JPH01309427A - 移動体通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は移動体通信システム、より具体的には、たとえ
ば自動車などの車両に対する通信に適した移動体通信シ
ステムに関する。

（従来の技術） 本発明がとくに関連する従来の移動体通信システムとし
ては、たとえば自動車電話システムがある。周知のよう
に従来の自動車電話システムには、所定のサービスゾー
ンを力／ヘーする基地局が２次元に配置され、隣接する
基地局のゾーンが部分的に互いに重複するようにして、
移動体に対する通信の継続性を保証するセルラ方式をと
っているものがある。

（発明が解決しようとする課題） セルラ方式では、近接する複数のゾーンすなわちセルの
間では、電波の干渉を避けるため異なる周波数を使用す
る。限られた周波数帯域を有効に利用するには、ゾーン
構成を細分化して同じ周波数を繰返し使用するのが好ま
しい。しかしゾーン構成の細分化は、ゾーンをまたがる
移動に伴う周波数の切換えの頻度が増し、基地局および
移動局の双方に周波数切換え制御の負担を課す。この傾
向は、移動体の移動速度が高速になるほと著しい。この
問題を解決するには、従来のセルラ方式では各ゾーンを
広域化するか、割当て周波数を増す必要があった。しか
し周知のように、周波数の割当て増加は非常に困難であ
る。

従来のセルラ方式の自動車電話システムは、音声通信を
主体とすべく設計されているので、データを多量かつ高
速に伝送するサービス目的には、必ずしも適していない
。たとえば自動車などの陸上交通では、道路混雑状況や
気象条件に応じて適切なルートに誘導するナビゲーショ
ンや多数の車両の運行の効率的な管理を行なうために、
車載機と地」二基地場との間で多量のデータを高速に伝
送する必要があ名。従来の自動車電話システムは、送信
信号の周波数が音声帯域に限定されるため、このような
高速データ通信をも含めた多彩なサービスには、必ずし
も適切ではなかった。

本発明はこのような移動体通信に対する要求に鑑み、多
くの周波数を占有することなく高速通信が可能な、新た
な移動体通信システムを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明による移動体通信システムは、それぞれ移動局に
対して無線リンクで通信を行なう複数の基地局と、複数
の基地局が収容されこれらの基地局に対する通信を交換
する通信回線網とを含み、複数の基地局のうちの近接す
るものは、移動局が無線リンクの電波に実質的に応動し
ない領域を間に介挿して相互に離隔配置され、これによ
って複数の基地局は、無線リンクの電波として単一の周
波数の使用を許容される。

（作　用） 本発明によれば、移動局が複数の基地局のいずれかから
の電波に応動できるサービス領域内にある間、その基地
局との間で通信を行なう。したがって複数の基地局は、
移動局に対して通信の少なくとも片方向について同じ周
波数を有効に使用することができる。移動局は、いずれ
かの基地局のサービス領域にある間、基地局を通じて通
信回線網と通信を行ない、近接する基地局までの無電波
領域にあるときは、通信を行なわない。これによって複
数の基地局は、同じ周波数を有効に使用でき、移動体に
対する高速通信と多彩なサービスを実現する。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による移動体通信システ
ムの実施例を詳細に説明する。

第１図には、本発明による移動体通信システムを陸上交
通、とくに自動車を含む車両の道路交通に適用した実施
例が路車間個別通信システムとして示されている。本実
施例では、通常は一般道路や高速道路に沿って所定の間
隔、たとえば数百メートルないし数キロメートルの間隔
で複数の路」三周ｌＯが配置されている。この間隔は、
たとえば道路に許容される車速に応じて適切な値に設定
すればよい。路上局１０は、道路にある加入車両１２と
無線にて通信を行なう基地局として機能する地上局であ
る。

