JP2007243878A

JP2007243878A - 無線通信システム及び無線品質測定方法

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Publication number: JP2007243878A
Application number: JP2006067259A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yamamoto; 清志山本
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】無線装置の数だけ人員が必要となるといった問題を解決し、特に、移動局が列車の場合に、通常運用中（即ち運行中）に装置の性能測定を行うのは非常に困難であるという問題を解決することのできる無線通信システム及び無線品質測定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】統制局と、少なくとも一つの基地局と、移動局とから構成され、前記基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する無線通信システムにおいて、前記基地局と前記移動局間での無線通信を行い、該無線通信による無線通信品質の測定データを前記基地局または前記移動局が取得し、該取得した測定データを当該基地局または移動局を示すデータと共に前記統制局に送信し、前記統制局は、前記送信された測定データを記憶手段に記憶して管理することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、基地局と移動局とを有する無線通信システムに関し、特に基地局と移動局間の無線品質の性能を測定する無線通信システム及び無線品質測定方法に関するものである。

一般に、無線通信システムにおける基地局と移動局の無線装置の性能や無線品質の測定を行う場合、被測定対象である複数の無線装置それぞれに観測者が付き、それぞれの無線装置間でランダム符号などの被測定データを無線回線を介して送受し、受信した被測定データのビット誤り率などについて、各観測者が個別に測定を行っている。

図９は、従来の無線通信システムにおける無線品質の測定を行う場合の状況を示す図である。
この図においては、列車無線システムを例としており、統制局１１と、複数の基地局１２−１〜ｎと、線路を移動する列車（移動局１４）とから構成されている。
統制局１１と各基地局１２−１〜ｎとの間は有線回線で接続され、各基地局１２−１〜ｎと移動局１４との間は、線路に沿って敷設されたＬＣＸ（Leaky CoaXial cable：漏洩同軸ケーブル）３を介して、無線回線で接続されている。
統制局１１は、無線回線の制御などや基地局１２−１〜ｎを介して移動局１４との通信を行う。即ち、各基地局は、統制局１１からの指示に従い、移動局１４と無線通信を行う。
このような無線通信システムにおいて、無線装置の性能測定を行う場合、移動局１４及び複数の基地局１２−１〜ｎの無線装置それぞれに観測者が付いて送受信したデータの測定を行い、最終的に、基地局、移動局それぞれの測定データをまとめて評価する。

従来の列車用の無線通信システムとして、例えば特許文献１がある。

特開２００３−１６３９５４

しかしながら、上記のような無線通信システムでは、基地局や移動局の無線装置の性能測定を行うためには、無線装置の数だけ人員が必要となる。
特に列車無線システムの場合には基地局が複数あるため、基地局毎に測定を行う必要があり、また、移動局は、基地局に比べ測定スペースが狭く、測定装置の搬入や測定作業が容易ではない。
また、移動局が列車の場合には、通常運用中（即ち運行中）に装置の性能測定を行うのは非常に困難であるという問題点があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、無線装置の数だけ人員が必要となるといった問題を解決し、特に、移動局が列車の場合に、通常運用中（即ち運行中）に装置の性能測定を行うのは非常に困難であるという問題を解決することのできる無線通信システム及び無線品質測定方法を提供することを目的とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、統制局と、少なくとも一つの基地局と、移動局とから構成され、前記基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する無線通信システムにおいて、前記基地局と前記移動局間での無線通信を行い、該無線通信による無線通信品質の測定データを前記基地局または前記移動局が取得し、該取得した測定データを当該基地局または移動局を示すデータと共に前記統制局に送信し、前記統制局は、前記送信された測定データを記憶手段に記憶して管理することを特徴とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項２に記載の発明は、統制局と、複数の基地局と、少なくとも１つの移動局とから構成され、前記複数の基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する列車用の無線通信システムにおいて、前記複数の基地局の何れかと前記移動局間での無線通信を行い、該無線通信を行った基地局及び移動局は無線通信品質の測定データを各々取得し、該各々取得した測定データを当該移動局または基地局を示すデータと共に前記統制局に送信し、前記統制局は、前記送信された測定データを記憶手段に記憶して管理することを特徴とする。

上記従来の問題点を解決するため請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおける無線品質測定方法であって、前記統制局が任意の基地局に対し測定指令を送信するステップと、該測定指令を受信した基地局が任意の移動局へ前記測定指令を転送するステップと、前記測定指令を受信した基地局及び移動局が無線通信品質の測定を行うステップと、前記測定指令を受信した移動局が前記無線通信品質の測定を行った結果を前記基地局へ送信するステップと、該送信を受信し、さらに当該自基地局の測定結果を前記移動局の測定結果と共に統制局へ送信するステップと、より構成されることを特徴とする。

本発明によると、無線通信システムの性能測定方法を容易にすることでき、観測者の人員を削減することのできる無線通信システム及び無線品質測定方法を提供する。
また、基地局に接続された統制局にて測定データを一括管理する無線通信システム及び無線品質測定方法を提供する。

