(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、
各サブフレームの先頭期間において基地局装置が第1種信号を送信可能であり、かつフレームのうち、第１種信号の未送信期間において端末装置が第２種信号を送信可能であるように規定するとともに、他の基地局装置からの第１種信号および端末装置からの第２種信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した第１種信号をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第１特定部と、
前記受信部において受信した第２種信号は、他の基地局装置からの第１種信号を端末装置が受信したときのサブフレームに関する情報を含み、サブフレームに関する情報をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第２特定部と、
前記第１特定部において特定したサブフレームと、前記第２特定部において特定したサブフレームとをもとに、使用すべきサブフレームを特定する第３特定部と、
前記第３特定部において特定したサブフレームの先頭期間において、第１種信号を送信する送信部とを備え、
前記第３特定部は、前記第１特定部において特定したサブフレームと、前記第２特定部において特定したサブフレームとをもとに、未使用のサブフレームのうちのいずれかを特定することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記受信部において受信した第１種信号の受信電力を測定する測定部と、
前記受信部において受信した第２種信号をもとに、第１種信号の受信電力を推定する推定部とをさらに備え、
前記第３特定部は、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、前記測定部において測定した受信電力と、前記推定部において推定した受信電力とをもとに、使用すべきサブフレームを特定することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記推定部は、第２種信号の受信電力が第１種信号の受信電力であると推定することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記第３特定部は、受信電力の小さいサブフレームを優先的に特定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。
【請求項５】
複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、
前記基地局装置が設置された位置に関する位置情報を取得する取得部と、
各サブフレームの先頭期間において基地局装置が第1種信号を送信可能であり、かつフレームのうち、第１種信号の未送信期間において端末装置が第２種信号を送信可能であるように規定するとともに、他の基地局装置からの第１種信号および端末装置からの第２種信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した第１種信号をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第１特定部と、
前記受信部において受信した第２種信号は、他の基地局装置からの第１種信号を端末装置が受信したときのサブフレームに関する情報と、当該他の基地局装置が設置された位置に関する位置情報とを含み、サブフレームに関する情報をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第２特定部と、
前記受信部において受信した第２種信号に含まれた位置情報と、前記取得部において取得した位置情報とをもとに、本基地局装置から他の基地局装置までの距離を導出する導出部と、
前記第１特定部において特定したサブフレームと、前記第２特定部において特定したサブフレームと、前記導出部において導出した距離をもとに、使用すべきサブフレームを特定する第３特定部と、
前記第３特定部において特定したサブフレームの先頭期間において、前記取得部において取得した位置情報が含まれた第１種信号を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
前記第３特定部は、前記第１特定部において特定したサブフレームと、前記第２特定部において特定したサブフレームとをもとに、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、前記導出部において導出した距離の長い他の基地局装置を選択し、選択した他の基地局装置よって使用されたサブフレームを特定することを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記受信部において受信した第１種信号の受信電力を測定する測定部と、
前記受信部において受信した第２種信号をもとに、第１種信号の受信電力を推定する推定部とをさらに備え、
前記第３特定部は、しきい値よりも長い距離の他の基地局装置を複数選択する場合に、前記測定部において測定した受信電力と、前記推定部において推定した受信電力とをもとに、使用すべきサブフレームを特定することを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記推定部は、第２種信号の受信電力が第１種信号の受信電力であると推定することを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記第３特定部は、受信電力の小さいサブフレームを優先的に特定することを特徴とする請求項７または８に記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
移動端末装置が通信可能な無線通信システムにおいては、一般的に、基地局装置が各地に多数設置される。各基地局装置によって形成されたエリア内に存在する移動端末装置は、当該エリアを形成した基地局装置との間で通信を実行する。移動端末装置が移動すると、移動端末装置の通信相手となる基地局装置は変更される。移動端末装置による基地局装置間移動をスムーズに行うために、隣接する基地局装置間において、送信タイミングの同期の確保が必要とされる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７７５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。例えば、路側機が、交差点の状況に関する情報を車載器へ通知する。一方、路車間通信とは別に車車間通信が規定される。車車間通信では、交差点の状況に関する情報が車載器同士で通信される。例えば、車両に搭載されたＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が現在の位置情報を検出し、位置情報が車載器同士で交換される。
【０００５】
車車間通信では、車載器間におけるパケット信号の衝突確率の低減が要求され、路車間通信では、路側機間におけるパケット信号の衝突確率の低減が要求される。車車間通信と路車間通信とがともに実行される場合、車載器と路側機との間におけるパケット信号の衝突確率の低減も要求される。衝突の発生確率を低減するために、例えば、各路側機は、路車間通信に使用すべき期間を確保し、当該期間に関する情報が含まれた制御情報を報知する。車載器は、制御情報をもとに、路車間通信に使用すべき期間を認識し、それ以外の期間において車車間通信を実行する。
【０００６】
