JP3045167B1 - 路車間通信システム - Google Patents
路車間通信システムInfo
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- JP3045167B1 JP3045167B1 JP11130292A JP13029299A JP3045167B1 JP 3045167 B1 JP3045167 B1 JP 3045167B1 JP 11130292 A JP11130292 A JP 11130292A JP 13029299 A JP13029299 A JP 13029299A JP 3045167 B1 JP3045167 B1 JP 3045167B1
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Abstract
【要約】
【課題】全セルに対して同一周波数を用いることがで
き、かつ、搬送波間干渉や符号間干渉を防止でき、路上
と車両との安定した通信を可能にする路車間通信システ
ムを提供する。 【解決手段】ＯＦＤＭの副搬送波を２つＳ１，Ｓ２に分
類し、隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装置
に対しては、分類されたうちの少なくとも１つの副搬送
波Ｓ２について同一内容のデータＢを伝送するようにし
ている。このことにより、車両２１が隣り合うセルの境
界を通過するときでも、当該同一内容のデータＢを、符
号間干渉をうけることなく、連続して取得することがで
きる。
き、かつ、搬送波間干渉や符号間干渉を防止でき、路上
と車両との安定した通信を可能にする路車間通信システ
ムを提供する。 【解決手段】ＯＦＤＭの副搬送波を２つＳ１，Ｓ２に分
類し、隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装置
に対しては、分類されたうちの少なくとも１つの副搬送
波Ｓ２について同一内容のデータＢを伝送するようにし
ている。このことにより、車両２１が隣り合うセルの境
界を通過するときでも、当該同一内容のデータＢを、符
号間干渉をうけることなく、連続して取得することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、路上アンテナを道
路に沿って配置し、道路に一連のセルを形成することに
より車載装置との移動通信を可能にする路車間通信シス
テムに関するものである。
路に沿って配置し、道路に一連のセルを形成することに
より車載装置との移動通信を可能にする路車間通信シス
テムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】道路管理者と車両との間の通信需要は、
今後ますます増加する方向にある。特に高速道路におい
て、車両の運転者に負担をかけずに、かつ、互いに事故
を起こさないような道路走行を実現しようとすれば、道
路側の情報と車両側の情報とを頻繁にやり取りする必要
がある。このようなシステムを発展させていくと、道路
と車両との両方に各種センサやカメラを網羅し、道路側
と車両側とで緊密に連絡しあって運転する自動運転シス
テムにつながっていく（たとえば、特開平８−２４１４
９５号公報参照）。
今後ますます増加する方向にある。特に高速道路におい
て、車両の運転者に負担をかけずに、かつ、互いに事故
を起こさないような道路走行を実現しようとすれば、道
路側の情報と車両側の情報とを頻繁にやり取りする必要
がある。このようなシステムを発展させていくと、道路
と車両との両方に各種センサやカメラを網羅し、道路側
と車両側とで緊密に連絡しあって運転する自動運転シス
テムにつながっていく（たとえば、特開平８−２４１４
９５号公報参照）。
【０００３】自動運転への将来的拡張を考慮し、車両に
対する運転支援システム（以下「路車間通信システム」
という）を構築するにあたっては、道路上に連続したセ
ルを設ける必要がある。そこで、道路に沿って漏洩同軸
ケーブルを敷設することが考えられるが、敷設工事が大
掛かりになる上、漏洩同軸ケーブルを地面から比較的低
い位置に設置する必要があるので、車線横断方向に電波
の届く距離が短いという欠点がある。
対する運転支援システム（以下「路車間通信システム」
という）を構築するにあたっては、道路上に連続したセ
ルを設ける必要がある。そこで、道路に沿って漏洩同軸
ケーブルを敷設することが考えられるが、敷設工事が大
掛かりになる上、漏洩同軸ケーブルを地面から比較的低
い位置に設置する必要があるので、車線横断方向に電波
の届く距離が短いという欠点がある。
【０００４】これに対して、路上アンテナを所定間隔で
道路の各所に設置して通信を行うようにすれば、１つの
路上アンテナで比較的広いセルを確保することができ
る。この場合、路上アンテナは、光ファイバなどを介し
て道路管理者側の基地局にそれぞれ結合されている。
道路の各所に設置して通信を行うようにすれば、１つの
路上アンテナで比較的広いセルを確保することができ
る。この場合、路上アンテナは、光ファイバなどを介し
て道路管理者側の基地局にそれぞれ結合されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記路上アンテナを用
いたシステムの場合、搬送波間干渉や符号間干渉を防止
するため、セルごとに異なった周波数の電波を用いて通
信を行うのが通常である。しかし、自動車は高速移動
し、短時間に複数のセルを通過するため、車載通信機の
送受信周波数を高速に切り換える必要がある。このた
め、高速引き込み可能な発振器を備える、あるいは複数
の発振器を備えるなどの対策が必要になり、機器の小型
化、低コスト化の妨げとなる。
いたシステムの場合、搬送波間干渉や符号間干渉を防止
するため、セルごとに異なった周波数の電波を用いて通
信を行うのが通常である。しかし、自動車は高速移動
し、短時間に複数のセルを通過するため、車載通信機の
送受信周波数を高速に切り換える必要がある。このた
め、高速引き込み可能な発振器を備える、あるいは複数
の発振器を備えるなどの対策が必要になり、機器の小型
化、低コスト化の妨げとなる。
【０００６】したがって、搬送波間干渉や符号間干渉を
防止する対策をとった上で、全セルに対して同一周波数
を用いたシステムの構築が望まれている。そこで、本発
明の目的は、全セルに対して同一周波数を用いることが
でき、かつ、搬送波間干渉や符号間干渉を防止でき、も
って、路上と車両との安定した通信を可能にする路車間
通信システムを提供することである。
防止する対策をとった上で、全セルに対して同一周波数
を用いたシステムの構築が望まれている。そこで、本発
明の目的は、全セルに対して同一周波数を用いることが
でき、かつ、搬送波間干渉や符号間干渉を防止でき、も
って、路上と車両との安定した通信を可能にする路車間
通信システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】(1)前記目的を達成する
ための請求項１記載の路車間通信システムは、ＯＦＤＭ
で変調された信号を伝送線に送出するための制御装置
と、固有の指向性を有し、前記伝送線に送出された信号
を受信し、この受信された信号に基づき、同一周波数の
電波を前記セル内に放射するための路上送信アンテナ装
置と、前記路上送信アンテナ装置から放射されてくる電
波を受信するための車載受信アンテナ、およびこの車載
受信アンテナにより受信し復調を行う車載受信手段を有
する車載装置とを備え、前記制御装置は、副搬送波を複
数種類に分類し、当該複数種類の副搬送波にデータをそ
れぞれ伝送する伝送手段を有し、前記分類された少なく
とも１つの種類の副搬送波は、隣りのセルに配置された
路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる当該
種類の副搬送波のデータと同一内容のデータを伝送し、
分類された他の種類の副搬送波は、隣りのセルに配置さ
れた路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる
当該他の種類の副搬送波のデータと異なる内容のデータ
を伝送するものであり、前記車載受信手段は、いずれか
の種類の副搬送波のデータに切り換える切換手段を有す
るものである。
ための請求項１記載の路車間通信システムは、ＯＦＤＭ
で変調された信号を伝送線に送出するための制御装置
と、固有の指向性を有し、前記伝送線に送出された信号
を受信し、この受信された信号に基づき、同一周波数の
電波を前記セル内に放射するための路上送信アンテナ装
置と、前記路上送信アンテナ装置から放射されてくる電
波を受信するための車載受信アンテナ、およびこの車載
受信アンテナにより受信し復調を行う車載受信手段を有
する車載装置とを備え、前記制御装置は、副搬送波を複
数種類に分類し、当該複数種類の副搬送波にデータをそ
れぞれ伝送する伝送手段を有し、前記分類された少なく
とも１つの種類の副搬送波は、隣りのセルに配置された
路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる当該
種類の副搬送波のデータと同一内容のデータを伝送し、
分類された他の種類の副搬送波は、隣りのセルに配置さ
れた路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる
当該他の種類の副搬送波のデータと異なる内容のデータ
を伝送するものであり、前記車載受信手段は、いずれか
