JP2001036458A - 狭域通信における無線監視システム - Google Patents

狭域通信における無線監視システム

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JP2001036458A
JP2001036458A JP11206536A JP20653699A JP2001036458A JP 2001036458 A JP2001036458 A JP 2001036458A JP 11206536 A JP11206536 A JP 11206536A JP 20653699 A JP20653699 A JP 20653699A JP 2001036458 A JP2001036458 A JP 2001036458A
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wireless monitoring
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Kojiro Nagashima
好次郎 長島
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動局がデータを出力しないタイミングで、
かつ、基地局がデータを受信可能なタイミングで、無線
監視装置からのデータの出力を行うことができる専用狭
域通信における無線監視システムを提供する。 【解決手段】 専用狭域通信における無線監視システム
において、基地局と移動局と前記基地局の無線通信が正
常に行われていることを確認するために基地局と移動局
との通信エリア内に配置される無線監視装置とを備え、
前記無線監視装置が本来の専用狭域通信のプロトコルに
基づいた通信の妨害をしないように、ダウン・リンクに
のみ割り付けられる制御スロット24のタイミングで前
記無線監視装置が前記基地局へデータを送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DSRC(専用狭
域通信)プロトコルを用いたシステムにおける無線監視
装置のプロトコルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】DSRC(Dedicated Sho
rt Range Communication:専用
狭域通信)プロトコルは、電子式料金収受システム(ビ
ーコンと呼ばれる通信装置と車載器の間で無線通信を行
って高速道路の料金収受を自動で行うシステム。以下、
ETCという)を始めとするITS(高度道路交通シス
テム)で用いられるプロトコルである。
【0003】ETC(自動料金収受)システムは24時
間稼動すること、及び料金の収受を行うことから、その
基地局側の故障は早急に発見する必要がある。基地局と
移動局がデータをやりとりする上での分界点は空中であ
り、ETCシステムが正常に稼動していることを確認す
るためには、最終的には空中に正しい電波が出ているか
ということ、また空中に出力された電波を正しく受信し
ているか否かということを確認しなければならない。
【0004】そこで、それらを監視するために通信エリ
ア内に無線装置を設置する方法が考えられている。これ
は常時基地局が通信エリア内に設置された無線装置とデ
ータのやりとりを行うことにより、故障を検出するもの
である。
【0005】その際、基地局から空中に正しい電波が出
ていることを確認するためには、設置した無線装置の受
信データを監視すればよい。しかし、基地局が正しく受
信するか否かを確認するためには、設置した無線装置は
データを空中に出力する必要があるため、DSRCプロ
トコルに基づいた本来の通信を妨害する恐れがある。そ
こでDSRCプロトコルに基づいた本来の通信の妨害を
しないようなプロトコルが必要となる。
【0006】従来は基地局が正常に電波を出しているか
どうかを、内部的にアラーム信号を監視するなどして、
無線装置が正常に動作していることを監視しているにす
ぎなかった。そのため実際に空中で電波が出ているのか
出ていないのか、周波数が正しいのか正しくないのか、
通信エリアを保てているのかいないのか、等といったこ
とまでは監視できなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、実際
に空中で電波が出ていることを監視するには、通信エリ
ア内に無線監視装置を設置する必要がある。しかし、基
地局がデータを正しく受信することまで監視するために
は、その無線監視装置はデータを出力しなければならな
い。
【0008】そのときに本来機能の通信を妨害しないよ
うにするために、移動局がデータを出力しないタイミン
グで、かつ、基地局がデータを受信可能なタイミング
で、無線監視装置はデータを出力しなければならない。
【0009】本発明は、上記状況に鑑みて、移動局がデ
ータを出力しないタイミングで、かつ、基地局がデータ
を受信可能なタイミングで、無線監視装置からのデータ
の出力を行うことができる狭域通信における無線監視シ
ステムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、〔1〕狭域通信における無線監視システ
ムにおいて、基地局と移動局と前記基地局の無線通信が
正常に行われていることを確認するために前記基地局と
移動局との通信エリア内に配置される無線監視装置とを
備え、前記無線監視装置が本来の専用狭域通信のプロト
コルに基づいた通信の妨害をしないように、ダウン・リ
