JPH03262218A - 移動局識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、移動通信における移動体か複数のゾーンの
何処に位置するかを識別する移動局識別装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第９図は例えば［鉄道におけるザイバネティクス利用国
内シンポジウム論文集Ｊ　１９８６年１１月号ロ木鉄道
→）゛イバネティクスＩＩＪ議会発行Ｐ６３１に記載の
同一無線周波数を使用し、漏洩同軸ケーフルく以下Ｌ　
ＣＸと略す。）を用いた従来の移動局識別装置の概略図
てあり、新幹線のデータ系移動通信シスデムに適用され
た場合か示され′ζいる。第９図において、（１）はこ
の全シスデムを統括制御するデータ系中央局、（２）は
このデータ系中央局から発信されるデータフレーｌ２、
（３）はこのデータフレーム＼を多重化あるいは多重分
洲［する多重化装置、（４ａ）・・・（４ｎ）はこの多
重１ヒ装置からの信号を受り、これを傘１１７）後述す
る複数の基地局に分配する統制局、（５ａ）・・・（５
ｎ）はこの統制局に設けられた多重化装置、（６ａ）・
・（６ｎ）は同しくデータ系装置、（７ａ）・・・（７
ｎ）は同じく誤り訂正装置、（８ａｌｌ・・・（８ｎｍ
）は上記各統制局（４ａ）・・・（４ｎ）にそれぞれ所
属したｍ個の基地局てあり、（９ａｌ）・・・（９ｎｍ
ｌはこの基地局（８ａ　Ｉ　）・・（８ｎｍｌの信号を
多重化する多重（ヒ装置、（１０）は後述する移動局の
移動軌跡に沿って分割配置された複数のＬ　ＣＸであり
、手記基地局ｆ８ａｌｌ・・・（８ｎｍｌからの信号を
このＬ　ＣＸ　ｆｌ（１）自身℃スロットをアンテナと
して動作させる。この分割された各Ｊ、ＣＸ（１（１）
は、それぞれ電波のサービスエリアが識別ゾーンとなる
。

白】）は上記Ｌ　ＣＸ　ｆＪＯ）に沿って移動する移動
局、（Ｊ２）はこの移動局に取り吋けられ上記Ｌ　ＣＸ
　（１０１からの電波を送受するアンテナ、（１３）は
このアンテナからの信号を送受信する無線機、（１４）
はこの無線機からの信号を誤り訂正する誤り訂正装置、
（１５）はこの誤り訂正装置がちの出方信号を各種処理
する伝送架、（１６）はこの伝送架に接続され各種端末
操作を行う各種データ端末、（１７）は上記各装置間を
結ぶケーブルである。

第１０図は、第９図のデータ系中央局（１）から発信さ
れるデータフレーム（２）の構成を示す概要図である。

図において、（１８）は搬送波上のデータフレーム（２
）の同期をとるためのフレームパターン、（１９）はこ
のフレームパターンに基づき規定の様式に構成された情
報である。

ここで第９図に示したものの動作を説明する。データ系
中央局（］）から例えば列車運行管理情報、列一 車運転上の情報、車掌業務に必要な情報、旅客ザービス
情報等を多重化装置（３）へケーブル目７）を通じて送
り、続いてこの多重化装置（３）から各統制局（４）へ
送られる。ここで複数の指令を複数の指令範囲に応じて
伝達し各チャネルの使用効率を高めるために、ゾーン分
割を行う構成をとる場合かある。

つまり各統制局（４）間で信号の内容が異なる場合があ
る。この各統制局（４）から基地局（８）へ信号が送ら
れ、Ｌ　ＣＸ　（１（１１から搬送波に載せられ電波と
なって発射される。