路上局１０は送受信機１４を有し、これは、加入車両１
２に搭載された移動局すなわち車載機１６（第２図）と
の間で電波１日を送受信し、そのサービスエリアすなわ
ちゾーン２０内に存在する車両１２と通信を行なう。本
実施例にて特徴的なことの１つは、路上局１０の配置間
隔に比較してそのゾーン２０の大きさがはるかに小さく
、路上局１０が間欠配置されていることである。その径
は、たとえば数十メートルないし１００メートルのオー
ダでよい。したがって近接する２つのゾーン２０の間に
は、路上局１０の送信する電波に移動局１６が実質的に
応動しない領域すなわち「無電波領域」が存在し、車両
１２は、ゾーン２０に含まれている間だけ路上局１０と
通信を行なうことができる。この通信は高速で行なわれ
る。

これかられかるように、本方式では、隣接する路」三周
１０についても同じ周波数を繰返し有効に使用すること
ができる。したがって基本的に、路上局１０と移動局１
６との間の無線リンクには、本システム全体で単一の周
波数を使用すれば十分である。全二重通信を可能とする
システムの場合は、」ユニで互いに異なる１対の周波数
が使用される。

これによって、従来のセルラ方式のような周波数のゾー
ン切換えを行なわなくてよい。これらの特徴から木刀式
を「間欠極小ゾーン方式」と称し、ゾーン２０は「極小
ゾーン」と呼ぶ。

路上局１０は路車間個別通信回線網２２の一部を構成し
、同回線網２２を介して本実施例では、一般電話回線網
２４、一般パケット交換網などのデータ交４ＱｉｉＰ１
２５、システムセンタ２８およびユーザセンタ２８など
の他の通信設備にアクセスすることができる。路車間個
別通信回線網２２は、本実施例では第２図に例示するよ
うな局階位構成をとり、一般電話回線網２４、データ交
換網２５およびセンタ２６．２８と移動局１８との間で
スイッチングすなわち交換を行なう通信回線網である。

これについては後に詳述する。

このような間欠極小ラーン方式では、移動局１６と路上
局ｌＯとの間の通信の高速化が可能であり、高速データ
通信をも含めた多彩なサービスが提供される。たとえば
、自動車などの加入車両１２を道路混雑状況や気象条件
に応じて適切なルートに誘導するナビゲーションや、多
数の車両１２の運行を効率的に管理する目的で、路車間
個別通信回線網２２を介してセンタ２６および２８と移
動局１８との間にデータ通信を行なうことができる。

第２図を参照すると、本実施例における路車間個別通信
回線網２２は、ある地区に配置されている複数の路上局
１０が収容される地区局３０と、複数の地区局３０をあ
る地域にわたって収容する地球局３２と、これらの地球
局３２をいくつか収容した総括局３４とからなる階位構
成をとっている。路上局ｌＯを含めてこれらの局３０．
３２．３４を地」三周と称する。

地区局３０、地球局３２および総括局３４の相互の間の
回線は本実施例では、基幹回線および斜回線などの中継
線３６からなるトリー状回線網をなし、総括局３４相互
間は、組型回線網を構成している。本発明はこの網形態
に限定されるものではなく、たとえば一般道路や高速道
路などの道路形態に応じた局階位構成や、たとえば線状
網などの他の態様をとってよいことは、言うまでもない
。

一般の公衆電話回線網２４およびデータ交換網２５に対
する中継線３８は、たとえば総括局３４に収容ｙれる。

システムセンタ２８は、たとえば加入車両１２のナビゲ
ーションを処理する情報処理システムである。またユー
ザセンタ２８は、加入車両１２のうち特定のユーザに帰
属するものの運行をユーザ独自に管理する情報処理シス
テムである。両者は中継線４０によって総括局３４に収
容されている。勿論これらは、地球局３２や地区局３０
に接続されていてもよい。

総括局３４、地球局３２および地区局３０は、それぞれ
固有の局コードを有する。それらのうち総括局３４およ
び地球局３２のコードを局階位構成で表わすことによっ
て、地球局３２を特定する登録地上局コート５２（第３
図）が形成される。多数の加入車両１２を保有する大口
のユーザの加入車両１２については、地域局コードの代
りにそのユーザに固有のユーザコードを用いてもよい。

