WO2006004103A1 - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

　コンテンション方式を用いる無線通信システムにおいて、端末から基地局への送信信号の衝突を回避でき、しかも通信エリア外への不要な輻射を抑えて柔軟に通信エリアを構成する技術を開示する。 　　基地局は、無線ゾーンが互いに異なったエリアをカバーする状態で配置されている複数のアンテナと、各アンテナに１台接続され、アンテナを通じて無線ゾーン内に存する端末局からの無線信号を受信し、無線ゾーン内に存する端末局宛に無線信号を送信する複数の無線部と、無線部が受信した無線信号を処理すると共に、端末局に送信するデータを生成するデータ処理部と、送信要求スロット以外のスロットにおいては、全てのアンテナの無線ゾーンを合成した１つの通信エリアを形成し、送信要求スロットにおいては、アンテナの数と同じかそれより少ない数の互いに独立した通信エリアを形成するよう、前記無線部を制御する通信制御部とを具備している。

Description

明 細 書

無線通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、スロット付きアロハ方式などのコンテンション方式を用いて基地局と端末 局との間の通信をおこなう無線通信システムに関する。

背景技術

[0002] 無線通信システムにおいて、有限資源である周波数の有効利用を図る技術として、 空間分割多元接続（SDMA)が近年盛んに検討されている。この技術は、図 9に示 すようにァダプティブ ·アレー ·アンテナ 102を用レ、て各端末方向に指向性を持つビ ームを形成して、同一周波数を用いる 1つの通信エリアを複数の無線ゾーンに分割 する。これにより、スロット付きアロハ方式などのコンテンション方式を用いて基地局と 複数の端末 2a〜2cとの間で通信をおこなう場合でも、複数の端末 2a〜2cが基地局 101と各々送受信する無線信号が衝突することを回避して、同一周波数チャネルで 複数の端末が基地局と同時に通信することを可能にするものである。

[0003] 例えば、文献 1には、ァダプティブ'アレー ·アンテナを用いて、アンテナの指向性を 動的に制御することにより、複数の端末が基地局に対してチャネル確立要求を行う際 に、端末間の送信信号の衝突によりチャネル確立を失敗する確率をさらに低減する 方法なども開示されている。

一方、基地局側に、各々が異なったエリアに無線ゾーンを形成する複数のアンテナ を配置して、同一周波数で同一データをほぼ同時に送信あるいは受信して通信エリ ァを拡張形成するいわゆる複局方式を用いた路車間通信システムが、文献 H.Takai et ai., A DSRC System Proposal Extended From ARIB ¾ TD-T75 using Distributed Antenna and PSK- VP Scheme," ITST2002, pp.239- 244, Νον·2002や、特許第 3067 751公報などに開示されている。

[0004] これらの路車間通信システムでは、復号データ列の誤り情報や受信レベル等を基 に、基地局の複数のアンテナで受信された信号から選択合成して処理する、いわゆ るダイバーシチ受信を行うものである。 特許文献 1 :特開 2002— 300105

非特許文献 2 : "A DSRC System Proposal Extended From ARIB STD- T75 using Dist ributed Antenna and PSK-VP Scheme," ITST2002, pp.239-244, Nov.2002

特許文献 3：特許第 3067751公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、ァダプティブ'アレー ·アンテナは、複数の素子アンテナを近接して並べて 、各素子アンテナに対する信号の重み付けを制御してアンテナに指向性を持たせる 、空間分割多重方式である。このため、アレー'アンテナを設置した 1つの場所から複 数の方向にビームを形成することにより、通信エリアを分割するものであり、より柔軟 に通信エリアを形成することは困難である。例えば、図 10のように道路に沿って細長 い通信エリアを形成したい路車間通信システムのような無線通信システムには、ァダ プティブ ·アレー ·アンテナを用いた従来の空間分割多重方式は不向きである。なぜ なら、従来の空間分割多重方式を用いた場合、図 10に示したように、基地局 101か ら遠方に無線ゾーンを形成するに連れて、所望の通信エリア外にも無線ゾーンが広 力 Sつてしまうためである。このような場合、通信エリア外の関係のない端末で不要な情 報が受信されて混乱をまねく恐れが生じてしまう。

