WO2014045806A1 - 列車無線通信システムの受信電文選択方法 - Google Patents

列車無線通信システムの受信電文選択方法 Download PDF

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WO2014045806A1
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岡山 浩一郎
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株式会社日立国際電気
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    • H04B7/022Site diversity; Macro-diversity
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    • H04W4/42Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for mass transport vehicles, e.g. buses, trains or aircraft
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/005Moving wireless networks

Definitions

  • the present invention relates to a train radio communication system, and more particularly to a method of selecting a received message in a train radio communication system configured to communicate with a radio base station and an on-board radio terminal of a running train.
  • An object of the present invention is a train radio communication system configured to communicate with a plurality of radio base stations and an on-board radio terminal of a running train, and has the best reception state among messages received by the on-board radio terminal. There is to choose one.
  • a method for selecting a received message in a train radio communication system of the present invention is provided for a train vehicle that is arranged along a track of a train, each of which communicates with a host device via a wired line, and a train vehicle that travels on the track.
  • a received telegram selection method in a train radio communication system including at least one terminal having at least two or more antennas mounted thereon, wherein the radio base station transmits a downlink telegram received from the host device in a predetermined manner Transmitting twice as a message including at least the same content within the period, the terminal receives a message transmitted from the radio base station by the plurality of antennas, and is in a reception state among the plurality of received antennas. The best one is selected as a received message, and a response message is transmitted to the radio base station in response to the message transmitted from the radio base station. That.
  • the received message selection method in the train radio communication system of the present invention is the received message selection method in the train radio communication system described above, wherein the base station transmits the message transmitted twice as the message including at least the same contents.
  • the response message transmitted from the terminal is received, the response message having the best reception state is selected as the received message, and the response message is transmitted to the host device.
  • the received message selection method in the train radio communication system of the present invention is arranged along a train trajectory, and each of a plurality of radio base stations that communicate with a host device via a wired line and a train traveling on the trajectory.
  • a received telegram selection method in a train radio communication system comprising at least one terminal mounted on a vehicle, wherein each radio base station receives at least the same content of a downlink telegram received from the host device within a predetermined transmission period Sent twice as a message containing
  • the terminal receives a message transmitted from the radio base station, transmits a response message to the base station in response to the received message transmitted from the base station, and the base station transmits the at least the same content.
  • a response message transmitted from the terminal is received for each message transmitted twice as an included message, and the response message having the best reception state is selected as the received message and transmitted to the host device. It is characterized by that.
  • a plurality of radio base stations can transmit the same message a plurality of times, and a message having the best reception state can be selected from messages received by the on-board wireless terminal. Further, the time diversity of the present invention makes it possible to reduce the influence of radio interference such as fading and receive a message.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a CBTC wireless communication system to which the present invention is applied. It is a block diagram of the on-vehicle wireless terminal which is one Example of this invention. It is a figure which shows the structure of the software of the on-vehicle wireless terminal which is one Example of this invention. It is a figure for demonstrating control of the CBTC radio
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a CBTC (Communication Based Train Control) wireless communication system to which the present invention is applied.
  • CBTC Communication Based Train Control
  • a monitoring apparatus 101 and management apparatuses 103 and 104 are connected to a LAN (Local Area Network) 102.
  • the monitoring device 101 monitors train operations via the LAN 102.
  • the management devices 103 and 104 are management devices that ensure the safe driving of the train by managing the operation information of the train 120 in a predetermined section, and a Base Station Master (hereinafter referred to as “Base Station Master”) installed in the section of the CBTC wireless subsystem 110. , BSC) 111.
  • Base Station Master Base Station Master
  • the BSC 111 is connected to a plurality of radio base stations (hereinafter referred to as Base Masters: BSs) 112 to 115 installed along the track 130 of the train. Between these BSs and the management device 103, an uplink / downlink message is transmitted. Functions as a relay device that relays (communication messages). Each BS 112 to 115 wirelessly transmits the downlink message received from the BSC 111 and transfers the uplink message received from the train 120 to the BSC 111 wirelessly.
  • Base Masters hereinafter referred to as Base Masters: BSs
  • Each train 120 traveling on the track 130 has on-board wireless terminals (hereinafter referred to as Mobile Station: MS) 121 and 122 mounted on the front vehicle and the rear vehicle.
  • the front vehicle may be the leading vehicle or the second vehicle, and the rear vehicle may be the last vehicle or the preceding vehicle.
