(57)【要約】【課題】到達優先度の高いデータを、他のデータとの間でデータ欠損を生じること無く伝送する通信システムを提供すること。【解決手段】基地局とデータ通信が可能な送受信端末１ａ〜１ｃにおいて、それぞれのデータ送信に対応したタイムフレーム３２ａ〜３２ｃが互いに同期され、タイムフレーム３２ａ〜３２ｃは、所定の時間長を有するタイムスロット３５ａ〜３５ｆを備えると共に、タイムスロット３５ｂ〜３５ｅによってクラスタタイムスロットが形成される。ここで、クラスタタイムスロットごとに到達優先度の高い稼動データをタイムスロット３５ｂにおいて送信することとし、到達優先度の低い位置データをタイムスロット３５ｃ〜３５ｅにおいて送信することとする。到達優先度に応じてデータ送信を行うタイムスロットを分離することによって、到達優先度の高いデータに関してデータ欠損の発生を抑制している。【選択図】      図７
2004350213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期に同期され、該周期に基づいて決定された共通のタイムスロットに従ってデータ送信を行う複数の送受信端末と、該送受信端末からの送信データを受信する基地局とを備え、前記送受信端末と前記基地局との間で到達優先度の異なる複数種類のデータ伝送が行われる通信システムであって、
前記送受信端末は、すべての送受信端末に対して共通して定められた第１タイムスロットにおいて到達優先度の高い特定種類のデータの送信を行い、前記第１タイムスロットと異なる第２タイムスロットにおいて前記特定種類以外のデータの送信を行うことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記周期は、前記基地局から前記送受信端末に送信されるデータ周期に基づいて決定され、前記第１タイムスロットおよび前記第２タイムスロットは、前記周期の整数倍の長周期で繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第２タイムスロットは、前記長周期の間に複数設定され、
前記送受信端末は、それぞれ前記特定種類以外のデータの送信タイミングについて、データの生成時刻に関わらず複数の前記第２タイムスロットにおける送信量がほぼ均等になるよう前記基地局に対して送信動作を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１タイムスロットおよび前記第２タイムスロットの時間長は、前記送受信端末から送信するデータの時間長に応じて、前記周期を自然数で除算または乗算した値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項５】
前記基地局は、前記第１タイムスロットまたは／および前記第２タイムスロットの割り当て情報を含むデータを送信し、
前記送受信端末は、前記割り当て情報に従って前記第１タイムスロットまたは／および前記第２タイムスロットの割り当てを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項６】
前記基地局は、データ送信の要求と、指示対象たる送受信端末および前記データ送信を行うタイムスロットの指定とを包含したデータを送信し、
指示対象たる送受信端末は、指定されたタイムスロットに合わせてデータ送信を行い、
前記指示対象たる送受信端末以外の送受信端末は、指定されたタイムスロットにおいて一切のデータ送信を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、データ送信の要求と、指示対象たる送受信端末および前記データ送信を行うタイムスロットの指定とを包含したデータを、複数の周期に渡って送信することを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、特定の送受信端末からの返信を要するデータを送信する際に、特定タイムスロットにおいて返信する旨の指示情報を前記データ中に包含させて送信し、
送信対象たる特定の送受信端末は、前記指示情報に示されたタイムスロットに合わせて返信データを送信し、
送信対象以外の送受信端末は、前記指示情報に示されたタイムスロットにおいて一切のデータ送信を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項９】
前記送受信端末は輸送車両に装着されるものであってであって、
前記基地局は、特定の送受信端末に対して配車指令を行う際に、配車指令データ中に応答データの返信要求および応答データの送信を行うタイムスロットを指定するデータを包含させて送信し、
配車指令を受けた送受信端末は、該包含されたデータに示されたタイムスロットに対応した時刻に応答データを送信し、
配車指令を受けなかった送受信端末は、前記包含されたデータに示されたタイムスロットに対応した時刻に一切のデータ送信を停止することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１０】
前記基地局および複数の前記送受信端末は、音声通信機能を備え、
前記基地局は、特定の前記送受信端末との間で音声通信を行う際に、該特定の送受信端末からの音声データ送信を行うタイムスロットを指定するデータを送信し、
音声通信を行う特定の送受信端末は、該指定されたタイムスロットに合わせて音声データを送信し、
音声通信を行わない送受信端末は、前記指定されたタイムスロットにおいて一切のデータ送信を停止することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１１】
前記基地局は、前記第１タイムスロット以外のタイムスロットを指定し、
前記基地局と音声通信を行う送受信端末は、指定されたタイムスロットに対応した時刻において、必要に応じてデータ圧縮された音声データを送信することを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記基地局は、通話対象の送受信端末からの音声データ送信用タイムスロットを指定しつつ、前記長周期において少なくとも１以上の第１タイムスロットおよび第２タイムスロットを指定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１３】
前記送受信端末は、輸送車両に装着されるものであって、
前記基地局は、前記送受信端末に対して、前記第２タイムスロットの中の特定スロットにおいて位置情報の送信を要求する旨の指令を送信し、
前記複数の送受信端末は、前記指令に従って位置情報の送信を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項１４】
前記基地局は、複数の前記送受信端末に対して間欠的にデータ送信を行い、
前記送受信端末は、前記基地局からのデータ送信がなされない時間帯において、過去の受信データに基づいてタイムスロットを決定することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の周期に同期され、該周期に基づいて決定された共通のタイムスロットに従ってデータ送信を行う複数の送受信端末と、該送受信端末からの送信データを受信する基地局とを備え、前記送受信端末と前記基地局との間で到達優先度の異なる複数種類のデータ伝送が行われる通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体通信網およびＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の測位システムの発展に伴い、複数の移動体に対する管理・命令が可能な通信システムが実用化されている。例えば、かかる通信システムを用いたタクシーの配車業務において、個々のタクシーから定期的に位置情報および乗客の有無等の稼動状況を基地局に対して報告させ、顧客に最も近いタクシーに指令を出して顧客の待機場所へ移動させることが可能である。また、トラック等の配送車両を用いた配送業務において、複数の配送車両の位置情報および積載情報を把握した上で最適な位置情報および積載情報を有する配送車両を選択して、適切な配送車両を集荷場所に移動させることも可能である。
【０００３】
ところで、通信システムを構成する基地局は、一度に多数のデータを受信することは困難である。具体的には、同時に複数のタクシー等の移動体からデータ送信が行われた場合には、基地局はデータを受信することができず、移動体は一定期間経過後に再びデータを送信する必要がある。一般的な通信システムでは単一の基地局と多数の移動体との間で情報通信が行われることから、基地局に対して各移動体が自由なタイミングでデータ送信を可能とした場合にはデータの重なり合いが頻発して伝送効率が低下することとなる。
【０００４】
かかる問題を解決するため、所定のタイムスロットを設定し、移動体からのデータ送信を設定したタイムスロットに合わせて行う、いわゆるスロッテッドアロハ（Ｓｌｏｔｔｅｄ  Ａｌｏｈａ）方式が提案されている。
【０００５】
図１９（ａ）、（ｂ）は、スロッテッドアロハ方式を用いた通信システムを説明するための模式図である。具体的には、図１９（ａ）に示すように、移動体１０１〜１０４および基地局１０５を備えた通信システムにおいて、図１９（ｂ）に示すように、設定したタイムスロットに従って移動体からのデータ送信が行われている。
【０００６】
移動体１０１〜１０４からそれぞれ送信されるデータ１０６〜１０９は、データの生成に合わせてランダムに行われるのではなく、データ生成時刻に近接した所定のタイムスロットに適合するように送信されている。図１９（ｂ）の例では、データ生成時刻に対応して、データ１０６はタイムスロット１１０に送信され、データ１０７、１０８がタイムスロット１１１、データ１０９がタイムスロット１１２に送信されている。従って、データ１０６、１０９は他のデータと重なり合いを生じることなく基地局１０５に到達することが可能となる。すなわち、設定したタイムスロットに合わせてデータ送信を行う構成とすることで、データ同士で一部重なり合いが生じることを防止でき、その分だけデータ欠損の発生確率を低減することが可能となる（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００７】
【非特許文献１】
小川明、「ＣＤＭＡ方式と次世代移動体通信システム」、トリケップス、１９９６年６月１日、ｐ．１１８−１２０
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スロッテッドアロハ方式を用いることによっても、データ欠損を完全に解消することは困難である。図１９（ｂ）に示す例でも、データ１０７、１０８は互いに完全に重なり合っており、スロッテッドアロハ方式を用いた場合には、データ欠損の発生確率は低減されるものの、依然として所定の割合でデータ欠損の発生を完全に防止することは困難である。
【０００９】
ところで、通信システムにおいて送受信されるデータの種類は多岐に渡っており、種類に応じて重要度が異なるのが通常である。従って、通信システムを実際に運用するに際して重要度の高いデータに関してデータ欠損の発生をできる限り抑制する必要がある一方、重要度が低いものについては一定のデータ欠損の発生を許容することができる。
【００１０】
例えば、上記のタクシーの配車業務の例では、タクシーに指令を出すにあたって稼動状況の把握は非常に重要となる一方、位置情報については、重要度はそれほど高くない。すなわち、位置情報については、定期的に送信するデータの中で一部が基地局に到達しなかったとしても、基地局は過去に受信した位置情報から現在地を一定の精度で推定すること等が可能であり、深刻な問題とはならない。しかし、稼動状態は不連続的に変化することから、過去のデータから推定することは困難である一方、稼動状態の把握に誤りが生じた場合には、既に稼動状態にあるタクシーに対して配車を指示する等の問題が生じる。従って、タクシーの配車業務においては、位置データに関するデータ欠損の発生はある程度許容できるのに対して、稼動データに関してデータ欠損が生じることは極力避ける必要がある。
【００１１】