[0006] 一方、文献 2に開示のいわゆる複局方式を用いた路車間通信システムでは、基地 局からの送信においては、複数のアンテナから同時に同一情報信号を送信し、受信 においては、復号データ列の誤り情報や受信レベル等を基に、基地局の複数のアン テナで受信された信号から選択合成して処理する、 V、わゆるダイバーシチ受信を行う ものである。この路車間通信システムでは、複数のアンテナではあるが 1つの通信ェ リアを構成するものであるので、異なるアンテナの無線ゾーンに存在する複数の車載 局から、ほぼ同時に送信要求があった場合、どれか一つの車載局からの要求を受理 するに留まり、他の送信要求を発した車載局は無視されてしまう。

[0007] 単一のアンテナの無線ゾーンを走行中の複数の車載局から同時に送信要求が発 されることはそう多くはないが、交通量の多い路線を複数のアンテナでより広いエリア をカバーする通信システムを構築しょうとする場合は、上記のように、複数の車載局 が略同時に送信要求を発することは十分に予想され、その場合、複数の車載局の送 信要求を受理し、通信スロットに空きがある限り送信許可を与えるのが、合理的である とレ、える。上記文献 2の技術はこの点の対応が出来ない課題がある。

[0008] 本発明は、上記従来の課題を解決するもので、コンテンション方式を用いて基地局 と複数の端末との間で通信をおこなう場合にぉレ、て、複数の端末の無線信号が衝突 することを回避して同一周波数チャネルで複数の端末が基地局と同時に通信するこ とが可能で、し力も従来の空間分割多重方式に比べて、通信エリア外への不要輻射 を抑えつつ、柔軟に通信エリアを構成できる無線通信システムを提供するものである

課題を解決するための手段

[0009] 前記課題を解決するために、第 1の発明は、基地局と複数の端末局との間で、端末 局からの送信要求に対してコンテンション方式でスロットを割り付けて通信を行う無線 通信システムであって、前記基地局が、無線ゾーンが互いに異なったエリアをカバー する状態で配置されている複数のアンテナと、各アンテナに 1台接続され、アンテナ を通じて無線ゾーン内に存する端末局からの無線信号を受信し、無線ゾーン内に存 する端末局宛に無線信号を送信する複数の無線部と、無線部が受信した無線信号 を処理すると共に、端末局に送信するデータを生成するデータ処理部と、送信要求 スロット以外のスロットにおいては、全てのアンテナの無線ゾーンを合成した 1つの通 信エリアを形成し、送信要求スロットにおいては、アンテナの数と同じかそれより少な レ、数の互いに独立した通信エリアを形成するよう、前記無線部を制御する通信制御 部とを備えてレ、ることを特徴とする。

発明の効果

[0010] 上記第 1の発明によれば、送信要求スロット以外のスロットにおいては、全てのアン テナの無線ゾーンを合成した 1つの通信エリアを形成しているので、 1の端末局とは 1 のスロットを通じて通信できる一方、送信要求スロットでは、アンテナの数と同じかそ れより少ない数の互いに独立した通信エリアを形成しているので、同時に通信エリア の数だけの端末局と、衝突することなぐ通信することが出来る。

[0011] し力も従来の方法に比べて柔軟に通信エリアを構成できる。例えば、各々が無線ゾ ーンを形成する複数のアンテナを道路に沿って異なる位置に配置して通信エリアを 分割して構成すれば、通信エリア外への不要輻射を抑えつつ、道路に沿った細長い 通信エリアを構成することも可能となる。

ここで、送信要求スロットにおいては、各アンテナの無線ゾーン力 独立した 1の通 信エリアを形成する形態で実施することが出来る。各アンテナ毎に通信エリアが異な つていれば、同時に最大数の端末局からの送信要求を受け付けることが出来る。

[0012] 前記データ処理部は、送信要求スロットにおいて、複数の端末局から実質的に同 時刻に送信要求があった場合に、各送信要求を正常受信したかどうか判定する判定 部と、

