移動局装置及び通信方式選択方法及び通信方式選択プログラム
【課題】従来の無線通信システムは、移動局装置に２つの異なる無線方式に対応した受信装置を搭載し、常に同時に両方の受信機を動作させねばならず、２台分の実装スペースが必要であった。さらに、消費電力が増えるといった問題があった。
【解決手段】この発明に係る移動局装置１００は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式という異なる無線システムそれぞれに対応する機能を有する１つの通信部５０を搭載する。判定部１６は、判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいて、ディジタル無線方式とアナログ無線方式のいずれを選択するべきかを判定する。制御部１５は、判定部１６が選択するべきと判定した無線方式を通信部５０に選択させる。これにより、無線システムの変化に応じて通信部５０の無線方式を切り替え、一方の無線方式だけを動作させることができる。
【解決手段】この発明に係る移動局装置１００は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式という異なる無線システムそれぞれに対応する機能を有する１つの通信部５０を搭載する。判定部１６は、判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいて、ディジタル無線方式とアナログ無線方式のいずれを選択するべきかを判定する。制御部１５は、判定部１６が選択するべきと判定した無線方式を通信部５０に選択させる。これにより、無線システムの変化に応じて通信部５０の無線方式を切り替え、一方の無線方式だけを動作させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一無線帯域において、例えばアナログ無線方式とディジタル無線方式のように異なる無線システム間を移動する移動局が基地局と通信する列車無線システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動局では、それぞれの無線システムに対応した受信機を両方とも実装、動作させて、無線受信状態を常に監視し、正常に受信できている無線システムの方を選択することで、システム切替を実現させていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の無線通信システムは以上のように構成されているので、移動局に２つの異なる無線方式に対応した受信装置を搭載し常に同時に両方の受信機を動作させねばならず、２台分の実装スペースが必要であった。さらに、消費電力が増えるといった問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２６７９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、移動局に２つの異なる無線方式に対応した受信装置を搭載し常に同時に両方の受信機を動作させることなく、２つの異なる無線システムをまたがって移動しても基地局との通信を継続する装置を、より小型、低消費電力で実現可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の移動局装置は、
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１管轄領域で前記第１通信方式を用いて前記第１基地局と通信を行ない前記第２管轄領域で前記第２通信方式を用いて前記第基地局と通信を行なう移動局装置において、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部と、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する判定部と、
前記判定部が選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる制御部と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、移動局装置に異なる無線システムそれぞれに対応した機能を有する１つの通信部を搭載し、無線方式の変化に応じて通信部の無線方式を選択し、一方の無線方式だけを動作させるように構成したので、移動局装置を小型化できる。また消費電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１〜図４を用いて実施の形態１を説明する。実施の形態１では、移動局装置１００は移動局５に装備されている。この移動局５は、第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する。よって、移動局５に装備された移動局装置１００は移動局５とともに第１管轄区領域、第２管轄領域を移動することとなる。図１では、ディジタル基地局１及びディジタル無線方式区間が第１基地局及び第１管轄領域の一例である。また、アナログ基地局２及びアナログ無線方式区間が第２基地局及び第２管轄領域の一例である。
【０００８】
本実施の形態１では、第１通信方式の一例をディジタル無線方式とし、第２無線方式の一例をアナログ無線方式として説明する。実施の形態１では、移動局装置１００がディジタル無線方式区間とアナログ無線方式区間を行き来する場合に、その区間の無線方式に対応した通信方式を自動的に選択する実施形態である。以下の実施の形態で説明する列車無線通信システムでは、移動局装置は異なる無線システム（ディジタル無線方式及びアナログ無線方式）それぞれに対応可能な１つの装置（後述の受信部、送信部）を搭載し、無線システムの変化に応じてその装置内に実装したソフトウエアの変更により無線方式を切り替え、一方の無線方式だけを動作させるものである。
【０００９】
図１は、実施の形態１における列車無線システムの構成を示す。列車無線システムは、ディジタル無線方式により通信を行なうディジタル基地局１と、アナログ無線方式により通信を行なうアナログ基地局２と、ディジタル基地局１あるいはアナログ基地局２と通信を行なう移動局装置１００が装備された移動局５（列車）とを備える。ディジタル基地局１には漏洩同軸ケーブル３が接続されており、アナログ基地局２には漏洩同軸ケーブル４が接続されている。漏洩同軸ケーブル（以下、ＬＣＸという）３は、移動局５が走行する線路の両側に布設され、ディジタル基地局１の送信電波又は移動局５（移動局装置１００）の送信電波を搬送する。同様にＬＣＸ４は列車が走行する線路の両側に布設され、アナログ基地局２の送信電波又は移動局５（移動局装置１００）の送信電波を搬送する。
【００１０】
移動局装置１００は、移動局５に装備され、ディジタル基地局１が管轄するディジタル無線方式区間とアナログ基地局２が管轄するアナログ無線方式区間との間を移動する。
【００１１】
図１のゾーン境界６は、移動局装置１００が無線方式をディジタル無線方式あるいはアナログ無線方式に切り換えるエリアである。移動局装置１００は、アナログ無線方式区間からディジタル無線方式区間に移動する場合は、ゾーン境界６において無線方式をディジタル無線方式に切り換える。一方、ディジタル無線方式区間からアナログ無線方式区間に移動する場合は、ゾーン境界６において無線方式をアナログ無線方式に切り換える。このゾーン境界６は、ＬＣＸ３の終端部分とＬＣＸ４の終端部分との中間にある数十メートルのエリアである。なお、アナログ／ディジタルの切替は、ゾーン境界６以外のエリアで行なっても構わない。
【００１２】
図２を参照して移動局装置１００の構成を説明する。図２は、移動局装置１００の構成を説明する図である。移動局装置１００は、列車である移動局５に装備される。図のように、移動局装置１００は、アンテナ１１と、通信部５０と、制御部１５と、判定部１６とを備える。通信部５０は、分波器１２と、アナログ／ディジタル共用受信部１３と、アナログ／ディジタル共用送信部１４とを備える。
（１）分波器１２は、送信信号と受信信号を分離する。
（２）アナログ／ディジタル共用受信部１３は、ＬＣＸ３またはＬＣＸ４から漏れ出た電波を受信する。
（３）アナログ／ディジタル共用送信部１４は、ＬＣＸ３またはＬＣＸ４に電波を発する。
（４）制御部１５は、アナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４の制御や信号の受け渡しを行う。
（５）判定部１６は、「外部からの位置情報」や後述する「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」によって、アナログ無線方式とディジタル無線方式とのどちらを選択するべきかを判定し、制御部１５へ判定結果を通知する。
【００１３】
ここで、アナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４は、実装するソフトウエアの切り替えによりアナログ方式とディジタル方式の無線方式の切り替え（選択）が可能な構成である。なお、アナログ／ディジタル共用送信部１４については、アナログ方式とディジタル方式の送信部を別々に実装し、ＲＦスイッチ等でいずれを送信するか選択する構成としてもよい。
【００１４】
