專利名稱：通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置與通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)設(shè)置在地上的地上站與設(shè)置在列車等移動(dòng)體上的 移動(dòng)站之間所進(jìn)行的通信的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置以及通信 系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1等中公開(kāi)了一種假設(shè)無(wú)線傳送路的特性或移動(dòng)體的移動(dòng)狀 況，并進(jìn)行通信的仿真，來(lái)推定通信性能的技術(shù)。該專利文獻(xiàn)1等中所公開(kāi)的以前的通信系統(tǒng)的評(píng)價(jià)裝置中，對(duì)包括移 動(dòng)體與地上站的通信系統(tǒng)全體進(jìn)行模型化，并對(duì)移動(dòng)體設(shè)定呼叫間隔、平 均保留時(shí)間、使用線路數(shù)等所代表的通信量特性信息。然后，將與作為對(duì) 象的地域中的現(xiàn)實(shí)的地理相適的移動(dòng)體的移動(dòng)特性，通過(guò)接近實(shí)際環(huán)境的 狀況再現(xiàn)，并評(píng)價(jià)通信性能對(duì)移動(dòng)站的位置變動(dòng)的變化。專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2005—303658號(hào)公報(bào)。但是，列車或公共汽車等按照運(yùn)行計(jì)劃來(lái)進(jìn)行運(yùn)行的移動(dòng)體內(nèi)的移動(dòng) 站中，即使在移動(dòng)路徑上有通信性能較低的場(chǎng)所，只要是從該場(chǎng)所高速通 過(guò)的運(yùn)行計(jì)劃，在實(shí)用上就沒(méi)有問(wèn)題。但是，上述以前的通信系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法中，沒(méi)有考慮到移動(dòng)體的實(shí)際 的移動(dòng)狀況，存在無(wú)法評(píng)價(jià)實(shí)用上的通信性能的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是鑒于以上實(shí)際情況作出的，目的之一在于提供一種能夠評(píng) 價(jià)實(shí)用上的通信性能的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置以及通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法。用來(lái)解決上述以往例的問(wèn)題的本發(fā)明，是一種通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，對(duì) 地上站、與按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃在給定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所 配備的移動(dòng)站之間的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有信息取得部，其針對(duì)上述 移動(dòng)路線上的位置，取得表示與上述地上站之間的通信性能的信息；以及， 運(yùn)算部，其根據(jù)上述移動(dòng)體的運(yùn)行計(jì)劃、和上述所取得的信息，運(yùn)算出上 述通信性能相對(duì)移動(dòng)體的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。另外，本發(fā)明的另一方案，是一種通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，對(duì)地上站、與 按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃在給定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所配備的關(guān) 注移動(dòng)站之間的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，上述關(guān)注移動(dòng)站，伴隨著移動(dòng)體的移動(dòng)，與多個(gè)地上站的任一個(gè)之間有選擇地進(jìn)行通信；上述關(guān)注移動(dòng) 站具有信息取得部，其取得變更通信目的地的地上站的時(shí)刻、以及表示正在與通信目的地的地上站進(jìn)行通信的上述關(guān)注移動(dòng)站以外的移動(dòng)站的數(shù)目的時(shí)間性變化的信息；以及，運(yùn)算部，其根據(jù)上述所取得的信息，運(yùn) 算出上述通信性能相對(duì)上述移動(dòng)體的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。這里，上述通信性能，設(shè)為關(guān)注移動(dòng)站接收到地上站所發(fā)送的信號(hào)時(shí) 的接收功率、或位錯(cuò)誤率中的至少一方。另外，可以讓上述移動(dòng)體是列車， 上述運(yùn)行計(jì)劃是運(yùn)行圖。再有，本發(fā)明的另一種方案，是一種通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，對(duì)地上站、 與按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃在給定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所配備的 移動(dòng)站之間的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括針對(duì)上述移動(dòng)路線上的位置，取 得表示與上述地上站之間的通信性能的信息的工序；以及根據(jù)上述移動(dòng)體 的運(yùn)行計(jì)劃、和上述所取得的信息，運(yùn)算出上述通信性能相對(duì)移動(dòng)體的移 動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化的工序。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)參照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠?qū)?shí)用上的 通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。


圖1為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置作為對(duì)象的通 信系統(tǒng)的例子的說(shuō)明圖。圖2為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)例的方 框圖。圖3為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的處理例的流 程圖。圖4為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置作為對(duì)象的移 動(dòng)體的運(yùn)行信息，為表示運(yùn)行狀態(tài)的例子的說(shuō)明圖。圖5為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所使用的無(wú)線 通信環(huán)境指標(biāo)的例子的說(shuō)明圖。圖6為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所輸出的、無(wú) 線通信環(huán)境指標(biāo)的時(shí)間變化的例子的說(shuō)明圖。圖7為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所使用的移交 發(fā)生期間的信息例的說(shuō)明圖。圖8為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所使用的其他移動(dòng)體的數(shù)目的變化例的說(shuō)明圖。圖9為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置作為對(duì)象的通信系統(tǒng)中的輪詢方式的協(xié)議的例子的說(shuō)明圖。圖10為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所輸出的通信吞吐量的時(shí)間變化例的說(shuō)明圖。圖11為表示對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所輸入表 格信息的例子的說(shuō)明圖。圖12為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置中的處理例 的流程圖。圖13為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所使用的無(wú) 線通信環(huán)境指標(biāo)的例子的說(shuō)明圖。圖14為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置所輸出的無(wú) 線通信環(huán)境指標(biāo)的時(shí)間變化的說(shuō)明圖。圖15為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置之一例的結(jié) 構(gòu)框圖。圖16為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置之一例的功 能框圖。圖17為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的地上站切 換模擬部的一部分動(dòng)作例的流程圖。圖18為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的地上站切 換模擬部的另一部分動(dòng)作例的流程圖。圖19為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的地上站切換模擬部的再一部分動(dòng)作例的流程圖。圖20為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的地上站切 換模擬部的再一部分動(dòng)作例的流程圖。圖21為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的地上站切 換模擬部的模擬移交的處理例的流程圖。圖22為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置之另一例的 功能框圖。圖23為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的無(wú)線傳送 路模擬部的一部分動(dòng)作例的流程圖。圖24為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的無(wú)線傳送 路模擬部的另一部分動(dòng)作例的流程圖。圖25為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置中的初始處 理例的流程圖。圖26為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置的無(wú)線傳送 路模擬部中的模擬有無(wú)發(fā)生位錯(cuò)誤的處理例的流程圖。圖27為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置中的、考慮 了其他移動(dòng)體的影響的處理例的流程圖。圖中1、 IO —通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，2 —地上站，3 —地上側(cè)數(shù)據(jù)傳送 網(wǎng)，4—中央站，5 —移動(dòng)體，11、 72—輸入部，12、 73 —輸出部，13、 74 一存儲(chǔ)部，14、 71—運(yùn)算部，20 —地上站通信設(shè)備，21 —地上站無(wú)線器， 22—地上站天線，50 —移動(dòng)體通信設(shè)備，51 —移動(dòng)體無(wú)線器，52 —移動(dòng)體 天線，61—地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部，62 —地上站切換模擬部，63 —移 動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部，64 —無(wú)線傳送路模擬部，75 —接口部。
