JP6988866B2 - Communication system and transmission period allocation method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)の構成要素として好適に用いることができる通信システム等に関する。 The present invention relates to, for example, a communication system that can be suitably used as a component of an intelligent transport system (ITS).
近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、移動体(車両等)が道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、或いは車両同士で情報交換を行い、これらの情報を活用することで車両走行の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている(例えば、特許文献1参照)。
かかる高度道路交通システムにおいて用いられる無線通信システムは、主として、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である複数の車載通信機(移動通信機)とによって構成される。
In recent years, for the purpose of promoting traffic safety and preventing traffic accidents, moving objects (vehicles, etc.) receive information from infrastructure devices installed on the road, or exchange information between vehicles and utilize this information. An advanced road traffic system that improves the safety of vehicle driving by doing so has been studied (see, for example, Patent Document 1).
The wireless communication systems used in such intelligent transportation systems are mainly a plurality of roadside communication devices that are wireless communication devices on the infrastructure side and a plurality of in-vehicle communication devices (mobile communication devices) that are wireless communication devices mounted on each vehicle. ) And.
この場合、各通信主体間で行う通信の組み合わせには、路側通信機と車載通信機とが行う路車(又は車路)間通信、及び、車載通信機同士が行う車車間通信のほか、路側通信機同士が行う路路間通信が含まれることになる(例えば、特許文献2参照)。 In this case, the combination of communication performed between the communication subjects includes roadside communication between the roadside communication device and the in-vehicle communication device, vehicle-to-vehicle communication between the in-vehicle communication devices, and roadside communication. This includes road-to-road communication performed between communication devices (see, for example, Patent Document 2).
上記高度道路交通システムにおいては、車車間通信をはじめ、路車間通信や路路間通信及び路歩間通信も含め、これらの各通信の共存を図るに当たって、限られた周波数帯域内で路路間、路車間及び車車間の各通信を行うために、無線リソースを時間領域で分割して路側通信機の送信専用の時間帯である時間スロットを設ける、時分割多重(TDMA:Time Division Multiple Access)によるマルチアクセス方式を採用している。 In the above-mentioned advanced road traffic system, in order to coexist with each of these communications including vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication, road-to-road communication, and road-to-step communication, road-to-road communication within a limited frequency band Time Division Multiple Access (TDMA), which divides radio resources into time regions and provides a time slot, which is a time zone dedicated to transmission of roadside communication equipment, in order to perform communication between road vehicles and vehicles. The multi-access method is adopted.
上記TDMAによるマルチアクセス方式において、路側通信機の送信専用の時間スロットは、通常、1つの無線フレーム内で複数配列されている。つまり、1つの無線フレーム内には、異なる時間帯に設定された複数の時間スロットが含まれている。これら複数の時間スロットは、各路側通信機に対して送信リソースとして割り当てられる。 In the above-mentioned multi-access method by TDMA, a plurality of time slots dedicated to transmission of the roadside communication device are usually arranged in one wireless frame. That is, one radio frame includes a plurality of time slots set in different time zones. These plurality of time slots are allocated as transmission resources to each roadside communication device.
路側通信機は、通常、道路上の交差点等に設置されるが、交差点に設置された路側通信機それぞれの送信可能なエリア(サービスエリア)が互いに重複する場合がある。サービスエリアが重複すると、その重複した部分に存在する車載通信機においては、両路側通信機の送信信号を受信してしまうことになる。つまり、両路側通信機間で干渉が生じる。
このため、少なくとも干渉が生じる位置関係にある路側通信機の間では、異なる時間帯に設定された異なる時間スロットが割り当てられる。これによって、路車間通信における干渉を回避することができる。
Roadside communicators are usually installed at intersections on the road, but the transmittable areas (service areas) of the roadside communicators installed at the intersections may overlap with each other. When the service areas overlap, the in-vehicle communication device existing in the overlapping portion receives the transmission signal of the two-way side communication device. That is, interference occurs between the two roadside communication devices.
Therefore, different time slots set in different time zones are assigned at least between the roadside communication devices having a positional relationship in which interference occurs. This makes it possible to avoid interference in road-to-vehicle communication.
このとき、複数の路側通信機は、路車間通信において、路側通信機同士で互いに干渉が生じないことから1以上の時間スロットを共用することができる路側通信機のグループに分けることができる。同一のグループに属する路側通信機が、同一の時間スロット(群)を用いて送信したとしても干渉は生じないので、これらグループ毎に異なる時間スロット(群)が割り当てられることになる。なお、このグループ毎に割り当てられる送信期間を時間チャネルともいう。
前記グループ毎に異なる時間チャネル(時間スロット群)を割り当て、路側通信機それぞれが自機の属するグループに割り当てられている時間チャネルを用いれば、路車間通信においては干渉を回避可能な割り当てができる。
At this time, the plurality of roadside communication devices can be divided into a group of roadside communication devices that can share one or more time slots because the roadside communication devices do not interfere with each other in the road-to-vehicle communication. Even if the roadside communicators belonging to the same group transmit using the same time slot (group), interference does not occur, so that a different time slot (group) is assigned to each of these groups. The transmission period assigned to each group is also referred to as a time channel.
If a different time channel (time slot group) is assigned to each group and a time channel assigned to each roadside communication device is assigned to the group to which the own device belongs, interference can be avoided in the road-to-vehicle communication.
上記では、路車間通信の干渉のみを考慮した場合を示したが、路側通信機が、路車間通信のみを考慮して割り当てられた時間スロットを用いて路路間通信を行うと、電波干渉を生じさせることがある。
路車間通信と、路路間通信との間では通信エリアが異なることがあり、路車間通信においては電波干渉は生じないが、路路間通信においては電波干渉が生じるといったように、両通信において干渉関係が異なる場合があるからである。
In the above, the case where only the interference of the road-to-vehicle communication is considered is shown, but when the roadside communication device performs the road-to-road communication using the time slot assigned considering only the road-to-vehicle communication, the radio wave interference occurs. May occur.
The communication area may differ between road-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication, and radio wave interference does not occur in road-to-vehicle communication, but radio wave interference occurs in road-to-road communication. This is because the interference relationship may be different.
