JP4627260B2

JP4627260B2 - 路車間通信方法

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Publication number: JP4627260B2
Application number: JP2005367076A
Authority: JP
Inventors: 俊明富澤; 幸政永井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: JP2007174120A

Description

本発明は、無線通信を利用した路車間通信に関し、さらに詳しくは路側局と移動局が１つの制御チャネルと複数の通信チャネルを使用して優先通信制御／高速接続制御を行うことを可能にする路車間通信方法に関するものである。

特許文献１には、無線基地局と移動局との無線通信において、制御チャネルを介して、通信チャネルの空き情報やその他情報を無線基地局から移動局に一定周期で報知し、移動局はこれら情報に基づいて、接続したいチャネルへの接続要求を無線基地局に対して行ない、無線基地局はこの接続要求を受信すると、その通信チャネルが使用可能か否かを調べ、通信可能であれば、移動局に対して通信チャネルの指定を行い、その通信チャネルを介して通信することが開示されている。

特開平０４−２８６４３２号公報（段落「００２０」、図１）

しかしながら、特許文献１においては、移動局が接続するチャネルの選択・要求を制御チャネルを通じて行なうことは開示されているが、実際に選択した通信チャネルと接続するために必要な、接続ＩＤの付与などの接続処理については何の開示もないので、このまま高速性が要求される路側局と移動局との通信である路車間通信に適用することができない。すなわち、この特許文献１では、移動局が高速である路車間通信で必要となる、接続時間の高速化という面が考慮されておらず、また、追突情報など路車間で優先が必要な通信が発生した場合の優先通信の即応性、到達確率の向上についてもスコープ外となっているといった問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制御チャネルによる複数の通信チャネルに対する高速接続制御を可能にし、優先通信発生時に優先通信の即応性、到達確率を向上させる路車間通信方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上位ネットワークに接続されて１つの制御チャネルおよび複数の通信チャネルで同時に送受信可能な路側局と、１つの制御チャネルおよび前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも１つで同時に送受信可能な移動局とを備え、これら路側局および移動局間で無線ＬＡＮを応用した無線通信を行う路車間通信方法において、路側局は、制御チャネルを使用して通信可能な複数の通信チャネル、移動局が前記各通信チャネルを介して路側局に接続にするために必要な接続所要情報および前記各通信チャネルの混雑度を含むチャネル情報報知を定期的に移動局側に報知し、移動局は、制御チャネルを通じて受信したチャネル情報報知の混雑度に基づき接続所望チャネルを判定し、該判定した接続所望チャネルを含む通信チャネル接続要求を制御チャネルを通じて路側局へ通知し、路側局は、通知された前記接続所望チャネルの接続許可判定を行い、この判定結果に応じて前記接続所望チャネルである許可チャネルについての路側局内での接続処理を実行し、この許可チャネルへの接続に必要な接続所要情報、許可チャネル識別子を含む接続許可を制御チャネルを通じ移動局に通知し、制御チャネルを通じて前記接続許可を受信した移動局は、通常の接続シーケンスを行うことなく直ちに許可チャネルについての移動局内での接続処理を実行して前記接続許可で指示された許可チャネルで通信を開始することを特徴とする。

この発明によれば、路側局が定期的に移動局に送信するチャネル情報報知に、移動局が路側局へ接続するために必要な接続所要情報を予め含ませ、さらに路側局が移動局に送信する接続許可通知に接続ＩＤなどの接続所要情報を予め含ませるとともに、路側局は移動局からの通信チャネル接続要求を受信したとき通信チャネル接続要求に含まれる接続所望チャネルでの通信を許可する場合は、この許可チャネルについての路側局内での接続処理を予め実行しておくようにしたので、制御チャネルを介した路側局および移動局間での通信チャネル選択処理手順の際に、路側局および移動局の接続に必要な接続所要情報が相手側装置に予め通知されることになり、これによりこの通信チャネル選択処理手順を終了した後、通常の無線ＬＡＮ接続制御シーケンスを行うことなく直ちに許可チャネルで通信を開始することができ、一般の無線ＬＡＮ接続方式と比較して路車間通信の接続制御を高速化することが可能となる。

以下に、本発明にかかる路車間通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる路車間通信システムの基本的システム構成を示す図である。図１に示す路車間通信システムは、交差点、高速道路などの路側に配置される路側局１と、この路側局１と無線通信を行う車載される複数の移動局１０Ａ，１０Ｂ、…と、路側局１に接続される上位ネットワーク２と、上位ネットワーク２に接続される交通情報配信サーバ３と、電話器４とを有している。

