JP3507885B2 - 路車間通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車に代表される移
動体に搭載された端末局と道路に代表される移動体の移
動経路に沿って設置された基地局との間において移動通
信を可能にする路車間通信システムに関する。特に、本
発明は、無線による情報データの変調方式として符号分
割多重（ＣＤＭ）伝送方式を採用する路車間通信システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、インターネットに代表される様々
なネットワーク内に存在する情報を車に代表される移動
体において享受したいという需要がますます増加する方
向にある。例えば、交通情報、地図情報、車両に対する
運転支援情報に代表される主に運転者に対して必要な情
報、地域情報、インターネット情報、音楽情報等のエン
ターテイメントマルチメディア情報に代表される主に運
転者以外に対する情報がその例である。

【０００３】また、現存するさまざまなネットワークに
接続しているユーザーと音声のみならず動画像伝送等を
利用したマルチメディア移動通信を用いて、車に代表さ
れる移動体において通信を行いたいという要望も高まっ
ている。

【０００４】このように、上記の運転者に対する情報、
及び運転者以外に対する情報を道路側に張り巡らされた
ネットワークを利用して享受したり、またこのネットワ
ークを利用して、他ユーザーとマルチメディア移動通信
を行う通信システムを路車間通信システムといい、それ
に関する研究開発が盛んに行われている。

【０００５】路車間通信の具体例としては、図７に示す
ように道路の路側にいくつかの基地局を設け、その基地
局から上記の情報を有するネットワークに接続し、その
ネットワークに接続している他のユーザーと通信した
り、ネットワーク内に存在する情報を車両に対して無線
による通信を用いて伝送を行う。

【０００６】この一つの基地局がカバーする無線通信エ
リアのことをセルラーゾーンという。

【０００７】そして、この基地局の配置方法としては、
セルラーゾーンが面的に道路を覆うように基地局を設置
し、連続通信を実現する連続方式、また、道路のある一
部の区間に連続的に設置する区間連続方式、あるいは道
路のある一部の区間にスポット的に基地局を設置するス
ポット方式、さらに、パーキングエリア等のあるエリア
内に複数設置するエリア方式等がある。（原田他：「ミ
リ波帯無線信号を用いたROF路車間通信システムにおけ
るシステム構成方法に関する一検討」、電子情報通信学
会技術研究報告、ＩＴＳ２０００−１０、２０００年５
月）

【０００８】また、連続通信を実現する場合、セルラー
ゾーンが面的に道路を覆うように基地局を設置させずに
間欠的に基地局を設置することのみで実現するスポット
アクセス方式も存在する。（青木他：「ミリ波無線信号
を用いたROF路車間通信システムにおける無線スポット
アクセス方式の提案」、電子情報通信学会技術研究報
告、ＩＴＳ８２０００−１１、２０００年５月）

【０００９】さらに、セルラーゾーンの構成法も、一つ
のセルラーゾーンが覆う各道路のレーン数に応じて、ス
ポット型、単一レーン型、片側複数レーン型、片方向レ
ーン型、両方向斜線型、広域型、水平ビーム型等の構成
方法がある。（原田他：「ミリ波帯無線信号を用いたRO
F路車間通信システムにおけるシステム構成方法に関す
る一検討」、電子情報通信学会技術研究報告、ＩＴＳ２
０００−１０、２０００年５月）

【００１０】この路車間通信の実用例としては、基地局
を高速道路の料金所におき、車両が料金所を通過する際
に無線により自動的に料金を収受する自動料金収受シス
テム（ＥＴＣ）システムが挙げられる。

【００１１】このＥＴＣシステムでは、５．８ＧＨｚ帯
を無線周波数帯として用い、振幅の大きさのみに情報を
載せる振幅変調方式（ＡＳＫ方式）が無線の伝送方式と
して採用されている。また、基地局の配置方法としては
スポット方式を採用している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このＡＳＫ方
式を用いて、高速移動する車両と通信を行う場合、様々
な問題が生じる。

【００１３】一つは、多重波伝搬環境と高速移動に起因
する高速マルチパスフェージングに対する耐性の問題で
ある。

【００１４】一般に送信機から送信された信号は様々な
経路を反射、回折等を通じて受信機に到着し、そのと
き、その経路の差から、受信側において、送信側から受
信側に直接到来する直接波のみならず複数の遅延波を受
信する可能性がある。

【００１５】これらの直接波と遅延波は互いに位相が異
なる場合が多く、受信側ではこれらの信号が合成されて
受信されるため、その波形は、送信時に比べひずんでい
る場合が多い。

【００１６】ＡＳＫ方式は振幅のみに情報が載っている
ため、多重波伝搬環境によって受信された様々な位相の
異なる遅延波によって受信信号の品質が環境によって劣
化する。その結果、受信する遅延波を減らすためにセル
ラーゾーンの大きさを減じる等の措置をしなくてはなら
ず、システムとしてフレキシブルとはいえない。

【００１７】二つ目の問題点は、シャドウイングの問題
である。それは一つの基地局がカバーするセルラーゾー
ン内に大型車と小型車が存在する場合、大型車が小型車
に接近すると、小型車から基地局を見通せなくなること
があることである。ＡＳＫ方式は見通し内通信に対して
一定の通信品質を得ることができるが、見通し外通信に
おいては、受信信号レベル、位相が確定できず、受信品
質が大きく劣化する。

【００１８】また、伝送するための無線周波数帯が高く
なるにつれ、搬送波の変動に起因する位相雑音の問題も
顕著になる。

【００１９】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、フェージング、シャドウイング、位相雑音
に対してロバスト性があり、基地局と車両との間の通信
品質を安定に保つことの可能な無線通信方式を有する路
車間通信システムを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の原理にしたがって、下記発明を開示する。

【００２１】本発明の請求項１に記載の路車間通信シス
テムは、基地局と、移動端末とを備えるように構成す
る。ここで、基地局は、前記した連続方式、区間連続方
式、スポット方式、エリア方式、またはスポットアクセ
ス方式等を用いて設置され、また各基地局のセルラーゾ
ーンも前記のスポット型、単一レーン型、片側複数レー
ン型、片方向レーン型、両方向斜線型、広域型、水平ビ
ーム型等のセルラーゾーンになっている。

【００２２】そして、各基地局と移動端末との間は、符
号分割多重無線伝送方式を用いて無線による通信を行
う。

【００２３】ここで符号分割多重伝送方式とは、まず送
信側においては、伝送すべき情報信号を直並列変換によ
り低速な複数の情報信号に分割し、それぞれの情報信号
に対して、識別子として異なる拡散符号を重畳し、符号
分割多重により多重を行い、伝送すべき無線信号帯域に
コンバートすることによって受信側に伝送を行う。

【００２４】一方、受信側においては、受信信号と送信
時に用いた符号との間で相関をとることにより、送信前
の複数の情報信号を復元し、その後、並直列変換によ
り、送信情報信号を復元する。

【００２５】また、無線の周波数帯域が十分用いること
ができる場合は、伝送すべき情報信号に対して直並列変
換を行わずそのまま拡散符号を重畳し、受信側において
は送信側で用いた符号と相関をとることにより、送信前
の情報信号を復元することも可能である。

