JPWO2005036825A1 - 高速移動体の無線伝送システム - Google Patents

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Abstract

高速移動体（１００）は、第１の周波数（ｆ１）の電波により地上局（２００）から制御データを受信した際に撮影部（１０３）が撮影した画像データを第１の周波数（ｆ１）の電波により送信する第１通信部（１０１）、同様に画像データを第２の周波数（ｆ２）の電波により送信する第２通信部（１０２）を備える。地上局（２００）は送信タイミングを示す制御データを所定の周波数の電波により送信する通信部（２０１）を備え、各地上局（２００ａ、２００ｂ…）は、１つおきに第１の周波数（ｆ１）の電波と第２の周波数（ｆ２）の電波とによる通信を行う。コントロールセンター（３００）は地上局（２００）より送信された画像データのうち同じ撮影部（１０３）かつ同時刻の画像データが複数存在する場合、この中から１つの画像データを選択する選択部（３０２）を備える。

Description

本発明は、鉄道や地下鉄等の高速移動体と高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムに関する。
近年では、有線ケーブルを使わずに電波や光等の無線で通信を行う無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が普及してきている。このような無線ＬＡＮとして、例えば複数の基地局を設け、通信中の端末が移動しても基地局を切り替えて通信を行えるようにしたシステムがある。
このような無線ＬＡＮのローミング方法として、隣接するアクセスポイントの最新の無線状況を把握し、接続中のアクセスポイントの無線状況が悪化した場合に、最も通信環境のよい隣接アクセスポイントへ加入動作を行い、短時間にローミングを行うことができる無線ＬＡＮの高速ローミング方法が提案されている（例えば、特開２００２−２６９３１号公報参照。）。
ところで、近年このような無線ＬＡＮを用いて、鉄道や地下鉄等の高速移動体の運行中の車両内の様子をテレビカメラで撮影した画像データを基地局を介してコントロールセンターへ送信し、コントロールセンターのモニタ等に車両内の様子を表示させることが考えられている。
しかしながら、上記のような従来の無線ＬＡＮシステムでは、高速で移動する車両から通信を行っている駅に設置された基地局を切り替えるハンドオーバを行うと、基地局間でハンドオーバ制御情報を交換する必要があるので、切り替え制御に時間がかかるという問題がある。
また、例えばＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮで画像データを伝送した場合、エラー発生時には、パケットの再送を繰り返すことによりリアルタイム伝送を行うことができない。さらに、再送の繰り返し回数の制限によりパケットを受信できないという状況も発生し、この場合には映像が欠落することになる。また、ヘッダが長くプロトコルが複雑であるので、利用効率がよくない。
そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる高速移動体の無線伝送システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って、第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段とを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
また、前記第１の地上局の第１の通信手段は、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第１の周波数の電波により送信するとともに、前記第１の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータをネットワークを介して前記制御局へ送信し、前記第２の地上局の第２の通信手段は、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第２の周波数の電波により送信するとともに、前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータをネットワークを介して前記制御局へ送信し、前記高速移動体は、さらに、当該高速移動体の車両内を撮影する少なくとも１つの撮影手段を備え、前記第１の通信手段は、前記第１の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記データとして前記第１の周波数の電波により送信し、前記第２の通信手段は、前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記データとして前記第２の周波数の電波により送信し、前記制御局の前記選択手段は、前記画像データのうち同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻の画像データが複数存在する場合、この複数の画像データの中から１っの画像データを選択し、前記制御局は、さらに、前記受信された画像データまたは前記選択された画像データを、前記撮影手段単位で表示する表示手段を備えてもよい。
これによって、高速移動体は、常に第１の周波数および第２の周波数の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数または第２の周波数の電波で地上局から制御データを受信した場合には、それぞれ第１の周波数または第２の周波数の電波で画像データを送信する。すなわち、高速移動体は、第１の周波数および第２の周波数の電波の両方で地上局から制御データを受信した場合には、第１の周波数および第２の周波数の電波の両方で同じ画像データを送信し、制御局において２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体と通信を行う地上局を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。
また、前記高速移動体は、さらに、前記高速移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、検出された前記高速移動体の走行位置に基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の特性を制御する制御手段とを備えてもよい。
これによって、例えば電波が届かないで通信不良が発生したり、電波が届きすぎて他の地上局への妨害となったりすることもなく、地上局での通信状態を最適に保つことができる。
また、前記制御局は、さらに、前記高速移動体の走行位置と前記特性とを対応付ける特性テーブルを、前記高速移動体に送信する設定手段を備え、前記高速移動体の前記制御手段は、検出された前記高速移動体の走行位置および前記特性テーブルに基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の前記特性を制御してもよい。
これによって、例えば高速移動体への特性テーブル等を初期設定する時や、特性テーブルを変更する時等のシステム調整を容易に行うことができる。
また、前記制御局は、さらに、前記高速移動体の位置を検出する位置検出手段と、検出された前記高速移動体の位置に基づいて、前記制御データを送信するように前記第１および第２の地上局に送信指示する制御手段とを備え、前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記制御局からの前記送信指示により前記制御データを送信してもよい。
これによって、対応する領域に高速移動体が存在していない場合には第１および第２の地上局は電波を送信しないので、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与えることがなく、電波の利用効率を向上することができる。
また、前記高速移動体は、さらに、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記第１および前記第２の地上局は、さらに、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記第１の地上局の第１の通信手段および前記第２の地上局の前記第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信してもよい。
これによって、各地上局がそれぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、高速移動体と指向性アンテナを介して通信を行うので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、例えば駅だけに地上局を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
また、前記高速移動体は、さらに、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記第１および前記第２の地上局は、さらに、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第３の指向性アンテナと、前記第２の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第４の指向性アンテナとを備え、前記第１の地上局の第１の通信手段および前記第２の地上局の前記第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第３の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第３の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、前記第１および前記第２の地上局は、さらに、前記第２指向性アンテナおよび前記第４指向性アンテナに接続され、前記第２指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波、および前記第４指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを前記第１または前記第２の通信手段が送信する前記制御データと交互に出力されるように前記第１または前記第２の通信手段と同期して前記所定の時間間隔で送信する第３の通信手段を備えてもよい。
これによって、例えば駅のホームに高速移動体の車両が停車中であっても、他の高速移動体と通信することができる。また、例えば駅のホームに電波干渉源が存在したとしても、指向性アンテナは指向性を有しているため影響を受けにくく、高速移動体と地上局とにおいて安定した通信を行うことができる。
また、前記高速移動体は、さらに、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記第１および前記第２の地上局は、さらに、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記第１の地上局の第１の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、前記第２の地上局の第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、前記高速移動体の前記第１の通信手段は、前記第１または前記第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第１または前記第３の周波数の電波により送信し、前記高速移動体の前記第２の通信手段は、前記第４または前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第４または前記第２の周波数の電波により送信してもよい。
また、前記高速移動体は、さらに、第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第３の周波数の電波により送信する第３の通信手段と、第４の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第４の周波数の電波により送信する第４の通信手段と、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第１の通信手段に接続される第１の指向性アンテナおよび前記第３の通信手段に接続される第３の指向性アンテナと、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第２の通信手段に接続される第２の指向性アンテナおよび前記第４の通信手段に接続される第４の指向性アンテナとを備え、前記第１および前記第２の地上局は、さらに、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記第１の地上局の第１の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、前記第２の地上局の第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信してもよい。
これによって、例えば隣り合う地上局で同じ周波数となる２種類の周波数の電波を使用する場合のように、設置状況によって電波は届きすぎて隣の地上局の電波が妨害となるのを防止することができる。
また、前記高速移動体は、前記第１の指向性アンテナ、前記第２の指向性アンテナ、前記第３の指向性アンテナ、前記第４の指向性アンテナ、前記第１の通信手段、前記第２の通信手段、前記第３の通信手段、および前記第４の通信手段を備えるユニットが複数接続され、前記ユニット同士が接続される側の端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記ユニット間の通信に使用し、前記ユニットが複数接続された状態における両端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記第１および前記第２の地上局との通信に使用してもよい。
これによって、高速移動体が複数のユニットで構成されている場合に、高速移動体と地上局との通信に使用していない周波数の電波および通信部をユニット間の通信に使用して、例えば有線等の伝送装置を別途設けることなく、ユニット間の伝送を行うことができる。
なお、本発明は、このような高速移動体の無線伝送システムとして実現することができるだけでなく、このような高速移動体の無線伝送システムが備える特徴的な手段をステップとする高速移動体の無線伝送方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムによれば、高速移動体と通信を行う地上局を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができるので、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる。
また、各地上局がそれぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、高速移動体と指向性アンテナを介して通信を行っているので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、例えば駅だけに地上局を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
図１は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。
図３は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体の車両内を示す概略図である。
図４は、本発明の実施の形態１に係るアクセス制御方式の概念を示す模式図である。
図５は、本発明の実施の形態１に係る誤り訂正方式の概念を示す模式図である。
図６は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体での動作を示すフローチャートである。
図７は、本発明の実施の形態１に係るコントロールセンターでの動作を示すフローチャートである。
図８は、本発明の実施の形態２に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、（ａ）全体構成、（ｂ）高速移動体の車両構成、を示す概略図である。
図９は、本発明の実施の形態２に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。
図１０は、本発明の実施の形態３に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。
図１１は、本発明の実施の形態４に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、（ａ）全体構成、（ｂ）高速移動体の車両構成、を示す概略図である。
図１２は、本発明の実施の形態４に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。
図１３は、本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、（ａ）全体構成、（ｂ）高速移動体の車両構成、を示す概略図である。
図１４は、本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。
図１５は、本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムにおける高速移動体の位置と、高速移動体と地上局との通信に使用する電波の周波数、およびユニット間の通信に使用する電波の周波数（上り線および下り線）との対応関係を示す説明図である。
図１６は、本発明の実施の形態６に係る高速移動体の無線伝送システムの高速移動体の内部構成を示すブロック図である。
図１７は、制御部が有する特性テーブルの一例を示す概略図である。
図１８は、本発明の実施の形態６に係る高速移動体で電波の出力強度を決定する際の動作を示すフローチャートである。
図１９は、本発明の実施の形態６に係る高速移動体の他の内部構成を示すブロック図である。
図２０は、本発明の実施の形態７に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。
図２１は、本発明の実施の形態７に係るコントロールセンターで制御データの送信を行う地上局を決定する際の動作を示すフローチャートである。
図２２は、本発明の実施の形態８に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。
以下、本発明の各実施の形態について、それぞれ図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。この高速移動体の無線伝送システム１は、高速移動体１００の車両内を撮影した画像データを高速移動体１００の状態を管理するコントロールセンター３００へ伝送するシステムであり、軌道上を走行する高速移動体１００、高速移動体の状態を管理するコントロールセンター３００、および駅に配置される地上局（ＢＳ）２００を備えている。ここで、コントロールセンター３００と地上局２００とは、ネットワーク４００を介して接続されている。
図２は上記高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。
高速移動体１００は、例えば軌道上を走行する鉄道や地下鉄等の列車であって１つ以上の車両で構成されており、第１通信部１０１、第２通信部１０２、複数の撮影部１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ…、およびアンテナ１０４、１０５を備えている。
撮影部１０３は、例えばテレビカメラ等であり、図３に示すように高速移動体１００の車両内を撮影する。第１通信部１０１は、第１の周波数ｆ１の電波により地上局２００から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データ（ＰＩＣ）を第１の周波数ｆ１の電波により送信する。第２通信部１０２は、第２の周波数ｆ２の電波により地上局２００から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第２の周波数ｆ２の電波により送信する。
地上局２００は、高速移動体１００およびコントロールセンター３００と通信を行う装置であり、通信部２０１およびアンテナ２０２を備えている。
通信部２０１は、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で所定の周波数の電波により送信する。また、通信部２０１は、所定の周波数の電波により高速移動体１００から送信された画像データを受信し、この画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。なお、図１において送信されるデータ中のＢＳ１およびＢＳ２は地上局で付加されるパケットヘッダである。
各地上局２００ａ、２００ｂ、２００ｃ…は、１つおきに第１の周波数ｆ１の電波と第２の周波数ｆ２の電波とによる通信を行っている。すなわち、図１に示す例では地上局２００ａ、２００ｃ、２００ｅが第１の周波数ｆ１の電波による通信を、地上局２００ｂ、２００ｄ、２００ｆが第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っている。
