JP2005057326A - 路車間データ配信システム及びその基地局 - Google Patents

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Abstract

【課題】DSRCにおいて、同報通信では再送が無いため、大きな配信データを同報配信する際には受信エラーの発生によってデータの一部が欠落し、データの完全な転送が難しい。個別通信では移動局1台ごとに同じ内容を転送するので、移動局の台数分だけ時間がかかる。
【解決手段】基地局は同報通信によって配信データを繰り返し送信し、移動局は通信領域に進入した後、個別通信を開始せずに同報通信によって配信データを受信する。なお、この際、移動局において一定の確率で受信エラーが発生し、配信データの一部が欠落する。その後、基地局からの配信データの転送が1巡したところで基地局と移動局は個別通信を開始し、移動局は欠落したデータの転送を基地局に要求する。基地局は移動局に要求されたデータを個別通信で転送し、移動局では欠落したデータを補い、配信データを完成させることが出来る。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の車両に搭載した移動局と路側に設置した基地局との間で無線通信を行う専用狭域通信(Dedicated Short Range Communication。以下、DSRCと呼ぶ)に関係し、特にDSRCを用いて車両にデータを配信する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
DSRCは、路車間の通信を時分割で行う時分割多重通信であり、時分割した固定長の単位をスロットと呼ぶ。DSRCにおいて、スロットに格納可能なサイズよりも大きなサイズのデータを転送する場合、送信側はデータを複数のスロットに分割して送り、受信側はスロットの内容を結合して分割前のデータを復元する。
DSRCには個別通信と同報通信の2種類の通信方法があり、個別通信においては1つのスロットを1台の移動局(または基地局)のみが受信するが、同報通信においては、1つのスロットを複数の移動局が受信可能である。これにより同報通信では、通信領域内の複数の移動局に同じ内容のデータを配信できる。
また、路車間の通信においてノイズなどのためにスロットの受信エラーが発生した場合、同報通信では受信エラーのあったスロットを再送しないが、個別通信では受信エラーのあったスロットを再送し、これによりデータを確実に転送することができる。
また、個別通信では、基地局と移動局は通信の開始時に接続処理を行い、通信の終了時に切断処理を行う。
【0003】
本発明はデータの配信技術に関係しており、特に配信データの受信エラーを補完する技術の提供を目的としている。
データを同報によって配信する場合、受信エラーがあってもデータの再送を行わないため、確実にデータを配信するには受信エラーを補完する技術が必要となる。例えば特許文献1や特許文献2では、衛星放送に関する受信エラーの補完技術として、受信エラーが発生した部分について子局から親局に再送を要求し、親局が要求されたデータを再送することを提案している。
上記の従来技術では、親局はデータの配信を決まった時刻に行い、子局はデータ配信が終了した時点で親局に再送要求を発することを想定している。
また、データ配信の方法として、親局が同じ内容の配信データを繰り返し送信し続け、子局が任意の時刻に受信を開始する方法もある。この配信方法においては、同じ内容のデータが繰り返し送信されることを利用して、受信エラーがあった場合に同じ内容のデータが再び送信されるのを待って補完する技術が知られている。この補完技術を利用した場合には、配信データを複数回受信する必要がある。
【0004】
【特許文献1】
特開平06−224863号公報
【特許文献2】
特開2002−218427号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
DSRCを、移動中の移動局にデータを配信する目的で利用する場合、移動局に配信可能なデータ量の最大値は、DSRCのデータ転送速度と、移動局が基地局の通信領域を通過する通過時間とを乗じた値となる。ただし、この値は受信エラーの発生を無視した理論上限値であり、受信エラーが発生した場合の補完を考慮すると、次のような理由により、実際に配信可能なデータ量は理論上限値の数分の一となる。
【0006】
同報通信によってデータを配信する場合、DSRCにおいては移動局は任意の時刻に通信領域に進入し、受信を開始するため、基地局は配信データを常に繰り返し送信する。この場合、移動局は、配信データを複数回受信することで受信エラーを補完できる。しかし、移動局が通信領域を通過する間に配信データを複数回受信するため、配信データの1回の受信にかけられる時間は、通過時間を受信回数で割った値となる。そのため、配信可能なデータ量も、前記理論上限値を受信回数で割ったものとなる。
【0007】
個別通信によってデータ配信を行った場合は、受信エラーが発生しても、受信エラーが発生したスロットのみを再送し、配信データ全体を複数回受信する必要は無い。ただし、1つの通信領域内に複数の移動局が存在する場合には、基地局が時分割で送信するスロットをそれぞれの移動局が個別に受信するため、移動局1台が通信に使用できる時間は、実質、通過時間を移動局の台数で割った値となる。そのため、配信可能なデータ量も理論上限値を移動局の台数で割ったものとなる。