  • MSs 121 and 122 are connected to an on-board controller: ATP / ATO (Automatic Train Protection / Automatic Train Operation) 123 mounted on the preceding vehicle via a communication line 124 in the train.
  • the ATP / ATO 123 includes a display device for displaying a command given from the management device 103.
  • an alarm output device for notifying an operator of an alarm, a current position of the train GPS (Global Positioning System) is measured.
  • the MSs 121 and 122 mounted on the train 120 communicate wirelessly with the BSs 112 to 115 located in the communication range, receive the downlink message transmitted from the management apparatus 103 via the BSs 112 to 115, and transfer them to the ATP / ATO 123. At the same time, the upstream telegram generated by the ATP / ATO 123 is wirelessly transmitted to the BSs 112 to 115.
  • the ATP / ATO 123 extracts the message transmitted by the management apparatus 103 from the downlink message received by the MSs 121 and 122, and displays the received message and performs a control operation in response to the control command indicated by the received message.
  • the ATP / ATO 123 generates an upstream message including status information such as the position of the train detected by GPS and the train identification information, and the generated upstream message is transmitted from the MSs 121 and 122 at a predetermined timing as will be described later. Send.
  • a case will be described in which one MS is mounted on the vehicle ahead of the train 120 and one MS is mounted on the rear vehicle. However, in order to enhance the diversity effect, three or more MSs may be mounted on the same train. good.
  • FIG. 2 is a block diagram of an on-vehicle wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the MSs 121 and 122 are connected to an antenna RX0 system 206, an antenna RX1 system 207, an FPGA / DSP (Field Programmable Gate Array / Digital Signal Processor) unit 205 that transmits and receives wireless data, and the outside.
  • a PLD (Programmable Logic Device) unit 204 having an interface function, a CPU (Central Processing Unit) unit 201 for controlling the terminal, and a ROM (Read Only Memory) storing software for operating the CPU unit 201 ) Unit 203 and a RAM (Random Access Memory) unit 202 that primarily stores a memory table such as a wireless state.
  • FIG. 3 is a diagram showing a software configuration of the on-vehicle wireless terminal according to the embodiment of the present invention.
  • the software shown in FIG. 3 includes an application 301, middleware 302, an OS (Operation System) 304, hardware / CPU / FPGA 305 for operating the PLD unit 204, CPU unit 201, and FPGA / DSP unit 205. Yes.
  • Time diversity is controlled by TRX Control 303 in middleware 302.
  • the TRX Control 303 is controlled by the CPU unit 201 and receives wireless data (telegram) from the FPGA / DSP unit 205.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the control of the CBTC radio subsystem 110 according to the embodiment of the present invention.
  • the management device 103 transmits a telegram, which is train control information, to the BS 113 via the BSC 111.
  • the management apparatus 103 transmits train control information every 500 mec that is a predetermined cycle.
  • the BS 113 transmits a message including the same content to the MS 122 at least twice at intervals of a predetermined period specified by the system parameter.
  • the system parameter is a variable parameter.
  • the predetermined period specified by the system parameter is set to 160 msec as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the MS 122 obtains train position information and the like from the ATP / ATO 123.
  • the MS 122 receives the first telegram transmitted from the BS 113 and transmits a response telegram including train position information to the BS 113. Further, the MS 122 receives the second telegram transmitted from the BS 113 and transmits a response telegram including train position information to the BS 113.
  • the BS 113 selects the one with better reception state from the response messages including the train position information and the like transmitted twice from the MS 122, and transmits it to the management apparatus 103 via the BSC 111.
  • FIG. 5 is a memory table for explaining a radio wave state of a message stored in the RAM unit 202 of the on-board wireless terminal according to the embodiment of the present invention.
  • the BS 113 transmits a message containing at least the same content twice within 500 ms.
  • the MS 122 receives the message transmitted from the BS 113 by the antenna RX0 system 206.
  • the memory table acquires BLER (BLOCK Error Rate) and RSSI (Received Signal Strength Indication) from the messages received at the first time diversity and the second time diversity, and stores the acquired data.
  • BLER BLOCK Error Rate
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indication
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the time diversity processing performed by the on-board wireless terminal according to the embodiment of the present invention.
  • the CPU unit 201 of the MS 122 reads and acquires the first and second BLER information from the memory table stored in the RAM unit 202 in step S601. After acquisition, the process proceeds to step S602.
  • step S602 the first and second RSSI information are read and acquired from the memory table stored in the RAM unit 202. After acquisition, the process proceeds to step S603.
