JP2001112059A - 通信方式および通信装置 - Google Patents

通信方式および通信装置

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JP2001112059A
JP2001112059A JP28768199A JP28768199A JP2001112059A JP 2001112059 A JP2001112059 A JP 2001112059A JP 28768199 A JP28768199 A JP 28768199A JP 28768199 A JP28768199 A JP 28768199A JP 2001112059 A JP2001112059 A JP 2001112059A
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JP28768199A
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Tetsuo Nakano
哲夫 中野
Toshiyuki Sakamoto
敏幸 坂本
Toshio Nagashima
敏夫 長嶋
Takashi Komata
隆 小俣
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】通信フレームを複数のタイムスロットに時分割
し、各タイムスロットを単位として基地局と移動局間の
通信を行う通信であって、移動局に対するスロットの割
付は基地局のみが行う通信方式において、移動局からの
自発的な送信を可能とした円滑な双方向通信方式を提供
すること。 【解決手段】本発明の通信方式は、基地局側から移動局
に対して送信の有無の問い合わせを行う。あるいは移動
局から一旦送信要求を送信し基地局に上り送信スロット
を割り付けてもらう。それによって、スロットの割付を
基地局のみが行う通信方式においても、移動局からの自
発的な送信が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定された場所に
設置された基地局と、移動する車両に設置された車載通
信装置との間で、無線により通信を行う路車間通信シス
テムに係わり、特に基地局と移動局間で双方向の通信を
行うための通信方式、およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】安全性の向上、輸送効率の向上、および
快適性の向上を目指したサービスを実現するため、道路
と車両を一体のシステムとした高度道路交通システム
(ITS:Intelligent Transpor
t Systems)の開発が進められている。このシ
ステムでは、路上に設置する基地局と車両に搭載する移
動局との間で行う路車間通信、移動局間で行う車車間通
信により、これらのサービスを実現しようとしている。
この高度道路交通システムにおける通信方式の一例とし
ては、社団法人 電波産業会にて定められた標準規格
「有料道路自動料金収受システム標準規格ARIB S
TD−T55 1.0版」(平成9年11月27日策
定)が知られている。
【0003】前記標準規格は通信領域を限定したスポッ
ト通信による路車間通信方式を定めたものであり、基地
局から移動局への通信(以下、下り通信)と移動局から
基地局への通信(以下、上り通信)に異なる周波数を用
いる全二重通信(路側通信装置)とし、通信フレームを
スロットと呼ばれる固定長の区間に時分割した同期式時
分割通信方式であるアダプティブスロッテドアロハ方式
を採用している。通信は一つの基地局と、複数の移動局
との間で行われる。
【0004】アダプティブスロッテドアロハ方式の通信
フレームを図2に示す。通信スロットには複数の移動局
との交信が可能なように、路車間でのデータ交換を行う
ためのメッセージデータスロット(MDS:Messa
ge Data Slot)が複数配置される。また、
基地局が送信する通信フレームの構成情報、通信スロッ
トの使用状況などを格納するフレームコントロールメッ
セージスロット(FCMS: Frame Contr
ol Message Slot)と、移動局が基地局
に通信スロットの割当てを要求するためのアクチベーシ
ョンスロット(ACTS:Activation Sl
ot)が配置される。同図は路車間の通信を、1フレー
ムを3スロットで構成した場合の例である。同図の構成
の場合、前記路車間通信方式によって、スロット1の下
りチャネルはフレーム制御スロット(FCMS)に、ス
ロット3の上りチャネルはリンク要求スロット(ACT
S)に、スロット2はデータ交換のための通信スロット
(MDS)に利用されている。また上りチャネルと、く
だりチャネルにはそれぞれ異なる無線周波数が用いられ
ている。
【0005】上記の通信フレームを使って路車間通信を
行う移動局は、自局に割当てられた通信スロットの位置
を判別するために、基地局が送信する通信フレームとの
同期が必要になる。このために前記路車間通信方式で
は、フレーム制御スロットのフレーム制御信号FCMC
(Frame Control Message Ch
annel)には他のスロットに配置される信号MDC
(Message Data Channel)、AC
KC(Acknowledge Channel)、A
CTC(Activation Channel)とは
異なる同期信号パターンを多重し、通信フレームの時間
基準としてフレーム制御スロットの位置が識別できるよ
うにしている。フレーム制御信号FCMCは、基地局の
みが送信し、その他のMDCやACTCはFCMCを時
間基準として送受信する。またFCMCには、基地局が
運用する無線チャネル、フレーム周期、自局に割当てら
れたスロット位置などのフレーム構成情報が多重されて
いるので、移動局は通信フレームの再生が可能になる。
【0006】図3はFCMCの詳細を示す図である。同
図において301はプリアンブル(PR)、302はF
CMCに固有のビットパタンであるユニークワード(U
W1)、303はFCMCチャネルの制御情報を含む伝
送チャネル制御情報(SIG)、304は基地局の識別
を行うための識別番号(FID)、305はフレームの
構成情報を含むフレーム構成情報(FSI)、306は
基地局が車載装置のリンク要求を制限するためのリリー
スタイマ情報(RLT)、307は基地局が提供するサ
ービス情報を含むサービスアプリケーション情報(S
C)、308は各スロットの割り当て情報(SCI)、
309はエラー検出の為のコード(CRC)である。移
動局はユニークワード302を検出することによって、