次に、図３を参照して、移動局装置１００の動作を説明する。図３は、移動局装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００１５】
Ｓ１０において、移動局装置１００では、受信した電波はアンテナ１１から分波器１２を介してアナログ／ディジタル共用受信部１３に送られる。
【００１６】
ディジタル無線方式区間においては、アナログ／ディジタル共用受信部１３は、ディジタル受信モードであれば正常に復調ができるが、アナログ受信モードでは正常に復調できない。逆にアナログ無線方式区間においては、アナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ受信モードであれば正常に復調ができるが、ディジタル受信モードでは正常に復調できない。つまり、アナログ／ディジタル共用受信部１３は、ディジタル無線方式区間ではディジタル受信モードに、アナログ無線方式区間ではアナログ受信モードにする必要がある。更に、アナログ／ディジタル共用送信部１４は、ディジタル無線方式区間ではディジタル送信モードに、アナログ無線方式区間ではアナログ送信モードにする必要がある。
【００１７】
Ｓ２０において、判定部１６は、「判定用情報」を入力する。「判定用情報」とは、ディジタル通信方式とアナログ通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する情報である。「判定用情報」は、一つでも良いし複数入力されてもよい。例えば「判定用情報」として、外部から入力される「移動局５の進行方向」や「位置情報」や「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」である。「位置情報」とは、例えば、移動局５（移動局装置１００）の位置をＧＰＳ測位装置により測定した情報、あるいは、基準位置（例えば東京の所定の位置）からのキロ程の情報などである。また、「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」とは、実施の形態２で説明する受信電界強度に関する情報である。判定部１６は、これらの「判定用情報」をもとに、ディジタル無線方式、あるいはアナログ無線方式のどちらの無線方式を選択するべきかを判定し、判定結果を制御部１５に通知する。
【００１８】
Ｓ３０において、制御部１５は、通知された判定結果を元に適切なタイミングでアナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４に対して切替制御を行う。これによりディジタル無線方式、あるいはアナログ無線方式のいずれかが選択される。
【００１９】
Ｓ４０において、これにより、アナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４は、ディジタル無線方式区間ではディジタルモードとして動作し、アナログ無線方式区間ではアナログモードとして動作する。これにより、移動局装置１００は、ディジタル区間ではディジタル基地局１と、アナログ区間ではアナログ基地局２と双方向の通信が可能になる。
【００２０】
なお、上記Ｓ２０、Ｓ３０における判定部１６による判定及び制御部１５による切替は、ディジタル無線方式区間、アナログ無線方式区間、あるいはゾーン境界６のいずれの領域で行なわれても構わない。例えば、移動局５がディジタル無線方式区間からアナログ無線方式区間に向かって移動している場合に、移動局５がアナログ無線方式区間に入った後に判定、切替してもよいし、ゾーン境界６にいるときに判定、切替してもよい。あるいは、アナログ無線方式区間にいるうちに前もって判定、切替するようにしても構わない。「判定用情報」の入力するタイミングや、「判定用情報」と判定部１６による判定の対応付けを設定することで対応可能となる。
【００２１】
図４を参照して、上記Ｓ１０〜Ｓ４０で説明した内容をさらに具体的に説明する。図４は、無線方式の切替を説明する図である。
【００２２】
まず、図４において、移動局５（移動局装置１００）がディジタル無線方式区間からアナログ無線方式区間に移動する場合を考える。移動局５が、ディジタル無線方式区間に存在する時点では、判定部１６は「外部からの位置情報」や、「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」等の「判定用情報」をもとに、現時点においてディジタル無線方式区間にいると判断する。この判断に基づき、判定部１６は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちディジタル無線方式を選択するべきと判定し、判定結果を制御部１５に通知する。この判定通知を受けた制御部１５は、図４に示すように「０」の切替信号をアナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４に送信する。これにより適切なタイミングで、アナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４に対してディジタル無線方式での動作が指示される。これらにより、移動局装置１００はディジタル区間ではディジタル基地局１と双方向の通信が可能になる。
【００２３】
次に、図４において、移動局５がゾーン境界６に移動する場合を説明する。移動局５（移動局装置１００）がゾーン境界６のエリアに移動すると、ディジタル無線方式で動作しているアナログ／ディジタル共用受信部１３は、ディジタル無線方式を採用するディジタル基地局１の送信電波を受信することができなくなる。よって、移動局装置１００の制御部１５は、ディジタル基地局１の送信電波のフレームに含まれる既知の信号パターン（例えば、基地局識別信号）を検出することができなくなる。このため、制御部１５はディジタル基地局１とのフレーム同期を解除し、アナログ／ディジタル共用送信部１４に対して送信停止を指示する。これを受けたアナログ／ディジタル共用送信部１４は送信を停止する。
【００２４】
次に、図４において、移動局５がアナログ無線方式区間に移動する場合を説明する。図４のゾーン境界６では、アナログ／ディジタル共用受信部１３はディジタル基地局１，アナログ基地局２の送信電波を受信することができないが、その後、移動局５がアナログ無線方式区間に移動すると、ディジタル無線方式区間における場合と同様に、判定部１６から判定が制御部１５に出力され、この判定結果により制御部１５が適切なタイミングでアナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４に対して、アナログモードへの切替制御を行う。この場合、制御部１５は図４に示すようにアナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４に「１」の切替信号を出力する。アナログ無線方式に切り替わったアナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ無線方式を採用するアナログ基地局２の送信電波を受信して復調することができる。よって、移動局装置１００の制御部１５は、その送信電波に含まれるパイロット信号（基地局を識別する信号）を検出することによりアナログ基地局２との同期を確立する。そして、制御部１５は、アナログ／ディジタル共用送信部１４に対してアナログモードでの送信開始を指示する。この指示を受けたアナログ／ディジタル共用送信部１４は、アナログモードでの送信を開始する。これにより、移動局５はアナログ基地局２と双方向の通信が可能になる。
【００２５】
同様に、移動局５（移動局装置１００）がアナログ無線方式区間からディジタル無線方式区間に移動する場合については、アナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４が、アナログ無線方式からディジタル無線方式に切り替わることにより、アナログ基地局２からディジタル基地局１へと継続して双方向通信が可能になる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＬＣＸ３，ＬＣＸ４から漏れ出る電波を受信するアナログ／ディジタル共用受信部１３を移動局装置１００が搭載するように構成したので、移動局装置１００がアナログ無線方式のエリアとディジタル無線方式のエリアをまたがって走行しても、ディジタル基地局１，アナログ基地局２との通信を継続することができる。しかも、アナログ無線機とディジタル無線機との両方を実装し、同時に動作させる必要がないため、装置の小型化、低消費電力化を図ることができる。
【００２７】
なお、以上では通信方式のディジタル／アナログは一例であり、第１通信方式と第２通信方式とが異なればよい。通信方式が異なる他の例として、
（１）第１通信方式と第２通信方式の変調方式が異なる場合でも構わない。例えば第１通信方式と第２通信方式とがともにディジタル通信方式であり、第１通信方式がＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）であり、第２通信方式がＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）であるような場合でもよい。
