JP2002165254A - Handover system - Google Patents
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- JP2002165254A JP2002165254A JP2000360378A JP2000360378A JP2002165254A JP 2002165254 A JP2002165254 A JP 2002165254A JP 2000360378 A JP2000360378 A JP 2000360378A JP 2000360378 A JP2000360378 A JP 2000360378A JP 2002165254 A JP2002165254 A JP 2002165254A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、AHS(Advanc
ed Cruise−Assist Highway S
ystem:走行支援道路システム)路車間通信システ
ムにおける無線ゾーン間のハンドオーバ方式に関する。The present invention relates to an AHS (Advanc).
ed Cruise-Assist Highway S
system: a driving support road system) relates to a handover method between wireless zones in a road-to-vehicle communication system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年安全で快適な道路交通システムを目
指したAHSの研究開発が建設省を中心に進められてい
る。中でも交通事故の低減を目指した安全運転支援サー
ビスとして安全車間保持、障害物衝突防止、車線保持、
出会い頭衝突防止、右折衝突防止、横断歩道者衝突防止
等のサービス検討が進められている。2. Description of the Related Art In recent years, research and development of AHS aiming at a safe and comfortable road traffic system has been promoted mainly by the Ministry of Construction. Among them, as safe driving support services aimed at reducing traffic accidents, safe inter-vehicle maintenance, obstacle collision prevention, lane maintenance,
Services such as crosshead collision prevention, right-turn collision prevention, and pedestrian collision prevention are being studied.
【0003】これらのサービスを実現する為には、路側
に設置された路側設備と移動する車の間で無線通信を行
いドライバーに対して適切な情報提供が必要とされてい
る。例えば、障害物衝突防止サービスとして見通し不良
カーブの前方で故障車が停止していたり、落下物が存在
した場合カーブ手前でドライバーにその旨の情報を提供
するサービスが考えられている。このサービスでは、カ
ーブ手前の数百mに渡り連続した情報提供を維持する必
要がある。ところが一方で情報提供するための無線通信
としては、所定の電力で可能となる距離に限界があり、
前記のよう数百mに渡りサービスを提供する為には、複
数の無線ゾーンで構成する方法が取られている。In order to realize these services, it is necessary to provide appropriate information to a driver by performing wireless communication between a roadside facility installed on the roadside and a moving vehicle. For example, as an obstacle collision prevention service, a service that provides a driver with information to that effect in front of a curve when a faulty vehicle is stopped in front of a poor visibility curve or when there is a falling object is considered. In this service, it is necessary to maintain continuous information provision for several hundred meters before the curve. However, as for wireless communication for providing information, there is a limit to the distance that can be achieved with a given power.
In order to provide a service over several hundred meters as described above, a method of configuring a plurality of wireless zones has been adopted.
【0004】これら複数の無線ゾーンに対して路側と車
両との間で連続的に通信を継続するために、論理的に通
信チャネルを維持する技術としてハンドオーバと呼ばれ
る技術が開発されている。A technique called handover has been developed as a technique for logically maintaining a communication channel in order to continuously maintain communication between the road side and the vehicle in these plural wireless zones.
【0005】第1図は、従来の路車間通信システムを説
明する為の構成図である。101及び102は路車間通
信がおおなわれる無線ゾーンである。103及び104
は前記無線ゾーンを形成するための電波を放射するアン
テナである。105及び106は、各アンテナに接続さ
れる基地局で無線の送受信制御を司る。また、各基地局
は107基地集中局に接続されている。基地集中局は複
数の基地局の状態監視を行うと共に、提供情報の分配処
理を行う。また、基地集中局は108路側処理装置に接
続されている。路側処理装置は、図示していないが道路
状況あるいは交通状況を監視するセンサー装置にも接続
されており、これらから上がってくる情報をもとに危険
・警告の情報を基地集中局以下の路車間通信システムを
介して車両に通報する役割をする。FIG. 1 is a block diagram for explaining a conventional road-vehicle communication system. 101 and 102 are wireless zones in which road-to-vehicle communication is covered. 103 and 104
Is an antenna for radiating radio waves for forming the wireless zone. Reference numerals 105 and 106 denote base stations connected to the respective antennas and control wireless transmission and reception. Each base station is connected to 107 base concentrators. The base central station monitors the status of a plurality of base stations and performs distribution processing of provided information. The base central station is connected to a 108 roadside processing device. Although not shown, the roadside processing device is also connected to a sensor device for monitoring road conditions or traffic conditions, and based on the information coming from these devices, provides danger / warning information between roadside vehicles below the base central station. It serves to notify the vehicle via the communication system.