しかし、従来の通信システムでは、データの種類に注目することなくスロッテッドアロハ方式を用いた通信を行っていたため、到達優先度の異なるデータに関して、データ欠損の発生確率はほぼ同等の値となっていた。さらに、上記のタクシーの配車業務の例では、稼動データの発生予想数は位置データの発生予想数と比較して少ないのが一般的である。従って、稼動データ同士の間でデータ欠損が生じる確率は低いにも関わらず、到達優先度の低い位置データとの間でデータ欠損が生じる確率は無視することはできなかった。
【００１２】
データの種類によってデータ欠損の許容程度が相違することは、通信システムをタクシーの配車業務以外の用途に用いた場合も同様である。すなわち、一般的な通信システムにおいてもデータ欠損の発生が避けられない場合には、データの重要度に応じて、重要なデータについてはデータ欠損の発生確率を極力低減する構成を実現することが要請される。
【００１３】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、到達優先度の高いデータに関するデータ欠損の発生を抑制できる通信システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる通信システムは、所定の周期に同期され、該周期に基づいて決定された共通のタイムスロットに従ってデータ送信を行う複数の送受信端末と、該送受信端末からの送信データを受信する基地局とを備え、前記送受信端末と前記基地局との間で到達優先度の異なる複数種類のデータ伝送が行われる通信システムであって、前記送受信端末は、すべての送受信端末に対して共通して定められた第１タイムスロットにおいて到達優先度の高い特定種類のデータの送信を行い、前記第１タイムスロットと異なる第２タイムスロットにおいて前記特定種類以外のデータの送信を行うことを特徴とする。
【００１５】
この請求項１の発明によれば、到達優先度の高い特定種類のデータの送信専用の第１タイムスロットを設けることとしたため、かかる特定種類のデータについてデータ欠損が発生する確率を低減することが可能である。
【００１６】
また、請求項２にかかる通信システムは、上記の発明において、前記周期は、前記基地局から前記送受信端末に送信されるデータ周期に基づいて決定され、前記第１タイムスロットおよび前記第２タイムスロットは、前記周期の整数倍の長周期で繰り返されることを特徴とする。
【００１７】
この請求項２の発明によれば、基地局から送信されるデータ周期に基づいてタイムスロットを決定することとしたため、すべての送受信端末において共通したタイムスロットの設定を行うことができる。
【００１８】
また、請求項３にかかる通信システムは、上記の発明において、前記第２タイムスロットは、前記長周期の間に複数設定され、前記送受信端末は、それぞれ前記特定種類以外のデータの送信タイミングについて、データの生成時刻に関わらず複数の前記第２タイムスロットにおける送信量がほぼ均等になるよう前記基地局に対して送信動作を行うことを特徴とする。
【００１９】
この請求項３の発明によれば、複数の第２スロットにおいて送信量が均等になるようデータ送信を行うこととしたため、第１タイムスロットを設けることによって特定種類以外のデータの送信が第１タイムスロット直後の第２タイムスロットに集中することを防止できる。
【００２０】
また、請求項４にかかる通信システムは、上記の発明において、前記第１タイムスロットおよび前記第２タイムスロットの時間長は、前記送受信端末から送信するデータの時間長に応じて、前記周期を自然数で除算または乗算した値とすることを特徴とする。
【００２１】
この請求項４の発明によれば、第１タイムスロットおよび第２タイムスロットの時間長を送信データの時間長に応じて変更することとしたため、データ欠損の発生確率を低減することが可能である。
【００２２】
また、請求項５にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局は、前記第１タイムスロットまたは／および前記第２タイムスロットの割り当て情報を含むデータを送信し、前記送受信端末は、前記割り当て情報に従って前記第１タイムスロットまたは／および前記第２タイムスロットの割り当てを行うことを特徴とする。
【００２３】
この請求項５の発明によれば、第１タイムスロットおよび第２タイムスロットの割り当てを基地局の指示に基づいて行うこととしたため、送受信端末の数の変動等によってタイムスロットの割り当てを変更する必要性が生じた場合に、変更を容易に行うことが可能である。
【００２４】
また、請求項６にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局は、データ送信の要求と、指示対象たる送受信端末および前記データ送信を行うタイムスロットの指定とを包含したデータを送信し、指示対象たる送受信端末は、指定されたタイムスロットに合わせてデータ送信を行い、前記指示対象たる送受信端末以外の送受信端末は、指定されたタイムスロットにおいて一切のデータ送信を停止することを特徴とする。
【００２５】
この請求項６の発明によれば、基地局からの指示に基づいて臨機応変に専用タイムスロットの設定を行うこととしたため、かかる専用タイムスロットの数を必要最小限にとどめることが可能である。
【００２６】
また、請求項７にかかる通信システムは、前記基地局は、データ送信の要求と、指示対象たる送受信端末および前記データ送信を行うタイムスロットの指定とを包含したデータを、複数の周期に渡って送信することを特徴とする。
【００２７】
この請求項７の発明によれば、複数の周期に渡ってデータを送信することとしたため、送受信端末がデータの受信に失敗する確率を低減することができる。
【００２８】
また、請求項８にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局は、特定の送受信端末からの返信を要するデータを送信する際に、特定タイムスロットにおいて返信する旨の指示情報を前記データ中に包含させて送信し、送信対象たる特定の送受信端末は、前記指示情報に示されたタイムスロットに合わせて返信データを送信し、送信対象以外の送受信端末は、前記指示情報に示されたタイムスロットにおいて一切のデータ送信を停止することを特徴とする。
【００２９】
この請求項８の発明によれば、返信を要するデータを基地局から送信する際に、あわせて返信を行うタイムスロットを指定することとしたため、かかるタイムスロットにおいて返信を行う送受信端末以外の送受信端末からのデータ送信を停止することができ、返信データについてデータ欠損が生じることを防止することができる。
【００３０】
また、請求項９にかかる通信システムは、上記の発明において、前記送受信端末は輸送車両に装着されるものであって、前記基地局は、特定の送受信端末に対して配車指令を行う際に、配車指令データ中に応答データの返信要求および応答データの送信を行うタイムスロットを指定するデータを包含させて送信し、配車指令を受けた送受信端末は、該包含されたデータに示されたタイムスロットに対応した時刻に応答データを送信し、配車指令を受けなかった送受信端末は、前記包含されたデータに示されたタイムスロットに対応した時刻に一切のデータ送信を停止することを特徴とする。
【００３１】
この請求項９の発明によれば、到達優先度の高い応答データを送信するタイムスロットを指定することとしたため、他のデータが同一タイムスロットにおいて送信されることを防止することができる。
【００３２】
また、請求項１０にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局および複数の前記送受信端末は、音声通信機能を備え、前記基地局は、特定の前記送受信端末との間で音声通信を行う際に、該特定の送受信端末からの音声データ送信を行うタイムスロットを指定するデータを送信し、音声通信を行う特定の送受信端末は、該指定されたタイムスロットに合わせて音声データを送信し、音声通信を行わない送受信端末は、前記指定されたタイムスロットにおいて一切のデータ送信を停止することを特徴とする。
【００３３】
この請求項１０の発明によれば、到達優先度の高い音声データの送信を行うタイムスロットを指定することとしたため、他のデータが同一タイムスロットにおいて送信されることを防止することができる。
【００３４】
また、請求項１１にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局は、前記第１タイムスロット以外のタイムスロットを指定し、前記基地局と音声通信を行う送受信端末は、指定されたタイムスロットに対応した時刻において、必要に応じてデータ圧縮された音声データを送信することを特徴とする。
【００３５】
この請求項１１の発明によれば、第１タイムスロットを避けて音声データの送信を行うこととしたため、音声通信の間であっても音声データ以外の到達優先度の高いデータの送信を行うことができる。
【００３６】
また、請求項１２にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局は、通話対象の送受信端末からの音声データ送信用タイムスロットを指定しつつ、前記長周期において少なくとも１以上の第１タイムスロットおよび第２タイムスロットを指定することを特徴とする。
【００３７】
この請求項１２の発明によれば、音声通信が行われる間であっても第１タイムスロットおよび第２タイムスロットを確保することとしたため、音声通信の間であっても、音声データ以外のデータを送信することが可能である。
【００３８】
また、請求項１３にかかる通信システムは、上記の発明において、前記送受信端末は、輸送車両に装着されるものであって、前記基地局は、前記送受信端末に対して、前記第２タイムスロットの中の特定スロットにおいて位置情報の送信を要求する旨の指令を送信し、前記複数の送受信端末は、前記指令に従って位置情報の送信を行うことを特徴とする。
【００３９】
この請求項１３の発明によれば、基地局から指示されたタイムスロットにおいて位置情報の送信を行うこととしたため、到達優先度の低い位置情報に関してもデータ欠損の発生確率を低減することができる。
【００４０】
また、請求項１４にかかる通信システムは、上記の発明において、前記基地局は、複数の前記送受信端末に対して間欠的にデータ送信を行い、前記送受信端末は、前記基地局からのデータ送信がなされない時間帯において、過去の受信データに基づいてタイムスロットを決定することを特徴とする。
【００４１】
この請求項１４の発明によれば、基地局からのデータ送信が停止する間には過去に送信されたデータに基づいて送受信端末がタイムスロットを決定することとしたため、例えば同一周波数で動作する複数の基地局が存在する場合等においてもタイムスロットの決定を行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である通信システムについて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分について現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下では通信システムの例として、タクシーの配車業務に用い、稼動データを到達優先度の高いデータとし、位置データを到達優先度の低いデータとしたものについて説明するが、後述するように本発明はかかる形態に限定されない。
【００４３】
（実施の形態１）
まず、この発明の実施の形態１について説明する。実施の形態１にかかる通信システムは、到達優先度の異なる複数種類のデータ送信を行うものであって、到達優先度の高いデータのみの送信が許容されるタイムスロットを設定してデータ送信を行う構成を有する。
【００４４】
図１は、本実施の形態１にかかる通信システムの概要を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる通信システムは、送受信端末１ａ〜１ｃと、基地局２とを備え、無線交信によって送受信端末１ａ〜１ｃと基地局２との間でデータの送受信が行われる構成を有する。また、送受信端末１ａ〜１ｃは基地局２から送信されるデータ周期に基づいて決定された周期に同期されており、かかる周期に基づいて決定された単一のタイムスロットに従ってデータ送信を行う機能を有する。なお、送受信端末１の個数は図１に示す例に限定されないことはもちろんである。
