JP2015122681A - 無線通信システムおよび基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、機器を追加することなくかつ運用に影響を及ぼさずに通話試験を行うことが可能な無線通信システムおよび基地局装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による無線通信システムは、基地局装置２０と、基地局装置２０と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置１０とを備える無線通信システムであって、一の移動局装置１０は、無線通信回線を用いて自己または他の移動局装置との通話試験を行う試験モードを備え、基地局装置２０は、試験モードにおいて、一の移動局装置１０から受信した音声信号を一の移動局装置１０または他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部２３を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、移動局装置と基地局装置とが無線通信回線を介して接続された無線通信システムおよび基地局装置に関する。

例えば列車無線通信システムである無線通信システムは、一般的に、列車に搭載された移動局装置と、沿線に設置された基地局装置と、地上装置とを備えている。移動局装置は、基地局装置を介して地上装置と通話を行う機能を有している。

上記の無線通信システムにおいて、移動局装置の健全性を確認するために通話試験を行う場合は、一般的に、通常運用時の通信回線を使用して移動局装置と地上装置との間で通話試験を行う。ここで、移動局装置の健全性を確認するための通話試験とは、移動局装置と地上装置との間で正常に通話することができるか否かを確認するための試験のことをいう。また、通常運用とは、無線通信システムの運用上、移動局装置、基地局装置、および地上装置の各間において、音声信号あるいはデータ等の通常の授受を行うことをいう。

また、従来、基地局装置および地上装置を擬似的に実現する擬似ツールを構築し、移動局装置と擬似ツールとの間で簡易的な通話試験を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−９８４２４号公報

従来では、通常運用時の通信回線を占有して通話試験を行っていた。従って、通話試験中に非常事態等が発生した場合に地上装置側の対応が遅れる等、無線通信システムの運用に影響を及ぼす懸念があった。

また、特許文献１では、通話試験専用の擬似ツールを構築しているため、擬似ツールを構築する機器を追加配置するためのスペースを確保する必要がある。また、移動局装置における通話機能だけ確認しており、基地局装置における通話機能を確認することができない。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、機器を追加することなくかつ運用に影響を及ぼさずに通話試験を行うことが可能な無線通信システムおよび基地局装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による無線通信システムは、基地局装置と、基地局装置と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置とを備える無線通信システムであって、一の移動局装置は、無線通信回線を用いて自己または他の移動局装置との通話試験を行う試験モードを備え、基地局装置は、試験モードにおいて、一の移動局装置から受信した音声信号を一の移動局装置または他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部を備えることを特徴とする。

また、本発明による基地局装置は、基地局装置と、基地局装置と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置とを備える無線通信システムにおける基地局装置であって、一の移動局装置から受信した受信データに基づいて、一の移動局装置が自己または他の移動局装置との通話試験を行う試験モードであるか否かを判定するモード判定部と、モード判定部にて試験モードであると判定された場合において、一の移動局装置から受信した音声信号を一の移動局装置または他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部とを備える。

本発明によると、無線通信システムは、基地局装置と、基地局装置と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置とを備える無線通信システムであって、一の移動局装置は、無線通信回線を用いて自己または他の移動局装置との通話試験を行う試験モードを備え、基地局装置は、試験モードにおいて、一の移動局装置から受信した音声信号を一の移動局装置または他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部を備えるため、機器を追加することなくかつ運用に影響を及ぼさずに通話試験を行うことが可能となる。

また、基地局装置は、基地局装置と、基地局装置と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置とを備える無線通信システムにおける基地局装置であって、一の移動局装置から受信した受信データに基づいて、一の移動局装置が自己または他の移動局装置との通話試験を行う試験モードであるか否かを判定するモード判定部と、モード判定部にて試験モードであると判定された場合において、一の移動局装置から受信した音声信号を一の移動局装置または他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部とを備えるため、機器を追加することなくかつ運用に影響を及ぼさずに通話試験を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態１による無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による移動局装置におけるモード切替の動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１による移動局装置におけるモード非切替の動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１による自己試験モード時における移動局装置および基地局装置の動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１による通常モード時における移動局装置および基地局装置の動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１による自己試験モード中に通常モードを開始された場合における移動局装置および基地局装置の動作の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態２による無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２による他局試験モード時における移動局装置および基地局装置の動作の一例を示すシーケンス図である。 前提技術による無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。

＜前提技術＞
まず、本発明の前提となる技術（前提技術）について説明する。

図９は、前提技術による無線通信システム４０の構成の一例を示すブロック図である。

図９に示すように、例えば列車無線通信システムである無線通信システム４０は、複数の移動局装置５０ａ〜５０ｎ（以下、移動局装置５０ａ〜５０ｎの各々を区別しない場合は、単に移動局装置５０とする）と、移動局装置５０に接続された基地局装置６０と、基地局装置６０に接続された地上装置７０とを備えている。

