DE102011003917A1

DE102011003917A1 - Kanalzuteilungsvorrichtung und Verfahren unter Verwendung des Wirelesss Access in Vehicular Environments

Info

Publication number: DE102011003917A1
Application number: DE102011003917A
Authority: DE
Inventors: Min Jung Kim; Sangwoo Lee; Jong Min Park; Kyeong-Soo Han; Hyun Kyun Choi; Hyun Seo Oh
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2011-12-29
Also published as: US20110306353A1; US8483700B2; KR101338479B1; KR20110135648A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem eine On-Board-Unit in einem Fahrzeug bereitgestellt ist und in dem wenigstens eine Roadside-Unit bereitgestellt ist, wobei die Vorrichtung eine Dienstankündigungsnachricht von wenigstens einer Roadside-Unit empfängt, die Dienstankündigungsnachricht zum Erzeugen einer Tabelle verfügbarer Dienste verwendet, bestimmt, ob die Tabelle verfügbarer Dienste Roadside-Unit-Einträge zum Senden der Dienstankündigungsnachricht aufweist, und wenn das der Fall ist, die durch die Roadside-Units bereitgestellten mittleren RSSI vergleicht, um eine Roadside-Unit zum Zugreifen auszuwählen, einen Kanal auswählt, der der Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität unter den von der ausgewählten Roadside-Unit bereitgestellten Diensten entspricht und den ausgewählten Kanal als einen Dienstkanal zuweist, um Informationen mit der Roadside-Unit auszutauschen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kanalzuteilungsverfahren und auf eine Vorrichtung unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Kanalzuteilungsverfahren und auf eine Vorrichtung für den Kanalwechsel durch eine Basisstation in Kommunikation zwischen der Basisstation und einem Fahrzeug unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment.
(b) Beschreibung des verwandten Gebiets
Das Verfahren des Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE-Verfahren) unterstützt die Kommunikation schnell fahrender Fahrzeuge und ist mit der Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11p und mit der IEEE 1609 konfiguriert. In diesem Fall definiert die IEEE 1609.3 der IEEE 1609 einen Vermittlungsschicht- und einen Transportschichtdienst und stellt die IEEE 1609.4 einen Mehrkanalbetrieb bereit.
Ein WAVE-angewandtes Verkehrssystem kann für das Fahrzeug in der Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation (V2V-Kommunikation) und in der Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (V2I-Kommunikation) einen nahtlosen Dienst bereitstellen.
Der WAVE verwendet einen Steuerkanal (CCH) und mehrere Dienstkanäle (SCH). Genauer teilt ein Dienstanbieter die Dienstbereitstellung unter Verwendung einer WAVE-Dienstankündigungsnachricht (WSA-Nachricht) mit, die durch einen Steuerkanal periodisch übertragen wird, wobei ein Nutzer den Steuerkanal periodisch überwacht, um auf mehrere Dienstkanäle zuzugreifen.
Zum Beispiel analysiert wenigstens eine in dem auf der Straße fahrenden Fahrzeug bereitgestellte On-Board-Unit (OBU) die WSA-Nachricht, weist auf der Grundlage des Analyseergebnisses einen Kanal mit einer hohen Dienstpriorität zu und verwendet den zugewiesenen Kanal zum nahtlosen Empfangen des Dienstes.
Allerdings kann das Verfahren zum Ausführen eines Kanalwechsels von der kommunizierenden Roadside-Unit zu einer anderen Roadside-Unit keinen nahtlosen Dienst bereitstellen, wenn die On-Board-Unit die WSA-Nachricht von zwei Roadside-Units (RSU) empfängt, während die Roadside-Units auf beiden Seiten der Straße eingebaut sind.
Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten obigen Informationen dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können somit Informationen enthalten, die keinen Stand der Technik bilden, der dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Bemühen gemacht, ein Kanalzuteilungsverfahren und eine Vorrichtung für eine On-Board-Unit zum Ausführen eines Kanalwechsels von einer kommunizierenden Roadside-Unit zu einer anderen Roadside-Unit in einer Fahrzeugkommunikationsumgebung zu schaffen.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem eine On-Board-Unit in einem Fahrzeug vorgesehen ist und in dem wenigstens eine Roadside-Unit vorgesehen ist, wobei das Verfahren enthält: die On-Board-Unit empfängt von der wenigstens einen Roadside-Unit eine Dienstankündigungsnachricht; erzeugt unter Verwendung der Dienstankündigungsnachricht eine Tabelle verfügbarer Dienste; bestimmt, ob die Tabelle verfügbarer Dienste die mehreren Roadside-Unit-Einträge enthält, um die Dienstankündigungsnachricht zu senden; wählt durch Vergleichen der von den Roadside-Units gesendeten mittleren Empfangssignalstärkeangabe (RSSI) eine Roadside-Unit zum Zugreifen aus, wenn die Tabelle verfügbarer Dienste die mehreren Roadside-Unit-Einträge enthält; wählt unter den durch die ausgewählte Roadside-Unit bereitgestellten Diensten einen Kanal aus, der einer Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht; und weist den ausgewählten Kanal als einen Dienstkanal zu und tauscht mit der Roadside-Unit auf der Grundlage des Dienstkanals Informationen aus.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem in einem Fahrzeug eine On-Board-Unit bereitgestellt ist und in dem eine erste Roadside-Unit und eine zweite Roadside-Unit bereitgestellt sind, wobei das Verfahren enthält: die erste Roadside-Unit sendet auf einem als ein Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal eine erste Dienstankündigungsnachricht an die On-Board-Unit; die zweite Roadside-Unit sendet auf dem Referenzkanal eine zweite Dienstankündigungsnachricht an die On-Board-Unit; die On-Board-Unit teilt auf der Grundlage der ersten Dienstankündigungsnachricht und der zweiten Dienstankündigungsnachricht einen Dienstkanal zu; und die On-Board-Unit tauscht auf der Grundlage des zugewiesenen Dienstkanals Informationen mit der entsprechenden Roadside-Unit aus.
Eine abermals andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem in einem Fahrzeug eine On-Board-Unit bereitgestellt ist und in dem wenigstens eine Roadside-Unit bereitgestellt ist, wobei die Vorrichtung enthält: einen Nachrichtenempfänger zum Empfangen einer Dienstankündigungsnachricht von der wenigstens einen Roadside-Unit; einen Nachrichtenprozessor zum Erzeugen einer Tabelle verfügbarer Dienste unter Verwendung der Dienstankündigungsnachricht; einen Kanalprozessor, um dann, wenn es mehrere Roadside-Unit-Einträge zum Senden der Dienstankündigungsnachricht gibt, durch Vergleichen der von den Roadside-Units gesendeten mittleren RSSI eine Roadside-Unit zum Zugriff auszuwählen und unter den von der ausgewählten Roadside-Unit bereitgestellten Diensten einen Kanal auszuwählen, der einer Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht; und eine Steuereinheit zum Zuteilen des ausgewählten Kanals als einen Dienstkanal und zum Austauschen von Informationen mit der Roadside-Unit auf der Grundlage des Dienstkanals.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine WAVE-basierte Kommunikationsumgebung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen Nachrichtenprozessablaufplan zwischen wenigstens einer RSU und einer OBU in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt einen Blockschaltplan einer Konfiguration einer On-Board-Unit zum Empfangen einer WSA-Nachricht in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt einen Ablaufplan eines Kanalzuteilungsverfahrens unter Verwendung des WAVE in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Tabelle verfügbarer Dienste in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt einen Graphen eines Kanalwechselprozesses in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden ausführlichen Beschreibung sind einfach zur Veranschaulichung nur bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben. Wie der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, können die beschriebenen Ausführungsformen sämtlich auf mehrere verschiedene Arten geändert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken oder von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnung und die Beschreibung dem Wesen nach als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu verstehen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen überall in der Beschreibung gleiche Elemente.
Sofern nicht explizit das Gegenteil angegeben ist, werden das Wort ”umfassen” und Ableitungen wie etwa ”umfasst” oder ”umfassend” überall in der Beschreibung in der Weise verstanden, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, nicht aber den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren.
In der Beschreibung kann ein Endgerät eine Mobilstation (MS), ein mobiles Endgerät (MT), eine Teilnehmerstation (SS), eine tragbare Teilnehmerstation (PSS), eine Nutzerausrüstung (UE) und ein Zugriffsendgerät (AT) angeben und kann es gesamte oder teilweise Funktionen der Mobilstation (MS), des mobilen Endgeräts, der Teilnehmerstation, der tragbaren Teilnehmerstation, der Nutzerausrüstung und des Zugriffsendgeräts enthalten.
In der Beschreibung kann eine Basisstation (BS) einen Zugriffspunkt (AP), eine Funkzugriffsstation (RAS), einen nodeB (Knoten-B), einen evolved Node-B (eNB), eine Basis-Transceiver-Station (BTS) und eine mobile Mehrsprungweiterleitungs-(MMR-)BS angeben und kann sie gesamte oder teilweise Funktionen des Zugriffspunkts, der Funkzugriffsstation, des nodeB, des evolved Node-B, der Basis-Transceiver-Station und der mobilen Mehrsprung-Weiterleitungs-BS enthaften.
Im Folgenden sind anhand der beigefügten Zeichnung ein Kanalzuteilungsverfahren und eine Kanalzuteilungsvorrichtung unter Verwendung des Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben,
1 zeigt eine WAVE-basierte Kommunikationsumgebung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Kommunikationsumgebung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung repräsentiert eine Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikationsumgebung (V2I-Kommunikationsumgebung), die auf dem WAVE-Kommunikationsverfahren beruht.
Die Kommunikationsumgebung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen WAVE-Dienst-Server 100, wenigstens eine Roadside-Unit (RSU0–RSU2) 200 und wenigstens eine On-Board-Unit (OBU) 300. In regelmäßigen Abständen ist hier wenigstens eine RSU 200 am Straßenrand angebracht. Außerdem kann wenigstens eine OBU 300 innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen sein, wobei sie mit der RSU 200 oder mit einer anderen OBU kommuniziert.
Die wenigstens eine RSU 200 sendet periodisch eine WAVE-Dienstankündigungsnachricht (WSA-Nachricht) an den Steuerkanal (CCH). Die WSA-Nachricht enthält hier eine entsprechende RSU, einen durch die RSU bereitgestellten Dienst und die Nummer eines Dienstkanals (SCH-Nummer), über den der Dienst bereitgestellt wird.
Wenn z. B. eine RSU und eine benachbarte RSU denselben Dienstkanal für denselben Dienst verwenden, wird die Kommunikation durch Störung in dem Abschnitt, in dem sich der Versorgungsbereich überschneidet, unterbrochen. Außerdem ist es in diesem Abschnitt unmöglich, einen ununterbrochenen Kanalwechsel auszuführen. Die benachbarten RSUs senden die WSA-Nachricht unter Verwendung verschiedener Kanäle für denselben Dienst.
Wie in 1 gezeigt ist, stellt die erste RSU (RSU0) bei einem ersten Kanal f1 einen geschalteten virtuellen Kanal (SVC) bereit und stellt die zweite RSU (RSU1), die zu der ersten RSU (RSU0) benachbart ist, bei einem zweiten Kanal f2 einen SVC bereit, der demselben Dienst entspricht. Eine dritte RSU (RSU2), die zu der zweiten RSU (RSU1) benachbart ist, stellt bei dem ersten Kanal f1 einen SVC bereit, der dem Dienst entspricht. Außerdem erzeugt jede RSU bei einem als ein Steuerkanal (CCH) zugewiesenen Referenzkanal f0 entsprechende WSA-Nachrichten (WSA0, WSA1, WSA).
In der oben erwähnten Kommunikationsumgebung empfängt die OBU 300 des Fahrzeugs, das den Dienst empfängt, der dem SVC entspricht, in dem ersten Kommunikationsbereich der ersten RSU (RSU0) den Dienst über den ersten Kanal f1 und empfängt sie in dem sich überschneidenden Bereich des ersten Kommunikationsbereichs der ersten RSU (RSU0) und des zweiten Kommunikationsbereichs der zweiten RSU (RSU1) den Dienst über den ersten Kanal f1 oder über den zweiten Kanal f2. Die OBU 300 des Fahrzeugs empfängt den Dienst in dem zweiten Kommunikationsbereich der zweiten RSU, RSU1, über den zweiten Kanal f2, um nachfolgend den Kanalwechsel auszuführen.
Insbesondere dient das Kanalzuteilungsverfahren in dem sich überschneidenden Bereich des ersten Kommunikationsbereichs der ersten RSU (RSU0) und des zweiten Kommunikationsbereichs der zweiten RSU (RSU1) zum Zuweisen eines Kanals, damit die OBU 300 des Fahrzeugs den Dienst über den zweiten Kanal f2 auf dem ersten Kanal f1 auf der Grundlage der Empfangssignalstärkenangabe (RSSI) empfängt.
Anhand von 2 wird nun ein Verfahren zum Verarbeiten einer WSA-Nachricht zwischen wenigstens einer RSU 200 und einer OBU 300 beschrieben.
2 zeigt einen Nachrichtenprozessablaufplan zwischen wenigstens einer RSU und einer OBU in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 2 gezeigt ist, erzeugt die erste RSU (RSU0) auf dem als der Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal f0 eine erste WSA-Nachricht und sendet die erste WSA-Nachricht an die OBU 300 (S201). Die zweite RSU (RSU1) erzeugt auf dem als der Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal f0 eine zweite WSA-Nachricht und sendet die zweite WSA-Nachricht an die OBU 300 (S202). In diesem Fall enthält die erste WSA-Nachricht bzw. die zweite WSA-Nachricht einen durch die entsprechende RSU (RSU0 oder RSU1) bereitgestellten Dienst und eine Dienstkanalnummer (SCH) zum Bereitstellen des Dienstes.
Die OBU 300 weist auf der Grundlage der WSA-Nachricht den Dienstkanal (SCH) als den ersten Kanal f1 zu (S203) und tauscht mit der ersten RSU (RSU0) über den zugewiesenen ersten Kanal f1 (S204) Informationen aus.
Außerdem erzeugt die zweite RSU (RSU1) auf dem als ein Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal f0 eine dritte WSA-Nachricht und sendet die dritte WSA-Nachricht an die OBU 300 (S205). Die zweite RSU (RSU1) erzeugt auf dem als ein Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal f0 eine vierte WSA-Nachricht und sendet die vierte WSA-Nachricht an die OBU 300 (206).
Die OBU 300 weist auf der Grundlage der WSA-Nachricht den Dienstkanal (SCH) als den zweiten Kanal f2 zu (S207) und tauscht über den zugewiesenen zweiten Kanal f2 (S208) mit der zweiten RSU (RSU1) Informationen aus.
Somit erzeugt die wenigstens eine RSU 200 auf dem Referenzkanal f0 eine WSA-Nachricht und rundsendet die WSA-Nachricht. Außerdem weist die OBU 300 auf der Grundlage der empfangenen WSA-Nachricht einen Dienstkanal zu und tauscht über den zugewiesenen Dienstkanal Informationen aus.
Anhand von 3 wird nun die OBU 300 in der Kanalzuteilungsvorrichtung unter Verwendung des WAVE ausführlich beschrieben.
3 zeigt einen Blockschaltplan einer Konfiguration einer On-Board-Unit zum Empfangen einer WSA-Nachricht in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 3 gezeigt ist, enthält die OBU 300 einen Nachrichtenempfänger 310, einen Nachrichtenprozessor 320, eine Speichereinheit 330, einen Kanalprozessor 340 und eine Steuereinheit 350.
Der Nachrichtenempfänger 310 empfängt von wenigstens einer RSU 200 eine WSA-Nachricht.
Der Nachrichtenprozessor 320 entnimmt aus der empfangenen WSA-Nachricht Informationen über jeweilige Dienste, die durch die entsprechende RSU bereitgestellt werden, und erzeugt auf der Grundlage der entnommenen Informationen eine Tabelle verfügbarer Dienste. Die Tabelle verfügbarer Dienste enthält hier Informationen über den durch wenigstens eine RSU 200 bereitgestellten Dienst, z. B. eine Dienstanbieter-ID (PSID), eine Priorität und eine Dienstkanalnummer. Der Nachrichtenprozessor 320 speichert die Tabelle verfügbarer Dienste in der Speichereinheit 330.
Der Kanalprozessor 340 prüft den Dienst, der dem von dem Nutzer registrierten Dienst aus der Tabelle verfügbarer Dienste entspricht, und wählt angesichts der Priorität des Dienstes den Dienstkanal (SCH) aus.
Die Steuereinheit 350 sendet/empfängt über den durch den Kanalprozessor 340 ausgewählten Dienstkanal Informationen an die entsprechende/von der entsprechenden RSU 200.
Anhand von 4 wird nun ein Kanalzuteilungsverfahren unter Verwendung des WAVE beschrieben.
4 zeigt einen Ablaufplan eines Kanalzuteilungsverfahrens unter Verwendung des WAVE in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 5 zeigt eine Tabelle verfügbarer Dienste in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Kommunikationsumgebung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält wenigstens eine RSU 200 und eine OBU 300, wobei die wenigstens eine RSU 200 über den Steuerkanal (CCH) eine WSA-Nachricht an die OBU 300 sendet.
Wie in 4 gezeigt ist, empfängt die OBU 300 eine WSA-Nachricht von wenigstens einer RSU 200 (S401). Die OBU 300 verwendet die WSA-Nachricht zum Erzeugen einer Tabelle verfügbarer Dienste (S402). Die Tabelle verfügbarer Dienste in diesem Fall ist in 5 ausgedrückt.
Ausführlich entnimmt die OBU 300 aus der WSA-Nachricht Informationen über die jeweiligen Dienste, die durch die entsprechende RSU bereitgestellt werden. Die OBU 300 erzeugt auf der Grundlage der entnommenen Informationen eine Tabelle verfügbarer Dienste. In diesem Fall enthält die Tabelle verfügbarer Dienste Informationen über die durch wenigstens eine RSU 200 bereitgestellten Dienste, wie etwa eine PSID, eine Priorität und eine Dienstkanalnummer. Außerdem enthält die OBU 300 eine Alterungsfunktion zum Löschen entsprechender Informationen aus der Tabelle verfügbarer Dienste, wenn die WSA-Nachricht aus einer vorgegebenen Zeitdauer nicht empfangen wird.
Wenn die OBU 300 die WSA-Nachrichten von mehreren RSUs empfängt, berechnet sie die Empfangssignalstärkeangabe (RSSI) und die mittlere RSSI (avg_RSSI) und zeichnet sie auf. Die OBU 300 wählt unter Verwendung der berechneten RSSI und der mittleren RSSI die RSU zum Zugreifen aus.
Die OBU 300 aktualisiert die Tabelle verfügbarer Dienste auf der Grundlage der Nutzerdienstinformationen mit dem Dienst, der der PSID entspricht (S403).
Die OBU 300 bestimmt, ob die aktualisierte Tabelle verfügbarer Dienste Einträge mehrerer RSUs aufweist, um die WSA-Nachricht bereitzustellen (S404).
Wenn die aktualisierte Tabelle verfügbarer Dienste mehrere RSUs aufweist, vergleicht die OBU 300 die entsprechende mittlere RSSI der jeweiligen RSUs, um die RSU zum Zugreifen auszuwählen (S405). 5 zeigt zwei durch die OBU 300 auf der Grundlage der WSA-Nachricht von der ersten RSU (RSU0) und von der zweiten RSU (RSU1) erzeugte RSU-Einträge in der Tabelle verfügbarer Dienste.
Die OBU 300 vergleicht die mittlere RSSI (58) der ersten RSU (RSU0) und die mittlere RSSI (26) der zweiten RSU (RSU1), um die erste RSU (RSU0) auszuwählen. Die OBU 300 vergleicht die mittlere RSSI, um zu verhindern, dass der Zugriff auf die RSU in der Umgebung, in der die RSSI-Werte wesentlich geändert werden, häufig geändert wird. Daraufhin kann die OBU 300 die Verzögerungszeit, die zum Zugreifen auf die RSU über eine Übertragungsstrecke erforderlich ist, minimieren.
Wenn die RSU zum Zugreifen ausgewählt worden ist, sucht die OBU 300 unter dem durch die ausgewählte RSU bereitgestellten Dienst die PSID mit der höchsten Priorität und wählt eine Kanalnummer aus, die der gesuchten PSID entspricht (S406). Wie in 5 gezeigt ist, greift die OBU 300 auf die ausgewählte erste RSU (RSU0) zu und wählt unter dem durch die erste RSU (RSU0) bereitgestellten Dienst die Kanalnummer ”2” aus, die der PSID mit der höchsten Priorität (512) entspricht.
Die OBU 300 weist den ausgewählten Kanal als einen Dienstkanal (SCH) zu (S407) und tauscht mit der entsprechenden RSU Informationen aus (S408).
Dementsprechend steuert das Kanalzuteilungsverfahren in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die OBU zum Zuweisen des Dienstkanals und zum Zugreifen auf die entsprechende RSU. Ferner weist das Kanalzuteilungsverfahren den Dienstkanal auf der Grundlage der RSSI zu, um den ununterbrochenen Zugriff auf eine andere RSU zuzulassen, wenn die OBU den Zugriff zu der anderen RSU wechselt.
In Gleichung 1 sind eine Gleichung und ein Algorithmus zum Berechnen der RSSI und der mittleren RSSI in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgedrückt, wobei die vorliegende Erfindung darauf aber nicht beschränkt ist. avg_RSSI_new (RSU) = avg_RSSI_old(RSU_n)·(1 – Wc) + current_RSSI(RSU_n)·Wc avg_RSSI_new(RSU_n+1) = avg_RSSI_old(RSU_n+1)·(1 – Wc) + current_RSSI(RSU_n+1)·Wc If(avg_RSSI_new(RSU_n) < avg_RSSI_new(RSU_n+1) then Handover(RSU_n+1) Else stay(RSU_n) Wc repräsentiert das Gewicht von current_RSSI(1 < Wc ≤ 1). (Gleichung 1)
Da sich der RSSI-Wert abrupt ändert, wenn das Fahrzeug schnell fährt, können häufige Änderungen des Zugriffs auf die RSU, wenn die RSSI der RSU, auf die gegenwärtig zugegriffen wird, stark verringert wird, oder wenn das Signal der nächsten RSU stark empfangen wird, verhindert werden, wenn der in Tabelle 1 ausgedrückte Algorithmus in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Anhand von 6 wird nun ein Kanalwechselprozess entsprechend der RSSI und der mittleren RSSI beschrieben.
6 zeigt einen Graphen eines Kanalwechselprozesses in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die horizontale Achse des Graphen repräsentiert den Abstand zwischen der OBU 300 und der entsprechenden RSU und die vertikale Achse repräsentiert die RSSI (dBi).
Wie in 6 gezeigt ist, gibt der erste Graph (A) die RSSI der ersten RSU (RSU0) an und zeigt der zweite Graph (B) die RSSI der zweiten RSU (RSU1). Außerdem zeigt der dritte Graph (C) die mittlere SSI (avg_RSSI (RSU0)) der ersten RSU (RSU0) und gibt der vierte Graph (D) die mittlere RSSI (avg_RSSI (RSU1)) der zweiten RSU (RSU1) an.
Wenn die RSSI der ersten RSU (RSU0) gleich der RSSI der zweiten RSU (RSU1) ist oder wenn die mittlere RSSI der ersten RSU (RSU0) größer als die mittlere RSSI der zweiten RSU (RSU1) ist, weist die OBU 300 auf der Grundlage der ersten WSA-Nachricht den Dienstkanal (SCH) als den ersten Kanal f1 zu. In diesem Fall wird aus dem durch die erste RSU RSU0 als ein Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal f0 die erste WSA-Nachricht erzeugt. Die OBU 300 tauscht mit der ersten RSU (RSU0) Informationen über den ersten Kanal f1 aus.
Außerdem tauscht die OBU 300 Informationen mit der ersten RSU (RSU0) aus, wenn die RSSI der ersten RSU (RSU0) größer als die RSSI der zweiten RSU (RSU1) ist oder wenn die mittlere RSSI der ersten RSU (RSU0) gleich der mittleren RSSI der zweiten RSU (RSU1) ist.
Wenn dagegen die RSSI der ersten RSU (RSU0) kleiner als die RSSI der zweiten RSU (RSU1) ist oder wenn die mittlere RSSI der ersten RSU (RSU0) kleiner als die mittlere RSSI der zweiten RSU (RSU1) aus, wählt die OBU 300 auf der Grundlage der RSSI oder der mittleren RSSI die zweite RSU (RSU1) aus.
Die OBU 300 greift auf die zweite RSU (RSU1) zu und führt bei der ersten RSU (RSU0) einen Kanalwechsel der zweiten RSU (RSU1) aus. Die OBU 300 tauscht mit der zweiten RSU (RSU1) Informationen über den zweiten Kanal f2 aus.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen das Kanalzuteilungsverfahren und die Vorrichtung unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment den Dienstkanal auf der Grundlage der Empfangssignalstärke zu und stellen damit den nahtlosen Dienst bereit, wenn die On-Board-Unit einen Kanalwechsel von der kommunizierenden Roadside-Unit zu einer anderen Roadside-Unit ausführt.
Außerdem können das Kanalzuteilungsverfahren und die Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verzögerungszeit, die während des Zugriffs erzeugt wird, durch Verhindern häufiger Änderungen des Zugriffs auf die Roadside-Unit in einer Umgebung mit wesentlichen Änderungen der Empfangssignalstärke minimieren.
Außer über die oben beschriebene Vorrichtung und/oder das oben beschriebene Verfahren können die oben beschriebenen Ausführungsformen durch ein Programm zur Verwirklichung der der Konfiguration der Ausführungsformen entsprechenden Funktionen oder durch ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen des Programms verwirklicht werden, die durch den Fachmann auf dem Gebiet leicht verwirklicht werden.
Obwohl die Erfindung in Verbindung damit beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsform angesehen wird, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern soll vielmehr verschiedene Änderungen und äquivalente Anordnungen, die im Erfindungsgedanken und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11p [0002]
IEEE 1609 [0002]
IEEE 1609.3 [0002]
IEEE 1609 [0002]
IEEE 1609.4 [0002]

Claims

Verfahren zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem eine On-Board-Unit in einem Fahrzeug vorgesehen ist und in dem wenigstens eine Roadside-Unit vorgesehen ist, wobei das Verfahren umfasst: die On-Board-Unit empfängt von der wenigstens einen Roadside-Unit eine Dienstankündigungsnachricht; erzeugt unter Verwendung der Dienstankündigungsnachricht eine Tabelle verfügbarer Dienste; bestimmt, ob die Tabelle verfügbarer Dienste mehrere Roadside-Unit-Einträge enthält, um die Dienstankündigungsnachricht zu senden; wählt durch Vergleichen der von den Roadside-Units gesendeten mittleren Empfangssignalstärkeangabe (RSSI) eine Roadside-Unit zum Zugreifen aus, wenn die Tabelle verfügbarer Dienste mehrere Roadside-Unit-Einträge enthält; wählt unter den durch die ausgewählte Roadside-Unit bereitgestellten Diensten einen Kanal aus, der einer Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht; und weist den ausgewählten Kanal als einen Dienstkanal zu und tauscht mit der Roadside-Unit auf der Grundlage des Dienstkanals Informationen aus.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen einer Tabelle verfügbarer Dienste enthält: Entnehmen von Informationen über die Dienste, die durch die entsprechende Roadside-Unit bereitgestellt werden, aus der Dienstankündigungsnachricht; und Erzeugen der Tabelle verfügbarer Dienste auf der Grundlage der entnommenen Informationen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tabelle verfügbarer Dienste eine durch jede Roadside-Unit bereitgestellte Dienstanbieter-ID und/oder eine Dienstpriorität und/oder eine Dienstkanalnummer enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dann, wenn die Tabelle verfügbarer Dienste einen Roadside-Unit-Eintrag enthält, das Verfahren ferner enthält: Auswählen eines Kanals, der unter den durch eine Roadside-Unit bereitgestellten Diensten einer Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht; und Zuteilen des ausgewählten Kanals als einen Dienstkanal und Austauschen von Informationen mit einer Roadside-Unit über den Dienstkanal.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Erzeugen einer Tabelle verfügbarer Dienste ferner enthält: Aktualisieren der Tabelle verfügbarer Dienste mit dem Dienst, der der Dienstanbieter-ID entspricht, auf der Grundlage von Informationen über den von dem Nutzer der On-Board-Unit gewünschten Dienst.
Verfahren zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem in einem Fahrzeug eine On-Board-Unit bereitgestellt ist und in dem eine erste Roadside-Unit und eine zweite Roadside-Unit bereitgestellt sind, wobei das Verfahren umfasst: die erste Roadside-Unit sendet auf einem als ein Steuerkanal zugewiesenen Referenzkanal eine erste Dienstankündigungsnachricht an die On-Board-Unit; die zweite Roadside-Unit sendet auf dem Referenzkanal eine zweite Dienstankündigungsnachricht an die On-Board-Unit; die On-Board-Unit teilt auf der Grundlage der ersten Dienstankündigungsnachricht und der zweiten Dienstankündigungsnachricht einen Dienstkanal zu; und die On-Board-Unit tauscht auf der Grundlage des zugewiesenen Dienstkanals Informationen mit der entsprechenden Roadside-Unit aus.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Dienstankündigungsnachricht bzw. die zweite Dienstankündigungsnachricht enthält: einen durch die entsprechende Roadside-Unit bereitgestellten Dienst und eine Nummer eines Dienstkanals zur Bereitstellung des Dienstes.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Zuteilen eines Dienstkanals enthält: Vergleichen der mittleren RSSI der ersten Roadside-Unit und der zweiten Roadside-Unit; Auswählen einer Roadside-Unit zum Zugreifen auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses; Auswählen einer Kanalnummer, die der Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht, unter den durch die ausgewählte Roadside-Unit bereitgestellten Diensten; und Zuteilen eines Kanals, der der ausgewählten Kanalnummer entspricht, als der Dienstkanal.
Vorrichtung zum Zuteilen eines Kanals unter Verwendung des Wireless Access in a Vehicular Environment, in dem in einem Fahrzeug eine On-Board-Unit bereitgestellt ist und in dem wenigstens eine Roadside-Unit bereitgestellt ist, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Nachrichtenempfänger zum Empfangen einer Dienstankündigungsnachricht von der wenigstens einen Roadside-Unit; einen Nachrichtenprozessor zum Erzeugen einer Tabelle verfügbarer Dienste unter Verwendung der Dienstankündigungsnachricht; einen Kanalprozessor, um dann, wenn es mehrere Roadside-Unit-Einträge zum Senden der Dienstankündigungsnachricht gibt, durch Vergleichen der von den Roadside-Units gesendeten mittleren RSSI eine Roadside-Unit zum Zugriff auszuwählen und unter den von der ausgewählten Roadside-Unit bereitgestellten Diensten einen Kanal auszuwählen, der einer Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht; und eine Steuereinheit zum Zuteilen des ausgewählten Kanals als einen Dienstkanal und zum Austauschen von Informationen mit der Roadside-Unit auf der Grundlage des Dienstkanals.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Nachrichtenprozessor aus der Dienstankündigungsnachricht Informationen über die durch die entsprechende Roadside-Unit bereitgestellten Dienste entnimmt und auf der Grundlage der entnommenen Informationen die Tabelle verfügbarer Dienste erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Tabelle verfügbarer Dienste durch die Roadside-Units bereitgestellte Informationen enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die durch die Roadside-Units bereitgestellten Informationen eine Dienstanbieter-ID und/oder eine Dienstpriorität und/oder eine Dienstkanalnummer enthalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei dann, wenn es einen Roadside-Unit-Eintrag zum Senden der Dienstankündigungsnachricht gibt, der Kanalprozessor unter den von einer Roadside-Unit bereitgestellten Diensten einen Kanal, der einer Dienstanbieter-ID mit der höchsten Priorität entspricht, auswählt, den ausgewählten Kanal als einen Dienstkanal zuweist und mit der einen Roadside-Unit über den Dienstkanal Informationen austauscht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Nachrichtenprozessor die Tabelle verfügbarer Dienste mit dem Dienst, der der Dienstanbieter-ID entspricht, auf der Grundlage der Informationen über den von einem Nutzer der On-Board-Unit gewünschten Dienst aktualisiert.