CN112205044A - 无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法 - Google Patents

无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法 Download PDF

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Abstract

具备：资源分配部(107)，进行根据每个频率通道的传送质量，选择传送质量良好的频率通道，将与选择的频率对应的频率跳跃模式中的时间时隙，优先地分配为在数据序列的传送中使用的时间时隙的资源分配；以及地上控制部(104)，进行使用由资源分配部(107)分配的时间时隙及频率通道，发送数据序列的控制。

Description

无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及以频率跳跃方式进行无线通信的无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法。
背景技术
近年来，在列车与线路沿线设置的无线基站之间进行无线通信，根据通过无线通信传送的信息，进行列车的运行控制、速度控制等的无线式列车控制系统得到瞩目。无线式列车控制系统相比于以往的利用固定闭塞区间的列车运行控制方式，不需要轨道回路，所以在导入成本、维护成本等方面更有利。另外，无线式列车控制系统能够构筑不局限于固定的区间的灵活的闭塞区间，所以能够提高列车的运行密度，从运用成本的方面也是有利的。
在无线式列车控制系统中，根据成本的观点，在地车间的无线通信中使用不需要许可的2.4GHz ISM(Industry Science Medical)频带的情形较多。但是，2.4GHz ISM频带在无线LAN(Local Area Network，局域网)、Bluetooth(注册商标)等其他系统中广泛使用。在列车内、沿线建筑物内等使用这些其他系统时，对于无线式列车控制系统来说可能成为大的干扰源。因此，在无线式列车控制系统中，为了进行稳定的通信，需要对来自其他系统的干扰的对策。作为对来自其他系统的干扰的对策之一，有通过利用频率跳跃方式的无线通信而积极地避免干扰的例子。在专利文献1中，公开如下技术：各基站具有使用的频率通道相互不同的2个跳跃模式，从2个跳跃模式选择根据电波状况针对每个时隙使用的频率通道。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-171078号公报
发明内容
一般，在采用小区(cell)结构的蜂窝系统中，来自其他系统的干扰比无线式列车控制系统少，所以以使小区的端处的接收机的接收水平成为接收灵敏度附近的方式，决定小区的大小。因此，小区的大小大幅依赖于发送机的发送电力以及接收机的接收灵敏度。
另一方面，在无线式列车控制系统中，为了在来自其他系统的干扰多的情形下也能够通信，以使小区的端处的接收机的接收水平成为比接收灵敏度高的水平的方式配置基站。因此，在无线式列车控制系统中，相比于一般的蜂窝系统，存在来自使用相同的频率通道的更远处的基站的电波作为干扰进入的可能性。特别，在无线式列车控制系统中，在视野良好的直线上配置基站的情形较多，根据地理上的条件，存在来自配置于远处的基站的电波以较大的水平进入的可能性。这在进行频率跳跃的系统中也是同样的。在某些基站中，在使用的频率通道中，来自相同的跳跃模式的基站的电波发生冲突而成为干扰。因此，被分配相同的跳跃模式的基站彼此最好配置于尽可能远离的位置。
在专利文献1中，在频率通道是16个通道且各基站保持不同的2个跳跃模式的情况下，在原理上最大离开8个小区的基站中分配相同的跳跃模式。其原因为，在对各基站分配与16个通道的频率通道对应的16种跳跃模式中的不同的2种跳跃模式时，最大分配给16/2＝8个基站。因此，专利文献1记载的基站相比于不具有2个跳跃模式的情况，与被分配相同的跳跃模式的基站的距离成为一半，存在成为电力大的干扰源这样的问题。
本发明是鉴于上述情形完成的，其目的在于得到一种在进行利用频率跳跃方式的无线通信的情况下能够抑制干扰来进行无线通信的无线通信装置。
