JP4747897B2

JP4747897B2 - 通信装置及び通信方法

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Publication number: JP4747897B2
Application number: JP2006078660A
Authority: JP
Inventors: 知史牧戸; 徳祥鈴木
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: JP2007258898A

Description

この発明は、通信装置及び通信方法に係り、特に、周辺の通信装置にデータを中継させて通信を行う通信装置及び通信方法に関する。

従来、データを中継する場合には、経路選択を行うために端末間で制御情報をやり取りしている。この制御情報のやりとりによって、各端末の通信状況を取得し、データを中継する場合の経路選択を行っている。

ここで、送信元端末が送信先端末までの完全な経路を予めテーブルとして持っており、パケットに常に経路情報を入れるＰｒｏａｃｔｉｖｅ型のルーティング方法が知られている（非特許文献１）。また、通信要求が発生してから、経路の問合せを行うようにして、経路選択のために交換する情報を少なくしたＲｅａｃｔｉｖｅ型のルーティング方法が知られている（非特許文献２）。
ＴｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅＳｉｔｅ「ＲＦＣ３６２６ＯｐｔｉｖｉｚｅｄＬｉｎｋＳｔａｔｅＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ（ＯＬＳＲ）」平成１８年３月１１日インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３６２６．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝３６２６＞ＴｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅＳｉｔｅ「ＲＦＣ３５６１ＡｄｈｏｃＯｎ−ＤｅｍａｎｄＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒ（ＡＯＤＶ）Ｒｏｕｔｉｎｇ」平成１８年３月１１日インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３５６１．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝３５６１＞

しかしながら、非特許文献１に記載の技術では、ネットワークの変化が激しい移動体環境には向かず、特に、不特定多数の端末にデータをブロードキャストしたい場合には、全ての経路情報を知らなければならないため、実現することが困難である、という問題がある。また、非特許文献２に記載の技術では、通信要求が発生してから、経路の問合せを行うため、遅延が大きくリアルタイム性を要求される用途には向かない、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、不特定の端末に送信するデータを中継する場合に、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始することができる通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る通信装置は、周辺の複数の通信装置との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割して、スロット単位でデータを多重化して通信可能な通信装置であって、前記周辺の通信装置から、前記スロットの使用状況により該通信装置が通信可能な通信装置を示すリンク情報と、送信対象となるデータとを含むパケットを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記周辺の通信装置の前記パケットに含まれる前記リンク情報を予め収集する収集手段と、前記受信手段によって受信した前記パケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出するパケット検出手段と、前記パケット検出手段で検出されたスロットの使用状況に基づいて、送信するパケットに埋め込む前記リンク情報を生成するリンク情報生成手段と、前記パケットを送信するとき、前記収集手段によって収集された前記リンク情報及び前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報に基づいて、前記複数のスロットから、送信スロットを選択する送信スロット選択手段と、データの中継を依頼するとき、前記収集手段によって収集された前記リンク情報及び前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報に基づいて、前記自装置との通信が不可能な通信不可通信装置と前記自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から中継依頼候補として選択する選択手段と、中継依頼情報を前記データに付加する付加手段と、前記送信スロット選択手段によって選択された送信スロットのタイミングで、前記選択手段によって選択された通信装置に、前記付加手段によって前記中継依頼情報が付加された前記データと前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報とを含むパケットを送信する送信手段とを含んで構成されている。

また、本発明に係る通信方法は、周辺の複数の通信装置との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割して、スロット単位でデータを多重化して通信可能な通信装置の通信方法であって、前記周辺の通信装置から、前記スロットの使用状況により該通信装置が通信可能な通信装置を示すリンク情報と、送信対象となるデータとを含むパケットを受信し、前記受信された前記周辺の通信装置の前記パケットに含まれる前記リンク情報を予め収集し、前記受信した前記パケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出し、前記検出されたスロットの使用状況に基づいて、送信するパケットに埋め込む前記リンク情報を生成し、前記パケットを送信するとき、前記収集された前記リンク情報及び前記生成された前記リンク情報に基づいて、前記複数のスロットから、送信スロットを選択し、データの中継を依頼するとき、前記収集された前記リンク情報及び前記生成された前記リンク情報に基づいて、前記自装置との通信が不可能な通信不可通信装置と前記自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から中継依頼候補として選択し、中継依頼情報を前記データに付加し、前記選択された送信スロットのタイミングで、前記選択された通信装置に、前記中継依頼情報が付加された前記データと前記生成された前記リンク情報とを含むパケットを送信することを特徴としている。

本発明によれば、周辺の通信装置から、スロットの使用状況によりこの通信装置が通信可能な通信装置を示すリンク情報と、送信対象となるデータとを含むパケットを受信し、受信された周辺の通信装置のパケットに含まれるリンク情報を予め収集する。
そして、受信したパケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出し、検出されたスロットの使用状況に基づいて、送信するパケットに埋め込むリンク情報を生成する。パケットを送信するとき、収集されたリンク情報及び生成されたリンク情報に基づいて、複数のスロットから、送信スロットを選択する。

そして、データの中継を依頼するときには、収集された周辺装置からのリンク情報と生成された自装置のリンク情報とを比較し、自装置との通信が不可能な通信不可通信装置と自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、通信不可通信装置との通信が可能な端末を、周辺の通信装置から中継を依頼する端末の候補として選択する。また、中継依頼情報を送信するデータに付加する。そして、選択された送信スロットのタイミングで、選択された通信装置に、中継依頼情報が付加されたデータと生成されたリンク情報とを含むパケットを送信する。

従って、通信可能な通信装置を示すリンク情報を予め収集しておき、リンク情報に基づいて、自装置との通信が不可能な通信装置と自装置との通信が可能な通信装置とを分類し、適切な通信装置を選択して、データの中継を依頼して、データを送信することにより、不特定の端末に送信するデータを中継する場合に、周辺の通信装置と改めて制御情報のやりとりをする必要がないため、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始することができる。

また、本発明に係る通信装置は、周辺の通信装置からデータの中継が依頼されたとき、中継依頼先が自装置との通信が可能か否かによって、中継依頼先へ直接中継ができるか否かを判断する判断手段を更に含み、選択手段は、判断手段によって中継依頼先へ直接中継ができないと判断されたとき、収集手段によって収集されたリンク情報及びリンク情報生成手段によって生成されたリンク情報に基づいて、自装置との通信不可能な通信不可通信装置と自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、通信不可通信装置との通信が可能な端末を、周辺の通信装置から中継依頼候補として選択することができる。