ンクにのみ割り付けられる制御スロットタイミングで前
記無線監視装置が前記基地局へデータを送信するように
したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0012】図1は本発明の実施例を示すDSRCプロ
トコルを用いた電子式料金収受システムにおける無線監
視装置の監視システムの模式図、図5は本発明の実施例
を示す路車間通信システムの模式図である。
【0013】まず、図5において、高速道路の料金収受
所141とパーキング間にETC基地局121の光ファ
イバー網である光伝送部300を敷設し、さらに、各種
情報の無線変調波生成用統合基地局(以下、単に統合基
地局という)200および光ファイバー網に接続した局
地無線基地局(以下、単に局地基地局という)400を
設置する。
【0014】これにより、例えば、料金収受所141で
はETC等のスポット型DSRCシステムを用いた情報
サーバ102へ欲しい情報の検索と送信予約を行い、パ
ーキングエリアPAやサービスエリアSA142で既設
の局地無線通信装置を有する局地基地局400では映像
情報を収集する非対象型の光ファイバーを用いた無線伝
送(Radio on Fiber)路車間マルチモー
ド通信システムを構築することができる。
【0015】なお、図5において、101は高度道路交
通システム(ITS)用狭域通信(DSRC)サービス
を提供するネットワーク、111は自動料金収受システ
ム(ETC)ネットワーク、131はBS/CSアンテ
ナ、500は移動局としての車両、505はその移動局
の共用(マルチモード)アンテナである。
【0016】そして、図1に示すように、ETCはビー
コンと呼ばれる通信装置である路側機(基地局)1と車
両(移動局)2に搭載される車載器3の間で無線通信を
行って高速道路の料金収受を自動で行うシステムであ
る。従って、車載器3を搭載した車両2が移動局、ビー
コン、アンテナなどを含む路側機1が基地局となる。無
線監視装置5は基地局1の通信エリア内に配置する。
【0017】図2は本発明の実施例のETCにおけるD
SRCプロトコルのフレーム構成例を示す図である。
【0018】この図に示すように、ETCにおけるDS
RCプロトコルの伝送フレームは、フレームコントロー
ルメッセージスロット(FCMS)と呼ばれる制御スロ
ット11とその他のスロットから成り立つ。その他のス
ロットにはメッセージのやりとりをするデータスロット
(MDS)12A〜12Zや、登録をあげる(車載器3
から路側機1へ送信を始めるためにID情報等を送る)
登録スロット(ACTS:アクチベーションスロット)
13などがある。
【0019】このうちMDS12A〜12Zには上りメ
ッセージ、下りメッセージの両方があり、ACTS13
は上りのみ、FCMS11は下りのみである。また、E
TCの基地局1は全二重通信であることからFCMS1
1で受信可能であり、移動局2がFCMS11でデータ
を出力することはない。
【0020】したがって、無線監視スロットはFCMS
11の裏側の上りスロットに割り付ける。すなわち、ダ
ウン・リンクにのみ割り付けられる制御スロットのタイ
ミングで無線監視装置が基地局へデータを送信する。つ
まり、ダウン・リンクにのみ割り付けられる制御スロッ
トのアップ・リンクを前記無線監視装置のデータ出力用
に利用する。
【0021】図3は本発明の実施例の無線監視スロット
のチャネル構成例(基地局は全二重通信方式)を示す図
である。
【0022】この図において、無線監視スロット25の
チャネルはFCMS24のガードバンドのタイミングに
割り付けることにより、FCMC(フレームコントロー
ルメッセージチャネル:FCMSの中のデータが割り付
けられた部分)22と重ならないので、無線監視装置が
全二重、半二重に関わらず適用可能となる。また、無線
監視装置を1台の路側機に複数台使う場合は、複数チャ
ネルを割り付けることも可能である。
【0023】無線監視スロット25のチャネル26(こ
こで、1つのチャネルについて説明するが、他のチャネ
ル27についても同様の構成である)内の構成は、プリ
アンブル26A、ユニークワード26B,データ26
C、CRC(Cyclic Redundancy C
heck)26Dである。
【0024】データ26Cは、図示しないが、チャネル
番号、ACK情報、RSSI(電界強度測定)値、周波
数情報などで構成する。プリアンブル26A、ユニーク
ワード26B、CRC26DはDSRCプロトコルと同
様のものにすることが望ましい。なお、21,23,2
8はガードバンドである。
【0025】上記した無線監視装置は、データを決まっ
たタイミングで基地局へ送信することによって、基地局
の送信回路、受信回路が正常に動作していることをチェ
ックする。基地局は無線監視装置のデータを正常に受信
することによって受信回路が正常であることが分かり、
無線監視装置は、基地局が送信するFCMC(フレーム
コントロールメッセージチャネル:FCMSの中のデー
タが割り付けられた部分)22を正常に受信することに
よって、データを出力するタイミングを決めることがで
きる。つまり、無線監視装置のデータを基地局が正常に
受信できるということは、基地局の送信回路が正常であ
るといえる。
【0026】無線監視装置について基地局からFCMC
22を受信して、データを基地局1へ出力するといった
点では移動局(車載器)と同じように考えることができ
る。つまり無線監視装置がデータを出力するタイミング
