(57)【要約】  本発明は、無線通信方法並びに無線制御局及び無線基地局に関し、その目的の一つは、複数の無線基地局に無線リソースを互いに干渉しないように割り当てられるようにすることにある。そこで、複数の無線基地局（２０）が無線端末（３０）との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を、無線制御局（１０）から前記各無線基地局（２０）及び前記無線端末（３０）に送信し（Ｓ４）、前記各無線基地局（２０）は、前記無線制御局（１０）から受信した前記割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末（３０）との通信を行なう（Ｓ５）。
2008078394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおいて、
前記無線制御局は、
前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信し、
前記各無線基地局は、
前記無線制御局から受信した前記割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう
ことを特徴とする、無線通信方法。
【請求項２】
前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であることを特徴とする、請求項１記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記無線制御局は、
前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ部分に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ部分以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないことを特徴とする、請求項１又は２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記無線制御局は、
前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持し、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記無線制御局は、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成することを特徴とする、請求項４記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記各無線基地局は、自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するとともに、前記無線制御局は、前記各無線基地局に割り当てられた各コネクション識別子を保持し、
前記無線制御局は、
前記コネクション識別子のいずれかを前記割当情報に含めて前記各無線基地局へ送信し、
前記各無線基地局は、
自身に割り当てられたコネクション識別子を含む割当情報を受信し、
当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なうことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記各無線基地局は、
前記通信領域で送信する送信データに自身の位置情報を含めて前記無線端末へ送信し、
前記無線端末は、
前記位置情報に基づいて前記送信データの送信元である無線基地局を識別することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記無線制御局は、
前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記データ量は、前記各無線基地局で固定値であることを特徴とする、請求項８記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記無線制御局は、
前記データ量に関する情報を前記各無線基地局から、バックホール回線経由で取得することを特徴とする、請求項８記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記干渉情報は、前記各無線基地局間の距離、前記各無線基地局の送信電力、変調方式および符号化率のいずれか１又は２以上の組み合わせに基づいて求められる情報であることを特徴とする、請求項４又は５に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記無線基地局は交通手段の信号機に設置され、前記無線端末は前記交通手段における車両に設置されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線制御局であって、
前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を生成する割当情報生成手段と、
前記割当情報生成手段により生成された割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信する送信手段と
をそなえたことを特徴とする、無線制御局。
【請求項１４】
前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であることを特徴とする、請求項１３記載の無線制御局。
【請求項１５】
前記送信手段は、
前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ部分に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ部分以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の無線制御局。
【請求項１６】
前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持する干渉情報保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報生成手段は、
前記干渉情報保持手段における干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成することを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の無線制御局。
【請求項１７】
前記割当情報生成手段は、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成することを特徴とする、請求項１６記載の無線制御局。
【請求項１８】
前記各無線基地局に割り当てられたコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報生成手段は、
前記コネクション識別子を含む前記割当情報を生成することを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の無線制御局。
【請求項１９】
前記割当情報生成手段は、
前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成することを特徴とする、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の無線制御局。
【請求項２０】
前記データ量は、前記各無線基地局で固定値であることを特徴とする、請求項１９記載の無線制御局。
【請求項２１】
前記データ量に関する情報を前記各無線基地局から、バックホール回線経由で取得するデータ量情報取得手段をさらにそなえたことを特徴とする、請求項１９記載の無線制御局。
【請求項２２】
前記干渉情報は、前記各無線基地局間の距離、前記各無線基地局の送信電力、変調方式および符号化率のいずれか１又は２以上の組み合わせに基づいて求められる情報であることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の無線制御局。
【請求項２３】
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線基地局であって、
前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記無線制御局から受信する割当情報受信手段と、
前記割当情報受信手段で受信された割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう通信手段と
をそなえたことを特徴とする、無線基地局。
【請求項２４】
自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報受信手段は、
自身に割り当てられたコネクション識別子を含む前記割当情報を受信し、
前記通信手段は、
当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なうことを特徴とする、請求項２３記載の無線基地局。
【請求項２５】
前記通信手段は、
前記通信領域で送信する送信データに自身の位置情報を含めて前記無線端末へ送信することを特徴とする、請求項２３又は２４に記載の無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法並びに無線制御局及び無線基地局に関し、例えば、ＷｉＭＡＸシステムのようなＯＦＤＭＡ方式により無線通信（路車間通信）を行なう、ＩＴＳ（Ｉntelligent Transport System）に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通事故の削減を目指し、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）の開発が進められている。ＩＴＳシステムとして、信号機に無線基地局（路側機）を備え、交差点の信号機情報（赤か青か等）や右折車の有無の情報等を、数メートル先の進入車両に搭載された端末（車載機）に送信する路車間通信の形態がある。
一方、近年、中距離の大容量無線通信システムとして、周波数軸方向と時間軸方向とで無線フレームへの多重化をフレキシブルに行なうＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Domain Multiple Access)方式を用いた、IEEE802.16WG（Working Group）において、ＷｉＭＡＸと呼ばれるシステムの標準化、開発が進められている。なお、IEEE802.16WGでは、主に、固定通信用途向けのIEEE802.16d（例えば、下記の非特許文献１，２参照）と、移動通信用途向けのIEEE802.16e（例えば、下記の非特許文献２参照）の２種類を規定している。【０００３】
IEEE802.16dやIEEE802.16eでは、無線端末（ＭＳ：Mobile Station）は、無線基地局（ＢＳ：Base Station）が送信した無線フレームに含まれるＭＡＰ情報に従って、ＢＳとＭＳとの間で通信を行なうことが規定されている。
図８にIEEE802.16e標準に準拠した無線フレームフォーマットを示す。この図８に示すように、IEEE802.16e標準に準拠した無線フレームは、ＢＳからＭＳへの方向であるダウンリンク（ＤＬ）のサブフレームと、ＭＳからＢＳへの方向であるアップリンク（ＵＬ）のサブフレームとが時間多重される。なお、時間軸方向に関して、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームとの間にはＴＴＧ（Transmit Transition Gap）が設けられ、無線フレーム間（ＵＬサブフレームと次の無線フレームとの間にはＲＴＧ（Receive Transition Gap）が設けられる。【０００４】
そして、ＤＬサブフレームには、さらに、時間軸（シンボル時間）方向と周波数（周波数チャネル）方向の２次元領域において、プリアンブル、フレームコントロールヘッダ（ＦＣＨ）、ダウンリンクのＭＡＰ情報（DL-MAP）、アップリンクのＭＡＰ情報（UL-MAP）（以下、これらをヘッダ情報ということがある）、１以上のダウンリンクのバースト（ＤＬバースト）が多重され、ＵＬサブフレームには、１以上のアップリンクのバースト（ＵＬバースト）が多重される。なお、ＤＬバースト数は最大で１５と定義されている。また、ＵＬバースト以外の情報は、ＢＳで生成される情報である。【０００５】
ここで、プリアンブルは、フレーム同期情報が挿入される領域（フィールド）であり、ＦＣＨは、ＭＡＰの大きさや位置等のＭＡＰに関する情報が挿入される領域である。また、ＭＡＰ情報には、ＭＳが通信に使用する無線リソース〔周波数チャネル及び時間（送信タイミング）〕（これを「バースト（burst）」という）で送信される通信コネクションのＩＤ（ＣＩＤ）、無線フレームにおける当該コネクションのバーストの配置位置（バースト位置）、バーストの大きさ（バーストサイズ）、バーストの変調方式（ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等）や符号化率等の情報が含まれている。【０００６】
つまり、ＭＡＰ情報は、ＭＳが受信及び送信すべき無線フレームの領域（受信領域及び送信領域）を指定する（割り当てる）情報（バースト割当情報）として位置付けられている。なお、前記バースト位置は、無線フレームの先頭シンボルからのシンボルオフセット及びサブチャネルオフセットで指定することができ、前記バーストサイズは、シンボル数及びサブチャネル数で指定することができる。【０００７】
したがって、ＭＳは、上記プリアンブルを検出することでダウンリンク及びアップリンクの無線フレーム同期を確立し、ＦＣＨで定義されたDL-MAPで指定されたＤＬバースト領域を、DL-MAPで指定された変調方式、符号化率等に対応する復調方式、復号化率で復調、復号処理することで、自ＭＳ宛のＤＬバーストを選択的に受信処理する一方、UL-MAPで指定されるＵＬバースト領域でＢＳへのデータ送信を行なう。【０００８】
ところで、ＩＴＳでは、画像データ等の大容量のデータを路側機から車載機へ送信する必要があることがあるため、大容量でフレキシブルな多重化が可能な無線通信システムとして、ＯＦＤＭＡに基づくＷｉＭＡＸシステムの路車間通信への適用が検討されている。
【非特許文献１】IEEE 802.16-2004
【非特許文献２】IEEE 802.16e-2005 (IEEE 802.16-2004/Cor1-2005)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したＩＴＳにおける路車間通信にＷｉＭＡＸシステムを適用した場合には、次のような課題が発生する。
即ち、ＩＴＳでは、信号機に路側機（信号基地局）を備え、交差点の信号機情報等を当該交差点から離れた（例えば、数１００メートル先）場所に位置する車載機に通知可能なことが要望として挙がっている。しかし、市街地等では、信号機が数１０メートル間隔などの近距離間隔で配置されている場合があり、このような場合、信号機に備えられた信号基地局が同一周波数を使用して、異なる情報を送信する場合には干渉が発生してしまう（図７参照）。【００１０】
ＷｉＭＡＸシステムにおいては、ＢＳ間での干渉を避けるため、周波数チャネル（サブチャネル）を複数のセグメントに分けて使用することが可能で、例えば前記非特許文献２で定義された無線フレームでは、図９に示すように、最大３セグメントに周波数チャネルを分割して使用することが許可されている。
ここで、信号機の間隔が数１０メートルの場合は、電波が数１００メートル先まで届くことを要求されているため、セグメント数を１０以上にしなければ干渉を回避することができないが、前記非特許文献２で定義されている無線フレームでは４以上のセグメントを規定していないため、信号機間隔が数１０メートルの場合は、干渉を回避することができないことになる。また、ＷｉＭＡＸシステムの場合は、ＢＳがＭＳとの通信に用いる無線リソースを同期型で集中制御するため、制御機能や同期機能のコストが高く信号基地局が高価になる。【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであり、その目的の一つは、ＷｉＭＡＸシステムのような広域、大容量の無線通信システムで用いられる無線フレームを用いて、近距離に位置する４台以上の路側機（無線基地局）に無線リソースを互いに干渉しないように割り当てられるようにすることにある。