この構成によれば、データの中継を依頼されたときには、収集された周辺端末からのリンク情報と自装置のリンク情報とに基づいて、中継依頼先へ直接中継ができるか否かを判断し、中継依頼先へ直接中継が可能な場合には中継依頼先への中継動作を行う。また、中継依頼先へ直接の中継が不可能であり更に中継が必要だと判断された場合には、収集された周辺端末からのリンク情報と自装置のリンク情報に基づいて、新たな中継依頼先端末を選択し、中継依頼情報が付加されたデータを送信する。

従って、通信可能な通信装置を示すリンク情報を予め収集しておき、データの中継が依頼されたときであって、中継依頼先への直接中継が不可能な場合には、リンク情報に基づいて、自装置との通信が不可能な通信装置との通信が可能な通信装置を選択して、データの中継を依頼して、データを送信することにより、不特定の端末に送信するデータを中継する場合に、周辺の通信装置と制御情報のやりとりをする必要がないため、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始することができる。

また、本発明に係る選択手段は、通信不可通信装置との通信が可能な端末のうち、通信可能な通信不可通信装置の数が最も多い端末を、周辺の通信装置から選択することができる。これにより、データの中継を依頼された通信装置によって、より多くの通信装置にデータを送信することが可能となる。

また、本発明に係る受信手段は、周辺の通信装置から、リンク情報及びこの通信装置の位置を示す位置情報を受信し、収集手段は、周辺の通信装置のリンク情報及び位置情報を予め収集し、選択手段は、収集手段によって収集されたリンク情報及び位置情報と、リンク情報生成手段によって生成されたリンク情報とに基づいて、通信不可通信装置との通信が可能な端末を、周辺の通信装置から選択することができる。これにより、中継を依頼する相手の位置情報を考慮して、データの中継を依頼する通信装置を選択することができる。

また、本発明に係る通信装置は、周辺の通信装置からデータの中継が依頼されるとき、データに付加された中継依頼情報に含まれ、かつ、データを中継する通信装置の条件を示す中継条件を自装置が満たすか否かを判定する判定手段を更に含み、判定手段によって自装置が中継条件を満たすと判定した場合に、データの中継を行うことができる。これにより、データの中継を依頼された通信装置は、自装置が、データを中継する通信装置として適した通信装置であるか否かを自律的に判定して、データの中継を行うか否かの判断を行うことができる。

また、本発明に係る通信装置は、周辺の通信装置に対して、データの中継を依頼する際の優先順位を決定する決定手段を更に含み、選択手段は、優先順位の順番に基づいて、通信不可通信装置との通信が可能な端末を、周辺の通信装置から選択することができる。これにより、優先順位が高い順にデータの中継を依頼することができるため、より適した通信装置にデータの中継を依頼することができる。

また、本発明に係る通信装置を、移動体とすることができる。これにより、データを中継する場合に、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始するため、通信装置が移動してデータを中継するための経路が大きく変化してしまう前に、データの中継を依頼することができる。

また、上記の構成において、受信手段は、周辺の通信装置から、更に移動方向を示す移動方向情報及び移動速度を示す速度情報の少なくとも一方を受信し、選択手段は、リンク情報と移動方向情報及び速度情報の少なくとも一方とに基づいて、通信不可通信装置との通信が可能な端末を、周辺の通信装置から選択することができる。これにより、データの中継を依頼する相手となる通信装置の移動方向又は移動速度を考慮して、データの中継を依頼する通信装置を選択することができる。

以上説明したように、本発明の通信装置及び通信方法によれば、通信可能な通信装置を示すリンク情報を予め収集しておき、リンク情報に基づいて、自装置との通信が不可能な通信装置と自装置との通信が可能な通信装置とを分類し、適切な通信装置を選択して、データの中継を依頼して、データを送信することにより、不特定の端末に送信するデータを中継する場合に、周辺の通信装置と改めて制御情報のやりとりをする必要がないため、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始することができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る無線通信ネットワークの移動体無線通信装置１０は、例えば車両などの移動体に搭載されており、受信アンテナ１１を介して他の移動体無線通信装置１０が送信したパケットを受信する受信回路１２と、受信したパケットを検出するパケット検出部１３と、検出されたパケットから送信されてきたデータを復元するパケット復調部１４と、復調されたデータの中からリンク情報を抽出し、そのリンク情報を蓄え、周辺の各移動体無線通信装置１０から複数のリンク情報を予め収集しておくリンク情報蓄積部１５と、パケット検出部１３で検出されたパケットと、パケット復調部１４での復調の成否に基づいて、送信パケットに埋め込む自装置と通信可能な端末を示すリンク情報を生成するリンク情報生成部１６とを備えている。

また、移動体無線通信装置１０は、更に、パケットを生成するパケット生成部１８と、パケットの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部１９と、送信アンテナ２１を介してパケットを送信する送信回路２０と、を備えている。

また、移動体無線通信装置１０は、復調されたデータに基づいて所定の処理を行うと共に、送信するデータを生成する情報処理部２２を更に備えており、情報処理部２２は、リンク情報蓄積部１５に収集されたリンク情報や、リンク情報生成部１６によって生成されたリンク情報を参照できるようになっている。

なお、本実施の形態に係る無線通信ネットワークは、複数の車両の各々に搭載された移動体無線通信装置１０によって構成されている。

また、移動体無線通信装置１０によって送受信されるパケットの構成について図２を用いて説明する。１パケットは、例えば１００ｍｓに設定され、時分割することによりデータを多重化して通信を行うことができるようになっている。

パケットは、通信可能な端末のＩＤ情報のリストを表すリンク情報（ＬＩ：ＬｉｎｋＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、送信対象となるデータ（ＤＡＴＡ）とを有している。

以上のように構成された無線通信ネットワークの移動体無線通信装置１０は、他の移動体無線通信装置１０から送信されたパケットを受信すると、次のように動作する。

パケット検出部１３は、受信回路１２で受信されたパケットを検出する。パケット復調部１４は、検出されたパケットを復調し、周辺の移動体無線通信装置１０の各々から送られてきたデータを復元する。リンク情報蓄積部１５は、復調されたデータからリンク情報［Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎ］を取り出し、複数の端末から送られてきたリンク情報をそれぞれ蓄積する。リンク情報生成部１６は、自装置の通信状況に基づいて、自装置が通信可能な端末を判断し、リンク情報を生成する。

パケット生成部１８は、送信情報及びリンク情報生成部１６で生成されたリンク情報を埋め込んだパケットを生成する。送信タイミング制御部１９は、時分割された時間のうち、自装置がパケットを送信できるタイミングでパケットを送信するように、送信回路２０を制御する。送信回路２０は、パケット生成部１８で生成されたパケットを、送信回路２０の制御タイミングに従って、送信アンテナ２１を介してブロードキャストする。

