CN116250286A - 车辆用无线通信装置、通信控制方法 - Google Patents
车辆用无线通信装置、通信控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116250286A CN116250286A CN202180067932.6A CN202180067932A CN116250286A CN 116250286 A CN116250286 A CN 116250286A CN 202180067932 A CN202180067932 A CN 202180067932A CN 116250286 A CN116250286 A CN 116250286A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication
- vehicle
- wireless communication
- delay
- movement state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 673
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 26
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 101100435066 Caenorhabditis elegans apn-1 gene Proteins 0.000 description 5
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000000060 site-specific infrared dichroism spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/18—Selecting a network or a communication service
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/0226—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on location or mobility
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
- H04W36/144—Reselecting a network or an air interface over a different radio air interface technology
- H04W36/1446—Reselecting a network or an air interface over a different radio air interface technology wherein at least one of the networks is unlicensed
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
- H04W36/32—Reselection being triggered by specific parameters by location or mobility data, e.g. speed data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
- H04W36/32—Reselection being triggered by specific parameters by location or mobility data, e.g. speed data
- H04W36/324—Reselection being triggered by specific parameters by location or mobility data, e.g. speed data by mobility data, e.g. speed data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
- H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/20—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
Abstract
本发明的无线通信装置(5)构成为能够并行地使用Wi‑Fi通信和APN分别不同的多个蜂窝通信。无线通信装置(5)基于规定时间以内的服务小区的再选择次数来判定移动状态(mobilityState)。在移动状态为通常等级且能够进行Wi‑Fi通信的状况下,在延迟允许量为规定值以上的数据通信/车载装置的通信路径中设定Wi‑Fi通信。另一方面,在移动状态为高等级或中等等级的情况下,从通信路径的选项中排除Wi‑Fi通信。
Description
相关申请的交叉引用
本申请以2020年10月8日在日本申请的日本专利申请第2020-170639号为基础,通过参照整体上引用基础的申请的内容。
技术领域
本公开涉及控制车载装置和外部装置的通信路径的车辆用无线通信装置以及通信控制方法。
背景技术
在专利文献1中公开了如下结构:在能够由多种通信介质实施无线通信的结构中,基于表示电波环境的多种指标来对每个通信介质的通信性能进行评分,选择数据通信所使用的通信介质。具体而言,基于多路径数、干扰度、多普勒频移量、有效吞吐量的推断值以及移动环境信息来对每个通信介质的通信性能进行评分,选择得分最高的通信介质。
此外,专利文献1中的移动环境信息是指从汽车导航系统提供的、与各通信方式对应的蜂窝基站的位置信息以及障碍物环境信息。所谓的障碍物环境,是表示当前位置是像高楼街、山区那样障碍物较多的场所、还是障碍物较少的场所的信息。
另外,在专利文献1中设想的通信介质例如是FSK方式的FM广播、CDMA方式的电话线路、OFDM方式的无线LAN、QPSK方式的路车间通信等。FSK是Frequency shift keying(频移键控)的缩写。CDMA是Code Division Multiple Access(码分多址)的缩写。OFDM是Orthogonal Frequency Division Multiplexing(正交频分复用)的缩写。QPSK是Quadrature Phase Shift Keying(正交相移键控)的缩写。
另外,在3GPP(Third Generation Partnership Project:第三代合作伙伴计划)中,提出了根据移动通信终端的利用特性来优化网络处理的方法(非专利文献1等)。
专利文献1:日本专利第4655955号公报
非专利文献1:3GPP TS 36.304V8.10.0(2011-06)3rd Generation PartnershipProject,“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);User Equipment(UE)procedures in idle mode(Release 8)”
在专利文献1所公开的结构中,提及了使用多路径数、干扰度、多普勒频移量、有效吞吐量的推断值、蜂窝基站的位置以及障碍物的多少,从无线LAN和电话线路等多个通信服务中选择一个在数据通信中使用的服务的方法。
然而,在专利文献1中,没有公开基于上述以外的指标来选择通信服务的结构。通过采用其他参数作为选择通信服务时的指标,留有能够优化车辆用无线通信装置的工作的余地。
并且,在通信服务中,难以引起相对于移动的通信效率的降低,另一方面,如果也有产生通信费用等成本的通信服务,则容易产生伴随着移动的通信效率的降低,另一方面,也有能够抑制通信成本的通信服务。也就是说,每个通信服务都有特性。
例如,Wi-Fi(注册商标)等近距离通信在装置进入接入点的通信圈内后不能立即开始数据通信,在用于通信连接的手续完成之前,不能执行数据通信。所谓的用于通信连接的手续例如是用于IP地址的分配、密码通信的设定等。这样的近距离通信具有能够抑制通信费用的优点,另一方面,具有在通信连接时可能产生延迟的缺点。特别是,在伴随着车辆的移动,接入点的通信圈中的停留时间较短的情况下,通信连接时的延迟时间相对于可进行近距离通信的时间的比率增大。其结果是,与切换为近距离通信相比,可能存在继续采用蜂窝通信的综合通信效率变高的情况。
发明内容
本公开是基于该情况而完成的,其目的在于提供能够抑制由于车辆的移动而通信效率降低,并且抑制通信成本的车辆用通信装置、通信控制方法。
用于实现该目的的车辆用无线通信装置是在车辆中作为用于至少一个车载装置与外部装置实施数据通信的接口使用的车辆用无线通信装置,上述外部装置是设置于车辆外部的其他通信装置,其中,上述车辆用无线通信装置具备:近距离通信部,实施近距离通信,其中,上述近距离通信是经由配置于车辆外部的无线局域网的接入点的无线通信;蜂窝通信部,实施蜂窝通信,其中,上述蜂窝通信是经由蜂窝基站的无线通信;移动状态判定部,判定车辆的移动状态;以及通信路径选择部,基于移动状态判定部判定出的移动状态,来选择用于车载装置与外部装置通信的通信路径,通信路径选择部构成为:在移动状态为规定的基准等级以下的情况下,比蜂窝通信优先地采用近距离通信来作为车载装置的通信路径,另一方面,在移动状态超过基准等级的情况下,采用蜂窝通信来作为车载装置的通信路径。
上述的车辆用通信装置是着眼于上述课题而创造出的,在移动状态为规定的基准等级以下的情况下,即在能够期待向接入点所提供的通信圈内的停留时间相对较长的情况下,允许切换为近距离通信。另外,在设想移动状态超过基准等级,向接入点所提供的通信圈内的停留时间较短的情况下,不会切换为近距离通信。根据该结构,能够抑制通信效率降低,并且降低通信费用等成本。
用于实现上述目的的通信控制方法是由至少一个处理器执行,用于控制使用近距离通信和蜂窝通信中的哪种通信来在车辆中作为用于至少一个车载装置与外部装置进行数据通信的通信路径使用的通信控制方法,上述近距离通信是经由配置于车辆外部的无线局域网的接入点的无线通信,上述蜂窝通信是经由蜂窝基站的无线通信,其中,上述通信控制方法包括:移动状态判定步骤,判定车辆的移动状态;以及通信路径选择步骤,基于在移动状态判定步骤中判定出的移动状态,来选择用于车载装置与外部装置通信的通信路径,通信路径选择步骤构成为:在移动状态为规定的基准等级以下的情况下,比蜂窝通信优先地采用近距离通信来作为车载装置的通信路径,另一方面,在移动状态超过基准等级的情况下,采用蜂窝通信来作为车载装置的通信路径。
根据上述的方法,通过与车辆用无线通信装置相同的工作原理,起到相同的效果。
此外,权利要求书所记载的括号内的附图标记表示与作为一个方式后述的实施方式中所记载的具体单元的对应关系,并不限定本公开的技术范围。
附图说明
图1是用于说明移动体通信系统100的整体情况的图。
图2是表示车载通信系统1的结构的一个例子的图。
图3是表示无线通信装置5的结构的框图。
图4是表示选择每个车载装置6的通信路径的处理的整体情况的流程图。
