JP2019176209A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送品質を低下させることなくデータ伝送速度を向上させることができる無線通信システムを提供する。【解決手段】複数の変調方式による変調を実行可能な送信装置と、前記複数の変調方式に対応した複数の復調方式による復調を実行可能な受信装置とを備えた無線通信システムにおいて、ヘッダ部（ＨＤ）に変調方式に関する情報が格納されているか否か示す情報ビット（ＣＢ）が含まれており、受信装置は、受信したヘッダ部に含まれている情報ビットが当該ヘッダ部に変調方式に関する情報が格納されていることを示している場合には、当該ヘッダ部に格納されている変調方式に関する情報に基づいてデータ部の送信データを復調し、受信したヘッダ部に含まれている情報ビットが変調方式に関する情報が格納されていないことを示している場合には、前に受信したデータ列の復調と同じ方式又は予め決められた復調方式で送信データを復調するように構成した。【選択図】図２

Description

本発明は、変調方式を切り替えながら無線通信を実行することが可能な無線通信システムに関し、例えば列車無線通信システムに適用して有用な技術に関する。

線路上を走行する列車と地上側の装置との間の通信方式として、ＬＣＸケーブル（Leaky Coaxial Cable；同軸漏洩ケーブル）を鉄道軌道に沿って敷設し、そのケーブルから漏洩する電波を用いて通信を行うＬＣＸ方式がある。ＬＣＸ方式の無線通信では、通信の途中で変調方式を切り替えて通信を行いたいことがある。
従来、一定時間ごとに変調方式を変化させる無線通信技術として、送信装置側で変調方式の情報を含んだ制御信号を送信し、受信装置側では切り替え判定回路からの変調方式判定信号に従い復調するようにした発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、「変調方式の情報」は、多重化、符号化等に関する情報を含んでも良い。

また、従来の無線通信システムには、送信側においてデータ信号に変調方式の情報を含む制御信号を多重化して送信を行い、受信側において受信した信号からデータ信号と制御信号とを分離した後、先に制御信号を復調して復調方式を確定し、確定した復調方式でデータ信号を復調するようにしているものがある。

特開２００９−６５４０１号公報

しかしながら、送信側でデータ信号に変調方式の情報を含む制御信号を多重化し、受信側では先に制御信号を復調して復調方式を確定するという上記従来の無線通信技術にあっては、所定のデータ長を有するスロットを単位として送受信を繰り返すというものであり、連続する複数のスロットが同じ変調方式である場合にも、スロット毎に制御情報に変調方式を示す情報ビットを含ませて送信するため、制御情報のビット数分だけ、単位時間に送信できるデータ量が減少してデータ伝送速度が低下してしまうという課題がある。

ところで、無線通信においては、スロットやパケットの順序を示す番号のような単純増加または単純減少で変化する数値情報を送信したいことがある。また、列車無線通信システムにおいては、列車の車上装置から地上側装置へ、音声データに多重化して列車の位置情報（キロ程情報）のような単純増加または単純減少する情報を送信したいことがある。このような情報を送信する場合に、情報に変化がないにもかかわらず、それらの情報ビットをスロット毎に含ませて送信すると、その情報ビット数分だけデータ伝送速度が低下してしまうという課題がある。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、データ信号に変調方式の情報を含む制御信号を多重化して送信する無線通信システムにおいて、伝送品質を低下させることなくデータ伝送速度を向上させることができる無線通信技術を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、単純増加または単純減少で変化する数値情報を送信する場合におけるデータ伝送速度を向上させることができる無線通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本出願に係る発明は、
複数の変調方式による変調を実行可能な送信装置と、前記複数の変調方式に対応した複数の復調方式による復調を実行可能な受信装置とを備え、
前記送信装置は、変調方式に関する情報を格納したヘッダ部と送信データを格納したデータ部とからなるデータ列を、所定時間ごとに変調方式を決定して送信可能に構成され、
前記受信装置は、受信した前記ヘッダ部に格納されている変調方式に関する情報に基づいて前記データ部の送信データを復調可能に構成されている無線通信システムであって、
前記ヘッダ部には、前記変調方式に関する情報が格納されているか否か示す情報ビットが含まれており、
前記受信装置は、
受信した前記ヘッダ部に含まれている前記情報ビットが当該ヘッダ部に変調方式に関する情報が格納されていることを示している場合には、当該ヘッダ部に格納されている変調方式に関する情報に基づいて前記データ部の送信データを復調し、
受信した前記ヘッダ部に含まれている前記情報ビットが当該ヘッダ部に変調方式に関する情報が格納されていないことを示している場合には、前に受信したデータ列の復調と同じ方式または予め決められた復調方式で前記データ部の送信データを復調するように構成したものである。

