(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
上記下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上記上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおける通信方法において、
上記要求スロットに配置されるダウンロード要求パケットに応答して、上記ダウンロード要求パケットを受信した下りフレームの次の下りフレーム以降の下りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記端末に対して割り当てる処理を行うステップと、
上記要求スロットに配置されるアップロード要求パケットに応答して、上記アップロード要求パケットを受信した上りフレームの次の上りフレーム以降の上りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記端末に対して割り当てる処理を行うステップと、
上記下りフレームおよび上記上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを生成するステップと、
上記下り回線を介して上記通知スロットで上記通知パケットを送信すると共に、上記データスロットで上記ダウンロード要求パケットに対応するデータパケットを送信するステップと、
端末に対する送信が終了した場合に、上記端末に割り当てていたデータスロットを解放するステップと、
上記上り回線を介して上記データスロット、上記要求スロット、上記認識応答スロットのそれぞれに含まれる上記アップロード要求パケットに対応するデータパケット、要求パケット、認識応答パケットを受信するステップと、
端末からの受信が終了した場合に、上記端末に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなる通信方法。
【請求項２】
基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
上記下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上記上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおける通信方法において、
上記通知スロットに配され、上記下りフレームおよび上記上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを受信するステップと、
要求パケットを上記上り回線の上記要求スロットを介して送信するステップと、
上記要求パケットがダウンロード要求の場合では、基地局からの、上記ダウンロード要求に対応するデータパケットを上記下り回線の上記データスロットを介して受信し、受信状況を示す認識応答パケットを上記認識応答スロットを介して送信し、
上記要求パケットがアップロード要求の場合では、上記アップロード要求に対応するデータパケットを上記上り回線の上記データスロットを介して基地局へ送信するようにした通信方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記要求スロットは、ダウンロード要求パケット用のスロットとアップロード要求パケット用のスロットとからなる通信方法。
【請求項４】
請求項２において、
上記要求パケットがダウンロード要求の場合には、上記通知パケットによって、次の下りフレームに空きデータスロットがあることが示される場合に上記要求パケットを送信し、
上記要求パケットがアップロード要求の場合には、上記通知パケットによって、次の上りフレームに空きデータスロットがあることが示される場合に上記要求パケットを送信するようにした通信方法。
【請求項５】
基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
上記下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上記上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおける基地局において、
上記要求スロットに配置されるダウンロード要求パケットに応答して、上記ダウンロード要求パケットを受信した下りフレームの次の下りフレーム以降の下りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記端末に対して割り当てる処理を行う手段と、
上記要求スロットに配置されるアップロード要求パケットに応答して、上記アップロード要求パケットを受信した上りフレームの次の上りフレーム以降の上りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記端末に対して割り当てる処理を行う手段と、
上記下りフレームおよび上記上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを生成する手段と、
上記下り回線を介して上記通知スロットで上記通知パケットを送信すると共に、上記データスロットで上記ダウンロード要求パケットに対応するデータパケットを送信し、端末に対する送信が終了した場合に、上記端末に割り当てていたデータスロットを解放する手段と、
上記上り回線を介して上記データスロット、上記要求スロット、上記認識応答スロットのそれぞれに含まれる上記アップロード要求パケットに対応するデータパケット、要求パケット、認識応答パケットを受信し、端末からの受信が終了した場合に、上記端末に割り当てていたデータスロットを解放する手段とからなる基地局。
【請求項６】
基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
上記下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上記上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおける端末において、
上記通知スロットに配され、上記下りフレームおよび上記上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを受信する手段と、
要求パケットを上記上り回線の上記要求スロットを介して送信する手段とを備え、
上記要求パケットがダウンロード要求の場合では、基地局からの、上記ダウンロード要求に対応するデータパケットを上記下り回線の上記データスロットを介して受信し、受信状況を示す認識応答パケットを上記認識応答スロットを介して送信し、
上記要求パケットがアップロード要求の場合では、上記アップロード要求に対応するデータパケットを上記上り回線の上記データスロットを介して基地局へ送信するようにした端末。
【請求項７】
基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
上記下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上記上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおいて、
上記基地局は、
上記要求スロットに配置されるダウンロード要求パケットに応答して、上記ダウンロード要求パケットを受信した下りフレームの次の下りフレーム以降の下りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記端末に対して割り当てる処理を行う手段と、
上記要求スロットに配置されるアップロード要求パケットに応答して、上記アップロード要求パケットを受信した上りフレームの次の上りフレーム以降の上りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを上記端末に対して割り当てる処理を行う手段と、
