JP2008205984A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動局がゾーン境界を通過した直後も、上り回線通信が断たれることのない無線通信システムを提供する。
【解決手段】基地局１ａの漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｃは、境界Ａを越えてゾーンＺ２内の位置Ｂまでをカバーするように配置され、基地局１ｂの漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｄは、境界Ａを越えてゾーンＺ１内の位置Ｃまでをカバーするように配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は無線通信システムに関し、特に、列車無線システムにおいて、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）を使用した無線通信システムに関する。

一般的な列車無線システムにおいては、例えば、非特許文献１の第１６頁〜第２３頁に説明されているように、列車、すなわち移動局の走行路に対応させて複数の通信領域を設定し、各通信領域をゾーンと呼称している。ゾーンは、単数または複数の基地局を含み、各ゾーンは固有の識別情報を使用することで、他のゾーンの通信との混信を防止している。

周波数が同一で、識別情報が異なる２つのゾーンに渡って移動局が移動した場合、移動局は移動先のゾーンの基地局からの下り回線信号により識別情報を受けて、移動先のゾーンに移動したことを識別した後に、移動先のゾーンの識別情報に変更して移動局から基地局への上り回線信号を送信することになる。

従って、ゾーン境界を通過して識別情報の変化を検出し、新たな識別情報に変更して送信を行うまでの間は、上り回線信号は移動前のゾーンの識別情報のまま送信されることになり、それを受信した基地局、または基地局を統括する中央装置では、移動先のゾーンに適合した信号ではないと判断し、無効信号として扱う。このため、移動局がゾーンを移動した後であって、移動先のゾーンの識別情報で送信を始めるまでの間（これを境界通過直後と呼称する）は、上り回線は通信途絶状態となる可能性があった。

（社）日本鉄道電気技術協会発行、「鉄道技術者のための電気概論 通信シリーズ４ 列車無線」、平成５年１１月発行、p.７〜２３

以上説明したように、従来の列車無線システムにおいては、移動局がゾーン境界を通過した直後に、移動局から基地局への上り回線が途絶されるという問題を有していた。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、移動局がゾーン境界を通過した直後も、上り回線通信が断たれることのない無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明に係る無線通信システムの第１の態様は、移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、前記基地局の送信出力となる第１の漏洩同軸ケーブルと、前記基地局の受信入力となる第２の漏洩同軸ケーブルと、を備え、前記第１の漏洩同軸ケーブルは、一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、前記第２の漏洩同軸ケーブルは、一方端が前記境界部を越えて前記隣接するゾーン内の所定位置に存在するように前記移動局の走行路に沿って配置される。

本発明に係る無線通信システムの第２の態様は、移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、前記基地局の送信出力となる漏洩同軸ケーブルと、前記基地局の受信入力となる空間波通信のアンテナと、を備え、前記漏洩同軸ケーブルは、一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、前記アンテナは、前記境界領域とともに前記隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置される。

本発明に係る無線通信システムの第３の態様は、移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、前記基地局の受信入力および送信出力となる漏洩同軸ケーブルと、前記漏洩同軸ケーブルの一方端に、送信波を除去するフィルタを介して接続された受信専用アンテナと、を備え、前記漏洩同軸ケーブルは、前記一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、前記受信専用アンテナは、前記境界部から前記隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置される。

本発明に係る無線通信システムの第４の態様は、移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、前記基地局の受信入力および送信出力となる漏洩同軸ケーブルと、前記漏洩同軸ケーブルの一方端に、前記基地局の方向だけに電波を通過させるアイソレータを介して接続された受信専用アンテナと、を備え、前記漏洩同軸ケーブルは、前記一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、前記受信専用アンテナは、前記境界部から前記隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置される。

本発明に係る無線通信システムの第１の態様によれば、第２の漏洩同軸ケーブルは、一方端が境界部を越えて隣接するゾーン内の所定位置に存在するように移動局の走行路に沿って配置されるので、隣接するゾーンに移動局が移動した場合に、移動前のゾーンの識別情報のまま移動局から送信される上り回線信号を、移動前のゾーンの基地局に接続された第２の漏洩同軸ケーブルで受信することができるので、移動局が境界部を通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができ、通信不感地帯を低減する効果がある。

