JPS6230442A - 列車無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［Ｒ突上の利用分野１ 本発明は、列車無線通信システムに関し、特に、地上局
から各列車の移動局への無線方向はアドレスを付加した
放送モードで特定領域ないの列ＪＴ、Ｌにアクセスし、
移動局から地上局への無線方向は送信権争奪モードで無
線チャンネルにアクセスしてバケット伝送を行うシステ
ムに関するものである。

［従来の技術１ 従来、列車無線を用いたバケットデータ伝送システムと
しては、例えば、昭和５７年１２月１０日に電子通信学
会から発行された「新幹線の電子制御通信システムＪの
ｔ５４章（対列車通信システム、第１３３−１４２頁）
に示されたような、連絡電話によりデ−２通信の開始を
打ち合わせ、接続制御回線である定形データ回線を介し
たポーリングによりアクセスする無線回線を設定した後
、バケットデータを伝送する言わば静的切り替えによる
チャネルアクセス方式があった。

通常、列車無線におけるデータ通信回線は、その用途に
より、定形化された短いデータを周期的に収集する定形
データ回線と、ランダムに生起する比較的長いデータを
伝送する汎用データ回線と、に区別されており、定形デ
ータ系の通信接続制御は移動局へのポーリングにより行
なわれ、汎用データ系の接続制御は定形データ回線を介
して行われる。

ｆｊＳ４図及びｆｐＪ５図は上記の文献に示されたもの
で、従来の列車無線通信システムにおける汎用データ系
の構成及び端末装置伝送制御シーケンス例をそれぞれ示
している。

第４図において、データ端末装置は、中央局１、統制局
２、移動局４にそれぞれ接続可能であり、無線チャネル
は図示したチャネルｃ　ｂ　１７及びｅ　＋＋　１８を
含めた合計４つのチャネルが割り当て可ｆｆｆｉとなっ
ている。中央局１は、全系統に１局配置され、１０局程
度の基地局３を統括する統制局２が路線沿線に数局配置
されて中央局１により統括される。中央局１と、統制局
２と、基地局３と、の間は、固定専用データ回＃ｉ（有
線）で接続されており、基地局３と移動局４との開は、
１．ｃＸ（漏洩同軸）無線回線により接続されている。

尚、中央局１、統制局２、及び基地局３で地上（固定）
局を構成し、移動局４は車上局とも称されろ。

中央局１及び統制局２内に図示されているのは、それぞ
れデータ伝送架１ａ及ｖ２ａとしての格子状の回線スイ
ッチであり、定形データ回線を介した接続制御１．＋？
報に応じて、指定された中央局１の中央局端末装ｒａＴ
ｇ又は統制局２の地上端末装置（図示せず）を、その通
信相手となる移動局端末Ｖｔ置（図示せず）が使用する
無線チャネルｃｈ１７、ｃ　＋＋　１８に対応した地上
回線に接続するものである。

次に、第４図に示した汎用データ系を例として、第５図
により車両モニタ、即ち列車の運転状態、各車両の機器
の動作状態を運転台のディスプレイに表示し、運転士の
判断や処置をサポートする移動局端末装置の伝送制御シ
ーケンスについて説明する。伝送に当たっては車両の運
転士が列車指令と電話連絡を取りながら車両モニタ、即
ち移動局側端末装置のキー操作（ＣＴＣキー打ｆｉ）に
より”送信要求”信号が移動局４のデータ伝送架４ａに
送られる。

移動局４のデータ伝送りＡ４ａでは、定形データ系のポ
ーリング要求に対する応答として”接続要求”信号（こ
の信号を指示する太い矢印は定形データ回線を表す）を
出力する。これを受けた中央局１のデータ伝送架１ａで
は、指令ディスプレイなどの中央局１側の端末装ｒｌｌ
Ｔｇに対して”受信要求”信号を出力し、この後、端末
装置Ｔｇからの”受信ＯＫ”信号を入力確認して、再び
定形データ回線を介して、”接続ＯＫ”信号をアドレス
付で一斉に移動局４側に通知する。これを受けた当該ア
ドレスの移動Ｊ：Ｊ４のデータ伝送架４ａは、移動局端
末装置に対して”送信可”信号を送る。

局端末装置ＴｇとのＩｎ＋の回ａ設定が完了したわけで
、以後はＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄで画面データと、”八〇
Ｋ（ｔ’ｒ定応答）″信号とが図示のように相互に転送
される。

両端末装置間で必要なデータ転送が完了すると、犬に回
線解放のシーケンスに入る。回線解放のシーケンスも上
記の回線設定の場合と同様で、移動局端末ＨＲでクリア
キーを打鍵することによりＥＯＴ（テキスト終了）”信
号を移動局４に送り、移動局４のデータ伝送架４ａでは
定形データ回線のポーリング要求に対する応答として″
解放要求”信号を中央局１に出力し、これを受けｒこ中
央局１のデータ伝送架１ａでは、再び定形データ回線を
介して”解放”信号をアドレス付で一斉に通知すること
で回線解放シーケンスが完了する。

以上で端末装置間、即ち車両モニタと指令ディスプレイ
間のデータ伝送が終了する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の方式は以上のように構成されてりるので周期的に
データを収集する場合や、同一端末装置間　４ａ　１　
、、ニー　−〃　す、１５　Ｌ％　　＋　１　）Ｉｔ　
ノｙ　＋＋　１７−ＩＮ　　！ＩＱ７　ｆｙ　　Ｌ％　
　ａｔ　　　　Ｒ動程及び地上局の複数データ端末装置
の相互間通信のように時間的にランダムに生起する少量
のデータを授受する、いわゆるバケット伝送システムに
適用するには、（１）無線チャネルを高い頻度でランダ
ムに切り替えることが出来ない、（２）無線チャネルの
送信権争奪を高速制御できない、というような問題点が
在った。

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、列車無線における無線チャネルの送信権授受
を高速で制御し、高い頻度でランダムに切り替えること
が可能なバケット伝送路アクセスシステムを得ることを
目的としている。

Ｅ問題点を解決するための手段１ 上記の目的を達成するため、本発明にかがる列車無線通
信システムは、車上の移動局から地上局への方向のバケ
ット伝送路アクセス方式として、接続制御回線である定
形データ回線とデータ回線である汎用データ回線とを分
離し、地上局が、第２無線方向のタイミングを一定の時
間幅のスロットに分割する手段と、無線チャネル毎のキ
ャリアの有無を検知する手段と、この検知した結果を第
１無線方向で定形データ回線を介して各チャネルピノ−
状況として移動局に一斉通知する手段とを備え、各移動
・局がピノ−でないチャネルを使用してスロットに同期
して汎用データ回線を介して第２無線方向でバケット伝
送を開始させる手段を備えたことを特徴としている。

［作用］ 本発明における列車無線通信システムの移動局→地上局
方向の送信権争〒制御は、データ回線とは別の接続制御
回線により、地上局にて検出した無線チャネルのキャリ
アの有−無をチャネルのビジー状況として短い周期で繰
り返し、放送モードで一斉に通知し、移動局にて空きチ
ャネルを遅滞なく把握できるようにし、移動局→地上局
方向の伝送路アクセスをランダムかつ高速に切り替えら
れるようにしている。

［実施例］ 以下、本発明にががる列■μ無線通信システムの一実施
例を添付図面に沿って説明する。

第１図は本発明の列車無線通信システムを概略的に示し
たブロック図で、第４図の従来例に加えて、第１図では
、基地局３に、移動局４からの無線キャリアの有無を検
出する回路３ａ、そして中央局１に、検出されたキャリ
アの有無を移動局４へ送信する回路１ｂと、が設けられ
ている。

ＰＪ２図（ａ）及び（ｂ）に示された伝送制御シーケン
スでは、データ回線である汎用データ回線と接続制御回
線である定形データ回線とを分離して示している。定形
データ回線では、中央局１及び基地局３に設けられた汎
用データ回線のキャリア送信回路１ｂの出力に応じて地
上→車上方向に放送モードでポーリング周期し毎に汎用
データ回線のキャリアの有無を繰り返し伝送している。

一方、汎用データ回線では、移動局端末装置（図示せず
）から”送信要求”信号が発生されると、定形ケータ回
線で周期的に通知されてくるチャネルビジー情報により
、ビジーでない無線チャネルを使用して移動局４から地
上局（中央局１、統制局２、及び基地局３で構１′＆さ
れる）方向にバケットを送出する。この際、地Ｊ−局で
は汎用データ回線のキャリアの有無を監視しているから
、その無線チャネルにキャリアが有るか否かを短い周期
で一斉に通知できる。

第２図（、）は、同時に同じ無線チャネルへのバケット
送出が無かった場合、即ち衝突が無かった場合を示して
おり、地上局にて正しく受信され、直ぐに”八ＣＫ（１
′ｒ定応答）″信号を返送すると同時に、地上局の端末
装置（中央局１の端末装置Ｔｇ、統制局２の図示しない
端末装ｒｒＬ）にデータ出力している。

一方、第２図（１ン）は、１回目のバケット送出時、他
の列車の移動局４からも同じ無線チャネルを使ってバケ
ット送出があった場合、即ち送信の衝突が発生した場合
を示しており、地上局に正しく受信されていない。この
場合、移動局は所定時間待っても地」二局から応答がな
いからタイムアウト時間経過後に同じバケットを再送す
る。図では、再送時には、送信衝突は発生せず正しく受
信されたから”八〇Ｋ”信号が返送され、地上局端末装
置にデータが出力された場合が示されている。

尚、移動局でなく地上局側でキャリア検知するのは、移
動局側で検知すると移動局側に移動局→地上局方向の全
無線チャネルの受信機能が全列車に必要となるからであ
る。

第３図は、以上の伝送制御シーケンスを補足説明するた
めのタイムチャートを示している。定形データ回線では
、１３図（ａ）のように一定周期で汎用データ回線の無
線チャネルピノ−状況を地上局→移動局方向に伝送して
おり、当該区域内の全列車はこれを受信することができ
るから、各列車は”送信要求”信号に応じてピノ−でな
い無線チャネルを検出・使用してバケットデータを送出
する。

第３図（ｂ）及び（ｃ）には、第３図（、）に示された
無線チャネルピノ−状況■では、いずれのキャリアも検
出されないので、”無線チャネルｆルディ（用！：）”
を確認して列車１及び２が共にチャネル番号ｒ、を使用
してバケットを送出し、送信衝突が発生し、タイムアウ
ト後に再送された場合が示されている。

この場合、第３図（ａ）のチャネルビジー状況■のよう
に゛「、ビジー”となって地上局から移動局方向に一斉
に放送モードで通知されでいる。また、第３図（ｄ）に
は、第３図（ａ）のチャネルビジー状況■で１ｒ２レデ
イ”を確認した列弔３が無７線チヤネルｆ２を使用しで
長いデータに対応する連続バケットを送出した場合が示
されている。この場合、第３図（、）のチャネルピノ−
状況■のように″ｆ２ビジー”が移動局方向に一斉に放
送モードで通知される。

尚、上記実施例では、各列車の移動局は定形データ回線
を介して放送モードで一斉に通知されるチャネルビジー
４ｆ１報に応じてビジーでない無線チャネルを任意に使
用する場合について説明したが、予め、定形データ回線
により列屯毎に無線チャネルを指定しておけば、送信の
衝突が特定のチャネルに集中することを防止できるし、
また、その区域内に在線する列車数が無線チャネル数以
下の時間帯には衝突なしでアクセスできる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、データ回線である汎用
データ回線とは別の接続制御回線である定形データ回線
を通じて地上局に設けられたキャリア検出回路の出力に
応じて、データ回線のピノ−状況を短い周期で一斉に通
知するようにしたので、無線チャネルを高速、高頻度、
且つランダムにアクセスできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる列車無線通信システムの一実施
例を示すブロック図、第２図（、）及び（［、）はｔ５
１図の本発明システムの伝送制御シーケンスを説明する
図、第３図（ｎ）−（ｄ）は第２図のシーケンスを補足
説明するタイムチャート図、第４図は従来の列車無線通
信システムにおける汎用データ系の構成図、そして第５
図は従来の列車無線通信システムにおける伝送制御シー
ケンスを説明する図、である。 １：中央局、ｌｂ＝送信回路、２：統制局、３：基地局
、３ａ：検出回路、４：移動局、■８：端末装置尚、図
中、同一符号は、同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）地上局から各列車の移動局への第１無線方向はア
   ドレスを付加した放送モードでアクセスし、前記移動局
   から前記地上局への第２無線方向は送信権争奪モードで
   無線チャネルにアクセスする列車無線通信システムにお
   いて、前記地上局が、前記第２無線方向のタイミングを
   一定の時間幅のスロットに分割する手段と、前記無線チ
   ャネル毎のキャリアの有無を検知する手段と、この検知
   した結果を前記第１無線方向で前記定形データ回線を介
   して各無線チャネルビジー状況として前記移動局に一斉
   通知する手段とを備え、各移動局がビジーでない無線チ
   ャネルを使用して前記スロットに同期して前記定形デー
   タ回線とは分離された汎用データ回線を介して前記第２
   無線方向でバケット伝送を開始させる手段を備えたこと
   を特徴とする列車無線通信システム。
2. （２）前記地上局は、中央局、統制局、及び基地局で構
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の列車無線通
   信システム。
3. （３）前記無線チャネルは、予め前記定形データ回線に
   より列車毎に指定されている特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の列車無線通信システム。