(57)【要約】【課題】協調通信を行う際の符号及び遅延量の少なくとも一方、並びに送信タイミングを自律的に決定する。【解決手段】中継処理部１５により、受信したパケットが中継要求パケットの場合に、中継要求パケットに含まれる他端末フレーム情報を参照して、自端末の送信スロットが「ＡＣＫ」の場合に自端末が中継端末になると判断し、フレーム中の何番目の「ＡＣＫ」かにより、協調通信の際の符号及び遅延量を決定し、パケット生成部１８により、決定した符合で符号化した中継パケットを生成し、スロット選択部１９により、送信端末の送信スロットの１スロット後のスロットを中継用スロットとして選択し、決定した遅延量も考慮して中継用スロットのタイミングで中継パケットを送信する。【選択図】図４
2012034245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、周辺の通信端末装置で生成された１フレーム分のスロット毎の受信状況を示すフレーム情報、及び該パケットが周期的に送信される通常パケットであることを示す情報または協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す情報を含むパケットを、前記周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、
前記受信手段により受信したパケットが中継要求パケットであることを示す情報が含まれた中継要求パケットの場合に、受信したパケットに含まれるフレーム情報が示すスロット毎の受信状況及び自端末がパケットを送信する送信スロットのフレーム内での位置に基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する符号遅延量決定手段と、
前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化した中継パケット、前記符号遅延量決定手段により決定した遅延量を前記中継要求パケットに付加した中継パケット、または前記符号で前記中継要求パケットを符号化し、かつ前記遅延量を付加した中継パケットを、予め定められた該中継パケットを送信するための中継用スロットのタイミングで送信する送信手段と、
を含む通信端末装置。
【請求項２】
前記フレーム情報の受信状況を、パケットを受信した場合にはビジー、パケットを受信しなかった場合にはフリーとし、
前記符号遅延量決定手段は、前記受信手段により受信した前記中継要求パケットに含まれるフレーム情報における自端末の送信スロットの受信状況がビジーの場合に、自端末が中継端末になると判断すると共に、前記フレーム情報内の受信状況がビジーのスロットのうち自端末の送信スロットが何番目の位置であるかに基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する
請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記送信手段は、前記中継パケットの送信に先立って、前記中継用スロットの受信状況をスロット変更要求とするフレーム情報を含む前記通常パケットを、自端末の送信スロットのタイミングで送信する請求項１または請求項２記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記受信状況のビジーを、パケットを正常に受信したことを示すＡＣＫ、及びパケットを受信したが復調に失敗したことを示すＮＡＣＫとし、
前記受信手段により受信したパケットに含まれるフレーム情報に基づいて、スロット毎に前記ＮＡＣＫの割合を算出し、算出した前記ＮＡＣＫの割合が予め定めた閾値以上のスロットで受信したパケットを中継要求パケットと判定する判定手段を含み、
前記符号遅延量決定手段は、前記判定手段によりパケットが中継要求パケットであると判定された場合にも、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する、
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の通信端末装置。
【請求項５】
所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、通信端末装置の位置情報及び該パケットが周期的に送信される通常パケットであることを示す情報または協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す情報を含むパケットを、前記周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、
自端末の位置情報を検出する検出手段と、
前記受信手段により受信したパケットが中継要求パケットであることを示す情報が含まれた中継要求パケットの場合に、受信したパケットに含まれる位置情報及び前記検出手段により検出された自端末の位置情報に基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する符号遅延量決定手段と、
前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化した中継パケット、前記符号遅延量決定手段により決定した遅延量を前記中継要求パケットに付加した中継パケット、または前記符号で前記中継要求パケットを符号化し、かつ前記遅延量を付加した中継パケットを、予め定められた該中継パケットを送信するための中継用スロットのタイミングで送信する送信手段と、
を含む通信端末装置。
【請求項６】
前記中継要求パケットは、該パケットを中継したい方向を示す中継方向情報を含み、
前記符号遅延量決定手段は、前記受信手段により受信したパケットに含まれる位置情報が示す位置、中継方向情報が示す方向、及び前記検出手段により検出された自端末の位置情報が示す位置の関係に基づいて、パケットを送信した送信端末から見た自端末の方向と前記中継したい方向とが対応する場合に、自端末が中継端末になると判断すると共に、前記送信端末から見た自端末の方向及び前記送信端末と前記自端末との距離に基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する
請求項５記載の通信端末装置。
【請求項７】
所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、中継端末をスロット番号で指定する１以上の指定情報、及び該パケットが周期的に送信される通常パケットであることを示す情報または協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す情報を含むパケットを、周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、
前記受信手段により受信したパケットが中継要求パケットであることを示す情報が含まれた中継要求パケットの場合に、前記受信したパケットに含まれる指定情報が示すスロット番号と自端末がパケットを送信する送信スロットのスロット番号が一致する場合に、自端末が中継端末になると判断すると共に、前記１以上の指定情報の何番目に自端末の送信スロットを示すスロット番号が指定されているかに基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する符号遅延量決定手段と、
前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化した中継パケット、前記符号遅延量決定手段により決定した遅延量を前記中継要求パケットに付加した中継パケット、または前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化し、かつ前記遅延量を付加した中継パケットを、予め定められた該中継パケットを送信するための中継用スロットのタイミングで送信する送信手段と、
を含む通信端末装置。
【請求項８】
前記送信手段は、前記中継要求パケットを送信した通信端末装置の送信スロットに応じたスロットを前記中継用スロットとして選択する請求項１〜請求項７のいずれか１項の通信端末装置。
【請求項９】
前記通常パケット及び前記中継要求パケットと、前記中継パケットとを異なる周波数で送信する請求項１〜請求項８のいずれか１項記載の通信端末装置。
【請求項１０】
所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、前記周辺の通信端末装置で生成された１フレーム分のスロット毎の受信状況を示すフレーム情報を含むパケットを、周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、
スロット毎の受信状況を示すフレーム情報を生成すると共に、協調通信による中継を要求する情報を取得した場合に、予め定められた中継パケットを送信するための中継用スロットの受信状況をスロット変更要求に変更したフレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、
前記受信手段により受信したパケットに含まれるフレーム情報に基づいて、協調通信の際に用いる符号の次数を決定する次数決定手段と、
前記フレーム生成手段により生成した前記中継用スロットの受信状況をスロット変更要求に変更したフレーム情報を送信した後に、前記協調通信による中継を要求する情報及び該情報を含む中継要求パケットであることを示す情報、並びに前記次数決定手段により決定した次数を示す情報を含む中継要求パケットを、自端末がパケットを送信する送信スロットのタイミングで送信する送信手段と、
を含む通信端末装置。
【請求項１１】
前記フレーム情報生成手段は、前記受信手段によりパケットを正常に受信した場合にはＡＣＫ、及びパケットを受信したが復調に失敗した場合にはＮＡＣＫとするフレーム情報を生成し、生成したフレーム情報に基づいて、スロット毎に前記ＮＡＣＫの割合を算出し、算出した前記ＮＡＣＫの割合が予め定めた閾値以上のスロットで受信したパケットの情報を前記協調通信による中継を要求する情報として取得する請求項１０記載の通信端末装置。
【請求項１２】
所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、自端末の位置情報を含むパケットを、周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、
協調通信による中継を要求する情報を取得した場合に、該協調通信による中継を要求する情報及び前記受信手段により受信したパケットに含まれる位置情報に基づいて、１以上の中継端末をスロット番号で指定する指定手段と、
前記協調通信による中継を要求する情報及び該情報を含む中継要求パケットであることを示す情報、並びに前記指定手段により指定したスロット番号を含む中継要求パケットを、自端末がパケットを送信する送信スロットのタイミングで送信する送信手段と、
を含む通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信端末装置に係り、特に、周辺の通信端末装置から送信されるパケットと多重化してパケットを送信する通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信方式の１つとしてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。このＴＤＭＡ方式は、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して短時間ずつ交代で各通信端末装置から通信情報を送信する通信方式である。例えば、１つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、送信端末及び受信端末以外の端末を中継端末として用い、空間ダイバーシチ利得を得る協調通信技術が知られている。協調通信の方式としては、送信端末−中継端末−受信端末間のチャネルが最良となる中継端末により中継する最良単一中継選択方式や、時空間符号を各中継端末のアンテナに割り当てて中継する時空間符号化方式や、各中継端末にランダムな遅延量を付加して中継する遅延ダイバーシチ方式や、時空間符号に対してランダムベクトルを乗じて中継する擬似時空間符号化方式等がある（例えば、非特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５５０
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】MIT（J.N.Laneman, G.W.Wornell）、「Distributed Space-Time-Code Protocols for Exploiting Cooperative Diversity in Wireless Networks」、IEEE Trans. Inform. Theory, 2003.