上記下りフレームおよび上記上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを生成する手段と、
上記下り回線を介して上記通知スロットで上記通知パケットを送信すると共に、上記データスロットで上記ダウンロード要求パケットに対応するデータパケットを送信し、端末に対する送信が終了した場合に、上記端末に割り当てていたデータスロットを解放する手段と、
上記上り回線を介して上記データスロット、上記要求スロット、上記認識応答スロットのそれぞれに含まれる上記アップロード要求パケットに対応するデータパケット、要求パケット、認識応答パケットを受信し、端末からの受信が終了した場合に、上記端末に割り当てていたデータスロットを解放する手段とからなり、
上記端末は、
上記通知パケットを受信する手段と、
上記要求パケットを上記上り回線の上記要求スロットを介して送信する手段とを備え、
上記要求パケットがダウンロード要求の場合では、基地局からのデータパケットを上記下り回線の上記データスロットを介して受信し、受信状況を示す認識応答パケットを上記認識応答スロットを介して送信し、
上記要求パケットがアップロード要求の場合では、データパケットを上記上り回線の上記データスロットを介して基地局へ送信する構成とされ、
上記基地局が統合基地局を有し、
下り回線においては、上記統合基地局によって、無線変調方式で変調された上記データパケットおよび上記通知パケットが生成され、生成された上記データパケットおよび上記通知パケットが上記端末に対して放射され、
上記端末から送信された、無線変調方式で変調された上記要求パケット、上記認識応答パケットおよび上記データパケットが上記統合基地局に伝送され、上記統合基地局において光無線変換されることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項７において、
上記基地局が上記統合基地局と光通信路で接続され、それぞれアンテナを備える１以上の局地基地局をさらに有し、
下り回線においては、生成された上記データパケットおよび上記通知パケットが光信号へ変換され、上記光信号が上記光通信路を介して上記局地基地局に伝送され、上記局地基地局によって光無線変換され、上記局地基地局のアンテナから上記端末に対して放射され、
上記端末から送信された、無線変調方式で変調された上記要求パケット、上記認識応答パケットおよび上記データパケットが上記局地基地局の上記アンテナによって受信され、受信信号が上記局地基地局によって無線光変換され、光信号が上記局地基地局から上記光通信路を介して上記統合基地局に伝送され、上記統合基地局において光無線変換されることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばマルチメディアデータを基地局から車両に対して伝送すると共に、車両から基地局に対してデータを伝送する路車間通信システムに対して適用可能な通信方法、基地局、端末および通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
路車間通信システムに対する要求としてマルチメディア通信の実現がある。マルチメディア通信では、端末から情報の要求を行い、画像や音楽データ等のマルチメディアデータをダウンロードする場合が多く、端末からの送信（上り）データ量に比して受信（下り）データ量が多いという特徴がある。したがって、路車間通信システムによってマルチメディア通信を実現するためには、バースト的に発生する大量のデータを効率良く端末に伝送するアクセス方式が必要である。また、端末からの送信データのデータ量も、車両にて撮影した画像データを伝送するような場合には、必ずしも少ないとは言えず、効率良くデータを伝送することが望まれる。
【０００３】
従来から無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）  等で使用されるアクセス方式として、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：搬送波検出多元接続）  方式が知られている。この方式は、ステーションがキャリアセンスによってチャンネルの使用状況を見てからフレームを送信するかどうかを決定する方式である。キャリア検出に加えて何らかの衝突回避機構を備えたＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣＳＭＡ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
無線通信において、ステーション間の距離が長すぎたり、壁などの電波を通過させない障害物があるために、電波が到達しないことがある。互いの送信信号が到達しないステーションが隠れ端末と呼ばれる。隠れ端末に対しては、キャリアセンスが有効に機能しないために、ＣＳＭＡ方式においてフレームの衝突の頻度が増え、特性が劣化する。路車間通信では、車載アンテナが比較的指向性が高く、隠れ端末問題が生じ易い。そのため、ＣＳＭＡを路車間通信に適用するのが困難であった。
【０００５】
さらに、従来の無線通信方式として、プリアサイン方式やポーリング方式が知られている。プリアサイン方式は、周波数や時間によって分割された各帯域を一対のステーション間の通信に専用に固定的に割り当てる方式である。ポーリング方式は、中央のステーションが他のステーションに対して送信フレームの有無を順次問い合わせるポーリングを繰り返す方式である。路車間通信では、高速で車がセルを移動し、端末数が不定であるので、プリアサイン方式やポーリング方式の適用が難しい。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、例えば路車間のマルチメディア通信を円滑に行うことを可能とする通信方法、基地局、端末および通信システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおける通信方法において、
要求スロットに配置されるダウンロード要求パケットに応答して、ダウンロード要求パケットを受信した下りフレームの次の下りフレーム以降の下りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを端末に対して割り当てる処理を行うステップと、
要求スロットに配置されるアップロード要求パケットに応答して、アップロード要求パケットを受信した上りフレームの次の上りフレーム以降の上りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを端末に対して割り当てる処理を行うステップと、
下りフレームおよび上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを生成するステップと、
下り回線を介して通知スロットで通知パケットを送信すると共に、データスロットでダウンロード要求パケットに対応するデータパケットを送信するステップと、
端末に対する送信が終了した場合に、端末に割り当てていたデータスロットを解放するステップと、
上り回線を介してデータスロット、要求スロット、認識応答スロットのそれぞれに含まれるアップロード要求パケットに対応するデータパケット、要求パケット、認識応答パケットを受信するステップと、
端末からの受信が終了した場合に、端末に割り当てていたデータスロットを解放するステップとからなる通信方法である。請求項５の発明は、この通信方法にしたがって通信を行う基地局である。
【０００８】
請求項２の発明は、基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおける通信方法において、