上記のような構成を有する無線通信システムによれば、送信されるデータ列（スロット）のヘッダ部には変調方式に関する情報が格納されているか否か示す情報ビットが含まれているため、変調方式を変更しない場合にはデータ列（スロット）毎に変調方式に関する情報をヘッダ部に格納して送信する必要がないので、省略した情報の分だけ伝送できる送信データの量を多くすることができ、トータルのデータ伝送速度を向上させることができる。

ここで、望ましくは、前記ヘッダ部には、単純増加または単純減少する所定の情報の更新に関する情報が格納されているか否か示す第２の情報ビットが含まれており、
前記第２の情報ビットが前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていないことを示している場合は前記更新に関する情報は省略され、
前記第２の情報ビットが前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていることを示している場合は前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されており、
前記受信装置は、受信した前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていた場合は当該更新に関する情報に従って前記所定の情報を単純増加または単純減少させるように構成する。

かかる構成によれば、ヘッダ部には、例えばキロ程のような単純増加または単純減少する所定の情報（単純変化情報）の更新に関する情報が格納されているか否か示す第２の情報ビットが含まれているため、単純変化情報を送信したい場合には、データ列（スロット）毎に第２の情報ビットを送信することで、単純変化情報をヘッダ部に格納して送信する必要がなくなるので、第２の情報ビットとの差分だけ伝送できる送信データの量を多くすることができ、トータルのデータ伝送速度を向上させることができる。

さらに、望ましくは、前記第２の情報ビットが前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていることを示している場合に、前記ヘッダ部に前記所定の情報の値を直接指示する情報が格納され、
前記受信装置は、受信した前記ヘッダ部に前記所定の情報の値を直接指示する固有値情報が格納されていた場合は当該固有値情報に従って前記所定の情報を置換するように構成する。
かかる構成によれば、ヘッダ部に所定の情報（単純変化情報）の値を直接指示する情報を格納して送信することができるので、ノイズ等の影響により単純変化情報が誤った値になったとしても修正することができるとともに、単純変化情報が非単純変化（飛び番）することがあるようなシステムにも適用することができる。これにより、例えば列車無線システムに適用した場合には、車上側の送信装置から列車位置情報（キロ程）を送信し、地上側の装置がその情報を受信することで列車位置を正確に把握することができる。

さらに、望ましくは、前記送信装置は、前記情報ビット（制御情報有無ビット）および前記更新に関する情報を予め決められた信頼性の高い変調方式で送信し、前記更新に関する情報および前記固有値情報を前記ヘッダ部に格納した変調方式に関する情報に対応する変調方式で送信するように構成する。
かかる構成によれば、制御情報有無ビットを含むヘッダ部を、送信装置が実行可能な変調方式のうち最も伝送品質の高い変調方式で変調し、受信装置側では予め設定された復調方式でヘッダ部を復調することによって、制御情報有無ビットの信頼性を高めることができ、伝送品質を低下させることなくデータ伝送速度を向上させることができる。

また、望ましくは、前記送信装置は鉄道軌道上を走行する車両に搭載された装置であり、前記受信装置は地上側に設置された装置であり、前記所定の情報は車両の位置を示すキロ程情報であるようにする。
かかる構成によれば、列車無線システムに適用した際に、車両に搭載された車上装置から列車位置情報（キロ程）の更新に関する情報または列車位置情報（キロ程）の値を直接指示する情報を送信し、地上側の装置では受信した情報を復調して対応する更新処理または受信した情報に置換することによって車両位置を正確に把握することができる。また、地上側の装置から車上装置へ所定の情報を送信する場合にも適用することができる。

