WO2010131513A1 - 無線通信方法 - Google Patents

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WO2010131513A1
WO2010131513A1 PCT/JP2010/053620 JP2010053620W WO2010131513A1 WO 2010131513 A1 WO2010131513 A1 WO 2010131513A1 JP 2010053620 W JP2010053620 W JP 2010053620W WO 2010131513 A1 WO2010131513 A1 WO 2010131513A1
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WO
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vehicle
modulation method
subcarriers
vehicle communication
interference
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/053620
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English (en)
French (fr)
Inventor
利哉 岩▲崎▼
敦史 須山
Original Assignee
三洋電機株式会社
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/34—Reselection control
    • H04W36/38—Reselection control by fixed network equipment
    • H04W36/385—Reselection control by fixed network equipment of the core network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/0062—Avoidance of ingress interference, e.g. ham radio channels

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication method between a roadside device and a vehicle-mounted device.
  • Inter-Vehicle Communication System (ITS (Intelligent Transport Systems) scheduled to start in 2012 is one of its applications, such as intersections with poor prospects by notifying other vehicles of out-of-sight locations. It is considered to prevent vehicle collision accidents at 720MHz and will use the 720MHz band.
  • the use frequency band of the terrestrial digital broadcasting system is adjacent to the lower end portion of the use frequency band of the inter-vehicle communication system with the guard band of 5 MHz interposed therebetween.
  • a frequency band used for electrical communication is adjacent to the high band side end with a guard band of 5 MHz interposed therebetween.
  • a cooperative service of road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication using the same frequency band as the vehicle-to-vehicle communication system is also expected.
  • the use frequency band of the other system is adjacent to both ends of the use frequency band of the inter-vehicle communication system, it is possible to reduce interference (interference) from the inter-vehicle communication system side to the adjacent other system, and Strengthening interference (interference) from another adjacent system to the inter-vehicle communication system is an important issue in the inter-vehicle communication system (see FIG. 1).
  • inter-system interference conditions depending on the region for example, terrestrial digital broadcasting services are being implemented on channels close to the vehicle-to-vehicle communication band, and the location of the broadcasting station is close, making it easy to interfere from the terrestrial digital broadcasting system side
  • region for example, terrestrial digital broadcasting services are being implemented on channels close to the vehicle-to-vehicle communication band, and the location of the broadcasting station is close, making it easy to interfere from the terrestrial digital broadcasting system side
  • Patent Document 1 discloses a communication transmitter and a communication receiver for performing communication between vehicles, and a roadside device disposed on a road.
  • a roadside information receiver that receives time information and roadside device position information transmitted from the vehicle, a self-contained navigation device that calculates vehicle position information using the roadside device position information received by the roadside information receiver as an initial setting position, and It synchronizes with the timing of every second of the time information received by the roadside information receiver, and assigns a transmission frame of the own vehicle from the own vehicle position information, and performs transmission from the communication transmitter with the assigned transmission frame.
  • a communication apparatus including a transmission timing control unit is disclosed. With such a communication device, it is said that reliable data transmission can be performed by one communication without any communication collision between a large number of unspecified communication devices.
  • the present invention provides a wireless communication method capable of separating a period for performing vehicle-to-vehicle communication and a period for performing road-to-vehicle communication and capable of implementing interference mitigation measures according to the inter-system interference situation in the region. With the goal.
  • a wireless communication method of the present invention relates to a multi-carrier modulation method for inter-vehicle communication together with time information from a roadside device that performs road-to-vehicle communication to an onboard device that performs road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication. I am trying to send information.
  • the vehicle-mounted device can distinguish between a period for performing road-to-vehicle communication and a period for performing vehicle-to-vehicle communication by receiving time information from the roadside device, and also receives multi-carrier modulation for received vehicle-to-vehicle communication. Since multi-carrier modulation can be performed based on information on the method to perform appropriate vehicle-to-vehicle communication, it is possible to implement interference mitigation measures according to the inter-system interference situation in that region.
  • the multicarrier modulation method employs the first modulation scheme for subcarriers other than a predetermined number of subcarriers at one end or both ends of the channel band, and the predetermined frequency at one end or both ends of the channel band is determined.
  • a multi-carrier modulation method may be adopted in which the second modulation method having higher noise resistance than the first modulation method is adopted for the number of subcarriers.
  • the use frequency band is resistant to interference from other systems adjacent to each other.
  • the multicarrier modulation method may be configured such that the level of a predetermined number of subcarriers at one or both ends of a channel band is set to a level of subcarriers other than a predetermined number of subcarriers at one or both ends of the channel band.
  • a multicarrier modulation method that is lower than the level may be used.
  • the subcarrier level is reduced at one or both ends of the channel band, which is a major factor of interference, so that interference with other systems adjacent to the used frequency band can be reduced. Further, when a modulation scheme with high noise tolerance is adopted for subcarrier modulation whose level is reduced, the communication quality of the own system can be ensured.
  • the multi-carrier modulation method for inter-vehicle communication after transmitting a packet including the time information and information on the multi-carrier modulation method for inter-vehicle communication from the roadside device to the on-vehicle device, the multi-carrier modulation method for inter-vehicle communication
  • the packet including the information on the information may be continuously transmitted from the roadside device to the on-vehicle device at least once.
  • a time diversity effect can be obtained, and information related to the multicarrier modulation method for inter-vehicle communication can be reliably transmitted to the vehicle-mounted device.
  • the wireless communication method of the present invention it is possible to distinguish between a period for performing vehicle-to-vehicle communication and a period for performing road-to-vehicle communication, and to implement interference mitigation measures according to the inter-system interference situation in that region.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram of a road-vehicle communication system and a vehicle-vehicle communication system. It is a figure which shows schematic structure of a roadside machine. It is a figure which shows schematic structure of onboard equipment. It is a figure which shows the packet communication of a road-to-vehicle communication period and a vehicle-to-vehicle communication period. It is a figure which shows the outline
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram of a road-vehicle communication system and an inter-vehicle communication system according to an embodiment in which countermeasures for inter-system interference are performed only for road-vehicle communication.
  • FIG. 2 shows an overall schematic diagram of a road-vehicle communication system and a vehicle-vehicle communication system.
  • the roadside device 100 arranged on the road performs road-to-vehicle communication with the vehicle-mounted device 200 mounted on the vehicle 300. Further, the vehicle-mounted devices 200 perform vehicle-to-vehicle communication.
  • the road-to-vehicle communication is a one-way communication transmitted from the roadside device 100 side to the vehicle-mounted device 200.
  • the roadside machine 100 includes a serial / parallel converter (S / P converter) 1, a modulator 2, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 3, a guard interval adding unit 4, and an additional processing unit 5. , A digital / analog converter (D / A converter) 6, a power amplifier 7, and a transmission unit 9 including a physical header processing unit 8. Moreover, the roadside device 100 is also provided with the control part 10 and the transmission antenna 11, as shown in FIG.
  • the roadside device 100 performs the following operation at the time of transmission.
  • the S / P converter 1 parallelizes transmission data (serial data) input from the control unit 10 and outputs the parallel data to the same number of modulators 2 as the number of subcarriers.
  • the modulator 2 for each subcarrier performs primary modulation and level adjustment for each subcarrier of the output data (parallel data) of the S / P converter 1.
  • the data output from the modulator 2 is secondarily modulated by inverse fast Fourier transform processing by the IFFT unit 3, and then a guard interval is added by the guard interval adding unit 4, and the addition processing unit 5 outputs the data from the physical header processing unit 8.
  • the output physical header is added, converted to an analog signal by the D / A converter 6, power amplified by the power amplifier 7, and transmitted from the transmission antenna 11.
  • the vehicle-mounted device 200 includes a serial / parallel converter (S / P converter) 12, a modulator 13, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 14, a guard interval adding unit 15, and an additional process.
