WO2011001982A1 - 通信方法およびそれを利用した基地局装置 - Google Patents

Abstract

　フレーム規定部３４は、複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する。各サブフレームが、複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含むように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、第１種スロットと、第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されている。検出部３２は、複数の第３種スロットの中から、通信に使用可能な第３種スロットを検出する。生成部３６は、検出した第３種スロットに関する情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにおける第１種スロットにて報知する。生成部３６は、情報を報知した第１種スロットを含んだサブフレームのうち、第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信する。

Description

通信方法およびそれを利用した基地局装置

　本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を報知する通信方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

　交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２０２９１３号公報

　ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、端末装置間の距離や電波を減衰させる障害物の影響などによって、互いの無線信号が到達しない状況、つまりキャリア・センスが機能しない状況が発生する。キャリア・センスが機能しない場合、複数の端末装置から送信されたパケット信号が衝突する。

　一方、無線ＬＡＮを車車間通信に適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。しかしながら、交差点などでは、車両数の増加、つまり端末装置数の増加がトラヒックを増加させることによって、パケット信号の衝突の増加が想定される。その結果、パケット信号に含まれたデータが他の端末装置へ伝送されなくなる。このような状態が、車車間通信において発生すれば、交差点の出会い頭の衝突事故を防止するという目的が達成されなくなる。さらに、車車間通信に加えて路車間通信が実行されれば、通信形態が多様になる。その際、車車間通信と路車間通信との間における相互の影響の低減が要求される。

　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パケット信号の衝突確率の増加を抑制しながら、車車間通信と路車間通信との間における相互の影響を低減する技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、各サブフレームが、複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含むように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、少なくともひとつの第１種スロットと、少なくともひとつの第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されており、複数のサブフレームにおける複数の第３種スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な第３種スロットを検出する検出部と、検出部において検出した第３種スロットに関する情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにおける少なくともひとつの第１種スロットにて報知する報知部と、報知部が使用した少なくともひとつの第１種スロットを含んだサブフレームのうち、少なくともひとつの第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信する送信部とを備える。報知部は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置に使用された第１種スロットが含まれたサブフレーム以外のサブフレームにおいて、少なくともひとつの第１種スロットを報知する。

　本発明の別の態様は、ことを特徴とする通信方法である。この方法は、複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する通信方法であって、各サブフレームが、複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含むように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、少なくともひとつの第１種スロットと、少なくともひとつの第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されており、複数のサブフレームにおける複数の第３種スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な第３種スロットを検出するステップと、検出した第３種スロットに関する情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにおける少なくともひとつの第１種スロットにて報知するステップと、報知するステップが使用した少なくともひとつの第１種スロットを含んだサブフレームのうち、少なくともひとつの第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信するステップとを備える。報知するステップは、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置に使用された第１種スロットが含まれたサブフレーム以外のサブフレームにおいて、少なくともひとつの第１種スロットを報知する。

　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

　本発明によれば、パケット信号の衝突確率の増加を抑制しながら、車車間通信と路車間通信との間における相互の影響を低減できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）－（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 図１の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。 図１の通信システムの動作概要を示す図である。 図２の基地局装置における空きスロットの通知手順を示すフローチャートである。 図２の基地局装置における衝突スロットの通知手順を示すフローチャートである。 図４の端末装置における送信処理の決定手順を示すフローチャートである。 図４の端末装置におけるデータの送信手順を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る処理部の構成を示す図である。 図１０のフレーム規定部に記憶されたテーブルの構成を示す図である。 本発明の別の変形例に係る通信システムの構成を示す図である。 本発明の別の変形例に係る処理部の構成を示す図である。 図１４（ａ）－（ｂ）は、図１２の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 図１５（ａ）－（ｃ）は、図１２の通信システムにおける各基地局装置にて生成されるフレームのフォーマットを示す図である。 図１６（ａ）－（ｄ）は、本発明のさらに別の変形例に係る通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 図１７（ａ）－（ｂ）は、図１６（ａ）－（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。 図１８（ａ）－（ｃ）は、本発明のさらに別の変形例に係る通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。 図１９（ａ）－（ｂ）は、図１７（ａ）－（ｄ）のサブフレームの別の構成を示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置におけるメッセージヘッダの生成手順を示すフローチャートである。 本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置におけるメッセージヘッダの挿入手順を示すフローチャートである。 本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置におけるメッセージヘッダの挿入手順を示すフローチャートである。

　本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間においてデータ通信を実行する通信システムに関する。端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。このような車車間通信では、交差点等において、端末装置の数が増加すると、パケット信号の発生確率が増加する。また、路車間通信の共存も要求される。これに対応するために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。

　本実施例に係る通信システムは、複数の端末装置の他に基地局装置を含み、基地局装置は、例えば、交差点に設置される。基地局装置は、複数のスロットが含まれたフレームを繰り返し規定する。なお、各フレームに含まれた複数のスロットのうち、一部が制御スロットや路車スロットとして確保され、残りが車車スロットと車車期間として確保される。ここで、制御スロットとは、基地局装置が、制御情報を格納したパケット信号（以下、これを「制御情報」ということもある）をブロードキャスト送信するためのスロットである。また、路車スロットとは、基地局装置が端末装置へデータを送信するためのスロットであり、車車スロットとは、端末装置間でデータがブロードキャスト送信されるためのスロットである。車車期間とは、端末装置間でＣＳＭＡにてデータがブロードキャスト送信されるための期間である。

　端末装置は、制御情報を受信することによって、制御情報に対応したフレームを生成する。生成したフレームにも、複数のスロットが含まれる。基地局装置は、各車車スロットでの受信電力を測定することによって、複数の端末装置間の通信に使用されてない車車スロット（以下、「空きスロット」という）を特定する。基地局装置は、各車車スロットにおいて、複数の端末装置から送信されたパケット信号が衝突しているかも測定することによって、衝突が発生している車車スロット（以下、「衝突スロット」という）を特定する。基地局装置は、特定した空きスロットや衝突スロットに関する情報も制御情報に含める。端末装置は、制御情報をもとに、ひとつの車車スロットを選択する。端末装置は、選択したスロットにおいて、データをブロードキャスト送信する。これに加えて、基地局装置は、路車スロットにおいて端末装置へデータを送信する。ここでのデータ送信がブロードキャスト送信であってもよい。

　図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、基地局装置１０によってエリア２００が形成されている。

　図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。

　各車両１２に搭載された端末装置は、データを取得し、データが格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。ここで、本発明の実施例を説明する前に、端末装置が公知の無線ＬＡＮに対応する場合、つまりＣＳＭＡ／ＣＡに対応する場合の動作を説明する。各端末装置は、キャリアセンスを実行して送信可能であると判定した場合に、データをブロードキャスト送信する。そのため、複数の端末装置からのデータが衝突する場合がある。また、端末装置の数が増加するにつれて、衝突の発生確率が増加する。特に、交差点のような場所では、車両１２の衝突が発生しやすいにもかかわらず、データの衝突も発生しやすくなり、データを必要とするような場所においてデータの利用がなされなくなる。

　そこで、通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号をもとに、複数のスロットが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、複数のスロットのうちの一部が制御スロット、路車スロットに相当する。また、残りの期間に、車車スロットと車車期間とが含まれる。また、基地局装置１０は、複数の車車スロットの中から、空きスロットと衝突スロットとを特定する。なお、空きスロットと衝突スロットとの特定方法は、後述する。基地局装置１０は、特定した空きスロットと衝突スロットに関する情報を制御情報に含める。基地局装置１０は、制御スロットにて制御情報を報知する。

　複数の端末装置は、基地局装置１０によって報知された制御情報を受信し、制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、複数の端末装置は、基地局装置１０の近傍に存在する場合、制御情報をもとに、空きスロットのいずれかを選択する。端末装置は、選択した車車スロットにてデータを報知する。ここで、端末装置は、複数のフレームにわたって、選択した車車スロットに対応した車車スロットにてデータを報知する。

　例えば、フレームの先頭から１０番目のスロットを選択した場合、次のフレームにおいても、フレームの先頭から１０番目のスロットを使用する。なお、制御情報において、使用していた車車スロットが衝突スロットであると示されていれば、端末装置は、別の空きスロットをさらに選択する。端末装置は、基地局装置１０の近傍に存在している期間にわたって、上記の処理を繰り返し実行する。複数の端末装置は、基地局装置１０の近傍に存在しない場合、車車期間において、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、データを送信する。また、複数の端末装置は、路車スロットにおいて、基地局装置１０からのデータを受信する。

　図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、ＧＰＳ測位部２８、制御部３０、ネットワーク通信部８０を含む。また、処理部２６は、検出部３２、フレーム規定部３４、生成部３６を含み、検出部３２は、電力測定部３８、品質測定部４０、空きスロット特定部４２、衝突スロット特定部４４を含む。