の種類の副搬送波のデータに切り換える切換手段を有す
るものである。
【０００８】本発明では、路上送信アンテナ装置から、
ＯＦＤＭ変調された信号に基づいて同一周波数の電波が
放射される。一般に、車両に対して複数の方向から電波
が到来する場合、いわゆるマルチパス妨害が生じるおそ
れがある。具体的には、各路上送信アンテナ装置から放
射される電波の伝搬遅延時間差が発生し、符号間干渉が
生じる。
ＯＦＤＭ変調された信号に基づいて同一周波数の電波が
放射される。一般に、車両に対して複数の方向から電波
が到来する場合、いわゆるマルチパス妨害が生じるおそ
れがある。具体的には、各路上送信アンテナ装置から放
射される電波の伝搬遅延時間差が発生し、符号間干渉が
生じる。
【０００９】しかし、本発明においてはＯＦＤＭ方式を
採用し、シンボルごとにガード時間を設けて、干渉する
符号が重ならないようにすることができるから、同一デ
ータを複数の方向から受けてもマルチパスによる遅延に
起因する符号間干渉を回避できる。そして、本発明で
は、副搬送波を複数種類に分類し、隣り合うセルに配置
される路上送信アンテナ装置に対しては、分類されたう
ちの少なくとも１つの種類の副搬送波について同一内容
のデータを伝送するようにしている。このことと、前記
ＯＦＤＭ方式を採用したこととの協働により、車両が隣
り合うセルの境界を通過するときでも、当該同一内容の
データを、符号間干渉をうけることなく、連続して取得
することができる。したがって、通信の瞬断が生じな
い。
採用し、シンボルごとにガード時間を設けて、干渉する
符号が重ならないようにすることができるから、同一デ
ータを複数の方向から受けてもマルチパスによる遅延に
起因する符号間干渉を回避できる。そして、本発明で
は、副搬送波を複数種類に分類し、隣り合うセルに配置
される路上送信アンテナ装置に対しては、分類されたう
ちの少なくとも１つの種類の副搬送波について同一内容
のデータを伝送するようにしている。このことと、前記
ＯＦＤＭ方式を採用したこととの協働により、車両が隣
り合うセルの境界を通過するときでも、当該同一内容の
データを、符号間干渉をうけることなく、連続して取得
することができる。したがって、通信の瞬断が生じな
い。
【００１０】ここで「少なくとも１つ」という意味は、
副搬送波をＮ（Ｎ≧２）種類に分類した場合、最低１つ
の種類の副搬送波、最高（Ｎ−１）個の種類の副搬送波
について同一内容のデータを伝送することである（Ｎ個
の副搬送波すべてについて同一内容のデータを伝送すれ
ば通常のＯＦＤＭと変わらなくなる）。一方、分類され
た他の種類の副搬送波については、隣りのセルに配置さ
れた路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる
当該他の種類の副搬送波のデータと異なる内容のデータ
を受けるので、当該異なる内容のデータの符号間干渉が
生じ、データが再現できなくなる。
副搬送波をＮ（Ｎ≧２）種類に分類した場合、最低１つ
の種類の副搬送波、最高（Ｎ−１）個の種類の副搬送波
について同一内容のデータを伝送することである（Ｎ個
の副搬送波すべてについて同一内容のデータを伝送すれ
ば通常のＯＦＤＭと変わらなくなる）。一方、分類され
た他の種類の副搬送波については、隣りのセルに配置さ
れた路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる
当該他の種類の副搬送波のデータと異なる内容のデータ
を受けるので、当該異なる内容のデータの符号間干渉が
生じ、データが再現できなくなる。
【００１１】なお、いずれの種類の副搬送波で伝送され
てきたデータを取り入れるのかの切り換えは、車載受信
手段で行うようにする。切り替えのタイミングが問題と
なるが、受信状態の安定しているときに切り換えること
が望ましい。そこで次のような方策(a)(b)が考えられ
る。 (a)道路にマーカを設けて、そのマーカを通過すれば切
り換えるようにする（請求項３）。
てきたデータを取り入れるのかの切り換えは、車載受信
手段で行うようにする。切り替えのタイミングが問題と
なるが、受信状態の安定しているときに切り換えること
が望ましい。そこで次のような方策(a)(b)が考えられ
る。 (a)道路にマーカを設けて、そのマーカを通過すれば切
り換えるようにする（請求項３）。
【００１２】(b)各副搬送波で伝送されてきたデータを
復号し、誤り頻度の最も少ないデータの副搬送波に切り
換える（請求項４）。 (2)分類される副搬送波が２種類である場合、前記伝送
手段が、隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装
置(4a)(4b)に対しては、分類された１つの種類の副搬送
波について同一内容のデータを伝送し、分類された他の
種類の副搬送波について異なる内容のデータを伝送し、
さらに隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装置
(4b)(4c)に対しては、前記他の種類の副搬送波について
同一内容のデータを伝送し、前記分類された１つの種類
の副搬送波について異なる内容のデータを伝送すること
とすれば（請求項２）、連続する一連のセルで、この構
成を繰り返すことにより、どのセルの境界を通過すると
きでも、常に瞬断なしでデータを受けることができる。
復号し、誤り頻度の最も少ないデータの副搬送波に切り
換える（請求項４）。 (2)分類される副搬送波が２種類である場合、前記伝送
手段が、隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装
置(4a)(4b)に対しては、分類された１つの種類の副搬送
波について同一内容のデータを伝送し、分類された他の
種類の副搬送波について異なる内容のデータを伝送し、
さらに隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装置
(4b)(4c)に対しては、前記他の種類の副搬送波について
同一内容のデータを伝送し、前記分類された１つの種類
の副搬送波について異なる内容のデータを伝送すること
とすれば（請求項２）、連続する一連のセルで、この構
成を繰り返すことにより、どのセルの境界を通過すると
きでも、常に瞬断なしでデータを受けることができる。
【００１３】(3)前記伝送線に信号を送出する際の伝送
方式は、光ファイバ無線伝送方式であってもよい（請求
項５）。本発明によれば、制御装置から高周波レベルの
信号が光ファイバを通して路上送信アンテナ装置に給電
されるから、路上送信アンテナ装置ごとに制御装置を設
ける必要はない。そのため、路上送信アンテナ装置の構
成を簡素化できる。
方式は、光ファイバ無線伝送方式であってもよい（請求
項５）。本発明によれば、制御装置から高周波レベルの
信号が光ファイバを通して路上送信アンテナ装置に給電
されるから、路上送信アンテナ装置ごとに制御装置を設
ける必要はない。そのため、路上送信アンテナ装置の構
成を簡素化できる。
【００１４】(4)前記車載装置は、車両データによりＯ
ＦＤＭ変調された電波を放射するための車載送信アンテ
ナを有し、道路に沿って異なる位置に配置され、固有の
指向性を有し、前記車載送信アンテナから放射されてく
る電波を受信し、この受信された電波に対応する信号を
所定の伝送線にそれぞれ送出するための路上受信アンテ
ナ装置と、この路上受信アンテナ装置から前記伝送線に
送出された信号に基づいて復調を行う信号受信装置とを
さらに含むものであってもよい（請求項６）。
ＦＤＭ変調された電波を放射するための車載送信アンテ
ナを有し、道路に沿って異なる位置に配置され、固有の
指向性を有し、前記車載送信アンテナから放射されてく
る電波を受信し、この受信された電波に対応する信号を
所定の伝送線にそれぞれ送出するための路上受信アンテ
ナ装置と、この路上受信アンテナ装置から前記伝送線に
送出された信号に基づいて復調を行う信号受信装置とを
さらに含むものであってもよい（請求項６）。
【００１５】本発明では、車両側から路上側に対しても
車両データを提供する、双方向通信システムを提案して
いる。 (5)前記複数種類の副搬送波への分類の仕方はいろいろ
考えられる。副搬送波を周波数軸上で複数のブロックに
分割することにより行う方法（請求項７）、同一種類の
副搬送波を周波数軸上でＫ本おきに配置をすることによ
り行う方法（請求項８）がある。請求項７記載の方法
は、複数本の副搬送波を、周波数軸上で複数のグループ
に分割して伝送する方法である。請求項８記載の方法で
は、同一内容のデータを伝送する副搬送波がＫ本おきに
配置される。例えば２種類の副搬送波に分ける場合は、
一本ずつ交互に配列されるという形になる。
車両データを提供する、双方向通信システムを提案して
いる。 (5)前記複数種類の副搬送波への分類の仕方はいろいろ
考えられる。副搬送波を周波数軸上で複数のブロックに
分割することにより行う方法（請求項７）、同一種類の
副搬送波を周波数軸上でＫ本おきに配置をすることによ
り行う方法（請求項８）がある。請求項７記載の方法
は、複数本の副搬送波を、周波数軸上で複数のグループ
に分割して伝送する方法である。請求項８記載の方法で
は、同一内容のデータを伝送する副搬送波がＫ本おきに
配置される。例えば２種類の副搬送波に分ける場合は、
一本ずつ交互に配列されるという形になる。
【００１６】(6) 請求項９記載の路車間通信システム
は、伝送するデータを複数種類に分類し、分類された各
データをそれぞれ周波数軸方向及び時間軸方向に一定の