  • a transmission unit 20 including a unit 16, a digital / analog converter (D / A converter) 17, a power amplifier 18, and a physical header processing unit 19.
  • the vehicle-mounted device 200 includes a variable gain amplifier 21, an analog / digital converter (A / D converter) 22, a separation processing unit 23, a guard interval removal unit 24, an FFT (Fast Fourier Transform).
  • a receiving unit 29 including a unit 25, a demodulator 26, a parallel / serial converter (P / S converter) 27, and a physical header processing unit 28.
  • the vehicle-mounted device 200 includes a control unit 30, a switch 31 for switching between transmission and reception, and a transmission / reception antenna 32.
  • the on-vehicle device 200 performs the following operation during transmission.
  • the S / P converter 12 parallelizes the transmission data (serial data) input from the control unit 30 and outputs the parallel data to the same number of modulators 13 as the number of subcarriers.
  • the modulator 13 for each subcarrier performs primary modulation and level adjustment for each subcarrier of the output data (parallel data) of the S / P converter 12.
  • the data output from the modulator 13 is secondarily modulated by inverse fast Fourier transform processing by the IFFT unit 14, and then a guard interval is added by the guard interval adding unit 15, and the addition processing unit 16 outputs the data from the physical header processing unit 19.
  • the output physical header is added, converted into an analog signal by the D / A converter 17, power amplified by the power amplifier 18, and transmitted from the transmission / reception antenna 32 via the switch 31.
  • the vehicle-mounted device 200 performs the following operation when receiving.
  • Received data received by the transmission / reception antenna 32 is level-adjusted by the variable gain amplifier 21 via the switch 31, converted into a digital signal by the A / D conversion unit 22, and physical data and physical header by the separation processing unit 23.
  • the physical data is output to the guard interval removing unit 24, and the physical header is output to the physical header processing unit 28.
  • the physical data output from the separation processing unit 23 is subjected to primary demodulation by fast Fourier transform processing by the FFT unit 25 after the guard interval is removed by the guard interval removal unit 24, and is demodulated by the same number of demodulators 26 as the number of subcarriers.
  • Next demodulated Data secondarily demodulated for each subcarrier by the demodulator 26 for each subcarrier is converted into received data (serial data) by the P / S converter 27 and output to the control unit 30.
  • the control unit 10 of the roadside device 100 grasps the interference state with other systems in the inter-vehicle communication system in the area where the roadside device 100 is disposed. To do. Or the control part 10 of the roadside machine 100 based on the detection information acquired via the wired / wireless network from each sensor (not shown) arrange
  • the control unit 10 of the roadside device 100 outputs the parameter information of the multicarrier modulation method according to the grasped interference situation to the transmission unit 9 together with the time information, and the transmission unit 9 includes the time information and the parameter information.
  • the packet signal is created, and the created packet signal is transmitted from the transmission antenna 11 to the vehicle-mounted device 200.
  • the physical header processing unit 8 may create a physical header describing information on the multicarrier modulation method and output the physical header to the additional processing unit 5.
  • the receiving part 29 of the onboard equipment 200 receives a packet signal via the antenna 32 and the switch 31, and performs a demodulation process.
  • the physical header processing unit 28 determines which demodulator 26 is assigned to which subcarrier based on information on the multicarrier modulation method described in the physical header separated by the separation processing unit 23, and determines the subcarrier. Each demodulation method is determined.
  • the control unit 30 acquires time information and parameter information of the multicarrier modulation method from the reception unit 29 as reception data.
  • the control unit 30 resets a timer (not shown) when the time information is acquired. Then, until the timer counts the road-to-vehicle communication period T1 shown in FIG. 5, the control unit 30 receives received data based on the packet signal received by the receiving unit 29 from the roadside device 100 via the transmission / reception antenna 32 and the switch 31. The received data acquired from the unit 29 is processed.
  • the received data is, for example, information on traffic conditions at the blind spot position.
  • the control unit 30 When the road-to-vehicle communication period T1 is counted, the control unit 30 outputs transmission data to the transmission unit 20 until the timer counts the vehicle-to-vehicle communication period T2 shown in FIG. 20 makes a packet signal including transmission data to be transmitted to the other vehicle-mounted device 200 via the switch 31 and the transmission / reception antenna 32. At this time, the control unit 30 determines the level for each subcarrier based on the acquired parameter information of the multicarrier modulation method, determines which modulator 13 is assigned to which subcarrier, and determines for each subcarrier. Determine the modulation method. Further, the control unit 30 may cause the physical header processing unit 19 to create a physical header describing information on the multicarrier modulation method based on the acquired parameter information of the multicarrier modulation method.
  • the transmission data is, for example, own vehicle position information.
  • control unit 30 receives packets received by the receiving unit 29 from the other vehicle-mounted device 200 via the transmission / reception antenna 32 and the switch 31. Received data based on the signal is acquired from the receiving unit 29, and the acquired received data is also processed.
  • the roadside device 100 periodically transmits a packet signal P including time information and parameter information of the multicarrier modulation method to the vehicle-mounted device 200.
  • the roadside device 100 notifies the vehicle-mounted device 200 of the parameter information of the multicarrier modulation method according to the inter-system interference situation in the region together with the time information, and the road-to-vehicle communication period and the vehicle-to-vehicle interval are notified by the notified time information. It becomes possible to isolate the communication period. Furthermore, since the vehicle-mounted device 200 performs inter-vehicle communication by performing modulation processing using a modulation method according to the notified parameter information of the multicarrier modulation method, it implements interference mitigation measures according to the inter-system interference situation in that region. It becomes possible to do.
  • the inter-system interference situation is not grasped using the sensor as described above, but the inter-system interference situation (for example, a strong electric field area where the radio wave of terrestrial digital broadcasting is strong, and the terrestrial digital broadcasting system
  • the roadside device 100 may notify the vehicle-mounted device 200 of the parameter information of the multicarrier modulation method according to the inter-system interference status.
  • the multi-carrier shown in FIG. 6C is used to reduce interference from mobile phone terminals. Parameter information of the modulation method is notified from the roadside device 100 to the vehicle-mounted device 200.
  • the multicarrier modulation method shown in FIG. 6D is used to reduce interference with the mobile phone base station.
  • the parameter information is notified from the roadside device 100 to the vehicle-mounted device 200.
  • the multicarrier modulation shown in FIG. 6A is a 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) for subcarriers other than a predetermined number of subcarriers at the end of the digital terrestrial broadcasting band side of the channel band (the use band of the inter-vehicle communication system). ), And OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation in which the predetermined number of subcarriers is subjected to primary modulation by QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), which has higher noise resistance than 16QAM.
  • 16QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the multicarrier modulation method as shown in FIG. 6 (a) employs a modulation method (QPSK in this case) having strong noise resistance at the end of the channel band where the influence of interference from the terrestrial digital broadcasting system is large. Interference from the digital terrestrial broadcasting system can be reduced.
  • QPSK modulation method
  • the multicarrier modulation shown in FIG. 6B performs primary modulation with 16QAM on the subcarriers other than the predetermined number of subcarriers at the end of the channel band on the terrestrial digital broadcast band side, and the predetermined number of subcarriers are obtained.
  • the subcarrier level is reduced at the end of the channel band that is a major factor of interference with the terrestrial digital broadcasting system.
  • a modulation scheme QPSK in this case
  • QPSK quadrature phase-to-semiconductor
  • the multicarrier modulation shown in FIG. 6C performs primary modulation with 16QAM on subcarriers other than the predetermined number of subcarriers at the end of the channel band on the telecommunications band side, and the predetermined number of subcarriers
  • OFDM modulation in which primary modulation is performed with QPSK having higher noise resistance than 16QAM is performed with OFDM modulation in which primary modulation is performed with QPSK having higher noise resistance than 16QAM.
