(57)【要約】【課題】  複数車両間のデータ通信で十分な通信速度を確保することのできる列車内データ通信システム及び列車内データ通信方法を得るようにする。【解決手段】  モデムを有する３つ以上の通信装置と、前記複数の通信装置を接続する、列車内に布設された空きケーブルとを備えるとともに、前記通信装置は、該通信装置に接続された通信装置毎に別々のモデムを有し、通信装置内で異なる通信装置と接続された前記モデムは、それぞれ異なる周波数帯域を使用してデータ通信を行う構成にする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モデムを有する３つ以上の通信装置と、
前記複数の通信装置を接続する、列車内に布設された空きケーブルとを備えるとともに、
前記通信装置は、該通信装置に接続された通信装置毎に別々のモデムを有し、
通信装置内で異なる通信装置と接続された前記モデムは、それぞれ異なる周波数帯域を使用してデータ通信を行う
ことを特徴とする列車内データ通信システム。
【請求項２】
前記通信装置が４つ以上の場合、
２つの異なる周波数帯域を、隣接する通信装置間で交互に使用する
ことを特徴とする請求項１記載の列車内データ通信システム。
【請求項３】
前記通信装置間で使用している周波数帯域を上り通信帯域と下り通信帯域とに分け、同じ周波数帯域を使用している通信装置間で上り通信帯域と下り通信帯域とが交互になるようにする
ことを特徴とする請求項２記載の列車内データ通信システム。
【請求項４】
前記通信装置内のモデムの間で、前記空きケーブルを物理的に切離す
ことを特徴とする請求項１記載の列車内データ通信システム。
【請求項５】
前記通信装置内のモデム間の前記空きケーブルに、電気的に通信信号をカットするフィルタを挿入する
ことを特徴とする請求項１記載の列車内データ通信システム。
【請求項６】
モデムを有する３つ以上の通信装置と、
前記複数の通信装置を接続する、列車内に布設された空きケーブルとを備える列車内データ通信システムにおける列車内データ通信方法において、
前記通信装置は、該通信装置に接続された通信装置毎に別々のモデムを有し、
通信装置内で異なる通信装置と接続された前記モデムは、それぞれ異なる周波数帯域を使用してデータ通信を行う
ことを特徴とする列車内データ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車内におけるデータ通信システム及びデータ通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、列車内での画像配信等、車両間でＭｂｐｓ級のデータ通信を行いたいという要求があり、それを実現するものとして、ＬＡＮケーブルや同軸ケーブル、光ファイバーケーブルの布設が考えられていた。しかし、既存の列車に対して、このようなＭｂｐｓ級のデータ通信を行うためのＬＡＮケーブルを布設する場合、コストが高くなるという課題があった。特に車両と車両の連結部にＬＡＮケーブルを布設するには、コストが非常に高くなってしまっていた。
【０００３】
このようなコストの問題を解決するものとして、特開平７−１３５４７７号公報のような、列車内に既に布設済みのケーブルの空きケーブルを利用する方法が開示されている。この公報には、ケーブルの特性に合ったケーブル補償器を設けて損失を補償したり、ビデオ信号をＦＭ変復調したりすることにより、ＬＡＮケーブルを新たに布設することなく、画像伝送を可能にするものが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１３５４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の列車内におけるデータ通信システムでは、各車両に画像を伝送するには、ペア・ケーブルで接続されたカメラとモニタの対を車両数分設置する必要があるが、複数のペア・ケーブルを用いた場合のペア・ケーブル間の干渉の影響について何も開示しておらず、この干渉の影響により十分な通信速度を確保できないという課題があった。また、車両数が多く、空きケーブルが少ない場合、対応できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数車両間のデータ通信で十分な通信速度を確保することのできる列車内データ通信システム及び列車内データ通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