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す。
本図１の無線通信システムは、列車無線通信システムを例としており、統制局１と、複数の基地局２−１〜ｎと、移動局４（列車）とから構成されている。
統制局１と各基地局２−１〜ｎとの間は有線回線で接続され、基地局２−１〜ｎと移動局４との間は、線路に敷設されたＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）３を介して、無線回線で接続されている。
統制局１は、無線回線の制御などや各基地局２−１〜ｎを介して移動局４との通信を行うと共に、性能測定の際は各基地局との通信や、基地局を介して移動局との通信を行い、データ測定の開始と測定データの取得や管理などを行う。
即ち、基地局２−１〜ｎは、統制局１からの指示に従い、移動局４と無線通信すると共に、データの測定や移動局へのデータ測定の指示などを行う。
移動局４は、基地局２−１〜ｎとの間で無線通信すると共に、基地局２−１〜ｎからの指示に従いデータの測定などを行う。

図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるデータ測定のシーケンス図を示す。
なお本図２中、実線はデータや音声など被測定対象となる情報の伝送を、破線は制御情報の伝送を表している。また、本図２の例では、移動局４は基地局２−２との間で無線通信を行っているものとする。
まず、統制局１は基地局２−２に対し測定開始指令を送信する。
測定開始指令を受信した基地局２−２は、移動局４に対し測定開始指令を送信する。
移動局４は測定開始指令を受信すると、被測定データを基地局２−２へ送信する。
基地局２−２は、移動局４からの被測定データを受信すると、データの測定を開始する。
基地局２−２は、データの測定が完了すると、移動局４に対し被測定データを送信する。
移動局４は、基地局２−２からの被測定データを受信すると、データの測定を開始する。
移動局４は、データの測定が完了すると、測定結果を基地局２−２へ送信する。
基地局２−２は、移動局４からの測定結果を受信すると、基地局２−２の測定結果を多重し、統制局１へ送信する。

図３は、本発明の実施の形態に係る基地局または移動局の無線装置のハードブロック図を示す。
本図３に示す無線装置は、変調部５、復調部６、無線経路切替部７、無線通信部８、制御部９から構成されている。
制御部９はデータ測定の際、復調部６から測定開始指令を抽出すると、無線通信部８から測定データを取得し、後述する図８に示すメモリテーブルに測定結果を格納する。
そして、測定データを無線通信で伝送できるフォーマットに変換し変調部５へ送る。

図８は、本発明の実施の形態に係る基地局または移動局のメモリテーブル図を示している。
この図８では、測定項目とその項目毎の測定結果を基地局毎、移動局毎に記憶するものである。
測定項目には例えば、ビット誤り率（BER：Bit Error Rate）、受信信号強度表示信号（RSSI：Received Signal Strength Indicator）、搬送波対雑音比（CNR：Carrier vs. Noise Ratio）が含まれ、また、測定日時や測定した相手局の情報なども記憶される（図示せず）。
そして、これらの記憶された測定結果を自局のデータと共に上位装置へ送信するものである。

次に、統制局、基地局、移動局それぞれの処理について説明する。
図４は、本発明の実施の形態に係る統制局における処理のフローチャート図を示す。
統制局は、まず、測定開始指令を基地局へ送信する（Ｓ４１）。
そして、測定結果が基地局から送信されるのを待ち（Ｓ４２）、基地局及び移動局の測定結果を受信する（Ｓ４３）。

図５は、本発明の実施の形態に係る基地局における処理のフローチャート図を示す。
基地局は、統制局から測定開始指令を受信すると（Ｓ５１）、移動局へ測定開始指令を転送する（Ｓ５２）。
次に、移動局から被測定データが送信されると（Ｓ５３）、データの測定を開始する（Ｓ５４）。
次に、データの測定が終了すると、移動局へ被測定データを送信する（Ｓ５５）。
そして、移動局から測定結果が送信されると（Ｓ５６）、基地局の測定データを多重し、統制局へ送信する（Ｓ５７）。

図６は、本発明の実施の形態に係る移動局における処理のフローチャート図を示す。
移動局は、基地局から測定開始指令を受信すると（Ｓ６１）、基地局へ被測定データを送信する（Ｓ６２）。
次に、基地局から被測定データが送信されると（Ｓ６３）、データの測定を開始する（Ｓ６４）。
そして、データの測定が終了すると、測定結果を基地局へ送信する（Ｓ６５）。

図７は、本発明の実施の形態に係るデータ構造の一例を示し、図７（ａ）に測定指令データの構造を、図７（ｂ）に測定結果データの構造を示す。
管理番号は、測定指令データと測定結果データとを関連付けて管理するために使用される。
装置種別は、統制局に送られてきた測定結果を基地局と移動局に分類するために使用される。
測定結果１、２、…は、それぞれ、測定項目１、２、…に対応した移動局、基地局の測定結果が格納される。
なお、無線データとしては、自局を示すデータ、相手局を示すデータ、チェックコードなど通常の無線通信に用いるデータを含んで送受信される。

ここで、無線通信システムの性能測定は、通信状態の悪い状況下で行う場合も想定される。
通信状態の悪い状況下で通常使用される変調方式で測定データを伝送すると、伝送エラーにより測定データが正常に伝送されないことも考えられる。
このような場合を考慮し、測定データの伝送で使用する変調方式は、音声やデータなど通常の無線通信で使用される変調方式よりエラー耐性の強い方式で伝送するようにする。
例えば、通常の変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の場合、測定データ伝送の変調方式はＢＰＳＫ（Bi-Phase Shift Keying）とする。

本発明の実施の形態によると、統制局と、少なくとも一つの基地局と、移動局とから構成され、前記基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する無線通信システムであって、前記基地局と前記移動局間での無線通信の測定データを前記統制局に送信するようにした無線通信システムとするものである。
また、本発明の実施の形態によると、無線通信システムにおける無線通信品質測定方法は、統制局が基地局に対し測定指令を送信する手段と、該測定指令を受信した基地局が移動局へ転送する手段と、前記測定指令を受信した基地局及び移動局が無線通信品質の性能測定を行う手段と、前記移動局が測定結果を前記基地局へ送信する手段と、前記測定結果を受信した基地局が自身の測定結果を前記基地局の測定結果と共に統制局へ送信する手段を具備するようにしたものである。

また、本発明の実施の形態では、統制局と、少なくとも一つの基地局と、移動局とから構成され、前記基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する無線通信システムにおいて、前記基地局と前記移動局間での無線通信品質の測定データを前記統制局に送信することを特徴とするものである。
さらに、このような無線通信システムにおける無線通信品質測定方法において、統制局が基地局に対し測定指令を送信する手段と、該測定指令を受信した基地局が移動局へ転送する手段と、前記測定指令を受信した基地局及び移動局が無線通信品質の性能測定を行う手段と、前記移動局が測定結果を前記基地局へ送信する手段と、前記測定結果を受信した基地局が自身の測定結果を前記基地局の測定結果と共に統制局へ送信する手段と、を具備することを特徴とするものである。

本発明によれば、特に基地局が複数ある場合に、無線装置の性能測定を行うためには、無線装置の数だけ人員が必要となり、また、移動局は、基地局に比べ測定スペースが狭く測定装置の搬入が容易ではなく、さらには、移動局が列車の場合に通常運用中に装置の性能測定を行うのは非常に困難であるということを解決することができる。
具体的には、統制局と、少なくとも一つの基地局と、移動局とから構成され、前記基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する無線通信システムであって、前記基地局と前記移動局間での無線通信の測定データを前記統制局に送信するようにしたものである。

ここで、本発明に係る無線通信システムや統制局や基地局や移動局の構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。

また、本発明に係る無線通信システムや統制局や基地局や移動局において行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるデータ測定のシーケンス図を示す。本発明の実施の形態に係る基地局または移動局の無線装置のハードブロック図を示す。本発明の実施の形態に係る統制局における処理のフローチャート図を示す。本発明の実施の形態に係る基地局における処理のフローチャート図を示す。本発明の実施の形態に係る移動局における処理のフローチャート図を示す。本発明の実施の形態に係るデータ構造の一例を示し、（ａ）に測定指令データの構造を、（ｂ）に測定結果データの構造を示す。本発明の実施の形態に係る統制局のメモリテーブル図を示している。従来の無線通信システムにおける無線品質の測定を行う場合の状況を示す図である。

符号の説明

１、１１：統制局、
２−ｎ、１２−ｎ：基地局、
３、１３：ＬＣＸ、
４：移動局、５：変調部、６：復調部、７：無線経路切替部、
８：無線通信部、９：制御部。

Claims

統制局と、少なくとも一つの基地局と、移動局とから構成され、前記基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する無線通信システムにおいて、
前記基地局と前記移動局間での無線通信を行い、
該無線通信による無線通信品質の測定データを前記基地局または前記移動局が取得し、
該取得した測定データを当該基地局または移動局を示すデータと共に前記統制局に送信し、
前記統制局は、前記送信された測定データを記憶手段に記憶して管理することを特徴とする無線通信システム。
統制局と、複数の基地局と、少なくとも１つの移動局とから構成され、前記複数の基地局と前記移動局との間を無線回線で接続する列車用の無線通信システムにおいて、
前記複数の基地局の何れかと前記移動局間での無線通信を行い、
該無線通信を行った基地局及び移動局は無線通信品質の測定データを各々取得し、
該各々取得した測定データを当該移動局または基地局を示すデータと共に前記統制局に送信し、
前記統制局は、前記送信された測定データを記憶手段に記憶して管理することを特徴とする列車用の無線通信システム。
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおける無線品質測定方法であって、
前記統制局が任意の基地局に対し測定指令を送信するステップと、
該測定指令を受信した基地局が任意の移動局へ前記測定指令を転送するステップと、
前記測定指令を受信した基地局及び移動局が無線通信品質の測定を行うステップと、
前記測定指令を受信した移動局が前記無線通信品質の測定を行った結果を前記基地局へ送信するステップと、
該送信を受信し、さらに当該自基地局の測定結果を前記移動局の測定結果と共に統制局へ送信するステップと、
より構成されることを特徴とする無線品質測定方法。