  • the multi-carrier modulation method as shown in FIG. 6 (c) employs a highly noise-resistant modulation method (here, QPSK) at the end of the channel band where the influence of interference from the telecommunication system is large. Interference from the communication system can be reduced.
  • QPSK highly noise-resistant modulation method
  • the multicarrier modulation shown in FIG. 6 (d) performs primary modulation with 16QAM on subcarriers other than the predetermined number of subcarriers at the end of the channel band on the telecommunications band side, and the predetermined number of subcarriers.
  • OFDM modulation is performed in which primary modulation is performed with QPSK having higher noise resistance than 16QAM, and the level of the predetermined number of subcarriers is reduced from the level of subcarriers other than the predetermined number of subcarriers.
  • the subcarrier level is reduced at the end of the channel band, which is a major cause of interference with the telecommunications system.
  • a modulation scheme QPSK in this case
  • QPSK quadrature phase shift keying
  • the parameter information of the multicarrier modulation method as shown in FIG. 6 includes the modulation scheme, the number of subcarriers, and the subcarrier level at the end of the channel band and other areas.
  • parameter information of the multicarrier modulation method notified by the roadside device 100 to the vehicle-mounted device 200 may be parameter information of the multicarrier modulation method as shown in FIG.
  • primary modulation is performed with 16QAM on subcarriers other than the predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band, and the predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band is applied.
  • This is OFDM modulation in which primary modulation is performed with QPSK, which has higher noise resistance than 16QAM.
  • the multi-carrier modulation method as shown in FIG. 7A employs a modulation method (QPSK in this case) having strong noise resistance at both ends of a channel band where the influence of interference is large. Interference from the system can be reduced.
  • QPSK modulation method
  • the multicarrier modulation shown in FIG. 7B performs primary modulation with 16QAM on subcarriers other than a predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band, and applies to a predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band.
  • the primary modulation is performed with QPSK having higher noise resistance than 16QAM, and the level of a predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band is reduced from the level of subcarriers other than the predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band.
  • OFDM modulation OFDM modulation.
  • the subcarrier level is reduced at both ends of the channel band, which is a major factor of the interference, so that the interference with the terrestrial digital broadcasting system and the telecommunication system is reduced. Since a modulation method (here, QPSK) with high noise tolerance is adopted for subcarrier modulation whose level can be reduced, it is possible to prevent deterioration in communication quality.
  • QPSK modulation method with high noise tolerance
  • the parameter information of the multicarrier modulation method as shown in FIG. 7 includes the modulation methods, the number of subcarriers, and the subcarrier levels at both ends of the channel band and other areas.
  • the number of subcarriers at both ends of the channel band is the same at the low-frequency side end and the high-frequency side end, but even if they are different numbers as shown in FIG. Good.
  • the parameter information of the multicarrier modulation method notified by the roadside device 100 to the vehicle-mounted device 200 may be parameter information of the multicarrier modulation method as shown in FIG.
  • the multicarrier modulation as shown in FIG. 9B primary modulation is performed with 16QAM on the subcarriers of the entire channel band, and the levels of a predetermined number of subcarriers at both ends of the channel band are set to the channel band.
  • This is OFDM modulation that is reduced from the level of subcarriers other than a predetermined number of subcarriers at both ends. According to such a multicarrier modulation method, it is possible to reduce interference with adjacent digital terrestrial broadcasting systems and telecommunications systems.
  • the multicarrier modulation as shown in FIG. 9C performs primary modulation with 16QAM on the subcarriers of the entire channel band, and a predetermined number of subcarriers at the end of the channel band on the terrestrial digital broadcasting system band side.
  • OFDM modulation in which the level of is lower than the level of subcarriers other than the predetermined number of subcarriers. According to such a multicarrier modulation method, it is possible to reduce the interference with the adjacent terrestrial digital broadcasting system.
  • the multicarrier modulation as shown in FIG. 9 (d) performs primary modulation with 16QAM on the subcarriers of the entire channel band, and a predetermined number of subcarriers at the end of the channel band on the telecommunications system band side. OFDM modulation in which the level is lower than the level of subcarriers other than the predetermined number of subcarriers. According to such a multi-carrier modulation method, it is possible to reduce interference with adjacent telecommunication systems.
  • multicarrier modulation as shown in FIG. 9 (e) is OFDM modulation in which primary modulation is performed with 16QAM on subcarriers in a band other than both ends of the channel band without using both ends of the channel band. is there.
  • interference with adjacent terrestrial digital broadcasting systems and telecommunications systems can be reduced, and interference from terrestrial digital broadcasting systems and telecommunications systems can also be reduced.
  • the multicarrier modulation as shown in FIG. 9 (f) does not use the end of the terrestrial digital broadcasting system band side of the channel band, and performs primary modulation with 16QAM on the subcarriers of the band other than the end part. OFDM modulation to be performed. According to such a multicarrier modulation method, it is possible to reduce the interference with the adjacent digital terrestrial broadcasting system and also reduce the interference from the digital terrestrial broadcasting system.
  • multicarrier modulation as shown in FIG. 9 (g) does not use the end of the channel band on the telecommunications system band side, but performs primary modulation with 16QAM on subcarriers in bands other than that end. OFDM modulation. According to such a multicarrier modulation method, it is possible to reduce interference with adjacent telecommunication systems and reduce interference from telecommunication systems.
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • the roadside device 100 notifies the vehicle-mounted device 200 of the parameter information of the multicarrier modulation method without informing the vehicle-vehicle communication, and when the vehicle-mounted device 200 receives the information, the vehicle-mounted device 200 receives the information. May not perform inter-vehicle communication. As a result, no inter-system interference occurs.
  • any of the above-described methods may be used for the multicarrier modulation method of transmission data (parameter information, time information, etc. of the multicarrier modulation method) in road-to-vehicle communication, but the antenna position of the roadside device 100 is in-vehicle. Therefore, it is more desirable to use a modulation method (for example, the modulation method shown in FIG. 7B) that emphasizes the countermeasure against interference.
  • the IEEE 802.11p standard is being studied as a standard for inter-vehicle communication.
  • Japan although the frequency used in the United States is different (in Japan, 720 MHz band, 5.9 GHz band in the United States), there is a high possibility that a vehicle-to-vehicle communication standard based on the IEEE 802.11p standard will be adopted. The same applies to road-vehicle communication using the same frequency band as vehicle-to-vehicle communication.
  • a packet configuration conforming to IEEE 802.11p will be described.
  • the IEEE802.11p compliant packet configuration seen from the physical layer is after the physical header composed of the short training field STF, the long training field LTF, and the signal field SIG. , Followinged by physical data DATA.
  • the short training field STF is a field in which information for performing AGC (Automatic Gain Control) control, packet detection, symbol synchronization, and frequency coarse adjustment is described.
  • the long training field LTF is a field in which information for performing fine frequency adjustment and channel estimation is described.
  • the signal field SIG is a field in which information about the transmission rate (modulation method) and packet length of the physical data DATA is BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulated.
  • IEEE802.11p an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method, which is multicarrier modulation, is employed as a modulation method for physical data DATA.
  • FIG. 6 to FIG. 9 described above are diagrams showing the spectrum of the physical data DATA (see FIG. 10) when the packet is basically observed from the time axis.
  • FIGS. 6 (b) and 6 (d), FIG. 7 (b), and FIG. 8 (b), which is performed when countermeasures against interference are performed a channel bandwidth is applied to the physical data DATA portion. It is indispensable to reduce the level of subcarriers at the edges and to employ a noise-resistant modulation scheme. Furthermore, as an extended version of multicarrier modulation performed when countermeasures against interference are performed, the subcarrier level reduction at the end of the channel band is performed not only in the physical data DATA part but also in the signal field SIG (see FIG. 10).
  • Various methods such as a method of extending to a long training field LTF (see FIG. 10) or a method of extending to a short training field STF (see FIG. 10) are conceivable.
