CN102047698A - 车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可以应对路车间通信系统和车车间通信系统这双方的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统,车载通信装置(100)具有车车间通信传送服务处理部(1)、车车间通信管理服务处理部(2)、应用处理部(3)、事务管理部(4)、传送服务处理部(5)、发送接收服务处理部(6)、以及发送接收服务管理部(7),车车间通信传送服务处理部(1)和车车间通信管理服务处理部(2)对既存的路车间通信协议即传送服务处理部(5)具有接口。

Description

车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统
技术领域
本发明涉及利用在道路上行驶的移动站之间进行的车车间通信、以及在道路上设置的基站装置与移动站之间进行的路车间通信,对移动站提供服务的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统。
背景技术
近年来,研究着利用进行车车间通信的车载通信装置而使安全驾驶支援系统实用化的方案。在该情况下,在车载通信装置中,一般使用在各车辆之间针对每一定周期相互发送接收本车辆的信息的信息交换型应用。另外,在车车间通信系统中,各车辆为了自发地发送信息,以往知道在访问方式中使用CSMA(Carrier Sense Multiple Access,载波侦听多路访问)方式。
在CSMA方式中,如果利用信息交换型应用,则在通信区域内存在的车辆台数增加了的情况下,通信业务增加,而超过通信容量,所以产生通信的可靠性劣化的拥塞,无法可靠地进行通过车车间通信的信息传递而无法提供安全支援服务。
因此,在专利文献1中,公开了以在车车间通信系统中不产生拥塞的方式,根据车辆的危险的状况、或通信路的业务量进行本车辆的发送周期控制(信息量控制),从而避免拥塞的方法。
另外,前瞻性地设想在车车间通信系统中除了信息交换型应用以外还利用发送紧急信息的应用等多个应用。进而,为了提供这些应用,需要消息的重发、或分割组合。
因此,在由社团法人电波产业界确定的标准规格“窄带通信(DSRC)应用子层ARIB STD-T88”(平成16年5月25日制定)以及专利文献2中,公开了如下方法:在路车间通信系统中,为了应对多重应用,使用本地端口控制协议(Local Port Control Protocol:LPCP),为了对应于消息的重发、或分割组合,使用本地端口协议(Local Port Protocol:LPP)。
专利文献1:日本特开2006-209333号公报
专利文献2:国际公开第2005-039075号
发明内容
在专利文献1记载的车载通信装置中,作为信息交换型应用,进行仅设想了单一的应用的通信控制,所以无法应对同时利用紧急应用等其他多个应用的情况下的通信控制。另外,在专利文献1记载的车载通信装置中,无法为了紧急应用等其他多个应用,预先确保通信频带。
进而,在专利文献1记载的车载通信装置中,存在如下问题:仅对本车辆进行通信控制而避免拥塞,但仅通过本车辆的通信控制无法立即减少网络整体的业务量。
另外,在专利文献2记载的路车间通信系统中,可通过本地端口控制协议应对多重应用,通过本地端口协议进行了消息的重发、或分割/组合,但无法应对在车车间通信中必要的拥塞控制、或优先级控制。
进而,在专利文献2记载的路车间通信系统中,通过本地端口协议,管理着窄带通信(Dedicated Short Range Communication:DSRC)的连接状况,但在本地端口协议中没有规定初始连接的步骤,所以无法在车车间通信系统中直接利用专利文献2记载的路车间通信系统。
本发明是为了解决上述那样的问题而完成的,其目的在于提供一种车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统,进行避免信息的拥塞的通信控制,并且提供在车车间通信系统中必要的优先级控制、或初始连接的确立步骤,可以应对多个应用,可以进行消息的重发、或分割/组合,可以应对路车间通信系统和车车间通信系统这双方。
本发明的第1方面提供一种车载通信装置,分别搭载于移动站以及基站中,通过无线通信在所述移动站之间以及所述移动站与所述基站之间相互成为接收侧以及发送侧,其特征在于,
所述车载通信装置具备:
应用处理部,对所述接收侧的所述车载通信装置周期性地发送消息;
事务管理部,与所述应用处理部连接,至少提供包括从所述应用处理部接收到的所述消息的重发、分割/组合的事务服务;
传送服务处理部,与所述事务管理部连接,对从所述事务管理部接收到的所述消息,附加用于识别包括所述应用处理部的上位协议的本地端口号;
车车间通信传送服务处理部,与所述传送服务处理部连接,将从所述传送服务处理部接收到的所述消息,按照由所述应用处理部处理的应用的优先级顺序,发送到所述接收侧的所述车载通信装置,发送接收针对所述传送服务处理部的所述消息,通知包括错误信息的事件信息;
发送接收服务处理部,与所述车车间通信传送服务处理部连接,通过无线通信在与所述接收侧的所述车载通信装置之间,发送接收从所述车车间通信传送服务处理部接收到的所述消息;以及
车车间通信管理服务处理部,与所述应用处理部以及所述车车间通信传送服务处理部连接,从所述应用处理部设定所述优先级,根据来自所述车车间通信传送服务处理部的要求,通知所述优先级,
所述事务管理部以及所述传送服务处理部构成用于进行所述移动站与所述基站之间的路车间通信的路车间通信协议,
所述车车间通信传送服务处理部对所述接收侧的所述车载通信装置,通知所述车车间通信管理服务处理部具有的通信控制信息,
所述接收侧的所述车载通信装置在所述车车间通信传送服务处理部中,将对所接收到的所述消息赋予的所述通信控制信息发送到所述车车间通信管理服务处理部,所接收到的所述消息被发送到所述传送服务处理部。
本发明的第8方面提供一种车载通信装置,分别搭载于移动站以及基站中,通过无线通信在所述移动站之间以及在所述移动站与所述基站之间相互成为接收侧以及发送侧,其特征在于,
所述车载通信装置具备:
应用处理部,利用路车间通信以及车车间通信从所述发送侧对所述接收侧发送消息;
路车间-车车间通信协作服务处理部,根据包括从所述应用处理部接收到的所述消息的重发、分割/组合的事务服务、用于识别包括所述应用处理部的上位协议的本地端口号的附加、以及所述上位协议,判别所述消息的发送目的地;
车车间通信传送服务处理部,将从所述路车间-车车间通信协作服务处理部接收到的所述消息,按照由所述应用处理部处理的应用的优先级顺序,发送到所述接收侧的所述车载通信装置;
发送接收服务处理部,对经由所述车车间通信传送服务处理部提供的所述消息、以及从所述路车间-车车间通信协作服务处理部直接提供的所述消息,赋予用于识别的标识符,通过无线通信发送到所述接收侧的所述车载通信装置;以及
车车间通信管理服务处理部,从所述应用处理部设定所述优先级,根据来自所述车车间通信传送服务处理部的要求,通知所述优先级,
所述路车间-车车间通信协作服务处理部判别将从所述应用处理部接收到的所述消息通过路车间通信发送、还是通过车车间通信发送,在是所述路车间通信的情况下对所述发送接收服务处理部直接提供所述消息,在是所述车车间通信的情况下经由所述车车间通信传送服务处理部提供给所述发送接收服务处理部,
所述接收侧的所述车载通信装置的所述发送接收服务处理部根据从所述发送侧的所述车载通信装置接收到的所述消息中赋予的所述标识符,将所述消息发送到路车间-车车间通信协作服务处理部或者车车间通信传送服务处理部。
根据本发明的第1方面记载的车载通信装置,在既存的路车间通信协议即事务管理部以及传送服务处理部中,具备车车间通信传送服务处理部以及车车间通信管理服务处理部,从而可以得到对提供路车间通信系统的车载器和提供车车间通信系统的车载器进行了共用化的车载通信装置,可以对路车间通信系统和车车间通信系统这两方提供服务。另外,可以通过车车间通信传送服务处理部和车车间通信管理服务处理部,提供每个应用的优先级,实现优先级控制,所以可以缩短通信延迟。另外,通过由该车载通信装置构成路车间-车车间通信协作系统,可以得到能够实现所述服务的系统。
根据本发明的第8方面的车载通信装置,通过具备路车间-车车间通信协作服务处理部,可以不经由车车间通信传送服务处理部而发送路车间通信的数据,可以经由车车间通信传送服务处理部,进行必要的控制而向对方发送车车间通信的数据。另外,通过由该车载通信装置构成路车间-车车间通信协作系统,可以得到能够实现所述服务的系统。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统的概略结构的图。
图2是示出本发明的实施方式1的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统的详细结构的图。
图3是示出本发明的实施方式1的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统的车车间通信构造的协议构成的图。
图4是示出本发明的实施方式1的数据传送服务中的应用数据传送步骤的一个例子的图。
图5是示出本发明的实施方式1的数据传送服务中的控制数据传送步骤的一个例子的图。
图6是示出本发明的实施方式1的事件通知服务的一个例子的图。
图7是示出本发明的实施方式1的优先级控制服务的一个例子的图。
图8是示出本发明的实施方式1的优先级控制服务的系统构成的一个例子的图。
图9是示出本发明的实施方式1的拥塞控制服务的发送周期控制的一个例子的图。
图10是示出本发明的实施方式1的拥塞控制服务的发送功率控制的一个例子的图。
图11是示出本发明的实施方式1的拥塞控制服务的接收灵敏度控制的一个例子的图。
图12是示出本发明的实施方式1的连接管理服务的连接查询的一个例子的图。
图13是示出本发明的实施方式1的连接管理服务的连接切断通知的一个例子的图。
图14是示出本发明的实施方式1的数据重发的一个例子的图。
图15是示出本发明的实施方式1的重复接收检查的一个例子的图。
图16是示出本发明的实施方式1的基元类别的图。
图17是示出本发明的实施方式1的参数类别的图。
图18是示出本发明的实施方式1的基元一览的图。
图19是示出本发明的实施方式1的协议栈上的服务接口的图。
图20是示出本发明的实施方式1的ACML-Connection(连接)基元的自变量的图。
图21是示出本发明的实施方式1的ACML-Notify(通知)基元的自变量的图。
图22是示出本发明的实施方式1的ACML-Registration(登记)基元的自变量的图。
图23是示出本发明的实施方式1的ACML-Deregistration(删除)基元的自变量的图。
图24是示出本发明的实施方式1的ACML-Get(获得)基元的自变量的图。
图25是示出本发明的实施方式1的ACML-Set(设定)基元的自变量的图。
图26是示出本发明的实施方式1的sendData(发送数据)基元的自变量的图。
图27是示出本发明的实施方式1的eventReport(事件报告)的自变量的图。
图28是示出本发明的实施方式1的CMCTL-sendData(发送数据)基元的自变量的图。
图29是示出本发明的实施方式1的CMCTL-eventReport(事件报告)基元的自变量的图。
图30是示出本发明的实施方式1的CMCTL-Get(获得)基元的自变量的图。
图31是示出本发明的实施方式1的CMCTL-Set(设定)基元的自变量的图。
图32是示出本发明的实施方式1的MLME-Set(设定)基元的自变量的图。
图33是示出本发明的实施方式1的MLME-Get(获得)基元的自变量的图。
图34是示出本发明的实施方式1的PLME-Set(设定)基元的自变量的图。
图35是示出本发明的实施方式1的PLME-Get(获得)基元的自变量的图。
图36是示出本发明的实施方式1的应用数据的PDU的关系的图。
图37是示出本发明的实施方式1的控制数据的PDU的关系的图。
图38是示出本发明的实施方式1的C2C头信息的图。
图39是示出本发明的实施方式1的PDU标识符的图。
图40是示出本发明的实施方式1的Beacon(信标)PDU的图。
图41是示出本发明的实施方式1的Connect Request(连接请求)PDU的图。
图42是示出本发明的实施方式1的Connect Response(连接响应)PDU的图。
图43是示出本发明的实施方式1的Result Code(结果代码)的一览的图。
图44是示出本发明的实施方式1的Ack PDU的图。
图45是示出本发明的实施方式1的Congestion Control(拥塞控制)PDU的图。
图46是示出本发明的实施方式1的Event(事件)PDU的图。
图47是示出本发明的实施方式1的Event Code(事件代码)的一览的图。
图48是示出本发明的实施方式1的数据传送服务的应用数据发送接收步骤的一个例子的图。
图49是示出本发明的实施方式1的数据传送服务的控制数据发送接收步骤的一个例子的图。
图50是示出本发明的实施方式1的拥塞控制服务的步骤的一个例子的图。
图51是示出利用了本发明的实施方式1的Beacon(信标)PDU的初始连接步骤的一个例子的图。
图52是示出本发明的实施方式1的初始连接步骤的Beacon(信标)PDU丢弃的一个例子的图。
图53是示出利用了本发明的实施方式1的广播应用的初始连接步骤的一个例子的图。
图54是示出本发明的实施方式1的初始连接步骤的连接无效的情况下的步骤的一个例子的图。
图55是示出通知本发明的实施方式1的连接状态的步骤的图。
图56是示出本发明的实施方式1的应用的登记/删除步骤的图。
图57是示出本发明的实施方式1的重发处理有效的情况下的数据传送步骤(基本序列)的图。
图58是示出本发明的实施方式1的重发处理步骤的一个例子的图。
图59是示出本发明的实施方式1的重发处理中的重复检查步骤的一个例子的图。
图60是示出本发明的实施方式1的车车间通信传送服务处理部的数据传送服务处理部的处理步骤的流程图。
图61是示出本发明的实施方式1的车车间通信传送服务处理部的事件通知服务处理部的处理步骤的流程图。
图62是示出本发明的实施方式1的车车间通信传送服务处理部的优先级控制服务处理部的处理步骤的流程图。
图63是示出本发明的实施方式1的车车间通信管理服务处理部的拥塞控制服务处理部的处理步骤的流程图。
图64是示出本发明的实施方式1的车车间通信管理服务处理部的连接管理服务处理部的初始连接步骤的决定步骤的流程图。
图65是示出使用了本发明的实施方式1的车车间通信管理服务处理部的连接管理服务处理部的信标的初始连接步骤的流程图。
图66是示出使用了本发明的实施方式1的车车间通信管理服务处理部的连接管理服务处理部的广播应用的初始连接步骤的流程图。
图67是示出本发明的实施方式1的应用处理部的处理步骤的流程图。
图68是示出本发明的实施方式1的事务管理部的处理步骤的流程图。
图69是示出本发明的实施方式1的传送服务处理部的处理步骤的流程图。
图70是示出本发明的实施方式1的发送接收服务处理部的处理步骤的流程图。
图71是示出本发明的实施方式2的车载通信装置的概略结构的图。
图72是示出本发明的实施方式2的车载通信装置的详细结构的图。
图73是示出本发明的实施方式3的车载通信装置的详细结构的图。
图74是示出本发明的实施方式3的路车间通信应用中附加的C2C头信息的图。
图75是示出本发明的实施方式4的车载通信装置的概略结构的图。
图76是示出本发明的实施方式4的协议栈上的服务接口的图。
图77是示出本发明的实施方式4和实施方式1的基元的相异点一览的图。
图78是示出本发明的实施方式5的车载通信装置的概略结构的图。
图79是示出本发明的实施方式5的协议栈上的服务接口的图。
图80是示出本发明的实施方式5和实施方式1的基元的相异点一览的图。
具体实施方式
<A.实施方式1>
<A-1.协议构成>
使用图1~图70,对本发明的实施方式1进行说明。另外,实施方式1的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统可以作为路车间通信系统的车载通信装置而提供服务、或作为车车间通信系统的车载通信装置而提供服务。在本实施方式1中,主要对作为车车间通信系统的车载通信装置而提供服务的情况进行说明。
图1是概略地示出本发明的实施方式1的车载通信装置100以及路车间-车车间通信协作系统的协议构成的框图,图2是详细地示出该协议构成的框图。另外,在图1以及图2中,对同一或者相当的结构附加同一符号,这在说明书的全文中是共通的。
车载通信装置100分别搭载于多个车辆上。并且,通过该车载通信装置100,在各车辆之间进行无线通信。此处的车载通信装置100是指搭载于汽车上的可移动的通信终端、或如基站那样固定的通信装置。另外,无线通信既可以使用DSRC,也可以是使用了无线LAN(Local Area Network,局域网)、或便携电话等采用的协议的通信。
另外,在本申请说明书中,关注搭载了车载通信装置100的被称为“本车辆”(第1车辆)的1个车辆而进行说明,将除了该“本车辆”以外的搭载了车载通信装置100的多个车辆称为“周边车辆”(第2车辆)。
如图1所示,车载通信装置100具有车车间通信传送服务处理部1、车车间通信管理服务处理部2、应用处理部3、事务管理部4、传送服务处理部5、发送接收服务处理部6、以及发送接收服务管理部7。
此处,在本实施方式1中,将车车间通信传送服务处理部1和车车间通信管理服务处理部2总称而称为车车间通信子协议。
车车间通信传送服务处理部1(以下,还称为车车间通信传输子层)介于传送服务处理部5与发送接收服务处理部6之间,从车车间通信管理服务处理部2取得应用处理部3的应用的优先级,提供根据优先级来控制所发送的顺序的优先级控制服务。进而,对传送服务处理部5、车车间通信管理服务处理部2等,提供发送接收消息的数据传送服务、或通知错误等的事件通知服务。
另外,通过对发送接收的数据(PDU:Protocol Data Unit,协议数据单元)附加发送周期、发送功率等通信控制信息,可以将用于拥塞控制的信息通知到周边车辆的车车间通信传送服务处理部1。
车车间通信管理服务处理部2(以下,还称为车车间通信管理层)被配置成相对应用处理部3、事务管理部4、传送服务处理部5、车车间通信传送服务处理部1以及发送接收服务管理部7平行,利用应用处理部3具有的车辆的位置信息或速度信息等车辆信息、和发送接收服务管理部7具有的通信信道的利用率信息,提供用于避免信息的拥塞的拥塞控制服务。
此处,车辆信息是指车辆的速度、加减速度、位置、行驶方向以及指示灯的ON/OFF(导通/断开)信息等。
进而,车车间通信管理服务处理部2为了与对方站的车车间通信管理服务处理部2连接,提供初始连接的连接步骤、切断步骤,并提供管理通信状况的通信连接管理服务。