受信した内容がFCMCであることを知ることが出来
る。
【0007】さらに、スロットの割り当て情報SCI3
08の詳細を図4に示す。同図において、401、40
4、407はスロット割り当て情報SCI、402、4
05、408は各スロット毎の制御情報(CI)、40
3、406、407はスロット割付けの対象となる移動
局の識別番号(LID)である。例えばSCI(1)は
図2に示す通信スロット(1)に、SCI(2)は通信
スロット(2)の情報を示すというように、SCIは各
通信スロット毎に割り当てられている。図2に示した例
では、通信スロットは2つの場合であるため、このよう
な場合にはSCI(3)からSCI(8)の内容は無効
となる。
【0008】同図に示されるように、スロット割り当て
情報SCIは制御情報CIと識別番号LIDから構成さ
れ、基地局が交信する移動局の指定ならびに通信方向、
割り付けたスロットの種類等を指定する。
【0009】つまり制御情報CIにて、指定したスロッ
トにおいて基地局から移動局への通信(下り)か、ある
いは移動局から基地局への通信(上り)かの指定、なら
びにそのスロットがメッセージデータスロットMDCな
のか、あるいはアクチベーションスロットACTSなの
か指定を行う。さらに識別番号LIDにて、基地局が交
信する相手となる移動局を指定する。一方FCMCを受
信した移動局では、スロットの割り当て情報SCI中に
自局の識別番号LIDと一致するLIDがあれば、その
スロットは自局に割り当てられたものとして、送信ある
いは受信をおこなう。その際に、制御情報CIからその
スロットにて上り通信を行うのか、下り通信を行うのか
を判別する。
【0010】識別番号LIDは、移動局が基地局の通信
領域への進入時に、リンク要求を行うためのアクチベー
ションチャネルACTCに載せて送信する。ACTCは
移動局が基地局との通信開始に先立って、基地局に対し
てリンク接続を要求するチャネルである。図5にACT
Cの詳細を示す。同図において501はプリアンブル
(PR)、502はACTCであることを示すユニーク
ワード(UW2)、503はリンクを要求する相手先基
地局の識別番号(FID)、504は移動局自身の識別
番号(LID)、505はリンク要求にあたって自局の
情報を基地局に通知するためのリンク要求情報(LR
I)、506はエラー検出の為のコード(CRC)であ
る。基地局はACTCを受信することによって、進入し
てきた移動局のLIDを知ることが出来るので、以降は
LIDを指定することによって、移動局に対して通信ス
ロットの割付が可能となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、移動局への通信スロットの割付は、基地局がFCM
Cにて指定する。つまり、基地局から送信があれば移動
局はそれを受信し、上り送信を割り付けられた場合には
移動局は前回の受信に対する応答を送信する。すなわ
ち、基地局によって上り送信を割り当てられない限り、
移動局側からは自発的に送信を行うことができないので
ある。そのため基地局から移動局への送信と、移動局か
らその応答を返すというパターンのみの場合には支障は
ないものの、移動局側から自発的に基地局に対して何ら
かの情報を発信したいという場合には、それができない
という問題がある。
【0012】このため、双方向の通信のための通信方式
が必要となるが、周波数資源の有効利用、通信装置のコ
ストなどを考慮すると、無線回路などの共用が可能なよ
うに、通信制御の方式などを上記の方式と同一とするこ
とが望ましい。本発明の目的は、上記の通信方式を踏襲
しつつ、移動局からの自発的な送信を可能とし、円滑な
双方向通信を行うための通信方式および通信装置を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、基地局側から移動局に対して送信の有無を問い合わ
せるため、それに対する応答として移動局側からの送信
が可能となり、基地局が移動局に対して上り送信を割り
付ける通信方式においても、移動局からの自発的な送信
が可能となる。請求項2の発明によれば、基地局側から
移動局に対して送信の有無を問い合わせるための双方向
通信制御手段を設けたため、基地局が移動局に対して上
り送信を割り付ける通信方式においても、移動局からの
自発的な送信が可能な移動局の通信装置を提供できる。
請求項3の発明によれば、基地局側から移動局に対する
送信の有無を問い合わせに対する応答として移動局側か
らの送信を行う双方向通信制御手段を設けたため、基地
局が移動局に対して上り送信を割り付ける通信方式にお
いても、移動局からの自発的な送信が可能な移動局通信
装置を提供できる。請求項4の発明によれば、移動局は
基地局に対して送信要求信号を送信し、基地局によって
上り送信のスロットを割り付けてもらうことで、移動局
からの送信が可能となり、基地局が移動局に対して上り
送信を割り付ける通信方式においても、移動局からの自
発的な送信が可能となる。請求項5の発明によれば、移
動局からの送信要求信号を受信し、基地局が上り送信の
スロットを割り付る通信プロトコル処理手段を設けたた
め、基地局が移動局に対して上り送信を割り付ける通信
方式においても、移動局からの自発的な送信が可能な、
基地局の通信装置を提供できる。請求項6の発明によれ
ば、移動局は基地局に対して送信要求信号を送信する通
信プロトコル処理手段を設けたため、基地局によって上
り送信のスロットを割り付けてもらうことで、移動局か
らの送信が可能となり、基地局が移動局に対して上り送
信を割り付ける通信方式においても、移動局からの自発
的な送信が可能な移動局の通信装置を提供できる。
【0014】請求項7の発明によれば、基地局と移動局
のリンクが確立した後は、基地局が移動局に対しフレー
ム毎に上り送信スロットを割り付けるため、移動局は上
り送信の要求があれば割り付けられたスロットにて送信
が可能となり、基地局が移動局に対して上り送信を割り
付ける通信方式においても、移動局からの自発的な送信
が可能となる。請求項8の発明によれば、基地局と移動
局のリンクが確立した後は、基地局が移動局に対しフレ
ーム毎に上り送信スロットを割り付ける通信プロトコル
処理手段を設けたため、基地局は移動局からの上り送信
の受信が可能となり、基地局が移動局に対して上り送信
を割り付ける通信方式においても、移動局からの自発的
な送信が可能な、基地局の通信装置を提供できる。請求
項9の発明によれば、基地局が運用するプロトコルを通
信フレーム毎に切替えるため、同一の基地局装置で、運
用プロトコルの異なる移動局との通信が可能となる。さ
らに、請求項10の発明によれば、基地局が運用するプ