本発明に係る無線通信システムの第２の態様によれば、アンテナが、境界領域とともに隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置されるので、隣接するゾーンに移動局が移動した場合に、移動前のゾーンの識別情報のまま移動局から送信される上り回線信号を、移動前のゾーンの基地局に接続されたアンテナで受信することができるので、移動局が境界部を通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができ、通信不感地帯を低減する効果がある。

本発明に係る無線通信システムの第３の態様によれば、受信専用アンテナが、境界部から隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置されるので、隣接するゾーンに移動局が移動した場合に、移動前のゾーンの識別情報のまま移動局から送信される上り回線信号を、移動前のゾーンの基地局に接続された受信専用アンテナで受信することができるので、移動局が境界部を通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができ、通信不感地帯を低減する効果がある。

本発明に係る無線通信システムの第４の態様によれば、受信専用アンテナが、境界部から隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置されるので、隣接するゾーンに移動局が移動した場合に、移動前のゾーンの識別情報のまま移動局から送信される上り回線信号を、移動前のゾーンの基地局に接続された受信専用アンテナで受信することができるので、移動局が境界部を通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができ、通信不感地帯を低減する効果がある。

＜前提技術について＞
本発明に係る実施の形態の説明に先立って、図１を用いて、列車無線システムの前提技術について説明する。

図１においては、ゾーンＺ１とゾーンＺ２との境界位置を境界Ａとして示し、境界Ａの近傍には、ゾーンＺ１では境界基地局として基地局１ａが配置され、ゾーンＺ２では境界基地局として基地局１ｂが配置されている。

基地局１ａには、空間波通信の送信出力および受信入力となるアンテナ２ａ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力および受信入力となるＬＣＸ３ａが共通に接続され、ＬＣＸ３ａは送受信アンテナ６を有する移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ａの先端には、終端のための終端器４ａが取り付けられ、基地局１ａの無線回線を構成している。

基地局１ｂには、空間波通信の送信出力および受信入力となるアンテナ２ｂ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力および受信入力となるＬＣＸ３ｂが共通に接続され、ＬＣＸ３ｂは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｂの先端には、終端のための終端器４ｂが取り付けられ、基地局１ｂの無線回線を構成している。

また、ゾーンＺ２においては、基地局１ｂ以外に、アンテナ２ｃを有する基地局１ｃ等の複数の基地局が配置されていることを示しており、これは、ゾーンＺ１においても同様であるが、図示は省略している。

なお、図１では、全ての基地局がアプローチ回線で中央装置７に接続された構成を示しているが、ゾーンごとに対応する中央装置を設け、各ゾーンの基地局は、対応する中央装置に接続された構成を採っても良い。

基地局１ａおよび１ｂにそれぞれ接続されるＬＣＸ３ａおよび３ｂは、境界Ａにおいて、ゾーンＺ１およびＺ２の基地局１ａおよび１ｂから、移動局５への下り回線電波のオーバラップが最低になるように配置されている。

ここで、複数のゾーンで同一の周波数を使用する列車無線システムにおいては、隣接ゾーンへの混信による誤着信等を防止するために、基地局から移動局への下り回線信号、および、移動局から基地局への上り回線信号に識別情報を付加している。

移動局５がゾーンＺ１からゾーンＺ２に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ｂから送信される下り回線信号からゾーンＺ２の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ２の識別情報に変更する処理を行う。従って、識別情報の変更が完了するまでの間に、上り通信の要求があった場合は、上り回線信号は、ゾーンＺ１の識別情報のままで送信される。

逆に、移動局５がゾーンＺ２からゾーンＺ１に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ａから送信される下り回線信号からゾーンＺ１の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ１の識別情報に変更する処理を行う。従って、識別情報の変更が完了するまでの間に、上り通信の要求があった場合は、上り回線信号は、ゾーンＺ２の識別情報のままで送信される。