では、車載器がデータを送信することはできないため、
MDS12X,12Y,12Zのアップリンク側やAC
TS13のタイミングで無線監視装置がデータを出力す
ると、車載器がデータを送信できなくなり通信しようと
している車載器の通信の邪魔をすることになる。
【0027】逆にいうならば、無線監視装置が基地局と
車載器で行っている通信の邪魔をせずに基地局へデータ
を送信するためには、通信エリア内の全ての車載器が基
地局へデータを送信することがないタイミングでデータ
を送信することが条件となる。
【0028】DSRCプロトコルのフォーマット上では
FCMS11のタイミングでは基地局がデータを送信す
る(ダウン・リンク)だけで、車載器がデータを出力す
ることはない。したがって、FCMS11のタイミング
で無線監視装置がデータを出力しても車載器に影響を与
えることはない。
【0029】そこで、無線監視スロット25はFCMS
24の裏側の上り(アップ・リンク)スロットに割り付
ける。つまり、FCMS24のタイミングで無線監視装
置が基地局へデータを送信する。なお、無線監視スロッ
トというのは、FCMS、MDSなどに対する概念とし
てそのように呼称している。
【0030】次に、無線監視スロット25の中のどのタ
イミングでデータを出力するかという点については、こ
こで全二重通信方式、半二重通信方式ということが問題
となる。全二重通信方式とは送信と受信を同時にできる
方式のことであり、半二重通信方式とは送信と受信を同
時に行うことはできず、どちらか一方を切り替えて使う
方式のことである。
【0031】DSRCプロトコルでは基地局は全二重、
半二重両方対応可能という規定になっている。半二重の
場合はFCMCを基地局が送信しているタイミングで
は、無線監視装置がデータを送ってもデータを受信でき
ないため、無線監視装置は基地局が送信も受信もしない
タイミングであるガードバンド43,45中にデータを
出力しなくてはならなくなる。全二重の場合は基地局の
方は無線監視スロット25中のどのタイミングでもデー
タを受信できるが、無線監視装置が半二重である場合
は、やはりガードバンド43,45中に無線監視装置が
データを出力するようにしなければならなくなる。
【0032】全二重通信方式のときは基地局は下り用ス
ロットと上り用スロットの2つが同じタイミングで存在
することになる。図3ではFCMS24のタイミングの
みを抜き出して図示しているが、FCMS24と同じタ
イミングの上りスロットでは無線監視装置が基地局へデ
ータを送信するスロットである無線監視スロット25が
あり、その無線監視スロット25の中で実際のデータの
固まりであるチャネル26,…,27がいくつか存在す
る構成になっている。
【0033】チャネル26,…,27を複数用意したの
は無線監視装置を複数設置することにより、無線監視装
置からデータを受信できなくなっても、それが受信回路
の異常なのか無線監視装置が壊れたからなのかを切り分
けることができるようにするためである。また、それぞ
れの無線監視装置は異なるチャネルでデータを送信する
ことになり、無線監視装置同志でデータの送信を妨害す
ることはない。
【0034】このように構成したので、無線監視スロッ
ト25のデータは1フレーム前の情報が反映される。
【0035】従って、1フレーム前のFCMS24のデ
ータを正常に受信したときのみ無線監視スロット25の
データは出力される。基地局が無線監視スロット25の
データを受信できない場合は「基地局がFCMS24を
正常に出力していない。(送信系の回路に異常があ
る)」または「受信系の回路に異常がある。」あるいは
「無線監視装置が壊れている。」のいずれかである。ま
た、無線監視装置が壊れているかどうかは、無線監視装
置を通信エリア内に複数台設置することにより判断でき
る。
【0036】基地局は無線監視スロット25のプリアン
ブル26A、ユニークワード26Bで同期をとりデータ
を受信する。受信したデータが正しいデータかどうかは
CRC26Dによってチェックする。データ中のACK
情報からは基地局の1フレーム前のFCMS24の送信
データが正常に出力されていたことが監視できる。RS
SI情報からは基地局から出力される電波の強度が分か
るため、出力が通常と比べて低くないかを監視できる。
【0037】以上のように、本発明によれば、本プロト
コルを用いることによって本来機能の通信を妨害するこ
となく、無線監視装置がデータを出力することができ
る。
【0038】図4は本発明の他の実施例を示す半二重通
信の場合のフレーム構成例を示す図である。
【0039】この図に示すように、伝送フレームは、F
CMS31と、MDS32A〜32Cと、ACTS33
からなり、このうちFCMS31は、無線監視チャネル
41,42、ガードバンド43、FCMC44、ガード
バンド45からなる。また、無線監視チャネル41(こ
こでは、1つのチャネルについて説明するが、その他の
チャネルにおいても同様の構成である)は、プリアンブ
ル41A,ユニークワード41B,データ41C,CR
C41Dからなる。
【0040】図4に示す半二重通信方式のときは基地局
は上り下りを切り替えて使うスロットが1つ存在するこ
とになる。そのため無線監視装置がデータを送るタイミ
ングはDSRCのフォーマット上FCMSなので無線監
視スロットという言葉は使うことができない。しかし、
内容的には全二重通信方式の場合と同じでFCMS31
のガードバンド43,45のタイミングで無線監視装置
がデータを送る無線監視チャネル41,42が複数ある