图5是表示每个车载装置6的通信路径的分配处理的流程图。
图6是用于说明通信控制部F3的工作的图。
图7是表示无线通信装置5的结构的框图。
图8是表示对每个应用分配APN的方式的图。
具体实施方式
以下,使用附图对本公开的实施方式进行说明。图1是表示本公开的移动体通信系统100的简要结构的一个例子的图。移动体通信系统100例如提供以LTE(Long TermEvolution:长期演进)为基准的无线通信。在实施方式中省略了说明的部分通过非专利文献1所公开的方法等、以LTE的标准确定的方法来进行。此外,移动体通信系统100也可以提供符合4G标准、5G标准等的无线通信。以下,将LTE、4G、5G等统称为LTE等。以下的实施方式能够以符合4G、5G等的方式适当地变更来实施。
<整体结构>
如图1所示,移动体通信系统100包含车载通信系统1、蜂窝基站2、核心网络3、自动驾驶管理中心4A以及地图服务器4B。自动驾驶管理中心4A以及地图服务器4B相当于对车载通信系统1来说的外部装置4的一个例子。外部装置4是指例如服务器、中心等、设置于车辆外部的其他通信装置。
另外,移动体通信系统100可以包含Wi-Fi基站7,该Wi-Fi基站7用于形成符合Wi-Fi(注册商标)的无线LAN(Local Area Network:局域网)的基站。作为Wi-Fi的标准,可以采用IEEE802.11n、IEEE802.11ac、IEEE802.11ax(所谓的Wi-Fi6)等多种标准。图1的WCR表示Wi-Fi基站7的通信区域。Wi-Fi基站7其本身、以及Wi-Fi基站7所形成的通信区域WCR能够称为接入点或者Wi-Fi热点。Wi-Fi基站7作为基础设备,由多种服务运营商配置在任意的部位。在图1中,只示出一个Wi-Fi基站7,但可以存在多个Wi-Fi基站7。
车载通信系统1是在车辆中构建的通信系统。车载通信系统1除了四轮汽车之外,也可以搭载于二轮汽车、三轮汽车等能够在道路上行驶的多种车辆。带发动机的自行车也能够包含于二轮汽车。应用该系统的车辆Hv可以是由个人所有的私家车,也可以是由汽车共享服务、车辆出租服务提供的车辆。另外,车辆Hv也可以是服务车。服务车包含出租车、专线车、公共巴士等。另外,服务车也可以是没有搭乘驾驶员的机器人出租车或者无人运行公共汽车等。服务车能够包含作为将货物自动搬运到规定的目的地的无人配送机器人的车辆。并且,车辆Hv也可以是通过存在于车辆外部的操作员进行远程操作的远程操作车辆。这里的操作员是指具有从车辆Hv的外部通过远程操作控制车辆的权限的人。
车载通信系统1经由蜂窝基站2以及核心网络3,例如与自动驾驶管理中心4A等外部装置4实施数据通信。另外,车载通信系统1构成为在存在于Wi-Fi基站7的通信区域内的情况下,能够经由Wi-Fi基站7与外部装置4通信。以下,为了方便起见,将经由蜂窝基站2的通信、换言之符合LTE/4G/5G标准的通信也记载为蜂窝通信。另外,将符合Wi-Fi的通信也记载为Wi-Fi通信。Wi-Fi通信能够在Wi-Fi基站7的通信区域WCR内存在车辆Hv的情况下实施。
车载通信系统1具备无线通信装置5,作为提供上述的无线通信功能的结构。无线通信装置5相当于对核心网络3来说的用户装置(所谓的UE:User Equipment)。无线通信装置5也可以构成为能够由用户取下。另外,无线通信装置5也可以是由用户带入车室内的智能手机等便携终端。无线通信装置5相当于车辆用无线通信装置。
无线通信装置5构成为可以利用蜂窝通信以及Wi-Fi通信这样的通信方式不同的多种无线通信服务。另外,无线通信装置5构成为:作为蜂窝通信,也可以利用APN(AccessPoint Name:接入点名称)分别不同的多个无线通信服务。无线通信装置5分开使用这多个无线通信服务,与多种外部装置4实施数据通信。APN在一个方面中是通信服务的标识符。APN与提供通信服务的通信运营商(所谓的载体)建立有关联。如果APN不同,则即使成为通信对象的外部装置4相同,数据流动到该外部装置4的路径也实质上、或者虚拟地不同。多个无线通信服务分别实现不同的通信路径。也就是说,无线通信装置5构成为可以使用多个通信路径与外部装置4进行数据通信。此外,无线通信装置5可利用的无线通信服务或者通信路径的概念不仅包括与各APN对应的蜂窝通信,还能够包括Wi-Fi通信。对包含无线通信装置5的车载通信系统1另外后述。
蜂窝基站2是与车载通信系统1收发符合LTE等标准的无线信号的设备。蜂窝基站2也被称为eNB(evolved NodeB:演进的NodeB)。蜂窝基站2也可以是在5G中使用的gNB(nextgeneration NodeB:下一代NodeB)。蜂窝基站2配置在每个规定的小区。小区是指一个蜂窝基站2所覆盖的可通信的范围。此外,也有蜂窝基站2本身被称为小区的情况。
蜂窝基站2经由IP(Internet Protocol:互联网协议)网络等访问线路与核心网络3连接。蜂窝基站2在无线通信装置5与核心网络3之间中继业务。蜂窝基站2例如基于来自车载通信系统1的请求来实施发送机会的分配等。发送机会由数据发送中可使用的频带、时间、调制方式等构成。
在定期或者检测出规定事件的情况下,蜂窝基站2分发用于包含无线通信装置5的UE决定移动状态(mobilityState:以下,也记载为mS)的评价参数。在评价参数中,例如包含第一上限次数NH、第二上限次数NM、第一观测时间TCR以及第二观测时间TCRH等。使用这些评价参数在各UE中计算的移动状态表示在第一观测时间TCR内执行服务小区的再选择的次数的频率。这里的服务小区是指无线访问的蜂窝基站2本身、或者该蜂窝基站2所形成的小区。对上述的评价参数的技术意义以及移动状态的判定方法的详细内容另外后述。
此外,在这里,蜂窝基站2按照从核心网络3提供的信息来决定第一上限次数NH等的评价参数,并通知给无线通信装置5,但并不限于此。例如,MME31等也可以决定第一上限次数NH等评价参数。另外,各种评价参数也可以预先登记于无线通信装置5。
另外,蜂窝基站2发送用于掌握表示传输路径的状态的信息(CSI:Channel StateInformation)的参照信号(以下,CSI-RS:CSI-Reference Signal)。CSI-RS是用于测定无线信道的状态的已知的控制信号。另外,蜂窝基站2也发送CRS(Cell-specific RS:小区特定RS),作为小区选择用的控制信号。CRS是下行链路的接收质量测定等中所使用的小区固有的参照信号。在一个方面中,CRS以及CSI-RS相当于用于无线通信装置5或者MME31选择无线通信装置5的服务小区的控制信号。将CRS、CSI-RS也仅称为参照信号或者RS。RS的发送可以定期地实施,也可以接受到发生了规定事件而实施。RS的发送也可以例如以接受到来自UE的询问、通信错误的发生频率超过规定阈值等为触发来执行。另外,蜂窝基站2向各UE定期或者在发生规定事件时分发RS的发送功率的设定值(以下,RSPw;RS Power)。例如,蜂窝基站2将包含RSPw的系统信息(SIB:System Information Block)、无线资源控制(RRC:RadioResource Control)消息依次发送到各UE。此外,RSPw的设定值可以以几百ms至几分钟左右的间隔来更新。作为RSPw,例如能够使用PDSCH-ConfigCommon所包含的referenceSignalPower。作为包含RSPw的系统信息,例如能够使用SystemInformationBlockType2。作为包含RSPw的RRC消息,能够采用RRCConnectionReconfiguration等。
核心网络3是所谓的EPC(Evolved Packet Core:演进分组核心)。在核心网络3中,提供用户的认证、合同分析、数据包的转发路径的设定、QoS(Quality of Service:服务质量)的控制等功能。核心网络3可以包含例如IP网络、移动电话网等由通信运营商提供的公用通信网络。核心网络3相当于无线通信网络。
核心网络3例如包含MME31、S-GW32、P-GW33、PCRF35等。MME31是MobilityManagement Entity的缩写,负责小区内的UE的管理、蜂窝基站2的控制。MME31例如承担作为蜂窝基站2与S-GW32之间的控制信号的网关的作用。S-GW32是Serving Gateway的缩写,是相当于来自UE的数据的网关的结构。P-GW33是Packet Data Network Gateway的缩写,相当于用于与互联网等PDN(Packet Data Network:分组数据网络)35连接的网关。P-GW33实施IP地址的分配等、向S-GW的分组转发。PCRF35是Policy and Charging Rules Function的缩写,是进行用于用户数据的转发的QoS以及收费的控制的逻辑节点。PCRF35包含具有网络策略、收费的规则的数据库。
在图1中,仅各示出一个蜂窝基站2、MME31、S-GW32、P-GW33、PCRF35,但这些结构作为网络整体可以存在多个。例如,PCRF35可以按每个APN或者每个电信运营商来配置。在核心网络3内,数据的转发路径按每个APN而不同。此外,图1的核心网络3内的连结要素间的实线表示用户数据的转发路径,虚线表示控制信号的交换。
另外,核心网络3也可以包含HLR(Home Location Register:归属位置寄存器)/HSS(Home Subscriber Server:归属用户服务器)等。构成核心网络3的装置的名称、组合等可以适当地变更,以便对应于例如5G等、移动体通信系统100所采用的通信标准。另外,核心网络3中的功能配置可以适当地变更。例如也可以由其他装置具备PCRF35所提供的功能。
以下,例如在不区分MME31、S-GW32等构成核心网络3的各装置的情况下,也仅记载为核心网络3。MME31、S-GW32等构成核心网络3的各装置相当于网络侧装置。蜂窝基站2也可以包含于网络侧装置中。这是因为蜂窝基站2承担作为用于核心网络3与无线通信装置5通信的接口的作用。本公开中的“网络侧装置”的记载能够替换为“蜂窝基站2和核心网络3中的至少任一方”。在网络侧装置中,能够包括用于无线通信装置5与外部装置4进行数据通信的多种设备。
自动驾驶管理中心4A是管理通过自动驾驶行驶的车辆的运行状态的中心,构成为能够经由蜂窝基站2等与车载通信系统1进行数据通信。自动驾驶管理中心4A例如接收从车载通信系统1上传的行驶状态报告,并判定有无异常。行驶状态报告是表示自动驾驶时的车辆内以及车室外的状况的数据集。自动驾驶管理中心4A也可以构成为将从各车辆发送来的行驶状态报告保存到未图示的运行记录装置中。另外,自动驾驶管理中心4A也可以具备计算车辆的行驶路径等、创建车辆的中长期的控制计划并分发的功能等。
地图服务器4B是基于来自车辆的请求来分发储存于规定的数据库的地图数据的服务器,构成为可以经由蜂窝基站2等与车载通信系统1进行数据通信。地图服务器4B所分发的地图数据可以是高精度地图数据,也可以是导航地图数据。高精度地图数据相当于以可用于自动驾驶的精度来表示道路结构以及有关沿道路配置的地上物的位置坐标等的地图数据。导航地图数据是导航用的地图数据,相当于精度比高精度地图数据相对较差的地图数据。
