(57)【要約】【課題】  狭域通信システムにより提供されるサービスが、無線通信路の輻輳によって利用困難な状態にあることを、利用者に対して適切に指示すること。【解決手段】  移動局装置において、基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを具備するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、路上に設置された基地局装置との間で無線通信を行う狭域通信システムの移動局装置において、
前記基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、
前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを具備し、
前記輻輳状態判定手段は、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から求めた当該通信フレーム中に存在する自局の通信に利用できない通信スロットの数を前記計測時間内で積算して輻輳量を算出し、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項２】
車両に搭載され、路上に設置された基地局装置との間で無線通信を行う狭域通信システムの移動局装置において、
前記基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、
前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを具備し、
前記輻輳状態判定手段は、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から求めた当該通信フレーム中に存在する未使用の通信スロットの数を前記計測時間内で積算して輻輳量を算出し、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項３】
車両に搭載され、路上に設置された基地局装置との間で無線通信を行う狭域通信システムの移動局装置において、
前記基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、
前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを具備し、
前記輻輳状態判定手段は、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から求めた当該通信フレーム中に存在する自局に割当てられた通信スロットの数を前記計測時間内で積算して輻輳量を算出し、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項４】
車両に搭載され、路上に設置された基地局装置との間で無線通信を行う狭域通信システムの移動局装置において、
前記基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、
前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを具備し、
前記輻輳状態判定手段は、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から移動局のリンクアドレスを検出し、前記計測時間内で検出した値の異なるリンクアドレスの総数を求めて輻輳量とし、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項５】
請求項１記載の輻輳状態判定手段において、
前記計測時間内で前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から当該通信フレーム中に存在する通信に利用可能なスロットの数を求めて積算した結果から前記計測時間内で実際に受信できたスロットの総数を基準量として、前記輻輳量を正規化することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項６】
請求項２または３のいずれかに記載の輻輳状態判定手段において、
前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から当該通信フレーム中に存在する通信に利用可能なスロットの数と、前記計測時間内に到来すべき通信フレームの数とから前記計測時間内に配置されるべきスロットの総数を求め、これを基準量として前記輻輳量を正規化することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項７】
請求項３記載の輻輳状態判定手段において、
前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から当該通信フレーム長に相当するスロット数を求め、前記計測時間内に到来すべき通信フレームの数から前記計測時間内に配置されるべきスロットの総数を求め、これを基準量として前記輻輳量を正規化することを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【請求項８】
請求項１から３のいずれかに記載の輻輳状態判定手段において、