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的 通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置1作為評(píng)價(jià)對(duì)象的通信系統(tǒng)，如圖1所例示，包括地上 側(cè)配置的地上站2、中央站4、以及設(shè)置在作為移動(dòng)體的列車T內(nèi)的移動(dòng) 站5。這里，地上站2是沿著移動(dòng)體即列車T的運(yùn)行路線，設(shè)置在沿線或車 站等中的無(wú)線基站，具有地上站通信設(shè)備20、地上站無(wú)線器21、地上站 天線22，移動(dòng)站5具有移動(dòng)體通信設(shè)備50、移動(dòng)體無(wú)線器51、以及移動(dòng) 體天線52。地上站2的地上站通信設(shè)備20，例如是路由器等通信中繼裝置，經(jīng)地 上側(cè)數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)3與中央站4相連接。該地上站通信設(shè)備20，將從中央站 4經(jīng)地上側(cè)數(shù)據(jù)接收網(wǎng)3所接收的包，輸出給地上站無(wú)線器21。另外，該 地上站通信設(shè)備20，將地上站無(wú)線器21所輸出的包，經(jīng)地上側(cè)數(shù)據(jù)傳送 網(wǎng)3發(fā)送給中央站4。地上站無(wú)線器21，被從地上站通信設(shè)備20輸入了包之后，按照給定 的無(wú)線接入?yún)f(xié)議，設(shè)定發(fā)送時(shí)序(timing)。之后，地上站無(wú)線器21在該 設(shè)定的發(fā)送時(shí)序，將所輸入的包變換成無(wú)線信號(hào)，并經(jīng)由地上站天線22 發(fā)送該無(wú)線信號(hào)。另外，該地上站無(wú)線器21，接收到達(dá)了地上站天線22 的無(wú)線信號(hào)并變換成包，輸出給地上站通信設(shè)備20。移動(dòng)站5的移動(dòng)體通信設(shè)備50，例如是路由器等通信中繼裝置，經(jīng)以 太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))或無(wú)線LAN (Local Area Network)等數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)，與 移動(dòng)體即列車T內(nèi)的至少1個(gè)通信終端L之間，發(fā)送接收包的數(shù)據(jù)。當(dāng)從地上站2按照給定的無(wú)線協(xié)議所發(fā)送的無(wú)線信號(hào)到達(dá)移動(dòng)體天線 52后，移動(dòng)體無(wú)線器51接收該無(wú)線信號(hào)，并將所接收到的無(wú)線信號(hào)變換 成包并輸出給移動(dòng)體通信設(shè)備50。另外，該移動(dòng)體無(wú)線器51被從移動(dòng)體 天線設(shè)備50輸入了包后，按照給定的無(wú)線接入?yún)f(xié)議決定發(fā)送時(shí)序。然后， 移動(dòng)體無(wú)線器51在該所設(shè)定的發(fā)送時(shí)序，將所輸入的包變換成無(wú)線信號(hào) 并經(jīng)移動(dòng)體天線52發(fā)送該無(wú)線信號(hào)。地上側(cè)數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)3，是用來(lái)在多個(gè)地上站2與中央站4之間傳送包 的數(shù)據(jù)傳送用網(wǎng)絡(luò)，例如由廣域以太網(wǎng)或SDH (Synchronous Digital Hierarchy)乃至WAN (Wide Area Network)專用線路等構(gòu)成。中央站4包括路由器等通信中繼裝置或服務(wù)器、認(rèn)證裝置等構(gòu)成，向 移動(dòng)站5以及發(fā)送接收包的通信終端，經(jīng)地上站2提供各種通信服務(wù)。將如上所示的通信系統(tǒng)作為評(píng)價(jià)對(duì)象的、本發(fā)明的實(shí)施方式的通信系
統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置1，如圖2所示，具有輸入部11、輸出部12、存儲(chǔ)部13、以 及運(yùn)算部14。輸入部11，接收表示運(yùn)行計(jì)劃的運(yùn)行信息、及表示所測(cè)定的無(wú)線通信 環(huán)境指標(biāo)的信息的輸入，并將這些信息輸出給運(yùn)算部14。這里，在列車T 或公共汽車等情況下，運(yùn)行信息是圖表的信息，是至少規(guī)定了成為評(píng)價(jià)對(duì) 象的移動(dòng)體(以下稱作關(guān)注移動(dòng)體)的移動(dòng)路徑上的各個(gè)位置的通過(guò)時(shí)刻 的信息。另外，無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)，例如是表示接收功率分布或誤碼率等 相對(duì)關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)位置如何進(jìn)行變化的信息，例如作為規(guī)定移動(dòng)位置 對(duì)應(yīng)的曲線的信息(可繪制曲線圖的信息，例如多個(gè)移動(dòng)位置中的接收功 率或位錯(cuò)誤率值的列)輸入。輸出部12是顯示器等，按照從運(yùn)算部14所輸入的指示，顯示輸出運(yùn) 算結(jié)果等信息。存儲(chǔ)部13，例如是盤(pán)裝置或半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件等，保持所輸 入的信息和運(yùn)算的結(jié)果等。另外，該存儲(chǔ)部13，還用作運(yùn)算部14的工作 存儲(chǔ)器。進(jìn)而，在運(yùn)算部14是按照程序進(jìn)行動(dòng)作的通用運(yùn)算處理裝置(處 理器等)的情況下，在該存儲(chǔ)部13中存儲(chǔ)運(yùn)算部14所執(zhí)行的程序。另外， 所輸入的信息或運(yùn)算結(jié)果，不一定要保存在存儲(chǔ)部13中，例如還可以存 儲(chǔ)在經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等相連接的服務(wù)器中。運(yùn)算部14使用運(yùn)行信息，將表示移動(dòng)路線上的移動(dòng)體的位置對(duì)應(yīng)的、 移動(dòng)站5與地上站2之間的通信性能的信息，變換成通信性能相對(duì)移動(dòng)體 的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化的信息后輸出。接下來(lái)對(duì)該運(yùn)算部14的具體處理 內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的運(yùn)算部14可以使用FPGA等，通過(guò)硬接線邏輯(hard wiredlogic)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以使用通用的處理器，通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)部12中所 存儲(chǔ)的程序來(lái)進(jìn)行如下面圖3所示的處理。運(yùn)算部14，用距離移動(dòng)路線上的給定點(diǎn)(例如路線的起點(diǎn)等。以下將 該給定的點(diǎn)稱作起點(diǎn))的移動(dòng)距離L來(lái)表示移動(dòng)體的位置，進(jìn)行以下運(yùn)算。 根據(jù)所輸入的無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果，生成表示自起點(diǎn)起的移動(dòng)距 離L所對(duì)應(yīng)的無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)Pf的變化的通信指標(biāo)信息Pf(L) (Sl)。這里，對(duì)于無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)Pf，例如在移動(dòng)路線的沿線中，能夠忽略電 波噪聲功率對(duì)移動(dòng)體或地上站天線的電波的發(fā)送接收的影響的情況下，可 以將接收功率Pr設(shè)為無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)，在無(wú)法忽略電波噪聲功率的影 響的情況下，將位錯(cuò)誤率sb設(shè)為無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)即可。運(yùn)算部14，根據(jù)作為表示移動(dòng)站5的無(wú)線器的性能的信息的最小接收 功率的信息，生成表示各個(gè)地上站2覆蓋了移動(dòng)路線的哪個(gè)范圍的信息(S2)。然后根據(jù)此信息，移動(dòng)站5變更通信目標(biāo)的地上站2，求出用自 起點(diǎn)起的距離來(lái)表示的移動(dòng)路線上的點(diǎn)(移交點(diǎn)(handover point))的 Lh (n， n+l) (S3)。這里，Lh (n， n+l)，表示某個(gè)地上站2所生成 的覆蓋區(qū)域(無(wú)線小區(qū))n，以及與其相鄰由其他地上站2所生成的無(wú)線 小區(qū)n+l的邊界地點(diǎn)，在無(wú)線小區(qū)n內(nèi)移動(dòng)的列車，在到達(dá)該地點(diǎn)Ln(n， n+l)時(shí)，開(kāi)始從無(wú)線小區(qū)n向無(wú)線小區(qū)n+l的移交處理。另外，在無(wú) 線小區(qū)n+l內(nèi)移動(dòng)的列車，在到達(dá)該地點(diǎn)Lh (n， n+l)時(shí)，開(kāi)始從無(wú) 線小區(qū)n+l向無(wú)線小區(qū)n的移交處理。