このような状況下において、路側機間におけるパケット信号の衝突確率を低減するために、路側機間において、タイミング同期が要求される。例えば、新たに起動される路側機は、既に起動されている路側機からのパケット信号を受信し、受信したパケット信号をもとに送信タイミングを決定する。しかしながら、建物やトンネル等の障害物が存在することによって、周囲の路側機からのパケット信号を直接受信できない場合があり、周囲の路側機の送信タイミングを考慮せずに、送信タイミングが決定されうる。その結果、車載器において、複数の路側機から送信されたパケット信号の衝突確率が増加する。なお、以下においては、路側機を基地局装置とし、車載器を端末装置として説明する。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パケット信号の衝突確率を低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、各サブフレームの先頭期間において基地局装置が第1種信号を送信可能であり、かつフレームのうち、第１種信号の未送信期間において端末装置が第２種信号を送信可能であるように規定するとともに、他の基地局装置からの第１種信号および端末装置からの第２種信号を受信する受信部と、受信部において受信した第１種信号をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第１特定部と、受信部において受信した第２種信号は、他の基地局装置からの第１種信号を端末装置が受信したときのサブフレームに関する情報を含み、サブフレームに関する情報をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第２特定部と、第１特定部において特定したサブフレームと、第２特定部において特定したサブフレームとをもとに、使用すべきサブフレームを特定する第３特定部と、第３特定部において特定したサブフレームの先頭期間において、第１種信号を送信する送信部と、を備える。
【０００９】
本発明の別の態様は、基地局装置である。本装置は、複数のサブフレームにて形成されたフレームを規定する基地局装置であって、本基地局装置が設置された位置に関する位置情報を取得する取得部と、各サブフレームの先頭期間において基地局装置が第1種信号を送信可能であり、かつフレームのうち、第１種信号の未送信期間において端末装置が第２種信号を送信可能であるように規定するとともに、他の基地局装置からの第１種信号および端末装置からの第２種信号を受信する受信部と、受信部において受信した第１種信号をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第１特定部と、受信部において受信した第２種信号は、他の基地局装置からの第１種信号を端末装置が受信したときのサブフレームに関する情報と、当該他の基地局装置が設置された位置に関する位置情報とを含み、サブフレームに関する情報をもとに、他の基地局装置に使用されたサブフレームを特定する第２特定部と、受信部において受信した第２種信号に含まれた位置情報と、取得部において取得した位置情報とをもとに、本基地局装置から他の基地局装置までの距離を導出する導出部と、第１特定部において特定したサブフレームと、第２特定部において特定したサブフレームと、導出部において導出した距離をもとに、使用すべきサブフレームを特定する第３特定部と、第３特定部において特定したサブフレームの先頭期間において、取得部において取得した位置情報が含まれた第１種信号を送信する送信部と、を備える。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パケット信号の衝突確率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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２】本発明の実施例に係る通信システムの別の構成を示す図である。
【図３】図１および図２の基地局装置の構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｅ）は、図１および図２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５】図５（ａ）−（ｂ）は、図１および図２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】図３の記憶部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図７】図１および図２の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。
【図８】図８（ａ）−（ｃ）は、図７の記憶部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図９】図３の基地局装置における送信手順を示すフローチャートである。
【図１０】図３の基地局装置における統計処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図３の基地局装置における判定処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の変形例に係る基地局装置の構成を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）−（ｂ）は、本発明の変形例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１４】図１２の記憶部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。
【図１５】図１２の基地局装置における送信手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１２の基地局装置における統計処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１２の基地局装置における判定処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８（ａ）−（ｂ）は、本発明の別の変形例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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。また、路車間通信として、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、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。
【００１４】
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。ここで、基地局装置によって形成される通信エリアは、所定の範囲に限定される。路車間通信と車車間通信との干渉が低減される範囲を広げるためには、制御情報が端末装置に広い範囲で受信されるべきである。これに対応するために、端末装置は、制御情報を車車間通信によって転送する。
【００１５】
一方、路車間通信において、複数の基地局装置から送信されるパケット信号が衝突すると、路車間通信におけるパケット信号の誤り率が増加する。さらに、端末装置も、路車送信期間を特定できないので、車車間通信におけるパケット信号の衝突確率も増加する。このような状況下において、各基地局装置に互いに異なったサブフレームを選択させるために、本実施例は、次の処理を実行する。
【００１６】
基地局装置は、他の基地局装置から送信されるパケット信号を受信し、パケット信号から制御情報を取得することによって、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。基地局装置は、他の基地局装置によって使用されているサブフレーム以外のサブフレームを選択する。一方、建物等の障害物が設けられていることによって、ある程度近くに設置されながらもパケット信号を受信できない他の基地局装置が存在することもある。そのような他の基地局装置によって使用されているサブフレームは、基地局装置に認識されない。
【００１７】