  • FIG. 11A is a diagram showing a packet configuration when an extended signal field SIG ′ including a conventional signal field SIG compliant with IEEE802.11p is set.
  • this extended signal field SIG ′ not only the conventional transmission rate and packet length, but also each modulation system, each subcarrier level, each subcarrier number, etc. in one or both ends of the channel band and other areas Will be described.
  • FIG. 11B shows a packet configuration in which the reserve bit of the conventional signal field SIG conforming to IEEE 802.11p is used, and when the reserve bit is set, the information of the second signal field SIG2 is read.
  • FIG. 11B shows a packet configuration in which the reserve bit of the conventional signal field SIG conforming to IEEE 802.11p is used, and when the reserve bit is set, the information of the second signal field SIG2 is read.
  • the conventional signal field SIG conforming to IEEE802.11p is not changed at all, but the second signal field SIG2 is changed to one or both end portions of the channel band and other modulation schemes and sub-regions in the other regions.
  • the carrier level, the number of each subcarrier, etc. are described.
  • FIG. 11C shows the same configuration as a conventional packet compliant with IEEE802.11p, but information on the transmission rate (modulation method) of physical data DATA described in the signal field SIG (hereinafter rate information). )).
  • the rate information described in the conventional signal field SIG has 4 bits and can express 16 types. Actually, however, there are 8 types of allocation as shown in FIG. The type is assigned to the frequency direction hierarchization pattern that seems to be effective (the pattern assignment as shown in FIG. 9 may be included). An example of the frequency direction hierarchization pattern to be assigned is shown in FIGS. 13A and 13B. This allocation pattern indicates a transmission rate in a sense. Further, it can be said that this method is highly compatible with IEEE802.11p.
  • FIG. 5 there is only one packet signal P including time information and parameter information of the multicarrier modulation method in the road-to-vehicle communication period T1, but as shown in FIG.
  • a plurality of packet signals P including the parameter information of the carrier modulation method may be temporally continuous in the road-to-vehicle communication period T1.
  • the time information changes every moment according to the packet transmission time, but the parameter information of the multicarrier modulation method transmitted together with the time information is the same information within the same road-to-vehicle communication period T1.
  • the time diversity effect is obtained and the parameter information of the multicarrier modulation method can be notified to the vehicle-mounted device 200 with certainty.
  • the time information is included in the packet signal P every time, but the parameter information of the multicarrier modulation method may be included in the packet signal P while skipping one or more times instead of every time.
  • FIG. 15 shows an embodiment in a case where an inter-system interference countermeasure is implemented only for road-to-vehicle communication for communicating time information and other information.
  • the position of the antenna of the roadside device 100 is expected to be higher than that of the vehicle-mounted device 400, and road-to-vehicle communication is likely to interfere with other adjacent systems.
  • a countermeasure when a packet including time information as physical data or a packet including other information (for example, traffic conditions at a blind spot position) as physical data is transmitted from the roadside device 100 to the vehicle-mounted device 400, the physical data
  • the modulation method a multi-carrier modulation method for coping with interference similar to that shown in FIG. 9B as shown in FIG. 15 is used.
  • the multicarrier modulation method based on IEEE802.11p as shown in FIG. 15 is used.
  • the vehicle-mounted device 400 recognizes that the decrease in the subcarrier level at both ends of the channel band is as if the level is decreased due to fading and the like. There is no problem in the receiving process similar to the receiving process of the modulated physical data.
  • the vehicle-mounted device side can transmit and receive physical data modulated by a multicarrier modulation method compliant with IEEE802.11p. There is an advantage that it may remain as it is.
  • the following embodiments may be adopted.
  • the parameter information of the multicarrier modulation method for example, FIG. 6B
  • the parameter information of the multicarrier modulation method for example, FIG. 6B
  • the parameter information of the multicarrier modulation method for example, FIG. 6B
  • the same information as described above may be notified from the roadside device to the vehicle-mounted device. .