移動局装置５０は、基地局装置６０を介して地上装置７０と通話を行う機能を有している。

上記の構成において、移動局装置５０の健全性を確認するために通話試験を行う場合は、一般的に、通常運用時の通信回線を使用して移動局装置５０と地上装置７０との間で通話試験を行っている。

しかしながら、上述の通り、通常運用時の通信回線を占有して通話試験を行っているため、通話試験中に非常事態等が発生した場合に地上装置５０側の対応が遅れる等、無線通信システムの運用に影響を及ぼす懸念があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、以下に詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
まず、本発明の実施の形態１による無線通信システムの構成について説明する。

図１は、本実施の形態１による無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、例えば列車無線通信システムである無線通信システムは、移動局装置１０と、移動局装置１０と無線通信回線を介して接続された基地局装置２０とを備えている。なお、無線通信システムは、地上装置（図示せず）も備えている。基地局装置２０と地上装置との間における通信回線は、無線通信回線あるいは有線通信回線のいずれであってもよい。

移動局装置１０は、操作表示部１１と、制御部１２と、基地局装置２０とのインタフェースである基地局装置ＩＦ（Interface）部１３とを備えている。

操作表示部１１は、オペレータが操作するボタン等の操作部、およびディスプレイ等の表示部を有しており、モード切替の操作や、モードあるいは通信回線状態に関する情報等を表示する。

ここで、モードとは、通信回線を使用して地上装置や他の移動局装置（図示せず）との通常の通話を行う通常モード（通話モード）と、通信回線を使用して自己または他の移動局装置との通話試験を行う試験モードとを含む。なお、試験モードは、自己との通話試験を行う試験モードである自己試験モードと、他の移動局装置との通話試験を行う試験モードである他局試験モードとを含む。

制御部１２は、操作表示部１１および基地局装置ＩＦ部１３の各種制御を行う。

基地局装置ＩＦ部１３は、基地局装置２０の移動局装置ＩＦ（Interface）部２１との間で、種々のデータの授受を行う。

基地局装置２０は、移動局装置１０とのインタフェースである移動局装置ＩＦ部２１と、モード判定部２２と、折り返し制御部２３と、地上装置ＩＦ（Interface）部２４とを備えている。

移動局装置ＩＦ部２１は、移動局装置１０の基地局装置ＩＦ部１３との間で、種々のデータの授受を行う。

モード判定部２２は、移動局装置ＩＦ部２１を介して移動局装置１０から受信したデータに基づいてモードの判別を行い、通常モードと判別した場合は受信したデータを地上装置ＩＦ部２４に伝送し、試験モードと判別した場合は受信したデータを折り返し制御部２３に伝送する。

折り返し制御部２３は、モード判定部２２から伝送されたデータを、移動局装置ＩＦ部２１に伝送する。

地上装置ＩＦ部２４は、地上装置との間で、種々のデータの授受を行う。

次に、無線通信システムの動作について説明する。

まず、移動局装置１０におけるモード切替の動作について説明する。

図２は、基地局装置２０における通信回線が未使用であるときの、移動局装置１０のモード切替の動作の一例を示すシーケンス図である。

移動局装置１０が通常モードである場合において、オペレータが操作表示部１１を介して試験モードへの切替操作を実行すると、操作表示部１１は、モードの切替操作が実行されたことを示す切替操作情報を制御部１２に伝送する。

次いで、制御部１２は、基地局装置ＩＦ部１３に対して、基地局装置２０における通信回線状態の確認を行うよう指示する。ここで、通信回線状態の確認とは、基地局装置２０と地上装置との間、あるいは他の移動局装置と基地局装置２０との間における通信回線の使用状況（通信回線が使用中か、あるいは未使用か）を確認することをいう。

次いで、基地局装置ＩＦ部１３は、基地局装置２０に対して通信回線状態の確認を行う。

次いで、基地局装置２０は、通信回線状態の確認を行い、確認結果を基地局装置ＩＦ部１３に応答する。

次いで、基地局装置ＩＦ部１３は、通信回線状態の確認に対する応答（通信回線状態の応答）を制御部１２に伝送する。

次いで、制御部１２は、伝送された通信回線状態の応答に基づいて、通信回線が未使用であると認識した場合は、操作表示部１１に対して試験モードへの切替を許可する旨を示す通信回線情報を操作表示部１１に伝送する。