另外,车车间通信管理服务处理部2为了将用于拥塞控制服务的发送周期、通信连接管理服务的通信状况通知到应用处理部3,在与应用处理部3之间具有接口(第3接口)。进而,车车间通信管理服务处理部2为了设定用于拥塞控制服务的发送功率、接收灵敏度、以及发送信道的信息、或为了取得通信信道利用率的信息,而在与发送接收服务管理部7之间也具有接口(第1接口)。
另外,车车间通信管理服务处理部2为了对所发送的数据上附加的通信控制信息取得、对所接收到的数据上附加的通信控制信息设定、以及将控制数据发送到对方站的车车间通信管理服务处理部2,还具有与车车间通信传送服务处理部1的接口(第2接口)。进而,车车间通信管理服务处理部2还提供向对方站发送的控制数据的重发控制服务。
应用处理部3(以下,还称为应用)具备在事务管理部4上动作的车车间通信应用。此处,应用处理部3除了车车间通信应用以外,也可以包括与路车间通信系统的应用或者ITS(Intelligent Transport Systems,智能交通系统)相关的应用以外的应用等。
事务管理部4(以下,还称为本地端口协议)介于应用处理部3与传送服务处理部5之间,是扩展传送服务处理部5的功能的通信协议。事务管理部4提供消息的重发、或分割/组合等事务服务、以及管理通信连接、切断等通信状况的连接管理服务。
传送服务处理部5(以下,还称为本地端口控制协议)介于事务管理部4与车车间通信传送服务处理部1之间,是用于实现应用的复用的控制协议。传送服务处理部5为了实现多重应用,具有通过本地端口号识别上位协议,并对上位协议进行数据传送和事件通知等用于管理服务的服务基元(接口)。
发送接收服务处理部6(以下,还称为物理层以及数据链路层)为了进行与搭载于周边站中的车载通信装置100的无线通信,提供发送服务以及接收服务。
发送接收服务管理部7(以下,还称为物理层管理部或者数据链路层管理部)为了发送接收服务处理部6的管理、信息的保存,而具备保存通信控制信息的管理信息库(MIB:Management Information Base)。
接下来,使用图2进一步说明车载通信装置100的结构。
<车车间通信传送服务处理部1>
车车间通信传送服务处理部1具有数据传送服务处理部11、事件通知服务处理部12、以及优先级控制服务处理部13。
数据传送服务处理部11根据应用处理部3等上位协议的要求,提供发送消息的数据传送服务。另外,通过对发送接收的数据(PDU)附加发送周期、发送功率等通信控制信息,可以将用于拥塞控制的信息通知到周边车辆的车车间通信传送服务处理部1。车车间通信传送服务处理部1从车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24取得通信控制信息。进而,车车间通信传送服务处理部1具有用于对传送服务处理部5进行数据传送的接口。
事件通知服务处理部12将在车车间通信传送服务处理部1内产生的错误、事件通知到上位协议,将在车车间通信管理服务处理部2、下位协议中产生的错误以及事件透过地通知到上位协议。进而,车车间通信传送服务处理部1具有用于对传送服务处理部5进行事件通知的接口。
优先级控制服务处理部13根据应用处理部3等上位协议要求发送的消息的优先级,控制所发送的顺序。车车间通信传送服务处理部1从车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24取得应用的优先级。另外,车车间通信传送服务处理部1为了实现与优先级对应的发送控制,对车车间通信管理服务处理部2具有接口。
<车车间通信管理服务处理部2>
车车间通信管理服务处理部2具有拥塞控制服务处理部21、连接管理服务处理部22、重发控制服务处理部23、以及管理信息保存部24。
拥塞控制服务处理部21为了使通信的可靠性提高,对应用处理部3提供控制发送周期、发送功率、以及接收灵敏度的拥塞控制服务。拥塞控制服务处理部21从应用处理部3取得在拥塞控制服务中利用的本站、对方站的车辆信息,从发送接收服务管理部7的通信控制信息保存部71取得本站的通信信道利用率、发送功率等通信控制信息。另外,从管理信息保存部24取得周边站的通信信道利用率、发送功率等通信控制信息。车车间通信管理服务处理部2具有用于对应用处理部3以及发送接收服务管理部7进行拥塞控制服务的接口。
另外,拥塞控制服务处理部21具有发送周期控制处理部211、发送功率控制处理部212、以及接收灵敏度控制处理部213。
发送周期控制处理部211对周期性地发送消息的应用处理部3,计算并通知用于避免拥塞的发送周期。由此,该车载通信装置的应用处理部3按照从拥塞控制服务处理部21通知的发送周期来周期性地发送消息,所以可以使发送业务量增减。
发送功率控制处理部212对发送接收服务管理部7,计算并通知用于避免拥塞的发送功率。由此,该车载通信装置的发送接收服务管理部7按照从发送功率控制处理部212通知的发送功率来设定接收消息的功率的阈值,所以可以扩大或者缩小所发送的区域。
接收灵敏度控制处理部213对发送接收服务管理部7,计算并通知用于避免拥塞的接收灵敏度。由此,该车载通信装置的发送接收服务管理部7按照从接收灵敏度控制处理部213通知的接收灵敏度来设定接收消息的功率的阈值,可以扩大或者缩小能够接收的区域。
连接管理服务处理部22根据应用处理部3的要求,发送用于开始与周边站的初始连接的控制消息。另外,连接管理服务处理部22进行与周边站的通信状况的管理以及向应用处理部3的通知。进而,连接管理服务处理部22根据周期性地发送消息的应用处理部3是否动作,区分使用初始连接步骤,提供高效的连接管理服务。
重发控制服务处理部23对用于提供连接管理服务的控制消息,进行没有到达对方站的消息的重发。由此,车车间通信管理服务处理部2还可以对事务管理部4无法支持的车车间通信管理服务处理部2的控制消息进行重发控制。
管理信息保存部24保存在拥塞控制服务中利用的发送周期、发送功率等通信控制信息、在连接管理服务中利用的本站、周边站的车辆信息等。另外,管理信息保存部24保存车车间通信传送服务处理部1发送接收的数据(PDU)中包含的发送周期以及发送功率等通信控制信息。进而,管理信息保存部24保存从应用处理部3登记/删除的可提供的应用的信息。
<应用处理部3>
应用处理部3具有车车间通信应用部31。
车车间通信应用部31包括周期性地广播发送本车辆的车辆信息的应用、在刹车、指示灯等的动作时广播发送本车辆的车辆信息的应用、以及其他提高司机的舒适性、便利性的应用等。
<事务管理部4>
事务管理部4具有事务服务处理部41和LPP连接管理服务处理部42。
事务服务处理部41提供没有到达对方站的消息的重发、消息的分割/组合等事务服务。由此,提供车车间通信系统中要求的重发控制、分割/组合控制。另外,提供向对方站的消息的发送、对所发送的消息要求来自对方站的应答的事务服务。进而,事务服务处理部41提供连续发送从应用处理部3发送的消息的连续发送控制服务。由此,该车载通信装置可以提高消息到达对方站的概率。
LPP连接管理服务处理部42响应来自应用处理部3的要求,提供将连接状况的报告、新连接、切断的通知、对方站具有的可接收的端口号的管理、以及哪个端口可进行接收的情况通知到应用处理部3等连接管理服务。
<传送服务处理部5>
传送服务处理部5具有LPCP(Local Port Control Protocol,本地端口控制协议)传送服务处理部51和管理服务处理部52。
LPCP传送服务处理部51针对应用处理部3等上位协议,使用称为本地端口号的标识符,来识别发送源以及发送目的地的应用处理部3。另外,传送服务处理部5具有用于对上位协议即应用处理部3以及事务管理部4进行数据传送的接口。由此,该车载通信通信装置可以实现多重应用。
管理服务处理部52对上位协议,提供将在传送服务处理部5内产生的错误、事件通知到对方站、本站的管理服务。另外,管理服务处理部52提供将从车车间通信传送服务处理部1等下位协议通知的错误、事件透过地通知到本站的应用处理部3的服务。另外,传送服务处理部5具有用于对事务管理部4提供事件通知服务的接口。
<发送接收服务处理部6>
发送接收服务处理部6具有发送服务处理部61和接收服务处理部62。
发送服务处理部61将从车车间通信传送服务处理部1发送的数据广播发送到周边车辆或者单播发送到特定车辆。另外,发送服务处理部61可以切换发送功率,从通信控制信息保存部71取得发送时的发送功率。另外,发送服务处理部61可以切换所发送的通信信道,例如,可以将来自车车间通信管理服务处理部2的信息发送到控制信道,将来自应用处理部3的信息发送到数据信道。
接收服务处理部62接收从周边车辆发送的信息,将所接收到的信息发送到车车间通信传送服务处理部1。另外,接收服务处理部62可以切换接收灵敏度,从通信控制信息保存部71取得接收灵敏度。进而,接收服务处理部62将在通信信道上接收到一定值以上的电波强度的情况判定为忙,观测通信信道规定时间。然后,接收服务处理部62将该规定时间的忙的比例测量为通信信道的利用率而保存到通信控制信息保存部71中。
<发送接收服务管理部7>
发送接收服务管理部7具有通信控制信息保存部71。
通信控制信息保存部71保存用于进行与搭载于周边站中的车载通信装置100的无线通信的发送功率、接收灵敏度等信息。另外,通信控制信息保存部71保存接收服务处理部62测定出的通信信道利用率等信息。进而,通信控制信息保存部71通过车车间通信管理服务处理部2的拥塞控制服务处理部21将发送功率、接收灵敏度设定为用于避免拥塞的值。
<A-2.协议规格>
以下,对由本发明的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统中的车车间通信传送服务处理部1、和车车间通信管理服务处理部2构成的车车间通信子协议的规格进行详细说明。
<1.车车间通信子协议的概要>
车车间通信子协议(Car-To-Car Sub Protocol)由车车间通信传输子层(C2C Transport Sub Layer:CTL)和车车间通信管理层(C2C Management Layer(C2C管理层):CML)构成。在图3中示出车车间通信体系的协议构成。
车车间通信传输子层(CTL)介于本地端口控制协议(Local Port Control Protocol:LPCP)与通信下位协议之间,对车车间通信系统的应用提供优先级控制,补充车车间通信管理层(CML)的功能。另外,提供对上位协议(以下,还称为上位层(Upper Layer))或者CML传送消息的事件传送服务以及将在CTL内产生的错误以及事件等通知到上位协议的事件通知服务。
车车间通信管理层(CML)对应用或者CTL,提供为了使通信的可靠性提高而控制发送周期、发送功率、接收灵敏度以及发送信道的拥塞控制服务、和进行初始连接的开始、切断或者管理通信状况的连接管理服务。另外,CML扩展通信下位协议的管理层的功能。进而,CML为了使用于进行初始连接的控制消息的可靠性提高而提供数据重发服务。
本地端口协议(Local Port Protocol:LPP)提供数据的重发、分割/组合等事务服务、以及管理初始连接、切断等通信状况的连接管理服务。由此,LPP实现车车间通信系统中要求的重发控制、分割/组合控制。
LPCP具有用于使用本地端口号来识别应用处理部3等上位协议,并对上位协议进行数据传送、事件通知等管理服务的接口。由此,LPCP在车车间通信系统中实现多重应用。
另外,作为通信下位协议,设想了IEEE802.11p协议以及5.8GHz带、UHF/VHF带的通信协议等。进而,通信下位协议具有保存通信下位协议的信息的管理层。
通信下位协议具有数据链路层(Layer(层)2:L2)、数据链路层的下位的物理层(Layer(层)1:L1)、管理数据链路层的数据链路层管理部(Media access control Layer Management Entity(介质访问控制层管理部):MLME)、以及管理物理层的物理层管理部(Physical Layer Management Entity:PLME)。此处,作为通信下位协议,既可以使用例如IEEE802.11p协议以及5.8GHz带、UHF/VHF带的通信协议,也可以使用除此以外的通信协议。另外,特别地,虽然未图示,但MLME以及PLME具备保存管理信息的管理信息库(MIB:Management Information Base)。
数据链路层是OSI(Open Systems Interconnection,开放系统互联)参照模型的第2层,针对访问方式进行了规定。物理层是OSI参照模型的第1层,规定了物理的传送方式。数据链路层管理部(MLME)管理数据链路层、或者保存在数据链路层中利用的信息。物理层管理部(PLME)管理物理层、或者保存在物理层中利用的信息。
CTL和CML具有的功能如下所述。
(1)CTL提供的服务
(a)数据传送服务
(b)事件通知服务
(c)优先级控制服务
(2)CML提供的服务
(a)拥塞控制服务
(b)连接管理服务
(c)数据重发服务
<2.功能的概要>
2.1车车间通信传输子层的功能
2.1.1数据传送服务
CTL对应用以及LPP、LPCP等上位协议以及CML,提供数据传送服务。数据传送服务的详细步骤在5.1节中说明。图4示出对上位协议提供数据传送服务的例子,图5示出对CML提供数据传送服务的例子。
2.1.2事件通知服务
CTL为了将在CTL内产生的事件、错误、以及从CML接收到的事件(通信连接、切断的通知等)通知到上位协议以及对方站,而提供事件通知服务。图6示出提供事件通知服务的例子。
2.1.3优先级控制服务
CTL提供根据上位协议以及CML的数据优先级控制发送顺序的优先级控制服务。由此,可以优先地发送紧急度高的数据。优先级控制服务的详细步骤在5.2节中说明。图7示出优先级控制服务的例子。其中,在通过通信下位协议提供的情况下,选择性地提供优先级控制服务。
CTL在优先级控制服务中,针对每个优先级准备队列(queue),将处于优先级高的队列中的数据优先地发送到通信下位协议。图8示出用于提供优先级控制服务的队列构成的例子。
2.2车车间通信管理层的功能
2.2.1拥塞控制服务
CML为了使通信的可靠性提高,而对应用提供控制发送周期、发送功率、以及接收灵敏度的拥塞控制服务。拥塞控制服务的详细步骤在5.3节中说明。拥塞控制服务既可以使用接下来的服务中的某一个,也可以协作使用几个。
(1)发送周期控制服务
将周期性地发送车辆信息等消息的应用的发送周期通知给应用的服务。
(2)发送功率控制服务
为了确保应用中所需的通信区域、或者为了避免拥塞而减小通信区域,控制发送功率的服务。
(3)接收灵敏度控制服务
为了限定应用中所需的通信区域,控制接收灵敏度的服务。
2.2.1.1发送周期控制服务
CML在发送周期控制服务中,对周期性地发送车辆信息等消息的应用,通知为了避免拥塞而设定的发送周期。
CML在发送周期控制服务中,利用CML具有的本车辆的信息以及周边车辆的信息、和本车辆检测的信道利用率信息以及周边车辆检测的信道利用率信息而计算发送周期。由此,该车载通信装置可以根据与周边车辆的危险的状况、通信环境的混杂状况来控制发送周期。
CML在计算出发送周期之后,对周期性地进行信息的发送的应用通知发送周期的变更。通知了发送周期的应用在接收到通知之后针对每个所通知的发送周期开始消息的发送。图9示出发送周期控制服务的例子。
2.2.1.2发送功率控制服务
CML在发送功率控制服务中,为了对通信下位协议的管理层确保应用中需要的通信区域、或者限制为用于避免拥塞的通信区域,控制发送消息时的发送功率。
CML在发送功率控制服务中,利用CML具有的本车辆的信息以及周边车辆的信息、和本车辆检测的信道利用率信息以及周边车辆检测的信道利用率信息,计算确保与需要通信的车辆的通信区域、或者避免向不必要的区域发送电波的发送功率。
CML在计算出发送功率之后,对PLME通知发送功率,通信下位协议按照所通知的发送功率进行消息的发送。图10示出发送功率控制服务的例子。
2.2.1.3接收灵敏度控制服务
CML在接收灵敏度控制服务中,对通信下位协议的管理层提供如下功能:为了限定于应用中需要的通信区域或者用于避免拥塞的通信区域,控制接收消息时的接收灵敏度。
CML使用CML具有的本车辆的信息以及周边车辆的信息、和本车辆检测的信道利用率信息以及周边车辆检测的信道利用率信息,计算限定于应用中需要的通信区域、用于避免拥塞的通信区域的接收灵敏度。
CML在计算出接收灵敏度之后,对PLME通知接收灵敏度,通信下位协议按照被通知的接收灵敏度进行消息的接收。图11示出接收灵敏度控制服务的例子。
2.2.2连接管理服务
CML提供开始车车间通信系统中所需的通信连接的初始连接、或进行连接状态的管理、通知的连接管理服务。
CML通过在连接管理服务中,对应用提供如下的服务,对应用提供通信的开始、结束的触发(trigger)。另外,提供如下功能:通过在连接管理服务之间相互通知可提供的应用,管理对方移动站支持的应用,并根据各应用的要求报告它们的状况、或通知成为可进行通信。
(1)连接查询服务
针对与周边移动站的连接状况进行管理以及监视,并根据来自应用的要求来通知连接状况以及新连接/切断的服务。
(2)连接/切断通知服务
经由CTL对上位协议通知连接状况以及新连接/切断的服务。
(3)时刻同步服务
在可以利用多个通信信道的情况下为了使切换信道的定时同步,使时刻同步的服务。
CML在连接管理服务中,为了实现高速的初始连接,在接收到周期性地发送消息的应用的数据、以及周期性地发送的信标消息的情况下,开始与对方移动站的初始连接。
2.2.2.1连接查询服务
连接查询服务是应用查询车车间通信的连接是否确立的服务。连接查询服务规定在查询时针对车车间通信的连接状况立即进行回答的参照服务、和在连接没有确立的情况下直到连接为止进行等待而在连接了的时点进行通知的通知服务这2种服务。图12示出连接查询服务的例子。
2.2.2.2连接/切断通知服务
连接/切断通知服务是对应用以及CTL,进行通信连接的通知以及切断的通知的服务。图13示出连接/切断通知服务的例子。
2.2.2.3时刻同步服务
CML在车车间通信协议支持多个通信信道的情况下,为了使切换通信信道的定时统一而提供时刻同步服务。
CML在时刻同步服务中,将某多个信道中的一个定义为控制信道,在控制信道上周期性地发送信标消息。可以通过信标消息,取得时刻同步,同时掌握对方站支持的应用信息。
2.2.3数据重发服务
CML为了确保通信的可靠性而对控制消息提供数据重发服务。CML在数据重发服务中,通过重发定时器和重发计数器进行重发的控制,在重发定时器超时(time out)时进行重发。图14示出数据重发服务的例子,图15示出数据重发服务的重复检查的例子。
以下示出数据重发服务的重发处理步骤的概要。
(1)在控制消息发送时,使重发定时器启动,将重发计数器设置为0。
(2)在直到重发定时器的超时,从对方移动站没有接收到应答的消息的情况下使重发计数器递增1,重发消息,同时对重发定时器进行重新启动。
