KR101029688B1

KR101029688B1 - 교통 시스템에서의 무선 통신 방법 및 무선 기지국 및 무선 단말기

Info

Publication number: KR101029688B1
Application number: KR1020097018676A
Authority: KR
Inventors: 유스께 스즈끼; 마모루 마찌다
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2011-04-15
Also published as: KR20100005003A; US20090296680A1; US8665816B2; WO2008114435A1; EP2129007A1; JP4815532B2; JPWO2008114435A1; EP2129007A4; CN101636933A; EP2129007B1

Abstract

차재기(20)는, 노측기(10B)에 무선 리소스의 할당 요구를 송신하고(S103), 노측기(10B)는, 그 할당 요구를 수신하면, 차재기(20)와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 차재기(20)끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스를 할당하고(S104, S105), 그 할당 정보를 차재기(20)에 송신하고(S106), 차재기(20)는, 노측기(10B)로부터 수신한 상기 할당 정보에 의해 식별되는 상기 노차간 리소스를 사용하여 노측기(10B)와의 노차간 통신을 행하고(S110, S111), 그 할당 정보에 의해 식별되는 상기 차차간 리소스를 사용하여 타차재기(20)와의 차차간 통신을 행한다(S112∼S115). 이에 의해, 무선 리소스의 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현하는 것이 가능하게 된다.

차재기, 노측기, 무선 리소스, 할당 정보, 노차간 리소스, 차차간 리소스

Description

교통 시스템에서의 무선 통신 방법 및 무선 기지국 및 무선 단말기{RADIO COMMUNICATION METHOD IN TRAFFIC SYSTEM, RADIO BASE STATION, AND RADIO TERMINAL}

본 발명은, 교통 시스템에서의 무선 통신 방법과 무선 기지국 및 무선 단말기에 관한 것으로, 예를 들면, WiMAX 시스템과 같은 OFDMA 방식을 이용하여 노차간 및 차차간의 무선 통신을 행하는，ITS(Intelligent Transport System)를 실현하는데에 바람직한 기술에 관한 것이다.

최근, 교통 사고의 삭감을 목표로 하여, 고도 도로 교통 시스템(ITS : Intelligent Transport System)의 개발이 진행되고 있다. ITS로서, 신호기에 무선 기지국(노측기)을 갖추고, 교차점의 신호기 정보(적인지 청인지 등)나 우회전 차의 유무의 정보 등을, 수미터 앞의 진입 차량에 탑재된 단말기(차재기)에 송신하는 노차간 통신의 형태가 있다.

한편, 최근, 중거리의 대용량 무선 통신 시스템으로서, 주파수축 방향과 시간축 방향에서 무선 프레임으로의 다중화를 플렉시블하게 행하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Domain Multiple Access) 방식을 이용한 무선 통신 시스템, 즉, WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)로 불리는 시스템의 표준 화, 개발이 IEEE802.16WG(Working Group)에서 진행되고 있다. 또한，IEEE802.16WG에서는, 주로, 고정 통신 용도용의 IEEE802.16d(예를 들면, 후기 비특허 문헌 1, 2 참조)와, 이동 통신 용도용의 IEEE802.16e(예를 들면, 후기 비특허 문헌 3 참조)의 2종류를 규정하고 있다.

IEEE802.16d나 IEEE802.16e에서는, 무선 단말기(MS : Mobile Station)는, 무선 기지국(BS : Base Station)이 송신한 무선 프레임에 포함되는 MAP 정보에 따라서, BS와 MS 사이에서 통신을 행하는 것이 규정되어 있다.

IEEE802.16e 규격(WiMAX 규격)에 준거한 무선 프레임(OFDMA 프레임)은, BS로부터 MS로의 방향인 다운링크(DL)의 서브 프레임과, MS로부터 BS로의 방향인 업링크(UL)의 서브 프레임이 시간 다중되어 1프레임이 구성된다.

그리고, DL 서브 프레임에는, 또한, 시간축(심볼 시간) 방향과 주파수(서브 채널 주파수) 방향의 2차원 영역에서, 프리앰블, 프레임 컨트롤 헤더(FCH), 다운링크의 MAP 정보(DL_MAP), 업링크의 MAP 정보(UL_MAP), 1 이상의 다운링크의 버스트(DL 버스트)가 다중되고, UL 서브 프레임에는, 1 이상의 업링크의 버스트(UL 버스트)가 다중된다.

여기서, 프리앰블은, 프레임 동기 정보가 삽입되는 영역(필드)이고, FCH는, 버스트(burst)의 변조 방식(QPSK, 16QAM, 64QAM 등)이나 부호화율 등에 관한 정보(버스트 프로파일)가 삽입되는 영역이다. 또한，MAP 정보에는, MS가 통신에 사용하는 무선 리소스, 즉, 주파수(서브 채널 주파수)와 시간(심볼 시간(송신 타이밍))으로 규정되는 통신 영역(즉, 버스트)에서 송신되는 통신 커넥션의 ID(CID), 무선 프레임에서의 그 커넥션의 버스트의 배치 위치(버스트 위치), 버스트의 크기(버스트 사이즈) 등의 정보가 포함되어 있다.

즉, MAP 정보는, MS가 수신 및 송신할 무선 프레임의 영역(수신 영역 및 송신 영역)을 지정하는(할당하는) 정보(버스트 할당 정보)로서 위치 결정되어 있다. 또한, 상기 버스트 위치는, 무선 프레임의 선두 심볼로부터의 심볼 오프셋 및 서브 채널 오프셋으로 지정할 수 있고, 상기 버스트 사이즈는, 심볼수 및 서브 채널수로 지정할 수 있다.

따라서, MS는, 상기 프리앰블을 검출함으로써 다운링크 및 업링크의 무선 프레임 동기를 확립하고, DL_MAP에 의해 지정된 DL 버스트 영역을 FCH에 의해 지정된 변조 방식, 부호화율 등에 대응하는 복조 방식, 복호화율로 복조, 복호 처리함으로써, 자MS앞으로의 DL 버스트를 선택적으로 수신 처리하는 한편，UL_MAP에 의해 지정되는 UL 버스트로 BS에의 데이터 송신을 행할 수 있다.

또한, 다른 기존의 무선 통신 기술로서, 하기 특허 문헌 1∼4에 의해 제안되어 있는 기술도 있다.

특허 문헌 1의 기술은, 애드 혹 네트워크에서의 통신의 효율화를 도모할 수 있어, 네트워크 전체로서의 회선 용량 및 통신 속도를 향상시킬 수 있는 무선 통신장치 및 애드 혹 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 그를 위해서, 특허 문헌 1의 기술에서는, 마스터·슬레이브간의 제어 신호의 주고받음에 의해, 통신에 필요한 설정 정보(확산 부호나 타임 슬롯)를 마스터로부터 슬레이브에 제공하고, 상기 설정 정보에 기초하여, 애드 혹 네트워크 내에서의 데이터 신호의 송수신을 노드간(슬레이브와 슬레이브, 슬레이브와 마스터)에서 직접 행한다.

특허 문헌 2의 기술은, 이동체 통신 네트워크, 애드 혹 네트워크 및 IP 네트워크의 심리스한 통합을 실현할 수 있고, 이에 의해, 네트워크 이용의 효율성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 통신 시스템 및 무선 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 그를 위해서, 특허 문헌 2의 기술에서는, 애드 혹 네트워크와 이동체 통신 네트워크에서의 통신 방식을 TDD-CDMA 방식으로 통일하여 동일 주파수대를 사용하도록 하여, 장치 구성의 복잡화나 코스트 증대를 회피함과 함께, 접속하는 네트워크의 절환을 원활하게 행할 수 있도록 하고 있다.

특허 문헌 3의 기술은, 기지국(BS)의 통신 에리어 내의 중계국(RS)을 통하여, 그 통신 에리어 밖에 위치하는 가입자국(SS)이 그 BS와 통신을 할 수 있는 미디어 액세스 제어 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 그를 위해서, 특허 문헌 3의 기술에서는, RS로부터 폴링 패킷을 동보 송신하고, 그 패킷을 수신한 BS 및 그 BS와 직접 통신이 가능한 SS는, 미리 결정된 일정 기간만큼, 데이터 패킷을 송신하지 않도록 동작하고, 한편, 상기 폴링 패킷을 송신한 RS 관리 하의 SS(BS의 통신 에리어 밖에 위치하는 SS)는, 그 RS와의 사이에서 컨텐션 기간으로 이행하여 데이터 패킷을 송신하도록 동작한다.

특허 문헌 4의 기술은, 광대역 무선 접속(BWA : Broadband Wireless Access)통신 시스템에서 단말기에 안전(safety) 채널을 할당하는 것을 목적으로 하는 것으로, 그를 위해서, OFDMA 시스템에서 인접 셀 경계 지역에 위치하는 단말기에 대한 인접 셀 간섭 신호를 최소화할 수 있는 안전 채널을 할당하는 방안 및 채널 상황에 의한 안전 채널의 핸드오버 동작을 제안함으로써, 인접 셀 경계 지역에 위치하는 단말기의 통신 품질을 보증하는 것이 기재되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2005-65102호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개 2005-341290호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특개 2006-196985호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특개 2006-5946호 공보

비특허 문헌 1 : IEEE802.16-2004

비특허 문헌 2 : IEEE802.16-2004/Cor1/D5

비특허 문헌 3 : IEEE802.16e/D12

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그런데, 기존의 ITS 기술에서는, 노측기와 복수 차재기 사이에서 통신을 행하기 위해서는 시분할이나 주파수 분할로 다중화할 필요가 있어 주파수 이용 효율이 나쁘다. 또한, 복수 계층의 통신 에리어가 혼재된 경우의, 복수 노측기와 차재기 사이의 노차간 통신, 복수 차재기끼리의 차차간 통신을 고려하면, 각 통신 에리어와 각 차재기에의 무선 리소스(통신 영역)의 할당을 주파수 분할이나 시분할로 행할 필요가 있어, 더욱 주파수 이용 효율이 나빠진다. 특히, ITS에서는, 화상 데이터 등의 대용량의 데이터를 노측기로부터 차재기에 송신할 필요가 있는 경우가 있기 때문에, 대용량이며 플렉시블한 다중화가 가능한 방식이 요구된다.

또한, 차차간 통신에 대해서는, IEEE802.11p 규격으로서 현재 검토 중인 기 술이 있다. 이것은, 무선 LAN, WAVE로 대표되는 IEEE802.11 시리즈 규격의 하나이며, 그 IEEE802.11 시리즈 규격에서는, 수백m 이내의 셀 반경을 통신 에리어로서 형성하고, 변조 방식으로서 OFDM 방식을 채용하고 있다. 그리고, 각 무선 단말기는, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식 등에 의해 주파수의 이용 상태를, 송신 신호가 충돌하지 않도록 각자 감시하면서 송신을 행한다. 또한, 각 무선 단말기는, 송신하고 있지 않은 동안에는 상시 수신 상태로 되어, 다른 무선 단말기가 송신하고 있는 신호의 선두(Preamble)를 서치한다. 즉, 각 무선 단말기는, 비동기의 관계에 있다.

이와 같이, CSMA 방식은 비동기 통신 방식이기 때문에, 다수의 무선 단말기가 동시에 송신을 행하고자 한 경우, 언제 송신할 수 있는지 불분명하다. 또한，CSMA 방식에서는, 소위 「숨은 단말기 문제」 등의 회피 불가능한 문제도 있어, 확실하게 통신할 수 있을지도 불분명하다. 즉, 공통의 액세스 포인트와 통신할 수 있지만, 한쪽으로부터의 신호가 차폐물의 존재 혹은 통신 가능 거리에 따라서 다른 쪽에는 도달하지 않는 위치에 있는 무선 단말기(이것을 「숨은 단말기」라고 함)끼리가 동시에 동일 액세스 포인트에 송수신을 행하고자 하면, 양방의 송신 신호가 충돌하게 되어 액세스 포인트에서 정상적으로 수신할 수 없다.

본 발명은, 상기 과제를 감안해 창안된 것으로, 대용량이며 플렉시블한 다중화 방식(무선 리소스의 할당)에 의해, 무선 리소스의 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 특허 문헌 1∼4에는, 상기 과제를 해결하는 수단에 대하여 개시 도 시사도 되어 있지 않다.

또한, 그 목적에 한하지 않고, 후술하는 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 나타내는 각 구성에 의해 유도되는 작용 효과로서, 종래 기술에 의해서는 얻어지지 않는 작용 효과를 발휘하는 것도 본 발명의 다른 목적의 하나로서 위치 결정할 수 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 이하에 기재하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법과 무선 기지국 및 무선 단말기를 이용하는 것을 요지로 하고 있다. 즉,

(1) 본 발명의 교통 시스템에서의 무선 통신 방법은, 노측기로서의 무선 기지국과, 차재기로서의 복수의 무선 단말기를 구비한 교통 시스템에서의 무선 통신 방법으로서，

(a) 상기 차재기는, 상기 노측기에 무선 리소스의 할당 요구를 송신하고,

(b) 상기 노측기는, 상기 할당 요구를 수신하면, 상기 차재기와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 상기 차재기끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스를 할당하고, 그 할당 정보를 상기 차재기에 송신하고,

(c) 상기 차재기는, 상기 노측기로부터 수신한 상기 할당 정보에 의해 식별되는 상기 노차간 리소스를 사용하여 상기 노측기와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 상기 차차간 리소스를 사용하여 타차재기와의 차차간 통신을 행하는 것을 요지로 하고 있다.

(2) 여기서, 상기 무선 리소스는, 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역이고, 상기 노측기로부터 상기 차재기에의 다운링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차재기로부터 상기 노측기에의 업링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차차간 통신용의 통신 영역이 시분할 다중되어 있어도 된다.

(3) 또한, 상기 다운링크의 노차간 통신 영역은, 서로 통신 에리어가 중복되는 복수의 노측기에 대하여 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중되어 있어도 된다.

(4) 또한, 상기 다운링크의 노차간 통신 영역 및 상기 업링크의 노차간 통신 영역은, 복수의 상기 노측기의 통신 에리어를 각각 복수의 섹터로 분할하였을 때의 다른 노측기와의 중복 섹터에 대하여 주파수 분할 다중되어 있어도 된다.

(5) 또한, 상기 다운링크의 노차간 통신 영역은, 상기 노측기의 통신 에리어 내에 위치하고 서로 통신 에리어가 중복되는 다른 복수 노측기에 대하여 또한 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중되어 있어도 된다.

(6) 또한, 상기 차재기는, 상기 할당 정보에 기초하여, 자차재기의 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 자차재기 리소스와, 타차재기가 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 타차재기 리소스를 각각 인식하고, 상기 자차재기 리소스를 사용하여 자차재기의 정보 송신을 행하고, 상기 타차재기 리소스를 사용하여 타차재기가 송신한 정보의 수신을 행하여도 된다.

(7) 또한, 상기 무선 리소스는, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나이어도 된다.

(8) 또한, 상기 노차간 리소스로서 할당되는 무선 리소스는, OFDMA 방식에서의 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나이고, 상기 차차간 리소스는, 상기 각 방식의 무선 리소스 중 상기 노차간 리소스로서 할당된 방식 이외의 방식에서의 무선 리소스이어도 된다.

(9) 또한, 본 발명의 교통 시스템에서의 무선 기지국은, 노측기로서의 무선 기지국과, 차재기로서의 복수의 무선 단말기를 구비한 교통 시스템에서의 상기 무선 기지국으로서,

(a) 상기 차재기로부터 무선 리소스의 할당 요구를 수신하면, 상기 차재기와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 상기 차재기끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스를 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단과,

(b) 상기 무선 리소스 할당 수단에 의해 할당한 무선 리소스의 할당 정보를 상기 차재기에 송신하는 송신 수단

을 구비한 것을 요지로 하고 있다.

(10) 여기서, 상기 무선 리소스 할당 수단은, 상기 무선 리소스로서, 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역으로서, 상기 차재기에의 다운링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차재기로부터의 업링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차차간 통신용의 통신 영역을 시분할 다중에 의해 할당하여도 된다.

(11) 또한, 상기 무선 리소스 할당 수단은, 상기 다운링크의 노차간 통신 영 역으로서, 서로 통신 에리어가 중복되는 복수의 노측기에 대하여 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중된 통신 영역 중 어느 하나를 할당하여도 된다.

(12) 또한, 상기 무선 리소스 할당 수단은, 상기 다운링크의 노차간 통신 영역 및 상기 업링크의 노차간 통신 영역으로서, 복수의 상기 노측기의 통신 에리어를 각각 복수의 섹터로 분할하였을 때의 다른 노측기와의 중복 섹터에 대하여 주파수 분할 다중된 통신 영역 중 어느 하나를 할당하여도 된다.