　ＧＰＳ測位部２８は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ＧＰＳ測位部２８は、時刻の情報をフレーム規定部３４へ出力する。フレーム規定部３４は、ＧＰＳ測位部２８から時刻の情報を取得する。フレーム規定部３４は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部３４は、「０ｍｓｅｃ」となるタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。

　ここで、各フレームには、複数のスロットにて形成された優先期間と、所定の長さを有した一般車車期間とが含まれる。また、優先期間に含まれた複数のスロットが、少なくともひとつの制御スロットと、少なくともひとつの路車スロットと、複数の優先車車スロットに分類される。なお、優先車車スロットは、前述の車車スロットに相当し、一般車車期間は、前述の車車期間に相当する。ここで、優先期間に含まれた複数のスロットのうちの先頭のスロットが、「制御スロット」とされる。制御スロットは、前述のごとく、基地局装置１０が制御情報をブロードキャスト送信するために使用されるスロットである。路車スロットは、制御スロットに続く複数のスロットに配置される。優先車車スロットは、路車スロットに続く残りのスロットに配置される。

　優先車車スロットは、基地局装置１０から一定の範囲内に存在する端末装置に使用させ、一般車車期間は、エリア２００内であって、かつ基地局装置１０から一定の範囲外に存在する端末装置に使用させる。なお、優先車車スロットを使用すべきか、あるいは一般車車期間を使用すべきかは、端末装置によって判断される。判断のための処理については、後述する。また、複数の優先車車スロットでは、制御スロットにおいて報知した制御情報にしたがうように、端末装置に送信タイミングを制御させる。つまり、制御情報に含まれた空きスロットや衝突スロットの情報をもとに、端末装置１４が、いずれかの優先車車スロットを選択する。一方、一般車車期間では、端末装置に自律的に送信タイミングを制御させる。つまり、端末装置は、ＣＳＭＡにもとづいて送信タイミングを決定する。

　通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を採用しているので、各スロットは、複数のＯＦＤＭシンボルから構成されるように規定される。また、ＯＦＤＭシンボルは、ガードインターバル（ＧＩ）と有効シンボルとによって構成される。なお、各スロットの前方の部分や後方の部分にガードタイムが設けられてもよい。ここで、スロットに含まれた複数のＯＦＤＭシンボルのまとまりが、前述のパケット信号に相当する。

　図３（ａ）－（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。図示のごとく、第ｉフレームから第ｉ＋２フレームのように、複数のフレームが繰り返されるように規定されている。また、各フレームの期間は、例えば、「１００ｍｓｅｃ」である。図３（ｂ）は、ひとつのフレームの構成を示す。図示のごとく、ひとつのフレームの前方には、優先期間が配置され、優先期間の後方に、一般車車期間が配置される。優先期間は、Ｍ個のスロットによって構成される。フレームの先頭部分に配置された第１スロットが制御スロットに相当し、制御スロットに続く第２スロットから第６スロットまでの５個のスロットが路車スロットに相当する。なお、路車スロットの数は、「５」でなくてもよい。また、路車スロットに続く第７スロットから第ＭスロットまでのＭ－６個のスロットが優先車車スロットに相当する。

　図３（ｃ）は、ひとつのスロットの構成を示す。図示のごとく、スロットの前方の部分と後方の部分とにガードタイムが設けられている。また、スロットの残りの期間は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルによって構成されている。なお、一般車車期間において送信されるパケット信号も複数のＯＦＤＭシンボルによって構成される。図３（ｄ）は、ひとつのＯＦＤＭシンボルの構成を示す。図示のごとく、ひとつのＯＦＤＭシンボルは、ＧＩと有効シンボルによって構成されている。図２に戻る。

　ＲＦ部２２は、受信処理として、各優先車車スロットにおいて、図示しない他の端末装置間の通信において送信されるパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ここで、図３（ａ）のようなフレームが繰り返されている場合に、複数の優先車車スロットの中から選択されたスロットにて、データがフレームの周期で報知されている。また、データには、報知元になる端末装置の識別番号が含まれている。そのため、ＲＦ部２２は、端末装置から、フレームの周期にてデータを受信する。また、ＲＦ部２２は、一般車車期間においてもデータを受信する。

　ＲＦ部２２は、アンテナ２０を介して受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ　Ｎｏｉｓｅ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。

　ＲＦ部２２は、送信処理として、優先期間の各スロットにおいて、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

　変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。

　電力測定部３８は、優先車車スロットにおいて、ＲＦ部２２あるいは変復調部２４から、受信信号を受けつけ、受信電力を測定する。ここで、受信電力はスロット単位に測定される。そのため、電力測定部３８では、複数の優先車車スロットのそれぞれに対する受信電力が測定される。電力測定部３８は、スロット単位の受信電力を空きスロット特定部４２および衝突スロット特定部４４へ出力する。品質測定部４０は、優先車車スロットにおいて、変復調部２４からの復調結果を受けつけ、信号品質を測定する。ここでは、信号品質として誤り率が測定される。なお、誤り率の測定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、信号品質として、誤り率の代わりに、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）等が測定されてもよい。品質測定部４０は、複数の優先車車スロットのそれぞれに対する誤り率を衝突スロット特定部４４へ出力する。

　空きスロット特定部４２は、電力測定部３８から、スロット単位の受信電力を受けつける。空きスロット特定部４２は、各受信電力としきい値（以下、「空きスロット用しきい値」という）を比較し、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さくなっている優先車車スロットを特定する。つまり、空きスロット特定部４２は、複数の優先車車スロットの中から、複数の端末装置間の通信に使用可能な優先車車スロットを空きスロットとして検出する。ここで、空きスロットが複数存在する場合、空きスロット特定部４２は、それらを特定する。空きスロット特定部４２は、特定した空きスロットに関する情報を生成部３６へ出力する。

　衝突スロット特定部４４は、電力測定部３８から、スロット単位の受信電力を受けつけ、品質測定部４０から、スロット単位の誤り率を受けつける。また、衝突スロット特定部４４は、スロット単位に、受信電力と誤り率とを関連づける。衝突スロット特定部４４は、スロット単位に、受信電力と第１しきい値とを比較するとともに、誤り率と第２しきい値とを比較する。衝突スロット特定部４４は、受信電力が第１しきい値よりも大きく、かつ誤り率が第２しきい値より悪化している優先車車スロットを衝突スロットとして特定する。つまり、衝突スロット特定部４４は、受信電力が大きいものの通信品質が悪化している優先車車スロットを衝突スロットとして認定する。このように、衝突スロット特定部４４は、複数の端末装置が信号を重複して送信したことによって衝突が発生した優先車車スロットを衝突スロットとして検出する。衝突スロット特定部４４は、特定した衝突スロットに関する情報を生成部３６へ出力する。

　生成部３６は、空きスロット特定部４２から、空きスロットに関する情報を受けつけるとともに、衝突スロット特定部４４から、衝突スロットに関する情報を受けつける。生成部３６は、空きスロットに関する情報と衝突スロットに関する情報を含めながら、制御情報を生成する。ここで、優先期間に含まれた複数のスロットのそれぞれには、前から順番に「１」、「２」となるような番号（以下、「スロット番号」という）が付与されている。生成部３６は、空きスロットに関する情報として、以前の優先期間に含まれた空きスロットのスロット番号を制御情報に含める。衝突スロットについても同様の処理がなされる。

　生成部３６は、フレーム規定部３４からフレームやスロットに関する情報を受けつける。生成部３６は、制御スロットへ定期的に制御情報を割り当てる。生成部３６は、割り当てた制御スロットにて、変復調部２４へ制御情報を出力する。また、生成部３６は、端末装置へ送信すべき情報を取得した場合、取得した情報をパケット信号（以下、このようなパケット信号も「データ」という）に格納する。なお、情報の取得は、ネットワーク通信部８０を介してなされる。ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。生成部３６は、路車スロットへデータを割り当てる。生成部３６は、割り当てた路車スロットにて、変復調部２４へデータを出力する。

　変復調部２４、ＲＦ部２２は、制御スロットにて、生成部３６において生成した制御情報をアンテナ２０からブロードキャスト送信する。変復調部２４、ＲＦ部２２は、路車スロットにて、生成部３６において生成したデータをアンテナ２０からブロードキャスト送信する。なお、データは、ブロードキャスト送信されずに、特定の端末装置へ送信されてもよい。制御情報の宛先のひとつは、端末装置である。制御情報を受信した端末装置のうち、基地局装置１０から所定の範囲内に存在する端末装置は、各スロットのタイミングを認識し、端末装置間の通信のために確保した優先車車スロットのうちの少なくともひとつを使用する。また、端末装置は、複数のフレームにわたってデータを報知する場合に、フレーム内での相対的なタイミングが同一の優先車車スロットを使用する。一方、基地局装置１０から所定の範囲外に存在する端末装置は、一般車車期間を認識し、一般車車期間においてＣＳＭＡを実行する。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。

　この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

　図４は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。また、処理部５６は、タイミング特定部６０、取得部６２、生成部６４、通知部７０を含み、タイミング特定部６０は、制御情報抽出部６６、送信処理決定部７２、スロット決定部６８、ＣＳＭＡ実行部７４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、これらの説明を省略する。

