JP2001244872A - 路車間通信システム - Google Patents
路車間通信システムInfo
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- JP2001244872A JP2001244872A JP2000052915A JP2000052915A JP2001244872A JP 2001244872 A JP2001244872 A JP 2001244872A JP 2000052915 A JP2000052915 A JP 2000052915A JP 2000052915 A JP2000052915 A JP 2000052915A JP 2001244872 A JP2001244872 A JP 2001244872A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の路側アンテナを連続的に並べることに
より、無線ゾーンの連続性を達成するにつき、移動局の
移動速度が高速であっても無線通信路を確立できる、シ
ステムの経済性が良好なシステムを提供する。 【解決手段】 本発明の路車間通信システムは、移動局
が走行可能な走行路に沿って設置され、移動局との直接
の無線通信を行う複数の路側アンテナと、複数の路側ア
ンテナが放射出力する無線信号を出力したり、及び又
は、複数の路側アンテナのいずれか1以上が捕捉して得
た無線信号を受信処理したりする1個の無線装置とを有
する。また、複数の路側アンテナと1個の無線装置との
無線信号の授受に介在し、無線信号を光信号で授受先ま
で伝送する光・無線変換伝送手段を有する。
より、無線ゾーンの連続性を達成するにつき、移動局の
移動速度が高速であっても無線通信路を確立できる、シ
ステムの経済性が良好なシステムを提供する。 【解決手段】 本発明の路車間通信システムは、移動局
が走行可能な走行路に沿って設置され、移動局との直接
の無線通信を行う複数の路側アンテナと、複数の路側ア
ンテナが放射出力する無線信号を出力したり、及び又
は、複数の路側アンテナのいずれか1以上が捕捉して得
た無線信号を受信処理したりする1個の無線装置とを有
する。また、複数の路側アンテナと1個の無線装置との
無線信号の授受に介在し、無線信号を光信号で授受先ま
で伝送する光・無線変換伝送手段を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は路車間通信システム
に関し、例えば、道路と車両との間の通信や、線路と列
車との間の通信などに適用し得るものである。
に関し、例えば、道路と車両との間の通信や、線路と列
車との間の通信などに適用し得るものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、高度道路交通システム(IT
S:Intelligent Transport S
ystems)における専用狭域通信(DSRC:De
dicated Short Range Commu
nication)技術は、VICS(Vehicle
Information&Communicatio
nSystem)の電波ビーコンとして道路交通情報の
提供手段として実用化されている他、有料道路の自動料
金収受(ETC:Elecrtonic Toll C
ollection)システムに利用する目的で開発が
進んでいる。これらのシステムで用いるDSRC技術は
電波ビーコンによるスポット的な無線ゾーンを構成する
ものであった。
S:Intelligent Transport S
ystems)における専用狭域通信(DSRC:De
dicated Short Range Commu
nication)技術は、VICS(Vehicle
Information&Communicatio
nSystem)の電波ビーコンとして道路交通情報の
提供手段として実用化されている他、有料道路の自動料
金収受(ETC:Elecrtonic Toll C
ollection)システムに利用する目的で開発が
進んでいる。これらのシステムで用いるDSRC技術は
電波ビーコンによるスポット的な無線ゾーンを構成する
ものであった。
【0003】将来のITSの機能には、自動車の安全運
転のための運転支援システムが考えられているが、その
ために使用するDSRC技術としては、連続的な無線通
信ゾーンを構成する必要がある。連続型のDSRCシス
テムの構成方法としては、文献『情報処理学会誌「情報
処理」、Vol.40、No.10、通巻416号』に
示されているような漏洩ケーブルを用いる方法と複数の
ビーコンを連続的に並べる方法とが考えられている。
転のための運転支援システムが考えられているが、その
ために使用するDSRC技術としては、連続的な無線通
信ゾーンを構成する必要がある。連続型のDSRCシス
テムの構成方法としては、文献『情報処理学会誌「情報
処理」、Vol.40、No.10、通巻416号』に
示されているような漏洩ケーブルを用いる方法と複数の
ビーコンを連続的に並べる方法とが考えられている。
【0004】前者の方法は、道路に沿った高い位置に漏
洩ケーブルを敷設することが必要となり、工事上や景観
上の問題があり、早期の実用化には向いていない。
洩ケーブルを敷設することが必要となり、工事上や景観
上の問題があり、早期の実用化には向いていない。
【0005】そのため、現時点においては、道路照明灯
等を無線機等の設置に利用できるような複数のビーコン
を連続的に並べる方法が現実的な方法である。
等を無線機等の設置に利用できるような複数のビーコン
を連続的に並べる方法が現実的な方法である。
【0006】図2は、複数のビーコンを連続的に並べた
従来のDSRCシステム(路車間通信システム)の構成
を示すものである。
従来のDSRCシステム(路車間通信システム)の構成
を示すものである。
【0007】従来のDSRCシステムの無線ビーコン
は、100m以下の非常に小さな無線ゾーン14を単位
としており、各無線ゾーン14は、路側無線機12及び
路側アンテナ13の組が管轄する。走行中の車両15
は、この小さな無線ゾーン14を通過する瞬間に通信を
完了させることが好ましい。図2に示すように、このよ
うな小さな無線ゾーン14を道路に沿って並べ、連続的
な無線ゾーンを構成する場合、各無線ゾーン14は、ゾ
ーン間の干渉を避けるために、異なった無線チャンネル
(異なった周波数)とする必要があった。
は、100m以下の非常に小さな無線ゾーン14を単位
としており、各無線ゾーン14は、路側無線機12及び
路側アンテナ13の組が管轄する。走行中の車両15
は、この小さな無線ゾーン14を通過する瞬間に通信を
完了させることが好ましい。図2に示すように、このよ
うな小さな無線ゾーン14を道路に沿って並べ、連続的
な無線ゾーンを構成する場合、各無線ゾーン14は、ゾ
ーン間の干渉を避けるために、異なった無線チャンネル
(異なった周波数)とする必要があった。
【0008】なお、車両15へのデータは、例えば、バ
ックボーンネットワーク側から供給され、通信処理装置
11がその車両15の位置等に応じた路側無線機12に
与えて、路側無線機12が変調等の処理を行って無線信
号に変換して路側アンテナ13から放射することによ
り、車両15へ供給する。以下では、このような車両1
5への伝送方向を下り方向と呼ぶ。
ックボーンネットワーク側から供給され、通信処理装置
11がその車両15の位置等に応じた路側無線機12に
与えて、路側無線機12が変調等の処理を行って無線信
号に変換して路側アンテナ13から放射することによ
り、車両15へ供給する。以下では、このような車両1
5への伝送方向を下り方向と呼ぶ。
【0009】一方、車両15からのデータは、図示しな
い車載無線機によって無線信号に変換されて図示しない
車載アンテナから放射され、いずれかの路側アンテナ1
3がこれを捕捉し、その受信信号に対し、路側無線機1
2が復調処理等を行ってデータ再生し、通信処理装置1
1へ出力することにより、システム本体側が得ることが
できる。以下では、このような車両15からの伝送方向
を上り方向と呼ぶ。
い車載無線機によって無線信号に変換されて図示しない
車載アンテナから放射され、いずれかの路側アンテナ1
3がこれを捕捉し、その受信信号に対し、路側無線機1
2が復調処理等を行ってデータ再生し、通信処理装置1
1へ出力することにより、システム本体側が得ることが
できる。以下では、このような車両15からの伝送方向
を上り方向と呼ぶ。
【0010】なお、上り方向のデータは、例えば、走行
中の車両が有するセンサの収集データであって、渋滞末
尾や障害物の有無、路面の凍結などの警報情報などであ
る。また、下り方向のデータは、例えば、後続車両に与
える上述の警報情報や、危険な状況のときに走行中の車
両の運転操作に自動的に制御を加えるようなデータなど
である。
中の車両が有するセンサの収集データであって、渋滞末
尾や障害物の有無、路面の凍結などの警報情報などであ
る。また、下り方向のデータは、例えば、後続車両に与
える上述の警報情報や、危険な状況のときに走行中の車
両の運転操作に自動的に制御を加えるようなデータなど
である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2に
示す考えられる従来システムでは、走行する車両15
が、次の無線ゾーンに移るときに無線チャンネルの切り
替えをする必要がある。DSRCシステムの無線ゾーン
は、上述したように非常に小さいため、高速で走行する
車両15に関しては、頻繁に無線チャンネルの切り替え
動作を繰り返すことになり、通信路を構成することは実
際上困難である。
示す考えられる従来システムでは、走行する車両15
が、次の無線ゾーンに移るときに無線チャンネルの切り
替えをする必要がある。DSRCシステムの無線ゾーン
は、上述したように非常に小さいため、高速で走行する
車両15に関しては、頻繁に無線チャンネルの切り替え
動作を繰り返すことになり、通信路を構成することは実
際上困難である。
【0012】さらに、道路側に多数の無線機を設置する
必要があり、システム全体として、経済的にも問題があ
る。
必要があり、システム全体として、経済的にも問題があ
る。
【0013】そのため、複数の路側アンテナを連続的に
並べることにより、無線ゾーンの連続性を達成する技術
に従っている場合において、移動局の移動速度が高速で
あっても無線通信路を確立できる、システムの経済性が
良好な路車間通信システムが望まれている。
並べることにより、無線ゾーンの連続性を達成する技術
に従っている場合において、移動局の移動速度が高速で
あっても無線通信路を確立できる、システムの経済性が
良好な路車間通信システムが望まれている。
【0014】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の路車間通信システムは、(1)移動局が走
行可能な走行路に沿って設置され、上記移動局との直接
の無線通信を行う複数の路側アンテナと、(2)上記複
数の路側アンテナが放射出力する無線信号を出力した
り、及び又は、上記複数の路側アンテナのいずれか1以
上が捕捉して得た無線信号を受信処理したりする1個の
無線装置と、(3)上記複数の路側アンテナと上記1個
の無線装置との無線信号の授受に介在し、無線信号を光
信号で授受先まで伝送する光・無線変換伝送手段とを有
することを特徴とする。
め、本発明の路車間通信システムは、(1)移動局が走
行可能な走行路に沿って設置され、上記移動局との直接
の無線通信を行う複数の路側アンテナと、(2)上記複
数の路側アンテナが放射出力する無線信号を出力した
り、及び又は、上記複数の路側アンテナのいずれか1以
