定する呼出情報を含み第１の符号化方式で符号化された音声信号を受信する無線機インタフェースと、データ通信網であるネットワークに接続され、該ネットワークに接続されている他のネットワーク機器との間でパケットの送受信を行うネットワークインタフェースと、前記無線機インタフェースから音声信号が入力されたとき、該音声信号の符号化方式を第２の符号化方式に変換するとともに、該音声信号に含まれる呼出情報で指定される通信相手との通信を中継するネットワーク機器のアドレス情報を割り出し、このアドレス情報を宛先とし前記符号化方式を変換された音声信号を含むパケットを作成して前記ネットワークインタフェースに入力する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明では、子機から呼出情報を含む音声信号が送られてきたとき、呼出情報に基づいてアドレス情報を割り出し、このアドレス情報を宛先とするパケット（たとえばＲＴＰパケット）を作成して音声信号をネットワーク上で伝送する。これにより、通信相手との通信を中継するネットワーク機器のみに音声信号を到達させることができ、ネットワークの通信に呼出情報を反映させることが可能になる。

上記発明において、前記制御部に、前記呼出情報と、この呼出情報で指定される通信相手との通信を中継するネットワーク機器のアドレス情報とを対応づけたテーブルを設け、前記音声信号が入力されたとき、このテーブルを検索して前記宛先となるアドレス情報を割り出すようにしてもよい。また、前記テーブルに、前記呼出情報に対応づけて前記第２の符号化方式が記憶されていてもよい。

上記発明において、アドレス情報を、前記ネットワーク機器のＩＰアドレス、および、前記ネットワーク機器における前記パケット送受信用のポート番号としてもよい。

この発明の通信システムは、３以上の通信エリアのそれぞれに、上記中継装置、該中継装置に接続された中継用無線機、および、該中継用無線機と無線通信する子機を備え、各通信エリアの前記中継装置は、ネットワークによって相互に接続され、第１の通信エリアの子機は、他のいずれかの通信エリアの子機を指定する呼出情報を含み第１の符号化方式で符号化された音声信号を送信し、前記第１の通信エリアの中継用無線機は、前記第１の通信エリアの子機が送信した音声信号を受信して前記第１の通信エリアの中継装置に入力し、前記第１の通信エリアの中継装置は、前記音声信号を入力し、この音声信号に含まれる呼出情報が他のどの通信エリアの子機を指定するものであるかを割り出すとともに、前記音声信号の符号化方式を割り出された通信エリアに合わせた第２の符号化方式に変換し、前記符号化方式を変換された前記音声信号を含み前記割り出された通信エリアの中継装置のアドレス情報を宛先とするパケットを作成して前記ネットワークに送出することを特徴とする。

この発明によれば、呼出情報に基づいてパケットの宛先アドレスを割り出すようにしたことにより、無線機が音声信号とともに送信する指定呼出情報をネットワークを用いた中継に反映することが可能になる。

この発明の実施形態である通信システムの構成図である。 子機である無線機の記憶内容を示す図である。 通信システムの中継装置のブロック図である。 中継装置の記憶部の記憶内容を示す図である。 ＲＴＰパケットの構成を示す図である。 中継装置の動作を示すフローチャートである。

図面を参照してこの発明の中継装置および通信システムについて説明する。
図１は、この発明の実施形態である通信システムの構成図である。この通信システムは、互いにネットワーク１で接続された複数台の中継装置２を用いて、異なる通信エリアＡ〜Ｃに存在するトランシーバ４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）同士の通信を可能にしたシステムである。

ネットワーク１はたとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で構成されるＬＡＮやインターネットが適用可能である。このネットワーク１に１または複数（図１では３台）の中継装置２が接続されている。各中継装置２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）は、それぞれ異なる通信エリアＡ，Ｂ，Ｃをカバーしている。各中継装置２には、据置型のトランシーバが中継用トランシーバ３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）として接続されている。中継用トランシーバ３は、いわゆるプッシュ・トゥ・トーク（Ｐｕｓｈ ｔｏ Ｔａｌｋ：ＰＴＴ）形式の半二重通信機器であっても、送受信を同時に行うことができる全二重通信機器であってもよい。各中継用トランシーバ３の通信圏内には、１または複数台（図１では２台）のトランシーバ４（４Ａ−１，２、４Ｂ、４Ｃ）が存在している。中継用トランシーバ３とトランシーバ４とは相互に通信可能な形式のものである。中継用トランシーバ３（親機）が、本発明の中継用無線機に対応し、トランシーバ４（子機）が本発明の子機に対応する。