(13) 또한, 상기 무선 리소스 할당 수단은, 상기 다운링크의 노차간 통신 영역으로서, 상기 노측기의 통신 에리어 내에 위치하고 서로 통신 에리어가 중복되는 다른 복수 노측기에 대하여 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중된 통신 영역 중 어느 하나를 더 할당하여도 된다.

(14) 또한, 상기 무선 리소스 할당 수단은, 상기 무선 리소스로서, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나를 할당하여도 된다.

(15) 또한, 상기 무선 리소스 할당 수단은, 상기 노차간 리소스로서, OFDMA 방식에서의 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나를 할당하고, 상기 차차간 리소스로서, 상기 노차간 리소스로서 할당된 방식 이외의 방식에서의 무선 리소스를 할당하여도 된다.

(16) 또한, 본 발명의 교통 시스템에서의 상기 무선 단말기는, 노측기로서의 무선 기지국과, 차재기로서의 복수의 무선 단말기를 구비한 교통 시스템에서의 상 기 무선 단말기로서,

(a) 상기 노측기에 무선 리소스의 할당 요구를 송신하는 송신 수단과,

(b) 상기 할당 요구에 대하여 상기 노측기에서 결정된, 상기 차재기와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 상기 차재기끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스의 할당 정보를 수신하는 할당 정보 수신 수단과,

(c) 상기 할당 정보에 의해 식별되는 상기 노차간 리소스를 사용하여 상기 노측기와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 상기 차차간 리소스를 사용하여 타차재기와의 차차간 통신을 행하는 통신 제어 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 단말기.

(17) 또한, 상기 통신 제어 수단은, 상기 할당 정보에 기초하여, 자차재기의 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 자차재기 리소스와, 타차재기가 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 타차재기 리소스를 각각 인식하고, 상기 자차재기 리소스를 사용하여 자차재기의 정보 송신을 행하고, 상기 타차재기 리소스를 사용하여 타차재기가 송신한 정보의 수신을 행하여도 된다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 적어도 이하에 기재하는 어느 하나의 효과 또는 이점이 얻어진다.

(1) 노측기(무선 기지국)가, 노차간 통신용의 무선 리소스(노차간 리소스)와, 차차간 통신용의 무선 리소스(차차간 리소스)의 할당을 집중적으로 행하고(관 리하고), 차재기는, 그 할당에 따라서, 노측기 및 타차재기와의 통신을 행하므로, 무선 리소스의 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현할 수 있다.

(2) 특히, 상기 무선 리소스로서, OFDMA 방식으로 대표되는 바와 같은, 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역의 할당을 행하도록 하면, 대용량이며 플렉시블한 무선 리소스의 할당을 행하는 것이 가능하게 된다.

(3) 결과로서, 노측기의 통신 에리어가 계층적으로 존재하는지 그렇지 않은지에 상관없이, 통신 에리어가 서로 중복되는 복수의 노측기에 대하여, 통신 영역을 주파수 분할 혹은 시분할로 할당하는 것이 가능하게 되므로, 노차간 통신 및 차차간 통신에서의 혼신을 용이하게 회피하여 통신의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

(4) 또한, 상기 무선 리소스는, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나로 하면, 기존 셀룰러 시스템의 설비를 유효 이용하는 것이 가능하다.

또한, 상기에 한하지 않고, 후술하는 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 나타내는 각 구성에 의해 유도되는 효과로서, 종래 기술에 의해서는 얻어지지 않는 효과를 발휘하는 것도 본 발명에 특유의 효과 또는 이점의 하나로서 위치 결정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템으로서의 ITS의 구 성을 도시하는 블록도.

도 2는 도 1에 도시하는 ITS에서의 노측기(BS)에 공통의 기본 구성을 도시하는 블록도.

도 3은 도 1에 도시하는 ITS에서의 차재기(MS)에 공통의 기본 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 제1 실시 형태의 제1 양태에 따른 ITS에서 이용하는 무선 프레임(OFDMA 프레임)의 구성을 도시하는 도면.

도 5는 제1 양태에 따른 노측기 및 차재기의 통신 에리어의 배치예를 도시하는 모식도.

도 6은 제1 양태에 따른 노측기(광역 노측기)의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 7은 제1 양태에 따른 차재기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 8은 제1 양태의 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 9는 제1 실시 형태의 제2 양태에 따른 ITS에서 이용하는 무선 프레임(OFDMA 프레임)의 구성을 도시하는 도면.

도 10은 제2 양태에 따른 노측기 및 차재기의 통신 에리어의 배치예를 도시하는 모식도.

도 11은 제2 양태에 따른 노측기(중·협역 노측기)의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 12는 제2 양태의 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 13은 제1 실시 형태의 제3 양태에 따른 ITS에서 이용하는 무선 프레임의 구성을 도시하는 도면.

도 14는 제3 양태의 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 15는 제1 실시 형태의 제4 양태에 따른 ITS에서 이용하는 무선 프레임의 구성을 도시하는 도면.

도 16은 제4 양태에 따른 노측기 및 차재기의 통신 에리어의 배치예를 도시하는 모식도.

도 17은 제4 양태의 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 18은 제1 실시 형태의 제5 양태에 따른 ITS에서 이용하는 무선 프레임의 구성을 도시하는 도면.

도 19는 제5 양태에 따른 노측기 및 차재기의 통신 에리어의 배치예를 도시하는 모식도.

도 20은 제5 양태에 따른 ITS에서 이용하는 무선 프레임의 다른 구성을 도시하는 도면.

도 21은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템으로서의 ITS의 구성을 도시하는 블록도.

도 22는 도 21에 도시하는 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 일반화하여 설명하는 시퀀스도.

도 23은 도 21에 도시하는 ITS를 OFDMA 시스템에 의해 실현하는 경우의 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 무선 프레임 포맷의 일례를 도시하는 도면.

도 24는 도 23에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 노측기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 25는 도 23에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 차재기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 26은 도 23에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 27은 도 21에 도시하는 ITS를 CDMA 시스템에 의해 실현하는 경우의 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 무선 프레임 포맷의 일례를 도시하는 도면.

도 28은 도 27에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 노측기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 29는 도 27에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 차재기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 30은 도 27에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 31은 도 21에 도시하는 ITS를 TDMA 시스템에 의해 실현하는 경우의 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 무선 프레임 포맷의 일례를 도시하는 도면.

도 32는 도 31에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 노측기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 33은 도 31에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 차재기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 34는 도 31에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 35는 도 21에 도시하는 ITS를 FDMA 시스템에 의해 실현하는 경우의 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 무선 프레임 포맷의 일례를 도시하는 도면.

도 36은 도 35에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 노측기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 37은 도 35에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 경우의 차재기의 상세 구성을 도시하는 블록도.

도 38은 도 35에 도시하는 무선 프레임을 이용하는 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

도 39는 도 21에 도시하는 ITS를 OFDMA 및 CDMA의 복합 시스템에 의해 실현하는 경우의 노측기 및 차재기의 구성을 도시하는 블록도.

도 40은 도 39에 도시하는 복합 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신을 설명하는 시퀀스도.

<부호의 설명>

10 : 노측기(무선 기지국 : BS)

10B : 광역 노측기(무선 기지국 : BS)

10N : 중·협역 노측기(무선 기지국 : BS)

11 : 네트워크 인터페이스부(차재기 관리부)

12 : MAC 처리부

13 : 물리 레이어(PHY) 처리부

131 : 프리앰블 생성부

132 : 브로드캐스트 생성부

133 : DL 버스트 생성부

131a : 퍼치 채널(동기 채널) 생성부

132a : 공통 채널 생성부

133a : 개별 채널 생성부

131b : 기준 버스트 생성부

132b : 데이터 버스트 생성부

131c : 공통 시그널링 채널 생성부

132c : 데이터 버스트 생성부

134, 134a, 134b, 134c : 변조부

135, 135a, 135b, 135c : 다중 처리부

136 : IFFT부

137 : FFT부

138 : 레인징 수신 처리부

139 : UL 버스트 수신 처리부

136a, 136b, 136c : 패스 검출부

137a : 역확산부

138a : RACH 수신 처리부

139a : 개별 채널 수신 처리부

138b : 프리앰블 워드 수신 처리부

139b : 데이터 버스트 수신 처리부

138c : 공통 시그널링 채널 수신 처리부

139c : 데이터 버스트 수신 처리부

14 : 무선(RF)부

15 : 안테나

16 : GPS 안테나

17 : GPS 리시버

20 : 차재기(무선 단말기 : MS)

20A : 노차간 통신기

20B : 차차간 통신기

21 : 차재기 외부 인터페이스부

22 : MAC 처리부

23 : 물리 레이어(PHY) 처리부

231 : 레인징 생성부

232 : UL 버스트 생성부

233 : DL 버스트 생성부

231a : RACH 생성부

232a : 개별 채널 생성부

231b : 프리앰블 워드 생성부

232b : 데이터 버스트 생성부

231c : 공통 시그널링 채널 생성부

232c : 데이터 버스트 생성부

234, 234a, 234b, 234c : 변조부

235, 235a, 235b, 235c : 다중 처리부

236 : IFFT부

237 : FFT부

238 : 프리앰블 수신 처리부

239 : 브로드캐스트 수신 처리부

240 : DL 버스트 수신 처리부

236a, 236b, 236c : 패스 검출부

237a : 역확산부

238a : 퍼치 채널 수신 처리부

239a : 공통 채널 수신 처리부

240a : 개별 채널 수신 처리부

238b : 기준 버스트 수신 처리부

239b : 프리앰블 워드 수신 처리부

240b : 데이터 버스트 수신 처리부

238c : 공통 시그널링 채널 수신 처리부

239c : 데이터 버스트 수신 처리부

24 : 무선(RF)부

25 : 안테나

30 : GPS 위성

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 단，이하에 나타내는 실시 형태는, 어디까지나 본 발명의 요지의 이해를 돕기 위한 예시에 지나지 않으며, 이하에 나타내는 실시 형태에서 명시하지 않은 다양한 변형이나 기술의 적용을 배제할 의도는 없다. 즉, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서의 변형이나 기술의 적용이면, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속한다.

〔1〕제1 실시 형태의 설명

(시스템 구성)

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템으로서의 ITS의 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 1에서, 참조 부호 10N은 무선 기지국(BS), 참조 부호 10B는 1 이상의 그 BS(10N)의 통신 에리어를 커버하는 무선 기지국(BS), 참조 부호 20은 BS(10N 또는 10B)의 통신 에리어에서 그 BS(10N 또는 10B)와 통신을 행 하는 무선 단말기(MS), 참조 부호 30은 GPS(Global Positioning System) 위성을 나타내고 있고, BS(10N)는, 예를 들면, 반경 수십미터부터 수백미터 정도의 통신 에리어를 커버하고, BS(10B)는, 예를 들면, 반경 수킬로미터 정도의 통신 에리어를 커버할 수 있다. 또한，MS(20)는, 반경 수십미터부터 수백미터 정도의 통신 에리어를 커버한다. 또한，BS(10N, 10B), MS(20)의 수는, 물론, 도 1에 도시한 수에 한정되지 않는다.

그리고, BS(10N 및 10B)는, 도로망의 신호기 등에 노측기로서 설치되고, MS(20)는, 차량 등에 차재기로서 설치됨으로써, 노측기(중·협역 노측기)(10N) 또는 노측기(광역 노측기)(10B)로부터 MS(20)에 대하여 신호기의 신호 정보(현재, 적인지 청인지 등)나 그 신호기 주변의 도로 상황에 관한 정보를 무선 통신(노차간 통신)에 의해 차재기(20)에 제공하거나, 차재기(20)끼리에서 서로의 차량에 관한 정보(차량 정보)를 무선 통신(차차간 통신)에 의해 서로 제공하거나 하는 것이 가능한 ITS가 구축된다.

즉, 도 1은, 복수(2개)의 광역 노측기(10B)가 서로 통신 에리어(광역 에리어)가 겹친 상태에서 존재하고, 그 광역 에리어 내에 중·협역의 통신 에리어를 커버하는 1 또는 복수의 중·협역 노측기(10N)가 서로 통신 에리어가 겹친 상태 혹은 겹치지 않은 상태에서 혼재하고, 각 통신 에리어 내의 임의의 위치에 차재기(20)가 존재하여, 노측기(10N 또는 10B)와의 노차간 통신, 차재기(20)끼리의 차차간 통신이 가능한 모습을 도시하고 있다.

또한, 상기 도로 상황에 관한 정보에는, 예를 들면, 차량의 혼잡(정체) 상 황, 주변의 긴급 차량의 유무, 도로 공사의 유무, 노면 상황(노면 온도, 포장 상태, 강우, 적설, 동결의 유무) 등의 정보가 포함된다(이하, 상기 신호기의 신호 정보와 더불어 「도로 교통 정보」라고 총칭함). 또한, 도로 교통 정보에는, 문자, 음성, 정지 화상, 동화상의 각 정보 중 적어도 어느 하나가 포함된다. 또한, 상기차량 정보에는, 예를 들면, 차량의 위치나 주행 속도, 브레이크 조작 등의 정보가 포함된다.

또한, 적어도 노측기(10B 및 10N)(이하, 구별하지 않는 경우에는 간단히 「노측기(10)」라고 표기함)는, 모두, GPS 위성(30)으로부터의 전파를 수신하고 그 수신 신호에 GPS 정보로서 포함되는 타이밍 정보에 기초하여 다른 노측기(10)와 동기를 취하여 동작하여 후술하는 무선 프레임의 송수신 타이밍을 각 노측기(10)에서 일치시킬 수 있도록 되어 있다.

(노측기의 기본 구성)

도 2는 상기 노측기(10)에 공통의 기본 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 2에 도시한 노측기(10)는, 네트워크 인터페이스부(차재기 관리부)(11)와, MAC(Media Access Control) 처리부(12)와, 물리 레이어(PHY) 처리부(13)와, 무선(RF)부(14)와, 안테나(15), GPS 안테나(16)와, GP 리시버(17)를 구비하여 구성된다.

여기서, 네트워크 인터페이스부(11)는, 예를 들면, 상위 네트워크와의 접속 인터페이스 기능과, 차재기(20)의 존재(위치)를 관리하는 기능과, 차재기(20)가 무선 프레임의 어느 통신 영역(무선 리소스)을 사용할지를 판단하여 MAC 처리부(12)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(12)는, WiMAX 규격 준거의 MAC 레이어의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 예를 들면, 차재기(20)로부터의 리퀘스트 신호인 레인징(Ranging) 신호에 기초하여 차재기(20)의 존재를 인식하여 차재기 관리부(11)에 통지하는 기능과, 차재기 관리부(11)로부터의 정보에 대하여 WiMAX 규격에 준거한 MAC 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)는, 차재기(20)로부터 무선 리소스(통신 영역)의 할당 요구(레인징 신호)를 수신하면, 차재기(20)와의 사이의 노차간 통신 영역(노차간 리소스), 및, 차차간 통신 영역(차차간 리소스)을 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단으로서 기능한다.

물리 레이어 처리부(13)는, WiMAX 규격에 준거한 송수신 기능을 구비하는 것으로, 예를 들면, 송신 기능으로서, 무선 프레임의 프리앰블 신호, 브로드캐스트 신호, 버스트 신호의 생성, 및, 이들 생성된 신호의 변조, 무선 프레임으로의 다중화 처리 등을 행하는 기능을 구비하고, 수신 기능으로서, 수신 신호의 복조, 상기의 프리앰블 신호, 브로드캐스트 신호, 버스트 신호의 검출 등을 행하는 기능을 구비한다.

RF부(14)는, 그 물리 레이어 처리부(13)로부터의 신호(베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(15)로부터 차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 안테나(15)에서 수신된 차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(13)에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 물리 레이어 처리부(13) 및 RF부(14)는, 상기 무선 리소스(통신 영역)의 할당 정보를 차재기(20)에 송신하는 송신 수단으로서 기능한다.

GPS 안테나(16)는, 상기 GPS 위성(30)으로부터의 신호를 수신하기 위한 것이고, GPS 리시버(17)는, 그 GPS 안테나(16)에서 수신된 신호에 포함되는 타이밍 정보를 추출하여, 적어도 상기 MAC 처리부(12) 및 물리 레이어 처리부(13)에 공급함으로써, 이들 각 처리부(12, 13)를 동기하여 동작시키는 기능을 구비하는 것이다. 즉, 각 노측기(10)는, 그 GPS 리시버(17)을 구비함으로써, 이미 상술한 바와 같이 서로 동기하여 동작(무선 프레임의 송수신 처리)할 수 있는 것이다.

(차재기의 기본 구성)

한편, 도 3은 상기 차재기(20)에 공통의 기본 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 3에 도시한 차재기(20)는, 차재기 외부 인터페이스부(21)와, MAC 처리부(22)와, 물리 레이어(PHY) 처리부(23)와, RF부(24)와, 안테나(25)를 구비하여 구성된다.