路側局１は、制御チャネル（制御ＣＨ）Ｑ、チャネルＡ〜Ｅ（ＣＨＡ〜ＣＨＥ）の通信セルをそれぞれが干渉しない周波数で構築している。制御チャネルＱ以外のチャネルＡ〜Ｅを以後「通信チャネル」と記す。チャネルＡ，Ｂは交通情報通信用、チャネルＣ，Ｄは電話用、チャネルＥはその他のアプリケーションに割り当てられているとする。移動局１０Ａ，１０Ｂは、制御チャネルＱと、チャネルＡ〜Ｅのうちの少なくとも一つのチャネルとの、少なくとも計２つのチャネルを同時送受可能な通信装置である。この場合、制御チャネルＱは固定周波数の固定チャネルであり、路側局１および移動局１０Ａ，１０Ｂは制御チャネルＱは常に送受可能な状態にしているものとする。

図２に路側局１の構成を示す。路側局１は、所定周波数の制御チャネルＱを使って通信する１つの制御チャネル通信装置２０と、制御チャネルＱと異なる各別の周波数の通信チャネルＡ〜Ｅを使って通信するチャネルＡ〜Ｅ通信装置２１Ａ〜２１Ｅと、通信チャネルＡ〜Ｅの接続制御をそれぞれ行うチャネルＡ〜Ｅ接続制御部２２Ａ〜Ｅと、通信チャネルＡ〜Ｅの優先接続制御をそれぞれ行うチャネルＡ〜Ｅ優先制御部２３Ａ〜２３Ｅと、制御チャネルＱを通じて移動局間から送信される通信チャネル接続要求を元にチャネルＡ〜Ｅ接続制御部２２Ａ〜２２Ｅへの制御を行うとともに実施の形態２〜４で説明する優先通信フレームの場合にチャネルＡ〜Ｅ優先制御部２３Ａ〜２３Ｅへの制御を行なう制御チャネル制御部２４と、上位ネットワークとの通信を行う上位ネットワーク通信装置２５とを備えている。

図３に移動局１０Ａ，１０Ｂ，…の構成を示す。この場合、移動局は、制御チャネルＱを使った通信を行う１つの制御チャネル通信装置３０と、通信チャネルＡ〜Ｅのうちの選択した１つの通信チャネルを使って通信を行う１つの通信チャネル通信装置３１と、通信チャネルＡ〜Ｅのうちの選択した１つの通信チャネルを用いて通信チャネル通信装置３１の接続制御を行う通信チャネル接続制御部３２と、通信チャネルＡ〜Ｅのうちの選択した１つの優先通信チャネルを用いた通信チャネル通信装置３１の優先接続制御を行う通信チャネル優先制御部３３と、制御チャネルＱを通じて路側局１から送信される通信チャネル許可通知を元に通信チャネル接続制御部３２への制御を行うとともに、実施の形態２〜４で説明する優先通信フレームの場合に通信チャネル優先制御部３３への制御を行なう制御チャネル制御部３４と、車両の内部機器との通信を行う移動局内部通信装置３５とを備えている。

図４に、移動局１０Ａと路側局１との接続シーケンスを示す。路側局１の制御チャネル制御部２４は、制御チャネル通信装置２０を介して制御チャネルＱ上で以下の内容を含む各通信チャネルＡ〜Ｅの情報をセル内にチャネル情報報知として定期的に送信する（ＳＱ４０１）。
・通信チャネルＡ〜Ｅのうちの通信可能なチャネルのチャネルＩＤ(周波数識別子)
・移動局が各通信チャネルＡ〜Ｅを介して路側局１へ接続するために必要な接続所要情報（ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ、サポートする送信Rateなど）(IEEE802.11におけるＳＳＩＤ(Service Set ID),ＢＳＳＩＤ(路側機のＭＡＣアドレス))
・各通信チャネルＡ〜Ｅ毎にサポートするアプリケーション種別を示すサポートアプリケーション識別子（交通情報／電話／その他）、すなわち通信チャネルＡ〜Ｅとサポートされるアプリケーション種別との関係
・通信可能な通信チャネルの混雑度（平均通信量）

移動局１０Ａは、制御チャネル通信装置３０によって制御チャネルＱを介してチャネル情報報知を受信する。移動局１０Ａの制御チャネル制御装置３４は、路側局１から受信した制御チャネルＱに含まれるチャネル情報報知に基づいて、すなわちチャネル情報報知に含まれるサポートアプリケーション種別、混雑度などから所望のアプリケーションに対応する通信チャネルまたは込んでいない通信チャネルを選択する（ＳＱ４０２）。例えば、移動局１０Ａが、電話に対応するアプリケーションを選択する場合は、電話に対応するチャネルＣ，Ｄを選択し、かつチャネルＣ，Ｄのうちの込んでいない方のチャネルを選択する。そして、移動局１０Ａは、制御チャネル通信装置３０を動作させて制御チャネルＱ上で以下の情報を含む通信チャネル接続要求を路側局１に送信する（ＳＱ４０３）。この場合は、チャネルＡへの接続要求を出したとする。
・接続に必要な接続所要情報としての当該移動局のＭＡＣアドレス
・接続要求チャネルＩＤ（この場合はチャネルＡのチャネルＩＤ）