此外,作为外部装置4,除此之外还可以采用多种服务器/中心。移动体通信系统100也可以包括通过与搭载于车辆的车辆侧远程控制装置通信而远程控制车辆的远程控制中心,作为外部装置4。远程控制中心包含中心侧远程控制装置,该中心侧远程控制装置是用于操作员远程操作车辆的装置。中心侧远程控制装置例如构成为包括放映车辆周边的景色的显示器以及方向盘、踏板等操作部件的驾驶舱。此外,远程控制中心也可以与上述的自动驾驶管理中心4A统合。作为远程控制中心的自动驾驶管理中心4A也可以构成为例如基于来自自动驾驶装置6A的请求,来远程控制车辆。
<关于车载通信系统1的结构>
车载通信系统1例如包含无线通信装置5、自动驾驶装置6A、导航装置6B以及探测装置6C等。自动驾驶装置6A、导航装置6B以及探测装置6C等这样的各种车载装置6经由车辆内网络Nw与无线通信装置5连接,其中,该车辆内网络Nw是在车辆内构建的通信网络。与车辆内网络Nw连接的装置彼此能够相互通信。也就是说,无线通信装置5构成为能够与自动驾驶装置6A、导航装置6B以及探测装置6C中的每一个相互通信。车辆内网络Nw构成为能够使用时分方式(TDMA:Time Division Multiple Access)等进行多路复用通信。此外,作为多路复用通信的方式,能够采用频分方式(FDMA:Frequency Division Multiple Access)、码分方式(CDMA:Code Division Multiple Access)、正交频分多路复用方式(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等。
此外,车载通信系统1所具备的特定的装置彼此也可以构成为能够不经由车辆内网络Nw地直接通信。在图2中,车辆内网络Nw构成为总线型,但并不限于此。网络拓扑也可以是网格型、星型、环型等。作为车辆内网络Nw的标准,例如可以采用Controller AreaNetwork(CAN为注册商标)、以太网(注册商标)、FlexRay(注册商标)等多种标准。另外,无线通信装置5与各车载装置6的连接方式并不限于有线连接,也可以是无线连接。车载装置6也可以是ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)。
无线通信装置5具备至少一个用户识别模块(以下,SIM:Subscriber IdentityModule)55,构成为能够实施使用了与该SIM55对应的至少一个APN的数据通信。换言之,无线通信装置5构成为能够使用与多个APN中的每个APN对应的多个无线通信服务与多个外部装置4进行无线通信。与某个SIM55对应的APN是指基于该SIM55的信息可利用的APN。无线通信装置5基于通信的用途、通信状况分开使用与各APN对应的无线通信服务。另外,无线通信装置5构成为能够进行Wi-Fi通信,根据移动状态、以及从各车载装置6发生通信业务的发生状况,分开使用上述的每个APN的蜂窝通信和Wi-Fi通信。
这样的无线通信装置5相当于用于各车载装置6与作为规定的通信对象的外部装置4无线通信的接口。此外,所谓的作为无线通信接口的无线通信装置5相当于实施将从车载装置6输入的数据发送到外部装置4的处理、以及将从外部装置4接收到的数据送出到车载装置6的处理中的至少任意一个处理的装置。车辆通过搭载无线通信装置5,成为能够与互联网连接的联网汽车。
该无线通信装置5以具备处理部51、RAM52、储存器53、通信接口54、SIM55以及连接这些部件的总线等的计算机为主体而构成。处理部51是用于与RAM52结合的运算处理的硬件。处理部51是包含至少一个CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等运算核心的结构。处理部51通过对RAM52的访问,来执行各种处理。
储存器53是包含闪存等非易失性的存储介质的结构。在储存器53中储存有通信控制程序,作为由处理部51执行的程序。处理部51执行上述程序相当于执行通信控制方法,其中,该通信控制方法是与通信控制程序对应的方法。在储存器53中登记有有关无线通信装置5可连接的APN的信息(例如简档(profile)等)。有关APN的信息包含无线通信装置5使用电话线路进行数据通信所需的信息。例如,有关APN的信息包含指定成为从电话线路向互联网等网络的连接窗口的网关(也就是连接目的地)的信息。
通信接口54是用于经由车辆内网络Nw与车载装置6进行通信的电路模块。通信接口54使用模拟电路元件、IC、符合车辆内网络Nw的通信标准的PHY芯片等来实现。向通信接口54除了输入例如从车载装置6输出的发送用数据之外,还输入车速传感器检测出的车速数据等多种数据。这里的发送用数据相当于面向外部装置4的通信业务(换言之数据)。
SIM55是记录有用于识别线路的签约者的信息的IC模块,例如构成为IC卡。例如,在SIM55中,对被称为IMSI(International Mobile Subscriber Identity:国际移动用户识别码)的固有号码与签约者的电话号码相关联地记录。另外,在SIM55中,也登记有可利用的频率、为了决定服务小区而观测的频率的优先级等这样的无线通信连接所涉及的设定数据。SIM55可以是被插入到未图示的卡槽中的结构,也可以是eSIM(Embedded SIM:嵌入式SIM)。这里的SIM55的概念包含可拆装的卡型的结构和嵌入型的结构(也就是eSIM)双方。
SIM55构成为能够利用多个APN。为了方便起见,将无线通信装置5使用SIM55可利用的APN中的QoS相对较低的APN称为低QoS-APN,并且将QoS相对较高的APN称为高QoS-APN。所谓的QoS较低的APN例如相当于核心网络3内的数据转发的优先级低的、或者由于不进行频带保证等的通信设定(换言之策略条件)而导致通信速度慢/容易引起通信延迟的APN。低QoS-APN能够理解为适于例如探测数据的上传等不太要求即时性的数据通信的APN。另一方面,所谓的QoS较高的APN是反过来说难以引起通信延迟的APN。高QoS-APN能够理解为适于车辆的远程控制等这样的要求高的即时性的数据通信的APN。
此外,在这里,作为一个例子,SIM55被设定为能够利用QoS不同的多个APN,但并不限于此。SIM55可利用的APN也可以仅是一个。但是,为了灵活地应对来自车载装置6的多种通信要求,优选无线通信装置5构成为能够利用多个APN。另外,无线通信装置5也可以具备多个SIM55。
自动驾驶装置6A是通过根据车载相机、毫米波雷达等周边监视传感器的检测结果等来控制行驶致动器,从而代替用户执行驾驶操作的一部分或者全部的装置。行驶致动器例如包含作为制动装置的制动致动器、电子节气门、转向操纵致动器等。周边监视传感器是检测存在于本车周边的物体等的传感器。作为周边监视传感器,例如能够采用相机、毫米波雷达、LiDAR(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging:光检测和测距/激光成像检测和测距)、声呐等。
自动驾驶装置6A将表示自动驾驶时的车辆内以及车室外的状况的数据集作为行驶状态报告,经由无线通信装置5依次发送到自动驾驶管理中心4A。自动驾驶时的车辆内的状况能够包含自动驾驶装置6A的工作状态、乘员的状态。表示自动驾驶装置6A的工作状态的数据中也包含自动驾驶装置6A中的周边环境的识别结果、行驶计划、各行驶致动器的目标控制量等的计算结果。自动驾驶装置6A定期地或者以发生了规定的报告事件为触发,向无线通信装置5输出上述的自动驾驶所涉及的各种数据。
另外,自动驾驶装置6A也可以构成为从自动驾驶管理中心4A通过无线通信接收成为创建控制计划的参考的实时的信息(以下,控制辅助信息)。所谓的控制辅助信息例如是表示存在于车辆周边的其他移动体的当前位置、移动速度、行进方向等的信息等。控制辅助信息也可以包含例如进行通行管制的区间、交通堵塞的末尾位置、路上落下物的位置等这样的关于准动态的地图要素的信息。在该情况下,无线通信装置5承担从自动驾驶管理中心4A接收作为控制辅助信息的数据并输出到自动驾驶装置6A的作用。作为控制辅助信息的数据集相当于车辆控制用的数据的一个例子。另外,自动驾驶装置6A相当于车辆控制装置。
导航装置6B是与包含显示器的HMI(Human Machine Interface:人机界面)系统协作,实施到由乘员设定的目的地的路径引导的车载装置6。导航装置6B例如使用从地图服务器4B下载的地图来实施路径引导处理。无线通信装置5基于来自导航装置6B的请求,从地图服务器4B下载与车辆的当前位置、行驶预定路径相应的地图数据并提供给导航装置6B。
探测装置6C是根据周边监视传感器的检测结果来生成探测数据,并经由无线通信装置5上传到地图服务器4B的装置,其中,该探测数据是用于地图服务器4B生成以及更新地图数据的数据。探测装置6C例如将表示周边监视传感器确定出的地上物的观测位置的数据集作为探测数据依次发送到地图服务器4B。探测数据相当于将针对区划线、道路标志、信号灯等地标等的一定时间(例如400毫秒)以内的识别结果打包而成的数据。探测数据例如也可以包含发送源信息、行驶轨道信息、走路信息以及地上物信息。行驶轨道信息是表示本车辆所行驶的轨道的信息。地上物信息表示地标等地上物的观测坐标。另外,在探测数据中,也可以包含车速、转向角、横摆率、信号装置工作信息、刮水器工作信息等这样的车辆行为信息。
此外,相当于车载装置6的装置并不限定于以上例示出的装置。多种车载装置6可以直接或者间接地与无线通信装置5连接。例如,车载装置6能够包含驾驶辅助装置、行车记录仪、紧急通报装置、自诊断装置(所谓的OBD:On Board Diagnostics)等。
另外,车辆也可以构成为被存在于远程控制中心的操作员远程操作。例如,车载通信系统1也可以包含车辆侧远程控制装置作为车载装置6。在车辆被远程操作的情况下,无线通信装置5迅速地接收从远程控制中心发送出的远程控制用的数据,并提供给车辆侧远程控制装置。车辆侧远程控制装置通过基于来自远程控制中心的信号,向各种行驶致动器输出控制信号,来控制车辆的行动。另外,车辆侧远程控制装置为了向远程控制中心发送车载相机图像等的图像、车速传感器等的表示行驶状态的传感器数据,而向无线通信装置5输出。此外,车辆侧远程控制装置也可以与自动驾驶装置6A统合。车辆控制用的数据包含从远程控制中心发送的远程控制用的数据、发送到远程控制中心的车载相机图像等。各种车载装置6和无线通信装置5以规定的方式多路复用并收发各种数据。
<关于无线通信装置5的功能>
在这里,对无线通信装置5的功能以及工作进行说明。如图3所示,无线通信装置5具备解复用部F1、无线通信部F2以及通信控制部F3作为功能模块。无线通信部F2具备蜂窝通信部F21和Wi-Fi通信部F22。
解复用部F1是接受各车载装置6输出的发送用数据并向无线通信部F2输出,并且向应转发的车载装置6输出无线通信部F2接收到的数据的结构。例如,解复用部F1通过以规定的方式对从各车载装置6多路复用并输入的数据进行解复用,来获取原来的数据。此外,解复用部F1包含缓冲区,该缓冲区是将从各车载装置6输入的数据暂时保持到将其无线发送到蜂窝基站2或者Wi-Fi基站7为止的存储区域。缓冲区使用RAM等可改写的存储介质来实现即可。解复用部F1也具备监视滞留在缓冲区中的数据的量、储存于这些数据的报头(header)中的信息的功能。