次いで、操作表示部１１は、試験モードへの切替表示を行う。

図３は、基地局装置２０における通信回線が使用中であるときの、移動局装置１０のモード切替の動作の一例を示すシーケンス図である。

なお、図３において、基地局装置ＩＦ部１３が制御部１２に通信回線状態の応答を伝送するまでの動作は、図２と同様であるため、ここでは説明を省略する。

制御部１２は、基地局装置ＩＦ部１３から伝送された通信回線状態の応答に基づいて、通信回線が使用中であると認識した場合は、操作表示部１１に対して試験モードへの切替を禁止する旨を示す通信回線情報を操作表示部１１に伝送する。

次いで、操作表示部１１は、基地局装置２０が通信回線を使用中であることを示す表示を行い、試験モードへの切替表示は行わない。

次に、試験モード時および通常モード時における移動局装置１０および基地局装置２０の動作について説明する。

図４は、自己試験モード時における移動局装置１０および基地局装置２０の動作の一例を示すシーケンス図である。ここで、自己試験モードとは、自己との通話試験を行う試験モードのことをいう。

なお、自己試験モード時の動作を行う前提として、図２に示すような動作が行われているものとする。

移動局装置１０は、自己試験モード時において、基地局装置２０の移動局装置ＩＦ部２１に対して音声信号を送信する。

次いで、移動局装置ＩＦ部２１は、受信した音声信号を、モード判定部２２に伝送する。

次いで、モード判定部２２は、伝送された音声信号に基づいてモードの判定を行う。具体的には、モード判定部２２は、音声信号の音声フレームに含まれているデータビットに基づいて、モードの判定を行う。

次いで、モード判定部２２は、自己試験モードであると判定すると、音声信号を折り返し制御部２３に伝送する。

次いで、折り返し制御部２３は、音声信号に対して周波数変換処理および遅延処理を実行し、処理後の音声信号を移動局装置ＩＦ部２１に伝送する。ここで、折り返し制御部２３が遅延処理を行う理由としては、基地局装置２０が移動局装置１０から受信する受信信号と、基地局装置２０が移動局装置１０に送信する送信信号とが重複しないようにするためである。なお、遅延処理における遅延時間は、ユーザが任意に設定することが可能である。

次いで、移動局装置ＩＦ部２１は、折り返し制御部２３にて処理された後の音声信号を、移動局装置１０に送信する。

図５は、通常モード時における移動局装置１０および基地局装置２０の動作の一例を示すシーケンス図である。

移動局装置１０は、通常モード時において、基地局装置２０の移動局装置ＩＦ部２１に対して音声信号を送信する。

次いで、移動局装置ＩＦ部２１は、受信した音声信号を、モード判定部２２に伝送する。

次いで、モード判定部２２は、伝送された音声信号に基づいてモードの判定を行う。なお、モード判定部２２におけるモードの判定方法は、図４において説明した判定方法と同様である。

次いで、モード判定部２２は、通常モードであると判定すると、音声信号を地上装置ＩＦ部２４に伝送する。

次いで、地上装置ＩＦ部２４は、音声信号を地上装置に送信する。

次に、自己試験モード中に通常モードが開始された場合における移動局装置１０および基地局装置２０の動作について説明する。

図６は、自己試験モード中に通常モードが開始された場合における移動局装置１０および基地局装置２０の動作の一例を示すシーケンス図である。

なお、自己試験モード時の動作を行う前提として、図２に示すような動作が行われているものとする。

図６において、通常モードが開始されるまでの移動局装置１０および基地局装置２０の動作は、図４に示す動作と同様である。すなわち、移動局装置１０および基地局装置２０では、通常モードが開始されるまで自己試験モードで動作している。

次いで、地上装置、あるいは通常モードで動作する他の移動局装置から、基地局装置２０に対して音声信号が送信されると、基地局装置２０は移動局装置１０に対して自己試験モードを終了する旨の通知を行う。

次いで、移動局装置１０は、基地局装置２０から自己試験モードを終了する旨の通知を受信すると、自己試験モードを終了し、通常モードに切替える。なお、通常モード時における移動局装置１０および基地局装置２０の動作は、図５と同様である。

以上のことから、本実施の形態１によれば、自己試験モード中に通常モードが開始された場合は自己試験モードを終了させることによって、通話試験による通信回線の占有を防ぐことができる。すなわち、無線通信システムの運用に影響を及ぼさずに通話試験を行うことが可能となる。また、通話試験を行うための機器の追加配置が不要となる。また、基地局装置２０は、移動局装置１０から受信した音声信号を折り返して移動局装置１０に送信しているため、基地局装置２０における通話機能も同時に確認することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、通話試験の対象となる移動局装置が１台である場合について説明した。本発明の実施の形態２では、通話試験の対象となる移動局装置が複数台存在する場合について説明する。

まず、本発明の実施の形態２による無線通信システムの構成について説明する。

図７は、本実施の形態２による無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。

図７に示すように、無線通信システムは、移動局装置１０，３０と、移動局装置１０，３０と無線通信回線を介して接続された基地局装置２０とを備えている。移動局装置１０，３０は、基地局装置２０のエリア（信号の送受信が可能なエリア）内に存在している。