　取得部６２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部６２は、取得した情報を生成部６４へ出力する。

　制御情報抽出部６６は、ＲＦ部５２からの信号あるいは変復調部５４からの復調結果を受けつける。また、制御情報抽出部６６は、制御スロットのタイミングを特定する。例えば、制御情報には、既知のパターンが含まれており、制御情報抽出部６６は、相関処理によって当該既知のパターンを検出した場合に、制御スロットのタイミングを特定する。また、制御情報抽出部６６は、制御スロットを受信しているタイミングを基準として、フレームおよびスロットの同期を確立する。つまり、制御情報抽出部６６は、制御スロットが含まれたフレームに同期するように、フレームを生成する。制御情報抽出部６６は、生成したフレームに関する情報を送信処理決定部７２へ出力する。また、制御情報抽出部６６は、制御情報から、空きスロットに関する情報、衝突スロットに関する情報を取得する。制御情報抽出部６６は、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報をスロット決定部６８へ出力する。

　送信処理決定部７２は、制御情報抽出部６６から、フレームに関する情報を受けつける。送信処理決定部７２は、フレームに関する情報をもとに、制御スロットのタイミングを特定し、特定した制御スロットでの受信電力を測定する。これは、制御情報の受信電力を測定することに相当する。その際、送信処理決定部７２は、ＲＦ部５２からの信号を受けつける。また、送信処理決定部７２は、送信処理決定用しきい値を保持しており、測定した受信電力と送信処理決定用しきい値とを比較する。ここで、送信処理決定用しきい値は、基地局装置１０から一定の範囲に対応するように、伝搬損失を考慮して定められている。なお、送信処理決定用しきい値は、予め保持していてもよく、制御信号に含められていてもよい。

　受信電力が送信処理決定用しきい値よりも大きければ、送信処理決定部７２は、基地局装置１０から一定の範囲内に存在していると推定し、優先車車スロットの使用を決定する。一方、受信電力が送信処理決定用しきい値よりも大きくなければ、送信処理決定部７２は、基地局装置１０から一定の範囲外に存在していると推定し、一般車車期間の使用を決定する。優先車車スロットの使用を決定した場合、送信処理決定部７２は、スロット決定部６８に動作を指示し、一般車車期間の使用を決定した場合、送信処理決定部７２は、ＣＳＭＡ実行部７４に動作を指示する。

　スロット決定部６８は、制御情報抽出部６６から、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を受けつける。スロット決定部６８は、空きスロットに関する情報をもとに、複数の優先車車スロットの中から、空きスロットを選択する。このような処理の継続中も、制御情報抽出部６６は、フレームごとに制御情報から、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を取得し続ける。スロット決定部６８は、衝突スロットに関する情報をもとに、現在使用している優先車車スロットに対応したスロット番号が衝突スロットとされていないかを確認する。衝突スロットとされていなければ、スロット決定部６８は、これまでと同一のスロット番号を生成部６４へ出力し続ける。一方、衝突スロットとされていれば、スロット決定部６８は、空きスロットに関する情報をもとに、空きスロットを再び推定し、それに対応したスロット番号を生成部６４へ出力する。

　ＣＳＭＡ実行部７４は、一般車車期間においてＣＳＭＡを実行する。具体的に説明すると、ＣＳＭＡ実行部７４は、干渉電力をキャリアセンスにて測定する。また、ＣＳＭＡ実行部７４は、干渉電力をもとに、送信タイミングを推定する。具体的に説明すると、ＣＳＭＡ実行部７４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、ＣＳＭＡ実行部７４は、送信タイミングを決定する。ＣＳＭＡ実行部７４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。

　生成部６４は、取得部６２において取得された情報を含めるようにデータを生成する。つまり、生成部６４は、測位した存在位置が含まれたデータを生成する。生成部６４は、スロット決定部６８において特定した優先車車スロット、あるいはＣＳＭＡ実行部７４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介してデータをブロードキャスト送信する。通知部７０は、路車スロットにおいて図示しない基地局装置１０からのデータを取得するとともに、優先車車スロット、一般車車期間において、図示しない他の端末装置１４からのデータを取得する。通知部７０は、データの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。

　以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図５は、通信システム１００の動作概要を示す。ここでは、図３（ｂ）のうち、制御スロットと優先車車スロットのみを示す。図の横方向が時間に相当しており、最上段に記載しているように、第ｉフレームから第ｉ＋２フレームまでの３つのフレームが示されている。また、説明を明瞭にするために、ひとつのフレームに１４個の優先車車スロットが含まれているとする。基地局装置１０は、図示のごとく、各フレームの先頭のスロットにて、制御情報を報知する。図中の「制」は、制御情報に相当する。また、その下段には、制御情報に含まれている空きスロットに関する情報と衝突スロットに関する情報が、スロットに対応づけられながら示されている。図中の「空」は、空きスロットに相当し、「衝」は、衝突スロットに相当する。

　さらに下段には、第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄがデータを報知するタイミングが示されている。図中の「デ」は、データに相当する。第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄは、制御情報を参照し、空きスロットをそれぞれ選択する。第ｉフレームにおいて、第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄは、選択した空きスロットにてデータを報知する。その際、第３端末装置１４ｃと第４端末装置１４ｄにおいて選択された空きスロットが同一であるので、両者から報知されたデータが衝突している。基地局装置１０は、当該スロットでの衝突の発生を検出する。第ｉ＋１フレームにおいて、基地局装置１０から報知される制御情報には、衝突スロットに関する情報として、衝突が発生したスロットが示されている。

　第１端末装置１４ａおよび第２端末装置１４ｂは、既に使用した優先車車スロットにおいて衝突が発生していないので、同一のスロット番号の優先車車スロットを再び使用する。一方、第３端末装置１４ｃおよび第４端末装置１４ｄは、既に使用した優先車車スロットにおいて衝突が発生しているので、別の空きスロットを再び選択する。第３端末装置１４ｃおよび第４端末装置１４ｄは、選択した空きスロットにてデータを報知する。すべてのデータが衝突していないので、第ｉ＋２フレームにおいて、基地局装置１０から報知される制御情報には、衝突スロットが示されていない。そのため、第ｉ＋２フレームにおいて、第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄは、既に使用した優先車車スロットと同一のスロット番号の優先車車スロットを再び使用する。

　図６は、基地局装置１０における空きスロットの通知手順を示すフローチャートである。検出部３２は、スロット番号ｍをｓに設定する（Ｓ１０）。ここで、ｓは、優先車車スロットが開始されるスロット番号である。電力測定部３８は、受信電力を測定する（Ｓ１２）。空きスロット特定部４２は、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さければ（Ｓ１４のＹ）、スロット番号ｍの優先車車スロットを空きスロットと特定する（Ｓ１６）。空きスロット特定部４２は、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ１４のＮ）、ステップ１６の処理をスキップする。スロット番号ｍが最大数Ｍでなければ（Ｓ１８のＮ）、検出部３２は、スロット番号ｍに１を加算して（Ｓ２０）、ステップ１２に戻る。一方、スロット番号ｍが最大数Ｍであれば（Ｓ１８のＹ）、生成部３６は、空きスロットのスロット番号を制御情報に含める（Ｓ２２）。変復調部２４、ＲＦ部２２は、制御情報を報知する（Ｓ２４）。

　図７は、基地局装置１０における衝突スロットの通知手順を示すフローチャートである。検出部３２は、スロット番号ｍをｓに設定する（Ｓ４０）。電力測定部３８は、受信電力を測定し、品質測定部４０は、誤り率を測定する（Ｓ４２）。衝突スロット特定部４４は、受信電力が第１しきい値より大きく、かつ誤り率が第２しきい値よりも大きければ（Ｓ４４のＹ）、スロット番号ｍの優先車車スロットを衝突スロットと特定する（Ｓ４６）。衝突スロット特定部４４は、受信電力が第１しきい値より大きくなく、あるいは誤り率が第２しきい値よりも大きくなければ（Ｓ４４のＮ）、ステップ４６の処理をスキップする。スロット番号ｍが最大数Ｍでなければ（Ｓ４８のＮ）、検出部３２は、スロット番号ｍに１を加算して（Ｓ５０）、ステップ４２に戻る。一方、スロット番号ｍが最大数Ｍであれば（Ｓ４８のＹ）、生成部３６は、衝突スロットのスロット番号を制御情報に含める（Ｓ５２）。変復調部２４、ＲＦ部２２は、制御情報を報知する（Ｓ５４）。

　図８は、端末装置１４における送信処理の決定手順を示すフローチャートである。送信処理決定部７２は、制御情報の受信電力を測定する（Ｓ１００）。受信電力が送信処理決定用しきい値よりも大きければ（Ｓ１０２のＹ）、送信処理決定部７２は、優先車車スロットの使用を決定する（Ｓ１０４）。一方、受信電力が送信処理決定用しきい値よりも大きくなければ（Ｓ１０２のＮ）、送信処理決定部７２は、一般車車期間の使用を決定する（Ｓ１０６）。

