WO2019229952A1 - 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019229952A1
WO2019229952A1 PCT/JP2018/021029 JP2018021029W WO2019229952A1 WO 2019229952 A1 WO2019229952 A1 WO 2019229952A1 JP 2018021029 W JP2018021029 W JP 2018021029W WO 2019229952 A1 WO2019229952 A1 WO 2019229952A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resource allocation
transmission
wireless communication
frequency channel
transmission quality
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/021029
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和雅 鈴木
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2018/021029 priority Critical patent/WO2019229952A1/ja
Priority to JP2020522521A priority patent/JP6779414B2/ja
Priority to CN201880093669.6A priority patent/CN112205044A/zh
Priority to EP18921060.2A priority patent/EP3780805B1/en
Publication of WO2019229952A1 publication Critical patent/WO2019229952A1/ja
Priority to US17/035,122 priority patent/US20210014015A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/715—Interference-related aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/42—Services 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/715—Interference-related aspects
    • H04B2001/7154—Interference-related aspects with means for preventing interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus, a wireless communication system, and a wireless communication method that perform wireless communication using a frequency hopping method.
  • wireless train control systems that perform wireless communication between trains and wireless base stations installed along the railway track and perform train operation control, speed control, etc. based on information transmitted by wireless communication have attracted attention.
  • the wireless train control system is advantageous in terms of introduction cost, maintenance cost, and the like because it does not require a track circuit as compared with a conventional train operation control system using a fixed blockage section.
  • the wireless train control system can construct a flexible closed section that is not trapped by a fixed section, it is possible to increase the operation density of the train, which is advantageous in terms of operation cost.
  • the 2.4 GHz ISM (Industry Science Medical) band that does not require a license is often used for wireless communication between vehicles.
  • the 2.4 GHz ISM band is widely used in other systems such as wireless LAN (Local Area Network) and Bluetooth (registered trademark). If these other systems are used in trains, alongside buildings, etc., they can be a significant source of interference for wireless train control systems. Therefore, in the wireless train control system, countermeasures for interference from other systems are necessary in order to perform stable communication. As one of countermeasures against interference from other systems, there is one that actively avoids interference by wireless communication using a frequency hopping method.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which each base station has two hopping patterns with different frequency channels to be used, and selects a frequency channel to be used for each slot from the two hopping patterns according to radio wave conditions. Yes.
  • the cell size greatly depends on the transmission power of the transmitter and the reception sensitivity of the receiver.
  • the base station is arranged so that the reception level of the receiver at the end of the cell is higher than the reception sensitivity so that communication can be performed even when there is a lot of interference from other systems. . Therefore, in the radio train control system, radio waves from a distant base station using the same frequency channel may enter as interference as compared with a general cellular system.
  • base stations are often arranged on a straight line with good visibility, and radio waves from distant base stations may enter at a large level depending on geographical conditions. There is. The same applies to a system that performs frequency hopping.
  • radio waves from base stations having the same hopping pattern collide with each other in a frequency channel to be used, resulting in interference. For this reason, it is desirable that base stations to which the same hopping pattern is assigned be arranged as far apart as possible.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a wireless communication apparatus capable of performing wireless communication while suppressing interference when performing wireless communication by a frequency hopping method.
  • the wireless communication apparatus of the present invention selects a frequency channel with good transmission quality based on the transmission quality for each frequency channel, and a frequency corresponding to the selected frequency.
  • a resource allocation unit that preferentially allocates a time slot in the hopping pattern as a time slot used for data sequence transmission, and a data sequence is transmitted using the time slot and frequency channel allocated by the resource allocation unit
  • a control station that performs control.
  • the wireless communication apparatus has an effect that, when performing wireless communication by the frequency hopping method, wireless communication can be performed while suppressing interference.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a ground station according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a train according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of an onboard station according to the first embodiment.
  • FIG. which shows the example of the relationship between the frequency channel which each ground station which concerns on Embodiment 1 uses, and the slot of each frame
  • produces among used resources.
  • FIG. 1 A flowchart showing an example of an algorithm for resource allocation in the resource allocation unit according to Embodiment 1
  • FIG. The figure which shows the state which the transmission quality of the frequency channel 0 deteriorated from the state of the transmission quality of each frequency channel shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a resource allocation algorithm in a resource allocation unit according to the second embodiment.
  • the figure which shows the example of resource allocation in case a resource allocation part carries out 2 continuous transmission with respect to each series of two data series per frame according to the resource allocation algorithm which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the example of the resource allocation in the case of performing 2 continuous transmission with respect to each series of two data series per frame in the resource allocation part which concerns on Embodiment 2.
  • the figure which shows an example in case the processing circuit with which a ground station or an on-board station is equipped is comprised with exclusive hardware
  • the figure which shows an example in case the processing circuit with which a ground station or an on-board station is equipped is comprised with the control circuit provided with a processor
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radio communication system 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the wireless communication system 10 includes ground stations 1A, 1B, 1C, a train 3, a train operation management device 4, a wired network 5, and a radio wave environment monitoring device 7.
  • the ground stations 1A to 1C are wireless communication devices installed along the line 6 in order to realize wireless communication with the train 3.
  • the ground stations 1A to 1C are installed along the line 6 at intervals of several tens of meters to several hundreds of meters, for example. When the ground stations 1A to 1C are not distinguished, they may be referred to as ground stations 1.
  • the ground station 1 includes the antenna 101 shown in FIG.
  • the train 3 travels on the track 6.
  • the train 3 includes an onboard station 2.
  • the onboard station 2 is a wireless communication device that is mounted on the train 3 and performs wireless communication with the ground station 1.
  • the on-board station 2 includes an antenna 201 shown in FIG.
  • the train operation management device 4 is connected to the wired network 5 and manages the operation of the train 3 within the jurisdiction range. In FIG. 1, only one train 3 is shown, but this is an example, and the wireless communication system 10 can manage the operation of a plurality of trains 3.
  • the wired network 5 is a wired network to which the ground station 1, the train operation management device 4, and the radio wave environment monitoring device 7 are connected.
  • the radio wave environment monitoring device 7 collects radio wave environments measured by the ground station 1 and the on-board station 2 and creates a database.
  • a plurality of ground stations 1 installed on the ground and the on-board station 2 mounted on the train 3 perform frequency hopping wireless communication that switches a frequency channel to be used for each time slot.
  • the time slot may be simply referred to as a slot.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the ground station 1 according to the first embodiment.
  • the ground station 1 includes an antenna 101, an RF (Radio Frequency) unit 102, a modem unit 103, a ground control unit 104, a transmission quality measurement unit 105, a transmission quality holding unit 106, and a resource allocation unit 107.
  • RF Radio Frequency
  • the antenna 101 radiates a radio signal into the air at the time of transmission and receives a radio signal that has propagated through the air.
  • the RF unit 102 converts a digitally modulated signal into an analog signal at the time of transmission, converts the frequency to a carrier frequency and outputs it to the antenna 101, and converts the frequency of the analog signal received at the antenna 101 into a baseband at the time of reception. , Convert to digital signal.
  • the modulation / demodulation unit 103 performs encoding and modulation processing on the transmission data sequence at the time of transmission, and performs demodulation and decoding processing on the reception signal at the time of reception.
  • the ground control unit 104 is a control station that performs transmission control of the data sequence acquired from the wired network 5 at the time of transmission, and controls to output the received data sequence to the wired network 5 at the time of reception. When transmitting a data sequence, the ground control unit 104 performs control to transmit the data sequence using the resources allocated by the resource allocation unit 107, that is, slots and frequency channels.
  • the transmission quality measuring unit 105 measures radio waves in the frequency band used by the ground station 1 during operation, and evaluates the transmission quality of the ground station 1 based on the signal power value of the desired wave, interference power values such as jamming waves, and the like. .
  • the transmission quality holding unit 106 holds transmission quality information such as the power value measured by the transmission quality measuring unit 105 and the data series collected by the radio wave environment monitoring device 7.
  • the resource allocation unit 107 allocates resources to the data sequence to be transmitted based on the resource request from the ground control unit 104 and the transmission quality information for each frequency channel held by the transmission quality holding unit 106. Details of resource allocation in the resource allocation unit 107 will be described later.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the train 3 according to the first embodiment.
  • the train 3 includes an on-board station 2, an on-board control device 301, and a position detection device 302.
  • the on-board control device 301 performs control such as stopping the train 3 and changing the speed based on the data series received by the on-board station 2.
  • the position detection device 302 detects the position of the train 3 and outputs position information for transmission to the train operation management device 4 to the onboard station 2.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the on-board station 2 according to the first embodiment.
  • the on-board station 2 includes an antenna 201, an RF unit 202, a modem unit 203, an on-board control unit 204, and a transmission quality measurement unit 205.
  • the antenna 201, the RF unit 202, the modem unit 203, and the transmission quality measurement unit 205 have the same configuration as the antenna 101, the RF unit 102, the modem unit 103, and the transmission quality measurement unit 105 provided in the ground station 1, respectively.
