(57)【要約】【課題】プリアンブル信号の誤検出による誤同期を低減する。【解決手段】固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、異なる前記グループの固定無線局間では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用する。【選択図】図２
2019216298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、
相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局間では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信方法であって、
前記固定無線局の識別子は、前記グループを一意に識別するためのグループ識別子と、前記グループ内の固定無線局を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、
前記プリアンブル信号は、前記グループ識別子に基づいて決定され、
前記周波数ホッピングシーケンスは、グループ内識別子に基づいて決定されることを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信方法であって、
前記固定無線局及び当該固定無線局と接続している移動無線局は、当該固定無線局の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いて、当該固定無線局の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、前記移動体制御情報とを時間多重して伝送することを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信方法であって、
前記プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、
前記第一のプリアンブル系列は、前記無線通信システム内の全ての前記固定無線局及び前記移動無線局について同一であり、
前記第二のプリアンブル系列は、前記固定無線局の識別子に基づいて選択されることを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信方法であって、
前記固定無線局は、当該固定無線局の識別子と、各時分割チャネルと周波数ホッピングシーケンスの読み出し位置を対応付けるための時分割チャネル通し番号とを、当該固定無線局と接続している全ての前記移動無線局に対して報知することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信方法であって、
複数の時分割チャネルを束ねてフレームが定義されており、
前記無線通信システム内の全ての固定無線局間で同一のフレーム内の位置に、報知用時分割チャネルが配置されており、
前記報知用時分割チャネルにて報知される時分割チャネル番号として、前記フレームの通し番号を使用することを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信方法であって、
前記フレーム内に少なくとも一つの報知用時分割チャネルが配置されており、
前記報知用時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号は、当該報知用時分割チャネル以外の時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号と相互相関が低い系列のプリアンブル信号であり、かつ、前記無線通信システム内の全ての固定無線局に関して同一のプリアンブル系列のプリアンブル信号であることを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項６に記載の無線通信方法であって、
移動無線局が前記移動体制御情報を伝送する時分割チャネルの割り当てを要求する接続要求を前記固定無線局に送信するための初期アクセス用時分割チャネルが、フレーム内の定められた位置に配置され、
固定無線局は、前記接続要求を受けると、移動体制御情報を双方向伝送するための時分割チャネルを当該移動無線局に割り当て、前記割り当てた時分割チャネルのうち下りの時分割チャネルを使用して、当該移動無線局に時分割チャネルの割り当て結果を伝送することを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムであって、
前記移動無線局及び前記固定無線局の各々を構成する無線通信装置は、１又は複数のアンテナと、無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、特定の無線チャネルによる無線信号の送受信を制御する無線伝送制御部とを有し、
前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、
相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する固定無線局を構成する無線通信装置であって、
１又は複数のアンテナと、無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、特定の無線チャネルによる無線信号の送受信を制御する無線伝送制御部とを有し、
相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、
前記周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルにおいて、前記プリアンブル信号及び前記移動体制御情報を送信することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
固定無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する移動無線局を構成する無線通信装置であって、
１又は複数のアンテナと、無線信号の送受信処理を行う無線信号処理部と、特定の無線チャネルによる無線信号の送受信を制御する無線伝送制御部とを有し、
相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、
異なる前記グループの固定無線局では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用し、
前記無線通信装置は、
前記固定無線局が送信するプリアンブル信号を受信して、固定無線局グループを検索し、
前記検索された固定無線局グループのプリアンブル信号の受信強度に基づいて選択された周波数チャネルにおいて一つの固定無線局を選択し、
前記選択された固定無線局の時分割チャネルタイミング及び周波数ホッピングシーケンスを参照してタイミングを同期し、
前記同期が確立した固定無線局と同一のプリアンブル信号と前記移動体制御情報とを時分割チャネル内で送信することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
移動体制御に用いる無線通信システムにおける無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体の制御に無線通信を活用する動きがある。例えば、列車制御の分野ではＥＴＣＳ（Ｅｕｒｏｐｉａｎ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）のＬｅｖｅｌ２以降や、ＣＢＴＣ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅｄ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）などが知られている。また、自動車の自動運転の分野では、Ｖ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｔｏ  Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）などが知られている。移動体制御に用いる通信では、パケット誤り率、レイテンシ、遅延ジッタなどの低減が求められる。
【０００３】
また、非特許文献１に開示されるように、無線列車制御システムであるＡＴＡＣＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｒａｉｎ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）が提案されている。ＡＴＡＣＳでは、列車上の移動無線局と地上の固定無線局との間で双方向通信を行い、列車の位置情報と列車の侵入許可地点を交換することで列車制御を実施する。
【０００４】
