DE102008032797B4

DE102008032797B4 - Funkkommunikationsverfahren und Funkkommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE102008032797B4
Application number: DE102008032797.2A
Authority: DE
Inventors: Masato Matsumoto; Kazuoki Matsugatani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2028-07-12
Also published as: JP2009021790A; DE102008032797A1; JP4428415B2; US20090016319A1; US8036206B2

Abstract

Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes per Funk, wobei mit der Übertragung des Datenpaketes begonnen wird, wenn ein Senderecht bei einer auf Wettbewerb basierenden Zugriffssteuerung im Ansprechen auf eine Sendeanfrage für das Datenpaket erlangt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Erfassen eines vorbestimmten Zustands, in welchem die Sendeanfrage in Verbindung mit dem Empfang eines langen Paketes, das eine vorgegebene Paketlänge überschreitet, erzeugt wird; und – Verschieben eines Startzeitpunktes der Zugriffssteuerung auf einen Zeitpunkt, an dem eine gewünschte Verzögerungszeit auf den Empfangsabschluss des langen Paketes folgend verstreicht, wenn der vorbestimmte Zustand erfasst wird, wobei – der Verschiebungsschritt die folgenden Schritte aufweist: – Messen einer verstrichenen Zeit von einem Empfangsstart des langen Paketes bis zu einer Erzeugung der Sendeanfrage; und – Einstellen einer Zeitspanne, die berechnet wird, indem die gemessene verstrichene Zeit mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wird, als die gewünschte Verzögerungszeit.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funkkommunikationsverfahren und eine Funkkommunikationsvorrichtung, bei denen ein Senderecht durch eine Zugriffsberechtigungssteuerung erlangt und eine Datenübertragung gestartet wird.
(Stand der Technik)
Es ist ein Funkkommunikationssystem bekannt, bei dem eine Straßen-Fahrzeug-Kommunikation und eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation über einen einzelnen Funkkommunikationskanal ausgeführt werden können (siehe beispielsweise in der JP 2007-60289 A )
Bei dem vorgeschlagenen Funkkommunikationssystem weist ein Sendesignal von einer straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung Information über einen Sendezeitpunkt der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung auf. Eine das Sendesignal empfangene fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtung quittiert eine Zeit, in welcher die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung die Übertragung ausführt, auf der Grundlage der Information und stoppt während dieser Zeit die Übertragung von der fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtung.
Folglich stört die fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtung bei dem Funkkommunikationssystem die Übertragung von der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung nicht. Die Übertragung von der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung zur fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtung kann vorrangig behandelt und mit Bestimmtheit ausgeführt werden.
Bei dem obigen Funkkommunikationssystem stoppt die fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtung die Datenübertragung, während die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung Daten überträgt. Wenn jedoch eine Datensendeanfrage erzeugt wird, während die fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtung gestoppt ist, tritt das fahrzeugseitige Funkkommunikationssystem in einen Datenübertragungswartezustand ein. Das fahrzeugseitige Funkkommunikationssystem startet eine Zugriffsberechtigungssteuerung, um sofort mit der Datenübertragung zu beginnen, wenn die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Datenübertragung stoppt und ein Funkkommunikationskanal frei wird.
Folglich startet bei dem vorstehend beschriebenen Funkkommunikationssystem beispielsweise, wie in der 14 gezeigt, dann, wenn eine Datenübertragungszeit der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung (Road-Side Unit [RSU]) und eine Anzahl von fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen, für die Sendeanfragen während der Datenübertragungszeit erzeugt werden, zunehmen, dann, wenn die Datenübertragung der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung anschließend endet, eine hohe Anzahl von fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen, die sich bis zu diesem Zeitpunkt in einem Übertragungswartezustand befunden hat, gleichzeitig eine Zugriffssteuerung. Dies führt dazu, dass in dem Funkkommunikationskanal ein Zustand zeitweise überhöhten Verkehrsaufkommens auftritt. Die Wahrscheinlichkeit, mit der Übertragungspakete kollidieren, nimmt zu.
Solch ein Problem beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene Funkkommunikationssystem. Das Problem tritt in gleicher Weise in einem Funkkommunikationssystem auf, in dem eine Mehrzahl von Funkkommunikationsvorrichtungen einen einzelnen Funkkommunikationskanal gemeinsam nutzt.
Das heißt, bei dem Funkkommunikationssystem erhöht sich die Anzahl von Funkkommunikationsvorrichtungen, die in einen Datenübertragungswartezustand eintritt, wenn eine bestimmte Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung eines Paketes beginnt, die deutlich länger als gewöhnlich ist (nachstehend als langes Paket bezeichnet), da die weiteren Funkkommunikationsvorrichtungen während dieser Zeit keine Daten übertragen können.
Folglich startet auch in einem gewöhnlichen Funkkommunikationssystem, gleich diesem, eine hohe Anzahl von Funkkommunikationsvorrichtungen im Datenübertragungswartezustand gleichzeitig mit der Zugriffssteuerung, wenn die bestimmte Funkkommunikationsvorrichtung die Übertragung des langen Paketes beendet. Folglich tritt, wie im obigen Fall, der Zustand zeitweise überhöhten Verkehrsaufkommens auf. Die Wahrscheinlichkeit, mit der Übertragungspakete kollidieren, nimmt zu.
Aus der EP 1 802 041 A1 ist ferner eine Kommunikationsvorrichtung bekannt, die insbesondere ein CSMA/CA-(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance oder Mehrfachzugriff mit Trägerprüfung und Kollisionsvermeidung)-Schema als ein Zugriffsschema verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Probleme geschaffen worden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Situation in einem Funkkommunikationssystem zu vermeiden, in der dann, wenn eine Übertragung eines langen Paketes von einer bestimmten Funkkommunikationsvorrichtung abgeschlossen wird, andere Funkkommunikationsvorrichtungen in einem Übertragungswartezustand gleichzeitig mit der Zugriffssteuerung beginnen.
Zum Lösen der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausgestaltung ein Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes per Funk bereit, bei dem mit der Übertragung des Datenpaketes begonnen wird, wenn ein Senderecht bei einer auf Wettbewerb basierenden Zugriffssteuerung im Ansprechen auf eine Sendeanfrage für das Datenpaket erlangt wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte Erfassen eines vorbestimmten Zustandes, in welchem die Sendeanfrage in Verbindung mit dem Empfang eines langen Paketes, das eine vorgegebene Paketlänge überschreitet, erzeugt wird, und Verschieben eines Startzeitpunkts der Zugriffssteuerung auf einen Zeitpunkt, an dem eine gewünschte Verzögerungszeit auf den Abschluss des Empfangs des langen Paketes folgend verstreicht, wenn der vorbestimmte Zustand erfasst wird, auf.
Folglich kann das Funkkommunikationsverfahren der vorliegenden Erfindung Zeitpunkte, an denen Funkkommunikationsvorrichtungen in einem Übertragungswartezustand, in dem eine straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung oder eine bestimmte Funkkommunikationsvorrichtung ein langes Paket überträgt, mit der Zugriffssteuerung beginnen, wenn die Übertragung des langen Paketes abgeschlossen ist, verteilen und die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen Übertragungspaketen von jeder Funkkommunikationsvorrichtung verringern, indem das Funkkommunikationsverfahren auf fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtungen in dem vorstehend beschriebenen Funkkommunikationssystem, das aus einer straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung und einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen oder Funkkommunikationsvorrichtungen in einem Funkkommunikationssystem, in dem eine Mehrzahl von Funkkommunikationsvorrichtungen unter gemeinsamer Nutzung eines Funkkommunikationskanals Daten überträgt, aufgebaut ist, angewandt wird.