上が捕捉して得た無線信号を受信処理したりする1個の
無線装置と、(3)上記複数の路側アンテナと上記1個
の無線装置との無線信号の授受に介在し、無線信号を光
信号で授受先まで伝送する光・無線変換伝送手段とを有
することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】(A)第1の実施形態 以下、本発明による路車間通信システムを、道路と車両
との間の通信システムに適用した第1の実施形態を、図
面を参照しながら詳述する。
との間の通信システムに適用した第1の実施形態を、図
面を参照しながら詳述する。
【0016】なお、この第1の実施形態の路車間通信シ
ステムも、例えば、ITSにおけるDSRCシステムに
適用することを意図している。また、第1の実施形態の
路車間通信システムは、下り方向及び上り方向の双方向
の通信に対応できるものである。
ステムも、例えば、ITSにおけるDSRCシステムに
適用することを意図している。また、第1の実施形態の
路車間通信システムは、下り方向及び上り方向の双方向
の通信に対応できるものである。
【0017】(A−1)第1の実施形態の構成 図1は、第1の実施形態の路車間通信システム20の構
成を示すブロック図である。この図1は、1個の無線装
置22に着目した構成部分を示している。
成を示すブロック図である。この図1は、1個の無線装
置22に着目した構成部分を示している。
【0018】図1において、第1の実施形態の路車間通
信システム20は、通信処理装置21、無線装置22、
第1の光/無線相互変換部23、N個の光ファイバケー
ブル24−1〜24−N、N個の第2の光/無線相互変
換部25−1〜25−N、N個の路側アンテナ26−1
〜26−N等を有している。
信システム20は、通信処理装置21、無線装置22、
第1の光/無線相互変換部23、N個の光ファイバケー
ブル24−1〜24−N、N個の第2の光/無線相互変
換部25−1〜25−N、N個の路側アンテナ26−1
〜26−N等を有している。
【0019】通信処理装置21は、バックボーンネット
ワークからの所定の車両28へのデータを、その車両2
8が存在する無線ゾーンに係る無線装置22に与えた
り、無線装置22から与えられたもともとは車両が送信
したデータをバックボーンネットワークに与えたりする
ものである。この通信処理装置21自体の機能は、従来
システムと同様なものである。
ワークからの所定の車両28へのデータを、その車両2
8が存在する無線ゾーンに係る無線装置22に与えた
り、無線装置22から与えられたもともとは車両が送信
したデータをバックボーンネットワークに与えたりする
ものである。この通信処理装置21自体の機能は、従来
システムと同様なものである。
【0020】無線装置22は、内部構成の図示は省略し
ているが、送信装置部と受信装置部とでなる。
ているが、送信装置部と受信装置部とでなる。
【0021】無線装置22の送信装置部は、通信処理装
置21から与えられた下り方向のデータを、デジタル変
調(例えばASK変調)したりフィルタリングしたり電
力増幅したりなどして、無線周波数帯の無線信号に変換
して電波として放射させるものである。ここで、図示は
していないがアンテナなどを備えていても良い。
置21から与えられた下り方向のデータを、デジタル変
調(例えばASK変調)したりフィルタリングしたり電
力増幅したりなどして、無線周波数帯の無線信号に変換
して電波として放射させるものである。ここで、図示は
していないがアンテナなどを備えていても良い。
【0022】無線装置22の受信装置部は、第1の光/
無線相互変換部23からの電波を捕捉し、前置増幅した
りフィルタリングしたりデジタル復調したりして、車両
28が送信しようとした上り方向のデータを再生して通
信処理装置21に与えるものである。
無線相互変換部23からの電波を捕捉し、前置増幅した
りフィルタリングしたりデジタル復調したりして、車両
28が送信しようとした上り方向のデータを再生して通
信処理装置21に与えるものである。
【0023】以上のような無線装置22の無線信号への
変換や無線信号の捕捉、復調機能などは、従来システム
のものと同様である。
変換や無線信号の捕捉、復調機能などは、従来システム
のものと同様である。
【0024】しかし、この第1の実施形態の場合、1個
の無線装置22がN個の路側アンテナ26−1〜26−
Nに対応している点が、従来システムと異なっている。
また、第1の実施形態の無線装置22は、直接には、第
1の光/無線相互変換部23と無線通信を行っている点
も、従来システムと異なっている。
の無線装置22がN個の路側アンテナ26−1〜26−
Nに対応している点が、従来システムと異なっている。
また、第1の実施形態の無線装置22は、直接には、第
1の光/無線相互変換部23と無線通信を行っている点
も、従来システムと異なっている。
【0025】なお、無線装置22は、路側アンテナ26
−1〜26−Nと1対1で対応していないものであるの
で、その設置位置も、路側アンテナ26−1〜26−N
の位置に対し、ほぼ無関係な位置で良く、道路に面して
いても良いが、道路に面している必要はない。
−1〜26−Nと1対1で対応していないものであるの
で、その設置位置も、路側アンテナ26−1〜26−N
の位置に対し、ほぼ無関係な位置で良く、道路に面して
いても良いが、道路に面している必要はない。
【0026】第1の光/無線相互変換部23は、無線装
置22と1対1に対応しているものである。第1の光/
無線相互変換部23は、図1では、内部の機能構成を省
略しているが、無線電波を光信号に変換する無線/光変
換部と、光信号を無線電波に変換する光/無線変換部と
を有する。なお、第1の光/無線相互変換部23は、無
線装置22との無線通信を行うためのアンテナ(図示は
省略)をも備えていても良い。
置22と1対1に対応しているものである。第1の光/
無線相互変換部23は、図1では、内部の機能構成を省
略しているが、無線電波を光信号に変換する無線/光変
換部と、光信号を無線電波に変換する光/無線変換部と
を有する。なお、第1の光/無線相互変換部23は、無
線装置22との無線通信を行うためのアンテナ(図示は
省略)をも備えていても良い。
【0027】第1の光/無線相互変換部23の無線/光
変換部は、無線装置22が放射した無線電波を捕捉して
光信号に変換すると共に、光信号をN個に分岐して、各
分岐光信号を光ファイバケーブル24−1、…、24−
Nに送出するものである。言い換えると、第1の光/無
線相互変換部23の無線/光変換部は、各分岐光信号
を、光ファイバケーブル24−1、…、24−Nを介し
て、第2の光/無線相互変換部25−1、…、25−N
に与えるものである。
変換部は、無線装置22が放射した無線電波を捕捉して
光信号に変換すると共に、光信号をN個に分岐して、各
分岐光信号を光ファイバケーブル24−1、…、24−
Nに送出するものである。言い換えると、第1の光/無
線相互変換部23の無線/光変換部は、各分岐光信号
を、光ファイバケーブル24−1、…、24−Nを介し
て、第2の光/無線相互変換部25−1、…、25−N
に与えるものである。
【0028】第1の光/無線相互変換部23の光/無線
変換部は、N個の光ファイバケーブル24−1、…、2
4−Nからの光信号を合波すると共に、その光信号を電
波に変換して、無線装置22への無線回線に放射するも
のである。
変換部は、N個の光ファイバケーブル24−1、…、2
4−Nからの光信号を合波すると共に、その光信号を電
波に変換して、無線装置22への無線回線に放射するも
のである。
【0029】なお、第1の光/無線相互変換部23も、
道路に面していても良いが、道路に面している必要はな
い。また、第1の光/無線相互変換部23と無線装置2
2との距離も任意である。第1の光/無線相互変換部2
3と無線装置22との距離が短い場合には、第1の光/
無線相互変換部23と無線装置22とを無線信号をその
まま通過させるケーブルで接続するようにしても良い。
この場合でも、第1の光/無線相互変換部23は、無線
信号と光信号との相互変換を行うものであることを要す
る。
道路に面していても良いが、道路に面している必要はな
い。また、第1の光/無線相互変換部23と無線装置2
2との距離も任意である。第1の光/無線相互変換部2
3と無線装置22との距離が短い場合には、第1の光/
無線相互変換部23と無線装置22とを無線信号をその
まま通過させるケーブルで接続するようにしても良い。
この場合でも、第1の光/無線相互変換部23は、無線
信号と光信号との相互変換を行うものであることを要す
る。
【0030】上述のように、各光ファイバケーブル24
−1、…、24−Nは、所定の第2の光/無線相互変換
部25−1、…、25−Nに1対1で対応しているもの
であり、第1の光/無線相互変換部23と、各第2の光
/無線相互変換部25−1、…、25−Nとの通信に介
在するものである。
−1、…、24−Nは、所定の第2の光/無線相互変換
部25−1、…、25−Nに1対1で対応しているもの
であり、第1の光/無線相互変換部23と、各第2の光
/無線相互変換部25−1、…、25−Nとの通信に介
在するものである。
【0031】図1では、第1の光/無線相互変換部23
と、ある第2の光/無線相互変換部25−n(nは1〜
N)とを結ぶ光ファイバケーブル24−nを1本のよう
に示しているが、下り方向及び上り方向に共通な1本で
も良く、また、下り方向と上り方向とで異なっている2
本でも良い。下り方向及び上り方向で共通な1本の光フ
ァイバケーブル24−nの場合であっても、下り方向と
上り方向との光信号の波長を変えたりすることにより、
第1の光/無線相互変換部23や第2の光/無線相互変
換部25−n内において(例えば光カプラによって)、
送受を容易に切り分けることができる。
と、ある第2の光/無線相互変換部25−n(nは1〜
N)とを結ぶ光ファイバケーブル24−nを1本のよう
に示しているが、下り方向及び上り方向に共通な1本で
も良く、また、下り方向と上り方向とで異なっている2
本でも良い。下り方向及び上り方向で共通な1本の光フ
ァイバケーブル24−nの場合であっても、下り方向と
上り方向との光信号の波長を変えたりすることにより、
第1の光/無線相互変換部23や第2の光/無線相互変
換部25−n内において(例えば光カプラによって)、
送受を容易に切り分けることができる。
【0032】各第2の光/無線相互変換部25−1、
…、25−Nも、図1では、内部の機能構成を省略して
いるが、光信号を無線電波に変換する光/無線変換部
と、無線電波を光信号に変換する無線/光変換部とを有
する。
…、25−Nも、図1では、内部の機能構成を省略して
いるが、光信号を無線電波に変換する光/無線変換部
と、無線電波を光信号に変換する無線/光変換部とを有
する。
【0033】第2の光/無線相互変換部25−nの光/
無線変換部は、対応する光ファイバケーブル24−nか
らの光信号を無線信号に変換して、対応する路側アンテ
ナ26−nから放射させるものである。
無線変換部は、対応する光ファイバケーブル24−nか
らの光信号を無線信号に変換して、対応する路側アンテ
ナ26−nから放射させるものである。
【0034】また、第2の光/無線相互変換部25−n
の無線/光変換部は、対応する路側アンテナ26−nが
捕捉した無線電波(無線信号)を光信号に変換して対応
する光ファイバケーブル24−nに送出するものであ
る。
の無線/光変換部は、対応する路側アンテナ26−nが
捕捉した無線電波(無線信号)を光信号に変換して対応
する光ファイバケーブル24−nに送出するものであ
る。
【0035】各路側アンテナ26−1、…、26−N
は、自己の無線ゾーン(以下、無線サブゾーンと呼ぶ)