（２）また、他の例として、第１通信方式がＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）であり第２通信方式がＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）のような場合でもよい。
（３）また、他の例として、１通信方式と第２通信方式の伝送速度が異なる場合でも構わない。１通信方式の伝送速度が６４ｋｂｐｓであり、第２通信方式の伝送速度が３８４ｋｂｐｓのような場合である。
（４）また、他の例として、第１通信方式と第２通信方式の周波数配置が異なる場合でも構わない。
【００２８】
実施の形態１の移動局装置１００は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部５０と、判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちどちらを選択すればよいかを判定する判定部１６を備えたので、どちらの無線方式を採用する区間においても通信することができる。また、無線方式ごとに通信装置を設ける必要がないので、省電力と装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
実施の形態１の移動局装置１００は、判定部１６が位置情報を入力して選択するべき通信方式を判定するので、選択するべき通信方式を簡単に判定することができる。
【００３０】
実施の形態２．
次に図５、図６参照して実施の形態２を説明する。実施の形態２は、図２のアナログ／ディジタル共用受信部１３が電界強度測定部６０を備える実施形態である。実施の形態２は、アナログ／ディジタル共用受信部１３が電界強度測定部６０を備えることが特徴である。移動局装置１００の全体構成は図２と同様である。なお、電界強度測定部６０はアナログ／ディジタル共用受信部１３が備える構成であるが、これは一例であり、アナログ／ディジタル共用受信部１３が備えなくても構わない。移動局装置１００が備える構成であれば構わない。
【００３１】
図５は、実施の形態２に係るアナログ／ディジタル共用受信部１３の構成を示す。アナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ／ディジタル共用復調部２１と、電界強度測定部６０と備える。
【００３２】
電界強度測定部６０は、アナログ波受信電界検出部２２と、ディジタル波受信電界検出部２３と、アナログ波受信レベル判定部２４と、ディジタル波受信レベル判定部２５とを備える。
【００３３】
図５においてアナログ／ディジタル共用復調部２１は、受信信号を入力し、復調処理した信号を出力する。このアナログ／ディジタル共用復調部２１は、外部からの切り替え指示（切替信号）に従い、ソフトウエアを切り替えることで復調する無線方式を切り替える機能を有する。このアナログ／ディジタル共用復調部２１は、無線方式をアナログ無線方式、ディジタル無線方式のいずれかに切り替えることができる。
【００３４】
次に図６を参照して電界強度測定部６０の構成要素の動作を説明する。図６は、ディジタル基地局１が送信する電波（第１方式電波の一例）とアナログ基地局２が送信する電波（第２方式電波の一例）との無線キャリア周波数配置（搬送波の周波数分布）を示す図である。図において横軸は周波数を示し、縦軸は電界レベルを示す。図６は、アナログ方式のキャリア配置と、ディジタル方式のキャリア配置とを示している。図に示すように、アナログ方式とディジタル方式とでは、キャリア周波数分布が異なっている。
【００３５】
アナログ波受信電界検出部２２は、アナログ無線方式特有の電界レベルを測定する。アナログ無線方式特有の電界レベルとは、たとえば図６におけるアーイ間、ウーエ間、カーキ間のように、ディジタル無線方式の場合に信号が存在しない周波数帯域の受信電界レベルのことを言う。アナログ波受信電界検出部２２は、このアーイ間、ウーエ間、カーキ間の周波数帯域の電界レベル（受信電界強度）を測定する。
【００３６】
同様にディジタル波受信電界検出部２３は、ディジタル無線方式特有の電界レベルを測定する。ディジタル無線方式特有の電界レベルとは、たとえば図６におけるクーケ間のように、アナログ無線方式の場合に信号が存在しない周波数帯域の受信電界レベルのことを言う。ディジタル波受信電界検出部２３は、クーケ間の周波数帯域の電界レベル（受信電界強度）を測定する。
【００３７】
アナログ波受信レベル判定部２４及びディジタル波受信レベル判定部２５は、自身の内部に事前に設定された閾値を保持する図示していないメモリ（記憶部）を有する。アナログ波受信レベル判定部２４及びディジタル波受信レベル判定部２５は、アナログ波受信電界検出部２２、ディジタル波受信電界検出部２３のが測定した電界レベルと、前記メモリに保持している閾値との大小比較を行う。そして比較結果（測定結果の一例）を判定部１６に出力する。判定部１６は、これらの比較結果をもとに、現時点で選択するべき無線方式を判定し制御部１５へ出力する。
【００３８】
以上のように実施の形態２のアナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ無線方式およびディジタル無線方式のそれぞれに特有の電界レベルを測定する電界強度測定部６０を備えたので、電界レベルに基づき、現時点で選択すべき無線方式を判定することができる。よって、判定部１６において位置情報のみならず電界レベル情報をもとにシステム切り替えを行うよう動作させることにより、より確実なシステム切り替えを実現することが可能となる。
【００３９】
実施の形態２の移動局装置１００は、電界強度測定部６０が電界レベルを測定し、判定部１６がその測定結果に基づいて判定するので、判定の確実性を高めることができる。
【００４０】
実施の形態２の移動局装置１００は、電界強度測定部６０が、ディジタル無線方式による搬送波とアナログ無線方式による搬送波との周波数分布の相違に基づき電界レベルを測定し、この測定結果に基づき判定部１６が判定するので、判定の確実性をいっそう高めることができる。
【００４１】
実施の形態３．
図７、図８を用いて実施の形態３を説明する。実施の形態３は、実施の形態１に係る移動局装置１００の動作を、方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体により実施する実施形態である。
【００４２】
前記の実施の形態１においては、図２に示す移動局装置１００の各構成要素の動作は互いに関連しており、動作の関連を考慮しながら、一連の工程に置き換えることができる。構成要素の動作を一連の工程に置き換えることにより、通信方式選択方法の実施形態とすることができる。
【００４３】
図７は、図２に示した移動局装置１００の判定部１６の動作及び制御部１５の動作を一連の工程に置き換えて通信方式選択方法の実施形態としたフローチャートを示す。実施の形態１で説明したように移動局装置１００は、ディジタル無線方式（第１通信方式）を用いて通信を行なうディジタル基地局１（第１基地局）が管轄するディジタル無線方式区間（第１管轄領域）と、アナログ無線方式（第２通信方式）を用いて通信を行なうアナログ基地局（第２基地局）が管轄するアナログ無線方式区間（第２管轄領域）とを移動する移動局５に装備される。移動局装置１００は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部５０を備える。この通信部５０は、ディジタル無線方式区間では、選択したディジタル無線方式によりディジタル基地局１と通信を行なう。また、アナログ無線方式区間では、選択したアナログ無線方式によりアナログ基地局２と通信を行なう。
【００４４】
Ｓ１１０は、ディジタル無線方式（第１通信方式）とアナログ無線方式（第２通信方式）とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する工程である。Ｓ１２０は、選択するべきと判定した通信方式を通信部５０に選択させる工程である。
【００４５】
また、上記Ｓ１１０、Ｓ１２０の工程を、各構成要素の処理と置き換えることにより、無線方式選択プログラムの実施形態とすることができる。また、この無線方式選択プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させることで、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態とすることができる。
【００４６】
プログラムの実施の形態及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態は、すべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。
【００４７】
図８は、図２の移動局装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図８において、移動局装置１００はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えるコンピュータである。図のように、移動局装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ７１０を備えている。ＣＰＵ７１０は、バス７１１を介してＲＯＭ７１２、ＲＡＭ７１３、液晶ディスプレイ７１４、Ｋ／Ｂ７１５、マウス７１６、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）７１７、ＣＤＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）７１８、磁気ディスク装置７２０、及び通信部７３０と接続されている。