ロトコルを通信フレーム毎に切替える通信プロトコル処
理手段を備えたため、同一の基地局装置で、運用プロト
コルの異なる移動局との通信が可能な基地局の通信装置
を提供できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車車間通信方式お
よび通信装置の一実施例を図を参照しながら説明する。
本発明の車載通信装置と路側装置が通信するための通信
プロトコルについては図2、図3、図4、および図5に
てあらかじめ説明した通りである。以下、この無線通信
プロトコルに準じた場合を例にとって、本発明の一実施
例を図1に示す。同図において101は基地局無線装
置、105は移動局通信装置、102、106は無線プ
ロトコル処理部、103、107は双方向通信を実現す
るための双方向通信制御部、104、108は無線通信
によって送受信されるデータを処理しアプリケーション
を実現するデータ処理部である。プロトコル処理部10
2、106では図2、図3、図4、および図5にて説明
した通信プロトコルを実現するものである。 したがっ
て、スロットの割付、FCMCの送信、MDCの送受信
等の処理は基地局のプロトコル処理部102にて行う。
また、移動局におけるFCMCの受信、スロット割付の
判別ならびにMDCの送受信処理はプロトコル処理部1
06にて行うものである。
【0016】本実施例では、従来の通信方式に対して、
データ処理部とプロトコル処理部の間に、双方向通信実
現のための双方向通信制御部103、107を設けた点
が異なる。基地局の双方向通信制御部103では、デー
タ処理部104から移動局105に対して下り送信の要
求が無い場合には、移動局105に対して送信の有無を
問い合わせる要求を発行し、その応答を待つ。一方受信
した移動局の双方向通信制御部107では、データ処理
部108から送信の要求があれば、その内容を基地局か
らの要求に対する応答として返信する。また、データ処
理部108から送信要求が無い場合には、送信する内容
が無い旨を応答として返信する。
【0017】まず、双方向通信制御部のデータフォーマ
ットを図8に示す。同図において801はデータの先頭
に付加するヘッダ、802はデータ処理部と送受信する
メッセージ、803はデータの終端に付加するフッタで
ある。双方向通信制御部がデータ処理部と送受信するの
はメッセージ802の部分である。双方向通信制御部で
はその処理のためにヘッダ801、フッダ803を付加
して、プロトコル処理部との間でデータを送受信する。
ヘッダ801あるいはフッダ803の示す内容として、
データの内容が基地局から移動局への送信の問い合せを
行うものか、それに対する応答か、あるいはデータ処理
部からのメッセージが含まれているか否かの情報が含ま
れる。
【0018】次に図6を用いて、図1の基地局通信装置
101および移動局通信装置105における双方向通信
制御部103、および107の動作についてさらに説明
する。同図は移動局のデータ処理部から自発的に送信を
行う場合の処理の流れを示した図である。まず、基地局
の双方向通信制御部103は、データ処理部104から
の送信要求が無い場合に、プロトコル処理部102に対
して、移動局からの送信があるか否かを問い合わせるメ
ッセージを送信する(処理601)。プロトコル処理部
102は、受信したメッセージを移動局に対してMDC
を送信する、と同時に次のフレームで移動局からの上り
送信を割り付けておく(処理602)。一方、移動局側
では、プロトコル処理部106が基地局からのMDCを
受信し、双方向通信制御部に対して受信内容を通知する
(処理603)。この時点では、双方向通信制御部10
7がデータ処理部108からメッセージの送信要求を受
けていないとする。その場合、双方向通信制御部107
は、送信があるか否かの問い合わせに対して移動局のデ
ータ処理部108からの送信は無いという内容のメッセ
ージを基地局の双方向通信制御部に宛てて応答を返信す
る(処理604)。それを受けた、プロトコル処理部1
06は基地局にMDCを送信する(処理605)。受信
した基地局のプロトコル処理部102では、移動局から
の応答を双方向通信制御部103に渡す(処理60
6)。双方向通信制御部103では移動局からの応答を
受け取り、移動局のデータ処理部108から基地局のデ
ータ処理部104へのメッセージが無いことを知る。ま
たデータ処理部108に対しても何ら通知しない。
【0019】上記のシーケンスでは移動局からの送信が
無い場合であったので、引き続き移動局からの送信があ
る場合について説明をする。上記の説明と同様に、基地
局の双方向通信制御部103は、プロトコル処理部10
2に対して、移動局からの送信があるか否かを問い合わ
せるメッセージを送信する(処理607)。プロトコル
処理部102は、受信したメッセージを移動局に対して
MDCを送信する、と同時に次のフレームで移動局から
の上り送信を割り付けておく(処理608)。一方、移
動局側では、プロトコル処理部106が基地局からのM
DCを受信し、双方向通信制御部に対して受信内容を通
知する(処理609)。この時点では、双方向通信制御
部107がデータ処理部108からメッセージの送信要
求を既に受け付けており、その内容を保持している。こ
の場合、双方向通信制御部107は、送信があるか否か
の問い合わせに対する応答として、基地局のデータ処理
部104宛てのメッセージとそれ存在することを示す内
容のメッセージを返信する(処理611)。それを受け
た、プロトコル処理部106は基地局にMDCを送信す
る(処理612)。受信した基地局のプロトコル処理部
102では、移動局からの応答を双方向通信制御部10
3に渡す(処理613)。双方向通信制御部103では
移動局からの応答を受け取り、移動局のデータ処理部1
08から基地局のデータ処理部104へのメッセージが
あることを知り、データ処理部104に移動局からのメ
ッセージを受信したことを通知するとともにその内容を
渡す(処理614)。以上が、移動局のデータ処理部か
ら自発的に送信を行う場合の、本発明の双方向通信制御
部の動作である。基地局は移動局からの受信後、移動局
に対して下り送信がなければ、上記の移動局に対する問
い合せを再度繰り返す。
【0020】続いて、基地局から移動局に対して送信す
る場合についても図7を用いて説明する。まず、基地局
のデータ処理部104は、双方向通信制御部に対して移
動局への送信を要求する(処理701)。双方向通信制
御部103は、プロトコル処理部102にメッセージを
渡す(処理702)。プロトコル処理部102は、受信
したメッセージを移動局に向けてMDC送信する(処理
703)。一方、移動局側では、プロトコル処理部10
