JP5024371B2 - Communication method, mobile station and base station - Google Patents

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Description

本発明は移動通信システムにおける通信方法、移動局及び基地局に関する。本発明は、特にITS（Information Transfer System）等の路車間及び車車間通信のMAC(Media Access Control)における通信モード切替方法に適用するのが望ましい。   The present invention relates to a communication method, a mobile station, and a base station in a mobile communication system. The present invention is particularly preferably applied to a communication mode switching method in MAC (Media Access Control) for road-to-vehicle and vehicle-to-vehicle communication such as ITS (Information Transfer System).

近年、無線通信による車車間通信を使い各車輌情報を車輌間で交換・共有することで、安全運転支援を行うための研究開発（例えばITC）が進められている。各車輌情報は、その使用目的に鑑み、一定の範囲内の車輌同士で共有することが必要で、かつ、車輌間で瞬時に正確に伝達する必要がある。従って、一般の携帯電話のように基地局を経由した通信ではなく、車載無線機同士が直接通信することが望ましい。直接通信の例として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるアド・ホック（Ad-hoc）モードなどを使うことが出来る。   In recent years, research and development (for example, ITC) for assisting safe driving has been promoted by exchanging and sharing vehicle information between vehicles using inter-vehicle communication by wireless communication. Each vehicle information needs to be shared between vehicles within a certain range in view of the purpose of use, and needs to be transmitted instantly and accurately between vehicles. Therefore, it is desirable that the in-vehicle wireless devices directly communicate with each other, not the communication via the base station as in a general mobile phone. As an example of direct communication, for example, an ad-hoc mode defined in IEEE 802.11 can be used.

ここで、車車間通信に用いるアクセス方法としては、限られた周波数帯域の中でより多くのユーザを収容することを考えれば、TDMA(Time Division Multiple Access)のような、基地局制御による無線リソース配分を行うのが効率的であるが、郊外のユーザ密度の低いエリアに基地局を設置するのは、コスト対効果の観点で効率的でない。そこで、市街地などユーザの多いエリアでは基地局制御によるリソース割り当てを行い、郊外のユーザの少ないエリアでは自律分散的にリソースを使用するのが、最も効果的である。   Here, as an access method used for vehicle-to-vehicle communication, radio resources by base station control such as TDMA (Time Division Multiple Access) are considered in consideration of accommodating more users in a limited frequency band. Although it is efficient to perform allocation, it is not efficient in terms of cost effectiveness to install a base station in a suburban area with low user density. Therefore, it is most effective to perform resource allocation by base station control in areas with many users such as urban areas and to use resources in an autonomous and distributed manner in areas with few users in the suburbs.

このようなアクセス方法として、VRCP(Vehicle and Road-side Collaborative MAC Protocol)（１．藤村、長谷川（埼玉大学）、「車車間・統合型MACプロトコルVRCPの性能評価」、路車間信学技報ITS2005-1(2005-1)、２．K. Fujimura, T. Hasegawa, “A Collaborative MAC Protocol for Inter-Vehicle and Road to Vehicle Communication”, 2004 IEEE Intelligent Transportation System Conference Washington, D.C.,USA, October 3-6,2004)などが提案されている。   As such access methods, VRCP (Vehicle and Road-side Collaborative MAC Protocol) (1. Fujimura, Hasegawa (Saitama University), "Performance Evaluation of Inter-Vehicle / Integrated MAC Protocol VRCP", Road-to-Vehicle Communications Technical Report ITS2005 -1 (2005-1), 2. K. Fujimura, T. Hasegawa, “A Collaborative MAC Protocol for Inter-Vehicle and Road to Vehicle Communication”, 2004 IEEE Intelligent Transportation System Conference Washington, DC, USA, October 3-6 , 2004) has been proposed.

図１はVRCPのシステム構成を示す図である。図１に示すように、VRCPにおいては、基地局エリア内１１では基地局（路側機ともいう）１２が各車輌１３内の移動局（以下車輌とは車輌内の移動局を意味する場合がある。）に送信用タイムスロットTSの割り当てを行う中央集中型の時分割多重アクセスTDMA方式によりモード-Iで車車間通信及び路車間通信を行う。基地局エリア外１４ではノンパーシステント・キャリア・センス・マルティプル・アクセス（ Non-persistent CSMA）（Carrier Sense Multiple Access）により、モード-Aで車車間通信を行う。   FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of VRCP. As shown in FIG. 1, in VRCP, in a base station area 11, a base station (also referred to as a roadside device) 12 is a mobile station in each vehicle 13 (hereinafter, a vehicle may mean a mobile station in a vehicle). To vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication in Mode-I using a centralized time-division multiple access TDMA system that allocates transmission time slots TS. Outside the base station area 14, vehicle-to-vehicle communication is performed in Mode-A by Non-persistent CSMA (Carrier Sense Multiple Access).

図２の(a)はモード-A、すなわち基地局エリア外１４でチャネルCH1を使ったノンパーシステント（Non-persistent） CSMA方式によるチャネル構成を示す図であり、図２の(b)はモード-I、すなわち基地局エリア内１１でチャネルCH1及びCH2を使ったTDMA方式によるチャネル構成を示す図である。   (A) of FIG. 2 is a diagram showing a channel configuration by mode-A, that is, a non-persistent CSMA scheme using channel CH1 outside the base station area 14, and (b) of FIG. -I is a diagram showing a channel configuration according to the TDMA scheme using channels CH1 and CH2 in the base station area 11.

図２の（a）に示すモード-Aでは、基地局エリア外１４の各車輌はチャネルCH1をランダムアクセスチャネルとして用い、ノンパーシステント（Non-persistent） CSMA方式にしたがって自車の情報を近隣車輌に車車間通信IVC (Inter-Vehicle Communications)によりブロードキャストする。即ち、基地局エリア外１４の各車輌は送信したいタイミングでキャリアセンスを行うことにより周囲の車輌が送信していないタイミングを検知し、そのタイミングで送信をする。   In mode-A shown in (a) of FIG. 2, each vehicle outside the base station area 14 uses channel CH1 as a random access channel, and the vehicle information is transmitted to neighboring vehicles according to the non-persistent CSMA method. Broadcast via IVC (Inter-Vehicle Communications). That is, each vehicle outside the base station area 14 detects the timing when the surrounding vehicles are not transmitting by performing carrier sense at the timing at which it is desired to transmit, and transmits at that timing.

図２の（ｂ）に示すモード-Iでは波長帯域の異なる２つのチャネルCH1及びCH2を使ったTDMA方式にしたがって各車輌に搭載された車載機（即ち、移動局）の送信タイムスロットを割り当てる。即ち、ダウンリンクでは、基地局１２から、フレーム制御信号FCMSとメッセージデータスロットMDSが、基地局エリア内の車輌のチャネルCH2にRVC (Road to Vehicle)によりブロードキャストされる。そして、チャネルCH1では、ブロードキャストされたフレーム制御信号FCMSに従って割り当てられたチャネルCH1のメッセージデータスロットMDSを使って、自車内の移動局の情報を近隣車輌に車車間通信IVC (Inter-Vehicle Communications)によりにブロードキャストするか、または、アップリンクでは自車の情報を基地局１２にRVC (Road to Vehicle)により送信する。図２の（a）に示したチャネルCH1のモードAから図２の（b）に示したモード-Iへの切り替えはチャネルCH2のフレームの先頭にある制御データFCMS（Frame Control Message Slot）の受信に成功すると実行される。図２の（a）及び（b）に示した方式では、ダウンリンクで使用されるチャネルCH2とアップリンクで使用されるチャネルCH1が互いに異なる周波数帯域であるので、相互に干渉することなく通信することが可能である。   In mode-I shown in FIG. 2B, transmission time slots of in-vehicle devices (that is, mobile stations) mounted in each vehicle are assigned according to the TDMA method using two channels CH1 and CH2 having different wavelength bands. That is, in the downlink, the frame control signal FCMS and the message data slot MDS are broadcast from the base station 12 to the channel CH2 of the vehicle in the base station area by RVC (Road to Vehicle). Then, in channel CH1, using the message data slot MDS of channel CH1 assigned according to the broadcast frame control signal FCMS, information on mobile stations in the vehicle is transmitted to neighboring vehicles by inter-vehicle communication IVC (Inter-Vehicle Communications). To the base station 12 via RVC (Road to Vehicle). Switching from mode A of channel CH1 shown in (a) of FIG. 2 to mode-I shown in (b) of FIG. 2 is reception of control data FCMS (Frame Control Message Slot) at the head of a frame of channel CH2. Executed when successful. In the method shown in FIGS. 2A and 2B, the channel CH2 used in the downlink and the channel CH1 used in the uplink are different frequency bands, and therefore communicate without interfering with each other. It is possible.

一方、新規システムに割り当て可能な周波数帯は限られている場合がある。例えば、車車間・路車間統合通信用に１チャネルしか確保できない場合は、１チャネルを車車間通信と路車間通信で共有せざるを得ない。これを実現する方式として、特願2006-188270に示すような時間方向または周波数方向で車車間通信と路車間通信を分割多重する方法が考えられる。基地局エリア外では自律分散制御を用いるので、より効率的にリソースを使用する方法として特願2006-195504に示すようなCSMAの改良方式を使うことができる。   On the other hand, the frequency band that can be allocated to the new system may be limited. For example, when only one channel can be secured for inter-vehicle / road-vehicle integrated communication, one channel must be shared by inter-vehicle communication and road-vehicle communication. As a method for realizing this, a method of dividing and multiplexing vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication in the time direction or frequency direction as shown in Japanese Patent Application No. 2006-188270 can be considered. Since autonomous distributed control is used outside the base station area, an improved CSMA method as shown in Japanese Patent Application No. 2006-195504 can be used as a method of using resources more efficiently.

図３は特願2006-195504に示されるフレーム構成例と基地局エリア内外の通信の様子を示す図である。図３において、基地局（即ち路側機）３１の制御範囲外のエリアは自律制御の車車間通信を行うエリア（自律エリアと呼ぶ）３２及び３３であり、基地局３１の制御範囲は基地局３１の制御の下で路車間通信及び車車間通信を行うエリア（制御エリアと呼ぶ）３４である。即ち、制御エリア３４内では、路車間通信、車車間通信の双方とも基地局３１の制御により実行される。自律エリア３２及び３３における送信信号のフレーム構成は図３の最下部に示されており、制御エリア３４における送信信号のフレーム構成は自律エリアのフレーム構成の上に示されている。図示のように、制御エリアでの信号のフレーム構成は、路車間通信部と車車間通信部からなっている。   FIG. 3 is a diagram showing a frame configuration example shown in Japanese Patent Application No. 2006-195504 and a state of communication inside and outside the base station area. In FIG. 3, areas outside the control range of the base station (that is, the roadside machine) 31 are areas (referred to as autonomous areas) 32 and 33 that perform autonomous vehicle-to-vehicle communication, and the control range of the base station 31 is the base station 31. This is an area (referred to as a control area) 34 that performs road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication under the control. That is, in the control area 34, both road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication are executed under the control of the base station 31. The frame structure of the transmission signal in the autonomous areas 32 and 33 is shown at the bottom of FIG. 3, and the frame structure of the transmission signal in the control area 34 is shown above the frame structure of the autonomous area. As shown in the figure, the signal frame structure in the control area includes a road-to-vehicle communication unit and a vehicle-to-vehicle communication unit.

制御信号のフレーム中の路車間通信部はフレームの先頭に設けられた広域プレアンブルと基地局３１により割り当てられた路車間通信用タイムスロットからなっている。車車間通信部は連続する広域タイムスロットTSからなっており、その中の１つが自車輌の送信用タイムスロットとして基地局３１から割り当てられ、他のタイムスロットはその車輌にとっては受信用タイムスロットである。制御エリアのフレーム構成におけるタイムスロットTSの長さは一定である。また、自律エリアでの信号のフレーム構成は、最大キャリアセンス時間と、プレアンブル＋車車間データとを一組とする自律区間のタイムスロットが連続して配置されている。   The road-to-vehicle communication unit in the frame of the control signal includes a wide-area preamble provided at the head of the frame and a road-to-vehicle communication time slot assigned by the base station 31. The inter-vehicle communication unit is composed of continuous wide time slots TS, one of which is assigned from the base station 31 as a transmission time slot of the own vehicle, and the other time slots are reception time slots for the vehicle. is there. The length of the time slot TS in the frame structure of the control area is constant. In addition, the signal frame structure in the autonomous area is such that the time slots of the autonomous section in which the maximum carrier sense time and the preamble + inter-vehicle data are set as a set are continuously arranged.

自律エリア３２にいる車輌３５１は自律型車車間通信を行う。自律型車車間通信では、キャリアセンス時間にキャリアを検出した場合は近隣の車輌がブロードキャスト中であると判断して自車からは送信をせず、キャリアセンス時間にキャリアを検出しなかった場合は近隣の車輌がブロードキャストをしていないと判断して送信をする。   The vehicle 351 in the autonomous area 32 performs autonomous vehicle-to-vehicle communication. In autonomous inter-vehicle communication, if a carrier is detected at the carrier sense time, it is judged that the neighboring vehicle is broadcasting and no transmission is made from the own vehicle, and no carrier is detected at the carrier sense time. It is determined that a nearby vehicle is not broadcasting and transmits.

