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WO2017061203A1 - 無線通信装置、無線通信システム - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム Download PDF

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Publication number
WO2017061203A1
WO2017061203A1 PCT/JP2016/075933 JP2016075933W WO2017061203A1 WO 2017061203 A1 WO2017061203 A1 WO 2017061203A1 JP 2016075933 W JP2016075933 W JP 2016075933W WO 2017061203 A1 WO2017061203 A1 WO 2017061203A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
roadside
channel
service
time
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/075933
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴久 山城
正剛 隈部
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to CN201680057300.0A priority Critical patent/CN108141722B/zh
Priority to US15/766,522 priority patent/US10499422B2/en
Priority to SG11201802640UA priority patent/SG11201802640UA/en
Publication of WO2017061203A1 publication Critical patent/WO2017061203A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/02—Hybrid access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
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    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
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    • H04W74/0825—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision detection
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    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/46—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for vehicle-to-vehicle communication [V2V]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames

Definitions

  • the present disclosure relates to a radio communication device and a radio communication system including a plurality of radio communication devices, and more particularly to a technique for avoiding collision of signals transmitted by the radio communication device.
  • CSAMA / CA is widely used as a technique for avoiding collision of signals transmitted by wireless communication devices.
  • CSAMA / CA is an abbreviation for CarrierCarSense Multiple Access / Collision Avoidance.
  • Patent Document 1 is a technique for stopping transmission when a collision of transmitted signals is detected, and a collision of signals cannot be avoided. If a plurality of signals collide with each other, the plurality of collided signals cannot be decoded by the receiver, and thus the transmitted signal is wasted. Therefore, it is naturally desirable to prevent signals from colliding rather than detecting signal collision and stopping transmission.
  • a wireless communication device repeatedly transmits from a transmission unit that transmits a radio wave and a transmission timing that is determined based on a start time of the transmission time zone within a transmission time zone that is periodically repeated.
  • a transmission control unit that transmits a repetitive signal that is necessary as a radio wave and that repeatedly transmits the repetitive signal by repeating the transmission time zone, a reception unit that receives the radio wave, and a transmission control unit that transmits the repetitive signal
  • a signal collision determination unit that determines whether or not a repetitive signal transmitted from the transmission unit collides with a signal transmitted from another device based on the radio wave received by the reception unit.
  • the transmission control unit changes the transmission timing of the repetitive signal based on the fact that the signal collision determination unit determines that the repetitive signal collides.
  • This wireless communication device includes a signal collision determination unit.
  • the signal collision determination unit determines whether or not the repeated signal collides with a signal transmitted by another device when the transmission control unit transmits the repeated signal. If the signal that collides with the repetitive signal is a repetitive signal transmitted by another device, the other device is highly likely to transmit the signal at the same transmission timing even in the next transmission time zone. Therefore, the transmission control unit changes the transmission timing of the repetitive signal based on the determination that the signal collision determination unit collides with the repetitive signal. As a result, the next time the repetitive signal is transmitted, even if another device is also transmitting the repetitive signal, the possibility that the repetitive signal transmitted by the other device will not collide increases. Can be reduced.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the roadside machine of FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of the roadside control unit of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of WSA generated by the CCH communication control unit.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a time change of the communication channel of the roadside communication unit.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the in-vehicle device in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating functions of the control unit in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the CCH process executed by the roadside control unit of FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the SCH process executed by the roadside control unit of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram exemplifying a situation where a WSA collision is determined in step S7 of FIG.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the WSA transmission timing determined in step S25 of FIG.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of a wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the size of the wireless communication area of the roadside device and the initial value of the WSA transmission timing.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the width of the wireless communication area of the roadside device and the minimum transmission timing value of WSA.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a time zone in which WSA is transmitted in the second embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a time zone in which WSA is transmitted in the second embodiment.
  • the wireless communication system 1 includes a roadside device 2 and an in-vehicle device 3.
  • the roadside device 2 corresponds to a wireless communication device
  • the in-vehicle device 3 corresponds to a service receiving terminal.
  • FIG. 1 shows only one in-vehicle device 3, but there may be a plurality of in-vehicle devices 3.
  • the roadside device 2 and the vehicle-mounted device 3 communicate with each other in accordance with the WAVE standard.
  • WAVE is an abbreviation for Wireless Access in Vehicular Environments.
  • the wireless communication system 1 sets one control channel and a plurality of service channels as communication channels.
  • the control channel and the plurality of service channels are set to different predetermined frequency channels. Both of these control channels and service channels belong to the 5.8 GHz band and the 5.9 GHz band.
  • the roadside device 2 notifies WSA which means Wave Service Advertisement on the control channel.
  • This WSA corresponds to service start information, and includes various information that the in-vehicle device 3 needs to acquire in order to start the service.
  • the WSA includes channel information that specifies a service channel.
  • the roadside device 2 transmits service execution information through the service channel specified by the WSA.
  • the roadside machine 2 may be fixed to the roadside or may be a mobile type.
  • the service execution information is information that needs to be communicated between the roadside device 2 and the vehicle-mounted device 3 in order to execute the service, and includes information transmitted by the roadside device 2 and information transmitted by the vehicle-mounted device 3. However, for some services such as a road traffic information distribution service, the service execution information is only information transmitted by the roadside device 2.
  • the in-vehicle device 3 is mounted on the vehicle 4. Therefore, the in-vehicle device 3 is a mobile type.
  • the in-vehicle device 3 receives WSA and service execution information, and can also perform inter-vehicle communication with other in-vehicle devices 3.
  • the roadside device 2 performs road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 3 existing in the wireless communication area 6 formed by the roadside device 2, and transmits various information to the in-vehicle device 3 or obtains various information from the in-vehicle device 3.
  • the wireless communication area is an area where a signal transmitted from the roadside device 2 reaches a predetermined intensity or higher that can be detected by the in-vehicle device 3, and corresponds to a transmission range.
  • the roadside machine 2 is provided at a position suitable for the service provided by the roadside machine 2.
  • the roadside machine 2 is provided at an intersection, a middle of a road connecting the intersection and the intersection, an entrance to a specific facility (for example, a parking lot, a store, a toll road), or the like.
  • the wireless communication area 6 of the roadside device 2 can be set according to the service provided by the roadside device 2.
  • the output of the radio wave transmitted by the roadside device 2 can be set according to the service provided by the roadside device 2.
  • the set wireless communication area 6 is wide, it may overlap with the wireless communication areas 6 of other roadside devices 2.
  • FIG. 1 also shows the wireless communication area 6A of the roadside device 2A and the wireless communication area 6B of the roadside device 2B. These two wireless communication areas 6A and 6B partially overlap as shown in FIG. 1, and in the example of FIG. 1, the roadside device 2B is included in the wireless communication area 6A of the roadside device 2A. . On the other hand, the position of the roadside machine 2A is outside the wireless communication area 6B of the roadside machine 2B. Note that these two wireless communication areas 6A and 6B are directional areas. Of course, the wireless communication area 6 may be a non-directional area, that is, a true circular area.
  • the roadside machine 2 includes a roadside communication unit 21 and a roadside control unit 22 as shown in FIG.
  • the roadside communication unit 21 and the roadside control unit 22 are connected to be able to communicate with each other.
  • the roadside communication unit 21 performs road-to-vehicle communication with the in-vehicle device 3 existing in the wireless communication area 6 formed by the roadside device 2 by narrow area communication.
  • Narrow-area communication is a communication method in which direct communication is performed without using a relay device.
  • the radio communication area 6 formed by the roadside device 2 is often several hundred meters in radius, but it varies depending on the service provided by the roadside device 2, and may have a radius of about 10 meters, or it may have a radius of about 1 km. is there.
  • the roadside communication unit 21 has two operation modes: a mode in which communication is performed using a control channel and a mode in which communication is performed using a service channel. That is, both the communication using the control channel with the in-vehicle device 3 and the communication using the service channel are performed by the roadside communication unit 21.
  • the roadside communication unit 21 includes a roadside transmission unit 21A, a roadside reception unit 21B, a circulator 21c, and an antenna 21d.
  • the roadside transmission unit 21A can select one channel from the control channel and a plurality of service channels and set a transmission channel that is a frequency channel for transmitting radio waves.
  • the roadside transmission unit 21A modulates the data input from the roadside control unit 22, further converts the data into radio waves having the frequency of the transmission channel, and transmits the radio wave.
  • This roadside transmission unit 21A corresponds to a transmission unit.
  • the roadside receiving unit 21B sets a reception channel, which is a frequency channel for receiving radio waves, to the same channel as the transmission channel, and receives radio waves transmitted from the in-vehicle device 3 through the set reception channel. Then, the received radio wave is demodulated to extract a signal, and the signal is output to the roadside control unit 22.
  • This roadside receiving unit 21B corresponds to a receiving unit.
  • the circulator 21c guides the signal from the roadside transmitter 21A to the antenna 21d, and guides the signal representing the radio wave received by the antenna 21d to the roadside receiver 21B. Since the circulator 21c is provided, the roadside communication unit 21 can receive the signal from the roadside reception unit 21B while transmitting a signal from the roadside transmission unit 21A.
  • the roadside control unit 22 is configured as a normal computer, and includes a well-known CPU, a nonvolatile memory such as a ROM and a flash memory, a volatile memory such as a RAM, an I / O, and a bus line that connects these configurations. It has.
  • the roadside memory 22M provided in the roadside control unit 22 is a non-volatile storage medium and is realized by, for example, a flash memory.
  • the roadside memory 22M stores program modules and data for executing various processes, a terminal ID assigned to the roadside device 2, and the like.
  • Information for generating WSA and information for generating service execution information are also stored in the roadside memory 22M.
  • the received signal strength of the signal received by the roadside receiving unit 21B is also temporarily stored in the roadside memory 22M.
  • the roadside control unit 22 includes a time synchronization unit 221, a roadside communication control unit 222, a signal collision determination unit 225, and a service processing unit 226 as functional blocks realized by executing the above-described program modules. Prepare. A part or all of the functions executed by the roadside control unit 22 may be configured by hardware using one or a plurality of ICs.
  • the time synchronization unit 221 performs processing for synchronizing the time information held by the roadside control unit 22 with the reference time.
  • the time information held by the roadside control unit 22 is measured based on the clock signal of the CPU. However, when the time is measured based on the clock signal, there is a possibility that the time information is gradually shifted from the reference time. Therefore, the time synchronization unit 221 synchronizes the time information of the roadside control unit 22 with the reference time.
