JP2006270572A - Wireless base station system and communication control apparatus thereof, and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載装置と無線通信を行う複数のアンテナ装置と、前記アンテナ装置とそれぞれ有線通信回線を介して接続された通信制御装置とを含む無線基地局システム並びに通信制御装置及び通信方法に関する。 The present invention relates to a radio base station system, a communication control apparatus, and a communication method, including a plurality of antenna apparatuses that perform radio communication with an in-vehicle apparatus, and a communication control apparatus that is connected to the antenna apparatus via a wired communication line.
従来より、有料道路の料金所の路側に設置されるETC(Electronic Toll Collection System)路側機と、車両に搭載される車載装置とから構成されるETCシステムがあった(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来のETCシステムのような路車間通信システムにあっては、通常、ETC路側機からの送信出力は、車載装置よりも大きく設定されている。受信可能領域は送信出力に比例するため、路車間通信を行う場合は、車載器からの送信出力で通信できる領域でのみ、相互通信が可能であり、通信領域が小さくなってしまうといった事情があった。 However, in the road-to-vehicle communication system such as the conventional ETC system, the transmission output from the ETC roadside device is usually set larger than that of the in-vehicle device. Since the receivable area is proportional to the transmission output, when performing road-to-vehicle communication, mutual communication is possible only in the area where communication can be performed with the transmission output from the vehicle-mounted device, and the communication area becomes small. It was.
また、このような路車間通信システムでは、高速で走行する車両と通信を行うものであり、また、ETCでは、課金処理等の重要な処理を行うので、広い通信領域による安定した通信が望まれる。 Moreover, in such a road-to-vehicle communication system, communication is performed with a vehicle that travels at high speed. In ETC, since important processing such as billing processing is performed, stable communication in a wide communication area is desired. .
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、通信領域を拡大し、安定した通信が可能な無線基地局システム並びにその通信制御装置及び通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to provide a radio base station system capable of expanding a communication area and performing stable communication, a communication control apparatus, and a communication method thereof. .
本発明の通信制御装置は、車載装置と無線通信を行う複数のアンテナ装置の各々とそれぞれ有線通信回線を介して接続された通信制御装置であって、前記接続されている有線通信回線の各々について受信した信号の受信品質を判定する受信品質判定手段と、前記受信品質判定手段により判定された受信品質に基づいて、前記信号を受信する通信回線を選択する選択手段と、を備える。 The communication control device of the present invention is a communication control device connected to each of a plurality of antenna devices that perform wireless communication with an in-vehicle device via a wired communication line, and each of the connected wired communication lines. Reception quality determination means for determining the reception quality of the received signal; and selection means for selecting a communication line for receiving the signal based on the reception quality determined by the reception quality determination means.
この構成により、複数のアンテナ装置から受信した信号の受信品質を判定して選択するので、通信領域を拡大し、安定した通信を行うことができる。 With this configuration, since the reception quality of signals received from a plurality of antenna devices is determined and selected, the communication area can be expanded and stable communication can be performed.
また、本発明の通信制御装置において、前記受信品質判定手段は、前記受信信号のスロット毎に誤り判定を行い、前記選択手段は、スロット毎に誤りの少ない通信回線を選択する。 In the communication control apparatus according to the present invention, the reception quality determination means performs error determination for each slot of the received signal, and the selection means selects a communication line with few errors for each slot.
この構成により、誤りの少ない通信回線をスロット毎に選択するので、スロット毎に良好な受信特性を示す通信回線を選択することができる。 With this configuration, since a communication line with few errors is selected for each slot, a communication line showing good reception characteristics can be selected for each slot.
また、本発明の通信制御装置において、前記受信品質判定手段は、前記受信信号の受信電界強度をスロット毎に測定し、前記選択手段は、スロット毎に受信電界強度の強い通信回線を選択する。 In the communication control apparatus according to the present invention, the reception quality judgment unit measures the reception field strength of the reception signal for each slot, and the selection unit selects a communication line having a strong reception field strength for each slot.
この構成により、受信電界強度の強い通信回線をスロット毎に選択するので、スロット毎に良好な受信特性を示す通信回線を選択することができる。 With this configuration, since a communication line having a strong reception electric field strength is selected for each slot, a communication line showing good reception characteristics can be selected for each slot.
また、本発明の通信制御装置において、前記選択手段は、同期信号が正常に受信した通信回線を選択する。 In the communication control apparatus of the present invention, the selection means selects a communication line on which the synchronization signal has been normally received.
この構成により、同期信号を正常に受信した通信回線を選択するので、良好な受信特性を得ることができる。 With this configuration, a communication line that has normally received the synchronization signal is selected, so that good reception characteristics can be obtained.
また、本発明の通信制御装置において、前記選択手段は、前記接続されている通信回線のうち、優先順位にしたがって選択する。 In the communication control apparatus of the present invention, the selecting means selects the connected communication lines according to the priority order.
この構成により、優先順位にしたがって通信回線を選択するので、受信可能な領域のアンテナ装置に接続された通信回線のうち、所望の通信回線を選択することができる。 With this configuration, since the communication line is selected according to the priority order, a desired communication line can be selected from among the communication lines connected to the antenna device in the receivable area.