　図９は、端末装置１４におけるデータの送信手順を示すフローチャートである。これは、優先車車スロットを使用する場合に相当する。制御情報抽出部６６は、制御情報を取得する（Ｓ７０）。使用すべき優先車車スロットが既に特定されていれば（Ｓ７２のＹ）、スロット決定部６８は、当該スロットに衝突が発生していないかを確認する。衝突が発生していれば（Ｓ７４のＹ）、スロット決定部６８は、優先車車スロットを変更する（Ｓ７６）。衝突が発生していなければ（Ｓ７４のＮ）、ステップ７６はスキップされる。一方、使用すべき優先車車スロットが既に特定されていなければ（Ｓ７２のＮ）、スロット決定部６８は、空きスロットを推定した後に、空きスロットをランダムに特定する（Ｓ７８）。生成部６４は、特定した優先車車スロットにて、データを送信する（Ｓ８０）。

　次に、本発明の変形例を説明する。変形例は、実施例と同様に、基地局装置と端末装置とを含む通信システムである。変形例でも、実施例と同様に、フレームが、制御スロット、路車スロット、優先車車スロット、一般車車期間によって形成される。路車スロットと優先車車スロットの数は、それぞれのデータ量に応じて決められるべきである。一方、一般車車期間やフレームの期間もデータ量に応じて決められてもよい。しかしながら、後者を自由に設定可能であるとすると、処理が複雑になることもある。例えば、フレームの期間が自由に設定可能である場合、制御信号を受信しても、端末装置はフレームを生成できない。そのため、端末装置は、次に制御信号を受信すべきタイミングを推定できず、処理が複雑になる。また、一般車車期間が基地局装置ごとに異なり、かつふたつの基地局装置によるエリアが重複している場合、重複した領域に存在する端末装置は、どちらの一般車車期間を使用すればよいか不明になる。

　これに対応するために、変形例に係る通信システムは、次の処理を実行する。基地局装置は、路車間通信に使用すべきデータ量を監視する。基地局装置は、監視したデータ量に応じて、路車スロットの数を調節する。その際、フレームの期間および一般車車期間は調節しない。つまり、基地局装置は、優先期間を一定に維持して、その中に含まれる路車スロットの数と優先車車スロットの数とを調節する。例えば、路車スロットの数が増加されれば、優先車車スロットの数は低減される。変形例に係る通信システム１００、基地局装置１０、端末装置１４は、図１、図２、図４とそれぞれ同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。

　図１０は、本発明の変形例に係る処理部２６の構成を示す。処理部２６は、フレーム規定部３４、検出部３２、生成部３６、監視部８２を含む。また、処理部２６は、外部のネットワーク通信部８０に接続される。

　ネットワーク通信部８０は、図示しない外部のネットワークに接続され、当該ネットワークからデータを入力する。ネットワークは、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）である。ネットワーク通信部８０は、生成部３６および監視部８２へ、入力したデータを出力する。ここで、入力したデータが、路車間通信に使用すべきデータに相当する。監視部８２は、ネットワーク通信部８０に接続され、ネットワーク通信部８０からのデータの量を監視する。つまり、監視部８２は、生成部３６から送信すべきデータの量を監視する。例えば、監視部８２は、一定期間内でのデータの総量を導出する。また、監視部８２は、監視したデータ量を定期的にフレーム規定部３４へ出力する。

　フレーム規定部３４は、図３（ａ）－（ｃ）に示されたフォーマットのフレームを生成する。また、フレーム規定部３４は、監視部８２からのデータ量を受けつけ、データ量に応じて、優先期間に含まれた路車スロットの数と優先車車スロットの数とを制御する。フレーム規定部３４は、フレームの期間と一般車車期間とを固定する。ここでは、このようなフレーム規定部３４の処理をさらに詳細に説明する。フレーム規定部３４は、データ量とスロット数との関係をテーブルとして予め記憶する。図１１は、フレーム規定部３４に記憶されたテーブルの構成を示す。図示のごとく、データ量欄２１０、スロット数欄２１２が含まれる。例えば、データ量が「Ａ１」以下である場合、路車スロット数は「Ｂ１」と規定される。

　また、データ量が「Ａ１」より大きく、かつ「Ａ２」以下である場合、路車スロット数は「Ｂ２」と規定される。ここで、「Ａ１」＜「Ａ２」＜「ＡＮ」、「Ｂ１」＜「Ｂ２」＜「ＢＮ」の関係が成立している。つまり、データ量が増加するほど、路車スロットの数も増加する。図１０に戻る。フレーム規定部３４は、図１１のテーブルを参照しながら、受けつけたデータ量に応じた路車スロット数を決定する。また、フレーム規定部３４は、優先期間を一定にするように、決定した路車スロット数から優先車車スロット数を決定する。フレーム規定部３４は、決定した路車スロット数と優先車車スロット数とをもとに、フレームを生成する。さらに、フレーム規定部３４は、決定した路車スロット数と優先車車スロット数とに関する情報を生成部３６へ出力する。

　生成部３６は、フレーム規定部３４から、路車スロット数と優先車車スロット数とに関する情報を受けつける。生成部３６は、路車スロット数と優先車車スロット数とに関する情報も制御情報に格納する。図示しない端末装置１４の制御情報抽出部６６は、フレームを生成する際に、制御情報に含まれた路車スロット数と優先車車スロット数とに関する情報をもとに、路車スロットと優先車車スロットとを設定する。

　次に、本発明の別の変形例を説明する。別の変形例は、これまでと同様に、基地局装置と端末装置とを含む通信システムである。別の変形例でも、これまでと同様に、フレームが、制御スロット、路車スロット、優先車車スロット、一般車車期間によって形成される。これまでは、複数の基地局装置によって形成されているエリアが互いに重複している場合を想定していない。各基地局装置は、ＧＰＳ衛星からの信号をもとに、互いに同期したフレームを生成している。そのため、フレームの先頭のフレームを制御スロットとする場合、各基地局装置からの制御情報の送信タイミングが重複している。しかしながら、端末装置は、いずれかの制御情報を復調すると、残りの制御情報を復調できなくなる。そのため、エリアが互いに重複する場合、制御情報の送信タイミングは異なっている方が望ましい。一方、制御情報の送信周期が長くなってしまうと、端末装置におけるフレームの生成機会が減少する。そのため、別の変形例に係る通信システムは、次の処理を実行する。

　基地局装置は、多重化すべき基地局装置の数に応じて、フレームを複数のサブフレームに分割する。また、基地局装置は、複数のサブフレームのいずれかにおいて制御情報を報知し、残りのサブフレームにおいて制御情報を報知しない。各基地局装置が別のサブフレームにおいて制御情報を報知することによって、制御情報の送信タイミングが互いに異なる。変形例に係る通信システム１００、基地局装置１０、端末装置１４は、図１、図２、図４とそれぞれ同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。

　図１２は、本発明の別の変形例に係る通信システム１００の構成を示す。図１２は、図１に示された交差点が横にふたつ並んでいる場合に相当する。第１基地局装置１０ａおよび第２基地局装置１０ｂが各交差点に設置されている。なお、図面を明瞭にするために、図１２では、図１に示された車両１２を省略する。図示のごとく、第１基地局装置１０ａによって第１エリア２００ａが形成され、第２基地局装置１０ｂによって第２エリア２００ｂが形成されている。また、第１エリア２００ａと第２エリア２００ｂとでは、一部分が重なっている。重なっている一部分に、図示しない車両１２が存在すると、当該車両１２に搭載された端末装置は、第１基地局装置１０ａからの制御情報と第２基地局装置１０ｂからの制御情報とを受信できる。そのため、前述のごとく、ふたつの基地局装置１０からの制御情報に対して、干渉を低減させるための構成が必要になる。具体的には、以下に説明する。

　図１３は、本発明の別の変形例に係る処理部２６の構成を示す。処理部２６は、フレーム規定部３４、検出部３２、生成部３６、選択部８６を含む。また、処理部２６は、外部の入力部８４およびネットワーク通信部８０に接続される。

　入力部８４は、所定のインターフェイスを有しており、インターフェイスを介して、ユーザからフレームに多重化すべき基地局装置１０の数を受けつける。インターフェイスは、ボタン等によって形成されていてもよく、外部のコンピュータと接続可能な端子として形成されていてもよい。その結果、入力部８４は、フレームに多重化すべき基地局装置１０の数を特定する。入力部８４は、基地局装置１０の数をフレーム規定部３４へ出力する。