判定部が、複数の端末局からの送信要求を正常受信したと判定した場合に、その 各端末局宛に送信許可情報を生成する許可情報生成部とを有する構成とし、送信 許可情報は、基地局に割り当てられた下りの制御スロットを通じて送信されるようにす ること力 Sできる。

[0013] また、前記基地局は、通信スロットに複数の空きがある場合に、空きスロット毎に、異 なる端末局に対する通信スロットを割り付け、その旨の情報を許可情報として送信す るようにすることが出来る。

複数の端末局からの送信要求を受け付けることが出来るので、空きスロットが複数 ある場合には、それらの空きスロットに各端末局を割り付け、その旨の送信許可情報 を送信するようにすると、送信要求した複数の端末局は、次の基本フレームから直ち に通信に入ることも可能となり、合理的である。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明が適用される無線通信システムの構成例を示す概念図

[図 2]本発明の 1の実施の形態としての基地局要部構成を示すブロック図

[図 3]ARIB標準規格 STD— T75の TDMAフレーム構成の一例を示す図

[図 4]ARIB標準規格 STD— T75の TDMAフレーム構成の一例を示す図

[図 5]上り回線の制御を示すフローチャート、

[図 6]下り回線の制御を示すフローチャート、

[図 7]ID処理部の動作を説明するフローチャート、 [図 8]FCMC送信動作を示すフローチャート、

[図 9]従来の無線通信システムの構成例を示す図

[図 10]従来の無線通信システムの課題を説明するための図

符号の説明

[0015] 1、 101 基地局

2a〜2m 車載局

6a〜6n FEC復号部

8a〜8n 無線部

9a〜9n アンテナ

10 通信制御局

l la〜l ln 無線基地局

14 制御部

15 正常系統抽出部

16 データ処理部

20a〜20n 無線受信信号

21a〜21n 検波データ列

22a〜22n 誤り検出結果

23a〜23n 復号データ列

24a— 24η 出力データ列

151 系統選択合成部

161 ID処理部

162 MAC制御部

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

(実施の形態 1)

<全体構成 >

図 1は、本発明の実施の形態 1を適用した基地局 1を含む無線通信システムの一例 である路車間通信システムの構成を示す概念図である。図 1において、 1は基地局で 、 1台の通信制御局 10と複数の無線基地局 l la〜l Inとからなる。無線基地局 11a 〜： l lnは、図 2に示しているように無線部 8a〜8nとそれに接続されたアンテナ 9a〜9 nと力らなる。

[0017] 各無線基地局 11a〜： l lnは、走行路 Rに沿って、異なった位置に無線ゾーン a〜n を形成するように配設されている。隣り合う無線ゾーン a' " は、図示のように一部 重複されている。

通信制御局 10は、全ての無線基地局 11a〜： l lnをコントロールの対象として、車載 局との間で、上り、下りのスロットを通じて、通信並びに通信の確立を行う。通信制御 の詳細は後述する。

[0018] なお、本実施の形態の路車間通信システムは、基地局から車載局に対して通信ス ロットを割当て、通信を行ういわゆるスロットアサイン方式を採用している力 送信要求 スロットにおいては媒体アクセス方式としてスロット付きアロハ方式を用いており、複数 の車載局 2a〜2mのいずれもが基地局に対して通信スロットの割り当て要求（送信要 求）を行うことができる。

[0019] <基地局の構成 >

図 2は、基地局の全体構成を示している。通信制御局 10は、データ処理部 16と、 正常系統抽出部 15と、系統選択合成部 151と、 FEC (Forward Error Correctio n)復号部 6a〜6nとからなる。 FEC復号部 6a〜6nは、無線基地局 1 la〜： 1 Inと一対 一に接続されている。なお、無線基地局 11a〜： l lnは、 FEC復号部 6a〜6nとの接続 の他、データ処理部 16内の下りパケット生成部 166とも接続されている。この後者の 接続は、前者と異なり、全ての無線基地局 l la〜l Inを並列接続した状態で 1つの下 りパケット生成部 166に接続するものである。