【００４８】
磁気ディスク装置７２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）７２１、ウィンドウシステム７２２、プログラム群７２３、ファイル群７２４が記憶されている。プログラム群７２３は、ＣＰＵ７１０、ＯＳ７２１、ウィンドウシステム７２２により実行される。
【００４９】
上記プログラム群７２３には、実施の形態１の図２の説明において「〜部」として説明した機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ７１０により読み出され実行される。
【００５０】
図２の移動局装置１００と図８のハードウェア構成との対応関係を説明する。図２の移動局装置１００における判定部１６の動作及び制御部１５の動作は、プログラムにより実施される。プログラムは、磁気ディスク装置７２０のプログラム群７２３に記憶されている。あるいは、ＲＯＭ７１２にあらかじめ記憶されている。
【００５１】
また、通信部５０の動作は、通信部７３０及びプログラムにより実施される。
【００５２】
また、図２における通信部５０、判定部１６、制御部１５等の動作は、ＲＯＭ７３１に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
【００５３】
プログラムの実施の形態及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態における各処理は、プログラムで実行されるが、このプログラムは、前述のようにプログラム群７２３に記録されている。そして、プログラム群７２３からＣＰＵ７１０に読み込まれ、ＣＰＵ７１０によって、プログラムの各処理が実行される。
【００５４】
実施の形態３の通信方式選択方法は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する工程と、選択するべきと判定した通信方式を通信部に選択させる工程とを備えたので、どちらの無線方式を採用する区間においても通信することができる。また、無線方式ごとに通信装置を設ける必要がないので、省電力と装置の小型化を図ることができる。
【００５５】
実施の形態３の通信方式選択プログラムは、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する処理と、選択するべきと判定した通信方式を通信部に選択させる処理とをコンピュータである移動局装置に実行させるので、どちらの無線方式を採用する区間においても通信することができる。また、無線方式ごとに通信装置を設ける必要がないので、省電力と装置の小型化を図ることができる。
【００５６】
以上の実施の形態で説明した列車無線システムは、異なる無線システム間を移動する移動局が基地局と通信する列車無線システムにおいて、移動局に下記の（１）〜（６）を備えることにより、より小型、低消費電力で無線方式のシステム切り替えを実現することを特徴とする。
（１）無線信号を送受するアンテナ
（２）送信信号と受信信号を分離する分波器
（３）実装するソフトウエアの切替により、異なる無線方式での受信方式の切替ができる受信機
（４）実装するソフトウエアの切替により、異なる無線方式での送信方式の切替ができる送信機
（５）送受信機に対してシステム切り替え指示などの制御を行う制御部
（６）位置情報や、受信部からの受信電界情報などの判定用情報に基づき、移動局装置が現時点でどちらのシステム（管轄領域）にいるかを判定する判定部
【００５７】
以上の実施の形態で説明した列車無線システムは、異なる無線システムの無線キャリア配置の差異を利用して、その差異部分の受信電界レベルを検出する機能を移動局受信機に有することで、より確実に装置内の無線方式を切り替えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施の形態１における無線システムの構成を示す。
【図２】実施の形態１における移動局装置１００の構成を示す。
【図３】実施の形態１における移動局装置１００の動作を示す。
【図４】実施の形態１における無線方式の切換の説明を示す。
【図５】実施の形態２における移動局装置の構成を示す。
【図６】実施の形態２における無線キャリアの周波数配置の一例を示す。
【図７】実施の形態３における方法発明の工程を示す。
【図８】実施の形態３における移動局装置１００のハードウェア構成を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１ ディジタル基地局、２ アナログ基地局、３，４ ＬＣＸ、５ 移動局、６ ゾーン境界、１１ アンテナ、１２ 分波器、１３ アナログ／ディジタル共用受信部、１４ アナログ／ディジタル共用送信部、１５ 制御部、１６ 判定部、２１ アナログ／ディジタル共用復調部、２２ アナログ波受信電界検出部、２３ ディジタル波受信電界検出部、２４ アナログ波受信レベル判定部、２５ ディジタル波受信レベル判定部、５０ 通信部、６０ 電界強度測定部、１００ 移動局装置、７１０ ＣＰＵ、７１１ バス、７１２ ＲＯＭ、７１３ ＲＡＭ、７１４ 液晶ディスプレイ、７１５ キーボード、７１６ マウス、７１７ ＦＤＤ、７１８ ＣＤＤ、７２０ 磁気ディスク装置、７２１ ＯＳ、７２２ ウィンドウシステム、７２３ プログラム群、７２４ ファイル群、７３０ 通信部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一無線帯域において、例えばアナログ無線方式とディジタル無線方式のように異なる無線システム間を移動する移動局が基地局と通信する列車無線システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動局では、それぞれの無線システムに対応した受信機を両方とも実装、動作させて、無線受信状態を常に監視し、正常に受信できている無線システムの方を選択することで、システム切替を実現させていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の無線通信システムは以上のように構成されているので、移動局に２つの異なる無線方式に対応した受信装置を搭載し常に同時に両方の受信機を動作させねばならず、２台分の実装スペースが必要であった。さらに、消費電力が増えるといった問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２６７９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、移動局に２つの異なる無線方式に対応した受信装置を搭載し常に同時に両方の受信機を動作させることなく、２つの異なる無線システムをまたがって移動しても基地局との通信を継続する装置を、より小型、低消費電力で実現可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の移動局装置は、
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１管轄領域で前記第１通信方式を用いて前記第１基地局と通信を行ない前記第２管轄領域で前記第２通信方式を用いて前記第基地局と通信を行なう移動局装置において、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部と、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する判定部と、
前記判定部が選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる制御部と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、移動局装置に異なる無線システムそれぞれに対応した機能を有する１つの通信部を搭載し、無線方式の変化に応じて通信部の無線方式を選択し、一方の無線方式だけを動作させるように構成したので、移動局装置を小型化できる。また消費電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１〜図４を用いて実施の形態１を説明する。実施の形態１では、移動局装置１００は移動局５に装備されている。この移動局５は、第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する。よって、移動局５に装備された移動局装置１００は移動局５とともに第１管轄区領域、第２管轄領域を移動することとなる。図１では、ディジタル基地局１及びディジタル無線方式区間が第１基地局及び第１管轄領域の一例である。また、アナログ基地局２及びアナログ無線方式区間が第２基地局及び第２管轄領域の一例である。
【０００８】
本実施の形態１では、第１通信方式の一例をディジタル無線方式とし、第２無線方式の一例をアナログ無線方式として説明する。実施の形態１では、移動局装置１００がディジタル無線方式区間とアナログ無線方式区間を行き来する場合に、その区間の無線方式に対応した通信方式を自動的に選択する実施形態である。以下の実施の形態で説明する列車無線通信システムでは、移動局装置は異なる無線システム（ディジタル無線方式及びアナログ無線方式）それぞれに対応可能な１つの装置（後述の受信部、送信部）を搭載し、無線システムの変化に応じてその装置内に実装したソフトウエアの変更により無線方式を切り替え、一方の無線方式だけを動作させるものである。
【０００９】
図１は、実施の形態１における列車無線システムの構成を示す。列車無線システムは、ディジタル無線方式により通信を行なうディジタル基地局１と、アナログ無線方式により通信を行なうアナログ基地局２と、ディジタル基地局１あるいはアナログ基地局２と通信を行なう移動局装置１００が装備された移動局５（列車）とを備える。ディジタル基地局１には漏洩同軸ケーブル３が接続されており、アナログ基地局２には漏洩同軸ケーブル４が接続されている。漏洩同軸ケーブル（以下、ＬＣＸという）３は、移動局５が走行する線路の両側に布設され、ディジタル基地局１の送信電波又は移動局５（移動局装置１００）の送信電波を搬送する。同様にＬＣＸ４は列車が走行する線路の両側に布設され、アナログ基地局２の送信電波又は移動局５（移動局装置１００）の送信電波を搬送する。
【００１０】
移動局装置１００は、移動局５に装備され、ディジタル基地局１が管轄するディジタル無線方式区間とアナログ基地局２が管轄するアナログ無線方式区間との間を移動する。
【００１１】
図１のゾーン境界６は、移動局装置１００が無線方式をディジタル無線方式あるいはアナログ無線方式に切り換えるエリアである。移動局装置１００は、アナログ無線方式区間からディジタル無線方式区間に移動する場合は、ゾーン境界６において無線方式をディジタル無線方式に切り換える。一方、ディジタル無線方式区間からアナログ無線方式区間に移動する場合は、ゾーン境界６において無線方式をアナログ無線方式に切り換える。このゾーン境界６は、ＬＣＸ３の終端部分とＬＣＸ４の終端部分との中間にある数十メートルのエリアである。なお、アナログ／ディジタルの切替は、ゾーン境界６以外のエリアで行なっても構わない。
【００１２】
図２を参照して移動局装置１００の構成を説明する。図２は、移動局装置１００の構成を説明する図である。移動局装置１００は、列車である移動局５に装備される。図のように、移動局装置１００は、アンテナ１１と、通信部５０と、制御部１５と、判定部１６とを備える。通信部５０は、分波器１２と、アナログ／ディジタル共用受信部１３と、アナログ／ディジタル共用送信部１４とを備える。
（１）分波器１２は、送信信号と受信信号を分離する。
（２）アナログ／ディジタル共用受信部１３は、ＬＣＸ３またはＬＣＸ４から漏れ出た電波を受信する。
（３）アナログ／ディジタル共用送信部１４は、ＬＣＸ３またはＬＣＸ４に電波を発する。
（４）制御部１５は、アナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４の制御や信号の受け渡しを行う。
（５）判定部１６は、「外部からの位置情報」や後述する「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」によって、アナログ無線方式とディジタル無線方式とのどちらを選択するべきかを判定し、制御部１５へ判定結果を通知する。
【００１３】
ここで、アナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４は、実装するソフトウエアの切り替えによりアナログ方式とディジタル方式の無線方式の切り替え（選択）が可能な構成である。なお、アナログ／ディジタル共用送信部１４については、アナログ方式とディジタル方式の送信部を別々に実装し、ＲＦスイッチ等でいずれを送信するか選択する構成としてもよい。
【００１４】
次に、図３を参照して、移動局装置１００の動作を説明する。図３は、移動局装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００１５】
Ｓ１０において、移動局装置１００では、受信した電波はアンテナ１１から分波器１２を介してアナログ／ディジタル共用受信部１３に送られる。
【００１６】
ディジタル無線方式区間においては、アナログ／ディジタル共用受信部１３は、ディジタル受信モードであれば正常に復調ができるが、アナログ受信モードでは正常に復調できない。逆にアナログ無線方式区間においては、アナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ受信モードであれば正常に復調ができるが、ディジタル受信モードでは正常に復調できない。つまり、アナログ／ディジタル共用受信部１３は、ディジタル無線方式区間ではディジタル受信モードに、アナログ無線方式区間ではアナログ受信モードにする必要がある。更に、アナログ／ディジタル共用送信部１４は、ディジタル無線方式区間ではディジタル送信モードに、アナログ無線方式区間ではアナログ送信モードにする必要がある。
【００１７】
Ｓ２０において、判定部１６は、「判定用情報」を入力する。「判定用情報」とは、ディジタル通信方式とアナログ通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する情報である。「判定用情報」は、一つでも良いし複数入力されてもよい。例えば「判定用情報」として、外部から入力される「移動局５の進行方向」や「位置情報」や「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」である。「位置情報」とは、例えば、移動局５（移動局装置１００）の位置をＧＰＳ測位装置により測定した情報、あるいは、基準位置（例えば東京の所定の位置）からのキロ程の情報などである。また、「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」とは、実施の形態２で説明する受信電界強度に関する情報である。判定部１６は、これらの「判定用情報」をもとに、ディジタル無線方式、あるいはアナログ無線方式のどちらの無線方式を選択するべきかを判定し、判定結果を制御部１５に通知する。
【００１８】
Ｓ３０において、制御部１５は、通知された判定結果を元に適切なタイミングでアナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４に対して切替制御を行う。これによりディジタル無線方式、あるいはアナログ無線方式のいずれかが選択される。
【００１９】
Ｓ４０において、これにより、アナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４は、ディジタル無線方式区間ではディジタルモードとして動作し、アナログ無線方式区間ではアナログモードとして動作する。これにより、移動局装置１００は、ディジタル区間ではディジタル基地局１と、アナログ区間ではアナログ基地局２と双方向の通信が可能になる。
【００２０】
なお、上記Ｓ２０、Ｓ３０における判定部１６による判定及び制御部１５による切替は、ディジタル無線方式区間、アナログ無線方式区間、あるいはゾーン境界６のいずれの領域で行なわれても構わない。例えば、移動局５がディジタル無線方式区間からアナログ無線方式区間に向かって移動している場合に、移動局５がアナログ無線方式区間に入った後に判定、切替してもよいし、ゾーン境界６にいるときに判定、切替してもよい。あるいは、アナログ無線方式区間にいるうちに前もって判定、切替するようにしても構わない。「判定用情報」の入力するタイミングや、「判定用情報」と判定部１６による判定の対応付けを設定することで対応可能となる。
【００２１】
図４を参照して、上記Ｓ１０〜Ｓ４０で説明した内容をさらに具体的に説明する。図４は、無線方式の切替を説明する図である。
【００２２】
まず、図４において、移動局５（移動局装置１００）がディジタル無線方式区間からアナログ無線方式区間に移動する場合を考える。移動局５が、ディジタル無線方式区間に存在する時点では、判定部１６は「外部からの位置情報」や、「アナログ／ディジタル共用受信部１３からの情報」等の「判定用情報」をもとに、現時点においてディジタル無線方式区間にいると判断する。この判断に基づき、判定部１６は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちディジタル無線方式を選択するべきと判定し、判定結果を制御部１５に通知する。この判定通知を受けた制御部１５は、図４に示すように「０」の切替信号をアナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４に送信する。これにより適切なタイミングで、アナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４に対してディジタル無線方式での動作が指示される。これらにより、移動局装置１００はディジタル区間ではディジタル基地局１と双方向の通信が可能になる。
【００２３】
次に、図４において、移動局５がゾーン境界６に移動する場合を説明する。移動局５（移動局装置１００）がゾーン境界６のエリアに移動すると、ディジタル無線方式で動作しているアナログ／ディジタル共用受信部１３は、ディジタル無線方式を採用するディジタル基地局１の送信電波を受信することができなくなる。よって、移動局装置１００の制御部１５は、ディジタル基地局１の送信電波のフレームに含まれる既知の信号パターン（例えば、基地局識別信号）を検出することができなくなる。このため、制御部１５はディジタル基地局１とのフレーム同期を解除し、アナログ／ディジタル共用送信部１４に対して送信停止を指示する。これを受けたアナログ／ディジタル共用送信部１４は送信を停止する。
【００２４】
次に、図４において、移動局５がアナログ無線方式区間に移動する場合を説明する。図４のゾーン境界６では、アナログ／ディジタル共用受信部１３はディジタル基地局１，アナログ基地局２の送信電波を受信することができないが、その後、移動局５がアナログ無線方式区間に移動すると、ディジタル無線方式区間における場合と同様に、判定部１６から判定が制御部１５に出力され、この判定結果により制御部１５が適切なタイミングでアナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４に対して、アナログモードへの切替制御を行う。この場合、制御部１５は図４に示すようにアナログ／ディジタル共用受信部１３、アナログ／ディジタル共用送信部１４に「１」の切替信号を出力する。アナログ無線方式に切り替わったアナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ無線方式を採用するアナログ基地局２の送信電波を受信して復調することができる。よって、移動局装置１００の制御部１５は、その送信電波に含まれるパイロット信号（基地局を識別する信号）を検出することによりアナログ基地局２との同期を確立する。そして、制御部１５は、アナログ／ディジタル共用送信部１４に対してアナログモードでの送信開始を指示する。この指示を受けたアナログ／ディジタル共用送信部１４は、アナログモードでの送信を開始する。これにより、移動局５はアナログ基地局２と双方向の通信が可能になる。
【００２５】
同様に、移動局５（移動局装置１００）がアナログ無線方式区間からディジタル無線方式区間に移動する場合については、アナログ／ディジタル共用受信部１３およびアナログ／ディジタル共用送信部１４が、アナログ無線方式からディジタル無線方式に切り替わることにより、アナログ基地局２からディジタル基地局１へと継続して双方向通信が可能になる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＬＣＸ３，ＬＣＸ４から漏れ出る電波を受信するアナログ／ディジタル共用受信部１３を移動局装置１００が搭載するように構成したので、移動局装置１００がアナログ無線方式のエリアとディジタル無線方式のエリアをまたがって走行しても、ディジタル基地局１，アナログ基地局２との通信を継続することができる。しかも、アナログ無線機とディジタル無線機との両方を実装し、同時に動作させる必要がないため、装置の小型化、低消費電力化を図ることができる。
【００２７】
なお、以上では通信方式のディジタル／アナログは一例であり、第１通信方式と第２通信方式とが異なればよい。通信方式が異なる他の例として、
（１）第１通信方式と第２通信方式の変調方式が異なる場合でも構わない。例えば第１通信方式と第２通信方式とがともにディジタル通信方式であり、第１通信方式がＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）であり、第２通信方式がＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）であるような場合でもよい。
（２）また、他の例として、第１通信方式がＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）であり第２通信方式がＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）のような場合でもよい。
（３）また、他の例として、１通信方式と第２通信方式の伝送速度が異なる場合でも構わない。１通信方式の伝送速度が６４ｋｂｐｓであり、第２通信方式の伝送速度が３８４ｋｂｐｓのような場合である。
（４）また、他の例として、第１通信方式と第２通信方式の周波数配置が異なる場合でも構わない。
【００２８】
実施の形態１の移動局装置１００は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部５０と、判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちどちらを選択すればよいかを判定する判定部１６を備えたので、どちらの無線方式を採用する区間においても通信することができる。また、無線方式ごとに通信装置を設ける必要がないので、省電力と装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
実施の形態１の移動局装置１００は、判定部１６が位置情報を入力して選択するべき通信方式を判定するので、選択するべき通信方式を簡単に判定することができる。
【００３０】
実施の形態２．
次に図５、図６参照して実施の形態２を説明する。実施の形態２は、図２のアナログ／ディジタル共用受信部１３が電界強度測定部６０を備える実施形態である。実施の形態２は、アナログ／ディジタル共用受信部１３が電界強度測定部６０を備えることが特徴である。移動局装置１００の全体構成は図２と同様である。なお、電界強度測定部６０はアナログ／ディジタル共用受信部１３が備える構成であるが、これは一例であり、アナログ／ディジタル共用受信部１３が備えなくても構わない。移動局装置１００が備える構成であれば構わない。
【００３１】
図５は、実施の形態２に係るアナログ／ディジタル共用受信部１３の構成を示す。アナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ／ディジタル共用復調部２１と、電界強度測定部６０と備える。
【００３２】
電界強度測定部６０は、アナログ波受信電界検出部２２と、ディジタル波受信電界検出部２３と、アナログ波受信レベル判定部２４と、ディジタル波受信レベル判定部２５とを備える。
【００３３】
図５においてアナログ／ディジタル共用復調部２１は、受信信号を入力し、復調処理した信号を出力する。このアナログ／ディジタル共用復調部２１は、外部からの切り替え指示（切替信号）に従い、ソフトウエアを切り替えることで復調する無線方式を切り替える機能を有する。このアナログ／ディジタル共用復調部２１は、無線方式をアナログ無線方式、ディジタル無線方式のいずれかに切り替えることができる。
【００３４】
次に図６を参照して電界強度測定部６０の構成要素の動作を説明する。図６は、ディジタル基地局１が送信する電波（第１方式電波の一例）とアナログ基地局２が送信する電波（第２方式電波の一例）との無線キャリア周波数配置（搬送波の周波数分布）を示す図である。図において横軸は周波数を示し、縦軸は電界レベルを示す。図６は、アナログ方式のキャリア配置と、ディジタル方式のキャリア配置とを示している。図に示すように、アナログ方式とディジタル方式とでは、キャリア周波数分布が異なっている。
【００３５】
アナログ波受信電界検出部２２は、アナログ無線方式特有の電界レベルを測定する。アナログ無線方式特有の電界レベルとは、たとえば図６におけるアーイ間、ウーエ間、カーキ間のように、ディジタル無線方式の場合に信号が存在しない周波数帯域の受信電界レベルのことを言う。アナログ波受信電界検出部２２は、このアーイ間、ウーエ間、カーキ間の周波数帯域の電界レベル（受信電界強度）を測定する。
【００３６】
同様にディジタル波受信電界検出部２３は、ディジタル無線方式特有の電界レベルを測定する。ディジタル無線方式特有の電界レベルとは、たとえば図６におけるクーケ間のように、アナログ無線方式の場合に信号が存在しない周波数帯域の受信電界レベルのことを言う。ディジタル波受信電界検出部２３は、クーケ間の周波数帯域の電界レベル（受信電界強度）を測定する。
【００３７】
アナログ波受信レベル判定部２４及びディジタル波受信レベル判定部２５は、自身の内部に事前に設定された閾値を保持する図示していないメモリ（記憶部）を有する。アナログ波受信レベル判定部２４及びディジタル波受信レベル判定部２５は、アナログ波受信電界検出部２２、ディジタル波受信電界検出部２３のが測定した電界レベルと、前記メモリに保持している閾値との大小比較を行う。そして比較結果（測定結果の一例）を判定部１６に出力する。判定部１６は、これらの比較結果をもとに、現時点で選択するべき無線方式を判定し制御部１５へ出力する。
【００３８】
以上のように実施の形態２のアナログ／ディジタル共用受信部１３は、アナログ無線方式およびディジタル無線方式のそれぞれに特有の電界レベルを測定する電界強度測定部６０を備えたので、電界レベルに基づき、現時点で選択すべき無線方式を判定することができる。よって、判定部１６において位置情報のみならず電界レベル情報をもとにシステム切り替えを行うよう動作させることにより、より確実なシステム切り替えを実現することが可能となる。
【００３９】
実施の形態２の移動局装置１００は、電界強度測定部６０が電界レベルを測定し、判定部１６がその測定結果に基づいて判定するので、判定の確実性を高めることができる。
【００４０】
実施の形態２の移動局装置１００は、電界強度測定部６０が、ディジタル無線方式による搬送波とアナログ無線方式による搬送波との周波数分布の相違に基づき電界レベルを測定し、この測定結果に基づき判定部１６が判定するので、判定の確実性をいっそう高めることができる。
【００４１】
実施の形態３．
図７、図８を用いて実施の形態３を説明する。実施の形態３は、実施の形態１に係る移動局装置１００の動作を、方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体により実施する実施形態である。
【００４２】
前記の実施の形態１においては、図２に示す移動局装置１００の各構成要素の動作は互いに関連しており、動作の関連を考慮しながら、一連の工程に置き換えることができる。構成要素の動作を一連の工程に置き換えることにより、通信方式選択方法の実施形態とすることができる。
【００４３】
図７は、図２に示した移動局装置１００の判定部１６の動作及び制御部１５の動作を一連の工程に置き換えて通信方式選択方法の実施形態としたフローチャートを示す。実施の形態１で説明したように移動局装置１００は、ディジタル無線方式（第１通信方式）を用いて通信を行なうディジタル基地局１（第１基地局）が管轄するディジタル無線方式区間（第１管轄領域）と、アナログ無線方式（第２通信方式）を用いて通信を行なうアナログ基地局（第２基地局）が管轄するアナログ無線方式区間（第２管轄領域）とを移動する移動局５に装備される。移動局装置１００は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部５０を備える。この通信部５０は、ディジタル無線方式区間では、選択したディジタル無線方式によりディジタル基地局１と通信を行なう。また、アナログ無線方式区間では、選択したアナログ無線方式によりアナログ基地局２と通信を行なう。
【００４４】
Ｓ１１０は、ディジタル無線方式（第１通信方式）とアナログ無線方式（第２通信方式）とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する工程である。Ｓ１２０は、選択するべきと判定した通信方式を通信部５０に選択させる工程である。
【００４５】
また、上記Ｓ１１０、Ｓ１２０の工程を、各構成要素の処理と置き換えることにより、無線方式選択プログラムの実施形態とすることができる。また、この無線方式選択プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させることで、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態とすることができる。
【００４６】
プログラムの実施の形態及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態は、すべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。
【００４７】
図８は、図２の移動局装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図８において、移動局装置１００はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えるコンピュータである。図のように、移動局装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ７１０を備えている。ＣＰＵ７１０は、バス７１１を介してＲＯＭ７１２、ＲＡＭ７１３、液晶ディスプレイ７１４、Ｋ／Ｂ７１５、マウス７１６、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）７１７、ＣＤＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）７１８、磁気ディスク装置７２０、及び通信部７３０と接続されている。
【００４８】
磁気ディスク装置７２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）７２１、ウィンドウシステム７２２、プログラム群７２３、ファイル群７２４が記憶されている。プログラム群７２３は、ＣＰＵ７１０、ＯＳ７２１、ウィンドウシステム７２２により実行される。
【００４９】
上記プログラム群７２３には、実施の形態１の図２の説明において「〜部」として説明した機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ７１０により読み出され実行される。
【００５０】
図２の移動局装置１００と図８のハードウェア構成との対応関係を説明する。図２の移動局装置１００における判定部１６の動作及び制御部１５の動作は、プログラムにより実施される。プログラムは、磁気ディスク装置７２０のプログラム群７２３に記憶されている。あるいは、ＲＯＭ７１２にあらかじめ記憶されている。
【００５１】
また、通信部５０の動作は、通信部７３０及びプログラムにより実施される。
【００５２】
また、図２における通信部５０、判定部１６、制御部１５等の動作は、ＲＯＭ７３１に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
【００５３】
プログラムの実施の形態及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態における各処理は、プログラムで実行されるが、このプログラムは、前述のようにプログラム群７２３に記録されている。そして、プログラム群７２３からＣＰＵ７１０に読み込まれ、ＣＰＵ７１０によって、プログラムの各処理が実行される。
【００５４】
実施の形態３の通信方式選択方法は、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する工程と、選択するべきと判定した通信方式を通信部に選択させる工程とを備えたので、どちらの無線方式を採用する区間においても通信することができる。また、無線方式ごとに通信装置を設ける必要がないので、省電力と装置の小型化を図ることができる。
【００５５】
実施の形態３の通信方式選択プログラムは、ディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した判定用情報に基づいてディジタル無線方式とアナログ無線方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する処理と、選択するべきと判定した通信方式を通信部に選択させる処理とをコンピュータである移動局装置に実行させるので、どちらの無線方式を採用する区間においても通信することができる。また、無線方式ごとに通信装置を設ける必要がないので、省電力と装置の小型化を図ることができる。
【００５６】
以上の実施の形態で説明した列車無線システムは、異なる無線システム間を移動する移動局が基地局と通信する列車無線システムにおいて、移動局に下記の（１）〜（６）を備えることにより、より小型、低消費電力で無線方式のシステム切り替えを実現することを特徴とする。
（１）無線信号を送受するアンテナ
（２）送信信号と受信信号を分離する分波器
（３）実装するソフトウエアの切替により、異なる無線方式での受信方式の切替ができる受信機
（４）実装するソフトウエアの切替により、異なる無線方式での送信方式の切替ができる送信機
（５）送受信機に対してシステム切り替え指示などの制御を行う制御部
（６）位置情報や、受信部からの受信電界情報などの判定用情報に基づき、移動局装置が現時点でどちらのシステム（管轄領域）にいるかを判定する判定部
【００５７】
以上の実施の形態で説明した列車無線システムは、異なる無線システムの無線キャリア配置の差異を利用して、その差異部分の受信電界レベルを検出する機能を移動局受信機に有することで、より確実に装置内の無線方式を切り替えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施の形態１における無線システムの構成を示す。
【図２】実施の形態１における移動局装置１００の構成を示す。
【図３】実施の形態１における移動局装置１００の動作を示す。
【図４】実施の形態１における無線方式の切換の説明を示す。
【図５】実施の形態２における移動局装置の構成を示す。
【図６】実施の形態２における無線キャリアの周波数配置の一例を示す。
【図７】実施の形態３における方法発明の工程を示す。
【図８】実施の形態３における移動局装置１００のハードウェア構成を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１ ディジタル基地局、２ アナログ基地局、３，４ ＬＣＸ、５ 移動局、６ ゾーン境界、１１ アンテナ、１２ 分波器、１３ アナログ／ディジタル共用受信部、１４ アナログ／ディジタル共用送信部、１５ 制御部、１６ 判定部、２１ アナログ／ディジタル共用復調部、２２ アナログ波受信電界検出部、２３ ディジタル波受信電界検出部、２４ アナログ波受信レベル判定部、２５ ディジタル波受信レベル判定部、５０ 通信部、６０ 電界強度測定部、１００ 移動局装置、７１０ ＣＰＵ、７１１ バス、７１２ ＲＯＭ、７１３ ＲＡＭ、７１４ 液晶ディスプレイ、７１５ キーボード、７１６ マウス、７１７ ＦＤＤ、７１８ ＣＤＤ、７２０ 磁気ディスク装置、７２１ ＯＳ、７２２ ウィンドウシステム、７２３ プログラム群、７２４ ファイル群、７３０ 通信部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１管轄領域で前記第１通信方式を用いて前記第１基地局と通信を行ない前記第２管轄領域で前記第２通信方式を用いて前記第２基地局と通信を行なう移動局装置において、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部と、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する判定部と、
前記判定部が選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる制御部と
を備えたことを特徴とする移動局装置。
【請求項２】
前記移動局装置は、さらに、
前記第１基地局が前記第１通信方式により送信した第１方式電波と前記第２基地局が前記第２通信方式により送信した第２方式電波とを受信し、受信した前記第１方式電波と前記第２方式電波との受信電界強度を測定し、測定結果を出力する電界強度測定部を備え、
前記判定部は、
前記判定用情報として前記電界強度測定部が出力した前記測定結果を入力し、入力した前記測定結果に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
【請求項３】
前記電界強度測定部は、
搬送波の周波数分布が互いに相違する前記第１方式電波と前記第２方式電波とを受信し、受信した前記第１方式電波と前記第２方式電波との搬送波の周波数分布の相違に基づいて前記第１方式電波と前記第２方式電波との受信電界強度を測定し、測定結果を出力することを特徴とする請求項２記載の移動局装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記判定用情報として自装置の位置を示す位置情報を入力し、入力した前記位置情報に基づいて、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
【請求項５】
前記第１通信方式は、ディジタル無線方式であり、
前記第２通信方式は、アナログ無線方式であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の移動局装置。
【請求項６】
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能であり前記第１管轄領域では選択した前記第１通信方式により前記第１基地局と通信を行ない、前記第２管轄領域では選択した前記第２通信方式により前記第２基地局と通信を行なう通信部を備えた移動局装置に対して、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれかを選択させる通信方式選択方法において、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する工程と、
選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる工程と
を備えたことを特徴とする通信方式選択方法。
【請求項７】
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能であり前記第１管轄領域では選択した前記第１通信方式により前記第１基地局と通信を行ない、前記第２管轄領域では選択した前記第２通信方式により前記第２基地局と通信を行なう通信部を備えたコンピュータである移動局装置に対して、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれかを選択させる通信方式選択プログラムにおいて、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する処理と、
選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる処理と
を前記移動局装置に実行させることを特徴とする通信方式選択プログラム。
【請求項１】
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１管轄領域で前記第１通信方式を用いて前記第１基地局と通信を行ない前記第２管轄領域で前記第２通信方式を用いて前記第２基地局と通信を行なう移動局装置において、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能な通信部と、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する判定部と、
前記判定部が選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる制御部と
を備えたことを特徴とする移動局装置。
【請求項２】
前記移動局装置は、さらに、
前記第１基地局が前記第１通信方式により送信した第１方式電波と前記第２基地局が前記第２通信方式により送信した第２方式電波とを受信し、受信した前記第１方式電波と前記第２方式電波との受信電界強度を測定し、測定結果を出力する電界強度測定部を備え、
前記判定部は、
前記判定用情報として前記電界強度測定部が出力した前記測定結果を入力し、入力した前記測定結果に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
【請求項３】
前記電界強度測定部は、
搬送波の周波数分布が互いに相違する前記第１方式電波と前記第２方式電波とを受信し、受信した前記第１方式電波と前記第２方式電波との搬送波の周波数分布の相違に基づいて前記第１方式電波と前記第２方式電波との受信電界強度を測定し、測定結果を出力することを特徴とする請求項２記載の移動局装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記判定用情報として自装置の位置を示す位置情報を入力し、入力した前記位置情報に基づいて、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
【請求項５】
前記第１通信方式は、ディジタル無線方式であり、
前記第２通信方式は、アナログ無線方式であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の移動局装置。
【請求項６】
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能であり前記第１管轄領域では選択した前記第１通信方式により前記第１基地局と通信を行ない、前記第２管轄領域では選択した前記第２通信方式により前記第２基地局と通信を行なう通信部を備えた移動局装置に対して、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれかを選択させる通信方式選択方法において、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する工程と、
選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる工程と
を備えたことを特徴とする通信方式選択方法。
【請求項７】
第１通信方式を用いて通信を行なう第１基地局が管轄する第１管轄領域と、前記第１通信方式と異なる第２通信方式を用いて通信を行なう第２基地局が管轄する第２管轄領域とを移動する移動局に装備されるとともに、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのいずれの通信方式も選択可能であり前記第１管轄領域では選択した前記第１通信方式により前記第１基地局と通信を行ない、前記第２管轄領域では選択した前記第２通信方式により前記第２基地局と通信を行なう通信部を備えたコンピュータである移動局装置に対して、前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれかを選択させる通信方式選択プログラムにおいて、
前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかの判定に使用する判定用情報を入力し、入力した前記判定用情報に基づいて前記第１通信方式と前記第２通信方式とのうちいずれを選択するべきかを判定する処理と、
選択するべきと判定した通信方式を前記通信部に選択させる処理と
を前記移動局装置に実行させることを特徴とする通信方式選択プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３２４９５８（Ｐ２００６−３２４９５８Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４６３９１（Ｐ２００５−１４６３９１）
【出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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