无线通信装置和无线通信系统 |
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| 申请号 | CN201280075847.5 | 申请日 | 2012-09-21 | 公开(公告)号 | CN104641661A | 公开(公告)日 | 2015-05-20 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 平明德; | ||||
| 摘要 | 具有FH控制部(16)，其按每一 帧 ，对变更 频率 信道的频率跳变进行控制；载波侦听部(20)，其按将帧分割得到的每一时隙，实施载波侦听；调制部(15)，其基于载波侦听的结果，决定该时隙的发送定时；连送控制部(12)，其复制发送数据，生成多个相同数据；调度器(23)，其按每一时隙，分别向各移动站分配不同的通信时间段，基于通信时间段的分配结果、发送定时和跳变控制部的指示，分别利用不同的帧将根据同一发送数据生成的相同数据发送给移动站，并将分配结果通知给移动站。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置具有： |
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| 说明书全文 | 无线通信装置和无线通信系统技术领域[0001] 本发明涉及无线通信装置和无线通信系统。 背景技术[0002] 近年来，废止了轨道旁的信号机，导入了使用无线来进行列车控制的无线式列车控制系统。在本系统中，对速度及停止位置等与列车的安全运行直接相关的信息进行传输，因而，对无线方式要求可靠性极高的通信性能。尤其是，由于不能确保用于列车控制的专用的频率等原因，在使用ISM(Industry Science Medical：工业、科学、医疗)频带来构筑系统的情况下，可能会因不可控制的干扰信号而妨碍无线传输，从而需要即使在存在较大的干扰信号时也能够实现可靠地发送信息的功能。 [0003] 作为抗干扰性优异的通信方式，提出了使用DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum：直接序列扩频)的方式(例如非专利文献1)。此外，在能够使用多个频率信道的情况下，还提出了基于FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum：跳变扩频)的干扰避免方法(例如非专利文献2)。尤其是，使用FHSS通信方式的干扰避免性能高，被广泛应用于要求高可靠性的通信系统中。例如，在专利文献1中，公开了如下的FHSS系统：将传输使用的帧在时间上分为由基站控制的非冲突访问部分和会产生冲突的随机访问部分，来实现高效的通信。此外，在专利文献2中，公开了通过对与FHSS相同的数据进行多次发送的“连送”来提高可靠性的方法。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特公平8-13155号公报 [0007] 专利文献2：日本特开平9-214403号公报 [0008] 非专利文献 [0009] 非专利文献1：SIEMENS著，「Siemens Transportation Systems」，ETSI(European Telecommunications Standards Institute：欧洲电信标准协会)，2008年11月汇总资料，2008年12月 [0010] 非 专 利 文 献2：IEEE 标 准 802，「Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications」，14章，2012年3月发明内容 [0011] 发明要解决的问题 [0012] 但是，根据上述现有技术，能够在处于同一系统或单一基站的控制下的情况下提高抗干扰性，但例如在如ISM带这样完全不同的系统共存的环境中，存在不能充分获得抗干扰性的提高这样的问题。