JP2019140433A - 通信システム、基地局、および、移動局 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信リソースの公共的価値を高めることができる通信システムを提供する。【解決手段】移動体とともに移動し、無線通信を行う移動局側通信部を備えた車載端末１１０と、基地局側通信部を備えた基地局１２０と、を備えた通信システムであって、車載端末１１０および基地局１２０のいずれか一方は、送信するデータの種類と事前に定められた基準とに基づいて、送信するデータである送信待ちデータに対する価値であるデータ価値を決定する価値決定部を備え、基地局１２０は、割り当て可能な無線通信リソースと価値決定部が決定したデータ価値とに基づいて、複数の移動局に対して、送信待ちデータを送信するための無線通信リソースの割り当て量を決定する割り当て決定部と、割り当て決定部が決定した無線通信リソースの割り当て量に関する情報に基づいて、移動局との間の通信を実施する基地局側通信制御部とを備える。【選択図】図１

Description

通信システム、その通信システムが備える基地局、および、移動局に関する。

移動局と基地局とを備えた無線通信システムにおいて、基地局が移動局に無線通信リソースを割り当てつつ、無線通信を行うシステムが種々知られている。特許文献１に開示されている技術では、移動局である情報端末が通信帯域を必要とする場合には、対価の支払いを前提として帯域優先割り当てリクエストをする。基地局であるネットワーク通信装置は、リクエストされた通信帯域の優先割り当てを実施する。

特開２０１４−１４３５８９号公報

特許文献１に開示されている技術では、通信帯域を優先的に獲得するにはより多くの対価を支払う必要がある。そのため、豊富な資金を持つ一部のユーザに通信帯域を占有されて、他のユーザの通信回線が逼迫して利便性が低下してしまう恐れがある。

公共の資源である無線通信リソースを利用するために追加の対価を必要とすることは好ましくない。公共の資源である無線通信リソースは、多くの者にとって有効に利用されることが望まれる。

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、無線通信リソースの公共的価値を高めることができる通信システム、基地局、および、移動局を提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための通信システムに係る１つの開示は、
移動体とともに移動し、無線通信を行う移動局側通信部（１１４）を備えた移動局（１１０、６１０、７１０）と、
移動局側通信部と通信を行う基地局側通信部（１２１）を備えた基地局（１２０、４２０、６２０、７２０）と、
を備えた通信システムであって、
移動局および基地局のいずれか一方は、送信するデータの種類と事前に定められた基準とに基づいて、送信するデータである送信待ちデータに対する価値であるデータ価値を決定する価値決定部（１１２、４２５、６２５、７１２）を備え、
基地局は、
割り当て可能な無線通信リソースと価値決定部が決定したデータ価値とに基づいて、複数の移動局に対して、送信待ちデータを送信するための無線通信リソースの割り当て量を決定する割り当て決定部（１２３、４２３、７２３）と、
割り当て決定部が決定した無線通信リソースの割り当て量に基づいて、移動局との間の通信を実施する基地局側通信制御部（１２４）と、を備える通信システムである。

この通信システムでは、データの種類と事前に定められた基準とに基づいて、送信待ちデータに対するデータ価値を決定する。よって、データ価値は、特定のユーザが意図的に変動させることができる価値とは異なり、本通信システムを適用する複数の車両で統一の基準によって設定された客観的な価値となる。このデータ価値に基づいて、送信待ちデータを送信するための無線通信リソースの割り当て量を決定するので、無線通信リソースの公共的価値を高めることができる。

上記目的を達成するための基地局に係る１つの開示は、
送信するデータである送信待ちデータに対する価値であって、データの種類と事前に定められた基準とに基づいて定まるデータ価値と、割り当て可能な無線通信リソースとに基づいて、複数の移動局に対して、送信待ちデータを送信するための無線通信リソースの割り当て量を決定する割り当て決定部（１２３、４２３、７２３）と、
割り当て決定部が決定した無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、基地局側通信部から移動局に向けて送信させる基地局側通信制御部（１２４）と、を備える基地局である。

上記目的を達成するための移動局に係る１つの開示は、
移動体とともに移動し、無線通信を行う移動局側通信部（１１４）を備えた移動局（１１０）であって、
データの種類と事前に定められた基準とに基づいて、移動局から送信する送信待ちデータに対する価値であるデータ価値を決定する価値決定部（１１２）と、
価値決定部が決定したデータ価値を含むリソース割り当て要求情報を作成し、作成したリソース割り当て要求情報を移動局側通信部から基地局に送信させるリソース割り当て要求情報作成部（１１３）と、を備える移動局である。

第１実施形態の通信システム１００の構成を示すブロック図である。 図１の車載端末１１０の構成を示すブロック図である。 図１の基地局１２０の構成を示すブロック図である。 車載端末１１０がリソース割り当て要求情報を送信するまでの処理を示すフローチャートである。 基地局１２０が実行するリソース割り当て処理の一部を示すフローチャートである。 基地局１２０がリソース割り当て更新周期ごとに実行する処理を示すフローチャートである。 データ価値分布情報の更新手順を説明する図である。 無線通信リソースの割り当て結果を説明する図である。 第２実施形態において基地局１２０が図６に代えて実行する処理を示すフローチャートである。 第３実施形態において基地局１２０が図６に代えて実行する処理を示すフローチャートである。 図１０のＳ３３で使用する割り当て更新時刻を説明する図である。 図１０のＳ３３の処理を具体的に説明する図である。 第４実施形態の特徴を説明する図である。 第４実施形態の基地局４２０の構成図である。 第４実施形態において図１０に代えて実行する処理を示すフローチャートである。 図１５のＳ３３−２の処理を具体的に説明する図である。 第５実施形態の特徴を説明する図である。 第５実施形態において基地局管理部１３０が実行する処理を示すフローチャートである。 第６実施形態の車載端末６１０の構成を示すブロック図である。 第６実施形態の基地局６２０の構成を示すブロック図である。 第７実施形態の車載端末７１０の構成を示すブロック図である。 第７実施形態の基地局７２０の構成を示すブロック図である。 図２２に示す割り当て決定部７２３の処理を説明するフローチャートである。 図２３のＳ７１で決定するスループット価値分布を説明する図である。 図２３のＳ７７で実行するリソース割り当て処理を説明する図である。 図２３のＳ７４で算出する送信遅延データサイズを説明する図である。 車載端末１１０が基地局１２０からデータをダウンロードする状態を説明する図である。

＜第１実施形態＞
［第１実施形態の概要］
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態の通信システム１００の構成を示すブロック図である。通信システム１００は、複数の車両１にそれぞれ搭載されている車載端末１１０と、基地局１２０と、基地局管理部１３０とを備えている。図１には、車載端末１１０が搭載されている車両として４台の車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄが示されている。これらの車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを区別しない場合には車両１と記載する。移動体である車両１に搭載されていることから、車載端末１１０は移動局である。

車載端末１１０は、それぞれ、種々のデータを広域通信で逐次送信する。広域通信は、たとえば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）である。広域通信でデータ送信する場合、基地局１２０により割り当てられた無線通信リソースでデータを送信する。無線通信リソースは具体的には、周波数リソースと時間リソースである。

車載端末１１０は、無線通信リソースの割り当てを基地局１２０に要求するために、送信待ちとなっているデータ（以下、送信待ちデータ）についてのメタ情報を含んだリソース割り当て要求情報を基地局１２０送信する。送信待ちデータには、将来、車載端末１１０が生成して基地局１２０へ送信予定のデータが含まれても良い。本実施形態では、メタ情報には、データのサイズと、データの種類別のデータ価値が含まれる。データの種類は、同じ物性値でも、状況により細分化できる場合には、細分化された個々の分類が、１つのデータの種類である。たとえば、画像データでも、事故時の画像データと通常時の画像データを別の種類のデータとして区別してもよい。

基地局１２０は、車載端末１１０から送信されるリソース割り当て要求情報に基づいて無線通信リソースの割り当て量を決定する。基地局１２０は、複数の車載端末１１０からリソース割り当て要求情報を受信した場合、データ価値が高い送信待ちデータを保持している車載端末１１０に対して優先して無線通信リソースを割り当てる。無線通信リソースを割り当てた場合、割り当てた無線通信リソース量を表す無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、無線通信リソースを割り当てた車載端末１１０に送信する。

基地局１２０は、広域通信を行う基地局であり、車載端末１１０から広域通信により送信された基地局管理部１３０宛のデータを基地局管理部１３０に送信し、基地局管理部１３０から提供された車載端末１１０宛のデータを車載端末１１０に送信する。基地局１２０は複数配置される。それぞれの基地局１２０は、相互に異なる通信エリアを持ち、自身の通信エリア内に存在する車載端末１１０との間で無線通信を行う。

基地局管理部１３０は、複数の基地局１２０と接続されており、複数の基地局１２０との間で信号の送受信を行う。基地局管理部１３０は、ある基地局１２０から取得した信号を、他の基地局１２０へ送信する。これにより、複数の車載端末１１０は、複数の基地局１２０と基地局管理部１３０とを介して広域通信ができる。また、基地局管理部１３０は、インターネットと接続されており、インターネットを介して外部のサーバとの間で信号の送受信を行う。

