JPWO2008078391A1 - 通信装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

無線到達エリア内の通信可能台数を増加する。基地局手段（２）は、他の通信装置と同一の制御情報を生成する。この制御情報には、通信装置（１）および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報が含まれる。端末手段（３）は、制御情報に基づいてデータの受信を行う。スイッチ手段（４）は、基地局手段（２）、端末手段（３）、およびアンテナ（６）の接続を切替える。スイッチ切替え手段（５）は、基地局手段（２）が制御情報を出力するとき、基地局手段（２）を端末手段（３）に接続し、制御情報を端末手段（３）に出力するようにスイッチ手段（４）を切替える。

Description

本発明は通信装置および通信方法に関し、特に無線通信を行う通信装置およびその通信方法に関する。

交通事故の削減を目指し、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）の開発が進められている。ＩＴＳシステムの例として、車に通信機を備え、車の走行状態等を放送形式で半径数１００ｍ内の他の車に伝える車車間通信がある。

一方、近年、中距離の大容量無線通信システムとして、周波数軸方向と時間軸方向とでデータの多重化をフレキシブルに行うＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式を用いたＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）の開発が進められている（例えば、非特許文献１〜３参照）。ＩＴＳでは、画像データ等の大容量データを車載機が送信することがあるため、ＷｉＭＡＸシステムの車車間通信への適用が検討されている。例えば、ＷｉＭＡＸの基地局を送信機、端末を受信機として車に搭載し、車車間通信を可能にする。

ＷｉＭＡＸでは、基地局が無線フレームの同期用のプリアンブル、無線フレーム内の領域（バースト）割り当て情報（マップ）の大きさ等の制御用のフレームコントロールヘッダ（ＦＣＨ：Frame Control Header）、および無線フレーム内の領域（バースト）割り当て情報（マップ）を各端末に送信して無線フレームを構成する。そして、各端末との通信に割り当てた無線フレーム内のバーストで、各端末とのデータの送受信を行う。すなわち、通信コネクションごとにバーストが割り当てられる。なお、以下では、無線フレームの同期は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等によって、絶対同期がとれており、プリアンブルによる同期引き込みの処理は、不要であるとする。

通信形式が放送形式の場合には、マルチキャストコネクションであると定義されたバーストをすべての端末が受信する。この場合において、車（基地局側）から送信される無線フレームのマップ内容が異なる場合、無線フレーム内のマップ情報が干渉するため、端末は、バーストの位置を特定できずデータを受信できなくなる。これは、マップの開始位置が無線フレーム中で固定されているからである。

図７は、無線フレームのフレーム構成を示した図である。図に示すように無線フレームは、プリアンブル（図中Preamble）、ＦＣＨ、ＤＬ（Down Link）−ＭＡＰ、ＵＬ（Up Link）−ＭＡＰ、ＤＬバースト１〜１５、およびＵＬバースト１，２，…から構成される。プリアンブル、ＦＣＨの位置、およびＤＬ−ＭＡＰの開始位置は固定されている。ＵＬ−ＭＡＰはＤＬ−ＭＡＰの終了位置の次から開始される。IEEE802.16e標準では、ＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰには、バーストで送信されるコネクションのＩＤ、バーストの開始位置、バーストの終了位置、およびバーストの大きさなどの情報が含まれている。ＵＬバースト１，２，…以外は、基地局が生成する。

上述したように、複数の車がマルチキャストコネクションのバーストでデータ送信をする場合において、ＤＬ−ＭＡＰの内容が異なっている場合には、ＤＬ−ＭＡＰの開始位置は固定であるため、ＤＬ−ＭＡＰが干渉して、端末はデータを受信できなくなる。

よって、ＤＬ−ＭＡＰの干渉を防ぐためには、１台の車の基地局だけが１つの無線フレームを送信することができる。ＷｉＭＡＸの無線フレーム長は、一般的に５ｍｓであるため、例えば、各車の情報送信間隔が１ｓであるなら、２００台の車が無線到達エリア内（半径数１００ｍのエリア）で送信可能となる。
IEEE 802.16-2004 IEEE 802.16e-2005 IEEE 802.16-2004/Cor1-2005

しかし、市街地では、多くの車が存在し、無線到達エリア内の通信可能台数が数百台であるというのは不十分であるという問題点があった。
また、複数の通信装置から無線フレームの構造を示す情報をそれぞれ送信すると、干渉により通信障害が発生する可能性があった。