여기서, 차재기 외부 인터페이스부(21)는, 보행자, 차량 등, 무선 단말기를 탑재하는 상황에도 의하지만, 차량(차재기)의 경우, 주행 속도나 브레이크 조작 등의 차량 정보를 차재기 외부의 센서 등으로부터 수신하고, MAC 처리부(22)에 통지하는 기능과, MAC 처리부(22)로부터 통지된 타차량의 차량 정보를 차재기 외부(예를 들면 카 네비게이션 시스템 등의 차재 기기)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(22)는, WiMAX 규격 준거의 MAC 레이어의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 예를 들면, 노측기(10)로부터의 브로드캐스트 신호(UL_MAP, DL_MAP)에 기초하여 자차재기(20)의 통신(송수신) 영역을 인식하여 물리 레이어 처리부(23)에 통지하는 기능과, 차차간 통신용으로 MAC 처리된 신호(자차량 정보)의 송신 처리 기능과, 노측기(10)로부터의 수신 DL_MAP에 기초하여 차차간 통신용으로 타차재기(20)에 할당되어 있는 송신 영역을 인식하는 기능을 구비하는 것이다.

물리 레이어 처리부(23)는, WiMAX 규격 준거의 물리 레이어의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 예를 들면, 레인징 신호나, 노차간 통신의 UL 버스트 신호, 차차간 통신의 DL 버스트 신호의 생성, 생성한 각 신호의 변조, 변조 신호의 무선 프레임으로의 다중화 등의 기능을 구비하고, 수신 기능으로서, 예를 들면, 프리앰블 신호, 브로드캐스트 신호, DL 버스트 신호의 수신 처리 기능을 구비한다.

RF부(24)는, 물리 레이어 처리부(23)로부터의 신호(베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(25)로부터 노측기(10) 또는 다른 차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 안테나(25)에서 수신된 노측기(10) 또는 다른 차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(23)에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 RF부(24) 및 물리 레이어 처리부(23)는, 상기 할당 요구(레인징 신호)에 대하여 노측기(10)에서 할당된, 노차간 통신용의 무선 리소스(노차간 리소스), 및, 차차간 통신용의 무선 리소스(차차간 리소스)의 할당 정보가 포함되는 브로드캐스트 신호를 수신하는 할당 정보 수신 수단으로서 기능하고, MAC 처리부(22)는, 그 할당 정보에 의해 식별되는 노차간 리소스를 사용하여 노측기(10)와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 차차간 리소스를 사용하여 타차재기(20)와의 차차간 통신을 행하는 통신 제어 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.

(A1) 제1 양태

도 5는 광역 노측기(10B)의 통신 에리어와, 그 통신 에리어 내에 복수의 차재기(20)의 통신 에리어(사선부 참조)가 존재하고 있고, 차재기 통신 에리어가 겹친 임의의 차재기(20)끼리에서, 광역 노측기(10B)로부터 할당된 무선 프레임의 통신 영역을 이용하여 차량 정보의 송수신(차차간 통신) #i가 행해지는 모습을 도시하고 있다. 또한，중·협역 노측기(10N)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.

이 경우의 무선 통신 시스템(ITS)에서 이용하는 무선 프레임의 구성을 도 4에 도시한다. 이 도 4에 도시한 무선 프레임은, 이미 상술한 WiMAX 규격에 준거한 무선 프레임(OFDMA 프레임) 포맷을 갖고, 시간(심볼 시간) 방향 및 주파수(서브 채널 주파수) 방향의 2차원 영역으로 표현되는 영역을 시간 방향으로 분할하여, 노차간 통신 및 차차간 통신에 할당하는 모습을 나타내고 있다.

즉, 그 무선 프레임 선두의 영역에는, 프리앰블 신호, 프레임 컨트롤 헤 더(FCH), DL의 MAP 정보(DL_MAP), UL의 MAP 정보(UL_MAP), 적어도 1개의 DL 버스트가 노측기(10)로부터 차재기(20)에의 DL의 노차간 통신용으로 시분할 다중되고, 이에 계속되는 사선부로 나타내는 영역에는 #0, #1, …, #m의 차차간 통신용의 버스트(타임 슬롯 : TS)가 시분할 다중되고, 또한, 이에 계속되는 영역에는, 레인징 신호 및 적어도 1개의 버스트가 차재기(20)로부터 노측기(10)에의 UL의 노차간 통신용으로 시분할 다중된다. 또한, 차차간 통신용의 영역(차차간 영역)은 WiMAX 규격에서의 DL 서브 프레임의 DL 버스트의 송신 기간에 상당하고 있고, UL의 노차간 통신용의 영역은 동 규격에서의 UL 버스트의 송신 기간에 상당하고 있다.

여기서, 프리앰블 신호는, 프레임 동기 정보가 삽입되는 영역(필드)이고, FCH는, 버스트(burst)의 변조 방식(QPSK, 16QAM, 64QAM 등)이나 부호화율 등에 관한 정보(버스트 프로파일)가 삽입되는 영역이다. 또한，MAP 정보에는, 차재기(20)가 노차간 및 차차간 통신에 사용하는 무선 리소스, 즉, 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역(버스트)의 할당 정보, 무선 프레임에서의 그 버스트의 배치 위치(버스트 위치), 버스트의 크기(버스트 사이즈) 등의 정보가 포함되어 있다. 또한, 상기 버스트 위치는, 무선 프레임의 선두 심볼로부터의 심볼 오프셋 및 서브 채널 오프셋으로 지정할 수 있고, 상기 버스트 사이즈는, 심볼수 및 서브 채널수로 지정할 수 있다.

따라서, 차재기(20)는, 상기 프리앰블 신호(이하, 간단히 「프리앰블」이라고도 함)를 검출함으로써 무선 프레임의 동기를 확립하고, DL_MAP에 의해 지정된 DL의 노차간 통신 영역을 FCH에 의해 지정된 변조 방식, 부호화율 등에 대응하는 복조 방식, 복호화율로 복조, 복호 처리함으로써 노측기(10)로부터의 DL 버스트(브로드캐스트 신호)를 수신 처리할 수 있고, 또한，DL_MAP에 의해 지정된 차차간 통신 영역(TS#i(i=0∼m))을 이용하여 타차재기(20)와의 통신을 행할 수 있고, 또한，UL_MAP에 의해 지정된 통신 영역에서 통신 영역의 할당을 요구하는 리퀘스트 신호(레인징 신호)나 각종 정보를 노측기(10)에 송신 처리할 수 있다.

이하, 상기 무선 프레임을 이용하는 경우의 광역 노측기(10B) 및 차재기(20)의 상세 구성에 대하여 설명한다.

(노측기 상세 구성)

도 6은 광역 노측기(10B)의 상세 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 6에 도시한 광역 노측기(10B)는, 상기 물리 레이어 처리부(13)의 송신 기능으로서, 예를 들면, 프리앰블 생성부(131), 브로드캐스트 생성부(132), DL 버스트 생성부(133), 변조부(134), 다중 처리부(135) 및 IFFT부(136)를 구비하고, 수신 기능으로서, FFT부(137), 레인징 수신 처리부(138) 및 UL 버스트 수신 처리부(139)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 프리앰블 생성부(131)는, 상기 무선 프레임의 선두영역에서 송신되는 프리앰블 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 브로드캐스트 생성부(132)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서, DL_MAP, UL_MAP 및 FCH 등의 브로드캐스트 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, DL 버스트 생성부(133)는, MAC 처리된 송신 데이터를 포함하는 DL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

또한, 변조부(134)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따른 변조 방식(QPSK나 16QAM, 64QAM 등)으로 상기 각 생성부(131, 132, 133)로부터의 각 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(135)는, 그 변조부(134)로부터의 변조 신호를, 노차간 통신용의 송신 영역에 다중(직교 주파수 다중)하는 기능을 구비하는 것이며, IFFT부(136)는, 그 다중 처리부(135)로부터의 다중 신호를 IFFT 처리하여 시간 영역의 신호로 변환하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, FFT부(137)는, RF부(14)로부터의 베이스밴드 신호를 FFT 처리하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 것이고, 레인징 수신 처리부(138)는, 그 FFT부(137)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 무선 리소스(통신 영역)의 할당 요구인 레인징 신호 성분을 검출하여 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이고, UL 버스트 수신 처리부(139)는, 레인징 수신 처리부(138)에 의한 동기 확립 후에, FFT부(137)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 상기 UL_MAP에 의해 지정한 영역(노차간 통신 영역)의 UL 버스트 성분을 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

(차재기 상세 구성)

한편, 도 7은 차재기(20)의 상세 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 7에 도시한 차재기(20)는, 상기 물리 레이어 처리부(23)의 송신 기능으로서, 예를 들면, 레인징 생성부(231)와, UL 버스트 생성부(232)와, DL 버스트 생성부(233)와, 변조부(234)와, 다중 처리부(235)와, IFFT부(236)를 구비하고, 수신 기능으로서, 예를 들면, FFT부(237)와, 프리앰블 수신 처리부(238)와, 브로드캐스트 수신 처리 부(239)와, DL 버스트 수신 처리부(240)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 레인징 생성부(231)는, 광역 노측기(10B)에의 레인징 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, UL 버스트 생성부(232)는, 노차간 통신용으로 MAC 처리된 송신 데이터를 포함하는 UL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, DL 버스트 생성부(233)는, 차차간 통신용으로 MAC 처리된 송신 데이터(자차량 정보)를 포함하는 DL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

변조부(234)는, MAC 처리부(22)로부터의 지시에 따른 변조 방식(QPSK나 16QAM, 64QAM 등)으로 상기 각 생성부로부터의 각 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(235)는, 그 변조부(234)로부터의 변조 신호를, 광역 노측기(10B)로부터 DL_MAP에 의해 할당된 통신 영역(노차간 통신용의 송신 영역 및 차차간 통신용의 송신 영역)에 다중(직교 주파수 다중)하는 기능을 구비하는 것이며, IFFT부(236)는, 그 다중 처리부(235)로부터의 다중 신호를 IFFT 처리하여 시간 영역의 신호로 변환하는 것이다.

즉, 레인징 생성부(231), 변조부(234), 다중 처리부(235), IFFT부(236), RF부(24) 및 안테나(25)로 이루어지는 블록은, 노측기(10)에 무선 리소스(통신 영역)의 할당 요구를 송신하는 송신 수단으로서 기능한다.

한편, 수신 기능에서, FFT부(237)는, RF부(24)로부터의 베이스밴드 신호를 FFT 처리하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 것이고, 프리앰블 수신 처리부(238)는, 그 FFT부(237)로부터의 주파수 영역 신호 중에서 프리앰블 신호 성분을 검출하여 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

또한, 브로드캐스트 수신 처리부(239)는, 프리앰블 수신 처리부(238)에 의한 동기 확립 후에, FFT부(237)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 상기 브로드캐스트 신호 성분을 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이고, DL 버스트 수신 처리부(240)는, 상기 동기 확립 후에, FFT부(237)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 상기 DL_MAP에 의해 지정된 영역(노차간 통신용의 수신 영역 및 타차재기(20)와의 차차간 통신용의 수신 영역)의 DL 버스트 성분을 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 전술한 바와 같이 구성된 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신 동작에 대하여, 도 8에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 광역 노측기(10B)는, 도 4에 도시한 무선 프레임 포맷으로 정기적으로 프리앰블 신호를 송신하고(스텝 S101), 차재기(20)는, 그 프리앰블 신호를 수신하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S102). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 광역 노측기(10B)에 대하여 레인징 신호를 송신한다(스텝 S103).

광역 노측기(10B)는, 그 레인징 신호를 수신함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용의 UL 및 DL의 통신 영역(노차간 통신 영역)과, 차차간 통신용의 DL의 통신 영역(차차간 통신 영역)의 할당 처리를 실행하고(스텝 S104), 할당한 통신 영역을 브로드캐스트 신호(DL 및 UL의 노차간 통신 영역은 DL_MAP 및 UL_MAP, 차차간 통신 영역은 DL_MAP)에 의해 통지한다(스텝 S105, S106).

차재기(20)는, 그 브로드캐스트 신호를 수신함으로써, 상기 노차간 통신 영역과, 자차재기(20)에 할당된 차차간 통신 영역(자차재기 송신 영역)과, 타차재기(20)에 할당되어 있는 차차간 통신 영역(타차재기 송신 영역)을 인식할 수 있다(스텝 S107, S108).

그리고, 차재기(20)는, 응답 신호를 생성하여 UL 버스트에 의해 노측기에 통지하고(스텝 S108), 광역 노측기(10B)는, 그 UL 버스트를 수신함으로써 노차간 통신 및 차차간 통신의 영역 할당이 성공한 것을 확인한다.

그 후, 광역 노측기(10B)는, 차재기(20)에의 개별 신호를 인식하면(스텝 S109), 그 개별 신호를 DL 버스트에 의해 송신하고(스텝 S110), 차재기(20)는, 그 DL 버스트를 수신 처리함으로써 개별 신호를 인식한다(스텝 S111).

또한, 각 차재기(20)는, 적절히, 자차량 정보(송신 패킷)를 생성하여, 인식한(할당된) 자차재기 송신 영역(TS)에 의해 자차량 정보를 송신한다(스텝 S112, S114). 그 한편, 각 차재기(20)는, 자차재기 송신 영역 이외의 차차간 통신 영역(TS)을 통해, 타차재기(20)가 송신한 차량 정보(패킷)를 수신한다(스텝 S113, S115).

이상과 같이, 본 예에 따르면, OFDMA 방식을 베이스로 하여, 노측기(10)가, 노차간 통신용의 무선 리소스(노차간 통신 영역)와, 차차간 통신용의 무선 리소스(차차간 통신 영역)의 할당을 집중적으로 행하고, 차재기(20)는, 그 할당에 따라서, 노측기(10) 및 타차재기(20)와의 통신을 행하므로, 주파수 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현할 수 있 다.

따라서, 서로의 차의 위치 관계, 진행 방향, 속도 등의 정보를 차차간 통신에 의해 확실하게 취득하여, 교차점 충돌, 우회전 충돌 등의 위험도를 사전에 드라이버에게 전하는 것이 가능한 ITS 시스템을 실현하는 것이 가능하게 된다.

특히, 본 예와 같이 OFDMA 방식에서의 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역을 노차간 통신 및 차차간 통신에 할당함으로써, 대용량이며 플렉시블한 무선 리소스의 할당을 실현할 수 있으므로, 무선 리소스의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

(A2) 제2 양태

다음으로, 도 10은, 광역 노측기(10B)의 통신 에리어(#A) 내에, 복수(4개)의 중·협역 노측기(10N)가 서로 통신 에리어(#B, #C)가 겹친 상태 혹은 겹치지 않은 상태에서 존재하는 모습을 도시하고 있다. 단，중·협역 노측기(10N)와 차재기(20)의 노차간 통신은 DL(브로드캐스트 통신)만으로 한다.

이 경우, 통신 에리어가 겹치는 중·협역 노측기(10N)에 대하여 노차간 통신용으로 동일한 주파수를 할당하면 혼신이 발생하므로, 통신 에리어가 겹치지 않는 중·협역 노측기(10N)끼리 그룹화하고, 상이한 그룹에는 상이한 주파수를 할당하고, 동일한 그룹에는 동일한 주파수의 할당을 허용한다.

즉, 도 10에 도시한 경우이면, 통신 에리어가 겹치지 않는 각 중·협역 노측기(10N)를 동일한 그룹(노측기 그룹) #B, #C로 하여, 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 무선 프레임의 서브 채널 주파수를 3개의 서브 채널 그룹 #A, #B, #C로 분할하고, 서브 채널 그룹 #A는 광역 노측기(10B)의 DL의 노차간 통 신 중 프리앰블 신호, FCH 및 DL/UL_MAP의 송신용으로 할당하고, 남은 2개의 서브 채널 그룹 #B, #C는, 각각, 상기 노측기 그룹 #B, #C의 DL의 노차간 통신 중 프리앰블 신호, FCH 및 DL/UL_MAP의 송신용으로 할당한다. 또한, 광역 노측기(10B), 제1 노측기 그룹 #A, 제2 노측기 그룹 #B의 각 DL의 노차간 통신 중 DL 버스트에 대해서는, DL 버스트 #A, #B, #C를 시분할 다중하여 소정의 타이밍으로 송신 타이밍을 결정해 둔다. 또한，그 밖의 통신 영역에 대해서는 도 4와 동일 혹은 마찬가지이다.

이와 같은 통신 영역의 할당을 행함으로써, 복수의 노측기(10)와 차재기(20) 사이의 계층적인 노차간 통신을, 혼신의 발생을 방지하면서 실현하는 것이 가능하게 된다.