为了解决上述课题并达成目的，本发明的无线通信装置的特征在于，具备：资源分配部，进行如下资源分配：根据每个频率通道的传送质量，选择传送质量良好的频率通道，将与选择的频率对应的频率跳跃模式中的时间时隙优先地分配为在数据序列的传送中使用的时间时隙；以及控制站，进行使用由资源分配部分配的时间时隙及频率通道来发送数据序列的控制。
本发明的无线通信装置起到在进行利用频率跳跃方式的无线通信的情况下能够抑制干扰来进行无线通信这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的无线通信系统的结构例的图。
图2是示出实施方式1所涉及的地上站的结构例的框图。
图3是示出实施方式1所涉及的列车的结构例的框图。
图4是示出实施方式1所涉及的车上站的结构例的框图。
图5是示出实施方式1所涉及的在车上站与地上站之间进行无线通信时使用的帧的结构例的图。
图6是示出实施方式1所涉及的各地上站使用的频率通道和各帧的时隙的关系的例子的图。
图7是示出实施方式1所涉及的地上站1A的使用资源的图。
图8是示出在实施方式1所涉及的地上站1A中在使用资源中每帧发生1个时隙量的数据序列的情况下的资源的分配例的图。
图9是示出在实施方式1所涉及的电波环境监视装置中分级的传送质量的评价值的例子的图。
图10是示出实施方式1所涉及的地上站的资源分配部中的资源分配的例子的图。
图11是示出实施方式1所涉及的资源分配部中的资源分配的算法的例子的流程图。
图12是示出实施方式1所涉及的资源分配部保持的表示传送质量的评价值和传送错误率的关系的表格的例子的图。
图13是示出在实施方式1所涉及的资源分配部中对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的第1例子的图。
图14是示出从图13所示的各频率通道的传送质量的状态成为频率通道0的传送质量恶化的状态的图。
图15是示出在实施方式1所涉及的资源分配部中对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的第2例子的图。
图16是示出实施方式2所涉及的资源分配部中的资源分配的算法的例子的流程图。
图17是示出依照实施方式1所涉及的资源分配的算法，资源分配部对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的例子的图。
图18是示出在实施方式2所涉及的资源分配部中对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的例子的图。
图19是示出地上站或者车上站具备的处理电路由专用的硬件构成的情况的例子的图。
图20是示出地上站或者车上站具备的处理电路由具备处理器的控制电路构成的情况的例子的图。
(附图标记说明)
1、1A～1C：地上站；2：车上站；3：列车；4：列车运行管理装置；5：有线网络；6：线路；7：电波环境监视装置；10：无线通信系统；101、201：天线；102、202：RF部；103、203：调制解调部；104：地上控制部；105、205：传送质量测定部；106：传送质量保持部；107：资源分配部；204：车上控制部；301：车上控制装置；302：位置检测装置。
具体实施方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式所涉及的无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法。此外，本发明不限于该实施方式。
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统10的结构例的图。无线通信系统10具备地上站1A、1B、1C、列车3、列车运行管理装置4、有线网络5、以及电波环境监视装置7。
地上站1A～1C是为了与列车3实现无线通信而设置于线路6的沿线的无线通信装置。地上站1A～1C在线路6的沿线中例如以几十m至几百m的间隔设置。在不区分地上站1A～1C的情况下，有时称为地上站1。此外，在地上站1中，包括图1所示的天线101。列车3在线路6上行驶。另外，列车3具备车上站2。车上站2是搭载于列车3并在与地上站1之间进行无线通信的无线通信装置。此外，在车上站2中，包括图1所示的天线201。