6が基地局からのMDCを受信し、双方向通信制御部に
対して受信内容を渡す(処理704)。双方向通信制御
部107は、受信したメッセージがデータ処理部宛ての
ものである場合には、データ処理部108に基地局から
のメッセージをデータ処理部108に渡す(処理70
5)。
【0021】さらに、図14において図11に示した基
地局通信装置、および移動局通信装置の詳細な構成の一
例を示す。同図において109は無線部の送受信部、1
10は受信した信号の復調部、111は送信信号の変調
部、112はフレーム制御情報の生成部、113は無線
プロトコルの処理を行うための制御部、114は移動局
からの上り受信時の双方向制御情報の判別手段、115
は移動局への下り送信時の双方向制御情報の付加手段、
116は双方向制御手段の制御部、117は移動局の無
線部の送受信部、118は受信信号の復調部、119は
送信信号の変調部、120はフレーム制御情報のを受信
し情報を再生する再生部、121は無線プロトコルの処
理を行うための制御部、122は基地局からの下り受信
時の双方向制御情報の判別手段、123は基地局への上
り送信時の双方向制御情報の付加手段、124は双方向
制御手段の制御部である。そのほか、図1に示すものと
同様の動作をするものについては、同一の番号を伏して
ある。
【0022】基地局のプロトコル処理部102では、フ
レーム生成部112においてフレーム制御情報を生成
し、変調部111、送受信部109を介してFCM信号
を送信する。移動局への下り送信の場合には、双方向制
御部103からの送信要求によって、制御部113がフ
レーム生成部112に対して下りのメッセージデータス
ロットの割り付けを指示し、割り付けたスロットにてメ
ッセージデータチャネルMDCを、変調部111、送受
信部109を介して送信する。移動局からの上り受信の
場合には、制御部113からフレーム生成部112に対
して上りのメッセージデータスロットMDSの割り付け
を指示し、割り付けたスロットにてメッセージデータチ
ャネルMDCを、変調部111、送受信部109を介し
て受信し、双方向制御部103にデータを渡す。
【0023】一方移動局のプロトコル処理部106で
は、フレーム再生部120にて基地局からのフレーム制
御情報FCMを送受信部117、復調部118を介して
受信し再生し、自局へのスロットの割り付けの有無を判
別する。基地局から下り送信があった場合、フレーム再
生部120にて自局への下りメッセージデータスロット
のあることを判別すると、割り付けのあったスロットに
て、メッセージデータチャネルMDCを、送受信部11
7、復調部118を介して受信し、双方向通信制御部1
07にデータを渡す。基地局への上り送信の場合には、
フレーム再生部120にて自局への上りメッセージデー
タスロットのあることを判別すると、割り付けのあった
スロットにて、メッセージデータチャネルMDCを、変
調部119、送受信部117を介して送信しする。
【0024】基地局の双方向制御部107における移動
局への下り送信の場合には、制御情報付加手段115に
よって、移動局のアプリケーションデータ処理部へのデ
ータであるのか、あるいは移動局への送信有無の問い合
せであるかを示す情報を付加して、プロトコル処理部1
02に送信する。付加する情報は図8に示すようにアプ
リケーションデータ処理部のメッセージにヘッダ80
1、フッダ803を付加することで行う。また、移動局
からの上り受信の場合には、制御情報判別手段114に
て制御情報を判別することによって、アプリケションデ
ータ処理部104へ送るデータの場合には、アプリケー
ションデータ処理部のメッセージを抽出し、アプリケー
ション処理部にデータを送信する。また、制御情報の判
別の結果、移動局への送信有無の問い合せの結果として
送信が無い旨の応答であった場合には、そのデータは破
棄する。
【0025】また、移動局の双方向制御部107におけ
る下り受信の場合には、制御情報判別手段122にて制
御情報を判別することによって、アプリケションデータ
処理部104へ送るデータの場合には、アプリケーショ
ンデータ処理部のメッセージを抽出し、アプリケーショ
ン処理部108にデータを送信する。制御情報の判別の
結果、移動局への送信有無の問い合せの場合には、アプ
リケーションデータ処理部108からの送信要求あれ
ば、制御情報付加手段123にて送信データに基地局へ
アプリケーションデータ処理部へのデータであることを
示す制御情報を付加する。アプリケーションデータ処理
部108からの送信要求無ければ、制御情報付加手段1
23にて移動局から送信すべき内容が無い旨の制御情報
のみを、プロトコル処理部106に送信する。上記した
図14の基地局、移動局の通信装置の動作については、
既に図6、図7にて説明したとおりである。
【0026】上記の説明の通り本発明の通信方式では、
基地局からの送信が無い場合には、基地局側から移動局
の送信の有無を問い合わせを行う。また移動局の双方向
通信制御部では、送信有無の問い合せに対し応答を返
し、送信メッセージのある場合にはその応答と同時にメ
ッセージを返す。この基地局からの移動局への問い合せ
と、それに対する応答を返すことによって移動局からの
送信が可能となり、円滑な双方向通信が出来る。
【0027】次に、本発明の他の実施例を図9に示す。
同図において901は基地局無線装置、904は移動局
通信装置、902、905は無線プロトコル処理部、9
03、906は無線通信によって送受信されるデータを
処理しアプリケーションを実現するデータ処理部であ
る。図9に示す実施例では、プロトコル処理部902、
905において移動局側からの自発的な送信を可能とし
た点が異なる。
【0028】既に図5において説明した通り、移動局は
基地局の通信領域への進入時にアクチベーションチャネ
ルACTCを送信し、基地局に対してリンク接続を要求
する。接続を確立後は移動局からACTCを再度送信す
ることは無いが、通常は他の移動局の接続要求を待ち受
けるため、アクチベーションチャネル用のリンク要求ス
ロットACTSは割り付けられて存在している。
【0029】そこで移動局は、自局への上り送信スロッ
トの割り付けの無い場合には、リンク要求スロットAC
TSにて、移動局からの上り送信を要求するチャネルを
送信し、基地局は要求があったフレーム以降のフレーム
にて、移動局に対して上り送信のメッセージデータスロ
ットMDSを要求のあった移動局に対して割り付ける。
移動局は割付のあったMDSにてメッセージデータチャ
ネルMDCを送信する。
【0030】図10に送信要求チャネルの詳細を示す。
同図におい1001はプリアンブル(PR)、1002