そしてゾーン分割の境界付近に移動車（１１）がいる場
合は、アンテナ（１２）で受信された２つの信号は混信
したまま無線機で復調され、誤り訂正装置（１４）で誤
り訂正を受ｉ−を伝送架（１５）内の他の装置（図示せ
ず）で信号の識別処理がなされ、あるいは各種データ端
末（Ｉ６）で各種操作される。そして必要な信号及び移
動局（１１）で付加された信号はともに、逆のルートで
データ系中央局（１）へ戻る。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１１図に以上の構成によるゾーン分割を行った一 場合の、ＡゾーンとＢゾーンの相互干渉についてのレベ
ル図を示す。図において図の上の方が結合が強く、（１
１）は移動局、（１２）はこの移動局のアンテナ、（１
０ａ）はこのアンテナがらの電波を送受信ずルＡ　ソ”
　−’／　Ｌ　ＣＸ、＋１０ｂｌは同じ＜　Ｂ　Ｖ”　
−’ｙ　Ｌ　ＣＸであり、その結きレベルをそれぞれ（
１０ａａ）はＡソー　：／　Ｌ　ＣＸ　ｆｌＯａ）＜７
．）、＋１０ｂｂ）はＢゾーンＬｃＸのものとして表わ
している。ここで実用上混信を起こさない、つまり強い
信号が弱い信号を打ち消すだめの移動局（１１）がら見
た２つの信号のレベル差［Ｎが保てないＡゾーンとＢゾ
ーンの境界域では、移動局（１１）のアンテナ（１２）
に対して、長さしの混信域を生じている。ここで充分な
希望波対妨害波比か確保出来ながった信号については混
信したままである。そして必要な信号は逆のルートてデ
ータ系中央局（１）へ戻るが、同様に充分な希望波対妨
害波比が得られない信号は、同様に混信したままである
。

Ｌ　ＣＸ　（ＩＱ）がらの電波は移動局（ＩＩ）のアン
テナ（１２）で受信される際、アンテナ（１２）の位置
がゾーン分割の境界付近にある場合は、充分な希望波対
妨害波比が確保出来ない。この範囲の詳細は「ＬＣＸ通
信システム」社団法人電子通信学会Ｐ１２９〜１３２に
記載されている。

従来の同一無線周波数を使用して識別ゾーンの分割を行
ったシステムでは、Ｌ　ＣＸ　（１０１を用いても、ゾ
ーン境界においては電波が希望しない範囲にまで届くと
いう無線区間のオーバリーチを生ずる区間が、数十ｒｎ
に渡り存在する。このため例えば、基地局Ａ（８ａｌと
基地局Ｂ　（８ｂ）のゾーン境界では無線区間のオーバ
リーチにより、移動局（１１）がら発信した基地局Ａ（
８ａｌのゾーン識別信号の付加されたデータが、基地局
Ａ　（８ａ）ゾーンと同時に基地局Ｂ　（８ｂｌゾーン
で自動利得制御されながら受信され、これが統制局（４
）へ伝送されるため統制局（４）において、基地局の自
動利得制御の働きで、隣接のＬ　ＣＸ　（１０）から出
される電波の強度差が補償される。そのため、弱い方の
電波も強い方の電波と判別がつかなくなるので、移動局
＋１１１の現在いるゾーン識別が出来ないという問題点
があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、無線区間のオーバリーグ−により、誤ったゾ
ーン識別を行うのを防止することを目自勺とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による無線ゾーン識別方式は、統制局にゾーン
識別信号設定手段を設け、統制局から基地局への各伝送
路に予めゾーン識別信号を設定し、移動局から基地局へ
送られるデータ中のゾーン識別信号との一致を検出する
ものである。