  • the reference time is, for example, a time (hereinafter referred to as GNSS time) used in a global navigation satellite system (hereinafter referred to as GNSS: Global Navigation Satellite System).
  • GNSS time a time used in a global navigation satellite system
  • the time synchronization unit 221 communicates with an external server to obtain a reference time.
  • the roadside device 2 may include a GNSS receiver, and the GNSS receiver may receive a signal including the GNSS time from the GNSS artificial satellite, and the time synchronization unit 221 may acquire the GNSS time from the GNSS receiver.
  • the roadside communication control unit 222 controls the operation of the roadside communication unit 21 and switches between communication using the control channel and communication using the service channel.
  • the roadside communication control unit 222 generates information to be transmitted from the roadside communication unit 21 according to the operation mode of the roadside communication unit 21, and causes the roadside communication unit 21 to transmit the information. Further, the data received by the roadside communication unit 21 is acquired and provided to the service processing unit 226.
  • the roadside communication control unit 222 includes a CCH communication control unit 223 and an SCH communication control unit 224 as finer functional blocks.
  • CCH in the name of each part means a control channel (Control Channel)
  • SCH means a service channel (Service Channel).
  • the CCH communication control unit 223 is in charge of communication control using the control channel.
  • the CCH communication control unit 223 generates WSA, sets the transmission channel of the roadside communication unit 21 as a control channel, and causes the roadside communication unit 21 to transmit the generated WSA by the broadcast method. Also, the CCH communication control unit 223 acquires data received by the roadside communication unit 21 through communication using the control channel, and provides the data to the service processing unit 226.
  • FIG. 4 illustrates the configuration of WSA generated by the CCH communication control unit 223.
  • WSA includes a header, PSID, priority, and channel information.
  • the header is information for recognizing that the received data is WSA in the in-vehicle device 3 which is a device on the receiving side.
  • the header includes, for example, information indicating the version of the WAVE standard, information for distinguishing the WSA from other information such as service execution information, and the like.
  • PSID is information that determines the type of service provided by the service provider through the roadside device 2.
  • the priority is information that determines the priority of the service specified by the PSID among the various services provided by the various roadside devices 2.
  • the channel information is a channel number of a service channel that the roadside device 2 uses to provide a service among a plurality of service channels.
  • the service channel may be determined according to the service to be provided, and a plurality of services may be associated with the same service channel.
  • the time for the CCH communication control unit 223 to transmit WSA is a control channel time zone.
  • the roadside communication control unit 222 divides the time into a control channel time zone and a service channel time zone.
  • FIG. 5 illustrates the time change of the communication channel of the roadside communication unit 21.
  • the communication channel of the roadside communication unit 21 means a transmission channel of the roadside transmission unit 21A and a reception channel of the roadside reception unit 21B. These transmission channel and reception channel are always set to the same frequency channel.
  • control channel and the service channel are set alternately.
  • a time zone in which the communication channel is set as the control channel is defined as a control channel time zone
  • a time zone in which the communication channel is set as a service channel is defined as a service channel time zone.
  • the length of the control channel time zone and the service channel time zone are the same time, for example, every 50 milliseconds.
  • the start time of the control channel time zone and the service channel time zone is a time determined by the reference time system. Both the control channel time zone and the service channel time zone are periodically repeated time zones, and the control channel time zone corresponds to a transmission time zone.
  • the CCH communication control unit 223 repeatedly transmits the WSA every control channel time zone. Therefore, WSA corresponds to a repetitive signal, and CCH communication control unit 223 that controls transmission of WSA corresponds to a transmission control unit.
  • the SCH communication control unit 224 is responsible for control of communication using a predetermined service channel.
  • the SCH communication control unit 224 generates service execution information, sets the transmission channel of the roadside communication unit 21 to a service channel determined according to the type of service, and causes the roadside communication unit 21 to transmit the generated service execution information.
  • the time for the SCH communication control unit 224 to transmit the service execution information is a service channel time zone.
  • the transmission method may be any of broadcast, unicast, and multicast, and which communication method is used is determined according to the type of service.
  • the SCH communication control unit 224 acquires data received by the roadside communication unit 21 through communication using the service channel, and provides the data to the service processing unit 226.
  • the signal collision determination unit 225 collides with a signal transmitted by another device. To determine whether or not The determination method will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the service processing unit 226 provides a predetermined service to the in-vehicle device 3 based on the data provided from the roadside communication control unit 222.
  • Services to be provided are, for example, an automatic fee collection service when traveling on a toll road, an automatic parking fee collection service when parking, a traffic information distribution service, a location information notification service, an advertisement distribution service, and the like.
  • the in-vehicle device 3 includes a control unit 31, a narrow area communication unit 32, and a GNSS receiver 33.
  • the control unit 31 is connected to the narrow area communication unit 32 and the GNSS receiver 33 so that they can communicate with each other.
  • the narrow-area communication unit 32 performs narrow-area communication with the road-side communication unit 21 of the road-side device 2 and the narrow-area communication unit 32 included in the other in-vehicle device 3.
  • the communication distance of the narrow area communication unit 32 is about several hundred meters, for example.
  • the narrow channel communication of this embodiment uses the control channel or the service channel described above.
  • the narrow area communication unit 32 demodulates the signal received by the antenna and outputs it to the control unit 31, modulates the data input from the control unit 31, further converts it into a radio wave and transmits it to the surroundings
  • the narrow area transmission unit 32A is provided.
  • the narrow area receiving unit 32B selects and sets one reception channel from the control channel and a plurality of service channels, and receives radio waves transmitted from the roadside device 2 through the set reception channel. Then, the received radio wave is demodulated to extract a signal, and the signal is output to the roadside control unit 22.
  • the narrow area transmission unit 32A sets the transmission channel to the same frequency channel as the reception channel, modulates the data input from the roadside control unit 22, further converts the radio wave to the frequency of the transmission channel, and transmits it.
  • the GNSS receiver 33 calculates the current position of the GNSS receiver 33 by receiving radio waves from satellites used in the GNSS.
  • the current position calculated by the GNSS receiver 33 is expressed by latitude and longitude, for example.
  • Information indicating the current position calculated by the GNSS receiver 33 is sequentially provided to the control unit 31 (for example, every 100 milliseconds).
  • the GNSS receiver 33 outputs a PPS signal every second while the GNSS satellite is being captured.
  • PPS is an abbreviation of Pulse Per Second.
  • the PPS signal functions as a signal indicating the timing of integer seconds, in other words, the timing at which the seconds are switched.
  • the control unit 31 is configured as a normal computer, and includes a well-known CPU, a nonvolatile memory such as a ROM and a flash memory, a volatile memory such as a RAM, an I / O, and a bus line connecting these configurations. I have.
  • the memory 31M included in the control unit 31 is a non-volatile storage medium, and is realized by, for example, a flash memory or a ROM.
  • the memory 31M stores program modules and data for executing various processes, and a terminal ID assigned to the in-vehicle device 3.
  • the memory 31M temporarily stores the WSA received by the narrow area receiving unit 32B.
  • the control unit 31 includes a time synchronization unit 311, a channel control unit 312, and a service execution unit 313 as functional blocks realized by executing the above program modules, as shown in FIG. 7. Note that some or all of the functions executed by the control unit 31 may be configured in hardware by one or a plurality of ICs.
  • the time synchronization unit 311 performs a process of synchronizing the time information held by the control unit 31 with the reference time. Since the in-vehicle device 3 includes the GNSS receiver 33, the GNSS receiver 33 acquires a signal including the GNSS time received from the GNSS artificial satellite and performs synchronization processing.
  • the channel control unit 312 sets the communication channel of the narrow area communication unit 32 to either the control channel or the service channel. Specifically, when WSA is received using the communication channel as a control channel, after receiving WSA, the communication channel is switched to the service channel determined from the WSA from the start time of the first service channel time zone. Thereafter, during service execution, the communication channel is set as the service channel in the service channel time zone, and the communication channel is set as the control channel in the control channel time zone. In the service channel time zone during service execution, the narrow area communication unit 32 transmits and receives information for executing the service to and from the roadside device 2.
  • the channel control unit 312 fixes the communication channel to the control channel.
  • the service channel to be opened is changed to a service channel determined by the WSA. And the control which opens a service channel and a control channel alternately is continued.
  • the service execution unit 313 determines a service to be executed based on the WSA.
  • the channel control unit 312 acquires the service execution information received by the narrow area reception unit 32B while the communication channel is the service channel, and determines data requested by the roadside device 2 based on the service execution information. Then, the determined data is transmitted from the narrow area transmission unit 32A to the roadside device 2.
  • FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts for explaining processing executed by the roadside control unit 22. However, in addition to executing the processing shown in FIGS. 8 and 9, the roadside control unit 22 periodically performs the synchronization processing by the time synchronization unit 221.
  • the roadside control unit 22 repeatedly executes the processes shown in FIGS. 8 and 9 while the power is on. Since FIG. 8 is a process performed by setting the communication channel as the control channel, the CCH process is performed. Since FIG. 9 is processing performed by setting a communication channel as a service channel, SCH processing is performed.
  • steps S6 and S7 are processes performed by the signal collision determination unit 225, and other steps are processes performed by the CCH communication control unit 223.
  • step S1 the control channel is opened. That is, the transmission channel and the reception channel are set as control channels.
  • step S2 it is determined whether or not the transmission timing for transmitting the WSA has come.
  • the WSA transmission timing is determined based on the start time of the control channel time zone. If the determination in step S2 is NO, the determination in step S2 is repeated, and if the determination is YES, the process proceeds to step S3.
  • step S3 carrier sense is executed.
  • step S4 it is determined whether or not the result of the carrier sense is a result that the communication channel is free. If it is determined that the communication channel is not free, the determination in step S4 is NO. If the determination in step S4 is no, the process returns to step S3 to continue the carrier sense. If the control channel time period elapses while the processes of steps S3 and S4 are repeated, the process proceeds to FIG.
  • step S4 determines whether the communication channel is free. If it is determined in step S3 that the communication channel is free, the determination in step S4 is YES.
  • the carrier sense to be executed in step S3 is the same as in the known CSMA / CA. If it is determined that the communication channel is free after determining a certain determination time DIFS, whether the communication channel is free, random further The correct backoff time. Whether or not the communication channel is free is also determined during the back-off time. If the communication channel is continuously available until the back-off time has elapsed, the determination in step S4 is YES. If the determination in step S4 is yes, the process proceeds to step S5.