このように、移動局がゾーン境界を通過した直後は、移動局から基地局への上り回線信号は、移動前のゾーンの識別情報のまま送信されていた。

発明者は、この状況に着目し、上り回線においてはゾーン境界で意図的にオーバラップ区間を設け、移動局が移動先のゾーンで、移動前のゾーンの識別情報のまま送信した上り通信信号を、移動前のゾーンの上り通信信号として受信するという技術思想に到達した。
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
＜システム構成＞
図２に本発明に係る実施の形態１の列車無線システムの構成を示す。
図２においては、ゾーンＺ１とゾーンＺ２との境界位置を境界Ａとして示し、境界Ａの近傍には、ゾーンＺ１では境界基地局として基地局１ａが配置され、ゾーンＺ２では境界基地局として基地局１ｂが配置されている。

基地局１ａには、空間波通信の送信出力となるアンテナ２ａ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力となるＬＣＸ３ａが共通に接続され、ＬＣＸ３ａは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ａの先端には、終端のための終端器４ａが取り付けられて基地局１ａの下り回線を構成している。また、基地局１ａには、空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｄ、および漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｃが共通に接続され、ＬＣＸ３ｃは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｃの先端には、終端のための終端器４ｃが取り付けられて基地局１ａの上り回線を構成している。

境界基地局１ｂには、空間波通信の送信出力となるアンテナ２ｂ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力となるＬＣＸ３ｂが接続され、ＬＣＸ３ｂは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｂの先端には、終端のための終端器４ｂが共通に取り付けられて、境界基地局１ｂの下り回線を構成している。また、基地局１ｂには、空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｅ、および漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｄが共通に接続され、ＬＣＸ３ｄは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｄの先端には、終端のための終端器４ｄが取り付けられて基地局１ｂの上り回線を構成している。

なお、ゾーンＺ２においては、基地局１ｂ以外に、アンテナ２ｃを有する基地局１ｃ等の複数の基地局が配置されていることを示しており、これは、ゾーンＺ１においても同様であるが、図示は省略している。

図１に示すように、基地局１ａおよび１ｂのそれぞれの漏洩同軸ケーブル通信の送信出力となるＬＣＸ３ａおよび３ｂは、境界Ａにおいて、ゾーンＺ１およびＺ２の基地局１ａおよび１ｂから、移動局５への下り回線電波のオーバラップが最低になるように配置されている。

すなわち、漏洩同軸ケーブルの先端からは電波が漏れるため、漏洩同軸ケーブルを終端させるために終端器を取り付けるが、若干の漏洩電波により発生するオーバラップを防止するために、ＬＣＸ３ａの先端とＬＣＸ３ｂの先端とを離して配置している。この離間距離は、特に限定されるものではなく、数ｍ〜数十ｍの範囲で任意に選択すれば良い。なお、ＬＣＸ３ａおよびＬＣＸ３ｂは、それぞれのゾーンの境界領域を規定していると言うことができる。

一方、基地局１ａの漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｃは、境界Ａを越えてゾーンＺ２内の位置Ｂまでをカバーするように配置され、基地局１ｂの漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｄは、境界Ａを越えてゾーンＺ１内の位置Ｃまでをカバーするように配置されている。

ここで、図２においては、基地局１ａでカバーする受信エリアをゾーンＺ１０として表し、ゾーンＺ１０の領域は、ゾーンＺ１の領域に境界Ａから位置Ｂまでの領域を加えた領域となる。また、基地局１ｂでカバーする受信エリアをゾーンＺ２０として表し、ゾーンＺ２０の領域は、ゾーンＺ２の領域に境界Ａから位置Ｃまでの領域を加えた領域となる。

＜特徴的作用および効果＞
このような構成を採ることで、以下のような作用および効果を奏する。
すなわち、移動局５がゾーンＺ１からゾーンＺ２に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ｂから送信される下り回線信号からゾーンＺ２の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ２の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ１の識別情報のままで送信される。当該上り回線信号は、基地局１ａの、漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｃで受信されるので、それを受信した基地局１ａ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