高速移動体１００と地上局２００との間の通信におけるアクセス制御方式には、時分割多重方式を用いている。この時分割多重方式は、例えば図４に示すように地上局２００の通信部２０１から送信された制御データ（下り）を基準タイミングとして各フレームをタイムスロットＳ（１）〜Ｓ（４）に分割して通信を行っている。高速移動体１００の第１通信部１０１および第２通信部１０２は、通信部２０１から制御データを受信すると、制御データにより指定されたタイムスロットを用いて、画像データの送信を行う。このとき、送信が重なるのを防止するために無信号区間であるガードタイム（ＧＴ）が設けられる。また、第１通信部１０１および第２通信部１０２は、画像データとともに、撮影部１０３により撮影された時間を示す時間情報（ＴＳ：タイムスタンプ）を送信する。
また、高速移動体１００と地上局２００との間の通信における誤り発生時の処理方式には、誤り訂正方式を用いている。図５は誤り訂正方式の概念を示す模式図である。この誤り訂正方式では、例えば図５（ａ）に示す元のデータに対して誤り訂正データを付加した図５（ｂ）に示すデータを作成し、このデータに対して連続するデータの順序を入れ替えて配置し、分散させるインターリーブを行い、図５（ｃ）に示すデータを作成した後、伝送を行う。伝送後の図５（ｄ）に示すデータに対して逆インターリーブを行い、図５（ｅ）に示すデータを作成する。このデータを付加されている誤り訂正データに基づいて誤り訂正を行って、図５（ｆ）に示すデータを生成する。このような誤り訂正方式を用いることによって、例えばエラーが発生して図５（ｄ）に示すように“Ｂ２’”、“Ａ３’”が失われたとしても、元のデータを生成することができる。
具体的には、例えば１８０バイトの画像データに２４バイトの誤り訂正データを付加して２０４バイトのデータとする。次に、２０４バイトのデータに対して、連続するデータの順序をバイト単位でインターリーブかけて、２０４バイトのデータを新たに生成し、伝送することができる。
コントロールセンター３００は、高速移動体１００の状態を管理するセンターであり、通信部３０１、選択部３０２、表示部３０３、および例えば液晶表示装置やＣＲＴ等のモニタ３０４を備えている。
通信部３０１は、ネットワーク４００を介して地上局２００と通信を行う。
表示部３０３は、各地上局２００からネットワークを介して送信された画像データを撮影部１０３単位にモニタ３０４へ表示する。
選択部３０２は、地上局２００より送信された画像データのうち同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが複数存在する場合、この複数の画像データの中から１つの画像データを選択する。
次に、上記のように構成された高速移動体の無線伝送システムにおける高速移動体１００での動作について説明する。図６は高速移動体１００での動作を示すフローチャートである。
第１通信部１０１および第２通信部１０２は、それぞれ第１の周波数ｆ１の電波と第２の周波数ｆ２の電波とを受信している（ステップＳ１０１）。第１通信部１０１は、第１の周波数ｆ１の電波により地上局２００から制御データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、地上局２００から制御データを受信した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）には、第１通信部１０１は撮影部１０３によって撮影された画像データを第１の周波数ｆ１の電波により送信する（ステップＳ１０３）。一方、地上局２００から制御データを受信していない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）には、第１通信部１０１は第１の周波数ｆ１の電波での画像データの送信は行わない。
また同時に、第２通信部１０２は、第２の周波数ｆ２の電波により地上局２００から制御データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、地上局２００から制御データを受信した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）には、第２通信部１０２は撮影部１０３によって撮影された画像データを第２の周波数ｆ２の電波により送信する（ステップＳ１０５）。一方、地上局２００から制御データを受信していない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）には、第２通信部１０２は第２の周波数ｆ２の電波での画像データの送信は行わない。
すなわち、高速移動体１００は、常に第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で地上局２００から制御データを受信した場合には、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で同じ画像データを送信する。
また、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の送受信可能範囲は、図１に示すように隣り合う地上局２００が送受信する電波において一部オーバーラップするようになっている。よって、高速移動体１００は、その位置により第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信、第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信のいずれかを行うことになる。例えば、図１に示すエリア１０ａ、１０ｅ、１０ｉにおいては、高速移動体１００は第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア１０ｃ、１０ｇ、１０ｋにおいては、高速移動体１００は第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア１０ｂ、１０ｄ、１０ｆ、１０ｈ、１０ｊにおいては、高速移動体１００は第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信を行うことになる。
次に、コントロールセンター３００での動作について説明する。図７はコントロールセンター３００での動作を示すフローチャートである。
通信部３０１は、ネットワーク４００を介して各地上局２００より送信される画像データを受信する（ステップＳ２０１）。選択部３０２は、通信部３０１により受信された画像データのうち同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが複数存在するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。このとき、選択部３０２は、画像データに付加されているタイムスタンプに基づいて同時刻の画像データであるか否かを判定する。また、選択部３０２は、画像データに付加されている例えば車両および撮影部を特定するためのカメラＩＤとタイムスタンプとに基づいて同じ撮影部１０３で撮影された画像データであるか否かを判定する。
この判定の結果、同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが２つ存在する場合、選択部３０２は、この２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択する（ステップＳ２０３）。表示部３０３は、選択部３０２により選択された画像データをモニタ３０４へ表示する（ステップＳ２０４）。一方、同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが２つ存在しない、すなわち同じ撮影部１０３で撮影された同時刻の画像データが１つだけ存在する場合（ステップＳ２０２でＮＯ）には、表示部３０３は、この画像データをモニタ３０４へ表示する（ステップＳ２０４）。
以上のように、高速移動体１００は、常に第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数ｆ１または第２の周波数ｆ２の電波で地上局２００から制御データを受信した場合には、それぞれ第１の周波数ｆ１または第２の周波数ｆ２の電波で画像データを送信している。すなわち、高速移動体１００は、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で地上局２００から制御データを受信した場合には、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で同じ画像データを送信し、コントロールセンター３００において２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体１００と通信を行う地上局２００を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。よって、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる。
なお、本実施の形態において、コントロールセンター３００に、高速移動体１００に対してカメラＩＤにより撮影部１０３を指定して撮影を指示する指示部を設け、このカメラＩＤを含む指示を地上局２００の送信する制御データに付加して高速移動体１００へ送信する構成とすることも可能である。この場合、高速移動体１００の第１通信部１０１、第２通信部１０２は、制御データに付加されたカメラＩＤに基づいて、送信する画像データを決定して送信する。
また、本実施の形態においては、コントロールセンター３００の選択部３０２は、画像データに付加されているタイムスタンプに基づいて同時刻の画像データであるか否かを判定しているが、これに限られるものではない。例えば、選択部３０２は、撮影部１０３で画像データに付加されるシーケンス番号に基づいて同時刻の画像データであるか否かを判定しても構わない。この場合、同時刻の画像データであるか否かの判定を容易に行うことができる。シーケンス番号は、例えば、１６ビット幅で、初期値をランダムとしてデータパケットごとに１ずつ加算した値を用いることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２では実施の形態１において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体１００および地上局２００が共に指向性アンテナを備える場合について説明する。
図８は本発明の実施の形態２に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、図９はこの高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１１０は、図９に示すように実施の形態１のアンテナ１０４、１０５に替えて指向性アンテナ１１４、１１５を、地上局２１０は実施の形態１の通信部２０１およびアンテナ２０２に替えて通信部２１１および指向性アンテナ２１２、２１３を備えている。なお、実施の形態１と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、図８、図９ではコントロールセンター３００の記載を省略している。
高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４、１１５は、一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ１１４は、図８（ｂ）に示すように高速移動体１１０の移動方向の一端部に外側向き（例えば走行方向であれば前方向き、走行逆方向であれば後方向き）に、指向性アンテナ１１５は、高速移動体１１０の移動方向で指向性アンテナ１１４とは反対側の端部に外側向き（指向性アンテナ１１４とは反対向き）に設けられている。
第１通信部１０１は、指向性アンテナ１１４を介して第１の周波数ｆ１の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第１の周波数ｆ１の電波により送信する。第２通信部１０２は、指向性アンテナ１１５を介して第２の周波数ｆ２の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第２の周波数ｆ２の電波により送信する。
地上局２１０の指向性アンテナ２１２、２１３は、一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ２１２は、その地上局２１０が設けられる駅のホーム５００の長手方向における一端部に、図８（ａ）に示すように高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４に対向する向きに設けられている。一方、指向性アンテナ２１３は、駅のホーム５００の長手方向における指向性アンテナ２１２とは反対側の端部に高速移動体１１０の指向性アンテナ１１５に対向する向きに設けられている。
通信部２１１は、指向性アンテナ２１２を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２１３を介して第２の周波数ｆ２の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信する。また、通信部２１１は、第１の周波数ｆ１の電波により高速移動体１００から送信された画像データを指向性アンテナ２１２を介して、第２の周波数ｆ２の電波により高速移動体１００から送信された画像データを指向性アンテナ２１３を介して受信し、それぞれの画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。
よって、各地上局２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ…は、それぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っている。
上記のように構成された高速移動体の無線伝送システムでは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の送受信可能範囲は、図８（ａ）に示すように地上局２１０が設けられる駅、および隣り合う駅の中間付近において一部オーバーラップするようになっている。よって、高速移動体１１０は、その位置により第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信、第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信のいずれかを行うことになる。例えば、図８に示すエリア２０ａ、２０ｅ、２０ｉにおいては、高速移動体１１０は第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア２０ｃ、２０ｇ、２０ｋにおいては、高速移動体１１０は第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア２０ｂ、２０ｄ、２０ｆ、２０ｈ、２０ｊにおいては、高速移動体１１０は第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信を行うことになる。
以上のように、高速移動体１１０および地上局２１０が共に指向性アンテナを備え、各地上局２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ…が、それぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っているので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、駅だけに地上局２１０を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
また、上記実施の形態１と同様に高速移動体１１０は、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で地上局２１０から制御データを受信した場合には、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で同じ画像データを送信し、コントロールセンターにおいて２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体１００と通信を行う地上局２００を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。よって、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる。
（実施の形態３）
本実施の形態３では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、地上局２１０がさらに指向性アンテナを追加して備える場合について説明する。
図１０は本発明の実施の形態３に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、地上局２２０は実施の形態２の通信部２１１および指向性アンテナ２１２、２１３に替えて、図１０に示すように第１通信部２２１、第２通信部２２２、および指向性アンテナ２２３〜２２６を備えている。なお、実施の形態２と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
地上局２２０の指向性アンテナ２２３〜２２６は、一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ２２３は、実施の形態２の指向性アンテナ２１２と同様にその地上局２２０が設けられる駅のホーム５００の長手方向における一端部に、図１０に示すように高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４に対向する向きに設けられている。また、指向性アンテナ２２４は、図１０に示すように指向性アンテナ２２３と背中合う位置に、指向性アンテナ２２３と反対向き（高速移動体１１０の指向性アンテナ１１５に対向する向き）に設けられている。
また、指向性アンテナ２２６は、駅のホーム５００の長手方向における指向性アンテナ２２３とは反対側の端部に高速移動体１１０の指向性アンテナ１１５に対向する向きに設けられている。また、指向性アンテナ２２５は、図１０に示すように指向性アンテナ２２６と背中合う位置に、指向性アンテナ２２６と反対向き（高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４に対向する向き）に設けられている。
第１通信部２２１は、指向性アンテナ２２３を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２２４を介して第２の周波数ｆ２の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信する。また、第１通信部２２１は、第１の周波数ｆ１の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２３を介して、第２の周波数ｆ２の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２４を介して受信し、それぞれの画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。
一方、第２通信部２２２は、指向性アンテナ２２５を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２２６を介して第２の周波数ｆ２の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信する。また、第２通信部２２２は、第１の周波数ｆ１の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２５を介して、第２の周波数ｆ２の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２６を介して受信し、それぞれの画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。
また、第１通信部２２１および第２通信部２２２は、同期をとって第１の周波数ｆ１の電波で送信する制御データを交互に出力している。また同様に、第１通信部２２１および第２通信部２２２は、同期をとって第２の周波数ｆ２の電波で送信する制御データを交互に出力している。
このように構成された高速移動体の無線伝送システムでは、第１の周波数ｆ１の電波に関しては、駅に入線中は図１０に示すように指向性アンテナ２２３を介して通信が行われ、駅の外では指向性アンテナ２２５を介して通信が行われる。一方、第２の周波数ｆ２の電波に関しては、駅に入線中は指向性アンテナ２２６を介して通信が行われ、駅の外では指向性アンテナ２２４を介して通信が行われる。
以上のように、地上局２２０が第１の周波数ｆ１の電波に対応する指向性アンテナを２つ、第２の周波数ｆ２の電波に対応する指向性アンテナを２つ備えているので、例えば駅に入線中の高速移動体が障害物となって走行中の高速移動体との通信ができないというような状況を回避することができる。また、例えば図１０に示すように駅のホーム５００に電波干渉源Ｒが存在したとしても、指向性アンテナ２２４は指向性を有しているため影響を受けにくく、高速移動体１１０と地上局２２０とにおいて安定した通信を行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態４では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体１１０がさらに指向性アンテナを追加して備え、４種類の周波数の電波を使用する場合について説明する。
図１１は本発明の実施の形態４に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、図１２はこの高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１２０は、図１２に示すように実施の形態２の構成に加えて第３通信部１２１、第４通信部１２２、および指向性アンテナ１２３、１２４を備えている。なお、実施の形態２と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