本発明の無線基地局システムは、車載装置と無線通信を行う複数のアンテナ装置と、前記アンテナ装置とそれぞれ有線通信回線を介して接続された通信制御装置とを含む無線基地局システムであって、前記アンテナ装置は、前記車載装置から受信した無線信号を無線周波数帯より低い周波数帯域である第一の周波数帯の信号に周波数変換を行う無線通信手段と、前記受信した通信制御装置との間に生じる前記有線通信回線の回線遅延量に応じて設定される遅延調整量にて、前記周波数変換が行われた信号を遅延させて前記有線通信回線に出力するタイミング調整手段とを有し、前記通信制御装置は、上記の通信制御装置のいずれかの各手段を有する。 The radio base station system of the present invention is a radio base station system that includes a plurality of antenna devices that perform radio communication with an in-vehicle device, and a communication control device that is connected to each of the antenna devices via a wired communication line, The antenna device is configured between a wireless communication unit that converts a radio signal received from the in-vehicle device into a signal in a first frequency band that is a frequency band lower than a radio frequency band, and the received communication control device. Timing adjustment means for delaying the signal subjected to the frequency conversion by a delay adjustment amount set according to a line delay amount of the wired communication line to be generated and outputting the delayed signal to the wired communication line. The control device has each means of any of the communication control devices described above.
この構成により、複数のアンテナ装置から受信した信号の受信品質を判定して選択するので、通信領域を拡大し、安定した通信を行うことができ、また、アンテナ装置と通信制御装置との通信回線として電気的ケーブル又は光ファイバーケーブルを使用することができ、コストを抑え、自由度の高い通信領域の設定が可能となる。 With this configuration, since the reception quality of signals received from a plurality of antenna devices is determined and selected, the communication area can be expanded and stable communication can be performed, and the communication line between the antenna device and the communication control device As such, an electrical cable or an optical fiber cable can be used, and the communication area can be set with a high degree of freedom by reducing costs.
また、本発明の無線基地局システムにおいて、前記複数のアンテナ装置の各々は、前記車載装置からの信号を受信可能な受信領域が、他のアンテナ装置の受信領域と重複する位置に設置される。 Moreover, in the radio base station system of the present invention, each of the plurality of antenna devices is installed at a position where a reception area capable of receiving a signal from the in-vehicle device overlaps a reception area of another antenna device.
この構成により、通信制御装置は、受信ダイバシチとしての処理が可能となる。 With this configuration, the communication control apparatus can perform processing as reception diversity.
また、本発明の無線基地局システムにおいて、前記複数のアンテナ装置のうちの一つは、前記通信制御装置からの信号を送信する送信手段を更に備える。 In the radio base station system of the present invention, one of the plurality of antenna devices further includes a transmission unit that transmits a signal from the communication control device.
この構成により、別途送信用のアンテナ装置を設ける必要がないので、コストを抑えることが可能となり、また、アンテナ装置の設置位置の確保が不要となる。 With this configuration, it is not necessary to separately provide an antenna device for transmission, so that the cost can be reduced and it is not necessary to secure the installation position of the antenna device.
また、本発明の無線基地局システムにおいて、前記通信制御装置は、前記アンテナ装置に対して、前記有線通信回線を介して制御信号を送信し、前記アンテナ装置からの応答までの回線遅延量を測定する回線遅延測定手段と、前記測定された回線遅延量に基づいて、前記アンテナ装置に対して遅延調整量を設定して送信する遅延調整量設定手段と、を更に備える。 In the radio base station system of the present invention, the communication control device transmits a control signal to the antenna device via the wired communication line and measures a line delay amount until a response from the antenna device. And a delay adjustment amount setting means for setting and transmitting a delay adjustment amount to the antenna device based on the measured line delay amount.
この構成により、アンテナ装置との間の回線遅延を測定し、アンテナ装置における遅延調整量を設定することができる。 With this configuration, it is possible to measure the line delay with the antenna device and set the delay adjustment amount in the antenna device.
本発明の通信方法は、車載装置と無線通信を行う複数のアンテナ装置の各々とそれぞれ有線通信回線を介して接続された通信制御装置の通信方法であって、前記接続されている有線通信回線の各々について受信した信号の受信品質を判定するステップと、前記受信品質判定手段により判定された受信品質に基づいて、前記信号を受信する通信回線を選択するステップと、を有する。 The communication method of the present invention is a communication method of a communication control device connected to each of a plurality of antenna devices that perform wireless communication with an in-vehicle device via a wired communication line, and the communication method of the connected wired communication line Determining the reception quality of the signal received for each, and selecting a communication line for receiving the signal based on the reception quality determined by the reception quality determination means.
この方法により、複数のアンテナ装置から受信した信号の受信品質を判定して選択するので、通信領域を拡大し、安定した通信を行うことができる。 By this method, the reception quality of signals received from a plurality of antenna devices is determined and selected, so that the communication area can be expanded and stable communication can be performed.