通知スロットに配され、下りフレームおよび上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを受信するステップと、
要求パケットを上り回線の要求スロットを介して送信するステップと、
要求パケットがダウンロード要求の場合では、基地局からの、ダウンロード要求に対応するデータパケットを下り回線のデータスロットを介して受信し、受信状況を示す認識応答パケットを認識応答スロットを介して送信し、
要求パケットがアップロード要求の場合では、アップロード要求に対応するデータパケットを上り回線のデータスロットを介して基地局へ送信するようにした通信方法である。請求項６の発明は、この通信方法にしたがって通信を行う端末である。
【０００９】
請求項７の発明は、基地局から端末に対する下り回線と端末から基地局に対する上り回線とが同時に通信可能とされ、
下り回線を通じて伝送される下りフレームが１以上の通知スロットと１以上のデータスロットとによって構成され、上り回線を通じて伝送される上りフレームが１以上のデータスロットと１以上の要求スロットと認識応答スロットとによって構成される通信システムにおいて、
基地局は、
要求スロットに配置されるダウンロード要求パケットに応答して、ダウンロード要求パケットを受信した下りフレームの次の下りフレーム以降の下りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを端末に対して割り当てる処理を行う手段と、
要求スロットに配置されるアップロード要求パケットに応答して、アップロード要求パケットを受信した上りフレームの次の上りフレーム以降の上りフレームに含まれ、且つ空きの１以上のデータスロットを端末に対して割り当てる処理を行う手段と、
下りフレームおよび上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と次の下りフレームおよび次の上りフレームのそれぞれのデータスロットの使用状況と前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する受信状況との情報を有する通知パケットを生成する手段と、
下り回線を介して通知スロットで通知パケットを送信すると共に、データスロットでダウンロード要求パケットに対応するデータパケットを送信し、端末に対する送信が終了した場合に、端末に割り当てていたデータスロットを解放する手段と、
上り回線を介してデータスロット、要求スロット、認識応答スロットのそれぞれに含まれるアップロード要求パケットに対応するデータパケット、要求パケット、認識応答パケットを受信し、端末からの受信が終了した場合に、端末に割り当てていたデータスロットを解放する手段とからなり、
端末は、
通知パケットを受信する手段と、
要求パケットを上り回線の要求スロットを介して送信する手段とを備え、
要求パケットがダウンロード要求の場合では、基地局からのデータパケットを下り回線のデータスロットを介して受信し、受信状況を示す認識応答パケットを認識応答スロットを介して送信し、
要求パケットがアップロード要求の場合では、データパケットを上り回線のデータスロットを介して基地局へ送信する構成とされ、
基地局が統合基地局を有し、
下り回線においては、統合基地局によって、無線変調方式で変調されたデータパケットおよび通知パケットが生成され、生成されたデータパケットおよび通知パケットが端末に対して放射され、
端末から送信された、無線変調方式で変調された要求パケット、認識応答パケットおよびデータパケットが統合基地局に伝送され、統合基地局において光無線変換されることを特徴とする通信システムである。
【００１０】
この発明によれば、ダウンロード時に１フレーム内の１以上のデータスロットをある端末に対して割り当てることができるので、１フレーム内で、１つのデータスロットを一つの端末に対して割り当てる方法と比較して、スループットを高くすることができる。また、アップロード時でも同様に、１つの端末に対して１以上のデータスロットを割り当てることができ、端末から基地局へ比較的大量のデータを短時間でアップロードすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。一実施形態における回線構成は、同時に通信可能な上り回線および下り回線からなり、且つ各回線がスロット化されている。基地局から端末に向かう下り回線は、少なくとも一つの通知スロットと１以上のデータスロットとで１フレーム（適宜、下りフレームと称する）が構成される。端末から基地局に向かう上り回線は、１以上のデータスロットと、要求スロットと、アクノリッジ（認識応答を意味する。以下、ＡＣＫと略記する）スロットとで１フレーム（適宜、上りフレームと称する）が構成される。図１が基地局の構成例を示し、図２が端末の構成例を示す。
【００１２】
図１において、参照符号１は、基地局を示す。基地局１は、ネットワークと接続されたネットワーク制御部２と、データパケット生成部３と、通知パケット生成部４と、データパケットおよび通知パケットを選択的に出力するセレクタ５と、セレクタ５の出力が供給され、無線装置６に含まれる送信部７と、送信部７からの無線信号を端末に向かって放射するアンテナ８と、アンテナ８の端末からの受信信号が供給される受信部９と、受信パケット判定部１０とから構成されている。
【００１３】
ネットワーク制御部２を介してマルチメディアデータがネットワークからデータパケット生成部３に供給され、データパケット生成部３によって、データパケットが生成される。通知パケット生成部４によって、通知パケットが生成される。受信パケット判定部１０によって判定された受信パケットがネットワーク制御部２を介してネットワークに送信される。ネットワークとしては、携帯電話ネットワーク、放送ネットワーク、インターネット等が可能である。
【００１４】
基地局１は、下り回線の各フレームの先頭の通知スロットに配置される通知パケットによって、次の情報を各端末に対して通知する。
【００１５】
第１に、今から送信しようとしている下りフレーム内の各データスロットの使用状況と次の下りフレーム内の各データスロットの使用予定の情報が含まれる。すなわち、通知パケットは、それぞれの下りフレーム内の各データスロットがどの端末に割り当てられているかの情報（または確保されているかの情報）を有する。各端末は、通知パケットの内容から自分がどのデータスロットのデータを受信すべきかを判断できる。今から送信しようとしている下りフレームで、データパケットの送信が終了しない場合には、次の下りフレームでも続けてデータパケットの残りを送信する必要がある。そのために、次のフレームのデータスロットがどの端末に割り当てられているかの情報を通知パケットが有する。
【００１６】
通知パケットを受信した端末は、通知パケットの情報からその下りフレームのどのデータスロットのデータを自分が受信すべきかを判断できる。さらに、データパケットを受信している端末は、次の下りフレームに関する情報から次の下りフレームでも受信すべきデータパケットがあるか否かを判断することができる。例えば、この下りフレームでデータパケットの送信が終了し、次の下りフレームで続けて送信するデータパケットが無い場合には、この下りフレーム内で使用しなかったデータスロットと、次の下りフレームの全データスロットが空きとなる。
【００１７】
第２に、通知パケットには、上りフレーム内の各データスロットの使用状況と次の上りフレーム内の各データスロットの使用予定の情報が含まれる。各端末は、通知パケットの内容から自分がどのデータスロットを使用してデータを送信すべきかを判断できる。
【００１８】
第３に、通知パケットには、一つ前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する基地局での受信状況の情報が含まれる。すなわち、アップロードパケットが基地局に正常に受信されたか否かの情報が通知パケットに含まれる。
【００１９】
