WO2023248368A1 - 列車無線システムおよび中継装置 - Google Patents

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WO2023248368A1
WO2023248368A1 PCT/JP2022/024806 JP2022024806W WO2023248368A1 WO 2023248368 A1 WO2023248368 A1 WO 2023248368A1 JP 2022024806 W JP2022024806 W JP 2022024806W WO 2023248368 A1 WO2023248368 A1 WO 2023248368A1
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WO
WIPO (PCT)
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relay device
lcx
high frequency
frequency signal
section
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/024806
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敦郎 三林
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/JP2022/024806 priority Critical patent/WO2023248368A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04—Arrangements for maintaining operational condition
    • 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]

Definitions

  • the present disclosure relates to a train radio system and a relay device that use high-frequency signals to perform wireless communication.
  • LCX train radio systems that use LCX (Leakage Coaxial Cable)
  • RoF Radio on Fiber
  • a high frequency signal which is an optical signal output from a base station, is transmitted to a relay device using RoF.
  • the relay device converts a high frequency signal, which is an optical signal, into a high frequency signal, which is an electrical signal, and transmits the high frequency signal to the LCX.
  • the high frequency signal is used as data.
  • a mobile station installed on the train receives signals in the form of radio waves leaked from the LCX. Furthermore, in the process in which a mobile station on a train transmits a signal to a base station, the signal is transmitted to the base station via a route opposite to the above-described route.
  • Patent Document 1 discloses a configuration of an LCX type train radio system (hereinafter also referred to as "related configuration A").
  • related configuration A a plurality of relay devices that perform wireless communication with a mobile station perform processing for communication between the mobile station and the base station.
  • the base station is connected to each of the plurality of relay devices via an optical fiber transmission line using RoF.
  • the optical fiber transmission line is a transmission line for performing single-fiber bidirectional communication.
  • a configuration in which wireless communication is performed using an LCX is generally a configuration in which a plurality of relay devices are connected in series by the LCX.
  • each relay device outputs a high frequency signal used for wireless communication only to the LCX on one side of the relay device. Therefore, in this configuration, there is a problem in that when one relay device among the plurality of relay devices breaks down, the quality of wireless communication deteriorates.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and provides a train radio system, etc. that can suppress the deterioration of the quality of radio communication in a situation where a plurality of relay devices are connected in series by LCX.
  • the purpose is to provide
  • a train radio system is a system for performing radio communication with a mobile station installed on a train.
  • the train radio system includes a base station that outputs high-frequency signals used for the wireless communication, and a plurality of relay devices connected in series by LCX (Leakage Coaxial Cable) for transmitting the high-frequency signals.
  • the LCX is present in each of the upstream side of a specific relay device included in the plurality of relay devices and the downstream side of the specific relay device, and the specific relay device is connected to the specific relay device.
  • the high-frequency signal is configured to be output to the LCX located on the downstream side of the device and the LCX located on the preceding stage of the specific relay device.
  • the plurality of relay devices are connected in series by an LCX (Leakage Coaxial Cable).
  • a specific relay device included in the plurality of relay devices outputs the high frequency signal to the LCX that is present on the downstream side of the specific relay device and to the LCX that is present on the upstream side of the specific relay device. It has a configuration that The high frequency signal is a signal used for wireless communication.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a train radio system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a relay device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of two relay devices according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a relay device according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of two relay devices according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of a train radio system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a relay device according to a comparative example.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a train radio system 100 according to the first embodiment.
  • the train radio system 100 is an LCX train radio system.
  • the train radio system 100 is a system using RoF.
  • a direction D1a and a direction D1b are shown to make the explanation easier to understand.
  • RoF route 2 is an optical fiber transmission line for transmitting high frequency signals.
  • the high frequency signal is used as data.
  • the RoF path 2 is a path for transmitting a high frequency signal converted into an optical signal through an optical fiber.
  • the RoF route is expressed as "RoF”.
  • the RoF route is written as "RoF”.
  • the train radio system 100 is a system in which the base station 20 uses LCX to perform radio communication with the mobile station 5 provided on the train MV1.
  • the mobile station 5 moves along with the movement of the train MV1.
  • Mobile station 5 is a device that controls train MV1.
  • the mobile station 5 controls, for example, a transmitter/receiver in the train MV1.
  • the train radio system 100 mainly includes a base station 20, a plurality of relay devices 3, a plurality of LCXs 4, a plurality of RoF routes 2, and a mobile station 5.
  • the train radio system 100 mainly includes a base station 20, a plurality of relay devices 3, a plurality of LCXs 4, a plurality of RoF routes 2, and a mobile station 5.
  • three relay devices 3 are shown as an example.
  • the number of relay devices 3 included in the train radio system 100 is not limited to three, and may be four or more.
  • eight LCX4 are shown in FIG. 1 as an example.
  • the number of LCXs 4 included in the train radio system 100 is not limited to 8, and may be an integer different from 8 and an integer greater than or equal to 8.
  • the base station 20 is a device that controls a plurality of relay devices 3. Base station 20 outputs a high frequency signal. Further, the high frequency signal is a signal used for wireless communication using the LCX. The base station 20 transmits or receives a high frequency signal converted into an optical signal, for example.
  • the base station 20 is connected to each of the plurality of relay devices 3 via the RoF path 2.
  • a high frequency signal, which is an optical signal, outputted by the base station 20 is transmitted to each of the plurality of relay devices 3 via the RoF path 2 .
  • Each of the plurality of relay devices 3 is a device for transmitting signals.
  • a plurality of relay devices 3 are installed along the railway line of the train MV1.
  • a plurality of relay devices 3 included in the train radio system 100 are connected in series by an LCX 4.
  • LCX4 is a cable for transmitting signals.
  • LCX4 is a cable for transmitting high frequency signals.
  • LCX4 is laid along the line of train MV1.
  • LCX4 has no signal directionality. That is, the LCX4 can transmit signals in both directions D1a and D1b.
  • the relay device 3 When a high frequency signal is transmitted through the LCX4, the high frequency signal is attenuated.
  • the relay device 3 amplifies the attenuated high frequency signal.
  • wireless communication is performed by radiating radio waves leaked from the LCX4 to the mobile station 5 provided on the train MV1 during a period when the LCX4 is transmitting a high-frequency signal.
  • LCX4 functions as an antenna that radiates the radio waves. That is, the LCX4 constitutes a wireless line for performing wireless communication.
  • the quality of the wireless link will also be referred to as "wireless link quality.”
  • the wireless channel quality is the quality of wireless communication.
  • the high frequency signal which is an optical signal
  • the base station 20 is transmitted to each of the plurality of relay devices 3 via the RoF path 2.
  • the section where the wireless line quality deteriorates is replaced by the failed relay device. It is possible to set only the section corresponding to 3.
  • the foremost relay device 3 is also referred to as the "frontmost relay device.”
  • the last-stage relay device 3 is also referred to as a "last-stage relay device.”
  • the relay device 3 that exists between the first-stage relay device and the last-stage relay device is also referred to as a "middle-stage relay device.”
  • Termination processing is processing to prevent signal reflection. Termination processing is, for example, processing that converts a signal into heat.
  • a situation in which a middle-stage relay device exists among a plurality of relay devices 3 connected in series is also referred to as a "middle-stage presence situation.”
  • the middle stage presence status is a situation where three or more relay devices 3 are present.
  • the relay device 3 at the previous stage of the middle stage relay device is also referred to as a "previous stage relay device”.
  • the relay device 3 downstream of the middle stage relay device is also referred to as a “second stage relay device”.
  • the section between the middle stage relay device and the front stage relay device is also referred to as "the front stage side of the middle stage relay device”.
  • the section between the middle stage relay device and the rear stage relay device is also referred to as "the rear stage side of the middle stage relay device”.
  • the LCX4 exists on each of the front-stage side of the middle-stage relay device and the rear-stage side of the middle-stage relay device.
  • the LCX 4 that is present on the downstream side of the middle-stage relay device, which is the relay device 3 is also referred to as a "back-stage LCX.”
  • the LCX 4 that is present on the previous stage side of the middle stage relay device, which is the relay device 3 is also referred to as a “front stage LCX”.
  • the three relay devices 3 shown in the train radio system 100 of FIG. 1 are also referred to as a relay device 3a, a relay device 3b, and a relay device 3c, respectively.
  • the situation where the relay device 3a, the relay device 3b, and the relay device 3c are present is the above-mentioned middle stage existence situation.
  • relay device 3b is a middle stage relay device. Furthermore, in the middle-stage presence situation, the relay device 3a is the relay device 3 at the previous stage of the middle-stage relay device. Furthermore, in the middle stage existence situation, the relay device 3c is the relay device 3 subsequent to the middle stage relay device.
  • the section that exists between two relay devices 3 is also referred to as a "relay device section.”
  • the relay device section is, for example, a section that exists between the relay device 3a and the relay device 3b.
  • LCX4 is installed in the repeater section. That is, LCX4 exists in the relay device section.
  • the relay device 3a, the relay device 3b, and the relay device 3c are connected in series by the LCX4.
  • the relay device 3a and the relay device 3b are connected to each other by two LCX4.
  • the relay device 3b and the relay device 3c are connected to each other by two LCX4.
  • the number of LCXs 4 connecting the relay device 3a and the relay device 3b is not limited to 2, and may be 1 or 3 or more. Further, the number of LCXs 4 connecting the relay device 3b and the relay device 3c is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the relay device 3b is included in relay devices 3a, 3b, and 3c connected in series by the LCX4.
  • the explanation will be made using three relay devices 3, which are a relay device 3a, a relay device 3b, and a relay device 3c.
  • the two LCX4s that connect the relay device 3a and the relay device 3b are also referred to as LCX4a and LCX4b, respectively.
  • the two LCX4s that connect the relay device 3b and the relay device 3c are also referred to as LCX4c and LCX4d, respectively.
  • the LCX4a and LCX4c are used, for example, for data communication with trains on the upline. Further, the LCX4a and the LCX4c are laid along, for example, the upstream train. LCX4b and LCX4d are used, for example, for data communication with trains on the down line. Further, the LCX4b and the LCX4d are laid, for example, along the train line on the downhill side.
  • LCXs 4a and 4b On the upstream side of the relay device 3b, which is the middle relay device, there are LCXs 4a and 4b as upstream LCXs. Further, on the downstream side of the relay device 3b, which is a middle relay device, there are LCXs 4c and 4d as downstream LCXs.
  • RoF path 2a the three RoF paths 2 connected to the base station 20 in FIG. 1 are also referred to as RoF path 2a, RoF path 2b, and RoF path 2c, respectively.
  • RoF paths 2a, 2b, and 2c are connected to relay devices 3a, 3b, and 3c, respectively. That is, the base station 20 is connected to relay devices 3a, 3b, and 3c via RoF paths 2a, 2b, and 2c.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of relay device 3 according to the first embodiment.