本発明の通信方法は、車載装置と無線通信を行う複数のアンテナ装置と、前記アンテナ装置とそれぞれ有線通信回線を介して接続された通信制御装置とを含む無線基地局システムの通信方法であって、前記車載装置から受信した無線信号を、無線周波数帯より低い周波数帯域である第一の周波数帯に周波数変換するステップと、前記周波数変換された前記車載装置からの受信信号を、前記通信制御装置との間に生じる前記有線通信回線の回線遅延量に応じて設定される遅延調整量にて遅延するステップと、前記遅延された信号を、前記有線通信回線を介して通信制御装置へ送信するステップと、前記接続されている複数の有線通信回線の各々について受信した信号の受信品質を判定するステップと、前記受信品質判定手段により判定された受信品質に基づいて、前記信号を受信する通信回線を選択するステップと、を有する。 A communication method of the present invention is a communication method of a radio base station system including a plurality of antenna devices that perform radio communication with an in-vehicle device, and a communication control device that is connected to each of the antenna devices via a wired communication line. A step of frequency-converting a radio signal received from the in-vehicle device into a first frequency band that is a frequency band lower than a radio frequency band; and a frequency-converted reception signal from the in-vehicle device in the communication control device A step of delaying by a delay adjustment amount set according to a line delay amount of the wired communication line generated between and a step of transmitting the delayed signal to the communication control device via the wired communication line Determining the reception quality of the signal received for each of the plurality of connected wired communication lines, and the reception determined by the reception quality determination means. Based on the quality, and a step of selecting a communication line for receiving the signal.
この方法により、複数のアンテナ装置から受信した信号の受信品質を判定して選択するので、通信領域を拡大し、安定した通信を行うことができ、また、アンテナ装置と通信制御装置との通信回線として電気的ケーブルを使用することができ、コストを抑え、自由度の高い通信領域の設定が可能となる。 By this method, the reception quality of signals received from a plurality of antenna devices is judged and selected, so that the communication area can be expanded and stable communication can be performed, and the communication line between the antenna device and the communication control device As a result, an electric cable can be used, cost can be reduced, and a highly flexible communication area can be set.
本発明によれば、通信領域を拡大し、安定した通信が可能な無線基地局システム並びにその通信制御装置及び通信方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radio base station system capable of expanding a communication area and performing stable communication, a communication control apparatus thereof, and a communication method.
図1は、本発明の実施形態に係る無線基地局システムの概略を示す説明図である。なお、本実施形態の無線基地局システムは、狭域通信(Dedicated Short Range Communication:以下、DSRCという)方式を用いた路車間通信システムの無線基地局システムを例にとって説明する。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a radio base station system according to an embodiment of the present invention. The radio base station system according to the present embodiment will be described by taking as an example a radio base station system of a road-to-vehicle communication system using a dedicated short range communication (hereinafter referred to as DSRC) system.
図1に示すように、本実施形態の無線基地局システムは、車載装置と無線通信を行う無線装置1a〜1dと、無線装置1a〜1dとそれぞれ通信回線3a〜3dを介して接続された通信制御装置2とを備える。通信回線3a〜3dは、例えば電気信号ケーブルであり、伝送される信号は例えばベースバンド信号である。なお、通信制御装置2に接続される無線装置の数は4つに限らず、1つ以上の任意の数が接続可能である。本システムにおいて、無線装置1a〜1dはアンテナ装置として動作する。
As shown in FIG. 1, the radio base station system of the present embodiment includes radio devices 1a to 1d that perform radio communication with in-vehicle devices, and communications that are connected to the radio devices 1a to 1d via
無線装置1a〜1dは受信機能を有し、それぞれ、受信領域4a〜4dに存在する車両5に搭載された車載装置6からの信号を受信することが可能である。また、無線装置1aは送信機能を有し、送信領域4tに存在する車両5に搭載された車載装置6は、無線装置1aからの信号を受信することができる。すなわち、この無線基地局システムでは、送信領域4tのほぼ全域にわたり、車載装置6からの信号を受信することができ、送信領域と受信領域との均衡が取れた状態となっている。なお、本実施形態において、通信制御装置2から車載装置6に対する通信を「下り通信」、車載装置6から通信制御装置2に対する通信を「上り通信」という。
The wireless devices 1a to 1d have a receiving function, and can receive signals from the in-vehicle device 6 mounted on the vehicle 5 existing in the
無線装置1は、各々、車載装置からの信号を受信可能な受信領域4が、他のアンテナ装置の受信領域4と重複する位置に設置される。図1に示す例では、無線装置1aの受信領域4aは、無線装置1bの受信領域4b及び無線装置1cの受信領域4cと重複しており、無線装置1bの受信領域4bは、無線装置1aの受信領域4a、無線装置1cの受信領域4c及び無線装置1dの受信領域4dと重複しており、無線装置1cの受信領域4cは、無線装置1bの受信領域4b及び無線装置1dの受信領域4dと重複しており、無線装置1dの受信領域4dは、無線装置1aの受信領域4a、無線装置1bの受信領域4b及び無線装置1cの受信領域4cと重複している。