【非特許文献２】「ＳＴＢＣを用いるマルチホップ協力通信のフィールド伝送特性」、電子情報通信学会１０年総合大会
【非特許文献３】「ＳＴＢＣを用いるマルチホップ協力通信装置の伝送特性」、信学技報、ＲＣＳ２００９−９８
【非特許文献４】「Asynchronous cooperative diversity」、IEEE Trans. Wireless Commun., vol.5, no.6, Jun. 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術のような周期的なブロードキャスト通信を行う場合よりも、例えば事故の発生等の情報を周辺の通信端末装置に送信したい場合のように、より遠くまで高信頼に情報を伝えたいという要求がある。
【０００７】
そこで、協調通信を行うことにより高信頼化を図ることはできるが、従来の協調通信技術では、どの端末を中継端末とするか、また、中継端末に対する符号の割り当て、及び符号化された信号の送信タイミング等は予め定められている。しかし、例えば車車間通信等のように通信端末装置が移動体に搭載されているような場合には、時々刻々と通信端末装置が移動するため、通信端末装置のあらゆる移動を想定して、上記のような符号の割り当てや送信タイミングを予め定めておくことは非常に困難となる、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、協調通信を行う際の符号及び遅延量の少なくとも一方の割り当て、並びに送信タイミングを自律的に決定することができる通信端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、第１の発明の通信端末装置は、所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、周辺の通信端末装置で生成された１フレーム分のスロット毎の受信状況を示すフレーム情報、及び該パケットが周期的に送信される通常パケットであることを示す情報または協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す情報を含むパケットを、前記周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、前記受信手段により受信したパケットが中継要求パケットであることを示す情報が含まれた中継要求パケットの場合に、受信したパケットに含まれるフレーム情報が示すスロット毎の受信状況及び自端末がパケットを送信する送信スロットのフレーム内での位置に基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する符号遅延量決定手段と、前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化した中継パケット、前記符号遅延量決定手段により決定した遅延量を前記中継要求パケットに付加した中継パケット、または前記符号で前記中継要求パケットを符号化し、かつ前記遅延量を付加した中継パケットを、予め定められた該中継パケットを送信するための中継用スロットのタイミングで送信する送信手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
これにより、受信したパケットに含まれるフレーム情報における自端末の送信スロットの受信状況及び位置に基づいて、自端末が中継端末となるか否か、及び中継端末となる場合の符号及び遅延量の少なくとも一方を自律的に決定することができ、また、中継パケットを予め定められた中継用スロットのタイミングで送信するため、送信タイミングを自律的に決定することができる。
【００１１】
また、第１の発明において、前記フレーム情報の受信状況を、パケットを受信した場合にはビジー、パケットを受信しなかった場合にはフリーとし、前記符号遅延量決定手段は、前記受信手段により受信した前記中継要求パケットに含まれるフレーム情報における自端末の送信スロットの受信状況がビジーの場合に、自端末が中継端末になると判断すると共に、前記フレーム情報内の受信状況がビジーのスロットのうち自端末の送信スロットが何番目の位置であるかに基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定することができる。このように、フレーム情報を用いた簡易な方法により、自律的に符号及び遅延量の少なくとも一方を決定することができる。
【００１２】
また、第１の発明において、前記送信手段は、前記中継パケットの送信に先立って、前記中継用スロットの受信状況をスロット変更要求とするフレーム情報を含む前記通常パケットを、自端末の送信スロットのタイミングで送信することができる。これにより、中継用スロットでのパケット衝突を回避して、協調通信の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
また、第１の発明の通信端末装置は、前記受信状況のビジーを、パケットを正常に受信したことを示すＡＣＫ、及びパケットを受信したが復調に失敗したことを示すＮＡＣＫとし、前記受信手段により受信したパケットに含まれるフレーム情報に基づいて、スロット毎に前記ＮＡＣＫの割合を算出し、算出した前記ＮＡＣＫの割合が予め定めた閾値以上のスロットで受信したパケットを中継要求パケットと判定する判定手段をさらに含んで構成することができ、前記符号遅延量決定手段は、前記判定手段によりパケットが中継要求パケットであると判定された場合にも、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定することができる。これにより、事故の情報等のイベント的な情報だけでなく、通信状況が不確かな状況において通信される通常パケットの情報についても、協調通信による中継を行うことで、通信の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また、第２の発明の通信端末装置は、所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、通信端末装置の位置情報及び該パケットが周期的に送信される通常パケットであることを示す情報または協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す情報を含むパケットを、前記周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、自端末の位置情報を検出する検出手段と、前記受信手段により受信したパケットが中継要求パケットであることを示す情報が含まれた中継要求パケットの場合に、受信したパケットに含まれる位置情報及び前記検出手段により検出された自端末の位置情報に基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する符号遅延量決定手段と、前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化した中継パケット、前記符号遅延量決定手段により決定した遅延量を前記中継要求パケットに付加した中継パケット、または前記符号で前記中継要求パケットを符号化し、かつ前記遅延量を付加した中継パケットを、予め定められた該中継パケットを送信するための中継用スロットのタイミングで送信する送信手段と、を含んで構成されている。
【００１５】
これにより、受信したパケットに含まれる位置情報に基づいて、自端末が中継端末となるか否か、及び中継端末となる場合の符号及び遅延量の少なくとも一方を自律的に決定することができ、また、中継パケットを予め定められた中継用スロットのタイミングで送信するため、送信タイミングを自律的に決定することができる。
【００１６】
また、第２の発明において、前記中継要求パケットは、該パケットを中継したい方向を示す中継方向情報を含み、前記符号遅延量決定手段は、前記受信手段により受信したパケットに含まれる位置情報が示す位置、中継方向情報が示す方向、及び前記検出手段により検出された自端末の位置情報が示す位置の関係に基づいて、パケットを送信した送信端末から見た自端末の方向と前記中継したい方向とが対応する場合に、自端末が中継端末になると判断すると共に、前記送信端末から見た自端末の方向及び前記送信端末と前記自端末との距離に基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定することができる。これにより、中継したい方向に存在する端末が自律的に中継端末となると判断して協調通信を行うため、協調通信の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また、第３の発明の通信端末装置は、所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、中継端末をスロット番号で指定する１以上の指定情報、及び該パケットが周期的に送信される通常パケットであることを示す情報または協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す情報を含むパケットを、周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、前記受信手段により受信したパケットが中継要求パケットであることを示す情報が含まれた中継要求パケットの場合に、前記受信したパケットに含まれる指定情報が示すスロット番号と自端末がパケットを送信する送信スロットのスロット番号が一致する場合に、自端末が中継端末になると判断すると共に、前記１以上の指定情報の何番目に自端末の送信スロットを示すスロット番号が指定されているかに基づいて、協調通信の際に用いる符号及び遅延量の少なくとも一方を決定する符号遅延量決定手段と、前記符号遅延量決定手段により決定した符号で前記中継要求パケットを符号化した中継パケット、前記符号遅延量決定手段により決定した遅延量を前記中継要求パケットに付加した中継パケット、または前記符号で前記中継要求パケットを符号化し、かつ前記遅延量を付加した中継パケットを、予め定められた該中継パケットを送信するための中継用スロットのタイミングで送信する送信手段と、を含んで構成されている。
【００１８】
これにより、受信したパケットに含まれる中継端末候補をスロット番号で指定する指定情報に基づいて、自端末が中継端末となるか否か、及び中継端末となる場合の符号及び遅延量の少なくとも一方を自律的に決定することができ、また、中継パケットを予め定められた中継用スロットのタイミングで送信するため、送信タイミングを自律的に決定することができる。
【００１９】
また、第１〜第３の発明において、前記送信手段は、前記中継要求パケットを送信した通信端末装置の送信スロットに応じたスロットを前記中継用スロットとして選択することができる。このように、送信端末の送信スロットとの関係という予め定められたルールに従って、中継用スロットを選択するため、自律的に送信タイミングを決定することができる。
【００２０】
また、前記通常パケット及び前記中継要求パケットと、前記中継パケットとを異なる周波数で送信することができる。これにより、中継用スロットでのパケット衝突及びスロットの混雑を抑制することができる。
【００２１】