　フレーム規定部３４は、これまでと同様のフレームを繰り返し生成する。また、入力部８４から、多重化すべき基地局装置１０の数を受けつける。フレーム規定部３４は、各フレームを、多重化すべき基地局装置１０の数のサブフレームに分割する。その結果、フレームは、複数のサブフレームにて形成される。また、サブフレームの数は、入力部８４において特定した基地局装置１０の数に応じて制御される。ここで、多重化すべき基地局装置１０の数が「１」の場合、つまりサブフレームの数が「１」の場合が、実施例および変形例で生成されるフレームに相当する。なお、フレームに含まれるサブフレームの数に関わらず、フレームの期間は一定である。フレーム規定部３４では、各サブフレームが、複数のスロットにて形成された優先期間と、所定の長さを有した一般車車期間とを含むように規定される。また、優先期間の複数のスロットが、少なくともひとつの制御スロットと、少なくともひとつの路車スロットと、複数の優先車車スロットに分類される。つまり、各サブフレームは、実施例および変形例で生成されるフレームと同様に構成される。

　ここで、複数のサブフレームのうち、ひとつのサブフレームにおける制御スロットと路車スロットは、本基地局装置１０が優先的に使用する。また、本基地局装置１０が使用した制御スロットを含んだサブフレーム以外の各サブフレームにおいて、制御スロットと路車スロットとが、図示しない他の基地局装置１０に使用される。つまり、各基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームでの制御スロットと路車スロットとを使用する。一方、複数のサブフレームにおける優先車車スロットと一般車車期間は、各基地局装置１０によって優先的に使用されない。

　図１４（ａ）－（ｂ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図１４（ａ）は、図３（ａ）のうちのひとつのフレームに相当する。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のフレームの詳細な構成を示す。ここでは、サブフレームの数を「Ｎ」とする。図示のごとく、フレームの先頭から順に、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第Ｎサブフレームが配置される。また、第１サブフレームには、第１制御スロット、第１路車スロット、第１優先車車スロット、第１一般車車期間が配置されており、これらは、図３（ｂ）の制御スロット、路車スロット、優先車車スロット、一般車車期間に対応する。そのため、第１制御スロット、第１路車スロット、第１優先車車スロットが優先期間を構成する。

　また、第２サブフレーム、第Ｎサブフレームも第１サブフレームと同様に構成される。なお、第１制御スロットから第Ｎ制御スロットは、制御スロットと総称され、第１路車スロットから第Ｎ路車スロットは、路車スロットと総称され、第１優先車車スロットから第Ｎ優先車車スロットは、優先車車スロットと総称され、第１一般車車期間から第Ｎ一般車車期間は、一般車車期間と総称される。ここで、本基地局装置１０は、第１制御スロット、第１路車スロットを使用する。本基地局装置１０と多重化される他の基地局装置１０は、第１制御スロット、第１路車スロットを使用しない。その代わりに、他の基地局装置１０は、第２制御スロット、第２路車スロット等を使用し、本基地局装置１０は、これらを使用しない。図１２に示した通信システム１００において、例えば、第１基地局装置１０ａが、第１制御スロット、第１路車スロットを使用し、第２基地局装置１０ｂが、第２制御スロット、第２路車スロットを使用する。なお、各サブフレームの優先車車スロットと一般車車期間は、各エリア２００に存在する端末装置１４によって共通に使用される。図１３に戻る。

　なお、フレーム規定部３４は、自らが制御スロット等を使用しないサブフレームにおいて、優先期間をすべて優先車車スロットに使用させるように規定してもよい。図１５（ａ）－（ｃ）は、通信システム１００における各基地局装置にて生成されるフレームのフォーマットを示す。図１５（ａ）は、例えば、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームのフォーマットを示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて第１制御スロット、第１路車スロットを配置する。一方、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームにおいて、優先期間を優先車車スロットとして使用する。例えば、第２サブフレームの優先期間は、第２優先車車スロットとして使用される。残りのサブフレームについても同様である。ここで、第１制御スロットおいて報知される制御情報には、第１優先車車スロット、第２優先車車スロット、第Ｎ優先車車スロットにおける空きスロット、衝突スロットの情報が含まれている。端末装置１４は、制御情報をもとに、第１優先車車スロット、第２優先車車スロット、第Ｎ優先車車スロットのうちのいずれかのスロットを選択する。

　図１５（ｂ）は、例えば、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームのフォーマットを示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおいて第２制御スロット、第２路車スロットを配置する。一方、第２基地局装置１０ｂは、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームにおいて、優先期間を優先車車スロットとして使用する。例えば、第１サブフレームの優先期間は、第１優先車車スロットとして使用される。残りのサブフレームについても同様である。ここで、第２制御スロットおいて報知される制御情報には、第１優先車車スロット、第２優先車車スロット、第Ｎ優先車車スロットにおける空きスロット、衝突スロットの情報が含まれている。端末装置１４は、制御情報をもとに、第１優先車車スロット、第２優先車車スロット、第Ｎ優先車車スロットのうちのいずれかのスロットを選択する。

　図１５（ｃ）は、例えば、第Ｎ基地局装置１０ｎによって生成されるフレームのフォーマットを示す。第Ｎ基地局装置１０ｎは、第Ｎサブフレームにおいて第Ｎ制御スロット、第Ｎ路車スロットを配置する。一方、第Ｎ基地局装置１０ｎは、第１サブフレームから第Ｎ－１サブフレームにおいて、優先期間を優先車車スロットとして使用する。例えば、第１サブフレームの優先期間は、第１優先車車スロットとして使用される。残りのサブフレームについても同様である。ここで、第Ｎ制御スロットおいて報知される制御情報には、第１優先車車スロット、第２優先車車スロット、第Ｎ優先車車スロットにおける空きスロット、衝突スロットの情報が含まれている。端末装置１４は、制御情報をもとに、第１優先車車スロット、第２優先車車スロット、第Ｎ優先車車スロットのうちのいずれかのスロットを選択する。

　第１制御スロットと第１路車スロットが配置されている期間には、第２基地局装置１０ｂ等によって優先車車スロットも配置されている。しかしながら、第２基地局装置１０ｂ等は、第１制御スロットと第１路車スロットが使用されていれば、空きスロットとして検出しないので、端末装置１４間のデータ通信はなされなくなる。そのため、制御情報や路車間通信でのデータに対する衝突の発生は抑制される。一方、第１路車スロットに使用されないスロットが存在する場合、端末装置１４間のデータ通信がなされるので、フレームの利用効率が向上される。また、端末装置１４が、複数の制御スロットのそれぞれにて制御情報を受信する場合もある。例えば、第１制御スロットにおいて制御情報を受信するとともに、第２制御スロットにおいて制御情報を受信するときである。その際、両方の制御情報の内容が異なっていることもある。具体的には、第１制御スロットにおける制御情報では、空きスロットと示されたスロットが、第２制御スロットにおける制御情報では、衝突スロットと示されている。その際、端末装置１４は、いずれの制御情報においても空きスロットと示されたスロットを選択すればよい。また、端末装置１４は、いずれかの制御情報において、空きスロットと示されたスロットを選択してもよい。図１３に戻る。

　選択部８６は、ひとつのフレームに含まれた複数のサブフレーム中から、制御スロット等を配置すべきひとつのサブフレームを選択する。選択部８６は、複数のフレームにわたって、各サブフレームの先頭部分に対する干渉電力を測定する。選択部８６は、制御スロット等が配置されていないサブフレームとして、干渉電力が低いサブフレームを選択する。選択部８６は、選択したサブフレームに関する情報を生成部３６へ出力する。

　検出部３２は、実施例や変形例と同様に、優先車車スロットにおける空きスロットおよび衝突スロットを検出する。ここで、検出部３２は、優先車車スロットとして、第１優先車車スロットから第Ｎ優先車車スロットを検出対象とする。つまり、検出部３２は、フレームに含まれたサブフレーム数によらず、フレームに含まれたすべての優先車車スロットを検出対象とする。フレームのフォーマットが図１５（ａ）－（ｃ）に相当する場合、検出部３２は、自らが使用している制御スロット等を含んだサブフレーム以外の各サブフレームにおいて、制御スロットおよび路車スロットとを優先車車スロットとして検出対象に加える。

　生成部３６は、フレーム規定部３４からサブフレームの数に関する情報を受けつける。また、生成部３６は、実施例や変形例において説明した情報に加えて、サブフレームの数に関する情報も制御情報に含める。さらに、生成部３６は、選択部８６から、選択したサブフレームに関する情報を受けつける。生成部３６は、選択されたサブフレームに制御スロットを設定し、制御スロットに制御情報を割り当てる。また、生成部３６は、選択されたサブフレームに路車スロットを設定する。生成部３６は、実施例や変形例と同様に、変復調部２４、ＲＦ部２２を介して、制御スロットに割り当てた制御情報や、路車スロットに割り当てたデータを送信させる。

　次に、本発明のさらに別の変形例を説明する。本発明のさらに別の変形例も、これまでと同様に、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。さらに別の変形例では、フレームの構成を再度説明する。基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。また、車車間通信を実行している端末装置が存在するエリアは、主として３種類に分類される。