パターンで配置をすることにより伝送する伝送手段を有
し、前記分類された少なくとも１つの種類のデータは、
隣りのセルに配置された路上送信アンテナ装置に送出さ
れる信号に含まれる当該種類のデータと同一内容であ
り、分類された他の種類のデータは、隣りのセルに配置
された路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれ
る当該他の種類のデータと異なる内容であり、前記車載
受信手段は、いずれかの種類のデータに切り換える切換
手段を有するものである。
は、伝送するデータを複数種類に分類し、分類された各
データをそれぞれ周波数軸方向及び時間軸方向に一定の
パターンで配置をすることにより伝送する伝送手段を有
し、前記分類された少なくとも１つの種類のデータは、
隣りのセルに配置された路上送信アンテナ装置に送出さ
れる信号に含まれる当該種類のデータと同一内容であ
り、分類された他の種類のデータは、隣りのセルに配置
された路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれ
る当該他の種類のデータと異なる内容であり、前記車載
受信手段は、いずれかの種類のデータに切り換える切換
手段を有するものである。
【００１７】この発明では、伝送するデータを複数種類
に分類し、分類された各データをそれぞれ周波数軸方向
及び時間軸方向に一定のパターンで配置することにより
伝送する。この結果、周波数軸方向に沿って、分類され
た各データが配置されるので、副搬送波が分類されたこ
とになる。しかし、これだけでなく、本発明では時間軸
方向に沿っても、分類された各データが配置される。し
たがって、結果的には、副搬送波の分類の仕方ないし分
類の態様が時間的に変化していく、ということがいえ
る。
に分類し、分類された各データをそれぞれ周波数軸方向
及び時間軸方向に一定のパターンで配置することにより
伝送する。この結果、周波数軸方向に沿って、分類され
た各データが配置されるので、副搬送波が分類されたこ
とになる。しかし、これだけでなく、本発明では時間軸
方向に沿っても、分類された各データが配置される。し
たがって、結果的には、副搬送波の分類の仕方ないし分
類の態様が時間的に変化していく、ということがいえ
る。
【００１８】このように、分類された各データをそれぞ
れ周波数軸方向及び時間軸方向に一定のパターンで配置
することにより、周波数軸方向及び時間軸方向に各種類
のデータが入れ替わることになる。このため、周波数ダ
イバーシティ及び時間ダイバーシティの効果が相乗して
現れる。移動体通信では、フェージングが必ず発生する
が、前記周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ
の効果により、このフェージングの影響を軽減すること
ができる。
れ周波数軸方向及び時間軸方向に一定のパターンで配置
することにより、周波数軸方向及び時間軸方向に各種類
のデータが入れ替わることになる。このため、周波数ダ
イバーシティ及び時間ダイバーシティの効果が相乗して
現れる。移動体通信では、フェージングが必ず発生する
が、前記周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティ
の効果により、このフェージングの影響を軽減すること
ができる。
【００１９】前記「分類された各データをそれぞれ周波
数軸方向及び時間軸方向に一定のパターンで配置する」
方法として、分類された各データを含むデータを時間的
組み替え処理した後、逆フーリエ変換処理することによ
りデータを伝送し、車載側では、フーリエ変換したデー
タを、逆組み替え処理することにより、分類された各種
類のデータを得るということが考えられる（請求項１
０）。
数軸方向及び時間軸方向に一定のパターンで配置する」
方法として、分類された各データを含むデータを時間的
組み替え処理した後、逆フーリエ変換処理することによ
りデータを伝送し、車載側では、フーリエ変換したデー
タを、逆組み替え処理することにより、分類された各種
類のデータを得るということが考えられる（請求項１
０）。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の実施形態に係る路車間通信システムの構成を示す概
念図である。この路車間通信システムは、地上局１と車
両２に搭載されている車載通信装置との間で通信を行う
ためのものである。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の実施形態に係る路車間通信システムの構成を示す概
念図である。この路車間通信システムは、地上局１と車
両２に搭載されている車載通信装置との間で通信を行う
ためのものである。
【００２１】地上局１では、道路に沿って複数のセルＥ
が連続的に形成される。各セルＥには、それぞれセルＥ
内に向く指向性を有する路上アンテナ４が設置されてい
る。路上アンテナ４からは、所定周波数（例えば６ＧＨ
ｚ帯）の電波がセルＥ内に放射されるようになってい
る。なお、路上アンテナ４の地上からの高さｈは、例え
ば10(m) であり、セルＥの道路の長手方向に関する長さ
ｒは、例えば100(m)である。車両２がセルＥ内を通過す
る際には、車両２の前方向もしくは後方向、又は車両２
が路上アンテナ４の直下を通過しているときには上から
電波を受信することになる。
が連続的に形成される。各セルＥには、それぞれセルＥ
内に向く指向性を有する路上アンテナ４が設置されてい
る。路上アンテナ４からは、所定周波数（例えば６ＧＨ
ｚ帯）の電波がセルＥ内に放射されるようになってい
る。なお、路上アンテナ４の地上からの高さｈは、例え
ば10(m) であり、セルＥの道路の長手方向に関する長さ
ｒは、例えば100(m)である。車両２がセルＥ内を通過す
る際には、車両２の前方向もしくは後方向、又は車両２
が路上アンテナ４の直下を通過しているときには上から
電波を受信することになる。
【００２２】路上アンテナ４は、同軸ケーブル５を介し
て制御装置６ａ，６ｂ，‥（以下総称するときは「制御
装置６」という）に接続されている。同軸ケーブル５
は、上り／下り用の２本の同軸ケーブルから構成され
る。なお、同軸ケーブルに変えて、光ファイバを伝送線
として用いることもできる。この場合は、光ファイバに
光信号を送出する際の伝送方式として、いわゆる光ファ
イバ無線伝送方式（たとえば、A.J.Cooper, "FIBER/RAD
IO FOR THE PROVISION OF CORDLESS/MOBILE ELEPHONY
SERVICES IN THE ACCESS NETWORK", Electron. Lett.,
Vol. 26, No.24 (Nov.1990) 参照）を利用することがで
きる。
て制御装置６ａ，６ｂ，‥（以下総称するときは「制御
装置６」という）に接続されている。同軸ケーブル５
は、上り／下り用の２本の同軸ケーブルから構成され
る。なお、同軸ケーブルに変えて、光ファイバを伝送線
として用いることもできる。この場合は、光ファイバに
光信号を送出する際の伝送方式として、いわゆる光ファ
イバ無線伝送方式（たとえば、A.J.Cooper, "FIBER/RAD
IO FOR THE PROVISION OF CORDLESS/MOBILE ELEPHONY
SERVICES IN THE ACCESS NETWORK", Electron. Lett.,
Vol. 26, No.24 (Nov.1990) 参照）を利用することがで
きる。
【００２３】制御装置６は、前方道路情報などの運転支
援情報を含む道路交通データにより変調された信号を、
同軸ケーブル５を介して路上アンテナ４に与える。ま
た、車両２から受け取った車両データ（車両ＩＤ、及び
各種センサ（図示せず）において検出された路面状態に
関するデータを含む）を路上アンテナ４から取得する。
また、制御装置６から放射される電波の搬送周波数は、
隣接する制御装置６間で同一である。このように同一周
波数の搬送波を用いて信号を伝送することにより、車両
が隣接するセルに移行するに際し、車載発振器の周波数
を変更する必要がないため、車載装置８に、高価な高速
引き込み可能な発振器を備える必要がなく、あるいは複
数の発振器を備える必要がなくなり、機器の低コスト
化、小型化が可能となる。
援情報を含む道路交通データにより変調された信号を、
同軸ケーブル５を介して路上アンテナ４に与える。ま
た、車両２から受け取った車両データ（車両ＩＤ、及び
各種センサ（図示せず）において検出された路面状態に
関するデータを含む）を路上アンテナ４から取得する。
また、制御装置６から放射される電波の搬送周波数は、
隣接する制御装置６間で同一である。このように同一周
波数の搬送波を用いて信号を伝送することにより、車両
が隣接するセルに移行するに際し、車載発振器の周波数
を変更する必要がないため、車載装置８に、高価な高速
引き込み可能な発振器を備える必要がなく、あるいは複
数の発振器を備える必要がなくなり、機器の低コスト
化、小型化が可能となる。
【００２４】−第１の実施形態− 図２は、地上局１の電気的構成を示すブロック図であ
る。地上局１は、制御装置６、同軸ケーブル５、路上ア
ンテナ４などから構成される。制御装置６は、道路交通
データを路上アンテナ４に与えるための送信装置７を備
えている。送信装置７は、データを分割し、互いに直交
する複数の搬送波を使って多重するＯＦＤＭ(Orthogona
l Frequency Division Multiplex) 変調方式を採用して
いる。