(중·협역 노측기의 구성)

본 예에서의 중·협역 노측기(10N)의 상세 구성을 도 11에 도시한다. 이 도 11에 도시한 중·협역 노측기(10N)는, 상기 물리 레이어 처리부(13)의 송신 기능으로서, 프리앰블 생성부(131)와, 브로드캐스트 생성부(132)와, DL 버스트 생성부(133)와, 변조부(135)와, IFFT부(136)를 구비하여 구성된다. 또한, 본 예에서는, 중·협역 노측기(10N)와 차재기(20)와의 노차간 통신은 DL(브로드캐스트 통신)만을 전제로 하므로 수신 기능은 불필요하다. 단, 광역 노측기(10B)와 마찬가지의 수신 기능을 구비하고 있어도 된다.

여기서, 프리앰블 생성부(131)는, 상기 무선 프레임의 선두 영역에서 송신되는 프리앰블 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 브로드캐스트 생성부(132) 는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서, DL_MAP, UL_MAP 및 FCH 등의 브로드캐스트 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이며, DL 버스트 생성부(133)는, MAC 처리된 송신 데이터를 포함하는 DL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

또한, 변조부(134)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따른 변조 방식(QPSK나 16QAM, 64QAM 등)으로 상기 각 생성부(131, 132, 133)로부터의 각 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(135)는, 그 변조부(134)로부터의 변조 신호를, 도 9에 의해 전술한 무선 프레임의 노차간 통신용의 송신 영역에 다중(직교 주파수 다중)하는 기능을 구비하는 것이며, IFFT부(136)는, 그 다중 처리부(135)로부터의 다중 신호를 IFFT 처리하여 시간 영역의 신호로 변환하는 것이다.

또한, 광역 노측기(10B) 및 차재기(20)의 구성은 각각 도 6 및 도 7에 의해 전술한 구성과 기본적으로 마찬가지이다. 단, 광역 노측기(10B)는, 물리 레이어 처리부(13)의 다중 처리부(135)에 있어서, 프리앰블 생성부(131), 브로드캐스트 생성부(132) 및 DL 버스트 생성부(133)에서 생성된 각 신호를 도 9에 의해 전술한 무선 프레임의 노차간 통신용의 송신 영역에 다중화하게 된다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 전술한 바와 같이 구성된 제2 양태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신 동작에 대하여, 도 12에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 광역 노측기(10B)는, 도 9에 도시한 무선 프레임의 서브 채널 그룹 #A를 사용하여 정기적으로 프리앰블 신호를 송신하고(스텝 S121), 중·협역 노측기(10N)는, 도 9에 도시한 무선 프레임의 서브 채널 그룹 #B 또는 #C를 이용하여 프리앰블 신호 및 DL_MAP를 송신함과 함께, 송신 타이밍 #B 또는 #C에서 DL 버스트를 송신한다(스텝 S122). 또한，중·협역 노측기(10N)로부터 송신하는 DL_MAP에는, 자노측기(10N)의 도 9에서의 DL 버스트 #B 또는 #C의 할당 정보와, 광역 노측기(10B)의 DL 버스트 #A의 할당 정보와, UL의 노차간 통신용의 통신 영역의 할당 정보가 적어도 포함된다.

차재기(20)는, 광역 노측기(10B) 또는 중·협역 노측기(10N)로부터의 프리앰블 신호를 수신, 식별하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S123, S124). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 중·협역 노측기(10N)의 통신 에리어 내에 위치하고 있으면, 그 중·협역 노측기(10N)로부터 송신된 DL 버스트를 수신할 수 있고, 그 DL 버스트를 인식하면(스텝 S125), 레인징 신호를 UL의 노차간 통신용의 송신 영역을 통해 송신한다(스텝 S126).

그 레인징 신호를 광역 노측기(10B)가 수신하면, 그 광역 노측기(10B)는, 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용의 UL 및 DL의 통신 영역(노차간 통신 영역)의 할당 처리를 실행하고(스텝 S127), 할당한 통신 영역을 브로드캐스트 신호(DL_MAP)에 의해 통지한다(스텝 S128, S129).

차재기(20)는, 그 브로드캐스트 신호를 수신함으로써, 자차재기(20)에 할당된 차차간 통신 영역(자차재기 송신 영역)과, 타차재기(20)에 할당되어 있는 차차간 통신 영역(타차재기 송신 영역)을 인식할 수 있다(스텝 S130).

그리고, 차재기(20)는, 응답 신호를 생성하여 UL 버스트에 의해 광역 노측기(10B)에 통지하고(스텝 S131), 광역 노측기(10B)는, 그 UL 버스트를 수신함으로써 차차간 통신의 영역 할당이 성공한 것을 확인한다.

그 후, 광역 노측기(10B)는, 차재기(20)에의 개별 신호를 인식하면(스텝 S132), 그 개별 신호를 DL 버스트에 의해 송신하고(스텝 S133), 차재기(20)는, 그 DL 버스트를 수신 처리함으로써 개별 신호를 인식한다(스텝 S134).

또한, 각 차재기(20)는, 적절히, 자차량 정보(송신 패킷)를 생성하여, 인식한(할당된) 자차재기 송신 영역(TS)에 의해 자차량 정보를 송신한다(스텝 S135, S137). 그 한편, 각 차재기(20)는, 자차재기 송신 영역 이외의 차차간 통신 영역(TS)을 통해, 타차재기(20)가 송신한 차량 정보(패킷)를 수신한다(스텝 S136, S138).

이상과 같이, 본 예에 따르면, 계층적으로, 혹은, 동일층에서 서로 통신 에리어가 중복되는 복수의 노측기(10)에 대하여, 서브 채널 주파수를 분할하여 노차간 통신 영역에 할당할 수 있으므로(환언하면, 각 노측기(10)의 노차간 통신 영역을 주파수 분할 다중하므로), 중복되는 통신 에리어가 혼재되어도, 정상적인 노차간 통신 및 차차간 통신을 실현하는 것이 가능하다.

(A3) 제3 양태

도 10에 도시한 통신 에리어 구성의 경우, 전술한 제2 양태에서는 DL의 노차간 통신 영역을 서브 채널 주파수 방향으로 분할하였지만, 예를 들면 도 13에 도시한 바와 같이, 시간 방향으로 분할하여도 된다. 즉, 도 4에 도시한 무선 프레임의 시간을 3개의 타임 슬롯(TS)#A, #B, #C로 분할하고, TS#A는 광역 노측기(10B)의 DL의 노차간 통신(프리앰블 신호, FCH, DL/UL_MAP, DL 버스트의 송신)용으로 할당하고, TS#B는 통신 에리어가 겹치지 않는 중·협역 노측기(10N)의 그룹 #B의 DL의 노차간 통신(프리앰블 신호, FCH, DL/UL_MAP, DL 버스트의 송신)용으로 할당하고, 마찬가지로, TS#C는 통신 에리어가 겹치지 않는 중·협역 노측기(10N)의 그룹 #C의 DL의 노차간 통신(프리앰블 신호, FCH, DL/UL_MAP, DL 버스트의 송신)용으로 할당하는 것이다.

또한，그 밖의 통신 영역에 대해서는 도 4와 동일 혹은 마찬가지이다. 또한, 광역 노측기(10B), 중·협역 노측기(10N), 차재기(20)의 구성은, 광역 노측기(10B), 중·협역 노측기(10N)의 물리 레이어 처리부(13)(다중 처리부(135))에서의 다중화 처리가 각각 도 13에 도시한 무선 프레임 포맷에 따른 처리로 되는 것 이외에, 특별히 언급하지 않는 한, 이미 상술한 구성과 동일 혹은 마찬가지이다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 제3 양태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신 동작에 대하여, 도 14에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 광역 노측기(10B)는, 도 13에 도시한 무선 프레임의 TS#A를 사용하여 정기적으로 프리앰블 신호를 송신하고(스텝 S141), 차재기(20)는, 광역 노측기(10B)의 통신 에리어 내이지만 중·협역 노측기(10N)의 통신 에리어 밖에 위치하고 있으면, 그 프리앰블 신호를 수신, 식별할 수 있다(스텝 S142). 그리고, 차재기(20)는, 수신 프리앰블 신호에 기초하여 무선 프레임의 동기를 확립하고(스텝 S143), 레인징 신호를 UL의 노차간 통신용의 송신 영역을 통해 송신한다(스텝 S144).

그 레인징 신호를 광역 노측기(10B)가 수신하면, 그 광역 노측기(10B)는, 노차간 통신용의 UL 및 DL의 통신 영역(노차간 통신 영역)과, 차차간 통신용의 DL의 통신 영역(차차간 통신 영역)의 할당 처리를 실행하고(스텝 S145), 할당한 통신 영역을 브로드캐스트 신호(DL 및 UL의 노차간 통신 영역은 DL_MAP 및 UL_MAP, 차차간 통신 영역은 DL_MAP)에 의해 통지한다(스텝 S146, S147).

차재기(20)는, 그 브로드캐스트 신호를 수신함으로써, 상기 노차간 통신 영역과, 자차재기(20)에 할당된 차차간 통신 영역(자차재기 송신 영역)과, 타차재기(20)에 할당되어 있는 차차간 통신 영역(타차재기 송신 영역)을 인식할 수 있다(스텝 S148).

그리고, 차재기(20)는, 응답 신호를 생성하여 UL 버스트에 의해 광역 노측기(10B)에 통지하고(스텝 S149), 광역 노측기(10B)는, 그 UL 버스트를 수신함으로써 차차간 통신의 영역 할당이 성공한 것을 확인한다.

그 후, 광역 노측기(10B)는, 차재기(20)에의 개별 신호를 인식하면(스텝 S150), 그 개별 신호를 DL 버스트에 의해 송신하고(스텝 S151), 차재기(20)는, 그 DL 버스트를 수신 처리함으로써 개별 신호를 인식한다(스텝 S152).

또한, 각 차재기(20)는, 적절히, 자차량 정보(송신 패킷)를 생성하여, 인식한(할당된) 자차재기 송신 영역(TS)에 의해 그 패킷(자차량 정보)을 송신한다(스텝 S153, S155). 그 한편, 각 차재기(20)는, 자차재기 송신 영역 이외의 차차간 통신 영역(TS)을 통해, 타차재기(20)가 송신한 차량 정보(패킷)를 수신한다(스텝 S154, S156).

한편，중·협역 노측기(10N)는, 도 13에 도시한 무선 프레임의 TS#B 또는 #C를 사용하여 정기적으로 프리앰블 신호, DL_MAP 및 DL 버스트를 송신하고 있고(스텝 S157), 이들 각 신호는 그 중·협역 노측기(10N)의 통신 에리어 내에 위치하는 차재기(20)에 의해 수신된다.

즉, 차재기(20)는, 중·협역 노측기(10N)의 통신 에리어 내에서 프리앰블 신호를 수신, 식별하면(스텝 S158), 그 프리앰블 신호에 기초하여 무선 프레임의 동기를 확립하고(스텝 S159), 그 후에 수신되는 DL_MAP에 의해 그 중·협역 노측기(10N)와의 DL의 노차간 통신 영역(DL 버스트)과 차차간 통신 영역을 인식할 수 있어，DL 버스트를 수신, 인식할 수 있다(스텝 S160).

이상과 같이, 본 예에 따르면, 계층적으로, 혹은, 동일층에서 서로 통신 에리어가 중복되는 복수의 노측기(10)에 대하여, 서브 채널 주파수를 분할하지 않고, 노차간 통신 영역을 시분할하여 할당할 수 있기(환언하면, 각 노측기(10)의 노차간 통신 영역을 시분할 다중하기) 때문에, DL의 노차간 통신(특히, 프리앰블이나 FCH, DL/UL_MAP 등의 브로드캐스트 신호)의 주파수를 각 노측기(10)에 공통화하여 차재기(20)에서의 동기 확립이나 영역 인식에 필요한 정보 종류를 증가시키지 않고, 제2 양태와 동등한 노차간 통신 및 차차간 통신을 실현하는 것이 가능하게 된다.

(A4) 제4 양태의 설명

도 16은 복수(3개)의 광역 노측기(10B)의 통신 에리어(광역 에리어)가 서로 겹친 상태에서 존재하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우에는, 각 광역 노측 기(10B)의 통신 에리어를 복수(예를 들면 3개)의 섹터#0, #1, #2로 분할하고, 통신 에리어가 겹치지 않는 섹터#i(i=0, 1, 2)끼리를 동일한 섹터 그룹 #i로 하고, 그 섹터 그룹 #i 단위로 상이한 주파수를 노차간 통신에 할당한다.

즉, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 무선 프레임의 서브 채널 주파수를 상기 섹터 그룹 #i별로 분할(그룹화)하여 DL 및 UL의 노차간 통신에 할당하는 것이다. 단, 차차간 통신의 통신 영역(TS)에 대해서는, 모든 서브 채널 주파수를 사용하여 각 광역 노측기(10B)에 공통으로 시분할 다중하는 포맷으로 한다.

또한, 본 예에서도, 광역 노측기(10B), 중·협역 노측기(10N), 차재기(20)의 구성은, 광역 노측기(10B), 중·협역 노측기(10N)의 물리 레이어 처리부(13)(다중 처리부(135))에서의 다중화 처리가 각각 도 13에 도시한 무선 프레임 포맷에 따른 처리로 되는 것 이외에, 특별히 언급하지 않는 한, 이미 상술한 구성과 동일 혹은 마찬가지이다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 제4 양태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신 동작에 대하여, 도 17에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 각 광역 노측기(10B)는, 각각, 도 15에 도시한 무선 프레임의 서브 채널 그룹 #i를 사용하여 정기적으로 프리앰블 신호를 송신한다(스텝 S161). 차재기(20)는, 각 광역 노측기(10B)의 통신 에리어가 겹치는 위치에 존재하는 경우, 복수의 프리앰블 신호를 수신하게 되지만, 예를 들면, 각각의 레플리카 신호와의 상관 연산 결과가 가장 높은 신호를 식별(검출)하고(스텝 S162), 식별한 프리앰블 신 호를 기준으로 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S163).

동기 확립 후, 차재기(20)는, 레인징 신호를, 상기 수신 프리앰블 신호의 서브 채널 주파수가 속하는 서브 채널 그룹 #i의 UL의 노차간 통신용의 송신 영역을 통해 송신한다(스텝 S164).

그 레인징 신호를 그 서브 채널 그룹 #i에 대응하는 광역 노측기(10B)가 수신하면, 그 광역 노측기(10B)는, 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용의 UL 및 DL의 통신 영역(UL 버스트 및 DL 버스트), 및, 차차간 통신용의 통신 영역(TS)의 할당 처리를 실행하고(스텝 S165), 할당한 통신 영역을 브로드캐스트 신호(DL_MAP)에 의해 통지한다(스텝 S166, S167). 그 때, 각 광역 노측기(10B)는, 서로 원하는 네트워크에 의해 서로 통신 가능하게 접속되어, 차차간 통신용의 TS의 사용 상황(빈 TS)을 공통으로 인식하고 있어, 빈 TS를 차차간 통신에 사용 가능하게 하여 상기 할당 처리를 실행한다.

차재기(20)는, 그 브로드캐스트 신호를 수신함으로써, 자차재기(20)에 할당된 UL 및 DL의 노차간 통신 영역(UL 버스트 및 DL 버스트)과, 차차간 통신 영역(자차재기 송신 영역 : TS)과, 타차재기(20)에 할당되어 있는 차차간 통신 영역(타차재기 송신 영역 : TS)을 인식할 수 있다(스텝 S168).

그리고, 차재기(20)는, 응답 신호를 생성하여 상기 인식한 UL 버스트에 의해 광역 노측기(10B)에 통지하고(스텝 S169), 광역 노측기(10B)는, 그 UL 버스트를 수신함으로써 차차간 통신의 영역 할당이 성공한 것을 확인한다.

그 후, 광역 노측기(10B)는, 차재기(20)에의 개별 신호를 인식하면(스텝 S170), 그 개별 신호를 상기 할당한 DL 버스트에 의해 송신하고(스텝 S171), 차재기(20)는, 그 DL 버스트를 수신 처리함으로써 개별 신호를 인식한다(스텝 S172).

또한, 각 차재기(20)는, 적절히, 자차량 정보(송신 패킷)를 생성하여, 인식한(할당된) 자차재기 송신 영역(TS)에 의해 자차량 정보를 송신한다(스텝 S173, S175). 그 한편, 각 차재기(20)는, 자차재기 송신 영역 이외의 차차간 통신 영역(TS)을 통해, 타차재기(20)가 송신한 차량 정보(패킷)를 수신한다(스텝 S174, S176).