また、周波数ホッピングによって通信の信頼性を向上させる技術がある。例えば、特許文献１には、アンテナと、アンテナにそれぞれ接続される送受信部と、送受信部を制御し、送受信部へ同一の送信データを同時に入力し、周波数ホッピングの切替周期ごとに送受信部へ周波数チャネルの空き状態の確認処理の開始を指示する無線制御部と、を備え、送受信部は、通信相手と同期して一定時間ごとに周波数チャネルを切り替え、同一時刻では、送受信部ごとに異なる周波数を用いるよう制御するホッピング制御部、をそれぞれ備え、空き状態の確認処理の開始から所定の時間が経過するまでの間に、周波数チャネルが空き状態であると判断した場合に、当該周波数チャネルを用いて前記送信データを通信相手へ送信する無線通信装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２０１４／０４５４０２号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】中村英夫、"鉄道信号システムの革新"、情報処理学会誌、Ｖｏｌ．５５、Ｎｏ．３、ｐｐ２６８−２７６、２０１４年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された無線通信システムでは、固定無線局と移動無線局との間でタイミング同期を確立し、周波数ホッピングを適用することで通信の信頼性を向上しているが、固定無線局と移動無線局との間の具体的な同期方法は開示されていない。同期方法の具体例としては、無線ＬＡＮなどでも使われているプリアンブル信号を用いた方法が知られているが、複数の固定無線局で同一のプリアンブル信号を使用すると、移動無線局がデータ通信を行う固定無線局とは別の固定無線局のプリアンブル信号に誤って同期し、データ信号を正しく伝送できない可能性がある。
【０００８】
本発明は、固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおいて、プリアンブル信号の誤検出による誤同期を低減する無線通信方法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】
【０００９】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、固定無線局と移動無線局との間で周波数ホッピングする時分割チャネルを用いて移動体制御情報を双方向伝送する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記移動無線局は、プリアンブル信号によって、前記無線局間でタイミングを同期し、相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、異なる前記グループの固定無線局間では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、別の固定無線局のプリアンブルの誤検出による誤同期を低減できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施例による周波数ホッピングマトリクスとプリアンブル信号の例を示す。
【図３】本実施例の時分割チャネルの構成例を示す図である。
【図４】本実施例のフレーム構成例を示す図である。
【図５】本実施例の報知用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。
【図６】本実施例の初期アクセス用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。
【図７】本実施例のデータ信号用時分割チャネルの情報要素の例を示す図である。
【図８】本実施例の固定無線局の構成例を示す図である。
【図９】本実施例の移動無線局の構成例を示す図である。
【図１０】本実施例の固定無線局及び移動無線局の装置構成の例を示す図である。
【図１１】本実施例の２種類のプリアンブル系列を適用した時の時分割チャネルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例の無線通信システムの構成例を示す図である。
【００１３】
本実施例の無線通信システムは、複数の固定無線局１３と、１又は複数の移動無線局２３で構成される。
【００１４】
センター側移動体制御装置１１は、移動体２１周辺の観測情報が入力され、入力された観測情報に基づいて、移動体２１の制御ターゲットを決定し、制御ターゲットを移動無線局２３に送信する。
【００１５】
観測情報から制御ターゲットを決定する方法は本発明の範囲外であるが、例えば、非特許文献１に記載されたＡＴＡＣＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｒａｉｎ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）に関する動作を適用できる。なお、本明細書における移動体制御情報は、この観測情報及び制御ターゲットに関する情報である。
【００１６】
エッジ側移動体制御装置２２は、センター側移動体制御装置１１と移動体制御情報の双方向伝送を行う。移動体２１周辺の観測情報を、センター側移動体制御装置１１へ送信し、センター側移動体制御装置１１から制御ターゲットが入力され、入力された制御ターゲット及び観測情報に従って移動体２１の動作を自律的に制御する。
【００１７】
固定無線局１３は、少なくとも一つのアンテナ１４を有し、無線信号化された観測情報を受信し、制御ターゲットを無線信号化して送信する。
【００１８】
移動無線局２３は、移動体２１に搭載されており、少なくとも一つのアンテナ２４を有し、無線信号化された制御ターゲットを受信し、観測情報を無線信号化して送信する。
【００１９】
センター側移動体制御装置１１は、複数の固定無線局１３とバックボーンネットワーク１２で接続されている。ここで、本実施例の無線通信システムを無線式列車制御へ適用する場合、例えば、移動体２１が列車であり、固定無線局１３は列車が進行する経路に沿って設けられた無線基地局であり、移動無線局２３は列車に取り付けられた車上無線局とみなしてもよい。また、センター側移動体制御装置１１は、列車の制御情報を生成する地上側制御システムの一部であって、例えば、列車の制御情報の一つとして停止限界点情報を生成又は更に上位の演算装置から取得し固定無線局１３へ伝送する機能や、固定無線局１３を介して、後述する車上側制御システムから送信された位置情報を受信する装置とみなしてもよい。
【００２０】
また、本実施例の無線通信システムを無線式列車制御へ適用する場合、エッジ側移動体制御装置２２は、例えば車上側制御システムの一部とみなしてもよい。エッジ側移動体制御装置２２は、例えば、地上子との通信手段、又は無線を利用した測距手段と接続され、これらによって取得された位置情報を、移動無線局２３を介して固定無線局１３へ送信する機能や、地上側制御システムから受信した停止限界点情報を車両側の上位制御装置へ渡す装置とみなしてもよい。なお、車上側制御システムの構成は任意に決めることができ、例えばエッジ側移動体制御装置２２及び移動無線局２３を一体の装置として構成してもよい。また、このような車上側制御システム及び前述する地上側制御システムによって構成されるシステムを列車制御システムとみなしてもよい。
【００２１】
図２は、本実施例による周波数ホッピングマトリクスとプリアンブル信号の例を示す。
【００２２】
図２（Ａ）は、周波数ホッピングマトリクスの例を示す。
【００２３】
周波数ホッピングマトリクスの縦軸は、システムが使用可能な周波数帯域を分割した周波数サブチャネルであり、本実施例では１６個の周波数サブチャネルに分割されている。各周波数サブチャネルには番号（ＦＤＣ  Ｎｏ．）が割り振られている。横軸は、時分割チャネルであり、各時分割チャネルには番号（ＴＤＣ  Ｎｏ．）を割り振られている。本実施例では、１６個の時分割チャネルの周期で同じパタンを繰り返す。
【００２４】
周波数ホッピングマトリクスの各マス目には０から１５の数字が描かれている。この数字は、固定無線局（ＦＲＳ）の識別子の下位４ｂｉｔｓを表している。たとえば、着色された下位４ｂｉｔｓが０の割り当てに注目すると、先頭の時分割チャネルでは周波数サブチャネル＃０が割り当てられ、時分割チャネルを一つ進めるごとに周波数サブチャネル番号を３ずつ加算し、加算結果が１６以上ならば１６減算した周波数サブチャネル番号とする。時分割チャネルの通し番号が１６に達すると０に折り返す。
【００２５】
このような、各固定無線局に関する時分割チャネル毎の周波数サブチャネル番号の連なりが周波数ホッピングシーケンスである。図２に示す例では、１６時分割チャネル毎に左側へ折り返すため、周波数ホッピングシーケンスの周期は１６である。
【００２６】
各固定無線局１３が各時分割チャネルで一つの周波数サブチャネルを必ず使用する制約条件のもと、相互に直交する周波数ホッピングシーケンスは周波数サブチャネルの数だけ生成できる。
【００２７】
この制約条件を満たす場合、任意の周波数ホッピングシーケンスに対して本発明の効果が得られる。但し、固定無線局１３と移動無線局２３が、固定無線局ＩＤの下位ビットをインデックスとして、同一の周波数ホッピングシーケンスを再生できることが、本発明の効果を得るために必要である。
【００２８】
この方法の一つは、固定無線局１３と移動無線局２３のそれぞれで固定無線局ＩＤの下位ビットを入力すると、周期分の周波数ホッピンググシーケンスを取得可能なテーブルを保持する方法である。このテーブルは出荷時に固定無線局１３及び移動無線局２３へ書き込んでおき、各無線局の起動時に初期値を設定する。