【0006】また、図2は、従来のハンドオーバ方式を
説明する為の図である。201無線ゾーンは、203ア
ンテナ1によって放射される電波で形成される。202
無線ゾーンも同様に204アンテナ2によって放射され
る電波で形成される。205及び206は、各々無線ゾ
ーン1と無線ゾーン2の受信電界強度をゾーン内の位置
との関係を示すグラフである。アンテナの角度に依存す
るが一般にアンテナから遠ざかるに従って受信電界強度
は低減していく。また、アンテナ後方は電波放射をなく
しているためアンテナ付近から急激に受信電界強度が低
減する曲線を示している。207受信感度値は、一般に
車載器の受信能力を示すもので所定の伝送品質を確保す
るための受信電界強度である。FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional handover method. The 201 wireless zone is formed by radio waves emitted by the 203 antenna 1. 202
The wireless zone is also formed by radio waves radiated by the 204 antenna 2. 205 and 206 are graphs respectively showing the relationship between the reception electric field strengths of the wireless zone 1 and the wireless zone 2 and the position in the zone. Although it depends on the angle of the antenna, the received electric field strength generally decreases as the distance from the antenna increases. In addition, since the rear of the antenna eliminates radio wave radiation, the curve shows a sharp decrease in the received electric field intensity near the antenna. The reception sensitivity value 207 generally indicates the reception capability of the vehicle-mounted device, and is a reception electric field strength for securing a predetermined transmission quality.
【0007】以上の構成において、従来複数の無線ゾー
ンを連続してサービスを行う場合、路側のインフラここ
では基地局と車載器との間の通信チャネルを論理的に継
続する手段としてハンドオーバ技術が用いられている。
例えば、図2で無線ゾーン1の周波数F1の受信電界強
度が低下しフレーム同期が取れなくなることを利用し
て、次の無線ゾーン2の周波数に切り替えてフレーム同
期を引き込みに行く方法が考えられている。フレーム同
期が取れないという現象は、一定の周期でフレームが構
成されないにも拘らず所定の同期信号が検出できない現
象である。[0007] In the above-mentioned configuration, conventionally, when services are continuously provided in a plurality of wireless zones, a handover technique is used as a means for logically continuing a communication channel between a base station and a vehicle-mounted device. Have been.
For example, by using the fact that the received electric field strength of the frequency F1 of the wireless zone 1 is lowered in FIG. 2 and the frame synchronization cannot be obtained, a method of switching to the frequency of the next wireless zone 2 and pulling in the frame synchronization is considered. I have. The phenomenon that frame synchronization cannot be achieved is a phenomenon in which a predetermined synchronization signal cannot be detected even though a frame is not formed at a constant cycle.
【0008】図3はフレーム構成例である。301が一
般にユニークワードと呼ばれる同期検出の為の信号であ
る。302は、ハンドオーバの方式に関連する信号で、
次ゾーンの周波数情報を報知する信号である。303は
フレームの構成内容を報知するための信号である。30
4は無線ゾーン内に存在する車両に対して共通な情報を
提供するための同報情報を通知するためのスロットであ
る。また、305は個々の車両に対して別々の情報を提
供する為の個別情報スロットである。従って、個別情報
スロットは、複数の車両と同時に情報授受をする為に所
定の長さでスロットが細分化されている。FIG. 3 shows an example of a frame configuration. Reference numeral 301 denotes a signal generally called a unique word for synchronization detection. 302 is a signal related to the handover method,
It is a signal that reports frequency information of the next zone. Reference numeral 303 denotes a signal for notifying the contents of the frame. 30
Reference numeral 4 denotes a slot for notifying broadcast information for providing common information to vehicles existing in the wireless zone. Reference numeral 305 denotes an individual information slot for providing different information to each vehicle. Therefore, the individual information slots are subdivided into predetermined lengths in order to exchange information simultaneously with a plurality of vehicles.
