JP2000333231A - 移動体通信システムおよび移動体通信用基地局ならびに移動体通信用移動局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号の伝送品質を効率的に安定させることが
できる基地局を提供する。 【解決手段】 基地局３は、送信区間内のフェージング
区間に列車が存在する場合に限って、基地局通信信号を
相対的に高出力で送信することとしている。したがっ
て、フェージングにより基地局送信データの一部が欠落
しても、移動局２において基地局送信データを良好に復
元できる。そのため、フェージング環境下であっても、
移動局２は、画像および文字を一定以上の品質で表示部
に表示させることができる。しかも、フェージング区間
に限って基地局通信信号を高出力で送信しているから、
全送信区間にわたって高出力とする場合に比べて、消費
電力を低減できる。そのため、基地局通信信号の伝送品
質を効率的に安定させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電車などの列車
に代表される移動体に搭載された移動局と基地局との通
信を実現する移動体通信システムおよびこの移動体通信
システムに適用される基地局ならびに移動局に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、駅のホームおよび踏切などの
状況ならびに列車の位置を監視し、当該ホームの状況な
どを列車に対して知らせるようにした列車通信システム
が知られている。この種の列車通信システムは、列車に
搭載された移動局と、駅などのホームに設置された複数
の基地局と、これら複数の基地局が有線接続される中央
制御局とを含む。

【０００３】基地局は、固有の無線ゾーンを有し、この
無線ゾーン内に列車が達したときに、移動局との間で無
線通信を実行する。基地局はまた、移動局の受信電界強
度を計測し、この計測された受信電界強度を中央制御局
に与える。中央制御局は、複数の基地局から与えられた
受信電界強度を比較し、最も大きな受信電界強度の基地
局を特定する。これにより、列車が存在する無線ゾーン
を特定できる。中央制御局は、特定された位置情報を基
地局に与える。

【０００４】基地局は、与えられた位置情報に基づき、
列車が無線ゾーン内のデータ送信区間内に存在するか否
かを判別する。列車が上記データ送信区間内に存在する
とき、基地局は、ホームの状況に対応する画像データな
どを列車に対して送信する。移動局は、受信された画像
データに対応する画像を表示部に表示する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の列車
通信システムでは、移動局と基地局との間で無線通信を
行っているので、フェージング対策を行う必要がある。
たとえば、基地局から画像データを送信する場合に、当
該画像データを常時高出力で送信することが考えられ
る。しかし、この構成では、基地局における消費電力が
増大するという問題がある。

【０００６】また、別の構成として、リードソロモン符
号などの強力な誤り訂正機能を有する誤り訂正符号を画
像データの送信のたびに常時付与することが考えられ
る。しかし、この構成では、伝送速度を向上する必要が
あるために電波の占有周波数帯域が広がり、周波数の有
効利用を阻害するという問題がある。

【０００７】さらに、別の構成として、同じ画像データ
を繰り返し送信することが考えられる。しかし、この構
成では、本来なら何回も送信する必要のない画像データ
を送信するから、伝送速度が向上する。したがって、強
力な誤り訂正機能を有する誤り訂正符号を使用する場合
と同様に、周波数の有効利用を阻害するという問題があ
る。

【０００８】以上のように、上述のフェージング対策で
は、基地局通信信号の伝送品質を効率的に安定させるこ
とが困難であるという問題があった。

【０００９】一方、フェージングの発生は、一般に、周
囲環境に応じて異なる。したがって、周囲環境によって
は、フェージングが無線通信に大きく影響してフェージ
ングを無視できなくなったり、逆にほとんど影響しなか
ったりしてフェージングを無視できる場合がある。本願
発明者らは、この点に着目し、フェージングを無視でき
ない区間においてのみフェージング対策を施せば、上述
の問題を解決できるのではないかと考えた。

【００１０】この発明は、上述の技術的背景に鑑みてな
されたもので、信号の伝送品質を効率的に安定させるこ
とができる移動体通信システムおよび移動体通信用基地
局ならびに移動局を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明は、たとえば、予め定められた経路に沿って
移動する移動体に搭載された移動局から送信された信号
の受信レベルを基地局にて検出し、中央制御局にて上記
基地局により検出された受信レベルに基づいて上記移動
体の位置を検出するとともに、上記基地局から上記移動
局に対して所要の情報を含む基地局通信信号を送信する
移動体通信システムにおいて、上記基地局は、上記中央
制御局において検出された移動体の位置に基づいて、フ
ェージング対策を施すべき区間として設定されたフェー
ジング区間に上記移動体が存在するか否かを判定し、こ
の判定結果に応じて上記基地局通信信号の送信を制御
し、上記移動体が上記フェージング区間に存在すると判
定された場合に、フェージング対策を施すための送信制
御処理に従って、上記基地局通信信号を送信するもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】実施の形態１．図１は、この発明の実施形
態１に係る列車通信システムの構成を示す概念図であ
る。この列車通信システムは、列車（移動体）１に対し
て駅のホームの状況を知らせるためのもので、列車１に
搭載された移動局２と、複数の駅にそれぞれ設置された
複数の基地局３と、複数の基地局３を一元的に制御する
中央制御局４とを備えている。

【００１４】列車１は、予め定められた経路である線路
５上を走行する。移動局２は、基地局３との間で無線回
線を介して接続可能になっている。移動局２は、列車走
行中または列車停止中に基地局３との間で無線通信を行
うことにより、基地局３からホームの状況を表す画像デ
ータおよび文字データを取得し、その画像および文字を
表示部（図示せず）に表示する。

【００１５】基地局３は、駅を中心にした固有の無線ゾ
ーンＺを形成する。基地局３は、ホームの状況（基地局
周辺の状況）を撮影し画像データを作成するカメラ装置
（図示せず）を備えている。また、基地局３は、自局の
動作状況およびホームの状況を手動で入力し文字データ
を作成する入力装置（図示せず）を備えている。基地局
３は、自局の無線ゾーンＺに存在する列車１内の移動局
２に対して、上記作成された画像データおよび文字デー
タを含む所要の情報である基地局送信データを無線送信
する。