【００４５】
図２は、送受信端末１の構造を示す模式図である。図２に示すように、送受信端末１は、基地局２との間で送受信動作を行う送受信部５と、データのデジタル変復調を行うデジタル変復調部７と、自己の位置情報を把握する測位情報検出部８とを備える。また、送受信端末１は、稼動状態を入力するための稼動状態入力部９と、データ通信と音声通信との切替を行う切替部１０と、音声通信を行う際に使用される音声入力部１１、音声出力部１２と、基地局から受信したデータの内容等を表示する表示部１３を備える。さらに、送受信端末１は、測位情報検出部８、稼動状態入力部９、音声入力部１１からの情報に基づいて送信データを生成し、所定のタイミングに基づいて送信を指示すると共に、送受信部５で受信したデータに基づいて、音声出力部１２および表示部１３に対して所定の出力を行う制御部６を備える。
【００４６】
測位情報検出部８は、送受信端末１の位置情報を検出するためのものである。具体的には、測位情報検出部８は、送受信端末１から送信する位置データを形成するためのものであって、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等を用いて位置情報を検出している。測位情報検出部８で検出された位置情報は、制御部６に伝送された後に位置データとして基地局２に送信される。なお、位置情報の送信は、定期的に行うこととしても良いし、送受信端末１ａ〜１ｃが一定距離だけ移動するごとに送信することとしても良い。
【００４７】
稼動状態入力部９は、送受信端末１の稼動状態を検出するためのものである。具体的には、例えば送受信端末１がタクシーの場合には、稼動状態入力部９から既稼動状態、稼動可能状態または稼動不能状態のいずれかが新たに生じた時点で入力され、制御部６に伝送された後に稼動データとして基地局２に送信される。
【００４８】
なお、実際の通信システムでは送受信端末から多種類のデータが送信されるが、本実施の形態１では理解を容易にするため、位置データおよび稼動データのみが送受信端末１から基地局２に対して送信されることとする。また、本実施の形態１において、位置データの発生予想数は、稼動データの発生予想数の３倍よりも大きな値、例えば４倍程度であるものとする。
【００４９】
音声入力部１１、音声出力部１２は、送受信端末１と基地局との間で音声通信を行う際に用いられる。具体的には、音声通信を行う必要性が生じた場合には、操作者は切替部１０を用いてデータ通信から音声通信への切替を行った後に、マイクロフォン等によって形成された音声入力部１１を介して音声を入力すると共に、基地局２からの音声データをスピーカ等によって形成された音声出力部１２から出力することとしている。
【００５０】
表示部１３は、基地局２から送信されたデータの内容等を表示するためのものである。具体的には、表示部１３は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の他、必要な情報を紙媒体等に出力可能なプリンタ等によって構成される。
【００５１】
次に、基地局２の構成について説明する。図３は、基地局２の構成を示す模式図であり、図３に示すように、基地局２は、送受信端末１ａ〜１ｃに対して送信動作を行う送信部１４と、送信部１４からデータ送信を行うために送信データにデジタル変調を施すデジタル変調部１５と、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されたデータを受信する受信部１６と、受信部１６で受信したデータにデジタル復調を施すデジタル復調部１７とを有する。また、基地局２は、音声入力部１９、音声出力部２０を有し、切替部２１を用いてデータ通信と音声通信とを切替可能な構成を有すると共に、データ通信の際に用いる入力部２２および表示部２３を有する。さらに、基地局２は、受信した情報の処理等に必要なデータを記憶するデータベース２４を備える。
【００５２】
なお、基地局２の構成要素のうち、送受信端末１と共通の名称を有するものは、その機能等についても同様であるため説明を省略する。また、基地局２は、送信部１４と受信部１６とが分離した構成を有するが、かかる構成に限定して解釈する必要はなく、送受信端末１と同様に一体的に構成することとしても良い。
【００５３】
次に、送受信端末１ａ〜１ｃと基地局２との間で行われるデータ通信の態様について説明する。まず、データ送信を行うタイミングを規定するタイムスロットについて説明する。
【００５４】
図４は、基地局２からの送信に関するタイムフレームと、送受信端末１ａ〜１ｃからの送信に関するタイムフレームについて示す模式図である。図４に示すように、基地局２から送受信端末１ａ〜１ｃへの送信に関するタイムフレーム３１と、送受信端末１ａ〜１ｃから基地局２への送信に関するタイムフレーム３２は、所定の時間長を有するタイムスロットおよび複数のタイムスロットによって形成されるクラスタタイムスロットによって構成されている。すなわち、タイムフレーム３１は、データ周期に基づく一定の時間長を有するタイムスロット３３ａ〜３３ｆと、時間的に連続する複数のタイムスロット、図４ではタイムスロット３３ｂ〜３３ｅをまとめてクラスタタイムスロット３４とを備える。
【００５５】
一方、タイムフレーム３２は、基地局２からの送信に対応したタイムフレーム３１の構成に基づいて決定される構成を有する。図４に示す構成では、タイムフレーム３２は、タイムスロット３３ａ〜３３ｆと等しい時間長を有するタイムスロット３５ａ〜３５ｆと、時間的に連続した複数のタイムスロット３５ｂ〜３５ｅからなるクラスタタイムスロット３６とを有する。また、図４に示す構成では、クラスタタイムスロット３４、３６は、同数のタイムスロットを有し、互いに等しい時間長を有する。
【００５６】
また、本実施の形態１にかかる通信システムでは、図４にも示すように、基地局２からの送信に対応したタイムフレーム３１において、クラスタタイムスロット３４を構成するタイムスロット３３ｂ〜３３ｅに対して０〜３の番号を割り当てている。かかる番号割り当てに対応してクラスタタイムスロット３６を構成するタイムスロット３５ｂ〜３５ｅにも０〜３の番号が割り当てられる。
【００５７】
さらに、本実施の形態１にかかる通信システムは、クラスタタイムスロット３６を構成するタイムスロット３５について、割り当てた番号に応じて送信可能なデータ種類を規定する構成を有する。具体的には、番号０を割り当てたタイムスロット３５ｂは、到達優先度の高いデータ、例えば稼動データの送信にのみ用いることとする。一方、番号１〜３を割り当てたタイムスロット３５ｃ〜３５ｅは、到達優先度の低いデータ、例えば位置データの送信に用いる旨の通信プロトコルが定められている。
【００５８】
次に、送受信端末１ａ〜１ｃと基地局２との間で送受信される送信データの構造について説明する。図５は、送信データの構造を示す模式図である。図５に示すように、データ構造３７は、ランプ部３８、同期信号部３９、ヘッダ部４０、データ本体部４１、ランプ部４２およびガード部４３が時系列順に配列された構造を有する。ランプ部３８、４２は、信号の整形を行ってスペクトルの広がりを抑制するためのものであって、ランプ部３８はランプ立ち上がりを、ランプ部４２はランプタイム立ち下がりを規定する。また、同期信号部３９は、タイムスロットのタイミングを示すものであり、ガード部４３は、送受信端末１ａ〜１ｃと基地局２との間の伝搬遅延等を吸収するために設けられたものである。さらに、ヘッダ部４０は、発信元の情報等を包含し、データ本体部４１は、稼動状態、位置状態等の情報や、タイムスロットの番号や、通信ステータス等の情報を格納している。
【００５９】
データ構造３７は、データの時間長がタイムスロット３３、３５の時間長と等しくなるよう情報量が定められている。例えば、送受信端末１ａ〜１ｃと基地局２との間で９６００ｂｐｓの通信速度でデータ送受信が行われ、データ構造３７の時間長が４０ｍｓに制限される場合には、ランプ部３８は６ビット、同期信号部３９は２０ビット、ヘッダ部４０とデータ本体部４１とを合わせて３４８ビット、ランプ部４２は６ビット、ガード部４３は４ビットに設定される。
【００６０】
次に、実施の形態１にかかる通信システムの動作について説明する。具体的には、送受信端末１ａ〜１ｃから基地局２に対してデータ送信を行う際における送受信端末１ａ〜１ｃ内部に配置された制御部６における処理について説明する。
【００６１】
図６は、送受信端末１ａ〜１ｃ内部における処理について説明するためのフローチャートである。図６において、ＦＮは、基地局２から送信されたデータに関するタイムスロット３３の番号（０〜３）を示し、ＦＮＩは、送受信端末１ａ〜１ｃから送信するデータに関するタイムスロット３５の番号（０〜３）を示す。また、ＲＸは、受信回数カウンタの番号を示し、ＳＴは、送受信端末１ａ〜１ｃから基地局２に対するデータ送信に関するステータスを示す。具体的には、ＳＴは、送信するデータが稼動データの場合には−１、位置データの場合には１、送信するデータが存在しない場合には０の値となる。さらに、Ｔ１は、タイムスロット３３の時間長を示し、Ｔ２は、基地局２からのデータを受信してから基地局２に対してデータを送信するまでの時間を示す。
【００６２】
図６に示すフローチャートにおいて、送受信端末１ａ〜１ｃに備わる制御部６は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５において、送信するデータの種類を示すＳＴの値を決定する。そして、ステップＳ１０６〜Ｓ１１４において現時点におけるタイムスロットの番号であるＦＮＩの値を決定し、ステップＳ１１５〜Ｓ１２３において、ＳＴおよびＦＮＩの値に応じた送信動作を行っている。以下、各ステップについて説明を行う。
【００６３】
まず、制御部６は、ＲＸ、ＳＴの値を初期値０に設定した上で（ステップＳ１０１）、稼動データの送信が必要か否かを判定する（ステップＳ１０２）。稼動データの送信の必要がない場合にはステップＳ１０４に移行し、必要がある場合にはＳＴの値を−１に更新する（ステップＳ１０３）。ＳＴの値を更新した場合には、ステップＳ１０６に移行する。
【００６４】
そして、制御部６は、位置データの送信が必要か否かを判定し（ステップＳ１０４）、必要と判定された場合にはＳＴの値を１に更新する（ステップＳ１０５）。必要ないと判定された場合、および必要と判定されかつＳＴの値が更新された後は、ステップＳ１０６に移行する。以上でＳＴの値が設定される。
【００６５】
その後、制御部６は、ＲＸの値が０か否かを判定し（ステップＳ１０６）、ＲＸ＝０の場合にはステップＳ１０７に移行し、ＲＸ≠０の場合には、後述のステップＳ１１３を通過してからの時間が、Ｔ１だけ経過したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。経過していない場合にはステップＳ１２４に移行し、経過していた場合にはステップＳ１０９に移行する。
【００６６】
そして、制御部６は、ＦＮの値を含むデータが受信されたか否かを判定する（ステップＳ１０７およびステップＳ１０９）。ステップＳ１０７においてＦＮが受信されたと判定された場合には、タイムスロット３５の番号ＦＮＩをＦＮと等しい値に更新する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１０７においてＦＮが受信されていないと判定された場合にはステップＳ１２４に移行し、ステップＳ１０９でＦＮが受信されていないと判定された場合には、ステップＳ１１１に移行する。
【００６７】
ステップＳ１１０でＦＮが更新された場合には、ＲＸの値を更新して３とし（ステップＳ１１２）、Ｔ１のカウントを開始する（ステップＳ１１３）。また、ステップＳ１０９でＦＮが受信されていないと判定された場合には、ＲＸの値を従来の値から１減らす（ステップＳ１１１）と共に、従来のＦＮＩの値に１だけ足した後、４で除算した余りを新たにＦＮＩの値とする（ステップＳ１１４）。以上で、送受信端末１ａ〜１ｃにおけるＦＮＩの値が決定される。
【００６８】
その後、決定されたＳＴの値およびＦＮＩの値に基づいて送信動作が行われる。まず、制御部６は、ＳＴの値が０であるか否かを判定し（ステップＳ１１５）、０の場合にはステップＳ１２４に移行する。ＳＴの値が０でないと判定された場合には、引き続いてＳＴ＝−１かつＦＮＩ＝０であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。ＳＴ＝−１かつＦＮＩ＝０と判定された場合には、Ｔ２のカウントを開始して時間Ｔ２だけ経過した後に稼動データについて送信の指示を行い、ＳＴの値を更新して０にする（ステップＳ１１７〜Ｓ１１９）。
【００６９】
ＳＴ≠−１またはＦＮＩ≠０と判定された場合、引き続いてＳＴ＝１かつＦＮＩが１〜３のいずれかの値を有するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ＳＴ＝１かつＦＮＩが１〜３のいずれかの値を有する場合には、ステップＳ１１７〜Ｓ１１９と同様に、Ｔ２のカウントを開始して時間Ｔ２だけ経過した後に位置データについて送信の指示を行い、ＳＴの値を更新して０にする（ステップＳ１２１〜Ｓ１２３）。位置データの送信が終了した後またはＳＴ、ＦＮＩが上記の値とならない場合にはステップＳ１２４に移行する。以上で、稼動データまたは位置データが送信される。
【００７０】
最後に、制御部６は、動作を終了するか否かを判定し（ステップＳ１２４）、終了しない場合にはステップＳ１０２に戻って上記の動作を繰り返し行う。本ステップで終了すると判定した場合には、制御部６はすべての動作を終了する。
【００７１】
以上のように、制御部６は、ＳＴおよびＦＮＩの値を決定した後、決定したＳＴ、ＦＮＩの値に応じた送信動作を行っている。すなわち、ステップＳ１１６において、制御部６は、送信しようとするデータが稼動データであるか否か（ＳＴ＝−１か否か）および稼動データ送信用のタイムスロットであるか否か（ＦＮＩ＝０か否か）を判定し、条件を満たす場合には稼動データの送信を行う。また、制御部６はステップＳ１２０において、送信しようとするデータが位置データであるか否か（ＳＴ＝１か否か）および位置データ送信専用のタイムスロットであるか否か（ＦＮＩ＝１〜３か否か）を判定し、条件を満たす場合には位置データの送信を行う。一方、ＳＴおよびＦＮＩの値がステップＳ１１６の条件およびステップＳ１２０の条件を満たさない場合には送信動作を行わないこととしている。
【００７２】
従って、本実施の形態１にかかる通信システムでは、送受信端末１ａ〜１ｃから基地局２に対して行われるデータ送信は図７に示す状態となる。図７に示すように、送受信端末１ａ〜１ｃは、それぞれタイムフレーム３２ａ〜３２ｃに合わせたタイミングでデータ送信を行っている。具体的には、送受信端末１ａはタイムスロット３５ｄに合わせて位置データ４４を送信し、送受信端末１ｂはタイムスロット３５ｃに合わせて位置データ４５を、送受信端末１ｃはタイムスロット３５ｂ、３５ｄに稼動データ４６、位置データ４７を送信している。
【００７３】
このため、基地局２における受信タイミングはタイムフレーム３１’に示す通りとなる。図７に示すように、位置データに関しては、タイムスロット３３ｄにおいて送信データ４４と送信データ４７が同時に到達するため、基地局２はこれらのデータを受信できず、位置データについてデータ欠損が生じている。一方、稼動データ４６は、他のデータと異なるタイムスロット３３ｂに到達しており、他のデータに起因したデータ欠損が生じることなく基地局２に受信されている。
【００７４】
本実施の形態１にかかる通信システムにおいて、到達優先度の高いデータのデータ欠損の発生確率が低減される理由を説明する。まず、発生頻度が高いと予想される位置データの送信を行うタイムスロットと、発生頻度が低く、かつ到達優先度の高い稼動データの送信を行うタイムスロットとを分離することで、稼動データが位置データと同一タイムスロットにおいて送信されることを防止している。そして、発生頻度が低い稼動データ同士が同一タイムスロットに基地局に到達する可能性は低いことから、到達優先度に応じてデータ送信を行うタイムスロットを異ならせることによって、到達優先度の高い稼動データを確実に基地局２に到達させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施の形態１では、到達優先度の高いデータの送信専用のタイムスロット数と、到達優先度の低いデータの送信用のタイムスロット数との比率を所定の値にすることによって、到達優先度の高いデータをさらに確実に基地局２に到達させることを可能としている。既に説明したように、本実施の形態１では、送受信端末１ａ〜１ｃから送信するデータに関するタイムフレーム３２において、時間的に連続する４個のタイムスロットによってクラスタタイムスロット３６を構成している。そして、クラスタタイムスロット３６を構成するタイムスロットの内、タイムスロット３５ｂを稼動データ送信専用のタイムスロットとし、残りのタイムスロット３５ｃ〜３５ｅを位置データ送信専用としており、タイムスロット数の比は１：３である。
【００７６】
一方で、本実施の形態１では、既に説明したように、位置データの発生予想数は、稼動データの発生数の３倍よりも大きな値、例えば４倍の値としている。従って、単純に発生予想数の比率に基づいてタイムスロットを割り当てた場合には、稼動データ送信専用のタイムスロット数と、位置データ送信専用のタイムスロット数の比は１：４となる。しかしながら、本実施の形態１では、タイムスロット数の比を上記のように１：３としており、到達優先度の高いデータに対してタイムスロット数を優先的に割り当てた構成としている。かかる構成とすることで、単純にスロッテッドアロハ方式を用いた場合と比較して、到達優先度の高いデータに関してデータ欠損が生じる確率を低減することが可能となり、到達優先度の高いデータをさらに確実に基地局２に受信させることができる。
【００７７】
なお、かかる発想は、稼動データのように発生予想数が小さいデータのみならず、発生予想数が大きく、かつ到達優先度の高いデータを取り扱う場合にも適用することが可能である。ここで、到達優先度の高いデータの発生予想数をａ、到達優先度の低いデータの発生予想数をｂとする一方、到達優先度の高いデータに割り当てるタイムスロット数をＡ、到達優先度の低いデータに割り当てるタイムスロット数をＢとする。かかるａ、ｂ、Ａ、Ｂの間に（ａ／ｂ）＜（Ａ／Ｂ）の関係が成立していれば、データの発生予想数に関わらず、単純にスロッテッドアロハ方式を用いた場合と比較して、到達優先度の高いデータに関するデータ欠損の発生確率を低減することが可能である。
【００７８】
（変形例１）
次に、本実施の形態１にかかる通信システムの変形例１について説明する。本変形例１では、位置データのように到達優先度の低いデータ送信を行うタイムスロットを、データ生成時刻とは無関係にランダムに選択することとしている。
【００７９】
本実施の形態１では、到達優先度の高いデータ送信専用のタイムスロット（ＦＮＩ＝０）を設けたため、本来ＦＮＩ＝０のタイムスロットで送信する予定であった位置データは、次のタイムスロット、すなわちＦＮＩ＝１のタイムスロットに合わせて送信されることになる。このため、例えば図４に示すクラスタタイムスロット３６では、タイムスロット３５ｄ、３５ｅにおけるデータ送信と比較して、タイムスロット３５ｃにおけるデータ送信量が増加し、データ欠損の発生確率が上昇するという問題が生じる。
【００８０】
従って、本変形例１では、到達優先度の低いデータ送信を行うタイムスロットを、データ生成時刻と無関係にランダムに決定することによって、ＦＮＩ＝１のタイムスロットにおけるデータ送信量を低減し、送信量をＦＮＩ＝１〜３のタイムスロットに均等に分配することとしている。
【００８１】
具体的には、例えばＳＴの値について、タイムスロットの番号に対応づけられた１〜３の値を新たに導入することで変形例１にかかる通信システムを実現することが可能である。すなわち、送信するデータが稼動データの場合には−１、送信データが存在しない場合には０とする他に、送信するデータが位置データの場合には、送信を行うタイムスロットの番号にあわせて１〜３の番号が付される。
【００８２】
かかるＳＴの値を用いて、例えば図６に示すフローチャートのステップＳ１０５において、ＳＴの値を１〜３の中からランダムに選ぶこととする。そして、図６に示すフローチャートのステップＳ１２０においてＦＮＩ＝１〜３かつＳＴ＝ＦＮＩであるか否かを判定する。以上のステップを行うことによって、位置データの送信をランダムに行うことが可能となり、ＦＮＩ＝１のタイムスロットにデータ送信が集中することを防止することが可能である。
【００８３】
（変形例２）
次に、本実施の形態１にかかる通信システムの変形例２について説明する。実施の形態１では、タイムフレーム３１を構成するタイムスロット３３の時間長と、タイムフレーム３２を構成するタイムスロット３５の時間長を等しいものとしたが、本変形例２では互いの時間長を異ならせる構成としている。
【００８４】
図８は、本変形例２における基地局２から送信されるデータに関するタイムフレーム３１と、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータに関するタイムフレーム４８の関係について示す模式図である。タイムフレーム４８は、時間長がタイムスロット３３の半分であるタイムスロット４９を備え、時間的に連続する複数のタイムスロット４９によって構成されたクラスタタイムスロット５０を備えた構成を有する。
【００８５】
例えばタクシーの配車業務に用いる通信システムの場合、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータの情報量は、長基地局２から送信されるデータの情報量の１／２程度の値となる。このため、基地局２から送信されるデータの情報量と、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータの情報量とが相違する場合には、それぞれについて最適化された時間長のタイムスロットを設定することが好ましい。かかる事情に鑑みて、本変形例２では、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータの時間長に対応してタイムスロット４９の時間長をタイムスロット３３の半分の値としている。従って、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータの情報量に適した時間長のタイムスロットが設定されることとなり、タイムスロットに合わせて冗長な時間長のデータを送信する必要が無くなるという利点を有する。
【００８６】
また、タイムスロットの時間長を１／２にすることによって、タイムスロット４９の数を２倍に増加させることができるという利点も有する。既に説明したように、タイムスロットはデータ送信のタイミングを規定する機能を有することから、タイムスロット数が増加することによって、送受信端末１ａ〜１ｃからのデータ送信の機会を増加させることが可能となる。
【００８７】
なお、図８に示すタイムフレーム４８を実現するために本変形例２では、図６に示すフローチャートにおいてステップＳ１０３、Ｓ１０５において、ＳＴの値の更新を行うと共に、新たに導入したＳＦＴの値を選択している。具体的には、従来のタイムスロットを２分割した場合における前半のタイムスロットを選択した場合にはＳＦＴ＝０、後半のタイムスロットを選択した場合にはＳＦＴ＝１のようにＳＦＴの値を設定する。そして、ステップＳ１１７、Ｓ１２１において、ＳＦＴ＝０の場合にはＴ２のカウントを開始し、ＳＦＴ＝１の場合にはカウントする時間をＴ２の３／２倍に変更した後、カウントを開始する。例えば、タイムスロットの時間長を４０ｍｓとした場合には、ステップＳ１１７、Ｓ１２１においてカウントを行う時間は６０ｍｓとなる。図６に示すフローチャートに対して以上の変更を行うことによって、変形例２にかかる通信システムを実現することが可能となる。
【００８８】
なお、送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータに関するタイムフレームにおけるタイムスロットの時間長は、タイムフレーム３１におけるタイムスロット３３の時間長に基づいて決定される。従って、タイムスロット４９の時間長は、タイムスロット３３の時間長の（１／Ｎ）倍（Ｎ：自然数）であることが好ましい。
【００８９】
また、本変形例２ではタクシーの配車業務に通信システムを適用する例について説明したが、適用対象によっては基地局２から送信されるデータの時間長よりも送受信端末１ａ〜１ｃから送信されるデータの時間長が大きいケースも存在する。かかる場合には、タイムスロット４９の時間長をタイムスロット３３の時間長よりも大きな値とすることが好ましい。なお、かかる場合であってもタイムスロット４９の時間長はタイムスロット３３の時間長に基づいて決定されることから、タイムスロット４９の時間長は、タイムスロットの時間長のＮ倍（Ｎ：自然数）とすることが好ましい。
【００９０】
（変形例３）
次に、実施の形態１にかかる通信システムの変形例３について説明する。本変形例３は、基地局２からの指示に基づいて、クラスタタイムスロット内における稼動データ送信専用のタイムスロット数および位置データ送信専用のタイムスロット数を調整可能な構成を有する。
【００９１】
例えば、タクシーの配車業務に用いた場合には、タイムスロットの配分を変化可能な構成とすることが好ましい。すなわち、タクシーの配車業務においては、配車対象となるタクシーの台数が変動することによって、位置データの送信量と稼動データの送信量との比率が変化することが知られている。また、例えば夜間は昼間よりも顧客が増加することから、夜間には稼動状態の変化が頻繁に生じることとなり、時間に応じて位置データの送信量と稼動データの送信量との比率が変化することとなる。
【００９２】
このため、本変形例３では、基地局２からの指示に基づいてクラスタタイムスロット内における稼動データ送信専用のタイムクラスタの数と、位置データ送信用のタイムクラスタの数との比率を変更できる構成としている。具体的には、基地局２から送信されるデータの中にクラスタタイムスロットに含まれるタイムスロット数を示すＦＮのみならず、稼動データ送信専用のタイムスロット数を示すＬＴＮの値を包含させることとし、かかるＬＴＮの値に応じて稼動データ送信専用のタイムスロット数を変化させている。
【００９３】
なお、変形例３では、送受信端末１に備わる制御部６では、タイムスロット数の配分の配分変動に対応した動作が行われている。具体的には、例えば図６に示すフローチャートのステップＳ１１６において、ＦＮＩの値が０以上、ＬＴＮの値から１を差し引いた値以下であるか否か、かつＳＴ＝−１であるか否かを判定することとする。また、ステップＳ１２０において、ＦＮＩの値がＬＴＮの値以上、３以下の数値のいずれかに該当するか否か、かつＳＴ＝１であるか否かを判定することとする。以上の変更を行うことによって、送受信端末１側においてタイムスロットの配分の変化に対応した動作を行うことが可能となる。
【００９４】
（変形例４）
次に、実施の形態１にかかる通信システムの変形例４について説明する。本変形例４では、変形例３の場合と同様にタイムスロットの配分を変動させる構成を有し、かつタイムスロットの配分を、全タイムスロット数に対する送信データ数の比の値に基づいて決定することとしている。
【００９５】
変形例３でも説明したように、通信システムにおいて稼動データおよび位置データの送信量は変動することが考えられるためにタイムスロットの配分を最適な値に調整する必要がある。かかる調整の指標として、本変形例４では、全タイムスロット数に対する送信データ数の比率（以下、「データ数比率」と称する）を用いることとしている。すなわち、本変形例４にかかる通信システムでは、位置データに関するデータ数比率を用いて変形例３で用いたＬＴＮの値の決定を行っている。
【００９６】
以下では、状態データの送信に関してタイムスロットの配分を最適化した例について説明する。図９は、データ数比率と、データ欠損の発生確率との相関関係を示すグラフである。図９において、曲線ｌ１は、データ欠損が生じた場合に１回だけ再送信することとした場合について示し、曲線ｌ２、ｌ３は、それぞれ２回、３回まで再送信することとした場合について示している。図９に示すように、データ数比率が０．２を超えるとデータ欠損の発生確率が急上昇することから、本変形例４では、状態データ数に関するデータ数比率が０．１８以下となるようタイムスロットの配分を調整している。
【００９７】
具体的には、図１０に示すフローチャートに従って基地局２に属する制御部１８が動作することによって、タイムスロットの配分が調整されている。図１０に示すフローチャートは、基地局２において位置データを受信するたびに起動され、フローチャートに示す動作が終了した後に、導出したＬＴＮの値に基づいて送受信端末１に対してデータ送信が行われる。なお、図１０において、Ｃｈｔは、位置データの受信数を示し、Ｃｈｔｍａｘはタイムスロットの時間長を意味する時間Ｔ１の間に受信可能なデータ数を意味し、Ｔｈｔはデータ数比率を示す。また、図１０に示すフローチャートに従った動作を行う前におけるＬＴＮの初期値は２とする。
【００９８】
まず、位置データの受信数Ｃｈｔの値を１だけ増加し（ステップＳ２０１）、タイムスロットの時間長に対応した時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。経過したと判定された場合には通常状態に復帰する一方、経過していないと判定された場合にはデータ数比率であるＴｈｔの値をＣｔｈ／Ｃｈｔｍａｘの値に更新する（ステップＳ２０３）。
【００９９】
そして、Ｔｈｔの値が０．１８を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。Ｔｈｔ＞０．１８である場合には、さらにＬＴＮが１を超えているか否かの判定を行い（ステップＳ２０５）、超えている場合にはＬＴＮの値を１だけ減少させた上で（ステップＳ２０６）、ステップＳ２１０に移行する。ＬＴＮの値が１以下と判定された場合には、ＬＴＮの値を変化させることなくステップＳ２１０に移行する。
【０１００】
一方、ステップＳ２０４においてＴｈｔの値が０．１８以下であると判定された場合には、さらにＴｈｔ×（３−ＬＴＮ）／（４−ＬＴＮ）の値が０．１８未満となるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。０．１８以上と判定された場合には通状態に復帰する一方、０．１８未満と判定された場合には、さらにＬＴＮの値が３未満であるか否かの判定が行われる（ステップＳ２０８）。ＬＴＮの値が３未満と判定された場合にはＬＴＮの値を１増加し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２１０に移行する。一方、ＬＴＮの値が３以上と判定された場合には、ＬＴＮの値を変化させずにステップＳ２１０に移行する。
【０１０１】
その後、Ｃｈｔｍａｘの値を（Ｔ１／０．０４）×｛（４−ＬＴＮ）／４｝の値に更新し（ステップＳ２１０）、Ｃｈｔの値を０に更新し（ステップＳ２１１）、Ｔ１のカウントを開始した後（ステップＳ２１２）、通常状態に復帰する。以上の動作を行うことによって、位置データ送信専用のタイムスロットについてデータ数比率が０．１８以下となるようタイムスロットの配分が調整されている。
【０１０２】
なお、本変形例４では、位置データに関するデータ数比率に基づいてタイムスロットの配分を調整したが、稼働データに関するデータ数比率に基づいて調整することとしても良い。また、本変形例４ではクラスタタイムスロットに包含されるタイムスロット数を一定の値に維持した状態で調整を行ったが、包含されるタイムスロット数を変化させることとしても良い。
【０１０３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる通信システムについて説明する。実施の形態２にかかる通信システムは、基地局２からの指令に基づいて特定の送受信端末から送信されるデータについて、欠損の発生を抑制するよう構成されている。なお、実施の形態２にかかる基地局および送受信端末の構成要素および構成要素の作用については実施の形態１と同様であるため説明を省略すると共に、以下の説明において、必要に応じて適宜図１〜図３の内容を流用する。なお、かかる省略および流用は、実施の形態３〜５についても同様に行うこととする。
【０１０４】
一般に、通信システムにおいて送受信されるデータとしては、送信元が任意のタイミングで自律的に生成するもののみならず、受信元の指示に基づいてデータの生成および送信が行われるものも存在する。例えば、タクシーの配車業務では、基地局２から特定の送受信端末１に対して配車の指令を出した場合、確実に配車を行うために指令が送受信端末１に到達したか否かを確認する必要がある。このため、配車の指令を受けた送受信端末１は、指令を受信した場合には確認のための応答データを基地局２に対して送信することとしている。
【０１０５】
かかる応答データは、稼動データと同様に到達優先度が高いデータであるが、データの生成・送信が基地局２からの指示に基づいて行われるという点で、送受信端末１の状態の変化に基づいて生成・送信が行われる稼動データと相違する。従って、本実施の形態２にかかる通信システムでは、応答データのかかる特性を利用して、応答データに関してデータ欠損の発生を防止に必要最小限のタイムスロットを確保することとしている。
【０１０６】
本実施の形態２にかかる通信システムについて、送受信端末１ａ〜１ｃの制御部６における動作について説明する。図１１は、制御部６における動作を示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートでは、図６に示したフローチャートと同様に、ステップＳ３０１〜２０５においてＳＴの値の決定が行われ、ステップＳ３０６〜Ｓ３１４においてＦＮＩの値の決定が行われ、ステップＳ３１５〜Ｓ３２１において応答要求の有無に応じたＳＴ、ＩＳＴの値の更新が行われる。そして、Ｓ３２２以下で、決定された値に基づいた送信動作が行われる。
【０１０７】
なお、図１１において、ＩＳＴは、応答データ送信時における送信禁止ステータスを示し、具体的には、ＩＳＴ＝０の場合に自由に送信が可能であり、ＩＳＴ＝１の場合には応答データ以外のすべての送信が禁止されている。以下、図１１を参照しつつ制御部６の動作について説明する。
【０１０８】
まず、ＲＸ、ＳＴ、ＩＳＴのそれぞれについて初期値として０を設定する（ステップＳ３０１）。そして、制御部６によって、ステップＳ３０２〜Ｓ３１４に示す動作が順次行われるが、かかるステップは図６に示すステップＳ１０２〜Ｓ１１４と同様であるため、説明を省略する。
【０１０９】
その後、制御部６は、自己宛のデータを受信したか否かを判定し（ステップＳ３１５）、自己宛のデータを受信した場合には、データの内容を記憶する（ステップＳ３１６）。自己宛のデータを受信しなかった場合には、ステップＳ３２２に移行する。
【０１１０】
そして、応答要求を含むデータを受信したか否かを判定し（ステップＳ３１７）、かかる要求を含むデータを受信した場合には、受信したデータが自己宛か否かを判定する（ステップＳ３１８）。応答要求を含むデータを受信しなかった場合には、ステップＳ３２２に移行する。
【０１１１】
受信データが自己宛ではないと判定された場合には、制御部６は、ＩＳＴの値を１に更新し、ＦＮＩ＝１におけるデータ送信が禁止する旨を認識する（ステップＳ３１９）。ステップＳ３１９が終了した後には、ステップＳ３２２に移行する。
【０１１２】
一方、ステップＳ３１８で受信データが自己宛と判定された場合には、受信データを記憶すると共に、ステップＳ３１５、Ｓ３１７で受信したデータの内容を表示部１３に表示する（ステップＳ３２０）。そして、ＳＴの値を２に更新し（ステップＳ３２１）、制御部６において、応答データを送信する必要がある旨が認識される。ステップＳ３２１が終了した後には、ステップＳ３２２に移行する。
【０１１３】
そして、引き続いてステップＳ３２２〜Ｓ３２９に示す動作が行われる。かかる動作は、実施の形態１におけるステップＳ１１５〜１２２と同様に行われるため、ここでは説明を省略する。なお、ＦＮＩの値が１〜３のいずれかであって、ＳＴの値が１と判定され（ステップＳ３２７）、Ｔ２だけ時間が経過した（ステップＳ３２８、Ｓ３２９）後に、ＦＮＩ＝１かつＩＳＴ＝１であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３３０）。そして、ＦＮＩ＝１かつＩＳＴ＝１と判定された場合には、データ送信を行わずにＩＳＴの値を０に更新し（ステップＳ３３１）、ステップＳ３３７に移行する。また、ＦＮＩ≠１またはＩＳＴ≠１と判定された場合には、データの送信が行われると共に、ＳＴの値が０に更新される（ステップＳ３３２）。
【０１１４】
一方、ステップＳ３２７においてＦＮＩ≠１〜３またはＳＴ≠１と判定された場合には、ＦＮＩ＝１かつＳＴ＝１であるか否かの判定が行われる（ステップＳ３３３）。ＦＮＩ＝１かつＳＴ＝１と判定された場合には時間Ｔ２が経過（ステップＳ３３４、２３５）した後、応答データの送信を行うと共にＳＴの値を０に更新する（ステップＳ３３６）。
【０１１５】
最後に制御部６は、動作を終了するか否かを判定し（ステップＳ３３７）、終了しない場合にはステップＳ３０２に戻って上記の動作を繰り返し行う。終了すると判定した場合には、すべての動作を終了する。
【０１１６】
以上説明した制御部６の動作によって、送受信端末１ａ〜１ｃにおいて稼動データ送信専用、位置データ送信専用および応答データ送信専用のタイムスロットが設定され、設定されたタイムスロットに応じたデータ送信が行われる。図１２は、かかるタイムスロットの設定がなされた状態で送受信端末１ａ〜１ｃからそれぞれデータが送信される状態について示す模式図である。図１２において、タイムフレーム５１は、基地局２におけるデータの受信状態を示すものであり、タイムフレーム５２ａ〜５２ｃは、それぞれ送受信端末１ａ〜１ｃにおける送信状態を示すものである。また、タイムスロット５５ｂ、５５ｆはＦＮＩ＝０、タイムスロット５５ｃ、５５ｇはＦＮＩ＝１、タイムスロット５５ｄ、５５ｈはＦＮＩ＝２、タイムスロット５５ｅ、５５ｉはＦＮＩ＝３の値に対応したタイムスロットとする。なお、図１２に示す状態において、基地局２からタイムスロット５５ｂ〜５５ｅに対応した期間において送受信端末１ａに対して配車データが送信され、送受信端末１ｂ、１ｃに対しては配車データの送信がないものとする。
【０１１７】
基地局２から送受信端末１ａ宛に応答要求を含むデータが受信されたために、図１２に示すように、ＦＮＩ＝１となるタイムスロット５５ｇにおいて、送受信端末１ａから応答データ５８が送信されている。一方、送受信端末１ｂ、１ｃにおいても基地局２からのデータが受信されるが、自己宛のデータではないことから、送受信端末１ｂ、１ｃではタイムスロット５５ｇにおけるデータ送信は完全に禁止される。
【０１１８】
次に、本実施の形態２にかかる通信システムの利点について説明する。まず、本実施の形態２にかかる通信システムでは、実施の形態１と同様に稼動データ送信専用のタイムスロットを設定すると共に、到達優先度の高い応答データ送信専用のタイムスロットを設定することによって、応答データのデータ欠損の発生を防止している。
【０１１９】
また、本実施の形態２では、到達優先度の高い応答データの送信が基地局２からの指示に基づいて行われる点に着目し、応答データ送信専用のタイムスロットを臨機応変に設定することによって、送信した応答データのデータ欠損の発生を防止するのみならず、他種類のデータに割り当てるタイムスロット数が不必要に低減されることを防止している。
【０１２０】
到達優先度の高いデータの中でも、稼動データのように送受信端末側の状態に基づいて自律的に生成されるデータの場合には、データ生成が行われることについて他の送受信端末に対して通知することはできない。従って、稼動データの場合には、データ送信の有無に関わらず、クラスタタイムスロット内にあらかじめ所定数の専用のタイムスロットを確保しておく必要がある。
【０１２１】
一方、応答データは、稼動データの場合とは事情が異なる。すなわち、応答データは、基地局２の指示に基づいて生成・送信されることから、応答データ生成対象以外の送受信端末も指示内容を受信することが可能である。従って、本実施の形態２では、応答データの生成・送信対象ではない送受信端末においても、近い将来に応答データが送信されることの検知が可能である。
【０１２２】
このため、本実施の形態２では、応答データ送信専用のタイムスロットをあらかじめ設定するのではなく、基地局２からの指示を受けてからすべての送受信端末において専用のタイムスロットを設定することとしている。このように、応答データの送信が行われる場合にのみ専用のタイムスロットを設定することとしたため、必要十分な数のみの応答データ専用のタイムスロットを設定することが可能である。従って、稼動データおよび位置データの送信に用いられるタイムスロット数の減少が必要最小限にまで抑制され、応答データのデータ欠損の発生を完全に抑制できるのみならず、他の種類のデータにおけるデータ欠損の発生についても抑制することが可能である。
【０１２３】
（変形例）
次に、本実施の形態２にかかる通信システムの変形例について説明する。本変形例では、基地局２からのデータが複数のタイムスロットに渡って送信される場合において、複数のタイムスロットに対応して複数形成される２以上の送信データの中に応答要求を包含させることとしている。
【０１２４】
例えば、通信システムをタクシーの配車業務に使用した場合において、一般に配車指令のデータには顧客の情報、タクシーが移動すべき場所に関する情報等、大量の情報が必要となる。そのため、配車指令を行うためには単一のデータでは足りず、多数のデータが必要となる。本変形例では、かかる場合において基地局２から送信されるデータが多数必要となることに注目し、複数のデータに応答要求を包含させている。
【０１２５】
図１３は、本変形例における、基地局２からのデータ送信の状態を示す模式図である。図１３に示すように、特定の送受信端末１に対して送信される配車データは、タイムスロット５６ａ〜５６ｇに渡って配車指令に対応したデータ５７〜６３が送信されている。ここで、通常であれば最後のデータ６３にのみ応答要求を包含させる構成となるが、本変形例では、複数のデータ、例えば、データ６０〜６３に関して応答要求を包含させることとしている。
【０１２６】
複数のデータ中に応答要求を包含させることによる利点は以下の通りである。本来、基地局から送信されるデータはあらゆる送受信端末においてすべて受信されることが好ましいが、実際には地理的条件等の影響を受けることによって、一定の割合で受信に失敗する送受信端末が存在することが避けられない。
【０１２７】
従って、単一のデータ、例えば図１３におけるデータ６３にのみ応答要求を包含させた場合には、通信システムを構成する送受信端末の一部でデータ６３の受信に失敗する可能性が無視できず、問題が生じる。すなわち、実施の形態２にかかる通信システムでは応答データ送信専用のタイムスロットを設定することから、基地局２からの応答要求を認識できない送受信端末の存在を極力回避する必要があるためである。
【０１２８】
一方、複数送信されるデータのすべての受信に失敗する確率は、単一のデータの受信に失敗する確率よりも低い値となる。本変形例ではかかる事情に鑑みて、複数のデータに応答要求を包含させることとしている。すなわち、複数のデータに応答要求を包含させることで、かかる複数のデータの一部の受信に失敗した場合であっても他のデータを受信できれば、送受信端末１は応答要求がなされたことを認識することができ、応答データ送信専用のタイムスロットにおいてすべてのデータ送信を停止することが確実なものとなる。
【０１２９】
図１４は、本変形例における送受信端末１に備わる制御部６における動作を示すフローチャートである。図１４において、ＤＳＴは応答要求を包含したデータの受信ステータスを示す数値であって、ＤＳＴ＝０は未受信を示し、１、２はそれぞれ自己宛および他者宛の状態を示している。なお、ステップＳ４０１〜Ｓ４１８は、実施の形態２におけるステップＳ３０１〜Ｓ３１８と同様であり、ステップＳ４２９〜Ｓ４３４は、実施の形態２におけるステップＳ３２２〜ステップＳ３３７と同内容であるため、説明を省略する。
【０１３０】
ステップＳ４１８において、受信データが自己宛でないと判定した場合には、ＤＳＴの値を２に更新する（ステップＳ４１９）。一方、自己宛であると判定した場合には、ＤＳＴの値を１に更新し（ステップＳ４２０）、受信したデータの内容を記憶する（ステップＳ４２１）。
【０１３１】
その後、ＦＮＩの値は３であるか否かを判定し（ステップＳ４２２）、ＦＮＩ＝１の場合にはステップＳ４２３に移行する。一方、ＦＮＩ≠１の場合には、ステップＳ４２９に移行する。ＦＮＩ＝１と判定された場合には、引き続いてＤＳＴの値を判定する（ステップＳ４２３）。ＤＳＴ＝１の場合には、受信した全データの内容を表示部１３に表示し（ステップＳ４２４）、ＳＴの値を２に更新し（ステップＳ４２６）、ＤＳＴの値を０に更新した後（ステップＳ４２６）、ステップＳ４２９に移行する。また、ステップＳ４２３においてＤＳＴ＝２と判定された場合、ＩＳＴの値を１に更新し（ステップＳ４２７）、ＤＳＴの値を０に更新した後（ステップＳ４２８）、ステップＳ４２９に移行する。なお、ステップＳ４２３においてＤＳＴ＝０と判定された場合には、そのままステップＳ４２９に移行する。
【０１３２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる通信システムについて説明する。実施の形態３では、基地局２と特定の送受信端末１との間で音声通信が行われる場合を想定し、特定の送受信端末１から送信される音声データが他の送受信端末から送信されるデータと同時に基地局２に到達することを防止する工夫が施されている。
【０１３３】
一般にタクシーの配車業務等に用いられる無線システムでは、緊急時等に備えて特定の送受信端末１と基地局２との間で音声通信が可能な構成が採用されるのが一般的である。かかる音声通信は、通常のデータ通信によっては不可能な情報の伝達や、緊急時の連絡に使用されるなどの特性を有することから、応答データの場合と同様に、到達優先度は非常に高いものとなる。また、音声データの通信は一般に双方向でやりとりが行われることから、稼動データ、応答データの場合と同様に、基地局２から音声データが送信される際に、かかるデータ中に送受信端末１からの音声データの送信のタイミングを指定するデータを包含させることが可能である。
【０１３４】
図１５は、実施の形態３にかかる通信システムにおける基地局２に備わる制御部１８の動作を示すフローチャートである。なお、図１５においてＶＴは音声通信を行っている旨を示す音声通信フラグを示す。具体的には、ＶＴ＝０の場合には音声通信を行っていない状態を示し、ＶＴ＝１の場合には音声通信が行われている状態を示している。また、ＤＴＩは、音声通信対象以外の送受信端末１に対してデータ送信を禁止するデータ送信禁止フラグを示している。具体的には、ＤＴＩ＝０の場合には送受信端末１は、任意にデータ送信が可能である一方、ＤＴＩ＝１の場合には、音声通信対象以外の送受信端末１によるデータ送信が禁止される。また、Ｔ３は、あらかじめ設定された標準音声通信時間を意味する。
【０１３５】
まず、基地局２に備わる切替部２１において、音声通信への切替が行われているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。音声通信へ切り替わっていると判定された場合には、ＶＴの値を１に更新する（ステップＳ５０２）と共にＤＴＩの値を０に更新し（ステップＳ５０３）、音声入力部１９からの音声に基づいて音声データを作成して送信部１４から送信し（ステップＳ５０４）、時間Ｔ３のカウントを開始し（ステップＳ５０５）、通常状態に復帰する。
【０１３６】
一方、ステップＳ５０１において音声通信への切替が行われていないと判定された場合には、ＶＴ＝１であるか否かを判定し（ステップＳ５０６）、ＶＴ＝１の場合にはＴ３が経過しているか否かを判定する（ステップＳ５０７）。Ｔ３が経過していると判定された場合には、ＶＴの値を０に更新する（ステップＳ５０８）と共に、ＤＴＩの値を０に更新し（ステップＳ５０９）、通常状態に復帰する。
【０１３７】
また、ステップＳ５０６でＶＴ≠１と判定されるか、ステップＳ５０７でＴ３だけ経過していないと判定された場合には、制御部１８は、送受信端末１から音声データを受信したか否かを判定する（ステップＳ５１０）。音声データを受信していると判定された場合には、ＶＴの値を１に更新する（ステップＳ５１１）と共に、ＤＴＩの値を１に更新する（ステップＳ５１２）。そして、受信した音声データについてデータ変換を行った上で音声出力部２０から音声を出力すると共に、Ｔ３のカウントを開始し（ステップＳ５１３）、通常状態に復帰する。なお、ステップＳ５１０において音声データを受信していないと判定された場合には、そのまま通常状態に復帰する。
【０１３８】
以上のステップを行うことによって、基地局２ではタイムスロットごとにＶＴの値およびＤＴＩの値を設定し、かかる値を含んだデータの送信を行う。具体的には、音声データの送信を行う場合には、音声データと共にＶＴ＝１、ＤＴＩ＝０の値のフラグを送信することで、基地局２から音声データの送信を行う旨を示すと共に、すべての送受信端末１が任意のデータ送信を許可している（ステップＳ５０１〜Ｓ５０５）。かかる場合にすべての送受信端末１のデータ送信を可能としたのは次の理由に基づく。すなわち、音声通信は、双方が同時に音声データの送信を行うことは通常なく、基地局２から音声データが送信されている間は、音声通信対象たる特定の送受信端末１から音声データの送信が行われることはない。このため、基地局２から音声データの送信が行われるタイムスロットでは、特定の送受信端末１からの音声データと他の送受信端末１から送信されるデータとが基地局２に同時に到達するおそれはない。かかる理由に基づいて、本実施の形態３ではすべての送受信端末１に対してデータ送信を許容している。
【０１３９】
一方、切替部２１で音声通信への切替が行われず、ＶＴ＝１かつＴ３が経過したと判定される状態では、ＶＴ＝０かつＤＴＩ＝０のフラグを含むデータを送信する（ステップＳ５０６〜Ｓ５０９）。かかる状態では、基地局２からの音声データは行われず、かつ過去の音声データの送受信から所定時間Ｔ３が経過していることとなる。従って、現在のタイムスロットにおいては、音声通信は行われないものと判断されてすべての送受信端末１に対してデータ送信が許容される。
【０１４０】
また、ＶＴ≠１またはＴ３が経過しておらず、送受信端末１からの音声データを受信している場合には、ＶＴの値を１、ＤＴＩの値を１に更新し、かかるフラグを含めたデータを送信すると共に受信した音声データを出力する（ステップＳ５１０〜Ｓ５１４）。音声通信対象の送受信端末１から音声データが送信されている間は、他の送受信端末からのデータ送信を停止させる必要があるため、ＶＴの値を１にして音声通信が行われていることを明示し、ＤＴＩの値を１にすることで他の送受信端末１からのデータ送信を禁じている。
【０１４１】
なお、送受信端末１の動作については、実施の形態１で示した図６のフローチャートと基本的に同様である。具体的には、ステップＳ１１５において、ＳＴの値は０かの判定と共に、ＤＴＩの値が１であるか否かの判定を行うこととすればよい。
【０１４２】
このように、本実施の形態３にかかる通信システムでは音声データの送受信を行うことによって、音声通信対象の送受信端末１から音声データが送信されている間に、他の送受信端末１からデータ送信が行われることを防止している。従って、音声データに関してデータ欠損が発生することを防止することが可能である。
【０１４３】
また、本実施の形態３にかかる通信システムは、実施の形態２にかかる通信システムの場合と同様に、基地局２からの指示に基づいて臨機応変に音声データ送信専用のタイムスロットを設定している。従って、音声データ送信専用の有無に関わらず一律に専用のタイムスロットを設定した場合と異なり、必要最小限のタイムスロットを設定することが可能となり、位置データ専用および稼動データ送信専用のタイムスロット数の減少を必要最小限にとどめることが可能である。
【０１４４】
（変形例）
次に、実施の形態３にかかる通信システムの変形例について説明する。本変形例では、音声データの送信のみを許容するタイムスロットの間に、稼動データの送信専用のタイムスロットや、位置データ送信専用のタイムスロットを配置することとしている。
【０１４５】
図１６（ａ）は、稼動データの送信専用のタイムスロットを配置した場合における、送受信端末１側のタイムフレームについて示す図である。なお、図１６（ａ）に示す構成では、音声通信の対象となる送受信端末１においてタイムスロット６５ａ〜６５ｄの時間長に対応した時間をかけて音声入力がなされているものとする。
【０１４６】
本変形例では、データ圧縮技術を用いることによって稼動データ送信専用のタイムスロットを確保している。すなわち、本変形例では、例えば、タイムスロット６５ａ〜６５ｄに対応した期間に入力される音声について、タイムスロット６５ａ〜６５ｃの期間に対応した時間長に対応したデータに圧縮している。このため、タイムスロット６５ｄを音声データの送信専用に確保する必要はなく、稼動データ専用のタイムスロットに割り当てることが可能となる。
【０１４７】
このように、タイムスロット６５ｄを稼動データ送信専用に割り当てることによって、音声通信が行われている間であっても、音声通信対象以外の送受信端末１から稼動データを送信することが可能となる。
【０１４８】
また、図１６（ｂ）は、音声データ送信専用のタイムスロットの間に稼動データの送信専用のタイムスロットの間に位置データ送信専用のタイムスロットを配置した構成を示す。なお、図１６（ｂ）では、実施の形態１の変形例２のように、送受信端末１から送信されるデータに対応したタイムスロットの時間長は、基地局２から送信されるデータに対応したタイムフレームに属するタイムスロットの時間長の１／２の値となっている。
【０１４９】
図１６（ｂ）に示すタイムフレームを設定した場合において、送受信端末１に備わる制御部６の動作について説明する。図１７は、制御部６の動作について示すフローチャートである。図１７において、ＤＴＦは、データ送信にかかるタイムスロットに付された番号を示す。また、ＳＦＴは、ＳＦ送信ステータスを示し、タイムスロットの前半であればＳＦ＝０、後半であればＳＦ＝１となる。なお、以下の説明では図６等に示すフローチャートと共通するステップについては省略する。
【０１５０】
まず、制御部６は、ＲＸの値を０、ＤＴＦの値を４に設定し（ステップＳ６０１）、稼動データを送信するか否かを判定する（ステップＳ６０２）。稼動データを送信する場合には、ＤＴＦの値を０に更新し（ステップＳ６０３）、ＤＴＩの値が１であるか否かの判定が行われる（ステップＳ６０４）。ＤＴＩの値が１と判定された場合にはＳＦＴの値を０に更新した上でステップＳ２１３に移行する。一方、ＤＴＩ≠１と判定された場合には、ＳＦＴの値を０または１とし、ステップＳ６１３に移行する。
【０１５１】
また、ステップＳ６０７で位置データを送信すると判定された場合も同様にＤＴＩの値が１であるか否かの判定が行われる（ステップＳ６０８）。ＤＴＩ＝１の場合にはＤＴＦの値を０に更新し（ステップＳ６０９）、ＳＦＴの値を１に更新した（ステップＳ６１０）後、ステップＳ６１３に移行する。一方、ＤＴＩ≠１と判定された場合には、ＤＴＦの値を１〜３のいずれかの値に設定し（ステップＳ６１１）、ＳＦＴの値を０または１に設定した（ステップＳ６１２）後、ステップＳ６１３に移行する。
【０１５２】
ステップＳ６１３〜Ｓ６２１に従ってＦＮＩの値が決定された後、ＤＴＦの値が４であるか否かの判定が行われる（ステップＳ６２２）。ＤＴＦ＝４の場合にはステップＳ２３８に移行する一方、ＤＴＦ≠４と判定された場合には、さらにＦＮＩ＝１かつＤＴＦ＝０であるかの判定が行われる（ステップＳ６２３）。ＦＮＩ＝１かつＤＴＦ＝０である場合、ＳＦＴ＝１か否かを判定し（ステップＳ６２４）、ＳＦＴ＝１の場合にはＴ２の３／２倍の時間のカウントを開始し（ステップＳ６２５）、ＳＦＴ≠１の場合にはＴ２のカウントを開始する（ステップＳ６２６）。カウントした時間が経過したと判定された（ステップＳ６２７）後にはＤＴＩの値が１であるか否かの判定が行われ（ステップＳ６２８）、ＤＴＩ≠１の場合には、稼動データの送信を行う（ステップＳ６２９）と共に、ＤＴＦの値を４に更新して、ステップＳ６３８に移行する。一方、ＤＴＩ＝１と判定された場合には、ステップＳ６３６に移行する。
【０１５３】
ステップＳ６２３においてＦＮＩ≠０またはＤＴＦ≠０と判定された場合には、ＦＮＩの値が１〜３かつＤＴＦの値とＦＮＩの値が等しいか否かの判定を行う（ステップＳ６３１）。ＦＮＩ≠１〜３またはＤＴＦ≠ＦＮＩと判定された場合にはステップＳ６３８に移行する一方、ＦＮＩ＝１〜３かつＤＴＦ＝ＦＮＩと判定された場合には、ＳＦＴ＝１であるか否かの判定を行う（ステップＳ６３２）。ＳＦＴ＝１の場合にはＴ２の３／２倍の時間のカウントを開始し（ステップＳ６３３）、ＳＦＴ≠１の場合にはＴ２のカウントを開始する（ステップＳ６３４）。カウントした時間が経過したと判定された（ステップＳ６３５）場合には、位置データを送信する（ステップＳ６３６）と共に、ＤＴＦの値を４に更新した（ステップＳ６３７）後、ステップＳ６３８に移行する。
【０１５４】
最後に、動作を終了するか否かを判定する（ステップＳ６３８）。そして、動作を終了しない場合にはステップＳ６０２に戻って上記の動作を繰り返す。以上で制御部６の動作が終了する。
【０１５５】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４にかかる通信システムについて説明する。本実施の形態４にかかる通信システムは、送受信端末１からの位置データの送信を行うタイムスロットについて、基地局２からの指示に基づいて決定する構成を有する。
【０１５６】
単純にデータ生成の時刻に近接したタイムスロットに合わせて位置データを送信することとした場合には、異なる送受信端末１がそれぞれ自律的にデータ送信を行うことによってデータ欠損が一定の確率で発生する。本実施の形態４では位置データに関してデータ欠損の発生を防止するため、位置データ送信専用のタイムスロットを複数の送受信端末１に対して順次割り当てることとしている。なお、類似の技術は特開２００２−１７１２９７号公報に開示され、基地局２の動作については詳細に説明されていることからここでの説明を省略し、以下では送受信端末１に備わる制御部６の動作を説明する。
【０１５７】
図１８は、実施の形態４において送受信端末１に備わる制御部６の動作を示すフローチャートである。図１８において、ＣＦＮは受信データに包含された基地局２における送信タイムスロットの属するクラスタタイムスロットの番号を示し、ＣＦＮＩは、送受信端末１から送信するデータに関するタイムフレームに属するクラスタタイムスロットの番号を示す。また、ＴＸＦＮは、位置データを送信するタイムスロットの番号を示し、ＴＸＣＦＮは、位置データを送信するタイムスロットが属するクラスタタイムスロットの番号を示す。なお、図１８に示すステップについて、実施の形態１と同様のものについては説明を省略し、本実施の形態４に特徴的な部分についてのみ説明する。
【０１５８】
まず、本実施の形態４にかかる通信システムでは、ステップＳ７１０において、ＦＮＩの値をＦＮの値に更新するのみならず、ＣＦＮＩの値についてもＣＦＮの値に更新することとしている。ＣＦＮＩの値も更新することとしたのは、位置データを送信するタイムスロットを特定するためには、クラスタタイムスロット内におけるタイムスロットの番号を指定するのみならず、クラスタタイムスロットの番号をも指定する必要があるためである。
【０１５９】
また、ステップＳ７１４において、制御部６は、基地局２から自己に対して位置データの送信要求がなされたか否かを判定している。本実施の形態４では、基地局２からの指示に基づいて位置データを送信するため、ステップＳ７１４で指示があったか否かの判定を行っている。なお、指示がなされなかった場合にはＳＴの値は０のまま維持されることとなり、位置データの生成の有無にかかわらず送信するデータがないものとして処理が行われ、位置データの送信は行われることはない。一方、指示がなされたと判定された場合には、ＳＴの値が１に更新され（ステップＳ７１５）、ＴＸＦＮ、ＴＣＦＮの値が記憶される（ステップＳ７１６）。また、ステップＳ７１７において、基地局２からのデータの受信がなされなかった場合に備えてＣＦＮＩの値を更新することとしている。
【０１６０】
さらに、ステップＳ７２３において、ＳＴの値が１であるか否かの判定のみならず、ＦＮＩ＝ＴＸＦＮかつＣＦＮＩ＝ＴＸＣＦＮであるか否かの確認を行っている。すなわち、送受信端末１内部におけるタイムスロットの番号と、位置データを送信するよう指示されたタイムスロットの番号が一致するか、および送受信端末１内部におけるクラスタタイムスロットの番号と、位置データを送信するよう指示されたクラスタタイムスロットの番号とが一致するか否かを判定している。かかるステップを行うことによって、送信を指示されたタイムスロットに合わせて確実に位置データの送信を行うことを可能としている。
【０１６１】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５にかかる通信システムについて説明する。本実施の形態５にかかる通信システムは、所定間隔で送信データの送信および送信停止を繰り返す基地局を備えた場合において、送信が停止されている間において、送信されたデータに基づいて送受信端末側でタイムスロットの時間長を維持する構成を有する。
【０１６２】
例えば、広範囲の地域で使用される通信システムでは、複数の基地局を用いた構成となる場合がある。かかる場合において、それぞれの基地局が異なる周波数で送信動作を行う場合には特に問題とはならない。しかし、それぞれの基地局が同一の周波数で送信動作を行う場合には、複数の基地局から送信されるデータが送受信端末に同時に到達することを防止するため、各基地局に対して時間を割り当てることによって、時分割によるデータ送信が行われる。かかる構成とした場合には、複数存在する中から所定の基地局の制御を受ける送受信端末側では、基地局からのデータを受信できる期間と、受信不能の期間とが繰り返されることとなる。
【０１６３】
従って、データ受信が不能となる期間においても送受信端末側のタイムスロットの同期を維持する構成が送受信端末側に必要となる。具体的には、図６に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１１２でＲＸの値についてデータ受信が不能となる期間に対応した値、例えば６０に更新すればよい。かかる動作を行うことで、長期に渡ってデータ受信が不能となる期間が存在した場合でもタイムスロットの時間長を安定した状態に維持することが可能となる。
【０１６４】
以上、実施の形態１〜４およびそれらの変形例によって本発明を説明したが、本発明は上記のものに限定されず、当業者であれば様々な実施例、変形例および応用例に想到することが可能である。例えば、実施の形態１〜４およびそれらの変形例を組み合わせた通信システムも有効である。
【０１６５】
また、送信対象となるデータの種類としては稼動データ、位置データ、応答データおよび音声データに限定して解釈する必要はなく、到達優先度の異なる複数の種類のデータが送受信端末側から基地局に対して送信される通信システムであれば本発明を適用可能である。また、通信システムの利用対象についてもタクシー等の輸送車両の配車業務に限定されるものではなく、基地局に対してデータ送信を行う送受信端末としては、タクシー等の輸送車両に限定されるものではない。また、複数の送受信端末からの送信に関するタイムスロットは、基地局から送信されるデータに基づいて同期されることとしたが、基地局以外から送信されるデータに基づいて同期されることとしても良く、例えば、特定の送受信端末のタイムスロットに他の送受信端末が同期する構成としても良い。
【０１６６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、到達優先度の高い特定種類のデータの送信専用の第１タイムスロットを設ける構成としたため、かかる特定種類のデータについてデータ欠損が発生する確率を低減することができるという効果を奏する。
【０１６７】
また、この発明によれば、基地局から送信されるデータ周期に基づいてタイムスロットを決定する構成としたため、すべての送受信端末において共通したタイムスロットの設定を行うことができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、この発明によれば、複数の第２スロットにおいて送信量が均等になるようデータ送信を行う構成としたため、第１タイムスロットを設けることによって特定種類以外のデータの送信が第１タイムスロット直後の第２タイムスロットに集中することを防止できるという効果を奏する。
【０１６９】
また、この発明によれば、第１タイムスロットおよび第２タイムスロットの時間長を送信データの時間長に応じて変更することとしたため、データ欠損の発生確率を低減することができるという効果を奏する。
【０１７０】
また、この発明によれば、第１タイムスロットおよび第２タイムスロットの割り当てを基地局の指示に基づいて行う構成としたため、送受信端末の数の変動等によってタイムスロットの割り当てを変更する必要性が生じた場合に、変更を容易に行うことができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、この発明によれば、基地局からの指示に基づいて臨機応変に専用タイムスロットの設定を行う構成としたため、かかる専用タイムスロットの数を必要最小限にとどめることができるという効果を奏する。
【０１７２】
また、この発明によれば、返信を要するデータを基地局から送信する際に、あわせて返信を行うタイムスロットを指定する構成としたため、かかるタイムスロットにおいて返信を行う送受信端末以外の送受信端末からのデータ送信を停止することができ、返信データについてデータ欠損が生じることを防止することができるという効果を奏する。
【０１７３】
また、この発明によれば、到達優先度の高い応答データを送信するタイムスロットを指定する構成としたため、他のデータが同一タイムスロットにおいて送信されることを防止することができるという効果を奏する。
【０１７４】
また、この発明によれば、到達優先度の高い音声データの送信を行うタイムスロットを指定する構成としたため、他のデータが同一タイムスロットにおいて送信されることを防止することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、この発明によれば、第１タイムスロットを避けて音声データの送信を行う構成としたため、音声通信の間であっても音声データ以外の到達優先度の高いデータの送信を行うことができるという効果を奏する。
【０１７６】
また、この発明によれば、音声通信が行われる間であっても第１タイムスロットおよび第２タイムスロットを確保する構成としたため、音声通信の間であっても、音声データ以外のデータを送信することが可能である
【０１７７】
また、この発明によれば、基地局から指示されたタイムスロットにおいて位置情報の送信を行う構成としたため、到達優先度の低い位置情報に関してもデータ欠損の発生確率を低減することができるという効果を奏する。
【０１７８】
また、この発明によれば、基地局からのデータ送信が停止する間には過去に送信されたデータに基づいて送受信端末がタイムスロットを決定する構成としたため、例えば同一周波数で動作する複数の基地局が存在する場合等においてもタイムスロットの決定ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】通信システムを構成する送受信端末の構成を示す模式図である。
【図３】通信システムを構成する基地局の構成を示す模式図である。
【図４】基地局および送受信端末におけるタイムフレームの構成を示す模式図である。
【図５】基地局と送受信端末との間で送受信されるデータ構造について示す模式図である。
【図６】実施の形態１における送受信端末に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１における通信状態を説明するための模式図である。
【図８】実施の形態１の変形例１におけるタイムフレームの構成を示す模式図である。
【図９】データ数比率とデータ欠損発生確率との相関関係を示すグラフである。
【図１０】実施の形態１の変形例２において、基地局に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２にかかる通信システムにおいて、送受信端末に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２における通信状態を説明するための模式図である。
【図１３】実施の形態２の変形例において、基地局から送信されるデータについて説明するための模式図である。
【図１４】実施の形態２の変形例において、送受信端末に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態３にかかる通信システムにおいて、基地局に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】（ａ）は、実施の形態３の変形例において、タイムフレーム中に稼動データ専用のタイムスロットを配置したタイムフレームを示す模式図であり、（ｂ）は、稼動データ専用のタイムスロットおよび位置データ専用のタイムスロットを配置したタイムフレームを示す模式図である。
【図１７】図１６（ｂ）に示すタイムフレームを用いる場合において、送受信端末に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態４にかかる通信システムにおいて、送受信端末に備わる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１９】（ａ）は、従来の通信システムの構成を示す模式図であり、（ｂ）は、従来のスロッテッドアロハ方式を用いた場合のタイムフレームの構成について示す模式図である。
【符号の説明】
１          送受信端末
２          基地局
５          送受信部
６          制御部
７          デジタル変復調部
８          測位情報検出部
９          稼動状態入力部
１０      切替部
１１      音声入力部
１２      音声出力部
１３      表示部
１４      送信部
１５      デジタル変調部
１６      受信部
１７      デジタル復調部
１８      制御部
１９      音声入力部
２０      音声出力部
２１      切替部
２２      入力部
２３      表示部
２４      データベース
３１      タイムフレーム
３３      タイムスロット
３４      クラスタタイムスロット
３５      タイムスロット
３６      クラスタタイムスロット
３７      送信データ
３８、４２        ランプ部
３９      同期信号部
４０      ヘッダ部
４１      データ本体部
４３      ガード部
４４〜４７        送信データ
４８      タイムフレーム
４９      タイムスロット
５０      クラスタタイムスロット
５１      タイムフレーム
５２      タイムフレーム
５３〜５６        タイムスロット
５７      データ
５８      応答データ
６０      データ
６３      データ
６５      タイムスロット
１０１〜１０４    移動体
１０５  基地局
１０６〜１０９    データ
【図１】
2004350213.tif 000003
【図２】
2004350213.tif 000004
【図３】
2004350213.tif 000005
【図４】
2004350213.tif 000006
【図５】
2004350213.tif 000007
【図６】
2004350213.tif 000008
【図７】
2004350213.tif 000009
【図８】
2004350213.tif 000010
【図９】
2004350213.tif 000011
【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】
2004350213.tif 000020
【図１９】
2004350213.tif 000021