また、第４の発明の通信端末装置は、所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、周辺の通信端末装置で生成された１フレーム分のスロット毎の受信状況を示すフレーム情報を含むパケットを、前記周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、スロット毎の受信状況を示すフレーム情報を生成すると共に、協調通信による中継を要求する情報を取得した場合に、予め定められた中継パケットを送信するための中継用スロットの受信状況をスロット変更要求に変更したフレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、前記受信手段により受信したパケットに含まれるフレーム情報に基づいて、協調通信の際に用いる符号の次数を決定する次数決定手段と、前記フレーム生成手段により生成した前記中継用スロットの受信状況をスロット変更要求に変更したフレーム情報を送信した後に、前記協調通信による中継を要求する情報及び該情報を含む中継要求パケットであることを示す情報、並びに前記次数決定手段により決定した次数を示す情報を含む中継要求パケットを、自端末がパケットを送信する送信スロットのタイミングで送信する送信手段と、を含んで構成することができる。これにより、送信端末において、自律的に中継次数を決定することができる。
【００２２】
また、第４の発明において、前記フレーム情報生成手段は、前記受信手段によりパケットを正常に受信した場合にはＡＣＫ、及びパケットを受信したが復調に失敗した場合にはＮＡＣＫとするフレーム情報を生成し、生成したフレーム情報に基づいて、スロット毎に前記ＮＡＣＫの割合を算出し、算出した前記ＮＡＣＫの割合が予め定めた閾値以上のスロットで受信したパケットの情報を前記協調通信による中継を要求する情報として取得することができる。これにより、事故の情報等のイベント的な情報だけでなく、通信状況が不確かな状況において通信される通常パケットの情報についても、協調通信による中継を行うことで、通信の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、第５の発明の通信端末装置は、所定期間のフレームを時分割した複数のスロットの各々を一単位として送信されるパケットであって、自端末の位置情報を含むパケットを、周辺の通信端末装置から受信する受信手段と、協調通信による中継を要求する情報を取得した場合に、該協調通信による中継を要求する情報及び前記受信手段により受信したパケットに含まれる位置情報に基づいて、１以上の中継端末をスロット番号で指定する指定手段と、前記協調通信による中継を要求する情報及び該情報を含む中継要求パケットであることを示す情報、並びに前記指定手段により指定したスロット番号を含む中継要求パケットを、自端末がパケットを送信する送信スロットのタイミングで送信する送信手段と、を含んで構成されている。これにより、送信端末において、自律的に中継端末を決定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明の通信端末装置によれば、受信したパケットに含まれるフレーム情報における自端末の送信スロットの受信状況及び位置に基づいて、自端末が中継端末となるか否か、及び中継端末となる場合の符号及び遅延量の少なくとも一方を自律的に決定することができ、また、中継パケットを予め定められた中継用スロットのタイミングで送信するため、送信タイミングを自律的に決定することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の前提となる状況を説明するためのイメージ図である。
【図２】本発明の実施の形態の前提となる状況でのスロットの使用状況を説明するためのイメージ図である。
【図３】協調通信の方式の例を示す概略図である。
【図４】第１の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置によって送受信されるフレームの構成を示すイメージ図である。
【図６】第１の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される送信端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】符号化方式と遅延ダイバーシチ方式を組み合わせた場合の符号及び遅延量の割り当ての一例を示すイメージ図である。
【図８】第１の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態における符号及び遅延量の決定を説明するための図である。
【図１０】第１の実施の形態における中継用スロットの決定を説明するための図である。
【図１１】中継用スロットにおけるパケット衝突の可能性を説明するための図である。
【図１２】中継用スロットにおけるパケット衝突の可能性を説明するための図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置によって送受信されるフレームの構成を示すイメージ図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される送信端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１５】中継用スロット獲得フェーズを説明するための図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１７】第２の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置によって送受信されるフレームの構成の他の例を示すイメージ図である。
【図１８】第３の実施の形態におけるスロットの割り当てを説明するための図である。
【図１９】第４の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２０】第５の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２１】第５の実施の形態における符号及び遅延量の決定を説明するための図である。
【図２２】第６の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】第６の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置によって送受信されるフレームの構成を示すイメージ図である。
【図２４】第６の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される送信端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２５】第６の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２６】第７の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される送信端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２７】第７の実施の形態における中継判断を説明するための図である。
【図２８】第８の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２９】第９の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】第９の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置によって送受信されるフレームの構成を示すイメージ図である。
【図３１】第９の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される送信端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図３２】第９の実施の形態に係る移動体無線通信端末装置において実行される中継端末処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図３３】第９の実施の形態における中継方向と符号及び遅延量の割り当てとの関係を説明するための図である。
【図３４】第１０の実施の形態における位置情報と符号及び遅延量の割り当てとの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、本発明を適用した無線通信端末装置を車両などの移動する移動体に搭載し、複数の無線通信端末装置の間でパケット（ｐａｃｋｅｔ）を交換することにより無線通信を行なう場合を例に説明する。
【００２７】
まず、本発明の実施の形態の前提となる状況について説明する。
【００２８】
図１に示すように、端末Ａの通信可能エリア内に端末Ｂ及び端末Ｃが存在し、端末Ｂ及び端末Ｃの通信可能エリア内であって端末Ａの通信可能エリア外に端末Ｄが存在する場合を考える。詳細は後述するが、端末Ａ〜端末Ｄは、図２に示すように、所定期間の１フレームをＮ個（ここでは８個）に分割したスロットから各々選択したスロットのタイミングでパケットを送信する。この１つのスロットは、１パケットを送信できる期間を示すものであり、１フレーム期間を周期的に繰り返すことで、各端末はシングルホップの周期ブロードキャスト通信を実施している。
【００２９】
このような状況で、端末Ａが、例えば事故の発生を示す情報を取得した場合に、この情報を通常のシングルホップのブロードキャスト通信で送信すると、端末Ｄ及びその後続の端末まで伝えることができない。
【００３０】
そこで、端末Ｂ及び端末Ｃを中継端末として、送信端末Ａが送信したパケットを受信端末Ｄに中継する協調通信を実施する。この状況を協調通信の各従来方式に対応させた場合を図３に示す。同図（Ａ）は最良単一中継選択方式、（Ｂ）は時空間符号化方式、（Ｃ）は遅延ダイバーシチ方式、（Ｄ）は擬似時空間符号化方式、及び（Ｅ）はＳＴＳＫ方式である。
【００３１】
中継端末Ｂ及びＣは、各協調通信の方式に従って、それぞれ適切な符号及び遅延量を用いて送信端末Ａから送信されたパケットを符号化及び遅延させて中継する必要がある。また、中継端末Ｂ及びＣは、符号化したパケットをタイミングを同期させて送信する必要がある。これらの符号及び遅延量、並びに送信タイミングを自律的に決定する方法について、以下の各実施の形態で詳細に説明する。
【００３２】
図４に示すように、第１の実施の形態に係る無線通信ネットワークの移動体無線通信端末装置１０は、受信アンテナ１１を介して周辺の他の移動体無線通信端末装置１０が送信したパケットを受信する受信回路１２と、受信したパケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出するパケット検出部１３と、検出されたパケットから送信されてきたデータを復元するパケット復調部１４と、自端末が送信端末として機能する場合に、中継次数を決定すると共に、自端末が中継端末として機能する場合に、符号及び遅延量を決定する中継処理部１５と、パケット検出部１３でパケットを検出したスロットの受信状況、及びパケット復調部１４によるパケットの復調の成否情報に基づいて、送信パケットに埋め込む後述するフレーム情報を生成するフレーム情報生成部１６と、フレーム情報を蓄積するためのフレーム情報蓄積部１７と、フレーム情報生成部１６により生成されたフレーム情報を埋め込んだパケットを生成すると共に、中継する場合には中継処理部１５での処理結果に基づいて中継要求パケットまたは中継パケット（詳細は後述）を生成するパケット生成部１８と、パケットを送信するスロットを選択し、選択したスロットに基づいて、パケットの送信タイミングを制御するスロット選択部１９と、送信アンテナ２１を介してパケットを送信する送信回路２０とを備えている。
