JP5524002B2 - ブロードキャスト無線伝送における無線通信システム及び移動無線通信装置 - Google Patents
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Description
システム構成
図1を参照しながら本実施の形態について述べる。図1は本実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。本実施の形態では、地上側(或いは固定体側)に置かれたサーバ100と、軌道300上を走行する列車400との通信を想定する。地上側にはサーバ100と複数の無線基地局101,102,103・・・が置かれ、これらの間は有線ネットワーク200により接続される。
図2は発明の基本概念を示した図である。まず無線端末403は、通常送信電力モードと呼ばれるモード(図2の左側の状態)を備えるものとする。無線端末403は前述のとおりブロードキャスト伝送で信号を送信し、通常送信電力モードでは通常の送信電力により送信を行う。そして複数の無線基地局101,102,103・・・が無線端末403からの信号を受信するので、一部の無線基地局に不具合が生じても、無線端末403とサーバ100間の通信が継続され、通信の失敗の可能性を低減することができる。
本実施の形態における列車400側の更なる具体的構成を図3に示す。本実施の形態における列車に搭載される装置は、位置検出装置402、車上制御装置401、無線端末403、及び車上アンテナ405である。
続いて複数の無線基地局及びサーバからなる地上側の構成を図4に示す。地上側は地上アンテナ、無線基地局101,102,103・・・、有線ネットワーク200およびサーバ100を有する。それぞれの受信アンテナで受信した信号は無線基地局101,102,103・・・へ入力され、電文へと変換されてから、有線ネットワーク200を介してサーバ100へ送られる。また、サーバ100が生成した電文および、無線基地局101,102,103・・・のタイミング制御に関する情報が、有線ネットワーク200を経由して無線基地局101,102,103・・・へ送られる。
図5は、列車400側の動作フローを示す図である。列車400は送信を開始する際にまず、位置検出装置402により列車位置を測定し、車上電文生成部4011においてその列車位置を含む電文を生成する(ステップSA1、SA2、SA3)。そして車上タイミング制御部4012は、時刻を参照して送信モードを決める。もし低送信電力モードで送信すべき時刻であれば、車上送信電力制御部4034に、低送信電力での送信を指定する(ステップSA4)。そして車上送信電力制御部4034は送信RF部4033に、低い送信電力を設定する(ステップSA5)。またパケット生成部4031は受け取った電文をパケットへと変換し、パケットは、変調部4032による変調受け、次に送信RF部4033による無線周波数への変換を経て、車上アンテナ405から送信される(ステップSA7,SA8,SA9)。
図6は、地上側(無線基地局101,102,103・・・・)に故障が生じているかどうかを検出する検出動作を示す。
以下、図面を参照しながら、第2の実施の形態について説明する。先の第1の実施の形態では、列車400側の送信電力を下げることで無線基地局や無線装置(無線端末)の故障の有無を検出する。第2の実施の形態では、無線基地局の送信電力を下げることを考える。第2の実施の形態は、第1の実施の形態と共に利用してもよい。第2の実施の形態における装置構成は、図1に示す第1の実施の形態と同様である。また列車側及び地上側の装置構成も図2及び図3と同様である。
図7、図4を用いて本実施の形態における地上側(或いは固定体側)の動作フローを説明する。
(a)列車の最も近くに位置する無線基地局が故障しており信号を送信しなかった、
(b)あるいは列車の最も近くに位置する無線基地局が故障しており,列車からの応答を受信できなかったか、
(c)列車に搭載された無線端末が故障し信号を受信しなかった、
(d)あるいは列車に搭載された無線端末が応答を送信できなかったと判断する(ステップSC19、SC10)。
本実施の形態おける。列車側の動作フローを図8に示す。車上アンテナが信号を受信したら復調部1012で信号を復調し、電文を再生する。そして電文を車上制御装置401へ送付する。車上制御装置401は地上側へ応答する電文を作成する。この電文は、応答を示すものであれば良く、他の内容が入っていなくても良い。また位置情報を示す情報や、他の情報を入れても良い。この電文をパケットに変換し、変調して車上アンテナから送信する。
基本概念の説明
第3の実施の形態について、図面を用いながら説明する。第3の実施の形態では無線基地局間で信号を送受信することにより、無線基地局の故障を検出するものである。ただし無線基地局からの送信信号は、周辺の他の多くの無線基地局へ到達する可能性があり、さらに無線基地局と無線端末との通信に影響を及ぼす可能性があるため、低送信電力モードで送ることにより、隣接する限られた無線基地局と通信するものとする。そして基地局間の通信が成立するかどうかを判断することで、故障を検出する。
図9は本実施の形態おける地上側の動作フローである。ここでは、例えば図1、図2に示したにおける無線基地局102から無線基地局101へと信号を送ることで故障を検出する例を述べる。