27−1、…、27−Nが隣接する路側アンテナの無線
サブゾーンと一部が重複するような間隔で設置されてい
るものである。例えば、各路側アンテナ26−1、…、
26−Nは道路の照明灯に設置され、例えば、路側アン
テナ間の間隔は30〜50m程度である。なお、第2の
光/無線相互変換部25−nは、対応する路側アンテナ
26−nに近接して設置されている。
は、自己の無線ゾーン(以下、無線サブゾーンと呼ぶ)
27−1、…、27−Nが隣接する路側アンテナの無線
サブゾーンと一部が重複するような間隔で設置されてい
るものである。例えば、各路側アンテナ26−1、…、
26−Nは道路の照明灯に設置され、例えば、路側アン
テナ間の間隔は30〜50m程度である。なお、第2の
光/無線相互変換部25−nは、対応する路側アンテナ
26−nに近接して設置されている。
【0036】路側アンテナ26−nは、管轄する無線サ
ブゾーン27−nに対して無線電波を放射したり、管轄
する無線サブゾーン27−n内に位置している車両28
から放射された無線電波を捕捉したりするものである。
ブゾーン27−nに対して無線電波を放射したり、管轄
する無線サブゾーン27−n内に位置している車両28
から放射された無線電波を捕捉したりするものである。
【0037】ここで、無線装置22から見れば、無線サ
ブゾーン27−1〜27−Nを区別できず、この無線装
置22についての無線ゾーンは、無線サブゾーン27−
1から無線サブゾーン27−Nまでの全区間となる。
ブゾーン27−1〜27−Nを区別できず、この無線装
置22についての無線ゾーンは、無線サブゾーン27−
1から無線サブゾーン27−Nまでの全区間となる。
【0038】なお、上述のように、路側の構成は従来シ
ステムとは大幅に異なっているが、車両28から見れ
ば、直接通信する相手側の構成要素が路側アンテナ26
−1〜26−Nであって、この第1の実施形態での路側
構成と従来システムでの路側構成とを区別できず、車両
28の通信構成は従来と同様なもので良い。
ステムとは大幅に異なっているが、車両28から見れ
ば、直接通信する相手側の構成要素が路側アンテナ26
−1〜26−Nであって、この第1の実施形態での路側
構成と従来システムでの路側構成とを区別できず、車両
28の通信構成は従来と同様なもので良い。
【0039】(A−2)第1の実施形態の動作 以下、第1の実施形態の路車間通信システム20の動作
を、下り方向での通信動作、上り方向での通信動作の順
に説明する。
を、下り方向での通信動作、上り方向での通信動作の順
に説明する。
【0040】通信処理装置21からある車両28への下
り方向のデータが与えられた無線装置22の送信装置部
は、そのデータをデジタル変調したりフィルタリングし
たり電力増幅したりなどして、無線信号に変換して電波
として放射させる。
り方向のデータが与えられた無線装置22の送信装置部
は、そのデータをデジタル変調したりフィルタリングし
たり電力増幅したりなどして、無線信号に変換して電波
として放射させる。
【0041】第1の光/無線相互変換部23において
は、その無線/光変換部が、この無線電波を捕捉して光
信号に変換すると共に、光信号をN個に分岐して、各分
岐光信号を光ファイバケーブル24−1、…、24−N
を介して、全ての第2の光/無線相互変換部25−1、
…、25−Nに送出する。
は、その無線/光変換部が、この無線電波を捕捉して光
信号に変換すると共に、光信号をN個に分岐して、各分
岐光信号を光ファイバケーブル24−1、…、24−N
を介して、全ての第2の光/無線相互変換部25−1、
…、25−Nに送出する。
【0042】これにより、各第2の光/無線相互変換部
25−1、…、25−Nにおいては、その光/無線変換
部が、対応する光ファイバケーブル24−1、…、24
−Nからの光信号を無線信号に変換して、対応する路側
アンテナ26−1、…、26−Nから放射させる。すな
わち、全ての無線サブゾーン27−1〜27−Nにおい
て、同一の下り方向の無線電波が同時に放射される。従
って、該当車両28が、無線サブゾーン27−1〜27
−Nのいずれの位置にいても、その無線電波を捕捉して
受信処理を行うことができる。
25−1、…、25−Nにおいては、その光/無線変換
部が、対応する光ファイバケーブル24−1、…、24
−Nからの光信号を無線信号に変換して、対応する路側
アンテナ26−1、…、26−Nから放射させる。すな
わち、全ての無線サブゾーン27−1〜27−Nにおい
て、同一の下り方向の無線電波が同時に放射される。従
って、該当車両28が、無線サブゾーン27−1〜27
−Nのいずれの位置にいても、その無線電波を捕捉して
受信処理を行うことができる。
【0043】例えば、車両28が無線サブゾーン27−
1から無線サブゾーン27−Nへ走行している場合にお
いて、無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン27
−Nへの全区間において、無線装置22と車両28とは
同一の無線チャンネルによって下り方向の通信を行うこ
とができる。言い換えると、車両28が属する無線サブ
ゾーンが27−nから27−(n+1)に切り替わった
としても、同一の無線チャンネルによって下り方向の通
信を行うことができる。
1から無線サブゾーン27−Nへ走行している場合にお
いて、無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン27
−Nへの全区間において、無線装置22と車両28とは
同一の無線チャンネルによって下り方向の通信を行うこ
とができる。言い換えると、車両28が属する無線サブ
ゾーンが27−nから27−(n+1)に切り替わった
としても、同一の無線チャンネルによって下り方向の通
信を行うことができる。
【0044】一方、車両28の車載アンテナ(図示せ
ず;例えば車両の天井部中央に設けられている)から放
射された電波は、その車両28が位置している無線サブ
ゾーン27−n(1個とは限らないが、以下の説明では
1個とする)を管轄している路側アンテナ26−nが捕
捉する。これにより、第2の光/無線相互変換部25−
nの無線/光変換部が、その捕捉された無線電波(無線
信号)を光信号に変換して対応する光ファイバケーブル
24−nに送出し、第1の光/無線相互変換部23に到
達する。
ず;例えば車両の天井部中央に設けられている)から放
射された電波は、その車両28が位置している無線サブ
ゾーン27−n(1個とは限らないが、以下の説明では
1個とする)を管轄している路側アンテナ26−nが捕
捉する。これにより、第2の光/無線相互変換部25−
nの無線/光変換部が、その捕捉された無線電波(無線
信号)を光信号に変換して対応する光ファイバケーブル
24−nに送出し、第1の光/無線相互変換部23に到
達する。
【0045】第1の光/無線相互変換部23において
は、その光/無線変換部が、光ファイバケーブル24−
nからの光信号を合波すると共に(複数の路側アンテナ
で捕捉されたときには合波機能が十分に機能する)、そ
の光信号を電波に変換して、無線装置22への無線回線
に放射する。第1の光/無線相互変換部23からの電波
を捕捉した無線装置22の受信装置部は、前置増幅した
りフィルタリングしたりデジタル復調したりして、車両
28が送信しようとした上り方向のデータを再生して通
信処理装置21に与える。
は、その光/無線変換部が、光ファイバケーブル24−
nからの光信号を合波すると共に(複数の路側アンテナ
で捕捉されたときには合波機能が十分に機能する)、そ
の光信号を電波に変換して、無線装置22への無線回線
に放射する。第1の光/無線相互変換部23からの電波
を捕捉した無線装置22の受信装置部は、前置増幅した
りフィルタリングしたりデジタル復調したりして、車両
28が送信しようとした上り方向のデータを再生して通
信処理装置21に与える。
【0046】例えば、車両28が無線サブゾーン27−
1から無線サブゾーン27−Nへ走行している場合にお
いて、無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン27
−Nへの全区間において、その上り方向の無線電波は最
終的に1個の無線装置22に到達するので、無線装置2
2と車両28とは同一の無線チャンネルによって上り方
向の通信を行うことができる。言い換えると、車両28
が属する無線サブゾーンが27−nから27−(n+
1)に切り替わったとしても、同一の無線チャンネルに
よって上り方向の通信を行うことができる。
1から無線サブゾーン27−Nへ走行している場合にお
いて、無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン27
−Nへの全区間において、その上り方向の無線電波は最
終的に1個の無線装置22に到達するので、無線装置2
2と車両28とは同一の無線チャンネルによって上り方
向の通信を行うことができる。言い換えると、車両28
が属する無線サブゾーンが27−nから27−(n+
1)に切り替わったとしても、同一の無線チャンネルに
よって上り方向の通信を行うことができる。
【0047】なお、1個の無線装置22が管轄する無線
ゾーン(27−1〜27−N)に複数の車両(28)が
ある場合における多元接続方法は、いずれの方法でも良
い。例えば、時分割多元接続方法(いわゆるTDMA)
や符号分割多元接続方法(いわゆるCDMA)を適用で
きる。この場合において、通信処理装置21は、各車両
に係るタイムスロットや拡散符号などの割当を行うと共
に、無線装置22や車両28に対して、タイムスロット
や拡散符号の指示なども行う。
ゾーン(27−1〜27−N)に複数の車両(28)が
ある場合における多元接続方法は、いずれの方法でも良
い。例えば、時分割多元接続方法(いわゆるTDMA)
や符号分割多元接続方法(いわゆるCDMA)を適用で
きる。この場合において、通信処理装置21は、各車両
に係るタイムスロットや拡散符号などの割当を行うと共
に、無線装置22や車両28に対して、タイムスロット
や拡散符号の指示なども行う。
【0048】(A−3)第1の実施形態の効果 第1の実施形態の路車間通信システムによれば、1個の
無線装置22に複数の路側アンテナ26−1〜26−N
を対応させ、これらの間を、無線信号を光信号に変換し
て伝送させるようにしたので、連続した複数の無線サブ
ゾーン27−1〜27−Nを同一の無線チャンネルで通
信させることができる。
無線装置22に複数の路側アンテナ26−1〜26−N
を対応させ、これらの間を、無線信号を光信号に変換し
て伝送させるようにしたので、連続した複数の無線サブ
ゾーン27−1〜27−Nを同一の無線チャンネルで通
信させることができる。
【0049】その結果、1個の無線装置22が管轄する
無線ゾーンの区間(27−1〜27−Nの全区間)の間
は、無線チャンネルの切り替え動作を行うことなく、走
行する車両(の車載無線機)28と無線装置22とが通
信を行うことができる。すなわち、安定した通信路を提
供することができる。
無線ゾーンの区間(27−1〜27−Nの全区間)の間
は、無線チャンネルの切り替え動作を行うことなく、走
行する車両(の車載無線機)28と無線装置22とが通
信を行うことができる。すなわち、安定した通信路を提
供することができる。
【0050】ここで、1個の無線装置22と複数の路側
アンテナ26−1〜26−Nとの間の無線信号の通信
を、電気的ケーブルを介して行うことも考えられるが、
以下のような課題があって現実的ではない。
アンテナ26−1〜26−Nとの間の無線信号の通信
を、電気的ケーブルを介して行うことも考えられるが、
以下のような課題があって現実的ではない。
【0051】すなわち、実際上、無線周波数として5.