また、本発明の目的の一つは、当該割り当てを、前記無線フレームのフォーマットを変更せずに実現することにある。【００１２】
さらに、本発明の目的の一つは、安価な信号基地局を実現することにある。
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明では、下記の無線通信方法並びに無線制御局及び無線基地局を用いることを要旨としている。即ち、
（１）本発明の無線通信方法の一態様は、複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおいて、前記無線制御局は、前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信し、前記各無線基地局は、前記無線制御局から受信した前記割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なうことを要旨としている。【００１４】
（２）ここで、前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であってもよい。
（３）また、前記無線制御局は、前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ領域に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ領域以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないようにしてもよい。
（４）さらに、前記無線制御局は、前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持し、前記干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成するようにしてもよい。【００１５】
（５）また、前記無線制御局は、前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成するようにしてもよい。
（６）さらに、前記各無線基地局は、自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するとともに、前記無線制御局は、前記各無線基地局に割り当てられた各コネクション識別子を保持し、前記無線制御局は、前記コネクション識別子のいずれかを前記割当情報に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記各無線基地局は、自身に割り当てられたコネクション識別子を含む割当情報を受信し、当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なってもよい。【００１６】
（７）また、前記各無線基地局は、前記通信領域で送信する送信データに自身の位置情報を含めて前記無線端末へ送信し、前記無線端末は、前記位置情報に基づいて前記送信データの送信元である無線基地局を識別するようにしてもよい。
（８）さらに、前記無線制御局は、前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成するようにしてもよい。【００１７】
（９）また、前記データ量は、前記各無線基地局で固定値であってもよい。
（１０）さらに、前記無線制御局は、前記データ量に関する情報を前記各無線基地局から、バックホール回線経由で取得してもよい。
（１１）また、前記干渉情報は、前記各無線基地局間の距離、前記各無線基地局の送信電力、変調方式および符号化率のいずれか１又は２以上の組み合わせに基づいて求められる情報であってもよい。【００１８】
（１２）さらに、前記無線基地局は交通手段の信号機に設置され、前記無線端末は前記交通手段における車両に設置されていてもよい。
（１３）次に、本発明の無線制御局の一態様は、複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線制御局であって、前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を生成する割当情報生成手段と、前記割当情報生成手段により生成された割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信する送信手段とをそなえたことを要旨としている。【００１９】
（１４）ここで、前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であってもよい。
（１５）また、前記送信手段は、前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ領域に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ領域以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないようにしてもよい。
（１６）さらに、本無線制御局は、前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持する干渉情報保持手段をさらにそなえ、前記割当情報生成手段は、前記干渉情報保持手段における干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成するようにしてもよい。【００２０】
（１７）また、前記割当情報生成手段は、前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成するようにしてもよい。
（１８）さらに、本無線制御局は、前記各無線基地局に割り当てられたコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、前記割当情報生成手段は、前記コネクション識別子を含む前記割当情報を生成するようにしてもよい。【００２１】
（１９）また、前記割当情報生成手段は、前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成するようにしてもよい。
（２０）さらに、前記データ量は、前記各無線基地局で固定値であってもよい。
（２１）また、本無線制御局は、前記データ量に関する情報を前記各無線基地局から、バックホール回線経由で取得するデータ量情報取得手段をさらにそなえていてもよい。【００２２】
（２２）さらに、前記干渉情報は、前記各無線基地局間の距離、前記各無線基地局の送信電力、変調方式および符号化率のいずれか１又は２以上の組み合わせに基づいて求められる情報であってもよい。
（２３）次に、本発明の無線基地局の一態様は、複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線基地局であって、前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記無線制御局から受信する割当情報受信手段と、前記割当情報受信手段で受信された割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう通信手段とをそなえたことを要旨としている。【００２３】
（２４）ここで、本無線基地局は、自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、前記割当情報受信手段は、自身に割り当てられたコネクション識別子を含む前記割当情報を受信し、前記通信手段は、当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なうようにしてもよい。【００２４】
（２５）また、前記通信手段は、前記通信領域で送信する送信データに自身の位置情報を含めて前記無線端末へ送信してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明の各態様によれば、少なくとも以下に示すいずれかの効果ないし利点が得られる。
（１）無線制御局が、集中的に、各無線基地局が無線端末との間の通信に使用する通信領域（無線リソース）を割当制御するので、無線基地局間の電波干渉を回避しつつ、例えば、信号機情報を含む道路交通情報などを広範囲にわたって無線端末へ提供することが可能となる。【００２６】