前記フレーム制御情報が指示する通信モードが全２重通信のモードである場合には、基地局装置から移動局装置への下り通信に使用するスロットを前記輻輳量の測定対象とすることを特徴とする狭域通信システムの移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される移動局と路上に設置される基地局との間で無線通信を行う狭域無線通信システムに係り、特に無線通信路の輻輳状態を把握するのに好適な移動局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
安全性の向上、輸送効率の向上、快適性の向上を目指したサービスを実現するため、道路と車両を一体のシステムとした高度道路交通システム（ITS：Intelligent Transport Systems）の開発が進められている。このシステムでは、路上に設置した基地局と車両に搭載する移動局との間で行う路車間通信や、移動局間で行う車車間通信等の無線通信を利用した様々なサービスの実現が検討されており、例えば路車間通信では有料道路の自動料金収受システムへの適用と共に、駐車場、ドライブスルー等での情報提供サービスへの展開も図られようとしている。
このITSにおける路車間通信の方式の一例としては、数メートルから数十メートル程度と通信領域を比較的狭い範囲に限定した狭域通信（DSRC：Dedicated Short-Range Communication）方式がある(例えば、非特許文献１参照)。このDSRC方式では、通信フレームをスロットと呼ばれる固定長の区間に時分割した同期式時分割通信方式を採用している。
【０００３】
図１１に通信フレームの構成例を示す。図１１（ａ）は基地局が全２重通信動作を行う場合の構成の一例、図１１（ｂ）は基地局が半２重通信動作を行う場合の構成の一例である。この通信フレームを構成するスロットは、通信用スロットと制御用スロットに大別され、通信用スロットには複数の移動局との交信が可能なように、路車間でのデータ交換を行うためのメッセージデータスロット（MDS）が複数配置される。制御用スロットには路車間通信に必要な制御情報が含まれており、基地局が送信する通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを格納するフレームコントロールメッセージスロット（FCMS）と、移動局が基地局に通信接続を要求するためのアクチベーションスロット（ACTS）からなる。
【０００４】
図１２にＦＣＭＳに配置されるフレーム制御情報の一例を示す。フレーム制御情報は、フレーム同期信号、フレーム情報とスロット別制御情報、誤り検出符号（ＣＲＣ）で構成され、フレーム情報には、物理層の特性を格納する伝送チャネル制御フィールド（ＳＩＧ）、基地局の識別子を格納する識別番号フィールド（ＦＩＤ）、フレーム構成に関する情報を格納するフレーム構成情報フィールド（ＦＳＩ）、移動局からの再接続を一定時間抑止するためのリリースタイマ情報フィールド（ＲＬＴ）、当該基地局が提供するサービスを識別するための識別子を格納するサービスアプリケーション情報フィールド（ＳＣ）で構成される。また、スロット別制御情報は、８つのスロット制御情報フィールド（ＳＣＩ）で構成され、各々の制御フィールドは図１０に示すように各スロットと対応する。また、各ＳＣＩは、制御情報サブフィールド（ＣＩ）とリンクアドレスサブフィールド（ＬＩＤ）で構成され、ＣＩによりスロットがＭＤＳとして割当てられているか、ＡＣＴＳとして割当てられているかの属性情報やＭＤＳに配置される信号種別などが示され、ＬＩＤによりスロットに割当てた移動局のアドレスが示される。これにより、どの移動局にＭＤＳが割当ててられているかなどのスロットの利用状況が判別できるようになっている。
【０００５】
このDSRC方式を利用したシステムでは、限定された通信領域におけるスポット通信が前提となっており、システムを駐車場、ドライブスルー等での情報提供サービスへ展開する場合、車両の停車位置によっては搭載された移動局が通信領域を外れる場合や、通信領域内であっても障害物等の影響で遮蔽や反射がある場合には、十分な電界強度が得られずに無線区間の品質が低下する事がある。このように無線区間の品質が十分でない位置では、通信エラーが頻発しサービスからの応答の大幅な遅延や、サービスが継続不能になる等の障害が発生することになる。しかしながら、このような通信路における障害は、無線区間の品質が確保できる位置に車両を移動させることで改善することが可能であるにも係らず、利用者はそれを判断する術がなかった。この課題に対し、電界強度と通信パケットの再送率から無線区間の品質を判定し、車両の停車位置が適切かどうかを利用者に指示する方法がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１８７８０号公報
【０００７】
【非特許文献１】社団法人 電波産業会 「狭域通信（ＤＳＲＣ）システム標準規格ARIB STD-T75」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、通信路に起因した同様な障害は、次のような場合にも発生することがある。すなわち、通信領域内で複数の移動局が同時にサービスを利用している場合、通信フレーム中の通信用スロットの利用頻度が高くなり、通信用スロットは輻輳状態となる。また、移動局との接続数が増加し輻輳の程度が大きくなると、移動局あたりの通信機会は次第に低下し利用帯域も減少する。このような場合、通信領域内に適切に移動局が位置していたとしても、通信機会が確保できなくなるにつれてサービスからの応答は遅延し、輻輳の程度によってはサービスが継続不能になる。