  • step S603 the BLER determines that there is no error for both the first time and the second time, and if both are “0” without error (YES), the process proceeds to step S604, and there is an error in one or both “1”.
  • step S606 it is determined whether or not there is an error for the first BLER. If there is no error “0” (YES), the process proceeds to step S607. If there is an error “1” (NO), the process proceeds to step S604. Proceed to In step S604, data (telegram) with higher reception sensitivity is selected from the first and second RSSI information, and the process proceeds to step S605. In step S607, data (message) with no error “0” is selected in the first and second BLER, and the process proceeds to step S605. In step S605, the selected data (telegram) is notified to the BS 113 and the train position information is transmitted, and the time diversity process is terminated. With this processing, the MS 122 can select data (telegram) with good radio quality from the data (telegram) transmitted from the BS 113.
  • FIG. 1 to 4 an operation combining time diversity and antenna diversity according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and FIGS. 7 to 10.
  • FIG. 1 to 4 the operation will be described by limiting to the management apparatus 103, the BSC 111, the BS 113, the MS 122, and the ATP / ATO 123. Note that the MS 121 is not involved in the operation of this embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the control of the CBTC radio subsystem 110 according to the embodiment of the present invention.
  • the management device 103 transmits a telegram, which is train control information, to the BS 113 via the BSC 111.
  • the management apparatus 103 transmits train control information every 500 mec that is a predetermined period.
  • the BS 113 transmits a message including the same content to the MS 122 at least twice at intervals of a predetermined period specified by the system parameter.
  • the system parameter is a variable parameter.
  • the predetermined period specified by the system parameter is set to 160 msec as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the MS 122 obtains train position information and the like from the ATP / ATO 123.
  • the MS 122 receives the first telegram transmitted from the BS 113 and transmits a response telegram including train position information to the BS 113. Further, the MS 122 receives the second telegram transmitted from the BS 113 and transmits a response telegram including train position information to the BS 113.
  • the BS 113 selects the response message having the best reception state from the response messages including the four train position information transmitted from the MS 122 and transmits the response message to the management apparatus 103 via the BSC 111.
  • FIG. 7 is a memory table for explaining a radio wave state of a message stored in the RAM unit of the on-board wireless terminal which is another embodiment of the present invention.
  • the BS 113 transmits a message including the same content at least twice within 500 ms.
  • the MS 122 receives at least two messages transmitted from the BS 113 by the antenna RX0 system 206.
  • the memory table acquires BLER and RSSI from the first time diversity message and the second time diversity message received by the antenna RX0 system 206, and stores the acquired data.
  • the MS 122 receives at least two telegrams transmitted from the BS 113 by the antenna RX1 system 207.
  • the memory table acquires BLER and RSSI from the first time diversity message and the second time diversity message received by the antenna RX1 system 207, and stores the acquired data.
  • “YY” of RSSI YY indicates the value of reception sensitivity, and the higher the value, the better the reception sensitivity.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the first time diversity processing performed by the on-board wireless terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the CPU unit 201 of the MS 122 reads out and acquires the BLER information of the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207 from the memory table stored in the RAM unit 202 in step S801. After acquisition, the process proceeds to step S802. In step S802, the RSSI information of the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207 is read and acquired from the memory table stored in the RAM unit 202. After acquisition, the process proceeds to step S803. In step S803, it is determined whether the BLER is the same in the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207.
  • step S804. If the BLER is the same (YES), the process proceeds to step S804. If the BLER is different (NO), the process proceeds to step S805. In step S804, data (telegram) with higher reception sensitivity is selected from the RSSI information, and the process proceeds to step S806. In step S805, data (message) on the BLER 0 side is selected by the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207, and the process proceeds to step S806. In step S806, the selected data (telegram) is notified to the BS 113 and the train position information is transmitted, and the first time diversity process is terminated.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the second time diversity processing performed by the on-board wireless terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the CPU unit 201 of the MS 122 reads out and acquires the BLER information of the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207 from the memory table stored in the RAM unit 202 in step S901. After acquisition, the process proceeds to step S902. In step S902, the RSSI information of the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207 is read and acquired from the memory table stored in the RAM unit 202. After acquisition, the process proceeds to step S903. In step S903, it is determined whether the BLER is the same in the antenna RX0 system 206 and the antenna RX1 system 207.
  • step S904 the process proceeds to step S904, and if they are different (NO), the process proceeds to step S905.
  • step S904 the data (message) having the higher reception sensitivity is selected from the RSSI information, and the process proceeds to step S906.