进入缓冲区的数据依次由无线通信部F2取出,以与数据的输入源(也就是车载装置6)相应的通信路径向成为目的地的外部装置4发送。这里的通信路径与各个APN以及Wi-Fi对应,通信路径也能够理解为无线通信服务。每个车载装置6的通信路径的分配状态由通信控制部F3控制。此外,在这里,以车载装置6为单位来控制数据的通信路径,但并不限于此。无线通信装置5也可以构成为以应用软件为单位来切换通信路径。对于每个车载装置6的通信路径的分配方法另外后述。
蜂窝通信部F21是负责例如LTE等无线通信协议中的物理层的通信模块。蜂窝通信部F21使用能够收发在LTE中使用的频带的电波的天线、和符合LTE的通信标准来进行与从基带信号向高频信号的转换以及相当于该逆转换的信号处理的收发器而构成。此外,也可以为了接收分集等而设置多个天线。
蜂窝通信部F21通过对从解复用部F1输入的数据实施编码、调制、数字模拟转换等处理,来生成与所输入的数据对应的载波信号。而且,通过将所生成的载波信号输出到天线而作为电波辐射。另外,蜂窝通信部F21通过对由天线接收到的接收信号实施模拟数字转换处理、解调处理这样的规定处理,而转换为用数字值表现的信息序列(也就是数字数据)。而且,将与该接收信号对应的数据输出到解复用部F1。
Wi-Fi通信部F22是经由Wi-Fi基站7与互联网连接,用于与外部装置4通信的通信模块。Wi-Fi通信部F22使用用于收发例如2.4GHz频带、5GHz频带等在Wi-Fi标准中使用的频带的电波的天线、和调制电路、解调电路等而构成。Wi-Fi通信部F22辐射与从解复用部F1或者通信控制部F3输入的数据对应的无线信号。另外,Wi-Fi通信部F22将与由天线接收到的接收信号对应的数据输出到解复用部F1或者通信控制部F3。Wi-Fi通信相当于近距离通信。另外,Wi-Fi通信部F22相当于近距离通信部。
此外,Wi-Fi通信部F22通过接收从Wi-Fi基站7发出的信标,来识别Wi-Fi基站7的存在。Wi-Fi通信部F22与Wi-Fi基站7的通信连接由通信控制部F3控制。
通信控制部F3监视以及控制与各APN对应的无线通信服务的通信状态。通信控制部F3例如接受车辆电源接通,针对每个APN,将包含SIM信息的附接请求发送到MME31。另外,通过基于来自MME31的请求通知APN,来构建每个APN的PDN连接。此外,MME31根据从无线通信装置5通知的APN,与S-GW、P-GW协作设定包含无线载体的PDN连接。以下,为了方便起见,将基于SIM55的信息由无线通信装置5连接的蜂窝基站2也记载为连接站。换言之,连接站相当于形成服务小区的蜂窝基站2。这里的车辆电源可以是辅助电源,也可以是行驶用电源。行驶用电源是用于车辆行驶的电源,在车辆为汽油车的情况下,是指点火电源。在车辆为电动汽车、混合动力车的情况下,行驶用电源是指系统主继电器。
另外,通信控制部F3控制Wi-Fi通信部F22的动作。通信控制部F3基于Wi-Fi通信部F22接收到信标,而开始与Wi-Fi基站7的通信连接。在建立与Wi-Fi基站7的通信连接时,交换用于IP地址的获取、安全设定(加密密钥的更换等)的控制信号。因此,在车辆处于高速移动中的情况下等、对通信区域WCR的停留时间相对较短的情况下,综合来看,蜂窝通信的通信速度可能更快。这是因为,在蜂窝通信中,即使服务小区转移,也维持IP地址等的通信设定。
并且,通信控制部F3具备移动管理部F31、移动状态判定部F33、通信要求获取部F34以及路径选择部F35作为功能部。另外,通信控制部F3具备路径特性保持部M1,该路径特性保持部M1使用例如RAM52等可改写的存储介质来实现。
移动管理部F31是确定与由SIM55指定的APN对应的服务小区,并且实施小区的移动管理的结构。移动管理部F31计算每个小区的RSRP、RSSI、RSRQ,作为用于选择服务小区的指标。RSRP是Reference Signal Received Power(参考信号接收功率)的缩写。RSSI是Received Signal Strength Indicator(接收信号强度指示器)的缩写。RSRQ是ReferenceSignal Received Quality(参考信号接收质量)。
RSRP是每单位资源单元的RS的平均接收功率。平均接收功率相当于在规定的期间内观测到的接收功率的平均值。具体而言,RSRP作为运送RS的资源单元的接收功率(W)的线性平均而求出。RSRP的计算通过与无线通信部F2的配合来实施。RSRP可以是CRS的平均接收功率,也可以是CSI-RS的平均接收功率(所谓的CSI-RSRP)。
RSSI是在收容RS的OFDM码元中测定了LTE系统频带整体的功率的值。一般而言,若流量增加则增加资源分配,具有RSSI变大的趋势。RSRQ是表示RS的接收质量的指标,越大表示接收质量越好。RSRQ表示小区固有的参照信号的接收功率和接收带宽内的总功率的比。具体而言,通过将RSRP乘以资源块数而得到的值除以RSSI而求出。对于RSRP、RSSI、RSRQ的具体的计算方法,能够引用非专利文献1所公开的方法。
而且,移动管理部F31基于与SIM55对应的每个小区的RSRP等指标,根据需要来实施用于切换服务小区的处理。与某个SIM55对应的小区是指基于该SIM55的信息可连接的蜂窝基站及其小区。无线通信装置5和网络侧装置配合来执行服务小区的切换。例如,在无线通信装置5为空闲模式的情况下,无线通信装置5主导实施服务小区的切换。另外,在无线通信装置5为连接模式的情况下,以网络侧装置为主体实施服务小区的切换。
切换服务小区的处理也被称为切换。作为切换,有同一频率内的切换、不同的频率间的切换、从LTE向其他系统的切换等。对于切换的详细的部分,可以适当地变更,并且可以采用非专利文献1等所记载的方法。此外,在这里,作为一个例子,空闲模式中的小区的再选择也包含于切换的概念中。换言之,以下的小区的再选择能够替换为切换。移动管理部F31在进行了小区的再选择的情况下,将该意思通知给移动状态判定部F33。服务小区的选择历史在RAM52等中保持一定期间。
路径特性保持部M1暂时保持由移动管理部F31获取的、与各SIM55对应的每个小区的RSPw、RSRP等信息。路径特性保持部M1所保持的信息由移动管理部F31、APN特性获取部F32随时更新。
APN特性获取部F32是从网络侧装置获取使用SIM55可利用的每个APN的通信设定所涉及的参数的结构。作为每个APN的通信设定参数,可举出分配频率、有无频带保证、分组转发的优先级、延迟特性设定值(delayThreshold:以下,也记载为dT)等。分配频率、延迟特性设定值等直接或者间接地表示由APN确定的通信路径的QoS。APN特性获取部F32获取到的通信设定参数例如保存于路径特性保持部M1。
此外,延迟特性设定值是在通信控制中使用的一个参数,例如在作为UE的无线通信装置5和核心网络3的通信连接时,由PCRF35决定。PCRF35所决定的延迟特性设定值例如经由MME31和蜂窝基站2中的至少任意一方,被通知给无线通信装置5。每个APN的延迟特性设定值例如由与各APN对应的PCRF35赋予。此外,决定延迟特性设定值的主体并不限定于PCRF35。延迟特性设定值也可以由蜂窝基站2根据从核心网络3领取的信息来决定。
延迟特性设定值是用于UE验证是否以设想外的程度产生通信分组的发送延迟,换言之,从通信延迟的观点考虑是否保证QoS的参数。在一个方面,延迟特性设定值相当于通信分组的延迟时间的设想范围的上限值。延迟特性设定值越大,是指所设想的通信延迟时间越大。延迟特性设定值越小的APN,成为允许的延迟量越小、即实时性越高的APN。这里的APN能够替换为通信路径来实施。
另外,APN特性获取部F32基于例如分配频率等、从网络侧装置获取到的通信设定参数,来评价与各APN对应的每个通信线路的QoS。另外,APN特性获取部F32也可以构成为测定与各APN对应的每个通信线路的通信速度。另外,APN特性获取部F32也可以基于通信速度的测定值,来评价与各APN对应的每个通信线路的QoS。APN特性获取部F32也可以构成为基于从网络侧装置获取到的通信设定参数以及通信速度的观测值中的至少任意一方来评价每个APN的QoS。这里的通信线路与无线通信服务对应。因此,在一个方面,APN特性获取部F32能够理解为评价每个无线通信服务的QoS的服务质量评价部。APN特性获取部F32也可以与移动管理部F31统合。APN特性获取部F32相当于路径特性获取部。
移动状态判定部F33基于从网络侧装置通知的第一上限次数NH和第二上限次数NM,来判定针对由SIM55指定的无线通信服务的移动状态。移动状态如上述那样,是表示在规定的时间内执行服务小区的再选择的次数的频率的参数。移动状态可以使用上述的两个阈值,例如用通常等级(Normal)、中等级(Middle)、高等级(High)这三个阶段来表现。此外,第一上限次数NH被设定为大于第二上限次数NM的值。通常等级相当于普通等级,中等级相当于中等等级,高等级相当于高级等级。另外,通常等级相当于基准等级。高等级是指移动状态最高的状态,通常等级是指移动状态最低的状态。也就是说,移动状态的判定值具有通常等级<中等级<高等级的关系。
具体而言,移动状态判定部F33在小区再选择次数超过第一上限次数NH时,判定为移动状态为高等级,其中,该小区再选择次数是从网络侧装置通知的第一观测时间TCR内执行小区再选择的次数。另外,在第一观测时间TCR内的小区再选择次数超过第二上限次数NM且小于第一上限次数NH时,判定为移动状态为中等级。
并且,若在第二观测时间TCRH以内,未判定为移动状态为中等级或者高等级,则移动状态判定部F33判定为移动状态为通常等级。也就是说,在第二观测时间TCRH以内的小区再选择次数持续为第二上限次数NM以下的情况下,移动状态判定部F33将移动状态判定为通常等级。移动状态的判定结果在至少比第二观测时间TCRH长的期间由RAM52等保持。
此外,作为第一上限次数NH可以采用NCR_H,其中,该NCR_H是从网络侧装置分发的系统信息所包含的参数。另外,作为第二上限次数NM,可以采用作为上述系统信息被通知的NCR_M。作为第一观测时间TCR,可以采用TCRmax,其中,该TCRmax是上述系统信息所包含的参数。作为第二观测时间TCRH,能够采用上述系统信息所包含的TCRmaxHyst。
此外,小区的再选择的执行频率较多间接地表示车辆Hv的移动速度较大。也就是说,移动状态的判定值能够理解为间接地表示车辆Hv的移动速度的指标。另外,移动状态越高,暗示各个小区的停留时间越短。另外,移动状态高暗示在Wi-Fi基站7所形成的通信区域WCR中的停留时间短,作为Wi-Fi通信的环境也很苛刻。换言之,移动状态低能够期待在Wi-Fi基站7所形成的通信区域WCR中的停留时间长。
无线通信装置5中的移动状态的判定可以定期地执行,也可以以接受到来自网络侧装置的询问为触发来执行。移动状态的判定等由无线通信装置5进行的内部运算处理也可以以在无线通信装置5内发生了规定事件为触发来执行。
由无线通信装置5判定出的移动状态被报告给网络侧装置。网络侧装置可以基于从无线通信装置5报告的移动状态,来决定连接小区、无线通信资源的分配状态等。另外,由移动状态判定部F33判定出的移动状态也在移动管理部F31、路径选择部F35中被参照。移动状态判定部F33的判定结果例如也可以在由移动管理部F31进行的小区的再选择处理等中被利用。
