WO2012020563A1 - 基地局装置 - Google Patents

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WO2012020563A1
WO2012020563A1 PCT/JP2011/004498 JP2011004498W WO2012020563A1 WO 2012020563 A1 WO2012020563 A1 WO 2012020563A1 JP 2011004498 W JP2011004498 W JP 2011004498W WO 2012020563 A1 WO2012020563 A1 WO 2012020563A1
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period
unit
frame
base station
packet signal
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PCT/JP2011/004498
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真琴 永井
謙 中岡
Original Assignee
三洋電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to communication technology, and more particularly to a base station apparatus that transmits and receives a signal including predetermined information.
  • Road-to-vehicle communication is being studied to prevent collisions at intersections.
  • information on the situation of the intersection is communicated between the roadside device and the vehicle-mounted device.
  • Road-to-vehicle communication requires the installation of roadside equipment, which increases labor and cost.
  • installation of a roadside machine will become unnecessary.
  • the current position information is detected in real time by GPS (Global Positioning System), etc., and the position information is exchanged between the vehicle-mounted devices so that the own vehicle and the other vehicle each enter the intersection. (See, for example, Patent Document 1).
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access Avoidance
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for realizing highly flexible inter-terminal communication.
  • a base station apparatus is a base station apparatus that controls communication between terminals, and a base station notification period for the base station apparatus to broadcast a packet signal, And a first frame that is time-multiplexed with a general period during which the terminal apparatus can broadcast a packet signal, and is formed by a plurality of slots, and the terminal apparatus transmits a packet in each slot.
  • a priority period in which a signal can be broadcast also defines a second frame that is time-multiplexed in addition to a base station broadcast period and a general period, and a selection unit that selects use of the first frame or the second frame, and a selection A generation unit that generates control information that is defined in the same format and includes at least information on the base station notification period, regardless of the selection in the unit; And a notification unit for informing containing the generated control information packet signals at the base station broadcasting period.
  • the generation unit also includes information on the ratio between the priority period and the general period in the control information, and reflects the selection in the selection unit in the ratio.
  • FIGS. 3A to 3D are diagrams showing frame formats defined in the communication system of FIG.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams showing the configuration of the subframes of FIGS. 3A to 3D.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the communication system of FIG.
  • FIGS. 6A to 6C are diagrams showing other configurations of the subframes of FIGS. 3A to 3D.
  • FIGS. 7A to 7E are diagrams showing examples of setting the vehicle transmission period of FIGS. 3A to 3D.
  • FIGS. 3A to 3D are diagrams showing another example of setting the vehicle transmission period of FIGS. 3A to 3D. It is a figure which shows the structure of the terminal device mounted in the vehicle of FIG. It is a figure which shows the structure of another terminal device mounted in the vehicle of FIG. It is a flowchart which shows the transmission procedure in the terminal device of FIG. 9 or FIG. It is a flowchart which shows the transmission procedure in the terminal device of FIG. It is a figure which shows another structure of the priority period of FIG.4 (b). It is a figure which shows the structure of the sub-frame which concerns on the modification of this invention.
  • Embodiments of the present invention relate to a communication system that performs vehicle-to-vehicle communication between terminal devices mounted on a vehicle, and also executes road-to-vehicle communication from a base station device installed at an intersection or the like to a terminal device.
  • the terminal device broadcasts and transmits a packet signal storing information such as the speed and position of the vehicle (hereinafter referred to as “data”). Further, the other terminal device receives the packet signal and recognizes the approach of the vehicle based on the data.
  • the base station apparatus repeatedly defines a frame including a plurality of subframes. The base station apparatus selects any of a plurality of subframes for road-to-vehicle communication, and broadcasts a packet signal in which control information and the like are stored during the period of the head portion of the selected subframe.
  • the control information includes information related to a period (hereinafter referred to as “road vehicle transmission period”) for the base station apparatus to broadcast the packet signal.
  • the terminal device specifies a road and vehicle transmission period based on the control information, and transmits a packet signal in a period other than the road and vehicle transmission period.
  • the collision probability of packet signals between them is reduced. That is, when the terminal device recognizes the content of the control information, interference between road-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication is reduced.
  • a period for vehicle-to-vehicle communication (hereinafter referred to as “vehicle transmission period”) is formed by time division multiplexing of a priority period and a general period.
  • the priority period is formed by a plurality of slots, and the terminal device transmits a packet signal in any of the slots.
  • the general period is a period of a predetermined length, and the terminal apparatus transmits a packet signal by the CSMA method during the general period. Note that a terminal device that cannot receive control information from the base station device, that is, a terminal device that exists outside the area formed by the base station device transmits a packet signal by the CSMA method regardless of the frame configuration.
  • a frame that does not include a priority period (hereinafter referred to as “first frame”) is also defined.
  • a frame including a priority period is called a “second frame”. Since communication is performed in slot units during the priority period, the packet signal collision probability during the priority period is equal to the packet signal collision probability during the general period if processing for reducing packet signal collision is performed. It tends to be lower than. For this reason, the processing for using the priority period requires higher processing than the processing for using the general period. Even when only simple processing can be performed at the beginning of the service of the communication system, rapid spread is desired.
  • a terminal device capable of performing only communication in the general period is used, and a terminal device capable of performing communication in the priority period and the general period is used with the spread of the communication system. It is expected that. In the transition period, both types of terminal devices are used. Even when various types of terminal devices are used, it is preferable that the configuration of the base station device is not changed.
  • the base station apparatus broadcasts control information defined in a common format regardless of whether the first frame is used or the second frame is used.
  • the broadcast signal includes information on the ratio between the priority period and the general period in the frame (hereinafter referred to as “priority general ratio”). Whether it is the first frame or the second frame is specified by the value of the priority general ratio. For example, in the case of the first frame, the priority general ratio is indicated as “0: 1”.
  • the terminal device understands the frame configuration based on the priority general ratio and specifies the priority period and the general period. In the following description, the priority period and the general period are described, but these may be a first period and a second period, respectively.
  • FIG. 1 shows a configuration of a communication system 100 according to an embodiment of the present invention. This corresponds to a case where one intersection is viewed from above.
  • the communication system 100 includes a base station device 10, a first vehicle 12a, a second vehicle 12b, a third vehicle 12c, a fourth vehicle 12d, a fifth vehicle 12e, a sixth vehicle 12f, and a seventh vehicle 12g, collectively referred to as a vehicle 12. , The eighth vehicle 12h, and the network 202.
  • Each vehicle 12 is equipped with a terminal device (not shown).
  • An area 212 is formed around the base station apparatus 10, and an outside area 214 is formed outside the area 212.
  • the road that goes in the horizontal direction of the drawing that is, the left and right direction
  • intersects the vertical direction of the drawing that is, the road that goes in the up and down direction, at the central portion.
  • the upper side of the drawing corresponds to the direction “north”
  • the left side corresponds to the direction “west”
  • the lower side corresponds to the direction “south”
  • the right side corresponds to the direction “east”.
  • the intersection of the two roads is an “intersection”.
  • the first vehicle 12a and the second vehicle 12b are traveling from left to right
  • the third vehicle 12c and the fourth vehicle 12d are traveling from right to left
  • the fifth vehicle 12e and the sixth vehicle 12f are traveling from the top to the bottom
  • the seventh vehicle 12g and the eighth vehicle 12h are traveling from the bottom to the top.