  • step S906 the selected data (telegram) is notified to the BS 113 and the train position information is transmitted, and the second time diversity process is terminated.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining final determination processing performed by a radio base station according to another embodiment of the present invention.
  • the BS 113 acquires the first and second time diversity processing data transmitted from the MS 122 in step S1001, and proceeds to the processing in step S1002.
  • step S1002 it is determined whether the BLER is the same data for the first time and the second time, that is, “0” for both errors or “1” for both errors. If both are the same data (YES), the process proceeds to step S1003. If they are different (NO), the process proceeds to step S1004.
  • step S1003 data (telegram) with higher reception sensitivity is selected from the first and second RSSI information, and the final determination process is terminated.
  • BLER 0 side data (message) is selected, and the final determination process is terminated. With this determination process, the BS 113 can select data with good radio quality from the data transmitted from the MS 112.
  • the MS and ATP / ATO are described as separate devices, but the MS may include an ATP / ATO function.
  • the MS has two antennas, and antenna diversity using signals received by the two antennas is used.
  • antenna diversity is performed using one antenna at each of the front terminal and the rear terminal of the train. It is also good.
  • data is selected by ATP / ATO.
  • a plurality of radio base stations can transmit the same message a plurality of times, and a message having the best reception state can be selected from messages received by the on-board wireless terminal. Further, the time diversity of the present invention makes it possible to reduce the influence of radio interference such as fading and receive a message.
  • the present invention is suitable for a train radio communication system in which the influence of radio wave interference such as fading occurs when communicating with a radio base station and an on-board radio terminal of a running train.
  • 101 Monitoring device, 102: LAN, 103, 104: Management device, 110: CBTC wireless subsystem, 111: BSC, 112 to 115: BS, 120: Train, 121, 122: MS, 123: ATP / ATO, 130 : Orbit.

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Abstract

 課題 本発明の目的は、複数の無線基地局と走行中の列車の車上無線端末と通信する列車無線通信システムにおいて、車上無線端末が受信した電文の中で一番受信状態の良いものを選択することにある。 解決手段 本発明は、列車の軌道に沿って配置され、それぞれが上位装置と有線回線で通信する複数の無線基地局と、軌道上を走行する列車の車両に搭載された少なくとも2つ以上の複数のアンテナを有する少なくとも1つの端末とからなる列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、無線基地局は上位装置から受信した下り電文を所定送信期間内に、少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信し、端末は無線基地局から送信された電文を複数のアンテナで受信し、受信した複数のアンテナの中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、無線基地局から送信された電文に対して無線基地局へ応答電文を送信することを特徴とする。