このような障害発生については利用者に対してサービスの利用が困難な通信環境にあることを適切に指示できない場合を生じる。これはサービスの継続が可能かどうかの利用者の判断を誤らせることになり、例えば大容量のコンテンツのダウンロードなどにおいては多大な所要時間を費やす結果となり、利用者の利便性を損なうという場合が生じる。
解決しようとする課題は、DSRCシステムにより提供されるサービスが無線通信路の輻輳によって利用困難な状態にあることを、利用者に対して適切に指示できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、無線通信路の輻輳によってサービスの利用が困難な状態にあることを利用者に対して適切に指示するため、移動局装置において、基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを具備し、前記輻輳状態判定手段において、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から求めた当該通信フレーム中に存在する自局の通信に利用できない通信スロットの数を、前記計測時間内で積算して輻輳量を算出し、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを主要な特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、無線通信路の輻輳によってサービスの利用が困難な状態にあることを利用者に対して適切に指示するため、前記輻輳状態判定手段において、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から求めた当該通信フレーム中に存在する未使用の通信スロットの数を、前記計測時間内で積算して輻輳量を算出し、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを主要な特徴とする。
また、本発明は、無線通信路の輻輳によってサービスの利用が困難な状態にあることを利用者に対して適切に指示するため、前記輻輳状態判定手段において、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から求めた当該通信フレーム中に存在する自局に割当てられた通信スロットの数を、前記計測時間内で積算して輻輳量を算出し、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを主要な特徴とする。
また、本発明は、無線通信路の輻輳によってサービスの利用が困難な状態にあることを利用者に対して適切に指示するため、前記輻輳状態判定手段において、少なくとも、到来する通信フレームの１周期以上の時間を計測時間とし、前記フレーム制御情報から移動局のリンクアドレスを検出し、前記計測時間内で検出した値の異なるリンクアドレスの総数を求めて輻輳量とし、これを元に輻輳状態の判定結果を生成、出力することを主要な特徴とする。
【００１１】
以上の構成により、本発明の狭域無線システムの移動局装置は、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信用スロットの利用状況から自局が利用不可能な通信用スロットの数を計測するので、その計測値が大きいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、表示装置などを用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。また、計測時間内に到来した検索対象のスロットの総数を基準として計測値を正規化することにより、基地局装置ごとに通信フレームの構成が異なった場合でも判定結果を常に一定の範囲の値として求めることができるようになる。
【００１２】
また、本発明の狭域無線システムの移動局装置は、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信用スロットの利用状況からどの移動局にも割当てられていない未使用の通信用スロットの数を計測するので、その計測値が小さいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、表示装置などを用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。また、計測時間内に到来すべき通信フレームから検索対象とするスロットの総数を基準として計測値を正規化することにより、基地局装置ごとに通信フレームの構成が異なった場合でも判定結果を常に一定の範囲の値として求めることができるとともに、伝送誤り等の物理的な通信環境の影響も判定結果に反映することが可能になる。
また、本発明の狭域無線システムの移動局装置は、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信用スロットの利用状況から自局に割当てられた通信用スロットの数を計測するので、その計測値が小さいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、表示装置などを用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。また、計測時間内に到来すべき通信フレームから検索対象とするスロットの総数を基準として計測値を正規化することにより、基地局装置ごとに通信フレームの構成が異なった場合でも判定結果を常に一定の範囲の値として求めることができるとともに、伝送誤り等の物理的な通信環境の影響も判定結果に反映することが可能になる。また、計測時間内に到来すべきスロットの総数を基準として計測値を正規化することにより、自局が利用している帯域の数値化が可能になる。
