JP2014123904A

JP2014123904A - 中央装置及び移動局

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Publication number: JP2014123904A
Application number: JP2012279881A
Authority: JP
Inventors: Kenji Izawa; 賢二井澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて、移動体が無線環境不良区間に位置する場合の中央装置及び移動局の間の受信データの欠落を抑制する。
【解決手段】通信エリアの無線環境情報と移動体の移動経路上の位置情報とを対応付けた対応情報を記憶し、移動体位置情報及び対応情報に基づき、移動体が無線環境不良区間に位置すると判定した場合に、中央装置または移動局は、通信データのうち優先度の高いデータを選択し、選択された優先度の高いデータに高い冗長度を付与して送出する。
【選択図】図２

Description

この発明は、移動体に搭載された移動局、及び移動局と複数の基地局を介して通信する中央装置に関するものである。

従来の列車無線システムなどの無線通信システムでは、移動局を搭載する移動体（列車）の移動経路である線路に沿って漏えい同軸ケーブル（ＬＣＸ：ＬｅａｋｙＣｏａＸｉａｌＣａｂｌｅ）を敷設し、無線環境の安定を図っていた。

ところが、線路付近に設置される他の設備などにより、漏えい同軸ケーブルを適切に敷設できない場合、その区間の無線環境が不良となり、受信データの欠落が発生するという問題点があった。

列車を走行させ、受信時のビット誤り数及び受信電界強度と位置情報とを対応付けた対応情報を記憶させておくことにより、無線環境不良区間を、予め明確にさせることができる。

例えば、特許文献１では、伝送品質及び位置情報を対応させた対応情報と移動体の現在位置とに基づいて、移動局の送信電力制御を行うようにしている。

特開２０１０−１５４２３４号公報（第４−５頁、図１）

特許文献１は、移動局の送信電力を制御しているだけなので、中央装置から移動局への方向の受信データの欠落に対処することはできないという問題点があった。また、移動局の送信電力は、法令等により制限されるものであるため、移動局から中央装置への方向の受信データの欠落にも対処できない場合があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、列車無線システムなどの無線通信システムにおいて、移動体が無線環境不良区間に位置する場合の中央装置及び移動局の間の受信データの欠落を抑制することを目的とする。

この発明に係る中央装置は、移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して、前記移動体に搭載された移動局に下り通信データを送出するものであり、前記移動体の位置を特定する移動体位置情報を取得及び生成する位置情報部と、前記通信エリアの無線環境情報と前記移動経路上の位置情報とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境の悪い無線環境不良区間に存在すると判定した場合、前記下り通信データのうち優先度の高い高優先度データを選択し、該高優先度データに高い冗長度を付与し、前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境不良区間に存在しないと判定した場合、前記下り通信データのうち前記高優先度データ及び優先度の低い低優先度データを選択し、該高優先度データ及び該低優先度データに低い冗長度を付与する制御部とを備えるものである。

また、この発明に係る移動局は、移動体に搭載され、前記移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して中央装置に上り通信データを送出するものであり、前記移動体の位置を特定する移動体位置情報を取得及び生成する位置情報部と、前記通信エリアの無線環境情報と前記移動経路上の位置情報とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境の悪い無線環境不良区間に存在すると判定した場合、前記上り通信データのうち優先度の高い高優先度データを選択し、該高優先度データに高い冗長度を付与し、前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境不良区間に存在しないと判定した場合、前記上り通信データのうち前記高優先度データ及び優先度の低い低優先度データを選択し、該高優先度データ及び前記低優先度データに低い冗長度を付与する制御部とを備えるものである。

この発明は、列車無線システムなどの無線通信システムにおいて、移動体が無線環境不良区間に位置する場合に、中央装置または移動局は、優先度の高いデータを選択し、選択された優先度の高いデータに高い冗長度を付与して送出するようにしたので、移動体が無線環境不良区間に位置する場合の中央装置及び移動局の間の受信データの欠落を抑制することができるという効果がある。

本発明の実施の形態１に係る列車無線システムの構成を示すシステム構成図である。本発明の実施の形態１に係る中央装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る送信データの送信信号フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態１に係る受信データの受信信号フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態１に係る送信データの送信信号フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態１に係る受信データの受信信号フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態２に係る送信データの送信信号フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態２に係る受信データの受信信号フォーマットを示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における列車無線システムの構成を示した図である。図１の列車無線システムにおいて、中央装置１０１は、複数の基地局１０２、複数の基地局１０２に接続されたＬＣＸ１０３、及び列車等の移動体１１０に搭載された移動局１２０と共に無線通信ネットワークを構成しており、中央装置１０１は、複数の基地局１０２及びＬＣＸ１０３を介して、移動局１２０と、無線通信を行う。

複数の基地局１０２は、中央装置１０１、及び移動局１２０の移動経路に沿って配置されたＬＣＸ１０３と接続する。複数の基地局１０２は、それぞれ無線ゾーン（通信エリア、図示せず）を有しており、隣接する基地局との無線ゾーン境界付近には、電波干渉区間１３０が発生する。また、線路付近に設置される他の設備などにより、ＬＣＸ１０３を適切に敷設できない区間１３１が発生する。電波干渉区間１３０及びＬＣＸ１０３を適切に敷設できない区間１３１は、中央装置１０１と移動局１２０との間の通信にビット誤りが発生する無線環境不良区間となる。その他の区間は、中央装置１０１と移動局１２０との間の通信にビット誤りが発生しにくい無線環境良好区間となる。

図２は、本発明の実施の形態１における中央装置１０１の構成を示した図である。中央装置１０１は、移動体１１０の位置と無線環境データ（受信電界強度及びビット誤り数等）とを関連付けた対応情報を蓄積する走行データ蓄積部２０１（記憶部）、外部から移動体１１０の位置情報を取得する位置情報部２０２、移動体１１０の位置情報を管理すると共に、走行データ蓄積部２０１の蓄積する対応情報により、移動局１２０への送信データの優先制御及び送信データの誤り訂正符号切替を制御する運行情報管理制御部２０３、中央装置１０１の外部の複数の装置（図示せず）から移動局１２０への送信データを受信する送信データ部２０４、データの優先度に応じて送信データを選択する優先情報送信選択部２０５、誤り訂正符号化手段により送信データを符号化する誤り訂正符号化部２０６、移動局１２０からの受信データを蓄積する受信データ部２０７、受信データを選択する優先情報受信選択部２０８、複数の誤り訂正復号を制御する誤り訂正復号化部２０９、及び基地局１０２との送受信データの入出を行う基地局インターフェイス部２１０を含んで構成される。（制御部は、運行情報管理制御部２０３、優先情報送信選択部２０５、及び誤り訂正符号化部２０６から形成される。）