そこで、路側通信機が、路路間通信を行う場合、路車間通信、及び路路間通信の両方で干渉が生じないように、両通信の干渉関係を考慮した上で各路側通信機に時間スロットを割り当てることが考えられる。
ここで、路車間通信と、路路間通信の両方を考慮した路側通信機のグループ分けを行い、時間スロットを割り当てるべき時間チャネルの数を特定する。
Therefore, when the roadside communication device performs road-to-road communication, the time is required for each roadside communication device after considering the interference relationship between the two communications so that interference does not occur in both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication. It is conceivable to allocate slots.
Here, the roadside communication devices are grouped in consideration of both road-to-vehicle communication and road-to-road communication, and the number of time channels to which time slots should be allocated is specified.
図10は、所定エリアに配置された複数の路側通信機それぞれに対して必要な時間チャネルの数と、交差点間隔との関係の一例を示したグラフである。
図中、縦軸は必要な時間チャネルの必要数、横軸は交差点間隔を示している。また、実線は、路車間通信、及び路路間通信の両方の干渉を考慮した場合、破線は、路車間通信のみの干渉を考慮した場合を示している。
FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the number of time channels required for each of a plurality of roadside communication devices arranged in a predetermined area and the intersection interval.
In the figure, the vertical axis shows the required number of required time channels, and the horizontal axis shows the intersection interval. Further, the solid line shows the case where the interference of both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication is taken into consideration, and the broken line shows the case where the interference of only the road-to-vehicle communication is taken into consideration.
図10に示すように、交差点間隔が広がるにしたがって、路車間通信、及び路路間通信を考慮した場合の方が、路車間通信のみを考慮した場合よりも相対的に時間チャネルの必要数が多くなる傾向がある。 As shown in FIG. 10, as the distance between intersections increases, the required number of time channels is relatively larger when the road-to-vehicle communication and the road-to-vehicle communication are considered than when only the road-to-vehicle communication is considered. It tends to increase.
すると、路側通信機よりも多数存在している車載通信機との間の通信である路車間通信に対してより多くの送信時間を与えなければならないところ、上述のように、路車間通信、及び路路間通信の両方の干渉を考慮した割り当てを採用すれば、路路間通信の干渉回避のために増加した時間チャネルに対して時間スロット(送信時間)を割り当てなければならず、時間スロットの多くが無駄に消費されてしまうことになる。 Then, more transmission time must be given to the road-to-vehicle communication, which is the communication between the in-vehicle communication devices existing more than the roadside communication devices, and as described above, the road-to-vehicle communication and the road-to-vehicle communication and If the allocation that considers the interference of both road-to-road communication is adopted, the time slot (transmission time) must be allocated to the increased time channel in order to avoid the interference of the road-to-road communication, and the time slot must be allocated. Many will be wasted.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、路路間通信の干渉回避を考慮した時間スロットの割り当てを行ったとしても、時間スロットが無駄に消費されてしまうのを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, even when subjected to allocation of time considering interference avoidance of road-road communication slot, you suppress time the slot is wasted an object of the present invention and this.
本発明は、複数の路側通信機それぞれが、周期的な無線フレームに配列された複数の第1スロット及び第2スロットのうち各路側通信機に割り当てられた前記第1スロットを用いて無線送信を行い、車載通信機が、前記第2スロットを用いてキャリアセンス方式で無線送信を行う通信システムである。In the present invention, each of the plurality of roadside communication devices performs wireless transmission using the first slot assigned to each roadside communication device among the plurality of first slots and second slots arranged in a periodic wireless frame. This is a communication system in which the in-vehicle communication device performs wireless transmission by a carrier sense method using the second slot.
前記複数の第1スロットは、路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる複数の路車間通信用時間スロットと、前記路車間通信用時間スロットとは別の時間スロットであって、路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる複数の路路間通信用時間スロットと、を含む。The plurality of first slots are a plurality of road-to-vehicle communication time slots used in road-to-vehicle communication performed between a roadside communication device and an in-vehicle communication device, and a time slot different from the road-to-vehicle communication time slot. It includes a plurality of road-to-road communication time slots used in road-to-road communication performed between roadside communication devices.
各路側通信機は、前記路車間通信用時間スロットには、前記路車間通信で干渉しない第1のグループ分けに従って割り当てられ、前記路路間通信用時間スロットには、前記第1のグループ分けとは異なり、かつ、前記路路間通信で干渉しない第2のグループ分けに従って割り当てられる。Each roadside communication device is assigned to the road-to-vehicle communication time slot according to the first grouping that does not interfere with the road-to-vehicle communication, and the road-to-vehicle communication time slot is assigned to the first grouping. Are assigned according to a second grouping that is different and does not interfere with the road-to-road communication.
また、前記周期的な無線フレームにおける第1フレームの前記路路間通信用時間スロットに割り当てられた前記路側通信機と前記第1フレームの次の第2フレームの当該路路間通信用時間スロットに割り当てられた前記路側通信機とが異なる。Further, in the roadside communication device assigned to the roadside communication time slot of the first frame in the periodic radio frame and the roadside communication time slot of the second frame following the first frame. It is different from the assigned roadside communication device.
他の本発明は、上述の通信システムに対して実行される、送信期間の割当方法である。Another invention is a method of allocating a transmission period, which is performed for the above-mentioned communication system.
前記割当方法は、各路側通信機を、前記路車間通信用時間スロットには、前記路車間通信で干渉しない第1のグループ分けに従って割り当てるステップと、各路側通信機を、前記路路間通信用時間スロットには、前記第1のグループ分けとは異なり、かつ、前記路路間通信で干渉しない第2のグループ分けに従って割り当てるステップと、を含む。The allocation method includes a step of allocating each roadside communication device to the road-to-vehicle communication time slot according to a first grouping that does not interfere with the road-to-vehicle communication, and each roadside communication device for the road-to-road communication. The time slot includes a step that is different from the first grouping and is assigned according to the second grouping that does not interfere with the road-to-road communication.
