(57)【要約】  中継局を介さずに効率よく移動端末相互間の通信を行う。  フレーム生成部（１１）は、ULフレーム及びDLフレームを生成する。フレーム受信処理部（１２）は、他の端末から送信された、ULフレーム及びDLフレームの受信処理を行う。通信制御部（１３）は、ULフレーム及びDLフレームの送受信制御を行い、無線フレームを構成するULフレーム内の領域において、送受信を切り替えて他の端末とのデータ通信を行い、または無線フレームを構成するDLフレーム内の領域において、送受信を切り替えてデータ通信を行う。
2008081511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信期間と第２の通信期間を備えた無線フレームを用いて無線通信を行う無線通信装置において、
第１の無線フレーム内の前記第１の通信期間ではデータの送信を行い、第２の無線フレーム内の前記第１の通信期間では、データの送信を行わずデータの受信動作を行うように制御する通信制御部、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記第１の通信期間、前記第２の通信期間は、それぞれＷｉＭＡＸシステムにおけるDLバーストデータ送信領域、ULバーストデータ送信領域のいずれか一方と他方に対応する、
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の無線通信装置。
【請求項３】
第１の通信期間と第２の通信期間を備えた無線フレームを用いて無線通信を行う無線通信装置において、
第１の無線フレームにおける前記第１の通信期間においてデータを送信する場合に、
該データ送信後に、データ送信からデータ受信への動作切り替えを該第１の通信期間内における唯一の送受信切り替え動作として行うか、または、
該データ送信前に、データ受信からデータ送信への動作切り替えを該第１の通信期間内における唯一の送受信切り替え動作として行うように制御する通信制御部、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
前記第１の通信期間、前記第２の通信期間は、それぞれＷｉＭＡＸシステムにおけるDLバーストデータ送信領域、ULバーストデータ送信領域のいずれか一方と他方に対応する、
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の無線通信装置。
【請求項５】
データの送信を行わない場合は、
前記通信制御部は、該第１の通信期間においてデータの受信動作を維持することで動作切り替えをしないように制御する、
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の無線通信装置。
【請求項６】
第１の通信期間と第２の通信期間を備えた無線フレームを用いて通信を行う無線通信装置における無線通信方法において、
第１の無線フレーム内の前記第１の通信期間ではデータの送信を行い、第２の無線フレーム内の前記第１の通信期間では、データの送信を行わずデータの受信動作を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
第１の通信期間と第２の通信期間を備えた無線フレームを用いて通信を行う無線通信装置における無線通信方法において、
第１のフレームにおける第１の通信期間においてデータを送信する場合は、
該データ送信後に、データ送信からデータ受信への切り替えを該第１の通信期間内における唯一の送受信切り替え動作として行うまたは、
該データ送信前に、データ受信からデータ送信への切り替えを該第１の通信期間内における唯一の送受信切り替え動作として行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は所定の無線フレームに従って無線通信を行う無線通信装置に関する。例えば、ＷｉＭＡＸシステムで用いる無線フレームと同じフォーマットの無線フレームを用いる無線通信装置に適用するのが好適である。
【背景技術】
【０００２】
次世代の移動体通信の高速アクセス網として、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）で標準化されたＷｉＭＡＸ（world interoperability for microwave access）と呼ばれる無線規格が注目されている。ＷｉＭＡＸは、半径数ｋｍの距離のユーザに対して、最大７０Ｍｂ／ｓの無線データ通信を可能にする広域の無線アクセス規格である。【０００３】