図３は、本発明の実施の形態１における移動局１２０の構成を示した図である。移動局１２０は、移動体１１０の位置と受信電界強度及びビット誤り数とを関連付けた対応情報を蓄積する走行データ蓄積部３０１（記憶部）、外部から移動体１１０の位置情報を取得する位置情報部３０２、走行データ蓄積部３０１の蓄積する対応情報により、中央装置１０１への送信データの優先制御及び送信データの誤り訂正符号切替を制御する制御管理部３０３、中央装置１０１への送信データを蓄積する送信データ部３０４、データの優先度に応じて送信データを選択する優先情報送信選択部３０５、複数の誤り訂正符号化手段により送信データを符号化する誤り訂正符号化部３０６、中央装置１０１へデータを送信する送信部３０７、中央装置１０１からのデータを受信する受信部３０８、複数の誤り訂正復号を制御する誤り訂正復号化部３０９、受信データを選択する優先情報受信選択部３１０、及び中央装置１０１からの受信データを蓄積する受信データ部３１１を含んで構成される。（制御部は、制御管理部３０３、優先情報送信選択部３０５、及び誤り訂正符号化部３０６から形成される。）

次に、動作について説明する。まず、中央装置１０１から、移動局１２０へ下り通信データを送信する場合について説明する。

中央装置１０１の送信データ部２０４は、外部の複数の装置（図示せず）から移動局１２０へ送信する送信データ（下り通信データ）を受信し、送信データの先頭に、送信データの優先度を特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダを付与する。送信データの優先度は、該送信データの送信元である中央装置１０１に接続されている外部の装置に応じて決定される。例えば、列車運行に関わる指令に使用される運転指令電話装置からの送信データは、優先度の高いデータとし、列車内の旅客向けの通信に使用される旅客データ装置からの送信データは、優先度の低いデータとする。

移動局１２０を搭載する、列車等の移動体１１０には、それぞれの移動体１１０を特定する編成番号が付与されており、移動体１１０の編成番号及び位置情報は、外部装置（図示せず）により管理されている。移動体１１０の編成番号及び位置情報は、該外部装置から、位置情報部２０２に入力される。位置情報部２０２は、移動体１１０の編成番号及び位置情報を、走行データ蓄積部２０１に送出する。

走行データ蓄積部２０１は、事前の走行試験等で取得した、各区間の位置と無線環境データとを関連付けた対応情報を蓄積している。走行データ蓄積部２０１は、位置情報部の送出した移動体１１０の位置情報、及び自身の蓄積する対応情報から、移動体１１０の位置の無線環境データを取り出し、移動体１１０の編成番号及び移動体１１０の位置の無線環境データを、運行情報管理制御部２０３に送出する。このようにすることにより、運行情報管理制御部２０３は、それぞれの移動体１１０の位置の無線環境データを把握することができる。なお、移動体１１０の編成番号及び位置情報に加え、移動体１１０の速度情報が、外部装置から、位置情報部２０２に入力されるようにして、位置情報部２０２は、移動体１１０の編成番号及び位置情報に加え、移動体１１０の速度情報を、走行データ蓄積部２０２に送出し、走行データ蓄積部２０１は、位置情報部２０２の送出した移動体１１０の位置情報、速度情報、及び自身の蓄積する対応情報から、所定の時間経過後の移動体１１０の位置の無線環境データを取り出すようにしてもよい。この場合、移動体１１０が、無線環境不良区間と無線環境良好区間との境界付近に位置している場合に対応することが可能である。

＜中央装置１０１から無線環境良好区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合＞
中央装置１０１から、無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットを、図４に示す。図４（１）において、送信信号フォーマット４１０は、送信データ部２０４の送出するデータの送信信号フォーマットである。高優先度データ４０１は、優先度の高いデータであり、送信データ部２０４により、高優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。同様に、低優先度データ４０２は、優先度の低いデータであり、送信データ部２０４により、低優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。送信データ部２０４は、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２に、データ送信に必要な同期ワード４０３を付加し、優先情報送信選択部２０５に送出する。

運行情報管理制御部２０３は、走行データ蓄積部２０１の送出する移動体１１０ａの位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定する。移動局１２０ａが、無線環境良好区間に位置する場合、ビット誤りが発生しにくいため、中央装置１０１が、移動局１２０ａへ送信するデータに低い冗長度を付与して送信することにより、移動局１２０ａは、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態１では、中央装置１０１は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて送信データを符号化することにより、移動局１２０ａへ送信するデータに低い冗長度を付与する。

弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合は、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合と比較して、少ないビット数で符号化できる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化したデータ量は、中央装置１０１から、移動局１２０への通信回線容量を超過しないので、運行情報管理制御部２０３は、優先情報送信選択部２０５に、高優先度データ及び低優先度データを選択するように指示し、誤り訂正符号化部２０６に、送信データを弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化するように指示する。また、運行情報管理制御部２０３は、基地局インターフェイス部２１０に、移動体１１０ａの位置情報を送出し、送信データを移動体１１０ａの位置する区間の基地局に送出するよう指示する。

図４（２）において、送信信号フォーマット４２０は、優先情報送信選択部２０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部２０５は、運行情報管理制御部２０３の指示に基づき、送信データ部２０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２を、誤り訂正符号化部２０６に送出する。なお、運行情報管理制御部２０３は、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部２０５が、判定結果に基づいて、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を選択すると判断するようにしてもよい。

図４（３）において、送信信号フォーマット４３０は、誤り訂正符号化部２０６の送出するデータの送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部２０６は、運行情報管理制御部２０３の指示に基づき、優先情報送信選択部２０５の送出した高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２に、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を付加して、基地局インターフェイス部２１０へ送出する。なお、運行情報管理制御部２０３は、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、誤り訂正符号化部２０６が、判定結果に基づいて、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化すると判断するようにしてもよい。

基地局インターフェイス部２１０は、運行情報管理制御部２０３の送出する移動体１１０ａの位置情報に基づいて、基地局１０２ａが移動体１１０ａの位置する区間の基地局であると特定し、誤り訂正符号化部２０６の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、低優先度データ４０２、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を、基地局１０２ａに送出する。なお、運行情報管理制御部２０３が、移動体１１０ａの位置する区間の基地局を特定し、基地局を特定する情報を基地局インターフェイス部２１０に送出するようにしてもよい。

基地局１０２ａは、基地局インターフェイス部２１０の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、低優先度データ４０２、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を、移動局１２０ａに送出する。

無線環境良好区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットを、図５に示す。図５（１）において、受信信号フォーマット４４０は、受信部３０８の受信するデータの受信信号フォーマットであり、誤り訂正符号化部２０６の送出する送信信号フォーマット４３０と同じものである。受信部３０８は、同期ワード４０３を取り除き、高優先度データ４０１、低優先度データ４０２、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を、誤り訂正復号化部３０９へ送出する。

図５（２）において、受信信号フォーマット４５０は、誤り訂正復号化部３０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。誤り訂正復号化部３０９は、自身の保持する複数の誤り訂正復号を用いて、順次受信データを復号化し、正常に復号されたデータを中央装置１０１の送信したデータとする。本実施の形態１では、誤り訂正復号化部３０９は、弱い誤り訂正復号化手段及び強い誤り訂正復号化手段を保持しており、図５（２）の受信データでは、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化した場合、誤り訂正符号及び誤り訂正復号の組み合わせが一致する。さらに、移動局１２０ａは、無線環境良好区間に位置しており、ビット誤りが発生しにくいため、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２は、正常に復号化される。誤り訂正復号化部３０９は、正常に復号化された高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、優先情報受信選択部３１０に送出する。

図５（３）において、受信信号フォーマット４６０は、優先情報受信選択部３１０の受信するデータの受信信号フォーマットである。優先情報受信選択部３１０は、送信データ部２０４により付与されたヘッダに含まれるデータ長情報に基づいて、高優先度データ４０１と低優先度データ４０２とを分離し、受信データ部３１１に送出する。

図５（４）において、受信信号フォーマット４７０は、受信データ部３１１の受信するデータの受信信号フォーマットである。受信データ部３１１は、高優先度データ４０１と低優先度データ４０２とから、送信データ部２０４により付与されたヘッダを削除して、送信先となる外部装置（図示せず）に送出する。ここで、外部装置の例として、列車運行に関わる指令に使用される運転指令電話装置、及び列車内の旅客向けの通信に使用される旅客データ装置が挙げられる。

このように、中央装置１０１から無線環境良好区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合、移動局１２０は、中央装置１０１の送信した高優先度データ４０１と低優先度データ４０２とを、欠落することなく正常に受信することが可能である。

＜中央装置１０１から無線環境不良区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合＞
中央装置１０１から、無線環境不良区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ｂ及び移動局１２０ｃ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットを、図６に示す。図６（１）において、送信信号フォーマット４８０は、送信データ部２０４の送出する送信信号フォーマットであり、中央装置１０１から、無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）にデータを送信する場合と同じものである。高優先度データ４０１は、優先度の高いデータであり、送信データ部２０４により、高優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。同様に、低優先度データ４０２は、優先度の低いデータであり、送信データ部２０４により、低優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。送信データ部２０４は、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２に、データ送信に必要な同期ワード４０３を付加し、優先情報送信選択部２０５に送出する。

運行情報管理制御部２０３は、走行データ蓄積部２０１の送出する移動体１１０ｂ（または移動体１１０ｃ、以下同様）の位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂ（または移動体１２０ｃ、以下同様）が、無線環境不良区間に位置すると判定する。移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置する場合、ビット誤りが発生するが、中央装置１０１が、移動局１２０ｂへ送信するデータに高い冗長度を付与して送信することにより、移動局１２０ｂは、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態１では、中央装置１０１は、強い誤り訂正符号化手段を用いて移動局１２０ｂへ送信するデータを符号化することにより、高い冗長度を付与する。

強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合と比較して、多くのビット数が必要となる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化したデータ量は、中央装置１０１から、移動局１２０への通信回線容量を超過するので、運行情報管理制御部２０３は、優先情報送信選択部２０５に、低優先度データを破棄するように指示し、誤り訂正符号化部２０６に、送信データを強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化するように指示する。また、運行情報管理制御部２０３は、基地局インターフェイス部２１０に、移動体１１０ｂの位置情報を送出し、送信データを移動体１１０ｂの位置する区間の基地局に送出するよう指示する。

図６（２）において、送信信号フォーマット４９０は、優先情報送信選択部２０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部２０５は、運行情報管理制御部２０３の指示に基づき、送信データ部２０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２のうち、送信データ部２０４により低優先度であることを特定する優先度情報を含むヘッダを付与された低優先度データ４０２を破棄し、同期ワード４０３及び高優先度データ４０１を、誤り訂正符号化部２０６に送出する。なお、運行情報管理制御部２０３は、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部２０５が、判定結果に基づいて、低優先度データ４０２を破棄すると判断するようにしてもよい。

図６（３）において、送信信号フォーマット５００は、誤り訂正符号化部２０６の送出する送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部２０６は、運行情報管理制御部２０３の指示に基づき、優先情報送信選択部２０５の送出した高優先度データ４０１を、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３及び高優先度データ４０１に、高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を付加して、基地局インターフェイス部２１０へ送出する。なお、運行情報管理制御部２０３は、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、誤り訂正符号化部２０６が、判定結果に基づいて、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化すると判断するようにしてもよい。

基地局インターフェイス部２１０は、運行情報管理制御部２０３の送出する移動体１１０ｂの位置情報に基づいて、基地局１０２ａ（または基地局１０２ｂ）が移動体１１０ｂの位置する区間の基地局であると特定し、誤り訂正符号化部２０６の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を、基地局１０２ａ（または基地局１０２ｂ）に送出する。なお、運行情報管理制御部２０３が、移動体１１０ｂの位置する区間の基地局を特定し、基地局を特定する情報を基地局インターフェイス部２１０に送出するようにしてもよい。

基地局１０２ａ（または基地局１０２ｂ）は、基地局インターフェイス部２１０の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を、移動局１２０ｂに送出する。

無線環境不良区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットを、図７に示す。図７（１）において、受信信号フォーマット５１０は、受信部３０８の受信するデータの受信信号フォーマットであり、誤り訂正符号化部２０６の送出する送信信号フォーマット５００と同じものである。受信部３０８は、同期ワード４０３を取り除き、高優先度データ４０１及び高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を、誤り訂正復号化部３０９へ送出する。

図７（２）において、受信信号フォーマット５２０は、誤り訂正復号化部３０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。誤り訂正復号化部３０９は、自身の保持する複数の誤り訂正復号化手段を用いて、順次受信データを復号化し、正常に復号されたデータを中央装置１０１の送信したデータとする。本実施の形態１では、誤り訂正復号化部３０９は、弱い誤り訂正復号化手段及び強い誤り訂正復号化手段を保持しており、図７（２）の受信データでは、強い誤り訂正復号化手段を用いて復号化した場合、誤り訂正符号及び誤り訂正復号の組み合わせが一致する。さらに、移動局１２０ｂは、無線環境不良区間に位置しており、ビット誤りが発生しているが、強い誤り訂正符号化手段により符号化されているため、高優先度データ４０１は、正常に復号化される。誤り訂正復号化部３０９は、正常に復号化された高優先度データ４０１を、優先情報受信選択部３１０に送出する。

図７（３）において、受信信号フォーマット５３０は、優先情報受信選択部３１０の受信するデータの受信信号フォーマットである。優先情報受信選択部３１０は、高優先度データ４０１を受信データ部３１１に送出する。

図７（４）において、受信信号フォーマット５４０は、受信データ部３１１の受信するデータの受信信号フォーマットである。受信データ部３１１は、高優先度データ４０１から、送信データ部２０４により付与されたヘッダを削除して、送信先となる外部装置（図示せず）に送出する。

このように、中央装置１０１から無線環境不良区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合、移動局１２０は、中央装置１０１の送信した高優先度データ４０１を、欠落することなく正常に受信することが可能である。

次に、移動局１２０から、中央装置１０１へ上り通信データを送信する場合について説明する。

移動局１２０の送信データ部３０４は、外部の複数の装置（図示せず）から中央装置１０１へ送信する送信データ（上り通信データ）を受信し、送信データの先頭に、送信データの優先度を特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダを付与する。送信データの優先度は、該送信データの送信元である移動局１２０に接続されている外部の装置に応じて決定される。例えば、列車運行に関わる指令に使用される運転指令電話装置からの送信データは、優先度の高いデータとし、列車内の旅客向けの通信に使用される旅客データ装置からの送信データは、優先度の低いデータとする。

移動局１２０を搭載する、列車等の移動体１１０の位置情報は、該位置情報を取得する外部装置（図示せず）から、位置情報部３０２に入力される。位置情報部３０２は、移動体１１０の位置情報を、走行データ蓄積部３０１に送出する。

走行データ蓄積部３０１は、事前の走行試験等で取得した、各区間の位置と無線環境データとを関連付けた対応情報を蓄積している。走行データ蓄積部３０１は、位置情報部２０２の送出した移動体１１０の位置情報、及び自身の蓄積する対応情報から、移動体１１０の位置の無線環境データを取り出し、移動体１１０の位置の無線環境データを、制御管理部３０３に送出する。このようにすることにより、制御管理部３０３は、移動体１１０の位置の無線環境データを把握することができる。なお、移動体１１０の位置情報に加え、移動体１１０の速度情報が、外部装置から、位置情報部３０２に入力されるようにして、位置情報部３０２は、移動体１１０の位置情報に加え、移動体１１０の速度情報を、走行データ蓄積部２０２に送出し、走行データ蓄積部３０１は、位置情報部３０２の送出した移動体１１０の位置情報、速度情報、及び自身の蓄積する対応情報から、所定の時間経過後の移動体１１０の位置の無線環境データを、取り出すようにしてもよい。この場合、移動体１１０が、無線環境不良区間と無線環境良好区間との境界付近に位置している場合に対応することが可能である。

＜無線環境良好区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合＞
無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）から、中央装置１０１にデータを送信する場合の送信信号フォーマットは、図４に示す中央装置１０１から、無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットと同じものである。高優先度データ４０１は、優先度の高いデータであり、送信データ部３０４により、高優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。同様に、低優先度データ４０２は、優先度の低いデータであり、送信データ部３０４により、低優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。送信データ部３０４は、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２に、データ送信に必要な同期ワード４０３を付加し、優先情報送信選択部３０５に送出する。

制御管理部３０３は、走行データ蓄積部３０１の送出する移動体１１０ａの位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定する。移動局１２０ａが、無線環境良好区間に位置する場合、ビット誤りが発生しにくいため、移動局１２０ａが、中央装置１０１へ送信するデータに低い冗長度を付与して送信することにより、中央装置１０１は、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態１では、移動局１２０ａは、弱い誤り訂正符号化手段を用いて送信データを符号化することにより、中央装置１０１へ送信するデータに低い冗長度を付与する。

弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合は、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合と比較して、少ないビット数で符号化できる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化したデータ量は、移動局１２０から、中央装置１０１への通信回線容量を超過しないので、制御管理部３０３は、優先情報送信選択部３０５に、高優先度データ及び低優先度データを選択するように指示し、誤り訂正符号化部３０６に、送信データを弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化するように指示する。

図４（２）において、送信信号フォーマット４２０は、優先情報送信選択部３０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部３０５は、制御管理部３０３の指示に基づき、送信データ部３０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２を、誤り訂正符号化部３０６に送出する。なお、制御管理部３０３は、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部３０５が、判定結果に基づいて、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を選択すると判断するようにしてもよい。

図４（３）において、送信信号フォーマット４３０は、誤り訂正符号化部３０６の送出するデータの送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部３０６は、制御管理部３０３の指示に基づき、優先情報送信選択部３０５の送出した高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２に、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を付加して、送信部３０７へ送出する。なお、制御管理部３０３は、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、誤り訂正符号化部３０６が、判定結果に基づいて、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化すると判断するようにしてもよい。

送信部３０７は、誤り訂正符号化部３０６の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、低優先度データ４０２、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を、中央装置１０１に送出する。

中央装置１０１が、無線環境良好区間に位置する移動局１２０から、データを受信する場合の受信信号フォーマットは、図５に示される無線環境良好区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットと同じものである。図５（１）において、受信信号フォーマット４４０は、基地局１０２の受信するデータの受信信号フォーマットであり、誤り訂正符号化部３０６の送出する送信信号フォーマット４３０と同じものである。基地局１０２は、同期ワード４０３を取り除き、高優先度データ４０１、低優先度データ４０２、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を、基地局インターフェイス部２１０を介して、誤り訂正復号化部２０９へ送出する。

図５（２）において、受信信号フォーマット４５０は、誤り訂正復号化部２０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。誤り訂正復号化部２０９は、自身の保持する複数の誤り訂正復号化手段を用いて、順次受信データを復号化し、正常に復号されたデータを移動局１２０ａの送信したデータとする。本実施の形態１では、誤り訂正復号化部２０９は、弱い誤り訂正復号化手段及び強い誤り訂正復号化手段を保持しており、図５（２）の受信データでは、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化した場合、誤り訂正符号及び誤り訂正復号の組み合わせが一致する。さらに、移動局１２０ａは、無線環境良好区間に位置しており、ビット誤りが発生しにくいため、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２は、正常に復号化される。誤り訂正復号化部２０９は、正常に復号化された高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、優先情報受信選択部２０８に送出する。

図５（３）において、受信信号フォーマット４５０は、優先情報受信選択部２０８の受信するデータの受信信号フォーマットである。優先情報受信選択部２０８は、送信データ部３０４により付与されたヘッダに含まれるデータ長情報に基づいて、高優先度データ４０１と低優先度データ４０２とを分離し、受信データ部２０７に送出する。

図５（４）において、受信信号フォーマット４６０は、受信データ部２０７の受信するデータの受信信号フォーマットである。受信データ部２０７は、高優先度データ４０１と低優先度データ４０２とから、送信データ部３０４により付与されたヘッダを削除して、送信先となる外部装置（図示せず）に送出する。ここで、外部装置の例として、列車運行に関わる指令に使用される運転指令電話装置、及び列車内の旅客向けの通信に使用される旅客データ装置が挙げられる。

このように、無線環境良好区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合、中央装置１０１は、移動局１２０の送信した高優先度データ４０１と低優先度データ４０２とを、欠落することなく正常に受信することが可能である。

＜無線環境不良区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合＞
無線環境不良区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ｂ及び移動局１２０ｃ）から、中央装置１０１にデータを送信する場合の送信信号フォーマットは、図６に示す中央装置１０１から、無線環境不良区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ｂ及び移動局１２０ｃ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットと同じものである。図６（１）において、送信信号フォーマット４８０は、送信データ部３０４の送出する送信信号フォーマットである。高優先度データ４０１は、優先度の高いデータであり、送信データ部２０４により、高優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。同様に、低優先度データ４０２は、優先度の低いデータであり、送信データ部２０４により、低優先度であることを特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダ（図示せず）が付与される。送信データ部３０４は、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２に、データ送信に必要な同期ワード４０３を付加し、優先情報送信選択部３０５に送出する。

制御管理部３０３は、走行データ蓄積部３０１の送出する移動体１１０ｂ（または移動体１１０ｃ、以下同様）の位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂ（または移動体１２０ｃ、以下同様）が、無線環境不良区間に位置すると判定する。移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置する場合、ビット誤りが発生するが、移動局１２０ｂが、中央装置１０１へ送信するデータに高い冗長度を付与して送信することにより、中央装置１０１は、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態１では、移動局１２０ｂは、強い誤り訂正符号化手段を用いて中央装置１０１へ送信するデータを符号化することにより、高い冗長度を付与する。

強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化する場合と比較して、多くのビット数が必要となる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化したデータ量は、移動局１２０から、中央装置１０１への通信回線容量を超過するので、制御管理部３０３は、優先情報送信選択部３０５に、低優先度データを破棄するように指示し、誤り訂正符号化部３０６に、送信データを強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化するように指示する。

図６（２）において、送信信号フォーマット４９０は、優先情報送信選択部３０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部３０５は、制御管理部３０３の指示に基づき、送信データ部３０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２のうち、送信データ部３０４により低優先度であることを特定する優先度情報を含むヘッダを付与された低優先度データ４０２を破棄し、高優先度データ４０１を、誤り訂正符号化部３０６に送出する。なお、制御管理部３０３は、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部３０５が、判定結果に基づいて、低優先度データ４０２を破棄すると判断するようにしてもよい。

図６（３）において、送信信号フォーマット５００は、誤り訂正符号化部３０６の送出する送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部３０６は、制御管理部３０３の指示に基づき、優先情報送信選択部３０５の送出した高優先度データ４０１を、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３及び高優先度データ４０１に、高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を付加して、送信部３０７へ送出する。なお、制御管理部３０３は、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、誤り訂正符号化部３０６が、判定結果に基づいて、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化すると判断するようにしてもよい。

送信部３０７は、誤り訂正符号化部３０６の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を、中央装置１０１に送出する。

中央装置１０１が、無線環境不良区間に位置する移動局１２０から、データを受信する場合の受信信号フォーマットは、図７に示す無線環境不良区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットと同じものである。図７（１）において、受信信号フォーマット５１０は、基地局１０２の受信するデータの受信信号フォーマットであり、誤り訂正符号化部３０６の送出する送信信号フォーマット４３０と同じものである。基地局１０２は、同期ワード４０３を取り除き、高優先度データ４０１及び高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット４０６を、基地局インターフェイス部２１０を介して、誤り訂正復号化部２０９へ送出する。

図７（２）において、受信信号フォーマット５２０は、誤り訂正復号化部２０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。誤り訂正復号化部２０９は、自身の保持する複数の誤り訂正復号化手段を用いて、順次受信データを復号化し、正常に復号されたデータを移動局１２０ｂの送信したデータとする。本実施の形態１では、誤り訂正復号化部２０９は、弱い誤り訂正復号化手段及び強い誤り訂正復号化手段を保持しており、図７（２）の受信データでは、強い誤り訂正復号化手段を用いて復号化した場合、誤り訂正符号及び誤り訂正復号の組み合わせが一致する。さらに、移動局１２０ｂは、無線環境不良区間に位置しており、ビット誤りが発生しているが、強い誤り訂正符号化手段により符号化されているため、高優先度データ４０１は、正常に復号化される。誤り訂正復号化部２０９は、正常に復号化された高優先度データ４０１を、優先情報受信選択部２０８に送出する。

図７（３）において、受信信号フォーマット５３０は、優先情報受信選択部２０８の受信するデータの受信信号フォーマットである。優先情報受信選択部２０８は、高優先度データ４０１を受信データ部２０７に送出する。

図７（４）において、受信信号フォーマット５４０は、受信データ部２０７の受信するデータの受信信号フォーマットである。受信データ部２０７は、高優先度データ４０１から、送信データ部３０４により付与されたヘッダを削除して、送信先となる外部装置（図示せず）に送出する。

このように、無線環境不良区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合、中央装置１０１は、移動局１２０の送信した高優先度データ４０１を、欠落することなく正常に受信することが可能である。

以上説明した通り、本実施の形態１では、移動局１２０が無線環境不良区間に位置する場合、中央装置１０１は、低優先度データを破棄し、強い誤り訂正符号化手段を用いて高優先度データを符号化することにより、高い冗長度を付与して、移動局１２０へデータを送信するようにしたので、移動局１２０は、移動局１２０が無線環境不良区間に位置していても、中央装置１０１の送信したデータを、欠落することなく正常に受信することができる。
また、移動局１２０が無線環境不良区間に位置する場合、移動局１２０は、低優先度データを破棄し、強い誤り訂正符号化手段を用いて高優先度データを符号化することにより、高い冗長度を付与して、中央装置１０１へデータを送信するようにしたので、中央装置１０１は、移動局１２０が無線環境不良区間に位置していても、移動局１２０の送信したデータを、欠落することなく正常に受信することができる。

なお、中央装置１０１から無線環境不良区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合、及び無線環境不良区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合において、送信データが低優先度データのみであったときは、該低優先度データを、強い誤り訂正符号化手段を用いて符号化することにより、高い冗長度を付与して、データを送信するようにしてもよい。この場合、中央装置１０１及び移動局１２０の間の通信回線容量を、有効に使用できるという効果がある。

実施の形態２．
実施の形態２では、中央装置１０１（及び移動局１２０）は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製することにより、高い冗長度を付与する動作について説明する。中央装置１０１及び移動局の構成は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

まず、中央装置１０１から、移動局１２０へ下り通信データを送信する場合について説明する。

送信データ部２０４の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

位置情報部２０２及び走行データ蓄積部２０１の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

＜中央装置１０１から無線環境良好区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合＞
中央装置１０１から、無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットは、図４に示されるものであり、実施の形態１と同様である。

運行情報管理制御部２０３は、走行データ蓄積部２０１の送出する移動体１１０ａの位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境良好区間に位置すると判定する。移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置する場合、ビット誤りが発生しにくいため、中央装置１０１が、移動局１２０ａへ送信するデータに低い冗長度を付与して送信することにより、移動局１２０ａは、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態２では、中央装置１０１は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製せずに送出することにより、低い冗長度を付与する。

弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製しない場合、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製する場合と比較して、送出されるデータは小さくなる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化したデータ量は、中央装置１０１から、移動局１２０への通信回線容量を超過しないので、運行情報管理制御部２０３は、優先情報送信選択部２０５に、高優先度データ及び低優先度データを選択するとともに、それらのデータを複製しないように指示する。また、運行情報管理制御部２０３は、基地局インターフェイス部２１０に、移動体１１０ａの位置情報を送出し、送信データを移動体１１０ａの位置する区間の基地局に送出するよう指示する。

図４（２）において、送信信号フォーマット４２０は、優先情報送信選択部３０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部３０５は、制御管理部３０３の指示に基づき、送信データ部３０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２を、複製せずに、誤り訂正符号化部３０６に送出する。なお、制御管理部３０３は、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部３０５が、判定結果に基づいて、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を複製しないと判断するようにしてもよい。

図４（３）において、送信信号フォーマット４３０は、誤り訂正符号化部２０６の送出するデータの送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部２０６は、優先情報送信選択部２０５の送出した高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２に、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を付加して、基地局インターフェイス部２１０へ送出する。

基地局インターフェイス部２１０及び基地局１０２ａの動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

無線環境良好区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットは、図５に示されるものであり、実施の形態１と同様である。受信部３０８の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

図５（２）において、受信信号フォーマット４５０は、誤り訂正復号化部２０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。本実施の形態２では、誤り訂正復号化部２０９は、弱い誤り訂正復号化手段を保持しており、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化する。移動局１２０ａは、無線環境良好区間に位置しており、ビット誤りが発生しにくいため、高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２は、正常に復号化される。誤り訂正復号化部２０９は、正常に復号化された高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、優先情報受信選択部２０８に送出する。

優先情報受信選択部２０８及び受信データ部２０７の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

＜中央装置１０１から無線環境不良区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合＞
中央装置１０１から、無線環境不良区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ｂ及び移動局１２０ｃ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットを、図８に示す。図８（１）において、送信信号フォーマット５５０は、送信データ部２０４の送出する送信信号フォーマットであり、中央装置１０１から、無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）にデータを送信する場合と同じものである。送信データ部２０４の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

運行情報管理制御部２０３は、走行データ蓄積部２０１の送出する移動体１１０ｂ（または移動体１１０ｃ、以下同様）の位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂ（または移動体１２０ｃ、以下同様）が、無線環境不良区間に位置すると判定する。移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置する場合、ビット誤りが発生するが、中央装置１０１が、移動局１２０ｂへ送信するデータに高い冗長度を付与して送信することにより、移動局１２０ｂは、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態２では、中央装置１０１は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製することにより、高い冗長度を付与する。

弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製する場合は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製しない場合と比較して、多くのビット数が必要となる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化して複製したデータ量は、中央装置１０１から、移動局１２０への通信回線容量を超過するので、運行情報管理制御部２０３は、優先情報送信選択部２０５に、低優先度データを破棄するとともに高優先度データを複製するように指示する。また、運行情報管理制御部２０３は、基地局インターフェイス部２１０に、移動体１１０ｂの位置情報を送出し、送信データを移動体１１０ｂの位置する区間の基地局に送出するよう指示する。

図８（２）において、送信信号フォーマット５６０は、優先情報送信選択部２０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部２０５は、運行情報管理制御部２０３の指示に基づき、送信データ部２０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２のうち、送信データ部２０４により低優先度であることを特定する優先度情報を含むヘッダを付与された低優先度データ４０２を破棄し、高優先度データ４０１を複製して、誤り訂正符号化部２０６に送出する。高優先度データ４０７ａ、４０７ｂは、高優先度データ４０１を複製したものである。なお、運行情報管理制御部２０３は、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部２０５が、判定結果に基づいて、低優先度データ４０２を破棄すると判断するようにしてもよい。また、複製回数は、図８の例に限定されるものではない。

図８（３）において、送信信号フォーマット５７０は、誤り訂正符号化部２０６の送出する送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部２０６は、優先情報送信選択部２０５の送出した高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂを、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３及び高優先度データ４０１に、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを付加して、基地局インターフェイス部２１０へ送出する。なお、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４を複製して、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０８ａ、及び４０８ｂとしてもよい。この場合、符号化回数を減らすことができる。

基地局インターフェイス部２１０は、運行情報管理制御部２０３の送出する移動体１１０ｂの位置情報に基づいて、基地局１０２ａ（または基地局１０２ｂ）が移動体１１０ｂの位置する区間の基地局であると特定し、誤り訂正符号化部２０６の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂ、並びに高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを、基地局１０２ａ（または基地局１０２ｂ）に送出する。なお、運行情報管理制御部２０３が、移動体１１０ｂの位置する区間の基地局を特定し、基地局を特定する情報を基地局インターフェイス部２１０に送出するようにしてもよい。

基地局１０２ａ（または基地局１０２ｂ）は、基地局インターフェイス部２１０の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂ、並びに高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを、移動局１２０ａに送出する。

無線環境不良区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットを、図９に示す。図９（１）において、受信信号フォーマット５８０は、受信部３０８の受信するデータの受信信号フォーマットであり、誤り訂正符号化部２０６の送出する送信信号フォーマット５７０と同じものである。受信部３０８は、同期ワード４０３を取り除き、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂ、並びに高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを、誤り訂正復号化部３０９へ送出する。

図９（２）において、受信信号フォーマット５９０は、誤り訂正復号化部３０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。本実施の形態２では、誤り訂正復号化部３０９は、弱い誤り訂正復号を保持しており、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化する。移動局１２０ｂは、無線環境不良区間に位置しており、ビット誤りが発生するため、弱い誤り訂正符号化手段により符号化されたデータを正常に復号化できない可能性があるが、送信データを複製しているため、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂのいずれかは、正常に復号化される。誤り訂正復号化部３０９は、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化された高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂのうち、正常に復号化されたものを、優先情報受信選択部３１０に送出する。図９（２）では、いずれも正常に復号化されたものとしている。

図９（３）において、受信信号フォーマット６００は、優先情報受信選択部３１０の受信するデータの受信信号フォーマットである。優先情報受信選択部３１０は、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂを多数決判定し、正常に受信されたと思われるデータを受信データ部３１１に送出する。

図９（４）において、受信信号フォーマット６１０は、受信データ部３１１の受信するデータの受信信号フォーマットである。受信データ部３１１は、高優先度データ４０１から、送信データ部２０４により付与されたヘッダを削除して、送信先となる外部装置（図示せず）に送出する。

送信データ部３０４の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

位置情報部３０２及び走行データ蓄積部３０１の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

＜無線環境良好区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合＞
無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）から、中央装置１０１にデータを送信する場合の送信信号フォーマットは、図４に示す中央装置１０１から、無線環境良好区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ａ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットと同じものである。

制御管理部３０３は、走行データ蓄積部３０１の送出する移動体１１０ａの位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ａに搭載された移動局１２０ａが、無線環境不良区間に位置せず、無線環境良好区間に位置すると判定する。移動局１２０ａが、無線環境良好区間に位置する場合、ビット誤りが発生しにくいため、移動局１２０ａが、中央装置１０１へ送信するデータに低い冗長度を付与して送信することにより、中央装置１０１は、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態２では、移動局１２０ａは、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化された送信データを複製せずに送出することにより、中央装置１０１へ送信するデータに低い冗長度を付与する。

弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製しない場合、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製する場合と比較して、送出されるデータは小さくなる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化したデータ量は、移動局１２０から、中央装置１０１への通信回線容量を超過しないので、制御管理部３０３は、優先情報送信選択部３０５に、高優先度データ及び低優先度データを選択するとともに、それらのデータを複製しないように指示する。

図４（３）において、送信信号フォーマット４３０は、誤り訂正符号化部３０６の送出するデータの送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部３０６は、優先情報送信選択部３０５の送出した高優先度データ４０１及び低優先度データ４０２を、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２に、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４及び低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０５を付加して、送信部３０７へ送出する。

送信部３０７の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

中央装置１０１が、無線環境良好区間に位置する移動局１２０から、データを受信する場合の受信信号フォーマットは、図５に示される無線環境良好区間に位置する移動局１２０が、中央装置１０１から、データを受信する場合の受信信号フォーマットと同じものである。基地局１０２の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

優先情報受信選択部２０８及び受信データ部２０７は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

＜無線環境不良区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合＞
無線環境不良区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ｂ及び移動局１２０ｃ）から、中央装置１０１にデータを送信する場合の送信信号フォーマットは、図８に示す中央装置１０１から、無線環境不良区間に位置する移動局１２０（例えば図１では移動局１２０ｂ及び移動局１２０ｃ）にデータを送信する場合の送信信号フォーマットと同じものである。図８（１）において、送信信号フォーマット５５０は、送信データ部３０４の送出する送信信号フォーマットである。送信データ部３０４の動作は、実施の形態１と同様であり、改めて説明しない。

制御管理部３０３は、走行データ蓄積部３０１の送出する移動体１１０ｂ（または移動体１１０ｃ、以下同様）の位置の無線環境データに基づき、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂ（または移動体１２０ｃ、以下同様）が、無線環境不良区間に位置すると判定する。移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置する場合、ビット誤りが発生するが、移動局１２０ｂが、中央装置１０１へ送信するデータに高い冗長度を付与して送信することにより、中央装置１０１は、データを正常に受信することが可能である。本実施の形態２では、移動局１２０ｂは、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製することにより、高い冗長度を付与する。

弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製する場合は、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化されたデータを複製しない場合と比較して、多くのビット数が必要となる。このため、高優先度データと低優先度データとの両方を符号化して複製したデータ量は、移動局１２０から、中央装置１０１への通信回線容量を超過するので、制御管理部３０３は、優先情報送信選択部３０５に、低優先度データを破棄するとともに高優先度データを複製するように指示する。

図８（２）において、送信信号フォーマット５６０は、優先情報送信選択部３０５の送出するデータの送信信号フォーマットである。優先情報送信選択部３０５は、制御管理部３０３の指示に基づき、送信データ部３０４の送出した同期ワード４０３、高優先度データ４０１、及び低優先度データ４０２のうち、送信データ部３０４により低優先度であることを特定する優先度情報を含むヘッダを付与された低優先度データ４０２を破棄し、高優先度データ４０１を複製して、誤り訂正符号化部３０６に送出する。高優先度データ４０７ａ、４０７ｂは、高優先度データ４０１を複製したものである。なお、制御管理部３０３は、移動体１１０ｂに搭載された移動局１２０ｂが、無線環境不良区間に位置すると判定した結果を送出するようにし、優先情報送信選択部３０５が、判定結果に基づいて、低優先度データ４０２を破棄すると判断するようにしてもよい。また、複製回数は、図８の例に限定されるものではない。

図８（３）において、送信信号フォーマット５７０は、誤り訂正符号化部３０６の送出する送信信号フォーマットである。誤り訂正符号化部３０６は、優先情報送信選択部３０５の送出した高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂを、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、同期ワード４０３及び高優先度データ４０１に、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを付加して、送信部３０７へ送出する。なお、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４を複製して、高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０８ａ、及び４０８ｂとしてもよい。この場合、符号化回数を減らすことができる。

送信部３０７は、誤り訂正符号化部３０６の送出する同期ワード４０３、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂ、並びに高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを、中央装置１０１に送出する。

中央装置１０１が、無線環境不良区間に位置する移動局１２０から、データを受信する場合の受信信号フォーマットを、図９に示す。図９（１）において、受信信号フォーマット５８０は、受信部３０８の受信するデータの受信信号フォーマットであり、誤り訂正符号化部３０６の送出する送信信号フォーマット５７０と同じものである。基地局１０２は、同期ワード４０３を取り除き、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂ、並びに高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット４０４、４０８ａ、及び４０８ｂを、基地局インターフェイス部２１０を介して、誤り訂正復号化部２０９へ送出する。

図９（２）において、受信信号フォーマット５９０は、誤り訂正復号化部２０９の受信するデータの受信信号フォーマットである。本実施の形態２では、誤り訂正復号化部３０９は、弱い誤り訂正復号化手段を保持しており、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化する。移動局１２０ｂは、無線環境不良区間に位置しており、ビット誤りが発生するため、弱い誤り訂正符号化手段により符号化されたデータを正常に復号化できない可能性があるが、送信データを複製しているため、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂのいずれかは、正常に復号化される。誤り訂正復号化部２０９は、弱い誤り訂正復号化手段を用いて復号化された高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂのうち、正常に復号化されたものを、優先情報受信選択部２０８に送出する。図９（２）では、いずれも正常に復号化されたものとしている。

図９（３）において、受信信号フォーマット６００は、優先情報受信選択部２０８の受信するデータの受信信号フォーマットである。優先情報受信選択部２０８は、高優先度データ４０１、４０７ａ、及び４０７ｂを多数決判定し、正常に受信されたと思われるデータを受信データ部２０７に送出する。

図９（４）において、受信信号フォーマット６１０は、受信データ部２０７の受信するデータの受信信号フォーマットである。受信データ部２０７は、高優先度データ４０１から、送信データ部３０４により付与されたヘッダを削除して、送信先となる外部装置（図示せず）に送出する。

以上説明した通り、本実施の形態２では、移動局１２０が無線環境不良区間に位置する場合、中央装置１０１は、低優先度データを破棄し、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化された高優先度データを複製することにより、高い冗長度を付与して、移動局１２０へデータを送信するようにしたので、実施の形態１の効果に加え、システムとして保持する誤り訂正符号及び誤り訂正復号の数を減らすことができるという効果がある。

なお、中央装置１０１から無線環境不良区間に位置する移動局１２０にデータを送信する場合、及び無線環境不良区間に位置する移動局１２０から中央装置１０１にデータを送信する場合において、送信データが低優先度データのみであったときは、該低優先度データを、弱い誤り訂正符号化手段を用いて符号化し、符号化されたデータを複製することにより、高い冗長度を付与して、データを送信するようにしてもよい。この場合、中央装置１０１及び移動局１２０の間の通信回線容量を、有効に使用できるという効果がある。

また、実施の形態１及び２では、中央装置１０１の送信データ部２０４（及び移動局１２０の送信データ部３０４）は、送信データの優先度に応じて、送信データの先頭に、送信データの優先度を特定する優先度情報及び送信データのデータ長情報を含むヘッダを付与し、中央装置１０１の優先情報送信選択部２０５（及び移動局１２０の優先情報送信選択部３０５）は、送信データの先頭に付与されたヘッダにより、データの優先度を判別しているが、中央装置１０１（及び移動局１２０）の送信信号フォーマットにおいて、データ格納範囲を固定長とし、中央装置１０１の送信データ部２０４（及び移動局１２０の送信データ部３０４）は、データ格納範囲の所定の範囲にのみ高優先度データを格納するようにし、中央装置１０１の優先情報送信選択部２０５（及び移動局１２０の優先情報送信選択部３０５）は、データ格納部分の所定の範囲に格納されているデータを高優先度データと判別するようにしてもよい。この場合、中央装置１０１の送信データ部２０４（及び移動局１２０の送信データ部３０４）は、ヘッダを付与する必要がないため、送信データ量を削減することが可能となる。また、中央装置１０１の受信データ部２０７（及び移動局１２０の受信データ部３１１）は、ヘッダを削除する必要がない。

１０１中央装置
１０２基地局
１０３ＬＣＸ
１１０移動体
１２０移動局
１３０電波干渉区間
１３１ＬＣＸ１０３を適切に敷設できない区間
２０１走行データ蓄積部
２０２位置情報部
２０３運行情報管理制御部
２０４送信データ部
２０５優先情報送信選択部
２０６誤り訂正符号化部
２０７受信データ部
２０８優先情報受信選択部
２０９誤り訂正復号化部
２１０基地局インターフェイス部
３０１走行データ蓄積部
３０２位置情報部
３０３制御管理部
３０４送信データ部
３０５優先情報送信選択部
３０６誤り訂正符号化部
３０７送信部
３０８受信部
３０９誤り訂正復号化部
３１０優先情報受信選択部
３１１受信データ部
４０１、４０７高優先度データ
４０２低優先度データ
４０３同期ワード
４０４、４０８高優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット
４０５低優先度データ用弱い誤り訂正符号化ビット
４０６高優先度データ用強い誤り訂正符号化ビット
４１０、４２０、４３０、４８０、４９０、５００、５５０、５６０、５７０送信信号フォーマット
４４０、４５０、４６０、４７０、５１０、５２０、５３０、５４０、５８０、５９０、６００、６１０受信信号フォーマット

Claims

移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して、前記移動体に搭載された移動局に下り通信データを送出する中央装置において、
前記移動体の位置を特定する移動体位置情報を取得及び生成する位置情報部と、
前記通信エリアの無線環境情報と前記移動経路上の位置情報とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、
前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境の悪い無線環境不良区間に存在すると判定した場合、
前記下り通信データのうち優先度の高い高優先度データを選択し、該高優先度データに高い冗長度を付与し、
前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境不良区間に存在しないと判定した場合、
前記下り通信データのうち前記高優先度データ及び優先度の低い低優先度データを選択し、該高優先度データ及び該低優先度データに低い冗長度を付与する制御部とを備えたことを特徴とする中央装置。
前記制御部は、
誤り訂正能力の高い誤り訂正符号化手段で符号化することにより高い冗長度を付与し、
誤り訂正能力の低い誤り訂正符号化手段で符号化することにより低い冗長度を付与することを特徴とする請求項１記載の中央装置。
前記制御部は、
誤り訂正符号化手段で符号化したデータを所定の数複製することにより高い冗長度を付与することを特徴とする請求項１記載の中央装置。
移動体に搭載され、前記移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して中央装置に上り通信データを送出する移動局において、
前記移動体の位置を特定する移動体位置情報を取得及び生成する位置情報部と、
前記通信エリアの無線環境情報と前記移動経路上の位置情報とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、
前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境の悪い無線環境不良区間に存在すると判定した場合、
前記上り通信データのうち優先度の高い高優先度データを選択し、
該高優先度データに高い冗長度を付与し、
前記位置情報部の生成する前記移動体位置情報及び前記記憶部の記憶する前記対応情報に基づき前記移動体が前記無線環境不良区間に存在しないと判定した場合、
前記上り通信データのうち前記高優先度データ及び優先度の低い低優先度データを選択し、該高優先度データ及び前記低優先度データに低い冗長度を付与する制御部とを備えたことを特徴とする移動局。
前記制御部は、
誤り訂正能力の高い誤り訂正符号化手段で符号化することにより高い冗長度を付与し、
誤り訂正能力の低い誤り訂正符号化手段で符号化することにより低い冗長度を付与することを特徴とする請求項４記載の移動局。
前記制御部は、
誤り訂正符号化手段で符号化したデータを所定の数複製することにより高い冗長度を付与することを特徴とする請求項４記載の移動局。
移動体に搭載され、前記移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して中央装置から送出された下り通信データを受信する移動局において、
入力されたデータを複数の誤り訂正復号化手段のそれぞれにより復号化し、復号化に成功したデータを、前記下り通信データとする誤り訂正復号化部を備えたことを特徴とする移動局。
移動体に搭載され、前記移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して中央装置から送出された下り通信データを受信する移動局において、
入力された所定の数のデータを誤り訂正復号化手段により復号化し、該所定の数の復号化されたデータを多数決判定し、前記下り通信データとする誤り訂正復号化部を備えたことを特徴とする移動局。
移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して、前記移動体に搭載された移動局から送出された上り通信データを受信する中央装置において、
入力されたデータを複数の誤り訂正復号化手段のそれぞれにより復号化し、復号化に成功したデータを、前記上り通信データとする誤り訂正復号化部を備えたことを特徴とする中央装置。
移動体の移動経路に沿って通信エリアが得られるように配置された基地局を介して、前記移動体に搭載された移動局から送出された上り通信データを受信する中央装置において、
入力された所定の数のデータを誤り訂正復号化手段により復号化し、該所定の数の復号化されたデータを多数決判定し、前記上り通信データとする誤り訂正復号化部を備えたことを特徴とする中央装置。