［車載端末１１０の構成］
図２に車載端末１１０の構成を示す。車載端末１１０は、データ待機部１１１と、価値決定部１１２と、リソース割り当て要求情報作成部１１３と、移動局側通信部１１４とを備えている。

データ待機部１１１には、この車載端末１１０とともに車両１に搭載された種々の機器で生成され、車両１の外部に送信する必要がある種々のデータが入力される。入力されたデータは送信待ちデータとなる。また、送信待ちデータの一部は車載端末１１０で生成されてもよい。送信待ちデータは、たとえば、車両１の挙動を示すデータ、車両１の周辺の画像データである。車両１の挙動を示すデータには、車両１の速度、加速度、進行方向などがある。送信待ちデータは、データ待機部１１１が備えるキューに保存される。

価値決定部１１２は、送信待ちデータの価値を決定する。本実施形態では、送信待ちデータの種類別にデータ価値を定めたテーブルを記憶している。このテーブルは、送信待ちデータのデータ価値を決める基準となるものである。このテーブルを参照して、データ待機部１１１のキューに保存されている送信待ちデータに対するデータ価値を決定する。本実施形態では、データ価値を、ビットあたりの価格で示す。よって、データ価値の単位は円／ｂｉｔである。この単位は一例であり、本通信システムを用いてサービスを実施する場合には、データ価値の単位は、サービス内で定義される単位であってもよい。たとえば、サービス内で定義されるポイントを用いれば、データ価値の単位はポイント／ｂｉｔである。

リソース割り当て要求情報作成部１１３は、前述したリソース割り当て要求情報を作成する。リソース割り当て要求情報の作成タイミングは、たとえば一定周期である。また、それに加えて、あるいはそれに代えて、データ待機部１１１にデータが入力されたときでもよい。また、それに加えて、あるいはそれに代えて、データ待機部１１１のキューに一定以上のデータが保存されたときでもよい。リソース割り当て要求情報には、無線通信リソースの割り当てを要求することを示すメッセージと、車載端末１１０のＩＤと、前述のメタ情報とが含まれている。車載端末１１０のＩＤは、広域通信の際に車載端末１１０を通信相手として特定するＩＤである。リソース割り当て要求情報作成部１１３の処理は、図４を用いて、後により具体的に説明する。

価値決定部１１２およびリソース割り当て要求情報作成部１１３が実行する処理は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータが実行する。ＲＯＭには、汎用的なコンピュータを価値決定部１１２、リソース割り当て要求情報作成部１１３として機能させるためのプログラムが格納されている。ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、コンピュータは、価値決定部１１２、リソース割り当て要求情報作成部１１３として機能する。これらの機能が実行されると、プログラムに対応する方法が実行される。

なお、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する記憶媒体はＲＯＭに限られず、非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に記憶されていればよい。たとえば、フラッシュメモリに上記プログラムが記憶されていてもよい。また、コンピュータが備える機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等を用いて（換言すればハードウェアとして）実現してもよい。

移動局側通信部１１４は、広域無線通信を行う通信部である。広域通信により基地局１２０を介して基地局管理部１３０や他の車載端末１１０が備える移動局側通信部１１４と通信する。加えて、狭域無線通信が可能となっていてもよい。狭域無線通信は、たとえばＤＳＲＣ、無線ＬＡＮなどである。また、車車間通信が可能となっていてもよい。車車間通信は、たとえば７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム標準規格で定められる通信である。

［基地局１２０の構成］
図３に基地局１２０の構成を示す。基地局１２０は、基地局側通信部１２１と、車両管理部１２２と、基地局側通信制御部１２４とを備えている。基地局側通信部１２１は、基地局１２０を介して、広域通信により車載端末１１０から送信されてくるデータを受信する。受信したデータは車両管理部１２２へ提供する。広域通信により車載端末１１０から送信されてくるデータには、リソース割り当て要求情報がある。

車両管理部１２２は、基地局１２０の通信範囲内に存在する車載端末１１０を管理する。また、各車載端末１１０において送信待ちとなっている送信待ちデータのデータ分布を管理している。さらに、各車両１に搭載された車載端末１１０に対して、無線通信リソースを逐次割り当てる。車両管理部１２２は割り当て決定部１２３を備えており、車載端末１１０に対して無線通信リソースの割り当て量を決定する処理は、割り当て決定部１２３が実行する。

割り当て決定部１２３は、リソース割り当て要求情報を基地局側通信部１２１から取得した場合、そのリソース割り当て要求情報を送信した車載端末１１０に対して無線通信リソースの割り当て量を決定する。そして、決定した無線通信リソースの割り当て量を、基地局側通信制御部１２４へ出力する。

基地局側通信制御部１２４は、割り当て決定部１２３から無線通信リソースの割り当て量が入力された場合、その無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、基地局側通信部１２１から無線通信リソースを割り当てた車載端末１１０へ送信する。

［リソース割り当て要求送信処理］
図４に、車載端末１１０がリソース割り当て要求情報を送信するまでの処理を示している。ステップ（以下、ステップを省略）Ｓ１は価値決定部１１２が実行し、Ｓ２〜Ｓ４はリソース割り当て要求情報作成部１１３が実行する。図４に示す処理は、予め設定された要求作成タイミングごとに実行する。また、それに加えて、あるいはそれに代えて、データ待機部１１１にデータが入力されたときでもよい。また、Ｓ１とＳ２はデータ待機部１１１に新たに入力されたデータのみに実行してもよい。

Ｓ１では、送信待ちデータの種類毎に、テーブルを参照してデータ価値を決定する。Ｓ２では、送信待ちデータのデータサイズを算出する。Ｓ３では、送信待ちデータのデータ価値分布情報を作成する。データ価値分布情報は、データ価値順に送信待ちデータを並べたものである。図７に示しているヒストグラムが、このデータ価値分布情報である。Ｓ４では、リソース割り当て要求情報を作成して、そのリソース割り当て要求情報を基地局１２０へ送信する。

リソース割り当て要求情報には、無線通信リソースの割り当てを要求することを示すメッセージと、車載端末１１０のＩＤと、メタ情報が含まれている。このメタ情報に、Ｓ３で作成したデータ価値分布情報が含まれている。データ価値分布情報は、データ価値とデータサイズとを示すものである。

［リソース割り当て処理］
図５、図６に基地局１２０の車両管理部１２２および割り当て決定部１２３が実行する処理を示す。図５は車両管理部１２２が実行する。車両管理部１２２は、周期的に、基地局側通信部１２１からの信号を監視している。図５に示す処理は、基地局側通信部１２１からリソース割り当て要求情報を取得した以降の処理である。

Ｓ１１において、車両管理部１２２はリソース割り当て要求情報を取得する。Ｓ１２では、Ｓ１１で取得したリソース割り当て要求情報に含まれているデータ価値分布情報と同じ車両１から取得したデータ価値分布情報が車両管理部１２２に存在するか否かを判断する。この判断がＹＥＳであればＳ１３に進み、ＮＯであればＳ１４に進む。

Ｓ１３では、取得したリソース割り当て要求情報に含まれているＩＤにより特定された車両１を更新対象として、その車両１について車両管理部１２２に記憶されている送信待ちデータ価値分布情報を、今回取得した送信待ちデータ価値分布情報に更新する。

一方、Ｓ１４では、取得したリソース割り当て要求情報に含まれているＩＤにより特定された車両１を対象としてデータ価値分布情報を新規作成する。新規作成するデータ価値分布情報は、今回取得したデータ価値分布情報である。

次に図６を説明する。図６は、予め設定されたリソース割り当て更新周期ごとに実行する処理である。このリソース割り当て更新周期は、車載端末１１０がリソース割り当て要求情報を送信する周期である要求送信周期よりも短い。このリソース割り当て更新周期の最小値は時間リソースの最小単位と同値である。１回の要求送信周期内に複数回のリソース割り当て更新周期が含まれる。つまり、１回の要求送信周期のうちに図６に示す処理が複数回実行される。図６に示す処理のうち、Ｓ２１は車両管理部１２２が実行し、Ｓ２２、Ｓ２３は割り当て決定部１２３が実行し、Ｓ２４は基地局側通信制御部１２４が実行する。

Ｓ２１では、各車両１の送信待ちデータのデータ価値分布情報を決定する。データ価値分布情報は、Ｓ１３あるいはＳ１４を実行してから最初のＳ２１の実行時であれば、車両管理部１２２が記憶しているデータ価値分布情報をそのまま、換言すれば、車載端末１１０から受信したデータ価値分布情報をそのまま、送信待ちデータのデータ価値分布情報とする。