  • the on-vehicle controller 204 generates a transmission data sequence based on the position information from the position detection device 302 at the time of transmission and outputs it to the modem unit 203. At the time of reception, the on-vehicle controller 204 outputs the demodulated data output from the modem unit 203. 301 is output.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a frame used when wireless communication is performed between the on-board station 2 and the ground stations 1A to 1C according to the first embodiment.
  • each frame is composed of a slot having a fixed time length.
  • the first slot of the frame is a slot in which broadcast information is stored.
  • the broadcast information includes information to be transmitted from the ground station 1 to all the trains 3 in the cell.
  • the information to be transmitted includes, for example, information necessary for generating a frame hopping pattern, a frame number, a cell number, and slot allocation information.
  • a slot for transmitting information such as a stop limit position from the ground station 1 to each train 3 in the cell is accommodated in the ground station 1. That is, there are as many trains 3 as can be connected.
  • the slot for transmitting information from the ground station 1 to the train 3 there is a slot for transmitting the position information of each train 3 from each train 3 to the ground station 1. Lined up for the number of trains 3 that can be accommodated in station 1, that is, connectable.
  • the on-board station 2 Upon receiving the broadcast information at the head of the frame, the on-board station 2 grasps the slot and hopping pattern to which the train 3 on which the station is mounted is assigned.
  • the frequency channel of the broadcast information slot itself may be generated from the hopping pattern information in the broadcast information of the previous frame, or the hopping pattern information itself may be defined as information for the next frame.
  • the onboard station 2 transmits the position information output from the position detection device 302 at a constant cycle to the ground station 1 through the slot to which the train 3 on which the station is mounted is assigned.
  • a method of detecting the position of the train 3 in the position detection device 302 for example, a method using GPS (Global Positioning System), speed generation that measures the starting position information transmitted from the ground element to the vehicle upper element and the rotational speed of the axle There is a method of calculating using a moving distance obtained from a machine.
  • GPS Global Positioning System
  • the position information sent from each train 3 is collected in the train operation management device 4 via the ground station 1 and the wired network 5.
  • the train operation management device 4 calculates for each train 3 a stop limit position, which is a limit position where the train can be safely stopped without colliding with the preceding train, based on the position information of each train 3.
  • the train operation management device 4 outputs the calculated stop limit position to the ground station 1 that accommodates the train 3 via the wired network 5.
  • the ground station 1 transmits the stop limit position in the slot assigned to each train 3 to the train 3 accommodated by itself.
  • the on-board controller 301 calculates the operation speed so that the on-board controller 301 can always stop at the stop limit position, and controls the speed of the train according to the calculated operation speed.
  • the above-described position information and stop limit position are exchanged between the train operation management device 4 and the train 3 on the ground at a constant cycle of about several hundred ms, so that the stop limit position is set to this cycle.
  • the train 3 can be operated.
  • the train 3 performs speed control and stops.
  • the on-board station 2 performs a handover process for switching the ground station 1 that performs communication.
  • the information transmitted between the ground station 1 and the on-board station 2 need not be limited to information related to train control. For example, video of a monitoring camera, information related to automatic driving, audio information, and the like may be transmitted.
  • FIG. 5 shows an example in which slots are assigned to n trains 3 respectively. For example, when only one train 3 is present in a cell, all slots are assigned to one train 3. It may be changed dynamically.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a relationship between a frequency channel used by each ground station 1 according to Embodiment 1 and a slot of each frame.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates a frequency channel.
  • the number of frequency channels is 3, and the number of slots in the frame is 5.
  • the information information slot and the train ⁇ ground slot shown in FIG. 5 are omitted, and all are the ground ⁇ train slots.
  • A, B, and C indicate the use frequency channels corresponding to the ground stations 1A, 1B, and 1C, respectively.
  • the radio communication system 10 applies frequency hopping, and the ground stations 1A to 1C change the frequency channel used for each slot.
  • the frequency channels used by each ground station 1 By arranging the frequency channels used by each ground station 1 to be different in the same slot, interference is not caused between cells of each ground station 1. Therefore, if a certain ground station 1 uses a frequency channel that is different from a frequency channel based on a predetermined hopping pattern just because the transmission quality of a specific frequency channel is not good, to another ground station 1 cell. There is a possibility that the transmission quality is deteriorated.
  • FIG. 7 is a diagram showing resources used by the ground station 1A according to the first embodiment.
  • the use resources of the ground station 1A shown in FIG. 7 are obtained by extracting the use resources of the ground station 1A from the use resources of the ground stations 1A to 1C shown in FIG.
  • ground station 1A performs resource allocation for the data sequence to be transmitted, using only the resources indicated by A in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of resource allocation when a data sequence corresponding to one slot per frame is generated among the used resources in the ground station 1A according to the first embodiment.
  • the resource allocation unit 107 allocates resources in units of frames.
  • FIG. 8 shows a simple allocation example in which the resource allocation unit 107 allocates the data series (1) to (3) generated in each frame to the first slot of each frame.
  • the resource allocation unit 107 changes the resource to be used according to the transmission quality based on the radio wave environment.
  • the transmission quality measuring unit 105 of the ground station 1 and the transmission quality measuring unit 205 of the on-board station 2 always measure the radio wave environment during operation.
  • the transmission quality measuring unit 105 and the transmission quality measuring unit 205 measure the power of the received desired signal as a signal power value, and measure the power of a received radio wave during a period when no communication is performed as an interference power value.
  • the ground station 1 transmits the data measured by the transmission quality measuring unit 105 to the radio wave environment monitoring device 7 via the wired network 5 and collects the data in the radio wave environment monitoring device 7.
  • the onboard station 2 transmits the data measured by the transmission quality measuring unit 205 to the radio wave environment monitoring device 7 via the ground station 1 and the wired network 5 and collects the data in the radio wave environment monitoring device 7.
  • the radio wave environment monitoring device 7 averages the measurement data and evaluates the transmission quality. For example, the radio wave environment monitoring device 7 calculates a signal power to interference power ratio for each ground station 1 and each frequency channel, and performs classification according to the value of the signal power to interference power ratio.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of transmission quality evaluation values classified in the radio wave environment monitoring apparatus 7 according to the first embodiment.
  • the transmission quality evaluation values shown in FIG. 9 show an example of classification in three stages of 0, 1, and 2 for each ground station and each frequency channel.
  • A, B, and C indicate ground stations 1A, 1B, and 1C, respectively.
  • the evaluation value 2 has the least amount of interference and the best transmission quality
  • the evaluation value 1 is medium and the transmission quality is the second best after the evaluation value 2
  • the evaluation value 0 is the most interference.
  • the transmission quality is the worst.
  • the radio wave environment monitoring device 7 may evaluate the transmission quality only by the strength of the interference power, not the signal power to interference power ratio.
  • the radio wave environment monitoring apparatus 7 may average the measurement data using the measurement data for a certain period, or the forgetting factor may be used to increase the influence of the latest measurement data. You may average. Further, the radio wave environment monitoring device 7 may classify the number of evaluation value classes more finely than three, or may evaluate the transmission quality for each smaller area rather than for each ground station 1. Further, the radio wave environment monitoring device 7 may evaluate the transmission quality by dividing the data measured by the ground station 1 and the data measured by the on-board station 2. The radio wave environment monitoring device 7 distributes the calculated transmission quality evaluation value to the ground station 1 at regular intervals. In the ground station 1, the transmission quality holding unit 106 holds the distributed transmission quality evaluation value as the transmission quality information. The resource allocation unit 107 refers to the transmission quality evaluation value held in the transmission quality holding unit 106 at the time of resource allocation. In the ground station 1, the signal quality and interference power data measured by the transmission quality measuring unit 105 may be held by the transmission quality holding unit 106.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of resource allocation in the resource allocation unit 107 of the ground station 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 shows that the frequency channel 0 has strong interference power and poor transmission quality.
  • the resource allocation unit 107 refers to the transmission quality evaluation value held by the transmission quality holding unit 106 and grasps the transmission quality of each frequency channel.
  • the data sequence (2) of frame # 2 is assigned to slot 0 and transmitted on frequency channel 0.
  • the transmission quality of frequency channel 0 is poor in the state of transmission quality shown in FIG. . Therefore, unlike the example of FIG. 8, the resource assignment unit 107 assigns the data sequence (2) of frame # 2 to the slot 1 and performs transmission using the frequency channel 2.
  • the resource allocation unit 107 selects a frequency channel with good transmission quality based on the transmission quality for each frequency channel, and uses the slot in the frequency hopping pattern corresponding to the selected frequency for transmission of the data sequence. Allocating resources preferentially as slots to be assigned.
  • C i, j represents the frequency channel of the slot used in the j-th consecutive transmission of the i-th data series.
  • P (C i, j ) indicates a transmission error rate in the frequency channel C i, j .
  • FIG. 11 shows an example of an algorithm that minimizes the expression (1) relatively easily when M ⁇ 2.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of a resource allocation algorithm in the resource allocation unit 107 according to the first embodiment.
  • the resource allocating unit 107 transmits a slot corresponding to the frequency channel with the best transmission quality among the resources not yet allocated to the jth consecutive transmission error in the data sequence in which the j + 1 consecutive transmission is not yet allocated. Allocation is made as the slot S i, j of the j-th consecutive transmission of the data series i having the largest rate PT i, j ⁇ 1 (step S3).