  • the relay device 3 is shown as the relay device 3b.
  • the relay device 3 mainly includes a power supply section 6, a monitoring section 7, two optical transmission sections 8, two high frequency sections 9, and two amplification sections 10.
  • the power supply unit 6 supplies DC current, monitors output current, protects output, etc., for example.
  • the monitoring unit 7 monitors the status of the relay device 3, for example.
  • the relay device 3 has a steady state and an alarm state. Further, the monitoring unit 7 communicates with a monitoring unit of another relay device 3, for example.
  • the optical transmission unit 8 performs, for example, a process of converting an optical signal into an electrical signal. Further, the optical transmission section 8 performs, for example, signal synthesis, signal separation, and the like.
  • the high frequency section 9 performs, for example, demultiplexing high frequency signals, synthesizing high frequency signals, and the like. Furthermore, the high frequency section 9 has a function of detecting the level of the high frequency signal.
  • the amplification unit 10 performs, for example, amplification of a high frequency signal. Further, the amplification section 10 has a configuration that outputs a high frequency signal to the downstream side LCX of the relay device 3 including the amplification section 10 and to the upstream side LCX of the relay device 3. Therefore, the relay device 3 including the amplifying section 10 has a configuration that outputs a high frequency signal to the downstream side LCX of the relay device 3 and the upstream side LCX of the relay device 3.
  • each of the relay devices 3a and 3c in FIG. 1 is similar to the configuration of the relay device 3b in FIG. 2. Therefore, description of the configuration of each of the relay devices 3a and 3c will be omitted.
  • the power supply section 6 included in the relay device 3b will also be referred to as the "power supply section 6b.”
  • the monitoring unit 7 included in the relay device 3b will also be referred to as a “monitoring unit 7b”.
  • the two optical transmission sections 8 included in the relay device 3b are also referred to as an optical transmission section 8c and an optical transmission section 8d, respectively.
  • the two high frequency sections 9 included in the relay device 3b are also referred to as a high frequency section 9c and a high frequency section 9d, respectively.
  • the two amplifying sections 10 included in the relay device 3b are also referred to as an amplifying section 10c and an amplifying section 10d, respectively.
  • the relay device 3b includes a power supply section 6b, a monitoring section 7b, optical transmission sections 8c and 8d, high frequency sections 9c and 9d, and amplification sections 10c and 10d.
  • the optical transmission section 8c, the high frequency section 9c, and the amplification section 10c are components corresponding to the LCX4b and LCX4d.
  • the optical transmission section 8d, the high frequency section 9d, and the amplification section 10d are components corresponding to the LCX4a and LCX4c.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of relay device 3a and relay device 3b according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a part of the configuration of the train radio system 100 of FIG. 1.
  • the power supply section 6 included in the relay device 3a is also referred to as a "power supply section 6a.”
  • the monitoring unit 7 included in the relay device 3a will also be referred to as a “monitoring unit 7a”.
  • the two optical transmission sections 8 included in the relay device 3a are also referred to as an optical transmission section 8a and an optical transmission section 8b, respectively.
  • the two high frequency sections 9 included in the relay device 3a are also referred to as a high frequency section 9a and a high frequency section 9b, respectively.
  • the two amplifying sections 10 included in the relay device 3a are also referred to as an amplifying section 10a and an amplifying section 10b, respectively.
  • the relay device 3a includes a power supply section 6a, a monitoring section 7a, optical transmission sections 8a and 8b, high frequency sections 9a and 9b, and amplification sections 10a and 10b.
  • relay process N a high frequency signal, which is an optical signal, transmitted by the RoF path 2b is converted into a high frequency signal, which is an electrical signal, by the optical transmission section 8c and the high frequency section 9c.
  • the amplifying section 10c amplifies the converted high frequency signal.
  • the amplifying section 10c outputs the high-frequency signal to each of the LCX4d as the rear-stage LCX and the LCX4b as the front-stage LCX.
  • the high-frequency signal, which is an optical signal, transmitted by the RoF path 2b is converted into a high-frequency signal, which is an electrical signal, by the optical transmission section 8d and the high-frequency section 9d.
  • the amplifying section 10d amplifies the converted high frequency signal.
  • the amplifying section 10d outputs the high-frequency signal to each of the LCX4c as the rear-stage LCX and the LCX4a as the front-stage LCX.
  • train radio system J the train radio system according to the comparative example is also referred to as "train radio system J."
  • the train radio system J is not shown.
  • the configuration of the train radio system J is similar to the configuration of the train radio system 100 in FIG. 1. That is, the train radio system J includes relay devices 3a, 3b, and 3c as the relay device 3.
  • the configuration of the relay device 3 according to the comparative example is different from the configuration of the relay device 3 according to the first embodiment. That is, the configuration of the relay device 3 included in the train radio system J is different from the configuration of the relay device 3 included in the train radio system 100.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a relay device 3 according to a comparative example.
  • a relay device 3b is shown as a relay device 3 according to a comparative example.
  • the relay device 3b in FIG. 7 differs from the relay device 3b in FIG. 2 in that the two amplification units 10, ie, amplification units 10c and 10d, output high-frequency signals only to the subsequent LCX.
  • the rest of the configuration of the relay device 3b in FIG. 7 is the same as that of the relay device 3b in FIG. 2.
  • the configuration of each of the relay devices 3a and 3c in the comparative example is also similar to the configuration of the relay device 3b in FIG. 7.
  • relay process J a high frequency signal, which is an optical signal, transmitted through the RoF path 2b is converted into a high frequency signal, which is an electrical signal, by the optical transmission section 8c and the high frequency section 9c.
  • the amplification unit 10c amplifies the converted high frequency signal and outputs the high frequency signal to the LCX 4d as the subsequent LCX.
  • the high frequency signal, which is an optical signal, transmitted by the RoF path 2b is converted into a high frequency signal, which is an electrical signal, by the optical transmission section 8d and the high frequency section 9d.
  • the amplifying section 10d amplifies the converted high frequency signal and outputs the high frequency signal to the LCX 4c as the subsequent LCX.
  • the high frequency signal output from the relay device 3b reaches the relay device 3c (not shown) of the comparative example via the LCX4c or LCX4d as the subsequent LCX. Thereafter, the high frequency signal is received by one of the two high frequency sections 9 of the relay device 3c.
  • the high frequency section 9 that has received the high frequency signal performs termination processing on the high frequency signal.
  • a failure occurs in the amplification unit 10c of the relay device 3b of the comparative example before relay processing J is performed. Further, it is assumed that the failure is a failure in which the amplifying section 10c is unable to output a high frequency signal to the LCX 4d.
  • a relay device 3c of a comparative example in a train radio system J (not shown) having a configuration similar to that of FIG. 1 receives a high-frequency signal as data via the RoF path 2c. Therefore, for example, in a relay device section corresponding to LCX4 different from LCX4d, deterioration of wireless channel quality does not occur.
  • the amplification unit 10c of the relay device 3b outputs the high frequency signal to each of the LCX4d as the subsequent LCX and the LCX4b as the previous LCX. . Further, the amplifying section 10d of the repeating device 3b outputs the high frequency signal to each of the LCX4c as the rear-stage LCX and the LCX4a as the front-stage LCX. That is, data transmission is made redundant for the LCXs 4a and 4b as the front-stage LCXs.
  • a failure occurs in the amplification section 10c of the relay device 3b before the relay process N is performed. Further, it is assumed that the failure is a failure in which the amplifying section 10c is unable to output a high frequency signal to the LCX 4d.
  • the amplification section 10c does not output the high frequency signal to the LCX4d.
  • one of the two amplifier sections 10 of the repeater 3c in FIG. 1 outputs the high frequency signal to the LCX 4d.
  • each relay device 3 in the train radio system 100 of this embodiment has a redundant configuration.
  • relay control processing processing using the redundant configuration of the relay device 3 (hereinafter also referred to as “relay control processing") will be described in detail using FIG. 3.
  • redundancy processing is a process in which the amplifying section 10 of each relay device 3 outputs a high frequency signal to the downstream LCX and the upstream LCX. In the relay control processing of this embodiment, redundancy processing is always performed.
  • a signal is transmitted between the relay device 3a and the relay device 3b. Furthermore, in the premise Pm1, a failure has occurred in the amplification section 10a of the relay device 3a. This failure is a failure in which the amplifying section 10a cannot output a signal to the LCX 4b. That is, under the assumption Pm1, the amplifying section 10a cannot output the high frequency signal to the LCX 4b. Therefore, under the assumption Pm1, the high frequency signal is not output from the amplifying section 10a to the LCX4b.
  • the amplifying section 10a can transmit signals to the high frequency section 9a and receive signals.
  • the amplification unit 10c of the relay device 3b outputs a high frequency signal to the LCX4d as the downstream LCX and the LCX4b as the upstream LCX. That is, the amplification section 10c of the relay device 3b outputs the high frequency signal to the LCX 4b as the previous stage LCX. Thereby, the high frequency signal reaches the relay device 3a via the LCX 4b. Thereafter, the high frequency signal reaches the high frequency section 9a via the amplification section 10a. The high frequency section 9a performs termination processing of the high frequency signal.
  • a high frequency signal is output from the relay device 3b to the LCX 4b which cannot receive the high frequency signal from the relay device 3a due to a failure of the amplification unit 10a. Therefore, it is possible to suppress deterioration of wireless channel quality in all relay device sections. Furthermore, the reliability of data transmission can be improved when the arrangement of the plurality of relay devices 3 in the train radio system 100 is the same as the arrangement of the plurality of relay devices 3 in the train radio system J.
  • the relay devices 3a, 3b, and 3c are connected in series by the LCX4.
  • the relay device 3b included in the relay devices 3a, 3b, and 3c has a configuration that outputs a high-frequency signal to the LCX4d that is present on the downstream side of the relay device 3b and the LCX4b that is present on the preceding side of the relay device 3b.
  • the high frequency signal is a signal used for wireless communication.
  • redundancy processing is always performed in the relay control processing.
  • the redundancy process is a process in which the amplifying section 10 of each relay device 3 outputs a high frequency signal to the downstream LCX and the upstream LCX.
  • the problem is, for example, that data transmission is not performed in the relay device section. Further, the problem is, for example, that radio waves are emitted from only one of the two LCXs in the repeater section.
  • radio waves can always be emitted from both of the two LCXs in the repeater section. Therefore, a mobile station that receives radio waves in the repeater section can continuously obtain diversity gain. As a result, even if a failure occurs in the relay device, the quality of wireless communication can continue to be high. Therefore, it is possible to maintain communication quality in wireless communication.