また、通信装置は、無線フレーム構造を示す情報を送信している間は、無線フレーム構造を示す情報を受信することができないという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、無線到達エリア内の通信可能台数を増加させることができる通信装置および通信方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、無線フレームの構造を示す情報の干渉を防止すること又は無線フレーム構造を示す情報を送信している間は、無線フレーム構造を示す情報を受信することができないという問題を解決することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、図１に示すような無線通信を行う通信装置１において、通信装置１および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報を含む、他の通信装置と同一の制御情報を生成する基地局手段２と、制御情報に基づいてデータの受信を行う端末手段３と、基地局手段２、端末手段３、およびアンテナ６の接続を切替えるスイッチ手段４と、基地局手段２が制御情報を出力するとき、基地局手段２を端末手段３に接続し、制御情報を端末手段３に出力するようにスイッチ手段４を切替えるスイッチ切替え手段５と、を有することを特徴とする通信装置１が提供される。

このような通信装置１によれば、基地局手段２は、通信装置１および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報を含む、他の通信装置と同一の制御情報を生成する。スイッチ切替え手段５は、基地局手段２が制御情報を出力するとき、制御情報がアンテナ６ではなく、端末手段３に出力されるようにスイッチ手段４を切替える。

本発明の通信装置では、基地局手段は、通信装置および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報を含む、他の通信装置と同一の制御情報を生成する。スイッチ切替え手段は、基地局手段が制御情報を出力するとき、制御情報がアンテナではなく、端末手段に出力されるようにスイッチ手段を切替える。これによって、無線到達エリア内の通信可能台数を増加させることができる。

また、本発明によれば、無線フレームの構造を示す情報の干渉を防止すること又は無線フレーム構造を示す情報を送信している間は、無線フレーム構造を示す情報を受信することができないという問題を解決することができる。

本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

通信装置の概要を示した図である。 本発明の通信装置を搭載した車の車車間通信を説明する図である。 ＤＬ−ＭＡＰの内容を示した図である。 車に搭載される通信装置の機能ブロック図である。 通信装置の送受信を説明する図である。 スイッチ切替え部の動作を示したフローチャートである。 無線フレームのフレーム構成を示した図である。

以下、本発明の原理を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、通信装置の概要を示した図である。図に示すように通信装置１は、基地局手段２、端末手段３、スイッチ手段４、スイッチ切替え手段５、およびアンテナ６を有している。

基地局手段２は、他の通信装置と同一の制御情報を生成する。この制御情報には、通信装置１および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報が含まれる。この無線フレームの領域を規定した情報は、他の通信装置においても同じ内容である。なお、この情報では領域が規定されるだけで、どの通信装置がどの領域でデータを送信するかは、規定されない。

端末手段３は、制御情報に基づいてデータの受信を行う。
スイッチ手段４は、基地局手段２、端末手段３、およびアンテナ６の接続を切替える。
スイッチ切替え手段５は、基地局手段２が制御情報を出力するとき、基地局手段２を端末手段３に接続し、制御情報を端末手段３に出力するようにスイッチ手段４を切替える。

このように、基地局手段２は、通信装置１および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報を含む、他の通信装置と同一の制御情報を生成する。スイッチ切替え手段５は、基地局手段２が制御情報を出力するとき、制御情報がアンテナ６ではなく、端末手段３に出力されるようにスイッチ手段４を切替える。これによって、無線到達エリア内の通信可能台数を増加させることができる。

また、無線フレームの構造を示す情報の干渉を防止すること又は無線フレーム構造を示す情報を送信している間は、無線フレーム構造を示す情報を受信することができないという問題を解決することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の通信装置を搭載した車の車車間通信を説明する図である。図には、車１１〜１６が示してある。また、車１１〜１６の無線到達エリア２１〜２６が示してある。無線到達エリア２１〜２６の大きさは、例えば、半径数１００ｍである。車１１〜１６は、ＷｉＭＡＸの基地局の機能および端末の機能を有し、車車間通信を行う。

車１１〜１６（基地局側）は、放送形式でデータを無線送信する。データには、例えば、データを送信した車１１〜１６のナンバーなどの識別情報や、進む方向、速度、位置などが含まれている。放送形式で送信されたデータを受信した車１１〜１６（端末側）は、受信したデータによって、自分の周囲には、どのような車が存在しており、どのように移動するか認識できる。これによって、事故を未然に防ぐことができるようになる。