Claims (10)
- 無線端末が、複数の無線基地局との無線通信を介してサーバと通信する無線通信システムにおいて、
前記無線端末は、
通常の送信電力を設定する通常送信電力モードで信号を送信する手段と、
前記通常の送信電力より小さい送信電力を設定する低送信電力モードで信号を送信する手段と、
前記通常送信電力モードか前記低送信電力モードかのいずれかを設定する送信電力制御手段と、
位置情報をサーバへ送信する手段と、を備え、
前記サーバは、
前記位置情報に基づき前記無線端末の位置を把握する手段と、
前記無線端末が前記低送信電力モードとなった際に、前記無線基地局のうち前記無線端末と通信可能と見なせるいずれか1つの無線基地局を特定する手段と、
前記無線端末が低送信電力モードで送信した信号が、前記特定した無線基地局を介して受信できない場合、前記特定された基地局が異常とみなす手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 無線端末が、複数の無線基地局との無線通信を介してサーバと通信する無線通信システムにおいて、
複数の無線基地局はそれぞれ、
通常の送信電力を設定する通常送信電力モードで信号を送信する手段と
前記通常の送信電力より小さい送信電力を設定する低送信電力モードで信号を送信する手段と、
前記通常送信電力モードか前記低送信電力モードかのいずれかを設定する送信電力制御手段と、を備え、
前記無線端末は、
前記サーバへ位置情報を送信する手段と、
前記サーバから届いた電文に対して応答を送信する手段と、を備え、
前記サーバは、
前記無線端末から届いた位置情報に基づき前記無線端末の位置を把握する手段と、
前記無線端末に対して電文を送信する手段と、
各無線基地局の送信電力モードを、通常送信電力モードか低送信電力モードにするかを決定するタイミング制御手段と、
各無線基地局のうちいずれか1つの特定した無線基地局が前記低送信電力モードとなった際に、前記特定した無線基地局と通信可能と見なせる無線端末を前記位置情報から特定する手段と、
前記サーバが前記特定した無線端末へ送った電文に対して前記応答が届かない場合は、少なくとも前記特定された無線基地局が異常とみなす手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 前記送信電力制御手段は、
予め定めたもしくはサーバから指定された周期で、又は予め定めたもしくはサーバから指定された時間だけ低送信電力モードとなり、その他の時間は通常送信電力モードであ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。 - 前記送信電力制御手段は、
無線端末と、いずれか一つの無線基地局との距離が、予め定めた距離以下となった場合に低送信電力モードを選択し、それ以外の場合には通常送信電力モードを選択する
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。 - 前記送信電力制御手段は、低送信電力モードを選択している場合であっても、緊急性の高い情報もしくは高成功確率が要求させる情報の伝送が必要となった場合は、通常送信電力モードを選択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。
- 複数の無線基地局の中で、
第1の無線基地局は、前記サーバから受けた電文を、最も近い第2の無線基地局に対して届く電力である低送信電力モードで、送信する手段を有し、
前記第2の無線基地局は、前記電文を前記サーバに送信する手段を有し、
前記サーバは、前記電文が前記第2の無線基地局から返信されないときに前記第1若しくは第2の無線基地局が異常と見なす手段を有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。 - 前記第1又は第2の無線基地局は、請求項1又は2において異常と見なされた無線基地局であることを特徴とする請求項6記載の無線通信システム。
- ブロードキャスト無線伝送を利用している複数の無線基地局との無線通信を介してサーバと通信する移動無線通信装置において、
現在位置情報を前記サーバへ送信する手段と、
通常の送信電力を設定する通常送信電力モードで信号を送信する手段と、
前記通常の送信電力より小さい送信電力を設定する低送信電力モードで信号を送信する手段と、
近傍に位置する特定の無線基地局とのみ通信が成立するように、送信電力を前記低送信電力モードに設定する送信電力制御手段と、
前記サーバへ電文を送信する手段を有し、
前記低送信電力モードのときに送信した前記電文を前記サーバに検出させて、前記特定の無線基地局の状態を診断できるようにしたことを特徴とする移動無線通信装置。 - 前記送信電力制御手段は、前記通常送信電力モードと前記低送信電力モードを一定時間毎に切り替えるか、若しくは前記サーバからの指令に基づいて切り替えるかいずれか一方を採用していることを特徴とする請求項8記載の移動無線通信装置。
- 前記送信電力制御手段は、低送信電力モードを選択している場合であっても、緊急性の高い情報もしくは高成功確率が要求させる情報の伝送が必要となった場合は、通常送信電力モードに切り替えることを特徴とする請求項9記載の移動無線通信装置。
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