(3)在重发计数器超过了最大重发次数的情况下,中止消息重发。
<3.服务接口(Service Access Point:SAP)>
接下来,对CTL以及CML具有的接口进行说明。
3.1记法的说明
在本发明中规定的基元类别的一览如图16所示。另外,在本发明中的基元的定义表中使用的参数类别的一览如图17所示。
3.2服务接口一览
CTL以及CML具有的服务接口的一览如图18所示。另外,车车间通信协议栈中的SAP的位置如图19所示。
3.3应用和CML的SAP(ACML SAP)
作为拥塞控制服务以及连接管理服务,CML对应用提供以下的6种基元。
(1)连接开始基元(ACML-Connection)
(2)应用通知基元(ACML-Notify)
(3)应用信息登记基元(ACML-Registration)
(4)应用信息删除基元(ACML-Deregistration)
(5)CML信息取得基元(ACML-Get)
(6)CML信息设定基元(ACML-Set)
3.3.1连接开始基元(ACML-Connection(连接))
(1)处理概要
ACML-Connection基元是应用要求与周边站的连接、查询连接状态、要求信标消息的发送的基元。进行个别通信的应用通过ACML-Connection基元的发行而开始。
(2)定义
图20是示出ACML-Connection基元的自变量的图。
portNo:用于识别要求源应用的标识符。
serviceType:表示连接查询服务的类型的标识符。在“0”的情况下表示针对连接状况立即进行回答的参照服务,在“1”的情况下表示在连接了的时点进行通知的通知服务。
connectionFlag:表示应用是否进行与对方站的连接的标志。在“0”的情况下表示不进行与对方站的连接,在“1”的情况下表示与对方站进行连接。
destinationLID:表示进行连接要求等的对方站的标识符。
connectStatus:表示连接状态的标识符。在“0”的情况下表示未连接的状态,在“1”的情况下表示已连接的状态。
beaconFlag:表示是否要求信标消息的发送的标志。在“0”的情况下表示不要求信标消息的发送,在“1”的情况下表示要求信标消息的发送。
3.3.2应用通知基元(ACML-Notify(通知))
(1)处理概要
ACML-Notify基元是CML对应用通知发送周期的变更等、或者应用对CML要求拥塞控制消息的发送的基元。对周期性地进行发送的应用发行发送周期的变更。另外,ACML-Notify基元除了上述以外还用于对应用通知信息、或对CML要求处理的情况。
(2)定义
图21是示出ACML-Notify基元的自变量的图。
portNo:用于识别要求源应用的标识符。
notifyCode:表示通知给应用的内容的标识符。
notifyParameter:通知给应用的内容的参数值。
3.3.3应用信息登记基元(ACML-Registration)
(1)处理概要
ACML-Registration基元是用于应用对CML登记应用信息的基元。
(2)定义
图22是示出ACML-Registration基元的自变量的图。
portNo:用于识别要求登记的应用的标识符。
priority:表示应用的优先级的标识符。
applicationType:表示应用的种类(路车间/车车间/其他)的标识符。
resultCode:表示登记结果的标识符。
3.3.4应用信息删除基元(ACML-Deregistration)
(1)处理概要
ACML-Deregistration基元是用于应用对CML删除应用信息的基元。
(2)定义
图23是示出ACML-Deregistration基元的自变量的图。
portNo:用于识别要求删除的应用的标识符。
resultCode:表示删除结果的标识符。
3.3.5CML信息取得基元(ACML-Get)
(1)处理概要
ACML-Get基元是用于应用取得CML的变量的基元。
(2)定义
图24是示出ACML-Get基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求取得的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所取得的变量的内容。
3.3.6CML信息设定基元(ACML-Set)
(1)处理概要
ACML-Set基元是用于应用设定CML的变量的基元。
(2)定义
图25是示出ACML-Set基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求设定的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所设定的变量的内容。
3.4CTL和上位协议的SAP(ACTL SAP)
作为数据传送服务以及事件通知服务,CTL对上位协议提供以下的2种基元。
(1)应用数据传送基元(sendData)
(2)事件通知基元(eventReport)
3.4.1应用数据传送基元(sendData)
(1)处理概要
sendData基元是用于上位协议对CTL进行应用数据的发送接收的基元。
(2)定义
图26是示出sendData基元的自变量的图。
linkAddress:是在车车间通信中利用的链路地址,并且是用于识别所通信的对方站的标识符。
parameter:表示与上位协议交换的数据主体。
3.4.2事件通知基元(eventReport)
(1)处理概要
eventReport基元是用于CTL对上位协议通知在CTL内产生的错误等事态的基元。
(2)定义
图27是示出eventReport基元的自变量的图。
linkAddress:是在车车间通信中利用的链路地址,是用于识别所通信的对方站的标识符。
eventCode:表示所发生的事件、错误的代码的标识符。
extensionParameter:表示用于补充变量eventCode的内容的参数。
3.5CTL和CML的SAP(CMCTL SAP)
作为数据传送服务以及事件通知服务,CTL对CML提供以下的4种基元。
(1)控制数据传送基元(CMCTL-SendData)
(2)事件通知基元(CMCTL-EventReport)
(3)CML信息取得基元(CMCTL-Get)
(4)CML信息设定基元(CMCTL-Set)
3.5.1控制数据传送基元(CMCTL-SendData)
(1)处理概要
CMCTL-SendData基元是用于CML对CTL要求控制消息的发送的基元。
(2)定义
图28是示出CMCTL-SendData基元的自变量的图。
linkAddress:是在车车间通信中利用的链路地址,是用于识别所通信的对方站的标识符。
pduIdentifier:表示与CML交换的PDU的种类。
parameter:表示与CML交换的数据主体。
priority:表示所发送的数据的优先级。
3.5.2事件通知基元(CMCTL-EventReport)
(1)处理概要
CMCTL-EventReport基元是用于CML对CTL通知在CML内产生的错误等事态,或者CTL对CML通知在CTL内产生的事件等事态的基元。
(2)定义
图29是示出CMCTL-EventReport基元的自变量的图。
linkAddress:是在车车间通信中利用的链路地址,并且是用于识别所通信的对方站的标识符。
eventCode:表示表示所发生的事件的代码的标识符。
extensionParameter:表示用于补充变量eventCode的内容的参数。
3.5.3CML信息取得基元(CMCTL-Get)
(1)处理概要
CMCTL-Get基元是用于CTL取得CML的变量的基元。
(2)定义
图30是示出CMCTL-Get基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求取得的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所取得的变量的内容。
3.5.4CML信息设定基元(CMCTL-Set)
(1)处理概要
CMCTL-Set基元是用于CTL设定CML的变量的基元。
(2)定义
图31是示出CMCTL-Set基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求设定的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所设定的变量的内容。
3.6CML和MLME的SAP(MLME-CML SAP)
作为拥塞控制服务,CML对MLME提供以下的2种基元。
(1)MLME信息取得基元(MLME-Get)
(2)MLME信息设定基元(MLME-Set)
3.6.1MLME信息取得基元(MLME-Get)
(1)处理概要
MLME-Get基元是用于CML取得MLME的变量的基元。
(2)定义
图32是示出MLME-Get基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求取得的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所取得的变量的内容。
3.6.2MLME信息设定基元(MLME-Set)
(1)处理概要
MLME-Set基元是用于CML设定MLME的变量的基元。
(2)定义
图33是示出MLME-Set基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求设定的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所设定的变量的内容。
3.7CML和PLME的SAP(PLME-CML SAP)
作为拥塞控制服务,CML对PLME提供以下的2种基元。
(1)PLME信息取得基元(PLME-Get)
(2)PLME信息设定基元(PLME-Set)
3.7.1PLME信息取得基元(PLME-Get)
(1)处理概要
PLME-Get基元是用于CML取得PLME的变量的基元。
(2)定义
图34是示出PLME-Get基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求取得的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所取得的变量的内容。
3.7.2PLME信息设定基元(PLME-Set)
(1)处理概要
PLME-Set基元是用于CML设定PLME的变量的基元。
(2)定义
图35是示出PLME-Set基元的自变量的图。
mibIndex:指示要求设定的变量的标识符。
mibStatus:表示执行了要求的结果的标识符。
mibParameter:所设定的变量的内容。
<4.协议数据单位(Protocol Data Unit:PDU)
4.1PDU的结构
接下来,对在CTL以及CML中使用的协议数据单元(PDU)进行说明。图36示出发送应用数据时的PDU构成,图37示出发送控制数据时的PDU构成。此处,在叙述PDU与SDU(Service Data Unit,服务数据单元)的关系时,将在某Layer(层)中没有头的状态称为SDU,将在该Layer(层)中赋予了头的状态称为PDU。
在图36所示的PDU中,对应用数据附加LPP头、LPCP头而发送到CTL,在CTL中赋予C2C头,发送到通信下位协议(Layer(层)2)。在图37所示的PDU中,将在CML中生成的控制数据发送到CTL,在CTL中赋予C2C头,发送到通信下位协议(Layer(层)2)。
此处,在图36所示的PDU中,应用数据在LPP上被处理为LPPSDU,被附加LPP头而成为LPP PDU,发送到LPCP。所发送的数据在LPCP上被处理为LPCP SDU,附加LPCP头而成为LPCP PDU,发送到CTL。在CTL上,所发送的数据被处理为C2C SDU,附加C2C头而成为C2C PDU,被发送到Layer(层)2,在Layer(层)2上被处理为MSDU(MAC SDU)。
4.2C2C头信息
图38是示出在CTL中赋予的头即C2C头信息的图。
(1)Data Indetifier(数据标识符)
是区分数据的种类的标识符。“0”表示应用数据(上位协议的数据)。“1”表示管理数据(CML的数据)。
2)PDU Identifier(PDU标识符)
是区分PDU的种类的标识符。表示图39所示的Data Identifier和PDU Identifier的值。
(3)Node Priority(车辆优先级)
是车辆的优先级(危险度)。通过CML的CML变量取得基元取得。
(4)Channel Occupancy(通信信道利用率)
是规定时间内的通信频带为忙的比例。单位是[%],设定0至100的值。通过CML变量取得基元而取得。
(5)Cyclic Interval(发送周期)
是周期性地发送信息的应用发送的时间间隔。单位是[10msec],设定1(10msec)至255(2550msec)的值。通过CML变量取得基元而取得。
(6)Transmission Power(发送功率)
是在C2C头生成时设定的发送功率的值。单位是[0.1dBm],设定-5.0dBm至20.0dBm的值。通过CML变量取得基元而取得。
(7)Receiver Sensitivity(接收灵敏度)
保存在C2C头生成时设定的接收灵敏度的值。单位是[1dBm],设定-127dBm至0dBm的值。通过CML变量取得基元而取得。
(8)Reserved(保留)
确保预约区域。
4.3信标消息(Beacon PDU)
是作为开始初始连接的触发、或者发送用于取得时刻同步的信标消息的PDU。图40示出信标消息的形式。
(1)TSF Timer(TSF定时器)
是用于取得时刻同步的TSF定时器。值取0-264的范围。
(2)Next Beacon Transmission Timing(接下来的发送信标的定时)
是发送信标消息的下次的定时。单位是[msec],取0-1000的范围。
(3)CML Profile(CML简档)
是保存本站支持的功能、应用信息、信道信息、以及通信控制信息的CML简档。
4.4连接要求消息(Connect Request PDU)
是用于进行通信连接的要求的PDU。图41示出连接要求消息的形式。
(1)Required Ack Flag(重发要求标志)
是表示重发处理是否有效的标志。在“1”的情况下PDU的重发处理有效,将消息通知给对方,并且要求确认应答(Ack PDU)。在“0”的情况下使重发处理成为无效。
(2)Retransmit Flag(重发标志)
是表示是否为重发的PDU的标志。在表示“1”的情况下,表示是重发的PDU。
(3)Sequence Number(序列编号)
是序列编号。根据对方站的链路地址和序列编号,检测重复的PDU。
(4)CML Profile(CML简档)
是保存本站支持的功能、应用信息、信道信息以及通信控制信息的CML简档。
4.5连接应答消息(Connect Response PDU)
是用于对连接要求应答的PDU。图42示出连接应答消息的形式。
(1)Result Code(结果代码)
表示是否进行初始连接的结果。在所连接的对方站与所支持的应用不同的情况下通知“不连接”,在存在所支持的应用的情况下通知“连接”。图43示出Result Code的内容。
(2)Required Ack Flag(重发要求标志)
是表示重发处理是否有效的标志。在“1”的情况下PDU的重发处理有效,将消息通知给对方,并且要求确认应答(Ack PDU)。在“0”的情况下使重发处理成为无效。
(3)Retransmit Flag(重发标志)
是表示是否为重发的PDU的标志。在表示“1”的情况下,表示是重发的PDU。
(4)Sequence Number(序列编号)
是序列编号。根据对方站的链路地址和序列编号,检测所重复的PDU。
(5)Profile Flag(简档标志)
是表示是否对Connect Response PDU附加了CML简档信息的标志。在“0”的情况下,在后续的CML Profile字段中没有保存CML简档,在“1”的情况下在后续的CML Profile字段中保存了CML简档。
在通过Beacon PDU,已提供了CML简档的情况下,将该标识符设定为“0”,不保存CML简档。在没有利用Beacon PDU的情况(周期性地发送的应用主导的连接步骤的情况)下,将该标识符设定为“1”,保存CML简档。
(6)CML Profile(CML简档)
是保存本站支持的功能、应用信息、信道信息、以及通信控制信息的CML简档。
4.6确认应答消息(Ack PDU)
是在进行了重发要求的情况下回送确认应答的PDU。图44示出确认应答消息的形式。
(1)Retransmit Flag(重发标志)
是表示是否为重发的PDU的标志。在表示“1”的情况下,表示是重发的PDU。
(2)Sequence Number(序列编号)
是序列编号。根据对方站的链路地址和序列编号,检测所重复的PDU。
4.7拥塞控制消息(Congestion Control PDU)
是为了进行拥塞控制,要求对周边车辆设定的通信参数的情况下的PDU。图45示出拥塞控制消息的形式。
(1)Transmission Power for others(所要求的发送功率)
是对周边车辆要求的发送功率的值。单位是[0.1dBm],设定-5.0dBm至20.0dBm的值。
(2)Transmission Interval for others(所要求的发送周期)
是对周边车辆要求的发送周期的值。单位是[10msec],设定1(10msec)至255(2550msec)的值。
(3)Receiver Sensitivity for others(所要求的接收灵敏度)
是对周边车辆要求的接收灵敏度的值。单位是[1dBm],设定-127dBm至0dBm的值。
4.8事件通知消息(Event PDU)
是将在CTL以及CML内产生的错误等事件通知到对方站的PDU。图46示出事件通知消息的形式。
(1)eventCode(事件代码)
是表示事件的内容的代码。图47示出事件代码的内容。
(2)extensionParameter(扩展参数)(参数)
是补充事件的内容的参数。
<5.动作步骤>
5.1数据传送步骤
5.1.1应用数据发送接收步骤
说明发送接收CTL中的应用数据的步骤。图48示出消息传送的基本处理序列例。
(发送步骤)
(1)CTL如果从LPCP接收到数据发送要求基元(sendData.req),则从变量parameter(参数)取得C2C SDU。
(2)CTL参照C2C SDU内的LPCP控制信息,取得发送源端口号。
(3)CTL使用CML信息取得基元(CMCTL-Get),取得发送源端口号的优先级。