  • the present invention is applicable to wireless communication between a roadside device and a vehicle-mounted device.

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Abstract

　路車間通信を行う路側機から路車間通信および車車間通信を行う車載器へ、時刻情報とともに、車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を送信することを特徴とする無線通信方法とした。

Description

無線通信方法
　本発明は、路側機と車載器との間の無線通信方法に関するものである。
　２０１２年にサービス開始が予定されている車車間通信システム（ＩＴＳ（Intelligent　Transport　Systems））は、そのアプリケーションの一つとして見通し外にある自車両の位置の他車両への通知により見通しの悪い交差点等での出会い頭車両衝突事故防止が考えられており、７２０ＭＨｚ帯を使用する予定である。図１に示すように、車車間通信システムの使用周波数帯低域側端部には、ガードバンド５ＭＨｚを挟んで地上デジタル放送システムの使用周波数帯が隣接しており、車車間通信システムの使用周波数高域側端部には、ガードバンド５ＭＨｚを挟んで電気通信として用いられる周波数帯が隣接している。また、車車間通信システムと同じ周波数帯域を利用した路車間通信と車車間通信との協調サービスも予想されている。
特開２００２－７７０３７号公報
　このように車車間通信システムの使用周波数帯の両端に他システムの使用周波数帯が隣接しているため、車車間通信システム側から隣接する他システムへの干渉（与干渉）を低減すること、および隣接する他システムからの車車間通信システム側への干渉（被干渉）に強くすることが、車車間通信システムにおいて重要な課題となっている（図１参照）。
　また、地域によってシステム間干渉状況（例えば、車車間通信帯域に近いチャンネルで地上デジタル放送のサービスが実施されており、しかもその放送局の位置が近いため、地上デジタル放送システム側から干渉されやすい等）は異なることが予想され、その地域におけるシステム間干渉状況に応じて適切な車車間通信を行って干渉を軽減することが必要である。
　また、車車間通信と路車間通信の協調サービスにおいては、車車間通信を行う期間と路車間通信を行う期間の切り分けを行う必要がある（ＴＤＭＡ（Time　Division　Multiple　Access）的な通信）。
　ここで、車車間通信および路車間通信を行う通信装置として、例えば特許文献１には、車両間で通信を行うための通信用送信機および通信用受信機と、道路上に配置された路側装置から送信される時刻情報と路側装置位置情報を受信する路側情報受信機と、該路側情報受信機により受信した路側装置位置情報を初期設定位置とし、自車位置情報を算出する自立航法装置と、前記路側情報受信機により受信した時刻情報の毎秒毎のタイミングに同期し、かつ前記自車位置情報から自車の送信フレームを割り当て、この割り当てた送信フレームで前記通信用送信機からの送信を行う送信タイミング制御手段とを備えた通信装置が開示されている。このような通信装置により、不特定多数の通信装置間で通信の衝突なしに１回の通信で確実なデータ伝送ができるとされている。
　しかし、上記特許文献１の通信装置では、上述したようなその地域におけるシステム間干渉状況に応じた適切な車車間通信を行うことや、車車間通信を行う期間と路車間通信を行う期間の切り分けを行うといった課題を解決するための技術的措置はなされていない。
　本発明は、車車間通信を行う期間と路車間通信を行う期間の切り分けが可能となるとともに、その地域におけるシステム間干渉状況に応じた干渉軽減対策を実施可能となる無線通信方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明の無線通信方法は、路車間通信を行う路側機から路車間通信および車車間通信を行う車載器へ、時刻情報とともに、車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を送信するようにしている。
　このような構成によれば、車載器は時刻情報を路側機から受信することで路車間通信を行う期間と車車間通信を行う期間の切り分けができるとともに、受信した車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報に基づきマルチキャリア変調を行って適切な車車間通信を行えるので、その地域のシステム間干渉状況に応じた干渉軽減対策を実施可能となる。
　また、上記構成において、前記マルチキャリア変調方法は、チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して第１の変調方式を採用し、前記チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリアに対して前記第１の変調方式よりもノイズ耐性の強い第２の変調方式を採用したマルチキャリア変調方法であるようにしてもよい。
　このような構成によれば、被干渉の影響が大きいチャンネル帯域の片端又は両端においてノイズ耐性の強い変調方式が採用されるので、使用周波数帯が隣接する他システムからの被干渉に強くなる。
　また、上記いずれかの構成において、前記マルチキャリア変調方法は、チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリアのレベルを、前記チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルよりも低くしているマルチキャリア変調方法であるようにしてもよい。
　このような構成によれば、与干渉の主要な要因となるチャネル帯域の片端または両端においてサブキャリアレベルが低減されるので、使用周波数帯が隣接する他システムへの与干渉を低減することができる。さらにレベルが低減されるサブキャリアの変調にノイズ耐性の強い変調方式が採用される場合は、自システムの通信品質を確保することができる。
　また、上記いずれかの構成において、前記時刻情報と前記車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を含むパケットを前記路側機から前記車載器へ送信した後、車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を含むパケットを少なくとも１回連続して前記路側機から前記車載器へ送信するようにしてもよい。
　このような構成によれば、時間ダイバーシティ効果が得られ、車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を確実に車載器に送信することができる。
　本発明の無線通信方法によれば、車車間通信を行う期間と路車間通信を行う期間の切り分けが可能となるとともに、その地域におけるシステム間干渉状況に応じた干渉軽減対策を実施可能となる。
日本での７２０ＭＨｚ周辺の周波数割当を示す図である。 路車間通信システムおよび車車間通信システムの全体概略図である。 路側機の概略構成を示す図である。 車載器の概略構成を示す図である。 路車間通信期間および車車間通信期間のパケット通信を示す図である。 被干渉・与干渉対策の一例である変調方法の概要を示す図である。 被干渉・与干渉対策の他の一例である変調方法の概要を示す図である。 被干渉・与干渉対策の他の一例である変調方法の概要を示す図である。 被干渉・与干渉対策の他の一例である変調方法の概要を示す図である。 物理層から見たＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠のパケット構成（簡略版）を示す図である。 物理層から見たパケット構成（簡略版）の例を示す図である。 シグナル・フィールドのデータ割り当て例を示す図である。 周波数方向階層化の割当パターン例を示す図である。 周波数方向階層化の割当パターン例を示す図である。 路車間通信期間および車車間通信期間のパケット通信の他の例を示す図である。 路車間通信についてのみシステム間干渉対策を行う実施形態に係る路車間通信システムおよび車車間通信システムの全体概略図である。
　以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
　図２に、路車間通信システムおよび車車間通信システムの全体概略図を示す。道路に配置された路側機１００は、車両３００に搭載された車載器２００と路車間通信を行う。また、車載器２００同士は車車間通信を行う。なお、路車間通信は、路側機１００側から車載器２００への送信の一方向通信である。
　路側機１００は、図３に示すように、シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１、変調器２、ＩＦＦＴ（Inverse　Fast　Fourier　Transform）部３、ガードインターバル付加部４、付加処理部５、デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）６、パワーアンプ７、および物理ヘッダ処理部８からなる送信部９を備えている。また、路側機１００は、図３に示すように、制御部１０および送信アンテナ１１も備えている。
　路側機１００は送信時に次のような動作を行う。Ｓ／Ｐ変換器１は、制御部１０から入力された送信データ（シリアルデータ）を並列化して、サブキャリア本数と同数の変調器２に出力する。サブキャリア毎の変調器２は、Ｓ／Ｐ変換器１の出力データ（パラレルデータ）のサブキャリア毎の一次変調およびレベル調整を行う。変調器２から出力されるデータは、ＩＦＦＴ部３による逆高速フーリエ変換処理で二次変調された後、ガードインターバル付加部４によってガードインターバルが付加され、付加処理部５によって物理ヘッダ処理部８から出力される物理ヘッダが付加され、Ｄ／Ａ変換部６によってアナログ信号に変換され、パワーアンプ７によって電力増幅され、送信アンテナ１１から送信される。
　また、車載器２００は、図４に示すように、シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１２、変調器１３、ＩＦＦＴ（Inverse　Fast　Fourier　Transform）部１４、ガードインターバル付加部１５、付加処理部１６、デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）１７、パワーアンプ１８、および物理ヘッダ処理部１９からなる送信部２０を備えている。
　また、車載器２００は、図４に示すように、可変利得アンプ２１、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２２、分離処理部２３、ガードインターバル除去部２４、ＦＦＴ（Fast　Fourier　Transform）部２５、復調器２６、パラレル／シリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換器）２７、および物理ヘッダ処理部２８からなる受信部２９を備えている。
　また、車載器２００は、図４に示すように、制御部３０と、送信と受信とを切替えるためのスイッチ３１と、送受信アンテナ３２とを備えている。