  • the resource allocation unit 107 calculates a transmission error rate PT i, j up to j + 1 consecutive transmissions of the data series i (step S4). Specifically, the resource allocation unit 107, a slot S i, a frequency channel corresponding to j and C i, j, C i, a transmission error rate corresponding to the transmission quality of j P (C i, j) and Then, the transmission error rate PT i, j is calculated by equation (2).
  • the resource allocation unit 107 stores in advance a transmission error rate corresponding to the transmission quality evaluation value as shown in FIG. 12, that is, a table of transmission error rates associated with the transmission quality, and determines the transmission quality of each frequency channel.
  • a transmission error rate PT i, j may be obtained by searching a table based on the evaluation value.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a table indicating the relationship between the transmission quality evaluation value and the transmission error rate held by the resource assignment unit 107 according to the first embodiment.
  • the ground station 1 may store and use statistical information of transmission errors for each actual frequency channel, instead of calculating an evaluation value of transmission quality from the measured radio wave environment.
  • the resource allocation unit 107 increments the value of the parameter k indicating the sequence corresponding to the number of data series by 1 (step S5). If the parameter k is less than the number of data series N (step S6: Yes), the resource allocation unit 107 returns to the process of step S3. When the parameter k is equal to or greater than the number of data series N (step S6: No), the resource allocation unit 107 increments the value of the parameter j indicating the number of continuous transmissions by 1 (step S7). If the parameter j is less than the continuous transmission number M (step S8: Yes), the resource allocation unit 107 returns to the process of step S2. If the parameter j is equal to or greater than the continuous transmission number M (step S8: No), the resource allocation unit 107 ends the process.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a first example of resource allocation in the case where two continuous transmissions are performed for each sequence of two data sequences per frame in the resource allocation unit 107 according to the first embodiment.
  • the transmission quality of each frequency channel is the same.
  • the resource allocation unit 107 can allocate the data sequences (1) to (6) in order from the head of the slot in each frame.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which the transmission quality of frequency channel 0 has deteriorated from the state of transmission quality of each frequency channel illustrated in FIG. 13.
  • the resource allocation unit 107 calculates the transmission error rate of each data sequence from the above-described equation (2) and the content of FIG.
  • transmission is performed using the data sequence (3) and the data sequence (6) among the data sequences (1) to (6).
  • FIG. 15 shows an example in which the resource assignment unit 107 performs resource assignment again from the state shown in FIG. 14 according to the procedure shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a second example of resource allocation in the case where two consecutive transmissions are performed for each sequence of two data sequences per frame in the resource allocation unit 107 according to the first embodiment.
  • the resource allocation unit 107 performs resource allocation again according to the procedure shown in FIG.
  • the resource allocation unit 107 calculates the transmission error rate of each data sequence from the above-described equation (2) and the content of FIG.
  • the transmission error rate of the data sequence (1) 10 ⁇ 5
  • Transmission error rate of data sequence (2) 10 ⁇ 5
  • Transmission error rate of data sequence (3) 10 ⁇ 5
  • Transmission error rate of data sequence (4) 10 ⁇ 4
  • Transmission error of data sequence (5) Rate 10 ⁇ 4
  • transmission error rate of data sequence (6) 10 ⁇ 4 .
  • transmission error rate is poor and the transmission error rate is 10 ⁇ 4 .
  • the worst transmission error rate is improved from 10 ⁇ 3 to 10 ⁇ 4 as compared with the case of FIG.
  • the resource allocating unit 107 assigns resources according to the procedure shown in FIG. 11 when the frequency channel to be used includes one having a different transmission quality evaluation value, whereby the data sequence having the worst transmission error rate is obtained.
  • the transmission error rate can be improved.
  • the resource allocation unit 107 allocates resources according to the procedure shown in FIG. 11, the transmission error rate is not necessarily minimized when the number of continuous transmissions M ⁇ 3, but the transmission error rate is lower than that in the conventional case. There is a reduction effect.
  • the ground station 1 assigns resources, but the present invention is not limited to this.
  • the onboard station 2 requests the required amount of resources from the ground station 1, and the ground station 1 allocates resources in response to the request from the onboard station 2.
  • the on-board station 2 may allocate slots according to the data series and continuous transmission based on the resources allocated from the ground station 1.
  • the on-board station 2 has a configuration corresponding to the transmission quality holding unit 106 and the resource allocation unit 107 of the ground station 1.
  • the load on the ground station 1 can be distributed, and the information passed from the onboard station 2 to the ground station 1 need only be the amount of required resources, and there is no need to pass information on the number of data sequences and the number of continuous transmissions. Therefore, there is an effect that communication between apparatuses can be simplified in the wireless communication system 10.
  • the ground station 1 can preferentially assign slots with good transmission quality using the same algorithm when assigning resources to a plurality of connected trains 3.
  • the resource allocation unit 107 preferentially selects a resource with a good transmission quality without changing a predetermined frequency hopping pattern. We decided to allocate resources to keep the allocated and estimated transmission error rate low. As a result, the radio communication system 10 enables high-quality and stable radio communication without causing the signals of the ground station 1 to interfere with the cells of other ground stations 1.
  • Embodiment 2 even when the transmission quality of each frequency channel, that is, the radio wave environment changes, the resource allocating unit 107 allocates resources again to cope with the change of the radio wave environment. However, there is a possibility that the transmission error rate temporarily deteriorates during the period from when the radio wave environment changes until the resource allocation unit 107 allocates resources again. In the second embodiment, the resource allocating unit 107 allocates resources that make interference resistance stronger even when the radio wave environment changes from the time of measurement of transmission quality. A different part from Embodiment 1 is demonstrated.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a resource allocation algorithm in the resource allocation unit 107 according to the second embodiment.
  • the processing in step S3 of the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 11 is different.
  • the resource allocating unit 107 selects slots corresponding to the frequency channel with the best transmission quality among resources that have not yet been allocated, among data sequences that have not yet been allocated j + 1 consecutive transmissions.
  • the data sequence i not using the frequency channel is preferentially assigned as the slot S i, j of the j-th consecutive transmission (step S11). .
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of resource allocation in the case where the resource allocation unit 107 performs two consecutive transmissions for each of two data sequences per frame in accordance with the resource allocation algorithm according to the first embodiment.
  • the number of data sequences N is 2 per frame
  • the number of continuous transmissions M for each data sequence is 2.
  • the transmission quality is a condition in which frequency channel 0 has an evaluation value of 0 and much interference, and frequency channel 1 and frequency channel 2 have an evaluation value of 2 and interference is low.
  • the resource allocating unit 107 preferentially allocates slots in which these two frequency channels are used because the transmission quality of the frequency channel 1 and the frequency channel 2 is good.
  • the resource allocation unit 107 allocates the second continuous transmission to the data sequence (1) that has not yet been allocated.
  • the resource allocation unit 107 preferentially allocates slots of different frequency channels to the respective data sequences as slots at the time of transmission in which a plurality of data sequences are continuously transmitted. .
  • the resource allocating unit 107 performs the same process by combining the data sequence (3) allocated to frequency channel 2 in slot 4 and the data sequence (4) allocated to frequency channel 0 in slot 0 in frame # 2. Allocate resources so that they are replaced. Further, the resource allocating unit 107 performs the same process in the frame # 3, the data sequence (5) allocated to the frequency channel 1 in the slot 3 and the data sequence (6) allocated to the frequency channel 0 in the slot 1. Resource allocation is performed so as to replace. For example, it is assumed that the transmission quality of the frequency channel 1 deteriorates due to a change in transmission quality at the time of measurement. In frame # 1, in the example of FIG. 17, the ground station 1 transmits the data sequence of the data sequence (2) by using the frequency channel 1 having poor transmission quality for both two continuous transmissions.
  • the ground station 1 can transmit the data sequence of the data sequence (2) using one of the two consecutive transmissions using the frequency channel 2 with good transmission quality.
  • the transmission error rate can be improved as compared with the first embodiment immediately after the transmission quality changes.
  • the resource allocation unit 107 when continuously transmitting a data sequence, selects a frequency channel that differs between consecutive transmissions from frequency channels with good transmission quality. It was decided to give priority.
  • the radio communication system 10 when the radio wave environment changes, compared with the first embodiment, it is possible to perform radio communication with higher quality and more stable due to the frequency diversity effect.
  • the antenna 101 of the ground station 1 and the antenna 201 of the on-board station 2 are antenna elements.
  • the RF unit 102 of the ground station 1 and the RF unit 202 of the on-board station 2 are configured by an analog circuit that performs frequency conversion, an analog-digital converter, a digital-analog converter, and the like.
  • the modem unit 103, the ground control unit 104, the transmission quality measurement unit 105, the transmission quality holding unit 106, and the resource allocation unit 107 are realized by a processing circuit.
  • the modem unit 203, the on-board control unit 204, and the transmission quality measuring unit 205 are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be dedicated hardware or a control circuit including a memory and a processor that executes a program stored in the memory.