路車間通信におけるパケット信号の衝突確率を低減するために、基地局装置は、そのような他の基地局装置によって使用されているサブフレームも認識すべきである。そのために、基地局装置は、端末装置からのパケット信号も受信する。基地局装置は、パケット信号に格納された制御情報を取得し、制御情報をもとに、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認識する。さらに、基地局装置は、サブフレームを選択する際に、他の基地局装置によって使用されているサブフレーム以外を選択する。なお、選択したサブフレームは、次のフレームにおいても使用される。
【００１８】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、基地局装置１０によってエリア２００が形成されている。
【００１９】
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。
【００２０】
通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、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、路車送信期間に関する情報等が含まれた制御情報をパケット信号に格納する。また、基地局装置１０は、所定のデータもパケット信号に格納する。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。
【００２１】
複数の端末装置は、基地局装置１０によって報知されたパケット信号を受信し、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、各基地局装置１０によって設定されている路車送信期間を認識し、パケット信号の送信のために、路車送信期間以外の期間を特定する。端末装置は、特定した期間においてＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を送信する。
【００２２】
具体的には、端末装置は、複数のサブフレームのうちのいずれかを選択し、選択したサブフレームにおいて、路車送信期間以外の期間を特定する。また、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。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。
【００２３】
図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の別の構成を示す。図２は、図１での交差点が複数示されている場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０と総称される第１基地局装置１０ａ、第２基地局装置１０ｂ、第３基地局装置１０ｃ、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃを含む。図２は、図１と同様に示されており、第１車両１２ａが東の方向に進行し、第２車両１２ｂが西の方向に進行し、第３車両１２ｃが南の方向に進行している。第１車両１２ａは、第２基地局装置１０ｂの近傍を走行し、第１車両１２ａに搭載された端末装置は、第２基地局装置１０ｂからの制御情報を受信している。ここで、第１車両１２ａの後方を走行している図示しない車両に搭載された端末装置は、第２基地局装置１０ｂからの制御情報を直接受信できない場合であっても、第２基地局装置１０ｂからの制御情報の受信を希望する。そのため、第１車両１２ａに搭載された端末装置は、第２基地局装置１０ｂからの制御情報を転送する。
【００２４】
第２車両１２ｂは、第３基地局装置１０ｃの近傍を走行し、第２車両１２ｂに搭載された端末装置は、第３基地局装置１０ｃからの制御情報を受信している。ここで、第２車両１２ｂの前方から、第２車両１２ｂの方向へ向かってくる車両１２、例えば、第１車両１２ａに搭載された端末装置は、第３基地局装置１０ｃからの制御情報の受信を希望する。そのため、第２車両１２ｂに搭載された端末装置は、第３基地局装置１０ｃからの制御情報を転送する。第３車両１２ｃは、第１基地局装置１０ａの近傍を走行し、第３車両１２ｃに搭載された端末装置は、第１基地局装置１０ａからの制御情報を受信している。ここで、第３車両１２ｃの後方を走行している図示しない車両に搭載された端末装置は、第１基地局装置１０ａからの制御情報の受信を希望する。そのため、第３車両１２ｃに搭載された端末装置は、第１基地局装置１０ａからの制御情報を転送する。つまり、基地局装置１０からの制御情報を直接受信している場合、端末装置は、当該制御情報を優先的に転送する。
【００２５】
ここでは、第２基地局装置１０ｂおよび第３基地局装置１０ｃが既に起動されており、第１基地局装置１０ａが新たに起動される場合を想定する。また、第１基地局装置１０ａは、第２基地局装置１０ｂからのパケット信号を受信できるものの、第３基地局装置１０ｃからのパケット信号を受信できないとする。例えば、第１基地局装置１０ａと第３基地局装置１０ｃとの間には、障害物が存在する。第１基地局装置１０ａは、第２基地局装置１０ｂからのパケット信号を受信することによって、第２基地局装置１０ｂにおいて生成されるフレームに同期するようにフレームを生成する。
【００２６】
また、第１基地局装置１０ａは、第２基地局装置１０ｂからの制御情報をもとに、第２基地局装置１０ｂによって使用されているサブフレームを特定する。また、第１基地局装置１０ａは、第２車両１２ｂに搭載された端末装置からのパケット信号を受信する。当該パケット信号には、第３基地局装置１０ｃからの制御情報が含まれている。第１基地局装置１０ａは、その制御情報をもとに、第３基地局装置１０ｃによって使用されているサブフレームを特定する。第１基地局装置１０ａは、特定したサブフレーム以外のサブフレームを選択し、選択したサブフレームに路車送信期間を設定する。
【００２７】
図３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。また、処理部２６は、第１特定部３２、測定部３８、第２特定部３４、推定部４０、生成部３６、第３特定部４２、記憶部４４、フレーム形成部４６を含む。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
フレーム形成部４６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からの復調結果を受けつける。フレーム形成部４６は、復調結果をもとに、複数のサブフレームにて形成されたフレームを繰返し生成する。図４（ａ）−（ｅ）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４（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１０である場合、１０ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。
【００３２】
図４（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２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。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を送信可能な期間である。つまり、所定の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がパケット信号を送信可能であり、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送信可能であるような規定がなされる。
【００３３】
図４（ｃ）は、路車送信期間において、第１基地局装置１０ａから送信されるパケット信号を示す。複数のパケット信号は、ＳＩＦＳの間隔をあけて、連続的に送信される。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式を採用しているので、各パケット信号は、複数のＯＦＤＭシンボルから構成される。また、ＯＦＤＭシンボルは、ガードインターバル（ＧＩ）と有効シンボルとによって構成される。
【００３４】