路側局１は、制御チャネル通信装置２０によって制御チャネルＱを介して接続要求を受信する。路側局１の制御チャネル制御部２４は、接続要求に含まれる接続要求チャネルＩＤに対応するチャネルについての混雑度、接続数などに基づき接続許可判定を行い（ＳＱ４０４）、許可する場合、許可チャネルに対応するチャネル接続制御部（この場合は、接続要求チャネルがチャネルＡであるのでチャネルＡ接続制御部２２Ａ）に対して移動局１０Ａとの接続制御を指示する（ＳＱ４０５）。この接続制御が終了すると、路側局１の制御チャネル制御部２４は、接続要求元の移動局（この場合は移動局Ａ）に対し、次の情報を含む接続許可通知を制御チャネル通信装置２０によって制御チャネル上で送信する（ＳＱ４０６）。
・接続に必要な接続所要情報としての接続ＩＤ（接続を許可した移動局に割り振られるユニークなＩＤ）
・接続許可通信チャネルＩＤ（許可周波数の識別子、この場合はチャネルＡのチャネルＩＤ）

移動局１０Ａは、制御チャネル通信装置３０を介して制御チャネルＱ上で接続許可通知を受信する。移動局１０Ａの制御チャネル制御装置３４は、路側局１から受信した制御チャネルＱに含まれる接続許可通知に基づいて、接続許可されたチャネル(この場合チャネルＡ)上で通常の無線ＬＡＮ接続制御シーケンスなしに即時にデータ通信を開始する（ＳＱ４０７）。すなわち、制御チャネル制御装置３４は、通信チャネル接続制御部３２に、受信した接続許可通知に含まれる接続許可通信チャネルＩＤ（この場合はチャネルＡ）および接続ＩＤを通知する。通信チャネル接続制御部３２は、通信チャネル通信装置３１で複数の通信チャネルから接続許可通信チャネルに対応する通信チャネル（この場合はチャネルＡ）を選択させ、選択した通信チャネルを用いかつ通知された接続ＩＤを用いたデータ通信を通信チャネル通信装置３１によって、即座に開始させる。

このように実施の形態１によれば、路側局が定期的に移動局に送信するチャネル情報報知に、ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ、送信レートなどの移動局が路側局へ接続するために必要な接続所要情報を予め含ませ、移動局が路側局へ送信する通信チャネル接続要求に当該移動局のＭＡＣアドレスなどの接続所要情報を予め含ませ、さらに路側局が移動局に送信する接続許可通知に接続を許可した移動局に割り振られるユニークなＩＤである接続ＩＤなどの接続所要情報を予め含ませるとともに、路側局は移動局からの通信チャネル接続要求を受信したとき通信チャネル接続要求に含まれる接続所望チャネルでの通信を許可する場合は、この許可チャネルについての路側局内での接続処理を予め実行しておくようにしたので、制御チャネルを介した路側局および移動局間での通信チャネル選択処理手順（図４におけるステップＳＱ４０１〜４０６）の際に、路側局および移動局の接続に必要な接続所要情報が相手側装置に予め通知されることになり、これによりこの通信チャネル選択処理手順を終了した後、通常の無線ＬＡＮ接続制御シーケンスを行うことなく直ちに接続許可で指示された許可チャネルで通信を開始することができ、一般の無線ＬＡＮ接続方式と比較して路車間通信の接続制御を高速化することが可能となる。

また、この実施の形態１では、路側局は、チャネル情報報知に、通信チャネルとサポートされるアプリケーション種別との関係を含ませ、移動局は、所望のアプリケーション種別に対応する通信チャネルを選択し、該選択した通信チャネルを接続所望チャネルとして通信チャネル接続要求を路側局へ通知するようにしたので、異なるアプリケーションを同一チャネルで通信することによるスループットの低下を抑制することが可能となり、スループットを向上させることができる。

実施の形態２．
つぎに、図５を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２を適用するシステム構成は先の図１に示したものと同じであり、また路側局１および移動局１０Ａ，１０Ｂの構成も先の図２，図３に示したものと同じであるとする。

実施の形態２においては、路側局１が制御チャネルＱを用いてセル内に送信する前述のチャネル情報報知に、制御チャネルＱおよび各通信チャネルＡ〜Ｅにおける優先通信発生などの状態を示す状態情報フィールドを追加するようにする。すなわち、チャネル情報報知の状態情報フィールドは、制御チャネルＱおよび各通信チャネルＡ〜Ｅ毎に別れており、制御チャネルＱの状態情報フィールドおよび通信チャネルＡ〜Ｅの各状態情報フィールドに夫々各チャネルにおける優先通信発生の有無を示す優先通信発生識別子Ｋを含む。