本発明に係る無線通信システムによれば、データ信号と変調方式の情報を含む制御信号とを多重化して送信する無線通信システムにおいて、伝送品質を低下させることなくデータ伝送速度を向上させることができる。また、単純増加または単純減少で変化する数値情報を送信する場合におけるデータ伝送速度を向上させることができるという効果がある。

本発明に係る無線通信システムの第１実施形態を示すシステム構成図である。 第１実施形態の無線通信システムにおいて送信装置から送信されるスロットの構成を示す図である。 第１実施形態の無線通信システムを構成する送信装置の構成例を示すブロック図である。 第１実施形態の無線通信システムを構成する受信装置の構成例を示すブロック図である。 第１実施形態の無線通信システムの構成する受信装置において実行されるデータ受信処理の手順の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る無線通信システムの第２実施形態を示すシステム構成図である。 第２実施形態の無線通信システムにおいて送信装置から送信されるスロットの構成を示す図である。 第２実施形態の無線通信システムを構成する送信装置の構成例を示すブロック図である。 第２実施形態の無線通信システムを構成する受信装置の構成例を示すブロック図である。 第２実施形態の無線通信システムの構成する受信装置において実行されるデータ受信処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明に係る無線通信システムの実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明に係る無線通信システムの第１実施形態の構成例を示す図、図２は第１実施形態の無線通信システムにおいて送信装置から受信装置へ送信されるデータのフォーマットすなわちスロットの構成を示す図である。

図１に示すように、送信側は変調部を有する送信装置２０およびその上位装置１０により、受信側は復調部を有する受信装置３０およびその上位装置４０により構成され、送信装置２０に設けられたアンテナＡＴ１から受信装置３０に設けられたアンテナＡＴ２へ無線信号（所定周波数帯の電波）が送信される。送信側においては、上位装置１０から送信装置２０へ送信したいデータ（送信データ列）および変調方式を指示する情報（変調指示情報）が伝達され、送信装置２０は受け取った情報を用いて、図２に示すフォーマットのデータ列（以下、スロットと称する）を生成して送信する。なお、列車無線通信システムに適用した場合には、アンテナＡＴ２はＬＣＸケーブルである。

第１実施形態において使用される伝送用のスロットは、図２に示すように、ヘッダ部ＨＤとデータ部ＤＴとから構成される。ヘッダ部ＨＤは、当該ヘッダ部に制御情報が含まれているか否か示す制御情報有無ビットＣＢと制御情報ＣＮＴとから構成される。データ部ＤＴには、送信するデータのビット列が格納される。また、特に限定されるものでないが、本実施形態では、このデータ部ＤＴの時間長さは全スロット同一であるが、単位時間当たりの伝送量は変調方式に依存するため、データ部ＤＴに入るデータの情報量（ビット数）は変調方式によって異なる。列車無線システムに適用する場合には、データ部ＤＴに格納されるデータを音声データとすることができる。

図２に示されているスロットＳＬ１のように、制御情報有無ビットＣＢが「１」すなわちヘッダ部に制御情報が含まれていることを示しているときは、ヘッダ部ＨＤには、制御情報有無ビットＣＢに続いて制御情報ＣＮＴが付加される。一方、スロットＳＬ２のように、制御情報有無ビットＣＢが「０」すなわちヘッダ部に制御情報が含まれていないことを示しているときは、ヘッダ部ＨＤは制御情報有無ビットＣＢのみで構成される。従って、本実施形態では、スロットの形態は２種類である。また、本実施形態では、制御情報ＣＮＴに、変調方式を指定する情報が格納される。