[0020] 通信制御局 10と無線基地局 11a〜： l lnとの接続は上り下りとも、例えば光ファイバ 一等が用いられる。

無線基地局 l la〜l lnの無線部 8a〜8nは、図示はして無いが、変復調部と検波 部とからなる。従って、通信制御局 10の下りパケット生成部 166から送出された下り パケットは、無線基地局 11a〜： l ln内で変調され、車載局 2a〜2mへと送信されるし、 車載局 2a〜2mから送信された上りパケットは、復調され、検波されて、 FEC復号部 6 a〜6nへと送られる。

パケットのフォーマットはどのスロットで用いるかによつて差異がある力 上りパケット は、少なくともユニークワード、情報データ列、情報データ列中のビット誤りを検出す るためのビット誤り検出符号を有している。情報データ列の一部には基地局 1におい て通信相手である車載局を特定するための端末識別符号が含まれる。ビット誤り検 出符号としては、例えば CRC符号や情報データ列中の誤り訂正も可能な BCH符号 などが用いられる。本実施形態では、 CRC符号を用いる。

< FEC復号部 >

FEC復号部 6a〜6nは、それぞれ、無線基地局 11a〜： 1 Inで検波されたデータ列 21a〜21nに対して、先ずユニークワードが含まれているか否かを調べ、ユニークヮ ードが検出できた系統では、検波データ列中に含まれる CRC符号を用いて誤り検出 を行って、誤り検出結果 22a〜22nと復号データ列 23a〜23nとを正常系統抽出部 1 5に出力する。また、ユニークワードが検出できなかった系統の FEC復号部は、復号 データ列 23を出力せず、誤り検出結果 22を誤りありとして正常系統抽出部 15に出 力する。本実施の形態では CRC符号による誤り検出を行っているので、誤り検出結 果 22a〜22nは、それぞれ、誤りなし、誤りありのどちらかの値をとる。

<正常系統抽出部 >

正常系統抽出部 15は、誤り検出結果 22a〜22nを基に誤りなく正常に受信できた 系統（以下、正常系統と記す）を判定し、正常系統の復号データ列 23a〜23nのみを 出力データ列 24a〜24k (k≤n : k、 nは整数）としてデータ処理部 16に出力する。 <系統選択合成部 >

系統選択合成部 151は、データ処理部 16内の MAC制御部 162の制御に従って、 各上りスロットにおいて、いずれかの系統の復号データ列を選択し、データ処理部内 の受信データバッファ 163へ一時保存する。詳細な動作は後述する。

<データ処理部 >

次に、データ処理部 16は、 ID識別部 25a〜25k、 ID処理部 161、受信データバッ ファ 163、送信データバッファ 165、下りパケット生成部 166、上位層 164、並びに M AC制御部 162からなる。 [0022] ID識別部 25a〜25kは、正常系統出力部 15からの出力データ列 24a〜24kに含 まれる端末 ID番号を識別する。

ID処理部 161は、 ID識別部 25a〜25kで識別された端末 ID番号力 複数の異な る端末 ID番号を含む場合に、各端末 ID番号を含む複数の出力データ列を有効なも のとして、 MAC制御部 162へ通知する。なお、同一端末 ID番号を含む出力データ 列が複数存在する場合は、それら複数の出力データ列は同一のデータ列と判断す る。

[0023] 受信データバッファ 163は、系統選択合成部 151で選択された復号データ列を一 時保存する。

上位層 164は、受信データを処理して、車載局からのメッセージを収集したり、車載 局への指示、その他の必要なメッセージを送信データとして生成する、アプリケーショ ンである。

[0024] 下りパケット生成部 166は、送信データをペイロードに格納してパケットを生成する

MAC制御部 162は、基本フレームを繰り返し単位として、上り、下りの各通信スロッ トに車載局を適切に割り当てるために、系統選択合成部 151、 ID処理部 161、下り パケット生成部 166等を制御する。なお、図中、 conlは、 ID処理部 161を制御する 制御信号、 con2は、系統選択合成部 151を制御する制御信号である。制御の詳細 は、図 5以下のフローチャートに示されており、後述する。

<通信の基本フレーム >

図 3は、上記通信システムにおいて基地局と端末局の通信に採用されている基本 フレームを示している。このフレーム構成は、全 2重通信方式の TDMA (Time Divi sion Multiple Access)フレームであり、 ARIB標準規格の ARIB STD—T75に 規定されているものを、狭域通信 DSRC(DEDICATED Short -Range COM MUNICATION)システムに適用した例を示してレ、る。