特願2006-195504に開示の技術ではGPS（Grobal Positioning System）により、フレームタイミング、スロットタイミングの同期を行うが、同様に、基地局エリア３４内で用いるフレームタイミング同期もGPS同期を用いることで、エリア内外の同期も可能である。従って、基地局エリア内外問わず、フレーム長をT[秒]とした場合、おおよそT[秒]間隔で自車の情報を定期的に送信することが可能である。また、図３にも示すように、自律制御の車車間通信を行う自律エリア３２、３３と基地局制御による車車間通信を行う制御エリア３４の間を車輌が移動する場合、それぞれのエリアに応じて通信方式を切り替える必要がある。この場合、基地局から送信されるフレーム同期用制御信号を含むプレアンブル（Preamble）の受信に成功したことを契機に自律型から制御型へ移行する。逆に、プレアンブルが受信不可能になった時点で制御型から自律型へ移行する。   In the technology disclosed in Japanese Patent Application No. 2006-195504, frame timing and slot timing are synchronized by GPS (Grobal Positioning System). Similarly, frame timing synchronization used in the base station area 34 also uses GPS synchronization, Synchronization within and outside the area is also possible. Therefore, regardless of whether inside or outside the base station area, if the frame length is set to T [seconds], it is possible to periodically transmit information on the vehicle at intervals of approximately T [seconds]. In addition, as shown in FIG. 3, when a vehicle moves between the autonomous areas 32 and 33 that perform autonomous vehicle-to-vehicle communication and the control area 34 that performs vehicle-to-vehicle communication based on base station control, It is necessary to switch the communication method. In this case, transition from the autonomous type to the control type is triggered by the successful reception of the preamble including the frame synchronization control signal transmitted from the base station. Conversely, when the preamble becomes unreceivable, the control type shifts to the autonomous type.

自律エリア３２から制御エリア３４への移行時には、自車にタイムスロットTSを割り当ててもらうために、基地局への自車の登録が必要である。この動作をリンク確立等と呼ぶが、基地局からのタイムスロットTSの割り当ては、このリンク確立が完了した後に行われることになる。   When shifting from the autonomous area 32 to the control area 34, it is necessary to register the vehicle to the base station in order to have the vehicle allocated the time slot TS. Although this operation is called link establishment or the like, the time slot TS is assigned from the base station after the link establishment is completed.

図３に示したシステムにおいて、自律制御で車車間通信を行っている車輌が制御エリア３４に進入して基地局３１から送信されたプレアンブルの受信を契機に制御型の通信へ切り替えようとする場合、基地局３１との間でリンク確立してタイムスロットTSが割り当てられるまでの間は自車の情報を送信することが出来ない。一方、制御エリア３４内で、タイムスロットTSが割り当てられるまでの間、自律型通信を続けた場合、制御エリア３４内では一般に車輌の密度が高いので周辺の制御型路車間・車車間通信に対する干渉を与えることが多くなる。従って、いずれの場合も通信性能を劣化させる原因となり、安全運転支援という観点から、非常に危険な状態を作ることになる。   In the system shown in FIG. 3, when a vehicle performing vehicle-to-vehicle communication by autonomous control enters the control area 34 and attempts to switch to control-type communication upon reception of a preamble transmitted from the base station 31. The vehicle information cannot be transmitted until the time slot TS is allocated after the link is established with the base station 31. On the other hand, when the autonomous communication is continued until the time slot TS is allocated in the control area 34, the density of the vehicle is generally high in the control area 34, so that interference with surrounding control-type road-to-vehicle / vehicle-to-vehicle communication occurs. To give more. Therefore, in any case, it causes the communication performance to deteriorate, and a very dangerous state is created from the viewpoint of safe driving support.

また、制御型から自律型への移行時には、車輌３５４に搭載された送受信機（即ち移動局）は全フレームで自律型の通信を行うように通信モードを切り替える必要があり、基地局３１では制御エリア３４から離脱した車輌に割り当てていたタイムスロットTSを開放しなければならない。しかし、車輌側では、プレアンブルの受信失敗により制御エリアからの離脱を検出できるが、基地局側では、車輌が制御エリア３４を離脱したことを検出できないので、タイムスロットTSの開放が出来ず、したがって無線リソースを有効活用できない。   Further, at the time of transition from the control type to the autonomous type, the transceiver (that is, the mobile station) mounted on the vehicle 354 needs to switch the communication mode so that the autonomous communication is performed in all frames. The time slot TS assigned to the vehicle that has left the area 34 must be released. However, the vehicle side can detect the departure from the control area due to the failure to receive the preamble, but the base station cannot detect that the vehicle has left the control area 34, so the time slot TS cannot be released, and therefore Wireless resources cannot be used effectively.

更に詳細に課題を整理すると、車輌が自律型及び制御型でそれぞれで動作しているときだけでなく、相互に切り替える際にも、自車情報の送信および周辺車輌情報の受信を、途切らせることなく、実行することが可能でなければならないが、上述した従来の技術では、以下の問題がある。   In more detail, when the vehicle is operating autonomously and controlledly, the vehicle information transmission and the reception of surrounding vehicle information are interrupted not only when switching between each other. However, the conventional technology described above has the following problems.

（１）第１に、プレアンブル受信を契機に制御型に切り替えた場合、リンク確立、すなわち自車用のタイムスロットTSを割り当てられるまでは、自車の情報を送信できず、この送信できない間は無信号状態となり、安全運転支援という観点から、非常に危険な状態を作ることになる、という問題がある。 (1) First, when switching to the control type triggered by the reception of the preamble, the vehicle information cannot be transmitted until the link establishment, that is, the time slot TS for the own vehicle is allocated. There is a problem that it becomes a no-signal state and creates a very dangerous state from the viewpoint of safe driving support.

（２）第２に、制御エリア３４に突入した車輌に基地局３１から自車用のタイムスロットTSが割り当てられるまではその車輌が自律型者車車間通信を続行する場合は、制御エリア３４内で他の車輌により制御型車車間通信のタイムスロットTSで送信されたデータと自律型車車間通信のタイムスロットTSで送信されたデータとが衝突する危険がある。これを図４により説明する。図４の（a)は従来の制御エリアでの制御型通信用信号のフレーム構成を示す図である。図４の（a)に示されるように、制御型通信用信号のフレームは、先頭にフレーム同期を取るための広域プレアンブルがあり、路車間通信のためのタイムスロットTS1〜TS5が基地局３１により割り当てられ、次に車車間通信のための等間隔のタイムスロットTS1〜TSnが基地局３１により割り当てられている。 (2) Secondly, when the vehicle that has entered the control area 34 continues to communicate autonomously between the vehicles until the time slot TS for the own vehicle is allocated from the base station 31, Therefore, there is a risk that data transmitted in the time slot TS of the controlled vehicle-to-vehicle communication and data transmitted in the time slot TS of the autonomous vehicle-to-vehicle communication collide with each other. This will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram showing a frame configuration of a control-type communication signal in a conventional control area. As shown in FIG. 4A, the frame of the control communication signal has a wide-area preamble for frame synchronization at the head, and the time slots TS1 to TS5 for road-to-vehicle communication are set by the base station 31. Next, equally spaced time slots TS1 to TSn for inter-vehicle communication are allocated by the base station 31.

図４の（ｂ）は従来の自律型通信用信号のフレーム構成を示す図である。自律型通信を行っている車輌が、キャリアセンスCSを行った結果、ビジーであれば他の車輌が通信中であると判断して次のタイムスロットでは送信をしないので空きスロットとなる。キャリアセンスCSを行った結果、制御エリアのフレームの対応する箇所が空きスロットであると判明したら近隣の車輌は送信をしていないと判断してその次のタイムスロットで送信をする。   FIG. 4B is a diagram showing a frame structure of a conventional autonomous communication signal. As a result of performing carrier sense CS, a vehicle performing autonomous communication determines that another vehicle is communicating if it is busy, and does not transmit in the next time slot, so it becomes an empty slot. As a result of performing carrier sense CS, if it is determined that the corresponding portion of the frame in the control area is an empty slot, it is determined that the neighboring vehicle is not transmitting, and transmission is performed in the next time slot.

図示のように、リンク確立までの間の自律型通信用信号のフレーム構成を、制御型通信用信号のタイムスロットTS長とは無関係に定義し、制御型通信用信号のタイムスロットTSの割り当てをランダムに行った場合、自律型車車間通信のタイムスロットTSにおいてキャリアセンス信号CSにより制御エリアのフレーム構成中の空きスロットを検出し（１）、その空きスロットにおいて送信開始すると（２）、制御型車車間通信のタイムスロットTSにおいて送信がなされていて（３）自律型車車間通信のタイムスロットTSにおける送信と衝突することがあり、この衝突が起きると受信品質が劣化するという問題がある。   As shown in the figure, the frame structure of the autonomous communication signal until the link establishment is defined regardless of the time slot TS length of the control communication signal, and the time slot TS of the control communication signal is assigned. In the case of random execution, an empty slot in the frame structure of the control area is detected by the carrier sense signal CS in the time slot TS of the autonomous inter-vehicle communication (1), and when transmission is started in the empty slot (2), the control type Transmission is performed in the time slot TS of the inter-vehicle communication, and (3) there is a case where it collides with the transmission in the time slot TS of the autonomous inter-vehicle communication, and there is a problem that the reception quality deteriorates when this collision occurs.

（３）第３に、図５に示すように、ある基地局５１のサービスが保証されるべき区間である制御エリア５２の範囲Dが予め規定されていて、その範囲に応じた送信電力で基地局５１から信号が送信されているとする。この場合、制御エリア５２の境界より外側、すなわち、制御型路車間通信により基地局５１から送信される下り信号の受信限界の外側で、あるタイミングで制御型路車間通信のプレアンブルの受信を開始した自律型車車間通信を行っている車輌は、制御型路車間通信により基地局５１から送信されたキャリアを検出することが出来ないので、その車輌はそのタイミングでは周囲の車輌が送信中ではない空きスロットであると認識してパケットを送信する。すると、第３の問題として、そのタイミングで行われている基地局エリア５２内の制御型路車間通信により送信されたパケットと衝突が起こるという問題がある。 (3) Thirdly, as shown in FIG. 5, a range D of the control area 52, which is a section in which the service of a certain base station 51 is to be guaranteed, is defined in advance, and the base station uses transmission power according to the range. It is assumed that a signal is transmitted from the station 51. In this case, reception of the preamble of the control type road-to-vehicle communication is started at a certain timing outside the boundary of the control area 52, that is, outside the reception limit of the downlink signal transmitted from the base station 51 by the control type road-to-vehicle communication. A vehicle performing autonomous vehicle-to-vehicle communication cannot detect a carrier transmitted from the base station 51 by control-type road-to-vehicle communication, so that the vehicle is not being transmitted by surrounding vehicles at that timing. The packet is transmitted by recognizing that it is a slot. Then, as a third problem, there is a problem that a collision occurs with a packet transmitted by control-type road-to-vehicle communication in the base station area 52 performed at that timing.

（４）第４に、プレアンブル受信を契機に、送受信とも自律型から制御型に切り替えてしまった場合、制御エリア５２の境界付近では、制御エリア５２の内側の車輌と外側の車輌とは距離的には近くにいる車輌同士であっても、通信モードが異なるために、相互にパケットを受信できないという問題がある。 (4) Fourth, when the transmission / reception is switched from the autonomous type to the control type due to the reception of the preamble, in the vicinity of the boundary of the control area 52, the vehicle inside the control area 52 and the vehicle outside the vehicle are distant from each other. However, there is a problem that even if vehicles are in the vicinity, they cannot receive packets from each other because the communication modes are different.

（５）第５に、制御型通信を行っていた車輌が、制御エリア５２から離れて、自律型通信に切り替える場合に、その車輌に搭載されている送受信機ではプレアンブルの受信に失敗した場合に制御エリア外と判定できるが、基地局５１では、ある車輌が制御エリア５２から出たことを確定できない。このため、送受信機はプレアンブル受信失敗などを契機に自律型通信に切り替えることが出来るが、基地局側はタイムスロットTSを開放できない。この状態が連続した場合、未開放のタイムスロットTSが多くなりすぎてあるタイミングでリソースが不足状態に陥り、新規にタイムスロットTSを割り当てることが出来なくなってしまうという問題がある。 (5) Fifth, when a vehicle that has performed control-type communication leaves the control area 52 and switches to autonomous communication, the transceiver installed in the vehicle fails to receive the preamble. Although it can be determined that the vehicle is outside the control area, the base station 51 cannot determine that a certain vehicle has left the control area 52. For this reason, the transmitter / receiver can switch to autonomous communication when the preamble reception fails, but the base station cannot open the time slot TS. When this state continues, there is a problem that resources become in shortage at a timing when there are too many unreleased time slots TS, and new time slots TS cannot be allocated.

上記のいずれかの課題を解決するために又は従来技術では得られない効果を得るために本発明の第１の態様により、基地局からの信号を受信するステップと、信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて該基地局との間で通信を行い、且つ該基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、該基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行うステップと、を備えたことを特徴とする通信方法が提供される。   In order to solve any of the above problems or to obtain an effect that cannot be obtained by the prior art, according to the first aspect of the present invention, a step of receiving a signal from a base station, and in response to reception of the signal Communicating with the base station using the first communication area that can be used by control based on the signal transmitted from the base station, and performing control based on the signal transmitted from the base station And a step of communicating with another mobile station without using the base station by using the second communication area that can be used regardless of the above, and a communication method comprising: .

本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、基地局からの信号を受信しない第１の状態では、基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行い、基地局からの信号の受信後、基地局から第２の通信領域内の通信領域を割り当てられた場合は、該割り当てられた領域を用いて、他の移動局との間で通信を行う。   According to the second aspect of the present invention, in the first aspect, in the first state in which the signal from the base station is not received, the first state that can be used regardless of the control based on the signal transmitted from the base station. The communication area of 2 is used to communicate with other mobile stations without going through the base station, and after receiving a signal from the base station, the base station can assign a communication area within the second communication area. In the case of communication, communication is performed with other mobile stations using the allocated area.