通信要求获取部F34从各车载装置6获取延迟要求,其中,该延迟要求是数据的发送延迟所涉及的要求品质。延迟要求例如用表示作为车载装置6可允许的延迟时间的数值(以下,延迟允许值)来表现。延迟允许值例如能够为表示100毫秒等时间长度的数值。延迟允许值越小,表示越要求即时性。通信要求获取部F34相当于延迟允许量获取部。延迟允许值相当于延迟允许量。
此外,可允许的延迟时间的长度也可以用等级来表现。例如,表示可允许的延迟的长度的延迟允许等级可以用等级1~4这四个阶段来表现。在用等级来表现可允许的延迟时间的长度的情况下,等级数越小,也表示可允许的延迟时间越短。等级1例如相当于使延迟时间小于100毫秒的延迟要求,等级2相当于延迟时间为300毫秒以下的延迟要求。另外,等级3相当于使延迟时间小于1000毫秒的延迟要求,等级4相当于允许1000毫秒以上的延迟的延迟要求。
各车载装置6的延迟要求例如作为规定的控制信号从车载装置6输入。例如,延迟要求也可以在伴随着车辆电源的接通而车载装置6和无线通信装置5通信连接的定时,从车载装置6向无线通信装置5通知。另外,也可以基于在车载装置6中发生了面向外部装置4的通信业务(换言之发送用数据),从车载装置6通知给无线通信装置5。可以对每个通信业务指定延迟要求。此外,延迟要求也可以通过无线通信装置5在规定的定时或者定期地对各车载装置6询问延迟要求而获取。另外,也可以在从各车载装置6向无线通信装置5发送的数据的报头等中描述延迟要求。此外,也可以对由车载装置6执行的每个应用软件设定延迟要求。
另外,通信要求获取部F34从各车载装置6获取与外部装置4的通信方式所涉及的延迟允许值以外的参数。例如,通信要求获取部F34获取允许的分组错误率的上限值、与频带保证相关的资源类型等。与频带保证相关的资源类型例如包含是否保证频带。此外,分组错误率的上限值、资源类型这样的参数也可以从核心网络3获取。另外,分组错误率以及与频带保证相关的资源类型也可以由通信要求获取部F34基于从车载装置6输入的数据的种类等来判断。
路径选择部F35是基于移动状态判定部F33的判定结果以及各车载装置6所要求的的通信的实时性,来选择在各车载装置6的数据通信中使用的通信路径的结构。路径选择部F35相当于通信路径选择部。对于通信控制部F3的工作的详细内容另外后述。
<关于无线通信路径的分配处理>
在这里,使用图4所示的流程图对无线通信装置5实施的路径选择处理进行说明。此外,图4的流程图例如每隔4秒、每隔10秒等、以规定间隔依次被执行。另外,图4的流程图也可以例如在车辆Hv停车时、在实施了切换时等,接受到发生了规定的事件而执行。另外,也可以以从车载装置6输入了发送用数据为触发来执行。并且,也可以以车辆进入Wi-Fi基站7的通信区域WCR内为触发来执行。换言之,也可以接受到Wi-Fi通信部F22从Wi-Fi基站7接收到包含规定的SSID的信标的情况,而开始本流程。
在这里,为了简化说明,如上所述,以无线通信装置5构成为能够使用SIM55利用APN_1和APN_2这两个APN的情况为例进行说明。
首先,在步骤S1中,移动管理部F31执行移动管理处理,该移动管理处理是服务小区的再选择所涉及的处理。例如,移动管理部F31基于与SIM55对应的每个小区的RSRP、RSRQ、分配频率的优先度等,来判断是否需要小区的再选择。基于每个小区的RSRP、RSRQ,在存在能够期待通信品质比当前的服务小区良好的小区的情况下,与网络侧装置配合进行小区的再选择。在存在分配有优先度比服务小区高的频率的小区的情况下也同样地可以实施小区的再选择。也就是说,移动管理部F31对服务小区和周边小区的通信品质等进行比较,在存在满足特定条件的小区的情况下,实施小区的再选择。此外,在移动管理处理中也能够包含将用于再选择小区的RRC消息向网络侧装置发送的处理等。步骤S1相当于移动管理步骤。
在步骤S2中,移动状态判定部F33基于从移动管理部F31提供的表示小区的再选择的历史的信息,来判定与SIM55对应的蜂窝线路的移动状态,并移至步骤S3。此外,判定出的移动状态的信息在例如在成为RRC连接状态的情况下等、在规定的定时作为RRC消息被报告给网络侧装置。步骤S2相当于移动状态判定步骤。
在步骤S3中,APN特性获取部F32从网络侧装置获取每个APN的通信设定参数,并评价与各APN对应的每个无线通信服务的QoS。例如,延迟特性设定值被设定为小于规定的低延迟阈值的APN设定为高QoS-APN。另外,延迟特性设定值被设定为规定的低延迟阈值以上的APN设定为低QoS-APN。作为低延迟阈值,例如可以采用150毫秒、200毫秒、300毫秒等。在这里,作为一个例子,APN_1相当于低QoS-APN,APN_2相当于高QoS-APN。
此外,每个APN的QoS的判定粒度并不限定于高等级和低等级这两个阶段。QoS的高低也可以用高、中、低这三个阶段来表现。另外,QoS也可以用1~4等等级来表现。在该情况下,等级值越高意味着QoS越高。另外,在这里,作为一个例子,例示基于延迟特性设定值来评价QoS的方式,但并不限于此。APN特性获取部F32也可以基于分组转发的优先度、有无频带保证、分配频率,来评价各APN的QoS。APN特性获取部F32也可以通过组合多种项目,来评价与各APN对应的每个无线通信服务的QoS的高低。评价与某个APN对应的无线通信服务的QoS相当于评价该无线通信服务的通信速度的期待值。本公开的QoS能够置换为通信速度来实施。
此外,在建立通信线路时等获取完毕每个APN的通信设定参数且该参数不随时间变动的情况下,也可以省略通信设定参数的获取处理。另外,对于动态变化的参数,也可以构成为定期地或者在发生规定的事件时获取并更新。
另外,在步骤S3中,通信控制部F3与Wi-Fi通信部F22配合,判定是否能够实施Wi-Fi通信。步骤S3相当于路径特性获取步骤。若步骤S3中的处理完成,则移至步骤S4。
在步骤S4中,通信要求获取部F34从各车载装置6获取延迟允许值并移至步骤S5。为了方便起见,将自动驾驶装置6A的延迟允许值记载为DA_A,将导航装置6B的延迟允许值记载为DA_B,将探测装置6C的延迟允许值记载为DA_C。作为一个例子,作为各车载装置6的延迟要求的延迟允许值被设定为具有DA_A<DA_B<DA_C的关系的值。例如,自动驾驶装置6A的延迟允许值DA_A可以被设定为100毫秒等。导航装置6B的延迟允许值DA_B可以被设定为例如500毫秒等、与自动驾驶装置6A的延迟允许值DA_A相比相对较大的值。探测装置6C的延迟允许值DA_C能够设为例如2000毫秒。此外,以上举出的数值是一个例子,可以适当地变更。步骤S4相当于延迟允许量获取步骤。
以下,为了方便起见,将延迟允许值被设定为规定的近距离通信允许阈值以上的数据通信称为延迟允许通信,并且将允许上述的近距离通信允许阈值以上的延迟的车载装置6也称为延迟允许装置。近距离通信允许阈值例如为1000毫秒。因此,在上述的例子中,探测装置6C可以相当于延迟允许装置。当然,近距离通信允许阈值也可以是500毫秒、2000毫秒等。此外,本公开中的延迟允许通信如另外后述那样,相当于可应用Wi-Fi通信的数据通信。因此,延迟允许通信能够替换为可应用Wi-Fi通信。同样地,延迟允许装置能够替换为可应用Wi-Fi装置。
在步骤S5中,路径选择部F35基于在步骤S2中判定的移动状态,来执行分配处理,该分配处理是选择每个车载装置6的通信路径的处理。使用图5所示的流程图对分配处理的执行步骤的一个例子进行说明。在本公开中,作为一个例子,路径分配处理包含步骤S51~S55。图5所示的分配处理作为图4的步骤S5来执行。各步骤的执行主体能够为路径选择部F35。当然,分配处理所具备的步骤数、处理顺序、执行主体等可以适当地变更。步骤S5相当于通信路径选择步骤。
首先,在步骤S51中,通过移动状态判定部F33判定移动状态是否被判定为通常等级。在移动状态被判定为通常等级的情况下,对步骤S51进行肯定判定,并移至步骤S52。另一方面,在移动状态被判定为中等级或高等级的情况下,对步骤S51作出否定判定,并移至步骤S55。
在步骤S52中,判定是否可以利用Wi-Fi通信。在可以利用Wi-Fi通信的情况下,对步骤S52作出肯定判定并移至步骤S53。另一方面,在不能利用Wi-Fi通信的情况下,移至步骤S55。
在步骤S53中,对进行延迟允许通信的车载装置6分配Wi-Fi通信。例如,在上述的例子中,对探测装置6C分配Wi-Fi通信。此外,在存在多个延迟允许装置的情况下,能够对它们中的任意一个分配作为通信路径的Wi-Fi通信。若步骤S53完成,则移至步骤S54。
在步骤S54中,对延迟允许装置以外的车载装置6分配与延迟允许值相应的APN。例如,对作为剩余的车载装置6的自动驾驶装置6A和导航装置6B中的延迟允许值相对较小的自动驾驶装置6A分配作为高QoS-APN的APN_2。另外,对延迟允许值相对较大的导航装置6B分配作为低QoS-APN的APN_1。也就是说,在延迟允许装置以外的车载装置6中,对延迟允许值小的车载装置6优先地分配QoS高的APN。
此外,对某个装置分配某个APN相当于分配与该APN对应的无线通信服务,来作为该装置的通信路径。另外,在对自动驾驶装置6A分配了APN_2的状态下,在通信速度的观点上APN_2有富余的情况下,也可以对导航装置6B也分配APN_2。在允许通信速度的范围内,也可以对一个APN分配多个车载装置6。若步骤S54完成,则移至图4的步骤S6。
在步骤S55中,对各车载装置6分配与延迟允许值相应的APN。也就是说,对延迟允许值小的车载装置6优先地分配QoS高的APN。例如,对自动驾驶装置6A分配作为高QoS-APN的APN_2。另外,对探测装置6C分配作为低QoS-APN的APN_1。分配给导航装置6B的通信路径可以是APN_1和APN_2中的任意一个。如上述那样,在对自动驾驶装置6A分配了APN_2的状态下,在通信速度的观点上APN_2有富余的情况下,优选对导航装置6B也分配APN_2。若步骤S55完成,则移至图4的步骤S6。
在步骤S6中,通信控制部F3将在步骤S5中决定的每个车载装置6的通信路径通知给无线通信部F2,作为每个车载装置6的通信路径来应用。由此,从各车载装置6输入的数据由被分配给该输入源的通信路径来发送。此外,在这里,作为一个例子,在步骤S5中决定的每个车载装置6的通信路径被即时应用,但并不限于此。例如,步骤S6中的通信路径的实体的变更也可以被保留到车辆停止、或自动驾驶装置6A和自动驾驶管理中心4A的通信完成为止。
图6是总结了通过以上的处理确定的与移动状态以及可否利用Wi-Fi通信相应的每个车载装置6的通信路径的分配方式的图。如图6所示,在移动状态为通常等级(Normal)且可以利用Wi-Fi的环境下,作为成为延迟允许装置的探测装置6C的通信路径,采用Wi-Fi通信。另一方面,在移动状态为高等级或者中等级(High/Middle)的情况下,无论可否利用Wi-Fi,作为成为延迟允许装置的探测装置6C的通信路径,都采用蜂窝通信,更优选采用使用了低QoS-APN的蜂窝通信。
