JP2014160944A

JP2014160944A - 通信システム及び通信方法

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Publication number: JP2014160944A
Application number: JP2013030756A
Authority: JP
Inventors: Taku Oyama; 卓大山; Kinya Asano; 欽也浅野; Yutaka Kaneko; 富金子; Masaharu Hamaguchi; 雅春浜口
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP5482921B1

Abstract

【課題】中継機能を有する複数の通信端末が、各通信端末同士及び任意の通信端末経由で通信を行う通信システムにおいて、パケット衝突を抑制して、通信品質を向上させる。
【解決手段】通信システムは、各通信端末１００，２００にそれぞれ設けられて各通信端末の位置を測定する位置測位機構１０５と、前記各通信端末にそれぞれ設けられて前記位置測位機構で測定した前記各通信端末の位置情報をすべての通信端末で共有して、送信先の通信端末の位置又は方向に応じて異なる通信方式で通信を行なうネットワーク制御部１０４とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、既存のインフラを用いずにネットワークを構築する通信システム及び通信方法に関する。

既存のインフラが災害等によって使用できなくなった場合等に、既存のインフラを用いずに一時的なネットワークを構築する通信システム及び通信方法の例としては、以下のようなものがある。

特許文献１「マルチプロトコル対応通信制御方法及びマルチプロトコル対応通信システム並びにマルチプロトコル対応通信制御処理プログラムを記録した記録媒体」では、無線ＬＡＮのみを用いて、ＡＰとＳＴとの間で、プロトコル情報を用いて通信を行うマルチプロトコル対応通信制御方法が記載されている。ここでは、マルチホップ機能、隠れ端末対策に対しては記載されていない。

特許文献２「無線デバイス間のマルチ無線通信」は、適用範囲がＷｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥであり、基地局を利用するシステムである。このため、特許文献２のシステムは、災害時にネットワークが損壊した場合には、用いることはできない。災害時には基地局に依存しない、アドホックネットワークが重要である。特許文献２は、基地局依存型のシステムに関わる先行技術であり、マルチホップ、隠れ端末に対する記載はない。

特許文献３「マルチプロトコル受信器」は、携帯電話とＰＣＳのマルチプロトコルに関する発明であり、特許文献２と同様である。

特許文献４「車載通信装置及び車両間通信システム」は、混信防止を目的として、車両の進行方向の方位によって、異なる無線周波数を設定するものである。

特許文献５「無線中継伝送方法および無線中継伝送システム」は、無線の中継装置で、中継送信アンテナと中継受信アンテナについて相互方向に指向性を持たせたものである。この無線中継伝送方法および無線中継伝送システムでは、ＭＩＭＯ伝送方式を用いる必要がある。

特許文献６「無線中継システム」は、順方向中継と逆方向中継で異なる周波数を使用するようにした無線中継システムである。この無線中継システムでは、位置情報を用いずに、異なる周波数を使用する方式である。異なる周波数で切り替える場合、全ての周波数チャネルを受信状態にしておく必要がある。また、全ての周波数チャネル分の無線部を用意する必要がある。

特開２０００−２６１４６１特開２０１１−１５５６３４特表２００４−５０５５３６特開２００７−１０８８３７特開２００６−１４８４８２特開２００１−１４４６６４

例えば、災害時において、車両に無線機を搭載し、車両間でアドホックネットワークを直接通信距離が数１００ｍ程度の無線装置を使って、２ｋｍ四方といった範囲をカバーするためには、マルチプロトコル機能及びマルチホップ機能が必要になる。

この際、元々、存在していた建物による電波遮蔽だけでなく、災害によって、倒壊した建物等による日常とは異なる電波遮蔽が発生する。そのために、隠れ端末による通信品質劣化対策が重要になる。また、パケット衝突による通信品質劣化対策も重要になる。

これに対して上述した各特許文献では、倒壊した建物等による電波遮蔽、隠れ端末やパケット衝突による通信品質劣化に対して有効な対策となるものはない。

特許文献１〜３では、マルチホップ機能、隠れ端末対策に対する記載はない。

特許文献４では、車両の進行方向の方位を用いるため、通信装置が移動していることが前提になる。また、図３を見ると、ｃｈ１からｃｈ１４まで記載されている。これは、日本の５．８ＧＨｚＤＳＲＣＵｐｌｉｎｋ７チャネル、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ７チャネル分の全てを使用する方法と考えられるが、この方法では、１４ｃｈ分の無線機を用意する必要がある。また、自車両は１ｃｈのみで送信するが、周辺の状況を監視するという意味では全ての周波数チャネルを監視する必要がある。このため、消費電力もｎ倍必要になり、災害時等に一時的な構築するネットワークには適さない。

特許文献５，６も同様である。

本発明の通信システムは、前記課題を解決するためになされたもので、中継機能を有する複数の通信端末が、各通信端末同士及び任意の通信端末経由で通信を行う通信システムにおいて、前記各通信端末にそれぞれ設けられて各通信端末の位置を測定する位置測位機構と、前記各通信端末にそれぞれ設けられて前記位置測位機構で測定した前記各通信端末の位置情報をすべての通信端末で共有して、送信先の通信端末の位置又は方向に応じて異なる通信方式で通信を行なうネットワーク制御部とを備えたことを特徴とする。また、本発明の通信方法の特徴部分は、前記通信システムと同様である。

パケット衝突が抑制されて、通信品質が向上する。

本発明の第１実施形態の通信システムによるサービスイメージを示す模式図である。本発明の第１実施形態の通信システムに係る車両無線装置のハードウエア構成を示す構成図である。本発明の第１実施形態の通信システムに係る第１無線機の機能ブロック図である。本発明の第１実施形態の通信システムに係る６つの通信端末（車両無線装置）が配置された例である。本発明の第１実施形態の通信システムに係るプロトコル選択のルールの設定例を示す模式図である。本発明の第１実施形態の通信システムに係るプロトコルを選択した結果を示す模式図である。本発明の第１実施形態の通信システムに係るパケットの伝達方向によりチャネルを分割した例を示す図である。本発明の第１実施形態の通信システムに係るパケットの伝達方向によりチャネルを分割した例を示す図である。端末１からの送信頻度が高く端末１と端末３が同時に送信した場合の例と、送信頻度が低く端末１と端末４が同時に送信した場合の例を示す図である。端末１と端末３とが同時に送信した場合を示す図である。端末１と端末４とが同時に送信した場合を示す図である。本発明の第２実施形態の通信システムに係る６つの通信端末（車両無線装置）が配置された例である。本発明の第２実施形態の通信システムに係るプロトコル選択のルールの設定例を示す模式図である。本発明の第２実施形態の通信システムに係るプロトコルを選択した結果を示す模式図である。本発明の第２実施形態の通信システムに係るパケットの伝達方向によりチャネルを分割した例を示す図である。本発明の第２実施形態の通信システムに係るパケットを時分割して４チャネルを構成した例を示す図である。本発明の第２実施形態の通信システムに係る周波数分割化によりチャネルを分割した例を示す図である。本発明の第２実施形態の通信システムに係る周波数分割化して４チャネルを構成した例を示す図である。本発明の通信端末における処理機能を示すフローチャートである。本発明の各通信端末の接続関係の表示画面を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について説明する。本発明は、マルチホップ通信等を行なう際に、隠れ端末による通信品質劣化、パケット衝突による通信品質劣化を抑えるために、マルチプロトコル機能等を使って、トラフィックを分散させるようにしたものである。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について説明する。ここでは、車両に通信端末を搭載した車両無線装置を例に説明する。車両に搭載する無線通信手段としては、既存あるいは実用化の近い無線システムを想定し、無線ＬＡＮ、５．８ＧＨｚ帯−１１ｐ、ＥＴＣで既に実用化されている狭域通信システムＴ７５及び７００ＭＨｚ帯高度道路交通システムＴ１０９を使う。また、データ情報としては、音声、Ｗｅｂ情報等を想定する。また、伝送速度の異なる複数の無線通信を用いる。

まず、本実施形態の通信システムの構成を説明する。

図１は、本実施形態の通信システムによるサービスイメージを示す模式図である。図１では、車両１側から車両７側に向かって送信する場合はプロトコル１を利用し、車両７側から車両１側に向かって送信する場合はプロトコル２を利用した例を記載している。

図２は車両無線装置のハードウエア構成を示す構成図である。図２では、一例として第１無線機１００と、第２無線機２００とを記載している。これら第１無線機１００及び第２無線機２００は、同じ構成になっている。これらの無線機が通信端末として1台ずつ車両に搭載され、各車両が一定間隔を空けて配置される。

これら第１無線機１００及び第２無線機２００は、２つのプロトコルを用いるため、送受信機は２系統になっている。第１無線機１００では、具体的には、プロトコル１無指向性アンテナ１０１Ａ及びプロトコル１無線ユニット１０２Ａと、プロトコル２無指向性アンテナ１０１Ｂ及びプロトコル２無線ユニット１０２Ｂの２系統の装置が、ネットワーク制御部１０４に、ＨＵＢ１０３を介してそれぞれ接続されている。さらに、ネットワーク制御部１０４には、ＧＰＳ装置１０５が接続されている。このＧＰＳ装置１０５は、自端末の位置情報を得るための装置である。ネットワーク制御部１０４は、このＧＰＳ装置１０５により得た自端末の位置情報を、他のすべての端末に送信して、各端末が他のすべての端末の位置情報を供給するようになっている。ネットワーク制御部１０４の具体的機能は後述する。

第２無線機２００は、第１無線機１００と同様の構成になっている。即ち、第２無線機２００は、プロトコル１無指向性アンテナ２０１Ａ及びプロトコル１無線ユニット２０２Ａと、プロトコル２無指向性アンテナ２０１Ｂ及びプロトコル２無線ユニット２０２Ｂの２系統の装置が、ネットワーク制御部２０４に、ＨＵＢ２０３を介してそれぞれ接続されている。さらに、ネットワーク制御部２０４には、ＧＰＳ装置２０５が接続されている。

図３は前記第１無線機１００の機能ブロック図である。なお、第２無線機２００も同様の構成になっている。

プロトコル１無線ユニット１０２Ａは、プロトコル１ＰＨＹ送信部１０２Ｃと、プロトコル１送信部１０２Ｄと、プロトコル１，２ＰＨＹ受信部１０２Ｅと、プロトコル１，２受信部１０２Ｆとから構成されている。そして、プロトコル１無指向性アンテナ１０１Ａと、プロトコル１ＰＨＹ送信部１０２Ｃと、プロトコル１送信部１０２Ｄとで、パケットを組み立てて送信する。プロトコル１無指向性アンテナ１０１Ａと、プロトコル１，２ＰＨＹ受信部１０２Ｅと、プロトコル１，２受信部１０２Ｆとで、パケットを受信して、分解する。なお、プロトコル１，２ＰＨＹ受信部１０２Ｅと、プロトコル１，２受信部１０２Ｆは、プロトコル２無線ユニット１０２Ｂの装置を兼用している。

プロトコル２無線ユニット１０２Ｂは、プロトコル２ＰＨＹ送信部１０２Ｇと、プロトコル２送信部１０２Ｈと、プロトコル１，２ＰＨＹ受信部１０２Ｅと、プロトコル１，２受信部１０２Ｆとから構成されている。そして、プロトコル２無指向性アンテナ１０１Ｂと、プロトコル２ＰＨＹ送信部１０２Ｇと、プロトコル２送信部１０２Ｈとで、パケットを組み立てて送信する。プロトコル２無指向性アンテナ１０１Ｂと、プロトコル１，２ＰＨＹ受信部１０２Ｅと、プロトコル１，２受信部１０２Ｆとで、パケットを受信して、分解する。

プロトコル１送信部１０２Ｄ、プロトコル１，２受信部１０２Ｆ及びプロトコル２送信部１０２Ｈは、ＨＵＢ１０３を介してネットワーク制御部１０４に接続されている。なお、例えば、同一プロトコルで、時間軸チャネルを使用する、あるいは異なる周波数チャネルを使用する場合、あるいは複数のプロトコルであるが、インターフェイスを専用にする場合には、ＨＵＢを用いなくても良い。

ネットワーク制御部１０４は、マルチホップ制御部１０８と、プロトコル選択部１０９と、周辺端末監視部１１０と、送信情報バッファメモリ１０７Ａと、受信情報バッファメモリ１０７Ｂと、自端末情報部１１３とから構成されている。

プロトコル１，２受信部１０２Ｆでは、全てのプロトコルに対して、受信監視を行なっている。なお、予め、経路が固定状態になっており、使用するプロトコルが限定される場合は、全てのプロトコルを受信する必要はなく、必要なプロトコルのみを受信状態にしても良い。

受信情報バッファメモリ１０７Ｂには、上位層１１２が接続され、受信情報が自端末宛の情報であれば、上位層１１２へ上げられる。

第２無線機２００は、上述した第１無線機１００と同じ構成を有している。これら第１無線機１００及び第２無線機２００が各車両に１台ずつ搭載されて、ネットワークを構築する現場に配置される。そして、図２中の第１無線機１００のプロトコル１無指向性アンテナ１０１Ａと、第２無線機２００のプロトコル１無指向性アンテナ２０１Ａとの間、及び第１無線機１００のプロトコル２無指向性アンテナ１０１Ｂと、第２無線機２００のプロトコル２無指向性アンテナ２０１Ｂとの間で通信が行われる。

図４〜６に、上述した第１無線機１００及び第２無線機２００を用いたプロトコル選択の例を示す。図４は、６つの通信端末（車両無線装置）が配置された例である。これらの通信端末の間は、従来の方法、例えば、ＡＯＤＶ（ＡｄＨｏｃＯｎＤｅｍａｎｄＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）によって、経路が構築される。なお、各通信端末は、自端末に装備されているＧＰＳ１０５によって自端末の位置を測定して、自端末情報部１１３に記録されている。さらに、各通信端末は、お互いの位置情報を交換して、全ての通信端末が全ての通信端末の位置を認識している。

プロトコル選択部１０９には、プロトコル選択のルールが格納されている。ここでは、プロトコル選択のルールが、図５のように設定されている。具体的には、送信元端末と中継局端末となる通信端末に以下のルールを設定する。

送信元端末
−データの伝達方向北を基準に０〜１７９度：プロトコル１
−データの伝達方向北を基準に１８０〜３５９度：プロトコル２
中継局端末
−送信元が使用するプロトコルに従う
と決める。

即ち、送信元端末から見て受信端末が東側に位置する場合はプロトコル１で送信する。送信元端末から見て受信端末が西側に位置する場合はプロトコル２で送信する。中継局端末は、送信元端末がプロトコル１で送信する場合は、プロトコル１で送信し、送信元端末がプロトコル２で送信する場合は、プロトコル２で送信する。

このルールに基づき、プロトコルを選択した結果を図６に示す。ここでは、通信端末（１）と通信端末（３）との間での送受信に対しては、送信元端末（１）、中継局端末（２）、宛先端末（３）の場合はプロトコル１が選択され、送信元端末（３）、中継局端末（２）、宛先端末（１）の場合はプロトコル２が選択される。また、通信端末（４）と通信端末（６）との間での送受信に対しては、送信元端末（４）、中継局端末（５）、宛先端末（６）の場合はプロトコル２が選択され、送信元端末（６）、中継局端末（５）、宛先端末（４）の場合はプロトコル１が選択される。これにより、チャネルが、送信側と受信側とで明確に分けられ、パケット衝突が解消する。

なお、通信方式は、送信元の通信端末から宛先の通信端末まで同一とする。さらに、逆方向の通信方式も、宛先の通信端末から送信元の通信端末まで同一とし、かつ送信元の通信端末から宛先の通信端末までの上記通信方式と異ならせる。これにより、通信方式を双方向独立にしている。これは、他の実施形態においても同様である。

図７、８はパケットの伝達方向によりチャネルを分割した例である。具体的には、マルチプロトコル化（プロトコル数は２）により、上記位置情報を踏まえたパケットの伝達方向で、トラフィックをチャネル分割化している。そして、１つのチャネル内で、パケットをバケツリレーすることで、干渉を抑制している。ここで、チャネルの意味は、複数の通信端末が共有で使用する伝送路を意味し、２種類のプロトコルを用いることで、各プロトコル毎に独立のチャネルになっている。

図に示す様に、１個のパケットを送信する際は、通信端末２、３及び４の中継端末はホップ元からのパケットを受信後、中継送信するので、これらは隠れ端末下になり、パケット衝突を生じない。

図９〜１１に、パケットの発生頻度によって、パケット衝突になる場合とならない場合の例を示す。

図９にパケット送信の様子を示す。図９（ａ）は端末１からの送信頻度が高く、端末１と端末３が同時に送信した場合の例、図９（ｂ）は送信頻度が低く、端末１と端末４が同時に送信した場合の例である。

図９（ａ）においては、端末１と端末３が同時送信になっている。この場合、端末２では、端末１からのパケットが受信すべきパケットとなる（受信電力：Ｓ_ｌ）。これに対して、端末３から送信したパケットは端末４に対しては所望パケットとなるが、端末２では干渉パケットになる（受信電力：Ｉ_３）。その結果、Ｓ_ｌ≒Ｉ_３となり、パケット衝突の結果、受信パケットは復調出来ずに、廃棄となってしまう。

これに対して、図９（ｂ）の場合、即ち、端末１と端末４が同時に送信した場合には、Ｓ_ｌ≫Ｉ_４となる。そして、ＳＩＲが既定値以上であれば、キャプチャ効果によって、受信電力の大きい方のパケットは復調できる。ここでは、Ｉ_４のパケットは端末２宛ではないので、上位層へ上げる必要もなく、廃棄となっても問題ない。

このため、既定回数マルチホップする時間を考慮すれば、同時送信となっても、復調可能となる。このマルチホップの回数と同時送信可能な端末情報は、マルチホップ制御部１０８に格納されている。

以上のように構成された通信システムでは、次のような効果を奏する。

トラフィックが、送信方位に応じて異なるプロトコルを用いたマルチプロトコル化によって分散し、更に、マルチホップ時間を考慮した送信頻度にすることで、パケット衝突を抑制することが可能になる。この結果、隠れ端末、パケット衝突の問題が解消し、通信品質が向上する。

[第２実施形態]
次に、４種類のプロトコルを利用する場合の例を示す。

上述した第１実施形態では、方向を１８０度で２つに分割したが、ここでは、プロトコル数が４つであるために、図１２に示すように、９０度毎に分割する。これにより、４つの独立した通信路を確保することが可能となる。即ち、図１３に示すように、
送信元端末
−データの伝達方向北を基準に０〜８９度：プロトコル１
−データの伝達方向北を基準に９０〜１７９度：プロトコル２
−データの伝達方向北を基準に１８０〜２６９度：プロトコル３
−データの伝達方向北を基準に２７０〜３５９度：プロトコル４
中継局端末
−送信元が使用するプロトコルに従う
と決める。

このルールに基づき、プロトコルを選択した結果を図１４に示す。ここでは、通信端末（１）と通信端末（３）との間での送受信に対しては、送信元端末（１）、中継局端末（２）、宛先端末（３）の場合はプロトコル２が選択され、送信元端末（３）、中継局端末（２）、宛先端末（１）の場合はプロトコル４が選択される。また、通信端末（４）と通信端末（６）との間での送受信に対しては、送信元端末（４）、中継局端末（５）、宛先端末（６）の場合はプロトコル３が選択され、送信元端末（６）、中継局端末（５）、宛先端末（４）の場合はプロトコル１が選択される。これにより、チャネルが、送信側と受信側とで明確に分けられ、パケット衝突が解消する。

図１５，１６に、プロトコル数は２つしか確保できないが、プロトコル内を送信周期の半分で２分割化して、４つの独立した通信路を確保した場合の例を示す。この場合、プロトコル数２と、時間軸チャネル数２とで、４つのチャネルを確保している。トラフィックの分割化の手段は異なるが、図１２，１３，１４と、図１５，１６の場合は共に、４つの独立した通信路を確保することになる。

次に、上述の構成の通信システムの動作について説明する。

図１２，１３，１４の動作において、第１実施形態（図４，５，６）と異なるのは、方位を４分割にした点である。第１実施形態は、方位を２分割するときの動作であるが、方位を４分割にした場合でも、１つ１つの方位での動作は同じである。このため、ここでは動作説明を省略する。

図１５，１６では、端末１から端末５宛、及び端末６から端末１０宛は、プロトコル１を利用する。また、端末５から端末１宛、及び端末１０から端末６宛は、プロトコル２を利用する。この様に、方位によって、プロトコルを選択したが、２つの端末が同じプロトコルを選択する場合も存在する。この場合、１つのプロトコル内の送信周期を２分割化し、２つのチャネルとして用いることで、時間軸で干渉を抑制することになる。例えば、車々間通信では送信周期１００ｍｓｅｃ間隔で、自端末の情報をブロードキャスト通信する。この場合は、各通信端末に時計機能を持たせる。これにより、各通信端末は、ＧＰＳ装置１０５と時計機能によって、基地局が存在しなくても、自律的に、時間軸のチャネル制御が可能である。また、各チャネル内において、自律分散的な通信方式ＣＳＭＡを使用すると、ＴＤＭＡの様な時間軸のタイミング制御を行なう必要はない。

また、本実施形態では、１つのプロトコルを２分割する例を示したが、３分割以上に分割しても良い。例えば、７００ＭＨｚ帯車々間通信では、パケット長が数１００μｓｅｃオーダに対して、送信周期が１００ｍｓｅｃであるため、送信周期を複数に分割しても、ＣＳＭＡ方式にて、パケット通信は可能である。

この実施形態の特徴は、少ないプロトコル数を時間分割によって、別のチャネルにすることであり、ハードウエアの改修が少なく、周波数効率を良くすることが可能である。

図１７，１８は周波数で分割する例である。ここでは、プロトコルは１つであるが、複数の異なる周波数チャネルを使用できる場合の例を示す。具体的には、４つの周波数チャネルを利用する場合の例である。時間軸に分割する必要はない。これにより、各方位に応じて、端末１から端末５宛では周波数ｆ１、端末６から端末１０宛では周波数ｆ２、端末５から端末１宛では周波数ｆ３、及び端末１０から端末６宛ではでは周波数ｆ４を利用する。

また、各通信端末をグループ分けし、各通信端末のグループごとに送信する時間帯を分ける方式を用いてもよい。

以上の各例では、それぞれ異なる通信方式の例を示したが、これらを組み合わせて用いても良い。即ち、これらのうちの任意に選択した２つ又は３つ以上を組み合わせてもよい。

図１９は各通信端末での処理機能を示すフローチャートである。各通信端末の送信側の処理は次のようになる。

まず、送信イベントが発生したか否かを判断する（ステップ１０１）。送信イベントが発生していない場合は、発生するまで待つ。

送信イベントが発生した場合は、使用するプロトコルを選択し、更にプロトコル内において、時間軸チャネルを選択し（ステップ１０２）、各プロトコルの通信制御により送信処理（ステップ１０３）を行なう。プロトコル選択・時間軸チャネル選択時は、周辺端末の通信状況を確認（ステップ１０４）する。そして、これらの処理を繰り返す。

受信側に対しては、常に、全てのプロトコルを受信状態にしておき、パケットを受信したか否かを判断する（ステップ２０１）。受信していない場合は、受信するまで待つ。

パケットを受信した場合は、プロトコルに対して、自分宛か否かを確認する（ステップ２０２）。自分宛ならば、情報を上位層へ上げると共に、その周辺端末情報を周辺端末監視部１１０へ送る（ステップ２０７）。自分宛でない場合は、その周辺端末情報を周辺端末監視部１１０へ送ると共に、マルチホップ中継処理が必要か否かを判断する（ステップ２０３）。マルチホップ中継処理が不要なら、その情報を廃棄する（ステップ２０８）。中継処理が必要なら、マルチホップ中継を行なうために、受信時のプロトコルを確認し（ステップ２０４）、このプロトコルと同じプロトコルを確定し（ステップ２０５）、送信処理を行なう（ステップ２０６）。

図２０に端末の接続関係の表示画面を示す。図中では自端末を中心に１ホップ接続可能な端末、２ホップ接続可能な端末、３ホップ接続可能な端末の表示例を示す。図中には３ホップまでの表示を記載しているが、３ホップ以上とまとめても良い。第２実施形態では方位を４分割した例を示したので、図２０でも方位を４つに分割した場合で表示しているが、これに制約しているわけではない。

以上のように、送信側及び受信側の通信端末の位置又は方向を考慮して、トラフィックを、マルチプロトコル化等によって分散し、更に、マルチホップ時間を考慮した送信頻度にすることで、パケット衝突を抑制することが可能になる。この結果、隠れ端末、パケット衝突の問題が解消し、通信品質が向上する。

[変形例]
本発明の通信システムは、図１に示すような、任意の位置に移動して通信及び中継を行う通信端末として機能する車両無線装置を用いた車両間ネットワークに適用可能であるが、車両に限らず、通信端末を任意の位置に設置するネットワークであってもよい。

また、前記各実施形態では、送信元の前記通信端末から送信先の前記通信端末への方向に応じて前記通信方式を異ならせたが、送信先の通信端末の位置に応じて通信方式を異ならせてもよい。

また、通信が集中する特定領域の内側位置と外側位置とで異ならせてもよい。例えば、災害地等においては、外部からの安否を気遣う連絡がその災害地等に集中する。この場合、各通信端末に通信量を測定する測定器を備えて、各通信端末の位置情報と共に通信量もすべての通信端末で共有して、通信量が設定値を超える通信端末を特定する。この通信量が設定値を超える通信端末の分布は、ほとんどの場合、災害地等の領域と一致すると考えられる。このため、この通信が集中する領域に入る側の通信に対して、上述した複数の通信方式のうち組み合わせることができるものを、すべて又はできるだけ多く組み合わせて、隠れ端末、パケット衝突による通信品質劣化を防止するようにしてもよい。この場合、前記領域から出る側の通信は、集中しないため、上述した複数の通信方式のうちの１つを用いることで足りる。

１〜７：車両、１００：第１無線機、１０１Ａ：プロトコル１無指向性アンテナ、１０１Ｂ：プロトコル２無指向性アンテナ、１０２Ａ：プロトコル１無線ユニット、１０２Ｂ：プロトコル２無線ユニット、１０２Ｃ：プロトコル１ＰＨＹ送信部、１０２Ｄ：プロトコル１送信部、１０２Ｅ：プロトコル１，２ＰＨＹ受信部、１０２Ｆ：プロトコル１，２受信部、１０２Ｇ：プロトコル２ＰＨＹ送信部、１０２Ｈ：プロトコル２送信部、１０３：ＨＵＢ、１０４：ネットワーク制御部、１０５：ＧＰＳ装置、１０８：マルチホップ制御部、１０９：プロトコル選択部、１１０：周辺端末監視部、１０７Ａ：送信情報バッファメモリ、１０７Ｂ：受信情報バッファメモリ、１１３：自端末情報部、２００：第２無線機、２０１Ａ：プロトコル１無指向性アンテナ、２０１Ｂ：プロトコル２無指向性アンテナ、２０２Ａ：プロトコル１無線ユニット、２０２Ｂ：プロトコル２無線ユニット、２０３：ＨＵＢ、２０４：ネットワーク制御部、２０５：ＧＰＳ装置。

Claims

中継機能を有する複数の通信端末が、各通信端末同士及び任意の通信端末経由で通信を行う通信システムにおいて、
前記各通信端末にそれぞれ設けられて各通信端末の位置を測定する位置測位機構と、
前記各通信端末にそれぞれ設けられて前記位置測位機構で測定した前記各通信端末の位置情報をすべての通信端末で共有して、送信先の通信端末の位置又は方向に応じて異なる通信方式で通信を行なうネットワーク制御部と
を備えたことを特徴とする通信システム。
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記ネットワーク制御部が、送信元の前記通信端末から送信先の前記通信端末への方位に応じて前記通信方式を異ならせることを特徴とする通信システム。
請求項２に記載の通信システムにおいて、
送信元の前記通信端末から宛先の前記通信端末まで前記通信方式を同一とすることを特徴とする通信システム。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
前記通信方式が、通信プロトコルを変える方式、周波数を変える方式、時分割により時間をずらす方式、通信端末のグループごとに送信する時間帯を分ける方式のうちのいずれか１の方式又は複数組み合わせた方式であることを特徴とする通信システム。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
前記通信端末が、任意の位置に移動して通信及び中継を行う車両無線装置であることを特徴とする通信システム。
中継機能を有する複数の通信端末が、各通信端末同士及び任意の通信端末経由で通信を行う通信方法において、
前記各通信端末にそれぞれ設けられた位置測位機構で各通信端末の位置を測定し、
前記各通信端末にそれぞれ設けられたネットワーク制御部によって、前記各通信端末の位置情報をすべての通信端末で共有して、送信先の通信端末の位置又は方向に応じて異なる通信方式で通信を行なうことを特徴とする通信方法。
請求項６に記載の通信方法において、
送信元の前記通信端末から送信先の前記通信端末への方位に応じて前記通信方式を異ならせることを特徴とする通信方法。
請求項７に記載の通信方法において、
送信元の前記通信端末から宛先の前記通信端末まで前記通信方式を同一とすることを特徴とする通信方法。
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の通信方法において、
前記通信方式が、通信プロトコルを変える方式、周波数を変える方式、時分割により時間をずらす方式、通信端末のグループごとに送信する時間帯を分ける方式のうちのいずれか１の方式又は複数組み合わせた方式であることを特徴とする通信方法。
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の通信方法において、
前記通信端末が、任意の位置に移動して通信及び中継を行う車両無線装置であることを特徴とする通信方法。