  • the communication system 100 arranges the base station apparatus 10 at the intersection.
  • the base station device 10 controls communication between terminal devices.
  • the base station device 10 repeatedly generates a frame including a plurality of subframes based on a signal received from a GPS satellite (not shown) and a frame formed by another base station device 10 (not shown).
  • the road vehicle transmission period can be set at the head of each subframe.
  • the base station apparatus 10 selects a subframe in which the road and vehicle transmission period is not set by another base station apparatus 10 from among the plurality of subframes.
  • the base station apparatus 10 sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the selected subframe.
  • the base station apparatus 10 notifies the packet signal in the set road and vehicle transmission period.
  • a packet signal containing data such as traffic jam information and construction information (hereinafter referred to as “RSU packet signal”) and a packet signal including data relating to each slot (hereinafter referred to as “control packet signal”) are separately provided. Is generated.
  • the RSU packet signal and the control packet signal are collectively referred to as “packet signal”.
  • the terminal device When the terminal device receives the packet signal from the base station device 10, the terminal device generates a frame based on information included in the packet signal. As a result, the frame generated in each of the plurality of terminal devices is synchronized with the frame generated in the base station device 10.
  • the terminal device can receive the packet signal from the base station device 10
  • the terminal device exists in the area 212.
  • the terminal device broadcasts the packet signal in any slot included in the priority period, or broadcasts the packet signal by carrier sense in the general period. Therefore, TDMA is executed in the priority period, and CSMA / CA is executed in the general period.
  • the terminal device selects subframes having the same relative timing in the next frame. In particular, in the priority period, the terminal device selects slots having the same relative timing in the next frame.
  • the terminal device acquires data and stores the data in a packet signal.
  • the data includes, for example, information related to the location.
  • the terminal device also stores control information in the packet signal. That is, the control information transmitted from the base station device 10 is transferred by the terminal device.
  • the terminal device broadcasts the packet signal by executing CSMA / CA regardless of the frame configuration.
  • the base station device 10 generates either the first frame or the second frame. Here, whether to use the first frame or the second frame is set by the operator.
  • FIG. 2 shows the configuration of the base station apparatus 10.
  • the base station apparatus 10 includes an antenna 20, an RF unit 22, a modem unit 24, a processing unit 26, a control unit 30, and a network communication unit 80.
  • the processing unit 26 includes a frame definition unit 40, a selection unit 42, a detection unit 44, a generation unit 46, and a setting unit 48.
  • the RF unit 22 receives a packet signal from a terminal device (not shown) or another base station device 10 by the antenna 20 as a reception process.
  • the RF unit 22 performs frequency conversion on the received radio frequency packet signal to generate a baseband packet signal. Further, the RF unit 22 outputs a baseband packet signal to the modem unit 24.
  • the RF unit 22 also includes an LNA (Low Noise Amplifier), a mixer, an AGC, and an A / D conversion unit.
  • LNA Low Noise Amplifier
  • the RF unit 22 performs frequency conversion on the baseband packet signal input from the modem unit 24 as a transmission process, and generates a radio frequency packet signal. Further, the RF unit 22 transmits a radio frequency packet signal from the antenna 20 during the road-vehicle transmission period.
  • the RF unit 22 also includes a PA (Power Amplifier), a mixer, and a D / A conversion unit.
  • PA Power Amplifier
  • the modem unit 24 demodulates the baseband packet signal from the RF unit 22 as a reception process. Further, the modem unit 24 outputs the demodulated result to the processing unit 26. The modem unit 24 also modulates the data from the processing unit 26 as a transmission process. Further, the modem unit 24 outputs the modulated result to the RF unit 22 as a baseband packet signal.
  • the modem unit 24 since the communication system 100 corresponds to the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method, the modem unit 24 also executes FFT (Fast Fourier Transform) as reception processing and IFFT (Inverse TransFastFast) as transmission processing. Also execute.
  • the frame defining unit 40 receives a signal from a GPS satellite (not shown), and acquires time information based on the received signal.
  • the frame defining unit 40 generates a plurality of frames based on the time information. For example, the frame defining unit 40 generates 10 frames of “100 msec” by dividing the period of “1 sec” into 10 on the basis of the timing indicated by the time information. By repeating such processing, the frame is defined to be repeated.
  • the frame defining unit 40 may detect the control information from the demodulation result and generate a frame based on the detected control information.
  • FIGS. 3A to 3D show frame formats defined in the communication system 100.
  • FIG. FIG. 3A shows the structure of the frame.
  • the frame is formed of N subframes indicated as the first subframe to the Nth subframe. For example, when the frame length is 100 msec and N is 8, a subframe having a length of 12.5 msec is defined. N may be other than 8.
  • N may be other than 8.
  • the selection unit 42 selects a subframe in which a road and vehicle transmission period is to be set from among a plurality of subframes included in the frame. More specifically, the selection unit 42 receives a frame defined by the frame defining unit 40. The selection unit 42 inputs a demodulation result from another base station device 10 or a terminal device (not shown) via the RF unit 22 and the modem unit 24. The selection unit 42 extracts a demodulation result from another base station apparatus 10 from the input demodulation results. The extraction method will be described later. The selection unit 42 identifies the subframe that has not received the demodulation result by specifying the subframe that has received the demodulation result.
  • the selection unit 42 selects one subframe at random.
  • the selection unit 42 acquires reception power corresponding to the demodulation result, and gives priority to subframes with low reception power.
  • FIG. 3B shows a configuration of a frame generated by the first base station apparatus 10a.
  • the first base station apparatus 10a sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the first subframe.
  • the 1st base station apparatus 10a sets a vehicle transmission period following a road and vehicle transmission period in a 1st sub-frame.
  • the vehicle transmission period is a period during which the terminal device can notify the packet signal. That is, in the road and vehicle transmission period which is the head period of the first subframe, the first base station apparatus 10a can notify the packet signal, and in the frame, the terminal apparatus transmits in the vehicle and vehicle transmission period other than the road and vehicle transmission period. It is defined that the packet signal can be broadcast.
  • the first base station apparatus 10a sets only the vehicle transmission period from the second subframe to the Nth subframe.
  • FIG. 3C shows a configuration of a frame generated by the second base station apparatus 10b.
  • the second base station apparatus 10b sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the second subframe.
  • the second base station apparatus 10b sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the second subframe, from the first subframe and the third subframe to the Nth subframe.
  • FIG. 3D shows a configuration of a frame generated by the third base station apparatus 10c.
  • the third base station apparatus 10c sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the third subframe.
  • the third base station apparatus 10c sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the third subframe, the first subframe, the second subframe, and the fourth subframe to the Nth subframe.
  • the plurality of base station apparatuses 10 select different subframes, and set the road and vehicle transmission period at the head portion of the selected subframe.
  • the selection unit 42 outputs the selected subframe number to the detection unit 44 and the generation unit 46.
  • the setting unit 48 has an interface for receiving instructions from the business operator, and receives parameter setting instructions via the interface.
  • the interface is a button, and the setting unit 48 receives a parameter setting instruction by inputting to the button.
  • the interface may be a connection terminal with a network communication unit 80 described later.
  • the setting unit 48 receives a parameter setting instruction via the network communication unit 80, the network 202 (not shown), and the PC.
  • the parameter setting instruction is whether to use the first frame or the second frame. This can be said that the setting unit 48 selects use of the first frame or the second frame. Note that when the first frame is used, the priority general ratio may be included in the setting instruction.