  • the processor may be a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • Memory is non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), etc. Or a volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, DVD (Digital Versatile Disk), etc. correspond.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example in which the processing circuit included in the ground station 1 or the on-board station 2 is configured with dedicated hardware.
  • the processing circuit is the processing circuit 900 shown in FIG.
  • the processing circuit 900 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example in which the processing circuit included in the ground station 1 or the on-board station 2 is configured by a control circuit including a processor.
  • the control circuit is, for example, a control circuit 901 illustrated in FIG.
  • the control circuit 901 includes a processor 902 and a memory 903.
  • the processing circuit included in the ground station 1 or the on-board station 2 is realized by the processor 902 reading and executing a program corresponding to each component stored in the memory 903.
  • the memory 903 is also used as a temporary memory in each process performed by the processor 902.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

周波数チャネル毎の伝送品質に基づいて、伝送品質の良好な周波数チャネルを選択し、選択した周波数に対応する周波数ホッピングパターンにおける時間スロットを、データ系列の伝送に使用する時間スロットとして優先的に割り当てるリソース割り当てを行うリソース割り当て部（１０７）と、リソース割り当て部（１０７）で割り当てられた時間スロットおよび周波数チャネルを用いて、データ系列を送信する制御を行う地上制御部（１０４）と、を備える。

Description

無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法
　本発明は、周波数ホッピング方式で無線通信を行う無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
　近年、列車と線路沿いに設置された無線基地局との間で無線通信を行い、無線通信によって伝送された情報に基づいて、列車の運行制御、速度制御などを行う無線式列車制御システムが注目されている。無線式列車制御システムは、従来の固定閉塞区間による列車運行制御方式と比較して、軌道回路が不要なことから、導入コスト、メンテナンスコストなどの面で有利である。また、無線式列車制御システムは、固定的な区間に囚われない柔軟な閉塞区間を構築できることから、列車の運行密度を上げることが可能となり、運用コストの面からも有利である。
　無線式列車制御システムでは、コストの観点から、地車間の無線通信には免許が不要な２．４ＧＨｚ　ＩＳＭ（Industry　Science　Medical）帯が使用されることが多い。ただし、２．４ＧＨｚ　ＩＳＭ帯は、無線ＬＡＮ（Local　Area　Network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など他システムにおいて広く使用されている。列車内、沿線建屋内などでこれらの他システムが使用されると、無線式列車制御システムにとって大きな干渉源と成り得る。そのため、無線式列車制御システムでは、安定した通信を行うため、他システムからの干渉対策が必要となる。他システムからの干渉対策の１つに、周波数ホッピング方式による無線通信によって、干渉を積極的に避けるものがある。特許文献１には、各基地局が、互いに使用する周波数チャネルが異なるホッピングパターンを２つ持ち、電波状況に応じてスロット毎に使用する周波数チャネルを２つのホッピングパターンから選択する技術が開示されている。
特開２００９－１７１０７８号公報
　一般的に、セル構成をとるセルラーシステムにおいては、他システムからの干渉が無線式列車制御システムに比べて少ないため、セルの端での受信機の受信レベルが受信感度付近となるようにセルの大きさが決定される。したがって、セルの大きさは、送信機の送信電力および受信機の受信感度に大きく依存する。
　一方、無線式列車制御システムでは、他システムからの干渉が多い中でも通信ができるように、セルの端での受信機の受信レベルが受信感度よりも高いレベルとなるように基地局が配置される。従って、無線式列車制御システムでは、一般のセルラーシステムと比較して、同じ周波数チャネルを使用する、より遠くの基地局からの電波が、干渉として入り込んでくる可能性がある。特に、無線式列車制御システムでは、見通しの良い直線上に基地局が配置されることが多く、地理的な条件によっては遠くに配置された基地局からの電波が大きなレベルで入り込んでくる可能性がある。これは、周波数ホッピングを行うシステムでも同様である。ある基地局では、使用する周波数チャネルにおいて、同じホッピングパターンの基地局からの電波が衝突し、干渉となってしまう。そのため、同じホッピングパターンが割り当てられる基地局同士は、なるべく離れた位置に配置されることが望ましい。
　特許文献１では、周波数チャネルが１６チャネルで各基地局が異なる２つのホッピングパターンを保持する場合、原理的に最大でも８セル離れた基地局で同じホッピングパターンが割り当てられることになる。これは、１６チャネルの周波数チャネルに対応する１６通りのホッピングパターンのうちの異なる２通りのホッピングパターンを各基地局に割り当てると、最大で１６／２＝８つの基地局に割り当てられるからである。そのため、特許文献１に記載の基地局は、ホッピングパターンを２つ持たない場合と比較して、同じホッピングパターンが割り当てられる基地局との距離が半分になり、電力の大きな干渉源になってしまう、という問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数ホッピング方式による無線通信を行う場合において、干渉を抑えて無線通信を行うことが可能な無線通信装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の無線通信装置は、周波数チャネル毎の伝送品質に基づいて、伝送品質の良好な周波数チャネルを選択し、選択した周波数に対応する周波数ホッピングパターンにおける時間スロットを、データ系列の伝送に使用する時間スロットとして優先的に割り当てるリソース割り当てを行うリソース割り当て部と、リソース割り当て部で割り当てられた時間スロットおよび周波数チャネルを用いて、データ系列を送信する制御を行う制御局と、を備えることを特徴とする。
　本発明にかかる無線通信装置は、周波数ホッピング方式による無線通信を行う場合において、干渉を抑えて無線通信を行うことができる、という効果を奏する。
実施の形態１に係る無線通信システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る地上局の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る列車の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る車上局の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る車上局と地上局との間で無線通信を行う際に使用されるフレームの構成例を示す図 実施の形態１に係る各地上局が使用する周波数チャネルと各フレームのスロットとの関係の例を示す図 実施の形態１に係る地上局１Ａの使用リソースを示す図 実施の形態１に係る地上局１Ａにおいて、使用リソースのうち毎フレーム１スロット分のデータ系列が発生する場合のリソースの割り当て例を示す図 実施の形態１に係る電波環境監視装置において階級分けした伝送品質の評価値の例を示す図 実施の形態１に係る地上局のリソース割り当て部におけるリソース割り当ての例を示す図 実施の形態１に係るリソース割り当て部におけるリソース割り当てのアルゴリズムの例を示すフローチャート 実施の形態１に係るリソース割り当て部が保持する伝送品質の評価値と伝送誤り率との関係を示すテーブルの例を示す図 実施の形態１に係るリソース割り当て部において、１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての第１の例を示す図 図１３に示す各周波数チャネルの伝送品質の状態から周波数チャネル０の伝送品質が悪化した状態を示す図 実施の形態１に係るリソース割り当て部において、１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての第２の例を示す図 実施の形態２に係るリソース割り当て部におけるリソース割り当てのアルゴリズムの例を示すフローチャート 実施の形態１に係るリソース割り当てのアルゴリズムに従って、リソース割り当て部が１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての例を示す図 実施の形態２に係るリソース割り当て部において、１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての例を示す図 地上局または車上局が備える処理回路が専用のハードウェアで構成される場合の例を示す図 地上局または車上局が備える処理回路がプロセッサを備える制御回路で構成される場合の例を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係る無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１０の構成例を示す図である。無線通信システム１０は、地上局１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、列車３と、列車運行管理装置４と、有線ネットワーク５と、電波環境監視装置７と、を備える。
　地上局１Ａ～１Ｃは、列車３と無線通信を実現するために線路６の沿線に設置された無線通信装置である。地上局１Ａ～１Ｃは、線路６の沿線において、例えば、数十ｍから数百ｍの間隔で設置される。地上局１Ａ～１Ｃを区別しない場合、地上局１と称することがある。なお、地上局１には、図１に示すアンテナ１０１が含まれる。列車３は、線路６を走行する。また、列車３は、車上局２を備える。車上局２は、列車３に搭載され、地上局１との間で無線通信を行う無線通信装置である。なお、車上局２には、図１に示すアンテナ２０１が含まれる。