次に、図２を参照して端末の構成例を説明する。図２において、参照符号２１が端末を示す。参照符号２２がネットワーク制御部を示し、ネットワーク制御部２２に対してデータ機器が接続される。データ機器は、受信データを利用し、または送信データを発生するものである。データ機器としては、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、ディジタル放送受信機、ディジタルカメラ、カーナビゲーション装置、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）  、ディスプレイ、オーディオシステム等が使用可能である。
【００２０】
参照符号２３、２４、２５がそれぞれネットワーク制御部２２に接続された要求パケット生成部、データパケット生成部およびＡＣＫデータ生成部である。これらの生成部２３、２４および２５と無線装置２７に含まれる送信部２８との間には、セレクタ２６が設けられている。セレクタ２６で選択されたデータが送信部２８に供給される。送信部２８からの無線信号がアンテナ２９から放射され、基地局１へアップロードされる。
【００２１】
端末２１にダウンロードまたはアップロードの要求が発生した場合、要求パケット生成部２３によってダウンロードまたはアップロードの要求パケットが生成される。アップロードするデータパケットがデータパケット生成部２４で生成される。さらに、ＡＣＫデータがＡＣＫデータ生成部２５にて生成される。
【００２２】
ダウンロード時では、端末２１は、基地局１が送信した通知パケットおよびデータパケットをアンテナ２９を介して受信する。アンテナ２９によって受信された受信信号が無線装置２７の受信部３０に供給される。受信部３０からの受信信号が受信パケット判定部３１に供給される。受信パケット判定部３１は、受信パケットが通知パケットかデータパケットかを判別する。
【００２３】
受信パケット判定部３１からの受信パケットがネットワーク制御部２２を介してデータ機器に供給される。端末２１にダウンロードまたはアップロードの要求が発生した場合、端末２１は、基地局１が送信した通知パケットを受信し、通知内容に従って、要求パケット生成部２３にてダウンロードまたはアップロードの要求パケットを生成し、上りフレームの任意の要求スロットを用いて要求パケットを基地局に送信する。
【００２４】
上述した基地局１（図１）および端末２１（図２）は、路車間通信システムにおける基地局および車両に搭載されている端末に相当するものである。より具体的には、図３に示すような路車間通信システムに対してこの発明を適用することができる。図３のシステムは、参照符号４１で示す統合基地局と、参照符号４２１，４２２，・・・で示す光ファイバと、参照符号４３１，４３２，・・・で示され、統合基地局４１と光ファイバ４２１，４２２，・・・で接続された複数の局地基地局とによって構成される。局地基地局４３１，４３２，・・・が例えば道路に沿って所定の間隔で設置され、車両４４に搭載されている端末との路車間通信が可能とされている。アンテナ以外の部分は、統合基地局４１に設置され、アンテナが局地基地局４３１，４３２，・・・にそれぞれ設置される。
【００２５】
かかる路車間通信システムにおいて、統合基地局４１は、所定の無線変調方式によって変調された、データパケット、通知パケットを生成し、その無線信号を無線光変換装置によって光信号に変換する。無線光変換装置は、例えばレーザダイオードからの光信号を直接若しくは光変調器によって光信号に変換する構成とされている。この光信号が光ファイバ４２１，４２２，・・・を介して１以上の局地基地局４３１，４３２，・・・に送信される。局地基地局４３１，４３２，・・・においては、ホトダイオードに代表される光無線変換装置によって光信号を無線周波数帯の信号へ変換し、無線信号を路側アンテナから端末にデータパケットおよび通知パケットを伝送する。
【００２６】
車両４４に搭載された端末は、路側アンテナから放射された無線信号を受信するアンテナと、アンテナにて受信された無線信号をそれぞれ対応する携帯電話機や放送受信機に送る接続部とを備えている。また、上り回線においては、端末からの所定の無線変調方式によって変調されたダウンロードまたはアップロードの要求パケット、データパケット、および認識応答パケットを局地基地局４３１，４３２，・・・で受信し、上述した無線光変換装置と同様の原理を持つ、無線光変換装置によって光信号へ変換し、光ファイバ４２１，４２２，・・・を介して統合基地局４１へ伝送する。統合基地局４１においては、上述した光無線変換装置と同様の原理を持つ光無線変換装置によって無線周波数帯の信号に変換し、端末から送信されてきたパケットを受信する。
【００２７】
なお、統合基地局４１に設けた、周波数変換統合分配装置によって携帯電話や放送等の変調された個別の無線周波数または中間周波数を、ある特定の周波数帯例えばミリ波帯に含まれるように、統合変換し共用周波数帯の無線信号を路側アンテナから放射しても良い。この場合には、車両４４に搭載された端末は、共用周波数帯に感度を有するアンテナと、アンテナにて受信された無線信号を個別の無線周波数や中間周波数の無線信号に変換し、分配する周波数変換分配装置と、周波数変換分配装置からの個別の無線周波数や中間周波数の無線信号をそれぞれ対応する携帯電話機や放送受信機に送る接続部とを備えている。
【００２８】
図１に示される基地局１は、図３のシステムにおける統合基地局４１および局地基地局４３１，４３２，・・・の全体に対応したものである。図２に示される端末２１は、車両４４に搭載されている端末に対応するものである。一実施形態では、基地局１から端末２１に対する下り回線と、その逆の端末２１から基地局１に対する上り回線とが同時に通信可能なように構成されている。例えば両回線の間で、キャリア周波数が異なる変調方式が使用されている。
【００２９】
この発明の一実施形態におけるフレーム構成について、図４を参照して説明する。図４において、ＢＳが基地局１を表し、Ｔ１〜Ｔｎがｎ個の端末のそれぞれを表す。図４Ａに示すように、下り回線を通じて伝送される１下りフレームが一つの通知スロット（影を付して示すスロット）と１または複数例えば７個のデータスロットとから構成される。連続した時間を一定の間隔に区切ることがスロット化と呼ばれ、区切りの一つ一つがスロットと称される。通知スロットには、通知パケットが挿入され、データスロットには、データパケットが挿入される。基地局ＢＳからの通知パケットおよびデータパケットが端末Ｔ１〜Ｔｎによってそれぞれ受信される。なお、図４Ａは、下りフレームの一例の構成であって、種々の変形が可能である。例えば通知スロットとデータスロットとは、異なる長さでも良く、通知スロットがフレームの最後にあっても良い。
【００３０】
上述したように、通知パケットには、今から送信しようとしている下りフレーム内の各データスロットの使用状況と次の下りフレーム内の各データスロットの使用予定の情報と、上りフレーム内の各データスロットの使用状況と次の上りフレーム内の各データスロットの使用予定の情報と、一つ前の上りフレームで端末が送信したアップロードパケットに対する基地局での受信状況の情報が含まれる。
【００３１】
図４Ｂが上りフレームの構成例を示す。上りフレームは、１または複数例えば５個のデータスロットと、ダウンロード要求パケットが配置されるダウンロード要求スロットと、アップロード要求パケットが配置されるアップロード要求スロットと、ＡＣＫスロットとから構成されている。ＡＣＫスロットは、基地局ＢＳからダウンロードされる７個のデータスロットと１対１に対応している。なお、図４Ｂは、上りフレームの一例の構成であって、種々の変形が可能である。例えば要求スロットがフレームの先頭に位置しても良く、ＡＣＫスロットがフレームの先頭に位置し、ＡＣＫスロットに配されるＡＣＫパケットによって前の下りフレームで受信したデータパケットの受信状況を返すようにしても良い。さらに、データスロットとＡＣＫスロットとが交互に位置する構成も可能である。