もちろん、車１１〜１６から送信されるデータは、無線到達エリア２１〜２６内にしか到達しない。例えば、車１１の無線到達エリア２１内には、車１２〜１４が存在している。従って、車１１の送信するデータは、車１２〜１４のみが受信することができる。

すべての車１１〜１６は、予め定義された同一内容の制御情報を生成する。制御情報には、自分と他の車とを含めた、マルチキャストコネクションのバーストを規定したＤＬ−ＭＡＰが含まれている。

車１１〜１６は、生成した制御情報を無線送信せず、内部で折り返す（基地局の機能部から端末の機能部へ折り返す）。端末の機能部は、制御情報によって定義されている送信領域を利用して、データの送受信を行う。

以下では、無線フレームの同期は、ＧＰＳ等によって、絶対同期がとれており、プリアンブルによる同期引き込みの処理は、不要であるとする。
図３は、ＤＬ−ＭＡＰの内容を示した図である。図のＣＩＤは、通信コネクション（基地局と端末の通信）を識別する識別子を示している。図の例の場合、マルチキャストコネクションＩＤ（Multicast1, Multicast2,…）が設定されている。バースト開始点およびバースト終了点は、ＤＬバーストの領域の開始点および終了点を示している。Number of symbolsは、ＤＬバーストの大きさ、変調方式等の情報を示している。

図３の例では、バースト開始点ａ１、バースト終了点ｂ１のバーストには、マルチキャストコネクションＩＤ１が割り当てられている。すなわち、マルチキャストコネクションＩＤ１の通信コネクションは、バースト開始点ａ１からバースト終了点ｂ１の領域のバーストを用いて通信を行うことになる。

なお、車車間通信では、車１１〜１６が送信するデータ量は、車１１〜１６の識別情報や、進む方向、速度、位置など、送信する情報量により予め決まり、一定である。よって、図３に示すようにNumber of symbolsは、すべてのマルチキャストコネクションＩＤで同じである。また、バーストの大きさは、使用する変調方式、誤り訂正符号化率で決定され、これらも１種類に固定される。

制御情報は、予め定義されており、すべての車１１〜１６は、図３に示すような同一のＤＬ−ＭＡＰを生成する。
図４は、車に搭載される通信装置の機能ブロック図である。図に示すように通信装置３０は、ＷｉＭＡＸ端末部３１、ＷｉＭＡＸ基地局部３２、スイッチ切替え部３３、スイッチ３４，３５、およびアンテナ３６を有している。

ＷｉＭＡＸ端末部３１は、ＷｉＭＡＸの端末装置の機能を有している。ＷｉＭＡＸ基地局部３２は、ＷｉＭＡＸの基地局の機能を有している。すなわち、通信装置３０は、ＷｉＭＡＸの既存の端末装置および基地局の機能を有している。

スイッチ切替え部３３は、無線フレーム中のシンボル位置に基づいて、スイッチ３４，３５を切替える。
スイッチ３４は、端子Ａ，Ｂを有し、スイッチ切替え部３３の制御によって、ＷｉＭＡＸ端末部３１を端子Ａおよび端子Ｂの一方に接続する。スイッチ３４の端子Ａは、アンテナ３６と接続されている。

スイッチ３５は、端子Ａ，Ｂを有し、スイッチ切替え部３３の制御によって、ＷｉＭＡＸ基地局部３２を端子Ａおよび端子Ｂの一方に接続する、スイッチ３５の端子Ｂは、アンテナ３６と接続されている。スイッチ３５の端子Ａは、スイッチ３４の端子Ｂと接続されている。

以下、スイッチ切替え部３３について詳細に説明する。
１．スイッチ切替え部３３は、無線フレームの先頭から、固定的に与えられる無線フレームのプリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ−ＭＡＰ、およびＵＬ−ＭＡＰの制御信号が終了するシンボルまで、ＷｉＭＡＸ端末部３１とＷｉＭＡＸ基地局部３２とが接続されるようにスイッチ３４，３５を制御する。すなわち、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ端末部３１がスイッチ３４の端子Ｂに接続され、ＷｉＭＡＸ基地局部３２がスイッチ３５の端子Ａに接続されるようにスイッチ３４，３５を制御する。なお、制御情報は、上述したようにすべての車１１〜１６に搭載される通信装置において同一である。