加入車両１２に搭載された移動局１６は、本実施例では
地球局３２に登録され、その地球局３２においてユニー
クな移動局コード５４が付与される。したがって全国的
には、車載機すなわち移動局１６は地上局コード５２お
よび移動局コード５４にて特定される。なお、加入車両
１２は総括局３４や地区局３０に登録されてもよい。

移動局１６を特定する車両固有コードは、第３図に示す
ように本実施例では静的コード５０と動的コード６０と
で構成される。静的ニード５０は、地球局３２に登録さ
れている移動局１６を特定するコードであり、地上局コ
ード５２および移動局コード５４と、本システムを識別
するためのシステムコード５８とを含む。システムコー
ド５６は、他のシステムと区別して本システムを指定す
るコードであり、本システムの内部では省略してもよい
。したがって静的コード５０は、本システム内部での個
々の移動局１６の認識番号としての機能に加えて、一般
電話回線網２４、データ交換網２５あるいはセンタ２６
．２８から移動局１６へ着信する場合の番号体系と密接
な関係かある。

動的コート６０は、加入車両１２の移動状態に相応した
コードであり、加入車両１２の現在状況を把握し、ナビ
ゲートするのに有効に使用される。したがって、加入車
両１２の走行地区域や移動状況に関連した車両固有のコ
ードであり、一般電話回線網２４やデータ交換網２５、
センタ２６．２８からの個別通信のための車両位地の検
索、加入車両１２の旅行目的地への経路誘導情報の提供
などに重要な役割を果たす。そのため本実施例では、加
入車両１２の運行目的地を示す目的地コード６２と、そ
の現在の走行地区域を示す走行地区域コード６４とを含
む。走行地区コード８４は、総括局３４、地域局３２お
よび地区局３０の局コードで構成される。この他に、設
定された通信リンクを特定するリンクコードを含めても
よい。　　゛ 本実施例では、第２図に示すように走行車両テーブル８
０が地域局３２に用意されている。走行車両テーブル８
０には、その地域局３２に帰属するものとして登録され
ている自局の加入車両１２についてそれらの現在の走行
地区域を示すデータが局地域別に格納され、また自局管
内の地区域を走行する加入車両１２のデータが登録局別
に格納されている。走行車両テーブル８０のこれらのデ
ータは常時更新される。同様の車両テーブルは、同図に
おいて地区局３０の場合を点線８４で例示するように、
たとえば地区局３０や総括局３４にも設けてよい。

第１図に概念的に示すように、路」三周１０にメモリ４
２が配設され、これは、通過車両テーブル８２（第２図
）や、移動局１６との間で送受信すべき情報が格納され
る記憶領域を含む。通過車両テーブル８２は、路上局１
０の極小ゾーン２０を通過する加入車両１２に関するデ
ータを保持する。これらのデータは、車両固有コード５
０および６０を含み、加入車両１２の通過に伴って常時
更新される。

移動局１６は、本実施例では自動車などの加入車両１２
に搭載され、路上局１０との間でナビケーション情報や
運行管理情報などのデータ、メツセージおよび画像信号
を送受信し、それらの信号を搭乗者に可視および（また
は）可聴表示する車載装置である。好ましくは、搭乗者
に対して画像や音声にてインタフェースする映像デイス
プレィ、ファクシミリ送受信装置、音声合成装置などを
備えている。また、加入車両１２の操縦機構に対する自
動運行制御機能を有していてもよい。移動局１６は、乱
数表機能を備え、これに従って路上局１０からのポーリ
ングに呼応して路上局ｌＯとの間のリンク１日における
複数のチャネルのうち、利用できる空きチャネルが路上
局１０により選択される。

加入車両１２の移動局１６と基地局ｌＯとの間の通信は
、本実施例では第４図に例示するようなフォーマットの
フレーム１００でポーリングにて行なわれる。本実施例
では、フレーム１００は周期が８８３　ミリ秒（ｍｓ）
、伝送速度が５１２にビット／秒で、これに含まれる多
数のタイムスロットに複数のチャネルが多重化される。