  • the setting unit 48 outputs the received setting instruction to the detection unit 44 and the generation unit 46.
  • the detection unit 44 receives a setting instruction from the setting unit 48. If the setting instruction is to use the first frame, the process is not executed. When the setting instruction is the use of the second frame, the detection unit 44 identifies whether each of the plurality of slots included in the priority period is unused, in use, or has a collision. To do. Before describing the processing of the detection unit 44, the configuration of subframes in the second frame will be described here.
  • one subframe is configured in the order of a road and vehicle transmission period, a priority period, and a general period.
  • the base station device 10 broadcasts the packet signal
  • the priority period is formed by time division multiplexing of a plurality of slots
  • the terminal device 14 can broadcast the packet signal in each slot
  • the general period has a predetermined length
  • the terminal device 14 can broadcast the packet signal.
  • the priority period and the general period correspond to the vehicle transmission period shown in FIG.
  • the subframe is configured in the order of the priority period and the general period.
  • the road and vehicle transmission period is also a priority period.
  • the general period may also be formed by time division multiplexing of a plurality of slots. FIGS. 4B to 4C will be described later.
  • the detection unit 44 measures the received power for each slot and also measures the error rate for each slot.
  • An example of the error rate is BER (Bit Error Rate). If the received power is lower than the received power threshold, the detection unit 44 determines that the slot is unused (hereinafter, such a slot is referred to as an “empty slot”). On the other hand, if the received power is equal to or greater than the received power threshold and the error rate is lower than the error rate threshold, the detection unit 44 is in use of the slot (hereinafter referred to as such a slot). (Referred to as “used slot”).
  • the detection unit 44 If the received power is equal to or greater than the threshold for received power and the error rate is equal to or greater than the threshold for error rate, the detection unit 44 has a collision in the slot (hereinafter referred to as such a slot). Are referred to as “collision slots”). The detection unit 44 executes such processing for all slots and outputs the results (hereinafter referred to as “detection results”) to the generation unit 46.
  • the generation unit 46 receives a setting instruction from the setting unit 48 and receives a subframe number from the selection unit 42. When the setting instruction is to use the second frame, the generation unit 46 receives the detection result from the detection unit 44. First, the case where the setting instruction is the use of the second frame will be described.
  • the generation unit 46 sets a road and vehicle transmission period in the subframe of the received subframe number, and generates a control packet signal and an RSU packet signal to be notified during the road and vehicle transmission period.
  • FIG. 4B shows the arrangement of packet signals during the road and vehicle transmission period. As illustrated, one control packet signal and a plurality of RSU packet signals are arranged in the road and vehicle transmission period. Here, the front and rear packet signals are separated by SIFS (Short Interframe Space).
  • SIFS Short Interframe Space
  • packet signals are not arranged at SIFS intervals in the road and vehicle transmission period, but as shown in FIG. 4C, the road and vehicle transmission period includes a plurality of slots.
  • a packet signal may be arranged.
  • the control packet signal and the RSU packet signal are arranged in the slot.
  • a guard time GT1 is provided from the beginning of the slot, and a packet signal is arranged following the guard time GT1.
  • a guard time GT2 is provided.
  • FIG. 5A and 5B show the format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the communication system 100.
  • FIG. FIG. 5A shows the format of the MAC frame.
  • the packet signal storing the MAC frame corresponds to the control packet signal.
  • the generation unit 46 includes them in the data payload.
  • a packet signal storing such a MAC frame corresponds to an RSU packet signal.
  • the network communication unit 80 is connected to a network 202 (not shown). The packet signal broadcasted during the priority period and the general period also stores the MAC frame shown in FIG.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a configuration of a message header generated by the generation unit 46.
  • the protocol version indicates the version of the corresponding protocol.
  • the transmission node type is indicated by a plurality of bits, and the most significant bit indicates the type of the transmission node.
  • Base station apparatus 10 and terminal apparatus are defined as types of transmission nodes. The other bits indicate whether the packet is a control packet signal or an RSU packet signal when the type of the transmission node is the base station device 10.
  • the transfer count / reuse count indicates an index of validity when the message header is transferred by the terminal device, and the TSF timer indicates the transmission time.
  • the RSU transmission period length indicates the length of the road and vehicle transmission period, and can be said to be information relating to the road and vehicle transmission period.
  • the vehicle slot size indicates the size of a slot included in the priority period, and is shown here in units of units. One unit is 2 OFDM symbols.
  • the priority general ratio is included in the message header, and the selection in the setting unit 48, that is, whether it is the first frame or the second frame is reflected in the priority general ratio.
  • the format of the message header is defined to be the same.
  • the generation unit 46 sets a road and vehicle transmission period in the subframe of the received subframe number, and generates an RSU packet signal to be notified in the road and vehicle transmission period.
  • no control packet signal is generated.
  • FIGS. 6A to 6C show other configurations of subframes.
  • FIG. 6A corresponds to a subframe when the first frame is used. As illustrated, one subframe is configured in the order of a road and vehicle transmission period and a general period.
  • FIG. 6B shows the arrangement of packet signals during the road and vehicle transmission period. As illustrated, in the road and vehicle transmission period, a plurality of RSU packet signals are arranged, and control packet signals are not arranged.
  • the front and rear packet signals are separated by SIFS (Short Interframe Space).
  • SIFS Short Interframe Space
  • packet signals are not arranged at SIFS intervals in the road and vehicle transmission period, but as shown in FIG. 6C, the road and vehicle transmission period includes a plurality of slots.
  • a packet signal may be arranged.
  • the RSU packet signal is arranged in the slot.
  • a guard time GT1 is provided from the beginning of the slot, and a packet signal is arranged following the guard time GT1. Following the packet signal, a guard time GT2 is provided.
  • the format of the message header generated by the generation unit 46 is the same as that in FIG. 5B even in the first frame.
  • FIGS. 7A to 7E show setting examples of the vehicle transmission period.
  • FIG. 7A shows a case where the priority general ratio is “0: 1”. This corresponds to the first frame.
  • FIG. 7B shows a case where the priority general ratio is “1: 2”
  • FIG. 7C shows a case where the priority general ratio is “1: 1”
  • FIG. The case where the priority general ratio is “2: 1” is shown. These correspond to the second frame.
  • FIG. 7E shows the case where the priority general ratio is “1: 0”, which corresponds to the case where the subframe is formed only by the priority period.
  • FIGS. 8A to 8E show another setting example of the vehicle transmission period.
  • the priority general ratio is set as follows, for example. The first is that the manufacturer of the vehicle 12 provides data on the penetration rate of the terminal device 14 that supports only CSMA / CA communication and the terminal device 14 that supports CSMA / CA and TDMA communication. The preferred general ratio is determined based on the ratio of rates. Second, the base station apparatus 10 installed nationwide performs statistical processing based on the total number of packet signals received in the priority period and the total number of packet signals received in the general period, and the priority period and the general period. Calculate the wireless usage rate at. Once the operator checks the figures once every few months, the ratio of those who maintain a high wireless usage rate is increased. Furthermore, in order to improve the accuracy of statistical processing, the access method used by the terminal device 14 may be clearly indicated in the MAC header.
  • FIGS. 8A to 8E a road and vehicle transmission period is set in the subframe.
  • the priority general ratios in FIGS. 8A to 8E are the same as the priority general ratios in FIGS. 7A to 7E, respectively.
  • the road and vehicle transmission period is provided within the priority period indicated by the priority general ratio.