【００１６】無線ゾーンＺは、列車１が走行する線路５
を隙間なくカバーするように形成される。すなわち、無
線ゾーンＺは、隣接する無線ゾーンＺとその境界付近が
一部重複するパターンで線路５に沿って形成される。無
線ゾーンＺの半径は、駅間の距離に応じて設定される。
具体的には、無線ゾーンＺの半径は、当該無線ゾーンＺ
を形成する基地局３が設置されている駅と当該駅に隣接
する駅との間の距離以上に設定される。当該駅間の距離
は、たとえば数十ｍ〜数百ｍ、数千ｍである。

【００１７】中央制御局４は、複数の基地局３に対して
有線接続されている。また、中央制御局４は、図外の中
央制御局に対しても有線接続されている。中央制御局４
は、接続されている基地局３から基地局送信データを必
要に応じて自局に対して送信させ、各駅のホームの状況
などを一元的に管理する。また、中央制御局４は、基地
局３における電波受信レベルに基づいて列車１の位置を
検出し、個々の列車１の位置を一元的に把握する。さら
に、中央制御局４は、検出された列車１の位置情報を各
基地局３に送信する。基地局３は、この位置情報に基づ
き、後述するように、基地局送信データを移動局２に送
信するタイミングおよび送信出力を制御するタイミング
を判定する。

【００１８】図２は、移動局２、基地局３および中央制
御局４の各内部構成を示すブロック図である。移動局２
は、送受信部１０を備えている。送受信部１０は、基地
局３との間で無線通信をするものである。また、移動局
２は、送受信部１０に接続された変復調部１１を備えて
いる。変復調部１１は、基地局３から送信され送受信部
により受信された基地局通信信号を復調し、基地局送信
データを復元する。また、変復調部１１は、移動局２か
ら基地局３に対して送信すべき各種のデータを変調し、
位置応答信号を作成する。上記データは、当該移動局固
有の移動局番号などである。位置応答信号は、列車１の
位置を基地局３側に知らせるためのものである。

【００１９】さらに、移動局２は、変復調部１１に接続
されたデータ処理部１２を備えている。データ処理部１
２は、移動局番号を記憶しておき、この記憶された移動
局番号を所定のタイミングで変復調部１１に与える。こ
のタイミングは、後述するように、基地局３から送信さ
れた位置検出信号を受信しそれに応答するタイミングで
ある。また、データ処理部１２は、復元された基地局送
信データを、当該データ処理部１２に接続された表示部
１３に与える。表示部１３は、画像データに対応する画
像および文字データに対応する文字を表示画面上に表示
する。

【００２０】基地局３は、無線送受信部２０を備えてい
る。無線送受信部２０は、移動局２と無線通信をするも
のである。また、基地局３は、無線送受信部２０に接続
された変復調部２１を備えている。変復調部２１は、移
動局２から送信され無線送受信部２０により受信された
位置応答信号を復調して移動局番号などを復元する。ま
た、変復調部２１は、基地局送信データを変調して基地
局通信信号を作成する。さらに、変復調部２１は、位置
検出データを変調して位置検出信号を作成する。

【００２１】さらに、基地局３は、変復調部２１に接続
されたデータ処理部２２を備えている。データ処理部２
２は、変復調部２１に対して基地局送信データを所定の
タイミングで与える。基地局送信データを構成する画像
データおよび文字データは、カメラ装置および入力装置
からそれぞれデータ処理部に与えられるようになってい
る。また、データ処理部２２は、位置検出データを周期
的に変復調部２１に与える。さらに、データ処理部２２
は、無線送受信部２０により復調された移動局番号など
と後述する受信レベルとに基づいて、受信レベル信号を
作成する。

【００２２】さらにまた、基地局３は、無線送受信部２
０に接続された受信レベル検出部２３を備えている。受
信レベル検出部２３は、無線送受信部２０により受信さ
れた電波の受信レベルを検出し、この検出された受信レ
ベルをデータ処理部２２に与える。さらに、基地局３
は、データ処理部２２に接続された送信部２４を備えて
いる。送信部２４は、データ処理部２２により作成され
た受信レベル信号を中央制御局４に送信する。

【００２３】さらにまた、基地局３は、受信部２５を備
えている。受信部２５は、中央制御局４により検出され
た列車１の位置情報を受信する。受信部２５は、受信さ
れた位置情報を位置判定部２６に与える。位置判定部２
６は、受信部２５に接続され、受信された位置情報に基
づいて基地局３のデータ送信処理を制御する。

【００２４】より詳述すれば、位置判定部２６は、列車
１が所定の送信区間に存在するか否かを判定する。この
判定処理は、送信区間記憶部２７の記憶内容を参照して
行われる。より具体的には、位置判定部２６には、送信
区間記憶部２７が接続されている。送信区間記憶部２７
は、送信区間を記憶する。送信区間は、基地局送信デー
タを送信すべき区間で、無線ゾーンＺ内の基地局３が設
置されている駅を中心に線路５に沿った所定範囲に設定
される。駅から送信区間の境界までの距離は、列車１の
最大速度に基づいて決定される。具体的には、上記距離
は、列車１が最大速度で走行している場合に、基地局３
から送信されたホームの状況に対して列車１側で適切な
対応をとることができる最小距離以上に設定されてい
る。なお、無線ゾーンＺ全体を送信区間として設定して
もよいことはもちろんである。

【００２５】位置判定部２６は、列車１が送信区間に存
在すると判定された場合、データ処理部２２に対して基
地局送信データの送信を指示する。具体的には、位置判
定部２６は、位置情報が送信区間外から送信区間内を最
初に示したときに、送信開始タイミング信号をデータ処
理部２２に与える。また、位置判定部２６は、位置情報
が送信区間内から送信区間外を最初に示したときに、送
信終了タイミング信号をデータ処理部２２に与える。さ
らに、位置判定部２６は、送信開始タイミング信号の出
力に関連して、送信出力制御部２８に対して通常処理開
始指示信号を与える。さらにまた、位置判定部２６は、
送信終了タイミング信号の出力に関連して、送信出力制
御部２８に対して通常処理終了指示信号を与える。