次に、第１の実施の形態に係る無線通信ネットワークの作用について説明する。なお、図３に示すように、移動体無線通信装置１０Ａ〜１０Ｅを各々搭載した車両３０Ａ〜３０Ｅが道路を走行している状況で、車両３０Ａからデータが送信又は中継される場合について説明する。また、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａにおいて、直接通信可能な移動体無線通信装置１０は、車両３０Ｂ、３０Ｃに搭載された移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃとなっている場合について説明する。

まず、移動体無線通信装置１０Ａからデータを送信する場合や他の移動体無線通信装置１０からデータの中継が依頼された場合に、車両３０Ｂ、３０Ｃの何れかに搭載された移動体無線通信装置１０がデータの送信先となっている場合、又は車両３０Ｂ、３０Ｃの何れかに搭載された移動体無線通信装置１０が中継先となっており、中継先へ直接中継ができる場合には、送信タイミング制御部１９によって、自装置の送信タイミングに合わせて、パケットによってデータを送信し、データの送信先又は中継先となっている移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃの何れかが受信して、通信が終了する。

一方、データの送信先が、車両３０Ｂ、３０Ｃに搭載された移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃでない場合、又はデータの中継先が、車両３０Ｂ、３０Ｃに搭載された移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃでなく、中継先へ直接中継ができない場合には、情報処理部２２において、リンク情報生成部１６によって生成された自装置に関するリンク情報と、リンク情報蓄積部１５によって収集された周辺装置のリンク情報とに基づいて、データの中継を依頼する相手として、自装置と直接通信が可能な移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃの何れかが選択される。このデータの中継を依頼する相手となる移動体無線通信装置１０の選択方法について説明する。

まず、図４に示すように、Ｃｉを通信端末ｉと通信可能な端末の集合、Ｃｊを通信端末ｊと通信可能な端末の集合とすると、Ｃｉ、Ｃｊは以下の式によって表される。

また、ｎ（Ｘ）を集合Ｘの要素数とすると、通信端末ｉ、ｊの双方と通信可能な端末の集合、及び通信端末ｉとは通信できないが、通信端末ｊとは通信可能な端末の集合は以下の式によって表される。

そして、上記の図３の状況において、車両３０Ｂの移動体無線通信装置１０Ｂとは通信が可能な移動体無線通信装置１０の集合から、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａと通信が不可能な移動体無線通信装置１０と、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａと通信が不可能な移動体無線通信装置１０とを分離する。ここで、分離結果として、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａとは通信できないが、車両３０Ｂの移動体無線通信装置１０Ｂとは通信可能な移動体無線通信装置１０の集合が、以下の式によって表される。

また、車両３０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｃとは通信が可能な移動体無線通信装置１０の集合から、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａと通信が不可能な移動体無線通信装置１０と、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａと通信が不可能な移動体無線通信装置１０とを分離する。ここで、分離結果として、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａとは通信できないが、車両３０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｃとは通信可能な移動体無線通信装置１０の集合が、以下の式によって表される。

そして、以下のアルゴリズムにより、データの中継を依頼する相手となる移動体無線通信装置１０が選択される。

上記の式（７）と式（９）とにより、車両３０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｃにデータの中継を依頼した方が、多くの移動体無線通信装置１０にデータが届くため、情報処理部２２によって、上記の式（１０）に基づいて、データの中継を依頼する相手として、移動体無線通信装置１０Ｃが選択される。

そして、送信するデータに移動体無線通信装置１０Ｃに対する中継依頼情報が付加されてパケット生成部１８に出力され、パケット生成部１８でパケットが生成され、送信タイミング制御部１９によって自装置の送信スロットのタイミングでパケットが送信されるようにタイミングが制御され、パケットが送信される。そして、車両３０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｃでは、受信したデータに付加された中継依頼情報に基づいて、データの中継が依頼されたことを認識し、上記の処理と同様の処理を行って、データの送信先に送信するか、又はデータの中継依頼先となる移動体無線通信装置１０を選択し、データを中継する。

上記のように、時分割することによりデータを多重化して通信を行う移動体無線通信装置１０では、自装置の送信データと一緒に、自装置が通信可能な端末を示すリンク情報を埋め込んで送信を行う。このリンク情報を利用することで、通信が成立している移動体無線通信装置１０同士で、各車両３０の移動体無線通信装置１０のどの移動体無線通信装置１０と通信ができているのかの情報を得ることができ、このことを利用して、自装置が通信不可能な相手と通信可能な移動体無線通信装置１０（データの中継の依頼が可能な移動体無線通信装置１０）の絞りこみができる。

また、自装置では直接通信できない移動体無線通信装置１０と通信が可能な移動体無線通信装置１０で、できるだけ多くの移動体無線通信装置１０にデータを中継できる移動体無線通信装置１０を選択して、データの中継を依頼することができる。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、周辺の移動体無線通信装置から、直接通信可能な移動体無線通信装置を示すリンク情報を予め収集しておき、リンク情報に基づいて、自装置との通信が不可能な移動体無線通信装置と自装置との通信が可能な移動体無線通信装置とを分類し、適切な移動体無線通信装置を選択して、データの中継を依頼して、データを送信することにより、不特定の端末に送信するデータを中継する場合に、周辺の移動体無線通信装置と改めて制御情報のやりとりをする必要がないため、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始することができる。

また、自装置との通信が不可能な移動体無線通信装置とより多く通信できる移動体無線通信装置を、周辺の移動体無線通信装置から選択することにより、データの中継を依頼する相手となる移動体無線通信装置によって、より多くの移動体無線通信装置にデータを送信することが可能となる。

また、車両に搭載された移動体無線通信装置であっても、データを中継する場合に、遅延の発生を抑制して、データ伝送を開始するため、移動体無線通信装置が移動してデータを中継するための経路が大きく変化してしまう前に、データの中継を行うことができ、動的なネットワークにおいて要求される通信のリアルタイム性を実現することができる。

また、データの中継を行う際に、経路選択（ルーティング）の作業を行わないで、中継依頼する相手のみ選択するため、中継に伴う遅延を抑制することができる。

また、データの送信元の移動体無線通信装置において、データの中継依頼先を指定して中継依頼を行うので、フラッディングのようなブロードキャストストームを発生させなくて済む。

また、リンク情報を利用することで、どの移動体無線通信装置にデータの中継を依頼すれば、より多くの（自装置とは直接通信できない）端末と通信が可能となるかを認識することができる。

なお、上記の実施の形態では、時分割によりデータを多重化して通信を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、周波数分割方式により、データを多重化して通信を行うようにしてもよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成及び同様の処理については、同一符号を付して、説明を省略する。