本発明の第３の態様によれば、移動局が自律型通信エリアから制御型通信エリアに移動するまでの間に、移行エリアを設け、その移行エリアにおいては、移動局は、フレーム同期信号を含む制御信号の受信を契機に移行エリアモードに移行し、その移行エリアモードでは、移動局が基地局との間で通信を行うための路車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして制御型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、移動局が他の移動局と通信を行うための車車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用いることを特徴とする通信モード切替方法が提供される。   According to the third aspect of the present invention, a transition area is provided before the mobile station moves from the autonomous communication area to the control communication area. In the transition area, the mobile station transmits a frame synchronization signal. Transition to transition area mode triggered by the reception of the control signal including, in the transition area mode, the frame format of the time slot for road-to-vehicle communication for the mobile station to communicate with the base station Mode switching method using a frame format for an autonomous communication area as a frame format of a time slot for inter-vehicle communication for a mobile station to communicate with another mobile station Is provided.

即ち、本発明の第３の態様によれば、車車間通信エリアを基地局による制御型通信を行うエリアと自律型通信を行うエリアに加えて、その境界で、両モードの切り替えの過渡的な状態を取るエリアとして移行エリアを設ける。各移動局はエリア毎に通信モードを切り替えながら車車間通信を継続する。   That is, according to the third aspect of the present invention, the inter-vehicle communication area includes the area where control communication is performed by the base station and the area where autonomous communication is performed. A transition area is provided as an area for taking a state. Each mobile station continues vehicle-to-vehicle communication while switching the communication mode for each area.

本発明の第４の態様によれば、第３の態様において、自律型通信エリアのためのフレームフォーマットにおける車車間通信タイムスロットは制御型通信エリアのためのフレームフォーマットにおける車車間通信タイムスロットの整数倍の長さを持つことを特徴とし、このとき基地局による車車間通信用タイムスロットの割り当ては、先頭から順次割り当てるか、自律型タイムスロットのキャリアセンス時間にあたるタイムスロットから優先的に割り当てる。   According to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the inter-vehicle communication time slot in the frame format for the autonomous communication area is an integer of the inter-vehicle communication time slot in the frame format for the control type communication area. In this case, the time slot for inter-vehicle communication by the base station is assigned sequentially from the beginning or preferentially from the time slot corresponding to the carrier sense time of the autonomous time slot.

本発明の第５の態様によれば、第３の態様において、基地局が送信する制御型通信エリアのための制御信号の送信電力を調整することにより、移行エリアの開始地点を決定し、それにより自律型通信エリア内の車車間通信が制御エリア内での路車間通信及び車車間通信の少なくとも一方に干渉することを抑制する。   According to the fifth aspect of the present invention, in the third aspect, the start point of the transition area is determined by adjusting the transmission power of the control signal for the control type communication area transmitted by the base station, Thus, inter-vehicle communication in the autonomous communication area is prevented from interfering with at least one of road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication in the control area.

本発明の第６の態様によれば、第３の態様において、車輌は、車車間通信のタイムスロットのスロットタイミングを契機に、受信信号の先頭nシンボル(nは任意の整数)を復調し、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットか否かを判定し、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットの場合には制御型通信における復調モードに切り替え、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットで無い場合は制御型通信モードから自律型通信モードに切り替えて復調処理を行う。   According to the sixth aspect of the present invention, in the third aspect, the vehicle demodulates the first n symbols (n is an arbitrary integer) of the received signal, triggered by the slot timing of the time slot of inter-vehicle communication, Determine whether the demodulated n symbol is a time slot used in the control type communication area, and if the demodulated n symbol is a time slot used in the control type communication area, switch to the demodulation mode in the control type communication and demodulate When the n symbol is not a time slot used in the control type communication area, the demodulation process is performed by switching from the control type communication mode to the autonomous type communication mode.

本発明の第７の態様によれば、第３の態様において、車輌が基地局からの制御信号の受信の失敗が一定期間または一定回数連続した場合に、車輌は制御型通信エリアから離脱する時であるとみなして、車輌が通信を行うためのフレームフォーマットとして自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、基地局においては、周期的に基地局と車両との間でヘルスチェック通信を行い、車輌からの応答が無い場合は、基地局において車輌に割り当てたタイムスロットの開放を行う。   According to a seventh aspect of the present invention, in the third aspect, when the vehicle leaves the controlled communication area when the vehicle has failed to receive a control signal from the base station for a certain period or a certain number of times. As a frame format for vehicles to communicate, the frame format for the autonomous communication area is used, and the base station periodically performs health check communication between the base station and the vehicle, When there is no response from the vehicle, the base station releases the time slot assigned to the vehicle.

本発明の第８の態様によれ、移動通信システムにおける通信方法において、基地局は、連続する複数のタイムスロットのうち、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットから順にタイムスロットを移動局に割り当てをし、移動局は、キャリアセンスにより空きを確認すると、前記連続する複数のタイムスロットを用いて移動局間で通信を行うことを特徴とする通信方法が提供される。   According to the eighth aspect of the present invention, in the communication method in the mobile communication system, the base station assigns time slots to the mobile station in order from a time slot including a section where carrier sense is performed among a plurality of continuous time slots. Then, when the mobile station confirms the vacancy by carrier sense, a communication method is provided in which communication is performed between the mobile stations using the plurality of continuous time slots.

本発明の第９の態様によれば、第８の態様において、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットを、記連続する複数のタイムスロットのうち先頭のタイムスロットとする。   According to the ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the time slot including the section in which carrier sense is performed is the first time slot among the plurality of consecutive time slots.

本発明の第１０の態様によれば、第１〜第１０の態様による方法を実施するための移動局及び基地局が提供される。   According to a tenth aspect of the present invention, there are provided a mobile station and a base station for implementing the methods according to the first to tenth aspects.

本発明によれば、全エリアで、GPS等によるフレームタイミング同期を行い、フレーム長を統一することで、処理を簡易化し、モード切替をスムーズにする。   According to the present invention, frame timing synchronization by GPS or the like is performed in all areas, and the frame length is unified, thereby simplifying the process and smoothing the mode switching.

自律エリアでは、フレームを一定長のタイムスロットTSで区切り、各タイムスロットTS内でCSMAを行うスロッテッドCSMA(slotted-CSMA)方式で通信する。移動局が移行エリアに進入したことは、基地局からの制御信号の受信により検出する。移行エリアでは、フレーム前半は、制御エリア同様路車間通信用に使用し、後半部分を車車間通信用に使用するが、車車間通信部分では、自車の送信タイミングは自律区間と同じタイムスロットTS長のスロッテッドCSMA(slotted-CSMA)方式で獲得する。移行エリアに進入後、路車間通信部分では基地局−移動局（送受信機）間でリンク確立およびタイムスロットTS割り当てを行い、やがて、当該移動局用の（自律型）タイムスロットTSが基地局より割り当てられる。タイムスロットTSの割り当てを契機に移動局は移行エリアから制御エリアへ移動したとみなし、車車間通信における自車情報の送信は、割り当てられたタイムスロットTSによって行う。   In the autonomous area, frames are separated by time slots TS of a certain length, and communication is performed using a slotted-CSMA (slotted-CSMA) method in which CSMA is performed in each time slot TS. The fact that the mobile station has entered the transition area is detected by receiving a control signal from the base station. In the transition area, the first half of the frame is used for road-to-vehicle communication as in the control area, and the second half is used for inter-vehicle communication, but in the inter-vehicle communication part, the transmission timing of the vehicle is the same time slot TS as the autonomous section. Obtained with the long slotted-CSMA scheme. After entering the transition area, in the road-to-vehicle communication part, link establishment and time slot TS allocation are performed between the base station and the mobile station (transmitter / receiver), and the (autonomous) time slot TS for the mobile station is eventually received from the base station. Assigned. The mobile station is considered to have moved from the transition area to the control area when the time slot TS is assigned, and the transmission of the vehicle information in the inter-vehicle communication is performed by the assigned time slot TS.

また、自律エリアの車車間通信のTSと制御区間の車車間通信TSとのうちいずれか一方のTS長に対する他方のTS長の比を１：Ｎ（Ｎは１又は２以上の整数）とし、制御型（路側機割り当て）TSの割り当ては、先頭から順次割り当てるか、または、自律型のキャリアセンス区間に当たるTSから優先的に割り当てることで、キャリアセンスCSの失敗によるパケット衝突を防ぐ。   Further, the ratio of the other TS length to the TS length of either one of the TS of the inter-vehicle communication in the autonomous area and the inter-vehicle communication TS of the control section is 1: N (N is an integer of 1 or 2), The allocation of control type (roadside unit allocation) TSs is sequentially allocated from the beginning or is preferentially allocated from the TS corresponding to the autonomous type carrier sense section, thereby preventing packet collision due to failure of carrier sense CS.

このようなモード切替を行う場合に、基地局サービスエリア内では制御型の通信を行い、自律エリアからの干渉を受けないようにするために、基地局プリアンブルの送信電力の最適化を行う。つまり、基地局プリアンブルの送信電力を調整することにより、移行エリア開始地点を調整し、自律エリアの移動局から送信される信号がサービスエリアに到達しないようにする。   When such mode switching is performed, control-type communication is performed in the base station service area, and transmission power of the base station preamble is optimized in order to avoid interference from the autonomous area. That is, by adjusting the transmission power of the base station preamble, the transition area start point is adjusted so that signals transmitted from mobile stations in the autonomous area do not reach the service area.

前述のモード切替の説明では、自車の送信タイミングのみの規定であったが、それぞれのエリアにおいては、エリア外のモードの異なる車車間通信も受信可能でなければならない。そこで、スロットタイミングを契機に受信手順を開始し、スロット先頭の一定区間を復調し、制御型のタイムスロットTSか否かを判定する。その結果により、制御型タイムスロットと判定した場合は制御型タイムスロットTSの復調処理を行い、自律型タイムスロットTSと判定した場合には、CSMAの処理手順を実行する。   In the description of the mode switching described above, only the transmission timing of the own vehicle is defined. However, in each area, it is necessary to be able to receive inter-vehicle communication in a different mode outside the area. Therefore, the reception procedure is started at the timing of the slot, and a certain section at the head of the slot is demodulated to determine whether or not it is a control type time slot TS. As a result, if it is determined that the control type time slot TS is determined, the control type time slot TS is demodulated. If it is determined that the control type time slot TS is determined, the CSMA processing procedure is executed.

最後に、制御エリアから離脱する場合には、車輌に搭載された送受信機は基地局からのフレームのプレアンブル受信の失敗が一定期間または一定回数連続した場合には自律車車間に移行し、基地局は周期的に車載機との間でヘルスチェック等の通信を行い、応答がない場合は、基地局、車載機共に自律車車間に移行と認識し、基地局はタイムスロットTSを開放する。   Finally, when leaving the control area, the transceiver installed in the vehicle moves between autonomous vehicles if the failure to receive the preamble of the frame from the base station continues for a certain period or a certain number of times. Periodically communicates such as a health check with the in-vehicle device. If there is no response, both the base station and the in-vehicle device recognize that the transition is between autonomous vehicles, and the base station releases the time slot TS.

移動局がエリアを移動する際に、自律エリアと制御エリアの間に移行エリアを設け、一定の規則に従って通信モードを切り替えることにより、車車間通信を途切らせることなく常に送受信可能とすることができる。   When a mobile station moves between areas, a transition area is provided between the autonomous area and the control area, and the communication mode is switched according to a certain rule, so that vehicle-to-vehicle communication can always be transmitted and received without interruption. it can.

本発明の上記特徴は、添付の図面を参照しながら説明する以下の発明を実施するための最良の形態の記載により一層明らかとなる。   The above-described features of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention, which will be described with reference to the accompanying drawings.

周知のVRCPのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system structure of a well-known VRCP. (a)はモード-A、すなわち基地局エリア外１４でチャネルCH1を使ったノンパーシステント（Non-persistent） CSMA方式によるチャネル構成を示す図であり、図２の(b)はモード-I、すなわち基地局エリア内１１でチャネルCH1及びCH2を使ったTDMA方式によるチャネル構成を示す図である。(a) is a diagram showing a channel configuration according to mode-A, that is, a non-persistent CSMA scheme using channel CH1 outside the base station area 14, and (b) of FIG. That is, it is a diagram showing a channel configuration by a TDMA scheme using channels CH1 and CH2 in the base station area 11. 特願2006-195504に示されるフレーム構成例と基地局エリア内外の通信の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the example of a flame | frame shown by Japanese Patent Application No. 2006-195504, and the mode of communication inside and outside a base station area. （a)は従来の制御エリアでの制御型通信用信号のフレーム構成を示す図、（ｂ）は従来の自律型通信用信号のフレーム構成を示す図である。(A) is a figure which shows the frame structure of the signal for control type communication in the conventional control area, (b) is a figure which shows the frame structure of the signal for conventional autonomous type communication. 本発明が解決しようとする第３〜５の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 3rd-5th subject which this invention tends to solve. 本発明の実施例１による通信モード切替方法の概略を説明するする図である。It is a figure explaining the outline of the communication mode switching method by Example 1 of this invention. 本発明の実施例１による移動局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the mobile station by Example 1 of this invention. 本発明の実施例１による基地局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the base station by Example 1 of this invention. 図７に示した移動局と図８に示した基地局による通信モード切替方法を説明するフローチャートである。9 is a flowchart for explaining a communication mode switching method by the mobile station shown in FIG. 7 and the base station shown in FIG. 図９で説明した移行手順の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the transfer procedure demonstrated in FIG. 本発明の実施例１による移行エリアのフレームフォーマットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the frame format of the transfer area by Example 1 of this invention. 本発明の実施例２による３つのエリアにおけるフレームフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the frame format in three areas by Example 2 of this invention. 本発明の実施例３による受信状態を説明する図である。It is a figure explaining the receiving state by Example 3 of this invention. 本発明の実施例１〜３により移行エリアを設けたことにより得られる効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect acquired by providing the transition area by Examples 1-3 of this invention. 本発明の実施例４による復調方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the demodulation method by Example 4 of this invention. 本発明の実施例５によるエリア離脱時の基地局及び移動局のモード切替及びタイムスロットTSの開放手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the mode switching of the base station and the mobile station at the time of leaving the area and the opening procedure of the time slot TS according to Embodiment 5 of the present invention. 図１６で説明するタイムスロットTSの解放手順を補足説明する図である。FIG. 17 is a diagram for supplementarily explaining a procedure for releasing a time slot TS described in FIG. 16. 上記実施例１〜５に共通する本発明による通信モード切替方法をまとめとして説明する図である。It is a figure explaining the communication mode switching method by this invention common to the said Examples 1-5 collectively. 本発明の他の実施例による基地局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the base station by the other Example of this invention. 本発明の更に他の実施例による移動局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the mobile station by other Example of this invention. 本発明の更に他の実施例による基地局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the base station by the further another Example of this invention. 本発明の更に他の実施例による移動局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the mobile station by other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