【００３２】
ダウンロード要求スロットおよびアップロード要求スロットは、最小限それぞれ１個のスロットがあれば良い。しかしながら、要求スロットの数が少ないと、各端末が要求パケットを基地局１に送信する場合に、衝突が生じるおそれが高くなる。一方、要求スロットの個数を多くすることは、データスロットの数を少なくする。したがって、図４Ｂの例では、ダウンロード要求スロットの数を７とし、アップロード要求スロットの数を５としている。さらに、ダウンロード要求パケット、またはアップロード要求スロットの個数を調整または変更可能にしても良い。よりさらに、要求スロットをデータスロット内に時分割で挿入することも可能である。
【００３３】
なお、１スロットには、１個のパケットが配置されるものとするが、２個以上のパケットが１スロットに配置されても良い。一例として、各データスロットには、イーサネット（登録商標）で用いられる一つのパケットが伝送される。この場合、各データスロットにおいて、イーサネット（登録商標）で用いられる一つのパケットがセグメント化されたものが伝送されるようにしても良い。さらに、各通知スロットにおいては、イーサネット（登録商標）で用いられるブロードキャストパケットが伝送される。イーサネット（登録商標）は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３規格を意味する。この規格が使用する伝送媒体、伝送速度などによって、１０ＢＡＳＥ−Ｔ，１００ＢＡＳＥ−Ｔ，  ギガビットイーサなどの規格がある。
【００３４】
下りフレームと上りフレームのタイミングの関係について説明すると、ダウンロード要求パケットおよびアップロード要求パケットを送信する場合、基地局が要求パケットを反映して次のフレームの通知パケットを生成する余裕があることが必要である。また、下りフレームのデータパケットの受信状況の情報を有するＡＣＫパケットは、次のフレームのアップロードとの衝突を回避するために、アップロードが始まるまでに、全て基地局１に送信される必要がある。さらに、基地局からの通知パケットを受けてからアップロードデータパケットおよび要求パケットを送信し始めることが必要とされる。図４に示すタイミング関係は、これらの条件を満たしている。
【００３５】
端末２１にダウンロードまたはアップロードの要求が発生した場合、端末２１は、基地局１から通知された内容にしたがって、次フレームの任意のダウンロード要求スロット、またはアップロード要求スロットを使用して要求パケットを上り回線を介して基地局１に対して送信する。
【００３６】
より具体的に、要求パケットの伝送について説明すると、通知パケットが次のような場合を通知している時では、端末が要求パケットの送信を行なわず、任意の時間経過後、再度、同様の要求パケットの送信処理を行う。
【００３７】
第１の場合は、ダウンロード要求のとき、次の下りフレーム内の全データスロットに使用予定がある場合（すなわち、空きデータスロットが無い場合）である。第２の場合は、アップロード要求のとき、次の上りフレーム内の全データスロットに使用予定がある場合（すなわち、空きデータスロットが無い場合）である。
【００３８】
また、同一の要求スロットにおいて複数の端末が要求パケットを送信することによって、基地局の受信装置で要求パケットの衝突が発生し、基地局がどの端末から要求パケットが送信されたのかの識別できない場合には、基地局は要求パケットを送信した端末に対してデータスロットの割り当てを行うことができず、要求パケットを送信した端末に対してデータスロットの割り当てのない通知パケットを生成し送信する。この場合には、要求パケットを送信した端末は通知パケットを受信しデータスロットの割り当てがないことから要求パケットが基地局に正しく受信されていないと判断し、任意の時間経過後、再度、同様の要求パケットの送信処理を行う。なお、衝突が発生した場合に、基地局の受信装置と各端末との間に電力差が存在していると、基地局の受信装置において最も高い受信電力を持つ端末からの要求パケットが届く可能性がある。
【００３９】
図５は、基地局１が各フレームにおいて行う処理の流れを示すフローチャートである。基地局１に端末からのダウンロード要求パケットが到着した場合に、下りフレームデータスロット割り当て処理（ステップＳ１）がなされる。アップロード要求パケットが基地局１に到着した場合に、上りフレームデータスロット割り当て処理（ステップＳ２）がなされる。ステップＳ１およびＳ２の各処理の詳細は、後述する。なお、図５の例と異なり、上りフレームデータスロット割り当て処理を先に行い、次に下りフレームデータスロット割り当て処理を行うようにしても良い。または、これらの処理を並列的に行うようにしても良い。
【００４０】
そして、ステップＳ３では、通知パケットが生成される。通知パケットは、このフレームおよび次フレームのデータスロットの使用状況と一つ前の上りフレームで受信したアップロードパケットの受信状況から生成される。ステップＳ４では、生成した通知パケットが送信される。
【００４１】
ステップＳ５は、下りフレームの各データスロットを使用してデータパケットが端末に対して送信される処理である。後述するように、ダウンロード要求を行なった端末２１は、基地局１から送信された通知パケットおよびデータパケットを受信し、その受信状況をＡＣＫスロットを用いて基地局に送信する。
【００４２】
ステップＳ６は、上りフレームの各スロットに含まれる要求パケット、アップロードパケットおよびＡＣＫパケットが受信される処理である。後述するように、アップロード要求を行なった端末２１は、基地局１から送信された通知パケットを受信し、割り当てられたデータスロットを用いて基地局にデータパケットを送信する。ステップＳ５またはＳ６が終了すると、次のフレームを処理するために、ステップＳ１に処理が戻る。
【００４３】
基地局は、ある端末への送信またはある端末からの受信が全て終了した場合には、その端末に割り当てていたデータスロットを解放する。
【００４４】
基地局がある端末にデータパケットを送信している間に、他の端末からの要求パケットを受信した場合は、その次のフレームより各端末にデータスロットを一つ割り当て、残りの全ての空きデータスロットを、ある規則にしたがって各端末に割り当てる。その規則の一例を下記に示す。
【００４５】
ダウンロード要求の場合では、各端末に送信するデータパケットの残り数が最も少ない端末に全ての空きのデータスロットを割り当てる。アップロード要求の場合では、各端末から受信するデータパケットの残り数が最も少ない端末に全ての空きのデータスロットを割り当てる。まだ空きのデータスロットがあれば、その次に残りのデータパケットの数が少ない端末に空きのデータスロットを割り当てる。この割り当て処理を、空きのデータスロットが無くなるか、割り当てる端末がなくなるまで行う。
【００４６】
このデータスロット割り当ての規則について、ダウンロードを例にしてより詳細に説明する。アップロードの場合も同様の規則が成り立つ。この割り当て規則は、端末に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の端末からダウンロード要求パケットを受信しない場合には、空きのデータスロットの全てを端末に割り当てる第１の規則と、端末に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の端末からダウンロード要求パケットを受信する場合には、ダウンロード要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各端末に対して、１つのデータスロットを割り当て、送信すべきデータパケットの残り数が最も少ない端末に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの残り数が少ない端末の順に残りの空きデータスロットを割り当てる第２の規則とからなり、第２の規則に基づく処理が空きのデータスロットが無くなるか、または割り当てる端末が無くなるまで行なわれるものである。