Ferner weist der Verschiebungsschritt die Schritte Messen einer verstrichenen Zeit von einem Empfangsstart des langen Paketes bis zur Erzeugung der Sendeanfrage und Einstellen einer Zeitspanne, die berechnet wird, indem die gemessene verstrichene Zeit mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wird, als die gewünschte Verzögerungszeit auf.
Das heißt, der Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung, der auf den Abschluss des Empfangs des langen Paketes folgend eingestellt wird, wird in Übereinstimmung mit einer Verzögerungszeit verzögert, die proportional zu einer verstrichenen Zeit (d. h. einer Zeit, welche der Funkkommunikationsvorrichtung eindeutig zugeordnet ist) zwischen einem Zeitpunkt, an dem mit dem Empfang des langen Paketes begonnen wird, und einem Zeitpunkt, an dem eine Sendeanfrage erzeugt wird, ist. Folglich kann eine Wahrscheinlichkeit, mit welcher die Zugriffssteuerungsstartzeitpunkte unter den Funkkommunikationsvorrichtungen auf den Abschluss des Empfangs des langen Paketes folgend gleich sind, (und eine Wahrscheinlichkeit, mit der Übertragungspakete kollidieren) unter Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung effektiver verringert werden.
Weitere vorteilhafte Konfigurationen und Operationen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, näher ersichtlich sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
In der beigefügten Zeichnung zeigt/zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Funkkommunikationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ein Ablaufdiagramm eines Sendeanfrageerfassungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ein Ablaufdiagramm eines Zeitverschiebungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ein Ablaufdiagramm eines Zugriffssteuerimpulsübertragungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
5A und 5B beispielhafte Diagramme einer Verschiebungs- bzw. Verzögerungsoperation für eine Zugriffssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ein beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung eines Effekts gemäß der ersten Ausführungsform;
7 ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Funkkommunikationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
8 ein Ablaufdiagramm eines Paketlängenerfassungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform;
9 ein Ablaufdiagramm eines Sendeanfrageerfassungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform;
10 ein Ablaufdiagramm eines Zeitpunktverschiebungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform;
11 ein Ablaufdiagramm eines Zugriffssteuerimpulsübertragungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform;
12 ein beispielhaftes Diagramm einer Operation, die ausgeführt wird, wenn lange Pakete fortlaufend erzeugt werden, gemäß der zweiten Ausführungsform;
13 ein beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung eines Effekts gemäß der zweiten Ausführungsform; und
14 ein beispielhaftes Diagramm zur Veranschaulichung eines Problems im Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtung (nachstehend der Einfachheit halber als Funkkommunikationsvorrichtung bezeichnet) 2 gemäß der Ausführungsform ist an einem Fahrzeug befestigt und wird zum Ausführen einer drahtlosen Kommunikation zwischen einer straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung und weiteren fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen verwendet. Die Funkkommunikationsvorrichtung 2 weist eine Sende- und Empfangsschaltung 10, die über einen Zirkulator 8 mit einer Antenne 4 verbunden ist, einen Mikrocomputer 20, welcher den Betrieb der Sende- und Empfangsschaltung 10 steuert und Sende- und Empfangsdaten verarbeitet, eine Zugriffssteuerschaltung 14, die eine Zugriffsberechtigungssteuerung ausführt, eine Zeitverschiebungseinheit 12, die einen vom Mikrocomputer 20 ausgegebenen Sendeanfrageimpuls empfängt und einen Zugriffssteuerimpuls an die Zugriffssteuerschaltung 14 ausgibt, und eine Takterzeugungsschaltung 16 auf, welche die Zeitverschiebungseinheit 12 und die Zugriffssteuerschaltung 14 mit einem Taktsignal versorgt.
Die Sende- und Empfangsschaltung 10 entspricht einem Sende- und Empfangsmittel der vorliegenden Erfindung. Die Sende- und Empfangsschaltung 10 fügt einen Paketkopf für eine drahtlose Kommunikation zu den vom Mikrocomputer 20 gesendeten Übertragungsdaten hinzu. Die Sende- und Empfangsschaltung 10 moduliert die Übertragungsdaten und erzeugt ein zu übertragendes Datenpaket. Wenn ein Sendestartimpuls von der Zugriffssteuerschaltung 14 eingegeben wird, gibt die Sende- und Empfangsschaltung 10 das Datenpaket über den Zirkulator 8 an die Antenne 4, um das Datenpaket so drahtlos über die Antenne 4 auszusenden.
Ferner empfängt die Sende- und Empfangsschaltung 10 ein Empfangssignal von der Antenne 4 über den Zirkulator 8 und demoduliert ein Datenpaket aus dem Empfangssignal. Die Sende- und Empfangsschaltung 10 löscht den Paketkopf für die drahtlose Kommunikation und gibt die Empfangsdaten, aus denen der Paketkopf entfernt wurde, an den Mikrocomputer 20. Ferner gibt die Sende- und Empfangsschaltung 10 dann, wenn eine Empfangsleistung von größer oder gleich einem bestimmten konstanten Wert erfasst wird, ein Trägerabfragesignal (CS-Signal) an die Zugriffssteuerschaltung 14.
Der Mikrocomputer 20 entspricht einem Kommunikationssteuermittel der vorliegenden Erfindung. Der Mikrocomputer 20 gibt den Sendeanfrageimpuls unter Verwendung einer Sendeanfrage von einer fahrzeugseitigen Vorrichtung, die über eine externe I/F eingegeben wird, oder einer Sendeanfrage von einer internen Anwendung, als Triggersignal aus. Der Mikrocomputer 20 verarbeitet ferner Information, die von der fahrzeugseitigen Vorrichtung über die externe I/F eingegeben wird, und Information, die von der internen Anwendung erzeugt wird, und erzeugt Übertragungsdaten für eine drahtlose Kommunikation. Anschließend gibt der Mikrocomputer 20 die erzeugten Übertragungsdaten an die Sende- und Empfangsschaltung 10.
Der Mikrocomputer 20 verarbeitet ferner die von der Sende- und Empfangsschaltung 10 empfangenen Empfangsdaten, gibt Information über die externe I/F an die fahrzeugseitige Vorrichtung und versorgt die interne Anwendung mit Information. Der Mikrocomputer 20 wandelt ferner eine Zeit, die erforderlich ist, bis die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der nächsten Übertragung beginnt, und eine Zeit, die für die Übertragung erforderlich ist, in eine Anzahl von Zählwerten eines internen Taktes, und zwar auf der Grundlage von Daten, die einen von der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung erlangten Sendezeitpunkt betreffen, und meldet die Anzahl von Zählwerten an die Zeitverschiebungseinheit 12.
Das heißt, in einem Kommunikationssystem, welches die Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform verwendet, kann die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung bevorzugt ein langes Paket zur fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtung übertragen. Die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung benachrichtigt umliegende fahrzeugseitige Funkkommunikationsvorrichtungen über eine Länge (zeitliche Länge) eines Zeitfensters, in welchem das lange Paket übertragen wird, und eine Zeit (Zeitintervall) zwischen den Zeitfenstern. Gemäß der ersten Ausführungsform benachrichtigt der Mikrocomputer 20 die Zeitverschiebungseinheit 12 auf der Grundlage der von der fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtung erlangten Daten über den Sendezeitpunkt und die Länge des nächsten langen Paketes von der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung.