る。地上局１は、制御装置６、同軸ケーブル５、路上ア
ンテナ４などから構成される。制御装置６は、道路交通
データを路上アンテナ４に与えるための送信装置７を備
えている。送信装置７は、データを分割し、互いに直交
する複数の搬送波を使って多重するＯＦＤＭ(Orthogona
l Frequency Division Multiplex) 変調方式を採用して
いる。
【００２５】送信装置７は、逆フーリエ変換回路７１、
ＱＰＳＫ変調回路７３、アップコンバータ７４等を備え
る。この他に、誤り訂正符号化回路、時間インターリー
ブと周波数インターリーブとを行うインターリーブ回
路、差動符号化回路などを設けていてもよい。逆フーリ
エ変換回路７１は、パラレル情報に対して逆フーリエ変
換を施し、逆フーリエ変換したものを並直列変換してシ
リアルに戻し、シリアルに戻されたシンボル列を時間圧
縮して、後ろのシンボルを前にもってくることでガード
時間を設定するという諸機能を実現する回路である。本
実施形態では、周波数軸上の２つの副搬送波ブロックに
それぞれ対応するパラレル信号Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ入
力し逆フーリエ変換している。
ＱＰＳＫ変調回路７３、アップコンバータ７４等を備え
る。この他に、誤り訂正符号化回路、時間インターリー
ブと周波数インターリーブとを行うインターリーブ回
路、差動符号化回路などを設けていてもよい。逆フーリ
エ変換回路７１は、パラレル情報に対して逆フーリエ変
換を施し、逆フーリエ変換したものを並直列変換してシ
リアルに戻し、シリアルに戻されたシンボル列を時間圧
縮して、後ろのシンボルを前にもってくることでガード
時間を設定するという諸機能を実現する回路である。本
実施形態では、周波数軸上の２つの副搬送波ブロックに
それぞれ対応するパラレル信号Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ入
力し逆フーリエ変換している。
【００２６】ＱＰＳＫ変調回路７３は、逆フーリエ変換
回路７１から出力される位相０°，１８０°に対応する
信号、位相９０°，２７０°に対応する信号をそれぞれ
Ｄ／Ａ変換し、sin波、cos波をかけて加算することによ
り、ＱＰＳＫ変調する回路である。なお、この実施形態
では、ＱＰＳＫ変調することとしているが、これ以外に
他の変調方式、例えばＱＡＭ，ＢＰＳＫ，８ＰＳＫ等を
採用してもよいことはもちろんである。しかし以下で
は、特に断らない限りＱＰＳＫ変調を行うことを前提と
して、説明を進める。
回路７１から出力される位相０°，１８０°に対応する
信号、位相９０°，２７０°に対応する信号をそれぞれ
Ｄ／Ａ変換し、sin波、cos波をかけて加算することによ
り、ＱＰＳＫ変調する回路である。なお、この実施形態
では、ＱＰＳＫ変調することとしているが、これ以外に
他の変調方式、例えばＱＡＭ，ＢＰＳＫ，８ＰＳＫ等を
採用してもよいことはもちろんである。しかし以下で
は、特に断らない限りＱＰＳＫ変調を行うことを前提と
して、説明を進める。
【００２７】アップコンバータ７４は、無線周波数に周
波数変換する回路である。このアップコンバータ７４に
含まれるローカル発振器７４ａの精度は、地上と走行す
る車両との間で発生するドプラー効果を考慮すれば、
（車両の速度）／（電波の伝搬速度）程度のオーダーの
ものが必要であるが、市販の発振器でもこの程度の精度
は十分確保することができる。
波数変換する回路である。このアップコンバータ７４に
含まれるローカル発振器７４ａの精度は、地上と走行す
る車両との間で発生するドプラー効果を考慮すれば、
（車両の速度）／（電波の伝搬速度）程度のオーダーの
ものが必要であるが、市販の発振器でもこの程度の精度
は十分確保することができる。
【００２８】アップコンバータ７４の出力信号は、同軸
ケーブル５を通って路上アンテナ４から電波として放射
される。なお、前述の光ファイバ無線伝送方式を採用す
る場合は、アップコンバータ７４の出力信号を光信号に
変換する電気／光変換部(E/O) が必要であり、路上アン
テナ４にも光信号を電気信号に変換する光／電気変換部
(O/E)が必要になる。
ケーブル５を通って路上アンテナ４から電波として放射
される。なお、前述の光ファイバ無線伝送方式を採用す
る場合は、アップコンバータ７４の出力信号を光信号に
変換する電気／光変換部(E/O) が必要であり、路上アン
テナ４にも光信号を電気信号に変換する光／電気変換部
(O/E)が必要になる。
【００２９】図３は、ＯＦＤＭによるシンボル伝送の様
子を周波数軸ｆ、時間軸ｔ上に図示したものである。有
効シンボル長はＴSで表され、ガード時間はΔｔで表さ
れている。時間圧縮比は、（ＴS＋Δｔ）／ＴSで示され
る。ＴSは副搬送波数をｎ、伝送レートをｍ(Mbps)とす
ると、ＱＰＳＫの場合ＴS＝２ｎ／ｍ(μsec)で表され
る。
子を周波数軸ｆ、時間軸ｔ上に図示したものである。有
効シンボル長はＴSで表され、ガード時間はΔｔで表さ
れている。時間圧縮比は、（ＴS＋Δｔ）／ＴSで示され
る。ＴSは副搬送波数をｎ、伝送レートをｍ(Mbps)とす
ると、ＱＰＳＫの場合ＴS＝２ｎ／ｍ(μsec)で表され
る。
【００３０】本実施形態では、ガード時間Δｔを、マル
チパスによる遅延時間よりも長くとっている。このこと
により、長い伝搬遅延時間があっても、受信側において
は、シンボルの重なりを無視して復調することができ
る。このマルチパスによる遅延時間は、実際には、当該
セルにおいて実測して求めることができる。また、セル
の大きさから経験的に割り出してもよい。具体的には、
セルの大きさが１００ｍならば、５００nsecくらいと予
想している。
チパスによる遅延時間よりも長くとっている。このこと
により、長い伝搬遅延時間があっても、受信側において
は、シンボルの重なりを無視して復調することができ
る。このマルチパスによる遅延時間は、実際には、当該
セルにおいて実測して求めることができる。また、セル
の大きさから経験的に割り出してもよい。具体的には、
セルの大きさが１００ｍならば、５００nsecくらいと予
想している。
【００３１】制御装置６は、図示しないが、車両２から
のデータを路上アンテナ４から取得するための受信装置
を備えている。この受信装置においては、この受信信号
は、ダウンコンバートされ、検波後、復号される。検波
方式としては、変調方式がＱＰＳＫ，ＢＰＳＫ，８ＰＳ
Ｋなどの位相変調方式の場合、遅延回路を用いて１ビッ
ト前と現在の信号を乗算する遅延検波が施される。ＱＡ
Ｍの場合は、復調用搬送波による同期検波が施される。
なお遅延検波の場合、送信データは、差動符号化を行っ
ておく必要がある。
のデータを路上アンテナ４から取得するための受信装置
を備えている。この受信装置においては、この受信信号
は、ダウンコンバートされ、検波後、復号される。検波
方式としては、変調方式がＱＰＳＫ，ＢＰＳＫ，８ＰＳ
Ｋなどの位相変調方式の場合、遅延回路を用いて１ビッ
ト前と現在の信号を乗算する遅延検波が施される。ＱＡ
Ｍの場合は、復調用搬送波による同期検波が施される。
なお遅延検波の場合、送信データは、差動符号化を行っ
ておく必要がある。
【００３２】図４は、車載装置８の構成を示す概念図で
ある。車載装置８は、車載受信部９と車載アンテナ１０
とを有している。車載受信部９は、車載アンテナ１０に
おいて受信された路上アンテナ４からの放射電波に含ま
れる道路交通データを取得するものであって、ダウンコ
ンバータ９１と、ＱＰＳＫ復調回路９２と、フーリエ変
換回路９３と、切り換えスイッチ回路９４と、切り換え
制御回路９５とを備えている。
ある。車載装置８は、車載受信部９と車載アンテナ１０
とを有している。車載受信部９は、車載アンテナ１０に
おいて受信された路上アンテナ４からの放射電波に含ま
れる道路交通データを取得するものであって、ダウンコ
ンバータ９１と、ＱＰＳＫ復調回路９２と、フーリエ変
換回路９３と、切り換えスイッチ回路９４と、切り換え
制御回路９５とを備えている。
【００３３】この他に、前述の誤り訂正符号化回路、イ
ンターリーブ回路、差動符号化回路にそれぞれ対応す
る、誤り訂正復号回路、デインターリーブ回路、差動復
号回路を備えていてもよい。フーリエ変換回路９３は、
送信側の逆フーリエ変換回路７１と逆の処理をする回路
で、ダウンコンバートされ、ＱＰＳＫされた復調信号
を、有効シンボル長ＴSのウィンドウ長でフーリエ変換
することにより、２つの復号信号Ｓ１，Ｓ２を得る回路
である。
ンターリーブ回路、差動符号化回路にそれぞれ対応す
る、誤り訂正復号回路、デインターリーブ回路、差動復
号回路を備えていてもよい。フーリエ変換回路９３は、
送信側の逆フーリエ変換回路７１と逆の処理をする回路
で、ダウンコンバートされ、ＱＰＳＫされた復調信号
を、有効シンボル長ＴSのウィンドウ長でフーリエ変換
することにより、２つの復号信号Ｓ１，Ｓ２を得る回路
である。
【００３４】切り換えスイッチ回路９４は、２つの復号
信号Ｓ１，Ｓ２のいずれかに切り換える回路であって、
半導体スイッチなどを使用する。この切り換えスイッチ
回路９４の切り換え制御は、切り換え制御回路９５によ
り行われるが、切り換え制御回路９５の切り替えの判断
は、例えば次のようにして行われる。
信号Ｓ１，Ｓ２のいずれかに切り換える回路であって、
半導体スイッチなどを使用する。この切り換えスイッチ
回路９４の切り換え制御は、切り換え制御回路９５によ
り行われるが、切り換え制御回路９５の切り替えの判断
は、例えば次のようにして行われる。