　車載器２００は送信時に次のような動作を行う。Ｓ／Ｐ変換器１２は、制御部３０から入力された送信データ（シリアルデータ）を並列化して、サブキャリア本数と同数の変調器１３に出力する。サブキャリア毎の変調器１３は、Ｓ／Ｐ変換器１２の出力データ（パラレルデータ）のサブキャリア毎の一次変調およびレベル調整を行う。変調器１３から出力されるデータは、ＩＦＦＴ部１４による逆高速フーリエ変換処理で二次変調された後、ガードインターバル付加部１５によってガードインターバルが付加され、付加処理部１６によって物理ヘッダ処理部１９から出力される物理ヘッダが付加され、Ｄ／Ａ変換部１７によってアナログ信号に変換され、パワーアンプ１８によって電力増幅され、スイッチ３１を経由して、送受信アンテナ３２から送信される。
　また、車載器２００は受信時に次のような動作を行う。送受信アンテナ３２で受信された受信データは、スイッチ３１を経由して、可変利得アンプ２１によってレベル調整され、Ａ／Ｄ変換部２２によってデジタル信号に変換され、分離処理部２３によって物理データと物理ヘッダとに分離され、物理データはガードインターバル除去部２４に出力され、物理ヘッダは物理ヘッダ処理部２８に出力される。分離処理部２３から出力された物理データは、ガードインターバル除去部２４によってガードインターバルが除去された後、ＦＦＴ部２５による高速フーリエ変換処理で一次復調され、サブキャリア本数と同数の復調器２６によって二次復調される。サブキャリア毎の復調器２６によってサブキャリア毎に二次復調されたデータは、Ｐ／Ｓ変換器２７によって受信データ（シリアルデータ）に変換され、制御部３０に出力される。
　次に、本発明に係る路車間通信方法および車車間通信方法について説明する。
　まず、路側機１００に搭載されたセンサ（不図示）の検出情報に基づき路側機１００の制御部１０が、路側機１００が配置された地域における車車間通信システムの他システムとの干渉状況を把握する。あるいは、路側機１００周辺に配置された各センサ（不図示）から有線／無線ネットワーク経由で取得した検出情報に基づき路側機１００の制御部１０が、路側機１００が配置された地域における車車間通信システムの他システムとの干渉状況を把握する。
　次に、路側機１００の制御部１０は、把握した干渉状況に応じたマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を時刻情報とともに送信部９に出力し、送信部９は、その時刻情報およびパラメータ情報を含んだパケット信号を作成し、作成したパケット信号を送信アンテナ１１から車載器２００に送信する。このとき、物理ヘッダ処理部８は、マルチキャリア変調方法に関する情報を記載した物理ヘッダを作成して付加処理部５に出力してもよい。
　そして、車載器２００の受信部２９は、アンテナ３２およびスイッチ３１経由でパケット信号を受信して復調処理を行う。このとき、物理ヘッダ処理部２８は、分離処理部２３により分離された物理ヘッダに記載されたマルチキャリア変調方法に関する情報に基づき、どのサブキャリアにどの復調器２６を割り当てるかを決定してサブキャリア毎の復調方式を決定する。そして、制御部３０は、時刻情報およびマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を受信データとして受信部２９から取得する。
　制御部３０は、時刻情報を取得するとタイマ（不図示）をリセットする。そして、図５で示す路車間通信期間Ｔ１をタイマがカウントするまでは、制御部３０は、路側機１００から送受信アンテナ３２およびスイッチ３１経由で受信部２９が受信したパケット信号に基づく受信データを受信部２９から取得し、取得した受信データを処理する。なお、受信データは、例えば、死角位置の交通状況の情報等である。
　そして、路車間通信期間Ｔ１がカウントされると、そこから図５で示す車車間通信期間Ｔ２をタイマがカウントするまでは、制御部３０は、送信データを送信部２０に出力して、送信部２０に送信データを含んだパケット信号を作成させ、スイッチ３１および送受信アンテナ３２を介して他の車載器２００にパケット信号を送信させる。このとき、制御部３０は、上記取得したマルチキャリア変調方法のパラメータ情報に基づき、サブキャリア毎のレベルを決定するとともに、どのサブキャリアにどの変調器１３を割り当てるかを決定してサブキャリア毎の変調方式を決定する。また、制御部３０は、上記取得したマルチキャリア変調方法のパラメータ情報に基づき、そのマルチキャリア変調方法に関する情報を記載した物理ヘッダを物理ヘッダ処理部１９に作成させてもよい。なお、上記送信データとは、例えば、自車位置情報等である。
　また、路車間通信期間Ｔ１がカウントされてから車車間通信期間Ｔ２をタイマがカウントするまで、制御部３０は、他の車載器２００から送受信アンテナ３２およびスイッチ３１経由で受信部２９が受信したパケット信号に基づく受信データを受信部２９から取得し、取得した受信データを処理もする。
　また、図５に示すように、路側機１００は、時刻情報およびマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を含んだパケット信号Ｐを周期的に車載器２００に送信する。
　このように、路側機１００が、その地域のシステム間干渉状況に応じたマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を時刻情報とともに車載器２００に報知し、報知された時刻情報によって路車間通信期間と車車間通信期間の切り分けを行うことが可能となる。さらに、車載器２００は、報知されたマルチキャリア変調方法のパラメータ情報に応じた変調方法で変調処理をして車車間通信を行うので、その地域のシステム間干渉状況に応じた干渉軽減対策を実施することが可能となる。
　なお、上述のようにセンサを用いてシステム間干渉状況を把握するのではなく、あらかじめ判明しているシステム間干渉状況（例えば、地上デジタル放送の電波が強い強電界地域であり、地上デジタル放送システムから被干渉を受けやすい等）に基づき路側機１００がシステム間干渉状況に応じたマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を車載器２００に報知するようにしてもよい。
　マルチキャリア変調方法のパラメータ情報の報知については、より具体的には例えば、以下のようなケースが挙げられる。
　（ケース１）路側機１００が配置された地域では、車車間通信帯域に近いチャンネルで地上デジタル放送のサービスが実施されており、かつ、その放送局が近い状況にある。そのため、地上デジタル放送からの被干渉を軽減するため、図６（ａ）に示すマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を路側機１００から車載器２００に報知する。
　（ケース２）路側機１００が配置された地域では、車車間通信帯域に近いチャンネルで地上デジタル放送のサービスが実施されており、かつ、その放送局が遠い状況にある。そのため、地上デジタル放送を受信している端末（例えば、家庭内のテレビ受像器等）への与干渉を軽減するため、図６（ｂ）に示すマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を路側機１００から車載器２００に報知する。
　（ケース３）路側機１００が配置された地域では、携帯電話で通信しているユーザが多い状況であるため、携帯電話端末からの被干渉を軽減するため、図６（ｃ）に示すマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を路側機１００から車載器２００に報知する。
　（ケース４）路側機１００が配置された地域では、携帯電話基地局が近い状況であるため、携帯電話基地局への与干渉を軽減するため、図６（ｄ）に示すマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を路側機１００から車載器２００に報知する。
　図６（ａ）に示すマルチキャリア変調は、チャンネル帯域（車車間通信システムの使用帯域）の地上デジタル放送帯域側の端部の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して１６ＱＡＭ（Quadrature　Amplitude　Modulation）で一次変調を行い、前記所定本数のサブキャリアに対して１６ＱＡＭよりもノイズ耐性の強いＱＰＳＫ（Quadrature　Phase　Shift　Keying）で一次変調を行うＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）変調である。
　図６（ａ）に示すようなマルチキャリア変調方法は、地上デジタル放送システムからの被干渉の影響が大きいチャンネル帯域の端部においてノイズ耐性の強い変調方式（ここではＱＰＳＫ）が採用されるので、地上デジタル放送システムからの被干渉を軽減することができる。
　また、図６（ｂ）に示すマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の地上デジタル放送帯域側の端部の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、前記所定本数のサブキャリアに対して１６ＱＡＭよりもノイズ耐性の強いＱＰＳＫで一次変調を行い、前記所定本数のサブキャリアのレベルを、前記所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルよりも低減しているＯＦＤＭ変調である。
　図６（ｂ）に示すようなマルチキャリア変調方法は、地上デジタル放送システムへの与干渉の主要な要因となるチャンネル帯域の端部においてサブキャリアレベルが低減されるので、地上デジタル放送システムへの与干渉を軽減することができるとともに、レベルが低減されるサブキャリアの変調にノイズ耐性の強い変調方式（ここではＱＰＳＫ）が採用されるので、通信品質の劣化を防ぐことができる。
　また、図６（ｃ）に示すマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の電気通信帯域側の端部の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、前記所定本数のサブキャリアに対して１６ＱＡＭよりもノイズ耐性の強いＱＰＳＫで一次変調を行うＯＦＤＭ変調である。
　図６（ｃ）に示すようなマルチキャリア変調方法は、電気通信システムからの被干渉の影響が大きいチャンネル帯域の端部においてノイズ耐性の強い変調方式（ここではＱＰＳＫ）が採用されるので、電気通信システムからの被干渉を軽減することができる。
　また、図６（ｄ）に示すマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の電気通信帯域側の端部の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、前記所定本数のサブキャリアに対して１６ＱＡＭよりもノイズ耐性の強いＱＰＳＫで一次変調を行い、前記所定本数のサブキャリアのレベルを、前記所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルよりも低減しているＯＦＤＭ変調である。
　図６（ｄ）に示すようなマルチキャリア変調方法は、電気通信システムへの与干渉の主要な要因となるチャンネル帯域の端部においてサブキャリアレベルが低減されるので、電気通信システムへの与干渉を軽減することができるとともに、レベルが低減されるサブキャリアの変調にノイズ耐性の強い変調方式（ここではＱＰＳＫ）が採用されるので、通信品質の劣化を防ぐことができる。