同様に、移動局５がゾーンＺ２からゾーンＺ１に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ａから送信される下り回線信号からゾーンＺ１の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ１の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ２の識別情報のままで送信される。当該上り回線信号は、基地局１ｂの、漏洩同軸ケーブル通信の受信入力となるＬＣＸ３ｄで受信されるので、それを受信した基地局１ｂ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

なお、境界Ａから位置Ｂまでの距離は、ＬＣＸ３ｂから送信される下り回線信号を取り逃がしなく受信するために必要な時間、下り回線信号からゾーンＺ２の識別情報を検出して、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ２の識別情報に変更して、上り回線信号を送信するまでの時間を足して、さらにマージンを加えた時間に移動局５の移動速度を掛けて得られた距離に、移動局５の移動速度によって決まる最低限必要な距離を足し併せることで決定することができる。

また、境界Ａから位置Ｃまでの距離は、ＬＣＸ３ａから送信される下り回線信号を取り逃がしなく受信するために必要な時間、下り回線信号からゾーンＺ１の識別情報を検出して、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ１の識別情報に変更して、上り回線信号を送信するまでの時間を足して、さらにマージンを加えた時間に移動局５の移動速度を掛けて得られた距離に、移動局５の移動速度によって決まる最低限必要な距離を足し併せることで決定することができる。

このように、境界Ａから位置Ｂまでの距離、および境界Ａから位置Ｃまでの距離を決定することで、隣接したゾーンに移動局が移動した直後においては、移動前のゾーンの基地局で確実に下り回線信号を受信できるとともに、移動後のゾーンの識別情報に変更した上り回線信号を確実に送信することが可能となる。

＜応用例＞
以上説明した実施の形態１に係る列車無線システムは、基地局が受信ダイバーシチの構成を採る場合でも適用可能である。

すなわち、アンテナ２ａ、ＬＣＸ３ａおよび終端器４ａで構成される基地局１ａの下り回線を、基地局１ａの送信および受信ダイバーシチの一方の系に接続し、アンテナ２ｄ、ＬＣＸ３ｃおよび終端器４ｃで構成される基地局１ａの上り回線を、基地局１ａの受信ダイバーシチの他方の系に接続することで、基地局１ａが受信ダイバーシチ構成を採る場合にも対応できる。

また、アンテナ２ｂ、ＬＣＸ３ｂおよび終端器４ｂで構成される基地局１ｂの下り回線を、基地局１ｂの送信および受信ダイバーシチの一方の系に接続し、アンテナ２ｅ、ＬＣＸ３ｄおよび終端器４ｄで構成される基地局１ｂの上り回線を、基地局１ｂの受信ダイバーシチの他方の系に接続することで、基地局１ｂが受信ダイバーシチ構成を採る場合にも対応できる。

上述した受信ダイバーシチの構成を採る場合も、上り回線が通信途絶となる可能性を低減するという効果を奏するとともに、ＬＣＸ３ａおよびＬＣＸ３ｃでそれぞれ受信した信号を基地局１ａで選択、あるいは合成することにより、一方のＬＣＸの入力が弱い場合でも、他方のＬＣＸの入力を使用して受信信号の品質を改善できる。

同様に、ＬＣＸ３ｂおよびＬＣＸ３ｄでそれぞれ受信した信号を基地局１ｂで選択、あるいは合成することにより、一方のＬＣＸの入力が弱い場合でも、他方のＬＣＸの入力を使用して受信信号の品質を改善できる。

＜実施の形態２＞
＜システム構成＞
図３に本発明に係る実施の形態２の列車無線システムの構成を示す。
なお、図３においては、図２を用いて説明した実施の形態１に係る列車無線システムと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

基地局１ａには、空間波通信の送信出力となるアンテナ２ａ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力となるＬＣＸ３ａが共通に接続され、ＬＣＸ３ａは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ａの先端には、終端のための終端器４ａが取り付けられて基地局１ａの下り回線を構成している。また、基地局１ａには、空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｄおよび２ｆが共通に接続されて基地局１ａの上り回線を構成している。

境界基地局１ｂには、空間波通信の送信出力となるアンテナ２ｂ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力となるＬＣＸ３ｂが接続され、ＬＣＸ３ｂは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｂの先端には、終端のための終端器４ｂが共通に取り付けられて、境界基地局１ｂの下り回線を構成している。また、基地局１ｂには、空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｅおよび２ｇが共通に接続されて基地局１ｂの上り回線を構成している。

