(57)【要約】【課題】移動局が自動的に無線方式を切替えることができる無線通信システムを提供する。【解決手段】無線通信システム１００Ａは、移動体２上の移動局２１と複数の基地局との間で無線通信を行う無線通信システムである。複数の基地局は、第１通信エリア１ａにおいて第１無線方式にて移動局２１と通常信号の送受信を行う第１通常基地局３０と、第２通信エリア１ｂにおいて第１無線方式とは異なる第２無線方式にて移動局２１と通常信号の送受信を行う第２通常基地局５０と、複数の切替信号４２１，４２２，４１３，４１２をそれぞれ送信する複数の切替基地局３１，３２，５１，５２とを含む。移動局２１は、複数の切替信号４２１，４２２，４１３，４１２を正規の態様で受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式と第２無線方式との間で切替える。【選択図】図１
2018142770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体上の移動局と複数の基地局との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
前記複数の基地局は、
第１通信エリアにおいて第１無線方式にて前記移動局と通常信号の送受信を行う第１通常基地局と、
第２通信エリアにおいて前記第１無線方式とは異なる第２無線方式にて前記移動局と前記通常信号の送受信を行う第２通常基地局と、
複数の切替信号をそれぞれ送信する複数の切替基地局と
を含み、
前記移動局は、前記複数の切替信号を正規の態様で受信した場合に、前記通常信号の送受信を行う無線方式を前記第１無線方式と前記第２無線方式との間で切替える、無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記複数の切替基地局は、
前記切替信号として第１予告信号および第１確定信号をそれぞれ送信する第１予告基地局および第１確定基地局と、
前記切替信号として第２予告信号および第２確定信号をそれぞれ送信する第２予告基地局および第２確定基地局と
を含み、
前記移動局は、
前記第１予告信号を受信した後に前記第１確定信号を受信した場合に、前記無線方式を前記第１無線方式から前記第２無線方式に切替え、
前記第２予告信号を受信した後に前記第２確定信号を受信した場合に、前記無線方式を前記第２無線方式から前記第１無線方式に切替える、無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記複数の切替基地局は、前記切替信号として第１強制信号および第２強制信号をそれぞれ送信する第１強制基地局および第２強制基地局を含み、
前記移動局は、
前記無線方式が前記第１無線方式であるときに前記第１強制信号を受信した場合に、前記無線方式を前記第２無線方式に切替え、
前記無線方式が前記第２無線方式であるときに前記第２強制信号を受信した場合に、前記無線方式を前記第１無線方式に切替える、無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムであって、
前記第１通常基地局が送信する前記通常信号は、前記移動局が前記第１無線方式にて前記無線通信を行うための第１同期信号を含み、
前記第２通常基地局が送信する前記通常信号は、前記移動局が前記第２無線方式にて前記無線通信を行うための第２同期信号を含み、
前記第１強制基地局は、前記第２無線方式にて前記第２通信エリア内に前記第１強制信号を送信し、
前記第２強制基地局は、前記第１無線方式にて前記第１通信エリア内に前記第２強制信号を送信し、
前記移動局は、
前記第２通信エリアにおいて、前記第２通常基地局が送信する前記第２同期信号を用いて前記第１強制信号を受信し、
前記第１通信エリアにおいて、前記第１通常基地局が送信する前記第１同期信号を用いて前記第２強制信号を受信する、無線通信システム。
【請求項５】
請求項３に記載の無線通信システムであって、
前記第１強制基地局は、前記第１無線方式にて前記第２通信エリア内に、前記第１強制信号と、前期移動局が前記第１無線方式にて前記無線通信を行うための第１同期信号とを送信し、
前記第２強制基地局は、前記第２無線方式にて前記第１通信エリア内に、前記第２強制信号と、前期移動局が前記第２無線方式にて前記無線通信を行うための第２同期信号とを送信し、
前記移動局は、
前記第２通信エリアにおいて、前記第１強制基地局が送信する前記第１同期信号を用いて前記第１強制信号を受信し、
前記第１通信エリアにおいて、前記第２強制基地局が送信する前記第２同期信号を用いて前記第２強制信号を受信する、無線通信システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記第１無線方式および前記第２無線方式は、複数のフレームからなる単位フレームで前記無線通信を行う無線方式であって、
同一の無線方式にて送信される、前記通常信号と前記複数の切替信号のそれぞれとは、前記単位フレーム内の異なるフレームに割り当てられる、無線通信システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記移動局が前記無線方式を前記第１無線方式から前記第２無線方式に切替えるための前記切替信号である第１切替信号を送信する前記切替基地局を第１切替基地局とし、
前記移動局が前記無線方式を前記第２無線方式から前記第１無線方式に切替えるための前記切替信号である第２切替信号を送信する前記切替基地局を第２切替基地局とし、
前記第１無線方式および前記第２無線方式は、複数のフレームからなる単位フレームで前記無線通信を行う無線方式であって、
複数の前記第１切替基地局の少なくとも一つと、複数の前記第２切替基地局の少なくとも一つは同一の切替基地局であって、
前記同一の基地局は、前記第１無線方式または前記第２無線方式にて、前記第１切替信号と前記第２切替信号とを前記単位フレーム毎に交互に送信する、無線通信システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記移動局は、前記無線方式の切替え処理を行った後の所定時間内は、前記複数の切替信号を受信しない、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体上の移動局と複数の基地局との間で無線通信を行う列車無線システム等の無線通信システムに関し、特に移動局が自動的に無線方式を切替える機能を有する無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
列車には、運転指令所との連絡および緊急時の救援手配の手段として無線通信システム（以下、「列車無線システム」とも呼ぶ）が搭載・運用されている。列車無線システムでは、一定の範囲で区切られた線区ごとに無線通信に使用する周波数が割り当てられており、列車は線区を跨いで走行する場合、無線通信チャネルを各線区の周波数に対応したものへ切替えている。
【０００３】
従来の列車無線システムでは、列車が無線通信チャネルの切替わる地点を通過する際に、列車の乗務員が手動で無線通信チャネルの切替を行っているが、切替漏れ等の人的ミスが懸念されており、無線通信チャネルを自動で切替えるシステムが必要とされている。
【０００４】
特許文献１には、移動体（列車）上の移動局と地上の基地局との間で無線通信を行う無線通信システムであって、切替信号を送信する切替基地局を新たに地上に設置することによって、無線通信チャネルを自動で切替えることができる無線通信システムについて開示されている。
【０００５】
より詳細には、上記の無線通信システムは、２種の切替基地局（予告基地局および確定基地局）を用いることによって、自動で無線通信チャネルを切替えることが可能な無線通信システムであって、移動局が無線通信チャネルの切替地点付近にて、予告基地局が送信する切替信号（予告信号）を受信した後に、確定基地局が送信する切替信号（確定信号）を受信した場合に、無線通信チャネルを切替える無線通信システムである。
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、装置故障など何らかの弊害によって移動局が予告信号および確定信号の少なくとも一方を受信できず、無線通信チャネルの切替漏れが発生する場合について対応できない。そこで特許文献２には、予告基地局および確定基地局に加えて強制基地局を用いることによって、無線通信チャネルの切替漏れを抑制することができる無線通信システムについて開示されている。特許文献２に記載の技術では、移動局は強制基地局が送信する切替信号（強制信号）を受信した場合に、強制的に無線通信チャネルを切替える。
【０００７】
また、特許文献１および特許文献２に記載の技術では、列車無線システムの運用目的で用いられる通常信号と切替信号とを時間分割して送信することによって、使用する無線周波数を増やすことなく無線通信チャネルの切替を実現している。この時間分割は移動局と基地局とが複数フレームからなる単位フレーム（「スーパーフレーム」とも呼ばれる）で同期していることを利用して、切替信号をスーパーフレーム中の１フレームに割り当てることで実現している。
【０００８】
以上のような列車無線システムでは、周波数が異なる線区を跨いで列車が走行する場合に、無線通信チャネルの切替漏れを抑制しつつ、移動局が自動で無線通信チャネルを切替えることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１０８６５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５９３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年では、列車無線システムの無線方式をアナログ方式からデジタル方式へ移行する鉄道事業者が増加しており、複数の鉄道事業者にまたがって運行されている路線においては、鉄道事業者ごとの管理区間により無線方式が異なる場合がある。また、同じ鉄道事業者の管理区間であっても、無線方式がアナログ方式の線区とデジタル方式の線区とが混在している場合がある。アナログ方式の無線方式とデジタル方式の無線方式とはそれぞれ独立した無線規格であるため、列車が異なる無線方式の線区を跨いで走行する場合には移動局の無線方式を切替えなければならない。そのため無線方式を自動で切替える機能を備えた無線通信システムが求められている。しかしながら、上記従来の無線通信システムは無線通信チャネルを切替えるシステムであるため、無線方式の切替えには対応できないという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであって、２つの無線方式が混在する場所を移動する移動体上の移動局において、自動的に無線方式を切替えることができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る無線通信システムは、移動体上の移動局と複数の基地局との間で無線通信を行う無線通信システムである。複数の基地局は、第１通常基地局、第２通常基地局、および複数の切替基地局を含む。第１通常基地局は、第１通信エリアにおいて第１無線方式にて移動局と通常信号の送受信を行う。第２通常基地局は、第２通信エリアにおいて第１無線方式とは異なる第２無線方式にて移動局と通常信号の送受信を行う。複数の切替基地局は、複数の切替信号をそれぞれ送信する。移動局は、複数の切替信号を正規の態様で受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式と第２無線方式との間で切替える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無線通信システムによれば、移動局は、複数の切替基地局からそれぞれ送信される複数の切替信号を正規の態様で受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式と第２無線方式との間で切替える。これにより、２つの無線方式が混在する場所を移動する移動体上の移動局において、自動的に無線方式を切替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る通信フレームの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る移動局が無線方式を切替える動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る移動局が無線方式を切替える動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る通信フレームの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る通信フレームの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る干渉地帯において制限される移動局の状態遷移を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る干渉地帯１ｄにおける移動局の状態遷移を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る干渉地帯１ｅにおける移動局の状態遷移を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る移動局が無線方式を切替える動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
＜無線通信システムの全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００Ａの全体構成の一例を示す図である。無線通信システム１００Ａは、移動体２上の移動局２１と、第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２、第２予告基地局５１および第２確定基地局５２とが無線通信を行うシステムである。本実施の形態では、無線通信システム１００Ａは列車無線システムであって、移動体２は路線１上を走行する列車である。図１の例では、移動体２は路線１上を同図の右方向または左方向に向かって走行する。
【００１７】
図１に示されるように、無線通信システム１００Ａは、第１通信エリア１ａおよび第２通信エリア１ｂを有する。第１通信エリア１ａは、第１通常基地局３０が第１無線方式にて送信する通常信号（運転指令所との連絡などの運用目的で使用される信号。以下、「第１通常信号」とも呼ぶ）が届く通信エリアを示している。第２通信エリア１ｂは、第２通常基地局５０が第２無線方式にて送信する通常信号（運転指令所との連絡などの運用目的で使用される信号。以下、「第２通常信号」とも呼ぶ）が届く通信エリアを示している。
【００１８】
第１通信エリア１ａと第２通信エリア１ｂとは一部が重なっており、この重なっているエリアである第３通信エリア１ｃは、第１通常基地局３０が送信する第１通常信号と第２通常基地局５０が送信する第２通常信号との両方が届く通信エリアとなっている。第１無線方式と第２無線方式とは無線規格が異なる独立した無線方式であって、第１無線方式および第２無線方式は、それぞれ、例えばアナログ方式およびデジタル方式の無線方式である。
【００１９】
路線１は第１通信エリア１ａ、第３通信エリア１ｃおよび第２通信エリア１ｂに跨っており、移動体２は、第１通信エリア１ａから第３通信エリア１ｃを通り第２通信エリア１ｂへ、または第２通信エリア１ｂから第３通信エリア１ｃを通り第１通信エリア１ａへと移動する。そのため、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ａでは、移動体２上の移動局２１は通信エリアに応じて通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式と第２無線方式との間で自動的に切替える機能を有する。
【００２０】
第１通常基地局３０は、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２と第１回線３Ｄを介してシステム的に同期している。第１予告基地局３１は、第１予告信号４２１を第１無線方式にて第１通信エリア１ａ内の領域３１ａに送信する。第１確定基地局３２は、第１確定信号４２２を第１無線方式にて第１通信エリア１ａ内の領域３２ａに送信する。
【００２１】
第１予告信号４２１および第１確定信号４２２のそれぞれは、移動局２１が通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式へ切り替えるための切替信号であって、以下ではそれぞれを「第１切替信号」とも呼ぶ。また、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２のそれぞれは、第１切替信号を送信する切替基地局であって、以下ではそれぞれを「第１切替基地局」とも呼ぶ。
【００２２】
第２通常基地局５０は、第２予告基地局５１および第２確定基地局５２と第２回線５Ｄを介してシステム的に同期している。第２予告基地局５１は、第２予告信号４１３を第２無線方式にて第２通信エリア１ｂ内の領域５１ａに送信する。第２確定基地局５２は、第２確定信号４１２を第２無線方式にて第２通信エリア１ｂ内の領域５２ａに送信する。
【００２３】
第２予告信号４１３および第２確定信号４１２のそれぞれは、移動局２１が通常信号の送受信を行う無線方式を第２無線方式から第１無線方式へ切り替えるための切替信号であって、以下ではそれぞれを「第２切替信号」とも呼ぶ。また、第２予告基地局５１および第２確定基地局５２のそれぞれは、第２切替信号を送信する切替基地局であって、以下ではそれぞれを「第２切替基地局」とも呼ぶ。
【００２４】
移動局２１は、第１切替基地局３１，３２からそれぞれ送信される第１切替信号４２１，４２２と、第２切替基地局５１，５２からそれぞれ送信される第２切替信号４１３，４１２とを正規の態様で受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式と第２無線方式との間で切替える。具体的には、移動局２１は、第１予告信号４２１を受信した後に第１確定信号４２２を受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。また、移動局２１は、第２予告信号４１３を受信した後に第２確定信号４１２を受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第２無線方式から第１無線方式に切替える。
【００２５】
上記のように移動局２１は、第１予告信号４２１および第１確定信号４２２、または第２予告信号４１３および第２確定信号４１２を正規の順序で受信した場合に無線方式を切替えるため、移動局２１が通信エリアに応じて無線方式を切替えできるように、各切替信号が送信される領域は適切に設定される。
【００２６】
例えば、第１予告信号４２１が送信される領域３１ａと第１確定信号４２２が送信される領域３２ａとは、第１通信エリア１ａ内において無線方式の切替地点（第３通信エリア１ｃ付近）に比較的近い位置に設定される。また、領域３１ａおよび領域３２ａは、第１通信エリア１ａから第２通信エリア１ｂに向かって移動する移動体２上の移動局２１が、第１予告信号４２１および第１確定信号４２２をその順で受信できるような位置に設定される。
【００２７】
一方、第２予告信号４１３が送信される領域５１ａと第２確定信号４１２が送信される領域５２ａとは、第２通信エリア１ｂ内における無線方式の切替地点に比較的近い位置に設定される。また、領域５１ａおよび領域５２ａは、第２通信エリア１ｂから第１通信エリア１ａに向かって移動する移動体２上の移動局２１が、第２予告信号４１３および第２確定信号４１２をその順で受信できるような位置に設定される。なお、図１の例では、領域３２ａおよび領域５２ａは第３通信エリア１ｃ内に設定されているが、領域３２ａおよび領域５２ａの位置はこの限りではない。
【００２８】
第１無線方式にて無線通信を行う第１通常基地局３０、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２のそれぞれは周波数ｆ１で信号を送信しているが、それぞれの基地局が同期していることを利用して、各信号は時間および空間で分割されて送信されるため干渉しない。また、第２無線方式にて無線通信を行う第２通常基地局５０、第２予告基地局５１および第２確定基地局５２のそれぞれは周波数ｆ２で信号を送信しているが、それぞれの基地局が同期していることを利用して、各信号は時間および空間で分割されて送信されるため干渉しない。周波数ｆ１と周波数ｆ２とは周波数が異なるため、第１無線方式の信号と第２無線方式の信号とが干渉することはない。
【００２９】
＜移動局の構成＞
図２は、本発明の実施の形態１に係る移動局２１の構成の一例を示すブロック図である。図２に示されるように、移動局２１は、第１通常信号および第１切替信号（以下、「第１信号」ともいう）を受信可能な第１移動局２１ａと、第２通常信号および第２切替信号（以下、「第２信号」ともいう）を受信可能な第２移動局２１ｂとを有している。これにより、移動局２１は、第１信号と第２信号との両方を常時受信できる状態にあるが、運用（つまり通常信号の送受信）には第１移動局２１ａおよび第２移動局２１ｂのどちらか一方のみを使用する。
【００３０】
移動局２１は、さらに切替部２１ｃ、判定部２１ｄおよび記憶部２１ｅを有する。第１移動局２１ａは、第１信号を受信し復調後、第１切替信号を第１切替データ２１ａｄとして判定部２１ｄに入力する。第２移動局２１ｂは、第２信号を受信し復調後、第２切替信号を第２切替データ２１ｂｄとして判定部２１ｄに入力する。判定部２１ｄは、第１切替データ２１ａｄおよび第２切替データ２１ｂｄそれぞれの情報と記憶部２１ｅに記憶されたパラメータとを参照することによって無線通信システムの運用に使用する方式を決定し、その結果を切替部２１ｃに入力する。
【００３１】
切替部２１ｃは、判定部２１ｄから運用に使用する方式が第１無線方式であるという結果が入力された場合には、第１移動局２１ａにイネーブル信号２１ｃｅを入力する。一方、判定部２１ｄから運用に使用する方式が第２無線方式であるという結果が入力された場合には、切替部２１ｃは、第２移動局２１ｂにイネーブル信号２１ｃｅを入力する。
【００３２】
第１移動局２１ａにイネーブル信号２１ｃｅが入力される場合には、第１移動局２１ａは第１通常信号を無線通信システムの運用信号として処理し、イネーブル信号２１ｃｅが入力されなかった第２移動局２１ｂは運用信号の処理を行わない。一方、第２移動局２１ｂにイネーブル信号２１ｃｅが入力される場合には、第２移動局２１ｂは第２通常信号を無線通信システムの運用信号として処理し、イネーブル信号２１ｃｅが入力されなかった第１移動局２１ａは運用信号の処理を行わない。移動局２１は、常時第１無線方式および第２無線方式の信号を受信可能な状態であるが、どちらか一方の無線方式の通常信号を運用信号として処理することで、無線方式を自動的に切替えることが可能である。
【００３３】
＜通信フレームの構成＞
図３は、本発明の実施の形態１に係る通信フレームの構成の一例を示す図である。図３では、移動体２が第１通信エリア１ａ内にある状態であって、第１移動局２１ａと第１通常基地局３０および第１切替基地局３１，３２との間で行わる通信の通信フレームの構成を示している。また、図３では、第１移動局２１ａの構成を示すブロック図についても示している。
【００３４】
上述のように、第１通常基地局３０および第１切替基地局３１，３２は、同じ空間で同じ周波数ｆ１にて信号を送信しているため、信号を時間的に分割しなければ干渉が発生する。そのため、図３に示されるように、第１移動局２１ａと第１通常基地局３０および第１切替基地局３１，３２との間で行われる通信における通信フレームの構成は、複数のフレームＦ１〜ＦＮからなるスーパーフレームＳＦを単位フレームとして通信が行われるスーパーフレーム構造となっている。
【００３５】
この構成では、スーパーフレームＳＦ中の１つのフレームＦｊ１に第１切替信号が割り当てられ、その他のフレームに第１運用信号と第１同期信号とで構成される第１通常信号が割り当てられることによって、これらの信号が干渉しないようにタイミング制御を実施している。第１通常基地局３０は、第１切替基地局３１，３２と第１回線３Ｄにて同期しているため、各基地局におけるスーパーフレームＳＦの開始タイミングＳＦｔは合致しており、第１通常信号と第１切替信号とのタイミング制御は正確である。
【００３６】
第１移動局２１ａは、第１運用信号を処理する第１運用信号処理部２１ａ１と、第１同期信号を処理する第１同期信号処理部２１ａ２と、第１切替信号を処理する第１切替信号処理部２１ａ３とを有する。第１移動局２１ａは、第１同期信号を受信できなければ、第１通常基地局３０、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２のそれぞれとスーパーフレーム同期を行うことができず通信を確立できない。つまり、第１移動局２１ａは、第１通常基地局３０からの第１通常信号を受信できる第１通信エリア１ａ内にある場合のみ、第１切替信号を受信可能である。第２無線方式においても同様に、第２移動局２１ｂは第２通信エリア１ｂ内にある場合のみ、第２切替信号を受信可能である。
【００３７】
なお、第２移動局２１ｂの構成と、第２移動局２１ｂと第２通常基地局５０および第２切替基地局５１，５２との第２無線方式による通信における通信フレームの構成とは、上記の説明において、「第１〜」を「第２〜」に読み替えたものと同様であるので図示および詳細な説明は省略する。
【００３８】
＜無線方式の切替動作＞
図４は、本発明の実施の形態１に係る移動局２１が無線方式を切替える動作を示すフローチャートである。以下、同図を参照して、移動局２１が各切替信号を受信して通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式と第２無線方式との間で切替える切替処理の手順を示す。
【００３９】
まず、ステップＳ０において、移動局２１の初期運用状態、つまり運用開始時の移動局２１の状態が、無線方式が第１無線方式である第１運用状態である場合にはステップＳ１が実行される。一方、移動局２１の初期運用状態が、無線方式が第２無線方式である第２運用状態である場合にはステップＳ２が実行される。移動局２１の初期運用状態は、例えば、ユーザ（本実施の形態のように移動体２が列車の場合にはその乗務員）によって手動で設定され、その設定内容に基づいてステップＳ１またはステップＳ２が実行される。
【００４０】
以下では説明の都合上、移動局２１の運用開始の無線方式が第１無線方式であって、移動体２が第１通信エリア１ａから第２通信エリア１ｂの方向へ移動して、移動局２１の無線方式が第１無線方式から第２無線方式に切替わる場合について述べる。
【００４１】
上述の通り、移動局２１は運用開始時には第１無線方式となっているので、ステップＳ０のあとにステップＳ１が実行される。ステップＳ１において、移動局２１は、第１通常信号を運用信号として処理する第１待受け状態となる。そして、ステップＳ５において、判定部２１ｄは、移動局２１が第１予告信号４２１を受信したか否かを判定する。判定部２１ｄは、例えば、第１移動局２１ａから第１切替データ２１ａｄが入力された場合に、第１切替データ２１ａｄと記憶部２１ｅに記憶されたパラメータとに基づいて、移動局２１が第１予告信号４２１を受信したか否かを判定する。
【００４２】
ステップＳ５において、移動局２１が第１予告信号４２１を受信したと判定されるとステップＳ７が実行される。一方、移動局２１が第１予告信号４２１を受信していないと判定されると再度ステップＳ１が実行される。ステップＳ５において移動局２１が第１予告信号４２１を受信したと判定されるまでの間、ステップＳ１，Ｓ５の処理は、例えば、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４３】
ステップＳ７において、移動局２１の状態は、第１確定信号４２２を待受ける第１確定信号待受け状態に遷移する。そして、ステップＳ１１において、判定部２１ｄは、移動局２１が第１確定信号４２２を受信したか否かを判定する。判定部２１ｄは、例えば、第１移動局２１ａから第１切替データ２１ａｄが入力された場合に、第１切替データ２１ａｄと記憶部２１ｅに記憶されたパラメータとに基づいて、第１確定信号４２２を受信したか否かを判定する。
【００４４】
ステップＳ１１において、移動局２１が第１確定信号４２２を受信したと判定されるとステップＳ１３が実行される。一方、移動局２１が第１確定信号４２２を受信していないと判定されると再度ステップＳ１が実行され、移動局２１の状態は第１待受け状態に戻る。
【００４５】
ステップＳ１３において、移動局２１は、無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。具体的には、切替部２１ｃがイネーブル信号２１ｃｅを第２移動局２１ｂに入力することによって、移動局２１は通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。そして、ステップＳ２において移動局２１は第２通常信号を運用信号として処理する第２待受け状態となる。ステップＳ２，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１４の処理は、それぞれ、上記説明のステップＳ１，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ１１，Ｓ１３の処理において、「第１〜」を「第２〜」に置き換えた場合と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００４６】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ａでは、無線方式が第１無線方式である移動局２１が第１予告信号４２１を受信した後に第１確定信号４２２を受信した場合には、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。また、無線方式が第２無線方式である移動局２１が第２予告信号４１３を受信した後に第２確定信号４１２を受信した場合には、通常信号の送受信を行う無線方式を第２無線方式から第１無線方式に切替える。これにより、２つの無線方式の通信エリアを跨いで移動体２が移動する場合に、移動局２１が自動で無線方式を切替えることができる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態に係る無線通信システムは、第１予告信号４２１および第１確定信号４２２の少なくとも一方を受信できなかった場合、また第２予告信号４１３および第２確定信号４１２の少なくとも一方を受信できなかった場合における無線方式の切替漏れを抑制する機能を有する。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システム１００Ｂの全体構成の一例を示す図である。図５に示されるように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｂは、図１に示される実施の形態１に係る無線通信システム１００Ａと比較して、第１強制基地局５４および第２強制基地局３４をさらに備える。本実施の形態では、第１強制基地局５４および第２強制基地局３４のそれぞれから送信される強制信号を受信した移動局２１は強制的に無線方式を切替える。なお、図５における、既出の図において説明したものと同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。以下の図においても同様とする。
【００４９】
第１強制基地局５４は、第２予告基地局５１および第２確定基地局５２と第２回線５Ｄを介してシステム的に同期している。第１強制基地局５４は、第１強制信号４２３を第２無線方式にて第２通信エリア１ｂ内の領域５４ａに送信する。第１移動局２１ａは、第２通信エリア１ｂ内では第１通常基地局３０から送信される第１同期信号を受信することができないため、第１無線方式にてスーパーフレーム同期を確立することができず、第１無線方式にて切替信号を受信することができない。一方、第２通信エリア１ｂ内では、第２通常基地局５０から送信される第２同期信号を第２移動局２１ｂによって受信可能となっている。そのため、第１強制基地局５４は第２通信エリア１ｂ内において第２無線方式にて第１強制信号４２３を送信することによって、移動局２１との通信を可能としている。
【００５０】
第２強制基地局３４は、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２と第１回線３Ｄを介してシステム的に同期している。第２強制基地局３４は、第１強制基地局５４と同様に、第１通信エリア１ａ内の領域３４ａに第１無線方式にて第２強制信号４１１を送信することによって、移動局２１との通信を可能にしている。このとき、第１強制基地局５４は、第２予告基地局５１および第２確定基地局５２と同じ無線方式にて信号を送信するため、信号が干渉しないように送信エリアをずらして設置する必要がある。また、第２強制基地局３４は、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２と同じ無線方式にて信号を送信するため、信号が干渉しないように送信エリアをずらして設置する必要がある。
【００５１】
第１強制信号４２３は、移動局２１が通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式へ切り替えるための切替信号であって、以下では「第１切替信号」とも呼ぶ。また、第１強制基地局５４は、第１切替信号を送信する切替基地局であって、以下では「第１切替基地局」とも呼ぶ。また、第２強制信号４１１は、移動局２１が通常信号の送受信を行う無線方式を第２無線方式から第１無線方式へ切り替えるための切替信号であって、以下では「第２切替信号」とも呼ぶ。また、第２強制基地局３４は、第２切替信号を送信する切替基地局であって、以下では「第２切替基地局」とも呼ぶ。
【００５２】
移動局２１は、通常信号の送受信を行う無線方式が第１無線方式である状態のときに第１強制信号４２３を受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。また、移動局２１は、通常信号の送受信を行う無線方式が第２無線方式である状態のときに第２強制信号４１１を受信した場合に、通常信号の送受信を行う無線方式を第２無線方式から第１無線方式に切替える。
【００５３】
本実施の形態では、第１予告信号４２１および第１確定信号４２２による第１無線方式から第２無線方式への切替漏れに対応するために第１強制信号４２３を用いる。また、第２予告信号４１３および第２確定信号４１２による第２無線方式から第１無線方式への切替漏れに対応するために第２強制信号４１１を用いる。
【００５４】
そのため、移動局２１が無線方式を通信エリアに応じて切替えできるように、第１強制信号４２３および第２強制信号４１１が送信される領域は適切に設定される。例えば、第１強制信号４２３が送信される領域５４ａは、第２通信エリア１ｂ内において無線方式の切替地点（第１通信エリア１ａと第２通信エリア１ｂとの境界付近）に比較的近い位置に設定される。また、領域５４ａは、第１通信エリア１ａから第２通信エリア１ｂに向かって移動する移動体２が第１予告信号４２１、第１確定信号４２２および第１強制信号４２３をその順で受信できる位置に設定される。
【００５５】
一方、第２強制信号４１１が送信される領域３４ａは、例えば、第１通信エリア１ａ内において無線方式の切替地点に比較的近い位置に設定される。また、領域３４ａは、第２通信エリア１ｂから第１通信エリア１ａに向かって移動する移動体２が第２予告信号４１３、第２確定信号４１２および第２強制信号４１１をその順で受信できる位置に設定される。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態２に係る移動局２１が無線方式を切替える動作を示すフローチャートである。図６に示されるように、実施の形態１において図４で示したフローチャートと比較して、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１０をさらに備える。
【００５７】
まず、ステップＳ０において、移動局２１の初期運用状態が第１運用状態である場合にはテップＳ１が実行される。一方、移動局２１の初期運用状態が第２運用状態である場合にはステップＳ２が実行される。
【００５８】
以下では説明の都合上、移動局２１の運用開始の無線方式が第１無線方式であって、移動体２が第１通信エリア１ａから第２通信エリア１ｂの方向へ移動して、移動局２１の無線方式が第１無線方式から第２無線方式に切替わる場合について述べる。
【００５９】
上述の通り、移動局２１は運用開始時には第１無線方式となっているので、ステップＳ０のあとにステップＳ１が実行される。ステップＳ１において、移動局２１は第１待受け状態となる。そして、ステップＳ３において、判定部２１ｄは、移動局２１が第１強制信号４２３を受信したか否かを判定する。判定部２１ｄは、例えば、第１移動局２１ａから第１切替データ２１ａｄが入力された場合に、第１切替データ２１ａｄと記憶部２１ｅに記憶されたパラメータとに基づいて、移動局２１が第１強制信号４２３を受信したか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ３において、移動局２１が第１強制信号４２３を受信したと判定されるとステップＳ１３が実行される。ステップＳ１３において、移動局２１は、無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。
【００６１】
一方、移動局２１が第１強制信号４２３を受信していないと判定されるとステップＳ５が実行される。ステップＳ５において、移動局２１が第１予告信号４２１を受信したと判定されるとステップＳ７が実行される。一方、移動局２１が第１予告信号４２１を受信していないと判定されると再度ステップＳ１が実行される。ステップＳ３において移動局２１が第１強制信号４２３を受信したと判定されるか、ステップＳ５において移動局２１が第１予告信号４２１を受信したと判定されるまでの間、ステップＳ１，Ｓ３，Ｓ５の処理は、例えば、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６２】
ステップＳ７において、移動局２１の状態は第１確定信号待受け状態に遷移する。そして、ステップＳ９において、判定部２１ｄは、移動局２１が第１強制信号４２３を受信したか否かを判定する。ステップＳ９における処理の内容はステップＳ３と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６３】
ステップＳ９において、移動局２１が第１強制信号４２３を受信したと判定されるとステップＳ１３が実行される。一方、移動局２１が第１強制信号４２３を受信していないと判定されるとステップＳ１１が実行される。
【００６４】
ステップＳ１１において、判定部２１ｄは、移動局２１が第１確定信号４２２を受信したか否かを判定する。ステップＳ１１において、移動局２１が第１確定信号４２２を受信したと判定されるとステップＳ１３が実行される。一方、移動局２１が第１確定信号４２２を受信していないと判定されると再度ステップＳ１が実行され、移動局２１の状態は第１待受け状態に戻る。
【００６５】
ステップＳ１３において、移動局２１は、無線方式を第１無線方式から第２無線方式に切替える。そして、ステップＳ２において移動局２１は第２待受け状態となる。ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１４の処理は、それぞれ、上記説明のステップＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１３の処理において、「第１〜」を「第２〜」に置き換えた場合と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｂでは、無線方式が第１無線方式である移動局２１が第１強制基地局５４から送信される第１強制信号４２３を受信した場合には、通常信号の送受信を行う無線方式を第１無線方式から第２無線方式に強制的に切替える。また、無線方式が第２無線方式である移動局２１が第２強制基地局３４から送信される第２強制信号４１１を受信した場合には、通常信号の送受信を行う無線方式を第２無線方式から第１無線方式に強制的に切替える。よって、第１予告信号４２１および第１確定信号４２２の少なくとも一方を受信できなかった場合、また第２予告信号４１３および第２確定信号４１２の少なくとも一方を受信できなかった場合においても、無線方式の切替漏れを抑制することができる。
【００６７】
＜実施の形態３＞
以下、本発明の実施の形態３に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態に係る無線通信システムは、第１切替信号を送信する第１切替基地局の無線方式を第１無線方式で統一し、第２切替信号を送信する第２切替基地局の無線方式を第２無線方式に統一した無線通信システムである。
【００６８】
図７は、本発明の実施の形態３に係る無線通信システム１００Ｃの全体構成の一例を示す図である。図７に示されるように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｃでは、図５で示した実施の形態２に係る無線通信システム１００Ｂと比較して、第１強制基地局５４にかわり第１強制基地局３３を備え、第２強制基地局３４にかわり第２強制基地局５３を備える。
【００６９】
第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２、および第１強制基地局３３は、第１回線３Ｄにてシステム的に同期している。第１強制基地局３３は、第１無線方式にて第２通信エリア１ｂ内の領域３３ａに第１強制信号４２３を送信する。また、第２通常基地局５０、第２予告基地局５１、第２確定基地局５２、および第２強制基地局５３は、第２回線５Ｄにてシステム的に同期している。第２強制基地局５３は、第２無線方式にて第１通信エリア１ａ内の領域５３ａに第１強制信号４２３を送信する。
【００７０】
図８は、本発明の実施の形態３に係る通信フレームの構成の一例を示す図である。図８では、第１移動局２１ａと第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２および第１強制基地局３３との間で行わる通信の通信フレームの構成を示している。また、図８では、第１移動局２１ａの構成を示すブロック図についても示している。
【００７１】
図８に示されるように、本実施の形態における、第１移動局２１ａと第１通常基地局３０、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２それぞれとの通信における通信フレームの構成は、実施の形態１と同様であり、移動局２１は、第１通信エリア１ａにおいて第１通常基地局３０からの第１同期信号を受信して、第１通常基地局３０、第１予告基地局３１および第１確定基地局３２のそれぞれとスーパーフレーム同期することで信号を受信している。
【００７２】
一方、第１強制基地局３３は、第１通信エリア１ａ外に第１強制信号４２３を送信するため、移動局２１は、第１強制信号４２３が届くエリアにおいて第１通常基地局３０からの第１同期信号を受信することができない。よって、移動局２１は第１通常基地局３０からの第１同期信号を用いてスーパーフレーム同期をして第１強制信号４２３を受信することができない。
【００７３】
そこで本実施の形態では、第１強制基地局３３は、図８に示されるように、第１切替信号を送信するフレームＦｊ１以外のタイミングで第１同期信号および第１運用ダミー信号を送信する。第１強制基地局３３が送信する第１同期信号は、第１通常基地局３０が送信する第１同期信号と同一のものであって、移動局２１は第１強制基地局３３が送信する第１同期信号を受信することによって第１通信エリア１ａ外であっても第１強制基地局３３と第１無線方式にてスーパーフレーム同期することができる。第１運用ダミー信号は、第１通常基地局３０が送信する第１運用信号のかわりに第１強制基地局３３が送信するダミー信号であって、移動局２１は、第１運用ダミー信号を受信しても運用信号として処理しない。
【００７４】
第２強制基地局５３は、第１強制基地局３３についての説明において「第１〜」と「第２〜」とを置き換えた場合と同様に、第２無線方式にて第１通信エリア１ａ内の領域５３ａに第２強制信号４１１と、第２同期信号および第２運用ダミー信号とを送信している。移動局２１は、第２強制基地局５３が送信する第２同期信号を受信することによって、第２通信エリア１ｂ外であっても第２強制基地局５３と第２無線方式にてスーパーフレーム同期することができる。
【００７５】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｃでは、第１強制基地局３３は第２予告基地局５１および第２確定基地局５２とは異なる無線方式で信号を送信することが可能となる。また、第２強制基地局５３は第１予告基地局３１および第１確定基地局３２とは異なる無線方式で信号を送信することが可能となる。よって、これらの基地局の位置をずらして設置する必要がない。また、片方向の無線方式の切替え（第１無線方式から第２無線方式への切替え、または第２無線方式から第１無線方式への切替え）を１種類の無線方式で実現することができる。
【００７６】
＜実施の形態４＞
以下、本発明の実施の形態４に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態係る無線通信システムでは、実施の形態３において第２無線方式にて第２切替信号を送信していた第２切替基地局の機能を、第１無線方式にて第１切替信号を送信する第１切替基地局に統合することによって切替基地局の数を削減する。
【００７７】
図９は、本発明の実施の形態４に係る無線通信システム１００Ｄの全体構成の一例を示す図である。図９に示されるように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｄでは、図７で示した実施の形態３に係る無線通信システム１００Ｃと比較して、第２予告基地局５１、第２確定基地局５２および第２強制基地局５３を有しておらず、こられの基地局の機能は、それぞれ、第１強制基地局３３、第１確定基地局３２および第１予告基地局３１に統合されている。
【００７８】
第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２、および第１強制基地局３３は、第１回線３Ｄにてシステム的に同期している。第１予告基地局３１は、第１無線方式にて第１予告信号４２１および第２強制信号４１１を送信する。第１確定基地局３２は、第１無線方式にて第１確定信号４２２および第２確定信号４１２を送信する。第１強制基地局３３は、第１無線方式にて第１強制信号４２３および第２予告信号４１３を送信する。
【００７９】
また、本実施の形態では、切替信号は、第１切替信号群４２および第２切替信号群４１のいずれかに分類される。第１切替信号群４２は、第１予告信号４２１、第１確定信号４２２、および第１強制信号４２３から構成される。第２切替信号群４１は、第２予告信号４１３、第２確定信号４１２、および第２強制信号４１１から構成される。第１予告基地局３１、第１確定基地局３２、および第１強制基地局３３のそれぞれは、第１切替信号群４２に属する信号と、第２切替信号群４１に属する信号とを交互に送信する。この信号を送信するタイミングについては以下で説明する。
【００８０】
図１０は、本発明の実施の形態４に係る通信フレームの構成の一例を示す図である。図１０では、第１移動局２１ａと、第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２および第１強制基地局３３との間で行わる通信の通信フレームの構成を示している。また、図１０では、第１移動局２１ａの構成を示すブロック図についても示している。
【００８１】
図１０に示されるように、本実施の形態における通信フレームはスーパーフレーム構成となっており、スーパーフレームＳＦ１とスーパーフレームＳＦ２とに分けられる。第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２および第１強制基地局３３のそれぞれは、スーパーフレームＳＦ１とスーパーフレームＳＦ２とを交互に送信する。第１通常基地局３０、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２および第１強制基地局３３は、第１回線３Ｄにて同期されているため、スーパーフレームＳＦ１の開始タイミングＳＦｔ１は各基地局において一致しており、スーパーフレームＳＦ２の開始タイミングＳＦｔ２も各基地局において一致している。
【００８２】
第１通常基地局３０は、スーパーフレームＳＦ１およびスーパーフレームＳＦ２のどちらのタイミングにおいても、第１通常信号として第１運用信号および第１同期信号を送信している。よって、移動局２１は、第１運用信号および第１同期信号については、スーパーフレームＳＦ１とスーパーフレームＳＦ２との違いを考慮せずに受信可能であって、通信フレームをスーパーフレームＳＦ１とスーパーフレームＳＦ２とに分割することによって運用に問題が発生することはない。
【００８３】
第１予告基地局３１は、スーパーフレームＳＦ１内のフレームＦｊ１において第１切替信号群４２に属する第１予告信号４２１を送信し、スーパーフレームＳＦ２内のフレームＦｊ２において第２切替信号群４１に属する第２強制信号４１１を送信する。第１確定基地局３２は、スーパーフレームＳＦ１内のフレームＦｊ１において第１切替信号群４２に属する第１確定信号４２２を送信し、スーパーフレームＳＦ２内におけるフレームＦｊ２において第２切替信号群４１に属する第２確定信号４１２を送信する。
【００８４】
第１強制基地局３３は、実施の形態３において説明したように、スーパーフレーム同期するために切替信号送信時以外は、第１運用ダミー信号および第１同期信号を送信する必要がある。よって、スーパーフレームＳＦ１においては、フレームＦｊ１において第１切替信号群４２に属する第１強制信号４２３を送信し、その他のタイミングで第１運用ダミー信号および第１同期信号を送信する。またスーパーフレームＳＦ２においては、フレームＦｊ２において第２切替信号群４１に属する第２予告信号４１３を送信し、その他のタイミングで第１運用ダミー信号および第１同期信号を送信する。
【００８５】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１００Ｄでは、実施の形態３において第２無線方式にて第２切替信号を送信する第２切替基地局の機能を第１無線方式にて第１切替信号を送信する第１切替基地局に統合することによって、切替基地局の数を実施の形態３と比較して１／２にすることができる。
【００８６】
また、スーパーフレームＳＦ１とスーパーフレームＳＦ２とを交互に送信することによって、単一の無線方式であっても周波数を増やすことなく上記効果を有する無線通信システムを実現することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態では、３つの第２切替基地局の機能を３つの第１切替基地局にそれぞれ統合することによって切替基地局を３つにする場合を例にして説明したが、必ずしも３つ全ての第２切替基地局を第１切替基地局と統合する必要はない。
【００８８】
＜実施の形態５＞
上記説明のように、実施の形態４に係る無線通信システム１００Ｄでは、第１予告基地局３１、第１確定基地局３２、および第１強制基地局３３は同じ周波数ｆ１を用いて移動局２１と通信するが、第１予告基地局３１からの信号と第１確定基地局３２からの信号とが干渉する干渉地帯に移動体２がある場合、または、第１確定基地局３２からの信号と第１強制基地局３３からの信号とが干渉する干渉地帯に移動体２がある場合には、移動局２１は、隣り合う２つの基地局から送信される４種の切替信号を無作為に受信する可能性がある。
【００８９】
この場合、移動局２１は、無線方式を通信エリアに応じて正しく切替えることができない場合がある。そこで、実施の形態５に係る無線通信システムでは、移動体２が干渉地帯を通過するような短時間における移動局２１の状態の遷移を制限することにより、干渉の影響がある場合においても無線方式を正常に切替えることができるようにしている。なお、実施の形態５に係る無線通信システムにおける基地局の構成については、実施の形態４に係る無線通信システム１００Ｄと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００９０】
図１１は、本発明の実施の形態５に係る切替基地局の干渉地帯１ｄ，１ｅにおいて制限される、移動局２１の状態遷移を説明するための図である。図１１において、干渉地帯１ｄは、第１予告基地局３１からの信号と第１確定基地局３２からの信号とが干渉する地帯を示している。また、干渉地帯１ｅは、第１確定基地局３２からの信号と第１強制基地局３３からの信号とが干渉する地帯を示している。
【００９１】
干渉地帯１ｄにおける移動局２１の状態遷移として、状態遷移ｔ１は第１予告信号４２１を受信後に第１確定信号４２２を受信した場合を、状態遷移ｔ２は第１確定信号４２２を受信後に第２強制信号４１１を受信した場合を、状態遷移ｔ３は第２強制信号４１１を受信後に第１予告信号４２１を受信した場合を、状態遷移ｔ４は第２確定信号４１２を受信後に第１予告信号４２１を受信した場合を示している。
【００９２】
また、干渉地帯１ｅにおける移動局２１の状態遷移として、状態遷移ｔ５は第２予告信号４１３を受信後に第２確定信号４１２を受信した場合を、状態遷移ｔ６は第２確定信号４１２を受信後に第１強制信号４２３を受信した場合を、状態遷移ｔ７は第１強制信号４２３を受信後に第２予告信号４１３を受信した場合を、状態遷移ｔ８は第１確定信号４２２を受信後に第２予告信号４１３を受信した場合を示している。
【００９３】
状態遷移ｔ１〜ｔ８のうち、干渉地帯１ｄおいて移動局２１の無線方式が正しく切替わるために必要な状態遷移は状態遷移ｔ１であり、干渉地帯１ｅおいて移動局２１の無線方式が正しく切替わるために必要な状態遷移は状態遷移ｔ５であり、状態遷移ｔ２〜ｔ４，ｔ６〜ｔ８は不要な状態遷移である。
【００９４】
そこで、本実施の形態に係る無線通信システムでは、移動局２１が４種の切替信号を無作為に受信した場合に、移動局２１の無線方式が意図しない方式に切替わらないように、干渉地帯１ｄにおける状態遷移ｔ２〜ｔ４と、干渉地帯１ｅにおける状態遷移ｔ６〜ｔ８とを制限する。
【００９５】
まず、干渉地帯１ｄにおける状態遷移について説明する。図１２は、本発明の実施の形態５に係る干渉地帯１ｄにおける移動局２１の状態遷移を示す図である。干渉地帯１ｄに移動体２が存在する場合、干渉地帯１ｄの両側に存在する第１予告基地局３１および第１確定基地局３２からの信号を受信するため、移動局２１では第１予告信号４２１、第２強制信号４１１、第１確定信号４２２、および第２確定信号４１２の４種の切替信号を無作為に受信する可能性がある。
【００９６】
このとき、移動局２１で状態遷移が発生するのは、図１２に示されるように、移動局２１が第１待受け状態ＳＴ１であって、第１予告信号４２１を受信して第１確定信号待受け状態ＳＴ７に遷移する場合と、移動局２１が第１確定信号待受け状態ＳＴ７であって、第１確定信号４２２を受信して第２待受け状態ＳＴ２に遷移する場合と、移動局２１が第２待受け状態ＳＴ２であって、第２強制信号４１１を受信して第１待受け状態ＳＴ１に遷移する場合と、移動局２１が第２確定信号待受け状態ＳＴ８であって、第２強制信号４１１または第２確定信号４１２を受信して第１待受け状態ＳＴ１に遷移する場合との４つの場合である。
【００９７】
また、状態遷移ｔ１は第１待受け状態ＳＴ１から第１確定信号待受け状態ＳＴ７へ遷移後に第２待受け状態ＳＴ２に遷移する場合を示す。状態遷移ｔ２は第１確定信号待受け状態ＳＴ７から第２待受け状態ＳＴ２へ遷移後に第１待受け状態ＳＴ１に遷移する場合を示す。状態遷移ｔ３は第２待受け状態ＳＴ２から第１待受け状態ＳＴ１へ遷移後に第１確定信号待受け状態ＳＴ７に遷移する場合を示す。状態遷移ｔ４は第２確定信号待受け状態ＳＴ８から第１待受け状態ＳＴ１へ遷移後に第１確定信号待受け状態ＳＴ７へ遷移する場合を示す。
【００９８】
第１通信エリア１ａと第２通信エリア１ｂとの間を移動している移動体２が干渉地帯１ｄに存在する短時間において、状態遷移が２連続で発生する状態遷移ｔ１〜ｔ４の中で、無線方式を正しく切替えるのに必要であるのは、第１待受け状態ＳＴ１から第１確定信号待受け状態ＳＴ７へ遷移後に第２待受け状態ＳＴ２に遷移する状態遷移ｔ１のみである。
【００９９】
次に、干渉地帯１ｅにおける状態遷移について説明する。図１３は、本発明の実施の形態５に係る干渉地帯１ｅにおける移動局２１の状態遷移を示す図である。干渉地帯１ｅに移動体２が存在する場合、干渉地帯１ｅの両側に存在する第１確定基地局３２および第１強制基地局３３からの信号を受信するため、移動局２１では、第１確定信号４２２、第２確定信号４１２、第１強制信号４２３、および第２予告信号４１３の４種の切替信号を無作為に受信する可能性がある。
【０１００】
このとき、移動局２１で状態遷移が発生するのは、図１３に示されるように、移動局２１が第２待受け状態ＳＴ２であって、第２予告信号４１３を受信して第２確定信号待受け状態ＳＴ８に遷移する場合と、移動局２１が第２確定信号待受け状態ＳＴ８であって、第２確定信号４１２を受信して第１待受け状態ＳＴ１に遷移する場合と、移動局２１が第１待受け状態ＳＴ１であって、第１強制信号４２３を受信して第２待受け状態ＳＴ２に遷移する場合と、移動局２１が第１確定信号待受け状態ＳＴ７であって、第１強制信号４２３または第１確定信号４２２を受信して第２待受け状態ＳＴ２に遷移する場合との４つの場合である。
【０１０１】
また、状態遷移ｔ５は第２待受け状態ＳＴ２から第２確定信号待受け状態ＳＴ８へ遷移後に第１待受け状態ＳＴ１に遷移する場合を示す。状態遷移ｔ６は第２確定信号待受け状態ＳＴ８から第１待受け状態ＳＴ１へ遷移後に第２待受け状態ＳＴ２に遷移する場合を示す。状態遷移ｔ７は第１待受け状態ＳＴ１から第２待受け状態ＳＴ２へ遷移後に第２確定信号待受け状態ＳＴ８に遷移する場合を示す。状態遷移ｔ８は第１確定信号待受け状態ＳＴ７から第２待受け状態ＳＴ２へ遷移後に第２確定信号待受け状態ＳＴ８へ遷移する場合を示す。
【０１０２】
第１通信エリア１ａと第２通信エリア１ｂとの間を移動している移動体２が干渉地帯１ｅに存在する短時間において、状態遷移が２連続で発生する状態遷移ｔ５〜ｔ８の中で、無線方式を正しく切替えるのに必要であるのは、第２待受け状態ＳＴ２から第２確定信号待受け状態ＳＴ８へ遷移後に第１待受け状態ＳＴ１に遷移する状態遷移ｔ５のみである。
【０１０３】
そこで、本実施の形態に係る無線通信システムでは、干渉地帯１ｄまたは１ｅに移動体２が存在する短時間において、図１２および図１３に示される状態遷移が２連続で発生する状態遷移ｔ１〜ｔ８のうち、正しく無線方式を切替える状態遷移ｔ１，ｔ５以外の状態遷移ｔ２〜ｔ４，ｔ６〜ｔ８を制限する。
【０１０４】
図１４は、本発明の実施の形態５に係る移動局２１が無線方式を切替える動作を示すフローチャートである。図１４に示されるように、実施の形態２において説明した図６のフローチャートと比較して、ステップＳ１５，Ｓ１６をさらに備える。
【０１０５】
ステップＳ１５の処理はｘ秒のウェイト処理である。ここで、ｘは、移動している移動体２が干渉地帯１ｄ，１ｅに存在しているような短時間を表わす時間のパラメータである。ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１３の処理とステップＳ２の処理との間に挿入される。ステップＳ１６の処理はｙ秒のウェイト処理である。ここで、ｙは、移動している移動体２が干渉地帯１ｄ，１ｅに存在しているような短時間を表わす時間のパラメータである。ステップＳ１６の処理は、ステップＳ１４の処理とステップＳ１の処理との間に挿入される。
【０１０６】
上記の遷移制限すべき状態遷移ｔ２〜ｔ４，ｔ６〜ｔ８は連続する２つの状態遷移のうち、初めの状態遷移が全て無線方式の切替を含む状態遷移であるため、ウェイト処理を無線方式の切替処理後に挿入することによって、初めの状態遷移中にウェイト処理が含まれることになる。この場合、移動局２１は、短時間において次の切替信号を受信しなくなるので、２番目の状態遷移に移行することが無くなる。つまり、状態遷移ｔ２〜ｔ４，ｔ６〜ｔ８は遷移制限されたこととなる。
【０１０７】
一方で、正しく無線方式を切替える状態遷移ｔ１，ｔ５は連続する２つの状態遷移のうち、２番目の状態遷移が無線方式の切替を含む状態遷移であるため、無線方式切替え後のウェイト処理が状態遷移ｔ１およびｔ５に影響を与えることはない。そのため、図１４に示されるように、ステップＳ１５におけるｘ秒のウェイト処理およびステップＳ１６におけるｙ秒のウェイト処理を、それぞれ、ステップＳ１３およびステップＳ１４における無線方式の切替動作後に加えることによって、状態遷移ｔ１〜ｔ８のうち、遷移制限すべき状態遷移ｔ２〜ｔ４，ｔ６〜ｔ８のみを制限することが可能である。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムでは、各切替基地局間にある干渉地帯１ｄ，１ｅに移動体２が存在するときに、移動局２１が無作為に周囲の基地局からの信号を受信した場合に、意図しない状態遷移が発生し、無線方式が正しく切替わらない現象を抑制することが可能である。
【０１０９】
なお、本発明は、その発明の範囲において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  路線、１ａ  第１通信エリア、１ｂ  第２通信エリア、１ｃ  第３通信エリア、１ｄ，１ｅ  干渉地帯、２  移動体、３Ｄ  第１回線、５Ｄ  第２回線、２１  移動局、２１ａ  第１移動局、２１ａ１  第１運用信号処理部、２１ａ２  第１同期信号処理部、２１ａ３  第１切替信号処理部、２１ｂ  第２移動局、２１ｃ  切替部、２１ｄ  判定部、２１ｅ  記憶部、３０  第１通常基地局、３１  第１予告基地局、３２  第１確定基地局、３３，５４  第１強制基地局、４１  第２切替信号群、４２  第１切替信号群、５０  第２通常基地局、５１  第２予告基地局、５２  第２確定基地局、５３，３４  第２強制基地局、４１１  第２強制信号、４１２  第２確定信号、４１３  第２予告信号、４２１  第１予告信号、４２２  第１確定信号、４２３  第１強制信号、Ｆ１〜ＦＮ，Ｆｊ１，Ｆｊ２  フレーム、ＳＦ，ＳＦ１，ＳＦ２  スーパーフレーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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