図３には送信装置２０の構成例が示されている。
図３に示すように、送信装置２０は、上位装置１０から送信データに同期して供給される変調指示情報に従って制御情報有無ビットＣＢを生成する制御情報有無ビット生成部２１と、ここで生成された制御情報有無ビットＣＢをヘッダ部ＨＤに付加するとともにデータ部ＤＴに上位装置１０からの送信データを格納したデータ列（スロット）を生成する制御情報有無ビット付加部２２を備える。
また、送信装置２０は、上位装置１０からの変調指示情報に従って制御情報（変調方式）を生成する制御情報生成部２３と、ここで生成された制御情報をスロットのヘッダ部ＨＤの制御情報有無ビットＣＢの直後に付加する制御情報付加部２４を備える。

さらに、送信装置２０は、上位装置１０からの変調指示情報等に従った変調方式で所定周波数の搬送波（基本波）を変調する変調部２５を備え、変調された搬送波はアンテナＡＴ１より電波として送信される。なお、変調部２５は、ヘッダ部ＨＤを送信する際には、当該送信装置２０が実行可能な変調方式のうち最も伝送品質の高い（伝送速度は最も遅い）変調方式で変調を実行し、データ部ＤＴを送信する際には、送信側の上位装置１０からの変調指示情報に従って変調を実行する。

図４には受信装置３０の構成例が示されている。
図４に示すように、受信装置３０は、アンテナＡＴ２により受信したスロットのヘッダ部ＨＤから制御情報有無ビットＣＢを分離する制御情報有無ビット分離部３１と、分離された制御情報有無ビットを判定する制御情報有無ビット判定部３２と、判定結果に応じて制御情報ＣＮＴの分離処理を実行する制御情報分離部３３と、分離された制御情報に基づいて復調方式を判定し復調指示を出す制御情報判定部（復調方式判定部）３４と、指示された復調方式でスロットのデータ部ＤＴを復調する復調部３５を備える。復調部３５で復調された受信データ列は上位装置４０へ送られる。上記制御情報有無ビット分離部３１は、予め設定された復調方式で復調する固定復調手段を含んでいる。

図５には、上記制御情報有無ビット分離部３１によって分離された制御情報有無ビットおよび制御情報分離部３３によって分離された制御情報に基づいて受信装置３０において実行される処理の手順が示されている。
図５に示すように、受信装置３０は、ステップＳ１で制御情報有無ビット分離部３１によって分離された制御情報有無ビットＣＢを判定し（ステップＳ２）、制御情報有無ビットＣＢが「制御情報有」を示している時は、ステップＳ３へ進んで、制御情報分離部３３による制御情報ＣＮＴの分離を実行し制御情報を判定する（ステップＳ４）。そして、制御情報ＣＮＴから判定された復調方式でスロットのデータ部ＤＴを復調する（ステップＳ５）。一方、ステップＳ２で制御情報有無ビットＣＢが「制御情報無」を示していると判定した時は、ステップＳ６へ進んで、前のスロットと同じ復調方式でデータ部ＤＴを復調する。

上述したように、第１実施形態の無線通信システムにおいては、制御情報が含まれているか否か示す制御情報有無ビットＣＢを含むヘッダ部ＨＤとデータ部ＤＴとから構成されたスロットを送信するため、制御情報がないスロットを送信することで、省略した制御情報の分だけ所定時間に伝送できる送信データの量を多くすることができ、トータルのデータ伝送速度を向上させることができる。また、制御情報有無ビットＣＢの位置が固定であるため、ヘッダ部を、実行可能な変調方式のうち最も伝送品質の高い（伝送速度は最も遅い）変調方式で変調し、受信装置３０側では予め設定された復調方式で復調することによって、制御情報有無ビットの信頼性を高めることができる。その結果、伝送品質を低下させることなくデータ伝送速度を向上させることができる。

（第２実施形態）
図６には本発明に係る本発明に係る無線通信システムの第２実施形態の構成例が、また図７には第２実施形態の無線通信システムにおいて送信装置２０から受信装置３０へ送信されるスロットの構成が示されている。
図６に示されているように、第２実施形態の無線通信システムの構成は、図１に示す第１実施形態の無線通信システムの構成と同一である。第１実施形態の無線通信システムとの差異は、第２実施形態の無線通信システムにおいては、送信データの他にインクリメントに関する情報を送信するようにしている点である。