ここで、基地局１ａの空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｆは、境界Ａを越えてゾーンＺ２内の位置Ｂまでの空間波通信を受信できる位置に配置され、基地局１ｂの空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｇは、境界Ａを越えてゾーンＺ１内の位置Ｃまでの空間波通信を受信できる位置に配置されている。

＜特徴的作用および効果＞
このような構成を採ることで、移動局５がゾーンＺ１からゾーンＺ２に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ｂから送信される下り回線信号からゾーンＺ２の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ２の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ１の識別情報のままで送信され、上り回線信号は、基地局１ａの空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｆで受信されるので、それを受信した基地局１ａ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界を通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

同様に、移動局５がゾーンＺ２からゾーンＺ１に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ａから送信される下り回線信号からゾーンＺ１の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ１の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ２の識別情報のままで送信され、当該上り回線信号は、基地局１ｂの空間波通信の受信入力となるアンテナ２ｇで受信されるので、それを受信した基地局１ｂ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

なお、境界Ａから位置Ｂまでの距離および境界Ａから位置Ｃまでの距離は、実施の形態１の場合と同様の条件で決定することができる。

また、図２に示したＬＣＸ３ｃおよび３ｄの代わりに、アンテナ２ｆおよび２ｅを用いることで、配設コストを抑制することができる。

＜実施の形態３＞
＜システム構成＞
図４に本発明に係る実施の形態３の列車無線システムの構成を示す。
図４においては、ゾーンＺ１とゾーンＺ２との境界位置を境界Ａとして示し、境界Ａの近傍には、ゾーンＺ１では境界基地局として基地局１ａが配置され、ゾーンＺ２では境界基地局として基地局１ｂが配置されている。

基地局１ａには、空間波通信の送信出力および受信入力となるアンテナ２ａ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力および受信入力となるＬＣＸ３ａが共通に接続され、ＬＣＸ３ａは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ａの先端には、送信波を除去するフィルタ８ａを介してアンテナ２ｈが取り付けられ、基地局１ａの無線回線を構成している。

基地局１ｂには、空間波通信の送信出力および受信入力となるアンテナ２ｂ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力および受信入力となるＬＣＸ３ｂが共通に接続され、ＬＣＸ３ｂは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｂの先端には、送信波を除去するフィルタ８ｂを介してアンテナ２ｉが取り付けられ、基地局１ｂの無線回線を構成している。

なお、その他、図２を用いて説明した実施の形態１に係る列車無線システムと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ここで、ＬＣＸ３ａに接続されるアンテナ２ｈは、境界ＡからゾーンＺ２内の位置Ｂまでの領域の空間波通信を受信できる位置に配置され、ＬＣＸ３ｂに接続されるアンテナ２ｉは、境界ＡからゾーンＺ１内の位置Ｃまでの領域の空間波通信を受信できる位置に配置されている。

そして、アンテナ２ｈは送信波を除去するフィルタ８ａを介してＬＣＸ３ａに接続されるので、ＬＣＸ３ａが送信に使用されている場合にアンテナ２ｈから送信波が出力されることはなく、境界Ａから位置Ｂまでの領域で受信した上り回線信号のみを受ける受信専用アンテナとして機能する。また、アンテナ２ｉは送信波を除去するフィルタ８ｂを介してＬＣＸ３ｂに接続されるので、ＬＣＸ３ｂが送信に使用されている場合にアンテナ２ｉから送信波が出力されることはなく、境界Ａから位置Ｃまでの領域で受信した上り回線信号のみを受ける受信専用アンテナとして機能する。

なお、フィルタ８ａおよび８ｂは、送信周波数を遮断し、受信周波数を通過させることができるフィルタで構成すれば良い。

＜特徴的作用および効果＞
このような構成を採ることで、以下のような作用および効果を奏する。
すなわち、移動局５がゾーンＺ１からゾーンＺ２に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ｂから送信される下り回線信号からゾーンＺ２の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ２の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ１の識別情報のままで送信される。当該上り回線信号は、基地局１ａの、上り回線信号の受信専用アンテナ２ｈで受信されるので、それを受信した基地局１ａ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