  • step S5 WSA is transmitted from the roadside transmission unit 21A.
  • step S6 while the WSA is transmitted in step S5, the roadside receiving unit 21B receives and acquires the received signal strength stored in the memory 31M.
  • step S7 it is determined whether or not the WSA transmitted in step S5 collides with a signal transmitted by another device. There is a period in which the received signal strength acquired in step S6 is greater than or equal to the signal strength threshold set for determining a collision, and at least a part of the period overlaps with the period during which the WSA was transmitted. In this case, it is determined that the WSA has collided.
  • the roadside machine 2 is performing carrier sense in step S3, and the other roadside machines 2 are similarly performing this carrier sense. Therefore, if the plurality of roadside devices 2 can receive the WSA transmitted from the other roadside devices 2, the WSA transmitted from the plurality of roadside devices 2 will not collide.
  • the roadside device 2B is in the wireless communication area 6A of the roadside device 2A, but the roadside device 2A is not in the wireless communication area 6B of the roadside device 2B. Therefore, the roadside device 2B can determine that the communication channel is being used by carrier sense in step S3 when the roadside device 2A is transmitting WSA. However, even if the roadside device 2B transmits the WSA, the roadside device 2A cannot determine that the communication channel is used in the carrier sense in step S3.
  • the roadside control unit 22 of the roadside machine 2A executes the process of FIG. 8 between the time ta1 and the time ta2 included in the time zone in which the roadside machine 2B is transmitting WSA. Even so, the determination in step S4 is YES. As a result, as shown in FIG. 10, the roadside device 2A may transmit WSA from time ta2. As a result, the roadside control unit 22 of the roadside machine 2B determines that the WSA has collided during the period from time ta2 to time ta3. In FIG.
  • step S7 the determination in step S7 is YES, and the process proceeds to step S8.
  • step S8 it is determined whether or not the remaining time in the control channel time zone is equal to or longer than a time during which WSA can be transmitted.
  • the time during which WSA can be transmitted is the total of the time required for transmitting WSA and the time required for carrier sense. Since carrier sense has a back-off time set at random, the determination in step S8 is performed assuming that the back-off time is set to the maximum value.
  • step S8 If the determination in step S8 is YES, the process returns to step S3 in order to retransmit the WSA.
  • step S3 carrier sense is performed between the determination time DIFS and the back-off time.
  • the determination time DIFS and the back-off time at this time correspond to a waiting time.
  • step S8 determines whether the transmitted WSA has not collided. If the determination in step S8 is NO, the process proceeds to step S9. Further, if the determination in step S7 is NO, that is, if it is determined that the transmitted WSA has not collided, the process proceeds to step S9.
  • step S9 it is determined whether or not the service channel time has come. If this determination is NO, the determination in step S9 is repeated, and if YES, the process proceeds to the SCH process shown in FIG.
  • steps S21 and S23 are processes performed by the SCH communication control unit 224
  • step S22 is a process performed by the service processing unit 226,
  • steps S24 and S25 are processes performed by the CCH communication control unit 223.
  • step S21 a service channel is opened.
  • step S22 service execution information transmission / reception processing is performed.
  • the service execution information includes both information that the roadside device 2 needs to transmit to the vehicle-mounted device 3 in order to execute the service, and information that the vehicle-mounted device 3 needs to transmit to the roadside device 2 in order to execute the service. Means.
  • step S23 it is determined whether or not the control channel time has come. If this determination is NO, the determination in step S23 is repeated, and if YES, the process proceeds to step S24.
  • step S24 the CCH free time zone is determined.
  • the CCH idle time zone is a time zone in which the control channel is not used in the immediately preceding control channel time zone.
  • the process of step S24 acquires the received signal strength of the immediately preceding control channel time zone from the roadside memory 22M, and selects the time zone in which the acquired received signal strength is lower than the signal strength threshold described above. Decide on CCH free time zone.
  • step S25 the WSA transmission timing in the next control channel time zone is determined. Specifically, the WSA transmission timing in the next control channel time zone is set to the timing in the earliest time zone in the CCH free time zone determined in step S24.
  • the earliest time zone is a time zone that starts from the earliest time of the CCH free time zone. For example, a time zone that is about SIFS used in CSA / CA, or a time zone that is about several times the SIFS. It is.
  • FIG. 11 illustrates the next WSA transmission timing determined in step S25.
  • the time tb is a time based on the start time t0 of the control channel time zone.
  • the current transmission timing is time tb4, and this time, steps S3 to S5, which are processes for transmitting WSA, are performed from time tb4 to time tb5. Further, it is assumed that the CCH free time zone determined in step S24 is after time tb1. Therefore, in step S25, time tb2 is set as the next WSA transmission timing. Thereby, in the next CCH process, the time tb2 is set as the WSA transmission timing, the process of transmitting the WSA from the time tb2 is started, and the WSA is transmitted until the time tb3. Note that the time tb3 varies depending on a randomly set backoff time.
  • the roadside machine 2 includes a signal collision determination unit 225.
  • the signal collision determination unit 225 determines whether the WSA collides with a signal transmitted by another device. As long as the frequency of the control channel is a roadside device 2 that complies with the WAVE standard, all the roadside devices 2 are common, and any roadside device 2 transmits WSA for each control channel time zone. Therefore, the signal that collides with the WSA transmitted by the roadside device 2 that has executed the processing of FIG. 8 is likely to be the WSA transmitted by another roadside device 2.
  • the CCH communication control unit 223 changes the next WSA transmission timing. As a result, when WSA is transmitted next time, there is a high possibility that it will not collide with WSA transmitted by another roadside device 2, so that it is possible to reduce the collision of WSA.
  • the CCH communication control unit 223 can transmit the remaining time in the control channel time zone even if the determination time DIFS and the back-off time are waited. If it is determined that the time is over, the WSA is retransmitted. Thereby, the in-vehicle device 3 can receive the retransmitted WSA and open the service channel determined by the WSA from the next service channel time zone.
  • the WSA transmission timing is a later time zone in the control channel time zone. It will shift to. As a result, the WSA transmission timing may be near the end time of the control channel time zone.
  • WSA is a signal for designating a service channel to the in-vehicle device 3, and after receiving the WSA, the in-vehicle device 3 performs a process of decoding the WSA and a process of opening the service channel specified by the decoded WSA. Do. Of course, a certain amount of time is required for these processes. Therefore, if the WSA transmission timing is near the end time of the control channel time zone, the in-vehicle device 3 may not be able to open the service channel in time for the start time of the service channel time zone.
  • the WSA transmission timing to be transmitted in the next control channel time zone is set to the timing in the earliest time zone in the CCH free time zone.
  • the WSA transmission timing is set to an earlier time zone in the control channel time zone. Therefore, it can suppress that the opening of the service channel of the vehicle equipment 3 is not in time for the start time of the service channel time zone.
  • the wireless communication system 100 in the second embodiment includes roadside devices 2L, 2M, and 2S. These roadside machines 2L, 2M, and 2S are fixed types. In addition, the wireless communication system 100 according to the second embodiment also includes a mobile roadside device 2mo mounted on the vehicle 5.
  • the size of the wireless communication areas 6L, 6M, and 6S of the roadside devices 2L, 2M, and 2S is the largest in the wireless communication area 6L, then the largest in the wireless communication area 6M, and the largest in the wireless communication area 6S. narrow.
  • the wireless communication area 6L is an area including the wireless communication areas 6M and 6S of the roadside devices 2M and 2S.
  • the wireless communication areas 6M and 6S are partially overlapped, and the roadside device 2M is in the wireless communication area 6S, but the roadside device 2S is outside the wireless communication area 6M.
  • the roadside machines 2L, 2M, 2S, and 2mo have the same hardware configuration as the roadside machine 2 of the first embodiment. Further, the processes executed by the roadside control units 22 of these roadside machines 2L, 2M, 2S, and 2mo are the same as those in the first embodiment except for step S25 in FIG.
  • the initial value of the WSA transmission timing is not particularly mentioned, and the initial value is not particularly limited.
  • the initial value is set at an early timing.
  • the initial value of the timing at which the mobile roadside device 2mo transmits WSA is a constant value that does not depend on the size of the wireless communication area 6mo in this embodiment.
  • the timing at which the roadside device 2mo transmits WSA is set to a time point later than half of the control channel time zone.
  • the minimum value of the time zone in which the WSA transmission timing can be set is defined within the control channel time zone.
  • the minimum value here means the earliest time.
  • the minimum value in the present embodiment is the same as the initial value of the WSA transmission timing for both the fixed roadside devices 2L, 2M, 2S and the mobile roadside device 2mo.
  • the next WSA transmission timing is set to the CCH free time zone.
  • the timing is set to the timing within the earliest time zone after the transmission timing minimum value.
  • the roadside machines 2L, 2M, and 2S are not necessarily installed at the same time, and may be added sequentially.
  • the initial value of the transmission timing of the WSA of the fixed roadside devices 2M and 2S is determined by the size of the wireless communication area 6.
  • the initial values of the WSA transmission timings of the roadside devices 2M and 2S are assumed to be times t1 and t2, as shown in FIG. Note that the time t shown in FIG. 15 is based on the start time t0 of each control channel time zone.
  • the roadside machine 2M starts carrier sense from time t1. At this time, since the control channel is not used, the roadside device 2M transmits WSA. At time t2, the roadside device 2S starts carrier sense. At this time, the roadside device 2M transmits WSA, but the roadside device 2S cannot detect the WSA transmitted by the roadside device 2M because it is located outside the wireless communication area 6M of the roadside device 2M. As a result, since the roadside device 2S also transmits WSA, the two WSAs collide from the time when the roadside device 2S starts transmitting WSA until time t5 when the roadside device 2M ends transmission of WSA. .
  • the roadside machine 2M Since the roadside machine 2M is located in the wireless communication area 6S of the roadside machine 2S, it can be determined that the WSA has collided, and it is also detected that the roadside machine 2S has finished transmitting the WSA at time t6. it can. Further, in the example of FIG. 15, the time when the roadside device 2S finishes transmitting the WSA is the time when the time for transmitting the WSA still remains within the control channel time zone. Therefore, the roadside device 2M retransmits the WSA using the time t7 as a new WSA transmission timing. This retransmission of the WSA ends at time t10.