Each of the wireless devices 1 is installed at a position where the reception area 4 capable of receiving a signal from the in-vehicle device overlaps the reception area 4 of another antenna device. In the example shown in FIG. 1, the
通信制御装置2は、受信領域4a〜4dと通信を行う無線装置1a〜1dに接続された通信回線3a〜3dの中から、受信品質の高い回線を選択する。これにより、所謂受信ダイバシチと同様の処理を行うことになり、受信領域の拡大と共に、安定した受信動作を実現することができる。
The communication control device 2 selects a line with high reception quality from the
図2は、本発明の実施形態に係る通信制御装置の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、通信制御装置2は、選択手段の一例であり通信回線3a〜3dに接続されていずれか一つの回線を選択する回線選択部21と、DSRCのフレームタイミングに基づいて通信を行うためのタイミングを生成するタイミング生成部22と、遅延調整量設定手段の一例である通信処理部23と、回線遅延測定手段の一例であり、通信回線3a〜3dの回線遅延を測定する回線遅延測定部24と、を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the communication control apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the communication control device 2 is an example of a selection unit and is connected to the
通信処理部23は、下りデータである送信データを分割し、DSRCのフレームを生成する。また、車載装置6から受信したDSRCフレームを復元し、受信データとして出力する。なお、送信データ、受信データの処理は、通信制御装置2がデータ処理部を有し、そのデータ処理部により行われてもよいし、通信網を介して接続される上位装置で行われてもよい。
The
図3は、本発明の実施形態に係る回線選択部の概略構成を示すブロック図である。図3に示すように、回線選択部21は、受信品質判定部25a〜25dと、選択部26とを有する。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the line selection unit according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 3, the
受信品質判定部25a〜25dは、それぞれ、通信回線3a〜3dから入力される車載装置6からの受信信号の品質を判定する。選択部26は、受信品質判定部25a〜25dにより判定された受信品質に基づいて、通信回線3a〜3dのうちのいずれか一つの通信回線を選択する。受信品質判定部25a〜25dは、例えば、受信スロット毎に受信品質を判定する。
The reception quality determination units 25a to 25d determine the quality of reception signals from the in-vehicle device 6 input from the
そして、通信回線の選択方法の一例としては、受信品質判定部25a〜25dが受信スロット毎にBCH又はCRCチェック等の誤り判定を行い、選択部26が誤りの少ない通信回線を選択するものが挙げられる。これにより、スロット毎に良好な受信特性を示す通信回線を選択することができる。例えば、複数の通信領域にまたがる位置に一台の車両が存在する場合、通信領域毎に好ましい受信品質のものを選択することができる。なお、BCH符号単位で誤りの少ない回線を選択してもよい。
As an example of a communication line selection method, the reception quality determination units 25a to 25d perform error determination such as BCH or CRC check for each reception slot, and the
また、受信品質判定部25a〜25dが受信信号の受信電界強度を受信スロット毎に測定し、選択部26がスロット毎に受信電界強度の強い通信回線を選択してもよい。これにより、スロット毎に良好な受信特性を示す通信回線を選択することができる。
Alternatively, the reception quality determination units 25a to 25d may measure the reception electric field strength of the reception signal for each reception slot, and the
さらに、受信品質判定部25a〜25dが同期信号の一例である、ユニークワード(UW)の復調を行い、選択部26がUWを正常に受信した通信回線を選択してもよい。これにより、同期信号を正常に受信した通信回線を選択するので、良好な受信特性を得ることができる。
Furthermore, the reception quality determination units 25a to 25d may demodulate a unique word (UW), which is an example of a synchronization signal, and the
また、選択部26が、接続されている通信回線のうち、優先順位にしたがって選択してもよい。これにより、受信可能な領域のうち、所望の通信回線を選択することができる。
Moreover, the
次に、無線装置1a〜1dの構成について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施形態に係る無線装置の概略構成を示すブロック図である。図4に示すように、無線装置1は、タイミング調整部11と、アンテナ12と、無線処理部13と、及び制御部14とを備える。なお、図1に示す無線装置1a〜1dは、図4に示す無線装置1の構成を有する。
Next, the configuration of the wireless devices 1a to 1d will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the radio apparatus according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the wireless device 1 includes a
タイミング調整部11はタイミング調整手段の一例であり、車載装置6からの上り信号を所定の遅延調整量だけ遅延させて通信回線3を介して通信制御装置2に送信する。
The
無線処理部13は無線通信手段の一例であり、車載装置6からアンテナ12を介して受信した無線信号を、ベースバンド帯の信号に周波数変換し、タイミング調整部11へ出力する。なお、図1に示す無線装置1aのように、車載装置6に対する送信機能を備える場合には、通信制御装置2から受信したベースバンド帯の信号を無線周波数帯に周波数変換し、アンテナ12を介して送信する。制御部14は、タイミング調整部11や無線処理部15の制御を行うほか、通信制御装置2とのフレーム同期獲得処理等を行う。
The
次に、本実施形態の無線基地局システムのタイミング調整について説明する。図5は、本発明の実施形態に係るタイミング調整を示す説明図である。なお、図5では、無線装置1a、1bの2つについてのみ示す。 Next, timing adjustment of the radio base station system of this embodiment will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing timing adjustment according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows only two of the wireless devices 1a and 1b.