一方、Ｓ１３あるいはＳ１４を実行してから２回目以降のＳ２１の実行時であれば、データ価値分布情報を受信データに基づいて更新する。２回目以降のＳ２１の実行時であれば、車載端末１１０は割り当てられた無線通信リソースで送信待ちデータの一部を送信しているはずである。車載端末１１０が送信した送信済みデータは、基地局１２０に受信されるので、基地局１２０は受信済みデータのデータサイズだけ、車載端末１１０は送信待ちデータを送信できたことが分かる。そこで、Ｓ１３あるいはＳ１４を実行してから２回目以降のＳ２１の実行時であれば、データ価値分布情報を受信データに基づいて更新する。

図７を用いて、データ価値分布情報の更新手順を具体的に説明する。図７において、時刻ｔ１は、基地局１２０が各車両１からデータ価値分布情報を受信した時刻である。時刻ｔ２、時刻ｔ３は、Ｓ１３あるいはＳ１４を実行してから２回目以降のＳ２１の実行時である。時刻ｔ２、時刻ｔ３では、更新したデータ価値分布情報が示されている。

本実施形態では、車載端末１１０は、送信待ちデータをデータ価値が高い順に送信する。したがって、基地局１２０は、車載端末１１０から受信したデータの種類を判断しなくても、車載端末１１０から受信したデータのデータサイズだけ、データ価値分布情報においてデータ価値の高い側から順に受信済みのデータとすれば、車載端末１１０における送信待ちデータのデータ価値分布情報を更新することができる。

Ｓ２２では、割り当てることができる無線通信リソースを把握する。無線通信リソースは、車載端末１１０が存在する位置を通信エリアとする基地局１２０が使用可能な無線通信リソースである。無線通信リソースは、具体的には、周波数リソースと時間リソースに分けられ、基地局１２０別に使用可能な周波数リソースが異なる。基地局１２０別に使用可能な周波数リソースが動的に変化せず固定されている場合は、Ｓ２２をスキップしても良い。

Ｓ２３では、Ｓ２１で更新したデータ価値分布情報に基づいて、Ｓ２２で把握した無線通信リソースを各車載端末１１０に割り当てる。本実施形態では、予め設定された最小無線通信リソース量をすべての車載端末１１０に割り当てる。基地局１２０が使用可能な残りの無線通信リソースは、データ価値の高い順に割り当てる。図７の時刻ｔ１には、時刻ｔ１時点で無線通信リソースを割り当てることができたデータ価値の下限値も示している。

図７の時刻ｔ１に示されるデータ価値分布情報の場合、車両１Ｃに搭載された車載端末１１０が保持する送信待ちデータおよび車両１Ｄに搭載された車載端末１１０が保持する送信待ちデータは、この下限値よりも高いデータ価値のデータがない。一方、車両１Ａに搭載された車載端末１１０が保持する送信待ちデータおよび車両１Ｂに搭載された車載端末１１０が保持する送信待ちデータは、この下限値よりも高いデータ価値のデータがある。したがって、時刻ｔ１時点では、データ価値に基づく無線通信リソースの割り当ては、車両１Ａおよび車両１Ｂのみになる。つまり、本実施形態では、データ価値が高い送信待ちデータに対して優先的に無線通信リソースを割り当てる。これにより、周波数リソースが有限である通信システム全体で流通するデータは、より価値の高いデータがより多く流通するため、有限な周波数リソースを使ってより価値の高いデータ送信を実施することができ、無線通信システムとしての価値も向上させることができる。

ただし、本実施形態では、最小無線通信リソース量は、送信待ちデータのデータ価値によらず、リソース割り当て要求情報を受信したすべての車載端末１１０に割り当てている。これにより、データ価値が低い送信待ちデータしか保持していない車載端末１１０の利便性の低下を抑制することもできる。ただし、通信システム全体に流通するデータ価値の総和を最大化させるために、すべての車載端末１１０に最小無線通信リソース量を割り当てなくてもよい。換言すれば、基地局１２０が保有する無線通信リソースを、データ価値の高いデータを保有している車両１へ順次割り当てても良い。

Ｓ２４では、このようにして決定した無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、各車載端末１１０へ送信する。各車載端末１１０は、無線通信リソースの割り当て量に関する情報を基地局１２０から受信した場合、その割り当て量に従い、送信待ちデータを、データ価値の高い順に順次送信する。ただし、無線通信リソースの割り当て量に関する情報を各車載端末１１０へ送信することは必須ではなく、各車載端末１１０は獲得した無線通信リソースでデータ価値の高い順に順次送信してもよい。

図７の時刻ｔ１から時刻ｔ２までに、基地局１２０は、各車載端末１１０からデータを受信している。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までに各車載端末１１０にて新たにデータが生成されなければ、時刻ｔ２では、リソースを割り当てたデータ価値の下限値は時刻ｔ１よりも低下する。時刻ｔ２でも、この下限値よりも高い送信待ちデータを持つ車載端末１１０に対して、無線通信リソースを割り当てる。よって、時刻ｔ２では、車両１Ａ、車両１Ｂ、車両１Ｃに対して無線通信リソースを割り当てる。また、車両１Ｄについては、最小無線通信リソース量を割り当てる。

図８には、基地局１２０が割り当て可能な無線通信リソースを、車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに割り当てた結果を例示している。図８は、図７に示したデータ価値分布情報をもとにして決定された無線通信リソースの割り当ての一例である。図８では、説明の便宜上、同一の車両１に対して同一の周波数リソースが時間軸方向割り当てられているが、時間軸方向に割り当てる周波数リソース領域を複数の車両１の間で変更してもよい。また、リソース割り当て更新周期時間内の時間軸方向に割り当てる時間リソース領域を複数の車両１の間で変更してもよい。

図８において、ｔ１よりも以前は図７とは対応しておらず、任意の割り当てになっている。時刻ｔ１では図７に示すように、車両１Ａに多くの無線通信リソースが割り当てられる。時刻ｔ２は、時刻ｔ１からリソース割り当て更新周期が経過した時点である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までは時刻ｔ１で決定したリソース割り当てが継続される。ｔ２時点で、その時点での送信待ちデータのデータ価値分布情報に基づいて、無線通信リソースの割り当てが更新される。ｔ２で更新されたリソース割り当てでは、車両１Ｂに最も多くの無線通信リソースが割り当てられる。ｔ２で決定されたリソース割り当ては時刻ｔ３まで継続される。このようにして、基地局１２０は受信済みのデータに基づいて、各車載端末１１０の送信待ちデータ価値分布情報を更新しつつ、リソース割り当て更新周期ごとに、リソース割り当て量を更新する。

そして、前回、車載端末１１０がリソース割り当て要求情報を送信してから要求送信周期が経過した場合には、車載端末１１０は新たにリソース割り当て要求情報を送信する。このリソース割り当て要求情報を受信した場合には、基地局１２０は、受信したリソース割り当て要求情報に含まれている送信待ちデータ価値分布情報に基づいてリソース割り当て量を決定する。

［第１実施形態のまとめ］
この第１実施形態の車載端末１１０は、送信待ちデータの種類別にデータ価値を定めるテーブルを記憶しており、このテーブルと、データ待機部１１１が保持している送信待ちデータの種類とに基づいて、送信待ちデータに対するデータ価値を決定している（Ｓ１）。よって、データ価値は、特定のユーザが意図的に変動させることができる価値とは異なり、本システムが適用される車載端末１１０で統一の価値となる。このデータ価値に基づいて、送信待ちデータを送信するための無線通信リソースの割り当て量を決定する（Ｓ２３）。このようにして無線通信リソースの割り当て量を決定するので、無線通信リソースの公共的価値を高めることができる。

また、第１実施形態では、車載端末１１０は、送信待ちデータ価値分布情報を作成しており、基地局１２０は、この送信待ちデータ価値分布情報に基づいて、無線通信リソースの割り当て量を決定している。このように、送信待ちデータ価値分布情報に基づいて無線通信リソースの割り当て量を決定することで、図７、図８を用いて説明したように、車載端末１１０がリソース割り当て要求情報を送信する要求送信周期よりも短い時間で、無線通信リソースの割り当てを更新することができる。よって、無線通信リソースを使用して得られる価値をより高くすることができる。

また、基地局１２０は、無線通信リソースの割り当てを更新する際、受信済みのデータサイズを用いて車載端末１１０の送信待ちデータ価値分布情報を更新している。これにより、図６において更新するリソース割り当て量を、無線通信リソースの価値をより高くできるリソース割り当て量にすることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

第２実施形態では、図６に代えて図９を実行する。図９と図６の相違は、Ｓ２３に代えてＳ２３−１、Ｓ２３−２を実行する点である。つまり、第２実施形態は、データ価値分布情報に基づくリソース割り当て量の決定方法が、第１実施形態と相違する。なお、Ｓ２３−１、Ｓ２３−２はＳ２３に代えて実行する処理であるので、割り当て決定部１２３が実行する。

Ｓ２３−１では、各車載端末１１０の送信待ちデータ価値分布情報から、各車載端末１１０のデータ価値比率を算出する。データ価値比率は、１つの車載端末１１０について、各送信待ちデータのデータサイズに各送信待ちデータのデータ価値を乗じた値の和を分子とする。分母は、無線通信リソースを割り当てる必要がある全部の車載端末１１０について算出した分子の値の総和である。すなわち、分母は、無線通信リソースを割り当てる必要がある全部の車載端末１１０の送信待ちデータのデータサイズに各送信待ちデータのデータ価値を乗じた値の総和である。