第２の実施の形態では、データの中継を依頼する相手となる移動体無線通信装置を、位置や移動方向による選択条件に基づいて、周辺の移動体無線通信装置から選択するようになっている点が第１の実施の形態と異なっている。

中継可能な移動体無線通信装置の数のみを基準にデータの中継を依頼する相手を選択する場合に比べて、通信すべき対象、自車との位置関係や、移動方向などを考慮して、中継端末を選択することにより、安全用途のための車両通信システムなどにおいて、データの送信元が意図した移動体無線通信装置に対して、データが送られるようになる。

また、移動体無線通信装置１０は、自装置の位置を検出するＧＰＳセンサを備えており、ＧＰＳセンサで検出された自装置の位置に基づいて、位置情報や移動方向情報を生成し、パケット生成部１８で生成されるパケットにリンク情報と共に含められ、送信回路２０、送信アンテナ２１を介して送信されるようになっている。

また、移動体無線通信装置１０は、データを受信するときに、受信したデータからリンク情報を抽出すると共に、位置情報及び移動方向情報を抽出し、リンク情報蓄積部１５は、周辺の移動体無線通信装置１０のリンク情報、位置情報、及び移動方向情報を収集しておくようになっている。

また、移動体無線通信装置１０は、地図情報を記憶しており、ＧＰＳセンサによって検出された位置と地図情報が表す地図上の位置とを対応させることができるようになっている。

なお、移動体無線通信装置の他の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、第２の実施の形態の作用について説明する。なお、本実施の形態では、図５に示すような状況において、車両３０Ａが走行する道路と直交する道路を走行している車両３０の移動体無線通信装置１０であることを選択条件として、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａが、データの中継を依頼する相手を選択する場合について説明する。

まず、移動体無線通信装置１０Ａからデータを送信する場合や他の移動体無線通信装置１０からデータの中継が依頼された場合であって、データの送信先又は中継先が、車両３０Ｂ、３０Ｃに搭載された移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃでない場合には、情報処理部２２において、ＧＰＳセンサによって検出された自装置の位置と、リンク情報蓄積部１５によって収集された周辺の移動体無線通信装置１０の位置情報に基づいて、自装置を搭載した車両３０Ａが走行する道路と直交する道路を走行している車両３０の移動体無線通信装置１０があるか否かを判定し、この判定により、車両３０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｃが検出される。

そして、情報処理部２２において、リンク情報蓄積部１５によって収集された移動体無線通信装置１０Ｃのリンク情報と、リンク情報生成部１６によって生成された自装置に関するリンク情報とに基づいて、検出された移動体無線通信装置１０Ｃが、自装置との通信が不可能な移動体無線通信装置１０との通信が可能な移動体無線通信装置であるか否かを判定し、移動体無線通信装置１０Ｃは、移動体無線通信装置１０Ａとの通信が不可能な移動体無線通信装置１０Ｄ、１０Ｅと通信可能であるため、自装置と通信不可能な移動体無線通信装置１０と通信可能であると判定され、データの中継を依頼する相手として、移動体無線通信装置１０Ｃが選択される。

そして、情報処理部２２において、移動体無線通信装置１０Ｃに対する中継依頼情報を送信データに付加し、パケット生成部１８でパケットが生成され、送信回路２０、送信アンテナ２１を介して送信される。また、移動体無線通信装置１０Ｃでは、受信されたデータに付加された中継依頼情報に基づいて、自装置にデータの中継が依頼されたことを認識し、上記の処理と同様の処理を行って、データの中継先に送信するか、又はデータの中継依頼先となる移動体無線通信装置１０を選択し、データを中継する。

このように、選択条件を満たさない車両３０Ｂの移動体無線通信装置１０Ｂは、データの中継依頼の相手の候補として除外され、データの送信元が意図しない移動体無線通信装置１０Ｂを中継しないようにすることができる。

また、図６に示すように、データの送信先が、車両３０Ａの進行方向にある場合には、車両３０の進行方向に位置する移動体無線通信装置１０をデータの中継依頼相手として選択するように、位置情報を用いて選択条件を設定することにより、車両３０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｃの方が、移動体無線通信装置１０Ａとの通信が不可能な移動体無線通信装置１０と多く通信できる場合であっても、移動体無線通信装置１０Ｃは中継依頼の相手の候補として除外され、車両３０Ａの進行方向に位置する車両３０Ｂの移動体無線通信装置１０Ｂがデータの中継依頼の相手として選択される。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、周辺の移動体無線通信装置から位置情報を収集して、自装置との位置関係を考慮して、データの中継を依頼する移動体無線通信装置を選択することができる。

また、位置情報を利用して選択条件を設定し、選択条件に基づいて、中継依頼の相手を選択して、データの中継依頼を行うことで、不要なトラヒックを軽減できる
なお、自装置の位置に対する相対的な位置によって選択条件を設定した場合を例に説明したが、絶対位置に基づく選択条件を設定するようにしてもよい。また、地図情報による選択条件が設定されていてもよい。

次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様の部分のついては、同一符号を付して説明を省略する。

第３の実施の形態では、位置情報と進行方向情報とによる選択条件が設定されている点が第２の実施の形態と異なる。

例えば、図７に示すような状況で、道路において、事故が発生し、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａから、車両３０Ａの後を走行している車両３０Ｆ、３０Ｇの移動体無線通信装置１０Ｆ、１０Ｇに対して、事故発生に関するデータを送信しようとする場合には、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａによって、車両３０Ａの進行方向と逆方向に進行している車両３０の移動体無線通信装置１０であって、車両３０Ａから車両３０Ａの進行方向と逆方向に位置している移動体無線通信装置１０を選択するように選択条件が設定され、選択条件に基づいて、データの中継を依頼する相手が選択される。このときの移動体無線通信装置１０Ａの情報処理部２２における処理について説明する。

まず、ＧＰＳセンサによって検出された自装置の位置の変化に基づいて、自装置の進行方向を検出し、また、リンク情報蓄積部１５によって収集された周辺の移動体無線通信装置１０の進行方向情報に基づいて、自装置の進行方向と逆方向に進行している車両３０の移動体無線通信装置１０があるか否かを判定し、この判定により、車両３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅの移動体無線通信装置１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅが検出される。

そして、リンク情報蓄積部１５によって収集された移動体無線通信装置１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅの位置情報に基づいて、検出された移動体無線通信装置１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅのうち、自装置から自装置の進行方向と逆方向に位置する移動体無線通信装置１０があるか否かを判定し、この判定により、車両３０Ｅの移動体無線通信装置１０Ｅが検出される。