第２実施形態の無線通信システムにおいて送信装置２０から受信装置３０へ送信されるスロットは、図７に示すように、ヘッダ部ＨＤに、当該ヘッダ部に制御情報が含まれているか否か示す制御情報有無ビットＣＢ１とインクリメントデータ有無ビットＣＢ２が制御情報ＣＮＴの前に位置するように設けられているとともに、制御情報ＣＮＴの次にインクリメント情報ビットＩＮＣとインクリメント固有値ＩＰＶが追加されている。
ここで、「インクリメント情報ビット」はインクリメントするかデクリメントするかを指示する情報であり、例えば「１」はインクリメントを、「−１」はデクリメントを、「０」は更新なしを意味する。従って、「インクリメント情報ビット」は２ビットあればよい。「インクリメント固有値」はインクリメントの対象の値を直接指定する情報である。

上記のような形態のスロットを送信することで、列車の位置情報（キロ程情報）のような単純増加または単純減少する情報（単純変化情報）を順次送信したい場合に、対象の情報そのものを送るのではなく、更新の情報（更新なしを含む２ビットの情報）を送り、受信側で更新の情報に従って対象の情報を処理することで、送りたい情報を生成することができる。これにより、例えば送信したい情報が１６ビットで表わされるデータの場合、１６ビットを２ビットに圧縮することできるため、送信データの量を減らしてデータ伝送速度を向上させることができるようになる。

また、インクリメント固有値すなわち単純変化情報そのものを送ることもできるため、ノイズ等の影響により単純変化情報が誤った値になったとしても修正することができるとともに、単純変化情報が非単純変化（飛び番）することがあるようなシステムにも適用することができる。
特に限定されるものでないが、第２実施形態の無線通信システムにおいては、ヘッダ部ＨＤのデータがすべて固定された変調方式で送信されるものでなく、制御情報有無ビットＣＢ１から制御情報ＣＮＴまでが予め指定された変調方式（固定変調方式）で変調して送信され、インクリメント情報ビットＩＮＣとインクリメント固有値ＩＰＶは、制御情報ＣＮＴで指示された変調方式で変調して送信される。

図７（Ａ）に示すスロットＳＬ１はインクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「１」でありインクリメント情報ビットＩＮＣのみが含まれるスロット、ＳＬ２はインクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「１」でありインクリメント情報ビットＩＮＣとインクリメント固有値ＩＰＶが含まれるスロットである。スロットＳＬ１，ＳＬ２以外に、図７（Ｂ）に示すように、インクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「０」でありインクリメント情報ビットＩＮＣもインクリメント固有値ＩＰＶも含まれていない構成のスロットＳＬ４や、制御情報有無ビットＣＢが「０」で制御情報ＣＮＴのないスロットＳＬ３もある。第２実施形態では、スロットの形態は６種類である。

図８には第２実施形態の無線通信システムにおける送信装置２０の構成例が示されている。図８に示すように、送信装置２０は、上位装置１０からの変調指示情報に従って制御情報有無ビットＣＢ１を生成する制御情報有無ビット生成部２０１と、上位装置１０からのインクリメントデータに従ってインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を生成するインクリメントデータ有無ビット生成部２０２と、上位装置１０からの変調指示情報に従って制御情報（変調方式）ＣＮＴを生成する制御情報生成部２０３と、上位装置１０からのインクリメントデータに従ってインクリメント情報ビットＩＮＣを生成するインクリメント情報ビット生成部２０４と、上位装置１０からのインクリメントデータに従ってインクリメント固有値ＩＰＶを生成するインクリメント固有値生成部２０５を備える。