また、本発明の狭域無線システムの移動局装置は、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信用スロットの利用状況から当該基地局装置に接続中の移動局の数を計測することができるので、その計測値が大きいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、表示装置などを用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、利用者が無線通信路の輻輳状態を把握するのに好適な狭域通信システムの移動局装置を実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
DSRCシステムにより提供されるサービスが、無線通信路の輻輳によって利用困難な状態にあることを、利用者に対して適切に指示すると言う目的を、基地局装置から送出される通信フレームの構成情報、通信スロットの使用状況などを指示するフレーム制御情報を検知、抽出するフレーム制御情報検出手段と、前記フレーム制御情報検出手段が検出したフレーム制御情報から無線通信の輻輳状態を検出する輻輳状態判定手段とを移動局装置に具備させることにより実現した。以下本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の移動局装置の一実施例を示す図である。図２は、本発明の移動局装置を構成する輻輳状態判定手段7において、輻輳状態を判定する第１の判定手順の一実施例を示す図である。図３は、第１の判定手順において、輻輳量を計測する第１の輻輳量計測手順の一実施例を示す図である。
図１において、１はアンテナ、２は変復調手段、３はFCM検出手段、４は通信管理手段、５は通信制御手段、６は応用処理手段、７は輻輳状態判定手段、８は通知手段である。
【００１６】
図１に示す移動局装置は、図示せざる基地局装置が形成する通信領域を検知するため、アンテナ１が受信する受信信号を変復調手段２で復調し、復調信号に通信フレームが含まれているかどうかをＦＣＭ検出手段３にて判定する。ＦＣＭ検出手段３は、変復調手段２から得られる復調信号からＦＣＭＳに配置されるフレーム制御情報のフレーム同期信号の検出を行う。この際、フレーム同期信号が検出できない場合は変復調手段２を制御して受信する周波数チャネルを適宜切り替えて検出を継続するようにし、検出した場合にはフレーム同期信号に後続する制御情報に伝送誤りがないことをフレーム制御情報に多重されるＣＲＣを利用して検査する。伝送誤りがないフレーム制御情報を複数回受信できた場合には、当該周波数チャネルでの通信を試みるようにするためＦＣＭ検出手段３は、通信領域の検出結果としてフレーム制御情報を通信管理手段4、輻輳状態判定手段7へと、検出する毎に出力するように動作する。通信管理手段４は、フレーム制御情報を受け取るとその内容からフレーム構成やスロットの属性等を検出し、通信制御手段５に対してＡＣＴＳへ通信接続要求信号を送信するタイミングや、自局に割当てられたＭＤＳに対してデータを送受信するタイミングの指示や、通信接続、切断の状態管理を行う。また、輻輳状態判定手段７には、通信接続時に状態判定動作の開始指示を行ない、通信切断時に状態判定動作の終了指示を行うように動作し、応用処理手段６に対しては少なくとも通信接続時に接続通知を行うように動作する。
通信制御手段５は、基地局装置が提供する通信サービスを利用するための処理を行う応用処理手段６に対して、路車間通信のためのインタフェースを提供する。通信制御手段５は、応用処理手段６からの通信データを送信する場合には、送信先となる基地局装置側の処理手順を規定する制御情報を付加したプロトコルデータを生成する送信制御を行ない、基地局装置から通信データを受信する場合には送信元である基地局装置が生成したプロトコルデータから制御情報を抽出し受信制御を行う。また、通信制御手段５は、基地局装置が指定するＭＤＳでプロトコルデータを交換するために、通信管理手段４から指示されたタイミングでプロトコルデータを変復調手段２との間で授受するように動作する。以上のことから移動局装置は、基地局装置が形成した通信領域を検出し、当該基地局装置と無線通信を行うように動作するので、そこで提供される通信サービスを利用することができるようになる。
【００１７】
輻輳状態判定手段７は、通信管理手段４からの状態判定動作の開始、終了の指示に従い、ＦＣＭ検出手段３から出力されるフレーム制御情報を元に基地局装置の輻輳状態を判定し、通知手段８に判定結果を出力する動作を行う。通知手段８では、判定結果の内容を利用者が直感的に認識できる情報に変換する。例えば、柱状グラフなどの画像情報や文字情報等に変換、表示する方法や、ブザーや音声等に変換、発音させる方法が挙げられる。なお、表示による通知を行う場合には、判定結果の変動が大きいと視認性が悪くなる場合があるが、このような場合には判定結果に対して移動平均等の平滑処理を施すことで解決できる。
【００１８】