(4)CYL在附加C2C Header(头),而生成了C2C PDU之后,保存到所取得的优先级的队列中,使用优先级控制处理。
(5)CTL在通过优先级控制进行了发送等待之后,通过通信下位协议的数据传送基元(DL-Unitdata.req)发送,完成发送处理。
以下的情况下的C2CS DU无效,不进行处理。
·在变量linkAddress是全局广播链路地址,且其地址值不是“0”的情况下,该要求基元丢弃,对LPCP通过事件通知基元(eventReport),通知状态“所指定的全局广播链路地址无效”。
(接收步骤)
(1)CTL如果从通信下位协议通过数据传送基元(DL-Unitdata.ind)接收到C2C PDU,则从该PDU中取出数据标识符、PDU标识符、车辆优先级、信道利用率、发送周期、发送功率、接收灵敏度、以及用户数据。
(2)CTL在数据标识符(Data Identifier)表示“0”,PDU标识符(PDU Identifier)表示“0”或者“1”的情况下,对上位协议通过数据发送通知基元(sendData.ind)传送来自对方站的数据(C2C SDU)的接收。
(3)CTL对CML使用CML信息设定基元(CMCTL-Set)登记通过DL-Unitdata.ind得到的发送源链路地址、和所接收到的车辆优先级、信道利用率、发送周期、发送功率、以及接收灵敏度,完成接收处理。
以下的情况下的C2C PDU无效,不进行处理。
·在数据标识符是“0”,PDU标识符不是“0”或者“1”的情况下,丢弃该通知基元,对对方站CTL通过事件通知消息通知状态“所指定的PDU标识符无效”。
·在数据标识符无效的情况下,丢弃该通知基元,对对方站CTL通过事件通知消息,通知状态“所指定的数据标识符无效”。
5.1.2控制数据发送接收步骤
说明CTL中的发送接收控制数据的步骤。图49示出消息传送的基本处理序列例。
(发送步骤)
(1)CTL如果从CML接收到控制数据发送要求基元(CMCTL-SendData.req),则从变量parameter取得C2C SDU,从变量priority(优先级)取得优先级。
(2)CTL在附加C2C Header(头),而生成了C2C PDU之后,保存到从变量priority(优先级)取得的优先级的队列中,使用优先级控制处理。
(3)CTL在通过优先级控制进行了发送等待之后,通过通信下位协议的数据传送基元(DL-Unitdata.req)发送,完成发送处理。
以下的情况下的C2C PDU无效,不进行处理。
·在变量linkAddress是全局广播链路地址,且其地址值并非“0”的情况下,丢弃该要求基元,对CML通过事件通知基元(CMCTL-EventReport)通知状态“所指定的全局广播链路地址无效”。
(接收步骤)
(1)CTL如果从通信下位协议通过数据传送基元(DL-Unitdata.ind)接收到C2C PDU,则从该PDU取出数据标识符、PDU标识符、车辆优先级、信道利用率、发送周期、发送功率、接收灵敏度、以及用户数据。
(2)CTL在数据标识符(Data Identifier)表示“1”的情况下,对CML通过控制数据发送通知基元(CMCTL-SendData.ind)通知来自对方站的数据的接收。
(3)对CML使用CML信息设定基元(CMCTL-Set)登记通过DL-Unitdata.ind得到的发送源链路地址、和所接收到的车辆优先级、信道利用率、发送周期、发送功率、以及接收灵敏度,完成接收处理。
5.2优先级控制服务步骤
(1)CTL针对每个优先级,按照优先级由高到低的顺序取出保存在队列中的数据,使用数据传送基元(DL-Unitdata.req)而发送。
(2)如果优先级高的队列为空,则CTL从优先级低一级的队列中取出数据而发送。
在优先级的队列中,在优先级“Middle(中)”队列中仅保存周期性地发送信息的信息交换型应用的数据,在保存了新的数据的情况下,丢弃处于队列中的旧的数据,保持最新的数据。另外,在优先级“High(高)”队列中保存紧急信息,在“Low(低)”队列中保存非实时信息。
5.3拥塞控制服务步骤
5.3.1通信控制步骤
在拥塞控制中,在变更了车辆信息的情况下周期性地进行以下的步骤。图50示出CML中的拥塞控制的基本序列。
(1)应用对CML使用应用信息设定基元(ACML-Set),设定从本车辆的车辆信息以及周边车辆接收到的车辆信息。
(2)CML周期性地对PLME使用PLME信息取得基元(PLME-Get),取得通信信道的利用率信息。
(3)CML根据所收集到的信息,计算为了避免拥塞而应设定的发送周期·发送功率·接收灵敏度。在5.3.1.1示出此处的计算各参数的具体的算法。
(4)CML对周期性地发送信息的应用,使用应用通知基元(ACML-Notify)通知所计算出的发送周期。
(5)所述应用按照被通知的发送周期,反复进行接下来的定时以后的车辆信息的发送。
(6)CML对PLME使用PLME信息设定基元(PLME-Set),设定所计算出的发送功率以及接收灵敏度。
(7)在通信下位协议中按照设定的发送功率以及接收灵敏度,开始接下来的发送接收。此时,也可以根据所发送的信道的种类,切换所设定的发送功率以及接收灵敏度。
5.3.1.1拥塞控制算法
对CML中的拥塞控制算法进行说明。首先,叙述拥塞控制中所需的信息的收集以及设定。通过应用,对CML设定本车辆以及周边车辆的位置、速度、加速度、以及行驶方向,本车辆的通信控制参数(信道利用率、发送周期、发送功率、以及接收灵敏度)以及周边车辆的通信控制参数也保存在CML中。进而,此处使用的必要的通信距离既可以在CML内计算,也可以通过应用计算,并通过CML信息设定基元设定。
接下来,说明控制发送周期的拥塞控制。
(发送周期控制算法)
在本发明中,利用在通信信道没有混杂的情况下使用应用的要求规格即发送周期的值,在通信信道开始混杂的情况下逐渐延长发送周期的方法。
首先,从本车辆的通信信道利用率Oi(t)和周边车辆的通信信道利用率Oj(t)选择最大值Omax(t)。
Omax(t)=max{Oi(t)、Oj(t)}(j=1、…、N)
其中,N表示本车辆i正在通信中的车辆台数。
接下来,根据通信信道利用率Omax(t)计算发送周期。此处,对于发送周期T(t+1),根据通信信道利用率,设定成收敛于作为目标的通信信道利用率Oth。如果使用本车辆检测的信道利用率和周边车辆的信道利用率以及目标的信道利用率,利用目标值与最大值之差分来进行反馈控制,则如下式计算发送周期。
T(t+1)=T(t)+K×{Omax(t)-Oth}
+K/I×∫{Omax(t)-Oth}dt
+K×Td×d/dt{Omax(t)-Oth}
其中,T(t+1)表示接下来使用的发送周期,T(t)表示上次使用的发送周期,Omax(t)表示最大的通信信道利用率,K表示比例增益,I表示积分时间,Td表示微分时间。可通过该比例增益、积分时间、以及微分时间的设定值,来变更直至使通信信道利用率收敛于目标的阈值为止所需的时间。另外,通过调整目标的信道利用率,可以变更可以实现的通信的可靠性,所以可以根据应用要求的可靠性来设定目标的信道利用率。
接下来,说明控制发送功率的拥塞控制。
(发送功率控制算法)
通过与发送间隔同样地,控制发送功率,可以有效地避免拥塞,所以在开始混杂的情况下减小通信区域。
利用即使在控制发送功率的情况下,也将通信信道利用率抑制为可以实现通信的可靠性确保的目标值的方法。通过减小本车辆的发送功率,对于周边车辆,可以减少通信业务量。因此,通过根据周边车辆的通信信道利用率的最高值来进行控制,可以有效地限制信道利用率最高的车辆检测的通信业务量。
在发送功率的计算中,与发送周期同样地使用反馈控制,以使与本车辆的通信台数成为一定台数以下的方式,计算发送功率。首先,根据从周边车辆接收到的发送周期Tj(t)(j=1、…、N)和可由本车辆掌握的通信台数N[台],如下所述计算本车辆的通信信道利用率O(t)。
[式1]
O ( t ) = &Sigma; j = 1 N { 1 / Tj ( t ) } &times; S / C
其中,S表示所发送的数据大小[bit(比特)],C表示传送速度[bit per sec(比特每秒)]。
接下来,计算通信信道利用率O(t)小于目标信道利用率Oth的通信台数m[台]。如果按照与本车辆的车间距离Dj由短到长的周边车辆的顺序,设定为j=1、2、3…、N,并将成为O(t)>Oth的最初的j设为j=l时,可以设定为m=l-1。此时的车间距离是Dm,其成为目标的通信距离。
以使可与本车辆进行通信的台数收敛于m[台]的方式,如下式所述计算所需的通信距离D(t+1)。
D(t+1)=D(t)+K×{n(t)-m}
        +K/I×∫{n(t)-m}dt
        +K×Td×d/dt{n(t)-m}
其中,D(t+1)表示接下来发送的通信距离,D(t)表示上次设定的通信距离,n(t)[台]表示当前与本车辆进行通信的台数,K表示比例增益,I表示积分时间,Td表示微分时间。另外,此处的比例增益、积分时间、以及微分时间既可以使用与发送周期控制算法相同的值,也可以使用不同的值。
接下来,根据预先设定的通信规格计算用于实现通信距离D(t+1)的发送功率P(t+1),用作新的发送功率。
(接收灵敏度控制算法)
通过控制接收灵敏度,可以限制本车辆能够接收的区域。相对于发送功率避免在对方车辆产生的拥塞,接收灵敏度可以避免在本车辆中产生的拥塞。因此,通过对于在发送功率控制算法中计算出的发送功率P(t+1)与以前的发送功率P(t)的差分将其一部分分配给接收灵敏度,可以选择减轻对方车辆中的拥塞、或者减轻本车辆中的拥塞。
首先,在仅发送功率控制的情况下,将发送功率设定为减小a(a=P(t+1)-P(t))[dBm]。此处,如果使用接收灵敏度控制,将一部分b[dBm]分配给接收灵敏度,则发送功率被设定为减小(a-b)[dBm],接收灵敏度被设定为增大b[dBm],从而可以与利用了发送功率控制的情况同样地减轻拥塞。
5.3.2拥塞控制消息发送步骤
通过以下的步骤发送拥塞控制消息。
(发送步骤)
(1)CML如果成为拥塞控制消息的发送契机,则决定对对方站指示的通信控制参数值。例如,在本发明中拥塞控制消息的发送契机是通信信道利用率超过了40%的情况、或从应用处理部3要求拥塞控制消息的发送的情况。另外,对对方站指示的通信控制参数值使用在本站中设定的值。
(2)CML生成Congestion Control PDU(拥塞控制PDU),对CTL,发行控制数据发送要求基元(CMCTL-SendData.req)。
(接收步骤)
(1)CML如果从CTL接收到控制数据发送通知基元(CMCTL-SendData.ind),则从变量parameter取出所指示的通信控制参数值。
(2)CML对对方站的车辆优先级与本站的车辆优先级进行比较,如果对方站的车辆优先级高、且通信信道利用率大,则设定为对方站指定的参数而进行通信。
5.4初始连接步骤
5.4.1初始连接开始步骤
(1)应用对CML,使用连接开始基元(ACML-Connection),进行用于进行个别通信的连接要求。
(2)CML在ACML-Connection的变量connectionFlag(连接标志)表示“1”的情况下为了使应用进行个别通信,而将连接要求标志设定为“1”(在连接要求标志是“1”的情况下,在从周边站接收到广播消息以及信标消息的情况下开始初始连接序列)。
(3)CML参照应用信息表,确认是否支持周期性地发送车辆信息的广播应用。
(a)CML在支持广播应用的情况下将信标消息(Beacon PDU)发送标志设定为“0”,如5.4.3所示以广播应用消息的接收为契机而开始初始连接序列。
(b)CML在不支持广播应用的情况、并且连接开始基元的变量beaconFlag表示“1”的情况下,将信标消息(Beacon PDU)发送标志设定为“1”,如5.4.2所示开始信标消息的发送序列。
5.4.2使用了信标消息的初始连接步骤
图51示出CML中的使用了信标消息的情况下的初始连接步骤的基本序列。另外,图52示出CML中的丢弃使用了信标消息的初始连接步骤的信标消息的情况下的序列。
(1)CML确认周边站是否正在发送信标消息。为了进行信标扫描,起动信标扫描定时器。
(a)CML在直到信标扫描定时器超时之前,从周边站接收到Beacon PDU的情况下,按照(3)以后记载的步骤开始初始连接序列。
(b)CML在直到信标扫描定时器超时为止,没有从周边站接收到Beacon PDU的情况下,按照(2)以后记载的步骤开始初始连接序列。
(2)CML生成Beacon PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。
(3)如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Beacon PDU的消息,则为了确认连接状况而参照连接管理表。
(a)在“已连接”的情况下丢弃所接收到的Beacon PDU,完成初始连接序列。
(b)在“未连接”的情况下参照连接要求标志,在连接要求标志表示“1”的情况下,根据对方站的LinkAddress和所接收到的Beacon PDU将CML Profile登记到连接管理表中,生成Connect RequestPDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。在连接要求标志表示“0”的情况下不开始初始连接序列。
(4)CML如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Connect Request PDU的消息,则为了确认连接状况而参照连接管理表。
(a)在“已连接”的情况下丢弃所接收到的Connect Request PDU,使用Connect Response PDU,回送resultCode“已连接”。
(b)在“未连接”的情况下根据对方站的LinkAddress和所接收到的Connect Request PDU将CML Profile登记到连接管理表中并设定为“已连接”。生成Connect Response PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。
(5)CML如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Connect Response PDU的消息,则为了确认连接状况而参照连接管理表。对对方站的LinkAddress,将连接管理表设定为“已连接”。生成Ack PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。
(6)CML如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Ack PDU的消息,则对应用回送连接开始应答基元(ACML-Connection.cnf),完成初始连接序列。
5.4.3使用了广播应用的初始连接步骤
图53示出CML中的使用了广播应用的情况下的初始连接步骤的基本序列。另外,图54示出CML中的不进行使用了广播应用的初始连接步骤的连接的情况下的序列。但是,仅在单信道利用时支持使用了周期性地发送信息的应用的初始连接步骤。
(1)如果在CTL从对方站接收到广播应用的数据之后,CML从CTL使用CML信息设定基元,要求了C2C Header中包含的信息的登记,则参照连接管理表,确认与对方站的连接状况。
(a)在“已连接”的情况下,完成初始连接序列。
(b)在“未连接”的情况下参照连接要求标志,在连接要求标志表示“1”的情况下生成Connect Request PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。在连接要求标志表示“0”的情况下不开始初始连接序列。
(2)CML如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Connect Request PDU的消息,则为了确认连接状况而参照连接管理表。
(a)在“已连接”的情况下丢弃所接收到的Connect Request PDU,使用Connect Response PDU,回送resultCode“已连接”。
(b)在“未连接”的情况下参照连接要求标志,在连接要求标志表示“1”的情况下根据对方站的LinkAddress和所接收到的Connect Request PDU将CML Profile登记到连接管理表中,设定为“已连接”。生成Connect Response PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。在连接要求标志表示“0”的情况下使用Connect Response PDU,回送resultCode“不连接”。
(3)CML如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Connect Response PDU的消息,则参照变量resultCode,在表示“不连接”的情况下丢弃Connect Response PDU,在表示“连接”的情况下为了确认连接状况而参照连接管理表。对对方站的LinkAddress,将连接管理表设定为“已连接”。生成Ack PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData),对CTL要求发送。
(4)CML如果从CTL通过控制消息发送基元,通知了表示Ack PDU的消息,则对应用回送连接开始应答基元(ACML-Connection.cnf),完成初始连接序列。
5.4.4连接状况通知步骤
CML如果确立了与对方站的连接,则利用事件通知基元对CTL通知“连接已确立”。CTL如果通知了连接已确立,则使用事件通知基元通知到上位层。另外,在通过超时等而与对方站切断了的情况下也通过同样的步骤,通知“已切断”事件。图55示出通知连接状况的步骤的例子。
(1)CML接收Connect Req uest PDU以及Connect Response PDU,确立与对方站的通信连接。
(2)CML使用事件通知基元(CMCTL-EventReport),对CTL通知连接已确立。
(3)CTL使用事件通知基元(EventReport.ind),对上位层通知连接已确立。
5.5应用登记/删除步骤
图56示出CML中的应用信息的登记以及删除步骤。
5.5.1登记步骤
(1)移动站的各应用如果成为可提供的状态,则使用应用登记要求基元(ACML-Registration.req),登记到CML中。
(2)CML更新应用信息表。
(3)CML使用应用登记通知基元(ACML-Registration.ind),对应用通知登记结果。
5.5.2删除步骤
(1)移动站的各应用如果成为无法提供的状态,则使用应用删除基元(ACML-Deregistration),通知到CML。
(2)CML更新应用信息表。
(3)CML使用应用删除通知基元(ACML-Deregistration.ind),对应用通知删除结果。
5.6重发控制步骤
图57示出重发处理有效的情况下的CML中的基本处理序列例,图58示出进行重发的情况下的CML中的处理序列例,图59示出重发处理中的进行重复检查的情况下的CML中的序列例。
(发送步骤)
(1)CML在发送控制数据(连接要求消息、连接应答消息)的情况下,开始重发处理有效的连接管理服务。
(2)CML制作Required Ack Flag(重发要求标志)表示“1”的PDU,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData.req),对CTL要求发送。
(3)CML在要求发送的同时起动重发定时器,保持所述PDU,等待来自对方站的应答消息的接收。
(4)CML如果在直到重发定时器超时之前,接收到来自对方站的应答消息,则停止重发定时器,丢弃所保持的PDU,完成该事务。
(5)CML当由于在(3)中发送的PDU没有到达对方站等某种理由而直到接收到应答消息之前重发定时器超时了的情况下,将Retransmit Flag(重发标志)设定为“1”,对CTL要求PDU的发送,同时再次起动重发定时器,使重发计数器递增1。
(6)CML即使反复几次重发而也无法接收到应答消息,而重发计数器超过了最大重发次数的情况下,丢弃所保持的PDU,完成该事务。
(接收步骤)
(1)CML在从CTL通过控制消息发送通知基元(CMCTL-SendData.ind),接收到Required Ack Flag(重发要求标志)表示“1”的PDU的情况下生成应答消息,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData.req),对CTL要求发送。
(2)CML在要求发送的同时起动等待定时器。
(3)CML当由于在(2)中发送的应答消息没有到达对方站等理由而再次接收到相同的CML-SDU的情况下,丢弃所接收到的PDU,再次生成应答消息,使用控制消息发送基元(CMCTL-SendData.req),对CTL要求发送,再次起动等待定时器。
(4)如果在(2)或者(3)中起动的等待定时器超时,则完成该事务。
实施方式1的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统按照以上说明的车车间通信子协议的规格动作。
<A-3.车载通信装置100的动作>
以下,参照图2,使用图60~图71,对实施方式1的车载通信装置100的各部的动作进行说明。
<A-3-1.数据传送服务处理部11的动作>
图60是示出车车间通信传送服务处理部1的数据传送服务处理部11的动作的流程图。
数据传送服务处理部11直到消息的发送要求以及接收通知的接收为止进行等待(步骤S101)。此处,在没有接收到发送要求以及接收通知的情况(“否”的情况)下,数据传送服务处理部11继续发送要求以及接收通知的接收的等待。相对于此,在接收到发送要求以及接收通知的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S102。
在步骤S102中,识别在步骤S101中接收到的数据的发送要求以及接收通知,在是发送要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S103。相对于此,在是接收通知的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S110。
在步骤S103中,识别在步骤S102中接收到的发送要求是来自传送服务处理部5的要求、还是来自车车间通信管理服务处理部2的要求,在是来自传送服务处理部5的要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S104。相对于此,在是来自车车间通信管理服务处理部2的要求的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S108。
接下来,在步骤S104中,从由LPCP传送服务处理部51发行的基元,取出所发送的数据(C2C SDU),从LPCP头取得发送源端口号。
在步骤S105中,数据传送服务处理部11从车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24,取得表示发送源端口号的应用的优先级以及赋予到消息中的通信控制信息的参数。
然后,在步骤S106中,根据所取得的通信控制信息制作C2C头,生成C2C PDU。
接下来,在步骤S107中,将在步骤S106中生成的C2C PDU、和在S105中取得的优先级发送到优先级控制服务处理部13,从传送服务处理部5的数据发送步骤完成。
另外,在步骤S103中,在识别为是来自车车间通信管理服务处理部2的发送要求的情况下,在步骤S108中,首先从由车车间通信管理服务处理部2发行的基元,取得所发送的数据(C2C SDU)和优先级。
接下来,在步骤S109中,数据传送服务处理部11从车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24,取得赋予到C2C头中的通信控制信息的参数。
然后,进行步骤S106以及S107的处理,完成车车间通信管理服务处理部2的数据发送步骤。
另外,在步骤S102中,识别为接收到数据的接收通知的情况下,在步骤S110中数据传送服务处理部11从从发送接收服务处理部6发行的基元,取得所接收到的数据(C2C PDU)。进而,从C2C头取得各参数。
接下来,在步骤S111中,为了选择所接收到的数据的分发目的地而参照数据标识符(Data Identifier),判断发送到传送服务处理部5(LPCP)、还是发送到车车间通信管理服务处理部2(CML)。
在步骤S111中数据标识符表示“0”的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S112。相对于此,在数据标识符表示“1”的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S114。
然后,在步骤S112中,将所接收到的C2C SDU发送到传送服务处理部5的LPCP传送服务处理部51。
接下来,在步骤S113中,对车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24设定所接收到的C2C头的通信控制信息,数据接收步骤完成。
另一方面,在步骤S111中,判断为将接收到的数据发送到车车间通信管理服务处理部2的情况下,在步骤S114中,将所取得的C2CSDU发送到车车间通信管理服务处理部2。接下来,进行步骤S113的处理,数据接收步骤完成。
另外,在步骤S107以及S113的处理完成之后,返回到步骤S101,直到接下来消息的发送要求以及接收通知的接收为止进行等待。
<A-3-2.事件通知服务处理部12的动作>
图61是示出车车间通信传送服务处理部1的事件通知服务处理部12的动作的流程图。
事件通知服务处理部12直到接收到通知错误、或事件的产生的事件通知为止进行等待(步骤S201)。在没有接收到该事件通知的情况(“否”的情况)下,继续等待状态。相对于此,在接收到事件通知的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S202。
在步骤S202中,识别在步骤S201中接收到的事件通知是车车间通信传送服务处理部1内的事件、还是从车车间通信管理服务处理部2通知的事件,在是车车间通信传送服务处理部1的事件的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S203。相对于此,在是车车间通信管理服务处理部2的事件的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S205。
接下来,在步骤S203中,设定与所产生的错误、事件相应的事件代码。
然后,在步骤S204中,将事件通知基元发送到管理服务处理部52,完成事件通知处理。
另一方面,在步骤S202中,识别为是来自车车间通信管理服务处理部2的事件通知的情况下,将从车车间通信管理服务处理部2通知的事件代码设定为事件通知服务处理部12的事件代码(步骤S205)。
接下来,进行步骤S204的处理,完成事件通知处理。另外,在步骤S204的处理完成之后,返回到步骤S201,执行接下来的处理。
<A-3-3.优先级控制服务处理部13的动作>
图62是示出车车间通信传送服务处理部1的优先级控制服务处理部13的动作的流程图。
优先级控制服务处理部13直到接收到所发送接收的数据(消息)为止进行等待(步骤S301)。在没有接收到该消息的情况(“否”的情况)下,继续数据接收的等待状态。相对于此,在接收到该消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S302。
在步骤S302中,识别在步骤S301中接收到的数据是发送的数据、还是接收到的数据,在是发送的数据的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S303。相对于此,在是接收到的数据的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S306。
接下来,在步骤S303中,参照与发送的数据同时接收到的优先级,在该优先级的发送队列中保存发送数据。
然后,在步骤S304中,确认在各发送队列中是否保存了发送数据,在存在数据的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S305。
相对于此,在步骤304中,确认了在发送队列中不存在数据的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S301,直到接收到消息为止进行等待。
另一方面,在进入到了步骤S305的情况下,优先级控制服务处理部13从优先级高的发送队列中保存的数据,依次发送到接收服务处理部61,完成优先级控制处理的发送步骤,返回到步骤S301,直到接下来的消息的接收为止进行等待。
另外,在步骤S305中的处理结束之后,返回到步骤S304,在队列中存在剩余的数据的情况下反复发送,在不存在数据的情况下返回到步骤S301,直到接收到消息为止进行等待。
在步骤S302中,优先级控制服务处理部13识别为从接收服务处理部62接收到数据的情况下,在步骤S306中,将所接收到的数据发送到数据传送服务处理部11,完成优先级控制处理的接收步骤。另外,在步骤S306的处理完成之后,返回到步骤S301,直到接下来的消息的接收为止进行等待。
<A-3-4.拥塞控制服务处理部21的动作>
图63是示出车车间通信管理服务处理部2的拥塞控制服务处理部21的动作的流程图。
拥塞控制服务处理部21直到接收到拥塞控制消息为止进行等待(步骤S401)。在没有接收到该消息的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S407。相对于此,在接收到该消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S402。
在步骤S402中,从在步骤S401中接收到的拥塞控制消息,取得对方站的危险度、对方站对本站要求的发送周期、发送功率、以及接收灵敏度等通信控制信息。
接下来,在步骤S403中,对在步骤S402中取得的对方站的危险度与本站的危险度进行比较,在判断为与本站相比对方站更危险的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S404。相对于此,在判断为与对方站相比本站更危险的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S406。
在步骤S404中,为了将在步骤S402中取得的发送周期设定到本站的应用,通知给车车间通信应用部31。
然后,在步骤S405中,将在步骤S402中取得的发送功率、接收灵敏度设定到本站的通信控制信息保存部71中,完成接收到拥塞控制消息的情况下的处理步骤。
在另一方面,在步骤S403中,判断为与对方站相比本站处于更危险的状况的情况下,在步骤S406中,丢弃在步骤S401中接收到的拥塞控制消息,完成接收到拥塞控制消息的情况下的处理步骤。
另外,在步骤S401中,没有接收到拥塞控制消息的情况下,在步骤S407中,为了计算用于控制拥塞的通信控制参数,从车车间通信应用部31以及通信控制信息保存部71取得车辆信息、通信信道信息等。
接下来,在步骤S408中,通过拥塞控制算法,根据在步骤S407中取得的信息,计算用于避免拥塞的发送周期、发送功率、以及接收灵敏度。
然后,在步骤S409中,将在步骤S408中计算出的发送周期通知到车车间通信应用部31。
进而,在步骤S410中,将在步骤S408中计算出的发送功率、接收灵敏度设定到通信控制信息保存部71中,完成用于拥塞控制的通信控制参数设定步骤。另外,在步骤S405、S406、S410的处理完成之后,返回到步骤S401,直到接下来的消息的接收为止进行等待。
<A-3-5.连接管理服务处理部22以及重发控制服务处理部23的动作>
使用图64~图66,对车车间通信管理服务处理部2的连接管理服务处理部22以及重发控制服务处理部23的动作进行说明。
图64是决定连接管理服务处理部22的初始连接步骤的方法的流程图,图65是示出利用了信标消息的情况下的初始连接步骤的流程图,图66是示出利用了广播应用的情况下的初始连接步骤的流程图。
首先,使用图64,对初始连接步骤的方法进行说明。
连接管理服务处理部22直到接收到来自车车间通信应用部31的连接要求为止进行等待(步骤S501)。在没有接收到该连接要求的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S507。相对于此,在接收到该连接要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S502。
在步骤S502中,判定在步骤S501中接收到的连接要求的变量即连接要求标志是否表示“1”。然后,在该连接要求标志没有表示“1”的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S501。相对于此,在该连接要求标志表示“1”的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S503。
接下来,在步骤S503中,判定周期性地发送信息的应用是否为起动中。在该应用没有起动的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S505。相对于此,在该应用起动了的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S504。
然后,在步骤S504中,使用利用了广播应用的初始连接步骤(序列),用在图66所示的步骤开始初始连接。此处,广播应用是指,周期性地发送信息的应用。
在步骤S503中,判定为没有起动周期性地发送信息的应用的情况下,在步骤S505中,判定在步骤S501中接收到的连接要求的变量信标标志是否表示“1”。在该信标标志没有表示“1”的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S501。相对于此,在该信标标志表示“1”的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S506,使用利用了信标消息的初始连接步骤(序列),用在图65所示的步骤开始初始连接。
另一方面,在步骤S501中,没有从车车间通信应用部31接收到连接要求的情况下,在步骤S507中,直到从周边站接收到信标消息以及连接要求消息为止进行等待。然后,在没有接收到该消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S501。相对于此,在接收到该消息的情况下(“是”的情况)下,转移到步骤S508。
接下来,在步骤S508中,丢弃在步骤S507中接收到的消息,返回到步骤S501。
接下来,使用图65,对利用了信标消息的情况下的初始连接步骤进行说明。
连接管理服务处理部22为了确认是否发送了信标消息而进行信标扫描,所以起动扫描定时器(步骤S601)。
在步骤S602中,连接管理服务处理部22判断是否直到步骤S601的扫描定时器超时之前接收到信标消息。在没有接收到该信标消息的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S612。相对于此,在接收到该信标消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S603。
接下来,在步骤S603中,连接管理服务处理部22参照连接管理表,确认与信标的发送源车辆的连接状况。然后,在步骤S604中判定为与对方站已连接的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S611,完成初始连接步骤。相对于此,在判断为与对方站未连接的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S605。
然后,在步骤S605中,连接管理服务处理部22为了对信标的发送源车辆进行连接要求,生成连接要求消息,将连接要求消息发送到重发控制服务处理部23。然后,在步骤S606中,重发控制服务处理部23将连接要求消息发送到数据传送服务处理部11,同时起动重发定时器。
在步骤S607中,重发控制服务处理部23判断是否直到重发定时器超时之前接收到连接应答消息,在无法接收到该连接应答消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S606,重发连接要求消息。相对于此,在接收到该连接应答消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S608。
在步骤S608中,重发控制服务处理部23将所接收到的消息发送到连接管理服务处理部22,连接管理服务处理部22将连接管理表更新为“已连接”,确立与对方站的初始连接。接下来,在步骤S609中,连接管理服务处理部22生成确认应答消息,为了发送到对方站而发送到数据传送服务处理部11。然后,在步骤S610中,对应用处理部通知连接已确立,完成初始连接步骤。