図４（ｄ）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４（ｅ）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３に戻る。
【００３５】
フレーム形成部４６は、復調結果から制御情報を検出する。フレーム形成部４６は、制御情報の受信タイミングを特定する。制御情報の受信タイミングは、制御情報が含まれたパケット信号の受信タイミングであるので、路車送信期間が配置されたサブフレームの先頭タイミングに相当する。また、フレーム形成部４６は、制御情報に含まれたサブフレーム番号を取得する。さらに、サブフレームの先頭タイミングと、サブフレーム番号をもとにフレームを生成する。なお、フレーム形成部４６は、複数の基地局装置１０からのパケット信号を受信している場合、受信電力が最大となるパケット信号を選択し、選択したパケット信号に対して上記の処理を実行する。このように、フレーム形成部４６は、他の基地局装置１０において生成されたフレームに同期したフレームを生成する。
【００３６】
フレーム形成部４６は、他の基地局装置１０からのパケット信号を受信できない場合、次の処理を実行してもよい。フレーム形成部４６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。フレーム形成部４６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、フレーム形成部４６は、「０ｍｓｅｃ」となるタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。
【００３７】
処理部２６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。ここでは、復調結果として、パケット信号に格納されるＭＡＣフレームの構成を説明する。なお、処理部２６に入力されるＭＡＣフレームと、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームとは、同様の構成を有する。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」、「ＲＳＵコントロールヘッダ」、「アプリケーションデータ」、「ＣＲＣ」を配置する。ＲＳＵコントロールヘッダが、前述の制御情報に相当する。アプリケーションデータには、事故情報等の端末装置へ通知すべきデータが格納される。
【００３８】
図５（ｂ）は、ＲＳＵコントロールヘッダのフォーマットを示す。ＲＳＵコントロールヘッダは、先頭から順に、「基本情報」、「タイマ値」、「転送回数」、「サブフレーム数」、「フレーム周期」、「使用サブフレーム番号」、「開始タイミング＆時間長」を配置する。なお、ＲＳＵコントロールヘッダの構成は、図５（ｂ）に限定されず、一部の要素が除外されてもよく、別の要素が含まれてもよい。転送回数は、基地局装置１０から送信された制御情報、特にＲＳＵコントロールヘッダの内容が、図示しない端末装置によって転送された回数を示す。ここで、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、本基地局装置１０に相当し、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、基地局装置１０とは、他の基地局装置１０に相当する。これは、以下の説明においても共通である。
【００３９】
処理部２６から出力されるＭＡＣフレームに対して、後述の生成部３６は、転送回数を「０」に設定する。また、処理部２６へ入力されるＭＡＣフレームに対して、転送回数は、「１」以上に設定されている。サブフレーム数は、ひとつのフレームを形成しているサブフレーム数を示す。フレーム周期は、フレームの周期を示し、前述のごとく、例えば「１００ｍｓｅｃ」に設定される。使用サブフレーム番号は、基地局装置１０が車車送信期間を設定しているサブフレームの番号である。図４（ａ）のごとく、フレームの先頭においてサブフレーム番号が「１」に設定される。開始タイミング＆時間長では、フレームの先頭とした路車送信期間の開始タイミングと、路車送信期間の時間長が示される。図３に戻る。
【００４０】
第１特定部３２は、処理部２６に入力されたＭＡＣフレームのうち、転送回数が「０」に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から直接送信されたパケット信号に相当する。第１特定部３２は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。第１特定部３２は、特定したサブフレームに関する情報を測定部３８、第３特定部４２に通知する。
【００４１】
測定部３８は、ＲＦ部２２において受信したパケット信号の受信電力をパケット信号単位に測定する。また、測定部３８は、第１特定部３２において特定されたサブフレームの先頭に配置されたパケット信号の受信電力を抽出する。これは、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を抽出することに相当する。なお、測定部３８は、第１特定部３２から路車送信期間に関する情報も受けつけ、路車送信期間に含まれたパケット信号の受信電力を平均することによって、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を導出してもよい。測定部３８は、抽出した受信電力を第３特定部４２へ出力する。
【００４２】
第２特定部３４は、処理部２６に入力されたＭＡＣフレームのうち、転送回数が「１」以上に設定されたＭＡＣフレームを抽出する。これは、他の基地局装置１０から送信された後に端末装置によって転送されたパケット信号に相当する。第２特定部３４は、抽出したＭＡＣフレームのうち、使用サブフレーム番号の値を特定する。これは、他の基地局装置１０に使用されたサブフレームを特定することに相当する。なお、端末装置は、他の基地局装置１０からのパケット信号を端末装置が受信したときのサブフレーム番号を転送している。第２特定部３４は、特定したサブフレームに関する情報を推定部４０、第３特定部４２に通知する。
【００４３】
推定部４０は、第２特定部３４に入力されたパケット信号の受信電力を測定する。また、推定部４０は、測定した受信信号が、当該パケット信号にて制御情報を転送された他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力であると推定する。なお、第２特定部３４、推定部４０は、第１特定部３２において特定したサブフレームを処理対象から除外してもよい。推定部４０は、受信電力を第３特定部４２へ出力する。
【００４４】
第３特定部４２は、第１特定部３２と第２特定部３４とから、サブフレームに関する情報を入力し、測定部３８と推定部４０とから、受信電力を入力する。第３特定部４２は、サブフレームに関する情報および受信電力をテーブルにまとめる。第３特定部４２は、テーブルを記憶部４４に記憶させる。図６は、記憶部４４に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、サブフレーム番号欄２２０、使用サイズ欄２２２、受信電力欄２２４、種別欄２２６が含まれる。サブフレーム番号欄２２０には、図４（ａ）に対応したサブフレーム番号が１からＮまで順に示される。使用サイズ欄２２２には、各サブフレームに配置される路車送信期間が示される。
【００４５】
受信電力欄２２４には、測定部３８において測定した受信電力あるいは推定部４０において推定した受信電力が示される。サブフレーム番号に対応した受信電力を測定部３８が測定してれば、第３特定部４２は、当該サブフレーム番号に対応した受信電力欄２２４に、測定部３８において測定した受信電力を記入する。一方、サブフレーム番号に対応した受信電力を測定部３８が測定しておらず、推定部４０が推定してれば、第３特定部４２は、当該サブフレーム番号に対応した受信電力欄２２４に、推定部４０において推定した受信電力を記入する。なお、サブフレーム番号に対応した受信電力が存在しなければ、第３特定部４２は、当該サブフレーム番号に対応した受信電力欄２２４に、「未使用」を記入する。