（２）無線基地局に通信領域の割当制御機能を備える必要がなくなるため、無線基地局の要求処理能力、コストを低減することが可能となる。
（３）IEEE802.16eの標準に準拠した無線フレームフォーマットに一切変更を加える必要がないので、無線制御局，無線基地局，無線端末のいずれも、IEEE802.16e標準の無線通信機能をサポート可能であれば容易に実現が可能である。【００２７】
（４）無線制御局は、前記割当制御の際、前記無線フレームの通信領域以外の一部であるヘッダ領域に割当情報を含めて無線基地局へ送信することができるので、無線制御局に要求される機能をより簡素化することが可能となる。
（５）無線制御局は、無線基地局間で、無線フレームにおいて通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かの干渉情報を保持、管理し、干渉が発生しない無線基地局については、同一無線フレームにおいて通信領域を重ねて割り当てることができるので、周波数利用効率を向上することが可能である。【００２８】
（６）ここで、干渉情報は、無線基地局間の距離や、各無線基地局の送信電力、変調方式、符号化率などに応じて異なるが、無線制御局では、その相違に基づいてバーストの割り当てを制御することができるので、より柔軟できめ細かな割当制御を実施することが可能である。
（７）各無線基地局が、自身に割り当てられた、無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子（ＣＩＤ）を保持、管理するとともに、無線制御局が各無線基地局における前記ＣＩＤを保持、管理し、無線制御局が、前記割当情報にＣＩＤを含めて送信するので、各無線基地局は、自身に割り当てられたＣＩＤを含む割当情報を識別して適切に受信することができ、当該割当情報で指定された通信領域での通信を適切に行なうことが可能である。【００２９】
（８）無線基地局が、自身の位置情報を送信データ（通信領域）に含めて送信することにより、無線端末では、受信した当該位置情報から、どの無線基地局から送信されたデータであるかを判別することができるので、各無線基地局の信号機情報、周辺の道路状況などを一意に認識することが可能となる。
（９）無線制御局は、各無線基地局が送信するデータ量を固定値として無線基地局毎に固定サイズのバースト割り当てすることもできるし、各無線基地局が送信するデータ量に関する情報を各無線基地局からバックホール回線等を経由して取得し、無線基地局毎に、そのデータ量に応じたサイズのバーストを割り当てることもできるので、無線基地局別に、必要なサイズのバーストを柔軟に割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムとしてのＩＴＳの構成を示す図である。
【図２】図１に示す広域制御局の要部構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す信号基地局の要部構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図２に示す広域制御局の非干渉局管理部で管理される信号基地局間干渉情報テーブルの一例を示す図である。
【図５】図２に示す広域制御局によるＭＡＰ情報割当を説明するための図である。
【図６】図１に示すＩＴＳの動作を説明するための図である。
【図７】従来技術の課題を説明するための図である。
【図８】IEEE802.16e標準に準拠した無線フレームフォーマットを示す図である。
【図９】図８に示す無線フレームフォーマットをセグメント分割して使用する場合の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  広域制御局（無線制御局）
１０Ａ  無線通信エリア
１０１  ＭＡＰ情報生成部
１０２  送信部
１０３  アンテナ共用器（デュプレクサ）
１０４  送受信アンテナ
１０５  ＣＩＤ管理部
１０６  非干渉局管理部
１０７  ＭＡＰ情報（無線リソース）割当制御部
１０８  受信部
２０  信号基地局（無線基地局）
２０Ａ  無線通信エリア
２０１  信号データ生成部
２０２  送信部
２０３  アンテナ共用器（デュプレクサ）
２０４  送受信アンテナ
２０５  ＣＩＤ管理部
２０６  受信部
２０７  ＭＡＰ情報解析部
２０８  バースト割当制御部
３０  無線端末（車載機）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
（一実施形態の説明）
図１は本発明の一実施形態に係る無線通信システムとしてのＩＴＳの構成を示す図で、この図１に示すシステムは、道路上の複数の信号機に備えられた信号基地局（無線基地局）２０と、これらの信号基地局２０が形成する無線通信エリア２０Ａをカバーしうる無線通信エリア１０Ａを形成する広域制御局（無線制御局）１０とをそなえて構成され、信号基地局２０から数１００ｍ離れた車両に設置（搭載）された無線端末３０（以下、車載機３０と表記する）に対して、当該信号基地局２０が設置された信号機の信号情報（現在、赤か青かなど）や、当該信号機周辺の道路状況に関する情報を無線通信により車載機３０へ提供することが可能となっている。【００３３】
なお、当該無線通信に用いる無線フレームは、図８により前述したIEEE802.16e標準に準拠した無線フレームを前提とする。ただし、以下に説明するように、当該無線フレームにおいて、ＵＬサブフレーム（ＵＬバースト）、広域制御局１０から車載機３０へのＤＬバースト、広域制御局１０から信号基地局２０へのＤＬバーストは存在しない場合もある。広域制御局１０から信号基地局２０へのＤＬバーストが信号基地局２０で車載機３０へ中継（リレー）される場合もある。【００３４】
また、前記道路状況に関する情報には、例えば、車両の混雑（渋滞）状況、周辺の緊急車両の有無、道路工事の有無、路面状況（路面温度、舗装状態、降雨、積雪、凍結の有無）などの情報が含まれる（以下、前記信号機の信号情報と併せて「道路交通情報」と総称する）。さらに、道路交通情報には、文字、音声、静止画、動画の各情報の少なくともいずれかが含まれる。【００３５】
（広域制御局１０の説明）
図２に広域制御局１０の構成例を示す。この図１０に示す広域制御局１０は、その要部の機能に着目すると、例えば、ＭＡＰ情報生成部１０１と、送信部１０２と、アンテナ共用器（デュプレクサ）１０３と、送受信アンテナ１０４と、ＣＩＤ管理部１０５と、非干渉局管理部１０６と、ＭＡＰ情報割当制御部１０７と、受信部１０８とをそなえて構成される。【００３６】
ここで、ＭＡＰ情報生成部（割当情報生成手段）１０１は、前記無線フレームのDL-MAP及びUL-MAPとして送信すべきＭＡＰ情報（バースト割当情報）、即ち、各信号基地局２０が車載機３０との通信に用いる無線リソース（無線フレーム中の時間と周波数とで規定される通信領域）の割当情報を生成するもので、本例では、後述するＭＡＰ情報割当制御部１０７からの割当制御に従って、各信号基地局２０が車載機３０との通信（少なくとも車載機へのダウンリンクの通信コネクション）に使用する前記無線フレームにおけるバーストの割り当てが、信号基地局２０間で干渉が発生しないような割り当て（配置）となるＭＡＰ情報を生成できるようになっている。【００３７】
送信部（送信手段）１０２は、このＭＡＰ情報生成部１０１で生成されたＭＡＰ情報（DL-MAP、UL-MAP）を、無線フレームのバースト領域以外のヘッダ領域の一部（情報要素）として、即ち、プリアンブル、ＦＣＨの各情報とともに無線送信するもので、各情報について、畳み込み符号化やターボ符号化等の誤り訂正符号化、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等による変調（サブチャネルへのシンボルマッピング）、ＤＡ変換、ベースバンド周波数から無線周波数への周波数変換（アップコンバート）、高出力増幅器（図示省略）による増幅などを含む所要の無線処理を施すことができる。なお、本例において、送信部１０２は、前記ヘッダ情報のみを送信し、これに続くバーストの送信は行なわない〔バースト（つまり、道路交通情報）は各信号基地局２０で生成される〕。【００３８】
デュプレクサ１０３は、送信信号と受信信号とを分離するためのもので、送信部１０２からの送信信号を送受信アンテナ（以下、単に「アンテナ」ともいう）１０４へ出力するとともに、当該アンテナ１０４からの受信信号を受信部１０８へ出力する。