トランシーバ４および中継用トランシーバ３は、いわゆるデジタルトランシーバである。デジタルトランシーバは、デジタル信号に変換された音声信号やデータなどの通信が可能であり、音声信号の通信と並行して宛先情報などの制御情報を同時に通信することができる。中継用トランシーバ３は、トランシーバ４から受信したデジタル信号をパケット化して中継装置２に入力するとともに、中継装置２から入力されたパケットから音声信号や制御情報を取り出し、この音声信号や制御情報を時間軸のデジタル信号に変換して送信する。

トランシーバ４は、図２に示すように、自局を識別するＩＤ（無線機識別情報）、および、自局が所属するグループ番号を記憶しており、受信したデジタル信号に宛先情報として自局のＩＤまたは自局が所属するグループ番号が埋め込まれていれば、この信号を復調して音声信号をスピーカ等から出力する。また受信したデジタル信号に自局のＩＤまたは自局が所属するグループ番号が埋め込まれていない場合には、このデジタル信号を破棄する。なお、自局のＩＤや自局が所属するグループ番号は、受信した音声信号中に、たとえばスケルチコードとして挿入されている。

図３は、中継装置２のブロック図である。図４は、中継装置２の記憶部２４の構成を示す図である。また、図５は、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットの構成図である。

中継装置２は、制御部２０を有するとともに、下流（中継トランシーバ３側）の端部に無線機インタフェース２１、および、上流（ネットワーク１側）の端部にネットワークインタフェース２２を備えている。無線機インタフェース２１、ネットワークインタフェース２２ともに、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の物理層のコネクタなどが適用可能であり、デジタル通信の物理層やデータリンク層を担当する。

無線機インタフェース２１は、中継用トランシーバ３から入力された上りパケットを制御部２０に入力するとともに、制御部２０から入力された下りパケットを中継用トランシーバ３に送出する。ネットワークインタフェース２２は、ネットワーク１経由で受信した通信相手からのパケットである下りパケットを制御部２０に入力するとともに、制御部２０から入力された上りパケットをネットワーク１に送出する。

制御部２０は、マイコン等で構成され、機能的に、記憶部２４、上り信号処理部２５および下り信号処理部２６を備えている。記憶部２４には、図４に示す自局ＩＰアドレス記憶エリア２００、通信用ポート番号記憶エリア２０１、および、宛先管理テーブル２０３が設定されている。

記憶部２４に設定されている宛先管理テーブル２０３は、中継用トランシーバ３から入力された音声パケット、すなわち、中継用トランシーバ３と通信するトランシーバ４が送信した音声信号に含まれる宛先情報である呼出情報に基づいて、この音声パケットの送信先である他の中継装置２のＩＰアドレスおよびポート番号を割り出すためのテーブルである。すなわち、宛先管理テーブル２０３には、所定のトランシーバ４を呼び出すための呼出情報として、ＩＤ種別（呼出がグループ呼出であるか個別呼出であるかの種別）およびその呼出のＩＤが記憶され、これに対応づけて、この呼出情報によって呼び出されるトランシーバ４が所属する通信エリアをカバーする他の中継装置２のＩＰアドレス、ポート番号が記憶されている。なお、音声パケットの音声信号のＣＯＤＥＣを中継用トランシーバ３から入力された形式と変換する場合、宛先管理テーブル２０３に変換先のＣＯＤＥＣ方式も記憶される。

上りパケット処理部２５は、無線機インタフェース２１から入力された上りの音声パケットを、ＣＯＤＥＣ変換およびフォーマット変換してネットワークインタフェース２２に転送する。中継用トランシーバ３から入力される音声パケットの音声信号は、たとえばＧ．７１１やＡＭＢＥなどの方式で符号化されている。なお、上りパケット処理部２５では、これをＩＰ電話にも適用できるようにＧ．７２６またはＧ．７２９などの符号化方式に変換してもよい。