　列車運行管理装置４は、有線ネットワーク５に接続され、管轄範囲内の列車３の運行管理を行う。図１では列車３が１つのみ示されているが一例であり、無線通信システム１０は、複数の列車３の運行管理を行うことが可能である。有線ネットワーク５は、地上局１、列車運行管理装置４、および電波環境監視装置７が接続された有線のネットワークである。電波環境監視装置７は、地上局１および車上局２で測定された電波環境を収集し、データベース化する。
　無線通信システム１０では、地上に設置された複数の地上局１と、列車３に搭載された車上局２とが、時間スロット毎に使用する周波数チャネルを切り替える周波数ホッピング方式の無線通信を行う。以降の説明において、時間スロットのことを単にスロットと称することがある。
　地上局１の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る地上局１の構成例を示すブロック図である。地上局１は、アンテナ１０１と、ＲＦ（Radio　Frequency）部１０２と、変復調部１０３と、地上制御部１０４と、伝送品質測定部１０５と、伝送品質保持部１０６と、リソース割り当て部１０７と、を備える。
　アンテナ１０１は、送信時には無線信号を空中に放射し、空中を伝搬してきた無線信号を受信する。ＲＦ部１０２は、送信時にはデジタルで変調された信号をアナログ信号に変換し、キャリア周波数に周波数変換してアンテナ１０１に出力し、受信時にはアンテナ１０１で受信されたアナログ信号をベースバンドに周波数変換し、デジタル信号に変換する。変復調部１０３は、送信時には送信データ系列に対して符号化、変調処理などを行い、受信時には受信信号に対して復調、復号処理などを行う。地上制御部１０４は、送信時には有線ネットワーク５から取得したデータ系列の送信制御を行い、受信時には受信データ系列を有線ネットワーク５に出力する制御を行う制御局である。地上制御部１０４は、データ系列を送信する場合、リソース割り当て部１０７で割り当てられたリソース、すなわちスロットおよび周波数チャネルを用いて、データ系列を送信する制御を行う。
　伝送品質測定部１０５は、運用中に地上局１が使用する周波数帯の電波を測定し、希望波の信号電力値、妨害波などの干渉電力値に基づいて地上局１の伝送品質評価を行う。伝送品質保持部１０６は、伝送品質測定部１０５で測定された電力値、電波環境監視装置７で収集されたデータ系列などの伝送品質の情報を保持する。リソース割り当て部１０７は、地上制御部１０４からのリソース要求、伝送品質保持部１０６が保持する周波数チャネル毎の伝送品質の情報に基づいて、伝送するデータ系列に対するリソースの割り当てを行う。リソース割り当て部１０７におけるリソース割り当ての詳細については後述する。
　列車３の構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る列車３の構成例を示すブロック図である。列車３は、車上局２と、車上制御装置３０１と、位置検出装置３０２と、を備える。車上制御装置３０１は、車上局２で受信されたデータ系列に基づいて列車３の停止、速度変更などの制御を行う。位置検出装置３０２は、列車３の位置を検出し、列車運行管理装置４に伝送するための位置情報を車上局２に出力する。
　車上局２の構成について説明する。図４は、実施の形態１に係る車上局２の構成例を示すブロック図である。車上局２は、アンテナ２０１と、ＲＦ部２０２と、変復調部２０３と、車上制御部２０４と、伝送品質測定部２０５と、を備える。アンテナ２０１、ＲＦ部２０２、変復調部２０３、および伝送品質測定部２０５は、各々、地上局１が備えるアンテナ１０１、ＲＦ部１０２、変復調部１０３、および伝送品質測定部１０５と同様の構成である。車上制御部２０４は、送信時には位置検出装置３０２からの位置情報を基に送信データ系列を生成して変復調部２０３に出力し、受信時には変復調部２０３から出力された復調データを車上制御装置３０１に出力する。
　つづいて、無線通信システム１０において、列車運行管理装置４が列車３の運行を管理する動作について説明する。線路６を走行する列車３に搭載された車上局２は、線路６沿いに設置された地上局１Ａ～１Ｃとの間で無線通信にて情報の送受信を行う。図５は、実施の形態１に係る車上局２と地上局１Ａ～１Ｃとの間で無線通信を行う際に使用されるフレームの構成例を示す図である。図５において、各フレームは、固定時間長のスロットから構成される。フレームの先頭スロットは、報知情報が格納されたスロットである。報知情報には、地上局１からセル内の全ての列車３に対して伝達すべき情報が含まれる。伝達すべき情報とは、例えば、フレームのホッピングパターンを生成するために必要な情報、フレーム番号、セル番号、スロットの割り当て情報などである。図５に示すフレームにおいて報知情報が格納されたスロットの後には、地上局１からセル内の個々の列車３に対して、停止限界位置などの情報を伝送するためのスロットが地上局１で収容すなわち接続可能な列車３の台数分並ぶ。図５に示すフレームにおいて地上局１から列車３への情報を伝送するためのスロットの後には、各列車３から地上局１に対して、各列車３の位置情報を伝送するためのスロットが地上局１で収容すなわち接続可能な列車３の台数分並ぶ。
　車上局２は、フレーム先頭にある報知情報を受信すると、自局が搭載された列車３が割り当てられたスロットおよびホッピングパターンを把握する。ここで、報知情報スロット自体の周波数チャネルは、前のフレームの報知情報におけるホッピングパターン情報から生成するようにしてもよいし、ホッピングパターン情報自体を次のフレームのための情報と定義してもよい。車上局２は、位置検出装置３０２から一定周期で出力される位置情報を、自局が搭載された列車３が割り当てられたスロットで地上局１に伝送する。位置検出装置３０２における列車３の位置の検出方法としては、例えば、ＧＰＳ（Global　Positioning　System）を用いる方法、地上子から車上子へ伝送された起点位置情報と車軸の回転速度を計測する速度発電機から得られる移動距離とを用いて算出する方法などがある。
　各列車３から送られた位置情報は、地上局１および有線ネットワーク５を経由して列車運行管理装置４に集約される。列車運行管理装置４は、各列車３の位置情報に基づいて、先行する列車と衝突せずに安全に停止できる限界の位置である停止限界位置の算出を各列車３に対して行う。列車運行管理装置４は、算出した停止限界位置を、当該列車３を収容している地上局１に対して有線ネットワーク５を介して出力する。
　地上局１は、自局が収容している列車３に対して、各列車３に割り当てたスロットにて停止限界位置を伝送する。停止限界位置を受け取った列車３では、車上制御装置３０１が、停止限界位置で必ず停止できるように運行速度の算出を行い、算出した運行速度に従って列車の速度制御を行う。
　無線通信システム１０では、以上の位置情報および停止限界位置のやりとりを、地上の列車運行管理装置４と列車３との間で数百ｍｓ程度の一定周期で行うことにより、停止限界位置がこの周期で更新され、列車３の運行が可能となる。なんらかの異常によって停止限界位置の更新が途絶えた場合、列車３は、速度制御を行って停止する。また、列車３が移動して隣接する地上局１のセルエリアに近付くと、車上局２は、通信を行う地上局１を切り替えるハンドオーバ処理を行う。地上局１と車上局２との間を伝送する情報は列車制御に関わる情報に限定する必要はなく、例えば、監視カメラの映像、自動運転に関する情報、音声情報などを伝送してもよい。図５では、ｎ編成の列車３にそれぞれスロットを割り当てる例を示しているが、例えば、セル内に１編成の列車３しか在線していない場合、１編成の列車３に全てのスロットを割り当てるように動的に変更してもよい。
　つぎに、地上局１と車上局２との間で図５に示すフレームを無線伝送する際の周波数チャネルの切り替え制御について説明する。図６は、実施の形態１に係る各地上局１が使用する周波数チャネルと各フレームのスロットとの関係の例を示す図である。図６において、横軸は時間を示し、縦軸は周波数チャネルを示す。図６では、一例として、周波数チャネル数を３とし、フレーム内のスロット数を５としている。また、図６では、説明を容易にするため、図５で示した報知情報のスロットおよび列車→地上のスロットは省略し、全て地上→列車のスロットとしている。図６においてＡ，Ｂ，Ｃは、それぞれ、地上局１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対応した使用周波数チャネルを示している。本実施の形態において、無線通信システム１０は周波数ホッピングを適用しており、地上局１Ａ～１Ｃは、スロット毎に使用する周波数チャネルを変更する。各地上局１が使用する周波数チャネルを同じスロットでは異なるように配置することにより、各地上局１のセル間で干渉とならないようにしている。従って、ある地上局１が、特定の周波数チャネルの伝送品質が良くないからといって、あらかじめ決められたホッピングパターンに基づく周波数チャネルとは異なる周波数チャネルを使用すると、他の地上局１のセルへの干渉となってしまい伝送品質を低下させてしまう可能性がある。
　図７は、実施の形態１に係る地上局１Ａの使用リソースを示す図である。図７に示す地上局１Ａの使用リソースは、図６に示す地上局１Ａ～１Ｃの使用リソースから地上局１Ａの使用リソース分を抜き出したものである。本実施の形態において、地上局１Ａは、図７においてＡの記載があるリソースだけを使用して、伝送するデータ系列に対してリソース割り当てを行う。
　図８は、実施の形態１に係る地上局１Ａにおいて、使用リソースのうち毎フレーム１スロット分のデータ系列が発生する場合のリソースの割り当て例を示す図である。地上局１Ａにおいて、リソース割り当て部１０７は、フレーム単位でリソースの割り当てを行う。図８では、リソース割り当て部１０７が、各フレームで発生するデータ系列（１）～（３）を、各フレームの先頭スロットに割り当てる単純な割り当て例を示している。
　本実施の形態において、リソース割り当て部１０７は、電波環境を基にした伝送品質に応じて使用するリソースを変更する。地上局１の伝送品質測定部１０５および車上局２の伝送品質測定部２０５は、運用中に常に電波環境の測定を行う。伝送品質測定部１０５および伝送品質測定部２０５は、受信した希望信号の電力を信号電力値として測定し、何も通信が行われていない期間の受信電波の電力を干渉電力値として測定する。地上局１は、伝送品質測定部１０５で測定したデータを、有線ネットワーク５を介して電波環境監視装置７に伝送し、電波環境監視装置７に集約する。車上局２は、伝送品質測定部２０５で測定したデータを、地上局１および有線ネットワーク５を介して電波環境監視装置７に伝送し、電波環境監視装置７に集約する。電波環境監視装置７は、測定データを平均化して伝送品質の評価を行う。電波環境監視装置７は、例えば、地上局１毎、周波数チャネル毎に、信号電力対干渉電力比を算出し、信号電力対干渉電力比の値に応じた階級分けを行う。