モデムを有する３つ以上の通信装置と、前記複数の通信装置を接続する、列車内に布設された空きケーブルとを備えるとともに、前記通信装置は、該通信装置に接続された通信装置毎に別々のモデムを有し、通信装置内で異なる通信装置と接続された前記モデムは、それぞれ異なる周波数帯域を使用してデータ通信を行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
モデムを有する３つ以上の通信装置と、前記複数の通信装置を接続する、列車内に布設された空きケーブルとを備えるとともに、前記通信装置は、該通信装置に接続された通信装置毎に別々のモデムを有し、通信装置内で異なる通信装置と接続された前記モデムは、それぞれ異なる周波数帯域を使用してデータ通信を行うことにより、複数車両間のデータ通信で十分な通信速度を確保することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の構成を示す説明図である。図１において、列車の各車両１、２、３、４、…及びその車両間には、上述の通り空きケーブル１０１、１０２、１０３、…が布設されている。各車両には、それぞれ通信装置１０、２０、３０、４０、…を設置する。通信装置１０は、モデム１１、１２から構成される。通信装置２０、３０、４０、…も、同様にモデム２１及び２２、３１及び３２、４１及び４２から構成される。これらのモデムは、それぞれデータを送り出し直すリピータの機能を持っている。各車両の通信装置を、モデムを介して、布設された空きケーブル２本で接続する。このとき、通信装置内の２つのモデム間では、ケーブルを切離している。
なお、図１では、通信装置１０にサーバ１４を接続し、各通信装置１０、２０、３０、４０、…に表示器１３、２３、３３、４３、…を接続し、サーバ１４から送られる映像情報を各表示器１３、２３、３３、４３、…で表示する場合を示している。
【００１０】
次にデータ通信の動作について説明する。本実施の形態１では、データ通信方式としてマルチキャリア通信方式を使用する。一般に通信に使用できる周波数帯域は決まっている。その通信に使用する周波数帯域を２つに分ける。図２に示すように、例えば使用できる周波数帯域を、それぞれ通信帯域Ａと通信帯域Ｂとする。それぞれの通信帯域Ａ、通信帯域Ｂに、上り信号と下り信号とが含まれる。
【００１１】
まず、車両１において、図１の通信装置１０ではモデム１１を使用せず、通信装置１０のモデム１２が、区間１の空きケーブル１０１（２本）を介して、車両２の通信装置２０に備えられたモデム２１とデータ通信を行う。この区間１の通信では、使用する周波数帯域として周波数帯域Ａを割り当てる。
【００１２】
次に、車両２において、表示器２３は、通信装置２０のモデム２１により受信されたデータを表示する。また、リピータ機能を持つモデム２２は、モデム２１により受信されたデータを送出し直す。モデム２１は、この送出し直したデータに基づいて、区間２の空きケーブル１０２（２本）を介して、車両３の通信装置３０に備えられたモデム３１とデータ通信を行う。この区間２の通信では、使用する周波数帯域として周波数帯域Ｂを割り当てる。
【００１３】
車両３において、表示器３３は、通信装置３０のモデム３１により受信されたデータを表示する。また、リピータ機能を持つモデム３２は、モデム３１により受信されたデータを送出し直す。モデム３１は、この送出し直したデータに基づいて、区間３の空きケーブル１０３（２本）を介して、車両４の通信装置４０に備えられたモデム４１とデータ通信を行う。この区間３の通信では、使用する周波数帯域として周波数帯域Ａを割り当てる。
車両４以降についても同様に、動作する。
【００１４】
