JP2013179380A - Radio system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば列車無線システム等に適用可能な無線システムに関する。 The present invention relates to a radio system applicable to, for example, a train radio system.
列車無線システムにおいて基地局装置は、線路沿いに設置された漏洩同軸ケーブル(以下、LCXとも称する)に接続されており、LCXを無線アンテナとして用いて、列車に搭載された移動局装置と無線通信を行う。一般に、LCXは線路の両側に設置され、かかる両側のLCXが同時に利用される。また、複線の場合、上り線路の外側と下り線路の外側とにそれぞれにLCXが設置され、かかる両側のLCXを上り列車と下り列車で共用する。 In a train radio system, a base station apparatus is connected to a leaky coaxial cable (hereinafter also referred to as LCX) installed along a track, and uses a LCX as a radio antenna to perform radio communication with a mobile station apparatus mounted on a train. I do. Generally, the LCX is installed on both sides of the line, and the LCX on both sides is used at the same time. In the case of a double track, LCXs are installed on the outside of the up line and the outside of the down line, respectively, and the LCXs on both sides are shared by the up and down trains.
ここで、上り列車と下り列車がすれ違う際、上り列車の移動局装置と下り側のLCXとの間で送受信される電波が、下り列車によって弱められあるいは遮断されてしまう。この場合、上り列車の移動局装置は上り側のLCXに頼ることになる。つまり、列車のすれ違いによって、通信環境が悪化してしまう。かかる点は下り列車についても同様である。 Here, when the upstream train and the downstream train pass each other, radio waves transmitted and received between the mobile station device of the upstream train and the downstream LCX are weakened or blocked by the downstream train. In this case, the mobile station device of the upstream train relies on the upstream LCX. In other words, the communication environment deteriorates due to the passing of the train. The same applies to the down train.
このため、従来の列車無線システムでは、すれ違い時の通信環境の悪化に耐え通信品質を確保できるように、低いC/N(Carrier to Noise ratio)で動作するQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等が採用されてきた。 For this reason, the conventional train radio system employs QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) that operates at a low C / N (Carrier to Noise ratio) so that it can withstand the deterioration of the communication environment at the time of passing and ensure communication quality. It has been.
一般に、通信品質(換言すれば伝送品質)の高い通信方式を採用すると、伝送容量は低く抑えられてしまう。このため、上記の従来の列車無線システムによれば、すれ違い時に通信品質を確保可能であっても、大きな伝送容量は期待できない。逆に、伝送容量を増加させると、通信環境の悪化に伴って通信品質の低下、換言すれば伝送ロスの発生を招くことになる。 In general, when a communication method with high communication quality (in other words, transmission quality) is adopted, the transmission capacity is kept low. For this reason, according to the conventional train radio system, a large transmission capacity cannot be expected even if communication quality can be ensured when passing each other. On the other hand, when the transmission capacity is increased, the communication quality deteriorates, that is, a transmission loss occurs as the communication environment deteriorates.
例えば電波干渉を監視することによって、すれ違い時に通信品質を優先した通信方式に切り替えれば、上記の問題は解決可能かもしれない。しかし、そのような切り替え制御は、移動局装置を搭載した移動体が列車のように高速に移動する場合には不向きと考えられる。なぜならば、電波干渉が検出されてから通信方式の切り替えを開始していたのでは、その切り替えの完了が間に合わない可能性があるからである。 For example, by monitoring radio wave interference and switching to a communication method that prioritizes communication quality when passing each other, the above problem may be solvable. However, such switching control is considered to be unsuitable when a moving body equipped with a mobile station device moves at high speed like a train. This is because if the switching of the communication method is started after the radio wave interference is detected, the switching may not be completed in time.
本発明は、移動体に対する無線通信について通信品質と伝送容量の両方を確保可能な技術を提供すること、特に高速で移動する移動体にも適用可能な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of ensuring both communication quality and transmission capacity for wireless communication to a mobile body, and particularly to provide a technique applicable to a mobile body moving at high speed.
本発明の一態様に係る無線システムは、所定の場所に設置された複数の無線用アンテナに対応する複数の通信区間を管理する無線通信設備と、前記複数の通信区間内で前記無線通信設備と無線通信を行う移動局装置と、前記移動局装置を搭載した移動体のすれ違いが前記複数の通信区間のうちのどの区間で、いつ生じるかをあらかじめ規定されたすれ違い予測手法で予測する予測部とを含む。前記無線通信設備は、前記複数の通信区間のうちですれ違いが予測されたすれ違い区間に対しては通信品質優先の通信方式を用い、前記複数の通信区間のうちですれ違いが予測されなかった非すれ違い区間に対しては伝送容量優先の通信方式に用いるという通信方式の切り替え制御を、前記予測部の予測結果に従って動的に行う。前記移動局装置は、前記すれ違い区間内では前記通信品質優先の通信方式を用い、前記非すれ違い区間内では前記伝送容量優先の通信方式を用いる。 A wireless system according to an aspect of the present invention includes a wireless communication facility that manages a plurality of communication sections corresponding to a plurality of wireless antennas installed at a predetermined location, and the wireless communication facility within the plurality of communication sections. A mobile station apparatus that performs wireless communication, and a prediction unit that predicts in which section of the plurality of communication sections a passing of a mobile body equipped with the mobile station apparatus occurs by using a predetermined passing prediction method. including. The wireless communication equipment uses a communication quality-priority communication method for a passing section in which a passing is predicted among the plurality of communication sections, and a non-passing in which a passing is not predicted in the plurality of communication sections. For the section, the communication system switching control to be used for the transmission capacity priority communication system is dynamically performed according to the prediction result of the prediction unit. The mobile station apparatus uses the communication quality priority communication method in the passing section and uses the transmission capacity priority communication method in the non-passing section.