8GHz帯やミリ波帯が用いられる方向にあり、このよ
うな高周波数の無線信号を電気的ケーブルで伝送した場
合にはその損失が非常に大きくなり、1個の路側アンテ
ナ26−nに係る無線サブゾーン27−nが非常に小さ
くなって、現実的ではない。また、電気的ケーブルは、
光ファイバケーブルに比べて、その長さの違いによる伝
搬時間の差も大きく、1個の無線装置22からの無線信
号を複数の路側アンテナ26−1〜26−Nで同時に放
射するという要件を満足しなくなる可能性が高い。従っ
て、第1の実施形態のように、光ファイバケーブルを用
いることが好適である。
8GHz帯やミリ波帯が用いられる方向にあり、このよ
うな高周波数の無線信号を電気的ケーブルで伝送した場
合にはその損失が非常に大きくなり、1個の路側アンテ
ナ26−nに係る無線サブゾーン27−nが非常に小さ
くなって、現実的ではない。また、電気的ケーブルは、
光ファイバケーブルに比べて、その長さの違いによる伝
搬時間の差も大きく、1個の無線装置22からの無線信
号を複数の路側アンテナ26−1〜26−Nで同時に放
射するという要件を満足しなくなる可能性が高い。従っ
て、第1の実施形態のように、光ファイバケーブルを用
いることが好適である。
【0052】なお、図2に示した従来システムにおい
て、各路側アンテナ13から同じ無線チャンネルの電波
を放射させることとも考えられる。しかし、この場合、
無線機12が搭載している発振器の性能などによって、
同一の無線チャンネルを達成することは難しく、上述し
たように干渉の問題が存在する。
て、各路側アンテナ13から同じ無線チャンネルの電波
を放射させることとも考えられる。しかし、この場合、
無線機12が搭載している発振器の性能などによって、
同一の無線チャンネルを達成することは難しく、上述し
たように干渉の問題が存在する。
【0053】この第1の実施形態の場合、各路側アンテ
ナ26−1、…、26−Nは、無線(無線信号)及び光
信号の相互変換を行う第2の光/無線相互変換部25−
1、…、25−Nが接続されているだけであり、これに
は発振器などが不要であるので、干渉の問題はほとんど
考慮する必要がない。なお、後述する第3の実施形態
は、干渉をも考慮したものである。
ナ26−1、…、26−Nは、無線(無線信号)及び光
信号の相互変換を行う第2の光/無線相互変換部25−
1、…、25−Nが接続されているだけであり、これに
は発振器などが不要であるので、干渉の問題はほとんど
考慮する必要がない。なお、後述する第3の実施形態
は、干渉をも考慮したものである。
【0054】また、第1の実施形態の路車間通信システ
ムによれば、路側アンテナ26−1、…、26−Nの設
置場所に各々無線装置を設置する必要がなくシステム全
体として経済的であるほか、保守が非常に容易となって
いる。なお、第2の光/無線相互変換部25−1、…、
25−Nは、無線(無線信号)及び光信号の相互変換を
行う単純な機能のものであって、無線装置(22)に比
較して安価であると共に、保守なども容易なものであ
る。
ムによれば、路側アンテナ26−1、…、26−Nの設
置場所に各々無線装置を設置する必要がなくシステム全
体として経済的であるほか、保守が非常に容易となって
いる。なお、第2の光/無線相互変換部25−1、…、
25−Nは、無線(無線信号)及び光信号の相互変換を
行う単純な機能のものであって、無線装置(22)に比
較して安価であると共に、保守なども容易なものであ
る。
【0055】(B)第2の実施形態 次に、本発明による路車間通信システムを、道路と車両
との間の通信システムに適用した第2の実施形態を、図
面を参照しながら詳述する。
との間の通信システムに適用した第2の実施形態を、図
面を参照しながら詳述する。
【0056】なお、この第2の実施形態の路車間通信シ
ステムも、例えば、ITSにおけるDSRCシステムに
適用することを意図している。また、第2の実施形態の
路車間通信システムは、下り方向及び上り方向の双方向
の通信に対応できるものである。
ステムも、例えば、ITSにおけるDSRCシステムに
適用することを意図している。また、第2の実施形態の
路車間通信システムは、下り方向及び上り方向の双方向
の通信に対応できるものである。
【0057】(B−1)第2の実施形態の構成 図3は、第2の実施形態の路車間通信システム30の構
成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に
係る図1との同一、対応部分には、同一、対応符号を付
して示している。また、図3は、システムの中で、図1
と同様な部分を示している。
成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に
係る図1との同一、対応部分には、同一、対応符号を付
して示している。また、図3は、システムの中で、図1
と同様な部分を示している。
【0058】以下、第1の実施形態との相違点を中心
に、第2の実施形態の路車間通信システム30の構成を
説明する。
に、第2の実施形態の路車間通信システム30の構成を
説明する。
【0059】図1及び図3の比較から明らかなように、
第2の実施形態の路車間通信システム30では、第1の
実施形態における無線装置22が、下り方向の送信装置
22Dと、上り方向の2個の受信装置22U−1及び2
2U−2とに置き換えられており、また、第1の実施形
態における第1の光/無線相互変換部23も、下り方向
に機能する第1の無線/光変換部23Dと、上り方向に
機能する2個の第1の光/無線変換部23U−1及び2
3U−2に置き換えられている。
第2の実施形態の路車間通信システム30では、第1の
実施形態における無線装置22が、下り方向の送信装置
22Dと、上り方向の2個の受信装置22U−1及び2
2U−2とに置き換えられており、また、第1の実施形
態における第1の光/無線相互変換部23も、下り方向
に機能する第1の無線/光変換部23Dと、上り方向に
機能する2個の第1の光/無線変換部23U−1及び2
3U−2に置き換えられている。
【0060】さらに、第1の無線/光変換部23Dと、
各第2の光/無線相互変換部25−1、…、25−Nと
はそれぞれ、下り方向専用の光ファイバケーブル24D
−1、…、24D−Nによって接続されており、各第2
の光/無線相互変換部25−1、…、25−Nと、第1
の光/無線変換部23U−1又は23U−2とはそれぞ
れ、上り方向専用の光ファイバケーブル24U−1、
…、24U−Nによって接続されている。ここで、上り
方向専用の光ファイバケーブル24U−1、…、24U
−Nのうち符号末尾が奇数のものは、すなわち、光ファ
イバケーブル24U−1、24U−3、…、24U−
(N−1)は一方の第1の光/無線変換部23U−1に
接続され、これに対して、上り方向専用の光ファイバケ
ーブル24U−1、…、24U−Nのうち符号末尾が偶
数のものは、すなわち、光ファイバケーブル24U−
2、24U−4、…、24U−Nは他方の第1の光/無
線変換部23U−2に接続されている。
各第2の光/無線相互変換部25−1、…、25−Nと
はそれぞれ、下り方向専用の光ファイバケーブル24D
−1、…、24D−Nによって接続されており、各第2
の光/無線相互変換部25−1、…、25−Nと、第1
の光/無線変換部23U−1又は23U−2とはそれぞ
れ、上り方向専用の光ファイバケーブル24U−1、
…、24U−Nによって接続されている。ここで、上り
方向専用の光ファイバケーブル24U−1、…、24U
−Nのうち符号末尾が奇数のものは、すなわち、光ファ
イバケーブル24U−1、24U−3、…、24U−
(N−1)は一方の第1の光/無線変換部23U−1に
接続され、これに対して、上り方向専用の光ファイバケ
ーブル24U−1、…、24U−Nのうち符号末尾が偶
数のものは、すなわち、光ファイバケーブル24U−
2、24U−4、…、24U−Nは他方の第1の光/無
線変換部23U−2に接続されている。
【0061】送信装置22Dは、通信処理装置21から
与えられた下り方向のデータを、デジタル変調(例えば
ASK変調)したりフィルタリングしたり電力増幅した
りなどして、無線周波数帯の無線信号に変換して電波と
して放射させるものである。
与えられた下り方向のデータを、デジタル変調(例えば
ASK変調)したりフィルタリングしたり電力増幅した
りなどして、無線周波数帯の無線信号に変換して電波と
して放射させるものである。
【0062】第1の無線/光変換部23Dは、送信装置
22Dが放射した無線電波を捕捉して光信号に変換する
と共に、光信号をN個に分岐して、各分岐光信号を光フ
ァイバケーブル24D−1、…、24D−Nに送出する
ものである。言い換えると、第1の無線/光変換部23
Dは、各分岐光信号を、光ファイバケーブル24D−
1、…、24D−Nを介して、第2の光/無線相互変換
部25−1、…、25−Nに与えるものである。
22Dが放射した無線電波を捕捉して光信号に変換する
と共に、光信号をN個に分岐して、各分岐光信号を光フ
ァイバケーブル24D−1、…、24D−Nに送出する
ものである。言い換えると、第1の無線/光変換部23
Dは、各分岐光信号を、光ファイバケーブル24D−
1、…、24D−Nを介して、第2の光/無線相互変換
部25−1、…、25−Nに与えるものである。
【0063】一方の第1の光/無線変換部23U−1
は、N/2個の光ファイバケーブル24U−1、24U
−3、…、24U−(N−1)からの光信号を合波する
と共に、その光信号を電波に変換して、対応する第1の
受信装置22U−1への無線回線に放射するものであ
る。
は、N/2個の光ファイバケーブル24U−1、24U
−3、…、24U−(N−1)からの光信号を合波する
と共に、その光信号を電波に変換して、対応する第1の
受信装置22U−1への無線回線に放射するものであ
る。
【0064】同様に、他方の第1の光/無線変換部23
U−2は、N/2個の光ファイバケーブル24U−2、
24U−4、…、24U−Nからの光信号を合波すると
共に、その光信号を電波に変換して、対応する第1の受
信装置22U−2への無線回線に放射するものである。
U−2は、N/2個の光ファイバケーブル24U−2、
24U−4、…、24U−Nからの光信号を合波すると
共に、その光信号を電波に変換して、対応する第1の受
信装置22U−2への無線回線に放射するものである。
【0065】各第1の受信装置22U−1、22U−2
はそれぞれ、対応する第1の光/無線変換部23U−
1、23U−2からの電波を捕捉し、前置増幅したりフ
ィルタリングしたりデジタル復調したりして、車両28
が送信しようとした上り方向のデータを再生して通信処
理装置21に与えるものである。
はそれぞれ、対応する第1の光/無線変換部23U−
1、23U−2からの電波を捕捉し、前置増幅したりフ
ィルタリングしたりデジタル復調したりして、車両28
が送信しようとした上り方向のデータを再生して通信処
理装置21に与えるものである。
【0066】この第2の実施形態の通信処理装置21
は、同一車両28からのデータが2個の第1の受信装置
22U−1及び22U−2から与えられるので、空間ダ
イバーシティ処理する。ここで、空間ダイバーシティ処
理は、単純な選択処理であっても、最大比合成などによ
る合成処理であっても良い。なお、2個の第1の受信装
置22U−1及び22U−2の出力段側や復調段などを
共通化させ、そこで、空間ダイバーシティ処理を行うよ
うにしても良い。
は、同一車両28からのデータが2個の第1の受信装置
22U−1及び22U−2から与えられるので、空間ダ
イバーシティ処理する。ここで、空間ダイバーシティ処
理は、単純な選択処理であっても、最大比合成などによ
る合成処理であっても良い。なお、2個の第1の受信装
置22U−1及び22U−2の出力段側や復調段などを
共通化させ、そこで、空間ダイバーシティ処理を行うよ
うにしても良い。
【0067】この第2の実施形態の場合、詳細構成の図
示は省略しているが、車両28における車載無線機など
の構成も、第1の実施形態のものと異なっている。第2
の実施形態の車両28は、その走行方向に沿って、以下
の距離だけ離間している2個の車載アンテナを備え、こ
れら2個の車載アンテナが捕捉した2個の無線信号を空
間ダイバーシティ処理するものである。2個の車載アン
テナの距離は、無線電波の波長の1/2より大きい長さ
である。
示は省略しているが、車両28における車載無線機など
の構成も、第1の実施形態のものと異なっている。第2
の実施形態の車両28は、その走行方向に沿って、以下
の距離だけ離間している2個の車載アンテナを備え、こ
れら2個の車載アンテナが捕捉した2個の無線信号を空
間ダイバーシティ処理するものである。2個の車載アン
テナの距離は、無線電波の波長の1/2より大きい長さ
である。
【0068】なお、2個の無線信号を空間ダイバーシテ
ィ処理する受信構成は周知であるので、その構成の説明
は省略する。また、車両28は、送信動作では、一方の
車載アンテナからのみ放射させるようにすれば良い(2
個の車載アンテナから放射させても良いが)。
ィ処理する受信構成は周知であるので、その構成の説明
は省略する。また、車両28は、送信動作では、一方の
車載アンテナからのみ放射させるようにすれば良い(2
個の車載アンテナから放射させても良いが)。
【0069】(B−2)第2の実施形態の動作 以下、第2の実施形態の路車間通信システム30の動作
を、下り方向での通信動作、上り方向での通信動作の順
に説明する。
を、下り方向での通信動作、上り方向での通信動作の順
に説明する。
【0070】通信処理装置21からある車両28への下
り方向のデータが与えられた送信装置22Dは、そのデ
ータをデジタル変調したりフィルタリングしたり電力増
幅したりなどして、無線信号に変換して電波として放射
させる。
り方向のデータが与えられた送信装置22Dは、そのデ
ータをデジタル変調したりフィルタリングしたり電力増
幅したりなどして、無線信号に変換して電波として放射
させる。
【0071】第1の無線/光変換部23Dが、この無線
電波を捕捉して光信号に変換すると共に、光信号をN個
に分岐して、各分岐光信号を光ファイバケーブル24D
−1、…、24D−Nを介して、全ての第2の光/無線
相互変換部25−1、…、25−Nに送出する。
電波を捕捉して光信号に変換すると共に、光信号をN個
に分岐して、各分岐光信号を光ファイバケーブル24D
−1、…、24D−Nを介して、全ての第2の光/無線
相互変換部25−1、…、25−Nに送出する。
【0072】これにより、各第2の光/無線相互変換部
25−1、…、25−Nにおいては、その光/無線変換
部が、対応する光ファイバケーブル24D−1、…、2
4D−Nからの光信号を無線信号に変換して、対応する
路側アンテナ26−1、…、26−Nから放射させる。
すなわち、全ての無線サブゾーン27−1〜27−Nに
おいて、同一の下り方向の無線電波が同時に放射され
る。従って、該当車両28が、無線サブゾーン27−1
〜27−Nのいずれの位置にいても、その無線電波を捕
捉して受信処理を行うことができる。
25−1、…、25−Nにおいては、その光/無線変換
部が、対応する光ファイバケーブル24D−1、…、2
4D−Nからの光信号を無線信号に変換して、対応する
路側アンテナ26−1、…、26−Nから放射させる。
すなわち、全ての無線サブゾーン27−1〜27−Nに
おいて、同一の下り方向の無線電波が同時に放射され
る。従って、該当車両28が、無線サブゾーン27−1
〜27−Nのいずれの位置にいても、その無線電波を捕
捉して受信処理を行うことができる。
【0073】例えば、車両28が無線サブゾーン27−
1から無線サブゾーン27−Nへ走行している場合にお
いて、無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン27
−Nへの全区間において、無線装置22と車両28とは
同一の無線チャンネルによって下り方向の通信を行うこ
とができる。言い換えると、車両28が属する無線サブ
ゾーンが27−nから27−(n+1)に切り替わった
としても、同一の無線チャンネルによって下り方向の通
信を行うことができる。
1から無線サブゾーン27−Nへ走行している場合にお
いて、無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン27
−Nへの全区間において、無線装置22と車両28とは
同一の無線チャンネルによって下り方向の通信を行うこ
とができる。言い換えると、車両28が属する無線サブ
ゾーンが27−nから27−(n+1)に切り替わった
としても、同一の無線チャンネルによって下り方向の通
信を行うことができる。
【0074】ところで、上述した第1の実施形態の路車
間通信システム20は、実用的なシステムとして利用可
能である。しかし、車両28が、隣接する路側アンテナ
26−n、26−(n+1)の中間点付近では両方の路
側アンテナ26−n及び26−(n+1)からの電波の
強さがほぼ等しくなってくるため、電波伝搬路長の相違
による位相ずれで定在波が立ち、第1の実施形態の車両
28の車載無線機の入力電波が大きく変動することもあ
る。
間通信システム20は、実用的なシステムとして利用可
能である。しかし、車両28が、隣接する路側アンテナ
26−n、26−(n+1)の中間点付近では両方の路
側アンテナ26−n及び26−(n+1)からの電波の
強さがほぼ等しくなってくるため、電波伝搬路長の相違
による位相ずれで定在波が立ち、第1の実施形態の車両
28の車載無線機の入力電波が大きく変動することもあ
る。
【0075】このような受信入力の変動を少なくする方
法として、この第2の実施形態の車両28が採用してい
るような、2個の車載アンテナを無線電波の波長の1/
2より大きい長さだけ離間させて設け、空間ダイバーシ
ティ処理を施すことが知られている。すなわち、この第
2の実施形態では、車両28が、隣接する路側アンテナ
26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置して
も、第1の実施形態以上に安定した下り方向の通信を行
うことができる。
法として、この第2の実施形態の車両28が採用してい
るような、2個の車載アンテナを無線電波の波長の1/
2より大きい長さだけ離間させて設け、空間ダイバーシ
ティ処理を施すことが知られている。すなわち、この第
2の実施形態では、車両28が、隣接する路側アンテナ
26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置して
も、第1の実施形態以上に安定した下り方向の通信を行
うことができる。
【0076】また、車両28の一方の車載アンテナから
放射された電波は、その車両28が位置している無線サ
ブゾーン27−n及び27−(n+1)(ここでは2個
として説明する;また、nが奇数とする)を管轄してい
る路側アンテナ26−n及び26−(n+1)が捕捉す
る。これにより、第2の光/無線相互変換部25−n及
び25−(n+1)の無線/光変換部が、その捕捉され
た無線電波(無線信号)を光信号に変換して対応する光
ファイバケーブル24U−n及び24U−(n+1)に
送出し、第1の光/無線変換部23U−1及び23U−
2に到達する。
放射された電波は、その車両28が位置している無線サ
ブゾーン27−n及び27−(n+1)(ここでは2個
として説明する;また、nが奇数とする)を管轄してい
る路側アンテナ26−n及び26−(n+1)が捕捉す
る。これにより、第2の光/無線相互変換部25−n及
び25−(n+1)の無線/光変換部が、その捕捉され
た無線電波(無線信号)を光信号に変換して対応する光
ファイバケーブル24U−n及び24U−(n+1)に
送出し、第1の光/無線変換部23U−1及び23U−
2に到達する。
【0077】一方の第1の光/無線変換部23U−1
が、光ファイバケーブル24U−nからの光信号を合波
すると共に(複数の路側アンテナで捕捉されたときには
合波機能が十分に機能する)、その光信号を電波に変換
して、一方の受信装置22U−1への無線回線に放射
し、他方の第1の光/無線変換部23U−2が、光ファ
イバケーブル24U−(n+1)からの光信号を合波す
ると共に(複数の路側アンテナで捕捉されたときには合
波機能が十分に機能する)、その光信号を電波に変換し
て、他方の受信装置22U−2への無線回線に放射す
る。
が、光ファイバケーブル24U−nからの光信号を合波
すると共に(複数の路側アンテナで捕捉されたときには
合波機能が十分に機能する)、その光信号を電波に変換
して、一方の受信装置22U−1への無線回線に放射
し、他方の第1の光/無線変換部23U−2が、光ファ
イバケーブル24U−(n+1)からの光信号を合波す
ると共に(複数の路側アンテナで捕捉されたときには合
波機能が十分に機能する)、その光信号を電波に変換し
て、他方の受信装置22U−2への無線回線に放射す
る。
【0078】一方の第1の光/無線変換部23U−1か
らの電波を捕捉した受信装置22U−1は、前置増幅し
たりフィルタリングしたりデジタル復調したりして、車
両28が送信しようとした上り方向のデータを再生して
通信処理装置21に与え、また、他方の第1の光/無線
変換部23U−2からの電波を捕捉した受信装置22U
−2は、前置増幅したりフィルタリングしたりデジタル
復調したりして、車両28が送信しようとした上り方向
のデータを再生して通信処理装置21に与える。
らの電波を捕捉した受信装置22U−1は、前置増幅し
たりフィルタリングしたりデジタル復調したりして、車
両28が送信しようとした上り方向のデータを再生して
通信処理装置21に与え、また、他方の第1の光/無線
変換部23U−2からの電波を捕捉した受信装置22U
−2は、前置増幅したりフィルタリングしたりデジタル
復調したりして、車両28が送信しようとした上り方向
のデータを再生して通信処理装置21に与える。
【0079】通信処理装置21においては、2個の受信
装置22U−1及び22U−2から与えられた車両28
が送信しようとした上り方向のデータを空間ダイバーシ
ティ処理する。
装置22U−1及び22U−2から与えられた車両28
が送信しようとした上り方向のデータを空間ダイバーシ
ティ処理する。
【0080】この第2の実施形態においても、例えば、
車両28が無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン
27−Nへ走行している場合において、無線サブゾーン
27−1から無線サブゾーン27−Nへの全区間におい
て、その上り方向の無線電波は2個の受信装置22U−
1及び22U−2に到達し、再生データが通信処理装置
21で空間ダイバーシティ処理されるので、受信装置2
2U−1及び22U−2と車両28とは同一の無線チャ
ンネルによって上り方向の通信を行うことができる。言
い換えると、車両28が属する無線サブゾーンが27−
nから27−(n+1)に切り替わったとしても、同一
の無線チャンネルによって上り方向の通信を行うことが
できる。
車両28が無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン
27−Nへ走行している場合において、無線サブゾーン
27−1から無線サブゾーン27−Nへの全区間におい
て、その上り方向の無線電波は2個の受信装置22U−
1及び22U−2に到達し、再生データが通信処理装置
21で空間ダイバーシティ処理されるので、受信装置2
2U−1及び22U−2と車両28とは同一の無線チャ
ンネルによって上り方向の通信を行うことができる。言
い換えると、車両28が属する無線サブゾーンが27−
nから27−(n+1)に切り替わったとしても、同一
の無線チャンネルによって上り方向の通信を行うことが
できる。
【0081】ここで、車両28が、隣接する路側アンテ
ナ26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置して
も、両方の路側アンテナ26−n及び26−(n+1)
が捕捉した電波に基づいて、最終的に通信処理装置21
が空間ダイバーシティ処理を行っているので、上り方向
の通信を第1の実施形態以上に良好に行うことができ
る。
ナ26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置して
も、両方の路側アンテナ26−n及び26−(n+1)
が捕捉した電波に基づいて、最終的に通信処理装置21
が空間ダイバーシティ処理を行っているので、上り方向
の通信を第1の実施形態以上に良好に行うことができ
る。
【0082】特に、この第2の実施形態においても、小
さな無線サブゾーンを連続して同一の無線チャンネルで
通信可能な大きな無線ゾーンを形成していても、空間ダ
イバーシティ処理を採用していることにより、小さな無
線サブゾーンを連続させていることが有効に機能してい
る。
さな無線サブゾーンを連続して同一の無線チャンネルで
通信可能な大きな無線ゾーンを形成していても、空間ダ
イバーシティ処理を採用していることにより、小さな無
線サブゾーンを連続させていることが有効に機能してい
る。
【0083】なお、この第2の実施形態においても、同
一の無線チャンネルに係る無線ゾーン(27−1〜27
−Nの全区間)に複数の車両(28)がある場合におけ
る多元接続方法は、TDMAやCDMAを適用できる。
一の無線チャンネルに係る無線ゾーン(27−1〜27
−Nの全区間)に複数の車両(28)がある場合におけ
る多元接続方法は、TDMAやCDMAを適用できる。
【0084】(B−3)第2の実施形態の効果 第2の実施形態の路車間通信システムによっても、第1
の実施形態と同様な効果を奏することができる。
の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【0085】すなわち、1個の送信装置22Dに複数の
路側アンテナ26−1〜26−Nを対応させ、これらの
間を、無線信号を光信号に変換して伝送させるようにし
たので、連続した複数の無線サブゾーン27−1〜27
−Nを同一の無線チャンネルで下り方向の通信を実行さ
せることができる。また、2個の受信装置23U−1及
び23U−2は空間ダイバーシティ処理に供していて等
価的に1個の受信装置が設けられているのと同様であ
り、この受信装置に複数の路側アンテナ26−1〜26
−Nを対応させ、これらの間を、無線信号を光信号に変
換して伝送させるようにしたので、連続した複数の無線
サブゾーン27−1〜27−Nを同一の無線チャンネル
で上り方向の通信を実行させることができる。
路側アンテナ26−1〜26−Nを対応させ、これらの
間を、無線信号を光信号に変換して伝送させるようにし
たので、連続した複数の無線サブゾーン27−1〜27
−Nを同一の無線チャンネルで下り方向の通信を実行さ
せることができる。また、2個の受信装置23U−1及
び23U−2は空間ダイバーシティ処理に供していて等
価的に1個の受信装置が設けられているのと同様であ
り、この受信装置に複数の路側アンテナ26−1〜26
−Nを対応させ、これらの間を、無線信号を光信号に変
換して伝送させるようにしたので、連続した複数の無線
サブゾーン27−1〜27−Nを同一の無線チャンネル
で上り方向の通信を実行させることができる。
【0086】また、路側アンテナ26−1、…、26−
Nの設置場所に各々無線装置(送信装置や受信装置)を
設置する必要がなくシステム全体として経済的であるほ
か、保守が非常に容易となっている。
Nの設置場所に各々無線装置(送信装置や受信装置)を
設置する必要がなくシステム全体として経済的であるほ
か、保守が非常に容易となっている。
【0087】この第2の実施形態の路車間通信システム
によれば、下り方向及び上り方向共に空間ダイバーシテ
ィ処理を適用しているので、同一の無線チャンネルに係
る無線ゾーンを複数の無線サブゾーンの集合としても、
第1の実施形態以上に良好な通信を期待することができ
る。
によれば、下り方向及び上り方向共に空間ダイバーシテ
ィ処理を適用しているので、同一の無線チャンネルに係
る無線ゾーンを複数の無線サブゾーンの集合としても、
第1の実施形態以上に良好な通信を期待することができ
る。
【0088】(C)第3の実施形態 次に、本発明による路車間通信システムを、道路と車両
との間の通信システムに適用した第3の実施形態を、図
面を参照しながら詳述する。
との間の通信システムに適用した第3の実施形態を、図
面を参照しながら詳述する。
【0089】なお、この第3の実施形態の路車間通信シ
ステムも、例えば、ITSにおけるDSRCシステムに
適用することを意図している。また、第3の実施形態の
路車間通信システムは、下り方向及び上り方向の双方向
の通信に対応できるものである。
ステムも、例えば、ITSにおけるDSRCシステムに
適用することを意図している。また、第3の実施形態の
路車間通信システムは、下り方向及び上り方向の双方向
の通信に対応できるものである。
【0090】この第3の実施形態の路車間通信システム
も、上述した第1の実施形態の路車間通信システム20
では(実用的なシステムとして利用可能であるが)、車
両28が、隣接する路側アンテナ26−n、26−(n
+1)の中間点付近に位置する場合に、第1の実施形態
の車両28の車載無線機の入力電波が大きく変動するこ
ともあることを考慮してなされたものである。すなわ
ち、第1の実施形態の路車間通信システムよりもさらに
安定なシステムが要求される場合には、第3の実施形態
を適用すれば良い(第2の実施形態でも良いが)。
も、上述した第1の実施形態の路車間通信システム20
では(実用的なシステムとして利用可能であるが)、車
両28が、隣接する路側アンテナ26−n、26−(n
+1)の中間点付近に位置する場合に、第1の実施形態
の車両28の車載無線機の入力電波が大きく変動するこ
ともあることを考慮してなされたものである。すなわ
ち、第1の実施形態の路車間通信システムよりもさらに
安定なシステムが要求される場合には、第3の実施形態
を適用すれば良い(第2の実施形態でも良いが)。
【0091】(C−1)第3の実施形態の構成 図4は、第3の実施形態の路車間通信システム40の構
成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に
係る図1や第2の実施形態に係る図3との同一、対応部
分には、同一、対応符号を付して示している。
成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に
係る図1や第2の実施形態に係る図3との同一、対応部
分には、同一、対応符号を付して示している。
【0092】以下では、第1の実施形態の路車間通信シ
ステム20との相違点を中心に、第3の実施形態の路車
間通信システム40の構成を説明する。
ステム20との相違点を中心に、第3の実施形態の路車
間通信システム40の構成を説明する。
【0093】図1及び図4の比較から明らかなように、
第3の実施形態の路車間通信システム40では、2個の
無線装置22−1及び22−2が設けられており、ま
た、2個の第1の光/無線相互変換部23−1及び23
−2が設けられている点が第1の実施形態とは異なって
いる。
第3の実施形態の路車間通信システム40では、2個の
無線装置22−1及び22−2が設けられており、ま
た、2個の第1の光/無線相互変換部23−1及び23
−2が設けられている点が第1の実施形態とは異なって
いる。
【0094】ここで、2個の無線装置22−1及び22
−2は共に、第1の実施形態と同様に、下り方向につい
ては無線送信処理を行い、上り方向については無線受信
処理を行うものである。2個の無線装置22−1及び2
2−2は、同一車両28との通信を行うものであるが、
その無線チャンネルCH1及びCH2が異なっている。
すなわち、無線電波の搬送周波数が異なっている。
−2は共に、第1の実施形態と同様に、下り方向につい
ては無線送信処理を行い、上り方向については無線受信
処理を行うものである。2個の無線装置22−1及び2
2−2は、同一車両28との通信を行うものであるが、
その無線チャンネルCH1及びCH2が異なっている。
すなわち、無線電波の搬送周波数が異なっている。
【0095】2個の無線装置22−1及び22−2は、
同一車両28との通信を行うものであるので、下り方向
について、通信処理装置21から同一のデータが与えら
れ、各無線装置22−1、22−2はそのデータを自己
の無線チャネルの無線信号に変換して無線回線に放射す
るものである。また、原送信元が同一の車両28に係る
異なる無線チャネルの無線電波は、各無線チャネル用の
無線装置22−1又は22−2に到達し、各無線装置2
2−1、22−2は車両28が送信しようとしたデータ
を再生して通信処理装置21に与える。この第3の実施
形態においても、通信処理装置21は、同一の車両28
からのデータが2個の無線装置22−1及び22−2か
ら与えられるので、ダイバーシティ処理を行う。
同一車両28との通信を行うものであるので、下り方向
について、通信処理装置21から同一のデータが与えら
れ、各無線装置22−1、22−2はそのデータを自己
の無線チャネルの無線信号に変換して無線回線に放射す
るものである。また、原送信元が同一の車両28に係る
異なる無線チャネルの無線電波は、各無線チャネル用の
無線装置22−1又は22−2に到達し、各無線装置2
2−1、22−2は車両28が送信しようとしたデータ
を再生して通信処理装置21に与える。この第3の実施
形態においても、通信処理装置21は、同一の車両28
からのデータが2個の無線装置22−1及び22−2か
ら与えられるので、ダイバーシティ処理を行う。
【0096】一方の第1の光/無線相互変換部23−1
は無線装置22−1に対応している。この第1の光/無
線相互変換部23−1は、無線装置22−1が放射した
無線電波(無線チャンネルCH1)を捕捉して光信号に
変換すると共に、光信号をN/2個に分岐して、各分岐
光信号を、光ファイバケーブル24−1、24−3、
…、24−(N−1)を介して、第2の光/無線相互変
換部25−1、25−3、…、25−(N−1)に与え
るものである。逆に、第1の光/無線相互変換部23−
1は、N/2個の光ファイバケーブル24−1、24−
3、…、24−(N−1)からの光信号を合波すると共
に、その光信号を無線電波(無線チャンネルCH1)に
変換して、無線装置22−1への無線回線に放射するも
のである。
は無線装置22−1に対応している。この第1の光/無
線相互変換部23−1は、無線装置22−1が放射した
無線電波(無線チャンネルCH1)を捕捉して光信号に
変換すると共に、光信号をN/2個に分岐して、各分岐
光信号を、光ファイバケーブル24−1、24−3、
…、24−(N−1)を介して、第2の光/無線相互変
換部25−1、25−3、…、25−(N−1)に与え
るものである。逆に、第1の光/無線相互変換部23−
1は、N/2個の光ファイバケーブル24−1、24−
3、…、24−(N−1)からの光信号を合波すると共
に、その光信号を無線電波(無線チャンネルCH1)に
変換して、無線装置22−1への無線回線に放射するも
のである。
【0097】同様に、他方の第1の光/無線相互変換部
23−2は無線装置22−2に対応している。この第1
の光/無線相互変換部23−2は、無線装置22−2が
放射した無線電波(無線チャンネルCH2)を捕捉して
光信号に変換すると共に、光信号をN/2個に分岐し
て、各分岐光信号を、光ファイバケーブル24−2、2
4−4、…、24−Nを介して、第2の光/無線相互変
換部25−2、25−4、…、25−Nに与えるもので
ある。逆に、第1の光/無線相互変換部23−2は、N
/2個の光ファイバケーブル24−2、24−4、…、
24−Nからの光信号を合波すると共に、その光信号を
無線電波(無線チャンネルCH2)に変換して、無線装
置22−2への無線回線に放射するものである。
23−2は無線装置22−2に対応している。この第1
の光/無線相互変換部23−2は、無線装置22−2が
放射した無線電波(無線チャンネルCH2)を捕捉して
光信号に変換すると共に、光信号をN/2個に分岐し
て、各分岐光信号を、光ファイバケーブル24−2、2
4−4、…、24−Nを介して、第2の光/無線相互変
換部25−2、25−4、…、25−Nに与えるもので
ある。逆に、第1の光/無線相互変換部23−2は、N
/2個の光ファイバケーブル24−2、24−4、…、
24−Nからの光信号を合波すると共に、その光信号を
無線電波(無線チャンネルCH2)に変換して、無線装
置22−2への無線回線に放射するものである。
【0098】この第3の実施形態における各第2の光/
無線相互変換部25−1、…、25−Nも、対応する光
ファイバケーブル24−1、…、24−Nからの光信号
を無線信号に変換して、対応する路側アンテナ26−
1、…、26−Nから放射させるものである。また、各
第2の光/無線相互変換部25−1、…、25−Nは、
対応する路側アンテナ26−1、…、26−Nが捕捉し
た無線電波(無線信号)を光信号に変換して対応する光
ファイバケーブル24−1、…、24−Nに送出するも
のである。
無線相互変換部25−1、…、25−Nも、対応する光
ファイバケーブル24−1、…、24−Nからの光信号
を無線信号に変換して、対応する路側アンテナ26−
1、…、26−Nから放射させるものである。また、各
第2の光/無線相互変換部25−1、…、25−Nは、
対応する路側アンテナ26−1、…、26−Nが捕捉し
た無線電波(無線信号)を光信号に変換して対応する光
ファイバケーブル24−1、…、24−Nに送出するも
のである。
【0099】この第3の実施形態の場合、半数の第2の
光/無線相互変換部25−1、25−3、…、25−
(N−1)が光ファイバケーブル24−1、24−3、
…、24−(N−1)を介して、無線チャンネルCH1
に係る無線装置22−1に接続され、残りの半数の第2
の光/無線相互変換部25−2、25−4、…、25−
Nが光ファイバケーブル24−2、24−4、…、24
−Nを介して、無線チャンネルCH2に係る無線装置2
2−2に接続されているので、無線サブゾーン27−1
〜27−Nは無線チャンネルCH1のものと無線チャン
ネルCH2のものとが交互に配置されていることにな
る。
光/無線相互変換部25−1、25−3、…、25−
(N−1)が光ファイバケーブル24−1、24−3、
…、24−(N−1)を介して、無線チャンネルCH1
に係る無線装置22−1に接続され、残りの半数の第2
の光/無線相互変換部25−2、25−4、…、25−
Nが光ファイバケーブル24−2、24−4、…、24
−Nを介して、無線チャンネルCH2に係る無線装置2
2−2に接続されているので、無線サブゾーン27−1
〜27−Nは無線チャンネルCH1のものと無線チャン
ネルCH2のものとが交互に配置されていることにな
る。
【0100】この第3の実施形態の場合、詳細構成の図
示は省略しているが、第3の実施形態の車両28は、2
個の無線チャンネルCH1及びCH2に対応する必要が
あるため、車両28における車載無線機などの構成も、
第1及び第2の実施形態のものと異なっている。下り方
向については、両チャンネルCH1及びCH2に対応で
きる車載アンテナ(1個でもチャンネル別のアンテナの
2個でも良い)を備え、各チャンネルCH1及びCH2
の無線信号を周波数ダイバーシティ処理する構成が必要
となる。また、上り方向については、各チャンネルCH
1及びCH2の無線信号を重畳して車載アンテナから放
射させることを要する。
示は省略しているが、第3の実施形態の車両28は、2
個の無線チャンネルCH1及びCH2に対応する必要が
あるため、車両28における車載無線機などの構成も、
第1及び第2の実施形態のものと異なっている。下り方
向については、両チャンネルCH1及びCH2に対応で
きる車載アンテナ(1個でもチャンネル別のアンテナの
2個でも良い)を備え、各チャンネルCH1及びCH2
の無線信号を周波数ダイバーシティ処理する構成が必要
となる。また、上り方向については、各チャンネルCH
1及びCH2の無線信号を重畳して車載アンテナから放
射させることを要する。
【0101】以上のような下り方向及び上り方向の無線