  • the roadside device 2M uses the time t7 as the WSA transmission timing, so the WSA transmitted by the roadside device 2S and the WSA transmitted by the roadside device 2M do not collide.
  • the roadside machine 2L When the roadside machine 2L is installed, as shown in the time zone after the roadside machine 2L is installed in FIG. 15, the roadside machine 2L starts carrier sense and transmits WSA from time t0. The time when the roadside device 2L finishes transmitting the WSA is time t3. Therefore, the roadside device 2S detects the WSA transmitted by the roadside device 2L when the carrier sense is started from the time t2, as in the case before the roadside device 2L is installed, and the control channel is used. I can judge.
  • the WSA transmitted by the roadside device 2 is more easily detected by other roadside devices 2.
  • the WSA transmitted by the roadside device 2 is not detected by other roadside devices 2, and as a result, there is a higher possibility that a WSA collision will occur. .
  • the initial value and the minimum value are set earlier as the wireless communication area 6 is wider.
  • the roadside device 2S performs carrier sense from time t2, but cannot determine that the control channel is free until time t3. Therefore, the timing at which the roadside device 2S transmits WSA is time t4, and the roadside device 2S transmits WSA until time t8.
  • the roadside machine 2M also starts carrier sense from time t7 as before the roadside machine 2L is installed, but it cannot be determined that the control channel is free until time t8. Therefore, the timing at which the roadside device 2M transmits WSA is time t9, and the roadside device 2M transmits WSA until time t11.
  • the roadside device 2M first changes the WSA transmission timing. After that, when the roadside device 2L is added, the roadside device 2S and the roadside device 2M change the WSA transmission timing. . As a result, the WSAs transmitted by the three roadside devices 2L, 2M, and 2S do not collide with each other.
  • the roadside machine 2mo passes through the wireless communication area 6L of the roadside machine 2L.
  • the roadside machines 2L, 2M, and 2S perform the times t0 to t3, t9 to t11, and t4 to t8 respectively with the WSA. It is a time zone to send. Therefore, the WSA transmitted by the roadside devices 2L, 2M, and 2S do not collide with each other.
  • the transmission timings of the fixed-type roadside devices 2L, 2M, and 2S are set in the earliest time zone after the transmission timing minimum value in the CCH free time zone. For this reason, the WSA transmission timing of the fixed roadside devices 2L, 2M, and 2S tends to be earlier in the control channel time zone.
  • the initial value and the minimum value of the WSA transmission timing of the mobile roadside device 2mo are set at a time later than half of the control channel time zone. Therefore, in the time zone when the roadside device 2mo passes in FIG. 16, the time zone in which the mobile roadside device 2mo transmits WSA is from time t12 to time t13.
  • the time t12 is a time after the time t11 when the roadside device 2M ends the transmission of the WSA, even if the roadside device 2mo passes through the wireless communication areas 6L, 6M, and 6S, the roadside devices 2L, 2M, 2S does not need to change the transmission timing of WSA.
  • embodiment is not limited to the above-mentioned embodiment.
  • Various embodiments are possible, including the following variations.
  • ⁇ Modification 1> For example, in the above-described embodiment, when it is determined that the WSA does not collide, the CCH free time zone is determined in step S24, and the next WSA transmission timing is determined based on the CCH free time zone in step S25. Had decided. However, the WSA transmission timing may be maintained when it is determined that the WSA has not collided.
  • the roadside device 2 includes the circulator 21c so that the roadside receiving unit 21B can acquire the radio wave received by the antenna 21d when transmitting a signal from the roadside transmitting unit 21A.
  • the present invention is not limited to this, and a transmission antenna and a reception antenna may be separately provided so that the road-side reception unit 21B can perform reception when the road-side transmission unit 21A is transmitting.
  • the timing at which the mobile roadside device 2mo transmits WSA is set to a time point later than half of the control channel time zone.
  • the timing at which the mobile roadside device 2mo transmits the WSA may be a time point after 2/3 of the control channel time zone, or may be a time point after 3/4 of the control channel time zone. .

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Abstract

無線通信装置を提供する。無線通信装置は、繰り返し送信する必要がある繰り返し信号を送信部（２１Ａ）から電波として繰り返し送信する制御部（２２）と、電波を受信する受信部（２１Ｂ）と、前記制御部が前記繰り返し信号を送信しているときに前記受信部が受信した電波に基づいて、前記送信部から送信した前記繰り返し信号が、他の装置が送信した信号と衝突しているか否かを判断する信号衝突判断部（２２５）とを備える。前記制御部は、前記信号衝突判断部が、前記繰り返し信号が衝突していると判断したことに基づいて、前記繰り返し信号の送信タイミングを変更する。

Description

無線通信装置、無線通信システム 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１５年１０月８日に出願された日本特許出願番号２０１５－２００５３６号に基づくもので、ここにその開示を参照により援用する。