なお、図７の移動局装置１０，３０は、図１の移動局装置１０と同様の構成であり、図７の基地局装置２０は、図１の基地局装置２０と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

次に、無線通信システムの動作について説明する。

図８は、本発明の実施の形態２による他局試験モード時における移動局装置１０，３０および基地局装置２０の動作の一例を示すシーケンス図である。ここで、他局試験モードとは、他の移動局装置との通話試験を行う試験モードのことをいう。なお、本実施の形態２では、実施の形態１で説明した試験モード時および通常モード時における動作を行うことも可能であるが、試験モード時および通常モード時における動作については、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、他局試験モード時の動作を行う前提として、図２に示すような動作が行われているものとする。

移動局装置１０は、他局試験モード時において、基地局装置２０の移動局装置ＩＦ部２１に対して音声信号を送信する。

次いで、移動局装置ＩＦ部２１は、受信した音声信号を、モード判定部２２に伝送する。

次いで、モード判定部２２は、伝送された音声信号に基づいてモードの判定を行う。具体的には、モード判定部２２は、音声信号の音声フレームに含まれているデータビットに基づいて、モードの判定を行う。

次いで、モード判定部２２は、他局試験モードであると判定すると、音声信号を折り返し制御部２３に伝送する。

次いで、折り返し制御部２３は、音声信号に対して周波数変換処理を実行し、処理後の音声信号を移動局装置ＩＦ部２１に伝送する。なお、処理後の音声信号は、他の移動局装置３０に送信されるため、実施の形態１の試験モード時に実行した遅延処理は行わない。

次いで、移動局装置ＩＦ部２１は、折り返し制御部２３にて処理された後の音声信号を、移動局装置３０に送信する。このとき、移動局装置３０は、他局試験モードに設定されていることが必要である。

以上のことから、本実施の形態２によれば、実施の形態１による効果に加えて、他局試験モードに設定した移動局装置１０，３０間で通話試験を行うことが可能となる。これにより、各移動局装置における健全性を相互の通話試験によって確認することが可能となる。

なお、実施の形態１，２で説明した無線通信システムは、列車無線通信システムに適用することが可能である。具体的には、列車無線通信システムは、移動局装置１０，３０が列車に搭載され、基地局装置２０が沿線に設置される。このような場合であっても、実施の形態１，２と同様の効果が得られる。

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。

１０ 移動局装置、１１ 操作表示部、１２ 制御部、１３ 基地局装置ＩＦ部、２０ 基地局装置、２１ 移動局装置ＩＦ部、２２ モード判定部、２３ 折り返し制御部、２４ 地上装置ＩＦ部、３０ 移動局装置、３１ 操作表示部、３２ 制御部、３３ 基地局装置ＩＦ部、４０ 無線通信システム、５０ 移動局装置、６０ 基地局装置、７０ 地上装置。

Claims (6)

1. 基地局装置と、前記基地局装置と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置とを備える無線通信システムであって、
   一の前記移動局装置は、前記無線通信回線を用いて自己または他の前記移動局装置との通話試験を行う試験モードを備え、
   前記基地局装置は、前記試験モードにおいて、前記一の移動局装置から受信した音声信号を前記一の移動局装置または前記他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部を備えることを特徴とする、無線通信システム。
2. 前記基地局装置は、前記一の移動局装置から受信した前記音声信号に対して遅延処理を行った後、前記一の移動局装置に折り返して送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記一の移動局装置は、前記無線通信回線を用いて前記他の移動局装置との通話を行う通話モードを備え、
   前記基地局装置は、前記試験モード中に前記通話モードとなった場合において、前記試験モードを終了することを特徴とする、請求項１または２に記載の無線通信システム。
4. 前記無線通信システムは、前記移動局装置が列車に配置され、前記基地局装置が沿線に配置された列車無線通信システムであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 基地局装置と、前記基地局装置と無線通信回線を介して接続可能な少なくとも１つ以上の移動局装置とを備える無線通信システムにおける前記基地局装置であって、
   一の前記移動局装置から受信した受信データに基づいて、前記一の移動局装置が自己または他の前記移動局装置との通話試験を行う試験モードであるか否かを判定するモード判定部と、
   前記モード判定部にて前記試験モードであると判定された場合において、前記一の移動局装置から受信した音声信号を前記一の移動局装置または前記他の移動局装置に折り返して送信する折り返し制御部と、
   を備える、基地局装置。
6. 前記無線通信システムは、前記移動局装置が列車に配置され、前記基地局装置が沿線に配置された列車無線通信システムであることを特徴とする、請求項５に記載の基地局装置。

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