作為L(zhǎng)h (n， n+l)的例子，與 運(yùn)行信息即列車運(yùn)行圖一并表示在圖4中。運(yùn)算部14，接下來(lái)參照成為評(píng)價(jià)對(duì)象的注目移動(dòng)體(這里為列車a) 的運(yùn)行信息，求出時(shí)刻對(duì)應(yīng)的、關(guān)注移動(dòng)體的從起點(diǎn)起的距離的關(guān)系La(t) (S4)。這里，圖5中示出了運(yùn)算部14所生成的Pf (L)與La (t)的例子。 圖5中表示的是，測(cè)定列車側(cè)的移動(dòng)站5接收到從設(shè)置在移動(dòng)體即列車所 行駛的鐵道路線的沿線的地上站天線22所發(fā)送的電波時(shí)的接收功率Pr， 作為表示無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)的Pf (L)，并求出自起點(diǎn)起的距離L與接收 功率Pr之間的關(guān)系所得到的結(jié)果，并將無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)設(shè)為位錯(cuò)誤率 sb，將列車側(cè)的移動(dòng)站5接收到從設(shè)置在列車所行駛的鐵道路線的沿線的 地上站天線22所發(fā)送的電波時(shí)的位錯(cuò)誤率sb，用與自起點(diǎn)起的距離L之 間的關(guān)系來(lái)表示。運(yùn)算部14，還使用所計(jì)算出的Pf (L)與La (t)，通過(guò)Pfa (t)= Pf (La (t))求出無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)相對(duì)運(yùn)行時(shí)刻的變化(S5)。如圖6 所示，示出了在將無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)定義為接收功率的情況下與定義為位 錯(cuò)誤率的情況下的Pfa (t)的例子。進(jìn)而，運(yùn)算部14，可以計(jì)算出考慮了各個(gè)無(wú)線小區(qū)中有多個(gè)移動(dòng)體的 情況下的影響的無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)。這種情況下，運(yùn)算部14進(jìn)一步根據(jù)
表示要移交的點(diǎn)的信息Lh (n， n+l) 、 La (t)、以及移動(dòng)站5在移交處 理中所需要的時(shí)間(依賴于所使用的移動(dòng)體無(wú)線器51的性能、與無(wú)線接 入?yún)f(xié)議的種類)，求出關(guān)注移動(dòng)體即列車a進(jìn)入各個(gè)無(wú)線小區(qū)的時(shí)刻、從 各個(gè)無(wú)線小區(qū)脫離的時(shí)刻(以下，將進(jìn)入第i個(gè)無(wú)線小區(qū)i的時(shí)刻記為tiain、 將從第i個(gè)無(wú)線小區(qū)i脫離的時(shí)刻記錄為tiaout) (S6)。如果將這些tiain 與tiaout等按照時(shí)間序列排列起來(lái)，便如圖7所示。運(yùn)算部14，還參照運(yùn)行信息，使用Lh、 La (t)、以及移動(dòng)站5在移 交處理中所需要的時(shí)間，在成為評(píng)價(jià)對(duì)象的移動(dòng)體(這里為列車a)按照 運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行移動(dòng)的過(guò)程中，檢索在同一時(shí)期與同一地上站2進(jìn)行通信的 另一移動(dòng)體(列車b、 c…)(S7)。具體的處理例是，運(yùn)算部14求出運(yùn) 行信息中所含有的各個(gè)列車b、 c…進(jìn)入各個(gè)無(wú)線小區(qū)1、 2、…的時(shí)刻， 與從各個(gè)無(wú)線小區(qū)l、 2、…脫離的時(shí)刻(以下，將列車x進(jìn)入第i個(gè)無(wú)線 小區(qū)i的時(shí)刻記為tixin、將列車x從第i個(gè)無(wú)線小區(qū)i脫離的時(shí)刻記為 tixout)。然后使用這些信息，對(duì)第i個(gè)無(wú)線小區(qū)i，得到從tiain到tiaout 之間，該無(wú)線小區(qū)i中的其他列車數(shù)的時(shí)間變化Nat (t) (S7)。該時(shí)間 變化Nat (t)例如圖8中所例示。對(duì)于列車a來(lái)說(shuō)，在同時(shí)期處于同一個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)的其他列車，在通 信時(shí)發(fā)送時(shí)序一致，有可能發(fā)生發(fā)送權(quán)的競(jìng)合，影響到通信吞吐量等通信 性能，因此在通信性能的評(píng)價(jià)中，事先要得到同時(shí)期內(nèi)同一個(gè)無(wú)線小區(qū)中 所存在的其他列車的數(shù)目等信息。運(yùn)算部14測(cè)定各個(gè)列車a、 b、 c、…與地上站2之間所發(fā)送接收的通 信流量，并假定為給定的值，求出各個(gè)列車a、 b、 c、…在行駛中所發(fā)送 接收的通信流量與時(shí)刻的關(guān)系Tr (t) (S8)。另外，這里的說(shuō)明為了簡(jiǎn) 單化，而對(duì)所有列車使用同一個(gè)Tr (t)。運(yùn)算部14根據(jù)這里所求出的Pfa (t)或Nat (t)或Tr (t)，以及進(jìn) 行移交的時(shí)序tiain、 tiaout等，求出關(guān)注移動(dòng)體即列車a的通信性能(S9)。 本實(shí)施方式中，使用通信吞吐量作為通信性能，求出該通信吞吐量與從移 動(dòng)開(kāi)始起的時(shí)刻t之間的關(guān)系Rac (t)并輸出。這里，求出Rac (t)的方法，例如在使用IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)方式作為 無(wú)線接入?yún)f(xié)議的情況下，可以使用特開(kāi)2005 — 303658號(hào)公報(bào)中作為第1
實(shí)施方式所記載的方法。也即，設(shè)時(shí)隙Slot為20|uis， SIFS (Short Inter—frame Space)為10ps， DIFS (Distributed Inter—frame Space)為50(is，時(shí)刻t中使用同一個(gè)通信 路線的無(wú)線站的總數(shù)(移動(dòng)站5的數(shù)目)為Nat (t)，發(fā)送接收幀的平均 數(shù)據(jù)長(zhǎng)為L(zhǎng)m，全體移動(dòng)站5在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)送的數(shù)據(jù)的總量為Tr (t)。 另外，這里設(shè)發(fā)送接收幀的數(shù)據(jù)的吞吐量為有效通信吞吐量Rac (t)。另外，在a〉b時(shí)，計(jì)算-公式l以下的說(shuō)明中設(shè)為發(fā)送給定次數(shù)(7次)后仍沒(méi)有發(fā)送成功的幀， 作為重發(fā)失敗(重試結(jié)束)幀丟棄。假設(shè)是使用IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議作為通信協(xié)議的情況，則在單播發(fā) 送的情況下，接收站B正常接收到了發(fā)送站A所發(fā)送的幀后，該接收站B 便回發(fā)Ack幀。從該發(fā)送站A的幀的發(fā)送開(kāi)始起、到Ack幀發(fā)送結(jié)束為 止所需要的時(shí)間Tft，通過(guò)下式(2)來(lái)表示。公式2<formula>formula see original document page 12</formula>重發(fā)第n次的退避時(shí)間(backoff time)的期待值Tbk (n)，由二進(jìn) 制位勢(shì)退避算法(binary potential back off algorithm)，通過(guò)公式(3)來(lái)表不o公式3<formula>formula see original document page 12</formula>因此，在不考慮與其他幀的沖突或噪聲所引起的幀錯(cuò)誤以及等待其他 幀的發(fā)送結(jié)束的發(fā)送延遲的情況下，幀發(fā)送時(shí)間的期待值Ttco為200710140770.6說(shuō)明書(shū)第10/26頁(yè)Ttco=DISF+Tbk (0) +Tft另外，如果考慮與其他站的通信沖突的概率，則如下所示。也即，這 里的沖突發(fā)生時(shí)的幀重發(fā)開(kāi)始時(shí)序，在作為CSMA/CD方式的IEEE802.il 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中，在幀發(fā)送之前將發(fā)送延遲與隨機(jī)選擇的數(shù)成比例的時(shí)間(后 退時(shí)間)之后，開(kāi)始發(fā)送。要發(fā)送幀的某個(gè)無(wú)線站，在第n次重發(fā)時(shí)選擇與其他無(wú)線站發(fā)送時(shí)序 一致的隨機(jī)時(shí)間的概率Pcl (n)，能夠通過(guò)公式(4)來(lái)表示。公式4'W,'-12駒C,.(l/25+")'.(卜1/2 2職C,("2'。丫'(1 — 〃2,W"-l-i(0 s " 5)(4),' 1這里，Ntl是換算無(wú)線站數(shù)，如下進(jìn)行運(yùn)算 Ntl (t) 二CEILING[Nat (t)這里，CEILING[*]，表示對(duì)[*]內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行進(jìn)位取整。另夕卜，ri定義為:公式5Tr(t) x ￡>/FS + 310 x 10" + ^RtDnx8 / / "106(5)這里，MIN『]表示在n的兩個(gè)數(shù)值中選擇絕對(duì)值較小的值。公式(4)中，在考慮沖突概率的情況下，其他無(wú)線站實(shí)施發(fā)送啟動(dòng) 的時(shí)序以及到開(kāi)始幀發(fā)送為止的時(shí)間都是隨機(jī)的。因此，認(rèn)為不管某個(gè)無(wú) 線站在哪個(gè)時(shí)序發(fā)送幀，與其他無(wú)線站的發(fā)送時(shí)序一致的概率都完全相 等。例如，設(shè)某個(gè)無(wú)線站發(fā)送時(shí)隨機(jī)選擇的整數(shù)(從n個(gè)中選擇l個(gè))所 對(duì)應(yīng)的時(shí)序、與其他N個(gè)無(wú)線站的發(fā)送時(shí)序一致的概率為(1/n) N。另外，將網(wǎng)絡(luò)整體的負(fù)荷較小這一情況，看作等價(jià)于在某個(gè)時(shí)刻例如 某個(gè)無(wú)線站實(shí)施發(fā)送啟動(dòng)的時(shí)刻，具有發(fā)送幀的其他無(wú)線站的數(shù)目較少， 如上規(guī)定換算無(wú)線站數(shù)Ntl。接下來(lái)，考慮通信幀的發(fā)送延遲時(shí)間。在作為CSMA/CD方式的13 IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中，幀發(fā)送之前進(jìn)行載波偵測(cè)，如果無(wú)線傳送路中存 在來(lái)自其他無(wú)線站的載波，便等待預(yù)定的隨機(jī)時(shí)間之后再發(fā)送幀。