列车运行管理装置4与有线网络5连接，进行管辖范围内的列车3的运行管理。在图1中，仅示出1个列车3，但其为一个例子，无线通信系统10能够进行多个列车3的运行管理。有线网络5是连接有地上站1、列车运行管理装置4、以及电波环境监视装置7的有线的网络。电波环境监视装置7收集由地上站1以及车上站2测定的电波环境并数据库化。
在无线通信系统10中，设置于地上的多个地上站1、和搭载于列车3的车上站2进行针对每个时间时隙切换使用的频率通道的频率跳跃方式的无线通信。在以后的说明中，将时间时隙有时简称为时隙。
说明地上站1的结构。图2是示出实施方式1所涉及的地上站1的结构例的框图。地上站1具备天线101、RF(Radio Frequency)部102、调制解调部103、地上控制部104、传送质量测定部105、传送质量保持部106、以及资源分配部107。
天线101在发送时向空中放射无线信号，接收在空中传播来的无线信号。RF部102在发送时将以数字方式调制的信号变换为模拟信号，进行频率变换为载波频率并输出给天线101，在接收时将由天线101接收的模拟信号进行频率变换为基带，变换为数字信号。调制解调部103在发送时针对发送数据序列进行编码、调制处理等，在接收时针对接收信号进行解调、解码处理等。地上控制部104是在发送时进行从有线网络5取得的数据序列的发送控制，在接收时进行将接收数据序列输出给有线网络5的控制的控制站。地上控制部104在发送数据序列的情况下，进行使用由资源分配部107分配的资源、即时隙以及频率通道来发送数据序列的控制。
传送质量测定部105测定在运用中由地上站1使用的频带的电波，根据希望波的信号电力值、干扰波等的干扰电力值，进行地上站1的传送质量评价。传送质量保持部106保持由传送质量测定部105测定的电力值、由电波环境监视装置7收集的数据序列等传送质量的信息。资源分配部107根据来自地上控制部104的资源要求、传送质量保持部106保持的每个频率通道的传送质量的信息，针对传送的数据序列分配资源。资源分配部107中的资源分配的详情将后述。
说明列车3的结构。图3是示出实施方式1所涉及的列车3的结构例的框图。列车3具备车上站2、车上控制装置301、以及位置检测装置302。车上控制装置301根据由车上站2接收的数据序列，进行列车3的停止、速度变更等控制。位置检测装置302检测列车3的位置，将用于传送给列车运行管理装置4的位置信息输出给车上站2。
说明车上站2的结构。图4是示出实施方式1所涉及的车上站2的结构例的框图。车上站2具备天线201、RF部202、调制解调部203、车上控制部204、以及传送质量测定部205。天线201、RF部202、调制解调部203、以及传送质量测定部205分别是与地上站1具备的天线101、RF部102、调制解调部103、以及传送质量测定部105同样的结构。车上控制部204在发送时根据来自位置检测装置302的位置信息生成发送数据序列并输出给调制解调部203，在接收时将从调制解调部203输出的解调数据输出给车上控制装置301。
接着，说明在无线通信系统10中，列车运行管理装置4管理列车3的运行的动作。搭载于在线路6上行驶的列车3的车上站2在与设置于线路6沿线的地上站1A～1C之间通过无线通信进行信息的发送接收。图5是示出实施方式1所涉及的在车上站2与地上站1A～1C之间进行无线通信时使用的帧的结构例的图。在图5中，各帧包括固定时间长度的时隙。帧的开头时隙是储存有报告信息的时隙。在报告信息中，包括应从地上站1针对小区内的所有列车3传递的信息。应传递的信息是指，例如，为了生成帧的跳跃模式而所需的信息、帧编号、小区编号、时隙的分配信息等。在图5所示的帧中，在储存有报告信息的时隙之后，用于从地上站1针对小区内的各个列车3传送停止界限位置等信息的时隙被排列有在地上站1中可收容即连接的列车3的个数。在图5所示的帧中，在用于从地上站1向列车3传送信息的时隙之后，用于从各列车3针对地上站1传送各列车3的位置信息的时隙被排列有在地上站1中可收容即连接的列车3的个数。
车上站2在接收到处于帧开头的报告信息时，掌握搭载有本站的列车3被分配的时隙以及跳跃模式。在此，报告信息时隙自身的频率通道既可以根据前面的帧的报告信息中的跳跃模式信息生成，也可以将跳跃模式信息自身定义为用于接下来的帧的信息。车上站2将从位置检测装置302以一定周期输出的位置信息，用搭载有本站的列车3被分配的时隙传送给地上站1。作为位置检测装置302中的列车3的位置的检测方法，例如，有使用GPS(Global Positioning System)的方法、使用从地上设备传送给车上设备的起点位置信息和从测量车轴的旋转速度的速度发电机得到的移动距离来计算的方法等。