【００４６】
種別欄２２６には、受信電力欄２２４に記入した受信電力が、測定部３８によって測定された値であるか、推定部４０によって推定された値であるかを示す。前者は、他の基地局装置１０からパケット信号が直接受信されている状態に相当し、後者は、他の基地局装置１０からパケット信号が直接受信されず、端末装置によって転送されたパケット信号が受信されている状態に相当する。また、前者の場合、種別欄２２６に「基」が示され、後者の場合、種別欄２２６に「端」が示される。図３に戻る。
【００４７】
第３特定部４２は、記憶部４４に記憶したテーブルを参照しながら、路車送信期間を設定すべきサブフレームを特定する。具体的には、第３特定部４２は、テーブルの受信電力欄２２４に「未使用」のサブフレームが存在するかを確認する。存在する場合、第３特定部４２は、「未使用」のサブフレームのうちのいずれかを選択する。ここで、複数のサブフレームが未使用である場合、第３特定部４２は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。つまり、第３特定部４２は、第１特定部３２において特定したサブフレームと、第２特定部３４において特定したサブフレームとをもとに、未使用のサブフレームのうちのいずれかを特定する。なお、端末装置からのパケット信号の受信電力を測定し、当該受信電力の小さいサブフレームが選択されてもよい。
【００４８】
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、第３特定部４２は、テーブルの受信電力欄２２４を参照する。第３特定部４２は、測定部３８において測定した受信電力と、推定部４０において推定した受信電力とをもとに、使用すべきサブフレームを特定する。具体的には、第３特定部４２は、受信電力の小さいサブフレームを優先的に特定する。このように、第３特定部４２は、第１特定部３２において特定したサブフレームと、第２特定部３４において特定したサブフレームとをもとに、使用すべきサブフレームを特定する。第３特定部４２は、特定したサブフレーム番号を生成部３６へ出力する。
【００４９】
生成部３６は、生成部３６は、第３特定部４２から、特定されたサブフレーム番号を受けつける。また、生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。生成部３６は、パケット信号に格納すべきＭＡＣフレームを生成する。その際、路車送信期間の設定に応じて、生成部３６は、ＭＡＣフレームのＲＳＵコントロールヘッダの値を決定する。生成部３６は、ネットワーク通信部８０を介して所定の情報を取得し、所定の情報をアプリケーションデータに含める。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。生成部３６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送信させる。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００５０】
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。
【００５１】
図７は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。また、処理部５６は、タイミング特定部６０、取得部６２、生成部６４、通知部７０、選択部９０、指示部９２を含む。また、タイミング特定部６０は、制御情報抽出部６６、ＣＳＭＡ実行部７４を含み、選択部９０は、転送回数取得部１１０、抽出回数計測部１１２、管理部１１４、記憶部１１６、比較部１１８を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図３のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、これらの説明を省略する。
【００５２】
取得部６２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部６２は、取得した情報を生成部６４へ出力する。
【００５３】
制御情報抽出部６６は、ＲＦ部５２からのパケット信号あるいは変復調部５４からの復調結果を受けつける。また、制御情報抽出部６６は、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、制御情報抽出部６６は、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、制御情報抽出部６６は、サブフレームのタイミングと、ＲＳＵコントロールヘッダの内容とをもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム形成部４６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、制御情報抽出部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。また、制御情報抽出部６６は、ＲＳＵコントロールヘッダの内容をもとに、路車送信期間を特定する。さらに、制御情報抽出部６６は、複数のサブフレームのうちのいずれかを選択し、選択したサブフレームのうち、路車送信期間以外の期間を車車送信期間として特定する。制御情報抽出部６６は、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ＣＳＭＡ実行部７４へ出力する。
【００５４】
ＣＳＭＡ実行部７４は、制御情報抽出部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入力する。ＣＳＭＡ実行部７４は、車車送信期間においてＣＳＭＡを実行する。具体的に説明すると、ＣＳＭＡ実行部７４は、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、ＣＳＭＡ実行部７４は、干渉電力をもとに、送信タイミングを推定する。具体的に説明すると、ＣＳＭＡ実行部７４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、ＣＳＭＡ実行部７４は、送信タイミングを決定する。ＣＳＭＡ実行部７４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
【００５５】
生成部６４は、取得部６２において取得された情報を含めるようにデータを生成する。その際、図５（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームが使用され、生成部６４は、測位した存在位置をアプリケーションデータに格納する。生成部６４は、ＣＳＭＡ実行部７４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、データが含まれたパケット信をブロードキャスト送信する。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、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。
【００５６】
以下では、端末装置１４によるＲＳＵコントロールヘッダの転送を説明する。制御情報抽出部６６は、基地局装置１０が情報源とされるパケット信号から、ＲＳＵコントロールヘッダを抽出する。前述のごとく、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、転送回数が「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、転送回数が「１以上」の値に設定されている。ここで、使用サブフレーム番号は、端末装置１４によって転送される場合に変更されないので、使用サブフレーム番号を参照することによって、情報源となる基地局装置１０にて使用されるサブフレームが特定される。
【００５７】