Ｓ２３−２では、Ｓ２３−１で算出したデータ価値比率で、基地局１２０が使用可能な無線通信リソースを配分する。なお、この第２実施形態のようにする場合には、最小無線通信リソース量を考慮する必要はない。

第２実施形態のようにして無線通信リソースの割り当て量を決定する場合も、データ価値に基づいて無線通信リソースの割り当て量を決定することになるので、無線通信リソースの公共的価値を高めることができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、基地局１２０の割り当て決定部１２３は、リソース割り当て更新周期で決定する無線通信リソースの割り当てを、現時刻（すなわち割り当て演算時点）に処理遅延時間を加えた時刻以降の割り当てとする。

図１０は、第３実施形態において基地局１２０が、図６に代えて実行する処理を示している。Ｓ３１は車両管理部１２２が実行し、Ｓ３２からＳ３５は割り当て決定部１２３が実行し、Ｓ３６は基地局側通信制御部１２４が実行する。

Ｓ３１の処理は、図６のＳ２１と同じである。Ｓ３２では、車両別に確定済みの将来送信データサイズを算出する。確定済みの将来送信データサイズは、確定済みの将来無線通信リソースで車載端末１１０が送信するデータのデータサイズである。

確定済みの将来無線通信リソースについて説明する。基地局１２０が車載端末１１０に対してリソース割り当て量を決定したとしても、基地局１２０と車載端末１１０が通信して、そのリソース割り当て量を車載端末１１０が獲得するまでには時間が必要である。この時間を割り当てリソース付与時間とする。また、車載端末１１０が割り当てられたリソースを獲得した後も、獲得したリソースでデータを送信するまでには時間が必要である。この時間を割り当てリソース反映時間とする。

基地局１２０が車載端末１１０に対してリソース割り当て量を決定したとしても、車載端末１１０がリソース割り当て量を反映できる時刻は、基地局１２０が車載端末１１０に対してリソース割り当て量を決定した時点から、上記割り当てリソース付与時間および割り当てリソース反映時間を経過した後である。以下では、基地局１２０が車載端末１１０に対してリソース割り当て量を決定した時点から、車載端末１１０がリソース割り当て量を反映できる時点までの時間を処理遅延時間とする。

図１１に、割り当てリソース付与時間、割り当てリソース反映時間、処理遅延時間を図示している。処理遅延時間は、割り当てリソース付与時間および割り当てリソース反映時間を少なくとも含んだ時間である。本実施形態では、この処理遅延時間は事前に決定されて基地局１２０の所定の記憶部に記憶されている。

リソース割り当て量を反映させることができる時刻は、現時刻に処理遅延時間を加えた時刻以降である。換言すれば、現時刻から処理遅延時間が経過するまで時間は、将来の時間であるが、リソース割り当て量は確定しているということができる。よって、処理遅延時間は無線通信リソース確定期間ということもできる。現時刻から処理遅延時間が経過するまでの時間についてのリソース割り当て量が、確定済みの将来無線通信リソースである。

ある車載端末１１０が基地局１２０の通信エリアに最初に入ったとき以外は、すでに現時刻から処理遅延時間先までのリソース割り当て量が決定されている。ある車載端末１１０が基地局１２０の通信エリアに最初に入ったときの図１０の実行であれば、初期設定値を用いる。現時刻から処理遅延時間先までのリソース割り当て量で無線通信リソース確定期間に送信できるデータサイズを算出する。算出したデータサイズが将来送信データサイズである。

図１１において、時刻ｔ１１が、リソース割り当て処理を行っている時刻、すなわち図１０を実行している時刻である。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までが割り当てリソース付与時間であり、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までが割り当てリソース反映時間である。現時刻から処理遅延時間先の時刻が割り当て更新時刻である。

時刻ｔ１４は時刻ｔ１１の次のリソース割り当て更新時刻である。また、図１１の縦軸は１台の車載端末１１０がデータ送信した通信速度を示している。よって、図１１では、車載端末１１０から受信したデータ価値分布情報により、将来の車載端末１１０のデータ価値分布情報を予測し、車載端末１１０に対して割り当てる周波数ブロックを変化させている。この点で、これまでの実施形態で説明したリソース割り当て処理の方法とは相違する。

第３実施形態では、これまでの実施形態とは異なるリソース割り当て処理の方法も説明している。第３実施形態では、各車載端末１１０の送信待ちデータ価値分布情報に基づいて、データ価値の高いデータから順に、リソース割り当て更新周期内の各時刻の周波数ブロック（すなわち図８の縦列）において早い時刻の周波数ブロックを割り当てる。別な表現をすれば、複数の車載端末１１０が持つ送信待ちデータ価値分布情報に基づいて、データ価値の高いデータから順に早い時刻の無線通信リソースブロックを割り当てている。このような方法でリソース割り当て量を決定しているので、図１１では、１回分のリソース割り当て更新周期である時刻ｔ１１から時刻ｔ１４までの間でも、通信速度が変動しているのである。

Ｓ３３では、車両１別すなわち車載端末１１０別に、割り当て更新時刻以降の送信待ちデータ価値分布情報を更新する。このＳ３３の処理を、図１２を用いて説明する。図１２（Ａ）は、車載端末１１０から受信した送信待ちデータ価値分布情報である。図１２（Ａ）は図７における車両１Ａの時刻ｔ１での送信待ちデータ価値分布情報と同じものである。

図１２（Ｂ）に示す時刻ｔ１１時点は、図１０を実行している現時刻である。この時点では、受信済みデータがあるので、車載端末１１０は、受信済みデータサイズだけ、送信待ちデータ価値分布情報を送信した時点からデータを送信したとして送信待ちデータ価値分布情報を更新している。図１２（Ｂ）は図１０のＳ３１の処理の結果に相当する。

図１２（Ｃ）は、図１２（Ｂ）に示す送信待ちデータ価値分布情報から、Ｓ３２で算出した確定済みの将来送信データサイズだけ、データ価値の高い側からデータを除いたものである。この図１２（Ｃ）に示す分布が、Ｓ３３で更新された割り当て更新時刻以降の送信待ちデータ価値分布情報である。

Ｓ３４は図６のＳ２２と同じであり、割り当てることができる無線通信リソースを把握する。Ｓ３５では、Ｓ３３で更新したデータ価値分布情報およびＳ３４で把握した無線通信リソースに基づいて、割り当て更新時刻以降のリソース割り当て量を決定する。Ｓ３６ではこのようにして決定した無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、各車載端末１１０へ送信する。

この第３実施形態では、割り当て決定部１２３は、現時刻に処理遅延時間を加えた時刻である割り当て更新時刻以降のデータ価値分布情報を更新する（Ｓ３３）。そして、更新した送信待ちデータ価値分布情報に基づいて割り当て更新時刻以降の無線通信リソースの割り当て量を決定する。つまり、データ価値分布情報の生成時刻とリソース割り当て時刻との間に送信されたデータサイズを予測して、そのデータサイズでデータ価値分布情報を補正している。したがって、車両１から送信されるデータ価値分布情報の生成時刻がリソース割り当て時刻と大きく異なる場合であっても、現実に車両１が保有している送信待ちデータのデータ価値分布状況により即した無線通信リソースの割り当てが可能となり、無線通信システム全体で流通するデータ価値の総和が低減することを回避することができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、将来発生する送信待ちデータを予測し、その予測した送信待ちデータのデータも送信待ちデータ価値分布情報に反映させる。反映させた送信待ちデータ価値分布情報に基づいてリソース割り当て量を更新する。

図１３を用いて第４実施形態の特徴を説明する。図１３において、車両１Ａは走行予定経路１４０に沿って走行中である。走行予定経路１４０は今後の移動経路を表している。

車載端末１１０のリソース割り当て要求情報作成部１１３は、リソース割り当て要求情報に、この走行予定経路１４０を含ませて基地局１２０に送信する。走行予定経路１４０は、経路以外に経路上の幾つかの地点を通過する予定時刻も含んだ情報である。幾つかの地点を通過する予定時刻を含んでいることにより、補間演算により、走行予定経路１４０上の各地点を通過する予定時刻を算出することができる。リソース割り当て要求情報には、これまでの実施形態で説明した情報も含まれている。

基地局１２０は、リソース割り当て要求情報に含まれている走行予定経路１４０に、送信待ちデータを生成する地点があるか否かを判断する。図１３では、地点Ｘが、送信待ちデータを生成する地点である。走行予定経路１４０上に、送信待ちデータを生成する地点があると判断した場合には、その地点で生成するデータを追加した送信待ちデータ価値分布情報を作成する。この点が第４実施形態の特徴である。

以下、第４実施形態を具体的に説明する。図１４は、第４実施形態の基地局４２０の構成図である。基地局４２０は、第１実施形態の車両管理部１２２とは異なる車両管理部４２２を備える。また、地図記憶部４２６を備える。