【００４７】
第２の規則については、いくつかの変形が可能である。第２の規則に関する第１の変形例は、端末に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の端末からダウンロード要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各端末に対して、１つのデータスロットを割り当て、要求パケットの到着の最も早い端末に対して、各フレーム中の残りの空きデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きデータスロットがあれば、要求パケットの到着が早い端末の順に残りの空きデータスロットを割り当てるものである。
【００４８】
第２の規則に関する第２の変形例は、端末に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の端末からダウンロード要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各端末に対して、１つのフレーム内のデータスロットを等分に割り当てるものである。
【００４９】
第２の規則に関する第３の変形例は、端末に対してデータパケットを送信中に、他の１以上の端末からダウンロード要求パケットを受信する場合には、要求パケットを受信したフレームの次のフレーム以降の各フレームにおいて、要求パケットを送信した各端末に対して、１つのデータスロットを割り当て、さらに、各フレーム内にまだ空きのデータスロットがあれば、送信すべきデータパケットの優先順位が最も高い端末に対して残りの空きのデータスロットを割り当てるものである。
【００５０】
図６は、端末からのダウンロード要求パケットが基地局に到着した場合になされる下りフレームデータスロット割り当て処理（ステップＳ１）の一例の詳細を示す。最初のステップＳ１１では、データスロットを割り当てようとしている下りフレームで端末に送信すべきデータパケットの有無が調べられる。通常、ダウンロード要求パケットが到着した次の下りフレーム内のデータスロットが割り当てられる。データパケットがなければ、スロット割り当てが不要なため割り当て処理が終了し、上りフレームデータスロット割り当て処理Ｓ２に移行する。
【００５１】
ステップＳ１１において、端末に送信すべきデータパケットがあると決定されると、ステップＳ１２において、要求パケットを送信した１または複数の端末にデータスロットを一つ割り当てる（ステップＳ１２）。次のステップＳ１３では、端末に送信すべきデータパケットが残っているか否かが調べられる。データパケットが残っていなければ、データスロット割り当て処理が終了する。データパケットが残っている場合には、ステップＳ１４において、下りフレーム内のデータスロットに空きがあるか否かが決定される。
【００５２】
ステップＳ１４において、データスロットの空きがないと決定されると、ステップＳ１６に処理が移る。ステップＳ１６は、続けて次フレームでもデータパケットを送信する端末の有無を決定する処理である。若し、ステップＳ１４において、データスロットの空きがあると決定されると、ステップＳ１６の前に、データパケットが残っている端末に空きデータスロットを割り当てる（ステップＳ１５）。
【００５３】
ステップＳ１６において、続けて次フレームでもデータパケットを送信する端末がないと決定されると、データスロット割り当て処理が終了する。そうでない場合、すなわち、このフレームで端末から要求されたデータを全て送信できない場合では、ステップＳ１７において、次の下りフレーム内のデータスロットを必要数確保する（使用予定とする）処理がなされる。
【００５４】
図７は、端末からのアップロード要求パケットが基地局に到着した場合になされる上りフレームデータスロット割り当て処理（ステップＳ２）の一例の詳細を示す。通常、アップロード要求パケットが到着した次の上りフレーム内のデータスロットが割り当てられる。上りフレームデータスロット割り当て処理は、上述した下りフレーム割り当て処理と同様のものである。最初のステップＳ２１では、データスロットを割り当てようとしている上りフレームで端末から受信するデータパケットの有無が調べられる。データパケットがなければ、スロット割り当てが不要なため割り当て処理が終了し、通知パケット生成処理Ｓ３に移行する。
【００５５】
ステップＳ２１において、端末から受信するデータパケットがあると決定されると、ステップＳ２２において、要求パケットを送信した１または複数の端末にデータスロットを一つ割り当てる（ステップＳ２２）。次のステップＳ２３では、端末から受信するデータパケットが残っているか否かが調べられる。データパケットが残っていなければ、データスロット割り当て処理が終了する。データパケットが残っている場合には、ステップＳ２４において、上りフレーム内のデータスロットに空きがあるか否かが決定される。
【００５６】
ステップＳ２４において、データスロットの空きがないと決定されると、ステップＳ２６に処理が移る。ステップＳ２６は、続けて次フレームでもデータパケットを送信する端末の有無を決定する処理である。若し、ステップＳ２４において、データスロットの空きがあると決定されると、ステップＳ２６の前に、データパケットが残っている端末に空きデータスロットを割り当てる（ステップＳ２５）。
【００５７】
ステップＳ２６において、続けて次フレームでもデータパケットを送信する端末がないと決定されると、データスロット割り当て処理が終了する。そうでない場合、すなわち、このフレームで端末が全てのデータを送信できない場合では、ステップＳ２７において、次の上りフレーム内のデータスロットを必要数確保する（使用予定とする）処理がなされる。
【００５８】
一実施形態では、端末２１が基地局１から次のフレームに空きがある、という通知を受け取った場合、要求パケットを持っている端末２１は、次の通知パケットを受け取るまでの任意の空いているダウンロードまたはアップロード要求スロットを使用してダウンロードまたはアップロード要求パケットを送信する。図８および図９は、端末２１の処理の流れの一例をより詳細に示すフローチャートである。図８および図９は、一連のフローチャートを作図スペースの制約の点から２分割したものである。図２における要求パケット生成部２３が要求パケット生成処理を行なう。
【００５９】
最初のステップＳ３１は、待機状態を示す。次のステップＳ３２において、要求が発生したか否かが決定される。要求が発生しないと決定されると、待機状態（ステップＳ３１）に戻る。ステップＳ３２で、要求が発生したと決定されると、ステップＳ３３において、要求パケット（ダウンロードまたはアップロード要求パケット）が生成される。
【００６０】
ステップＳ３４は、任意の時間の長さの待機状態を示し、待機状態の後で、ステップＳ３５において、基地局１から通知パケットを受信する。端末で発生した要求がダウンロード要求か否かがステップＳ３６において決定される。ダウンロード要求の場合には、次の下りフレームに空きデータスロットがあるか否かがステップＳ３７において通知パケットの内容に基づいて決定される。ダウンロード要求でない場合、すなわち、アップロード要求の場合には、次の上りフレームに空きデータスロットがあるか否かがステップＳ３８において通知パケットの内容に基づいて決定される。
【００６１】
ステップＳ３７およびＳ３８において、空きデータスロットがないと決定されるときには、待機のステップＳ３４に処理が戻り、要求パケットを送信せずに、待機する。
【００６２】