  • the train radio system 100 of this embodiment has a configuration to achieve the above effects. Therefore, the above problem can be solved by the train radio system 100 of this embodiment.
  • redundancy processing is performed in which the amplifying section 10 of the relay device 3 always outputs a high-frequency signal as data to the subsequent-stage LCX and the previous-stage LCX. Therefore, in the LCX4, there is a possibility that data interference occurs in which a signal going in the direction D1a and a signal going in the direction D1b interfere with each other.
  • the LCX4 may be provided with a filter to prevent data interference from occurring.
  • a filter to prevent data interference from occurring.
  • the configuration Ctm1 is a configuration that performs redundancy processing only when a predetermined situation occurs.
  • the predetermined situation is a situation in which the wireless channel quality has deteriorated in the relay device section corresponding to LCX4.
  • the predetermined situation occurs, for example, when at least one relay device 3 among the plurality of relay devices 3 fails.
  • the configuration Ctm1 is applied to the first embodiment.
  • the configuration of Embodiment 1 to which configuration Ctm1 is applied is also referred to as "modified configuration A.”
  • non-redundancy process is a process in which the amplification unit 10 of each relay device 3 transmits a high frequency signal only to the subsequent LCX.
  • each relay device 3 is set to perform a non-redundant process as an initial state process.
  • the relay device 3 in the previous stage of the middle-stage relay device is also referred to as the "previous-stage relay device.”
  • the middle relay device is, for example, the relay device 3b.
  • the relay device 3 that is included in the relay devices 3a, 3b, and 3c connected in series and is the relay device 3 in the previous stage of the relay device 3b, which is a middle-stage relay device is the relay device 3a. That is, the upstream relay device of the relay device 3b is the relay device 3a.
  • the high frequency section 9 included in the relay device 3 has a function of detecting the level of a high frequency signal. Furthermore, the high frequency section 9 included in the relay device 3 has a function of determining whether or not the preceding relay device of the relay device 3 is out of order based on the level of the high frequency signal received from the preceding relay device of the relay device 3. When the level of the high frequency signal is lower than a predetermined threshold value, the high frequency section 9 determines that the previous relay device is malfunctioning.
  • the predetermined threshold value is set, for example, to a value that allows it to be determined that the high frequency signal is not amplified.
  • each relay device 3 is set to perform a non-redundant process as an initial state process.
  • a failure has occurred in the amplification section 10a of the relay device 3a.
  • This failure is a failure in which the amplifying section 10a is unable to amplify a high frequency signal. Further, in the premise Pm1a, the failed amplifying section 10a outputs a high frequency signal that has not been amplified by the amplifying section 10a.
  • the high frequency signal output from the failed amplifier section 10a is transmitted to the high frequency section 9c of the relay device 3b via the LCX 4b and the amplifier section 10c of the relay device 3b. That is, in the premise Pm1a, the relay device 3b receives a high frequency signal from the relay device 3a in the previous stage of the relay device 3b.
  • the level of the high frequency signal output from the failed amplifier section 10a is lower than a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value is set to a value that allows it to be determined that the high frequency signal output from the amplification section 10a is not amplified by the amplification section 10a.
  • the high frequency signal output from the failed amplifying section 10a included in the repeating device 3a is sent to the high frequency section 9c of the repeating device 3b via the LCX 4b and the amplifying section 10c of the repeating device 3b. transmitted.
  • the high frequency section 9c included in the relay device 3b determines whether or not the preceding relay device is out of order based on the level of the high frequency signal received from the relay device 3a, which is the preceding relay device of the relay device 3b.
  • the high frequency section 9c determines that the amplification section 10a of the relay device 3a, which is the previous stage relay device, is out of order. That is, the high frequency section 9c determines that the relay device 3a, which is the previous stage relay device, is out of order.
  • the high frequency section 9c gives an instruction A to the amplification section 10c.
  • the instruction A is an instruction for switching the processing performed by the relay device 3b from non-redundant processing to redundant processing.
  • the amplification unit 10c of the relay device 3b performs redundancy processing according to instruction A. Specifically, the amplification unit 10c of the relay device 3b outputs the high frequency signal to the LCX4d as the rear-stage LCX and the LCX4b as the front-stage LCX.
  • the amplification unit 10c will control the LCX4d as the rear-stage LCX and the LCX4b as the front-stage LCX. outputs a high frequency signal to.
  • the train radio system according to the second embodiment is the train radio system 100 in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of relay device 3 according to the second embodiment.
  • a relay device 3 as a relay device 3b included in the train radio system 100 is shown.
  • each of the two amplification sections 10 includes two amplification sections 11. That is, the relay device 3 of the second embodiment includes four amplification sections 11.
  • each amplifier unit 11 is used to output high-frequency signals as data to four LCXs 4 connected to the relay device 3. Furthermore, the four amplifying sections 11 individually output high-frequency signals as data to the four LCXs 4 connected to the relay device 3.
  • data transmission is made redundant for the LCXs 4a and 4b as the front-stage LCXs. The configuration of this embodiment will be described in detail below.
  • relay device 3b As relay device 3 in this embodiment, the configuration of relay device 3b as relay device 3 in this embodiment will be described.
  • LCXs 4a and 4b As upstream LCXs.
  • LCXs 4c and 4d As downstream LCXs.
  • the relay device 3b includes an amplifying section 10c and an amplifying section 10d as two amplifying sections 10.
  • the amplifier section 10c is a component corresponding to LCX4b and LCX4d.
  • the amplifying section 10d is a component corresponding to LCX4a and LCX4c.
  • the two amplifying sections 11 included in the amplifying section 10c of the relay device 3b are also referred to as an amplifying section 11a and an amplifying section 11b, respectively.
  • the two amplifying sections 11 included in the amplifying section 10d of the repeating device 3b are also referred to as an amplifying section 11c and an amplifying section 11d, respectively.
  • the four amplification units 11 are associated with the LCXs 4a, 4b, 4c, and 4d, respectively.
  • Each amplifier 11 outputs a high frequency signal as data to the LCX 4 associated with the amplifier 11. That is, each amplifier section 11 outputs a high frequency signal as data to a different LCX4.
  • the amplifying section 11a is associated with the LCX4b.
  • the amplifying section 11a outputs a high frequency signal to the LCX4b.
  • the amplifying section 11b is associated with the LCX4d.
  • the amplification section 11b outputs a high frequency signal to the LCX4d.
  • the amplifying section 11c is associated with the LCX4a.
  • the amplifying section 11c outputs a high frequency signal to the LCX4a.
  • the amplifying section 11d is associated with the LCX4c.
  • the amplifying section 11d outputs a high frequency signal to the LCX4c.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of relay device 3a and relay device 3b according to the second embodiment.
  • Relay device 3a includes two amplification sections 10, an amplification section 10a and an amplification section 10b.
  • the two amplifying sections 11 included in the amplifying section 10a of the relay device 3a are also referred to as an amplifying section 11e and an amplifying section 11f, respectively.
  • the two amplifying sections 11 included in the amplifying section 10b of the repeating device 3b are also referred to as an amplifying section 11g and an amplifying section 11h, respectively.
  • relay control processing is performed similarly to Embodiment 1.
  • redundancy processing is always performed.
  • the redundancy process is a process in which the amplifying section 10 of each relay device 3 outputs a high frequency signal to the downstream LCX and the upstream LCX.
  • the redundancy process is a process in which the two amplification units 11 included in the amplification unit 10 of each relay device 3 output high-frequency signals to the downstream LCX and the upstream LCX, respectively.
  • a signal is transmitted between the relay device 3a and the relay device 3b. Furthermore, in the premise Pm2, a failure has occurred in the amplifying section 11f included in the amplifying section 10a of the relay device 3a. This failure is a failure in which the amplifying section 11f cannot output a signal to the LCX 4b. That is, in the premise Pm2, the amplifying section 11f cannot output the high frequency signal to the LCX 4b. Therefore, under the assumption Pm2, the high frequency signal is not output from the amplifying section 11f to the LCX4b.
  • the amplifying section 11f can transmit signals to the high frequency section 9a and receive signals.
  • the amplification unit 11b included in the amplification unit 10c of the relay device 3b outputs a high frequency signal to the LCX 4d as the subsequent LCX. That is, the amplifying section 11b is a first amplifying section for outputting a high frequency signal to the subsequent LCX.
  • the amplifying section 11a included in the amplifying section 10c of the repeating device 3b outputs the high frequency signal to the LCX 4b as the previous stage LCX. That is, the amplification section 11a is a second amplification section for outputting a high frequency signal to the previous stage LCX. Thereby, the high frequency signal outputted by the amplifying section 11a reaches the relay device 3a via the LCX 4b. Thereafter, the high frequency signal reaches the high frequency section 9a via the amplifying section 11f. The high frequency section 9a performs termination processing of the high frequency signal.
  • the redundancy process of the present embodiment is a process in which the two amplifying units 11 included in the amplifying unit 10 of each repeating device 3 output high-frequency signals to the subsequent-stage LCX and the preceding-stage LCX, respectively.
  • each amplifier section 11 outputs a high frequency signal as data to a different LCX 4. Therefore, the level of the high frequency signal to be transmitted can be set for each LCX4. That is, the level of the high frequency signal to be transmitted can be individually set. Therefore, fine adjustments for wireless communication are possible.
  • the LCX 4 may be provided with a filter for preventing the occurrence of data interference.
  • a filter for preventing the occurrence of data interference.
  • the configuration Ctm1 of the first modification described above may be applied to the second embodiment.
  • the configuration Ctm1 is a configuration that performs redundancy processing only when a predetermined situation occurs.
  • the predetermined situation is a situation in which the wireless channel quality has deteriorated in the relay device section corresponding to LCX4.
  • the predetermined situation occurs, for example, when at least one relay device 3 among the plurality of relay devices 3 fails.
  • the configuration of the second embodiment to which configuration Ctm1 is applied is also referred to as "modified configuration B.”
  • each relay device 3 is set to perform the above-described non-redundancy processing as processing in the initial state.
  • the relay device 3 in the previous stage of the middle-stage relay device is also referred to as the "previous-stage relay device.”
  • the middle relay device is, for example, the relay device 3b.
  • the relay device 3 that is included in the relay devices 3a, 3b, and 3c connected in series and is the relay device 3 in the previous stage of the relay device 3b, which is a middle-stage relay device is the relay device 3a. That is, the upstream relay device of the relay device 3b is the relay device 3a.
  • the high frequency section 9 included in the relay device 3 has the function of determining whether or not the preceding relay device of the relay device 3 is out of order based on the level of the high frequency signal received from the preceding relay device of the relay device 3. has. If the level of the high frequency signal is lower than a predetermined threshold value, the high frequency section 9 determines that the previous relay device is out of order.
  • each relay device 3 is set to perform a non-redundant process as an initial state process.