[1]他の本発明は、複数の路側通信機が、無線フレームに配列された複数の時間スロットを用いて送信を行う通信システムであって、前記無線フレームには、前記路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる時間スロット、及び前記複数の路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる時間スロットが設けられ、前記複数の路側通信機は、前記路車間通信において複数の第1グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第1グループそれぞれに異なるように割り当てられるとともに、前記路路間通信において複数の第2グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第2グループそれぞれに異なるように割り当てられており、
前記第1グループの数をC RV 、
前記第2グループの数をC RR 、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路車間通信用の時間スロットの数をS RV 、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットの数をS RR 、
としたときに、前記C RV 、及び前記C RR が下記式(1)を満たしており、
前記複数の路側通信機は、前記路路間通信用の時間スロットを前記複数の第2グループで共用することで下記式(2)を満たす送信を行う制御部を備えていることを特徴としている。
C RV < C RR ・・・(1)
S RV > S RR ・・・(2)
上記構成の通信システムによれば、第2グループの数CRRが、第1グループの数CRVよりも多い場合においても、路路間通信用の時間スロットを第2グループで共用することで、無線フレームに含まれている路路間通信用の時間スロットの数SRRが、路車間通信用の時間スロットの数SRVよりも多く設定されることがない。
このため、路車間通信の干渉回避に加え、路路間通信の干渉回避を考慮した時間スロットの割り当てを行うことで、第2グループの数CRRが、第1グループの数CRVよりも多くなったとしても、時間スロットが無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。
[1] Another invention of the present invention is a communication system in which a plurality of roadside communication devices transmit using a plurality of time slots arranged in a wireless frame, and the wireless frame includes the roadside communication device and a vehicle. A time slot used for road-to-vehicle communication performed with a communication device and a time slot used for road-to-road communication performed between the plurality of roadside communication devices are provided, and the plurality of roadside communication devices are provided. , The road-to-vehicle communication is divided into a plurality of first group groups, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of first groups so as to be different, and the roadside communication is performed. Communication is divided into a plurality of second group groups, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of second groups so as to be different.
The number of the first group is CRV ,
The number of the second group is CRR ,
The number of time slots for the road-to-vehicle communication included in one radio frame is SRV ,
The number of time slots for inter-road communication included in one radio frame is SRR ,
When, the CRV and the CRR satisfy the following equation (1).
The plurality of roadside communicators are characterized in that they include a control unit that performs transmission satisfying the following equation (2) by sharing the time slot for inter-road communication with the plurality of second groups. ..
C RV <C RR ··· (1 )
S RV > S RR ... (2)
According to the communication system having the above configuration, even when the number C RR of the second group is larger than the number C RV of the first group, the time slot for road-to-road communication is shared by the second group. the number S RR time slot road-road communication, which is included in the radio frame, not be set larger than the number S RV time slots for road-to-vehicle communication.
Therefore, by allocating the time slot in consideration of the interference avoidance of the road-to-vehicle communication in addition to the interference avoidance of the road-to-vehicle communication, the number CRR of the second group is larger than the number CRV of the first group. Even if it does, it is possible to prevent the time slot from being wasted.
[2]また、本発明は、複数の路側通信機が、無線フレームに配列された複数の時間スロットを用いて送信を行う通信システムであって、前記無線フレームには、前記路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる時間スロット、及び前記複数の路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる時間スロットが設けられ、前記複数の路側通信機は、前記路車間通信において複数(CRV個)の第1グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第1グループそれぞれに異なるように割り当てられるとともに、前記路路間通信において複数(CRR個)の第2グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第2グループそれぞれに異なるように割り当てられており、
前記第1グループの数をCRV、
前記第2グループの数をCRR、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路車間通信用の時間スロットの数をSRV、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットの数をSRR、
としたときに、前記CRV、及び前記CRRが下記式(3)を満たしており、
前記複数の路側通信機は、前記路路間通信用の時間スロットを前記複数の第2グループで共用することで下記式(4)を満たす送信を行う制御部を備えていることを特徴としている。
CRV < CRR ・・・(3)
(SRV − CRV) + CRR ≧ SRV + SRR ・・・(4)
[2] Further, the present invention is a communication system in which a plurality of roadside communication devices transmit using a plurality of time slots arranged in a wireless frame, and the wireless frame includes the roadside communication device and a vehicle. A time slot used for road-to-vehicle communication performed with a communication device and a time slot used for road-to-road communication performed between the plurality of roadside communication devices are provided, and the plurality of roadside communication devices are provided. In the road-to-vehicle communication, the transmission period is divided into a plurality of (CRV ) first group groups, and the transmission period for simultaneous use by the roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of first groups so as to be different. , The roadside communication is divided into a plurality of ( CRR pieces) second group groups, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of second groups so as to be different. And
The number of the first group is CRV ,
The number of the second group is CRR ,
The number of time slots for the road-to-vehicle communication included in one radio frame is SRV ,
The number of time slots for inter-road communication included in one radio frame is SRR ,
When, the CRV and the CRR satisfy the following equation (3).
The plurality of roadside communicators are characterized in that they include a control unit that performs transmission satisfying the following equation (4) by sharing the time slot for inter-road communication with the plurality of second groups. ..
CRV < CRR ... (3)
(S RV- CRV ) + C RR ≧ S RV + S RR ... (4)
なお、上記式(3)の左辺の(SRV − CRV)は、複数の第1グループに割り当てた時間スロットの数と、第1グループの数との差を示す。これは、複数の第1グループの内、2以上の時間スロットが割り当てられている第1グループが存在する場合にプラスの値となる。言い換えると、第1グループが余分に、(SRV − CRV)個の時間スロットが必要であることを示している。 The above equation the left-hand side of the (3) (S RV - C RV) indicates the number of time slots allocated to a plurality of first group, the difference between the number of the first group. This is a positive value when there is a first group to which two or more time slots are assigned among the plurality of first groups. In other words, the first group shows that an extra ( SRV- CRV ) time slots are needed.
したがって、上記式(3)の左辺は、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮した場合に、少なくとも、路車間通信を行うために必要となる時間スロット数を示している。
これに対して、右辺は路車間通信のみの干渉を考慮した場合に、路車間通信を行うために必要となる時間スロット数(SRV)と路路間通信を行うために必要となる時間スロット数(SRR)の合計値を示している。
Therefore, the left side of the above equation (3) indicates at least the number of time slots required for road-to-vehicle communication when the interference of both road-to-vehicle communication and road-to-road communication is taken into consideration.
On the other hand, the right side is the number of time slots (SRV ) required for road-to-vehicle communication and the time slot required for road-to-road communication when considering the interference of only road-to-vehicle communication. The total value of the number ( SRR) is shown.