図5に示すように、車載装置6から送信され、無線装置1aのアンテナ12に入力された上り通信信号は、無線処理部13を介して上り遅延調整部11に至るまでの処理遅延D12uだけ遅延して、タイミング調整部11に入力される。タイミング調整部11に入力された上り通信信号は、タイミング調整部11において発生する処理遅延D11uだけ遅延される。
As shown in FIG. 5, the upstream communication signal transmitted from the in-vehicle device 6 and input to the
そして、タイミング調整部11は、入力された上り通信信号を、遅延調整量ADaだけ遅延する。タイミング調整部11から出力された上り通信信号は、通信回線3aにおいて回線遅延d3aを伴って、通信制御装置2に入力される。
The
また、車載装置6から送信され、無線装置1bのアンテナ12に入力された上り通信信号は、無線処理部13を介してタイミング調整部11に至るまでの処理遅延D12uだけ遅延して、タイミング調整部11に入力される。タイミング調整部11の上り遅延調整部14に入力された上り通信信号は、タイミング調整部11で発生する処理遅延D11uだけ遅延される。
Further, the upstream communication signal transmitted from the in-vehicle device 6 and input to the
そして、タイミング調整部11は、入力された上り通信信号を、遅延調整量ADbだけ遅延する。タイミング調整部11から出力された上り通信信号は、通信回線3bにおいて回線遅延d3bを伴って、通信制御装置2に入力される。
The
ここで、アンテナ12に入力されてからタイミング調整部11に入力されるまでの遅延D12uと、タイミング調整部11における上り信号処理遅延D11uとの合計である、無線装置1の受信系の処理遅延RXd(=D12u+D11u)は、全ての無線装置1で略同一の時間となる。
Here, the processing of the reception system of the wireless device 1 that is the sum of the delay D 12u from the input to the
したがって、アンテナ12に入力された上り信号が通信制御装置2に入力されるまでに要する時間のうち、無線装置毎に異なる部分は、回線遅延d3a、d3bである。そこで、本実施形態では、図5に示すように、各々の無線装置1のタイミング調整部11における遅延調整量ADa、ADbが、回線遅延と遅延調整量との和が遅延量τとなる、すなわち、d3a+ADa=d3b+ADb=τを満たすように設定されている。
Therefore, the part of the time required for the uplink signal input to the
ここで、この遅延量τは、あらかじめ、ある特定の固定値を割り当ててもよいし、基地局システム毎に設定してもよい。このような遅延量τを採用すれば、各無線装置のタイミング調整部11における調整量は、あらかじめ設定された遅延値τから回線遅延量を差し引くだけで設定することができる。
Here, this delay amount τ may be assigned a specific fixed value in advance, or may be set for each base station system. If such a delay amount τ is employed, the adjustment amount in the
また、通信制御装置と複数の無線装置とが接続される場合に、測定された各回線遅延の量のうち、最も大きい遅延量をτとしてもよい。この場合、最も大きい回線遅延のある通信回線に接続される無線装置では、遅延調整量が0となる。このような遅延量τを採用すれば、通信制御装置2とアンテナ12との間の遅延を減少させることができる。
Further, when the communication control device and a plurality of wireless devices are connected, the largest delay amount among the measured amounts of line delay may be set as τ. In this case, the delay adjustment amount is 0 in the wireless device connected to the communication line having the largest line delay. If such a delay amount τ is employed, the delay between the communication control device 2 and the
このようにして、接続される通信回線3の回線遅延量によって発生する車載装置6からの受信信号のタイミングのばらつきに対して、各々の無線装置1a〜1dにて遅延調整を行うことにより、通信制御装置2における各無線装置1a〜1dからのデータ受信タイミングを合わせることができる。
In this way, each wireless device 1a to 1d adjusts the delay with respect to the variation in the timing of the received signal from the in-vehicle device 6 generated by the line delay amount of the
次に、無線装置1におけるタイミング調整の遅延調整量の設定方法について説明する。本実施形態では、通信制御装置2が、各々の無線装置1との通信回線による遅延量を測定して、その結果に基づいて無線装置1毎に遅延調整量を決定する。そして、通信制御装置2が各々の無線装置1に決定された遅延調整量を送信し、無線装置1にて決定された遅延調整量をタイミング調整部11に設定する。
Next, a method for setting a delay adjustment amount for timing adjustment in the wireless device 1 will be described. In the present embodiment, the communication control device 2 measures the delay amount through the communication line with each wireless device 1 and determines the delay adjustment amount for each wireless device 1 based on the result. Then, the communication control device 2 transmits the determined delay adjustment amount to each wireless device 1, and sets the delay adjustment amount determined by the wireless device 1 in the
図6は、本発明の実施形態に係る遅延量測定方法の概略を示す説明図である。本実施形態では、回線遅延量の測定に、同期信号のユニークワード(以下、UWという)が用いられる。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of the delay amount measuring method according to the embodiment of the present invention. In the present embodiment, a unique word (hereinafter referred to as UW) of a synchronization signal is used for measuring the line delay amount.
図6に示すように、通信制御装置2は、無線装置1に対してUWを出力すると、無線装置1では、通信回線3を介して、回線遅延時間後に無線装置1に入力される。無線装置1では、受信したUWを通信制御装置2に対して折り返して出力する。その際、無線装置1において処理時間が発生する。本実施形態では、この処理時間を送受信フレームオフセットという。そして、無線装置1から出力されたUWは、通信回線3を介して、回線遅延時間後に、通信制御装置2に入力される。通信制御装置2の回線遅延測定部24は、UWの送出してから、無線装置1から応答としてのUWが入力されるまでの時間を伝送路遅延時間として計測することで、回線遅延量の測定を行う。
As illustrated in FIG. 6, when the communication control device 2 outputs UW to the wireless device 1, the wireless device 1 inputs the UW to the wireless device 1 via the
そして、測定された伝送路遅延時間から、各無線装置で設定すべき遅延調整量を導き出して通知し、無線装置は、通知された遅延調整量を設定する。ここで、遅延量τ、測定された伝送路遅延時間をD3nとすると、回線遅延測定部24により測定された伝送路遅延時間は往復の時間であるので、遅延調整量ADnは、下記の(1)式により表される。
ADn = τ−(D3n/2) ・・・(1)
Then, from the measured transmission line delay time, a delay adjustment amount to be set in each wireless device is derived and notified, and the wireless device sets the notified delay adjustment amount. Here, delay tau, the measured transmission path delay time When D 3n, since the transmission path delay time measured by the line
AD n = τ− (D 3n / 2) (1)
なお、あらかじめ送受信フレームオフセットを求めておき、伝送路遅延時間の測定値から差し引いておいてもよい。 Note that the transmission / reception frame offset may be obtained in advance and subtracted from the measured value of the transmission path delay time.