Description

列車無線通信システムの受信電文選択方法
 本発明は、列車無線通信システムに関し、特に無線基地局と走行中の列車の車上無線端末と通信するようにした列車無線通信システムにおける受信電文の選択方法に関するものである。
 近年、近距離無線通信システムとして2.4GHz帯の無線周波数を利用した無線システムの利用が拡大している。
 例えば、2.4GHz帯無線通信システムを利用した鉄道制御システムとして、CBTC(Communication Based Train Control)システムがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2009-225135号公報
 本発明の目的は、複数の無線基地局と走行中の列車の車上無線端末と通信するようにした列車無線通信システムにおいて、車上無線端末が受信した電文の中で一番受信状態の良いものを選択することにある。
 本発明の列車無線通信システムにおける受信電文選択方法は、列車の軌道に沿って配置され、それぞれが上位装置と有線回線で通信する複数の無線基地局と、前記軌道上を走行する列車の車両に搭載された少なくとも2つ以上の複数のアンテナを有する少なくとも1つの端末とからなる列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、前記無線基地局は、前記上位装置から受信した下り電文を所定送信期間内に、少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信し、前記端末は、前記無線基地局から送信された電文を前記複数のアンテナで受信し、受信した前記複数のアンテナの中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、前記無線基地局から送信された電文に対して前記無線基地局へ応答電文を送信することを特徴とする。
 また、本発明の列車無線通信システムにおける受信電文選択方法は、上述の列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、前記基地局は、前記少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信した電文に対して前記端末から送信された応答電文をそれぞれ受信し、前記応答電文の中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、前記上位装置へ送信することを特徴とする。
 さらに、本発明の列車無線通信システムにおける受信電文選択方法は、列車の軌道に沿って配置され、それぞれが上位装置と有線回線で通信する複数の無線基地局と、前記軌道上を走行する列車の車両に搭載された少なくとも1つの端末とからなる列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、前記各無線基地局は、前記上位装置から受信した下り電文を所定送信期間内に、少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信し、
 前記端末は、前記無線基地局から送信された電文を受信し、受信した前記基地局から送信された電文に対して前記基地局へ応答電文を送信し、前記基地局は、前記少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信した電文に対して前記端末から送信された応答電文をそれぞれ受信し、前記応答電文の中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、前記上位装置へ送信することを特徴とする。
 本発明によれば、複数の無線基地局が複数回同じ電文を送信して、車上無線端末が受信した電文の中で一番受信状態の良いものを選択することができる。
 また、本発明の時間ダイバーシティにより、フェージング等の電波障害の影響を低減して電文を受信することができる。
本発明が適用されるCBTC無線通信システムの全体構成を示す図である。 本発明の一実施例である車上無線端末のブロック図である。 本発明の一実施例である車上無線端末のソフトウェアの構成を示す図である。 本発明の実施例であるCBTC無線サブシステムの制御を説明するための図である。 本発明の一実施例である車上無線端末のRAM部に記憶する電文の電波状態を説明するためのメモリテーブルである。 本発明の一実施例である車上無線端末が行う時間ダイバーシティ処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の一実施例である車上無線端末のRAM部に記憶する電文の電波状態を説明するためのメモリテーブルである。 本発明の他の一実施例である車上無線端末が行う1回目の時間ダイバーシティ処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の一実施例である車上無線端末が行う2回目の時間ダイバーシティ処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の一実施例である無線基地局が行う最終判定処理を説明するためのフローチャートである。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
 図1は、本発明が適用されるCBTC(Communication Based Train Control)無線通信システムの全体構成を示す図である。
 図1において、LAN(Local Area Network)102には、監視装置101と、管理装置103,104が接続されている。
 監視装置101は、LAN102を介して列車の運行を監視する。