　図９は、実施の形態１に係る電波環境監視装置７において階級分けした伝送品質の評価値の例を示す図である。図９に示す伝送品質の評価値は、地上局毎、周波数チャネル毎に０，１，２の３段階で階級分けした例を示している。図９において、Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ地上局１Ａ，１Ｂ，１Ｃを示す。図９の例では、評価値２が、干渉が少なくて最も伝送品質が良く、評価値１が、干渉が中程度で伝送品質が評価値２の次に良く、評価値０が、干渉が多くて最も伝送品質が悪いものとする。電波環境監視装置７は、信号電力対干渉電力比ではなく、干渉電力の強さだけで伝送品質を評価してもよい。また、電波環境監視装置７は、測定データを平均化する場合、一定期間毎の測定データを用いて平均化してもよいし、忘却係数を使用して直近の測定データの影響が大きくなるように平均化してもよい。また、電波環境監視装置７は、評価値の階級数を３つよりもっと細かく分類してもよいし、地上局１毎ではなく、より細かいエリア毎に伝送品質を評価してもよい。さらに、電波環境監視装置７は、地上局１で測定されたデータと車上局２で測定されたデータとを分けて伝送品質を評価してもよい。電波環境監視装置７は、算出した伝送品質の評価値を一定周期で地上局１に配信する。地上局１では、伝送品質保持部１０６が、伝送品質の情報として、配信された伝送品質の評価値を保持する。リソース割り当て部１０７は、リソース割り当ての際、伝送品質保持部１０６に保持されている伝送品質の評価値を参照する。なお、地上局１では、伝送品質測定部１０５で測定した信号電力および干渉電力のデータを、伝送品質保持部１０６で保持するようにしてもよい。
　図１０は、実施の形態１に係る地上局１のリソース割り当て部１０７におけるリソース割り当ての例を示す図である。図１０では、周波数チャネル０は干渉電力が強く、伝送品質が悪い様子を示している。リソース割り当て部１０７は、伝送品質保持部１０６が保持する伝送品質の評価値を参照し、各周波数チャネルの伝送品質を把握する。図８の例では、フレーム＃２のデータ系列（２）は、スロット０に割り当てられ、周波数チャネル０で伝送されていたが、図１０に示す伝送品質の状態では周波数チャネル０の伝送品質は悪い。そのため、リソース割り当て部１０７は、図８の例と異なり、フレーム＃２のデータ系列（２）をスロット１に割り当て、周波数チャネル２を使用して伝送を行う。このように、リソース割り当て部１０７は、周波数チャネル毎の伝送品質に基づいて、伝送品質の良好な周波数チャネルを選択し、選択した周波数に対応する周波数ホッピングパターンにおけるスロットを、データ系列の伝送に使用するスロットとして優先的に割り当てるリソース割り当てを行う。
　より一般的には、リソース割り当て部１０７は、複数のデータ系列ｉ（ｉ＝０～Ｎ－１）に対して各データ系列でＭ回の連送を行う場合、予想される伝送誤り率が最大となるデータ系列の伝送誤り率を最小化するようにリソース割り当てを行う。すなわち、リソース割り当て部１０７は、以下に示す（１）式が最小となるようにリソース割り当てを行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　（１）式において、Ｃｉ,ｊは、ｉ番目のデータ系列のｊ連送目で使用するスロットの周波数チャネルを示す。Ｐ（Ｃｉ,ｊ）は、周波数チャネルＣｉ,ｊにおける伝送誤り率を示す。ｍａｘ（）は、ｉ＝０～Ｎ－１の中で最大を抽出する演算子である。図１０の例は、Ｎ＝１，Ｍ＝１の場合の例を示したものである。
　ここで、１フレーム内のスロット数、周波数チャネル数、データ系列数Ｎ、連送数Ｍの数が多くなると、リソース割り当て部１０７において、リソース割り当ての組み合わせ数が多くなり、（１）式を最小化するリソース割り当てを探索するのが困難となる。Ｍ≦２の場合で、比較的容易に（１）式を最小化するアルゴリズムの例を図１１に示す。図１１は、実施の形態１に係るリソース割り当て部１０７におけるリソース割り当てのアルゴリズムの例を示すフローチャートである。
　リソース割り当て部１０７は、リソース割り当てを開始すると、連送数を示すパラメータｊをｊ＝０で初期化し（ステップＳ１）、データ系列数に対応するシーケンスを示すパラメータｋをｋ＝０で初期化する（ステップＳ２）。リソース割り当て部１０７は、まだ割り当てていないリソースの中で最も伝送品質の良い周波数チャネルに対応するスロットを、ｊ＋１連送目をまだ割り当てていないデータ系列の中で、ｊ連送目までの伝送誤り率ＰＴｉ，ｊ－１の最も大きいデータ系列ｉのｊ連送目のスロットＳｉ,ｊとして割り当てる（ステップＳ３）。リソース割り当て部１０７は、データ系列ｉのｊ＋１連送目までの伝送誤り率ＰＴｉ,ｊを算出する（ステップＳ４）。具体的には、リソース割り当て部１０７は、スロットＳｉ,ｊに対応する周波数チャネルをＣｉ,ｊとし、Ｃｉ,ｊの伝送品質に対応する伝送誤り率をＰ（Ｃｉ,ｊ）とすると、（２）式によって伝送誤り率ＰＴｉ,ｊを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　リソース割り当て部１０７は、例えば、図１２に示すような伝送品質の評価値に対応する伝送誤り率、すなわち伝送品質に関連付けられた伝送誤り率のテーブルを予め保持し、各周波数チャネルの伝送品質の評価値に基づいてテーブルを検索して、伝送誤り率ＰＴｉ,ｊを求めてもよい。図１２は、実施の形態１に係るリソース割り当て部１０７が保持する伝送品質の評価値と伝送誤り率との関係を示すテーブルの例を示す図である。地上局１は、測定した電波環境から伝送品質の評価値を算出するのではなく、実際の周波数チャネルごとの伝送誤りの統計情報を保存して使用してもよい。
　リソース割り当て部１０７は、伝送誤り率ＰＴｉ,ｊを算出後、データ系列数に対応するシーケンスを示すパラメータｋの値を１インクリメントする（ステップＳ５）。リソース割り当て部１０７は、パラメータｋがデータ系列数Ｎ未満の場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ３の処理に戻る。リソース割り当て部１０７は、パラメータｋがデータ系列数Ｎ以上の場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、連送数を示すパラメータｊの値を１インクリメントする（ステップＳ７）。リソース割り当て部１０７は、パラメータｊが連送数Ｍ未満の場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ２の処理に戻る。リソース割り当て部１０７は、パラメータｊが連送数Ｍ以上の場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、処理を終了する。
　リソース割り当て部１０７は、ステップＳ２からステップＳ８までの連送のループで、１連送目（ｊ＝０）、２連送目（ｊ＝１）の順にリソースの割り当てを行い、ステップＳ３からステップＳ６までのループで各データ系列ｉに対してリソースの割り当てを行う。
　図１３は、実施の形態１に係るリソース割り当て部１０７において、１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての第１の例を示す図である。図１３に示す例では、各周波数チャネルの伝送品質が同等である。この場合、リソース割り当て部１０７は、各フレームにおいてデータ系列（１）～（６）をスロットの先頭から順に割り当てることができる。
　ここで、図１３に示す各周波数チャネルの伝送品質の状態が変化した場合について説明する。図１４は、図１３に示す各周波数チャネルの伝送品質の状態から周波数チャネル０の伝送品質が悪化した状態を示す図である。図１４に示す状態において、リソース割り当て部１０７は、前述の（２）式および図１２の内容から各データ系列の伝送誤り率を算出すると、データ系列（１）の伝送誤り率＝１０－４、データ系列（２）の伝送誤り率＝１０－５、データ系列（３）の伝送誤り率＝１０－３、データ系列（４）の伝送誤り率＝１０－４、データ系列（５）の伝送誤り率＝１０－５、データ系列（６）の伝送誤り率＝１０－３となる。図１４に示す各周波数チャネルの伝送品質の状態、およびリソース割り当て部１０７のリソース割り当ての例では、データ系列（１）～（６）のうち、データ系列（３）およびデータ系列（６）で伝送誤り率が悪く伝送誤り率＝１０－３となる。
　図１４に示す状態から、リソース割り当て部１０７が図１１に示す手順に従ってリソースの割り当てを再度行った場合の例を図１５に示す。図１５は、実施の形態１に係るリソース割り当て部１０７において、１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての第２の例を示す図である。リソース割り当て部１０７は、図１３に示す各周波数チャネルの伝送品質の状態から周波数チャネル０の伝送品質が悪化した場合、図１１に示す手順に従って再度リソース割り当てを行う。図１５に示す状態において、リソース割り当て部１０７は、前述の（２）式および図１２の内容から各データ系列の伝送誤り率を算出すると、データ系列（１）の伝送誤り率＝１０－５、データ系列（２）の伝送誤り率＝１０－５、データ系列（３）の伝送誤り率＝１０－５、データ系列（４）の伝送誤り率＝１０－４、データ系列（５）の伝送誤り率＝１０－４、データ系列（６）の伝送誤り率＝１０－４となる。図１５に示す各周波数チャネルの伝送品質の状態、およびリソース割り当て部１０７のリソース割り当ての例では、データ系列（１）～（６）のうち、データ系列（４）からデータ系列（６）で伝送誤り率が悪く伝送誤り率＝１０－４となる。図１５の場合、図１４の場合と比較すると、最も悪い伝送誤り率が１０－３から１０－４に改善されている。
　このように、リソース割り当て部１０７は、使用する周波数チャネルにおいて伝送品質の評価値の異なるものが含まれる場合、図１１に示す手順に従ってリソースの割り当てを行うことで、最も伝送誤り率の悪いデータ系列の伝送誤り率を改善することができる。なお、リソース割り当て部１０７において図１１に示す手順に従ってリソースの割り当てを行う場合、連送数Ｍ≧３では必ずしも伝送誤り率を最小化することとならないが、従来の場合と比べて伝送誤り率を低減する効果はある。
　本実施の形態では、地上局１がリソースの割り当てを行うこととしたが、これに限定されない。例えば、車上局２から地上局１への伝送について、車上局２は、必要リソース量を地上局１に要求し、車上局２からの要求に対して、地上局１が、リソースを配分する。そして、車上局２が、地上局１から配分されたリソースに基づいて、データ系列および連送に応じたスロットの割り当てを行ってもよい。この場合、車上局２は、地上局１の伝送品質保持部１０６およびリソース割り当て部１０７に相当する構成を備えることとする。これにより、地上局１の負荷の分散を図れるとともに、車上局２から地上局１に対して渡す情報が必要リソース量だけでよく、データ系列数および連送数の情報を渡す必要がないことから、無線通信システム１０において装置間のやりとりが簡素化できるという効果がある。
　また、地上局１は、接続している複数の列車３に対してリソースの割り当てを行う場合にも、同様のアルゴリズムを使用して伝送品質の良いスロットを優先的に割り当てることが可能である。
　以上のように、本実施の形態によれば、地上局１において、リソース割り当て部１０７は、あらかじめ決められた周波数ホッピングパターンは変えずに、リソースの中で伝送品質の良好なものを優先的に割り当て、推定される伝送誤り率を低く抑えるようにリソースの割り当てを行うこととした。これにより、無線通信システム１０では、地上局１の信号が他の地上局１のセルに対する干渉となってしまうことなしに、高品質で安定した無線通信が可能となる。
実施の形態２．
　実施の形態１では、各周波数チャネルの伝送品質すなわち電波環境が変化した場合でも、リソース割り当て部１０７が再度リソースの割り当てを行うことで、電波環境の変化に対応することができた。しかしながら、電波環境が変化してからリソース割り当て部１０７が再度リソースの割り当てを行うまでの期間では、一時的に伝送誤り率が悪化する可能性がある。実施の形態２では、リソース割り当て部１０７が、電波環境が伝送品質の測定時から変化した場合にも耐干渉性をより強固とするリソースの割り当てを行う。実施の形態１と異なる部分について説明する。