【００２６】位置判定部２６はまた、受信部２５により
受信された位置情報に基づいて、列車１が所定のフェー
ジング区間に存在するか否かを判定する。この判定処理
は、フェージング区間記憶部２９の記憶内容を参照する
ことにより行われる。より具体的には、位置判定部２６
には、フェージング区間記憶部２９が接続されている。
フェージング区間記憶部２９は、フェージング区間を記
憶する。

【００２７】フェージング区間は、フェージング対策を
必要とする区間として設定された区間のことである。よ
り具体的には、フェージング区間は、送信区間内に１ま
たは複数設定され、フェージングの影響を無視できない
区間である。さらに言い換えれば、フェージング区間
は、ビルなどの人工建築物および木ならびに丘などの地
物などにより発生したフェージングの影響により、デー
タが欠落し、受信データの復元が困難な区間のことであ
る。

【００２８】フェージング区間は、たとえば、当該列車
通信システムを運用する以前に予め調べられたものであ
る。なお、フェージング区間をシステム運用中に定期的
に調べ、新たなフェージング区間が発見された場合に当
該フェージング区間をフェージング区間記憶部２９に記
憶させるようにしてもよい。この構成によれば、たとえ
ば建物のなかった区間に建物が新築されその区間がフェ
ージング区間となった場合でも、その情報を基地局３に
確実に取り込むことができる。そのため、実際の環境に
適したシステムを構築することができる。

【００２９】位置判定部２６は、位置情報がフェージン
グ区間外からフェージング区間内を最初に示した場合、
フェージング対策開始指示信号を送信出力制御部２８に
対して与える。また、位置判定部２６は、位置情報がフ
ェージング区間内からフェージング区間外を最初に示し
た場合、フェージング対策終了指示信号を送信出力制御
部２８に対して与える。

【００３０】送信出力制御部２８は、位置判定部２６か
ら通常処理開始指示信号が与えられた場合、通常送信処
理を実行する。通常送信処理は、フェージング対策が不
要な場合に行われる送信制御処理である。言い換えれ
ば、通常送信処理は、フェージングの影響を無視できる
場合に行われる送信制御処理である。この実施形態１で
は、通常送信処理は、基地局通信信号を相対的に低出力
で無線送受信部２０から送信させる処理である。

【００３１】反対に、送信出力制御部２８は、位置判定
部２６からフェージング対策開始指示信号が与えられた
場合、フェージング対策送信処理を実行する。フェージ
ング対策送信処理は、フェージング対策が必要な場合に
フェージング対策を施すために行われる送信制御処理で
ある。言い換えれば、フェージング対策送信処理は、フ
ェージングの影響を無視できない場合に当該フェージン
グの影響を抑制するための送信制御処理である。さらに
言い換えれば、フェージング対策送信処理は、フェージ
ング環境下においても一定以上の品質で基地局送信デー
タを送信する処理である。

【００３２】この実施形態１においては、フェージング
対策送信処理は、基地局送信データを相対的に高出力で
無線送受信部２０から送信させる処理である。この場合
における出力値は、たとえば、フェージング環境下にお
いても一定以上の品質で基地局送信データを送信できる
値に設定されている。

【００３３】中央制御局４は、受信部３０を備えてい
る。受信部３０は、基地局３から送信された受信レベル
信号を受信する。また、中央制御局４は、位置検出部３
１を備えている。位置検出部３１は、受信部３０により
受信された受信レベルの大きさを判定し、列車１ごとの
位置を検出する。さらに、中央制御局４は、位置検出部
３１に接続された送信部３２を備えている。送信部３２
は、位置検出部３１により検出された列車１の位置情報
を基地局３に送信する。

【００３４】位置検出部３１における位置検出について
さらに詳述すれば、位置検出部３１は、基地局３から列
車１までの距離を列車１の位置として検出する。位置検
出部３１には、テーブル記憶部３３が接続されている。
テーブル記憶部３３は、受信レベルと基地局３からの距
離との対応関係を表すテーブルを記憶している。この対
応関係は、たとえば、当該列車通信システムを敷設する
際に実験により取得することができる。位置検出部３１
は、受信レベル信号が受信されると、受信レベルの大き
さを判定し、さらに、テーブル記憶部３３に記憶された
テーブルを参照し、判定された受信レベルに対応する列
車１の位置を検出する。

【００３５】図３は、移動局２、基地局３および中央制
御局４の間で行われる通信シーケンス図である。基地局
３は、位置検出信号を周期的に無線ゾーンＺ内に送信し
ている。列車１が無線ゾーンＺに接近してきて上記位置
検出信号を受信すると、移動局２は、移動局番号を含む
位置応答信号を基地局３に返信する。基地局３は、位置
応答信号を受信した場合、移動局番号などを復元すると
ともに、位置応答信号の受信レベルを検出する。その
後、基地局３は、移動局番号および受信レベルを含む受
信レベル信号を中央制御局４に送信する。

【００３６】中央制御局４は、受信レベル信号を受信す
ると、当該受信レベル信号に含まれる受信レベルを判定
する。また、中央制御局４は、判定された受信レベルに
対応する列車１の位置をテーブル記憶部３３に記憶され
ているテーブルを参照して検出する。中央制御局４は、
検出された列車１の位置を、受信レベル信号に含まれる
移動局番号に対応する移動局２が搭載されている列車１
の位置情報として、すべての基地局３に送信する。

【００３７】以上の処理は、列車１が無線ゾーンＺに存
在する期間にわたって繰り返し行われる。そのたびに、
中央制御局４から基地局３に送信される位置情報は、更
新されていく。この過程において、基地局３は、中央制
御局４から与えられる位置情報に基づいて、列車１が送
信区間に達したか否かを判定する。また、基地局３は、
中央制御局４から与えられる位置情報に基づいて、列車
１がフェージング区間に達したか否かを判定する。

【００３８】たとえば、図４に示すように、基地局３の
位置を「０」とした場合、送信区間は、基地局３の位置
を中心に線路に沿ってｄ１−ｄ２の間に設定されてい
る。したがって、基地局３は、中央制御局４から与えら
れる位置情報がｄ１−ｄ２の間の区間を示している場
合、列車が送信区間に存在すると判定する。また、たと
えば、送信区間の中の斜線で示されたｄ３−ｄ４の間に
フェージング区間が設定されている場合に、位置情報が
ｄ３−ｄ４の間を示しているとき、基地局３は、列車１
がフェージング区間に存在すると判定する。