[0025] 図 3 (a)に示すように、 DSRCシステムの TDMAフレームは、下りリンクが、フレーム 制御用のフレームコントロールメッセージスロット（FCMS)と、複数のデータ伝送用の メッセージデータスロット（MDS)とからなり、上りリンク力 S、複数のメッセージデータス ロット（MDS)と、車載局が基地局の通信リンクに登録するためのァクチべーシヨンス ロット (ACTS)力ら構成される。

< FCMSスロット >

FCMSは、下り回線のみに割り当てられた制御用スロットであり、 1つの TDMAフレ 一ムには必ず先頭のスロットに存在する。基地局は、 FCMSにおいて、基地局が運 用する無線周波数、フレーム周期、通信を許可した車載局に割当てるスロット位置な どのフレーム構成情報を多重したフレームコントロールメッセージチャネル（FCMC) を送信する。車載局では、この FCMCを受信してフレーム同期を確立し、フレーム構 成を認識する。

く ACTSスロット〉

ACTSは、上り回線のみに割り当てられたスロットであり、図 3 (b)に示すように、基 地局との通信開始に先立ち基地局に対してリンク接続を要求するためのァクチべ一 シヨンチャネル (ACTC)送出ウィンドウが複数割り当てられている。車載局は、 ACT Sにおいて、この複数ウィンドウからランダムに 1個のウィンドウを選択して ACTCを送 信する。基地局は、この ACTCを受信し、リンク接続要求のあった車載局に対して次 のフレーム以降で、車載局とのデータ伝送用にいずれかの通信スロット（MDS)を割 り当て、割り当て情報を制御スロット（FCMS)において FCMCに多重して送信する。 車載局は、 FCMCを受信して、 自局へ割り当てられた通信スロット（MDS)を認識し、 路車間でのデータ交換を行うデータメッセージチャネル (MDC)を自局に割り当てら れた上り回線の通信スロット（MDS )で送信し、 自局に割り当てられた下り回線の通 信スロットでは、 MDCの受信確認として送達確認チャネル (ACKC)を返信する。な お、上記説明においてスロットとチャネルの 2用語を用いている力 スロットは、 TDM Aフレームの分割最小単位として定義される概念であり、チャネルはそのスロットの中 に確保される通信路の概念である。

上記チャネル ACTCは、図 3 (c)に示すように、ランプビット（R)と、ビット同期用の プリアンブル（PR)と、 ACTC中の情報データの先頭位置を検出するためのユニーク ワード (UW)と、基地局の識別番号 FIDと端末 (車載局）を識別するためのリンクアド レス LIDとリンク要求の優先度などの情報を含んだリンク要求情報 LRIからなる情報 データと、情報データ中の有無を検出するための CRC符号とで構成されている。

[0027] なお、本発明の主題とは関係がないが、制御スロット FCMSのフォーマットを図 4 (a )、通信スロット MDSのフォーマットを図 4 (b)にそれぞれ示す。

次に、図 5、 6のフローチャートに従って、無線システムの動作を説明する。 図 5は、上り回線における基本フレーム内の各スロットの動作を示し、図 6は、下り回 線における基本フレームの各スロットの動作を示している。

[0028] この実施の形態においては、全 2重通信方式なので上り回線処理と、下り回線処理 とは、並行して行われる。

<通信動作 >

基地局 1は、基本フレーム構成を自ら決定しているため、予めどのタイミングが FC MS、 MDS、 ACTSであるかを認識している。従って、基地局 1は、上り回線におい ては、各瞬時に、 MDSスロットであるか（Sl)、 ACTSスロットであるか（S5)を判断し 、スロット ίこ応じて所要な処理（S2〜S4) (S6、 S7)を行う。下りスロッ卜【こおレヽても、 F CMSスロットであるか（Sl l)、 MDSスロットであるか（S14)によって、所要な処理（S 12、 S13) (S15〜S17)を行う。