　本開示は、無線通信装置およびその無線通信装置を複数備える無線通信システムに関し、特に、無線通信装置が送信する信号の衝突を回避する技術に関する。
　無線通信装置が送信する信号の衝突を回避する技術としては、ＣＳＡＭＡ／ＣＡが広く用いられている。なお、ＣＳＡＭＡ／ＣＡは、Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidanceの略語である。
　また、隠れ端末問題と呼ばれて広く知られているように、ＣＳＡＭＡ／ＣＡの技術を用いても、信号が衝突してしまう場合がある。特許文献１では、自端末がパケット送信中、そのパケットが、他端末が送信したパケットと衝突したかを監視しており、パケット衝突を検出したときは、自端末はパケット送信を停止する。
ＪＰ２００７－９６９０２Ａ
　特許文献１の技術は、送信した信号の衝突を検出したときに送信を停止する技術であり、　信号の衝突を回避することはできない。複数の信号が衝突してしまうと、衝突した複数の信号は、いずれも受信機で復号することができないので、送信した信号は無駄になる。よって、当然、信号の衝突を検出して送信を停止するよりも、信号が衝突しないようにすることが望まれる。
　本開示の目的の一つは、信号が衝突することを少なくできる無線通信装置および無線通信システムを提供することにある。　
　本開示の一側面の無線通信装置は、電波を送信する送信部と、周期的に繰り返す送信時間帯内に、送信時間帯の開始時刻を基準として定まる送信タイミングで、送信部から、繰り返し送信する必要がある繰り返し信号を電波として送信し、かつ、送信時間帯が繰り返されることで繰り返し信号を繰り返し送信する送信制御部と、電波を受信する受信部と、送信制御部が繰り返し信号を送信しているときに受信部が受信した電波に基づいて、送信部から送信した繰り返し信号が、他の装置が送信した信号と衝突しているか否かを判断する信号衝突判断部とを備える。送信制御部は、信号衝突判断部が、繰り返し信号が衝突していると判断したことに基づいて、繰り返し信号の送信タイミングを変更する。
　この無線通信装置は、信号衝突判断部を備える。信号衝突判断部は、送信制御部が繰り返し信号を送信しているときに、その繰り返し信号が、他の装置が送信した信号と衝突しているか否かを判断する。繰り返し信号と衝突している信号が、他の装置が送信している繰り返し信号であれば、次回の送信時間帯でも、他の装置は同じ送信タイミングで信号を送信する可能性が高い。そこで、送信制御部は、信号衝突判断部が繰り返し信号が衝突していると判断したことに基づいて、繰り返し信号の送信タイミングを変更する。これにより、次回、繰り返し信号を送信するときは、他の装置も繰り返し信号を送信しているとしても、他の装置が送信する繰り返し信号と衝突しない可能性が高くなるので、信号が衝突することを少なくできる。
　本開示についての上記および他の目的、特徴や利点は、添付図面を参照した下記の詳細な説明から、より明確になる。図面において、
図１は、第１実施形態の無線通信システムの構成図である。 図２は、図１の路側機の構成を示すブロック図である。 図３は、図２の路側制御部の機能を示すブロック図である。 図４は、ＣＣＨ通信制御部が生成するＷＳＡの構成を例示する図である。 図５は、路側通信部の通信チャネルの時間変化を示す図である。 図６は、図１の車載機の構成を示すブロック図である。 図７は、図６の制御部の機能を示すブロック図である。 図８は、図２の路側制御部が実行するＣＣＨ処理を示すフローチャートである。 図９は、図２の路側制御部が実行するＳＣＨ処理を示すフローチャートである。 図１０は、図８のステップＳ７でＷＳＡ衝突と判断する状況を例示する図である。 図１１は、図９のステップＳ２５で決定するＷＳＡ送信タイミングを説明する図である。 図１２は、第２実施形態の無線通信システムの構成図である。 図１３は、路側機の無線通信エリアの広さとＷＳＡの送信タイミング初期値との関係を示す図である。 図１４は、路側機の無線通信エリアの広さとＷＳＡの送信タイミング最小値との関係を示す図である。 図１５は、第２実施形態においてＷＳＡが送信される時間帯を例示する図である。 図１６は、第２実施形態においてＷＳＡが送信される時間帯を例示する図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、第１実施形態に係る無線通信システム１は、路側機２と、車載機３とを備える。路側機２は無線通信装置に相当し、車載機３はサービス享受端末に相当する。
　［無線通信システム１の概要構成］
　図１には、２つの路側機２Ａ、２Ｂを示しているが、路側機２は３台以上であってもよい。複数の路側機２Ａ、２Ｂを区別しないときは、路側機２と表記する。また、図１には、車載機３を１台のみ示しているが、車載機３も複数台であってもよい。路側機２と車載機３はＷＡＶＥの規格に準拠して相互に通信する。なお、ＷＡＶＥは、Wireless Access in Vehicular Environmentsの略語である。
　ＷＡＶＥの規格に準拠しているため、無線通信システム１は、１つのコントロールチャネルと、複数のサービスチャネルを通信チャネルとして設定している。コントロールチャネル、複数のサービスチャネルは、互いに異なる予め定められた周波数チャネルに設定されている。これらコントロールチャネルとサービスチャネルは、いずれも、５．８ＧＨｚ帯や５．９ＧＨｚ帯に属する。
　路側機２は、Wave Service Advertisementを意味するＷＳＡをコントロールチャネルで通知する。このＷＳＡはサービス開始情報に相当しており、サービスを開始するために車載機３が取得する必要がある種々の情報が含まれている。たとえばＷＳＡには、サービスチャネルを指定するチャネル情報が含まれている。さらに、路側機２は、ＷＳＡで指定したサービスチャネルでサービス実行情報を送信する。路側機２は、路側に固定されていてもよいし、移動型でもよい。
　サービス実行情報は、サービスを実行するために路側機２と車載機３が通信する必要がある情報であり、路側機２が送信する情報と、車載機３が送信する情報がある。ただし、たとえば、道路交通情報の配信サービスなど、一部のサービスについては、サービス実行情報は、路側機２が送信する情報のみである。
　車載機３は、車両４に搭載される。したがって、車載機３は移動型である。車載機３は、ＷＳＡやサービス実行情報を受信し、また、他の車載機３と車々間通信を行うこともできる。
　［路側機２の構成］
　路側機２は、路側機２が形成する無線通信エリア６に存在する車載機３と路車間通信を実施し、種々の情報を車載機３に送信したり、車載機３から種々の情報を取得したりすることで所定のサービスを実行する。無線通信エリアは、車載機３が検出可能な所定の強度以上で路側機２が送信する信号が届くエリアであり、送信範囲に相当する。
　路側機２は、路側機２が提供するサービスに適した位置に設けられている。たとえば、路側機２は、交差点や、交差点と交差点とを接続する道路の途中、特定の施設（たとえば駐車場や店舗、有料道路）への出入口等に設けられている。路側機２の無線通信エリア６は、路側機２が提供するサービスに応じて設定可能である。換言すれば、路側機２が送信する電波の出力は、路側機２が提供するサービスに応じて設定可能である。設定されている無線通信エリア６が広い場合、他の路側機２の無線通信エリア６と重複することもある。
　図１には、路側機２Ａの無線通信エリア６Ａと、路側機２Ｂの無線通信エリア６Ｂも示している。これら２つの無線通信エリア６Ａ、６Ｂは、図１に示すように、部分的に重複しており、図１の例では、路側機２Ｂは、路側機２Ａの無線通信エリア６Ａに含まれている。一方、路側機２Ａの位置は路側機２Ｂの無線通信エリア６Ｂの外である。なお、これら２つの無線通信エリア６Ａ、６Ｂは、指向性のあるエリアとなっているが、もちろん、無線通信エリア６は、無指向性のエリアすなわち真円形のエリアでもよい。
　路側機２は、図２に示すように路側通信部２１と、路側制御部２２とを備える。路側通信部２１と路側制御部２２は相互通信可能に接続されている。
　路側通信部２１は、狭域通信により、路側機２が形成する無線通信エリア６に存在する車載機３と路車間通信を実施する。狭域通信は、中継装置を介さないで直接通信を行う通信方式である。路側機２が形成する無線通信エリア６は、半径数百メートルである場合が多いが、路側機２が提供するサービスにより異なり、半径十メートル程度のこともあり、また、半径１ｋｍ程度のこともある。
　路側通信部２１は、コントロールチャネルを用いて通信するモードと、サービスチャネルを用いて通信するモードの２つの動作モードを備える。つまり、車載機３とのコントロールチャネルを用いた通信、および、サービスチャネルを用いた通信の両方ともが、この路側通信部２１により行われる。
　路側通信部２１は、路側送信部２１Ａと、路側受信部２１Ｂと、サーキュレータ２１ｃと、アンテナ２１ｄを備える。路側送信部２１Ａは、コントロールチャネルおよび複数のサービスチャネルから１つのチャネルを選択して、電波を送信する周波数チャネルである送信チャネルを設定できる。路側送信部２１Ａは、路側制御部２２から入力されたデータを変調し、さらに送信チャネルの周波数の電波に変換して送信する。この路側送信部２１Ａが送信部に相当する。
　路側受信部２１Ｂは、電波を受信する周波数チャネルである受信チャネルを、送信チャネルと同じチャネルに設定し、設定した受信チャネルで、車載機３から送信される電波を受信する。そして、受信した電波を復調して信号を取り出し、その信号を路側制御部２２に出力する。この路側受信部２１Ｂが受信部に相当する。
　サーキュレータ２１ｃは、路側送信部２１Ａからの信号はアンテナ２１ｄへ導き、アンテナ２１ｄが受信した電波を表す信号は路側受信部２１Ｂへ導く。サーキュレータ２１ｃが備えられているので、路側通信部２１は、路側送信部２１Ａから信号を送信中に、路側受信部２１Ｂで受信することができる。
　路側制御部２２は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ、ＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。
　路側制御部２２が備える路側メモリ２２Ｍは、不揮発性の記憶媒体であって、たとえばフラッシュメモリによって実現される。路側メモリ２２Ｍには、種々の処理を実行するためのプログラムモジュールやデータ、路側機２に割り当てられている端末ＩＤ等が格納されている。また、ＷＳＡを生成するための情報やサービス実行情報を生成するための情報も、この路側メモリ２２Ｍに格納されている。さらに、路側受信部２１Ｂが受信した信号の受信信号強度も、路側メモリ２２Ｍに一時的に記憶される。
　路側制御部２２は、上述のプログラムモジュールを実行することによって実現する機能ブロックとして、図３に示すように、時刻同期部２２１、路側通信制御部２２２、信号衝突判断部２２５、サービス処理部２２６を備える。なお、路側制御部２２が実行する機能の一部又は全部は、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
　時刻同期部２２１は、路側制御部２２が持つ時刻情報を基準時刻に同期させる処理を行う。路側制御部２２が持つ時刻情報は、ＣＰＵのクロック信号に基づいて計測するが、クロック信号に基づいて時刻を計測すると、次第に基準時刻からずれていく恐れがある。そこで、この時刻同期部２２１で、路側制御部２２が持つ時刻情報を、基準時刻に同期させるのである。基準時刻は、たとえば、全地球型航法衛星システム（以降、ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）で用いられる時刻（以降、ＧＮＳＳ時刻）とする。時刻同期部２２１は、外部に設けられたサーバと通信して、基準時刻を取得する。あるいは、路側機２がＧＮＳＳ受信機を備え、そのＧＮＳＳ受信機がＧＮＳＳ時刻を含む信号をＧＮＳＳ人工衛星から受信し、時刻同期部２２１は、このＧＮＳＳ受信機からＧＮＳＳ時刻を取得してもよい。