このように、本実施の形態１における列車内データ通信システムでは、通信する区間の区間１、区間２、区間３、…に対応させて、使用する通信帯域を通信帯域Ａ、通信帯域Ｂ、通信帯域Ａ、…と交互に変える構成を取る。
例えば通信する区間の区間１、区間２、区間３、…に対応させて、使用する通信帯域を通信帯域Ａ、通信帯域Ａ、通信帯域Ａ、…と全て同一の通信帯域にして、区間毎の通信帯域を交互に変える構成を取らない場合、隣り合う区間同士でそれぞれの通信信号がお互いに干渉してしまう。この結果、互いに干渉する信号がノイズとなり、この干渉ノイズにより、通信速度の低下を招くこととなる。
本実施の形態１では、通信する区間の区間１、区間２、区間３、…に対応させて、使用する通信帯域を通信帯域Ａ、通信帯域Ｂ、通信帯域Ａ、…と交互に変える構成を取っているため、干渉ノイズによる通信速度の低下を防止でき、十分な通信速度を確保することができる。
【００１５】
またさらに、本実施の形態１における列車内データ通信システムでは、区間の変わる位置でケーブルを切離している。
通信する区間に対応させて使用する通信帯域を交互に変える構成としても、区間の変わる位置でケーブルを切離さなかった場合、区間１の通信帯域Ａの信号は、区間２を通って区間３に届く可能性がある。この区間３に届いた信号は、区間２のケーブルによって減衰をしているものの、同じ通信帯域Ａの信号を使う区間３にとっては、干渉ノイズとなってみえてしまう。この干渉ノイズも通信速度の低下を招くこととなる。
本実施の形態１では、区間の変わる位置でケーブルを切離しているため、干渉ノイズによる通信速度の低下を防止でき、十分な通信速度を確保することができる。
【００１６】
なお、本実施の形態１では、区間１から通信帯域Ａ、Ｂと交互に割り当てる場合について説明したが、区間１から通信帯域Ｂ、Ａと交互に互いに割り当てても、同様の効果を得ることができる。
【００１７】
また、本実施の形態１では、空きケーブルで接続された隣り合う通信装置の間（モデムとモデムの間）を通信区間とし、この通信装置及び表示器を各車両に１つずつ設置する場合について説明したが、隣り合う通信装置の間を１つの通信区間として、異なる通信帯域を交互に割り当てればこれに限られず、一車両に複数の通信装置及び表示器を設置してもよいし、数車両に１つの通信装置及び表示器を設置してもよい。また、サーバの設置も１システムに１台とは限られず、複数台設置してもよい。
【００１８】
また、本実施の形態１では、使用する空きケーブルが２本の場合について説明したが、２本以上であればよく、これに限られない。
【００１９】
また、本実施の形態１では、使用する周波数帯域を２つとした場合について説明したが、２つ以上の周波数帯域を使用して隣の区間との干渉を低減できればよく、これに限られない。例えば、区間１の上り通信帯域と、下り通信帯域と、区間２の上り通信帯域と、下り通信帯域とを、互いに干渉しないよう４つ別々の周波数帯域を使用してもよい。
【００２０】
また、本実施の形態１では、通信方式としてマルチキャリア通信方式を用いる場合について説明したが、これ以外の通信方式、例えばシングルキャリア通信方式やスペクトル拡散通信方式などを用いても、同様の効果を得ることができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、通信帯域Ａと通信帯域Ｂとを用いる場合について説明したが、本実施の形態２では、それぞれの通信帯域Ａ、Ｂの中の上り信号と下り信号とを使い分けて、より干渉ノイズに強い列車内通信システムについて説明する。
【００２２】
基本的な構成は、実施の形態１の図１と同様であり、基本的な動作についても実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる部分を、以下に説明する。
【００２３】
図３及び図４は、本実施の形態２で使用する周波数帯域の例である。図３では、図１と同じ周波数帯域である通信帯域Ａと通信帯域Ｂとを、それぞれ上り通信帯域と下り通信帯域とに分けている。また、図４では、図３と同じ周波数帯域を使用するが、図３の通信帯域Ａの上り通信帯域と下り通信帯域とを入れ替えたものを通信帯域Ａ'とし、図３の通信帯域Ｂの上り通信帯域と下り通信帯域とを入れ替えたものを通信帯域Ｂ'としている。