　ひとつは、基地局装置の周囲に形成されるエリア（以下、「第１エリア」という）であり、もうひとつは、第１エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア」という）であり、さらに別のひとつは、第２エリアの外側に形成されるエリア（以下、「第２エリア外」という）である。ここで、第１エリアと第２エリアでは、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信可能であるのに対して、第２エリア外では、基地局装置からのパケット信号をある程度の品質で端末装置が受信できない。また、第１エリアは、第２エリアよりも、交差点の中心に近くなるように形成されている。第１エリアに存在する車両は、交差点の近くに存在している車両であるので、当該車両に搭載された端末装置からのパケット信号は、衝突事故の抑制の点から重要な情報といえる。

　このようなエリアの規定に対応して、車車間通信のための期間（以下、「車車送信期間」という）は、優先期間、一般期間の時間分割多重によって形成されている。優先期間は、第１エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、優先期間を形成している複数のスロットのうちのいずれかにおいて、端末装置はパケット信号を送信する。また、一般期間は、第２エリアに存在する端末装置が使用するための期間であり、端末装置は、一般期間においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。なお、第２エリア外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。ここで、車両に搭載された端末装置が、どのエリアに存在するかを判定する。基地局装置によっては、第１エリアを形成しない場合もある。その場合、車車送信期間は、優先期間を含まず、一般期間のみによって形成される。

　つまり、２種類のフレームの構成が規定されている。基地局装置は、路車送信期間において報知するパケット信号によって、使用しているフレームに関する情報を端末装置に通知する。ここで、優先期間が含まれていないフレーム（以下、「第１フレーム」という）は、優先期間が含まれているフレーム（以下、「第２フレーム」という）よりもフレーム構成が簡易であるので、制御情報の情報量を少なくできる。本実施例に係る基地局装置では、制御情報の構成を簡易にするために、第１フレームを使用する場合に、路車送信期間に関する情報をパケット信号に含め、第２フレームを使用する場合に、路車送信期間に関する情報に加えて、優先期間に関する情報をパケット信号に含める。なお、フレームに一般期間が含まれず、車車送信期間が優先期間のみで形成されていてもよいが、ここでは説明を省略する。

　さらに別の変形例における路車送信期間は、これまでの制御スロットと路車スロットに相当し、優先期間は、これまでの優先車車スロットに相当し、一般期間は、これまでの一般車車期間に相当する。さらに別の変形例に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプであり、基地局装置１０は、図２、図１０、図１３と同様のタイプであり、端末装置１４は、図４と同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。

　図１６（ａ）－（ｄ）は、本発明のさらに別の変形例に係る通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図１６（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、図１５（ａ）－（ｃ）と同様に、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。図１６（ｂ）－（ｄ）の説明は、後述し、図１３に戻る。

　選択部８６は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部８６は、フレーム規定部３４にて規定されたフレームを受けつける。選択部８６は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部８６は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。抽出方法は後述する。選択部８６は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部８６は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部８６は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。

　図１６（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置１０ａはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。

　図１６（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図１６（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図１３に戻る。

　入力部８４は、事業者からの指示を受けつけるためのインターフェイスを有し、インターフェイスを介して、パラメータの設定指示を受けつける。例えば、インターフェイスはボタンであり、入力部８４は、ボタンへの入力によってパラメータの設定指示を受けつける。ここで、パラメータの設定指示は、第１フレームを使用するか、あるいは第２フレームを使用するかについてである。入力部８４は、受けつけた設定指示をフレーム規定部３４へ出力する。

　検出部３２は、フレーム規定部３４を介して、入力部８４からの設定指示を受けつける。設定指示が第１フレームの使用である場合、処理を実行しない。設定指示が第２フレームの使用である場合、検出部３２は、優先期間に含まれた複数のスロットのそれぞれが、未使用であるか、使用中であるか、衝突が発生しているかを特定する。ここでは、検出部３２の処理の説明を省略し、第２フレームにおけるサブフレームの構成を説明する。

　図１７（ａ）－（ｂ）は、サブフレームの構成を示す。これは、図１の基地局装置１０において規定されるサブフレーム、つまり第２フレームが使用されているときのサブフレームに相当する。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、優先期間、一般期間の順に構成される。路車送信期間では、基地局装置１０がパケット信号を報知し、優先期間は、複数のスロットの時間分割多重にて形成され、かつ各スロットにて端末装置１４がパケット信号を報知可能であり、一般期間は、所定の長さを有し、かつ端末装置１４がパケット信号を報知可能である。優先期間および一般期間が図１６（ｂ）等の車車送信期間に相当する。なお、サブフレームに路車送信期間が含まれない場合、サブフレームは、優先期間、一般期間の順に構成される。その際、路車送信期間も優先期間になっている。ここで、一般期間も、複数のスロットの時間分割多重にて形成されていてもよい。図１７（ｂ）については後述する。図１３に戻る。

　検出部３２は、各スロットに対する受信電力を測定するとともに、各スロットに対する誤り率も測定する。誤り率の一例はＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）である。受信電力が受信電力用しきい値よりも低ければ、検出部３２は、当該スロットが未使用である（以下、このようなスロットを「空きスロット」という）と判定する。一方、受信電力が受信電力用しきい値以上であり、かつ誤り率が誤り率用しきい値よりも低ければ、検出部３２は、当該スロットが使用中である（以下、このようなスロットを「使用スロット」という）と判定する。受信電力が受信電力用しきい値以上であり、かつ誤り率が誤り率用しきい値以上であれば、検出部３２は、当該スロットにて衝突が発生している（以下、このようなスロットを「衝突スロット」という）と判定する。誤り率の代わりに、誤り検出がなされてもよい。その場合、検出部３２は、誤り率が誤り率用しきい値以上であることを判定する代わりに、パケット信号中に誤りが存在することを判定する。検出部３２は、このような処理をすべてのスロットに対して実行し、それらの結果（以下、「検出結果」という）を生成部３６へ出力する。

　生成部３６は、フレーム規定部３４から、設定指示を受けつけ、選択部８６から、サブフレームの番号を受けつける。また、設定指示が第２フレームの使用である場合に、生成部３６は、検出部３２から、検出結果を受けつける。まず、設定指示が第２フレームの使用である場合を説明する。生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべき制御パケット信号とＲＳＵパケット信号とを生成する。図１７（ｂ）は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、ひとつの制御パケット信号と複数のＲＳＵパケット信号が並べられている。ここで、前後のパケット信号は、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ　Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　Ｓｐａｃｅ）だけ離れている。図１３に戻る。

　ここでは、制御パケット信号とＲＳＵパケット信号の構成を説明する。図１８（ａ）－（ｃ）は、本発明のさらに別の変形例に係る通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図１８（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「ＦＣＳ」を配置する。データペイロードに検出結果が含まれる場合、当該ＭＡＣフレームを格納したパケット信号が、制御パケット信号に相当する。また、生成部３６は、ネットワーク通信部８０から、渋滞情報や工事情報等のデータを受けつけた場合、それらをデータペイロードに含める。そのようなＭＡＣフレームを格納したパケット信号が、ＲＳＵパケット信号に相当する。ここで、ネットワーク通信部８０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。また、優先期間および一般期間において報知されるパケット信号も、図１８（ａ）に示されたＭＡＣフレームを格納する。

　図１８（ｂ）は、第２フレームを使用する場合に、生成部３６によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分と拡張部分とが含まれている。前述のごとく、制御パケット信号とＲＳＵパケット信号との構成は同一なので、第２フレーム使用時に報知される制御パケット信号とＲＳＵパケット信号の両方には、基本部分と拡張部分とが含まれている。基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」を含み、拡張部分は、「車車スロットサイズ」、「優先一般比率」、「優先一般しきい値」を含む。

　プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示すとともに、メッセージヘッダに基本部分だけが含まれていること、あるいはメッセージヘッダに基本部分と拡張部分とが含まれていることを識別するための識別を含む。前者は、図１８（ｃ）に対応し、後者は、図１８（ｂ）に対応する。また、前者の識別子は、「０」であり、後者の識別子は、「１」である。送信ノード種別は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「０」は端末装置を示し、「１」は基地局装置１０を示す。選択部８６が、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する場合に、選択部８６は、送信ノード種別の値を利用する。

　再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、ＴＳＦタイマは、送信時刻を示す。ＲＳＵ送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。車車スロットサイズは、優先期間に含まれるスロットのサイズを示し、優先一般比率は、優先期間と一般期間との比率を示し、優先一般しきい値は、優先期間の使用あるいは一般期間の使用を端末装置１４に選択させるためのしきい値であって、かつ受信電力に対するしきい値である。つまり、拡張部分は、優先期間と一般期間とに関する情報に相当する。図１８（ｃ）の説明は後述する。図１３に戻る。