【００３９】したがって、この図４の例の場合におい
て、列車１は、最初、フェージング区間でない送信区間
に進入し、その後フェージング区間に進入し、駅に達す
る前にそのフェージング区間を退出し、その後はフェー
ジング区間でない送信区間を走行することになる。

【００４０】このような場合、基地局３は、次のように
動作する。基地局３は、位置情報がｄ１よりも大きな値
を示している状態からｄ１以下を初めて示した場合、画
像データおよび文字データを含む基地局通信信号の送信
を開始する。この場合、基地局３は、基地局通信信号を
相対的に低出力で送信する。その後、位置情報がｄ３以
下を示した場合、すなわち列車１がフェージング区間に
進入してきた場合、基地局３は、通常送信処理をフェー
ジング対策送信処理に切り替え、基地局通信信号を相対
的に高出力で送信する。その後、位置情報がｄ４以下を
示した場合、すなわち列車１がフェージング区間を退出
した場合、基地局３は、フェージング対策送信処理を通
常送信処理に切り替え、基地局通信信号を相対的に低出
力で送信する。その後、位置情報がｄ２よりも大きな値
を示した場合、すなわち列車１が送信区間を退出した場
合、基地局３は、通常送信処理および基地局通信信号の
送信を終了する。

【００４１】このように、基地局３は、送信区間内のフ
ェージング区間に列車１が存在する場合に限って基地局
通信信号を相対的に高出力で送信することとしている。
したがって、フェージングにより基地局送信データの一
部が欠落しても、移動局２において基地局送信データを
良好に復元できる。そのため、フェージング環境下であ
っても、移動局２は、画像および文字を一定以上の品質
で表示部１３に表示させることができる。

【００４２】以上のようにこの実施形態１によれば、フ
ェージング区間に限って基地局通信信号を高出力で送信
するから、基地局通信信号を常時高出力で送信する場合
に比べて、消費電力を低減できる。したがって、基地局
通信信号の伝送品質を効率的に安定させることができ
る。また、省エネルギーの向上を図ることができるの
で、基地局３のランニングコストを低減できる。

【００４３】実施の形態２．図５は、この発明の実施形
態２に係る基地局３の内部構成を示すブロック図であ
る。より詳細には、図５は、図２に図示された基地局３
の構成と入れ替えるべき基地局３の構成を表している。
図５において、図２と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。

【００４４】上記実施形態１では、フェージング対策送
信処理として基地局通信信号の送信出力を制御する構成
を例にとっている。これに対して、この実施形態２で
は、フェージング対策送信処理として基地局送信データ
に付加される誤り訂正符号の訂正能力を制御する場合を
例にとっている。具体的には、実施形態２では、通常送
信処理は、相対的に低能率な誤り訂正符号を使用する処
理である。また、フェージング対策送信処理、すなわち
フェージング対策を施すための送信制御処理は、相対的
に高能率な誤り訂正符号を使用する処理である。

【００４５】さらに詳述すれば、データ処理部２２は、
通常誤り訂正部４０および高能率誤り訂正部４１を備え
ている。通常誤り訂正部４０は、相対的に低能率な誤り
訂正符号を基地局送信データに付加する。高能率誤り訂
正部４１は、相対的に高能率な誤り訂正符号を基地局送
信データに付加する。たとえば、通常誤り訂正部４０
は、相対的に小さなヘッダのリードソロモン符号を誤り
訂正符号として使用し、高能率誤り訂正部４１は、相対
的に大きなヘッダのリードソロモン符号を誤り訂正符号
として使用する。また、符号化方式として畳き込み符号
化方式を適用する場合に、通常誤り訂正部４０は、相対
的に小さな拘束長のビタビ符号を誤り訂正符号として使
用し、高能率誤り訂正部４１は、相対的に大きな拘束長
のビタビ符号を誤り訂正符号として使用する。このよう
に、高能率誤り訂正部４１は、通常誤り訂正部４０にお
いて使用される誤り訂正符号よりも高能率な誤り訂正符
号を基地局送信データに付加する。

【００４６】また、データ処理部２２は、セレクタ４２
を備えている。セレクタ４２は、基地局送信データを通
常誤り訂正部４０および高能率誤り訂正部４１のいずれ
か一方へ与える。この送信先の切替えは、位置判定部２
６から与えられる通常処理指示信号およびフェージング
対策指示信号によって制御される。

【００４７】より具体的には、位置判定部２６は、通常
処理指示信号およびフェージング対策指示信号をデータ
処理部２２に与える。セレクタ４２は、位置情報がフェ
ージング区間以外の送信区間を示している場合、基地局
送信データを通常誤り訂正部４０に与える。反対に、セ
レクタ４２は、位置情報がフェージング区間を示してい
る場合、基地局送信データを高能率誤り訂正部４１に与
える。

【００４８】その結果、列車１がフェージング区間以外
の送信区間に存在する場合、相対的に低能率の誤り訂正
符号が基地局送信データに付加される。また、列車１が
フェージング区間に存在する場合、相対的に高能率の誤
り訂正符号が基地局送信データに付加される。

【００４９】これにより、移動局２は、フェージングに
より基地局通信信号に含まれる基地局送信データの一部
が欠落しても、基地局送信データを良好に復元できる。
したがって、移動局２は、フェージング区間であって
も、画像などを一定以上の品質で表示部に表示させるこ
とができる。

【００５０】以上のようにこの実施形態２によれば、フ
ェージング区間に限って相対的に高能率の誤り訂正符号
を基地局通信信号に含ませる。したがって、基地局通信
信号の伝送速度を一時的に大きくするだけで済む。その
ため、相対的に高能率の誤り訂正符号を全送信区間にわ
たって基地局通信信号に含ませる場合に比べて、周波数
の有効利用を図ることができる。よって、基地局通信信
号の伝送品質を効率的に安定させることができる。

【００５１】なお、上記の説明では、通常送信処理およ
びフェージング対策送信処理のいずれの場合においても
誤り訂正符号を使用する構成を例にとっている。しか
し、たとえば、通常送信処理において誤り訂正符号を用
いなくても一定以上の品質で基地局通信信号を送信でき
る環境であれば、通常送信処理において誤り訂正符号を
使用せずに、フェージング対策送信処理だけに誤り訂正
符号を使用するようにしてもよい。

