JP6900446B2 - サーバ、通信端末装置、移動体、ＩｏＴ機器、通信システム、情報を提供する方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、近距離装置間の通信に用いる通信端末装置、その通信端末装置を備えた移動体、ＩｏＴ機器及び通信システム、並びに、その通信端末装置に情報を提供するサーバ、方法及びプログラムに関するものである。

従来、Ｖ２Ｖ（Vehicle-to-Vehicle）、Ｖ２Ｉ（Vehicle-to-Infrastructure）、Ｖ２Ｐ（Vehicle-to-Pedestrian）、Ｖ２Ｘ（Vehicle-to-Everything）などの近距離装置間（Ｄ２Ｄ：Device-to-Device）で直接無線通信する通信方式が知られている。

例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ（Long Term Evolution）や次世代（ＮＲ）の仕様では、移動通信網（コアネットワーク）を介さずに、Ｖ２Ｖ、Ｖ２Ｉ、Ｖ２Ｐ、Ｖ２Ｘなどの近距離装置間（Ｄ２Ｄ）でＰＣ５と呼ばれるインターフェースを用いて直接無線通信するＳｉｄｅｌｉｎｋ通信方式（以下「ＰＣ５通信方式」という。）の標準仕様が策定されている（非特許文献１、２、３、４、５参照）。

また、通信端末装置におけるＰＣ５通信方式の無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する方式としては、移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局（ｅＮＢ）を介したＵｕ通信の時刻リファレンスを用いる方式（以下「Ｕｕ同期方式」という。）又は自装置に備えるＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを用いる方式（以下「ＧＮＳＳ同期方式」という。）を選択することができる（非特許文献６、７参照）。Ｕｕ同期方式を選んだ場合、Ｕｕ通信の時刻リファレンスであるＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を、ＰＣ５通信方式の無線フレームの送受信タイミングの基準として使う。一方、ＧＮＳＳ同期方式を選んだ場合、ＧＮＳＳ受信信号に基づいて生成したＵＴＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ）時刻リファレンスに基づいてＳＦＮ相当に換算したフレーム番号ＤＦＮ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を、ＰＣ５通信方式の無線フレームの送受信タイミングの基準として使う（非特許文献７参照）。

3GPP TS 23.285 V16.0.0 (2019-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for V2X services (Release 16) 3GPP TS 23.303 V15.1.0 (2018-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Proximity-based services (ProSe); Stage 2 (Release 15) 3GPP TS 24.386 V15.2.0 (2018-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; User Equipment (UE) to V2X control function; protocol aspects; Stage 3 (Release 15) 3GPP TR 38.885 V16.0.0 (2019-03)，3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Study on NR Vehicle-to-Everything (V2X) (Release 16) 3GPP TR 23.287 V1.0.0 (2019-05)，3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for 5G System (5GS) to support Vehicle-to-Everything (V2X) services (Release 16) 3GPP TS 36.300 V15.6.0 (2019-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 15) 3GPP TS 36.331 V15.6.0 (2019-06), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 15)

上記Ｕｕ同期方式又はＧＮＳＳ同期方式を選択して上記ＰＣ５通信方式などの近距離装置間の直接無線通信方式の無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する場合、Ｕｕ同期方式の時刻リファレンスとＧＮＳＳ同期方式の時刻リファレンスとの時間ずれにより次のような課題がある。近距離装置間の直接無線通信方式で互いに無線通信を行う複数の通信端末装置のうち、一方の通信端末装置がＵｕ同期方式を選択し、他方の通信端末装置がＧＮＳＳ同期方式を選択した場合、上記両同期方式の時刻リファレンスのずれにより、互いに通信を行う通信端末装置間の無線フレームの送受信タイミングがずれてしまい、お互いの無線フレーム同士が電波干渉源となるおそれがある。このように無線フレーム同士が電波干渉源になると、各通信端末装置で使用する無線フレームにおいて直接無線通信方式を割り当て可能な無線フレームの収容数が減少し、また、直接無線通信方式の無線フレームを割り当てたとしても通信品質が劣化してしまうおそれがある。

なお、上記課題は、上記ＰＣ５通信方式などの近距離装置間の直接無線通信方式の無線通信を行う装置に限定されることなく、上記Ｕｕ同期方式又はＧＮＳＳ同期方式を選択して無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する装置であれば、同様に発生し得るものである。

本発明の一態様に係るサーバは、情報を提供するサーバである。このサーバは、移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とを使用可能な通信端末装置から、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を受信する情報受信手段と、前記無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報と、前記通信端末装置が在圏するセルを識別するセル識別情報とを、互いに対応付けて記憶する記憶手段と、近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な情報提供先の通信端末装置に、前記情報提供先の通信端末装置が在圏するセルのセル識別情報に対応する前記時刻差分の情報を送信する情報送信手段と、を備える。

前記サーバにおいて、前記時刻差分の情報を受信したとき、その受信した時刻差分の情報が、前記セルのセル識別情報に対応付けて記憶されている直近の所定個数の時刻差分の情報を含む所定範囲内に入っている否かを判定し、前記受信した時刻差分の情報が前記所定範囲内に入っていないときは、異常データとして破棄し、前記受信した時刻差分の情報が前記所定範囲内に入っているときは、前記受信した時刻差分の情報を前記直近の所定個数の時刻差分の情報として追加してもよい。
前記サーバにおいて、近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な情報提供先の通信端末装置に、前記情報提供先の通信端末装置が在圏するセルを含む一又は複数のセルについて前記時刻差分の情報及び前記セル識別情報を送信する情報送信手段と、を備えてもよい。ここで、前記直近の所定個数の時刻差分の情報に新規の時刻差分の情報を追加したとき、その追加した後の直近の所定個数の時刻差分の情報の平均値を、前記情報提供先の通信端末装置に送信してもよい。
前記サーバにおいて、前記時刻差分の情報は、前記移動通信網の基地局を介して、報知チャネルを用いて送信されてもよいし、前記基地局を介して、前記通信端末装置のハンドオーバ時のＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを用いて送信されてもよいし、前記基地局を介して、Ｖ２Ｘサービスの管理オブジェクトを用いて送信されてもよい。
前記サーバにおいて、前記時刻差分の情報は、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）相当に換算したフレーム番号ＤＦＮ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）をシフトさせるｏｆｆｓｅｔＤＦＮパラメータに設定されてもよい。

本発明の他の態様に係る通信端末装置は、移動通信網の基地局を介した通信と近距離装置間の直接無線通信方式による通信とを選択的に又は同時に実行可能な通信端末装置である。この通信端末装置は、移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とを選択的に使用する同期方式選択手段と、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報をサーバに送信する情報送信手段と、を備える。