【0009】以上の構成からなる無線フレームは常に一
定で繰り返し伝送され、その周期はここでは10msと
する。前述のフレーム同期が取れないということは、1
0ms毎に301ユニークワードが検出されるべき所で
検出されない場合を指している。一般に無線通信では伝
送エラーが発生するもので、このエラーがユニークワー
ドに発生してもフレーム同期はずれと言うことになる。
このような一時的エラーによる同期はずれなのかハンド
オーバゾーンに差し掛かって受信電界強度の低下による
同期はずれかを区別する為に複数回連続してユニークワ
ードの不検知即ち同期はずれを検知した場合を従来ハン
ドオーバに移行する条件としている。The radio frame having the above configuration is constantly and repeatedly transmitted, and its cycle is 10 ms here. The aforementioned lack of frame synchronization means that 1
It indicates a case where a 301 unique word is not detected where it should be detected every 0 ms. Generally, a transmission error occurs in wireless communication, and even if this error occurs in a unique word, frame synchronization is lost.
In order to discriminate whether synchronization is lost due to such a temporary error or loss of synchronization due to a decrease in the received electric field strength due to approaching the handover zone, the conventional handover is performed when the non-detection of the unique word, that is, loss of synchronization is detected a plurality of times in succession. The conditions for shifting to.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】前述のように複数回数
連続して同期はずれを検出するハンドオーバ条件では、
ハンドオーバエリアの受信電界強度が滑らかに低下する
場合は、良好な周波数切替が可能となるが無線環境によ
っては不都合が生じる。図4は無線ゾーンの受信電界強
度を測定した典型的な例である。横軸がアンテナ位置を
基点とした距離を示しているが、アンテナ位置付近では
受信電界強度のレベルが複雑に上下している。このよう
な場合、フレーム同期ははずれたり、再同期確立したり
の繰り返しとなる。従って、前期のハンドオーバ条件と
して、3回連続して同期はずれした場合とすると、2回
同期はずれを起こしても3回目は正しくユニークワード
を検出するとハンドオーバ処理はせずに引き続き現ゾー
ンの通信を維持することになる。As described above, under the handover condition for detecting the loss of synchronization a plurality of times in succession,
When the received electric field strength in the handover area decreases smoothly, good frequency switching is possible, but disadvantages may occur depending on the wireless environment. FIG. 4 is a typical example of measuring the reception electric field strength in the wireless zone. The horizontal axis shows the distance from the antenna position as a base point, but the level of the received electric field strength fluctuates in a complicated manner near the antenna position. In such a case, frame synchronization is lost or re-synchronization is established. Therefore, assuming that the handover condition in the previous period is three times consecutively out of synchronization, even if the out of synchronization occurs twice, if the unique word is correctly detected for the third time, the handover process is not performed and the communication in the current zone is continuously maintained. Will do.
【0011】このように無線環境が一定せず受信電界が
複雑に変化する場合、なかなか次ゾーンに切り替われず
に無線品質の悪い状況で通信が継続することになり、車
載器に対する提供情報の欠損が大きくなるという問題を
引き起こす。そのため本発明は、提供情報の欠損をでき
る限り少なくする為に無線品質の悪い環境での通信を無
くしハンドオーバを速やかに実行する手段を提供するこ
とを目的とする。[0011] In the case where the radio environment is not constant and the received electric field changes in a complicated manner as described above, the communication is not easily switched to the next zone and the communication continues in a state of poor radio quality, and the information provided to the vehicle-mounted device is lost. Causes a problem that the size becomes larger. Therefore, an object of the present invention is to provide means for quickly performing a handover by eliminating communication in an environment with poor wireless quality in order to minimize loss of provided information.