６１ 基地局
６２ 制御エリア
６３ 移行エリア
６４ 自律エリア
７１ 路車間通信部
７２ 基地局制御型車車間通信部
７３ 自律制御型車車間通信部
７４ 送受信部
７５ 通信方式切替制御部
８１ 路車間通信制御部
８２ 車車間通信制御部
８４ 送受信部
１４１ 制御エリア
１４２ 移行エリア
１４３ 自律エリア
１４４ 基地局
１８１ 制御エリア
１８２ 移行エリア
１８３ 移行エリア
１８４ 自律エリア
１８５ 自律エリア
１８６ 車輌
P プレアンブル
CS キャリアセンス61 Base Station 62 Control Area 63 Transition Area 64 Autonomous Area 71 Road-to-Vehicle Communication Unit 72 Base Station Control Type Vehicle-to-Vehicle Communication Unit 73 Autonomous Control Type Vehicle-to-Vehicle Communication Unit 74 Transmission / Reception Unit 75 Communication Method Switching Control Unit 81 Road-to-Vehicle Communication Control Unit 82 Inter-vehicle communication control unit 84 Transmission / reception unit 141 Control area 142 Transition area 143 Autonomous area 144 Base station 181 Control area 182 Transition area 183 Transition area 184 Autonomous area 185 Autonomous area 186 Vehicle
P preamble
CS career sense

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面により説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図６は本発明の実施例１による通信モード切替方法の概略を説明する図である。図６に示すように、この実施例においては、車車間（移動局間）通信のエリアを３つに分ける。即ち、基地局６１の制御下にある制御エリア６２と、その外側の移行エリア６３と、さらにその外側の自律エリア６４である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the outline of the communication mode switching method according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the area of communication between vehicles (between mobile stations) is divided into three. That is, a control area 62 under the control of the base station 61, an outer transition area 63, and an outer autonomous area 64.

制御エリア６２は自律型通信の影響を受けることなく、制御型車車間通信が行えるエリアである。   The control area 62 is an area in which control-type vehicle-to-vehicle communication can be performed without being affected by autonomous communication.

移行エリア６３は制御型通信(路車間通信及び車車間通信)と自律型通信が影響し合うエリアである。この移行エリア６３では、制御型通信への干渉を抑えつつ、可能な範囲で自律型通信を可能にする。   The transition area 63 is an area where control-type communication (road-to-vehicle communication and inter-vehicle communication) and autonomous communication influence each other. In this transition area 63, autonomous communication is enabled as much as possible while suppressing interference with control-type communication.

自律エリア６４は、制御型通信(路車間通信及び車車間通信)の影響を受けることなく、自律型車車間通信が行えるエリアである。   The autonomous area 64 is an area where autonomous vehicle-to-vehicle communication can be performed without being affected by control-type communication (road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication).

図７は本発明の実施例１による移動局の構成例を示すブロック図である。図７において、移動局は、基地局６１（図６参照）との間で通信を行う路車間通信部７１と、基地局６１による制御の下に他の移動局との間で通信を行う基地局制御型車車間通信部７２と、基地局６１を介さずに他の移動局との間で通信を行う自律型車車間通信部７３、送受信部７４と、スイッチ７６と、基地局６１からの信号に応じて、スイッチ７６を制御して、路車間通信部７１と、基地局制御型車車間通信部７２と、自律型車車間通信部７３とのいずれを送受信部７４に接続して通信を行うかを決定する通信方式切替制御部７５とを備えている。送受信部７４は、基地局からの信号を受信する手段を構成している。路車間通信部７２は、基地局からの信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて該基地局との間で通信を行う。自律制御型車車間通信部７３は、移動局が移行エリア６３にいるときで、且つ路車間通信部７１により移動局と基地局の間で通信が行われるとき以外のときは、該基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、該基地局を介さずに他の移動局との間で自律型車車間通信を行う。自律型車車間通信部７３はまた、移動局が自律エリア６４にいるときは他の移動局と自律型車車間通信を行う。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a mobile station according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, a mobile station communicates with a base station 61 (see FIG. 6), a road-vehicle communication unit 71 that communicates with a base station 61, and a base that communicates with other mobile stations under the control of the base station 61. From the station control type vehicle-to-vehicle communication unit 72, the autonomous vehicle-to-vehicle communication unit 73, the transmission / reception unit 74, the switch 76, and the base station 61 that communicate with other mobile stations without going through the base station 61. In response to the signal, the switch 76 is controlled so that any one of the road-to-vehicle communication unit 71, the base station controlled inter-vehicle communication unit 72, and the autonomous inter-vehicle communication unit 73 is connected to the transmission / reception unit 74 for communication. And a communication system switching control unit 75 that determines whether to perform the process. The transmission / reception unit 74 constitutes means for receiving a signal from the base station. In response to reception of a signal from the base station, the road-to-vehicle communication unit 72 uses the first communication area that can be used by control based on the signal transmitted from the base station. Communicate. When the mobile station is in the transition area 63 and when the road-to-vehicle communication unit 71 does not perform communication between the mobile station and the base station, the autonomous control type inter-vehicle communication unit 73 starts from the base station. Autonomous vehicle-to-vehicle communication is performed with another mobile station without using the base station, using the second communication area that can be used without control based on the transmitted signal. The autonomous inter-vehicle communication unit 73 also performs autonomous inter-vehicle communication with other mobile stations when the mobile station is in the autonomous area 64.

１実施の形態では、基地局制御型車車間通信部７２及び自律制御型車車間通信部７３は、基地局６１からの信号を受信しない第１の状態では、基地局６１から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行う手段と、基地局からの信号の受信後、基地局から第２の通信領域内の通信領域を割り当てられた場合は、該割り当てられた領域を用いて、他の移動局との間で通信を行う手段とを備えている。   In one embodiment, the base station control type vehicle-to-vehicle communication unit 72 and the autonomous control type vehicle-to-vehicle communication unit 73 receive signals transmitted from the base station 61 in the first state in which signals from the base station 61 are not received. Means for communicating with other mobile stations without using a base station using a second communication area that can be used without using control based on the base station, and after receiving a signal from the base station, When a communication area within the second communication area is assigned from the first to the second communication areas, means for communicating with other mobile stations using the assigned area is provided.

１実施の形態では、移動局は、移動局が、基地局６１の介在なしで移動局同士の間で通信を行う自律型通信エリア６４から、基地局６１による制御下で基地局から割り当てられたタイムスロットを用いて基地局６１と移動局との間又は移動局と他の移動局との間で通信を行う制御型通信エリア６２に移動するまでの間に設けられた移行エリア６３において、基地局６１から送られてくる制御型通信エリアのためのフレーム内のフレーム同期信号を含む制御信号の受信を契機に移動局を移行エリアモードに移行させる手段と、該移行エリアモードで、第１の通信領域で移動局が基地局との間で通信を行うための路車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして制御型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、第２の通信領域で移動局が他の移動局と通信を行うための車車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用いる手段とを備えている。   In one embodiment, the mobile station is assigned from the base station under the control of the base station 61 from the autonomous communication area 64 in which the mobile station communicates between the mobile stations without the intervention of the base station 61. In the transition area 63 provided before moving to the control type communication area 62 that performs communication between the base station 61 and the mobile station or between the mobile station and another mobile station using the time slot, Means for shifting the mobile station to the transition area mode upon receipt of a control signal including a frame synchronization signal in the frame for the control type communication area sent from the station 61, and in the transition area mode, The frame format for the control type communication area is used as the frame format of the time slot for road-to-vehicle communication for the mobile station to communicate with the base station in the communication area, and the second communication area Mobile station and a means for using the frame format for autonomous communication area as a frame format of the inter-vehicle communication time slots for communication with another mobile station.

１実施の形態では、移動局は、車車間通信のタイムスロットのスロットタイミングを契機に、受信信号の先頭nシンボル(nは任意の整数)を復調する手段と、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットか否かを判定する手段と、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットの場合には制御型通信における復調モードに切り替え、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットで無い場合は制御型通信モードから自律型通信モードに切り替えて復調処理を行う手段とを備えている。   In one embodiment, the mobile station demodulates the first n symbols (n is an arbitrary integer) of the received signal, triggered by the slot timing of the time slot of inter-vehicle communication, and the demodulated n symbols are controlled communication. A means for determining whether or not the time slot is used in the area, and when the demodulated n symbol is a time slot used in the control type communication area, the mode is switched to the demodulation mode in the control type communication, and the demodulated n symbol is controlled type communication. And a means for performing demodulation processing by switching from the control type communication mode to the autonomous type communication mode when the time slot is not used in the area.

１実施の形態では、移動局が基地局からの制御信号の受信の失敗が一定期間または一定回数連続した場合に、移動局は制御型通信エリアから離脱する時であるとみなして、移動局が通信行うためのフレームフォーマットとして自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用いる。   In one embodiment, when a mobile station fails to receive a control signal from a base station for a certain period or a certain number of times, the mobile station considers that it is time to leave the control-type communication area, and the mobile station A frame format for the autonomous communication area is used as a frame format for communication.

図８は本発明の実施例１による基地局の構成例を示すブロック図である。図８において、基地局は、基地局と移動局の間の通信を行う路車間通信部８１と、移動局の間の通信を制御する車車間通信制御部８２と、送受信アンテナ８３と路車間通信部８１の間に設けられた送受信部８４とを備えている。   FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station according to the first embodiment of the present invention. 8, the base station includes a road-to-vehicle communication unit 81 that performs communication between the base station and the mobile station, a vehicle-to-vehicle communication control unit 82 that controls communication between the mobile stations, a transmission / reception antenna 83, and road-to-vehicle communication. And a transmission / reception unit 84 provided between the units 81.

１実施の形態では、基地局６１は、連続する複数のタイムスロットのうち、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットから順にタイムスロットを移動局に割り当てる手段を備えている。   In one embodiment, the base station 61 includes means for allocating time slots to mobile stations in order from a time slot including a section in which carrier sense is performed among a plurality of continuous time slots.

１実施の形態では、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットを、連続する複数のタイムスロットのうち先頭のタイムスロットとする。   In one embodiment, a time slot including a section in which carrier sense is performed is the first time slot among a plurality of continuous time slots.

図９は図７に示した移動局と図８に示した基地局による通信モード切替方法を説明するフローチャートである。図９において、車輌に搭載された送受信機（車載機）は、自律エリア６４にいるときはステップ９０１にて自律制御型車車間通信部７３による自律モード動作をする。この自律モード動作では、図３に示したように自律型の通信を行う。即ち、GPS等により同期確立したフレーム内を一定長のタイムスロットTSに分割し、各タイムスロットTSごとにキャリアセンスCSを行い、ビジー判定の場合は、次のタイムスロットTSで再びキャリアセンスCSを行う。この動作を、空きスロットが見つかるまで繰り返し、空きスロットが存在した場合には、タイムスロットTS同期用制御信号を含むプレアンブル付きのデータパケットを送信する。   FIG. 9 is a flowchart for explaining a communication mode switching method by the mobile station shown in FIG. 7 and the base station shown in FIG. In FIG. 9, the transceiver (on-vehicle device) mounted on the vehicle performs an autonomous mode operation by the autonomously controlled inter-vehicle communication unit 73 in step 901 when in the autonomous area 64. In this autonomous mode operation, autonomous communication is performed as shown in FIG. In other words, the frame established in synchronization by GPS or the like is divided into time slots TS of a certain length, and carrier sense CS is performed for each time slot TS. In the case of busy determination, carrier sense CS is again performed in the next time slot TS. Do. This operation is repeated until an empty slot is found, and when there is an empty slot, a data packet with a preamble including a control signal for time slot TS synchronization is transmitted.

そして、ステップ９０２にて、基地局内の路車間通信部８１は制御型通信の同期用制御信号を含むプレアンブルを送信する。ステップ９０３では、移動局内の通信方式切替制御部７５が路車間通信部７１を経由してプレアンブルの受信があったかを判定し、プレアンブルの受信があった場合は、ステップ９０４にて移動局を移行モードに切り替える。即ち、移動局は、基地局から所定の信号を受信したかどうか判定し、受信した場合は、モードの移行を行うのである。   In step 902, the road-to-vehicle communication unit 81 in the base station transmits a preamble including a control signal for control-type communication synchronization. In step 903, the communication system switching control unit 75 in the mobile station determines whether the preamble has been received via the road-to-vehicle communication unit 71. If the preamble has been received, the mobile station is switched to the transition mode in step 904. Switch to. In other words, the mobile station determines whether or not a predetermined signal has been received from the base station.

