JP7087302B2 - 通信制御装置 - Google Patents
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Description
移動体に搭載された無線通信装置を制御して無線通信装置と目的装置(9)との間でデータを移送する通信制御装置であって、
データを、無線通信装置と目的装置との間で移送する移送経路(Pa)を定める情報であって、無線通信装置がデータを通信する通信位置または通信位置に応じて変動する通信状態に対して充足すべき要件である通信状態要件を含んでいる移送経路情報を探索する探索部(140)と、
探索部が複数の移送経路情報を探索した場合に、移動体が通信状態要件が充足されるまで移動することに関わるパラメータである移動パラメータと、無線通信装置がデータを通信することに関わるパラメータである通信パラメータとを決定し、移動パラメータと通信パラメータとに基づいて、データを無線通信装置と目的装置との間で移送するための合計のコストである移送コスト(Ct)を、複数の移送経路情報に対して算出するコスト算出部(150)と、
コスト算出部が複数の移送経路情報に対して算出した移送コストに基づいて、実際にデータを移送する移送経路を定める移送経路情報を決定する経路決定部(160)と、
無線通信装置に、経路決定部が決定した移送経路情報に含まれている通信状態要件が充足された状態でデータを通信させる通信制御部(170)とを備える。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示す車両2は、通信制御装置100と無線通信装置3を搭載している。図1に示す状態では、車両2は、広域無線通信が可能な広域通信エリア4に入っており、車両2の移動計画5は、狭域通信エリア6に車両2が近く入る計画になっている。車両2は移動体の一例である。
図2に通信制御装置100の構成を示す。車両2には、通信制御装置100の他に、無線通信装置3、位置検出器10などが搭載されている。
探索部140、コスト算出部150、経路決定部160、通信制御部170が実行する処理は、図3に示すフローチャートを用いて説明する。図3に示す処理は、送信データ取得部120がデータを取得した場合に、通信制御装置100が実行する。
(式1) Ct=FC(DC,DT,DQ,R)=α(DC+DT+DQ)+R
(式2) Ct=FC(DC,DT,DQ,R)=β(DC+DT+DQ)/R
式1、式2など、予め設定された移送コスト算出関数FCに、通信リンクLごとに定まるキャッシング時間DC、伝送遅延時間DT、キューイング遅延時間DQ、通信料金Rを代入して、移送コストCtを算出する。
以上、説明した第1実施形態では、移送コストCtに基づいて、実際にデータを目的装置9まで移送する移送経路Paを決定する。移送コストCtを算出する移送コスト算出関数FCは、データ送信を実行することに関わるパラメータである通信パラメータだけでなく、データの送信開始位置まで車両2が移動することに関わるパラメータである移動パラメータも備えている。よって、本実施形態の通信制御装置100は、データを即座に送信したほうがよいか、別の通信手段で通信可能になるまで保持しておいたほうがよいかを、データを保持しておくことにより発生するコストを考慮して決定することができる。
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
(式3) Ct=FC(DC,Ef)=Σ(データ){f1(DC)+f2(Ef)}
関数f1(DC)は、移動パラメータであるキャッシング時間DCをパラメータとする関数であり、キャッシング時間DCが長いほど、関数f1(DC)の値は大きくなるように設定されている。たとえば、関数f1(DC)は、キャッシング時間DCに比例して値が大きくなる関数とする。
第2実施形態で用いる、式3に示す移送コスト算出関数FCは、移動パラメータであるキャッシング時間DCと通信パラメータである通信リソース利用率Efをパラメータとして移送コストCtを算出する。つまり、第1実施形態と同様、車両2の移動も考慮して、データを目的装置9まで移送可能な移送経路Paのうちで最も有利な移送経路Paを決定する。よって、より有利にデータを移送することができる。
図8を用いて第3実施形態での通信制御装置100の作動の概要を説明する。図8には、車両2a、車両2bの2台の車両2が示されている。これらの車両2には、それぞれ無線通信装置3と通信制御装置100が搭載されている。車両2aに搭載されている無線通信装置3、通信制御装置100を、無線通信装置3a、通信制御装置100aとし、車両2bに搭載されている無線通信装置3、通信制御装置100を、無線通信装置3b、通信制御装置100bとする。なお、車両2aの位置および車両2aの移動計画5aは、図1の車両2の位置および車両2の移動計画5と同じである。
図13に示すように、第4実施形態では、無線通信装置3は、広域通信部31、狭域通信部32に加えて、近接通信部33を備えている。近接通信部33は近接通信を行う。近接通信は、ここでは、NFC(Near Field Communication)通信とする。
(式4) Ct=Cm+Σ(データ){Ccm+Cca}
S49では、最も低い移送コストCtとなった移送経路Paを実際にデータを移送する経路として選択する。
データ保存部にデータを保存する際に必要となるエネルギーを、移動パラメータに含めてもよい。データ保存部にデータを保存する際に必要となるエネルギーは、たとえば、データ圧縮処理をするために必要な電力である。
第2実施形態では、閾値帯域Bの候補を、最大遅延時間Dmaxまでにデータ送信を完了できる閾値帯域Bから設定していた。しかし、最大遅延時間Dmaxまでにデータ送信を完了できることを条件として閾値帯域Bの候補を設定しなくてもよい。最大遅延時間Dmaxまでにデータ送信を完了できないような閾値帯域Bは、移送コストCtが高くなることから、コストの比較で排除することができるからである。