　路側通信制御部２２２は、路側通信部２１の動作を制御し、コントロールチャネルによる通信と、サービスチャネルによる通信との切り替えを行う。路側通信制御部２２２は、路側通信部２１の動作モードに応じた、路側通信部２１から送信するべき情報を生成して、路側通信部２１から送信させる。また、路側通信部２１が受信したデータを取得してサービス処理部２２６に提供する。
　路側通信制御部２２２は、より細かい機能ブロックとして、ＣＣＨ通信制御部２２３と、ＳＣＨ通信制御部２２４を備える。なお、各部の名称中のＣＣＨは、コントロールチャネル（Control Channel）を意味し、ＳＣＨは、サービスチャネル（Service Channel）を意味している。
　ＣＣＨ通信制御部２２３は、コントロールチャネルを用いた通信の制御を担当する。ＣＣＨ通信制御部２２３は、ＷＳＡを生成し、路側通信部２１の送信チャネルをコントロールチャネルに設定して、生成したＷＳＡを路側通信部２１にブロードキャスト方式で送信させる。また、ＣＣＨ通信制御部２２３は、路側通信部２１がコントロールチャネルを用いた通信により受信したデータを取得して、サービス処理部２２６に提供する。
　図４に、ＣＣＨ通信制御部２２３が生成するＷＳＡの構成を例示している。図４に示すように、ＷＳＡは、ヘッダ、ＰＳＩＤ、優先度、チャネル情報を含む。ヘッダは、受信側の装置である車載機３において、受信データがＷＳＡであると認識するための情報である。ヘッダには、たとえば、ＷＡＶＥ規格のバージョンを示す情報や、ＷＳＡをサービス実行情報などの他の情報と区別するための情報などが含まれている。
　ＰＳＩＤは、サービスプロバイダーが路側機２を通じて提供するサービスの種類が定まる情報である。優先度は、種々の路側機２が提供する種々のサービスの中で、ＰＳＩＤにより特定されるサービスの優先度が定まる情報である。チャネル情報は、複数のサービスチャネルのうち、この路側機２がサービスの提供に利用するサービスチャネルのチャネル番号である。なお、提供されるサービスに応じてサービスチャネルは定まればよく、複数のサービスが同じサービスチャネルに対応付けられていてもよい。
　ＣＣＨ通信制御部２２３がＷＳＡを送信させる時間は、コントロールチャネル時間帯である。路側通信制御部２２２は、時刻をコントロールチャネル時間帯と、サービスチャネル時間帯に分けている。
　図５は、路側通信部２１の通信チャネルの時間変化を例示している。なお、路側通信部２１の通信チャネルは、路側送信部２１Ａの送信チャネルおよび路側受信部２１Ｂの受信チャネルを意味する。これらの送信チャネルおよび受信チャネルは、常に互いに同じ周波数チャネルに設定される。
　図５の例では、コントロールチャネルとサービスチャネルが交互に設定されている。通信チャネルがコントロールチャネルに設定されている時間帯をコントロールチャネル時間帯とし、サービスチャネルに設定されている時間帯をサービスチャネル時間帯とする。
　コントロールチャネル時間帯とサービスチャネル時間帯の長さは、互いに同じ時間であり、たとえば５０ミリ秒毎である。また、コントロールチャネル時間帯、サービスチャネル時間帯の開始時刻は、基準時刻系で定まる時刻とされている。コントロールチャネル時間帯およびサービスチャネル時間帯は、いずれも周期的に繰り返す時間帯であり、コントロールチャネル時間帯は送信時間帯に相当する。
　ＣＣＨ通信制御部２２３は、ＷＳＡを、コントロールチャネル時間帯毎に繰り返し送信する。したがってＷＳＡは繰り返し信号に相当し、ＷＳＡの送信を制御するＣＣＨ通信制御部２２３は送信制御部に相当する。
　ＳＣＨ通信制御部２２４は、所定のサービスチャネルを用いた通信の制御を担当する。ＳＣＨ通信制御部２２４は、サービス実行情報を生成し、路側通信部２１の送信チャネルをサービスの種類に応じて定まるサービスチャネルに設定して、生成したサービス実行情報を路側通信部２１に送信させる。ＳＣＨ通信制御部２２４がサービス実行情報を送信させる時間は、サービスチャネル時間帯である。送信方式は、ブロードキャスト、ユニキャスト、マルチキャストのいずれでもよく、いずれの通信方式を用いるかは、サービスの種類に応じて定まる。また、ＳＣＨ通信制御部２２４は、路側通信部２１がサービスチャネルを用いた通信により受信したデータを取得して、サービス処理部２２６に提供する。
　信号衝突判断部２２５は、ＣＣＨ通信制御部２２３が路側送信部２１Ａを制御して、路側送信部２１ＡからＷＳＡを送信しているときに、そのＷＳＡが、他の装置が送信した信号と衝突してしまっているか否かを判断する。判断方法は、図８に示すフローチャートにおいて説明する。
　サービス処理部２２６は、路側通信制御部２２２から提供されるデータに基づいて、車載機３に対して所定のサービスを提供する。提供するサービスは、たとえば、有料道路走行時の料金自動収集サービス、駐車時の駐車料金自動集取サービス、交通情報配信サービス、位置情報通知サービス、広告配信サービスなどである。
　［車載機３の構成］
　次に、車載機３の構成を説明する。車載機３は、図６に示すように、制御部３１、狭域通信部３２、ＧＮＳＳ受信機３３を備える。制御部３１は、狭域通信部３２、ＧＮＳＳ受信機３３と相互通信可能に接続されている。
　狭域通信部３２は、路側機２の路側通信部２１や、他の車載機３が備える狭域通信部３２との間で狭域通信を行う。狭域通信部３２の通信距離は、たとえば数百ｍ程度である。また、本実施形態の狭域通信は、前述したコントロールチャネルあるいはサービスチャネルを使用する。狭域通信部３２は、アンテナで受信した信号を復調して制御部３１に出力する狭域受信部３２Ｂと、制御部３１から入力されたデータを変調し、さらに電波に変換して周囲に送信する狭域送信部３２Ａを備える。
　狭域受信部３２Ｂは、受信チャネルを、コントロールチャネルおよび複数のサービスチャネルから１つ選択して設定し、設定した受信チャネルで、路側機２から送信される電波を受信する。そして、受信した電波を復調して信号を取り出し、その信号を路側制御部２２に出力する。
　狭域送信部３２Ａは、送信チャネルを受信チャネルと同じ周波数チャネルに設定して、路側制御部２２から入力されたデータを変調し、さらに送信チャネルの周波数の電波に変換して送信する。
　ＧＮＳＳ受信機３３は、ＧＮＳＳで用いられる衛星からの電波を受信することで、ＧＮＳＳ受信機３３の現在位置を計算する。ＧＮＳＳ受信機３３が計算する現在位置は、たとえば緯度と経度で表される。ＧＮＳＳ受信機３３が計算した現在位置を示す情報は逐次（たとえば１００ミリ秒毎に）、制御部３１に提供される。
　また、ＧＮＳＳ受信機３３は、ＧＮＳＳ衛星を捕捉している状態においては、１秒毎にＰＰＳ信号を出力する。なお、ＰＰＳはPulse Per Secondの略である。ＰＰＳ信号は、整数秒のタイミング、言い換えれば、秒が切り替わるタイミングを示す信号として機能する。
　制御部３１は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ、ＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。
　制御部３１が備えるメモリ３１Ｍは、不揮発性の記憶媒体であって、たとえばフラッシュメモリやＲＯＭなどによって実現される。メモリ３１Ｍには、種々の処理を実行するためのプログラムモジュールやデータ、車載機３に割り当てられている端末ＩＤが格納されている。また、メモリ３１Ｍには、狭域受信部３２Ｂが受信したＷＳＡが一時的に記憶される。
　制御部３１は、上述のプログラムモジュールを実行することによって実現する機能ブロックとして、図７に示すように、時刻同期部３１１、チャネル制御部３１２、サービス実行部３１３を備える。なお、制御部３１が実行する機能の一部又は全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
　時刻同期部３１１は、制御部３１が持つ時刻情報を基準時刻に同期させる処理を行う。車載機３は、ＧＮＳＳ受信機３３を備えているので、このＧＮＳＳ受信機３３がＧＮＳＳ人工衛星から受信したＧＮＳＳ時刻を含む信号を取得して同期処理を行う。
　チャネル制御部３１２は、狭域通信部３２の通信チャネルを、コントロールチャネルおよびサービスチャネルのいずれかに設定する。詳しくは、通信チャネルをコントロールチャネルとしてＷＳＡを受信した場合、ＷＳＡを受信した後、最初のサービスチャネル時間帯の開始時刻から、通信チャネルをそのＷＳＡから定まるサービスチャネルに切り替える。その後、サービス実行中は、サービスチャネル時間帯では、通信チャネルをサービスチャネルとし、コントロールチャネル時間帯では通信チャネルをコントロールチャネルとする。サービス実行中のサービスチャネル時間帯では、狭域通信部３２は、サービスを実行するための情報を路側機２との間で送受信する。
　サービスを実行するための情報の送受信が終了した場合には、チャネル制御部３１２は、通信チャネルをコントロールチャネルに固定する。ただし、サービス実行中に、実行中のサービスとは異なるサービスに関するＷＳＡを受信した場合には、オープンするサービスチャネルを、そのＷＳＡにより定まるサービスチャネルに変更する。そして、サービスチャネルとコントロールチャネルを交互にオープンする制御を継続する。
　サービス実行部３１３は、チャネル制御部３１２が通信チャネルをコントロールチャネルとしている間に狭域受信部３２ＢがＷＳＡを受信した場合、そのＷＳＡに基づいて、実行するサービスを決定する。また、チャネル制御部３１２が通信チャネルをサービスチャネルとしている間に狭域受信部３２Ｂが受信したサービス実行情報を取得し、そのサービス実行情報に基づいて路側機２が要求するデータを決定する。そして、決定したデータを狭域送信部３２Ａから路側機２へ送信させる。
　［路側制御部２２の処理］
　図８、図９は、路側制御部２２が実行する処理を説明するフローチャートである。ただし、路側制御部２２は、図８、図９に示す処理を実行することに加え、周期的に、時刻同期部２２１が同期処理を行う。
　路側制御部２２は、電源がオンである間、図８、図９に示す処理を繰り返し実行する。図８は、通信チャネルをコントロールチャネルに設定して行う処理であるのでＣＣＨ処理とする。図９は、通信チャネルをサービスチャネルに設定して行う処理であるので、ＳＣＨ処理とする。
　まず、図８に示すＣＣＨ処理から説明する。図８において、ステップＳ６、Ｓ７は、信号衝突判断部２２５が行う処理であり、その他のステップはＣＣＨ通信制御部２２３が行う処理である。
　ステップＳ１では、コントロールチャネルをオープンする。すなわち、送信チャネルおよび受信チャネルをコントロールチャネルに設定する。
　ステップＳ２では、ＷＳＡを送信する送信タイミングとなったか否かを判断する。ＷＳＡ送信タイミングは、コントロールチャネル時間帯の開始時刻を基準として定まるタイミングである。ステップＳ２の判断がＮＯであれば、このステップＳ２の判断を繰り返し、ＹＥＳであればステップＳ３に進む。
　ステップＳ３では、キャリアセンスを実行する。ステップＳ４では、キャリアセンスの結果が、通信チャネルが空いているという結果であったか否かを判断する。通信チャネルが空いていないと判断した場合にはステップＳ４の判断がＮＯになる。ステップＳ４の判断がＮＯである場合には、ステップＳ３に戻りキャリアセンスを継続する。なお、ステップＳ３、Ｓ４の処理を繰り返しているうちにコントロールチャネル時間帯が経過してしまった場合には、図９へ進む。
