(57)【要約】【課題】本発明の課題は、電波干渉の影響を除去し、通話ゾーン内の全てにおいてデータ通信や通話の品質を確保し、安定した通信エリアを確保できる列車無線システムを提供することにある。【解決手段】本発明は、同一の無線周波数チャンネルを用いた通話ゾーン内で、地上に設置する複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、前記複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を遠隔制御する中央制御装置８とを有し、列車に搭載した車上無線機に対して前記複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４から送信を行う列車無線システムにおいて、前記中央制御装置８からの送信制御により前記複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、所定の無線基地局を選択して交互に送信するように制御することを特徴とするものである。【選択図】　　図２
2004040328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の無線周波数チャンネルを用いた通話ゾーン内で、地上に設置する複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局を遠隔制御する中央制御装置とを有し、列車に搭載した車上無線機に対して前記複数の無線基地局から送信を行う列車無線システムにおいて、前記中央制御装置からの送信制御により前記複数の無線基地局のうち、所定の無線基地局を選択して交互に送信するように制御することを特徴とする列車無線システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一無線周波数チャンネルの通話ゾーン内で、列車に搭載した車上無線機に対して地上に設置した複数の無線基地局から同時に送信を行う際に、無線基地局間のオーバーリーチによる電波干渉領域での電波の相互干渉を低減し、列車とのデータ通信、及び通話を高品質で行うための列車無線システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の列車無線システムにおける無線基地局の送信電界を示す説明図である。
【０００３】
すなわち、従来の列車無線システムにおいては、列車搭載の車上無線機に対し、同一無線周波数チャンネルの通話ゾーン内で、有線ケーブルＣにより接続された複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が全局同時に送信していた。図３において、Ｅ１は無線基地局Ｓ１の送信電界、Ｅ２は無線基地局Ｓ２の送信電界、Ｅ３は無線基地局Ｓ３の送信電界、Ｅ４は無線基地局Ｓ４の送信電界である。このため、図３に示すように、無線基地局Ｓ１の送信電界Ｅ１と無線基地局Ｓ２の送信電界Ｅ２の重なる部分、無線基地局Ｓ２の送信電界Ｅ２と無線基地局Ｓ３の送信電界Ｅ３の重なる部分、および無線基地局Ｓ３の送信電界Ｅ３と無線基地局Ｓ４の送信電界Ｅ４の重なる部分ではオーバーリーチによる等電界領域Ｂが生じ、この等電界領域Ｂで電波干渉が生じ、列車の車上無線機での受信においては各無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の送信周波数差や、各無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からの到来電波の変調信号位相差により、ビートや雑音が発生し、データ通信や通話の品質が著しく低下した。
【０００４】
特に、複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からの到達電界が等しい等電界領域Ｂ付近での電波干渉の影響が大きい。
【０００５】
この影響の要因としては、まず複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４間が有線ケーブルＣで接続され、且つ各無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を経由する形態で直列に接続されていることによる、送信信号の有線伝搬遅延時間や無線基地局の通過遅延時間の発生がある。
【０００６】
これら遅延時間による電波干渉の影響を低減させる為、各無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４内で送信信号の有線伝搬遅延時間や、無線基地局の通過遅延時間に対する遅延時間補正を行っていた。
【０００７】
更に、各無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の送信機には恒温槽付きの高安定水晶発振器を使用し、送信周波数差の低減を図っていた。
【０００８】
しかしながら、ビートや雑音等の電波干渉の影響が残るため、電波干渉領域に列車が緊急停止した場合において、データ通信や通話が出来ないことがあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、従来の列車無線システムでは、遅延時間補正や高安定水晶発振器により、データ通信や通話への電波干渉の影響を低減してはいるが、電波干渉の影響を除去できず、データ通信や通話が出来ないと言う問題があった。
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、電波干渉の影響を除去し、通話ゾーン内の全てにおいてデータ通信や通話の品質を確保し、安定した通信エリアを確保できる列車無線システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、同一の無線周波数チャンネルを用いた通話ゾーン内で、地上に設置する複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局を遠隔制御する中央制御装置とを有し、列車に搭載した車上無線機に対して前記複数の無線基地局から送信を行う列車無線システムにおいて、前記中央制御装置からの送信制御により前記複数の無線基地局のうち、所定の無線基地局を選択して交互に送信するように制御することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態例による中央制御装置および無線基地局を示すブロック図である。図において、１は送信起動信号用の周波数ｆ１を発生する単一周波数発振器、２は送信起動信号用の周波数ｆ２を発生する単一周波数発振器、３は単一周波数発振器１，２から発生する送信起動信号用の周波数ｆ１とｆ２を時間的に交互に切替える送信制御部、４は送信起動信号用の周波数ｆ１を検出する周波数検出器、５は送信起動信号用の周波数ｆ２を検出する周波数検出器、６は周波数検出器４，５のどちらを使用するかを任意で設定できる検出周波数設定器、７は検出周波数設定器６から送信起動信号を受信して列車搭載の車上無線機に対して電波の送信を行う無線送信機、８は単一周波数発振器１，２および送信制御部３が搭載された中央制御装置、９は周波数検出器４，５、検出周波数設定器６および無線送信機７を搭載した無線基地局、１０は無線送信機７に設けられた空中線、１１は中央制御装置８と無線基地局９を接続する有線回線（または例えば光回線、マイクロ回線等の搬送回線）である。