【００３５】道路にマーカを設けて、車両がそのマーカ
を通過すれば切り換えるようにする。この場合は、道路
上の位置を知らせるための磁石、色付き反射板、発光体
などで構成された道路マーカをセルＥの中の所定位置に
設置する。道路マーカの設置位置は、具体的には、電波
の安定した受信ができるセルＥの中央あたりが望ましい
が、道路の中央に限定されるものではない。一方、車載
装置８には、道路マーカを検出するための磁気センサ、
受光素子などで構成されたマーカ検出部を備え付ける。
データＳ１，Ｓ２の所定の位置に受信状態検出用符号を
入れておいて、各副搬送波で伝送され、復号されたデー
タＳ１，Ｓ２の当該符号を読み取ることにより、誤り頻
度を検出し、誤り頻度の最も少ないデータの副搬送波に
切り換える。
を通過すれば切り換えるようにする。この場合は、道路
上の位置を知らせるための磁石、色付き反射板、発光体
などで構成された道路マーカをセルＥの中の所定位置に
設置する。道路マーカの設置位置は、具体的には、電波
の安定した受信ができるセルＥの中央あたりが望ましい
が、道路の中央に限定されるものではない。一方、車載
装置８には、道路マーカを検出するための磁気センサ、
受光素子などで構成されたマーカ検出部を備え付ける。
データＳ１，Ｓ２の所定の位置に受信状態検出用符号を
入れておいて、各副搬送波で伝送され、復号されたデー
タＳ１，Ｓ２の当該符号を読み取ることにより、誤り頻
度を検出し、誤り頻度の最も少ないデータの副搬送波に
切り換える。
【００３６】図５は、各制御装置６ａ，６ｂ，６ｃから
送出される信号と、車載装置８の受信状態とを説明する
ための図である。各信号は、２つの副搬送波Ｓ１，Ｓ２
に対応して、２種類のデータを含んでいる。例えば、制
御装置６ａから送出される信号ａは、時間的にＡ１，Ａ
２，Ａ３，‥と変化するデータＡと、時間的にＢ１，Ｂ
２，Ｂ３，‥と変化するデータＢとを含んでいる。隣の
制御装置６ｂから送出される信号ｂは、時間的にＣ１，
Ｃ２，Ｃ３，‥と変化するデータＣと、時間的にＢ１，
Ｂ２，Ｂ３，‥と変化するデータＢとを含んでいる。そ
の隣の制御装置６ｃから送出される信号ｃは、時間的に
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，‥と変化するデータＣと、時間的に
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，‥と変化するデータＤとを含んでい
る。
送出される信号と、車載装置８の受信状態とを説明する
ための図である。各信号は、２つの副搬送波Ｓ１，Ｓ２
に対応して、２種類のデータを含んでいる。例えば、制
御装置６ａから送出される信号ａは、時間的にＡ１，Ａ
２，Ａ３，‥と変化するデータＡと、時間的にＢ１，Ｂ
２，Ｂ３，‥と変化するデータＢとを含んでいる。隣の
制御装置６ｂから送出される信号ｂは、時間的にＣ１，
Ｃ２，Ｃ３，‥と変化するデータＣと、時間的にＢ１，
Ｂ２，Ｂ３，‥と変化するデータＢとを含んでいる。そ
の隣の制御装置６ｃから送出される信号ｃは、時間的に
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，‥と変化するデータＣと、時間的に
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，‥と変化するデータＤとを含んでい
る。
【００３７】前記信号ａのデータＡと信号ｂのデータＣ
と信号ｃのデータＣとは、副搬送波Ｓ１により伝送さ
れ、前記信号ａのデータＢと信号ｂのデータＢと信号ｃ
のデータＡとは、副搬送波Ｓ２により伝送される。車両
が例えば２１の位置（セルの中央）にあるときは、制御
装置６ａから送出される信号ａを受けるので、データＡ
とデータＢとをともに安定して受けることができる。こ
の時点で、車載受信部９は、切り換えスイッチ回路９４
により、受信を副搬送波Ｓ１から副搬送波Ｓ２に切り換
える。
と信号ｃのデータＣとは、副搬送波Ｓ１により伝送さ
れ、前記信号ａのデータＢと信号ｂのデータＢと信号ｃ
のデータＡとは、副搬送波Ｓ２により伝送される。車両
が例えば２１の位置（セルの中央）にあるときは、制御
装置６ａから送出される信号ａを受けるので、データＡ
とデータＢとをともに安定して受けることができる。こ
の時点で、車載受信部９は、切り換えスイッチ回路９４
により、受信を副搬送波Ｓ１から副搬送波Ｓ２に切り換
える。
【００３８】副搬送波Ｓ２に切り換えた状態で車両がセ
ルの境界２２の位置にくると、車載受信部９は、制御装
置６ａから送出される信号ａと、制御装置６ｂから送出
される信号ｂとを同時に受ける。信号ａのデータＢと、
信号ｂのデータＢとは、同一の搬送波Ｓ２で伝送される
が、前述したようにセル境界部でマルチパスフェージン
グの影響を受けにくいので、車載受信部９は、セルの境
界を通過しても連続的に安定したデータＢを得ることが
できる。
ルの境界２２の位置にくると、車載受信部９は、制御装
置６ａから送出される信号ａと、制御装置６ｂから送出
される信号ｂとを同時に受ける。信号ａのデータＢと、
信号ｂのデータＢとは、同一の搬送波Ｓ２で伝送される
が、前述したようにセル境界部でマルチパスフェージン
グの影響を受けにくいので、車載受信部９は、セルの境
界を通過しても連続的に安定したデータＢを得ることが
できる。
【００３９】ところが、これに対して、信号ａのデータ
Ａと、信号ｂのデータＣとは、同一の搬送波Ｓ１で伝送
されるが、データが異なるので、セルの境界部ではデー
タが混ざり合って、復号しても意味のないデータになっ
ている。この意味のないデータは、切り換えスイッチ回
路９４で選択しない。車両が隣のセルの中央位置２３に
くると、制御装置６ｂから送出される信号ｂを受けるの
で、データＣとデータＢとをともに安定して受けること
ができる。この時点で、車載受信部９は、切り換えスイ
ッチ回路９４により、受信を副搬送波Ｓ２から副搬送波
Ｓ１に切り換える。
Ａと、信号ｂのデータＣとは、同一の搬送波Ｓ１で伝送
されるが、データが異なるので、セルの境界部ではデー
タが混ざり合って、復号しても意味のないデータになっ
ている。この意味のないデータは、切り換えスイッチ回
路９４で選択しない。車両が隣のセルの中央位置２３に
くると、制御装置６ｂから送出される信号ｂを受けるの
で、データＣとデータＢとをともに安定して受けること
ができる。この時点で、車載受信部９は、切り換えスイ
ッチ回路９４により、受信を副搬送波Ｓ２から副搬送波
Ｓ１に切り換える。
【００４０】以上のようにして、車載受信部９は、一連
のセルを通過しながら、複数種類のデータを順番に取得
していくことができる。以上の本発明の実施形態では、
副搬送波を周波数軸上で２つのブロックに分割してい
た。しかし、この分け方以外にも、次のような分け方を
あげることができる。
のセルを通過しながら、複数種類のデータを順番に取得
していくことができる。以上の本発明の実施形態では、
副搬送波を周波数軸上で２つのブロックに分割してい
た。しかし、この分け方以外にも、次のような分け方を
あげることができる。
【００４１】−第２の実施形態− 図７は、第２の実施形態に係る地上局１の電気的構成を
示すブロック図である。図２のブロック図との相違は、
逆フーリエ変換回路７１に入力される２種類の副搬送波
信号Ｓ１，Ｓ２を、交互に配列していることである。こ
の結果、送信される電波の周波数スペクトルは、図８に
示すように、データＡの副搬送波と、データＢの副搬送
波とが、周波数軸ｆ上で交互に並ぶことになる。受信し
たいデータがＡの場合、実線で示した副搬送波を使用
し、破線で示した副搬送波は使用しない。このため、副
搬送波間の離調周波数Δｆが図８に示すように実質的に
２倍になる。
示すブロック図である。図２のブロック図との相違は、
逆フーリエ変換回路７１に入力される２種類の副搬送波
信号Ｓ１，Ｓ２を、交互に配列していることである。こ
の結果、送信される電波の周波数スペクトルは、図８に
示すように、データＡの副搬送波と、データＢの副搬送
波とが、周波数軸ｆ上で交互に並ぶことになる。受信し
たいデータがＡの場合、実線で示した副搬送波を使用
し、破線で示した副搬送波は使用しない。このため、副
搬送波間の離調周波数Δｆが図８に示すように実質的に
２倍になる。
【００４２】ＯＦＤＭのようなマルチキャリアを使用す
る伝送方式では、各搬送波の周波数同期が完全にとれて
いない場合に特性が劣化する。特に高速移動通信に適用
する場合は、ドップラーシフトが発生するため、搬送波
間の同期がとりにくくなる。このため、シフトした周波
数分を補正するＡＦＣ回路が必要になる。隣接する副搬
送波との離調周波数Δｆが狭い場合、ＡＦＣ回路が捕捉
した副搬送波の周波数が上側の周波数のものか、下側の
周波数のものかを判定する必要があり、ＡＦＣ回路が複
雑になる。ＡＦＣ回路を複雑にしたくなければ離調周波
数Δｆを広くしなければならず、このため、伝送するデ
ータに必要な帯域よりも広い帯域を確保しなければなら
ない。
る伝送方式では、各搬送波の周波数同期が完全にとれて
いない場合に特性が劣化する。特に高速移動通信に適用
する場合は、ドップラーシフトが発生するため、搬送波
間の同期がとりにくくなる。このため、シフトした周波
数分を補正するＡＦＣ回路が必要になる。隣接する副搬
送波との離調周波数Δｆが狭い場合、ＡＦＣ回路が捕捉
した副搬送波の周波数が上側の周波数のものか、下側の
周波数のものかを判定する必要があり、ＡＦＣ回路が複
雑になる。ＡＦＣ回路を複雑にしたくなければ離調周波
数Δｆを広くしなければならず、このため、伝送するデ