次いでステップ９０５にて移動局は基地局６１（図６参照）との間のリンクの確立要求を基地局６１に送信する。即ち、移動局は、基地局との間で無線通信を開始する。次いでステップ９０６にて基地局６１はリンク確立要求を受信したかを判定し、受信したならステップ９０７にて基地局６１はリンク確立応答を送信する。移動局はステップ９０８にてこのリンク確立応答の受信があったかを判定し、受信したならステップ９０９にてタイムスロットTSの割当要求を基地局６１に向けて送信する。   Next, in step 905, the mobile station transmits to the base station 61 a request for establishing a link with the base station 61 (see FIG. 6). That is, the mobile station starts wireless communication with the base station. Next, in step 906, the base station 61 determines whether a link establishment request has been received. If received, the base station 61 transmits a link establishment response in step 907. In step 908, the mobile station determines whether or not this link establishment response has been received, and if received, transmits a time slot TS allocation request to the base station 61 in step 909.

基地局６１はステップ９１０でこのタイムスロットTSの割当応答を受信したかを判定し、受信した場合はステップ９１１にてタイムスロットTS割当応答を送信をする。移動局では、ステップ９０９のタイムスロットTS割当要求を送信し、且つ、ステップ９１１で基地局６１がタイムスロットTS割当応答を送信した後に、ステップ９１２にてタイムスロットTS割当応答を受信したかを判定し、受信していれば、ステップ９１３にて移動局の送信動作モードを制御エリア６２での制御モードに切替える。尚、移動局の受信動作モードでは、移動局がどのエリアにいるかに無関係に、常に、受信タイムスロットが自律型タイムスロットか制御型タイムスロットかを判別している。   In step 910, the base station 61 determines whether or not this time slot TS allocation response has been received. If received, the base station 61 transmits a time slot TS allocation response in step 911. In the mobile station, the time slot TS allocation request in step 909 is transmitted, and after the base station 61 transmits the time slot TS allocation response in step 911, it is determined whether the time slot TS allocation response is received in step 912. If it has been received, the transmission operation mode of the mobile station is switched to the control mode in the control area 62 in step 913. In the reception operation mode of the mobile station, it is always determined whether the reception time slot is an autonomous time slot or a control time slot regardless of which area the mobile station is in.

図１０は図９で説明した移行手順の例を示す図である。図１０に示されるように、（１）で移動局は基地局６１からプレアンブルを受信し（ステップ９０３）、（２）で基地局６１からプレアンブルを受信した移動局は、その基地局６１の制御下にある制御エリアの近くに進入したと判断して、通信モードを自律モードから移行モードに変更する（ステップ９０４）。   FIG. 10 is a diagram showing an example of the migration procedure described in FIG. As shown in FIG. 10, the mobile station receives the preamble from the base station 61 in (1) (step 903), and the mobile station that has received the preamble from the base station 61 in (2) controls the base station 61. It is determined that the vehicle has entered the vicinity of the lower control area, and the communication mode is changed from the autonomous mode to the transition mode (step 904).

図１１は本発明の実施例１による移行エリアのフレームフォーマットの例を示す図である。図１１に示されるように、移行モードにおいては、図１０の（３）で１フレームの前半の路車間通信領域で制御型通信にて基地局−移動局間の通信を行い、後半の車車間通信領域でスロッテッドCＳMAパケットにて自律型車車間通信（送信）を行う。路車間通信領域では、図１０の（４）で基地局６１に対してリンク確立要求を行い（ステップ９０５）、（５）で基地局６１からのリンク確立応答を待って、（６）でタイムスロットTS割り当て要求を送信する（ステップ９０９）。リンク確立要求信号は、基地局から送信される信号（ＭＡＰ情報）に基づいて送信が許容された領域で送信する。   FIG. 11 is a diagram showing an example of the frame format of the transition area according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, in the transition mode, the communication between the base station and the mobile station is performed by control-type communication in the first half of the road-to-vehicle communication area of (3) in FIG. Autonomous vehicle-to-vehicle communication (transmission) is performed with a slotted CSMA packet in the communication area. In the road-to-vehicle communication area, a link establishment request is made to the base station 61 in (4) of FIG. 10 (step 905), a link establishment response from the base station 61 is waited in (5), and the time is reached in (6). A slot TS allocation request is transmitted (step 909). The link establishment request signal is transmitted in a region where transmission is permitted based on a signal (MAP information) transmitted from the base station.

この後、基地局６１では（７）でタイムスロットTS割り当て処理を行い、定まったタイムスロットTSを移動局に通知する（TS割り当て応答、ステップ９１１）。これらの、一連の処理が行われ、自車内移動局の割り当てタイムスロットTSが通知されるまでの間の車車間通信（送信）は、自律型通信により行われる。即ち、タイムスロットTS毎にキャリアセンスCSを行い、空きスロットが発見されればパケットを送信する。最終的に（８）でタイムスロットTS割り当て応答を受信した後、（９）にて通信モードを移行モードから制御モードに切り替えて（ステップ９１３）、（８）で割り当てられたタイムスロットTSを用いて制御型フレーム構成に従って路車間・車車間通信を行う。   Thereafter, the base station 61 performs time slot TS assignment processing in (7) and notifies the mobile station of the determined time slot TS (TS assignment response, step 911). The inter-vehicle communication (transmission) until a series of these processes are performed and the allocated time slot TS of the mobile station in the vehicle is notified is performed by autonomous communication. That is, carrier sense CS is performed for each time slot TS, and a packet is transmitted if an empty slot is found. Finally, after receiving the time slot TS assignment response in (8), the communication mode is switched from the transition mode to the control mode in (9) (step 913), and the time slot TS assigned in (8) is used. The road-to-vehicle / vehicle-to-vehicle communication is performed according to the control frame configuration.

このように、少なくとも移行エリアでは、移動局は、基地局から送信される信号に基いた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて基地局との間で通信を行い、基地局から送信される信号に基いた制御によらずに使用可能な第２通信領域を用いて、基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行うことが許容される。即ち、異なる通信領域のそれぞれを用いて、基地局との間の通信及び他の移動局との間の通信（直接通信）を行うことができる。   In this way, at least in the transition area, the mobile station communicates with the base station using the first communication area that can be used by the control based on the signal transmitted from the base station, and transmits from the base station. It is allowed to communicate with other mobile stations without using the base station, using the second communication area that can be used without control based on the received signal. That is, it is possible to perform communication with the base station and communication with other mobile stations (direct communication) using each of the different communication areas.

図１２は本発明の実施例２による３つのエリアにおける移動局からの送信信号のフレームフォーマットを示す図である。図１２において、（a）は自律エリア用のフレーム構成を示し、(b)は移行エリア用のフレーム構成を示し、(c)は制御エリア用のフレーム構成を示している。図１２の（a）に示される自律エリア用のフレーム構成においては、全タイムスロットはキャリアセンスCSとデータスロットからなる自律区間用タイムスロットT0である。（ｂ）に示される移行エリア用のフレーム構成においては、右側はキャリアセンスCSとデータスロットからなる自律区間用タイムスロットT0で構成されており、左側が基地局制御による路車間通信用タイムスロットT１で構成されている。移行エリアでは、移動局が制御エリアに近づいて基地局から送信されたプレアンブルを検出すると、路車間通信用タイムスロットT１を使ってリンク確立要求を行う（図９のステップ９０３、９０５）。（c）に示される制御エリア用のフレーム構成においては、全タイムスロットが路車間通信用タイムスロットT１と制御用のタイムスロットT2で構成されている。制御エリアにおいては、移動局は、ステップ９１２にて割り当てられた制御用のタイムスロットT2、例えば、TS4、を使って車車間通信を行うとともに、路車間通信用タイムスロットT１を使って基地局６１との間で路車間通信を行う。移行エリアにおいては、移動局が制御エリアに近づくにしたがって徐々に広帯域路車間通信基地局信号が強くなり、自律エリア内の移動局からの干渉は弱くなり、路車間通信が可能になる。FIG. 12 is a diagram showing frame formats of transmission signals from mobile stations in three areas according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 12, (a) shows the frame configuration for the autonomous area, (b) shows the frame configuration for the transition area, and (c) shows the frame configuration for the control area. In the frame configuration for the autonomous area shown in FIG. 12A, all the time slots are the autonomous section time slot T 0 including the carrier sense CS and the data slot. In the frame configuration for the transition area shown in (b), the right side is configured with an autonomous section time slot T 0 including a carrier sense CS and a data slot, and the left side is a time slot for road-to-vehicle communication by base station control. It is composed of a T 1. The migration areas, performed when the mobile station detects the preamble transmitted from the base station close to the control area, the link establishment request by using the road-vehicle communication time slot T 1 (step 903 and 905 in FIG. 9). In the frame structure of the control area indicated (c), the total time slots are configured in the time slot T 2 of the control and the road-vehicle communication time slot T 1. In the control area, the mobile station performs vehicle-to-vehicle communication using the control time slot T 2 assigned in step 912, eg, TS4, and uses the road-to-vehicle communication time slot T 1 Road-to-vehicle communication is performed with the station 61. In the transition area, the broadband road-to-vehicle communication base station signal gradually increases as the mobile station approaches the control area, and interference from mobile stations in the autonomous area becomes weaker, enabling road-to-vehicle communication.

図４に示した従来例では、自律エリアと移行エリアのタイムスロットを制御エリア用のタイムスロットTSと無関係に定めた場合には、パケット衝突を生じる可能性があったが、このパケット衝突を回避するために、本実施例２では、図１２に示すように、自律エリアのタイムスロットの先頭と制御エリアのタイムスロットとのうち、いずれか一方が他方のタイムスロットの先頭と一致するようにする。また、自律エリアのタイムスロットと制御エリアのタイムスロットのうちいずれか一方のタイムスロット長に対する他方のタイムスロット長の比を１：Ｎ（Ｎは１又は２以上の整数）とする。ここでは、自律エリアのタイムスロットの長さを、制御エリアのタイムスロットの長さの２倍に設定している。   In the conventional example shown in FIG. 4, when the time slot of the autonomous area and the transition area is determined regardless of the time slot TS for the control area, there is a possibility that a packet collision may occur, but this packet collision is avoided. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 12, one of the time slot in the autonomous area and the time slot in the control area is made to coincide with the head of the other time slot. . Further, the ratio of the other time slot length to the time slot length of either one of the time slot in the autonomous area and the time slot in the control area is set to 1: N (N is an integer of 1 or 2 or more). Here, the length of the time slot in the autonomous area is set to twice the length of the time slot in the control area.

さらに、制御エリア用タイムスロットTSの割り当ては、移行エリア及び自律エリアのタイムスロットTSのキャリアセンスCSに対応する区間を含むタイムスロットTSから優先的に割り当てられるようにする。連続する複数の制御エリア用タイムスロットのうち、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットから順に割り当てを行うようにする。   Furthermore, the control area time slot TS is assigned preferentially from the time slot TS including the section corresponding to the carrier sense CS of the time slot TS in the transition area and the autonomous area. Allocation is performed in order from a time slot including a section in which carrier sense is performed among a plurality of continuous control area time slots.

図１２の例では、制御エリア用タイムスロットTSは、奇数番目のタイムスロットTSから優先的に割り当てる。このようにすれば、タイムスロットTS2にあたる部分でキャリアセンスCSが行われなくても、タイムスロットTS1区間のキャリアセンスCSにより空きが判定されれば、タイムスロットTS2を利用可能であることが分かる。   In the example of FIG. 12, the control area time slot TS is preferentially assigned from the odd-numbered time slot TS. In this way, even if the carrier sense CS is not performed in the portion corresponding to the time slot TS2, the time slot TS2 can be used if the vacancy is determined by the carrier sense CS in the time slot TS1 section.

キャリアセンスを行うために所定時間が必要とされるため、自律エリア用のタイムスロットは比較的に長く設定する必要があるが、制御エリア用タイムスロットは、基地局がチャネルを指定するため、キャリアセンスのための時間だけ余分にスロットを長く設定することは想定していない。従って、制御エリア用タイムスロットを用いてキャリアセンスを行って通信を行おうとすると空きが検出されるスロット内における通信可能な期間が短くなり、効率が得られない。   Since a predetermined time is required to perform carrier sense, it is necessary to set the time slot for the autonomous area to be relatively long. However, since the base station specifies the channel, the time slot for the control area It is not assumed that the slot is set longer for the time required for sensing. Therefore, if communication is performed by performing carrier sense using the time slot for the control area, the period in which communication is possible in the slot where a vacancy is detected is shortened, and efficiency cannot be obtained.

そこで、好ましくは、制御エリア用タイムスロットの割り当て方を工夫して、キャリアセンスがなされることで、複数の制御エリア用タイムスロットの空きが確認可能となるように、制御エリア用タイムスロットの割り当てを工夫したのである。   Therefore, it is preferable to allocate the control area time slots so that a plurality of control area time slots can be confirmed by devising how to allocate the control area time slots and performing carrier sense. Was devised.

即ち、連続する複数の制御エリア用タイムスロットのうち、キャリアセンスが（最初に）なされる区間を含むタイムスロットから順に割り当てを行うようにする。このとき、好ましくは、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットを、前記連続する複数の制御タイムスロットのうち先頭のタイムスロットとする。   In other words, among a plurality of continuous control area time slots, the allocation is performed in order from the time slot including the section where carrier sense is performed (first). At this time, it is preferable that a time slot including a section in which carrier sense is performed is a first time slot among the plurality of consecutive control time slots.

これにより、キャリアセンスにより空きが検出されると連続する複数の制御タイムスロットを使用することが可能となる。   As a result, when a vacancy is detected by carrier sense, it is possible to use a plurality of consecutive control time slots.

図１３は本発明の実施例３による受信状態を説明する図である。図１３において、予め規定される制御エリア（サービスエリア）は、基本的にはエリア外の自律型車車間通信から干渉を受けることなく、基地局制御による路車間・車車間通信が行われるエリアである。従って、この制御エリア内に自律エリアで送信されたパケットが到達しなければ良い。   FIG. 13 is a diagram for explaining a reception state according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 13, a control area (service area) defined in advance is basically an area where road-to-vehicle / vehicle-to-vehicle communication by base station control is performed without receiving interference from autonomous vehicle-to-vehicle communication outside the area. is there. Therefore, the packet transmitted in the autonomous area may not reach this control area.