高速移動体１２０の指向性アンテナ１２３、１２４は、指向性アンテナ１１４、１１５と同様に一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ１２３は、図１１（ｂ）に示すように高速移動体１２０の移動方向の一端部に指向性アンテナ１１４と並ぶように外側向きに設けられている。一方、指向性アンテナ１２４は、高速移動体１２０の移動方向で指向性アンテナ１２３とは反対側の端部に指向性アンテナ１１５と並ぶように外側向きに設けられている。
高速移動体１２０の第３通信部１２１は、指向性アンテナ１２３を介して第３の周波数ｆ３の電波により地上局２３０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第３の周波数ｆ３の電波により送信する。第４通信部１２２は、指向性アンテナ１２４を介して第４の周波数ｆ４の電波により地上局２３０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第４の周波数ｆ４の電波により送信する。
図１１に示すように、地上局２３０ａ、２３０ｃ…は、指向性アンテナ２３２ａ、２３２ｃ…を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２３３ａ、２３３ｃ…を介して第４の周波数ｆ４の電波による通信を行っている。また、上局２３０ｂ、２３０ｄ…は、指向性アンテナ２３２ｂ，２３２ｄ…を介して第３の周波数ｆ３の電波、および指向性アンテナ２３３ｂ、２３３ｄ…を介して第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っている。
このように構成された高速移動体の無線伝送システムでは、第１の周波数ｆ１〜第４の周波数ｆ４の電波の送受信可能範囲は、図１１に示すように地上局２３０が設けられる駅、および隣り合う駅の中間付近において一部オーバーラップするようになっている。よって、高速移動体１２０は、その位置により第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信、第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信、第３の周波数ｆ３の電波だけによる送受信、第４の周波数ｆ４の電波だけによる送受信、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信、第２の周波数ｆ２および第３の周波数ｆ３の電波両方による送受信、第３の周波数ｆ３および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信、第１の周波数ｆ１および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信のいずれかを行うことになる。
例えば、図１１に示すエリア３０ａ、３０ｉにおいては、高速移動体１２０は第４の周波数ｆ４の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア３０ｃ、３０ｋにおいては、高速移動体１２０は第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア３０ｅにおいては、高速移動体１２０は第２の周波数ｆ２の電波だけ、エリア３０ｇにおいては、高速移動体１２０は第３の周波数ｆ３の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア３０ｂ、３０ｊにおいては、高速移動体１２０は第１の周波数ｆ１および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信を行うことになる。エリア３０ｄにおいては、高速移動体１２０は第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方、３０ｆにおいては、高速移動体１２０は第２の周波数ｆ２および第３の周波数ｆ３の電波両方、３０ｈにおいては、高速移動体１２０は第３の周波数ｆ３および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信を行うことになる。
以上のように、４種類の周波数の電波を使用して、隣り合う地上局２３０で異なる周波数を用いているので、例えば隣り合う地上局２３０で同じ周波数となる２種類の周波数の電波を使用する場合のように、設置状況によって電波は届きすぎて隣の地上局２３０の電波が妨害となるのを防止することができる。
なお、本実施の形態では、高速移動体１２０は、第３の周波数ｆ３の電波に対応する指向性アンテナ１２３と第３通信部１２１、および第４の周波数ｆ４の電波に対応する指向性アンテナ１２４と第４通信部１２２を備える構成としているが、これに限られるものではない。例えば、第１通信部１０１を、電波の受信状況によって周波数を切り替えて、指向性アンテナ１１４を介して第１の周波数ｆ１または第３の周波数ｆ３の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データをそれぞれ第１の周波数ｆ１または第３の周波数ｆ３の電波により送信する構成とする。また、第２通信部１０２を、電波の受信状況によって周波数を切り替えて、指向性アンテナ１１５を介して第２の周波数ｆ２または第４の周波数ｆ４の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データをそれぞれ第２の周波数ｆ２または第４の周波数ｆ４の電波により送信する構成としても構わない。
この場合、例えば図１１に示すように第１の周波数ｆ１の電波を受信できるエリア３０ｄから第１の周波数ｆ１の電波を受信できないエリア３０ｅに移動した際に、第１通信部１０１が、指向性アンテナ１１４を介して受信する周波数を第１の周波数ｆ１から第３の周波数ｆ３の電波に切り替えればよい。この時点において、高速移動体１２０と地上局２３０との通信は、第２の周波数ｆ２の電波によって行われており、周波数を第１の周波数ｆ１から第３の周波数ｆ３の電波への切り替えによる影響はない。
（実施の形態５）
本実施の形態５では実施の形態４において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体１２０の構成を１ユニットとして複数ユニットを接続する場合について説明する。
図１３は本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、図１４はこの高速移動体の無線伝送システムの高速移動体の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１３０は実施の形態４の高速移動体１２０の構成を１ユニットとして２ユニットを接続している。例えば、図１３（ｂ）に示すように１ユニットが２車両により構成され、２ユニットが接続されると、高速移動体１３０は４車両により構成されることになる。なお、実施の形態４と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
高速移動体１３０のユニット１３０ａは、図１４に示すように実施の形態４の高速移動体１２０と同様に第１通信部１０１ａ、第２通信部１０２ａ、第３通信部１２１ａ、第４通信部１２２ａ、指向性アンテナ１１４ａ、１１５ａ、１２３ａ、１２４ａ、および切替部１３１ａを備えている。同様に、ユニット１３０ｂは、第１通信部１０１ｂ、第２通信部１０２ｂ、第３通信部１２１ｂ、第４通信部１２２ｂ、指向性アンテナ１１４ｂ、１１５ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ、および切替部１３１ｂを備えている。
ここで、ユニットが２つ接続された状態における両端部に備えられているユニット１３０ａの指向性アンテナ１１４ａ、１２３ａおよびユニット１３０ｂの指向性アンテナ１１５ｂ、１２４ｂは、高速移動体１３０と地上局２３０との通信に使用し、実施の形態４と同様に動作する。
一方、ユニット１３０ａとユニット１３０ｂとが接続される側の端部に備えられているユニット１３０ａの指向性アンテナ１１５ａ、１２ａおよびユニット１３０ｂの指向性アンテナ１１４ｂ、１２３ｂは、ユニット１３０ａ、１３０ｂ間の通信に使用する。ここで、本実施の形態では、ユニット間の通信に使用する電波の周波数は、上り線（図１３上で右方向）に第２の周波数ｆ２および第４の周波数ｆ４が、下り線（図１３上で左方向）に第１の周波数ｆ１および第３の周波数ｆ３があらかじめ割り当てられているものとする。
この場合、高速移動体１３０（上り線とする）のユニット１３０ａでは、実施の形態４と同様に第２通信部１０２ａが指向性アンテナ１１５ａを用いて第２の周波数ｆ２の電波を、第４通信部１２２ａが指向性アンテナ１２４ａを用いて第４の周波数ｆ４の電波を送信することになる。一方、ユニット１３０ｂでは、第１通信部１０１ｂが指向性アンテナ１１４ｂを用いて第２の周波数ｆ２の電波を、第３通信部１２１ｂが指向性アンテナ１２３ｂを用いて第４の周波数ｆ４の電波を送信することになる。なお、ユニット間の通信を行うユニット１３０ａの第２通信部１０２ａまたは第４通信部１２２ａと、ユニット１３０ｂの第１通信部１０１ｂまたは第３通信部１２１ｂとは、送信出力を減衰させて電波を送信する。
切替部１３１ａ、１３１ｂは、地上局との通信に使用されている電波の周波数に基づいて、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を割り当てられている第２の周波数ｆ２および第４の周波数ｆ４から選択する。また、切替部１３１ａは、選択した周波数に対応する第２通信部１０２ａまたは第４通信部１２２ａのいずれかを選択し、選択した側にユニット間の通信を行うように指示する。一方、切替部１３１ｂは、選択した周波数に対応する第１通信部１０１ｂまたは第３通信部１２１ｂのいずれかを選択し、選択した側にユニット間の通信を行うように指示する。
さらに、切替部１３１ａ、１３１ｂは、地上局との通信に使用されている電波の周波数の変更に応じて、再度ユニット間の通信に使用する電波の周波数を選択し、選択した周波数に対応する通信部に対してユニット間の通信を行うように指示する。
図１５は高速移動体１３０の位置（図１１上の位置）と、高速移動体１３０と地上局２３０との通信に使用する電波の周波数、およびユニット間の通信に使用する電波の周波数（上り線および下り線）との対応関係を示す説明図である。上り線の場合、高速移動体１３０は、図１５に示すようにエリア３０ｂからエリア３０ｃへ、およびエリア３０ｊからエリア３０ｋへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第２の周波数ｆ２から第４の周波数ｆ４へ変更する。また、エリア３０ｆからエリア３０ｇへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第４の周波数ｆ４から第２の周波数ｆ２へ変更する。
一方、下り線の場合、高速移動体１３０は、図１５に示すようにエリア３０ｊからエリア３０ｈへ、およびエリア３０ｂからエリア３０ａへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第３の周波数ｆ３から第１の周波数ｆ１へ変更する。また、エリア３０ｆからエリア３０ｅへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第１の周波数ｆ１から第３の周波数ｆ３へ変更する。
以上のように、高速移動体１３０が複数のユニットで構成されている場合に、高速移動体１３０と地上局２３０との通信に使用していない周波数の電波および通信部をユニット間の通信に使用することにより、例えば有線等の伝送装置を別途設けることなく、ユニット間の伝送を行うことができる。また、上り線および下り線において、ユニット間の通信に使用可能な電波の周波数をあらかじめ決めることによって、例えば上り線および下り線で高速移動体１３０が並んで停車することがあっても、ユニット間の通信に使用する電波の周波数が重ならないようにすることができる。
（実施の形態６）
ところで、高速移動体から送信された電波の地上局での受信状態は、高速移動体から距離や、地下鉄の場合ではカーブの有無や壁面構造等のトンネル構造等の条件によって変化する。例えば、地上局で高速移動体からの電波が届きすぎる場合には、その次の地上局への妨害となる可能性が生じる。また、例えば、地上局で高速移動体からの電波が届かない場合には、通信不良が発生する。
そこで、本実施の形態６では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体から送信する電波の特性を高速移動体の位置に応じて変化させる場合について説明する。
図１６は本発明の実施の形態６に係る高速移動体の無線伝送システムの高速移動体の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１４０は、図１６に示すように実施の形態２の構成に加えて位置検出部１４１、制御部１４２、第１可変減衰部１４３、および第２可変減衰部１４４を備えている。なお、実施の形態２と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態６おけるシステム構成、地上局およびコントロールセンターの構成は、実施の形態２と同様である。
位置検出部１４１は、高速移動体１４０が現在走行している位置を検出する。この走行位置の検出方法としては、例えば車輪の回転数により距離をカウント（駅でリセット）したり、速度を積分することによって距離を算出したりすることができる。なお、この走行位置の検出方法については、これらの方法に限られるものではなく、これら以外の方法であっても構わない。
制御部１４２は、例えば図１７に示すような走行位置における電波強度を示す特性テーブルを有し、位置検出部１４１よって検出された駅（地上局）からの距離により、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波、および第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度をそれぞれ決定する。また、制御部１４２は、決定した出力強度に調整するように第１可変減衰部１４３および第２可変減衰部１４４に対して指示する。なお、特性テーブルは、例えば地下鉄の場合ではカーブの有無や壁面構造等のトンネル構造等の条件によってあらかじめ設定される。また、図１７に示す特性テーブルでは、電波の出力強度を１〜１０の１０段階で示しているが、これに限られるものではない。
第１可変減衰部１４３は、制御部１４２からの指示により第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波の出力強度を調整する。第２可変減衰部１４４は、制御部１４２からの指示により第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度を調整する。
次に、上記のように構成された高速移動体１４０で電波の出力強度を決定する際の動作について説明する。図１８は高速移動体１４０で電波の出力強度を決定する際の動作を示すフローチャートである。
位置検出部１４１は、あらかじめ設定された所定の時間毎に高速移動体１４０が現在走行している位置を検出し、制御部１４２に通知する（ステップＳ３０１）。制御部１４２は、特性テーブルを参照して、位置検出部１４１から通知された駅（地上局）からの距離により、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波、および第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度をそれぞれ決定する（ステップＳ３０２）。例えば、位置検出部１４１から通知された駅からの距離が２５０ｍであれば、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波の出力強度は「４」で、第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度は「８」と決定する。そして、制御部１４２は、決定した出力強度に調整するように第１可変減衰部１４３および第２可変減衰部１４４に対して指示する（ステップＳ３０３）。
第１可変減衰部１４３は、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波の出力強度を制御部１４２で決定された出力強度に調整する。同様に、第２可変減衰部１４４は、第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度を制御部１４２で決定された出力強度に調整する（ステップ８３０４）。
以上のように、高速移動体１４０から送信する電波の出力強度を走行位置に応じて変化させているので、地上局での通信状態を最適に保つことができる。また、高速移動体１４０からの電波が届きすぎて他の地上局への妨害となることもない。
なお、本実施の形態では、高速移動体１４０から送信する電波の出力強度を走行位置に応じて変化させているが、これに限られるものではない。例えば、高速移動体１４０から送信する誤り訂正データの冗長度を走行位置に応じて変化させても構わない。
図１９はこの場合の高速移動体の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体１５０は、図１９に示すように実施の形態２の構成に加えて位置検出部１４１、および制御部１５３を備えている。なお、上記と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
制御部１５３は、走行位置における誤り訂正データの冗長度を示す特性テーブルを有し、位置検出部１４１よって検出された駅（地上局）からの距離により、第１通信部１０１が送信するデータ、および第２通信部１０２が送信するデータに付加する誤り訂正データの冗長度をそれぞれ決定する。また、制御部１５３は、決定した冗長度の誤り訂正データを付加するように第１通信部１５１および第２通信部１５２に対して指示する。
第１通信部１５１および第２通信部１５２は、それぞれ制御部１５３から指示された冗長度の誤り訂正データを付加して送信するデータを生成する。
以上のように、高速移動体１４０から送信する誤り訂正データの冗長度を走行位置に応じて変化させているので、例えば電波が弱い場所では誤り訂正データの冗長度を大きくして誤り訂正を強化することができるので、地上局へ送信データを確実に送ることができる。
なお、本実施の形態では、高速移動体１４０から送信する電波の出力強度や誤り訂正データの冗長度等の特性を走行位置に応じて変化させているが、これに限られるものではない。例えば、高速移動体１４０において、地上局から受信する電波の強度を所定時間ごとに計測し、この電波の強度に応じて高速移動体１４０から送信する電波の出力強度や誤り訂正データの冗長度等の特性を変化させても構わない。
（実施の形態７）
ところで、地上局は、その地上局が対応する領域に高速移動体が存在していない時にも、電波を常に送信している。この場合、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与える可能性があり、電波の利用効率が悪いものとなる。
そこで、本実施の形態７では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、地上局から送信する電波の出力を高速移動体の位置に応じて行う場合について説明する。
図２０は本発明の実施の形態７に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、コントロールセンター３１０は、図２０示すように実施の形態１の構成に加えて位置検出部３１１、および制御部３１２を備えている。なお、実施の形態１と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態７おけるシステム構成、高速移動体および地上局の構成は、実施の形態２と同様である。
位置検出部３１１は、複数の高速移動体１１０が現在走行している位置をそれぞれ検出する。この走行位置の検出方法としては、例えば高速移動体１１０と地上局２１０との無線通信状況により高速移動体１１０の走行位置を検出したり、自動列車運転装置（ＡＴＯ装置）等の車両運行システムから高速移動体１１０の走行位置を検出したりすることができる。なお、この走行位置の検出方法については、これらの方法に限られるものではなく、これら以外の方法であっても構わない。
制御部３１２は、それぞれの地上局２１０が対応する領域を管理しており、位置検出部３１１よって検出された複数の高速移動体１１０のそれぞれの走行位置により、それぞれの地上局２１０の通信部２１１に、第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、制御データを送信させるか否かを決定する。すなわち、制御部３１２は、高速移動体１１０が存在する領域に対応する地上局２１０の対応する周波数の電波は出力し、高速移動体１１０が存在しない領域に対応する地上局２１０の対応する周波数の電波は出力しないと決定する。
また、制御部３１２は、制御データを送信させると決定した地上局２１０に対して送信指示を、制御データを送信させないと決定した地上局２１０に対して不送信指示をそれぞれ行う。
次に、上記のように構成されたコントロールセンター３１０で制御データの送信を行う地上局２１０を決定する際の動作について説明する。図２１はコントロールセンター３１０で制御データの送信を行う地上局２１０を決定する際の動作を示すフローチャートである。
