JP3698068B2 - 通信システム、通信情報分割送信システム、及び通信情報分割装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システム及び通信情報分割装置に関し、例えば道路に沿って複数配置された送信局から情報を自動車に伝達するのに用いて好適である。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
近年自動車走行道路に沿って送信装置を配置し、自動車との間で情報の伝達を行うシステムが提案されてきている。特に、通信プロトコルの改良により大量のデータを短時間で送信することが可能となる結果、道路上に設置された送信機より映像情報等の大容量の情報を移動している自動車に送信することが可能となりつつある。
【０００３】
ただ、送信の為の通信規格が改良されても、それを上回る情報の伝達ニーズが発生するので、特に大容量の情報を高速移動する自動車へ送信する為には、送信機を道路に沿って複数配置し、複数の送信機からの情報の集積により全体の情報を自動車に伝達せざるを得ない。本発明は、このようなニーズに沿って案出されたもので、情報を複数の送信機に分けて各送信機から送信するような通信システムにおいて、各送信機への情報の分配の仕方を提案する。
【０００４】
図１２は、情報を複数の送信局に分割配信するときに考えられる比較例を模式的に示す。ネットワーク管理サーバー２００では、複数の送信局に配信すべき情報をメモリしそれを通信回線を経てスイッチ２０１側へ送信する。なおこの通信回線は有線、無線を問わない。この通信回線におけるトラフィックの流れでは、ネットワーク管理サーバーで予め各送信局宛てに情報を分割してそれぞれのパケットに送信局の宛て先を示してある。
【０００５】
この情報に基づきスイッチ２０１が送信局を割り振り、パケットに示された宛て先の送信局２０２へそれぞれの情報が配信される。
【０００６】
このネットワーク管理サーバーの動作を示したのが図１３に示すフローチャートである。ステップ２１０でサーバーの動作を開始すると、まずステップ２１１にて、ネットワーク管理サーバーに必要な送信に必要な情報をメモリする。そしてステップ２１２にて、この情報量を、複数の送信局にどのように割り当てるのか分割量を決定する。このステップ２１２において、分割量を決めると共にどの送信局へ配信するのかのパケット宛て先も決定する。ここで必要な情報量は、送信局から送信できる情報量と、その情報の重要度等によって決定する。
【０００７】
そしてステップ２１３にて送信局１つ分のデータを切りわけて、そのデータが例えば送信局１に相当するものであれば、ステップ２１４にてデータの宛て先として送信局１を付加する。そしてこの情報をパケットの形にしてスイッチ２０１へ送る（ステップ２１５）。次にステップ２１６にて残存データがあるかどうか判断し、残りのデータがある場合にはステップ２１３乃至２１５の動作を行って次の送信局例えば送信局に向けてのパケット情報を生成して送る。ステップ２１６にて全ての情報を各送信局に分配したことを確認すると動作は終了する（ステップ２１７）。
【０００８】
図１２においてスイッチは、上記ネットワーク管理サーバーよりパケットの宛て名が付された情報が入力される。そこで、図１４に示すようにスイッチ２０１は入力パケットの宛て先を見てどの送信局へ送信するかを決定し、送信局へは該当するデータを転送する。この図１４に示す動作をフローチャートに表わしたのが図１５である。スイッチ２０１は、ステップ２２０で動作を開始すると、ステップ２２１にてまずパケットを受け取りそれ自身のメモリに格納する。その後ステップ２２２にてパケットからどの送信局へ送付すべきものか宛て先情報を読み出して解析する。その上で、ステップ２２３にて該当する送信局例えば送信局１へ送るものを決定し、ステップ２２４にて総送信局へ情報の転送を行い、ステップ２２４にて転送を行う。この動作は、送信局が１乃至４の４つある場合には同様に各送信局への動作を繰り返し全ての送信局へ情報を伝達した後に一連の動作を終了する（ステップ２２５）。図１６はこのネットワーク管理サーバー２００、スイッチ２０１及び送信局２０１の各動作の流れを示したものである。この図１６より各送信局２０１は送信されたデータを送信するのみでよいが、送信局のデータ割り振りを行うのがもっぱらネットワーク管理サーバーとスイッチ２０１によってなされることになる。すなわちネットワーク管理サーバー２００は通信回路網を経て得られた情報を格納すると共にどの送信局へ割り当てるかを決めてそのパケットを構成し宛て先を付与する必要があり、スイッチは全ての情報を読み取って各送信局２０２への情報の分配を行わなければならない。