また、送信装置２０は、制御情報有無ビット生成部２０１で生成された制御情報有無ビットＣＢ１をデータ部ＤＴの前にヘッダ部ＨＤとして付加する制御情報有無ビット付加部２０６と、インクリメントデータ有無ビット生成部２０２で生成されたインクリメントデータ有無ビットＣＢ２をヘッダ部ＨＤに付加するインクリメントデータ有無ビット付加部２０７と、制御情報生成部２０３で生成された制御情報ＣＮＴがある場合には制御情報をヘッダ部ＨＤに付加する制御情報付加部２０８と、インクリメント情報ビット生成部２０４で生成されたインクリメント情報ビットＩＮＣがある場合にはインクリメント情報ビットをヘッダ部ＨＤに付加するインクリメント情報ビット付加部２０９と、インクリメント固有値生成部２０５で生成されたインクリメント固有値ＩＰＶがある場合にはインクリメント固有値をヘッダ部ＨＤに付加するインクリメント固有値付加部２１０を備える。

さらに、送信装置２０は、上位装置１０からの変調指示情報等に従った変調方式で所定周波数の搬送波（基本波）を変調する変調部２１１を備え、変調された搬送波はアンテナＡＴ１より電波として送信される。なお、変調部２１１は、ヘッダ部ＨＤを送信する際には、当該送信装置２０が実行可能な変調方式のうち最も伝送品質の高い（伝送速度は最も遅い）変調方式で変調を実行し、データ部ＤＴを送信する際には、上位装置１０からの変調指示情報に従って変調を実行する。

図９には第２実施形態の無線通信システムにおける受信装置３０の構成例が示されている。図９に示すように、第２実施形態の無線通信システムにおける受信装置３０は、アンテナＡＴ２により受信したスロットのヘッダ部ＨＤから制御情報有無ビットＣＢ１を分離する制御情報有無ビット分離部３０１と、分離された制御情報有無ビットを判定する制御情報有無ビット判定部３０２と、スロットのヘッダ部ＨＤからインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を分離するインクリメントデータ有無ビット分離部３０３と、分離されたインクリメントデータ有無ビットを判定するインクリメントデータ有無ビット判定部３０４と、制御情報有無ビット判定部３０２での判定結果に応じて制御情報ＣＮＴを分離する制御情報分離部３０５と、分離された制御情報に基づいて復調方式を判定する制御情報判定部（復調方式判定部）３０６と、判定された復調方式でスロットのインクリメント情報ビットＩＮＣとインクリメント固有値ＩＰＶおよびデータ部ＤＴを復調する復調部３０７を備える。

また、受信装置３０は、復調部３０７で復調されたデータ列からインクリメントデータ有無ビット判定部３０４での判定結果に応じてインクリメント情報ビットＩＮＣを分離するインクリメント情報ビット分離部３０８と、分離されたインクリメント情報ビットを判定するインクリメント情報ビット判定部３０９と、インクリメント情報ビット判定部３０９での判定結果に応じて復調されたデータ列からインクリメント固有値ＩＰＶを分離するインクリメント固有値分離部３１０と、分離されたインクリメント固有値ＩＰＶを判定するインクリメント固有値判定部３１１と、インクリメント情報ビット判定部３０９およびインクリメント固有値判定部３１１で判定されたインクリメントに関するデータを一時的に記憶するメモリ部３１２を備える。
メモリ部３１２に記憶されたインクリメントデータおよびインクリメント固有値分離部３１０で分離された受信データは、上位装置４０へ送られる。

図１０には、受信装置３０において実行されるデータ受信処理の手順が示されている。
図１０に示すように、受信装置３０は、先ずアンテナＡＴ２により受信したスロットのヘッダ部ＨＤから制御情報有無ビットＣＢ１を分離する（ステップＳ１１）。そして、分離された制御情報有無ビットＣＢ１を判定し（ステップＳ１２）、制御情報有無ビットＣＢ１が「制御情報有」を示している時はステップＳ１３へ進む一方、制御情報有無ビットＣＢ１が「制御情報無」を示していると判定した時は、ステップＳ２５へ進む。
「制御情報有」と判定して移行したステップＳ１３では、スロットのヘッダ部ＨＤからインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を分離し、分離されたインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を判定する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４で、インクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「有」であると判定すると、ステップＳ１５へ進んでヘッダ部ＨＤから制御情報ＣＮＴを分離して、制御情報を判定する（ステップＳ１６）。そして、制御情報ＣＮＴから判定された復調方式でスロットのデータを復調する（ステップＳ１７）。続いて、復調されたデータからインクリメント情報ビットを分離し（ステップＳ１８）、分離されたインクリメント情報ビットを判定する（ステップＳ１９）。ここで、インクリメント情報ビットがインクリメント値（−１，０，＋１）であると判定すると、ステップＳ２０へ進んで、インクリメント値（−１，０，＋１）に基づいてメモリ部に記憶されているインクリメントデータを更新する。また、ステップＳ１９で、インクリメント情報ビットがインクリメント固有値であると判定すると、ステップＳ２１へ進んで、インクリメント固有値をメモリ部に記憶されているインクリメントデータに上書き（置換）する。

一方、ステップＳ１４で、インクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「無」であると判定すると、ステップＳ２２へ進んでヘッダ部ＨＤから制御情報ＣＮＴを分離して、制御情報を判定する（ステップＳ２３）。そして、制御情報ＣＮＴから判定された復調方式でスロットのデータを復調する（ステップＳ２４）。
また、ステップＳ１２で制御情報有無ビットＣＢ１が「制御情報無」を示していると判定して移行したステップＳ２５では、スロットのヘッダ部ＨＤからインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を分離し、分離されたインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を判定する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２６で、インクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「有」であると判定すると、ステップＳ２７へ進んで、前回受信したスロットと同じ復調方式でスロットのデータを復調する。続いて、復調されたデータからインクリメント情報ビットを分離し（ステップＳ２８）、分離されたインクリメント情報ビットを判定する（ステップＳ２９）。ここで、インクリメント情報ビットがインクリメント値（−１，０，＋１）であると判定すると、ステップＳ３０へ進んで、インクリメント値（−１，０，＋１）に基づいてメモリ部に記憶されているインクリメントデータを更新する。また、ステップＳ２９で、インクリメント情報ビットがインクリメント固有値であると判定すると、ステップＳ３１へ進んで、インクリメント固有値をメモリ部に記憶されているインクリメントデータに上書き（置換）する。
一方、ステップＳ２６で、インクリメントデータ有無ビットＣＢ２が「無」であると判定すると、ステップＳ３２へ進んで、前回受信したスロットと同じ復調方式でスロットのデータを復調する。

上述したように、第２実施形態の無線通信システムにおいては、制御情報が含まれているか否か示す制御情報有無ビットＣＢ１およびインクリメントデータ有無ビットＣＢ２を含むヘッダ部ＨＤとデータ部ＤＴとから構成されたスロットを送信するため、制御情報やインクリメントデータがないスロットを送信することで、省略した情報の分だけ所定時間に伝送できる送信データの量を多くすることができ、トータルのデータ伝送速度を向上させることができる。また、制御情報有無ビットＣＢ１およびインクリメントデータ有無ビットＣＢ２の位置が固定であるため、ヘッダ部を、実行可能な変調方式のうち最も伝送品質の高い変調方式で変調を実行し、受信装置３０側では、予め設定された復調方式で復調することによって、制御情報有無ビットおよびインクリメントデータ有無ビットの信頼性を高めることができる。その結果、伝送品質を低下させることなくデータ伝送速度を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、上記実施形態では、伝送されるスロットのデータ部ＤＴの長さは同一であると説明したが、データ部ＤＴの長さを可変とし、ヘッダ部ＨＤにデータ部ＤＴの長さを指示する情報を付加して送信するように構成しても良い。また、上記実施形態では、１チャンネルでデータを送信することを想定した無線通信システムついて説明したが、複数の周波数のそれぞれにチャンネルが割り当てられた複数チャンネル方式でデータを送信する場合にも適用することができる。