  • the processing unit 26 broadcasts the packet signal to the modem unit 24 and the RF unit 22 during the road and vehicle transmission period. That is, the processing unit 26 broadcasts the RSU packet signal in the base station broadcast period when the first frame is used, and broadcasts the control packet signal and the RSU packet signal in the base station broadcast period when the second frame is used.
  • the control unit 30 controls processing of the entire base station apparatus 10.
  • This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation.
  • Draw functional blocks Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
  • FIG. 9 shows the configuration of the terminal device 14 mounted on the vehicle 12.
  • the terminal device 14 includes an antenna 50, an RF unit 52, a modem unit 54, a processing unit 56, and a control unit 58.
  • the processing unit 56 includes a generation unit 64, a timing identification unit 60, a transfer determination unit 90, a notification unit 70, and an acquisition unit 72.
  • the timing specifying unit 60 includes an extraction unit 66, a selection unit 92, and a carrier sense unit 94.
  • the antenna 50, the RF unit 52, and the modem unit 54 execute the same processing as the antenna 20, the RF unit 22, and the modem unit 24 in FIG. Therefore, here, the difference will be mainly described.
  • the modem unit 54 and the processing unit 56 receive packet signals from other terminal devices 14 and the base station device 10 (not shown). As described above, the modem unit 54 and the processing unit 56 receive the packet signal from the base station apparatus 10 during the road and vehicle transmission period. As described above, the modem unit 54 and the processing unit 56 receive the packet signal from the other terminal device 14 in the general period when the first frame is used, and the other terminal device in the priority period and the general period when the second frame is used. 14 receives the packet signal.
  • the extraction unit 66 specifies the timing of the subframe in which the road-vehicle transmission period is arranged. Further, the extraction unit 66 generates a frame based on the subframe timing and the content of the basic part in the message header of the packet signal, specifically, the content of the RSU transmission period length. Note that the generation of the frame only needs to be performed in the same manner as the frame defining unit 40 described above, and thus the description thereof is omitted here. As a result, the extraction unit 66 generates a frame synchronized with the frame formed in the base station apparatus 10.
  • the extraction unit 66 identifies the subframe configuration based on the priority general ratio in the message header of the packet signal. For example, the units included in the priority period and the units included in the general period are classified so that a plurality of units included in one subframe are distributed according to the priority general ratio.
  • the priority period is arranged at the head side of the subframe, followed by the general period. As described above, if the priority general ratio is 0: 1, the extraction unit 66 recognizes the use of the first frame. On the other hand, in other cases, the extraction unit 66 recognizes the use of the second frame.
  • the extraction unit 66 determines the use of the priority period.
  • the extraction unit 66 determines the use of the general period.
  • the packet signal from the base station apparatus 10 is not received, that is, when the packet signal exists outside the area 214, the extraction unit 66 selects a timing unrelated to the frame configuration.
  • the extraction unit 66 instructs the carrier sense unit 94 to execute carrier sense.
  • the extraction unit 66 outputs the detection result included in the data payload of the control packet signal to the selection unit 92.
  • the extraction unit 66 outputs information on the frame and subframe timing and the vehicle transmission period to the carrier sense unit 94.
  • the selection unit 92 receives the detection result from the extraction unit 66. As described above, the detection result indicates whether each of the plurality of slots included in the priority period is an empty slot, a used slot, or a collision slot. The selection unit 92 selects one of the empty slots. If a slot has already been selected, the selection unit 92 continues to select the same slot if the slot is a used slot. On the other hand, when the slot has already been selected, the selection unit 92 newly selects an empty slot if the slot is a collision slot. The selection unit 92 notifies the generation unit 64 of information related to the selected slot as a transmission timing. If there is no empty slot, the selection unit 92 may request the carrier sense unit 94 to determine the transmission timing. This corresponds to the priority period being preferentially used in the case of the second frame.
  • the carrier sense unit 94 receives information on frame and subframe timing and vehicle transmission period from the extraction unit 66.
  • the carrier sense unit 94 measures the interference power by performing carrier sense in the general period. Further, the carrier sense unit 94 determines the transmission timing in the general period based on the interference power. More specifically, the carrier sense unit 94 stores a predetermined threshold value in advance, and compares the interference power with the threshold value. If the interference power is smaller than the threshold value, the carrier sense unit 94 determines the transmission timing.
  • the carrier sense unit 94 determines the transmission timing by executing the CSMA without considering the frame configuration. The carrier sense unit 94 notifies the generation unit 64 of the determined transmission timing.
  • the acquisition unit 72 includes a GPS receiver (not shown), a gyroscope, a vehicle speed sensor, and the like. Based on data supplied from these, the location of the vehicle 12 (not shown), that is, the position of the vehicle 12 on which the terminal device 14 is mounted, the progress The direction, the moving speed, etc. (hereinafter collectively referred to as “position information”) are acquired. The existence position is indicated by latitude and longitude. Since a known technique may be used for these acquisitions, description thereof is omitted here. The acquisition unit 72 outputs the position information to the generation unit 64.
  • the transfer determination unit 90 controls the transfer of the message header.
  • the transfer determining unit 90 extracts a message header from the packet signal.
  • the reuse count is set to “0”.
  • the transfer determining unit 90 selects a message header to be transferred from the extracted message header.
  • the transfer determination unit 90 may generate a new message header by combining the contents included in the plurality of message headers.
  • the transfer determination unit 90 outputs the message header to be selected to the generation unit 64. At that time, the transfer determining unit 90 increases the number of reuses by “1”.
  • the generation unit 64 receives position information from the acquisition unit 72 and receives a message header from the transfer determination unit 90.
  • the generation unit 64 stores the position information in the data payload using the MAC frame shown in FIGS.
  • the generation unit 64 generates a packet signal including a MAC frame, and generates the packet signal via the modulation / demodulation unit 54, the RF unit 52, and the antenna 50 at the transmission timing determined by the selection unit 92 or the carrier sense unit 94. Broadcast packet signals.
  • the transmission timing is included in the vehicle transmission period.
  • the notification unit 70 acquires a packet signal from the base station apparatus 10 (not shown) in the road and vehicle transmission period, and acquires a packet signal from another terminal apparatus 14 (not shown) in the vehicle and vehicle transmission period. As a process for the acquired packet signal, the notification unit 70 notifies the driver of the approach of another vehicle 12 (not shown) or the like via a monitor or a speaker in accordance with the content of data stored in the packet signal.
  • the control unit 58 controls the operation of the entire terminal device 14.
  • FIG. 10 shows a configuration of another terminal device 14 mounted on the vehicle 12.
  • the selection unit 92 is omitted from the terminal device 14 illustrated in FIG. 9. That is, the terminal device 14 in FIG. 10 corresponds to a version older than the terminal device 14 in FIG. 9 and can execute only communication by CSMA / CA. Here, it demonstrates centering on the difference with the terminal device 14 of FIG.
  • the extraction unit 66 determines to use the general period regardless of whether it is the first frame or the second frame.
  • the general period excluding the priority period is specified.
  • the carrier sense unit 94 sets NAV over the priority period. The processing of the carrier sense unit 94 is the same as before.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a transmission procedure in the terminal device 14. This corresponds to the transmission procedure in the terminal device 14 shown in FIG. 10, that is, the terminal device 14 capable of performing only communication by CSMA / CA. 9 corresponds to the case where the terminal device 14 shown in FIG. 9, that is, the terminal device 14 capable of performing CSMA / CA and TDMA communication, is set to execute only CSMA / CA communication. To do.