  • a failure has occurred in the amplification section 11f included in the amplification section 10a of the relay device 3a.
  • This failure is a failure in which the amplifying section 11f included in the amplifying section 10a is unable to amplify a high frequency signal.
  • the failed amplifying section 11f outputs a high frequency signal that has not been amplified by the amplifying section 11f.
  • the high frequency signal output from the failed amplifier section 11f is transmitted to the high frequency section 9c of the relay device 3b via the LCX 4b and the amplifier section 11a of the relay device 3b. That is, in the premise Pm2a, the relay device 3b receives a high frequency signal from the relay device 3a in the previous stage of the relay device 3b. Furthermore, in the premise Pm2a, the level of the high frequency signal output from the failed amplifier section 11f is lower than a predetermined threshold value.
  • the high frequency signal output from the failed amplifying section 11f included in the repeating device 3a is sent to the high frequency section 9c of the repeating device 3b via the LCX4b and the amplifying section 11a of the repeating device 3b. transmitted.
  • the high frequency section 9c included in the relay device 3b determines whether or not the preceding relay device is out of order based on the level of the high frequency signal received from the relay device 3a, which is the preceding relay device of the relay device 3b.
  • the level of the high frequency signal received by the high frequency section 9c is lower than a predetermined threshold. Therefore, the high frequency section 9c determines that the amplification section 11f of the relay device 3a, which is the previous stage relay device, is out of order. That is, the high frequency section 9c determines that the relay device 3a, which is the previous stage relay device, is out of order.
  • the high frequency section 9c gives an instruction A to the amplification sections 11a and 11b included in the amplification section 10c.
  • the instruction A is an instruction for switching the processing performed by the relay device 3b from non-redundant processing to redundant processing.
  • the amplifying units 11a and 11b included in the amplifying unit 10c of the relay device 3b perform redundancy processing according to instruction A. Specifically, the amplification section 11b included in the amplification section 10c of the relay device 3b outputs the high frequency signal to the LCX 4d as the subsequent LCX. That is, the amplification section 11b is a first amplification section for outputting a high frequency signal to the subsequent LCX.
  • the amplifying section 11a included in the amplifying section 10c of the repeating device 3b outputs the high frequency signal to the LCX 4b as the previous stage LCX. That is, the amplification section 11a is a second amplification section for outputting a high frequency signal to the previous stage LCX.
  • the amplifying section 10c including the amplifying sections 11a and 11b is connected to the LCX4d as the downstream side LCX, and , outputs a high frequency signal to LCX4b as the previous stage LCX.
  • modified configuration B redundancy processing is performed only when the wireless channel quality deteriorates due to a failure of at least one relay device 3 among the plurality of relay devices 3.
  • the processing performed by the relay device 3b is switched from non-redundant processing to redundant processing.
  • the same effect as the above-mentioned modification 1 can be obtained.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a characteristic functional configuration of the train radio system 100. That is, FIG. 6 is a block diagram showing main functions related to the present disclosure among the functions included in the train radio system 100.
  • the train radio system 100 is a system for performing radio communication with the mobile station 5 provided on the train MV1.
  • the train radio system 100 includes a base station B1 and relay devices B2a, B2b, and B2c.
  • the base station B1 outputs a high frequency signal used for wireless communication.
  • Base station B1 corresponds to base station 20.
  • the relay devices B2a, B2b, and B2c are connected in series by an LCX (Leakage Coaxial Cable) 4 for transmitting high-frequency signals.
  • Relay devices B2a, B2b, and B2c correspond to relay devices 3a, 3b, and 3c, respectively.
  • An LCX4 exists in each of the upstream side of the relay device B2b and the downstream side of the relay device B2b included in the relay devices B2a, B2b, and B2c.
  • the relay device B2b has a configuration that outputs a high frequency signal to the LCX4 located on the downstream side of the relay device B2b and to the LCX4 located on the previous stage of the relay device B2b.
  • the train radio system 100 is not limited to a system using RoF.
  • the train radio system 100 may be configured as a system that does not use RoF.
  • the base station 20 is connected only to the relay device 3a, for example.
  • the relay device 3 does not need to include all the components shown in the diagram. That is, the relay device 3 only needs to include the minimum number of components that can realize the effects of the present disclosure.

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Abstract

中継装置３ａ，３ｂ，３ｃは、ＬＣＸ４により直列に接続されている。中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに含まれる中継装置３ｂは、当該中継装置３ｂの後段側に存在するＬＣＸ４ｄ、および、当該中継装置３ｂの前段側に存在するＬＣＸ４ｂへ、高周波信号を出力する構成を有する。当該高周波信号は、無線通信を行うために利用される信号である。

Description

列車無線システムおよび中継装置
　本開示は、無線通信を行うために利用される高周波信号を使用する列車無線システムおよび中継装置に関する。