如果存在載波，便待機(jī)直到該載波停止，進(jìn)一步等待隨機(jī)的時(shí)間之后 再發(fā)送幀。另外，在發(fā)送前等待隨機(jī)時(shí)間的過(guò)程中偵測(cè)到載波的情況下， 在該載波存在的期間中，暫停隨機(jī)時(shí)間的測(cè)量，在載波停止之后，重新開(kāi) 始隨機(jī)時(shí)間的測(cè)量。將在該載波存在中停止隨機(jī)時(shí)間的測(cè)量，稱作發(fā)送延 遲。重發(fā)第n次的發(fā)送延遲時(shí)間的期待值Tdf (n)，能夠通過(guò)(公式6) 來(lái)表示。公式6[25+n-l)/2xPcZ(").7^ (0s"5) ,e、 、/ ,n/ ( 6 J公式(6)中，由于發(fā)送延遲發(fā)生在后退的隨機(jī)時(shí)間測(cè)量中，因此在 相當(dāng)于隨機(jī)時(shí)間的平均值的時(shí)間中，計(jì)算其他無(wú)線站所發(fā)送的幀數(shù)目的期 待值。另外，在某個(gè)時(shí)序其他無(wú)線站進(jìn)行幀發(fā)送的概率與沖突概率一樣， 為Pcl (n)。例如，重發(fā)第O次(首次發(fā)送時(shí))，從0 31中隨機(jī)選擇整 數(shù)，并進(jìn)行對(duì)其乘以20p所得到的時(shí)間的后退。如果從上述各個(gè)整數(shù)中 選擇3，則0、 1、 2時(shí)序中所發(fā)送的其他無(wú)線站的幀為發(fā)送延遲的對(duì)象， 發(fā)送延遲時(shí)間的期待值為3 (Pel (0) Tft)。另外，在選擇了 5的情況下， 同樣，發(fā)送延遲時(shí)間的期待值為5 (Pel (0) Tft)。選擇各個(gè)整數(shù)的概率 為1/32，另夕卜，選擇O的情況下只會(huì)發(fā)生沖突，而無(wú)法進(jìn)行發(fā)送延遲。因 此成為Tdf (0) =31* (31 + 1) /2XPcl (0)TftX (1/32) =31/2XPcl (0) *Tft其他重發(fā)次數(shù)時(shí)也同樣考慮，得到該Tdf (0)。接下來(lái)，對(duì)發(fā)送成功概率進(jìn)行考慮。發(fā)送成功的概率，是不發(fā)生幀錯(cuò) 誤的概率與不發(fā)生沖突的概率的乘積。因此，重發(fā)第O次(首次發(fā)送時(shí)) 發(fā)送成功的概率Pts (0)為Pts (0) = (1—FER) (1—Pel (n))
接下來(lái)，重發(fā)第l次(首次發(fā)送時(shí))發(fā)送成功的概率Pts (1)，由于 在重發(fā)第0次的發(fā)送失敗的幀為對(duì)象，另外這里FER表示發(fā)生幀錯(cuò)誤的概 率，設(shè)Pfa (t)為位錯(cuò)誤率，則能夠計(jì)算出FER二LmXPfa (t)。 Pts (1) = (1—FER) (l—Pcl (1) ) (1—Pts (0)) 以下同樣，重發(fā)第n次時(shí)發(fā)送成功的概率Pts (n)為公式(7)。公式7/i-l= (1 — —尸c/(w))(1 — J)( 7 )另外，這里發(fā)送了給定次數(shù)(7次)仍未發(fā)送成功的幀，作為重發(fā)失 敗(重試結(jié)束)幀丟棄，因此重試結(jié)束概率Pro為公式(8)。公式8Pro"-》W) (8)接下來(lái)，對(duì)發(fā)送完成時(shí)間與有效通信吞吐量進(jìn)行考慮。重發(fā)第n次的發(fā)送完成時(shí)間(從載波偵測(cè)到Ack幀發(fā)送結(jié)束為止所需 要的時(shí)間)的期待值Ttc (n)變?yōu)門tc (n) = Ttc (n—1) +DISF + Tbk (n)十Tdf (n) +Tft。且設(shè) Ttc ( — 1) 二0。這里，設(shè)幀發(fā)送時(shí)間(從幀發(fā)送開(kāi)始起到Ack幀發(fā)送結(jié)束為止所需要 的時(shí)間)為Tft,重發(fā)第n次的后退時(shí)間的期待值為Tbk (n)，另外，設(shè) 沒(méi)有考慮沖突、幀錯(cuò)誤以及其他發(fā)送延遲的情況下的發(fā)送完成時(shí)間，也即 從載波偵測(cè)起到Ack幀發(fā)送結(jié)束為止所需要的時(shí)間的期待值為Ttco。另 外，設(shè)重發(fā)第n次的發(fā)送完成時(shí)間，也即從載波偵測(cè)起到Ack幀發(fā)送結(jié)束 為止所需要的時(shí)間的期待值為Tto (n)。因此，發(fā)生完成時(shí)間(從發(fā)送開(kāi)始起到Ack幀發(fā)送結(jié)束為止所需要的 時(shí)間)的期待值Ttc，能夠通過(guò)公式(9)來(lái)表示。公式97Yc =》(7>c(0.W)) (9)另外，如果設(shè)將l幀發(fā)送完成所需要的時(shí)間的期待值為Ttc，則MAC 數(shù)據(jù)的有效通信吞吐量Rac (t)，考慮到重發(fā)失敗的概率Pro，為Rac (t) =Rmac=LmX8/Ttc (1—Pro) (10)這樣，將Pfa (t) 、 Nat (t) 、 Tr (t) 、 Rac (t)置換成特開(kāi)2005 — 303658號(hào)公報(bào)的第1實(shí)施方式中所述的BER、 Nt、 Rl、 Rmac，將Pfa (t) 置換成時(shí)刻t中的BER，將Nat (t)置換成時(shí)刻t中的Nt—1，將所有列 車的Tr(t)的合計(jì)替換成時(shí)刻t中的Rl，便得到時(shí)刻t中的Rmac。另外，由于在發(fā)生了移交的期間完全無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，因此使用在 移交處理中的時(shí)刻t為Ho (t) =0，在沒(méi)有進(jìn)行移交處理的時(shí)刻t為Ho (t) =1的函數(shù)Ho，將時(shí)刻t中的Rac (t)，代入到公式(10)中，則 為Rac (t) =Rmac Ho (t)這里Rmac=LmX8/Ttc (1—Pro)另外，這里的例子中，雖然使用CSMA/CD方式的協(xié)議的例子進(jìn)行了 說(shuō)明，但也可以考慮圖9中所示的輪詢方式，作為另一無(wú)線接入?yún)f(xié)議的例 子。該方式中，地上站無(wú)線器21對(duì)位于地上站2的覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)體 無(wú)線器51，依次逐個(gè)站進(jìn)行呼叫(7001、 7003、 7005)，于是，被呼叫的 移動(dòng)體無(wú)線器51對(duì)其進(jìn)行應(yīng)答(7002、 7004、 7006)。地上站2與移動(dòng) 站5在產(chǎn)生了要發(fā)送的數(shù)據(jù)的情況下，在呼叫與應(yīng)答時(shí)所發(fā)送的包(7001 7006)中，含有該要發(fā)送的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行發(fā)送。另外，圖9中，設(shè)包按每一 時(shí)間t[秒]以時(shí)分復(fù)用方式進(jìn)行發(fā)送，1個(gè)包中所能夠含有的數(shù)據(jù)量最大為 ct[字節(jié)]。由于時(shí)刻t中存在于同一個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站5的數(shù)目為Nat(t)， 因此圖9中所示的輪詢方式中，某個(gè)移動(dòng)站5的發(fā)送間隔為 Nat (t) [秒]，時(shí)刻t中1個(gè)移動(dòng)站5向地上站2每單位時(shí)間所能夠發(fā)送的最大流 量為8a/ (2t Nat (t))[位/秒]。這里，若將1個(gè)移動(dòng)站5在時(shí)刻t中與地上站2之間發(fā)送接收的通信 量Tr (t)[位/秒]之中、從移動(dòng)站5發(fā)送給地上站(上行)的通信量，設(shè)
為例如為Tr (t) /2[位/秒]，則即使在無(wú)線傳送路中沒(méi)有發(fā)生包錯(cuò)誤的情況 下，只要Tr (t) /2大于8a/ (2t Nat (t))，列車側(cè)(發(fā)送側(cè))就會(huì)發(fā) 生數(shù)據(jù)溢出，通信量在8a/ (2T*Nat (t))達(dá)到上限。另外，由于時(shí)刻t中的位錯(cuò)誤率為Pfa (t)，因此如果認(rèn)為位錯(cuò)誤率 是8a* Pat (t)，貝Ul— (8a.Pfa (t))是能夠正常傳送包的概率。進(jìn)而，根據(jù)圖8，由于在發(fā)生了移交的期間完全無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送， 因此如果使用在發(fā)生了移交的時(shí)刻t中Ho (t) =0，在沒(méi)有發(fā)生移交的時(shí) 刻t中，Ho (t) 二l的函數(shù)Ho，時(shí)刻t中的MAC數(shù)據(jù)的有效通信吞吐量 Rac (t)[位/秒]就為Rac (t) ={8a/ (2t Nat (t) ) }X{1— (8a Pfa (t) ) }XHo (t)另外，即使是這些協(xié)議以外的協(xié)議也可，只要將無(wú)線接入?yún)f(xié)議通過(guò)公 式等模型化，就能計(jì)算出通信能力。圖10中示出了Rac (t)的概要的示例。如圖10中的Rac (t)所示， 若將通信吞吐量表示在時(shí)間序列，則在雖然是通信吞吐量較低的環(huán)境但其 持續(xù)時(shí)間較短，根據(jù)無(wú)線接入?yún)f(xié)議的重發(fā)功能能夠忽略的情況，或在雖然 接收功率較大或位錯(cuò)誤率較低通信吞吐量應(yīng)變大的環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，但因 對(duì)開(kāi)列車或超行列車等在同一無(wú)線小區(qū)內(nèi)存在多個(gè)列車，通信吞吐量變低 的情況等，對(duì)于以往只通過(guò)距離對(duì)應(yīng)的接收功率或位錯(cuò)誤率的關(guān)系而無(wú)法 判明的通信性能，可以予以明確。但是，在輸入進(jìn)行移交的時(shí)序或Nat (t) 、 Pfa (t) 、 Tr (t)時(shí)，如 圖11 (a) (c)等所示，可以作為表格來(lái)輸入。根據(jù)本實(shí)施方式，在使用按照運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體的移動(dòng)體通 信系統(tǒng)中，將沿線的電波傳輸狀態(tài)的變動(dòng)，或其他移動(dòng)體帶來(lái)的影響，變 換成按照表示實(shí)際的運(yùn)行計(jì)劃的運(yùn)行信息的時(shí)間性變動(dòng)，通過(guò)這樣能夠評(píng) 價(jià)實(shí)際的移動(dòng)中的通信性能，進(jìn)行精度更高的通信性能評(píng)價(jià)。[通過(guò)運(yùn)算求出無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)的例子]雖然以上的例子中，是通過(guò)測(cè)定來(lái)求出作為無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)的接收 功率Pr與位錯(cuò)誤率sb的，但也可以通過(guò)計(jì)算來(lái)求出這些信息。本例中，輸入部11接收表示運(yùn)行計(jì)劃的運(yùn)行信息、與通信性能的計(jì) 算中所使用的信息的輸入，并輸出給運(yùn)算部14。