【００３３】
ここで、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０によって送受信されるフレームの構成について図５を用いて説明する。１フレームは、例えば１００ｍｓに設定され、フレーム周期が周期的に繰り返されている。各フレーム周期は、Ｎ個の期間に分割されたＮ個のスロットにより構成されている。この１つのスロットは、１パケットを送信できる期間を示すものである。移動体無線通信端末装置１０では、このスロットの単位でパケットをやりとりする。なお、１フレーム周期は各移動体無線通信端末装置１０のデータの送信周期に合わせて設定するとよい。例えば、各移動体無線通信端末装置１０において、１００ｍｓに１度のパケットの送信を保証するためには、１００ｍｓに設定すると良い。本実施の形態に係る移動体無線通信端末装置１０では、フレーム周期は１００ｍｓとされているものとする。
【００３４】
パケットは、プリアンブルと、パケットが通常パケットか中継に関連するパケットかを示す中継フラグと、中継する際の符号化方式と、符号化するアンテナの本数である中継次数と、当該パケットを送信した移動体無線通信端末装置１０で検出された１フレーム周期中のスロットの受信状況を示すフレーム情報（ＦＩ）と、送信対象となる実データが含まれるデータ領域と、スロットの同期ずれの影響を軽減するためのガードタイムとを有している。なお、本発明ではスロットの同期方法に関しては限定しないが、例えば同期のための基準局を設ける等の何らかの手段によって、ガードタイムで補償できる程度の同期がとれているものとする。
【００３５】
中継フラグは、例えば、該当のパケットが、通常のシングルホップで送信される通常パケットであることを示す「０」、送信端末から中継端末候補へ協調通信による中継を要求する中継要求パケットであることを示す「１」、中継端末から受信端末へ中継される中継パケットであることを示す「２」とすることができる。なお、中継端末候補とは、送信端末からのパケットを受信可能な端末であり、実際に中継端末となるか否かは中継候補端末が自律的に判断する。
【００３６】
フレーム情報には、スロット数分の領域が設けられている。本実施の形態では、Ｎ個のスロットに対応してＮ個の領域［ＳＩ１、ＳＩ２、・・・、ＳＩＮ］が設けられている。各領域（ＣＳ）には、「ＡＣＫ」（正常受信）、「ＲＴＣ」（スロット変更要求：パケット衝突）、「ＮＡＣＫ」（受信失敗）、及び「ＦＲＥＥ」（空き）の何れかを示す観測情報が設定される。観測情報の「ＡＣＫ」は、対象となるスロットにおいて、パケットの受信が成功したことを示す。なお、パケットの受信が成功したとは、単にパケットを受信・検出しただけでなく、パケット内の情報を復調できたことをいう。また、「ＲＴＣ」は、パケットが衝突したことを示す。また、「ＮＡＣＫ」は、対象となるスロットにおいて、パケットの受信が失敗したことを示し、パケットを受信・検出したが、パケット内の情報を復調できなかったことを示す。「ＦＲＥＥ」は、対象となるスロットにおいて、パケットが受信されなかったことを示す。
【００３７】
また、パケットには、符号化方式及び変調方式が含まれ、例えば、図３に示す方式のいずれの方式を使用するか、どのような変調方式を使用するか等の情報を設定する。
【００３８】
次に、移動体無線通信端末装置１０の通常のシングルホップ通信時の動作について説明する。まず受信処理では、パケット検出部１３により、スロットｉのタイミングで受信回路１２の状態を取り込み、パケットが受信されたか否かを検出する。また、パケット復調部１４により、検出されたパケットを復調して他の移動体無線通信端末装置１０から送られてきたデータを復元してパケットに含まれるフレーム情報をフレーム情報蓄積部１７に蓄積すると共に、復調成否情報を生成する。そして、フレーム情報生成部１６で、パケット検出部１３での検出結果及びパケット復調部１４の復調成否情報に基づいて、スロットｉの観測情報を生成する。この受信処理をスロット毎に１フレーム分実行することで、直近１フレーム分のフレーム情報を生成することができる。
【００３９】
なお、以下では、フレーム情報生成部１６で生成したフレーム情報と、受信したパケットに含まれるフレーム情報とを区別するために、フレーム情報生成部１６で生成したフレーム情報を自端末フレーム情報（自端末ＦＩ）、受信したパケットに含まれるフレーム情報を他端末フレーム情報（他端末ＦＩ）という。また、自端末ＦＩの観測情報を自端末観測情報（自端末ＣＳ）、他端末ＦＩの観測情報を他端末観測情報（他端末ＣＳ）という。
【００４０】
次に、通常のシングルホップ通信時の送信処理では、スロット選択部１９により、フレーム情報生成部１６で生成された自端末フレーム情報、及びフレーム情報蓄積部１７に蓄積された他端末フレーム情報を参照して、パケットを送信する送信スロットを選択する。送信スロットは、例えば、自端末フレーム情報及び他端末フレーム情報において、観測情報が全て「ＦＲＥＥ」となっているスロットを選択することができる。そして、１フレーム期間において、選択した送信スロットのタイミングで、フレーム情報生成部１６により生成したフレーム情報を含むパケットを送信する。また、フレーム情報生成部１６により生成したフレーム情報を、フレーム情報蓄積部１７に１フレーム分記録した上でリセットして、受信処理の待機状態となる。
【００４１】
次に、図６を参照して、協調通信時に第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０が送信端末として機能する場合に実行される送信端末処理ルーチンについて説明する。
【００４２】
ステップ１００で、協調通信による中継を要求する情報（以下、中継要求情報という）を取得したか否かを判定する。中継要求情報とは、例えば、事故情報などの通常のシングルホップ通信時のパケットには含まれない情報である。中継要求情報の取得は、例えば、カーナビゲーションシステムと連動して取得したり、他の移動体無線通信端末装置から取得したり、自車両に搭載された車載カメラやレーザレーダ等により検出された車両周辺状況から判断して取得したりすることができる。中継要求情報を取得した場合には、ステップ１０２へ移行し、取得しない場合には、本ステップの判定を繰り返す。
【００４３】
ステップ１０２では、フレーム情報蓄積部１７に蓄積された前フレームの自端末フレーム情報を確認する。
【００４４】
次に、ステップ１０４で、前フレームの自端末フレーム情報の観測情報に含まれる「ＡＣＫ」の数が２以上か否かを判定する。「ＡＣＫ」が２以上の場合には、ステップ１０６へ移行し、２より小さい場合には、ステップ１０８へ移行する。
【００４５】
ステップ１０６では、自端末観測情報の「ＡＣＫ」の数以下の数を協調通信の際の中継次数ｋとして決定する。中継次数とは、協調通信の際の中継局のアンテナの数であり、１つのアンテナに１つの符号が対応する。ここでは、「ＡＣＫ」の数は中継端末候補の数であるので、「ＡＣＫ」の数より小さい数を中継次数として決定した場合には、１つのアンテナに複数の中継端末が割り当てられることになる。１つのアンテナに割り当てられた中継端末は、それぞれ異なる遅延量を設定して、符号化したパケットを送信する。図７に、１つのアンテナに複数の中継端末が割り当てられ、それぞれ異なる遅延量が設定された例として、符号化方式と遅延ダイバーシチ方式とを組み合わせた場合のイメージ図を示す。
【００４６】
このように、電波の相反性を利用して、「ＡＣＫ」の数に基づいて中継次数を自律的に決定することができる。また、自端末フレーム情報の生成及び蓄積の際に、パケット受信時の受信電力も合わせて記録しておき、受信電力が所定の閾値以上の場合の「ＡＣＫ」の数を用いて中継次数を決定するようにしてもよい。これにより、協調通信の確実性が向上する。
【００４７】
一方、ステップ１０８では、中継次数ｋを１に決定する。中継次数ｋが１の場合、中継端末では符号化は行われず、遅延量のみが設定される。
【００４８】
次に、ステップ１１０で、上記ステップ１００で取得した中継要求情報をデータ領域に含め、中継フラグを「１」、中継次数を「ｋ」に設定した中継要求パケットを生成して、自端末の送信スロットのタイミングで送信して処理を終了する。
【００４９】
次に、図８を参照して、協調通信時に第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。
【００５０】
ステップ１５０で、パケット検出部１３により、受信回路１２の状態を取り込み、パケットが受信されたか否かを検出し、パケット復調部１４により、検出されたパケットを復調して他の移動体無線通信端末装置１０から送られてきたデータを復元すると共に、パケットに含まれる他端末フレーム情報をフレーム情報蓄積部１７に蓄積する。
【００５１】
次に、ステップ１５２で、復元されたデータの中継フラグを確認し、中継フラグが、受信したパケットが中継要求パケットであることを示す「１」であるか否かを判定する。中継フラグが「１」の場合には、ステップ１５４へ移行し、中継フラグが「１」ではない場合には、ステップ１６６へ移行する。
【００５２】
ステップ１５４では、上記ステップ１５０でフレーム情報蓄積部１７に蓄積した他端末フレーム情報を参照して、自端末が通常パケットを送信する際に使用する送信スロットｍの他端末観測情報（他端末ＣＳｍ）を確認する。例えば、端末Ａ〜Ｆ（送信端末：端末Ａ、自端末：端末Ｂ）が送信スロットとして図９に示すように各スロットを使用している場合、自端末Ｂの送信スロットは４番目であるので、送信端末Ａからの他端末フレーム情報の４番目のスロットの観測情報を確認する。
【００５３】
次に、ステップ１５６で、上記ステップ１５４で確認した他端末ＣＳｍが「ＡＣＫ」か否かを判定する。他端末ＣＳｍ＝「ＡＣＫ」の場合には、送信端末と自端末との間の通信が正常に行われていることを示しているため、自端末が中継端末になると判断して、ステップ１５８へ移行する。一方、他端末ＣＳｍ≠「ＡＣＫ」の場合には、送信端末と自端末との間の通信が正常に行われていないことを示しているため、協調通信の信頼性を保つために自端末は中継端末にはならないと判断して、ステップ１６８へ移行する。
【００５４】
ステップ１５８では、上記ステップ１５０でフレーム情報蓄積部１７に蓄積した他端末フレーム情報において、観測情報が「ＡＣＫ」となっているスロットの内、自端末の送信スロットｍが何番目のスロットか（ＯＡＣＫ）を算出する。上記の図９の例では、送信端末Ａからのパケットを受信した１番目のスロットは、送信端末Ａ自体の送信スロットであることがわかる。この送信端末の送信スロットを除いて、観測情報が「ＡＣＫ」となっているスロットの内、自端末Ｂの送信スロットは２番目であるので、ＯＡＣＫ＝２となる。
【００５５】
次に、ステップ１６０で、受信したパケットに含まれる中継次数、及び上記ステップ１５８で算出したＯＡＣＫに基づいて、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する。具体的には、中継次数ｋに基づいてアンテナＩＤ＃１〜ＩＤ＃ｋを設定し、「ＡＣＫ」のスロットに順番にアンテナＩＤ＃２、・・・、アンテナＩＤ＃ｋ、・・・、アンテナＩＤ＃１を割り当てる。アンテナＩＤにはそれぞれ異なる符合が対応している。
【００５６】