이상과 같이, 본 예에 따르면, 노측기(10B)의 통신 에리어(광역 에리어)를 복수의 섹터로 분할하고, 통신 에리어가 중복되는 섹터에서의 노차간 통신에는 서로 다른 서브 채널 주파수를 할당하기(환언하면, DL 및 UL의 노차간 통신 영역을, 복수의 노측기(10B)의 통신 에리어를 각각 복수의 섹터로 분할하였을 때의 다른 노측기(10B)와의 중복 섹터에 대하여 주파수 분할 다중하기) 때문에, 광역 에리어가 중복되는 에리어에서의 통신 충돌을 회피하는 것이 가능하게 된다.

(A5) 제5 양태의 설명

도 19는 복수(3개)의 광역 노측기(10B)의 통신 에리어(광역 에리어)가 서로 겹친 상태에서 존재함과 함께, 적어도 어느 하나의 광역 노측기(10B)의 광역 에리어 내에 복수(3개)의 중·협역 노측기(10N)의 통신 에리어(중·협역 에리어)가 서로 겹친 상태 혹은 겹치지 않은 상태에서 존재하는 모습을 도시하고 있다. 이 경우에는, 광역 에리어끼리의 겹침에 의한 섹터화와 중·협역 에리어끼리의 겹침을 고려하여 혼신이 발생하지 않도록 통신 영역의 할당을 행할 필요가 있다. 여기서, 서브 채널 주파수를 분할하는 것을 생각한 경우, 3세그먼트보다도 큰 수로 분할할 필요가 있다.

따라서, 예를 들면 도 18에 도시한 바와 같이, 시스템 주파수 대역을 2분할하고, 제1 주파수 대역의 서브 채널 주파수를 광역 에리어용으로서 도 15와 마찬가지로 섹터#0, #1, #2별로 분할하여 할당하고, 제2 주파수 대역의 서브 채널 주파수를 중·협역 에리어용으로서 중·협역 노측기(10N)(#0, #1, #2)별로 분할하여 할당하는(즉, 시스템 주파수 대역을 합계 6세그먼트로 분할하여 할당하는) 것으로 한다.

단, 본 예에서도, 중·협역 노측기(10N)와 차재기(20)의 노차간 통신은 DL(브로드캐스트 통신)만을 전제로 하면, 중·협역 에리어용의 제2 주파수 대역에서의 UL의 노차간 통신 영역(차재기(20)의 레인징 신호 및 UL 버스트의 송신 영역)의 할당은 불필요하다.

이와 같이, 시스템 주파수 대역을 광역 에리어용과 중·협역 에리어용으로 2분할하고, 광역 에리어용의 분할 대역을 다시 3개의 섹터 단위로 3분할함과 함께,중·협역 에리어용의 분할 대역을 다시 3개의 중·협역 에리어용으로 3분할(즉, 시스템 주파수 대역을 합계 6세그먼트로 분할)하여, 각 노측기(10)의 노차간 통신에 할당함(환언하면, DL의 노차간 통신 영역이, 각 노측기(10B)의 섹터 단위로 주파수 분할 다중됨과 함께, 각 노측기(10B)의 통신 에리어 내에 위치하여 서로 통신 에리어가 중복되는 다른 복수 노측기(10N)에 대하여 주파수 분할 다중되어 있음)으로써, 복수 노측기(10B)의 광역 에리어가 중복됨과 함께, 그 광역 에리어 내에서 복 수 노측기(10N)의 통신 에리어가 중복되는 경우에서도, 정상적인 노차간 통신 및 차차간 통신이 가능하게 된다.

또한，중·협역 에리어용의 DL의 노차간 통신 영역에 대해서는, 예를 들면 도 20에 도시한 바와 같이, 각 중·협역 노측기(10N)별로 TS#0, #1, #2를 할당하여 시분할 다중하는 것으로 하여도 된다. 이와 같이, 중·협역 노측기(10N)에의 할당을 TS의 시분할 다중으로 함으로써, 도 18의 경우와 같이 시스템 주파수 대역을 분할(세분화)할 필요가 없어진다.

따라서, DL의 노차간 통신(특히, 프리앰블이나 FCH, DL/UL_MAP 등의 브로드캐스트 신호)의 주파수를 각 노측기(10)에 공통화하여 차재기(20)에서의 동기 확립이나 영역 인식에 필요한 정보 종류를 증가시키지 않고, 도 18의 경우와 동등한 노차간 통신 및 차차간 통신을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 18 및 도 20에 도시한 어느 무선 프레임 포맷의 경우에서도, 광역 노측기(10B), 중·협역 노측기(10N), 차재기(20)의 구성은, 광역 노측기(10B), 중·협역 노측기(10N)의 물리 레이어 처리부(13)(다중 처리부(135))에서의 다중화 처리가 각각 도 18 또는 도 20에 도시한 무선 프레임 포맷에 따른 처리로 되는 것 이외에, 기본적으로 이미 상술한 구성과 동일 혹은 마찬가지이다.

〔2〕제2 실시 형태의 설명

(개요 설명)

전술한 제1 실시 형태에서는, 노차간 및 차차간의 각 통신에 사용하는 무선 리소스(통신 영역)의 할당을 중심으로 설명하였지만, 이후의 제2 실시 형태에서는, 차차간 통신의 무선 리소스 할당을 중심으로 설명한다.

도 21은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템으로서의 ITS의 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 21에 도시한 시스템도, 노측기(BS)(10)와, 그 노측기(10)의 통신 에리어 내에서 그 노측기(10)와 통신 가능한 복수(도 21에서는 3대)의 차재기(MS)(20)를 구비하여 구성되고, 각 차재기(20)는, 노측기(10)로부터 할당되는 무선 리소스(통신 영역)를 이용하여, 노측기(10)와의 노차간 통신 및 타차재기(20)와의 차차간 통신을 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 노측기(10)는, 각차재기(20)와의 노차간 통신 및 차재기(20)끼리의 차차간 통신에 이용하는 무선 리소스를 집중적으로 관리한다. 단, 도 21에서는, 노차간은 쌍방향의 개별 통신, 차차간은 편방향의 방송(브로드캐스트)형 통신을 행할 수 있는 모습을 도시하고 있다.

도 22에, 상기 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신의 통신 시퀀스의 일례를 도시한다. 이 도 22에 도시한 바와 같이, 노측기(10)는, 각 차재기(20)를 향하여 파일럿 신호나 프리앰블 신호 등의 기지 신호를 자신의 통신 에리어에서 송신(브로드캐스트)하고(스텝 S201), 각 차재기(20)는, 그 기지 신호의 수신을 검출함으로써, 각각 동기 확립을 행한다(스텝 S202).

동기 확립 후, 각 차재기(20)는, 노측기(10)에 대하여, 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용할 무선 리소스(통신 영역)의 할당을 요구하는 리퀘스트 신호를 소정의 통신 영역을 통해 송신한다(스텝 S203). 여기서, 무선 리소스에는, OFDMA 방식이면 주파수(서브 채널 주파수) 및 시간(심볼 시간)으로 규정되는 통신 영역(버 스트), CDMA 방식이면 채널라이제이션 코드, TDMA 방식이면 시간(타임 슬롯), FDMA 방식이면 주파수(채널)가 포함된다.

그 리퀘스트 신호를 수신한 노측기(10)는, 차재기(20)와의 DL 및 UL의 노차간 통신에 할당하는 무선 리소스와, 차차간 통신에 할당하는 무선 리소스를 결정하고(스텝 S204, S205), 그 무선 리소스의 할당 정보를 상기 DL의 노차간 통신에 할당한 무선 리소스를 사용하여 차재기(20)에 통지(브로드캐스트)한다(스텝 S206).

차재기(20)는, 그 통지를 받음으로써, UL 및 DL의 노차간 통신에 사용할 무선 리소스와, 차차간 통신에 사용할 무선 리소스(자차재기(20)가 송신에 사용하는 무선 리소스 및 타차재기(20)가 송신에 사용하는 무선 리소스)를 인식하고(스텝 S207), 그 취지를 응답 신호에 의해 노측기(10)에 통지한다(스텝 S208).

그 후, 노측기(10)는, 차재기(20)에의 개별 신호가 있으면 그 신호를 DL의 노차간 통신에 할당한 무선 리소스를 사용하여 그 차재기(20)에 송신하고(스텝 S209), 이것과는 독립하여, 각 차재기(20)는, 인식한 차차간 통신을 위한 무선 리소스를 사용하여 자차재기(20)의 정보(차량 정보)를 서로 송신하여(스텝 S210, S212), 타차재기(20)로부터의 차량 정보를 수신함으로써, 타차재기(20)의 차량 정보를 인식한다(스텝 S211, S213).

이와 같이, 노측기(10)가 노차간 통신 및 차차간 통신에 각각 할당하는 무선 리소스(통신 영역)를 집중적으로 관리함으로써, 노차간 통신은 물론, 차재기(20)끼리의 통신 충돌(이미 상술한 「숨은 단말기 문제」)도 확실하게 회피하는 것이 가능하다. 따라서, 서로의 차의 위치 관계, 진행 방향, 속도 등의 정보를 차차간 통 신에 의해 확실하게 취득하여, 교차점 충돌, 우회전 충돌 등의 위험도를 사전에 드라이버에게 전하는 것이 가능한 ITS 시스템을 실현하는 것이 가능하게 된다.

(B1) OFDMA 방식을 베이스로 하는 경우

도 23에, 상기 ITS에서의 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 무선 프레임 포맷의 일례를 도시한다. 이 도 23에 도시한 무선 프레임은, 도 4에서 이미 상술한 WiMAX 규격에 준거한 무선 프레임(OFDMA 프레임)과 동일한 포맷을 갖고 있고, 노차간 통신 및 차차간의 각 통신에 이용하는 통신 영역, 즉, 주파수(서브 채널 주파수)와 시간(심볼 시간)으로 규정되는 버스트(무선 리소스)를 시간(심볼 시간) 방향으로 분할한 모습을 도시하고 있다.

이하, 그 OFDMA에 준거한 무선 프레임 포맷을 전제로 한 상기 무선 통신 시스템에서의 노측기(10) 및 차재기(20)에 필요한 기능에 대하여 설명한다.

도 24는 노측기(10)의 주요부의 구성에 주목한 기능 블록도이고, 도 25는 차재기(20)의 주요부의 구성에 주목한 기능 블록도이다.

(노측기의 구성)

본 제2 실시 형태에서도, 도 24에 도시한 노측기(10)는, 도 6에 도시한 구성과 동일하게, 예를 들면, 차재기 관리부(11)와, MAC 처리부(12)와, 물리 레이어(PHY) 처리부(13)와, 무선(RF)부(14)와, 안테나(15)를 구비하여 구성된다. 단，GPS 안테나(16) 및 GPS 리시버(17)의 도시는 생략하고 있다.

즉, 차재기 관리부(11)는, 예를 들면, 상위 네트워크와의 접속 인터페이스 기능과, 차재기(20)의 존재(위치)를 관리하는 기능과, 차재기(20)가 무선 프레임의 어느 통신 영역(무선 리소스)을 사용할지를 판단하여 MAC 처리부(12)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(12)는, WiMAX 규격 준거의 MAC 레이어의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 본 예에서는, 상기 리퀘스트 신호인 레인징(Ranging) 신호에 기초하여 차재기(20)의 존재를 인식하여 차재기 관리부(11)에 통지하는 기능과, 차재기 관리부(11)로부터의 정보에 대하여 WiMAX 규격에 준거한 MAC 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 본 예에서도, 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)는, 차재기(20)로부터 무선 리소스(통신 영역)의 할당 요구(레인징 신호)를 수신하면, 차재기(20)와의 사이의 노차간 통신 영역(노차간 리소스), 및, 차차간 통신 영역(차차간 리소스)을 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단으로서 기능한다.

물리 레이어 처리부(13)는, WiMAX 규격에서 규정된 송수신 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 본 예의 경우도, 예를 들면, 프리앰블 생성부(131), 브로드캐스트 생성부(132), DL 버스트 생성부(133), 변조부(134), 다중 처리부(135) 및 IFFT부(136)를 구비하고, 수신 기능으로서, FFT부(137), 레인징 수신 처리부(138) 및 UL 버스트 수신 처리부(139)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 프리앰블 생성부(131)는, 상기 OFDMA의 무선 프레임의 선두 영역에서 송신되는 프리앰블 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 브로드캐스트 생성부(132)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서, DL_MAP, UL_MAP 및 프레임 컨트롤 헤더(FCH) 등의 브로드캐스트 신호를 생성하는 기능을 구 비하는 것이며, DL 버스트 생성부(133)는, MAC 처리된 송신 데이터로부터 DL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

또한, 변조부(134)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따른 변조 방식(QPSK나 16QAM, 64QAM 등)으로 상기 각 생성부(131, 132, 133)로부터의 각 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(135)는, 그 변조부(134)로부터의 변조 신호를, 주파수(서브 채널 주파수) 및 시간(심볼 시간)으로 규정되는 노차간 통신용의 송신 영역에 다중(직교 주파수 다중)하는 기능을 구비하는 것이며, IFFT부(136)는, 그 다중 처리부(135)로부터의 다중 신호를 IFFT 처리하여 시간 영역의 신호로 변환하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, FFT부(137)는, RF부(14)로부터의 베이스밴드 신호를 FFT 처리하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 것이고, 레인징 수신 처리부(138)는, 그 FFT부(137)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 차재기(20)로부터의 레인징 신호 성분을 검출하여 그 차재기(20)와의 UL의 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이며, UL 버스트 수신 처리부(139)는, 레인징 수신 처리부(138)에 의한 동기 확립 후에, FFT부(137)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 상기 UL_MAP에 의해 지정한 UL의 노차간 통신 영역(UL 버스트) 성분을 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(14)는, 물리 레이어 처리부(13)(IFFT부(136))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테 나(15)로부터 차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 그 안테나(15)에서 수신된 차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(23)(FFT부(237))에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 물리 레이어 처리부(13) 및 RF부(14)는, 상기 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)에 의해 할당된 무선 리소스(노차간 통신 영역 및 차차간 통신 영역)의 할당 정보를 브로드캐스트 신호(UL/DL_MAP)에 의해 차재기(20)에 송신하는 송신 수단으로서 기능한다.

(차재기의 구성)

한편, 도 25에 도시하는 차재기(20)는, 도 7에 도시한 구성과 동일하게, 예를 들면, 차재기 외부 인터페이스부(21)와, MAC 처리부(22)와, 물리 레이어 처리부(23)와, RF부(24)와, 안테나(25)를 구비하여 구성된다.

즉, 차재기 외부 인터페이스부(21)는, 보행자, 차량 등, 무선 단말기를 탑재하는 상황에도 의하지만, 차량(차재기)의 경우, 속도 정보 등의 차량 정보를 차재기 외부로부터 수신하여, MAC 처리부(22)에 통지하는 기능과, MAC 처리부(22)로부터 통지된 타차량의 차량 정보를 차재기 외부(예를 들면 카 네비게이션 시스템 등의 차재 기기)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부는, WiMAX 규격 준거의 MAC 레이어의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 본 예에서도, 브로드캐스트 신호로부터 자차재기의 통신(송수신) 영역을 인식하여 물리 레이어 처리부(23)에 통지하는 기능과, 차차간 통신용으로 MAC 처리 된 신호(자차량 정보)의 송신 처리 기능과, 노측기로부터의 수신 DL_MAP에 기초하여 차차간 통신용으로 타차재기에 할당되어 있는 송신 영역(TS)을 인식하는 기능을 구비하는 것이다.