図7は、本発明の実施形態に係る遅延調整量設定の手順を示すシーケンス図である。この遅延調整量の設定は、例えば、無線基地局システムの立ち上げ時に行われる。その場合、無線装置1と通信制御装置2とは、互いにフレーム同期が取れていないフレーム同期喪失状態である。 FIG. 7 is a sequence diagram showing a procedure for setting the delay adjustment amount according to the embodiment of the present invention. The delay adjustment amount is set, for example, when the radio base station system is started up. In that case, the radio apparatus 1 and the communication control apparatus 2 are in a frame synchronization loss state in which frame synchronization is not established.
通信制御装置2は、タイミング生成部22において生成された1フレーム毎のタイミングで通信処理部23はUWを送出する(ステップS101)。無線装置1の制御部16は、通信制御装置2から送出されるUWを、例えば3回連続で受信すると、フレーム同期喪失状態からフレーム同期確立状態に入る(ステップS102)。
In the communication control device 2, the
無線装置1は、フレーム同期確立状態では、その後に通信制御装置2から送出されてくるUW(ステップS103)を受信すると(ステップS104)、UWを通信制御装置2に送出する(ステップS105)。通信制御装置2は、無線装置1から送信されるUWを、例えば3回連続で受信すると、フレーム同期喪失状態からフレーム同期確立状態に入る(ステップS106)。 When the wireless device 1 receives the UW (step S103) sent from the communication control device 2 thereafter (step S104) in the frame synchronization established state, the wireless device 1 sends the UW to the communication control device 2 (step S105). When the communication control device 2 receives the UW transmitted from the wireless device 1 for example three times in succession, the communication control device 2 enters the frame synchronization established state from the frame synchronization lost state (step S106).
通信制御装置2は、フレーム同期確立状態に入ると、UWを送出するとともに、遅延時間(上述の伝送遅延時間)の測定を開始する(ステップS107)。無線装置1は、UWを受信すると(ステップS108)、UWを通信制御装置2へ送出する(ステップS109)。そして、通信制御装置2は、UWを受信すると、ステップS107にて送信したときから経過した時間を伝送路遅延時間として取得する(ステップS110)。 When entering the frame synchronization establishment state, the communication control device 2 sends a UW and starts measuring a delay time (the above-described transmission delay time) (step S107). When receiving the UW (step S108), the wireless device 1 sends the UW to the communication control device 2 (step S109). And the communication control apparatus 2 will acquire the time which passed since it transmitted in step S107 as transmission path delay time, if UW is received (step S110).
通信制御装置2では、ステップS110にて取得した伝送路遅延時間に基づいて、無線装置1に対する遅延調整量を算出し、UWと共に遅延調整量を送出して通知する(ステップS111)。無線装置1では、UWと遅延調整量を受信すると(ステップS112)、まず、指定された遅延調整量での遅延設定なしでUWを送出し(ステップS113)。通信制御装置2は、UWを受信する(ステップS114) The communication control device 2 calculates a delay adjustment amount for the wireless device 1 based on the transmission path delay time acquired in step S110, and sends and notifies the delay adjustment amount together with the UW (step S111). When receiving the UW and the delay adjustment amount (step S112), the wireless device 1 first transmits the UW without setting the delay with the designated delay adjustment amount (step S113). The communication control device 2 receives the UW (step S114).
そして、通信制御装置2は、UWを送出すると(ステップS115)、無線装置1の制御部16は、前回受信した遅延調整量をタイミング調整部11に設定し、その遅延調整量にてタイミング調整を行ってUWを送出する(ステップS117)。そして、通信制御装置2は、遅延設定後のタイミングでUWを受信して検出する(ステップS118)。
Then, when the communication control device 2 sends UW (step S115), the control unit 16 of the wireless device 1 sets the delay adjustment amount received last time in the
このようにして、無線装置1、通信制御装置2にて遅延調整量の設定が完了する。そして、その後は、通信制御装置2がUWを送出し(ステップS119)、無線装置1にてUWを受信すると(ステップS120)、無線装置1は設定された遅延調整量にて遅延してUWを送出し(ステップ121)、通信制御装置2が、遅延設定後のタイミングでUWを受信する(ステップS122)。 In this way, setting of the delay adjustment amount is completed in the wireless device 1 and the communication control device 2. After that, the communication control device 2 sends UW (step S119), and when the wireless device 1 receives the UW (step S120), the wireless device 1 delays the UW by the set delay adjustment amount. The communication control apparatus 2 receives the UW at the timing after the delay setting (step S122).
なお、この遅延調整量の設定は、システムの立ち上げ後、任意のタイミングで行われてもよい。フレーム喪失状態に陥っていないときには、上述のステップS107からステップS118までの手順を実行することにより、遅延調整量の設定を行うことができる。 The delay adjustment amount may be set at an arbitrary timing after the system is started up. When the frame is not lost, the delay adjustment amount can be set by executing the procedure from step S107 to step S118 described above.
このように、本実施形態の無線装置1は、無線周波数帯とベースバンド帯等の第一の周波数帯との間の周波数変換を行い、回線遅延に応じた遅延調整を行う。DSRCでは無線周波数として5.8GHz帯等が用いられるため、通常、基地局では、路側アンテナから通信制御装置へ光ケーブルで接続されている。それは、高周波数の無線信号を電気的ケーブルで伝送した場合には損失が非常に大きいためである。 As described above, the radio apparatus 1 according to the present embodiment performs frequency conversion between the radio frequency band and the first frequency band such as the baseband band, and performs delay adjustment according to the line delay. Since DSRC uses a 5.8 GHz band or the like as a radio frequency, the base station is normally connected from the roadside antenna to the communication control device by an optical cable. This is because a loss is very large when a high-frequency radio signal is transmitted through an electric cable.
一方、上述のように、本実施形態の無線装置1では、通信制御装置2との通信回線3として電気的ケーブルを使用することができるので、コストを抑えた無線基地局システムを構築することができる。また、無線装置1においてタイミング調整を行うことにより複数の無線装置からの受信が可能となるので、送信可能範囲の中に複数の無線装置を設けて車載装置からの受信可能領域を広げる等、自由度の高い通信領域の設定が可能となる。
On the other hand, as described above, in the wireless device 1 according to the present embodiment, an electrical cable can be used as the
特に、DSRC方式の場合、同じスロット中で、基地局側及び車載側の両方で時分割で切り換えて通信を行うので、非常に高速に両者の通信の切り換えが必要となる。すなわち、許容される遅延量が少ないため、通信制御装置が各々の無線装置からの信号を受信してから各々の信号に対してその都度タイミング調整すると、非常に高速な演算処理装置が必要となってしまう。そこで、各々の無線装置がタイミング調整機能を有することで、通信制御装置は通常の場合と同等の処理能力で実現可能、コストを抑えた無線基地局システムを実現することができる。 In particular, in the case of the DSRC method, since communication is performed by switching in a time division manner on both the base station side and the vehicle-mounted side in the same slot, it is necessary to switch between the communication at a very high speed. That is, since the allowable delay amount is small, if the communication control device receives a signal from each wireless device and adjusts the timing for each signal each time, a very high-speed arithmetic processing device is required. End up. Therefore, each wireless device has a timing adjustment function, so that the communication control device can be realized with a processing capability equivalent to that of a normal case, and a wireless base station system with reduced costs can be realized.
このような本発明の実施形態によれば、周波数変換及びタイミング調整を行う無線装置を用いることにより通信回線として電気的ケーブルを使用した安価なシステムが可能となり、また、送信可能領域内に、複数の無線装置を受信可能領域が重複するように設置するなど、自由度の高い通信領域を設定することができる。そして、複数の無線装置から受信した信号の受信品質を判定して選択するので、通信領域を拡大し、安定した通信を行うことができる。 According to such an embodiment of the present invention, an inexpensive system using an electrical cable as a communication line can be realized by using a wireless device that performs frequency conversion and timing adjustment, and a plurality of transmission areas can be provided within a transmission possible area. It is possible to set a communication area with a high degree of freedom, such as installing the wireless devices so that the receivable areas overlap. And since the reception quality of the signal received from the some radio | wireless apparatus is determined and selected, a communication area can be expanded and stable communication can be performed.
本発明の無線基地局システムは、通信領域を拡大し、安定した通信が可能な効果を有し、DSRC方式を用いた路車間通信システム等に有用である。 The radio base station system of the present invention has the effect of expanding the communication area and enabling stable communication, and is useful for road-to-vehicle communication systems using the DSRC method.
1、1a、1b、1c、1d 無線装置
2 通信制御装置
3、3a、3b、3c、3d 通信回線
4a、4b、4c、4d 受信領域
4t 送信領域
5 車両
6 車載装置
11 タイミング調整部
12 アンテナ
13 無線処理部
14 制御部
21 回線選択部
22 タイミング生成部
23 通信処理部
24 回線遅延測定部
25a、25b、25c、25d 受信品質判定部
26 選択部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記接続されている有線通信回線の各々について受信した信号の受信品質を判定する受信品質判定手段と、
前記受信品質判定手段により判定された受信品質に基づいて、前記信号を受信する通信回線を選択する選択手段と、
を備える通信制御装置。 A communication control device connected via a wired communication line to each of a plurality of antenna devices that perform wireless communication with an in-vehicle device,
Reception quality determination means for determining the reception quality of the signal received for each of the connected wired communication lines;
Selection means for selecting a communication line for receiving the signal based on the reception quality determined by the reception quality determination means;
A communication control device comprising:
前記受信品質判定手段は、前記受信信号のスロット毎に誤り判定を行い、前記選択手段は、スロット毎に誤りの少ない通信回線を選択する通信制御装置。 The communication control device according to claim 1,
The reception control unit is a communication control device that performs error determination for each slot of the received signal, and the selection unit selects a communication line with few errors for each slot.
前記受信品質判定手段は、前記受信信号の受信電界強度をスロット毎に測定し、前記選択手段は、スロット毎に受信電界強度の強い通信回線を選択する通信制御装置。 The communication control device according to claim 1,
The reception control unit is configured to measure the reception field strength of the reception signal for each slot, and the selection unit selects a communication line having a strong reception field strength for each slot.
前記選択手段は、同期信号が正常に受信した通信回線を選択する通信制御装置。 The communication control device according to any one of claims 1 to 3,
The selection means is a communication control device for selecting a communication line on which a synchronization signal is normally received.
前記選択手段は、前記接続されている通信回線のうち、優先順位にしたがって選択する通信制御装置。 The communication control device according to any one of claims 1 to 4,
The selection means is a communication control device that selects the connected communication lines according to priority.
前記アンテナ装置は、前記車載装置から受信した無線信号を無線周波数帯より低い周波数帯域である第一の周波数帯の信号に周波数変換を行う無線通信手段と、前記受信した通信制御装置との間に生じる前記有線通信回線の回線遅延量に応じて設定される遅延調整量にて、前記周波数変換が行われた信号を遅延させて前記有線通信回線に出力するタイミング調整手段と、を有し、
前記通信制御装置は、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の各手段を有する無線基地局システム。 A wireless base station system including a plurality of antenna devices that perform wireless communication with an in-vehicle device, and a communication control device connected to each of the antenna devices via a wired communication line,
The antenna device is configured between a wireless communication unit that converts a radio signal received from the in-vehicle device into a signal in a first frequency band that is a frequency band lower than a radio frequency band, and the received communication control device. Timing adjustment means for delaying the signal subjected to frequency conversion and outputting it to the wired communication line with a delay adjustment amount set according to the line delay amount of the wired communication line that occurs,
The said communication control apparatus is a radio base station system which has each means as described in any one of Claim 1 thru | or 5.
前記複数のアンテナ装置の各々は、前記車載装置からの信号を受信可能な受信領域が、他のアンテナ装置の受信領域と重複する位置に設置される無線基地局システム。 The radio base station system according to claim 6,
Each of the plurality of antenna devices is a radio base station system in which a reception area capable of receiving a signal from the in-vehicle device is installed at a position where it overlaps with a reception area of another antenna device.
前記複数のアンテナ装置のうちの一つは、前記通信制御装置からの信号を送信する送信手段を更に備える無線基地局システム。 The radio base station system according to claim 6 or 7,
One of the plurality of antenna devices is a radio base station system further comprising transmission means for transmitting a signal from the communication control device.
前記通信制御装置は、前記アンテナ装置に対して、前記有線通信回線を介して制御信号を送信し、前記アンテナ装置からの応答までの回線遅延量を測定する回線遅延測定手段と、前記測定された回線遅延量に基づいて、前記アンテナ装置に対して遅延調整量を設定して送信する遅延調整量設定手段と、を更に備える無線基地局システム。 A radio base station system according to any one of claims 6 to 8,
The communication control device transmits a control signal to the antenna device via the wired communication line, and measures a line delay measuring means for measuring a line delay amount until a response from the antenna device, and the measured A radio base station system further comprising: a delay adjustment amount setting unit configured to set and transmit a delay adjustment amount to the antenna device based on a line delay amount.
前記接続されている有線通信回線の各々について受信した信号の受信品質を判定するステップと、
前記受信品質判定手段により判定された受信品質に基づいて、前記信号を受信する通信回線を選択するステップと、
を有する通信方法。 A communication control device communication method connected to each of a plurality of antenna devices that perform wireless communication with an in-vehicle device via a wired communication line,
Determining the reception quality of the signal received for each of the connected wired communication lines;
Selecting a communication line for receiving the signal based on the reception quality determined by the reception quality determination means;
A communication method.
前記車載装置から受信した無線信号を、無線周波数帯より低い周波数帯域である第一の周波数帯に周波数変換するステップと、
前記周波数変換された前記車載装置からの受信信号を、前記通信制御装置との間に生じる前記有線通信回線の回線遅延量に応じて設定される遅延調整量にて遅延するステップと、
前記遅延された信号を、前記有線通信回線を介して通信制御装置へ送信するステップと、
前記接続されている複数の有線通信回線の各々について受信した信号の受信品質を判定するステップと、
前記受信品質判定手段により判定された受信品質に基づいて、前記信号を受信する通信回線を選択するステップと、
を有する通信方法。 A communication method of a radio base station system including a plurality of antenna devices that perform radio communication with an in-vehicle device, and a communication control device that is connected to each of the antenna devices via a wired communication line,
Radio converting the radio signal received from the in-vehicle device to a first frequency band that is a frequency band lower than the radio frequency band; and
Delaying the frequency-converted received signal from the in-vehicle device by a delay adjustment amount set according to a line delay amount of the wired communication line generated between the communication control device;
Transmitting the delayed signal to the communication control device via the wired communication line;
Determining the reception quality of the signal received for each of the connected plurality of wired communication lines;
Selecting a communication line for receiving the signal based on the reception quality determined by the reception quality determination means;
A communication method.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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