このとき、上りパケット処理部２５は、この上り音声パケットに埋め込まれている呼出情報を読み出し、その呼出情報で宛先管理テーブル２０３を検索して、対応するＩＰアドレスおよびポート番号を読み出す。そして、フォーマット変換によって、図５のように構成されたＲＴＰパケットのＩＰヘッダにこの読み出したＩＰアドレスを宛先アドレスとして書き込み、ＵＤＰヘッダにこの読み出したポート番号を宛先ポート番号として書き込む。なお、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスの欄には、この中継装置２のＩＰアドレスが書き込まれ、ＵＤＰヘッダの送信元ポート番号の欄には、この中継装置２で使用されるポート番号が書き込まれる。そして、ＲＴＰペイロードに続けて（ＲＴＰペイロードの一部として）、音声パケットに埋め込まれていた呼出情報および発信元ＩＤ（音声信号を送信したトランシーバ４のＩＤ）が書き込まれる。

下りパケット処理部２６は、ネットワークインタフェース２２から入力されたＲＴＰパケットを、ＣＯＤＥＣ変換およびフォーマット変換して無線機インタフェース２１に転送する。ＣＯＤＥＣ変換は、上りパケット処理部２５とは逆に、Ｇ．７２６、Ｇ．７２９などの方式で符号化されている音声信号をＧ．７１１やＡＭＢＥなどの符号化方式に変換する。また、ＲＴＰパケットに書き込まれている呼出情報（ＩＤ種別およびＩＤ）をよみだして、中継用トランシーバ３宛との間で送受信する音声パケットに書き込む。

中継用トランシーバ３が半二重通信を行う場合、中継装置２から音声パケットが入力されると、トランシーバ４からの送信電波が停止していることを条件として、ＰＴＴスイッチをオンし、音声パケットに含まれる音声信号および呼出情報を連続したデジタル信号に変換し、このデジタル信号でキャリア信号をデジタル変調して送信する。

図６のフローチャートを参照して中継装置２のパケット受信時の動作を説明する。
図６（Ａ）は、無線機インタフェース２１（中継用トランシーバ３）から上りの音声パケットが入力されたときの動作を示すフローチャートである。音声パケットが入力されると（Ｓ１０）、このパケットに呼出情報が含まれるか否かを判断する（Ｓ１１）。呼出情報が含まれない場合には（Ｓ１１でＮＯ）、全体呼出であるとしてこの音声パケットをマルチキャストのＲＴＰパケットに変換してネットワークインタフェース２２に送出する。

音声パケットに呼出情報が含まれている場合には（Ｓ１１でＹＥＳ）、この呼出情報を読み出し（Ｓ１２）、読み出した呼出情報で宛先管理テーブル２０３を検索して宛先のＩＰアドレスおよびポート番号を読み出す（Ｓ１３）。そして、このＩＰアドレス、ポート番号を宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号とする図５に示すようなＲＴＰパケットを作成する（Ｓ１４）。上述したように、このＲＴＰパケットには呼出情報も書き込まれている。作成されたＲＴＰパケットをネットワークインタフェース２２に送出する（Ｓ１５）。ネットワークインタフェース２２は、このＲＴＰパケットを送信する。このＲＴＰパケットには特定の宛先ＩＰアドレスが書き込まれているため、ユニキャストでその宛先ＩＰアドレスの中継装置２に送信される。

このように、音声信号に埋め込まれる呼出情報に対応するＩＰアドレス（ポート番号を含む）を宛先管理テーブル２０３に記憶しておき、音声信号（音声パケット）が入力されたとき、宛先管理テーブル２０３を用いてこの音声信号の宛先ＩＰアドレスを決定することにより、ネットワーク１を介する中継先（中継装置２）が複数ある場合でも、正しい中継先へパケットを転送することができる。

また、ＩＰパケット（ＲＴＰパケット）に呼出情報を書き込んで送信することにより、トランシーバ４の通信がネットワーク１で中継されても、中継先トランシーバ４に対して選択呼出（個別呼出またはグループ呼出）を行うことが可能になる。