空きデータスロットが無い場合についてより具体的に説明する。例えば７個のデータスロットによって１フレームが構成されている場合、今から送信しようとしているフレーム内の７個のデータスロットのそれぞれが７個の端末に割り当てられていると想定する。そして、７個の端末に送信するデータパケットが複数あり、このフレームでは全てのデータパケットが送信できないと想定する。この場合には、続けて次のフレームでもデータパケットを７個の端末に送信することになるので、次のフレーム内の各データスロットを７個の端末にそれぞれ割り当てる。その結果、次のフレーム内に空いているデータスロットが無い。このように、データスロットと端末とが１対１に割り当てられ、各端末に大量のデータを送信する場合には、このフレームと次のフレームに空きのデータスロットが無い状況が生じる。
【００６３】
ステップＳ３７およびＳ３８において、空きデータスロットがあると決定されるときには、ステップＳ３９において、要求パケットを送信する要求スロットが任意に決定される。そして、ステップＳ４０において、要求パケットが送信される。ダウンロード要求パケットがダウンロード要求スロットを使用して伝送され、アップロード要求パケットがアップロード要求スロットを使用して伝送される。
【００６４】
次の通知パケットがステップＳ４１にて受信される。ステップＳ４２では、受信した通知パケットの情報に基づいて、送信した要求パケットが受信されたか否かが決定される。すなわち、自分自身に対するデータスロットの割り当てがなされている情報が通知スロットに含まれている時には、要求パケットが受信されたものと決定できる。若し、ステップＳ４２において、衝突等によって、要求パケットが受信されていないと決定されると、ステップＳ３４（待機）に戻る。若し、待機状態を不要とする場合には、破線で示すように、ステップＳ３６（ダウンロード要求か否かを決定するステップ）に戻るようにしても良い。
【００６５】
ステップＳ４２において、要求パケットが基地局で受信されたと決定されると、図９に示すように、ステップＳ４３において、ダウンロード要求かどうかが調べられる。ダウンロード要求の場合では、端末が基地局から送信されたデータパケットを受信する（ステップＳ４４）。次のステップＳ４５では、このフレームでのデータパケットの受信が終了したか否かが決定される。終了しない場合には、ステップＳ４４に戻り、データパケットの受信が引き続きなされる。終了した場合には、ステップＳ４６において、ＡＣＫスロットを使用して受信状況を示す情報が含まれるＡＣＫパケットを送信する。
【００６６】
ステップＳ４６に続いてステップＳ４７では、全てのデータパケットの受信が終了したか否かが決定される。終了していないと決定されると、ステップＳ４８において、通知パケットが受信され、さらに、ステップＳ４４（データパケットの受信）に処理が移る。全てのデータパケットの受信が終了したと、ステップＳ４７において決定されると、ステップＳ３１（図８参照）に処理が戻る。
【００６７】
ステップＳ４３において、ダウンロード要求ではない、すなわち、アップロード要求であると決定されると、ステップＳ４９において、データパケットが上りフレームのデータスロットを使用して送信される。ステップＳ５０では、このフレームでのデータパケットの送信が終了したか否かが決定される。終了しない場合には、ステップＳ４９に戻り、データパケットの送信が引き続きなされる。
【００６８】
ステップＳ５０に続いてステップＳ５１では、全てのデータパケットの送信が終了したか否かが決定される。終了していないと決定されると、ステップＳ５２において、通知パケットが受信され、さらに、ステップＳ４９（データパケットの送信）に処理が移る。全てのデータパケットの送信が終了したと、ステップＳ５１において決定されると、ステップＳ３１（図８参照）に処理が戻る。なお、ある端末からのデータの受信が全て終了した場合には、その端末に割り当てていたデータスロットが解放される。
【００６９】
上述したこの発明の一実施形態の通信動作の一例を図１０、図１１、図１２および図１３のタイミングチャートを参照して概念的に説明する。これらの図１０〜図１３は、時間軸方向で連続したタイミングチャートを、作図スペースの制約によって、略１フレーム毎に区切って示すものである。また、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２Ａおよび図１３Ａのタイミングチャートは、基地局１から端末２１への下り回線を使用したパケット伝送動作を示す。図１０Ｂ、図１１Ｂ、図１２Ｂおよび図１３Ｂのタイミングチャートは、端末２１から基地局１への上り回線を使用したパケット伝送動作を示す。
【００７０】
タイミングチャートは、端末２１として、例えば５個の端末が存在する例である。ＢＳが基地局１の参照符号であり、Ｔ１〜Ｔ５は、各端末の参照符号である。ｉｎｆｏの参照符号は、基地局ＢＳが全ての端末に対して一斉に送信する通知パケット、並びに端末Ｔ１〜Ｔ５の受信する通知パケットを示している。以下の例では、１下りフレームが７個のデータスロットを含み、１上りフレームが５個のデータスロットを含んでいる。また、ダウンロードまたはアップロードされるデータ量は、６個のデータスロットを使用して伝送される量と仮定している。但し、データ量が等しい必要はなく、任意のデータスロットを使用して伝送できる量（固定または可変）であっても良い。
【００７１】
図１０Ｂに示す上りフレームの図示しない前のタイミングにおいて、端末Ｔ１およびＴ３において、ダウンロード要求が発生し、端末Ｔ２においてアップロード要求が発生していることを想定する。すなわち、図８に示される端末の処理において、ステップＳ３２で要求が発生しており、次のステップＳ３３で要求パケットが生成され、ステップＳ３４の待機の状態となっている。
【００７２】
図１０Ａに示す下りフレームの先頭の通知パケット５１を端末Ｔ１〜Ｔ５が受信する。端末Ｔ１およびＴ３は、次の下りフレームに空きのデータスロットがあることを通知パケットの内容から検出すると、図１０Ｂに示すように、ダウンロード要求パケット５２および５３を第１番目および第３番目のダウンロード要求スロットを使用して送信する。端末Ｔ２は、次の上りフレームに空きのデータスロットがあることを通知パケットの内容から検出すると、図１０Ｂに示すように、アップロード要求パケット５４を第２番目のアップロード要求スロットを使用して送信する。
【００７３】
これらの端末Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３からの要求パケットが基地局ＢＳによって受信される。次のフレームの通知パケットの内容から要求パケットが基地局によって受信されたかどうかが決定される。また、基地局が行なったデータスロットの割り当てを端末が通知パケットから分かる。
【００７４】
図１１は、次のフレームのタイミングチャートである。図１１Ａに示す下りフレームにおいては、端末Ｔ１およびＴ３からのダウンロード要求パケットを受信した基地局が端末Ｔ１およびＴ３に対してそれぞれ第１番目および第３番目のデータスロットを割り当てる。残りのデータパケットの数は、端末Ｔ１およびＴ３間で等しく５個である。この例では、図１１Ａに示すように、端末Ｔ１に対して、５個のデータスロットを割り当てる。「１−１」「１−２」等のデータパケットに付された参照符号は、先頭の数字が端末（この例ではＴ１）を示し、次の数字がデータパケットの番号を示す。例えば端末Ｔ１に対してダウンロードするデータパケットとしては、「１−１」から「１−６」まである。なお、図１１Ａに示すように、６番目のデータスロットに配されたデータパケット「１−５」に対してＸが付されているのは、端末Ｔ１によってこのデータパケットが正常に受信できなかったことを表している。なお、ここでは、各端末に割り当てられる最初のデータスロットは、要求パケットを送信したスロットに対応している。しかしながら、そのような対応関係は必須ではなく、例えば端末１から順番にデータスロットを割り当てても良い。この例では、端末Ｔ１に第１番目から第６番目のデータスロットを割り当て、端末Ｔ３に第７番目のデータスロットを割り当てるようになされる。
【００７５】
図１１Ｂに示す上りフレームにおいては、端末Ｔ２が全てのデータスロットを使用してデータパケット「２−１」〜「２−５」が基地局ＢＳに対して送信される。図１１Ｂに示すように、５番目のデータスロットに配されたデータパケット「２−５」に対してＸが付されているのは、基地局ＢＳによってこのデータパケットが正常に受信できなかったことを表している。
【００７６】
図１１Ｂに示すように、端末Ｔ１は、第３番目および第６番目のデータスロット以外のデータスロットのパケットを正常に受信したことを示すＡＣＫパケットを基地局ＢＳへ送信すると共に、第６番目のデータスロットのパケットを正常に受信できなかったことを示す認識応答パケットＮＡＣＫパケット（図１１Ｂでは塗りつぶして示す）を基地局ＢＳへ送信する。端末Ｔ３は、第３番目のデータスロットのパケットを正常に受信したことを示すＡＣＫパケットを基地局ＢＳへ送信する。基地局ＢＳは、受信したＡＣＫパケットおよびＮＡＣＫパケットから端末Ｔ１に対して送信したデータパケットの内で、「１−５」が端末Ｔ１が正常に受信できなかったことが分かる。基地局ＢＳは、データパケット「１−５」を所定の時間後に再送する。
【００７７】
端末Ｔ２は、送信したデータパケットの内で、次のフレームの通知パケットの内容からデータパケット「２−５」が基地局によって正しく受信されなかったことが分かる。端末Ｔ２は、データパケット「２−５」を所定の時間後に再送する。さらに、図１１Ｂに示すように、端末Ｔ４がアップロード要求パケット５５を送信し、端末Ｔ５がダウンロード要求パケット５６を送信し、これらの要求パケット５５および５６が基地局ＢＳによって受信される。基地局ＢＳは、送信または受信していない残りのデータパケットと新たなダウンロード要求およびアップロード要求とに基づいて、次のフレームのデータスロットの割り当てを行い、割り当ての情報を含む通知パケットが作成される。
【００７８】
図１２Ａに示す下りフレームでは、端末Ｔ３およびＴ５のうちで、ダウンロードするデータパケットの残り数がより少ない端末Ｔ３に対して空きデータスロット（第１、第２、第３、第４および第６番目のデータスロット）を割り当てる。残りのデータスロットである第５および第７番目のデータスロットを端末Ｔ５に割り当てる。端末Ｔ３が残りのデータパケット「３−２」〜「３−６」を受信する。端末Ｔ５がデータパケット「５−１」および「５−２」を受信する。
【００７９】
図１２Ｂに示す上りフレームでは、端末Ｔ２およびＴ４のうちで、アップロードするデータパケットの残り数がより少ない端末Ｔ２に対して空きデータスロット（第１および第２番目のデータスロット）を割り当てる。第１番目のデータスロットには、前のフレームでアップロードできなかったデータパケット「２−５」が再送され、第２番目のデータスロットでは、データパケット「２−６」が送信される。残りのデータスロットである第３、第４および第５番目のデータスロットを端末Ｔ４に割り当てる。端末Ｔ４がデータパケット「４−１」、「４−２」および「４−３」を送信する。
【００８０】
さらに、図１２Ｂに示す上りフレームでは、端末Ｔ３が５個のデータパケットを正常に受信したことを示すＡＣＫパケットを基地局ＢＳに送信し、端末Ｔ５が２個のデータパケットを正常に受信したことを示すＡＣＫパケットを基地局ＢＳに送信する。
【００８１】
図１３Ａに示す下りフレームでは、第１番目のデータスロットが端末Ｔ１に割り当てられ、データパケット「１−５」がこのデータスロットを介して再送される。残りの空きのデータスロットが端末Ｔ５に割り当てられる。すなわち、第２、第３、第４および第５のデータスロットを使用してデータパケット「５−３」〜「５−６」が端末Ｔ５に送信される。
【００８２】
図１３Ｂに示す上りフレームでは、第１、第２および第４番目のデータスロットが端末Ｔ４に割り当てられ、データパケット「４−４」、「４−５」および「４−６」がこれらのデータスロットを介して送信される。さらに、端末Ｔ１がデータパケット「１−５」を受信したことを示すＡＣＫパケットを送信し、端末Ｔ５がデータパケット「５−３」、「５−４」、「５−５」および「５−６」を受信したことを示すＡＣＫパケットを送信する。
【００８３】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばこの発明は、路車間通信に限らず、無線ＬＡＮ等の他の無線データ通信に対しても適用することができる。また、通知パケット用の通知スロットを１フレームに２以上設けても良い。さらに、通知パケットがそのフレームと次のフレームに加えて、より後のフレームのデータスロットの使用状況の情報を含むようにしても良い。
【００８４】
【発明の効果】
この発明によれば、上りフレームおよび下りフレームのそれぞれの複数のデータスロットをある端末に対して割り当てることができるので、１フレーム内の一つのデータスロットを一つの端末に対して割り当てる方法と比較して、上りおよび下りの両方向ともにスループットを高くすることができる。この発明は、マルチメディアデータのように、バースト的に発生するデータを送信（ダウンロードおよびアップロード）するのに好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における基地局の構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態における端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】この発明を適用できる路車間通信システムの説明に用いる略線図である。
【図４】この発明の一実施形態における下りフレームおよび上りフレームのそれぞれの構成を示す略線図である。
【図５】基地局の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】基地局の下りフレームのデータスロット割り当て処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】基地局の上りフレームのデータスロット割り当て処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】端末の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】端末の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】この発明の一実施形態の通信動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】この発明の一実施形態の通信動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】この発明の一実施形態の通信動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】この発明の一実施形態の通信動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１・・・基地局、３・・・データパケット生成部、４・・・通知パケット生成部、６・・・無線装置、１０・・・受信パケット判定部、２１・・・端末、２３・・・要求パケット生成部、２４・・・データパケット生成部、２５・・・ＡＣＫパケット生成部、２７・・・無線装置、３１・・・受信パケット判定部、４１・・・統合基地局、４３１，４３２  ，４３３  ・・・局地基地局、４４・・・車両
【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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