ＣＩＤ管理部１０５は、広域制御局１０配下の各信号基地局２０が車載機３０との通信に使用可能なＣＩＤを割り当て（保持）、管理するもので、当該ＣＩＤは、信号基地局２０間で重複しないように、システム構成情報（トポロジー情報）等に基づいて割り当てられる。これは、ＣＩＤが各信号基地局２０の識別子として使用されることを意味している。【００３９】
例えば、信号基地局＃１にＣＩＤ＝＃１〜＃８が割り当てられ、信号基地局＃２にＣＩＤ＝＃９〜＃１６が割り当てられるとすれば、例えば次表１に示すように、信号基地局２０毎に、割当ＣＩＤをテーブル形式のデータ等として図示しないメモリに記憶する。なお、当該ＣＩＤは、ＭＡＰ情報生成部１０１で生成され、各信号基地局２０へのＭＡＰ情報の情報要素として含められて送信される。【００４０】
【表１】
2008078394.tif 000003
【００４１】
非干渉局管理部（干渉情報保持手段）１０６は、いずれかの信号基地局２０間で前記無線フレームにおいて割り当てバーストの一部又は全部が重なった場合に、その重複部分に関して通信に影響を与えるレベルの干渉が発生するか否かの情報（信号基地局間干渉情報）を保持、管理するものである（ここでは、通信に影響を与えるレベルの干渉が発生することを、「干渉が発生する」と表現する）。即ち、信号基地局２０間で干渉が発生するか否かは、信号基地局２０間の距離や、信号基地局２０の送信電力、変調方式、符号化率などに依存するので、非干渉管理部１０６は、これらに関する情報に基づいて、どの信号基地局２０間では干渉が発生し、どの信号基地局間では干渉が発生しないかという情報を保持、管理しておく。【００４２】
より詳細には、例えば図４（Ａ）や図４（Ｂ）に示すように、ｎ台の信号基地局＃１〜＃ｎについて、各信号基地局２０間の「干渉あり」，「干渉なし」の情報をテーブル形式のデータ等として図示しないメモリ等に記憶しておく。なお、図４（Ａ）は、各信号基地局２０の送信電力が１０ｄＢｍで、変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が１／２のときの信号基地局間干渉情報、図４（Ｂ）は、同じ送信電力条件、符号化率条件で、変調方式が異なるとき（ＱＰＳＫのとき）の信号基地局間干渉情報をそれぞれ示している。【００４３】
即ち、信号基地局＃１−＃ｎ間では、ＱＰＳＫによるより低速な通信時には干渉が発生しないが、１６ＱＡＭによるより高速な通信時には干渉が発生し（斜線部参照）、信号基地局＃１−＃３間および信号基地局＃３−＃ｎ間では、いずれもＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭの異同に関わらず干渉が発生せず、これら以外の信号基地局２０間ではＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭの異同に関わらず干渉が発生することを示している。【００４４】
なお、前記干渉情報は、必ずしも、各信号基地局２０間の距離、各信号基地局２０の送信電力、変調方式、符号化率のすべてを考慮する必要はなく、いずれか１つ又は２以上の組み合わせに基づいて求めることができ、考慮の対象とする情報が少ないほど、干渉情報を簡単に求めることができる。
そして、ＭＡＰ情報（無線リソース）割当制御部１０７は、この非干渉局管理部１０６で管理されている信号基地局間干渉情報（以下、単に「干渉情報」ともいう）と、前記ＣＩＤ管理部１０５で管理されている信号基地局２０毎のＣＩＤとに基づいて、ＣＩＤにより識別される無線フレームにおけるバースト（位置、サイズ）の割り当てが信号基地局２０間で干渉しない配置となるＭＡＰ情報がＭＡＰ情報生成部１０１にて生成されるよう当該ＭＡＰ情報生成部１０１を制御するものである。【００４５】
図５に広域制御局１０（ＭＡＰ情報割当制御部１０７）によるバースト割り当ての一例を示す。この図５では、広域制御局１０配下の３台の信号基地局＃１〜＃３に関し、信号基地局＃１−＃３間では干渉が発生し、信号基地局＃１−＃２間および信号基地局＃２−＃３間のそれぞれでは干渉が発生しないことを前提としている。この場合、ＭＡＰ情報割当制御部１０７は、信号基地局＃１が車載機３０との間の通信に用いるバースト＃１と、信号基地局＃３が車載機３０との間の通信に用いるバースト＃３とは重複しないよう異なるシンボル時間（異なるサブチャネルでもよい）へ割り当てられ、信号基地局＃２が車載機３０との間の通信に用いるバースト領域については、少なくともその一部がバースト＃１及び＃３と重複して割り当てられるようなＭＡＰ情報の生成制御を行なうことになる。【００４６】
即ち、各信号基地局＃１〜＃３に対応するＭＡＰ情報として、それぞれ、各信号基地局＃１〜＃３に割り当てられているＣＩＤ（＝＃１〜＃８）のうちのいずれかと、バースト＃１の無線フレームにおける開始位置（シンボルオフセット、周波数オフセット）、バーストサイズとを少なくとも含む情報が生成される。なお、図５中のバースト＃１５は、広域制御局１０が、直接、車載機３０との通信に用いるＤＬバーストを表している。即ち、車載機３０は、広域制御局１０の無線通信エリア内であれば、当該広域制御局１０から、直接、道路交通情報を受信することもできる。【００４７】
このように、広域制御局１０において、互いに干渉を受けない信号基地局２０を管理し、互いに干渉しない信号基地局２０に対するＤＬバースト（シンボル時間と、周波数チャネル（サブチャネル））の割り当て（ＤＬ方向の無線リソースの割り当て）を、ＤＬサブフレーム内で一部又は全部が重複するように行なうＭＡＰ情報を広域制御局１０が生成して送信することにより、これらの信号基地局２０は、車載機３０との通信に同一のＤＬバーストを使用することができ、周波数利用効率を向上することが可能となる。なお、割り当てるバーストサイズは、各信号基地局２０で固定値でもよいし、信号基地局毎の車載機３０への送信データ量に応じた可変サイズでもよい。【００４８】
受信部１０８は、アンテナ１０４で受信されデュプレクサ１０３経由で入力される信号について、低雑音増幅器（図示省略）による増幅、無線周波数からベースバンド周波数への周波数変換、自動利得制御増幅器による線形増幅、直交検波、ＡＤ変換、帯域制限、復調、復号等を含む所要の受信処理を施すものである。この受信部１０８で受信処理される信号としては、車載機３０からのＵＬサブフレームのほか、各信号基地局２０の送信データ量に関する情報などの場合もある。送信データ量に関する情報は、各信号基地局２０から、バックホール回線等を経由して転送される場合もあり、これらの場合、前記ＭＡＰ情報割当制御部１０７は、前記送信データ量に関する情報に応じて、各信号基地局２０に割り当てるバーストサイズを制御することも可能である。【００４９】
（信号基地局２０の説明）
図３に、各信号基地局２０の構成を示す。この図３に示す信号基地局２０は、その要部の機能に着目すると、例えば、信号データ生成部２０１と、送信部２０２と、アンテナ共用器（デュプレクサ）２０３と、送受信アンテナ２０４と、ＣＩＤ管理部２０５と、受信部２０６と、ＭＡＰ情報解析部２０７と、バースト割当制御部２０８とをそなえて構成される。【００５０】
ここで、信号データ生成部２０１は、ＤＬバーストにより車載機３０に送信すべきデータ、即ち、道路交通情報を生成するものである。ただし、当該信号データ生成部２０１は、信号基地局２０の位置情報（自身の位置情報）を生成することもでき、前記道路交通情報と併せてＤＬバーストに含めて車載機３０へ送信することができる。この位置情報は、車載機３０の受信したＤＬバーストがどの信号基地局２０からのものかを識別するのに用いることができる。なお、前記位置情報は、例えば、ＧＰＳにより取得することができ、前記道路交通情報は、例えば、信号機に装備された各種センサやカメラ装置などによって収集することができる。【００５１】
送信部２０２は、後述するバースト割当制御部２０８から指定されるＤＬバーストにより信号データ生成部２０１で生成された前記道路交通情報を無線により車載機３０に向けて送信するもので、当該道路交通情報について、DL-MAPにより指定された方式での誤り訂正符号化、変調（サブチャネルへのシンボルマッピング）、ＤＡ変換、ベースバンド信号から無線信号への周波数変換（アップコンバート）、高出力増幅器（図示省略）による増幅などを含む所要の無線処理を施すことができる。なお、広域制御局１０から受信されたヘッダ情報は当該送信部２０２から車載機３０に向けて送信（中継）してもよいし、しなくてもよい。中継した場合は、車載機３０側で広域制御局１０及び信号基地局２０の双方から受信される信号をダイバーシチ合成するなどして受信特性の向上を図ることが可能である。【００５２】
デュプレクサ２０３は、送信信号と受信信号とを分離するためのもので、送信部２０２からの送信信号を送受信アンテナ（以下、単に「アンテナ」ともいう）２０４へ出力するとともに、当該アンテナ２０４からの受信信号を受信部２０６へ出力する。
ＣＩＤ管理部２０５は、自信号基地局２０が送信すべきコネクションのＩＤを管理するもので、広域制御局１０で前記表１に示すごとく割り当て、管理されているＣＩＤ（使用可能なＣＩＤ）を図示しないメモリ等に記憶している。即ち、例えば、信号基地局＃１であれば、ＣＩＤ＝＃１〜＃８を保持し、信号基地局＃２であれば、ＣＩＤ＝＃９〜＃１６を保持している。したがって、各信号基地局２０は、受信したＭＡＰ情報（DL-MAP）に含まれるＣＩＤが当該ＣＩＤ管理部２０５で管理（登録）されているＣＩＤであれば、当該ＭＡＰ情報により指定されているバーストを自信号基地局２０で受信すると判断することが可能となる。なお、信号基地局２０と車載機３０との間の通信（路車間通信）がマルチキャスト／ブロードキャスト形式で行なわれる場合は、IEEE802.16e標準で定義されたマルチキャストコネクションＩＤを用いることができる。【００５３】
受信部２０６は、アンテナ２０４で受信されデュプレクサ２０３経由で入力される信号（ＵＬサブフレーム）について、低雑音増幅器（図示省略）による増幅、無線周波数からベースバンド周波数への周波数変換、自動利得制御増幅器による線形増幅、直交検波、ＡＤ変換、帯域制限、復調、復号等を含む所要の受信処理を施すもので、広域制御局１０で生成された前記ＭＡＰ情報を受信する割当情報受信手段としての機能を果たす。【００５４】
ＭＡＰ情報解析部２０７は、上記受信部２０３で受信処理された信号（ＤＬサブフレーム）における前記ＭＡＰ情報（DL-MAP）を解析して、当該ＭＡＰ情報に含まれるＣＩＤ、バースト配置位置、バーストサイズを検出する機能を具備するものであり、バースト割当制御部２０８は、このＭＡＰ情報解析部２０７でＣＩＤ管理部２０５に登録されているＣＩＤが検出された場合に、当該ＭＡＰ情報に含まれるバースト配置位置、バーストサイズによって指定されたバーストで車載機３０との通信（送受信）を行なうよう送信部２０２及び受信部２０６を制御するもので、ＤＬに着目すれば、前記信号データ生成部２０１にて生成された車載機３０への送信データ（道路交通情報）が送信されるよう送信部２０２を制御するものである。【００５５】
つまり、上記の送信部２０２及び受信部２０６は、受信部２０６で受信された広域制御局１０からのＭＡＰ情報に応じた無線フレーム中のバースト（通信領域）で、車載機３０との通信を行なう通信手段として機能する。
（ＩＴＳの動作説明）
以下、上述のごとく構成された本実施形態のＩＴＳの動作について、図６を併用して説明する。【００５６】
広域制御局１０では、まず、ＭＡＰ情報割当制御部１０７にて、ＣＩＤ管理部１０５で管理されているＣＩＤ、非干渉局管理部１０６で管理されている干渉情報、信号基地局２０の送信データ量、信号基地局２０の位置などの管理情報に基づいて、各信号基地局２０へのバースト割当情報（ＭＡＰ情報）を計算し（ステップＳ１）、当該ＭＡＰ情報に、対応する信号基地局２０に割り当てられているＣＩＤを設定したＭＡＰ情報をＭＡＰ情報生成部１０１に生成させる（ステップＳ２）。このとき、ＭＡＰ情報生成部１０１は、他のヘッダ情報（プリアンブル、ＦＣＨ）も生成する。【００５７】
即ち、広域制御局１０は、前記管理情報に基づき、干渉が発生する信号基地局２０間では、それぞれの信号基地局２０に割り当てられたＣＩＤを含む（対応した）、バーストが無線フレーム中で重ならないＭＡＰ情報を生成し、干渉が発生しない信号基地局２０間では、バーストに空きがなければ、それぞれの信号基地局２０に割り当てられたＣＩＤを含む、バーストの一部又は全部が無線フレーム中で重複するＭＡＰ情報を生成する。【００５８】
そして、当該ＭＡＰ情報は、ヘッダ情報の情報要素として送信部１０２、デュプレクサ１０３を経由してアンテナ１０４から広域制御局１０の無線通信エリア１０Ａに送信（ブロードキャスト）される（ステップＳ３）。
一方、各信号基地局２０では、広域制御局１０の送信する無線フレームのプリアンブルを検出することによりＤＬの同期を確立し、広域制御局１０が送信するＭＡＰ情報の全てを受信する。即ち、広域制御局１０からの信号がアンテナ２０４で受信されると、当該受信信号は、受信部２０６を経由することにより、ＤＬ同期が確立されて、最終的に、復号され、ＭＡＰ情報解析部２０７に転送される。ＭＡＰ情報解析部２０７は、前記受信信号の復号結果からＭＰＡ情報を検出してその内容を解析する。【００５９】
解析の結果、受信ＭＡＰ情報にＣＩＤ管理部２０５に登録されているＣＩＤ（信号基地局＃１であればＣＩＤ＝＃１〜＃８のいずれか、信号基地局＃２であればＣＩＤ＝＃９〜＃１６のいずれか）が設定されていれば、当該ＣＩＤ、当該ＭＡＰ情報に含まれるバースト位置及びバーストサイズがバースト割当制御部２０８に転送され、バースト割当制御部２０８は、これらの転送情報に従い当該ＣＩＤに対応したバーストで、信号データ生成部２０１により生成されたＤＬデータ（信号機情報や道路交通情報、信号基地局２０の位置情報）が送信されるよう送信部２０２を制御する。【００６０】
これにより、当該ＤＬデータは、前記無線フレームのＤＬサブフレームの情報要素として、送信部２０２からデュプレクサ２０３及びアンテナ２０４を経由して自信号基地局２０の無線通信エリア２０Ａへ、広域制御局１０から指定された（割り当てられた）バーストで送信されることになる（ステップＳ４）。
なお、この際、広域制御局１０から受信したヘッダ情報（ＭＡＰ情報）を無線通信エリア２０Ａへ併せて中継（リレー）することもできる。また、広域制御局１０が自局で生成したデータの送信のためにバーストを確保し（例えば図５のバースト＃１５）、そのデータを受信した信号基地局２０が、当該データを自局２０に割り当てられたバーストの一部を利用して、リレーすることもできる。【００６１】
以上により、車載機３０では、IEEE802.16e標準に準拠した無線フレーム（ＤＬサブフレーム）が受信されることになり、当該受信ＤＬサブフレームのバーストに含まれる前記位置情報を基に信号機（信号基地局２０）の位置を判断し、当該バーストで受信したＤＬデータ（信号機情報や道路交通情報等）を車載ディスプレイに表示する等して利用する（ステップＳ５）。【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、広域制御局１０が、集中的に、各信号基地局２０が車載機３０との間の通信に使用するバースト（無線リソース）を割当制御するので、ＩＴＳにおいて信号基地局２０間の電波干渉を回避しつつ、信号機情報を含む道路交通情報を広範囲にわたって車載機３０へ提供することが可能となる。また、信号基地局２０に無線リソース（ＭＡＰ情報）の割当制御機能を備える必要がなくなるため、信号基地局２０の要求処理能力、コストを低減することが可能となる。【００６３】
さらに、本例では、IEEE802.16eの標準に準拠した無線フレームフォーマットに一切変更を加える必要がないので、広域制御局１０，信号基地局２０，車載機３０のいずれも、IEEE802.16e標準の無線通信機能をサポート可能であれば容易に実現が可能である。
例えば、広域制御局１０の無線リソース（ＭＡＰ情報）の割当制御は、要求された帯域に応じて無線リソースを割り当てるだけの処理で、一般のＷｉＭＡＸのＢＳの処理と同一若しくは同様であるため、機能の流用が容易である。一方、車載機３０は、信号基地局２０の位置情報をＷｉＭＡＸレイヤよりも上位のレイヤでデータとして抽出できればよいため、ＷｉＭＡＸレイヤ以下の機能の変更は不要である。【００６４】
また、広域制御局１０は、前記割当制御の際、前記無線フレームの少なくともＭＡＰ情報を含むヘッダ情報のみを信号基地局２０、車載機３０へ送信（ブロードキャスト）できればよいので、広域制御局１０が自身で生成したデータを送信する必要がなければ、要求機能をより簡素化することが可能となる。
さらに、広域制御局１０は、信号基地局２０間で、バーストが重なった場合に干渉が発生するか否かの干渉情報を非干渉局管理部１０６にて保持、管理し、干渉が発生しない信号基地局２０については、ＭＡＰ情報割当制御部１０７によって、同一無線フレームにおいてバーストを重ねて割り当てることができるので、周波数利用効率を向上することが可能である。特に、干渉情報は、信号基地局２０間の距離や、各信号基地局２０の送信電力、変調方式、符号化率などに応じて異なるが、広域制御局２０では、その相違に基づいてバーストの割り当てを制御することができるので、より柔軟できめ細かな割当制御を実施することが可能である。【００６５】
また、各信号基地局２０が自身に割り当てられたＣＩＤを保持、管理するとともに、広域制御局１０が各信号基地局２０における前記ＣＩＤを保持、管理し、広域制御局２０が、ＭＡＰ情報にＣＩＤを含めて送信するので、各信号基地局２０は、自身に割り当てられたＣＩＤを含むＭＡＰ情報を識別して適切に受信することができ、当該ＭＡＰ情報で指定されたバーストでの通信を適切に行なうことが可能である。【００６６】
さらに、信号基地局２０が、自身の位置情報を送信データ（バースト）に含めて送信することにより、車載機３０では、受信した当該位置情報から、どの信号基地局２０から送信されたデータであるかを判別することができるので、各信号基地局２０の信号機情報、周辺の道路状況などを一意に認識することが可能となる。
また、広域制御局１０は、各信号基地局２０が送信するデータ量を固定値として信号基地局２０毎に固定サイズのバースト割り当てすることもできるし、各信号基地局２０の送信データ量に関する情報を各信号基地局２０からバックホール回線等を経由して取得し、信号基地局２０毎に、その送信データ量に応じたサイズのバーストを割り当てることもできるので、信号基地局２０別に、必要なサイズのバーストを柔軟に割り当てることができる。【００６７】
したがって、例えば、交通量の多い交差点や、道路工事等に伴う迂回区間の道路、事故が多発しているような道路等、多くの情報を提供した方が好ましい地点に設置された信号基地局２０に対してはより大きなバーストを割り当てて、そうでない信号基地局２０に対してはより小さなバーストを割り当てることも可能である。また、時間帯や交通量に応じて割り当てるバーストサイズを動的に変更することも可能である。【００６８】
なお、上述した実施形態では、信号基地局２０がそれぞれ道路上の信号機に設置され、無線端末３０が道路上の車両に設置された、ＩＴＳを前提としているが、信号基地局２０、無線端末３０の設置箇所は適宜変更可能である。例えば、交通手段の一つとして鉄道網を想定した場合には、各信号基地局２０を遮断機の信号機に設置し、無線端末３０を鉄道車両に設置して、鉄道車両に各地遮断機の情報やその周辺の状況に関する情報を提供するサービスを実現することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上詳述したように、本発明によれば、無線基地局間の電波干渉を回避しつつ、信号機情報を含む道路交通情報などを広範囲にわたって無線端末へ提供することが可能となるので、無線通信技術分野に極めて有用と考えられる。
【図１】
2008078394.tif 000004
【図２】
2008078394.tif 000005
【図３】
2008078394.tif 000006
【図４】
2008078394.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008078394.tif 000011
【図９】
2008078394.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月28日(2009.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおいて、
前記無線制御局は、
前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信し、
前記各無線基地局は、
前記無線制御局から受信した前記割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう
ことを特徴とする、無線通信方法。
【請求項２】
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線制御局であって、
前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を生成する割当情報生成手段と、
前記割当情報生成手段により生成された割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信する送信手段と
をそなえたことを特徴とする、無線制御局。
【請求項３】
前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であることを特徴とする、請求項２記載の無線制御局。
【請求項４】
前記送信手段は、
前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ部分に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ部分以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないことを特徴とする、請求項２又は３に記載の無線制御局。
【請求項５】
前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持する干渉情報保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報生成手段は、
前記干渉情報保持手段における干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線制御局。
【請求項６】
前記割当情報生成手段は、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成することを特徴とする、請求項５記載の無線制御局。
【請求項７】
前記各無線基地局に割り当てられたコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報生成手段は、
前記コネクション識別子を含む前記割当情報を生成することを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１項に記載の無線制御局。
【請求項８】
前記割当情報生成手段は、
前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成することを特徴とする、請求項２〜７のいずれか１項に記載の無線制御局。
【請求項９】
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線基地局であって、
前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記無線制御局から受信する割当情報受信手段と、
前記割当情報受信手段で受信された割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう通信手段と
をそなえたことを特徴とする、無線基地局。
【請求項１０】
自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報受信手段は、
自身に割り当てられたコネクション識別子を含む前記割当情報を受信し、
前記通信手段は、
当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なうことを特徴とする、請求項９記載の無線基地局。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
なお、上述した実施形態では、信号基地局２０がそれぞれ道路上の信号機に設置され、無線端末３０が道路上の車両に設置された、ＩＴＳを前提としているが、信号基地局２０、無線端末３０の設置箇所は適宜変更可能である。例えば、交通手段の一つとして鉄道網を想定した場合には、各信号基地局２０を遮断機の信号機に設置し、無線端末３０を鉄道車両に設置して、鉄道車両に各地遮断機の情報やその周辺の状況に関する情報を提供するサービスを実現することもできる。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおいて、
前記無線制御局は、
前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信し、
前記各無線基地局は、
前記無線制御局から受信した前記割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう
ことを特徴とする、無線通信方法。
（付記２）
前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であることを特徴とする、付記１記載の無線通信方法。
（付記３）
前記無線制御局は、
前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ部分に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ部分以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないことを特徴とする、付記１又は２に記載の無線通信方法。
（付記４）
前記無線制御局は、
前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持し、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成することを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記５）
前記無線制御局は、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成することを特徴とする、付記４記載の無線通信方法。
（付記６）
前記各無線基地局は、自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するとともに、前記無線制御局は、前記各無線基地局に割り当てられた各コネクション識別子を保持し、
前記無線制御局は、
前記コネクション識別子のいずれかを前記割当情報に含めて前記各無線基地局へ送信し、
前記各無線基地局は、
自身に割り当てられたコネクション識別子を含む割当情報を受信し、
当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なうことを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記７）
前記各無線基地局は、
前記通信領域で送信する送信データに自身の位置情報を含めて前記無線端末へ送信し、
前記無線端末は、
前記位置情報に基づいて前記送信データの送信元である無線基地局を識別することを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記８）
前記無線制御局は、
前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成することを特徴とする、付記１〜７のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記９）
前記データ量は、前記各無線基地局で固定値であることを特徴とする、付記８記載の無線通信方法。
（付記１０）
前記無線制御局は、
前記データ量に関する情報を前記各無線基地局から、バックホール回線経由で取得することを特徴とする、付記８記載の無線通信方法。
（付記１１）
前記干渉情報は、前記各無線基地局間の距離、前記各無線基地局の送信電力、変調方式および符号化率のいずれか１又は２以上の組み合わせに基づいて求められる情報であることを特徴とする、付記４又は５に記載の無線通信方法。
（付記１２）
前記無線基地局は交通手段の信号機に設置され、前記無線端末は前記交通手段における車両に設置されていることを特徴とする、付記１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記１３）
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線制御局であって、
前記各無線基地局が前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を生成する割当情報生成手段と、
前記割当情報生成手段により生成された割当情報を前記各無線基地局及び前記無線端末に送信する送信手段と
をそなえたことを特徴とする、無線制御局。
（付記１４）
前記通信領域は、時間と周波数とで規定される領域であることを特徴とする、付記１３記載の無線制御局。
（付記１５）
前記送信手段は、
前記割当情報を前記無線フレームの一部であるヘッダ部分に含めて前記各無線基地局へ送信し、前記ヘッダ部分以外の通信領域は前記各無線基地局へ送信しないことを特徴とする、付記１３又は１４に記載の無線制御局。
（付記１６）
前記無線基地局間で、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重なった場合に干渉が発生するか否かを示す干渉情報を保持する干渉情報保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報生成手段は、
前記干渉情報保持手段における干渉情報に基づき、干渉が発生する前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域が重複しない割当情報を生成することを特徴とする、付記１３〜１５のいずれか１項に記載の無線制御局。
（付記１７）
前記割当情報生成手段は、
前記干渉情報に基づき、干渉が発生しない前記無線基地局間については、前記無線フレームにおいて前記通信領域の一部又は全部が重複する割当情報を生成することを特徴とする、付記１６記載の無線制御局。
（付記１８）
前記各無線基地局に割り当てられたコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報生成手段は、
前記コネクション識別子を含む前記割当情報を生成することを特徴とする、付記１３〜１７のいずれか１項に記載の無線制御局。
（付記１９）
前記割当情報生成手段は、
前記各無線基地局が前記通信領域で送信するデータ量に応じたサイズの前記通信領域の割当情報を生成することを特徴とする、付記１３〜１８のいずれか１項に記載の無線制御局。
（付記２０）
前記データ量は、前記各無線基地局で固定値であることを特徴とする、付記１９記載の無線制御局。
（付記２１）
前記データ量に関する情報を前記各無線基地局から、バックホール回線経由で取得するデータ量情報取得手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記１９記載の無線制御局。
（付記２２）
前記干渉情報は、前記各無線基地局間の距離、前記各無線基地局の送信電力、変調方式および符号化率のいずれか１又は２以上の組み合わせに基づいて求められる情報であることを特徴とする、付記１６又は１７に記載の無線制御局。
（付記２３）
複数の無線基地局と、無線制御局と、無線端末とをそなえた無線通信システムにおける前記無線基地局であって、
前記無線端末との通信に用いる無線フレーム中の通信領域の割当情報を前記無線制御局から受信する割当情報受信手段と、
前記割当情報受信手段で受信された割当情報に応じた前記無線フレーム中の通信領域で、前記無線端末との通信を行なう通信手段と
をそなえたことを特徴とする、無線基地局。
（付記２４）
自身に割り当てられた、前記無線端末との通信に使用可能なコネクション識別子を保持するコネクション識別子保持手段をさらにそなえ、
前記割当情報受信手段は、
自身に割り当てられたコネクション識別子を含む前記割当情報を受信し、
前記通信手段は、
当該割当情報に応じた前記通信領域で、前記無線端末との通信を行なうことを特徴とする、付記２３記載の無線基地局。
（付記２５）
前記通信手段は、
前記通信領域で送信する送信データに自身の位置情報を含めて前記無線端末へ送信することを特徴とする、付記２３又は２４に記載の無線基地局。
【国際調査報告】
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