【００２９】
他の方法は、周波数ホッピングシーケンスの生成方法を数式化し、時分割チャネルの通し番号と固定無線局１３の識別子の下位ビットを説明変数として数式に入力することで、逐次時分割チャネルごとの周波数サブチャネル番号を算出する方法である。図２に示す周波数ホッピングシーケンスは、以下の数式１で生成できる。
【００３０】
【数１】
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【００３１】
但し、ＴＤＣは時分割チャネルの通し番号であり、ｆｒｓｉｄｌｓｂは固定無線局識別子の下位ビット（図２では４ｂｉｔｓ）であり、ＮＴＤＣは周波数ホッピングシーケンスの周期であり、マトリックスの横軸の長さに相当し（図２では１６）、ｓｔｅｐは時分割チャネルが１進むごとに周波数サブチャネル番号に加算する数（図２では３）であり、ＮＦＤＣは周波数サブチャネル数の総数（図２では１６）であり、ＦＤＣｉｎｉは周波数ホッピングシーケンスの周波数サブチャネル初期値であり、ｆｒｓｉｄｌｓｂ毎に定義される（図２ではＦＤＣｉｎｉ（ｆｒｓｉｄｌｓｂ）＝ｆｒｓｉｄｌｓｂ）、ｍｏｄｕｌｏは除算の余りを求める演算である。
【００３２】
前述した式は、固定無線局識別子の下位ビットｆｒｓｉｄｌｓｂに対する、時分割チャネル通し番号ＴＤＣ毎の周波数サブチャネル番号ＦＤＣ（ＴＤＣ，ｆｒｓｉｄｌｓｂ）を並べた周波数ホッピングシーケンスを生成する式となる。ＦＤＣｉｎｉ（ｆｒｓｉｄｌｓｂ）を初期値とする漸化式の形式でもよい。
【００３３】
以上の手順によって、固定無線局識別子の下位ビットに対する周波数ホッピングシーケンスを生成できる。固定無線局識別子の下位ビットの値が異なる固定無線局１３の間では、同一時分割チャネルで同一周波数サブチャネルを使用しない、すなわち全ての時分割チャネルにおいて周波数ホッピングシーケンスの直交性が保たれる。本発明の効果を得るためには、固定無線局識別子の下位ビットが同一の固定無線局１３同士を、可能な限り離れた位置に配置することが望ましい。
【００３４】
図２（Ｂ）は、相互相関が低いプリアンブル信号の例を示す。
【００３５】
プリアンブル信号は、ある一定の時間長（Ｍサンプル）を有する信号であり、固定無線局識別子の上位ビット（図２の場合は上位１ビット）をインデックスとして異なるプリアンブル信号を生成する。
【００３６】
図２に示す例では周波数が異なる正弦波をプリアンブルとしている。基本周波数の正弦波は、固定無線局識別子の上位ビット＝０の固定無線局１３、及びこの固定無線局と通信する移動無線局２３が送信するプリアンブルで、Ｍサンプルで位相が２π回転する正弦波である。一方、２倍の周波数の正弦波は固定無線局識別子の上位ビット＝１の固定無線局１３、及びこの固定無線局１３と通信する移動無線局２３が送信するプリアンブルで、Ｍサンプルで位相が４π回転する正弦波である。
【００３７】
基本周波数の２π周期の範囲で、異なる倍周波数の信号同士の積を積分すると０となり、同一周波数の信号同士の積を積分すると１となる。これはフーリエ変換の性質である。つまり、周波数が異なる正弦波をプリアンブルとして用いると、理論上は相互相関が０のプリアンブルを複数準備することができる。
【００３８】
固定無線局識別子の上位ビットｆｒｓｉｄｍｓｂをインデックスとした、正弦波を使用したプリアンブル系列は以下の数式２で表される。ｔは０からＭ−１の値をとる時間サンプルカウンタである。
【００３９】
【数２】
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【００４０】
本実施例において、プリアンブル系列同士は互いに直交していることが望ましいが、同じプリアンブルサンプル長で考えると、互いに疑似直交するプリアンブル系列と比較すると、プリアンブル系列の数が少なくなる。
【００４１】
どのようなプリアンブル系列を選択するかはシステムに依存するが、多くのプリアンブル系列を必要とする（例えば、固定無線局１３の数が多い）システムの場合、Ｇｏｌｄ系列のような疑似直交のプリアンブル系列を用いる方が適切な場合もある。
【００４２】
以上に説明したとおり、固定無線局識別子に基づいて、上位ビットからプリアンブル系列、下位ビットから周波数ホッピングシーケンスを生成できる。識別子の上位ビットが同一の固定無線局１３でグループを構成すると、該グループ内では周波数ホッピングシーケンスを直交させて同一のプリアンブル信号が使用され、識別子の上位ビットが異なる固定無線局１３は別グループとなる。一方、識別子の下位ビットが同一の固定無線局１３でグループを構成すると、該グループ内ではプリアンブル信号を直交、または疑似直交させて同一の周波数ホッピングシーケンスが使用され、識別子の下位ビットが異なる固定無線局１３は別グループとなる。
【００４３】
なお、本明細書では固定無線局識別子からプリアンブル系列を指定するインデックス、および周波数ホッピングシーケンスを指定するインデックスを派生させているが、両方のインデックスを固定無線局識別子とは別の名前のパラメータとして扱い、そのパラメータの組み合わせを本明細書の固定無線局識別子と同等のものとみなすこともできる。また、数式１や数式２を計算するためのパラメータの組み合わせを、本明細書の固定無線局識別子と同等のものとみなすこともできる。つまり、固定無線局間で異なるパラメータの組み合わせは、固定無線局識別子の変形とみなすことができる。
【００４４】
図３は、本実施例の時分割チャネルの構成例を示す図である。
【００４５】
図２（Ａ）に示すように、固定無線局識別子の下位４ｂｉｔｓが０である固定無線局１３、及び当該固定無線局１３と通信を行う移動無線局２３は、着色された時分割チャネル及び周波数サブチャネルにて無線信号を送信する。
【００４６】
但し、着色されたサブチャネルで無線信号を送信可能なのは、固定無線局グループ内において固定無線局１３又は移動無線局２３のいずれかであるため、通信方向を時分割チャネルごとに予め規定するか、固定無線局１３と移動無線局２３との間で通信方向を動的に制御する必要がある。
【００４７】
各時分割チャネルで固定無線局１３又は移動無線局２３のどちらが無線信号を送信するとしても、時分割チャネル内の構成は同じの形式とする。つまり、時分割チャネルはプリアンブル系列と、移動体制御に関わる情報などを無線信号化したデータ信号と、様々な要因で発生する局間の時間ずれを吸収するためのガードタイム（無線信号は無送信）が時間多重されて構成される。プリアンブル系列の長さは常時固定であるが、データ信号とガードタイムの割合は必要に応じて動的に変更してもよい。
【００４８】
プリアンブル系列としては、固定無線局識別子に基づいて選択した系列をそのまま配置する。データ信号は、たとえばＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｅｎｃｙ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）の２次変調方式で時間領域信号として生成する。サブキャリアごとの変調シンボルは、移動体制御情報のビット系列に対し、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）の付与、畳み込み符号化、インターリーブ、リピティションなどの信号処理で生成した信号処理後のビット系列に基づいて、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）などの一次変調方式で生成する。
【００４９】
データ信号は任意の変調方式を用いて無線信号化しても、本発明の効果は変わらないが、固定無線局１３と移動無線局２３との間でプロトコルを予め規定しておくか、送信側で適用した一次変調方式、符号化率、及び情報ビット系列長をデータ信号の先頭部分で別途送信するなどの方法で、無線局間で方式を統一する必要がある。
【００５０】
図４は、本実施例のフレーム構成例を示す図である。
【００５１】
図４に示すフレーム構成例は、図３に示す時分割チャネルに対応したフレーム番号、フレーム内時分割チャネル番号、及びフレーム内時分割チャネル番号ごとの用途を示す。
【００５２】
図４に示す例では、フレームは１０個のフレーム内時分割チャネルで構成される。本実施例では、周波数ホッピングのシーケンスの周期とフレーム長の一致は前提としておらず、両者は一致していなくてもよい。
【００５３】
フレーム内の時分割チャネルの数はシステムの必要に応じて変えてもよい。また、フレーム先頭毎に周波数ホッピングシーケンスの先頭に戻って周波数サブチャネルを選択してもよい。さらに、フレーム番号に連動する形でＦＤＣｉｎｉ（ｆｒｓｉｄｌｓｂ）を変更してもよい。このように変更しても、グループ内の固定無線局１３の間の周波数ホッピングシーケンスの直交性は保たれるため、本発明効果を得ることができる。
【００５４】
図２で示す時分割チャネルの通し番号ＴＤＣと、フレーム番号ｆｒａｍｅ及びフレーム内時分割チャネル番号ＴＤＣｌｏｃａｌとの関係は以下の数式３のとおりである。
【００５５】
【数３】
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【００５６】
ＮＴＤＣｌｏｃａｌは、フレーム内の時分割チャネル番号の数（図４では１０）である。フレーム番号は、必要に応じて有限の範囲で折り返す。例えば、フレーム番号が２５６に達したら０に折り返す処理を行う。これに伴い、時分割チャネルの通し番号も有限範囲で折り返す。
【００５７】
フレーム番号とフレーム内時分割チャネルの数がわかれば、固定無線局１３及び移動無線局２３は、フレーム内の全ての時分割チャネルに関して時分割チャネルの通し番号が分かり、当該固定無線局１３に関する周波数ホッピングシーケンスを参照することによって、各時分割チャネルにおいて使用可能な周波数サブチャネルの番号が分かる。
【００５８】
フレーム内時分割チャネル毎の用途は、原則として全フレーム同じルールを適用する。運用中に適用ルールを変更する場合、保守端末などシステム外の装置から固定無線局１３を操作して用途変更し、報知用の時分割チャネルで移動無線局２３へ報知する。これはあくまで原則であるため、システムとして必要であれば固定無線局１３の間で時分割チャネル毎の用途が完全に一致しなくてもよい。しかし、後述する同期処理を成立させるため、初期状態で報知用に指定される時分割チャネルの用途は変更しない。
【００５９】
フレーム内時分割チャネル毎の用途の記号を説明する。Ｂは報知用時分割チャネル、Ａは初期アクセス用時分割チャネル、Ｃはデータ信号通信用の時分割チャネルである。ＤＬは固定無線局１３から移動無線局２３へ伝送するダウンリンク方向、ＵＬは移動無線局２３から固定無線局１３へ伝送するアップリンク方向を示す。
【００６０】
図５は、本実施例の報知用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。
【００６１】
報知用時分割チャネルは、送信元固定無線局１３の識別子（ＦＲＳ  ＩＤ）、フレーム番号（Ｆｒａｍｅ  Ｎｏ．）、及び周波数ホッピングシーケンスを計算式から生成する情報として、時分割チャネルが１個進む毎にシフトする周波数サブチャネルの数（ｓｔｅｐ）と、フレーム番号が０かつフレーム内時分割チャネル番号が０の時の周波数サブチャネル番号（ＦＤＣｉｎｉ）で構成される。
【００６２】
ｓｔｅｐとＦＤＣ  ｉｎiは、図示した形式で報知用時分割チャネルで伝送されるが、固定無線局１３と移動無線局２３との間でこれらの値が予め明示的に定められていたり、図２の周波数ホッピングマトリクスを表す情報を固定無線局１３と移動無線局２３とが共有している（例えば、起動時に初期設定として固定無線局１３及び移動無線局２３へ書き込まれる）場合、ｓｔｅｐ及びＦＤＣ  ｉｎｉは報知用時分割チャネルで送信しなくてもよい。
【００６３】
図４の説明で述べたように、フレーム内時分割チャネルの用途情報を動的に変更する場合、図５に示す報知用時分割チャネルの情報要素に用途情報を追加し、毎フレームの用途情報の最新情報を固定無線局１３が報知する。
【００６４】
報知用時分割チャネルで送信される情報要素は、固定無線局１３で無線信号化された後、当該固定無線局１３の識別子に対応するプリアンブル系列とガードタイムとを多重化して、固定無線局１３から送信される。
【００６５】
図６は、本実施例の初期アクセス用時分割チャネルで送信する情報要素の例を示す図である。
【００６６】
初期アクセス用時分割チャネルは、システム内で移動無線局２３を一意に特定する識別子（ＭＲＳ  ＩＤ）と、初期アクセス用時分割チャネルの送信先である固定無線局１３の識別子（ＦＲＳ  ＩＤ）で構成される。
【００６７】
初期アクセス用時分割チャネルで送信する情報要素は、移動無線局２３で無線信号化された後、ＦＲＳ  ＩＤが示す固定無線局１３の識別子に基づくプリアンブル系列とガードタイムとを多重化して、移動無線局２３から送信する。
【００６８】
移動無線局２３が、初期アクセス用時分割チャネルの送信先である固定無線局１３を選択する方法は、固定無線局１３から送信されるプリアンブル系列の受信電力を固定無線局１３の間で比較し、受信電力が最も大きい固定無線局１３を選択する方法がある。
【００６９】
なお、プリアンブル系列は時分割チャネル内で送信すべきデータ信号がない場合に送信してもよいが、本発明においては、プリアンブルの誤検出を回避する観点から、必要以上に送信しないことが望ましい。一方、報知用時分割チャネルは、必ず毎フレームで送信されるため、報知用時分割チャネル内のプリアンブル系列を用いて、移動無線局２３が固定無線局１３を選択するとよい。
【００７０】
移動無線局２３によるフレーム同期については後述するが、フレーム同期が確立した後の固定無線局１３の選択方法を説明する。また、ここでは固定無線局１３の間の同期も確立していることを前提とする。
【００７１】
移動無線局２３は、フレーム同期済みのため、報知用時分割チャネルのプリアンブル系列が受信されるタイミングを把握しており、このタイミングを起点にプリアンブル系列長だけ、１６周波数サブチャネル分の広帯域信号の受信波形を一時的に記録する。移動無線局２３は、記録した受信波形に対し、システム内で想定している固定無線局グループ全てのプリアンブルとの相互相関を演算し、相互相関が最も大きい固定無線局グループを選択する。固定無線局グループの選択後、受信波形の相互相関値が最も大きい周波数サブチャネルを選択する。固定無線局グループ及び相互相関値の最も大きい周波数サブチャネルが決定すると、報知用時分割チャネルの内容から固定無線局識別子を決定できる。
【００７２】
ここで説明した固定無線局選択法は一例である。移動無線局２３にて、受信した報知用時分割チャネルのプリアンブル系列の相互相関値に基づいて、システム内で利用が想定される固定無線局グループ識別子と、グループ内識別子又は固定無線局識別子とを決定できれば、どのような方法でもよい。
【００７３】
図７は、本実施例のデータ信号用時分割チャネルの情報要素の例を示す図である。
【００７４】
図７（Ａ）は、データ信号用時分割チャネル割り当て済みの移動無線局２３と固定無線局１３との間で伝送される情報要素である。情報要素は、少なくともデータ信号の伝送に関わる固定無線局１３の識別子（ＦＲＳ  ＩＤ）と、移動無線局２３の識別子（ＭＲＳ  ＩＤ）と、データ信号本体となる情報ビット系列（Ｄａｔａ  Ｂｏｄｙ）で構成される。情報ビット系列は、移動体制御に関わる情報を含む。情報ビット系列長が可変の場合は、情報ビット系列の長さも併せて付与する。
【００７５】
図７（Ｂ）は、初期アクセス用時分割チャネルで図６の情報要素を送信した移動無線局２３に対し、固定無線局１３が送信する応答の情報要素である。図７（Ｂ）に示す情報要素は、基本的な形式は図７（Ａ）と同様であるが、データ信号本体に代えてアップリンク通信とダウンリンク通信とで当該移動無線局２３に割り当てられたフレーム内時分割チャネル番号で構成される。
【００７６】
移動無線局２３に対する時分割チャネル割り当てに失敗した場合、移動無線局２３に対して何も応答は返らない。なお、時分割チャネル割り当てに失敗する例としては、当該移動無線局２３に割り当て可能なフレーム内時分割チャネルが、他の移動無線局２３に割り当てられており残っていない場合である。このため、固定無線局１３には通信失敗が一定時間継続する、すなわち情報ビット系列の誤りが継続して発生する、既に当該固定無線局１３に時分割チャネルが割り当て済みである移動無線局２３に関して、割り当て済のフレーム内時分割チャネルを開放することが望ましい。
【００７７】
当該移動無線局２３に対して時分割チャネル割り当てに成功した場合、割り当てたダウンリンクのデータ信号用時分割チャネルで当該移動無線局２３に図７（Ｂ）の情報要素を伝送する。この時点で移動無線局２３は、どの時分割チャネルが割り当てられているか不明のため、下りのデータ信号用時分割チャネルを一通り復号し、自身の移動無線局識別子が含まれている情報要素を確認することで、時分割チャネル割り当ての情報を取得することができる。
【００７８】
図８は、本実施例の固定無線局１３の構成例を示す図である。
【００７９】
ネットワークインターフェース部１０１は、バックボーンネットワーク１２を介してセンター側移動体制御装置１１と固定無線局１３との間の双方向通信を実現する。双方向通信では、例えばＩＰパケットを用いることができるが、固定無線局１３と上記各装置間との間でインターフェースを定義すればシステム独自の通信プロトコルを用いてもよい。
【００８０】
下り伝送バッファ１０２は、固定無線局１３と無線通信を行う移動無線局単位で下りの移動体制御情報を一時的に格納する。下り伝送バッファ１０２は、センター側移動体制御装置１１から移動無線局２３へ移動体制御情報を送信するにあたり、無線への送信タイミングとなるまで移動体制御情報を待たせるタイミング調整機能と、無線での送信頻度（フレーム毎）よりセンター側移動体制御装置１１から移動体制御情報が入力される頻度が少ない場合に、同一の移動体制御情報を無線で再度送信するための情報の一時的な記憶機能を有する。
【００８１】
時分割チャネル制御部１０３は、フレーム単位での制御動作を行う。時分割チャネル制御部１０３は、無線デジタル信号送信処理部１０４及び無線デジタル信号受信処理部１０７に対して、図４のフレーム内時分割チャネルの用途情報を参照してフレーム内の各時分割チャネルの送受信を制御する機能と、周波数ホッピングシーケンスに従って各時分割チャネルで使用する周波数サブチャネル番号を指定する機能と、固定無線局識別子に基づいて使用するプリアンブルの系列を指定する機能と、１フレーム分の処理が完了するとフレーム番号を更新する機能と、フレーム番号や固定無線局識別子を含めた報知用時分割チャネルの情報要素を管理し、フレーム毎に最新の値を無線デジタル信号送信処理部１０４に設定する機能と、各データ信号用時分割チャネルで送信する情報要素（図７）を時分割チャネル毎にまとめて無線デジタル信号送信処理部１０４に設定する機能とを有する。また、各時分割チャネルで送信する情報要素を結合して情報ビット系列を生成する。
【００８２】
無線デジタル信号送信処理部１０４は、時分割チャネル制御部１０３から入力される各時分割チャネルのビット系列及び周波数サブチャネル番号を参照し、デジタル無線信号を生成する。信号処理としては、入力されたビット系列に、誤り検出のためのＣＲＣ（Ｃｈｅｃｋ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）の付与、誤り訂正のための畳み込み符号化、誤り訂正能力向上やビット当たりの対雑音エネルギーを向上させるインターリーブ及びリピティション、ビット列を振幅や位相の情報に変換する変調、変調信号と指定されたプリアンブル系列との時間多重、及び指定された周波数サブチャネルで送信するための周波数変換などの処理を行う。無線デジタル信号送信処理部１０４は、ベースバンドのデジタル信号を出力する。
【００８３】
無線アナログ信号送受信処理部１０５は、無線デジタル信号送信処理部１０４から入力されたベースバンドデジタル信号に、デジタルアナログ変換、ベースバンドから高周波信号への変換、高周波信号の出力の増幅処理を実施する。アンテナ１４の手前で送受信を切り替えるスイッチを設ける。
【００８４】
アンテナ１４が受信した無線アナログ信号は、前述したスイッチによって受信信号処理側に流され、入力された微弱な信号の増幅、高周波信号からベースバンド信号への変換、アナログデジタル変換処理を実施し、無線デジタル信号受信処理部１０７へ出力する。
【００８５】
無線デジタル信号受信処理部１０７は、入力されるデジタル受信信号に、時分割チャネルごとに指定された周波数サブチャネルの信号が中心周波数に移動する周波数シフトを実施した後にローパスフィルタ処理を実施する。その後、無線伝搬路応答を推定し、推定された伝搬路応答を用いて無線伝搬路の影響を受けた受信信号の振幅位相を補償し、補償された受信信号の振幅位相に載せられた情報をビット列に戻す復調処理を行い、復調処理後のビット列に対して送信側のインターリーブの逆処理を行うデインターリーブ、リピティションによって送信側で繰り返されたビットを合成する。
【００８６】
ビットレベルで受信信号を合成した後、ビタビ復号法などの誤り訂正復号を行い、この出力に付与されているＣＲＣを検査することでビット誤りの有無を判定する。無線デジタル信号受信処理部１０７は、少なくとも、ＣＲＣを除いた推定送信ビット系列と、誤りの有無を示すＣＲＣ検査結果を出力する。
【００８７】
初期アクセス処理部１０８は、無線デジタル信号受信処理部１０７から初期アクセス用時分割チャネルに関してビット誤りのないビット系列を取得し、固定無線局管理情報１０６の時分割チャネル割り当て情報を参照して、初期アクセス用時分割チャネルを送信した移動無線局２３に、データ信号用時分割チャネルを割り当て可能か否かを判定する。割り当て可能な場合は、固定無線局管理情報１０６の時分割チャネル割り当て情報に当該移動無線局２３の割り当てを追加し、時分割チャネル制御部１０３にて、図７（Ｂ）に示す初期アクセス用時分割チャネルに対する応答の情報要素を出力する。
【００８８】
上り伝送バッファ１０９は、上り移動体制御情報を一時的に格納し、バックボーンネットワーク１２に対してデータを送信できるタイミングまでデータを待たせるバッファである。上り伝送バッファ１０９には、アップリンクのデータ信号用時分割チャネルで受信したデータのうち、ＣＲＣ検査の結果、ビット誤りがないと判定されたデータのみが格納される。
【００８９】
図９は、本実施例の移動無線局２３の構成例を示す図である。
【００９０】
ネットワークインターフェース部２０１は、移動無線局２３とエッジ側移動体制御装置２２との間の双方向通信を実現する。固定無線局１３の構成例（図８）と同様に、この双方向通信ではＩＰパケットやシステム独自の通信プロトコルを用いてもよい。
【００９１】
上り伝送バッファ２０２は、上りの移動体制御情報を一時的に格納するバッファである。上り伝送バッファ２０２は、割り当てられた上りのデータ信号用時分割チャネルの無線送信時間となるまで情報系列を待たせる機能と、無線での送信頻度よりエッジ側移動体制御装置２２から移動体制御情報が入力される頻度が少ない場合に、同一の移動体制御情報を無線で再度送信するための情報の一時的な記憶機能を有する。
【００９２】
バッファ読み出し処理部２０３は、フレーム毎に最新の移動体制御情報を上り伝送バッファ２０２から読み出し、ビット系列として無線デジタル信号送信処理部２０４へ書き込む。
【００９３】
無線デジタル信号送信処理部２０４は、バッファ読み出し処理部２０３から入力されるデータ信号に関するビット系列と、初期アクセス処理部２０８から入力される初期アクセス用時分割チャネルの情報要素をビット系列化して、誤り検出のためのＣＲＣ（Ｃｈｅｃｋ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）の付与、誤り訂正のための畳み込み符号化、誤り訂正能力向上やビット当たりの対雑音エネルギーを向上させるインターリーブ及びリピティション、ビット列を振幅や位相の情報に変換する変調、変調信号と指定されたプリアンブル系列との時間多重、及び指定された周波数サブチャネルで送信するための周波数変換などの処理を行う。無線デジタル信号送信処理部２０４は、ベースバンドのデジタル信号を出力する。
【００９４】
無線デジタル信号送信処理部２０４は、プリアンブル系列を決定するための固定無線局識別子の情報及び周波数サブチャネルに関する情報を時分割チャネル制御部２０７から取得する。
【００９５】
無線アナログ信号送受信処理部２０５は、固定無線局１３の無線アナログ信号送受信処理部１０５と同様の機能を有する。
【００９６】
無線デジタル信号受信処理部２０９は、入力されるデジタル受信信号に、時分割チャネルごとに指定された周波数サブチャネルの信号が中心周波数に移動する周波数シフトを実施した後にローパスフィルタ処理を実施する。その後、無線伝搬路応答を推定し、推定された伝搬路応答を用いて無線伝搬路の影響を受けた受信信号の振幅位相を補償し、補償された受信信号の振幅位相に載せられた情報をビット列に戻す復調処理を行い、復調処理後のビット列に対して送信側のインターリーブの逆処理を行うデインターリーブ、リピティションによって送信側で繰り返されたビットを合成する。
【００９７】
ビットレベルで受信信号を合成した後、ビタビ復号法などの誤り訂正復号を行い、この出力に付与されているＣＲＣを検査することでビット誤りの有無を判断する。無線デジタル信号受信処理部２０９は、少なくとも、ＣＲＣを除いた推定送信ビット系列と、誤りの有無を示すＣＲＣ検査結果を出力する。
【００９８】
無線デジタル信号受信処理部２０９は、これらのデータ信号に関する復号処理の他に、固定無線局１３から受信する無線信号に対するタイミング同期を行う。時分割チャネル制御部２０７から指定されたプリアンブル系列と受信信号との間でスライディング相関演算を行って受信タイミングを推定し、推定された受信タイミングからデータ信号の先頭の時間位置を特定してデータ信号を抽出する。
【００９９】
また、無線デジタル信号受信処理部２０９は、接続した固定無線局１３が送信した無線信号受信タイミングに基づいて、時分割チャネル及びフレームタイミングを調整する。つまり、移動無線局２３の時分割チャネルタイミングより固定無線局１３からの信号の受信タイミングが早い場合、移動無線局２３の時分割チャネルタイミングを早める。逆も同様に時分割チャネルタイミングを調整する。
【０１００】
初期アクセス処理部２０８は、移動無線局２３が起動直後でいずれの固定無線局１３とも通信を行っていない状態において、図６の説明で示したように、いずれかの固定無線局１３との通信を開始する。
【０１０１】
初期アクセス処理部２０８は、最初に固定無線局１３をサーチし、受信電力が最も大きいプリアンブル系列の送信元である固定無線局１３を特定する。初期アクセス処理部２０８は、当該固定無線局１３が送信する報知用時分割チャネルに含まれるフレーム番号、固定無線局識別子、周波数ホッピングシーケンスに関連する情報を取得し、時分割チャネル管理情報メモリ２０６へ書き込む。その後、図６に示す情報をビット系列化して無線デジタル信号送信処理部２０４へ書き込み、時分割チャネル制御部２０７の制御によって無線信号として初期アクセス用時分割チャネルの無線信号が送信される。
【０１０２】
初期アクセス処理部２０８は、初期アクセス用時分割チャネルの無線信号の送信が完了すると、時分割チャネル管理情報メモリ２０６に初期化時に記録されたフレーム内時分割チャネルの用途情報を参照して、下りのデータ信号用時分割チャネルの受信ビット系列を無線デジタル信号受信処理部２０９からすべて取得する。なお、報知用時分割チャネルに含まれる用途情報を時分割チャネル管理情報メモリ２０６へ書き込んだフレーム内時分割チャネルの用途情報を参照してもよい。
【０１０３】
初期アクセス処理部２０８は、当該移動無線局２３の識別子が含まれている情報を取得できた場合、そのビット系列に含まれている割り当て情報を時分割チャネル管理情報メモリ２０６へ書き込む。当該移動無線局２３の識別子が含まれている情報を取得できない場合は、初期アクセス用時分割チャネルの無線信号送信の繰り返しや、固定無線局１３の再サーチからやり直す。
【０１０４】
なお、初期アクセス処理部２０８は、固定無線局をサーチする際、同期前で時分割チャネル制御部２０７が自走して生成しているフレーム番号や時分割チャネルのタイミングとのずれを検出すると、検出されたずれを時分割チャネル制御部２０７に通知する。時分割チャネル制御部２０７は、検出されたずれに基づいてタイミングを補正する。また、初期アクセス処理部２０８は、フレーム番号に関して、時分割チャネル制御部２０７の内部のカウンタを補正する。無線デジタル信号送信処理部２０４と無線アナログ信号送受信処理部２０５に対しては、無線での時分割チャネル及びフレームの境界のタイミングが固定無線局１３と合うよう、自走で定めていた時分割チャネルの先頭タイミングを時分割チャネル制御部２０７からの指示で補正する。
【０１０５】
時分割チャネル制御部２０７は、フレーム単位での制御動作を行う。時分割チャネル管理情報メモリ２０６に格納されているフレーム内時分割チャネルの用途情報、周波数ホッピングシーケンス関連情報、及びデータ用信号時分割チャネルの割り当て情報を参照し、無線デジタル信号送信処理部２０４及び無線デジタル信号受信処理部２０９によるフレーム内時分割チャネルの送受信を制御する機能と、周波数ホッピングシーケンスに基づく各時分割チャネルで使用する周波数サブチャネル番号を指定する機能と、時分割チャネル管理情報メモリ２０６に格納されている固定無線局識別子から送信するプリアンブル系列を使用する機能と、１フレーム分の処理が完了するとフレーム番号を更新する機能とを有する。
【０１０６】
時分割チャネル制御部２０７は、フレームを常時カウントしているが、移動体２１の移動などの理由により時分割チャネルのタイミングのずれが無線デジタル信号受信処理部２０９によって検知されると、そのタイミングずれを修正するように、無線デジタル信号送信処理部２０４と無線デジタル信号受信処理部２０９に指示する。具体的には、全ての時分割チャネルに含まれるガードタイムの伸縮によってタイミングのずれを修正するとよい。現状タイミングが遅れていてタイミングを早める場合にはガードタイムを一時的に縮める指示を、タイミングを遅らせる場合にはガードタイムを一時的に伸ばす指示を、無線デジタル信号送信処理部２０４及び無線デジタル信号受信処理部２０９に送る。
【０１０７】
下り伝送バッファ２１０は、下りの移動体制御情報を一時的に格納するバッファであり、エッジ側移動体制御装置２２がデータ受け入れ可能となるまで一時的にデータを待たせる。
【０１０８】
図１０は、本実施例の固定無線局１３及び移動無線局２３の装置構成の例を示す図である。
【０１０９】
固定無線局１３と移動無線局２３は、同一のハードウェア構成を取ることが可能である。
【０１１０】
ネットワークインターフェース部３０１は、センター側移動体制御装置１１又はエッジ側移動体制御装置２２との間で、定められた通信方式に従って有線又は無線で通信する装置であり、当該通信方式で使用する物理層、データリンク層、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層などの下位レイヤを処理するモデム機能を有する。市販されているモデム機能を有するチップやボードなどを利用できる。図８のネットワークインターフェース部１０１及び図９のネットワークインターフェース部２０１に対応する。
【０１１１】
無線制御演算部３０２は、固定無線局１３及び移動無線局２３の内部でリソース割り当て管理やメッセージ伝送などのフレーム単位の無線制御を実施し、ＣＰＵなどの演算装置により実現可能である。無線制御演算部３０２は、図８の時分割チャネル制御部１０３及び初期アクセス処理部１０８に対応し、図９のバッファ読み出し処理部２０３、時分割チャネル制御部２０７及び初期アクセス処理部２０８に対応する。
【０１１２】
無線デジタル信号処理部３０３は、ＦＰＧＡなどリアルタイム処理に適する演算装置で実現可能である。無線デジタル信号処理部３０３は、図８の無線デジタル信号送信処理部１０４及び無線デジタル信号受信処理部１０７に対応し、図９の無線デジタル信号送信処理部２０４及び無線デジタル信号受信処理部２０９に対応する。
【０１１３】
無線アナログ信号処理部３０４は、ベースバンドデジタル信号と高周波アナログ信号との変換機能を有し、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ）変換器、フィルタ、ミキサ、アンプなどを有する無線通信モジュールである。本実施例ではＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）通信を想定しているため、送信と受信を切り替えるスイッチをアンテナ側に備える。高周波アナログ信号はアンテナ（１４、２４）を介して送受信される。
【０１１４】
無線制御演算部３０２、無線デジタル信号処理部３０３及び無線アナログ信号処理部３０４のうち、プログラム可能なデバイスに関するプログラムはプログラム格納メモリ３１０に格納されている。電源を遮断してもメモリの記憶内容がクリアされず、電源投入後直後にメモリ内容を無線制御演算部３０２、無線デジタル信号処理部３０３及び無線アナログ信号処理部３０４へ書き込むため、不揮発性のメモリの利用が望ましい。
【０１１５】
ブートシーケンスを実行するプロセッサ３１１は、装置起動時のプログラムの書き込み制御を実施する。プロセッサ３１１は電源投入後に、装置を起動するためにブートシーケンスを実行する。ブートシーケンスの過程で、プログラム格納メモリ３１０内に格納されたプログラムの内容をデータ伝送バス３０９を通して無線制御演算部３０２、無線デジタル信号処理部３０３及び無線アナログ信号処理部３０４へ書き込む。プロセッサ３１１はＣＰＵなどの演算装置と記憶装置で実現可能である。
【０１１６】
バッファ３０５はネットワークインターフェース部３０１に備わる記憶領域であり、揮発性のメモリで構成する。バッファ３０５は、センター側移動体制御装置１１から固定無線局１３へ伝送される情報系列や、エッジ側移動体制御装置２２から移動無線局２３へ伝送される情報系列や、逆方向に伝送される情報系列を一時的に蓄積する。バッファ３０５は、図８の下り伝送バッファ１０２及び上り伝送バッファ１０９に対応し、図９の上り伝送バッファ２０２及び下り伝送バッファ２１０に対応する。
【０１１７】
バッファ３０６は、フレームのタイミングで動作する無線制御演算部３０２とリアルタイムで動作する無線デジタル信号処理部３０３との間でデータを受け渡すバッファであり、揮発性のメモリで構成する。無線制御演算部３０２から無線デジタル信号処理部３０３へは、フレーム内の各スロットで伝送する情報ビット系列などを書き込む。無線デジタル信号処理部３０３から無線制御演算部３０２へは、フレーム内の各スロットに関する無線信号を復号して得られた情報ビット系列と、ＣＲＣによる誤り検出結果を書き込む。
【０１１８】
ワーキングメモリ３０７、３０８は、それぞれ無線制御演算部３０２及び無線デジタル信号処理部３０３が使用するワーキングメモリであり、無線制御及び無線信号処理に必要な情報や、固定無線局識別子ごとの周波数ホッピングシーケンス及びプリアンブル系列をそれぞれワーキングメモリ３０７、３０８に書き込んで自ら参照する。ワーキングメモリ３０７、３０８は揮発性メモリで構成する。
【０１１９】
全ての固定無線局識別子ごとの周波数ホッピングシーケンス及びプリアンブル系列は、無線制御演算部３０２の起動時に生成、又はプログラム格納メモリ３１０にプログラムの一部として書き込まれているテーブルを参照し、周波数ホッピングシーケンスはワーキングメモリ３０７へ、プリアンブル系列はワーキングメモリ３０８へ書き込む。
【０１２０】
図１１に、本実施例の２種類のプリアンブル系列を適用した時の時分割チャネルの例を示す図である。
【０１２１】
図３では時分割チャネル内のプリアンブル系列を一つにまとめて表現していたが、図１１では第一のプリアンブル（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ）と第二のプリアンブル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の２種類のプリアンブルがデータ信号前に配置される。
【０１２２】
第一のプリアンブルと第二のプリアンブルは、それぞれ長さ固定であるが、両者の長さは同じでなくてもよく、固定無線局１３と移動無線局２３との間でプリアンブルの長さ及びプリアンブル系列そのものを共有していればよい。
【０１２３】
第一のプリアンブル及び第二のプリアンブルは、固定無線局１３及び移動無線局２３から送信可能で、かつ送るべきデータ信号が存在する時分割チャネルにおいてデータ信号と時間多重して送信される。すなわち、プリアンブルのみを送信する時分割チャネルは存在しない。この観点で、フレーム毎に確実に送信されるのは、報知用時分割チャネルにおいて固定無線局１３から送信されるプリアンブルのみである。
【０１２４】
第一のプリアンブルは、時分割チャネルの先頭タイミング及びフレームの先頭タイミングを推定するために使用する。移動無線局２３は、受信信号に対して自身が持つ第一のプリアンブル系列を用いたスライディング相関演算を実施し、相関値が予め移動無線局２３に設定された閾値を超えると、当該タイミングが第一プリアンブルの先頭、すなわち少なくとも時分割チャネルの先頭であると判定する。
【０１２５】
第二のプリアンブルは、固定無線局識別子に依存する系列であり、２通りの用途がある。第一の用途は、移動無線局２３が、いずれの固定無線局１３とも通信を開始していない初期状態で、最も強い電力で受信されるプリアンブルを与える固定無線局１３をサーチする用途である。第二の用途は、移動無線局２３がいずれかの固定無線局１３から時分割チャネルが割り当てられている状態で、第一のプリアンブルの送信元固定無線局１３が同期維持対象の固定無線局１３かを検証する用途である。
【０１２６】
第二プリアンブルの第一の用途について説明する。
【０１２７】
第一の用途においては、受信した様々な固定無線局グループの第二のプリアンブルのうち、最も受信電力が強い固定無線局グループを特定し、さらに周波数サブチャネル間で第二のプリアンブルの受信電力を比較してグループ内の固定無線局１３さらに特定する。
【０１２８】
前述を実施するために、まず第一のプリアンブルが報知用時分割チャネルにて送信されるプリアンブルであるかを特定する必要がある。報知用時分割チャネル以外のチャネルでは、プリアンブルを送信していない固定無線局１３があり、プリアンブルの相互相関演算の結果として相互相関値が低かった場合に、プリアンブル未送信で相関値が低いのか、伝搬減衰で相関値が低下しているかを判定できない。そして、無線信号を送信していれば選択される固定無線局１３が、信号を送信していないため選択されないという問題が生じる。
【０１２９】
例えば、報知用時分割チャネルで送信される第一のプリアンブルは、その他の時分割チャネルで送信される第一のプリアンブルと相互相関が低い系列とし、かつシステム内全ての固定無線局１３に関して同一のプリアンブル系列とすると、スライディング相関で使用する第一のプリアンブルを報知用時分割チャネル専用の系列とすることによって、相互相関値に基づいて報知用時分割チャネルの先頭を検出できる。
【０１３０】
このプロセスで取得した報知用時分割チャネルの先頭タイミングから、第一のプリアンブル長だけ遅れたタイミングが第二のプリアンブルの先頭タイミングであると推定できる。
【０１３１】
第二のプリアンブルの先頭タイミングを先頭とし、第二のプリアンブル長の区間を相互相関演算区間として、受信信号と様々な固定無線局グループの第二のプリアンブル系列との間の相互相関を演算し、相互相関値が最も高い第二のプリアンブル系列に関連付けられる固定無線局グループを選択する。
【０１３２】
さらに、この相互相関演算区間における全ての周波数サブチャネルで、選択した固定無線局グループの第二のプリアンブル系列との間の相互相関を演算し、相互相関値が最も高い周波数サブチャネルを選択する。
【０１３３】
選択した周波数サブチャネルにおいて、第二のプリアンブル系列の直後にあるデータ信号を復号し、報知用時分割チャネルの情報要素を取り出す。情報要素内に示されている固定無線局識別子が、第二プリアンブルの第一の用途、すなわち固定無線局サーチ結果となる。
【０１３４】
第二プリアンブルの第二の用途について説明する。
【０１３５】
第二の用途では、移動無線局２３は、ある固定無線局１３に同期を一旦確立していることが前提となる。但し、時間経過による無線局間のクロックずれや、移動無線局２３の移動に伴って、フレーム先頭タイミングや時分割チャネル先頭タイミングがずれる。
【０１３６】
この先頭タイミングのずれを監視するため、移動無線局２３は同期が確立した固定無線局１３の周波数ホッピングシーケンスを考慮し、同期ターゲットの固定無線局１３の報知用時分割チャネルが送信される周波数サブチャネルを選択したうえで、第一のプリアンブル系列を用いて報知用時分割チャネルの先頭タイミングを検出する。
【０１３７】
先頭タイミングのずれがない場合、あるフレームの当該先頭タイミングは、一つ前のフレーム先頭からフレーム長だけ遅延したタイミングが期待タイミングとなる。一方、ずれが発生している場合、期待タイミングと観測されるタイミングとが前後する。このずれは、常時補正する。例えば、報知用時分割チャネルの次の時分割チャネルのガードタイムを伸縮することで、ずれを補正できる。
【０１３８】
以上の処理で注意すべきことは、同一の周波数サブチャネルで第一のプリアンブルを送信する固定無線局１３が複数あるため、期待外の固定無線局１３の第一のプリアンブル系列の受信タイミングが正しいタイミングであると判断することである。その結果、ガードタイムの補正を誤り、誤ったタイミングでデータ信号を抽出するため、正しいデータ信号を取り出すことが困難となる。
【０１３９】
なお、この特性を生かして、第二のプリアンブルを第一のプリアンブルの送信元固定無線局１３が期待通りかどうかを検証するために使用できる。具体的には、第一のプリアンブルに関する相互相関演算の結果、複数のタイミングで相互相関の極大値が発生するが、極大値が記録された各タイミングに基づいて、第二のプリアンブルで相互相関演算を実施すると、期待する固定無線局１３が送信した第二のプリアンブルの受信タイミング以外では低い相互相関値となる。
【０１４０】
＜実施例２＞
実施例１では、全ての固定無線局１３及び移動無線局２３が同一システムに所属する前提であった。本実施例では、本発明が適用される別システムが同一空間を共有する例を示す。
【０１４１】
別システムの固定無線局１３が近傍に存在し、相互の周波数ホッピングの直交性を維持する場合、両方のシステムで同一の周波数ホッピングマトリクス（図２）を準備した上で、例えば一方のシステムに固定無線局識別子の最下位ビット＝０、他方のシステムに同最下位ビット＝１を割り当てることで、少なくともシステム間で周波数ホッピングシーケンスが直交する。この方法は、システム間の直交性を確保できるが、システム内で直交性を維持できる固定無線局グループ内の固定無線局１３の数が、図２に示す例では１６から８に、減少する。但し、システム間でフレームや時分割チャネルの先頭タイミングの同期がとれていない場合、周波数ホッピングシーケンスの直交性は厳密には確保されていない。このため、可能であれば、システム間でタイミング同期をとることが望ましい。
【０１４２】
システム内の直交性を維持できる固定無線局グループ内の固定無線局１３の数を維持する場合、固定無線局グループの識別子となる固定無線局識別子の上位ビットをさらに細分化し、システムを示すビット範囲（上位ビットの上位側）と、システム内固定無線局グループを示すビット範囲（上位ビットの下位側）を定義することによって、システム間で第二のプリアンブル間の相互相関を低くできる。第一のプリアンブルに関しては、システム間で相互相関が低い系列を報知用時分割チャネル及びそれ以外に、それぞれ定義すればよい。
【０１４３】
なお、この場合、システムを示すビット範囲の値と、第一プリアンブルの系列指定に用いる値の両方に対応するシステム識別子を、図５の報知用時分割チャネルの情報要素に追加する。又は、既に報知用時分割チャネルの情報要素に含まれる固定無線局識別子の一部ビットとしてシステム識別子相当の情報を伝送してもよい。固定無線局１３及び移動無線局２３に対してシステム識別子をプリセットして運用中に変更しない場合は、報知用時分割チャネルでのシステム識別子の報知は不要である。
【０１４４】
前述した運用方法により、システム設計思想に応じて、システム間の直交性を維持する場合と、システム間の直交性を犠牲にしてシステム内固定無線局グループ内の直交性を維持する場合に対応できる。
【０１４５】
＜実施例３＞
実施例１及び実施例２では、移動無線局２３が固定無線局１３が送信した信号に基づいてタイミングを同期する方法を示した。この方法を応用すると、固定無線局１３の間でも同期が可能である。
【０１４６】
これを実現するためには、各固定無線局１３に対して無線信号を送信しない観測フレームを定義し、当該フレームでは他の固定無線局１３の報知用時分割チャネルを観測する。言い換えると、固定無線局１３は、通常は固定無線局１３として動作するが、当該フレームのみ移動無線局２３の受信側と同じように動作する。ただし、観測フレームにおいて固定無線局１３は無線信号を送信しないが、周波数ホッピングシーケンスから無線信号を送信する周波数サブチャネルを選択するための時分割チャネル通し番号は、無線信号を送信する場合と同様にカウントアップしておく。周波数ホッピングシーケンスの直交性は、全ての固定無線局１３が同時に時分割チャネル通し番号をカウントアップすることを前提としているためである。
【０１４７】
各固定無線局１３に対して、同期ターゲットとなる固定無線局１３の識別子を予め起動時に初期設定、又はシステム外の保守端末から設定する。但し、システム内に少なくとも１台は同期マスターとなる固定無線局１３を定めておく。同期マスターの固定無線局１３には、同期ターゲットとなる固定無線局１３を設定しない。また、同期マスターの固定無線局１３には観測フレームを定義しなくてもよい。
【０１４８】
固定無線局１３の間の同期の動作は、基本的に移動無線局２３の受信及び解析動作と同様である。例えば、図１１に例示した固定無線局サーチと、同期状態の維持である。但し、同期ターゲットの固定無線局１３が定められているため、固定無線局サーチでは当該ターゲット以外の固定無線局１３を無視する動作となる。また、移動無線局２３のように固定無線局サーチ完了後の初期アクセス用時分割チャネルでの送信は行わない。
【０１４９】
以上の動作を実現するため、固定無線局１３には移動無線局２３が持つ機能のうち、無線信号送信を除く機能を搭載する必要がある。
【０１５０】
以上に説明したように、本発明の実施例によると、移動無線局２３は、プリアンブル信号によって、無線局の間（固定無線局１３と移動無線局２３の間や、固定無線局１３同士の間）でタイミングを同期し、相互に近接し、グループを構成する複数の固定無線局１３では、周波数ホッピングシーケンスを直交させて、同一のプリアンブル信号を使用し、異なるグループの固定無線局１３では、一部又は全ての時分割チャネルで周波数ホッピングシーケンスの重複を許容し、異なるプリアンブル信号を使用するので、移動無線局２３と接続している固定無線局１３が送信するプリアンブルと、同一の周波数サブチャネルを使用する別の固定無線局１３が同一の周波数サブチャネルで送信するプリアンブルとの相互相関が低いため、移動無線局２３における相互相関演算において、別の固定無線局１３のプリアンブルの誤検出を低減できる。また上述するような無線通信システムを無線式列車制御に適用することにより、例えば、もし無線電波環境が変化し、本来受信すべきでない無線基地局から送信された信号が、列車の車上無線局で検知されたとしても、本来受信すべき無線基地局から送信された信号とを弁別することが可能となり、信頼性の高い列車制御が実現できる。
【０１５１】
また、このような無線通信システムを、同期をとるべき無線基地局間の通信に応用することによって、それらの無線基地局の間の同期をとることが可能となる。すなわち、無線基地局は、無線信号を送信しない観測フレームが定義され、当該フレームでは他の無線基地局の報知用時分割チャネルを観測する。言い換えると、無線基地局は、当該フレームのみ車上無線局の受信側と同じように動作する。ただし、観測フレームにおいて無線基地局は無線信号を送信しないが、周波数ホッピングシーケンスから無線信号を送信する周波数サブチャネルを選択するための時分割チャネル通し番号は、無線信号を送信する場合と同様にカウントアップしておく。周波数ホッピングシーケンスの直交性は、全ての地上基地局が同時に時分割チャネル通し番号をカウントアップすることを前提としているためである。各無線基地局に対して、同期ターゲットとなる無線基地局の識別子を予め起動時に初期設定、又はシステム外の保守端末から設定する。但し、システム内に少なくとも１台は同期マスターとなる無線基地局を定めておく。同期マスターの無線基地局には、同期ターゲットとなる無線基地局を設定しない。また、同期マスターの無線基地局には観測フレームを定義しなくてもよい。
【０１５２】
また、固定無線局１３の識別子は、グループを一意に識別するためのグループ識別子と、グループ内の固定無線局１３を一意に識別するためのグループ内識別子とから構成され、プリアンブル信号はグループ識別子に基づいて決定され、周波数ホッピングシーケンスはグループ内識別子に基づいて決定されるので、固定無線局１３から送信するプリアンブルが、移動無線局２３において各周波数サブチャネルで重複しない固定無線局１３のグループを定義できる。そして、近傍に配置される固定無線局１３を同一グループとすることによって、移動無線局２３におけるプリアンブルの誤検出を低減できる。
【０１５３】
また、固定無線局１３及び当該固定無線局１３と接続している移動無線局２３は、当該固定無線局１３の識別子に基づいて選択された周波数ホッピングシーケンスに従って決定された時分割チャネルを用いて、当該固定無線局１３の識別子に基づいて選択されたプリアンブル信号と、移動体制御情報とを時間多重して伝送するので、時分割チャネル毎にプリアンブルによる受信タイミングを検出できる。このため、固定無線局１３は、時分割チャネル毎に送信元及び無線伝搬距離が異なる移動無線局２３からのデータ信号を正しく受信できる。
【０１５４】
また、プリアンブル信号は、第一のプリアンブル系列の信号と第二のプリアンブル系列の信号が結合したものであり、第一のプリアンブル系列は、無線通信システム内の全ての固定無線局１３及び移動無線局２３について同一であり、第二のプリアンブル系列は、固定無線局１３の識別子に基づいて選択されるので、無線通信システム内で共通の第一のプリアンブルにより時分割チャネルの先頭タイミング検出を容易にし、第二のプリアンブルにより第一のプリアンブルの送信元の固定無線局１３が正しいかを検証できる。このため、プリアンブルによるタイミングの誤検出を低減できる。
【０１５５】
また、固定無線局１３は、当該固定無線局１３の識別子と、各時分割チャネルと周波数ホッピングシーケンスの読み出し位置を対応付けるための時分割チャネル番号とを、当該固定無線局１３と接続している全ての移動無線局２３に報知するので、移動無線局２３は、受信した時分割チャネルの周波数ホッピングシーケンスにおける位置を容易に特定できる。
【０１５６】
また、無線通信システム内の全ての固定無線局１３間で同一のフレーム内の位置に報知用時分割チャネルが配置されており、報知用時分割チャネルにて報知される時分割チャネル番号として、フレームの通し番号を使用するので、定期的に送信される報知用時分割チャネルを移動無線局２３が受信することによって、周波数ホッピングシーケンス及び当該固定無線局１３が受信可能なプリアンブル系列を随時選択できる。
【０１５７】
また、報知用時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号は、当該報知用時分割チャネル以外の時分割チャネルで送信されるプリアンブル信号と相互相関が低い系列のプリアンブル信号であり、かつ、無線通信システム内の全ての固定無線局１３に関して同一のプリアンブル系列のプリアンブル信号であるので、移動無線局２３は第一のプリアンブルにより検出した時分割チャネルの先頭タイミングが、報知用時分割チャネルであることを容易に特定できる。
【０１５８】
また、固定無線局１３は、接続要求を受けると、移動無線局２３に割り当てた下りの時分割チャネルを使用して割り当て結果を伝送するので、移動無線局２３は予め定められた固定無線局１３だけでなく、固定無線局１３毎の無線通信状態に応じて適切な固定無線局１３と通信できる。
【０１５９】
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
【０１６０】
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
【０１６１】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【０１６２】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【０１６３】
１１…センター側移動体制御装置 
１２…バックボーンネットワーク
１３…固定無線局
１４…固定無線局に付随するアンテナ
２１…移動体
２２…エッジ側移動体制御装置
２３…移動無線局
２４…移動体側のアンテナ
１０１…ネットワークインターフェース部
１０２…移動体制御情報の下り伝送バッファ
１０３…時分割チャネル制御部
１０４…無線デジタル信号送信処理部
１０５…無線アナログ信号送受信処理部
１０６…固定無線局管理情報
１０７…無線デジタル信号受信処理部
１０８…初期アクセス処理部
１０９…移動体制御情報の上り伝送バッファ
２０１…ネットワークインターフェース部
２０２…移動体制御情報の上り伝送バッファ
２０３…バッファ読み出し処理部
２０４…無線デジタル信号送信処理部
２０５…無線アナログ信号送受信処理部
２０６…時分割チャネル管理情報メモリ
２０７…時分割チャネル制御部
２０８…初期アクセス処理部
２０９…無線デジタル信号受信処理部
２１０…移動体制御情報の下り伝送バッファ
３０１…ネットワークインターフェース部
３０２…無線制御演算部
３０３…無線デジタル信号処理部
３０４…無線アナログ信号処理部
３０５…ネットワークインターフェース部を介して外部装置との通信で使用するバッファ
３０６…無線制御演算部と無線デジタル信号処理部との間でデータを受け渡すバッファ
３０７…無線制御演算部のワーキングメモリ
３０８…無線デジタル信号処理部のワーキングメモリ
３０９…データ伝送バス
３１０…プログラム格納メモリ
３１１…ブートシーケンスを実行するプロセッサ
【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】
2019216298.tif 000014
【図１０】
2019216298.tif 000015
【図１１】
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