물리 레이어 처리부(23)는, WiMAX 규격 준거의 물리 레이어의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 도 25 중에 도시한 바와 같이, 송신 기능으로서, 예를 들면, 레인징 생성부(231)와, UL 버스트 생성부(232)와, DL 버스트 생성부(233)와, 변조부(234)와, 다중 처리부(235)와, IFFT부(236)를 구비하고, 수신 기능으로서, 예를 들면, FFT부(237)와, 프리앰블 수신 처리부(238)와, 브로드캐스트 수신 처리부(239)와, DL 버스트 수신 처리부(240)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 레인징 생성부(231)는, 노측기(10)에의 상기 리퀘스트 신호인 레인징 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, UL 버스트 생성부(232)는, 노차간 통신용으로 MAC 처리된 송신 정보를 포함하는 UL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, DL 버스트 생성부(233)는, 차차간 통신용으로 MAC 처리된 송신 정보(자차량 정보)를 포함하는 DL 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

변조부(234)는, MAC 처리부(22)로부터의 지시에 따른 변조 방식(QPSK나 16QAM, 64QAM 등)으로 상기 각 생성부에서의 각 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(235)는, 그 변조부(234)로부터의 변조 신호를, 노측기(10)로부터 할당된 통신 영역(노차간 통신용의 송신 영역(UL 버스트) 및 차차간 통신용의 송신 영역(TS))에 다중(직교 주파수 다중)하는 기능을 구비하는 것이며, IFFT부(237)는, 그 다중 처리부(235)로부터의 다중 신호를 IFFT 처리하여 시간 영역의 신호로 변환하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, FFT부(237)는, RF부(24)로부터의 베이스밴드 신호를 FFT 처리하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 것이고, 프리앰블 수신 처리부(238)는, 그 FFT부(237)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 프리앰블 신호 성분을 검출하여 무선 프레임의 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

또한, 브로드캐스트 수신 처리부(239)는, 프리앰블 수신 처리부(238)에 의한 동기 확립 후에, FFT부(237)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 상기 브로드캐스트 신호 성분을 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이고, DL 버스트 수신 처리부(240)는, 상기 동기 확립 후에, FFT부(237)로부터의 주파수 영역 신호 중으로부터 상기 DL_MAP에 의해 지정된 영역(노차간 통신용의 수신 영역(DL 버스트) 및 타차재기(20)와의 차차간 통신용의 수신 영역(TS))의 성분을 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(24)는, 물리 레이어 처리부(23)(IFFT부(236))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(25)로부터 노측기(10) 또는 타차재기(20)를 향해서 송신하는 기능과, 안테나(25)에서 수신된 노측기(10) 또는 타차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(23)(FFT부(237))에 출 력하는 기능을 구비하는 것이다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 전술한 바와 같이 구성된 본 실시 형태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신의 동작을, 도 26에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 노측기(10)는, 도 23에 도시한 무선 프레임 포맷으로 정기적으로 프리앰블 신호를 송신하고(스텝 S221), 차재기(20)는, 그 프리앰블 신호를 수신하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S222). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 노측기(10)에 대하여 소정의 송신 영역(레인징 영역)에 의해 레인징 신호를 송신한다(스텝 S223).

노측기(10)는, 그 레인징 신호를 수신함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용의 UL 및 DL의 노차간 통신 영역과, 차차간 통신 영역(TS)의 할 당 처리를 실행하고(스텝 S224), 할당한 통신 영역을 브로드캐스트 신호(노차간 통신 영역은 DL_MAP 및 UL_MAP, 차차간 통신 영역은 DL_MAP)에 의해 통지한다(스텝 S225, S226).

차재기(20)는, 그 브로드캐스트 신호를 수신함으로써, 상기 노차간 통신 영역과, 자차재기(20)에 할당된 차차간 통신 영역(자차재기 송신 영역)과, 타차재기(20)에 할당된 차차간 통신 영역(타차재기 송신 영역)을 인식할 수 있다(스텝 S227, S228).

그 후, 노측기(10)는, 차재기(20)에 송신하고자 하는 통지 정보 등이 있으면 상기 할당한 DL 버스트에 의해 송신하고(스텝 S229), 차재기(20)는, 그 DL 버스트를 수신함으로써 그 통지 정보 등을 인식한다(스텝 S230). 그리고, 차재기(20)는, 응답 신호를 생성하여 상기 할당된 UL 버스트에 의해 노측기(10)에 통지하고(스텝 S231, S232), 노측기(10)는, 그 UL 버스트를 수신함으로써 노차간 통신 및 차차간 통신의 영역 할당이 성공한 것을 확인한다(스텝 S233).

그리고, 각 차재기(20)는, 적절히, 자차량 정보를 생성하고(스텝 S234, S237), 인식한(할당된) 자차재기 송신 영역(TS)에 의해 자차량 정보를 송신한다(스텝 S235, S238). 또한, 각 차재기(20)는, 자차재기 송신 영역(TS) 이외의 차차간 통신 영역(TS)에 대하여, 상기 브로드캐스트 신호에 의해 통지되고 있는 타차재기 송신 영역(TS)만을 수신하거나, 혹은, 모든 타차재기 송신 영역(TS)을 상시 수신함으로써, 타차재기(20)가 송신한 차량 정보를 수신하여 인식한다(스텝 S236, S239).

이상과 같이, 본 예에서도, OFDMA 방식을 베이스로 하여, 노측기(10)가, 노 차간 통신용의 무선 리소스(노차간 통신 영역)와, 차차간 통신용의 무선 리소스(차차간 통신 영역)의 할당을 집중적으로 행하고, 차재기(20)는, 그 할당에 따라서, 노측기(10) 및 타차재기(20)와의 통신을 행하므로, 주파수 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현할 수 있어, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과 또는 이점을 얻을 수 있다.

(B2) CDMA 방식을 베이스로 하는 경우

전술한 무선 통신 시스템은, CDMA 방식을 베이스로 하여 실현할 수도 있다. 이 경우, 상기한 노차간 통신 및 차차간 통신에 대한 무선 리소스의 할당은, CDMA규격 준거의 부호 분할 다중에 의한 할당으로 된다. 즉, 예를 들면 도 27에 도시한 바와 같이, 확산율 SF=256, 코드 다중수=256의 경우, 채널라이제이션 코드(이하, 간단히 「코드」라고 함)#0은 동기 채널(퍼치 채널), 코드#1∼#15는 노차간 통신용의 공통 채널, 코드#16∼#255는 노차간 및 차차간 통신용의 개별 채널로서 할당할 수 있다.

본 예의 경우의 노측기(10)의 주요부 구성을 도 28에, 차재기(20)의 주요부구성을 도 29에 각각 도시한다.

(노측기의 구성)

도 28에 도시한 노측기(10)도, 예를 들면, 차재기 관리부(11)와, MAC 처리부(12)와, 물리 레이어(PHY) 처리부(13)와, RF부(14)와, 안테나(15)를 구비하여 구성된다.

여기서, 본 예의 차재기 관리부(11)는, 상위 네트워크와의 접속 인터페이스 기능과, 차재기(20)의 존재를 관리하는 기능과, 차재기(20)가 어느 코드#i(i=0∼255)를 사용할지를 판단하여 MAC 처리부(13)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(12)는, CDMA 규격 준거의 MAC 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 본 예에서는, 랜덤 액세스 채널(RACH)의 프리앰블 신호로부터 차재기(20)의 존재를 인식하여 차재기 관리부(11)에 통지하는 기능과, 차재기 관리부(11)로부터의 정보에 대하여 CDMA 규격 준거의 MAC 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)는, 차재기(20)로부터 무선 리소스(코드)의 할당 요구(RACH 신호)를 수신하면, 차재기(20)와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스(코드), 및, 차차간 통신용의 무선 리소스(코드)를 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단으로서 기능한다.

물리 레이어 처리부(13)는, CDMA 규격 준거의 물리 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 퍼치 채널 생성부(131a)와, 공통 채널 생성부(132a)와, 개별 채널 생성부(133a)와, 확산부(134a)와, 다중 처리부(135a)를 구비하고, 수신 기능으로서, 패스 검출부(136a)와, 역확산부(137a)와, RACH 수신 처리부(138a)와, 개별 채널 수신 처리부(139a)를 구비하여 구성된다.

퍼치 채널 생성부(131a)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서, 프레임(슬롯 동기)에 이용되는 퍼치(동기) 채널(SCH : Synchronization Channel)의 신호나, 채널 추정 처리의 위상 기준으로 되는 공통 파일럿 채널(CPICH : Common Pilot Channel)의 신호 등의 다운링크의 신호(기지 신호)를 생성하는 기능을 구비하는 것 이다.

공통 채널 생성부(132a)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서 차차간 통신에 이용하는 코드 번호 등을 차재기(20)에 통지하는 데에 이용되는 공통 채널(예를 들면, P-CCPCH(Primary Common Control Physical Channel), S-CCPCH(Secondary Common Control Physical Channel) 등의 제어 채널)의 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 개별 채널 생성부(133a)는, MAC 처리부(12)에 의해 MAC 처리된 송신 데이터를 포함하는 개별 채널(DPCH : Dedicated　Physical　Channel)의 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

확산부(134a)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서 상기의 각 생성부(131a, 132a, 133a)에서 생성된 신호를 QPSK나 16QAM 등의 주어진 변조 방식으로 변조(IQ 맵핑)함과 함께 확산 처리하는 기능을 구비하는 것으로, 도 27에 도시한 바와 같이, 각 채널의 신호를 해당 채널에 따른 코드#i로 각각 확산하도록 되어 있다.

다중 처리부(135a)는, 그 확산부(134a)로부터의 신호를 다중(즉 부호 분할 다중)하는 기능을 구비하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, 패스 검출부(136a)는, RF부(14)로부터의 수신 신호, 특히 파일럿 신호(베이스밴드 신호)에 대하여 매치드 필터 등을 이용한 상관 연산을 실시함으로써 패스 타이밍을 검출하는(즉 패스 서치를 행하는) 기능을 구비하는 것이다.

역확산부(137a)는, 그 패스 검출부(136a)에 의해 검출된 패스 타이밍에서, 수신 신호(RACH나 개별 채널의 베이스밴드 신호)를 대응하는 코드#i에 의해 역확산 처리하여 복조하는 것이다.

RACH 수신 처리부(138a)는, 상기 역확산부(137a)에 의한 역확산 결과로부터 RACH의 신호(코드 할당 요구)를 검출함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하여 동기 확립 처리를 행하는 것이고, 개별 채널 수신 처리부(139a)는, 동기 확립 후의 수신 신호의 역확산 결과로부터 개별 채널의 신호를 수신 처리하는 것이다.

RF부(14)는, 물리 레이어 처리부(13)(다중 처리부(135a))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(15)로부터 차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 그 안테나(15)에서 수신된 차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(13)(패스 검출부(136a))에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 물리 레이어 처리부(13) 및 RF부(14)는, 상기 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)에 의해 할당된 무선 리소스(노차간 통신용의 코드 및 차차간 통신용의 코드)의 할당 정보를 공통 채널의 신호에 의해 차재기(20)에 송신하는 송신 수단으로서 기능한다.

(차재기의 구성)

한편, 도 29에 도시하는 차재기는, 예를 들면, 차재기 외부 인터페이스 부(21)와, MAC 처리부(22)와, 물리 레이어 처리부(23)와, RF부(24)와, 안테나(25)를 구비하여 구성된다.

여기서, 차재기 외부 인터페이스부(21)는, 보행자, 차량 등, 무선 단말기를 탑재하는 상황에도 의하지만, 차량(차재기)의 경우, 속도 정보 등의 차량 정보를 차재기 외부로부터 수신하여, MAC 처리부(22)에 통지하는 기능과, MAC 처리부(22)로부터 통지된 타차재기(20)의 차량 정보를 차재기 외부(예를 들면 카 네비게이션 시스템 등의 차재 기기)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(22)는, CDMA 규격 준거의 MAC 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 본 예에서는, 공통 채널의 수신 신호로부터, 자차재기에 할당된 코드#i와 타차재기(20)에 할당된 코드#j(j=0∼255이고 j≠i)를 각각 인식하여 물리 레이어 처리부(23)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

물리 레이어 처리부(23)는, CDMA 규격 준거의 물리 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 예를 들면, RACH 생성부(231a)와, 개별 채널 생성부(232a)와, 확산부(234a)와, 다중 처리부(235a)를 구비하고, 수신 기능으로서, 패스 검출부(236a)와, 역확산부(237a)와, 퍼치 채널 수신 처리부(238a)와, 공통 채널 수신 처리부(239a)와, 개별 채널 수신 처리부(240a)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, RACH 생성부(231a)는, MAC 처리부(22)로부터의 지시에 따라서, RACH의 신호(코드 할당 요구)를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 개별 채널 생성부(232a)는, MAC 처리부(22)에 의해 차차간 통신용으로 MAC 처리된 송 신 데이터를 포함하는 개별 채널(DPCH)의 신호를 생성하는 것이며, 확산부(234a)는, 상기 각 채널 생성부(231a, 232a)에서 생성된 신호를 MAC 처리부로부터 지시된 변조 방식으로 변조함과 함께, 노측기(10)로부터 자차재기(20)에 할당된 코드#i로 확산 처리하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(235a)는, 상기 확산부(234a)에서 확산된 각 채널의 신호를 다중(즉 부호 분할 다중)하는 기능을 구비하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, 패스 검출부(236a)는, RF부(24)로부터의 수신 신호(CPICH의 베이스밴드 신호)에 대하여 매치드 필터 등을 이용한 상관 연산을 실시함으로써 패스 타이밍을 검출하는(즉 패스 서치를 행하는) 기능을 구비하는 것이고, 역확산부(237a)는, 그 패스 검출부(236a)에 의해 검출된 패스 타이밍에서, 수신 신호(P-CCPCH, S-CCPCH 등의 공통 채널이나, 개별 채널(DPCH)의 베이스밴드 신호)를 자차재기(20)에 할당된 지정 코드#i에 의해 역확산 처리하여 복조하는 기능을 구비하는 것이다.

퍼치 채널 수신 처리부(238a)는, 상기 역확산부(237a)에 의한 확산 결과로부터 퍼치 채널의 신호를 검출하여 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이고, 공통 채널 수신 처리부(239a)는, 동기 확립 후의 수신 신호의 역확산 결과로부터 공통 채널의 신호를 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이며, 개별 채널 수신 처리부(240a)는, 마찬가지로, 동기 확립 후의 수신 신호의 역확산 결과로부터 개별 채널의 신호를 검출하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(24)는, 물리 레이어 처리부(23)(다중 처리부(235a))로부터의 신호(디지 털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 송수신 안테나로부터 노측기(10) 또는 타차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 안테나(15)에서 수신된 노측기(10) 또는 타차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(23)(패스 검출부(236a))에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 RF부(24) 및 물리 레이어 처리부(23)는, 상기 코드 할당 요구(RACH 신호)에 대하여 노측기(10)에서 할당된, 노차간 통신용의 무선 리소스(코드), 및, 차차간 통신용의 무선 리소스(코드)의 할당 정보가 포함되는 공통 채널의 신호를 수신하는 할당 정보 수신 수단으로서 기능하고, MAC 처리부(22)는, 확산(234a), 역확산부(237a)와 협동하여, 그 할당 정보에 의해 식별되는 노차간 통신용의 코드를 사용하여 노측기(10)와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 차차간 통신용의 코드를 사용하여 타차재기(20)와의 차차간 통신을 행하는 통신 제어 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 전술한 바와 같이 구성된 본 실시 형태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신의 동작을, 도 30에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 노측기(10)는, 정기적으로 퍼치 채널의 신호를 송신하고(스텝 S241), 차 재기(20)는, 그 퍼치 채널의 신호를 수신하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S242). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 노측기(10)에 대하여 PRACH의 신호(코드 할당 요구)를 송신한다(스텝 S243).

노측기(10)는, 그 PRACH의 신호를 수신함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용 및 차차간 통신용의 코드#i 할당 처리를 실행하고(스텝 S244), 할당한 코드#i를 공통 채널의 신호에 의해 통지한다(스텝 S245, S246).

차재기(20)는, 그 공통 채널의 신호를 수신함으로써, 자차재기(20)의 코드#i와 타차재기(20)의 코드#j를 각각 인식할 수 있다(스텝 S247, S248).

차재기(20)는, 이들 코드#i, #j를 인식한 후, 응답 신호를 공통 채널에 의해 노측기(10)에 송신함과 함께, 자차재기(20)에 할당된 지정 코드#i에 의해 자차량 정보를 확산하여 개별 채널에 의해 송신하는 한편, 타차재기(20)에 할당된 코드#j에 의해 개별 채널의 신호(타차량 정보)를 역확산하여 수신한다. 또한, 노측기(10)와는 공통 채널에 의해 통신을 행한다(스텝 S249).

이상과 같이, 본 예에 따르면, CDMA 방식을 베이스로 하여, 노측기(10)가, 노차간 통신용의 무선 리소스(코드)와, 차차간 통신용의 무선 리소스(코드)의 할당을 집중적으로 관리하고, 차재기(20)는, 그 할당에 따라서, 노측기(10) 및 타차재기(20)와의 통신을 행하므로, 주파수 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현할 수 있다.

특히, 본 예와 같이 CDMA 방식에서의 코드를 노차간 통신 및 차차간 통신에 할당함으로써, 무선 리소스(주파수)의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 기존 의 CDMA 방식의 셀룰러 시스템의 설비를 적절히 이용하는 것도 가능하게 되므로, 시스템 코스트의 저감을 도모하는 것도 가능하다.

(B3) TDMA 방식을 베이스로 하는 경우

전술한 무선 통신 시스템은, TDMA 방식을 베이스로 하여 실현할 수도 있다. 이 경우, 상기의 노차간 통신 및 차차간 통신에 대한 무선 리소스의 할당은, 예를 들면 도 31에 도시한 바와 같이, TDMA 규격에 준거한 시분할 다중에 의한 할당(TS할당)으로 된다.

