JP2012028944A - 移動体通信システム及び移動体通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】同報通信であっても再送要求に基づいて再送判定を行い、データの再送を適切に行うことにより通信効率を向上させる技術を提供する。
【解決手段】移動体通信システムが、移動体の移動路を通信エリアとする路側機と、前記移動体に備えられて前記路側機と無線通信する移動体通信器とを備え、前記路側機が、複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信し、前記一斉送信した情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出し、前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定し、前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させ、前記複数の移動体通信器が、前記路側機からの情報を受信し、受信した前記情報の誤りを検出し、誤りを検出した場合に前記再送要求用タイムスロットで再送要求を送信する。
【選択図】図1

Description

本発明は、無線回線を介して路車間で通信する技術に関する。
従来、IMT−2000のパケット伝送方式として、上り/下りのピーク伝送速度の高速化、高スループット化等を目的としたHSUPA(High Speed Uplink Packet Access)/HSDPA(High Speed Downlink Packet Access )と呼ばれる方式が検討されている。これらの方式を採用した通信システムにおいては、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)技術が用いられている。
HARQとは、再送制御と誤り訂正を組み合わせた技術で、HSDPAを例にとると、次のような手順で制御が行われる。まず、移動端末において受信されたパケットが誤りと判定された場合、基地局に対し、自動的にデータの再送要求が行われる。再送を要求された基地局は、該当するパケットをこの移動端末に対し再送する。再送データを受信した移動端末は、初回伝送時のパケットと再送時のパケットの両方を合成して復号処理を行う。
特表2008−547262号公報 特開2008−5507号公報
HARQは、本来ユニキャスト通信において用いられ、データを受信した端末からのACK等の情報を基に個別に再送制御を行う規格であり、複数の端末に対して同報通信を行う場合の再送制御については考慮されていない。このためHARQを採用した場合、ユニキャストで通信する必要があり、例えば交差点に設けられた路側装置で複数の車両との通信を行う場合、路側装置と各車両に対して個別に再送制御を行うことになるので、無線回線の帯域を確保することが難しくなり、現実的でない。
なお、特許文献1では、同報通信にHARQを適用したシステムが提案されているが、再送を行う際に端末からのACK等を用いず、再送の要否を判定しないため、常に一定の再送が発生し、再送が不要な場合でも一定量の遅延が発生するという問題がある。
また、特許文献2には、受信可能エリアのユーザ全てに対して再送判定を行うため、サービス提供不要なユーザに対する再送を行ってしまうという問題がある。
そこで本発明では、同報通信であっても再送要求に基づいて再送判定を行い、データの再送を適切に行うことにより通信効率を向上させる技術の提供を目的とする。
上記課題を解決するために本発明では、以下の手段または処理を採用した。
即ち、本発明に係る移動体通信システムは、
移動体の移動路を通信エリアとする路側機と、前記移動体に備えられて前記路側機と無線通信する移動体通信器とを備え、
前記路側機が、
複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信する送信部と、
前記一斉送信した情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出する検出部と、
前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定する判定部と、
前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させる再送部と、
を備え、
前記複数の移動体通信器が、
前記路側機からの情報を受信する受信部と、
受信した前記情報の誤りを検出する誤り検出部と、
誤りを検出した場合に前記再送要求用タイムスロットで再送要求を送信する再送要求部と、を備える。
また、本発明に係る移動体通信方法は、
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機が、
複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信するステップと、
前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出するステップと、
前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定するステップと、
前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させるステップと、
を実行する。
また、本発明に係る移動体通信方法は、
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器が、
前記路側機から一斉送信された情報を受信するステップと、
受信した前記情報の誤りを検出するステップと、
前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信するステップと、
を実行する。
なお、本発明は、上記移動体通信方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして捉えることもできる。また、本発明は、前記プログラムをコンピュータが読み取り可能に記録した記録媒体(記憶媒体)として捉えることもできる。
ここで、コンピュータが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体の内、コンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、DAT、8mmテープ、メモリカード等がある。
また、コンピュータに固定された記録媒体としてハードディスクやROM(リードオンリーメモリ)等がある。
上記手段およびステップの各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
本発明によれば、同報通信であっても再送要求に基づいて再送判定を行い、データの再
送を適切に行うことにより通信効率を向上させる技術を提供できる。
移動体通信システムの全体構成図 路側機の概略構成図 車載器の概略構成図 情報配信方法の説明図 タイムスロットの割り当てを示す図 タイムスロットの割り当てを示す図 交通情報の一例を示す図 交通情報とタイムスロットの対応付けの一例を示す図 離間距離によって再送を行うか否かを判定する閾値の例を示す図 NAV設定情報の説明図 NAV設定情報の説明図 移動体通信システムの変形例1を示す図 変形例1のタイムスロットの割り当て例を示す図
〈実施形態1〉
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施の形態にかかる移動体通信システムの構成の一例について図1を用いて説明する。
図1は本移動体通信システム10の全体構成図である。図1の移動体通信システム10は、複数の移動体にそれぞれ備えられた移動体通信器(車載器)1や、道路近傍に設置された路側機2、ネットワークを介して路側機2へ情報を提供する情報配信サーバ4を備え、主に路側機2から車載器1へ交通情報等を配信する。
移動体通信システム10において、路側機2が車載器1へ交通情報をブロードキャストした際、当該交通情報を正しく受信できなかった車載器1が再送要求を行うと、この再送要求に基づいて路側装置2が再送処理を行う。
ここで各車載器1は、再送要求を個々に路側器2へ受け渡すのではなく、交通情報を受信した複数の車載器1の全てが予め決められた同じタイムスロットにて再送要求を送信する。即ち、複数の車載器1から再送要求が送信された場合、再送要求フレームの衝突が生じ、路側器1で送信要求フレームのデータ内容が判別できないことになるが、電界強度の変化等により送信が行われているか否かは判別できる。
従って、路側機2は、予め決められた再送要求用タイムスロットでキャリアセンスし、何らかの送信が行われていれば再送要求があったと判別して交通情報の再送を行い、当該再送要求用タイムスロットで再送要求が送信されていなければ再送を行わない。
なお、再送要求用タイムスロットの割り当ては、予め定めた時刻に設定しても良いし、路側機2から車載器1へ設定情報を通知することで車載器1に設定させても良い。
これにより本実施形態の移動体通信システム10は、路側機2が複数の車載器1と個別に再送要求フレームを授受しなくても再送の要否の判別を可能にし、通信効率の向上を図っている。
図2は路側機2の概略構成図である。路側機2は、図2に示すように通信ユニット21や、入出力部22、記憶部23、演算処理部24、測位部25を備えている。
通信ユニット21は、主に車載器1との通信を行う無線通信部211、並びにネットワークを介して情報配信サーバ4等と通信を行うネットワークインタフェース212を備える。無線通信部211は、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)やDSRC(Dedicated Short Range Communication)といった方式で車載器1と通信する。無線通信部211の通信方式は、これに限らず、ワイヤレスで車載器1と通信できれば良く、例えば赤外線通信であっても良い。なお、無線通信部211は、バッファ(メモリ)を備え、送信した情報を一時的にこのバッファに格納し、車載器1から再送要求を受けた場合に、このバッファから情報を読み出して再送する。
ネットワークインタフェース212は、ネットワークを介して他の路側機2や、情報配信サーバ4といった他の装置との通信を行う。なお、このネットワークは、有線であっても無線であっても良く、また、インターネット等のオープンなネットワークであっても専用回線を用いたネットワークであっても良い。
入出力部22は、操作パネル、記憶媒体の読込装置、信号の入力ポートといった入力手段や、表示部、記憶媒体の書込装置、信号の出力ポートといった出力手段を有する。
記憶部23は、OS(Operating System)や、アプリケーションプログラム、データ、テーブル等の情報を記憶する。
演算処理部24は、メインメモリを介して入出力部22や記憶部23からの情報を読み込んで演算処理するプロセッサ(CPU)である。演算処理部24は、プログラムに従って演算処理を実行することにより、送信制御部241、ビジー検出部242、再送判定部243、再送制御部244といった機能も実現する。
送信制御部241は、ネットワークインタフェース212を介して他の装置から受信した情報などの交通情報を複数の車載器1へ無線通信部211を介して一斉送信する。
ビジー検出部242は、交通情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて、無線通信に係る信号の有無、即ち無線通信回線が使用状態(ビジー)か否かを検出する。この信号の有無の検出の手法は、一般的なキャリアセンスであれば良く、例えば通信を行う周波数の電界強度の変化等を検出する。なお、ビジー検出部242は、単に信号の有無を検出するだけでなく、再送要求フレーム等の信号を受信しても良い。
再送判定部243は、予め再送要求用に割り当てられた再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定する。例えばビジー検出部242で再送要求フレームを受信した場合は勿論、フレームの衝突が生じてデコードできない何らかの信号が再送要求用タイムスロットで送信された場合など、無線通信回線がビジー状態の場合に再送要求があったと判定する。一方、再送判定部243は、この再送要求用タイムスロットで、何も信号が送信されておらず、無線回線がビジーで無い場合に再送要求が無いと判定する。
再送制御部244は、再送判定部243で再送要求があったと判定した場合に、無線通信部211に交通情報を再送させる。
一方、図3は車載器1の概略構成図である。車載器1は、図3に示すように通信ユニット11や、入出力部12、記憶部13、演算処理部14を備えている。
通信ユニット11は、WiMAXやDSRCといった無線通信方式で、路側機2との路車間通信や、他の車載器1との車車間通信を行う。
入出力部12は、操作パネル、メモリカードやDVD−ROM等の記憶媒体の読込装置、GPS信号のレシーバ、車速や舵角・ジャイロなどのセンサといった入力手段や、表示部、記憶媒体への書込装置、スピーカといった出力手段を有する。
記憶部13は、OS(Operating System)や、アプリケーションプログラム、地図データ等の情報を記憶する。
演算処理部14は、メインメモリを介して入出力部12や記憶部13からの情報を読み込んで演算処理するプロセッサ(CPU)である。演算処理部14は、プログラムに従って演算処理を実行することにより、送信制御部141、受信制御部142、誤り検出部143、再送要求部144、測位部145としても機能する。
送信制御部141は、通信ユニット11を介して路側機2或いは他の車載器1へ情報を送信する。また、送信制御部141は、RTSフレーム或いはCTSフレームに基づいてNAV(Network Allocation Vector)を設定する。
受信制御部142は、通信ユニット11を介して路側機2或いは他の車載器1からの情報を受信する。
誤り検出部143は、受信制御部142を介して受信した情報の誤り検出符号に基づいて、当該情報の誤りの有無を判定する。例えば、交通情報を構成する各フレームのFCS(Frame Check Sequence)に基づいて、誤りが有るか否かを判定する。
再送要求部144は、誤り検出部143で前記情報の誤りを検出した場合、当該情報の再送要求フレームを所定のタイミングで路側機2へ送信する。また、再送要求部144は、自車位置情報と路側機位置情報に基づいて自車と路側機との離間距離を求め、この離間距離が所定条件を満たしているか否かによって再送要求を行うか否か、即ちAck送信制限
するか否かを判定する。例えば、離間距離が所定距離以上であれば再送を要求し、離間距離が所定距離未満であれば再送要求しても間に合わないとみなし、Ack送信を制限し、再
送を要求しない。なお、再送要求部144は、位置情報の他、地図情報や道路線形に基づいて、離間距離として直線距離ではなく走行経路に沿った距離を求めても良い。
測位部145は、車速センサやジャイロセンサ等からの信号に基づいて自車の進行方向や走行距離を求め、地図情報に照らして自車が走行している位置を求める。また、定期的にGPSレシーバで受信したGPS信号に基づいて自車の絶対位置を求め、これを前記センサに基づく走行距離や進行方向によって更新することで自車位置を求めても良い。
なお、上記のように本例の車載器1、路側機2の構成要素のうち、情報を処理する要素は、汎用のプロセッサがソフトウェアとしての移動体通信プログラムを実行することによって、上記各機能を実現するものである。これら情報を処理する要素の一部或いは全部は、基本的な回路を組み合わせて各々の機能を実現したハードウェアであっても良い。
本例の路側機2において、送信制御部241、ビジー検出部242、再送判定部243、再送制御部244が、前記情報を処理する要素である。また、車載器1において、送信制御部141、受信制御部142、誤り検出部143、再送要求部144、測位部145が前記情報を処理する要素である。
これら情報を処理する要素であるハードウェアは、例えば、FPGA[Field Programmable Gate Array]、ASIC[Application Specific Integrated Circuit]、LSI[Large Scale Integration]といった基本的な回路を備えても良い。また、当該ハードウ
ェアは、IC[Integrated Circuit]、ゲートアレイ、論理回路、信号処理回路、アナログ回路といった基本的な回路を備えても良い。
論理回路としては、例えば、AND回路、OR回路、NOT回路、NAND回路、NOR回路、フリップフロップ回路、カウンタ回路がある。信号処理回路には、信号値に対し、例えば、加算、乗算、除算、反転、積和演算、微分、積分を実行する回路が、含まれていてもよい。アナログ回路には、例えば、信号値に対して、増幅、加算、乗算、微分、積分を実行する回路が、含まれていてもよい。
〈情報配信方法〉
図4は、上記システムにおいて、配信サーバ6が移動体通信プログラムに従って実行する移動体通信方法の説明図である。
まず、路側機2は、無線通信部211を介して無線通信により交通情報を一斉送信する(ステップS1)。この交通情報を送信するタイミングは、特に限定されないが、複数の路側機2からの送信タイミングを同期させるために、所定のクロック、例えばGPS衛星からの時刻情報に基づいて周期的に送信を行っても良い。このとき路側機2は、設定情報としてRTS(Request to Send)フレームを送信し、車載器1にNAVを設定させるこ
とで、再送要求用タイムスロットを車載器側に認識させる。
この路側機2からの電波が到達可能な範囲、即ち路側機2の通信エリアに位置する全ての車載器1は、受信制御部142により通信ユニット11を介して路側機2からの交通情報を受信し、復調すると共に、復調した交通情報の誤りを誤り検出部143によって検出する(ステップS2)。
車載器1の送信制御部141は、NAV設定情報として受信したRTSフレームのデュレーションの値に基づいてNAV1を設定し、この間の送信を禁止する(ステップS3)。
また、車載器1の再送要求部144は、受信した交通情報から交差点の位置情報を読み出し、この交差点と測位部145で求めた自車位置とから交差点と自車との離間距離を求める(ステップS4)。
そして、再送要求部144は、交差点と自車との離間距離が所定条件を満たしているか否かによってAck送信制限するか否かを判定する(ステップS5)。例えば離間距離が閾
値以上であればAck送信制限せず、離間距離が閾値未満であればAck送信制限しない。なお、離間距離の閾値は、後述のようにアプリケーション毎やデータ毎に設けても良い。
送信制御部141は、タイマーによって経過時間をチェックし、NAV1が満了した、即ち前記RTSフレームのデュレーションの値に達したと判定した場合に、NAV1を解除する(ステップS6)。
再送要求部144は、誤り検出部143で前記交通情報に誤りを検出し、且つAck送信
制限をしないと判定した場合に、当該交通情報の再送要求を路側機2へ送信する(ステップS7,Yes)。なお、誤り検出部143で前記交通情報の誤りを検出していない場合、又はAck送信制限をすると判定した場合には、当該交通情報の再送要求を路側機2へ送
信しない(ステップS7,No)。
路側機2の再送判定部243は、所定の再送要求用タイムスロットで再送要求の有無をチェックする、即ちキャリアセンスを行う(ステップS8)。再送制御部244は、この
再送要求を受けた交通情報、即ち、再送すべき交通情報を特定し(ステップS9)、この交通情報を再送させる(ステップS10)。
例えば、ステップS1で交通情報を送信する際に、CCU21のバッファ上に交通情報を一時的に記憶させた場合には、このバッファ上の交通情報を指定してCCU21に送信させる。
この交通情報の再送時にもNAV設定情報としてのRTSフレームを送信する。なお、再送時のRTSフレームのデュレーションの値は、後述のように再送要求用タイムスロットを複数に分割して部分的に再送要求するのであれば、ステップS1の送信時におけるデュレーションの値より短く設定して良い。
車載器1の受信制御部142は、この路側機2から再送された交通情報を受信し(ステップS11)、送信制御部141がNAV設定情報に基づいてNAV2を設定する。
そして、交通情報の受信を完了し、NAV2が満了した場合、送信制御部141がNAV1を解除し(ステップS13)、車車間通信に移行する(ステップS14)。
なお、ステップS8にて、再送要求が無いと判定した場合には、RTSのデュレーションの値を短く(例えばSIFS)設定する或いは再送を行わない旨の情報を車載器1へ一斉送信して直ちに車車間通信へ移行させても良い。
図5は、本移動体通信システム10の通信チャネルにおけるタイムスロットの割り当てを示す図である。
図5(A)に示すように、本移動体通信システム10の通信チャネルには、路側機2と車載器1の間で通信を行うタイムスロットである路車間通信領域91と、車車間で通信を行うタイムスロットである車車間通信領域92とがガードタイムGTを介して割り当てられており、この路車間通信領域91及び車車間通信領域92が所定時間T[ms]毎に繰り返される。
また、図5(B)に示すように、路側機2の路車間通信領域91には、路側機2から交通情報を送信するタイムスロット94と、車載器1から再送要求を受信するタイムスロット95と、交通情報を再送するタイムスロット96とが割り当てられている。
更に、図5(C)に示すように、車載器1の路車間通信領域91には、路側機2から交通情報を受信するために車載器1からの送信を禁止したタイムスロット97、路側機2へ再送要求を送信するタイムスロット98、路側機2から再送された交通情報を受信するために車載器1からの送信を禁止したタイムスロット99が割り当てられている。
なお、本実施形態において、図5に示したように路側機2が送信するタイミングと、車載器1が再送要求を行うタイミングは、路側機2がNAVによって制御している。
例えば、路側機2の送信制御部241はタイムスロット94となると、まずRTSフレームを送信し、このRTSを受信した各車載器1の送信制御部141が、RTSに記載されたデュレーションの値(時間)だけNAV1を設定し、送信を禁止する。
そして、デュレーションの値によって設定した時間が経過し、タイムスロット98となった際、タイムスロット97で受信した交通情報にエラーがあった車載器1は、一斉に再送要求を路側機2へ送信する。
路側機2は、再送判定部243により、タイムスロット95で再送要求があったと判定した場合に、再送制御部244により、タイムスロット96で交通情報を再送する。
また、再送用のタイムスロット95,98は、送信用タイムスロットで送信された複数の交通情報と対応する複数のスロットに分割されていても良い。例えば、路側機2から再送する交通情報をN個の再送単位に分けた場合、これに応じて再送用のタイムスロット95,98もN個に分割する。図6では、4つのタイムスロット95−1〜95−4,98−1〜98−4に分割している。
この場合、例えば、スロット94で路側機2から送信する交通情報をN個に分けておき、N番目のファイルにエラーがあった場合、車載器1はタイムスロット98−Nで再送要求を行い、路側機2がタイムスロット95−Nで再送要求があったことを認識してN番目のファイルを再送する。
また、スロット94,97をN個に分けておき、タイムスロット94−Nで送信したファイル、即ちタイムスロット97−Nで受信したファイルにエラーがあった場合、車載器1はタイムスロット98−Nで再送要求を行い、路側機2がタイムスロット95−Nで再送要求があったことを認識してタイムスロット94−Nで送信したファイルを再送しても良い。
図7は、路側機2が送信する交通情報の一例を示す図である。交通情報の内容は、特に限定されるものではなく、信号情報や車輌位置、渋滞情報等、交通に関係する情報だけでなく、天気やニュース、広告といった車載器1で利用される情報等であれば、交通と関係ない情報であっても良い。
図7に示したように、本実施形態の交通情報は、車輌の移動に伴って刻々と変化する動的データと、比較的変化の緩やかな静的データとを含む。
動的データは、例えば、道路線形や、信号情報、車輌位置情報、NAV設定情報であり、tmsの周期で送信する。また、静的データは、路側機の位置情報やVICS(Vehicle Information and Communication System)の情報であり、3tmsの周期で送信する。
図8は、送信する交通情報とタイムスロットの対応付けの一例を示す図である。路側機2は、例えば図8に示すような送信する交通情報とタイムスロットの対応関係をデータテーブルとしてメモリや記憶装置23に記憶しておく。
そして、この対応関係に基づき、送信用タイムスロット94−1で静的データを送信し、再送要求用タイムスロット95−1で再送要求があった場合には、再送する交通情報として静的データを特定する。同様に、送信用タイムスロット94−2で道路線形のデータを送信し、再送要求用タイムスロット95−2で再送要求があった場合には、再送する交通情報として道路線形のデータを特定する。従って、再送要求用タイムスロット95−3で再送要求があった場合には信号情報を、再送要求用タイムスロット95−4で再送要求があった場合には車輌一情報を、再送する交通情報として特定する。なお、これらの静的データや動的データに優先度を付けておき、再送要求されたデータが再送用のタイムスロット96に収まらない場合には、優先度の高いデータをのみを再送しても良い。
また、図9は、交差点と自車との離間距離によって再送を行うか否かを判定する閾値の例を示す図である。
例えば、出会い頭事故を防止するアプリケーションであれば、静的データや動的データ(車輌位置情報)を用いており、これらの情報に誤りを検出した場合に、交差点と自車との離間距離が200m以上であれば再送を要求し、200m未満であれば再送を要求しない。
また、信号情報に基づくサービスを提供するアプリケーションであれば、静的データや動的データ(信号情報)を用いており、これらの情報に誤りを検出した場合に、交差点と自車との離間距離が300m以上であれば再送を要求し、300m未満であれば再送を要求しない。
なお、閾値は、数値に限らず、距離に係る関数で設定しても良い。例えば、車載器1の再送要求部144は、自車の車速S[km/h]を車速センサから取得し、1秒当たりの走行距離をS/3.6[m]とし、閾値をP秒間で走行する距離、P×S/3.6[m]としても良い。なお、因数Pは、アプリケーションが必要とする処理時間に応じて任意に設定して良い。
次に図10〜図11を参照してNAV設定情報について説明する。図10(A)はNAV設定情報として用いるRTSフレームのフォーマット、図10(B)はNAV設定情報として用いるCTSフレームのフォーマットである。
路側機2は、交通情報を送る際、図10(A),図10(B)に示すように、MACヘッダのフレームコントロール81にRTSかCTSかを示すフレーム種別の情報を入れ、デュレーション82に送信の持続時間、即ちタイムスロット94の占有時間を示す情報を入れて送信する。
このフレームを受信した車載器1は、フレームコントロール81の情報に基づいてRTSフレーム或いはCTSフレームであることを認識し、デュレーション82の情報を読み出して送信を禁止する時間、即ちタイムスロット97を設定する。即ち、路側機2が交通情報を送信する際のRTSフレーム或いはCTSフレームによって、タイムスロット94,97の期間と、タイムスロット95,98の開始が決まる。
そして路側機2は所定時間後、同様にNAV設定情報としてRTSフレーム或いはCTSフレームを送信し、再送を行う。即ち、路側機2が交通情報を再送する際のRTSフレーム或いはCTSフレームによって、タイムスロット96,99の期間と、タイムスロット95,98の終了が決まる。
また、図11はNAV設定情報を車載器1に送信し、車載器1に複数の再送要求用スロット98を設定させる場合を示している。例えば、再送要求用スロット95,98を4つに分割する場合、路側機2は、先ずタイムスロット94の最初のタイミングT1でRTSフレーム或いはCTSフレーム(NAV設定情報)を送信し、このフレームのデュレーションが示す時間をD1とする。このフレームを受信した車載器1は、D1後に最初の再送要求用タイムスロット98−1が開始されることを認識する。
最初の送信用スロット94−1における交通情報の送信後、路側機2は、ガードタイム(例えばSIFS)GTを挟み、次のタイムスロット94−2の先頭のタイミングT2でRTSフレーム或いはCTSフレームを送信し、このフレームのデュレーションが示す時間をD2とする。
このRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した車載器1は、最初にRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT1から次にRTSフレーム或いはCTS
フレームを受信したタイミングT2までを最初の受信用スロット97−1とし、D2後に次の再送要求用タイムスロット98−2が開始されることを認識する。
同様に、送信用スロット94−2における交通情報の送信後、路側機2は、ガードタイム(例えばSIFS)GTを挟み、次のタイムスロット94−3の先頭のタイミングT3でRTSフレーム或いはCTSフレームを送信し、このフレームのデュレーションが示す時間をD3とする。
このRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した車載器1は、前回のRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT2から今回(3度目に)RTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT3までを2番目の受信用スロット97−2とし、D3後に次の再送要求用タイムスロット98−3が開始されることを示す。
更に、送信用スロット94−3における交通情報の送信後、路側機2は、ガードタイム(例えばSIFS)GTを挟み、次のタイムスロット94−4の先頭のタイミングT4でRTSフレーム或いはCTSフレームを送信し、このフレームのデュレーションが示す時間をD4とする。
このRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した車載器1は、前回のRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT3から今回(4度目に)RTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT4までを3番目の受信用スロット97−2とし、D4後に次の再送要求用タイムスロット98−4が開始されることを示す。
即ち、i番目(但しi≦2)のRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した車載器1は、i−1番目のRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングTi−1からi度目にRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングTiまでをi−1番目の受信用スロット97−(i−1)とし、Di後に次の再送要求用タイムスロット98−iが開始されることを示す。
そして、送信用スロット94−4における交通情報の送信後、タイミングT1から時間D1が経過してタイムスロット98−1に達した場合、タイムスロット97−1で受信した交通情報に誤りがあった車載器1は再送要求を行う。即ちタイムスロット95−1で再送要求があったと判定した路側機2は、送信用タイムスロット94−1で送信した交通情報を再送する。
また、タイミングT2から時間D2が経過してタイムスロット98−2に達した場合、タイムスロット97−2で受信した交通情報に誤りがあった車載器1は再送要求を行う。即ちタイムスロット95−2で再送要求があったと判定した路側機2は、送信用タイムスロット94−2で送信した交通情報を再送する。
同様に、タイミングT3から時間D3が経過してタイムスロット98−3に達した場合、タイムスロット97−3で受信した交通情報に誤りがあった車載器1は再送要求を行う。即ちタイムスロット95−3で再送要求があったと判定した路側機2は、送信用タイムスロット94−3で送信した交通情報を再送する。
同様に、タイミングTiから時間Diが経過してタイムスロット98−iに達した場合、タイムスロット97−iで受信した交通情報に誤りがあった車載器1は再送要求を行う。即ちタイムスロット95−iで再送要求があったと判定した路側機2は、送信用タイムスロット94−iで送信した交通情報を再送する。
なお、IEEE802.11aに準ずる一般の端末は、複数回RTSフレーム或いはC
TSフレームを受信した場合、NAVを単に更新してしまうので、例えば図11においてタイミングT2でRTSフレーム或いはCTSフレームを受信し、デュレーションの情報D2を得た場合、この時間D2が経過するまでNAVを設定するので、1番目の再送要求用タイムスロット98−1では送信を行わなくなってしまう。
このため、本実施形態の車載器1では、複数の再送要求用タイムスロット98を設定する為に、複数回RTSフレーム或いはCTSフレームを受信した場合、これらフレームを受信したタイミングに応じて上記のようにタイムスロット97,98を分割する仕様としている。
なお、本実施形態の車載器1は、車車間通信用のタイムスロット92の後に受信したRTSフレーム或いはCTSフレームを1番目とし、1番目の再送要求用タイムスロット98−1までに複数回RTSフレーム或いはCTSフレームを受信した場合、常に上述のようにタイムスロット97,98を分割しても良いし、特定の条件を満たしたときのみ上述のようにタイムスロット97,98を分割し、それ以外のときにはIEEE802.11aに準じた動作を行っても良い。
例えば、図10(A),(B)に示したRTSフレーム或いはCTSフレームのフレームコントロール81に、タイムスロット97,98を複数に分割するためのフレームである旨を示す情報(分割情報)を記述し、この情報を含むRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した場合に上述の動作を行い、この情報が無いRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した場合にIEEE802.11aに準じた動作を行う。
また、分割情報は、RTSフレーム或いはCTSフレームの送信先アドレス83に記述しても良い。例えば、送信先アドレス83に特定のアドレスが記述されていた場合に、タイムスロット97,98を複数に分割する上述の動作を行い、それ以外のアドレスが記述されていた場合にIEEE802.11aに準じた動作を行う。
この分割情報としての特定のアドレスとは、ブロードキャストアドレスやネットワークアドレスなど、RTSフレーム或いはCTSフレームの送信先アドレス83として通常使われないアドレスであっても良いし、路側機2のアドレスや、その他送信先アドレス83として記述可能なアドレスであれば如何なるものであっても良い。
なお、RTSフレームを送信する場合には、上記送信先アドレスに代えて送信元アドレス84に分割情報としての特定のアドレスを記述しても良い。
また、分割情報を用いる場合、送信用タイムスロット94の最後或いは送信用タイムスロットで送信する交通情報の最後のタイミングT5でRTSフレーム或いはCTSフレームを送信し、このフレームのデュレーション82が示す時間をD5とて再送要求用タイムスロット98の最後までの期間を指定しても良い。
これにより本実施形態の車載器1は、複数のRTSフレーム或いはCTSフレームに基づいて複数の再送要求用タイムスロット98を識別して再送要求を行う等の上記動作を行うが、IEEE802.11aに準じた端末はタイムスロット98の全期間にNAVを設
定することになる。従って、本実施形態の車載器1以外の端末がタイムスロット98に送信を行い再送要求と誤認されることが無い。
以上のように本実施形態によれば、一つの周波数帯域を用いて複数の車載器へ交通情報を一斉送信し、この交通情報の受信時にエラーが生じて再送を要求する場合に、複数の車
載器が再送要求用に割り当てられた同じタイムスロットで再送要求を行うことで、再送要求を行う際に路側機2と車載器1とが個別に通信する必要がなく、通信効率を向上できる。
〈変形例1〉
図12は、移動体通信システム10の変形例1を示す図である。本例では、通信領域を同じくする路側機2が複数設けられ、各路側機が交通情報を送信するそれぞれの送信用タイムスロットや、複数の路側機から送信された交通情報に対して再送要求を行うそれぞれのタイムスロットが割り当てられている。
図13は、送信用タイムスロット94を2つの送信用タイムスロット94−1,94−2に分割し、2つの路側機2で順に交通情報を送信する場合のタイムスロットの割り当て例を示している。図13では、路側機2−1が送信用タイムスロット94−1で交通情報を送信し、路側機2−2が送信用タイムスロット94−2で交通情報を送信する。
ここで路側機2−1は、先ずタイムスロット94−1の最初のタイミングT1でRTSフレーム或いはCTSフレーム(NAV設定情報)を送信し、このフレームのデュレーションが示す時間をD1とする。このフレームを受信した車載器1は、受信用タイムスロット97−1が開始されることと、当該スロット97−1で受信した情報に対する再送要求用タイムスロット98−1がD1後に開始されることを認識する。
路側機2−1による交通情報の送信後、路側機2−2は、ガードタイム(例えばSIF
S)GTを挟み、次のタイムスロット94−2の先頭のタイミングT2でRTSフレーム
或いはCTSフレームを送信し、このフレームのデュレーションが示す時間をD2とする。
このRTSフレーム或いはCTSフレームを受信した車載器1は、最初にRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT1から次にRTSフレーム或いはCTSフレームを受信したタイミングT2までを最初の受信用スロット97−1、タイミングT2以降を次の受信用タイムスロット97−2とし、当該スロット97−2で受信した情報に対する再送要求用タイムスロット98−2がD2後に開始されることを認識する。
そして、路側機2−2による交通情報の送信後、タイミングT1から時間D1が経過してタイムスロット98−1に達した場合、タイムスロット97−1で受信した交通情報に誤りがあった車載器1は一斉に再送要求を行う。即ち路側機2−2は、タイムスロット95−1で再送要求があったと判定した場合、送信用タイムスロット94−2で送信した交通情報を再送する。
更に、タイミングT2から時間D2が経過してタイムスロット98−2に達した場合、タイムスロット97−2で受信した交通情報に誤りがあった車載器1は一斉に再送要求を行う。即ち路側機2−2は、タイムスロット95−2で再送要求があったと判定した送信用タイムスロット94−2で送信した交通情報を再送する。
このように本変形例1によれば、通信領域を同じくする複数の路側機2が存在し、各路側機2−1,2−2に割り当てられた送信用タイムスロット94−1,94−2で交通情報を一斉送信する場合にも、路側機2−1,2−2と車載器1とが個別に通信する必要がなく、通信効率を向上できる。
〈その他〉
本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、以下に付記した構成であっても上述の実施形態と同様の効果が得られる。また、これらの構成要素は可能な限り組み合わせることができる。
(付記1)
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機であって、
複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信する送信制御部と、
前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出する検出部と、
前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定する判定部と、
前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させる再送制御部と、
を備えた路側機。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記情報を一斉送信した複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
(付記2)
前記送信制御部が、予め割り当てられた送信用タイムスロットにて複数の情報を送信し、
前記複数の情報に前記再送要求用タイムスロットがそれぞれ対応付けられ、当該複数の情報に対応付けられた複数の再送要求用タイムスロットのそれぞれについて、前記検出部が、前記無線通信に係る信号の有無を検出し、
前記判定部は、前記複数の再送要求用タイムスロットのうち、何れの再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号が検出されたかに基づき、前記無線通信に係る信号が検出された再送要求用タイムスロットと対応する情報の再送要求を受けたと判定し、
前記再送制御部が、前記複数の情報のうち、再送要求を受けたと判定された情報を再送する付記1に記載の路側機。
(付記3)
前記送信制御部が、少なくとも再送要求用タイムスロットの割り当てを示す設定情報を前記移動体通信器に送信し、前記移動体通信器に再送要求用タイムスロットを設定させる付記1又は2に記載の路側機。
(付記4)
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器であって、
前記路側機から一斉送信された情報を受信する受信制御部と、
受信した前記情報の誤りを検出する誤り検出部と、
前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信する再送要求部と、
を備える移動体通信器。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記一斉送信された情報を受信する複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
(付記5)
前記受信制御部が、受信用タイムスロットにて複数の情報を受信し、
前記誤り検出部が、前記複数の情報のそれぞれについて誤りの有無を確認し、
前記複数の情報に前記再送要求用タイムスロットがそれぞれ対応付けられ、前記再送要
求部が、前記複数の情報のうちの誤りを検出した情報と対応する再送要求用タイムスロットで再送要求を送信する付記4に記載の移動体通信器。
(付記6)
前記受信制御部が、前記路側機から少なくとも再送要求用タイムスロットの割り当てを示す設定情報を受信し、
前記再送要求部が、前記設定情報に基づいて設定した再送要求用タイムスロットで再送要求を行う付記4又は5に記載の移動体通信器。
(付記7)
移動体の移動路を通信エリアとする路側機と、前記移動体に備えられて前記路側機と無線通信する移動体通信器とを備える移動体通信システムであって、
前記路側機が、
複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信する送信部と、
前記一斉送信した情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出する検出部と、
前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定する判定部と、
前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させる再送部と、
を備え、
前記複数の移動体通信器が、
前記路側機からの情報を受信する受信部と、
受信した前記情報の誤りを検出する誤り検出部と、
誤りを検出した場合に前記再送要求用タイムスロットで再送要求を送信する再送要求部と、
を備える移動体通信システム。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記情報を一斉送信した複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
(付記8)
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機が、
複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信するステップと、
前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出するステップと、
前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定するステップと、
前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させるステップと、
を実行する移動体通信方法。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記情報を一斉送信した複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
(付記9)
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器が、
前記路側機から一斉送信された情報を受信するステップと、
受信した前記情報の誤りを検出するステップと、
前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信するステップと、
を実行する移動体通信方法。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記一斉送信された情報を受信する複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
(付記10)
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機に、
複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信するステップと、
前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出するステップと、
前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定するステップと、
前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させるステップと、
を実行させるための移動体通信プログラム。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記情報を一斉送信した複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
(付記11)
移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器に、
前記路側機から一斉送信された情報を受信するステップと、
受信した前記情報の誤りを検出するステップと、
前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信するステップと、
を実行させるための移動体通信プログラム。
なお、前記再送要求用タイムスロットは、前記一斉送信された情報を受信する複数の移動体通信器に対して同時刻に割り当てられたものであっても良い。
10 移動体通信システム
1 移動体通信器(車載器)
2 路側機
4 情報配信サーバ
141 送信制御部
142 受信制御部
143 誤り検出部
144 再送要求部
241 送信制御部
242 ビジー検出部
243 再送判定部
244 再送制御部

Claims (11)

  1. 移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機であって、
    複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信する送信制御部と、
    前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出する検出部と、
    前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定する判定部と、
    前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させる再送制御部と、
    を備えた路側機。
  2. 前記送信制御部が、予め割り当てられた送信用タイムスロットにて複数の情報を送信し、
    前記複数の情報に前記再送要求用タイムスロットがそれぞれ対応付けられ、当該複数の情報に対応付けられた複数の再送要求用タイムスロットのそれぞれについて、前記検出部が、前記無線通信に係る信号の有無を検出し、
    前記判定部は、前記複数の再送要求用タイムスロットのうち、何れの再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号が検出されたかに基づき、前記無線通信に係る信号が検出された再送要求用タイムスロットと対応する情報の再送要求を受けたと判定し、
    前記再送制御部が、前記複数の情報のうち、再送要求を受けたと判定された情報を再送する請求項1に記載の路側機。
  3. 前記送信制御部が、少なくとも再送要求用タイムスロットの割り当てを示す設定情報を前記移動体通信器に送信し、前記移動体通信器に再送要求用タイムスロットを設定させる請求項1又は2に記載の路側機。
  4. 移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器であって、
    前記路側機から一斉送信された情報を受信する受信制御部と、
    受信した前記情報の誤りを検出する誤り検出部と、
    前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信する再送要求部と、
    を備える移動体通信器。
  5. 前記受信制御部が、受信用タイムスロットにて複数の情報を受信し、
    前記誤り検出部が、前記複数の情報のそれぞれについて誤りの有無を確認し、
    前記複数の情報に前記再送要求用タイムスロットがそれぞれ対応付けられ、前記再送要求部が、前記複数の情報のうちの誤りを検出した情報と対応する再送要求用タイムスロットで再送要求を送信する請求項4に記載の移動体通信器。
  6. 前記受信制御部が、前記路側機から少なくとも再送要求用タイムスロットの割り当てを示す設定情報を受信し、
    前記再送要求部が、前記設定情報に基づいて設定した再送要求用タイムスロットで再送要求を行う請求項4又は5に記載の移動体通信器。
  7. 移動体の移動路を通信エリアとする路側機と、前記移動体に備えられて前記路側機と無線通信する移動体通信器とを備える移動体通信システムであって、
    前記路側機が、
    複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信する送信部と、
    前記一斉送信した情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出する検出部と、
    前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定する判定部と、
    前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させる再送部と、
    を備え、
    前記複数の移動体通信器が、
    前記路側機からの情報を受信する受信部と、
    受信した前記情報の誤りを検出する誤り検出部と、
    誤りを検出した場合に前記再送要求用タイムスロットで再送要求を送信する再送要求部と、
    を備える移動体通信システム。
  8. 移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機が、
    複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信するステップと、
    前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出するステップと、
    前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定するステップと、
    前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させるステップと、
    を実行する移動体通信方法。
  9. 移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器が、
    前記路側機から一斉送信された情報を受信するステップと、
    受信した前記情報の誤りを検出するステップと、
    前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信するステップと、
    を実行する移動体通信方法。
  10. 移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられた移動体通信器と無線通信する路側機に、
    複数の移動体通信器に対して情報を一斉送信するステップと、
    前記情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて前記無線通信に係る信号の有無を検出するステップと、
    前記再送要求用タイムスロットで前記無線通信に係る信号を検出した場合に再送要求を受けたと判定するステップと、
    前記再送要求を受けた場合に、前記情報を再送させるステップと、
    を実行させるための移動体通信プログラム。
  11. 移動体の移動路を通信エリアとし、前記移動体に備えられて路側機と無線通信する移動体通信器に、
    前記路側機から一斉送信された情報を受信するステップと、
    受信した前記情報の誤りを検出するステップと、
    前記情報の誤りを検出した場合、当該情報に対する再送要求の為に予め割り当てられた再送要求用タイムスロットにて再送要求を送信するステップと、
    を実行させるための移動体通信プログラム。
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