JP7349989B2 - Base station and its control method - Google Patents
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Description
本発明は、高度道路交通システムのための基地局及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a base station for an intelligent transportation system and a control method thereof.
近年、交通事故の危険を回避可能な技術として高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)が注目されている。かかる背景下において、非特許文献1には、路側に設置される基地局と、車両に搭載される移動局とを有する無線通信システムの標準規格について規定されている。
In recent years, intelligent transport systems (ITS) have been attracting attention as a technology that can avoid the risk of traffic accidents. Against this background, Non-Patent
かかる無線通信システムにおいては、所定の制御周期内において複数の路車間通信期間が設けられており、基地局は自身に割り当てられた路車間通信期間においてのみ無線信号を送信する。移動局は、路車間通信期間以外の時間及び基地局に未割当の路車間通信期間において、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式により無線信号を送信する。 In such a wireless communication system, a plurality of road-to-vehicle communication periods are provided within a predetermined control cycle, and a base station transmits a radio signal only in the road-to-vehicle communication period assigned to itself. The mobile station transmits a radio signal using the CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) method during times other than the road-to-vehicle communication period and during the road-to-vehicle communication period not allocated to the base station.
第1の特徴に係る基地局は、道路周辺に設置される基地局である。前記基地局は、当該基地局以外の第1基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す第1期間情報を移動局から受信する受信部と、前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する制御部と、前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信する送信部とを備える。 The base station according to the first feature is a base station installed around a road. The base station includes a receiving unit that receives, from a mobile station, first period information indicating a road-to-vehicle communication period used by a first base station other than the base station for transmitting a wireless signal; The control unit includes a control unit that identifies a road-to-vehicle communication period that is not used by the first base station to transmit a wireless signal based on period information, and a transmitter that transmits a wireless signal in the specified road-to-vehicle communication period. .
第2の特徴に係る方法は、道路周辺に設置される基地局の制御方法である。前記制御方法は、当該基地局以外の第1基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す第1期間情報を移動局から受信するステップと、前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定するステップと、前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信するステップとを備える。 The method according to the second feature is a method for controlling base stations installed around roads. The control method includes the steps of: receiving from a mobile station first period information indicating a road-to-vehicle communication period used for transmitting a wireless signal by a first base station other than the base station; and the first period information received from the mobile station. The method includes the steps of specifying, based on the information, a road-to-vehicle communication period that the first base station does not use for transmitting a wireless signal, and transmitting a radio signal in the specified road-to-vehicle communication period.
基地局に割り当てられる路車間通信期間は、現状、基地局の設置時に作業者(設置業者等)によって決定されている。例えば、設置する基地局の位置において各路車間通信期間の干渉レベルを作業者が測定し、測定した干渉レベルに基づいて当該基地局に割り当てる路車間通信期間を作業者が決定する。 Currently, the road-to-vehicle communication period assigned to a base station is determined by a worker (installer, etc.) at the time of base station installation. For example, a worker measures the interference level of each road-to-vehicle communication period at the location of the base station to be installed, and determines the road-to-vehicle communication period to be assigned to the base station based on the measured interference level.
かかる方法は作業者の手間及びコストを要するため、基地局に割り当てる路車間通信期間を基地局が自律的に決定できることが望まれる。ここで、各路車間通信期間の干渉レベルを基地局が測定し、測定した干渉レベルに基づいて基地局が自身の路車間通信期間を決定するという方法が考えられる。 Since such a method requires labor and cost for the operator, it is desirable that the base station be able to autonomously determine the road-to-vehicle communication period to be assigned to the base station. Here, a method can be considered in which the base station measures the interference level during each road-to-vehicle communication period, and determines its own road-to-vehicle communication period based on the measured interference level.
しかしながら、かかる方法では、基地局は、当該基地局において無線信号が観測されない他の基地局を把握できないという問題がある。相互に無線信号が到達しない2つの基地局があり、当該2つの基地局の無線信号の到達範囲(すなわち、通信エリア)が一部重複する場合、当該重複する領域にある移動局において干渉が生じる可能性がある。 However, with this method, there is a problem that the base station cannot know other base stations whose radio signals are not observed at the base station. If there are two base stations whose wireless signals do not reach each other, and the ranges (i.e., communication areas) of the wireless signals of the two base stations partially overlap, interference will occur at mobile stations located in the overlapping area. there is a possibility.
本開示は、作業者の手間及びコストを削減しつつ、基地局間における干渉の発生を抑制できる基地局及びその制御方法を提供する。 The present disclosure provides a base station and its control method that can suppress the occurrence of interference between base stations while reducing the labor and cost of workers.
一実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 A wireless communication system according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, in the description of the following drawings, the same or similar parts are given the same or similar symbols.