　ステップＳ３において、通信チャネルが空いていると判断した場合にはステップＳ４の判断がＹＥＳになる。ステップＳ３で実行するキャリアセンスは、公知のＣＳＭＡ／ＣＡと同様、一定の判断時間ＤＩＦＳ、通信チャネルが空いているか否かを判断した後、通信チャネルが空いていると判断した場合、さらに、ランダムなバックオフ時間を決定する。そのバックオフ時間の間も、通信チャネルが空いているか否かを判断する。そして、バックオフ時間が経過するまで継続して通信チャネルが空いていた場合にはステップＳ４の判断がＹＥＳになる。ステップＳ４の判断がＹＥＳになった場合にはステップＳ５に進む。
　ステップＳ５では、ＷＳＡを路側送信部２１Ａから送信する。続くステップＳ６では、ステップＳ５でＷＳＡを送信していた間に、路側受信部２１Ｂが受信して、メモリ３１Ｍに記憶されていた受信信号強度を取得する。ステップＳ７では、ステップＳ５で送信したＷＳＡが、他の装置が送信した信号と衝突していたか否かを判断する。ステップＳ６で取得した受信信号強度が衝突を判断するために設定された信号強度閾値以上である期間があり、かつ、その期間の少なくとも一部が、ＷＳＡを送信していた期間と重複している場合に、ＷＳＡが衝突していたと判断する。
　路側機２は、ステップＳ３でキャリアセンスを実行しており、他の路側機２も、同様にこのキャリアセンスを実行している。したがって、複数の路側機２が、互いに、他の路側機２が送信するＷＳＡを受信できれば、複数の路側機２が送信するＷＳＡが衝突してしまうことはない。しかし、図１に示す例では、路側機２Ｂは路側機２Ａの無線通信エリア６Ａに入っているが、路側機２Ａは路側機２Ｂの無線通信エリア６Ｂに入っていない。そのため、路側機２Ｂは、路側機２ＡがＷＳＡを送信している場合に、ステップＳ３におけるキャリアセンスにより、通信チャネルが使用されていると判断できる。しかし、路側機２Ａは、路側機２ＢがＷＳＡを送信していても、ステップＳ３におけるキャリアセンスで通信チャネルが使用されていると判断できない。
　したがって、図１０に示すように、路側機２ＢがＷＳＡを送信している時間帯に含まれている時刻ｔａ１から時刻ｔａ２の間に、路側機２Ａの路側制御部２２が図８の処理を実行しても、ステップＳ４の判断はＹＥＳになる。その結果、図１０に示すように、時刻ｔａ２から、路側機２ＡはＷＳＡを送信してしまうことがある。これにより、路側機２Ｂの路側制御部２２は、時刻ｔａ２から時刻ｔａ３までの期間、ＷＳＡが衝突していたと判断することになる。なお、図１０において、下向きの矢印は、路側機２Ｂが送信するＷＳＡが路側機２Ａには届かないことを概念的に示し、上向きの矢印は、路側機２Ａが送信するＷＳＡが路側機２Ｂに届くことを概念的に示している。ＷＳＡが衝突していたと判断した場合にはステップＳ７の判断はＹＥＳになり、ステップＳ８に進む。
　ステップＳ８では、コントロールチャネル時間帯の残時間が、ＷＳＡを送信できる時間以上あるか否かを判断する。ＷＳＡを送信できる時間には、ＷＳＡを送信している時間と、キャリアセンスに要する時間の合計時間である。キャリアセンスには、ランダムに設定されるバックオフ時間があるので、バックオフ時間は最大値が設定されたとして、ステップＳ８の判断を行う。
　ステップＳ８の判断がＹＥＳであれば、ＷＳＡを再送信するために、ステップＳ３に戻る。ステップＳ３に戻った場合、判断時間ＤＩＦＳとバックオフ時間の間、キャリアセンスを行う。このときの判断時間ＤＩＦＳおよびバックオフ時間は、待ち時間に相当する。
　ステップＳ８の判断がＮＯであればステップＳ９に進む。また、ステップＳ７の判断がＮＯ、すなわち、送信したＷＳＡが衝突していないと判断した場合にもステップＳ９に進む。
　ステップＳ９では、サービスチャネル時間帯となったか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ９の判断を繰り返し、ＹＥＳであれば図９に示すＳＣＨ処理へ進む。
　次に、図９に示すＳＣＨ処理を説明する。図９において、ステップＳ２１、Ｓ２３はＳＣＨ通信制御部２２４が行う処理であり、ステップＳ２２はサービス処理部２２６が行う処理であり、ステップＳ２４、Ｓ２５はＣＣＨ通信制御部２２３が行う処理である。
　ステップＳ２１では、サービスチャネルをオープンする。続くステップＳ２２では、サービス実行情報送受信処理を行う。サービス実行情報は、サービスを実行するために路側機２が車載機３へ送信する必要がある情報、および、サービスを実行するために車載機３が路側機２へ送信する必要がある情報の両方を意味する。
　ステップＳ２３では、コントロールチャネル時間帯になったか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ２３の判断を繰り返し、ＹＥＳであればステップＳ２４に進む。
　ステップＳ２４では、ＣＣＨ空き時間帯を決定する。ＣＣＨ空き時間帯とは、直前のコントロールチャネル時間帯においてコントロールチャネルが使用されていない時間帯である。ステップＳ２４の処理は、具体的には、直前のコントロールチャネル時間帯の受信信号強度を路側メモリ２２Ｍから取得し、取得した受信信号強度が、前述した信号強度閾値よりも低くなっている時間帯をＣＣＨ空き時間帯に決定する。
　ステップＳ２５では、次回のコントロールチャネル時間帯におけるＷＳＡ送信タイミングを決定する。具体的には、ステップＳ２４で決定したＣＣＨ空き時間帯のうち、最先の時間帯内のタイミングに、次回のコントロールチャネル時間帯におけるＷＳＡ送信タイミングを設定する。最先の時間帯は、ＣＣＨ空き時間帯の最先の時刻から開始する時間帯であり、たとえば、ＣＳＡ／ＣＡにおいて用いられているＳＩＦＳ程度の時間帯、あるいは、ＳＩＦＳの数倍程度の時間帯である。
　図１１に、ステップＳ２５で決定する次回のＷＳＡ送信タイミングを例示する。この図１１の例において、時刻ｔｂは、コントロールチャネル時間帯の開始時刻ｔ０を基準とする時刻である。
　図１１の例では、今回の送信タイミングは時刻ｔｂ４であり、今回は、時刻ｔｂ４から時刻ｔｂ５までの時間で、ＷＳＡを送信する処理であるステップＳ３～Ｓ５を実行している。また、ステップＳ２４で決定したＣＣＨ空き時間帯が、時刻ｔｂ１以降であるとする。そのため、ステップＳ２５では時刻ｔｂ２を次回のＷＳＡ送信タイミングに設定する。これにより、次回のＣＣＨ処理では、時刻ｔｂ２をＷＳＡ送信タイミングとし、時刻ｔｂ２からＷＳＡを送信する処理を開始し、時刻ｔｂ３までＷＳＡを送信する。なお、時刻ｔｂ３はランダムに設定されるバックオフ時間により変動する。
　＜第１実施形態のまとめ＞
　第１実施形態の路側機２は信号衝突判断部２２５を備える。信号衝突判断部２２５は、ＣＣＨ通信制御部２２３がＷＳＡを送信しているときに、そのＷＳＡが他の装置が送信した信号と衝突しているか否かを判断する。コントロールチャネルの周波数は、ＷＡＶＥの規格に準拠している路側機２であれば、どの路側機２も共通であり、かつ、どの路側機２も、コントロールチャネル時間帯ごとにＷＳＡを送信する。したがって、図８の処理を実行した路側機２が送信したＷＳＡと衝突した信号は、他の路側機２が送信したＷＳＡである可能性が高い。そこで、ＣＣＨ通信制御部２２３は、ＷＳＡが衝突していると判断された場合、次回のＷＳＡの送信タイミングを変更する。これにより、次回、ＷＳＡを送信するときは、他の路側機２が送信するＷＳＡと衝突しない可能性が高くなるので、ＷＳＡが衝突することを少なくできる。
　また、本実施形態では、ＣＣＨ通信制御部２２３は、ＷＳＡが衝突していると判断された場合、判断時間ＤＩＦＳおよびバックオフ時間待機しても、コントロールチャネル時間帯の残時間がＷＳＡを送信できる時間以上あると判断した場合、ＷＳＡを再送信する。これにより、車載機３は、再送信されたＷＳＡを受信して、次のサービスチャネル時間帯からＷＳＡにより定まるサービスチャネルをオープンすることができる。
　ただし、次回以降のコントロールチャネル時間帯でも、再送信時と同じ送信タイミングでＷＳＡを送信するとすれば、ＷＳＡが衝突したと判断する都度、ＷＳＡの送信タイミングがコントロールチャネル時間帯の中で遅い時間帯にずれていってしまう。その結果、ＷＳＡの送信タイミングが、コントロールチャネル時間帯の終了時刻付近になってしまう恐れもある。
　ＷＳＡは、車載機３にサービスチャネルを指定する信号であり、車載機３はＷＳＡを受信後に、ＷＳＡを復号する処理を行い、かつ、復号したＷＳＡで指定されているサービスチャネルをオープンする処理を行う。これらの処理には、当然、ある程度の時間が必要になる。そのため、ＷＳＡの送信タイミングがコントロールチャネル時間帯の終了時刻付近であると、車載機３は、サービスチャネルのオープンが、サービスチャネル時間帯の開始時刻に間に合わない可能性が生じる。
　そこで、本実施形態では、ステップＳ２４、Ｓ２５により、次回のコントロールチャネル時間帯において送信するＷＳＡ送信タイミングを、ＣＣＨ空き時間帯のうち、最先の時間帯内のタイミングに設定する。これにより、ＷＳＡ送信タイミングが、コントロールチャネル時間帯の中で早い時間帯に設定される。よって、車載機３のサービスチャネルのオープンが、サービスチャネル時間帯の開始時刻に間に合わなくなってしまうことを抑制できる。
　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
　図１２に示すように、第２実施形態における無線通信システム１００は、路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓを備える。これらの路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓは固定型である。加えて、第２実施形態における無線通信システム１００は、車両５に搭載される移動型の路側機２ｍｏも備える。
　路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓの無線通信エリア６Ｌ、６Ｍ、６Ｓの大きさは、図１２に示すように、無線通信エリア６Ｌが最も広く、次いで無線通信エリア６Ｍが広く、無線通信エリア６Ｓが最も狭い。また、無線通信エリア６Ｌは、路側機２Ｍ、２Ｓの無線通信エリア６Ｍ、６Ｓを包含するエリアとなっている。無線通信エリア６Ｍ、６Ｓは一部が重複しており、路側機２Ｍは無線通信エリア６Ｓ内にあるが、路側機２Ｓは無線通信エリア６Ｍの外にある。路側機２ｍｏの無線通信エリア６ｍｏの大きさに特に制限はないが、たとえば、路側機２Ｓの無線通信エリア６Ｓと同じ程度の大きさである。
　路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓ、２ｍｏは、第１実施形態の路側機２と同じハードウェア構成である。また、これらの路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓ、２ｍｏの路側制御部２２が実行する処理も、図９のステップＳ２５を除き第１実施形態と同じである。
　また、第１実施形態では、ＷＳＡの送信タイミングの初期値については特に言及しておらず、初期値に特に制限はなかった。これに対して、第２実施形態では、固定型の路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓについては、図１３に概念的に示すように、路側機２の無線通信エリア６が広いほど、ＷＳＡの送信タイミングの初期値が早いタイミングに設定されている。
　一方、移動型の路側機２ｍｏがＷＳＡを送信するタイミングの初期値は、本実施形態では、無線通信エリア６ｍｏの広さによらない一定値である。また、路側機２ｍｏがＷＳＡを送信するタイミングは、コントロールチャネル時間帯の半分よりも後の時点に設定されている。