〔作用〕

この発明による無線ゾーン識別方式は、統制局のゾーン
識別設定回路により基地局からの各伝送路を通して送ら
れてくるデータ中のゾーン識別信号と、ゾーン識別信号
設定手段により予め設定されたゾーン識別信号との比較
判定を行うことで、無線区間のオーバリーチによる誤っ
たゾーン識別を防止することが出来る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図において、（２０）は統制局、（２１）はこの統
制局から発信されるデータフレーム、（２２）はこのデ
ータフレームに付加されたゾーン識別信号、（２３）は
このゾーン識別信号を発生ずるゾーン識別信号発生回路
、（２４）はこのゾーン識別信号を付加されたデータフ
レーム（２１）を増幅しＬ　ＣＸ　＋１０＋を通じザー
しスエリアヘ発信する基地局、ｆｉｌｌはこの基地局（
２４）からのデータフレーム（２１）を受信しゾーン識
別信号（２２）を加え基地局（２４）へ返信する移動局
、　＋２５１は上記各基地局（２４）から統制局（２０
）への各伝送路へ予めゾーン識別信号（２２）を設定す
るゾーン識別設定回路、（２６）は上記ゾーン識別信号
（２２）と移動局（１１）から返信されたデータフレー
ム（２１）中のゾーン識別信号（２２）とを比較し同一
か否かを判定するゾーン識別判定回路である。以上の内
ＬＣＸ　ｆｌｏｌ、移動局（１１）は従来例と同一のも
のである。第２図において第１図はデータフレーム（２
１）の詳細を示す。図においてフレームパターン（１８
）と情報（１９）は従来例と同一のものであり、（２２
）は」二記フレームパターン（１８）に付加したゾーン
識別信号である。

ここで動作説明に入る前に背景技術について説明する。

オーバリーチを小さくする第１の方法としてＬＣＸを用
いる方式は、通常の例えばダイポールアンテナを用いる
方法に比べて、ＬＣＸの指向性が鋭く不要の方向へ電波
を放射しないので、オーバリーチの範囲は非常に小さく
なる。さらにオーバ、リーチを小さくする第２の方法と
して振幅変調等を用いる場合に比べて、周波数変調を用
いると、目的信号強度が妨害信号の概ね２倍以上になる
と、完全に妨害信号は抑圧される。第１と第２の方法は
互いに独立要素なので、双方の方法を適用ずればさらに
オーバリーチを小さく出来る。

周波数変調とＬＣＸを同時に用いた従来の例では、新幹
線用のシステムかある。この例ては移動局からの電波を
隣接の基地局で受番′フでしまい、約５０１０のオーバ
リーチを生じていた。この発明によればオーバリーチは
約５ｍに減少する。

次に動作について説明する。第１図において統制局（２
０）に設りたゾーン識別信号設定回路（２５）により、
設定されたゾーン識別信号（２２）を付加したデータフ
レーム（２１）　Ｌか通過させないというゾーン識別信
号（２２）を、予め基地局（２４）から統制局（２０）
への例えば各同軸ケーブル製伝送路入力端のドライバに
対して、設定を行う。移動局（１１）が基地局（２４）
のゾーンに存在する場合、移動局＋１１＋は基地局（２
４）内のゾーン識別信号発生回路（２３）が発生させＬ
ＣＸから送信している第１図のゾーン識別信号（２２）
を受信している。ゾーン識別信号発生回路（２３）はそ
れぞれ基地局毎に異なっており、少なくとも隣接の基地
局では同一とならないようにしている。実施例では、交
互にＡ、　　Ｂ、　　Ａ、　　Ｂ、　　Ａ、　　Ｂ。

・・・・・・・・・というようにゾーン識別信号（２２
）コードを載せた電波を送信しており、移動局＋Ｉｌ＋
が基地局（２４）へのデータフレーム（２１）中に、第
２図に示すようにこのゾーン識別信号（２２）を電波に
付加して送信する。