【0012】前述のように車載器の受信感度に依存した
同期はずれでの検出では通信品質の悪い状態で通信を継
続しようとする為、提供情報の欠損が大きくなる。従っ
て本発明では、車載器の受信感度に依存すること無く、
受信電界強度の低下を検出して周波数切替を行うもので
ある。As described above, in detecting out-of-synchronization depending on the receiving sensitivity of the vehicle-mounted device, communication is attempted to be continued in a state of poor communication quality, so that loss of provided information increases. Therefore, in the present invention, without depending on the receiving sensitivity of the vehicle-mounted device,
The frequency switching is performed by detecting a decrease in the received electric field strength.
【0013】このように受信電界が複雑に変化する前に
ハンドオーバ処理に移行させる為、車載器の受信感度に
対して余裕を持った高いレベルを閾値に設定しておき、
前期閾値を所定時間内に所定回数下回った場合にハンド
オーバ処理に移行させるので、無線品質を良好に保った
まま通信を継続できる。As described above, in order to shift to the handover process before the reception electric field changes in a complicated manner, a high level having a margin with respect to the reception sensitivity of the vehicle-mounted device is set as a threshold value.
When the threshold value falls below the predetermined number of times within the predetermined time period, the process is shifted to the handover process, so that communication can be continued while maintaining good radio quality.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。図5は本発明の実施例を説
明する為のシステム構成図である。501および502
は無線ゾーンでここでは501の無線ゾーンから502
の無線ゾーンにハンドオーバする例で説明する。503
および504は各々無前ゾーン501および502を形
成するためのアンテナである。505および506は、
前記アンテナ1、およびアンテナ2から放射される周波
数F1およびF2の電波により形成される受信電界強度
を無線ゾーン位置に対応してグラフ化したものである。
また、507受信感度値と508ハンドオーバ閾値の関
係を示しているが、図で示すようにハンドオーバ閾値は
受信感度値に比べはるかに高いレベルに設定している。
この場合A地点を過ぎると受信電界強度がハンドオーバ
閾値を下回る為、この付近でハンドオーバ処理に移行す
ることになる。しかもこの地点では既に無線ゾーンの周
波数F2の受信電界強度はハンドオーバ閾値を上回って
おり無線ゾーン2におけるフレーム同期を十分に確立で
きる条件が成立している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a system configuration diagram for explaining an embodiment of the present invention. 501 and 502
Is a wireless zone, here 502 is a wireless zone from 501
An example will be described in which a handover is performed to a wireless zone. 503
And 504 are antennas for forming frontless zones 501 and 502, respectively. 505 and 506 are
FIG. 4 is a graph showing the received electric field intensity formed by the radio waves of the frequencies F1 and F2 radiated from the antennas 1 and 2, corresponding to the radio zone position.
Also, the relationship between the 507 reception sensitivity value and the 508 handover threshold is shown, and as shown in the figure, the handover threshold is set at a level much higher than the reception sensitivity value.
In this case, after passing the point A, the received electric field strength falls below the handover threshold value, so that the process shifts to the handover process near this point. In addition, at this point, the reception electric field strength of the frequency F2 of the wireless zone has already exceeded the handover threshold, and the condition that the frame synchronization in the wireless zone 2 can be sufficiently established has been established.
【0015】このように従来図に示すB地点以降でハン
ドオーバが行われていたのに比べ受信電界強度の高いレ
ベルでハンドオーバが行われる為通信品質の良好な状態
のまま次ゾーンの周波数に乗り換えることができる。従
って、提供情報の欠損も従来に比べ大幅に低減できる。As described above, the handover is performed at a higher received electric field strength level as compared with the case where the handover is performed after the point B shown in the related art, so that the frequency is switched to the frequency of the next zone while the communication quality is good. Can be. Therefore, the loss of the provided information can be significantly reduced as compared with the related art.