なお、移動体無線通信装置１０Ｅは、移動体無線通信装置１０Ａが直接通信不可能な移動体無線通信装置１０と通信可能であるとする。

そして、情報処理部２２において、検出された移動体無線通信装置１０Ｅに対する中継依頼情報を送信データに付加し、パケット生成部１８でパケットが生成され、送信回路２０、送信アンテナ２１を介して送信される。また、移動体無線通信装置１０Ｅでは、受信されたデータに付加された中継依頼情報に基づいて、データの中継が依頼されたことを認識し、上記の処理と同様の処理を行って、車両３０Ｆ、３０Ｇの移動体無線通信装置１０Ｆ、１０Ｇに事故発生に関するデータを送信する。

このように、選択条件を満たさない車両３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、データの中継依頼の相手の候補として除外され、結果として、データを送信したい端末へデータが届くように、データが中継される。また、送信元が意図しない移動体無線通信装置１０を中継しないため、不要なデータ送信によるトラヒックが発生しない。

以上説明したように、第３の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、自装置の位置及び進行方向と周辺の移動体無線通信装置の進行方向情報及び位置情報とを考慮して、データの中継を依頼する移動体無線通信装置を選択することにより、データの送信元の意図に基づいて、データを中継することができるようになる。

なお、移動体無線通信装置の進行方向を考慮して、中継依頼の相手を選択する場合を例に説明したが、移動体無線通信装置の移動速度を考慮して、中継依頼の相手を選択するようにしてもよい。

次に、第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。

第４の実施の形態では、周辺の移動体無線通信装置にデータの中継依頼するときに、中継依頼する相手に、中継依頼の相手を選択する際の選択条件を継承させる点が第２の実施の形態と異なっている。

移動体無線通信装置１０の情報処理部２２では、データの中継を依頼する場合に、選択条件を示す情報を中継依頼情報に含めて、送信データに付加するようになっている。

また、データの中継を依頼された移動体無線通信装置１０では、受信したデータから中継依頼情報を抽出すると共に、抽出された中継依頼情報に含まれる選択条件を示す情報を抽出し、選択条件に基づいて、データの中継依頼の相手を選択する。

なお、選択条件は、上述した実施の形態の場合と同様に、位置や進行方向などに基づいて設定されている。

次に、第４の実施の形態の作用について説明する。なお、図８に示すように、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａから、基地局４０までデータを送信する場合について説明する。

まず、移動体無線通信装置１０Ａでは、データの中継を依頼する相手を選択する際の選択条件として、周辺の移動体無線通信装置１０のうち、基地局４０の位置により近い位置にある移動体無線通信装置１０を選択するように、位置情報に基づく選択条件を設定しておく。そして、この選択条件に基づいて、車両３０Ｂの移動体無線通信装置１０Ｂをデータの中継依頼の相手として選択し、移動体無線通信装置１０Ｂに対する中継依頼情報を送信データに付加して、データの中継を依頼する。このとき、中継依頼情報に、上記の選択条件を示す情報が含められる。

そして、移動体無線通信装置１０Ａから移動体無線通信装置１０Ｂにデータが送信され、移動体無線通信装置１０Ｂでは、受信したデータから中継依頼情報を抽出すると共に、選択条件を示す情報を抽出し、この選択条件に基づいて、データの中継依頼の相手を選択し、同様に、同一の選択条件を示す情報を含んだ中継依頼情報を送信データに付加して、送信データを中継する。

データの中継を行う移動体無線通信装置１０で上記と同様に処理が行われると、図８に示すように、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａから、基地局４０の位置に近づいていくように、車両３０Ｂ〜３０Ｊの各々の移動体無線通信装置１０Ｂ〜１０Ｊを中継して、送信データが基地局４０まで送信される。

以上説明したように、第４の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、中継する移動体無線通信装置で同一の選択条件を承継していくことにより、適した経路を中継して、データの送信先までデータが送信されるようになる。

次に、第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。

第５の実施の形態では、データの送信元が中継依頼をする際に、データを中継する通信装置の条件を示す中継条件を指定し、中継依頼された移動体無線通信装置は、指定された中継条件を満たすか否かに応じて中継可否を自律的に判断するようになっている点が第１の実施の形態と異なっている。

中継依頼する相手となる移動体無線通信装置１０を選択する際に、中継依頼先の移動体無線通信装置１０の存在情報のみを基準に選択して、移動体無線通信装置の位置を考慮しない場合には、必ずしも、中継先の端末が意図する場所に存在するとは限らず、不必要な中継が行われてしまう可能性があるため、中継条件を設定して中継を依頼して、意図しない場所に存在する移動体無線通信装置１０を中継しないようにする。

移動体無線通信装置１０の情報処理部２２では、データの中継を依頼する場合に、中継条件を示す情報を中継依頼情報に含めて、送信データに付加するようになっている。

また、データの中継を依頼された移動体無線通信装置１０では、受信したデータから中継依頼情報を抽出すると共に、抽出された中継依頼情報に含まれる中継条件を示す情報を抽出して、この中継条件に基づいて、自装置が中継条件を満たすか否かを判定し、判定結果を中継依頼元の移動体無線通信装置１０に送信し、中継条件を満たすと判断した場合のみ、データの中継を行う。

次に、第５の実施の形態の作用について説明する。なお、図９に示すように、データの送信元が車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａであって、データの中継依頼の相手が、交差点に設けられた通信装置である路側機５０であり、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａから、車両３０Ａが走行している道路と直交している道路を走行している車両３０の移動体無線通信装置１０に送信データを送信することを目的としている場合について説明する。なお、路側機５０は、移動体無線通信装置１０と同様の構成となっている。

まず、移動体無線通信装置１０Ａの情報処理部２２では、中継条件を示す情報を含む路側機５０に対する中継依頼情報を送信データに付加して、送信回路２０及び送信アンテナ２１によってパケットが送信される。なお、中継条件としては、通信可能な端末として、車両３０Ａが走行している道路と直交している道路に位置する車両３０の移動体無線通信装置１０が存在する場合のみデータの中継を行うことを条件として設定する。また、これらの目的となる移動体無線通信装置１０と移動体無線通信装置１０Ａとが直接通信できている場合は中継を依頼しない。

そして、路側機５０では、図１０に示す中継依頼受信処理ルーチンが実行される。

まず、ステップ８０において、中継条件を示す情報を含む中継依頼情報が付加されたデータを受信したか否かを判定し、データを受信し、受信したデータから、中継依頼情報と共に、中継条件を示す情報を抽出すると、ステップ８２へ進み、この中継条件と、予め収集しておいた周辺の移動体無線通信装置１０の位置情報とに基づいて、車両３０Ａが走行している道路と直交している道路に位置する車両３０の移動体無線通信装置１０が存在するか否かを判定する。