  • the priority general ratio is not 0: 1 (N in S10)
  • the carrier sense unit 94 calculates the number of units in the priority period in the subframe from the priority general ratio (S12), and sets the NAV for all priority periods ( S14).
  • the carrier sense unit 94 sets NAV in the road and vehicle transmission period (S16).
  • the generation unit 64, the modem unit 54, and the RF unit 52 transmit packet signals at timings other than the NAV setting (S18).
  • FIG. 12 is a flowchart showing a transmission procedure in the terminal device 14. This corresponds to a transmission procedure in the terminal device 14 shown in FIG. 9, that is, the terminal device 14 capable of executing CSMA / CA and TDMA communication.
  • the selection unit 92 calculates the priority period start position and the number of slots in the subframe from the priority general ratio and the slot size (S40).
  • the selection unit 92 excludes the road and vehicle transmission period (S42), and selects an empty slot (S44).
  • the generation unit 64, the modem unit 54, and the RF unit 52 transmit a packet signal in the selected slot (S46).
  • FIG. 13 is a diagram showing another configuration of the priority period of FIG. 4B.
  • a guard time GT1 is provided in front of the packet signal
  • a guard time GT2 is provided in the rear of the packet signal.
  • the selection unit 92 in FIG. 9 performs carrier sense at the guard time GT1.
  • the selection unit 92 selects the slot as a transmission timing.
  • GT1 is set to be longer than the expected delay time in the wireless transmission path.
  • GT1 is set to be shorter than the carrier sense period in the carrier sense unit 94 of FIG.
  • the message header having the common format is used regardless of whether the first frame or the second frame is used, it is possible to prevent the message header format from being changed.
  • the message header of the common format is used, the message header can be used as it is even when the situation where the first frame is used is changed to the situation where the second frame is used.
  • the format of the message header is not changed, the change from the first frame to the second frame can be made flexible.
  • even a terminal device that supports only CSMA / CA can transmit a packet signal in the general period of the second frame.
  • the terminal device corresponding only to CSMA / CA can be introduced at an early stage, the communication system can be quickly spread.
  • the terminal apparatus corresponding to TDMA in addition to CSMA / CA uses the priority period preferentially, the collision probability of packet signals can be reduced.
  • the error rate can be reduced.
  • the number of terminal devices can be adjusted flexibly.
  • the subframe used by the other base station apparatus is specified based on the packet signal received from the terminal apparatus as well as the packet signal directly received from the other base station apparatus, The frame identification accuracy can be improved.
  • the accuracy of identifying subframes in use is improved, the probability of collision between packet signals transmitted from the base station apparatus can be reduced.
  • the terminal apparatus can accurately recognize the control information. Further, since the control information is accurately recognized, the road and vehicle transmission period can be accurately recognized. Further, since the road and vehicle transmission period is accurately recognized, the collision probability of the packet signal can be reduced.
  • a subframe other than the currently used subframe is used preferentially, it is possible to reduce the possibility of transmitting a packet signal at a timing overlapping with packet signals from other base station apparatuses. Further, when any subframe is used by another base station apparatus, a subframe with low received power is selected, so that the influence of packet signal interference can be suppressed. Further, since the received power of the terminal device is used as the received power from another base station device that is the transmission source of the control information relayed by the terminal device, the received power estimation process can be simplified.
  • each base station apparatus 10 uniquely sets the priority general ratio.
  • the priority general ratio may be shared between the base station apparatuses 10 forming the overlapping area 212. More specifically, when the selection unit 42 detects a subframe used by another base station apparatus 10, the priority general ratio in the other base station apparatus 10 is acquired. The setting unit 48 sets the same value as the acquired priority general ratio. According to this modification, since the common priority general ratio is used between the base station apparatuses 10 forming the overlapping area 212, the packet signal in the priority period and the packet signal in the general period collide. The probability of performing can be reduced.
  • a group is defined by a plurality of base station devices 10 forming an overlapped area 212
  • another group is defined by another plurality of base station devices 10, and a priority general ratio is set for each group.
  • a priority general ratio that sets a longer priority period is set for a group having a large population or a large number of vehicles 12.
  • a priority general ratio suitable for the adjacent area 212 can be set.
  • the subframe includes a first period as a priority period and a second period as a general period.
  • the present invention is not limited to this.
  • the subframe may include the third period in addition to the first period and the second period.
  • FIG. 14 shows a configuration of a subframe according to a modified example of the present invention.
  • a first period, a second period, and a third period are arranged in order from the top of the subframe.
  • the third period is used for communication with a different purpose from the first period and the second period. For example, unicast communication is performed.