　次に、設定指示が第１フレームの使用である場合を説明する。生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきＲＳＵパケット信号とを生成する。ここで、制御パケット信号は生成されない。図１９（ａ）－（ｂ）は、図１７（ａ）－（ｄ）のサブフレームの別の構成を示す。図１９（ａ）は、図２の基地局装置１０において規定されるサブフレーム、つまり第１フレームが使用されているときのサブフレームに相当する。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、一般期間の順に構成される。図１９（ｂ）は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のＲＳＵパケット信号が並べられており、制御パケット信号が並べられていない。ここで、前後のパケット信号は、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ　Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　Ｓｐａｃｅ）だけ離れている。図１３に戻る。

　図１８（ｃ）は、第１フレームを使用する場合のメッセージヘッダの構成を示す。図示のごとく、生成部３６は、拡張部分を生成せずに、基本部分を生成する。基本部分に含まれる情報は、第１フレームであるか、第２フレームであるかにかかわらず同一である。図３に戻る。これらをまとめると、生成部３６は、第１フレーム使用時に、ＲＳＵパケット信号に基本部分を含める。なお、図１０のごとく、監視部８２が含まれる場合、フレーム規定部３４は、監視部８２において監視しているデータの量に応じて、路車送信期間において送信すべきＲＳＵパケット信号の数を制御してもよい。

　端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号のうち、図１８（ａ）を転送してもよい。その際、端末装置１４には、転送決定部が含まれる。転送決定部は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、再利用回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、再利用回数が「１以上」の値に設定されている。転送決定部は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６４へ出力する。その際、転送決定部は、再利用回数を「１」増加させる。

　以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図２０は、本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置１０におけるメッセージヘッダの生成手順を示すフローチャートである。優先期間の設定があれば（Ｓ２１０のＹ）、生成部３６は、基本部分と拡張部分とを生成する（Ｓ２１２）。生成部３６は、基本部分の識別子を「１」に設定する（Ｓ２１４）。一方、優先期間の設定がなければ（Ｓ２１０のＮ）、生成部３６は、基本部分を生成する（Ｓ２１６）。生成部３６は、基本部分の識別子を「０」に設定する（Ｓ２１８）。

　図２１は、本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置１０におけるメッセージヘッダの挿入手順を示すフローチャートである。優先期間の設定があれば（Ｓ２３０のＹ）、生成部３６は、メッセージヘッダとして基本部分と拡張部分を生成する（Ｓ２３２）。生成部３６は、生成したメッセージヘッダを制御パケット信号とＲＳＵパケット信号に挿入する（Ｓ２３４）。一方、優先期間の設定がなければ（Ｓ２３０のＮ）、生成部３６は、メッセージヘッダとして基本部分を生成する（Ｓ２３６）。生成部３６は、生成したメッセージヘッダをＲＳＵパケット信号に挿入する（Ｓ２３８）。

　次に、さらに別の本発明の変形例を説明する。さらに別の変形例も、これまでと同様に、ＩＴＳに使用される通信システムに関する。これまでは、第１フレームが使用される場合に、基本部分によって形成されるメッセージヘッダがＲＳＵパケット信号に格納され、第２フレームが使用される場合に、基本部分と拡張部分とによって形成されるメッセージヘッダが制御パケット信号とＲＳＵパケット信号に格納される。ここでは、第２フレームが使用される場合の伝送効率を改善することを目的とする。ここでは、第２フレームが使用される場合に、基本部分と拡張部分とによって形成されるメッセージヘッダが制御パケット信号のみに格納する。さらに別の変形例に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプであり、基地局装置１０は、図２、図１０、図１３と同様のタイプであり、端末装置１４は、図４と同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。

　生成部３６は、第１フレームを使用する場合に、基地局報知期間において報知すべきＲＳＵパケット信号を生成し、第２フレームを使用する場合に、基地局報知期間において報知すべき制御のパケット信号とＲＳＵパケット信号とを生成する。生成部３６は、第１フレーム使用時に報知すべきＲＳＵパケット信号のメッセージヘッダに基本部分を含め、第２フレーム使用時に報知すべき制御パケット信号のメッセージヘッダに基本部分と拡張部分とを含める。生成部３６は、第２フレーム使用時に報知すべきＲＳＵパケット信号にメッセージヘッダを含めない。なお、生成部３６は、第２フレーム使用時に報知すべきＲＳＵパケット信号のメッセージヘッダに基本部分のみを含めてもよい。

　図２２は、本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置１０におけるメッセージヘッダの挿入手順を示すフローチャートである。優先期間の設定があれば（Ｓ２５０のＹ）、生成部３６は、メッセージヘッダとして基本部分と拡張部分を生成する（Ｓ２５２）。生成部３６は、生成したメッセージヘッダを制御パケット信号に挿入する（Ｓ２５４）。一方、優先期間の設定がなければ（Ｓ２５０のＮ）、生成部３６は、メッセージヘッダとして基本部分を生成する（Ｓ２５６）。生成部３６は、生成したメッセージヘッダをＲＳＵパケット信号に挿入する（Ｓ２５８）。

　本発明の実施例によれば、フレームの中に、制御スロット、路車スロット、優先車車スロット、一般車車期間を設けるので、信号の用途に応じて送信タイミングを異ならせることができる。また、路車スロットは、優先車車スロットおよび一般車車期間と異なるように設けられるので、車車間通信と路車間通信との間における相互の影響を低減できる。また、複数の優先車車スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な優先車車スロットを報知するので、端末装置間の通信における衝突の発生確率を低減できる。また、端末装置間の通信における衝突の発生確率が低減されるので、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減できる。また、複数の車車スロットのそれぞれに対する受信電力をもとに、空きスロットを特定するので、特定を簡易に実行できる。

　また、以前のフレームに含まれた空きスロットの番号を報知するので、端末装置への指示を確実に実行できる。また、空きスロットを使用している端末装置は、複数のフレームにわたって、当該スロットに対応した優先車車スロットを使用するので、処理を簡易にできる。また、複数の優先車車スロットの中から、複数の端末装置が信号を重複して送信したことによって衝突が発生した優先車車スロットを報知するので、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率を低減できる。また、複数の優先車車スロットのそれぞれに対する受信電力と、複数の優先車車スロットのそれぞれに対する信号品質とをもとに、衝突スロットを特定するので、特定を簡易に実行できる。また、以前のフレームに含まれた衝突スロットの番号を報知するので、端末装置への指示を確実に実行できる。

　また、制御情報にしたがうように送信タイミングを制御させる端末装置と、自律的に送信タイミングを制御させる端末装置とを異なった期間に配置するので、送信タイミングの制御方法の異なった端末装置を分離できる。また、送信タイミングの制御方法の異なった端末装置が分離されるので、送信タイミングの制御方法の異なった端末装置からのパケット信号の衝突確率を低減できる。また、優先期間に含まれた路車スロット数と優先車車スロット数とを制御するので、トラヒックの変動に柔軟に対応できる。また、トラヒックの変動に柔軟に対応されるので、伝送効率を向上できる。また、優先期間に含まれた路車スロット数と優先車車スロット数とを変化させながらも、フレームの期間と一般車車期間とを固定するので、制御を容易にできる。また、制御が容易にされるので、通信開始までの期間を短縮できる。また、路車間通信におけるデータの量をもとに、路車スロット数を制御するので、路車間通信におけるデータの量の変動に対応できる。

　また、フレームを複数のサブフレームに分割し、複数のサブフレームによって制御スロットを多重化するので、複数の基地局装置が近接して設置されている場合にも対応できる。また、制御スロットを使用しているサブフレームに路車スロットを配置させるので、路車スロットも多重化できる。また、使用している制御スロットを含んだサブフレーム以外の各サブフレームにおいて、制御スロットと路車スロットとを優先車車スロットとして検出対象に加えるので、優先車車スロットの数を増加できる。また、優先車車スロットの数が増加されるので、優先車車スロットでのトラヒックの増加に対応できる。

　また、優先車車スロットでのトラヒックの増加に対応されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。また、他の基地局装置によって制御スロットや路車スロットが使用されていれば、空きスロットとしないので、他の基地局装置に与える影響を低減できる。フレームの期間を固定しながら、フレームを形成すべきサブフレームの数に応じて、サブフレーム数を制御するので、近接して設置された基地局装置の数に適したサブフレーム数を設定できる。また、近接して設置された基地局装置の数に適したサブフレーム数が設定されるので、制御情報等の衝突確率を低減できる。また、制御情報等の衝突確率が低減されるので、通信品質の悪化を抑制できる。また、サブフレーム数を制御情報に含めるので、サブフレーム数を変更しても端末装置に通知できる。また、フレームに多重化すべき基地局装置の数を受けつけて特定するので、サブフレーム数を柔軟に設定できる。

　以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　本発明の実施例において、基地局装置１０から報知される制御情報、データや、ひとつの端末装置１４から報知されるデータは、ひとつのスロットに割り当てられている。しかしながらこれに限らず例えば、制御情報やデータが、ふたつ以上のスロットに割り当てられていてもよい。本変形例によれば、制御情報やデータの通信速度を向上できる。