【0016】図6は本発明におけるハンドオーバに移行
するためにアルゴリズムを説明する為の図である。T1
は所定の期間を測定する為のタイマーであり例えば50
msとする。またT2は受信電界強度をサンプリングす
る為のタイマーでありここでは5msとする。またRS
SIは受信電界強度に相当する受信信号レベルでありこ
こではハンドオーバ閾値として例えば60dBmとす
る。尚、このようなハンドオーバ閾値に対して車載器の
受信感度値は例えば80dBm程度は保有するものとす
る。この場合、タイマーT2が満了するごとに受信電界
強度の測定が行われ、その結果ハンドオーバ閾値である
60dBm以下の場合、カウンタ値がインクリメントさ
れる。尚、受信電界強度の測定結果が60dBm以上で
あればカウンタはインクリメントされずに次のタイマー
T2の満了を待つことになる。FIG. 6 is a diagram for explaining an algorithm for shifting to handover in the present invention. T1
Is a timer for measuring a predetermined period, for example, 50
ms. T2 is a timer for sampling the received electric field strength, which is set to 5 ms here. Also RS
SI is a reception signal level corresponding to the reception electric field strength, and here, for example, a handover threshold is set to 60 dBm. In addition, it is assumed that the reception sensitivity value of the vehicle-mounted device has a value of, for example, about 80 dBm for such a handover threshold value. In this case, each time the timer T2 expires, the measurement of the reception electric field strength is performed. As a result, if the reception electric field strength is equal to or less than the handover threshold value of 60 dBm, the counter value is incremented. If the measurement result of the received electric field strength is 60 dBm or more, the counter is not incremented and waits for the next timer T2 to expire.
【0017】こうして繰り返していると50msのタイ
マーT1が満了し、この辞典でカウンタの値を調べ所定
の回数nが例えば5回を超えていたらハンドオーバ処理
に移行することにする。従って5msごとに5回以上6
0dBm以下の受信電界強度を検出するとハンドオーバ
処理に移行することになり、ここで次ゾーンの週端数に
切り替えて同期引き込みを行うことになる。尚、本発明
では次ゾーンの周波数は、図3で示すように路側のイン
フラから送られる無線フレーム内に次ゾーン周波数情報
が報知されるものとする。以上のように所定の時間に所
定の回数以上、ハンドオーバ閾値を下回った場合に、ハ
ンドオーバ処理に移行する方式について説明したが、以
下は車の走行速度に応じて前記所定の次間および所定の
回数を可変にする場合の説明をする。[0017] Thus repeated and the 50ms timer T1 expires, will be to migrate predetermined number n observe the value of the counter in the dictionary, for example, 5 times a handover process Tara ultra Etei. Therefore, 5 times or more every 5 ms 6
When the reception electric field strength of 0 dBm or less is detected, the process shifts to the handover process. Here, the synchronization is performed by switching to the week fraction of the next zone. In the present invention, as for the frequency of the next zone, the next zone frequency information is reported in a radio frame transmitted from the roadside infrastructure as shown in FIG. As described above, the method of transitioning to the handover process when the value falls below the handover threshold for a predetermined number of times or more in a predetermined time has been described, but the following describes the predetermined interval and the predetermined number of times according to the traveling speed of the vehicle. Is made variable.
【0018】図4に無線ゾーン内受信電界強度の実施例
を示しているが、一般に路面反射、周囲の建造物或いは
走行車両等により受信電界の落ち込みが無線ゾーンの中
に発生する場合がある。このような場合、一時的な受信
電界の低下に対して、ハンドオーバエリアと誤認識して
ハンドオーバ処理を行うと次ゾーン周波数の電波が不十
分で周波数切替ができない場合がある。この時、ハンド
オーバ処理機関中、車両に対する情報提供が行われない
為、情報の欠損となる。このような不都合を防ぐ為に、
瞬時的な受信電界強度の低下ではハンドオーバ処理に移
行させないことが必要である。このため前記所定の時間
および所定の回数を大きくすれば良いが、それでは通常
のハンドオーバエリアでの周波数切替時間が大きくなる
ため好ましくない。そこで前記一時的な受信電界強度の
落ち込みに対しては、車両の走行速度に応じて落ち込み
を通過する時間が異なることから、高速では所定時間お
よび所定回数を小さく設定し、低速では所定時間および
所定回数を大きくすることにすれば、周波数切替に要す
る時間を抑制しつつ、本来のハンドオーバエリア以外に
おける無線ゾーン内受信電界強度の落ち込みに対して誤
ったハンドオーバ処理を防ぐことが可能となる。FIG. 4 shows an embodiment of the reception electric field strength in the radio zone. In general, a drop in the reception electric field may occur in the radio zone due to road surface reflection, surrounding buildings or running vehicles. In such a case, if handover processing is performed by erroneously recognizing the handover area as a temporary decrease in the received electric field, the radio wave of the next zone frequency may be insufficient and frequency switching may not be performed. At this time, since information is not provided to the vehicle during the handover processing organization, information is lost. To prevent such inconvenience,