つまり上記式(4)は、路車間通信のみの干渉を考慮した場合に必要となる路車間通信用の時間スロット数(SRV)と路路間通信用の時間スロット数(SRR)の合計値が、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮して少なくとも路車間通信を行う場合に必要な時間スロット数(式(4)の左辺)以下となることを示している。
上記式(4)を満たすように、路車間通信の干渉のみを考慮した環境下で前期路路間通信用の時間スロットを共用することで、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮した環境下で路車間通信と路路間通信の両方を行う場合に比べて、総時間スロット数を同じ、あるいは、それ未満に削減することができる。
この結果、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮して時間スロットを割り当てた場合よりも、時間スロットが無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。
That is, the above equation (4) is the total of the number of time slots ( SRV ) for road-to-vehicle communication and the number of time slots (SRR ) for road-to-road communication, which are required when the interference of only road-to-vehicle communication is taken into consideration. It is shown that the value is at least the number of time slots (the left side of the equation (4)) required for the road-to-vehicle communication in consideration of the interference of both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication.
By sharing the time slot for the previous road-to-road communication in an environment where only the interference of the road-to-vehicle communication is considered so as to satisfy the above equation (4), the interference of both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication can be prevented. The total number of time slots can be reduced to the same or less than when both road-to-vehicle communication and road-to-road communication are performed under the environment considered.
As a result, it is possible to suppress wasteful consumption of the time slot as compared with the case where the time slot is allocated in consideration of the interference of both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication.
[3]前記制御部は、隣接配置されている所定数の無線フレームそれぞれに含まれる前記路路間通信用の時間スロットに対して、前記複数の第2グループの送信期間を割り当てるものであり、前記複数の第2グループの送信期間は、それぞれ前記所定数の無線フレームそれぞれに分散して割り当てられることが好ましい。
この場合、隣接配置されている所定数の無線フレームそれぞれに亘って、複数の第2グループに送信期間を割り当てることができる。互いに隣接する無線フレームそれぞれに含まれている路路間通信用の時間スロット同士は、無線フレーム内での位置が同じであるとしても、無線フレームとしての送信タイミングが異なるので各第2グループに割り当てることができる。このため、より多数の第2グループに対して送信期間を割り当てることができる。
[3] The control unit allocates the transmission period of the plurality of second groups to the time slots for inter-road communication included in each of a predetermined number of wireless frames arranged adjacent to each other. It is preferable that the transmission period of the plurality of second groups is distributed and allocated to each of the predetermined number of radio frames.
In this case, a transmission period can be allocated to a plurality of second groups over each of a predetermined number of radio frames arranged adjacent to each other. Even if the time slots for inter-road communication included in each of the adjacent wireless frames have the same position in the wireless frame, the transmission timing as the wireless frame is different, so they are assigned to each second group. be able to. Therefore, the transmission period can be allocated to a larger number of second groups.
[4]また、前記制御部は、無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットを分割して用いることで、前記複数の第2グループそれぞれに対して送信期間を割り当てることもできる。 [4] Further, the control unit can allocate a transmission period to each of the plurality of second groups by dividing and using the time slots for inter-road communication included in the wireless frame.
[5]路路間通信における送信データは、路側通信機よりも多く存在している車載通信機との間で通信する路車間通信における送信データよりも少ないと考えられる。
このため、前記路車間通信による送信データを、前記無線フレームごとに送信する必要がある、高い送信頻度を必要としているデータとし、前記路路間通信による送信データを、前記路車間通信による送信データよりも送信頻度が低いデータとして送信することができる。
[5] It is considered that the transmission data in the road-to-road communication is smaller than the transmission data in the road-to-vehicle communication that communicates with the in-vehicle communication device that exists more than the roadside communication device.
Therefore, the transmission data by the road-to-vehicle communication is regarded as the data that needs to be transmitted for each wireless frame and requires a high transmission frequency, and the transmission data by the road-to-vehicle communication is the transmission data by the road-to-vehicle communication. It can be transmitted as data with a lower transmission frequency than.
[6]また、本発明は、無線フレームに配列された複数の時間スロットを用いて送信を行うための送信方法であって、前記無線フレームには、路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる時間スロット、及び前記複数の路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる時間スロットが設けられ、前記複数の路側通信機は、前記路車間通信において複数の第1グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第1グループそれぞれに異なるように割り当てられるとともに、前記路路間通信において複数の第2グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第2グループそれぞれに異なるように割り当てられており、
前記第1グループの数をCRV、
前記第2グループの数をCRR、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路車間通信用の時間スロットの数をSRV、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットの数をSRR、
としたときに、前記CRV、及び前記CRRが下記式(5)を満たしており、
前記路路間通信用の時間スロットを前記複数の第2グループで共用することで下記式(6)を満たす送信を行うことを特徴としている。
CRV < CRR ・・・(5)
SRV > SRR ・・・(6)
[6] Further, the present invention is a transmission method for performing transmission using a plurality of time slots arranged in a wireless frame, and the wireless frame is used between a roadside communication device and an in-vehicle communication device. A time slot used for road-to-vehicle communication performed and a time slot used for road-to-road communication performed between the plurality of roadside communication devices are provided, and the plurality of roadside communication devices are provided in the roadside communication. It is divided into a plurality of first group groups, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of first groups so as to be different, and a plurality of second groups in the roadside communication. It is divided into group groups, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of second groups so as to be different.
The number of the first group is CRV ,
The number of the second group is CRR ,
The number of time slots for the road-to-vehicle communication included in one radio frame is SRV ,
The number of time slots for inter-road communication included in one radio frame is SRR ,
When, the CRV and the CRR satisfy the following equation (5).
By sharing the time slot for inter-road communication among the plurality of second groups, transmission satisfying the following equation (6) is performed.
CRV < CRR ... (5)
S RV > S RR ... (6)
[7]また、本発明は、無線フレームに配列された複数の時間スロットを用いて送信を行う送信処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記無線フレームには、路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる時間スロット、及び前記複数の路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる時間スロットが設けられ、前記複数の路側通信機は、前記路車間通信において複数の第1グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第1グループそれぞれに異なるように割り当てられるとともに、前記路路間通信において複数の第2グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第2グループそれぞれに異なるように割り当てられており、
前記第1グループの数をCRV、
前記第2グループの数をCRR、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路車間通信用の時間スロットの数をSRV、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットの数をSRR、
としたときに、前記CRV、及び前記CRRが下記式(7)を満たしており、
前記路路間通信用の時間スロットを前記複数の第2グループで共用することで下記式(8)を満たす送信を行う送信処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムである。
CRV < CRR ・・・(7)
SRV > SRR ・・・(8)
[7] Further, the present invention is a computer program for causing a computer to execute a transmission process of transmitting using a plurality of time slots arranged in a wireless frame, and the wireless frame includes a roadside communication device. A time slot used for road-to-vehicle communication performed with an in-vehicle communication device and a time slot used for road-to-road communication performed between the plurality of roadside communication devices are provided, and the plurality of roadside communication devices are provided. Is divided into a plurality of first group groups in the road-to-vehicle communication, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of first groups so as to be different, and the roadside communication device is used. It is divided into a plurality of second group groups in inter-communication, and the transmission period for simultaneous use by roadside communicators in the same group is assigned to each of the plurality of second groups so as to be different.