中継次数ｋより「ＡＣＫ」の数の方が多い場合には、アンテナＩＤ＃１の次に再びアンテナＩＤ＃２から割り当てる。この２周目のアンテナＩＤの割り当ての際には、遅延量を付加する。中継次数ｋの２倍より「ＡＣＫ」の数の方が多い場合には、２周目のアンテナＩＤ＃１の次に再びアンテナＩＤ＃２から割り当てる。この３周目のアンテナＩＤの割り当ての際には、２周目に付加した遅延量より多い遅延量を付加する。
【００５７】
従って、自端末に割り当てられる符号（アンテナＩＤ）は、上記ステップ１５８で算出したＯＡＣＫを中継次数ｋで除したときの剰余（整数）に１を加算した値として決定する。また、自端末に割り当てられる遅延量は、ＯＡＣＫから１を減算した値を中継次数ｋで除した商（整数）に所定の基準遅延量τを乗算した値として決定する。基準遅延量τは、例えば、直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）のサンプリング間隔等とすることができ、最大許容遅延量はＯＦＤＭのガードインターバルとして設定されている時間である。ただし、ガードインターバルがガードタイムより大きい場合には、最大許容遅延量はガードタイムとなる。
【００５８】
例えば、上記の図９の例で、受信したパケットに含まれる中継次数ｋが「２」の場合には、ＯＡＣＫ「２」を中継次数「２」で除したときの剰余０に１を加算して１が得られるため、アンテナＩＤ＃１が割り当てられる。また、ＯＡＣＫ「２」から１を減算した値１を中継次数「２」で除した商０に所定の基準遅延量τを乗算すると０となるため、遅延量はなしと決定できる。
【００５９】
なお、図９の例で、中継次数ｋが「２」の場合には、端末Ｃ（ＯＡＣＫ＝１）はアンテナＩＤ＃２及び遅延量０、端末Ｄ（ＯＡＣＫ＝３）はアンテナＩＤ＃２及び遅延量τ、端末Ｅ（ＯＡＣＫ＝４）はアンテナＩＤ＃１及び遅延量τが割り当てられる。
【００６０】
次に、ステップ１６２で、データ領域に上記ステップ１５０で復元したデータから得られる中継要求情報を含め、中継フラグを中継端末から送信される中継パケットであることを示す「２」に設定し、中継次数を中継要求パケットに設定されていた中継次数と同様の「ｋ」に設定し、上記ステップ１６０で決定したアンテナＩＤに対応した符号で符号化した中継パケットを生成する。
【００６１】
次に、ステップ１６４で、予め定めたルールに従って中継パケットを送信するための中継用スロットを選択する。各中継端末は、同一のスロットで中継パケットを送信する必要があるため、予め定めたルールに従って中継用スロットを選択するものである。ここでは、図１０に示すように、通常のシングルホップ通信で用いられる周波数ｆｄとは異なる周波数を、中継パケットを送信するための周波数ｆｆとして使用する場合について説明する。中継用スロットは、例えば、送信端末の送信スロットのｎスロット後のスロット等のように、送信端末の送信スロットとの位置関係が予め対応付けられたスロットを選択する。図１０は、送信端末Ａの送信スロット♯１の１スロット後のスロット♯２を中継用スロットとして選択する例である。スロットの対応付けは、１スロット後のスロットに限定されるものではなく、送信スロットと同一のスロットや、２スロット後のスロット等としてもよい。ただし、送信スロットの１スロット後のスロットを中継用スロットとして選択した場合が、中継要求パケットを受信してから中継パケットを送信するまでのタイムラグを最短にすることができる。
【００６２】
そして、１フレーム期間において、選択した中継用スロットのタイミングで、上記ステップ１６２で生成した中継パケットを送信する。この際、遅延量が付加されている中継パケットについては、遅延量も考慮したタイミングで中継パケットを送信する。
【００６３】
上記ステップ１５２で、中継フラグ≠１と判定されてステップ１６６へ移行した場合には、中継フラグが、受信したパケットが通常パケットであることを示す「０」であるか否かを判定する。中継フラグが「０」の場合には、ステップ１６８へ移行し、上述した通常のシングルホップ通信時の受信処理を実行する。一方、中継フラグが「０」ではない場合には、中継フラグが、受信したパケットが中継端末から送信された中継パケットであることを示す「２」であると判定して、ステップ１７０へ移行する。
【００６４】
ステップ１７０では、協調通信における受信端末として機能して、各中継端末から受信した中継パケットを復元する。これにより、送信端末から送信され中継端末を介して中継された中継要求情報を取得することができる。そして、受信端末として機能した後は、取得した中継要求情報をさらに遠くまで伝えるために、送信端末として機能する。なお、中継の回数や中継すべき距離等を予め定めておき、その回数や距離に達するまで中継を繰り返すようにするとよい。
【００６５】
以上説明したように、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、受信したパケットに含まれる他端末フレーム情報における自端末の送信スロットの受信状況及び位置に基づいて、自端末が中継端末となるか否か、及び中継端末となる場合の符号及び遅延量を自律的に決定することができ、また、予め定めたルールに従った中継用スロットを選択して中継パケットを送信するため、送信タイミングを自律的に決定することができる。
【００６６】
次に、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、予め定めたルールに従って中継用スロットを選択する場合について説明したが、例えば、図１１（Ａ）に示すように、端末Ｂ及び端末Ｃが端末Ａのパケットを中継し、端末Ｄ及び端末Ｅが端末Ｇのパケットを中継する場合であって、端末Ａの送信スロットと端末Ｇの送信スロットとが同一の場合には、同図（Ｂ）に示すように、同一の中継用スロットが選択されることとなり、中継パケットの衝突が生じてしまう。また、図１２（Ａ）に示すように、端末Ｂ及び端末Ｃが端末Ａのパケットを中継し、端末Ｂの通信可能エリア内に端末Ｄが存在する場合を考える。通常のシングルホップの周波数ｆｄと中継用の周波数ｆｆを異ならせていたとしても、２周波の間隔が近い場合には送信と受信とが同時に行えない。従って、送信端末Ａの送信スロットの１スロット後のスロットと端末Ｄの送信スロットとが同一の場合には、同図（Ｂ）に示すように、端末Ｄはパケットを受信できなくなってしまう。このような問題は、通常のシングルホップと中継用とで同一の周波数を用いている場合には、より顕著となる。
【００６７】
そこで、第２の実施の形態では、中継パケットの送信に先立って、中継用スロットを獲得するための中継用スロット獲得フェーズを設ける場合について説明する。なお、第２の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００６８】
ここで、第２の実施の形態の移動体無線通信端末装置によって送受信されるフレームの構成について図１３を用いて説明する。フレーム情報の構成以外は、第１の実施の形態におけるフレームの構成と同様であるので、説明を省略する。
【００６９】
第２の実施の形態におけるフレーム情報には、第１の実施の形態と同様に、スロット数分の領域が設けられており、さらにフレーム情報のスロット毎の領域の各々は２つの領域に分けられている。第２の実施の形態では、一方の領域（ＣＳ）には、第１の実施の形態と同様に、パケット検出部１３での検出結果及びパケット復調部１４の復調成否情報に基づくスロットの受信状況を示す自端末観測情報が設定される。また、パケットが衝突したことを示す「ＲＴＣ」に加えて、中継用スロットとして獲得したいスロットに対しても「ＲＴＣ」が設定される。他方の領域（ＦＦ）には、通常の処理を示す「Ｄｉｒｅｃｔ」、及び他端末観測情報の転送要求を示す「Ｆｏｒｗａｒｄ」が設定される。
【００７０】
次に、図１４を参照して、協調通信時に第２の実施の形態の移動体無線通信端末装置が送信端末として機能する場合に実行される送信端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の送信端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７１】
ステップ１００で、中継要求情報を取得したと判定された場合には、ステップ２００へ移行し、中継用スロットｎを決定する。中継用スロットｎは、第１の実施の形態と同様に、自端末の送信スロットの１スロット後のスロット等のように決定することができる。また、１フレーム中からランダムに決定してもよいし、フレーム情報蓄積部１７に蓄積された前フレームの自端末フレーム情報及び他端末フレーム情報を参照して、観測情報が全て「ＦＲＥＥ」のスロットを中継用スロットとして決定してもよい。
【００７２】
次に、ステップ２０２で、フレーム情報生成部１６で生成したフレーム情報のスロットｎの自端末ＣＳｎを「ＲＴＣ」、スロットｎのＦＦｎを「Ｆｏｒｗａｒｄ」に変更したフレーム情報を生成する。次に、ステップ２０４で、上記ステップ２０２で生成したフレーム情報を含むパケットを、自端末の送信スロットのタイミングで送信する。ＦＦｎが「Ｆｏｒｗａｒｄ」に設定されていることから、このパケットを受信した端末は、自端末ＣＳｎを「ＲＴＣ」とする自端末フレーム情報を生成してパケットに含めて送信する。スロットｎを使用する端末がこのパケットを受信して「ＲＴＣ」を受け付けることによりスロット変更を行うため、中継用スロットｎが獲得される。なお、上記ステップ２００〜２０４を「中継用スロット獲得フェーズ」という。
【００７３】
例えば、上述の図１２（Ａ）に示すような状況で、図１５に示すようなスロット使用状況の場合には、送信端末Ａの中継用スロット獲得フェーズで、２番目のスロットを中継用スロットとして獲得するために、自端末ＣＳ２＝「ＲＴＣ」、自端末ＦＦ２＝「Ｆｏｒｗａｒｄ」とするフレーム情報を生成してパケットに含めて送信する。このパケットを受信した端末Ｂ及び端末Ｃは、自端末ＣＳ２＝「ＲＴＣ」とするフレーム情報を生成してパケットに含めて送信する。端末Ｂからパケットを受信した端末Ｄは、自端末の送信スロットが「ＲＴＣ」となっていることから、送信スロットを変更し、中継用スロットが獲得される。
【００７４】
次に、ステップ２０６で、１フレーム期間分のパケットを受信して、自端末フレーム情報を生成する。次に、ステップ１０４〜１１０で、上記ステップ２０６で生成した自端末フレーム情報に基づいて、中継次数を決定して、中継要求パケットを生成して、自端末の送信スロットのタイミングで送信して処理を終了する。
【００７５】
次に、図１６を参照して、協調通信時に第２の実施の形態の移動体無線通信端末装置が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の中継端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７６】
ステップ１５０〜１６２を実行して、中継パケットを生成する。次に、ステップ２６４で、送信端末の中継用スロット獲得フェーズで獲得されたスロットを中継用スロットとして選択する。具体的には、送信端末の送信スロットの前フレームで受信した中継要求パケットに含まれている他端末フレーム情報を参照して、他端末ＣＳが「ＲＴＣ」及び他端末ＦＦが「Ｆｏｗａｒｄ」となっているスロットを中継用スロットとして選択する。そして、選択した中継用スロットのタイミングで、上記ステップ１６２で生成した中継パケットを、上記ステップ１６０で決定した遅延量も考慮して送信する。
【００７７】
また、上記ステップ１５２で、中継フラグ≠１と判定されてステップ１６６へ移行し、中継フラグが「０」であると判定された場合には、ステップ２６５へ移行し、中継フラグが「０」ではない場合には、ステップ１７０へ移行する。
【００７８】