另一方面,在步骤S602中,连接管理服务处理部22未接收到信标消息而扫描定时器超时了的情况下,在步骤S612中,判断是否接收到连接要求消息。然后,在无法接收到该连接要求消息的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S621。相对于此,在接收到该连接要求消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S613。
在步骤S613中,连接管理服务处理部22参照连接管理表,确认与对方站的连接状况。然后,在步骤S614中判定为与对方站已连接的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S620。相对于此,在判定为与对方站未连接的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S615。
然后,在步骤S615中,连接管理服务处理部22将连接管理表更新为“已连接”,确立与对方站的初始连接,对车车间通信应用部31通知连接已确立。
接下来,在步骤S616中,连接管理服务处理部22为了进行针对来自对方站的连接要求的应答,将连接应答消息发送到重发控制服务处理部23。
在步骤S617中,重发控制服务处理部23将连接应答消息发送到数据传送服务处理部11,同时起动重发定时器。
然后,在步骤S618中,重发控制服务处理部23判断是否直到重发定时器超时之前接收到确认应答消息。在无法接收到该确认应答消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S617,重发连接应答消息。相对于此,在接收到该确认应答消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S619。
在步骤S619中,重发控制服务处理部23将所接收到的消息发送到连接管理服务处理部22,连接管理服务处理部22完成初始连接步骤。
另外,在步骤S614中,连接管理服务处理部22在与对方站已连接的情况下,在步骤S620中,将连接应答消息的变量结果代码设定为“已连接”,在步骤S616中生成连接应答消息。以后,按照步骤S617~S619的顺序,执行初始连接步骤。
另一方面,在步骤S612中,连接管理服务处理部22在无法接收到连接要求消息的情况下,在步骤S621中,生成信标消息。然后,发送信标消息,同时起动信标定时器(步骤S622)。
之后,在步骤S623中,连接管理服务处理部22判断能否直到在步骤S622中起动了的信标定时器超时之前接收连接要求消息。在无法接收到该消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S622,再次发送信标消息。相对于此,在直到该超时之前接收到连接要求消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S613,按照步骤S613~S619的顺序执行初始连接。
接下来,使用图66对利用了广播应用的情况下的初始连接步骤进行说明。
连接管理服务处理部22通过车车间通信传送服务处理部1是否接收到广播应用,来判断管理信息保存部24的信息是否被更新(步骤S701)。在该信息没有被更新的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S713。相对于此,在该信息被更新了的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S702。
接下来,在步骤S702中,连接管理服务处理部22参照连接管理表,确认与信息被更新了的车辆的连接状况。然后,在步骤S703中判定为与对方站已连接的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S711,结束初始连接步骤。相对于此,在未连接的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S704。
然后,在步骤S704中,连接管理服务处理部22参照连接要求标志,判定是否表示“1”,在该连接要求标志没有表示“1”的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S712,结束初始连接步骤。相对于此,在该连接要求标志表示“1”的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S705。
然后,在步骤S705中,连接管理服务处理部22为了对对方车辆进行连接要求,生成连接要求消息,将连接要求消息发送到重发控制服务处理部23。
之后,在步骤S706中,连接管理服务处理部22、重发控制服务处理部23将连接要求消息发送到数据传送服务处理部11,同时起动重发定时器。
在步骤S707中,重发控制服务处理部23判断是否直到重发定时器超时之前接收到连接应答消息。然后,在无法接收到该连接应答消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S706,重发连接要求消息。相对于此,在接收到该连接应答消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S708。
在步骤S708中,重发控制服务处理部23将所接收到的消息发送到连接管理服务处理部22,在连接管理服务处理部22中将连接管理表更新为“已连接”,确立与对方站的初始连接,同时对车车间通信应用部31通知连接。
接下来,在步骤S709中,连接管理服务处理部22生成确认应答消息,为了发送到对方站而发送给数据传送服务处理部11。然后,在步骤S710中,对应用处理部通知连接已确立,完成初始连接步骤。
另一方面,在步骤S701中,连接管理服务处理部22判定为管理信息保存部24的信息没有被更新的情况下,在步骤S713中,判断是否能够接收到连接要求消息,在无法接收该连接要求消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S701。相对于此,在接收到该连接要求消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S714。
接下来,在步骤S714中,连接管理服务处理部22参照连接管理表,确认与对方站的连接状况。然后,在步骤S715中判断为与对方站已连接的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S721。相对于此,在未连接的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S716。
然后,在步骤S716中,连接管理服务处理部22将连接管理表更新为“已连接”,确立与对方站的初始连接,对车车间通信应用部31通知连接已确立。
接下来,在步骤S717中,连接管理服务处理部22为了进行针对来自对方站的连接要求的应答,将连接应答消息发送到重发控制服务处理部23。
之后,在步骤S718中,重发控制服务处理部23将连接应答消息发送到数据传送服务处理部11,同时起动重发定时器。
在步骤S719中,重发控制服务处理部23判断是否直到重发定时器超时之前接收到确认应答消息,在无法接收到该确认应答消息的情况(“否”的情况)下,返回到步骤S718,重发连接应答消息。相对于此,在接收到该确认应答消息的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S720,完成初始连接步骤。
另外,在步骤S715中,重发控制服务处理部23在判定为与对方站已连接的情况下,在步骤S721中,将连接应答消息的变量结果代码设定为“已连接”,在步骤S717中生成连接应答消息。另外,以后按照步骤S718~S720的顺序执行初始连接步骤。
<A-3-6.车车间通信应用部31的动作>
图67是示出应用处理部3的车车间通信应用部31的动作的流程图。
车车间通信应用部31在起动之后,对车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24,登记应用信息(步骤S801)。
接下来,车车间通信应用部31直到有数据的发送要求或者数据的接收通知为止进行等待(步骤S802)。在没有接收到该要求以及通知的情况(“否”的情况)下,直到要求以及通知的接收为止继续等待。相对于此,在接收到该要求以及通知的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S803。
在步骤S803中,判定在步骤S802中接收到的内容是否为发送要求,在是发送要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S804。相对于此,在是接收通知的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S806。
接下来,在步骤S804中,判定是否对要求发送的数据进行了广播通信,在是广播通信的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S805。相对于此,在并非广播通信而是个别通信的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S807。
然后,在步骤S805中,将要发送的数据发送到事务管理部4的事务服务处理部41,完成应用处理部的广播通信处理步骤。
另一方面,在步骤S803中,判定为接收到数据的接收通知的情况下,在步骤S806中,车车间通信应用部31读取所接收到的数据,将车辆信息设定到车车间通信管理服务处理部2的管理信息保存部24中,完成应用处理部的数据接收处理步骤。
另外,在步骤S804中,对数据进行个别通信的情况下,在步骤S807中,车车间通信应用部31对车车间通信管理服务处理部2的连接管理服务处理部22发送连接要求。
接下来,在步骤S808中,判定是否从连接管理服务处理部22接收到连接确立通知,在通知了连接确立的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S809。相对于此,在没能接收到连接确立通知的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S810。
在步骤S809中,车车间通信应用部31发送对事务服务处理部41发送的数据,完成个别通信的发送处理步骤。
另外,在步骤S810中,车车间通信应用部31丢弃有发送要求的数据,完成发送处理步骤。
另外,在步骤S805、S806、S809以及S810的处理完成之后,反复执行步骤S802以后的处理。
<A-3-7.事务服务处理部41的动作>
图68是示出事务管理部4的事务服务处理部41的动作的流程图。
事务服务处理部41直到有数据的发送要求或者数据的接收通知为止进行等待(步骤S901)。在没有接收到该要求以及通知的情况(“否”的情况)下,直到要求以及通知的接收为止继续等待。相对于此,在接收到该要求以及通知的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S902。
在步骤S902中,判定在步骤S901中接收到的内容是否为发送要求,在是发送要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S903。相对于此,在是接收通知的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S905。
在步骤S903中,事务服务处理部41根据需要进行分割、重发、以及连续发送等发送处理,在步骤S904中对发送数据赋予LPP头,发送到传送服务处理部5的LPCP传送服务处理部51。
另一方面,在步骤S902判定为接收到数据的接收通知的情况下,在步骤S905中,执行组装、连接管理等接收处理。
然后,在步骤S906中,判定所接收到的数据是否为发送给应用的数据,在是发送给应用的数据的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S907。相对于此,在接收到从LPP连接管理服务处理部42发送的控制数据的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S908。
在步骤S907中,对应用处理部3的车车间通信应用部31发送发送数据,完成事务管理部4的应用数据接收处理步骤。
另外,在步骤S908中,对LPP连接管理服务处理部42发送控制数据,完成事务管理部3的控制数据接收处理步骤。
另外,在步骤S904、S907以及S908的处理完成之后,反复执行步骤S901以后的处理。
<A-3-8.LPCP传送服务处理部51的动作>
图69是示出传送服务处理部5的LPCP传送服务处理部51的动作的流程图。
LPCP传送服务处理部51直到有数据的发送要求或者数据的接收通知为止进行等待(步骤S1001)。在没有接收到该要求以及通知的情况(“否”的情况)下,直到要求以及通知的接收为止继续等待。相对于此,在接收到该要求以及通知的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S1002。
在步骤S1002中,判定在步骤S1001中接收到的内容是否为发送要求,在是发送要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S1003。相对于此,在是接收通知的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S1005。
接下来,在步骤S1003中,LPCP传送服务处理部51赋予本地端口号等LPCP头,在步骤S1004中对传送服务处理部5的数据传送服务处理部11发送发送数据,完成传送服务处理部5中的数据发送处理步骤。
另一方面,在步骤S1002中接收到数据的接收通知的情况下,在步骤S1005中,LPCP传送服务处理部51参照本地端口号,识别所接收到的数据的分发目的地。然后,在步骤S1006中,向分发目的地发送接收数据,完成传送服务处理部5的数据接收处理步骤。
另外,在步骤S1004以及S1006的处理完成之后,反复执行步骤S1001以后的处理。
<A-3-9.发送接收服务处理部6的动作>
图70是示出发送接收服务处理部6的动作的流程图。
发送服务处理部61以及接收服务处理部62直到有数据的发送要求或者数据的接收通知为止进行等待(步骤S1101)。在没有接收到该要求以及通知的情况(“否”的情况)下,直到要求以及通知的接收为止继续等待。相对于此,在接收到该要求以及通知的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S1102。
在步骤S1102中,判定在步骤S1101中接收到的内容是否为发送要求,在是发送要求的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S1103。相对于此,在是接收通知的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S1105。
接下来,在步骤S1103中,发送服务处理部61从发送接收服务管理部7的通信控制信息保存部71取得发送功率,在步骤S1104中,使用所取得的发送功率进行无线通信,完成发送接收服务处理部6的发送处理步骤。
另一方面,在步骤S1102中判定为进行了数据的接收通知的情况下,在步骤S1105中,接收服务处理部62从发送接收服务管理部7的通信控制信息保存部71取得接收灵敏度。
然后,在步骤S1106中,判定为所接收到的数据的功率是否为载波侦听灵敏度以上,在接收到载波侦听灵敏度以上的功率的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S1107,在接收到低于载波侦听灵敏度的功率的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S1108。
在步骤S1107中,接收服务处理部62判定为通信信道忙,更新通信控制信息保存部71的通信信道的利用率。
然后,在S1108中,接收服务处理部62判定所接收到的数据的功率是否为接收灵敏度以上,在接收到接收灵敏度以上的功率的情况(“是”的情况)下,转移到步骤S1109。相对于此,在接收到低于接收灵敏度的功率的情况(“否”的情况)下,转移到步骤S1110。
在步骤S1109中,接收服务处理部62将所接收到的数据发送到车车间通信管理服务处理部1的优先级控制服务处理部13,完成接收处理步骤。
另一方面,在步骤S1110中,接收服务处理部62丢弃所接收到的数据,完成接收处理步骤。
另外,在步骤S1104、S1109以及S1110的处理完成之后,反复执行步骤S1101以后的处理。
<A-4.效果>
在以上说明的本发明的实施方式1的车载通信装置以及路车间-车车间通信协作系统中,车车间通信传送服务处理部1和车车间通信管理服务处理部2通过具有针对既存的路车间通信协议即传送服务处理部(LPCP)的接口,可以得到能够对提供路车间通信系统的车载器和提供车车间通信系统的车载器进行共用化的车载通信装置,可以得到能够对路车间通信系统和车车间通信系统这两方提供服务的车载通信装置。
另外,车车间通信传送服务处理部1由于存在于应用处理部与发送接收服务处理部之间,所以可以根据多个应用的优先级来控制通信,所以可以优先地发送优先级高的应用的信息。
另外,车车间通信管理服务处理部2由于配置成相对应用处理部3、车车间通信传送服务处理部1以及发送接收服务管理部7平行,所以可以根据从应用处理部3接收的各车辆的车辆信息以及危险度、以及从发送接收服务管理部取得的信道利用率,进行用于避免本车辆以及周边车辆的拥塞的通信控制。由此,即使在车辆台数增加了的情况下也可以改善通信差错率。
另外,车车间通信传送服务处理部1由于可以经由车车间通信管理服务处理部2取得优先级,所以即使在无法从既存的协议即事务管理部(本地端口协议)4、传送服务处理部(本地端口控制协议)5等取得优先级的情况下,也可以提供优先级控制。
另外,车车间通信传送服务处理部1通过对要发送的消息附加发送功率、接收灵敏度、以及通信信道的利用率等通信控制信息,可以有效地收集在进行通信控制时所需的信息。由此,车车间通信管理服务处理部2在进行拥塞控制时可以根据周边车辆检测出的信息来进行发送周期、发送功率等通信参数的设定,可以进行高效的拥塞控制。
另外,车车间通信管理服务处理部2由于配置成相对从应用处理部3到发送接收服务管理部6平行,所以可以实现应用处理部3、发送接收服务管理部7的信息的取得、向应用处理部3、发送接收服务管理部7的设定。
另外,车车间通信管理服务处理部2为了提供通信连接管理服务,而规定用于进行初始连接的连接步骤,并管理连接状况,所以应用处理部3可以对移动站个别地开始通信。另外,在发送接收服务处理部6不具有初始连接步骤的情况下,车车间通信管理服务处理部2可以进行初始连接的开始、通信连接的管理。
另外,车车间通信管理服务处理部2可以经由车车间通信传送服务处理部1,对应用处理部3、事务管理部4进行通信连接确立的通知。
另外,车车间通信管理服务处理部2在周期性地发送消息的应用动作着的情况下,以接收到该应用的消息为契机,将初始连接的连接要求发送到对方移动站,从而可以进行高速并且高效的初始连接。
另外,车车间通信管理服务处理部2在周期性地发送消息的应用不动作的情况下,周期性地发送消息,以周边的移动站接收消息为契机,将初始连接的连接要求发送到对方移动站,从而开始初始连接。
另外,车车间通信管理服务处理部2通过在进行初始连接时,对在通信信道上是否发送来初始连接中所需的消息进行监视,可以避免浪费的消息的发送,有效地利用通信频带。
另外,车车间通信管理服务处理部2通过对周边移动站,发送可以指示发送功率、接收灵敏度、以及发送信道等的控制消息,可以立即抑制通信频带的利用率,或优先地进行本站的发送。
<A-5.变形例>
在以上说明的实施方式1中,示出了由事务管理部4(本地端口协议)、传送服务处理部5(本地端口控制协议)、车车间通信传送服务处理部1(车车间通信传输子层)、以及车车间通信管理服务处理部2(车车间通信管理层)构成的层次构造,但也可以代替本地端口协议、本地端口控制协议而使用其他可双向地进行通信的协议。
例如,也可以使用由美国研究的协议IEEE1609.3、由欧洲的CALM(Communications Architecture for Land Mobile environment,陆地移动通信体系结构环境)研究的协议FAST、Geo-Routing(路由)等。
另外,虽然示出了车车间通信管理服务处理部2配置成相对应用处理部3、事务管理部4、传送服务处理部5、车车间通信传送服务处理部1以及发送接收服务管理部7平行的构造,但由IEEE1609.3研究的管理部WME(WAVE Management Entity(WAVE管理实体))、由CALM研究的管理部CME(CALM Management Entity(CALM管理实体))也与车车间通信管理服务处理部2同样地配置,所以也可以使用将车车间通信管理服务处理部2包含在WME、CME的结构、或并包括WME、CME的结构。此处,WAVE是Wireless Access in Vehicular Environments(交通环境中的无线访问)的简称。
另外,在车车间通信管理服务处理部2包含于WME中的情况下,与应用处理部3、发送接收服务管理部7的接口也可以被置换成或追加到WME与应用之间的接口以及WME与MLME/PLME之间的接口。另外,车车间通信传送服务部1与车车间通信管理服务处理部2的接口也可以综合在CME与FAST的接口中。
另外,应用处理部3不限于车车间通信系统的应用,而也可以使用路车间通信系统的应用、与ITS相关的应用以外的应用等。
另外,在车车间通信管理服务处理部2中,作为为了避免拥塞而设定的通信参数,不限于发送周期、发送功率、以及接收灵敏度,而也可以使用发送信道、发送接收天线的指向性、以及发送的频率频带等。
<B.实施方式2>
<B-1.协议构成>
使用图71以及图72,对本发明的实施方式2进行说明。
图71是示出本发明的实施方式2的车载通信装置101以及路车间-车车间通信协作系统的协议构成的框图,图72是详细示出车载通信装置101以及路车间-车车间通信协作系统的协议构成的框图。另外,对与实施方式1相同的部位附加同一符号,省略重复的详细说明。
如图71以及图72所示,实施方式2的车载通信装置101具有车车间通信传送服务处理部1、车车间通信管理服务处理部2、应用处理部3、发送接收服务处理部6以及发送接收服务管理部7。
因此,在实施方式2的车载通信装置101以及路车间-车车间通信协作系统中,代替图1所示的车载通信装置100中的既存的路车间通信协议即事务管理部4以及传送服务处理部5,而具有路车间-车车间通信协作服务处理部8,并在应用处理部3中具有路车间通信应用部32的点与实施方式1所示的车载通信装置100以及路车间-车车间通信协作系统不同。
另外,在实施方式2的车载通信装置101中,与实施方式1同样地在应用处理部3中具备车车间通信应用部31,所以可以提供车车间通信的应用。
进而在车载通信装置101中具备路车间通信应用部32和路车间-车车间通信协作服务处理部8,所以还可以提供路车间通信的应用。
如图72所示,路车间-车车间通信协作服务处理部8具有与实施方式1所示的事务管理部4以及传送服务处理部5等同的功能,具有事务服务处理部41、LPP连接管理服务处理部42、LPCP传送服务处理部51以及管理服务处理部52。
<B-2.车载通信装置101的动作>
在车载通信装置101中,路车间通信应用部32发送的数据经由路车间-车车间通信协作服务处理部8的事务服务处理部41以及LPCP传送服务处理部51,从发送接收服务处理部6发送到对方站,与车车间通信应用部31发送的数据不同,不经由车车间通信传送服务处理部1的数据传送服务处理部11。
另外,发送接收服务处理部6在从周边站接收到数据的情况下,参照发送服务处理部6赋予的头信息,判别是发送到路车间-车车间通信协作服务处理部8、还是发送到车车间通信传送服务处理部1。由此,路车间通信的应用经由路车间-车车间通信协作服务处理部8发送到路车间通信应用部32,车车间通信的应用经由车车间通信传送服务处理部1、路车间-车车间通信协作服务处理部8发送到车车间通信应用部31。
<B-3.效果>
如以上说明,实施方式2的车载通信装置101通过具备路车间-车车间通信协作服务处理部8,路车间通信的数据可以不经由车车间通信传送服务处理部1而发送到对方站,车车间通信的数据可以经由车车间通信传送服务处理部1,进行必要的控制而发送到周边站。由此,可以对路车间通信的车载器和车车间通信的车载器进行共用化。
<B-4.变形例>
另外,在实施方式2中,示出了由路车间-车车间通信协作服务处理部8、车车间通信传送服务处理部1、以及车车间通信管理服务处理部2构成的层次构造,但也可以在路车间-车车间通信协作服务处理部8中,与实施方式1同样地使用本地端口协议、本地端口控制协议等既存的协议。
<C.实施方式3>
<C-1.协议构成>
使用图73以及图74,对本发明的实施方式3进行说明。
图73是详细地示出本发明的实施方式2的车载通信装置102以及路车间-车车间通信协作系统的协议构成的框图。另外,对与实施方式1以及实施方式2相同的部位附加同一符号,省略重复的详细说明。
如图73所示,车载通信装置102与使用图1说明的实施方式1的车载通信装置100大致相同,但在应用处理部3中,具有路车间通信应用部32的点与实施方式1的车载通信装置101不同。
<C-2.车载通信装置102的动作>
路车间通信应用部32发送的数据与实施方式1的车载通信装置100同样地经由事务处理部4、传送服务处理部5,发送到车车间通信传送服务处理部1。
车车间通信传送服务处理部1根据从传送服务处理部5接收到的C2C SDU参照LPCP头的端口号,在图60的步骤S105中取得优先级时,同时取得应用的种类,识别是路车间通信应用、还是车车间通信应用。
在所取得的应用的种类是车车间通信应用的情况下使用实施方式1记载的发送接收步骤来进行消息的发送接收,但在是路车间通信应用的情况下代替图38所示的C2C头而赋予图74所示的C2C头,不经由优先级控制服务处理部13,发送到发送接收服务处理部6,来进行消息的发送。此时,发送服务处理部61发送的发送功率既可以定义路车间通信用的值,并使用该值,也可以由车车间通信管理服务处理部2计算出适合于路车间通信的发送功率。另外,在发送路车间通信应用部32的信息的情况下,也可以不提供拥塞控制服务、连接管理服务。
车车间通信管理服务处理部2可以在发送所述路车间通信应用部32的信息之前,从路车间通信应用部32通过应用通知基元、应用登记基元,发送拥塞控制消息,延长周边站的车车间通信应用部31的发送周期,或者降低发送功率。
车车间通信传送服务处理部1在从接收服务处理部62接收到所述发送数据的情况下,参照C2C头,根据数据标识符和PDU标识符来识别传送目的地以及接收处理。在数据标识符表示“0”、PDU标识符表示“0”的情况下通过与实施方式1同样的步骤来进行处理,在数据标识符表示“0”、PDU标识符表示“1”的情况下,取出数据主体部分,发送到传送服务处理部5而完成接收处理。此时,接收服务处理部62设定的接收灵敏度既可以定义路车间通信用的值,并使用该值,也可以由车车间通信管理服务处理部2计算适合于路车间通信的接收灵敏度。
车车间通信传送服务处理部1在接收到所述路车间通信应用部32的数据的情况下,对车车间通信管理服务处理部2发行事件通知基元,通知在本站的周边存在路侧机。由此,车车间通信管理服务处理部2将发送车车间通信应用部31的数据时的发送功率设定为小于通过拥塞控制服务设定的值、或者将发送周期设定得较长。
<C-3.效果>
如以上说明,在实施方式3的车载通信装置102中,与实施方式1的车载通信装置100同样地,应用处理部3具备车车间通信应用部31,所以可以提供车车间通信的应用。进而,车载通信装置102具备路车间通信应用部32,所以还可以提供路车间通信的应用。
另外,车车间通信传送服务处理部1通过路车间通信应用和车车间通信应用,分开使用发送接收步骤,所以在是路车间通信应用数据的情况下可以附加最小限的头信息而使数据主体透过。由此,车载通信装置102不会对既存的路车间通信系统的动作造成影响,而可以仅对车车间通信系统提供各种控制服务。
另外,车车间通信管理服务处理部2为了优先地进行路车间通信应用的发送,可以通过拥塞控制消息来控制周边站的车车间通信应用的发送功率以及发送周期。由此,可以提高路车间通信应用的通信可靠性。
另外,通过车车间通信传送服务处理部1为了将有无路车间通信应用通知到车车间通信管理服务处理部2,优先地发送接收路车间通信应用,可以抑制车车间通信应用的发送功率、或延长发送周期。由此,可以提高路车间通信应用的通信可靠性。
<D.实施方式4>
<D-1.协议构成>
使用图75~图77对本发明的实施方式4进行说明。另外,对与实施方式1相同的部位附加同一符号,省略重复的详细说明。
图75是示出本发明的实施方式4的车载通信装置103的结构的框图。如图75所示,车载通信装置103与使用图1说明的实施方式1的车载通信装置100的结构大致相同,但在事务管理部4和传送服务处理部5置换为WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments,车载环境无线访问)传送部9的点、以及车车间通信管理服务处理部2包含在WAVE管理部10内的点中,与实施方式1的车载通信装置100不同。
WAVE传送部9是IEEE1609.3内的被称为WSMP(WAVE Short Message Protocol(WAVE短消息协议))的协议,进行按照应用处理部3的要求发送数据的服务的提供、或将所接收到的数据通知到应用处理部3的服务的提供。
WAVE管理部10是IEEE1609.3内的被称为WME的管理功能,根据应用处理部3的要求提供连接管理服务、或对应用提供进行WME管理的数据的设定/取得的信息访问服务。
在实施方式1的图3的结构中,示出了由日本的路车间通信规格即事务管理部4(LPP)、和传送服务处理部5(LPCP)构成的层次构造,但如图75所示在实施方式4的结构中是利用了美国的路车间通信以及车车间通信规格即协议IEEE1609.3的WSMP的结构。
另外,实施方式1的图3的结构的车车间通信管理服务处理部2由于与IEEE1609.3的管理部WME同样地配置,所以实施方式4的图75的结构的车车间通信管理服务处理部2成为包含在WME中的结构。
实施方式4的发送接收服务处理部6设想IEEE802.11p和IEEE1609.4,与搭载于周边站中的车载通信装置103进行无线通信,或者切换进行无线通信的频率信道。
实施方式4的车车间通信传送服务处理部1介于WAVE传送部9与发送接收服务处理部6之间,对WAVE传送部9、WAVE管理部10提供数据传送服务以及优先级控制服务。进而,对WAVE管理服务处理部10,提供事件通知服务。
实施方式4的车车间通信管理服务处理部2在WAVE管理部10的内部中作为WAVE管理部10的一个功能而存在,对应用处理部3、车车间通信传送服务处理部1,提供拥塞控制服务、连接管理服务、以及数据重发服务。另外,WAVE管理部10扩展发送接收服务管理部7的功能。
<D-2.服务接口(SAP)>
图76是示出本发明的实施方式4的车车间通信体系的协议构成中的SAP的位置的图。在图76中的服务接口中,与实施方式1不同的SAP的一览如图77所示。对于与实施方式1相同的SAP,由于是与图18所示的SAP等同的功能,所以省略重复的说明。另外,对于图77所示的SAP的参数的说明,在IEEE的标准规格中公开,本领域技术人员可以通过该规格来理解,所以省略说明。
实施方式1中示出的图18的CMCTL SAP、MLME SAP、以及PLME SAP由于是与实施方式4相同的SAP,所以可以原样地利用,但图18的ACML SAP以及ACTL SAP与实施方式4的SAP不同,所以无法原样地使用实施方式1。因此,在图76所示的结构的情况下,在实施方式4中为了符合于WSMP、WME提供的接口,ACML SAP置换为WME SAP,ACTL SAP置换为LSAP。
<D-2-1.应用和WME的SAP(WME SAP)>
如图77所示,WME对应用提供接下来的6种基元。
(1)连接要求基元(WME-Application(应用))
提供与实施方式1的ACML-Connect(连接)基元等同的功能、参数。WME-Application基元是应用要求或者切断与周边站的连接的基元。
(2)应用通知基元(WME-Notification)
提供与实施方式1的ACML-Notify(通知)基元等同的功能、参数。WME-Notification是在与周边站的连接状态中有变化的情况下,从WAVE管理部10对应用处理部3通知的基元。
(3)应用信息登记基元(WME-ApplicationRegistration)
提供与实施方式1的ACML-Registration基元以及ACML-Deregistration基元等同的功能、参数。WME-ApplicationRegistration基元是进行应用信息的登记、删除的基元。
(4)WME信息取得基元(WME-Get(获得))
提供与实施方式1的ACML-Get基元等同的功能、参数。WME-Get基元是用于应用取得WME管理的信息的基元。
(5)WME信息设定基元(WME-Set(设定))
提供与实施方式1的ACML-Set基元等同的功能、参数。WME-Set基元是用于应用设定WME管理的信息的基元。
(6)接收功率要求基元(WME-RCPIREQUEST)
是在实施方式1中不支持的基元。WME-RCPIREQUEST基元是用于应用对特定的车辆要求用于测定接收功率的数据发送的基元。
<D-2-2.CTL和WSMP的SAP(LSAP)>
CTL对WSMP,如图77所示提供接下来的1种基元。另外,LSAP还是数据链路层对ACTL提供的基元,所以即使插入了CTL也不会对IEEE1609.3的通信造成影响。
(1)数据传送基元(UL-UNITDATA)
提供与实施方式1的SendData基元等同的功能、参数。UL-UNITDATA基元是用于WSMP对CTL进行数据发送接收的基元。
如上所述,SAP的名字与实施方式1不同,但通过置换为图77所示的SAP,即使在利用了IEEE1609.3的情况下,也可以提供本发明的CTL以及CML提供的数据传送服务、事件通知服务、优先级控制服务、拥塞控制服务、连接管理服务、以及数据重发服务。
<D-3.车载通信装置103的动作>
在应用处理部3发送数据的情况下,所发送的数据发送到WAVE传送部8。
WAVE传送部8对从应用处理部3发送的数据赋予包括应用的种类、可提供的应用列表、以及可利用的频率信道信息等的WSM头,而发送到车车间通信传送服务处理部1。
车车间通信传送服务处理部1从WSM头取得应用的种类,从车车间通信管理服务处理部2以及WAVE管理部10取得相应的应用的优先级。车车间通信传送服务处理部1在赋予了C2C头之后,发送到优先级控制服务处理部而进行优先级控制,经由发送接收服务处理部6将数据发送到周边站。
在车车间通信传送服务处理部1内产生了错误、事件的情况下,使用CMCTL-EventReport基元,经由车车间通信管理服务处理部2,对应用处理部3通知事件信息。
在应用处理部3要求初始连接的情况下,利用WAVE管理部10提供的WME-Application基元,来实施连接管理服务。
另外,在对WME-Application基元追加了选择初始连接的种类的参数的情况下,既可以使用WAVE管理部10的功能来进行初始连接,也可以使用车车间通信管理服务处理部2的功能来进行初始连接。
应用处理部3使用WME-ApplicationRegistration基元,将成为可提供的状态的应用的信息登记到WAVE管理部10中,在成为无法提供的状态的情况下,使用该基元从WAVE管理部10删除。
<D-4.效果>
如以上说明,具有实施方式4的协议构成的车载通信装置103通过具备WAVE传送部9以及WAVE管理部10,即使在使用了IEEE的协议的情况下的车载通信装置中,也可以与实施方式1的协议构成的车载通信装置100同样地,能够得到对路车间通信系统和车车间通信系统这两方提供服务的车载通信装置。
另外,通过在使用了IEEE协议的车载装置中具备车车间通信传送服务处理部1以及车车间通信管理服务处理部2,可以实现通过IEEE协议无法提供的拥塞控制服务。
<E.实施方式5>
<E-1.协议构成>
使用图78~图80,对本发明的实施方式5进行说明。另外,对与实施方式1相同的部位附加同一符号,省略重复的详细说明。
图78是示出本发明的实施方式5的车载通信装置104的结构的框图。如图78所示,车载通信装置104的结构与使用图1说明的实施方式1的车载通信装置100大致相同,但事务管理部4和传送服务处理部5置换为CALM(Communication Access for Land Mobiles(陆地移动通信访问))传送部111的点、以及车车间通信管理服务处理部2包含在CALM管理部112中的点与实施方式1的车载通信装置100不同。
CALM传送部111由CALM的被称为FAST、Geo-Routing、以及LPTP(Local Port Transport Protocol(本地端口传输协议))的协议构成,按照应用处理部3的要求提供发送数据的服务、或提供使数据到达至发送目的地车辆的路径探索服务。
CALM管理部112是CALM的被称为CME(CALM Management Entity(CALM管理实体))的管理层,根据应用处理部3的要求提供连接管理服务、对应用提供进行CME管理的数据的设定/取得的信息访问服务。