【００５２】実施の形態３．図６は、この発明の実施形
態３に係る基地局３の内部構成を示すブロック図であ
る。より詳細には、図６は、図２に図示された基地局３
の構成と入れ替えるべき基地局３の構成を表している。
図６において、図２と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。

【００５３】上記実施形態１および２では、フェージン
グ対策送信処理として、基地局通信信号の送信出力を制
御する構成および基地局送信データに付加される誤り訂
正符号の能率を制御する構成を例にとっている。これに
対して、この実施形態３では、フェージング対策送信処
理として、同じ基地局送信データなどを繰り返し送信す
る構成を例にとっている。具体的には、実施形態３で
は、通常送信処理は、同じ基地局通信信号を１回送信す
る処理である。また、フェージング対策送信処理、すな
わちフェージング対策を施すための送信制御処理は、同
じ基地局通信信号を複数回送信する処理である。

【００５４】さらに詳述すれば、基地局３内のデータ処
理部２２は、再送制御部５０を備えている。再送制御部
５０は、同じ基地局送信データを予め定められた回数に
わたって繰り返し送信する。ただし、再送処理部５０
は、基地局送信データを送信する場合常時動作するので
はなく、列車１がフェージング区間に存在する場合に限
って動作する。

【００５５】より具体的には、位置判定部２６は、通常
処理指示信号およびフェージング対策指示信号をデータ
処理部２２に与える。データ処理部２２は、位置情報が
フェージング区間以外の送信区間を示している場合、再
送制御部５０の動作を禁止する。その結果、データ処理
部２２は、同じ基地局送信データを１回に限って送信す
る。また、データ処理部２２は、位置情報がフェージン
グ区間を示している場合、再送制御部５０を動作させ
る。その結果、データ処理部２２は、同じ基地局送信デ
ータを複数回にわたって繰り返し送信する。

【００５６】これにより、移動局２においては、列車１
がフェージング区間に存在する場合、同じ基地局送信デ
ータを繰り返し取得できる。したがって、フェージング
の影響により基地局送信データが欠落しても同じ基地局
送信データを再度取得できる。そのため、移動局２は、
フェージング区間であっても、一定以上の品質で画像な
どを表示部１３に表示させることができる。

【００５７】以上のようにこの実施形態３によれば、フ
ェージング区間に限って同じ基地局送信データを複数回
にわたって繰り返し送信する。したがって、フェージン
グ区間に限って伝送速度を高くするだけで済む。そのた
め、同じ基地局送信データを全送信区間にわたって複数
回送信する場合に比べて、周波数の有効利用を図ること
ができる。よって、基地局通信信号の伝送品質を効率的
に安定させることができる。

【００５８】実施の形態４．図７は、この発明の実施形
態４に係る基地局３の内部構成を示すブロック図であ
る。より詳細には、図７は、図２に図示された基地局３
の構成と入れ替えるべき基地局３の構成を表している。
図７において、図２と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。

【００５９】上記実施形態１ないし３では、フェージン
グ対策送信処理として、基地局通信信号の送信出力を制
御する構成、基地局送信データに付加される誤り訂正符
号の能率を制御する構成、および、同じ基地局送信デー
タを繰り返し送信する構成を例にとっている。これに対
して、この実施形態４では、基地局送信データを送信す
る際のインタリーブサイズを制御する構成を例にとって
いる。より具体的には、実施形態４では、通常送信処理
は、相対的に小さなインタリーブサイズで基地局通信信
号を送信する処理である。また、フェージング対策送信
処理、すなわちフェージング対策を施すための送信制御
処理は、相対的に大きなインタリーブサイズで基地局通
信信号を送信する処理である。

【００６０】さらに詳述すれば、基地局３内のデータ処
理部２２は、インタリーブ制御部６０を備えている。イ
ンタリーブ制御部６０は、基地局送信データのインタリ
ーブサイズを制御するものである。インタリーブ制御部
６０は、位置判定部２６から与えられる通常処理指示信
号およびフェージング対策指示信号に応じて、基地局送
信データのインタリーブサイズを変更する。

【００６１】より具体的には、インタリーブ制御部６０
は、位置判定部２６から通常処理指示信号が与えられた
場合、相対的に小さなインタリーブサイズで基地局送信
データをインタリーブする。また、インタリーブ制御部
６０は、位置判定部２６からフェージング対策指示信号
が与えられた場合、相対的に大きなインタリーブサイズ
で基地局送信データをインタリーブする。

【００６２】さらに詳述すれば、インタリーブ制御部６
０は、通常処理指示信号が与えられた場合、図８(a)に
示すように、インタリーブサイズを「１０」に設定し、
基地局送信データの各ビットあるいはバイトを「１、１
１、…、９１、２、１２、…、９２、…」の順序に並び
替える。データ処理部２２は、このようにインタリーブ
された基地局送信データを変復調部２１に与える。

【００６３】一方、インタリーブ制御部６０は、フェー
ジング対策指示信号が与えられた場合、図８(b)に示す
ように、インタリーブサイズを「１０」よりも大きな
「２０」に設定し、基地局送信データの各ビットあるい
はバイトを「１、２１、…、８１、２、２２、…、８
２、…」の順序に並び替える。データ処理部２２は、こ
のようにインタリーブされた基地局送信データを変復調
部２６に与える。

【００６４】基地局送信データをインタリーブすると、
基地局送信データのビットがバースト的に欠落しても、
その欠落ビットは離れているから、欠落の影響を分散で
きる。この場合、インタリーブサイズが大きいほど欠落
ビットの離散幅は大きくなるから、欠落の影響を一層分
散できることになる。したがって、移動局２は、インタ
リーブサイズが大きいほど基地局送信データを良好に復
元できる。そのため、移動局２は、フェージング環境下
においても、一定以上の品質で画像などを表示部１３に
表示させることができる。