本発明の更に他の態様に係る通信端末装置は、ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて近距離装置間の直接無線通信方式による通信を行う通信端末装置である。この通信端末装置は、当該通信端末装置が在圏するセルにおける移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスとＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスとの時刻差分の情報を、サーバから受信する情報受信手段と、前記受信した時刻差分の情報に基づいて、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して前記無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する送受信タイミング補正手段と、を備える。

前記通信端末装置において、前記時刻差分の情報は、前記基地局を介して、報知チャネルを用いて受信されてもいし、前記基地局を介して、前記通信端末装置のハンドオーバ時のＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを用いて受信されてもよいし、前記基地局を介して、Ｖ２Ｘサービスの管理オブジェクトを用いて受信されてもよい。
前記通信端末装置において、前記時刻差分の情報は、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）相当に換算したフレーム番号ＤＦＮ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）をシフトさせるｏｆｆｓｅｔＤＦＮパラメータに設定されてもよい。
前記通信端末装置において、前記移動通信網の基地局を介した通信の無線通信方式は、３ＧＰＰのＣａｔ．Ｍ又はＣａｔ．ＮＢの仕様に準拠した無線通信方式であってもよい。
前記通信端末装置において、地上、水上又は空中を移動する移動体に搭載されていてもよいし、ＩｏＴ機器に搭載されていてもよい。

本発明の更に他の態様に係る移動体は、前記いずれかの通信端末装置を備える。

本発明の更に他の態様に係るＩｏＴ機器は、前記いずれかの通信端末装置を備える。

本発明の更に他の態様に係る通信システムは、前記いずれかのサーバと、前記いずれかの通信端末装置と、を備える。

本発明の更に他の態様に係る方法は、情報を提供する方法である。この方法は、移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とを使用可能な通信端末装置から、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を受信することと、前記無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報と、前記通信端末装置が在圏するセルを識別するセル識別情報とを、互いに対応付けて記憶することと、近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な情報提供先の通信端末装置に、前記情報提供先の通信端末装置が在圏するセルのセル識別情報に対応する前記時刻差分の情報を送信することと、を含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、情報を提供するサーバに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とを使用可能な通信端末装置から、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を受信するためのプログラムコードと、前記無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報と、前記通信端末装置が在圏するセルを識別するセル識別情報とを、互いに対応付けて記憶するためのプログラムコードと、近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な情報提供先の通信端末装置に、前記情報提供先の通信端末装置が在圏するセルのセル識別情報に対応する前記時刻差分の情報を送信するためのプログラムコードと、を含む。
本発明の更に他の態様に係るプログラムは、移動通信網の基地局を介した通信と近距離装置間の直接無線通信方式による通信とを選択的に又は同時に実行可能な通信端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とを選択的に使用するためのプログラムコードと、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報をサーバに送信するためのプログラムコードと、
を含む。
本発明の更に他の態様に係るプログラムは、移動通信網の基地局を介した通信と近距離装置間の直接無線通信方式による通信とを選択的に又は同時に実行可能な通信端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、当該通信端末装置が在圏するセルにおける移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスとＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスとの時刻差分の情報を、サーバから受信するためのプログラムコードと、前記受信した時刻差分の情報に基づいて、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して前記無線フレームの送受信タイミングを決定して設定するためのプログラムコードと、を含む。

前記サーバ、前記通信端末装置、前記移動体、前記ＩｏＴ機器、前記通信システム、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記直接無線通信方式は、３ＧＰＰの標準仕様に含まれるＰＣ５インターフェースを用いた直接無線通信方式であってもよい。

本発明によれば、近距離装置間の直接無線通信方式で互いに無線通信を行う複数の通信端末装置において無線フレームの送受信タイミングの基準に用いる時刻リファレンスの信号源が互いに異なっても、直接無線通信方式の無線フレームにおける干渉を抑制することができる。

実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を示す説明図。 実施形態に係るＰＣ５通信方式による車両間のデータ通信の一例を示す説明図。 複数の車両のＵＥ間で直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングの同期方式が異なることによる干渉の一例を示す説明図。 本実施形態に係るサーバの要部構成の一例を示すブロック図。 実施形態に係るサーバにおいて時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報の受信（取得）及び送信（配信）は定期的に行得場合の情報処理の一例を示すフローチャート。 実施形態に係る車両のＵＥの要部構成の一例を示すブロック図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を示す説明図である。本実施形態の通信システムは、例えば、車両移動経路としての道路を走行している複数の移動体としての車両３０の通信端末装置３１が近距離装置間（Ｄ２Ｄ：Device-to-Device）で直接無線通信するＰＣ５通信方式によりＶ２Ｖ（Vehicle-to-Vehicle）、Ｖ２Ｘ（Vehicle-to-Everything）等の直接無線通信を行うことができる通信システムに適する。

なお、図１の例では、通信端末装置３１（１）〜３１（３）をそれぞれ有する３台の車両３０（１）〜３０（３）の場合について示しているが、車両３０及び通信端末装置３１の数は１台又は２台でもよいし、４台以上であってもよい。また、本実施形態における車両３０は、例えば乗用車、トラック、バスなどの自動車であり、本発明は車両の種類及び数に制限されない。また、本発明は、移動体が上空や水上などに設定された移動経路を移動する飛行体、船舶などの車両以外の移動体である場合にも適用することができる。

図１において、本実施形態の通信システムは、複数の車両３０の通信端末装置３１それぞれと通信可能なサーバ１０を備える。通信システムは、複数の車両３０の通信端末装置３１を含んでもよい。サーバ１０は、各車両３０の通信端末装置３１がＰＣ５通信方式による車両３０間の直接無線通信を行うときの無線フレームの同期に関する情報を記憶・管理し、この情報を各車両３０の通信端末装置３１に送信して提供することができる。サーバ１０は、各車両３０の通信端末装置３１への情報の送信を、通信端末装置３１から受信した情報要求に応答して行ってもよいし、情報要求によらずに定期的に又は不定期のタイミングで自律的に配信するように行ってもよい。

通信端末装置３１からサーバ１０に送信する情報要求は、その通信端末装置３１の現在位置の情報を含んでもよい。この場合、サーバ１０は、通信端末装置３１の現在位置の情報を別途取得する必要がない。

サーバ１０は、例えば、移動通信網１５の基地局１６に設けられたＭＥＣ（Ｍｕｌｔｉ−ａｃｃｅｓｓ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）装置である。ＭＥＣ装置からなるサーバ１０は、基地局１６と移動通信網１５のコアネットワークとの間のノード又はコアネットワークの外側に設けてもよい。また、サーバ１０は、図中の破線で示すように移動通信網１５のコアネットワークに設けてもよい。