このｌフレーム周期内で原則的には所要の双方向通信が
完結される。無線リンク１８には単一の周波数が使用さ
れる。全二重通信の場合、上下で互いに相違する１対の
周波数が使用される。しかし、それらの周波数は固定で
よく、との路」三周１０のゾーン２０に加入車両１２が
移動しても同じ周波数が使用される。

フレーム１００の先頭には導入部１０２が位置し、これ
は、プリアンプル、同期信号、ポーリング識別信号およ
び路上局１０のコードなどが含まれる。

これを使って路上局１０は、第５図に示すように、ゾー
ン２０内の移動局１８に所定の周期でポーリングする。

移動局１６は、遊休状＆では受信モードにあり、導入部
１０２の受信を終ると送信モードになる。

導入部１０２の後に車両認識部１０４が続き、これは、
移動局１６がポーリングに応答して車両固有コード５０
および６０を送信し、路上局１０がこれを認識する期間
である。有利には、２ブロック反復伝送を行なうことに
よって、加入車両１２の認識率が格段に向上する。移動
局１６は、ポーリングに呼応して乱数表から複数のチャ
ネルのうち利用できる空きチャネルを選択する。このチ
ャネルを使用して静的車両固有コード５０やサービス機
能コードを路上局１０へ送信する（第５図参照）。

本実施例では、車両認識部１０４に続いて回報通信部１
０Ｂが配置され、これを用いて路上局１ｏから交通情報
などのビーコン型動的ナビゲーション情報、および登録
応答信号（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）が移動局１６へ向け
て送信される（第５図）。移動局１６が選択したチャネ
ルが他と衝突しなければ、これが路上局１０に登録され
、ＡＣＫ信号が移動局１６へ送信される。

こののち車両通信部１０８が続き、これによって本実施
例では、第５図に示すように路」三周１０と移動局１Ｂ
との間に全二重通信が行なわれる。その周波数は」ユニ
で互いに相違し、路上局１０で選択されたチャネルか使
用される。しかし、隣接する路」三周１０のソーン２０
に加入車両１２が移動しても同じ周波数が使用される。

勿論、半二重や単向通信であってもよい。″車両通信部
１０８では、移動局１６とシステムセンタ２６やユーザ
センタ２８との間でナビゲーション情報や運行管理情報
などのデータ、メツセージおよび画像信号が送受信され
、加入車両１２の搭乗者にそれらの情報が画像や音声に
て表示される。また、一般電話回線網２４、データ交換
網２５、あるいは木システム内の他の移動局１６に対す
る通信も同様にして行なわれる。

路」三周１０では、こうしてポーリング周期こ゛とにゾ
ーン２０内の移動局１６から得られた加入車両１２のデ
ータを通過車両テーブル８２に保持してもよい。

路上局１０は、これらのデータを回線３６を通して地区
局３０、地域局３２または総括局３４に転送する。これ
らの局では、こうして転送されたデータを、たとえば走
行車両テーブル８０に格納する。こうして、たとえば地
域局３２の走行車両テーブル８０は、常時新たなデータ
によって更新される。

センタ２６．２８や一般電話回線網２４、データ交換網
２５からの移動局１６宛ての情報は、これらの局のいず
れか、たとえば路上局１０のメモリ４２に一旦、蓄積さ
れる。路上局１０では、管内の移動局１６から得られた
静的車両固有コード５０と送信情報の宛て先コードとを
比較し、該当する移動局１６へ宛てて送信すべき情報が
あるか否かを調べる。両者の一致を検出すると、メモリ
４２に格納されていたその情報を車両通信部１０８の下
りチャネルを用いてその移動局１８へ送信する。上りチ
ャネルにより移動局１６から送信された情報は、メモリ
４２に一時蓄積される。この」−り送信情報は、のちに
路車間個別通信回線網２２を介してセンタ２６．２８、
データ交換網２５または一般電話回線網２４に転送され
る。

車両通信部１０８が終了すると、上下の応答信号（第５
図）を送信する通信完了部１１０がこれに続く。これは
伝達の完了を確認する信号であり、情報内容の確認では
ない。

こうしてｌフレーム１００の通信が、加入車両１２が路
上局１０のサービスラーン２０内を走行している間に行
なわれる。隣接する２つのゾーン２０の間の無電波領域
を加入車両１２が走行している間は、移動局１６は路車
間個別通信回線網２２と通信することができない。単一
の周波数を使用することで、従来の漏洩同軸ケーブル放
送システムが起想されるかもしれない。しかし本実施例
は、放送システムではなく、あくまでも個別通信システ
ムであり、しかも無電波領域の存在という点で漏洩同軸
ケーブル放送システムとは根本的に相違する。

本実施例は、原則として加入車両１２がある極小ゾーン
２０内に含まれる間に１つの通信が完結するように構成
されている。一般道路にせよ高速道路にせよ、その道路
において通常の走行をしているかぎりは、上述の無電波
領域をはさんでいくつかの極小ゾーン２０を加入車両１
２が走行することによって、かなりのまとまった通信を
行なうことができるような間隔で路上局ｌＯが道路に沿
って配設されている。換言すれば、路上局１０のこのよ
うな離隔配置によって、通信トラヒックの多い移動局１
６に対しても十分に所要の通信を達成することができる
。

本発明を路車間個別通信システムに適用した実施例につ
いて説明した。しかし本発明はこれに限定されず、車両
以外の、たとえば個人すなわち広義の歩行者などのあら
ゆる移動体との個別通信に有効に適用される。

なお、ここで説明した実施例は本発明を説明するための
ものであって、本発明は必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱することなく当業者が可
能な変形および修正は本発明の範囲に含まれる。

（発明の効果） 本発明による移動体通信システムは、このように間欠極
小ゾーン方式をとっている。これによって、同じ周波数
が繰返し有効に使用される。また、移動体に対して高速
の通信が可能であり、高速データ通信を含めて多彩なサ
ービスが提供される。さらに、従来のセルラ方式のよう
な周波数のゾーン切換えを行なわなくてよく、制御が単
純化される。したがって、多くの周波数を占有すること
なく高速通信が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による移動体通信システムを車両の道
路交通に適用した実施例を路車間個別通信システムとし
て示す概念的ブロック図、第２図は、第１図に示す実施
例における路車間個別通信回線網の局階位構成の例を示
す中継方式第３図は同実施例における車両固有コードの
フォーマットの例を示す説明図、 第４図は同実施例におけるフレームフォーマットの例を
示す説明図、 第５図は同実施例における移動局と路上局との間の通信
シーケンスの例を示すシーケンス図である。 主要部分の符号の説明 １０、、、路上局 １２、、、加入車両 １４、、、送受信機 ２０、、、極小ゾーン ２２、、、路車間個別通信回線網 ４２、、、メモリ ８０、、、走行車両テーブル ８２９１通過車両テーブル 特許出願人　沖電気工業株式会社 代　理　人　番地　老雄 犬山　隆夫 リマタ刈隊閾イ刊ｌ別影名回：Ｓ、旭 中１町舗コードっノオ〜マツ）例 鉋３図 規ｑ ＋０２　　１０４　　　１０６　　　　　　　１０８　
　　１１０フＬ−ムフォーマットつ沿Ｕ 第４図 第　と　リ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 それぞれ移動局に対して無線リンクで通信を行なう複数
   の基地局と、 該複数の基地局が収容され、該複数の基地局に対する通
   信を交換する通信回線網とを含み、前記複数の基地局の
   うちの近接するものは、前記移動局が前記無線リンクの
   電波に実質的に応動しない領域を間に介挿して相互に離
   隔配置され、 これによって前記複数の基地局は、前記電波として単一
   の周波数の使用を許容されることを特徴とする移動体通
   信システム。