즉, 이 도 31에 도시한 바와 같이, 노차간 통신용의 기지 신호인 기준 버스트와, 노차간 통신 및/또는 차차간 통신용의 개별 채널 신호에 상당하는 복수의 데이터 버스트#1∼#m으로 1무선 프레임을 구성하고, 개개의 데이터 버스트#k(k=1∼m)는, 프리앰블 워드와 차차간 통신용의 복수 타임 슬롯(TS#i:i=0∼n)을 시분할 다중 하여 구성한다.

본 예의 경우의 노측기(10)의 주요부 구성을 도 32에, 차재기(20)의 주요부구성을 도 33에 각각 도시한다.

(노측기의 구성)

도 32에 도시한 노측기(10)도, 예를 들면, 차재기 관리부(11)와, MAC 처리부(12)와, 물리 레이어 처리부(13)와, RF부(14)와, 안테나(15)를 구비하여 구성된다. 또한, 도 32에서도, GPS 안테나(16) 및 GPS 리시버(17)의 도시는 생략하고 있다.

여기서, 본 예의 차재기 관리부(11)는, 상위 네트워크와의 접속 인터페이스 기능과, 차재기(20)의 존재를 관리하는 기능과, 차재기(20)가 차차간 통신에 어느 타임 슬롯(TS#i)을 사용할지를 판단하여 MAC 처리부(12)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(12)는, TDMA 규격 준거의 MAC 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 본 예에서는, 상기 데이터 버스트#i 내의 프리앰블 워드 신호로부터 차재기의 존재를 인식하여 차재기 관리부(11)에 통지하는 기능과, 차재기 관리부(11)로부터의 정보에 대하여 TDMA 규격 준거의 MAC 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)는, 차재기(20)로부터 무선 리소스(TS)의 할당 요구(프리앰블 워드 신호)를 수신하면, 차재기(20)와의 사이의 노차간 통신 영역(TS), 및, 차차간 통신 영역(TS)을 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단으로서 기능한다.

물리 레이어 처리부(13)는, TDMA 규격 준거의 물리 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 예를 들면, 기준 버스트 생성부(131b)와, 데이터 버스트 생성부(132b)와, 변조부(134b)와, 다중 처리부(135b)를 구비하고, 수신 기능으로서, 예를 들면, 패스 검출부(136b)와, 프리앰블 워드 수신 처리부(138b)와, 데이터 버스트 수신 처리부(139b)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 기준 버스트 생성부(131b)는, 동기 신호와 MAC 처리부(12)로부터 지시된 TS#i 등을 통지하는 데에 이용하는 기준 버스트 신호를 생성 하는 것이고, 데이터 버스트 생성부(132b)는, MAC 처리부(12)에 의해 MAC 처리된 송신 데이터를 포함하는 데이터 버스트#i를 생성하는 것이다.

변조부(134b)는, MAC 처리부(12)로부터의 지시에 따라서 상기의 각 버스트 생성부(131b, 132b)에서 생성된 버스트를 QPSK나 16QAM 등의 주어진 변조 방식으로 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(135b)는, 그 변조부(134b)로부터의 변조 신호를 도 31에 도시한 무선 프레임 포맷으로 다중화(시분할 다중화)하는 기능을 구비하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, 패스 검출부(136b)는, RF부(14)로부터의 수신 신호(베이스밴드 신호)에 대하여 기준 버스트 패턴과의 상관 연산을 실시함으로써 패스 타이밍을 검출하는(즉 패스 서치를 행하는) 기능을 구비하는 것이다.

프리앰블 워드 수신 처리부(138b)는, 상기 패스 타이밍에 따라서 수신 신호(데이터 버스트#i)로부터 프리앰블 워드를 검출함으로써, 동기 확립 처리와 타임 슬롯의 할당 요구(리퀘스트 신호)의 검출을 행하는 기능을 구비하는 것이고, 데이터 버스트 수신 처리부(139b)는, 동기 확립 후의 수신 신호(데이터 버스트#i)로부터 개별 채널인 TS#i를 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(14)는, 물리 레이어 처리부(13)(다중 처리부(135b))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(15)로부터 차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 그 안테나(15)에서 수신된 차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시 하여, 물리 레이어 처리부(13)(패스 검출부(136b))에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기한 물리 레이어 처리부(13) 및 RF부(14)는, 상기 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)에 의해 할당된 무선 리소스(노차간 통신용의 TS 및 차차간 통신용의 TS)의 할당 정보를 기준 버스트 신호에 의해 차재기(20)에 송신하는 송신 수단으로서 기능한다.

(차재기의 구성)

한편, 도 33에 도시하는 차재기도, 예를 들면, 차재기 외부 인터페이스부(21)와, MAC 처리부(22)와, 물리 레이어 처리부(23)와, RF부(24)와, 안테나(25)를 구비하여 구성된다.

즉, 차재기 외부 인터페이스부(11)는, 보행자, 차량 등, 무선 단말기를 탑재하는 상황에도 의하지만, 차량(차재기)의 경우, 속도 정보 등의 차량 정보를 차재기 외부로부터 수신하여, MAC 처리부(22)에 통지하는 기능과, MAC 처리부(22)로부터 통지된 타차재기(20)의 차량 정보를 차재기 외부(예를 들면 카 네비게이션 시스템 등의 차재 기기)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

또한, 본 예의 MAC 처리부(22)는, TDMA 규격 준거의 MAC 레이어에서의 신호처리 기능을 구비하는 것으로, 본 예에서는, 기준 버스트로부터 자차재기(20)의 TS#i와 타차재기의 TS#j(j=1∼n이고 i≠j)를 인식하여 물리 레이어 처리부(23)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

물리 레이어 처리부(23)는, TDMA 규격 준거의 물리 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 예를 들면, 프리앰블 워드 생성부(231b)와, 데이터 버스트 생성부(232b)와, 변조부(234b)와, 다중 처리부(235b)를 구비하여 구성되고, 수신 기능으로서, 예를 들면, 패스 검출부(236b)와, 기준 버스트 수신 처리부(238b)와, 프리앰블 워드 수신 처리부(239b)와, 데이터 버스트 수신 처리부(240b)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 프리앰블 워드 생성부(231b)는, TS 할당 요구 신호를 포함하는 프리앰블 워드 신호를 생성하는 것이고, 데이터 버스트 생성부(232b)는, 노차간 통신 및 차차간 통신용으로 각각 MAC 처리된 개별 채널의 신호를 생성 하는 것이다.

변조부(234b)는, 상기의 각 버스트 생성부(231b, 232b)에서 생성된 신호를 MAC 처리부로부터 지시된 변조 방식(QPSK나 16QAM 등)으로 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(235b)는, 그 변조부(234b)로부터의 변조 신호를 도 31에 도시한 무선 프레임 포맷으로 다중화(시분할 다중화)하는 기능을 구비하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, 패스 검출부(236b)는, RF부(24)로부터의 수신 신호(베이스밴드 신호)에 대하여 기준 버스트 패턴과의 상관 연산을 실시함으로써 패스 타이밍을 검출하는 기능을 구비하는 것이다.

기준 버스트 수신 처리부(238b)는, 상기 패스 타이밍에 따라서 수신 신호로부터 기준 버스트를 검출하여 상기 무선 프레임의 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이고, 프리앰블 워드 수신 처리부(239b)는, 프레임 동기 확립 후에 수 신 신호(데이터 버스트#i)로부터 프리앰블 워드 신호를 검출하여 TS#i의 동기 확립 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이며, 데이터 버스트 수신 처리부(240b)는, TS 동기 확립 후에 개별 채널에 상당하는 수신 데이터 버스트#k 내의 TS#i를 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(24)는, 물리 레이어 처리부(23)(다중 처리부(235b))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(25)로부터 노측기(10) 또는 타차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 그 안테나(25)에서 수신된 노측기(10) 또는 타차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(23)(패스 검출부(236b))에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 RF부(24) 및 물리 레이어 처리부(23)는, 상기 할당 요구(프리앰블 워드 신호)에 대하여 노측기(10)에서 할당된, 노차간 통신용의 무선 리소스(TS), 및, 차차간 통신용의 무선 리소스(TS)의 할당 정보가 포함되는 기준 버스트 신호를 수신하는 할당 정보 수신 수단으로서 기능하고, MAC 처리부(22)는, 그 할당 정보에 의해 식별되는 노차간 통신용의 TS를 사용하여 노측기(10)와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 차차간 통신용의 TS를 사용하여 타차재기(20)와의 차차간 통신을 행하는 통신 제어 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 전술한 바와 같이 구성된 본 실시 형태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신의 동작을, 도 34에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설명한다.

즉, 노측기(10)는, 정기적으로 기준 버스트를 송신하고(스텝 S251), 차재기(20)는, 그 기준 버스트를 수신하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S252). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 노측기(10)에 대하여 프리앰블 워드 신호(TS 할당 요구)를 송신한다(스텝 S253).

노측기(10)는, 그 프리앰블 워드 신호를 수신함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용 및 차차간 통신용의 TS 할당 처리를 실행하고(스텝 S254), 할당한 TS#i를 기준 버스트에 의해 통지한다(스텝 S255, S256).

차재기(20)는, 그 기준 버스트를 수신함으로써, 자차재기(20)의 TS#i와 타차재기(20)의 TS#j를 인식할 수 있다(스텝 S257, S258).

차재기(20)는, 이들 TS#i, #j를 인식한 후, 응답 신호를 노차간 통신용의 데이터 버스트#k의 TS#i에 의해 노측기(10)에 송신함과 함께, 자차재기(20)의 지정TS#i에 의해 자차량 정보를 타차재기(20)에 송신하는 한편, 타차재기(20)의 지정TS#j에 의해 타차량 정보를 수신한다. 또한, 노측기(10)와는 노차간 통신용의 데이터 버스트#k의 TS#i에 의해 통신을 행한다(스텝 S259).

이상과 같이, 본 예에 따르면, TDMA 방식을 베이스로 하여, 노측기(10)가, 노차간 통신용의 무선 리소스(TS)와, 차차간 통신용의 무선 리소스(TS)의 할당을 집중적으로 관리하고, 차재기(20)는, 그 할당에 따라서, 노측기(10) 및 타차재기(20)와의 통신을 행하므로, 각 통신의 확실성의 향상, 회로 규모의 삭감을 도모할 수 있다. 또한，PHS 등의 기존의 TDMA 방식의 셀룰러 시스템의 설비를 적절히 이용하는 것도 가능하게 되므로, 시스템 코스트의 저감을 도모하는 것도 가능하다.

(B4) FDMA 방식을 베이스로 하는 경우

전술한 무선 통신 시스템은, FDMA 방식을 베이스로 하여 실현할 수도 있다. 이 경우, 상기의 노차간 통신 및 차차간 통신에 대한 무선 리소스의 할당은, 예를 들면 도 35에 도시한 바와 같이, FDMA 규격에 준거한 주파수 분할 다중에 의한 할당으로 된다. 즉, 이 도 35에 도시한 바와 같이, 노차간 통신용의 공통 채널의 주파수와, 노차간 통신 및/또는 차차간 통신용의 개별 채널에 각각 상당하는 복수의 채널 주파수를 주파수 분할 다중하여 무선 프레임을 구성한다.

본 예의 경우의 노측기(10)의 주요부 구성을 도 36에, 차재기(20)의 주요부 구성을 도 37에 각각 도시한다.

(노측기의 구성)

도 36에 도시하는 노측기(10)도, 예를 들면, 차재기 관리부(11)와, MAC 처리부(12)와, 물리 레이어 처리부(13)와, RF부(14)와, 안테나(15)를 구비하여 구성된다.

여기서, 차재기 관리부(11)는, 상위 네트워크와의 접속 인터페이스 기능과, 차재기(20)의 존재를 관리하는 기능과, 차재기(20)가 노차간 통신 및 차차간 통신에 어느 주파수를 사용할지(할당할지)를 판단하고, MAC 처리부(12)에 통지하는 기 능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(12)는, 본 예에서는, FDMA 규격 준거의 MAC 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 예를 들면, 공통 채널(공통 시그널링 채널)의 신호에 기초하여 차재기의 존재를 인식하여 차재기 관리부(11)에 통지하는 기능과, 차재기 관리부(11)로부터의 정보에 대하여 FDMA 규격 준거의 MAC 처리를 행하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)는, 차재기(20)로부터 무선 리소스(주파수)의 할당 요구(공통 시그널링 채널의 신호)를 수신하면, 차재기(20)와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스(주파수), 및, 차차간 통신용의 무선 리소스(주파수)를 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단으로서 기능한다.

물리 레이어 처리부(13)는, 본 예에서는, FDMA 규격 준거의 물리 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 예를 들면, 공통 시그널링 채널 생성부(131c)와, 데이터 버스트 생성부(132c)와, 변조부(134c)와, 다중 처리부(135c)를 구비하여 구성되고, 수신 기능으로서, 예를 들면, 패스 검출부(136c)와, 공통 시그널링 채널 수신 처리부(138c)와, 데이터 버스트 수신 처리부(139c)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 공통 시그널링 채널 생성부(131c)는, 동기 신호 및 MAC 처리부(12)로부터 지시된 주파수 등을 차재기(20)에 통지하는 데에 이용되는 공통 시그널링 채널의 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 데이터 버스트 생성부(132c)는, MAC 처리부(12)에 의해 MAC 처리된 송신 데이터를 포함하는 데이터 버스트를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

변조부(134c)는, MAC 처리부(12)로부터 지시된 변조 방식(QPSK나 16QAM 등)으로 상기의 각 생성부(131c, 132c)에서 생성된 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(135c)는, 그 변조부(134c)로부터의 변조 신호를 다중화(즉 주파수 분할 다중화)하는 기능을 구비하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, 패스 검출부(136c)는, RF부(14)로부터의 수신 신호(베이스밴드 신호)로부터 노차간 및 차차간의 각 통신에 할당한 복수 주파수의 신호 성분을 검출하여 패스 타이밍을 검출(패스 서치)하는 기능을 구비하는 것이고, 공통 시그널링 채널 수신 처리부(138c)는, 상기 패스 타이밍에 따라서 수신 신호로부터 공통 시그널링 채널의 신호(주파수 성분)를 검출하고, 동기 신호 및 리퀘스트 신호를 검출하는 기능을 구비하는 것이며, 데이터 버스트 수신 처리부(139c)는, 상기 동기 신호의 수신, 검출에 의한 동기 확립 후의 수신 신호로부터 개별 채널에 상당하는 데이터 버스트의 주파수 성분을 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(14)는, 물리 레이어 처리부(13)(다중 처리부(135c))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(15)로부터 차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 그 안테나(15)에서 수신된 차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(13)(패스 검출부(136c))에 출력하는 기능을 구비하는 것 이다.

즉, 상기의 물리 레이어 처리부(13) 및 RF부(14)는, 상기 차재기 관리부(11) 및 MAC 처리부(12)에 의해 할당된 무선 리소스(노차간 통신용의 주파수 및 차차간 통신용의 주파수)의 할당 정보를 공통 시그널링 채널의 신호에 의해 차재기(20)에 송신하는 송신 수단으로서 기능한다.

(차재기의 구성)

한편, 도 37에 도시하는 차재기도, 예를 들면, 차재기 외부 인터페이스부(21)와, MAC 처리부(22)와, 물리 레이어 처리부(23)와, RF부(24)와, 안테나(25)를 구비하여 구성된다.

즉, 차재기 외부 인터페이스(21)는, 보행자, 차량 등, 무선 단말기를 탑재하는 상황에도 의하지만, 차량(차재기)의 경우, 속도 정보 등의 차량 정보를 차재기 외부로부터 수신하여, MAC 처리부(22)에 통지하는 기능과, MAC 처리부(22)로부터 통지된 타차재기(20)의 차량 정보를 차재기 외부(예를 들면 카 네비게이션 시스템 등의 차재 기기)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

MAC 처리부(22)는, FDMA 규격 준거의 MAC 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 예를 들면, 공통 시그널링 채널의 신호로부터 자차재기(20)의 할당 주파수와 타차재기(20)의 할당 주파수를 인식하여 물리 레이어 처리부(23)에 통지하는 기능을 구비하는 것이다.

물리 레이어 처리부(23)는, FDMA 규격 준거의 물리 레이어에서의 신호 처리 기능을 구비하는 것으로, 송신 기능으로서, 예를 들면, 공통 시그널링 채널 생성 부(231c)와, 데이터 버스트 생성부(232c)와, 변조부(234c)와, 다중 처리부(235c)를 구비하여 구성되고, 수신 기능으로서, 예를 들면, 패스 검출부(236c)와, 공통 시그널링 채널 수신 처리부(238c)와, 데이터 버스트 수신 처리부(239c)를 구비하여 구성된다.