位置検出部３１１は、複数の高速移動体１１０が現在走行している位置をそれぞれ検出し、制御部３１２に通知する（ステップＳ４０１）。次に、制御部３１２は、位置検出部３１１よって検出された複数の高速移動体１１０のそれぞれの走行位置により、それぞれの地上局２１０の通信部２１１に、第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、制御データを送信させるか否かを決定する（ステップ８４０２）。例えば、図８（ａ）に示す位置に高速移動体１１０が存在する場合、地上局（ＢＳ１）２１０ａは、第１の周波数ｆ１の電波だけで、地上局（ＢＳ２）２１０ｂは、第２の周波数ｆ２の電波だけで、地上局（ＢＳ３）２１０ｃは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波で、制御データを送信するものと決定する。この場合、地上局（ＢＳ１）２１０ａは第２の周波数ｆ２の電波での出力、地上局（ＢＳ２）２１０ｂは第１の周波数ｆ１の電波での出力は行われない。
なお、例えば図８（ａ）において地上局（ＢＳ３）２１０ｃのところに示す高速移動体１１０が存在しない場合には、地上局（ＢＳ３）２１０ｃは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波どちらとも、制御データを送信しないものと決定され、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波での出力は行われない。
そして、制御部３１２は、上記のように決定した内容に従ってそれぞれの地上局２１０に対して出力の指示を行う（ステップＳ３０３）。
この出力指示を受けたそれぞれの地上局２１０の通信部２１１は、指示された電波により制御データを送信することになる。
以上のように、それぞれの地上局２１０から電波を送信するか否かの制御をコントロールセンター３１０が高速移動体１１０の位置に応じて行い、対応する領域に高速移動体が存在していない場合に地上局は電波を送信しないので、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与えることがなく、電波の利用効率を向上することができる。
（実施の形態８）
ところで、地上局や高速移動体の数が多くなると、各機器のパラメータの調整が煩雑になる。
そこで、本実施の形態８では実施の形態６において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体に設定される特性テーブルをコントロールセンターから設定する場合について説明する。
図２２は本発明の実施の形態８に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、コントロールセンター３２０は、図２２示すように実施の形態１の構成に加えて設定部３２１を備えている。なお、実施の形態１と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態８おけるシステム構成、高速移動体および地上局の構成は、実施の形態６と同様である。
設定部３２１は、高速移動体１１０の走行位置に対応した電波状態に基づいて決定された特性テーブルを高速移動体１１０へ、地上局における電波の出力強度等の通信パラメータを地上局へ送信し、それぞれ設定を行う。
以上のように、コントロールセンター３２０から高速移動体１１０への特性テーブルの設定、地上局への通信パラメータの設定を行っているので、初期設定時や、特性テーブルおよび通信パラメータの変更時のシステム調整を容易に行うことができる。また、このように初期設定時やシステム調整を遠隔操作で行うことができるので、例えば車庫のような現地の高速移動体まで行って初期設定時やシステム調整を行う必要がない。
なお、上記各実施の形態では、高速移動体から地上局を介してコントロールセンターへ画像データを送る場合について説明したが、これに限られるものではない。画像データだけでなく、例えば車両の故障情報や走行位置情報等のあらゆるデータに適用することも可能である。また、コントロールセンターから地上局を介して高速移動体へ、例えばニュースや天気予報等のデータを送る場合にも、適用することも可能である。この場合、高速移動体において通信状態のよい方のデータを選択して使用すればよい。また、コントロールセンターにおいて通信状態を判断し、通信状態のよい方の電波でデータを送信するようにしても構わない。
以上のように、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、データ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができ、例えば鉄道や地下鉄等の高速移動体からデータを伝送するのに有用である。
【０００２】
ハンドオーバを行うと、基地局間でハンドオーバ制御情報を交換する必要があるので、切り替え制御に時間がかかるという問題がある。
また、例えばＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮで画像データを伝送した場合、エラー発生時には、パケットの再送を繰り返すことによりリアルタイム伝送を行うことができない。さらに、再送の繰り返し回数の制限によりパケットを受信できないという状況も発生し、この場合には映像が欠落することになる。また、ヘッダが長くプロトコルが複雑であるので、利用効率がよくない。
【発明の開示】
そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる高速移動体の無線伝送システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間で画像データを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第１の周波数の電波により送信するとともに、前記第１の周波数の電波により前記高速移動体から送信された画像データを受信し、当該画像データをネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第２の周波数の電波により送信するとともに、前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信された画像データを受信し、当該画像データをネットワークを介して前記制御局へ送信する第２
【０００３】
の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備え、前記高速移動体は、当該高速移動体の車両内を撮影する少なくとも１つの撮影手段と、前記第１の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記第１の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段とを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局から前記ネットワークを介して送信された前記画像データを受信する通信手段と、前記画像データのうち同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻に撮影された画像データが複数存在する場合、当該複数の画像データの中から１つの画像データを選択する選択手段と、前記受信された画像データまたは前記選択された画像データを、前記撮影手段単位で表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
これによって、高速移動体は、常に第１の周波数および第２の周波数の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数または第２の周波数の電波で地上局から制御データを受信した場合には、それぞれ第１の周波数または第２の周波数の電波で画像データを送信する。すなわち、高速移動体は、第１の周波数および第２の周波数の電波の両方で地上局から制御データを受信した場合には、第１の周波数および第２の周波数の電波の両方で同じ画像データを送信し、制御局において２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体と通信を行う地上局を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿っ
【０００４】
て、第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段と、前記高速移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、検出された前記高速移動体の走行位置に基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の特性を制御する制御手段とを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、例えば電波が届かないで通信不良が発生したり、電波が届きすぎて他の地上局への妨害となったりすることもなく、地上局での通信状態を最適に保つことができる。
また、前記制御局は、さらに、前記高速移動体の走行位置と前記特性とを対応付ける特性テーブルを、前記高速移動体に送信する設定手段を備え、前記高速移動体の前記制御手段は、検出された前記高速移動体の走行位置および前記特性テーブルに基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の前記特性を制御してもよい。
これによって、例えば高速移動体への特性テーブル等を初期設定する時や、特性テーブルを変更する時等のシステム調整を容易に行うことができる。
【０００５】
また、前記制御局は、さらに、前記高速移動体の位置を検出する位置検出手段と、検出された前記高速移動体の位置に基づいて、前記制御データを送信するように前記第１および第２の地上局に送信指示する制御手段とを備え、前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記制御局からの前記送信指示により前記制御データを送信してもよい。
これによって、対応する領域に高速移動体が存在していない場合には第１および第２の地上局は電波を送信しないので、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与えることがなく、電波の利用効率を向上することができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って地上局を備え、前記地上局は、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１の周波
【０００６】
数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、各地上局がそれぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、高速移動体と指向性アンテナを介して通信を行うので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、例えば駅だけに地上局を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って地上局を備え、前記地上局は、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第２の指向性
【０００７】
アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第３の指向性アンテナと、前記第２の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第４の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第３の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第３の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段と、前記第２指向性アンテナおよび前記第４指向性アンテナに接続され、前記第２指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波、および前記第４指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを前記第１の通信手段が送信する前記制御データと交互に出力されるように前記第１の通信手段と同期して前記所定の時間間隔で送信する第２の通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデー
【０００８】
タを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、例えば駅のホームに高速移動体の車両が停車中であっても、他の高速移動体と通信することができる。また、例えば駅のホームに電波干渉源が存在したとしても、指向性アンテナは指向性を有しているため影響を受けにくく、高速移動体と地上局とにおいて安定した通信を行うことができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って第１の地上局と第２の地上局とを交互に備え、前記第１の地上局は、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段とを備え、前記第２の地上局は、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第２の地上局が設けられる駅の
【０００９】
ホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第２の通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１または前記第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第１または前記第３の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、前記第４または前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第４または前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿っ
【００１０】
て第１の地上局と第２の地上局とを交互に備え、前記第１の地上局は、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段とを備え、前記第２の地上局は、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第２の通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第１の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段と、前記第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第３の周波数の電波により送信する第３の通信手段と、前記第４の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第４の周波数の電波により送信する第４の通信手段と、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第１の通信手段に接続される第１の指向性アンテナおよび前記第３の通信手段に接続される第３の指向性アンテナと、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第２の通信手段に接続される第２の指向性アンテナおよび前記第４の通信手段に接続される第４の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、例えば隣り合う地上局で同じ周波数となる２種類の周波数の電波を使用する場合のように、設置状況によって電波は届きすぎて隣の地上局の電波が妨害となるのを防止することができる。
また、前記高速移動体は、前記第１の指向性アンテナ、前記第２の指向性アンテナ、前記第３の指向性アンテナ、前記第４の指向性アンテナ、前記第１の通信手段、前記第２の通信手段、前記第３の通信手段、および前記第４の通信手段を備えるユニットが複数接続され、前記ユニット同士が接続される側の端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記ユニット間の通信に使用し、前記ユニットが複数接続された状態における両端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記第１および前記第２の地上局との通信に使用してもよい。
これによって、高速移動体が複数のユニットで構成されている場合に、高速移動体と地上局との通信に使用していない周波数の電波および通信部をユニット間の通信に使用して、例えば有線等の伝送装置を別途設けることなく、ユニット間の伝送を行うことができる。
なお、本発明は、このような高速移動体の無線伝送システムとして実現することができるだけでなく、このような高速移動体の無線伝送システムが備える特徴的な手段をステップとする高速移動体の無線伝送方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
本発明は、鉄道や地下鉄等の高速移動体と高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムに関する。
近年では、有線ケーブルを使わずに電波や光等の無線で通信を行う無線ＬＡＮ（Local Area Network）が普及してきている。このような無線ＬＡＮとして、例えば複数の基地局を設け、通信中の端末が移動しても基地局を切り替えて通信を行えるようにしたシステムがある。
このような無線ＬＡＮのローミング方法として、隣接するアクセスポイントの最新の無線状況を把握し、接続中のアクセスポイントの無線状況が悪化した場合に、最も通信環境のよい隣接アクセスポイントへ加入動作を行い、短時間にローミングを行うことができる無線ＬＡＮの高速ローミング方法が提案されている（例えば、特開２００２−２６９３１号公報参照。）。
ところで、近年このような無線ＬＡＮを用いて、鉄道や地下鉄等の高速移動体の運行中の車両内の様子をテレビカメラで撮影した画像データを基地局を介してコントロールセンターへ送信し、コントロールセンターのモニタ等に車両内の様子を表示させることが考えられている。
しかしながら、上記のような従来の無線ＬＡＮシステムでは、高速で移動する車両から通信を行っている駅に設置された基地局を切り替えるハンドオーバを行うと、基地局間でハンドオーバ制御情報を交換する必要があるので、切り替え制御に時間がかかるという問題がある。
また、例えばＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮで画像データを伝送した場合、エラー発生時には、パケットの再送を繰り返すことによりリアルタイム伝送を行うことができない。さらに、再送の繰り返し回数の制限によりパケットを受信できないという状況も発生し、この場合には映像が欠落することになる。また、ヘッダが長くプロトコルが複雑であるので、利用効率がよくない。
そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる高速移動体の無線伝送システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間で画像データを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第１の周波数の電波により送信するとともに、前記第１の周波数の電波により前記高速移動体から送信された画像データを受信し、当該画像データをネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第２の周波数の電波により送信するとともに、前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信された画像データを受信し、当該画像データをネットワークを介して前記制御局へ送信する第２の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備え、前記高速移動体は、当該高速移動体の車両内を撮影する少なくとも１つの撮影手段と、前記第１の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記第１の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段とを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局から前記ネットワークを介して送信された前記画像データを受信する通信手段と、前記画像データのうち同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻に撮影された画像データが複数存在する場合、当該複数の画像データの中から１つの画像データを選択する選択手段と、前記受信された画像データまたは前記選択された画像データを、前記撮影手段単位で表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
これによって、高速移動体は、常に第１の周波数および第２の周波数の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数または第２の周波数の電波で地上局から制御データを受信した場合には、それぞれ第１の周波数または第２の周波数の電波で画像データを送信する。すなわち、高速移動体は、第１の周波数および第２の周波数の電波の両方で地上局から制御データを受信した場合には、第１の周波数および第２の周波数の電波の両方で同じ画像データを送信し、制御局において２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体と通信を行う地上局を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って、第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段と、前記高速移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、検出された前記高速移動体の走行位置に基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の特性を制御する制御手段とを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、例えば電波が届かないで通信不良が発生したり、電波が届きすぎて他の地上局への妨害となったりすることもなく、地上局での通信状態を最適に保つことができる。
また、前記制御局は、さらに、前記高速移動体の走行位置と前記特性とを対応付ける特性テーブルを、前記高速移動体に送信する設定手段を備え、前記高速移動体の前記制御手段は、検出された前記高速移動体の走行位置および前記特性テーブルに基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の前記特性を制御してもよい。
これによって、例えば高速移動体への特性テーブル等を初期設定する時や、特性テーブルを変更する時等のシステム調整を容易に行うことができる。
また、前記制御局は、さらに、前記高速移動体の位置を検出する位置検出手段と、検出された前記高速移動体の位置に基づいて、前記制御データを送信するように前記第１および第２の地上局に送信指示する制御手段とを備え、前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記制御局からの前記送信指示により前記制御データを送信してもよい。
これによって、対応する領域に高速移動体が存在していない場合には第１および第２の地上局は電波を送信しないので、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与えることがなく、電波の利用効率を向上することができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って地上局を備え、前記地上局は、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、各地上局がそれぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、高速移動体と指向性アンテナを介して通信を行うので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、例えば駅だけに地上局を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って地上局を備え、前記地上局は、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第３の指向性アンテナと、前記第２の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第４の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第３の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第３の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段と、前記第２指向性アンテナおよび前記第４指向性アンテナに接続され、前記第２指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波、および前記第４指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを前記第１の通信手段が送信する前記制御データと交互に出力されるように前記第１の通信手段と同期して前記所定の時間間隔で送信する第２の通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、例えば駅のホームに高速移動体の車両が停車中であっても、他の高速移動体と通信することができる。また、例えば駅のホームに電波干渉源が存在したとしても、指向性アンテナは指向性を有しているため影響を受けにくく、高速移動体と地上局とにおいて安定した通信を行うことができる。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って第１の地上局と第２の地上局とを交互に備え、前記第１の地上局は、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段とを備え、前記第２の地上局は、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第２の通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１または前記第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第１または前記第３の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、前記第４または前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第４または前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、前記高速移動体の移動経路に沿って第１の地上局と第２の地上局とを交互に備え、前記第１の地上局は、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第１の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第１の通信手段とを備え、前記第２の地上局は、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、当該第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する第２の通信手段とを備え、前記高速移動体は、前記第１の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第１の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段と、前記第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第３の周波数の電波により送信する第３の通信手段と、前記第４の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第４の周波数の電波により送信する第４の通信手段と、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第１の通信手段に接続される第１の指向性アンテナおよび前記第３の通信手段に接続される第３の指向性アンテナと、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第２の通信手段に接続される第２の指向性アンテナおよび前記第４の通信手段に接続される第４の指向性アンテナとを備え、前記制御局は、前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。
これによって、例えば隣り合う地上局で同じ周波数となる２種類の周波数の電波を使用する場合のように、設置状況によって電波は届きすぎて隣の地上局の電波が妨害となるのを防止することができる。
また、前記高速移動体は、前記第１の指向性アンテナ、前記第２の指向性アンテナ、前記第３の指向性アンテナ、前記第４の指向性アンテナ、前記第１の通信手段、前記第２の通信手段、前記第３の通信手段、および前記第４の通信手段を備えるユニットが複数接続され、前記ユニット同士が接続される側の端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記ユニット間の通信に使用し、前記ユニットが複数接続された状態における両端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記第１および前記第２の地上局との通信に使用してもよい。
これによって、高速移動体が複数のユニットで構成されている場合に、高速移動体と地上局との通信に使用していない周波数の電波および通信部をユニット間の通信に使用して、例えば有線等の伝送装置を別途設けることなく、ユニット間の伝送を行うことができる。
なお、本発明は、このような高速移動体の無線伝送システムとして実現することができるだけでなく、このような高速移動体の無線伝送システムが備える特徴的な手段をステップとする高速移動体の無線伝送方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムによれば、高速移動体と通信を行う地上局を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができるので、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる。
また、各地上局がそれぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、高速移動体と指向性アンテナを介して通信を行っているので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、例えば駅だけに地上局を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
以下、本発明の各実施の形態について、それぞれ図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。この高速移動体の無線伝送システム１は、高速移動体１００の車両内を撮影した画像データを高速移動体１００の状態を管理するコントロールセンター３００へ伝送するシステムであり、軌道上を走行する高速移動体１００、高速移動体の状態を管理するコントロールセンター３００、および駅に配置される地上局（ＢＳ）２００を備えている。ここで、コントロールセンター３００と地上局２００とは、ネットワーク４００を介して接続されている。
図２は上記高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。
高速移動体１００は、例えば軌道上を走行する鉄道や地下鉄等の列車であって１つ以上の車両で構成されており、第１通信部１０１、第２通信部１０２、複数の撮影部１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ…、およびアンテナ１０４、１０５を備えている。
撮影部１０３は、例えばテレビカメラ等であり、図３に示すように高速移動体１００の車両内を撮影する。第１通信部１０１は、第１の周波数ｆ１の電波により地上局２００から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データ（ＰＩＣ）を第１の周波数ｆ１の電波により送信する。第２通信部１０２は、第２の周波数ｆ２の電波により地上局２００から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第２の周波数ｆ２の電波により送信する。
地上局２００は、高速移動体１００およびコントロールセンター３００と通信を行う装置であり、通信部２０１およびアンテナ２０２を備えている。
通信部２０１は、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で所定の周波数の電波により送信する。また、通信部２０１は、所定の周波数の電波により高速移動体１００から送信された画像データを受信し、この画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。なお、図１において送信されるデータ中のＢＳ１およびＢＳ２は地上局で付加されるパケットヘッダである。
各地上局２００ａ、２００ｂ、２００ｃ…は、１つおきに第１の周波数ｆ１の電波と第２の周波数ｆ２の電波とによる通信を行っている。すなわち、図１に示す例では地上局２００ａ、２００ｃ、２００ｅが第１の周波数ｆ１の電波による通信を、地上局２００ｂ、２００ｄ、２００ｆが第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っている。
高速移動体１００と地上局２００との間の通信におけるアクセス制御方式には、時分割多重方式を用いている。この時分割多重方式は、例えば図４に示すように地上局２００の通信部２０１から送信された制御データ（下り）を基準タイミングとして各フレームをタイムスロットＳ（１）〜Ｓ（４）に分割して通信を行っている。高速移動体１００の第１通信部１０１および第２通信部１０２は、通信部２０１から制御データを受信すると、制御データにより指定されたタイムスロットを用いて、画像データの送信を行う。このとき、送信が重なるのを防止するために無信号区間であるガードタイム（ＧＴ）が設けられる。また、第１通信部１０１および第２通信部１０２は、画像データとともに、撮影部１０３により撮影された時間を示す時間情報（ＴＳ：タイムスタンプ）を送信する。
また、高速移動体１００と地上局２００との間の通信における誤り発生時の処理方式には、誤り訂正方式を用いている。図５は誤り訂正方式の概念を示す模式図である。この誤り訂正方式では、例えば図５（ａ）に示す元のデータに対して誤り訂正データを付加した図５（ｂ）に示すデータを作成し、このデータに対して連続するデータの順序を入れ替えて配置し、分散させるインターリーブを行い、図５（ｃ）に示すデータを作成した後、伝送を行う。伝送後の図５（ｄ）に示すデータに対して逆インターリーブを行い、図５（ｅ）に示すデータを作成する。このデータを付加されている誤り訂正データに基づいて誤り訂正を行って、図５（ｆ）に示すデータを生成する。このような誤り訂正方式を用いることによって、例えばエラーが発生して図５（ｄ）に示すように“Ｂ２’”、“Ａ３’”が失われたとしても、元のデータを生成することができる。
具体的には、例えば１８０バイトの画像データに２４バイトの誤り訂正データを付加して２０４バイトのデータとする。次に、２０４バイトのデータに対して、連続するデータの順序をバイト単位でインターリーブかけて、２０４バイトのデータを新たに生成し、伝送することができる。
コントロールセンター３００は、高速移動体１００の状態を管理するセンターであり、通信部３０１、選択部３０２、表示部３０３、および例えば液晶表示装置やＣＲＴ等のモニタ３０４を備えている。
通信部３０１は、ネットワーク４００を介して地上局２００と通信を行う。
表示部３０３は、各地上局２００からネットワークを介して送信された画像データを撮影部１０３単位にモニタ３０４へ表示する。
選択部３０２は、地上局２００より送信された画像データのうち同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが複数存在する場合、この複数の画像データの中から１つの画像データを選択する。
次に、上記のように構成された高速移動体の無線伝送システムにおける高速移動体１００での動作について説明する。図６は高速移動体１００での動作を示すフローチャートである。
第１通信部１０１および第２通信部１０２は、それぞれ第１の周波数ｆ１の電波と第２の周波数ｆ２の電波とを受信している（ステップＳ１０１）。第１通信部１０１は、第１の周波数ｆ１の電波により地上局２００から制御データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、地上局２００から制御データを受信した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）には、第１通信部１０１は撮影部１０３によって撮影された画像データを第１の周波数ｆ１の電波により送信する（ステップＳ１０３）。一方、地上局２００から制御データを受信していない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）には、第１通信部１０１は第１の周波数ｆ１の電波での画像データの送信は行わない。
また同時に、第２通信部１０２は、第２の周波数ｆ２の電波により地上局２００から制御データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、地上局２００から制御データを受信した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）には、第２通信部１０２は撮影部１０３によって撮影された画像データを第２の周波数ｆ２の電波により送信する（ステップＳ１０５）。一方、地上局２００から制御データを受信していない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）には、第２通信部１０２は第２の周波数ｆ２の電波での画像データの送信は行わない。
すなわち、高速移動体１００は、常に第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で地上局２００から制御データを受信した場合には、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で同じ画像データを送信する。
また、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の送受信可能範囲は、図１に示すように隣り合う地上局２００が送受信する電波において一部オーバーラップするようになっている。よって、高速移動体１００は、その位置により第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信、第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信のいずれかを行うことになる。例えば、図１に示すエリア１０ａ、１０ｅ、１０ｉにおいては、高速移動体１００は第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア１０ｃ、１０ｇ、１０ｋにおいては、高速移動体１００は第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア１０ｂ、１０ｄ、１０ｆ、１０ｈ、１０ｊにおいては、高速移動体１００は第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信を行うことになる。
次に、コントロールセンター３００での動作について説明する。図７はコントロールセンター３００での動作を示すフローチャートである。
通信部３０１は、ネットワーク４００を介して各地上局２００より送信される画像データを受信する（ステップＳ２０１）。選択部３０２は、通信部３０１により受信された画像データのうち同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが複数存在するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。このとき、選択部３０２は、画像データに付加されているタイムスタンプに基づいて同時刻の画像データであるか否かを判定する。また、選択部３０２は、画像データに付加されている例えば車両および撮影部を特定するためのカメラＩＤとタイムスタンプとに基づいて同じ撮影部１０３で撮影された画像データであるか否かを判定する。
この判定の結果、同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが２つ存在する場合、選択部３０２は、この２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択する（ステップＳ２０３）。表示部３０３は、選択部３０２により選択された画像データをモニタ３０４へ表示する（ステップＳ２０４）。一方、同じ撮影部１０３で撮影され、かつ同時刻の画像データが２つ存在しない、すなわち同じ撮影部１０３で撮影された同時刻の画像データが１つだけ存在する場合（ステップＳ２０２でＮＯ）には、表示部３０３は、この画像データをモニタ３０４へ表示する（ステップＳ２０４）。
以上のように、高速移動体１００は、常に第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波を受信できる状態にあり、第１の周波数ｆ１または第２の周波数ｆ２の電波で地上局２００から制御データを受信した場合には、それぞれ第１の周波数ｆ１または第２の周波数ｆ２の電波で画像データを送信している。すなわち、高速移動体１００は、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で地上局２００から制御データを受信した場合には、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で同じ画像データを送信し、コントロールセンター３００において２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体１００と通信を行う地上局２００を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。よって、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる。
なお、本実施の形態において、コントロールセンター３００に、高速移動体１００に対してカメラＩＤにより撮影部１０３を指定して撮影を指示する指示部を設け、このカメラＩＤを含む指示を地上局２００の送信する制御データに付加して高速移動体１００へ送信する構成とすることも可能である。この場合、高速移動体１００の第１通信部１０１、第２通信部１０２は、制御データに付加されたカメラＩＤに基づいて、送信する画像データを決定して送信する。
また、本実施の形態においては、コントロールセンター３００の選択部３０２は、画像データに付加されているタイムスタンプに基づいて同時刻の画像データであるか否かを判定しているが、これに限られるものではない。例えば、選択部３０２は、撮影部１０３で画像データに付加されるシーケンス番号に基づいて同時刻の画像データであるか否かを判定しても構わない。この場合、同時刻の画像データであるか否かの判定を容易に行うことができる。シーケンス番号は、例えば、１６ビット幅で、初期値をランダムとしてデータパケットごとに１ずつ加算した値を用いることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２では実施の形態１において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体１００および地上局２００が共に指向性アンテナを備える場合について説明する。
図８は本発明の実施の形態２に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、図９はこの高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１１０は、図９に示すように実施の形態１のアンテナ１０４、１０５に替えて指向性アンテナ１１４、１１５を、地上局２１０は実施の形態１の通信部２０１およびアンテナ２０２に替えて通信部２１１および指向性アンテナ２１２、２１３を備えている。なお、実施の形態１と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、図８、図９ではコントロールセンター３００の記載を省略している。
高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４、１１５は、一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ１１４は、図８（ｂ）に示すように高速移動体１１０の移動方向の一端部に外側向き（例えば走行方向であれば前方向き、走行逆方向であれば後方向き）に、指向性アンテナ１１５は、高速移動体１１０の移動方向で指向性アンテナ１１４とは反対側の端部に外側向き（指向性アンテナ１１４とは反対向き）に設けられている。
第１通信部１０１は、指向性アンテナ１１４を介して第１の周波数ｆ１の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第１の周波数ｆ１の電波により送信する。第２通信部１０２は、指向性アンテナ１１５を介して第２の周波数ｆ２の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第２の周波数ｆ２の電波により送信する。
地上局２１０の指向性アンテナ２１２、２１３は、一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ２１２は、その地上局２１０が設けられる駅のホーム５００の長手方向における一端部に、図８（ａ）に示すように高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４に対向する向きに設けられている。一方、指向性アンテナ２１３は、駅のホーム５００の長手方向における指向性アンテナ２１２とは反対側の端部に高速移動体１１０の指向性アンテナ１１５に対向する向きに設けられている。
通信部２１１は、指向性アンテナ２１２を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２１３を介して第２の周波数ｆ２の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信する。また、通信部２１１は、第１の周波数ｆ１の電波により高速移動体１００から送信された画像データを指向性アンテナ２１２を介して、第２の周波数ｆ２の電波により高速移動体１００から送信された画像データを指向性アンテナ２１３を介して受信し、それぞれの画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。
よって、各地上局２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ…は、それぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っている。
上記のように構成された高速移動体の無線伝送システムでは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の送受信可能範囲は、図８（ａ）に示すように地上局２１０が設けられる駅、および隣り合う駅の中間付近において一部オーバーラップするようになっている。よって、高速移動体１１０は、その位置により第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信、第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信のいずれかを行うことになる。例えば、図８に示すエリア２０ａ、２０ｅ、２０ｉにおいては、高速移動体１１０は第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア２０ｃ、２０ｇ、２０ｋにおいては、高速移動体１１０は第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア２０ｂ、２０ｄ、２０ｆ、２０ｈ、２０ｊにおいては、高速移動体１１０は第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信を行うことになる。
以上のように、高速移動体１１０および地上局２１０が共に指向性アンテナを備え、各地上局２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ…が、それぞれ第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っているので、無指向性アンテナに比較して電波の到達距離が伸び、設置するアンテナの数を減らすことができ、駅だけに地上局２１０を設置することで通信が可能になる。また、アンテナの数が減ることによって、他から受ける影響を抑えることができる。
また、上記実施の形態１と同様に高速移動体１１０は、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で地上局２１０から制御データを受信した場合には、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波の両方で同じ画像データを送信し、コントロールセンターにおいて２つの画像データの中から画質の良好な方の画像データを選択しているので、高速移動体１００と通信を行う地上局２００を切り替える処理を行うことなく、画像データを送信することができる。よって、高速移動体からのデータ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができる。
（実施の形態３）
本実施の形態３では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、地上局２１０がさらに指向性アンテナを追加して備える場合について説明する。
図１０は本発明の実施の形態３に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、地上局２２０は実施の形態２の通信部２１１および指向性アンテナ２１２、２１３に替えて、図１０に示すように第１通信部２２１、第２通信部２２２、および指向性アンテナ２２３〜２２６を備えている。なお、実施の形態２と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
地上局２２０の指向性アンテナ２２３〜２２６は、一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ２２３は、実施の形態２の指向性アンテナ２１２と同様にその地上局２２０が設けられる駅のホーム５００の長手方向における一端部に、図１０に示すように高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４に対向する向きに設けられている。また、指向性アンテナ２２４は、図１０に示すように指向性アンテナ２２３と背中合う位置に、指向性アンテナ２２３と反対向き（高速移動体１１０の指向性アンテナ１１５に対向する向き）に設けられている。
また、指向性アンテナ２２６は、駅のホーム５００の長手方向における指向性アンテナ２２３とは反対側の端部に高速移動体１１０の指向性アンテナ１１５に対向する向きに設けられている。また、指向性アンテナ２２５は、図１０に示すように指向性アンテナ２２６と背中合う位置に、指向性アンテナ２２６と反対向き（高速移動体１１０の指向性アンテナ１１４に対向する向き）に設けられている。
第１通信部２２１は、指向性アンテナ２２３を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２２４を介して第２の周波数ｆ２の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信する。また、第１通信部２２１は、第１の周波数ｆ１の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２３を介して、第２の周波数ｆ２の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２４を介して受信し、それぞれの画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。
一方、第２通信部２２２は、指向性アンテナ２２５を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２２６を介して第２の周波数ｆ２の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信する。また、第２通信部２２２は、第１の周波数ｆ１の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２５を介して、第２の周波数ｆ２の電波により高速移動体１１０から送信された画像データを指向性アンテナ２２６を介して受信し、それぞれの画像データをネットワーク４００を介してコントロールセンター３００へ送信する。
また、第１通信部２２１および第２通信部２２２は、同期をとって第１の周波数ｆ１の電波で送信する制御データを交互に出力している。また同様に、第１通信部２２１および第２通信部２２２は、同期をとって第２の周波数ｆ２の電波で送信する制御データを交互に出力している。
このように構成された高速移動体の無線伝送システムでは、第１の周波数ｆ１の電波に関しては、駅に入線中は図１０に示すように指向性アンテナ２２３を介して通信が行われ、駅の外では指向性アンテナ２２５を介して通信が行われる。一方、第２の周波数ｆ２の電波に関しては、駅に入線中は指向性アンテナ２２６を介して通信が行われ、駅の外では指向性アンテナ２２４を介して通信が行われる。
以上のように、地上局２２０が第１の周波数ｆ１の電波に対応する指向性アンテナを２つ、第２の周波数ｆ２の電波に対応する指向性アンテナを２つ備えているので、例えば駅に入線中の高速移動体が障害物となって走行中の高速移動体との通信ができないというような状況を回避することができる。また、例えば図１０に示すように駅のホーム５００に電波干渉源Ｒが存在したとしても、指向性アンテナ２２４は指向性を有しているため影響を受けにくく、高速移動体１１０と地上局２２０とにおいて安定した通信を行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態４では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体１１０がさらに指向性アンテナを追加して備え、４種類の周波数の電波を使用する場合について説明する。
図１１は本発明の実施の形態４に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、図１２はこの高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１２０は、図１２に示すように実施の形態２の構成に加えて第３通信部１２１、第４通信部１２２、および指向性アンテナ１２３、１２４を備えている。なお、実施の形態２と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
高速移動体１２０の指向性アンテナ１２３、１２４は、指向性アンテナ１１４、１１５と同様に一定方向に対して電波を送受信するためのアンテナであり、指向性アンテナ１２３は、図１１（ｂ）に示すように高速移動体１２０の移動方向の一端部に指向性アンテナ１１４と並ぶように外側向きに設けられている。一方、指向性アンテナ１２４は、高速移動体１２０の移動方向で指向性アンテナ１２３とは反対側の端部に指向性アンテナ１１５と並ぶように外側向きに設けられている。
高速移動体１２０の第３通信部１２１は、指向性アンテナ１２３を介して第３の周波数ｆ３の電波により地上局２３０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第３の周波数ｆ３の電波により送信する。第４通信部１２２は、指向性アンテナ１２４を介して第４の周波数ｆ４の電波により地上局２３０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データを第４の周波数ｆ４の電波により送信する。
図１１に示すように、地上局２３０ａ、２３０ｃ…は、指向性アンテナ２３２ａ、２３２ｃ…を介して第１の周波数ｆ１の電波、および指向性アンテナ２３３ａ、２３３ｃ…を介して第４の周波数ｆ４の電波による通信を行っている。また、上局２３０ｂ、２３０ｄ…は、指向性アンテナ２３２ｂ、２３２ｄ…を介して第３の周波数ｆ３の電波、および指向性アンテナ２３３ｂ、２３３ｄ…を介して第２の周波数ｆ２の電波による通信を行っている。
このように構成された高速移動体の無線伝送システムでは、第１の周波数ｆ１〜第４の周波数ｆ４の電波の送受信可能範囲は、図１１に示すように地上局２３０が設けられる駅、および隣り合う駅の中間付近において一部オーバーラップするようになっている。よって、高速移動体１２０は、その位置により第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信、第２の周波数ｆ２の電波だけによる送受信、第３の周波数ｆ３の電波だけによる送受信、第４の周波数ｆ４の電波だけによる送受信、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方による送受信、第２の周波数ｆ２および第３の周波数ｆ３の電波両方による送受信、第３の周波数ｆ３および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信、第１の周波数ｆ１および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信のいずれかを行うことになる。
例えば、図１１に示すエリア３０ａ、３０ｉにおいては、高速移動体１２０は第４の周波数ｆ４の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア３０ｃ、３０ｋにおいては、高速移動体１２０は第１の周波数ｆ１の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア３０ｅにおいては、高速移動体１２０は第２の周波数ｆ２の電波だけ、エリア３０ｇにおいては、高速移動体１２０は第３の周波数ｆ３の電波だけによる送受信を行うことになる。また、エリア３０ｂ、３０ｊにおいては、高速移動体１２０は第１の周波数ｆ１および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信を行うことになる。エリア３０ｄにおいては、高速移動体１２０は第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波両方、３０ｆにおいては、高速移動体１２０は第２の周波数ｆ２および第３の周波数ｆ３の電波両方、３０ｈにおいては、高速移動体１２０は第３の周波数ｆ３および第４の周波数ｆ４の電波両方による送受信を行うことになる。
以上のように、４種類の周波数の電波を使用して、隣り合う地上局２３０で異なる周波数を用いているので、例えば隣り合う地上局２３０で同じ周波数となる２種類の周波数の電波を使用する場合のように、設置状況によって電波は届きすぎて隣の地上局２３０の電波が妨害となるのを防止することができる。
なお、本実施の形態では、高速移動体１２０は、第３の周波数ｆ３の電波に対応する指向性アンテナ１２３と第３通信部１２１、および第４の周波数ｆ４の電波に対応する指向性アンテナ１２４と第４通信部１２２を備える構成としているが、これに限られるものではない。例えば、第１通信部１０１を、電波の受信状況によって周波数を切り替えて、指向性アンテナ１１４を介して第１の周波数ｆ１または第３の周波数ｆ３の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データをそれぞれ第１の周波数ｆ１または第３の周波数ｆ３の電波により送信する構成とする。また、第２通信部１０２を、電波の受信状況によって周波数を切り替えて、指向性アンテナ１１５を介して第２の周波数ｆ２または第４の周波数ｆ４の電波により地上局２１０から制御データを受信した際に、撮影部１０３が撮影した画像データをそれぞれ第２の周波数ｆ２または第４の周波数ｆ４の電波により送信する構成としても構わない。
この場合、例えば図１１に示すように第１の周波数ｆ１の電波を受信できるエリア３０ｄから第１の周波数ｆ１の電波を受信できないエリア３０ｅに移動した際に、第１通信部１０１が、指向性アンテナ１１４を介して受信する周波数を第１の周波数ｆ１から第３の周波数ｆ３の電波に切り替えればよい。この時点において、高速移動体１２０と地上局２３０との通信は、第２の周波数ｆ２の電波によって行われており、周波数を第１の周波数ｆ１から第３の周波数ｆ３の電波への切り替えによる影響はない。
（実施の形態５）
本実施の形態５では実施の形態４において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体１２０の構成を１ユニットとして複数ユニットを接続する場合について説明する。
図１３は本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、図１４はこの高速移動体の無線伝送システムの高速移動体の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１３０は実施の形態４の高速移動体１２０の構成を１ユニットとして２ユニットを接続している。例えば、図１３（ｂ）に示すように１ユニットが２車両により構成され、２ユニットが接続されると、高速移動体１３０は４車両により構成されることになる。なお、実施の形態４と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
高速移動体１３０のユニット１３０ａは、図１４に示すように実施の形態４の高速移動体１２０と同様に第１通信部１０１ａ、第２通信部１０２ａ、第３通信部１２１ａ、第４通信部１２２ａ、指向性アンテナ１１４ａ、１１５ａ、１２３ａ、１２４ａ、および切替部１３１ａを備えている。同様に、ユニット１３０ｂは、第１通信部１０１ｂ、第２通信部１０２ｂ、第３通信部１２１ｂ、第４通信部１２２ｂ、指向性アンテナ１１４ｂ、１１５ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ、および切替部１３１ｂを備えている。
ここで、ユニットが２つ接続された状態における両端部に備えられているユニット１３０ａの指向性アンテナ１１４ａ、１２３ａおよびユニット１３０ｂの指向性アンテナ１１５ｂ、１２４ｂは、高速移動体１３０と地上局２３０との通信に使用し、実施の形態４と同様に動作する。
一方、ユニット１３０ａとユニット１３０ｂとが接続される側の端部に備えられているユニット１３０ａの指向性アンテナ１１５ａ、１２４ａおよびユニット１３０ｂの指向性アンテナ１１４ｂ、１２３ｂは、ユニット１３０ａ、１３０ｂ間の通信に使用する。ここで、本実施の形態では、ユニット間の通信に使用する電波の周波数は、上り線（図１３上で右方向）に第２の周波数ｆ２および第４の周波数ｆ４が、下り線（図１３上で左方向）に第１の周波数ｆ１および第３の周波数ｆ３があらかじめ割り当てられているものとする。
この場合、高速移動体１３０（上り線とする）のユニット１３０ａでは、実施の形態４と同様に第２通信部１０２ａが指向性アンテナ１１５ａを用いて第２の周波数ｆ２の電波を、第４通信部１２２ａが指向性アンテナ１２４ａを用いて第４の周波数ｆ４の電波を送信することになる。一方、ユニット１３０ｂでは、第１通信部１０１ｂが指向性アンテナ１１４ｂを用いて第２の周波数ｆ２の電波を、第３通信部１２１ｂが指向性アンテナ１２３ｂを用いて第４の周波数ｆ４の電波を送信することになる。なお、ユニット間の通信を行うユニット１３０ａの第２通信部１０２ａまたは第４通信部１２２ａと、ユニット１３０ｂの第１通信部１０１ｂまたは第３通信部１２１ｂとは、送信出力を減衰させて電波を送信する。
切替部１３１ａ、１３１ｂは、地上局との通信に使用されている電波の周波数に基づいて、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を割り当てられている第２の周波数ｆ２および第４の周波数ｆ４から選択する。また、切替部１３１ａは、選択した周波数に対応する第２通信部１０２ａまたは第４通信部１２２ａのいずれかを選択し、選択した側にユニット間の通信を行うように指示する。一方、切替部１３１ｂは、選択した周波数に対応する第１通信部１０１ｂまたは第３通信部１２１ｂのいずれかを選択し、選択した側にユニット間の通信を行うように指示する。
さらに、切替部１３１ａ、１３１ｂは、地上局との通信に使用されている電波の周波数の変更に応じて、再度ユニット間の通信に使用する電波の周波数を選択し、選択した周波数に対応する通信部に対してユニット間の通信を行うように指示する。
図１５は高速移動体１３０の位置（図１１上の位置）と、高速移動体１３０と地上局２３０との通信に使用する電波の周波数、およびユニット間の通信に使用する電波の周波数（上り線および下り線）との対応関係を示す説明図である。上り線の場合、高速移動体１３０は、図１５に示すようにエリア３０ｂからエリア３０ｃへ、およびエリア３０ｊからエリア３０ｋへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第２の周波数ｆ２から第４の周波数ｆ４へ変更する。また、エリア３０ｆからエリア３０ｇへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第４の周波数ｆ４から第２の周波数ｆ２へ変更する。
一方、下り線の場合、高速移動体１３０は、図１５に示すようにエリア３０ｊからエリア３０ｈへ、およびエリア３０ｂからエリア３０ａへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第３の周波数ｆ３から第１の周波数ｆ１へ変更する。また、エリア３０ｆからエリア３０ｅへ移動する際に、ユニット間の通信に使用する電波の周波数を第１の周波数ｆ１から第３の周波数ｆ３へ変更する。
以上のように、高速移動体１３０が複数のユニットで構成されている場合に、高速移動体１３０と地上局２３０との通信に使用していない周波数の電波および通信部をユニット間の通信に使用することにより、例えば有線等の伝送装置を別途設けることなく、ユニット間の伝送を行うことができる。また、上り線および下り線において、ユニット間の通信に使用可能な電波の周波数をあらかじめ決めることによって、例えば上り線および下り線で高速移動体１３０が並んで停車することがあっても、ユニット間の通信に使用する電波の周波数が重ならないようにすることができる。
（実施の形態６）
ところで、高速移動体から送信された電波の地上局での受信状態は、高速移動体から距離や、地下鉄の場合ではカーブの有無や壁面構造等のトンネル構造等の条件によって変化する。例えば、地上局で高速移動体からの電波が届きすぎる場合には、その次の地上局への妨害となる可能性が生じる。また、例えば、地上局で高速移動体からの電波が届かない場合には、通信不良が発生する。
そこで、本実施の形態６では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体から送信する電波の特性を高速移動体の位置に応じて変化させる場合について説明する。
図１６は本発明の実施の形態６に係る高速移動体の無線伝送システムの高速移動体の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、高速移動体１４０は、図１６に示すように実施の形態２の構成に加えて位置検出部１４１、制御部１４２、第１可変減衰部１４３、および第２可変減衰部１４４を備えている。なお、実施の形態２と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態６おけるシステム構成、地上局およびコントロールセンターの構成は、実施の形態２と同様である。
位置検出部１４１は、高速移動体１４０が現在走行している位置を検出する。この走行位置の検出方法としては、例えば車輪の回転数により距離をカウント（駅でリセット）したり、速度を積分することによって距離を算出したりすることができる。なお、この走行位置の検出方法については、これらの方法に限られるものではなく、これら以外の方法であっても構わない。
制御部１４２は、例えば図１７に示すような走行位置における電波強度を示す特性テーブルを有し、位置検出部１４１よって検出された駅（地上局）からの距離により、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波、および第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度をそれぞれ決定する。また、制御部１４２は、決定した出力強度に調整するように第１可変減衰部１４３および第２可変減衰部１４４に対して指示する。なお、特性テーブルは、例えば地下鉄の場合ではカーブの有無や壁面構造等のトンネル構造等の条件によってあらかじめ設定される。また、図１７に示す特性テーブルでは、電波の出力強度を１〜１０の１０段階で示しているが、これに限られるものではない。
第１可変減衰部１４３は、制御部１４２からの指示により第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波の出力強度を調整する。第２可変減衰部１４４は、制御部１４２からの指示により第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度を調整する。
次に、上記のように構成された高速移動体１４０で電波の出力強度を決定する際の動作について説明する。図１８は高速移動体１４０で電波の出力強度を決定する際の動作を示すフローチャートである。
位置検出部１４１は、あらかじめ設定された所定の時間毎に高速移動体１４０が現在走行している位置を検出し、制御部１４２に通知する（ステップＳ３０１）。 制御部１４２は、特性テーブルを参照して、位置検出部１４１から通知された駅（地上局）からの距離により、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波、および第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度をそれぞれ決定する（ステップＳ３０２）。例えば、位置検出部１４１から通知された駅からの距離が２５０ｍであれば、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波の出力強度は「４」で、第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度は「８」と決定する。そして、制御部１４２は、決定した出力強度に調整するように第１可変減衰部１４３および第２可変減衰部１４４に対して指示する（ステップＳ３０３）。
第１可変減衰部１４３は、第１通信部１０１が送信する第１の周波数ｆ１の電波の出力強度を制御部１４２で決定された出力強度に調整する。同様に、第２可変減衰部１４４は、第２通信部１０２が送信する第２の周波数ｆ２の電波の出力強度を制御部１４２で決定された出力強度に調整する（ステップＳ３０４）。
以上のように、高速移動体１４０から送信する電波の出力強度を走行位置に応じて変化させているので、地上局での通信状態を最適に保つことができる。また、高速移動体１４０からの電波が届きすぎて他の地上局への妨害となることもない。
なお、本実施の形態では、高速移動体１４０から送信する電波の出力強度を走行位置に応じて変化させているが、これに限られるものではない。例えば、高速移動体１４０から送信する誤り訂正データの冗長度を走行位置に応じて変化させても構わない。
図１９はこの場合の高速移動体の内部構成を示すブロック図である。この高速移動体１５０は、図１９に示すように実施の形態２の構成に加えて位置検出部１４１、および制御部１５３を備えている。なお、上記と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
制御部１５３は、走行位置における誤り訂正データの冗長度を示す特性テーブルを有し、位置検出部１４１よって検出された駅（地上局）からの距離により、第１通信部１０１が送信するデータ、および第２通信部１０２が送信するデータに付加する誤り訂正データの冗長度をそれぞれ決定する。また、制御部１５３は、決定した冗長度の誤り訂正データを付加するように第１通信部１５１および第２通信部１５２に対して指示する。
第１通信部１５１および第２通信部１５２は、それぞれ制御部１５３から指示された冗長度の誤り訂正データを付加して送信するデータを生成する。
以上のように、高速移動体１４０から送信する誤り訂正データの冗長度を走行位置に応じて変化させているので、例えば電波が弱い場所では誤り訂正データの冗長度を大きくして誤り訂正を強化することができるので、地上局へ送信データを確実に送ることができる。
なお、本実施の形態では、高速移動体１４０から送信する電波の出力強度や誤り訂正データの冗長度等の特性を走行位置に応じて変化させているが、これに限られるものではない。例えば、高速移動体１４０において、地上局から受信する電波の強度を所定時間ごとに計測し、この電波の強度に応じて高速移動体１４０から送信する電波の出力強度や誤り訂正データの冗長度等の特性を変化させても構わない。
（実施の形態７）
ところで、地上局は、その地上局が対応する領域に高速移動体が存在していない時にも、電波を常に送信している。この場合、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与える可能性があり、電波の利用効率が悪いものとなる。
そこで、本実施の形態７では実施の形態２において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、地上局から送信する電波の出力を高速移動体の位置に応じて行う場合について説明する。
図２０は本発明の実施の形態７に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、コントロールセンター３１０は、図２０示すように実施の形態１の構成に加えて位置検出部３１１、および制御部３１２を備えている。なお、実施の形態１と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態７おけるシステム構成、高速移動体および地上局の構成は、実施の形態２と同様である。
位置検出部３１１は、複数の高速移動体１１０が現在走行している位置をそれぞれ検出する。この走行位置の検出方法としては、例えば高速移動体１１０と地上局２１０との無線通信状況により高速移動体１１０の走行位置を検出したり、自動列車運転装置（ＡＴＯ装置）等の車両運行システムから高速移動体１１０の走行位置を検出したりすることができる。なお、この走行位置の検出方法については、これらの方法に限られるものではなく、これら以外の方法であっても構わない。
制御部３１２は、それぞれの地上局２１０が対応する領域を管理しており、位置検出部３１１よって検出された複数の高速移動体１１０のそれぞれの走行位置により、それぞれの地上局２１０の通信部２１１に、第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、制御データを送信させるか否かを決定する。すなわち、制御部３１２は、高速移動体１１０が存在する領域に対応する地上局２１０の対応する周波数の電波は出力し、高速移動体１１０が存在しない領域に対応する地上局２１０の対応する周波数の電波は出力しないと決定する。
また、制御部３１２は、制御データを送信させると決定した地上局２１０に対して送信指示を、制御データを送信させないと決定した地上局２１０に対して不送信指示をそれぞれ行う。
次に、上記のように構成されたコントロールセンター３１０で制御データの送信を行う地上局２１０を決定する際の動作について説明する。図２１はコントロールセンター３１０で制御データの送信を行う地上局２１０を決定する際の動作を示すフローチャートである。
位置検出部３１１は、複数の高速移動体１１０が現在走行している位置をそれぞれ検出し、制御部３１２に通知する（ステップＳ４０１）。次に、制御部３１２は、位置検出部３１１よって検出された複数の高速移動体１１０のそれぞれの走行位置により、それぞれの地上局２１０の通信部２１１に、第１の周波数ｆ１の電波および第２の周波数ｆ２の電波により、制御データを送信させるか否かを決定する（ステップＳ４０２）。例えば、図８（ａ）に示す位置に高速移動体１１０が存在する場合、地上局（ＢＳ１）２１０ａは、第１の周波数ｆ１の電波だけで、地上局（ＢＳ２）２１０ｂは、第２の周波数ｆ２の電波だけで、地上局（ＢＳ３）２１０ｃは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波で、制御データを送信するものと決定する。この場合、地上局（ＢＳ１）２１０ａは第２の周波数ｆ２の電波での出力、地上局（ＢＳ２）２１０ｂは第１の周波数ｆ１の電波での出力は行われない。
なお、例えば図８（ａ）において地上局（ＢＳ３）２１０ｃのところに示す高速移動体１１０が存在しない場合には、地上局（ＢＳ３）２１０ｃは、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波どちらとも、制御データを送信しないものと決定され、第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の電波での出力は行われない。
そして、制御部３１２は、上記のように決定した内容に従ってそれぞれの地上局２１０に対して出力の指示を行う（ステップＳ３０３）。
この出力指示を受けたそれぞれの地上局２１０の通信部２１１は、指示された電波により制御データを送信することになる。
以上のように、それぞれの地上局２１０から電波を送信するか否かの制御をコントロールセンター３１０が高速移動体１１０の位置に応じて行い、対応する領域に高速移動体が存在していない場合に地上局は電波を送信しないので、同じ周波数を利用する他の無線機器に妨害を与えることがなく、電波の利用効率を向上することができる。
（実施の形態８）
ところで、地上局や高速移動体の数が多くなると、各機器のパラメータの調整が煩雑になる。
そこで、本実施の形態８では実施の形態６において説明した高速移動体の無線伝送システムにおいて、高速移動体に設定される特性テーブルをコントロールセンターから設定する場合について説明する。
図２２は本発明の実施の形態８に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。この高速移動体の無線伝送システムにおいては、コントロールセンター３２０は、図２２示すように実施の形態１の構成に加えて設定部３２１を備えている。なお、実施の形態１と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態８おけるシステム構成、高速移動体および地上局の構成は、実施の形態６と同様である。
設定部３２１は、高速移動体１１０の走行位置に対応した電波状態に基づいて決定された特性テーブルを高速移動体１１０へ、地上局における電波の出力強度等の通信パラメータを地上局へ送信し、それぞれ設定を行う。
以上のように、コントロールセンター３２０から高速移動体１１０への特性テーブルの設定、地上局への通信パラメータの設定を行っているので、初期設定時や、特性テーブルおよび通信パラメータの変更時のシステム調整を容易に行うことができる。また、このように初期設定時やシステム調整を遠隔操作で行うことができるので、例えば車庫のような現地の高速移動体まで行って初期設定時やシステム調整を行う必要がない。
なお、上記各実施の形態では、高速移動体から地上局を介してコントロールセンターへ画像データを送る場合について説明したが、これに限られるものではない。画像データだけでなく、例えば車両の故障情報や走行位置情報等のあらゆるデータに適用することも可能である。また、コントロールセンターから地上局を介して高速移動体へ、例えばニュースや天気予報等のデータを送る場合にも、適用することも可能である。この場合、高速移動体において通信状態のよい方のデータを選択して使用すればよい。また、コントロールセンターにおいて通信状態を判断し、通信状態のよい方の電波でデータを送信するようにしても構わない。
以上のように、本発明に係る高速移動体の無線伝送システムは、データ伝送時の高速なハンドオーバを実現し、データ伝送を確実に行うことができ、例えば鉄道や地下鉄等の高速移動体からデータを伝送するのに有用である。
図１は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体の車両内を示す概略図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るアクセス制御方式の概念を示す模式図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る誤り訂正方式の概念を示す模式図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る高速移動体での動作を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態１に係るコントロールセンターでの動作を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態２に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、（ａ）全体構成、（ｂ）高速移動体の車両構成、を示す概略図である。 図９は、本発明の実施の形態２に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の実施の形態３に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図である。 図１１は、本発明の実施の形態４に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、（ａ）全体構成、（ｂ）高速移動体の車両構成、を示す概略図である。 図１２は、本発明の実施の形態４に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。 図１３は、本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムのシステム構成を示す概略図であり、（ａ）全体構成、（ｂ）高速移動体の車両構成、を示す概略図である。 図１４は、本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムの各構成要素の内部構成を示すブロック図である。 図１５は、本発明の実施の形態５に係る高速移動体の無線伝送システムにおける高速移動体の位置と、高速移動体と地上局との通信に使用する電波の周波数、およびユニット間の通信に使用する電波の周波数（上り線および下り線）との対応関係を示す説明図である。 図１６は、本発明の実施の形態６に係る高速移動体の無線伝送システムの高速移動体の内部構成を示すブロック図である。 図１７は、制御部が有する特性テーブルの一例を示す概略図である。 図１８は、本発明の実施の形態６に係る高速移動体で電波の出力強度を決定する際の動作を示すフローチャートである。 図１９は、本発明の実施の形態６に係る高速移動体の他の内部構成を示すブロック図である。 図２０は、本発明の実施の形態７に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。 図２１は、本発明の実施の形態７に係るコントロールセンターで制御データの送信を行う地上局を決定する際の動作を示すフローチャートである。 図２２は、本発明の実施の形態８に係る高速移動体の無線伝送システムのコントロールセンターの内部構成を示すブロック図である。

Claims (30)

  1. 高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間でデータを伝送する高速移動体の無線伝送システムであって、
    前記高速移動体の移動経路に沿って、
    第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、
    第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備え、
    前記高速移動体は、
    前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信手段と、
    前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信手段とを備え、
    前記制御局は、
    前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信手段と、
    受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備える
    ことを特徴とする高速移動体の無線伝送システム。
  2. 前記第１の地上局の第１の通信手段は、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第１の周波数の電波により送信するとともに、前記第１の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータをネットワークを介して前記制御局へ送信し、
    前記第２の地上局の第２の通信手段は、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で第２の周波数の電波により送信するとともに、前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータをネットワークを介して前記制御局へ送信し、
    前記高速移動体は、さらに、
    当該高速移動体の車両内を撮影する少なくとも１つの撮影手段を備え、
    前記第１の通信手段は、前記第１の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記データとして前記第１の周波数の電波により送信し、
    前記第２の通信手段は、前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記データとして前記第２の周波数の電波により送信し、
    前記制御局の前記選択手段は、前記画像データのうち同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻の画像データが複数存在する場合、この複数の画像データの中から１つの画像データを選択し、
    前記制御局は、さらに、
    前記受信された画像データまたは前記選択された画像データを、前記撮影手段単位で表示する表示手段を備える
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  3. 前記撮影手段は、撮影した時間を示す時間情報を撮影した画像データに付加し、
    前記選択手段は、前記同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻の画像データであるか否かを前記時間情報に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求の範囲２記載の高速移動体の無線伝送システム。
  4. 前記撮影手段は、さらに、当該撮影手段を特定するためのＩＤ情報を撮影した画像データに付加し、
    前記選択手段は、前記同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻の画像データであるか否かを前記ＩＤ情報および前記時間情報に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求の範囲３記載の高速移動体の無線伝送システム。
  5. 前記撮影手段は、撮影した画像データの所定単位ごとにシーケンス番号を付加し、
    前記選択手段は、前記同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻の画像データであるか否かを前記シーケンス番号に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求の範囲２記載の高速移動体の無線伝送システム。
  6. 前記撮影手段は、さらに、当該撮影手段を特定するためのＩＤ情報を撮影した画像データに付加し、
    前記選択手段は、前記同じ撮影手段で撮影され、かつ同時刻の画像データであるか否かを前記ＩＤ情報および前記シーケンス番号に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求の範囲５記載の高速移動体の無線伝送システム。
  7. 前記制御局は、さらに、
    前記高速移動体に対して前記撮影手段を特定するためのＩＤ情報により前記撮影手段を指定して撮影を指示する指示手段を備え、
    前記制御局の前記通信手段は、前記ＩＤ情報を含む指示を前記ネットワークを介して前記第１および第２の地上局へ送信し、
    前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記ＩＤ情報を前記制御データに付加して送信し、
    前記高速移動体の前記第１および第２の通信手段は、前記制御データに付加された前記ＩＤ情報に基づいて、前記送信する画像データを決定する
    ことを特徴とする請求の範囲２記載の高速移動体の無線伝送システム。
  8. 前記高速移動体の前記第１および第２の通信手段は、前記データに誤り訂正データを付加して送信し、
    前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記誤り訂正データを用いて前記データの誤り訂正を行う
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  9. 前記高速移動体の前記第１および第２の通信手段は、前記データを所定のサイズ単位で分散配置して送信し、
    前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記分散配置された前記データを元の並びに再配置する
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  10. 前記高速移動体は、さらに、
    前記高速移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、
    検出された前記高速移動体の走行位置に基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の特性を制御する制御手段とを備える
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  11. 前記高速移動体は、さらに、
    前記第１および第２の通信手段が送信する電波の出力強度を調整する可変減衰手段を備え、
    前記制御手段は、検出された前記高速移動体の位置に基づいて、前記第１および第２の通信手段が送信する電波の出力強度を決定し、決定した前記出力強度に調整するように可変減衰手段を制御する
    ことを特徴とする請求の範囲１０記載の高速移動体の無線伝送システム。
  12. 前記制御手段は、検出された前記高速移動体の走行位置に基づいて、前記データに対する誤り訂正データの冗長度を決定し、決定した前記冗長度を前記高速移動体の前記第１および第２の通信手段に通知し、
    前記高速移動体の前記第１および第２の通信手段は、前記データに前記冗長度前記誤り訂正データを付加して送信し、
    前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記誤り訂正データを用いて前記データの誤り訂正を行う
    ことを特徴とする請求の範囲１０記載の高速移動体の無線伝送システム。
  13. 前記制御局は、さらに、
    前記高速移動体の走行位置と前記特性とを対応付ける特性テーブルを、前記高速移動体に送信する設定手段を備え、
    前記高速移動体の前記制御手段は、検出された前記高速移動体の走行位置および前記特性テーブルに基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の前記特性を制御する
    ことを特徴とする請求の範囲１０記載の高速移動体の無線伝送システム。
  14. 前記高速移動体は、さらに、
    前記第１および第２の地上局から受信した電波の強度を計測する計測手段と、
    計測された前記電波の強度に基づいて、前記第１および第２の通信手段が前記データを送信する際の特性を制御する制御手段とを備える
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  15. 前記制御局は、さらに、
    前記高速移動体の位置を検出する位置検出手段と、
    検出された前記高速移動体の位置に基づいて、前記制御データを送信するように前記第１および第２の地上局に送信指示する制御手段とを備え、
    前記第１および第２の地上局の前記第１および第２の通信手段は、前記制御局からの前記送信指示により前記制御データを送信する
    ことを特徴とする請求の範囲２記載の高速移動体の無線伝送システム。
  16. 前記高速移動体は、さらに、
    前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、
    前記第１および前記第２の地上局は、さらに、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、
    前記第１の地上局の第１の通信手段および前記第２の地上局の前記第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  17. 前記高速移動体は、さらに、
    前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、
    前記第１および前記第２の地上局は、さらに、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナと、
    前記第１の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第３の指向性アンテナと、
    前記第２の指向性アンテナと背中合う位置に、前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第４の指向性アンテナとを備え、
    前記第１の地上局の第１の通信手段および前記第２の地上局の前記第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第３の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第３の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、
    前記第１および前記第２の地上局は、さらに、
    前記第２指向性アンテナおよび前記第４指向性アンテナに接続され、前記第２指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波、および前記第４指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを前記第１または前記第２の通信手段が送信する前記制御データと交互に出力されるように前記第１または前記第２の通信手段と同期して前記所定の時間間隔で送信する第３の通信手段を備える
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  18. 前記高速移動体は、さらに、
    前記第１の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第２の通信手段に接続され、当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、
    前記第１および前記第２の地上局は、さらに、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、
    前記第１の地上局の第１の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、
    前記第２の地上局の第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、
    前記高速移動体の前記第１の通信手段は、前記第１または前記第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第１または前記第３の周波数の電波により送信し、
    前記高速移動体の前記第２の通信手段は、前記第４または前記第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを対応する前記第４または前記第２の周波数の電波により送信する
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  19. 前記高速移動体は、さらに、
    第３の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第３の周波数の電波により送信する第３の通信手段と、
    第４の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記データを前記第４の周波数の電波により送信する第４の通信手段と、
    当該高速移動体の移動方向の一端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第１の通信手段に接続される第１の指向性アンテナおよび前記第３の通信手段に接続される第３の指向性アンテナと、
    当該高速移動体の移動方向の他端部に外側向きに、一定方向に対して電波を送受信するための、前記第２の通信手段に接続される第２の指向性アンテナおよび前記第４の通信手段に接続される第４の指向性アンテナとを備え、
    前記第１および前記第２の地上局は、さらに、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における一端部に前記高速移動体の第１の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第１の指向性アンテナと、
    前記第１または前記第２の地上局が設けられる駅のホームの長手方向における他端部に前記高速移動体の第２の指向性アンテナに対向する向きに、一定方向に対して電波を送受信するための第２の指向性アンテナとを備え、
    前記第１の地上局の第１の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第１の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第４の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第１の周波数の電波および前記第４の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信し、
    前記第２の地上局の第２の通信手段は、前記第１の指向性アンテナおよび前記第２の指向性アンテナに接続され、前記第１の指向性アンテナを介して前記第３の周波数の電波、および前記第２の指向性アンテナを介して前記第２の周波数の電波により、送信タイミングを示す制御データを所定の時間間隔で送信するとともに、前記第３の周波数の電波および前記第２の周波数の電波により前記高速移動体から送信されたデータを受信し、このデータを前記ネットワークを介して前記制御局へ送信する
    ことを特徴とする請求の範囲１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  20. 前記高速移動体は、前記第１の指向性アンテナ、前記第２の指向性アンテナ、前記第３の指向性アンテナ、前記第４の指向性アンテナ、前記第１の通信手段、前記第２の通信手段、前記第３の通信手段、および前記第４の通信手段を備えるユニットが複数接続され、
    前記ユニット同士が接続される側の端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記ユニット間の通信に使用し、
    前記ユニットが複数接続された状態における両端部に備えられた前記指向性アンテナは、前記第１および前記第２の地上局との通信に使用する
    ことを特徴とする請求の範囲１９記載の高速移動体の無線伝送システム。
  21. 前記第１および前記第２の地上局との通信に使用されている電波の周波数に基づいて、前記ユニット間の通信に使用する電波の周波数を前記第１〜第４の周波数の中から選択するとともに、前記ユニット間の通信に使用する通信手段を前記第１〜第４の通信手段の中から選択する切替手段を備え、
    前記選択された通信手段は、前記選択された周波数の電波を用いて前記ユニット間の通信を行う
    ことを特徴とする請求の範囲２０記載の高速移動体の無線伝送システム。
  22. 前記切替手段は、前記第１および前記第２の地上局との通信に使用されている電波の周波数の変更に応じて、前記ユニット間の通信に使用する電波の周波数および通信手段の選択を行い、この選択された周波数および通信手段への切り替えを行う
    ことを特徴とする請求の範囲２１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  23. 前記選択された通信手段は、前記電波の送信出力を減衰させる
    ことを特徴とする請求の範囲２１記載の高速移動体の無線伝送システム。
  24. 前記ユニット間の通信に使用する電波の周波数が、上下線それぞれに前記第１〜第４の周波数の中から２つの周波数があらかじめ割り当てられ、
    前記第１および前記第２の地上局との通信に使用されている電波の周波数に基づいて、前記ユニット間の通信に使用する電波の周波数を前記割り当てられた周波数の中から選択するとともに、前記ユニット間の通信に使用する通信手段を前記第１〜第４の通信手段の中から選択する切替手段を備え、
    前記選択された通信手段は、前記選択された周波数の電波を用いて前記ユニット間の通信を行う
    ことを特徴とする請求の範囲２０記載の高速移動体の無線伝送システム。
  25. 当該高速移動体の車両内を撮影する少なくとも１つの撮影手段と、
    当該高速移動体の移動経路に沿って複数設けられる地上局から第１の周波数の電波により送信タイミングを示す制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記第１の周波数の電波により送信する第１の通信手段と、
    前記地上局から第２の周波数の電波により前記制御データを受信した際に、前記撮影手段が撮影した画像データを前記第２の周波数の電波により送信する第２の通信手段とを備える
    ことを特徴とする高速移動体。
  26. 高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間で伝送されるデータを中継する地上局であって、
    前記高速移動体の移動経路に沿って、
    第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信手段を有する第１の地上局と、
    第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信手段を有する第２の地上局とを交互に備える
    ことを特徴とする地上局。
  27. 高速移動体の状態を管理する制御局であって、
    前記高速移動体の移動経路に沿って複数設けられる地上局を介して前記高速移動体とデータを送受信する通信手段と、
    受信した前記データのうち同様の情報を有するデー夕が複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択手段とを備える
    ことを特徴とする制御局。
  28. 高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間で、前記高速移動体の移動経路に沿って交互に設けられる第１の地上局および第２の地上局を介してデータを伝送する高速移動体の無線伝送方法であって、
    前記第１の地上局においては、
    第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信ステップを含み、
    前記第２の地上局においては、
    第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信ステップを含み、
    前記高速移動体においては、
    前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信ステップと、
    前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信ステップとを含み、
    前記制御局においては、
    前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信ステップと、
    受信した前記データのうち同様の情報を有するデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択ステップとを含む
    ことを特徴とする高速移動体の無線伝送方法。
  29. 高速移動体と送受信可能な無線エリアを構築する無線エリアの構築方法であって、
    前記高速移動体の移動経路に沿って、第１の周波数の電波により送受信可能な第１の無線エリアと、第２の周波数の電波により送受信可能な第２の無線エリアとを、互いに一部エリアが重なるように交互に配置する
    ことを特徴とする無線エリアの構築方法。
  30. 高速移動体と前記高速移動体の状態を管理する制御局との間で、前記高速移動体の移動経路に沿って交互に設けられる第１の地上局および第２の地上局を介してデータを伝送するためのプログラムであって、
    前記第１の地上局においては、
    第１の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第１の通信ステップを、
    前記第２の地上局においては、
    第２の周波数の電波により前記高速移動体とデータを送受信するとともに、前記ネットワークを介して前記制御局とデータを送受信する第２の通信ステップを、
    前記高速移動体においては、
    前記第１の周波数の電波によりデータを送受信する第１の通信ステップと、
    前記第２の周波数の電波によりデータを送受信する第２の通信ステップとを、
    前記制御局においては、
    前記第１および第２の地上局と前記ネットワークを介して前記データを送受信する通信ステップと、
    受信した前記データのうちデータが複数存在する場合、この複数のデータの中から１つのデータを選択する選択ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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