は送信要求チャネルであることを示すユニークワード
(UW2a)、1003はリンクを要求する相手先基地
局の識別番号(FID)、1004は移動局自身の識別
番号(LID)、1005は送信要求にあたって自局の
情報を基地局に通知するためのリンク要求情報(LRI
a)、1006はエラー検出の為のコード(CRC)で
ある。同図に示すごとく、図5に示したACTCとほぼ
同一のフォーマットであるが、ユニークワード1002
のピットパタンをACTCのビットパタン502とは異
なるビットパタンに設定している。そのため受信した基
地局では、受信したチャネルが、リンク要求チャネルな
のか送信要求チャネルなのかを判別できる。
【0031】さらに、図15において図9に示した基地
局通信装置、および移動局通信装置の詳細な構成の一例
を示す。同図において907は無線部の送受信部、90
8は受信した信号の復調部、909は送信信号の変調
部、910はフレーム制御情報の生成部、911は送信
要求信号の検出手段、912は無線プロトコルの処理を
行うための制御部、913は移動局の無線部の送受信
部、914は受信信号の復調部、915は送信信号の変
調部、916はフレーム制御情報を受信し情報を再生す
る再生部、917は送信要求信号を送出するための送信
要求送出手段、918は無線プロトコルの処理を行うた
めの制御部である。そのほか、図9に示すものと同様の
動作をするものについては、同一の番号を伏してある。
【0032】基地局のプロトコル処理部902、及び移
動局のプロトコル処理部905の構成は、既に説明した
図14のプロトコル処理部102、106とほぼ同様の
構成であるが、送信要求検出手段911、送信要求送出
手段917を付加した点が異なる。移動局のプロトコル
処理部905の制御部918は、アプリケーション処理
手段からデータを受信した場合に、フレーム再生部91
6にて自局への上りメッセージデータスロット無いこと
を判別すると、送信要求送出段917にリンク要求スロ
ットにて送信要求信号を送出するよう制御し、送出手段
917は変調部915、無線送受信部913を介して送
信する。
【0033】一方基地局のプロトコル制御手段902の
制御部912では、移動局からの送信要求信号を送信要
求検出手段911にて検出すると、次のフレーム生成時
にフレーム生成部911に対して移動局に対して上りの
メッセージデータスロットを割り付けるように制御し、
移動局から上りメッセージデータチャネルMDCの受信
を待つ。
【0034】次に図11を用いて図9、図15に示した
プロトコル処理部902、905による双方向通信の処
理を説明する。同図は時間の経過とチャネルの送信の様
子を示したものである。まず、移動局が基地局に進入の
際にリンク要求のためACTC1102を送信する。基
地局はリンク要求を受け付けると、移動局に対してリン
ク接続を受け付けた旨のメッセージデータチャネルMD
C1104を送信し、移動局はメッセージを正しく受信
した確認のためアクノレッジチャネルACKC1105
を送信する。基地局はリンク確立後も、リンク要求スロ
ットを割り付け続ける。
【0035】さて、移動局から送信を行いたい場合に
は、移動局からリンク要求スロットにて、送信要求チャ
ネル1106を送信する。送信要求チャネルを受信した
基地局では、送信要求チャネル内の移動局の識別番号を
参照して次フレームで送信を要求した移動局に対して、
上りのスロットを割り付ける。基地局の通信する移動局
が複数あり、次フレームにてスロットの割り付けができ
ない場合には、それ以降のフレームで割り付けを行う。
次フレーム以降にて移動局は割り付けられたスロットで
MDC1108を送信する。基地局はメッセージを正し
く受信した確認のためアクノレッジチャネルACKC1
109を送信する。
【0036】上記説明したごとく、移動局からの送信要
求チャネルを送信し、基地局に上りスロットを割り付け
てもらうことで、移動局からの自発的な送信が可能とな
る。上記した実施例では、送信要求チャネルのフォーマ
ットとして、リンク要求チャネルに準じたフォーマット
とし、ユニークワードにてリンク要求か送信要求かを判
別することとしたが、必ず時もチャネルフォーマットは
これに限定されるものではなく、例えばユニークワード
1002はリンク要求チャネルと同じビットパタンと
し、送信要求情報1005にリンク要求か送信要求かを
示すフラグ等を配置しても良い。
【0037】また、全く異なるフォーマットであっても
移動局の識別番号と、送信要求であることを示す情報が
含まれるものであれば良い。ただし、上記の実施例のご
とくリンク要求チャネルに準じたフォーマットとした場
合には、リンク要求の受信とほぼ同様にして送信要求チ
ャネルの受信が可能となるため、既存の装置へ改造変更
等が容易となるメリットがある。 さらに、上記した実
施例では、送信要求チャネルをリンク要求スロットにて
送信するとしたが、送信要求用の専用スロットを設けて
もかまわない。リンク要求スロットにて送信要求チャネ
ルを送信する場合には、送信要求用の専用スロットが必
要ないためスロットの効率的に活用できる。
【0038】次に、本発明の他の実施例を図12に示
す。同図は図9に示した通信装置のプロトコル処理部
の、他の実施例の動作を示す図である。本実施例では、
リンクを確立後は、基地局からの送信が無い場合にプロ
トコル処理部が、移動局からの要求の有無によらず上り
のメッセージデータスロットMDSを割り付けておく。
移動局では、上り送信がある場合にのみ、割付られたM
DSでメッセージデータチャネルを送信する。上り送信
する必要の無い場合には、MDSの割付があっても、何
も送信しない。
【0039】続いて、図12を用いて図9に示したプロ
トコル処理部902、905による双方向通信の処理を
説明する。同図は時間の経過とチャネルの送信の模様を
示したものである。移動局からのリンク要求の送信等は
終え、既にリンクが確立した後の状態を示している。基
地局はFCMC1201にて移動局に対して上り送信の
スロットMDS1202を割り付ける。だが、移動局か
らの送信はないので、何も送信されない。基地局は次の
フレームにおいても、前フレームと同様にFCMC12
03にてMDSを割り付ける。移動局は上りの送信があ
るためメッセージデータチャネルMDC1204を送信
する。基地局はMDCの受信確認ACKC1205を返
信する。以降のフレームにおいても同様に、基地局は移
動局に対して上りのスロットを割付け、移動局側で送信
があれば、割り付けられたスロットにてデータを送信す
る。
【0040】基地局側からの下り送信の場合には、基地
局自らFCMCにて下り送信スロットの割付を行い、割