Die Zugriffssteuerschaltung 14 ist eine Schaltung, die eine Medienzugriffskontrolle (MAC), wie beispielsweise die gemäß dem Standard IEEE 802.11 definierte Medienzugriffskontrolle, realisiert. Die Zugriffssteuerschaltung 14 überprüft auf der Grundlage des von der Sende- und Empfangsschaltung 10 erhaltenen Trägerabfragesignals (CS-Signal), ob weitere Funkkommunikationsvorrichtungen Funkwellen aussenden, und gibt dann, wenn die Bestimmung negativ ist, einen Sendestartimpuls an die Sende- und Empfangsschaltung 10. Folglich verhindert die Zugriffssteuerschaltung 14, dass ein Übertragungspaket von der Funkkommunikationsvorrichtung 2 und ein Übertragungspaket von einer weiteren Funkkommunikationsvorrichtung kollidieren und verloren gehen. Die Zugriffssteuerschaltung 14 entspricht einem Zugriffssteuerungsmittel der vorliegenden Erfindung. Die Zugriffssteuerschaltung 14 kann eine beliebige Zugriffssteuerschaltung sein, solange sie die Zugriffsberechtigung- bzw. Zugriffsüberwachungssteuerung ausführt.
Die Zeitverschiebungseinheit 12 entspricht einem Sendeanfrageverzögerungsmittel der vorliegenden Erfindung. Wenn der Sendeanfrageimpuls vom Mikrocomputer 20 empfangen wird, verschiebt (verzögert) die Zeitverschiebungseinheit 12 einen Sendeanfragezeitpunkt derart, dass die Zugriffssteuerung in einer Zeitperiode startet, die sich von dem Zeitfenster unterscheidet, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt, und zwar auf der Grundlage des Übertragungszeitpunktes des nächsten langen Paketes von der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung und der Länge (zeitliche Länge) des langen Paketes, die vom Mikrocomputer 20 erlangt werden. Anschließend gibt die Zeitverschiebungseinheit 12 den Zugriffssteuerimpuls an die Zugriffssteuerschaltung 14.
Nachstehend wird ein Betrieb der Zeitverschiebungseinheit 12 unter Bezugnahme auf die in den 2 bis 4 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben.
Die Zeitverschiebungseinheit 12 gemäß der Ausführungsform weist einen Sendeanfrageerfassungsabschnitt und einen Zeitverschiebungsabschnitt auf, die parallel arbeiten. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines vom Sendeanfrageerfassungsabschnitt ausgeführten Sendeanfrageerfassungsprozesses. Die 3 und 4 zeigen Ablaufdiagramme eines vom Zeitverschiebungsabschnitt ausgeführten Zeitverschiebungsprozesses.
Zunächst beurteilt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt der Zeitverschiebungseinheit 12 in Schritt S110 (S kennzeichnet einen Schritt), wie in 2 gezeigt, ob ein Zeitfenster (nachstehend als RSU-Zeit bezeichnet), in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt, begonnen hat, und zwar auf der Grundlage eines vom Mikrocomputer 20 bereitgestellten Taktzählwerts bis zu einem nächsten Übertragungszeitpunkt der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung.
Wenn in Schritt S110 beurteilt wird, dass die RSU-Zeit noch nicht begonnen hat, wartet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt darauf, dass die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung des langen Paketes beginnt, indem er den Beurteilungsprozess in Schritt S110 erneut ausführt. Wenn in Schritt S110 beurteilt wird, dass die RSU-Zeit begonnen hat, schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt zu Schritt S120 voran und setzt ein Sendeanfrageflag auf AUS.
Das Sendeanfrageflag ist ein Flag, das anzeigt, ob die Sendeanfrage erfolgt ist. EIN kennzeichnet, dass die Sendeanfrage erzeugt worden ist. AUS kennzeichnet, dass die Sendeanfrage nicht erzeugt worden ist. Anhand des Sendeanfrageflags kann der Zeitverschiebungsabschnitt darüber informiert werden, ob die Sendeanfrage während des Zeitfensters für die Straßen-Fahrzeug-Kommunikation oder zu einem anderen Zeitpunkt erzeugt wurde.
Anschließend setzt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt in Schritt S130 einen Sendeanfragezähler zurück auf einen Wert von „0” zurück. In Schritt S140 wird der Sendeanfragezähler einzig um einen Wert von „1” inkrementiert bzw. aufwärts gezählt. Anschließend beurteilt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt in Schritt S150, ob der vom Mikrocomputer 20 eingegebene Sendeanfrageimpuls erfasst wird. Wenn der Sendeanfrageimpuls nicht erfasst wird, beurteilt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt in Schritt S160, ob die RSU-Zeit begonnen hat. Wenn die RSU-Zeit nicht begonnen hat, kehrt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt wieder zu Schritt S140 zurück und inkrementiert den Sendeanfragezähler.
Das heißt, in den Schritten S140 und S150 wird eine verstrichene Zeit von einem Zeitpunkt, an welchem die RSU-Zeit beginnt (das heißt, an einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung des langen Paketes beginnt), bis zu einem Zeitpunkt, an welchem der Mikrocomputer 20 die Sendeanfrage erzeugt, unter Verwendung des Sendeanfragezählers gemessen.
Wenn in Schritt S160 beurteilt wird, dass die RSU-Zeit begonnen hat, kehrt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt wieder zu Schritt S120 zurück und führt den Prozess gemäß obiger Beschreibung aus, da die Sendeanfrage nicht innerhalb einer einzelnen Zeitfensterdurchlaufzeit zwischen einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der letzten Übertragung eines langen Paketes begonnen hat, und einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung des nächsten langen Paketes beginnt, erzeugt wurde.
Ferner schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt dann, wenn in Schritt S150 beurteilt wird, dass der Sendeanfrageimpuls erfasst wird, zu Schritt S170 voran und setzt das Sendeanfrageflag auf EIN und kehrt wieder zu Schritt S110 zurück.
Der Zeitverschiebungsabschnitt der Zeitverschiebungseinheit 12 beurteilt zunächst in Schritt S210, ob die RSU-Zeit geendet hat, und zwar auf der Grundlage des vom Mikrocomputer 20 gelieferten Taktzählwerts bis zum Ende des Zeitfensters für die Übertragung des langen Paketes durch die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung.
Anschließend wartet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn in Schritt S210 beurteilt wird, dass die RSU-Zeit noch nicht geendet hat, darauf, dass die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung die Übertragung des langen Paketes beendet, indem er den Beurteilungsprozess in Schritt S210 erneut ausführt. Wenn in Schritt S210 beurteilt wird, dass die RSU-Zeit geendet hat, schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zu Schritt S220 voran. Ein Taktzählwert bis zum Start des nächsten Zeitfensters, der vom Mikrocomputer 20 gemeldet wird, wird Daten Tb zugeordnet, die ein Zeitintervall der Zeitfenster anzeigen.
Anschließend beurteilt der Zeitverschiebungsabschnitt in Schritt S230, ob das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist, um so zu beurteilen, ob die Sendeanfrage während des Zeitfensters erzeugt wird, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt.
Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist und die Sendeanfrage während des Zeitfensters erzeugt wird, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt, zu Schritt S240 voran. Der Zeitverschiebungsabschnitt stellt einen Zugriffssteuerungsstartzähler derart ein, dass eine Zeit Ts bis zum Start der Zugriffssteuerung auf das Ende des Zeitfensters zu Ts = Tr·Tb/(Tp + Tb) (1) wird, wobei er den Wert des Sendeanfragezählers (in diesem Fall ein Zählwert, der eine verstrichene Zeit Tr zwischen einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung eines langen Paketes beginnt, und einem Zeitpunkt, an welchem die Sendeanfrage erzeugt wird), einen Zählwert, welcher das Zeitintervall der Zeitfenster anzeigt, das in Schritt S220 den Daten Tb zugeordnet wird, und einen Wert, der eine Länge (Zeit) Tp des Zeitfensters anzeigt, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt, verwendet. (siehe 5(a)).
Wenn in Schritt S230 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf AUS gesetzt ist, wird die Sendeanfrage nicht während des Zeitfensters erzeugt, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt. Folglich schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zu Schritt S250 voran und setzt den Übertragungsanfragezähler zurück, um zu bewirken, dass der Sendeanfrageerfassungsabschnitt eine Zeit misst, die erforderlich ist, bis die Sendeanfrage auf das Ende des Zeitfensters folgend erzeugt wird.
Anschließend beurteilt der Zeitverschiebungsabschnitt in Schritt S260, ob die RSU-Zeit begonnen hat. Wenn die RSU-Zeit noch nicht begonnen hat, schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zu Schritt S270 voran und beurteilt, ob das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist. Wenn das Sendeanfrageflag nicht auf EIN gesetzt ist, kehrt der Zeitverschiebungsabschnitt wieder zu Schritt S260 zurück. Durch dieses Verfahren wartet der Zeitverschiebungsabschnitt, bis die Sendeanfrage erzeugt wird, bis die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung des nächsten langen Paketes beginnt.
Wenn in Schritt S260 beurteilt wird, dass die RSU-Zeit begonnen hat, kehrt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt wieder zu Schritt S210 zurück, da die Sendeanfrage nicht innerhalb der einzelnen Zeitfensterdurchlaufzeit erzeugt wurde, zwischen einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der Übertragung des letzten langen Paketes beginnt, und einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung mit der nächsten Übertragung eines langen Paketes beginnt.
Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn in Schritt S270 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist, zu Schritt S280 voran. Der Zeitverschiebungsabschnitt stellt den Zugriffssteuerungsstartzähler derart ein, dass die Verzögerungszeit Ts bis zum Start der Zugriffssteuerung auf die Sendeanfrage folgend zu Ts = Tp·(Tb – Tr)/(Tp + Tb) (2) wird, er den Wert des Sendeanfragezählers (in diesem Fall der Zählwert, welcher die verstrichene Zeit Tr zwischen einem Zeitpunkt, an welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung die Übertragung eines langen Paketes beendet, und einem Zeitpunkt, an welchem die Sendeanfrage erzeugt wird), den Zählwert, welcher das Zeitintervall der Zeitfenster anzeigt, das in Schritt S220 den Daten Tb zugeordnet wird, und den Wert, welcher die Länge (Zeit) Tp des Zeitfensters anzeigt, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt verwendet (siehe 5(b)).
Der Prozess in Schritt S280 ist, wie in 5(b) gezeigt, dazu ausgelegt, einen Startzeitpunkt für die Zugriffssteuerung derart einzustellen, dass eine Verzögerungszeit T2 bis zu einem Start der Zugriffssteuerung auf den Empfang des langen Paketes folgend einem Verhältnis (Tb/(Tp + Tb)) des Zeitintervalls Tb zu einer Zeit (Tp + Tp), die einer Summe der zeitlichen Länge Tp und des Zeitintervalls Tb des langen Paketes entspricht, das mit der verstrichenen Zeit zwischen einem Zeitpunkt, an welchem mit der Übertragung des langen Paketes begonnen wurde, und einem Zeitpunkt, an welchem die Sendeanfrage erzeugt wird, multipliziert wird, entspricht, unter Einhaltung der obigen Gleichung (2). Folglich kann die Gleichung (2) durch einen modifizierten Ausdruck von T2 = T1·Tb/(Tp + Tb) (2') beschrieben werden, wobei T2 die Verzögerungszeit und T1 die verstrichene Zeit kennzeichnet.
Das heißt, gemäß der Ausführungsform wird der Sendeanfragezähler zurückgesetzt, nachdem der Empfang des langen Paketes beendet wird, und wird die Zeit Tr bis zur Erzeugung der Sendeanfrage gemessen. Ferner wird der Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung durch die verstrichene Zeit Ts auf die Erzeugung der Sendeanfrage folgend gesteuert. Folglich wird eine Gleichung (3) zur Berechnung der verstrichenen Zeit Ts, wie nachstehend aufgezeigt, hergeleitet, um die vorstehend beschriebene Gleichung (2) zu realisieren. Der Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung wird unter Verwendung der Gleichung (3) eingestellt. Ts = T1·Tb/(Tp + Tb) – (T1 – Tp) = Tp·(Tb – (T1 – Tp))/(Tp + Tb) = Tp·(Tb – Tr)/(Tp + Tb) (3)
Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn die Zeit Ts bis zum Start der Zugriffssteuerung in Schritt S240 oder S280 im Zugriffssteuerungsstartzähler eingestellt wird, zu Schritt S290 voran und führt einen Zugriffssteuerimpulssendeprozess aus. Anschließend kehrt der Zeitverschiebungsabschnitt wieder zu Schritt S210 zurück.
Bei dem Zugriffssteuerimpulssendeprozess beurteilt der Zeitverschiebungsabschnitt, wie in 4 gezeigt, in Schritt S310, ob der Zugriffssteuerungsstartzähler den Wert „0” aufweist. Wenn der Zugriffssteuerungsstartzähler nicht den Wert „0” aufweist, dekrementiert der Zeitverschiebungsabschnitt den Wert des Zugriffssteuerungsstartzählers in Schritt S320 einzig um den Wert „1”. Anschließend kehrt der Zeitverschiebungsabschnitt wieder zu Schritt S310 zurück. Durch dieses Verfahren dekrementiert der Zeitverschiebungsabschnitt den Zugriffssteuerungsstartzähler nacheinander synchron zum Takt. Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn der Zugriffssteuerungsstartzähler den Wert „0” aufweist (Schritt S310 = JA), zu Schritt S330 voran und gibt den Zugriffssteuerimpuls an die Zugriffssteuerschaltung 14. Dies führt dazu, dass der Zeitverschiebungsabschnitt die von der Zugriffssteuerschaltung 14 ausgeführte Zugriffssteuerung startet und den Prozess beendet.
Gemäß obiger Beschreibung wird der Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung in der Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform dann, wenn die Sendeanfrage im Mikrocomputer 20 erzeugt wird, auf der Grundlage einer Länge (Tp) des Zeitfensters und des Zeitintervalls (Tb) des Zeitfensters, in welchem die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung die Übertragung des langen Paketes ausführt, mit einem konstanten Verhältnis (Tb/(Tp + Tb) verzögert (zeitlich verzögert), so dass die der Sendeanfrage entsprechende Zugriffssteuerung immer zu einer freien Zeit (Tb), in welcher die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung kein langes Paket überträgt, gestartet wird (siehe 5(a) und (b)).