この輻輳状態判定手段７の手順の一例について図２を用いて説明する。輻輳状態判定手段７は、通信管理手段４からの状態判定動作の開始指示を受け取ると処理を開始し、先ずステップＳ１で計測時間を設定してタイマを起動する。ここで、タイマに設定する計測時間には、フレーム制御情報を少なくとも１回以上受信、処理できるようにするため、通信フレームの１周期以上の時間を設定する。ステップＳ２では、タイマの状態から計測時間を超過したか否かを判定し、タイマがタイムアウトしていない場合にはステップＳ３へと処理を進める。ステップＳ３はＦＣＭ検出手段３からフレーム制御情報が出力されるのを待ち受けるための判定処理であり、フレーム制御情報を受信した場合にステップＳ４で輻輳量Ｔの計測処理を行う。このステップＳ４における輻輳量Ｔの計測処理では、フレーム制御情報のスロット別制御情報の各ＳＣＩが指示するＣＩやＬＩＤから、輻輳の程度を計測するために予め設定した条件に該当するスロットを検索し、スロットを単位としてその数量を計数する。
ステップＳ４の処理が終了すると処理はステップＳ２に移行し、タイマがタイムアウトするまでステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４の順に一連の手順を繰り返し実行し、ステップＳ４で求めたスロット数を計測時間内で積算するようにして輻輳量Ｔを求める。ステップＳ２においてタイムアウトが検知された場合には、処理はステップＳ５に移行する。ステップ５では、得られた輻輳量Tを判定結果Ｓとし通知手段８へ出力する。ステップＳ６では、通信管理手段4からの終了指示の判定を行い、終了指示がない場合にはステップＳ１からの手順を繰り返し、終了指示があった場合には判定処理を終了する。
【００１９】
次に、第１の判定手段のステップＳ４における輻輳量Ｔの計測処理手順の一例を図３に示す。本実施例の計測処理では、単位時間内で自局が通信に利用できないスロットの数量が多いと輻輳していると判断できることから、自局が利用することができない使用済みスロットを検索条件として輻輳の程度を計測する。先ずステップＳ４０１で受信したフレーム制御情報からＦＳＩに格納される通信モード識別子（ＣＭ）、スロット数情報（ＳＬＮ）を読み取る。ここで、ＣＭは基地局装置が全２重通信モードで動作しているか、半２重通信モードで動作しているかを示す識別子である。
また、ＳＬＮは移動局装置で通信フレーム長を判定するための識別子でありＦＣＭＳに後続するスロットの数が格納されている。（例えば、図１０（ａ）の例ではＳＬＮには値として４が、図１０（ｂ）の例ではＳＬＮには値として８が格納される。）ステップＳ４０２では読み取ったＣＭの値から通信モードを判定し、全２重通信モードの場合にはステップＳ４０３の処理を行い、半２重通信モードの場合はステップＳ４０４の処理を行った後、ステップＳ４０５へ処理を進める。
【００２０】
全２重通信モードでは、移動局装置から基地局装置への上り通信と、基地局装置から移動局装置への下り通信には別の帯域が利用されるので個別の計測が可能であるが、情報提供等のサービスでは情報のダウンロードが主であり、下り通信の輻輳の程度を計測することが利用者に提供する情報としては有効と言える。よって、ステップＳ４０３の全２重通信モードにおけるスロット検索処理では、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内で下りチャネルに該当するＳＣＩから使用済みスロットの検索を行い、検索スロット数ｍを求める。なお、使用済みスロットの検索は、ＭＤＳ属性のＣＩに多重される信号種別識別子（ＳＴ）が基地局からの送信信号が存在することを指示する場合に、そのスロットの割当てが自局であるかどうかをＬＩＤに格納されるアドレスから判定することで行える。
【００２１】
一方、半２重通信モードでは上り通信と下り通信は同じ帯域を利用するので、他局およびＡＣＴＳが占有するスロットが使用済みスロットに該当する。よって、ステップＳ４０４の半２重通信モードにおけるスロット検索処理では、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内にある全てのＳＣＩから使用済みスロットの検索を行い、検索スロット数ｍを求める。なお、使用済みスロットの検索は、ＭＤＳ属性のＣＩに多重されるＳＴが基地局からの送信もしくは受信信号が存在することを指示する場合に、そのスロットの割当てが自局であるかどうかをＬＩＤに格納されるアドレスから判定することと、ＡＣＴＳ属性のスロットの判定を行うことで可能になる。
ステップＳ４０５は、ステップＳ４０３、またはステップＳ４０４において求めた検索スロット数ｍを輻輳量Ｔに積算する処理を行う。以上のことから、使用済みスロットの数を計測時間内で積算した結果を輻輳量Ｔとして得ることができるようになる。
【００２２】
本実施例によれば、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信スロットの利用状況から自局が利用不可能な通信スロットの数を計測するので、その計測値が大きいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、通知手段８を用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。また、本実施例では、ＤＳＲＣ方式のスロットの時間長が固定である事とスロット内に格納されるデータが固定長である事に着目し、データ量の積算をスロットの積算で代替した。これにより、本実施例の計測手段では各スロットに多重されているデータを実際に計測する必要がないため、計測処理を簡略化できると言う利点もある。