いま、第１図に示すように移動局（１１）が基地局（２
４ａ）と基地局＋２４ｂ）とのゾーン境界付近に存在す
る場合、無線区間のオーバリーチにより基地局（２４ａ
）及び基地局＋２４ｂｌからのゾーン識別信刀（２２１
であるそれぞれＡコード、Ｂコードを受信する。通信方
式が周波数変調のように強い信号が弱い信号を抑圧する
ものを用い、移動局（１１）はどしらか’：！Ｉｉい方
のゾーン識別信号（２２）を受信するので、オーバリー
チを実用上充分に小さくゾーンの判定はスノ＼−ズに行
われる。本実施例では数１ｎ以内に収まる。

一方、移動局（１１１から送信されるデータフレーム（
２１）中には、第２図に示すように移動局（ｊｌ）自身
で検出したゾーン識別信号（２２）がイτＪ加されるか
、これも無線区間のオーバリーチにより、基地局（２４
）及びこの基地局で受信され、基地局の受信自動利得制
御の働きで、かなり広い範囲で両方の基地局（Ｉ９）を
経由して統制局（２０）へ伝送される。ところで、公衆
系といわれる公衆電話回線に接続されるシステムが上記
従来例、本実施例に同居しているが、第３図はこの公衆
系のゾーン識別信号（２２）の−例を示した物である。

図において例えはそれぞれｆ２２ａｌ、（２２ｂｌは１
５０Ｈｚ、３００　Ｈｚの信号で構成されるＡコード、
Ｂコードであり、（２７）は１ 音声伝送帯域を表している。このうちでそれぞれＡコー
ド（２２ａｌ、Ｂツー１−’（２２ｂｌをデータ系にて
利用する。ゾーン識別信号判定回路（２６）は、ゾーン
識別信号設定回路（２５）にて設定された各伝送路ごと
のゾーン識別信号（２２）と、移動局＋１１１から送信
されたデータフレーム（２１）中のゾーン識別信号（２
２）が、それぞれＡコード（２２ａ）、Ｂコード（２２
ｂｌ　２種類の内どちらであるかを比較判定し、例えば
Ａコードｆ２２ａ）に設定された伝送路にＢコード＋２
２ｂ）を含むゾーン識別信号（２２）は偽、Ａコード（
２２ａｌに設定された伝送路にＡコード（２２ａｌを含
むゾーン識別信号（２２）は真というように一致した方
が正しいゾーンなので′そのデータフレーム（２１）の
内容について統制局（２０）は処理を行う。

なお、上記実施例では移動局（１１）は各基地局内のゾ
ーン識別信号発生回路（２３）より送信されたゾーン識
別信号（２２）を受信し、ゾーン識別を行ったが、第３
図に示すように統制局（２０）から移動局（１１）への
データフレーム（２１）にもゾーン識別信号設定回路（
２５）で設定したゾーン識別信号（２２）を付加し〜１
２ て送信すれば、統制局（２０）と移動局（１１）のみの
通信で無線ゾーンの識別が可能となる。

さらに、第４図に示すようにゾーン識別信号設定回路（
２５）及びゾーン識別信号判定回路（２６）を基地局（
２４）に設置してもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。　　また、第５図は例えば３つの周波数ｆａ、　
ｆｂ、　ｆｃを繰り返し使用し、無線ゾーンの分割を行
った例である。統制局（２０）がら移動局（］１）へ送
信する場合、ゾーン境界付近の無線区間でのオーバリー
チの問題は少ないが、移動局＋１１＋において受信周波
数の制御を行う必要がある。そこで」二層実施例と同じ
ように統制局（２０）より送出するデータフレーム（２
■）に、ゾーン識別信号（２２）とともに第５図に示す
次ゾーン識別信号（２７）を併せて付加して送出する。

すると、移動局（１１）は統制局（２ｏ）より送出する
データフレーム（２１）が受信できなくなれば、直ちに
次ゾーンの受信周波数へ切り替え、移動局（１１）はそ
の次ソーン識別信号（２７）を統制局（２０）へ送信す
ることにより、ゾーンの識別を行う。