転送回数取得部１１０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送回数に関する情報を取得する。具体的に説明すると、転送回数取得部１１０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数を順次取得し、その後、他のサブフレーム番号に対応した転送回数に対しても同様の処理を実行する。さらに、転送回数取得部１１０は、情報源となる基地局装置１０ごとに、当該基地局装置１０に関連した転送回数に関する情報の中から、少ない方の転送回数、例えば最小の転送回数の値を取得する。つまり、転送回数取得部１１０は、サブフレーム番号「１」に対応した転送回数の最小値、サブフレーム番号「２」に対応した転送回数の最小値等をそれぞれ取得する。
【００５８】
抽出回数計測部１１２は、情報源となる基地局装置１０ごとに、ＲＳＵコントロールヘッダ、つまり制御情報の抽出回数を計測する。また、抽出回数計測部１１２は、情報源となる基地局装置１０ごとに、転送回数取得部１１０において取得した転送回数の値が含まれた制御情報の抽出回数を選択する。具体的に説明すると、抽出回数計測部１１２は、ひとつのサブフレーム番号に対して、転送回数ごとに制御情報の抽出回数を計測する。その結果、例えば、サブフレーム番号「１」に対して、転送回数「０」回の制御情報の抽出回数が「０」回になり、転送回数「１」回の制御情報の抽出回数が「４」回になり、転送回数「２」回の制御情報の抽出回数が「６」回になる。また、転送回数取得部１１０において取得した転送回数が「１」回であれば、抽出回数計測部１１２は、この転送回数が含まれた制御情報の抽出回数「４」を選択する。抽出回数計測部１１２は、情報源となる基地局装置１０ごとに、選択した抽出回数を管理部１１４へ出力する。
【００５９】
管理部１１４は、転送回数取得部１１０からの転送回数と、抽出回数計測部１１２からの抽出回数とを受けつける。管理部１１４は、サブフレーム番号、転送回数、抽出回数を対応づけて記憶部１１６に記憶させる。また、管理部１１４は、転送回数や抽出回数が更新された場合に、記憶部１１６での記憶内容を更新させる。記憶部１１６は、管理部１１４からの指示にしたがって、サブフレーム番号、転送回数、抽出回数対応づけて記憶する。図８（ａ）−（ｃ）は、記憶部１１６に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。これらは、別の端末装置１４における記憶部１１６に記憶されたテーブルのデータ構造に相当しており、例えば、第１車両１２ａから第３車両１２ｃのそれぞれに搭載された端末装置１４での記憶部１１６に記憶されている。
【００６０】
各テーブルは、サブフレーム番号欄２１０、転送回数欄２１２、抽出回数欄２１４を含む。サブフレーム番号欄２１０には、図５（ｂ）の使用サブフレーム番号に示された値が入力される。転送回数欄２１２には、転送回数取得部１１０において取得した転送回数が入力され、抽出回数欄２１４には、抽出回数計測部１１２において取得した抽出回数が入力される。図８（ａ）において、サブフレーム番号「１」に対応した基地局装置１０を情報源とする制御情報が、転送回数「１」を最小の転送回数として「４」回抽出されている。一方、図８（ａ）において、サブフレーム番号「２」に対応した基地局装置１０を情報源とする制御情報が、転送回数「０」を最小の転送回数として「１５」回抽出されている。図７に戻る。
【００６１】
比較部１１８は、記憶部１１６にアクセスすることによって、各基地局装置１０に対する転送回数と抽出回数を取得する。比較部１１８は、これらの転送回数と抽出回数をもとに、少なくともひとつの基地局装置１０に対応した制御情報を、転送すべき制御情報として選択する。具体的に説明すると、比較部１１８は、複数の基地局装置１０に対して転送回数を比較した後に、抽出回数を比較する。つまり、転送回数が少ない方の制御情報、例えば、最小の転送回数を有した制御情報を選択した後に、選択した制御情報の中から、抽出回数が多い方の制御情報、最大の抽出回数を有した制御情報が選択される。図８（ｂ）の場合、最小の転送回数は、サブフレーム番号「２」と「３」に対応した「０」であるので、比較部１１８は、第１段階としてサブフレーム番号「２」と「３」の制御情報を選択する。これにつづいて、サブフレーム番号「２」の抽出回数は「９」であり、サブフレーム番号「３」の抽出回数は「２０」であり、後者の抽出回数の方が大きいので、比較部１１８は、第２段階としてサブフレーム番号「３」の制御情報を選択する。
【００６２】
このように、最小の転送回数を有した制御情報であって、かつ当該転送回数に対応した最大の抽出回数を有した制御情報が、比較部１１８によって選択される。転送回数が少ないほど、情報源となる基地局装置１０の近くにおいて、制御情報が受信されているといえる。また、抽出回数が多いほど、無線環境の変動が少ない状況において、制御情報が受信されているといえる。そのため、前述の状況を満たすような制御情報を選択することによって、端末装置１４は、なるべく近くに設置された基地局装置１０からの制御情報を選択しているといえる。
【００６３】
これは、図２において、第１車両１２ａに搭載された端末装置が、第２基地局装置１０ｂからの制御情報を転送することによって、第１車両１２ａの後方を走行している図示しない車両に搭載された端末装置に制御情報を受信させることに相当する。また、第２車両１２ｂに搭載された端末装置が、第３基地局装置１０ｃからの制御情報を転送することによって、第１車両１２ａに搭載された端末装置に制御情報を受信させることに相当する。さらに、第３車両１２ｃに搭載された端末装置が、第１基地局装置１０ａからの制御情報を転送することによって、第３車両１２ｃの後方を走行している図示しない車両に搭載された端末装置に制御情報を受信させることに相当する。
【００６４】
指示部９２は、比較部１１８において選択した制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するように、生成部３６に指示する。指示部９２は、制御情報をＲＳＵコントロールヘッダに格納させる際に、転送回数に関する情報における転送回数を増加させる。生成部６４は、このような指示に応じて、比較部１１８において選択された制御情報をもとにＲＳＵコントロールヘッダを生成するとともに、その際に転送回数を増加させる。なお、指示部９２は、転送回数を増加させた旨を管理部１１４に通知し、管理部１１４は、対応した制御情報の転送回数を増加するように記憶部１１６を制御する。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。
【００６５】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図９は、基地局装置１０における送信手順を示すフローチャートである。ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６は、信号をサーチし（Ｓ１０）、第２特定部３４、第３特定部４２は、端末装置１４からの基地局装置情報を統計処理する（Ｓ１２）。ここで、基地局装置情報は、前述のＲＳＵコントロールヘッダに含まれる内容に相当する。他の基地局装置１０からのパケット信号が受信されており（Ｓ１４のＹ）、複数の基地局装置１０からのパケット信号が受信されていれば（Ｓ１６のＹ）、第３特定部４２は、受信電力の大きい他の基地局装置１０を選択する（Ｓ１８）。複数の基地局装置１０からのパケット信号が受信されていなければ（Ｓ１６のＮ）、ステップ１８はスキップされる。
【００６６】
第３特定部４２は、選択した他の基地局装置１０のフレーム同期タイミングを保持し（Ｓ２０）、他の基地局装置１０が使用していないサブフレームをサーチする（Ｓ２２）。他の基地局装置１０からのパケット信号が受信されていなければ（Ｓ１４のＮ）、ステップ１６からステップ２２はスキップされる。第２特定部３４は、端末装置からの基地局装置情報を判定処理する（Ｓ２４）。選択した基地局装置１０がなければ（Ｓ２６のＮ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０を選択し、フレーム同期タイミングを保持する（Ｓ２８）。選択した基地局装置１０があれば（Ｓ２６のＹ）、ステップ２８はスキップされる。他の基地局装置１０が未使用のサブフレームがあり（Ｓ３０のＹ）、かつ端末装置１４も未使用のサブフレームがあれば（Ｓ３２のＹ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０、端末装置１４が未使用のサブフレームの中から、サブフレームをランダムに選択する（Ｓ３４）。