另外,在移动状态为通常等级(Normal)且不能利用Wi-Fi的环境下,作为成为延迟允许装置的探测装置6C的通信路径,采用使用了低QoS-APN的蜂窝通信。对于延迟允许装置以外的自动驾驶装置6A以及导航装置6B,延迟允许值越小,优先地分配与QoS越高的APN对应的蜂窝通信。也就是说,被控制为在延迟允许装置中包含Wi-Fi通信作为通信路径的选项,另一方面,在延迟允许装置以外的车载装置中不包含Wi-Fi通信作为通信路径的选项。
<关于上述结构的效果>
以上所述的结构是并行地使用与多个APN中的每个APN对应的蜂窝通信以及Wi-Fi通信来作为车辆整体的结构,根据移动状态来决定每个车载装置6的通信路径的分配。具体而言,路径选择部F35在移动状态为通常等级且可以利用Wi-Fi通信的情况下,应用Wi-Fi通信来作为延迟允许装置的通信路径。另外,在移动状态为高等级的情况下,即使在可以利用Wi-Fi通信的状况下,作为延迟允许装置的通信路径,也应用使用了APN的蜂窝通信。
移动状态为高等级的情况基本上相当于车辆Hv正在高速移动的情况。因此,即使可以利用Wi-Fi,在Wi-Fi的通信区域内停留的时间相对较短,反而通信效率可能会降低安全设定等、用于通信连接的处理时间的量。另一方面,在使用了APN的蜂窝通信中,即使在产生了伴随着移动的切换的情况下,也维持IP地址等。因此,移动状态为高等级的情况下的蜂窝通信的效率可能高于Wi-Fi。也就是说,与Wi-Fi通信相比,蜂窝通信能够理解为难以引起伴随着移动的通信效率的降低的通信路径、或者相对于移动可靠的通信路径。
本公开是着眼于以上那样的每个通信路径的特性而创造的,根据上述的结构,在难以引起伴随着移动的通信效率的降低的环境中,对延迟允许装置分配不花费通信成本的Wi-Fi通信。另外,在可能产生伴随着移动的通信效率的降低的环境中,对延迟允许装置分配虽然花费通信成本但相对于移动可靠的蜂窝通信。由此,能够抑制伴随移动而通信效率劣化,并且抑制通信成本。
另外,如本实施方式那样,在可利用多个APN的结构中,在移动状态为中等级或者高等级的情况下,对延迟允许装置优先地分配QoS相对较低的APN。由此,能够对剩余的车载装置6分配QoS相对较高的APN。另外,作为其结果,能够降低产生不满足与每个车载装置6的延迟相关的要求品质的通信的担忧。也就是说,在并行地使用多个APN的结构中,通过分配与每个车载装置6的延迟要求相应的通信路径,作为包含多个车载装置6的系统整体,能够抑制超过各车载装置6的允许范围的延迟时间的合计值。换言之,在需要并行地执行通信的延迟时间等所涉及的要求不同的多种数据通信的情况下,通过并用与各数据通信的类型相应的多个通信服务,整体上能够提高通信效率。
然而,作为可以选择性地使用Wi-Fi通信和蜂窝通信的其他结构亦即比较结构,在能够进行Wi-Fi通信的情况下,为了降低通信成本,设想延迟允许值较小的车载装置6的数据通信也通过Wi-Fi通信来实施的结构。然而,如上所述,由于在移动状态为高等级或中等级的情况下,可利用Wi-Fi通信的状态持续的时间较短,因此未必能够收发在Wi-Fi通信中能够期待的程度的数据。也就是说,在降低通信成本的观点上,未必能够获得预期的程度的效果。另外,通过从蜂窝通信切换至Wi-Fi通信,通信延迟可能成为问题。特别是,在自动驾驶、车辆的远程控制等这样的车辆控制所涉及的数据通信等中,由于要求非常高的实时性,因此Wi-Fi连接时的延迟成为更加显著的课题。
本实施方式的路径分配处理是着眼于上述的课题而创造出的,即使在能够进行Wi-Fi通信的状况下,也不是通过Wi-Fi进行所有的数据通信,而限定为延迟允许值被设定为规定值以上的数据通信。换言之,对于用于自动驾驶的数据通信、用于车辆远程控制的数据通信这样的延迟允许值小于规定值的数据通信,不切换为Wi-Fi,而维持蜂窝通信。根据这样的结构,在紧急性较高的数据通信中,能够降低产生伴随着通信介质的切换的通信延迟的担忧。
此外,在紧急性较高的数据通信中,包含即时性(所谓的实时性)较高的数据通信。所谓的紧急性较高的数据通信例如是要求最大延迟时间为100毫秒以下的数据通信。具体而言,自动驾驶、驾驶辅助、远程控制等这样的车辆控制用的数据通信、自动驾驶车辆的运行管理所涉及的数据通信等相当于紧急性较高的数据通信。也就是说,从自动驾驶装置6A、驾驶辅助装置、车辆侧远程控制装置输入的数据相当于抑制通信的延迟的必要性较大的数据。自动驾驶装置6A、驾驶辅助装置、车辆侧远程控制装置等基于来自外部装置4的信号来执行车辆控制的车载装置6相当于车辆控制装置。
另外,反过来说,所谓的紧急性较低的数据通信例如是地图数据的收发所涉及的通信、用于将探测数据上传到地图服务器4B的通信、软件的更新程序的收发等。在搭载于车辆的音频设备从云服务器获取音乐数据并播放的结构中,用于下载音乐数据的通信也可以说是紧急性较低的数据通信。但是,即使是音乐数据、动画数据等多媒体所涉及的数据通信,若音乐、动画的播放在中途停止,则也可能损害用户的便利性。因此,多媒体所涉及的数据通信相当于比用于收发探测数据、地图数据的通信更要求即时性的数据通信。
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但本公开并不限定于上述的实施方式,以下所述的各种变形例也包含于本公开的技术范围,并且,除了下述以外,也能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更来实施。例如,下述的各种变形例能够在不产生技术矛盾的范围内适当地组合并实施。此外,对于具有与在上述的实施方式中所述的部件相同功能的部件,标注相同的附图标记,并省略其说明。另外,在仅提及结构的一部分的情况下,对于其他部分能够应用之前说明的实施方式的结构。
例如,在以上,在存在多个不对应于延迟允许装置的车载装置6的情况下,对延迟允许值小的车载装置6优先地分配QoS高的APN,但并不限于此。也可以使用QoS以外的参数来分配每个车载装置6的APN。例如,也可以构成为在存在多个不对应于延迟允许装置的车载装置6的情况下,对延迟允许值小的车载装置6优先地分配分配频率低的APN。
另外,在以上,例示了采用通常等级来作为可以选择Wi-Fi通信作为通信路径的基准等级的结构,但基准等级也可以是中等级。在采用中等级来作为基准等级的结构中,以移动状态是中等级或通常等级为条件,通过Wi-Fi通信来执行延迟允许通信。
另外,如图7所示,无线通信装置5也可以构成为:具备获取车辆Hv的移动速度的移动速度获取部F4,根据该移动速度获取部F4获取到的移动速度来变更工作方式。移动速度获取部F4也可以从车速传感器、自动驾驶装置6A等获取移动速度,也可以基于来自蜂窝基站2的信号的多普勒频移量来推断移动速度。
例如,APN特性获取部F32也可以根据由移动速度获取部F4获取到的移动速度,使针对评价每个APN的QoS时的分配频率的评价方针反转。具体而言,也可以在停车中或者缓行中,频率越高判断为QoS越高,另一方面,在通常行驶中,分配频率越低,判断为QoS越高。
这里的缓行中例如是指移动速度例如为10km/h等规定的缓行相当速度以下的状态。缓行中也能够包含用于停车的自主行驶中。另外,这里的通常行驶中是移动速度超过缓行相当速度的状态,也包含高速行驶中。此外,高速行驶中是指例如60km/h、80km/h等这样的超过规定的速度阈值的状态。
在通常行驶中的情况下,分配频率越低则视为QoS越高的理由如下。一般而言,在通信环境稳定的情况下,频率越高,则通信速度可能越高。然而,由于车辆与行人等相比以比较高的速度移动,因此与蜂窝基站2的相对位置的变化程度较大。而且,频率越高,越容易受到通信环境的变动的影响。因此,在车辆和外部装置的无线通信这样的技术领域中,频率越高,综合的通信速度可能越降低。但是,并不总是频率越高通信速度越降低,在停车中等,由于车辆Hv相对于蜂窝基站2的相对位置的变化程度较小,因此分配频率越高,通信速度可能越高。
上述的控制方式是着眼于上述的课题而创造出的,在通常行驶中的情况下,分配频率越低,将QoS评价得越高,另一方面,在缓行中以及停车中,分配频率越高,将QoS评价为越高。根据该结构,在与蜂窝基站2的位置关系容易变化的车辆中,能够适当地评价每个APN的QoS、换言之通信速度。另外,作为其结果,能够更适当地分配每个车载装置6的通信路径。
基于相同的技术思想,APN特性获取部F32也可以根据移动状态判定部F33判定出的移动状态(mobilityState)对应于通常等级/中等级/高等级中的哪一个,使评价每个APN的QoS时的针对分配频率的评价方针反转。具体而言,也可以在移动状态为通常等级的情况下,频率越高,判断为QoS越高,另一方面,在为中等级或者高等级的情况下,分配频率越低,判断为QoS越高。
另外,在能够进行Wi-Fi通信的状态下,且是停车中和缓行中的情况下,能够期待车辆Hv在Wi-Fi基站7的通信区域WCR的停留时间、换言之能够进行Wi-Fi通信的时间延长。因此,在停车中和缓行中也可以扩大可应用Wi-Fi通信的数据通信的范围。例如,也可以在通常行驶中,将规定延迟允许通信的近距离通信允许阈值设为1000毫秒,另一方面,在停车中和缓行中,将近距离通信允许阈值设为500毫秒。
另外,通信控制部F3也可以构成为:在成为能够进行Wi-Fi通信的状态的情况下,使用规定的应用软件来测定Wi-Fi通信的通信速度。在该情况下,路径选择部F35也可以构成为:以Wi-Fi通信的通信速度为规定阈值以上为条件,设定为延迟允许装置的通信路径。作为Wi-Fi通信的通信速度,也可以获取下载速度、上传速度。路径选择部F35也可以根据延迟允许通信以下行通信和上行通信中的哪种通信为主等这样的通信特性,来判断是否切换为Wi-Fi通信。
然而,在变更分配给某个车载装置6的APN时,通信可能被瞬间中断。这是因为若变更在某个车载装置6和某个外部装置4的通信中所使用的APN,则从车载装置6到外部装置4进行使用了该新的APN的通信路径的探索以及设定。通信路径的再设定通过核心网络3与无线通信装置交换控制信号来实现。具体而言,由于伴随着路径选择,在数据通信中应用的IP地址、端口编码改变,因此在网络侧和无线通信装置5中交换用于取得IP地址等通信设定的匹配的控制信号。
若着眼于那样的课题,则优选在实施用于车辆控制的数据通信期间、或者在车辆正在行驶期间,保留路径变更处理的实施,其中,该路径变更处理是变更对自动驾驶装置6A等车辆控制装置的APN的分配的处理。例如,优选以自动驾驶装置6A未进行与自动驾驶管理中心4A的数据通信、车辆停止等为条件来实施对自动驾驶装置6A的路径变更处理。根据该结构,在实施紧急性较高的数据通信中,能够降低该通信暂时停止的担忧。此外,例如基于满足出现了RSPw比当前的APN大的APN的情况、服务小区产生了变动的情况等规定的路径变更条件,来实施对自动驾驶装置6A的路径变更处理即可。作为路径变更条件,能够包含通过图4所示的路径分配处理分配了与当前的APN不同的APN的情况。
另外,无线通信装置5在即使选择无线通信装置5可利用的任意一个APN作为自动驾驶装置用的APN,也得不到自动驾驶装置6A所要求的通信速度的情况下,也可以将规定的错误信号输出到自动驾驶装置6A。错误信号能够为表示无法保证所要求的通信速度、换言之无法保证通信的实时性的信号。根据该结构,自动驾驶装置6A也可以基于接收到来自无线通信装置5的错误信号,来执行例如将车辆的行驶速度抑制规定量、或向驾驶座乘员转让权限等用于安全的车辆控制。