這里，通信性能的運(yùn)算中 所使用的信息，是移動(dòng)體的移動(dòng)路線上的各個(gè)位置上的移動(dòng)站5與地上站2之間的通信性能的運(yùn)算中所使用的信息，包括(a)無(wú)線參數(shù)或成為仿真對(duì)象的空間(發(fā)送接收站所存在的空間)的周圍環(huán)境(建筑物的布局等)、(b)地上站2的位置(包括天線的設(shè)置等)、(c)周圍的噪聲、(d)電波干擾波的功率等關(guān)于仿真環(huán)境的信息等。另外，該通信性能的運(yùn)算中所使用的信息，還可以包括(e)確定所使用的通信協(xié)議的信息、還有 (f)地上站2的數(shù)目、(g)通信終端的數(shù)目、(h)各個(gè)通信終端中每必 要單位時(shí)間發(fā)送接收的數(shù)據(jù)量、以及(i)其他的期望仿真條件。另外，無(wú) 線參數(shù)，是所使用的無(wú)線頻率或發(fā)送接收調(diào)制方式、發(fā)送功率等信息。另外，該輸入部11，接收(j)規(guī)定各個(gè)地上站2所覆蓋的可通信范 圍(覆蓋區(qū)域)的信息的輸入，并輸出給運(yùn)算部14。然后，運(yùn)算部i4通過(guò)輸入部ii來(lái)接收輸入，根te通信性能的運(yùn)算中所使用的信息，也即所使用的無(wú)線頻率或成為仿真的對(duì)象的空間(發(fā)送接 收站所在的空間)的周圍環(huán)境(建筑物的布局等)、地上站2與移動(dòng)站5 的位置、發(fā)送功率、地上站2或移動(dòng)站5所具有的天線的特性等信息，計(jì) 算出地上站2與移動(dòng)站5之間的無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)。這里，無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)，例如有接收功率分布或位錯(cuò)誤率等。例如 電場(chǎng)強(qiáng)度分布或延遲特性分布等的計(jì)算， 一般可以使用公知的光線跟蹤法 (ray tracing)或有限差分時(shí)域法等來(lái)進(jìn)行。這里，光線跟蹤法是對(duì)電波傳 輸在幾何光學(xué)上進(jìn)行解析的方法，在鹿子嶋憲—所著的"光.電磁波工學(xué)"〕口 于社，20(B年等文獻(xiàn)中有敘述。另外，有限差分時(shí)域法，是對(duì)麥克斯韋方 程式進(jìn)行差分來(lái)解析電磁場(chǎng)的方法，在宇野亨所著的"FDTD法l二A3電磁界 掃A"7〉亍:f"解析"〕口于社，1998年等文獻(xiàn)中有敘述。另外，延遲特性， 是電波傳送線路的不同的多個(gè)電波的相位差的特性。另外，運(yùn)算部14在運(yùn)算位錯(cuò)誤率的情況下，使用通過(guò)上述運(yùn)算所得 到的電場(chǎng)強(qiáng)度分布或延遲特性分布，再有作為所輸入的信息，參照發(fā)送接 收中使用的調(diào)制方式或周圍的噪聲與電波干擾波等功率等信息，用根據(jù)與 通信中使用的調(diào)制方式之間的關(guān)系而確定的方法，計(jì)算出錯(cuò)誤率特性分 布。例如，如果通信中使用的調(diào)制方式是BPSK (Binary Phase Shift Keying ) 或QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)，則能夠使用每一位的噪聲密度
對(duì)信號(hào)功率之比即Eb/No進(jìn)行計(jì)算。該信號(hào)功率對(duì)噪聲密度之比Eb/Ko， 可以使用通過(guò)上述運(yùn)算所得到的電場(chǎng)強(qiáng)度分布或延遲特性分布，再有作為 所輸入的信息，參照發(fā)送接收中使用的調(diào)制方式或周圍的噪聲與電波干擾 波等功率等信息，來(lái)進(jìn)行計(jì)算。像這樣根據(jù)Eb/No求出傳送路錯(cuò)誤率特性 分布的方法，在藤野忠所著的"亍W、》夕兒移動(dòng)通信"昭晃堂，2000年等文獻(xiàn) 中有敘述。以下，對(duì)這種情況下的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置1的動(dòng)作，以使用位錯(cuò)誤率 sb作為無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)，移動(dòng)體為列車的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。這種情況下，通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置1如圖12所示，首先將沿線的地上 站位置、地形、建筑物數(shù)值模型化，根據(jù)地上站2與列車中使用的無(wú)線器 的發(fā)送接收性能等，求出在列車接收到地上站2所發(fā)送的電波的情況下的 接收電波強(qiáng)度、和自起點(diǎn)站起的距離L的關(guān)系Pr (L) (S11)。這里， 求出Pr (L)的方法，可以使用光線跟蹤法或矩量法等一般的電波傳輸仿 真或電磁場(chǎng)解析軟件等。接下來(lái)，求出在列車接收到鐵道路線沿線的電波噪聲的情況下的接收 噪聲強(qiáng)度、和自起點(diǎn)起的距離L的關(guān)系Nr (L) (S12)。求出該Nr (L) 的方法，可以使用在沿線測(cè)量電波噪聲的結(jié)果，在判明了電波噪聲源的場(chǎng) 所與電波強(qiáng)度的情況下，也可以使用光線跟蹤法或矩量法等一般的電波傳 輸仿真或電磁場(chǎng)解析軟件等，還可以對(duì)全部路線中假設(shè)一定的電波噪聲功 率。接下來(lái)，根據(jù)Pr與Nr，求出在列車接收到來(lái)自地上站2的電波的情 況下的位錯(cuò)誤率、和自起點(diǎn)起的距離L的關(guān)系sb (Pr (L) ， Nr (L)) (S13)。這里，sb (Pr (L) ， Nr (L))，表示sb是Pr (L)與Nr (L) 的函數(shù)。通過(guò)Nr與Pr求出位錯(cuò)誤率sb的方法，可以使用上述的藤野忠著 的"亍V9夕兒移動(dòng)通信"昭晃堂，2000年等文獻(xiàn)中所述的方法。圖13中示出 了Pr、 Nr以及sb對(duì)自起點(diǎn)起的距離L的變化例。接下來(lái)，通過(guò)成為評(píng)價(jià)對(duì)象的列車(關(guān)注移動(dòng)體)a的運(yùn)行信息(這 種情況下為列車運(yùn)行圖)，求出距離起點(diǎn)的距離L與通過(guò)時(shí)刻之間的關(guān)系 La (t) (S14)。接下來(lái)，通過(guò)上述sb與Nr，求出在列車接收到來(lái)自地上站2的電波 的情況下的位錯(cuò)誤率與通過(guò)時(shí)刻之間的關(guān)系eb (Pr (La (t) ) ， Nr (La (t) ) ) (S15)。另夕卜，sb (Pr (La (t) ) ， Nr (La (t)))，表示sb 是Pr (L)與Nr (L)的函數(shù)，再有Pr與Nr是La (t)的函數(shù)。圖14中 示出了 sb (Pr (La (t) ) ， Nr (La (t)))的例子。根據(jù)本實(shí)施方式，由于通過(guò)計(jì)算求出鐵道等移動(dòng)體的移動(dòng)路線附近的 無(wú)線通信環(huán)境指標(biāo)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線通信環(huán)境的測(cè)定作業(yè)負(fù)擔(dān)的降低。[應(yīng)用例]這樣根據(jù)本實(shí)施方式，成為無(wú)線通信的性能指標(biāo)的位錯(cuò)誤率、接收功 率、吞吐量等信息，能夠根據(jù)移動(dòng)體的實(shí)際移動(dòng)狀況，按各個(gè)運(yùn)行時(shí)刻進(jìn) 行評(píng)價(jià)。因此，可以從評(píng)價(jià)的結(jié)果中，檢測(cè)出通信狀況實(shí)際滿足為給定狀 態(tài)(例如位速率超過(guò)了預(yù)定閾值，乃至接收功率或吞吐量低于閾值等)的 條件的時(shí)間帶，并可對(duì)該時(shí)間帶進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示等，警告該時(shí)間帶的存在。進(jìn)而，通過(guò)一邊變更所發(fā)送接收的數(shù)據(jù)的調(diào)制方式或協(xié)議， 一邊對(duì)成 為無(wú)線通信的性能指標(biāo)的位速率或接收功率、吞吐量等信息進(jìn)行評(píng)價(jià)，還 能夠按各個(gè)運(yùn)行時(shí)刻，得到各個(gè)調(diào)制方式或各個(gè)協(xié)議中的無(wú)線通信的性能 指標(biāo)。因此，還可以輸出對(duì)每個(gè)運(yùn)行時(shí)間帶中為最高性能指標(biāo)的調(diào)制方式 或協(xié)議進(jìn)行提示的信息。該信息可以提供給考慮到移動(dòng)中的通信狀態(tài)的變動(dòng)，根據(jù)場(chǎng)所 時(shí)間 帶來(lái)對(duì)無(wú)線調(diào)制方式或協(xié)議進(jìn)行適應(yīng)性變化的處理。[來(lái)自移動(dòng)體側(cè)終端的通信評(píng)價(jià)]實(shí)際的鐵道系統(tǒng)中，使用具有上述通信性能的列車通信系統(tǒng)，有時(shí)也 使用業(yè)務(wù)用通信和互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)等通信應(yīng)用程序，需要對(duì)使用這樣的通信應(yīng) 用程序的情況下的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。本發(fā)明的第2實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置10，如圖15所示，具有 包含有CPU (Central Processing Unit)和主存儲(chǔ)部等的運(yùn)算部71、進(jìn)行信 息的輸入等的鍵盤(pán)或鼠標(biāo)等輸入部72、對(duì)所輸入的信息、動(dòng)作狀態(tài)、日志 信息等進(jìn)行顯示輸出的顯示器等輸出部73、可由存儲(chǔ)要發(fā)送接收的包或保 持日志信息的硬盤(pán)、存儲(chǔ)盤(pán)、非易失性存儲(chǔ)器等所構(gòu)成的存儲(chǔ)部74、以及 用來(lái)連接地上站通信設(shè)備20、移動(dòng)體通信設(shè)備的接口部75。這里，運(yùn)算部71如圖16所示，在功能上，由對(duì)從評(píng)價(jià)開(kāi)始起的經(jīng)過(guò)