(システム構成)
図1は、本実施形態に係る無線通信システム1の全体構成例を示す図である。無線通信システム1は、非特許文献1の標準規格に基づく無線通信システムである。(System configuration)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a
図1に示すように、無線通信システム1は、複数の車両100と、複数の基地局200とを有する。図1において、複数の車両100として車両100A及び100Bを例示し、複数の基地局200として基地局200A及び200Bを例示している。なお、車両100としては普通自動車や軽自動車等の自動車を例示しているが、道路上を走行する車両であればよく、例えば自動二輪車(オートバイ)等であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
各車両100には、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)方式で無線通信を行う移動局150が搭載されている。なお、移動局150は、車載機又は車載通信機と称されることがある。また、移動局150は、歩行者が持っている無線端末でもよい。基地局200及び移動局150は1つの搬送波周波数(周波数帯)を時分割で使用(共用)する。
Each
各基地局200は、道路付近に設置されている。また、各基地局200は、通信回線を介して中央装置400に接続されている。基地局200は、例えば一般道路における交差点ごとに設置されてもよいし、高速道路の路側に設置されてもよい。基地局200は、路側機又は路側通信機と称されることがある。基地局200Aは、交通信号機300又はその支柱に設置されており、交通信号機300と連携して動作する。基地局200Aは、交通信号機300に関する情報(灯色切り替え情報等)をアプリケーションデータとして含む無線信号を送信してもよい。
Each
無線通信システム1は、基地局200と移動局150(車両100)との間で無線信号を送受信する路車間通信と、移動局150間(車両100間)で無線信号を送受信する車車間通信とを行う。また、無線通信システム1は、基地局200間で無線信号を送受信する路路間通信をさらに行ってもよい。路車間通信、車車間通信、及び路路間通信のそれぞれには、ブロードキャストによる無線通信が用いられる。具体的には、送信される無線信号(通信パケット)について、宛先アドレス(宛先MACアドレス)としてブロードキャストアドレスのみが規定されている。
The
各基地局200は、通信回線を介して中央装置400に接続される。中央装置400には、路側に設置される車両感知器が通信回線を介して接続されてもよい。
Each
中央装置400は、各基地局200から、当該基地局200が移動局150から受信した車両100の位置や速度等を含む車両情報(アプリケーションデータ)を受信する。中央装置400は、各道路に設置された路側センサから車両感知情報をさらに受信してもよい。中央装置400は、受信した情報に基づいて各種の交通情報を収集及び処理し、道路交通システムを統合して管理する。例えば、中央装置400は、交通信号機300に対して灯色切り替えを指示する制御指令を送信したり、渋滞情報等を含む交通情報(アプリケーションデータ)を基地局200に送信したりする。
The
(通信プロトコルスタックの一例)
図2は、本実施形態に係る無線通信システム1における通信プロトコルスタックの一例を示す図である。図2に示す通信プロトコルスタックは、路車間通信、車車間通信、及び路路間通信のそれぞれに適用される。(Example of communication protocol stack)
FIG. 2 is a diagram showing an example of a communication protocol stack in the
図2に示すように、通信プロトコルスタックは、OSI参照モデルに基づいて各層が規定されている。通信プロトコルスタックは、レイヤ1(L1,物理層:Physical Layer)、レイヤ2(L2,データリンク層:Data Link Layer)、車車間・路車間共用通信制御情報(IVC-RVC:Inter-Vehicle Communication-Road to Vehicle Communication)層、及び、レイヤ7(L7,アプリケーション層:Application Layer)を有する。 As shown in FIG. 2, each layer of the communication protocol stack is defined based on the OSI reference model. The communication protocol stack includes layer 1 (Physical Layer), layer 2 (L2, Data Link Layer), and inter-vehicle/road-to-vehicle shared communication control information (IVC-RVC). It has a Road to Vehicle Communication layer and a layer 7 (L7, Application Layer).
レイヤ1は、IEEE802.11において規定される物理層に準拠して動作する。
レイヤ2は、MAC(Medium Access Control)副層と、LLC(Logical Link Control)副層とからなる。MAC副層は単にMAC層と称されることがあり、LLC副層は単にLLC層と称されることがある。MAC層は、移動局150間の通信制御としてCSMA/CA方式を用いる。MAC層は、無線チャネルの通信管理として、フレーム制御及び同報通信(ブロードキャスト)を行う。LLC層は、上位層のエンティティ間でパケット伝送を行うために、コネクションレス型サービスを提供する。
レイヤ7は、アプリケーションAPに対して通信制御手段を提供する。アプリケーションAPは、送信される無線信号に格納されるアプリケーションデータ(交通情報、車両情報等)をレイヤ7に与えるとともに、受信した無線信号に格納されていたアプリケーションデータをレイヤ7から取得する。 Layer 7 provides communication control means for the application AP. The application AP provides application data (traffic information, vehicle information, etc.) stored in the transmitted wireless signal to the layer 7, and acquires from the layer 7 the application data stored in the received wireless signal.