 管理装置103,104は、所定区間の列車120の運行情報を管理することによって、列車の安全運転を確保する管理装置であり、CBTC無線サブシステム110の区間内に設置されたBase Station Master(以下、BSCという)111と接続されている。
 BSC111は、列車の軌道130に沿って設置された複数の無線基地局(以下、Base Master:BSという)112~115と接続され、これらのBSと管理装置103との間で、上り/下り電文(通信メッセージ)を中継する中継装置として機能する。各BS112~115は、BSC111から受信した下り電文を無線で送信し、列車120から無線で受信した上り電文をBSC111に転送する。
 軌道130上を走行する各列車120は、前方車両と後方車両に車上無線端末(以下、Mobile Station:MSという)121,122が搭載されている。前方車両は、先頭車両でも2両目の車両でもよく、後方車両は、最終車両でもその前の車両でもよい。これらのMS121,122は、列車内の通信回線124を介して、前方車両に搭載された車上制御装置:ATP/ATO(Automatic Train Protection / Automatic Train Operation)123に接続されている。ATP/ATO123は、管理装置103から与えられた指令を表示するための表示装置を備えており、表示装置の他に、例えば、運転員に警報を知らせるための警報出力装置や、列車の現在位置を測定するためのGPS(Global Positioning System)を備えている。
 列車120に搭載されたMS121,122は、通信圏内に位置したBS112~115と無線で通信し、管理装置103から送信された下り電文をBS112~115経由で受信して、ATP/ATO123に転送すると共に、ATP/ATO123が生成した上り電文を無線でBS112~115に送信する。
 ATP/ATO123は、MS121,122で受信した下り電文から、管理装置103が送信したメッセージを抽出し、受信メッセージの表示や、受信メッセージが示す制御命令に応答した制御動作を行う。ATP/ATO123は、GPSで検出された列車の位置などのステータス情報と、列車の識別情報を含む上り電文を生成し、後述するように、生成された上り電文を所定のタイミングでMS121,122から送信する。本実施例では、列車120の前方車両に1台、後方車両に1台のMSが搭載された場合について説明するが、ダイバーシティ効果を高めるために、同一列車に3台以上のMSを搭載しも良い。
 図2は本発明の一実施例である車上無線端末のブロック図である。
 図2において、MS121,122は、アンテナRX0系206と、アンテナRX1系207と、無線データの送受信を行うFPGA/DSP(Field Programmable Gate Array/Digital Signal Processor)部205と、外部と接続するためのインターフェース機能等を有するPLD(Programmable Logic Device)部204と、端末の制御を行うCPU(Central Processing Unit)部201と、CPU部201を動作させるためのソフトウェア等を記憶しているROM(Read Only Memory)部203と、無線状態等のメモリテーブルを一次記憶するRAM(Random Access Memory)部202を有している。
 図3は本発明の一実施例である車上無線端末のソフトウェアの構成を示す図である。
 図3のソフトウェアは、アプリケーション301と、ミドルウェア302と、OS(Operation System)304と、PLD部204,CPU部201,FPGA/DSP部205を動作せせるためのハードウェア/CPU/FPGA305により構成されている。
 時間ダイバーシティは、ミドルウェア302の中にあるTRX Control303で制御を行う。TRX Control303はCPU部201により制御され、FPGA/DSP部205から無線データ(電文)の受信を行う。
 次に本発明の一実施例である時間ダイバーシティの動作について、図1~図6を用いて説明する。
 本実施例では、管理装置103と、BSC111と、BS113と、MS122と、ATP/ATO123に限定して動作説明を行う。なお、MS121は本実施例の動作に関与しないもととする。また、MS122のアンテナRX1系207も本実施例の動作には関与しないもととする。
 図4は本発明の実施例であるCBTC無線サブシステム110の制御を説明するための図である。
 図4において、管理装置103は列車制御情報である電文をBSC111を介してBS113に送信する。
 本発明の一実施例では、管理装置103が所定周期である500mec毎に列車制御情報を送信する。
 BS113は、MS122に対して同じ内容を含む電文をシステムパラメータで指定した所定期間の間隔で少なくとも2回送信する。なお、システムパラメータは可変可能なパラメータであり、本実施例ではシステムパラメータで指定した所定期間を、一例として160msec間隔としているがこれに限るものではない。
 MS122は、ATP/ATO123から列車位置情報等を所得する。
 MS122は、BS113から送信された1回目の電文を受信し、BS113に対して列車の位置情報等を含む応答電文を送信する。
 さらにMS122は、BS113から送信された2回目の電文を受信し、BS113に対して列車の位置情報等を含む応答電文を送信する。なお、ATP/ATO123に対して受信状態の良い方の電文を送信しても良い。
 BS113は、MS122から送信された2回の列車位置情報等を含む応答電文の中で受信状態の良い方を選択して、BSC111を介して管理装置103に送信する。
 図5は本発明の一実施例である車上無線端末のRAM部202に記憶する電文の電波状態を説明するためのメモリテーブルである。
 BS113は500ms時間内に少なくとも同じ内容を含む電文を2回送信する。
 MS122はアンテナRX0系206でBS113から送信された電文を受信する。
 メモリテーブルは、時間ダイバーシティ1回目と時間ダイバーシティ2回目で受信した電文からBLER(BLock Error Rate)とRSSI(Received Signal Strength Indication)を取得し、取得したデータを記憶する。