地図記憶部４２６には、データ生成地点記憶地図４２７が記憶されている。データ生成地点記憶地図４２７は、送信待ちデータが生成されるデータ生成地点とそのデータ生成地点で生成するデータの種類が記憶された地図である。たとえば、一部または全部の交差点がデータ生成地点として記憶されている。交差点では、その交差点を撮影した画像データが送信待ちデータとして生成される。その他にも、事故多発地点、渋滞が生じやすい地点などの事前にデータの生成を設定、または、予測することができる地点が、画像データを送信待ちデータとして生成する地点として記憶されていてもよい。

また、送信待ちデータの種類は画像データに限られない。たとえば、速度データなどの車両挙動データが送信待ちデータであってもよい。速度データを生成する地点は、たとえば、一定距離、または、一定時間ごとなどである。

車両管理部４２２は、第１実施形態の車両管理部１２２と同様、車載端末１１０がどの基地局１２０と通信しているかを管理し、また、各車載端末１１０に対するリソース割り当て量を逐次決定する。リソース割り当て処理を行う割り当て決定部４２３の処理は、これまでの実施形態と相違する。また、車両管理部４２２は価値決定部４２５を備える。

価値決定部４２５は、車載端末１１０から送信されてきたリソース割り当て要求情報に走行予定経路１４０が含まれていた場合、走行予定経路１４０とデータ生成地点記憶地図４２７とを照らし合わせる。そして、車載端末１１０が、次に割り当てる無線通信リソースを使ってデータを送信する時間内に、データ生成地点を通過すると判断した場合には、車載端末１１０がデータ生成地点で送信待ちデータを生成すると予測する。

車載端末１１０がデータ生成地点で送信待ちデータを生成すると予測した場合、データ生成地点記憶地図４２７を参照して、データ生成地点で車載端末１１０が生成する送信待ちデータの種類を決定する。また、生成するデータサイズも推定する。データサイズは、データの種類に基づいて決定する。データの種類が画像データであるか、車両挙動データであるかで、データサイズが異なるからである。さらに、価値決定部４２５は、前述の実施形態で説明したテーブルを参照して、将来走行するデータ生成地点で生成する送信待ちデータのデータ価値も決定する。

割り当て決定部４２３は、価値決定部４２５が決定したデータ価値も含めて、次のリソース割り当て更新周期におけるリソース割り当て量を決定する。ここで決定されるリソース割り当て量には、予測した送信待ちデータを車載端末１１０が送信する送信時刻における無線通信リソースの割り当て量も含まれている。割り当て決定部４２３の処理は図１５を用いて説明する。

図１５は、第４実施形態において図１０に代えて実行する処理を示している。図１５に示す処理は、Ｓ３３とＳ３４の間に、Ｓ３３−１とＳ３３−２を実行する点で図１０と相違する。

Ｓ３３−１では、車両１別に、追加送信待ちデータのデータ価値とデータサイズを推定する。追加送信待ちデータは、今回、無線通信リソースとして割り当てた時間内に新たに生じる送信待ちデータ、すなわち、現在の送信待ちデータに追加する必要がある送信待ちデータである。このＳ３３−１は価値決定部４２５が実行する。

追加送信待ちデータのデータ価値を決定するために、まず、データ生成地点記憶地図４２７とリソース割り当て要求情報に含まれている走行予定経路１４０とを照らし合わせることで、追加送信待ちデータのデータ種類を決定する。データ種類を決定した後は、これまでの実施形態と同様、テーブルを参照してデータ価値を決定する。追加送信待ちデータのデータサイズは、データ種類とデータサイズの関係を参照して決定する。また、標準的なデータサイズがデータ生成地点記憶地図４２７に記憶されていてもよい。標準的なデータサイズがデータ生成地点記憶地図４２７に記憶されている場合、このＳ３３−１で推定するデータサイズは、この標準的なデータサイズとする。

Ｓ３３−２では、将来追加で発生する追加送信待ちデータについてＳ３３−１で推定したデータ価値とデータサイズとに基づいて、Ｓ３３で更新した送信待ちデータ価値分布情報を修正する。Ｓ３３−２の処理は、図１６を用いて具体的に説明する。

図１６（Ａ）は図１２（Ｃ）と同じ図である。したがって図１６（Ａ）はＳ３３で更新した送信待ちデータ価値分布情報の一例である。図１６（Ｂ）に示す送信待ちデータ価値分布情報には、Ｓ３３−１で推定した追加送信待ちデータが追加されている。この追加送信待ちデータが追加されることで、確定済み将来送信データのうち、追加送信待ちデータよりもデータ価値が低いデータが、追加送信待ちデータと同じデータサイズだけ、割り当て更新時刻において送信待ちデータに変更になる。その結果、Ｓ３３−２を実行することで修正された後の割り当て更新時刻におけるデータ価値分布情報は図１６（Ｃ）に示す分布となる。Ｓ３３−２では、各車両１に対してこの修正処理を行う。Ｓ３３−２を実行した後はＳ３４に進む。以降の処理は、第３実施形態と同じである。

この第４実施形態では、次に割り当てる無線通信リソースを使ってデータを送信する時間内に追加送信待ちデータが発生すると推定できる場合、その追加送信待ちデータのデータ価値およびデータサイズを推定する。そして、追加送信待ちデータも反映させた送信待ちデータ価値分布情報を作成する（Ｓ３３−２）。このようにすることで、次回のリソース割り当て量に従って車載端末１１０が通信を実行した場合に、無線通信リソースを使用して得られる価値をより高くできる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態では、複数の基地局１２０間で、車載端末１１０が保持している送信待ちデータを、複数の基地局１２０が管理する複数の通信エリア１２５（図１７参照）で配分する。

図１７には、通信エリア１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆ、１２５Ｇが示されている。これらの通信エリア１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄ、１２５Ｅ、１２５Ｆ、１２５Ｇを区別しないときは通信エリア１２５と記載する。通信エリアは、１つの通信エリアに別に通信エリアが内含、または、通信エリアの一部が重複していてもよい。また、図１７には、多くの車両１が示されている。ただし、図示の便宜上、一部の車両１にのみ、車両１と車載端末１１０の符号を付している。また、図１７において、車両１と重なっている直線は概念的に示す道路である。

基地局管理部１３０は、これら複数の通信エリア１２５における無線通信リソースを管理している。つまり、基地局管理部１３０は、複数の基地局１２０を管理している。なお、第５実施形態で開示する技術は、第４実施形態の基地局４２０に対しても適用できる。しかし、以下では、説明の便宜上、基地局１２０に第５実施形態を適用して説明する。

車載端末１１０は、リソース割り当て要求情報に、送信待ちデータの送信期限を含ませて送信する。また、走行予定経路情報を送信する。リソース割り当て要求情報には、この他に、車両１の現在位置、送信待ちデータの種類とデータサイズなど、これまでの実施形態で説明した情報も含まれている。走行予定経路情報は、走行予定経路１４０を定める情報である。走行予定経路情報は、リソース割り当て要求情報とともに送信する必要はなく、少なくとも、走行予定経路１４０が決定された時点および走行予定経路１４０が変更になった時点で送信されればよい。

第５実施形態において基地局１２０は、車載端末１１０から受信したリソース割り当て要求情報を基地局管理部１３０に送信する。車載端末１１０は、リソース割り当て要求情報に、送信待ちデータの送信期限が含まれている場合に、リソース割り当て要求情報を基地局管理部１３０に送信する。基地局管理部１３０は、そのリソース割り当て要求情報に基づいて、送信期限内に車載端末１１０が到達可能な基地局１２０の通信エリア１２５のうちで最も無線通信リソースの使用率が低い通信エリア１２５を、送信待ちデータを送信する通信エリア１２５に決定する。

図１８は、基地局管理部１３０が実行する処理を示すフローチャートである。図１８に示す処理は、基地局管理部１３０が、リソース割り当て要求情報を取得した場合に実行する。

Ｓ５１では、リソース割り当て要求情報を取得する。Ｓ５２では、取得したリソース割り当て要求情報に、送信待ちデータの有効期限が含まれており、かつ、有効期限が現在接続中の通信エリア１２５を通過する時間以降であるか否かを判断する。現在接続中の通信エリア１２５を通過する時間は、走行予定経路１４０から決定できる。

Ｓ５２の判断がＮＯであればＳ５３に進む。Ｓ５３では、接続中の通信エリア１２５でリソース割り当て処理を実施することに決定し、その通信エリア１２５を備える基地局１２０に、リソース割り当て処理を指示する。

一方、Ｓ５２の判断がＹＥＳであればＳ５４に進む。Ｓ５４では、送信待ちデータについて定められた送信期限内に到達可能な通信エリア１２５を抽出する。送信期限となる時刻に到達できる地点は走行予定経路１４０から算出できる。図１７において、地点Ｐ_ＤＬが送信期限となる時刻に到達できる地点である。図１７の例の場合、送信期限内に到達できる通信エリア１２５は、通信エリア１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃである。