　さらに、第２実施形態では、コントロールチャネル時間帯内において、ＷＳＡの送信タイミングが設定可能な時間帯の最小値が定められている。ここでの最小値は、最も早い時刻を意味する。図１４に概念的に示すように、固定型の路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓ、移動型の路側機２ｍｏともに、本実施形態におけるこの最小値は、ＷＳＡの送信タイミングの初期値と同じである。
　図１３、図１４に示したように、ＷＳＡの送信タイミングの初期値および最小値が設定されているため、第２実施形態におけるステップＳ２５では、次回のＷＳＡの送信タイミングを、ＣＣＨ空き時間帯のうち、送信タイミング最小値よりも後において、最先の時間帯内のタイミングに設定する。
　次に、図１３、図１４に示した初期値および最小値が設定されていることによる効果を説明する。路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓは同時に設置されるとは限らず、順次、追加されることがある。ここでは、まず、路側機２Ｍ、２Ｓが設置され、後に、路側機２Ｌが追加された場合を考える。
　前述したように、第２実施形態では、固定型である路側機２Ｍ、２ＳのＷＳＡの送信タイミングの初期値は、無線通信エリア６の広さにより定まる。路側機２Ｍ、２ＳのＷＳＡの送信タイミングの初期値を、図１５に示すように時刻ｔ１、ｔ２とする。なお、図１５に示す時刻ｔは、各コントロールチャネル時間帯の開始時刻ｔ０を基準とする時刻である。
　路側機２Ｍは、時刻ｔ１からキャリアセンスを開始する。このとき、コントロールチャネルは使用されていないので、路側機２ＭはＷＳＡを送信する。時刻ｔ２になると、路側機２Ｓがキャリアセンスを開始する。このとき路側機２ＭがＷＳＡを送信しているが、路側機２Ｓは、路側機２Ｍの無線通信エリア６Ｍの外に位置しているので、路側機２Ｍが送信するＷＳＡを検出することができない。その結果、路側機２ＳもＷＳＡを送信してしまうので、路側機２ＳがＷＳＡの送信を開始してから、路側機２ＭがＷＳＡの送信を終了する時刻ｔ５までの間、２つのＷＳＡが衝突する。
　路側機２Ｍは、路側機２Ｓの無線通信エリア６Ｓ内に位置しているので、ＷＳＡが衝突したと判断することができ、また、路側機２Ｓが時刻ｔ６においてＷＳＡを送信し終えたことも検出できる。また、図１５の例では、路側機２ＳがＷＳＡを送信し終えた時刻は、まだ、コントロールチャネル時間帯内でＷＳＡを送信する時間が残っている時刻である。そのため、路側機２Ｍは、時刻ｔ７を新たなＷＳＡの送信タイミングとして、ＷＳＡを再送信する。このＷＳＡの再送信は時刻ｔ１０に終了する。
　その次のコントロールチャネル時間帯では、路側機２Ｍは、時刻ｔ７をＷＳＡの送信タイミングとするので、路側機２Ｓが送信するＷＳＡと路側機２Ｍが送信するＷＳＡは衝突しない。
　路側機２Ｌが設置されると、図１５の路側機２Ｌ設置後の時間帯に示しているように、路側機２Ｌは、時刻ｔ０からキャリアセンスを開始してＷＳＡを送信する。路側機２ＬがＷＳＡを送信し終える時刻は時刻ｔ３である。そのため、路側機２Ｓは、路側機２Ｌが設置される前と同様に、時刻ｔ２からキャリアセンスを開始すると、路側機２Ｌが送信しているＷＳＡを検出して、コントロールチャネルが使用されていると判断できる。
　路側機２の無線通信エリア６が広いほど、その路側機２が送信するＷＳＡが他の路側機２に検出されやすい。換言すれば、路側機２の無線通信エリア６が狭いほど、その路側機２が送信するＷＳＡは他の路側機２に検出されず、その結果、ＷＳＡの衝突が生じてしまう可能性が高くなる。
　そのため、第２実施形態では、無線通信エリア６が広いほどＷＳＡの送信タイミングを早くするために、初期値および最小値を、無線通信エリア６が広いほど早い時刻としているのである。
　路側機２Ｓは、時刻ｔ２からキャリアセンスを行うが、時刻ｔ３まではコントロールチャネルが空いていると判断できない。そのため、路側機２ＳがＷＳＡを送信するタイミングは時刻ｔ４となり、時刻ｔ８まで路側機２ＳはＷＳＡを送信する。
　路側機２Ｍも、路側機２Ｌが設置される前と同様、時刻ｔ７からキャリアセンスを開始するが、時刻ｔ８まではコントロールチャネルが空いていると判断できない。そのため、路側機２ＭがＷＳＡを送信するタイミングは時刻ｔ９となり、時刻ｔ１１まで路側機２ＭはＷＳＡを送信する。
　この図１５の例では、まず、路側機２ＭがＷＳＡの送信タイミングを変更しており、その後、路側機２Ｌが追加されると、路側機２Ｓ、路側機２Ｍが、ＷＳＡの送信タイミングを変更する。これにより、３つの路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓがそれぞれ送信するＷＳＡが互いに衝突しないようになる。
　次に、路側機２ｍｏが路側機２Ｌの無線通信エリア６Ｌを通過するときを考える。路側機２ｍｏが路側機２Ｌの無線通信エリア６Ｌに進入する前は、図１６に示すように、路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓは、それぞれ時刻ｔ０～ｔ３、ｔ９～ｔ１１、ｔ４～ｔ８をＷＳＡを送信する時間帯としている。そのため、路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓがそれぞれ送信するＷＳＡは互いに衝突しない。
　固定型の路側機２Ｌ、２Ｍ、２ＳのＷＳＡの送信タイミングは、ＣＣＨ空き時間帯のうち、送信タイミング最小値よりも後において最先の時間帯内に設定される。そのため、固定型の路側機２Ｌ、２Ｍ、２ＳのＷＳＡの送信タイミングは、コントロールチャネル時間帯の中で早い時間帯になっていく傾向にある。一方、移動型の路側機２ｍｏのＷＳＡの送信タイミングの初期値および最小値は、コントロールチャネル時間帯の半分よりも後の時点に設定されている。そのため、図１６の路側機２ｍｏ通過時の時間帯では、移動型の路側機２ｍｏがＷＳＡを送信する時間帯は、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３になっている。時刻ｔ１２は、路側機２ＭがＷＳＡの送信を終了する時刻ｔ１１よりも後の時刻であるので、路側機２ｍｏが、無線通信エリア６Ｌ、６Ｍ、６Ｓを通過するとしても、路側機２Ｌ、２Ｍ、２Ｓは、ＷＳＡの送信タイミングを変更する必要がない。
　以上、実施形態を例示したが、実施形態は上述の実施形態に限定されるものではない。次の変形例を含む様々な実施形態が可能である。
　＜変形例１＞
　たとえば、前述の実施形態では、ＷＳＡが衝突していないと判断した場合に、ステップＳ２４でＣＣＨ空き時間帯を決定し、ステップＳ２５において、そのＣＣＨ空き時間帯に基づいて、次回のＷＳＡの送信タイミングを決定していた。しかし、ＷＳＡが衝突していないと判断した場合に、ＷＳＡの送信タイミングを維持するようにしてもよい。
　＜変形例２＞
　前述の実施形態では、路側機２は、サーキュレータ２１ｃを備えることで、路側送信部２１Ａから信号を送信しているときに、アンテナ２１ｄが受信した電波を路側受信部２１Ｂが取得できるようにしていた。しかし、これに限られず、送信用のアンテナと受信用のアンテナとを別々に備えることで、路側送信部２１Ａが送信しているときに、路側受信部２１Ｂが受信を行えるようにしてもよい。
　＜変形例３＞
　第２実施形態では、移動型の路側機２ｍｏがＷＳＡを送信するタイミングは、コントロールチャネル時間帯の半分よりも後の時点に設定されていた。しかし、移動型の路側機２ｍｏがＷＳＡを送信するタイミングを、コントロールチャネル時間帯の２／３よりも後も時点としてもよいし、コントロールチャネル時間帯の３／４よりも後の時点としてもよい。

 

Claims (7)

  1. 　電波を送信する送信部（２１Ａ）と、
    　周期的に繰り返す送信時間帯内に、前記送信時間帯の開始時刻を基準として定まる送信タイミングで、前記送信部から、繰り返し送信する必要がある繰り返し信号を電波として送信し、かつ、前記送信時間帯が繰り返されることで前記繰り返し信号を繰り返し送信する送信制御部（２２３）と、
    　電波を受信する受信部（２１Ｂ）と、
    　前記送信制御部が前記繰り返し信号を送信しているときに前記受信部が受信した電波に基づいて、前記送信部から送信した前記繰り返し信号が、他の装置が送信した信号と衝突しているか否かを判断する信号衝突判断部（２２５）とを備え、
    　前記送信制御部は、前記信号衝突判断部が、前記繰り返し信号が衝突していると判断したことに基づいて、前記繰り返し信号の前記送信タイミングを変更する無線通信装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記送信制御部は、前記信号衝突判断部が、前記繰り返し信号が衝突していると判断した場合、前記送信時間帯内であって、待ち時間が経過した後の前記送信時間帯の残時間が前記繰り返し信号を送信できる時間以上であると判断したことに基づいて、前記繰り返し信号を再送信する無線通信装置。
  3. 　請求項２において、
    　前記送信部は、電波を送信する周波数チャネルである送信チャネルを、互いに異なる前記周波数チャネルであるコントロールチャネルおよび複数のサービスチャネルから選択して設定可能であり、
    　前記送信制御部は、
    　交互に繰り返すコントロールチャネル時間帯とサービスチャネル時間帯において、前記コントロールチャネル時間帯では、前記送信チャネルを前記コントロールチャネルとし、前記送信部から、前記繰り返し信号として、前記サービスチャネル時間帯となったときにオープンするべき前記サービスチャネルが定まる情報を含んでいるサービス開始情報を、サービスを享受するサービス享受端末（３）に送信し、
    　前記サービスチャネル時間帯では、前記送信チャネルを前記サービスチャネルとし、前記サービスを実行するための情報であるサービス実行情報を送信し、
    　かつ、前記信号衝突判断部が、前記サービス開始情報が衝突していると判断しなかった場合、次回の前記サービス開始情報の送信タイミングを、前記コントロールチャネル時間帯であって、前記送信タイミングを設定可能とされている時間帯内において、前記受信部が、前記コントロールチャネルが使用されていると判断する強度以上の電波を受信しなかった時間帯のうちで、最先の時間帯に設定する無線通信装置。
  4. 　請求項３において、
    　前記送信制御部は、前記送信部が前記サービス開始情報を送信する送信範囲が広いほど、前記送信タイミングの初期値が早いタイミングに設定されている無線通信装置。
  5. 　請求項３または４において、
    　前記送信タイミングを設定可能とされている時間帯の開始時点は、前記送信部が前記サービス開始情報を送信する送信範囲が広いほど、早い時点になっている無線通信装置。
  6. 　請求項１または２において、
    　前記送信制御部は、前記信号衝突判断部が、前記繰り返し信号が衝突していないと判断したことに基づいて、前記繰り返し信号の前記送信タイミングを維持する無線通信装置。
  7. 　請求項３に記載の前記無線通信装置であって移動型の前記無線通信装置と、請求項３に記載の前記無線通信装置であって固定型の前記無線通信装置とを備える無線通信システムであって、
    　移動型の前記無線通信装置は、前記送信タイミングを設定可能とされている時間帯が、前記コントロールチャネル時間帯が半分経過した時点以降である無線通信システム。

     
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