ステップ２６５では、受信した中継要求パケットに含まれている他端末フレーム情報の全ての他端末ＦＦを確認し、「Ｆｏｒｗａｒｄ」となっているスロットが存在するか否かを判定する。全ての他端末ＦＦが「Ｄｉｒｅｃｔ」の場合には、ステップ１６８へ移行する。１つでも「Ｆｏｒｗａｒｄ」が含まれている場合には、ステップ２６９へ移行する。
【００７９】
ステップ２６９では、通常の受信処理に加え、自端末フレーム情報を更新する処理を行う。自端末フレーム情報の更新では、自端末で観測した情報に基づいて生成したフレーム情報に対して、上記ステップ２６５でＦＦが「Ｆｏｒｗａｒｄ」であると判定されたスロットｎの自端末ＣＳｎを「ＲＴＣ」に変更する。本ステップの処理により、図１５に示すように、中継用スロットとして獲得したいスロットの観測情報「ＲＴＣ」が転送され、中継用スロットが獲得される。
【００８０】
以上説明したように、第２の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、第１の実施の形態の効果に加え、中継パケットの送信に先立って中継用スロット獲得フェーズを設けることで、中継用スロットで送信されるパケットの衝突を回避して協調通信の信頼性をより高めることができる。
【００８１】
なお、第２の実施の形態では、図１３に示すようなフレーム構成の場合について説明したが、他の例として、図１７に示すようなフレーム構成としてもよい。この例では、フレーム情報は、第１の実施の形態と同様に、スロット数分の領域（ＣＳ）が設けられている。また、転送要求のスロット番号を設定する領域（ＦＰ）が設けられている。中継用スロットとしてスロットｎを獲得したい場合には、自端末ＣＳｎ＝「ＲＴＣ」とすると共に、ＦＰに「ｎ」を設定することで、第２の実施の形態と同様に、観測情報「ＲＴＣ」を転送することができる。
【００８２】
また、中継要求パケットにおいて、自端末ＦＦｎ＝「Ｆｏｒｗａｒｄ」と設定し、中継フラグ＝「１」かつ自端末ＦＦｎ＝「Ｆｏｒｗａｒｄ」の場合には、スロットｎを中継用スロットとして選択するようにしてもよい。この場合、前フレームの他端末ＣＳ及び他端末ＦＦを参照する必要がなくなる。上記他の例の場合には、中継フラグ＝「１」かつＦＰに値設定ありの場合に、ＦＰに設定されているスロットを中継用スロットとして選択するようにしてもよい。
【００８３】
また、中継用スロットとして１スロットのみ獲得する場合だけでなく、複数のスロットを獲得することもできる。その場合、獲得したいスロットの全てについて、ＣＳ＝「ＲＴＣ」及びＦＦ＝「Ｆｏｒｗａｒｄ」とするフレーム情報を生成すればよい。
【００８４】
次に、第３の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、中継用スロット獲得フェーズを設けて中継用スロットでのパケット衝突を回避する場合について説明したが、第３の実施の形態では、スロットの割り当てにより、中継用スロットでのパケット衝突を回避する場合について説明する。なお、第３の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００８５】
ここで、図１８を参照して、第３の実施の形態の移動体無線通信端末装置におけるスロットの割り当てについて説明する。
【００８６】
第３の実施の形態では、通常のシングルホップ通信の周波数と協調通信の周波数とを同一の周波数とする。１フレームをＮ個に分割したＮ個のスロットで構成し、奇数番目のスロット（図中「ａ」）を通常のシングルホップ通信用のスロットとして割り当て、偶数番目のスロット（図中「ｂ」）を協調通信用のスロットとして割り当てる。中継用スロットは、協調通信用のスロットから選択する。送信端末が中継要求パケットを送信してから中継端末が中継パケットを送信するまでのタイムラグを考慮すると、送信端末の送信スロットの次のスロットを中継用スロットとして選択することが好ましい。例えば、送信端末Ａ（送信スロット＃１）からの中継要求パケットを受信した場合には、スロット＃１の次のスロットであるスロット＃２を中継用スロットとして選択することができる。
【００８７】
以上説明したように、第３の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、第１の実施の形態の効果に加え、通常のシングルホップ通信用のスロットと協調通信用のスロットとを予め割り当てておくことにより、中継用スロットで送信されたパケットの衝突を回避して協調通信の信頼性をより高めることができる。
【００８８】
なお、第３の実施の形態では、通常のシングルホップ通信用のスロットと協調通信用のスロットとを交互に割り当てる場合について説明したが、１フレームの前半にシングルホップ通信用、後半に協調通信用のスロットを割り当てたり、ランダムに割り当てたりしてもよい。また、通常のシングルホップ通信用のスロットと協調通信用のスロットとが同数になるように割り当てる必要はなく、割り当てる数に差を設けてもよい。その場合、スロット利用率を考慮して、シングルホップ通信用のスロットの方が多くなるように割り当てるようにするとよい。
【００８９】
次に、第４の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、送信端末において中継用スロット獲得フェーズを設ける場合について説明したが、第４の実施の形態では、中継端末において中継用スロット獲得フェーズを設ける場合について説明する。なお、第４の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
ここで、図１９を参照して、協調通信時に第４の実施の形態の移動体無線通信端末装置が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の中継端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９１】
ステップ１５０及び１５２を実行して、中継フラグが「１」であると判定されると、ステップ４００へ移行して、上記ステップ１５０で受信した中継要求パケットを、所定の記憶領域に記憶する。次に、ステップ２００〜２０４で、第２の実施の形態の送信端末処理ルーチンで実行される中継用スロット獲得フェーズと同様の処理を実行する。なお、中継端末での中継用スロット獲得フェーズでの中継用スロットｎの決定（ステップ２００）では、他の中継端末と共通した中継用スロットｎが決定されるような決定ルールを適用する。例えば、送信端末の送信スロットの１スロット後のスロットを中継用スロットｎとして決定する。
【００９２】
次に、ステップ１５４〜１６０を実行して、協調通信の際の符号及び遅延量を決定して、次に、ステップ４６２で、データ領域に、上記ステップ４００で所定の記憶領域に記憶した中継要求パケットに含まれる中継要求情報を含め、中継フラグを「２」に設定し、中継次数を「ｋ」に設定し、上記ステップ１６０で決定したアンテナＩＤに対応した符号で符号化した中継パケットを生成する。
【００９３】
次に、ステップ４６４で、上記ステップ２００で決定した中継用スロットｎを選択して、選択した中継用スロットのタイミングで、上記ステップ４６２で生成した中継パケットを、上記ステップ１６０で決定した遅延量も考慮して送信する。
【００９４】
以上説明したように、第４の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、第１の実施の形態の効果に加え、中継パケットの送信に先立って中継用スロット獲得フェーズを設けることで、中継用スロットで送信されたパケットの衝突を回避して協調通信の信頼性をより高めることができる。
【００９５】
次に、第５の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、中継端末の送信スロットが他端末フレーム内の何番目の「ＡＣＫ」かによって符号及び遅延量を決定する場合について説明したが、第５の実施の形態では、「ＮＡＣＫ」の場合も含めて符号及び遅延量を決定する場合について説明する。なお、第５の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００９６】
ここで、図２０を参照して、協調通信時に第５の実施の形態の移動体無線通信端末装置が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の中継端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９７】
ステップ１５０〜１６０を実行して、協調通信の際の符号及び遅延量を決定して、次に、ステップ５５０へ移行する。また、上記ステップ１５６で、他端末ＣＳｍ≠「ＡＣＫ」と判定された場合にも、ステップ５５０へ移行する。
【００９８】
ステップ５５０では、上記ステップ１５０で受信した中継要求パケットに含まれる他端末フレーム情報内の観測情報「ＡＣＫ」の数をカウントし、「ＡＣＫ」の数が所定の閾値以上か否かを判定する。中継端末の数が不足する場合には協調通信の信頼性が低下する可能性があるため、「ＡＣＫ」の数が少ない場合には「ＮＡＣＫ」となっているスロットを使用している端末も中継候補端末として含めるための判定である。「ＡＣＫ」の数が閾値以上の場合には、ステップ１６２へ移行し、閾値未満の場合には、ステップ５５７へ移行する。
【００９９】
ステップ５５７では、他端末ＣＳｍが「ＮＡＣＫ」か否かを判定する。他端末ＣＳｍ＝「ＮＡＣＫ」の場合には、ステップ５５９へ移行し、他端末ＣＳｍ≠「ＮＡＣＫ」の場合には、ステップ１６８へ移行する。
【０１００】
ステップ５５９では、上記ステップ１５８と同様の処理により、上記ステップ１５０でフレーム情報蓄積部１７に蓄積した他端末フレーム情報において、観測情報が「ＮＡＣＫ」となっているスロットの内、自端末の送信スロットｍが何番目のスロットか（ＯＮＡＣＫ）を算出する。次に、ステップ５６１で、上記ステップ１６０と同様の処理により、受信したパケットに含まれる中継次数、及び上記ステップ５５９で算出したＯＮＡＣＫに基づいて、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する。
【０１０１】
上記ステップ１５８及び１６０、並びに上記ステップ５５９及び５６１の処理により、図２１に示すように、「ＡＣＫ」毎、及び「ＮＡＣＫ」毎に符号及び遅延量が決定される。
【０１０２】
以上説明したように、第５の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、他端末観測情報が「ＡＣＫ」となる端末が不足する場合に、他端末観測情報が「ＮＡＣＫ」となる端末も含めて中継端末とするため、協調通信時の信頼性を保つことができる。また、「ＡＣＫ」毎、及び「ＮＡＣＫ」毎に符号及び遅延量を決定するため、受信状況が正常でない可能性がある端末（他端末観測情報が「ＮＡＣＫ」の端末）に一方の符号が偏ることを防止して、協調通信時の信頼性をより適切に保つことができる。
【０１０３】
次に、第６の実施の形態について説明する。第１〜第５の実施の形態では、中継端末候補において、自端末が中継端末となるか否かを決定する場合について説明したが、第６の実施の形態では、送信端末において、中継端末を指定する場合について説明する。なお、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０と同一の構成については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０４】
図２２に示すように、第６の実施の形態に係る無線通信ネットワークの移動体無線通信端末装置６１０は、受信回路１２と、パケット検出部１３と、パケット復調部１４と、自端末が送信端末として機能する場合に中継端末を指定すると共に、自端末が中継端末として機能する場合に符号及び遅延量の割り当てを判断する中継処理部６１５と、フレーム情報生成部１６と、フレーム情報蓄積部１７と、パケット生成部１８と、スロット選択部１９と、送信回路２０と、スロット番号と位置情報とを対応させて記録するスロット位置情報対応記録部６２２と、ＧＰＳ装置等で構成された自端末の位置情報を検出する自端末位置情報検出部６２３と、を備えている。
【０１０５】
スロット位置情報対応記録部６２２には、通常のシングルホップ通信時に、パケットを受信する毎に、受信したパケットに含まれる位置情報とパケットを受信したスロット番号とを対応付けて記録する。
【０１０６】
ここで、第６の実施の形態の移動体無線通信端末装置６１０によって送受信されるフレームの構成について図２３を用いて説明する。中継端末候補をスロット番号で指定する中継候補スロット番号が設けられている点以外は、第１の実施の形態におけるフレームの構成と同様であるので、説明を省略する。
【０１０７】
中継候補スロット番号には、中継処理部６１５により、送信端末において中継要求情報を中継したい方向が決定され、決定された方向に該当する位置情報に対応するスロット番号がスロット位置情報対応記録部６２２から抽出されて、そのスロット番号が設定される。
【０１０８】
次に、図２４を参照して、協調通信時に第６の実施の形態の移動体無線通信端末装置６１０が送信端末として機能する場合に実行される送信端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の送信端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０９】
ステップ１００で、中継要求情報が取得されると、ステップ６００へ移行し、中継要求情報を中継したい方向を決定する。決定の方法は、予め中継要求情報の種別と中継したい方向との対応関係を定めておき、上記ステップ１００で取得した中継要求情報に基づいて決定する。例えば、進行方向前方で発生した事故情報などを後続車両へ中継したい場合であれば、自端末位置情報検出部６２３で検出された自端末の位置情報に基づいて、後続車両の方向を中継したい方向として決定する。
【０１１０】
次に、ステップ６０２で、上記ステップ６００で決定した方向に該当する位置情報に対応するスロット番号を、スロット位置情報対応記録部６２２から抽出する。抽出されたスロット番号のスロットを送信スロットとして使用している端末が中継端末候補となる。
【０１１１】
次に、ステップ６０４で、上記ステップ６０２で抽出したスロット数が２以上か否かを判定する。スロット数が２以上の場合には、ステップ６０６へ移行し、スロット数以下の数を協調通信の際の中継次数ｋとして決定する。一方、スロット数が２より小さい場合には、ステップ１０８へ移行し、中継次数ｋを１に決定する。
【０１１２】
次に、ステップ６１１で、上記ステップ１００で取得した中継要求情報をデータ領域に含め、中継フラグを「１」、中継次数を「ｋ」、中継候補スロット番号に上記ステップ６０２で抽出した中継端末候補のスロット番号を設定した中継要求パケットを生成して、自端末の送信スロットのタイミングで送信して処理を終了する。
【０１１３】
次に、図２５を参照して、協調通信時に第６の実施の形態の移動体無線通信端末装置６１０が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の中継端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１４】
ステップ１５０及び１５２を実行して、中継フラグが「１」であると判定されると、ステップ６５６へ移行し、受信したパケットの中継候補スロット番号を確認し、自端末の送信スロットｍと一致するスロット番号が存在するか否かを判定する。一致するスロット番号が存在する場合には、自端末が中継端末として指定されていると判断して、ステップ６５８へ移行し、存在しない場合には、自端末は中継端末にはならないと判断して、ステップ１６８へ移行する。
【０１１５】
ステップ６５８では、中継候補スロット番号に設定されているｊ個の中継候補端末のスロット番号の内、自端末の送信スロットｍが何番目の中継端末候補か（Ｏ中継）を算出する。
【０１１６】
次に、ステップ６６０で、第１の実施の形態の中継端末処理のステップ１６０と同様の処理により、受信したパケットに含まれる中継次数、及び上記ステップ６５８で算出したＯ中継に基づいて、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する。次に、ステップ１６２で、中継パケットを生成して、次に、ステップ１６４で、中継パケットを送信する。
【０１１７】
以上説明したように、第６の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、送信端末において所望の中継端末を指定するため、中継要求情報に応じて適切な協調通信を行うことができる。
【０１１８】
なお、第６の実施の形態では、送信端末において、中継したい方向に該当する位置情報の端末を中継候補端末とする場合について説明したが、パケットを受信した際の受信電力が所定の閾値以上の場合に、そのパケットを受信したスロット番号を中継候補スロット番号に設定して、中継候補端末としてもよい。
【０１１９】
次に、第７の実施の形態について説明する。第１〜第６の実施の形態では、送信端末が中継要求情報を取得した場合に協調通信を行う場合について説明したが、第７の実施の形態では、通信状況に応じて通常パケットを協調通信により中継する場合について説明する。第７の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【０１２０】
ここで、図２６を参照して、協調通信時に第７の実施の形態の移動体無線通信端末装置が送信端末として機能する場合に実行される送信端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の送信端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２１】
ステップ７００で、自端末の送信スロットｍのタイミングで、通常パケットを送信し、次に、ステップ７０２で、受信待機状態となる。
【０１２２】
次に、ステップ７０４で、パケット検出部１３により、スロットｉのタイミングで受信回路１２の状態を取り込み、パケットが受信されたか否かを検出し、パケット復調部１４により、検出されたパケットを復調して他の移動体無線通信端末装置１０から送られてきたデータを復元してパケットに含まれるフレーム情報をフレーム情報蓄積部１７に蓄積する。
【０１２３】
次に、ステップ７０６で、上記ステップ７００でパケットを送信してから１フレーム期間が経過し、次フレームでの送信タイミング（スロットｍ）となったか否かを判定する。送信タイミングとなった場合には、ステップ７０８へ移行し、送信タイミングとなっていない場合には、ステップ７０２へ戻る。
【０１２４】
ステップ７０８では、フレーム情報蓄積部１７に蓄積した１フレーム期間の各スロット毎の他端末フレーム情報を参照して、自端末の送信スロットｍの他端末ＣＳｍの「ＡＣＫ」数及び「ＮＡＣＫ」数をカウントして、「ＮＡＣＫ」の割合を算出する。「ＮＡＣＫ」の割合は、「ＮＡＣＫ」の数／（「ＡＣＫ」の数＋「ＮＡＣＫ」の数）で算出することができる。例えば、図２７に示すように、送信端末Ａ（送信スロット♯１）が、１フレーム期間において端末Ｂ〜Ｄの各々からパケットを受信した場合には、端末Ｂ〜Ｄの他端末フレーム情報の他端末ＣＳ１の「ＡＣＫ」数及び「ＮＡＣＫ」数をカウントする。ここでは、「ＡＣＫ」数＝１、「ＮＡＣＫ」数＝２となるため、「ＮＡＣＫ」の割合は、２／３となる。
【０１２５】
次に、ステップ７１０で、上記ステップ７０８で算出した「ＮＡＣＫ」の割合が所定の閾値以上か否かを判定する。「ＮＡＣＫ」の割合が所定の閾値以上の場合には、自端末から送信したパケットが周辺端末で正常に受信されていない確率が高いと判断して、協調通信を行うために、ステップ１０４へ移行する。ステップ１０４〜１０８で中継次数ｋを決定し、次に、ステップ７１４へ移行して、本来なら通常パケットとして通常のシングルホップ通信により送信する予定であった情報をデータ領域に含め、中継フラグを「１」、中継次数を「ｋ」に設定した中継要求パケットを生成して、生成した中継要求パケットを送信して処理を終了する。
【０１２６】
一方、ステップ７１０で、「ＮＡＣＫ」の割合が所定の閾値未満であると判定された場合には、ステップ７１２へ移行して、通常パケットとしてシングルホップ通信により送信する。
【０１２７】
第７の実施の形態の移動体無線通信端末装置が中継端末として機能する場合には、上記送信端末処理で送信された中継要求パケットを、第１〜第６の実施の形態と同様に処理することができる。
【０１２８】
以上説明したように、第７の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、中継要求情報を取得した場合だけでなく、受信した他端末フレーム情報に基づいて判断した通信状況に応じて、自端末から通常のシングルホップ通信で送信されたパケットが他端末で正常に受信されていないと判断される場合にも、協調通信を行うことにより、通信の信頼性を向上させることができる。
【０１２９】
次に、第８の実施の形態について説明する。第７の実施の形態では、送信端末が通信状況に応じて通常パケットを協調通信により中継するか否かを判定する場合について説明したが、第８の実施の形態では、中継端末において、協調通信により中継すべきパケットを判断する場合について説明する。第８の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【０１３０】
ここで、図２８を参照して、協調通信時に第８の実施の形態の移動体無線通信端末装置が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の中継端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１３１】
ステップ８５０の受信待機状態から、次に、ステップ８５２で、パケット検出部１３により、スロットｉのタイミングで受信回路１２の状態を取り込み、パケットが受信されたか否かを検出し、パケット復調部１４により、検出されたパケットを復調して他の移動体無線通信端末装置１０から送られてきたデータを復元してパケットに含まれるフレーム情報をフレーム情報蓄積部１７に蓄積する。また、データ領域内の情報を所定の記憶領域に記憶する。
【０１３２】
次に、ステップ８５４で、スロットｉを基準に過去１フレーム期間にフレーム情報蓄積部１７に蓄積した他端末フレーム情報を参照して、送信端末の送信スロットｉの他端末ＣＳｉの「ＡＣＫ」数及び「ＮＡＣＫ」数をカウントして、「ＮＡＣＫ」の割合を算出する。「ＮＡＣＫ」の割合は、「ＮＡＣＫ」の数／（「ＡＣＫ」の数＋「ＮＡＣＫ」の数）で算出することができる。
【０１３３】
次に、ステップ８５８で、上記ステップ８５４で算出した「ＮＡＣＫ」の割合が所定の閾値以上か否かを判定する。「ＮＡＣＫ」の割合が所定の閾値以上の場合には、送信スロットｉを使用する送信端末のパケットが周辺端末で正常に受信されていない確率が高いと判断して、協調通信を行うために、ステップ１５４へ移行する。ステップ１５４〜１６０を実行して、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する。