  • information indicating them is included in the message header.
  • one of the first period and the second period and the third period may be included in the subframe.
  • the road and vehicle transmission period may be included at the head of the subframe. According to this modification, various forms of communication can be handled.

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Abstract

　設定部４８は、第１フレームを規定するとともに、第２フレームも規定しており、第１フレームあるいは第２フレームの使用を選択する。生成部４６は、設定部４８での選択にかかわらず、同一のフォーマットにて規定された制御情報であって、かつ基地局報知期間に関する情報が少なくとも含まれた制御情報を生成する。生成部４６は、優先期間と一般期間との比率に関する情報も制御情報に含めており、設定部４８における選択を比率に反映させる。変復調部２４、ＲＦ部２２は、制御情報が含まれたパケット信号を基地局報知期間にて報知する。

Description

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送受信する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、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。
　一方、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、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。一方、端末装置数がそれほど増加しない交差点も存在し、そのような交差点では、パケット信号の衝突確率を低減することよりも、簡易な通信制御が望まれる。そのため、柔軟性の高い車車間通信の実行が望まれる。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、柔軟性の高い端末間通信を実現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、端末間通信を制御する基地局装置であって、基地局装置がパケット信号を報知するための基地局報知期間と、所定の長さを有し、かつ端末装置がパケット信号を報知可能な一般期間とが時間多重される第１フレームを規定するとともに、複数のスロットにて形成され、かつ各スロットにて端末装置がパケット信号を報知可能な優先期間が、基地局報知期間と一般期間とに加えて時間多重される第２フレームも規定しており、第１フレームあるいは第２フレームの使用を選択する選択部と、選択部での選択にかかわらず、同一のフォーマットにて規定された制御情報であって、かつ基地局報知期間に関する情報が少なくとも含まれた制御情報を生成する生成部と、生成部において生成した制御情報が含まれたパケット信号を基地局報知期間にて報知する報知部とを備える。生成部は、優先期間と一般期間との比率に関する情報も制御情報に含めており、選択部における選択を比率に反映させる。
　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、柔軟性の高い端末間通信を実現できる。
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４（ａ）－（ｃ）は、図３（ａ）－（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。 図５（ａ）－（ｂ）は、図１の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６（ａ）－（ｃ）は、図３（ａ）－（ｄ）のサブフレームの別の構成を示す図である。 図７（ａ）－（ｅ）は、図３（ａ）－（ｄ）の車車送信期間の設定例を示す図である。 図８（ａ）－（ｅ）は、図３（ａ）－（ｄ）の車車送信期間の別の設定例を示す図である。 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の車両に搭載された別の端末装置の構成を示す図である。 図９あるいは図１０の端末装置における送信手順を示すフローチャートである。 図９の端末装置における送信手順を示すフローチャートである。 図４（ｂ）の優先期間の別の構成を示す図である。 本発明の変形例に係るサブフレームの構成を示す図である。
　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。車車間通信として、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。ここで、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。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。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、複数のスロットによって形成され、いずれかのスロットにおいて、端末装置はパケット信号を送信する。また、一般期間は、所定の長さの期間であり、一般期間中において、端末装置は、ＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの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。
　ここでは、このようなフレーム構成の他に、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）も規定されている。一方、優先期間が含まれたフレームは、「第２フレーム」とよばれる。優先期間では、スロット単位での通信がなされているので、パケット信号の衝突を低減するための処理がなされれば、優先期間でのパケット信号の衝突確率は、一般期間でのパケット信号の衝突確率よりも低くなりやすい。そのため、優先期間を使用するための処理には、一般期間を使用するための処理よりも高度な処理が要求される。通信システムのサービスが開始される当初は、簡易な処理だけが実行可能であっても、迅速な普及が望まれる。このような状況を考慮すると、まず、一般期間での通信のみを実行可能な端末装置が使用され、通信システムの普及とともに、優先期間と一般期間での通信を実行可能な端末装置が使用されることが予想される。また、過渡期においては両方のタイプの端末装置が使用される。さまざまなタイプの端末装置が使用される場合であっても、基地局装置の構成は変更されない方が好ましい。
　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。基地局装置は、第１フレームが使用されているか、あるいは第２フレームが使用されているかにかかわらず、共通のフォーマットで規定された制御情報を報知する。報知信号には、フレーム中における優先期間と一般期間との比率に関する情報（以下、「優先一般比率」という）が含まれている。第１フレームであるか第２フレームであるかは、優先一般比率の値によって特定される。例えば、第１フレームである場合、優先一般比率は「０：１」のように示される。端末装置は、優先一般比率をもとにフレーム構成を理解し、優先期間や一般期間を特定する。なお、以下の説明では、優先期間、一般期間として説明するが、これらは、それぞれ第１期間、第２期間とされてもよい。
　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、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、エリア２１２の外側に形成されている。
　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。
　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、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、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を選択する。基地局装置１０は、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。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。
　パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。ひとつが、渋滞情報や工事情報等のデータであり、別のひとつが、優先期間に含まれた各スロットに関するデータである。後者には、いずれの端末装置にも使用されていないスロット（以下、「空きスロット」という）、ひとつの端末装置に使用されたスロット（以下、「使用スロット」という）、複数の端末装置に使用されているスロット（以下、「衝突スロット」という）が含まれる。渋滞情報や工事情報等のデータが含まれたパケット信号（以下、「ＲＳＵパケット信号」という）と、各スロットに関するデータが含まれたパケット信号（以下、「制御パケット信号」という）とは、別々に生成される。ＲＳＵパケット信号と制御パケット信号とは、「パケット信号」と総称される。
　端末装置は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、パケット信号に含まれた情報をもとに、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。ここで、端末装置が、基地局装置１０からのパケット信号を受信できる場合、端末装置はエリア２１２に存在する。端末装置は、エリア２１２に存在する場合、優先期間に含まれたいずれかのスロットにてパケット信号を報知するか、一般期間においてキャリアセンスにてパケット信号を報知する。そのため、優先期間においてＴＤＭＡが実行され、一般期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。
　端末装置は、次のフレームにおいても、相対的なタイミングが同一のサブフレームを選択する。特に、優先期間において、端末装置は、次のフレームにおいて、相対的なタイミングが同一のスロットを選択する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、エリア外２１４に存在していると推定した場合、端末装置は、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。なお、端末装置には、ＣＳＭＡ／ＣＡのみを実行可能なものと、ＣＳＭＡ／ＣＡに加えてＴＤＭＡも実行可能なものが存在する。また、基地局装置１０は、第１フレーム、第２フレームのいずれかを生成する。ここで、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は、事業者によって設定される。
　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、制御部３０、ネットワーク通信部８０を含む。処理部２６は、フレーム規定部４０、選択部４２、検出部４４、生成部４６、設定部４８を含む。ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、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、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、路車送信期間において、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（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）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。
　フレーム規定部４０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。フレーム規定部４０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４０は、時刻の情報にて示された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。なお、フレーム規定部４０は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。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。フレームは、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。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、８以外であってもよい。図３（ｂ）－（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