図６（Ｂ）は、ネットワークインタフェース２２、すなわち、ネットワーク１を介して他の中継装置２から下りのＲＴＰパケットが入力されたときの動作を示すフローチャートである。ＲＴＰパケットが入力されると（Ｓ２０）、このパケットに呼出情報が含まれるか否かを判断する（Ｓ２１）。呼出情報が含まれない場合には（Ｓ２１でＮＯ）、全体呼出であるとしてＲＴＰパケットを全体呼出の音声パケットに変換して無線機インタフェース２１に送出する。

受信したＲＴＰパケットに呼出情報が含まれている場合には（Ｓ２１でＹＥＳ）、この呼出情報を読み出し（Ｓ２２）、ＲＴＰパケットを読み出した呼出情報を埋め込んだ音声パケットに変換して（Ｓ２３）、無線機インタフェース２１に送出する（Ｓ２４）。無線機インタフェース２１は、この音声パケットを中継用トランシーバ３に入力する。

中継用トランシーバ３は、全二重通信を行う場合には、この音声パケットに含まれる音声信号および呼出情報を連続したデジタル信号に変換し、このデジタル信号でキャリア信号をデジタル変調して送信する。中継用トランシーバ３が半二重が半二重通信を行う場合には、トランシーバ４からの送信電波が停止していることを条件として、ＰＴＴスイッチをオンして送信を行う。

上記実施形態では、中継用トランシーバ３と中継装置２との間の音声信号の送受信が、パケットで行われるが、デジタル化された時間軸信号で行ってもよく、アナログ信号で行ってもよい。いずれにしても何らかの方式で呼出情報が重畳（埋め込み）されていればよい。

１ ネットワーク
２ 中継装置
３ 中継用トランシーバ（親機）
４ トランシーバ（子機）

Claims (5)

1. 中継用無線機が接続され、該中継用無線機を介して、該中継用無線機と通信する子機から、通信相手を指定する呼出情報を含み第１の符号化方式で符号化された音声信号を受信する無線機インタフェースと、
   データ通信網であるネットワークに接続され、該ネットワークに接続されている他のネットワーク機器との間でパケットの送受信を行うネットワークインタフェースと、
   前記無線機インタフェースから音声信号が入力されたとき、該音声信号の符号化方式を第２の符号化方式に変換するとともに、該音声信号に含まれる呼出情報で指定される通信相手との通信を中継するネットワーク機器のアドレス情報を割り出し、このアドレス情報を宛先とし前記符号化方式を変換された音声信号を含むパケットを作成して前記ネットワークインタフェースに入力する制御部と、
   を備えた中継装置。
2. 前記制御部は、前記呼出情報と、この呼出情報で指定される通信相手との通信を中継するネットワーク機器のアドレス情報と、を対応づけたテーブルを有し、
   前記音声信号が入力されたとき、このテーブルを検索して前記宛先となるアドレス情報を割り出す請求項１に記載の中継装置。
3. 前記テーブルに、前記呼出情報に対応づけて前記第２の符号化方式が記憶されている請求項２に記載の中継装置。
4. 前記アドレス情報は、前記ネットワーク機器のＩＰアドレス、および、前記ネットワーク機器における前記パケット送受信用のポート番号である請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の中継装置。
5. ３以上の通信エリアのそれぞれに、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の中継装置、該中継装置に接続された中継用無線機、および、該中継用無線機と無線通信する子機を備え、
   各通信エリアの前記中継装置は、ネットワークによって相互に接続され、
   第１の通信エリアの子機は、他のいずれかの通信エリアの子機を指定する呼出情報を含み第１の符号化方式で符号化された音声信号を送信し、
   前記第１の通信エリアの中継用無線機は、前記第１の通信エリアの子機が送信した音声信号を受信して前記第１の通信エリアの中継装置に入力し、
   前記第１の通信エリアの中継装置は、前記音声信号を入力し、この音声信号に含まれる呼出情報が他のどの通信エリアの子機を指定するものであるかを割り出すとともに、前記音声信号の符号化方式を割り出された通信エリアに合わせた第２の符号化方式に変換し、前記符号化方式を変換された音声信号を含み前記割り出された通信エリアの中継装置のアドレス情報を宛先とするパケットを作成して前記ネットワークに送出する
   通信システム。

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