Ｓ５５では、Ｓ５４で抽出した通信エリア１２５のうち無線通信リソースが最も空いている通信エリア１２５、すなわち、無線通信リソースの使用率が最も低い通信エリア１２５を決定する。なお、ここでの使用率は、送信期限が、使用率が最も低い通信エリア１２５に入った以降になる送信待ちデータを、その通信エリア１２５で送信すると仮定して算出する。また、他の車両１についても、同様の処理をする。これにより、車載端末１１０が、使用率が最も低い通信エリア１２５に入る将来の時点でのその通信エリア１２５の無線通信リソースの使用率を予測できる。

このようにして、使用率が最も低い通信エリア１２５を決定した後は、その通信エリア１２５で送信する予定の送信待ちデータと、車載端末１１０が現在存在している通信エリア１２５で送信する送信待ちデータに分ける。そして、後者を対象として、これまでの実施形態で説明した処理により、リソース割り当て処理を実行することを、車載端末１１０が現在存在している通信エリア１２５を備える基地局１２０に指示する。なお、複数の通信エリア１２５で無線通信リソースの使用率が同じである場合、現在位置から近い通信エリア１２５を採用する。

一方、前者については、リソース割り当て処理を実行する通信エリア１２５を車載端末１１０に通知する。また、リソース割り当て処理を実行する通信エリア１２５を備える基地局１２０にもリソース割り当て処理を実行することを指示する。車載端末１１０は、この通知を受けることで、使用率が最も低い通信エリア１２５で送信する送信待ちデータを認識し、使用率が最も低い通信エリア１２５で送信する送信待ちデータを除外して、現在存在している通信エリア１２５でのデータ送信を行うことができる。

この第５実施形態のようにすることで、複数の通信エリア１２５全体で単位時間あたりに流通するデータ価値の総和を高くすることができる。

＜第６実施形態＞
図１９、図２０に第６実施形態の通信システムが備える車載端末６１０、基地局６２０の構成を示す。図２０に示すように、基地局６２０が価値決定部６２５を備えており、図１９に示すように、車載端末６１０は価値決定部を備えていない。つまり、第６実施形態では、データ価値を基地局６２０が決定する。車載端末６１０は、基地局６２０がデータ価値を決定するために必要な情報を基地局６２０に送信する。

［車載端末６１０の構成］
車載端末６１０は、図１９に示すように、データサイズ算出部６１４と、価値決定情報作成部６１５を備えている。また、これまでとは処理が異なるリソース割り当て要求情報作成部６１３を備えている。

データサイズ算出部６１４は、データ待機部１１１が保持している送信待ちデータのデータサイズをデータ種類別に算出する。価値決定情報作成部６１５は、データ価値を決定するため情報であるデータ価値決定情報を作成する。データ価値決定情報は、送信待ちデータの種類を含んでいる。

リソース割り当て要求情報作成部６１３は、価値決定情報作成部６１５が作成したデータ価値決定情報と、データサイズ算出部６１４が算出した送信待ちデータの種類別のデータサイズとを含むリソース割り当て要求情報を作成する。リソース割り当て要求情報には、車載端末６１０のＩＤ、無線通信リソースの割り当てを要求することを示すメッセージが含まれる。また、この他に、データ価値以外でこれまでの実施形態でリソース割り当て要求情報に含まれていた情報が、この第６実施形態のリソース割り当て要求情報にも含まれていてもよい。リソース割り当て要求情報の作成タイミングは、これまでの実施形態と同じでよい。

リソース割り当て要求情報作成部６１３は、作成したリソース割り当て要求情報を、移動局側通信部１１４から基地局６２０へ送信する。

［基地局６２０の構成］
基地局６２０は、図２０に示すように、車両管理部６２２を備えている。この車両管理部６２２は、価値決定部６２５と割り当て決定部１２３を備える。車載端末６１０が送信したリソース割り当て要求情報は、基地局側通信部１２１により受信される。

価値決定部６２５は、基地局側通信部１２１からこのリソース割り当て要求情報を取得し、リソース割り当て要求情報に含まれているデータ価値決定情報を用いて、車載端末６１０が保持している送信待ちデータのデータ価値を決定する。本実施形態では、データサイズも用い、送信待ちデータのデータ価値分布情報すなわち送信待ちデータ価値分布情報を決定する。価値決定部６２５は、決定したデータ価値分布情報を割り当て決定部１２３に提供する。

割り当て決定部１２３は、価値決定部６２５からデータ価値分布情報が提供されると、これまでの実施形態と同様にして、車載端末６１０に対するリソース割り当て量を決定する。

＜第７実施形態＞
図２１、図２２に第７実施形態の通信システムが備える車載端末７１０、基地局７２０の構成を示す。図２１に示すように、第７実施形態の車載端末７１０は、これまでとは処理が異なる価値決定部７１２と、リソース割り当て要求情報作成部７１３とを備える。

［車載端末７１０の構成］
価値決定部７１２は、スループット価値をデータ価値として決定する。スループット価値は、送信待ちデータの価値（￥）を必要スループット（ｂｉｔ／ｓ）で割った値である。送信待ちデータの価値は、データの種類別に予め設定された単位データサイズ当たりのデータ価値単価に、データサイズを乗じた値である。つまり、送信待ちデータの価値は、送信待ちデータ全体の価格（￥）を意味する。必要スループット（ｂｉｔ／ｓ）は、送信待ちデータを送信待ちデータの送信期限内に送信するために必要なスループットである。送信期限は、データの種類別に予め記憶されており、データ生成時点からの経過時間で示される。スループット価値は、データ別の単位スループット当たりの価値を示している（￥／（ｂｉｔ／ｓ））。価値決定部７１２は、決定したスループット価値をリソース割り当て要求情報作成部７１３に提供する。

リソース割り当て要求情報作成部７１３は、送信待ちデータ別のスループット価値および送信待ちデータ別の送信期限を含むリソース割り当て要求情報を作成する。リソース割り当て要求情報には、車載端末７１０のＩＤ、無線通信リソースの割り当てを要求することを示すメッセージが含まれる。リソース割り当て要求情報の作成タイミングは、これまでの実施形態と同じでよい。リソース割り当て要求情報作成部７１３は、作成したリソース割り当て要求情報を、移動局側通信部１１４から基地局７２０へ送信する。

［基地局７２０の構成］
基地局７２０は、図２２に示すように、これまでとは処理が異なる割り当て決定部７２３を備えている。割り当て決定部７２３の処理は、図２３を用いて説明する。図２３に示す処理は、図６に代えて実行する処理である。図２３において、Ｓ７８は基地局側通信制御部１２４が実行する。その他の処理は割り当て決定部７２３が実行する。

Ｓ７１では、各車両１の送信待ちデータのスループット価値分布を決定する。スループット価値分布を、図２４を用いて説明する。図２４には、車両１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄのスループット価値分布を例示している。スループット価値分布は、車両１ごとのデータの種類別に送信期限とスループット価値との関係を、基地局７２０が管理する全車両の送信待ちデータについて時間軸上で積み上げたものである。

車両１Ａを例にしてスループット価値分布を具体的に説明する。車両１Ａは、送信期限が経過する時刻を時刻ｔ２２としスループット価値をＰ１とするデータと、送信期限が経過する時刻を時刻ｔ２１としスループット価値をＰ２とするデータとを、送信待ちデータとして保持している。

Ｓ７２では、送信遅延データがあるか否かを判断する。送信遅延データの有無は、車載端末７１０から受信したリソース割り当て要求情報に含まれている送信待ちデータ別の送信期限およびデータサイズと、基地局７２０が車載端末７１０から受信したデータサイズとに基づいて判断する。

送信期限までに送信できなかったデータがあれば、送信遅延データ有りとなる。また、送信期限は経過していないが、現状のスループットでは送信期限内に全部のデータを送信できなくなっているデータがある場合にも、送信遅延データ有りとする。Ｓ７２の判断がＹＥＳであればＳ７３に進み、ＮＯであればＳ７４に進む。Ｓ７３については後述する。

Ｓ７４では、無線通信リソースを割り当てる必要がある車両１についてのスループット価値を時刻別に合計する。図２４の最下段に、スループット価値を合計したグラフを示している。

Ｓ７５では、相対スループット価値を決定する。相対スループット価値は、Ｓ７４で合計したスループット価値を正規化したものである。図２５（Ａ）に相対スループット価値を示している。

Ｓ７６では無線通信リソースを把握する。Ｓ７６の処理は、Ｓ２２と同じである。Ｓ７７では、リソース割り当て量を決定する。図２５（Ｂ）には、Ｓ７６で把握した無線通信リソースを、ＬＴＥを例として概念的に示している。Ｓ７７では、Ｓ７５で決定した相対スループット価値を示すグラフを、Ｓ７６で把握した無線通信リソースで分割することで決定できる。