另外,无线通信装置5也可以将表示自动驾驶装置6A和自动驾驶管理中心4A的通信状况的通信速度报告信号依次输出到自动驾驶装置6A。通信速度报告信号能够为例如延迟时间的平均值、分组错误率、延迟特性设定值等、直接或间接地表示通信的延迟程度的信号。这里的通信速度可以仅是上行通信的速度,也可以仅是下行通信的速度。根据该结构,自动驾驶装置6A能够基于来自无线通信装置5的通信速度报告信号,来变更车辆的行为(换言之系统响应)。例如,自动驾驶装置6A也可以基于与自动驾驶管理中心4A的通信速度慢,来计划以及执行行驶速度的抑制、切换请求等。
并且,无线通信装置5也可以构成为将表示通信状况的数据作为通信日志保存于未图示的记录装置。根据该结构,能够记录自动驾驶时的通信状况。另外,能够留下表示发生了通信错误的数据。这些数据例如可以用于自动驾驶中发生了事故时的原因解析。通过留下自动驾驶时的与外部装置的通信状况作为日志,容易解析发生事故时的原因。
以上所述的无线通信装置5适合作为在规定了与自动驾驶管理中心4A的通信延迟时间小于规定阈值作为运行设计域(ODD:Operational Design Domain)的车辆中使用的结构。根据上述的无线通信装置5,能够降低自动驾驶所涉及的数据通信偏离规定的允许时间的担忧。另外,作为一个方式,上述的无线通信装置5将表示通信的延迟程度的信息依次通知给自动驾驶装置6A,因此自动驾驶装置6A能够根据通信的状况来变更系统响应。其结果是,从通信延迟的观点出发,能够降低即使不满足ODD也继续进行自动驾驶的担忧。应予说明,ODD是规定可执行自动驾驶的条件/环境的结构。
<其他变形例>
以上,为以车载装置6为单位来控制数据的通信路径的结构,但并不限于此。无线通信装置5也可以构成为以应用为单位来切换通信路径。另外,例如,在如图8所示那样一个车载装置6执行多个应用的情况下,也可以对一个车载装置6分配与各应用对应的多个APN。也可以对每个车载装置6、每个应用设定APN。图8所示的装置A~C例如能够依次为自动驾驶装置6A、导航装置6B、探测装置6C。应用A-1例如能够为获取行驶辅助信息来创建控制计划的应用。另外,应用A-2例如能够为将在车辆中本地保存的表示自动驾驶装置6A的工作状态的数据上传到自动驾驶管理中心4A的应用。应用B-1例如是导航应用,应用C-1能够为生成探测数据并上传到地图服务器4B的应用。
此外,这里的应用是指应用软件。也可以对一个APN分配多个应用。在本公开中的对每个车载装置6分配无线通信服务这样的技术思想也包含对每个应用分配无线通信服务的结构。另外,对某个车载装置6/应用分配某个无线通信服务这样的技术思想也包含对该车载装置6/应用所实施的数据通信分配该无线通信服务这样的技术思想。
另外,以上,作为一个例子,使用如延迟允许值那样数值越低则表示越不要求即时性的参数来表现各车载装置的延迟要求,但并不限于此。延迟要求也可以使用数值越大则表示要求越高的即时性的参数来表现。延迟要求也可以用表示即时性的要求程度的即时性等级来表现。即时性等级越高,则表示要求越短的延迟时间。
以上,公开了仅在延迟允许装置中可以选择Wi-Fi通信的结构,但并不限于此。也可以根据停车中、缓行中等车辆的移动速度,在延迟允许装置以外的车载装置6中也设定Wi-Fi通信作为通信路径。这是因为在停车中、缓行中,车辆的每单位时间的移动量较小,因此与通常行驶时相比,可以允许通信延迟。
以上,公开了使用非专利文献1中规定的mobilityState、即规定时间以内的小区的再选择次数来判定移动状态的结构,但并不限于此。移动状态判定部F33也可以构成为基于车辆的移动速度来判定移动状态。也就是说,作为表示移动状态的指标,代替mobilityState,可以采用移动速度。在该情况下,移动状态判定部F33例如在移动速度小于规定的第一阈值的情况下,将移动状态判定为低速等级,在移动速度为第一速度阈值以上且小于第二速度阈值的情况下,将移动状态判定为中速等级。另外,在移动速度为第二速度阈值以上的情况下,能够将移动状态判定为高速等级。无线通信装置5可以采用低速等级来作为基准等级。也就是说,上述的实施方式也可以将通常等级置换为低速等级来实施。
规定低速等级的第一速度阈值例如可以是10km/h等缓行相当速度,也可以是20km/h、30km/h等。第一速度阈值例如能够设定为能够期待Wi-Fi通信区域WCR内的停留时间为10秒以上的值。Wi-Fi通信区域WCR内的停留时间可以通过Wi-Fi基站7所形成的能够进行Wi-Fi通信的区间的长度的设想值(例如平均值)除以移动速度来计算。另外,第二速度阈值大于第一速度阈值即可,例如能够为60km/h等。第一速度阈值、第二速度阈值可以作为参数预先登记于无线通信装置5,也可以从网络侧装置分发。通过那样的结构也起到与上述的实施方式相同的效果。
此外,移动状态的判定粒度并不限定于三个阶段。也可以是两个阶段、四个阶段以上。另外,移动状态也可以用连续值来表现。在该情况下,能够期待向Wi-Fi通信区域WCR的停留时间为规定阈值以上的范围的极限值可以成为基准等级。另外,作为表示移动状态的指标,也可以使用多普勒频移量。移动状态判定部F33也可以构成为使用相对于多普勒频移量的阈值,来判定移动状态的等级。
另外,以上,例示出了采用Wi-Fi作为近距离通信的方式的结构,但近距离通信的方式并不限定于此。作为近距离通信,可以采用IEEE802.11的各标准中规定的多种通信方式。另外,作为近距离通信标准,可以采用由IEEE1509公开的WAVE(Wireless Access inVehicular Environment:车载环境下的无线接入)标准、DSRC(Dedicated Short RangeCommunications:专用短程通信)标准等任意的标准。在应用WAVE等的情况下,作为通信对象的路侧机相当于形成无线局域网的接入点。此外,如无线通信装置能够经由路侧机与外部装置数据通信那样,路侧机通过光线路等与PDN35连接。在形成无线局域网的接入点的概念中,能够包括与PDN35连接并且形成与蜂窝通信相比相对近距离的通信区域的多种通信设备。
<附言>
本公开所记载的装置及其方法也可以通过专用计算机来实现,该专用计算机构成被编程为执行通过计算机程序具体化的一个或多个功能的处理器。另外,本公开所记载的装置及其方法也可以使用专用硬件逻辑电路来实现。并且,本公开所记载的装置及其方法也可以通过一个以上的专用计算机来实现,该一个以上的专用计算机由执行计算机程序的处理器和一个以上的硬件逻辑电路的组合来构成。另外,计算机程序也可以作为由计算机执行的指令而存储于计算机可读取的非过渡有形记录介质。也就是说,无线通信装置5等所提供的单元和/或功能可以由记录于实体的存储器装置的软件以及执行该软件的计算机、仅软件、仅硬件、或者它们的组合来提供。例如,无线通信装置5所具备的功能的一部分或者全部也可以作为硬件来实现。在将某个功能作为硬件来实现的方式中,包括使用一个或者多个IC等来实现的方式。无线通信装置5也可以代替CPU,使用MPU、GPU、DFP(Data FlowProcessor:数据流处理器)来实现。无线通信装置5也可以将CPU、MPU、GPU等多种运算处理装置组合来实现。无线通信装置5也可以使用片上系统(SoC:System-on-Chip)来实现。并且,各种处理部也可以使用FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)来实现。各种程序储存于非过渡性实体记录介质(non-transitory tangible storage medium)即可。作为程序的保存介质,能够采用HDD(Hard-disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)、EPROM(Erasable Programmable ROM:可擦除可编程ROM)、SD卡等多种存储介质。
Claims (9)
1.一种车辆用无线通信装置,是在车辆中作为用于至少一个车载装置与外部装置实施数据通信的接口使用的车辆用无线通信装置,上述外部装置是设置于车辆外部的其他通信装置,其中,具备:
近距离通信部(F22),实施近距离通信,其中,上述近距离通信是经由配置于上述车辆外部的无线局域网的接入点的无线通信;
蜂窝通信部(F21),实施蜂窝通信,其中,上述蜂窝通信是经由蜂窝基站的无线通信;
移动状态判定部(F33),判定上述车辆的移动状态;以及
通信路径选择部(F35),基于上述移动状态判定部判定出的上述移动状态,来选择用于上述车载装置与上述外部装置通信的通信路径,
上述通信路径选择部构成为:
在上述移动状态为规定的基准等级以下的情况下,比上述蜂窝通信优先地采用上述近距离通信来作为上述车载装置的通信路径,另一方面,在上述移动状态超过上述基准等级的情况下,采用上述蜂窝通信来作为上述车载装置的通信路径。
2.根据权利要求1所述的车辆用无线通信装置,其中,
具备延迟允许量获取部(F34),上述延迟允许量获取部从上述车载装置获取延迟允许量,其中,上述延迟允许量直接或间接地表示可允许的通信延迟时间的长度,
上述通信路径选择部构成为:在上述移动状态为规定的等级以下且上述车载装置的上述延迟允许量为规定的近距离通信允许阈值以上的情况下,比上述蜂窝通信优先地采用上述近距离通信来作为上述车载装置的通信路径,另一方面,在上述延迟允许量小于上述近距离通信允许阈值的情况下,采用上述蜂窝通信来作为通信路径。
3.根据权利要求2所述的车辆用无线通信装置,上述车辆用无线通信装置是与多个上述车载装置连接并使用的车辆用无线通信装置,其中,
上述延迟允许量获取部从多个上述车载装置中的每个上述车载装置获取上述延迟允许量,
上述通信路径选择部基于上述移动状态判定部判定出的上述移动状态和每个上述车载装置的上述延迟允许量,来选择每个上述车载装置的通信路径,
上述通信路径选择部构成为:在上述移动状态为上述基准等级以下的状况下,对上述延迟允许量为上述近距离通信允许阈值以上的上述车载装置比上述蜂窝通信优先地分配上述近距离通信来作为通信路径,另一方面,对上述延迟允许量小于上述近距离通信允许阈值的上述车载装置分配上述蜂窝通信来作为通信路径。
4.根据权利要求3所述的车辆用无线通信装置,上述车辆用无线通信装置构成为能够利用服务质量不同的多个无线通信服务,来作为上述蜂窝通信,其中,
上述通信路径选择部构成为:在上述移动状态超过上述基准等级的情况下,无论是否能够利用上述近距离通信,都对上述延迟允许量为上述近距离通信允许阈值以上的上述车载装置,比多个上述无线通信服务中的上述服务质量高的上述无线通信服务优先地分配上述服务质量低的上述无线通信服务。
5.根据权利要求3或4所述的车辆用无线通信装置,上述车辆用无线通信装置构成为能够利用服务质量不同的多个无线通信服务,来作为上述蜂窝通信,其中,
上述通信路径选择部构成为:在存在多个上述延迟允许量小于上述近距离通信允许阈值的上述车载装置的情况下,对上述延迟允许量更小的上述车载装置优先地分配上述服务质量高的上述无线通信服务。
6.根据权利要求3或4所述的车辆用无线通信装置,上述车辆用无线通信装置构成为能够利用服务质量不同的多个无线通信服务,来作为上述蜂窝通信,其中,
具备路径特性获取部(F32),上述路径特性获取部获取每个上述无线通信服务的分配频率,