ここで、中継条件が示す移動体無線通信装置１０が存在しない場合には、ステップ８８において、中継不可を示す応答メッセージを移動体無線通信装置１０Ａに送信して、データの中継を行わないで、中継依頼受信処理ルーチンを終了する。

上記の例では、中継を依頼された端末が中継応答可否のメッセージを返す場合を想定しているが、中継依頼側の端末で中継パケットを検出することでメッセージの代替としても良い。中継依頼側の端末では、中継を依頼の後、所定時間、周辺端末から送信されるパケットを検出する。検出されたパケットの中に中継パケットが存在した場合には中継が行われたと判断する。所定時間の間に検出されたパケットの中に中継ケットが存在しない場合、中継が行われなかったと判断し、新たな中継を依頼する。あるいは、中継を断念する。

一方、図９に示すように、車両３０Ａが走行している道路と直交している道路に位置する車両３０Ｂ、１０Ｃの移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃが存在する場合には、ステップ８４において、中継可を示す応答メッセージを移動体無線通信装置１０Ａに送信して、ステップ８６で、データの中継を行って、送信データを移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃに送信し、中継依頼受信処理ルーチンを終了する。

以上説明したように、第５の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、データの中継を依頼された通信装置は、自装置が、データを中継する通信装置として適した通信装置であるか否かを自律的に判定して、データの中継を行うか否かの判断を行うことができ、中継条件を満たすときに限り中継を行うことで無駄な送信によるトラヒックの増加を防ぐことができる。

次に、第６の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態乃至第５の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。

第６の実施の形態では、データの中継依頼の候補の中で、優先順位を決定し、この優先順位に基づいて、順次、中継条件を付けて中継依頼を行う点が第５の実施の形態と異なっている。

図１０に示すように、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａにとって、直接通信可能な周辺の移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃに対して、優先順位を決定し、中継依頼を行うようになっている。

次に、第６の実施の形態の作用について説明する。

まず、車両３０Ａの移動体無線通信装置１０Ａの情報処理部２２において、図１１に示す中継依頼処理ルーチンが実行される。

ステップ１００において、中継依頼先の候補の順位付けを行って、周辺の移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃに対して、例えば、移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃの順に順位付けする。次のステップ１０２では、中継依頼先の候補となる移動体無線通信装置１０の順位を特定するための変数ｎを初期値の１に設定し、ステップ１０４で、中継条件を示す情報を含む中継依頼情報をｎ番目の中継依頼先の候補である移動体無線通信装置１０に対する中継依頼情報として送信データに付加して、データを送信する。なお、中継条件として、例えば、移動体無線通信装置１０Ａの車両３０Ａが走行している道路と直交する道路に存在する移動体無線通信装置１０にデータを中継可能であることが設定されている。

そして、ステップ１０８では、ｎ番目の移動体無線通信装置１０が中継可能であるか否かを判定し、中継条件を満たしている場合には、中継が行われる。送信元端末では、ステップ１０８で中継されたパケットを受信することで行われたか否かを判定し、中継が行われた場合には、中継依頼処理ルーチンを終了する。

一方、中継が行われなかった場合（中継されたパケットが検出されなかった場合）には、ステップ１１０で、ｎが中継候補の数を示すＮ未満であるか否かを判定し、他に中継候補がある場合には、ステップ１１２で、ｎをインクリメントし、ステップ１０４へ戻り、次の優先順位の移動体無線通信装置１０に中継依頼を行う。一方、全ての中継候補に対して、中継依頼を行い、周辺の全ての移動体無線通信装置１０が中継不可である場合には、中継依頼処理ルーチンを終了する。

このとき、中継が依頼された移動体無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃでは、上述した中継依頼受信処理ルーチンが実行され、移動体無線通信装置１０Ｃでは、移動体無線通信装置１０Ａが直接通信不可能であって、直交する道路に位置する移動体無線通信装置１０Ｄに対して、データを中継可能であるため、優先順位が２番目である移動体無線通信装置１０Ｃが、データの中継依頼先として選択される。

以上説明したように、第６の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、優先順位が高い順にデータの中継を依頼することができるため、中継端末として、より適した移動体無線通信装置にデータの中継を依頼することができる。

次に、第７の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態乃至第６の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。

第７の実施の形態では、時分割されたスロット単位でデータを多重化して通信を行い、スロットの使用状況に基づいて、通信可能な端末を判断するようになっている点が第１の実施の形態と異なっている。また、スロット番号で端末を区別できるため、端末のＩＤ情報が不要となっている。

図１３に示すように、第７の実施の形態に係る無線通信ネットワークの移動体無線通信装置２１０は、受信回路１２と、受信したパケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出するパケット検出部２１３と、パケット復調部１４と、復調されたデータの中からリンク情報を抽出し、周辺の各移動体無線通信装置２１０から複数のリンク情報を予め収集しておくリンク情報蓄積部２１５と、パケット検出部２１３で検出されたスロットの使用状況及びパケット復調部１４での復調の成否に基づいて、送信パケットに埋め込むリンク情報を生成するリンク情報生成部２１６と、周辺の各移動体無線通信装置２１０から収集した複数のリンク情報及びリンク情報生成部２１６で生成されたリンク情報に基づいて、送信スロットを選択する送信スロット選択部２１７とを備えている。

また、移動体無線通信装置２１０は、更に、パケットを生成するパケット生成部１８と、パケットの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部２１９と、送信アンテナ２１を介してパケットを送信する送信回路２０と、を備えている。

また、移動体無線通信装置２１０は、復調されたデータに基づいて所定の処理を行うと共に、送信するデータを生成する情報処理部２２２を更に備えており、情報処理部２２２は、リンク情報蓄積部２１５に収集されたリンク情報や、リンク情報生成部２１６によって生成されたリンク情報を参照できるようになっている。

また、移動体無線通信装置２１０によって送受信されるフレームの構成について図１４を用いて説明する。１フレームは、例えば１００ｍｓに設定され、時分割されたｎ個のスロットで構成されており、スロット単位でデータを多重化して通信を行うことができるようになっている。１スロットは、移動体無線通信装置２１０が１パケットを送信できる期間である。なお、各移動体無線通信装置２１０は、このスロット単位で送信データをやりとりするものとする。１フレームの周期は各移動体無線通信装置２１０のデータ送信周期に合わせて設定するとよい。例えば、各端末が１００ｍｓに１度の送信を保証するためには１００ｍｓに設定すると良い。

パケットは、１フレーム中の各スロットの使用状況を表すリンク情報（ＬＩ）と、送信対象となるデータと、スロットの同期のずれの影響を軽減するためのガードタイム（ＧＴ）とを有している。なお、本発明ではスロットの同期方法に関しては限定しないが、例えば同期のための基準局を設ける等して、何らかの手段によってカードタイムで補償できる程度の同期はとれているものとする。