【００１４】
すなわち、中央制御装置８において、単一周波数発振器１と単一周波数発振器２を、送信制御部３により時間的に交互に切り換えて、無線基地局９に対して送信起動信号用の周波数ｆ１とｆ２を送出する。無線基地局９においては、周波数検出器４と５で中央制御装置８からの送信起動信号用の周波数ｆ１とｆ２を検出し、検出周波数設定器６で設定された側の周波数検出器４または５で送信起動信号を検出した時、無線送信機７に対し送信起動を行い、列車に搭載の車上無線機に対し送信を行う。検出周波数設定器６は、無線基地局９毎に任意設定でき、中央制御装置８の送信制御部３からの送信制御により、無線基地局９は時間的に交互に送信を行う事が出来る。
【００１５】
図２は本発明の実施形態例による無線基地局の送信電界を示し、（ａ）は奇数番目の無線基地局のみが送信した場合の送信電界であり、（ｂ）は偶数番目の無線基地局のみが送信した場合の送信電界である。すなわち、同一の無線周波数チャンネルを用いた通話ゾーン内で、地上に設置する有線ケーブルＣにより接続された複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、前記複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を遠隔制御する中央制御装置（図示せず）とを有し、列車に搭載した車上無線機に対して前記複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４から送信を行う列車無線システムにおいて、前記中央制御装置からの送信制御により前記複数の無線基地局Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、所定の無線基地局を選択して交互に送信するように制御する。図２（ａ）は奇数番目の無線基地局Ｓ１，Ｓ３のみが送信する場合であり、無線基地局Ｓ１の送信電界Ｅ１および無線基地局Ｓ３の送信電界Ｅ３が発生する。この場合、従来の電波干渉領域であるオーバーリーチによる等電界領域（Ｂ）は発生しない。しかし、無線基地局Ｓ１の送信電界Ｅ１と無線基地局Ｓ３の送信電界Ｅ３により、新たな電波干渉領域であるオーバーリーチによる等電界領域Ｂ１３が発生する。図２（ｂ）は偶数番目の無線基地局Ｓ２，Ｓ４のみが送信する場合であり、無線基地局Ｓ２の送信電界Ｅ２および無線基地局Ｓ４の送信電界Ｅ４が発生する。この場合、従来の電波干渉領域であるオーバーリーチによる等電界領域（Ｂ）は発生しない。しかし、無線基地局Ｓ２の送信電界Ｅ２と無線基地局Ｓ４の送信電界Ｅ４により、新たな電波干渉領域であるオーバーリーチによる等電界領域Ｂ２４が発生する。そこで、図２（ａ）の奇数番目の無線基地局Ｓ１，Ｓ３と図２（ｂ）の偶数番目の無線基地局Ｓ２，Ｓ４とを所定の時間間隔で交互に送信するように中央制御装置により遠隔制御する。この場合、図２（ａ）の奇数番目の無線基地局Ｓ１，Ｓ３で送信するときに発生する新たな電波干渉領域であるオーバーリーチによる等電界領域Ｂ１３と、図２（ｂ）の偶数番目の無線基地局Ｓ２，Ｓ４で送信するときに発生する新たな電波干渉領域であるオーバーリーチによる等電界領域Ｂ２４との位置が違うので、列車搭載の車上無線機では必ずどちらかで無線基地局からの送信信号を受信することができ、安定した通信エリアを提供する事が出来る。
【００１６】
本発明では、中央制御装置は送信制御として、２種類の送信起動信号を任意のタイミングで時間的に交互に送出し、各無線基地局では、検出周波数設定器により設定された２種類の送信起動信号のいずれか一方を検出した場合、列車に搭載の車上無線機に対し無線送信を行う。
【００１７】
中央制御装置は、２種類の送信起動信号を時間的に交互に送出する事により、各無線基地局の検出周波数設定器での設定状態に従った任意の無線基地局に対し送信制御を行う事ができ、時間的に交互に送信制御された無線基地局により、図２に示す如く電波干渉領域を回避させることができ、列車が電波干渉領域内に緊急停車した場合でも、安定した通信エリアを確保する事が出来る。
【００１８】
また各無線基地局の検出周波数設定器では、図２で示す奇数番目の無線基地局と偶数番目の無線基地局という設定以外にも、通話ゾーンにおける無線基地局の設置状況に応じて任意に選択する事ができ、いかなる通話ゾーンにも対応する事ができる。
【００１９】
また図２で示す様に、新たな電波干渉領域が生じる場合があるが、上記の如く無線基地局の交互送信制御により、同様に電波干渉領域を回避できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、中央制御装置からの送信制御による各無線基地局の時間的な交互送信制御により、電波干渉領域を回避させることができ、列車が電波干渉領域内に緊急停車した場合でも、安定した通信エリアを確保する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例による中央制御装置および無線基地局を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明の実施形態例による無線基地局の送信電界を示し、（ａ）は奇数番目の無線基地局のみが送信した場合の送信電界であり、（ｂ）は偶数番目の無線基地局のみが送信した場合の送信電界である。
【図３】従来の列車無線システムにおける無線基地局の送信電界を示す説明図である。
【符号の説明】
１　単一周波数発振器
２　単一周波数発振器
３　送信制御部
４　周波数検出器
５　周波数検出器
６　検出周波数設定器
７　無線送信機
８　中央制御装置
９　無線基地局
１０　空中線
１１　有線回線（または例えば光回線、マイクロ回線等の搬送回線）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４　無線基地局
Ｃ　有線ケーブル
【図１】
2004040328.tif 000003
【図２】
2004040328.tif 000004
【図３】
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