在实施方式1的图3所示的结构中,示出了由日本的路车间通信规格即事务管理部4(LPP)和传送服务处理部5(LPCP)构成的层次构造,但也可以如图78所示,在实施方式5的结构中利用由欧洲研究的路车间通信以及车车间通信规格即CALM的协议的网络层、传输层、以及管理层。
另外,实施方式1的图3的结构的车车间通信管理服务处理部2由于与CALM的管理部CME同样地配置,所以在实施方式5的图78的结构中,将车车间通信管理服务处理部2包含在CME中。
实施方式5的发送接收服务处理部6设想IEEE802.11p、无线LAN等,而与搭载于周边站中的车载通信装置104进行无线通信。
另外,实施方式5的发送接收服务管理部7利用CALM的被称为IME(Interface Management Entity(接口管理实体))的管理层。
另外,实施方式5的车车间通信传送服务处理部1存在于CALM传送部111与发送接收服务处理部6之间,对CALM传送部111、CALM管理部112提供数据传送服务以及优先级控制服务。进而,对CALM管理部112,提供事件通知服务。
另外,实施方式5的车车间通信管理服务处理部2存在于CALM管理部112的内部中,对应用处理部3、车车间通信传送服务处理部1,提供拥塞控制服务、连接管理服务、以及数据重发服务。另外,CALM管理部112扩展发送接收服务管理部7的功能。
<E-2.服务接口(SAP)>
图79是示出本发明的实施方式5的车车间通信体系的协议构成中的SAP的位置的图。在图79中的服务接口中,与实施方式1不同的SAP的一览如图80所示。对于与实施方式1相同的SAP,由于是与图18所示的SAP等同的功能,所以省略重复的说明。
另外,对于图80所示的SAP的参数,虽然在CALM的协议、IEEE的协议这双方中规格不成立,但可知草案阶段的概要,由此,两个协议都具有与本申请发明相同种类的SAP参数,所以即使规格尚未确定,也可以使用本申请发明。
例如,在使用A-Command(命令)(或者A-Request(请求))的情况下,作为SAP参数指定CommandNo(命令号)和CommandValue(命令值)(RequestNo(请求号)和RequestValu(请求值)e),相对于此,在本申请中,通过针对每个命令、请求,规定ACML-Connect、ACML-Notify、ACML-Registration、以及ACML-Deregistration来对应。
另外,在本申请中,对ACML-Set以及ACML-Get,分别指定mibIndex以及mibParameter来进行数据的设定以及取得,相对于此,设想针对A-SetParam以及A-GetParam,置换为ParamNo以及ParamValue来实现,所以即使规格尚未确定,也可以应对。以下,具体说明。
实施方式1示出的图18的CMCTL SAP由于是与实施方式5相同的SAP,所以可以原样地利用,但图18的ACML SAP、CTL SAP、MLME SAP、以及PLME SAP与实施方式5的SAP不同,所以无法原样地利用实施方式1。因此,在图79所示的协议构成的情况下,为了对应于CALM网络层/传输层以及CME提供的接口,ACML SAP置换为A-SAP,CTL SAP置换为C-SAP,PLME SAP和PLME SAP置换为M-SAP。
<E-2-1.应用和CME的SAP(A-SAP)>
如图80所示,CME对应用提供接下来的4种基元。
(1)命令执行基元(A-Command)
提供与实施方式1的ACML-Connect、ACML-Notify、ACML-Registration、以及ACML-Deregistration的各基元等同的功能、参数,对CALM传送部111以及CALM管理部112要求各种命令的执行。
(2)请求执行基元(A-Request)
提供与实施方式1的ACML-Connect、ACML-Notify、ACML-Registration、以及ACML-Deregistration的各基元等同的功能、参数,对CALM传送部111以及CALM管理部112要求各种请求的执行。
(3)CME信息取得基元(A-GetParam)
是提供与实施方式1的ACML-Get基元等同的功能、参数,取得CME具有的信息的基元。
(4)CME信息设定基元(A-SetParam)
是提供与实施方式1的ACML-Set基元等同的功能、参数,对CME设定信息的基元。
<E-2-2.CTL和CALM网络层/传输层的SAP(C-SAP)>
如图80所示,CTL对CALM传送部111提供接下来的1种基元。另外,C-SAP由于是数据链路层对CALM传送部111提供的基元,所以即使插入了CTL也不会对CALM传送部111的通信造成影响。
(1)数据传送基元(UL-UNITDATA)
提供与实施方式1的SendData基元等同的功能、参数。UL-UNITDATA基元是用于CALM传送部111对CTL进行数据发送接收的基元。
<E-2-3.CME和IME的SAP(M-SAP)>
如图80所示,CME对IME提供接下来的2种基元。
(1)IME信息取得基元(CIMAE-SetParam)
是提供与实施方式1的MLME-Set以及PLME-Set基元等同的功能、参数,取得IME具有的信息的基元。
(2)IME信息设定基元(CIMAE-GetParam)
是提供与实施方式1的MLME-Get基元以及PLME-Get基元等同的功能、参数,对IME设定信息的基元。
如上所述,虽然SAP的名字与实施方式1不同,但通过使用图80所示的SAP,即使在利用了CALM传送部111以及CALM管理部112的情况下,也可以实现本发明的CTL以及CML提供的功能。
<E-3.车载通信装置104的动作>
在应用处理部3发送数据的情况下,所发送的数据被发送到CALM传送部111,CALM传送部111赋予包括应用的种类、可提供的应用列表、以及可利用的通信介质信息等的CALM头,而发送到车车间通信传送服务处理部1。
车车间通信传送服务处理部1从CALM头取得应用的种类,从车车间通信管理服务处理部2以及CALM管理部112取得相应的应用的优先级。车车间通信传送服务处理部1在赋予了C2C头之后,发送到优先级控制服务处理部来进行优先级控制,从发送接收服务处理部6发送数据。
在车车间通信传送服务处理部1内产生了错误、事件的情况下,使用CMCTL-EventReport基元,经由车车间通信管理服务处理部2,对应用处理部3通知事件信息。
在应用处理部3要求初始连接的情况下,利用CALM管理部112提供的A-Command基元、A-Request基元,来实施连接管理服务。
另外,在对A-Command基元、A-Request基元追加了选择初始连接的种类的参数的情况下,既可以使用CALM管理部112的功能来进行初始连接,也可以使用车车间通信管理服务处理部2的功能来进行初始连接。
应用处理部3使用A-SetParam基元,将成为可提供的状态的应用的信息登记到CALM管理部112中,在成为无法提供的状态的情况下,使用该基元从CALM管理部112删除。
<E-4.效果>
如以上说明,具有实施方式5的协议构成的车载通信装置104通过具备CALM传送部111以及CALM管理部112,即使在使用了CALM的协议的情况下的车载通信装置中,也可以与实施方式1的协议构成的车载通信装置100同样地,能够得到对路车间通信系统和车车间通信系统这两方提供服务的车载通信装置。
另外,通过在使用了CALM协议的车载装置中具备车车间通信传送服务处理部1以及车车间通信管理服务处理部2,可以实现通过CALM协议无法提供的拥塞控制服务。
虽然详细说明了本发明,但所述的说明仅为例示,而本发明不限于此。没有例示的无数的变形例也包含在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种车载通信装置,分别搭载于移动站以及基站中,通过无线通信在所述移动站之间以及在所述移动站与所述基站之间相互成为接收侧以及发送侧,其特征在于,
所述车载通信装置具备:
应用处理部,对所述接收侧的所述车载通信装置周期性地发送消息;
事务管理部,与所述应用处理部连接,至少提供包括从所述应用处理部接收到的所述消息的重发、分割/组合的事务服务;
传送服务处理部,与所述事务管理部连接,对从所述事务管理部接收到的所述消息,附加用于识别包括所述应用处理部的上位协议的本地端口号;
车车间通信传送服务处理部,与所述传送服务处理部连接,将从所述传送服务处理部接收到的所述消息,按照由所述应用处理部处理的应用的优先级顺序,发送到所述接收侧的所述车载通信装置,发送接收针对所述传送服务处理部的所述消息,通知包括错误信息的事件信息;
发送接收服务处理部,与所述车车间通信传送服务处理部连接,通过无线通信在与所述接收侧的所述车载通信装置之间,发送接收从所述车车间通信传送服务处理部接收到的所述消息;以及
车车间通信管理服务处理部,与所述应用处理部以及所述车车间通信传送服务处理部连接,从所述应用处理部设定所述优先级,根据来自所述车车间通信传送服务处理部的要求,通知所述优先级,
所述事务管理部以及所述传送服务处理部构成用于进行所述移动站与所述基站之间的路车间通信的路车间通信协议,
所述车车间通信传送服务处理部对所述接收侧的所述车载通信装置,通知所述车车间通信管理服务处理部具有的通信控制信息,
所述接收侧的所述车载通信装置在所述车车间通信传送服务处理部中,将对所接收到的所述消息赋予的所述通信控制信息发送到所述车车间通信管理服务处理部,所接收到的所述消息被发送到所述传送服务处理部。
2.根据权利要求1所述的车载通信装置,其特征在于,
所述发送接收服务处理部还具备对所述通信控制信息进行管理的发送接收服务管理部,所述通信控制信息至少包括发送接收所述消息时的发送功率、接收灵敏度以及通信信道的利用率,
所述车车间通信管理服务处理部具有:
第1接口,设置在所述车车间通信管理服务处理部与所述发送接收服务管理部之间,用于从所述发送接收服务管理部取得所述通信信道的利用率、对所述发送接收服务管理部设定所述发送功率以及所述接收灵敏度;
第2接口,设置在所述车车间通信管理服务处理部与所述车车间通信传送服务处理部之间,用于将所述通信控制信息提供给所述车车间通信传送服务处理部;以及
第3接口,设置在所述车车间通信管理服务处理部与所述应用处理部之间,用于设定周期性地发送的所述消息的发送周期,
所述应用处理部经由所述车车间通信管理服务处理部,进行针对所述车车间通信传送服务处理部的所述事件信息的通知、指定所述接收侧的所述发送周期、所述发送功率及所述接收灵敏度的消息的发送要求、以及针对所述发送接收服务管理部的所述发送功率以及所述接收灵敏度的设定。
3.根据权利要求2所述的车载通信装置,其特征在于,
所述车车间通信传送服务处理部对从所述车车间通信管理服务处理部取得的所述发送功率、所述接收灵敏度以及所述通信信道的利用率附加所述发送周期的信息而作为所述通信控制信息,将所述通信控制信息附加到从所述传送服务处理部接收到的所述消息中,从而对所述接收侧的所述车载通信装置通知所述通信控制信息,
所述接收侧的所述车车间通信管理服务处理部根据所述发送侧的所述通信控制信息,决定从所述接收侧的所述应用处理部发送消息时的发送功率、接收灵敏度以及发送周期。
4.根据权利要求1所述的车载通信装置,其特征在于,
所述发送侧的所述车载通信装置的所述车车间通信管理服务处理部根据来自所述应用处理部的要求,经由所述车车间通信传送服务处理部,对接收侧的所述车车间通信管理服务处理部,开始发送用于进行与所述接收侧的所述车载通信装置的初始连接的消息。
5.根据权利要求1所述的车载通信装置,其特征在于,
所述车车间通信管理服务处理部经由所述车车间通信传送服务处理部,对包括所述事务管理部以及所述应用处理部的上位协议,至少通知通信连接的状况以及所述车车间通信管理服务处理部内产生的事件信息。
6.根据权利要求1所述的车载通信装置,其特征在于,
所述接收侧的所述车载通信装置的所述车车间通信传送服务处理部接收来自所述发送侧的所述车载通信装置的所述消息,对所述车车间通信管理服务处理部设定包含在所述消息中的所述通信控制信息,
所述接收侧的所述车载通信装置的所述车车间通信管理服务处理部以所述通信控制信息被设定作为契机,对所述发送侧的所述车载通信装置开始进行初始连接的连接步骤。
7.根据权利要求1所述的车载通信装置,其特征在于,
所述应用处理部将应用的种类登记到所述车车间通信管理服务处理部中,
所述车车间通信传送服务处理部利用附加到所述消息中的本地端口号,从所述车车间通信管理服务处理部取得并识别所述应用的种类,从而进行与所述应用的种类对应的发送接收处理,在是路车间通信应用的情况下,将所述消息比车车间通信应用优先地发送到所述发送接收服务处理部。
8.一种车载通信装置,分别搭载于移动站以及基站中,通过无线通信在所述移动站之间以及在所述移动站与所述基站之间相互成为接收侧以及发送侧,其特征在于,
所述车载通信装置具备:
应用处理部,利用路车间通信以及车车间通信从所述发送侧对所述接收侧发送消息;
路车间-车车间通信协作服务处理部,根据包括从所述应用处理部接收到的所述消息的重发、分割/组合的事务服务、用于识别包括所述应用处理部的上位协议的本地端口号的附加、以及所述上位协议,判别所述消息的发送目的地;
车车间通信传送服务处理部,将从所述路车间-车车间通信协作服务处理部接收到的所述消息,按照由所述应用处理部处理的应用的优先级顺序,发送到所述接收侧的所述车载通信装置;
发送接收服务处理部,对经由所述车车间通信传送服务处理部提供的所述消息、以及从所述路车间-车车间通信协作服务处理部直接提供的所述消息,赋予用于识别的标识符,通过无线通信发送到所述接收侧的所述车载通信装置;以及
车车间通信管理服务处理部,从所述应用处理部设定所述优先级,根据来自所述车车间通信传送服务处理部的要求,通知所述优先级,
所述路车间-车车间通信协作服务处理部判别将从所述应用处理部接收到的所述消息是通过路车间通信发送、还是通过车车间通信发送,在是所述路车间通信的情况下对所述发送接收服务处理部直接提供所述消息,在是所述车车间通信的情况下经由所述车车间通信传送服务处理部提供给所述发送接收服务处理部,
所述接收侧的所述车载通信装置的所述发送接收服务处理部根据从所述发送侧的所述车载通信装置接收到的所述消息中赋予的所述标识符,将所述消息发送到路车间-车车间通信协作服务处理部或者车车间通信传送服务处理部。
9.根据权利要求1所述的车载通信装置,其特征在于,
所述车车间通信传送服务处理部将接收到路车间通信应用的消息的情况通知给所述车车间通信管理服务处理部,
所述车车间通信管理服务处理部以所述路车间通信应用的消息的接收为契机,控制发送车车间通信应用的消息时的所述发送功率以及所述发送周期,从而优先地发送接收路车间通信应用的消息。
10.一种车载通信装置,分别搭载于移动站以及基站中,通过无线通信在所述移动站之间以及在所述移动站与所述基站之间相互成为接收侧以及发送侧,其特征在于,
所述车载通信装置具备:
车车间通信传送服务处理部,将从应用接收到的消息按照应用的优先级顺序发送到所述接收侧的所述车载通信装置,发送接收针对应用的消息,通知包括错误信息的事件信息,对发送功率、接收灵敏度、以及通信信道的利用率附加发送周期的信息而作为通信控制信息,将该通信控制信息附加到从应用接收到的消息,从而对所述接收侧的所述车载通信装置通知所述通信控制信息;以及
车车间通信管理服务处理部,与应用以及所述车车间通信传送服务处理部连接,从应用设定优先级,根据来自所述车车间通信传送服务处理部的要求通知所述优先级,根据所述通信控制信息决定以及设定发送消息时的发送功率、接收灵敏度以及发送周期,根据来自应用的要求,将用于进行与所述车载通信装置的初始连接的消息,经由所述车车间通信传送服务处理部,发送到所述接收侧的所述车车间通信管理服务处理部,
所述车车间通信传送服务处理部对所述接收侧的所述车载通信装置通知所述车车间通信管理服务处理部具有的通信控制信息,
所述接收侧的所述车载通信装置在所述车车间通信传送服务处理部中,将对所接收到的所述消息赋予的所述通信控制信息发送到所述车车间通信管理服务处理部,将所接收到的所述消息发送给应用。
11.一种车载通信装置,分别搭载于移动站以及基站中,通过无线通信在所述移动站之间以及在所述移动站与所述基站之间相互成为接收侧以及发送侧,其特征在于,
所述车载通信装置具备:
应用处理部,对所述接收侧的所述车载通信装置周期性地发送消息;
传送部,与所述应用处理部连接,进行从所述应用处理部接收到的所述消息的发送,并且对从所述应用处理部接收到的所述消息,赋予用于识别包括所述应用处理部的上位协议的应用编号、能提供的应用一览以及能利用的频率信道信息;
车车间通信传送服务处理部,与所述传送部连接,将从所述传送部接收到的所述消息按照由所述应用处理部处理的应用的优先级顺序发送到所述接收侧的所述车载通信装置,发送接收针对所述传送部的所述消息,通知包括错误信息的事件信息,对发送功率、接收灵敏度以及通信信道的利用率附加发送周期的信息而作为通信控制信息,并将该通信控制信息附加到从应用接收到的消息中,从而对所述接收侧的所述车载通信装置通知所述通信控制信息;
发送接收服务处理部,与所述车车间通信传送服务处理部连接,通过无线通信,在与所述接收侧的所述车载通信装置之间,发送接收从所述车车间通信传送服务处理部接收到的所述消息;
发送接收服务管理部,对至少包括所述发送接收服务处理部发送接收所述消息时的发送功率、接收灵敏度以及通信信道的利用率的所述通信控制信息进行管理;以及
管理部,与所述应用处理部、所述车车间通信传送服务处理部以及所述发送接收服务管理部连接,管理所述应用处理部的信息,并且根据所述应用的要求开始进行连接管理服务,
所述管理部包括车车间通信管理服务处理部,该车车间通信管理服务处理部从所述应用处理部设定所述优先级,根据来自所述车车间通信传送服务处理部的要求通知所述优先级,根据所述通信控制信息决定或者设定发送消息时的发送功率、接收灵敏度、以及发送周期,
所述传送部以及所述管理部构成用于进行所述移动站与所述基站之间的路车间通信以及车车间通信的协议,
所述车车间通信传送服务处理部对所述接收侧的所述车载通信装置通知所述车车间通信管理服务处理部具有的所述通信控制信息,
所述接收侧的所述车载通信装置在所述车车间通信传送服务处理部中,将对所接收到的所述消息赋予的所述通信控制信息发送到所述车车间通信管理服务处理部,所接收到的所述消息被发送到所述传送部。
12.一种路车间-车车间通信协作系统,其特征在于,
由权利要求1、权利要求8、权利要求10以及权利要求11中的任意一项所述的车载通信装置构成,进行所述移动站之间以及所述移动站与所述基站之间的无线通信。
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