第７の実施の形態に係るリンク情報は、各スロットの使用状況を示し、ビジー（ＢＵＳＹ）、フリー（ＦＲＥＥ）の２つがある。ビジーは、対象となるスロットにおいて、パケットが受信されたこと（空中線電力が検出されたこと）を示す。なお、パケットの受信が成功したとは、単にパケットを受信・検出しただけでなく、パケット内の情報を復元できたことをいう。フリーは、対象となるスロットにおいて、パケットの検出がなかったこと（空中線電力が検出されなかったこと）を示す。

以上のように構成された無線通信ネットワークの移動体無線通信装置２１０は、他の移動体無線通信装置２１０から送信されたパケットを受信すると、次のように動作する。

パケット検出部２１３は、受信回路１２で受信されたパケットの受信時刻をもとに、どのスロットが使用されてパケットが送信されてきたかを検出する。パケット復調部１４は、検出されたパケットを復調し、周辺の移動体無線通信装置２１０の各々から送られてきたデータを復元する。リンク情報蓄積部２１５は、復調されたデータからリンク情報［Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎ］を取り出し、複数の端末から送られてきた１フレーム時間分のリンク情報をそれぞれ蓄積する。リンク情報生成部２１６は、周辺端末からのパケットが検出された（空中線電力が検出された）スロットについてはビジー、検出されなかったスロットについてはフリーを各々生成する。

このようにすることで、リンク情報としてビジーが検出されたスロットに関しては通信に使用されているスロットと判断することができ、フリーが検出されたスロットに関しては通信に使用されていないスロットと判断することができる。すなわち、自身のリンク情報がフリーであって、周辺端末からのリンク情報がビジーである場合、自装置と直接通信できない端末が存在していることがわかる。

送信スロット選択部２１７は、リンク情報蓄積部２１５における、周辺の移動体無線通信装置の各々から通信で得られた複数のリンク情報と、リンク情報生成部２１６からの自装置で検出したリンク情報と、を用いて自装置が送信に使用する送信スロットを選択する。

送信スロット選択部２１７は、送信スロット以外のスロットについて、リンク情報蓄積部２１５で収集された周辺の移動体無線通信装置２１０からリンク情報、リンク情報生成部２１６で生成された自装置の検出結果に基づいたリンク情報、の双方に基づいて次のように判断する。リンク情報の少なくとも１つがビジーを示すスロットに関しては、そのスロットは他の移動体無線端末装置２１０に占有されているものと判断して、そのスロットの使用を禁止する。すべてのリンク情報がフリーを示すスロットに関しては、そのスロットは空きスロット（いずれの移動体無線通信装置２１０も使用していない）と判断する。

送信タイミング制御部２１９は、送信スロット選択部２１７で選択されたスロットのタイミングでパケットを送信するように、送信回路２０を制御する。

次に、第７の実施の形態に係る無線通信ネットワークの作用について説明する。なお、図１５に示すように、移動体無線通信装置２１０Ａ〜２１０Ｅを各々搭載した車両３０Ａ〜３０Ｅが道路を走行している状況で、車両３０Ａからデータが送信又は中継される場合について説明する。

まず、移動体無線通信装置２１０Ａからデータを送信する場合や他の移動体無線通信装置２１０からデータの中継が依頼された場合に、車両３０Ｂ、３０Ｃの何れかに搭載された移動体無線通信装置２１０がデータの送信先又は中継先となっている場合には、送信タイミング制御部２１９によって、自装置の送信スロットのタイミングに合わせて、パケットによってデータを送信し、データの送信先又は中継先となっている移動体無線通信装置２１０Ｂ、２１０Ｃの何れかが受信して、通信が終了する。

一方、データの送信先又は中継先が、車両３０Ｂ、３０Ｃに搭載された移動体無線通信装置２１０Ｂ、２１０Ｃでない場合には、情報処理部２２２において、リンク情報生成部２１６によって生成された自装置に関するリンク情報が示す各スロットの使用状況と、リンク情報蓄積部２１５によって収集された周辺装置のリンク情報が示す各スロットの使用状況とに基づいて、データの中継を依頼する相手として、自装置と直接通信が可能な移動体無線通信装置２１０Ｂ、２１０Ｃの何れかが選択される。ここで、車両３０Ｃの移動体無線通信装置２１０Ｃにデータの中継を依頼した方が、多くの移動体無線通信装置１０にデータが届くため、情報処理部２２によって、データの中継を依頼する相手として、移動体無線通信装置２１０Ｃが選択される。

そして、送信するデータに移動体無線通信装置２１０Ｃに対する中継依頼情報が付加されてパケット生成部１８に出力され、パケット生成部１８でパケットが生成され、送信タイミング制御部２１９によって自装置の送信スロットのタイミングでパケットが送信されるようにタイミングが制御され、パケットが送信される。そして、車両３０Ｃの移動体無線通信装置２１０Ｃでは、受信したデータに付加された中継依頼情報に基づいて、データの中継が依頼されたことを認識し、上記の処理と同様の処理を行って、データの送信先に送信するか、又はデータの中継依頼先となる移動体無線通信装置２１０を選択し、データを中継する。

上記のように、時分割されたスロット単位でデータを多重化して通信を行う移動体無線通信装置２１０では、自装置の送信データと一緒に、各スロットの使用状況を示すリンク情報を埋め込んで送信を行う。このスロットの使用状況を利用することで、通信が成立している移動体無線通信装置２１０同士で、各車両３０の移動体無線通信装置２１０のどのスロットを使用している移動体無線通信装置２１０と通信ができているのかの情報を得ることができ、このことを利用して、自装置が通信不可能な相手と通信可能な移動体無線通信装置２１０（データの中継の依頼が可能な移動体無線通信装置２１０）の絞りこみができる。

以上説明したように、第７の実施の形態に係る移動体無線通信装置によれば、それぞれの移動体無線通信装置が観測したスロットの使用状況を交換することで、直接通信が不可能な端末の存在を知ることができる（スロットが使用中である旨の通知を周辺の移動体無線通信装置から受けることで、自装置が検知できなかった移動体無線通信装置の存在を知ることができる）。また、このスロットの使用状況を示すリンク情報を利用することで、どの移動体無線通信装置にデータの中継を依頼すれば、より多くの（自装置とは直接通信できない）端末と通信が可能となるかを認識することができる。

また、スロット単位でアクセスが行われるため、移動体無線通信装置のＩＤ情報がなくても、違うスロットを使用している移動体無線通信装置は異なる移動体無線通信装置であると判断できるため、移動体無線通信装置のＩＤ情報を必要とせず、匿名性を確保することができる。