　ＬＣＸ（Leakage Coaxial Cable：漏洩同軸ケーブル）を使用した、ＬＣＸ方式の列車無線システムには、高周波光伝送方式であるＲｏＦ（Radio on Fiber）を用いたシステムが存在する。当該列車無線システムでは、基地局から出力された光信号である高周波信号が、ＲｏＦにより、中継装置へ伝送される。
　中継装置は、光信号である高周波信号を、電気信号である高周波信号に変換し、当該高周波信号をＬＣＸへ伝送する。当該高周波信号は、データとして使用される。列車に設けられた移動局は、ＬＣＸから漏洩した電波としての信号を受信する。また、列車の移動局が信号を基地局へ送信する処理では、当該信号は、上記の経路と逆の経路により、基地局へ伝送される。
　特許文献１には、ＬＣＸ方式の列車無線システムの構成（以下、「関連構成Ａ」ともいう）が開示されている。関連構成Ａでは、移動局と無線通信を行う複数の中継装置が、移動局と基地局との間において通信が実施されるための処理を行う。当該基地局は、ＲｏＦを使用した光ファイバ伝送路を介して、複数の中継装置の各々に接続されている。当該光ファイバ伝送路は、一心双方向通信を行うための伝送路である。
特開２００４－２３６１６５号公報
　ＬＣＸを使用して無線通信を行う構成は、一般的に、複数の中継装置がＬＣＸにより直列に接続された構成である。当該構成では、各中継装置は、無線通信を行うために利用される高周波信号を、当該中継装置の一方側のＬＣＸのみに出力する。そのため、当該構成では、複数の中継装置のうちの１台の中継装置が故障した場合、無線通信の品質が劣化するという問題がある。
　本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数の中継装置がＬＣＸにより直列に接続された状況において、無線通信の品質が劣化することを抑制可能な列車無線システム等を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る列車無線システムは、列車に設けられた移動局と無線通信を行うためのシステムである。列車無線システムは、前記無線通信を行うために利用される高周波信号を出力する基地局と、前記高周波信号を伝送するためのＬＣＸ（Leakage Coaxial Cable）により直列に接続された複数の中継装置とを備え、前記複数の中継装置に含まれる特定の中継装置の前段側、および、当該特定の中継装置の後段側の各々には、前記ＬＣＸが存在し、前記特定の中継装置は、当該特定の中継装置の後段側に存在する前記ＬＣＸ、および、当該特定の中継装置の前段側に存在する前記ＬＣＸへ、前記高周波信号を出力する構成を有する。
　本開示によれば、複数の中継装置は、ＬＣＸ（Leakage Coaxial Cable）により直列に接続されている。前記複数の中継装置に含まれる特定の中継装置は、当該特定の中継装置の後段側に存在する前記ＬＣＸ、および、当該特定の中継装置の前段側に存在する前記ＬＣＸへ、前記高周波信号を出力する構成を有する。当該高周波信号は、無線通信を行うために利用される信号である。
　これにより、複数の中継装置がＬＣＸにより直列に接続された状況において、無線通信の品質が劣化することを抑制できる。
　本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１に係る列車無線システムの構成を示す図である。 実施の形態１に係る中継装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る２台の中継装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る中継装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る２台の中継装置の構成を示すブロック図である。 列車無線システムの特徴的な機能構成を示すブロック図である。 比較例に係る中継装置の構成を示すブロック図である。
　以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。
　＜実施の形態１＞
　（構成）
　図１は、実施の形態１に係る列車無線システム１００の構成を示す図である。列車無線システム１００は、ＬＣＸ方式の列車無線システムである。列車無線システム１００は、ＲｏＦを使用したシステムである。図１には、説明を分かり易くするために、方向Ｄ１ａおよび方向Ｄ１ｂが示されている。
　以下においては、ＲｏＦを使用した経路を、「ＲｏＦ経路２」または「ＲｏＦ経路」ともいう。ＲｏＦ経路２は、高周波信号を伝送するための光ファイバ伝送路である。当該高周波信号は、データとして使用される。具体的には、ＲｏＦ経路２は、光信号に変換された高周波信号を、光ファイバにより伝送するための経路である。図１では、ＲｏＦ経路を、「ＲｏＦ」と表記している。以下の図においても、ＲｏＦ経路を「ＲｏＦ」と表記している。
　列車無線システム１００は、基地局２０が、ＬＣＸを使用して、列車ＭＶ１に設けられた移動局５と無線通信を行うためのシステムである。移動局５は、列車ＭＶ１の移動と共に、移動する。移動局５は、列車ＭＶ１を制御する装置である。移動局５は、例えば、列車ＭＶ１における送受信機等の制御を行う。
　図１に示すように、列車無線システム１００は、主に、基地局２０と、複数の中継装置３と、複数のＬＣＸ４と、複数のＲｏＦ経路２と、移動局５とを備える。図１には、一例として、３台の中継装置３が示されている。
　なお、列車無線システム１００に含まれる中継装置３の数は、３に限定されず、４以上であってもよい。また、図１には、一例として、８つのＬＣＸ４が示されている。なお、列車無線システム１００に含まれるＬＣＸ４の数は、８に限定されず、８と異なる整数であって、かつ、２以上の整数であってもよい。
　基地局２０は、複数の中継装置３を制御する装置である。基地局２０は、高周波信号を出力する。また、当該高周波信号は、ＬＣＸを使用して、無線通信を行うために利用される信号である。基地局２０は、例えば、光信号に変換された高周波信号の送信または受信を行う。
　基地局２０は、ＲｏＦ経路２により、複数の中継装置３の各々と接続される。基地局２０が出力した、光信号である高周波信号は、ＲｏＦ経路２を介して、複数の中継装置３の各々へ伝送される。
　複数の中継装置３の各々は、信号を伝送するための装置である。複数の中継装置３は、列車ＭＶ１の沿線に沿って、設置されている。列車無線システム１００に含まれる複数の中継装置３は、ＬＣＸ４により直列に接続されている。
　ＬＣＸ４は、信号を伝送するためのケーブルである。例えば、ＬＣＸ４は、高周波信号を伝送するためのケーブルである。ＬＣＸ４は、列車ＭＶ１の沿線に沿って敷設されている。ＬＣＸ４は、信号の方向性を有さない。すなわち、ＬＣＸ４は、信号を、方向Ｄ１ａおよび方向Ｄ１ｂのいずれにも伝送可能である。
　高周波信号がＬＣＸ４を伝送した場合、当該高周波信号は、減衰する。中継装置３は、減衰した高周波信号の増幅を行う。
　列車無線システム１００では、ＬＣＸ４が高周波信号を伝送している期間において、当該ＬＣＸ４から漏洩した電波を、列車ＭＶ１に設けられた移動局５へ放射することにより、無線通信が行われる。ＬＣＸ４は、当該電波を放射するアンテナとして機能する。すなわち、ＬＣＸ４により、無線通信を行うための無線回線が構成される。以下においては、無線回線の品質を、「無線回線品質」ともいう。当該無線回線品質は、無線通信の品質である。
　前述したように、基地局２０が出力した、光信号である高周波信号は、ＲｏＦ経路２を介して、複数の中継装置３の各々へ伝送される。この構成により、複数の中継装置３のうちの１台の中継装置３が故障した状況において、仮に後述の冗長化処理が行われない場合でも、無線回線品質が劣化する区間を、故障した中継装置３に対応する区間のみにすることができる。
　以下においては、直列に接続されている複数の中継装置３のうち、最前段の中継装置３を、「最前段中継装置」ともいう。また、以下においては、直列に接続されている複数の中継装置３のうち、最後段の中継装置３を、「最後段中継装置」ともいう。また、以下においては、直列に接続されている３台以上の中継装置３のうち、最前段中継装置と最後段中継装置との間に存在する中継装置３を、「中段中継装置」ともいう。
　最後段中継装置は、ＬＣＸ４を介して、図示されない終端装置に接続される。終端装置は、信号の終端処理を行う。終端処理は、信号の反射を防ぐための処理である。終端処理は、例えば、信号を熱に変換する処理である。
　以下においては、直列に接続されている複数の中継装置３において、中段中継装置が存在する状況を、「中段存在状況」ともいう。中段存在状況は、３台以上の中継装置３が存在する状況である。以下においては、中段存在状況において、中段中継装置の前段の中継装置３を、「前段中継装置」ともいう。また、以下においては、中段存在状況において、中段中継装置の後段の中継装置３を、「後段中継装置」ともいう。
　また、以下においては、中段存在状況において、中段中継装置と前段中継装置との間の区間を、「中段中継装置の前段側」ともいう。また、以下においては、中段存在状況において、中段中継装置と後段中継装置との間の区間を、「中段中継装置の後段側」ともいう。
　中段存在状況において、中段中継装置の前段側、および、当該中段中継装置の後段側の各々には、ＬＣＸ４が存在する。以下においては、中段存在状況において、中継装置３である中段中継装置の後段側に存在するＬＣＸ４を、「後段側ＬＣＸ」ともいう。また、以下においては、中段存在状況において、中継装置３である中段中継装置の前段側に存在するＬＣＸ４を、「前段側ＬＣＸ」ともいう。
　また、以下においては、図１の列車無線システム１００に示される３台の中継装置３を、それぞれ、中継装置３ａ、中継装置３ｂおよび中継装置３ｃともいう。中継装置３ａ、中継装置３ｂおよび中継装置３ｃが存在する状況は、前述の中段存在状況である。
　中継装置３ａ、中継装置３ｂおよび中継装置３ｃが存在する中段存在状況において、中継装置３ｂは、中段中継装置である。また、中段存在状況において、中継装置３ａは、中段中継装置の前段の中継装置３である。また、中段存在状況において、中継装置３ｃは、中段中継装置の後段の中継装置３である。
　また、以下においては、２台の中継装置３の間に存在する区間を、「中継装置区間」ともいう。中継装置区間は、例えば、中継装置３ａと中継装置３ｂとの間に存在する区間である。中継装置区間には、ＬＣＸ４が敷設されている。すなわち、中継装置区間には、ＬＣＸ４が存在する。
　中継装置３ａ、中継装置３ｂおよび中継装置３ｃは、ＬＣＸ４により直列に接続されている。中継装置３ａおよび中継装置３ｂは、２つのＬＣＸ４により互いに接続されている。また、中継装置３ｂおよび中継装置３ｃは、２つのＬＣＸ４により互いに接続されている。
　なお、中継装置３ａと中継装置３ｂとを接続するＬＣＸ４の数は２に限定されず、１または３以上であってもよい。また、中継装置３ｂと中継装置３ｃとを接続するＬＣＸ４の数は２に限定されず、１または３以上であってもよい。
　中継装置３ｂは、ＬＣＸ４により直列に接続された中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに含まれる。
　以下、説明を分かり易くするために、３台の中継装置３である、中継装置３ａ、中継装置３ｂおよび中継装置３ｃを用いて説明する。以下においては、中継装置３ａと中継装置３ｂとを接続する２つのＬＣＸ４を、それぞれ、ＬＣＸ４ａおよびＬＣＸ４ｂともいう。また、以下においては、中継装置３ｂと中継装置３ｃとを接続する２つのＬＣＸ４を、それぞれ、ＬＣＸ４ｃおよびＬＣＸ４ｄともいう。
　ＬＣＸ４ａおよびＬＣＸ４ｃは、例えば、上り線における列車とのデータ通信に利用される。また、ＬＣＸ４ａおよびＬＣＸ４ｃは、例えば、上り線における列車の沿線に沿って敷設されている。ＬＣＸ４ｂおよびＬＣＸ４ｄは、例えば、下り線における列車とのデータ通信に利用される。また、ＬＣＸ４ｂおよびＬＣＸ４ｄは、例えば、下りにおける列車の沿線に沿って敷設されている。
　中段中継装置である中継装置３ｂの前段側には、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ａ，４ｂが存在する。また、中段中継装置である中継装置３ｂの後段側には、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｃ，４ｄが存在する。
　以下においては、図１において、基地局２０に接続される３つのＲｏＦ経路２を、それぞれ、ＲｏＦ経路２ａ、ＲｏＦ経路２ｂおよびＲｏＦ経路２ｃともいう。ＲｏＦ経路２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれ、中継装置３ａ，３ｂ，３ｃと接続される。すなわち、基地局２０は、ＲｏＦ経路２ａ，２ｂ，２ｃにより、中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに接続される。