処理構成刃、周知であるので、図示及びその詳細説明は
省略する。
処理構成刃、周知であるので、図示及びその詳細説明は
省略する。
【0102】(C−2)第3の実施形態の動作 以下、第3の実施形態の路車間通信システム40の動作
を、下り方向での通信動作、上り方向での通信動作の順
に説明する。
を、下り方向での通信動作、上り方向での通信動作の順
に説明する。
【0103】通信処理装置21からある車両28への下
り方向のデータが与えられた各無線装置22−1、22
−2は、そのデータをデジタル変調したりフィルタリン
グしたり電力増幅したりなどして、自己の無線チャンネ
ルCH1、CH2の無線信号に変換して電波として放射
させる。
り方向のデータが与えられた各無線装置22−1、22
−2は、そのデータをデジタル変調したりフィルタリン
グしたり電力増幅したりなどして、自己の無線チャンネ
ルCH1、CH2の無線信号に変換して電波として放射
させる。
【0104】各第1の光/無線変換相互部2323−
1、23−2は、対応する無線装置22−1、22−2
からの所定の無線チャンネルCH1、CH2の無線電波
を捕捉して光信号に変換すると共に、光信号をN/2個
に分岐して、各分岐光信号を自己に接続されている光フ
ァイバケーブル24−1、24−3、…、及び24−
(N−1)、又は、24−2、24−4、…、及び24
−Nを介して、自己に係る半数の第2の光/無線相互変
換部25−1、25−3、…、及び25−(N−1)、
又は、25−2、25−4、…、及び25−Nに送出す
る。
1、23−2は、対応する無線装置22−1、22−2
からの所定の無線チャンネルCH1、CH2の無線電波
を捕捉して光信号に変換すると共に、光信号をN/2個
に分岐して、各分岐光信号を自己に接続されている光フ
ァイバケーブル24−1、24−3、…、及び24−
(N−1)、又は、24−2、24−4、…、及び24
−Nを介して、自己に係る半数の第2の光/無線相互変
換部25−1、25−3、…、及び25−(N−1)、
又は、25−2、25−4、…、及び25−Nに送出す
る。
【0105】これにより、各第2の光/無線相互変換部
25−1、…、25−Nにおいては、その光/無線変換
部が、対応する光ファイバケーブル24−1、…、24
−Nからの光信号を無線信号に変換して、対応する路側
アンテナ26−1、…、26−Nから放射させる。上述
したように、隣接する第2の光/無線相互変換部間で無
線チャンネルCH1及びCH2が交互に表れるようにな
されているので、無線サブゾーン27−1〜27−Nは
無線チャンネルCH1のものと無線チャンネルCH2の
ものとが交互に表れる。
25−1、…、25−Nにおいては、その光/無線変換
部が、対応する光ファイバケーブル24−1、…、24
−Nからの光信号を無線信号に変換して、対応する路側
アンテナ26−1、…、26−Nから放射させる。上述
したように、隣接する第2の光/無線相互変換部間で無
線チャンネルCH1及びCH2が交互に表れるようにな
されているので、無線サブゾーン27−1〜27−Nは
無線チャンネルCH1のものと無線チャンネルCH2の
ものとが交互に表れる。
【0106】車両28は、周波数ダイバーシティ処理機
能を有するので、車両28が、無線サブゾーン27−1
〜27−Nのいずれの位置にいても、その無線電波を捕
捉して受信処理を行うことができる。
能を有するので、車両28が、無線サブゾーン27−1
〜27−Nのいずれの位置にいても、その無線電波を捕
捉して受信処理を行うことができる。
【0107】例えば、車両28が属する無線サブゾーン
が27−nから27−(n+1)に切り替わったとして
も、2個の無線チャンネルの周波数ダイバーシティ処理
によって下り方向の通信を行うことができる。
が27−nから27−(n+1)に切り替わったとして
も、2個の無線チャンネルの周波数ダイバーシティ処理
によって下り方向の通信を行うことができる。
【0108】ところで、上述した第1の実施形態の路車
間通信システム20は、実用的なシステムとして利用可
能である。しかし、車両28が、隣接する路側アンテナ
26−n、26−(n+1)の中間点付近では両方の路
側アンテナ26−n及び26−(n+1)からの電波の
強さがほぼ等しくなってくるため、電波伝搬路長の相違
による位相ずれで定在波が立ち、第1の実施形態の車両
28の車載無線機の入力電波が大きく変動することもあ
る。
間通信システム20は、実用的なシステムとして利用可
能である。しかし、車両28が、隣接する路側アンテナ
26−n、26−(n+1)の中間点付近では両方の路
側アンテナ26−n及び26−(n+1)からの電波の
強さがほぼ等しくなってくるため、電波伝搬路長の相違
による位相ずれで定在波が立ち、第1の実施形態の車両
28の車載無線機の入力電波が大きく変動することもあ
る。
【0109】しかし、この第3の実施形態の場合、隣接
する無線サブゾーンでは無線チャンネルが異なるので、
上述したような変動が生じることはない。すなわち、こ
の第3の実施形態では、車両28が、隣接する路側アン
テナ26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置し
ても、第1の実施形態以上に安定した下り方向の通信を
行うことができる。
する無線サブゾーンでは無線チャンネルが異なるので、
上述したような変動が生じることはない。すなわち、こ
の第3の実施形態では、車両28が、隣接する路側アン
テナ26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置し
ても、第1の実施形態以上に安定した下り方向の通信を
行うことができる。
【0110】この第3の実施形態の車両28は、2個の
無線チャンネルCH1及びCH2の無線信号を重畳した
無線電波を放射する。車両28から放射された電波は、
その車両28が位置している無線サブゾーン27−n及
び27−(n+1)(ここでは2個として説明する;ま
た、nが奇数とする)を管轄している路側アンテナ26
−n及び26−(n+1)が捕捉する。
無線チャンネルCH1及びCH2の無線信号を重畳した
無線電波を放射する。車両28から放射された電波は、
その車両28が位置している無線サブゾーン27−n及
び27−(n+1)(ここでは2個として説明する;ま
た、nが奇数とする)を管轄している路側アンテナ26
−n及び26−(n+1)が捕捉する。
【0111】このとき、第2の光/無線相互変換部25
−nは、その捕捉された無線チャンネルCH1の無線電
波を光信号に変換して対応する光ファイバケーブル24
−nに送出し、第1の光/無線相互変換部23−1に到
達する。第1の光/無線相互変換部23−1は、光ファ
イバケーブル24−nからの光信号を合波すると共に
(複数の路側アンテナで捕捉されたときには合波機能が
十分に機能する)、その光信号を電波に変換して、一方
の無線装置22−1への無線回線に放射する。
−nは、その捕捉された無線チャンネルCH1の無線電
波を光信号に変換して対応する光ファイバケーブル24
−nに送出し、第1の光/無線相互変換部23−1に到
達する。第1の光/無線相互変換部23−1は、光ファ
イバケーブル24−nからの光信号を合波すると共に
(複数の路側アンテナで捕捉されたときには合波機能が
十分に機能する)、その光信号を電波に変換して、一方
の無線装置22−1への無線回線に放射する。
【0112】また、第2の光/無線相互変換部25−
(n+1)は、その捕捉された無線チャンネルCH2の
無線電波を光信号に変換して対応する光ファイバケーブ
ル24−(n+1)に送出し、第1の光/無線相互変換
部23−2に到達する。第1の光/無線相互変換部23
−2は、光ファイバケーブル24−(n+1)からの光
信号を合波すると共に、その光信号を電波に変換して、
他方の無線装置22−2への無線回線に放射する。
(n+1)は、その捕捉された無線チャンネルCH2の
無線電波を光信号に変換して対応する光ファイバケーブ
ル24−(n+1)に送出し、第1の光/無線相互変換
部23−2に到達する。第1の光/無線相互変換部23
−2は、光ファイバケーブル24−(n+1)からの光
信号を合波すると共に、その光信号を電波に変換して、
他方の無線装置22−2への無線回線に放射する。
【0113】一方の第1の光/無線相互変換部23−1
からの無線チャンネルCH1の電波を捕捉した無線装置
22−1は、前置増幅したりフィルタリングしたりデジ
タル復調したりして、車両28が送信しようとした上り
方向のデータを再生して通信処理装置21に与え、ま
た、他方の第1の光/無線相互変換部23−2からの無
線チャンネルCH2の電波を捕捉した無線装置22−2
は、前置増幅したりフィルタリングしたりデジタル復調
したりして、車両28が送信しようとした上り方向のデ
ータを再生して通信処理装置21に与える。
からの無線チャンネルCH1の電波を捕捉した無線装置
22−1は、前置増幅したりフィルタリングしたりデジ
タル復調したりして、車両28が送信しようとした上り
方向のデータを再生して通信処理装置21に与え、ま
た、他方の第1の光/無線相互変換部23−2からの無
線チャンネルCH2の電波を捕捉した無線装置22−2
は、前置増幅したりフィルタリングしたりデジタル復調
したりして、車両28が送信しようとした上り方向のデ
ータを再生して通信処理装置21に与える。
【0114】通信処理装置21においては、2個の無線
装置22−1及び22−2から与えられた車両28が送
信しようとした上り方向のデータをダイバーシティ処理
する。このダイバーシティ処理は、2個の無線チャンネ
ルCH1及びCH2に関するものであるので周波数ダイ
バーシティになっていると共に、隣接する無線サブゾー
ンの無線チャンネルがチャンネルCH1及びCH2が交
互に生じるものとなっているので空間ダイバーシティ
(パスダイバーシティ)にもなっている。
装置22−1及び22−2から与えられた車両28が送
信しようとした上り方向のデータをダイバーシティ処理
する。このダイバーシティ処理は、2個の無線チャンネ
ルCH1及びCH2に関するものであるので周波数ダイ
バーシティになっていると共に、隣接する無線サブゾー
ンの無線チャンネルがチャンネルCH1及びCH2が交
互に生じるものとなっているので空間ダイバーシティ
(パスダイバーシティ)にもなっている。
【0115】この第3の実施形態においても、例えば、
車両28が無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン
27−Nへ走行している場合において、無線サブゾーン
27−1から無線サブゾーン27−Nへの全区間におい
て、その上り方向の無線電波は2個の無線装置22−1
及び22−2に到達し、再生データが通信処理装置21
でダイバーシティ処理されるので、車両28が属する無
線サブゾーンが27−nから27−(n+1)に切り替
わったとしても、良好な上り方向の通信を行うことがで
きる。
車両28が無線サブゾーン27−1から無線サブゾーン
27−Nへ走行している場合において、無線サブゾーン
27−1から無線サブゾーン27−Nへの全区間におい
て、その上り方向の無線電波は2個の無線装置22−1
及び22−2に到達し、再生データが通信処理装置21
でダイバーシティ処理されるので、車両28が属する無
線サブゾーンが27−nから27−(n+1)に切り替
わったとしても、良好な上り方向の通信を行うことがで
きる。
【0116】ここで、車両28が、隣接する路側アンテ
ナ26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置して
も、両方の路側アンテナ26−n及び26−(n+1)
が捕捉した異なる無線チャンネルCH1及びCH2の電
波に基づいて、最終的に通信処理装置21がダイバーシ
ティ処理を行っているので、上り方向の通信を第1の実
施形態以上に良好に行うことができる。
ナ26−n、26−(n+1)の中間点付近に位置して
も、両方の路側アンテナ26−n及び26−(n+1)
が捕捉した異なる無線チャンネルCH1及びCH2の電
波に基づいて、最終的に通信処理装置21がダイバーシ
ティ処理を行っているので、上り方向の通信を第1の実
施形態以上に良好に行うことができる。
【0117】この第3の実施形態においても、異なる無
線チャンネルの小さな無線サブゾーンを交互に配置して
大きな無線ゾーンを形成していても、ダイバーシティ処
理を採用していることにより、小さな無線サブゾーンを
連続させていることが有効に機能している。
線チャンネルの小さな無線サブゾーンを交互に配置して
大きな無線ゾーンを形成していても、ダイバーシティ処
理を採用していることにより、小さな無線サブゾーンを
連続させていることが有効に機能している。
【0118】なお、この第3の実施形態においても、無
線ゾーン(27−1〜27−Nの全区間)に複数の車両
(28)がある場合における多元接続方法は、TDMA
やCDMAを適用できる。
線ゾーン(27−1〜27−Nの全区間)に複数の車両
(28)がある場合における多元接続方法は、TDMA
やCDMAを適用できる。
【0119】(C−3)第3の実施形態の効果 第3の実施形態の路車間通信システムによっても、第1
の実施形態とほぼ同様な効果を奏することができる。
の実施形態とほぼ同様な効果を奏することができる。
【0120】すなわち、2個の無線装置22−1及び2
2−2に複数の路側アンテナ26−1〜26−Nを対応