制御エリアを基地局から半径d1のエリアと規定する場合を、図１３を使って説明する。基地局アンテナ１３０からd1の距離にあるA点を定める。送信移動局のアンテナ１３１から送信された信号はA点で受信移動局アンテナ１３２に受信できなければよい。自律型車車間通信の受信限界電力をRmin1とする。A点での移動局からの信号の受信電力は、送信移動局アンテナ１３１からの送信電力s2、送信移動局アンテナ１３１の高さh2、受信移動局アンテナ１３２の高さha、及び送信移動局アンテナ１３１と受信移動局アンテナ１３２との間の距離d2、をパラメータとする関数で表される。そこで、A点での移動局からの信号の受信電力をra2 (s2, ha, h2, d2)とする。s2、ha、h1は既知であり、ra2 (s2, ha, h2, d2)<Rmin1となるような距離d2を定める。   A case where the control area is defined as an area having a radius d1 from the base station will be described with reference to FIG. A point A at a distance d1 from the base station antenna 130 is determined. The signal transmitted from the antenna 131 of the transmitting mobile station may not be received by the receiving mobile station antenna 132 at point A. The reception limit power for autonomous inter-vehicle communication is Rmin1. The received power of the signal from the mobile station at point A includes the transmitted power s2 from the transmitting mobile station antenna 131, the height h2 of the transmitting mobile station antenna 131, the height ha of the receiving mobile station antenna 132, and the transmitting mobile station antenna. The distance d2 between 131 and the receiving mobile station antenna 132 is expressed as a function. Therefore, the received power of the signal from the mobile station at point A is assumed to be ra2 (s2, ha, h2, d2). s2, ha, h1 are known, and the distance d2 is determined such that ra2 (s2, ha, h2, d2) <Rmin1.

次に、移動局のほうはプレアンブルの受信を契機に自律モードから移行モードに切り替えるため、基地局アンテナから距離d1+d2の地点がプレアンブル受信可能な限界点である。基地局の送信電力をs1、アンテナ高をh1とすると、基地局から距離d1+d2の地点Bでの基地局からの信号の受信電力r21は、s1、h1、h2、d1+d2をパラメータとする関数で表される。地点Bでのプレアンブルの受信限界電力をRmin2とすると、r21(s1, h1, h2, d1+d2)≧Rmin２となるようにs1を定めることで、距離d1+d2の地点以遠の自律型車車間通信から制御エリア内の通信が干渉を受けることをなくすことが出来る。   Next, since the mobile station switches from the autonomous mode to the transition mode when the preamble is received, a point at a distance d1 + d2 from the base station antenna is a limit point where the preamble can be received. Assuming that the transmission power of the base station is s1 and the antenna height is h1, the received power r21 of the signal from the base station at a point B at a distance d1 + d2 from the base station is s1, h1, h2, d1 + d2 as parameters. It is represented by a function that When the reception power limit of the preamble at point B is Rmin2, by setting s1 so that r21 (s1, h1, h2, d1 + d2) ≥ Rmin2, the distance between the autonomous vehicles between the distances d1 + d2 and beyond It is possible to prevent the communication in the control area from receiving interference.

図１４は本発明の実施例１〜３により移行エリアを設けたことにより得られる効果を説明するための図である。図１４において、制御エリア１４１とこれに隣接する移行エリア１４２とその外側の自律エリア１４３とが存在する。制御エリア１４１の範囲内では基地局１２４と移動局との通信は保障されている。   FIG. 14 is a diagram for explaining the effect obtained by providing the transition area according to the first to third embodiments of the present invention. In FIG. 14, there is a control area 141, a transition area 142 adjacent to the control area 141, and an autonomous area 143 outside the area. Within the control area 141, communication between the base station 124 and the mobile station is guaranteed.

移行エリア１４２の距離ｄは自律エリア１４３内の移動局からの電波が制御エリア１４１内の移動局に干渉を与えない距離として定められる。   The distance d of the transition area 142 is determined as a distance at which radio waves from mobile stations in the autonomous area 143 do not interfere with mobile stations in the control area 141.

移行エリア１４２内では自律エリア１４３からの干渉はあるものの、制御エリア１４１に近づくにつれて徐々に広帯域路車間通信をする基地局１４４からの信号が強くなり、自律エリア１４３からの干渉は弱くなり、基地局１４４との間の路車間通信が可能になる。   Although there is interference from the autonomous area 143 in the transition area 142, as the control area 141 is approached, the signal from the base station 144 that performs broadband road-to-vehicle communication gradually becomes stronger, and the interference from the autonomous area 143 becomes weaker. Road-to-vehicle communication with the station 144 becomes possible.

移行エリア１４２を設けたので、自律エリア１４３内での車車間通信は、制御エリア１４１内での通信を妨害しない。   Since the transition area 142 is provided, the inter-vehicle communication in the autonomous area 143 does not disturb the communication in the control area 141.

移行エリア１４２と自律エリア１４３との境界で、基地局１４４から送信される信号中の広域プリアンブルの受信を開始する。広域プリアンブルの電力を調整して自律エリア１４３内の移動局から送信される信号から、制御エリア１４１内での通信を保護するように移行エリア１４２を設定する。   Reception of a wide-area preamble in a signal transmitted from the base station 144 is started at the boundary between the transition area 142 and the autonomous area 143. The transition area 142 is set so as to protect communication in the control area 141 from a signal transmitted from a mobile station in the autonomous area 143 by adjusting the power of the wide-area preamble.

このようにして、制御エリア１４１内では、路側機サービスエリアとして車輌の通信は保障される。   Thus, in the control area 141, vehicle communication is ensured as a roadside machine service area.

図１５は本発明の実施例４による復調方法を説明するフローチャートである。図１５において、上記実施例１及び実施例２の方法により、各モードのフレームフォーマットにおいて、車車間通信部分のタイムスロットTSのタイミング同期をとることが可能となる。従って、ステップ１５１にてTDMAにおけるタイムスロットTSの受信モードに設定をし、ステップ１５２にて自車割り当てのタイムスロットTS以外のTSではタイムスロットTSタイミングごとに先頭のnシンボル（nはシステムにより定まる任意の値）を復調する。次いでステップ１５３にて、復調シンボルが制御型通信のシンボルを含んでいるか否かを判定し、含んでいれば制御型TSと判定できてステップ１５４にてTDMAタイムスロットTSの復調を行う。ステップ１５３の判定で否であれば自律型TSと判定でき、ステップ１５５にてCSMAタイムスロットTSの受信モードに設定をし、ステップ１５６にてCSMAタイムスロットTSの復調処理を行う。   FIG. 15 is a flowchart for explaining a demodulation method according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 15, it is possible to synchronize the timing of the time slot TS of the inter-vehicle communication part in the frame format of each mode by the method of the first embodiment and the second embodiment. Accordingly, the reception mode of the time slot TS in TDMA is set in step 151, and in the TS other than the time slot TS assigned to the own vehicle in step 152, the first n symbols (n is determined by the system) for each time slot TS timing. Any value). Next, at step 153, it is determined whether or not the demodulated symbol includes a symbol for control type communication. If it is included, it can be determined as a control type TS, and at step 154, the TDMA time slot TS is demodulated. If the determination in step 153 is negative, it can be determined as an autonomous TS, the reception mode of the CSMA time slot TS is set in step 155, and the demodulation processing of the CSMA time slot TS is performed in step 156.

図１６は本発明の実施例５によるエリア離脱時の基地局及び移動局のモード切替及びタイムスロットTSの開放手順を説明するフローチャートである。図１７は図１６で説明するタイムスロットTSの解放手順を補足説明する図である。図１６及び図１７において、広域路側機（基地局）１６１は、ステップ１６２にてフレーム毎にプレアンブルを送信すると同時にステップ１６３にて車輌毎にタイマ監視を行う(図１７の（２））。次いでステップ１６４にて設定された時間の間、ステップ１６５にてプレアンブルを受信した移動局からのレンジングの受信を待ち（図１７の（３））、時間内に受信できなければステップ１６６にてタイムアウトとして、該当する移動局のタイムスロットTSを開放する（図１７の（５））。   FIG. 16 is a flowchart for explaining the procedure for switching the mode of the base station and the mobile station and releasing the time slot TS when leaving the area according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 17 is a diagram for supplementarily explaining the procedure for releasing the time slot TS described in FIG. 16 and 17, the wide area roadside device (base station) 161 transmits a preamble for each frame in step 162 and simultaneously performs timer monitoring for each vehicle in step 163 ((2) in FIG. 17). Next, during the time set in step 164, waiting for the reception of ranging from the mobile station that received the preamble in step 165 ((3) in FIG. 17). If it cannot be received within the time, a timeout occurs in step 166. Then, the time slot TS of the corresponding mobile station is released ((5) in FIG. 17).

ステップ１６５にてレンジングを受信した場合は、ステップ１６７にてそのレンジングを送信した車輌に確認信号ACKを返す（図１７の（４））。   If ranging is received in step 165, a confirmation signal ACK is returned to the vehicle that transmitted the ranging in step 167 ((4) in FIG. 17).

一方移動局１６８では、制御エリア内ではステップ１６９にて制御型車車間通信モードに設定し（図１７の（１））、ステップ１７０にてフレームタイミング毎にプレアンブルの受信を待ち（図１７の（２））、受信成功の場合にはステップ１７１にてプレアンブルの受信のN（Nは任意の整数）回に1回、レンジングを送信し（図１７の（３））、ステップ１７２にてレンジングに対する基地局１６１からの確認信号ACKを待つ（図１７の（４））。ステップ１７２にて確認信号ACKを受信した場合にはステップ１７０のプレアンブル待ちの状態に戻る。ステップ１７２にて確認信号ACKが受信できないときにはステップ１７３にて制御型タイムスロットTSの割り当てがないものと判断して、ステップ１７４にてタイムスロットTS割り当てから再開する。   On the other hand, the mobile station 168 sets the control type inter-vehicle communication mode in step 169 within the control area ((1) in FIG. 17), and waits for reception of a preamble at each frame timing in step 170 ((( 2)) If the reception is successful, ranging is transmitted once every N times (N is an arbitrary integer) reception of the preamble in step 171 ((3) in FIG. 17), and ranging is performed in step 172. It waits for an acknowledgment signal ACK from the base station 161 ((4) in FIG. 17). When the confirmation signal ACK is received in step 172, the process returns to the preamble waiting state in step 170. When the confirmation signal ACK cannot be received in step 172, it is determined in step 173 that no control type time slot TS is allocated, and in step 174, the time slot TS allocation is resumed.

ステップ１７０にてプレアンブルが受信できなかった場合には、ステップ１７５にてタイマ監視をスタートし、ステップ１７６にて一定時間内（X秒）内にプレアンブル受信に一定回数（N回）成功した場合はステップ１７０のプレアンブル待ちの状態に戻る。ステップ１７６にてプレアンブル受信に失敗した場合にはステップ１７７にて自律型車車間通信モードに変更する。   If the preamble cannot be received in step 170, timer monitoring is started in step 175. If the preamble is successfully received a predetermined number of times (N times) within a predetermined time (X seconds) in step 176, The process returns to the state of waiting for preamble in step 170. If the preamble reception fails in step 176, the mode is changed to the autonomous inter-vehicle communication mode in step 177.

図１８は上記実施例１〜４に共通する本発明による通信モード切替方法をまとめとして説明する図である。図１８において、制御エリア１８１の両側に、本発明により移行エリア１８２及び１８３が設けられ、その外側に自律エリア１８４及び１８５が存在する。自律エリア１８４内の車輌１８６は全て自律型車車間通信を行っている。車輌１８６が制御エリア１８１に向けて走行し、路車間通信の受信を開始すると、車輌１８６内の移動局と基地局との間にリンクが確立される。この場合、リンク確立（スロット割り当て）完了までは自車の送信は自律型で受信は制御型と自律型が混在する。リンク確立後は自車の送信も制御型に移行する。移行エリア１８２の車車間通信は自律型と制御型が混在している。   FIG. 18 is a diagram for explaining a communication mode switching method according to the present invention common to the first to fourth embodiments. In FIG. 18, transition areas 182 and 183 are provided on both sides of the control area 181 according to the present invention, and autonomous areas 184 and 185 exist outside thereof. All the vehicles 186 in the autonomous area 184 perform autonomous vehicle-to-vehicle communication. When the vehicle 186 travels toward the control area 181 and starts receiving road-to-vehicle communication, a link is established between the mobile station in the vehicle 186 and the base station. In this case, until the link establishment (slot allocation) is completed, the transmission of the own vehicle is autonomous, and the reception and reception are mixed. After the link is established, the transmission of the own vehicle also shifts to the control type. The inter-vehicle communication in the transition area 182 is a mixture of autonomous and control types.

制御エリア１８１ではすべての通信が制御型の路車間通信又は車車間通信となる。制御エリア１８１から移行エリア１８３に移行すると基地局及び車輌はそれぞれ独自に制御エリア１８１から離脱したかどうかを判断する。路車間通信の受信を終了すると車輌は自律型車車間通信を行う。   In the control area 181, all communications are controlled road-to-vehicle communications or vehicle-to-vehicle communications. When transitioning from the control area 181 to the transition area 183, the base station and the vehicle each independently determine whether or not they have left the control area 181. When the reception of road-to-vehicle communication is terminated, the vehicle performs autonomous vehicle-to-vehicle communication.

