JP2007318646A

JP2007318646A - 通信方法および移動局装置

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Publication number: JP2007318646A
Application number: JP2006148418A
Authority: JP
Inventors: Yoji Sato; 洋司佐藤; Motoatsu Yoshikawa; 元淳吉川
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】一時的な状況に対応して狭域通信を行う通信方法および移動局装置を提供。
【解決手段】基地局装置12と移動局装置10との間にて狭域通信を行う際に、基地局装置12から送信されて移動局装置10にて受信したデータを格納する領域がない場合やデータの処理が間に合わないときに、移動局装置10から否定応答(Nack)を応答チャネル(ACKC)によって基地局装置12に送信することにより、移動局装置10にて一時的に受信データ処理が間に合わないことを明示的に通知すると、基地局装置12は、この否定応答に基づいて移動局装置10に対するスロット割当て頻度を動的に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高度道路交通システム(ITS)分野における狭域通信(DSRC)を行う基地局装置と移動局装置との間の通信方法および移動局装置に関するものである。

近年、高度道路交通システム(ITS)分野において、有料道路の自動料金収受システム(ETC: Electronic Toll Collection System)などが実用化されている。有料道路の自動料金収受システム(ETC)は、社団法人電波産業会(ARIB: Association of Radio Industries and Businesses)により規格化された「有料道路自動料金収受システム標準規格(ARIB STD-T55)」に準じており、通信方式として狭域通信（DSRC: Dedicated Short-Range Communication)が使われている。また、さらなる提供サービスの多様化に向けて狭域通信が拡張されて「狭域通信(DSRC)システム標準規格(ARIB STD-T75)」として規格化された。

狭域通信(DSRC)では、路側に設置された基地局装置と、基地局装置によってサービスが提供される無線エリア内に位置する移動局装置との間でデータ通信を可能にする。移動局装置の形態としては、静止から時速180 km程度にて走行する車両に搭載される車載器や利用者が携帯する携帯端末などがある。

狭域通信では、基地局装置から送信される通信フレームに基づいて通信を行う。通信フレームは複数個の時分割スロットで構成され、とくに先頭の時分割スロットであるFCMS (Frame Control Message Slot)内のFCMC (Frame Control Message Channel)にて、通信フレーム内に含まれる後続スロットの種別および後続スロットの個数などのフレーム情報が示される。移動局装置では、FCMCで示されるフレーム情報に基づいて、基地局装置によりスロット割り当てされたMDS (Message Data Slot)を使ってデータ通信を行う。

MDSは、ETCなどの双方向個別通信で使われる個別通信用MDSと、道路交通情報の配信などの一斉同報や、特定グループを対象としたグループ同報で使われる同報通信用MDSとに大別できる。個別通信用MDSでは、送信側がデータ送信するために使われるデータチャネル（MDC: Message Data Channel)と、受信側がその応答を行う応答チャネル（ACKC: Acknowledge Channel)とを対として扱い、同報通信用MDSでは複数の移動局装置を対象とするため、データチャネル（MDC)だけが使用され、応答チャネル（ACKC)は使用されない。

応答チャネル(ACKC)では、８ビットの受信確認情報フィールドAIのうち１ビットのAKビットを使って、肯定応答(Ack)もしくは否定応答(Nack)のいずれかを示す。データチャネル(MDC)を送信した側、すなわち応答チャネル(ACKC)を受信する側では、否定応答(Nack)を受信した場合もしくは応答チャネル(ACKC)自体を受信できなかった場合はデータチャネル(MDC)を再送信する。ARIB STD-T75によれば、応答チャネル(ACKC)にて否定応答(Nack)を設定する条件として、受信したデータチャネル(MDC)に関して、MDCに含まれるMPDU (MAC Protocol Data Unit)の長さが適切でない場合、MDCに含まれるMAC (Media Access Control）制御フィールド情報が論理的に適切でない場合およびMDCに含まれるCRC検査結果が正しくない場合がある。いずれも、受信したデータチャネル(MDC)に関して異常を検知した場合であり、異常がない場合は応答チャネル(ACKC)にて肯定応答(Ack)を設定する必要がある。ただし、無線区間における電波状況の悪化によりデータチャネル(MDC)自体が受信できなかった場合は、応答チャネル(ACKC)にて否定応答(Nack)を設定するものと考える。

基地局装置から移動局装置へのダウンリンクにおいて、一般的に移動局装置では、データチャネル(MDC)を受信した場合、MDCに含まれるMPDUを受信データバッファに書き込み、格納されたMPDUをCPUから読み出してデータ処理を実施する。逆に移動局装置から基地局装置へのアップリンクにおいては、データチャネル(MDC)の送信に先立ってCPUから送信データバッファにMPDUを書き込み、基地局装置によりスロット割り当てされたデータスロット(MDS)にて、データチャネル(MDC)にMPDUを形成して送信される。

基地局装置では、１つの通信フレーム内で１台の移動局装置に対して複数のデータスロット（MDS)を割り当ててバルク通信を行うことができ、さらに個別通信用MDSと同報通信用MDSとを同時に割り当てることができる。狭域通信(DSRC)は、初期のアプリケーションとしてリアルタイム性が要求されるETCに利用されてきたが、今後、利用者が歩きながら閲覧する携帯端末に対する適用も考えられ、非リアルタイム性アプリケーションも増加することが考えられる。
特開２００１−３１３９７５号公報

しかしながら、狭域通信(DSRC)を行う移動局装置では、基地局装置が割り当てるいかなるスロット割当てにおいてもデータ処理できることが、限られたスロットの有効利用の面からも望まれるが、個別通信と同報通信とを同時に処理している場合や、音声案内、ナビゲーションシステムとの連携、ICカード決済およびセキュリティに関する処理等のため、一時的に処理能力が圧迫されてデータ処理が間に合わない場合があるという問題があった。

特許文献１では、DSRCのレイヤ７を拡張し、伝送レート最大数を通知できるようにし、基地局装置において、移動局装置の処理性能を認識した上でスロット割当てを実施できるので有効な方法である。しかし、伝送レート最大数を通知できる機会が通信の最初の段階だけである場合には、上述したような一時的および過渡的な状況には対応できないという問題がある。さらに、一時的および過渡的な状況に対応するために、移動局装置から基地局装置に対して、スロット割当て頻度、すなわちデータ伝送速度を調整する明示的な方法がないという問題があった。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、狭域通信を行う通信方法および装置において、一時的な状況に対応することのできる通信方法および移動局装置を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するために、基地局装置と移動局装置との間にて狭域通信を行う通信方法において、この方法は、基地局装置から送信されて移動局装置にて受信したデータを、移動局装置の受信バッファにて格納する領域がない場合に、移動局装置から否定応答を応答チャネルにて基地局装置に送信して、基地局装置にて一時的に移動局装置の受信データ処理が間に合わないことを判断し、基地局装置は、応答チャネルの否定応答に基づいて、移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整することを特徴とする。

また、本発明は上述の課題を解決するために、基地局装置と移動局装置との間にて狭域通信を行う通信方法において、この方法は、移動局装置の送信バッファに送信データがない場合に、無効なデータを含むデータチャネルを移動局装置から基地局装置へ送信し、基地局装置は、一時的に移動局装置の送信データ処理が間に合わないことをデータチャネルに基づいて判断し、移動局装置に対して割り当てるスロット割当て頻度を動的に調整することを特徴とする。

また、本発明は上述の課題を解決するために、基地局装置と移動局装置との間にて狭域通信を行う通信方法において、この方法は、基地局装置にて個別通信と同報通信とが同時に行われている際に、移動局装置にて個別通信を受信拒否する場合は、移動局装置から否定応答を応答チャネルにて基地局装置に送信して、基地局装置にて一時的に移動局装置の受信データ処理ができないことを判断し、基地局装置は、応答チャネルの否定応答に基づいて、移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整することを特徴とする。

さらに、本発明は上述の課題を解決するために狭域通信により基地局と通信する移動局装置において、この装置は、基地局から送信されて受信したデータを格納する受信バッファの空き領域がない場合に、否定応答を応答チャネルにて基地局に送信することにより、基地局にて移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整させることを特徴とする。

また、本発明は上述の課題を解決するために狭域通信により基地局と通信する移動局装置において、この装置は、送信データを格納する送信バッファに送信データがない場合に、無効なデータを含むデータチャネルを基地局に送信することにより、移動局装置に対して割り当てるスロット割当て頻度を動的に調整させることを特徴とする。

また、本発明は上述の課題を解決するために、狭域通信により基地局と通信する移動局装置において、この装置は、基地局にて個別通信と同報通信とが同時に行われている際に、移動局装置にて個別通信を受信拒否する場合は、否定応答を応答チャネルにて基地局に送信して一時的に移動局装置の受信データ処理ができないことを通知することにより、移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整させることを特徴とする。

本発明によれば、狭域通信を行う通信方法および移動局装置において、一時的および過渡的な状況に対応して、移動局装置から基地局装置に対してスロット割当て頻度、すなわちデータ伝送速度を明示して調整することができる。

次に添付図面を参照して本発明による通信方法および移動局装置の実施例を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明が適用された移動局装置の一実施例が示されている。本実施例における移動局装置10は、狭域通信(DSRC)の個別通信において移動局装置10内のデータバッファ（メモリ）の格納領域情報を使用してデータチャネル(MDC)や応答チャネル(ACKC)を基地局装置12に送信することにより、スロット割当て頻度（データ伝送速度）を変更するための情報を提供する無線通信装置である。また、移動局装置10は、ACKCのデータ仕様を拡張して基地局装置12に応答種別を通知することにより、スロット割当て頻度（データ伝送速度）を変更するための追加情報を提供する。なお、以下の説明において本発明に直接関係のない部分は、図示およびその説明を省略し、また、信号の参照符号はその現われる接続線の参照番号で表す。

図２を参照すると、拡張されたデータ仕様が適用されたACKC拡張フォーマットの構成例が示されている。図示するように、応答チャネル(ACKC)では、８ビットの受信確認情報フィールドAI内に応答種別を示すデータを設定する。本実施例では４ビット中"***_1"にて肯定応答(Ack)を示し、"***_0"にて否定応答(Nack)を示す。否定応答(Nack)は、さらに、"000_0"にてMPDU長さ異常を示し、"001_0"にてMACフィールド異常#1を示し、"010_0"にてMACフィールド異常#2を示す。否定応答(Nack)は、また、"011_0"にてCRC検査異常を示し、"100_0"にてMDC (UW)未検出を示し、"101_0"にてバッファフルであることを示す。

通常のACKCフォーマットの構成例を図３に示す。図示するようにこの場合、応答チャネル(ACKC)は、８ビットの受信確認情報フィールドAIのうち１ビットのAKビットを使って肯定応答(Ack)もしくは否定応答(Nack)のいずれかを示す。

図１に戻って移動局装置10は、アンテナ14を介して通信フレームを送信および受信する無線制御部16を備え、無線制御部16は、通信フレーム内に含まれているチャネルデータ（MDCおよびACKC）を抽出する。無線制御部16は、抽出したMDCを出力20に接続されたMDC受信制御部22に出力し、抽出したACKCを出力24に接続されたACKC受信制御部26に出力する。また、無線制御部16は、MDC送信制御部30から出力されるチャネルデータのMDCを入力32に入力し、さらにACKC送信制御部34から出力されるチャネルデータのACKCを入力36に入力し、受信した通信フレームタイミングに基づいて割り当てられたスロットにてこれらチャネルデータを送信する。

基地局装置12から移動局装置10へのダウンリンク方向にて個別通信を行う場合のデータストリームに関する構成について説明する。

MDC受信制御部22は、無線制御部16から供給されるMDCデータからARIB STD-T75で規定される手順にてMPDU (MAC Protocol Data Unit)を抽出し、抽出したMPDUデータをその出力36に接続されたMPDUデータ検査部38に送出する。

MPDUデータ検査部38は、MPDUデータを接続線40を介して受信バッファ制御部42に送出するとともに、そのMPDUデータに関する検査結果を接続線44を介して受信バッファ制御部42に通知する。さらにMPDUデータ検査部38は、そのMPDUデータに関する検査結果を表す検査結果情報を接続線45を介してAIデータ生成部52に送出する。

受信バッファ制御部42は、MPDUデータを格納する領域がある場合に、入力されるMPDUデータを格納するが、MPDUデータを格納する領域がない場合にはMPDUデータを廃棄する。受信バッファ制御部42に格納されたMPDUデータは、その後バス46を介して中央処理装置(CPU) 48から読み出されて、CPU 48にてデータ処理が施される。受信バッファ制御部42は、正常なMPDUデータを新たに格納した場合、その出力50に接続されたAIデータ生成部52に対して書込み結果が正常であることを通知する。逆にたとえばMPDUデータが異常であった場合や、格納領域がなくMPDUデータを廃棄した場合は、受信バッファ制御部42は、書込み結果が異常であることをAIデータ生成部52に通知する。

AIデータ生成部52は、書込み結果が正常の場合は、受信確認情報AIを使用して肯定応答(Ack)を設定し、異常だった場合は否定応答(Nack)を設定する。AIデータ生成部52は、これら、肯定応答または否定応答をACKC送信制御部34に送出する。ACKC送信制御部34は、ARIB STD-T75で規定される手順でACKCを生成し、生成したACKCを無線制御部に渡す。さらにAIデータ生成部52は、MPDUデータ検査部38から検査結果情報45を入力すると、その検査結果情報45に応じた否定応答(Nack)時の応答種別を設定する。

次に、移動局装置10から基地局装置12へのアップリンク方向にて個別通信を行う場合のデータストリームに関する構成について説明する。

CPU 48のバス60には送信バッファ制御部62が接続され、送信バッファ制御部62は、CPU 48からバス60を介して設定される送信用のMPDUデータが格納される。MDCデータの送信に先立って、送信バッファ制御部62は接続線64を介してMDPUデータ選択部66にMPDUデータを送出し、送信するMPDUデータがない場合には、読出し結果が異常であることを接続線68を介してMDPUデータ選択部66に通知する。

MPDUデータ選択部66では、読出し結果が正常の場合は、送信バッファ制御部62から読み出されるMPDUデータを選択するが、読出し結果が異常であった場合には、たとえば接続線70に与えられる無効なMPDUデータを選択して、選択したデータを出力72に接続されたMDC送信制御部30に送出する。

MDC送信制御部30は、ARIB STD-T75で規定される手順にてMDCデータを生成し、生成したデータを無線制御部16に送出する。これによりMDCデータが無線制御部16およびアンテナ14によって無線電波として送信され、基地局装置12にて受信される。

基地局装置12は、受信したMDC内のMPDUデータが正常か否かを判断し、正常である場合は、ACKCの送信にて肯定応答(Ack)がなされる。この肯定応答が受信されると移動局装置10は、肯定応答をACKC受信制御部26を介して送信バッファ制御部62に送出される。送信バッファ制御部62は、送信したMPDUデータ分の領域をこの肯定応答に応動して開放することができる。逆に、基地局装置12にて無効なMPDUデータを受信した場合は、ACKCの送信にて否定応答(Nack)されるため、移動局装置10の送信バッファ制御部62は、その記憶領域のデータを保持する。

以上の構成で、個別通信におけるダウンリンク方向のデータストリームに関して移動局装置10の動作を図４を参照して説明する。基地局装置12から送信された通信フレームのデータチャネル(MDC)がアンテナ14、無線制御部16にて受信されて（ステップS400）、さらにその個別通信用のMDCからMPDUデータがMDC受信制御部22にて抽出される。抽出されたデータは受信バッファ制御部42に格納される（ステップS402）。受信バッファ制御部42において、MPDUデータを格納する領域が確保できない場合は、受信したMPDUデータを破棄する。受信バッファ制御部42に格納されたMPDUデータは、その後、割込みハンドラなどによってバス46を介してCPU 48に読み出されてデータ処理が施される。

MPDUデータ検査部38からMPDUデータの検査結果が正常であったことが受信バッファ制御部42に通知される。このとき受信バッファ制御部42は、受信したMPDUデータを格納する領域が確保できる場合、肯定応答(Ack)を送出し（ステップS404）、ACKC送信として無線制御部16から送信される（ステップS406）。

受信したMPDUデータを格納する領域が受信バッファ制御部42にて確保できない状況が発生して、受信したMPDUデータを破棄した場合（ステップS408）、受信バッファ制御部42からAIデータ生成部52に対して書込み結果が異常であることが通知され、その結果、バッファフルを示す否定応答(Nack)が生成されて（ステップS410）、ACKC送信制御部34は、この否定応答(Nack)を無線制御部16を介してACKC送信として送信する（ステップS412）。

このようにして移動局装置10から送信された否定応答(Nack)を受信した基地局装置12では、移動局装置10にてバッファフルの状態が発生してデータ処理が間に合っていないことを判断することができ、これに応動して、スロット割当頻度低減区間420にてスロット割当て頻度を下げることができる。たとえば、１フレーム当たり４スロットを割り当てていた場合に、一時的および過渡的に移動局装置10のデータ処理が間に合わず、基地局装置12にて否定応答(Nack)を受信した場合は、１フレーム当たりのスロット数を下げてたとえば２スロットの割り当てに変更することができ、逆に、１フレーム当たり２スロットの割り当てを実施している状態で問題なく通信ができている場合は、動的に１フレーム当たりのスロット数を増加させて、たとえば４スロットの割当てに変更することができる。この結果、移動局装置10の処理能力に合わせたデータ伝送速度で通信することができる。また、１フレーム当たり１スロットを割り当てていたときに、基地局装置12にて否定応答(Nack)を受信した場合は、２フレーム当たり１スロットの割当てに変更することも可能である。

本実施例では、基地局装置12におけるデータ伝送速度の調整を確実にするためにACKC仕様を拡張している。ARIB STD-T75 1.2版では、ACKCのAI内の１ビット（AKビット）を使い、肯定応答(1:Ack)または否定応答(0:Nack)を送信するが、本実施例では図２に示すようにACKCのデータ仕様を拡張し、AIの予約領域になっている残りのビットを使用して受信状況を示す応答種別を通知する。このような構成によって、対向の基地局装置12では、移動局装置10にて否定応答(Nack)した理由を認識することができる。この結果、基地局装置12にはスロット割り当て頻度を下げるなどの制御を行って効率的な通信を実施することが可能になる。

たとえば、電波状態が悪く、移動局装置10側にてMDCであることを示すユニークワード(UW)が検出できない場合、すなわちMDC自体を検出できない場合は、基地局装置12によるスロット割当て頻度を下げる必要はないが、移動局装置10にてバッファ領域が確保できないバッファフル状態の場合には、基地局装置12にてスロット割り当て頻度を下げて、他の移動局装置に対するスロット割当てを増加させるなどの制御を行うことにより、スロットの利用効率を高めることができる。このようにACKCのデータ仕様の拡張に伴って本実施例では、否定応答(Nack)時の応答種別を設定するために、MPDUデータ検査部38からAIデータ生成部52に対して検査結果情報を通知する。

次に、個別通信におけるアップリンク方向のデータストリームに関して移動局装置10の動作を図５を参照して説明する。まず送信用のMPDUデータが送信に先立ってCPU 48から出力され、バス60を介して送信バッファ制御部42に入力されて格納される（ステップS500）。格納されたMPDUデータはMPDUデータ選択部66を介してMDC送信制御部30に入力される（ステップS502）。MDC送信制御部30は、基地局装置12から送信される通信フレーム内の個別通信用MDSの規定タイミングにてMDCデータを無線制御部16に送出し、MDCデータが基地局12に送信される（ステップS504）。

本実施例では、移動局装置10からMDCを送信するタイミングになっても、送信バッファ制御部62にMPDUデータが設定されていない場合、MPDUデータ選択部66は、入力70に与えられる無効なMPDUデータを選択して、選択した無効なMPDUデータをMDC送信制御部30に送出して（ステップS506）、無効MPDUデータを含むMDCを無線制御部16を介して送信する（ステップS508）。

図示するように、無効なMPDUデータを受信した基地局装置12では、ACKC送信にて否定応答（Nack）を移動局装置10に送信して（ステップS510）、再送による正常なデータを受信することを期待する。この場合、無効なMPDUデータのデータ形式の取り決めをあらかじめ行っておいて、そのデータ形式に即した無効なMPDUデータを移動局装置10から基地局装置12に送信した場合に、移動局装置10にてデータ処理が間に合わないことを基地局装置12にて判断することができる。したがってダウンリンクと同様に、スロット割当頻度低減区間520にて示すようにアップリンクの場合でも一時的にスロット割当てを減らし、他の移動局装置にスロット割当てを実施することなどができ、スロットの利用効率を高めることができる。

たとえば、１フレーム当たり４スロットを割り当てていた場合に、一時的に移動局装置10におけるデータ処理が間に合わず、基地局装置12にて無効なMPDUデータを受信した場合は、１フレーム当たりのスロット数を減らして２スロットの割り当てに変更することができ、逆に、１フレーム当たり２スロットの割り当てで問題なく通信ができている場合は、動的に１フレーム当たりのスロット数を増加させて４スロットの割り当てに変更することができる。この結果、移動局装置10の処理能力に合わせたデータ伝送速度にて通信を実行することができる。また，１フレーム当たり１スロットを割り当てていた時に、基地局装置12にて無効なMPDUデータを受信した場合は、２フレーム当たり１スロットの割り当てに減じて変更することなども可能である。

無効なMPDUデータのデータ形式については、ARIB STD-T75で規定されている否定応答(Nack)条件であればよい。とくに、MPDUデータをすべて値"0" (ALL"0")にすると否定応答条件に合致するので、たとえば、ALL"0"の場合はバッファ空（EMPTY）であるという取り決めをすることができる。

本実施例のように無効なMPDUデータを送信することは、さらに以下に示す利点がある。MDCのプリアンブル(PR)とユニークワード(UW)の送信完了タイミング、つまりMPDUデータ部分の送信開始タイミングまで、CPU 48によるMPDUデータの設定時間に余裕ができる。つまり、MDCのユニークワード(UW)送信完了タイミングまでにCPU 48からMPDUデータが設定されると、設定されたMPDUデータが即時送信される。逆にMPDUデータが設定されていなければ、無効なMPDUデータをMPDUデータ選択部66にて選択して基地局装置12側へ送って、バッファ空であることを知らせることができる。

以上説明したように、狭域通信(DSRC)の個別通信において、音声案内、ナビゲーションシステムとの接続、ICカード決済、セキュリティ等に関する処理を移動局装置10にて実行する際に、一時的にデータ処理が間に合わない場合があるが、移動局装置10内のデータバッファ（メモリ）の格納領域情報を使用してMDC（無効なMPDUデータ）やACKC (Nack)を送信することにより、一時的に移動局装置10にてデータ処理が間に合わないことを基地局装置12側で判断することができ、スロット割当て頻度（データ伝送速度）を変更し、代わりにスロットの有効利用を高めることができる。また、ACKCのデータ仕様を拡張して応答種別を基地局装置12に通知することにより、基地局装置12にて移動局装置10の性能を推測してスロット割り当て頻度を調整することができる。

次に、本発明が適用された移動局装置の一実施例を図６を参照して説明する。本実施例における移動局装置600は、個別通信と同報通信とが同時に提供されて割り当てられている場合に、別通信中に優先度の高い緊急の同報通信を受信すると一時的に同報通信を優先処理し、その間、移動局装置600から基地局装置12に個別通信のスロット割当て頻度（データ伝送速度）を下げるための情報を提供する無線通信装置である。また、図１に示した第１の実施例と同様に移動局装置600からACKCのデータ仕様を拡張して基地局装置12に応答種別を通知することにより、基地局装置12にてスロット割当て頻度（データ伝送速度）を一時的に下げるための追加情報を提供する。

本実施例における移動局装置600は、第１の実施例の移動局装置10におけるCPU 48に代えてCPU 602を備え、CPU 602から受信バッファ制御部604に対して個別通信受信の可否を接続線610を介して設定し、さらに同報通信受信の可否を接続線612を介して設定する構成である。本実施例において図１に示した同一の構成については同じ参照符号で示し、またCPU 602および受信バッファ制御部604の他の機能についてはそれぞれ図１に示したCPU 48および受信バッファ制御部42の機能と同様の構成でよいのでその詳細説明を省略する。

本実施例にて使用するACKC拡張フォーマットの構成例を図７に示す。図示するように、応答チャネル(ACKC)では、８ビットの受信確認情報フィールドAI内に応答種別を示すデータを設定する。本実施例では５ビット中"****_1"にて肯定応答(Ack)を示し、"****_0"にて否定応答(Nack)を示す。否定応答(Nack)は、さらに、"0000_0"にてMPDU長さ異常を示し、"0001_0"にてMACフィールド異常#1を示し、"0010_0"にてMACフィールド異常#2を示す。否定応答(Nack)は、また、"0011_0"にてCRC検査異常を示し、"0100_0"にてMDC (UW)未検出を示し、"0101_0"にてバッファフルであることを示す。否定応答(Nack)は、さらに、"1000_0"にて２フレーム間待ち(WAIT)を示し、"1001_0"にて４フレーム間待ち(WAIT)を示し、"1010_0"にて８フレーム間待ち(WAIT)を示し、"1100_0"にてデータ伝送速度#1を示し、"1101_0"にてデータ伝送速度#2を示し、"1110_0"にてデータ伝送速度#3を示す。なお通常のACKCフォーマットは図３に示した構成でよい。

以上の構成で本実施例における移動局装置600の動作を図８および図９を参照して説明する。図８を参照すると、同報通信受信禁止および個別通信受信許可時の移動局装置600の動作シーケンスが示されている。

移動局装置600において個別通信だけを実施したい場合には、個別通信受信可否を許可に設定し、さらに同報通信受信可否を禁止に設定する。基地局12から送信された同報通信のデータチャネル(MDC)がアンテナ14、無線制御部16にて受信されて（ステップS800）、さらに同報通信のデータチャネルMDCからMPDUデータがMDC受信制御部22にて抽出される。この同報通信のMPDUデータは受信バッファ制御部604にて格納されず破棄される（ステップS802）。

次に基地局装置12から送信された個別通信のMDCが受信されると（ステップS804）、その個別通信のMDCからMPDUデータがMDC受信制御部22にて抽出され、この個別通信のMDCが正常であった場合には受信バッファ制御部604に格納される（ステップS806）。受信バッファ制御部604に格納されたMPDUデータは、その後、割込みハンドラなどによってバス46を介してCPU 602に読み出されて（ステップS808）データ処理が施される（ステップS810）。またMPDUデータ検査部38からMPDUデータの検査結果が正常であることを受信バッファ制御部604に通知されると、受信バッファ制御部604は、受信したMPDUデータを格納すると肯定応答(Ack)を送出し（ステップS812）、ACKC送信として無線制御部16から送信される（ステップS814）。

その後CPU 602におけるデータ処理が完了すると、その処理後のMPDUデータが送信バッファ制御部62に書き込まれる（ステップS816）。MPDUデータ選択部66は、送信バッファ62に格納されたMPDUデータを選択して、選択したMPDUデータをMDC送信制御部30に送出して（ステップS818）、MPDUデータを含む個別通信のMDCを無線制御部16を介して送信する（ステップS820）。MPDUデータを受信した基地局装置12では、ACKC送信にて肯定応答（Ack）を移動局装置600に送信して（ステップS822）移動局装置600にて受信される。

このようにして移動局装置600にて、個別通信だけを実施したい場合は、個別通信受信可否を許可に設定し、同報通信受信可否を禁止に設定すると、受信した同報通信のMPDUデータを受信バッファ制御部604にて破棄し、個別通信のMPDUデータだけを格納することができる。この結果、バッファ容量を効率的に使用することができる。

なお、リアルタイム性が必要なETCなどの個別通信の実行中を除いて、移動局装置600にて個別通信を実施している際に、一時的に緊急で優先度の高い同報通信を受信したい場合がある。このような場合に個別通信受信可否を禁止に設定し、同報通信受信可否を許可に設定すると、図９に示すように受信バッファ制御部604にて、同報通信のMPDUデータだけを格納し（ステップS900,S902）、受信した個別通信のMPDUデータを破棄することができる（ステップS904,S906）。この場合、個別通信のMPDUデータを受信バッファ制御部604にて、破棄しているため、受信バッファ制御部604からAIデータ生成部52に対して書込み結果が異常であることを通知し（ステップS908）、否定応答(Nack)をACKCとして送信する（ステップS910）。この否定応答には、ACKC拡張フォーマットにより、たとえば「受信保留中（WAIT）」および「２フレーム間WAIT」などを示す明示的なコードを使用することができる。

基地局装置12では、ACKCの受信で否定応答(Nack)されるので、ARIB STD-T75に従ってMDCを再送信すると、基地局装置12ではACKC (Nack)が受信される。このACKC (Nack)またはステップS910のACKC (Nack)によって、移動局装置600にてデータ処理ができないかもしくはデータ処理が間に合わないことを判断することができる。このため個別通信用スロット割り当て頻度低減期間920において、一時的に移動局装置600に対するスロット割当て頻度を下げたり、あらかじめ定めた数フレーム分に対するスロット割当てを中断したりすることなどが可能になる。したがってスロットの利用効率を高めることができる。

さらに、図７に示したようにACKC仕様を拡張し、一時的に個別通信のデータ処理が実施できないことを明示的に示すことができる。たとえば図１に示した第１の実施例で説明したバッファフルと同コードを適用してもよく、また別コードにしてもよい。さらに、何フレーム分のスロット割当てを中断して欲しいかを明示的にコード化することにより、２〜８フレーム間待ち（WAIT）等を基地局装置12に通知することができる。

本実施例では、狭域通信(DSRC)において、基地局装置12からの通信フレームにて個別通信用MDSと同報通信用MDSとが同時に割り当てられている場合、とくに、優先度の高い緊急の同報通信を個別通信中に受信した場合に、一時的に同報通信を優先処理し、その間、ACKCにて否定応答(Nack)したり、明示的なコードで応答種別を通知したりする。これにより基地局装置12において個別通信のスロット割当て頻度（データ伝送速度）を下げたり、スロット割当てを規定フレーム分中断したりすることにより、スロットの利用効率を高めることが可能になる。

以上、図１および図６にそれぞれ示した第１および第２の実施例では、変調方式に関してARIB STD-T75で規定される変調方式ASK、QPSKに限らず、他の変調方式を適用することができる。また、上記各実施例では、受信バッファ制御部42,604と送信バッファ制御部62とを別々のブロックとして説明したが、これに限らず、MPDUデータを格納する送信バッファおよび受信バッファを共通の物理メモリを使用するようにしてもよい。また、上記各実施例では、ACKCで使用されるAIデータにより応答種別を通知する方法も説明したが、移動局装置10,600から基地局装置12に対して、送信するACKCのAIデータにより希望する通信速度を明示することもできる。この場合、図７に示したACKC拡張フレームの応答種別"1100_0"〜"1110_0"によって、伝送速度#1〜#3のいずれかを選択して設定することができる。

本発明が適用された移動局装置の実施例を示すブロック図である。 ACKC拡張フォーマットの構成例を示す図である。 ACKCフォーマットの構成例を示す図である。図１に示した実施例における移動局装置のダウンリンク方向動作を示すシーケンス図である。図１に示した実施例における移動局装置のアップリンク方向動作を示すシーケンス図である。移動局装置の他の実施例を示すブロック図である。 ACKC拡張フォーマットの構成例を示す図である。図６に示した実施例における同報通信受信禁止および個別通信受信許可時の移動局装置の動作を示すシーケンス図である。図６に示した実施例における同報通信受信許可および個別通信受信禁止時の移動局装置の動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

10 移動局装置
12 基地局装置
16 無線制御部
22 MDC受信制御部
26 ACKC受信制御部
30 MDC送信制御部
34 ACKC送信制御部
38 MPDUデータ検査部
42 受信バッファ制御部
48 中央処理装置(CPU)
62 送信バッファ制御部
66 MPDUデータ選択部

Claims

基地局装置と移動局装置との間にて狭域通信を行う通信方法において、該方法は、
前記基地局装置から送信されて前記移動局装置にて受信したデータを、該移動局装置の受信バッファにて格納する領域がない場合に、該移動局装置から否定応答を応答チャネルにて前記基地局装置に送信して、該基地局装置にて一時的に移動局装置の受信データ処理が間に合わないことを判断し、
前記基地局装置は、前記応答チャネルの否定応答に基づいて、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整することを特徴とする通信方法。
請求項１に記載の方法において、前記移動局装置は、前記受信バッファがバッファフルであることを明示する情報を応答チャネルの応答種別に拡張して示して、前記基地局装置に対して前記スロット割当頻度を調整させることを特徴とする通信方法。
請求項１に記載の方法において、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整した後に、前記移動局装置から肯定応答を前記基地局装置にて受信すると、該基地局装置は、該移動局装置に対するスロット割当て頻度を再調整することを特徴とする通信方法。
請求項１に記載の方法において、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整した後に、前記移動局装置から有効なMPDU (MAC Protocol Data Unit)を前記基地局装置にて受信すると、該基地局装置は、該移動局装置に対するスロット割当て頻度を再調整することを特徴とする通信方法。
基地局装置と移動局装置との間にて狭域通信を行う通信方法において、該方法は、
前記移動局装置の送信バッファに送信データがない場合に、無効なデータを含むデータチャネルを該移動局装置から前記基地局装置へ送信し、
前記基地局装置は、一時的に移動局装置の送信データ処理が間に合わないことを前記データチャネルに基づいて判断し、該移動局装置に対して割り当てるスロット割当て頻度を動的に調整することを特徴とする通信方法。
請求項５に記載の方法において、前記無効なデータを示す所定のデータ形式をあらかじめ決定しておき、前記所定のデータ形式のデータにより前記移動局装置にてバッファ空であることを明示することを特徴とする通信方法。
請求項５に記載の方法において、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整した後に、前記移動局装置から肯定応答を前記基地局装置にて受信すると、該基地局装置は、該移動局装置に対するスロット割当て頻度を再調整することを特徴とする通信方法。
請求項５に記載の方法において、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整した後に、前記移動局装置から有効なMPDU (MAC Protocol Data Unit)を前記基地局装置にて受信すると、該基地局装置は、該移動局装置に対するスロット割当て頻度を再調整することを特徴とする通信方法。
基地局装置と移動局装置との間にて狭域通信を行う通信方法において、該方法は、
前記基地局装置にて個別通信と同報通信とが同時に行われている際に、前記移動局装置にて前記個別通信を受信拒否する場合は、該移動局装置から否定応答を応答チャネルにて前記基地局装置に送信して、該基地局装置にて一時的に移動局装置の受信データ処理ができないことを判断し、
前記基地局装置は、前記応答チャネルの否定応答に基づいて、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整することを特徴とする通信方法。
請求項９に記載の方法において、前記移動局装置は、一時的に移動局装置の受信データ処理ができないことを前記応答チャネルの応答種別により明示することを特徴とする通信方法。
請求項９に記載の方法において、前記移動局装置は、スロット割当を指定フレーム分保留することを要求することを前記応答チャネルの応答種別により明示することを特徴とする通信方法。
請求項９に記載の方法において、前記移動局装置は、要求するスロット割当頻度を前記応答チャネルの応答種別により動的に明示することを特徴とする通信方法。
請求項９に記載の方法において、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整した後に、前記移動局装置から肯定応答を前記基地局装置にて受信すると、該基地局装置は、該移動局装置に対するスロット割当て頻度を再調整することを特徴とする通信方法。
請求項９に記載の方法において、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整した後に、前記移動局装置から有効なMPDU (MAC Protocol Data Unit)を前記基地局装置にて受信すると、該基地局装置は、該移動局装置に対するスロット割当て頻度を再調整することを特徴とする通信方法。
狭域通信により基地局と通信する移動局装置において、該装置は、前記基地局から送信されて受信したデータを格納する受信バッファの空き領域がない場合に、否定応答を応答チャネルにて前記基地局に送信することにより、前記基地局にて該移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整させることを特徴とする移動局装置。
請求項１５に記載の装置において、該装置は、前記受信バッファがバッファフルであることを明示する情報を応答チャネルの応答種別にて示して該応答チャネルを前記基地局に送信することにより、前記基地局に対して前記スロット割当頻度を調整させることを特徴とする移動局装置。
狭域通信により基地局と通信する移動局装置において、該装置は、送信データを格納する送信バッファに送信データがない場合に、無効なデータを含むデータチャネルを前記基地局に送信することにより、該移動局装置に対して割り当てるスロット割当て頻度を動的に調整させることを特徴とする移動局装置。
請求項１７に記載の装置において、該装置は、前記無効なデータを示す所定のデータ形式をあらかじめ決定しておき、前記所定のデータ形式のデータにより該移動局装置にてバッファ空であることを明示することを特徴とする移動局装置。
狭域通信により基地局と通信する移動局装置において、該装置は、前記基地局にて個別通信と同報通信とが同時に行われている際に、該移動局装置にて前記個別通信を受信拒否する場合は、否定応答を応答チャネルにて前記基地局に送信して一時的に移動局装置の受信データ処理ができないことを通知することにより、前記移動局装置に対して割り当てるスロットのスロット割当て頻度を動的に調整させることを特徴とする移動局装置。
請求項１９に記載の装置において、該装置は、受信データの処理ができないことを前記応答チャネルの応答種別により明示することを特徴とする移動局装置。
請求項１９に記載の装置において、該装置は、スロット割当を指定フレーム分保留することを要求することを前記応答チャネルの応答種別により明示することを特徴とする移動局装置。
請求項１９に記載の装置において、該装置は、要求するスロット割当頻度を前記応答チャネルの応答種別により動的に明示することを特徴とする移動局装置。