ＷｉＭＡＸ基地局部３２が出力するこれらの制御情報を、ＷｉＭＡＸ端末部３１が無線通信を介することなく直接折り返し受信することで、ＷｉＭＡＸ端末部３１は、すべてのＤＬバーストをマルチキャストデータとして受信すべきこと、ＤＬバーストの大きさおよび位置を知ることができる。

例えば、ＤＬ−ＭＡＰには、図３に示されている内容が示されているため、ＷｉＭＡＸ端末部３１は、すべてのＤＬバーストをマルチキャストデータとして受信すべきこと、ＤＬバーストの大きさ、およびＤＬバーストの位置を知ることができる。

２．スイッチ切替え部３３は、ＤＬ−ＭＡＰで定義された、最初のＤＬバーストが開始されるシンボルから、ＷｉＭＡＸ基地局部３２がデータ送信をするＤＬバーストが開始される１つ前のシンボルまで、ＷｉＭＡＸ端末部３１がアンテナ３６に接続されるようにスイッチ３４を制御する。

他の車の通信装置からのデータは、上述と同様に折り返された、同一内容のＤＬ−ＭＡＰに基づいて送信されるため、通信装置３０のＷｉＭＡＸ端末部３１は、アンテナ３６を介してそのデータを受信する。ＷｉＭＡＸ端末部３１は、ＤＬバーストごとに異なる通信コネクションＩＤが割り当てられているため、異なる車からの情報と認識することができる。

３．スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ基地局部３２が送信を開始するＤＬバーストのシンボルから、送信を終了するシンボルまで、ＷｉＭＡＸ基地局部３２がアンテナ３６に接続されるようにスイッチ３５を制御する。

ＷｉＭＡＸ基地局部３２は、自身が送信すべき通信コネクションＩＤに対応したＤＬバーストでのみ、データ送信を行う。なお、自身が送信すべき通信コネクションＩＤは、後述するが、例えば、ＷｉＭＡＸ基地局部３２がランダムに選択し、スイッチ切替え部３３を制御する。

４．スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ基地局部３２が送信を終了したシンボルの次から、次の無線フレームの先頭の１つ前のシンボルまで、ＷｉＭＡＸ端末部３１がアンテナ３６に接続されるようにスイッチ３４を制御する。

次に、通信装置３０の送受信について説明する。
図５は、通信装置の送受信を説明する図である。図４で説明した通信装置３０は、車１１に搭載されているとする。通信装置３０のＷｉＭＡＸ基地局部３２は、プリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ−ＭＡＰ、およびＵＬ−ＭＡＰの制御情報を生成する。この制御情報は、無線送信されることなく、通信装置３０のＷｉＭＡＸ端末部３１に折り返される。他の車１２〜１６においても同様に、同じ内容の制御情報をＷｉＭＡＸ端末部に折り返す。

ＷｉＭＡＸ基地局部３２は、データ送信するためのＤＬバーストとして、例えば、マルチキャストコネクションＩＤｍのＤＬバーストを選定したとする。他の車１２〜１６も同様に、データ送信するためのＤＬバーストを選定し、例えば、車１２は、マルチキャストコネクションＩＤ１のＤＬバーストを選定し、車１３は、マルチキャストコネクションＩＤ２のＤＬバーストを選定したとする。

制御情報の折り返し処理が終了すると、通信装置３０のＷｉＭＡＸ端末部３１は、例えば、図３に示したＤＬ−ＭＡＰに基づいて、アンテナ３６からデータを受信する。ＷｉＭＡＸ端末部３１は、ＤＬ−ＭＡＰを基に、自身の使用可能なＤＬバーストを認識し、その領域内でデータの受信を行うが、図３で説明したようにすべてのＤＬバーストはマルチキャストコネクションＩＤのため、すべてのＤＬバーストでデータ受信を行う。

例えば、ＷｉＭＡＸ端末部３１は、マルチキャストコネクションＩＤ１が対応するＤＬバーストでＲｘＤａｔａ１を受信し、マルチキャストコネクションＩＤ２が対応するＤＬバーストでＲｘＤａｔａ２を受信する。