第2実施形態では、閾値帯域Bを距離によらない一定値としていたが、利用可能帯域ABに対する比率で設定してもよい。式5は、利用可能帯域ABに対する比率で閾値帯域Bを設定する場合の例である。なお、式5においてkは1よりも小さい定数である。
(式5) B=kAB
また、利用可能帯域ABは、図7に例示したように明確に決定できるとは限らず、利用可能帯域ABの最大値ABmax、最小値ABmin、平均値ABavなど、位置とは一義的対応しない値しか決定できないこともある。そこで、閾値帯域Bをこれらの値に基づいて設定してもよい。
第1実施形態~第4実施形態は、いずれも、無線通信装置3から目的装置9へデータを送信する実施形態であった。しかし、データの移送方向が反対でもよい。すなわち、目的装置9から無線通信装置3へデータを移送する場合にも、実施形態に開示した技術を適用することができる。
Claims (10)
- 移動体に搭載された無線通信装置を制御して前記無線通信装置と目的装置(9)との間でデータを移送する通信制御装置であって、
前記データを、前記無線通信装置と前記目的装置との間で移送する移送経路(Pa)を定める情報であって、前記無線通信装置が前記データを通信する通信位置または前記通信位置に応じて変動する通信状態に対して充足すべき要件である通信状態要件を含んでいる移送経路情報を探索する探索部(140)と、
前記探索部が複数の前記移送経路情報を探索した場合に、前記移動体が前記通信状態要件が充足されるまで移動することに関わるパラメータである移動パラメータと、通信状態要件が充足された前記無線通信装置が前記データを通信することに関わるパラメータである通信パラメータとを決定し、前記移動パラメータと前記通信パラメータとに基づいて、前記データを前記無線通信装置と前記目的装置との間で移送するための合計のコストである移送コスト(Ct)を、複数の前記移送経路情報に対して算出するコスト算出部(150)と、
前記コスト算出部が複数の前記移送経路情報に対して算出した前記移送コストに基づいて、実際に前記データを移送する前記移送経路を定める前記移送経路情報を決定する経路決定部(160)と、
前記無線通信装置に、前記経路決定部が決定した前記移送経路情報に含まれている前記通信状態要件が充足された状態で前記データを通信させる通信制御部(170)とを備える通信制御装置。 - 前記コスト算出部は、複数の前記移送経路がそれぞれ利用する通信システムの利用料金を前記通信パラメータに含めて、複数の前記移送経路情報に対する前記移送コストを算出する請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記探索部は、前記無線通信装置が利用可能な利用可能帯域(AB)から閾値帯域(B)を引いた値を前記データを通信する通信帯域として、前記通信帯域がゼロよりも大きいことを前記通信状態要件として前記移送経路情報を探索し、かつ、前記閾値帯域を変化させることで複数の前記移送経路情報を探索し、
前記コスト算出部は、前記利用可能帯域に対する前記通信帯域の比率である通信リソース利用率(Ef)を前記通信パラメータに含め、前記移動体が移動している間も前記データを保持している時間(DC)を前記移動パラメータに含めて、前記移送コストを算出する請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記探索部は、前記データを中継する移動中継装置を利用可能な場合、前記移動中継装置を中継する前記移送経路を定める前記移送経路情報も探索する請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記コスト算出部は、前記データがデータ保存部に保存されてから前記通信状態要件を充足するまでの時間が長いほど前記移動パラメータを大きい値にする請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記コスト算出部は、前記データ保存部の利用可能容量および前記データの容量を前記移動パラメータに含めて前記移送コストを算出する請求項5に記載の通信制御装置。
- 前記無線通信装置が搭載された前記移動体を第1移動体(2a)とし、
前記移動中継装置は、前記第1移動体とは独立して移動する第2移動体(2b)に搭載されており、
前記探索部は、前記無線通信装置が前記移動中継装置から、前記移動中継装置と前記目的装置との間で前記データを移送する場合のコストである中継コスト(Cr)を取得した場合、前記移動中継装置を中継する前記移送経路を定める前記移送経路情報も探索し、
前記コスト算出部は、前記移動中継装置を中継する前記移送経路についての前記移送コストのうち、前記移動中継装置から前記目的装置まで前記データを移送する部分のコストを前記中継コストとして、前記移動中継装置を中継する前記移送経路についての前記移送コストを算出する請求項4に記載の通信制御装置。 - 前記移動中継装置は、前記無線通信装置と近接通信により通信可能な状態で前記移動体に搭載され、記憶部(23)にデータを記憶して、自動または遠隔操作で移動できるデータ運搬装置であり、
前記探索部は、前記無線通信装置と前記データ運搬装置との間で前記データを通信する経路と、前記データ運搬装置を、近接通信部(41)を備えており、かつ、前記目的装置と通信可能な固定局(40)まで移動させて、直接通信により、前記データ運搬装置と前記目的装置との間で前記データを通信する経路とを含む移送経路であって、前記データ運搬装置の経路が異なる複数の前記移送経路についての前記移送経路情報を探索する請求項4に記載の通信制御装置。 - 前記コスト算出部は、前記データ運搬装置の移動により消費されるエネルギーが多いほど前記移動パラメータを大きい値にする請求項8に記載の通信制御装置。
- 前記探索部は、前記データ運搬装置の移動開始位置が異なる複数の前記移送経路についての前記移送経路情報を探索する請求項9に記載の通信制御装置。
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