【００６７】
端末装置１４も未使用のサブフレームがなければ（Ｓ３２のＮ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０が未使用で、かつ端末装置１４が使用中のサブフレームの中から、端末装置１４の受信電力が小さいサブフレームを選択する（Ｓ３６）。他の基地局装置１０が未使用のサブフレームがなければ（Ｓ３０のＮ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０が使用中と判断したサブフレームのうち、パケット信号の受信電力が最小となるサブフレームを選択する（Ｓ３８）。生成部３６、変復調部２４、ＲＦ部２２は、選択したサブフレームでパケット信号を送信する（Ｓ４０）。
【００６８】
図１０は、基地局装置１０における統計処理手順を示すフローチャートである。これは、図９のステップ１２に対応する。第３特定部４２は、前フレーム内で受信した情報をもとに生成したテーブルを初期化する（Ｓ５０）。第３特定部４２は、全受信パケット信号に関し、端末装置１４のＲＳＵコントロールヘッダに設定されたサブフレーム番号にしたがって、サブフレーム番号ごとに他の基地局装置１０の受信電力を記載するとともに使用サイズも更新する（Ｓ５２）。
【００６９】
図１１は、基地局装置１０における判定処理手順を示すフローチャートである。これは、図９のステップ２４に対応する。第２特定部３４は、Ｘを１に設定する（Ｓ６０）。ＸがＮ以下である場合（Ｓ６２のＹ）、サブフレームＸの情報を他の基地局装置１０から直接受信しておらず（Ｓ６４のＮ）、受信電力がしきい値以上であれば（Ｓ６６のＹ）、第２特定部３４は、新たにサブフレームＸを使用中と判定する（Ｓ６８）。サブフレームＸの情報を他の基地局装置１０から直接受信しており（Ｓ６４のＹ）、あるいは受信電力がしきい値以上でなければ（Ｓ６６のＮ）、ステップ６８はスキップされる。第２特定部３４は、Ｘに１を加算する（Ｓ７０）。その後、ステップ６２に帰還される。ＸがＮ以下でない場合（Ｓ６２のＮ）、処理は終了される。
【００７０】
次に、本発明の変形例を説明する。本発明の変形例は、実施例と同様に、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。また、実施例と同様に、フレームも構成されるとともに、サブフレームの先頭部分に路車送信期間も設定される。実施例に係る基地局装置は、他の基地局装置からの受信電力をもとに、路車送信期間を設定するためのサブフレームを選択している。一方、変形例に係る基地局装置は、他の基地局装置との距離をもとに、路車送信期間を設定するためのサブフレームを選択する。変形例に係る通信システム１００は、図１、図２と同様のタイプである。
【００７１】
図１２は、本発明の変形例に係る基地局装置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。また、処理部２６は、第１特定部３２、第２特定部３４、取得部４８、生成部３６、第３特定部４２、記憶部４４、フレーム形成部４６を含む。ここでは、図３に示した基地局装置１０との相違点を中心に説明する。
【００７２】
取得部４８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、本基地局装置１０が設置された位置に関する位置情報を取得する。位置情報は、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４８は、取得した位置情報を取得部４８へ出力する。
【００７３】
処理部２６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。ここでは、復調結果として、パケット信号に格納されるＭＡＣフレームの構成を説明する。なお、処理部２６に入力されるＭＡＣフレームと、処理部２６から出力されるＭＡＣフレームとは、同様の構成を有する。図１３（ａ）−（ｂ）は、本発明の変形例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１３（ａ）は、ＭＡＣフレームの構成であるが、これは、図５（ａ）と同様であるので、ここでは説明を省略する。図１３（ｂ）は、ＲＳＵコントロールヘッダの構成を示す。図１３（ｂ）に示したＲＳＵコントロールヘッダでは、図５（ｂ）に示したＲＳＵコントロールヘッダと比較して、位置情報が付加される。位置情報は、基地局装置１０が設置された位置に関する情報である。図１２に戻る。
【００７４】
フレーム形成部４６は、実施例と同様にフレームを生成し、第１特定部３２および第２特定部３４は、実施例と同様にサブフレームを特定するので、ここではこれらの説明を省略する。第３特定部４２は、他の基地局装置１０や端末装置１４から受信したパケット信号から、位置情報を抽出する。当該位置情報は、他の基地局装置１０についての位置情報である。第３特定部４２は、抽出した位置情報と、取得部４８において取得した位置情報とをもとに、本基地局装置１０から他の基地局装置１０までの距離を導出する。距離の導出には、例えば、ベクトル演算が使用される。
【００７５】
第３特定部４２は、サブフレームに関する情報および距離をテーブルにまとめる。第３特定部４２は、テーブルを記憶部４４に記憶させる。図１４は、記憶部４４に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、サブフレーム番号欄２２０、使用サイズ欄２２２、距離欄２２８、位置欄２３０が含まれる。サブフレーム番号欄２２０、使用サイズ欄２２２は、図６と同様であるので、ここでは説明を省略する。距離欄２２８には、第３特定部４２において導出された距離が示される。また、位置欄２３０には、第３特定部４２において抽出された他の基地局装置１０についての位置情報が示される。図１２に戻る。
【００７６】
第３特定部４２は、記憶部４４に記憶したテーブルを参照しながら、路車送信期間を設定すべきサブフレームを特定する。具体的には、第３特定部４２は、「未使用」のサブフレームが存在するかを確認する。存在する場合、第３特定部４２は、「未使用」のサブフレームのうちのいずれかを選択する。ここで、複数のサブフレームが未使用である場合、第３特定部４２は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。つまり、第３特定部４２は、第１特定部３２において特定したサブフレームと、第２特定部３４において特定したサブフレームとをもとに、未使用のサブフレームのうちのいずれかを特定する。なお、端末装置からのパケット信号の受信電力を測定し、当該受信電力の小さいサブフレームが選択されてもよい。
【００７７】
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、第３特定部４２は、テーブルの距離欄２２８を参照する。第３特定部４２は、距離をもとに、使用すべきサブフレームを特定する。具体的には、第３特定部４２は、距離の長い他の基地局装置１０を選択し、選択した基地局装置１０によって使用されたサブフレームを優先的に特定する。このように、第３特定部４２は、第１特定部３２において特定したサブフレームと、第２特定部３４において特定したサブフレームと、距離をもとに、使用すべきサブフレームを特定する。第３特定部４２は、特定したサブフレーム番号を生成部３６へ出力する。
【００７８】
