JP7349989B2 - 基地局及びその制御方法 - Google Patents

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。

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。

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。

ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０９ １．３版 「７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム」

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。

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。

実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す図である。 実施形態に係る無線通信システム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。 実施形態に係る無線通信システムにおける路車間通信期間の一例を示す図である。 路車間通信期間情報の一例を示す図である。 実施形態に係る移動局の構成を示す図である。 実施形態に係る基地局の構成を示す図である。 実施形態に係る基地局の動作環境を示す図である。 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。 実施形態に係る基地局の動作例を示すフロー図である。 変更例１に係る基地局の動作環境を示す図である。 変更例１に係る基地局の動作例を示すフロー図である。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

図４は、路車間通信期間情報の一例を示す図である。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（変更例１）
実施形態の変更例１について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（変更例２）
実施形態の変更例２について説明する。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

Claims (9)

1. 道路周辺に設置される基地局であって、
   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。
2. 前記第１期間情報は、前記移動局により前記第１基地局から受信され、且つ前記移動局により転送され、
   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。
3. 前記制御部は、当該基地局の設置時において、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決定する際に、前記特定を行う、請求項１又は２に記載の基地局。
4. 道路周辺に設置される基地局であって、
   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。
5. 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第２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。
6. 道路周辺に設置される基地局であって、
   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。
7. 前記制御部は、
   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。
8. 道路周辺に設置される基地局の制御方法であって、
   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。
9. 道路周辺に設置される第１基地局と、当該基地局以外の第２基地局と、移動局と、を含む交通通信システムであって、
   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。

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