基地局１６は、一つ又は複数のセル（セクタ、セクタセルとも呼ばれる。）を形成する。セルは地上又は海上に２次元的に形成してもよいし、上空から地上又は海上に向けて３次元的に形成してもよい。セルは、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコセル、大セル等であってもよい。複数のセルは、複二次元的に又は三次元的に隣り合うように分布するセルラー構造を構成してもよいし、階層的に一部又は全部が重なり合った階層セル構造を構成してもよい。基地局１６は、マクロセル基地局、スモールセル基地局、フェムトセル基地局、ピコセル基地局、大セル基地局、地上等に固定設置された固定基地局、地上、海上、上空などを移動可能な移動型の基地局等であってもよい。基地局１６は、ｅＮｏｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ：ｅＮＢ）、ｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）、ｅｎ−ｇＮｏｄｅＢ（ｅｎ−ｇＮＢ）、アクセスポイント等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。

車両３０の通信端末装置３１は、移動通信サービスの加入者として使用可能なユーザ装置（以下「ＵＥ」という。）である。ＵＥ３１は、ユーザ端末、端末、端末装置、移動局、移動機等と呼ばれる無線通信装置であってもよい。車両３０のＵＥ３１は、車両３０の中で利用者が携帯した状態で使用する装置でもよいし、車両３０に組み込んで設置された装置（例えばナビゲーション装置の一部として組み込まれた装置）であってもよい。

車両３０のＵＥ３１は、第１の通信方式であるネットワーク通信方式（例えば、３Ｇ、ＬＴＥ、又は次世代のＮＲの方式）により移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局１６を介してサーバ１０と通信可能である（以下、ネットワーク通信方式による通信を「Ｕｕ通信」ともいう）。Ｕｕ通信のネットワーク通信方式は、３ＧＰＰのＣａｔ．Ｍ又はＣａｔ．ＮＢの仕様に準拠した無線通信方式であってもよい。

また、車両３０のＵＥ３１は、移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局を介さない第２通信方式により、他の車両との無線通信（以下「車車間通信」ともいう。）を行うことができる。第２通信方式は、例えば、ＰＣ−５（以下「ＰＣ５」ともいう。）インターフェースを用いるＳｉｄｅｌｉｎｋ方式（以下、「ＰＣ５通信方式」又は「ＰＣ−５ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ方式」ともいう。）である。ＰＣ−５インターフェースは、ＵＥ同士、ＵＥと他の装置（例えば車両）、車両同士、又は、車両と他の装置が、基地局を介さないで直接通信を行うＤ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）のインターフェースであり、３ＧＰＰリリース１２以降で標準化されている。ＰＣ５通信方式（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ方式）は、ＰＣ−５インターフェース等を用いて、ＵＥ同士、ＵＥと他の装置（例えば車両）、車両同士、又は、車両と他の装置が、基地局を介さないで比較的狭いエリアで直接通信を行う近距離の無線通信方式である。

また、車両３０のＵＥ３１は、ＰＣ５通信方式（Ｓｉｄｅｌｉｎｋ方式）による移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局を介さない第２通信方式による通信は、データ送信先の車両のＵＥとの間で、他の車両のＵＥを介さない単一の直接無線通信（以下「シングルホップ通信」という。）を行ってもよいし、一又は複数の他の車両のＵＥを介した複数の直接無線通信を伴うマルチホップ通信を行ってもよい。

ＰＣ５通信方式では、階層化通信モデルのデータリンク層（Ｌａｙｅｒ−２）におけるデータの処理単位であるフレーム（「ＭＡＣパケット」とも呼ばれる。）を識別する通信識別子（フレーム識別子）であるＬａｙｅｒ−２ ＩＤ（以下、適宜「Ｌ２ＩＤ」と略す。）が定義されている。図１中の車両３０の後方に枠で囲んで例示した３桁の数字は、車両３０（ＵＥ３１）に割り当てられた通信識別子としてのＬ２ＩＤの値である（後述の図２参照）。

なお、図１の例では複数の車両３０（１）〜３０（３）のＵＥ３１（１）〜３１（３）は、同一のセル８０内に在圏しているが、互いに異なるセルに在圏してもよい。また、車両３０（１）〜３０（３）のＵＥ３１（１）〜３１（３）は、上記ＰＣ５通信方式による直接無線通信とＵｕ通信とを選択的に又は同時に行うものであってもよい。

図２は、本実施形態に係るＰＣ５通信方式による車両間のデータ通信の一例を示す説明図である。図２の複数の車両３０（１）〜３０（３）それぞれの下方には、各車両のＵＥ３１（１）〜３１（３）における階層化通信モデル３１０（１）〜３１０（３）の一例を示している。各階層化通信モデル３１０（１）〜３１０（３）では、最下位から上位に向かって、物理層からなるレイヤ１（Ｌ１）、ＭＡＣ（メディアアクセス制御）層とＲＬＣ（無線リンク制御）層とＰＤＣＰ（パケットデータ収束）層とによりデータをフレーム単位で処理するレイヤ２（Ｌ２）、各種プロトコル（例えば、ＩＰ，Ｎｏｎ−ＩＰ，ＡＲＰ）を用いてデータをパケット単位で処理するネットワーク層、アプリケーション層などで構成されている。アプリケーション層におけるデータは「メッセージ」とも呼ばれる。

図２において、第１通信端末装置（送信側の通信端末装置）である車両３０（１）のＵＥ３１（１）は、例えば、移動通信の上りリンクの無線リソースの一部を用い、レイヤ２（Ｌ２）における送信先（通信宛先）の通信識別子としてのフレーム識別子であるＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｌ２ＩＤ（以下、適宜「Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤ」と略す。）を指定してデータ（メッセージ）をフレーム単位で送信する。図２の例では、Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤとして「ｙｙｙ」を指定している。第２通信端末装置（受信側の通信端末装置）である受信側の車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）は、受信したフレームのヘッダに含まれる送信先のフレーム識別子（Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤ）が、自装置に割り当てられたフレーム識別子（Ｌ２ＩＤ）に一致しているか否かを判断する。

また、図２において、車両３０（２）のＵＥ３１（２）は、受信したフレームのヘッダに含まれる送信先のフレーム識別子（Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤ）：ｙｙｙが、自装置に割り当てられたフレーム識別子（Ｌ２ＩＤ）：ｙｙｙに一致していると判断し、受信したフレームのデータ（メッセージ）を含むパケットを上位層に上げるようにデータ処理することにより、当該データをアプリケーションに使用できるようにする。一方、車両３０（３）のＵＥ３１（３）は、受信したフレームのヘッダに含まれる送信先のフレーム識別子（Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤ）：ｙｙｙが、自装置に割り当てられたフレーム識別子（Ｌ２ＩＤ）：ｚｚｚに一致していないと判断し、受信したフレームのデータ（メッセージ）を含むパケットを上位層に上げないようにデータ処理することにより、当該データをアプリケーションに使用できないようにする。