Folglich kann dann, wenn die Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform in jedem Fahrzeug installiert und das Funkkommunikationssystem dazu ausgelegt ist, dass eine Kommunikation zwischen der Straße und dem Fahrzeug und eine Kommunikation unter den Fahrzeugen erfolgen kann, der Sendeanfrageerzeugungszeitpunkt jeder fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtung, wie in 6 gezeigt, in komprimierter Weise im Zeitbereich über die freie Zeit (Tb), in welcher die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung (RSU) kein langes Paket überträgt, gleichmäßig verteilt werden. Folglich können eine Situation, bei der eine hohe Anzahl von fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen unmittelbar auf die Übertragung des langen Paketes durch die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung (RSU) folgend gleichzeitig mit der Zugriffssteuerung beginnt, und ein Zustand zeitweise überhöhten Verkehrsaufkommens verhindert werden. Folglich kann in der Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform die Paketkollisionswahrscheinlichkeit verringert und die Kommunikationsberechtigung unter den fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen aufrechterhalten werden.
(Zweite Ausführungsform)
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform wird in einem gewöhnlichen Funkkommunikationssystem verwendet, in dem eine Funkkommunikationsvorrichtung, die ein langes Paket überträgt, nicht erkannt werden kann, und in dem eine Paketlänge (zeitliche Länge) des langen Paketes und das Zeitintervall der langen Pakete im Voraus nicht bekannt sein können.
Folglich kann der Mikrocomputer 20 keine Information bezüglich des langen Paketes aus den Empfangsdaten erhalten, obgleich die Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform, gleich der Funkkommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und wie in 7 gezeigt, die Antenne 4, den Zirkulator 8, die Sende- und Empfangsschaltung 10, den Mikrocomputer 20, die Zeitverschiebungseinheit 12, die Zugriffssteuerschaltung 14 und die Takterzeugungsschaltung 16 aufweist. Folglich erzeugt der Mikrocomputer 20 dann, wenn die Sende- und Empfangsschaltung 10 den Empfang eines Datenpaketes von einer weiteren Funkkommunikationsvorrichtung startet und beendet, einen Empfangsstartimpuls und einen Empfangsbeendigungsimpuls. Die Zeitverschiebungseinheit 12 zählt eine Paketlänge des empfangenen Datenpaketes auf der Grundlage jedes Impulses. Auf der Grundlage eines Zählergebnisses beurteilt die Zeitverschiebungseinheit 12, ob das empfangene Paket ein langes Paket ist, und steuert die Zeitverschiebungseinheit 12 einen Startzeitpunkt für die Zugriffssteuerung.
Nachstehend wird ein Betrieb der Zeitverschiebungseinheit 12 im Wesentlichen auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform ausgerichtet beschrieben.
Die Zeitverschiebungseinheit 12 gemäß der Ausführungsform weist zusätzlich zum Sendeanfrageerfassungsabschnitt und zum Zeitverschiebungsabschnitt einen Paketlängenerfassungsabschnitt auf. Der Paketlängenerfassungsabschnitt arbeitet parallel zu jedem der Abschnitte.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines vom Paketlängenerfassungsabschnitt ausgeführten Paketlängenerfassungsprozesses.
Der Paketlängenerfassungsabschnitt beurteilt, wie in 8 gezeigt, in Schritt S410, ob ein von der Sende- und Empfangsschaltung 10 ausgegebener Empfangsstartimpuls erfasst wird. Folglich wartet der Paketlängenerfassungsabschnitt, bis der Empfangsstartimpuls erfasst wird. Wenn der Empfangsstartimpuls erfasst wird, setzt der Paketlängenerfassungsabschnitt in Schritt S420 einen Paketlängenzähler auf einen Wert von „0”.
Anschließend inkrementiert der Paketlängenerfassungsabschnitt den Paketlängenzähler in Schritt S430 einzig um einen Wert von „1”. Anschließend beurteilt der Paketlängenerfassungsabschnitt in Schritt S440, ob ein von der Sende- und Empfangsschaltung 10 ausgegebener Empfangsbeendigungsimpuls erfasst wird. Anschließend kehrt der Paketlängenerfassungsabschnitt dann, wenn in Schritt S440 beurteilt wird, dass der Empfangsbeendigungsimpuls nicht erfasst wird, wieder zu Schritt S430 zurück und inkrementiert den Paketlängenzähler. Wenn in Schritt S440 beurteilt wird, dass der Empfangsbeendigungsimpuls erfasst wird, kehrt der Paketlängenerfassungsabschnitt zu Schritt S410 zurück.
Das heißt, bei dem Paketlängenerfassungsprozess wird der Paketlängenzähler zwischen einem Zeitpunkt, an dem in Schritt S410 beurteilt wird, dass der Empfangsstartimpuls erfasst wird, und einem Zeitpunkt, an dem in Schritt S440 beurteilt wird, dass der Empfangsbeendigungsimpuls erfasst wird, wiederholt in Schritt S430 synchron zum Takt inkrementiert. Auf diese Weise wird die Paketlänge (zeitliche Länge) des von der Sende- und Empfangsschaltung 10 empfangenen Datenpaketes gemessen.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines vom Sendeanfrageerfassungsabschnitt ausgeführten Sendeanfrageerfassungsprozesses. Die 10 und 11 zeigen Ablaufdiagramme eines vom Zeitverschiebungsabschnitt ausgeführten Zeitverschiebungsprozesses. In den 9 bis 11 und 2 bis 4 sind gleiche Prozessschritte mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Sendeanfrageerfassungsabschnitt gemäß der Ausführungsform beurteilt zunächst, wie in 9 gezeigt, in Schritt S115, ob der von der Sende- und Empfangsschaltung 10 ausgegebene Empfangsstartimpuls erfasst wird. Folglich wartet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt darauf, dass die Sende- und Empfangsschaltung 10 Übertragungsdaten von einer weiteren Funkkommunikationsvorrichtung empfängt.
Anschließend speichert der Sendeanfrageerfassungsabschnitt dann, wenn in Schritt S115 beurteilt wird, dass der Empfangsstartimpuls erfasst wird, in Schritt S510 einen momentanen Sendeanfragezählwert als Variable X. Anschließend schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt zu Schritt S520 voran und beurteilt, ob das Sendeanfrageflag auf AUS gesetzt ist.
Wenn in Schritt S520 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf AUS gesetzt ist, schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt zu Schritt S130 voran und setzt den Sendeanfragezähler auf „0”, da keine unverarbeitete Sendeanfrage vorhanden ist, bevor der momentane Empfangsstartimpuls erfasst wird. Anschließend beurteilt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt in Schritt S540, ob der Sendeanfragezähler einen Taktwandlungswert einer Kollisionsrelaxationszeit Tc, die im Voraus eingestellt wird, überschritten hat.
Wenn der Sendeanfragezähler den Taktwandlungswert der Kollisionsrelaxationszeit Tc nicht überschreitet, schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt, nachdem er den Sendeanfragezähler in Schritt S140 inkrementiert hat, in Schritt S140 zu Schritt S150 voran. Wenn der Sendeanfragezähler den Taktwandlungswert der Kollisionsrelaxationszeit Tc überschreitet, schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt direkt zu Schritt S150 voran.
Die Kollisionsrelaxationszeit Tc ist ein Parameter, der anstelle des Zeitintervalls Tb zwischen den langen Paketen gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform wird ein im Voraus eingestellter fester Wert verwendet. Die Kollisionsrelaxationszeit Tc kann jedoch beispielsweise auf der Grundlage einer Paketlänge (zeitliche Länge) des langen Paketes auf einen Wert eingestellt werden, der einem Vielfachen der Zeit entspricht.