ＷｉＭＡＸは、建物内部の通信に使用することを想定した無線ＬＡＮとは異なり、電話回線や光ファイバが担っている加入者系通信網の末端部分（いわゆる「ラストワンマイル」）で利用することが想定されている（実際には用途別に、固定局向け及びモバイル向けの２種類の規格がある）。【０００４】
また、近年になって、ＷｉＭＡＸ仕様にもとづき、基地局（ＢＳ：Base Station）と移動端末（ＭＳ：Mobile Station）の間に、中継局（ＲＳ：Relay Station）を配置して、ＲＳがＢＳとＭＳの間の通信を中継することにより、ＢＳエリアの拡大、電波が届かない不感地帯への不感地対策及びスループットの改善を狙ったＭＲ（Mobile Multi-hop Relay）技術が、IEEE802.16のRelay TG（Task Group）で盛んに議論されている。【０００５】
なお、ＷｉＭＡＸでは、ＢＳとＭＳ間のインフラストラクチャ通信をベースにしているため、フレームフォーマット上でＢＳからＭＳ方向のDown Link(DL)とＭＳからＢＳ方向のUp Link(UL)は完全に分離されている。さらに、ＭＲにおいて、ＲＳは、上流に位置するＢＳ及び下流に位置するＭＳそれぞれに対しての送受信機能を有している。【０００６】
図１６、図１７はＭＲのフレームを示す図である。図１６はＢＳが送受信するフレームフォーマットであり、図１７はＲＳが送受信するフレームフォーマットである。なお、ＭＲで使用されるＢＳは、特にＭＲ−ＢＳと呼ばれる。また、ＭＲ−ＢＳとＲＳ間のリンクはRelay link、ＲＳとＭＳ間のリンクはAccess linkと呼ばれる。【０００７】
ＷｉＭＡＸでは、無線フレームの同期信号であるプリアンブル、無線フレーム制御用のＦＣＨ（Frame Control Header）及び無線フレーム内の領域割当情報（ＭＡＰ）からなる制御情報を含む無線フレームを構成し、通信に割り当てられた無線フレーム内のバーストデータ領域（バースト領域）にデータを挿入して、ＭＲ−ＢＳ、ＲＳ、ＭＳ間でデータの送受信を行う。【０００８】
なお、フレーム内の各ゾーンの流れがわかりやすいように、図１８にＭＲ−ＢＳフレームを構成する各ゾーンの送受信動作を示し、図１９にＲＳフレームを構成する各ゾーンの送受信動作を示す。【０００９】
図１６に示すＭＲ−ＢＳが送受信するＭＲ−ＢＳフレームは、下りのDL Sub frameと上りのUL Sub frameから構成される。DL Sub frameは、ＭＲ−ＢＳからＭＳに対して送信する情報を示したDL Access Zoneと、ＭＲ−ＢＳからＲＳに対して送信する情報を示したDL Relay Zoneとから構成される。【００１０】
UL Sub frameは、ＭＳからＭＲ−ＢＳに対して送信する情報を示したUL Access Zoneと、ＲＳからＭＲ−ＢＳに対して送信する情報を示したUL Relay Zoneとから構成される（図中の空白部分はデータ格納領域である）。【００１１】
図１７に示すＲＳが送受信するＲＳフレームは、下りのDL Sub frameと上りのUL Sub frameから構成される。DL Sub frameは、ＲＳからＭＳに対して送信する情報を示したDL Access Zoneと、ＭＲ−ＢＳからＲＳに対して送信する情報を示したDL Relay Zoneとから構成される。【００１２】
UL Sub frameは、ＭＳからＲＳに対して送信する情報を示したUL Access Zoneと、ＲＳからＭＲ−ＢＳに対して送信する情報を示したUL Relay Zoneとから構成される（図中の空白部分はデータ格納領域である）。【００１３】
ＲＳの動作モードとしては、ＤＬの送信モード（ＲＳ→ＭＳ）時には、DL Access Zoneのフレームを送信し、ＤＬの受信モード（ＭＲ−ＢＳ→ＲＳ）時には、DL Relay Zoneのフレームを受信する。また、ＵＬの送信モード（ＲＳ→ＭＲ−ＢＳ）時には、UL Relay Zoneのフレームを送信し、ＵＬの受信モード（ＭＳ→ＲＳ）時には、UL Access Zoneのフレームを受信する。【００１４】
なお、ＭＲ−ＢＳフレーム及びＲＳフレームは共に、DL Access Zoneに制御情報として、preamble、FCH、DL MAP、UL MAPが含まれ、DL Relay Zoneには制御情報として、R-FCH、DL R-MAP、UL R-MAPが含まれる。また、図１６、図１７中のＴＴＧ（Transmit／receive Transition Gap）とＲＴＧ（Receive／transmit Transition Gap）は、ゾーン間のギャップ区間を示す。【００１５】
上記のように、ＭＲを考慮したＷｉＭＡＸのフレームフォーマットでは、ＤＬ／ＵＬの各々のサブフレームをＭＲ−ＢＳとＲＳ間のRelay linkとＲＳとＭＳ間のAccess link用に時分割し、DL Access Zone、DL Relay Zone、UL Access Zone、UL Relay Zoneの順にフレームを構成することで、ＲＳにおいては、ＤＬ／ＵＬそれぞれのサブフレーム内で送受の切り替えを１回のみで実現する方式がIEEEにより採択されている。【００１６】
ここで、サブフレーム内で送受の切り替えが１回行われるということは、すなわち、ＲＳフレームのDL Sub frame内においては、DL Access ZoneとDL Relay Zoneによって、送受信のモードが１回切り替わることを意味するものであり、また、ＲＳフレームのUL Sub frame内においても、UL Access ZoneとUL Relay Zoneによって、送受信のモードが１回切り替わることを意味するものである。【００１７】
従来の無線通信技術として、無線通信端末がアドホックネットワークによる無線通信が可能な場合は、携帯網を利用せず狭域無線通信にて通信を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−３０４００４号公報（段落番号〔００１３〕〜〔００１７〕、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、上記のＷｉＭＡＸの通信方式では、アドホック（ad hoc）通信（アクセスポイントを持たないで、その場、その場でお互いに対等に通信し合う通信形態のこと）を実現するためのＭＳ相互間の通信は、現状においては考慮されていない。【００１９】
このため、ＭＳ同士で通信を行う場合には必ず基地局であるＢＳを仲介させることになり、ＭＳ相互間の効率的なアドホック通信を行うことができないといった問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、基地局を介さずに端末装置相互間の通信を実現する無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明では、第１の通信期間と第２の通信期間を備えた無線フレームを用いて無線通信を行う無線通信装置において、第１の無線フレーム内の前記第１の通信期間ではデータの送信を行い、第２の無線フレーム内の前記第１の通信期間では、データの送信を行わずデータの受信動作を行うように制御する通信制御部、を備えたことを特徴とする無線通信装置を用いる。【００２１】
好ましくは、さらに、前記第１の通信期間、前記第２の通信期間は、それぞれＷｉＭＡＸシステムにおけるDLバーストデータ送信領域、ULバーストデータ送信領域のいずれか一方と他方に対応するようにする。【００２２】
また、本発明では、第１の通信期間と第２の通信期間を備えた無線フレームを用いて無線通信を行う無線通信装置において、第１の無線フレームにおける前記第１の通信期間においてデータを送信する場合に、該データ送信後に、データ送信からデータ受信への動作切り替えを該第１の通信期間内における唯一の送受信切り替え動作として行うか、または、該データ送信前に、データ受信からデータ送信への動作切り替えを該第１の通信期間内における唯一の送受信切り替え動作として行うように制御する通信制御部、を備えたことを特徴とする無線通信装置を用いる。【００２３】
好ましくは、さらに、前記第１の通信期間、前記第２の通信期間は、それぞれWｉMAXシステムにおけるDLバーストデータ送信領域、ULバーストデータ送信領域のいずれか一方と他方に対応するようにする。【００２４】
好ましくは、更に、データの送信を行わない場合は、前記通信制御部は、該第１の通信期間においてデータの受信動作を維持することで動作切り替えをしないように制御するようにする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、無線フレームの第１の通信期間を用いて、送信を行うこともできるし、受信を行うこともできる。
特に無線フレームがＷｉＭＡＸシステムにおける無線フレームに対応する場合には、ＵＬ（またはＤＬ）バーストデータ領域を用いて無線信号の送信及び受信を行うことができる。特に、通信装置を車に搭載することで、車間での無線信号の送受信をＵＬ（またはＤＬ）バーストデータ領域を用いて行うことができる。【００２６】
また、無線フレームにおける第１の通信期間における送受信の切り替え動作を１回に制限することができるので、ＭＲを導入した場合のＲＳが取り扱うＷｉＭＡＸフレームフォーマットを利用する場合にも好適である。【００２７】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】無線通信装置の原理図である。
【図２】移動端末の構成を示す図である。
【図３】DLフレームの第１の通信期間でデータを送信する際のフレーム（第１の無線フレーム）を示す図である。
【図４】DLフレームの第１の通信期間でデータを受信する際のフレーム（第２の無線フレーム）を示す図である。
【図５】ＵＬバーストデータ領域（第１の通信期間）を用いてデータを送信する際のフレーム（第１の無線フレーム）を示す図である。
【図６】ＵＬバーストデータ領域（第１の通信期間）を用いてデータを受信する際のフレーム（第２の無線フレーム）を示す図である。
【図７】フレームの変形例を示す図である。
【図８】フレームの変形例を示す図である。
【図９】バーストが時間方向と周波数方向で分割されたフレームを示す図である。
【図１０】バーストが時間方向と周波数方向で分割されたフレームを示す図である。
【図１１】バーストが時間方向と周波数方向で分割されたフレームを示す図である。
【図１２】バーストが時間方向と周波数方向で分割されたフレームを示す図である。
【図１３】車々間通信を示す図である。
【図１４】車々間通信を示す図である。
【図１５】冗長符号化を用いてフレームの送信制御を行う様子を示す図である。
【図１６】ＭＲのフレームを示す図である。
【図１７】ＭＲのフレームを示す図である。
【図１８】ＭＲ−ＢＳフレームを構成する各ゾーンの送受信動作を示す図である。
【図１９】ＲＳフレームを構成する各ゾーンの送受信動作を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は無線通信装置の原理図である。無線通信装置１０は、フレーム生成部１１、フレーム受信処理部１２、通信制御部１３から構成される。【００３０】
フレーム生成部１１は、ＷｉＭＡＸシステムにおけるUL（Up Link）フレームに対応するフレーム及びDL（Down Link）フレームに対応するフレームを生成する。フレーム受信処理部１２は、他の端末から送信された、ULフレーム及びDLフレームの受信処理を行う。通信制御部１３は、ULフレーム及びDLフレームの送受信制御を行う。【００３１】
なお、ULフレームは、具体的には図１７で上述したULサブフレームに該当し、DLフレームとは図１７で上述したDLサブフレームに対応する。
次に、無線通信装置１０を車等の移動体に搭載し、ＷｉＭＡＸシステムで利用される無線フレームと同様の無線フレームを用いる場合の無線通信装置（移動端末）の構成について説明する。図２は移動端末の構成を示す図である。移動端末２は、ＲＳを導入したＷｉＭＡＸシステムにおけるＲＳが用いる無線フレームと同様の無線フレームの送受信を行う機能を備え、データ送受信部２１、フレームジェネレータ２２、フレームデコーダ２３、フレームコントローラ２４、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、送信部２５、受信部２６、アンテナ２７を備えている。【００３２】
また、フレームジェネレータ２２は、ULフレームジェネレータ２２ａとDLフレームジェネレータ２２ｂを含み、フレームデコーダ２３は、ULフレームデコーダ２３ａとDLフレームデコーダ２３ｂを含む。【００３３】
なお、フレームジェネレータ２２は、図１のフレーム生成部１１に対応し、フレームデコーダ２３は、図１のフレーム受信処理部１２に該当する。さらに、図１の通信制御部１３の機能は、フレームコントローラ２４、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、送信部２５及び受信部２６によって実現される。【００３４】
データ送受信部２１は、他の移動端末へ送信すべきデータを生成して、ULフレームジェネレータ２２ａ及びDLフレームジェネレータ２２ｂへデータを送信する。また、ULフレームデコーダ２３ａまたはDLフレームデコーダ２３ｂから送信されたデータを受信してデータ受信処理を行う。【００３５】
ULフレームジェネレータ２２ａは、ULフレームの送信モード時に、図１７で上述したＲＳフレームのULサブフレーム中のUL Relay Zoneに対応するフレームを生成する。DLフレームジェネレータ２２ｂは、DLフレームの送信モード時に、図１７で上述したＲＳフレームのDLサブフレーム中のDL Access Zoneに対応するフレームを生成する。なお、双方のゾーンに対応するフレーム（バーストデータ領域）とも他の移動端末に対するデータ送信に用いられ、移動端末２が送信を希望する場合は、そのバーストデータ領域内の一部を用いてデータ送信を行う。【００３６】
なお、ここで、一部は、ＵＬ  ＭＡＰデータまたはＤＬ  ＭＡＰデータにより区分された１つの区分領域を示す。
ULフレームデコーダ２３ａは、ULフレームの受信モード時に、図１７で上述したＲＳフレームのULサブフレーム中のUL Access Zoneに対応するフレーム情報をデコードする。ＤＬフレームデコーダ２３ｂは、DLフレームの受信モード時に、図１７で上述したＲＳフレームのDLサブフレーム中のDL Relay Zoneに対応するフレーム情報をデコードする。【００３７】
フレームコントローラ２４は、各サブフレームの送受信ゾーンの長さを調節するなどの制御を行って、フレームジェネレータ２２及びフレームデコーダ２３の全体動作制御を行い、さらにスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のスイッチング制御を行う。【００３８】
送信部２５は、スイッチＳＷ１によって接続されたULフレームジェネレータ２２ａまたはDLフレームジェネレータ２２ｂから出力されるフレーム信号を受信し、フレーム信号を無線信号にアップコンバートして、スイッチＳＷ３を介してアンテナ２７から送信する。【００３９】
受信部２６は、スイッチＳＷ３によって接続されたアンテナ２７で受信された無線信号をダウンコンバートしてフレーム信号を生成し、スイッチＳＷ２で接続されるＵＬフレームデコーダ２３ａまたはＤＬフレームデコーダ２３ｂへフレーム信号を出力する。【００４０】
次に端末間通信を行う場合に、移動端末２で送受信されるＭＲベースのフレームについて、図２の構成で示したスイッチング動作と合わせて説明する。
図３はDLフレームの第１の通信期間でデータを送信する際のフレーム（第１の無線フレーム）を示す図である。移動端末２は、自己がデータ送信を希望し、データを送信するフレームでは、DLサブフレームにおけるＤＬバースト領域（第１の通信期間）では、送信モードで動作（送受信の切替不要）し（具体的には、DLサブフレームすべてをDL Access Zoneと同様の送信許容期間として解釈してデータを送信）、自己の送信タイミングで必要なデータを送信する。なお、この場合、ＵＬバースト領域が第２の通信期間に対応する。【００４１】
すなわち、DLサブフレーム内の、ＤＬバーストデータ領域内にデータを挿入して送信するということである。例えば図では、左のバーストから数えて７番目のバースト（区分）にデータを挿入して送信している。なお、この場合のスイッチング動作は、スイッチＳＷ１は端子ｓ２と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｔｘと接続する。【００４２】
なお、ＤＬバーストデータ領域内でデータを送信しない部分もあるが、ここではその間も受信動作への切り替えは行わないものとする。
なお、各移動端末２は、プリアンブル、フレームの構造を示すＭＡＰデータを図では、送信しているが、必ずしも送信する必要はない。各移動端末でＭＡＰデータを共通化することで、バーストデータの領域へデータを格納する単位の境目を各移動端末において既知のものとし、通信制御部がその既知の構造に従って送受信の動作を行えばよいからである。【００４３】
また、もし既知でない場合でも、最初に他の移動端末２から送信されたＭＡＰデータをフレーム受信処理部１２で受信することで、フレーム構造を取得し、その後、その構造に従って送受信制御を行えばよい。【００４４】
図４はDLフレームの第１の通信期間でデータを受信する際のフレーム（第２の無線フレーム）を示す図である。移動端末２は、このフレームでは、データの送信を希望せず、自己がデータを送信しないので、ＤＬバーストデータ領域の全体（第１の通信期間）において、受信モードで動作を行い（具体的にはDL Relay Zoneの領域と解釈してデータを受信）、他の端末からのデータの受信を行う。この場合のスイッチング動作は、スイッチＳＷ２は端子ｓ４と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｒｘと接続する。【００４５】
以上が、ＤＬバーストデータ領域を用いて移動端末間で無線通信を行う例を示したものであるが、次は、ＵＬバーストデータ領域を用いる場合について説明する。
なお、次の例では、ＵＬバーストデータ領域が第１の通信期間、ＤＬバーストデータ領域が第２の通信期間に対応する。【００４６】
図５はＵＬバーストデータ領域（第１の通信期間）を用いてデータを送信する際のフレーム（第１の無線フレーム）を示す図である。移動端末２は、自己がデータを送信するフレームでは、ＵＬバーストデータ領域では、送信モードで動作し（具体的には、ULサブフレームすべてをUL Relay Zoneのように送信期間と解釈してデータを送信）、自己の送信タイミングでデータを送信する。【００４７】
すなわち、送信を希望するデータをバーストにデータ領域で送信するということである。例えば図では、左のバーストから数えて１０番目のバーストにデータを挿入して送信している。なお、この場合のスイッチング動作は、スイッチＳＷ１は端子ｓ１と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｔｘと接続する。【００４８】
図６はＵＬバーストデータ領域（第１の通信期間）を用いてデータを受信する際のフレーム（第２の無線フレーム）を示す図である。移動端末２は、自己がデータを送信しないフレームでは、ＵＬバーストデータ領域において、受信モードで動作し（具体的には、UL Access Zoneの領域のように受信期間と解釈してデータを受信）、他の端末からのデータの受信を行う。この場合のスイッチング動作は、スイッチＳＷ１は端子ｓ３と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｒｘと接続する。【００４９】
次に上述の図３、図５に示したフレームの変形例について説明する。図７は図３の変形例を示したフレームである。移動端末２は、自己がデータを送信するフレームでは、ＤＬバーストデータ領域のうち自己がデータを送信する部分の前または後において、送信モードと、DL受信モードの切り替えを行う（好ましくは、ＤＬバーストデータ領域内で１回だけ）。【００５０】
例えば、データ送信を行う前は、受信動作させることで他の移動端末からの送信データを受信し、データ送信を行うにあたっては、受信モードから送信モードに切り替える制御を行う。【００５１】
または、データ送信を行うまでは、送信モードにしておき、データ送信を行った後に、送信モードから受信モードに切り替える制御を行う。
図７では、ＤＬバーストデータ領域のうち前側が、自己が送信することが可能な領域（DL Access Zoneの送信モードに対応）であり、そのバーストの後側からは受信モード（DL Relay Zoneの受信モードに対応）となっている。この場合のスイッチング動作は、DL Access Zoneに対応する期間では、スイッチＳＷ１は端子ｓ２と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｔｘと接続し、DL Relay Zoneに対応する期間では、スイッチＳＷ２は端子ｓ４と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｒｘと接続する。また、図７に示した自データを送信するフレームと対になる自データを送信しないフレームは、図４のフレームと同じである。【００５２】
なお、図７において、自データの送信を行う前までのバーストデータ領域では、受信モードとし、自データの送信からは送信モードとすることもできる。
図８は図５の変形例を示したフレームである。移動端末２は、自己がデータを送信するフレームでは、ULサブフレームのうち自己がデータを送信するバーストの前または後において、受信モードと、送信モードを切り替えて動作を行う。【００５３】
図８では、ＵＬバーストデータ領域のうち後ろ側が、自己が送信することが可能な領域（UL Relay Zoneの送信モードに対応）であり、そのバーストの前側は受信モード（UL Access Zoneの受信モードに対応）となっている。この場合のスイッチング動作は、UL Access Zoneでは、スイッチＳＷ２は端子ｓ３と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｒｘと接続し、UL Relay Zoneでは、スイッチＳＷ１は端子ｓ１と接続し、スイッチＳＷ３は端子Ｔｘと接続する。また、図８に示した自データを送信するフレームと対になる自データを送信しないフレームは、図６のフレームと同じである。【００５４】
なお、図８において、自データの送信を行うまでのバーストデータ領域では、送信モードとし、自データの送信を行った後からは受信モードとすることもできる。
次に時間方向（シンボル）と周波数方向（論理サブチャネル）にデータを配置することによって無線フレームへの多重化を柔軟に行うＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Domain Multiple Access）の通信方式を適用したフレームについて説明する。ＯＦＤＭＡによるフォーマットを使用することで、サブフレーム内の各端末が利用するデータ格納領域（バースト）を、時間方向、周波数方向またはそれら両方で分割することができる。以下の図９〜図１２では、時間方向と周波数方向の両方で分割した場合のフレームを示している。【００５５】
図９は、図７に示したフレームに対して、DLサブフレーム内のバーストが、時間方向と周波数方向の両方で分割されており、分割された１つのバーストに送信データが挿入されている様子が示されている。また、図１０には、図４に示したフレームに対して、DLサブフレーム内のバーストが、時間方向と周波数方向の両方で分割された様子が示されており、分割された１つのバーストに１つの受信データが挿入されることになる。【００５６】
図１１は、図８に示したフレームに対して、ULサブフレーム内のバーストが、時間方向と周波数方向の両方で分割されており、分割された１つのバーストに送信データが挿入されている様子が示されている。また、図１２には、図６に示したフレームに対して、ULサブフレーム内のバーストが、時間方向と周波数方向の両方で分割された様子が示されており、分割された１つのバーストに１つの受信データが挿入されることになる。【００５７】
上記のように、ＯＦＤＭＡを適用して、フレームを生成することにより、サブフレーム内の各端末が利用するデータ格納領域（バースト）を、時間方向、周波数方向または両方で分割できるので、より細分化されたバーストサイズで各移動端末間のデータの送受信を行うことが可能になる。【００５８】
次に本発明をＩＴＳ（Intelligent Transport System）の先進安全自動車用の車々間通信に適用した場合について説明する。先進安全自動車アプリケーションでは、各車両は、自車両の位置、速度、運転操作などの情報を周囲の車両に同報送信する。また、周囲の車両から送信された情報により、各車両においてあらかじめ予想される事故などの危険を察知し、運転者に警告、または運転への介入制御を行うものである。【００５９】
図１３は車々間通信を示す図である。車両＃１、＃２のそれぞれは、図２で示した移動端末２を有している。車両＃１、＃２では、あらかじめフレームレベルでの同期が取れており、車々間通信用のバースト領域も、あらかじめ各車両で既知のものとする。【００６０】
ここで、時間帯ｔ１では、車両＃１は送信データを有しており、車両＃２は送信データを有していないとし、時間帯ｔ２では、車両＃２が送信データを有しており、車両＃１は送信データを有していないとする。【００６１】
時間帯ｔ１において、まず、車両＃１、＃２は、フレームの先頭において、ＲＳフレームのDL Access Zoneにしたがい、preamble、FCH、DL MAP、UL MAPのヘッダ情報を共に送信する。（なお、ＭＡＰ等は送信しないこととしてもよい）送信データを有しない車両＃２においては、ヘッダ情報を送信すると、DL Relay Zoneの受信モードに遷移し、車両＃１から送信されるデータの受信状態に入る。【００６２】
送信データを有する車両＃１は、ヘッダ情報を送信したときと同じDL Access Zoneの送信モードによって、DLサブフレーム内のバーストを選択して、自己のデータを送信する。なお、バーストデータ領域において実際にデータを送信する領域は、ＭＡＰデータにより区分されたバーストデータ領域の一部の領域を選択して用いる。【００６３】
このような動作によって、車両＃１から送信された情報が車両＃２で受信される。時間帯ｔ２では上記と逆の送受信動作が行われる。
なお、上記の図１３では、車々間通信にDLサブフレームのフォーマットを利用する場合について示したが、車々間通信にULサブフレームのフォーマットであるUL Relay Zone、UL Access Zoneを使用してもよい。また、図７、図８で示した変形例のフォーマットや、図９〜図１２で示したＯＦＤＭＡを適用したフレームを使用することもできる。【００６４】
図１４は車々間通信を示す図である。図１３では各車両から送信される同一の情報は１回のみの送信としたが、図１４に示すように、同一の情報を異なる複数のフレーム内のバーストを利用して繰り返し送信してもよい。【００６５】
ここで、車両＃１では、時間帯ｔ１においてDL Access Zoneの送信モードを用いてデータ送信を行うが、車両＃２でも時間帯ｔ１においてDL Access Zoneの送信モードが使用されているため、車両＃２では、時間帯ｔ１で車両＃１からの情報を受信できないとする。【００６６】
この場合、車両＃１では、時間帯ｔ２においても、DL Access Zoneの送信モードを用いて、時間帯ｔ１で送信したときと同じデータの送信を行う。車両＃２では、時間帯ｔ２においては、DL Relay Zoneの受信モードが使用されているため、車両＃２では、車両＃１から情報を受信できる。【００６７】
このように、同一の情報を異なる複数のフレーム内のバーストを利用して、繰り返し送信することで、受信側の端末が送信モードにあることにより受信できない確率を低減することが可能になる。【００６８】
なお、各車両が送信するフレームの送信時間帯をランダムに選ぶ制御を行うことにより、車両間で同一の送信フレームを選ぶことを確率的に低減することも可能である。さらに、データ送信時には、送信バーストの選択を、サブフレーム内での前半／後半のように分割してもよい。これにより、複数の端末が同一の送信フレームを選択した場合でも、各フレームにおいて、片方が送信モード／片方が受信モードの動作となっているので、確率的に両方が受信できない現象を低減することが可能になる。【００６９】
次に冗長符号化を用いてフレームの送信制御を行う場合について説明する。移動端末２のフレームジェネレータ２２は、送信すべきデータに冗長符号を付与した符号語を生成し、ｍ個のブロックに分割し、さらにｍ個のブロックのうち、ｎ（＜ｍ）個のブロックが受信側で受信されると再生可能となる、ｍ個のブロックを、ｍ個の異なるフレームに挿入して、送信すべきフレームを生成する。そして、ｍ個のフレームが移動端末２から送信される。以下、車々間通信システムを例にして説明する。【００７０】
図１５は冗長符号化を用いてフレームの送信制御を行う様子を示す図である。図に示す車々間通信の例では、車両＃１において、送信データｘを２個のブロックに分割し、１個のパリティｃを利用した冗長符号を付与して、異なる３（＝ｍ）個のブロックａ、ｂ、ｃを、異なるフレームのバーストを用いて送信している例を示している。なお、この場合、２分割したデータのうちの２（＝ｎ）つのブロックが受信されれば、受信側では元のデータが復元可能であるとする。【００７１】
例えば、車両＃１において、送信データｘが10010011であるとして、分割データａを1001、分割データｂを0011とすると、パリティｃとして、1001と0011との排他論理和をとって1010を生成する。このとき、車両＃２が分割データｂの0011を受信できなくても、分割データａの1001と、パリティｃの0011とを受信できれば、車両＃２で1001と0011の排他論理和をとることで、分割データｂの0011を再現することができる。【００７２】
このように、受信側において、分割データａ、パリティｃを受信でき、分割データｂを受信できなかった場合でも、分割データａとパリティｃから分割データｂを復元できるので、送受信間での情報の到達率を向上することが可能になる。【００７３】
以上説明したように、IEEE802.16j（MR）のＲＳのフレームを利用して端末間通信を実現する際に、各移動端末において、自己がデータを送信するフレームでは、DL Access Zone（またはUL Relay Zone）と同様のモードで動作し、自己がデータを送信しないフレームでは、DL Relay Zone（またはUL Access Zone）と同様のモードで動作することにより、DLサブフレーム（または、ULサブフレーム）内での送受信切り替え動作が、１回以下となり現状のＭＲでのＲＳの仕様に適合するため、端末間通信にＲＳの機能を利用することが可能になる。【００７４】
また、自己がデータを送信するフレームで、データの送信前（または後）において、DLフレームでの送信とDLフレームでの受信（または、ULフレームでの受信とULフレームでの送信）で、動作モードを切り替えても、各DL／ULサブフレーム内の送受切り替えが、ＭＲの仕様のＲＳの動作が想定している範囲の１回以下となり、ＲＳの機能を利用して、端末間通信を実現できることが可能になる。【００７５】
さらに、自己のデータを送信するフレームにおいて、DL（またはUL）の送信サブフレームを、時間方向のシンボル、周波数方向の論理サブチャネルまたは、それらの両方向で分割することにより、バーストを端末間通信に適合するようなデータサイズに調整することが可能になる。【００７６】
さらにまた、同一データの繰り返し送信を行うので、受信側がある時間帯でフレームを受信することができなくても、別の時間帯で受信することができ、情報の到達性の向上を図ることが可能になる。【００７７】
さらにまた、適切な冗長符号化を用いて、分割した複数フレームの送信制御を行うことによって、受信側が一部のフレームのバーストを受信できなくても、受信した他のバーストのデータから送信データを再生できるので、情報の到達性の向上を図ることが可能になる。【００７８】
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００７９】
１０  無線通信装置
１１  フレーム生成部
１２  フレーム受信処理部
１３  通信制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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