여기서, 송신 기능에서, 공통 시그널링 채널 생성부(231c)는, 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 주파수의 할당을 요구하는 리퀘스트 신호를 포함하는 공통 시그널링 채널의 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이고, 데이터 버스트 생성부(232c)는, MAC 처리부(22)에 의해 노차간 통신용 및 차차간 통신용으로 각각 MAC 처리된 개별 채널의 신호를 생성하는 기능을 구비하는 것이다.

변조부(234c)는, MAC 처리부(22)로부터 지시된 변조 방식(QPSK나 16QAM 등)으로 상기 각 생성부(231c, 232c)에서 생성된 신호를 변조(IQ 맵핑)하는 기능을 구비하는 것이고, 다중 처리부(235c)는, 그 변조부(234c)로부터의 변조 신호를 다중화(즉 주파수 분할 다중화)하는 기능을 구비하는 것이다.

한편, 수신 기능에서, 패스 검출부(236c)는, RF부(24)로부터의 수신 신호(베이스밴드 신호)로부터 공통 시그널링 채널의 주파수 성분을 검출하여 패스 타이밍을 검출(패스 서치)하는 기능을 구비하는 것이고, 공통 시그널링 채널 수신 처리부(238c)는, 상기 패스 타이밍에 따라서 상기 공통 시그널링 채널의 수신 처리를 행하여 동기 확립 처리 및 할당 주파수의 설정을 행하는 기능을 구비하는 것이며, 데이터 버스트 수신 처리부(239c)는, 복수의 주파수대로부터 복조된 수신 신호로부터 개별 채널에 상당하는 데이터 버스트(상기 설정된 주파수의 신호 성분)를 검출 하여 수신 처리하는 기능을 구비하는 것이다.

RF부(24)는, 물리 레이어 처리부(23)(다중 처리부(235c))로부터의 신호(디지털 베이스밴드 신호)에 대하여, DA 변환이나 RF 신호로의 주파수 변환(업 컨버트), 주어진 송신 전력으로의 증폭 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 실시하여, 안테나(25)로부터 노측기(10) 또는 타차재기(20)를 향하여 송신하는 기능과, 그 안테나(25)에서 수신된 노측기(10) 또는 타차재기(20)로부터의 RF 신호에 대하여, 저잡음 증폭이나 베이스밴드 신호로의 주파수 변환(다운 컨버트), AD 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하여, 물리 레이어 처리부(23)(패스 검출부(236c))에 출력하는 기능을 구비하는 것이다.

즉, 상기의 RF부(24) 및 물리 레이어 처리부(23)는, 상기 할당 요구(공통 시그널링 채널의 신호)에 대하여 노측기(10)에서 할당된, 노차간 통신용의 무선 리소스(주파수), 및, 차차간 통신용의 무선 리소스(주파수)의 할당 정보가 포함되는 공통 시그널링 채널의 신호를 수신하는 할당 정보 수신 수단으로서 기능하고, MAC 처리부(22)는, 그 할당 정보에 의해 식별되는 노차간 통신용의 주파수를 사용하여 노측기(10)와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 차차간 통신용의 주파수를 사용하여 타차재기(20)와의 차차간 통신을 행하는 통신 제어 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.

(노차간 통신 및 차차간 통신 동작)

이하, 전술한 바와 같이 구성된 본 실시 형태의 무선 통신 시스템에서의 노차간 통신 및 차차간 통신의 동작을, 도 38에 도시하는 시퀀스도를 참조하면서 설 명한다.

즉, 노측기(10)는, 정기적으로 공통 시그널링 채널의 신호를 송신하고(스텝 S261), 차재기(20)는, 그 공통 시그널링 채널의 신호를 수신하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S262). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 노측기(10)에 대하여, 노차간 통신 및 차차간 통신에 이용하는 주파수의 할당 요구를 포함하는 공통 시그널링 채널의 신호를 송신한다(스텝 S263).

노측기(10)는, 그 공통 시그널링 채널의 신호를 수신함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용 및 차차간 통신용의 주파수 할당 처리를 실행하고(스텝 S264), 할당한 주파수를 공통 시그널링 채널의 신호로 차재기(20)에 통지한다(스텝 S265, S266).

차재기(20)는, 그 공통 시그널링 채널의 신호를 수신함으로써, 자차재기(20)의 노차간 통신 및 차차간 통신을 위해서 할당된 주파수와, 타차재기(20)의 노차간 통신 및 차차간 통신을 위해서 할당된 주파수를 각각 인식할 수 있다(스텝 S267, S268).

차재기(20)는, 이들 할당 주파수를 인식한 후, 응답 신호를 노차간 통신용의 주파수의 신호에 의해 노측기(10)에 송신함과 함께, 자차재기(20)의 차차간 통신용의 개별 채널로서 할당된 주파수에 의해 자차량 정보를 송신하는 한편, 타차재기(20)에 차차간 통신용의 개별 채널로서 할당된 주파수에 의해 타차량 정보를 수신한다. 또한, 노측기(10)와는 노차간 통신용으로 할당된 주파수에 의해 통신을 행한다(스텝 S269).

이상과 같이, 본 예에 따르면, FDMA 방식을 베이스로 하여, 노측기(10)가, 노차간 통신용의 무선 리소스(주파수)와, 차차간 통신용의 무선 리소스(주파수)의 할당을 집중적으로 관리하고, 차재기(20)는, 그 할당에 따라서, 노측기(10) 및 타차재기(20)와의 통신을 행하므로, 기존의 FDMA 방식의 셀룰러 시스템의 설비를 적절히 이용할 수 있어, 시스템 코스트의 저감을 도모할 수 있다.

(B5) 복합 시스템의 경우

전술한 실시 형태 및 각 변형예로부터 이해되는 바와 같이, 노차간 통신에 대해서는, 주파수, 시간, 코드 등의 분할 다중에 의해 타차재기와의 송신 충돌을 회피하고, 차차간 통신에 대해서도, 동일한 분할 다중 방식에 의해 각 차재기가 서로의 정보를 서로 통지하지만, 노차간 통신과 차차간 통신에서 서로 다른 분할 다중 방식을 적용하여도 된다. 즉, 노차간 통신은, 이미 상술한 OFDMA 방식, CDMA 방식, TDMA 방식, FDMA 방식 중 어느 하나에 의한 통신으로 하고, 차차간 통신은, 이들 방식 중 노차간 통신에 적용한 방식 이외의 어느 하나의 방식에 의한 통신으로 할 수 있다.

예를 들면 도 39에 도시한 바와 같이, 노측기(10)는 도 24에 도시한 구성으로 하고, 차재기(20)는, 도 25에 도시한 구성을 노차간 통신기(20A)로서, 도 29에 도시한 구성을 차차간 통신기(20B)로서 각각 구비함으로써, 노차간 통신은 도 26에 의해 전술한 OFDMA 방식에서의 통신 시퀀스를 베이스로 하여 행하고, 차차간 통신은 도 30에 의해 전술한 CDMA 방식에서의 통신 시퀀스를 베이스로 하여 행하는 것이 가능하게 된다.

즉, 이 경우의 노차간 통신 및 차차간 통신은, 도 40에 도시하는 시퀀스도에 따라서 행할 수 있다.

노측기(10)는, 도 4 및 도 23에 도시한 무선 프레임 포맷으로 정기적으로 프리앰블 신호를 송신하고(스텝 S221), 차재기(20)는, 그 프리앰블 신호를 수신하면, 그 수신 타이밍에서 무선 프레임의 동기를 확립한다(스텝 S222). 동기 확립 후, 차재기(20)는, 노측기(10)에 대하여 레인징 신호를 송신한다(스텝 S223).

노측기(10)는, 그 레인징 신호를 수신함으로써 차재기(20)의 존재를 인식하고, 노차간 통신용의 UL 및 DL의 통신 영역(노차간 통신 영역)과, 차차간 통신 영역(TS)의 할당 처리를 실행하고(스텝 S224), 할당한 각 통신 영역을 브로드캐스트 신호(노차간 통신 영역은 DL_MAP 및 UL_MAP, 차차간 통신 영역은 DL_MAP)에 의해 통지한다(스텝 S225, S226).

그 후, 노측기(10)는, 노차간 통신용으로 할당한 DL 버스트에 의해 차차간 통신용의 코드#i를 차재기(20)에 통지하고(스텝 S271), 차재기(20)는, 그 DL 버스트를 수신 처리함으로써 자차재기(20) 및 타차재기(20)에 할당된 코드#i, #j를 각각 인식하고(스텝 S272), 응답 신호를 노차간 통신용으로 할당된 UL 버스트에 의해 노측기(10)에 송신한다(스텝 S273).

노측기(10)는, 그 UL 버스트를 수신함으로써, 영역(버스트) 할당 및 코드 할당이 성공한 것을 확인한다(스텝 S274).

그리고, 각 차재기(20)는, OFDMA 프레임에 의해 노측기(10)와의 시간 동기가 확립되어 있으므로, 본 타이밍을 이용하여, 자차재기(20)에 할당된 코드#i로 자차량 정보를 확산 처리하여 송신하고, 타차재기(20)에 할당된 코드#j로 타차재기(20)의 차량 정보를 역확산 처리하여 수신한다(스텝 S275, S276).

이와 같이, 노차간 통신과 차차간 통신에서 서로 다른 통신 방식을 적용 가능하게 함으로써, 주파수의 이용 상황이나 전파 환경에 따른 최적의 통신 방식을 노차간 및 차차간의 각각에 적용할 수 있어, 기존 셀룰러 시스템의 설비를 적절히 이용하여 유연한 시스템 구축을 실현할 수 있다.

〔C〕 기타

또한, 전술한 각 실시 형태에서는, 무선 기지국(10)이 모두 도로 상의 신호기 등에 설치되고, 무선 단말기(20)가 도로 상의 차량에 설치된, ITS를 전제로 하고 있지만, 무선 기지국(10), 무선 단말기(20)의 설치 개소는 적절히 변경 가능하다.

예를 들면, 교통 시스템의 하나로서 철도망을 상정한 경우에는, 무선 기지국(10)을 차단기의 신호기에 설치하고, 무선 단말기(20)를 철도 차량에 설치하여, 철도 차량에 각지 차단기의 정보나 그 주변의 상황에 관한 정보를 제공하거나, 철도 차량간에서 운행 속도 등의 차량 정보를 서로 통지하는 서비스를 실현할 수도 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 노측기(무선 기지국)가, 노차간 및 차차간의 각 통신용의 무선 리소스의 할당을 집중적으로 행하고, 차재기는, 그 할당에 따라서, 노측기 및 타차재기와의 통신을 행하므로, 무선 리소스의 이용 효율이 높은 노차간 통신 및 차차간 통신을, 「숨은 단말기 문제」를 회피하면서 실현할 수 있다. 따라서, 무선 통신 기술 분야, 특히, ITS를 실현하는 기술로서 매우 유용하다고 생각된다.

Claims

노측기(路側機)로서의 무선 기지국과, 차재기(車載機)로서의 복수의 무선 단말기를 구비한 교통 시스템에서의 무선 통신 방법으로서,

상기 차재기는,

상기 노측기에 무선 리소스의 할당 요구를 송신하고,

상기 노측기는,

상기 할당 요구를 수신하면, 상기 차재기와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 상기 차재기끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스를 할당하고, 그 할당 정보를 상기 차재기에 송신하고,

상기 차재기는,

상기 노측기로부터 수신한 상기 할당 정보에 의해 식별되는 상기 노차간 리소스를 사용하여 상기 노측기와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 상기 차차간 리소스를 사용하여 타차재기와의 차차간 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 무선 리소스가, 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역이고,

상기 노측기로부터 상기 차재기에의 다운링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차재기로부터 상기 노측기에의 업링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차차간 통신용 의 통신 영역이 시분할 다중되어 있는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제2항에 있어서,

상기 다운링크의 노차간 통신 영역이, 서로 통신 에리어가 중복되는 복수의 노측기에 대하여 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중되어 있는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제2항에 있어서,

상기 다운링크의 노차간 통신 영역 및 상기 업링크의 노차간 통신 영역이, 복수의 상기 노측기의 통신 에리어를 각각 복수의 섹터로 분할하였을 때의 다른 노측기와의 중복 섹터에 대하여 주파수 분할 다중되어 있는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제4항에 있어서,

상기 다운링크의 노차간 통신 영역이, 상기 노측기의 통신 에리어 내에 위치하고 서로 통신 에리어가 중복되는 다른 복수 노측기에 대하여 또한 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중되어 있는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 차재기는,

상기 할당 정보에 기초하여, 자차재기의 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 자차재기 리소스와, 타차재기가 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 타차재기 리소스를 각각 인식하고,

상기 자차재기 리소스를 사용하여 자차재기의 정보 송신을 행하고, 상기 타차재기 리소스를 사용하여 타차재기가 송신한 정보의 수신을 행하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 무선 리소스가, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 노차간 리소스로서 할당되는 무선 리소스가, OFDMA 방식에서의 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나이고,

상기 차차간 리소스가, 상기 각 방식의 무선 리소스 중 상기 노차간 리소스로서 할당된 방식 이외의 방식에서의 무선 리소스인 것을 특징으로 하는 교통 시스 템에서의 무선 통신 방법.
노측기로서의 무선 기지국과, 차재기로서의 복수의 무선 단말기를 구비한 교통 시스템에서의 상기 무선 기지국으로서,

상기 차재기로부터 무선 리소스의 할당 요구를 수신하면, 상기 차재기와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 상기 차재기끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스를 각각 할당하는 무선 리소스 할당 수단과,

상기 무선 리소스 할당 수단에 의해 할당한 무선 리소스의 할당 정보를 상기 차재기에 송신하는 송신 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
제9항에 있어서,

상기 무선 리소스 할당 수단은,

상기 무선 리소스로서, 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역으로서, 상기 차재기에의 다운링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차재기로부터의 업링크의 노차간 통신 영역과, 상기 차차간 통신용의 통신 영역을 시분할 다중에 의해 할당하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
제10항에 있어서,

상기 무선 리소스 할당 수단은,

상기 다운링크의 노차간 통신 영역으로서, 서로 통신 에리어가 중복되는 복수의 노측기에 대하여 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중된 통신 영역 중 어느 하나를 할당하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
제10항에 있어서,

상기 무선 리소스 할당 수단은,

상기 다운링크의 노차간 통신 영역 및 상기 업링크의 노차간 통신 영역으로서, 복수의 상기 노측기의 통신 에리어를 각각 복수의 섹터로 분할하였을 때의 다른 노측기와의 중복 섹터에 대하여 주파수 분할 다중된 통신 영역 중 어느 하나를 할당하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
제12항에 있어서,

상기 무선 리소스 할당 수단은,

상기 다운링크의 노차간 통신 영역으로서, 상기 노측기의 통신 에리어 내에 위치하고 서로 통신 에리어가 중복되는 다른 복수 노측기에 대하여 주파수 분할 다중 혹은 시분할 다중된 통신 영역 중 어느 하나를 더 할당하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
제9항에 있어서,

상기 무선 리소스 할당 수단은,

상기 무선 리소스로서, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나를 할당하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
제9항에 있어서,

상기 무선 리소스 할당 수단은,

상기 노차간 리소스로서, OFDMA 방식에서의 주파수와 시간으로 규정되는 통신 영역, CDMA 방식에서의 채널라이제이션 코드, TDMA 방식에서의 타임 슬롯, FDMA 방식에서의 채널 주파수 중 어느 하나를 할당하고, 상기 차차간 리소스로서, 상기 노차간 리소스로서 할당된 방식 이외의 방식에서의 무선 리소스를 할당하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 기지국.
노측기로서의 무선 기지국과, 차재기로서의 복수의 무선 단말기를 구비한 교통 시스템에서의 상기 무선 단말기로서,

상기 노측기에 무선 리소스의 할당 요구를 송신하는 송신 수단과,

상기 할당 요구에 대하여 상기 노측기에서 결정된, 상기 차재기와의 사이의 노차간 통신용의 무선 리소스인 노차간 리소스, 및, 상기 차재기끼리의 차차간 통신용의 무선 리소스인 차차간 리소스의 할당 정보를 수신하는 할당 정보 수신 수단과,

상기 할당 정보에 의해 식별되는 상기 노차간 리소스를 사용하여 상기 노측기와의 노차간 통신을 행하고, 그 할당 정보에 의해 식별되는 상기 차차간 리소스를 사용하여 타차재기와의 차차간 통신을 행하는 통신 제어 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 단말기.
제16항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은,

상기 할당 정보에 기초하여, 자차재기의 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 자차재기 리소스와, 타차재기가 정보 송신에 이용하는 차차간 리소스인 타차재기 리소스를 각각 인식하고, 상기 자차재기 리소스를 사용하여 자차재기의 정보 송신을 행하고, 상기 타차재기 리소스를 사용하여 타차재기가 송신한 정보의 수신을 행하는 것을 특징으로 하는 교통 시스템에서의 무선 단말기.