　選択部４２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４２は、フレーム規定部４０にて規定されたフレームを受けつける。選択部４２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４２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４２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４２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４２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３（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続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３（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３（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２に戻る。選択部４２は、選択したサブフレームの番号を検出部４４および生成部４６へ出力する。
　設定部４８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、設定部４８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。また、インターフェイスは、後述のネットワーク通信部８０との接続端子であってもよい。その際、設定部４８は、ネットワーク通信部８０、図示しないネットワーク２０２、ＰＣを介して、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。これは、設定部４８が、第１フレームあるいは第２フレームの使用を選択するともいえる。なお、第１フレームを使用する場合に、優先一般比率が設定指示に含まれていてもよい。設定部４８は、受けつけた設定指示を検出部４４および生成部４６へ出力する。
　検出部４４は、設定部４８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４４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。検出部４４の処理を説明する前に、ここでは、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４（ａ）－（ｃ）は、サブフレームの構成を示す。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３（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４（ｂ）－（ｃ）については後述する。図２に戻る。
　検出部４４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４４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４４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４４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。検出部４４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４６へ出力する。
　生成部４６は、設定部４８から、設定指示を受けつけ、選択部４２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４６は、検出部４４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４６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４（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。なお、図４（ｂ）のごとく、路車送信期間においてＳＩＦＳ間隔にパケット信号が配置されるのではなく、図４（ｃ）のごとく、路車送信期間が複数のスロットを含み、各スロットにパケット信号が配置されていてもよい。図示のごとく、制御パケット信号およびＲＳＵパケット信号は、スロット内に配置されている。ここで、スロットの先頭からガードタイムＧＴ１が設けられ、ガードタイムＧＴ１に続いてパケット信号が配置される。パケット信号に続いて、ガードタイムＧＴ２が設けられる。図２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５（ａ）－（ｂ）は、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５（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４６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５（ａ）に示されたＭＡＣフレームを格納する。
　図５（ｂ）は、生成部４６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、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「転送回数／再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」、「優先一般比率」、「車車スロットサイズ」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。送信ノード種別は、複数ビットで示されており、最上位ビットは、送信ノードの種別を示す。送信ノードの種別として、基地局装置１０、端末装置が規定されている。また、他のビットは、送信ノードの種別が基地局装置１０である場合に、制御パケット信号であるか、ＲＳＵパケット信号であるかを示す。
　転送回数／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。優先一般比率は、優先期間と一般期間との比率を示しており、例えば、サブフレームにおける両者の比率を示す。第１フレームの場合、優先一般比率は、優先：一般＝０：１になる。一方、第２フレームの場合、優先一般比率は、優先：一般＝１：２、１：１、２：１等になる。なお、すべてが優先期間であるような優先一般比率が規定されてもよい。その際、優先：一般＝１：０になる。以下では、すべてが優先期間である場合も第２フレームに含める。つまり、優先期間が含まれていれば第２フレームになる。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、ここでは、ユニット数を単位として示されている。なお、１ユニットは、２ＯＦＤＭシンボルである。このように、メッセージヘッダには優先一般比率が含まれており、設定部４８における選択、つまり第１フレームであるか、あるいは第２フレームであるかが優先一般比率に反映されている。その結果、設定部４８における選択にかかわらず、メッセージヘッダのフォーマットは、同一になるように規定されている。図２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４６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６（ａ）－（ｃ）は、サブフレームの別の構成を示す。図６（ａ）は、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６（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。なお、図６（ｂ）のごとく、路車送信期間においてＳＩＦＳ間隔にパケット信号が配置されるのではなく、図６（ｃ）のごとく、路車送信期間が複数のスロットを含み、各スロットにパケット信号が配置されていてもよい。図示のごとく、ＲＳＵパケット信号は、スロット内に配置されている。ここで、スロットの先頭からガードタイムＧＴ１が設けられ、ガードタイムＧＴ１に続いてパケット信号が配置される。パケット信号に続いて、ガードタイムＧＴ２が設けられる。図２に戻る。前述のごとく、第１フレームであっても、生成部４６において生成されるメッセージヘッダのフォーマットは、図５（ｂ）と同一である。
　図７（ａ）－（ｅ）は、車車送信期間の設定例を示す。図７（ａ）は、優先一般比率が、「０：１」である場合を示す。これは第１フレームに相当する。図７（ｂ）は、優先一般比率が「１：２」である場合を示し、図７（ｃ）は、優先一般比率が「１：１」である場合を示し、図７（ｄ）は、優先一般比率が「２：１」である場合を示す。これらは第２フレームに相当する。また、図７（ｅ）は、優先一般比率が「１：０」である場合を示し、サブフレームが優先期間のみによって形成されている場合に相当する。図８（ａ）－（ｅ）は、車車送信期間の別の設定例を示す。
　優先一般比率は、例えば、次のように設定される。ひとつ目は、車両１２のメーカ等から、ＣＳＭＡ／ＣＡによる通信のみに対応した端末装置１４と、ＣＳＭＡ／ＣＡとＴＤＭＡによる通信に対応した端末装置１４の普及率のデータの提供を受けて、普及率の比をもとに、優先一般比率が決定される。ふたつ目は、全国に設置された基地局装置１０にて、優先期間において受信した総パケット信号数と一般期間において受信した総パケット信号数をもとに統計処理を実行し、優先期間と一般期間での無線使用率を算出する。数ヶ月に一度、その数値を運用事業者がチェックすることによって、無線使用率が高い状態を維持している方の比率が増加される。さらに、統計処理の精度を向上するために、ＭＡＣヘッダに端末装置１４が使用するアクセス方式を明示してもよい。図８（ａ）－（ｅ）では、サブフレーム内に路車送信期間が設定されている。ここで、図８（ａ）－（ｅ）の優先一般比率は、図７（ａ）－（ｅ）の優先一般比率とそれぞれ同一である。図示のごとく、路車送信期間は、優先一般比率にて示された優先期間内に設けられる。図２に戻る。
　処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。つまり、処理部２６は、第１フレーム使用時にＲＳＵパケット信号を基地局報知期間にてブロードキャスト送信させ、第２フレーム使用時に制御パケット信号とＲＳＵパケット信号を基地局報知期間にて報知する。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９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。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、取得部７２を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、選択部９２、キャリアセンス部９４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、差異を中心に説明する。
　変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、第１フレーム使用時に一般期間において他の端末装置１４からのパケット信号を受信し、第２フレーム使用時に優先期間と一般期間とにおいて他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。
　抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。また、抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダにおける基本部分の内容、具体的には、ＲＳＵ送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部４０と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。
　抽出部６６は、パケット信号のメッセージヘッダにおける優先一般比率をもとに、サブフレームの構成を特定する。例えば、ひとつのサブフレームに含まれた複数のユニットが、優先一般比率に応じて分配されるように、優先期間に含まれるユニットと一般期間に含まれるユニットが分類される。ここで、優先期間がサブフレームの先頭側に配置され、それに続いて一般期間が配置される。前述のごとく、優先一般比率が０：１であれば、抽出部６６は、第１フレームの使用を認識する。一方、その他の場合、抽出部６６は、第２フレームの使用を認識する。
　第２フレームの使用を認識した場合、抽出部６６は、優先期間の使用を決定する。一方、第１フレームの使用を認識した場合、抽出部６６は、一般期間の使用を決定する。基地局装置１０からのパケット信号を受けつけていない場合、つまりエリア外２１４に存在している場合、抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。抽出部６６は、優先期間を選択した場合、制御パケット信号のデータペイロードに含まれた検出結果を選択部９２へ出力する。抽出部６６は、一般期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部９４へ出力する。