図１５は、基地局装置１０における送信手順を示すフローチャートである。ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６は、信号をサーチし（Ｓ８０）、第２特定部３４、第３特定部４２は、端末装置１４からの基地局装置情報を統計処理する（Ｓ８２）。ここで、基地局装置情報は、前述のＲＳＵコントロールヘッダに含まれる内容に相当する。他の基地局装置１０からのパケット信号が受信されており（Ｓ８４のＹ）、複数の基地局装置１０からのパケット信号が受信されていれば（Ｓ８６のＹ）、第３特定部４２は、距離の近い他の基地局装置１０を選択する（Ｓ８８）。複数の基地局装置１０からのパケット信号が受信されていなければ（Ｓ８６のＮ）、ステップ８８はスキップされる。
【００７９】
第３特定部４２は、選択した他の基地局装置１０のフレーム同期タイミングを保持し（Ｓ９０）、他の基地局装置１０が使用していないサブフレームをサーチする（Ｓ９２）。他の基地局装置１０からのパケット信号が受信されていなければ（Ｓ８４のＮ）、ステップ８６からステップ９２はスキップされる。第２特定部３４は、端末装置からの基地局装置情報を判定処理する（Ｓ９４）。選択した基地局装置１０がなく、あるいは距離更新が不要でなければ（Ｓ９６のＮ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０を選択し、フレーム同期タイミングを保持する（Ｓ９８）。選択した基地局装置１０があり、かつ距離更新が不要であれば（Ｓ９６のＹ）、ステップ９８はスキップされる。他の基地局装置１０が未使用のサブフレームがあり（Ｓ１００のＹ）、かつ端末装置１４も未使用のサブフレームがあれば（Ｓ１０２のＹ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０、端末装置１４が未使用のサブフレームの中から、サブフレームをランダムに選択する（Ｓ１０４）。
【００８０】
端末装置１４も未使用のサブフレームがなければ（Ｓ１０２のＮ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０が未使用で、かつ端末装置１４が使用中のサブフレームの中から、端末装置１４の受信電力が小さいサブフレームを選択する（Ｓ１０６）。他の基地局装置１０が未使用のサブフレームがなければ（Ｓ１００のＮ）、第３特定部４２は、他の基地局装置１０が使用中と判断したサブフレームのうち、最大距離となる基地局装置１０が使用したサブフレームを選択する（Ｓ１０８）。生成部３６、変復調部２４、ＲＦ部２２は、選択したサブフレームでパケット信号を送信する（Ｓ１１０）。
【００８１】
図１６は、基地局装置１０における統計処理手順を示すフローチャートである。これは、図１５のステップ８２に対応する。第３特定部４２は、前フレーム内で受信した情報をもとに生成したテーブルを初期化する（Ｓ１２０）。第３特定部４２は、全受信パケット信号に関し、端末装置１４のＲＳＵコントロールヘッダに設定されたサブフレーム番号にしたがって、サブフレーム番号ごとに、位置情報をもとに距離が最短のものを記載するとともに使用サイズも更新する（Ｓ１２２）。
【００８２】
図１７は、基地局装置１０における判定処理手順を示すフローチャートである。これは、図１５のステップ９４に対応する。第２特定部３４は、Ｘを１に設定する（Ｓ１３０）。ＸがＮ以下である場合（Ｓ１３２のＹ）、サブフレームＸの情報を他の基地局装置１０から直接受信しておらず（Ｓ１３４のＮ）、距離がしきい値以下であれば（Ｓ１３６のＹ）、第２特定部３４は、新たにサブフレームＸを使用中と判定する（Ｓ１３８）。サブフレームＸの情報を他の基地局装置１０から直接受信しており（Ｓ１３４のＹ）、あるいは距離がしきい値以下でなければ（Ｓ１３６のＮ）、ステップ１３８はスキップされる。第２特定部３４は、Ｘに１を加算する（Ｓ１４０）。その後、ステップ１３２に帰還される。ＸがＮ以下でない場合（Ｓ１３２のＮ）、処理は終了される。
【００８３】
図１８（ａ）−（ｂ）は、本発明の別の変形例において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図１８（ａ）−（ｂ）は、図１３（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームのフォーマットの別のパターンといえる。図１８（ａ）では、ＭＡＣヘッダ、ＲＳＵコントロールヘッダ、上位ヘッダ、アプリケーションデータ、ＣＲＣが配置されている。ここで、ＭＡＣヘッダ、ＲＳＵコントロールヘッダ、アプリケーションデータは、図５（ａ）−（ｂ）の場合と同様である。一方、上位ヘッダには、位置情報、当該位置情報に対応した基地局装置１０の識別番号が含まれる。位置情報だけであってもよく、あるいはこれら以外の情報が含まれてもよい。図１８（ｂ）では、ＭＡＣヘッダ、上位ヘッダ、アプリケーションヘッダ、ＣＲＣが配置されている。ここで、上位ヘッダが、図１３（ａ）−（ｂ）のＲＳＵコントロールヘッダに相当する。なお、上位ヘッダには、図１３（ｂ）のうちの一部の情報が含まれていなくてもよい。
【００８４】
本発明の実施例によれば、フレームの中に複数のサブフレームを設け、サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設けるので、路車間通信と車車間通信との干渉を低減できる。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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、基地局装置と他の基地局装置との距離をもとに、サブフレームを選択するので、基地局装置と他の基地局装置との配置を考慮したサブフレームを選択できる。また、距離の長い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選択するので、干渉の影響を抑制できる。また、干渉の影響が抑制されるので、パケット信号の受信確率の悪化を抑制できる。
【００８７】
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。
【００８８】
本発明の実施例において、第３特定部４２は、サブフレームを選択する際に、受信電力を使用する。しかしながらこれに限らず例えば、第３特定部４２は、受信電力の代わりに信号品質を使用してもよい。信号品質としては、誤り率が測定される。また、信号品質として、誤り率の代わりに、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）等が測定されてもよい。本変形例によれば、設計の自由度を向上できる。
【００８９】
本発明の変形例において、第３特定部４２は、サブフレームを選択する際に、距離を使用する。しかしながらこれに限らず例えば、第３特定部４２は、距離に加えて受信電力を使用してもよい。その際、処理部２６には、図３と同様に測定部３８と推定部４０とが含まれる。測定部３８は、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を測定し、推定部４０は、推定部４０からのパケット信号をもとに、他の基地局装置１０からのパケット信号の受信電力を推定する。第３特定部４２は、他の基地局装置１０との距離としきい値とを比較し、しきい値よりも長い距離の他の基地局装置１０を選択する。また、第３特定部４２は、しきい値よりも長い距離の他の基地局装置を複数選択する場合に、低い受信電力のサブフレームを特定する。本変形例によれば、距離と受信電力とをもとに、サブフレームを特定するので、特定精度を向上できる。
【符号の説明】
【００９０】
１０  基地局装置、  ２０  アンテナ、  ２２  ＲＦ部、  ２４  変復調部、  ２６  処理部、  ３０  制御部、  ３２  第１特定部、  ３４  第２特定部、  ３６  生成部、  ３８  測定部、  ４０  推定部、  ４２  第３特定部、  ４４  記憶部、  ４６  フレーム形成部、  ８０  ネットワーク通信部、  １００  通信システム。
【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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