上述通信路径选择部构成为:在存在多个上述延迟允许量小于上述近距离通信允许阈值的上述车载装置的情况下,对上述延迟允许量更小的上述车载装置优先地分配上述分配频率低的上述无线通信服务。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的车辆用无线通信装置,其中,
具备移动管理部(F31),上述移动管理部进行上述蜂窝通信中的服务小区的选择控制,
上述移动状态判定部构成为:基于从提供上述蜂窝通信的网络侧装置(2、31、32、33、34)通知的观测时间以内的由上述移动管理部进行的上述服务小区的再选择次数,来判定上述移动状态符合普通、中等以及高中的哪一个,
上述基准等级是上述普通或者上述中等。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的车辆用无线通信装置,其中,
上述车辆的移动速度小于规定阈值的状态被设定为上述基准等级,
上述移动状态判定部构成为:基于上述车辆的移动速度来判定上述移动状态是否符合上述基准等级。
9.一种通信控制方法,是由至少一个处理器(51)执行,用于控制使用近距离通信和蜂窝通信中的哪种通信来在车辆中作为用于至少一个车载装置与外部装置数据通信的通信路径使用的通信控制方法,上述近距离通信是经由配置于车辆外部的无线局域网的接入点的无线通信,上述蜂窝通信是经由蜂窝基站的无线通信,其中,
上述通信控制方法包含:
移动状态判定步骤(S2),判定上述车辆的移动状态;以及
通信路径选择步骤(S5),基于在上述移动状态判定步骤中判定出的上述移动状态,来选择用于上述车载装置与上述外部装置通信的通信路径,
上述通信路径选择步骤构成为:
在上述移动状态为规定的基准等级以下的情况下,比上述蜂窝通信优先地采用上述近距离通信来作为上述车载装置的通信路径,另一方面,在上述移动状态超过上述基准等级的情况下,采用上述蜂窝通信来作为上述车载装置的通信路径。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020170639A JP7400684B2 (ja) | 2020-10-08 | 2020-10-08 | 車両用無線通信装置、通信制御方法 |
JP2020-170639 | 2020-10-08 | ||
PCT/JP2021/036080 WO2022075166A1 (ja) | 2020-10-08 | 2021-09-30 | 車両用無線通信装置、通信制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116250286A true CN116250286A (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=81125976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180067932.6A Pending CN116250286A (zh) | 2020-10-08 | 2021-09-30 | 车辆用无线通信装置、通信控制方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230199636A1 (zh) |
EP (1) | EP4228326A4 (zh) |
JP (1) | JP7400684B2 (zh) |
CN (1) | CN116250286A (zh) |
WO (1) | WO2022075166A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023163867A (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-10 | フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 | 通信制御装置及び通信制御方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004080420A (ja) | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Denso Corp | 車載無線端末 |
JP2005012563A (ja) | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Toyota Motor Corp | 移動端末のネットワーク接続システム |
JP4655955B2 (ja) | 2006-02-15 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 移動体用通信装置 |
US9955398B2 (en) * | 2015-03-30 | 2018-04-24 | Apple Inc. | WLAN / cellular interworking based on mobility information |
WO2017047351A1 (ja) | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 住友電気工業株式会社 | 通信装置 |
US10257682B2 (en) * | 2017-05-03 | 2019-04-09 | Blackberry Limited | Method and system for dedicated short range communication with traffic offload |
JP7067876B2 (ja) | 2017-06-08 | 2022-05-16 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | 車載無線通信装置および通信制御方法 |
-
2020
- 2020-10-08 JP JP2020170639A patent/JP7400684B2/ja active Active
-
2021
- 2021-09-30 WO PCT/JP2021/036080 patent/WO2022075166A1/ja unknown
- 2021-09-30 EP EP21877467.7A patent/EP4228326A4/en active Pending
- 2021-09-30 CN CN202180067932.6A patent/CN116250286A/zh active Pending
-
2023
- 2023-02-15 US US18/169,708 patent/US20230199636A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022075166A1 (ja) | 2022-04-14 |
EP4228326A1 (en) | 2023-08-16 |
JP2022062548A (ja) | 2022-04-20 |
EP4228326A4 (en) | 2024-03-20 |
JP7400684B2 (ja) | 2023-12-19 |
US20230199636A1 (en) | 2023-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230013993A1 (en) | Method and apparatus for controlling communication between devices in a network | |
CN110832926B (zh) | 无线通信系统中通过共享上行链路资源和侧链路资源来执行装置对装置通信的方法和装置 | |
US9992809B2 (en) | Controlling vehicle-to-vehicle communication using a distribution scheme | |
KR20190096873A (ko) | 자율주행시스템에서 차량과 서버의 연결 설정방법 및 이를 위한 장치 | |
US20230300226A1 (en) | Communication control device, communication control method, and relay server | |
US11968604B2 (en) | Method for providing V2X-related service by device in wireless communication system supporting sidelink, and device therefor | |
GB2583726A (en) | Network and control thereof | |
US20230209476A1 (en) | Method by which vru transmits safety message in wireless communication system supporting sidelink, and apparatus therefor | |
US20230199636A1 (en) | Vehicle wireless communication device and communication control method | |
US20230073111A1 (en) | Method by which v2x vehicle transmits virtual v2x message in wireless communication system supporting sidelink, and device therefor | |
EP4089433A1 (en) | Method for transmitting, by apparatus, cpm in wireless communication system supporting sidelink, and apparatus therefor | |
US20230107147A1 (en) | Server, method and device for v2x service | |
JP7447759B2 (ja) | 車両用無線通信装置、通信制御方法 | |
GB2592277A (en) | Method and network | |
WO2022054681A1 (ja) | 車両用無線通信装置、通信制御方法 | |
JP7443999B2 (ja) | 通信装置、通信制御方法、通信方法、プログラム | |
WO2022045159A1 (ja) | 車両用無線通信装置、通信制御方法 | |
CN115119165A (zh) | 控制用于v2x通信的功率的方法、设备及可读存储介质 | |
GB2574887A (en) | Network and control thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |