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通信装置、移動体通信システム及び通信方法 コモンズ

国内特許コード P110004856
整理番号 08-011JP00
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2008-149626
公開番号 特開2009-296456
登録番号 特許第5092115号
出願日 平成20年6月6日(2008.6.6)
公開日 平成21年12月17日(2009.12.17)
登録日 平成24年9月28日(2012.9.28)
発明者
  • 田中 久陽
  • 篠原 健太
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 通信装置、移動体通信システム及び通信方法 コモンズ
発明の概要

【課題】複数の通信端末間の通信において、モードロック状態からでも完全同期状態を得ることのできるようにする。
【解決手段】アンテナを介して通信可能範囲にある複数の端末からアンテナを介して電波を受信し、更に、通信可能範囲にある複数の端末に対し電波を送信することができる通信装置である。この通信装置では、受信した受信電波と送信した送信電波との位相差を検出し、メモリに記憶する。そして、メモリに記憶されている複数の位相差の平均を算出すると共に、この複数の位相差の分散を算出している。そして位相差の平均値が所定の第一閾値以下であって且つ分散値が所定の第二閾値以上であることを検出したときに、電波送信動作を停止するように制御している。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


アドホック・センサネットワークにおいて、各端末のローカルな時刻を互いに同期しネットワークレベルで一つの共通したタイミングを維持することはタイミング同期と呼ばれている。特に、ネットワークにおいてTDMA(時分割多元接続:Time Division Multiple Access)を用いる場合や、各端末がパワーセーブモードを用いて同時にオン・オフ制御を行なう際、このタイミング同期が必須となる。



このようなタイミング同期の研究動向として、非特許文献1に記載されるような同期アルゴリズムが提案されている。この同期アルゴリズムは車車間通信における複数の車群間のタイミング同期を主な目的とするものであり、このタイミング同期プロセスによれば、複数の車群間の安定した同期状態が維持されるとされている。



図6は、多数の自動車が一つの道路上を通行する様子を示している。図6に示す各自動車は、通信機能を有しており、ある通信範囲以内に存在する他の自動車と相互に通信可能な通信端末である。



ここで、ある端末と通信可能な1台以上の通信端末を1つの集合としてみたとき、その集合に属する1台以上の通信端末と通信可能な端末はその集合に含めるようにする。ここでは、この集合のことを端末群と定義する。例えば、図6ではA、B、C、Dの4つの端末群が存在している。このような環境において、TDMA(時分割多元接続)方式により通信を行なう通信システムを構築するためには、各端末群は、自端末群に属するすべての通信端末を同期させる通信同期方法が必要である。



また、図6に示すような環境では、端末が移動しているため、端末あるいは端末群の融合・分離が頻繁におこることが予想される。例えば、図6の場合、端末群BとCは分離した直後であり、この後端末群Bは端末群Aと、端末群Cは端末群Dと融合していくことが想像できる。そのため、同期状態が崩れにくい通信同期手法であることが必要となる。



図6に示す端末群A~Dの各端末は、データ送信後、1フレームの間、他の複数の通信端末の送信データを受信し、送信タイミングを観測することにより次の送信タイミングを得る。そして、複数の通信端末からの送信データの相加平均を利用することにより自端末の次の送信タイミングを調整するようにしている。これにより、基準局を必要とすることなく、通信端末間で通信の衝突を起こさず端末群の同期を取ることができるのである。特許文献1には、上述の通信同期方法が示されている。

【特許文献1】特開2008-22307号公報

【非特許文献1】今井、鈴木「タイミング同期の自立分散制御に関する検討」信学技法、USN2007-13,pp67-71,May 2007

産業上の利用分野


本発明は、通信の同期の基準となる基地局を持たずとも複数の通信装置間の通信を同期させることができる通信装置、移動体通信システム及び通信方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
アンテナと、
通信可能範囲にある複数の端末から前記アンテナを介して電波を受信する受信部と、
前記通信可能範囲にある前記複数の端末に対し前記アンテナを介して電波を送信する送信部と、
前記受信部で受信した受信電波と前記送信部から送信した送信電波との位相差を検出する位相検出部と、
前記位相検出部から得られる前記位相差を記憶するメモリと、
前記メモリに記憶されている複数の前記位相差の平均を算出する平均算出部と、
前記メモリに記憶されている複数の前記位相差の分散を算出する分散算出部と、
前記平均算出部から得られる前記平均値が所定の第一閾値以下で且つ前記分散算出部から得られる前記分散値が所定の第二閾値以上であることを検出したときに、前記送信部の電波送信動作を停止する制御部と、
を備える通信装置。

【請求項2】
前記制御部は、前記送信部の前記電波送信動作の停止時に、前記平均算出部から得られる前記平均値が所定の第一閾値より大きい且つ前記分散算出部から得られる前記分散値が所定の第二閾値未満であることを検出すると、所定の時間後に前記電波送信動作の停止を解除する請求項1に記載の通信装置。

【請求項3】
更に、前記メモリに記憶されている複数の前記位相差に応じて、前記複数の端末のグループ分けを行なうグループ設定部と
前記グループ設定部で分けられたグループの数を算出するグループ数算出部と、を備え、
前記制御部は、前記平均算出部から得られる前記平均値が所定の第一閾値以下且つ前記分散算出部から得られる前記分散値が所定の第二閾値以上又は前記グループ数算出部から得られる前記グループの数が所定の第三閾値異常であることを検出して前記送信部の電波送信動作を停止する
請求項2に記載の通信装置。

【請求項4】
アンテナと、通信可能範囲にある複数の端末から前記アンテナを介して電波を受信する受信部と、前記通信可能範囲にある前記複数の端末に対し前記アンテナを介して電波を送信する送信部と、前記受信部で受信した受信電波と前記送信部から送信した送信電波との位相差を検出する位相検出部と、前記位相検出部から得られる前記位相差を記憶するメモリと、前記メモリに記憶されている複数の前記位相差の平均を算出する平均算出部と、前記メモリに記憶されている複数の前記位相差の分散を算出する分散算出部と、前記平均算出部から得られる前記平均値が所定の第一閾値以下で且つ前記分散算出部から得られる前記分散値が所定の第二閾値以上であることを検出したときに、前記送信部の電波送信動作を停止する制御部と、を有する第一通信部を備える第一車両と、
前記第一通信部と等しい構成であり、前記第一通信部と無線通信を行う第二通信部を備える第二車両と
よりなる移動体通信システム。

【請求項5】
通信可能範囲にある複数の端末からアンテナを介して電波を受信するステップと、
前記通信可能範囲にある前記複数の端末に対し前記アンテナを介して電波を送信するステップと、
受信した受信電波と送信した送信電波との位相差を検出し、この検出した位相差を記憶するステップと、
記憶されている複数の位相差の平均値を算出するステップと、
記憶されている複数の位相差の分散を算出するステップと、
算出される平均値が所定の第一閾値以下で、且つ算出される前記分散値が所定の第二閾値以上であることを検出して電波送信動作を停止するステップと
を備える通信方法。
産業区分
  • 伝送方式
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008149626thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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