【００６５】以上のようにこの実施形態４によれば、イ
ンタリーブサイズを変更することにより、送信出力を制
御したり誤り訂正符号を使用したり再送処理をしたりし
なくても、フェージング対策を図ることができる。した
がって、消費電力の低減および周波数の有効利用を図る
ことができる。そのため、基地局通信信号の伝送品質を
効率的に安定させることができる。

【００６６】なお、上記の説明では、通常送信処理およ
びフェージング対策送信処理のいずれの場合においても
基地局送信データをインタリーブする構成を例にとって
いる。しかし、たとえば、通常送信処理において基地局
送信データをインタリーブしなくても一定以上の品質で
基地局送信データを送信できる環境であれば、通常送信
処理において基地局送信データをインタリーブせずに、
フェージング対策送信処理だけに基地局送信データをイ
ンタリーブするようにしてもよい。

【００６７】実施の形態５．図９は、この発明の実施形
態５に係る基地局３の内部構成を示すブロック図であ
る。より詳細には、図９は、図２に図示された基地局３
の構成と入れ替えるべき基地局３の構成を表している。
図９において、図２と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。

【００６８】上記実施形態１ないし４では、フェージン
グ対策送信処理として、基地局通信信号の送信出力を制
御する構成、基地局送信データに付加される誤り訂正符
号の能率を制御する構成、同じ基地局送信データを繰り
返し送信する構成、および、基地局送信データのインタ
リーブサイズを制御する構成を例にとっている。これに
対して、この実施形態５では、送信すべき基地局送信デ
ータを制御する構成を例にとっている。より具体的に
は、実施形態５では、通常送信処理は、基地局通信信号
に含まれる画像データおよび文字データを両方とも送信
する処理である。また、フェージング対策送信処理、す
なわちフェージング対策を施すための送信制御処理は、
画像データだけを送信する処理である。

【００６９】さらに詳述すれば、基地局は、セレクタ７
０を備えている。セレクタ７０は、カメラ装置から与え
られる画像データおよび入力装置から与えられる文字デ
ータを入力とする。セレクタ７０は、画像データおよび
文字データを両方とも出力したり、画像データだけを出
力したりする。

【００７０】セレクタ７０には、位置判定部２６から通
常処理指示信号およびフェージング対策指示信号が与え
られるようになっている。セレクタ７０は、通常処理指
示信号が与えられた場合、画像データおよび文字データ
を両方ともデータ処理部２２に出力する。一方、セレク
タ７０は、フェージング対策指示信号が与えられた場
合、画像データだけをデータ処理部２２に出力する。

【００７１】このように送信対象データを切り替えるこ
とにより、基地局通信信号の伝送速度を変更できる。具
体的には、画像データおよび文字データを両方とも送信
する場合、送信データ量は増加するから、伝送速度は相
対的に高くなる。一方、画像データだけを送信する場
合、送信データ量は両方とも送信する場合に比べて減少
するから、伝送速度は相対的に低くなる。

【００７２】伝送速度が低ければ、基地局送信データが
バースト的に欠落しても、その影響は小さくて済む。し
たがって、移動局２は、基地局送信データがバースト的
に欠落しても、基地局送信データを良好に復元できる。
そのため、移動局２は、フェージング環境下において
も、一定以上の品質で画像などを表示部１３に表示させ
ることができる。

【００７３】以上のようにこの実施形態５では、送信対
象データを選択することにより、送信出力を制御したり
誤り訂正符号を使用したり再送処理をしたりしなくて
も、フェージング対策を図ることができる。したがっ
て、消費電力の低減および周波数の有効利用を図ること
ができる。そのため、基地局通信信号の伝送品質を効率
的に安定させることができる。

【００７４】実施の形態６．図１０は、この発明の実施
形態６に係る移動局２の内部構成を示すブロック図であ
る。より詳細には、図１０は、図２に図示された移動局
２の構成と入れ替えるべき移動局２の構成を表してい
る。図１０において、図２と同じ機能部分については同
一の参照符号を使用する。

【００７５】上記実施形態１ないし５では、基地局３か
ら移動局２に対して基地局送信データを送信する片方向
通信を例にとっている。これに対して、この実施形態６
では、移動局２から基地局３に対しても移動局送信デー
タを送信する双方向通信を例にとっている。

【００７６】移動局送信データとしては、列車１周辺の
画像データを考えることができる。すなわち、移動局２
は、列車１周辺の線路５の状況および列車自体などを撮
影するカメラ装置（図示せず）を備えている。カメラ装
置は、線路５の状況などを撮影し画像データを作成す
る。カメラ装置は、作成された画像データをデータ処理
部１２に与える。なお、カメラ装置以外に、たとえば列
車１の機器の正常／異常に関する情報および移動局２の
動作状況などを入力することにより文字データを作成す
る入力装置を備えるようにしてもよいことはもちろんで
ある。

【００７７】データ処理部１２は、与えられた画像デー
タを所定のタイミングで変復調部１１に与える。変復調
部１１は画像データを変調して移動局通信信号を作成す
る。作成された移動局通信信号は送受信部１０に与えら
れ、当該送受信部１０から基地局３に送信される。すな
わち、画像データを含む移動局通信信号は、所定のタイ
ミングで基地局３に送信される。

【００７８】上記タイミングは、たとえば、基地局通信
信号の受信に応答するタイミングに設定される。より詳
述すれば、基地局通信信号は、図３を参照して説明した
ように、送信区間にわたって繰り返し送信される。移動
局２は、基地局通信信号を受信するたびに、移動局通信
信号を送信する。すなわち、移動局２は、移動局通信信
号を送信区間にわたって繰り返し送信する。これによ
り、基地局３において移動局２周辺の状況を逐一把握で
きる。したがって、たとえば送信区間内で列車１にトラ
ブルがあった場合でも、基地局３側において適切な対応
を迅速にとることができる。

【００７９】ただし、基地局通信信号を送信する場合と
同様に、移動局通信信号を送信する場合にも、フェージ
ングの影響は無視できない。したがって、この実施形態
６に係る列車通信システムは、移動局通信信号を送信す
る場合にもフェージング対策をとることとしている。

【００８０】より詳述すれば、基地局３は、送信区間の
開始および終了時に、送信開始指示データおよび送信終
了指示データをそれぞれ基地局通信信号に含ませる。ま
た、基地局３は、フェージング区間の開始および終了時
に、フェージング対策開始指示データおよびフェージン
グ対策終了指示データをそれぞれ基地局通信信号に含ま
せる。