また、リンク情報として、通信可能な移動体無線通信装置のＩＤ情報をリストにした場合には、端末密度が高く周辺端末が多いとリンク情報が大きくなるという問題があるが、リンク情報は、スロットの使用状況を示した情報であるため、リンク情報をスロット数に対応した固定長とすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る移動体無線通信装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る移動体無線通信装置によって送受信されるパケットの構成を示すイメージ図である。交差点を通過する各車両に搭載された本発明の第１の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。通信端末と通信可能な通信端末の集合を説明するための図である。交差点を通過する各車両に搭載された本発明の第２の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。交差点を通過する各車両に搭載された本発明の第２の実施の形態に係る移動体無線通信装置の他の通信状態を示すイメージ図である。道路を走行する各車両に搭載された本発明の第３の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。道路を走行する各車両に搭載された本発明の第４の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。交差点を通過する各車両に搭載された本発明の第５の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。本発明の第５の実施の形態に係る路側機において実行される中継依頼受信処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。交差点を通過する各車両に搭載された本発明の第６の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。本発明の第６の実施の形態に係る移動体無線通信装置において実行される中継依頼処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。本発明の第７の実施の形態に係る移動体無線通信装置の構成を示すブロック図である。本発明の第７の実施の形態に係る移動体無線通信装置によって送受信されるフレームの構成を示すイメージ図である。交差点を通過する各車両に搭載された本発明の第７の実施の形態に係る移動体無線通信装置の通信状態を示すイメージ図である。

符号の説明

１０、２１０移動体無線通信装置
１１受信アンテナ
１２受信回路
１５、２１５リンク情報蓄積部
１９、２１９送信タイミング制御部
２０送信回路
２１送信アンテナ
２２、２２２情報処理部
３０車両
４０基地局
５０路側機
２１７送信スロット選択部

Claims

周辺の複数の通信装置との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割して、スロット単位でデータを多重化して通信可能な通信装置であって、
前記周辺の通信装置から、前記スロットの使用状況により該通信装置が通信可能な通信装置を示すリンク情報と、送信対象となるデータとを含むパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された前記周辺の通信装置の前記パケットに含まれる前記リンク情報を予め収集する収集手段と、
前記受信手段によって受信した前記パケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出するパケット検出手段と、
前記パケット検出手段で検出されたスロットの使用状況に基づいて、送信するパケットに埋め込む前記リンク情報を生成するリンク情報生成手段と、
前記パケットを送信するとき、前記収集手段によって収集された前記リンク情報及び前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報に基づいて、前記複数のスロットから、送信スロットを選択する送信スロット選択手段と、
データの中継を依頼するとき、前記収集手段によって収集された前記リンク情報及び前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報に基づいて、前記自装置との通信が不可能な通信不可通信装置と前記自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から中継依頼候補として選択する選択手段と、
中継依頼情報を前記データに付加する付加手段と、
前記送信スロット選択手段によって選択された送信スロットのタイミングで、前記選択手段によって選択された通信装置に、前記付加手段によって前記中継依頼情報が付加された前記データと前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報とを含むパケットを送信する送信手段と、
を含む通信装置。
前記周辺の通信装置からデータの中継が依頼されたとき、中継依頼先が自装置との通信が可能か否かによって、前記中継依頼先へ直接中継ができるか否かを判断する判断手段を更に含み、
前記選択手段は、前記判断手段によって前記中継依頼先へ直接中継ができないと判断されたとき、前記収集手段によって収集された前記リンク情報及び前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報に基づいて、前記自装置との通信不可能な通信不可通信装置と前記自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から中継依頼候補として選択する請求項１記載の通信装置。
前記選択手段は、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末のうち、通信可能な該通信不可通信装置の数が最も多い端末を、前記周辺の通信装置から選択する請求項１又は２記載の通信装置。
前記受信手段は、前記周辺の通信装置から、前記リンク情報及び該通信装置の位置を示す位置情報を受信し、
前記収集手段は、前記周辺の通信装置の前記リンク情報及び前記位置情報を予め収集し、
前記選択手段は、前記収集手段によって収集された前記リンク情報及び前記位置情報と、前記リンク情報生成手段によって生成された前記リンク情報とに基づいて、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から選択する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の通信装置。
前記周辺の通信装置から前記データの中継が依頼されるとき、前記データに付加された前記中継依頼情報に含まれ、かつ、前記データを中継する通信装置の条件を示す中継条件を前記自装置が満たすか否かを判定する判定手段を更に含み、
前記判定手段によって前記自装置が前記中継条件を満たすと判定した場合に、前記データの中継を行う請求項１〜請求項４の何れか１項記載の通信装置。
前記周辺の通信装置に対して、前記データの中継を依頼する際の優先順位を決定する決定手段を更に含み、
前記選択手段は、前記優先順位の順番に基づいて、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から選択する請求項１〜請求項５の何れか１項記載の通信装置。
前記通信装置は、移動体である請求項１〜請求項６の何れか１項記載の通信装置。
前記受信手段は、前記周辺の通信装置から、更に移動方向を示す移動方向情報及び移動速度を示す速度情報の少なくとも一方を受信し、
前記選択手段は、前記リンク情報と前記移動方向情報及び前記速度情報の少なくとも一方とに基づいて、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から選択する請求項７記載の通信装置。
周辺の複数の通信装置との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割して、スロット単位でデータを多重化して通信可能な通信装置の通信方法であって、
前記周辺の通信装置から、前記スロットの使用状況により該通信装置が通信可能な通信装置を示すリンク情報と、送信対象となるデータとを含むパケットを受信し、
前記受信された前記周辺の通信装置の前記パケットに含まれる前記リンク情報を予め収集し、
前記受信した前記パケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出し、
前記検出されたスロットの使用状況に基づいて、送信するパケットに埋め込む前記リンク情報を生成し、
前記パケットを送信するとき、前記収集された前記リンク情報及び前記生成された前記リンク情報に基づいて、前記複数のスロットから、送信スロットを選択し、
データの中継を依頼するとき、前記収集された前記リンク情報及び前記生成された前記リンク情報に基づいて、前記自装置との通信が不可能な通信不可通信装置と前記自装置との通信が可能な通信装置とを分離し、前記通信不可通信装置との通信が可能な端末を、前記周辺の通信装置から中継依頼候補として選択し、
中継依頼情報を前記データに付加し、
前記選択された送信スロットのタイミングで、前記選択された通信装置に、前記中継依頼情報が付加された前記データと前記生成された前記リンク情報とを含むパケットを送信することを特徴とする通信方法。