JP2010081390A - Reporting method, and access controller for wide area and access controller for local area utilizing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、報知技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を報知する報知方法ならびにそれを利用した広域用アクセス制御装置および局所用アクセス制御装置に関する。 The present invention relates to a notification technique, and more particularly to a notification method for notifying a signal including predetermined information, a wide area access control device and a local access control device using the notification method.
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、GPS(Global Positioning System)等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する(例えば、特許文献1参照)。
IEEE802.11等の規格に準拠した無線LAN(Local Area Network)では、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線LANでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなCSMA/CAでは、端末装置間の距離や電波を減衰させる障害物の影響などによって、互いの無線信号が到達しない状況、つまりキャリア・センスが機能しない状況が発生する。キャリア・センスが機能しない場合、複数の端末装置から送信されたパケット信号が衝突する。また、通信速度を高速化するために、無線LANでは、OFDM変調方式が使用される。 In a wireless LAN (Local Area Network) compliant with a standard such as IEEE 802.11, an access control function called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access Collision Aviation) is used. Therefore, in the wireless LAN, the same wireless channel is shared by a plurality of terminal devices. In such CSMA / CA, due to the distance between terminal devices and the influence of obstacles that attenuate radio waves, a situation occurs in which radio signals do not reach each other, that is, a situation where carrier sense does not function. When carrier sense does not function, packet signals transmitted from a plurality of terminal devices collide. In order to increase the communication speed, an OFDM modulation scheme is used in the wireless LAN.
一方、無線LANを車車間通信に適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。しかしながら、交差点などでは、車両数の増加、つまり端末装置数の増加によって、パケット信号の衝突の増加が想定される。その結果、パケット信号に含まれたデータが他の端末装置へ伝送されなくなる。このような状態が、車車間通信おいて発生すれば、交差点の出会い頭の衝突事故を防止するという目的が達成されなくなる。 On the other hand, when a wireless LAN is applied to vehicle-to-vehicle communication, it is necessary to transmit information to an unspecified number of terminal devices, so it is desirable that the signal be transmitted by broadcast. However, at intersections and the like, an increase in the collision of packet signals is assumed due to an increase in the number of vehicles, that is, an increase in the number of terminal devices. As a result, data included in the packet signal is not transmitted to other terminal devices. If such a situation occurs in vehicle-to-vehicle communication, the purpose of preventing a collision accident at the intersection encounter will not be achieved.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing the collision probability of packet signals even when the amount of communication increases.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の広域用アクセス制御装置は、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する生成部と、生成部において生成したフレームに関する第1情報を局所用アクセス制御装置へ報知する報知部とを備える。報知部は、第1情報を報知した局所用アクセス制御装置に対して、フレームに含まれた複数のスロットのうちから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出させ、検出したスロットに関する第2情報を報知させる。 In order to solve the above-described problem, a wide area access control device according to an aspect of the present invention includes a generation unit that generates a frame including at least a plurality of slots, and first information about the frame generated in the generation unit. A notification unit that notifies the access control device. The notification unit causes the local access control apparatus that has notified the first information to detect a slot that can be used for communication between wireless apparatuses from among a plurality of slots included in the frame, and 2 Information is notified.
本発明の別の態様は、局所用アクセス制御装置である。この装置は、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する第1情報を広域用アクセス制御装置から受けつける受付部と、受付部において受けつけた第1情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する生成部と、生成部において生成したフレームに含まれた複数のスロットから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出する検出部と、検出部において検出したスロットに関する第2情報を報知する報知部と、を備える。 Another aspect of the present invention is a local access control apparatus. The apparatus includes: a reception unit that receives first information regarding a frame including at least a plurality of slots from the wide area access control device; and a plurality of slots so as to be synchronized with a frame corresponding to the first information received in the reception unit. Generating a frame including at least a frame, a detection unit detecting a slot usable for communication between wireless devices from a plurality of slots included in the frame generated by the generation unit, and detecting by the detection unit A notification unit for reporting second information about the slot.
本発明のさらに別の態様は、報知方法である。この方法は、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成するステップと、生成したフレームに関する第1情報を局所用アクセス制御装置へ報知するステップとを備える。報知するステップは、第1情報を報知した局所用アクセス制御装置に対して、フレームに含まれた複数のスロットのうちから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出させ、検出したスロットに関する第2情報を報知させる。 Yet another aspect of the present invention is a notification method. The method includes a step of generating a frame including at least a plurality of slots, and a step of notifying the local access control device of first information related to the generated frame. The notifying step causes the local access control apparatus that has notified the first information to detect a slot that can be used for communication between wireless apparatuses from among a plurality of slots included in the frame, and relates to the detected slot The second information is notified.
本発明のさらに別の態様もまた、報知方法である。この方法は、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する第1情報を広域用アクセス制御装置から受けつけるステップと、受けつけた第1情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成するステップと、生成したフレームに含まれた複数のスロットから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出するステップと、検出したスロットに関する第2情報を報知するステップと、を備える。 Yet another embodiment of the present invention is also a notification method. In this method, at least a plurality of slots are included so as to synchronize with a frame corresponding to the received first information, and a step of receiving first information about a frame including at least a plurality of slots from the wide area access control device. Generating a frame, detecting a slot usable for communication between wireless devices from a plurality of slots included in the generated frame, and informing second information related to the detected slot, Prepare.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the collision probability of packet signals even when the amount of communication increases.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間においてデータ通信を実行する通信システムに関する。端末装置は、車両の速度や位置等の情報(以下、これらを「データ」という)を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、端末装置は、通信速度の高速化を目的としてOFDM変調方式を採用する。このような状況のもと、交差点等において、端末装置の数が増加すると、パケット信号の発生確率が増加する。これに対応するために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. An embodiment of the present invention relates to a communication system that performs data communication between terminal devices mounted on a vehicle. The terminal device broadcasts a packet signal that stores information such as the speed and position of the vehicle (hereinafter referred to as “data”). Further, the other terminal device receives the packet signal and recognizes the approach of the vehicle based on the data. Here, the terminal apparatus employs the OFDM modulation scheme for the purpose of increasing the communication speed. Under such circumstances, when the number of terminal devices increases at an intersection or the like, the generation probability of a packet signal increases. In order to cope with this, the communication system according to the present embodiment executes the following processing.
本実施例に係る通信システムは、複数の端末装置の他に局所用アクセス制御装置を含み、局所用アクセス制御装置は、例えば、交差点に設置される。局所用アクセス制御装置は、複数のスロットが含まれたフレームを繰り返し規定する。なお、各フレームに含まれた複数のフレームのうち、一部が制御スロットとして確保されている。局所用アクセス制御装置は、各スロットでの受信電力を測定することによって、複数の端末装置間の通信に使用されてないスロット(以下、「空きスロット」という)を特定する。なお、空きスロットは、制御スロット以外のスロットを対象とする。 The communication system according to the present embodiment includes a local access control device in addition to a plurality of terminal devices, and the local access control device is installed at an intersection, for example. The local access control apparatus repeatedly defines a frame including a plurality of slots. A part of the plurality of frames included in each frame is reserved as a control slot. The local access control device specifies a slot (hereinafter referred to as “empty slot”) that is not used for communication between a plurality of terminal devices by measuring the reception power in each slot. The empty slots are slots other than the control slot.
また、局所用アクセス制御装置は、フレームの構成情報や特定したスロットに関する情報を制御情報に含め、制御情報を格納したパケット信号(以下、これを「制御情報」ということもある)をひとつのスロットにてブロードキャスト送信する。ここで、制御情報の送信に使用されるひとつのスロットは、制御スロットの中から選択される。端末装置は、制御情報をもとに、空きスロットのいずれかを選択し、選択したスロットにおいて、データを格納したパケット信号(以下、これを「データ」ということもある)をブロードキャスト送信する。なお、端末装置は、複数のフレームにわたってデータを送信する場合、各フレームでの相対的なタイミングが同一のスロットを使用する。 Further, the local access control device includes frame configuration information and information on the specified slot in the control information, and stores the packet signal storing the control information (hereinafter also referred to as “control information”) in one slot. Broadcast transmission at. Here, one slot used for transmission of control information is selected from the control slots. The terminal device selects one of the empty slots based on the control information, and broadcasts a packet signal storing data (hereinafter also referred to as “data”) in the selected slot. When transmitting data over a plurality of frames, the terminal device uses slots having the same relative timing in each frame.
局所用アクセス制御装置は、各スロットにおいて、複数の端末装置から送信されたパケット信号が衝突しているかも測定することによって、衝突が発生しているスロット(以下、「衝突スロット」という)を特定する。なお、衝突スロットも、制御スロット以外のスロットを対象とする。また、局所用アクセス制御装置は、特定したスロットに関する情報も制御情報に含める。端末装置は、制御情報をもとに、既に使用したスロットにおいて衝突が発生しているかを確認する。衝突が発生している場合、端末装置は、制御情報をもとに、別の空きスロットのいずれかを選択する。ここで、局所用アクセス制御装置は、端末装置間のデータ通信に直接関与せず、データ通信に使用すべきスロットを直接指定しない。あくまでも、局所用アクセス制御装置は、端末装置間のデータ通信の状況を監視し、空きスロットや衝突スロットの情報を報知している。つまり、局所用アクセス制御装置は、複数の端末装置間の通信を制御する。 The local access control device identifies a slot in which a collision occurs (hereinafter referred to as a “collision slot”) by measuring whether or not packet signals transmitted from a plurality of terminal devices collide in each slot. To do. The collision slot is also a slot other than the control slot. Further, the local access control apparatus also includes information regarding the identified slot in the control information. Based on the control information, the terminal device confirms whether or not a collision has occurred in the already used slot. When a collision has occurred, the terminal device selects another free slot based on the control information. Here, the local access control apparatus does not directly participate in data communication between terminal apparatuses, and does not directly specify a slot to be used for data communication. To the last, the local access control device monitors the status of data communication between terminal devices, and reports information on empty slots and collision slots. That is, the local access control device controls communication between a plurality of terminal devices.
なお、制御情報もひとつのスロットにて送信されているので、制御情報を受信できない端末装置から送信されたデータと、制御情報とが衝突する可能性がある。その結果、他の端末装置が制御情報を受信できないと、上記の処理の実行が困難になる。これに対応するために、データを送信するために使用されるOFDM信号では、一部のサブキャリアにデータが格納されず、ヌルキャリアとされている(以下、このようなサブキャリアを「識別キャリア」という)。一方、制御情報を送信するために使用されるOFDM信号では、識別キャリアにも信号が配置されている。そのため、仮に、データと制御情報とが衝突した場合であっても、端末装置は、識別キャリアの信号成分を観測することによって、制御情報の存在を検知することができる。 Since the control information is also transmitted in one slot, there is a possibility that the data transmitted from the terminal device that cannot receive the control information collides with the control information. As a result, if other terminal devices cannot receive control information, it becomes difficult to execute the above processing. In order to cope with this, in an OFDM signal used to transmit data, data is not stored in some subcarriers and is set as a null carrier (hereinafter, such a subcarrier is referred to as an “identification carrier”. "). On the other hand, in the OFDM signal used for transmitting control information, a signal is also arranged on the identification carrier. Therefore, even if data and control information collide, the terminal device can detect the presence of control information by observing the signal component of the identification carrier.
さらに、近接した交差点のそれぞれに局所用アクセス制御装置が設置される場合、それらの局所用アクセス制御装置間の干渉を考慮する必要がある。仮に、各局所用アクセス制御装置からブロードキャスト送信される制御情報が干渉すると、端末装置は、それらの制御情報を受信できなくなるおそれがあり、前述の動作が実現されなくなる。このような干渉は、各局所用アクセス制御装置に対して異なった周波数チャネルを割り当てることによって回避できるが、別の周波数チャネルが設けられない場合、干渉を低減するための別の構成が必要とされる。これに対応するために、前述の制御スロットが複数確保される。各局所用アクセス制御装置は、複数の制御スロットのそれぞれに対してキャリアセンスを実行することによって、ひとつの制御スロットを選択し、選択した制御スロットにて制御情報をブロードキャスト送信する。 Furthermore, when a local access control device is installed at each of the adjacent intersections, it is necessary to consider interference between the local access control devices. If the control information broadcast from each local access control device interferes, the terminal device may not be able to receive the control information, and the above-described operation cannot be realized. Such interference can be avoided by assigning different frequency channels to each local access control device, but if no other frequency channel is provided, another configuration is required to reduce the interference. . In order to cope with this, a plurality of the aforementioned control slots are secured. Each local access control apparatus selects one control slot by performing carrier sense for each of a plurality of control slots, and broadcasts control information in the selected control slot.
なお、キャリアセンスにて制御スロットを選択する場合、局所用アクセス制御装置が設置された位置によっては、他の局所用アクセス制御装置を認識できないおそれがある。つまり、隠れ端末問題と同様の現象が発生する。これに対応するために、各アクセス装置は、当該アクセス装置を識別するための情報(以下、「識別情報」という)を制御情報に含ませて報知する。端末装置は、制御情報が送信された制御スロットの情報(以下、「制御スロット情報」という)と識別情報をデータに含ませて、データをブロードキャスト送信する。アクセス装置は、データを受信することによって、他の局所用アクセス制御装置が使用している制御スロットを認識する。また、局所用アクセス制御装置は、認識した制御スロットも考慮して、制御スロットを選択する。 When a control slot is selected by carrier sense, other local access control devices may not be recognized depending on the position where the local access control device is installed. That is, the same phenomenon as the hidden terminal problem occurs. In order to cope with this, each access device broadcasts information for identifying the access device (hereinafter referred to as “identification information”) included in the control information. The terminal device broadcasts the data by including the information of the control slot (hereinafter referred to as “control slot information”) and the identification information in which the control information is transmitted. The access device recognizes the control slot used by another local access control device by receiving the data. Further, the local access control apparatus selects a control slot in consideration of the recognized control slot.
これまでの説明において、局所用アクセス制御装置は、例えば、ひとつの交差点の周辺を制御対象のエリア(以下、「局所エリア」という)にしている。本実施例に係る通信システムは、複数の局所エリアを含むような広いエリア(以下、「広域エリア」という)を制御対象とする広域用アクセス制御装置もさらに含む。広域用アクセス制御装置は、前述のフレームを生成するとともに、フレームに含まれた複数のスロットの中から、広域用アクセス制御装置用のスロットを「広域スロット」として確保する。また、広域用アクセス制御装置は、例えば、通信システム全体の動作を停止させるようなシステム情報(以下、「広域情報」という)を生成し、広域スロットにて広域情報を報知する。前述の局所用アクセス制御装置は、広域情報を受信することによって、広域スロットに同期したタイミングにてフレームを生成し、前述の処理を実行する。つまり、広域用アクセス制御装置は、複数の局所用アクセス制御装置を制御するために設置される。なお、広域情報は、端末装置にも受信されるので、広域用アクセス制御装置は、端末装置も制御可能である。 In the description so far, the local access control device, for example, has set the vicinity of one intersection as an area to be controlled (hereinafter referred to as “local area”). The communication system according to the present embodiment further includes a wide area access control device that controls a wide area including a plurality of local areas (hereinafter referred to as “wide area”). The wide area access control device generates the above-described frame and secures a slot for the wide area access control device as a “wide area slot” from a plurality of slots included in the frame. The wide area access control device generates system information (hereinafter, referred to as “wide area information”) that stops the operation of the entire communication system, for example, and broadcasts the wide area information in the wide area slot. The local access control device described above receives the wide area information, generates a frame at a timing synchronized with the wide area slot, and executes the above-described processing. That is, the wide area access control device is installed to control a plurality of local access control devices. Since the wide area information is also received by the terminal device, the wide area access control device can also control the terminal device.
図1は、本発明の実施例に係る通信システム100の構成を示す。通信システム100は、局所用アクセス制御装置10と総称される第1局所用アクセス制御装置10a、第2局所用アクセス制御装置10b、第3局所用アクセス制御装置10c、第4局所用アクセス制御装置10d、第N局所用アクセス制御装置10n、広域用アクセス制御装置16を含む。図示のごとく、広域用アクセス制御装置16によって広域エリア202が形成されている。また、第1局所用アクセス制御装置10a、第2局所用アクセス制御装置10b、第3局所用アクセス制御装置10c、第4局所用アクセス制御装置10d、第N局所用アクセス制御装置10nによって、第1局所エリア200a、第2局所エリア200b、第3局所エリア200c、第4局所エリア200d、第N局所エリア200nがそれぞれ形成されている。
FIG. 1 shows a configuration of a
図示のごとく、広域エリア202は、各局所エリア200よりも広くなっており、広域エリア202の中に、複数の局所エリア200が含まれている。広域用アクセス制御装置16は、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する。また、広域用アクセス制御装置16は、生成したフレームに関する情報を前述の広域情報としてブロードキャスト送信する。各局所用アクセス制御装置10は、広域用アクセス制御装置16から広域情報を受信すると、広域情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する。また、広域用アクセス制御装置16は、生成したフレームに含まれた複数のスロットから、図示しない端末装置間の通信に使用可能なスロットを検出する。ここで、端末装置は、車両に搭載されている。局所用アクセス制御装置10は、検出したスロットに関する情報を前述の制御情報としてブロードキャスト送信する。端末装置は、制御情報をもとに空きスロットを特定し、空きスロットにてデータをブロードキャスト送信する。
As illustrated, the
以上の局所用アクセス制御装置10の動作を広域用アクセス制御装置16の点から説明すると、広域情報をブロードキャスト送信した局所用アクセス制御装置10に対して、複数のスロットのうちから使用可能なスロットを検出させ、制御情報をブロードキャスト送信させることといえる。また、広域用アクセス制御装置16は、制御情報を受信できない端末装置に対して、広域情報を受信させ、フレームに含まれた複数のスロットのうちの少なくともひとつを使用させる。さらに、局所用アクセス制御装置10は、広域用アクセス制御装置16からの広域情報を受信できない場合に、自立的にフレームを生成し、前述の動作を実行する。また、広域エリア202と局所エリア200との関係を考慮すると、広域用アクセス制御装置16の送信電力は、局所用アクセス制御装置10の送信電力よりも大きい。なお、広域用アクセス制御装置16は、広域情報によって、フレームやスロットのタイミングを通知するだけではなく、その他の情報を広域情報に含めてもよい。例えば、通信システム100全体の動作を停止させるための指示や、フレームの構成を変更する際の情報が広域情報に含まれる。
The operation of the local
図2は、本発明の実施例に係る通信システム100の別の構成を示す。図2は、図1に示された第1局所用アクセス制御装置10aと第2局所用アクセス制御装置10bの周辺を拡大した図である。図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かうひとつの道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かうふたつの道路とがそれぞれ交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。そのため、図2は、交差点が横にふたつ並んでいる場合に相当する。
FIG. 2 shows another configuration of the
第1局所用アクセス制御装置10aおよび第2局所用アクセス制御装置10bは各交差点に設置されている。前述のごとく、第1局所用アクセス制御装置10aによって第1局所エリア200aが形成され、第2局所用アクセス制御装置10bによって第2局所エリア200bが形成されている。また、第1局所エリア200aと第2局所エリア200bとでは、一部分が重なっている。重なっている一部分に、図示しない車両が存在すると、当該車両に搭載された端末装置は、第1局所用アクセス制御装置10aからの制御情報と第2局所用アクセス制御装置10bからの制御情報とを受信できる。そのため、ふたつの局所用アクセス制御装置10からの制御情報に対して、干渉を低減させるための構成が必要になる。
The first local
図3は、本発明の実施例に係る通信システム100のさらに別の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム100は、局所用アクセス制御装置10、車両12と総称される第1車両12a、第2車両12b、第3車両12c、第4車両12d、第5車両12e、第6車両12f、第7車両12g、第8車両12hを含む。なお、各車両12には、図示しない端末装置が搭載されている。また、局所用アクセス制御装置10によって局所エリア200が形成されている。さらに、第1車両12a、第2車両12bが、左から右へ向かって進んでおり、第3車両12c、第4車両12dが、右から左へ向かって進んでいる。また、第5車両12e、第6車両12fが、上から下へ向かって進んでおり、第7車両12g、第8車両12hが、下から上へ向かって進んでいる。
FIG. 3 shows still another configuration of the
各車両12に搭載された端末装置は、データを取得し、データが格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。ここで、本発明の実施例を説明する前に、端末装置が公知の無線LANに対応する場合、つまりCSMA/CAに対応する場合の動作を説明する。各端末装置は、キャリアセンスを実行して送信可能であると判定した場合に、データをブロードキャスト送信する。そのため、複数の端末装置からのデータが衝突する場合がある。また、端末装置の数が増加するにつれて、衝突の発生確率が増加する。特に、交差点のような場所では、車両12の衝突が発生しやすいにもかかわらず、データの衝突も発生しやすくなり、データを必要とするような場所においてデータの利用がなされなくなる。
The terminal device mounted on each
そこで、通信システム100は、交差点に局所用アクセス制御装置10を配置する。局所用アクセス制御装置10は、広域情報に含まれたフレームに同期するように、複数のスロットを含んだフレームが繰り返されるように生成する。また、局所用アクセス制御装置10は、複数のスロットの中から、空きスロットと衝突スロットとを特定する。なお、空きスロットと衝突スロットとの特定方法は、後述する。局所用アクセス制御装置10は、特定した空きスロットと衝突スロットに関する情報を制御情報に含める。さらに、局所用アクセス制御装置10は、複数の制御スロットのいずれかにて制御情報をブロードキャスト送信する。なお、制御スロットの選択についても、後述する。
Therefore, the
複数の端末装置は、局所用アクセス制御装置10によってブロードキャスト送信された制御情報を受信し、空きスロットのいずれかを選択する。また、端末装置は、選択したスロットにてデータをブロードキャスト送信する。ここで、端末装置は、複数のフレームにわたって、選択したスロットに対応したスロットにてデータをブロードキャスト送信する。例えば、フレームの先頭から10番目のスロットを選択した場合、次のフレームにおいても、フレームの先頭から10番目のスロットを使用する。なお、制御情報において、使用していたスロットが衝突スロットであると示されていれば、端末装置は、別の空きスロットをさらに選択する。端末装置は、局所用アクセス制御装置10によってブロードキャスト送信された制御情報を受信できている期間にわたって、上記の処理を繰り返し実行する。つまり、端末装置は、制御情報を監視しており、制御情報を受信できたときに、局所エリア200に進入したことを検出する。なお、端末装置は、制御情報を受信できていない場合であっても、データをブロードキャスト送信してもよい。他の端末装置からのデータを受信した端末装置は、データをもとに、他の端末装置が搭載された車両12の存在を認識する。
The plurality of terminal devices receive the control information broadcast by the local
ここで、図示しない広域用アクセス制御装置16からブロードキャスト送信される広域情報と、局所用アクセス制御装置10からブロードキャスト送信される制御情報と、端末装置からブロードキャスト送信されるデータとは、ともにOFDM信号を使用する。しかしながら、これらの配置されているサブキャリアは、同一ではない。データは、前述の識別キャリアに配置されていない。一方、広域情報、識別情報は、データが配置されたサブキャリアに加えて、識別キャリアにも配置される。その結果、仮に、広域情報や識別情報と、データとが衝突した場合であっても、端末装置は、識別キャリアの信号成分を観測することによって、広域情報や制御情報の存在を検知できる。なお、前述の端末装置による局所エリア200への進入検出は、識別キャリアに対してなされてもよい。
Here, wide area information broadcast from the wide area access control device 16 (not shown), control information broadcast from the local
図4は、広域用アクセス制御装置16の構成を示す。広域用アクセス制御装置16は、アンテナ150、RF部152、変復調部154、処理部156、GPS測位部158、フレーム生成部160、制御部162を含む。GPS測位部158は、図示しないGPS衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。GPS測位部158は、時刻の情報をフレーム生成部160へ出力する。
FIG. 4 shows the configuration of the wide area
フレーム生成部160は、GPS測位部158から時刻の情報を取得する。フレーム生成部160は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム生成部160は、「0msec」となるタイミングを基準にして、「1sec」の期間を10分割することによって、「100msec」のフレームを10個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。また、フレーム生成部160は、各フレームを複数に分割することによって、複数のスロットを生成する。例えば、各フレームが200分割されることによって、「500μsec」のスロットが200個生成される。
The
ここで、フレームに含まれた複数のスロットのうちの一部が、「広域スロット」として確保されている。例えば、ひとつのフレームに含まれた200個のスロットのうち、先頭のひとつのスロットが広域スロットとされる。また、広域スロットは、広域用アクセス制御装置16が広域情報をブロードキャスト送信するために使用されるスロットである。また、広域スロットとは別の少なくともひとつのスロットが、「制御スロット」として確保されている。例えば、ひとつのフレームに含まれた200個のスロットのうち、ふたつ目から4個のスロットが制御スロットとされる。また、制御スロットは、図示しない局所用アクセス制御装置10が制御情報をブロードキャスト送信するために使用されるスロットである。
Here, some of the plurality of slots included in the frame are secured as “wide area slots”. For example, among the 200 slots included in one frame, the first slot is a wide area slot. The wide area slot is a slot used for the wide area
さらに、フレームに含まれた複数のスロットのうちの残りが、図示しない端末装置間の通信のために確保される。前述のごとく、通信システム100は、OFDM変調方式を採用しているので、各スロットは、複数のOFDMシンボルから構成されるように規定される。また、OFDMシンボルは、ガードインターバル(GI)と有効シンボルとによって構成される。なお、各スロットの前方の部分や後方の部分にガードタイムが設けられてもよい。ここで、スロットに含まれた複数のOFDMシンボルのまとまりが、前述のパケット信号に相当する。
Further, the remainder of the plurality of slots included in the frame is secured for communication between terminal devices (not shown). As described above, since the
図5(a)−(d)は、フレーム生成部160において生成されるフレームのフォーマットを示す。図5(a)は、フレームの構成を示す。図示のごとく、第iフレームから第i+2フレームのように、複数のフレームが繰り返されるように規定されている。また、各フレームの期間は、例えば、「100msec」である。図5(b)は、ひとつのフレームの構成を示す。図示のごとく、ひとつのフレームは、M個のスロットによって構成されている。例えば、Mは「200」であり、各スロットの期間は「500μsec」である。また、フレームの先頭部分に配置されたスロットが広域スロットに相当し、広域スロットを配置した区間が広域領域222として示されている。さらに、広域領域222に続いて配置されたスロットが制御スロットに相当し、制御スロットを配置した区間が制御領域220として示されている。
FIGS. 5A to 5D show the format of a frame generated by the
ここでは、第1スロットが、広域スロットとして広域領域222に含まれ、第2スロットから第5スロットまでの4つのスロットが、制御スロットとして制御領域220に含まれている。図5(c)は、ひとつのスロットの構成を示す。図示のごとく、スロットの前方の部分と後方の部分とにガードタイムが設けられている。また、スロットの残りの期間は、N個のOFDMシンボルによって構成されている。図5(d)は、ひとつのOFDMシンボルの構成を示す。図示のごとく、ひとつのOFDMシンボルは、GIと有効シンボルによって構成されている。図4に戻る。
Here, the first slot is included in the
RF部152は、受信処理として、各スロットにおいて、図示しない他の端末装置間の通信において送信されるパケット信号をアンテナ20から受信する。ここで、パケット信号の送信元は、例えば、図示しない局所用アクセス制御装置10や端末装置である。RF部152は、アンテナ150を介して受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、RF部152は、ベースバンドのパケット信号を変復調部154に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。
The
また、RF部152には、LNA(Low Noise Amplifier)、ミキサ、AGC、A/D変換部も含まれる。RF部152は、送信処理として、各スロットにおいて、変復調部154から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、RF部152は、無線周波数のパケット信号をアンテナ150から送信する。また、RF部152には、PA(Power Amplifier)、ミキサ、D/A変換部も含まれる。
The
変復調部154は、受信処理として、RF部152からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部154は、復調した結果を処理部156に出力する。また、変復調部154は、送信処理として、処理部156からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部154は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてRF部152に出力する。ここで、通信システム100は、OFDM変調方式に対応するので、変復調部154は、受信処理としてFFT(Fast Fourier Transform)も実行し、送信処理としてIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)も実行する。なお、以下の説明において、RF部152、変復調部154における送信処理のみが実行される。そのため、RF部152、変復調部154は、受信処理の機能を備えていなくてもよい。
The
処理部156は、フレームの構成に関する情報や、通信システム100全体を停止させるための指示を含めながら、広域情報を生成する。処理部156は、フレーム生成部160からフレームやスロットに関する情報を受けつける。処理部156は、広域スロットへ定期的に広域情報を割り当てる。処理部156は、割り当てた広域スロットにて、変復調部154へ広域情報を出力する。なお、通信システム100において定められた広域スロットにて広域情報をブロードキャスト送信することは、フレーム中の広域スロットのタイミングを通知することに相当する。また、フレーム中の広域スロットの相対的な位置は既知であるので、前述のことは、フレームのタイミングを通知することにも相当する。
The
前述のごとく、通信システム100は、OFDM変調方式に対応しているので、処理部156は、制御情報をOFDM信号として生成する。なお、図示しない局所用アクセス制御装置10において生成される制御情報や、図示しない複数の端末装置間のデータ通信にもOFDM信号が使用されている。ここでは、広域情報および制御情報を配置させるOFDM信号(以下、これも「広域情報」や「制御情報」ということがある)と、データを配置させるOFDM信号(以下、これも「データ」ということがある)とを比較しながら説明する。
As described above, since the
図6(a)−(b)は、通信システム100において使用されるOFDMシンボルのフォーマットを示す。図6(a)は、広域情報および制御情報に相当し、図6(b)は、データに相当する。ここで、両方において、縦の方向が周波数を示し、横の方向が時間を示す。縦の方向において、上から順に「31」、「30」、・・・「−32」の番号が示されているが、これらはサブキャリアを識別するために付与された番号(以下、「サブキャリア番号」という)である。また、OFDM信号の中において、サブキャリア番号「31」のサブキャリアの周波数が最も高く、サブキャリア番号「−32」のサブキャリアの周波数が最も低い。また、図中の「D」は、データシンボルに相当し、「P」は、パイロットシンボルに相当し、「N」は、ヌルに相当する。
FIGS. 6A to 6B show OFDM symbol formats used in the
広域情報、制御情報、データに共通して、サブキャリア番号「31」から「27」、「2」、「0」、「−2」、「−26」から「−32」のサブキャリアは、ヌルである。また、広域情報および制御情報のうち、サブキャリア番号「26」から「3」、「−3」から「−25」のサブキャリアは、データでも使用されており、また、これらにおいてシンボルの用途も同一である。一方、広域情報および制御情報のうち、サブキャリア番号「1」、「−1」は、データにて使用されていない。これらは、前述の識別キャリアに相当する。つまり、識別キャリアは、OFDM信号のうちの中央の周波数付近のサブキャリアに配置されている。さらに、広域情報および制御情報のうち、データでも使用されるサブキャリアと、識別キャリアとの間、つまりサブキャリア番号「2」、「−2」には、ガードバンドが設けられてる。なお、サブキャリア番号「−2」から「2」のサブキャリアをまとめて「識別キャリア」と呼んでもよい。 Common to wide area information, control information, and data, subcarrier numbers “31” to “27”, “2”, “0”, “−2”, “−26” to “−32” are subcarriers, It is null. Of the wide area information and the control information, the subcarriers with subcarrier numbers “26” to “3” and “−3” to “−25” are also used in data, and the use of symbols is also used in these. Are the same. On the other hand, of the wide area information and the control information, the subcarrier numbers “1” and “−1” are not used in the data. These correspond to the aforementioned identification carrier. That is, the identification carrier is arranged on a subcarrier near the center frequency in the OFDM signal. Furthermore, a guard band is provided between the subcarrier used in the data and the identification carrier, that is, the subcarrier numbers “2” and “−2” among the wide area information and the control information. The subcarriers with subcarrier numbers “−2” to “2” may be collectively referred to as “identification carriers”.
ここで、処理部156は、フレームに関する情報やスロットの番号を識別キャリアに配置する。また、処理部156は、重要度の高い情報を識別キャリアに優先的に配置してもよい。また、パケット信号の前方のOFDMシンボルには、既知信号が配置される。このような既知信号は、端末装置におけるAGCや、伝送路特性の推定に使用される。処理部156は、所定のスロットのうちの一部の期間にわたって、識別キャリアに既知信号を配置してもよい。このような既知信号は、例えば、UW(Unique Word)のように使用される。図4に戻る。
Here, the
変復調部154、RF部152は、広域スロットにて処理部156において生成した広域情報をアンテナ150からブロードキャスト送信する。広域情報の宛先のひとつは、局所用アクセス制御装置10になる。広域情報を受信した局所用アクセス制御装置10は、端末装置間の通信のために確保した残りのスロットから、端末装置間の通信に使用可能なスロットを検出し、制御領域220のいずれかのスロットにて、制御情報をブロードキャスト送信する。これらの処理の詳細は、後述する。一方、広域情報の宛先の別のひとつは、端末装置になる。広域情報を受信した端末装置は、広域情報に応じた処理を実行する。また、制御情報を受信できない端末装置は、広域情報を受信することによって、各スロットのタイミングを認識し、端末装置間の通信のために確保した残りのスロットのうちの少なくともひとつを使用する。制御部162は、広域用アクセス制御装置16全体の処理を制御する。
The
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図7は、局所用アクセス制御装置10の構成を示す。局所用アクセス制御装置10は、アンテナ20、RF部22、変復調部24、処理部26、GPS測位部28、制御部30を含む。また、処理部26は、検出部32、フレーム生成部34、信号生成部36、選択部110を含み、検出部32は、電力測定部38、品質測定部40、空きスロット特定部42、衝突スロット特定部44を含む。また、選択部110は、情報取得部112、解析部114、推定部116、キャリアセンス部118、実行部120を含む。
FIG. 7 shows the configuration of the local
RF部22は、受信処理として、各スロットにおいて、図示しない他の端末装置間の通信において送信されるパケット信号をアンテナ20から受信する。なお、RF部22は、受信処理として、広域領域222に含まれた広域スロットにおいて、図示しない広域用アクセス制御装置16からの広域情報が含まれたパケット信号を受信する。また、RF部22は、制御領域220に含まれた各制御スロットにおいて、図示しない他の局所用アクセス制御装置10からの制御情報が含まれたパケット信号も受信する。RF部22での処理は、RF部152と同様であるので、ここでは説明を省略する。なお、前述のごとく、RF部22におけるPAの送信電力は、RF部152におけるPAの送信電力も小さい。変復調部54での処理は、変復調部154での処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、GPS測位部28も、図4のGPS測位部158と同様であるので、ここでは説明を省略する。
The
フレーム生成部34は、RF部22、変復調部24を介して図示しない広域用アクセス制御装置16から、広域スロットにて広域情報を受けつける。フレーム生成部34は、図5(b)の構成を認識しており、広域領域222での受信を認識することによって、複数のスロットが含まれたフレームの構成を認識できる。つまり、フレーム生成部34は、広域情報を受けつけることによって、広域領域222、制御領域220、端末装置間の通信のための他のスロットが含まれたフレームの構成が認識される。フレーム生成部34は、認識したフレームに同期するように、複数のスロットが含まれたフレームを生成する。なお、フレーム生成部34は、広域情報を受けつけない場合に、GPS測位部28からの時刻の情報をもとに、自立的にフレームを生成する。ここで、フレームの生成は、図4のフレーム生成部160と同様になされる。
The
キャリアセンス部118は、制御領域220において制御スロット単位に、キャリアセンスを実行する。つまり、キャリアセンス部118は、RF部22あるいは変復調部24から、制御スロット単位に受信信号を受けつけ、受信電力を測定する。その結果、キャリアセンス部118は、複数の制御スロットのそれぞれに対する受信電力を測定する。また、キャリアセンス部118は、制御スロット用しきい値を予め記憶しており、各制御スロットに対して、受信電力と制御スロット用しきい値とを比較する。キャリアセンス部118は、制御スロット用しきい値よりも小さい受信電力の制御スロットを選択する。キャリアセンス部118は、選択した制御スロットの番号を推定部116へ出力する。
The
情報取得部112は、変復調部24から、図示しない複数の端末装置間の通信におけるパケット信号、つまり所定の端末装置からブロードキャスト送信されたパケット信号を受けつける。なお、情報取得部112は、フレームのうちの制御領域220以外のスロットにおいてパケット信号を受けつける。パケット信号には、識別情報と制御スロット情報とが含まれている。制御情報とは、当該パケット信号を送信した端末装置にて参照された制御情報をブロードキャスト送信した局所用アクセス制御装置10を識別するための情報である。その前提として、各局所用アクセス制御装置10によってブロードキャスト送信される制御情報には、識別情報が含まれているとする。
The
また、識別情報は、局所用アクセス制御装置10が設定された位置情報に対応している。例えば、位置情報は、緯度・経度にて示されるが、緯度・経度が識別情報に使用される。また、緯度・経度の一部、例えば下位の部分が識別情報に使用されてもよい。制御スロット情報とは、当該パケット信号送信した端末装置にて参照された制御情報がブロードキャスト送信された制御スロットに関する情報であり、制御情報が配置されたスロット番号に相当する。例えば、図4(b)において、「第2スロット」のごとく示される。情報取得部112は、識別情報および制御スロット情報とを解析部114へ出力する。
The identification information corresponds to the position information where the local
解析部114は、情報取得部112から、識別情報と制御スロット情報との組合せを順次取得する。解析部114は、識別情報と制御スロット情報との組合せを統計的に解析する。具体的に説明すると、解析部114は、所定の期間にわたって、組合せごとに取得回数を積算する。また、解析部114は、回数用しきい値を予め定めており、各組合せに対して、取得回数と回数用しきい値とを比較する。さらに、解析部114は、回数用しきい値よりも大きい取得回数に対応した組合せを抽出する。
The
解析部114は、組合せに含まれた識別情報から位置情報を導出する。また、解析部114は、本局所用アクセス制御装置10が設置された位置情報を予め記憶しており、両者の位置情報をもとに、両者間の距離を導出する。さらに、解析部114は、距離用しきい値を予め記憶しており、距離と距離用しきい値とを比較する。解析部114は、距離用しきい値よりも距離が大きい局所用アクセス制御装置10に対する組合せ、つまり、本局所用アクセス制御装置10から距離用しきい値よりも離れた位置に設置された局所用アクセス制御装置10に対する組合せを積算の対象から除外する。解析部114は、抽出した組合せを推定部116へ出力する。
The
推定部116は、キャリアセンス部118から、選択された制御スロットの番号を受けつけるとともに、解析部114から、解析結果として抽出された組合せも受けつける。解析部114は、組合せに含まれた制御スロット情報をもとに、他の局所用アクセス制御装置10に使用されていない制御スロットを特定する。具体的には、制御スロット情報にて示されたスロット番号以外の制御スロットが特定される。さらに、推定部116は、特定した制御スロットと、キャリアセンス部118にて選択された制御スロットとをもとに、制御領域220において他のアクセス制御装置に使用されていない制御スロットを推定する。具体的には、特定した制御スロットであって、かつキャリアセンス部118にて選択された制御スロットが、使用されていない制御スロットとされる。ここで、使用されていない制御スロットは、複数であってもよい。推定部116は、推定結果を実行部120へ出力する。
The
実行部120は、推定部116から推定結果を受けつけ、使用されていない制御スロットのうち、ひとつを選択する。選択は、任意の方法でなされればよい。つまり、実行部120は、制御情報をブロードキャスト送信するために、制御領域220からひとつの制御スロットを選択する。アンテナ20は、選択した制御スロットに関する情報を信号生成部36へ出力する。
The
電力測定部38は、RF部22あるいは変復調部24から、受信信号を受けつけ、受信電力を測定する。ここで、受信電力はスロット単位に測定される。また、スロットは、広域スロットおよび制御スロット以外のスロットに相当する。そのため、電力測定部38では、複数のスロットのそれぞれに対する受信電力が測定される。電力測定部38は、スロット単位の受信電力を空きスロット特定部42および衝突スロット特定部44へ出力する。品質測定部40は、変復調部24からの復調結果を受けつけ、複数のスロットのそれぞれに対する信号品質を測定する。ここでは、信号品質として誤り率が測定される。ここでも、スロットは、広域スロットおよび制御スロット以外のスロットに相当する。なお、誤り率の測定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、信号品質として、誤り率の代わりに、EVM(Error Vector Magnitude)等が測定されてもよい。品質測定部40は、誤り率を衝突スロット特定部44へ出力する。
The
空きスロット特定部42は、電力測定部38から、スロット単位の受信電力を受けつける。空きスロット特定部42は、各受信電力としきい値(以下、「空きスロット用しきい値」という)を比較し、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さくなっているスロットを特定する。つまり、空きスロット特定部42は、広域領域222および制御領域220以外における複数のスロットの中から、複数の端末装置間の通信に使用可能なスロットを空きスロットとして検出する。ここで、空きスロットが複数存在する場合、空きスロット特定部42は、それらを特定する。空きスロット特定部42は、特定した空きスロットに関する情報を信号生成部36へ出力する。
The empty
衝突スロット特定部44は、電力測定部38から、スロット単位の受信電力を受けつけ、品質測定部40から、スロット単位の誤り率を受けつける。また、衝突スロット特定部44は、スロット単位に、受信電力と誤り率とを関連づける。衝突スロット特定部44は、スロット単位に、受信電力と第1しきい値とを比較するとともに、誤り率と第2しきい値とを比較する。衝突スロット特定部44は、受信電力が第1しきい値よりも大きく、かつ誤り率が第2しきい値より悪化しているスロットを衝突スロットとして特定する。つまり、衝突スロット特定部44は、受信電力が大きいものの通信品質が悪化しているスロットを衝突スロットとして認定する。このように、衝突スロット特定部44は、複数の端末装置が信号を重複して送信したことによって衝突が発生したスロットを衝突スロットとして検出する。衝突スロット特定部44は、特定した衝突スロットに関する情報を信号生成部36へ出力する。
The collision
信号生成部36は、空きスロット特定部42から、空きスロットに関する情報を受けつけるとともに、衝突スロット特定部44から、衝突スロットに関する情報を受けつける。信号生成部36は、空きスロットに関する情報と衝突スロットに関する情報を含めながら、制御情報を生成する。ここで、フレームに含まれた複数のスロットのそれぞれには、前から順番に「1」、「2」となるような番号(以下、「スロット番号」という)が付与されている。信号生成部36は、空きスロットに関する情報として、以前のフレームに含まれた空きスロットのスロット番号を制御情報に含める。
The
また、信号生成部36は、衝突スロットに関する情報として、以前のフレームに含まれた衝突スロットのスロット番号を制御情報に含める。これらに加えて、信号生成部36は、本局所用アクセス制御装置10の識別情報を記憶しており、識別情報を制御情報に含めるとともに、実行部120から制御スロットに関する情報を受けつけ、制御スロットに関する情報も制御情報に含める。識別情報は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。さらに、信号生成部36は、フレーム生成部34からフレームやスロットに関する情報を受けつける。信号生成部36は、制御スロットに関する情報において示された制御スロットへ定期的に制御情報を割り当てる。信号生成部36は、割り当てた制御スロットにて、変復調部24へ制御情報を出力する。
Further, the
変復調部24、RF部22は、信号生成部36において生成した制御情報をアンテナ20からブロードキャスト送信する。なお、制御情報に含まれた空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報に応じたスロットを使用している端末装置は、複数のフレームにわたって、当該スロットに対応したスロットを使用する。例えば、スロット番号「10」のスロットが継続的に使用される。制御部30は、局所用アクセス制御装置10全体の処理を制御する。
The
図8は、車両12に搭載された端末装置14の構成を示す。端末装置14は、アンテナ50、RF部52、変復調部54、処理部56、制御部58を含む。また、処理部56は、タイミング特定部60、取得部62、生成部64、通知部70を含み、タイミング特定部60は、制御情報抽出部66、広域情報抽出部72、スロット決定部68を含む。アンテナ50、RF部52、変復調部54は、図7のアンテナ20、RF部22、変復調部24と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、これらの説明を省略する。
FIG. 8 shows a configuration of the
取得部62は、図示しないGPS受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両12、つまり端末装置14が搭載された車両12の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部62は、取得した情報を生成部64へ出力する。
The
制御情報抽出部66は、変復調部54からの復調結果を受けつける。また、制御情報抽出部66は、復調結果のうち、識別キャリアに対応したサブキャリアの部分を監視する。制御情報抽出部66は、識別キャリアに対応したサブキャリアの部分に有効なデータが含まれており、識別キャリアに含まれたスロットの番号を抽出する。スロットの番号が制御領域220に含まれている場合、制御情報抽出部66は、制御情報が含まれたスロット、つまり制御スロットを受信していることを認識する。つまり、制御情報抽出部66は、制御スロットにおいて、制御情報を受信していることを認識する。また、制御情報抽出部66は、制御情報が含まれたスロットを受信しているタイミングを基準として、フレームおよびスロットの同期を確立する。なお前述のごとく、局所用アクセス制御装置10において生成されたフレームは、広域情報に対応したフレームに同期しているので、前述の処理は、広域用アクセス制御装置16において生成されたフレームとの同期を確立することに相当する。
The control
さらに具体的に説明すると、制御情報抽出部66は、制御情報に含まれた制御スロットに関する情報をもとに、受けつけた復調結果が配置された制御スロットを特定し、これを基準にフレームを生成する。さらに、制御情報抽出部66は、制御情報から、空きスロットに関する情報、衝突スロットに関する情報、識別情報を取得する。制御情報抽出部66は、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報をスロット決定部68へ出力する。また、制御情報抽出部66は、制御スロットに関する情報を制御スロット情報としてスロット決定部68へ出力するとともに、識別情報もスロット決定部68へ出力する。
More specifically, the control
広域情報抽出部72は、制御情報抽出部66と同様に、識別キャリアに対応したサブキャリアの部分を監視する。スロットの番号が広域領域222に含まれている場合、広域情報抽出部72は、広域情報が含まれたスロット、つまり広域スロットを受信していることを認識する。つまり、広域情報抽出部72は、広域スロットにおいて、広域情報を受信していることを認識する。広域情報抽出部72は、制御情報抽出部66と同様に、広域情報が含まれたスロットを受信しているタイミングを基準として、フレームおよびスロットの同期を確立する。広域情報抽出部72は、フレームおよびスロットのタイミングをスロット決定部68へ出力する。また、広域情報抽出部72は、広域情報に、通信システム100全体の動作を停止させるための指示が含まれている場合、当該指示を制御部58へ出力する。制御部58は、指示を受けつけると、端末装置14全体の処理を停止する。
Similar to the control
スロット決定部68は、制御情報抽出部66において制御情報を受信できた場合に、制御情報抽出部66から、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を受けつける。また、スロット決定部68は、制御情報抽出部66から、制御スロット情報および識別情報も受けつける。スロット決定部68は、空きスロットに関する情報をもとに、フレーム中の広域領域222および制御領域220以外のスロットから、ひとつの空きスロットを選択する。なお、空きスロットの選択は、任意になされればよい。スロット決定部68は、選択した空きスロットに関する情報、制御スロット情報、識別情報を生成部64へ出力する。
When the control
スロット決定部68は、制御情報抽出部66において制御情報を受信できず、広域情報抽出部72において広域情報を受信できた場合に、広域情報抽出部72からのフレームおよびスロットのタイミングにしたがって、広域領域222および制御領域220以外の複数のスロットのうち、ひとつのスロットを選択する。スロット決定部68は、選択したスロットに関する情報を生成部64へ出力する。つまり、スロット決定部68は、スロット選択に関して、制御情報と広域情報とのうち、制御情報を優先的に使用する。なお、スロット決定部68は、制御情報抽出部66において制御情報を受信できず、広域情報抽出部72においても広域情報を受信できない場合に、RF部52、変復調部54を介して、キャリアセンスを実行することによって、データを送信すべきタイミングを特定する。スロット決定部68は、特定したタイミングを生成部64へ出力する。
When the control
生成部64は、取得部62からの情報を受けつけるとともに、スロット決定部68からの(1)制御スロット情報および制御情報、(2)選択したスロットに関する情報、(3)特定したタイミングも受けつける。ここで、(1)から(3)は、前述のスロット決定部68の動作にあわせて、いずれかが生成部64に入力される。生成部64は、情報をもとにデータを生成する。ここで、データは、図6(b)のように形成されている。また、(1)の場合、データには、制御スロット情報および制御情報も含まれる。生成部64は、スロット決定部68からの空きスロットに関する指示に応じた空きスロットにてデータを変復調部54へ出力する。なお、データを出力する前に、処理部56は、キャリアセンスを実行してもよい。また、生成部64は、次のフレームにおいても、同一のスロット番号のスロットにおいてデータを出力する。(2)の場合、生成部64は、選択したスロットにてデータを変復調部54へ出力する。(3)の場合、生成部64は、特定したタイミングにてデータを変復調部54へ出力する。
The
このような処理の継続中も、制御情報抽出部66は、フレームごとに制御情報から、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を取得し続ける。スロット決定部68は、衝突スロットに関する情報をもとに、現在使用しているスロットに対応したスロット番号が衝突スロットとされていないかを確認する。衝突スロットとされていなければ、スロット決定部68は、これまでと同一のスロット番号を生成部64へ出力し続ける。一方、衝突スロットとされていれば、スロット決定部68は、空きスロットに関する情報をもとに、ひとつの空きスロットを再び選択する。つまり、これまで選択していたスロットとは別のスロットが選択される。スロット決定部68は、選択した空きスロットに関する情報を生成部64へ出力する。以下、生成部64では、同様の処理が実行される。通知部70は、図示しない他の端末装置14からのデータを取得し、データの内容に応じて、図示しない他の車両12の接近等を運転者へ通知する。通知部70での処理は、これに限定されない。制御部58は、端末装置14全体の動作を制御する。
Even during the continuation of such processing, the control
以上の構成による通信システム100の動作を説明する。図9は、通信システム100の動作概要を示す。図の横方向が時間に相当しており、図の縦方向に第1局所用アクセス制御装置10aから第3局所用アクセス制御装置10cが示されている。また、図9では、図5(b)での広域領域222および制御領域220のみを示している。前述のごとく、ここでは、広域領域222にひとつの広域スロットが配置され、制御領域220に4つの制御スロットが配置されているとしている。図中の「制」は、制御情報に相当する。第1局所用アクセス制御装置10aは、2番目のスロットを使用し、第2局所用アクセス制御装置10bは、5番目のスロットを使用し、第3局所用アクセス制御装置10cは、3番目のスロットを使用する。その結果、各局所用アクセス制御装置10からブロードキャスト送信される制御情報間の干渉が低減される。
The operation of the
図10は、通信システム100の別の動作概要を示す。図の横方向が時間に相当しており、最上段に記載しているように、第iフレームから第i+2フレームまでの3つのフレームが示されている。また、説明を明瞭にするために、広域スロットを省略し、かつひとつのフレームに含まれる制御スロットをひとつにするとともに、ひとつのフレームに15個のスロットが含まれているとする。局所用アクセス制御装置10は、図示のごとく、各フレームの先頭のスロットにて、制御情報をブロードキャスト送信する。図中の「制」は、制御情報に相当する。また、その下段には、制御情報に含まれている空きスロットに関する情報と衝突スロットに関する情報が、スロットに対応づけられながら示されている。図中の「空」は、空きスロットに相当し、「衝」は、衝突スロットに相当する。
FIG. 10 shows another operation outline of the
さらに下段には、第1端末装置14aから第4端末装置14dがデータをブロードキャスト送信するタイミングが示されている。図中の「デ」は、データに相当する。第1端末装置14aから第4端末装置14dは、制御情報を参照し、空きスロットをそれぞれ選択する。第iフレームにおいて、第1端末装置14aから第4端末装置14dは、選択した空きスロットにてデータをブロードキャスト送信する。その際、第3端末装置14cと第4端末装置14dにおいて選択された空きスロットが同一であるので、両者からブロードキャスト送信されたデータが衝突している。局所用アクセス制御装置10は、当該スロットでの衝突の発生を検出する。第i+1フレームにおいて、局所用アクセス制御装置10からブロードキャスト送信される制御情報には、衝突スロットに関する情報として、衝突が発生したスロットが示されている。
Furthermore, the lower part shows the timing at which the first terminal apparatus 14a to the fourth terminal apparatus 14d broadcast data. “De” in the figure corresponds to data. The first terminal device 14a to the fourth terminal device 14d refer to the control information and select an empty slot. In the i-th frame, the first terminal device 14a to the fourth terminal device 14d broadcast and transmit data in the selected empty slot. At this time, since the empty slots selected in the third terminal device 14c and the fourth terminal device 14d are the same, the data broadcast from both collide with each other. The local
第1端末装置14aおよび第2端末装置14bは、既に使用したスロットにおいて衝突が発生していないので、同一のスロット番号のスロットを再び使用する。一方、第3端末装置14cおよび第4端末装置14dは、既に使用したスロットにおいて衝突が発生しているので、別の空きスロットを再び選択する。第3端末装置14cおよび第4端末装置14dは、選択した空きスロットにてデータをブロードキャスト送信する。すべてのデータが衝突していないので、第i+2フレームにおいて、局所用アクセス制御装置10からブロードキャスト送信される制御情報には、衝突スロットが示されていない。そのため、第i+2フレームにおいて、第1端末装置14aから第4端末装置14dは、既に使用したスロットと同一のスロット番号のスロットを再び使用する。
Since the first terminal device 14a and the second terminal device 14b do not collide in the slots that have already been used, the slots having the same slot number are used again. On the other hand, the third terminal device 14c and the fourth terminal device 14d select another empty slot again because a collision has occurred in the already used slot. The third terminal apparatus 14c and the fourth terminal apparatus 14d broadcast data in the selected empty slot. Since all data does not collide, the collision slot is not indicated in the control information broadcast-transmitted from the local
図11は、通信システム100のさらに別の動作概要を示す。図11は、図10と同様に示される。ここでは、前提として、第2端末装置14bは、局所用アクセス制御装置10からの制御情報を受信できず、さらに広域用アクセス制御装置16からの広域情報も受信できていないとする。そのため、第2端末装置14bは、フレームの構成を把握せずにデータを送信している。局所用アクセス制御装置10は、フレームの先頭のスロットにて、制御情報をブロードキャスト送信する。一方、第2端末装置14bは、フレームの先頭スロットにて、データをブロードキャスト送信する。その結果、当該スロットにおいて、制御情報とデータとが衝突する。ここで、第1端末装置14a、第3端末装置14c、第4端末装置14dは、衝突が発生した場合であっても、制御情報のうちの識別キャリアの信号成分を観測することによって、制御情報の存在を検知できる。
FIG. 11 shows still another operation outline of the
図12は、局所用アクセス制御装置10におけるフレームの生成手順を示すフローチャートである。RF部22、変復調部24が広域情報を受信できれば(S200のY)、フレーム生成部34は、広域情報に対応したフレームに同期したフレームを生成する(S202)。制御部30は、広域情報に応じた処理を実行する(S204)。一方、RF部22、変復調部24が広域情報を受信できなければ(S200のN)、フレーム生成部34は、GPS測位部28からの時刻の情報をもとに、フレームを生成する(S206)。
FIG. 12 is a flowchart showing a frame generation procedure in the local
図13は、局所用アクセス制御装置10における制御スロットの選択手順を示すフローチャートである。キャリアセンス部118は、キャリアセンスによるスロットの選択を実行する(S100)。情報取得部112、解析部114、推定部116、キャリアセンス部118は、制御スロット情報と識別情報によるスロットの選択を実行する(S102)。
FIG. 13 is a flowchart showing a control slot selection procedure in the local
図14は、キャリアセンスによる制御スロットの選択手順を示すフローチャートである。これは、図13のステップ100での処理に相当する。また、制御領域220に含まれた制御スロットの数を「S−2」とする。キャリアセンス部118は、スロット番号mを2に設定する(S120)。キャリアセンス部118は、受信電力を測定する(S122)。キャリアセンス部118は、受信電力が制御スロット用しきい値よりも小さければ(S124のY)、スロット番号mのスロットを空きと特定する(S126)。キャリアセンス部118は、受信電力が制御スロット用しきい値よりも小さくなければ(S124のN)、ステップ126の処理をスキップする。スロット番号mが最大数S−1でなければ(S128のN)、キャリアセンス部118は、スロット番号mに1を加算して(S130)、ステップ122に戻る。一方、スロット番号mが最大数S−1であれば(S128のY)、処理は終了される。
FIG. 14 is a flowchart showing a control slot selection procedure based on carrier sense. This corresponds to the processing in
図15は、制御スロット情報と識別情報による制御スロットの選択手順を示すフローチャートである。これは、図13のステップ102での処理に相当する。解析部114は、制御スロット情報と識別情報とをひとつの組合せとして一定期間での取得回数を積算する(S150)。取得回数の積算値が回数用しきい値より大きい組合せがあれば(S152のY)、解析部114は、当該組合せを抽出する(S154)。また、距離用しきい値よりも離れた組合せがあれば(S156のY)、解析部114は、当該組合せを除外する(S158)。距離用しきい値よりも離れた組合せがなければ(S156のN)、ステップ158はスキップされる。推定部116は、空きスロットを特定する(S160)。一方、取得回数の積算値が回数用しきい値より大きい組合せがなければ(S152のN)、ステップ154から160までの処理は、スキップされる。実行部120は、キャリアセンス結果を反映させて、スロットを選択する(S162)。
FIG. 15 is a flowchart showing a control slot selection procedure based on control slot information and identification information. This corresponds to the processing in
図16は、局所用アクセス制御装置10における空きスロットの通知手順を示すフローチャートである。検出部32は、スロット番号mをSに設定する(S10)。電力測定部38は、受信電力を測定する(S12)。空きスロット特定部42は、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さければ(S14のY)、スロット番号mのスロットを空きスロットと特定する(S16)。空きスロット特定部42は、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さくなければ(S14のN)、ステップ16の処理をスキップする。スロット番号mが最大数Mでなければ(S18のN)、検出部32は、スロット番号mに1を加算して(S20)、ステップ12に戻る。一方、スロット番号mが最大数Mであれば(S18のY)、信号生成部36は、空きスロットのスロット番号を制御情報に含める(S22)。変復調部24、RF部22は、制御情報を報知する(S24)。
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for notifying an empty slot in the local
図17は、局所用アクセス制御装置10における衝突スロットの通知手順を示すフローチャートである。検出部32は、スロット番号mをSに設定する(S40)。電力測定部38は、受信電力を測定し、品質測定部40は、誤り率を測定する(S42)。衝突スロット特定部44は、受信電力が第1しきい値より大きく、かつ誤り率が第2しきい値よりも大きければ(S44のY)、スロット番号mのスロットを衝突スロットと特定する(S46)。衝突スロット特定部44は、受信電力が第1しきい値より大きくなく、あるいは誤り率が第2しきい値よりも大きくなければ(S44のN)、ステップ46の処理をスキップする。スロット番号mが最大数Mでなければ(S48のN)、検出部32は、スロット番号mに1を加算して(S50)、ステップ42に戻る。一方、スロット番号mが最大数Mであれば(S48のY)、信号生成部36は、衝突スロットのスロット番号を制御情報に含める(S52)。変復調部24、RF部22は、制御情報を報知する(S54)。
FIG. 17 is a flowchart illustrating a collision slot notification procedure in the local
図18は、端末装置14におけるデータの送信手順を示すフローチャートである。制御情報抽出部66が制御情報を受信した場合(S220のY)、スロット決定部68、生成部64は、制御情報をもとにデータを送信する(S222)。一方、制御情報抽出部66が制御情報を受信せず(S220のN)、広域情報抽出部72が広域情報を受信した場合(S224のY)、広域情報抽出部72は、スロットのタイミングを取得する(S226)。スロット決定部68、生成部64は、スロットを選択してデータを送信する(S228)。広域情報抽出部72が広域情報を受信しない場合(S224のN)、スロット決定部68、生成部64は、キャリアセンスによるデータの送信を実行する(S230)。
FIG. 18 is a flowchart illustrating a data transmission procedure in the
図19は、端末装置14における制御情報をもとにしたデータの送信手順を示すフローチャートである。これは、図18のステップ222に相当する。制御情報抽出部66は、制御情報を取得する(S70)。使用すべきスロットが既に特定されていれば(S72のY)、スロット決定部68は、当該スロットに衝突が発生していないかを確認する。衝突が発生していれば(S74のY)、スロット決定部68は、スロットを変更する(S76)。衝突が発生していなければ(S74のN)、ステップ76はスキップされる。一方、使用すべきスロットが既に特定されていなければ(S72のN)、スロット決定部68は、空きスロットを特定する(S78)。生成部64は、特定したスロットにて、制御スロット情報と識別情報とを含めながら、データを送信する(S80)。
FIG. 19 is a flowchart illustrating a data transmission procedure based on the control information in the
次に、変形例を説明する。変形例も、実施例と同様に、広域用アクセス制御装置、局所用アクセス制御装置、端末装置とによって構成される通信システムに関する。変形例では、実施例と比較して、フレームの構成およびOFDM信号の信号配置が異なる。フレームは、複数のスロットにて形成されているが、フレームには、制御スロットとそれ以外のスロットとが含まれており、広域スロットが含まれていない。ここで、制御スロットにて制御情報が送信され、それ以外のスロットにてデータが送信される。一方、制御情報およびデータは、識別キャリアを使用しない。また、広域情報が識別キャリアのみに配置される。つまり、制御情報とデータとに対して、時分割多重がなされ、制御情報とデータとの組合せと広域情報とに対して、周波数分割多重がなされる。変形例に係る通信システム100、広域用アクセス制御装置16、局所用アクセス制御装置10、端末装置14の構成は、図1から3、図4、図7、図8と同様のタイプであるので、ここでは、差異を中心に説明する。
Next, a modified example will be described. The modified example also relates to a communication system including a wide area access control device, a local access control device, and a terminal device, as in the embodiment. In the modification, the frame configuration and the signal arrangement of the OFDM signal are different from those in the embodiment. The frame is formed of a plurality of slots, but the frame includes a control slot and other slots, and does not include a wide area slot. Here, control information is transmitted in the control slot, and data is transmitted in other slots. On the other hand, control information and data do not use an identification carrier. Moreover, wide area information is arrange | positioned only at an identification carrier. That is, time division multiplexing is performed on the control information and data, and frequency division multiplexing is performed on the combination of the control information and data and the wide area information. The configurations of the
図4における広域用アクセス制御装置16において、フレーム生成部160は、複数のスロットが含まれたフレームを生成する。ここで、フレーム生成部160は、フレームに含まれた複数のスロットのうちの一部を制御スロットとして、つまり局所用アクセス制御装置10からのOFDM信号のために確保する。フレーム生成部160は、複数のスロットのうちの残りを端末装置14間の通信でのOFDM信号のために確保する。なお、局所用アクセス制御装置10からのOFDM信号は制御信号に相当し、端末装置14間の通信でのOFDM信号はデータに相当する。また、制御信号とデータには、OFDM信号において同一のサブキャリアが使用される。具体的に説明すると、制御信号およびデータは、図6(b)のように構成される。
In the wide area
図20は、本発明の変形例におけるフレームのフォーマットを示す。図20では、図5(b)と同様に、フレームがM個のスロットを含む。しかしながら、図20では、図5(b)と異なり、フレームの先頭部分に広域領域222が配置されず、制御領域220が配置される。また、制御領域220には、例えば、5個の制御スロットが含まれる。残りのスロットは、端末装置14間の通信に使用される。図4に戻る。
FIG. 20 shows a frame format in the modification of the present invention. In FIG. 20, the frame includes M slots as in FIG. However, in FIG. 20, unlike FIG. 5B, the
処理部156は、実施例と同様に、広域情報をOFDM信号として生成する。ここで、処理部156は、OFDM信号のうち、制御情報やデータにおいて使用されていない残りのサブキャリアを広域情報のために使用する。具体的に説明すると、処理部156は、識別キャリアを広域情報のために使用する。図21は、本発明の変形例における広域情報でのOFDMシンボルのフォーマットを示す。図示のごとく、サブキャリア番号「1」および「−1」のみが使用されている。広域情報の長さは、スロットに合うように規定される。また、広域情報の長さは、複数のスロットに合うように規定されてもよい。さらに、広域情報の長さは、スロットの長さに関係しないように規定されてもよい。図4に戻る。変復調部154、RF部152は、処理部156において生成した広域情報をアンテナ150からブロードキャスト送信する。変復調部154、RF部152は、識別キャリアにて広域情報を局所用アクセス制御装置10や端末装置14に受信させる。
The
図7における局所用アクセス制御装置10において、フレーム生成部34は、RF部22、変復調部24を介して図示しない広域用アクセス制御装置16から、識別キャリアに配置された広域情報を受けつける。ここで、識別キャリアは、制御情報およびデータでのOFDM信号において使用されていない残りのサブキャリアといえる。信号生成部36は、制御領域220から制御スロットを選択し、選択した制御スロットにて制御情報を出力する。なお、制御情報の内容は実施例と同様であるので、ここでは説明を省略する。信号生成部36は、OFDM信号のうち、識別キャリア以外のサブキャリア、つまり図6(b)に示されたサブキャリアを制御情報のために使用する。
In the local
図8における端末装置14において、制御情報抽出部66は、フレームに含まれた複数のスロットのうちの制御領域220にて、OFDM信号のうちの識別キャリア以外のサブキャリアにおいて、制御情報を受信する。広域情報抽出部72は、OFDM信号のうちの識別キャリアにおいて、広域情報を受信する。スロット決定部68は、制御情報抽出部66において制御情報を受信できた場合に、フレームに含まれた複数のスロットのうち、制御領域220以外のスロットにおいて、使用可能なスロットのうちの少なくともひとつを選択する。
In the
次に、別の変形例を説明する。別の変形例における通信システム100は、実施例における通信システム100と同様に、複数の局所用アクセス制御装置10を含む。実施例における局所用アクセス制御装置10の解析部114は、組合せを積算することによって、つまり統計処理を実行することによって、空きの制御スロットを特定する。一方、別の変形例における解析部114は、統計処理を実行しない。別の変形例に係る通信システム100、局所用アクセス制御装置10、端末装置14は、図1から3、図7、図8と同様である。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
Next, another modification will be described. Similar to the
解析部114は、情報取得部112から、識別情報と制御スロット情報との組合せを順次取得する。解析部114は、組合せに含まれた識別情報から位置情報を導出する。また、解析部114は、本局所用アクセス制御装置10が設置された位置情報を予め記憶しており、両方の位置情報をもとに、両方の間の距離を導出する。さらに、解析部114は、距離用しきい値を予め記憶しており、距離と距離用しきい値とを比較する。解析部114は、距離用しきい値よりも距離が大きい局所用アクセス制御装置10に対する組合せ、つまり、本局所用アクセス制御装置10から距離用しきい値よりも離れた位置に設置された局所用アクセス制御装置10に対する組合せを除外する。解析部114は、残った組合せを推定部116へ出力する。
The
図22は、本発明の別の変形例における制御スロット情報と識別情報による制御スロットの選択手順を示すフローチャートである。これは、図13のステップ102での処理に相当する。解析部114は、制御スロット情報と識別情報とをひとつの組合せとして取得する(S180)。距離用しきい値よりも離れた組合せがあれば(S182のY)、解析部114は、当該組合せを除外する(S184)。距離用しきい値よりも離れた組合せがなければ(S182のN)、ステップ184はスキップされる。推定部116は、空きスロットを特定する(S186)。実行部120は、キャリアセンス結果を反映させて、スロットを選択する(S188)。
FIG. 22 is a flowchart showing a control slot selection procedure based on control slot information and identification information in another modification of the present invention. This corresponds to the processing in
本発明の実施例によれば、複数のスロットの中から、複数の端末装置間の通信に使用可能なスロットを報知するので、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率を低減できる。また、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率が低減されるので、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減できる。また、複数のスロットのそれぞれに対する受信電力をもとに、空きスロットを特定するので、特定を簡易に実行できる。また、以前のフレームに含まれた空きスロットの番号を報知するので、端末装置への指示を確実に実行できる。また、空きスロットを使用している端末装置は、複数のフレームにわたって、当該スロットに対応したスロットを使用するので、処理を簡易にできる。また、局所用アクセス制御装置は、端末装置間のデータ通信に参加せず、空きスロットに関する指標を通知するだけなので、CSMA/CAを前提とした通信システムにも容易に適用できる。 According to the embodiment of the present invention, since a slot usable for communication between a plurality of terminal devices is notified from among a plurality of slots, the probability of occurrence of a collision in communication between the plurality of terminal devices can be reduced. In addition, since the probability of collision in communication between a plurality of terminal devices is reduced, the collision probability of packet signals can be reduced even when the amount of communication increases. Further, since empty slots are identified based on the received power for each of the plurality of slots, the identification can be easily performed. In addition, since the number of the empty slot included in the previous frame is notified, the instruction to the terminal device can be surely executed. In addition, since the terminal device using the empty slot uses a slot corresponding to the slot over a plurality of frames, the processing can be simplified. Further, since the local access control device does not participate in the data communication between the terminal devices, but only notifies the index relating to the empty slot, it can be easily applied to a communication system based on CSMA / CA.
また、複数のスロットの中から、複数の端末装置が信号を重複して送信したことによって衝突が発生したスロットを報知するので、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率を低減できる。また、複数のスロットのそれぞれに対する受信電力と、複数のスロットのそれぞれに対する信号品質とをもとに、衝突スロットを特定するので、特定を簡易に実行できる。また、以前のフレームに含まれた衝突スロットの番号を報知するので、端末装置への指示を確実に実行できる。また、局所用アクセス制御装置は、端末装置間のデータ通信に参加せず、衝突スロットに関する指標を通知するだけなので、CSMA/CAを前提とした通信システムにも容易に適用できる。 In addition, since a slot in which a collision has occurred due to a plurality of terminal apparatuses transmitting a signal redundantly is notified from among a plurality of slots, the probability of occurrence of a collision in communication between the plurality of terminal apparatuses can be reduced. Further, since the collision slot is specified based on the received power for each of the plurality of slots and the signal quality for each of the plurality of slots, the specification can be easily performed. In addition, since the number of the collision slot included in the previous frame is notified, the instruction to the terminal device can be reliably executed. Further, since the local access control device does not participate in the data communication between the terminal devices, but only notifies the index regarding the collision slot, it can be easily applied to a communication system based on CSMA / CA.
また、制御情報のうち、識別キャリアは、データに使用させず、残りのサブキャリアは、データにも使用されるので、制御情報とデータ信号とが衝突しても制御情報の信号成分を観測させることによって、制御情報の存在を検知させることができる。また、識別キャリアとそれ以外のサブキャリアとの間にガードバンドが設けられるので、両者の間の干渉を低減でき、識別キャリアで伝送している情報の到達確率を向上できる。また、識別キャリアに、重要な情報を配置するので、重要な情報の到達確率を向上できる。また、識別キャリアにUWを配置するので、識別キャリアの検出精度を向上できる。 Also, among the control information, the identification carrier is not used for data, and the remaining subcarriers are also used for data, so that even if the control information collides with the data signal, the signal component of the control information is observed. Thus, the presence of the control information can be detected. In addition, since a guard band is provided between the identification carrier and other subcarriers, interference between the two can be reduced, and the arrival probability of information transmitted on the identification carrier can be improved. Moreover, since important information is arranged on the identification carrier, the arrival probability of important information can be improved. Moreover, since UW is arrange | positioned at an identification carrier, the detection accuracy of an identification carrier can be improved.
また、フレームに含まれた複数のスロットのうち、制御領域が制御スロットのために確保されているので、制御情報とデータとの干渉とを低減できる。また、制御領域に複数の制御スロットが配置されているので、複数の局所用アクセス制御装置からの制御情報間の干渉を低減できる。また、干渉が低減できるので、制御情報の品質の悪化を抑制できる。また、制御情報の品質の悪化が抑制されるので、制御情報の内容を正確に伝送できる。また、制御情報の内容が正確に伝送されるので、空きスロット情報等を正確に通知できる。また、複数の制御情報間の干渉が低減されるので、複数の局所用アクセス制御装置を設置できる。また、複数の局所用アクセス制御装置が設置されるので、各交差点でのパケット信号の衝突確率を低減できる。また、他の局所用アクセス制御装置に使用されていない制御スロットを推定するので、複数の制御情報間の干渉を低減できる。 Also, since the control area is reserved for the control slot among the plurality of slots included in the frame, interference between control information and data can be reduced. In addition, since a plurality of control slots are arranged in the control area, interference between control information from a plurality of local access control apparatuses can be reduced. Moreover, since interference can be reduced, deterioration of the quality of control information can be suppressed. Moreover, since the deterioration of the quality of control information is suppressed, the content of control information can be transmitted accurately. Further, since the contents of the control information are transmitted accurately, it is possible to accurately notify the empty slot information and the like. Moreover, since interference between a plurality of control information is reduced, a plurality of local access control devices can be installed. Also, since a plurality of local access control devices are installed, the packet signal collision probability at each intersection can be reduced. In addition, since a control slot that is not used by another local access control apparatus is estimated, interference between a plurality of pieces of control information can be reduced.
また、選択した制御スロットに関する情報と識別情報を制御情報に含めるので、選択した制御スロットに関する情報と識別情報を端末装置に通知できる。また、選択した制御スロットに関する情報を制御情報に含めるので、複数の制御スロットのいずれかを自由に使用できる。また、制御スロット情報と識別情報を端末装置から受信するので、存在を直接認識できない局所用アクセス制御装置の存在を間接的に認識できる。また、存在を直接認識できない局所用アクセス制御装置の存在が間接的に認識されるので、隠れ端末問題を解消できる。また、存在を直接認識できない局所用アクセス制御装置の存在が間接的に認識できるので、制御スロットの選択の精度を向上できる。また、制御スロットの選択の精度が向上されるので、複数の制御情報間の干渉を低減できる。 Further, since the information and the identification information regarding the selected control slot are included in the control information, the information regarding the selected control slot and the identification information can be notified to the terminal device. In addition, since information regarding the selected control slot is included in the control information, any one of the plurality of control slots can be freely used. Further, since the control slot information and the identification information are received from the terminal device, it is possible to indirectly recognize the presence of the local access control device that cannot directly recognize the presence. Further, since the presence of the local access control device that cannot directly recognize the presence is indirectly recognized, the hidden terminal problem can be solved. Further, since the presence of the local access control device that cannot directly recognize the presence can be indirectly recognized, the accuracy of selection of the control slot can be improved. In addition, since the accuracy of control slot selection is improved, interference between a plurality of pieces of control information can be reduced.
また、制御スロット情報と識別情報との組合せに対して統計処理を実行するので、空いている制御スロットの推定精度を向上できる。また、距離の離れた局所用アクセス制御装置を統計処理の対象から除外するので、干渉による品質の悪化を抑制しながら、選択可能な制御スロット数を増加できる。また、選択可能な制御スロット数が増加されるので、制御スロットの選択の自由度を向上できる。また、距離の離れた局所用アクセス制御装置以外の局所用アクセス制御装置にて使用されていない制御スロットを選択するので、複数の制御情報間の干渉を低減できる。 In addition, since statistical processing is performed on the combination of control slot information and identification information, the estimation accuracy of an empty control slot can be improved. In addition, since the local access control devices that are separated from each other are excluded from the objects of statistical processing, it is possible to increase the number of control slots that can be selected while suppressing deterioration in quality due to interference. Further, since the number of selectable control slots is increased, the degree of freedom in selecting control slots can be improved. In addition, since a control slot that is not used in a local access control device other than the local access control device that is far away is selected, interference between a plurality of pieces of control information can be reduced.
また、複数のスロットが含まれたフレームを生成し、生成したフレームに関する広域情報を局所用アクセス制御装置へ報知するので、複数の局所用アクセス制御装置に対して共通したフレームを使用させることができる。また、複数の局所用アクセス制御装置が共通のフレームを使用するので、複数の局所用アクセス制御装置間の同期を容易に確立できる。また、複数の局所用アクセス制御装置間の同期が確立されているので、フレームの利用効率を向上できる。また、制御情報を受信できない端末装置に対して、広域情報を受信させ、フレームに含まれた複数のスロットのうちの少なくともひとつを使用させるので、複数のスロットにまたがるような信号の送信を低減できる。また、複数のスロットにまたがるような信号の送信が低減されるので、フレームの利用効率を向上できる。また、局所用アクセス制御装置と端末装置へ広域情報を報知するので、通信システム全体へ共通の指示を通知できる。また、通信システム全体へ共通の指示が通知されるので、通信システム全体を一斉に停止できる。また、通信システム全体が一斉に停止されるので、仮に障害が発生した場合であっても、他のシステムに及ぼす影響を低減できる。 In addition, since a frame including a plurality of slots is generated and wide area information about the generated frame is notified to the local access control device, a common frame can be used by the plurality of local access control devices. . In addition, since a plurality of local access control devices use a common frame, synchronization between the plurality of local access control devices can be easily established. In addition, since the synchronization between the plurality of local access control devices is established, the frame utilization efficiency can be improved. Further, since the terminal device that cannot receive the control information is caused to receive the wide area information and use at least one of the plurality of slots included in the frame, it is possible to reduce the transmission of a signal that spans the plurality of slots. . In addition, since the transmission of signals over a plurality of slots is reduced, the frame utilization efficiency can be improved. Moreover, since wide area information is alert | reported to the local access control apparatus and a terminal device, a common instruction | indication can be notified to the whole communication system. In addition, since a common instruction is notified to the entire communication system, the entire communication system can be stopped simultaneously. In addition, since the entire communication system is stopped all at once, even if a failure occurs, the influence on other systems can be reduced.
また、フレームに含まれた複数のスロットのうちの一部を広域情報のために確保し、別の少なくともひとつのスロットを制御情報のために確保し、残りを端末装置間の通信のために確保するので、広域情報や制御情報を正確に通知できる。また、広域スロット、制御スロット、その他のスロットを別に確保するので、スロットに配置される情報の目的を明確にできる。また、スロットに配置される情報の目的が明確になるので、受信処理を容易にできる。また、制御情報を受信できない端末装置に対して、広域スロットにて広域情報を受信させるので、広域情報の受信確率を向上できる。また、受信確率を向上できるので、スロットの構成を通知できる。また、スロットの構成が通知されるので、スロットの利用効率を向上できる。 Also, a part of a plurality of slots included in the frame is reserved for wide area information, at least one other slot is reserved for control information, and the rest is reserved for communication between terminal devices. Therefore, it is possible to accurately notify wide area information and control information. In addition, since a wide slot, a control slot, and other slots are secured separately, the purpose of information placed in the slot can be clarified. Further, since the purpose of the information arranged in the slot becomes clear, reception processing can be facilitated. Further, since the terminal device that cannot receive the control information is made to receive the wide area information in the wide area slot, the reception probability of the wide area information can be improved. In addition, since the reception probability can be improved, the slot configuration can be notified. Further, since the slot configuration is notified, the slot utilization efficiency can be improved.
また、フレームに含まれた複数のスロットのうちの一部を制御情報のために確保し、残りをデータのために確保し、広域情報のためのスロットを確保しないので、制御情報およびデータに使用されるスロットの数を増加できる。また、制御情報およびデータに使用されるサブキャリアとは別のサブキャリアを広域情報に使用するので、広域情報に対する干渉を低減できる。また、広域情報の期間をスロットの長さに関係なく設定可能であるので、広域情報の期間の設定の自由度を向上できる。また、制御情報を受信できない端末装置に対して、識別キャリアにて広域情報を受信させるので、広域情報の受信確率を向上できる。 Also, some of the slots included in the frame are reserved for control information, the rest are reserved for data, and slots for wide area information are not reserved, so they are used for control information and data. The number of slots that are played can be increased. Moreover, since a subcarrier different from the subcarrier used for control information and data is used for wide area information, interference with wide area information can be reduced. Also, since the period of the wide area information can be set regardless of the slot length, the degree of freedom in setting the period of the wide area information can be improved. In addition, since the terminal device that cannot receive the control information is caused to receive the wide area information by the identification carrier, the reception probability of the wide area information can be improved.
また、広域用アクセス制御装置からの広域情報に対応したフレームに同期するようにフレームを生成するので、フレームを容易に生成できる。また、広域情報を受けつけない場合に、GPS衛星からの受信信号をもとに自立的にフレームを生成するので、何らかのフレームを生成できる。また、広域スロット、制御スロット、データのためのスロットとが別々に規定されているので、広域情報の受信確率を向上できる。また、広域情報の受信確率が向上されるので、広域情報に対応したフレームに同期したフレームが生成される確率を向上できる。また、制御情報、データにおいて使用されていない識別キャリアに広域情報が配置されているので、広域情報の受信確率を向上できる。また、ひとつのフレームあたりに広域情報が複数回数送信されていれば、広域情報を受信するまでの期間を短縮できる。広域情報を受信するまでの期間が短縮されれば、フレーム同期までの期間を短縮できる。 Further, since the frame is generated so as to be synchronized with the frame corresponding to the wide area information from the wide area access control device, the frame can be easily generated. In addition, when the wide area information is not received, the frame is generated autonomously based on the received signal from the GPS satellite, so that some frame can be generated. In addition, since the wide area slot, the control slot, and the data slot are separately defined, the reception probability of the wide area information can be improved. In addition, since the reception probability of the wide area information is improved, the probability that a frame synchronized with the frame corresponding to the wide area information is generated can be improved. In addition, since the wide area information is arranged on the identification carrier that is not used in the control information and data, the reception probability of the wide area information can be improved. Also, if the wide area information is transmitted a plurality of times per frame, the period until the wide area information is received can be shortened. If the period until the wide area information is received is shortened, the period until frame synchronization can be shortened.
また、広域情報と制御情報とが受信できる場合、制御情報を優先的に使用するので、空きスロット等の情報を有効に利用できる。また、制御情報が受信できない場合であっても、広域情報を受信できれば、広域情報を利用するので、スロットのタイミングを取得できる。また、スロットのタイミングが取得されるので、フレームを有効に利用できる。また、広域情報と制御情報とが受信されない場合、キャリアセンスを実行するので、他の装置に与える影響を低減できる。また、キャリアセンスが実行されるので、スロットのタイミングを取得しなくても、データを送信できる。 In addition, when wide area information and control information can be received, control information is used preferentially, so information such as empty slots can be used effectively. Even if the control information cannot be received, the slot information can be acquired because the wide area information is used if the wide area information can be received. In addition, since the slot timing is acquired, the frame can be used effectively. Further, when the wide area information and the control information are not received, carrier sense is executed, so that the influence on other devices can be reduced. In addition, since carrier sense is executed, data can be transmitted without acquiring slot timing.
また、広域スロット、制御スロット、データのためのスロットが別々に規定されるので、広域情報あるいは制御情報の受信確率を向上できる。また、制御情報の受信確率が向上されるので、空きスロット等の情報を有効に利用する確率を向上できる。また、広域情報の受信確率が向上されるので、スロットのタイミングを取得する確率を向上できる。また、制御スロットとデータのためのスロットが別々に規定され、これらに使用されるサブキャリアとは別のサブキャリアに広域情報が配置されているので、広域情報あるいは制御情報の受信確率を向上できる。また、広域情報だけが識別キャリアを使用するので、制御情報とデータによる影響を低減できる。 Further, since the wide area slot, the control slot, and the slot for data are separately defined, the reception probability of the wide area information or the control information can be improved. Further, since the reception probability of control information is improved, the probability of effectively using information such as empty slots can be improved. In addition, since the reception probability of the wide area information is improved, the probability of acquiring the slot timing can be improved. In addition, since the control slot and the data slot are separately defined and the wide area information is arranged on a subcarrier different from the subcarrier used for the control slot, the reception probability of the wide area information or the control information can be improved. . Moreover, since only wide area information uses an identification carrier, the influence by control information and data can be reduced.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、フレーム生成部160、フレーム生成部34は、複数のスロットにて形成されたフレームを生成する。しかしながらこれに限らず例えば、フレーム生成部160、フレーム生成部34は、フレームに複数のスロット以外の期間を設けてもよい。具体的には、フレームの一部の期間に複数のスロットが配置され、残りの期間では、複数の端末装置14間においてCSMA/CAがなされてもよい。その際、局所用アクセス制御装置10は、CSMA/CAの期間では、空きスロットや衝突スロットの検出を実行しない。本変形例によれば、端末装置14は、スロットによる通信とCSMA/CAによる通信を選択できるので、通信の自由度を向上できる。つまり、フレームは、複数のスロットを少なくとも含んでいればよい。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施例において、広域用アクセス制御装置16から報知される広域情報や、局所用アクセス制御装置10から報知される制御情報や、ひとつの端末装置14から報知されるデータは、ひとつのスロットに割り当てられている。しかしながらこれに限らず例えば、広域情報、制御情報、データが、ふたつ以上のスロットに割り当てられていてもよい。本変形例によれば、広域情報、制御情報、データの通信速度を向上できる。
In the embodiment of the present invention, wide area information broadcast from the wide area
本発明の実施例において、識別キャリアは、ふたつのサブキャリアに相当する。また、識別キャリアは、OFDMシンボルの中央周波数付近のサブキャリアに配置されている。しかしながらこれに限らず例えば、識別キャリアは、ふたつ以上のサブキャリアに相当してもよく、識別キャリアは、OFDMシンボルの中央周波数付近以外のサブキャリアに配置されていてもよい。その際、識別キャリアに、空きスロットに関する情報や衝突スロットに関する情報を含めてもよい。本変形例によれば、通信システム100の設計の自由度を向上できる。
In the embodiment of the present invention, the identification carrier corresponds to two subcarriers. Further, the identification carrier is arranged on a subcarrier near the center frequency of the OFDM symbol. However, the present invention is not limited to this. For example, the identification carrier may correspond to two or more subcarriers, and the identification carrier may be arranged on a subcarrier other than the vicinity of the center frequency of the OFDM symbol. At this time, the identification carrier may include information on empty slots and information on collision slots. According to this modification, the degree of freedom in designing the
本発明の実施例において、局所用アクセス制御装置10の識別情報は、局所用アクセス制御装置10の位置情報に対応づけられている。しかしながらこれに限らず例えば、識別情報は位置情報と無関係に付与されてもよい。本変形例によれば、識別情報の付与の自由度を向上できる。つまり、異なった局所用アクセス制御装置10に対して異なった識別情報が付与されていればよい。
In the embodiment of the present invention, the identification information of the local
本発明の実施例において、広域情報および制御情報が識別キャリアも使用し、データが識別キャリアを使用していない。しかしながらこれに限らず例えば、広域情報だけが識別キャリアも使用し、制御情報およびデータが識別キャリアを使用しなくてもよい。本変形例によれば、広域情報の受信確率を向上できる。 In an embodiment of the present invention, wide area information and control information also use an identification carrier, and data does not use an identification carrier. However, the present invention is not limited to this. For example, only the wide area information may use the identification carrier, and the control information and data may not use the identification carrier. According to this modification, the reception probability of wide area information can be improved.
10 局所用アクセス制御装置、 14 端末装置、 16 広域用アクセス制御装置、 20 アンテナ、 22 RF部、 24 変復調部、 26 処理部、 28 GPS測位部、 30 制御部、 32 検出部、 34 フレーム生成部、 36 信号生成部、 38 電力測定部、 40 品質測定部、 42 空きスロット特定部、 44 衝突スロット特定部、 50 アンテナ、 52 RF部、 54 変復調部、 56 処理部、 58 制御部、 60 タイミング特定部、 62 取得部、 64 生成部、 66 制御情報抽出部、 68 スロット決定部、 70 通知部、 72 広域情報抽出部、 100 通信システム、 110 選択部、 112 情報取得部、 114 解析部、 116 推定部、 118 キャリアセンス部、 120 実行部、 150 アンテナ、 152 RF部、 154 変復調部、 156 処理部、 158 GPS測位部、 160 フレーム生成部、 162 制御部。
10 local access control device, 14 terminal device, 16 wide area access control device, 20 antenna, 22 RF unit, 24 modem unit, 26 processing unit, 28 GPS positioning unit, 30 control unit, 32 detection unit, 34 frame generation unit , 36 signal generation unit, 38 power measurement unit, 40 quality measurement unit, 42 empty slot identification unit, 44 collision slot identification unit, 50 antenna, 52 RF unit, 54 modulation / demodulation unit, 56 processing unit, 58 control unit, 60 timing identification Unit, 62 acquisition unit, 64 generation unit, 66 control information extraction unit, 68 slot determination unit, 70 notification unit, 72 wide area information extraction unit, 100 communication system, 110 selection unit, 112 information acquisition unit, 114 analysis unit, 116 estimation Part, 118 carrier sense part, 120 real Department, 150 antenna, 152
Claims (6)
前記生成部において生成したフレームに関する第1情報を局所用アクセス制御装置へ報知する報知部とを備え、
前記報知部は、第1情報を報知した局所用アクセス制御装置に対して、フレームに含まれた複数のスロットのうちから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出させ、検出したスロットに関する第2情報を報知させることを特徴とする広域用アクセス制御装置。 A generating unit that generates a frame including at least a plurality of slots;
A notification unit that notifies the local access control device of the first information related to the frame generated in the generation unit;
The notification unit causes the local access control device that has notified the first information to detect a slot that can be used for communication between wireless devices from among a plurality of slots included in the frame, and relates to the detected slot A wide area access control apparatus characterized by notifying second information.
前記受付部において受けつけた第1情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する生成部と、
前記生成部において生成したフレームに含まれた複数のスロットから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出する検出部と、
前記検出部において検出したスロットに関する第2情報を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする局所用アクセス制御装置。 A receiving unit that receives first information about a frame including at least a plurality of slots from the wide area access control device;
A generating unit that generates a frame including at least a plurality of slots so as to be synchronized with a frame corresponding to the first information received in the receiving unit;
A detecting unit for detecting a slot usable for communication between wireless devices from a plurality of slots included in the frame generated by the generating unit;
An informing unit for informing the second information about the slot detected in the detecting unit;
A local access control device comprising:
生成したフレームに関する第1情報を局所用アクセス制御装置へ報知するステップとを備え、
前記報知するステップは、第1情報を報知した局所用アクセス制御装置に対して、フレームに含まれた複数のスロットのうちから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出させ、検出したスロットに関する第2情報を報知させることを特徴とする報知方法。 Generating a frame including at least a plurality of slots;
Notifying the first information on the generated frame to the local access control device,
The notifying step causes the local access control device that has notified the first information to detect a slot that can be used for communication between wireless devices from among a plurality of slots included in the frame, and detects the detected slot The notification method characterized by making 2nd information regarding be notified.
受けつけた第1情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成するステップと、
生成したフレームに含まれた複数のスロットから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出するステップと、
検出したスロットに関する第2情報を報知するステップと、
を備えることを特徴とする報知方法。 Receiving first information on a frame including at least a plurality of slots from a wide area access control device;
Generating a frame including at least a plurality of slots so as to synchronize with a frame corresponding to the received first information;
Detecting a slot usable for communication between wireless devices from a plurality of slots included in the generated frame;
Informing the second information about the detected slot;
A notification method comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008248786A JP2010081390A (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Reporting method, and access controller for wide area and access controller for local area utilizing the same |
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2008
- 2008-09-26 JP JP2008248786A patent/JP2010081390A/en active Pending
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