[0029] 今、いずれの車載局とも通信をしておらず、 ACTSスロットにおいて、いずれかの車 載局が送信要求を発したところから説明する。 ACTSスロットが開始すると（S5)、 M AC制御部 162は、制御信号 conlを onし、 con2を offする（S6)。 conlが onすること により、 ID処理部 161が、処理を開始する（S7)。 ID処理部 161の処理は、図 7に示 すように、各 ID識別部 25a〜25kが識別した ID26a〜26kをサーチし（S21)、見つ けた IDを送信許可用配列に順番に確保する（S22)。

[0030] サーチ処理は、具体的には、出力データ歹 lj24a〜24kに含まれる FID、 LID、 LRI を識別して、基地局 1が FCMCに多重して送出した自局の FIDと同じ FIDを含む複 数の出力データ列 24a〜24kの中に、異なる LIDを含む出力データ列が複数存在 する場合にはそれら全ての LIDを有効なものとして配列に格納する。送信許可用配 歹 1Jは、図示はしないが、メモリあるいはレジスタ等にあらかじめ設けられている。

[0031] MAC制御部 162は、これと並行して、 MDSスロットで空いている個数 Nを検出する

(S23)。そして、見つかった LIDの個数 LIDnと空スロットの個数 Nとを比較し（S24) 、空スロットの個数 Nを上限とするスロットの割り当て（送信許可）を行う（S25、 S26)。 この後、スロット割り当て情報を含む送信許可情報を作成する（S27)。この送信許可 情報は、 MAC制御部 162から下りパケット生成部 166へ送られる（図 2参照）。

[0032] なお、フローチャートには示していないが、空きスロット数 Nよりも送信要求している 車載局の LIDnの方が多かった場合には、空きスロット数を超える車載局は、スロット の割り付けがされず、スロットの空き待ち状態になる。そして、スロットに空きが発生す れば、その時点で、割り付けがなされることとなる。空き待ち中の車載局が複数あれ ば、空きスロットが発生する度に、 1の車載局が割付され、これを待機中の車載局が 無くなるまで繰り返すこととなる。

[0033] 上記のようにして ACTSスロットでは、各無線基地局 11a〜： 1 Inが受信したデータ 力 個別に FEC複合部 6a〜6nを経て復号され、正常系統抽出部 15で、誤り検出結 果をもとに正常に受信できたすベての出力データ列 24a〜24kとして出力され、車載 局 IDが検出されることとなる。つまり、 ACTSスロットでは、各アンテナ 9a〜9nから受 信された異なった車載局からの送信要求が無視されることなぐ検波され、復号され、 誤り検出において正常と判断される限り、 MAC制御部 162まで通知される。空スロッ ト数の関係で、 MDSスロットが割り当てられない場合もある力 そうでない限り、送信 要求したすべての車載局にスロットが割り当てられることとなる。

[0034] 前記 ACTSスロットは基本フレームの最後に配置されているので、次の新たな基本 フレームが始まると、 MAC制御部 162は、 ACTSスロットで受信したすべての車載局 の送信要求に基づき作成した送信許可情報を FCMSスロットを通じて送信する。こ の動作を図 6の下り回線処理を参照して説明する。

FCMSスロットが開始すると（Sl l)、 FCMCを送信する（S12)。 FCMCの送信情報 は、図 8に示すサブルーチンに従って作成される。まず、基地局が運用する無線周 波数、フレーム周期といった情報がパケットのペイロードに書き込まれ（S31)、次に 送信許可情報があるかどうか判断する（S32)。今の場合は、送信許可情報があるの で、それを追加し (S33)、送信する（S34)。

[0035] 送信情報の追加は、具体的には、配列に保持している LIDを、優先度の高い順に 、 FCMCの通信スロット割り当て用のスロット制御情報フィールド SCIに挿入すること である。なお、割り当てる優先度のつけ方としては、例えば、 LRIに含まれる優先割付 ビットが「1」となっているものを最優先とし、優先割付ビットが同じ値の場合には、ラン ダムに優先度をつければよい。