という形になる。(いくつかのチャネルとガードバンド
でスロットが構成され、いくつかのスロットでフレーム
が構成されている形にするために無線監視チャネルとい
う言葉を使う)。
【0041】最後にチャネルの中身であるが、プリアン
ブルというのは受信側がタイミングを合わせるためにデ
ータの先頭につけるものである。ユニークワードは受信
したデータが関係ないデータでないかどうかを見るため
のものである。また、CRCというのは誤り制御用に受
信したデータに誤りがないことを確認するためのもので
ある。
【0042】まとめると、受信側(基地局)はプリアン
ブルでタイミングを合わせてユニークワードを受信す
る。そして、ユニークワードを正常に受信することがで
きたら、次に続くデータ部分を受信する。そして、CR
Cを受信した時点で誤りがない場合、データ部分は正し
く受信できたということになる。データ部分の説明の中
でACK情報とは確認応答といわれるもので正常に受信
できたか否かという情報でRSSI値とは受信電界強度
といわれるもので電波の強さを表すものである。その結
果、空中で電波が出ていることを監視することが可能と
なる。
【0043】上記した第1実施例では、ETCのシステ
ムに適用した例を説明したが、DSRCのプロトコルを
用いた他のシステムにも適用可能であり、その場合、基
地局が全二重通信でも半二重通信でも適用可能である。
【0044】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0045】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、移動局がデータを出力しないタイミングで、か
つ、基地局がデータを受信可能なタイミングで、無線監
視装置からのデータの出力を行うことができる。
【0046】したがって、本来の通信に支障を来すこと
無く、確実な通信の監視を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すDSRCプロトコルを用
いた電子式料金収受システムにおける無線監視装置の監
視システムの模式図である。
【図2】本発明の実施例のETCにおけるDSRCプロ
トコルのフレーム構成例を示す図である。
【図3】本発明の実施例の無線監視スロットのチャネル
構成例を示す図である。
【図4】本発明の他の実施例の半二重通信の場合のフレ
ーム構成例を示す図である。
【図5】本発明の実施例を示す路車間通信システムの模
式図である。
【符号の説明】
1 路側機(基地局) 2 車両(移動局) 3 車載器 5 無線監視装置 11,24,31 制御スロット(フレームコントロ
ールメッセージスロット:FCMS) 12A〜12Z,32A〜32C データスロット
(MDS) 13,33 登録スロット(ACTS) 21,23,28,43,45 ガードバンド 22,44 FCMC 25 無線監視スロット 26,27 チャネル 26A,41A プリアンブル 26B,41B ユニークワード 26C,41C データ 26D,41D CRC 41,42 無線監視チャネル 41C データ 101 高度道路交通システム(ITS)用狭域通信
(DSRC)サービスを提供するネットワーク 102 情報サーバ 111 自動料金収受システム(ETC)ネットワー
ク 121 ETC基地局 131 BS/CSアンテナ 141 高速道路の料金収受所 142 パーキングエリアPAやサービスエリアSA 200 無線変調波生成用統合基地局(統合基地局) 300 光伝送部 400 局地無線基地局(局地基地局) 500 移動局としての車両 505 移動局の共用(マルチモード)アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H180 AA01 BB02 BB04 CC12 FF10 FF13 5K028 BB06 CC05 DD01 DD02 PP00 5K042 AA06 BA01 CA02 CA13 DA32 EA01 FA11 JA01 LA11 MA02 5K067 AA04 BB41 CC04 EE22 EE35 EE72 FF04 HH24 HH26 LL08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 狭域通信における無線監視システムにお
    いて、(a)基地局と移動局と前記基地局の無線通信が
    正常に行われていることを確認するために前記基地局と
    移動局との通信エリア内に配置される無線監視装置とを
    備え、(b)前記無線監視装置が本来の専用狭域通信の
    プロトコルに基づいた通信の妨害をしないように、ダウ
    ン・リンクにのみ割り付けられる制御スロットタイミン
    グで前記無線監視装置が前記基地局へデータを送信する
    ことを特徴とする狭域通信における無線監視システム。
JP11206536A 1999-07-21 1999-07-21 狭域通信における無線監視システム Withdrawn JP2001036458A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2005057970A1 (ja) * 2003-12-10 2007-12-13 松下電器産業株式会社 局間伝送方法及び無線基地局監視方法並びにその方法を用いた装置
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