り付けたスロットにて下り送信を行うのは言うまでもな
い。
【0041】上記した実施例では、移動局からの要求の
有無によらず上りのメッセージデータスロットMDSを
割り付けておくため、移動局側に上り送信の要求があれ
ばその時点で割り付けられたスロットでメッセージデー
タチャネルの送信ができる。
【0042】次に、本発明の他の実施例を図13に示
す。同図は従来の通信方式による通信と、図11に示し
た本発明の双方向通信方式による通信とを混在して運用
する場合の例を示した図である。本実施例は、従来の通
信方式と、本発明の双方向通信方式とを、フレーム毎に
交互に使い分けるものである。従来の通信方式による通
信フレームでは従来通信方式の移動局と通信し、本発明
の双方向通信方式による通信フレームでは双方向通信方
式に対応した移動局と通信することによって、同一の基
地局にて通信方式の異なる移動局との通信が可能とな
る。
【0043】図12において、通信フレーム1301、
1303は従来の通信方式(通信プロトコルb)、通信
フレーム1302、1304は双方向通信方式(通信プ
ロトコルa)による通信フレームである。また、移動局
aは従来の通信方式(通信プロトコルa)に対応した通
信装置、移動局bは双方向通信方式(通信プロトコル
b)に対応した通信装置である。同図は、移動局aは基
地局とのリンクは未接続、移動局bは既にリンクが確立
後であって上り送信を行う場合の状態の例を示してい
る。基地局の送信するFCMCには、運用する通信方式
を示す情報が含まれており、受信した移動局にて通信フ
レームにて運用される通信方式が判別可能となってい
る。
【0044】移動局aは基地局の送信するFCMC13
05を受信し、そのFCMC内の情報より通信フレーム
の運用プロトコルがプロトコルaであること検知し、自
局の対応する通信プロトコルと一致するため、リンク要
求信号ACTCを送信する。次の通信フレームのFCM
C1307は通信プロトコルが一致しないため、移動局
aは通信フレーム1302では交信しない。更に次の通
信フレーム1303にて、基地局からメッセージデータ
チャネルMDC1310を受信し、受信確認ACKC1
311を送信する。
【0045】一方移動局bは、FCM1305を受信し
た場合、自局の対応する通信プロトコルと一致しないた
め、通信フレーム1301では交信しない。通信フレー
ム1302において、受信したFCM1307より運用
プロトコルがプロトコルbであること検知し、自局の対
応する通信プロトコルと一致したため、送信要求チャネ
ル1308を送信する。次の通信フレーム1303では
通信プロトコルが一致しないため、移動局bは交信しな
い。更に次の通信フレーム1304にて、基地局がFC
MC1312にて移動局bに対して上り送信のスロット
を割り付ける。移動局bは割り付けられたスロットにて
MDC1313を送信する。基地局はMDC1313を
受信後、受信確認ACKC1314を送信する。
【0046】上記した実施例では、通信フレーム毎の運
用する通信方式を示す情報をFCMC内の情報として含
めるとしたが、ユニークワードを互いに異なるビットパ
タンとしてもよい。この場合には、ユニークワードが異
なるため、移動局側では受信した信号をFCMCとして
認識することが無い。そのため、通信方式によってFC
MCのフォーマットが違ったとしても、非対応の移動局
が誤って動作することが無い。
【0047】また、上記実施例ではフレーム毎に交互に
異なる通信方式にて運用したが、これは必ずしも交互で
ある必要はなく、複数フレーム毎に入れ替わるものであ
っても良く、またそれぞれの通信方式にて運用するフレ
ーム数の比率が同じである必要も無い。さらに、通信方
式として3種類以上であってもかまわない。さらに、移
動局が複数のプロトコルに対応する場合、あるいは移動
局の対応するプロトコルが他のプロトコルと互換性があ
る場合には、移動局の対応する複数の通信プロトコルに
て基地局との交信が可能である。つまり上記実施例に
て、移動局bがプロトコルaとプロトコルbの両方に対
応していた場合には、基地局が交互に送信する両方の通
信フレームにて通信が可能である。またプロトコルbが
プロトコルaに対して上位互換性を持ったプロトコルの
場合もまた、移動局bは基地局が交互に送信する両方の
通信フレームにて通信が可能である。本実施例では、異
なる通信方式の通信フレームを、同一の基地局にて運用
出来るため、基地局の有効利用が可能である。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、移動局に対するスロッ
トの割付を基地局のみが行う通信方式においても、移動
局からの自発的な送信を可能な通信方式を提供でき、従
来方式の装置からの変更を極力抑えた上で、移動局から
の自発的な送信を可能な通信方式及び通信装置を実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通信装置の一実施例を示す図である。
【図2】従来の路車間通信方式通信フレームを示す図で
ある。
【図3】フレーム制御信号FCMCのフォーマットを示
す図である。
【図4】フレーム制御信号FCMC中のスロットの割り
当て情報SCIのフォーマットを示す図である。
【図5】アクチベーションチャネルACTCのフォーマ
ットを示す図である。
【図6】本発明の通信方式による通信処理の説明図であ
る。
【図7】本発明の通信方式による通信処理の説明図であ
る。
【図8】本発明の双方向制御部の通信フォーマットを示
す図である。
【図9】本発明の通信装置の一実施例を示す図である。
【図10】本発明の通信方式による送信要求信号のフォ
ーマットを示す図である。
【図11】本発明の通信方式による通信手順の説明図で
ある。
【図12】本発明の通信方式による通信手順の説明図で
ある。
【図13】本発明の通信方式による通信手順の説明図で
ある。
【図14】本発明の通信装置の一実施例を示す図であ
る。
【図15】本発明の通信装置の一実施例を示す図であ
る。
【符号の説明】
101…基地局通信装置、 102…基地局プロトコル処理部、 103…基地局双方向通信制御部、 104、108…データ処理部、 105…移動局通信装置、 106…移動局プロトコル処理部、 107…移動局双方向制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長嶋 敏夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 小俣 隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Fターム(参考) 5H180 AA01 BB04 CC12 EE10 FF13 5K067 AA21 BB21 CC05 CC06 DD24 DD51 EE02 EE10 EE71