　選択部９２は、抽出部６６から、検出結果を受けつける。前述のごとく、検出結果は、優先期間に含まれた複数のスロットのそれぞれに対して、空きスロット、使用スロット、衝突スロットのいずれかであるかを示している。選択部９２は、空きスロットのうちのいずれかを選択する。既にスロットを選択している場合、選択部９２は、当該スロットが使用スロットであれば、同一のスロットを継続して選択する。一方、既にスロットを選択している場合、選択部９２は、当該スロットが衝突スロットであれば、空きスロットを新たに選択する。選択部９２は、選択したスロットに関する情報を送信タイミングとして生成部６４へ通知する。なお、空きスロットが存在しない場合、選択部９２は、送信タイミングの決定をキャリアセンス部９４に依頼してもよい。これは、第２フレームの場合、優先期間が優先的に使用されることに相当する。
　キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部９４は、一般期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、一般期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４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、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
　取得部７２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（以下、「位置情報」と総称する）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７２は、位置情報を生成部６４へ出力する。
　転送決定部９０は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部９０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９０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９０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９０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９０は、再利用回数を「１」増加させる。
　生成部６４は、取得部７２から位置情報を受けつけ、転送決定部９０からメッセージヘッダを受けつける。生成部６４は、図５（ａ）－（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、選択部９２またはキャリアセンス部９４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、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
　通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納された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。
　図１０は、車両１２に搭載された別の端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、図９に示された端末装置１４から選択部９２が省略されている。つまり、図１０の端末装置１４は、図９の端末装置１４よりも古いバージョンに相当し、ＣＳＭＡ／ＣＡによる通信のみを実行可能である。ここでは、図９の端末装置１４との差異を中心に説明する。抽出部６６は、基地局装置１０からのパケット信号を受けつけている場合、第１フレームであるか、あるいは第２フレームであるかにかかわらず、一般期間の使用を決定する。ここで、第２フレームが使用されている場合、優先期間を除いた一般期間が特定される。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、優先期間にわたってＮＡＶを設定する。キャリアセンス部９４の処理はこれまでと同様である。
　以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図１１は、端末装置１４における送信手順を示すフローチャートである。これは、図１０に示された端末装置１４、つまりＣＳＭＡ／ＣＡによる通信のみを実行可能な端末装置１４での送信手順に相当する。また、図９に示された端末装置１４、つまりＣＳＭＡ／ＣＡとＴＤＭＡの通信を実行可能な端末装置１４であっても、ＣＳＭＡ／ＣＡによる通信のみを実行するように設定されている場合に相当する。優先一般比率が０：１でない場合（Ｓ１０のＮ）、キャリアセンス部９４は、優先一般比率よりサブフレーム内の優先期間のユニット数を計算し（Ｓ１２）、全優先期間にＮＡＶを設定する（Ｓ１４）。一方、優先一般比率が０：１である場合（Ｓ１０のＹ）、キャリアセンス部９４は、路車送信期間にＮＡＶを設定する（Ｓ１６）。生成部６４、変復調部５４、ＲＦ部５２は、ＮＡＶ設定以外のタイミングでパケット信号を送信する（Ｓ１８）。
　図１２は、端末装置１４における送信手順を示すフローチャートである。これは、図９に示された端末装置１４、つまりＣＳＭＡ／ＣＡとＴＤＭＡの通信を実行可能な端末装置１４での送信手順に相当する。選択部９２は、優先一般比率とスロットサイズより、サブフレーム内の優先期間開始位置とスロット数とを計算する（Ｓ４０）。選択部９２は、路車送信期間を除外し（Ｓ４２）、空きスロットを選択する（Ｓ４４）。生成部６４、変復調部５４、ＲＦ部５２は、選択したスロットにおいてパケット信号を送信する（Ｓ４６）。
　図１３は、図４（ｂ）の優先期間の別の構成を示す図である。図示のごとく、各スロットでは、パケット信号の前方にガードタイムＧＴ１が設けられ、パケット信号の後方にガードタイムＧＴ２が設けられる。図９の選択部９２は、選択したスロットのタイミングが到来すると、ガードタイムＧＴ１においてキャリアセンスを実行する。キャリアセンスにおいて干渉信号を検出しなかった場合に、選択部９２は、当該スロットを送信タイミングとして選択する。ここで、ＧＴ１は、無線伝送路において予想される遅延時間よりも長くなるように設定される。また、ＧＴ１は、図９のキャリアセンス部９４におけるキャリアセンスの期間よりも短くなるように設定される。
　本発明の実施例によれば、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かかわらず、共通フォーマットのメッセージヘッダを使用するので、メッセージヘッダのフォーマットの変更を防止できる。また、共通フォーマットのメッセージヘッダが使用されるので、第１フレームを使用している状況から、第２フレームを使用する状況に変更される場合であっても、メッセージヘッダをそのまま使用できる。また、メッセージヘッダのフォーマットが変更されないので、第１フレームから第２フレームへの変更を柔軟にできる。また、ＣＳＭＡ／ＣＡのみに対応した端末装置であっても、第２フレームの一般期間においてパケット信号を送信できる。また、ＣＳＭＡ／ＣＡのみに対応した端末装置を早期に導入できるので、通信システムを迅速に普及させることができる。また、ＣＳＭＡ／ＣＡに加えてＴＤＭＡにも対応した端末装置は、優先期間を優先的に使用するので、パケット信号の衝突確率を低減できる。
　また、優先期間ではスロットによる時間分割多重を実行するので、誤り率を低減できる。また、一般期間ではＣＳＭＡ／ＣＡを実行するので、柔軟に端末装置数を調節できる。また、他の基地局装置から直接受信したパケット信号だけではなく、端末装置から受信したパケット信号をもとに、他の基地局装置によって使用されているサブフレームを特定するので、使用中のサブフレームの特定精度を向上できる。また、使用中のサブフレームの特定精度が向上するので、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率を低減できる。また、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率が低減されるので、端末装置が制御情報を正確に認識できる。また、制御情報が正確に認識されるので、路車送信期間を正確に認識できる。また、路車送信期間が正確に認識されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。
　また、使用中のサブフレーム以外を優先的に使用するので、他の基地局装置からのパケット信号と重複したタイミングで、パケット信号を送信する可能性を低減できる。また、いずれのサブフレームも他の基地局装置によって使用されている場合に、受信電力の低いサブフレームを選択するので、パケット信号の干渉の影響を抑制できる。また、端末装置によって中継された制御情報の送信元になる他の基地局装置からの受信電力として、当該端末装置の受信電力を使用するので、受信電力の推定処理を簡易にできる。
　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、各基地局装置１０は、優先一般比率を独自に設定する。しかしながらこれに限らず例えば、重なったエリア２１２を形成している基地局装置１０同士において、優先一般比率を共通にしてもよい。具体的に説明すると、選択部４２が、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを検出すると、当該他の基地局装置１０における優先一般比率を取得する。設定部４８は、取得した優先一般比率と同一の値を設定する。本変形例によれば、重なったエリア２１２を形成している基地局装置１０同士において、共通の優先一般比率が使用されるので、優先期間でのパケット信号と一般期間でのパケット信号とが衝突する確率を低減できる。
　また、重なったエリア２１２を形成している複数の基地局装置１０によってグループを定義するとともに、別の複数の基地局装置１０によって別のグループを定義し、グループごとに優先一般比率を設定してもよい。ここで、人口や車両１２の数が多いようなグループに対して、優先期間が長くなるような優先一般比率が設定される。本変形例によれば、近接したエリア２１２に適した優先一般比率を設定できる。
　本発明の実施例において、サブフレームには、優先期間としての第１期間と、一般期間としての第２期間とが含まれている。しかしながらこれに限らず例えば、サブフレームには、第１期間と第２期間とに加えて第３期間が含まれてもよい。図１４は、本発明の変形例に係るサブフレームの構成を示す。サブフレームの先頭から順に、第１期間、第２期間、第３期間が配置されている。第３期間は、第１期間、第２期間とは異なった目的の通信に使用される。例えば、ユニキャスト通信が実行される。さらに、第３期間の存在や期間を通知するために、それらを示した情報が、メッセージヘッダに含まれる。なお、第１期間と第２期間との一方と、第３期間がサブフレームに含まれていてもよい。また、サブフレームの先頭に路車送信期間が含まれていてもよい。本変形例によれば、さまざまな形態の通信に対応できる。
　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、　３０　制御部、　４０　フレーム規定部、　４２　選択部、　４４　検出部、　４６　生成部、　４８　設定部、　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、　６４　生成部、　６６　抽出部、　７０　通知部、　７２　取得部、　８０　ネットワーク通信部、　９０　転送決定部、　９２　選択部、　９４　キャリアセンス部、　１００　通信システム。
　本発明によれば、柔軟性の高い端末間通信を実現できる。

Claims (4)

  1. 　端末間通信を制御する基地局装置であって、
    　制御情報を生成する生成部と、
    　前記生成部において生成した制御情報が含まれたパケット信号を報知する報知部とを備え、
    　前記生成部は、フレームを構成している第１期間と第２期間との比率に関する情報を制御情報に含めていることを特徴とする基地局装置。
  2. 　基地局装置がパケット信号を報知するための基地局報知期間と、所定の長さを有し、かつ端末装置がパケット信号を報知可能な第２期間とが時間多重される第１フレームを規定するとともに、第２期間とは異なった第１期間が、基地局報知期間と第２期間とに加えて時間多重される第２フレームも規定しており、第１フレームあるいは第２フレームの使用を選択する選択部とを備え、
    　前記生成部は、前記選択部における選択を比率に反映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. 　前記生成部には、フレームを構成している第１期間と第２期間との比率を０：１に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
  4. 　前記選択部において選択可能な第２フレームに含まれた第１期間は、複数のスロットにて形成され、かつ各スロットにて端末装置がパケット信号を報知可能であり、
    　前記生成部は、前記選択部での選択にかかわらず、同一のフォーマットにて規定された制御情報であって、かつ基地局報知期間に関する情報が少なくとも含まれた制御情報を生成し、
    　前記報知部は、前記生成部において生成した制御情報が含まれたパケット信号を基地局報知期間にて報知することを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
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