　次に、中継装置３の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る中継装置３の構成を示すブロック図である。図２では、中継装置３ｂとしての中継装置３が示される。
　図２に示すように、中継装置３は、主に、電源部６と、監視部７と、２つの光伝送部８と、２つの高周波部９と、２つの増幅部１０とを備える。
　電源部６は、例えば、直流電流の供給、出力電流の監視、出力の保護等を行う。監視部７は、例えば、中継装置３の状態の監視等を行う。中継装置３の状態には、定常状態および警報状態が存在する。また、監視部７は、例えば、別の中継装置３の監視部と通信を行う。
　光伝送部８は、例えば、光信号を電気信号に変換する処理を行う。また、光伝送部８は、例えば、信号の合成、信号の分離等を行う。高周波部９は、例えば、高周波信号の分波、高周波信号の合成等を行う。また、高周波部９は、高周波信号のレベルを検出する機能を有する。
　増幅部１０は、例えば、高周波信号の増幅を行う。また、増幅部１０は、当該増幅部１０を含む中継装置３の後段側ＬＣＸ、および、当該中継装置３の前段側ＬＣＸへ、高周波信号を出力する構成を有する。そのため、増幅部１０を含む中継装置３は、当該中継装置３の後段側ＬＣＸ、および、当該中継装置３の前段側ＬＣＸへ、高周波信号を出力する構成を有する。
　図１の中継装置３ａ，３ｃの各々の構成は、図２の中継装置３ｂの構成と同様である。そのため、中継装置３ａ，３ｃの各々の構成の説明は省略する。
　以下においては、中継装置３ｂに含まれる電源部６を、「電源部６ｂ」ともいう。また、以下においては、中継装置３ｂに含まれる監視部７を、「監視部７ｂ」ともいう。また、以下においては、中継装置３ｂに含まれる２つの光伝送部８を、それぞれ、光伝送部８ｃおよび光伝送部８ｄともいう。
　また、以下においては、中継装置３ｂに含まれる２つの高周波部９を、それぞれ、高周波部９ｃおよび高周波部９ｄともいう。また、以下においては、中継装置３ｂに含まれる２つの増幅部１０を、それぞれ、増幅部１０ｃおよび増幅部１０ｄともいう。
　中継装置３ｂは、電源部６ｂと、監視部７ｂと、光伝送部８ｃ，８ｄと、高周波部９ｃ，９ｄと、増幅部１０ｃ，１０ｄとを含む。
　光伝送部８ｃ、高周波部９ｃおよび増幅部１０ｃは、ＬＣＸ４ｂおよびＬＣＸ４ｄに対応する構成要素である。光伝送部８ｄ、高周波部９ｄおよび増幅部１０ｄは、ＬＣＸ４ａおよびＬＣＸ４ｃに対応する構成要素である。
　図３は、実施の形態１に係る中継装置３ａおよび中継装置３ｂの構成を示すブロック図である。図３は、図１の列車無線システム１００の構成の一部を示す。以下においては、中継装置３ａに含まれる電源部６を、「電源部６ａ」ともいう。また、以下においては、中継装置３ａに含まれる監視部７を、「監視部７ａ」ともいう。
　また、以下においては、中継装置３ａに含まれる２つの光伝送部８を、それぞれ、光伝送部８ａおよび光伝送部８ｂともいう。また、以下においては、中継装置３ａに含まれる２つの高周波部９を、それぞれ、高周波部９ａおよび高周波部９ｂともいう。また、以下においては、中継装置３ａに含まれる２つの増幅部１０を、それぞれ、増幅部１０ａおよび増幅部１０ｂともいう。
　中継装置３ａは、電源部６ａと、監視部７ａと、光伝送部８ａ，８ｂと、高周波部９ａ，９ｂと、増幅部１０ａ，１０ｂとを含む。
　ここで、図２および図３を用いて、中段中継装置である中継装置３ｂが行う処理（以下、「中継処理Ｎ」ともいう）について説明する。中継処理Ｎでは、ＲｏＦ経路２ｂにより伝送された、光信号である高周波信号が、光伝送部８ｃおよび高周波部９ｃにより、電気信号である高周波信号に変換される。増幅部１０ｃは、変換された高周波信号を増幅する。増幅部１０ｃは、当該高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂの各々へ出力する。
　また、中継処理Ｎでは、ＲｏＦ経路２ｂにより伝送された、光信号である高周波信号が、光伝送部８ｄおよび高周波部９ｄにより、電気信号である高周波信号に変換される。増幅部１０ｄは、変換された高周波信号を増幅する。増幅部１０ｄは、当該高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｃ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ａの各々へ出力する。
　ここで、本実施の形態の比較の対象となる比較例について説明する。以下においては、比較例に係る列車無線システムを、「列車無線システムＪ」ともいう。列車無線システムＪは、図示していない。列車無線システムＪの構成は、図１の列車無線システム１００の構成と同様である。すなわち、列車無線システムＪは、中継装置３としての中継装置３ａ，３ｂ，３ｃを含む。
　比較例に係る中継装置３の構成は、実施の形態１に係る中継装置３の構成と異なる。すなわち、列車無線システムＪに含まれる中継装置３の構成は、列車無線システム１００に含まれる中継装置３の構成と異なる。
　図７は、比較例に係る中継装置３の構成を示すブロック図である。図７では、比較例に係る中継装置３としての中継装置３ｂが示される。
　図７の中継装置３ｂは、図２の中継装置３ｂと比較して、２つの増幅部１０である増幅部１０ｃ，１０ｄが、高周波信号を後段側ＬＣＸのみへ出力する点が異なる。図７の中継装置３ｂのそれ以外の構成は、図２の中継装置３ｂと同様である。比較例の中継装置３ａ，３ｃの各々の構成も、図７の中継装置３ｂの構成と同様である。
　ここで、図７を用いて、比較例の中継装置３ｂが行う処理（以下、「中継処理Ｊ」ともいう）について説明する。中継処理Ｊでは、ＲｏＦ経路２ｂにより伝送された、光信号である高周波信号が、光伝送部８ｃおよび高周波部９ｃにより、電気信号である高周波信号に変換される。増幅部１０ｃは、変換された高周波信号を増幅し、当該高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄへ出力する。
　また、中継処理Ｊでは、ＲｏＦ経路２ｂにより伝送された、光信号である高周波信号が、光伝送部８ｄおよび高周波部９ｄにより、電気信号である高周波信号に変換される。増幅部１０ｄは、変換された高周波信号を増幅し、当該高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｃへ出力する。
　また、中継処理Ｊでは、中継装置３ｂから出力された高周波信号は、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｃまたはＬＣＸ４ｄを介して、比較例の中継装置３ｃ（図示せず）に到達する。その後、当該高周波信号は、当該中継装置３ｃの２つの高周波部９の一方に受信される。当該高周波信号を受信した高周波部９は、当該高周波信号の終端処理を行う。
　ここで、仮に、中継処理Ｊが行われる前に、比較例の中継装置３ｂの増幅部１０ｃに故障が発生したと仮定する。また、当該故障は、増幅部１０ｃが、高周波信号をＬＣＸ４ｄへ出力できないという故障であると仮定する。
　この場合、中継処理Ｊでは、ＬＣＸ４ｄへ高周波信号が出力されない。すなわち、ＬＣＸ４ｄへデータ伝送が行われない。これにより、ＬＣＸ４ｄに対応する中継装置区間では、無線回線品質の劣化が発生する。
　ところで、図１の構成と同様な構成を有する列車無線システムＪ（図示せず）における、比較例の中継装置３ｃは、ＲｏＦ経路２ｃにより、データとしての高周波信号を受信する。そのため、例えば、ＬＣＸ４ｄと異なるＬＣＸ４に対応する中継装置区間では、無線回線品質の劣化は発生しない。
　一方、本実施の形態の中継処理Ｎでは、前述したように、中継装置３ｂの増幅部１０ｃは、高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂの各々へ出力する。また、中継装置３ｂの増幅部１０ｄは、高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｃ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ａの各々へ出力する。すなわち、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ａ，４ｂに対して、データ伝送の冗長化が行われる。
　ここで、仮に、中継処理Ｎが行われる前に、中継装置３ｂの増幅部１０ｃに故障が発生したと仮定する。また、当該故障は、増幅部１０ｃが、高周波信号をＬＣＸ４ｄへ出力できないという故障であると仮定する。
　この場合、中継処理Ｎでは、増幅部１０ｃは、高周波信号をＬＣＸ４ｄへ出力しない。しかしながら、図１の中継装置３ｃの２つの増幅部１０の一方が、高周波信号をＬＣＸ４ｄへ出力する。これにより、増幅部１０に故障が発生しても、中継装置区間において、無線回線品質の劣化が発生することを抑制することができる。
　以下においては、中継装置３が、当該中継装置３の前段側ＬＣＸおよび後段側ＬＣＸの各々へ高周波信号を出力する構成を、「冗長構成」ともいう。本実施の形態の列車無線システム１００における各中継装置３は、冗長構成を有する。
　次に、図３を用いて、中継装置３の冗長構成を利用した処理（以下、「中継制御処理」ともいう）について詳細に説明する。
　以下においては、データとしての高周波信号を、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ出力する処理を、「冗長化処理」ともいう。冗長化処理は、各中継装置３の増幅部１０が、高周波信号を、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ出力する処理である。本実施の形態の中継制御処理では、常時、冗長化処理が行われる。
　ここで、中継制御処理の一例を分かりやすくするために、以下の前提Ｐｍ１のもとで行われる中継制御処理について説明する。
　前提Ｐｍ１では、中継装置３ａと中継装置３ｂとの間で、信号の伝送が行われる。また、前提Ｐｍ１では、中継装置３ａの増幅部１０ａに故障が発生している。当該故障は、増幅部１０ａが、信号をＬＣＸ４ｂへ出力できないという故障である。すなわち、前提Ｐｍ１では、増幅部１０ａは、高周波信号を、ＬＣＸ４ｂへ出力できない。そのため、前提Ｐｍ１では、高周波信号が、増幅部１０ａからＬＣＸ４ｂへ出力されない。増幅部１０ａは、信号を高周波部９ａへ送信すること、および、信号を受信することは、実施できる。
　前提Ｐｍ１における中継制御処理では、中継装置３ｂの増幅部１０ｃが、高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ出力する。すなわち、中継装置３ｂの増幅部１０ｃが、高周波信号を、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ出力する。これにより、高周波信号は、ＬＣＸ４ｂを介して、中継装置３ａに到達する。その後、高周波信号は、増幅部１０ａを介して、高周波部９ａに到達する。高周波部９ａは、当該高周波信号の終端処理を行う。
　これにより、前提Ｐｍ１における中継制御処理では、増幅部１０ａの故障により中継装置３ａから高周波信号を受信できないＬＣＸ４ｂへ、中継装置３ｂから、高周波信号が出力される。そのため、全ての中継装置区間において、無線回線品質の劣化が発生することを抑制することができる。また、列車無線システム１００における複数の中継装置３の配置構成が、列車無線システムＪにおける複数の中継装置３の配置構成と同じ状態において、データ伝送の信頼性を向上できる。
　（まとめ）
　以上説明したように、本実施の形態によれば、中継装置３ａ，３ｂ，３ｃは、ＬＣＸ４により直列に接続されている。中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに含まれる中継装置３ｂは、当該中継装置３ｂの後段側に存在するＬＣＸ４ｄ、および、当該中継装置３ｂの前段側に存在するＬＣＸ４ｂへ、高周波信号を出力する構成を有する。当該高周波信号は、無線通信を行うために利用される信号である。
　これにより、複数の中継装置がＬＣＸにより直列に接続された状況において、無線通信の品質が劣化することを抑制できる。
　また、本実施の形態によれば、中継制御処理において、常時、冗長化処理が行われる。冗長化処理は、各中継装置３の増幅部１０が、高周波信号を、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ出力する処理である。これにより、例えば、複数の中継装置３のうちの１台の中継装置３の増幅部１０に故障が発生しても、以下の不具合が発生することを抑制することができる。
　当該不具合は、例えば、中継装置区間においてデータ伝送が行われないという不具合である。また、当該不具合は、例えば、中継装置区間における２つのＬＣＸの一方のみから電波が放射されるという不具合である。
　したがって、常に、中継装置区間における２つのＬＣＸの両方から電波を放出することができる。そのため、中継装置区間において電波を受信する移動局は、継続的に、ダイバーシティーゲインを取得することができる。これにより、仮に、中継装置に故障が発生した状況でも、無線通信の品質が良い状況を継続できる。そのため、無線通信において、通信品質を維持することができるという効果が得られる。
　また、冗長化処理が行われることにより、複数の中継装置３のうちの１台の中継装置３において故障が発生しても、常に、全ての中継装置区間において、移動局と無線通信を行うことができる。そのため、列車無線システムの信頼性を向上させることが出来るという効果が得られる。
　ところで、前述の関連構成Ａでは、複数の中継装置のうちの１台の中継装置が故障した場合、故障した当該中継装置から出力される予定であった高周波信号が、ＬＣＸへ出力されなくなる。すなわち、故障した当該中継装置の後段側に存在するＬＣＸにおいて高周波信号が伝送されなくなる。したがって、無線回線品質の劣化区間が発生してしまうという問題がある。
　そこで、本実施の形態の列車無線システム１００は、上記の効果を奏するための構成を有する。そのため、本実施の形態の列車無線システム１００により、上記の問題を解決することができる。
　前述したように、本実施の形態の中継制御処理では、中継装置３の増幅部１０が、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ、常時、データとしての高周波信号を出力する冗長化処理が行われる。そのため、ＬＣＸ４において、方向Ｄ１ａへ向かう信号と、方向Ｄ１ｂへ向かう信号とが互いに干渉するという、データ干渉が発生する可能性がある。
　そこで、データ干渉の発生を防ぐためのフィルタを、ＬＣＸ４に設ける構成としてもよい。当該構成により、ＬＣＸ４において、データ干渉が発生することを防ぐことができる。これにより、無線回線品質を低下させることなく、全ての中継装置区間において、常時、データ伝送を行うことができる。そのため、中継装置３において故障が発生した状況に対応可能な列車無線システムを提供することができる。
　＜変形例１＞
　以下においては、本変形例の構成を「構成Ｃｔｍ１」ともいう。構成Ｃｔｍ１は、所定の状況が発生した場合のみ、冗長化処理を行う構成である。所定の状況は、ＬＣＸ４に対応する中継装置区間において、無線回線品質が低下したという状況である。所定の状況は、例えば、複数の中継装置３のうち、少なくとも１台の中継装置３が故障した場合に発生する。構成Ｃｔｍ１は、実施の形態１に適用される。以下においては、構成Ｃｔｍ１が適用された、実施の形態１の構成を、「変形構成Ａ」ともいう。
　また、以下においては、データとしての高周波信号を、後段側ＬＣＸのみへ伝送する処理を、「非冗長化処理」ともいう。非冗長化処理は、各中継装置３の増幅部１０が、高周波信号を、後段側ＬＣＸのみへ伝送する処理である。
　次に、図３を用いて、変形構成Ａにおける中継制御処理について説明する。変形構成Ａでは、各中継装置３が、初期状態の処理として、非冗長化処理を行うように、設定されている。
　前述したように、中段存在状況において、中段中継装置の前段の中継装置３を、「前段中継装置」ともいう。当該中段中継装置は、例えば、中継装置３ｂである。ここで、図１のように、直列に接続されている中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに含まれる、中段中継装置である中継装置３ｂの前段の中継装置３は、中継装置３ａである。すなわち、中継装置３ｂの前段中継装置は、中継装置３ａである。
　前述したように、中継装置３に含まれる高周波部９は、高周波信号のレベルを検出する機能を有する。また、中継装置３に含まれる高周波部９は、当該中継装置３の前段中継装置から受信する高周波信号のレベルに基づいて、当該前段中継装置が故障しているか否かを判定する機能を有する。高周波部９は、高周波信号のレベルが、所定のしきい値より小さい場合、前段中継装置が故障していると判定する。当該所定のしきい値は、例えば、高周波信号が増幅されていないことを特定できる値に設定されている。
　ここで、変形構成Ａにおける中継制御処理の一例を分かりやすくするために、図３を用いて、以下の前提Ｐｍ１ａのもとで行われる中継制御処理について説明する。
　前提Ｐｍ１ａでは、中継装置３ａと中継装置３ｂとの間で、信号の伝送が行われる。また、前提Ｐｍ１ａでは、各中継装置３が、初期状態の処理として、非冗長化処理を行うように、設定されている。
　また、前提Ｐｍ１ａでは、中継装置３ａの増幅部１０ａに故障が発生している。当該故障は、増幅部１０ａが、高周波信号の増幅を行うことができないという故障である。また、前提Ｐｍ１ａでは、故障している増幅部１０ａが、当該増幅部１０ａにより増幅されていない高周波信号を出力する。
　また、前提Ｐｍ１ａでは、故障した増幅部１０ａから出力された高周波信号は、ＬＣＸ４ｂ、および、中継装置３ｂの増幅部１０ｃを介して、中継装置３ｂの高周波部９ｃへ伝送される。すなわち、前提Ｐｍ１ａでは、中継装置３ｂは、当該中継装置３ｂの前段の中継装置３ａから高周波信号を受信する。
　また、前提Ｐｍ１ａでは、故障した増幅部１０ａから出力された高周波信号のレベルは、所定のしきい値より小さい。当該所定のしきい値は、増幅部１０ａから出力される高周波信号が当該増幅部１０ａにより増幅されていないことを特定できる値に設定されている。
　前提Ｐｍ１ａにおける中継制御処理では、中継装置３ａに含まれる故障した増幅部１０ａから出力された高周波信号が、ＬＣＸ４ｂ、および、中継装置３ｂの増幅部１０ｃを介して、中継装置３ｂの高周波部９ｃへ伝送される。
　中継装置３ｂに含まれる高周波部９ｃは、当該中継装置３ｂの前段中継装置である中継装置３ａから受信する高周波信号のレベルに基づいて、当該前段中継装置が故障しているか否かを判定する。
　前提Ｐｍ１ａでは、高周波部９ｃが受信する高周波信号のレベルは、所定のしきい値より小さい。そのため、高周波部９ｃは、前段中継装置である中継装置３ａの増幅部１０ａが故障していると判定する。すなわち、高周波部９ｃは、前段中継装置である中継装置３ａが故障していると判定する。
　前段中継装置である中継装置３ａが故障していると判定された場合、高周波部９ｃは、指示Ａを、増幅部１０ｃに与える。当該指示Ａは、中継装置３ｂが行う処理を、非冗長化処理から冗長化処理に切替えるための指示である。
　中継装置３ｂの増幅部１０ｃは、指示Ａに従って、冗長化処理を行う。具体的には、中継装置３ｂの増幅部１０ｃは、高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ出力する。
　これにより、前提Ｐｍ１ａにおける中継制御処理では、前段中継装置である中継装置３ａが故障していると判定された場合、増幅部１０ｃは、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ、高周波信号を出力する。
　（まとめ）
　以上説明したように、本変形例によれば、複数の中継装置３のうち、少なくとも１台の中継装置３の故障により無線回線品質が低下した場合のみ、冗長化処理が行われる。これにより、各中継装置３の消費電力を低減することができる。また、前述のデータ干渉の発生頻度を低下させることができる。したがって、無線回線品質を向上させることができる効果、および、伝送データの信頼性を向上させることができる効果が得られる。
　＜実施の形態２＞
　（構成）
　実施の形態２に係る列車無線システムは、図１の列車無線システム１００である。図４は、実施の形態２に係る中継装置３の構成を示すブロック図である。図４では、列車無線システム１００に含まれる中継装置３ｂとしての中継装置３が示される。
　実施の形態２の中継装置３の構成は、実施の形態１の中継装置３の構成と同様である。実施の形態２の中継装置３では、２つの増幅部１０の各々が、２つの増幅部１１を含む。すなわち、実施の形態２の中継装置３は、４つの増幅部１１を含む。
　本実施の形態では、４つの増幅部１１を用いて、中継装置３に接続される４つのＬＣＸ４へ、データとしての高周波信号を出力する。また、中継装置３に接続される４つのＬＣＸ４に対し、それぞれ、４つの増幅部１１が、個別に、データとしての高周波信号を出力する。本実施の形態では、実施の形態１と同様に、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ａ，４ｂに対して、データ伝送の冗長化が行われる。以下、本実施の形態の構成について詳細に説明する。
　まず、本実施の形態における、中継装置３としての中継装置３ｂの構成について説明する。中継装置３ｂの前段側には、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ａ，４ｂが存在する。また、中継装置３ｂの後段側には、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｃ，４ｄが存在する。中継装置３ｂは、２つの増幅部１０として、増幅部１０ｃおよび増幅部１０ｄを含む。
　増幅部１０ｃは、ＬＣＸ４ｂおよびＬＣＸ４ｄに対応する構成要素である。増幅部１０ｄは、ＬＣＸ４ａおよびＬＣＸ４ｃに対応する構成要素である。
　以下においては、中継装置３ｂの増幅部１０ｃに含まれる２つの増幅部１１を、それぞれ、増幅部１１ａおよび増幅部１１ｂともいう。また、以下においては、中継装置３ｂの増幅部１０ｄに含まれる２つの増幅部１１を、それぞれ、増幅部１１ｃおよび増幅部１１ｄともいう。
　本実施の形態では、４つの増幅部１１は、それぞれ、ＬＣＸ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに関連付けられる。各増幅部１１は、当該増幅部１１に関連付けられているＬＣＸ４へデータとしての高周波信号を出力する。すなわち、各増幅部１１が、異なるＬＣＸ４へ、データとしての高周波信号を出力する。
　具体的には、増幅部１１ａは、ＬＣＸ４ｂに関連付けられる。増幅部１１ａは、ＬＣＸ４ｂへ高周波信号を出力する。また、増幅部１１ｂは、ＬＣＸ４ｄに関連付けられる。増幅部１１ｂは、ＬＣＸ４ｄへ高周波信号を出力する。また、増幅部１１ｃは、ＬＣＸ４ａに関連付けられる。増幅部１１ｃは、ＬＣＸ４ａへ高周波信号を出力する。また、増幅部１１ｄは、ＬＣＸ４ｃに関連付けられる。増幅部１１ｄは、ＬＣＸ４ｃへ高周波信号を出力する。
　図５は、実施の形態２に係る中継装置３ａおよび中継装置３ｂの構成を示すブロック図である。中継装置３ａは、２つの増幅部１０として、増幅部１０ａおよび増幅部１０ｂを含む。
　以下においては、中継装置３ａの増幅部１０ａに含まれる２つの増幅部１１を、それぞれ、増幅部１１ｅおよび増幅部１１ｆともいう。また、以下においては、中継装置３ｂの増幅部１０ｂに含まれる２つの増幅部１１を、それぞれ、増幅部１１ｇおよび増幅部１１ｈともいう。
　本実施の形態では、実施の形態１と同様に、中継制御処理が行われる。本実施の形態の中継制御処理では、常時、冗長化処理が行われる。冗長化処理は、各中継装置３の増幅部１０が、高周波信号を、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ出力する処理である。具体的には、冗長化処理は、各中継装置３の増幅部１０に含まれる２つの増幅部１１が、高周波信号を、それぞれ、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ出力する処理である。
　ここで、本実施の形態の中継制御処理の一例を分かりやすくするために、以下の前提Ｐｍ２のもとで行われる中継制御処理について説明する。
　前提Ｐｍ２では、中継装置３ａと中継装置３ｂとの間で、信号の伝送が行われる。また、前提Ｐｍ２では、中継装置３ａの増幅部１０ａに含まれる増幅部１１ｆに故障が発生している。当該故障は、増幅部１１ｆが、信号をＬＣＸ４ｂへ出力できないという故障である。すなわち、前提Ｐｍ２では、増幅部１１ｆは、高周波信号を、ＬＣＸ４ｂへ出力できない。そのため、前提Ｐｍ２では、高周波信号が、増幅部１１ｆからＬＣＸ４ｂへ出力されない。増幅部１１ｆは、信号を高周波部９ａへ送信すること、および、信号を受信することは、実施できる。
　前提Ｐｍ２における中継制御処理では、中継装置３ｂの増幅部１０ｃに含まれる増幅部１１ｂが、高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄへ出力する。すなわち、増幅部１１ｂは、高周波信号を後段側ＬＣＸへ出力するための第１増幅部である。