上述したように、車１２は、マルチキャストコネクションＩＤ１のＤＬバーストでデータ送信を行う。従って、図５のＲｘＤａｔａ１は、車１２が送信したデータである。また、車１３は、マルチキャストコネクションＩＤ２のＤＬバーストでデータ送信を行う。従って、図５のＲｘＤａｔａ２は、車１３が送信したデータである。

以下同様に、通信装置３０のＷｉＭＡＸ端末部３１は、ＤＬ−ＭＡＰに示されるＤＬバーストでデータを受信する。
通信装置３０のスイッチ切替え部３３は、自身が送信を開始するＤＬバーストのシンボル（ＷｉＭＡＸ基地局部３２が選定したマルチキャストコネクションＩＤｍに対応するＤＬバースト）になると、ＷｉＭＡＸ基地局部３２がアンテナ３６に接続されるようにスイッチ３５を切替える。

これにより、ＷｉＭＡＸ基地局部３２は、マルチキャストコネクションＩＤｍに対応するＤＬバーストで、ＴｘＤａｔａｍの送信を行う。他の車１２〜１６は、当該車１１と同じ内容のＤＬ−ＭＡＰに基づいてデータ受信を行っており、マルチキャストコネクションＩＤｍのＤＬバーストで、車１１のＴｘＤａｔａｍを受信することになる。

通信装置３０のスイッチ切替え部３３は、ＴｘＤａｔａｍの送信が終わると、ＷｉＭＡＸ端末部３１がアンテナ３６に接続されるようスイッチ３４を切替える。ＷｉＭＡＸ端末部３１は、ＤＬ−ＭＡＰに基づいて、アンテナ３６からデータを受信する。

次に、ＷｉＭＡＸ基地局部３２のデータ送信するＤＬバーストの選定について説明する。以下では、無線フレームのフレーム長を５ｍｓ、車は１秒に１回データを送信するとする。また、ＤＬバースト数を１５とする。

車は、１秒間に２００回（１ｓ／５ｍｓ）無線フレームを送信することが可能である。バースト数は１５であるので、車は、５ｍｓのフレームをさらに１５分割してデータを送信できることになる。すなわち、本発明では、無線到達エリア内に、２００×１５台の車を収納することが可能である。

すべての車のＷｉＭＡＸ基地局部は、例えば、Slotted ALOHA方式によって、自身が送信すべきＣＩＤを選定する。すべての車のＷｉＭＡＸ基地局部は、２００×１５個のバーストのＣＩＤを１〜３０００として、１〜３０００の間の数字をランダムに選び、そのＣＩＤに対応したバーストで送信を行う。これにより、無線到達エリア内に、２００×１５台の車を収納することが可能となる。この場合には、１フレーム目のＣＩＤは１〜１５、２フレーム目のＣＩＤは１６〜３０、のようにマップ情報は規定される。１フレーム目の送信開始タイミングは、絶対同期がとれているため、例えば、１２時０分０．０００秒、２フレーム目は、１２時０分０．００５秒というように設定し、連続する２００フレームの送信開始タイミングの同期をとる。

なお、すべての車のＷｉＭＡＸ基地局部は、バーストをランダムに選ぶので、同じＣＩＤのバーストを選んだ場合には、送信したデータが干渉し、ＷｉＭＡＸ端末部がデータを受信できない場合もある。しかし、データが干渉した場合でも、ＣＩＤをランダムに選んで繰り返しデータを送信するので、ＷｉＭＡＸ端末部は、そのうちデータを干渉することなく受信できるようになる。ただし、ＩＴＳで要求されるデータ送信時間内に、適正なデータが送信されるように、送信回数を設定する必要がある。

また、ＣＩＤの選定に、Reservation ALOHA方式、ALOHA Reservation方式を用いることもできる。
次に、通信装置３０のスイッチ切替え部３３の動作を、フローチャートを用いて説明する。

図６は、スイッチ切替え部の動作を示したフローチャートである。
ステップＳ１において、スイッチ切替え部３３は、無線フレームのシンボル位置を確認する。

ステップＳ２において、スイッチ切替え部３３は、無線フレームのシンボル位置が先頭であるか否か判断する。シンボル位置が無線フレームの先頭である場合、ステップＳ３へ進む。シンボル位置が無線フレームの先頭でない場合、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ３において、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ端末部３１と端子Ｂが接続されるようにスイッチ３４を切替える。また、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ基地局部３２と端子Ａが接続されるようにスイッチ３５を切替える。