【００８１】移動局２は、指示データ抽出部８０を備え
ている。指示データ抽出部８０には、変復調部１１から
復調されたすべてのデータが与えられる。指示データ抽
出部８０は、与えられたデータの中から指示データを抽
出する。指示データ抽出部８０は、抽出された指示デー
タを送信出力制御部８１に与える。

【００８２】送信出力制御部８１は、指示データ抽出部
８０から与えられた指示データに基づいて、送受信部１
０から移動局通信信号を送信する際の送信出力を制御す
る。具体的には、送信出力制御部８１は、送信開始指示
データが与えられた場合、通常送信処理を実行する。そ
の結果、送受信部１０は、移動局通信信号を相対的に低
出力で送信する。また、送信出力制御部８１は、フェー
ジング対策開始指示データが与えられた場合、通常送信
処理からフェージング対策送信処理に切替え、当該フェ
ージング対策送信処理を実行する。その結果、送受信部
１０は、移動局通信信号を相対的に高出力で送信する。

【００８３】さらに、送信出力制御部８１は、フェージ
ング対策終了指示データが与えられた場合、フェージン
グ対策送信処理から通常送信処理に切り替え、当該通常
送信処理を実行する。その結果、送受信部１０は、移動
局通信信号を相対的に低出力で送信する。さらにまた、
送信出力制御部８１は、送信終了指示データが与えられ
た場合、通常送信処理を終了する。

【００８４】以上のようにこの実施形態６によれば、双
方向通信の場合に、基地局３から移動局２に対して送信
出力制御を指示する信号を送信し、移動局２においてこ
れに応答して送信出力を制御する。したがって、フェー
ジング環境下であっても、列車１周辺の画像データなど
を一定以上の品質で基地局３に送信することができる。
また、移動局２においては、自局で送信区間およびフェ
ージング区間に列車が存在するか否かを判定する必要は
ない。そのため、移動局２の処理は簡単で済む。

【００８５】しかも、移動局通信信号をフェージング区
間に限って相対的に高出力で送信するから、フェージン
グ区間にのみ消費電力を増大させるだけで済む。したが
って、全体として消費電力の低減を図ることができる。
そのため、移動局通信信号の伝送品質を効率的に安定さ
せることができる。また、移動局２のランニングコスト
を低減することができる。

【００８６】なお、上記の説明では、フェージング対策
送信処理として送信出力を制御する構成を例にとってい
る。しかし、たとえば、上記実施形態２ないし５と同様
に、基地局通信信号の送信出力を制御する構成、基地局
送信データに付加される誤り訂正符号の能率を制御する
構成、同じ基地局送信データを繰り返し送信する構成、
基地局送信データのインタリーブサイズを制御する構
成、および、送信すべき基地局送信データを制御する構
成をフェージング対策送信処理としてもよいことはもち
ろんである。

【００８７】他の実施形態．この発明の実施の形態の説
明は以上のとおりであるが、この発明が他の実施形態を
とりうるのはもちろんである。たとえば上記実施形態で
は、基地局３を駅に設置する場合を例にとっている。し
かし、たとえば、基地局３を踏切および鉄橋など列車１
側でその場所の状況を把握することが望ましい場所に設
置するようにしてもよい。

【００８８】また、上記実施形態では、列車１の位置を
中央制御局４にて検出し、中央制御局４から基地局３に
対して列車１の位置情報を与える構成を例にとってい
る。この構成は、列車１の位置を検出する機能を有する
既存の中央制御局を有効に活用でき、汎用性に優れたシ
ステムを構築できるメリットを有する。しかし、フェー
ジング対策をフェージング区間に限定して実行すること
のみを重要視するならば、たとえば、位置検出部３１お
よびテーブル記憶部３２を基地局３に備え、基地局３に
おいて列車１の位置を検出するようにしてもよい。

【００８９】さらに、上記実施形態では、移動体通信シ
ステムとして列車通信システムを適用する場合を例にと
っている。しかし、移動体通信システムとしては、移動
局２が搭載される移動体の位置を比較的高精度に検出で
きる他のシステムを容易に適用することができる。その
例として、ＩＴＳ(Intelligent Transport Systems)を
挙げることができる。

【００９０】ＩＴＳは、高速道路などの自動車専用道路
を走行する車両と路上システム側とで無線通信すること
により、交通の円滑化および安全化ならびにドライバへ
のサービス向上を図るシステムを含む。このようなシス
テムであれば、車両は自動車専用道路という予め定めら
れた経路を走行するから、車両の位置を比較的高精度に
検出できる。

【００９１】したがって、料金所、サービスエリア、イ
ンターチェンジ、トンネルおよび事故多発地帯ならびに
その他必要な箇所にこの発明に係る基地局を設置してお
けば、フェージング環境下であっても、車両に対して必
要な情報を一定以上の品質で提供できる。しかも、この
場合、基地局の低消費電力化、周波数の有効利用化など
を図ることができる。

【００９２】さらにまた、上記実施形態では、実施形態
１ないし５に係る構成をそれぞれ独立した構成として説
明している。しかし、たとえば、実施形態１ないし５に
係る構成を適当に組み合わせることにより、基地局３を
構成してもよいことはもちろんである。このような構成
により、フェージング対策を一層良好に行うことができ
る。そのため、一定以上の品質の画像を移動局２に安定
して提供できる。

【００９３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、移動体
通信用基地局において、フェージング区間に限ってフェ
ージング対策を施すための送信制御処理に従って基地局
通信信号を送信することとしている。したがって、フェ
ージング区間以外においてもフェージング対策を施すた
めの送信制御処理を実行する場合に比べて、基地局通信
信号の伝送品質を効率的に安定させることができる。

【００９４】また、移動体通信用基地局からフェージン
グ対策開始指示信号およびフェージング対策終了指示信
号を送信する場合には、通信相手局は自局で移動体がフ
ェージング区間に存在するか否かを判定する必要がな
い。そのため、通信相手局の処理の簡素化を図ることが
できる。