 BLER=XXの“XX”は、エラーの有無を示すものであり、エラーなしが“0”であり、エラーありが“1”である。
 RSSI=YYの“YY”は、受信感度の値を示すものであり、値が高いほど受信感度が良い。
 図6は本発明の一実施例である車上無線端末が行う時間ダイバーシティ処理を説明するためのフローチャートである。
 MS122のCPU部201は、ステップS601でRAM部202に記憶しているメモリテーブルから1回目と2回目のBLER情報を読出して取得する。取得後、ステップS602の処理に進む。
 ステップS602では、RAM部202に記憶しているメモリテーブルから1回目と2回目のRSSI情報を読出して取得する。取得後、ステップS603の処理に進む。
 ステップS603では、BLERが1回目と2回目共にエラーなし“0”を判定し、両方共にエラーなし“0”の場合(YES)はステップS604の処理に進み、エラーが片方または両方共にあり“1”の場合(NO)はステップS606の処理に進む。
 ステップS606では、BLERの1回目にエラーがないかを判定し、エラーなし“0”の場合(YES)はステップS607の処理に進み、エラーがあり“1”場合(NO)はステップS604の処理に進む。
 ステップS604では、1回目と2回目のRSSI情報で受信感度の高い方のデータ(電文)を選択し、ステップS605の処理に進む。
 ステップS607では、1回目と2回目のBLERでエラーなし“0”の方のデータ(電文)を選択し、ステップS605の処理に進む。
 ステップS605では、BS113に選択したデータ(電文)を通知および列車位置情報を送信し、時間ダイバーシティ処理を終了する。
 本処理により、MS122は、BS113から送信されたデータ(電文)の中で無線品質の良いデータ(電文)を選択することができる。
 次に本発明の他の一実施例である時間ダイバーシチィとアンテナダイバーシティを組み合わせた動作について図1~図4および図7~図10を用いて説明する。
 本実施例では、管理装置103と、BSC111と、BS113と、MS122と、ATP/ATO123に限定して動作説明を行う。なお、MS121は本実施例の動作に関与しないもととする。
 次に、本発明の他の一実施例であるCBTC無線サブシステム110の制御について図4を用いて説明する。
 図4は本発明の実施例であるCBTC無線サブシステム110の制御を説明するための図である。
 図4において、管理装置103は列車制御情報である電文をBSC111を介してBS113に送信する。
 本発明の他の一実施例では、管理装置103が所定周期である500mec毎に列車制御情報を送信する。
 BS113は、MS122に対して同じ内容を含む電文をシステムパラメータで指定した所定期間の間隔で少なくとも2回送信する。なお、システムパラメータは可変可能なパラメータであり、本実施例ではシステムパラメータで指定した所定期間を、一例として160msec間隔としているがこれに限るものではない。
 MS122は、ATP/ATO123から列車位置情報等を所得する。
 MS122は、BS113から送信された1回目の電文を受信し、BS113に対して列車の位置情報等を含む応答電文を送信する。
 さらにMS122は、BS113から送信された2回目の電文を受信し、BS113に対して列車の位置情報等を含む応答電文を送信する。なお、ATP/ATO123に対して受信状態の良い方の電文を送信しても良い。
 図4の制御は、MS122のアンテナRX0系206で受信した電文と、アンテナRX1系207で受信した電文の両方で行う。
 BS113は、MS122から送信された4回の列車位置情報等を含む応答電文の中で受信状態の一番良い応答電文を選択して、BSC111を介して管理装置103に送信する。
 図7は、本発明の他の一実施例である車上無線端末のRAM部に記憶する電文の電波状態を説明するためのメモリテーブルである。
 BS113は500ms時間内に同じ内容を含む電文を少なくとも2回送信する。
 MS122はアンテナRX0系206でBS113から送信された少なくとも2回の電文を受信する。
 メモリテーブルは、アンテナRX0系206で受信した時間ダイバーシティ1回目と時間ダイバーシティ2回目の電文からBLERとRSSIを取得し、取得したデータを記憶する。
 次に、MS122はアンテナRX1系207でBS113から送信された少なくとも2回の電文を受信する。
 メモリテーブルは、アンテナRX1系207で受信した時間ダイバーシティ1回目と時間ダイバーシティ2回目の電文からBLERとRSSIを取得し、取得したデータを記憶する。
 BLER=XXの“XX”は、エラーの有無を示すものであり、エラーなしが“0”であり、エラーありが“1”である。
 RSSI=YYの“YY”は、受信感度の値を示すものであり、値が高いほど受信感度が良い。
 図8は、本発明の他の一実施例である車上無線端末が行う1回目の時間ダイバーシティ処理を説明するためのフローチャートである。
 MS122のCPU部201は、ステップS801でRAM部202に記憶しているメモリテーブルからアンテナRX0系206とアンテナRX1系207のBLER情報を読出して取得する。取得後、ステップS802の処理に進む。
 ステップS802では、RAM部202に記憶しているメモリテーブルからアンテナRX0系206とアンテナRX1系207のRSSI情報を読出して取得する。取得後、ステップS803の処理に進む。
 ステップS803では、BLERがアンテナRX0系206とアンテナRX1系207で同じかを判定し、同じ場合(YES)はステップS804の処理に進み、異なる場合(NO)はステップS805の処理に進む。
 ステップS804では、RSSI情報で受信感度の高い方のデータ(電文)を選択し、ステップS806の処理に進む。
 ステップS805では、アンテナRX0系206とアンテナRX1系207でBLER=0側のデータ(電文)を選択し、ステップS806の処理に進む。
 ステップS806では、BS113に選択したデータ(電文)を通知および列車位置情報を送信し、1回目の時間ダイバーシティ処理を終了する。
 図9は、本発明の他の一実施例である車上無線端末が行う2回目の時間ダイバーシティ処理を説明するためのフローチャートである。