【実施例２】
【００２３】
図４は、第１の判定手順において、輻輳量を計測する第２の輻輳量計測手順の一実施例を示す図であり、その他は実施例１と同様である。
第１の判定手段のステップＳ４における輻輳量Ｔの計測処理手順の一例を図４に示す。本実施例の計測処理では、単位時間内でどの移動局にも割当てが行われていない未使用のスロットの数量が少ない場合は輻輳していると判断できることから、自局も利用可能な未使用スロットを検索条件として輻輳の程度を計測する。先ずステップＳ４１１で受信したフレーム制御情報からＦＳＩに格納されるＣＭ、ＳＬＮを読み取る。ステップＳ４１２では読み取ったＣＭの値から通信モードを判定し、全２重通信モードの場合にはステップＳ４１３の処理を行い、半２重通信モードの場合はステップＳ４１４の処理を行った後、ステップＳ４１５へ処理を進める。
【００２４】
ステップＳ４１３の全２重通信モードにおけるスロット検索処理では、先の実施例と同様な検索範囲を対象とし、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内で下りチャネルに該当するＳＣＩから未使用スロットの検索を行い、検索スロット数ｍを求める。なお、未使用スロットの検索は、ＭＤＳ属性のＣＩに多重される信号種別識別子（ＳＴ）が空き（どの移動局にもスロットを割当てていないことを意味する）を指示するＳＣＩを判定することで行える。
【００２５】
ステップＳ４１４の半２重通信モードにおけるスロット検索処理では、先の実施例と同様な検索範囲を対象とし、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内にある全てのＳＣＩから未使用スロットの検索を行い、検索スロット数ｍを求める。なお、未使用スロットの検索は、ＭＤＳ属性のＣＩに多重される信号種別識別子（ＳＴ）が空きを指示するＳＣＩを判定することで行える。
ステップＳ４１５は、ステップＳ４１３、またはステップＳ４１４において求めた検索スロット数ｍを輻輳量Ｔに積算する処理を行う。以上のことから、使用済みスロットの数を計測時間内で積算した結果を輻輳量Ｔとして得ることができるようになる。
【００２６】
本実施例によれば、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信スロットの利用状況から未使用スロットの数を計測するので、その計測値が小さいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、通知手段８を用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。また、先の実施例と同様にデータ量の積算をスロットの積算で代替しており、本実施例の計測手段においても各スロットに多重されているデータを実際に計測する必要がないため、計測処理を簡略化できると言う利点も同様に得られる。
【実施例３】
【００２７】
図５は、第１の判定手順において輻輳量を計測する第３の輻輳量計測手順の一実施例を示す図であり、その他は実施例１と同様である。
第１の判定手段のステップＳ４における輻輳量Ｔの計測処理手順の一例を図５に示す。本実施例の計測処理では、単位時間内で自局が使用できるスロットの数量が少ない場合は輻輳していると判断できることから、自局に割当てられたスロットを検索条件として輻輳の程度を計測する。先ずステップＳ４２１で受信したフレーム制御情報からＦＳＩに格納されるＣＭ、ＳＬＮを読み取る。ステップＳ４２２では読み取ったＣＭの値から通信モードを判定し、全２重通信モードの場合にはステップＳ４２３の処理を行い、半２重通信モードの場合はステップＳ４２４の処理を行った後、ステップＳ４２５へ処理を進める。
【００２８】
ステップＳ４２３の全２重通信モードにおけるスロット検索処理では、先の実施例と同様な検索範囲を対象とし、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内で下りチャネルに該当するＳＣＩから自局に割当てられたスロットの検索を行い、検索スロット数ｍを求める。なお、自局に割当てられたスロットの検索は、ＭＤＳ属性のＣＩに多重されるＳＴが基地局からの送信信号が存在することを指示する場合に、そのスロットの割当てが自局であるかどうかをＬＩＤに格納されるアドレスから判定することで行える。
【００２９】
ステップＳ４２４の半２重通信モードにおけるスロット検索処理では、先の実施例と同様な検索範囲を対象とし、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内にある全てのＳＣＩから自局に割当てられたスロットの検索を行い、検索スロット数ｍを求める。なお、自局に割当てられたスロットの検索は、ＭＤＳ属性のＣＩに多重されるＳＴが基地局からの送信信号が存在することを指示する場合に、そのスロットの割当てが自局であるかどうかをＬＩＤに格納されるアドレスから判定することで行える。
ステップＳ４２５では、ステップＳ４２３、またはステップＳ４１４において求めた検索スロット数ｍを輻輳量Ｔに積算する処理を行う。以上のことから、使用済みスロットの数を計測時間内で積算した結果を輻輳量Ｔとして得ることができるようになる。
【００３０】
本実施例によれば、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信スロットの利用状況から自局に割当てられたスロットの数を計測するので、その計測値が小さいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、通知手段８を用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスが利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。また、先の実施例と同様にデータ量の積算をスロットの積算で代替しており、本実施例の計測手段においても各スロットに多重されているデータを実際に計測する必要がないため、計測処理を簡略化できると言う利点も同様に得られる。
【実施例４】
【００３１】
図６は、第１の判定手順において輻輳量を計測する第４の輻輳量計測手順の一実施例を示す図であり、その他は実施例１と同様である。
第１の判定手段のステップＳ４における輻輳量Ｔの計測処理手順の一例を図６に示す。本実施例の計測処理では、通信接続している移動局の数が多い場合に輻輳していると判断できることから、計測時間内に出現するリンクアドレスを検索条件として輻輳の程度を計測する。先ずステップＳ４３１で受信したフレーム制御情報からＦＳＩに格納されるＳＬＮを読み取る。ステップＳ４３２では、ＳＬＮで示されるスロットの範囲内にある全てのＳＣＩからＭＤＳ属性のＣＩに多重されるＳＴが基地局からの送信もしくは受信信号が存在することを指示する場合のＬＩＤからリンクアドレスアドレスを読み取る。ステップ４３３では、読み取ったリンクアドレスから登録済みのリンクアドレスについては除外してリストに格納する。ステップ４３４ではリストに格納されたリンクアドレスの数を計数して通信接続中の移動局の数を算出し輻輳量Ｔとする。
【００３２】
本実施例によれば、基地局装置が送出する通信フレームから検知、抽出したフレーム制御情報で指示される通信用スロットの利用状況から当該基地局装置に接続中の移動局の数を計測することができるので、その計測値が大きいほど輻輳の程度が大きいと判定することができるようになる。よって、表示装置などを用いて判定結果を利用者に提示することで、利用者は無線通信路の輻輳状態を把握できるので、継続してサービスを利用すべきか、もしくは中断すべきかの判断を行えるようになる。
【実施例５】
【００３３】
図７は、本発明の移動局装置を構成する輻輳状態判定手段7において、輻輳状態を判定する第２の判定手順の一実施例を示す図である。図８は、第２の判定手順において、基準量を計測する第１の基準量計測手順の一実施例を示す図である。また、第２の判定手順における輻輳量を計測する手順には前記第１の輻輳量計測手順が適用され、その他は先の実施例と同様である。
この輻輳状態判定手段７の手順の一例について図７を用いて説明する。本実施例において、ステップ１からステップ２、ステップ３、ステップ４の動作については、先の実施例と同様である。なお、ステップ４の輻輳量を計測する手順は、前記第１の輻輳量計測手順と同様であり、自局が利用不可能な通信スロットの数を積算して輻輳量Ｔを求める。
【００３４】
ステップＳ２においてタイムアウトが検知された場合には、処理はステップＳ７に移行し基準量Ｒの計測処理を行う。このステップＳ７における基準量Ｒの計測処理では、ステップ４で計測した輻輳量Ｔを正規化するための基準値を求める処理を行う。ステップＳ８では判定結果Ｓを求めるため、ステップＳ４で求めた輻輳量ＴをステップＳ７で求めた基準量Ｒで正規化する処理を行い、ステップＳ８で求めた判定結果ＳをステップＳ５で通知手段８へ出力する。ステップＳ６では、通信管理手段4からの終了指示の判定を行い、終了指示がない場合にはステップＳ１からの手順を繰り返し、終了指示があった場合には判定処理を終了する。
【００３５】
次に、第２の判定手段のステップＳ５における基準量Ｒの計測処理手順の一例を図６に示す。本実施例の計測処理では、輻輳量Ｔを正規化する基準値として計測時間内に到来したスロットの総数を求める処理を行う。先ずステップＳ５０１で受信したフレーム制御情報からＦＳＩに格納されるＳＬＮを読み取る。ステップＳ５０２では、読み取ったＳＬＮの値を基準量Ｒに積算する処理を行う。以上の処理により、計測時間に到来したスロットの総数を求めることができるようになる。
【００３６】
本実施例の基準量計測手段によれば、計測時間内に到来した検索対象のスロットの総数を基準量Ｒとして求めることができるので、基地局装置ごとに通信フレームの構成が異なった場合でも判定結果Ｓを常に一定の範囲の値に正規化することが可能になる。
【実施例６】
【００３７】
図９は、第２の判定手順において、基準量を計測する第２の基準量計測手順の一実施例を示す図である。また、第２の判定手順における輻輳量を計測する手順には前記第２または第３の輻輳量計測手順が適用され、その他は先の実施例と同様である。
本実施例におけるステップ４の輻輳量を計測する手順は、前記第２または第３の輻輳量計測手順と同様であり、未使用スロットもしくは自局に割当てられたスロットの数を積算して輻輳量Ｔを求める。次に、第２の判定手段のステップＳ５における基準量Ｒの計測処理手順の一例を図９に示す。本実施例の計測処理では、輻輳量Ｔを正規化する基準値として計測時間内に到来すべきスロットの総数を求める処理を行う。先ずステップＳ５１１で受信したフレーム制御情報からＦＳＩに格納されるＳＬＮを読み取る。ステップＳ５１２では、読み取ったＳＬＮの値にＦＣＭＳのスロット分として１を加算して通信フレームのスロット長を求め、これにスロットの時間長を乗じて周期Ｔｆを求める。ステップＳ５１３では、計測時間を管理するタイマの設定値Ｔｍを読み取る。ステップＳ５１４では、タイマ設定値Ｔｍを通信フレーム周期Ｔｆで除し、計測時間内に到来すべき総フレーム数Ｆを求める。ステップＳ５１５では、総フレーム数ＦにＳＬＮを乗じて基準量Ｒを求める。以上の処理によれば、計測時間内に到来すべき通信フレームから検索対象とするスロットの総数を基準量Ｒとして求めることができるようになる。
【００３８】
本実施例の基準量計測手段によれば、計測時間内に到来すべき通信フレームから検索対象とするスロットの総数を基準量Ｒとして求めることができるので、基地局装置ごとに通信フレームの構成が異なった場合でも判定結果Ｓを常に一定の範囲の値に正規化することが可能になる。また、本実施例の基準量計測手段によれば、実際に到来するフレーム制御情報から基準量Ｒを算出しないので、例えば、電界強度が変動し伝送誤りなどが発生して通信フレームが欠落して受信できない場合でも、基準量Ｒは常に一定の値を得ることができる。
一方、輻輳量Ｔの計測においては、通信フレームが欠落するとフレーム制御信号が得られないため、当該通信フレームの計測ができないが、本実施例では未使用スロットや自局に割当てられたスロットを計測対象とするので計測結果に影響はない。逆に、通信フレームの欠落が多いような場合には判定結果Ｓの値が小さくなり、輻輳の程度が大きいと判断できる結果が得られるようになる。よって、本実施例の基準量計測手段によれば、伝送誤り等の物理的な通信環境の影響も判定結果Ｓに反映することが可能になる。
【実施例７】
【００３９】
図１０は、第２の判定手順において、基準量を計測する第３の基準量計測手順の一実施例を示す図である。また、第２の判定手順における輻輳量を計測する手順には前記第３の輻輳量計測手順が適用され、その他は先の実施例と同様である。
本実施例におけるステップ４の輻輳量を計測する手順は、前記第３の輻輳量計測手順と同様であり、自局に割当てられたスロットの数を積算して輻輳量Ｔを求める。次に、第２の判定手段のステップＳ５における基準量Ｒの計測処理手順の一例を図１０に示す。本実施例の計測処理では、輻輳量Ｔを正規化する基準値として計測時間内に到来すべきスロットの総数を求める処理を行う。先ずステップＳ５２１で計測時間を管理するタイマの設定値Ｔｍを読み取る。ステップＳ５２２では、タイマ設定値Ｔｍをスロットの時間長で除し、計測時間内に到来する総フレーム数を基準量Ｒとして得るようにする。以上の処理によれば、計測時間内でＦＣＭＳを含むスロットの総数を基準量Ｒとして求めることができるようになる。
【００４０】
本実施例の基準量計測手段によれば、計測時間内に到来すべきスロットの総数を基準量Ｒとして求めることができるので、判定結果Ｓから自局が利用している帯域を数値化することができるようになる。すなわち、ＤＳＲＣ方式ではＭＤＳに配置されるデータは固定長であり、伝送速度１０２４ｋｂｐｓのＡＳＫ方式の場合ではスロット長１００オクテットに対してＬＰＤＵ長６５オクテットのデータが割当てられ、伝送速度４０９６ｋｂｐｓのＱＰＳＫ方式ではスロット長４００オクテットに対してＬＰＤＵ長１９３オクテットのデータが割当てられており、各ＭＤＳにおけるデータの利用率は変調方式毎に一定である。したがって、判定結果Ｓにスロットの利用率と伝送速度を乗じることで、容易に利用帯域を算出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】移動局装置の構成の一実施例を示した図である。
【図２】移動局装置の輻輳状態判定手段7における第１の判定手順の一実施例を示した図である。
【図３】第１、第２の判定手順における第１の輻輳量計測手順の一実施例を示した図である。
【図４】第１、第２の判定手順における第２の輻輳量計測手順の一実施例を示した図である。
【図５】第１、第２の判定手順における第３の輻輳量計測手順の一実施例を示した図である。
【図６】第1の判定手段における第４の輻輳量計測手順の一実施例を示した図である。
【図７】移動局装置の輻輳状態判定手段7における第２の判定手順の一実施例を示した図である。
【図８】第１の輻輳量計測手順に対する第１の基準量計測手順の一実施例を示した図である。
【図９】第２、第３の輻輳量計測手順に対する第２の基準量計測手順の一実施例を示した図である。
【図１０】第３の輻輳量計測手順に対する第３の基準量計測手順の一実施例を示した図である。
【図１１】通信フレームの構成例を示した図である。
【図１２】フレーム制御情報の構成例を示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    アンテナ
２    変復調手段
３    FCM検出手段
４    通信管理手段
５    通信制御手段
６    応用処理手段
７    輻輳状態判定手段
８    通知手段
【図１】
2005198118.tif 000003
【図２】
2005198118.tif 000004
【図３】
2005198118.tif 000005
【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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