図１９は本発明の他の実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図１９において、基地局は、送信電力計算部１９１と、アンテナ１９０に接続された送受信部１９２と、パラメータ取得部１９３と、路車間通信部１９４と、車車間通信制御部１９５と、パラメータ記憶部１９６とを備えている。これらのうち、送受信部１９２は図８に示した基地局における送受信部８４に相等し、路車間通信部１９４は図８に示した路車間通信部８１に相等し、車車間通信制御部１９５は図８に示した車車間通信制御部８２に相等する。   FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a base station according to another embodiment of the present invention. 19, the base station includes a transmission power calculation unit 191, a transmission / reception unit 192 connected to an antenna 190, a parameter acquisition unit 193, a road-vehicle communication unit 194, an inter-vehicle communication control unit 195, and a parameter storage unit. 196. Among these, the transmission / reception unit 192 is equivalent to the transmission / reception unit 84 in the base station shown in FIG. 8, the road-to-vehicle communication unit 194 is equivalent to the road-to-vehicle communication unit 81 shown in FIG. 8, and the vehicle-to-vehicle communication control unit 195 is This is equivalent to the inter-vehicle communication control unit 82 shown in FIG.

本実施例では、パラメータ記憶部１９６に予め必要なパラメータを記憶しておき、パラメータ取得部１９３でパラメータ記憶部１９６に記憶されたパラメータを取得し送信電力計算部１９１へ渡す。送信電力計算部１９１ではパラメータに基づいて送信電力を計算しこの結果を用いて送受信部１９２で送信電力を設定して送信する。   In this embodiment, necessary parameters are stored in advance in the parameter storage unit 196, and the parameters stored in the parameter storage unit 196 are acquired by the parameter acquisition unit 193 and passed to the transmission power calculation unit 191. The transmission power calculation unit 191 calculates transmission power based on the parameters, and uses this result to set the transmission power in the transmission / reception unit 192 for transmission.

このようにして、基地局が送信する制御型通信エリアのための制御信号の送信電力を調整することにより、移行エリアの開始地点を決定し、それにより自律型通信エリア内の車車間通信が制御エリア内での路車間通信及び車車間通信の少なくとも一方に干渉することを抑制する。   In this way, the start point of the transition area is determined by adjusting the transmission power of the control signal for the control type communication area transmitted by the base station, thereby controlling the inter-vehicle communication within the autonomous type communication area. Interference with at least one of road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication in the area is suppressed.

図２０は本発明の更に他の実施例による移動局の構成を示すブロック図である。図２０において、移動局は、アンテナ２００に接続された受信部２０１と、路車間通信／車車間通信切替制御部２０２と、スイッチ２１３と、路車管通信復調部２０４と、通信方式判定部２０５と、基地局制御型車車間通信復調部２０６と、自律型車車間通信復調部２０７と、バッファ２０８及び２０９と、スイッチ２１０とを備えている。これらのうち、受信部２０１は図７に示した移動局における送受信部７４に相等し、スイッチ２０３は図７に示したスイッチ７６に相等し、路車管通信復調部２０４は図７に示した路車間通信部７１に相等し、路車間通信／車車間通信切替制御部２０２は図７に示した通信方式切替制御部７５に相等し、基地局制御型車車間通信復調部２０６は図７に示した基地局制御型車車間通信部７２に相等し、自律型車車間通信復調部２０７は図７に示した自律型車車間通信部７３に相等する。   FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a mobile station according to still another embodiment of the present invention. 20, the mobile station includes a receiving unit 201 connected to an antenna 200, a road-to-vehicle communication / vehicle-to-vehicle communication switching control unit 202, a switch 213, a road-to-vehicle communication demodulating unit 204, and a communication method determining unit 205. A base station control type inter-vehicle communication demodulation unit 206, an autonomous type inter-vehicle communication demodulation unit 207, buffers 208 and 209, and a switch 210. Among these, the reception unit 201 is equivalent to the transmission / reception unit 74 in the mobile station shown in FIG. 7, the switch 203 is equivalent to the switch 76 shown in FIG. 7, and the road and road pipe communication demodulation unit 204 is shown in FIG. The road-to-vehicle communication unit 71 is equivalent, the road-to-vehicle communication / vehicle-to-vehicle communication switching control unit 202 is equivalent to the communication system switching control unit 75 shown in FIG. 7, and the base station control type vehicle-to-vehicle communication demodulation unit 206 is shown in FIG. The autonomous base-vehicle communication demodulator 207 is equivalent to the base station control type vehicle-to-vehicle communication unit 72 shown, and the autonomous type vehicle-to-vehicle communication demodulator 207 is equivalent to the autonomous type vehicle-to-vehicle communication unit 73 shown in FIG.

本実施例では、制御型車車間通信用タイムスロットTSのスロットタイミングを契機に各車車間通信復調部２０６又は２０７では復調を開始し、その結果をバッファ２０８又は２０９に保存する。同時に、制御型車車間通信復調部２０６で復調されたシンボルは通信方式判定部２０５で制御型タイムスロットTSのシンボルか否かを判定され、判定結果に基づいて、どちらの復調データを採用するかを決定しスイッチ２１０を切り替える。また、判定結果に基づいて不要な車車間通信復調部２０６の動作を停止しても良い。   In the present embodiment, each vehicle-to-vehicle communication demodulation unit 206 or 207 starts demodulation at the slot timing of the control type vehicle-to-vehicle communication time slot TS, and the result is stored in the buffer 208 or 209. At the same time, the symbol demodulated by the control type inter-vehicle communication demodulation unit 206 determines whether the symbol is a symbol of the control type time slot TS by the communication method determination unit 205, and which demodulated data is to be adopted based on the determination result. And switch 210 is switched. Further, the operation of the unnecessary vehicle-to-vehicle communication demodulation unit 206 may be stopped based on the determination result.

これにより、車輌は、車車間通信のタイムスロットのスロットタイミングを契機に、受信信号の先頭nシンボル(nは任意の整数)を復調し、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットか否かを判定し、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットの場合には制御型通信における復調モードに切り替え、復調したnシンボルが制御型通信エリアで用いられるタイムスロットで無い場合は制御型通信モードから自律型通信モードに切り替えて復調処理を行うことが可能になる。   As a result, the vehicle demodulates the first n symbols (n is an arbitrary integer) of the received signal, triggered by the slot timing of the inter-vehicle communication time slot, and the demodulated n symbols are used in the control type communication area. If the demodulated n symbol is a time slot used in the control type communication area, switch to the demodulation mode in the control type communication, and the demodulated n symbol is not a time slot used in the control type communication area. In this case, demodulation processing can be performed by switching from the control type communication mode to the autonomous type communication mode.

図２１は本発明の更に他の実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図２１において、基地局は、アンテナ２１０に接続された送受信部２１１と、車車間通信制御部２１２と、路車管通信部２１３とを備えている。路車間通信部２１３は、タイマ監視部２１４と、レンジング受信判定部２１５と、埔里アンブル生成部２１６と、ＡＣＫ（確認信号）生成部２１７とを備えている。これらのうち、送受信部２１１は図８に示した基地局における送受信部８４に相等し、車車間通信制御部２１２は図７における車車間通信制御部８２に相等し、路車間通信部２１３は図８における路車間通信部８１に相等する。   FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a base station according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 21, the base station includes a transmission / reception unit 211 connected to an antenna 210, an inter-vehicle communication control unit 212, and a road and vehicle pipe communication unit 213. The road-to-vehicle communication unit 213 includes a timer monitoring unit 214, a ranging reception determination unit 215, a Paris amble generation unit 216, and an ACK (confirmation signal) generation unit 217. Among these, the transmission / reception unit 211 is equivalent to the transmission / reception unit 84 in the base station shown in FIG. 8, the inter-vehicle communication control unit 212 is equivalent to the inter-vehicle communication control unit 82 in FIG. 7, and the road-to-vehicle communication unit 213 is shown in FIG. 8 is equivalent to the road-vehicle communication unit 81 in FIG.

車輌が基地局からの制御信号の受信の失敗が一定期間または一定回数連続した場合に、車輌は制御型通信エリアから離脱する時であるとみなして、車輌が通信行うためのフレームフォーマットとして自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、基地局においては、周期的に基地局と車両との間でヘルスチェック通信を行い、車輌からの応答が無い場合は、基地局において車輌に割り当てたタイムスロットの開放を行うことが可能になる。   When the vehicle fails to receive a control signal from the base station for a certain period or a certain number of times, it is considered that the vehicle is leaving the control-type communication area, and the vehicle is autonomous as a frame format for communication. Using the frame format for the communication area, the base station periodically performs health check communication between the base station and the vehicle. If there is no response from the vehicle, the time slot assigned to the vehicle at the base station Can be opened.

図２１に示した基地局の動作は図１６に示したフローチャートにより説明できる。すなわち、まず、プリアンブル生成部２１６にて生成したプリアンブルを送信する（ステップ１６２）。このときタイマ監視部２１４で車輌ごとにタイマ監視を開始し（ステップ１６３）、レンジングを受信できずタイムアウトの場合（ステップ１６４）は車車間通信制御部２１２へ通知し、リソースを開放する（ステップ１６６）。また、プリアンブルの送信後、レンジング受信を待ち（ステップ１６５）、レンジングを受信した場合は、ACK生成部２１７でACKを生成し、送信する（ステップ１６７）。   The operation of the base station shown in FIG. 21 can be explained by the flowchart shown in FIG. That is, first, the preamble generated by the preamble generation unit 216 is transmitted (step 162). At this time, the timer monitoring unit 214 starts timer monitoring for each vehicle (step 163), and when the ranging cannot be received and a time-out occurs (step 164), the inter-vehicle communication control unit 212 is notified and the resources are released (step 166). ). After the preamble is transmitted, the reception of ranging is waited (step 165). When ranging is received, the ACK generation unit 217 generates and transmits ACK (step 167).

図２２は本発明の更に他の実施例による移動局の構成を示すブロック図である。図２２において、移動局は、アンテナ２２０に接続された送信部２２１と受信部２２９、スイッチ２２と２３６、送信方式切替制御部２２３、路車間通信変調部２２４、基地局制御型車車間通信変調部２２７、自律型車車間通信変調部２２８、路車間通信／車車間通信切替制御部２３０、路車間通信復調部２３１、及び車車間通信復調部２３５を備えている。これらのうち、送信部２２１及び受信部２２９は図７に示した移動局における送受信部７４に相等し、スイッチ２２２及び２３６は図７に示したスイッチ７６に相等し、路車管通信復調部２２４及び路車間通信復調部２３１は図７に示した路車間通信部７１に相等し、送信方式切替制御部２２３及び路車間通信／車車間通信切替制御部２３０は図７に示した通信方式切替制御部７５に相等し、基地局制御型車車間通信変調部２２８は図７に示した基地局制御型車車間通信部７２に相等し、自律型車車間通信変調部２２８及び車車間通信復調部２３５は図７に示した自律型車車間通信部７３に相等する。   FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a mobile station according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 22, a mobile station includes a transmission unit 221 and a reception unit 229 connected to an antenna 220, switches 22 and 236, a transmission method switching control unit 223, a road-to-vehicle communication modulation unit 224, a base station control type inter-vehicle communication modulation unit. 227, an autonomous inter-vehicle communication modulation unit 228, a road-to-vehicle communication / vehicle-to-vehicle communication switching control unit 230, a road-to-vehicle communication demodulation unit 231, and a vehicle-to-vehicle communication demodulation unit 235. Among these, the transmission unit 221 and the reception unit 229 are equivalent to the transmission / reception unit 74 in the mobile station shown in FIG. 7, the switches 222 and 236 are equivalent to the switch 76 shown in FIG. The road-to-vehicle communication demodulation unit 231 is equivalent to the road-to-vehicle communication unit 71 shown in FIG. 7, and the transmission method switching control unit 223 and the road-to-vehicle communication / vehicle-to-vehicle communication switching control unit 230 are connected to the communication method switching control shown in FIG. The base station control type inter-vehicle communication modulation unit 228 is equivalent to the base unit 75 and the base station control type inter-vehicle communication modulation unit 72 shown in FIG. 7, and the autonomous type inter-vehicle communication modulation unit 228 and the inter-vehicle communication demodulation unit 235 Is equivalent to the autonomous inter-vehicle communication unit 73 shown in FIG.

路車間通信変調部２２４は、レンジング生成部２２５と、タイムスロット割当要求生成部２２６と、基地局制御型車車間通信変調部２２７と、自律制御型車車間通信変調部２２８とを備えている。   The road-to-vehicle communication modulation unit 224 includes a ranging generation unit 225, a time slot allocation request generation unit 226, a base station control type vehicle-to-vehicle communication modulation unit 227, and an autonomous control type vehicle-to-vehicle communication modulation unit 228.

路車間通信復調部２３１は、プリアンブル受信判定部２３２と、タイマ監視部２２３と、ＡＣＫ（確認信号）受信判定部２３４とを備えている。   The road-vehicle communication demodulation unit 231 includes a preamble reception determination unit 232, a timer monitoring unit 223, and an ACK (acknowledgment signal) reception determination unit 234.