これにより、無線フレームの制御情報が、ＷｉＭＡＸ基地局部３２からＷｉＭＡＸ端末部３１へと折り返される。
ステップＳ４において、スイッチ切替え部３３は、折り返される無線フレームのシンボル位置が制御情報のＭＡＰの最後＋１であるか否か判断する。シンボル位置がＭＡＰの最後＋１である場合、ステップＳ５へ進む。シンボル位置がＭＡＰの最後＋１でない場合、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ５において、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ端末部３１と端子Ａが接続されるようにスイッチ３４を切替える。また、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ基地局部３２と端子Ａが接続されるようにスイッチ３５を切替える。

これにより、ＷｉＭＡＸ端末部３１がアンテナ３６と接続され、ＤＬ−ＭＡＰに基づくＤＬバーストによってデータが受信される。
ステップＳ６において、スイッチ切替え部３３は、無線フレームのシンボル位置がＷｉＭＡＸ基地局部３２の選定した送信シンボルの先頭であるか否か判断する。シンボル位置が送信シンボルの先頭である場合、ステップＳ７へ進む。シンボル位置が送信シンボルの先頭でない場合、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ７において、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ端末部３１と端子Ｂとが接続されるようにスイッチ３４を切替える。また、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ基地局部３２と端子Ｂとが接続されるようにスイッチ３５を切替える。

これにより、ＷｉＭＡＸ基地局部３２とアンテナ３６とが接続され、ＷｉＭＡＸ基地局部３２が選定したＤＬバーストでデータ送信が行われる。
ステップＳ８において、スイッチ切替え部３３は、無線フレームのシンボル位置が送信シンボルの最後＋１であるか否か判断する。シンボル位置が送信シンボルの最後＋１である場合、ステップＳ９へ進む。シンボル位置が送信シンボルの最後＋１でない場合、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ９において、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ端末部３１と端子Ａとが接続されるようにスイッチ３４を切替える。また、スイッチ切替え部３３は、ＷｉＭＡＸ基地局部３２と端子Ａとが接続されるようにスイッチ３５を切替える。

これにより、ＷｉＭＡＸ端末部３１がアンテナ３６と接続され、ＤＬ−ＭＡＰに基づくＤＬバーストによってデータが受信される。
ステップＳ１０において、ＷｉＭＡＸ基地局部３２は、ステップＳ６において無線フレームのシンボル位置が送信シンボルの先頭と判断された場合、データを１シンボル送信する。ステップＳ１０の処理は、ステップＳ８において無線フレームのシンボル位置が送信シンボルの最後と判断されるまで行われる。

ステップＳ１１において、ＷｉＭＡＸ端末部３１は、ステップＳ４において無線フレームのシンボル位置がＭＡＰの最後＋１と判断された場合、データを１シンボル受信する。ステップＳ１１の処理は、無線フレームのシンボル位置が送信シンボルの先頭となるまで行われる。そして、無線フレームのシンボル位置が送信シンボルの最後＋１となると、データの１シンボル受信を再開する。また、無線フレームのシンボル位置が次の無線フレームの先頭−１となるまで行われる。

ステップＳ１２において、ＷｉＭＡＸ端末部３１とＷｉＭＡＸ基地局部３２は、次のシンボルでの送受信を行うため、無線フレームの時間軸を１シンボル分進める。
このように、通信装置３０は、他の車１２〜１６の通信装置と同じ制御情報を生成し、ＷｉＭＡＸ端末部３１に折り返す。この制御情報には、図３に示したような通信装置３０と他の車１２〜１６の通信装置とを含めたＤＬバーストを規定したＤＬ−ＭＡＰが含まれる。これにより、無線到達エリア内の通信可能台数を増加させることができる。

また、通信装置３０は、スイッチ切替え部３３によって、アンテナ３６と接続されるＷｉＭＡＸ端末部３１とＷｉＭＡＸ基地局部３２を切替えるので、無線フレームの構成を新たに定義することなく、既存のＷｉＭＡＸの端末機能および基地局機能を用いて、無線通信することができる。

また、上記では、制御情報をすべてＷｉＭＡＸ端末部３１に折り返していたが、すべての制御情報をＷｉＭＡＸ端末部３１に折り返すのではなく、一部の制御情報をアンテナ３６から無線フレームで送信するようにしてもよい。また、ＷｉＭＡＸ端末部３１は、一部の制御情報をアンテナ３６から他の通信装置より受信するようにしてもよい。この場合、一部の制御情報を送信する無線フレーム、受信する無線フレームは、各通信装置３０でランダムとなるようにし、確率的にＷｉＭＡＸ端末部３１が受信可能とする。上記では、無線フレームは、ＧＰＳ等によって絶対同期がとれているものとしていたが、何らかの原因によって絶対同期のタイミングがずれた場合、無線フレームによるプリアンブルによって、ずれたタイミングを絶対同期に合わせることができる。

また、ＷｉＭＡＸ基地局部３２は、予め定められた時間間隔内に、予め定められた回数だけ、バーストを選定してデータを送信するようにしてもよい。これにより、ＩＴＳで要求されるデータ送信間隔内で確実なデータ送信を行い、確率的にデータの到達保障性を確保することが可能となる。

例えば、図４において、スイッチ切替え部３３とＷｉＭＡＸ基地局部３２とに接続される送信制御部を設ける。送信制御部は、予め定められた時間間隔と、時間間隔内の送信回数を保持する。送信制御部は、時間間隔内のｎ個のタイムスロットを１〜ｎとし、１〜ｎの間で、ランダムに値を送信回数分選択して、そのタイムスロットで送信を行うようにする。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１ 通信装置
２ 基地局手段
３ 端末手段
４ スイッチ手段
５ スイッチ切替え手段
６ アンテナ

Claims (12)

1. 無線通信を行う通信装置において、
   当該通信装置および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報を含む、前記他の通信装置と同一の制御情報を生成する基地局手段と、
   前記制御情報に基づいてデータの受信を行う端末手段と、
   前記基地局手段、前記端末手段、およびアンテナの接続を切替えるスイッチ手段と、
   前記基地局手段が前記制御情報を出力するとき、前記基地局手段を前記端末手段に接続し、前記制御情報を前記端末手段に出力するように前記スイッチ手段を切替えるスイッチ切替え手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記スイッチ切替え手段は、前記端末手段が前記制御情報に基づいて前記データを受信するとき、前記端末手段が前記アンテナに接続されるように前記スイッチ手段を制御することを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
3. 前記スイッチ切替え手段は、前記基地局手段が前記データを送信するとき、前記基地局手段が前記アンテナに接続されるように前記スイッチ手段を制御することを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
4. 前記制御情報には、プリアンブルおよびフレームコントロールヘッダが含まれることを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
5. 前記基地局手段は、任意の前記領域で前記データを送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
6. 前記端末手段は、前記基地局手段が前記データを送信する前記領域以外で、前記他の通信装置からの前記データを受信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
7. 前記スイッチ切替え手段は、前記制御情報が一部の前記無線フレームで送信されるように、前記基地局手段と前記アンテナとを接続するよう前記スイッチ手段を切替えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
8. 前記スイッチ切替え手段は、前記制御情報が一部の前記無線フレームで受信されるように、前記端末手段と前記アンテナとを接続するよう前記スイッチ手段を切替えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
9. 前記基地局手段は、予め定められた時間内に予め定められた回数だけ、前記領域でデータを送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信装置。
10. 無線通信する通信装置の通信方法において、
    基地局手段によって生成される、当該通信装置および他の通信装置がデータ送信するための無線フレームの領域を規定した情報を含む、前記他の通信装置と同一の制御情報を、前記制御情報に基づいてデータの受信を行う端末手段に出力する、
    ことを特徴とする通信方法。
11. 複数の移動体間で無線通信を行う無線通信方法において、
    前記複数の移動体は、無線フレームの構造を示す情報を送信せずに、既知の無線フレームの構造情報を保有し、
    該既知の無線フレームの構造情報によって定義された送信領域を利用してデータの送信又は受信を行う、
    ことを特徴とする無線通信方法。
12. 複数の移動体間で無線通信を行う無線通信方法において、
    前記複数の移動体は、無線フレームの構造を示す情報をアンテナから送信せずに、内部で折り返して受信することで該無線フレームの構造を示す情報を取得し、
    該取得した無線フレームの構造を示す情報によって定義された送信領域を利用してデータの送信又は受信を行う、
    ことを特徴とする無線通信方法。

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