　なお、図６に示すようなマルチキャリア変調方法のパラメータ情報とは、チャンネル帯域の端部およびそれ以外の領域の各変調方式、各サブキャリア本数、各サブキャリアレベルとなる。
　また、路側機１００が車載器２００に報知するマルチキャリア変調方法のパラメータ情報は、図７に示すようなマルチキャリア変調方法のパラメータ情報であってもよい。
　図７（ａ）に示すマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、前記チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリアに対して１６ＱＡＭよりもノイズ耐性の強いＱＰＳＫで一次変調を行うＯＦＤＭ変調である。
　図７（ａ）に示すようなマルチキャリア変調方法は、被干渉の影響が大きいチャンネル帯域の両端においてノイズ耐性の強い変調方式（ここではＱＰＳＫ）が採用されるので、地上デジタル放送システムおよび電気通信システムからの被干渉を軽減することができる。
　また、図７（ｂ）に示すマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、前記チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリアに対して１６ＱＡＭよりもノイズ耐性の強いＱＰＳＫで一次変調を行い、前記チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリアのレベルを、前記チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルより低減しているＯＦＤＭ変調である。
　図７（ｂ）に示すようなマルチキャリア変調方法は、与干渉の主要な要因となるチャンネル帯域の両端においてサブキャリアレベルが低減されるので、地上デジタル放送システムおよび電気通信システムへの与干渉を軽減することができるとともに、レベルが低減されるサブキャリアの変調にノイズ耐性の強い変調方式（ここではＱＰＳＫ）が採用されるので、通信品質の劣化を防ぐことができる。
　なお、図７に示すようなマルチキャリア変調方法のパラメータ情報とは、チャンネル帯域の両端部およびそれ以外の領域の各変調方式、各サブキャリア本数、各サブキャリアレベルとなる。
　図７に示すマルチキャリア変調では、チャンネル帯域の両端のサブキャリアの本数が低域側端部と高域側端部で同数になっているが、図８に示すように異なる数であってもよい。
　さらに、路側機１００が車載器２００に報知するマルチキャリア変調方法のパラメータ情報は、図９に示すようなマルチキャリア変調方法のパラメータ情報であってもよい。
　図９（ａ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域全体のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、チャンネル帯域全体のサブキャリアのレベルをＩＥＥＥ８０２．１１ｐに規定されるレベルより低減した（図９（ａ）では１／２とした）ＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する地上デジタル放送システムおよび電気通信システムへの与干渉を軽減することができる。
　また、図９（ｂ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域全体のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリアのレベルを、前記チャンネル帯域の両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルより低減しているＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する地上デジタル放送システムおよび電気通信システムへの与干渉を軽減することができる。
　また、図９（ｃ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域全体のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、チャンネル帯域の地上デジタル放送システム帯域側の端部の所定本数のサブキャリアのレベルを、前記所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルより低減しているＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する地上デジタル放送システムへの与干渉を軽減することができる。
　また、図９（ｄ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域全体のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行い、チャンネル帯域の電気通信システム帯域側の端部の所定本数のサブキャリアのレベルを、前記所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルより低減しているＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する電気通信システムへの与干渉を軽減することができる。
　また、図９（ｅ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の両端部を使用せず、前記チャンネル帯域の両端部以外の帯域のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行うＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する地上デジタル放送システムおよび電気通信システムへの与干渉を軽減できるとともに、地上デジタル放送システムおよび電気通信システムからの被干渉も軽減することができる。
　また、図９（ｆ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の地上デジタル放送システム帯域側の端部を使用せず、その端部以外の帯域のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行うＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する地上デジタル放送システムへの与干渉を軽減できるとともに、地上デジタル放送システムからの被干渉も軽減することができる。
　また、図９（ｇ）に示すようなマルチキャリア変調は、チャンネル帯域の電気通信システム帯域側の端部を使用せず、その端部以外の帯域のサブキャリアに対して１６ＱＡＭで一次変調を行うＯＦＤＭ変調である。このようなマルチキャリア変調方法によれば、隣接する電気通信システムへの与干渉を軽減できるとともに、電気通信システムからの被干渉も軽減することができる。
　さらには、上述した図６、図７、図８に示すマルチキャリア変調方法において、ＱＰＳＫの代わりにＢＰＳＫ（Binary　Phase　Shift　Keying）を用いてもよい。
　また、路側機１００から車載器２００にマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を報知せずに、車車間通信を禁止する旨の情報を報知するようにし、車載器２００がその情報を受信すると車載器２００は車車間通信を行わないようにしてもよい。これにより、システム間干渉は生じない。
　なお、路車間通信における送信データ（マルチキャリア変調方法のパラメータ情報、時刻情報等）のマルチキャリア変調方法については、上述したいずれの方法を用いてもかまわないが、路側機１００のアンテナ位置は車載器２００に比べて高く、隣接する他システムへ干渉を与えやすいので、与干渉対策重視の変調方法（例えば、図７（ｂ）に示す変調方法）を用いることがより望ましい。
　次に、本発明に係る車車間通信および路車間通信で用いられるパケット信号について説明する。
　米国では車車間通信の規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ｐの規格が検討されている。日本においても米国と使用される周波数は異なるが（日本では７２０ＭＨｚ帯、米国では５．９ＧＨｚ帯）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ規格をもとにした車車間通信の規格が採用される可能性が高い。また、車車間通信と同じ周波数帯を使用した路車間通信についても同様である。そこで、まず始めにＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠のパケット構成について説明する。
　物理層から見たＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠のパケット構成（簡略版）は、図１０に示すように、ショート・トレーニング・フィールドＳＴＦ、ロング・トレーニング・フィールドＬＴＦ、及びシグナル・フィールドＳＩＧからなる物理ヘッダの後に、物理データＤＡＴＡが続いている。ショート・トレーニング・フィールドＳＴＦは、ＡＧＣ（Automatic　Gain　Control）制御、パケット検出、シンボル同期、および周波数粗調整を行うための情報が記載されているフィールドである。また、ロング・トレーニング・フィールドＬＴＦは、周波数微調整および伝送路推定を行うための情報が記載されているフィールドである。また、シグナル・フィールドＳＩＧは、物理データＤＡＴＡの伝送レート（変調方式）やパケット長の情報がＢＰＳＫ（Binary　Phase　Shift　Keying）変調されて記載されているフィールドである。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐでは、物理データＤＡＴＡに対する変調方式として、マルチキャリア変調であるＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）変調方式が採用されている。
　上述した図６～図９は、基本的にパケットを時間軸から観測した場合の物理データＤＡＴＡ（図１０参照）の部分についてのスペクトラムを示した図である。
　与干渉対策を行う場合に実施される図６（ｂ）および（ｄ）並びに図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すマルチキャリア変調方法では、物理データＤＡＴＡの部分に対して、チャンネル帯域の端部におけるサブキャリアのレベル低減およびノイズに強い変調方式の採用を行うことは、必須である。さらに、与干渉対策を行う場合に実施するマルチキャリア変調の拡張版としては、チャンネル帯域の端部におけるサブキャリアのレベル低減を物理データＤＡＴＡの部分だけでなく、シグナル・フィールドＳＩＧ（図１０参照）まで拡張する方法、ロング・トレーニング・フィールドＬＴＦ（図１０参照）まで拡張する方法、またはショート・トレーニング・フィールドＳＴＦ（図１０参照）まで拡張する方法などの様々な方法が考えられる。
　一方、被干渉対策を行う場合に実施される図６（ａ）および（ｃ）並びに図７（ａ）、図８（ａ）に示すマルチキャリア変調方法では、物理データＤＡＴＡの部分に対してのみ、チャンネル帯域の端部におけるノイズに強い変調方式の採用を行う。与干渉対策を行う場合のように、物理ヘッダ（シグナル・フィールドＳＩＧ、ロング・トレーニング・フィールドＬＴＦ、ショート・トレーニング・フィールドＳＴＦ）まで拡張する方法は考えられない。