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報を配信するためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットとを配置する形式の通信フレームを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信対象となる
    移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信か
    あるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通信
    方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、か
    つフレーム制御情報の送信を基地局のみが行い、 基地局は、移動局に対して下り送信するべきデータが無
    い場合には、移動局に対して上り送信があるか無いかの
    問い合せを行い、 移動局は基地局からの問い合せに対する応答として、上
    り送信すべきデータがあればその内容をメッセージデー
    タにて送信し、なければ送信すべきデータの無い旨の応
    答メッセージデータを送信することを特徴とする通信方
    式。
  2. 【請求項2】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報を配信するためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットとを配置する形式の通信フレームを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信対象となる
    移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信か
    あるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通信
    方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、か
    つフレーム制御情報の送信を基地局のみが行う通信方式
    において、 フレーム制御情報の送信、移動局へのメッセージデータ
    の送信あるいは受信を行うプロトコル処理手段と、 プロトコル処理手段を介して移動局とデータを送受信し
    アプリケーション処理を実現するアプリケーションデー
    タ処理手段と、 アプリケーションデータ処理手段とプロトコル処理手段
    の中間に配置され、プロトコル処理手段を制御しデータ
    の中継を行い、アプリケーションデータ処理部から移動
    局に対して下り送信の無い場合には、移動局に対して上
    り送信の有無を問い合わせる内容の送信を行い、送信後
    に移動局からの応答を待ち受ける双方向通信制御手段と
    を備えることを特徴とする基地局の通信装置。
  3. 【請求項3】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報を配信するためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットとを配置する形式の通信フレームを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信対象となる
    移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信か
    あるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通信
    方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、か
    つフレーム制御情報の送信を基地局のみが行う通信方式
    において、 フレーム制御情報の受信、基地局からのメッセージデー
    タの受信あるいは送信を行うプロトコル処理手段と、プ
    ロトコル処理手段を介して基地局とデータを送受信しア
    プリケーション処理を実現するアプリケーションデータ
    処理手段と、 アプリケーションデータ処理手段とプロトコル処理手段
    の中間に配置され、プロトコル処理手段を制御しデータ
    の中継を行い、基地局からの送信有無の問い合せに対す
    る応答として、移動局のアプリケーションデータ処理部
    から基地局に対して送信があればその内容を送信し、ア
    プリケーションデータ処理部から送信が無ければ、送信
    すべきデータが無い旨の応答を送信する双方向通信制御
    手段を備えることを特徴とする移動局の通信装置。
  4. 【請求項4】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報を配信するためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットと、移動局から基地局に接続要求信号を送信する
    ための送信要求スロットとを配置する形式の通信フレー
    ムを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信対象となる
    移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信か
    あるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通信
    方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、か
    つフレーム制御情報の送信を基地局のみが行い、 移動局からメッセージデータの送信を行う際に、自局へ
    の上り送信スロットの割り付けの無い場合には、送信要
    求スロットにて、基地局に対して自局への上り送信スロ
    ットの割り付けの要求を行うための送信要求信号を送信
    し、 送信スロットの割り付け要求を受信した基地局では、次
    の通信フレーム以降に要求のあった移動局に対して、上
    り送信スロットを割り付け、 移動局は割り付けられたスロットにてメッセージデータ
    の送信を行うことを特徴とする通信方式。
  5. 【請求項5】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報を配信するためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットと、移動局から基地局に接続要求信号を送信する
    ための送信要求スロットとを配置する形式の通信フレー
    ムを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信対象となる
    移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信か
    あるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通信
    方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、か
    つフレーム制御情報の送信を基地局のみが行う通信方式
    において、 送信要求スロットにおける移動局からの送信要求信号を
    受信するための送信要求検出手段と、フレーム制御情報
    の生成手段とを備え、 送信要求検出手段にて移動局からの送信要求検出した場
    合には、次フレーム以降に要求元の移動局に対して上り
    送信スロットの割り付けを行うように前記フレーム制御
    情報の生成手段を制御する制御手段を備えたことを特徴
    とする基地局の通信装置。
  6. 【請求項6】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報を配信するためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットと、移動局から基地局に接続要求信号を送信する
    ための送信要求スロットとを配置する形式の通信フレー
    ムを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信対象となる
    移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信か
    あるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通信
    方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、か
    つフレーム制御情報の送信を基地局のみが行通信方式に
    おいて、 フレーム制御情報の再生手段と、基地局に対して自局へ
    の上り送信スロットの割り付けの要求を行うための送信
    要求の送出手段とを備え、 移動局からメッセージデータの送信を行う際に、フレー
    ム制御情報の再生手段にて自局への上り送信スロットの
    割り付けの無いことを検出した場合には、送信要求信号
    を送信するよう前記送信要求手段を制御する制御手段を
    備えたことを特徴とする移動局の通信装置。
  7. 【請求項7】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報の配信のためのフレーム制御スロット
    と、これに後続してメッセージデータ交換用の通信スロ
    ットとを配置する形式の通信フレームを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信の対象とな
    る移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信
    かあるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通
    信方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、
    かつフレーム制御情報の送信を基地局のみが行い、 基地局は、移動局とのリンクの確立後は、移動局に対し
    て通信フレーム毎に上り送信スロットの割り付けを行
    い、 移動局は上り送信すべきデータがあれば、割り付けられ
    たスロットにて、その内容をメッセージデータにて送信
    することを特徴とする通信方式。
  8. 【請求項8】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報の配信のためのフレーム制御スロット
    と、これに後続してメッセージデータ交換用の通信スロ
    ットとを配置する形式の通信フレームを用いて、 前記通信スロットにおける、基地局との通信の対象とな
    る移動局の指定および、基地局から移動局への下り通信
    かあるいは移動局から基地局への上り通信かの何れの通
    信方向であるかの指定を、フレーム制御情報にて行い、
    かつフレーム制御情報の送信を基地局のみが行う通信方
    式において、 移動局とのリンクの確立後は、移動局に対して通信フレ
    ーム毎に上り送信スロットの割り付けを行う通信プロト
    コルの処理手段を備えたことを特徴とする基地局の通信
    装置。
  9. 【請求項9】通信フレームを複数のタイムスロットに時
    分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要な
    フレーム制御情報の配信のためのフレーム制御スロット
    と、これに後続してメッセージデータ交換用の通信スロ
    ットとを配置する形式の通信フレームを用いる通信方式
    において、 任意のフレーム毎に基地局の運用するプロトコルを切替
    え、運用中のプロトコルの識別情報をフレーム制御情報
    と共に基地局から送信することを特徴とする通信方式。
  10. 【請求項10】通信フレームを複数のタイムスロットに
    時分割し、時分割されたタイムスロットに、通信に必要
    なフレーム制御情報の配信のためのフレーム制御スロッ
    トと、これに後続してメッセージデータ交換用の通信ス
    ロットとを配置する形式の通信フレームを用いる通信方
    式において、 通信フレームにおける運用プロトコルとして複数の方式
    に対応し、任意のフレーム毎に基地局の運用するプロト
    コルを切替え、運用中のプロトコルの識別情報をフレー
    ム制御情報と共に基地局から送信する通信プロトコルの
    処理手段を備えたことを特徴とする基地局の通信装置。
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