図２２に示した移動局の動作は図１６に示したフローチャートにより説明できる。即ち、まず、制御モードで動作中プリアンブル受信判定部２３２でフレームタイミング毎にプリアンブル受信したかどうかを判定し（ステップ１７０）、受信の場合はプリアンブル受信N回毎にレンジング生成部でレンジングを生成して送信する（ステップ１７１）。このレンジングに対するACK（確認信号）が返ってきたかどうかをACK受信判定部２３４で判定し（ステップ１７２）、ACKが受信された場合はモード変更せず、再びプリアンブルの受信を待ち、ACKが受信されなかった場合には、ACK受信判定部２３４からタイムスロット割当要求生成部２２６へ通知し、タイムスロット割当要求を送信する（ステップ１７４）。一方、フレームタイミングでプリアンブルが受信されなかった場合には、タイマ監視部２３３によるタイマ監視を開始し（ステップ１７５）、X秒間にプリアンブルの受信がN回あった場合は（ステップ１７６でYes)、モード変更せず、再びプリアンブルの受信を待ち、X秒間にプリアンブルの受信がN回無かった場合には（ステップ１７６でNo)、車車間通信の送信モードを自律型に変更する（ステップ１７７）。   The operation of the mobile station shown in FIG. 22 can be explained by the flowchart shown in FIG. That is, first, the preamble reception determining unit 232 operating in the control mode determines whether or not the preamble has been received at each frame timing (step 170). In the case of reception, the ranging generating unit generates the ranging every N preamble receptions. (Step 171). The ACK reception determination unit 234 determines whether or not an ACK (acknowledgment signal) for this ranging has been returned (step 172). If an ACK is received, the mode is not changed and the reception of the preamble is again waited for and the ACK is received. If not, the ACK reception determination unit 234 notifies the time slot allocation request generation unit 226 and transmits the time slot allocation request (step 174). On the other hand, if the preamble is not received at the frame timing, timer monitoring by the timer monitoring unit 233 is started (step 175), and if the preamble is received N times in X seconds (Yes in step 176), The mode is not changed and the reception of the preamble is again waited. If the preamble has not been received N times in X seconds (No in step 176), the inter-vehicle communication transmission mode is changed to the autonomous type (step 177).

図２１及び図２２の構成により、車輌が基地局からの制御信号の受信の失敗が一定期間または一定回数連続した場合に、車輌は制御型通信エリアから離脱する時であるとみなして、車輌が通信行うためのフレームフォーマットとして自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、基地局においては、周期的に基地局と車両との間でヘルスチェック通信を行い、車輌からの応答が無い場合は、基地局において車輌に割り当てたタイムスロットの開放を行う。   21 and 22, when the vehicle has failed to receive a control signal from the base station for a certain period or a certain number of times, it is considered that the vehicle is leaving the control type communication area. Use the frame format for the autonomous communication area as the frame format for communication, and at the base station, periodically perform health check communication between the base station and the vehicle, and if there is no response from the vehicle, The base station releases the time slot assigned to the vehicle.

本発明によれば、車輌に搭載された送受信機が自律エリアから制御エリアに移動する際に、移行エリアを設け、その移行エリア内で一定の規則に従って通信モードを切り替えることにより、その車車間通信を途切らせることなく常に送受信可能とすることができるので安全運転支援のために極めて有効である。   According to the present invention, when a transceiver mounted on a vehicle moves from an autonomous area to a control area, a transition area is provided, and a communication mode is switched in accordance with a certain rule within the transition area, so that the inter-vehicle communication is performed. Therefore, transmission / reception is always possible without interruption, which is very effective for safe driving support.

Claims (10)

基地局からの信号を受信するステップと、
前記信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて該基地局との間で通信を行い、且つ該基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、該基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行うステップと、
を備え、
前記基地局からの前記信号を受信しない第１の状態では、前記基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な前記第２の通信領域を用いて、前記基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行い、
前記基地局からの前記信号の受信後、前記基地局から前記第２の通信領域内の通信領域を割り当てられた場合は、該割り当てられた領域を用いて、他の移動局との間で通信を行う、ことを特徴とする通信方法。Receiving a signal from a base station;
In response to reception of the signal, communication is performed with the base station using a first communication area that can be used by control based on a signal transmitted from the base station, and transmission is performed from the base station. Communicating with another mobile station without using the second base station using the second communication area that can be used without control based on the received signal;
Equipped with a,
In the first state in which the signal from the base station is not received, the second communication region that can be used without using control based on the signal transmitted from the base station is used to pass through the base station. Without communicating with other mobile stations
After receiving the signal from the base station, if a communication area in the second communication area is assigned by the base station, communication is performed with other mobile stations using the assigned area. Performing a communication method. 基地局からの信号を受信するステップと、
前記信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて該基地局との間で通信を行い、且つ該基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、該基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行うステップと、
を備え、
前記移動局が、前記基地局の介在なしで移動局同士の間で通信を行う自律型通信エリアから、前記基地局による制御下で前記基地局から割り当てられたタイムスロットを用いて前記基地局と前記移動局との間又は前記移動局と他の移動局との間で通信を行う制御型通信エリアに移動するまでの間に、移行エリアを設け、該移行エリアにおいては、前記移動局は、前記基地局から送られてくる前記制御型通信エリアのためのフレーム内のフレーム同期信号を含む制御信号の受信を契機に移行エリアモードに移行し、該移行エリアモードでは、前記第１の通信領域で前記移動局が前記基地局との間で通信を行うための路車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして前記制御型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、前記第２の通信領域で前記移動局が他の移動局と通信を行うための車車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして前記自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用いる、
ことを特徴とする通信方法。 Receiving a signal from a base station;
In response to reception of the signal, communication is performed with the base station using a first communication area that can be used by control based on a signal transmitted from the base station, and transmission is performed from the base station. Communicating with another mobile station without using the second base station using the second communication area that can be used without control based on the received signal;
With
From the autonomous communication area in which the mobile station communicates between mobile stations without intervention of the base station, the base station and the base station using time slots assigned by the base station under the control of the base station A transition area is provided until the mobile station moves to a control-type communication area that performs communication with the mobile station or between the mobile station and another mobile station. In the transition area, the mobile station Transition to transition area mode triggered by reception of a control signal including a frame synchronization signal in a frame for the control-type communication area sent from the base station, and in the transition area mode, the first communication area The mobile station uses a frame format for the control type communication area as a frame format of a time slot for road-to-vehicle communication for communicating with the base station, and The mobile station in the communication area using the frame format for the autonomous communication area as a frame format of the inter-vehicle communication time slots for communication with other mobile stations,
A communication method characterized by the above. 前記自律型通信エリアのタイムスロットの先頭と前記制御型通信エリアのタイムスロットとのうち、いずれか一方がタイムスロットの先頭と一致するようにし、且つ、前記自律型通信エリアのタイムスロットと前記制御型通信エリアのタイムスロットのうちいずれか一方のタイムスロット長に対する他方のタイムスロット長の比を１：N（Nは1又は2以上の整数）とし、このとき前記基地局による前記制御型通信エリアのタイムスロットの割り当ては、自律型タイムスロットのキャリアセンス時間にあたるタイムスロットから優先的に割り当てることを特徴とする、請求項２に記載の通信方法。Either one of the time slot head of the autonomous communication area and the time slot of the control type communication area coincides with the time slot head, and the time slot of the autonomous communication area and the control The ratio of the other time slot length to the time slot length of one of the time slots in the type communication area is 1: N (N is an integer of 1 or 2 or more), and at this time, the control type communication area by the base station 3. The communication method according to claim 2 , wherein the time slot is assigned with priority from a time slot corresponding to a carrier sense time of the autonomous time slot. 前記基地局が送信する前記制御型通信エリアのための制御信号の送信電力を調整することにより、前記移行エリアの開始地点を決定し、それにより前記自律型通信エリア内の車車間通信が前記制御エリア内での路車間通信及び車車間通信の少なくとも一方に干渉することを抑制することを特徴とする、請求項２に記載の通信方法。The start point of the transition area is determined by adjusting the transmission power of the control signal for the control-type communication area transmitted by the base station, whereby inter-vehicle communication in the autonomous communication area is controlled by the control The communication method according to claim 2 , wherein interference with at least one of road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication in an area is suppressed. 前記移動局は、車車間通信のタイムスロットのスロットタイミングを契機に、受信信号の先頭nシンボル（nは任意の整数）を復調し、復調したnシンボルが前記制御型通信エリアで用いられるタイムスロットか否かを判定し、復調したnシンボルが前記制御型通信エリアで用いられるタイムスロットの場合には前記制御型通信における復調モードに切り替え、復調したnシンボルが前記制御型通信エリアで用いられるタイムスロットで無い場合は前記制御型通信モードから前記自律型通信モードに切り替えて復調処理を行うことを特徴とする、請求項２に記載の通信方法。The mobile station demodulates the first n symbols (n is an arbitrary integer) of the received signal, triggered by the slot timing of the time slot for inter-vehicle communication, and the demodulated n symbols are used in the control type communication area. If the demodulated n symbol is a time slot used in the control type communication area, the mode is switched to the demodulation mode in the control type communication, and the demodulated n symbol is used in the control type communication area. The communication method according to claim 2 , wherein if the slot is not a slot, demodulation processing is performed by switching from the control type communication mode to the autonomous type communication mode. 前記移動局が前記基地局からの制御信号の受信の失敗が一定期間または一定回数連続した場合に、前記移動局は前記制御型通信エリアから離脱する時であるとみなして、前記移動局が通信行うためのフレームフォーマットとして前記自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、前記基地局においては、周期的に前記基地局と前記車両との間でヘルスチェック通信を行い、前記移動局からの応答が無い場合は、前記基地局において前記移動局に割り当てたタイムスロットの開放を行うことを特徴とする、請求項２に記載の通信方法。When the mobile station fails to receive a control signal from the base station for a certain period or a certain number of times, the mobile station assumes that it is time to leave the control-type communication area, and the mobile station communicates. A frame format for the autonomous communication area is used as a frame format for performing, in the base station, health check communication is periodically performed between the base station and the vehicle, and a response from the mobile station 3. The communication method according to claim 2 , wherein when there is not, the time slot allocated to the mobile station is released in the base station. 移動通信システムにおける通信方法において、
基地局は、連続する複数のタイムスロットのうち、キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットから順にタイムスロットを移動局に割り当てをし、
移動局は、キャリアセンスにより空きを確認すると、前記連続する複数のタイムスロットを用いて移動局間で通信を行う、
ことを特徴とする通信方法。In a communication method in a mobile communication system,
The base station assigns the time slot to the mobile station in order from the time slot including the section in which carrier sense is performed among a plurality of continuous time slots,
When the mobile station confirms the vacancy by carrier sense, it communicates between the mobile stations using the continuous time slots.
A communication method characterized by the above. 前記キャリアセンスがなされる区間を含むタイムスロットを、前記連続する複数のタイムスロットのうち先頭のタイムスロットとすることを特徴とする請求項７に記載の通信方法。The communication method according to claim 7 , wherein a time slot including a section in which the carrier sense is performed is a first time slot among the plurality of continuous time slots. 基地局からの信号を受信する手段と、
前記信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて該基地局との間で通信を行う路車間通信部と、
前記信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、該基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行う基地局制御型車車間通信部と、
を備え、
前記基地局制御型車車間通信部は、
前記基地局からの前記信号を受信しない第１の状態では、前記基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な前記第２の通信領域を用いて、前記基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行う手段と、
前記基地局からの前記信号の受信後、前記基地局から前記第２の通信領域内の通信領域を割り当てられた場合は、該割り当てられた領域を用いて、他の移動局との間で通信を行う手段と、を備えることを特徴とする移動局。Means for receiving a signal from the base station;
A road-to-vehicle communication unit that communicates with the base station using a first communication area that can be used by control based on a signal transmitted from the base station in response to reception of the signal;
In response to reception of the signal, the second communication area that can be used without control based on the signal transmitted from the base station is used to communicate with another mobile station without going through the base station. A base station controlled inter-vehicle communication unit that performs communication between
Equipped with a,
The base station control type inter-vehicle communication unit is
In the first state in which the signal from the base station is not received, the second communication region that can be used without using control based on the signal transmitted from the base station is used to pass through the base station. Means for communicating with other mobile stations without
After receiving the signal from the base station, if a communication area in the second communication area is assigned by the base station, communication is performed with other mobile stations using the assigned area. mobile station, characterized in Rukoto and means for performing. 基地局からの信号を受信する手段と、Means for receiving a signal from the base station;
前記信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御により使用可能な第１の通信領域を用いて該基地局との間で通信を行う路車間通信部と、  A road-to-vehicle communication unit that communicates with the base station using a first communication area that can be used by control based on a signal transmitted from the base station in response to reception of the signal;
前記信号の受信に応答して、該基地局から送信される信号に基づいた制御によらずに使用可能な第２の通信領域を用いて、該基地局を介さずに他の移動局との間で通信を行う基地局制御型車車間通信部と、  In response to reception of the signal, the second communication area that can be used without control based on the signal transmitted from the base station is used to communicate with another mobile station without going through the base station. A base station controlled inter-vehicle communication unit that performs communication between
前記基地局の介在なしで移動局同士の間で通信を行う自律型通信エリアから、前記基地局による制御下で前記基地局から割り当てられたタイムスロットを用いて前記基地局と前記移動局との間又は前記移動局と他の移動局との間で通信を行う制御型通信エリアに移動するまでの間に設けられた移行エリアにおいて、前記基地局から送られてくる前記制御型通信エリアのためのフレーム内のフレーム同期信号を含む制御信号の受信を契機に前記移動局を移行エリアモードに移行させる手段と、From an autonomous communication area in which communication is performed between mobile stations without intervention of the base station, between the base station and the mobile station using time slots allocated from the base station under the control of the base station For the control type communication area sent from the base station in the transition area provided until the mobile station and the mobile station and another mobile station communicate with each other. Means for causing the mobile station to transition to a transition area mode upon receipt of a control signal including a frame synchronization signal in the frame of
該移行エリアモードで、前記第１の通信領域で前記移動局が前記基地局との間で通信を行うための路車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして前記制御型通信エリアのためのフレームフォーマットを用い、前記第２の通信領域で前記移動局が他の移動局と通信を行うための車車間通信用タイムスロットのフレームフォーマットとして前記自律型通信エリアのためのフレームフォーマットを用いる手段と、In the transition area mode, a frame format for the control type communication area is used as a frame format of a time slot for road-to-vehicle communication for the mobile station to communicate with the base station in the first communication area. Using the frame format for the autonomous communication area as a frame format of a time slot for inter-vehicle communication for the mobile station to communicate with other mobile stations in the second communication area;
を備えることを特徴とする移動局。A mobile station comprising:
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