さらに、上記第２実施形態では、制御情報有無ビットＣＢ１から制御情報ＣＮＴまでが固定変調方式で変調して送信され、インクリメント情報ビットＩＮＣとインクリメント固有値ＩＰＶは制御情報ＣＮＴで指示された変調方式で変調して送信されると説明したが、インクリメント情報ビットＩＮＣとインクリメント固有値ＩＰＶも固定変調方式で変調しデータ部のみ制御情報ＣＮＴで指示された変調方式で変調して送信するように構成しても良い。
また、本発明は、ケーブル式アンテナを使用するＬＣＸ方式の列車無線通信システムに限定されず、ケーブル式アンテナを使用しない無線通信システム一般に利用することができる。

１０ 送信側の上位装置
２０ 送信装置
２１，２０１ 制御情報有無ビット生成部
２２，２０６ 制御情報有無ビット付加部
２３，２０３ 制御情報生成部
２４，２０８ 制御情報付加部
２５，２１１ 変調部
２０２ インクリメントデータ有無ビット生成部
２０４ インクリメント情報ビット生成部
２０５ インクリメント固有値生成部
２０７ インクリメントデータ有無ビット付加部
２０９ インクリメント情報ビット付加部
２１０ インクリメント固有値付加部
３０ 受信装置
３１，３０１ 制御情報有無ビット分離部
３２，３０２ 制御情報有無ビット判定部
３３，３０５ 制御情報分離部
３４，３０６ 制御情報判定部（復調方式判定部）
３５，３０７ 復調部
３０３ インクリメントデータ有無ビット分離部
３０４ インクリメントデータ有無ビット判定部
３０８ インクリメント情報ビット分離部
３０９ インクリメント情報ビット判定部
３１０ インクリメント固有値分離部
３１１ インクリメント固有値判定部
３１２ インクリメントメモリ部
４０ 受信側の上位装置

Claims (5)

1. 複数の変調方式による変調を実行可能な送信装置と、前記複数の変調方式に対応した複数の復調方式による復調を実行可能な受信装置とを備え、
   前記送信装置は、変調方式に関する情報を格納したヘッダ部と送信データを格納したデータ部とからなるデータ列を、所定時間ごとに変調方式を決定して送信可能に構成され、
   前記受信装置は、受信した前記ヘッダ部に格納されている変調方式に関する情報に基づいて前記データ部の送信データを復調可能に構成されている無線通信システムであって、
   前記ヘッダ部には、前記変調方式に関する情報が格納されているか否か示す情報ビットが含まれており、
   前記受信装置は、
   受信した前記ヘッダ部に含まれている前記情報ビットが当該ヘッダ部に変調方式に関する情報が格納されていることを示している場合には、当該ヘッダ部に格納されている変調方式に関する情報に基づいて前記データ部の送信データを復調し、
   受信した前記ヘッダ部に含まれている前記情報ビットが当該ヘッダ部に変調方式に関する情報が格納されていないことを示している場合には、前に受信したデータ列の復調と同じ方式または予め決められた復調方式で前記データ部の送信データを復調するように構成されていることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記ヘッダ部には、単純増加または単純減少する所定の情報の更新に関する情報が格納されているか否か示す第２の情報ビットが含まれており、
   前記第２の情報ビットが前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていないことを示している場合は前記更新に関する情報は省略され、
   前記第２の情報ビットが前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていることを示している場合は前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されており、
   前記受信装置は、受信した前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていた場合は当該更新に関する情報に従って前記所定の情報を単純増加または単純減少させるように構成されてい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. 前記第２の情報ビットが前記ヘッダ部に前記更新に関する情報が格納されていることを示している場合に、前記ヘッダ部に前記所定の情報の値を直接指示する情報が格納され、
   前記受信装置は、受信した前記ヘッダ部に前記所定の情報の値を直接指示する固有値情報が格納されていた場合は当該固有値情報に従って前記所定の情報を置換するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記送信装置は、前記情報ビットおよび前記更新に関する情報を予め決められた信頼性の高い変調方式で送信し、前記更新に関する情報および前記固有値情報を前記ヘッダ部に格納した変調方式に関する情報に対応する変調方式で送信するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
5. 前記送信装置は鉄道軌道上を走行する車両に搭載された装置であり、前記受信装置は地上側に設置された装置であり、前記所定の情報は車両の位置を示すキロ程情報であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の無線通信システム。

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