ータに必要な帯域よりも広い帯域を確保しなければなら
ない。
【００４３】そこで、この実施形態のように副搬送波を
交互にインターリーブ配置することで、離調周波数Δｆ
を広げることができるので、ＡＦＣ回路の判定処理が容
易になるとともに、帯域を広げる必要もなくなり、装置
の簡素化と周波数の有効利用が実現できる。また、本実
施形態により、周波数選択性フェージングに強いシステ
ムとすることができる。図９は、周波数選択性フェージ
ングに対する振幅変動Ｕを周波数軸上に書き入れた図で
ある。第１の実施形態のように副搬送波が周波数軸上で
複数のブロックに分割されている場合を図９(b)に示
し、本実施形態のように副搬送波が交互にインターリー
ブ配置されている場合を図９(a)に示す。
交互にインターリーブ配置することで、離調周波数Δｆ
を広げることができるので、ＡＦＣ回路の判定処理が容
易になるとともに、帯域を広げる必要もなくなり、装置
の簡素化と周波数の有効利用が実現できる。また、本実
施形態により、周波数選択性フェージングに強いシステ
ムとすることができる。図９は、周波数選択性フェージ
ングに対する振幅変動Ｕを周波数軸上に書き入れた図で
ある。第１の実施形態のように副搬送波が周波数軸上で
複数のブロックに分割されている場合を図９(b)に示
し、本実施形態のように副搬送波が交互にインターリー
ブ配置されている場合を図９(a)に示す。
【００４４】図９(b)に示すように、データＡの副搬送
波が密集しているところに周波数選択性フェージングＵ
が発生した場合、通信に使用している副搬送波の大部分
が影響を受け、障害が発生する。しかし、図９(a) に示
すように、副搬送波を交互に配置することで、通信に使
用している副搬送波の一部が影響を受けるだけで、通信
の障害が発生しにくくなり、フェージングに強いシステ
ムとなる。
波が密集しているところに周波数選択性フェージングＵ
が発生した場合、通信に使用している副搬送波の大部分
が影響を受け、障害が発生する。しかし、図９(a) に示
すように、副搬送波を交互に配置することで、通信に使
用している副搬送波の一部が影響を受けるだけで、通信
の障害が発生しにくくなり、フェージングに強いシステ
ムとなる。
【００４５】−第３の実施形態− 本実施形態では、副搬送波を周波数軸上で分類配置する
だけでなく、時間軸上でも分類配置している。このよう
な配置を実現するために、逆フーリエ変換処理をする前
に、データの時間的組み替えを行う。
だけでなく、時間軸上でも分類配置している。このよう
な配置を実現するために、逆フーリエ変換処理をする前
に、データの時間的組み替えを行う。
【００４６】図１０は、誤り訂正符号化に用いるインタ
ーリーブを行う際に使用するバッファのイメージ図であ
る。図の１つの枡は、所定数（たとえば、８，１６，３
２など）のビットで構成されるデータの１単位を表す。
データをバッファに書き込む際は横方向に１，２，３，
‥‥の順に書き込み、このとき誤り訂正に用いる検査ビ
ットも書き込む。読み出しは、縦方向に１，１１，２
１，３１，‥‥，２，１２，２２，‥‥のように行う。
ーリーブを行う際に使用するバッファのイメージ図であ
る。図の１つの枡は、所定数（たとえば、８，１６，３
２など）のビットで構成されるデータの１単位を表す。
データをバッファに書き込む際は横方向に１，２，３，
‥‥の順に書き込み、このとき誤り訂正に用いる検査ビ
ットも書き込む。読み出しは、縦方向に１，１１，２
１，３１，‥‥，２，１２，２２，‥‥のように行う。
【００４７】ＯＦＤＭで用いる１回の逆フーリエ変換処
理若しくはフーリエ変換処理をするデータ数を「ＦＦＴ
単位」という。ＦＦＴ単位は、データの１単位でもよい
が、通常はデータの数単位で構成される。図１０では、
４単位を示している。この場合は、縦方向に読み出した
データ４単位ずつに副搬送波を割り当てていくことにな
る。なお、このときデータ１単位に副搬送波１波を割り
当てるのではなく、データの１単位を構成する各ビット
に副搬送波１波を割り当てる。ただし、変調方式に応じ
て副搬送波１波当たりに割り当てられるビット数が変わ
る。例えば、ＱＰＳＫ方式であれば、１波に２ビットを
割り当てることになる。
理若しくはフーリエ変換処理をするデータ数を「ＦＦＴ
単位」という。ＦＦＴ単位は、データの１単位でもよい
が、通常はデータの数単位で構成される。図１０では、
４単位を示している。この場合は、縦方向に読み出した
データ４単位ずつに副搬送波を割り当てていくことにな
る。なお、このときデータ１単位に副搬送波１波を割り
当てるのではなく、データの１単位を構成する各ビット
に副搬送波１波を割り当てる。ただし、変調方式に応じ
て副搬送波１波当たりに割り当てられるビット数が変わ
る。例えば、ＱＰＳＫ方式であれば、１波に２ビットを
割り当てることになる。
【００４８】したがって、書き込み時に連続していたデ
ータ１，２，３，‥‥を時間的、周波数的に分散させる
ことができるので、ある時間的範囲にわたってデータが
欠損を受けても、あるいはある周波数範囲にわたってデ
ータが欠損を受けても、受信側ではもとのデータの再現
が容易にできる。以上は一般的なインターリーブの説明
であったが、本発明の実施形態では、伝送しようとする
２種類のデータＡ，Ｂがある。そこで、データＡを斜線
で表し、データＢを白抜きで表すと、図１１に示すよう
に、２種類のデータＡ，Ｂをバッファのイメージ図の中
に分散配置する。この分散配置のアルゴリズムは、任意
でよいが、送信側と受信側で合意ができていなければな
らない。
ータ１，２，３，‥‥を時間的、周波数的に分散させる
ことができるので、ある時間的範囲にわたってデータが
欠損を受けても、あるいはある周波数範囲にわたってデ
ータが欠損を受けても、受信側ではもとのデータの再現
が容易にできる。以上は一般的なインターリーブの説明
であったが、本発明の実施形態では、伝送しようとする
２種類のデータＡ，Ｂがある。そこで、データＡを斜線
で表し、データＢを白抜きで表すと、図１１に示すよう
に、２種類のデータＡ，Ｂをバッファのイメージ図の中
に分散配置する。この分散配置のアルゴリズムは、任意
でよいが、送信側と受信側で合意ができていなければな
らない。
【００４９】また分散配置は、図１１に示すようにデー
タの１単位ごとに行う必要は必ずしもない。例えば、よ
り細かく、ビット単位で分散配置してもよい。図１１の
ように分散配置されたデータを縦方向に４単位ずつに読
み出して副搬送波を割り当てていく。図１２は、逆フー
リエ変換後、周波数軸、時間軸上に割り当てられたデー
タの配置図である。ある時間で見ると、データＡ，Ｂ
は、周波数軸上で一定のパターンで配置され、ある周波
数で見ると、データＡ，Ｂは、時間軸上で一定のパター
ンで配置されている。
タの１単位ごとに行う必要は必ずしもない。例えば、よ
り細かく、ビット単位で分散配置してもよい。図１１の
ように分散配置されたデータを縦方向に４単位ずつに読
み出して副搬送波を割り当てていく。図１２は、逆フー
リエ変換後、周波数軸、時間軸上に割り当てられたデー
タの配置図である。ある時間で見ると、データＡ，Ｂ
は、周波数軸上で一定のパターンで配置され、ある周波
数で見ると、データＡ，Ｂは、時間軸上で一定のパター
ンで配置されている。
【００５０】このような配置により、時間軸方向及び周
波数軸方向でデータＡ，Ｂが入れ替わることになり、時
間ダイバーシティと周波数ダイバーシティの効果が相乗
して現れる。前記のデータを受信する場合は、フーリエ
変換回路９３によりフーリエ変換した後、デインターリ
ーブとデータの逆組み替えを行う。図１３は、受信され
たデータを割り付けるバッファのイメージ図である。図
１１のものと比べて、データの読み出し方向と書き込み
方向とが入れ替わっている。受信側である車載装置８
は、読み出されたデータ列に対して、逆分散配置のアル
ゴリズムを適用して、２種類のデータＡ，Ｂを分離す
る。そして、切り替えスイッチ回路９４により必要な種
類のデータを選択して読み出す。
波数軸方向でデータＡ，Ｂが入れ替わることになり、時
間ダイバーシティと周波数ダイバーシティの効果が相乗
して現れる。前記のデータを受信する場合は、フーリエ
変換回路９３によりフーリエ変換した後、デインターリ
ーブとデータの逆組み替えを行う。図１３は、受信され
たデータを割り付けるバッファのイメージ図である。図
１１のものと比べて、データの読み出し方向と書き込み
方向とが入れ替わっている。受信側である車載装置８
は、読み出されたデータ列に対して、逆分散配置のアル
ゴリズムを適用して、２種類のデータＡ，Ｂを分離す
る。そして、切り替えスイッチ回路９４により必要な種
類のデータを選択して読み出す。
【００５１】このように、本発明の実施形態では、分類
された各データＡ，Ｂをそれぞれ周波数軸方向及び時間
軸方向に一定のパターンで配置するので、周波数ダイバ
ーシティと時間ダイバーシティが同時に行われる。それ
とともに、誤り訂正符号の訂正能力をさらに有効に使う
ことができ、品質のよいデータ通信が実現できる。ここ
で、分散配置のアルゴリズムとして所定のものを採用す
ると、第１の実施形態で説明したとおり、周波数軸上の
２つの副搬送波ブロックに分割できることを説明してお
く。
された各データＡ，Ｂをそれぞれ周波数軸方向及び時間
軸方向に一定のパターンで配置するので、周波数ダイバ
ーシティと時間ダイバーシティが同時に行われる。それ
とともに、誤り訂正符号の訂正能力をさらに有効に使う
ことができ、品質のよいデータ通信が実現できる。ここ
で、分散配置のアルゴリズムとして所定のものを採用す
ると、第１の実施形態で説明したとおり、周波数軸上の
２つの副搬送波ブロックに分割できることを説明してお
く。
【００５２】図１４は、２種類のデータＡ，Ｂをバッフ
ァのイメージ図の中に、所定のアルゴリズムで組み替え
処理した状態を示している。このアルゴリズムでは、２
種類のデータＡ，Ｂの分散繰り返し周期を、ＦＦＴ単位
に合致させている。したがって、逆フーリエ変換後のデ
ータの配置は、図１５に示すように周波数軸上の２つの
副搬送波ブロックに分割され、その分割の仕方が時間的
に不変の形となる。
ァのイメージ図の中に、所定のアルゴリズムで組み替え
処理した状態を示している。このアルゴリズムでは、２
種類のデータＡ，Ｂの分散繰り返し周期を、ＦＦＴ単位
に合致させている。したがって、逆フーリエ変換後のデ
ータの配置は、図１５に示すように周波数軸上の２つの
副搬送波ブロックに分割され、その分割の仕方が時間的
に不変の形となる。
【００５３】本発明の実施の形態の説明は以上のとおり
であるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で種々の設計変更を施すことが
可能である。例えば、データの分類数として、２に限ら
ず、２以上の任意の整数を採用することができる。
であるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で種々の設計変更を施すことが
可能である。例えば、データの分類数として、２に限ら
ず、２以上の任意の整数を採用することができる。
【００５４】また、図１の説明では、１つのセルＥを形
成する１つの路上アンテナ４をセルＥの中央に設置して
いる。しかし、図６に示すように、セルＥを複数のサブ
エリアに分割し、それぞれ路上アンテナ４１，４２，４
３を設置し同一の信号を供給するようにしてもよい。サ
ブエリアは比較的小さいから、路上アンテナの送信電力
は小さくて済む。
成する１つの路上アンテナ４をセルＥの中央に設置して
いる。しかし、図６に示すように、セルＥを複数のサブ
エリアに分割し、それぞれ路上アンテナ４１，４２，４
３を設置し同一の信号を供給するようにしてもよい。サ
ブエリアは比較的小さいから、路上アンテナの送信電力
は小さくて済む。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、車両が隣り合うセルの
境界を通過するときでも、同一内容のデータを、符号間
干渉をうけることなく、連続して取得することができ
る。したがって、通信の瞬断が生じないで、路上と車両
との安定した連続的な通信が可能となる。したがって、
たとえばこの路車間通信システムを自動運転システムに
適用する場合、車両の自動運転を適切に行える。
境界を通過するときでも、同一内容のデータを、符号間
干渉をうけることなく、連続して取得することができ
る。したがって、通信の瞬断が生じないで、路上と車両
との安定した連続的な通信が可能となる。したがって、
たとえばこの路車間通信システムを自動運転システムに
適用する場合、車両の自動運転を適切に行える。
【図１】本発明の実施形態に係る路車間通信システムの
構成を示す概念図である。
構成を示す概念図である。
【図２】地上局の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ＯＦＤＭによるシンボル伝送の様子を周波数軸
ｆ、時間軸ｔ上に図示したグラフである。
ｆ、時間軸ｔ上に図示したグラフである。
【図４】車載装置の構成を示す概念図である。
【図５】各制御装置６ａ，６ｂ，６ｃから送出される信
号を周波数軸ｆ、時間軸ｔで表すとともに、車載装置８
の受信状態を説明するための概念図である。
号を周波数軸ｆ、時間軸ｔで表すとともに、車載装置８
の受信状態を説明するための概念図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る路車間通信システ
ムの構成を示す概念図である。
ムの構成を示す概念図である。
【図７】第２の実施形態に係る地上局の電気的構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図８】データＡの副搬送波と、データＢの副搬送波と
が、周波数軸ｆ上で交互に並んだ様子を示す周波数スペ
クトル図である。
が、周波数軸ｆ上で交互に並んだ様子を示す周波数スペ
クトル図である。
【図９】周波数選択性フェージングに対する振幅変動Ｕ
を周波数軸上に書き入れた図である。 (a)は、副搬送波
が交互にインターリーブ配置されている場合、(b)は、
副搬送波が周波数軸上で複数のブロックに分割されてい
る場合を示す。
を周波数軸上に書き入れた図である。 (a)は、副搬送波
が交互にインターリーブ配置されている場合、(b)は、
副搬送波が周波数軸上で複数のブロックに分割されてい
る場合を示す。
【図１０】誤り訂正符号化に用いるインターリーブを行
う際に使用するバッファのイメージ図である。
う際に使用するバッファのイメージ図である。
【図１１】２種類のデータＡ，Ｂがバッファの中に分散
配置された様子を示すイメージ図である。
配置された様子を示すイメージ図である。
【図１２】逆フーリエ変換後、周波数軸、時間軸上に割
り当てられたデータの配置図である。
り当てられたデータの配置図である。
【図１３】受信された２種類のデータＡ，Ｂをバッファ
の中に分散配置した様子を示すイメージ図である。
の中に分散配置した様子を示すイメージ図である。
【図１４】２種類のデータＡ，Ｂを、分散繰り返し周期
をＦＦＴ単位に合致させたアルゴリズムで組み替え処理
した状態を示すバッファの図である。
をＦＦＴ単位に合致させたアルゴリズムで組み替え処理
した状態を示すバッファの図である。
【図１５】逆フーリエ変換後のデータの周波数軸上、時
間軸上の配置を示す図である。
間軸上の配置を示す図である。
１ 地上局 ２ 車両 ４ 路上アンテナ ５ 同軸ケーブル ６ 制御装置 ７ 送信装置 ８ 車載装置 ９ 車載受信部 １０ 車載アンテナ Ｅ セル Ａ，Ｂ 分類されたデータ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04J 11/00 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (10)
- 【請求項１】複数の路上アンテナを道路に沿って配置
し、道路に一連のセルを形成することにより車載装置と
の移動通信を可能にする路車間通信システムにおいて、 直交周波数分割多重方式 (ＯＦＤＭ；Orthogonal Frequ
ency Division Multiplex)で変調された信号を伝送線に
送出するための制御装置と、 固有の指向性を有し、前記伝送線に送出された信号を受
信し、この受信された信号に基づき、同一周波数の電波
を前記セル内に放射するための路上送信アンテナ装置
と、 前記路上送信アンテナ装置から放射されてくる電波を受
信するための車載受信アンテナ、およびこの車載受信ア
ンテナにより受信し復調を行う車載受信手段を有する車
載装置とを備え、 前記制御装置は、副搬送波を複数種類に分類し、当該複
数種類の副搬送波にデータをそれぞれ伝送する伝送手段
を有し、 前記分類された少なくとも１つの種類の副搬送波は、隣
りのセルに配置された路上送信アンテナ装置に送出され
る信号に含まれる当該種類の副搬送波のデータと同一内
容のデータを伝送し、分類された他の種類の副搬送波
は、隣りのセルに配置された路上送信アンテナ装置に送
出される信号に含まれる当該他の種類の副搬送波のデー
タと異なる内容のデータを伝送するものであり、 前記車載受信手段は、いずれかの種類の副搬送波のデー
タに切り換える切換手段を有することを特徴とする路車
間通信システム。 - 【請求項２】前記伝送手段は、副搬送波を２つの種類に
分類するものであり、 隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装置(4a)(4
b)には、分類された１つの種類の副搬送波について同一
内容のデータ、分類された他の種類の副搬送波について
異なる内容のデータが伝送されるものであり、 さらに隣り合うセルに配置される路上送信アンテナ装置
(4b)(4c)には、前記他の種類の副搬送波について同一内
容のデータ、前記分類された１つの種類の副搬送波につ
いて異なる内容のデータが伝送されるものであることを
特徴とする請求項１記載の路車間通信システム。 - 【請求項３】前記切換手段は、道路に設置されたマーカ
の検出に基づいて、データを切り換えるものである請求
項１記載の路車間通信システム。 - 【請求項４】前記切換手段は、車載受信手段により復調
されたデータの復号品質を管理することにより、データ
を切り換えるものである請求項１記載の路車間通信シス
テム。 - 【請求項５】前記伝送線に信号を送出する際の伝送方式
は、光ファイバ無線伝送方式であることを特徴とする請
求項１記載の路車間通信システム。 - 【請求項６】前記車載装置は、車両データによりＯＦＤ
Ｍ変調された電波を放射するための車載送信アンテナを
有し、 道路に沿って異なる位置に配置され、固有の指向性を有
し、前記車載送信アンテナから放射されてくる電波を受
信し、この受信された電波に対応する信号を所定の伝送
線にそれぞれ送出するための路上受信アンテナ装置と、 この路上受信アンテナ装置から前記伝送線に送出された
信号に基づいて復調を行う信号受信装置とをさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の路車間通信システム。 - 【請求項７】前記複数種類の副搬送波への分類は、副搬
送波を周波数軸上で複数のブロックに分割することによ
り行うことを特徴とする請求項１記載の路車間通信シス
テム。 - 【請求項８】前記複数種類の副搬送波への分類は、同一
種類の副搬送波を周波数軸上でＫ（Ｋは一定の自然数）
本おきに配置をすることにより行うことを特徴とする請
求項１記載の路車間通信システム。 - 【請求項９】複数の路上アンテナを道路に沿って配置
し、道路に一連のセルを形成することにより車載装置と
の移動通信を可能にする路車間通信システムにおいて、 直交周波数分割多重方式 (ＯＦＤＭ；Orthogonal Frequ
ency Division Multiplex)で変調された信号を伝送線に
送出するための制御装置と、 固有の指向性を有し、前記伝送線に送出された信号を受
信し、この受信された信号に基づき、同一周波数の電波
を前記セル内に放射するための路上送信アンテナ装置
と、 前記路上送信アンテナ装置から放射されてくる電波を受
信するための車載受信アンテナ、およびこの車載受信ア
ンテナにより受信し復調を行う車載受信手段を有する車
載装置とを備え、 前記制御装置は、伝送するデータを複数種類に分類し、
分類された各データをそれぞれ周波数軸方向及び時間軸
方向に一定のパターンで配置をすることにより伝送する
伝送手段を有し、 前記分類された少なくとも１つの種類のデータは、隣り
のセルに配置された路上送信アンテナ装置に送出される
信号に含まれる当該種類のデータと同一内容であり、分
類された他の種類のデータは、隣りのセルに配置された
路上送信アンテナ装置に送出される信号に含まれる当該
他の種類のデータと異なる内容であり、 前記車載受信手段は、いずれかの種類のデータに切り換
える切換手段を有することを特徴とする路車間通信シス
テム。 - 【請求項１０】前記伝送手段は、分類された各種類のデ
ータを含むデータを時間的組み替え処理した後、逆フー
リエ変換処理することによりデータを伝送するものであ
り、車載受信手段は、フーリエ変換したデータを、逆組
み替え処理することにより、分類された各種類のデータ
を得るものである請求項９記載の路車間通信システム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11130292A JP3045167B1 (ja) | 1999-02-26 | 1999-05-11 | 路車間通信システム |
| US09/504,705 US6546249B1 (en) | 1999-02-26 | 2000-02-16 | Seamless two-way roadway communication system |
| EP00301348A EP1032231A3 (en) | 1999-02-26 | 2000-02-21 | Seamless two-way roadway communication system |
| KR1020000009376A KR20000076736A (ko) | 1999-02-26 | 2000-02-25 | 시임레스 양방향 도로 통신 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-49815 | 1999-02-26 | ||
| JP4981599 | 1999-02-26 | ||
| JP11130292A JP3045167B1 (ja) | 1999-02-26 | 1999-05-11 | 路車間通信システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3045167B1 true JP3045167B1 (ja) | 2000-05-29 |
| JP2000312177A JP2000312177A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=26390269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11130292A Expired - Lifetime JP3045167B1 (ja) | 1999-02-26 | 1999-05-11 | 路車間通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045167B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006689A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Systeme de communication avec le bord de la route depuis une automobile, poste de communication de bord de route, et poste mobile embarque |
| WO2001006690A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Recepteur embarque |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002235217A1 (en) | 2000-12-15 | 2002-06-24 | Broadstorm Telecommunications, Inc. | Multi-carrier communications with adaptive cluster configuration and switching |
| US6947748B2 (en) | 2000-12-15 | 2005-09-20 | Adaptix, Inc. | OFDMA with adaptive subcarrier-cluster configuration and selective loading |
| US7573851B2 (en) | 2004-12-07 | 2009-08-11 | Adaptix, Inc. | Method and system for switching antenna and channel assignments in broadband wireless networks |
| JP4528930B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-08-25 | 独立行政法人情報通信研究機構 | マルチセル無線通信システム及び通信方法 |
| JP5414194B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2014-02-12 | 三菱電機株式会社 | 無線通信システムおよびアクセスポイント制御装置 |
| WO2016128518A1 (en) | 2015-02-11 | 2016-08-18 | Ipcom Gmbh & Co. Kg | Method and device for configuring a single frequency network |
| CN108254733B (zh) * | 2018-01-16 | 2021-01-01 | 上海兰宝传感科技股份有限公司 | 多个环境感知***同时使用的防对射干扰方法 |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP11130292A patent/JP3045167B1/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 浅野雅子、他"複局送信を考慮した場合のＯＦＤＭ連送方式の検討"電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．９８ Ｎｏ．５３３（ＤＳＰ９８ １４６−１６０）ｐ．９−１４ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006689A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Systeme de communication avec le bord de la route depuis une automobile, poste de communication de bord de route, et poste mobile embarque |
| WO2001006690A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Recepteur embarque |
| US6816452B1 (en) | 1999-07-14 | 2004-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Vehicle-to-roadside communication system, roadside communication station, and on-board mobile station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000312177A (ja) | 2000-11-07 |
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