　ところで、従来のシグナル・フィールドＳＩＧ（図１０参照）には、上述した通り、物理データＤＡＴＡの伝送レート（変調方式）やパケット長の情報が記載されている。しかし、図６～図９に示すマルチキャリア変調方法を実施する場合には、サブキャリアのレベル、変調方式の種類、サブキャリアの本数を別途、従来のシグナル・フィールドＳＩＧとは異なる領域に記載する必要がある。というのは、従来のシグナル・フィールドＳＩＧでは、リザーブビットが１ビットしかないためである。これに対する方法としては、図１１に示すような３つの方法が挙げられる。
　図１１（ａ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠の従来のシグナル・フィールドＳＩＧを含んだ拡張シグナル・フィールドＳＩＧ’を設定した場合のパケット構成を示す図である。この拡張シグナル・フィールドＳＩＧ’には、従来通りの伝送レート、パケット長だけでなく、チャンネル帯域の一端部または両端部並びにそれ以外の領域における各変調方式、各サブキャリアレベル、各サブキャリア本数等を記載することになる。
　図１１（ｂ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠の従来のシグナル・フィールドＳＩＧのリザーブビットを利用し、リザーブビットが立っている場合は第２のシグナル・フィールドＳＩＧ２の情報を読みに行く場合のパケット構成を示す図である。この場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠の従来のシグナル・フィールドＳＩＧについては何ら変わりないが、第２のシグナル・フィールドＳＩＧ２に、チャンネル帯域の一端部または両端部並びにそれ以外の領域における各変調方式、各サブキャリアレベル、各サブキャリア本数等を記載する。
　図１１（ｃ）は、見た目はＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠の従来のパケットと同じ構成であるが、シグナル・フィールドＳＩＧに記載されている物理データＤＡＴＡの伝送レート（変調方式）に関する情報（以下、レート情報という）の扱い方に工夫を加える。従来のシグナル・フィールドＳＩＧに記載されているレート情報は４ビットあり、１６種類を表現することができるが、実際、割り当てがあるのは図１２（ａ）に示すように８種類なので、残り８種類を効果的と思われる周波数方向階層化パターンに割り当てる（図９に示すようなパターンの割当を含めてもよい）。割り当てる周波数方向階層化パターンの一例を図１３Ａおよび図１３Ｂに示す。この割当パターンは、ある意味、伝送レートを示している。また、本方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐとの互換性が高いといえる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、これに限らず種々の変形が可能である。
　例えば、上述した図５では、時刻情報およびマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を含んだパケット信号Ｐは路車間通信期間Ｔ１において１個だけであったが、図１４に示すように、時刻情報およびマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を含んだパケット信号Ｐは路車間通信期間Ｔ１において時間的に連続した複数個としてもよい。このとき、時刻情報はパケット送信時刻に応じて刻々と変化するが、時刻情報と併せて送信するマルチキャリア変調方法のパラメータ情報は、同じ路車間通信期間Ｔ１内において同じ情報となる。これにより、時間ダイバーシティ効果が得られ、確実に車載器２００にマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を報知することができる。
　また、上述した図５において、時刻情報は毎回のパケット信号Ｐに含めるが、マルチキャリア変調方法のパラメータ情報は毎回ではなく１回以上飛ばしながらパケット信号Ｐに含めるようにしてもよい。
　また、図１５は、時刻情報とその他の情報を通信する路車間通信についてのみ、システム間干渉対策を実施する場合の実施形態について示す。路側機１００のアンテナの位置は車載器４００よりも高くなることが予想され、路車間通信は隣接する他システムへ干渉を与えやすい。この対策として、時刻情報を物理データとして含むパケットや、その他の情報（例えば、死角位置の交通状況等）を物理データとして含むパケットを路側機１００から車載器４００へ送信する際に、物理データの変調方法として、図１５に示すような上述した図９（ｂ）と同様の与干渉対策のマルチキャリア変調方法を用いる。そして、車載器４００の車車間通信におけるパケットに含まれる物理データの変調方法としては、図１５に示すようなＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠のマルチキャリア変調方法を用いる。路車間通信の際、車載器４００は、チャンネル帯域の両端部のサブキャリアレベルの低下はあたかもフェージングの影響等でレベル低下しているものと認識するので、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠のマルチキャリア変調方法で変調された物理データの受信処理と同様の受信処理で問題はない。このように、本実施形態では、路車間通信による他システムへの与干渉を軽減できるとともに、車載器側は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ準拠のマルチキャリア変調方法で変調された物理データを送受信する従来の機能のままでよいといった利点がある。
　さらに、以下述べるような実施形態としてもよい。例えば、ある地域（例えば交差点付近）では、ある時間帯に車が混雑する傾向にある場合、その時間帯においては車両台数が多くなるので、その地域における車載器から家庭の地上デジタル放送受信機への干渉影響が大きくなることが考えられる（つまり、与干渉問題が発生する）。そこでこの場合、車が混雑する傾向にある特定の時間帯において、車載器から地上デジタル放送への与干渉対策を実施するためのマルチキャリア変調方法（例えば、図６（ｂ））のパラメータ情報を時刻情報と共に路側機から車載器へ報知するようにすればよい。また、車が混雑していることをカメラセンサ等のセンサにより検知するか、ネットワーク経由でその情報を取得した場合に、上記と同様の情報を路側機から車載器へ報知するようにしてもよい。
　また、同じような例として、夜間のある時間帯において、地上デジタル放送が停止されるような地域も考えられる。そのような地域ではその時間帯には、車載器が地上デジタル放送からの被干渉対策を実施する必要はないので、その時間帯には、地上デジタル放送からの被干渉対策を実施しないマルチキャリア変調方法のパラメータ情報を時刻情報と共に路側機から車載器へ報知するようにしてもよい。
　さらに、同じような例として、ある時間帯にある場所で人が多く集まる傾向にある場合は、その時間帯においては、携帯電話端末から車載器への被干渉対策を車載器が実施する必要がある。そこでこの場合は、その時間帯において、携帯電話端末からの被干渉対策を実施するためのマルチキャリア変調方法（例えば、図６（ｃ））のパラメータ情報を時刻情報と共に路側機から車載器へ報知するようにすればよい。また、人が多く集まっていることをカメラセンサ等のセンサにより検知するか、ネットワーク経由でその情報を取得した場合に、上記と同様の情報を路側機から車載器へ報知するようにしてもよい。
　本発明は、路側機と車載器との間の無線通信に適用可能である。
　　　１　　シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）
　　　２　　変調器
　　　３　　ＩＦＦＴ部
　　　４　　ガードインターバル付加部
　　　５　　付加処理部
　　　６　　デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）
　　　７　　パワーアンプ
　　　８　　物理ヘッダ処理部
　　　９　　送信部
　　　１０　　制御部
　　　１１　　送信アンテナ
　　　１２　　シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）
　　　１３　　変調器
　　　１４　　ＩＦＦＴ部
　　　１５　　ガードインターバル付加部
　　　１６　　付加処理部
　　　１７　　デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）
　　　１８　　パワーアンプ
　　　１９　　物理ヘッダ処理部
　　　２０　　送信部
　　　２１　　可変利得アンプ
　　　２２　　アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
　　　２３　　分離処理部
　　　２４　　ガードインターバル除去部
　　　２５　　ＦＦＴ部
　　　２６　　復調器
　　　２７　　パラレル／シリアル変換器（Ｐ／Ｓ変換器）
　　　２８　　物理ヘッダ処理部
　　　２９　　受信部
　　　３０　　制御部
　　　３１　　スイッチ
　　　３２　　送受信アンテナ
　　　１００　　路側機
　　　２００　　車載器
　　　３００　　車両
　　　４００　　車載器

Claims (4)

  1. 　路車間通信を行う路側機から路車間通信および車車間通信を行う車載器へ、時刻情報とともに、車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を送信することを特徴とする無線通信方法。
  2. 　前記マルチキャリア変調方法は、チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアに対して第１の変調方式を採用し、前記チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリアに対して前記第１の変調方式よりもノイズ耐性の強い第２の変調方式を採用したマルチキャリア変調方法であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
  3. 　前記マルチキャリア変調方法は、チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリアのレベルを、前記チャンネル帯域の片端または両端の所定本数のサブキャリア以外のサブキャリアのレベルよりも低くしているマルチキャリア変調方法であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
  4. 　前記時刻情報と前記車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を含むパケットを前記路側機から前記車載器へ送信した後、車車間通信用のマルチキャリア変調方法に関する情報を含むパケットを少なくとも１回連続して前記路側機から前記車載器へ送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
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