させ、これらの間を、無線信号を光信号に変換して伝送
させるようにしたので、連続した複数の無線サブゾーン
27−1〜27−Nについて、2個の無線チャンネルで
下り方向及び上り方向の通信を実行させることができ
る。
2−2に複数の路側アンテナ26−1〜26−Nを対応
させ、これらの間を、無線信号を光信号に変換して伝送
させるようにしたので、連続した複数の無線サブゾーン
27−1〜27−Nについて、2個の無線チャンネルで
下り方向及び上り方向の通信を実行させることができ
る。
【0121】また、路側アンテナ26−1、…、26−
Nの設置場所に各々無線装置を設置する必要がなくシス
テム全体として経済的であるほか、保守が非常に容易と
なっている。
Nの設置場所に各々無線装置を設置する必要がなくシス
テム全体として経済的であるほか、保守が非常に容易と
なっている。
【0122】この第3の実施形態の路車間通信システム
によれば、下り方向については周波数ダイバーシティ処
理を、上り方向については、周波数ダイバーシティ処理
及び空間ダイバーシティ処理(パスダイバーシティ処
理)を適用しているので、無線ゾーンを複数の無線サブ
ゾーンの集合としても、第1の実施形態以上に良好な通
信を期待することができる。このような効果を奏するに
つき、第1の実施形態に比較すると、無線装置及び第1
の光/無線相互変換部を1個ずつ追加すれば良く、効果
の増大に比較して構成の追加はごくわずかで済む。
によれば、下り方向については周波数ダイバーシティ処
理を、上り方向については、周波数ダイバーシティ処理
及び空間ダイバーシティ処理(パスダイバーシティ処
理)を適用しているので、無線ゾーンを複数の無線サブ
ゾーンの集合としても、第1の実施形態以上に良好な通
信を期待することができる。このような効果を奏するに
つき、第1の実施形態に比較すると、無線装置及び第1
の光/無線相互変換部を1個ずつ追加すれば良く、効果
の増大に比較して構成の追加はごくわずかで済む。
【0123】(D)他の実施形態 なお、上記各実施形態においては、双方向通信が可能な
路車間通信システムを示したが、下り方向だけの通信が
可能な路車間通信システムや、上り方向だけの通信が可
能な路車間通信システムに本発明を適用することができ
る。また、双方向通信が可能な路車間通信システムに対
し、例えば、下り方向では第1の実施形態の方法を適用
し、上り方向では第2の実施形態の方法を適用するよう
に、異なる実施形態の方法を組み合わせても良い。
路車間通信システムを示したが、下り方向だけの通信が
可能な路車間通信システムや、上り方向だけの通信が可
能な路車間通信システムに本発明を適用することができ
る。また、双方向通信が可能な路車間通信システムに対
し、例えば、下り方向では第1の実施形態の方法を適用
し、上り方向では第2の実施形態の方法を適用するよう
に、異なる実施形態の方法を組み合わせても良い。
【0124】また、上記各実施形態においては、第2の
光/無線相互変換部25−1〜25−Nに接続する光フ
ァイバケーブルは他の第2の光/無線相互変換部に接続
しない専用的なものを示したが、複数の第2の光/無線
相互変換部に共通な光ファイバケーブルを光カプラによ
って複数の光ファイバケーブルに分岐させて各第2の光
/無線相互変換部に接続させるようにしても良い。ま
た、光ファイバケーブル部分に光直接増幅器などを介挿
させても良いことは勿論である。
光/無線相互変換部25−1〜25−Nに接続する光フ
ァイバケーブルは他の第2の光/無線相互変換部に接続
しない専用的なものを示したが、複数の第2の光/無線
相互変換部に共通な光ファイバケーブルを光カプラによ
って複数の光ファイバケーブルに分岐させて各第2の光
/無線相互変換部に接続させるようにしても良い。ま
た、光ファイバケーブル部分に光直接増幅器などを介挿
させても良いことは勿論である。
【0125】さらに、上記第3の実施形態の変形として
は、3個以上の無線チャンネルの無線サブゾーンを繰り
返し配置するものを挙げることができる。
は、3個以上の無線チャンネルの無線サブゾーンを繰り
返し配置するものを挙げることができる。
【0126】さらにまた、上記各実施形態においては、
道「路」と「車」両との間の路車間通信システムを示し
たが、線「路」と列「車」との間の路車間通信システム
に本発明を適用することができる。なお、特許請求の範
囲では、車両や列車などをまとめて「移動局」と呼んで
おり、道路や車両などをまとめて「走行路」と呼んでい
る。
道「路」と「車」両との間の路車間通信システムを示し
たが、線「路」と列「車」との間の路車間通信システム
に本発明を適用することができる。なお、特許請求の範
囲では、車両や列車などをまとめて「移動局」と呼んで
おり、道路や車両などをまとめて「走行路」と呼んでい
る。
【0127】
【発明の効果】以上のように、本発明の路車間通信シス
テムによれば、(1)移動局が走行可能な走行路に沿っ
て設置され、移動局との直接の無線通信を行う複数の路
側アンテナと、(2)複数の路側アンテナが放射出力す
る無線信号を出力したり、及び又は、複数の路側アンテ
ナのいずれか1以上が捕捉して得た無線信号を受信処理
したりする1個の無線装置と、(3)複数の路側アンテ
ナと1個の無線装置との無線信号の授受に介在し、無線
信号を光信号で授受先まで伝送する光・無線変換伝送手
段とを有するので、複数の路側アンテナを連続的に並べ
ることにより、無線ゾーンの連続性を達成するにつき、
移動局の移動速度が高速であっても無線通信路を確立で
きる、システムの経済性が良好なシステムを実現でき
る。
テムによれば、(1)移動局が走行可能な走行路に沿っ
て設置され、移動局との直接の無線通信を行う複数の路
側アンテナと、(2)複数の路側アンテナが放射出力す
る無線信号を出力したり、及び又は、複数の路側アンテ
ナのいずれか1以上が捕捉して得た無線信号を受信処理
したりする1個の無線装置と、(3)複数の路側アンテ
ナと1個の無線装置との無線信号の授受に介在し、無線
信号を光信号で授受先まで伝送する光・無線変換伝送手
段とを有するので、複数の路側アンテナを連続的に並べ
ることにより、無線ゾーンの連続性を達成するにつき、
移動局の移動速度が高速であっても無線通信路を確立で
きる、システムの経済性が良好なシステムを実現でき
る。
【図1】第1の実施形態の路車間通信システムを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】従来の路車間通信システムを示すブロック図で
ある。
ある。
【図3】第2の実施形態の路車間通信システムを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図4】第3の実施形態の路車間通信システムを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
20、30、40…路車間通信システム、 21…通信処理装置、 22、22−1、22−2…無線装置、 22D…送信装置、 22U−1、22U−2…受信装置、 23、23−1、23−2…第1の光/無線相互変換
部、 23D…無線/光変換部、 23U−1、23U−2…光/無線変換部、 24−1〜24−N、24D−1〜24D−N、24U
−1〜24U−N…光ファイバケーブル、 25−1〜25−N…第2の光/無線相互変換部、 27−1〜27−N…路側アンテナ、 28…車両。
部、 23D…無線/光変換部、 23U−1、23U−2…光/無線変換部、 24−1〜24−N、24D−1〜24D−N、24U
−1〜24U−N…光ファイバケーブル、 25−1〜25−N…第2の光/無線相互変換部、 27−1〜27−N…路側アンテナ、 28…車両。
Claims (4)
- 【請求項1】 移動局が走行可能な走行路に沿って設置
され、上記移動局との直接の無線通信を行う複数の路側
アンテナと、 上記複数の路側アンテナが放射出力する無線信号を出力
したり、及び又は、上記複数の路側アンテナのいずれか
1以上が捕捉して得た無線信号を受信処理したりする1
個の無線装置と、 上記複数の路側アンテナと上記1個の無線装置との無線
信号の授受に介在し、無線信号を光信号で授受先まで伝
送する光・無線変換伝送手段とを有することを特徴とす
る路車間通信システム。 - 【請求項2】 上記複数の路側アンテナと上記1個の無
線装置と上記光・無線変換伝送手段の組が2組設けら
れ、第1組の路側アンテナと第2組の路側アンテナとが
交互に配置されていることを特徴とする請求項1に記載
の路車間通信システム。 - 【請求項3】 上記第1組の路側アンテナと上記車両と
の無線チャンネルと、上記第2組の路側アンテナと上記
車両との無線チャンネルとが同一であることを特徴とす
る請求項2に記載の路車間通信システム。 - 【請求項4】 上記第1組の路側アンテナと上記車両と
の無線チャンネルと、上記第2組の路側アンテナと上記
車両との無線チャンネルとが異なることを特徴とする請
求項2に記載の路車間通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000052915A JP2001244872A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 路車間通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000052915A JP2001244872A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 路車間通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001244872A true JP2001244872A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18574365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000052915A Pending JP2001244872A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 路車間通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001244872A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003058851A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Systeme de communications radio par fibres optiques |
WO2004077697A1 (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | National Institute Of Information And Communications Technology | 無線通信システム |
JP2005035352A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Toshiba Corp | 鉄道用通信システム |
JP2007123952A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 無線lanシステム |
CN107323484A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-07 | 中国铁道科学研究院通信信号研究所 | 基于北斗短报文和车车通信的列车控制系统 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000052915A patent/JP2001244872A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003058851A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Systeme de communications radio par fibres optiques |
WO2004077697A1 (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | National Institute Of Information And Communications Technology | 無線通信システム |
JP2005035352A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Toshiba Corp | 鉄道用通信システム |
JP2007123952A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 無線lanシステム |
CN107323484A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-11-07 | 中国铁道科学研究院通信信号研究所 | 基于北斗短报文和车车通信的列车控制系统 |
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