【０００９】
この為、管理サーバー及びスイッチには情報分配の為の負荷が集中し、例えば送信局が高速道路に沿って配置され、高速道路を自動車が高速で移動するような場合、とくにその道路の車線が多数あるような場合には、短期間に多量の情報の伝達を行うことが要求されて、このネットワーク管理サーバー及びスイッチ２０１の動作がネックとなって、映像情報等の多量のデータを分配することが困難になる場合も想定される。
【００１０】
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、特に多量のデータの分配を行う通信システムにおいてデータ分配の為の負荷を軽減することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の通信システムでは、ネットワーク管理サーバーの上位サーバーであるコンテンツサーバーから各情報に予めパケット符号の付して情報が伝達されることに着目し、ネットワーク管理サーバーは、一旦格納したものをそのまま分割装置へ送信するようにする。また各分割装置は、自身の指示する送信装置への情報量のみを切り出すのみとし、他の分割装置が指示する送信局からの情報量には関与しない。即ち分割装置は予め定めた所定量の情報を送信局に送るのみとし、その余の情報は他の分割装置へそのまま伝達する。
【００１２】
これにより、請求項１記載の通信システムでは、ネットワーク管理サーバー及び分割装置での情報配信の負荷を軽減することができる。
【００１３】
請求項２記載の通信システムでは、ネットワーク管理サーバーは、複数の分割装置からの情報量の送信量総和を見てその量に相当する量を上位サーバーから得て一旦格納することとする。これにより、ネットワーク効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項３及び請求項４記載の通信システムでは、ネットワーク管理サーバーは必要な情報を分割装置へ送る為、その分割装置に要求される情報を上位サーバーであるコンテンツサーバーに依頼するものとしている。これによっても、ネットワーク管理サーバー及び分割装置での送信効率を上げることができる。
【００１５】
請求項５及び６の通信システムでは、複数直列配置された分割装置の配置の仕方を更に工夫することで、要請に応じた情報送信を可能とすることができる。
【００１８】
請求項１１は、この分割装置を自動車との送信に用いたもので、分割装置は道路に自動車の流れ方向に沿って複数配置されることとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施例に沿って詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の通信システムの概略を示し、ネットワーク管理サーバー２００は自動車の道路の側方に配置されている。このネットワーク管理サーバーからの情報は複数の分割装置及び送信局へ送信されてそこでネットワークを構成する。送信局２０２は、各送信エリアが２０乃至３０メートルの狭域の送信局である。そして複数の送信局は相互に干渉することなく通信エリアよりも広いスペースをあけて直列配置されている。本例では、各送信局２０２の間隔は１００メートル程度となっている。実際の装置では、この送信局は４局乃至１０局程度が道路に沿って配置されることになる。そしてこれら４乃至１０局の送信局とネットワーク管理サーバー２００からなるネットワークは、道路に沿って適宜配置されている。各ネットワーク管理サーバーは通信回路網２０３に接続されており、この通信回路網２０３を介し上位サーバーであるコンテンツサーバー２０４と繋がっている。このコンテンツサーバー２０４は必要なデータベースが収納されたコンテンツデータベース２０５からの情報を適宜引き出し、通信回路網２０３を介してネットワーク管理サーバーへ情報を伝達するものである。
【００２１】
ここで上位サーバーであるコンテンツサーバーからどのようなデータを引き出すかの指示は、図示しない自動車からの指示に基づきネットワーク管理サーバー２００が通信回路網２０３を介してコンテンツサーバー２０４へ行う。またコンテンツサーバー２０４はコンテンツデータベース２０５から引き出した情報を、その情報を小単位に分割し、分割された各パケットに符号を付して通信回路網２０３へ送り、この通信回路網２０３よりパケット符号に基づき各ネットワーク管理サーバー２０３が必要情報を取り出して収納することになる。
【００２２】
図２はそれぞれのネットワーク管理サーバー２００と送信局２０１との間のネットワークを取り出して示すもので、ネットワーク管理サーバー２００と送信局との間には各送信局２０２に対応する分割装置２０６が設けられている。ここでネットワーク管理サーバー２００と分割装置２０６との間、各分割装置２０６相互の間、及び分割装置２０６と送信局との間の情報伝達は有線で行ってもよくまた無線で行っても良い。図２に示すようにネットワーク管理サーバー２００は上位サーバーから通信回線網を介して送られた情報を一旦メモリに格納しそれを分割装置へ送信するものである。このサーバーの機能を示したフローチャートが図３である。即ちステップ２３０でサーバー２００の作動が開始されると、ステップ２３１において必要情報量をメモリに格納し、それを分割装置２０６へ向けて転送する（ステップ２３２）。この一連の動作を繰り返しサーバー２００の動作は終了する（ステップ２３３）。分割装置２０６は自身に対応する送信局２０２へ必要な情報を分割して切り出すものである。即ち図４に示すフローチャートのように、分割装置２０６の動作が開始されると（ステップ２４０）、まずステップ２４１にてどれぐらいの情報を送るべきかのカウントを準備すべく以前の情報量に関するカウントをリセットする。そして情報に応じてステップ２４２にてカウンタを１増やしこの情報が所定量Ｍになるまでステップ２４３、２４２の動作を繰り返してこの動作の繰り返しにより必要情報量を判断しカウンタが必要量Ｍに達した時点で送信局２０２へ送る情報が充分であると判断して（ステップ２４４）、一連の動作を終了する（ステップ２４５）。ここでステップ２４２のカウンタを増やす動作は送ろうとする情報のビット数を数えるのに相当している。送信局に送るのに予め定めた量の情報となるのをこのカウンタで演算している。
【００２３】
ここで一つの送信局２０２から送られる情報の量は、送信局のエリアが狭いこと及び送信局を通過する自動車が高速で移動されること及びこの送信局内に複数の車線がある場合特に移動する車の量が増えること等から、おのずとその量には制限がある。その為に各情報は複数の送信局に分けて伝達される。各送信局に分配される情報の量及び内容は、その情報の重要度や送信局２０６と自動車側の受信の受信状態とによって適宜選択されることになる。図５はこの分割装置の動作を示す模式図であり、ネットワーク管理サーバー２００より受信した入力パケットのうちネットワーク管理サーバー２００の指示に応じた必要な時間もしくはデータ量のみを切り出して切り出した情報を自身の送信局２０２へ転送すると共に切り出していない残りの情報は何ら加工することなく次の分割装置へ送信することになる。この図５の動作のうち特に分割装置の情報切替の構成を示すのが図６のフローチャートである。図６のフローチャートの開始（ステップ２５０）は図４のフローチャートにおけるステップ２４５に繋がるものである。ここでステップ２５１において自身の送信装置２０２へ送信すべきフラグがたたれているかどうかを判断し、自身の送信装置２０２側へ送信すると判断した場合にはステップ２５２にて必要情報を転送する。ステップ２５１において自身の送信局２０２側への情報ではないと判断した場合にはそのままデータを次の分割装置２０６に向けて転送することになる。なお前述の通り自身の送信局に向けて送る情報かどうかのフラグは図４のフローチャートのカウンタ（ステップ２４３）にて検出されるのであるが、この必要な情報量は、ビット数の数を数えるのみでなく、情報に応じた時間を予め想定し、そのクロック経過量で想定情報と判断するようにしてもよい。
【００２４】
図７はネットワーク管理サーバー分割装置及び送信局の動作を時系列に示した概念図である。このように、本発明の実施例では、ネットワーク管理サーバー２００でメモリされた情報は、各分割装置２０６で自身の送信局２０２に必要な情報を切り出す時間だけの動作を行えばよいことになる。即ち第一の送信局２０２の送信に必要な情報の切り出しは第一の分割装置２０６のみによって行えばよい。同様に第二の送信局２０２に必要な情報の切り出しは第二の分割装置２０６のみで行うことになる。このことは、第一の送信局第二の送信局及びその他の送信局の切り出しに必要な動作をそれぞれ第一の分割装置第二の分割装置その他の分割装置２０６が平行して行うことができることになる。この状態を模式的に示したのが図７の時間流れである。管理サーバーが必要情報量をメモリするのにかかる時間は当然制約を受けるが、それ以外の分割装置や送信局では平行した動作を同時に行うことが可能となる。このことは、管理サーバー２００に比して分割装置や送信局の動作速度を遅らせることが可能となり、特に高速で多量のデータを送信局から自動車に向けて送信するような場合には、実用上極めて有意義である。
【００２５】
また本発明の通信システムでは、分割装置と送信局が直列に配置されるのみでネットワーク管理サーバーと共に通信システムを交信することができる。その為道路事情の変更等により送信局２０６を増設する場合に特に有利となる。
【００２６】
図８はこの状態を示したもので、今第１乃至第４の送信局２０２によりネットワークを構成してるときに、第３送信局と第４送信局との間の情報を増やす必要が生じた場合に、第３送信局と第４送信局との間に第５の送信局を増設することが要請される。
【００２７】
ここで、本発明のネットワークによれば、図９に示すように送信局間の接続を第３送信局から第５送信局へ繋ぎ、第５の分割装置で分割された情報を第５の送信局から送信しその残りの情報は第４の分割装置及び送信局へ送るようにすることができる。
【００２８】
この図９に示すように単に分割装置２０６と送信局２０２とからなる装置の結合状態を切り替えるだけでネットワークの変更を簡単に行うことができる。
【００２９】
ここで、図１２に示したようなネットワークを想定した場合には、各送信局２０２への情報伝達の切替は統一したスイッチ２０１によって行われ、このスイッチの容量から送信局２０２の数もおのずと決まる。その為、図１７に示すように新たな送信局２０２を追加しようとしても、この送信局２０２に対応する能力がスイッチ２０１に備わっていないときには、図１８に示すようにスイッチ２０１も新たに増設する必要がある。その為、図１８のようなシステムでは各送信局からの送信タイミングを２つのスイッチ２０１が受け持つこととなって、送信効率も決して良好ではない。
【００３０】
更に本例では、分割装置と送信局とを一対のセットとして構成することで、分割装置送信局間のコネクタ等を不要とすることができる。図１０はこの状態を示したもので、分割装置２０６と２００送信局２０２とを別対として構成すれば分割装置２０６と送信局２０２との間で通信の情報を反映させる為に情報伝達遅れが生じるが、分割装置２０６と送信局２０２とを同じ基板やチップに用いた場合にはこの分割装置２０６と送信局２０２との間の情報伝達遅れをほとんど０とすることが可能である。このことによっても、多量の情報を高速で伝達する送信機には特に本発明のようなシステムが好適となる。
【００３１】
なお上述の例では複数の送信局２０２分割装置２０６を直列に接続し、その最も上流側の分割装置２０６及び送信局２０２とネットワーク管理サーバー２００とを接続したが、図１１に示すように複数接続された分割装置２０６、送信局２０２の再交流の分割装置２０６及び送信局２０２とネットワーク管理サーバー２００とを繋いで、ネットワークをループとしてもよい。この場合にはネットワーク管理サーバーから伝達される情報を右回りの情報と左回りの情報と双方流すようにしてもよい。例えば情報内容を時分割して第一のスロットには右回りのデータを第二のスロットには左回りのデータを乗せるようにする。このようにした場合情報は上流側より分割装置によって切り取られ漸次減少していくものであるので、直列配置された分割装置２０６の最上方と最下方のそれぞれから情報を流せば、どの分割装置の受ける情報であってもほぼ均等な量の情報が伝達されることになり、情報の伝達効率が更に望ましくなる。
【００３２】
なお図１１のように道路に沿って複数配置された送信局に伝達される情報が右回りと左回りとある場合には、例えば自動車の進行方向に沿った情報としてもよい。最も、自動車の走行速度に比べて情報の伝達速度は著しく早いので、この情報の伝達方向と自動車の走行方向とは必ずしも一致させる必要はない。
【００３３】
以上説明したように本発明の通信システムによればネットワーク管理サーバーからの情報を、各送信局に対応した分割装置にて、その送信局に必要な量の情報を切り取ってその残りは他の分割装置へ送るようにした為、多量の情報を短期間で効率よく分配することが可能となる。その為、例えば道路に沿って狭いエリアで送信を行うような通信システムに用いた場合には、高速移動する自動車の情報伝達を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明システムの概要を示す構成図
【図２】本発明システムのネットワーク管理サーバーと分割装置送信局との接続関係を示す構成図
【図３】第２図図示ネットワーク管理サーバーの作動状態を示すフローチャート
【図４】第２図図示分割装置の制御フローを示すフローチャート
【図５】第２図図示分割装置の動作を示す説明図
【図６】第２図図示分割装置スイッチ部の制御を示すフローチャート
【図７】第２図図示通信システムの作動順序を示す時系列図
【図８】本発明に係わる通信システムの分割装置増局状態を示す構成図
【図９】本発明に係わる通信システムの分割装置増局状態を示す構成図
【図１０】本発明に係わる分割装置と送信局との関係を示す説明図
【図１１】本発明に係わる通信システムの他のシステム構成状態を示す説明図
【図１２】通信装置の比較参考例を示すシステム構成図
【図１３】図１２図示サーバーの作動状態を示すフローチャート
【図１４】図１２図示スイッチの動作を示す動作説明図
【図１５】図１２図示スイッチの作動を示すフローチャート
【図１６】図１２図示通信システムの動作を示す時系列図
【図１７】図１２図示通信システムの送信局増設状態を示すシステム図
【図１８】図１２図示通信システムの送信局増設状態を示すシステム図
【符号の説明】
２００ ネットワーク管理サーバー
２０２ 送信局
２０３ 公衆回線網
２０４ コンテンツサーバー
２０５ コンテンツデータベース
２０６ 分割装置

Claims (10)

1. 送信すべき情報を蓄えるコンテンツデータベースと、
   自動車からの指示に基づき、この自動車へ送信すべき情報をこのコンテンツデータベースより取り出し、その情報にパケット符号を付して公衆回線網に送信するコンテンツサーバーと、
   このコンテンツサーバーより公衆回線網に送信されたデータを適宜取り出し一時的にメモリに保存すると共に管理するネットワークへ配信するネットワーク管理サーバーと、
   このネットワーク管理サーバーより送信された全情報のうち、一部を前記自動車へ送るために分割して送信装置へ送ると共に、その残りの情報を前記自動車へ送るために他の分割装置へ送る複数の分割装置とを備え、前記他の分割装置では、前記自動車に前記残りの情報を送るために、この残りの情報を他の送信装置に送るようになっており、前記複数の分割装置は、直列に配置されていることを特徴とする通信システム。
2. 前記ネットワーク管理サーバーが公衆回線網より取り出し一時的に保管する情報量は、複数の分割装置がそれぞれ分割して送信装置へ配信する情報量であることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記ネットワーク管理サーバーは、公衆回線網を介して前記コンテンツサーバーへ、送信すべき情報の指示を行うことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
4. 前記コンテンツサーバーが指示するパケットの単位は、前記分割装置が分割する情報量に比して小さく、前記分割装置にて分割された情報には複数のパケット情報が含まれることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
5. 前記複数に直列配置された分割装置のうち、その直列配置の先頭側の分割装置のみが前記ネットワーク管理サーバーと繋がることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
6. 前記複数直列配置された分割装置のうち、その直列配列の先頭の分割装置及び最後の分割装置が共に前記ネットワーク管理サーバーと繋がり、ネットワーク管理サーバーと前記複数の分割装置とでループを形成することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
7. 前記分割装置は、前記全情報の一部として、自身に対応する所定の情報量となるまで送信装置へ前記情報を配信し、所定の情報量を超える情報を残りの情報として前記他の分割装置へ送信することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
8. 前記分割装置は、前記全情報の一部として、ネットワークで配信されてくる情報を所定時間に達するまでの間送信装置へ情報を分割して送信し、残りの情報を前記他の分割装置へ送信することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
9. 前記ループは右回りと、左回りの両方で、自動車へ送信すべき情報を送ることが可能となっていることを特徴とする請求項６記載の通信システム。
10. 前記送信装置および他の送信装置は、道路に沿って配置されていること特徴とする請求項１または９記載の通信システム。

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