[0036] FCMCは、下りパケット生成部 166から線路 L (図 2参照）を通じて直接すベての無 線基地局 11a〜： 1 Inへ送信される。このため、 FCMC送信（S12)は、すべてのアン テナ 9A〜9nから一斉に行われる。すべての車載局は、いずれかのアンテナの形成 する無線ゾーンにて、 FCMCを受信し、 自局に割り当てられている MDSスロットを知 り、そのスロットで基地局 1とメッセージデータの送受信を行うことになる。

[0037] FCMSスロットに次いで MDSスロットになると（S14)、害 ijり当てたスロット毎に順次 MDC送信が行われる（S 15)。

送信許可を与えられた車載局は、上記 FCMSスロットの情報からどのスロットで通 信するかを知り、その後の上り回線における、自局に割り当てられた MDSスロットに おいて、メッセージを送信する。一方、基地局側の MAC制御部 162は、上り回線制 御において、 MDSスロットの開始を検出すると（S1)、制御信号 conlを offして、 con 2を onし（S2)、車載局からの MDS受信を行う (S3)。

[0038] 制御信号 conlを offすると、 ID処理部 161が出力を停止し、識別した 情報を出 力しなくなる。他方、制御信号 con2が onするので、系統選択合成部 151が、ダイバ 一シティ動作を行い、文献 2の従来の方法と同じぐ複数のアンテナで受信したパケ ット中の誤り訂正符号ブロックのうち、誤り最小のものをブロック毎に選択して、受信デ ータバッファ 163に格納する。

<マトメ >

以上説明したように、本発明の無線通信システムでは、無線基地局 l la〜l lnは 各々アンテナ 9a〜9nの指向性を絞って無線ゾーン a〜無線ゾーン nを形成している ので、異なる無線ゾーンに位置する車載局から同一 ACTCウィンドウ（例えば、図 3 ( b)の ACTC (1) )で同時に ACTCが送信された場合でも、異なる車載局からの送信 信号の衝突を回避して各々のアンテナ 9a〜9nで複数の車載局からの ACTCを正常 に受信することができる。したがって、このような場合には、基地局 1において上述し た処理を行うことにより、複数の車載局の LIDを同時に保持し、複数の割り当て可能 な MDSが存在する場合には、各 LIDに対応する複数の車載局に対して、 MDSを一 度に割り当てることができる。

[0039] したがって、本発明を ARIB標準規格 STD—T75に則った狭域通信（DSRC)シス テムに適用した場合、通信スロットが未使用状態になる頻度を削減して周波数の利 用効率を向上できる。

なお、上述した ACTS以外のタイムスロットではコンテンション方式での通信を行わ なレ、。したがって、基地局は MDSのタイムスロットでは、上述した文献 2の従来の方 法で、複数のアンテナで受信された信号のうち、 1つのアンテナないし複数のアンテ ナの信号を選択ないし合成し、 1つの情報として束ねて処理する、いわゆるダイバー シチ受信を行う。

[0040]

また、上記した実施の形態では、基地局 1は複数の無線基地局 l la〜l lbに無線 部 8a〜8nを含む構成とした力 無線部、 FEC復号部とも無線基地局側あるいは通 信制御局側に配備してもよい。

さらに、上記した実施の形態において、本発明が適用される無線通信システムとし て、各無線基地局が形成する無線ゾーンをオーバーラップさせて 1次元直線上に通 信エリアを形成する場合を示したが、無線ゾーンをオーバーラップさせずに点在させ て通信エリアを形成する場合や、 2次元平面上や、 3次元空間内に通信エリアを形成 する場合にも本発明は適用可能である。

[0041] また、上記した実施の形態において、通信スロットは TDMA方式を用いるシステムの タイムスロットとした力 通信スロットが FDMA方式を用いるシステムの周波数チャネル であっても本発明は適用可能である。

さらに、本発明が適用される無線通信システムとして路車間通信システムを例に説 明したが、本発明は路車間通信システムに限らず、例えば、基地局と複数の携帯端 末とが通信する移動体通信システムにも適用可能である。

[0042] 最後に、上記実施の形態の通信制御局 10の構成要素の全てもしくは一部を 1チッ プの ICに組み込むことが出来る。 産業上の利用可能性

本発明にかかる無線通信システムは、スロット付きアロハシステムなどのコンテンショ ン方式を用いて、基地局と複数の端末局とが無線通信を行うシステムに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 基地局と複数の端末局との間で、端末局からの送信要求に対してコンテンション方 式でスロットを割り付けて通信を行う無線通信システムであつて、