Ｓ７８では、このようにして決定した無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、各車載端末７１０へ送信する。各車載端末７１０は、無線通信リソースの割り当て量に関する情報を基地局７２０から受信した場合、その割り当てに従い、送信待ちデータを、スループット価値の高い順に順次送信する。

ここでＳ７３を説明する。Ｓ７３では、送信遅延データサイズをもとに、送信遅延が生じている車載端末７１０についてスループット価値を補正する。送信遅延データサイズの算出方法を、図２６を用いて説明する。図２６（Ａ）は、図２４の最上段と同じ図である。図２６（Ａ）に示すスループット価値分布を時刻ｔ０のものとする。

図２６（Ｂ）は、車載端末７１０が基地局７２０からリソース割り当て量を受信して、送信データをある程度送信した時点であり、送信遅延データを概念的に図示している。基地局７２０は、車載端末７１０からデータを受信することにより、車載端末７１０が実際に送信できたデータサイズ、すなわち送信済みデータのデータサイズを把握することができる。図２６（Ｂ）には、送信済みデータも図示している。この送信済みデータを除外した部分が、時刻ｔ１０において更新した送信待ちデータに対するスループット価値分布である。

一方で、基地局７２０は、車載端末７１０から送信待ちデータ別に、データサイズと送信期限とを取得している。したがって、基地局７２０は、送信遅延とならないために、無線通信リソースを割り当ててから現時刻までの時間に車載端末７１０が送信すべきデータサイズを把握することもできる。

送信遅延とならないために現時刻までに車載端末７１０が送信すべきデータサイズと、送信済みデータのデータサイズとの差分が、送信遅延データのデータサイズである。図２６（Ｂ）には、送信遅延データも示している。

Ｓ７３では、送信遅延データサイズをもとに、補正しない場合と比較して送信遅延データサイズが大きいほど多くの無線通信リソースが割り当てられるように、各車両１のスループット価値分布を補正する。補正方法の一例を説明する。補正方法の一例は補正係数を用いる例である。補正係数は、分母を、無線通信リソースを割り当てる各車載端末７１０が送信できていない送信遅延データのデータサイズの合計値とし、分子を、各車載端末７１０が送信できていない送信遅延データのデータサイズとする。この補正係数を、各車載端末７１０のスループット価値分布のスループット価値に乗じる補正を行う。このように補正することで、送信遅延データサイズが大きいほど、相対的にスループット価値が高くなる。この補正後のスループット価値分布で、Ｓ７４のスループット価値の合計を算出する。

［第７実施形態のまとめ］
この第７実施形態で示したように、データ価値を、スループット価値、すなわち、データ別の単位スループット当たりの価値とすることもできる。このスループット価値は、送信期限に基づいて定まる。送信期限はデータの種類別に予め決まっており、ユーザの資金量により変動する値ではない。したがって、このスループット価値に基づいてリソース割り当て量を決定しても、無線通信リソースの公共的価値を高めることができる。

また、第７実施形態では、割り当て決定部７２３は、車載端末７１０から受信済みのデータのデータサイズに基づいて送信待ちデータを更新している。そして、更新した送信待ちデータのうち送信期限を経過しているデータ、すなわち送信遅延データのデータサイズに基づいてスループット価値を補正している（Ｓ７３）。この補正後のスループット価値に基づいて無線通信リソースの割り当て量を決定している。このようにすることで、送信遅延データが送信される時刻が、さらに遅くなってしまうことを抑制できる。

以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
第４実施形態では、車載端末１１０は、走行予定経路１４０をリソース割り当て要求情報に含ませて送信していた。走行予定経路１４０は、将来発生する送信待ちデータの種類を推定するものである。車載端末１１０が周期的に基地局４２０に送信する周期送信データがある場合、この走行予定経路１４０と同様に、周期送信データの送信周期をリソース割り当て要求情報に含ませて送信してもよい。

この場合、基地局４２０の価値決定部４２５は、周期送信データの送信周期に基づいて、将来生成される送信待ちデータを予測し、予測した送信待ちデータのデータ価値も決定する。なお、車載端末１１０は、送信周期を送信すればよく、データの種類を送信する必要はない。基地局４２０は、過去に受信したデータからデータの種類を判断できるからである。もちろん、車載端末１１０が送信周期に加えて、データの種類も送信してもよい。

＜変形例２＞
変形例１では、車載端末１１０が周期送信データの送信周期を送信する例を説明した。しかし、基地局４２０が、これまでに受信したデータに基づいて、周期的に車載端末１１０から周期的に送信される周期送信データの有無および周期送信データの予測送信時刻を決定してもよい。基地局４２０は、周期送信データの予測送信時刻を決定できた場合には、周期送信データを、予測送信時刻における送信待ちデータとして予測する。また、予測した周期送信データのデータ価値も決定する。割り当て決定部４２３は、周期送信データのデータ価値に基づいて、予測送信時刻における無線通信リソースの割り当て量を決定する。

＜変形例３＞
第１実施形態では、データ価値に基づいた無線通信リソースの割り当て方法として、各送信待ちデータのデータ価値を比較して、データ価値の高い順に無線通信リソースを割り当てる方法を説明した。また、第２実施形態では、データ価値比率に応じて無線通信リソースを割り当てる方法を説明した。データ価値に基づく無線通信リソースの割り当て方法は、これまでに説明した方法に限られない。

たとえば、各車載端末１１０が保持する送信待ちデータのデータ価値分布の中央値を、車載端末１１０間で比較して、この中央値の高い順に無線通信リソースを割り当ててもよい。

＜変形例４＞
また、単位データサイズ当たりの送信待ちデータ価値の平均値を車載端末１１０間で比較して、平均値の高い順に無線通信リソースを割り当ててもよい。

＜変形例５＞
また、単位データサイズ当たりの送信待ちデータ価値と送信待ちデータサイズの積分値を車載端末１１０間で比較して、積分値の高い順に無線通信リソースを割り当ててもよい。

＜変形例６＞
実施形態では、移動局として車両１に搭載される車載端末を示した。しかし、移動体は車両１である必要はない。移動体は人であってもよい。この場合、移動局は人に携帯される。また、移動体は、飛行体でもよい。飛行体には、無人で無線により遠隔制御されるものも含まれる。

＜変形例７＞
第４実施形態の基地局４２０は地図記憶部４２６を備えていたが、地図記憶部４２６を備えずに、基地局４２０は、通信により外部からデータ生成地点記憶地図４２７を都度、取得してもよい。

＜変形例８＞
第７実施形態では、車載端末７１０間のスループットの差を考慮していなかった。車載端末７１０間のスループットの差を考慮して、スループットが低い車載端末７１０ほど、多くの無線通信リソースを割り当てるようにしてもよい。このようにすることで、より送信遅延データを少なくすることができる。

＜変形例９＞
これまで説明した実施形態は、いずれも、車載端末１１０、６１０、７１０が基地局１２０、４２０、６２０、７２０へデータをアップロードしていた。しかし、図２７に示すように、車載端末１１０が基地局１２０からデータをダウンロードする場合、すなわち、基地局１２０がデータを送信する場合にも、これまでに説明した実施形態あるいは変形例の技術思想は適用できる。なお、図２７では、図示の便宜上、第１実施形態の車載端末１１０と基地局１２０の符号を用いている。

基地局１２０がデータを送信する場合としては、基地局管理部１３０など、車載端末１１０とは別に基地局１２０と通信可能な装置が、基地局１２０から車載端末１１０へ送信するデータを提供する場合が考えられる。この場合、基地局１２０が価値決定部を備え、基地局１２０が複数の車載端末１１０へ送信するデータに対するデータ価値を決定する。また、割り当て決定部も基地局１２０が備える。

加えて、変形例９における基地局側通信制御部１２４は、割り当て決定部が決定した無線リソースの割り当てで、複数の車載端末１１０に対してそれぞれ送信待ちデータを送信する。したがって、変形例９では、基地局側通信制御部１２４は、車載端末１１０に対して、リソース割り当て量を送信する必要はない。

１：車両 １００：通信システム １１０：車載端末 １１１：データ待機部 １１２：価値決定部 １１３：リソース割り当て要求情報作成部 １１４：移動局側通信部 １２０：基地局 １２１：基地局側通信部 １２２：車両管理部 １２３：割り当て決定部 １２４：基地局側通信制御部 １２５：通信エリア １３０：基地局管理部 １４０：走行予定経路 ４２０：基地局 ４２２：車両管理部 ４２３：割り当て決定部 ４２５：価値決定部 ４２６：地図記憶部 ４２７：データ生成地点記憶地図 ６１０：車載端末 ６１３：リソース割り当て要求情報作成部 ６１４：データサイズ算出部 ６１５：価値決定情報作成部 ６２０：基地局 ６２２：車両管理部 ６２５：価値決定部 ７１０：車載端末 ７１２：価値決定部 ７１３：リソース割り当て要求情報作成部 ７２０：基地局 ７２３：割り当て決定部

Claims (19)