図１及び図２において、車両３０（１）〜３０（３）のＵＥ３１（１）〜３１（３）は、ＰＣ５通信方式の直接無線通信を行うときの無線フレーム（例えば、ＰＳＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＳＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＳＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられるサブフレーム）の送受信タイミングを決定して設定する同期方式として、第１の同期方式としてのＵｕ同期方式及び第２の同期方式としてのＧＮＳＳ同期方式から選択することができる。

Ｕｕ同期方式は、移動通信網（セルラーネットワーク）１５の基地局１６を介したＵｕ通信の時刻リファレンスを用いる方式であり、時刻リファレンスの信号源は基地局１６、サーバ１０又は移動通信網１５のコアネットワークにあるノード装置である。

一方、ＧＮＳＳ同期方式は、ＵＥ３１に設けた現在位置取得手段としてのＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機がＧＮＳＳ衛星２０からの電波を受信して取得した時刻リファレンスを用いる方式であり、時刻リファレンスの信号源は自装置内のＧＮＳＳ受信機である。

図１の例において、例えば、車両３０（１）のＵＥ３１（１）は、ＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングを、主にＵｕ同期方式を用いて決定する。一方、車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）は、例えばＵｕ通信を常時ＯＮすることができない等の理由により、ＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングを、ＧＮＳＳ同期方式を用いて決定する。このように車両３０（１）のＵＥ３１（１）と車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）との間で、ＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングの決定に用いる同期方式が異なると、両同期方式の時刻リファレンスのずれにより、互いに通信を行うＵＥ間の無線フレームの送受信タイミングがずれてしまい、お互いの無線フレーム同士が電波干渉源となるおそれがある。

図３は、複数の車両３０のＵＥ３１間で直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングの同期方式が異なることによる干渉の一例を示す説明図である。
図３において、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）は、Ｕｕ通信で用いられるＵｕ同期方式の時間軸における基本単位である無線フレーム（例えば１０ｍｓ単位）の識別番号であり、各無線フレームは１０個のサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃＝０〜９）（例えば１ｍｓ単位）で構成されている。ＤＦＮ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）は、ＳＦＮ相当に換算して定義されたＰＣ５通信方式の直接無線通信の時間軸における基本単位である無線フレーム（例えば１０ｍｓ単位）の識別番号であり、各無線フレームは１０個のサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ＃＝０〜９）（例えば１ｍｓ単位）で構成されている。ここで、ＳＦＮ及びＤＦＮそれぞれの番号は、例えば０〜１０２３がサイクリックに繰り返すように設定される。

ＵＥ３１間でＵｕ通信を行う場合、そのＵｕ通信に用いられるＳＦＮ番号及びサブフレーム番号をＵＥ３１間で互いに認識するとともに、前述の移動通信網（セルラーネットワーク）１５の基地局１６を介したＵｕ通信の時刻リファレンスを用いるＵｕ同期方式により、ＵＥ３１間で無線フレームの送受信タイミングを互いに合わせる同期処理が行われる。

一方、ＵＥ３１間でＰＣ５通信方式の直接無線通信を行う場合、その直接無線通信に用いられるＳＦＮ番号（又はＤＦＮ番号）及びサブフレーム番号をＵＥ３１間で互いに認識するとともに、ＵＥ３１間で無線フレームの送受信タイミングを互いに合わせる同期処理が行われる。例えば、図３の例では、ＳＦＮ＝ＤＦＮ＝１の無線フレームにおけるサブフレーム番号＝３のサブフレーム（以下「ＰＣ５サブフレーム」ともいう。）４１，５１をＵＥ間の直接無線通信に用いている。

上記ＰＣ５通信方式の直接無線通信における同期方式としては、前述の基地局１６を介したＵｕ通信の時刻リファレンスを用いるＵｕ同期方式と、ＧＮＳＳ衛星２０からの電波を受信するＧＮＳＳ受信機の時刻リファレンスを用いるＧＮＳＳ同期方式とを選択的に用いることができる。このため、ＰＣ５通信方式の直接無線通信を行う複数のＵＥ３１間で同期方式が互いに異なると、Ｕｕ同期方式の時刻リファレンスとＧＮＳＳ同期方式の時刻リファレンスとの時間ずれ（時刻差分）ΔＴｓにより、互いに通信を行うＵＥ３１間のＰＣ５サブフレーム４１，５１の送受信タイミングがΔＴｓだけずれてしまう。

前述の３ＧＰＰで規定されたＰＣ５通信方式の直接無線通信では、ＰＣ５サブフレーム４１，５１の送受信タイミングの時間ずれ（時刻差分）ΔＴｓが最大１．９５μｓ（＝ΔＴｍａｘ）までは許容されるが、それ以上ずれてしまうと、各ＵＥ３１の無線フレーム４０、５０同士が電波干渉源となるおそれがある。このように無線フレーム同士が電波干渉源になると、各ＵＥ３１で使用する無線フレームにおいてＰＣ５通信方式を割り当て可能な無線フレーム（サブフレーム）の収容数が減少してしまう。また、ＰＣ５通信方式の無線フレームを割り当てたとしても通信品質が劣化してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態の通信システムでは、基地局１６を介したＵｕ通信により複数の車両３０（１）〜３０（２）のＵＥ３１（１）〜３１（３）それぞれと通信可能なサーバ１０により、ＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの同期の最適化を行っている。

サーバ１０は、例えば、次のように情報の収集と配信とを行う。まず、サーバ１０は、基地局１６のセル８０ごとに、セル８０に在圏する複数の車両３０のうちＵｕ同期方式及びＧＮＳＳ同期方式の両方を用いることができる車両３０（１）のＵＥ３１（１）から、Ｕｕ同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとＧＮＳＳ同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分ΔＴｓの情報を受信する。更に、サーバ１０は、その時刻差分ΔＴｓの情報とセル識別情報（セルＩＤ）とを互いに対応付けて記憶する。また、サーバ１０は、ＰＣ５通信方式で通信する他の車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２）、３１（３）に、そのＵＥが在圏するセル８０に対応する時刻差分ΔＴｓの情報を送信する。

図４は、本実施形態に係るサーバ１０の要部構成の一例を示すブロック図である。図４において、サーバ１０は、情報記憶部（記憶手段）１０１と、要求受信部（要求受信手段）１０２と、情報送信部（情報送信手段）１０３と、情報受信部（情報受信手段）１０４と、情報処理部（情報処理手段）１０５とを備える。

情報受信部１０４は、車両３０（１）のＵＥ３１（１）が在圏するセル８０の識別情報としてのセルＩＤと、Ｕｕ同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとＧＮＳＳ同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を、移動通信網１５の基地局１６を介したＵｕ通信によりＵＥ３１（１）から受信する。ＵＥ３１（１）は、Ｕｕ通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定するＵｕ同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定するＧＮＳＳ同期方式とを使用可能なＵＥである。また、受信対象の時刻差分の情報は、例えばｏｆｆｓｅｔＤＦＮの値を含むデータである。ｏｆｆｓｅｔＤＦＮは、前述のＳＦＮ相当に換算したフレーム番号であるＤＦＮのタイミングをシフトさせるためのｏｆｆｓｅｔＤＦＮパラメータに設定される値である。

情報処理部１０５は、情報受信部１０４で受信したセルＩＤとｏｆｆｓｅｔＤＦＮとを情報記憶部１０１に格納するための処理を行う。

情報記憶部１０１は、例えば表１に示すように、情報受信部１０４で受信したセルＩＤとｏｆｆｓｅｔＤＦＮの値とを互いに対応付けて記憶する。

要求受信部１０２は、ＰＣ５通信方式によって通信可能な情報提供先の車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）から、そのＵＥ３１（２），３１（３）が在圏するセル８０のセルＩＤに対応するｏｆｆｓｅｔＤＦＮの要求を受信する。要求受信部１０２は、ｏｆｆｓｅｔＤＦＮの要求と一緒に、各ＵＥ３１（２），３１（３）が在圏するセル８０のセルＩＤを受信してもよい。

情報送信部１０３は、ＰＣ５通信方式によって通信可能な情報提供先の車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）それぞれに、そのＵＥ３１（２），３１（３）が在圏するセル８０のセルＩＤに対応するｏｆｆｓｅｔＤＦＮのデータを送信する。

情報送信部１０３は、情報提供先のＵＥ３１（２），３１（３）が在圏する可能性がある複数のセルについて、各セルのセルＩＤと各セルに対応するｏｆｆｓｅｔＤＦＮのデータとを送信してもよい。また、情報送信部１０３は、ＵＥ３１（２），３１（３）からの要求に応答する態様ではなく、例えば所定のタイミングにＵＥ３１（２），３１（３）に対してｏｆｆｓｅｔＤＦＮのデータを配信してもよい（プッシュ型の配信）。

また、情報送信部１０３は、時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を様々な配信経路で情報提供先のＵＥ３１（２），３１（３）に送信することができる。例えば、情報送信部１０３は、移動通信網１５の基地局１６を介して、報知チャネルのＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）２１で時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報をＵＥ３１（２），３１（３）に配信してもよいし、ＵＥ３１（２），３１（３）のハンドオーバ時のＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎで時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を送信してもよい。また、情報送信部１０３は、移動通信網１５の基地局１６を介して、Ｖ２Ｘサービスの管理オブジェクトを用いて時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報をＵＥ３１（２），３１（３）に送信してもよい。

また、ｏｆｆｓｅｔＤＦＮのデータを送信する情報提供先の車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）などの主な対象は、例えば次の（Ａ）及び（Ｂ）に例示するように、それ自身で時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）を抽出することが難しいデバイスである。

（Ａ）ＰＣ５通信機能が後付けされた車両のＵＥ：
この車両は、例えばすでに市場に出回っているＵｕ通信可能な車両（コネクテッドカー）であり、ＰＣ５通信方式の直接無線通信の外付装置（ドングル）をアドオンした車両である。この車両のＵＥでは、ＵＳＢなどの標準ＩＦを用いて外付装置（ドングル）のアドオンを実現することになるが、ＵＥ本体のＵｕ通信モジュール及び標準ＩＦを介したＵｕ同期方式では、μｓｅｃオーダーの遅延担保が困難であるため、外付装置（ドングル）に設けたＧＮＳＳ受信機によるＧＮＳＳ同期方式が選択される。

（Ｂ）ＰＣ５通信機能を具備したＩｏＴ機器（ＵＥ）：
このＩｏＴ機器は、Ｕｕ通信にＮＢ−ＩｏＴ／Ｃａｔ．Ｍを使用したデバイスであり、例えば信号機や見守りＧＮＳＳ端末などに組み込まれたＵＥである。ＮＢ−ＩｏＴ／Ｃａｔ．Ｍを使用するＩｏＴ機器では、ユースケース上、常時Ｕｕオンが期待できない場合がある。この場合、ＧＮＳＳ受信機から出力された時刻リファレンスを同期信号源とせざるを得ない。

本実施形態のサーバ１０において、車両３０のＵＥ３１からサーバ１０が受信する時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）は経時的に変動するおそれがある。例えば、基地局１６で用いるクロック源振に関して，そのクロック周波数は温度によって変動する特性を持つ。すなわち、Ｕｕ同期方式における基地局１６から受信する時刻リファレンスのクロック周期とＧＮＳＳ同期方式の時刻リファレンスのクロック周期との相対的な周波数の差分は，温度によって変動する。従って、このようなクロック周期の温度変動がある場合は、Ｕｕ同期方式の無線フレームの送受信タイミングとＧＮＳＳ同期方式の無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分は、一度補正しただけでは不十分であり、定期的にアップデートする必要がある。

そこで、本実施形態において複数の車両３０のＵＥ３１からの時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報の受信（取得）及び送信（配信）は定期的に行ってもよい。

図５は、実施形態に係るサーバ１０の情報処理部１０５において時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報の受信（取得）及び送信（配信）は定期的に行う場合の情報処理の一例を示すフローチャートである。
図５において、サーバ１０は、時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を新規受信したら（Ｓ１０１）、その新規受信の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の絶対値が所定の異常データ判定用の閾値以上か否かを判断する（Ｓ１０２）。新規受信の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の絶対値が閾値以上の場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）は、時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の測定エラーなどによる異常データとして破棄する（Ｓ１０３）。このように異常データを破棄することにより、ＵＥ３１における異常データによるＰＣ５通信方式の直接無線通信時の無線フレームの送受信タイミングの誤設定を回避することができる。

新規受信の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の絶対値が閾値よりも小さい場合（Ｓ１０２でＮＯ）、サーバ１０は、更に、新規受信の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の絶対値が更新判定用の所定の許容範囲内か否かを判断する（Ｓ１０４）。ここで、許容範囲は、例えば、前述の３ＧＰＰで規定されたＰＣ５通信方式の直接無線通信におけるＰＣ５サブフレーム４１，５１の送受信タイミングの最大許容ずれ量ΔＴｍａｘ（例えば、１．９５μｓ）である。

ここで、新規受信の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の絶対値が許容範囲内の場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）は、ＰＣ５通信方式の直接無線通信時に大きな干渉の発生がなく通信品質も劣化しないので、Ｓ１０１〜Ｓ１０４を繰り返す。これにより、ＰＣ５通信方式の直接無線通信時の無線フレームの送受信タイミングの無駄な更新処理（シフト処理）を回避することができる。

一方、新規受信の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の絶対値が許容範囲を超えている場合（Ｓ１０４でＮＯ）は、サーバ１０は、直近の所定個数（Ｎ個）の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）のデータのうち最も古い時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）のデータを削除し、新規受信した時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）のデータを追加することにより、直近の所定個数（Ｎ個）の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を更新する（Ｓ１０５）。サーバ１０は、更新後の直近の所定個数（Ｎ個）の時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の平均値を算出し、その時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の平均値を車両３０のＵＥ３１に配信する（Ｓ１０６）。これにより、ＰＣ５通信方式の直接無線通信時の無線フレームの送受信タイミングの急激なシフトを回避しつつ、基地局１６のクロック周波数の経時変化等に起因した車両３０のＵＥ３１からサーバ１０が受信する時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の経時的の変動に対応することができる。

図６は、本実施形態に係る車両３０のＵＥ３１の要部構成の一例を示すブロック図である。図６において、ＵＥ３１は、情報取得部（情報受信手段）３１１と、車両情報取得部３１２と、情報記憶部（情報記憶手段）３１３とを備える。

情報取得部３１１は、ＵＥ３１が在圏しているセル８０に対応する前述の時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）を、Ｕｕ通信によりサーバ１０から受信して取得する。例えば、情報取得部３１１は、ネットワーク通信方式（例えば、３Ｇ方式、ＬＴＥ方式、５Ｇ等の次世代のＮＲ方式など）を用いて、ＵＥ３１に割り当てられた無線リソースを使って移動通信網（セルラーネットワーク）１５の基地局１６と無線通信することにより、サーバ１０から時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）を受信する。

情報取得部３１１は、報知チャネルのＳＩＢ２１で時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を受信してもよいし、ＵＥ３１のハンドオーバ時のＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎで時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を受信してもよい。また、情報取得部３１１は、Ｖ２Ｘサービスの管理オブジェクトを用いて時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）の情報を受信してもよい。

また、情報取得部３１１は、時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）は、ＵＥ３１が在圏する可能性がある複数のセルについて、各セルに対応する時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）と対応するセルＩＤとを受信して取得してもよい。

また、情報取得部３１１は、移動通信網（セルラーネットワーク）１５の基地局１６との通信により、Ｕｕ同期方式で用いる時刻リファレンスを出力することができる。

車両情報取得部３１２は、前述のＧＮＳＳ受信機や車両３０の駆動制御装置などにより、自車両３０のＵＥ３１の現在位置の位置情報及び速度情報を取得する。

情報記憶部３１３は、情報取得部３１１によってサーバ１０から取得した時刻差分の情報（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）をセルＩＤと対応付けて（紐付けて）を記憶する。また、情報記憶部３１３は、通信宛先マップの情報と、車両情報取得部３１２によって取得した自車両３０のＵＥ３１の現在位置の位置情報及び速度情報とを記憶する。

更に、ＵＥ３１は、識別子取得部（識別子取得手段）３１４と、識別子選択部（識別子選択手段）３１５と、データ送信部（データ送信手段）３１６とを備える。

また、識別子取得部３１４は、周囲の車両のＵＥ等にデータを送信する場合、情報記憶部３１３に格納されている通信宛先マップを参照し、自車両３０のＵＥ３１の現在位置の周辺における他の車両のＵＥに対応する複数の通信識別子（Ｌ２ＩＤ）を取得する。また、識別子取得部３１４は、周囲の車両のＵＥ等からデータを受信する場合、情報記憶部３１３に格納されている通信宛先マップを参照し、自車両３０のＵＥ３１の現在位置の周辺における他の車両のＵＥに対応する複数の通信識別子（Ｌ２ＩＤ）を取得する。

識別子選択部３１５は、周囲の車両のＵＥ等にデータを送信する場合、識別子取得部３１４で取得した複数の通信識別子（Ｌ２ＩＤ）から所望の車両（ＵＥ）に対応するＬ２ＩＤを、Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤとして選択する。なお、識別子選択部３１５は、ＰＣ５通信方式によるデータ送信を伴う通信のサービスの種類及び通信の用途の少なくとも一方に応じて、特定の車両（ＵＥ）に対応するＬ２ＩＤを、Ｄｓｔ．Ｌ２ＩＤとして選択してもよい。この場合は、ＰＣ５通信方式によるデータ送信を伴う通信のサービスの種類ごとに、その通信の用途ごとに、又は、その種類及び用途の組み合わせごとに、異なる車両（ＵＥ）を指定してデータを送信することができる。

データ送信部３１６は、データ送信対象の特定の車両（ＵＥ）に対応するＬ２ＩＤをＤｓｔ．Ｌ２ＩＤ（送信先の通信識別子）として付加したデータを含むフレームを、ＰＣ５通信方式のシングルホップ通信（以下「ＰＣ５シングルホップ通信」ともいう。）、ＰＣ５通信方式のマルチホップ通信（以下「ＰＣ５マルチホップ通信」ともいう。）、又は、移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局を介したネットワーク通信方式のＵｕ通信によって、周辺エリアに送信する。

また、ＵＥ３１は、データ受信部（データ受信手段）３１７と、データ処理部（データ処理手段）３１８とを備える。データ受信部３１７は、ＰＣ５シングルホップ通信、ＰＣ５マルチホップ通信、又は、移動通信網（セルラーネットワーク）の基地局を介したネットワーク通信方式のＵｕ通信によって、周辺の車両のＵＥからデータを含むフレームを受信する。

データ処理部３１８は、データ受信部３１７によって受信したデータにＤｓｔ．Ｌ２ＩＤとして付加されている送信先のＬ２ＩＤが、自車両３０（ＵＥ３１）の現在位置を含む管理エリアに対応するＬ２ＩＤに一致している場合に、前記受信したデータをアプリケーションで使用可能にするデータ処理を行う。

また、ＵＥ３１は、ＧＮＳＳ受信部３３０と同期方式選択部（同期方式選択手段）３３１とを備える。ＧＮＳＳ受信部３３０は、ＧＮＳＳ衛星２０から電波を受信してＧＮＳＳ同期方式で用いる時刻リファレンスを出力する。同期方式選択部３３１は、ＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する同期方式として前述のＵｕ同期方式とＧＮＳＳ同期方式とを選択的に使用する。

また、ＵＥ３１は、サーバ１０に各種情報を送信する情報送信部（情報送信手段）３１９を備える。ＵＥ３１がＵｕ同期方式の時刻リファレンスとＧＮＳＳ同期方式の時刻リファレンスとの時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）を抽出することができる場合、情報送信部３１９は、抽出した時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）をセルＩＤとともにサーバ１０に送信する。

また、ＵＥ３１は、他のＵＥとの間のデータ通信やサーバ１０との通信を制御する通信制御部（通信制御手段）３２０を備える。例えば、通信制御部３２０は、同期方式選択部３３１で選択された同期方式によってＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの送受信タイミングを決めて設定する。

例えば、前述の図１中の車両３０（１）のＵＥ３１（１）は前述のＵｕ同期方式を選択し、Ｕｕ同期方式の時刻リファレンスに基づいて無線フレーム４０及びサブフレーム４１の送受信タイミングを決定して設定する。

また、前述の図１中の車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）は前述のＧＳＮＮ同期方式を選択し、ＧＳＮＮ同期方式の時刻リファレンスを、自装置内で抽出した時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）又はサーバ１０から受信した時刻差分（ｏｆｆｓｅｔＤＦＮ）を用いて補正することにより、無線フレーム及びサブフレームの送受信タイミングを決定して設定する。例えば、次式（１）を用いて各ＤＦＮの無線フレーム（例えば１０ｍｓ単位）の送受信タイミング（開始タイミングの時刻）を決定し、次式（２）を用いてＤＦＮ内の各サブフレーム番号のサブフレーム（例えば１ｍｓ単位）の送受信タイミング（開始タイミングの時刻）を決定する。

上記式（１）及び式（２）において、「Ｔｃｕｒｒｅｎｔ」は，ＧＮＳＳデバイスから得られる現在ＵＴＣ時刻（ミリ秒単位）を表し、「Ｔｒｅｆ」は、１９００年１月１日０時０分０秒のＵＴＣ時刻を表す。上記式（１）及び式（２）はそれぞれ、ＧＳＮＮデバイスから得られる現在時刻をＵｕ通信で用いられるフレームタイミング時間の規定であるＳＦＮ及びＳｕｂｆｒａｍｅＮｕｍｂｅｒのそれぞれと同等のフレームタイミングへ変換するものである。上記式（１）及び式（２）は、ｏｆｆｓｅｔＤＦＮを用いて、時間軸上で前方向に（タイミングが早くなる方向に）スライドして補正した例である。

車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）それぞれの通信制御部３２０は、上記式（１）及び式（２）で補正されたフレームタイミングに基づいて、予め設定された所定番号のＤＦＮ及びサブフレーム番号のサブフレーム５１により、ＰＣ５通信方式のデータ通信を行うように制御する。この制御により、車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）がＰＣ５通信方式のデータ通信を行うときの無線フレーム５０のサブフレーム５１の送受信タイミングと、車車間通信の相手側である車両３０（１）のＵＥ３１（１）がＰＣ５通信方式のデータ通信を行うときの無線フレーム４０のサブフレーム４１の送受信タイミングとが一致する。従って、ＰＣ５通信方式のデータ通信の無線フレーム４０、５０のサブフレーム４１、５１が他の通信のサブフレームから干渉を受けたり他の通信のサブフレームに干渉を与えたりすることがなくなるので、車両３０（１）のＵＥ３１（１）と車両３０（２），３０（３）のＵＥ３１（２），３１（３）との間のＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの干渉を抑制することができる。

また、通信制御部３２０は、サーバ１０から受信した情報に基づいて、ＰＣ５通信方式によるデータ送信先のＵＥとのシングルホップ通信を、ＰＣ５通信方式による一又は複数の他のＵＥを介したマルチホップ通信及び移動体通信網を介したＵｕ通信の少なくとも一方の通信に切り替えるように制御してもよい。また、通信制御部３２０は、サーバ１０から受信した情報に基づいて、ＰＣ５通信方式による送信電力を抑制するように制御してもよい。

以上、本実施形態によれば、ＰＣ５通信方式で互いに直接無線通信を行う複数のＵＥ３１において無線フレームの送受信タイミングの基準に用いる時刻リファレンスの信号源が互いに異なる場合でも、ＰＣ５通信方式の直接無線通信に用いる無線フレームのサブフレームが他の通信のサブフレームから干渉を受けたり他の通信のサブフレームに干渉を与えたりすることがなくなるので、ＰＣ５通信方式の直接無線通信における無線フレームの干渉を抑制することができる。

なお、本明細書で説明された処理工程並びに通信端末装置（ＵＥ）、基地局、サーバ、ＭＥＣ装置及び通信システムの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、ｅＮｏｄｅ Ｂ、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であれよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの２以上が混在したものであってもよい。

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

１０ ：サーバ
１５ ：移動通信網
１６ ：基地局
２０ ：ＧＮＳＳ衛星（人工衛星）
３０、３０（１）〜３０（３） ：車両
３１、３１（１）〜３１（３） ：通信端末装置（ＵＥ）
４０ ：Ｕｕ同期方式で同期した無線フレーム
４１ ：直接無線通信に用いるサブフレーム
５０ ：ＧＮＳＳ同期方式で同期した無線フレーム
５１ ：直接無線通信に用いるサブフレーム
８０ ：セル
１０１ ：情報記憶部
１０２ ：要求受信部
１０３ ：情報送信部
１０４ ：情報受信部
１０５ ：情報処理部
３１１ ：情報取得部
３１２ ：車両情報取得部
３１３ ：情報記憶部
３１４ ：識別子取得部
３１５ ：識別子選択部
３１６ ：データ送信部
３１７ ：データ受信部
３１８ ：データ処理部
３１９ ：情報送信部
３２０ ：通信制御部
３３０ ：ＧＮＳＳ受信部
３３１ ：同期方式選択部

Claims (19)

1. 情報を提供するサーバであって、
   移動通信網の複数の基地局のそれぞれについて、前記基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とから同期方式を選択して近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な第１の通信端末装置が、前記基地局のセルに在圏しているとき、前記第１の通信端末装置から、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を定期的に受信する情報受信手段と、
   前記複数の基地局のそれぞれについて、前記基地局のセルごとに、前記第１の通信端末装置から受信した前記時刻差分の情報と、前記第１の通信端末装置が在圏するセルを識別するセル識別情報とを、互いに対応付けて記憶する記憶手段と、
   前記移動通信網の複数の基地局のセルのそれぞれにおいて前記第２の同期方式を選択して近距離装置間の直接無線通信方式による通信を行う第２の通信端末装置が、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して前記無線フレームの送受信タイミングを決定して設定できるように、前記記憶手段に互いに対応付けて記憶されている前記時刻差分の情報及び前記セル識別情報を、前記第２の通信端末装置に定期的に送信する情報送信手段と、
   を備えることを特徴とするサーバ。
2. 請求項１のサーバにおいて、
   前記時刻差分の情報を受信したとき、その受信した時刻差分の情報が、前記セルのセル識別情報に対応付けて記憶されている直近の所定個数の時刻差分の情報を含む所定範囲内に入っている否かを判定し、
   前記受信した時刻差分の情報が前記所定範囲内に入っていないときは、異常データとして破棄し、
   前記受信した時刻差分の情報が前記所定範囲内に入っているときは、前記受信した時刻差分の情報を前記直近の所定個数の時刻差分の情報として追加することを特徴とするサーバ。
3. 請求項２のサーバにおいて、
   前記直近の所定個数の時刻差分の情報に新規の時刻差分の情報を追加したとき、その追加した後の直近の所定個数の時刻差分の情報の平均値を、情報提供先の通信端末装置に送信することを特徴とするサーバ。
4. 請求項１乃至３のいずれかのサーバにおいて、
   前記時刻差分の情報は、移動通信網の基地局を介して、報知チャネル、ハンドオーバ時のＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ、又は、Ｖ２Ｘサービスの管理オブジェクトを用いて送信されることを特徴とするサーバ。
5. 請求項１乃至４のいずれかのサーバにおいて、
   前記時刻差分の情報は、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）相当に換算したフレーム番号ＤＦＮ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）をシフトさせるｏｆｆｓｅｔＤＦＮパラメータに設定されることを特徴とするサーバ。
6. 移動通信網の基地局を介した通信と近距離装置間の直接無線通信方式による通信とを選択的に又は同時に実行可能な通信端末装置であって、
   移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とから、前記近距離装置間の直接無線通信方式に使用する同期方式を選択する同期方式選択手段と、
   前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を請求項１乃至５のいずれかのサーバに定期的に送信する情報送信手段と、
   を備えることを特徴とする通信端末装置。
7. ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて近距離装置間の直接無線通信方式による通信を行う通信端末装置であって、
   移動通信網の複数の基地局のそれぞれについて請求項１乃至５のいずれかのサーバに互いに対応付けて記憶されている、前記基地局を介した通信の時刻リファレンスとＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスとの時刻差分の情報と前記基地局のセルのセル識別情報とを、前記サーバから定期的に受信する情報受信手段と、
   前記サーバから受信した時刻差分の情報及びセル識別情報に基づいて、当該通信端末装置が在圏するセルに対応する時刻差分の情報を用いて、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する送受信タイミング補正手段と、
   を備えることを特徴とする通信端末装置。
8. 請求項７の通信端末装置において、
   前記時刻差分の情報は、前記移動通信網の基地局を介して、報知チャネル、ハンドオーバ時のＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ、又は、Ｖ２Ｘサービスの管理オブジェクトを用いて受信されることを特徴とする通信端末装置。
9. 請求項６乃至８のいずれかの通信端末装置において、
   前記時刻差分の情報は、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）相当に換算したフレーム番号ＤＦＮ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）をシフトさせるｏｆｆｓｅｔＤＦＮパラメータに設定されることを特徴とする通信端末装置。
10. 請求項６乃至９のいずれかの通信端末装置において、
    前記移動通信網の基地局を介した通信の無線通信方式は、３ＧＰＰのＣａｔ．Ｍ又はＣａｔ．ＮＢの仕様に準拠した無線通信方式であることを特徴とする通信端末装置。
11. 請求項６乃至１０のいずれかの通信端末装置において、
    地上、水上又は空中を移動する移動体に搭載されていることを特徴とする通信端末装置。
12. 請求項６乃至１１のいずれかの通信端末装置において、
    ＩｏＴ機器に搭載されていることを特徴とする通信端末装置。
13. 請求項６乃至１２のいずれかの通信端末装置を備えることを特徴とする移動体。
14. 請求項６乃至１２のいずれかの通信端末装置を備えることを特徴とするＩｏＴ機器。
15. 請求項１乃至５のいずれかのサーバと、請求項６乃至１４のいずれかの通信端末装置と、を備えることを特徴とする通信システム。
16. 情報を提供する方法であって、
    移動通信網の複数の基地局のそれぞれについて、前記基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とから同期方式を選択して近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な第１の通信端末装置が、前記基地局のセルに在圏しているとき、前記第１の通信端末装置から、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を定期的に受信することと、
    前記複数の基地局のそれぞれについて、前記基地局のセルごとに、前記第１の通信端末装置から受信した前記時刻差分の情報と、前記第１の通信端末装置が在圏するセルを識別するセル識別情報とを、互いに対応付けて記憶することと、
    前記移動通信網の複数の基地局のセルのそれぞれにおいて前記第２の同期方式を選択して近距離装置間の直接無線通信方式よる通信を行う第２の通信端末装置が、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して前記無線フレームの送受信タイミングを決定して設定できるように、前記互いに対応付けて記憶されている前記時刻差分の情報及び前記セル識別情報を、前記第２の通信端末装置に定期的に送信することと、
    を含むことを特徴とする方法。
17. 情報を提供するサーバに備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    移動通信網の複数の基地局のそれぞれについて、前記基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とから同期方式を選択して近距離装置間の直接無線通信方式によって通信可能な第１の通信端末装置が、前記基地局のセルに在圏しているとき、前記第１の通信端末装置から、前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を定期的に受信するためのプログラムコードと、
    前記複数の基地局のそれぞれについて、前記基地局のセルごとに、前記第１の通信端末装置から受信した前記時刻差分の情報と、前記第１の通信端末装置が在圏するセルを識別するセル識別情報とを、互いに対応付けて記憶するためのプログラムコードと、
    前記移動通信網の複数の基地局のセルのそれぞれにおいて前記第２の同期方式を選択して近距離装置間の直接無線通信方式による通信を行う第２の通信端末装置が、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して前記無線フレームの送受信タイミングを決定して設定できるように、前記互いに対応付けて記憶されている前記時刻差分の情報及び前記セル識別情報を、前記第２の通信端末装置に定期的に送信するためのプログラムコードと、
    を含むことを特徴とするプログラム。
18. 移動通信網の基地局を介した通信と近距離装置間の直接無線通信方式による通信とを選択的に又は同時に実行可能な通信端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    移動通信網の基地局を介した通信の時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第１の同期方式とＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて無線フレームの送受信タイミングを決定して設定する第２の同期方式とから、前記近距離装置間の直接無線通信方式に使用する同期方式を選択するためのプログラムコードと、
    前記第１の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングと前記第２の同期方式を選択したときの無線フレームの送受信タイミングとの時刻差分の情報を請求項１乃至５のいずれかのサーバに定期的に送信するためのプログラムコードと、
    を含むことを特徴とするプログラム。
19. ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスに基づいて近距離装置間の直接無線通信方式による通信を行う通信端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    移動通信網の複数の基地局のそれぞれについて請求項１乃至５のいずれかのサーバに互いに対応付けて記憶されている、前記基地局を介した通信の時刻リファレンスとＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスとの時刻差分の情報と前記基地局のセルのセル識別情報とを、前記サーバから定期的に受信するためのプログラムコードと、
    前記サーバから受信した時刻差分の情報及びセル識別情報に基づいて、当該通信端末装置が在圏するセルに対応する時刻差分の情報を用いて、前記ＧＮＳＳ受信機で取得した時刻リファレンスを補正して無線フレームの送受信タイミングを決定して設定するためのプログラムコードと、
    を含むことを特徴とするプログラム。

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