上記一態様によれば、すれ違い区間では通信品質優先の通信方式が用いられ、非すれ違い区間では伝送容量優先の通信方式が用いられる。このため、移動体のすれ違いに伴って通信環境が悪化した場合でも、通信品質の低下を軽減または回避可能であるとともに、非すれ違い区間では大きな伝送容量で通信可能である。したがって、通信方式が固定された構成に比べて、通信品質と伝送容量の両方を確保できる。 According to the above aspect, the communication method with priority on communication quality is used in the passing section, and the communication method with priority on transmission capacity is used in the non-passing section. For this reason, even when the communication environment deteriorates due to the passing of the mobile body, it is possible to reduce or avoid the deterioration of the communication quality and to communicate with a large transmission capacity in the non-passing section. Therefore, both the communication quality and the transmission capacity can be ensured as compared with the configuration in which the communication method is fixed.
また、すれ違い区間を事前に予測するので、すれ違い区間に移動体が進入する前に通信方式の切り替えを完了させることが容易になる。したがって、移動局装置が高速に移動する移動体に搭載される場合にも好適な無線システムを提供することができる。 Further, since the passing section is predicted in advance, it becomes easy to complete the switching of the communication method before the moving body enters the passing section. Therefore, it is possible to provide a suitable radio system even when the mobile station apparatus is mounted on a moving body that moves at high speed.
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。 The objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
<実施の形態1>
<無線システムの概要>
図1に、実施の形態1に係る無線システム1を列車無線システムに応用した例を示す。但し、列車以外の移動体(例えば自動車)にも無線システム1を適用可能である。
<Embodiment 1>
<Overview of wireless system>
FIG. 1 shows an example in which the radio system 1 according to Embodiment 1 is applied to a train radio system. However, the wireless system 1 can be applied to a mobile body (for example, an automobile) other than the train.
図1の例では、上り線路11に列車13p,13q,13rが走行し、下り線路12に列車13s,13tが走行している。列車13pは1つの車両で構成されてもよいし、複数の車両で構成されてもよい。列車13q〜13tについても同様である。
In the example of FIG. 1,
なお、以下では、列車13p〜13tを区別しない場合、符号末尾の小文字アルファベットを省略して列車13と表記する場合もある。このような表記手法は他の符号についても採用する。
In addition, below, when not distinguishing the
無線システム1では、列車13p〜13tにそれぞれ搭載された移動局装置21p〜21tが、無線通信設備31と無線通信を行う。無線通信設備31は、移動局装置21とは異なり、地上に対して固定的に設置されている。無線通信設備31は、図1の例では、4つの基地局装置32ab,32cd,32ef,32ghと、中央局装置35とを含んでいる。なお、基地局装置32の数は図1の例に限定されるものではない。
In the wireless system 1, the
基地局装置32abは送受信部3201a,3201bを有しており、送受信部3201a,3201bは漏洩同軸ケーブル(以下、LCXとも称する)34a,34bにそれぞれ接続されている。送受信部3201aは、当該送受信部3201aに接続されたLCX34aをアンテナとして利用し、当該LCX34aを介して電波を送受信する。送受信部3201bについても同様である。
The base station apparatus 32ab has transmission /
また、同様に、基地局装置32cdの送受信部3201c,3201dはLCX34c,34dにそれぞれ接続され、基地局装置32efの送受信部3201e,3201fはLCX34e,34fにそれぞれ接続され、基地局装置32ghの送受信部3201g,3201hはLCX34g,34hにそれぞれ接続されている。
Similarly, the
図1では簡略に図示しているが、例えばLCX34aは、図2の俯瞰図に例示するように、上り線路11の外側に設置されたLCX34a1と、下り線路12の外側に設置されたLCX342a2とで構成される。かかる1組のLCX34a1,34a2が基地局装置32abの送受信部3201aに接続されている。他のLCX34b〜34hについても同様である。
Although illustrated schematically in FIG. 1, for example, the LCX 34 a is composed of an LCX 34 a 1 installed outside the
LCX34a(より具体的には、LCX34aのうちでアンテナとして機能する部分)は、線路11,12(換言すれば、列車13の移動経路)を延在方向に沿って区切った複数の区間41のうちの所定の区間41a内に、線路11,12に沿って設置されている。他のLCX34b〜34hも同様に所定区間41b〜41hにそれぞれ設置されている。図1の例では、区間41aの図中右側に区間41bが位置し、区間41bの図中右側に区間41cが位置し、同様に区間41d,41e,41f,41g,41hが順番に並んでいる。区間41a,41b,41c,41d,41e,41f,41g,41hの並び順に対応して、LCX34a,34b,34c,34d,34e,34f,34g,34hが順番に並んでいる。なお、上記のように、図1では簡略に図示しているが、LCX34a,34b,34c,34d,34e,34f,34g,34hのそれぞれは上り側と下り側の両方に設置された1組のLCXで構成される(図2参照)。
The
上記各区間41は、各LCX34の設置区間41として把握される。あるいは、上記各区間41を、各LCX34が無線信号を送受信可能な範囲である通信区間41として把握してもよい。これらの通信区間41は無線通信設備31によって管理されることになる。
Each section 41 is grasped as an installation section 41 of each
なお、区間41の境界は、同じ基地局装置32に接続されたLCX34の設置区間41の境界である基地局内境界42ab,42cd,42ef,42ghと、異なる基地局装置32に接続されたLCX34の設置区間41の境界である基地局間境界43bc,43de,43fgとに大別される。
The boundaries of the section 41 are the base station inner boundaries 42ab, 42cd, 42ef, 42gh which are the boundaries of the installation section 41 of the
ここで、各LCX34は、自身の設置区間41内に存在する移動局装置21が無線通信設備31と無線通信を行う際に利用される。図1の例において、例えばLCX34aは、当該LCX34aの設置区間41a内に存在する列車13pに搭載された移動局装置21pが無線通信設備31と通信する際に利用される。また、例えばLCX34fは、移動局装置21r,21tと無線通信設備31との間の無線通信に利用される。
Here, each
中央装置35は、図1の例では4つの基地局装置32に有線または無線で接続されており、例えば基地局装置32およびLCX34を介して移動局装置21と通信する。また、例えば、中央装置35と基地局装置32との間での通信(移動局装置21への電波出力を伴わない通信)、中央装置35を介した基地局装置32間の通信、基地局装置32および中央装置35を介した移動局装置21間の通信、等が提供される。
In the example of FIG. 1, the
このような構成によれば、例えば、基地局装置32および移動局装置21が取得した各種情報を中央装置35が取得して管理すること、中央装置45が保有する各種情報を基地局装置32および移動局装置21で共有すること、等が可能である。
According to such a configuration, for example, the
なお、基地局装置32は中央装置35を経由せずに他の基地局装置32と通信可能に構成されてもよい。また、移動局装置21は、基地局装置32を経由せずに、あるいは、基地局装置32および中央装置35を経由せずに、他の移動局装置21と通信可能に構成されてもよい。
The
また、中央装置35は無線システム1の各種制御を行う。その一例として以下では、列車13がすれ違う場所を含む通信区間41(図1の例では、列車13r,13tがすれ違う場所を含む通信区間41f)では、基地局装置32と移動局装置21との間の通信方式を、通信品質を優先した方式に切り替える制御を説明する。
Further, the
ここで、列車13がすれ違う場所を含む通信区間41(換言すれば、列車13のすれ違いが発生する通信区間41)を、すれ違い区間44と称することにする。また、列車13のすれ違いが発生しない通信区間41を、非すれ違い区間45と称することにする。なお、すれ違い区間44をより具体的に特定する場合、対応する通信区間41の符号末尾の小文字アルファベットを利用するものとする。すなわち、図1の例においては、すれ違い区間に符号44fを用いる場合もある。非すれ違い区間45についても同様とする。
Here, the communication section 41 including the place where the
各通信区間41はすれ違い区間44と非すれ違い区間45のいずれかに分類され、その分類は列車13の移動に伴って動的に変化する。図3に、通信区間41aが時間経過に伴ってすれ違い区間44または非すれ違い区間45に変化する様子を例示する。
Each communication section 41 is classified as either a
<中央装置35>
上記の通信方式の切り替えを実現するために、中央装置35は、列車13のすれ違いを予測することによって、すれ違い区間44を特定する。中央装置35のブロック図を図4に例示する。図4の例によれば、中央装置35は、運行予定取得部3501と、情報取得部3502と、記憶部3503と、予測部3504と、通信方式制御部3505とを有している。
<
In order to realize the switching of the communication method, the
<運行予定取得部3501>
運行予定取得部3501は、各列車13の運行予定に関する情報(以下、運行予定情報とも称する)を、所定の情報提供元(例えば運行指令所)から取得する。運行予定情報が情報提供元において適宜更新される場合、運行予定取得部3501はその更新を監視し、最新の運行予定情報を取得する。運行予定取得部3501は、取得した運行予定情報を記憶部3503および予測部3504に供給する。
<Operating
The operation
運行予定情報は、例えば、各列車13を識別するための情報(以下、列車識別情報とも称する)、計画されたすなわち予定された走行内容(以下、予定走行内容とも称する)、等の情報を含む。列車識別情報は例えば編成番号であり、予定走行内容は例えば走行位置、走行時刻、走行速度を含む。運行予定情報に含まれる情報は関連付けられている。このため、例えば編成番号を検索キーに設定して運行予定情報を検索することによって、所望の列車13の予定走行内容を抽出可能である。また、例えば走行時刻を検索キーに設定することによって、所望の時刻における各列車13の走行位置等を抽出可能である。
The operation schedule information includes, for example, information for identifying each train 13 (hereinafter also referred to as train identification information), planned or planned travel content (hereinafter also referred to as planned travel content), and the like. . The train identification information is, for example, a train number, and the scheduled traveling content includes, for example, a traveling position, a traveling time, and a traveling speed. Information included in the operation schedule information is associated. For this reason, for example, by setting the composition number as a search key and searching for operation schedule information, it is possible to extract the planned travel contents of the desired
ここで、運行予定情報を、列車13に搭載された移動局装置21の移動予定情報と理解することも可能である。その場合、列車識別情報は各移動局装置21の移動局識別情報に対応し、予定走行内容は移動局装置21の予定移動内容に対応する。
Here, it is also possible to understand the operation schedule information as the movement schedule information of the
<情報取得部3502>
情報取得部3502は、各移動局装置21および各基地局装置32から各種情報を取得し、取得した情報を記憶部3503および予測部3504に供給する。以下では、移動局装置21から取得する情報を移動局情報とも称し、基地局装置32から取得する情報を基地局情報とも称する。
<
The
移動局情報は、例えば、列車13の編成番号、列車13の実際の走行に関する情報(以下、実際走行内容とも称する)、その列車13に搭載された移動局装置21の通信状態に関する情報(以下、移動局通信状態とも称する)、等の情報である。実際走行内容は、例えば、走行中に検出した自列車13の位置や速度、その検出時刻、等を含む。また、実際走行内容は、例えば、実際のすれ違いの検出に関する情報(以下、すれ違い検出情報とも称する)を含んでもよい。移動局通信状態は、例えば、受信レベルや回線品質、その検出時刻、等を含む。移動局情報に含まれる情報は関連付けられている。このため、例えば検出時刻を検索キーに設定することによって、所望の時刻において検出された情報を抽出可能である。
The mobile station information includes, for example, the train number of the
基地局情報は、例えば、各基地局装置32を識別するための情報(以下、基地局識別情報とも称する)、基地局装置32内の各送受信部3201を識別するための情報(以下、基地局内部識別情報とも称する)、基地局装置32の通信状態に関する情報(以下、基地局通信状態とも称する)、等の情報である。基地局通信状態は、例えば、受信レベルや回線品質、その検出時刻、等を含む。基地局情報に含まれる情報は関連付けられている。このため、例えば検出時刻を検索キーに設定することによって、所望の時刻において検出された情報を抽出可能である。
The base station information includes, for example, information for identifying each base station device 32 (hereinafter also referred to as base station identification information) and information for identifying each transmitting / receiving
<記憶部3503>
記憶部3503は、運行予定取得部3501から供給される運行予定情報と、情報取得部3502から供給される移動局情報および基地局情報とを蓄積する。より具体的には、記憶部3503は、取得した情報を関連付けることによって、データベースを構築する。このため、例えば列車編成番号を検索キーに設定することによって、所望の列車13について予定走行内容、実際走行内容を抽出可能である。この際、実際走行内容と関連付けられている移動局通信状態と基地局通信情報の一方または両方も同時に抽出可能である。
<
The
<予測部3504>
予測部3504は、列車13のすれ違いがどの通信区間41でいつ生じるかをあらかじめ規定されたすれ違い予測手法で予測し、予測結果を通信方式制御部3505および各基地局装置32へ供給する。
<
The
具体的には、予測部3504は、すれ違いが生じる列車21を予測する。
Specifically, the
また、予測部3504は、すれ違いが生じる場所(以下、すれ違い場所とも称する)を予測し、それにより、すれ違い場所を含んでいる通信区間41、すなわちすれ違い区間44を予測する。例えば各通信区間41の設定範囲の情報、換言すれば各LCX34の設置範囲の情報をあらかじめ記憶部3503等に格納しておくことによって、予測されたすれ違い場所と通信区間41との対応付けを把握可能である。
Also, the
また、予測部3504は、すれ違いが生じる時間(以下、すれ違い時間とも称する)を予測する。すれ違い時間は、例えば、すれ違いが開始する時刻からそのすれ違いが終了する時刻までの期間として定義される。あるいは、すれ違い期間を、例えば、すれ違うと予測された列車13の両方がすれ違い区間44に存在する状態が開始する時刻からその状態が終了するまでの期間として定義してもよい。なお、すれ違い時間に他の定義を用いてもよい。
In addition, the
すれ違い予測手法として、例えば、運行予定取得部3501から供給される各列車13の予定走行内容を比較することによって、すれ違いの発生を予測する手法が挙げられる。あるいは、例えば、情報取得部3502からリアルタイムに供給される実際走行内容によって予定走行内容を補正し、補正後の予定走行内容から予測してもよい。あるいは、リアルタイムな実際走行内容に加えてまたは代えて、記憶部3503に蓄積されている過去の実際走行内容のうちで同じ運行ダイヤの実際走行内容を参照してもよい。このように各種情報を考慮することによって、予測精度を向上させることができる。
As a passing prediction method, for example, there is a method of predicting the occurrence of passing by comparing the planned traveling contents of each
あるいは、例えば、運行予定取得部3501から供給される予定走行内容は利用せずに、情報取得部3502からリアルタイムに供給される実際走行内容を比較することによって、すれ違いの発生を予測する手法を採用してもよい。この場合も、記憶部3503に蓄積されている過去の実際走行内容を参照してもよい。例えば運行ダイヤの乱れ等によって予定走行内容の信頼性が低下した場合、予定走行内容を利用しないことによって、予測精度を確保することができる。
Alternatively, for example, a method of predicting the occurrence of a passing by comparing the actual traveling content supplied in real time from the
上記で例示した以外のすれ違い手法を採用しても構わない。また、1種類のすれ違い予測手法だけを予測部3504に搭載してもよいが、複数種類のすれ違い予測手法を搭載しておきそれらを適宜切り替えてもよい。
A passing method other than those exemplified above may be adopted. Further, only one type of passing prediction method may be mounted on the
また、予測部3504は、すれ違い区間44における通信環境レベルを、例えば記憶部3503に蓄積されている過去の移動局通信状態および基地局通信状態を参照することによって、予測可能である。また、通信状態以外の情報、例えば、基地局内境界42、基地局間境界43、ハンドオーバ、設備異常、天候(雪、降雪、降雨)等の情報をリアルタイムに取得することによって、あるいは更にそれらの情報を記憶部3503等に蓄積しておくことによって、通信環境レベルの予測に利用してもよい。
The
かかる通信環境レベルの予測は、非すれ違い区間45についても、行うことが可能である。このため、例えば、非すれ違い区間45について、すれ違い以外の要因による通信環境の悪化を予測するようにしてもよい。
Such prediction of the communication environment level can also be performed for the
<通信方式制御部3505>
通信方式制御部3505は、予測部3504による予測結果に基づいて、各通信区間41で用いる通信方式を決定する。
<Communication
The communication
具体的には、通信方式制御部3505は、すれ違い区間44に対して、通信品質を優先させた通信方式を選択する。例えばすれ違い区間44用の通信方式が1種類だけ用意されている場合、通信方式制御部3505はその通信方式を選択する。また、例えばすれ違い区間44用に複数種類の通信方式が用意されている場合、通信方式制御部3505は、予測部3504によって予測された通信環境レベルに応じて、通信品質を確保可能な通信方式を選択する。
Specifically, the communication
また、通信方式制御部3505は、非すれ違い区間45に対して、伝送容量を優先させた通信方式を選択する。例えば非すれ違い区間45用の通信方式が1種類だけ用意されている場合、通信方式制御部3505はその通信方式を選択する。また、例えば非すれ違い区間45用に複数種類の通信方式が用意されている場合、通信方式制御部3505は、予測部3504によって予測された通信環境レベルに応じて、通信品質を確保しつつ伝送容量を増大させることが可能な通信方式を選択する。
In addition, the communication
通信品質および伝送容量は、変調方式等の選択によって、制御可能である。例えば低C/Nで動作する方式ほど通信品質を向上可能であり、逆に高C/Nを必要とする方式ほど伝送容量を増大可能である。かかる点に鑑みると、すれ違い区間44ではQPSKまたは16QAMを選択し、非すれ違い区間45では64QAM等の多値化方式を選択するという通信方式制御が例示される。
Communication quality and transmission capacity can be controlled by selecting a modulation method or the like. For example, the communication quality can be improved as the system operates at a low C / N, and the transmission capacity can be increased as the system requires a high C / N. In view of this point, communication system control is exemplified in which QPSK or 16QAM is selected in the
上記のように各通信区間41がすれ違い区間44になるか、非すれ違い区間45になるかは列車13の移動に伴って動的に変化する。このため、予測部3504による予測結果も動的に変化するので、各通信区間41の通信方式の切り替えは、通信方式制御部3505によって、動的に行われる。
As described above, whether each communication section 41 becomes the passing
<基地局装置32>
図5に、実施の形態1に係る基地局装置32のブロック図を例示する。なお、図面の煩雑化を避けるため、図5には、基地局装置32内の1つの送受信部3201についてのみ図示している。図5の例によれば、基地局装置32は、既述の送受信部3201に加え、受信レベル検出部3202と、回線品質検出部3203とを有している。
<
FIG. 5 illustrates a block diagram of the
送受信部3201は、中央装置35の予測部35から入力された予測結果を、LCX34を介して移動局装置21へ送信する。また、送受信部3201は、移動局装置21からLCX34を介して受信した移動局情報を中央装置35の情報取得部3502へ供給する。また、上記のように、送受信部3201の通信方式は、中央装置35の通信方式制御部3505によって制御される。
The transmission /
受信レベル検出部3202は、例えば受信電波の強度を測定することによって受信レベルを検出し、検出結果を基地局通信状態の情報として中央装置35へ通知する。回線品質検出部3203は、例えば通信データのビットエラー、パケットエラー等を検出することによって回線品質を検出し、検出結果を基地局通信状態の情報として中央装置35へ通知する。
The reception
<移動局装置21>
図6に、実施の形態1に係る移動局装置21のブロック図を例示する。図6の例によれば、移動局装置21は、送受信部2101と、情報取得部2102と、通信方式制御部2103と、位置検出部2104と、速度検出部2105と、受信レベル検出部2106と、回線品質検出部2107と、すれ違い検出部2108と、編成番号通知部2109とを有している。
<
FIG. 6 illustrates a block diagram of
送受信部2101は、列車13に設けられたアンテナ1301を介して、電波を送受信する。情報取得部2102は、送受信部2101によって受信したデータを取得し、受信データに予測部3504による予測結果が含まれている場合、該予測結果を通信方式制御部2103へ供給する。通信方式制御部2103は、取得した予測結果に基づいて、中央装置35の通信方式制御部3505と同様に、送受信部2101の通信方式を動的に制御する。
The transmission /
位置検出部2104は、自列車13の位置(換言すれば移動局装置21の位置)を検出し、検出結果を実際走行内容の情報として、送受信部2101を介して基地局装置32へ通知する。列車13の位置情報は例えば、自列車13から入手可能なキロ程の情報、GPS(Global Positioning System)による測定結果、等から取得可能である。速度検出部2105は、自列車13の走行速度(換言すれば移動局装置21の移動速度)を検出し、検出結果を実際走行内容の情報として、送受信部2101を介して基地局装置32へ通知する。列車13の速度情報は例えば列車13の速度計等から取得可能である。
The
受信レベル検出部2106は、例えば受信電波の強度を測定することによって受信レベルを検出し、検出結果を移動局通信状態の情報として基地局装置32へ通知する。回線品質検出部2107は、例えば通信データのビットエラー、パケットエラー等を検出することによって回線品質を検出し、検出結果を移動局通信状態の情報として基地局装置32へ通知する。
The reception
すれ違い検出部2108は、例えば通信状況の変化や、列車外部を撮影した映像から、自列車13と他列車13とのすれ違いを検出し、すれ違い検出結果の情報(実際走行内容に分類されるものとする)として、送受信部2101を介して基地局装置32へ通知する。
The passing
編成番号通知部2109は、自列車13の編成番号を、送受信部2101を介して基地局装置32へ通知する。
The composition
<無線システム1の動作>
図7に、無線システム1の動作フローを例示する。図7の例によれば、ステップS351において中央装置35が各種の情報を取得する。具体的には、運行予定取得部3501によって運行予定情報を取得し、情報取得部3502によって基地局情報および移動局情報を取得する。そして、中央装置35の予測部3504が列車13のすれ違いに関連する各種情報を予測する(ステップS352)。なお、ステップS351,S352は例えば周期的に実行される。
<Operation of Wireless System 1>
FIG. 7 illustrates an operation flow of the wireless system 1. According to the example of FIG. 7, the
そして、中央装置35の通信方式制御部3505が上記予測結果に基づいて各通信区間41の通信方式を選択し(ステップS353)、その選択結果に応じて基地局装置32の通信方式が切り替えられる(ステップS324)。また、各移動局装置21では、上記予測結果を取得し、通信方式制御部2103が上記予測結果に基づいて自装置21の通信方式を切り替える(ステップS213,S214)。
And the communication
なお、例えば、中央装置35が通信方式制御部3505による通信方式の選択結果を各移動局装置21へ送信し、各移動局装置21の通信方式制御部3505は受信した選択結果に基づいて自装置21の通信方式を制御してもよい。
For example, the
無線システム1によれば、すれ違い区間44では通信品質優先の通信方式が用いられ、非すれ違い区間45では伝送容量優先の通信方式が用いられる。このため、列車13のすれ違いに伴って通信環境が悪化した場合でも、通信品質の低下を軽減または回避可能であるとともに、非すれ違い区間45では大きな伝送容量で通信可能である。したがって、通信方式が固定された構成に比べて、通信品質と伝送容量の両方を確保できる。
According to the wireless system 1, a communication method with priority on communication quality is used in the
また、すれ違い区間44を事前に予測するので、すれ違い区間44に列車13が進入する前に通信方式の切り替えを完了させることが容易になる。したがって、移動局装置21が、列車のように高速に移動する移動体に搭載される場合にも、無線システム1は好適である。
Further, since the passing
また、予想部3504が中央装置35に設けられているので、全ての通信区間41を中央装置35で一括的に管理可能である。このため、基地局装置32および移動局装置21の処理負荷が小さくて済む。
In addition, since the
なお、上記では対向する列車13がすれ違う場合を例示したが、同じ方向に進みつつ追い越しによってすれ違いを生じる場合にも無線システム1は適用可能である。
In addition, although the case where the
<実施の形態2>
上記の実施の形態1では、中央装置35がすれ違いの予測および通信方式の制御を行う構成を例示した。本実施の形態2ではそれらの処理を基地局装置で行う例を説明する。図8に、実施の形態2に係る基地局装置32Bのブロック図を例示する。なお、図8も図5と同様に、基地局装置32B内の1つの送受信部3201についてのみ図示している。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the configuration in which the
図8の例によれば、基地局装置32Bは、実施の形態1で説明した送受信部3201と受信レベル検出部3202と回線品質検出部3203とに加え、運行予定取得部3211と、情報取得部3212と、記憶部3213と、予測部3214と、通信方式制御部3215とを有している。
According to the example of FIG. 8, the
運行予定取得部3211は、実施の形態1で中央装置35に設けられていた運行予定取得部3501と同様に機能する。その他の要素3212〜3215も、実施の形態1で中央装置35に設けられていた要素3502〜3505と同様に、それぞれ機能する。
The operation
なお、図8では簡略に図示しているが、情報取得部3212は、送受信部3201を介して通信可能な移動局装置21については移動局情報を送受信部3201から取得し、そうでない移動局装置21については他の基地局装置32Bおよび中央装置を介して移動局情報を取得する。
8, the
かかる構成により、基地局装置32Bにおいて、実施の形態1に係る中央装置35と同様に、すれ違いの予測および通信方式の制御を行うことが可能である。
With this configuration, in the
なお、隣の基地局装置32Bが管理する通信区間41から進入する列車13にも対処するために、隣接する基地局装置32Bは自身が把握している各種情報を互いに供給し合う。この場合、基地局装置32B間の通信は、直接的な通信であってもよいし、あるいは、中央装置35を介した間接的な通信であってもよい。
In addition, in order to cope with the
基地局装置32Bを採用した無線システムによれば、実施の形態1と同様に、通信品質と伝送容量の両方を確保可能になる。また、基地局装置32Bによれば、基地局装置32Bと中央装置との間での情報授受および制御指示が少なくなるので、処理遅延時間を短くすることが可能である。
According to the radio system employing the
なお、予測部3214を有した基地局装置32Bは、予測部3214を有さない基地局装置(例えば実施の形態1に係る基地局装置32)と混在可能である。例えば、一部の基地局装置(基地局装置32B)は自身に設けられた予測部3214を利用し、予測部3214を有さない残余の基地局装置は中央装置35の予測部3504を利用するように、無線システムを構成してもよい。
Note that the
<実施の形態3>
上記の実施の形態1では、中央装置35がすれ違いの予測および通信方式の制御を行う構成を例示した。本実施の形態3ではそれらの処理を移動局装置で行う例を説明する。図9に、実施の形態3に係る移動局装置21Cのブロック図を例示する。
<Embodiment 3>
In the first embodiment, the configuration in which the
図9の例によれば、移動局装置21Cは、実施の形態1で説明した要素2101〜2109に加え、記憶部2113と予測部2114とを有している。
According to the example in FIG. 9, the
記憶部2113は、実施の形態1で中央装置35に設けられていた記憶部3503と同様に機能する。また、予測部2114は、実施の形態1で中央装置35に設けられていた予測部3504と同様に機能する。
The
なお、図9の例では、移動局装置21Cは、実施の形態1で中央装置35に設けられていた運行予定取得部3501を有していないが、例えば運行予定情報は中央装置35によって取得され各移動局装置21Cに配信される。これによれば、移動局装置21Cにおいても、運行予定情報が、予測部2114によって利用可能であり、記憶部2113によって蓄積可能である。
In the example of FIG. 9, the
また、移動局装置21Cによれば、情報取得部2102は、自装置21Cの移動局情報お自装置21の位置検出部2102等から取得し、他装置21Cの移動局情報を送受信部2101を介して取得する。なお、移動局装置21C間の通信は、直接的な通信であってもよいし、あるいは、基地局装置を介したまたは基地局装置および中央装置を介した間接的な通信であってもよい。
Also, according to the
かかる構成により、移動局装置21Cにおいて、実施の形態1に係る中央装置35と同様に、すれ違いの予測および通信方式の制御を行うことが可能である。
With this configuration, in the
なお、例えば基地局装置の通信方式制御部が実施の形態1に係る移動局装置21の通信方式制御部2103と同様に機能することによって、基地局装置は移動局装置21Cと通信方式を合わせることが可能である。但し、各通信区間41では単一の通信方式が採用されるので、同じ通信区間41に関与する基地局装置および全ての移動局装置は通信方式を揃える必要が生じる。そのような場合、例えば、基地局装置が各移動局装置の通信方式を把握し、使用する通信方式を調停すればよい。
Note that, for example, the base station apparatus matches the communication system with the
移動局装置21Cを採用した無線システムによれば、実施の形態1と同様に、通信品質と伝送容量の両方を確保可能になる。また、移動局装置21Cによれば、実施の形態2と同様に、基地局装置と中央装置との間での情報授受および制御指示が少なくなるので、処理遅延時間を短くすることが可能である。
According to the radio system employing the
なお、予測部2114を有した移動局装置21Cは、予測部2114を有さない移動局装置(例えば実施の形態1に係る移動局装置21)と混在可能である。例えば、一部の移動局装置(移動局装置21C)は自身に設けられた予測部2114を利用し、予測部2114を有さない残余の移動局装置は中央装置35の予測部3504または基地局装置32Bの予測部3214を利用するように、無線システムを構成してもよい。
Note that the
<実施の形態4>
本実施の形態4も、上記の実施の形態3と同様に、すれ違いの予測および通信方式の制御を移動局装置で行う例を説明する。図10に、実施の形態4に係る移動局装置21Dのブロック図を例示する。
<Embodiment 4>
In the fourth embodiment, as in the third embodiment, an example in which a mobile station apparatus performs prediction of passing and control of a communication method will be described. FIG. 10 illustrates a block diagram of
図10の例によれば、移動局装置21Dは、実施の形態1で説明した要素2101〜2109に加え、予測部2124を有している。予測部2124は、すれ違いが先に生じた列車13からすれ違い時の実際走行内容を取得し、取得した実際の走行内容に基づいて、自装置21Dが搭載された自列車13のすれ違いを予測する。
According to the example in FIG. 10, the
具体的には、すれ違い検出部2108がすれ違いを検出すると、移動局装置21Dはそのすれ違いに関連する情報を後続の列車13の移動局装置21Dへ送信する。例えば位置検出部2104と速度検出部2105とが検出結果を出力し、編成番号通知部2107が編成番号を出力することによって、実際走行内容が送受信部2101を介して送信される。後続の移動局装置21Dでは、先行する移動局装置21Dの実際走行内容が、送受信部2101および情報取得部2102によって受信され、予測部2124へ引き渡される。そして、予測部2124は、受信した実際走行内容と、自装置21Dの実際走行内容とに基づいて、先行列車13がすれ違った列車13と自列車13とのすれ違いを予測する。予測結果は通信方式制御部2103へ通知される。
Specifically, when the passing
なお、移動局装置21D間の通信は、直接的な通信であってもよいし、あるいは、基地局装置を介したまたは基地局装置および中央装置を介した間接的な通信であってもよい。
The communication between the
かかる構成により、移動局装置21Dにおいて、すれ違いの予測および通信方式の制御を行うことが可能である。
With this configuration, it is possible to perform passing prediction and communication system control in the
移動局装置21Dを採用した無線システムによれば、実施の形態1と同様に、通信品質と伝送容量の両方を確保可能になる。また、移動局装置21Dによれば、実際走行内容を主に利用するので、運行ダイヤの乱れ等の影響を受けにくい。
According to the radio system employing the
なお、予測部2124を有した移動局装置21Dは、実施の形態3に係る予測部2114を有した移動局装置21Cと混在可能である。また、予測部2114を有した移動局装置21Cは、予測部2114を有さない移動局装置(例えば実施の形態1に係る移動局装置21)と混在可能である。
Note that the
<変形例1>
実施の形態1〜4によれば通信方式の制御は通信区間41単位で行われる。このため、通信区間41を細かく分割すれば、例えば通信環境の違いに対してより細やかに対応可能になる。
<Modification 1>
According to the first to fourth embodiments, the communication method is controlled in units of 41 communication sections. For this reason, if the communication section 41 is divided finely, for example, it becomes possible to deal with a difference in communication environment more finely.
通信区間41を短くするためには、LCX34のアンテナ部分(線路11,12に沿って設置される部分)を短くすればよい。例えば基地局装置の設置間隔を狭めればよい。あるいは、図11に例示するように、より多くの送受信部3201を搭載した基地局装置32Eを採用すれば、基地局装置の設置台数を抑制可能である。あるいは、図12に例示する無線通信設備31Fのように、中央装置35と基地局装置32との間に統制装置36を介在させ、各統制装置36に複数の基地局装置32を担当させてもよい。これによれば、基地局装置32の設置が容易になる。
In order to shorten the communication section 41, it is only necessary to shorten the antenna portion of LCX 34 (portion installed along
<変形例2>
また、LCX以外のアンテナを用いて無線通信エリアが形成される場合(例えば空間波列車無線システム)にも上記各種構成を応用可能である。図13の例では、無線通信設備31Gの各基地局装置32Gが無線通信エリアを形成する様子を模式的に示している。
<Modification 2>
The above-described various configurations can also be applied to a case where a wireless communication area is formed using an antenna other than LCX (for example, a spatial wave train radio system). In the example of FIG. 13, a mode that each
<変形例3>
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
<Modification 3>
It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 無線システム、13,13p〜13t 列車(移動体)、21,21C,21D,21p〜23t 移動局装置、31,31F,31G 無線通信設備、32,32E,32G,32ab,32cd,32ef,32gh 基地局装置、34,34a〜34h 漏洩同軸ケーブル(アンテナ)、35 中央装置、41,41a〜41h 通信区間、44,44f すれ違い区間、45,45a〜45e,45g,45h 非すれ違い区間、2113,3213,3503 記憶部、2114,2124,3504,3214 予測部。 1 wireless system, 13, 13p to 13t train (mobile), 21, 21C, 21D, 21p to 23t mobile station apparatus, 31, 31F, 31G wireless communication equipment, 32, 32E, 32G, 32ab, 32cd, 32ef, 32gh Base station equipment, 34, 34a-34h Leaky coaxial cable (antenna), 35 Central equipment, 41, 41a-41h Communication section, 44, 44f Passing section, 45, 45a-45e, 45g, 45h Non-passing section, 2113, 3213 , 3503 storage unit, 2114, 2124, 3504, 3214 prediction unit.
Claims (7)
前記複数の通信区間内で前記無線通信設備と無線通信を行う移動局装置と、
前記移動局装置を搭載した移動体のすれ違いが前記複数の通信区間のうちのどの区間で、いつ生じるかをあらかじめ規定されたすれ違い予測手法で予測する予測部と
を備え、
前記無線通信設備は、前記複数の通信区間のうちですれ違いが予測されたすれ違い区間に対しては通信品質優先の通信方式を用い、前記複数の通信区間のうちですれ違いが予測されなかった非すれ違い区間に対しては伝送容量優先の通信方式に用いるという通信方式の切り替え制御を、前記予測部の予測結果に従って動的に行い、
前記移動局装置は、前記すれ違い区間内では前記通信品質優先の通信方式を用い、前記非すれ違い区間内では前記伝送容量優先の通信方式を用いる、
無線システム。 A wireless communication facility for managing a plurality of communication sections corresponding to a plurality of wireless antennas installed in a predetermined place;
A mobile station device that performs wireless communication with the wireless communication facility within the plurality of communication sections;
A prediction unit that predicts in which section of the plurality of communication sections a passing of a mobile body equipped with the mobile station device occurs by using a predetermined passing prediction method;
The wireless communication equipment uses a communication quality-priority communication method for a passing section in which a passing is predicted among the plurality of communication sections, and a non-passing in which a passing is not predicted in the plurality of communication sections. For the section, the communication system switching control to be used for the transmission capacity priority communication system is dynamically performed according to the prediction result of the prediction unit,
The mobile station apparatus uses the communication quality priority communication method in the passing section, and uses the transmission capacity priority communication method in the non-passing section.
Wireless system.
前記移動局装置と無線通信を行う複数の基地局装置と、
前記複数の基地局装置に接続された中央装置と
を含み、
前記予測部は前記中央装置に設けられている、請求項1に記載の無線システム。 The wireless communication facility is:
A plurality of base station devices that perform wireless communication with the mobile station device;
A central device connected to the plurality of base station devices,
The wireless system according to claim 1, wherein the prediction unit is provided in the central device.
前記移動局装置と無線通信を行う複数の基地局装置と、
前記複数の基地局装置に接続された中央装置と
を含み、
前記予測部は前記複数の基地局装置のうちの少なくとも一部に設けられている、請求項1に記載の無線システム。 The wireless communication facility is:
A plurality of base station devices that perform wireless communication with the mobile station device;
A central device connected to the plurality of base station devices,
The radio system according to claim 1, wherein the prediction unit is provided in at least a part of the plurality of base station apparatuses.
前記すれ違い予測手法は、前記記憶部に蓄積されている前記実際の走行内容も参照してすれ違いを予測する手法である、請求項5に記載の無線システム。 A storage unit for accumulating the actual traveling content of the mobile body;
The wireless system according to claim 5, wherein the passing prediction method is a method of predicting passing by referring to the actual traveling content stored in the storage unit.
前記すれ違い予測手法は、すれ違いが先に生じた移動体に搭載された前記移動局装置からすれ違い時の実際の走行内容を取得し、取得した前記実際の走行内容に基づいて自装置が搭載された移動体のすれ違いを予測する手法である、
請求項1に記載の無線システム。 The prediction unit is provided in the mobile station device,
The passing prediction method acquires the actual traveling content at the time of passing from the mobile station device mounted on the mobile body in which the passing occurred first, and the own device is mounted based on the acquired actual traveling content. It is a method to predict the passing of moving objects,
The wireless system according to claim 1.
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