JP2018174594A - 通信装置、輻輳制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】各無線チャネルの混雑度に応じた適切な無線チャネルを選択するために特別な装置が必要になるという問題を解決することが可能な通信装置を提供する。【解決手段】受信部3は、複数の第1無線チャネルのそれぞれの混雑度である複数の第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、また、複数の第2無線チャネルのそれぞれの混雑度である複数の第2混雑度を特定する。生成部2は、複数の第2無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する。制御部4は、複数の第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信し、また、第1混雑度情報に基づいて、複数の第2無線チャネルの中から対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する。【選択図】図1
Description
本発明は、通信装置、輻輳制御方法およびプログラムに関し、特には、輻輳を制御する通信装置、輻輳制御方法およびプログラムに関する。
車両に搭載された車載通信装置同士が通信する車々間通信システムや、車両に搭載された車載通信装置と路側に設置された路側通信装置とが通信する路車間通信システムが注目されている。
車々間通信システムや路車間通信システムでは、車載通信装置間や、車載通信装置と路側通信装置との間でやり取りされるメッセージとして、例えば、DENM(Decentralized Environmental Notification Message:分散型環境通知メッセージ)やCAM(Cooperative Awareness Message:協調認識メッセージ)などが使用されている。
DENMは、所定のイベント(例えば、急ブレーキやハザードランプの点灯)の発生を所定範囲内の通信装置に知らせるためのメッセージであり、CAMは、車両の位置や速度を周囲の通信装置に知らせるためのメッセージである。
各メッセージを送信するための無線チャネルは、そのメッセージを送信するアプリケーションプログラムの重要度や緊急度に応じて予め定められており、車載通信装置や路側通信装置は、無線チャネルの混雑度などに応じて、無線チャネルごとに無線チャネルの輻輳制御を行っている。
しかしながら、上記の輻輳制御では、無線チャネルごとに無線チャネルの輻輳制御を行っているだけなので、各無線チャネルの混雑度に偏りが生じて、複数の無線チャネルを有効的に利用できなくなることがある。
これに対して特許文献1には、各無線チャネルの混雑度の偏りを軽減することが可能な路車間通信方法が記載されている。特許文献1に記載の路車間通信方法では、路側通信装置である路側局が車載通信装置である移動局に対して各無線チャネルの混雑度を定期的に報知し、移動局が、報知された混雑度に基づいて、実際に通信に使用する無線チャネルである接続所望チャネルを選択している。
したがって、各無線チャネルの混雑度に応じて、使用する無線チャネルを選択することが可能になるため、各無線チャネルの混雑度の偏りを軽減することが可能になる。
特許文献1に記載の路車間通信方法では、各無線チャネルの混雑度に応じた適切な無線チャネルを選択するためには、車載通信装置とは別に、路側局のような無線チャネルの混雑度を特定するための特別な装置が必要になるという問題があった。
本発明の目的は、上記課題を解決可能な通信装置、輻輳制御方法およびプログラムを提供することである。
本発明による通信装置は、
複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する生成部と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、また、前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する受信部と、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う制御部と、を有する。
複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する生成部と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、また、前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する受信部と、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う制御部と、を有する。
また、本発明による輻輳制御方法は、
複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成し、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定し、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う。
複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成し、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定し、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う。
また、本発明のプログラムは、
複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する手順と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信する手順と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する手順と、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う手順と、をコンピュータに実行させる。
複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する手順と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信する手順と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する手順と、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う手順と、をコンピュータに実行させる。
本発明によれば、無線チャネルの混雑度を特定するための特別な装置が存在しなくても、各無線チャネルの混雑度に応じた適切な無線チャネルを選択することが可能になる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。図1において、通信装置1は、生成部2と、受信部3と、制御部4とを有する。
図1は、本発明の第1の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。図1において、通信装置1は、生成部2と、受信部3と、制御部4とを有する。
生成部2は、複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する。
受信部3は、複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信する。また、受信部3は、複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する。
制御部4は、受信部3が特定した第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作を行う。また、制御部4は、受信部3が受信した第1混雑度情報にて示される第1混雑度と、受信部3が特定した第2混雑度とに基づいて、複数の対象無線チャネルの中から生成部2が生成する対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作を行う。
図2および図3は、通信装置1の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
先ず、図2を用いて第2混雑度を特定した際の動作について説明する。
受信部3は、特定無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定し、その特定した第2混雑度を制御部4に通知する(ステップS1)。
制御部4は、通知された第2混雑度を示す第2混雑度情報を生成して送信する(ステップS2)。
次に、図3を用いて第1混雑度情報を受信した際の動作について説明する。
受信部3は、第1混雑度情報を受信すると、その第1混雑度情報を制御部4に出力する(ステップS3)。
制御部4は、第1混雑度情報を受け付けると、その第1混雑度情報が示す第1混雑度と、図2のステップS1で通知された第2混雑度に基づいて、対象無線チャネルの中から対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する(ステップS4)。
以上説明したように本実施形態によれば、生成部2は、複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する。受信部3は、複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信する。また、受信部3は、複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する。制御部4は、受信部3が特定した第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作を行う。また、制御部4は、第1混雑度と第2混雑度とに基づいて、複数の対象無線チャネルの中から対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作を行う。このため、対象メッセージを送信するための対象無線チャネルの混雑度を通信相手との間で互いに通知し合えるので、無線チャネルの混雑度を特定するための特別な装置が存在しなくても、各無線チャネルの混雑度に応じた適切な無線チャネルを選択することが可能になる。
(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態の通信装置の構成を示したブロック図である。図4に示す通信装置10は、車両に搭載された車載通信装置であり、少なくとも、他の車載通信装置との間で車々間通信を行うものとしている。
図4は、本発明の第2の実施形態の通信装置の構成を示したブロック図である。図4に示す通信装置10は、車両に搭載された車載通信装置であり、少なくとも、他の車載通信装置との間で車々間通信を行うものとしている。
車々間通信では、通信装置10は、他の通信装置(他の車載通信装置)とメッセージの送受信を行う。メッセージには、例えば、DENM、CAM、および、1対1通信で用いるメッセージであるユニキャストメッセージなどがある。
DENMおよびユニキャストメッセージは、複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送受信される対象メッセージである。複数の対象無線チャネルは、本実施形態の場合、周波数がそれぞれ異なる複数のSCH(サービスチャネル:Service Channel)に対応する。
CAMは、対象メッセージとは別のメッセージであり、対象無線チャネルとは別の所定無線チャネルを用いて送受信されるメッセージである。所定無線チャネルは、本実施形態の場合、CCH(共通チャネル:Common Channel)に対応する。
通信装置10は、アプリケーション部11と、受信部12と、制御部13とを有する。
アプリケーション部11は、アプリケーションプログラムがコンピュータに実行されることで実現されるものであり、メッセージを生成する生成部として機能する。
アプリケーション部11は、例えば、車両の位置や速度を表すCAMを定期的に生成したり、所定のイベント(例えば、急ブレーキやハザードランプの点灯)の発生時や1対1通信の実行時などに、DENMやユニキャストメッセージなどの対象メッセージを生成したりする。
また、アプリケーション部11は、生成したメッセージの種別(DENM、CAM、ユニキャストメッセージなど)や、所定のイベントなどに応じた送信条件を制御部13に通知する。送信条件は、メッセージの送信に係る条件であり、例えば、必要とされる通信距離や、容認される遅延時間などである。なお、CAMは送信条件を伴わないメッセージであるため、メッセージの種別がCAMの場合、送信条件は通知されない。
受信部12は、他の通信装置から無線送信されたメッセージを受信する。例えば、受信部12は、CAMとして送信された第1混雑度情報を受信する。第1混雑度情報は、対象無線チャネルであるSCHの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す。
また、受信部12は、CAMの混雑度や、対象無線チャネルであるSCHの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を、そのCAMやSCHを用いるメッセージの通信状況に基づいて特定する。
なお、受信部12には、メッセージの受信に用いる無線チャネルが設定される。受信部12は、その設定された無線チャネルを用いてメッセージを受信するとともに、その無線チャネルの混雑度を特定する。本実施形態では、受信部12には、CCHとSCHの少なくとも1つとが設定されるものとする。
制御部13は、受信部12にて特定された第2混雑度を示す第2混雑度情報を他の通信装置に送信する送信動作を行う。また、制御部13は、受信部12にて受信された第1混雑度情報が示す第1混雑度と、受信部12にて特定された第2混雑度とに基づいて、対象無線チャネルであるSCHの中から対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作を行う。
具体的には、制御部13は、無線チャネル設定部21と、制御情報設定部22と、輻輳制御部23と、送信部24とを有する。
無線チャネル設定部21には、アプリケーション部11が生成するメッセージの送信に用いられる無線チャネルである送信チャネルが設定される。
制御情報設定部22には、アプリケーション部11が生成するメッセージの送信条件や、メッセージの送信に用いる無線チャネルの混雑度などに応じた送信制御情報が設定される。送信制御情報は、メッセージの送信を制御するための情報であり、例えば、送信周期、送信電力および伝送速度などを示す。
輻輳制御部23は、無線チャネル設定部21に送信チャネルとして、CCHと、SCHの少なくとも1とを設定する。
具体的には、輻輳制御部23は、先ず、CCHと、対象無線チャネルであるSCHのうち、予め定められた対応無線チャネルを設定する。なお、対応無線チャネルは、メッセージを生成するアプリケーション部11を実現するアプリケーションプログラムの重要度や緊急度などに応じて予め定められる。
そして、アプリケーション部11からメッセージの種別が通知されると、輻輳制御部23は、そのメッセージの種別が対象メッセージか否かを判断する。
メッセージの種別が対象メッセージでない場合、輻輳制御部23は、無線チャネル設定部21に設定されている送信チャネルをそのまま維持する。
一方、メッセージの種別が対象メッセージの場合、輻輳制御部23は、第1混雑度および第2混雑度に基づいて、対象無線チャネルであるSCHの中から対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作を行う。そして、輻輳制御部23は、選択した無線チャネルを送信チャネルとして無線チャネル設定部21に設定する。
選択動作では、例えば、輻輳制御部23は、SCHの中から、第1混雑度および第2混雑度のうち最も低い混雑度のSCHを選択する。また、輻輳制御部23は、上記の対応無線チャネルの混雑度が予め定められた閾値未満の場合、選択動作を行わずに、対応無線チャネルを選択してもよい。
また、輻輳制御部23は、アプリケーション部11から通知された送信条件や、メッセージの送信に用いる無線チャネルの混雑度などに応じた送信制御情報を制御情報設定部22に設定する。
例えば、輻輳制御部23は、無線チャネルごとに、送信条件および混雑度と送信制御情報との対応関係を示すルックアップテーブルを保持し、そのルックアップテーブルを参照して混雑度や送信条件に応じた送信制御情報を制御情報設定部22に設定する。これにより、個々の無線チャネルにおける輻輳が制御される。
また、輻輳制御部23は、受信部12にて特定された第2混雑度を示す第2混雑度情報をCAMとして生成する。なお、第2混雑度情報は、特定された第2混雑度そのものを示してもよいし、複数回特定された第2混雑度の統計値を示してもよい。第2混雑度の統計値としては、第2混雑度の平均値、最大値、最小値などが挙げられる。
送信部24は、アプリケーション部11が生成したメッセージ、および、輻輳制御部23が生成したCAM(第2混雑度情報)を、無線チャネル設定部21に設定された送信チャネルと、制御情報設定部22に設定された送信制御情報とに従って無線送信する。これにより、制御部13は、対象メッセージとは別のメッセージであるCAMを用いて第2混雑度情報を送信することができる。
次に動作を説明する。
図5および6は、通信装置10の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
先ず、図5を用いてメッセージを受信した際の動作について説明する。
受信処理では、輻輳制御部23は、メッセージの受信に用いる無線チャネルである受信チャネルを受信部12に設定する(ステップS101)。受信部12は、ステップS101で設定された受信チャネルを用いて、他の通信装置から無線送信されたメッセージを受信する(ステップS102)。
そして、受信部12は、受信したメッセージが第1混雑度情報か否かを確認する(ステップS103)。
メッセージが第1混雑度情報でない場合、受信部12は、そのメッセージをアプリケーション部11に出力する。アプリケーション部11は、メッセージを受け付けると、そのメッセージに応じたアプリケーション処理を行う(ステップS104)。
一方、メッセージが第1混雑度情報の場合、受信部12は、そのメッセージである第1混雑度情報を輻輳制御部23に出力する。輻輳制御部23は、第1混雑度情報を受け付けると、その第1混雑度情報を保持する(ステップS105)。
ステップS104またはS105を終了すると、受信部12は、設定されている受信チャネルの通信状況を測定し、その通信状況に基づいて受信チャネルの混雑度を特定する。そして受信部12は、特定した混雑度を輻輳制御部23に通知する(ステップS106)。なお、この混雑度には、CCHの混雑度と第2混雑度とが含まれる。
輻輳制御部23は、混雑度を受け付けると、混雑度を保持するとともに、混雑度に含まれるCCHの混雑度に応じた送信制御情報を制御情報設定部22に設定する輻輳制御処理を行う(ステップS107)。
そして、輻輳制御部23は、その混雑度に含まれる第2混雑度を示す第2混雑度情報をCAMとして生成して送信部24に出力する。送信部24は、CAMを受け付けると、無線チャネル設定部21に設定された受信チャネルであるCCHと、制御情報設定部22に設定された送信制御情報とに従ってCAMを他の通信装置に送信し(ステップS108)、ステップS101の処理に戻る。
次に、図6を用いて、メッセージを送信する際の動作について説明する。
アプリケーション部11は、メッセージの送信タイミングになると、そのメッセージを送信部24に出力するとともに、メッセージの種別および送信条件を輻輳制御部23に通知する(ステップS201)。なお、メッセージがCAMの場合、アプリケーション部11は、送信条件の通知を行わない。
輻輳制御部23は、メッセージの種別および送信条件が通知されると、そのメッセージの種別が対象メッセージを示すか否かを判断する(ステップS202)。
メッセージの種別が対象メッセージを示さない場合、輻輳制御部23は、CAMを送受信するためのCCHの輻輳度に応じた送信制御情報を制御情報設定部22に設定する輻輳制御処理を行う(ステップS203)。なお、CCHの輻輳度がまだ通知されていない場合、輻輳制御部23は、例えば、所定の送信制御情報を制御情報設定部22に設定する。
一方、メッセージの種別が対象メッセージを示す場合、輻輳制御部23は、第1混雑度および第2混雑度に基づいて対象無線チャネルの中から無線チャネルを選択し、その選択した無線チャネルを送信チャネルとして無線チャネル設定部21に設定する(ステップS204)。なお、第1混雑度や第2混雑度がまだ把握できていない場合には、輻輳制御部23は、例えば、対応無線チャネルを無線チャネル設定部21に設定する。
送信チャネルを設定すると、輻輳制御部23は、送信チャネルの混雑度と送信条件とに応じた送信制御情報を生成し、その送信制御情報を制御情報設定部22に設定する輻輳制御処理を行う(ステップS205)。
そして、送信部24は、アプリケーション部11からメッセージを受け付けると、そのメッセージを、無線チャネル設定部21に設定された送信チャネルと、制御情報設定部22に設定された送信制御情報とに従って無線送信する(ステップS206)。
以上説明したように本実施形態でも、対象メッセージを送信するための無線チャネルの混雑度を通信相手との間で互いに通知し合えるので、無線チャネルの混雑度を特定するための特別な装置が存在しなくても、各無線チャネルの混雑度に応じた適切な無線チャネルを選択することが可能になる。
また、本実施形態では、制御部13は、混雑度が最も低い無線チャネルを選択するため、無線チャネルをより適切に選択することが可能になる。
また、本実施形態では、制御部は、対応無線チャネルの混雑度が閾値未満の場合、選択動作を行わずに、対応無線チャネルを対象メッセージの送信に用いる無線チャネルとして選択する。このため、輻輳が発生していない場合には、アプリケーションプログラムの重要度や緊急度に応じた無線チャネルで対象メッセージを送信することが可能になる。したがって、無線チャネルをより適切に選択することが可能になる。
また、本実施形態では、第2混雑度情報がCCHを用いて送信されるので、第2混雑度を多くの通信装置に通知することが可能になる。
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
例えば、通信装置1および10の機能は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ実行させることで、実現されてもよい。
この出願は、2014年3月4日に出願された日本出願特願2014−041316号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1、10 通信装置
2 生成部
3、11 受信部
4、13 制御部
12 アプリケーション部
21 無線チャネル設定部
22 制御情報設定部
23 輻輳制御部
24 送信部
2 生成部
3、11 受信部
4、13 制御部
12 アプリケーション部
21 無線チャネル設定部
22 制御情報設定部
23 輻輳制御部
24 送信部
Claims (9)
- 複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する生成部と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、また、前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する受信部と、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う制御部と、を有する通信装置。 - 前記制御部は、前記選択動作において、前記複数の対象無線チャネルの中から、前記第1混雑度および前記第2混雑度のうち最も低い混雑度の無線チャネルを選択する、請求項1に記載の通信装置。
- 前記対象メッセージは、少なくとも、DENM(Decentralized Environmental Notification Message)または1対1通信で用いるメッセージを含む、請求項1または2に記載の通信装置。
- 前記制御部は、前記第2混雑度情報を前記対象メッセージとは別のメッセージを用いて送信する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記別のメッセージは、前記第2無線チャネルとは別の所定無線チャネルを用いて送信されるメッセージである、請求項4に記載の通信装置。
- 前記所定無線チャネルは、共通チャネルである、請求項5に記載の通信装置。
- 前記別のメッセージは、CAM(Cooperative Awareness Message)である、請求項4ないし6のいずれか1項に記載の通信装置。
- 複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成し、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信し、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定し、
前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う、輻輳制御方法。 - 複数の対象無線チャネルのいずれかを用いて送信する対象メッセージを生成する手順と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第1混雑度を示す第1混雑度情報を受信する手順と、
前記複数の対象無線チャネルの少なくとも1つの混雑度である第2混雑度を特定する手順と、
前前記第2混雑度を示す第2混雑度情報を送信する送信動作と、前記第1混雑度および前記第2混雑度に基づいて、前記複数の対象無線チャネルの中から前記対象メッセージの送信に用いる無線チャネルを選択する選択動作とを行う手順と、をコンピュータに実行させるプログラム。
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