同様に、移動局５がゾーンＺ２からゾーンＺ１に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ａから送信される下り回線信号からゾーンＺ１の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ１の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ２の識別情報のままで送信される。当該上り回線信号は、基地局１ｂの、上り回線信号の受信専用アンテナ２ｉで受信されるので、それを受信した基地局１ｂ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

＜実施の形態４＞
＜システム構成＞
図５に本発明に係る実施の形態４の列車無線システムの構成を示す。
なお、図５においては、図４を用いて説明した実施の形態３に係る列車無線システムと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

基地局１ａには、空間波通信の送信出力および受信入力となるアンテナ２ａ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力および受信入力となるＬＣＸ３ａが共通に接続され、ＬＣＸ３ａは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ａの先端には、アイソレータ９ａを介してアンテナ２ｊが取り付けられ、基地局１ａの無線回線を構成している。

基地局１ｂには、空間波通信の送信出力および受信入力となるアンテナ２ｂ、および漏洩同軸ケーブル通信の送信出力および受信入力となるＬＣＸ３ｂが共通に接続され、ＬＣＸ３ｂは移動局５の走行路に沿って配置され、ＬＣＸ３ｂの先端には、アイソレータ９ｂを介してアンテナ２ｋが取り付けられ、基地局１ｂの無線回線を構成している。

ここで、ＬＣＸ３ａに接続されるアンテナ２ｊは、境界ＡからゾーンＺ２内の位置Ｂまでの領域の空間波通信を受信できる位置に配置され、ＬＣＸ３ｂに接続されるアンテナ２ｋは、境界ＡからゾーンＺ１内の位置Ｃまでの領域の空間波通信を受信できる位置に配置されている。

そして、アイソレータ９ａは、アンテナ２ｊから基地局１ａの方向だけに電波を通過させる機能を有し、基地局１ａの送信電波がアンテナ２ｊからは送信されないようにすることができるので、ＬＣＸ３ａが送信に使用されている場合にアンテナ２ｊから送信波が出力されることはなく、アンテナ２ｊは、境界Ａから位置Ｂまでの領域で受信した上り回線信号のみを受ける受信専用アンテナとして機能する。

アイソレータ９ｂは、アンテナ２ｋから基地局１ｂの方向だけに電波を通過させる機能を有し、基地局１ｂの送信電波がアンテナ２ｋからは送信されないようにすることができるので、ＬＣＸ３ｂが送信に使用されている場合にアンテナ２ｋから送信波が出力されることはなく、アンテナ２ｋは、境界Ａから位置Ｃまでの領域で受信した上り回線信号のみを受ける受信専用アンテナとして機能する。

なお、アイソレータ９ａおよび９ｂは、サーキュレータのポートの１つを無反射終端させて構成され、高周波アイソレータと呼称される場合もある。

＜特徴的作用および効果＞
このような構成を採ることで、以下のような作用および効果を奏する。
すなわち、移動局５がゾーンＺ１からゾーンＺ２に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ｂから送信される下り回線信号からゾーンＺ２の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ２の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ１の識別情報のままで送信される。当該上り回線信号は、基地局１ａの、上り回線信号の受信専用アンテナ２ｊで受信されるので、それを受信した基地局１ａ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

同様に、移動局５がゾーンＺ２からゾーンＺ１に移動する場合、境界Ａを通過すると、移動局５は、ＬＣＸ３ａから送信される下り回線信号からゾーンＺ１の識別情報を検出した後に、上り回線信号に付加する識別情報をゾーンＺ１の識別情報に変更する処理を行うが、この処理が完了するまでの間された上り回線信号は、ゾーンＺ２の識別情報のままで送信される。当該上り回線信号は、基地局１ｂの、上り回線信号の受信専用アンテナ１ｋで受信されるので、それを受信した基地局１ｂ、または中央装置７では有効信号として扱う。このため、移動局５が境界Ａを通過した直後であっても、上り回線が通信途絶となる可能性を低減することができる。