The number of the first group is CRV ,
The number of the second group is CRR ,
The number of time slots for the road-to-vehicle communication included in one radio frame is SRV ,
The number of time slots for inter-road communication included in one radio frame is SRR ,
When, the CRV and the CRR satisfy the following equation (7).
It is a computer program that causes a computer to execute a transmission process that satisfies the following equation (8) by sharing the time slot for road-to-road communication among the plurality of second groups.
CRV < CRR ... (7)
S RV > S RR ... (8)
[8]本発明は、無線フレームに配列された複数の時間スロットを用いて送信を行うための送信方法であって、前記無線フレームには、路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる時間スロット、及び前記複数の路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる時間スロットが設けられ、前記複数の路側通信機は、前記路車間通信において複数の第1グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第1グループそれぞれに異なるように割り当てられるとともに、前記路路間通信において複数の第2グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第2グループそれぞれに異なるように割り当てられており、
前記第1グループの数をCRV、
前記第2グループの数をCRR、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路車間通信用の時間スロットの数をSRV、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットの数をSRR、
としたときに、前記CRV、及び前記CRRが下記式(9)を満たしており、
前記路路間通信用の時間スロットを前記複数の第2グループで共用することで下記式(10)を満たす送信を行うことを特徴としている。
CRV < CRR ・・・(9)
(SRV − CRV) + CRR ≧ SRV + SRR ・・・(10)
[8] The present invention is a transmission method for performing transmission using a plurality of time slots arranged in a wireless frame, and the wireless frame is performed between a roadside communication device and an in-vehicle communication device. A time slot used for road-to-vehicle communication and a time slot used for road-to-road communication performed between the plurality of roadside communication devices are provided, and the plurality of roadside communication devices may be used in a plurality of roadside communication devices. It is divided into first group groups, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of first groups so as to be different, and a plurality of second group groups in the roadside communication. The transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of second groups so as to be different.
The number of the first group is CRV ,
The number of the second group is CRR ,
The number of time slots for the road-to-vehicle communication included in one radio frame is SRV ,
The number of time slots for inter-road communication included in one radio frame is SRR ,
When, the CRV and the CRR satisfy the following equation (9).
By sharing the time slot for inter-road communication among the plurality of second groups, transmission satisfying the following equation (10) is performed.
CRV < CRR ... (9)
(S RV- CRV ) + C RR ≧ S RV + S RR ... (10)
[9]また、本発明は、無線フレームに配列された複数の時間スロットを用いて送信を行う送信処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記無線フレームには、路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる時間スロット、及び前記複数の路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる時間スロットが設けられ、前記複数の路側通信機は、前記路車間通信において複数の第1グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第1グループそれぞれに異なるように割り当てられるとともに、前記路路間通信において複数の第2グループ群に分けられ、同一グループ内の路側通信機で同時に使用するための送信期間が複数の第2グループそれぞれに異なるように割り当てられており、
前記第1グループの数をCRV、
前記第2グループの数をCRR、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路車間通信用の時間スロットの数をSRV、
1つの前記無線フレームに含まれる前記路路間通信用の時間スロットの数をSRR、
としたときに、前記CRV、及び前記CRRが下記式(11)を満たしており、
前記路路間通信用の時間スロットを前記複数の第2グループで共用することで下記式(12)を満たす送信を行う送信処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムである。
CRV < CRR ・・・(11)
(SRV − CRV) + CRR ≧ SRV + SRR ・・・(12)
[9] Further, the present invention is a computer program for causing a computer to execute a transmission process of transmitting using a plurality of time slots arranged in a wireless frame, and the wireless frame includes a roadside communication device. A time slot used for road-to-vehicle communication performed with an in-vehicle communication device and a time slot used for road-to-road communication performed between the plurality of roadside communication devices are provided, and the plurality of roadside communication devices are provided. Is divided into a plurality of first group groups in the road-to-vehicle communication, and the transmission period for simultaneous use by roadside communication devices in the same group is assigned to each of the plurality of first groups so as to be different, and the roadside communication device is used. It is divided into a plurality of second group groups in inter-communication, and the transmission period for simultaneous use by roadside communicators in the same group is assigned to each of the plurality of second groups so as to be different.
The number of the first group is CRV ,
The number of the second group is CRR ,
The number of time slots for the road-to-vehicle communication included in one radio frame is SRV ,
The number of time slots for inter-road communication included in one radio frame is SRR ,
When, the CRV and the CRR satisfy the following equation (11).
It is a computer program that causes a computer to execute a transmission process that satisfies the following equation (12) by sharing the time slot for inter-road communication among the plurality of second groups.
CRV < CRR ... (11)
(S RV- CRV ) + C RR ≧ S RV + S RR ... (12)
上記[6]、[7]、[8]、及び[9]によれば、路車間通信の干渉回避に加え、路路間通信の干渉回避を考慮した時間スロットの割り当てを行ったとしても、時間スロットが無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。 According to the above [6], [7], [8], and [9], in addition to avoiding interference of road-to-vehicle communication, even if time slots are allocated in consideration of avoiding interference of road-to-road communication. It is possible to prevent the time slot from being wasted.
本発明によれば、路車間通信の干渉回避に加えて、路路間通信の干渉回避を考慮した時間スロットの割り当てを行ったとしても、時間スロットが無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。 According to the present invention, in addition to avoiding interference of road-to-vehicle communication, even if time slots are allocated in consideration of avoiding interference of road-to-road communication, it is possible to suppress wasteful consumption of time slots. Can be done.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の一実施形態に係る高度道路交通システム(ITS)の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図1に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機1、路側通信機(無線機)2、車載通信機(無線機)3(図2参照)、中央装置4、車載通信機3を搭載した車両5、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ6を含む。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall configuration of an intelligent transportation system (ITS) according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, as an example of the road structure, a grid structure in which a plurality of roads in the north-south direction and the east-west direction intersect each other is assumed.
As shown in FIG. 1, the intelligent transportation system of the present embodiment includes a
交通信号機1と路側通信機2は、複数の交差点A1〜A5,B1〜B5、C1〜C5,D1〜D5のそれぞれに設置されており、電話回線等の有線通信回線7を介してルータ8に接続されている。このルータ8は交通管制センター内の中央装置4に接続されている。
中央装置4は、自身が管轄するエリアの交通信号機1及び路側通信機2とLAN(Local Area Network)を構成している。なお、中央装置4は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
The
The
路側センサ6は、各交差点に流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。この路側センサ6は、直下を通行する車両5を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、感知情報や画像データは通信回線7を介して中央装置4に送信される。
なお、図1では、図示を簡略化するために、各交差点に信号灯器が1つだけ描写されているが、実際の各交差点には、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも4つの信号灯器が設置されている。
In addition, in FIG. 1, for simplification of the illustration, only one signal lamp is drawn at each intersection, but at each actual intersection, at least four signal lamps are used for going up and down roads that intersect each other. Is installed.
高度道路交通システムにおいて、無線通信システムを構成する、複数の交差点それぞれに設置された複数の路側通信機(無線機)2は、その周囲を走行する車両の車載通信機3との間で無線通信(路車間通信)が可能である。
また、各路側通信機2は、自己の送信波が到達する所定範囲内に位置する他の路側通信機2とも無線通信(路路間通信)が可能である。
また、同じく無線通信システムを構成する車載通信機(無線機)3は、路側通信機2との間で無線通信を行うとともに、キャリアセンス方式で他の車載通信機3と無線通信(車車間通信)が可能である。
In an intelligent transportation system, a plurality of roadside communication devices (radio devices) 2 installed at each of a plurality of intersections constituting a wireless communication system communicate wirelessly with an in-
Further, each
Further, the in-vehicle communication device (radio) 3 that also constitutes the wireless communication system performs wireless communication with the
図2に示すように、路側通信機2は、無線通信のためのアンテナ20が接続された無線通信部(送受信部)21と、有線通信回線7を介して中央装置4と通信するための有線通信部22と、通信制御処理を行う通信処理装置25とを備えている。
通信処理装置25は、制御部23と、必要な情報を記憶する記憶部24と、を備えている。制御部23は、無線通信及び有線通信の通信制御処理を行う。記憶部24は、無線通信及び優先通信のために必要な情報を記憶する。
As shown in FIG. 2, the
The
通信処理装置25は、その機能の一部又は全部が、ハードウェア回路によって構成されていてもよいし、その機能の一部又は全部が、コンピュータプログラムによって実現されていてもよい。通信処理装置25の機能の一部又は全部がコンピュータプログラムによって実現される場合、通信処理装置25(制御部23)は、コンピュータを含み、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムは、記憶部24に記憶される。
The
〔無線通信の方式等〕
図3(a)は、無線通信システムにおいて用いられる無線フレームを示している。この無線フレームは、その時間軸方向の長さ(フレーム長)が100ミリ秒に設定されている。つまり、1秒間に10フレームが発生する。
フレームは、例えば、路側通信機2が有するGPS受信機(図示省略)によって受信したGPS信号に含まれる1PPS(1秒周期の信号)に基づいて生成される。
[Wireless communication method, etc.]
FIG. 3A shows a wireless frame used in a wireless communication system. The length (frame length) of this wireless frame in the time axis direction is set to 100 milliseconds. That is, 10 frames are generated per second.
The frame is generated based on, for example, 1PPS (a signal having a period of 1 second) included in a GPS signal received by a GPS receiver (not shown) included in the
図3(b)は、一つの無線フレーム内部の構造(一部)を示している。図3(b)に示すように、一つの無線フレームは、第1スロットSL1と、第2スロットSL2とを含んで構成されている。
第1スロットSL1(時間スロット)は、路側通信機2に割り当てられる当該路側通信機2の送信用のタイムスロット(路車間通信期間)であり、この時間帯においては、路側通信機2による無線送信が許容される。
一方、第2スロットSL2は、車載通信機3用のタイムスロット(車用通信期間)であり、この時間帯は車載通信機3による無線送信用として開放するため、路側通信機2は第2スロットSL2では無線送信を行わない。
FIG. 3B shows a structure (part) inside one radio frame. As shown in FIG. 3B, one radio frame includes a first slot SL1 and a second slot SL2.
The first slot SL1 (time slot) is a time slot (road-to-vehicle communication period) for transmission of the
On the other hand, the second slot SL2 is a time slot (vehicle communication period) for the in-
無線フレームに含まれている第1スロットSL1と、第2スロットSL2とは、時間軸方向に交互に配置されている。
第1スロットSL1には、それぞれスロット番号iが付されている。
The first slot SL1 and the second slot SL2 included in the wireless frame are alternately arranged in the time axis direction.
A slot number i is attached to each of the first slots SL1.
路側通信機2には、無線フレームに含まれる複数の第1スロットSL1(例えば、16個の第1スロット)の内の一つ又は複数の第1スロットSL1が割り当てられる。路側通信機2はスロット番号iによっていずれの第1スロットSL1が自機に割り当てられるかを認識する。
一つの路側通信機2に対して、無線フレームに含まれる複数の第1スロットSL1の内の一つのスロットを割り当てる場合、例えば、無線フレームに含まれるi=1の第1スロットSL1には、交差点A2,B5,C3,D1の路側通信機2に割り当てられ、i=2の第1スロットSL1には、交差点A3,B1,C4,D2の路側通信機2に割り当てられ、i=3の第1スロットSL1には、交差点A4,B2,C5,D3の路側通信機2に割り当てられ、i=4の第1スロットSL1には、交差点A5,B3,C1,D4の路側通信機2に割り当てられ、i=5の第1スロットSL1には、交差点A1,B4,C2,D5の路側通信機2に割り当てられる。
The
When allocating one of the plurality of first slots SL1 included in the wireless frame to one
複数の路側通信機2は、路車間通信において、路側通信機2同士で互いに干渉が生じないことから同じスロット(送信期間)を同時に使用することができる路側通信機2のグループに分けることができる。図3(b)では、交差点A2,B5,C3,D1の路側通信機2、交差点A3,B1,C4,D2の路側通信機2、交差点A4,B2,C5,D3の路側通信機2、交差点A5,B3,C1,D4の路側通信機2、及び交差点A1,B4,C2,D5の路側通信機2の5つのグループに分けられる。
同一のグループに属する路側通信機2が、同一の送信期間を用いて送信したとしても、干渉は生じないので、これらグループ毎に異なる送信期間を割り当てることで干渉が防止される。
The plurality of
Even if the
なお、このグループそれぞれに異なるように割り当てられる送信期間を時間チャネルともいう。この時間チャネルの数は、同一の送信期間を試用することができる路側通信機2のグループの数と同じである。
図3(b)では、各時間チャネル(時間チャネル番号Ch1〜Ch5)それぞれに、異なる第1スロットSL1(i=1〜5)が割り当てられている。
The transmission period that is assigned differently to each of these groups is also referred to as a time channel. The number of time channels is the same as the number of groups of
In FIG. 3B, different first slots SL1 (i = 1 to 5) are assigned to each time channel (time channel numbers Ch1 to Ch5).
図4は、図1に示す複数の路側通信機2に対する、図3に従った時間チャネルの割り当て方を示している。図4において、各交差点の丸内の数字は、時間チャネル番号を示している。各路側通信機2は、自機2に割り当てられた時間チャネル番号の第1スロットSL1において、路車間通信を行う。
FIG. 4 shows how to allocate a time channel according to FIG. 3 to the plurality of
隣接する交差点の路側通信機2に対して同一の第1スロットSL1が割り当てられていると、隣接する交差点間にいる車両5は、双方の路側通信機2からの路車間通信の電波を受け、干渉が生じる。しかし、図3のように、同一の第1スロットSL1を分散させて割り当てることで、各路側通信機2による路車間通信の際の干渉を防止できる。
When the same first slot SL1 is assigned to the
〔時間チャネル数の検討〕
図4のようなスロット割り当ては、路車間通信だけを考慮すると、適切であるが、路路間通信も考慮すると適切でなくなり、路路間通信では、電波干渉が起こるおそれがある。
つまり、路車間通信だけを考慮して割り当てたスロットを、路路間通信においても使用しようとすると、電波干渉が生じるおそれがある。
[Examination of the number of time channels]
The slot allocation as shown in FIG. 4 is appropriate when only the road-to-vehicle communication is taken into consideration, but is not appropriate when the road-to-road communication is also taken into consideration, and radio wave interference may occur in the road-to-road communication.
That is, if a slot allocated in consideration of only road-to-vehicle communication is to be used in road-to-road communication, radio wave interference may occur.
例えば、図4の交差点C2の路側通信機2と交差点D5の路側通信機2には、ともに時間チャネル番号Ch5の第1スロットSL1が割り当てられている。そして、交差点C2とD5との間は、道路以外の部分の建物を考慮すれば、直接、電波が届きにくい状態である。したがって、交差点C2付近の車両(交差点C2の路側通信機2のサービスエリア内の車両)は、同じタイミングで路車間通信のための電波を発信する交差点D5の路側通信機2からの干渉をほとんど受けることなく、交差点C2の路側通信機2の路車間通信データを受信することができる。
For example, the
交差点C2の路側通信機2と交差点D5の路側通信機2とが同じタイミングで路路間通信を行った場合、交差点D5の路側通信機2が交差点C5の路側通信機2に対して路路間通信データを送信すると、交差点C2の路側通信機2が送信した路路間通信または路車間通信データが干渉波となって交差点C5にも直接到達することがある。
このため、交差点C5の路側通信機2は、交差点D5の路側通信機2からの路路間通信のダウンリンクデータを正しく受信できない可能性がある。
When the
Therefore, the
このように、路車間通信と路路間通信とでは、通信エリアが異なるため、路車間通信だけを考慮して割り当てた時間チャネルを、路路間通信でも使用すると、路路間通信においては、電波干渉が生じるおそれがある。
そこで、上記のように、路側通信機2が、路車間通信及び路路間通信の両方を同じ時間チャネルを用いて行う場合、路車間通信、及び路路間通信の両方で生じる干渉を回避することができるように、両方の干渉関係を考慮して各路側通信機2に時間チャネルを割り当てることが考えられる。
In this way, since the communication area is different between the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication, if the time channel allocated considering only the road-to-vehicle communication is used for the road-to-road communication, the road-to-road communication can be performed. Radio interference may occur.
Therefore, as described above, when the
しかし、両方の干渉関係を考慮して各路側通信機2に時間チャネルを割り当てた場合、図10にて示したように、交差点間隔が広がるにしたがって、路車間通信、及び路路間通信を考慮した場合の方が、路車間通信のみを考慮した場合よりも相対的にスロットの必要数が多くなる傾向がある。
図10において、路車間通信のみを考慮した場合でかつ交差点間隔が300mの場合では、5個の時間チャネルで干渉を回避した割り当てが可能である道路構造において、路車間通信と路路間通信とを考慮した場合では、9個の時間チャネルが必要となる。つまり、路路間通信と路車間通信とを考慮した場合、単純に1つの時間チャネルに1つの第1スロットSL1を割り当てたとすると、路車間通信のみを考慮した場合に比べて、およそ2倍程度の第1スロットSL1が必要となることがある。
However, when a time channel is assigned to each
In FIG. 10, when only the road-to-vehicle communication is considered and the intersection interval is 300 m, the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication can be assigned in a road structure in which interference can be avoided in five time channels. When the above is taken into consideration, nine time channels are required. That is, when considering road-to-road communication and road-to-vehicle communication, if one first slot SL1 is simply assigned to one time channel, it is about twice as much as when only road-to-vehicle communication is considered. First slot SL1 may be required.
この結果、本来、路側通信機2よりも多数存在している車載通信機との間の通信である路車間通信に対してより多くの第1スロットSL1を与えなければならないところ、上述のように、路車間通信、及び路路間通信の両方の干渉を考慮した割り当てを採用すれば、路路間通信の干渉回避のために増加した時間チャネルに対して多くの第1スロットSL1を割り当てなければならず、第1スロットSL1の多くが無駄に消費されてしまうことになる。
As a result, a larger number of first slots SL1 must be provided for road-to-vehicle communication, which is communication with in-vehicle communication devices that originally exist in a larger number than the
これに対して、本実施形態では、後述する路路間通信用の第1スロットSL1を設けることで、路路間通信の干渉回避を考慮した第1スロットSL1の割り当てを行ったとしても、第1スロットSL1が無駄に消費されてしまうのを抑制する。 On the other hand, in the present embodiment, by providing the first slot SL1 for road-to-road communication described later, even if the first slot SL1 is allocated in consideration of avoiding interference in road-to-road communication, the first slot SL1 is assigned. It is possible to prevent the 1-slot SL1 from being wasted.