 MS122のCPU部201は、ステップS901でRAM部202に記憶しているメモリテーブルからアンテナRX0系206とアンテナRX1系207のBLER情報を読出して取得する。取得後、ステップS902の処理に進む。
 ステップS902では、RAM部202に記憶しているメモリテーブルからアンテナRX0系206とアンテナRX1系207のRSSI情報を読出して取得する。取得後、ステップS903の処理に進む。
 ステップS903では、BLERがアンテナRX0系206とアンテナRX1系207で同じかを判定し、同じ場合(YES)はステップS904の処理に進み、異なる場合(NO)はステップS905の処理に進む。
 ステップS904では、RSSI情報で受信感度の高い方のデータ(電文)を選択し、ステップS906の処理に進む。
 ステップS905では、アンテナRX0系206とアンテナRX1系207でBLER=0側のデータ(電文)を選択し、ステップS906の処理に進む。
 ステップS906では、BS113に選択したデータ(電文)を通知および列車位置情報を送信し、2回目の時間ダイバーシティ処理を終了する。
 図10は、本発明の他の一実施例である無線基地局が行う最終判定処理を説明するためのフローチャートである。
 BS113は、ステップS1001でMS122から送信された1回目と2回目の時間ダイバーシティ処理のデータを取得し、ステップS1002の処理に進む。
 ステップS1002では、BLERが1回目と2回目共に同じデータ即ち共にエラーなし“0”又は共にエラーあり“1”を判定し、両方共に同じデータの場合(YES)はステップS1003の処理に進み、データが異なる場合(NO)はステップS1004の処理に進む。
 ステップS1003では、1回目と2回目のRSSI情報で受信感度の高い方のデータ(電文)を選択し、最終判定処理を終了する。
 ステップS1004では、BLER=0側のデータ(電文)を選択し、最終判定処理を終了する。
 本判定処理により、BS113は、MS112から送信されたデータの中で無線品質の良いデータを選択することができる。
 上述の実施例では、MSとATP/ATOを別々の装置として記載しているが、MSはATP/ATOの機能を含んでも良い。
 上述の実施例では、MSに2つのアンテナを有して、この2つのアンテナで受信した信号を用いたアンテナダイバーシティとしたが、列車の前方端末と後方端末の各1つのアンテナを用いてアンテナダイバーシティとしても良い。この場合、データの選択はATP/ATOで行う。
 本発明によれば、複数の無線基地局が複数回同じ電文を送信して、車上無線端末が受信した電文の中で一番受信状態の良いものを選択することができる。
 また、本発明の時間ダイバーシティにより、フェージング等の電波障害の影響を低減して電文を受信することができる。
 以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された列車無線通信システムに限定されるものではなく、上記以外の無線通信システムに広く適用することができることは言うまでもない。
 本発明は、無線基地局と走行中の列車の車上無線端末と通信するよなフェージング等の電波障害の影響が生じる列車無線通信システムに好適である。
 101:監視装置、102:LAN、103,104:管理装置、110:CBTC無線サブシステム、111:BSC、112~115:BS、120:列車、121,122:MS、123:ATP/ATO、130:軌道。

Claims (3)

  1.  列車の軌道に沿って配置され、それぞれが上位装置と有線回線で通信する複数の無線基地局と、前記軌道上を走行する列車の車両に搭載された少なくとも2つ以上の複数のアンテナを有する少なくとも1つの端末とからなる列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、
     前記無線基地局は、前記上位装置から受信した下り電文を所定送信期間内に、少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信し、
     前記端末は、前記無線基地局から送信された電文を前記複数のアンテナで受信し、受信した前記複数のアンテナの中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、前記無線基地局から送信された電文に対して前記無線基地局へ応答電文を送信することを特徴とする列車無線通信システムにおける受信電文選択方法。
  2.  請求項1記載の列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、
     前記基地局は、前記少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信した電文に対して前記端末から送信された応答電文をそれぞれ受信し、前記応答電文の中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、前記上位装置へ送信することを特徴とする列車無線通信システムにおける受信電文選択方法。
  3.  列車の軌道に沿って配置され、それぞれが上位装置と有線回線で通信する複数の無線基地局と、前記軌道上を走行する列車の車両に搭載された少なくとも1つの端末とからなる列車無線通信システムにおける受信電文選択方法であって、
     前記各無線基地局は、前記上位装置から受信した下り電文を所定送信期間内に、少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信し、
     前記端末は、前記無線基地局から送信された電文を受信し、受信した前記基地局から送信された電文に対して前記基地局へ応答電文を送信し、
     前記基地局は、前記少なくとも同じ内容を含む電文として2回送信した電文に対して前記端末から送信された応答電文をそれぞれ受信し、前記応答電文の中で受信状態の一番良いものを受信電文として選択し、前記上位装置へ送信することを特徴とする列車無線通信システムにおける受信電文選択方法。
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