1. 移動体とともに移動し、無線通信を行う移動局側通信部（１１４）を備えた移動局（１１０、６１０、７１０）と、
   前記移動局側通信部と通信を行う基地局側通信部（１２１）を備えた基地局（１２０、４２０、６２０、７２０）と、
   を備えた通信システムであって、
   前記移動局および前記基地局のいずれか一方は、送信するデータの種類と事前に定められた基準とに基づいて、送信するデータである送信待ちデータに対する価値であるデータ価値を決定する価値決定部（１１２、４２５、６２５、７１２）を備え、
   前記基地局は、
   割り当て可能な無線通信リソースと前記価値決定部が決定した前記データ価値とに基づいて、複数の前記移動局に対して、前記送信待ちデータを送信するための前記無線通信リソースの割り当て量を決定する割り当て決定部（１２３、４２３、７２３）と、
   前記割り当て決定部が決定した前記無線通信リソースの割り当て量に基づいて、前記移動局との間の通信を実施する基地局側通信制御部（１２４）とを備える通信システム。
2. 前記価値決定部は、前記移動局から送信する前記送信待ちデータに対する前記データ価値を決定するものであり、
   前記基地局側通信制御部は、前記割り当て決定部が決定した前記無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、前記基地局側通信部から前記移動局に向けて送信させる、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記移動局（１１０）が前記価値決定部（１１２）を備え、
   かつ、前記移動局は、前記価値決定部が決定した前記データ価値を含むリソース割り当て要求情報を作成し、作成した前記リソース割り当て要求情報を前記移動局側通信部から前記基地局に送信させるリソース割り当て要求情報作成部（１１３）を備え、
   前記割り当て決定部（１２３）は、前記基地局側通信部が受信した前記リソース割り当て要求情報から前記データ価値を取得して、取得した前記データ価値と、割り当て可能な前記無線通信リソースとに基づいて、複数の前記移動局に対する前記無線通信リソースの割り当て量を決定する、請求項２に記載の通信システム。
4. 前記基地局（６２０）が前記価値決定部（６２５）を備え、
   前記移動局（６１０）は、
   前記データ価値を決定するための情報であって前記送信待ちデータの種類を含む情報であるデータ価値決定情報を作成する価値決定情報作成部（６１５）と、
   前記データ価値決定情報を含んだリソース割り当て要求情報を作成し、作成した前記リソース割り当て要求情報を前記移動局側通信部から前記基地局に送信させるリソース割り当て要求情報作成部（６１３）とを備え、
   前記価値決定部（６２５）は、前記基地局側通信部が受信した前記リソース割り当て要求情報に含まれている前記データ価値決定情報に基づいて前記データ価値を決定する、請求項２に記載の通信システム。
5. 前記リソース割り当て要求情報に、前記送信待ちデータのデータサイズが含まれており、
   前記割り当て決定部（１２３、４２３）は、前記データ価値ごとのデータサイズの分布を表す送信待ちデータ価値分布情報に基づいて前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項３または４に記載の通信システム。
6. 前記割り当て決定部（１２３）は、前記移動局から受信済みのデータのデータサイズに基づいて、前記送信待ちデータ価値分布情報を更新し、更新した前記送信待ちデータ価値分布情報に基づいて前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項５に記載の通信システム。
7. 前記割り当て決定部（１２３）は、前記無線通信リソースの割り当て量を決定してから、前記移動局の送信処理において前記無線通信リソースの割り当てが反映されるまでの割り当て付与時間を考慮して、現時刻に割り当てリソース付与時間を加えた時刻である割り当て更新時刻以降の前記送信待ちデータ価値分布情報を更新し、更新した前記送信待ちデータ価値分布情報に基づいて前記割り当て更新時刻以降の前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項６に記載の通信システム。
8. 前記通信システムは、複数の前記基地局を管理する基地局管理部（１３０）を備え、
   前記移動局は、前記送信待ちデータの送信期限を送信し、
   前記基地局管理部は、前記移動局が送信した前記送信待ちデータの送信期限を取得し、送信期限内に前記移動局が到達可能な前記基地局の通信エリアのうちで最も前記無線通信リソースの使用率が低い前記通信エリアを、前記送信待ちデータを送信する前記通信エリアに決定し、
   前記基地局は、自身の前記通信エリアが前記基地局管理部により前記送信待ちデータを送信する前記通信エリアに決定された場合に、前記割り当て決定部により、前記送信待ちデータに対する前記無線通信リソースを割り当てる請求項２〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
9. 前記移動局は、前記基地局へ周期的に送信する周期送信データがある場合、前記周期送信データの送信周期を前記基地局に送信し、
   前記価値決定部は、前記周期送信データの送信周期に基づいて、将来生成される前記送信待ちデータを予測し、予測した前記送信待ちデータのデータ価値も決定し、
   前記割り当て決定部は、予測した前記送信待ちデータのデータ価値に基づいて、予測した前記送信待ちデータを前記移動局が送信する送信時刻における前記無線通信リソースの割り当て量を決定する、請求項２〜８のいずれか１項に記載の通信システム。
10. 前記価値決定部は、前記移動局において前記送信待ちデータが生成される地点であるデータ生成地点を記憶した地図（４２７）と、前記移動局の今後の移動経路（１４０）とに基づいて、将来生成される前記送信待ちデータを予測し、予測した前記送信待ちデータのデータ価値も決定し、
    前記割り当て決定部は、予測した前記送信待ちデータのデータ価値に基づいて、予測した前記送信待ちデータを前記移動局が送信する送信時刻における前記無線通信リソースの割り当て量を決定する、請求項２〜８のいずれか１項に記載の通信システム。
11. 前記価値決定部は、前記基地局が前記移動局からこれまでに受信したデータに基づいて、前記移動局から周期的に送信される周期送信データの有無および前記周期送信データの予測送信時刻を決定し、予測した前記周期送信データを、前記予測送信時刻における前記送信待ちデータとして予測して、その予測した前記周期送信データのデータ価値も決定し、
    前記割り当て決定部は、前記周期送信データのデータ価値に基づいて、前記予測送信時刻における前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項２〜８のいずれか１項に記載の通信システム。
12. 前記割り当て決定部は、前記送信待ちデータ価値分布情報の中央値に基づいて、複数の前記移動局に対する前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項５〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
13. 前記割り当て決定部は、前記送信待ちデータ価値分布情報の平均値に基づいて、複数の前記移動局に対する前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項５〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
14. 前記割り当て決定部は、前記送信待ちデータ価値分布情報の積分値に基づいて、複数の前記移動局に対する前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項５〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
15. 前記割り当て決定部は、前記送信待ちデータ価値分布情報において前記データ価値の高い順に、複数の前記移動局に対する前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項５〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
16. 前記移動局（７１０）が前記価値決定部（７１２）を備え、
    前記価値決定部は、前記送信待ちデータ別に定められた送信期限と前記送信待ちデータのデータサイズから定まる必要スループットで、前記送信待ちデータの価値を割った値であるスループット価値を、前記データ価値として決定し、
    前記移動局は、さらに、
    前記送信待ちデータ別の前記スループット価値および前記送信期限を含むリソース割り当て要求情報を作成し、作成した前記リソース割り当て要求情報を前記移動局側通信部から前記基地局に送信させるリソース割り当て要求情報作成部（７１３）を備え、
    前記割り当て決定部（７２３）は、前記基地局側通信部が受信した前記リソース割り当て要求情報から前記スループット価値を取得して、取得した前記スループット価値と、割り当て可能な前記無線通信リソースとに基づいて、複数の前記移動局に対する前記無線通信リソースの割り当て量を決定する、請求項２に記載の通信システム。
17. 前記リソース割り当て要求情報に、前記送信待ちデータのデータサイズが含まれており、
    前記割り当て決定部は、前記移動局から受信済みのデータのデータサイズに基づいて前記送信待ちデータを更新し、更新した前記送信待ちデータのうち前記送信期限を経過しているデータサイズに基づいて前記スループット価値を補正し、補正後の前記スループット価値に基づいて前記無線通信リソースの割り当て量を決定する請求項１６に記載の通信システム。
18. 送信するデータである送信待ちデータに対する価値であって、データの種類と事前に定められた基準とに基づいて定まるデータ価値と、割り当て可能な無線通信リソースとに基づいて、複数の移動局に対して、前記送信待ちデータを送信するための前記無線通信リソースの割り当てを決定する割り当て決定部（１２３、４２３、７２３）と、
    前記割り当て決定部が決定した前記無線通信リソースの割り当て量に関する情報を、基地局側通信部から前記移動局に向けて送信させる基地局側通信制御部（１２４）と、を備える基地局。
19. 移動体とともに移動し、無線通信を行う移動局側通信部（１１４）を備えた移動局（１１０）であって、
    データの種類と事前に定められた基準とに基づいて、前記移動局から送信する送信待ちデータに対する価値であるデータ価値を決定する価値決定部（１１２）と、
    前記価値決定部が決定した前記データ価値を含むリソース割り当て要求情報を作成し、作成した前記リソース割り当て要求情報を前記移動局側通信部から基地局に送信させるリソース割り当て要求情報作成部（１１３）と、を備える移動局。

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