It is necessary not to shift to the handover process when the reception electric field strength decreases instantaneously. Therefore, the predetermined time and the predetermined number of times may be increased, but this is not preferable because the frequency switching time in the normal handover area increases. So the for the decline in temporary reception field strength, since the time through a drop in response to the running speed of the vehicle is different, in the high-speed set small for a predetermined time and a predetermined number of times, the predetermined time and predetermined at a low speed By increasing the number of times, it is possible to prevent erroneous handover processing for a drop in the received electric field strength in the wireless zone outside the original handover area while suppressing the time required for frequency switching.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上、本発明の実施例で詳細に説明した
ように、受信電界強度の高いレベルでハンドオーバ処理
を行う為に、通信品質の良好な状態のまま次ぞーの周波
数に切り替えることができる。従って、提供情報の欠損
を従来に比べ大幅に低減可能となる。As described above in detail in the embodiment of the present invention, in order to perform a handover process at a high receiving electric field strength level, the frequency is switched to the next frequency with good communication quality. Can be. Therefore, loss of the provided information can be significantly reduced as compared with the related art.
【図1】図1は従来例を説明する為のシステム構成図で
ある。FIG. 1 is a system configuration diagram for explaining a conventional example.
【図2】図2は、従来例のハンドオーバ方式を説明する
為の図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional handover method.
【図3】図3は、無線フレームの例である。FIG. 3 is an example of a radio frame.
【図4】図4は、一般的な無線ゾーン内の受信電界強度
実測値を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing actual measured values of received electric field strength in a general wireless zone.
【図5】図5は、本発明の実施例を説明する為の図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
【図6】図6は、ハンドオーバ処理に移行するアルゴリ
ズムを説明する為の図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an algorithm for shifting to a handover process;
101、102、201、202、501、502−無
線ゾーン 103、104、203、204、503,504−ア
ンテナ 105、106−基地局 107−基地集中局 108−路側処理装置 205、206、505.506−受信電界強度 207、507−車載器受信感度値 508−ハンドオーバ閾値 301−ユニークワード 302−次ゾーン周波数情報スロット 303−フレーム制御情報スロット 304−同報情報スロット 305−個別情報スロット101, 102, 201, 202, 501, 502-Wireless zone 103, 104, 203, 204, 503, 504-Antenna 105, 106-Base station 107-Base central station 108-Roadside processing device 205, 206, 505.506 -Received field strength 207, 507-OBE reception sensitivity value 508-Handover threshold value 301-Unique word 302-Next zone frequency information slot 303-Frame control information slot 304-Broadcast information slot 305-Individual information slot
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H180 AA01 BB04 FF13 FF27 LL01 LL04 LL15 5K067 AA33 BB12 EE02 EE10 FF16 HH22 JJ39 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H180 AA01 BB04 FF13 FF27 LL01 LL04 LL15 5K067 AA33 BB12 EE02 EE10 FF16 HH22 JJ39
Claims (3)
において、車載器の受信感度よりも高いレベルを閾値と
して設定し、所定時間内に所定回数、前記閾値を下回っ
たことで周波数切替手順に移行することを特徴とするハ
ンドオーバ方式。In a road-to-vehicle communication performed between a roadside apparatus and a vehicle, a level higher than a receiving sensitivity of an on-vehicle device is set as a threshold, and a frequency is switched a predetermined number of times within a predetermined time by falling below the threshold. A handover method characterized by shifting to a procedure.
なくとも10dBm以上高いレベルであることを特徴と
するハンドオーバ方式。2. The handover method according to claim 1, wherein the threshold value is at least 10 dBm higher than the receiving sensitivity of the vehicle-mounted device.
行速度により可変であることを特徴とするハンドオーバ
方式。3. The handover method according to claim 1, wherein the predetermined time and the predetermined number of times are variable depending on a traveling speed of the vehicle.
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