時(shí)刻t進(jìn)行計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器(未圖示)、多個(gè)地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61、地上站切換模擬部62、以及移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部63構(gòu)成。另外， 以下的說(shuō)明中將上述計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)的時(shí)刻稱作仿真時(shí)刻。地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61，對(duì)應(yīng)各個(gè)地上站2設(shè)置，與對(duì)應(yīng)的地 上站2的地上站通信設(shè)備20相連接。該地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61 ， 對(duì)地上站無(wú)線器21與地上站天線22的動(dòng)作進(jìn)行模擬，并對(duì)接收發(fā)往對(duì)應(yīng) 的地上站通信設(shè)備20的包的動(dòng)作，以及根據(jù)無(wú)線接入?yún)f(xié)議經(jīng)無(wú)線傳送路 發(fā)送由對(duì)應(yīng)的地上站無(wú)線通信設(shè)備20所輸出的包的動(dòng)作進(jìn)行仿真。另外， 該地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61示意性發(fā)送給無(wú)線傳送路的包，實(shí)際上 被輸出給地上站切換模擬部62。作為具體的處理，地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61，如圖17所示，從 對(duì)應(yīng)連接著的地上站通信設(shè)備20接收到包的輸入之后(S21)，根據(jù)無(wú)線 接入?yún)f(xié)議的模型，計(jì)算將該包發(fā)往移動(dòng)站5的發(fā)送等待時(shí)間At (S22)。 關(guān)于該處理S22中的發(fā)送等待時(shí)間的計(jì)算例將在后面說(shuō)明。地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61，判斷是否從接收包輸入的時(shí)刻上計(jì)時(shí) 器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí)刻t起，經(jīng)過(guò)了相當(dāng)于所計(jì)算出的發(fā)送等待時(shí)間At的時(shí) 間(S23)，經(jīng)過(guò)相當(dāng)于發(fā)送等待時(shí)間At的時(shí)間后，將所輸入的包輸出給 地上站切換模擬部62 (S24)。地上站切換模擬部62，參照至少描述有成為評(píng)價(jià)對(duì)象的移動(dòng)體(以下 稱作關(guān)注移動(dòng)體)的運(yùn)行計(jì)劃的運(yùn)行信息，取得表示關(guān)注移動(dòng)體的所在位 置對(duì)從評(píng)價(jià)的開(kāi)始時(shí)刻起的經(jīng)過(guò)時(shí)刻t的變換的信息La (t)，開(kāi)始處理。進(jìn)而，地上站切換模擬部62，如圖18所示，從地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議 模擬部61接收到了包的傳送之后，識(shí)別出該所傳送的包的發(fā)送目的地與 發(fā)送源的地上站通信設(shè)備20 (S31)。之后，對(duì)該成為發(fā)送目的地的移動(dòng) 體是否是關(guān)注移動(dòng)體，且所接收到的時(shí)刻中的上述計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí) 刻t中的關(guān)注移動(dòng)體的位置La (t)，是否存在于包括上述所識(shí)別出的地 上站通信設(shè)備20的地上站2的通信范圍內(nèi)(是否在圈內(nèi))進(jìn)行判斷(S32)。 地上站切換模擬部62，如果這里判斷為在圈內(nèi)，便將該包輸出給移動(dòng)站無(wú) 線接入?yún)f(xié)議模擬部63 (S33)。另外，在這里判斷為不在圈內(nèi)時(shí)，地上站 切換模擬部62將包丟棄(S34)。
另外，該地上站切換模擬部62如圖19所示，從移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議 模擬部63接收到了包的傳送之后(S41)，對(duì)接收到了該傳送的時(shí)刻中的 上述計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí)刻t中的、包的發(fā)送源即關(guān)注移動(dòng)體的位置La (t)進(jìn)行調(diào)査(S42)。之后，檢索出是否有覆蓋該La (t)的位置的地 上站2 (S43)。這里，在通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)了覆蓋該La (t)的位置的地上站 2的情況下，向該所發(fā)現(xiàn)的地上站2對(duì)應(yīng)的地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61， 輸出所傳送的包(S44)。另外，在通過(guò)檢索沒(méi)有發(fā)現(xiàn)覆蓋該La (t)的位 置的地上站2的情況下，丟棄所傳送的包(S45)。移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部63，與關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)體通信設(shè)備50 相連接。然后，進(jìn)行將從該移動(dòng)體通信設(shè)備50所輸入的包，根據(jù)無(wú)線接 入?yún)f(xié)議模擬地發(fā)送給地上站切換模擬部62的動(dòng)作。另外，該移動(dòng)站無(wú)線 接入?yún)f(xié)議模擬部63，將地上站切換模擬部62所輸出的包，輸出給所連接 的移動(dòng)體通信設(shè)備50。具體的處理例中，該移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部63如圖20所示，從 相連接的移動(dòng)體通信設(shè)備50接收到包之后(S51)，根據(jù)無(wú)線接入?yún)f(xié)議計(jì) 算出將該所接收到的包發(fā)往地上站2的發(fā)送等待時(shí)間At (S52)。關(guān)于該 發(fā)送等待時(shí)間的計(jì)算方法將在后面說(shuō)明。移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部63，判斷是否從接收到了包的輸入的時(shí)刻 中計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí)刻t起，經(jīng)過(guò)了相當(dāng)于所計(jì)算出的發(fā)送等待時(shí)間 At的時(shí)間(S53)，如果判斷為經(jīng)過(guò)了相當(dāng)于發(fā)送等待時(shí)間的時(shí)間At，便 將所接收到的包傳送給地上站切換模擬部62 (S54)。這里，對(duì)地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61及移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬 部63中，根據(jù)無(wú)線接入?yún)f(xié)議來(lái)計(jì)算發(fā)送等待時(shí)間At的方法，舉例進(jìn)行說(shuō) 明。但并不僅限于以下的例子，即使是其他的無(wú)線接入?yún)f(xié)議，只要能夠通 過(guò)公式等來(lái)模型化，就能夠同樣進(jìn)行計(jì)算。作為計(jì)算該發(fā)送等待時(shí)間的一例，示出了無(wú)線接入?yún)f(xié)議是圖9所示的 輪詢方式的情況下的例子。該方式中，地上站無(wú)線器21對(duì)多個(gè)移動(dòng)站無(wú) 線器51依次逐個(gè)站地進(jìn)行呼叫(7001、 7003、 7005)，被呼叫的移動(dòng)站 無(wú)線器51對(duì)其進(jìn)行應(yīng)答(7002、 7004、 7006)。地上站2及移動(dòng)站5中， 在產(chǎn)生了要發(fā)送的數(shù)據(jù)的情況下，將該數(shù)據(jù)包括在上述呼叫與應(yīng)答時(shí)所發(fā)
送的包(7001 7006)中進(jìn)行發(fā)送。另外，圖9中設(shè)包按每一時(shí)間t進(jìn)行 發(fā)送，各個(gè)包中所能夠放入的數(shù)據(jù)量最大為(x字節(jié)?，F(xiàn)在，在地上站2要發(fā)送的數(shù)據(jù)為(3字節(jié)的情況下，需要y = CEILING[!3/al個(gè)包。另外，CEILING『]表示將+的小數(shù)點(diǎn)以后進(jìn)位取整得 到的整數(shù)值。這種情況下，將發(fā)送等待時(shí)間(與到發(fā)送結(jié)束為止的等待時(shí) 間意思相同)At，規(guī)定為(2Y—1) t以上、(2Y+1) t以下。例如，可以 取其平均值，設(shè)為At=2^。在移動(dòng)站5發(fā)送p字節(jié)的數(shù)據(jù)的情況下也一 樣。另外，作為計(jì)算發(fā)送等待時(shí)間的另一例，示出了無(wú)線接入?yún)f(xié)議是 IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)方式的情況。這種情況下的發(fā)送等待時(shí)間的計(jì)算方法，可 以使用特開(kāi)2005—30365S號(hào)公報(bào)中所述的方法。具體的例子可以使用公 式(2)公式2<formula>formula see original document page 23</formula>或，<formula>formula see original document page 23</formula>這里，對(duì)地上站切換模擬部62，在圖28所示的處理S32中，判斷關(guān) 注移動(dòng)體的移動(dòng)站5是否處于包發(fā)送源即地上站2的覆蓋區(qū)域內(nèi)的方法進(jìn) 行說(shuō)明。地上站切換模擬部62如圖21所示，首先生成關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)樣式 (pattern)信息，并進(jìn)行將覆蓋區(qū)域中含有移動(dòng)開(kāi)始的位置(始點(diǎn))的地 上站2設(shè)為通信目的地等的初始化處理(S61)。這里，移動(dòng)樣式信息能 夠根據(jù)關(guān)注移動(dòng)體的運(yùn)行信息生成。例如，在關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)路線中， 關(guān)注移動(dòng)體事先決定切換通信目的地的地上站2的點(diǎn)(移交點(diǎn))Lh。地上站切換模擬部62，對(duì)覆蓋關(guān)注移動(dòng)體接下來(lái)要進(jìn)入的覆蓋區(qū)域的 地上站2進(jìn)行確定(S62)。該確定，能夠通過(guò)對(duì)作為當(dāng)前的通信目的地 的地上站2所覆蓋的區(qū)域，找出具有在關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)方向側(cè)相鄰的覆
