無(wú)線通信裝置和無(wú)線通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信裝置和無(wú)線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，廢止了軌道旁的信號(hào)機(jī)，導(dǎo)入了使用無(wú)線來(lái)進(jìn)行列車控制的無(wú)線式列車控制系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中，對(duì)速度及停止位置等與列車的安全運(yùn)行直接相關(guān)的信息進(jìn)行傳輸，因而，對(duì)無(wú)線方式要求可靠性極高的通信性能。尤其是，由于不能確保用于列車控制的專用的頻率等原因，在使用ISM(Industry Science Medical:工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療)頻帶來(lái)構(gòu)筑系統(tǒng)的情況下，可能會(huì)因不可控制的干擾信號(hào)而妨礙無(wú)線傳輸，從而需要即使在存在較大的干擾信號(hào)時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)可靠地發(fā)送信息的功能。
[0003]作為抗干擾性優(yōu)異的通信方式，提出了使用DSSS(Direct Sequence SpreadSpectrum:直接序列擴(kuò)頻)的方式(例如非專利文獻(xiàn)I)。此外，在能夠使用多個(gè)頻率信道的情況下，還提出了基于FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum:跳變擴(kuò)頻)的干擾避免方法(例如非專利文獻(xiàn)2)。尤其是，使用FHSS通信方式的干擾避免性能高，被廣泛應(yīng)用于要求高可靠性的通信系統(tǒng)中。例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開了如下的FHSS系統(tǒng):將傳輸使用的幀在時(shí)間上分為由基站控制的非沖突訪問部分和會(huì)產(chǎn)生沖突的隨機(jī)訪問部分，來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的通信。此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了通過對(duì)與rass相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次發(fā)送的“連送”來(lái)提高可靠性的方法。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特公平8-13155號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-214403號(hào)公報(bào)
[0008]非專利文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:SIEMENS 著，「Siemens Transportat1n Systems」，ETSI (EuropeanTelecommunicat1ns Standards Institute:歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))，2008 年 11 月匯總資料，2008年12月
[0010]非專利文獻(xiàn)2:IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 802，「Part 11:ffireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specificat1ns」，14 章，2012 年 3 月

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]但是，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，能夠在處于同一系統(tǒng)或單一基站的控制下的情況下提高抗干擾性，但例如在如ISM帶這樣完全不同的系統(tǒng)共存的環(huán)境中，存在不能充分獲得抗干擾性的提高這樣的問題。尤其是，近年來(lái)，使用ISM帶的無(wú)線LAN(Local Area Network:局域網(wǎng))(IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers:電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802.llb、IEEE802.llg、IEEE802.1 In)在增加，在采用與無(wú)線LAN相同的訪問方式的非專利文獻(xiàn)2的方式等中，難以實(shí)現(xiàn)高可靠性的通信。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，得到一種即使在存在干擾源的環(huán)境中也能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性通信的無(wú)線通信裝置和無(wú)線通信系統(tǒng)。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]為了解決上述問題，達(dá)成目的，本發(fā)明的特征在于具有:跳變控制部，其按每一規(guī)定的切換周期，對(duì)變更頻率信道的頻率跳變進(jìn)行控制，按每一所述切換周期指示在通信中使用的頻率信道；載波偵聽部，其按將所述切換周期分割得到的每一分配單位，實(shí)施所使用的頻率信道的載波偵聽；避免干擾定時(shí)控制部，其基于所述載波偵聽的結(jié)果，決定所述分配單位中的發(fā)送定時(shí)；連送控制部，其復(fù)制發(fā)送數(shù)據(jù)，生成多個(gè)相同數(shù)據(jù)；以及調(diào)度器，按每一所述分配單位，分別對(duì)各通信對(duì)方分配不同的通信時(shí)間段，基于所述調(diào)度器的通信時(shí)間段的分配結(jié)果、所述發(fā)送定時(shí)和所述跳變控制部的指示，分別按不同的所述切換周期將根據(jù)同一發(fā)送數(shù)據(jù)生成的所述相同數(shù)據(jù)發(fā)送給所述通信對(duì)方，并將所述分配結(jié)果通知給所述通信對(duì)方。
[0016]發(fā)明效果
[0017]本發(fā)明的無(wú)線通信裝置和無(wú)線通信系統(tǒng)起到即使在存在干擾源的環(huán)境中也能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性通信的效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出實(shí)施方式I的無(wú)線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0019]圖2是示出在實(shí)施方式I中使用的幀格式的一例的圖。
[0020]圖3是示出實(shí)施方式I的基站的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0021]圖4是示出實(shí)施方式I的移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0022]圖5是示出干擾與來(lái)自基站的分組發(fā)送之間的關(guān)系的一例的圖。
[0023]圖6是示出實(shí)施方式2的基站的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0024]圖7是示出實(shí)施方式2的模式的一例的圖。
[0025]圖8是示出實(shí)施方式3的頻率信道的選擇方法的一例的圖。
[0026]圖9是示出實(shí)施方式4的基站的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0027]圖10是示出實(shí)施方式4中的兩個(gè)基站的幀和時(shí)隙開始定時(shí)的一例的圖。
[0028]圖11是示出實(shí)施方式5的發(fā)送定時(shí)的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的無(wú)線通信裝置和無(wú)線通信系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不受限于該實(shí)施方式。
[0030]實(shí)施方式1.
[0031]圖1是示出本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)例的圖。本實(shí)施方式的無(wú)線通信系統(tǒng)由設(shè)置在軌道旁的作為無(wú)線通信裝置的基站1-1?1-3和在軌道上行駛且分別具有作為無(wú)線通信裝置的移動(dòng)站的列車4、5構(gòu)成?；?-1?1-3按一定程度的間隔配置，使得能夠連續(xù)地維持與在軌道上行駛的列車之間的通信。基站1-1?1-3彼此通過骨干線路(基站間網(wǎng)絡(luò))2連接，能夠經(jīng)由指令中心3和骨干線路2收發(fā)信息。本實(shí)施方式的無(wú)線通信系統(tǒng)構(gòu)成列車控制系統(tǒng)，進(jìn)行用于列車運(yùn)行等控制的信息的收發(fā)。
[0032]基站1-1?1-3分別實(shí)施與本小區(qū)內(nèi)的列車的無(wú)線通信，將從列車接收到的信息發(fā)送給指令中心3，將從指令中心3發(fā)送的信息發(fā)送給列車，由此實(shí)現(xiàn)指令中心3與相應(yīng)列車間的信息傳輸。列車4、5隨著行駛而改變位置，但通過切換作為通信對(duì)方的基站1-1?1-3，可維持與指令中心3的信息傳輸。
[0033]在圖1中示出了關(guān)于列車5 (搭載于列車5的移動(dòng)站)與基站1-1?1-3的通信的干擾源的例子。在圖1的例子中，在列車5的內(nèi)部、列車5的周圍和基站1-3周圍，存在使用與列車5和基站1-1?1-3的通信相同頻段的干擾源，妨礙基站與列車間的通信。在列車5與基站1-1?1-3的通信使用ISM帶的情況下，例如，無(wú)線LAN通信為干擾源，但干擾源不限于此。
[0034]圖2是示出在本實(shí)施方式中使用的幀格式的一例的圖。I個(gè)幀在時(shí)間上被分割為作為從基站1-1?1-3向列車的通信的下行鏈路和作為從列車向基站1-1?1-3的通信的上行鏈路。下行鏈路和上行鏈路分別給分割成多個(gè)時(shí)隙(分配單位)，并被分配不同的信息。在幀開頭中，存在廣播時(shí)隙(Bch)，在廣播時(shí)隙中，通知報(bào)告信息及/或幀結(jié)構(gòu)信息等。
[0035]在圖2中，F(xiàn)r-l、Fr-2、Fr-3、…表示幀，D1、D2、…表示時(shí)隙。在圖2的例子中，表示下行鏈路的時(shí)間段的下行鏈路時(shí)隙由廣播時(shí)隙和Dl?D8的時(shí)隙構(gòu)成，表示上行鏈路的時(shí)間段的上行鏈路時(shí)隙由Ul?U8的時(shí)隙構(gòu)成。
[0036]通常，在列車控制中使用信息量較小，因此，與無(wú)線傳輸?shù)膸芷谙啾?，列車控制信息的更新周期較長(zhǎng)。因此，在列車控制信息更新的I個(gè)周期(列車控制信息更新周期)之間，能夠傳輸多個(gè)幀。在圖2的例子中，能夠在I個(gè)列車控制信息更新周期中傳輸5個(gè)幀。此外，圖2只是一例，在I個(gè)列車控制信息更新周期中能夠傳輸?shù)膸瑪?shù)不限于該例子。
[0037]為了提高列車控制信息的可靠性，利用多個(gè)幀對(duì)同一列車控制信息進(jìn)行多次發(fā)送(連送)。在圖2中示出了對(duì)一個(gè)列車控制信息進(jìn)行5次發(fā)送(5連送)的例子，但連送的次數(shù)不限于此。此外，在本實(shí)施方式中，為了避免與其它系統(tǒng)之間的干擾，實(shí)施以I幀為頻率切換周期的頻率跳變(FH(Frequency Hopping))。這樣，以幀為單位切換頻率，并以幀為單位進(jìn)行連送，由此利用多個(gè)頻率信道發(fā)送同一數(shù)據(jù)。在利用單一頻率信道來(lái)進(jìn)行發(fā)送的情況下，在該頻率信道中存在干擾信號(hào)的情況下，會(huì)妨礙信息傳輸，而在改變頻率信道進(jìn)行連送的情況下，即使存在干擾信號(hào)的頻率信道，也能夠進(jìn)行使用其它頻率信道的信息傳輸，能夠提尚可靠性。
[0038]圖3是示出本實(shí)施方式的基站1-1?1-3的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖3所示，基站1_1?1-3具有編碼部11、13、連送控制部12、定時(shí)控制部14、調(diào)制部15、!7H控制部(跳變控制部)16、高頻部17、放大器18、解調(diào)部19、載波偵聽部20、糾錯(cuò)部21、相同分組刪除部22、調(diào)度器23和天線24。
[0039]編碼部11對(duì)朝向?qū)Ρ拘^(qū)內(nèi)的各列車的發(fā)送數(shù)據(jù)SI進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)S2。連送控制部12將編碼數(shù)據(jù)S2復(fù)制為多個(gè)發(fā)送分組S3，來(lái)控制連送。調(diào)度器部23在時(shí)分后的上行鏈路和下行鏈路的各時(shí)隙中分配數(shù)據(jù)，生成報(bào)告信息/幀結(jié)構(gòu)信息S4。幀結(jié)構(gòu)信息是表示幀的結(jié)構(gòu)的信息，是包含每一時(shí)隙的數(shù)據(jù)的目的地的信息。編碼部13對(duì)由調(diào)度器23生成的報(bào)告信息/幀結(jié)構(gòu)信息S4進(jìn)行編碼，生成發(fā)送分組S5。定時(shí)控制部14基于來(lái)自調(diào)度器23的幀結(jié)構(gòu)信息，按發(fā)送分組S3、S5的發(fā)送定時(shí)(對(duì)調(diào)制部15的輸出定時(shí))將各時(shí)隙中的發(fā)送分組信息S6輸出到調(diào)制部15。此外，定時(shí)控制部14基于幀結(jié)構(gòu)信息，控制以本站為目的地的接收分組的接收定時(shí)，將由