本発明で解決しようとする課題は、通信領域内の移動局の台数にかかわらず、理論上限値に近い容量のデータを確実に配信する手段を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明ではデータの配信に個別通信と同報通信を併用し、同報通信の際に受信エラーがあったスロットを個別通信によって配信する。
また、本発明では個別通信によって転送するスロット数を最小限とするために、配信データ全体が同報通信によって1回以上基地局から送信された後に個別通信を行う。
上記のように同報通信と個別通信を併用することにより、通信領域内の移動局の台数にかかわらず、大容量のデータを移動局に確実に配信することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施例を、図1、図2、図3、図4および図5を用いて説明する。
図1は本発明による路車間配信システムの基地局と移動局の構成例図であり、図2は基地局の構成要素である接続制御器の動作を示すフローチャートであり、図3は基地局の構成要素である個別通信制御器の動作を示すフローチャートであり、図4は移動局の構成要素である個別通信制御器の動作を示すフローチャートであり、図5は路車間通信システムがデータを配信する際の基地局と移動局の間の通信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【0010】
図1は、路車間配信システムの基地局と移動局の構成の一例を示しており、1は基地局であり、10は個別通信ユニットであり、11は、配信データを分割して分割データを生成する配信データ送信器であり、12は分割データを保存する分割データ保存用メモリであり、13は同報通信による分割データの転送を制御する同報通信制御器であり、14は個別通信を制御する個別通信制御器であり、15は個別通信を開始する際の接続処理を制御する接続制御器であり、16は移動局の送受信機との間で無線通信を行う送受信器であり、17はアンテナであり、18は個別通信制御器14から接続制御器15への通信を通過、または遮断するスイッチであり、19は接続制御器15によって起動され、設定された時間が経過した後にスイッチ18を閉じる個別通信開始保留タイマである。
個別通信ユニット10は、個別通信制御器14と接続制御器15とスイッチ18と個別通信開始保留タイマ19とからなり、基地局1は少なくとも1つの個別通信ユニット10を持ち、個別通信を行う移動局1台ごとにこの個別通信ユニット10を1つ使用する。
【0011】
また、図1において2は車両に搭載された移動局であり、27はアンテナであり、26は基地局2の送受信器16と無線通信を行う送受信器であり、23は同報通信によって受信した分割データを移動局2の分割データ保存用メモリに保存する同報通信制御器であり、25は個別通信を開始する際に接続処理を行う接続制御器であり、24は個別通信を制御する個別通信制御器であり、22は基地局2から受信した分割データを保存する分割データ保存用メモリであり、21は分割データ保存メモリ22に保存された分割データを結合して基地局の送った配信データを復元する配信データ受信器である。
【0012】
図2は、基地局1側の接続制御器15の動作を示すフローチャートであり、S1は個別通信を開始する際に行うDSRCの接続処理であり、S2は個別通信開始保留タイマ19の起動処理であり、S3は個別通信制御器14からの切断指示を待ち受ける処理であり、S4は個別通信を終了する際のDSRCの切断処理である。
【0013】
図3は、基地局1側の個別通信制御器14の動作を示すフローチャートであり、S11はスイッチ18が閉じることを待ち受ける処理であり、S12は移動局2に未受信分割データ問合せ信号を送る処理であり、S13は移動局からの未受信データ送信要求信号を待ち受ける処理であり、S14は移動局から送られた未受信分割データ送信要求信号の内容に従い、要求された分割データを移動局に送る処理であり、S15は接続制御器に切断を指示する処理である。
【0014】
図4は、移動局2の個別通信制御器24の動作を示すフローチャートであり、S21は基地局からの未受信分割データ問合せ信号を待ち受ける処理であり、S22は分割データ保存用メモリ22の内容を確認して未受信の分割データのリストを生成し、未受信分割データ送信要求信号として基地局1に送る処理であり、S24は基地局から個別通信によって送られてくる分割データの受信を待ち受ける処理であり、S25は受信した分割データを分割データ保存用メモリに保存する処理である。
【0015】
図5は、本実施例の基地局1、移動局2間の路車間通信のシーケンスを示したシーケンス図であり、41は基地局であり、42は移動局であり、101、102,103,104,105は移動局42によって受信された同報通信であり、110は移動局42において受信エラーとなった同報通信であり、201は基地局41と移動局42の間の接続処理の通信であり、202は基地局41から移動局42へ未受信分割データ問合せ信号を送る個別通信であり、203は移動局42から基地局41へ未受信分割データ送信要求信号を送る個別通信であり、204は基地局41から移動局42へ分割データを送る個別通信であり、205は切断処理の通信であり、60は、基地局41の分割データ保存用メモリ12に格納された、分割データA1、A2、A3、A4、A5からなる配信データであり、61は未受信分割データ問合せ信号202を受信した時点の、移動局42における受信済み分割データであり、62は個別通信204を受信することによって復元した配信データである。
【0016】
次に図1を用いて基地局1と移動局2の動作を説明する。
本発明による路車間配信システムでは、まず配信データ送信器11が配信データをDSRCのスロットに格納できるサイズに分割し、付加情報を付加して分割データを生成する。この付加情報は、移動局2において分割データを結合して配信データを復元するためのものであり、例えば分割データの総数と各分割データの通し番号の情報として実現できる。
配信データ送信器11は上記によって生成した分割データを分割データ保存用メモリ12に保存する。
【0017】
次に、同報通信制御器13は、分割データ保存用メモリ12に保存された分割データを読み出し、送受信器16によって同報通信として送信する。なお、同報通信制御器13は、分割データ保存用メモリ12に保存された分割データを繰り返し送信しつづけるものとする。
ここで移動局2が基地局1のアンテナが生成する無線通信領域に進入すると、移動局2の送受信器26は基地局1の送受信器16と無線による通信が可能となり、送受信器26は基地局1が同報通信で送信している分割データを受信し、同報通信制御器23に送る。
同報通信制御器23は受信した分割データを分割データ保存用メモリ22に保存する。
【0018】
配信データ受信器21は、分割データに付加された付加情報を元に分割データを正しい順序で並べ、全ての分割データが保存されている場合には、分割データから付加情報を取り除き、分割データを結合して配信データを復元する。
また、移動局2が、基地局1のアンテナが生成する無線通信領域に進入すると、基地局1は個別通信ユニット10を1つ使用して移動局2との間の個別通信を開始し、以後、移動局2との個別通信が切断するまでの間、移動局2との間の個別通信には同じ個別通信ユニット10を使用する。また、もし他の移動局が基地局1の無線通信領域に進入した場合には、基地局1は他の個別通信ユニットを使用することで、移動局2との間で行っている個別通信とは独立に他の移動局との個別通信を行うことが出来る。
【0019】
基地局1と移動局2は、個別通信を開始するにあたり、まず基地局1の接続制御器15と移動局2の接続制御器25の間で接続処理の通信を行い、接続処理の終了後、基地局1の接続制御器15は個別通信開始保留タイマ19に個別通信開始保留時間を設定して起動する。
接続処理の後ではスイッチ18は開いており、基地局2の個別通信制御器14は移動局2と通信できない。しかし、個別通信開始保留時間が経過すると、個別通信開始保留タイマ19がスイッチ18を閉じ、個別通信制御器14は移動局2の個別通信制御器24との間で個別通信を行うことが可能になる。
個別通信が可能になると、基地局1の個別通信制御器14は移動局からの要求に応じて分割データ保存用メモリ12から分割データを読み出し、移動局2の個別通信制御器24に送ることができる。移動局2の個別通信制御器24は、基地局1から受信した分割データを分割データ保存用メモリ22に保存する。
ここで、全ての分割データが保存されている場合には、配信データ受信器21は分割データから付加情報を取り除き、分割データを結合して配信データを復元する。
【0020】
次に図2を用いて基地局1の接続制御器15の動作を説明する。図2は接続制御器15の動作を示すフローチャートであり、基地局1と移動局2が通信可能になったことを契機として処理を開始する。処理はまず個別通信の接続処理を行う(S1)。次に個別通信開始保留タイマに個別通信開始保留時間を設定して起動する(S2)。
次に、接続制御器15は基地局1の個別通信制御器14から送られる切断指示を待ち受け、その間に基地局1と移動局2の間で行われる個別通信は通過させる(S3)。
基地局1の個別通信制御器14から切断指示が送られてくると、接続制御器15は切断処理を行い、個別通信を終了する。
【0021】
次に図3を用いて基地局1の個別通信制御器14の動作を説明する。図3は個別通信制御器14の動作を示すフローチャートであり、接続制御器15の接続処理終了を契機として処理を開始する。個別通信制御器14はまず、スイッチ18が閉じられ、移動局2との間で個別通信が可能になることを待ち受ける処理を行う(S11)。
スイッチ18が閉じられ、移動局2と個別通信が可能になると、個別通信制御器14は未受信データ問合せ信号を移動局2の個別通信制御器24に送る(S12)。
次に、移動局2から送られる未受信分割データ送信要求信号の受信を待ち受け(S13)、未受信分割データ送信要求信号を受信したなならば、未受信分割データ送信要求信号によって要求された分割データを、分割データ保存用メモリ12から読み出し、個別通信によって移動局2に送る(S14)。
要求された分割データを全て送り終えたならば、接続制御器15に切断指示を送る(S15)。
【0022】
次に図4を用いて移動局2の個別通信制御器24の動作を説明する。図4は個別通信制御器24の動作を示すフローチャートであり、接続制御器25の接続処理終了を契機として処理を開始する。個別通信制御器24はまず、基地局2から送られる未受信分割データ問合せ信号の受信を待ち受ける(S21)。未受信分割データ問合せ信号を受信すると、個別通信制御器24は、分割データ保存用メモリ22に保存された受信済みの分割データの付加情報から、その時点で未受信となっている分割データのリストを生成し、未受信分割データ送信要求信号として基地局1の個別通信制御器14に送る(S22)。
個別通信制御器24は、未受信分割データ送信要求信号を基地局2に送った後、要求した未受信データの受信を待ち受ける(S23)。基地局1から未受信の分割データを受信すると、分割データ保存用メモリ22に保存する(S24)。次に、未受信となっている分割データがまだある場合には、未受信の分割データを全て受信するまで処理S24と処理S25を繰り返す(S25)。
なお、未受信の分割データのリストは例えば次のようにして得られる。分割データの付加情報が分割データの総数と通し番号ならば、分割データの総数以下の番号で、かつ受信済みの分割データの通し番号以外の番号全てを、未受信の分割データのリストとする。
【0023】
あるいは、移動局2は受信済みの分割データの通し番号のリストを未受信分割データ送信要求として基地局1に送り、基地局1において未受信の分割データを判定しても良い。
分割データに付加する付加情報は、上記の分割データの総数と通し番号以外でも、分割データを配信データに復元することができ、かつ基地局1または移動局2において配信データの復元のために不足している分割データを特定できるならば、どのようなものであっても良い。
【0024】
次に図5を用いて基地局41と移動局42の間で行われる通信シーケンスを説明する。図5は基地局41と移動局42の間で行われる通信シーケンスの一例を示した図であり、上から下へ順に進行していく。
基地局41は、配信データ60を分割した分割データA1,A2,A3,A4,A5を、常に同報通信によって繰り返し送信している。移動局42は基地局41の通信領域に進入して同報通信を受信可能になった時点から同報通信によって送られた分割データを受信し、保存する。
また、移動局42が基地局41の通信領域に進入して通信が可能になると、基地局41と移動局42は接続処理の通信201を行う。この接続処理の通信201を終了すると、基地局41の個別通信開始保留タイマ19が起動し、個別通信開始保留時間が経過した後、個別通信を開始する。
【0025】
個別通信開始保留時間が経過するまでの間、移動局42は同報通信101、102,103,104,105を受信し、受信した分割データを保存する。個別通信開始保留時間の長さは、配信データ60全体を同報通信で送るのに必要な時間以上とすることが好ましく、この場合、個別通信開始保留時間が経過するまでの間に、移動局42は配信データ60全体を受信可能である。ただし、ノイズなどの影響で受信エラーとなった同報通信110が発生すると、その同報通信で送られる分割データは移動局42に受信されず、また保存もされない。
【0026】
個別通信開始保留時間が経過し、個別通信が可能になると、基地局42は移動局41に対し、未受信分割データ問合せ信号202を送る。移動局42は、未受信分割データ問合せ信号202を受けると、その時点で受信済みの分割データ61から未受信の分割データのリストを生成し、未受信分割データ送信要求信号203として基地局41に送る。
【0027】
基地局41は、未受信分割データ送信要求信号の内容である未受信の分割データのリストに従い、分割データを個別通信204によって移動局42に送る。この際、ノイズなどの影響でこの個別通信204が受信エラーとなっても、再送によって分割データは移動局42に届けられる。
未受信となっている分割データの転送が完了すると、移動局42では分割データを結合して配信データ62を復元する。この後、基地局41と移動局42は、切断処理の通信205を行い、個別通信を終了する。
上記の動作により、本実施例は配信データを移動局42に配信する。
【0028】
本実施例によれば、次の例のように大きなサイズの配信データであっても移動局に確実に配信することが可能となる。
例えば、基地局の通信領域の長さが30mであり、移動局が基地局の通信領域を通過する時間が2.8秒であり、基地局が1秒間あたり430個のスロットを移動局に送るならば、移動局に送ることの出来るスロットの数は最大約1200個となる。そのため、配信可能なデータのサイズの理論上限値は、分割データのサイズをスロットのサイズと同じとするならばスロットの数に換算して約1200個分となる。
ここで、1個のスロットが移動局において受信エラーとなる確率を0.005とすると、同報通信のみによってデータを配信した場合、移動局において配信データ全体を欠落無く受信できる確率は1%未満である。
【0029】
また、データの配信に個別通信を利用した場合には、スロットの受信エラーが発生しても、再送処理により移動局は同じ内容のスロットを受信できるが、通信領域内に移動局が複数台存在するならば、1台あたりの通信時間は2.8秒を移動局の台数で割った値となる。たとえば通信領域内に通行中の移動局が平均して4台存在するならば、1台あたりの通信時間は0.7秒であり、配信データのサイズの上限はスロットの数に換算して約300個分となる。
【0030】
本発明によれば、基地局は、スロットの数に換算して1000個程度のサイズの配信データを同報通信によって繰り返し送信し、移動局は通信領域に進入後、まず同報通信によって配信データを受信する。この同報通信によるデータの配信が一巡した時点で移動局において未受信となったスロットの数は、1個のスロットが受信エラーとなる確率が0.005として平均6個である。
基地局と移動局を適切に設計すれば、移動局は同報通信によるデータの配信が一巡した後に個別通信を開始し、基地局は移動局において未受信となったスロットと同じ内容のスロットを個別通信によって移動局に転送する。これによって移動局は配信データ全体を受信し、配信データを復元することが出来る。この際、個別通信において受信エラーが発生し、スロットを再送することや、他の移動局が存在した場合を考慮しても、移動局が基地局の通信領域を通過する間に配信データ全体を確実に受信することが出来る。
上記の例のように、同報通信や個別通信を単独で使用してデータを配信する場合に比べ、本実施例ではより大きいサイズのデータを確実に移動局に配信できる。
【0031】
次に、本発明の第2の実施例を、図6、図7、図8、図9および図10を用いて説明する。
図6は本発明による路車間配信システムの第2の実施例の基地局と移動局の構成例図であり、図7は移動局の構成要素である接続制御器の動作を示すフローチャートであり、図8は移動局の構成要素である接続制御器の動作を示すフローチャートであり、図9は本実施例の路車間通信システムがデータを配信する際の基地局と移動局の間の通信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【0032】
図6は、本実施例路車間配信システムの基地局と移動局の構成の一例を示しており、1は基地局であり、10は個別通信ユニットであり、11は、配信データを分割して分割データを生成する配信データ送信器であり、12は分割データを保存する分割データ保存用メモリであり、13は同報通信による分割データの転送を制御する同報通信制御器であり、14は個別通信を制御する個別通信制御器であり、15は個別通信を開始する際の接続処理を制御する接続制御器であり、16は移動局の送受信機との間で無線通信を行う送受信器であり、17はアンテナであり、18はスイッチであり、30は接続の際に接続制御器15から渡された移動局番号によってスイッチ18を切り替える移動局番号比較器であり、31は移動局番号を記憶する移動局番号メモリであり、32は移動局に送る切断信号を発生させる切断信号発生器である。
個別通信ユニット10は、個別通信制御器14と接続制御器15とスイッチ18とからなり、基地局1は少なくとも1つの個別通信ユニット10を持ち、個別通信を行う移動局1台ごとにこの個別通信ユニット10を1つ使用する。
【0033】
また、図6において2は車両に搭載された移動局であり、27はアンテナであり、26は基地局2の送受信器16と無線通信を行う送受信器26であり、23は同報通信によって受信した分割データを移動局2の分割データ保存用メモリに保存する同報通信制御器であり、25は個別通信を開始する際に接続処理を行う接続制御器であり、24は個別通信を制御する個別通信制御器であり、22は基地局2から受信した分割データを保存する分割データ保存用メモリであり、21は分割データ保存メモリ22に保存された分割データを結合して基地局の送った配信データを復元する配信データ受信器であり、33は移動局ごとに異なる値をとる移動局番号を保存する移動局番号メモリであり、35は送受信器26と接続制御器25の間の通信を、通過または遮断するスイッチであり、34は再接続保留時間の間、スイッチ35を遮断状態にする再接続保留タイマである。
【0034】
図7は、移動局2の接続制御器25の動作を示すフローチャートであり、S31は個別通信を開始する際に行うDSRCの接続処理であり、S32は移動局番号メモリの内容を基地局に送る処理であり、S33は基地局1からの返信によって分岐する分岐処理であり、S34は基地局1から切断信号を受信した際に行うDSRCの切断処理であり、S35は基地局1から切断信号を受信した際に再接続保留タイマを起動する処理であり、S36は基地局からの切断信号を受信しない場合に行う個別通信制御器24からの切断指示を待ち受ける処理であり、S37は個別通信制御器24からの切断指示を受けた場合に行うDSRCの切断処理である。
【0035】
図8は、基地局1の接続制御器15の動作を示すフローチャートであり、S41は個別通信を開始する際に行うDSRCの接続処理であり、S42は移動局2から送られる移動局番号の受信を待ち受ける処理であり、S43は受信した移動局番号を移動局番号比較器30に送る処理であり、S44は接続制御器15に送られた、移動局2への送信内容によって処理を分岐する分岐処理であり、S45は個別通信制御器からの切断指示を待ち受ける処理であり、S46はDSRCの切断処理である。
【0036】
図9は、本実施例の基地局、移動局間の路車間通信を示したシーケンス図であり、41は基地局であり、42は移動局であり、101、102,103,104は移動局によって受信された同報通信であり、110は移動局において受信エラーとなった同報通信であり、210は基地局41と移動局42の1回目の接続処理の通信であり、211は移動局42から基地局41へ移動局番号信号を送る個別通信であり、212は基地局41から移動局42への切断信号を送る個別通信であり、213は基地局41と移動局42の1回目の切断処理の通信であり、214は基地局41と移動局42の2回目の接続処理の通信であり、215は移動局42から基地局41への移動局番号通知信号であり、202は基地局42から移動局42へ未受信分割データ問合せ信号を送る個別通信であり、203は移動局42から基地局41へ未受信分割データ送信要求信号を送る個別通信であり、204は基地局41から移動局42へ分割データを送る個別通信であり、216は2回目の切断処理の通信であり、60は、基地局41の分割データ保存用メモリ12に格納された、分割データA1、A2、A3、A4、A5からなる配信データであり、61は未受信分割データ問合せ信号202を受信した時点の、移動局42における受信済み分割データであり、62は個別通信204を受信することによって復元した配信データである。
【0037】
次に図6を用いて基地局1と移動局2の動作を説明する。
本実施例の基地局1では、配信データ送信器11と分割データ保存用メモリ12と同報通信制御器13と個別通信制御器14と送受信器16とアンテナ17の動作は、第1の実施例と同じである。
また、本実施例の移動局2では、配信データ受信器21と分割データ保存用メモリ22と同報通信制御器23と個別通信制御器24の動作は、第1の実施例と同じである。
これにより、同報通信による分割データの配信と、個別通信を開始した後の個別通信制御器による分割データの転送は、第1の実施例と同様に行われる。
本実施例では、接続処理から個別通信による分割データの転送開始までの動作を次のように行う。
【0038】
移動局2が、基地局1のアンテナ17が生成する無線通信領域に進入すると、基地局1は個別通信ユニット10を1つ使用して移動局2との間の個別通信を開始し、以後、移動局2との個別通信が切断するまでの間、移動局2との間の個別通信には同じ個別通信ユニット10を使用する。また、もし他の移動局が基地局1の無線通信領域に進入した場合には、基地局1は他の個別通信ユニットを使用することで、移動局2との間で行っている個別通信とは独立に他の移動局との個別通信を行うことが出来る。
【0039】
基地局1と移動局2は、個別通信を開始するにあたり、まず基地局1の接続制御器15と移動局2の接続制御器25の間で接続処理の通信を行い、次に移動局2は移動局番号メモリ33に保存された移動局番号を読み出し、基地局1へ送信する。なお、移動局番号は同じ通信領域内にある別の移動局の移動局番号と重複しない値であれば良い。
基地局1の接続制御器15は、移動局2から移動局番号を受信すると、移動局番号比較器30に送る。移動局番号比較器30は受信した移動局番号と、移動局番号メモリ31に保存されている移動局番号とを比較し、同じ値の移動局番号がある場合にはスイッチ18を個別通信制御器14側に切り替え、同じ値の移動局番号が無い場合にはスイッチ18を切断信号発生器32側に切り替える。
移動局番号比較器30はスイッチ18を操作した後、受信した移動局番号を移動局番号メモリ31に保存する。基地局1は個別通信ユニット10を1個以上持ち、それぞれの個別通信ユニット10が接続制御器15を持つが、移動局番号比較器30は基地局1内に1個のみであり、各接続制御器15が受信した移動局番号は移動局番号比較器30の移動局番号メモリ31で保存される。
【0040】
移動局2が、基地局1と初めて接続処理を行う場合には、移動局番号メモリ31には移動局2の移動局番号が保存されていないため、スイッチ18は切断信号発生器32側に切り替えられ、切断信号発生器32が発生する切断信号は接続制御器15を通じて移動局2に送られる。
基地局1から移動局2の接続制御器25に切断信号が送られると、接続制御器25は基地局1との間で切断処理を行い、次に再接続保留タイマ34を起動する。再接続保留タイマ34は、再接続保留時間が経過するまでの間、スイッチ35を開き、接続制御器25と基地局1とが再度、接続処理の通信を行うことを抑止する。
【0041】
なお、再接続保留時間が経過するまでの間、移動局2は同報通信を受信可能であり、基地局1から同報通信によって送られた分割データは、同報通信制御器23によって分割ータ保存用メモリ22に保存される。
再接続保留時間の長さは、同報通信による配信データの転送が一巡する時間よりも長いことが好ましく、この時間の長さに関する情報は、接続処理の通信、または切断信号に含めて基地局1から移動局2に伝えることが出来る。
再接続保留時間が経過すると、再接続保留タイマ34はスイッチ35を閉じ、接続制御器25と基地局1とは通信が可能になる。ここで移動局2の接続制御器25と基地局1の接続制御器15とは接続処理の通信を行い、次に移動局2の接続制御器25は移動局番号メモリ33に保存された移動局番号を読み出し、基地局1へ個別通信で送信する。
【0042】
基地局1の接続制御器15は、移動局2から移動局番号を受信すると、移動局番号比較器30に送る。移動局番号比較器30は接続制御器15から送られた移動局番号と、移動局番号メモリ31に保存された移動局番号を比較し、移動局番号メモリ31に移動局2の移動局番号が保存されているため、スイッチ18を個別通信制御器14側に切り替える。これにより、基地局1の個別通信制御器14と移動局2の個別通信制御器24と通信可能となる。
【0043】
基地局1の個別通信制御器14と、移動局2の個別通信制御器24とが互いに通信可能になると、第1の実施例と同じく、まず基地局1の個別通信制御器14が未受信分割データ問合せ信号を移動局2の個別通信制御器24に送り、移動局2の個別通信制御器24は未受信分割データ送信要求信号によって基地局1の個別通信制御器14に未受信分割データの送信を要求し、基地局1の個別通信制御器14は要求された未受信分割データを個別通信によって移動局2の個別通信制御器24に送る。移動局2の個別通信制御器24は、受信した分割データを分割データ保存用メモリ22に保存し、全ての分割データを受信し終わると、配信データ受信器によって分割データが結合され、元の配信データが復元される。
【0044】
次に図7を用いて移動局2の接続制御器25の動作を説明する。図7は接続制御器25の動作を示すフローチャートであり、基地局1と移動局2が通信可能になったことを契機として処理を開始する。処理はまず個別通信の接続処理を行う(S31)。次に移動局番号メモリ33に保存された移動局番号を読み出し、基地局1に向けて送信する(S32)。次に、基地局1から受信を待ち受け(S33)、切断信号であった場合には切断処理を行い(S34)、再接続保留タイマを起動する(S35)。処理S33で切断信号以外を受信した場合には、移動局2の個別通信制御器24からの切断指示を待ち受け(S36)、切断指示を受信するまでは個別通信制御器24の通信を通過させる。
処理S36で、移動局2の個別通信制御器24からの切断指示を受信した場合には、切断処理を行い(S37)、処理を終了する。
【0045】
次に図8を用いて、基地局1の接続制御器15の動作を説明する。図8は接続制御器15の動作を示すフローチャートであり、基地局1と移動局2が通信可能になったことを契機として処理を開始する。処理はまず個別通信の接続処理を行う(S41)。次に移動局2から移動局番号を受信するのを待ち受け(S42)、移動局番号を受信すると受信した移動局番号を移動局番号比較器30に送る。次にスイッチ18を通して送られてくる通信の内容によって処理を分岐し(S44)、切断信号であった場合には切断処理を行った後(S46)、処理を終了する。処理S44にて、スイッチ18を通して送られてきた通信が切断信号以外であれば、個別通信制御器14から切断指示が送られてくるのを待ち受け(S45)、切断指示が送られてくるまでの間、個別通信制御器14の通信を通過させる。
処理S45にて個別通信制御器14から切断指示が送られてきたならば、切断処理を行い(S46)、処理を終了する。
【0046】
次に図9を用いて基地局41と移動局42の間で行われる通信シーケンスを説明する。図9は基地局41と移動局42の間で行われる通信シーケンスの一例を示した図であり、上から下へ順に進行していく。
基地局41は、配信データ60を分割した分割データA1,A2,A3,A4,A5を、常に同報通信によって繰り返し送信している。移動局42は基地局41の通信領域に進入して同報通信を受信可能になった時点からこの同報通信によって送られた分割データを受信し、保存する。
【0047】
また、移動局42が基地局41の通信領域に進入して通信が可能になると、基地局41と移動局42は第1の接続処理の通信210を行う。この第1の接続処理の通信201を終了すると、移動局42は移動局番号211を基地局2へ送る。基地局41は、移動局番号211を受信すると切断信号212を移動局42に返し、基地局41と移動局42は第1の切断処理の通信213を行う。第1の切断処理の通信213の後、移動局42は再接続保留タイマ34を起動し、再接続保留時間が経過するまでの間、再び接続処理を行わない。再接続保留時間が経過するまでの間、移動局42は同報通信101、102,103,104を受信し、受信した分割データを保存する。再接続保留時間の長さは、配信データ60全体を同報通信で送るのに必要な時間以上とすることが好ましく、この長さに関する情報は、接続処理の通信、または切断信号に含めて基地局41から移動局42に伝えることが出来る。
【0048】
再接続保留時間の長さを配信データ60全体を同報通信で送るのに必要な時間以上とすると、再接続保留時間が経過するまでの間に、移動局42は配信データ60全体を受信可能である。ただし、ノイズなどの影響で受信エラーとなった同報通信110が発生すると、その同報通信で送られる分割データは移動局42に受信されず、また保存もされない。
【0049】
再接続保留時間が経過すると、移動局42は基地局41との間で第2の接続処理の通信214を行い、次に移動局番号215を基地局42に送る。基地局42は移動局番号215を受信すると、未受信分割データ問合せ信号202を移動局42に送る。移動局42は未受信分割データ問合せ信号202を受信すると、その時点で受信済みの分割データ61から未受信の分割データのリストを生成し、未受信分割データ送信要求信号203として基地局41に送る。
【0050】
基地局41は、未受信分割データ送信要求信号203の内容である未受信の分割データのリストに従い、分割データを個別通信204によって移動局42に送る。この際、ノイズなどの影響でこの個別通信204が受信エラーとなっても、再送によって分割データは移動局42に届けられる。
未受信となっている分割データの転送が完了すると、移動局42では分割データを結合して配信データ62を復元する。この後、基地局41と移動局42は、第2の切断処理の通信216を行い、個別通信を終了する。
上記の動作により、本実施例は配信データを移動局42に配信する。
本実施例によれば、第1の実施例と同様に、同報通信や個別通信を単独で使用してデータを配信する場合に比べ、より大きいサイズのデータを確実に移動局に配信できる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、同報通信や個別通信を単独で使用してデータを配信する場合に比べ、より大きなサイズのデータを確実に移動局に配信できる。配信可能なデータのサイズは通信領域内に移動局が複数存在した場合でも減少せず、また個別通信による転送と同等の確実さで移動局に配信できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の基地局と移動局の構成例図である。
【図2】本発明の第1の実施例の基地局接続制御器の動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施例の基地局個別通信制御器の動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1の実施例の移動局個別通信制御器の動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第1の実施例の路車間通信システムがデータを配信する際の基地局と移動局の間の通信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【図6】本発明の第2の実施例の基地局と移動局の構成例図である。
【図7】本発明の第2の実施例の移動局接続制御器の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第2の実施例の移動局接続制御器の動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第2の実施例の路車間通信システムがデータを配信する際の基地局と移動局の間の通信シーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
1 …基地局
10 …個別通信ユニット
11 …配信データ送信器
12 …分割データ保存用メモリ
13 …同報通信制御器
14 …個別通信制御器
15 …接続制御器
16 …送受信器
17 …アンテナ
18 …スイッチ
19 …個別通信開始保留タイマ
2 …移動局
21 …配信データ受信器
22 …分割データ保存用メモリ
23 …同報通信制御器
24 …個別通信制御器
25 …接続制御器
26 …送受信器
27 …アンテナ
28 …スイッチ
29 …個別通信開始保留タイマ
30 …移動局番号比較器
31 …移動局番号メモリ
32 …切断信号発生器
33 …移動局番号メモリ
34 …再接続保留タイマ
35 …スイッチ
41 …基地局
42 …移動局
60 …配信データ
61 …受信済み分割データ
62 …配信データ
101〜105 …同報通信
110 …受信エラーとなった同報通信
201 …接続処理の通信
202〜204 …個別通信
205 …切断処理の通信
210 …1回目の接続処理の通信
211〜212 …個別通信
213 …1回目の切断処理の通信
214 …2回目の接続処理の通信
215 …移動局番号通知信号
216 …2回目の切断処理の通信
S1〜S46 …処理
A1〜A5 …分割データ

Claims (5)

  1. 路側に設置した基地局と、車両に搭載した移動局の間で路車間通信をすることにより、車両にデータを配信するデータ配信システムであって、
    該データ配信システムは、基地局の送信するデータを同時に複数の移動局にて受信する同報通信と、基地局が受信する移動局を指定してデータの送信を行う個別通信との2つの通信方式を備え、
    配信すべき配信データを基地局が同報通信により繰り返し送信し、移動局が基地局の形成した通信領域に進入後、所定の時間が経過するまで、移動局は同報通信によって配信データを受信し、前記所定の時間が経過した後、移動局は配信データのうち未受信となっている部分のデータを未受信データ要求信号によって基地局に要求し、基地局が未受信データ要求信号によって要求されたデータを個別通信によって移動局に送信する、ことを特徴とするデータ配信システム。
  2. 前記基地局は、移動局との接続処理を行う接続処理手段と、移動局と個別通信を行う個別通信制御手段と、前記接続処理手段の接続処理完了後、所定時間が経過するまで前記個別通信制御手段による個別通信を抑止する個別通信開始保留手段とを備え、
    前記所定時間経過後、前記個別通信開始保留手段は個別通信の抑止を解除し、移動局からの未受信データ要求信号を受け付けることを特徴とする、請求項1記載のデータ配信システム。
  3. 請求項2記載のデータ配信システムに用いる基地局であって、
    移動局との接続処理を行う接続処理手段と、移動局と個別通信を行う個別通信制御手段と、前記接続処理手段の接続処理完了後、所定時間が経過するまで前記個別通信制御手段による個別通信を抑止する個別通信開始保留手段とを備え、
    前記所定時間経過後、前記個別通信開始保留手段は個別通信の抑止を解除し、移動局からの未受信データ要求信号を受け付けることを特徴とする基地局。
  4. 前記移動局は、個別通信の切断後、所定時間接続を抑止する再接続保留手段と、移動局の識別情報を保持し、基地局と接続すると前記識別情報を基地局に送る識別情報保持手段を備え、
    前記基地局は、移動局との接続処理を行う接続処理手段と、移動局と個別通信を行う個別通信制御手段と、移動局に対して切断処理を行う切断手段と、接続した移動局の識別情報を保持する接続履歴記録手段を備えており、
    前記基地局は、移動局との接続時に前記接続履歴記録手段に保持した移動局の識別情報より、当該移動局との初回の接続であれば前記切断手段により切断し、2回目以降の接続であれば前記個別通信制御手段により移動局からの未受信データ要求信号を受け付けることを特徴とする請求項1記載のデータ配信システム。
  5. 請求項4記載のデータ配信システムに用いる基地局であって、
    移動局との接続処理を行う接続処理手段と、移動局と個別通信を行う個別通信制御手段と、移動局に対して切断処理を行う切断手段と、接続した移動局の識別情報を保持する接続履歴記録手段を備え、
    移動局との接続時に前記接続履歴記録手段に保持した移動局の識別情報より、当該移動局との初回の接続であれば前記切断手段により切断し、2回目以降の接続であれば前記個別通信制御手段により移動局からの未受信データ要求信号を受け付けることを特徴とする基地局。
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