【０１３４】
次に、ステップ８６２で、データ領域に上記ステップ８５２で記憶したパケットに含まれる情報を含め、中継フラグを「２」、中継次数を「ｋ」に設定した中継パケットを生成し、次に、ステップ１６４で、生成した中継パケットを送信して処理を終了する。
【０１３５】
なお、上記ステップ１５６で、中継端末の送信スロットｍについての他端末ＣＳｍが「ＡＣＫ」ではないと判定された場合には、中継端末にはならないと判断して、そのまま処理を終了する。
【０１３６】
また、上記ステップ８５８で、「ＮＡＣＫ」の割合が所定の閾値未満であると判定された場合には、ステップ８５０へ戻る。
【０１３７】
以上説明したように、第８の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、中継端末において、送信端末のパケットが他端末で正常に受信されていないと判断させた場合には、受信した通常パケットを協調通信により中継することで、通信の信頼性を向上させることができる。
【０１３８】
次に、第９の実施の形態について説明する。第１〜第８の実施の形態では、他端末フレーム情報における自端末の送信スロットの受信状況及びフレーム内の位置に基づいて、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する場合について説明したが、第９の実施の形態では、自端末の位置情報及び受信したパケットに含まれる位置情報に基づいて、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する場合について説明する。なお、第１の実施の形態の移動体無線通信端末装置１０と同一の構成については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１３９】
図２９に示すように、第９の実施の形態に係る無線通信ネットワークの移動体無線通信端末装置９１０は、受信回路１２と、パケット検出部１３と、パケット復調部１４と、自端末が送信端末として機能する場合に、中継要求情報に基づいて中継したい方向を決定すると共に、自端末が中継端末として機能する場合に、自端末の位置情報、受信したパケットに含まれる位置情報及び中継したい方向に基づいて符号及び遅延量を決定する中継処理部９１５と、フレーム情報生成部１６と、フレーム情報蓄積部１７と、パケット生成部１８と、スロット選択部１９と、送信回路２０と、ＧＰＳ装置等で構成された自端末の位置情報を検出する自端末位置情報検出部９２３と、を備えている。
【０１４０】
ここで、第９の実施の形態の移動体無線通信端末装置９１０によって送受信されるフレームの構成について図３０を用いて説明する。中継したい方向が設定される中継方向が設けられている点以外は、第１の実施の形態におけるフレームの構成と同様であるので、説明を省略する。
【０１４１】
中継方向には、自端末位置情報検出部９２３により検出された自端末の位置、及び取得した中継要求情報の種別に応じて、中継処理部９１５により決定された中継したい方向ｄが、例えば絶対方位等の形式で設定される。
【０１４２】
次に、図３１を参照して、協調通信時に第９の実施の形態の移動体無線通信端末装置９１０が送信端末として機能する場合に実行される送信端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の送信端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１４３】
ステップ１００で、中継要求情報が取得されると、ステップ９００へ移行し、中継要求情報を中継したい方向ｄを決定する。決定の方法は、予め中継要求情報の種別と中継したい方向との対応関係を定めておき、上記ステップ１００で取得した中継要求情報に基づいて決定する。例えば、進行方向前方で発生した事故の情報を後続車両へ中継したい場合であれば、自端末位置情報検出部９２３で検出された自端末の位置情報に基づいて、後続車両の方向を中継したい方向ｄとして決定する。
【０１４４】
次に、ステップ１０２〜１０８で、中継次数ｋを決定し、次に、ステップ９１１で、上記ステップ１００で取得した中継要求情報及び自端末位置情報検出部９２３で検出された自端末位置情報をデータ領域に含め、中継フラグを「１」、中継次数を「ｋ」、中継方向を上記ステップ９００で決定した方向「ｄ」に設定した中継要求パケットを生成して、自端末の送信スロットのタイミングで送信して処理を終了する。
【０１４５】
次に、図３２を参照して、協調通信時に第９の実施の形態の移動体無線通信端末装置９１０が中継端末として機能する場合に実行される中継端末処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の中継端末処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１４６】
ステップ１５０及び１５２を実行して、中継フラグが「１」であると判定されると、ステップ９５４へ移行し、受信したパケットに含まれる送信端末の位置情報と、自端末位置情報検出部９２３で検出された自端末の位置情報とに基づいて、送信端末から見た自端末の方向Ｄを算出する。
【０１４７】
次に、ステップ９５６で、上記ステップ９５４で算出した方向「Ｄ」と上記ステップ１５０で受信したパケットに含まれる中継方向に設定された方向「ｄ」とが一致するか否かを判定する。この判定は、方向Ｄと方向ｄとが完全に一致する場合だけでなく、例えば、図３３に示すように、中継したい方向ｄと直交する送信端末Ａを通る直線を基準として方向ｄ側に自端末が存在する場合には、方向Ｄと方向ｄとが一致すると判定することができる。方向Ｄと方向ｄとが一致する場合には、自端末が中継端末になると判断してステップ９６０へ移行し、一致しない場合には、自端末は中継端末にはならないと判断してステップ１６８へ移行する。
【０１４８】
ステップ９６０では、算出された方向「Ｄ」と中継したい方向「ｄ」との関係に基づいて、アンテナＩＤを割り当てる。例えば、図３３のように、送信端末Ａから中継したい方向「ｄ」を見たときの送信端末Ａの左側に存在する中継端末にはアンテナＩＤ＃１を、右側に存在する中継端末にはアンテナＩＤ＃２を割り当てることができる。また、送信端末の位置情報と自端末の位置情報とに基づいて、送信端末と自端末との距離を算出し、算出した距離に応じた遅延量を決定する。遅延量は、例えば、遅延ダイバーシチの効果が出るように、送信端末と自端末との距離に反比例した値とすることができる。
【０１４９】
次に、ステップ１６２で、上記ステップ９６０で決定した符合で符号化した中継パケットを生成し、次に、ステップ１６４で、上記ステップ９６０で決定した遅延量を考慮して中継用スロットのタイミングで中継パケットを送信する。
【０１５０】
以上説明したように、第９の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、送信端末が中継したい方向を決定し、中継端末候補が中継したい方向と送信端末から見た自端末の方向に基づいて、自端末が中継端末となるか否か、中継端末となる場合の符号及び遅延量を自律的に決定することができる。
【０１５１】
次に、第１０の実施の形態について説明する。第９の実施の形態では、送信端末が中継したい方向を指定する場合について説明したが、第１０の実施の形態では、中継したい方向の指定がない場合であっても、位置情報に基づいて、協調通信の際の符号及び遅延量を決定する場合について説明する。第１０の実施の形態の移動体無線通信端末装置の構成は、第９の実施の形態の移動体無線通信端末装置９１０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【０１５２】
第１０の実施の形態の移動体無線通信端末装置が中継端末として機能する場合において、中継処理部９１５では、受信したパケットに含まれる送信端末の位置情報に基づいて、送信端末の位置の周辺領域を方位に応じた複数の領域に分割し、自端末位置情報検出部９２３により検出された自端末の位置情報に基づいて、自端末がどの領域に位置するかによって符号及び遅延量を割り当てる。
【０１５３】
例えば、図３４（Ａ）に示すように、送信端末Ａを基準とした４方位（北（Ｎ）、南（Ｓ）、東（Ｅ）、西（Ｗ））に基づいて、Ｎ〜Ｅの領域、Ｅ〜Ｓの領域、Ｓ〜Ｗの領域、Ｗ〜Ｎの領域に分割する。そして、Ｎ〜Ｅの領域及びＳ〜Ｗの領域にはアンテナＩＤ＃１を割り当て、Ｅ〜Ｓの領域及びＷ〜Ｎの領域にはアンテナＩＤ＃２を割り当てる。このようにアンテナＩＤを割り当てることにより、中継端末から中継パケットを受信する受信端末がどの位置に存在しても、アンテナＩＤ＃１に対応する符号で符号化されたパケット及びアンテナＩＤ＃２に対応する符号で符号化されたパケットをバランス良く受信することができる。
【０１５４】
そして、例えば端末Ｂでは、送信端末Ａから受信したパケットに含まれる送信端末Ａの位置情報と自端末位置情報検出部９２３で検出された自端末の位置情報との相対関係から、自端末がＮ〜Ｅの領域に存在すると判定し、アンテナＩＤ＃１であると決定する。また、図３４（Ｂ）に示すように、４方位からの角度に応じて遅延量を決定する。Ｅ〜Ｓの領域では、東南の方向に位置する場合に遅延量が最大量となるように決定することができる。
【０１５５】
以上説明したように、第１０の実施の形態の移動体無線通信端末装置によれば、中継したい方向の指定がない場合であっても、送信端末の位置情報及び中継端末の位置情報に基づいて、中継端末において自律的に協調通信の際の符号及び遅延量を決定することができる。
【０１５６】
なお、上記各実施の形態の処理は、適宜組み合わせて実施することができる。
【０１５７】
また、上記各実施の形態の送信端末処理ルーチン及び中継端末処理ルーチンをプログラムとして規定し、ＣＰＵによって実行するようにしてもよい。また、そのプログラムを記録媒体に記録して提供してもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１０、６１０、９１０ 移動体無線通信端末装置
１１   受信アンテナ
１２   受信回路
１３   パケット検出部
１４   パケット復調部
１５、６１５、９１５ 中継処理部
１６   フレーム情報生成部
１７   フレーム情報蓄積部
１８   パケット生成部
１９   スロット選択部
２０   送信回路
２１   送信アンテナ
６２２ スロット位置情報対応記録部
６２３、９２３  自端末位置情報検出部
【図１】
2012034245.tif 000003
【図２】
2012034245.tif 000004
【図３】
2012034245.tif 000005
【図４】
2012034245.tif 000006
【図５】
2012034245.tif 000007
【図６】
2012034245.tif 000008
【図７】
2012034245.tif 000009
【図８】
2012034245.tif 000010
【図９】
2012034245.tif 000011
【図１０】
2012034245.tif 000012
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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