基地局200のアプリケーションとしては、移動局150又は他の基地局に対して提供されるアプリケーションデータ(交通情報・車両情報等)の取得・生成を行い、そのアプリケーションデータをレイヤ7によって提供される通信制御手段によって送信するアプリケーションが含まれる。また、基地局200のアプリケーションとしては、レイヤ7によって提供される通信制御手段によって移動局150又は他の基地局から受信したアプリケーションデータ(交通情報、車両情報等)を取得し、処理又は転送するアプリケーションが含まれる。
The application of the
移動局150のアプリケーションとしては、他の移動局又は基地局200に対して提供されるアプリケーションデータ(交通情報、車両情報等)の取得・生成を行い、そのアプリケーションデータをレイヤ7によって提供される通信制御手段によって送信するアプリケーションが含まれる。また、移動局150のアプリケーションとしては、レイヤ7によって提供される通信制御手段によって他の移動局又は基地局200から受信したアプリケーションデータ(交通情報、車両情報等)を取得し、処理又は転送するアプリケーションが含まれる。
The application of the
(路車間通信期間の一例)
図3は、本実施形態に係る無線通信システム1における路車間通信期間の一例を示す図である。(Example of road-to-vehicle communication period)
FIG. 3 is a diagram showing an example of a road-to-vehicle communication period in the
図3に示すように、基地局200及び移動局150は、100ms周期での通信を基本とする。基地局200は、自身の送信情報として送信時刻及び路車間通信期間情報(転送回数・路車間通信期間長)を周囲の移動局150に通知することにより、自身の送信時間を確保する。また、基地局200間では±16μs以下の同期精度を保つこととされている。
As shown in FIG. 3, the
移動局150は、基地局200から受信した送信時刻に基づいて時刻同期し、路車間通信期間情報に基づいて自身の送信を停止することで、基地局200の送信期間以外のタイミングで送信を行う。
The
100msの制御周期内において16μsを制御単位時間(ユニット)としており、制御周期は6250ユニットで構成される。1制御周期中に設定可能な路車間通信期間数の最大値は「16」であり、制御周期の先頭から390ユニット(6240μs)間隔で配置する。設定可能な路車間通信期間長の最大値は、189ユニット(3024μs)である。 A control unit time (unit) is 16 μs within a control cycle of 100 ms, and the control cycle is composed of 6250 units. The maximum value of the number of road-to-vehicle communication periods that can be set during one control cycle is "16", and they are arranged at intervals of 390 units (6240 μs) from the beginning of the control cycle. The maximum value of the road-to-vehicle communication period length that can be set is 189 units (3024 μs).
基地局200には、1制御周期中にある16の路車間通信期間のうち1つの路車間通信期間が割り当てられる。基地局200は、自身の路車間通信期間においてのみ無線信号を送信する。
基地局200は、自身の路車間通信期間に関する情報を含む路車間通信期間情報を含む無線信号をブロードキャストする。移動局150は、路車間通信期間情報に基づいて、基地局200が使用している路車間通信期間を把握し、基地局200が使用している路車間通信期間において無線信号を送信しないようにする。また、移動局150は、基地局200から受信した路車間通信時間情報を管理し、管理している路車間通信期間情報を車車間通信によりブロードキャストする。
The
図4は、路車間通信期間情報の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of road-to-vehicle communication period information.
図4(a)に示すように、路車間通信期間1乃至16のそれぞれの情報を含む。1つの路車間通信期間に対して、2ビットの「転送回数」と6ビットの「路車間通信期間長」との合計8ビットのフィールドを使用する。路車間通信期間数は「16」であるため、合計128ビット(16オクテット)である。
As shown in FIG. 4(a), information for each of road-to-
図4(b)に示すように、「転送回数」は、0回(転送しない)から3回までの回数のうちいずれかが設定される。「転送回数」は、1つの路車間通信期間の情報を、同じ移動局150が何回転送すべきかを指定するものである。
As shown in FIG. 4B, the "number of transfers" is set to any number from 0 (no transfer) to 3. The "number of transfers" specifies how many times the same
図4(c)に示すように、「路車間通信期間長」は、3ユニット(48μs)単位で路車間通信期間の長さを表し、「0」の場合は路車間通信期間が存在しないことを表す。路車間通信期間長の最小値は3ユニット(48μs)であり、最大値は189ユニット(3024μs)である。 As shown in FIG. 4(c), the "road-to-vehicle communication period length" represents the length of the road-to-vehicle communication period in units of 3 units (48 μs), and if it is "0", it means that there is no road-to-vehicle communication period. represents. The minimum value of the road-to-vehicle communication period length is 3 units (48 μs), and the maximum value is 189 units (3024 μs).
(移動局の構成)
図5は、本実施形態に係る移動局150の構成を示す図である。図5に示すように、移動局150は、無線通信部110と、制御部120とを有する。(Mobile station configuration)
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of
無線通信部110は、基地局200との無線通信(路車間通信)及び他の移動局との無線通信(車車間通信)に用いられる。無線通信部110は、受信部111及び送信部112を有する。受信部111は、制御部120の制御下で無線信号を受信する。受信部111はアンテナを含み、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部120に出力する。送信部112は、制御部120の制御下で無線信号を送信する。送信部112はアンテナを含み、制御部120が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。
The
受信部111は、キャリアセンスを行う。具体的には、受信部111は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時監視し、当該受信レベルがある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ送信部112が無線送信をブロードキャストする。但し、制御部120は、路車間通信期間情報に基づいて、基地局200が無線信号の送信に用いる路車間通信期間の間は、送信部112から無線信号をブロードキャストしないよう制御する。
The receiving
制御部120は、移動局150における各種の制御を行う。制御部120は、少なくとも1つのプロセッサ及び少なくとも1つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサ及びCPUを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。
The
制御部120は、車両100(移動局150)の現在の位置、方向、及び速度等を含む車両情報(アプリケーションデータ)を含む無線信号を、無線通信部110を介して外部にブロードキャストで送信させる。また、制御部120は、他の車両から受信部111が受信した無線信号に含まれる車両情報(アプリケーションデータ)に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。さらに、制御部120は、基地局200がブロードキャストした路車間通信期間情報を受信部111が受信すると、この路車間通信期間情報をブロードキャストして他の移動局に転送する。
The
(基地局の構成)
図6は、本実施形態に係る基地局200の構成を示す図である。図6に示すように、基地局200は、無線通信部210と、有線通信部220と、制御部230とを有する。(Base station configuration)
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the
無線通信部210は、移動局150との無線通信及び他の基地局との無線通信に用いられる。無線通信部210は、受信部211及び送信部212を有する。受信部211は、制御部230の制御下で無線信号を受信する。受信部211はアンテナを含み、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部230に出力する。送信部212は、制御部230の制御下で無線信号を送信する。送信部212はアンテナを含み、制御部230が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。なお、無線通信部210は、道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを有する。無線通信部210は、複数のアンテナエレメントによるアダプティブアレイ制御(ビームフォーミング、ヌルステアリング)を行ってもよい。
The wireless communication unit 210 is used for wireless communication with the
有線通信部220は、中央装置400との通信に用いられる。また、有線通信部220は、交通信号機300に接続されてもよい。
制御部230は、基地局200における各種の制御を行う。制御部230は、少なくとも1つのプロセッサ及び少なくとも1つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサとCPUとを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。
The
例えば、制御部230は、受信部211が移動局150から受信した無線信号に含まれる車両情報(アプリケーションデータ)を一時的に記憶し、有線通信部220を介して中央装置400に転送する。また、制御部230は、有線通信部220が中央装置400から受信した交通情報(アプリケーションデータ)等を一時的に記憶し、当該交通情報を含む無線信号を送信部212からブロードキャストする。さらに、制御部230は、路車間通信期間情報を、ブロードキャストする無線信号に含める。
For example, the
(実施形態に係る動作)
図7は、本実施形態に係る基地局200の動作環境を示す図である。(Operation according to embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing the operating environment of the
図7に示すように、基地局200Aと、基地局200Bと、車両100(移動局150)とが存在する。基地局200Bは、基地局200Aよりも先に設置されており、既に運用が開始されているとする。基地局200Bには路車間通信期間が割り当てられており、基地局200Bは、自身の路車間通信期間において無線信号をブロードキャストする。一方、基地局200Aは、新規に設置された基地局であり、未だ運用が開始されていないとする。基地局200Aには未だ路車間通信期間が割り当てられていない。
As shown in FIG. 7, there are a
基地局200A及び基地局200Bの無線信号の到達範囲(すなわち、通信エリア)は一部重複する。具体的には、基地局200AのエリアAの一部と基地局200BのエリアBの一部とが重複する。車両100(移動局150)は、当該重複する領域に位置している。
The radio signal reach ranges (ie, communication areas) of
かかる環境下において、基地局200A及び基地局200Bが同じ路車間通信期間において無線信号をブロードキャストすると、車両100(移動局150)の位置において干渉が生する。その結果、車両100(移動局150)は、基地局200A及び基地局200Bのいずれの無線信号も受信できない可能性がある。
Under such an environment, when
本実施形態において、新規に設置された基地局200Aは、自身の路車間通信期間を自律的に決定する。図8は、本実施形態に係る路車間通信期間の決定方法の概要を示すシーケンス図である。
In this embodiment, the newly installed
図8に示すように、ステップS1において、基地局200Bは、基地局200Bに割り当てられた路車間通信期間において、当該路車間通信期間の情報を含む路車間通信期間情報をブロードキャストする。例えば、基地局200Bには、路車間通信期間「1」が割り当てられているとする。かかる場合、基地局200Bがブロードキャストする路車間通信期間情報は、路車間通信期間「1」に対応する「路車間通信期間長」として「0」以外の値が設定される。移動局150は、基地局200Bからブロードキャストされた路車間通信期間情報を受信する。
As shown in FIG. 8, in step S1, the
ステップS2において、移動局150は、基地局200Bから受信した路車間通信期間情報をブロードキャストすることにより、当該路車間通信期間情報を転送する。基地局200Aは、基地局200Aが設置された後、ある期間内において、移動局150から転送される路車間通信期間情報をモニタしており、移動局150から転送される路車間通信期間情報を受信する。
In step S2, the
ステップS3において、基地局200Aは、移動局150から受信した路車間通信期間情報(第1期間情報)に基づいて、基地局200B(基地局200A以外の第1基地局)が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する。基地局200Bが路車間通信期間「1」を用いていることから、基地局200Aは、路車間通信期間「2」乃至「16」を特定する。そして、基地局200Aは、特定した路車間通信期間「2」乃至「16」のいずれかを、基地局200Aの路車間通信期間として決定する。
In step S3, the
これにより、基地局200AのエリアAの一部と基地局200BのエリアBの一部とが重複する場合であっても、当該重複する領域における干渉の発生を抑制できる。
Thereby, even if a part of area A of
図9は、本実施形態に係る基地局200Aの動作例を示すフロー図である。
FIG. 9 is a flow diagram showing an example of the operation of the
図9に示すように、ステップS11において、基地局200Aの受信部211は、基地局200A以外の第1基地局(例えば、基地局200B)が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す路車間通信期間情報(第1期間情報)を、車両100に搭載される移動局150から受信する。
As shown in FIG. 9, in step S11, the receiving
ステップS12において、基地局200Aの制御部230は、移動局150から受信した路車間通信期間情報に基づいて、基地局200A以外の第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する。特定された路車間通信期間が1つである場合(ステップS13:NO)、ステップS16において、基地局200Aの制御部230は、特定された1つの路車間通信期間を基地局200Aの路車間通信期間として決定する。
In step S12, the
一方、基地局200A以外の第1基地局が無線信号の送信に用いていない複数の路車間通信期間が存在する場合(ステップS13:YES)、ステップS14において、基地局200Aの制御部230は、当該複数の路車間通信期間のそれぞれにおける干渉レベル(すなわち、受信電力)を測定するよう受信部211を制御する。そして、ステップS15において、基地局200Aの制御部230は、当該複数の路車間通信期間の中から干渉レベルが最も小さい路車間通信期間を特定する。
On the other hand, if there are a plurality of road-to-vehicle communication periods in which the first base station other than the
ステップS16において、基地局200Aの制御部230は、特定された1つの路車間通信期間を基地局200Aの路車間通信期間として決定する。基地局200Aの路車間通信期間が決定され、基地局200Aの運用が開始されると、基地局200Aの制御部230は、決定された路車間通信期間において無線信号をブロードキャストするよう送信部212を制御する。ここで、基地局200Aの制御部230は、基地局200Aの路車間通信期間を示す情報を含む路車間通信期間情報を、ブロードキャストする無線信号に含める。
In step S16, the
このように、本実施形態に係る基地局200は、当該基地局200以外の第1基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す第1期間情報(路車間通信期間情報)を、車両100に搭載される移動局150から受信する受信部211と、移動局150から受信した第1期間情報に基づいて、第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する制御部230と、特定された路車間通信期間において無線信号を送信する送信部212とを有する。
In this way, the
これにより、基地局200の路車間通信期間を決定する際に、当該基地局200において無線信号が観測されない他の基地局を考慮することができる。したがって、相互に無線信号が到達しない2つの基地局があり、当該2つの基地局の無線信号の到達範囲(すなわち、通信エリア)が一部重複する場合において、当該重複する領域において干渉が生じる可能性を低減できる。
Thereby, when determining the road-to-vehicle communication period of the
本実施形態において、第1期間情報は、移動局150により第1基地局から受信され、且つ移動局150により転送される。基地局200の受信部211は、移動局150により転送される第1期間情報を受信する。これにより、基地局200が第1基地局から直接的に受信できない路車間通信期間情報を、第1基地局から移動局150を介して取得できる。
In this embodiment, the first period information is received by the
本実施形態において、基地局200の制御部230は、当該基地局200の設置時において、当該基地局200が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を決定する際に、上述したような特定を行う。これにより、基地局200に割り当てる路車間通信期間を当該基地局200が自律的に決定できるため、基地局設置時における作業者の手間及びコストを削減できる。
In this embodiment, when the
(変更例1)
実施形態の変更例1について説明する。(Change example 1)
Modification example 1 of the embodiment will be described.
図10は、変更例1に係る基地局200の動作環境を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an operating environment of
図10に示すように、基地局200Aと、基地局200Bと、基地局200Cとが存在する。基地局200B及び基地局200Cは、基地局200Aよりも先に設置されており、既に運用が開始されているとする。基地局200Bには路車間通信期間「1」が割り当てられており、基地局200Bは、自身の路車間通信期間「1」において無線信号をブロードキャストする。基地局200Cには路車間通信期間「4」が割り当てられており、基地局200Cは、自身の路車間通信期間「4」において無線信号をブロードキャストする。
As shown in FIG. 10, there are a
一方、基地局200Aは、新規に設置された基地局であり、未だ運用が開始されていないとする。基地局200Aには未だ路車間通信期間が割り当てられていない。
On the other hand, it is assumed that the
基地局200B及び基地局200Cが送信する無線信号は、基地局200Aに到達する。よって、基地局200Aは、基地局200B及び基地局200Cから直接的に路車間通信期間情報を受信可能である。変更例1においては、上述の実施形態に係る動作に加えて、他の基地局から直接的に受信する路車間通信期間情報も用いて、基地局200Aが自身の路車間通信期間を決定する。
Radio signals transmitted by
具体的には、変更例1において、基地局200Aの受信部211は、当該基地局200A以外の第2基地局(例えば、基地局200B、基地局200C)が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す路車間通信期間情報(第2期間情報)を、当該第2基地局から直接的に受信する。基地局200Aの制御部230は、移動局150から受信した第1期間情報(上述の実施形態参照)と、第2基地局から受信した第2期間情報とに基づいて、第1基地局(上述の実施形態参照)及び第2基地局のいずれも無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する。
Specifically, in modification example 1, the receiving
図11は、変更例1に係る基地局200Aの動作例を示すフロー図である。
FIG. 11 is a flow diagram showing an example of the operation of the
図11に示すように、ステップS21において、基地局200Aの受信部211は、基地局200A以外の第1基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す路車間通信期間情報(第1期間情報)を、車両100に搭載される移動局150から受信する。
As shown in FIG. 11, in step S21, the receiving
ステップS22において、基地局200Aの受信部211は、基地局200A以外の第2基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す路車間通信期間情報(第2期間情報)を、当該第2基地局から直接的に受信する。なお、ステップS21及びステップS22の順番は逆であってもよい。
In step S22, the receiving
ステップS23において、基地局200Aの制御部230は、移動局150から受信した路車間通信期間情報(第1期間情報)と、第2基地局から受信した路車間通信期間情報(第2期間情報)とに基づいて、基地局200A以外の第1基地局及び第2基地局のいずれも無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する。特定された路車間通信期間が1つである場合(ステップS24:NO)、ステップS27において、基地局200Aの制御部230は、特定された1つの路車間通信期間を基地局200Aの路車間通信期間として決定する。
In step S23, the
一方、基地局200A以外の第1基地局及び第2基地局のいずれも無線信号の送信に用いていない複数の路車間通信期間が存在する場合(ステップS24:YES)、ステップS25において、基地局200Aの制御部230は、当該複数の路車間通信期間のそれぞれにおける干渉レベル(すなわち、受信電力)を測定するよう受信部211を制御する。そして、ステップS26において、基地局200Aの制御部230は、当該複数の路車間通信期間の中から干渉レベルが最も小さい路車間通信期間を特定する。
On the other hand, if there are multiple road-to-vehicle communication periods in which neither the first base station nor the second base station other than the
ステップS27において、基地局200Aの制御部230は、特定された1つの路車間通信期間を基地局200Aの路車間通信期間として決定する。基地局200Aの路車間通信期間が決定され、基地局200Aの運用が開始されると、基地局200Aの制御部230は、決定された路車間通信期間において無線信号をブロードキャストするよう送信部212を制御する。ここで、基地局200Aの制御部230は、基地局200Aの路車間通信期間を示す情報を含む路車間通信期間情報を、ブロードキャストする無線信号に含める。
In step S27, the
(変更例2)
実施形態の変更例2について説明する。(Change example 2)
Modification example 2 of the embodiment will be described.
上述の実施形態において、複数の移動局150が1つの路車間通信期間情報を転送するケースを考慮していなかった。しかしながら、基地局200が多数の移動局150を経由して他の基地局の路車間通信期間情報を取得する場合、当該他の基地局は地理的に基地局200の遠くにある可能性がある。よって、路車間通信期間情報のホップ数も考慮することが好ましい。
In the embodiments described above, the case where a plurality of
変更例2において、路車間通信期間情報(第1期間情報)は、当該第1期間情報を転送した移動局150の数を示すホップ数情報を含む。具体的には、路車間通信期間情報は、複数の路車間通信期間のそれぞれについてホップ数情報を含む。移動局150は、路車間通信期間情報を転送する際に、ホップ数情報に1を加算する。
In modification example 2, the road-to-vehicle communication period information (first period information) includes hop number information indicating the number of
基地局200の制御部230は、移動局150から受信した路車間通信期間情報に含まれるホップ数情報により示される数が閾値以上である場合に、受信された路車間通信期間情報が無効であるとみなす。
The
例えば、路車間通信期間情報に複数の路車間通信期間の情報が含まれ、いずれかの路車間通信期間についてのホップ数が閾値以上である場合に、ホップ数が閾値以上である路車間通信期間の情報のみを無効とみなしてもよいし、路車間通信期間情報の全体を無効であるとみなしてもよい。なお、「無効とみなす」とは、破棄すること又は無視することを含む概念である。 For example, if the road-vehicle communication period information includes information on multiple road-vehicle communication periods, and the number of hops for any of the road-vehicle communication periods is greater than or equal to the threshold, the road-vehicle communication period in which the number of hops is greater than or equal to the threshold Only the information may be regarded as invalid, or the entire road-vehicle communication period information may be regarded as invalid. Note that "to be considered invalid" is a concept that includes discarding or ignoring.
(その他の実施形態)
上述の実施形態において、基地局200の制御部230は、当該基地局200の設置時において、当該基地局200が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を決定する際に、他の基地局が使用していない路車間通信期間を特定していた。しかしながら、基地局200の制御部230は、当該基地局200の設置後において、当該基地局200が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を変更する際に、他の基地局が使用していない路車間通信期間を特定してもよい。例えば、基地局200の設置後、所定の周期(例えば、半年ごと又は1年ごと)の周期で、路車間通信期間の変更判断を行ってもよい。(Other embodiments)
In the embodiment described above, when the
上述の実施形態において、路側に設置される基地局200がアンテナ・本体一体型の基地局である一例について説明したが、アンテナ・本体分離型の基地局であってもよい。かかる場合、基地局200のアンテナ部分が道路の周辺に設置され、基地局200の本体部分が道路から離間して設置され、且つアンテナ部分と本体部分とがケーブルを介して接続されてもよい。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the
上述したシステムの実施形態の通信プロトコルは、ARIB T109に準拠した形で説明したが、3GPPのV2Xに準拠してもよいし、無線LAN等の方式でもよい。基地局200は、これらの通信規格を全て対応可能としたオールインワンで構成されていてもよい。3GPPのV2Xであれば、ブロードキャストは、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)でもよい。例えば、MBMS技術を利用したシングルセルPoint-to-Multipoint(SC-PTM)伝送を利用可能である。
The communication protocol of the embodiment of the system described above has been described in accordance with ARIB T109, but it may also be based on 3GPP V2X, or may be a method such as wireless LAN. The
以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 Although the embodiments have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to that described above, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention.
本願は、日本国特許出願第2018-140421号(2018年7月26日出願)の優先権を主張し、その内容のすべてが本願明細書に組み込まれている。 This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2018-140421 (filed on July 26, 2018), and the entire content thereof is incorporated into the specification of the present application.
Claims (9)
当該基地局以外の、前記道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを有する第1基地局が無線信号の送信に用いる第1路車間通信期間を示す第1期間情報を移動局から受信する受信部と、
前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1路車間通信期間以外の期間を、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間として特定する制御部と、
前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信する送信部と、
を備え、
当該基地局が有するアンテナは、前記道路の方向に沿った指向性を有し、
前記第1期間情報は、当該第1期間情報を転送した移動局の数を示すホップ数情報を含み、
前記制御部は、前記受信された第1期間情報に含まれる前記ホップ数情報により示される数が閾値以上である場合に、前記受信された第1期間情報が無効であるとみなす、基地局。 A base station installed near roads,
Receiving from a mobile station first period information indicating a first road-to-vehicle communication period used for transmitting a wireless signal by a first base station other than the base station having an antenna having directivity along the direction of the road; Department and
A control unit that identifies a period other than the first road-to-vehicle communication period as a road-to-vehicle communication period that is not used by the first base station to transmit a wireless signal, based on the first period information received from the mobile station. and,
a transmitter that transmits a wireless signal during the specified road-to-vehicle communication period;
Equipped with
The antenna of the base station has directivity along the direction of the road,
The first period information includes hop number information indicating the number of mobile stations that have transferred the first period information,
The base station is configured such that the control unit considers the received first period information to be invalid when a number indicated by the hop count information included in the received first period information is a threshold value or more.
前記受信部は、前記移動局により転送される前記第1期間情報を受信する、請求項1に記載の基地局。 the first period information is received by the mobile station from the first base station and transferred by the mobile station;
The base station according to claim 1, wherein the receiving unit receives the first period information transferred by the mobile station.
当該基地局以外の、前記道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを有する第1基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す第1期間情報を移動局から受信する受信部と、
前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する制御部と、
前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信する送信部と、
を備え、
当該基地局が有するアンテナは、前記道路の方向に沿った指向性を有し、
前記第1期間情報は、当該第1期間情報を転送した移動局の数を示すホップ数情報を含み、
前記制御部は、前記受信された第1期間情報に含まれる前記ホップ数情報により示される数が閾値以上である場合に、前記受信された第1期間情報が無効であるとみなし、
前記制御部は、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない複数の路車間通信期間が存在する場合に、前記複数の路車間通信期間のそれぞれにおける干渉レベルに基づいて、前記複数の路車間通信期間の中から干渉レベルが最も小さい路車間通信期間を特定する、基地局。 A base station installed near roads,
a receiving unit that receives from a mobile station first period information indicating a road-to-vehicle communication period used for transmitting a wireless signal by a first base station other than the base station having an antenna having directivity along the direction of the road; ,
a control unit that identifies a road-to-vehicle communication period that is not used by the first base station for transmitting wireless signals, based on the first period information received from the mobile station;
a transmitter that transmits a wireless signal during the specified road-to-vehicle communication period;
Equipped with
The antenna of the base station has directivity along the direction of the road,
The first period information includes hop number information indicating the number of mobile stations that have transferred the first period information,
The control unit considers the received first period information to be invalid if the number indicated by the hop count information included in the received first period information is equal to or greater than a threshold;
When there are a plurality of road-to-vehicle communication periods that are not used by the first base station to transmit wireless signals, the control unit is configured to control the number of road-to-vehicle communication periods based on the interference level in each of the plurality of road-to-vehicle communication periods. A base station that identifies the road-to-vehicle communication period with the lowest interference level from among the road-to-vehicle communication periods.
前記制御部は、前記移動局から受信した前記第1期間情報と、前記第2基地局から受信した前記第2期間情報とに基づいて、前記第1路車間通信期間以外の期間及び前記第2路車間通信期間以外の期間を、前記第1基地局及び前記第2基地局のいずれも無線信号の送信に用いていない路車間通信期間として特定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基地局。 The receiving unit receives, from the second base station, second period information indicating a second road-to-vehicle communication period used by a second base station other than the base station for transmitting wireless signals,
The control unit is configured to control a period other than the first road-to-vehicle communication period and the second period based on the first period information received from the mobile station and the second period information received from the second base station. 4. The method according to claim 1 , wherein a period other than the road-to-vehicle communication period is specified as a road-to-vehicle communication period in which neither the first base station nor the second base station is used for transmitting a wireless signal. Base station listed.
当該基地局以外の、前記道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを有する第1基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す第1期間情報を移動局から受信する受信部と、
前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定する制御部と、
前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信する送信部と、
を備え、
当該基地局が有するアンテナは、前記道路の方向に沿った指向性を有し、
前記第1期間情報は、当該第1期間情報を転送した移動局の数を示すホップ数情報を含み、
前記制御部は、前記受信された第1期間情報に含まれる前記ホップ数情報により示される数が閾値以上である場合に、前記受信された第1期間情報が無効であるとみなし、
前記受信部は、当該基地局以外の第2基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を示す第2期間情報を、前記第2基地局から受信し、
前記制御部は、前記移動局から受信した前記第1期間情報と、前記第2基地局から受信した前記第2期間情報とに基づいて、前記第1基地局及び前記第2基地局のいずれも無線信号の送信に用いていない路車間通信期間を特定し、
前記制御部は、前記第1基地局及び前記第2基地局のいずれも無線信号の送信に用いていない複数の路車間通信期間が存在する場合に、前記複数の路車間通信期間のそれぞれにおける干渉レベルに基づいて、前記複数の路車間通信期間の中から干渉レベルが最も小さい路車間通信期間を特定する、基地局。 A base station installed near roads,
a receiving unit that receives from a mobile station first period information indicating a road-to-vehicle communication period used for transmitting a wireless signal by a first base station other than the base station having an antenna having directivity along the direction of the road; ,
a control unit that identifies a road-to-vehicle communication period that is not used by the first base station for transmitting wireless signals, based on the first period information received from the mobile station;
a transmitter that transmits a wireless signal during the specified road-to-vehicle communication period;
Equipped with
The antenna of the base station has directivity along the direction of the road,
The first period information includes hop number information indicating the number of mobile stations that have transferred the first period information,
The control unit considers the received first period information to be invalid if the number indicated by the hop count information included in the received first period information is equal to or greater than a threshold;
The receiving unit receives, from the second base station, second period information indicating a road-to-vehicle communication period used by a second base station other than the base station for transmitting wireless signals,
The control unit is configured to control both the first base station and the second base station based on the first period information received from the mobile station and the second period information received from the second base station. Identify road-to-vehicle communication periods that are not used for transmitting wireless signals,
When there are a plurality of road-to-vehicle communication periods in which neither the first base station nor the second base station is used for transmitting radio signals, the control unit is configured to control interference in each of the plurality of road-to-vehicle communication periods. A base station that identifies a road-to-vehicle communication period having the lowest interference level from among the plurality of road-to-vehicle communication periods based on the level.
当該基地局の設置後において、所定の周期で当該基地局が無線信号の送信に用いる路車間通信期間を変更するか否かを判定し、
当該路車間通信期間を変更すると判定した際に、前記特定を行う、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の基地局。 The control unit includes:
After the base station is installed, determining whether or not the base station changes the road-to-vehicle communication period used for transmitting wireless signals at a predetermined period;
The base station according to claim 1 , wherein the base station performs the identification when determining that the road-to-vehicle communication period is to be changed.
当該基地局以外の、前記道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを有する第1基地局が無線信号の送信に用いる第1路車間通信期間を示す第1期間情報を移動局から受信するステップと、
前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1路車間通信期間以外の期間を、前記第1基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間として特定するステップと、
前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信するステップと、を備え、
当該基地局が有するアンテナは、前記道路の方向に沿った指向性を有し、
前記第1期間情報は、当該第1期間情報を転送した移動局の数を示すホップ数情報を含み、
前記基地局の制御方法は、前記受信された第1期間情報に含まれる前記ホップ数情報により示される数が閾値以上である場合に、前記受信された第1期間情報が無効であるとみなすステップを、さらに備える基地局の制御方法。 A method for controlling a base station installed around a road, the method comprising:
A step of receiving from a mobile station first period information indicating a first road-to-vehicle communication period used for transmitting a wireless signal by a first base station other than the base station having an antenna having directivity along the direction of the road. and,
Based on the first period information received from the mobile station, identifying a period other than the first road-to-vehicle communication period as a road-to-vehicle communication period that is not used by the first base station to transmit a wireless signal; ,
transmitting a wireless signal during the specified road-to-vehicle communication period,
The antenna of the base station has directivity along the direction of the road,
The first period information includes hop number information indicating the number of mobile stations that have transferred the first period information,
The base station control method includes the step of determining that the received first period information is invalid when the number indicated by the hop number information included in the received first period information is equal to or greater than a threshold value. A base station control method further comprising:
前記第2基地局は、前記第2基地局が無線信号の送信に用いる第1路車間通信期間を示す第1期間情報を送信する第2送信部を備え、前記第2送信部は、前記道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを含み、
前記第1基地局は、
前記移動局から前記第1期間情報を受信する第1受信部と、
前記移動局から受信した前記第1期間情報に基づいて、前記第1路車間通信期間以外の期間を、前記第2基地局が無線信号の送信に用いていない路車間通信期間として特定する制御部と、
前記特定された路車間通信期間において無線信号を送信する第1送信部と、
を備え、
前記第1受信部及び前記第1送信部は、前記道路の方向に沿った指向性を有するアンテナを含み、
前記第1期間情報は、当該第1期間情報を転送した移動局の数を示すホップ数情報を含み、
前記制御部は、前記受信された第1期間情報に含まれる前記ホップ数情報により示される数が閾値以上である場合に、前記受信された第1期間情報が無効であるとみなす、交通通信システム。 A traffic communication system including a first base station installed around a road, a second base station other than the base station, and a mobile station,
The second base station includes a second transmitter that transmits first period information indicating a first road-to-vehicle communication period used by the second base station to transmit wireless signals, and the second transmitter an antenna having directivity along the direction of
The first base station is
a first receiving unit that receives the first period information from the mobile station;
A control unit that identifies a period other than the first road-to-vehicle communication period as a road-to-vehicle communication period that is not used by the second base station to transmit a wireless signal, based on the first period information received from the mobile station. and,
a first transmitting unit that transmits a wireless signal during the specified road-to-vehicle communication period;
Equipped with
The first receiving unit and the first transmitting unit include an antenna having directivity along the direction of the road,
The first period information includes hop number information indicating the number of mobile stations that have transferred the first period information,
The control unit deems the received first period information to be invalid when a number indicated by the number of hops information included in the received first period information is a threshold value or more. .
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