＜変形例＞
以上説明した実施の形態１〜４においては、ＬＣＸに対する給電は、境界基地局側となる一方の先端から給電し、境界Ａの近傍に位置する他方の先端を終端器により終端した構成を示したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、境界基地局側となる一方の先端を終端器により終端し、境界Ａの近傍に位置する他方の先端に境界基地局から延在させたケーブルを介して給電す構成としても良い。このケーブルには、漏洩を防止した同軸ケーブル等を使用すれば良いので、コスト負担は抑制される。

また、実施の形態１〜４においては、ゾーン境界の下り回線をＬＣＸで構成する例を示したが、ＬＣＸの替わりにアンテナで構成し、上り回線のアンテナとは、配置する位置、高さおよび指向特性が異なるように構成しても良い。

本発明は、例えば、周波数が同一で、識別情報が異なる複数のゾーンを有し、ゾーン境界においては漏洩同軸ケーブル通信を使用する列車無線システムにおいて利用可能である。

本発明の前提となる列車無線システムを説明する図である。 本発明に係る実施の形態１の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態２の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態３の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態４の構成を示す図である。

符号の説明

３ａ〜３ｄ ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）、５ 移動局、８ａ，８ｂ フィルタ、９ａ，９ｂ アイソレータ、２ｆ〜２ｋ アンテナ。

Claims (5)

1. 移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、
   複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、
   前記基地局の送信出力となる第１の漏洩同軸ケーブルと、
   前記基地局の受信入力となる第２の漏洩同軸ケーブルと、を備え、
   前記第１の漏洩同軸ケーブルは、一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、
   前記第２の漏洩同軸ケーブルは、一方端が前記境界部を越えて前記隣接するゾーン内の所定位置に存在するように前記移動局の走行路に沿って配置される、無線通信システム。
2. 移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、
   複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、
   前記基地局の送信出力となる漏洩同軸ケーブルと、
   前記基地局の受信入力となる空間波通信のアンテナと、を備え、
   前記漏洩同軸ケーブルは、一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、
   前記アンテナは、前記境界領域とともに前記隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置される、無線通信システム。
3. 移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、
   複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、
   前記基地局の受信入力および送信出力となる漏洩同軸ケーブルと、
   前記漏洩同軸ケーブルの一方端に、送信波を除去するフィルタを介して接続された受信専用アンテナと、を備え、
   前記漏洩同軸ケーブルは、前記一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、
   前記受信専用アンテナは、前記境界部から前記隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置される、無線通信システム。
4. 移動局の走行路に対応させて通信領域であるゾーンが複数設定され、各ゾーンに含まれる基地局と移動局との間で無線通信を行うための無線通信システムであって、
   複数の前記ゾーンにおいては通信周波数を共通とし、それぞれで固有の識別情報を信号に付加することでゾーン間での混信を防止し、
   前記基地局の受信入力および送信出力となる漏洩同軸ケーブルと、
   前記漏洩同軸ケーブルの一方端に、前記基地局の方向だけに電波を通過させるアイソレータを介して接続された受信専用アンテナと、を備え、
   前記漏洩同軸ケーブルは、前記一方端が隣接するゾーンとの間の境界部に位置するように前記移動局の走行路に沿って配置されて前記ゾーンの境界領域を規定し、
   前記受信専用アンテナは、前記境界部から前記隣接するゾーン内の所定位置までの空間波通信を受信できる位置に配置される、無線通信システム。
5. 前記境界部から前記隣接するゾーン内の前記所定位置までの距離は、
   前記隣接するゾーンに前記移動局が移動した場合に、前記隣接するゾーンの下り回線信号を取り逃がしなく受信するために必要な時間と、前記下り回線信号から前記隣接するゾーンの前記識別情報を検出して、前記隣接するゾーンの上り回線信号に付加する前記識別情報を前記隣接するゾーンに対応するように変更して、前記上り回線信号を送信するまでの時間とを足して、前記移動局の移動速度を掛けて得られた距離を少なくとも含むように設定される、請求項１ないし請求項４の何れかに記載の無線通信システム。

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