　本発明の実施例において、基地局装置１０は、空きスロットおよび衝突スロットを検出し、それらに関する情報を制御情報に含めている。しかしながらこれに限らず例えば、基地局装置１０は、衝突スロットを検出せずに、空きスロットのみを検出してもよい。その際、衝突スロット特定部４４等は省略される。本変形例によれば、基地局装置１０の構成および処理を簡易化できる。

　本発明の実施例において、フレーム規定部３４は、フレームに含まれるサブフレームの数を調節している。しかしながらこれに限らず例えば、フレーム規定部３４は、フレームに含まれるサブフレームの数を調節せず、サブフレーム数が予め規定されていてもよい。本変形例によれば、フレーム規定部３４の処理を簡易化できる。

　実施例に記載された発明の特徴は、次の項目によって規定されてもよい。
（項目１－１）
　複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、
　各サブフレームが、複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含むように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、少なくともひとつの第１種スロットと、少なくともひとつの第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されており、複数のサブフレームにおける複数の第３種スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な第３種スロットを検出する検出部と、
　前記検出部において検出した第３種スロットに関する情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにおける少なくともひとつの第１種スロットにて報知する報知部と、
　前記報知部が使用した少なくともひとつの第１種スロットを含んだサブフレームのうち、少なくともひとつの第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信する送信部とを備え、
　前記報知部は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置に使用された第１種スロットが含まれたサブフレーム以外のサブフレームにおいて、少なくともひとつの第１種スロットを報知することを特徴とする基地局装置。

（項目１－２）
　前記検出部の検出対象とされる複数の第３種スロットでは、前記報知部において報知した情報にしたがうように、端末装置に送信タイミングを制御させ、第２期間では、端末装置に自律的に送信タイミングを制御させることを特徴とする項目１－１に記載の基地局装置。
（項目１－３）
　前記検出部は、前記報知部が使用した少なくともひとつの第１種スロットを含んだサブフレーム以外の各サブフレームにおいて、少なくともひとつの第１種スロットと少なくともひとつの第２種スロットとを第３種スロットとして検出対象に加えることを特徴とする項目１－１または１－２に記載の基地局装置。
（項目１－４）
　フレームを形成すべきサブフレームの数を制御する制御部をさらに備え、
　前記制御部は、フレームの期間を固定し、
　前記報知部は、前記制御部において制御したサブフレームの数に関する情報も報知することを特徴とする項目１－１から１－３のいずれかに記載の基地局装置。

（項目１－５）
　複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する通信方法であって、
　各サブフレームが、複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含むように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、少なくともひとつの第１種スロットと、少なくともひとつの第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されており、複数のサブフレームにおける複数の第３種スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な第３種スロットを検出するステップと、
　検出した第３種スロットに関する情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにおける少なくともひとつの第１種スロットにて報知するステップと、
　前記報知するステップが使用した少なくともひとつの第１種スロットを含んだサブフレームのうち、少なくともひとつの第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信するステップとを備え、
　前記報知するステップは、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置に使用された第１種スロットが含まれたサブフレーム以外のサブフレームにおいて、少なくともひとつの第１種スロットを報知することを特徴とすることを特徴とする通信方法。

（項目２－１）
　複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含んだフレームが繰り返されるように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、少なくともひとつの第１種スロットと、少なくともひとつの第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されており、複数の第３種スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な第３種スロットを検出する検出部と、
　前記検出部において検出した第３種スロットに関する情報を少なくともひとつの第１種スロットにて報知する報知部と、
　少なくともひとつの第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信する送信部と、
　を備えることを特徴とする基地局装置。

（項目２－２）
　前記検出部の検出対象とされる複数の第３種スロットでは、前記報知部において報知した情報にしたがうように、端末装置に送信タイミングを制御させ、第２期間では、端末装置に自律的に送信タイミングを制御させることを特徴とする項目２－１に記載の基地局装置。
（項目２－３）
　第１期間に含まれた第２種スロットの数と第３種スロットの数とを制御する制御部をさらに備え、
　前記制御部は、フレームの期間と第２期間とを固定し、
　前記報知部は、前記制御部において制御した第２種スロットの数と第３種スロットの数とに関する情報も報知することを特徴とする項目２－１または２－２に記載の基地局装置。
（項目２－４）
　前記送信部から送信すべきデータの量を監視する監視部をさらに備え、
　前記制御部は、前記監視部において監視しているデータの量に応じて、第２種スロットの数と第３種スロットの数とを制御することを特徴とする項目２－３に記載の基地局装置。

（項目２－５）
　複数のスロットにて形成された第１期間と、所定の長さを有した第２期間とを含んだフレームが繰り返されるように規定され、かつ第１期間の複数のスロットが、少なくともひとつの第１種スロットと、少なくともひとつの第２種スロットと、複数の第３種スロットに分類されており、複数の第３種スロットの中から、端末装置間の通信に使用可能な第３種スロットを検出するステップと、
　検出した第３種スロットに関する情報を少なくともひとつの第１種スロットにて報知するステップと、
　少なくともひとつの第２種スロットにおいて、端末装置へのデータを送信するステップと、
　を備えることを特徴とする通信方法。

　１０　基地局装置、　１２　車両、　１４　端末装置、　２０　アンテナ、　２２　ＲＦ部、　２４　変復調部、　２６　処理部、　２８　ＧＰＳ測位部、　３０　制御部、　３２　検出部、　３４　フレーム規定部、　３６　生成部、　３８　電力測定部、　４０　品質測定部、　４２　空きスロット特定部、　４４　衝突スロット特定部、　５０　アンテナ、　５２　ＲＦ部、　５４　変復調部、　５６　処理部、　５８　制御部、　６０　タイミング特定部、　６２　取得部、　６４　生成部、　６６　制御情報抽出部、　６８　スロット決定部、　７０　通知部、　７２　送信処理決定部、　７４　ＣＳＭＡ実行部、　８０　ネットワーク通信部、　１００　通信システム。

　本発明によれば、パケット信号の衝突確率の増加を抑制しながら、車車間通信と路車間通信との間における相互の影響を低減できる。

Claims (8)

1. 　フレームに含まれた複数のスロットの中から、端末装置間の通信に使用可能なスロットを検出する検出部と、
   　フレームにおいて、複数のスロットよりも前のタイミングで、前記検出部において検出したスロットに関する制御情報を報知する報知部と、
   　フレームにおいて、制御情報と複数のスロットとの間のタイミングで、端末装置へのデータを送信する送信部と、
   　を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 　フレームには、端末装置間の通信に使用可能であり、かつ所定の長さを有した期間も含まれており、前記検出部の検出対象とされるスロットでは、前記報知部において報知した制御情報にしたがうように、端末装置に送信タイミングを制御させ、所定の長さを有した期間では、端末装置に自律的に送信タイミングを制御させることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 　前記送信部から送信すべきデータの量を監視する監視部と、
   　前記監視部において監視しているデータの量に応じて、前記送信部から送信すべきデータの量を制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 　複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、
   　各サブフレームが、複数のスロットを含むように規定されており、複数のサブフレームにおける複数のスロットの中から、端末装置間の通信に使用可能なスロットを検出する検出部と、
   　前記検出部において検出したスロットに関する制御情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにて報知する報知部と、
   　前記報知部が制御情報を報知すべきサブフレームにおいて、端末装置へのデータを送信する送信部とを備え、
   　前記報知部が制御情報を報知すべきサブフレームは、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置が制御情報を報知すべきサブフレーム以外のサブフレームに設定されることを特徴とする基地局装置。
5. 　各サブフレームには、端末装置間の通信に使用可能であり、かつ所定の長さを有した期間も含まれており、前記検出部の検出対象とされるスロットでは、前記報知部において報知した制御情報にしたがうように、端末装置に送信タイミングを制御させ、所定の長さを有した期間では、端末装置に自律的に送信タイミングを制御させることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 　フレームを形成すべきサブフレームの数を制御する制御部をさらに備え、
   　前記制御部は、フレームの期間を固定し、
   　前記報知部は、前記制御部において制御したサブフレームの数の値も制御情報に含めて報知することを特徴とする請求項４または５に記載の基地局装置。
7. 　フレームに含まれた複数のスロットの中から、端末装置間の通信に使用可能なスロットを検出するステップと、
   　フレームにおいて、複数のスロットよりも前のタイミングで、検出したスロットに関する制御情報を報知するステップと、
   　フレームにおいて、制御情報と複数のスロットとの間のタイミングで、端末装置へのデータを送信するステップと、
   　を備えることを特徴とする通信方法。
8. 　複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する通信方法であって、
   　各サブフレームが、複数のスロットを含むように規定されており、複数のサブフレームにおける複数のスロットの中から、端末装置間の通信に使用可能なスロットを検出するステップと、
   　検出したスロットに関する制御情報を、複数のサブフレームのうちのいずれかにて報知するステップと、
   　制御情報を報知すべきサブフレームにおいて、端末装置へのデータを送信するステップとを備え、
   　前記報知するステップが情報を報知すべきサブフレームは、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置が制御情報を報知すべきサブフレーム以外のサブフレームに設定されることを特徴とする通信方法。

Images