なお上記実施例では１次元の線路上を移動局が移動する
新幹線に適用したものを示したが、これに限らず例えば
荷役用の無人搬送車を移動するゾーンを分割して制御し
たり、２次元空間を移動する港湾内の船舶の移動制御、
さらに３次元の空間を移動する空港内における航空管制
制御、立体自動倉庫のフォークリフトの多層階にまたが
る移動制御などにも用いてもよい。これらの場合に使用
するゾーン識別信号の例を第７図に示す。例えば３次元
の空間を移動するものではｘ、　　ｙ、　　ｚ方向にゾ
ーン分割するので信号の周波数で判別させるためには多
種類の周波数がいるので、図のように２周波数の組合せ
にて周波数の種類の節減を図り、更に一定比の周波数間
隔をとる場合に必要な所要周波数帯域を節減している。

第７図において縦軸のｘ、　　ｙ、　　ｚは次元を表し
、横軸の１．２．３、・・・１０は１０分割された各ゾ
ーンを表し、この縦軸、横軸の交点に上記ゾーン識別信
号（２２）コードの周波数を示す。一般に単一周波数で
判別させるためには縦軸の要素数をｎ、横軸の要素数を
ｍとすると、ｎＸｍの周波数の種類が必要となるが、２
周波数の組合せにて判別させると必要な周波数の種類は
、ｎ十ｍでまかなえる。これは要素数が多い場合に特に
効果があり、特に要素数の多い場合３以上の周波数の組
合せにて判別させてもよい。さらに各次元ペアの組み合
わせ周波数は第８図に示ずＪ　Ｉ　Ｓ−２８６０１のＲ
４０標準数を採用することにより、比帯域を一定にしゾ
ーン識別判定回路（２６）の設計を容易にしている。さ
らに複数の周波数の組合せにより、周波数帯域内で波形
歪のため高調波を含み、その高調波による信号の誤判別
を避けるため、複数のゾーン識別信号（２２）コードの
周波数が互いに識別単位では高調波の関係に成らないよ
うにしている。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば統制局にゾーン識別信
号設定回路を設けたので、無線区間でのオーバリーチに
よる異なった基地局ゾーンからのデータフレーム中のゾ
ーン識別信号コードと、ゾーン識別信号設定回路に設定
されたゾーン識別コードを比較する手段により、正しい
無線ゾーン識５ 別が出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による無線ゾーン識別方式
を示す概要図、第２図はこの発明の無線ゾーン識別方式
において用いられるデータの構成図、第３図と第４図は
この発明の他の実施例を示す無線ゾーン識別方式を示す
概要図、第５図はこの発明を繰り返し周波数によるゾー
ン分割に転用した無線ゾーン識別方式を示す概要図、第
６図はこの発明を繰り返し周波数によるゾーン分割に実
施した場合のデータ構造を示す図、第７図はこの発明に
よる周波数組合せによるゾーン識別信号−覧図、第８図
はこの発明に使用するＲ４０標準数の一覧図、第９図は
従来の同一周波数を用いたＬＣＸによるゾーン分割方式
を示す図、第１Ｏ図は従来のデータ構造を示す図、第１
１図は従来の構成によるゾーン分割を行った場合のＡゾ
ーンとＢゾーンの相互干渉についてのレベル図を示す。 図において（１１）は移動局、（２０）は統制局、（２
３）はゾーン識別信号発生回路、（２５）はゾーン識別
信６ 号設定回路、（２６）はゾーン識別信号判定回路。 なお、図中、同一符号は同一　又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 統制局から複数ゾーンに向けて発信されるデータフレー
   ムに各ゾーンに対応した各ゾーンを識別するための識別
   信号を付加する付加手段、上記各ゾーン間を移動し、各
   ゾーンからの識別信号を含むデータフレームを受信して
   、受信したゾーンに対応した識別信号を各ゾーンを介し
   て返信する移動局、上記発信及び返信される識別信号を
   比較する比較手段を備えたことを特徴とする移動局識別
   装置。