JPWO2016174914A1 - Wireless communication system and wireless communication method - Google Patents
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Abstract
簡易な構成で、ポーリング通信の効率を向上させることができる無線通信システム及び無線通信方法を提供する。基地局2と車上局3とが制御チャネル及び通信チャネルを用いて時分割の無線通信を行い、基地局2が、下り制御チャネルで車上局3にポーリング要求を送信し、車上局3が、上り制御チャネルでポーリング応答を送信し、基地局2が、下り通信チャネルに、通信情報を送受信するトラフィックチャネルと、制御情報を送受信する付随制御チャネルとを含めて送信し、車上局3が、基地局2から受信した下り通信チャネルに含まれる付随制御チャネルの制御情報に基づいて通信の制御を行って、制御チャネルにおけるユーザデータ領域を拡大する無線通信システム及び無線通信方法としている。Provided are a wireless communication system and a wireless communication method capable of improving the efficiency of polling communication with a simple configuration. The base station 2 and the onboard station 3 perform time-division wireless communication using the control channel and the communication channel, the base station 2 transmits a polling request to the onboard station 3 on the downlink control channel, and the onboard station 3 Transmits a polling response in the uplink control channel, and the base station 2 transmits the downlink communication channel including the traffic channel for transmitting / receiving the communication information and the associated control channel for transmitting / receiving the control information. However, the wireless communication system and the wireless communication method expand the user data area in the control channel by controlling communication based on the control information of the associated control channel included in the downlink communication channel received from the base station 2.
Description
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に係り、特にポーリング通信を高速化することができる無線通信システム及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication method, and more particularly to a wireless communication system and a wireless communication method capable of speeding up polling communication.
[先行技術の説明]
移動無線システム、例えば、列車無線システムに用いられる無線通信システムは、列車に対する制御情報を伝達すると共に、列車からの状態情報を収集し、稼働中の列車の管理(在線管理)を行うために、統制局(中央装置)と列車に搭載された車上局(移動局)との間で通信を行うものである。
中央装置と車上局との間には基地局が設けられており、中央装置と基地局との間の通信は有線、基地局と車上局との間は無線で実現される。[Description of Prior Art]
A radio communication system used for a mobile radio system, for example, a train radio system, transmits control information for a train, collects status information from the train, and manages a train in operation (track management). Communication is performed between the control station (central device) and the on-board station (mobile station) mounted on the train.
A base station is provided between the central device and the on-board station, and communication between the central device and the base station is realized by wire, and between the base station and the on-board station is realized by radio.
このような列車無線システムでは、複数列車からの同時送信を避けるため、中央装置から送信可能な列車を指定し、指定された列車の車上局のみが応答を返す、ポーリング方式が採用されている。 In such a train radio system, in order to avoid simultaneous transmission from multiple trains, a polling method is adopted in which a train that can be transmitted from the central device is designated and only the onboard station of the designated train returns a response. .
近年、電波資源の枯渇を防止するため、列車無線システムは、π/4シフト四位相偏移偏重方式(Quadriphase Phase-Shift Keying、以下QPSK)をはじめとしたデジタル方式が主流となっている。 In recent years, in order to prevent exhaustion of radio resources, digital systems such as π / 4 shift quadrature phase-shift keying (QPSK) have become mainstream in train radio systems.
デジタル列車無線の多重化方式は、周波数分割多重接続方式(Frequency-Division Multiple Access、以下FDMA)が主流であり、FDMA方式のデジタル列車無線では、ARIB-STD(Association of Radio Industries and Business Standard)-T61の標準規格が採用されている。デジタル化により、アナログ方式に比べ、1チャンネルあたりの帯域幅は拡張された。 Frequency-division multiple access (FDMA) is the mainstream of digital train radio multiplexing, and ARIB-STD (Association of Radio Industries and Business Standard)-is used for FDMA digital train radio. The T61 standard is adopted. Digitalization has expanded the bandwidth per channel compared to analog methods.
FDMA方式の場合、通信用のチャネルとは別に制御情報を送信するためのチャネルが必要になる。具体的には、基地局から車上局に対する下り制御チャネルのスーパーフレームは、制御情報として、報知チャネル(Broadcast Control Channel)、一斉呼出チャネル(Paging Channel)、信号制御チャネル(Signaling Control Channel)が必要になる。
報知チャネルは、規格上必要なチャネルであり、一斉呼出チャネルは、音声通話を行うための物理通信チャネルの割付制御で使用される。信号制御チャネルは、緊急情報(防護発報など)の送信で使用される。In the case of the FDMA system, a channel for transmitting control information is required separately from the communication channel. Specifically, the superframe of the downlink control channel from the base station to the on-board station requires a broadcast channel (Broadcast Control Channel), a paging channel (Paging Channel), and a signal control channel (Signaling Control Channel) as control information become.
The broadcast channel is a channel required by the standard, and the general call channel is used for allocation control of a physical communication channel for performing a voice call. The signal control channel is used for transmission of emergency information (such as protection alerts).
そして、残ったフレームがユーザデータパケットチャネル(User Packet Channel、ユーザデータ領域)として使用できる。
車上局とのポーリング通信は、ユーザデータ領域を用いて行われる。The remaining frame can be used as a user data packet channel (User Packet Channel, user data area).
Polling communication with the on-board station is performed using the user data area.
一方、車上局から基地局に対する上り制御チャネルのスーパーフレームは、下り制御チャネルに対応して、制御情報として、一斉呼出チャネルに対する信号制御チャネル、及び、車上局(移動局)からの音声発信及び応答用のチャネルである信号制御チャネルを備える必要がある。 On the other hand, the superframe of the uplink control channel from the onboard station to the base station corresponds to the down control channel, and as the control information, the signal control channel for the general call channel and the voice transmission from the onboard station (mobile station) And a signal control channel which is a response channel.
このように、FDMA方式を用いた場合は、制御チャネルのために、一つのスーパーフレーム内でポーリング通信できる車上局の数が少なくなってしまう。
そこで、使用する周波数チャネルを1波増やして2波で通信を行うことが考えられる。As described above, when the FDMA method is used, the number of on-board stations that can perform polling communication within one superframe is reduced due to the control channel.
Therefore, it is conceivable to perform communication with two waves by increasing the frequency channel to be used by one wave.
[従来の無線通信システムにおける無線機の設置状況:図11]
FDMA方式であっても、周波数チャネルを1波から2波にすれば、倍の列車とのポーリング通信が可能となる。
この場合の無線通信システムにおける無線機の設置状況について図11を用いて説明する。図11は、従来の無線通信システムにおける無線機の設置状況を示す概略図である。
FDMA方式では1周波数チャネルあたり1つの無線機が必要であるため、チャネルを追加する分、基地局の無線機も追加しなければならない。[Installation Status of Radio in Conventional Radio Communication System: FIG. 11]
Even in the FDMA system, if the frequency channel is changed from one wave to two waves, polling communication with double trains becomes possible.
The installation state of the wireless device in the wireless communication system in this case will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a radio installation state in a conventional radio communication system.
In the FDMA system, one radio device is required for each frequency channel. Therefore, the base station radio device has to be added for each additional channel.
図11の例は、基地局230と、車上局310,320,...との間でポーリング通信を行うものである。
基地局230には、制御チャネルC1用の無線機231と、制御チャネルC2用の無線機232と、音声通話やデータ通信に使用する音声通信チャネル(以下、通信チャネル)T1用の無線機233と、通信チャネルT2用の無線機234と、4チャネル分の周波数に応じて変復調する高周波部235が設けられている。In the example of FIG. 11, polling communication is performed between the
The
また、車上局310には、制御チャネルC1用の無線機311と、通信チャネルT1用の無線機312と、2チャネル分の周波数に応じて変復調する高周波部313が設けられ、同様に、車上局320には、制御チャネルC2用の無線機321と、通信チャネルT2用の無線機322と、高周波部323が設けられている。
The on-
このように、FDMAを用いた従来の無線通信システムは、各無線局に複数の無線機が設けられ、特に基地局110においては、無線信号の合成/分配を行う高周波部235の構成が複雑になっていた。また、使用する周波数チャネルを追加する例を説明したが、周波数チャネルは、法制上ユーザが自由に追加できるものではない。
As described above, in the conventional radio communication system using FDMA, each radio station is provided with a plurality of radio units, and particularly in the base station 110, the configuration of the high-
[関連技術]
尚、ポーリング通信を行う従来技術としては、特開2004−172942号公報「無線通信システム」(株式会社日立国際電気、特許文献1)がある。
特許文献1には、通信局装置が、複数の異なる送信タイミングで基地局装置に送信したポーリング応答について、基地局装置からその受信状況の情報を取得し、適切な無線通信タイミングを設定することが記載されている。[Related technologies]
In addition, as a prior art which performs polling communication, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-172942 "wireless communication system" (Hitachi Kokusai Electric, patent document 1).