尤其是，近年来，使用ISM带的无线LAN(Local Area Network：局域网)(IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers：电气和电子工程师协会802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n)在增加，在采用与无线LAN相同的访问方式的非专利文献2的方式等中，难以实现高可靠性的通信。 [0013] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到一种即使在存在干扰源的环境中也能够实现高可靠性通信的无线通信装置和无线通信系统。 [0014] 用于解决问题的手段 [0015] 为了解决上述问题，达成目的，本发明的特征在于具有：跳变控制部，其按每一规定的切换周期，对变更频率信道的频率跳变进行控制，按每一所述切换周期指示在通信中使用的频率信道；载波侦听部，其按将所述切换周期分割得到的每一分配单位，实施所使用的频率信道的载波侦听；避免干扰定时控制部，其基于所述载波侦听的结果，决定所述分配单位中的发送定时；连送控制部，其复制发送数据，生成多个相同数据；以及调度器，按每一所述分配单位，分别对各通信对方分配不同的通信时间段，基于所述调度器的通信时间段的分配结果、所述发送定时和所述跳变控制部的指示，分别按不同的所述切换周期将根据同一发送数据生成的所述相同数据发送给所述通信对方，并将所述分配结果通知给所述通信对方。 [0016] 发明效果 [0018] 图1是示出实施方式1的无线通信系统的结构例的图。 [0019] 图2是示出在实施方式1中使用的帧格式的一例的图。 [0020] 图3是示出实施方式1的基站的结构例的图。 [0021] 图4是示出实施方式1的移动站的结构例的图。 [0022] 图5是示出干扰与来自基站的分组发送之间的关系的一例的图。 [0023] 图6是示出实施方式2的基站的结构例的图。 [0024] 图7是示出实施方式2的FH模式的一例的图。 [0025] 图8是示出实施方式3的频率信道的选择方法的一例的图。 [0026] 图9是示出实施方式4的基站的结构例的图。 [0027] 图10是示出实施方式4中的两个基站的帧和时隙开始定时的一例的图。 [0028] 图11是示出实施方式5的发送定时的一例的图。 具体实施方式[0029] 以下，基于附图，对本发明的无线通信装置和无线通信系统的实施方式进行详细说明。此外，本发明不受限于该实施方式。 [0030] 实施方式1. [0031] 图1是示出本发明的无线通信系统的实施方式1的结构例的图。本实施方式的无线通信系统由设置在轨道旁的作为无线通信装置的基站1-1～1-3和在轨道上行驶且分别具有作为无线通信装置的移动站的列车4、5构成。基站1-1～1-3按一定程度的间隔配置，使得能够连续地维持与在轨道上行驶的列车之间的通信。基站1-1～1-3彼此通过骨干线路(基站间网络)2连接，能够经由指令中心3和骨干线路2收发信息。本实施方式的无线通信系统构成列车控制系统，进行用于列车运行等控制的信息的收发。 [0032] 基站1-1～1-3分别实施与本小区内的列车的无线通信，将从列车接收到的信息发送给指令中心3，将从指令中心3发送的信息发送给列车，由此实现指令中心3与相应列车间的信息传输。列车4、5随着行驶而改变位置，但通过切换作为通信对方的基站1-1～1-3，可维持与指令中心3的信息传输。 [0033] 在图1中示出了关于列车5(搭载于列车5的移动站)与基站1-1～1-3的通信的干扰源的例子。在图1的例子中，在列车5的内部、列车5的周围和基站1-3周围，存在使用与列车5和基站1-1～1-3的通信相同频段的干扰源，妨碍基站与列车间的通信。在列车5与基站1-1～1-3的通信使用ISM带的情况下，例如，无线LAN通信为干扰源，但干扰源不限于此。 [0034] 图2是示出在本实施方式中使用的帧格式的一例的图。1个帧在时间上被分割为作为从基站1-1～1-3向列车的通信的下行链路和作为从列车向基站1-1～1-3的通信的上行链路。下行链路和上行链路分别给分割成多个时隙(分配单位)，并被分配不同的信息。在帧开头中，存在广播时隙(Bch)，在广播时隙中，通知报告信息及/或帧结构信息等。 [0035] 在图2中，Fr-1、Fr-2、Fr-3、…表示帧，D1、D2、…表示时隙。在图2的例子中，表示下行链路的时间段的下行链路时隙由广播时隙和D1～D8的时隙构成，表示上行链路的时间段的上行链路时隙由U1～U8的时隙构成。 [0036] 通常，在列车控制中使用信息量较小，因此，与无线传输的帧周期相比，列车控制信息的更新周期较长。因此，在列车控制信息更新的1个周期(列车控制信息更新周期)之间，能够传输多个帧。在图2的例子中，能够在1个列车控制信息更新周期中传输5个帧。此外，图2只是一例，在1个列车控制信息更新周期中能够传输的帧数不限于该例子。 [0037] 为了提高列车控制信息的可靠性，利用多个帧对同一列车控制信息进行多次发送(连送)。在图2中示出了对一个列车控制信息进行5次发送(5连送)的例子，但连送的次数不限于此。此外，在本实施方式中，为了避免与其它系统之间的干扰，实施以1帧为频率切换周期的频率跳变(FH(Frequency Hopping))。这样，以帧为单位切换频率，并以帧为单位进行连送，由此利用多个频率信道发送同一数据。在利用单一频率信道来进行发送的情况下，在该频率信道中存在干扰信号的情况下，会妨碍信息传输，而在改变频率信道进行连送的情况下，即使存在干扰信号的频率信道，也能够进行使用其它频率信道的信息传输，能够提高可靠性。 [0038] 图3是示出本实施方式的基站1-1～1-3的结构例的图。如图3所示，基站1-1～1-3具有编码部11、13、连送控制部12、定时控制部14、调制部15、FH控制部(跳变控制部)16、高频部17、放大器18、解调部19、载波侦听部20、纠错部21、相同分组删除部22、调度器23和天线24。 [0039] 编码部11对朝向对本小区内的各列车的发送数据S1进行编码，生成编码数据S2。连送控制部12将编码数据S2复制为多个发送分组S3，来控制连送。调度器部23在时分后的上行链路和下行链路的各时隙中分配数据，生成报告信息/帧结构信息S4。帧结构信息是表示帧的结构的信息，是包含每一时隙的数据的目的地的信息。编码部13对由调度器 23生成的报告信息/帧结构信息S4进行编码，生成发送分组S5。定时控制部14基于来自调度器23的帧结构信息，按发送分组S3、S5的发送定时(对调制部15的输出定时)将各时隙中的发送分组信息S6输出到调制部15。此外，定时控制部14基于帧结构信息，控制以本站为目的地的接收分组的接收定时，将由解调部19生成的解调信号S12中的以本站为目的地的接收分组S13输出到纠错部21。 [0040] 调制部15对各时隙中的发送分组信息S6进行调制，基于从载波侦听部11输入的载波侦听信息S11，输出基带调制信号S7。高频部17基于来自FH控制部16的频率控制信息S8，在进行发送时，将基带调制信号S7转换为由频率控制信息S8指定的RF(Radio Frequency：射频)频率的高频信号S9a，在进行接收时，将天线24接收到的高频信号S9b转换为基带接收信号S10。放大器18对高频信号S9a进行放大并输出到天线24。天线24将放大后的高频信号S9a作为电波发射，并且，接收电波，将其作为高频信号S9b输出到高频部17。 [0041] 解调部19对基带接收信号S10进行解调，生成解调信号S12。载波侦听部20观测基带接收信号S10，基于观测结果生成载波侦听信息S11，该载波侦听信息S11表示是否存在规定值以上的强度的信号。纠错部21对接收分组S13实施纠错，生成接收信息S14。相同分组删除部22将连送的接收信息S14的冗余部分删除，生成最终的解调器输出S15。例如，在5连送的情况下，选择5个相同数据中的正确地实施了纠错的数据，将其作为解调器输出S15，并删除其它4个相同数据，在5个相同数据中存在多个正确地实施过纠错的数据的情况下，将其中一个作为解调器输出S15，并删除其它相同数据。 [0042] 图4是示出本实施方式的移动站的结构例的图。本实施方式的移动站被搭载在列车4、5中。在图4中，对于具有与图3所示的基站1-1～1-3相同功能的构成要素，标注与图2相同的符号，省略重复说明。如图4所示，移动站具有如下结构：从图3的基站1-1～1-3的结构中删除了调度器23和编码部13，追加了报告信道解析部(解析部)25。报告信道解析部25解析解调器输出S15中的报告信道的信息，生成本站的收发定时信息(通信时间段的分配结果)和FH的频率信息S20，将收发定时信息输入到定时控制部14，将FH的频率信息S20输入到FH控制部16。 [0043] 接下来，对本实施方式的基站1-1～1-3的动作进行说明。首先，调度器部23对归属在本小区内的各列车(各列车中搭载的移动站)进行调度，针对下行链路和上行链路，分别决定各列车使用的时隙，生成帧结构信息，并生成报告信息。即，针对每一相同小区内的移动站，通过以分时方式分配通信时间段，来防止移动站间的干扰。此外，报告信息中包含FH控制部16管理的频率跳变信息(频率跳变模式和切换定时)。接下来，编码部11进行经由骨干线路2从指令中心3得到的朝向各列车的发送数据S1的编码，连送控制部12进行连送用的复制处理，生成发送分组S3。定时控制部14基于来自调度器23的帧结构信息，将以各列车为对象的发送分组S3分配到各时隙，将其作为发送分组信息S6发送给调制部15。 [0044] 此处，对来自无线LAN的干扰与来自基站1-1～1-3的发送分组之间的关系进行说明。图5是示出干扰与来自基站1-1～1-3的分组发送之间的关系的一例的图。在与基站1-1～1-3的通信相同的频率进行从无线LAN的发送的情况下，在基站1-1～1-3进行发送时，产生干扰，对信息传输带来妨碍。因此，在本实施方式中，基站1-1～1-3在所分配的下行链路的各时隙内实施载波侦听，在确认到无线LAN的发送结束(载波侦听结束，carrier sense clear)后，发送以列车为对象的信息。此时，例如，将确认到在规定时间内没有来自其它站的发送(干扰)的时刻决定为该时隙的发送定时。例如，在确认到载波侦听结束后的SIFS(Short Interframe Space：短帧间间隔)以上且PIFS(PCF(Point Coordination Function：点协调功能)Interframe Space，PCF帧间间隔)以下的时间长度中没有来自其它站的发送(干扰)的时刻，实施本站的发送。这是为了避免来自无线LAN的干扰，并在其它无线LAN的发送站之前得到信道的使用权。SIFS、PIFS的值因无线LAN系统而不同，因此，关于该待机时间，要考虑在周围使用的无线LAN的种类来决定。为了实现上述动作，时隙长被设定为长于发送分组长度。关于SIFS、PIFS，可参照非专利文献2。此外，即使超过在时隙内能够发送发送分组的时间(从时隙的结束时间减去发送分组的发送所需的时间而得到的时间)，在无法确认到在规定时间内没有来自其它站的发送的情况下，不进行该时隙中的发送。 [0045] 具体而言，载波侦听部10实施载波侦听生成载波侦听信息S11。调制部15基于载波侦听信息S11，如上述那样，在避免与其它系统之间的干扰的发送定时生成调制信号S7，并发送给高频部17。此外，此处，在FH控制部16中，按每一基站1-1～1-3管理应该使用的频率跳变模式和切换定时，基于所管理的这些信息，按每一切换定时向高频部17输出指定RF频率的频率控制信息S8。高频部17基于频率控制信息S8，将基带的调制信号S7转换为指定的高频带的高频信号S9a。高频信号S9a被放大部18放大后被从天线24发送。 [0046] 此外，在本实施方式中，调制部15具有如下功能：基于载波侦听信息S11，求出如上述那样避免与其它系统之间的干扰的发送定时。即，调制部15基于载波侦听信息S11，求出如上述那样避免与其它系统之间的干扰的发送定时，从而具有作为避免干扰定时控制部的功能。但不限于此，调制部15也可以另外具有避免干扰定时控制部，调制部15基于来自避免干扰定时控制部的指示，将调制信号S7发送给高频部17。 [0047] 在上行链路时隙期间中，解调部19对经高频部17转换后的基带接收信号S10进行解调，生成解调信号S12。定时控制部14基于帧结构信息，决定以本站为目的的接收定时，基于接收定时，从解调信号S12中选择以本站为目的的接收分组S13，并将其输出到纠错部21。纠错部21对接收分组S13实施纠错处理，生成接收信息S14，相同分组删除部22从接收信息S14中删除因连送导致的冗余分组，生成最终的解调器输出S15。 [0048] 接下来，对本实施方式的列车4、5中搭载的移动站的动作进行说明。移动站的动作除了根据来自基站1-1～1-3的报告信息来得到本站的收发定时信息和FH的频率信息S20这点以外，进行与基站1-1～1-3大致相同的动作。即，在移动站中，通过报告信道解析部25对来自基站1-1～1-3的报告信息进行解析，得到分配给本站的时隙编号、基站1-1～1-3使用的FH模式等FH的频率信息S20。基于这些信息，与基站1-1～1-3同样地进行载波侦听，由此，避免与其它系统之间的干扰，进行与基站1-1～1-3之间的收发。 [0049] 此外，列车控制信息更新周期及连送次数不需要在所有列车中相同，可根据发送信息的紧急性及重要性，对每一列车自适应地进行变更。此外，针对同一列车，可以对每一链路设定不同的连送次数。此外，图3、图4示出了在实施相同的编码后连送(复制)信息的例子，这意味着所连送的信息与原本的发送信息相同，在对发送信息进行复制后，对每一复制的发送信息应用了不同的编码，此外，也可以对每一复制的发送信息应用不同的调制方式来发送。 [0050] 此外，此处，对将本实施方式的无线通信系统应用于列车控制系统的例子进行了说明，但也可以将本实施方式的无线通信系统应用于列车控制系统以外的情况。 [0051] 如上所述，在本实施方式中，在基站1-1～1-3与移动站间的通信中，基站1-1～1-3以分时方式对本小区内的移动站分配通信时刻，对同一发送数据进行连送，进行频率跳变，在频率跳变的切换周期内进行载波侦听，在载波侦听结束后，实施本站的发送。因此，即使在如ISM频带那样、存在不可控制的干扰的环境中，也能够避免干扰导致的信息丢失，能够构筑高可靠性的无线通信线路。此外，根据信息的重要度对要发送的列车控制信息的更新周期及连送次数进行变更，由此，能够构筑出在1个无线系统中具有多个可靠性的无线线路。 [0052] 实施方式2. [0053] 图6是示出本发明的基站的实施方式2的结构例的图。如图6所示，本实施方式的基站具有收发模块30-1～30-3、调度器23、编码部13、合成部26、放大部18和天线24，其中，收发模块30-1～30-3分别具有编码部11、连送控制部12、定时控制部14、调制部15、FH控制部16、高频部17、解调部19、载波侦听部20、纠错部21和相同分组删除部22。本实施方式的无线通信系统除了将基站1-1～1-3作为本实施方式的基站，将列车4、5中搭载的移动站作为本实施方式的移动站以外，与实施方式1相同。针对具有与实施方式1相同功能的构成要素，标注与实施方式1相同的符号，并省略重复的说明。以下，以与实施方式1不同的部分为中心来进行说明。 [0054] 在实施方式1中，利用单一的FH模式进行通信，而在本实施方式中，使用多个FH(频率跳变)模式实施通信，由此实现通信容量增大。 [0055] 在图6的例子中，使用了3种FH模式，因而具有3个收发模块。FH模式的数量不限于此，可以是任何数量的类型，只要具有与各FH模式对应的模块即可。 [0056] 在需要进行大容量信息传输的情况下，通过使用多个FH模式，能够实现高可靠性且大容量的通信系统。即使在使用多个FH模式的情况下，通过增减连送数，也能够构筑具有多个可靠性的无线线路。 [0057] 图7是示出本实施方式的FH模式的一例的图。在图7中，为了简化，FH模式设为模式a、b这两种。在模式a和模式b中，设定为在同一时刻使用彼此不同的频率信道。这样，如果使用两种FH模式而在模式a、b下发送不同的发送数据，则可传输的通信容量增加为使用单一的FH模式的情况下的2倍。此外，FH模式只要设定为在同一时刻使用彼此不同的频率信道即可，不限于图2的例子。在FH模式为3个以上的情况下，同样设定为，在同一时刻使用彼此不同的频率信道。 [0058] 接下来，对本实施方式的动作进行说明。与实施方式1同样地，调度器部23将多个FH模式的各个帧分割成多个时隙，根据各列车所需的信息量、重要度，对本小区内的各列车分配时隙编号和FH模式的组合，将分配的结果作为帧结构信息，将报告信息/帧结构信息S4输出到编码部13。报告信息中包含多个FH模式和切换定时的信息。编码部13向收发模块30-1、30-2、30-3分别输出将报告信息/帧结构信息S4编码后的发送分组S5。各收发模块30-1、30-2、30-3分别与3个FH模式对应地，根据该分配信息S5调整发送定时，进行通信。各收发模块30-1、30-2、30-3内的动作与实施方式1相同。 [0059] 从各收发模块30-1、30-2、30-3的高频部17输出的高频信号S9a在合成部26中合成，在由放大器18放大后发送给天线24。此外，在接收时，由天线24接收到的高频信号S9b被分支为3个，分别输入到各收发模块30-1、30-2、30-3。 [0060] 此外，列车4、5中搭载的移动站构成为，在图6所示的基站的结构与实施方式1的图4同样地，只是替代报告信道解析部25而具有调度器23和编码部13。在报告信道解析部25中，解析报告信道的信息(报告信息)，按每一FH模式，将帧结构信息输出到对应的收发模块30-1～30-3的定时控制部14，将FH模式和切换定时输出到对应的收发模块30-1～ 30-3的FH控制部16。具体而言，例如，在模式#1、#2、#3分别与收发模块30-1、30-2、30-3对应的情况下，报告信道解析部25将模式#1的帧结构信息输出到收发模块30-1的定时控制部14，将模式#1的FH模式和切换定时输出到收发模块30-1的FH控制部16。 [0061] 此外，关于各时隙中的发送定时，需要在全部FH模式中设为同一定时。这是因为，发送定时与载波侦听的定时不同，有可能因某FH模式下的发送而激活其它FH模式的载波侦听。因此，在本实施方式中，与实施方式1不同，在SIFS以上的期间中由全部FH模式使用的频率信道中没有确认到载波侦听的情况下，在FH模式之间按相同的定时进行发送。 [0062] 此外，在图6中，在多个FH模式中共享放大器18和天线24，且构成为在各收发模块中独立地具有高频部17，但也可以在多个收发模块30-1、30-2、30-3之间共享高频部17，通过基带的数字信号处理来进行收发模块30-1、30-2、30-3的信号合成、分离。 [0063] 如上所述，在本实施方式中，使用多个FH模式，在各个FH模式中实施与实施方式1相同的收发动作。因此，能够构筑出兼顾高可靠性和大容量的通信系统。此外，除了时间方向(连送数、时隙数)以外，还能够进行频率方向(FH模式数)的分配，因而能够设定可靠性更加多样的无线线路。 [0064] 实施方式3. [0065] 图8是示出本发明的实施方式3的频率信道的选择方法的一例的图。本实施方式的无线通信系统的结构与实施方式2相同，基站和移动站的结构也与实施方式2相同。 [0066] 在实施方式2中，通过使用多个FH模式，能够实现传输速度的高速化，但需要在多个信道中载波侦听结束，发送机会存在制约。在本实施方式中，公开了将发送机会的减少限制在最低限度的方法。 [0067] 在因使用多个FH模式而同时使用多个频率信道时，为了使发送机会的减少最小化，只要选择出在多个频率信道中同时进行其它系统的发送的、相关性高的频率即可。例如，在ISM频带中，IEEE802系的无线LAN为主要干扰源，因此，在作为无线LAN的带宽的18M～22MHz单位中产生干扰的可能性较高。因此，在使用多个FH模式的情况下，如图8所示，选择FH模式，该FH模式在同一时刻使用了规定带宽内(例如在22MHz带宽内)的频率信道，由此，能够实现发送机会减少的抑制。 [0068] 尤其是，在将IEEE802系无线LAN预测为干扰源的情况下，2.4GHz附近的ISM带的信道编号1、6、11、14多被作为中心频率使用。即，有效的作法是，选择FH模式，使得由多个FH信道在同一时刻使用的多个频率信道全部处于分别以ch1(2412MHz)、ch6(2437MHz)、ch11(2462MHz)、ch14(2484MHz)为中心的22MHz以内的范围中的同一范围中。通过这样构成，在同一时刻，在多个FH模式中，如果在由任意一个模式使用的频率信道中载波侦听结束，则在全部FH模式中载波侦听结束的可能性较高，与实施方式2相比，能够增加发送机会。 [0069] 此外，有效的作法是，选择FH模式，使得各FH模式的在时间上相邻的频率信道不在上述同一22MHz带宽内(不同的22MHz带宽)。以上所述之外的本实施方式的动作与实施方式2相同。 [0070] 如上所述，在本实施方式中，在使用多个FH模式的情况下，选择FH模式，使得各FH模式在同一时刻使用的频率信道处于规定的带宽内。因此，与实施方式2相比，增加能够发送机会。 [0071] 实施方式4. [0072] 图9是示出本发明的基站的实施方式4的结构例的图。如图9所示，本实施方式的基站除了在实施方式1的基站1-1～1-3中追加了定时再生部27以外，与实施方式1的基站1-1～1-3相同。本实施方式的无线通信系统除了将基站1-1～1-3作为本实施方式的基站以外，与实施方式1相同。对于具有与实施方式1相同的功能的构成要素，标注与实施方式1相同的符号并省略重复说明。以下，以实施方式1不同的部分为中心进行说明。 [0073] 在使用FH的系统中，为了进行基站与移动站之间的通信，需要进行FH模式的同步。但是，在使用多个FH模式来进行系统运用的情况下，很难估计出在基站中使用的FH模式及其模式开始定时。尤其是，在因高速移动而不断产生基站的越区切换的列车控制系统中，为了抑制无线线路中断，在进行越区切换时高速地对FH模式进行补充的功能很重要。 [0074] 本实施方式的定时再生部27与相连基站之间的骨干线路2连接，接收来自骨干线路2的时间同步信号S40，基于时刻同时信号S40，生成基站的动作定时脉冲S41。关于从骨干线路2发送的时间同步信号S40，例如，可以从与骨干线路2连接的时刻同步服务器(未图示)发送，也可以从指令中心3发送。 [0075] 图10是示出本实施方式中的两个基站(设为基站a和基站b)的帧和时隙开始定时的一例的图。各基站a、b使用从骨干线路2提供的时间同步信号S40生成动作定时脉冲S41，该动作定时脉冲S41在基站a、b之间包含相同的FH模式开始定时、帧开始定时、时隙开始定时。如图10所示，基于该定时脉冲S41，各基站a、b使用相同的FH模式开始定时、帧开始定时和时隙开始定时，与各小区内的移动站进行收发。在图10中，例示了两个基站，但实际上，全部基站同样地基于时间同步信号S40生成动作定时脉冲S41，由此，使FH模式开始定时、帧开始定时和时隙开始定时同步。各移动站分别独立地进行动作，因此，各时隙内的发送定时在移动站之间是独立的。此外，本实施方式的列车4、5中搭载的移动站的结构与实施方式1相同。 [0076] 在列车控制系统中，在多数情况下，移动站的移动方向是一维的，各移动站保持有作为越区切换目标的基站的FH模式，在作为越区切换目标的基站的FH模式为已知的状态下进行动作。此外，根据列车控制系统的性质，各列车知晓自身的瞬时的地理位置，因此，能够进行以当前位置信息为触发的越区切换。即，在进行系统设计时，事先在设置站时等决定越区切换地点，列车中搭载的移动站保持有该越区切换地点的信息，基于本车辆的当前位置信息，在检测出到达越区切换地点的情况下，能够实施越区切换。此时，在本实施方式中，在相邻的基站之间，FH模式开始定时、帧开始定时和时隙开始定时是同步的，因此，移动站能够计算出相邻基站下一帧的频率信道，能够在不产生线路中断(来自基站的信标搜索)的状态下接收来自越区切换目标基站的信号。 [0077] 根据本实施方式，能够进行无瞬断的基站切换(越区切换)，能够大幅抑制控制信息的传输延迟。 [0078] 此外，发往各基站的时间同步信号S40不限于从骨干线路2提供，也可以从GPS(Global Positioning System：全球定位系统)等其它手段提供。此外，基站间的FH模式开始定时不是必须相同，如果定时偏移(单位：帧数)的量是已知，则可得到同等效果。 [0079] 此外，在进行越区切换时，移动站从报告信息中取得空闲时隙信息，将空闲时隙作为随机访问通道来使用，来向新基站发送接入请求。以上所述之外的本实施方式的动作与实施方式1相同。此外，在实施方式2或3中记述的各基站使用多个FH模式的情况下，也可以应用本实施方式的定时同步。 [0080] 如上所述，在本实施方式中，在各基站中，定时再生部27基于来自骨干线路2的时间同步信号S40，生成基站的动作定时脉冲S41。因此，能够得到与实施方式1相同的效果，而且，能够进行无瞬断的基站切换，能够大幅抑制控制信息的传输延迟。 [0081] 实施方式5. [0082] 图11是示出本发明的实施方式5的发送定时的一例的图。本实施方式的无线通信系统的结构与实施方式1相同，基站和移动站的结构也与实施方式1相同。 [0083] 近年来，在列车等公共交通设施中，基于无线LAN进行的面向乘客的通信服务正在普及。在使用ISM频带构成列车控制系统的情况下，认为同一运营商运用的面向乘客的无线LAN和列车控制系统会在同一频段中引起干扰。在本实施方式中，公开了在这样的情况下避免无线LAN导致的干扰的手段。 [0084] 在本实施方式中，关于无线LAN和列车控制系统，由于由同一运营商运营等，使得不仅能够对列车控制系统进行动作控制，而且能够对无线LAN动作控制。如图11所示，无线LAN(WLAN)和使用FH的列车控制系统共享相同的频带(不过，瞬时的带宽不同)。无线LAN与列车控制系统具有相同的信标周期。首先，无线LAN的AP(Access Point：接入点)发送信标，与下属的STA(Station)进行通信。在一定时间之后，AP发送RTS(Request To Send：请求发送)或CTS(Clear To Send：清除发送)，由此，在规定时间(发送禁止时间)中禁止无线LAN系统内的属下的STA进行发送。然后，列车控制系统开始发送，在由RTS预约的时间(发送禁止时间)内完成收发。 [0085] 图11的发送定时只是一例，只要是使无线LAN与列车控制系统以分时方式进行动作的发送定时即可，而不限于图11的例子。本实施方式的列车控制系统中的基站和移动站的动作除了如图11那样定义了各帧的发送时间以外，与实施方式1相同。此外，在进行实施方式2～4中的任意1个动作的情况下，也可以如图11那样定义各帧的发送时间，实现本实施方式的避免干扰。 [0086] 如上所述，在本实施方式中，使无线LAN与列车控制系统以分时方式进行动作。因此，即使在需要近距离地运用无线LAN和列车控制系统的情况下，也能够实现避免了干扰引起的性能劣化的系统运用。 [0087] 产业上的可利用性 [0088] 如上所述，本发明的无线通信装置和无线通信系统在列车控制系统中是有用的，尤其适合于使用ISM频带的列车控制系统。 [0089] 标号说明 [0090] 1-1～1-3 基站，2 骨干线路，3 指令中心，4、5 列车，11、13 编码部、12 连送控制部、14 定时控制部、15 调制部、16 FH控制部、17 高频部、18 放大部、19解调部、20 载波侦听部、21 纠错部、22 相同分组删除部、23 调度器，24 天线，25 报告信道解析部、26 合成部、27 定时再生部。 |
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