【００２６】符号分割多重無線伝送方式を用いることに
より、送信される情報は、その速度より早い符号が重畳
され、結果として信号のスペクトルが拡散されるため、
位相雑音等により伝送している無線信号の中心周波数が
変動しても、拡散前に比べ、その変動を吸収できる。

【００２７】また、符号分割多重伝送方式においては、
受信側において、送信側で用いられた符号と受信された
信号との間で相関をとることによって、送信された情報
信号を推定する。このとき符号の伝送速度の逆数の時間
分解能を持って相関をとっていくことによって、直接
波、並びに遅延波の相対的な受信レベル、位相回転量、
受信時間差を推定することが可能になる。したがって、
直接波がシャドウイング等で受信できなかった場合で
も、他に受信した遅延波を利用して、受信信号から送信
信号を復元することができる。

【００２８】さらに、フェージング等で、直接波、並び
に遅延波の受信レベル、及び位相が変動しても、その変
動量は受信信号と送信側で用いた符号との間で相関をと
ることによって推定することが可能であるので、フェー
ジングに対しても耐性がある。

【００２９】このように基地局、移動端末局がこの符号
分割多重伝送方式を実現する送信機、受信機を有するこ
とによって、高品質な伝送が可能になる路車間通信シス
テムが実現する。

【００３０】本発明の請求項２に記載の路車間通信シス
テムは、請求項１に記載の基地局と、移動端末の他に制
御局を備えるように構成する。このとき、各基地局は、
所定の数ごとに一つの制御局に接続され、制御局は基地
局を介してその基地局と通信可能な移動端末と通信を行
う。

【００３１】そして、インターネット、公衆網等の他の
ネットワークには制御局から直接アクセスすることがで
き、制御局、および基地局を介して他のネットワークと
基地局に接続する移動端末とが通信することができる。

【００３２】また、各制御局は、交換局、もしくはルー
ターの役割をしており、各移動端末は、まず基地局にア
クセスし、その後制御局を経由して他の基地局に接続し
ている移動端末と通信を行うことができる。

【００３３】また、請求項２に記載の「所定の数ごと
に」という表現は、敷設する道路の形状、及び制御局の
位置に依存し、各制御局は交換局として誤動作を行わな
い程度でその設置する地形に応じた局数の基地局と接続
するものという意味である。

【００３４】また、各基地局、移動端末局は、請求項１
に記載の基地局及び移動端末局と同じ設備を有する。

【００３５】制御局を用いることで、各基地局間で通信
を行う場合、また、制御局からアクセスできる他のネッ
トワークと通信を行う場合、通信情報を効率よく伝える
ためのルーチングを一元管理することができ、輻輳の少
ないより高品質な伝送が可能になる路車間通信システム
が実現可能となる。

【００３６】本発明の請求項３に記載の路車間通信シス
テムは、請求項２に記載の基地局と、移動端末と、制御
局を備えるように構成する。このとき、各基地局は、所
定の数ごとに一つの制御局に接続され、制御局は基地局
を介してその基地局と通信可能な移動端末と通信を行
う。

【００３７】このとき符号分割多重伝送方式を用いた通
信を実現するための送信機、及び受信機は、すべて制御
局に配備している。そして、交換局としての役割のみな
らず、符号分割多重伝送方式のための送信機および復調
機としての働きもする。

【００３８】このとき各基地局の役割は、制御局から送
信された符号分割多重信号を、各基地局に接続している
各移動端末に無線を用いて中継する機能、および、各移
動端末から受信した無線信号を制御局に中継する機能の
みを有する。

【００３９】制御局に従来基地局にあった変復調設備を
集中して配備することによって、各基地局間で通信を行
う場合、また、制御局からアクセスできる他のネットワ
ークと通信を行う場合の情報を効率よく伝えるためのル
ーチングを一元管理することができ、また符号分割多重
伝送方式を用いた通信を実現するための送信機能、及び
受信機能をすべて一元管理することができる。また、一
つの制御局に属する移動端末は、その制御局に接続する
基地局のうちいずれか一つを最低限経由して制御局と通
信することにより、信号の送受信が可能になる。

【００４０】そして、集中配備をすることによりメンテ
ナンスの行いやすく、輻輳の少ないより高品質な伝送が
可能になる路車間通信システムが実現することが可能に
なる。

【００４１】本発明の請求項４に記載の路車間通信シス
テムは、請求項２および請求項３に記載の基地局と、移
動端末と、制御局を備えるように構成する。このとき、
相異なる制御局に接続する基地局を介して通信を行う移
動端末間の通信は、まず、各移動端末がそれぞれ基地局
を介して、各移動端末を管轄している制御局と通信を行
う、そして相異なる制御局間は、その制御局間を直接結
ぶ回線を経由して通信を行う。また、その前記制御局と
他の異なるネットワークとの間との通信もそれらを結ぶ
回線を経由して通信を行う。

【００４２】制御局間及び制御局と他のネットワークの
間の通信を利用することにより、一つの制御局に属する
移動端末のみならず、他の制御局に属する移動端末ひい
ては他のネットワークと接続する端末との通信も可能と
なり、よりフレキシブルなネットワークが実現可能とな
る。

【００４３】本発明の請求項５に記載の路車間通信シス
テムは、請求項２から請求項４のいずれかに記載の基地
局と、移動端末と、制御局を備えるように構成する。こ
のとき、制御局と基地局の間において、低損失に情報を
伝送するために光ファイバを用いて接続する。そして、
制御局と移動端末との通信は、制御局と基地局の間では
光ファイバを介して、また基地局と移動端末との間は無
線によりそれぞれ行われる。

【００４４】光ファイバを用いることにより、制御局と
基地局との間の通信が低損失に行うことが可能になり、
また、可撓性にとんだネットワークを構築することが可
能になる。

【００４５】本発明の請求項６に記載の路車間通信シス
テムは、請求項２から請求項５のいずれかに記載の基地
局と、移動端末と、制御局を備えるように構成する。こ
のとき、制御局と基地局との通信は、光ファイバ無線伝
送技術を用いる。

【００４６】光ファイバ無線伝送技術とは、情報信号を
変調した電気信号により光信号を変調し、光ファイバを
介して受信側に伝送し、受信側では受光素子を用いて、
前記変調した電気信号を取り出す技術である。

【００４７】光ファイバ無線伝送技術を用いることによ
り、基地局で受信した信号を変調信号のまま低損失に制
御局に伝送したり、また、制御局で生成した変調信号を
低損失に基地局に伝送することも可能になる。

【００４８】本発明の請求項７に記載の路車間通信シス
テムは、請求項２から請求項６のいずれかに記載の基地
局と、移動端末と、制御局を備えるように構成する。こ
のとき、制御局に属する基地局が収容している移動端末
の多元接続に関する設備を制御局に配備させ、多元接続
の管理を集中的に行う。

【００４９】本発明の請求項３に述べた無線変復調設備
のみならず、多元接続に関する設備をも制御局に配備す
ることで、移動端末に対する通信に必要な制御項目がす
べて制御局で一元管理することができる。

【００５０】このとき、請求項２から請求項７のいずれ
かに記載する制御局で集中的に制御する通信端末に対す
る多元接続法は、請求項８に記載するとおり、符号分割
多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、
および周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）を用いることが
できる。

【００５１】本発明の請求項９に記載の路車間通信シス
テムは、請求項２から請求項８のいずれかに記載の基地
局と、移動端末と、制御局を備えるように構成する。こ
のとき、制御局を等しくする各基地局から送信される無
線信号の周波数は等しいものとする。

【００５２】同一の周波数を制御局を等しくする基地局
の間で用いることにより、基地局間ハンドオーバをする
ときに周波数の変更を行う必要性はなく、移動端末の制
御処理に対する負担が軽減する。

【００５３】また、請求項１０に記載するように、各基
地局のセルラーゾーンを隣接する基地局間でオーバーラ
ップすることによって、連続的でかつ周波数変更を軽減
させるシステムの構築が可能となる。

【００５４】この場合、オーバーラップするエリアにお
いては信号間の干渉が生じるが、無線変復調方式として
符号分割多重伝送方式を用いているため、各基地局から
の信号をそれぞれ分離してかつ合成して受信することが
可能である。

【００５５】本発明の請求項１１に記載の路車間通信シ
ステムは、請求項２から請求項８のいずれかに記載の基
地局と、移動端末と、制御局を備えるように構成する。
そして、相異なる制御局が管轄する基地局間を移動端末
が移動するとき、移動する前に制御していた制御局か
ら、移動した後に制御する制御局に当該端末の移動体通
信のために必要な情報を与える。

【００５６】このように端末の移動体通信のために必要
な情報を与えることにより、移動端末が相異なる制御局
をもつ基地局間を横断しても情報のやり取りが可能にな
る。

【００５７】また、基地局と移動体端末との間において
情報を伝送する場合、相異なる偏波に同一の情報をのせ
それを無線伝送させ、受信側においてはこれらを各偏波
ごと分離し、その分離された受信信号のうち受信信号レ
ベルの高い信号を選択するか、もしくは偏波ごとの受信
信号を合成することによって一定受信レベルを得ること
特徴とする偏波ダイバーシチ法を用いることによって、
電波の反射に伴う信号劣化を補うことが可能になる。
（請求項１２、請求項１３）

【００５８】また、基地局、移動体通信間において情報
を伝送する場合、同一の情報を複数の基地局から送信さ
せ、その受信信号のうち、もっとも受信信号レベルが高
い基地局からの信号を選択する選択ダイバーシチ法、な
らびに受信することができた各基地局から信号をそれぞ
れ到来時間ごとに分離し、その分離した各時間における
信号をその受信信号レベルにより重み付けをし、合成す
る最大比合成ダイバーシチ法を用いることにより、フェ
ージングに対する耐性のある高品質な無線伝送が実現で
きる。（請求項１４、請求項１６）

【００５９】また、移動体端末からの信号を複数の基地
局で受信し、その受信信号を選択ダイバーシチ法または
最大比合成ダイバーシチ法によって受信することで、フ
ェージングに対する耐性のある高品質な無線伝送が実現
できる。（請求項１５、請求項１７）

【００６０】また、請求項１８に記載するように、制御
局が、移動端末に対する信号を、擬似的に伝送遅延を生
じさせることができる設備を装備した基地局を介して送
信し、移動端末はそれら受信信号を選択ダイバーシチ
法、または最大比合成ダイバーシチ法によって受信する
ことにより、フェージングに対する耐性のある高品質な
無線伝送が実現できる。

【００６１】また、請求項１９に記載するように、基地
局、移動端末間で用いる無線の周波数を３０GHｚ帯以上
のミリ波で伝送することにより、大容量伝送を行うこと
ができる。

【００６２】また、請求項２０に記載するように、基地
局、移動端末間で用いる無線の周波数を３GHｚ帯以上、
３０GHｚ未満のマイクロ波帯、および準ミリ波帯で伝送
することにより、ミリ波を用いる場合より容量が少ない
がより可搬性が強い端末を構築することが可能になる。

【００６３】また、請求項２１に記載するように、前記
基地局と前記移動端末との間の無線伝送方式、もしく
は、前記制御局と前記移動端末との間の伝送方式とし
て、よく知られ、かつ符号発生回路の構築も容易な、巡
回拡張巡回シフト型符号、Gold系列符号、Walsh系列符
号、直交Gold符号、Ｍ系列のいずれかを基準にした拡散
符号を用いた符号分割多重伝送方式を用いることによ
り、より安定した無線伝送を実現することができる。

【００６４】また、基地局、もしくは移動端末のどちら
かあるいはどちらもに複数のアンテナを一つの局もしく
は端末当たりに設置し、このアンテナを用いて基地局お
よび移動端末間の信号を受信し、このそれぞれの受信信
号に対して、前記選択ダイバーシチ法及び最大比合成ダ
イバーシチ法を用いることにより、フェージングに対す
る耐性のある高品質な無線伝送が実現できる。（請求項
２２，請求項２３）

【００６５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を添
付図面に基づき詳細に説明する。

【００６６】図１は、本発明の路車間通信システムの一
実施形態の概要構成を示す模式図である。以下、本図を
参照して説明する。

【００６７】図１に示すように本路車間通信システム
は、道路に沿って配置された基地局１０４及び１１４、
及び各基地局のアンテナ部１０３及び１１３，基地局を
統括する制御局１０１及び１１１並びに基地局と制御局
とを結ぶケーブル１０２、および制御局間を接続するケ
ーブル１３０を用いて路側ネットワークを構築してい
る。

【００６８】一方、車１２１、１２２，１２３及び１２
４が道路において走行しており、その車には、車載アン
テナ１２５を有する移動端末１２６が設置されている。
そして、移動端末と基地局の間は符号分割多重伝送方式
を用いて無線で伝送されている。

【００６９】図２に符号分割多重伝送方式の概要を示
す。図２（ａ）において、まず高速の情報データ信号２
０１は直並列変換器２０２により低速の複数の情報デー
タ２０３となる。その後各チャネルの低速のデータ信号
は一次変調器２０４によってＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ、多値
振幅変調等によって変調される。その後、拡散符号生成
器２０５、２０６，２０７から生成された符号が乗積さ
れ、符号によって拡散された信号２０８になる。そし
て、各チャネルで拡散された信号は符号分割多重回路２
０９で符号分割多重された信号２１０となり、送信アン
テナ２１１より受信側に伝送される。

【００７０】一方、受信機においては受信アンテナ２１
２によって受信された符号分割多重伝送信号２１３に対
して送信側で送信情報データ信号に対して乗積された符
号２０５、２０６、２０７と積分器２１５からなる符号
相関器２１４によって直接波信号と遅延波信号が符号の
伝送速度の逆数の時間分解能をもって取得される。そし
て、それら分離した信号に対して位相の変動があった場
合にはその位相変動分を補償し、その後、必要な量の直
接波信号と遅延波信号を最大比合成器２１６によって、
合成する。そして、合成したデータをもとにして、復調
器２１７によって各並列チャネルのデータを復元する。
復元されたデータ２１８は並直列変換器２１９により受
信された高速情報データ信号２２０になる。

【００７１】また、帯域が十分用いることができる場合
は、図２（ｂ）に示すように、伝送すべき高速の情報デ
ータ信号２０１に対して直並列変換を行わず一次変調器
２０４によってＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ、及び多値振幅変調
に変調する。その後、拡散符号器２０５で生成した符号
を乗積し、符号によって拡散された信号２０８になる。
そして、送信アンテナ２１１より受信側に伝送される。

【００７２】一方、受信機においては受信アンテナ２１
２によって受信された符号分割多重伝送信号２１３に対
して送信側で送信情報データ信号に対して乗積された符
号２０５と積分器２１５からなる符号相関器２１４によ
って直接波信号と遅延波信号が符号の伝送速度の逆数の
時間分解能をもって取得される。そして、それら分離し
た信号に対して位相の変動があった場合にはその位相変
動分が補償され、その後、必要な量の直接波信号と遅延
波信号が最大比合成器２１６によって、合成される。そ
して、合成したデータをもとにして、送信された高速情
報データ信号２２０を得る。

【００７３】この図２（ａ）、（ｂ）のいずれかで示さ
れた無線送信機、及び受信機が図１の車１２１、１２
２，１２３及び１２４に搭載されている。また、路側の
ネットワークに対しては、この図２（ａ）、（ｂ）のい
ずれかで示された無線送信機及び受信機が各基地局１０
４、１１４もしくは制御局１０１、１１１のどちらかに
設備されている。また、この図２（ａ）、（ｂ）両方の
場合について、電波伝搬路特性をより正確に推定するた
めに、送信側において既知のパイロット信号を送信デー
タの中に挿入し、受信側においてそのパイロット信号を
用いて電波伝搬路特性を推定する。このときこのパイロ
ット信号の挿入方法は、一定の時間ごとに挿入し、一定
時間ごとに受信側で電波伝搬路特性を得る方法でもよい
し、また、情報を送るために用いる符号とは異なる符号
を用いてパイロット信号を符号分割多重回路で他の情報
伝送のための信号と符号分割多重を行い、その多重信号
を受信側に伝送し、受信側でパイロットチャネルで用い
た符号で相関をとり、電波伝搬特性を推定する方法もあ
る。

【００７４】また、図１において、各基地局１０４，１
１４と制御局１０１、１１１は同軸ケーブル、イーサネ
ット（登録商標）ケーブル、電話線、光ファイバのケー
ブル等で接続されている。また、ケーブルの代わりに無
線で代用することも可能である。そして、各基地局間は
制御局１０１、１１１を介して通信を行っても良いし、
また、各基地局間１０４，１１４を相互に接続して、制
御局を通さずに通信を行う方法も考えられる。

【００７５】また、インターネット等に代表される他の
ネットワーク１３１は、制御局を介して通信を行う場合
はある制御局に直接接続されている。そして、異種のネ
ットワークとの接続、通信が可能となる。一方、制御局
を用いない場合は、基地局１０４，１１４のいずれかが
他のネットワーク１３１と接続することにより、異種の
ネットワークとの通信も可能になる。

【００７６】さらに、制御局を用いて基地局を管理する
場合は、各車１２１、１２２、１２３、及び１２４は、
最寄りの基地局１０４及び１１４を介して、制御局１０
１、１１１に接続する。もし、一つの制御局内に属する
車に車載されている移動端末同士（例えば車１２１と１
２２との間の通信）で通信を行う場合は、それらの車を
管理する制御局を介して通信を行う。また、もし、他の
制御局に管理されている車と通信したい場合（例えば車
１２１と１２４の間の通信）は、まず各車１２１，１２
４は基地局１０４，１１４を介して当該制御局１０１、
１１１にアクセスし、各制御局１０１及び１１１間は各
制御局間を接続するケーブル１３０を用いて通信を行
う。また、ある制御局に接続されたネットワーク１３１
を介して、通信、もしくは情報のダウンロードを行いた
い場合は、そのゲートになる制御局１１１と通信を行い
たい端末が属する制御局とをケーブル１３０で接続し、
その制御局を介して、所望の情報、もしくは所望の通信
を行う。

【００７７】また、図２（ａ）、（ｂ）で示された無線
送信機、及び受信機を、図１の各制御局１０１、１１１
に装備する場合、各基地局１０４，１１４は変調復調機
能を持たず、単に車１２１，１２２、１２３及び１２４
から送信された信号を制御局に信号の変調状態を保ちな
がら中継する機能と制御局において生成された、変調信
号を車１２１，１２２、１２３及び１２４に対して中継
して伝送する機能のみを有する。

【００７８】ここで中継とは、場合により、必要な周波
数にアップコンバートおよびダウンコンバートすること
と信号のレベルが小さい場合は、増幅する機能等を行う
ことも含む。しかし、符号分割多重された送信信号の変
調波形は制御局から送信されたものを保存して車に対し
て伝送し、また車からの送信信号をその送信信号の変調
波形を保存して制御局に伝送する機能も基本的に有す
る。

【００７９】前述のとおり基地局１０４，１１４と制御
局１０１、１１１の間を図１のように接続するための方
策として、同軸ケーブル、イーサネットケーブル、電話
線、光ファイバのケーブル等が用いられている。そし
て、特に、光ファイバで接続した場合、光ファイバ無線
伝送技術を用いることも可能になる。

【００８０】ここで光ファイバ無線伝送技術とは、情報
信号を変調した電気信号により光信号を変調し、光ファ
イバを介して受信側に伝送し、受信側においては受光素
子を用いて、前記変調電気信号を取り出す技術である。
この光ファイバ無線伝送技術には、高周波信号を光伝
送、中間周波信号を光伝送、ベースバンド信号を光
伝送するという３つの方式等が考えられる。そして、基
地局から制御局に対する伝送（以下、上り方向の伝送と
表現する。）と制御局から基地局に対する伝送（以下、
下り方向の伝送と表現する。）を、、の同じパタ
ーンで伝送してもよいし、また異なるパターンで伝送し
ても良い。ここでは〜のパターンに対応する概略構
成及び上り・下り方向の流れの概略を整理して説明す
る。

【００８１】 高周波信号を光伝送する場合 この場合は、図３（ａ）に示す構成が代表例として考え
られる。まず、制御局３０１から基地局３０２への下り
方向の伝送については、外部通信網、もしくは他の制御
局等３０３から伝送された有線信号３０４は制御局３０
１内のインターフェース部３０６で無線伝送用のデータ
処理を施した後に無線変調してベースバンド信号を生成
する。このベースバンド信号を中間周波数帯へのアップ
コンバート部３０７により中間周波数帯（例えば１ＧＨ
ｚ）にアップコンバートした後に、高周波数帯へのアッ
プコンバート部３０８により高周波（例えば３７ＧＨ
ｚ、６０ＧＨｚ）にアップコンバートする。そして、レ
ーザー光源３０９から発生された光を、その高周波信号
で光変調器３１０を用いて強度変調を施し、その変調さ
れた光信号を光ファイバ３１５を介して基地局３０２に
向けて伝送する。基地局３０２では制御局３０１から伝
送された光信号をホトダイオードに代表される光―電気
（Ｏ／Ｅ）変換器３１１で光信号から高周波信号を取り
出し、その取り出した高周波信号を高周波増幅器３１２
で増幅した後に、アンテナ３１３を介して空中に放射し
て移動端末へ伝送する。

【００８２】一方、基地局３０２から制御局３０１への
上り方向の伝送については、移動端末から放射された高
周波信号をアンテナ３１４を介して受信した基地局３０
２は、その信号レベルが小さい場合は、高周波増幅器３
１２でその受信信号を増幅する。その後レーザー光源３
０９から発生された光をその高周波信号で光変調器３１
０を用いて強度変調を施し、光ファイバ３１５を介して
制御局３０１へ伝送する。制御局３０１では光―電気
（Ｏ／Ｅ）変換器３１１で光信号から高周波信号を取り
出し、中間周波数帯へのダウンコンバート部３１６によ
り、中間周波数帯にダウンコンバートした後に、ベース
バンド帯へのダウンコンバート部３１７により、ベース
バンド信号にダウンコンバートする。このベースバンド
信号をインターフェース部３０６で無線復調データ変換
して有線信号３０５を取り出し、外部通信網、もしくは
他の制御局等３０３に接続する。

【００８３】この構成の場合の特徴としては、基地局の
構成が非常に簡素化されることである。

【００８４】 中間周波信号を光伝送する場合 この場合は、図３（ｂ）に示す構成が代表例として考え
られる。まず、制御局３０１から基地局３０２への下り
方向の伝送については、外部通信網、もしくは他の制御
局等３０３から伝送された有線信号３０４は制御局３０
１内のインターフェース部３０６で無線伝送用のデータ
処理を施した後に無線変調してベースバンド信号を生成
する。このベースバンド信号を中間周波数帯へのアップ
コンバート部３０７により中間周波数帯にアップコンバ
ートする。そして、レーザー光源３０９から発生された
光を、その中間周波信号で光変調器３１０を用いて強度
変調を施し、その変調された光信号を光ファイバ３１５
を介して基地局３０２に向けて伝送する。基地局３０２
では制御局３０１から伝送された光信号をホトダイオー
ドに代表される光―電気（Ｏ／Ｅ）変換器３１１で光信
号から中間周波信号を取り出し、必要に応じて増幅器３
１８で増幅し、高周波数帯へのアップコンバート部３０
８により高周波にアップコンバートする。そして、その
取り出した高周波信号を高周波増幅器３１２で増幅した
後、アンテナ３１３を介して空中に放射して移動端末へ
伝送する。

【００８５】一方、基地局３０２から制御局３０１への
上り方向の伝送については、端末局から放射された高周
波信号をアンテナ３１４を介して受信した基地局３０２
は、その信号レベルが小さい場合は、高周波増幅器３１
２で受信信号を光変調器３１０に適したレベルに増幅
し、中間周波数帯へのダウンコンバート部３１６により
中間周波数帯にダウンコンバートした後に、レーザー光
源３０９から発生された光をその中間周波信号で光変調
器３１０を用いて強度変調を施し、その変調された信号
を光ファイバ３１５を介して制御局３０１へ伝送する。
制御局３０１では光―電気（Ｏ／Ｅ）変換器３１１で光
信号から中間周波信号を取り出し、中間周波からベース
バンド帯へのダウンコンバート部３１７によりベースバ
ンド信号にダウンコンバートする。このベースバンド信
号をインターフェース部３０６で無線復調データを変換
して有線信号３０５を取り出し、外部通信網、もしくは
他の制御局等３０３に接続する。

【００８６】この構成の場合の特徴としては、中間周波
数帯の信号が光変調器によって変調されるので、図３
（ａ）の高周波信号で変調する場合に比べて光変調素
子、および光―電気変換器に要求される条件が軽減さ
れ、より廉価なものを採用でき、全体のコストダウンに
つながる。

【００８７】 ベースバンド信号を光伝送する場合 この場合は、図４（ａ）に示す構成が代表例として考え
られる。まず、下制御局３０１から基地局３０２への下
り方向の伝送については、外部通信網、もしくは他の制
御局等３０３から伝送された有線信号３０４は制御局３
０１内のインターフェース部３０６で無線伝送用のデー
タ処理を施した後に無線変調してベースバンド信号を生
成する。そして、レーザー光源３０９から発生された光
を、そのベースバンド信号で光変調器３１０を用いて強
度変調を施し、その変調された光信号を光ファイバ３１
２を介して基地局３０２に向けて伝送する。基地局３０
２では制御局３０１から伝送された光信号をホトダイオ
ードに代表される光―電気（Ｏ／Ｅ）変換器３１１で光
信号からベースバンド信号を取り出し、必要に応じて増
幅器３１８で増幅し、中間周波数帯信号へのアップコン
バート部３０７、高周波数帯信号へのアップコンバート
部３０８を介して、高周波にアップコンバートした後、
高周波増幅器３１２で増幅し、アンテナ３１３を介して
空中に放射して移動端末局へ伝送する。

【００８８】一方、基地局３０２から制御局３０１への
上り方向の伝送については、端末局から放射された高周
波信号をアンテナ３１４を介して受信した基地局３０２
は、その受信した信号レベルが小さい場合は高周波増幅
器３１２で増幅し、中間周波数帯へのダウンコンバート
部３１６及びベースバンド部へのダウンコンバート部３
１７を介して、ベースバンド信号にダウンコンバート
し、このベースバンド信号でレーザー光源３０９から発
生された光を、光変調器３１０を用いて強度変調し、光
ファイバ３１５を介して制御局３０１へ伝送する。制御
局３０１では光―電気（Ｏ／Ｅ）変換器３１１で光信号
からベースバンド信号を取り出し、このベースバンド信
号をインターフェース部３０６で無線復調データ変換し
て有線信号３０５を取り出し、外部通信網、もしくは他
の制御局等３０３に接続する。

【００８９】この構成の場合は、光変調器の高周波動作
特性がベースバンド信号程度で可能なため、より廉価な
ものを採用でき、全体のコストダウンにつながる。ま
た、変調機能付きのレーザー光源を用いると光変調器な
しでも実現可能となる。その場合の構成を図４(ｂ)に示
す。

【００９０】上述した実施形態においては、図５（ａ）
に示すように、複数の基地局３０２と制御局３０１との
光ファイバに代表されるケーブル３０３による接続形態
を、制御局３０１を中心とする「ツリー型」とした。し
かし、これに限らず、図５（ｂ）に示すように各基地局
をシリアルに接続した「バス型」を用いても良い。この
バス型の実施形態として、各基地局３０２には上述した
光ファイバ無線伝送技術を用い、且つ各基地局３０２に
無線を伝送する光キャリアは各基地局３０２に応じて光
波長を異ならしめる波長分割多重（ＷＤＭ）を用いるこ
とが挙げられる。ケーブルとして光ファイバを用いる場
合、ツリー型の場合には、全ての基地局３０２に伝送す
る光波長は同一で済むが、敷設する光ファイバの系統が
増加し、インフラコストが相対的に高くなる可能性があ
る。これに対して、バス型の場合には光ファイバは１系
統で済む。

【００９１】また、図１における、各基地局に敷設され
た基地局アンテナ１０３及び１１３の構成例として、図
６に示す方法を考えることができる。図６においては、
各基地局のアンテナ５０８は車の進行方向に対して向け
ている。このようにすることにより、車５０１、５０
２、５０３及び５０４の進行方向がアンテナに対して一
定になるのでドップラー周波数の影響を軽減することが
可能となる。

【００９２】加えて、各基地局アンテナのアンテナ利得
を各基地局が構成するセルラーゾーン５０５内で一定の
受信が得られる用に加工することにより、より高品質な
通信が実現できる。さらに、図６に示すように相異なる
基地局が生成するセルラーゾーン５０５を互いにオーバ
ーラップさせ、オーバーラップ領域５０６を作ることに
より、道路上をセルラーゾーンで面的に覆うことが可能
となる。

【００９３】また、基地局アンテナ、そして車載アンテ
ナとして偏波を変えて送信できるアンテナ、及び偏波に
依存して信号を受信することができるアンテナを用意す
ることにより、送信側から異なる偏波を用いて同一の信
号を伝送し、受信側で偏波を分離して受信し、それらの
信号を合成もしくは、選択することにより、よりマルチ
パスに強い送受信方式が実現可能になる。

【００９４】また、図６における各基地局１０４が使用
する無線の周波数の割り当て方として、図８（ａ）、
（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）に示すものを挙げること
ができる。図８（ａ）は各基地局から放射される周波数
が異なる場合の例である。この場合、セルラーゾーン５
０５を互いにオーバーラップさせた場合でも、そのオー
バーラップ領域において互いに干渉を起こすことはな
い。また、各基地局で用いる周波数は制御局１０１によ
って割り振ることが可能である。この場合、各セルラー
ゾーン内に滞在する車のトラフィック量もしくは伝送す
べき情報の情報量に応じて動的に各セルで用いることの
できる周波数の数を増減させることも可能である。

【００９５】また、図８（ａ）の場合、車５０３、５０
４から制御局に対して各基地局を介して情報の伝送を行
う場合、それぞれの基地局に応じた無線周波数を用いる
必要がある。その結果、この方式の場合、車５０３，５
０４が複数のセルを横断して走行するときは、セルを変
わるごとに周波数切り替えを行う必要がある。

【００９６】また、光ファイバ無線伝送技術を用いるこ
とにより、制御局において、各基地局で用いる周波数で
変調された符号分割多重信号をつくり、光ファイバを介
して各基地局に伝送することは可能である。そして基地
局では光信号から各基地局から送信する無線信号に変換
し、車に対して伝送する。一方、各基地局で受信した車
からの信号は各基地局において光ファイバ無線伝送技術
により、変調波形のまま制御局に伝送される。制御局に
おいては、すべての基地局から受信された信号の復調を
行う。

【００９７】この、光ファイバ無線伝送技術を有効に利
用することにより、図８（ａ）のように各基地局で各基
地局で用いる周波数を固定しなくても、図８（ｂ）のよ
うに、制御局で生成した、複数の周波数の信号をそのま
ま各基地局から伝送する方式も考えられる。このとき車
５０３及び５０４は、制御局で扱うことのできる無線周
波数の信号を送受信することができれば、制御局と、基
地局を介して通信することも可能になる。

【００９８】このとき、各セルラーゾーン５０５のオー
バーラップ領域５０６においては同一周波数の複数の基
地局から送信された信号が車において受信され、信号が
干渉される可能性があり、また一つの車から送信された
信号が、複数の基地局を介して、制御局に伝送され、そ
れらの信号が干渉される可能性がある。しかし、符号分
割多重伝送方式を用いることにより、この干渉に対して
十分な耐力をもつ。それを以下に示す。

【００９９】一方、図９（ａ）は各基地局から放射され
る周波数が同一の場合の例である。このときその周波数
を便宜上一つの周波数ｆ１で表現している。この場合、
セルラーゾーン５０５を互いにオーバーラップさせると
そのオーバーラップ領域５０６で異なる基地局から放射
された同一周波数の信号を受信することになる。その結
果、それらの信号が干渉を起こすことになる。

【０１００】しかし、本発明においては符号分割多重伝
送方式を用いているので、それぞれの基地局が符号分割
多重伝送方式で用いる符号の種類を変更するだけで、車
５０３、５０４は、各基地局からの信号を分離すること
が可能になり、その結果、各セルラーゾーン内において
周波数を変更することなしに、通信を行うことができ
る。

【０１０１】一方、車５０３、５０４から各制御局に対
して各基地局を介して、情報の伝送を行う場合、それぞ
れの基地局に応じた符号を用いる必要がある。

【０１０２】図９（ａ）の場合、一番左の基地局に対し
ては、周波数ｆ１、符号Ｃ１、および真ん中の基地局に
対しては周波数ｆ１、符号Ｃ２、そして一番右の基地局
に対しては周波数ｆ１、符号Ｃ３を用いているものとす
る。この符号の制御は制御局１０１が管理を行う。この
符号は制御局が最初から固定して、その符号を各基地局
に割り当てることも可能であるし、また、各セルラーゾ
ーン内に滞在する車のトラフィック量もしくは伝送すべ
き情報の情報量に応じて動的に各セルで用いることので
きる符号の数を増減させることも可能である。

【０１０３】また、図９（ｂ）に示すように、各基地局
１０４から放射する信号の周波数も符号も同じものを用
いる場合も考えられる。図９（ｂ）の場合、周波数とし
てｆ１をそして符号としてＣ１、Ｃ２、Ｃ３を各セルラ
ーゾーンで用いているものと仮定する。このとき、セル
ラーゾーンがオーバーラップしている部分においては、
まったく同一の信号が受信されるため、それぞれの信号
が干渉を起こす可能性が高い、そしてその干渉の結果、
振幅および位相レベルが変わっても、それらを推定し、
補償することは可能である。また、異なる基地局から放
射された同一周波数の信号が、異なる時間に到着して
も、それらを分離し、合成することは可能である。

【０１０４】また、図９（ａ）、（ｂ）ともに、光ファ
イバ無線伝送技術を用いることで、制御局において各基
地局から送信する変調信号を作成し、光ファイバにより
各基地局まで伝送し、各基地局は、制御局から受信した
光信号を電気の変調信号にかえ、そのまま車に対して伝
送を行うことが可能になる。

【０１０５】また、図９（ｂ）において、車５０３及び
５０４から制御局１０１に対して各基地局１０４を介し
て、情報の伝送を行う場合、車５０３及び５０４は各セ
ルラーゾーンにおいて同一の周波数、同一の符号を用い
て情報の送信を行うことが可能になる。そして、その車
から送信された信号は、制御局を等しくする基地局１０
４であればどれでも受信することができる。また、光フ
ァイバ無線伝送技術を用いることで、各基地局は、変調
信号のまま、信号を各基地局１０４から制御局１０１ま
で伝送することができ、制御局１０１で集中的に受信を
行うことも可能である。

【０１０６】また、図１において車１２３のように相異
なる制御局を横断する車がある場合は、制御局において
各車に対する受信レベル、情報の応答度を検出し、それ
らを判断材料にして、制御局間のハンドオーバを行う。
そして、図１の場合は基地局１０４を介して制御局１０
１と通信していたものが基地局１１４を介して制御局１
１１にアクセスすることになる。そして、制御局１１１
を介して通信を行うことになる。

【０１０７】加えて、図１において異なる制御局１０
１、１１１に属するそれぞれの基地局１０４、１１４で
用いる無線周波数および符号の種類は、干渉を与えない
場合は、同一のものを用いることが可能であり、干渉を
与える場合は相異なるものを用いる必要性がある。

【０１０８】また、図１において、制御局１０１、１１
１が、擬似的に伝送遅延を生じさせることができる設備
を装備し、移動端末に対する信号を、基地局１０４，１
１４を介して送信し、移動端末はそれら受信信号を選択
ダイバーシチ法、または最大比合成ダイバーシチ法によ
って受信することにより、フェージングに対する耐性の
ある高品質な無線伝送が実現できる。

【０１０９】また、図１において、基地局１０４、１１
４、と移動端末１２６との間で用いる無線の周波数を３
０GHｚ帯以上のミリ波で伝送することにより、大容量伝
送を行うことができる。

【０１１０】また、図１において、基地局１０４、１１
４、と移動端末１２６との間で用いる無線の周波数を３
GHｚ帯以上、３０GHｚ未満のマイクロ波帯、および準ミ
リ波帯で伝送することにより、ミリ波を用いる場合より
容量が少ないがより可搬性が強い端末を構築することが
可能になる。

【０１１１】また、図１において、基地局１０４、１１
４、と移動端末１２６との間の無線通信方式、もしく
は、制御局１０１、１１１と移動端末１２６との間の通
信方式として、よく知られ、かつ符号発生回路の構築も
容易な、巡回拡張巡回シフト型符号、Gold系列符号、Wa
lsh系列符号、直交Gold符号、Ｍ系列のいずれかを基準
にした拡散符号を用いた符号分割多重伝送方式を用いる
ことにより、より安定した無線伝送を実現することがで
きる。また、制御局１０１、１１１で集中的に制御する
移動端末１２６に対する多元接続法は、符号分割多元接
続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、および
周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）を用いることができ
る。

【０１１２】また、図１において基地局１０４、１１
４、もしくは移動端末１２６のどちらかあるいはどちら
もに複数のアンテナを一つの局もしくは端末当たりに設
置し、このアンテナを用いて基地局および移動端末間の
信号を受信し、このそれぞれの受信信号に対して、前記
選択ダイバーシチ法及び最大比合成ダイバーシチ法を用
いることにより、フェージングに対する耐性のある高品
質な無線伝送が実現できる。

【０１１３】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、如何様
にも実施することが可能である。

【０１１４】

【発明の効果】本発明の路車間通信システムを用いるこ
とにより、車等の移動体に対して高品質でかつ移動体が
移動することにまつわる複雑な制御を最小限にすること
ができる無線通信システムを供給することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の路車間通信システムの概要説明図で
ある。

【図２】符号分割多重伝送方式の概要説明図であり、特
に（ａ）複数の並列チャネルに対して複数の符号と符号
分割多重伝送方式を利用し伝送する場合、と（ｂ）伝送
すべき符号を並列チャネルに分けず、直接符号を重畳し
て伝送する場合の図面である。

【図３】光ファイバ無線伝送技術において（ａ）高周波
信号を直接光信号を用いて伝送する場合、（ｂ）中間周
波信号を直接光信号を用いて伝送する場合、のシステム
の構成例を示す図面である。

【図４】光ファイバ無線伝送技術において（ａ）ベース
バンド信号を直接光信号を用いて伝送する場合、（ｂ）
変調機能付きのレーザー光源を用いて伝送する場合、の
システムの構成例を示す図面である。

【図５】光ファイバ無線伝送技術を用いて、（ａ）制御
局と複数の基地局をツリー型構造で接続する場合、と
（ｂ）制御局と複数の基地局をバス型構造で接続する場
合のシステム構成例を示す図面である。

【図６】本発明の基地局におけるアンテナ設置例とセル
ラーゾーンの構成例を示した図面である。

【図７】従来の路車間通信システムを示した図面であ
る。

【図８】本発明の制御局とその制御局で管理する無線基
地局で用いる無線周波数と符号の割り当て方法を示した
図面であり、特に（ａ）相異なる基地局で相異なる周波
数を用いる場合、（ｂ）相異なる基地局で同一でかつ複
数の周波数を用いた場合、の図面である。

【図９】本発明の制御局とその制御局で管理する無線基
地局で用いる無線周波数と符号の割り当て方法を示した
図面であり、特に（ａ）相異なる基地局で同一の周波数
でかつ相異なる符号を用いた場合、（ｂ）相異なる基地
局で同一の周波数でかつ同一の符号を用いた場合、の図
面である。

【符号の説明】

１０１ 制御局 １０２ 基地局と制御局を接続するケーブル １０３ 基地局のアンテナ部 １０４ 基地局 １１１ 制御局 １１２ 基地局と制御局を接続するケーブル １１３ 基地局のアンテナ部 １１４ 基地局 １２１ 車 １２２ 車 １２３ 車 １２４ 車 １２５ 車載アンテナ １２６ 移動端末 １３０ 制御局間を接続するケーブル １３１ 他のネットワーク ２０１ 高速の情報データ信号 ２０２ 直並列変換器 ２０３ 低速の複数の情報データ ２０４ 一次変調器 ２０５ 拡散符号生成器 ２０６ 拡散符号生成器 ２０７ 拡散符号生成器 ２０８ 符号によって拡散された信号 ２０９ 符号分割多重回路 ２１０ 符号分割多重された信号 ２１１ 送信アンテナ ２１２ 受信アンテナ ２１３ 受信された符号分割多重伝送信号 ２１４ 符号相関器 ２１５ 積分器 ２１６ 最大比合成器 ２１７ 復調器 ２１８ 復元された並列データ ２１９ 並直列変換器 ２２０ 受信された高速情報データ信号 ３０１ 制御局 ３０２ 基地局 ３０３ 外部通信網、もしくは他の制御局 ３０４ ３０３から伝送された有線信号 ３０５ ３０６から伝送された有線信号 ３０６ インターフェース部 ３０７ 中間周波数帯へのアップコンバート部 ３０８ 高周波帯へのアップコンバート部 ３０９ レーザー光源 ３１０ 光変調器 ３１１ 光―電気（Ｏ／Ｅ）変換器 ３１２ 高周波増幅器 ３１３ 送信アンテナ ３１４ 受信アンテナ ３１５ 光ファイバ ３１６ 中間周波数帯へのダウンコンバート部 ３１７ ベースバンド帯へのダウンコンバート部 ３１８ 増幅器 ３１９ 光結合器 ５０１ 車 ５０２ 車 ５０３ 車 ５０４ 車 ５０５ 基地局が生成するセルラーゾーン ５０６ セルラーゾーンのオーバーラップ領域 ５０７ 光ファイバケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/00 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ａ 10/22 9/00 Ａ Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ａ Ｈ０４Ｑ 7/38 (56)参考文献 特開 平６−350503（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−107720（ＪＰ，Ａ) 特開2000−4468（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−320833（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−336092（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−308167（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−250013（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−274994（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−321703（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−51354（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御局と、前記制御局と光ファイバにより
   バス型接続される複数の基地局と、移動端末と、を備え
   る路車間通信システムであって、前記複数の基地局は、前記移動端末が移動すると想定さ
   れる経路に沿って配置され、前記複数の基地局のそれぞ
   れは、前記移動端末が移動すると想定される向きに対向
   するようにアンテナを有し、 前記複数の基地局は、それぞれ、前記制御局から送信さ
   れる光信号を電気信号に変換して前記アンテナを介して
   無線送信し、前記移動端末から送信される無線信号を前
   記アンテナを介して受信して光信号に変換して前記制御
   局に光送信する光ファイバ無線伝送技術により、前記制
   御局と前記移動端末との間の通信を中継し、 前記制御局と、前記複数の基地局のそれぞれとの間の光
   通信の光キャリア波長は、互いに異なり、前記複数の基
   地局は、前記制御局と、光波長分割多重技術により当該
   光信号の光通信を行って当該中継を行い、 前記制御局と、 前記移動端末との間は符号分割多重無線
   伝送方式によって前記複数の基地局に中継されて通信を
   行い、前記制御局と前記移動端末との間の、前記複数の基地局
   に中継される通信であって、前記制御局と前記移動端末
   との一方から他方への通信において、各基地局ごとに、
   互いに異なる拡散符号群を割り当て、 当該 一方は、他方に伝送すべきデータ信号を直並列変換
   して複数の信号とし、当該複数の信号のそれぞれに当該
   基地局に割り当てられた拡散符号群に含まれる互いに異
   なる拡散符号を乗積し、その結果の複数の信号を加算し
   た送信信号を当該基地局を介して送信し、当該 他方は、その一方から送信された信号を当該基地局
   を介して受信信号として受信し、当該互いに異なる拡散
   符号と受信信号との相関を求めて当該拡散符号に対応す
   る信号の位相変動を補償し、その結果の複数の信号を並
   直列変換して伝送すべきデータ信号を得ることを特徴と
   する路車間通信システム。
2. 【請求項２】前記移動端末が複数ある場合、当該複数の
   移動端末の多元接続の制御に関する設備を、その前記基
   地局を管轄する前記制御局に配備させ、多元接続の管理
   を集中的に行うことを特徴とする請求項１に記載の路車
   間通信システム。
3. 【請求項３】前記制御局と、 前記複数の移動端末のそれ
   ぞれと、において、 （ａ）前記制御局が当該移動端末に伝送すべきデータ信
   号は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続
   （ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）のいず
   れか、もしくはこれらを複合したものにより多元化され
   ており、 当該移動端末は、得られたデータ信号であって多元化さ
   れたものから、当該移動端末に割り当てられたデータ信
   号を抽出して、前記制御局から自身に宛てたデータ信号
   を得て、 （ｂ）当該移動端末が前記制御局に伝送すべきデータ信
   号は、ＣＤＭＡにおける拡散符号、ＴＤＭＡにおける時
   間スロット、ＦＤＭＡにおける周波数帯のいずれか、も
   しくはこれらを複合したもののうち当該移動端末に割り
   当てられたものにより多元化される複数のデータ信号の
   １つとなり、 前記制御局は、得られたデータ信号であって多元化され
   たものから、当該移動端末に割り当てられたデータ信号
   を抽出して、当該移動端末から自身に宛てたデータ信号
   を得て、 前記制御局と、前記複数の移動端末と、を多元接続する
   ことを特徴とする請求項２に記載の路車間通信システ
   ム。
4. 【請求項４】前記複数の基地局 と前記移動端末との間の
   通信は、同一の無線周波数を用いて行うことを特徴とす
   る請求項１から３のいずれか１項に記載の路車間通信シ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記制御局によって制御される前記基地局
   がカバーする無線通信エリアが隣接する前記基地局間で
   オーバーラップすることを特徴とする請求項１から４の
   いずれか１項に記載の路車間通信システム。
6. 【請求項６】前記複数の基地局のうち、隣接する基地局
   同士であって、無線通信エリアがオーバラップするもの
   は、相異なる偏波を用いて同一の信号を伝送し、前記移
   動端末は、前記基地局により中継される受信信号を偏波
   ごとに分離し、その分離された受信信号のうち受信信号
   レベルの高い信号を選択するか、もしくは偏波ごとの受
   信信号を合成することによって、一定受信信号レベルを
   得る偏波ダイバーシチ法を用いることを特徴とする請求
   項５に記載の路車間通信システム。
7. 【請求項７】 前記移動端末は、複数の前記基地局により
   中継される信号を受信し、その受信信号のうち受信信号
   レベルの高い信号を選択することによって、一定の受信
   信号レベルを得ることができる選択ダイバーシチ法によ
   って受信することを特徴とする請求項５に記載の路車間
   通信システム。
8. 【請求項８】 前記制御局は、前記移動端末から送信され
   た信号であって、前記複数の前記基地局に中継されるも
   のを受信し、その受信信号のうち受信信号レベルの高い
   信号を選択することによって、一定受信信号レベルを得
   ることができる選択ダイバーシチ法によって受信するこ
   とを特徴とする請求項５に記載の路車間通信システム。
9. 【請求項９】 前記移動端末は、複数の前記基地局により
   中継される信号を受信し、それら受信信号を最大比合成
   ダイバーシチ法によって合成することを特徴とする請求
   項５に記載の路車間通信システム。
10. 【請求項１０】 前記制御局は、前記移動端末から送信さ
    れた信号であって、前記複数の前記基地局に中継される
    ものを受信し、それら受信信号を最大比合成ダイバーシ
    チ法によって合成することを特徴とする請求項５に記載
    の路車間通信システム。
11. 【請求項１１】 前記制御局は、前記移動端末に対する信
    号を、接続している複数の前記基地局、特に、擬似的に
    伝送遅延を生じさせることができる設備を装備した前記
    基地局を介して送信し、前記移動端末はそれら受信信号
    を選択ダイバーシチ法、または最大比合成ダイバーシチ
    法によって受信することを特徴とする請求項５に記載の
    路車間通信システム。
12. 【請求項１２】 前記移動端末と前記基地局との間の無線
    通信は、３０ＧＨｚ以上のミリ波帯無線周波数を用いた
    無線により行われることを特徴とする請求項１から１１
    のいずれか１項に記載の路車間通信システム。
13. 【請求項１３】 前記移動端末と前記基地局との間の無線
    通信は、３ＧＨｚ以上、３０ＧＨｚ未満のマイクロ波、
    準ミリ波帯無線周波数を用いた無線により行われること
    を特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の
    路車間通信システム。
14. 【請求項１４】 前記基地局と前記移動端末との間の無線
    伝送方式は、巡回拡張巡回シフト型符号、Ｇｏｌｄ系列
    符号、Ｗａｌｓｈ系列符号、直交Ｇｏｌｄ符号、Ｍ系列
    のいずれかを基準にした拡散符号を用いた符号分割多重
    伝送方式であることを特徴とする請求項１から１３のい
    ずれか１項に記載の路車間通信システム。
15. 【請求項１５】 前記基地局からの信号を前記移動端末に
    設置した複数のアンテナを利用し、選択ダイバーシチ
    法、もしくは、最大比合成ダイバーシチ法により、受信
    することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項
    に記載の路車間通信システム。
16. 【請求項１６】 前記移動端末からの信号を前記基地局に
    設置した複数のアンテナを利用し、選択ダイバーシチ
    法、もしくは、最大比合成ダイバーシチ法により、受信
    することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項
    に記載の路車間通信システム。