　また、中継装置３ｂの増幅部１０ｃに含まれる増幅部１１ａが、高周波信号を、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ出力する。すなわち、増幅部１１ａは、高周波信号を前段側ＬＣＸへ出力するための第２増幅部である。これにより、増幅部１１ａが出力した高周波信号は、ＬＣＸ４ｂを介して、中継装置３ａに到達する。その後、高周波信号は、増幅部１１ｆを介して、高周波部９ａに到達する。高周波部９ａは、当該高周波信号の終端処理を行う。
　これにより、前提Ｐｍ２における中継制御処理では、増幅部１１ｆの故障により中継装置３ａから高周波信号を受信できないＬＣＸ４ｂへ、中継装置３ｂから、高周波信号が出力される。そのため、全ての中継装置区間において、無線回線品質の劣化が発生することを抑制することができる。したがって、データ伝送の信頼性を向上できる。
　（まとめ）
　以上説明したように、本実施の形態によれば、中継制御処理において、常時、冗長化処理が行われる。本実施の形態の冗長化処理は、各中継装置３の増幅部１０に含まれる２つの増幅部１１が、高周波信号を、それぞれ、後段側ＬＣＸおよび前段側ＬＣＸへ出力する処理である。これにより、例えば、複数の中継装置３のうちの１台の中継装置３の増幅部１１に故障が発生しても、全ての中継装置区間において、無線回線品質の劣化が発生することを抑制することができる。したがって、データ伝送の信頼性を向上できる。
　また、本実施の形態によれば、各増幅部１１が、異なるＬＣＸ４へ、データとしての高周波信号を出力する。そのため、ＬＣＸ４毎に、送信対象の高周波信号のレベルを設定することができる。すなわち、送信対象の高周波信号のレベルを、個別に設定できる。したがって、無線通信を行うための細かな調整が可能となる。
　また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、データ干渉の発生を防ぐためのフィルタを、ＬＣＸ４に設ける構成としてもよい。当該構成により、ＬＣＸ４において、データ干渉が発生することを防ぐことができる。これにより、無線回線品質を低下させることなく、全ての中継装置区間において、常時、データ伝送を行うことができる。そのため、中継装置３において故障が発生した状況に対応可能な列車無線システムを提供することができる。
　＜実施の形態２の変形例＞
　前述の変形例１の構成Ｃｔｍ１を、実施の形態２に適用してもよい。前述したように、構成Ｃｔｍ１は、所定の状況が発生した場合のみ、冗長化処理を行う構成である。所定の状況は、ＬＣＸ４に対応する中継装置区間において、無線回線品質が低下したという状況である。所定の状況は、例えば、複数の中継装置３のうち、少なくとも１台の中継装置３が故障した場合に発生する。以下においては、構成Ｃｔｍ１が適用された、実施の形態２の構成を、「変形構成Ｂ」ともいう。
　次に、図１および図５を用いて、変形構成Ｂにおける中継制御処理について説明する。変形構成Ｂでは、各中継装置３が、初期状態の処理として、前述の非冗長化処理を行うように、設定されている。
　前述したように、中段存在状況において、中段中継装置の前段の中継装置３を、「前段中継装置」ともいう。当該中段中継装置は、例えば、中継装置３ｂである。ここで、図１のように、直列に接続されている中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに含まれる、中段中継装置である中継装置３ｂの前段の中継装置３は、中継装置３ａである。すなわち、中継装置３ｂの前段中継装置は、中継装置３ａである。
　前述したように、中継装置３に含まれる高周波部９は、当該中継装置３の前段中継装置から受信する高周波信号のレベルに基づいて、当該前段中継装置が故障しているか否かを判定する機能を有する。高周波部９は、高周波信号のレベルが、所定のしきい値より小さい場合、前段中継装置が故障していると判定する。
　ここで、変形構成Ｂにおける中継制御処理の一例を分かりやすくするために、図５を用いて、以下の前提Ｐｍ２ａのもとで行われる中継制御処理について説明する。
　前提Ｐｍ２ａでは、中継装置３ａと中継装置３ｂとの間で、信号の伝送が行われる。また、前提Ｐｍ２ａでは、各中継装置３が、初期状態の処理として、非冗長化処理を行うように、設定されている。
　また、前提Ｐｍ２ａでは、中継装置３ａの増幅部１０ａに含まれる増幅部１１ｆに故障が発生している。当該故障は、増幅部１０ａに含まれる増幅部１１ｆが、高周波信号の増幅を行うことができないという故障である。また、前提Ｐｍ２ａでは、故障している増幅部１１ｆが、当該増幅部１１ｆにより増幅されていない高周波信号を出力する。
　また、前提Ｐｍ２ａでは、故障した増幅部１１ｆから出力された高周波信号は、ＬＣＸ４ｂ、および、中継装置３ｂの増幅部１１ａを介して、中継装置３ｂの高周波部９ｃへ伝送される。すなわち、前提Ｐｍ２ａでは、中継装置３ｂは、当該中継装置３ｂの前段の中継装置３ａから高周波信号を受信する。また、前提Ｐｍ２ａでは、故障した増幅部１１ｆから出力された高周波信号のレベルは、所定のしきい値より小さい。
　前提Ｐｍ２ａにおける中継制御処理では、中継装置３ａに含まれる故障した増幅部１１ｆから出力された高周波信号が、ＬＣＸ４ｂ、および、中継装置３ｂの増幅部１１ａを介して、中継装置３ｂの高周波部９ｃへ伝送される。
　中継装置３ｂに含まれる高周波部９ｃは、当該中継装置３ｂの前段中継装置である中継装置３ａから受信する高周波信号のレベルに基づいて、当該前段中継装置が故障しているか否かを判定する。
　前提Ｐｍ２ａでは、高周波部９ｃが受信する高周波信号のレベルは、所定のしきい値より小さい。そのため、高周波部９ｃは、前段中継装置である中継装置３ａの増幅部１１ｆが故障していると判定する。すなわち、高周波部９ｃは、前段中継装置である中継装置３ａが故障していると判定する。
　前段中継装置である中継装置３ａが故障していると判定された場合、高周波部９ｃは、指示Ａを、増幅部１０ｃに含まれる増幅部１１ａ，１１ｂに与える。当該指示Ａは、中継装置３ｂが行う処理を、非冗長化処理から冗長化処理に切替えるための指示である。
　中継装置３ｂの増幅部１０ｃに含まれる増幅部１１ａ，１１ｂは、指示Ａに従って、冗長化処理を行う。具体的には、中継装置３ｂの増幅部１０ｃに含まれる増幅部１１ｂは、高周波信号を、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄへ出力する。すなわち、増幅部１１ｂは、高周波信号を後段側ＬＣＸへ出力するための第１増幅部である。
　また、中継装置３ｂの増幅部１０ｃに含まれる増幅部１１ａは、高周波信号を、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ出力する。すなわち、増幅部１１ａは、高周波信号を前段側ＬＣＸへ出力するための第２増幅部である。
　これにより、前提Ｐｍ２ａにおける中継制御処理では、前段中継装置である中継装置３ａが故障していると判定された場合、増幅部１１ａ，１１ｂを含む増幅部１０ｃは、後段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｄ、および、前段側ＬＣＸとしてのＬＣＸ４ｂへ、高周波信号を出力する。
　（まとめ）
　以上説明したように、変形構成Ｂによれば、複数の中継装置３のうち、少なくとも１台の中継装置３の故障により無線回線品質が低下した場合のみ、冗長化処理が行われる。例えば、中継装置３ｂが行う処理が、非冗長化処理から冗長化処理に切替えられる。これにより、前述の変形例１と同様な効果が得られる。例えば、無線回線品質を向上させることができる効果、および、伝送データの信頼性を向上させることができる効果が得られる。
　（機能ブロック図）
　図６は、列車無線システム１００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。つまり、図６は、列車無線システム１００が有する機能のうち、本開示に関わる主要な機能を示すブロック図である。
　列車無線システム１００は、列車ＭＶ１に設けられた移動局５と無線通信を行うためのシステムである。列車無線システム１００は、基地局Ｂ１と、中継装置Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃとを備える。
　基地局Ｂ１は、無線通信を行うために利用される高周波信号を出力する。基地局Ｂ１は、基地局２０に相当する。
　中継装置Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃは、高周波信号を伝送するためのＬＣＸ（Leakage Coaxial Cable）４により直列に接続されている。中継装置Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃは、それぞれ、中継装置３ａ，３ｂ，３ｃに相当する。
　中継装置Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃに含まれる中継装置Ｂ２ｂの前段側、および、当該中継装置Ｂ２ｂの後段側の各々には、ＬＣＸ４が存在する。中継装置Ｂ２ｂは、当該中継装置Ｂ２ｂの後段側に存在するＬＣＸ４、および、当該中継装置Ｂ２ｂの前段側に存在するＬＣＸ４へ、高周波信号を出力する構成を有する。
　（その他の変形例）
　なお、各実施の形態、変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態、変形例を適宜、変形、省略することが可能である。
　例えば、列車無線システム１００は、ＲｏＦを使用したシステムに限定されない。列車無線システム１００が、ＲｏＦを使用しないシステムである構成としてもよい。当該構成では、基地局２０は、例えば、中継装置３ａのみに接続される。
　また、例えば、中継装置３は、図で示される全ての構成要素を含まなくてもよい。すなわち、中継装置３は、本開示の効果を実現できる最小限の構成要素のみを含めばよい。
　本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が、想定され得るものと解される。
　３，３ａ，３ｂ，３ｃ，Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ　中継装置、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ　ＬＣＸ、５　移動局、９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ　高周波部、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ　増幅部、２０，Ｂ１　基地局、１００　列車無線システム、ＭＶ１　列車。

Claims (5)

  1. 　列車に設けられた移動局と無線通信を行うための列車無線システムであって、
    　前記無線通信を行うために利用される高周波信号を出力する基地局と、
    　前記高周波信号を伝送するためのＬＣＸ（Leakage Coaxial Cable）により直列に接続された複数の中継装置とを備え、
    　前記複数の中継装置に含まれる特定の中継装置の前段側、および、当該特定の中継装置の後段側の各々には、前記ＬＣＸが存在し、
    　前記特定の中継装置は、当該特定の中継装置の後段側に存在する前記ＬＣＸ、および、当該特定の中継装置の前段側に存在する前記ＬＣＸへ、前記高周波信号を出力する構成を有する、
    　列車無線システム。
  2. 　無線通信を行うために利用される高周波信号を伝送するためのＬＣＸ（Leakage Coaxial Cable）により直列に接続された複数の中継装置に含まれる中継装置であって、
    　前記中継装置の前段側、および、当該中継装置の後段側の各々には、前記ＬＣＸが存在し、
    　前記中継装置は、
    　　当該中継装置の後段側に存在する前記ＬＣＸである後段側ＬＣＸ、および、当該中継装置の前段側に存在する前記ＬＣＸである前段側ＬＣＸへ、前記高周波信号を出力する構成を有する増幅部を備える、
    　中継装置。
  3. 　前記増幅部は、前記後段側ＬＣＸおよび前記前段側ＬＣＸへ、前記高周波信号を出力する、
    　請求項２に記載の中継装置。
  4. 　前記中継装置は、さらに、
    　　当該中継装置の前段の中継装置である前段中継装置が故障しているか否かを判定する高周波部を備え、
    　前記前段中継装置が故障していると判定された場合、前記増幅部は、前記後段側ＬＣＸおよび前記前段側ＬＣＸへ、前記高周波信号を出力する、
    　請求項２に記載の中継装置。
  5. 　前記増幅部は、
    　　前記高周波信号を前記後段側ＬＣＸへ出力するための第１増幅部と、
    　　前記高周波信号を前記前段側ＬＣＸへ出力するための第２増幅部とを含む、
    　請求項３または４に記載の中継装置。
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