前記基地局は、

無線ゾーンが互いに異なったエリアをカバーする状態で配置されている複数のアン テナと、

各アンテナに 1台接続され、アンテナを通じて無線ゾーン内に存する端末局からの 無線信号を受信し、無線ゾーン内に存する端末局宛に無線信号を送信する複数の 無線部と、

無線部が受信した無線信号を処理すると共に、端末局に送信するデータを生成す るデータ処理部と、

送信要求スロット以外のスロットにおいては、全てのアンテナの無線ゾーンを合成し た 1つの通信エリアを形成し、送信要求スロットにおいては、アンテナの数と同じかそ れより少ない数の互いに独立した通信エリアを形成するよう、前記無線部を制御する 通信制御部と、

を備えてレ、る無線通信システム。

[2] 前記送信要求スロットにおいては、各アンテナの無線ゾーン力 独立した 1の通信ェ リアを形成している請求項 1に記載の無線通信システム。

[3] 前記データ処理部は、送信要求スロットにおいて、複数の端末局から実質的に同時 刻に送信要求があった場合に、各送信要求を正常受信したかどうか判定する判定部 と、

判定部が、複数の端末局からの送信要求を正常受信したと判定した場合に、その 各端末局宛に送信許可情報を生成する許可情報生成部とを有し、

送信許可情報は、基地局に割り当てられた下りの制御スロットを通じて送信される 請求項 1に記載の無線通信システム。

[4] 前記基地局は、通信スロットに複数の空きがある場合に、空きスロット毎に、異なる端 末局に対する通信スロットを割り付け、その旨の情報を許可情報として送信する請求 項 1記載の無線通信システム。

[5] 前記データ処理部は、無線部の数と等しい数だけの復号部を備えており、 1の無線 部で受信された信号は 1の復号部で復号され、

前記判定部は、送信要求スロットにおいて、各復号部が復号した信号を参照して無 線部が個別に正常受信したかどうかの判定をする請求項 3記載の無線通信システム

[6] 前記端末局は、送信許可情報を基に割り付けられた通信スロットにてデータの送信 をし、

前記基地局は、前記通信スロットを通じて受信し、前記複数の復号部を通じて復号 された復号データ列から選択合成して、データ受信を行う請求項 4記載の無線通信 システム。

[7] 前記選択合成は、複数の復号データ列の誤り情報に基づいて 1のデータ列を選択 する請求項 6記載の無線通信システム。

[8] 前記通信スロットは、 FDMA方式を用いる無線通信システムにおける周波数チヤネ ル、または、 TDMA方式を用いる無線通信システムにおけるタイムスロットである請 求項 4記載の無線通信システム。

[9] 前記複数の無線部、データ処理部、通信制御部の全て或いは一部が 1チップ化され てレ、る請求項 1記載の無線通信システム。

[10] 基地局と複数の端末局との間で、端末局からの送信要求に対してコンテンション方 式でスロットを割り付けて通信を行う無線通信システムにおける通信方法であって、 前記基地局は、無線ゾーンが互いに異なったエリアをカバーする状態で配置され ている複数のアンテナと、各アンテナに 1台接続され、アンテナを通じて無線ゾーン 内に存する端末局からの無線信号を受信し、無線ゾーン内に存する端末局宛に無 線信号を送信する複数の無線部と、各無線部が受信した無線信号を処理すると共に 、端末局に送信するデータを生成するデータ処理部と、前記複数の無線部とデータ 処理部との接続を制御して、各アンテナの無線ゾーンを独立した通信エリアとするゾ ーン独立モードと、全ての無線ゾーンを結合して 1つの通信エリアとするゾーン結合 モードとに切り替える制御部とを備え、

送信要求スロットにおいては、ゾーン独立モードに設定して、同時に複数の端末局 からの送信要求を受け付け、

送信要求スロット以外のスロットにおいては、ゾーン結合モードに切り替えて、 1の端 末局とは 1のスロットを通じて通信する

ことを特徴とする通信システムにおける通信方法。