将从各列车3送来的位置信息，经由地上站1以及有线网络5，汇集到列车运行管理装置4。列车运行管理装置4根据各列车3的位置信息，针对各列车3计算作为不会与先行的列车碰撞而可安全地停止的界限的位置的停止界限位置。列车运行管理装置4针对收容该列车3的地上站1，经由有线网络5输出所计算的停止界限位置。
地上站1针对本站收容的列车3，用对各列车3分配的时隙，传送停止界限位置。在接受到停止界限位置的列车3中，车上控制装置301以必定能够在停止界限位置停止的方式，进行运行速度的计算，依照计算的运行速度，进行列车的速度控制。
在无线通信系统10中，通过在地上的列车运行管理装置4与列车3之间以几百ms程度的一定周期进行以上的位置信息以及停止界限位置的交换，以该周期更新停止界限位置，能够实现列车3的运行。在由于某种异常而停止界限位置的更新被打断的情况下，列车3进行速度控制而停止。另外，在列车3移动而接近相邻的地上站1的小区区域时，车上站2进行切换进行通信的地上站1的移交处理。在地上站1与车上站2之间传送的信息无需限定于与列车控制有关的信息，例如，也可以传送监视照相机的影像、与自动驾驶有关的信息、声音信息等。在图5中，示出对n编组的列车3分别分配时隙的例子，但例如也可以是在小区内仅1编组的列车3在线上的情况下，以对1编组的列车3分配所有时隙的方式动态地变更。
接着，说明在地上站1与车上站2之间对图5所示的帧进行无线传送时的频率通道的切换控制。图6是示出实施方式1所涉及的各地上站1使用的频率通道和各帧的时隙的关系的例子的图。在图6中，横轴表示时间，纵轴表示频率通道。在图6中，作为一个例子，将频率通道数设为3，将帧内的时隙数设为5。另外，在图6中，为了易于说明，省略了图5所示的报告信息的时隙以及列车→地上的时隙，全部设为地上→列车的时隙。在图6中，A、B、C分别表示与地上站1A、1B、1C对应的使用频率通道。在本实施方式中，无线通信系统10应用频率跳跃，地上站1A～1C针对每个时隙变更所使用的频率通道。将各地上站1使用的频率通道配置成在相同的时隙中不同，由此在各地上站1的小区之间不会干扰。因此，如果某个地上站1由于特定的频率通道的传送质量不佳而使用与基于预先决定的跳跃模式的频率通道不同的频率通道，则成为向其他地上站1的小区的干扰而存在使传送质量降低的可能性。
图7是示出实施方式1所涉及的地上站1A的使用资源的图。图7所示的地上站1A的使用资源是从图6所示的地上站1A～1C的使用资源中抽出地上站1A的使用资源得到的。在本实施方式中，地上站1A仅使用在图7中有A的记载的资源，针对传送的数据序列进行资源分配。
图8是示出在实施方式1所涉及的地上站1A中在使用资源中每帧发生1个时隙量的数据序列的情况下的资源的分配例的图。在地上站1A中，资源分配部107以帧单位进行资源的分配。在图8中，示出资源分配部107对各帧的开头时隙分配在各帧中发生的数据序列(1)～(3)的单纯的分配例。
在本实施方式中，资源分配部107根据以电波环境为基础的传送质量，变更使用的资源。地上站1的传送质量测定部105以及车上站2的传送质量测定部205在运用中始终进行电波环境的测定。传送质量测定部105以及传送质量测定部205将接收的希望信号的电力测定为信号电力值，将未进行任何通信的期间的接收电波的电力测定为干扰电力值。地上站1将由传送质量测定部105测定的数据，经由有线网络5传送给电波环境监视装置7，汇集到电波环境监视装置7。车上站2将由传送质量测定部205测定的数据，经由地上站1以及有线网络5传送给电波环境监视装置7，汇集到电波环境监视装置7。电波环境监视装置7对测定数据进行平均化来评价传送质量。电波环境监视装置7例如针对每个地上站1、针对每个频率通道，计算信号电力与干扰电力之比，进行与信号电力与干扰电力之比的值对应的分级。
图9是示出在实施方式1所涉及的电波环境监视装置7中分级的传送质量的评价值的例子的图。关于图9所示的传送质量的评价值，示出针对每个地上站、针对每个频率通道以0、1、2这3个阶段分级的例子。在图9中，A、B、C分别表示地上站1A、1B、1C。在图9的例子中，设为评价值2是干扰少且传送质量最佳，评价值1是干扰为中等程度且传送质量为评价值2之后的第二佳，评价值0是干扰多且传送质量最差。电波环境监视装置7也可以不用信号电力与干扰电力之比，而仅通过干扰电力的强度评价传送质量。另外，电波环境监视装置7在对测定数据进行平均化的情况下，也可以使用每隔一定期间的测定数据来平均化，也可以使用遗忘因子(forgetting factor)而以使最近的测定数据的影响变大的方式平均化。另外，电波环境监视装置7也可以比3个更细地分类评价值的级别数，也可以并非针对每个地上站1，而针对每个更细的区域评价传送质量。进而，电波环境监视装置7也可以将由地上站1测定的数据和由车上站2测定的数据分开来评价传送质量。电波环境监视装置7将计算的传送质量的评价值以一定周期配送给地上站1。在地上站1中，传送质量保持部106保持配送的传送质量的评价值，作为传送质量的信息。资源分配部107在资源分配时，参照在传送质量保持部106中保持的传送质量的评价值。此外，在地上站1中，也可以用传送质量保持部106保持由传送质量测定部105测定的信号电力以及干扰电力的数据。
图10是示出实施方式1所涉及的地上站1的资源分配部107中的资源分配的例子的图。在图10中，示出频率通道0的干扰电力强、且传送质量差的情形。资源分配部107参照传送质量保持部106保持的传送质量的评价值，掌握各频率通道的传送质量。在图8的例子中，帧#2的数据序列(2)被分配给时隙0，在频率通道0中传送，但在图10所示的传送质量的状态下，频率通道0的传送质量差。因此，与图8的例子不同，资源分配部107将帧#2的数据序列(2)分配给时隙1，使用频率通道2进行传送。这样，资源分配部107进行根据每个频率通道的传送质量来选择传送质量良好的频率通道，将与选择的频率对应的频率跳跃模式中的时隙优先地分配为在数据序列的传送中使用的时隙的资源分配。
更一般地，资源分配部107在针对多个数据序列i(i＝0～N-1)用各数据序列进行M次的连送的情况下，以使预想的传送错误率最大的数据序列的传送错误率最小化的方式进行资源分配。即，资源分配部107以使以下所示的(1)式成为最小的方式进行资源分配。
[数学式1]
Figure BDA0002791732420000101
在(1)式中，Ci，j表示在第i个数据序列的第j连送中使用的时隙的频率通道。P(Ci，j)表示频率通道Ci，j中的传送错误率。max()是在i＝0～N-1中抽出最大的算子。图10的例子示出N＝1、M＝1的情况下的例子。
在此，在1帧内的时隙数、频率通道数、数据序列数N、连送数M的数量变多时，在资源分配部107中，资源分配的组合数变多，探索使(1)式最小化的资源分配变得困难。图11示出在M≤2的情况下比较容易使(1)式最小化的算法的例子。图11是示出实施方式1所涉及的资源分配部107中的资源分配的算法的例子的流程图。
资源分配部107在开始资源分配后，以j＝0对表示连送数的参数j进行初始化(步骤S1)，以k＝0对表示与数据序列数对应的序列的参数k进行初始化(步骤S2)。资源分配部107将在尚未分配的资源中与传送质量最好的频率通道对应的时隙分配为在尚未分配第j+1连送的数据序列中直至第j连送为止的传送错误率PTi，j-1最大的数据序列i的第j连送的时隙Si，j(步骤S3)。资源分配部107计算直至数据序列i的第j+1连送为止的传送错误率PTi，j(步骤S4)。具体而言，资源分配部107在将与时隙Si，j对应的频率通道设为Ci，j，将与Ci，j的传送质量对应的传送错误率设为P(Ci，j)时，通过(2)式计算传送错误率PTi，j。
[数学式2]
Figure BDA0002791732420000111
资源分配部107例如也可以预先保持如图12所示的与传送质量的评价值对应的传送错误率、即与传送质量关联起来的传送错误率的表格，根据各频率通道的传送质量的评价值检索表格，求出传送错误率PTi，j。图12是示出实施方式1所涉及的资源分配部107保持的表示传送质量的评价值和传送错误率的关系的表格的例子的图。地上站1也可以保存并使用实际的每个频率通道的传送错误的统计信息，而不是根据测定的电波环境计算传送质量的评价值。
资源分配部107在计算传送错误率PTi，j之后，使表示与数据序列数对应的序列的参数k的值递增1(步骤S5)。资源分配部107在参数k小于数据序列数N的情况下(步骤S6：“是”)，返回到步骤S3的处理。资源分配部107在参数k是数据序列数N以上的情况下(步骤S6：“否”)，使表示连送数的参数j的值递增1(步骤S7)。资源分配部107在参数j小于连送数M的情况下(步骤S8：“是”)，返回到步骤S2的处理。资源分配部107在参数j是连送数M以上的情况下(步骤S8：“否”)，结束处理。
资源分配部107在步骤S2至步骤S8的连送的循环中，按照第1连送(j＝0)、第2连送(j＝1)的顺序进行资源的分配，在步骤S3至步骤S6的循环中，针对各数据序列i进行资源的分配。
图13是示出在实施方式1所涉及的资源分配部107中，对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的第1例子的图。在图13所示的例子中，各频率通道的传送质量等同。在该情况下，资源分配部107能够在各帧中从时隙的开头依次分配数据序列(1)～(6)。
在此，说明图13所示的各频率通道的传送质量的状态变化的情况。图14是示出从图13所示的各频率通道的传送质量的状态成为频率通道0的传送质量恶化的状态的图。在图14所示的状态下，资源分配部107根据上述(2)式以及图12的内容计算出各数据序列的传送错误率时，成为数据序列(1)的传送错误率＝10-4、数据序列(2)的传送错误率＝10-5、数据序列(3)的传送错误率＝10-3、数据序列(4)的传送错误率＝10-4、数据序列(5)的传送错误率＝10-5、数据序列(6)的传送错误率＝10-3。在图14所示的各频率通道的传送质量的状态、以及资源分配部107的资源分配的例子中，在数据序列(1)～(6)中，数据序列(3)以及数据序列(6)中传送错误率变差而成为传送错误率＝10-3。
图15示出资源分配部107从图14所示的状态依照图11所示的次序再次进行资源的分配的情况下的例子。图15是示出在实施方式1所涉及的资源分配部107中对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的第2例子的图。资源分配部107在从图13所示的各频率通道的传送质量的状态变成频率通道0的传送质量恶化的情况下，依照图11所示的次序再次进行资源分配。在图15所示的状态下，资源分配部107根据上述(2)式以及图12的内容计算出各数据序列的传送错误率时，成为数据序列(1)的传送错误率＝10-5、数据序列(2)的传送错误率＝10-5、数据序列(3)的传送错误率＝10-5、数据序列(4)的传送错误率＝10-4、数据序列(5)的传送错误率＝10-4、数据序列(6)的传送错误率＝10-4。在图15所示的各频率通道的传送质量的状态、以及资源分配部107的资源分配的例子中，在数据序列(1)～(6)中，数据序列(4)至数据序列(6)中传送错误率变差而成为传送错误率＝10-4。在图15的情况下，相比于图14的情况，最差的传送错误率从10-3被改善为10-4。
这样，资源分配部107在使用的频率通道中包括传送质量的评价值不同的部分的情况下，通过依照图11所示的次序进行资源的分配，能够改善传送错误率最差的数据序列的传送错误率。此外，在资源分配部107中依照图11所示的次序进行资源的分配的情况下，在连送数M≥3下未必使传送错误率最小化，但相比于以往的情况，具有降低传送错误率的效果。
在本实施方式中，设为地上站1进行资源的分配，但不限定于此。例如，关于从车上站2向地上站1的传送，车上站2对地上站1要求必要资源量，针对来自车上站2的要求，地上站1分配资源。而且，车上站2也可以根据从地上站1分配的资源，进行与数据序列以及连送对应的时隙分配。在该情况下，设为车上站2具备与地上站1的传送质量保持部106以及资源分配部107相当的结构。由此，实现地上站1的负荷分散，并且从车上站2送到地上站1的信息仅有必要资源量即可，而无需送出数据序列数以及连送数的信息，所以具有在无线通信系统10中能够简化装置之间的交换这样的效果。
另外，地上站1即使在针对连接的多个列车3进行资源的分配的情况下，也能够使用同样的算法优先地分配传送质量良好的时隙。
如以上所述，根据本实施方式，在地上站1中，资源分配部107不改变预先决定的频率跳跃模式，在资源中优先分配传送质量良好的资源，以将推测的传送错误率抑制得较低的方式，进行资源的分配。由此，在无线通信系统10中，地上站1的信号不会成为对其他地上站1的小区的干扰，能够进行高质量且稳定的无线通信。
实施方式2.
在实施方式1中，即使在各频率通道的传送质量即电波环境变化的情况下，通过资源分配部107再次进行资源的分配，能够应对电波环境的变化。然而，在从电波环境变化至资源分配部107再次进行资源的分配为止的期间，存在传送错误率暂时地恶化的可能性。在实施方式2中，资源分配部107进行即使在电波环境与测定传送质量时相比出现变化的情况下也使抗干扰性更强的资源的分配。说明与实施方式1不同的部分。
在实施方式2中，无线通信系统10、地上站1、列车3、以及车上站2的结构与实施方式1时相同。在实施方式2中，资源分配部107中的资源分配方法不同。图16是示出实施方式2所涉及的资源分配部107中的资源分配的算法的例子的流程图。在图16所示的实施方式2的流程图中，图11所示的实施方式1的流程图的步骤S3的部分的处理不同。在实施方式2中，资源分配部107将在尚未分配的资源中与传送质量最好的频率通道对应的时隙优先地分配给在尚未分配第j+1连送的数据序列中直至第j连送为止的传送错误率PTi，j-1最大的数据序列中的、未使用该频率通道的数据序列i来作为第j连送的时隙Si，j(步骤S11)。
图17是示出依照实施方式1所涉及的资源分配的算法，资源分配部107对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的例子的图。与实施方式1时同样地，数据序列数N设为每1帧为2，针对各数据序列的连送数M设为2。另外，关于传送质量，频率通道0是评价值0而干扰多，频率通道1以及频率通道2是评价值2而成为干扰少的条件。在图17所示的例子中，频率通道1以及频率通道2的传送质量良好，所以资源分配部107优先地分配使用该2个频率通道的时隙。
图18是示出在实施方式2所涉及的资源分配部107中，对每1帧2个数据序列的各序列进行2连送的情况下的资源分配的例子的图。资源分配部107例如在帧#1中，在第1连送(j＝0)中将传送质量良好的时隙0分配给数据序列(1)，将时隙1分配给数据序列(2)。资源分配部107在第2连送(j＝1)中分配时隙3时，依照图16所示的流程图的步骤S11，由于直至第1连送的数据序列(1)以及数据序列(2)的传送错误率相同，并且数据序列(1)的第1连送在与时隙3相同的频率通道的时隙0中分配，所以分配给数据序列(2)。而且，资源分配部107在第2连送中分配时隙4时，分配给尚未将第2连送分配的数据序列(1)。这样，资源分配部107在连送数据序列的情况下，作为进行多个数据序列的连送的各发送时的时隙，针对各数据序列优先地分配不同的频率通道的时隙。
资源分配部107通过同样的处理，在帧#2中，以将在时隙4中分配给频率通道2的数据序列(3)、和在时隙0中分配给频率通道0的数据序列(4)调换的方式，进行资源的分配。另外，资源分配部107通过同样的处理，在帧#3中，以将在时隙3中分配给频率通道1的数据序列(5)、和在时隙1中分配给频率通道0的数据序列(6)调换的方式，进行资源的分配。例如，设想传送质量与测定时相比出现变化而频率通道1的传送质量恶化的情况。在帧#1中，在图17的例子中，地上站1在2连送中都使用传送质量差的频率通道1，传送数据序列(2)的数据序列。另一方面，在图18的例子中，地上站1能够在2连送中的1个中，使用传送质量良好的频率通道2，传送数据序列(2)的数据序列。这样，在实施方式2中，能够在传送质量刚刚变化之后，相比于实施方式1，改善传送错误率。
如以上所述，根据本实施方式，在地上站1中，资源分配部107在将数据序列连送的情况下，从传送质量良好的频率通道中，优先地分配在连送之间不同的频率通道。由此，在无线通信系统10中，在电波环境中产生变化的情况下，相比于实施方式1，通过频率分集效应，能够进行更高质量且稳定的无线通信。
在此，说明在实施方式1以及实施方式2中说明的地上站1以及车上站2的硬件结构。地上站1的天线101以及车上站2的天线201是天线元件。地上站1的RF部102以及车上站2的RF部202由进行频率变换等的模拟电路、模拟数字转换器、数字模拟转换器等构成。在地上站1中，调制解调部103、地上控制部104、传送质量测定部105、传送质量保持部106、以及资源分配部107通过处理电路实现。在车上站2中，调制解调部203、车上控制部204、以及传送质量测定部205通过处理电路实现。处理电路既可以是专用的硬件，也可以是具备存储器和执行储存于存储器的程序的处理器的控制电路。处理器也可以是CPU(CentralProcessing Unit，中央处理单元)、中央处理装置、处理装置、运算装置、微型处理器、微型计算机、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等。存储器相应于例如RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、闪存存储器、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦可编程只读存储器)、EEPROM(注册商标)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)等非易失性或者易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、紧凑盘、迷你盘、DVD(Digital Versatile Disk，数字多功能盘)等。
图19是示出地上站1或者车上站2具备的处理电路由专用的硬件构成的情况下的例子的图。在处理电路用专用的硬件实现的情况下，处理电路是图19所示的处理电路900。处理电路900例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)、或者他们的组合。
图20是示出地上站1或者车上站2具备的处理电路由具备处理器的控制电路构成的情况下的例子的图。在处理电路由具备处理器的控制电路构成的情况下，控制电路是例如图20所示的控制电路901。控制电路901具备处理器902和存储器903。地上站1或者车上站2具备的处理电路通过处理器902读出并执行存储于存储器903的与各构成要素对应的程序来实现。另外，存储器903还被用作处理器902实施的各处理中的临时存储器。
以上的实施方式所示的结构仅示出本发明的内容的一个例子，既能够与其他公知的技术组合，也能够在不脱离本发明的要旨的范围中，将结构的一部分省略、变更。

Claims (5)

1.一种无线通信装置，其特征在于，具备：
资源分配部，进行如下资源分配：根据每个频率通道的传送质量，选择传送质量良好的频率通道，将与选择的频率对应的频率跳跃模式中的时间时隙优先地分配为在数据序列的传送中使用的时间时隙；以及
控制站，进行如下控制：使用由所述资源分配部分配的时间时隙及频率通道来发送所述数据序列。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，
所述资源分配部在针对多个数据序列进行连送的情况下，根据与所述传送质量关联起来的传送错误率，以使预想的传送错误率最高的数据序列的传送错误率最小化的方式，进行所述资源分配。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，
在所述资源分配部中，作为进行所述多个数据序列的连送的各发送时的时间时隙，对各数据序列优先地分配不同的频率通道的时间时隙。
4.一种无线通信系统，其特征在于，
具备多个权利要求1至3中的任意一项所述的无线通信装置。
5.一种无线通信方法，其特征在于，包括：
第1步骤，资源分配部进行如下资源分配：选择传送质量良好的频率通道，将与选择的频率对应的频率跳跃模式中的时间时隙优先地分配为在数据序列的传送中使用的时间时隙；以及
第2步骤，控制站进行如下控制：使用在所述第1步骤中分配的时间时隙及频率通道，发送所述数据序列。
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