(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多元接続方式により通信を行う複数の第１通信端末で構成された通信システムを同期させる通信同期方法において、
前記第１通信端末の送信する送信データには、前記第１通信端末の位置情報が含まれていて、
前記第１通信端末は、
自己の位置情報を取得し、
他の前記第１通信端末の送信データを１フレームの間受信することで、他の前記第１通信端末の送信タイミングおよび位置情報を測定し、
その測定した前記送信タイミングから第１制御量Δを求め、
その測定した前記送信タイミングの分散を求め、
前記分散の値が小さい場合は、第１制御量Δの影響を大きくし、前記分散の値が大きい場合は、自己の位置に対して特定の方向に位置する他の前記第１通信端末の送信タイミングΔλの影響を大きくするように配分して第２制御量Δ* を決定し、
自己の位置情報を含む送信データを送信する際、前記第２制御量Δ* に基づき送信タイミングを変更すること、
を特徴とする通信同期方法。
【請求項２】
前記第２制御量Δ* は、
Δ* ＝αΔ＋（１−α）Δλ、ここでαは分散の関数で、分散が大きくなると０に近づき、小さくなると１に近づく関数、
により決定することを特徴とする請求項１に記載の通信同期方法。
【請求項３】
自己の位置に対して特定の方向に位置する他の前記第１通信端末のうち、最も自己から離れた位置の他の前記第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信同期方法。
【請求項４】
前記特定の方向とは、北、南、東、西の４つの方位のうちいずれか特定の一方向であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の通信同期方法。
【請求項５】
前記位置情報は緯度情報であり、自己の位置に対して緯度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の前記第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信同期方法。
【請求項６】
前記位置情報は経度情報であり、自己の位置に対して経度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の前記第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信同期方法。
【請求項７】
自己の前記位置情報は、ＧＰＳを利用して取得することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の通信同期方法。
【請求項８】
前記通信システムに、まだ通信を開始していない第２通信端末が加入するとき、
前記第２通信端末は、
自己の位置情報を取得し、
前記第１通信端末の送信データを１フレームの間受信することで前記第１通信端末の送信タイミングを測定し、
測定した前記第１通信端末の送信タイミングから第１制御量Δを求め、
自己の位置情報を含む送信データを、前記第１制御量Δに基づき送信タイミングを変更して送信し、前記通信システムに加入する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の通信同期方法。
【請求項９】
時分割多元接続方式により通信を行う通信端末において、
前記通信端末は、
自己の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得手段と、
送信データを送信するデータ送信手段と、
他の前記通信端末の送信データを１フレームの間受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段により受信した他の前記通信端末の送信データの受信タイミングから各前記通信端末の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、
前記送信タイミング決定手段により求めた各前記通信端末の送信タイミングと、他の前記通信端末の送信データに含まれた各前記通信端末の第２制御量から、自己の第１制御量Δを決定する第１制御量決定手段と、
前記送信タイミング決定手段により求めた各前記通信端末の送信タイミングの分散を求める分散算出手段と、
前記分散の値が小さい場合は、前記第１制御量Δの影響を大きくし、前記分散の値が大きい場合は、自己の位置に対して特定の方向に位置する他の前記第１通信端末の送信タイミングΔλの影響を大きくするように、第２制御量Δ* を決定する第２制御量決定手段と、
自己の前記位置情報を含む送信データを生成する送信データ生成手段と、
前記第２制御量決定手段により求めた第２制御量Δ* に基づき、自己の前記通信端末の送信タイミングを変更する送信タイミング変更手段と、
を有することを特徴とする通信端末。
【請求項１０】
前記第２制御量決定手段は、
Δ* ＝αΔ＋（１−α）Δλ、ここでαは分散の関数で、分散が大きくなると０に近づき、小さくなると１に近づく関数、
により第２制御量Δ* を決定することを特徴とする請求項９に記載の通信端末。
【請求項１１】
自己の位置に対して特定の方向に位置する他の前記第１通信端末のうち、最も自己から離れた位置の他の前記第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の通信端末。
【請求項１２】
前記特定の方向とは、北、南、東、西の４つの方位のうちいずれか特定の一方向であることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の通信端末。
【請求項１３】
前記位置情報は緯度情報であり、自己の位置に対して緯度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の前記第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の通信端末。
【請求項１４】
前記位置情報は経度情報であり、自己の位置に対して経度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の前記第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の通信端末。
【請求項１５】
前記位置情報取得手段は、ＧＰＳを利用して位置情報を取得することを特徴とする請求項９ないし請求項１４に記載の通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割多元接続方式により複数の通信端末が通信を行う通信システムにおいて、通信の同期の基準となる基地局を持たずとも複数の通信端末間の通信を同期させることができる通信同期方法に関するもので、特に、局所解に収束して通信効率が悪化することを回避できる通信同期方法である。
【背景技術】
【０００２】
基地局のような基準となる局を持たずに、複数の通信端末が時分割多元接続方式により通信を行っている場合に、通信端末間において送信タイミングの同期を取る方法として、特許文献１、２の方法が知られている。
【０００３】
特許文献１、２に示された通信同期方法は、各通信端末の送信タイミング（自己のスロットタイミングを基準とした、他の通信端末の送信スロットタイミングの基準からのずれ）を測定し、測定した送信タイミングの平均や最多のタイミングに合わせるものである。
【特許文献１】特開平９−４６７６２
【特許文献２】特開２００７−１０４６２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者らは、観測した送信タイミングの平均や最多タイミングに合わせる通信同期方法では、通信端末数が多数の場合には局所解に収束してしまうことがあるのを見いだした。局所解に収束すると、送信タイミングの平面分布において、どのタイミングにも同期することができない特異点が生じ、ある範囲についてはタイミングが同期していても、全体としては同期していない状態となる。このような局所解に収束した状態では、特異点付近の通信端末は通信効率が低いままとなる。
【０００５】
そこで本発明の目的は、基準局を持たない時分割多元接続方式による通信システムにおいて、局所解に収束することを回避し、全体の通信タイミングが同期に収束する通信同期方法、および、その通信システムに用いる通信端末である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、時分割多元接続方式により通信を行う複数の第１通信端末で構成された通信システムを同期させる通信同期方法において、第１通信端末の送信する送信データには、第１通信端末の位置情報が含まれていて、第１通信端末は、自己の位置情報を取得し、他の第１通信端末の送信データを１フレームの間受信することで、他の第１通信端末の送信タイミングおよび位置情報を測定し、その測定した送信タイミングから第１制御量Δを求め、その測定した送信タイミングの分散を求め、分散の値が小さい場合は、第１制御量Δの影響を大きくし、分散の値が大きい場合は、自己の位置に対して特定の方向に位置する他の第１通信端末の送信タイミングΔλの影響を大きくするように配分して第２制御量Δ* を決定し、自己の位置情報を含む送信データを送信する際、第２制御量Δ* に基づき送信タイミングを変更すること、を特徴とする通信同期方法である。
【０００７】
他の第１通信端末の送信タイミングとは、自己のスロットタイミングを基準とした、他の第１通信端末の送信タイミングの基準からのずれである。
【０００８】
ここで、ある通信端末のスロットタイミングとは、１フレームを複数のスロットに分割した時のスロットの先頭のタイミングである。一般には各通信端末のスロットタイミングは同期していない。ここで同期とは、ある通信端末のスロットタイミングが、そのある通信端末からみた他の各通信端末のスロットタイミングと一致していることを意味し、通信システムが単位時間ごとの制御であれば、１単位時間程度の拡がりをもってスロットタイミングが一致していることを意味する。
【０００９】
制御量は、送信タイミングの平均値や中央値を制御量としたり、送信タイミングのうち最も頻度の大きいタイミングを制御量とする、などの方法がある。また、分散を考慮して制御量を求めてもよい。
【００１０】
位置情報とは、たとえば緯度、経度の情報であり、緯度情報のみ、もしくは経度情報のみであってもよい。自己の通信端末の位置情報は、ＧＰＳなどを利用して取得する。位置精度は誤差１００ｍ程度以内であればよい。
【００１１】
特定の方向とは、あらかじめ通信システムによって設定された一方向である。ただし厳密性は必要なく、その特定の方向に対して、３０度程度以内の範囲を含んでいてもよい。また、この範囲内の第１通信端末であれば、どの通信端末の送信タイミングをΔλとしてもよいが、最も遠い通信端末の送信タイミングをΔλとする方が、同期に至るまでの収束が速く望ましい。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、第２制御量Δ* は、Δ* ＝αΔ＋（１−α）Δλ、ここでαは分散の関数で、分散が大きくなると０に近づき、小さくなると１に近づく関数、により決定することを特徴とする通信同期方法である。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、自己の位置に対して特定の方向に位置する他の第１通信端末のうち、最も自己から離れた位置の他の第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする通信同期方である。
【００１４】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、特定の方向とは、北、南、東、西の４つの方位のうちいずれか特定の一方向であることを特徴とする通信同期方法である。
【００１５】
第５の発明は、第１の発明または第２の発明において、位置情報は緯度情報であり、自己の位置に対して緯度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする通信同期方法である。
【００１６】
自己の位置に対して緯度差が正でその絶対値が最も大きい、とはつまり、正の経線方向（北側の方向）に最も離れている、ということであり、緯線方向については距離を考慮しないということである。同じく、自己の位置に対して緯度差が負でその絶対値が最も大きい、とはつまり、負の経線方向（南側の方向）に最も離れている、ということである。
【００１７】
第６の発明は、第１の発明または第２の発明において、位置情報は経度情報であり、自己の位置に対して経度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする通信同期方法である。
【００１８】
自己の位置に対して経度差が正でその絶対値が最も大きい、とはつまり、正の緯線方向に最も離れている、ということであり、経線方向（南北方向）については距離を考慮しないということである。同じく、自己の位置に対して経度差が負でその絶対値が最も大きい、とはつまり、負の緯線方向に最も離れている、ということである。
【００１９】
第７の発明は、第１の発明から第６の発明において、自己の位置情報は、ＧＰＳを利用して取得することを特徴とする通信同期方法である。
【００２０】
第８の発明は、第１の発明から第７の発明において、通信システムに、まだ通信を開始していない第２通信端末が加入するとき、第２通信端末は、自己の位置情報を取得し、第１通信端末の送信データを１フレームの間受信することで第１通信端末の送信タイミングを測定し、測定した第１通信端末の送信タイミングから第１制御量Δを求め、自己の位置情報を含む送信データを、第１制御量Δに基づき送信タイミングを変更して送信し、通信システムに加入することを特徴とする通信同期方法である。
【００２１】
第９の発明は、時分割多元接続方式により通信を行う通信端末において、通信端末は、自己の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得手段と、送信データを送信するデータ送信手段と、他の通信端末の送信データを１フレームの間受信するデータ受信手段と、データ受信手段により受信した他の通信端末の送信データの受信タイミングから各通信端末の送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、送信タイミング決定手段により求めた各通信端末の送信タイミングと、他の通信端末の送信データに含まれた各通信端末の第２制御量から、自己の第１制御量Δを決定する第１制御量決定手段と、送信タイミング決定手段により求めた通信端末の送信タイミングの分散を求める分散算出手段と、分散の値が小さい場合は、第１制御量Δの影響を大きくし、分散の値が大きい場合は、自己の位置に対して特定の方向に位置する他の第１通信端末の送信タイミングΔλの影響を大きくするように、第２制御量Δ* を決定する第２制御量決定手段と、自己の位置情報を含む送信データを生成する送信データ生成手段と、第２制御量決定手段により求めた第２制御量Δ* に基づき、自己の通信端末の送信タイミングを変更する送信タイミング変更手段と、を有することを特徴とする通信端末である。
【００２２】
第１０の発明は、第９の発明において、第２制御量決定手段は、Δ* ＝αΔ＋（１−α）Δλ、ここでαは分散の関数で、分散が大きくなると０に近づき、小さくなると１に近づく関数、により第２制御量Δ* を決定することを特徴とする通信端末である。
【００２３】
第１１の発明は、第９の発明または第１０の発明において、自己の位置に対して特定の方向に位置する他の第１通信端末のうち、最も自己から離れた位置の他の第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする通信端末である。
【００２４】
第１２の発明は、第９の発明から第１１の発明において、特定の方向とは、北、南、東、西の４つの方位のうちいずれか特定の一方向であることを特徴とする通信端末である。
【００２５】
第１３の発明は、第９の発明または第１０の発明において、位置情報は緯度情報であり、自己の位置に対して緯度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする通信端末である。
【００２６】
第１４の発明は、第９の発明または第１０の発明において、位置情報は経度情報であり、自己の位置に対して緯度差が正もしくは負でその絶対値が最も大きい他の第１通信端末の送信タイミングをΔλとすることを特徴とする通信端末である。
【００２７】
第１５の発明は、第９の発明から第１４の発明において、位置情報取得手段は、ＧＰＳを利用して位置情報を取得することを特徴とする通信端末である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による通信同期方法では、分散の値が大きい場合には、特定の方向に位置する通信端末の通信タイミングに配分を大きくして、分散の値が小さい場合には第１制御量の配分を大きくして第２制御量を決定し、その第２制御量に基づき送信タイミングを変更している。これにより、送信タイミングの平面分布において、分散の大きい領域は特定の方向とは逆向きに移動して分散の小さな領域が拡大し、次第に全体の送信タイミングは同期に向かって収束する。その結果、局所解への収束が回避され、通信効率のより良い通信システムを構成することができる。
【００２９】
また、第３の発明のように、特定の方向に最も遠い第１通信端末の送信タイミングをΔλとすれば、より同期に至るまでの時間が短くなる。特に第４の発明のように、特定の方向を、北、南、東、西の４つの方位のうちいずれかとするほうが、自己の位置から他の第１通信端末までの距離の算出が容易で望ましい。
【００３０】
また、第５、６の発明のように、緯度差、もしくは経度差を用いてΔλを決定すると、計算が容易で、かつ、同期までの収束も速いので望ましい。
【００３１】
また、第７の発明にように、位置情報の取得にはＧＰＳを利用することができる。
【００３２】
また、第８の発明によると、効率的に通信に加入することができる。
【００３３】
また、第９〜１５の発明による通信端末を用いることで、局所解に収束して特異点付近の通信効率が悪化することを回避し、全体のスロットタイミングを自律的に同期することが可能な通信システムを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の具体的な実施例を図を参照にしながら説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３５】
実施例１は、通信の同期の際に基準となるような基地局を持たずに、複数の通信端末が時分割多元接続方式により通信している場合に、その通信を同期させる方法である。
【００３６】
まず、実施例１の通信方式である時分割多元接続方式の概要について説明する。
【００３７】
この通信システムでは、単位時間ごとに時間を制御するように設計されている。また、フレーム長およびスロット長は特定の値に固定されて、各スロットにはガード時間が設けられて、その長さは１単位時間より長い時間である。ガード時間は、伝搬遅延や処理遅延などを考慮して設けられた時間である。通信端末は、１スロットをデータ送信に使用し、１フレームを周期としてデータ送信を繰り返す。データ送信に使用するスロット以外のスロットにおいては受信状態にあるものとする。
【００３８】
図１（ａ）は、スロット分割の例を示す。送信から次の送信までの時間間隔Ｔ１が１フレーム長、１フレーム長は、一定の時間間隔Ｔで各スロットに分割されていて、Ｔが１スロット長である。図１（ｃ）は、１スロット長Ｔが８単位時間で構成され、１単位時間はτ、ガード時間Ｔ２は２単位時間とした場合の例である。
【００３９】
また、以下において他の通信端末の送信タイミングとは、自己の１スロット長を基準とし、他の通信端末の送信データが基準となる１スロット長のどのタイミングで送信されたかを示すものとする。言い換えれば、自己のスロットタイミング（スロットの先頭のタイミング）と他の通信端末の送信スロットタイミングとの差である。
【００４０】
自己の送信タイミングが図１（ａ）であり、他の通信端末Ａ、Ｂ、Ｃの送信が図１（ｂ）の状態である場合、通信端末Ａ、Ｂ、Ｃの送信タイミングは、図１におけるＴａ、Ｔｂ、Ｔｃである。図１（ｃ）のように、１単位時間がτであるとき、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃがτより小さい場合が、通信端末Ａ、Ｂ、Ｃの送信タイミングと自己の送信タイミングが同期している場合である。
【００４１】
各通信端末は、自律的に自己の送信タイミングを変更する動作を繰り返し行い、送信タイミングの同期を図っている。各通信端末の動作は、通信への加入手順と加入後の同期手順に分けられる。
【００４２】
この同期手順では、通信端末の位置情報を利用している。そこで、同期手順と平行して、通信端末は位置情報を１フレームごとに取得し、更新している。位置情報の取得は、ＧＰＳを利用する。この位置情報の精度は、誤差１００ｍ程度で十分である。
【００４３】
図２のフローチャートは、その同期手順を示している。以下、図２のフローチャートに基づき、実施例１の通信同期方法における同期手順について説明する。
【００４４】
通信端末は、自己のデータを送信後、次のデータ送信までの１フレームの間、他の受信しうるすべての通信端末の送信データを受信する。そして、自己のスロットタイミングと、そのデータ受信のタイミングとの差から、他の通信端末の送信タイミングΔを測定する。また、通信端末からの送信データに含まれた、通信端末の位置情報を測定する（ステップ１０）。
【００４５】
次に、送信タイミングから、第１制御量Δと送信タイミングの分散σ2 を求める（ステップ１２）。第１制御量Δの求め方としては、送信タイミングの平均値（相加平均、相乗平均、調和平均など）や中央値を第１制御量としたり、送信タイミングのうち最も頻度の大きいタイミングを第１制御量とする、などの方法がある。
【００４６】
ステップ１２の動作は、実際に１フレームの間測定したあとで実行する必要はなく、データを受信して送信タイミングを測定する毎に、逐次第１制御量Δと分散σ2 を修正し、その時点での第１制御量Δと分散σ2 を求めるようにしてもよい。
【００４７】
次に、自己の位置に対して最も東に位置する通信端末の送信タイミングとしてΔλを決定する（ステップ１４）。Δλは、受信した送信データに含まれていた位置情報と、自己の位置情報とから各通信端末の距離、方向を計算し、東の方向に位置する通信端末のうち、自己の位置からの距離が最も遠い通信端末の送信タイミングとする。東の方向、とは、厳密な東に限らず、厳密な東の方向に対して３０度程度の範囲内であれば良い。このステップ１４の処理は、ステップ１２の処理と並行して行ってもよい。
【００４８】
次に、第１制御量Δ、分散σ2 、Δλから第２制御量Δ* を求める（ステップ１６）。第２制御量Δ* は、Δ* ＝αΔ＋（１−α）Δλによって求める。ここでαは分散σ2 の関数であり、分散σ2 が小さいほど１に近づき、分散が大きいほど０に近づく関数である。このような関数αの例としては、α＝１（０≦σ2 ≦σ20）、０（σ20≦σ2 ）（σ20はある特定の値）や、α＝１−σ2 ／σ2 max （σ2 max は、分散σ2 の最大値）などである。
【００４９】
次に、第２制御量Δ* に基づいて、送信タイミングを変更してデータを送信する。このとき、送信データに、自己の位置情報を含ませる（ステップ１８）。その後ステップ１０に戻る。
【００５０】
以上が実施例１の通信同期手順である。
【００５１】
次に、まだ通信を開始していない通信端末が新規に通信に加入する方法を、図３に示すフローチャートをもとに説明する。
【００５２】
まず、通信端末は、自己の位置情報をＧＰＳを利用して取得する（ステップ２０）。
【００５３】
次に、ある時点から１フレームの間、他の受信しうるすべての通信端末の送信データを受信する。そして、自己のスロットタイミングと、そのデータ受信のタイミングとの差から、他の通信端末の送信タイミングを測定する（ステップ２２）。ある時点とは、たとえば、通信端末の電源が入った直後などである。
【００５４】
次に、他の通信端末が送信データの送信に使用していない空きスロット（送信データの送信間隔が１スロット長Ｔよりも長い区間）を特定する（ステップ２４）。
【００５５】
次に、ステップにおいて測定した送信タイミングを用いて、自己の第１制御量Δを求める（ステップ２６）。
【００５６】
次に、第１制御量Δに基づき、送信タイミングを変更して空きスロットに送信データを送信、つまり通信に加入する。このとき、送信データに、自己の位置情報を含ませる（ステップ２８）。その後、図２のステップ１０に移行する。
【００５７】
なお、ステップ２０の処理は、ステップ２２の処理前までに行われている必要はなく、ステップ２８の処理前までに行われていればよい。
【００５８】
以上が実施例１の通信加入手順である。
【００５９】
この通信同期方法によると、分散σ2 が大きい場合には、第２制御量におけるΔλの配分が大きいため、東の方向に位置する通信端末の送信タイミングに揃うように移動する。また、分散σ2 が小さい場合には、第２制御量における第１制御量Δの配分が大きいため、送信タイミングが第１制御量、つまり、他の通信端末の送信タイミングの平均値や最多のタイミングの方へ送信タイミングが移動する。そのため、送信タイミングの平面分布において、分散σ2 が大きい領域が東とは反対側である西側へ移動して分散σ2 の小さな領域が拡大し、全体の送信タイミングは第１制御量に合わせる方向に収束する。その結果、局所解への収束が回避され、通信全体が同期する最適解へと収束させることができる。
【００６０】
実施例１では東の方向に位置する通信端末のうち、自己の位置からの距離が最も遠い通信端末の送信タイミングをΔλとしている。しかし東の方向である必要はなく、ある特定の方向であればどの方向でもかまわない。ただし、東、西、南、北の４方位のいずれかである方が計算が容易で望ましい。また、自己の位置からの距離が最も遠い通信端末としているが、上記特定の方向に位置する通信端末であれば、どの通信端末でもよい。ただし、最も遠い通信端末、とした方が、分散σ2 が大きい領域の移動が速くなり、同期の収束が早くなって望ましい。
【実施例２】
【００６１】
図４は、実施例２の通信同期方法における同期手順を示したフローチャートである。これは実施例１のステップ１４を、ステップ１１４に置き換えたものであり、ステップ１４におけるΔλの決定方法が異なるものである。以下、ステップ１１４におけるΔλの決定方法について説明する。
【００６２】
ステップ１１４におけるΔλの決定方法は、自己の位置との緯度差が正でその絶対値が最も大きい他の通信端末の送信タイミングをΔλとするものである。つまり、自己の位置に対して正の経線方向（北側の方向）に最も離れている通信端末の通信タイミングをΔλとするということである。これは、経線方向の距離は考慮するが、緯線方向の距離は考慮せずにΔλを決定ということでもある。緯度情報のみからΔλを決定するので、実施例１のように距離と方向を算出してΔλを決定する場合よりも計算量が少なくてすむ。
【００６３】
この実施例２の同期手順によると、送信タイミングの平面分布において、分散σ2 が大きい領域が正の経線方向へ移動して分散σ2 の小さな領域が拡大し、全体の送信タイミングは第１制御量に合わせる方向に収束する。その結果、実施例１と同様に、局所解への収束が回避され、通信全体が同期する最適解へと収束させることができる。
【００６４】
なお、実施例２では緯度情報のみからΔλを決定しているので、ステップ１８において送信データに含ませる位置情報も、緯度情報のみであってよい。また、実施例２では、自己の位置との緯度差が正でその絶対値が最も大きい他の通信端末の送信タイミングをΔλとしているが、緯度差が負でその絶対値が最も大きい他の通信端末の送信タイミングをΔλとしてもよい。また、実施例２では、緯度情報を利用しているが、経度情報を利用し、経度差からΔλを決定するようにしてもよい。
【実施例３】
【００６５】
実施例３は、実施例１、２の通信同期方法に用いる通信端末である。通信端末の構成について、図５を参照に説明する。
【００６６】
図５は、通信端末の構成を示すブロック図である。通信端末は、受信タイミング観測部１００、復調部１０１、演算部１０２、送信タイミング制御部１０３、変調部１０４、送信データ生成部１０５、ＧＰＳ装置１０６により構成されている。受信タイミング観測部１００が、本発明のデータ受信手段と送信タイミング決定手段に相当し、演算部１０２が、本発明の第１制御量決定手段、分散算出手段、第２制御量決定手段に相当し、送信データ生成部１０５が本発明の送信データ生成手段に相当し、送信タイミング制御部１０３が、本発明のデータ送信手段、送信タイミング制御手段に相当し、ＧＰＳ装置１０６が、本発明の位置情報取得手段に相当している。
【００６７】
次に、通信端末の動作について説明する。通信端末は、他の通信端末からの信号を受信タイミング観測部１００において受信し、自己の送信タイミングとの差から他の通信端末の送信タイミングを測定する。測定した送信タイミングののデータは演算部１０２へ入力される。また、受信した信号は復調部１０１において復調され、位置情報を含む受信データ（他の通信端末からの送信データ）が演算部１０２へ入力される。以上はステップ１０、２２の処理に対応している。
【００６８】
また、通信端末がまだ通信に加入していない場合は、送信タイミング制御部１０３において空きスロットを検出する（ステップ２４の処理に対応）。
【００６９】
次に、演算部１０２において、他の通信端末の送信タイミングから第１制御量Δ、分散σ2 を算出する（ステップ１２、２６の処理に対応）。また、他の通信端末の位置情報と、ＧＰＳ装置１０６から取得した自己の位置情報から、他の通信端末の方向、距離を算出し、Δλを決定する（ステップ１４、１１４の処理に対応）。そして、第１制御量Δ、分散σ2 、Δλから第２制御量Δ* を算出する（ステップ１６の処理に対応）。算出した第２制御量Δ* は、送信タイミング制御部１０３に入力される。通信に加入する場合は、第１制御量Δが送信タイミング制御部１０３に入力される。
【００７０】
ＧＰＳ装置１０６からの自己の位置情報は、送信データ生成部１０５に入力され、自己の位置情報を含む送信データが生成される。生成された送信データは、変調部１０４に入力されて、変調部１０４において搬送波を送信データにより変調して送信信号が出力される。その後、送信タイミング制御部１０３において、第２制御量Δ* （通信に加入する場合は第１制御量Δ）に基づき送信タイミングが変更されて送信信号が送信される。以上はステップ１８、２８に対応する。
【００７１】
以上の動作により、実施例３の通信端末は、実施例１、２の通信同期方法を実現する。
【００７２】
実施例では位置情報の取得にＧＰＳを利用しているが、他の方法によって通信端末の位置情報を取得するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の通信同期方法は、車車間通信などに用いることができる
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】スロット分割の例を示す図。
【図２】実施例１の通信同期方法における同期手順を示すフローチャート。
【図３】通信への加入手順を示すフローチャート。
【図４】実施例２の通信同期方法における同期手順を示すフローチャート。
【図５】通信端末の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７５】
Ｔ：１スロット長
Ｔ１：１フレーム長
Ｔ２：ガード時間
τ：１単位時間
１００：受信タイミング観測部
１０１：復調部
１０２：演算部
１０３：送信タイミング制御部
１０４：変調部
１０５：送信データ生成部
１０６：ＧＰＳ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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