【００２４】
図５は、本実施の形態２における構成を示す説明図である。上記実施の形態１における図１とは、以下の点が異なる。
上記実施の形態１では、区間１、区間２、区間３、区間４、…で使用する通信帯域を通信帯域Ａ、通信帯域Ｂ、通信帯域Ａ、通信帯域Ｂ、…というように、通信帯域ＡとＢとを交互に変える構成としている。図２では、特に上り信号帯域と下り信号帯域とを明示していないが、例えば図３のように上り信号帯域と下り信号帯域とを分け、区間に対応させて通信帯域Ａと通信帯域Ｂとを交互に変える場合、区間１の通信帯域Ａの信号は、本通信に使用するケーブル（空きケーブル２本）以外のケーブルと線間結合をするなどして、全く別の経路から同じ通信帯域Ａを使用する区間３に漏れる可能性がある。この場合も、漏れた区間１の信号は区間３においてノイズとなり、通信速度の低下を招く。
【００２５】
これに対し、本実施の形態２における列車内通信システムでは、図５に示すように、区間１、区間２、区間３、区間４、区間５、区間６、…で使用する通信帯域を通信帯域Ａ、通信帯域Ｂ、通信帯域Ａ'、通信帯域Ｂ'、通信帯域Ａ、通信帯域Ｂ、…というように、通信帯域Ａ、Ｂ、Ａ'、Ｂ'を順番に変える構成としている。
【００２６】
また、一般に下り通信信号は、画像伝送など大容量のデータを伝送するのに使用されるため、上り通信信号に比べて伝送量が多く、他の通信区間に及ぼす干渉の影響も大きい。一方上り通信信号は、制御信号等に使用されるため、伝送量が少なく、他の通信区間から干渉の影響を受けて通信速度が低下しても、大きな問題とならない。図５のような構成の場合、区間３へ漏れる区間１の通信帯域Ａの下り通信信号は、区間３で使用する通信帯域Ａ'の上り通信信号に干渉を及ぼし、区間１へ漏れる区間３の通信帯域Ａ'の下り通信信号は、区間１で使用する通信帯域Ａの上り通信信号に干渉を及ぼす。つまり、区間１と区間３とでは、互いの下り通信信号と上り通信信号とが干渉する構成であるため、下り通信信号が他区間から受ける干渉の影響は少なく、かつ、下り通信信号による他区間への干渉の影響は、大きな問題とならない。これにより、より下り通信信号の通信速度の低下を防止することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態２では、区間１から通信帯域Ａ、Ｂ、Ａ'、Ｂ'とを順番に割り当てる場合について説明したが、区間１から通信帯域Ａ、Ｂ'、Ａ'、Ｂや、通信帯域Ａ'、Ｂ'、Ａ、Ｂや、通信帯域Ｂ、Ａ、Ｂ'、Ａ'や、通信帯域Ｂ、Ａ'、Ｂ'、Ａや、通信帯域Ａ'、Ｂ'、Ｂ、Ａという順番に割り当てても、同様の効果を得ることができる。
【００２８】
実施の形態３．
図６は、本実施の形態３における構成を示す説明図である。上記実施の形態１では、通信区間毎に、通信装置内の２つのモデムの間でケーブルを切離す構成としているが、本実施の形態３では、ケーブルを切離さず、フィルタ２０１、２０２、２０３、…を用いて、電気的に通信信号をカットするフィルタを挿入している。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１における構成を示す説明図
【図２】実施の形態１で使用する周波数帯域の例を示す説明図
【図３】実施の形態２で使用する周波数帯域の例を示す説明図
【図４】実施の形態２で使用する周波数帯域の例を示す説明図
【図５】実施の形態２における構成を示す説明図
【図６】実施の形態３における構成を示す説明図
【符号の説明】
【００３０】
１、２、３、４、５、６  車両
１０、２０、３０、４０、５０、６０  通信装置
１１、１２、２１、２２、３１、３２、４１、４２  モデム
１３、２３、３３、４３、５３、６３  表示器
１４  サーバ
１０１、１０２、１０３  空きケーブル
２０１、２０２、２０３  フィルタ
【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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