蓋區(qū)域的地上站2來(lái)進(jìn)行。另外，地上站切換模擬部62，對(duì)關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)是否已經(jīng)結(jié)束進(jìn)行 調(diào)查(S63)，判斷為移動(dòng)已經(jīng)結(jié)束后，結(jié)束處理。地上站切換模擬部62，若在該處理S63中，判斷為移動(dòng)沒(méi)有結(jié)束，則 在計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí)刻t中，對(duì)關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)位置La (t)是否 到達(dá)了移交點(diǎn)Lh (該時(shí)刻是否是從成為通信目的地的地上站2的覆蓋區(qū) 域脫離的時(shí)刻)進(jìn)行調(diào)查(S64)。這里，如果關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)位置La (t)沒(méi)有到達(dá)移交點(diǎn)Lh，繼續(xù)認(rèn)為處于為當(dāng)前通信目的地的地上站2的 覆蓋區(qū)域內(nèi)，回到處理S63后繼續(xù)處理。該處理S64中，若判斷為關(guān)注移動(dòng)體的移動(dòng)位置La (t)到達(dá)了移交 點(diǎn)Lh，便待機(jī)移交處理上的時(shí)刻(S65)，將處理S62中所確定的地上站 2設(shè)為新的通信目的地(S66)。之后，地上站切換模擬部62回到處理S62 繼續(xù)處理。另外，雖然這里對(duì)通過(guò)移動(dòng)距離La (t)來(lái)確定通信對(duì)象的地上站2 的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不僅限于此。例如，地上站切換模擬部62，可預(yù) 先求出關(guān)注移動(dòng)體到底各個(gè)移交點(diǎn)Lh的時(shí)刻t，通過(guò)這樣來(lái)事先計(jì)算出進(jìn) 入和脫離各個(gè)地上站2的覆蓋區(qū)域的時(shí)刻，通過(guò)從移動(dòng)開(kāi)始起的時(shí)刻t， 來(lái)確定通信對(duì)象的地上站2。另外，這里沒(méi)有考慮無(wú)線傳送路的位錯(cuò)誤的影響，以及與其他移動(dòng)體 的移動(dòng)站5的無(wú)線接入競(jìng)合的影響，但也可以進(jìn)行考慮到這些內(nèi)容的仿真。 另外，還可以將經(jīng)由通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置1所發(fā)送或接收到的包數(shù)、或丟棄 的包數(shù)等，作為日志信息記錄、存儲(chǔ)。這種情況下，如圖22所示，進(jìn)一步設(shè)置模擬無(wú)線傳送路的無(wú)線傳送 路模擬部64，將地上站切換模擬部62的輸出，經(jīng)由該無(wú)線傳送路模擬部 64，輸出給地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61與移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部 63.然后，無(wú)線傳送路模擬部64如圖23所示，接收地上站切換模擬部62 所輸出的包(S71)，判斷該包內(nèi)是否發(fā)生了位錯(cuò)誤(S72)。關(guān)于該處理 的方法將在后面說(shuō)明。在設(shè)該處理S72中沒(méi)有發(fā)生位錯(cuò)誤的情況下，無(wú)線傳送路模擬部64，
將處理S71中所接收到的包，傳送給移動(dòng)站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部63(S73)。 另外，若處理S72中，判斷為包內(nèi)發(fā)生了位錯(cuò)誤，無(wú)線傳送路模擬部64 便丟棄該包(S74)。另外，該處理S74中，無(wú)線傳送路模擬部64也可以 取代丟棄該包，在包內(nèi)實(shí)際插入位錯(cuò)誤。另外，無(wú)線傳送路模擬部64如圖24所示，如果被從移動(dòng)站無(wú)線接入 協(xié)議模擬部63輸入了包(S81)后，便判斷該包內(nèi)是否發(fā)生了位錯(cuò)誤(S82)。 關(guān)于該處理的方法將在后面說(shuō)明。設(shè)在該處理S82中沒(méi)有發(fā)生位錯(cuò)誤的情 況下，無(wú)線傳送路模擬部64，將處理S81中所接收到的包，發(fā)送給地上站 切換模擬部62 (S83)。另外，處理S82中，如果判斷為包內(nèi)發(fā)生了位錯(cuò) 誤，無(wú)線傳送路模擬部64便丟棄該包(S84)。另外，該處理S84中，無(wú) 線傳送路模擬部64也可以取代丟棄該包，在包內(nèi)實(shí)際插入位錯(cuò)誤。這里，圖25中示出了無(wú)線傳送路模擬部64，在圖23所示的處理S72、 圖24所示的處理S82中，判斷包內(nèi)是否發(fā)生了位錯(cuò)誤的方法的例子。本例中，無(wú)線傳送路模擬部64，在進(jìn)行圖23或圖24所示的處理之前， 如圖25所示，按時(shí)間序列設(shè)定無(wú)線傳送路的位錯(cuò)誤率sb (S91)。例如， 可以設(shè)為從時(shí)刻a到時(shí)刻b之間為s=10的一5次方，從時(shí)刻b到時(shí)刻c 之間為s二10的一6次方。這里，為了計(jì)算出無(wú)線傳送路的位錯(cuò)誤率sb，使用用戶所輸入的規(guī)定 位錯(cuò)誤率sb的曲線的信息，或參照表示位錯(cuò)誤率的時(shí)間變化的表格。接下來(lái)，無(wú)線傳送路模擬部64按照上述設(shè)定，將計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿 真時(shí)刻中的位錯(cuò)誤率的值設(shè)為sbc (S92)。并設(shè)定1以上1/sbc以下的整 數(shù)的隨機(jī)數(shù)值Y (S93)。該值Y表示到發(fā)生位錯(cuò)誤為止的位長(zhǎng)。無(wú)線傳送路模擬部64，在處理S72或S82中，如圖26所示，從通過(guò) 上述處理所設(shè)定的數(shù)值Y，減去所接收到的包的位長(zhǎng)，并將該減法結(jié)果重 新代入到Y(jié)中(S100)。接下來(lái)，調(diào)査該Y是否變成了O以下(S101)， 如果Y為0以下的值，便判斷為包內(nèi)發(fā)生了位錯(cuò)誤(S102)，另外，圖 25的處理S92執(zhí)行以下處理(A)。另外，處理S101中，如果Y是大于O的值，便判斷為包內(nèi)沒(méi)有發(fā)生 位錯(cuò)誤(S103)。此時(shí)，對(duì)所判斷的時(shí)序中計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí)刻t中 的、無(wú)線傳送路的為錯(cuò)誤率sb是否與當(dāng)前的無(wú)線傳送路的位錯(cuò)誤率ebc
不同(是否經(jīng)過(guò)了 sb值變化的時(shí)刻)進(jìn)行調(diào)査(S104)，如果不同，便 執(zhí)行圖25的處理S92以下的處理(A)。另外，如果沒(méi)有不同，便繼續(xù)處 理。另外，雖然這里所說(shuō)明的例子中，為了對(duì)無(wú)線傳送路的位錯(cuò)誤的影響 進(jìn)行模擬，進(jìn)行基于位錯(cuò)誤率的位錯(cuò)誤插入或包丟棄，但作為模擬位錯(cuò)誤 的影響的另一方法，可以只在所指定的特定的包中進(jìn)行位錯(cuò)誤插入或包丟 棄。這里確定的包，例如可以列舉出TCP (Transmission Control Protocol) 的SYN包、ACK包、FIN包等。這些能夠通過(guò)參照TCP頭的控制位來(lái)判 斷。但特定的包，可為以上之外的任意的包，只要是能夠根據(jù)包的位排列 判斷的即可。像這樣只對(duì)特定的包進(jìn)行位錯(cuò)誤插入或包丟棄，能夠?qū)υ撎囟ǖ陌?失的情況下通信系統(tǒng)進(jìn)行怎樣的工作進(jìn)行檢驗(yàn)。另外，這些地上站切換模擬部62與無(wú)線傳送路模擬部64，進(jìn)而還可 以進(jìn)行反映出關(guān)注移動(dòng)體以外的、其他移動(dòng)體的影響的動(dòng)作。該動(dòng)作作為 圖27所示的處理進(jìn)行。也即，首先設(shè)定其他移動(dòng)站5的發(fā)生站數(shù)、發(fā)生 與消失時(shí)序、以及從各個(gè)其他移動(dòng)站5所產(chǎn)生的通信量(S110)。例如， 可以設(shè)為時(shí)刻a中其他移動(dòng)體發(fā)生在關(guān)注移動(dòng)體所處地上站2的覆蓋區(qū) 域內(nèi)，從各站連續(xù)產(chǎn)生Tl字節(jié)的包，在時(shí)刻b中從該覆蓋區(qū)域中消失。另外，進(jìn)入關(guān)注移動(dòng)體所屬的覆蓋區(qū)域內(nèi)或從該覆蓋區(qū)域脫離的其他 移動(dòng)體的數(shù)目、及其進(jìn)入、脫離時(shí)刻，如前所述，可以使用運(yùn)行信息來(lái)生 成。另外，為了計(jì)算出其他移動(dòng)體所產(chǎn)生的通信量，可以使用規(guī)定了表示 移動(dòng)體的通信量的曲線的信息，或表示通信量的表格信息。這種情況下，例如地上站切換模擬部62，參照計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí) 刻，對(duì)其是否成為其他移動(dòng)體的發(fā)生或脫離時(shí)刻進(jìn)行調(diào)查(S111)、。這里， 如果既不是其他移動(dòng)體的發(fā)生時(shí)刻也不是脫離時(shí)刻，便結(jié)束處理。另外，如果在處理Slll中，判斷為成為其他移動(dòng)體的發(fā)生時(shí)刻，地 上站切換模擬部62，便將表示其他移動(dòng)體的數(shù)目的變量(例如k)，增加 所發(fā)生的移動(dòng)體的數(shù)目個(gè)(S112)，設(shè)定為發(fā)生了其他移動(dòng)體的偽通信量 (例如，上述設(shè)定中由各站連續(xù)設(shè)為Ti字節(jié)等)的狀態(tài)(S113)。關(guān)于基