　実施の形態２において、無線通信システム１０、地上局１、列車３、および車上局２の構成は、実施の形態１のときと同様である。実施の形態２では、リソース割り当て部１０７での、リソース割り当て方法が異なる。図１６は、実施の形態２に係るリソース割り当て部１０７におけるリソース割り当てのアルゴリズムの例を示すフローチャートである。図１６に示す実施の形態２のフローチャートでは、図１１に示す実施の形態１のフローチャートのステップＳ３の部分の処理が異なる。実施の形態２において、リソース割り当て部１０７は、まだ割り当てていないリソースの中で最も伝送品質の良い周波数チャネルに対応するスロットを、ｊ＋１連送目をまだ割り当てていないデータ系列の中で、ｊ連送目までの伝送誤り率ＰＴｉ，ｊ－１の最も大きいもののうち、当該周波数チャネルを使用していないデータ系列ｉに優先的にｊ連送目のスロットＳｉ,ｊとして割り当てる（ステップＳ１１）。
　図１７は、実施の形態１に係るリソース割り当てのアルゴリズムに従って、リソース割り当て部１０７が１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての例を示す図である。実施の形態１のときと同様、データ系列数Ｎは１フレームあたり２とし、各データ系列に対する連送数Ｍは２とする。また、伝送品質は、周波数チャネル０は評価値０で干渉が多く、周波数チャネル１および周波数チャネル２は評価値２で干渉が少ない条件としている。リソース割り当て部１０７は、図１７に示す例では、周波数チャネル１および周波数チャネル２の伝送品質が良いため、優先的にこの２つの周波数チャネルが使用されるスロットを割り当てる。
　図１８は、実施の形態２に係るリソース割り当て部１０７において、１フレームあたり２つのデータ系列の各系列に対して２連送する場合のリソース割り当ての例を示す図である。リソース割り当て部１０７は、例えば、フレーム＃１において、１連送目（ｊ＝０）に伝送品質のよいスロット０をデータ系列（１）に割り当て、スロット１をデータ系列（２）に割り当てる。リソース割り当て部１０７は、２連送目（ｊ＝１）にスロット３を割り当てる際、図１６に示すフローチャートのステップＳ１１に従って、１連送目までのデータ系列（１）およびデータ系列（２）の伝送誤り率は同じであり、かつ、データ系列（１）の１連送目はスロット３と同じ周波数チャネルのスロット０で割り当てていることから、データ系列（２）に割り当てる。そして、リソース割り当て部１０７は、２連送目にスロット４を割り当てる際、２連送目をまだ割り当てていないデータ系列（１）に割り当てる。このように、リソース割り当て部１０７は、データ系列を連送する場合、複数のデータ系列の連送を行う各送信時のスロットとして、各データ系列に対して異なる周波数チャネルのスロットを優先的に割り当てる。
　リソース割り当て部１０７は、同様の処理によって、フレーム＃２において、スロット４で周波数チャネル２に割り当てていたデータ系列（３）と、スロット０で周波数チャネル０に割り当てていたデータ系列（４）とを入れ替えるように、リソースの割り当てを行う。また、リソース割り当て部１０７は、同様の処理によって、フレーム＃３において、スロット３で周波数チャネル１に割り当てていたデータ系列（５）と、スロット１で周波数チャネル０に割り当てていたデータ系列（６）とを入れ替えるように、リソースの割り当てを行う。例えば、測定時と伝送品質が変化して周波数チャネル１の伝送品質が悪化した場合を想定する。フレーム＃１において、図１７の例では、地上局１は、データ系列（２）のデータ系列を、２連送とも伝送品質の悪い周波数チャネル１を使用して伝送することになる。一方、図１８の例では、地上局１は、データ系列（２）のデータ系列を、２連送のうちの１つは伝送品質の良い周波数チャネル２を使用して伝送することができる。このように、実施の形態２では、伝送品質が変化した直後において、実施の形態１と比較して、伝送誤り率を向上させることができる。
　以上のように、本実施の形態によれば、地上局１において、リソース割り当て部１０７は、データ系列を連送する場合、伝送品質の良好な周波数チャネルの中から連送間で異なる周波数チャネルを優先的に割り当てることとした。これにより、無線通信システム１０では、電波環境に変化が生じた場合において、実施の形態１と比較して、周波数ダイバーシチ効果によってさらに高品質で安定した無線通信が可能となる。
　ここで、実施の形態１および実施の形態２で説明した地上局１および車上局２のハードウェア構成について説明する。地上局１のアンテナ１０１および車上局２のアンテナ２０１は、アンテナ素子である。地上局１のＲＦ部１０２および車上局２のＲＦ部２０２は、周波数変換などを行うアナログ回路、アナログデジタルコンバータ、デジタルアナログコンバータなどで構成される。地上局１において、変復調部１０３、地上制御部１０４、伝送品質測定部１０５、伝送品質保持部１０６、およびリソース割り当て部１０７は処理回路により実現される。車上局２において、変復調部２０３、車上制御部２０４、および伝送品質測定部２０５、は処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリとメモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサとを備える制御回路であってもよい。プロセッサは、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などであってもよい。メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）などが該当する。
　図１９は、地上局１または車上局２が備える処理回路が専用のハードウェアで構成される場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで実現される場合、処理回路は、図１９に示す処理回路９００である。処理回路９００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
　図２０は、地上局１または車上局２が備える処理回路がプロセッサを備える制御回路で構成される場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサを備える制御回路で構成される場合、制御回路は、例えば図２０に示す制御回路９０１である。制御回路９０１は、プロセッサ９０２と、メモリ９０３と、を備える。地上局１または車上局２が備える処理回路は、プロセッサ９０２がメモリ９０３に記憶された各構成要素に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ９０３は、プロセッサ９０２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１，１Ａ～１Ｃ　地上局、２　車上局、３　列車、４　列車運行管理装置、５　有線ネットワーク、６　線路、７　電波環境監視装置、１０　無線通信システム、１０１，２０１　アンテナ、１０２，２０２　ＲＦ部、１０３，２０３　変復調部、１０４　地上制御部、１０５，２０５　伝送品質測定部、１０６　伝送品質保持部、１０７　リソース割り当て部、２０４　車上制御部、３０１　車上制御装置、３０２　位置検出装置。

Claims (5)

  1. 　周波数チャネル毎の伝送品質に基づいて、伝送品質の良好な周波数チャネルを選択し、選択した周波数に対応する周波数ホッピングパターンにおける時間スロットを、データ系列の伝送に使用する時間スロットとして優先的に割り当てるリソース割り当てを行うリソース割り当て部と、
    　前記リソース割り当て部で割り当てられた時間スロットおよび周波数チャネルを用いて、前記データ系列を送信する制御を行う制御局と、
    　を備えることを特徴とする無線通信装置。
  2. 　前記リソース割り当て部は、複数のデータ系列に対して連送を行う場合、前記伝送品質に関連付けられた伝送誤り率に基づいて、予想される伝送誤り率が最も高くなるデータ系列の伝送誤り率を最小化するように前記リソース割り当てを行う、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記リソース割り当て部は、前記複数のデータ系列の連送を行う各送信時の時間スロットとして、各データ系列に対して異なる周波数チャネルの時間スロットを優先的に割り当てる、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 　請求項１から３のいずれか１つに記載の無線通信装置を複数備える、
    　ことを特徴とする無線通信システム。
  5. 　リソース割り当て部が、伝送品質の良好な周波数チャネルを選択し、選択した周波数に対応する周波数ホッピングパターンにおける時間スロットを、データ系列の伝送に使用する時間スロットとして優先的に割り当てるリソース割り当てを行う第１のステップと、
    　制御局が、前記第１のステップで割り当てられた時間スロットおよび周波数チャネルを用いて、前記データ系列を送信する制御を行う第２のステップと、
    　を含むことを特徴とする無線通信方法。
PCT/JP2018/021029 2018-05-31 2018-05-31 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法 WO2019229952A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/021029 WO2019229952A1 (ja) 2018-05-31 2018-05-31 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法
JP2020522521A JP6779414B2 (ja) 2018-05-31 2018-05-31 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、制御回路および記憶媒体
CN201880093669.6A CN112205044A (zh) 2018-05-31 2018-05-31 无线通信装置、无线通信系统以及无线通信方法
EP18921060.2A EP3780805B1 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Wireless communication apparatus, wireless communication system, wireless communication method, control circuit, and storage medium
US17/035,122 US20210014015A1 (en) 2018-05-31 2020-09-28 Wireless communication apparatus, wireless communication system, wireless communication method, control circuit, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/021029 WO2019229952A1 (ja) 2018-05-31 2018-05-31 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/035,122 Continuation US20210014015A1 (en) 2018-05-31 2020-09-28 Wireless communication apparatus, wireless communication system, wireless communication method, control circuit, and storage medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019229952A1 true WO2019229952A1 (ja) 2019-12-05

Family