また、制御チャネルＱおよび通信チャネルＡ〜Ｅで用いるフレームには、制御チャネルＱで用いる前述のチャネル情報報知以外にも、そのフレームフォーマット内部に、当該フレームが優先通信で有るか否かを示す優先通信識別フィールドＹを設け、この優先通信識別フィールドＹの状態により、各移動局および路側局１が当該フレームが優先通信であるか否かを判断可能にしている。

このような前提のもとで、路側局１と移動局１０Ａが通信チャネルＡで通常の通信を行い、路側局１と移動局１０Ｂが通信チャネルＣで通常の通信を行っている状況において、図１に示す交通情報配信サーバ３からの、例えば「次の交差点で衝突事故発生」などを示す最優先ブロードキャスト通信を路側局１が全移動局に通知する場合のシーケンスを図５に示す。

路側局１は、図２に示す上位ネットワーク通信装置２５により交通情報配信サーバ３からのフレームを受信する。路側局１の制御チャネル制御部２４は、受信フレームの優先通信識別フィールドＹからそのフレームが最優先であることを判定し、かつ宛先アドレスがブロードキャストアドレスであると判定した場合（ＳＱ５０１）、路側局１は、制御チャネルＱを用いて送信するチャネル情報報知の例えば全ての通信チャネル（すなわち制御チャネルＱおよび通信チャネルＡ〜Ｅ）の状態情報フィールドに「優先通信発生」の識別子Ｋをセットし（ＳＱ５０２）、制御チャネルＱを介してチャネル情報報知を行なう（ＳＱ５０３）。

全ての移動局１０Ａ，１０Ｂでは、図３に示す制御チャネル通信装置３０が制御チャネルＱを介して全ての通信チャネルＡ〜Ｅの状態情報フィールドに優先通信発生識別子Ｋが優先有りにセットされたチャネル情報報知を受信する。全ての移動局１０Ａ，１０Ｂの制御チャネル制御部３４では、このチャネル情報報知の優先通信発生識別子Ｋにより、自分が使用している通信チャネルが「優先通信発生」状態になったことを検知すると（ＳＱ５０４，５０５）、即座に制御チャネルＱの送受信を行う制御チャネル通信装置３０を受信状態にするとともに（ＳＱ５０６）、図３の通信チャネル優先制御部３３を介して自身が使用中の通信チャネルを受信状態に切り替えるように通信チャネル通信装置３１を制御する（ＳＱ５０７）。また、移動局がその時点で通信チャネル上で通信を行っていた場合「最優先通信発生」を検知次第、その送信をストップさせ、受信状態に移行させる。これにより全ての移動局は、全チャネルにおいて受信状態に移行する。

その後、路側局１は、交通情報配信サーバ３からの優先通信フレームをコピーし、同一のシーケンス番号を付与（ＳＱ５０８）して制御チャネルＱを含む全チャネルから優先通信フレームを並行に送信する（ＳＱ５０９）。この際、路側局１は通常より高い送信電力で優先通信フレームを制御チャネルＱおよび全通信チャネルＡ〜Ｅを通じて配信する。これらの優先通信フレームは、優先通信識別フィールドＹを有し、この優先通信識別フィールドＹが優先通信状態を示すようになっている。

これにより、移動局１０Ａは制御チャネルＱおよび通信チャネルＡを介して、移動局Ｂは制御チャネルＱおよび通信チャネルＢを介して、路側局１からの優先通信フレームを受信する。移動局１０Ａ，１０Ｂでは、受信した優先通信フレーム中の優先通信識別フィールドＹによって当該フレームが優先通信フレームであると判定する。この際、各移動局は２つのチャネルで同一内容のフレーム受信しているため、受信フレームのシーケンス番号を比較し、すでに受信済みのフレームであれば、そのフレームは破棄するようにしている。仮に、移動局１０Ａ，１０Ｂとも通信チャネルでの受信が早かったと想定すると、制御チャネルＱ側で受信された同一シーケンス番号のフレームが破棄され、通信チャネルを介して受信したフレームを車内アプリケーションに配信する（ＳＱ５１０）。

優先通信の終了は、路側局１が交通情報配信サーバ３からの優先通信フレームを受信しなくなってから一定時間後、制御チャネルＱ上で路側局１から送信されるチャネル情報報知内の全チャネルに対応する状態情報フィールドを「通常」とすることによって全移動局に伝えられ（ＳＱ５１１）、これにより各移動局は通常の通信状態に戻る（ＳＱ５１２）。

なお、通信待ちの移動局が状態情報フィールドに優先通信発生識別子Ｋが優先有りにセットされたチャネル情報報知を受信した場合は、制御チャネルＱによるチャネル情報報知による優先通信終了が通知されるまで、送信動作を停止し、制御チャネルＱおよび通信待ちのチャネルの受信状態を保持するようにする。

実施の形態２によれば、路側局１側からのブロードキャスト優先通信発生時には、全移動局が制御チャネルおよび通信中の通信チャネルを受信状態に移行して非優先通信を抑制するようにしたので、複数チャネルを利用してブロードキャスト優先通信の情報が配信されることになり、優先通信フレームの遅延が減り、優先通信フレームの即応性、到達確率を向上させることができる。また、ブロードキャスト優先通信フレームは通常より送信電力を高くしているので、さらに到達確率を向上させることができる。

なお、上記の説明では、路側局１は、ブロードキャスト優先通信を行う際、全ての通信チャネルの状態情報フィールドに優先有りの優先通信発生識別子Ｋをセットするようにしたが、使用している複数の通信チャネルのみの状態情報フィールドに優先有りの優先通信発生識別子Ｋをセットし、これら使用している複数の通信チャネルおよび制御チャネルに並行してブロードキャスト優先通信フレームを送信するようにしてもよい。

実施の形態３．
つぎに、図６を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３を適用するシステム構成は先の図１に示したものと同じであり、また路側局１および移動局１０Ａ，１０Ｂの構成も先の図２，図３に示したものと同じであるとする。

この場合、路側局１と移動局１０Ａが通信チャネルＡで、路側局１と移動局１０Ｂが通信チャネルＣで通常の通信を行っている状況を想定する。この時、図１に示す交通情報配信サーバ３から移動局１０Ａに対しユニキャスト優先通信が発生したときのシーケンスを図６に示す。

路側局１は、図２に示す上位ネットワーク通信装置２５により、交通情報配信サーバ３からの優先通信フレームを受信する。路側局１の制御チャネル制御部２４は受信フレームの優先通信識別フィールドＹからそのフレームが最優先であることを判定し、かつ、宛先アドレスが移動局１０Ａ宛てであると判定した場合（ＳＱ６０１）、路側局１は移動局１０Ａが現在使用している通信チャネル（この場合チャネルＡ）を検索し（実施の形態１で説明した制御チャネルＱでの接続制御時に取得している）（ＳＱ６０２）、制御チャネルＱ上でのチャネル情報報知の中の制御チャネルＱの状態情報フィールドを「優先通信発生」、チャネルＡの状態情報フィールドを「優先通信発生」、チャネルＣの状態情報フィールドを「通常」としてチャネル状態報知を行なう（ＳＱ６０３）。

チャネルＡで通信中の移動局１０Ａは、制御チャネルＱ上での前記チャネル情報報知より制御チャネルＱとチャネルＡを受信状態に移行させる（ＳＱ６０４）。一方、チャネルＣで通信中の移動局１０Ｂは、制御チャネルＱ上での前記チャネル情報報知より、制御チャネルＱは受信状態に移行し（ＳＱ６０５）、チャネルＣでの通信はそのまま通常通信を継続する（ＳＱ６０６）。

その後、路側局１は、実施の形態２と同様に、移動局１０Ａ宛てのユニキャスト優先通信フレームをコピーし、同じシーケンス番号を付与して（ＳＱ６０８）、移動局１０Ａに対し制御チャネルＱとチャネルＡからユニキャスト優先通信フレームを送信する（ＳＱ６０９）。この際、路側局１は通常より高い送信電力で優先通信フレームを制御チャネル、チャネルＡを通じて配信する。

移動局１０Ａは、制御チャネルＱとチャネルＡで路側局１からの優先通信フレームを受信する。２つのチャネルで同一内容のフレームを受信しているため、実施の形態２と同様、受信フレームのシーケンス番号を比較し、すでに受信済みのフレームであれば、そのフレームは破棄する。仮に、移動局１０Ａにおいて、通信チャネルＡでの受信が早かったと想定すると、制御チャネルＱ側で受信された同一シーケンス番号のフレームが破棄され、通信チャネルＡを介して受信したフレームを車内アプリケーションに配信する（ＳＱ６１０）。

制御チャネルＱおよびチャネルＡでの優先通信の終了は、路側局１が交通情報配信サーバ３からの優先通信フレームを受信しなくなってから一定時間後、制御チャネルＱ上で路側局１から送信されるチャネル情報報知内の全チャネルに対応する状態情報フィールドを「通常」とすることによって全移動局に伝えられ（ＳＱ６１１）、これにより各移動局は通常の通信状態に戻る（ＳＱ６１２）。

このように実施の形態３によれば、路側局１側からのユニキャスト優先通信を行う場合、ユニキャスト優先通信の宛先に対応する移動局のみが制御チャネルおよび通信中の通信チャネルを受信状態に移行して非優先通信を抑制するようにしたので、他の通信チャネルの通信を阻害することなくユニキャスト優先通信フレームが対応する宛先移動局のみに配信されることになり、優先通信フレームの遅延が減り、優先通信フレームの即応性、到達確率を向上させることができる。また、ユニキャスト優先通信フレームは通常より送信電力を高くしているので、さらに到達確率を向上させることができる。

実施の形態４．
つぎに、図７を用いてこの発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４を適用するシステム構成は先の図１に示したものと同じであり、また路側局１および移動局１０Ａ，１０Ｂの構成も先の図２，図３に示したものと同じであるとする。

実施の形態４では、移動局１０Ａおよび１０ＢがチャネルＡを使用して路側局１を介し交通情報配信サーバ３と通信を行っている状況を想定する。この様な前提のもとで、移動局１０Ａが交通情報配信サーバ３に対しユニキャスト優先通信を送信する場合のシーケンスを図７に示す。

移動局１０Ａは、制御チャネルＱを通じて路側局１に対し、実施の形態１で説明した接続処理時に取得した接続ＩＤ（移動局１０Ａの接続ＩＤをαとする）と優先通信を行いたいチャネルＩＤ(この場合チャネルＡ)を含む優先通信許可要求を路側局１に送信する（ＳＱ７０１）。この優先通信許可要求を受信した路側局１は、制御チャネルＱを通じて要求元の移動局１０Ａの接続ＩＤ：α及びチャネルＩＤ：チャネルＡを含む優先通信許可フレームを送信する（ＳＱ７０２）。この優先通信許可フレームは制御チャネルＱを通じて移動局１０Ａで受信される。

一方、移動局１０Ｂは、制御チャネルＱ上で路側局１から移動局１０Ａに対する優先通信許可フレームを検知し（ＳＱ７０３）、制御チャネルＱを受信状態に移行する（ＳＱ７０４）。また検知した優先通信許可フレームに含まれるチャネルＩＤ（チャネルＡ）が自分の使用しているチャネルＩＤと同じ場合、チャネルＡでの送信を即時停止し、受信状態に移行する（ＳＱ７０５）。

制御チャネルＱ上で優先通信許可フレームを受信した移動局１０Ａは、車内アプリケーションから取得した送信すべきユニキャスト優先通信フレームをコピーし、同じシーケンス番号を付与して（ＳＱ７０６）、制御チャネルＱとチャネルＡを介してこれらユニキャスト優先通信フレームを並行に送信する（ＳＱ７０７）。この際、移動局１０Ａは、通常より高い送信電力で優先通信フレームを制御チャネルＱとチャネルＡを通じて路側局１へ配信する。

路側局１は、制御チャネルＱおよびチャネルＡを介して移動局１０Ａからのユニキャスト優先通信フレームを受信する。路側局１では、２つのチャネルＱ，Ａで同一内容のフレーム受信しているため、受信フレームのシーケンス番号を比較し、すでに受信済みのフレームであれば、そのフレームは破棄する。仮に、チャネルＡでの受信が早かったと想定すると、制御チャネルＱ側で受信された同一シーケンス番号のフレームが破棄され、チャネルＡで受信したフレームが上位ネットワーク通信装置２５によって上位ネットワーク２の交通情報配信サーバ３に送信される（ＳＱ７０８）。

移動局１０Ａは、ユニキャスト優先通信を終了すると、制御チャネルＱを通じて接続ＩＤと当該優先通信を行ったチャネルＩＤを含む優先通信完了を路側局１に通知する（ステップＳＱ７０９）。

路側局１では、この移動局１０Ａからの優先通信完了を受信した場合、あるいは移動局１０Ａからの優先通信フレームを受信しなくなってから一定時間が経過すると（これは移動局が当該路側局の通信セル範囲から出る場合を想定している）、この優先通信の終了を検出する。優先通信の終了を検出した場合、路側局１は、制御チャネルＱおよび通信チャネルＡに対応する状態情報フィールドを「通常」としてチャネル情報報知を制御チャネルＱを介して送信する（ＳＱ７１０）。このチャネル情報報知を受信することによって、制御チャネルＱおよび通信チャネルＡを使用している移動局１０Ａ,１０Ｂは通常の通信状態に戻る（ＳＱ７１１）。

このように実施の形態４では、優先通信要求を送信した移動局以外の移動局は、優先通信許可を受信すると、自身が優先通信が許可された通信チャネルを使用していた場合、送信を即時停止し、許可されたチャネルを受信状態に移行するようにしたので、移動局側の優先通信の即応性および到達確率を向上させることが可能となる。

以上のように、本発明にかかる路車間通信方法は、路側局と移動局が１つの制御チャネルと複数の通信チャネルを使用して無線通信を行う路車間通信システムに有用である。

本発明を適用する路車間通信システムの基本システム構成を示す図である。路側局の内部構成を示すブロック図である。移動局の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１について路側局と移動局の接続シーケンスを示す図である。本発明の実施の形態２について路側局から全移動局への優先通信シーケンスを示す図である。本発明の実施の形態３について路側局から移動局へのユニキャスト優先通信シーケンスを示す図である。本発明の実施の形態４について移動局から路側局へのユニキャスト優先通信シーケンスを示す図である。

符号の説明

１路側局
２上位ネットワーク
３交通情報配信サーバ
４電話器
１０Ａ，１０Ｂ移動局

Claims

上位ネットワークに接続されて１つの制御チャネルおよび複数の通信チャネルで同時に送受信可能な路側局と、１つの制御チャネルおよび前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも１つで同時に送受信可能な移動局とを備え、これら路側局および移動局間で無線ＬＡＮ通信を行う路車間通信方法において、
路側局は、制御チャネルを使用して通信可能な複数の通信チャネル、移動局が前記各通信チャネルを介して路側局に接続にするために必要な接続所要情報および前記各通信チャネルの混雑度を含むチャネル情報報知を定期的に移動局側に報知し、
移動局は、制御チャネルを通じて受信したチャネル情報報知の混雑度に基づき接続所望チャネルを判定し、該判定した接続所望チャネルを含む通信チャネル接続要求を制御チャネルを通じて路側局へ通知し、
路側局は、通知された前記接続所望チャネルの接続許可判定を行い、この判定結果に応じて前記接続所望チャネルである許可チャネルについての路側局内での接続処理を実行し、この許可チャネルへの接続に必要な接続所要情報、許可チャネル識別子を含む接続許可を制御チャネルを通じ移動局に通知し、
制御チャネルを通じて前記接続許可を受信した移動局は、直ちに許可チャネルについての移動局内での接続処理を実行して前記接続許可で指示された許可チャネルで通信を開始する路車間通信方法であって、
前記路側局は、上位ネットワークから移動局へのブロードキャスト優先通信フレームを受信した場合、前記チャネル情報報知に、制御チャネルおよび全ての通信チャネルについての優先通信発生を含む状態情報を含ませ、
前記移動局は、優先通信発生を含む状態情報を有するチャネル情報報知を制御チャネルを介して受信した場合、制御チャネルおよび通信中の通信チャネルを直ちに受信状態にし、
前記路側局は、制御チャネルおよび全ての通信チャネルにブロードキャスト優先通信フレームを並行に送信し、
前記移動局は、受信状態にした制御チャネルおよび通信中の通信チャネルを介して前記ブロードキャスト優先通信フレームを受信する
ことを特徴とする路車間通信方法。
前記路側局は、上位ネットワークから移動局への前記ブロードキャスト優先通信フレームを複製し、複製した複数のブロードキャスト優先通信フレームに同一のシーケンス番号を付与し、制御チャネルおよび全ての通信チャネルを介して同一のシーケンス番号が付与された複数のブロードキャスト優先通信フレームを並行に送信し、
前記移動局は、制御チャネルおよび通信中のチャネルの両方から受信した前記ブロードキャスト優先通信フレーム間において、同じシーケンス番号が付与されたフレームがある場合は、制御チャネルおよび通信中のチャネルのうちで先にブロードキャスト優先通信フレームを受信した一方のチャネルの他方側である他方のチャネルで受信されるブロードキャスト優先通信フレームを破棄することを特徴とする請求項１に記載の路車間通信方法。
上位ネットワークに接続されて１つの制御チャネルおよび複数の通信チャネルで同時に送受信可能な路側局と、１つの制御チャネルおよび前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも１つで同時に送受信可能な移動局とを備え、これら路側局および移動局間で無線ＬＡＮ通信を行う路車間通信方法において、
路側局は、制御チャネルを使用して通信可能な複数の通信チャネル、移動局が前記各通信チャネルを介して路側局に接続にするために必要な接続所要情報および前記各通信チャネルの混雑度を含むチャネル情報報知を定期的に移動局側に報知し、
移動局は、制御チャネルを通じて受信したチャネル情報報知の混雑度に基づき接続所望チャネルを判定し、該判定した接続所望チャネルを含む通信チャネル接続要求を制御チャネルを通じて路側局へ通知し、
路側局は、通知された前記接続所望チャネルの接続許可判定を行い、この判定結果に応じて前記接続所望チャネルである許可チャネルについての路側局内での接続処理を実行し、この許可チャネルへの接続に必要な接続所要情報、許可チャネル識別子を含む接続許可を制御チャネルを通じ移動局に通知し、
制御チャネルを通じて前記接続許可を受信した移動局は、直ちに許可チャネルについての移動局内での接続処理を実行して前記接続許可で指示された許可チャネルで通信を開始する路車間通信方法であって、
前記路側局は、上位ネットワークから移動局へのユニキャスト優先通信フレームを受信した場合、前記チャネル情報報知に、制御チャネルおよびユニキャスト優先通信の宛先移動局の使用通信チャネルについての優先通信発生を含む状態情報を含ませ、
前記ユニキャスト優先通信フレームの宛先移動局は、優先通信発生を含む状態情報を有するチャネル情報報知を制御チャネルを介して受信した場合、制御チャネルおよび前記状態情報で指定された前記使用通信チャネルを受信状態にし、
前記路側局は、制御チャネルおよび前記宛先移動局と通信中の通信チャネルにユニキャスト優先通信フレームを並行に送信し、
前記宛先移動局は、受信状態にした制御チャネルおよび通信中の通信チャネルを介して前記ユニキャスト優先通信フレームを受信する
ことを特徴とする路車間通信方法。
前記路側局は、上位ネットワークから移動局への前記ユニキャスト優先通信フレームを複製し、複製した複数のユニキャスト優先通信フレームに同一のシーケンス番号を付与し、制御チャネルおよび前記宛先移動局と通信中の通信チャネルを介して同一のシーケンス番号が付与された複数のユニキャスト優先通信フレームを並行に送信し、
前記ユニキャスト優先通信フレームの宛先移動局は、制御チャネルおよび通信中のチャネルの両方から受信した前記ユニキャスト優先通信フレーム間において、同じシーケンス番号が付与されたフレームがある場合は、制御チャネルおよび通信中のチャネルのうちで先にユニキャスト優先通信フレームを受信した一方のチャネルの他方側である他方のチャネルで受信されるユニキャスト優先通信フレームを破棄することを特徴とする請求項３に記載の路車間通信方法。
上位ネットワークに接続されて１つの制御チャネルおよび複数の通信チャネルで同時に送受信可能な路側局と、１つの制御チャネルおよび前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも１つで同時に送受信可能な移動局とを備え、これら路側局および移動局間で無線ＬＡＮ通信を行う路車間通信方法において、
路側局は、制御チャネルを使用して通信可能な複数の通信チャネル、移動局が前記各通信チャネルを介して路側局に接続にするために必要な接続所要情報および前記各通信チャネルの混雑度を含むチャネル情報報知を定期的に移動局側に報知し、
移動局は、制御チャネルを通じて受信したチャネル情報報知の混雑度に基づき接続所望チャネルを判定し、該判定した接続所望チャネルを含む通信チャネル接続要求を制御チャネルを通じて路側局へ通知し、
路側局は、通知された前記接続所望チャネルの接続許可判定を行い、この判定結果に応じて前記接続所望チャネルである許可チャネルについての路側局内での接続処理を実行し、この許可チャネルへの接続に必要な接続所要情報、許可チャネル識別子を含む接続許可を制御チャネルを通じ移動局に通知し、
制御チャネルを通じて前記接続許可を受信した移動局は、直ちに許可チャネルについての移動局内での接続処理を実行して前記接続許可で指示された許可チャネルで通信を開始する路車間通信方法であって、
前記移動局は、優先通信フレームを送信する際、接続識別子と優先通信を行う通信チャネル識別子を含む優先通信要求を路側局に送信し、
前記路側局は、この優先通信要求に応答して、接続識別子と優先通信を許可する通信チャネル識別子を含む優先通信許可を送信し、
前記優先通信要求を送信した移動局は、前記優先通信許可を受信すると、許可された通信チャネルおよび制御チャネルに優先通信フレームを並行に路側局に送信し
前記優先通信要求を送信した移動局以外の移動局は、優先通信許可を受信すると、自身が優先通信が許可された通信チャネルを使用していた場合、送信を即時停止し、許可されたチャネルを受信状態に移行し、
前記優先通信要求を送信した移動局は、優先通信を終了すると、制御チャネルを通じて接続識別子と優先通信を行ったチャネル識別子を含む優先通信完了を路側局に通知することを特徴とする路車間通信方法。
前記移動局は、許可された通信チャネルおよび制御チャネルに優先通信フレームを並行に路側局に送信する際、前記送信する優先通信フレームを複製し、複製した複数の優先通信フレームに同一のシーケンス番号を付与し、制御チャネルおよび許可された通信チャネルを介して同一のシーケンス番号が付与された複数の優先通信フレームを並行に送信し、
前記路側局は、制御チャネルおよび許可された通信チャネルの両方から受信した前記優先通信フレーム間において、同じシーケンス番号が付与されたフレームがある場合は、制御チャネルおよび許可された通信チャネルのうちで先に優先通信フレームを受信した一方のチャネルの他方側である他方のチャネルで受信される優先通信フレームを破棄することを特徴とする請求項５に記載の路車間通信方法。