于該設(shè)定的運(yùn)算的內(nèi)容將在后面說(shuō)明。另外，如果在處理Slll中，判斷為成為其他移動(dòng)體的消失時(shí)刻，地上站切換模擬部62，將表示其他移動(dòng)體的數(shù)目的變量(例如k)，減少所 消失的移動(dòng)體的數(shù)目個(gè)(S114)，設(shè)定為其他移動(dòng)體的偽通信量消失所消 失的移動(dòng)體的數(shù)目的狀態(tài)(S115)。這里，將圖9中所示的輪詢方法的情況，作為考慮了其他移動(dòng)體的偽 通信量的處理的第l例進(jìn)行說(shuō)明。這種情況下，其他移動(dòng)體的偽通信量的 影響反映在關(guān)注移動(dòng)體的發(fā)送等待時(shí)間中。也即，在從時(shí)刻a起其他移動(dòng)體的數(shù)目為k站的情況下，也即包括關(guān) 注移動(dòng)體在內(nèi)的、覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有移動(dòng)體的數(shù)目為(k+l)站的情況下， 設(shè)為Y=CEILING[Ti/a]，發(fā)送等待時(shí)間，為從時(shí)刻a起{2 (k+l) 1) + 1}"以上，{2 (k+l) "以下，其平均值為{ (2y—l) (k+l)+ 1}"。進(jìn)而，在從時(shí)刻b起其他移動(dòng)站數(shù)消失了 kd站的情況下，也即包括 關(guān)注移動(dòng)體在內(nèi)的所有移動(dòng)體的數(shù)目為(k+l—kd)站的情況下，發(fā)送等 待時(shí)間為從時(shí)刻b起{2 (k+l—kd) (Y—1) +1} t以上，{2 (k+l — kd) y+U t以下，其平均值為{ (2y—1) (k+l—kd) +1} t。另外，將無(wú)線接入?yún)f(xié)議使用IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)方式的情況，作為考慮 了其他移動(dòng)體的偽通信量的處理的第2例進(jìn)行說(shuō)明。該例中，其他移動(dòng)體 的偽通信量的影響也反映在來(lái)自關(guān)注移動(dòng)體的數(shù)據(jù)的發(fā)送等待時(shí)間中。 這種情況下的發(fā)送等待時(shí)間，可設(shè)為已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的Ttc，也即 Ttc (n) = Ttc (n—1) +DISF+Tbk (n) +Tdf (n) + Tft 另外，本實(shí)施方式中，還可以設(shè)置日志信息存儲(chǔ)部65。在設(shè)置日志信 息存儲(chǔ)部65的情況下，地上站無(wú)線接入?yún)f(xié)議模擬部61或移動(dòng)體無(wú)線接入 協(xié)議模擬部63，計(jì)算出所發(fā)送接收的包數(shù)或字節(jié)數(shù)等數(shù)據(jù)量的累計(jì)值，并 輸出至日志信息存儲(chǔ)部65。另外，無(wú)線傳送路模擬部64，將位錯(cuò)誤率的設(shè)定值，或丟棄了的包數(shù) 等丟棄了的數(shù)據(jù)量的累計(jì)值，輸出至日志信息存儲(chǔ)部65。進(jìn)而，地上站切 換模擬部62，在切換了通信目的地的地上站2時(shí)，輸出在進(jìn)行該切換的時(shí) 刻由計(jì)時(shí)器所計(jì)時(shí)的仿真時(shí)刻。 進(jìn)而，在對(duì)無(wú)線接入競(jìng)合進(jìn)行模擬的情況下，可輸出發(fā)生乃至消失了 的其他移動(dòng)站數(shù)以及所發(fā)生的通信量的量等信息。日志信息存儲(chǔ)部65接收這些信息的輸入，將發(fā)送接收的包數(shù)或字節(jié)數(shù)等數(shù)據(jù)量的累計(jì)值，位錯(cuò)誤率的設(shè)定值、丟棄了的包數(shù)等丟棄了的數(shù)據(jù) 量的累計(jì)值、以及其他信息保持在硬盤(pán)等存儲(chǔ)裝置中。再有，以上的說(shuō)明中，雖然對(duì)關(guān)注移動(dòng)體只是1個(gè)移動(dòng)體，與通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置10相連接的移動(dòng)站通信設(shè)備50只有1個(gè)站的情況進(jìn)行了說(shuō)明， 但也可以連接多個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50，使得可從多個(gè)通信診斷進(jìn)行評(píng)價(jià)。這種情況下，地上站切換模擬部62，通過(guò)地址(MAC地址或IP地址 等)來(lái)識(shí)別所連接的多個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50的每一個(gè)。這些地址可以預(yù) 先輸入，也可以從所通過(guò)的包中學(xué)習(xí)，使連接各個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50的 連接器等物理布線，與這些地址對(duì)應(yīng)起來(lái)。另外，關(guān)于地上站切換的動(dòng)作， 該地上站切換模擬部62，對(duì)針對(duì)每個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50設(shè)置的移動(dòng)體無(wú) 線接入?yún)f(xié)議模擬部63，分別進(jìn)行設(shè)定與處理。另外，雖然關(guān)于模擬無(wú)線接入的競(jìng)合的處理，是對(duì)各個(gè)移動(dòng)體無(wú)線接 入?yún)f(xié)議模擬部63分別進(jìn)行，但在安裝有所連接的多個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50 的移動(dòng)體的至少1部分的多個(gè)移動(dòng)體存在于同一地上站2的覆蓋區(qū)域內(nèi)的 情況下，可對(duì)各個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50的每一個(gè)，反映出與其不同的其他 移動(dòng)體的參數(shù)(其他移動(dòng)站的發(fā)生站數(shù)、發(fā)生與消失時(shí)刻、從各個(gè)其他移 動(dòng)站所發(fā)生的通信量)，通過(guò)這樣，能夠以更加切合實(shí)際的狀態(tài)，對(duì)所連 接的多個(gè)移動(dòng)體通信設(shè)備50之間的無(wú)線接入競(jìng)合進(jìn)行模擬。另外，本例中，還能夠?qū)σ苿?dòng)體通信設(shè)備50之間的包發(fā)送接收進(jìn)行 模擬。在進(jìn)行該模擬的情況下，如果來(lái)自移動(dòng)體通倩設(shè)備50的包的發(fā)送 目的地地址為其他移動(dòng)體通信設(shè)備50的發(fā)送目的地地址，則地上站切換 模擬部62，將包發(fā)送給該其他移動(dòng)體通信設(shè)備50而不是地上站2.另外，本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置10，雖然如上所述能夠使用運(yùn) 算裝置等來(lái)實(shí)現(xiàn)，但并不僅限于此，例如可對(duì)每個(gè)功能使用FPGA (Field Programmable Gate Array)等進(jìn)行LSI化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)處理器等使各個(gè)功能 并行動(dòng)作。再有，還可以設(shè)置用來(lái)打印設(shè)定項(xiàng)目或日志信息的外部輸出裝置、或 用來(lái)將設(shè)定數(shù)據(jù)移動(dòng)給其他計(jì)算機(jī)裝置的USB存儲(chǔ)器、事先存儲(chǔ)有存儲(chǔ) 部74中所無(wú)法存儲(chǔ)的大容量的日志信息等的外部存儲(chǔ)裝置。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，對(duì)地上站、與按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃在給定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所配備的移動(dòng)站之間的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有信息取得部，其針對(duì)上述移動(dòng)路線上的位置，取得表示與上述地上站之間的通信性能的信息；以及，運(yùn)算部，其根據(jù)上述移動(dòng)體的運(yùn)行計(jì)劃、和上述所取得的信息，運(yùn)算出上述通信性能相對(duì)移動(dòng)體的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。
2. —種通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，對(duì)地上站、與按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃在給 定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所配備的關(guān)注移動(dòng)站之間的通信性能 進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，上述關(guān)注移動(dòng)站，伴隨著移動(dòng)體的移動(dòng)，與多個(gè)地上站的任一個(gè)之間 有選擇地進(jìn)行通信；上述關(guān)注移動(dòng)站具有信息取得部，其取得變更通信目的地的地上站的時(shí)刻、以及表示正在 與通信目的地的地上站進(jìn)行通信的上述關(guān)注移動(dòng)站以外的移動(dòng)站的數(shù)目 的時(shí)間性變化的信息；以及，運(yùn)算部，其根據(jù)上述所取得的信息，運(yùn)算出上述通信性能相對(duì)上述移 動(dòng)體的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，其特征在于-上述通信性能，設(shè)為關(guān)注移動(dòng)站接收到地上站所發(fā)送的信號(hào)時(shí)的接收功率、或位錯(cuò)誤率中的至少一方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，其特征在于 上述移動(dòng)體是列車，上述運(yùn)行計(jì)劃是運(yùn)行圖。
5. —種通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，對(duì)地上站、與按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃在給 定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所配備的移動(dòng)站之間的通信性能進(jìn)行 評(píng)價(jià)，包括針對(duì)上述移動(dòng)路線上的位置，取得表示與上述地上站之間的通信性能 的信息的工序；以及根據(jù)上述移動(dòng)體的運(yùn)行計(jì)劃、和上述所取得的信息，運(yùn)算出上述通信 性能相對(duì)移動(dòng)體的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)?shí)用上的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置。該通信系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置，對(duì)地上站(2)、與按照預(yù)先設(shè)定的運(yùn)行計(jì)劃在給定移動(dòng)路線上進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)體側(cè)所配備的移動(dòng)站(5)之間的通信性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)移動(dòng)路線上的位置L，取得表示與地上站(2)之間的通信性能的信息，根據(jù)移動(dòng)體的運(yùn)行計(jì)劃、與這里所取得的信息，運(yùn)算出通信性能相對(duì)移動(dòng)體的移動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。
文檔編號(hào)H04W16/18GK101166338SQ200710140770
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者丸山久幸, 大倉(cāng)敬規(guī), 鈴木邦弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所