ID=68697304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/021029 WO2019229952A1 (ja) 2018-05-31 2018-05-31 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210014015A1 (ja)
EP (1) EP3780805B1 (ja)
JP (1) JP6779414B2 (ja)
CN (1) CN112205044A (ja)
WO (1) WO2019229952A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019006799T5 (de) 2019-03-05 2021-11-04 Mitsubishi Electric Corporation Drahtlose Kommunikationsvorrichtung, drahtloses Kommunikationssystem, drahtloses Kommunikationsverfahren und Steuerschaltung
US11323900B2 (en) * 2019-04-09 2022-05-03 Commscope Technologies Llc Radio environment monitoring in a base station using a mobile chip
CN113306598B (zh) * 2021-05-26 2022-11-25 上海应用技术大学 一种基于空时分多址的轨道交通车车通信方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06343066A (ja) * 1993-06-01 1994-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> スペクトラム拡散無線通信方式
JP2001244851A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 周波数ホッピング通信方式用送受信装置及び周波数ホッピング通信方法
JP2006345274A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Sharp Corp Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）端末の干渉回避方法
JP2009171078A (ja) 2008-01-15 2009-07-30 Hitachi Ltd 無線通信システム、基地局及び周波数チャネル選択方法
WO2014045401A1 (ja) * 2012-09-21 2014-03-27 三菱電機株式会社 無線通信装置および無線通信システム
WO2017130317A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 三菱電機株式会社 監視装置、無線通信システムおよび通信品質監視方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002252573A (ja) * 2000-12-22 2002-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ホッピング周波数制御回路
JP3860556B2 (ja) * 2003-04-04 2006-12-20 松下電器産業株式会社 基地局装置及び通信方法
KR100818771B1 (ko) * 2004-02-07 2008-04-02 포스데이타 주식회사 자동 재송 요구방식을 이용하는 멀티캐리어 통신 시스템을위한 통신 방법 및 통신 장치
US7420950B2 (en) * 2004-04-05 2008-09-02 Dspg Ltd. Multiplex communication with slotted retransmission on demand
JP2006211242A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Toshiba Corp 無線通信方法および無線通信装置
KR101285014B1 (ko) * 2006-03-14 2013-07-10 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 자원 할당 및 통신을 위한 장치 및방법과 그 시스템
JP4146871B2 (ja) * 2006-08-24 2008-09-10 松下電器産業株式会社 基地局装置及び無線通信方法
JP5239659B2 (ja) * 2008-09-10 2013-07-17 富士通株式会社 無線リソース割り当て方法および無線リソース割当制御装置
US8363693B2 (en) * 2010-04-16 2013-01-29 Hitachi, Ltd. Adaptive frequency hopping in time-slotted based wireless network
EP3202071B1 (en) * 2014-09-29 2020-06-24 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and network node for handling a feedback procedure
US20190229856A1 (en) * 2016-07-15 2019-07-25 Ntt Docomo, Inc. User equipment and radio communication method
EP3282618A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-14 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Improved initial and retransmissions of data for v2x transmissions
CN107733597A (zh) * 2016-08-11 2018-02-23 株式会社Ntt都科摩 确定混合自动重复请求进程号的方法以及基站和用户设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06343066A (ja) * 1993-06-01 1994-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> スペクトラム拡散無線通信方式
JP2001244851A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 周波数ホッピング通信方式用送受信装置及び周波数ホッピング通信方法
JP2006345274A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Sharp Corp Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）端末の干渉回避方法
JP2009171078A (ja) 2008-01-15 2009-07-30 Hitachi Ltd 無線通信システム、基地局及び周波数チャネル選択方法
WO2014045401A1 (ja) * 2012-09-21 2014-03-27 三菱電機株式会社 無線通信装置および無線通信システム
WO2017130317A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 三菱電機株式会社 監視装置、無線通信システムおよび通信品質監視方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3780805A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20210014015A1 (en) 2021-01-14
JP6779414B2 (ja) 2020-11-04
EP3780805B1 (en) 2022-06-01
EP3780805A4 (en) 2021-03-03
JPWO2019229952A1 (ja) 2020-10-01
CN112205044A (zh) 2021-01-08
EP3780805A1 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210014015A1 (en) Wireless communication apparatus, wireless communication system, wireless communication method, control circuit, and storage medium
JP6012916B1 (ja) 監視装置、無線通信システムおよび通信品質監視方法
JP6345279B2 (ja) 列車制御システム、基地局制御装置、地上無線基地局、車上無線局
US10547474B2 (en) Intelligent shortwave frequency management systems and associated methods
JP2007516121A (ja) 超周波数広域で軌道車輛の位置を検出し、制御する装置と方法
CN105933910B (zh) 一种资源分配方法及基站
CN109963763A (zh) 管理基础设施中的传输资源的方法
JP5475822B2 (ja) 無線通信ネットワークにおいて装置をクラスタ化する方法
JP5955027B2 (ja) 無線システム
EP3648481B1 (en) Wireless communication device, wireless communication system and wireless communication method
KR102282021B1 (ko) 철도 무선 센서 망의 간섭 신호 회피를 위한 전용채널 설정 장치 및 방법
US11558752B2 (en) Access spectrum assignment
JP6651059B1 (ja) 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、制御回路および制御プログラム
US10091624B2 (en) Data providing system
Kong et al. FINE: Frequency-divided instantaneous neighbors estimation system in vehicular networks
Sakauchi et al. Study of communication reliability improvement using Multi-channel communication for LoRa
WO2020095397A1 (ja) 通信装置、無線通信システム及びリソース選択方法
WO2019215856A1 (ja) 地上無線装置、車上無線装置、無線列車制御システム、および伝送制御方法
JP2023125202A (ja) 車載装置、通信方法および車載装置プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18921060

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020522521

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018921060

Country of ref document: EP

Effective date: 20201105

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE