JP2018501689A - 複数の移動体間の通信を管理する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・ネットワークトポロジーおよびリンク状態が時間変化する。車両ノード間の距離が距離および時間に関して変化する可能性があるからである。
・安全目的のために自車両を近隣車両に接続することが必要となっても、障害物、交差点、樹木の葉等のために接続が困難なことがある。
・限られたパワーおよびレートのリソースを用いて認識(アウェアネス)を増大させること。
・都市、郊外および農村地域のようないかなる種類の環境特性にも対処すること。例えば、都市域のほうが車両の速度は遅く、障害物、散乱体および反射の効果は高い。これに対して、幹線道路のケースでは速度は速く、道路の周りに障害物はほとんどない。
・通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
該方法は、前記移動体のそれぞれについて実行される以下のステップ、すなわち
a)目標協調認識比が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーレベルを調節するステップと、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させるステップと
を含む。
・通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
前記移動体の少なくとも1つが、
a)目標協調認識比が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーレベルを調節し、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させる
ように動作可能である。
・通信のために1個以上の通信チャネルを使用し、
・前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節し、
・前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節する
ように適応されるとともに、
a)目標協調認識比が達成されるように、自己の送信パワーレベルを調節し、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、送信レートを適応させる
ように適応される。
・通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
該方法は、前記移動体のそれぞれについて実行される以下のステップ、すなわち
a)目標協調認識比が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーレベルを調節するステップと、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させるステップと
を含む。
・所与の認識レートに対するチャネル利用の改善、または、所与のチャネル利用に対する協調認識の改善
・所望の認識(アウェアネス)に対するパワーを調節するためにさまざまな手段を利用することに関するフレキシビリティ
・従来技術と比較して良好な伝搬環境におけるレートの増大
・集中的なインフラストラクチャが不要であることによる容易な実装
・チャネル特性および到達距離内の移動体のセットにおける変動への迅速な適応
・通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
・各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
該方法は、前記移動体のそれぞれについて実行される以下のステップ、すなわち
a)前記1個以上の通信チャネルのチャネル情報を決定するステップと、
b)協調認識の量を示す所定の認識値が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーを調節するステップと、
c)前記チャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させるステップと
を含む。
1)パケットに送信パワー情報を挿入するか、伝搬マップ情報を使用するか、または近隣情報によって、チャネル特性を推定するステップ。
2)所望の協調認識に到達するように、各移動体で独立に送信パワーを調節するステップ。
3)チャネル負荷が所定の限界内に保たれるように移動体ごとのレートを調節するために、各車両で独立にレート適応アルゴリズムを適用するステップ。
4)すべての移動体に対して並列に上記ステップを繰り返すステップ。
・送信パワー値情報を送信パケット(の一部)に挿入しチャネル相反性定理を使用して、受信側移動体のそれぞれにおけるパワーを推定し、近隣移動体のXパーセンタイルに到達するのに要するパワーに基づいて送信パワーを選択する(ただしXはアプリケーション要求を用いて決定される)。
・「伝搬マップ」情報、すなわち、自移動体の周囲の伝搬特性に関する情報を使用する。
・トポロジカル近隣情報(直接到達可能な近隣移動体の数)および近隣移動体のそれぞれによって経験される短期負荷を使用する。
・チャネル上の複合負荷(これは、自移動体によってローカルに、または、1ホップおよび2ホップの近隣からの測定を用いて推定されることが可能である)が所定値より低く保たれる。例示的なチャネル負荷メトリックは、全チャネル時間のうちビジーとして検知される割合として定義されるチャネルビジー比(CBR)である。
・車両ごとのレートが、所定の限界内に保たれることが必要とされる場合がある。例えば、車両には、毎秒1〜20メッセージの間のウィンドウが与えられることが可能である。
a.以下の目標の少なくとも1つを達成するために協調認識をメトリックとして使用できることの認識。
1)所与の認識レートに対するチャネル利用の改善、および/または
2)所与のチャネル利用に対する協調認識の改善
b.2ステップの輻輳制御アプローチの実装。例えば、まず、認識を達成するために送信パワーが設定され、その後、レート制御を用いて残りのチャネルリソースが分配される。
c.さまざまな伝搬環境において所定の閾値より高く協調認識を保つためにパワー制御を使用すること(例えば、ビジーな都市伝搬環境では高い設定にパワーを調節し、広い幹線道路環境ではパワーを低減する)。
d.所望の認識に対してパワーを調節するためにさまざまな手段が使用可能であること(受信機パワー推定、マップ情報、近隣情報等)。
e.目標認識が達成された後にチャネルリソースを「消費」するためにレート制御を使用することにより、良好な伝搬環境におけるレート増大が可能であり(すなわち、従来の方法およびシステムに比べて高いレート)、その一方で、高密度環境では、高い認識を維持するためにレートを取引することが可能である。
1)パケットに送信パワー情報を挿入するか、伝搬マップ情報を使用するか、または近隣情報によって、チャネル特性を推定するステップ。
2)所望の協調認識に到達するように、各移動体で独立に送信パワーを調節するステップ。
3)チャネル負荷が所定の限界内に保たれるように移動体ごとのレートを調節するために、各車両で独立にレート適応アルゴリズムを適用するステップ。
4)すべての移動体に対して並列に上記ステップを繰り返すステップ。
Claims (29)
- 車両等の複数の移動体間の協調認識メッセージCAMの交換等の通信を管理する方法において、
通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
各移動体は前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
該方法が、前記移動体のそれぞれについて実行される以下のステップ、すなわち
a)目標協調認識比が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーレベルを調節するステップと、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させるステップと
を含むことを特徴とする、複数の移動体間の通信を管理する方法。 - 前記送信パワーレベルに関する情報が、移動体によって送信される情報に挿入され、該移動体によって前記チャネル負荷を決定するために使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 移動体によって決定される環境通信情報が、前記チャネル情報を決定するために使用されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- トポロジカル近隣情報および/または近隣移動体からの短期チャネル負荷が、前記チャネル負荷を決定するために使用されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
- ステップa)〜b)が周期的に実行されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
- 各時間周期において、前記送信パワーレベルを調節すべきかどうか、および、どのように調節すべきかが決定されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記送信レートが、チャネルビジー比、協調認識比、送信レートの少なくとも1つに基づいて計算されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。
- ステップb)およびc)が移動体の相異なるグループごとに実行されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。
- 送信パワーレベルが経路損失指数推定に基づいて調節されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
- ある個数および/または割合の近隣移動体のみがステップa)〜b)を実行するために考慮されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記送信パワーレベルの計算が目標認識距離に基づくことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標認識距離が移動体の現在の近隣移動体の関数に基づいて計算されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 移動体が動作する現在のコンテキストが、ステップa)およびb)を実行するために使用されることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載の方法。
- ステップa)およびb)が、伝搬環境および/またはアプリケーション環境に適応するように実行されることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記コンテキストが、移動体の速度、方向、アプリケーション要求の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 送信レートを調節するため、LIMERIC等の適応レート制御手続きが使用されることを特徴とする請求項1ないし15のいずれか1項に記載の方法。
- 車両等の複数の移動体間の通信を管理するシステムにおいて、
通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
各移動体は前記1個以上のチャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
各移動体は前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
前記移動体の少なくとも1つが、
a)目標協調認識比が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーレベルを調節し、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させる
ように動作可能であることを特徴とする、複数の移動体間の通信を管理するシステム。 - 移動体の通信を管理する方法において、該方法は該移動体によって実行され、該移動体が、
通信のために1個以上の通信チャネルを使用し、
前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節し、
前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節する
ように適応されるとともに、
a)目標協調認識比が達成されるように、自己の送信パワーレベルを調節し、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、送信レートを適応させる
ように適応されることを特徴とする、移動体の通信を管理する方法。 - 車両等の複数の移動体間の協調認識メッセージCAMの交換等の通信を管理する方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一過性のコンピュータ可読媒体において、
通信のために1個以上の通信チャネルが使用され、
各移動体は前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送信するための自己の送信パワーレベルを調節するように動作可能であり、
各移動体は前記1個以上の通信チャネルを通じて情報を送出するための自己の送信レートを調節するように動作可能であり、
該方法が、前記移動体のそれぞれについて実行される以下のステップ、すなわち
a)目標協調認識比が達成されるように、他の移動体とは独立に各移動体の前記送信パワーレベルを調節するステップと、
b)それぞれの通信チャネルのチャネル負荷が所定の負荷範囲内に入るように、各移動体における送信レートを独立に適応させるステップと
を含むことを特徴とする、複数の移動体間の通信を管理する方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一過性のコンピュータ可読媒体。 - 1個以上の車両によって実行される、レートとパワーを複合した分散輻輳制御DCC方法において、協調認識メッセージCAMが車両の位置および/または移動に関する近隣車両の情報のために交換され、協調認識が、車両の伝搬環境および該車両のアプリケーションのアプリケーション要求に適応することによって改善されることを特徴とする、レートとパワーを複合した分散輻輳制御方法。
- CAMの送信パワーレベルが現在の車両動作コンテキストに基づいて調節されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 同時に、前記CAMによって使用されるチャネルのチャネル負荷が、適応レート制御手続きによって制御されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記適応レート制御手続きがLIMERICに基づくことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 協調認識が、近隣認識比、範囲外近隣比の少なくとも1つに基づいて評価されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 協調認識が分散輻輳制御のパフォーマンスに基づいて評価されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 分散輻輳制御の前記パフォーマンスが、平均メッセージレート、平均Txパワー、チャネルビジー比CBRの少なくとも1つによって決定されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 請求項1ないし19のいずれか1項および/または請求項20ないし26のいずれか1項に記載の方法を実行するように動作可能であることを特徴とする複数の車両。
- 複数の車両を含むレートとパワーを複合した分散輻輳制御DCCを行うシステムにおいて、前記車両はそれぞれ、協調認識メッセージCAMを送信する送信部と、近隣車両からCAMを受信する受信部とを有し、前記CAMは車両の位置および/または移動に関する情報を含み、協調認識が、車両の伝搬環境および/または該車両のアプリケーションのアプリケーション要求に適応することによって改善されることを特徴とする、レートとパワーを複合した分散輻輳制御システム。
- 1個以上の車両によって実行可能なレートとパワーを複合した分散輻輳制御DCC方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一過性のコンピュータ可読媒体において、協調認識メッセージCAMが車両の位置および/または移動に関する近隣車両の情報のために交換され、協調認識が、車両の伝搬環境および該車両のアプリケーションのアプリケーション要求に適応することによって改善されることを特徴とする、レートとパワーを複合した分散輻輳制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一過性のコンピュータ可読媒体。
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