【００９５】さらに、移動体通信用移動局においてフェ
ージング区間に限ってフェージング対策を施すための送
信制御処理を実行する場合には、移動体通信用基地局の
場合と同様に、移動局通信信号の伝送品質を効率的に安
定させることができる。

【００９６】さらにまた、たとえば上述の移動体通信用
基地局を列車通信システムに適用する場合、所要の情報
として自局周辺の状況に関する情報である駅のホームお
よび踏切の状況などを適用するとき、当該駅のホームの
状況などを列車に高品質に提供できる。したがって、ホ
ームでの巻き込み事故および踏切での衝突事故などの列
車事故を未然に防止できる確率を向上できる。したがっ
て、信頼性の高い列車通信システムを提供できる。

【００９７】さらに、たとえば上述の移動体通信用移動
局を列車通信システムに適用する場合、所要の情報とし
て自局周辺の状況に関する情報である列車周辺の画像な
どを適用するとき、列車付近の画像を移動体通信用基地
局側に高品質に提供できる。したがって、基地局側から
列車に対して適切な指示を与えることができる。そのた
め、列車運行の円滑化を図ることができる。よって、こ
の場合においても、信頼性の高い列車通信システムを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施形態１に係る列車通信システ
ムの構成を示す概念図である。

【図２】 移動局、基地局および中央制御局の各内部構
成を示すブロック図である。

【図３】 移動局、基地局および中央制御局の間の通信
シーケンス図である。

【図４】 列車の位置に応じた受信レベルの変化を概念
的に示すグラフである。

【図５】 この発明の実施形態２に係る基地局の内部構
成を示す概念図である。

【図６】 この発明の実施形態３に係る基地局の内部構
成を示す概念図である。

【図７】 この発明の実施形態４に係る基地局の内部構
成を示す概念図である。

【図８】 インタリーブサイズの変更を説明するための
概念図である。

【図９】 この発明の実施形態５に係る基地局の内部構
成を示す概念図である。

【図１０】 この発明の実施形態６に係る移動局の内部
構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 列車、２ 移動局、３ 基地局、５ 線路、１０
送受信部、２０ 無線送受信部 ２２ データ処理部、
２６ 位置判定部、２７送信区間記憶部、２８ 送信出
力制御部、２９ フェージング区間記憶部、４０通常誤
り訂正部、４１ 高能率誤り訂正部、４２ セレクタ、
５０ 再送制御部、６０ インタリーブ制御部、７０
セレクタ、８０ 指示データ抽出部、８１ 送信出力制
御部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた経路に沿って移動する移
   動体に搭載された移動局から送信された信号の受信レベ
   ルを基地局にて検出し、中央制御局にて上記基地局によ
   り検出された受信レベルに基づいて上記移動体の位置を
   検出するとともに、上記基地局から上記移動局に対して
   所要の情報を含む基地局通信信号を送信する移動体通信
   システムにおいて、 上記基地局は、上記中央制御局において検出された移動
   体の位置に基づいて、フェージング対策を施すべき区間
   として設定されたフェージング区間に上記移動体が存在
   するか否かを判定し、この判定結果に応じて上記基地局
   通信信号の送信を制御し、上記移動体が上記フェージン
   グ区間に存在すると判定された場合に、フェージング対
   策を施すための送信制御処理に従って、上記基地局通信
   信号を送信することを特徴とする移動体通信システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記フェージング対
   策を施すための送信制御処理は、基地局通信信号を相対
   的に高出力で送信させること、誤り訂正符号として相対
   的に誤り訂正能力の大きなものを使用させること、同じ
   基地局通信信号を複数回送信させること、相対的に大き
   なインタリーブサイズで基地局通信信号を送信させるこ
   と、および、所要の情報として自局周辺の画像に対応す
   る画像データのみを含む基地局通信信号を送信させるこ
   とのうちのいずれか１つまたは１あるいは複数の組み合
   わせであることを特徴とする移動体通信システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、上記移動体
   は、線路上を走行する列車であり、 上記所要の情報は、上記基地局周辺の状況に関する情報
   であることを特徴とする移動体通信システム。
4. 【請求項４】 所要の情報を含む基地局通信信号を送信
   する送信手段と、 予め定められた経路に沿って移動する移動体の位置情報
   に基づいて、フェージング対策を施すべき区間として設
   定されたフェージング区間に上記移動体が存在するか否
   かを判定する判定手段と、 この判定手段による判定結果に応じて上記送信手段を制
   御し、上記移動体が上記フェージング区間に存在すると
   判定された場合に、フェージング対策を施すための送信
   制御処理に従って、上記基地局通信信号を送信させる送
   信制御手段とを含むことを特徴とする移動体通信用基地
   局。
5. 【請求項５】 請求項４において、 上記判定手段は、上記移動体の位置情報に基づいて、上
   記移動体が上記フェージング区間外からフェージング区
   間内に進入したか否かを判定する手段、および、上記移
   動体の位置情報に基づいて、上記移動体が上記フェージ
   ング区間内からフェージング区間外に退出したか否かを
   判定する手段を含むものであり、 上記判定手段により上記移動体が上記フェージング区間
   内に進入したと判定された場合に、上記フェージング対
   策を施すための送信制御処理の実行を指示するフェージ
   ング対策開始指示信号を送信する手段と、 上記判定手段により上記移動体が上記フェージング区間
   内から退出したと判定された場合に、上記フェージング
   対策を施すための送信制御処理の終了を指示するフェー
   ジング対策終了指示信号を送信する手段とをさらに含む
   ことを特徴とする移動体通信用基地局。
6. 【請求項６】 所要の情報を含む移動局通信信号を送信
   する送信手段と、 フェージング対策を施すための送信制御処理の実行を指
   示するフェージング対策開始指示信号およびフェージン
   グ対策を施すための送信制御処理の終了を指示するフェ
   ージング対策終了指示信号を受信する受信手段と、 この受信手段によりフェージング対策開始指示情報が受
   信されてから上記フェージング対策終了指示信号を受信
   するまでの間において、上記送信手段を制御し、フェー
   ジング対策を施すための送信制御処理に従って、上記移
   動局通信信号を送信させる送信制御手段とを含むことを
   特徴とする移動体通信用移動局。