In
上述したように、従来の無線通信システム及び無線通信方法では、制御チャネルで通話等に伴う制御情報の伝送を行わなければならないため、1回のスーパーフレーム送信でポーリング通信できる移動局の数が少なく、ポーリング通信の効率が悪いという問題点があった。 As described above, in the conventional wireless communication system and wireless communication method, control information associated with a call or the like must be transmitted on the control channel, and therefore, the number of mobile stations that can perform polling communication by one superframe transmission is small. There was a problem that the efficiency of polling communication was poor.
また、従来の無線通信システム及び無線通信方法では、ポーリング通信可能な移動局の数を増やすにはチャネル数を増やさなければならず、基地局及び移動局の構成が複雑になり、コストが増大するという問題点があった。 In addition, in the conventional wireless communication system and wireless communication method, the number of channels must be increased in order to increase the number of mobile stations capable of polling communication, which complicates the configuration of the base station and the mobile station and increases the cost. There was a problem.
尚、特許文献1には、音声チャネルに付随制御チャネルを設け、音声通信に伴う制御情報を、当該付随制御チャネルを用いて送受信することは記載されていない。
Note that
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、簡易な構成でポーリング通信の効率を向上させることができる無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication system and a wireless communication method that can improve the efficiency of polling communication with a simple configuration.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、基地局と移動局とを備え、基地局と移動局とが制御チャネル及び通信チャネルを用いて時分割の無線通信を行う無線通信システムであって、基地局が、下り制御チャネルを用いて移動局に対してポーリング要求を送信し、移動局が、上り制御チャネルを用いてポーリング要求に対する応答を送信し、基地局が、下り通信チャネルに、通信情報を送受信するトラフィックチャネルと、制御情報を送受信する付随制御チャネルとを含めて送信し、移動局が、基地局から受信した下り通信チャネルに含まれる付随制御チャネルの制御情報に基づいて、通信の制御を行うことを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the above conventional example is a wireless communication system that includes a base station and a mobile station, and the base station and the mobile station perform time-division wireless communication using a control channel and a communication channel. The base station transmits a polling request to the mobile station using the downlink control channel, the mobile station transmits a response to the polling request using the uplink control channel, and the base station transmits to the downlink communication channel. , Including a traffic channel for transmitting / receiving communication information and an associated control channel for transmitting / receiving control information, and the mobile station based on the control information of the associated control channel included in the downlink communication channel received from the base station, It is characterized by controlling communication.
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、基地局が、下り制御チャネルを用いて、連続する2つのフレームの内、第1のフレームで移動局に対するポーリング要求を送信すると共に、第2のフレームでアイドル信号を送信し、移動局が、ポーリング要求を受信すると、上り制御チャネルを用いて、ポーリング要求に対する応答を2フレーム連続して送信することを特徴としている。 In the wireless communication system according to the present invention, the base station transmits a polling request to the mobile station in the first frame out of two consecutive frames using the downlink control channel, and the second frame When the mobile station receives the polling request, the mobile station transmits a response to the polling request continuously for two frames using the uplink control channel.
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、割り込み通話要求及び緊急信号を送受信するランダムアクセスポーリングチャネルを制御チャネルに備えたことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that the control channel includes a random access polling channel for transmitting and receiving an interrupt call request and an emergency signal in the wireless communication system.
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、列車の運行を管理する管理システムと、管理システムから受信した制御情報に含まれる列車の編成番号にシーケンス番号を割り当て、編成番号とシーケンス番号とを含むポーリング要求の電文情報を生成して送信すると共に、受信したポーリング応答の電文情報に含まれる編成番号及びシーケンス番号に基づいて、列車の在線状況を管理するデータサーバとを備えたことを特徴としている。 In the wireless communication system, the present invention includes a management system for managing train operation, a sequence number assigned to a train formation number included in the control information received from the management system, and including a formation number and a sequence number. It is characterized by comprising a data server that generates and transmits polling request telegram information, and manages the train track status based on the organization number and sequence number included in the received polling telegram information. .
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、シーケンス番号は、制御チャネルを用いて基地局と移動局との間で送受信されるスーパーフレームのフレーム番号であり、データサーバが、下り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報を送信し、上り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームにおいてポーリング応答の電文情報を受信しなかった在線抹消候補の列車がある場合、下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームに続く第3のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報として、在線抹消候補の列車の編成番号に対応して、下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおけるポーリング要求の電文情報と同一のシーケンス番号を割り当てた第1の電文情報と、上り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおいて連続してポーリング応答の電文情報を受信した正常応答列車の編成番号に対応するシーケンス番号を割り当てた第2の電文情報とを生成して送信することを特徴としている。 In the wireless communication system according to the present invention, the sequence number is a frame number of a superframe transmitted and received between the base station and the mobile station using the control channel, and the data server is continuously transmitted on the downlink control channel. The line erasure candidate that has transmitted the polling request message information transmitted in the first and second superframes and did not receive the polling response message information in the first and second superframes that are continuous in the uplink control channel. If there is another train, the message information of the polling request transmitted in the third superframe following the first and second superframes of the downlink control channel corresponds to the train number of the train to be deleted, and the downlink The same sequence number as the polling request message information in the first and second superframes of the control channel is assigned. A second sequence number corresponding to the train number of the normal response train that has received the first telegram information applied and the telegram information of the polling response continuously in the first and second superframes of the uplink control channel. It is characterized by generating and transmitting message information.
また、本発明は、基地局と移動局とが制御チャネル及び通信チャネルを用いて時分割の無線通信を行う無線通信方法であって、基地局が、下り制御チャネルを用いて移動局に対してポーリング要求を送信すると共に、下り通信チャネルを用いて、トラフィックチャネルで通信情報を、付随制御チャネルで制御情報を送信し、移動局が、上り制御チャネルを用いてポーリング要求に対する応答を送信すると共に、基地局から受信した下り通信チャネルに含まれる付随制御チャネルの制御情報に基づいて、通信の制御を行うことを特徴としている。 The present invention is also a wireless communication method in which a base station and a mobile station perform time-division wireless communication using a control channel and a communication channel, and the base station uses a downlink control channel to communicate with a mobile station. While transmitting a polling request, using a downlink communication channel, transmitting communication information on a traffic channel, transmitting control information on an associated control channel, and a mobile station transmitting a response to the polling request using an uplink control channel, Communication control is performed based on the control information of the associated control channel included in the downlink communication channel received from the base station.
また、本発明は、上記無線通信方法において、データサーバが、管理システムから受信した制御情報に含まれる列車の編成番号にシーケンス番号を割り当て、当該編成番号とシーケンス番号とを含むポーリング要求の電文情報を生成して送信し、受信したポーリング応答の電文情報に含まれる編成番号及びシーケンス番号に基づいて、列車の在線状況を管理することを特徴としている。 In the wireless communication method according to the present invention, the data server assigns a sequence number to the train composition number included in the control information received from the management system, and the polling request message information includes the composition number and the sequence number. Is generated and transmitted, and the train status is managed based on the composition number and sequence number included in the received telegram information of the polling response.