Anschließend beurteilt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt, wie bei der ersten Ausführungsform, in Schritt S150, ob der Sendeanfrageimpuls erfasst wird. Wenn der Sendeanfrageimpuls erfasst wird, kehrt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt zu Schritt S115 zurück, nachdem er das Sendeanfrageflag in Schritt S170 auf EIN gesetzt hat. Wenn der Sendeanfrageimpuls demgegenüber nicht erfasst wird, beurteilt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt in Schritt S165, ob der Empfangsstartimpuls erfasst wird.
Anschließend kehrt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt dann, wenn in Schritt S165 beurteilt wird, dass der Empfangsstartimpuls nicht erfasst wird, wieder zu Schritt S540 zurück. Wenn demgegenüber in Schritt S165 beurteilt wird, dass der Empfangsstartimpuls erfasst wird, schreitet der Sendeanfrageerfassungsabschnitt zu Schritt S510 voran.
Wenn demgegenüber in Schritt S520 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist, da eine nicht verarbeitete Sendeanfrage vorhanden ist, bevor der momentane Empfangsstartimpuls erfasst wird, stellt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt den momentan eingestellten Wert des Zugriffssteuerungsstartzählers im Sendeanfragezähler ein, um eine nicht gesendete Sendeanfrage zu verarbeiten (Schritt S530). Anschließend kehrt der Sendeanfrageerfassungsabschnitt zu Schritt S115 zurück.
Folglich kann der durch die Sendeanfrage eingestellte Zugriffssteuerungsstartzeitpunkt dann, wenn die nicht gesendete Sendeanfrage vorhanden ist, anstelle eines neuen Sendeanfrageerzeugungszeitpunktes verwendet werden. Dies dient als Vorbereitung für den Fall, dass der Zeitverschiebungsabschnitt den Zugriffssteuerungsstartzeitpunkt erneut unter Verwendung einer Gleichung (4) berechnet, wenn das Paket als langes Paket empfangen wird. Ts = Tr·Tc/(Tp + Tc) (4) die wie folgt umgeformt werden kann: T2 = T1·Tc/(Tp + Tc) (4') wobei T2 die Verzögerungszeit und T1 die verstrichene Zeit kennzeichnet.
Zunächst beurteilt der Zeitverschiebungsabschnitt, wie in 10 gezeigt, in Schritt S215, ob der von der Sende- und Empfangsschaltung 10 ausgegebene Empfangsbeendigungsimpuls erfasst wird. Folglich wartet der Zeitverschiebungsabschnitt, bis die Sende- und Empfangsschaltung 10 den Empfang der Übertragungsdaten von einer weiteren Funkkommunikationsvorrichtung abgeschlossen hat.
Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn in Schritt S215 beurteilt wird, dass der Empfangsbeendigungsimpuls erfasst wird, zu Schritt S610 voran und beurteilt, ob der Paketlängenzähler einen Zählwert von größer oder gleich einem im Voraus eingestellten Beurteilungswert (Schwellenwert) aufweist. Folglich kann der Zeitverschiebungsabschnitt beurteilen, ob das aktuelle Empfangspaket ein langes Paket, welches die durch den Beurteilungswert bestimmte vorbestimmte Paketlänge überschreitet, oder ein kurzes Paket ist. Der Beurteilungswert kann ein fester Wert oder ein variabler Wert, der durch irgendeine Berechnung bestimmt wird, sein.
Wenn in Schritt S610 beurteilt wird, dass der Paketlängenzähler einen Zählwert von größer oder gleich dem im Voraus eingestellten Beurteilungswert aufweist und folglich beurteilt wird, dass das momentane Empfangspaket ein langes Paket ist, schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zu Schritt S230 voran und beurteilt, ob das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist. Wenn das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist, schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zu Schritt S240 voran, da die Sendeanfrage bereits empfangen wurde, berechnet den Wert des Zugriffssteuerungszählers unter Verwendung der Gleichung (4) und schreitet zum Zugriffssteuerimpulssendeprozess in Schritt S295 voran.
Wenn in Schritt S230 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf AUS gesetzt ist, setzt der Zeitverschiebungsabschnitt den Sendeanfragezähler in Schritt S250 auf „0” und beurteilt in einem anschließenden Schritt S265, ob der Empfangsstartimpuls erfasst wird. Anschließend kehrt der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn der Empfangsstartimpuls erfasst wird, wieder zu Schritt S215 zurück. Wenn der Empfangsstartimpuls nicht erfasst wird, kehrt der Zeitverschiebungsabschnitt wieder zu Schritt S270 zurück und beurteilt, ob das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist.
Wenn in Schritt S270 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf AUS gesetzt ist, kehrt der Zeitverschiebungsabschnitt wieder zu Schritt S265 zurück. Wenn demgegenüber beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist, verwendet der Zeitverschiebungsabschnitt die folgende Gleichung (5), die ähnlich wie die vorstehend beschriebene Gleichung (3) hergeleitet wird, und berechnet den Wert des Zugriffssteuerungszählers in Schritt S280. Ts = Tp·(Tc – Tr)/(Tp + Tc) (5)
Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zum Zugriffssteuerimpulssendeprozess in Schritt S295 voran.
Wenn beurteilt wird, dass der Paketlängenzähler einen Zählwert aufweist, der geringer als der im Voraus eingestellte Beurteilungswert ist, und das momentane Empfangspaket ein kurzes Paket ist, schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zu Schritt S620 voran und beurteilt, ob das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist.
Wenn das Sendeanfrageflag nicht auf EIN gesetzt ist, zeigt dies, dass die Sendeanfrage nicht bis zum Abschluss des Empfangs des kurzen Paketes erzeugt worden ist. Folglich fügt der Zeitverschiebungsabschnitt in Schritt S625 den Wert der Variablen X, welche den Wert des Sendeanfragezählers vor dem Empfangsstart des kurzen Paketes speichert, zum Zählwert des Sendeanfragezählers hinzu und schreitet zu Schritt S265 voran.
Dies bedeutet, dass der gespeicherte Zählwert des Sendeanfragezählers bis vor dem Empfang des Paketes zum Wert des Sendeanfragezählers, der unmittelbar auf den Paketempfang folgend aufwärts gezählt bzw. inkrementiert wurde, hinzugefügt wird. Folglich wird der Sendeanfragezähler während des Paketempfangs quasi fortlaufend inkrementiert.
Wenn der Zählwert des Sendeanfragezählers jedoch den Taktwandlungswert der Kollisionsrelaxationszeit Tc überschreitet, wird der Taktwandlungswert der Kollisionsrelaxationszeit Tc dem Sendeanfragezähler zugewiesen.
Wenn in Schritt S620 beurteilt wird, dass das Sendeanfrageflag auf EIN gesetzt ist, hat das Dekrementieren des Zugriffssteuerungsstartzählers vor dem Empfang des kurzen Paketes begonnen.
Das Dekrementieren des Zugriffssteuerungsstartzählers wird während des Empfangs des kurzen Paketes gestoppt. Folglich wird der Wert des Paketlängenzählers in einem anschließenden Schritt S630 vom Zählwert des Zugriffssteuerungsstartzählers abgezogen, um den Betrag des Abwärtszählens bzw. Dekrementierens während des Paketempfangs nachzutragen. Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt zum Zugriffssteuerimpulssendeprozess in Schritt S295 voran. Wenn das Subtraktionsergebnis jedoch kleiner oder gleich null ist, wird dem Zählwert des Zugriffssteuerungsstartzählers der Wert null zugewiesen.
Anschließend wird der Zugriffssteuerimpulssendeprozess in Schritt S295 anhand der in der 11 gezeigten Prozessschritte ausgeführt.
Das heißt, bei dem Zugriffssteuerimpulssendeprozess gemäß der Ausführungsform beurteilt der Zeitverschiebungsabschnitt in Schritt S300, ob der Empfangsstartimpuls erfasst wird. Wenn der Empfangsstartimpuls erfasst wird, wird der Prozess beendet. Wenn der Empfangsstartimpuls nicht erfasst wird, dekrementiert der Zeitverschiebungsabschnitt den Zählwert des Zugriffssteuerungsstartzählers synchron zum Takt, bis der Zählwert des Zugriffssteuerungsstartzählers den Wert „0” aufweist, wobei er die Prozesse in den Schritten S310 und S320 anwendet.
Anschließend schreitet der Zeitverschiebungsabschnitt dann, wenn der Zählwert des Zugriffssteuerungsstartzählers den Wert „0” aufweist (Schritt S310 = JA), zu Schritt S330 voran und gibt den Zugriffssteuerimpuls an die Zugriffssteuerschaltung 14, um so die Zugriffssteuerung durch die Zugriffssteuerschaltung 14 zu starten. Nachdem das Sendeanfrageflag in Schritt S340 auf AUS gesetzt wurde, beendet der Zeitverschiebungsabschnitt den Prozess.
Bei der Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform sind der Sendezeitpunkt und die Paketlänge des langen Paketes von einer weiteren Funkkommunikationsvorrichtung nicht bekannt. Folglich wird jedes Mal, wenn die Sende- und Empfangsschaltung 10 ein Datenpaket empfängt, die Länge des Paketes gemessen und beurteilt, ob das empfangene Datenpaket ein langes Paket ist. Wenn auf der Grundlage der Gleichung (4) oder der Gleichung (5), in welcher das Zeitintervall Tb des langen Paketes durch die Kollisionsrelaxationszeit Tc ersetzt ist, beurteilt wird, dass ein langes Paket empfangen wird, wird der Zugriffssteuerungsstartzeitpunkt eingestellt.
Folglich können dann, wenn ein Funkkommunikationssystem derart aufgebaut ist, dass es die Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform verwendet, eine Situation, bei der eine hohe Anzahl von Funkkommunikationsvorrichtungen unmittelbar auf die Übertragung des langen Paketes von einer Funkkommunikationsvorrichtung folgend gleichzeitig mit der Zugriffssteuerung beginnt, und ein Zustand zeitweise überhöhten Verkehrsaufkommens verhindert werden. Folglich kann in der Funkkommunikationsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform, wie bei der obigen Funkkommunikationsvorrichtung 2 der ersten Ausführungsform, die Paketkollisionswahrscheinlichkeit verringert werden.
Da das Zeitintervall Tb der langen Pakete gemäß dieser Ausführungsform nicht bekannt ist, wird der Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung unter Verwendung der Kollisionsrelaxationszeit Tc verschoben (verzögert). Es kann jedoch passieren, dass ein neues langes Paket empfangen wird, bevor die verzögerte Zugriffssteuerung ausgeführt wird.
Wenn ein Zugriffssteuerungsstartzeitpunkt 1, der eingestellt wird, wenn das lange Paket das erste Mal empfangen wird, nach dem Empfang des nächsten langen Paketes liegt, wird der Zugriffssteuerungsstartzeitpunkt 1 gemäß der Ausführungsform, wie in 12 gezeigt, weiter zum Zugriffssteuerungsstartzeitpunkt 2 als Zeitpunkt, an welchem die Sendeanfrage erzeugt wird, verzögert.
Folglich kann, wie in 13 gezeigt, selbst dann, wenn die langen Pakete mehrfach während eines kurzen Intervalls erzeugt werden, verhindert werden, dass die hohe Anzahl von Funkkommunikationsvorrichtungen gleichzeitig mit der Zugriffssteuerung beginnt, nachdem der Empfang des langen Paketes abgeschlossen wurde. Folglich kann die Wahrscheinlichkeit einer Paketkollision verringert werden.
Vorstehend wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen.
Gemäß den Ausführungsformen ist die Zugriffssteuerung der Funkkommunikationsvorrichtungen, welche das Funkkommunikationssystem bilden, beispielsweise gleichmäßig über eine Periode verteilt, in der kein langes Paket erzeugt wird. Folglich wird die Zugriffssteuerung nicht nur für die während des Empfangs eines langen Paketes erzeugte Sendeanfrage, sondern ebenso für die nach dem Empfang des langen Paketes erzeugte Sendeanfrage verzögert. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch beispielsweise dann gelöst werden, wenn die Zugriffssteuerung nur für die während des Empfangs des langen Paketes erzeugte Sendeanfrage verzögert wird.
Gemäß den obigen Ausführungsformen ist die Verzögerungszeit der Zugriffssteuerung dahingehend beschrieben worden, dass sie gemäß den obigen Gleichungen eingestellt wird. Da die Verzögerungszeit jedoch nur bewirken muss, dass die Zeitpunkte, an denen jede Funkkommunikationsvorrichtung mit der Zugriffssteuerung beginnt, verteilt sind, kann ein Verzögerungszeiteinstellverfahren, das beispielsweise Zufallszahlen verwendet, zweckbestimmt angewandt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene andere Weise modifiziert werden, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen dienen zur Veranschaulichung und sollen nicht als beschränkend angesehen werden, da der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorhergehende Beschreibung bestimmt wird. Folglich sollen alle Änderungen, die in die Grenzen der Ansprüche fallen, oder äquivalente Betrachtungen dieser, als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, so wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt wird, beinhaltet verstanden werden.

Claims

Verfahren zur Übertragung eines Datenpaketes per Funk, wobei mit der Übertragung des Datenpaketes begonnen wird, wenn ein Senderecht bei einer auf Wettbewerb basierenden Zugriffssteuerung im Ansprechen auf eine Sendeanfrage für das Datenpaket erlangt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Erfassen eines vorbestimmten Zustands, in welchem die Sendeanfrage in Verbindung mit dem Empfang eines langen Paketes, das eine vorgegebene Paketlänge überschreitet, erzeugt wird; und – Verschieben eines Startzeitpunktes der Zugriffssteuerung auf einen Zeitpunkt, an dem eine gewünschte Verzögerungszeit auf den Empfangsabschluss des langen Paketes folgend verstreicht, wenn der vorbestimmte Zustand erfasst wird, wobei – der Verschiebungsschritt die folgenden Schritte aufweist: – Messen einer verstrichenen Zeit von einem Empfangsstart des langen Paketes bis zu einer Erzeugung der Sendeanfrage; und – Einstellen einer Zeitspanne, die berechnet wird, indem die gemessene verstrichene Zeit mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wird, als die gewünschte Verzögerungszeit.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeanfrage entweder während des Empfangs oder nach dem Empfang des langen Paketes erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer ersten Funkkommunikationsvorrichtung, die mit einer zweiten Funkkommunikationsvorrichtung kommuniziert, implementiert ist, wobei die erste und die zweite Funkkommunikationsvorrichtung Teil eines Funkkommunikationssystems sind, in welchem die zweite Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt und fest an einer Basisstation angeordnet ist, das lange Paket wiederholt zu vorgegebenen Intervallen übertragen wird und die Dauer des langen Paketes und das vorgegebene Intervall bekannt sind, wobei – der Koeffizient einem Verhältnis des Intervalls zu einer Zeitspanne entspricht, die einer Summe der Dauer und des Intervalls entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Funkkommunikationsvorrichtung eine straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung ist, die als die Basisstation an einer Straße angeordnet ist, und die erste Funkkommunikationsvorrichtung eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen umfasst, die jeweils an einem auf der Straße fahrenden Fahrzeug installiert sind; und – der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung ein Zeitfenster verliehen wird, welches der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung vorrangig zu den fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen verliehen wird, wobei die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket in dem Zeitfenster überträgt und die fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen versuchen, das Senderecht in einer freien Zeit zwischen den Zeitfenstern zu erlangen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in jeder von mehreren ersten Funkkommunikationsvorrichtungen implementiert ist, die Teil eines Funkkommunikationssystems sind, in dem eine zweite Funkkommunikationsvorrichtung, die ein Datenpaket wiederholt zu Intervallen aussendet, eine Dauer jedes langen Paketes und ein Zeitintervall zwischen zwei der langen Pakete nicht bekannt sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Messen der Dauer des Datenpaketes jedes Mal, wenn das Datenpaket von der zweiten Funkkommunikationsvorrichtung empfangen wird; – Bestimmen, ob das empfangene Datenpaket dem langen Paket entspricht oder nicht; – Messen einer verstrichenen Zeit von einem Empfangsstart des Datenpaketes bis zur Erzeugung des Senderechts; und – Einstellen des Koeffizienten als ein Verhältnis einer Summe der Dauer des langen Paketes und einer vorgegebenen Kollisionsverringerungszeit zur Kollisionsverringerungszeit, wenn bestimmt wird, dass das empfangene Datenpaket das lange Paket ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschritt die folgenden Schritte aufweist: – Bestimmen, ob eine bestimmte Situation, in welcher das lange Paket vor dem Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung, der auf die Erzeugung des Senderechts folgend eingestellt wird, von der zweiten Funkkommunikationsvorrichtung empfangen wird, auftritt oder nicht; und – erneutes Einstellen des Startzeitpunktes der Zugriffssteuerung in der Annahme, dass der bereits eingestellte Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung der Erzeugungszeitpunkt der Sendeanfrage ist, wenn bestimmt wird, dass die bestimmte Situation auftritt.
Vorrichtung zur Übertragung eines Datenpaketes per Funk, wobei die Vorrichtung aufweist: – ein Sende- und Empfangsmittel zum Senden und Empfangen des Datenpaketes; – ein Zugriffssteuerungsmittel, welches es dem Datenpaket ermöglicht, von dem Sende- und Empfangsmittel übertragen zu werden, wenn ein Senderecht bei einer auf Wettbewerb basierenden Zugriffssteuerung im Ansprechen auf eine Sendeanfrage für das Datenpaket erlangt wird; – ein Kommunikationssteuermittel, welches es dem Zugriffssteuerungsmittel ermöglicht, die Zugriffssteuerung zu starten, indem es die Sendeanfrage erzeugt; – ein Erfassungsmittel zur Erfassung eines vorbestimmten Zustands, in welchem die Sendeanfrage in Verbindung mit dem Empfang eines langen Paketes, das eine vorgegebene Paketlänge überschreitet, erzeugt wird, wobei das lange Paket vom Sende- und Empfangsmittel empfangen wird; und – ein Verzögerungsmittel zur Verzögerung eines Eingabezeitpunktes der Sendeanfrage an das Zugriffssteuerungsmittel, derart, dass ein Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung einen Zeitpunkt annimmt, an dem eine gewünschte Verzögerungszeit auf den Empfangsabschluss des langen Paketes folgend verstreicht, wenn der vorbestimmte Zustand erfasst wird, wobei – das Verzögerungsmittel dazu ausgelegt ist, eine verstrichene Zeit von einem Empfangsstart des langen Paketes bis zur Erzeugung der Sendeanfrage zu messen und eine Zeitspanne, die berechnet wird, indem die gemessene verstrichene Zeit mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wird, als die gewünschte Verzögerungszeit einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeanfrage entweder während des Empfangs oder nach dem Empfang des langen Paketes erzeugt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die Vorrichtung in einer ersten Funkkommunikationsvorrichtung, die mit einer zweiten Funkkommunikationsvorrichtung kommuniziert, zum Einsatz kommt, wobei die erste und die zweite Funkkommunikationsvorrichtung Teil eines Funkkommunikationssystems sind, in welchem die zweite Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket überträgt und fest an einer Basisstation angeordnet ist, das lange Paket wiederholt zu vorgegebenen Intervallen übertragen wird und die Dauer des langen Paketes und das vorgegebene Intervall bekannt sind, wobei – der Koeffizient auf ein Verhältnis des Intervalls zu einer Zeitspanne eingestellt wird, die einer Summe der Dauer und des Intervalls entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Funkkommunikationsvorrichtung eine straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung ist, die als die Basisstation an einer Straße angeordnet ist, und die erste Funkkommunikationsvorrichtung eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen umfasst, die jeweils an einem auf der Straße fahrenden Fahrzeug installiert sind; und – der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung ein Zeitfenster verliehen wird, welches der straßenseitigen Funkkommunikationsvorrichtung vorrangig zu den fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen verliehen wird, wobei die straßenseitige Funkkommunikationsvorrichtung das lange Paket in dem Zeitfenster überträgt und die fahrzeugseitigen Funkkommunikationsvorrichtungen versuchen, das Senderecht in einer freien Zeit zwischen den Zeitfenstern zu erlangen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in jeder von mehreren ersten Funkkommunikationsvorrichtungen zum Einsatz kommt, die Teil eines Funkkommunikationssystems sind, in dem eine zweite Funkkommunikationsvorrichtung, die ein Datenpaket wiederholt zu Intervallen aussendet, eine Dauer jedes langen Paketes und ein Zeitintervall zwischen zwei der langen Pakete nicht bekannt sind, wobei das Verzögerungsmittel aufweist: – ein Mittel zum Messen der Dauer des Datenpaketes jedes Mal, wenn das Datenpaket von der zweiten Funkkommunikationsvorrichtung empfangen wird; – ein Mittel zum Bestimmen, ob das empfangene Datenpaket dem langen Paket entspricht oder nicht; – ein Mittel zum Messen einer verstrichenen Zeit von einem Empfangsstart des Datenpaketes bis zur Erzeugung des Senderechts; und – ein Mittel zum Einstellen des Koeffizienten als ein Verhältnis einer Summe der Dauer des langen Paketes und einer vorgegebenen Kollisionsverringerungszeit zur Kollisionsverringerungszeit, wenn bestimmt wird, dass das empfangene Datenpaket das lange Paket ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsmittel aufweist: – ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob eine bestimmte Situation, in welcher das lange Paket vor dem Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung, der auf die Erzeugung des Senderechts folgend eingestellt wird, von der zweiten Funkkommunikationsvorrichtung empfangen wird, auftritt oder nicht; und – ein Neuverzögerungsmittel zum erneuten Verzögern des Startzeitpunktes der Zugriffssteuerung in der Annahme, dass der bereits eingestellte Startzeitpunkt der Zugriffssteuerung der Erzeugungszeitpunkt der Sendeanfrage ist, wenn bestimmt wird, dass die bestimmte Situation auftritt.