また、本発明は、上記無線通信方法において、データサーバが、制御チャネルを用いて基地局と移動局との間で送受信されるスーパーフレームのフレーム番号をシーケンス番号として、下り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報を送信し、上り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームにおいてポーリング応答の電文情報を受信しなかった在線抹消候補の列車がある場合、前記下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームに続く第3のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報として、前記在線抹消候補の列車の編成番号に対応して、前記下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおけるポーリング要求の電文情報と同一のシーケンス番号を割り当てた第1の電文情報と、前記上り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおいて連続してポーリング応答の電文情報を受信した正常応答列車の編成番号に対応するシーケンス番号を割り当てた第2の電文情報とを生成して送信することを特徴としている。 Further, the present invention provides the above wireless communication method, wherein the data server uses a control channel to transmit and receive a superframe frame number transmitted and received between the base station and the mobile station as a sequence number, and the data server continues the downlink control channel. 1. Line-of-line erasure candidate trains that have transmitted polling request message information transmitted in the second superframe and have not received polling response message information in the first and second superframes that continue in the uplink control channel. If there is, as telegram information of a polling request transmitted in a third superframe following the first and second superframes of the downlink control channel, The same sequence number as the telegram information of the polling request in the first and second superframes of the downlink control channel And a sequence number corresponding to the train number of the normal response train that has received the polling response message information continuously in the first and second superframes of the uplink control channel. 2 message information is generated and transmitted.
本発明によれば、基地局と移動局とを備え、基地局と移動局とが制御チャネル及び通信チャネルを用いて時分割の無線通信を行う無線通信システムであって、基地局が、下り制御チャネルを用いて移動局に対してポーリング要求を送信し、移動局が、上り制御チャネルを用いてポーリング要求に対する応答を送信し、基地局が、下り通信チャネルに、通信情報を送受信するトラフィックチャネルと、制御情報を送受信する付随制御チャネルとを含めて送信し、移動局が、基地局から受信した下り通信チャネルに含まれる付随制御チャネルの制御情報に基づいて、通信の制御を行う無線通信システムとしているので、制御チャネルで送受信する制御情報を少なくしてユーザデータ領域を広げることができ、簡易な構成でポーリング通信の効率を向上させることができる効果がある。 According to the present invention, a radio communication system including a base station and a mobile station, wherein the base station and the mobile station perform time-division radio communication using a control channel and a communication channel, and the base station performs downlink control. The mobile station transmits a polling request to the mobile station using the channel, the mobile station transmits a response to the polling request using the uplink control channel, and the base station transmits and receives the communication information to and from the downlink communication channel. As a wireless communication system that controls communication based on control information of an associated control channel included in a downlink communication channel received from a base station and transmitted by an associated control channel that transmits and receives control information. Therefore, it is possible to expand the user data area by reducing the control information transmitted and received on the control channel, and to improve the efficiency of polling communication with a simple configuration. There is an effect that it is possible to above.
また、本発明によれば、基地局が、下り制御チャネルを用いて、連続する2つのフレームの内、第1のフレームで移動局に対するポーリング要求を送信すると共に、第2のフレームでアイドル信号を送信し、移動局が、ポーリング要求を受信すると、上り制御チャネルを用いて、ポーリング要求に対する応答を2フレーム連続して送信する上記無線通信システムとしているので、下り制御チャネルの通信において、基地局と移動局とのタイミングがずれるのを防ぐことができると共に、上り制御チャネルの通信において、確実にポーリング応答を送信して、ポーリング通信の失敗を低減することができる効果がある。 Further, according to the present invention, the base station transmits a polling request to the mobile station in the first frame out of two consecutive frames using the downlink control channel, and transmits an idle signal in the second frame. When the mobile station receives the polling request, the wireless communication system transmits the response to the polling request continuously for two frames using the uplink control channel. There is an effect that it is possible to prevent the timing of the mobile station from being shifted and to reliably transmit a polling response in the uplink control channel communication to reduce the failure of the polling communication.
また、本発明によれば、列車の運行を管理する管理システムと、管理システムから受信した制御情報に含まれる列車の編成番号にシーケンス番号を割り当て、編成番号とシーケンス番号とを含むポーリング要求の電文情報を生成して送信すると共に、受信したポーリング応答の電文情報に含まれる編成番号及びシーケンス番号に基づいて、列車の在線状況を管理するデータサーバとを備えた上記無線通信システムとしているので、ポーリング情報の管理を、交換装置ではなく処理能力の高いデータサーバが行うことで、システム全体の処理の効率を向上させることができる効果がある。 Further, according to the present invention, a management system for managing train operation, a sequence number assigned to a train organization number included in control information received from the management system, and a polling request message including the organization number and the sequence number Since the above-mentioned wireless communication system is provided with a data server that generates and transmits information, and also manages a train line status based on the composition number and sequence number included in the telegram information of the received polling response, polling The management of information is performed by a data server having a high processing capacity rather than an exchange device, so that the processing efficiency of the entire system can be improved.
また、本発明によれば、シーケンス番号は、制御チャネルを用いて基地局と移動局との間で送受信されるスーパーフレームのフレーム番号であり、データサーバが、下り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報を送信し、上り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームにおいてポーリング応答の電文情報を受信しなかった在線抹消候補の列車がある場合、下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームに続く第3のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報として、在線抹消候補の列車の編成番号に対応して、下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおけるポーリング要求の電文情報と同一のシーケンス番号を割り当てた第1の電文情報と、上り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおいて連続してポーリング応答の電文情報を受信した正常応答列車の編成番号に対応するシーケンス番号を割り当てた第2の電文情報とを生成して送信する上記無線通信システムとしているので、下り制御チャネルの第3のスーパーフレームで、在線抹消候補に対するポーリング要求を2回送信することができ、ポーリング応答の機会を増やして、運行中にも関わらずポーリング通信の失敗により在線抹消となるのをできるだけ防ぐことができる効果がある。 Further, according to the present invention, the sequence number is a frame number of a super frame transmitted / received between the base station and the mobile station using the control channel, and the data server has first, There is a train of train line erasure candidates that transmitted the telegram information of the polling request transmitted in the second superframe, and did not receive the telegram information of the polling response in the first and second superframes continuous in the uplink control channel. In this case, as the telegram information of the polling request transmitted in the third superframe following the first and second superframes of the downlink control channel, the downlink control channel No. 1, first message information assigned with the same sequence number as the message information of the polling request in the second superframe; Generate and transmit second telegram information to which a sequence number corresponding to the organization number of the normal response train that has continuously received the telegram information of the polling response in the first and second superframes of the uplink control channel is transmitted. Since the above wireless communication system is used, it is possible to transmit a polling request for a candidate for erasing a line twice in the third superframe of the downlink control channel, increasing the chance of polling response, and polling communication even during operation There is an effect that it is possible to prevent as much as possible from being erased due to the failure of.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る無線通信システム及び無線通信方法は、基地局と車上局とが制御チャネル及び通信チャネルを用いて時分割の無線通信を行うものであって、基地局が、下り制御チャネルで車上局にポーリング要求を送信し、車上局が、上り制御チャネルでポーリング応答を送信し、基地局が、下り通信チャネルに、通信情報を送受信するトラフィックチャネルと、制御情報を送受信する付随制御チャネルとを含めて送信し、車上局が、基地局から受信した下り通信チャネルに含まれる付随制御チャネルの制御情報に基づいて通信の制御を行うようにしており、制御情報を通信チャネルで送受信することにより、制御チャネルにおけるユーザデータ領域を拡大して、多くの車上局とポーリング通信を行うことができ、ポーリング通信の効率を向上させることができるものである。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. [Outline of the embodiment]
A radio communication system and a radio communication method according to an embodiment of the present invention are such that a base station and an on-board station perform time-division radio communication using a control channel and a communication channel. The control station transmits a polling request to the on-board station, the on-board station transmits a polling response on the uplink control channel, and the base station transmits and receives control information to and from the downlink communication channel. The on-board station controls communication based on the control information of the associated control channel included in the downlink communication channel received from the base station, and communicates the control information. By transmitting / receiving on the channel, the user data area in the control channel can be expanded and polling communication can be performed with many on-board stations. It is capable of improving efficiency.
[実施の形態に係る無線通信システムのポーリング通信概略:図1]
実施の形態に係る無線通信システム(本システム)のポーリング通信の概略について図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る無線通信システムのポーリング通信の概略を示す説明図である。
図1の例では、中央装置(統制局)1と、基地局21,22,...(以下、「基地局2」とする)と、車上局31,32...(以下、「車上局3」とする)とを備えている。後述するように、本システムの例では、車上局3は6台まで通信可能であるが、図1では、説明を簡単にするために基地局2及び車上局3はそれぞれ2台のみ示している。[Outline of Polling Communication of Wireless Communication System According to Embodiment: FIG. 1]
The outline of the polling communication of the radio | wireless communications system (this system) which concerns on embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of polling communication of the wireless communication system according to the present embodiment.
In the example of FIG. 1, a central device (control station) 1,
中央装置1は、列車無線システム全体の管理及び回線制御を行うと共に、列車の在線状況を管理する交換装置である。
具体的には、中央装置1は、車上局3に対してポーリング要求を送信し、車上局3からのポーリング応答を受信して列車ごとに在線状況を判断する。また、中央装置1は、車上局3と音声通話やデータ通信を行う。The
Specifically, the
基地局2は、中央装置1と車上局3との間の通信を中継し、中央装置1とは有線通信、車上局3とは無線通信を行う中継装置である。
車上局3は、中央装置1からのポーリング要求を基地局2を介して受信して、それに対してポーリング応答を送信する。また、車上局3は、中央装置1と音声通話等を行う無線送受信装置である。The
The
そして、本システムでは、TDMA(Time Division Multiple Access;時分割多重化)方式により通信を行う。これにより、無線機1台で4チャネル(制御チャネルを2チャネル、通信チャネルを2チャネル)の無線回線を実現しており、FDMA方式に比べて簡易な構成で通信を行うことができるものである。 In this system, communication is performed by a TDMA (Time Division Multiple Access) method. As a result, a single wireless device realizes a wireless channel of 4 channels (2 control channels and 2 communication channels) and can communicate with a simpler configuration than the FDMA system. .
ポーリング通信について説明する。
図1に示すように、中央装置1では、各車上局3に対するポーリング要求の電文情報を生成して、全ての基地局2に送信する。図1の例では、ポーリング要求(1)は車上局31に対するポーリング要求であり、ポーリング要求(2)は車上局32に対するポーリング要求である。
基地局2では、受信したポーリング要求の電文情報をスーパーフレームの所定のフレームに挿入して、下り制御チャネルを用いて無線送信する。Polling communication will be described.
As shown in FIG. 1, the
The
車上局3は、基地局からの下り制御チャネルに含まれる自己宛のポーリング要求を受信すると、所定のフレームにポーリング応答を挿入して上り制御チャネルを用いて基地局2に送信する。
具体的には、車上局31は、ポーリング要求(1)を受信すると、それに対してポーリング応答(1)を送信し、車上局32は、ポーリング要求(2)を受信すると、ポーリング応答(2)を送信する。
そして、基地局2では受信したポーリング応答から電文情報を生成して、中央装置1に送信するようになっている。When the
Specifically, when the
The
[本システムにおける制御チャネルと通信チャネルの構成]
本システムでは、通信に必要な制御情報を、制御チャネルだけでなく通話音声や通信データなどの通信情報を送信する通信チャネル(通話、データ通信チャネル)に挿入して送信することにより、制御チャネルにおけるユーザデータ領域を広く確保して、1回のスーパーフレーム通信で多くの車上局とのポーリング通信を行うようにしている。[Configuration of control channel and communication channel in this system]
In this system, control information necessary for communication is inserted into a communication channel (call, data communication channel) for transmitting communication information such as call voice and communication data as well as the control channel, and transmitted in the control channel. A wide user data area is secured, and polling communication with many on-board stations is performed by one superframe communication.
具体的には、通信チャネルに、トラフィックチャネル(TCH;Traffic Channel)と、付随制御チャネル(ACCH;Associated Control Channel)とを設け、通話に必要な制御情報である報知チャネル(BCCH;Broadcasting Control Channel)、一斉呼出チャネル(PCH;Paging Channel)、個別ゾーン用シグナリングチャネル(SCCH;Signaling Control Channel)の機能を全てACCHにより実現するようにしている。 Specifically, a traffic channel (TCH: Traffic Channel) and an accompanying control channel (ACCH: Associated Control Channel) are provided as communication channels, and a broadcast channel (BCCH; Broadcasting Control Channel) which is control information necessary for a call. The functions of the paging channel (PCH) and signaling channel for dedicated zone (SCCH) are all realized by ACCH.
これらの情報は、従来制御チャネルに挿入されていたものであるが、通信チャネルのACCHで実現することにより、制御チャネルのスーパーフレームにおけるユーザデータ領域を拡大することができるものである。
これにより、本システムでは、1回の通信でポーリング通信可能な車上局3の数を増やすことができるものである。These pieces of information are conventionally inserted into the control channel, but can be expanded by the ACCH of the communication channel to expand the user data area in the superframe of the control channel.
Thereby, in this system, the number of the
[本システムにおけるスーパーフレームの構成例:図2]
本システムにおける制御チャネルのスーパーフレームの構成例について図2を用いて説明する。図2は、本システムにおけるスーパーフレームの構成例を示す説明図である。
図2に示すように、本システムにおける制御チャネルのスーパーフレームは、16フレーム640msecであり、ランダムアクセスポーリングチャネル(R;Random Access Polling Channel)の4フレームを除いた12フレームをユーザデータ領域とすることができるものである。[Configuration example of superframe in this system: Fig. 2]
A configuration example of the superframe of the control channel in this system will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of a super frame in the present system.
As shown in FIG. 2, the superframe of the control channel in this system is 16 frames 640 msec, and 12 frames excluding 4 frames of a random access polling channel (R) are used as the user data area. Is something that can be done.
図2に示すように、基地局2からの下り制御チャネルで送信されるポーリング要求は、1チャネルでU1〜U6の6台の車上局向けに送信される。従来の4台に比べて、多くの車上局3とポーリング通信可能として、効率を向上させることができるものである。
また、制御チャネルを2チャネルとすれば、12台の社状況3とのポーリング通信を行うことができるものである。As shown in FIG. 2, a polling request transmitted from the
If the control channel is 2 channels, polling communication with 12
ここで、図2に示すように、下り制御チャネルにおいて、従来は連続する2フレームを用いて同一の車上局宛のポーリング要求を送信していたが、本システムでは、連続する2フレームの内の前のフレーム(第1のフレーム)でポーリング要求を送信し、続く第2のフレームではアイドル信号を送信するようにしている。 Here, as shown in FIG. 2, in the downlink control channel, conventionally, a polling request addressed to the same on-board station was transmitted using two consecutive frames. The polling request is transmitted in the previous frame (first frame), and the idle signal is transmitted in the subsequent second frame.
アイドル信号の挿入について説明する。
アイドル信号をいれずに、基地局2から2フレーム連続でポーリング要求を送信した場合、車上局3において2フレーム目のみを受信してしまうことがある。その場合、車上局3が2フレーム目を1フレーム目と誤認識して動作することで、通信のタイミングがずれてしまう。
このようなタイミングのずれを防ぐために、本システムではポーリング要求の2フレーム目をアイドル信号としている。
尚、図2に示すように、上り制御チャネルでは、確実に応答するために2フレーム連続でポーリング応答を送信する。The insertion of the idle signal will be described.
When a polling request is transmitted from the
In order to prevent such a timing shift, the present system uses the second frame of the polling request as an idle signal.
As shown in FIG. 2, in the uplink control channel, a polling response is transmitted continuously for two frames in order to respond reliably.
ランダムアクセスポーリングチャネル(R)は、割り込み通話要求や緊急信号等のデータ通信に用いられる。
通信チャネルにおいて、一旦通話状態となると通話が終了するまでデータ通信ができないため、通話中でも実施する必要があるデータ通信は、制御チャネルのランダムアクセスポーリングチャネル(R)によって行われるものである。The random access polling channel (R) is used for data communication such as an interrupt call request and an emergency signal.
In the communication channel, once communication is established, data communication cannot be performed until the call is completed. Therefore, data communication that needs to be performed even during a call is performed by the random access polling channel (R) of the control channel.
[本システムにおける通話チャネルのシーケンス例:図3]
次に、本システムにおける通話チャネル(通信チャネル)のシーケンス例について図3を用いて説明する。図3は、本システムにおける通話チャネルのシーケンス例を示すシーケンス図である。
図3に示すように、定常状態において、基地局(地上局)2は、通話チャネルの付随制御チャネル(ACCH)を用いて空線信号を送出して(S100)、車上局3との通信可能状態を保持し、車上局3は、ACCHで発呼を待ち受けている。
つまり、本システムでは、通話に関する制御を制御チャネルではなく通話チャネルのACCHを用いて行う。[Example of call channel sequence in this system: Fig. 3]
Next, a sequence example of a communication channel (communication channel) in this system will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sequence diagram showing a sequence example of a call channel in this system.
As shown in FIG. 3, in a steady state, the base station (ground station) 2 sends an empty signal using the associated control channel (ACCH) of the call channel (S100), and communicates with the on-
That is, in this system, control related to a call is performed using the ACCH of the call channel instead of the control channel.
そして、基地局2に接続する地上端末から発信操作が為されると(S102)、基地局2は、通話チャネルのACCHを用いて発呼する(S104)。
車上局3は、発呼を受信すると、ACCHで発呼応答を送信し(S106)、車上端末が着信動作(着信報知動作)を行う(S108)。When a call operation is performed from the ground terminal connected to the base station 2 (S102), the
When the
車上端末で応答操作が為されると(S110)、車上端末3は、ACCHで送信権要求を送信し(S112)、基地局2がこれを受信してACCHで送信権付与を送信する(S114)。
これにより、基地局2は通話状態に移行し、ACCHからトラフィックチャネル(TCH)に変更する。When a response operation is performed on the on-board terminal (S110), the on-
As a result, the
基地局2から音声信号がTCHで送信されると(S116)、地上端末は通話中の表示となり(S120)、車上局3がこれを受信してACCHからTCHに変更し(S122)、TCHで音声信号を送信する(S124)。
これにより、地上端末と車上端末との間で音声通話が実現される(S128)。When the voice signal is transmitted from the
Thereby, a voice call is realized between the ground terminal and the on-board terminal (S128).
そして、地上端末で終話操作が為されると(S130)、基地局2はTCHからACCHに切り替えて(S132)、ACCHで空線信号を送信し(S134)、地上端末は通話中の表示を終了する(S136)。
車上局3は、空線信号を受信すると、TCHからACCHに変更して(S138)、ACCHで発呼を待ち受ける待ち受け状態となり、車上端末は通話中表示を終了する(S140)。
このようにして、本システムにおける通信チャネルを用いたシーケンスが行われるものである。Then, when the call termination operation is performed at the ground terminal (S130), the
When the
In this way, the sequence using the communication channel in the present system is performed.
[本システムにおける無線機の設置状況:図4]
次に、本システムにおける無線機の設置状況について図4を用いて説明する。図4は、本システムにおける無線機の設置状況を示す概略説明図である。
図4に示すように、本システムでは、4回線を実現するTDMAを用いているため、基地局2、車上局31、車上局32には、それぞれ1台の無線機211、311、321を搭載することで通信を実現でき、無線信号の合成や分配を行う高周波回路も不要となっている。
このようにして、本システムでは、回路を簡易にすることができるものである。[Radio installation status in this system: Fig. 4]
Next, the installation status of the wireless device in this system will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing the installation status of the wireless device in this system.
As shown in FIG. 4, since the present system uses TDMA that realizes four lines, each of the
Thus, in this system, the circuit can be simplified.
[実施の形態の効果]
本発明の実施の形態に係る無線通信システム及び無線通信方法によれば、基地局2が、下り制御チャネルでポーリング要求を送信し、車上局3が、上り制御チャネルでポーリング応答を送信し、基地局2が、下り通信チャネルに、音声等を送受信するトラフィックチャネル(TCH)と、制御情報を送受信する付随制御チャネル(ACCH)とを含めて送信し、車上局3が、下り通信チャネルに含まれる付随制御チャネルの制御情報に基づいて通話の制御を行うようにしているので、制御チャネルのユーザデータ領域を拡大して、一度のスーパーフレームの送信でポーリング通信できる車上局3の数を増大させ、ポーリング通信の効率を向上させることができる効果がある。[Effect of the embodiment]
According to the wireless communication system and the wireless communication method according to the embodiment of the present invention, the
[別の実施の形態]
次に、本発明の別の実施の形態に係る無線通信システム(別のシステム)及び無線通信方法について説明する。
列車無線システムでは、列車の数が増えるに従って中央装置における処理が煩雑になり、負荷が増大してしまう。
そこで、別のシステムでは、より処理能力の高いデータサーバを用いてポーリング情報の管理を行うことで、中央装置の負荷を軽減し、より複雑な制御情報の管理ができるようにし、更に、ポーリング失敗による在線抹消を低減させるようにしている。[Another embodiment]
Next, a radio communication system (another system) and a radio communication method according to another embodiment of the present invention will be described.
In the train radio system, as the number of trains increases, the processing in the central device becomes complicated and the load increases.
Therefore, in another system, the polling information is managed by using a data server with a higher processing capacity, so that the load on the central device can be reduced, more complicated control information can be managed, and further, polling fails. We try to reduce the erasing of standing lines.
[別の無線通信システムの構成:図5]
図5は、本発明の別の実施の形態に係る無線通信システム及び無線通信方法の概略構成を示す説明図である。
図5に示すように、別の実施の形態に係る無線通信システム(別のシステム)は、
地上設備として、運行管理システム41と、データサーバ42と、中央装置43と、基地局441,442,...(総称して「基地局44」とする)と、クライアント端末46と、操作盤47とを備え、車上局装置として、車上局51,52,53,...(総称して「車上局5」とする)とを備えている。
車上局51,52,53は、それぞれ、列車01,列車02,列車03に搭載されている。
中央装置43、基地局44、車上局5の構成は、上述した本システムのものと同じである。[Configuration of another wireless communication system: FIG. 5]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system and a wireless communication method according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, a radio communication system (another system) according to another embodiment is
As ground facilities, an
The onboard stations 51, 52, and 53 are mounted on the
The configurations of the
また、運行管理システム41とデータサーバ42とはローカルネットワーク1によって接続され、データサーバ42と中央装置43とはローカルネットワーク2によって接続されている。
そして、別のシステムでは、地上設備の操作盤47と、列車に搭載される車上局5との間で音声及びデータ通信を行い、運行管理システム1で列車の運行状況を管理する。
尚、別のシステムにおいても上述した本システムと同様に、多重化方式をTDMAとし、制御チャネル2チャネル、通信チャネル2チャネルで通信を行うものとする。The
In another system, voice and data communication is performed between the operation panel 47 of the ground equipment and the
In another system, as in the above-described system, the multiplexing method is TDMA, and communication is performed using two control channels and two communication channels.
別の無線通信システムの各構成部分について説明する。
運行管理システム41は、列車の運行状況を管理するものであり、コンピュータで構成される処理装置である。別のシステムの特徴として、運行管理システム41は、運行中の列車の制御情報をデータサーバ42に送信する。Each component of another wireless communication system will be described.
The
データサーバ42は、別のシステムの特徴部分であって、基本的に、制御部と、記憶部と、インタフェース部とを備えたコンピュータで構成され、ポーリング要求の電文情報を生成して、中央装置43及び基地局44を介して車上局5に送信する。
それと共に、データサーバ42は、車上局5からのポーリング応答の電文情報を受信して、各列車が在線しているかどうかを判断する在線管理を行う。データサーバ42の在線管理の処理については後述する。
また、データサーバ42は、システム内で発生した障害の履歴や、データ通信の履歴の管理を行い、これらの履歴はクライアント端末46から閲覧可能となっている。The
At the same time, the
The
中央装置43は、回線制御を行う。
操作盤47は、オペレータによって操作され、車上局5とのデータ通信や通話を行う。
基地局44は、従来と同様に、中央装置43とは有線で、車上局5と無線で通信を行い、データサーバ42からのポーリング要求を車上局5に送信すると共に、車上局5からのポーリング応答に基づいて電文情報を生成し、データサーバ42に送信する。
ここで、基地局44は、ポーリング要求の電文情報に基づいて下り制御チャネルのスーパーフレームを組み立て、上り制御チャネルのスーパーフレームを分解して、ポーリング応答が含まれるフレーム番号に基づいてポーリング応答の電文情報を生成する。
基地局44の動作については後述する。The
The operation panel 47 is operated by an operator and performs data communication and a telephone call with the
As in the prior art, the base station 44 is wired to the
Here, the base station 44 assembles a downlink control channel superframe based on the polling request message information, disassembles the uplink control channel superframe, and polling response message based on the frame number including the polling response. Generate information.
The operation of the base station 44 will be described later.
別のシステムの動作概略について説明する。
ポーリング要求送信時には、データサーバ42が、運行管理システム41から列車の制御情報を取得して、ポーリング要求の電文情報を生成し、ローカルネットワーク2を介して中央装置43に送信する。
中央装置43は、ポーリング要求の電文情報を全ての基地局44(441,442,...)に送信する。
各基地局44は、受信したポーリング要求の電文情報に基づいて下り制御チャネルのスーパーフレームを生成して、車上局5に無線送信する。An outline of the operation of another system will be described.
At the time of polling request transmission, the
The
Each base station 44 generates a superframe of the downlink control channel based on the received telegram information of the polling request, and wirelessly transmits it to the
また、ポーリング応答受信時には、基地局44が、車上局5からの上り制御チャネルのスーパーフレームを受信し、それに基づいて当該車上局5のポーリング応答の電文情報を生成して、中央装置43を介してデータサーバ42に送信する。
データサーバ42は、ポーリング応答の電文情報に基づいて、各列車の在線/非在線を判断し、応答結果及び列車状態情報を運行管理システム41に通知する。
このようにして、別のシステムにおける在線管理の動作が行われる。At the time of receiving the polling response, the base station 44 receives the superframe of the uplink control channel from the
The
In this way, the operation of line management in another system is performed.
[スーパーフレームの構成:図6]
次に、別のシステムにおける下り制御チャネルのスーパーフレームの構成について図6を用いて説明する。図6は、別のシステムにおける下り制御チャネルのスーパーフレームの構成例を示す説明図である。
図6に示すように、別のシステムにおけるスーパーフレームは、40msecの26フレームから成り、全体では1040msecの長さである。
そして、制御チャネルには、非常情報用や緊急割り込み用として、R1〜R4のランダムアクセスポーリングチャネルが設けられている。[Structure of superframe: Fig. 6]
Next, the structure of the downlink control channel superframe in another system will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of a superframe of a downlink control channel in another system.
As shown in FIG. 6, the superframe in another system is composed of 26 frames of 40 msec, and has a total length of 1040 msec.
The control channel is provided with R1-R4 random access polling channels for emergency information and emergency interruption.
別のシステムにおいても、上述した本システムと同様に、通話に伴う制御情報を通信チャネルで送受信して、制御チャネルにおけるユーザ領域を広く確保している。
図6の例では、ランダムアクセスポーリングチャネル以外のユーザデータ領域がポーリング要求の送信フレームとなり(P01〜P22)、CH1とCH2の2チャネルで最大22編成の列車に搭載された車上局5とのポーリング通信が可能となる。
このように、通常は1つのスーパーフレームによって、各車上局5は、ポーリング要求を1回受信するようになっている。In another system, similarly to the above-described system, control information associated with a call is transmitted / received via a communication channel, so that a wide user area in the control channel is ensured.
In the example of FIG. 6, the user data area other than the random access polling channel is a transmission frame for the polling request (P01 to P22), and with the on-
As described above, each on-
また、本システムと同様に、下り制御チャネルでは、連続する2フレームの内、第1のフレームでポーリング要求を送信し、第2のフレームではアイドル信号(I)を送信する。
尚、上り制御チャネルでは、2フレーム続けてポーリング応答を送信する。Similarly to the present system, in the downlink control channel, a polling request is transmitted in the first frame out of two consecutive frames, and an idle signal (I) is transmitted in the second frame.
In the uplink control channel, a polling response is transmitted continuously for two frames.
[ポーリング要求の電文情報作成:図7]
次に、別のシステムにおけるポーリング要求の電文情報の作成について図7を用いて説明する。図7は、別のシステムにおけるポーリング要求の電文情報の作成を示す模式説明図である。
図7に示すように、別のシステムでは、運行管理システム41が、運行中の各列車の制御情報(01編成制御情報、02編成制御情報、...xx編成制御情報)をデータサーバ42に通知する。[Polling request message information creation: FIG. 7]
Next, creation of polling request message information in another system will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic explanatory diagram illustrating the creation of polling request message information in another system.
As shown in FIG. 7, in another system, the
データサーバ42は、受信した制御情報に、シーケンス番号(Seq.01、Seq.02、...Seq.xx)を割り当てて、編成番号(01編成、02編成、...xx編成)とシーケンス番号とを含むポーリング要求の電文情報を生成し、中央装置43に送信する。
データサーバ42は、シーケンス番号と編成番号とを対応付けた情報を保持しておく。シーケンス番号と編成番号とが一致している必要はない。The
The
ここで、シーケンス番号は、無線通信におけるフレーム番号を指定する情報となっている。
そして、ポーリング要求の電文情報を受信した基地局は、それに含まれるシーケンス番号に基づいて、ポーリング要求を所定のフレームに挿入する。
例えば、図7のように、編成番号01に対するポーリング要求の電文情報に、シーケンス番号01が含まれていれば、図6に示すように、基地局44は、当該列車の編成番号を含むポーリング要求を1番のフレームに設定して送信する(ここでは下り制御チャネルのCH2で送信)。Here, the sequence number is information specifying a frame number in wireless communication.
Then, the base station that has received the telegram information of the polling request inserts the polling request into a predetermined frame based on the sequence number included therein.
For example, as shown in FIG. 7, if the
ポーリング要求を受信した車上局5は、下り制御チャネルでポーリング要求を受信したフレーム番号及びそれに続く番号のフレームを用いて、ポーリング応答を2フレーム連続して上り制御チャネルで送信する。
基地局44は、編成番号を含むポーリング応答を受信すると、受信したフレーム番号をシーケンス番号に変換して、編成番号及びシーケンス番号を含むポーリング応答の電文情報を作成して、データサーバ42に送信する。
これにより、データサーバ42は、どの列車(車上局5)からのポーリング応答を受信したかを判断する。
つまり、別のシステムでは、列車の編成番号とシーケンス番号とフレーム番号とを対応付けることで個々の列車に関するポーリング情報を管理するものである。The
When receiving the polling response including the composition number, the base station 44 converts the received frame number into a sequence number, creates telegram information of the polling response including the composition number and the sequence number, and transmits it to the
Thereby, the
That is, in another system, polling information related to individual trains is managed by associating train organization numbers, sequence numbers, and frame numbers.
[制御情報の遅延]
運行管理システム41からの制御情報が遅れた場合、所定のタイミングでポーリング要求を送信できなくなる恐れがある。
そこで、データサーバ42では、運行管理システム41から制御情報を受信すると、内部の記憶部に記憶しておく。
そして、次のポーリング要求の電文生成時に、運行管理システム41からの制御情報が受信できなかった場合、記憶している制御情報を用いてポーリング要求の電文情報を生成する。
これにより、運行管理システム41からの制御情報の通知が間に合わなくてもポーリング要求の送信を継続することができるものである。[Delay of control information]
When the control information from the
Therefore, when receiving the control information from the
When the control information from the
Thereby, even if the notification of the control information from the
[ポーリング通信のタイミング]
通常、データサーバ42は、車上局5へのポーリング要求が途絶えないよう、所定の間隔で電文情報を送信し続けるが、データサーバ42と中央装置43との間のネットワークには、他の装置(クライアント端末46等)が接続されており、データサーバ42は、これらの装置とも通信を行っている。
そのため、データサーバ42は、ポーリング要求の電文情報を常に一定のタイミングで送信できるとは限らない。[Polling communication timing]
Normally, the
For this reason, the
そこで、別のシステムでは、データサーバ42から複数列車宛の電文情報をまとめてブロックとして送信し、中央装置43が、受信した電文情報のブロックから、クロックに従って1つずつ電文情報を読み出して送信するようにしている。これにより、ポーリング要求の電文情報は、中央装置43から一定のタイミングで基地局44に送出することができるものである。
Therefore, in another system, the telegram information addressed to a plurality of trains is collectively transmitted as a block from the
[タイミングを一定にする別の構成:図8]
また、別の構成として、データサーバ42では電文情報をまとめずに逐次送信して、中央装置43がポーリング要求の電文情報を一定のタイミングで送信することも可能である。図8は、ポーリング要求の電文情報を一定のタイミングで送信する別の方法を示す模式説明図である。
図8に示すように、中央装置43は、インタフェース部を備え、データサーバ42から不規則なタイミングで送信されるポーリング要求の電文情報を受信すると、インタフェース部のデータ保持キューに保持する。[Another configuration for keeping the timing constant: FIG. 8]
As another configuration, the
As illustrated in FIG. 8, the
そして、中央装置43は、データ保持キューに保持したポーリング要求の電文情報を、クロック信号のタイミングに従って取り出し、一定のタイミングで基地局44に送信する。
これにより、電文情報は一定のタイミングで基地局44に送出されるものである。The
As a result, the message information is sent to the base station 44 at a fixed timing.
[中央装置43のキューを一定に保つ方法:図9]
次に、中央装置43内部のキューを一定に保つ方法について図9を用いて説明する。図9は、中央装置内部のキューを一定に保つ方法の説明図である。
データサーバ42からのポーリング要求の電文情報が一定タイミングで中央装置43に送信されない場合もあるため、インタフェース内部のキューが保持するデータ数が減少してしまうことがある。[Method of keeping the queue of the
Next, a method for keeping the queue in the
Since the message information of the polling request from the
そこで、別のシステムでは、中央装置43からデータサーバ42に対して、定期的に現在キューが保持している電文情報の件数を通知し(S1)、データサーバ42が、通知に基づいて、送信するポーリング要求の電文情報を件数を増減するようにしている(S2)。
あるいは、中央装置43は、キュー内の電文情報の件数が特定値を下回った場合にデータサーバ42に通知するようにしてもよい。Therefore, in another system, the
Alternatively, the
[ポーリング通信の失敗による在線抹消の低減]
データサーバ42は、上り制御チャネルにおいて3スーパーフレームで連続してポーリング応答を受信しなかった列車がある場合に、その旨を運行管理システム41に通知する。それにより、当該列車は在線抹消され、運行停止となる。
しかし、列車が運行中であるにもかかわらず、ポーリング通信の失敗によって運行停止となってしまうことがある。[Reduce erasure due to polling communication failure]
The
However, even if the train is in operation, the operation may be stopped due to the failure of polling communication.
別のシステムのデータサーバ42では、このようなポーリング通信の失敗による運行停止を低減するよう、ポーリング要求の電文情報を生成する。
別のシステムにおける在線管理の動作について具体的に説明する。
データサーバ43は、ポーリング要求の電文情報を生成して送信し、この電文情報は、基地局44から下り制御チャネルのスーパーフレーム(下り制御チャネルの第1のスーパーフレーム)で車上局5に送信される。
データサーバ42は、次の電文情報の送信タイミングになると、次のスーパーフレーム(下り制御チャネルの第2のスーパーフレーム)で送信されるポーリング要求の電文情報を生成して送信する。In the
The operation of line management in another system will be specifically described.
The
When the transmission timing of the next message information is reached, the
車上局5では、下り制御チャネルの第1のスーパーフレームでポーリング要求を受信すると、上り制御チャネルのスーパーフレーム(上り制御チャネルの第1のスーパーフレーム)でそれに対するポーリング応答を送信し、続く下り制御チャネルの第2のスーパーフレームでもポーリング要求を受信すると、上り制御チャネルの第1のスーパーフレームに続く第2のスーパーフレームでポーリング応答を送信する。
When the
データサーバ42は、中央装置43を介して基地局44からの電文情報を受信し、列車の編成番号毎にポーリング応答の受信/非受信を判定し、連続失敗回数と連続成功回数を保持しておく。データサーバ42は、ソフトウェアによって実現されるカウンタを備えている。
そして、データサーバ42は、2スーパーフレーム連続してポーリング応答を受信しなかった列車(在線抹消候補の列車)がある場合、次のスーパーフレームにおいて、当該在線抹消候補の列車に対して、1回多く(つまり2回)ポーリング要求を送信するように電文情報を生成する。The
Then, when there is a train that has not received a polling response for two consecutive superframes (a train as a candidate for line erasure candidate), the
[具体的な処理:図10]
データサーバ42の具体的な処理を図10を用いて説明する。図10は、データサーバ42の在線抹消を低減する処理を示すフローチャートである。
図10に示すように、データサーバ42は、ポーリング応答をチェックして、非受信の列車があるかどうかを判断する(100)。
非受信の列車がない場合(Noの場合)には、処理100に戻る。[Specific processing: FIG. 10]
Specific processing of the
As shown in FIG. 10, the
When there is no non-receiving train (in the case of No), the
ポーリング応答非受信の列車がある場合(YESの場合)、データサーバ42は、当該列車が、2スーパーフレーム連続で非受信となっている在線抹消候補であるかどうかを判断する(102)。
在線抹消候補でない場合(Noの場合)、処理100に戻る。If there is a train that has not received a polling response (YES), the
If it is not a standing line erasure candidate (in the case of No), the processing returns to
当該列車が在線抹消候補であった場合(Yesの場合)、データサーバ41は、2スーパーフレーム以上連続してポーリング応答を受信した列車(正常応答列車)の中から、いずれか1編成を選択する(104)。
選択する正常応答列車は、なるべく電文情報の送信タイミングの早いものが望ましい。If the train is a candidate for line erasure (Yes), the
It is desirable that the normal response train to be selected is as early as possible in the transmission timing of the message information.
そして、データサーバ42は、次のポーリング要求の電文情報生成時に、正常応答列車の編成番号に対応するシーケンス番号に、在線抹消候補の編成番号を割り当てたポーリング要求の電文情報を生成して送信する(106)。
この電文情報は、請求項に記載した第2の電文情報に相当する。
第2の電文情報による抹消候補の列車に対するポーリング要求は、下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームに続く第3のスーパーフレームにおいて、それまで正常応答列車に対するポーリング要求を送信していたフレームに挿入されて送信される。
当該正常応答列車については、ポーリング通信が1回省略されることになるので、同じ列車のポーリング通信が何度も省略されないように選択する。Then, the
This message information corresponds to the second message information described in the claims.
The polling request for the cancellation candidate train by the second telegram information is a frame in which the polling request for the normal response train has been transmitted so far in the third superframe following the first and second superframes of the downlink control channel. Inserted and sent.
Since the polling communication is omitted once for the normal response train, selection is made so that the polling communication of the same train is not omitted many times.
更に、データサーバ42は、在線抹消候補の編成番号に対して、下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームで送信されたものと同じポーリング要求の電文情報を生成する。つまり、それまでと同じシーケンス番号に、在線抹消候補の編成番号を割り当てたポーリング要求の電文情報を生成して送信する(108)。
この電文情報は、請求項に記載した第1の電文情報に相当する。
第1の電文情報による在線抹消候補の列車に対するポーリング要求は、下り制御チャネルの第3のスーパーフレームでも、第1、第2のスーパーフレームと同じフレームに挿入されて送信される。
尚、図10では、正常応答列車に対応するシーケンス番号が在線抹消候補の編成番号に対応するシーケンス番号よりも小さい場合の例を示している。Furthermore, the
This message information corresponds to the first message information described in the claims.
The polling request for the train for which there is an on-line deletion candidate based on the first telegram information is inserted and transmitted in the same frame as the first and second superframes even in the third superframe of the downlink control channel.
In addition, in FIG. 10, the example in case the sequence number corresponding to a normal response train is smaller than the sequence number corresponding to the composition number of an on-line deletion candidate is shown.
これにより、第3のスーパーフレームでは、在線抹消候補の列車に対するポーリング要求を2つのフレームで送信することができ、ポーリング応答の機会を増やして、3スーパーフレーム連続してポーリング応答非受信となることで運行停止になってしまうのを極力防ぐものである。 As a result, in the third superframe, polling requests for trains that are candidates for line erasure can be transmitted in two frames, and the number of polling response opportunities is increased, so that no polling response is received continuously for three superframes. This will prevent the operation from being stopped as much as possible.
[別の実施の形態の効果]
本発明の別の実施の形態に係る無線通信システム及び無線通信方法によれば、データサーバ42が、運行管理システム41から制御情報を受信して、制御情報に含まれる列車の編成番号にシーケンス番号を割り当て、編成番号とシーケンス番号を含むポーリング要求の電文情報を生成して送信し、基地局44が、下り制御チャネルのスーパーフレームにおいてシーケンス番号のフレームに当該ポーリング要求を挿入して送信すると共に、上り制御チャネルのスーパーフレームにおいてポーリング応答が含まれるフレーム番号をシーケンス番号に変換して編成番号とシーケンス番号を含むポーリング応答の電文情報を生成して送信し、データサーバ42が、ポーリング応答の電文情報に基づいて列車の在線管理を行うようにしているので、中央装置43の処理を軽減することができる効果がある。[Effect of another embodiment]
According to the wireless communication system and the wireless communication method according to another embodiment of the present invention, the
また、別の実施の形態に係る無線通信システム及び無線通信方法によれば、基地局42が、2スーパーフレーム連続してポーリング応答を受信しない在線抹消候補の列車がある場合、次の電文情報生成時に、在線抹消候補の列車の編成番号に対応して、それまでと同じシーケンス番号を割り当てた第1の電文情報と、2スーパーフレーム以上連続してポーリング応答を受信している正常応答列車の編成番号に対応するシーケンス番号を割り当てた第2の電文情報とを生成して送信するようにしているので、在線抹消候補の列車に対して、1つのスーパーフレームで2回のポーリング要求を送信して、ポーリング応答の機会を増やすことができ、ポーリング通信の失敗によって在線抹消になってしまうことを極力防ぐことができる効果がある。
In addition, according to the wireless communication system and the wireless communication method according to another embodiment, when the
尚、上述した実施の形態では、無線通信システムが列車無線システムである場合を例にあげて説明した。しかし、本発明の無線通信システムは列車無線システムに限定されるものではなく、移動局にポーリング要求を送信するシステムに広く適用できることはいうまでもない。 In the above-described embodiment, the case where the wireless communication system is a train wireless system has been described as an example. However, it goes without saying that the wireless communication system of the present invention is not limited to train wireless systems, and can be widely applied to systems that transmit polling requests to mobile stations.
本発明は、ポーリング通信を高速化することができる無線通信システム及び無線通信方法に適している。 The present invention is suitable for a wireless communication system and a wireless communication method capable of speeding up polling communication.
1,43...中央装置、 2,21,22,44,230,441,442...基地局、
3,5,31,32,51,52,53,310,320...車上局、 41...運行管理システム、 42...データサーバ、 46...クライアント端末、 47...操作盤、
211,221,231,232,233,234,311,321,322...無線機、 235,313,323...高周波部1, 43 ... Central equipment, 2, 21, 22, 44, 230, 441, 442 ... Base station,
3, 5, 31, 32, 51, 52, 53, 310, 320 ... on-board station, 41 ... operation management system, 42 ... data server, 46 ... client terminal, 47 ... Operation board,
211, 221, 231, 232, 233, 234, 311, 321, 322 ... radio equipment, 235, 313, 323 ... high frequency section
Claims (8)
前記基地局が、下り制御チャネルを用いて前記移動局に対してポーリング要求を送信し、
前記移動局が、上り制御チャネルを用いて前記ポーリング要求に対する応答を送信し、
前記基地局が、下り通信チャネルに、通信情報を送受信するトラフィックチャネルと、制御情報を送受信する付随制御チャネルとを含めて送信し、
前記移動局が、前記基地局から受信した前記下り通信チャネルに含まれる前記付随制御チャネルの前記制御情報に基づいて、通信の制御を行うことを特徴とする無線通信システム。A wireless communication system comprising a base station and a mobile station, wherein the base station and the mobile station perform time-division wireless communication using a control channel and a communication channel,
The base station transmits a polling request to the mobile station using a downlink control channel,
The mobile station transmits a response to the polling request using an uplink control channel;
The base station transmits a downlink communication channel including a traffic channel for transmitting / receiving communication information and an associated control channel for transmitting / receiving control information,
A radio communication system, wherein the mobile station controls communication based on the control information of the associated control channel included in the downlink communication channel received from the base station.
前記移動局が、前記ポーリング要求を受信すると、上り制御チャネルを用いて、前記ポーリング要求に対する応答を2フレーム連続して送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。The base station transmits a polling request to the mobile station in the first frame out of two consecutive frames using the downlink control channel, and transmits an idle signal in the second frame,
The wireless communication system according to claim 1, wherein, when the mobile station receives the polling request, the mobile station transmits a response to the polling request continuously for two frames using an uplink control channel.
前記管理システムから受信した制御情報に含まれる列車の編成番号にシーケンス番号を割り当て、前記編成番号と前記シーケンス番号とを含むポーリング要求の電文情報を生成して送信すると共に、受信したポーリング応答の電文情報に含まれる編成番号及びシーケンス番号に基づいて、前記列車の在線状況を管理するデータサーバとを備えたことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。A management system for managing train operations;
A sequence number is assigned to the train number included in the control information received from the management system, and telegram information of a polling request including the train number and the sequence number is generated and transmitted, and the received polling response message The wireless communication system according to claim 1, further comprising: a data server that manages an on-the-line situation of the train based on a composition number and a sequence number included in the information.
データサーバが、下り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報を送信し、上り制御チャネルで連続する第1、第2のスーパーフレームにおいてポーリング応答の電文情報を受信しなかった在線抹消候補の列車がある場合、前記下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームに続く第3のスーパーフレームで送信されるポーリング要求の電文情報として、前記在線抹消候補の列車の編成番号に対応して、前記下り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおけるポーリング要求の電文情報と同一のシーケンス番号を割り当てた第1の電文情報と、前記上り制御チャネルの第1、第2のスーパーフレームにおいて連続してポーリング応答の電文情報を受信した正常応答列車の編成番号に対応するシーケンス番号を割り当てた第2の電文情報とを生成して送信することを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。The sequence number is a frame number of a superframe transmitted and received between the base station and the mobile station using the control channel.
The data server transmits the telegram information of the polling request transmitted in the first and second superframes consecutive in the downlink control channel, and the polling response message in the first and second superframes consecutive in the uplink control channel. When there is a train for which there is a line erasure candidate that has not received information, as the telegram information of the polling request transmitted in the third superframe following the first and second superframes of the downlink control channel, the presence erasure candidate Corresponding to the train number of the first control, the first telegram information assigned the same sequence number as the telegram information of the polling request in the first and second superframes of the downlink control channel, and the first control information of the uplink control channel 1. Formation of a normal response train that has continuously received polling telegram information in the second superframe. Wireless communication system according to claim 4, wherein the generating and transmits a second message information assigned a sequence number corresponding to the item.
前記基地局が、下り制御チャネルを用いて前記移動局に対してポーリング要求を送信すると共に、下り通信チャネルを用いて、トラフィックチャネルで通信情報を、付随制御チャネルで制御情報を送信し、
前記移動局が、上り制御チャネルを用いて前記ポーリング要求に対する応答を送信すると共に、前記基地局から受信した前記下り通信チャネルに含まれる前記付随制御チャネルの前記制御情報に基づいて、通信の制御を行うことを特徴とする無線通信方法。A wireless communication method in which a base station and a mobile station perform time-division wireless communication using a control channel and a communication channel,
The base station transmits a polling request to the mobile station using a downlink control channel, transmits communication information on a traffic channel using a downlink communication channel, and control information on an associated control channel,
The mobile station transmits a response to the polling request using an uplink control channel, and controls communication based on the control information of the associated control channel included in the downlink communication channel received from the base station. A wireless communication method characterized in that:
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