〔路側通信機2の送信制御について〕
路側通信機2の通信制御装置25は、自機2に割り当てられた第1スロットSL1において、車両5(車載通信機3)に対して路車間通信データを無線通信部21から無線送信させる制御を行う。
つまり、各路側通信機2の通信制御装置25は、無線フレームに配列された複数の第1スロットSL1を用いた送信を行うように制御する。
[Transmission control of roadside communication device 2]
The
That is, the
例えば、図5に示すような路側通信機2の配置モデルを考える。図5中、各道路が互いに交差している交差点には、配置エリアがひし形となるように路側通信機2が13機配置されている。
このエリアの中央に位置する交差点は、幹線道路が交わるような交差点で交通量が最も多い等、交通流の改善や事故防止に対して大きく影響を及ぼす重要交差点である。重要交差点に配置されている路側通信機2に対しては、他の交差点に配置された路側通信機2よりも通信リソースを多く与えるために、他の交差点に配置される路側通信機2には1個の第1スロットSL1が割り当てられるのに対して、重要交差点に配置される路側通信機2には、2個の第1スロットSL1が割り当てられている。
For example, consider an arrangement model of the
The intersection located in the center of this area is an important intersection that has a great influence on the improvement of traffic flow and accident prevention, such as the intersection with the highest traffic volume at the intersection of arterial roads. In order to give more communication resources to the
図5に示す配置モデルの路車間通信において、複数(13機)の路側通信機2を、同時に使用可能な送信期間を割り当て可能な路側通信機2でグループ分けを行い、複数のグループ(第1グループ)群に分けたとき、これら第1グループの数(=CRV)、つまり、必要な時間チャネルの数が5であるとする。
この場合、5つの互いに異なる送信期間を用意して各グループに割り当てれば、路車間通信における干渉を回避できる。
In the road-to-vehicle communication of the arrangement model shown in FIG. 5, a plurality of (13)
In this case, if five different transmission periods are prepared and assigned to each group, interference in road-to-vehicle communication can be avoided.
また、前記配置モデルの路路間通信において、複数(13機)の路側通信機2を、同時に使用可能な送信期間を割り当て可能な路側通信機2でグループ分けを行い、複数のグループ(第2グループ)群に分けたとき、これら第2グループの数(=CRR)、つまり、必要な時間チャネルの数が9であるとする。
この場合、9つの異なる送信期間を用意して各グループに割り当てれば、路路間通信における干渉を回避できる。
Further, in the roadside communication of the arrangement model, a plurality of (13)
In this case, if nine different transmission periods are prepared and assigned to each group, interference in inter-road communication can be avoided.
図6は、本実施形態の通信システムにて用いられる無線フレームの全体構成の一例を示す図である。本実施形態の通信システムの無線フレームは、路側通信機2に関する規定である「一般社団法人電波産業会、”700MHz帯高度道路交通システム ARIB−STD T109 1.0版“」に従って、16個の第1スロットSL1が配列されている。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the overall configuration of the wireless frame used in the communication system of the present embodiment. The wireless frame of the communication system of the present embodiment has 16th number in accordance with "Association of Radio Industries and Businesses," 700MHz band intelligent transportation system ARIB-STD T109 1.0 version "" which is a regulation regarding the
図6中、上段の第1無線フレームは、例えば、図3に示すように1秒間に発生する10個の無線フレーム(フレーム番号:0〜9)の内、偶数番号のフレーム(偶数フレーム)であり、第2無線フレームは、1秒間に発生する10個の無線フレーム(フレーム番号:0〜9)の内、奇数番号のフレーム(奇数フレーム)である。従って、第1無線フレームと第2無線フレームとは、交互に周期的に発生する。
第1無線フレームにおける各路側通信機2に対する第1スロットSL1の割り当てと、第2無線フレームにおける各路側通信機2に対する第1スロットSL1の割り当てとは、後述する路路間通信用の第1スロットSL1を除いて共通している。
図6に示す無線フレームは、図5にて示した配置モデルに適用される場合を示している。
In FIG. 6, the first wireless frame in the upper row is, for example, an even-numbered frame (even-numbered frame) among the 10 wireless frames (frame numbers: 0 to 9) generated in one second as shown in FIG. The second radio frame is an odd-numbered frame (odd-numbered frame) out of 10 radio frames (frame numbers: 0 to 9) generated in one second. Therefore, the first radio frame and the second radio frame are alternately and periodically generated.
The allocation of the first slot SL1 to each
The radio frame shown in FIG. 6 shows a case where it is applied to the arrangement model shown in FIG.
図6中、無線フレームには、路車間通信用の第1スロットSL1(群)と、路路間通信用の第1スロットSL1(群)とが設けられている。この無線フレームでは、路車間通信用として、第1スロットSL1を6個(=SRV)使用しており、路路間通信用として、第1スロットSL1を3個(=SRR)使用している。残りの7個の第1スロットSL1は未使用である。 In FIG. 6, the wireless frame is provided with a first slot SL1 (group) for road-to-vehicle communication and a first slot SL1 (group) for road-to-road communication. In this wireless frame, six first slots SL1 (= S RV ) are used for road-to-vehicle communication, and three first slots SL1 (= S RR ) are used for road-to-road communication. There is. The remaining seven first slots SL1 are unused.
図5に示すモデルにおいては、上述したように、路車間通信における必要な時間チャネルの数は5個である。従って、これら時間チャネルに対して1つの第1スロットSL1を割り当てる場合、路車間通信用の第1スロットSL1群としては、最低5個の第1スロットSL1を含んでいればよい。 In the model shown in FIG. 5, as described above, the number of time channels required for road-to-vehicle communication is five. Therefore, when one first slot SL1 is assigned to these time channels, the first slot SL1 group for road-to-vehicle communication may include at least five first slot SL1s.
図5に示すモデルにおいては、複数の路側通信機2の内、重要交差点に設置されている路側通信機2が存在している。重要交差点に配置されている路側通信機2に対しては、2個の第1スロットSL1が割り当てられ、他の路側通信機2に対しては1個の第1スロットSL1が割り当てられる。よって、本実施形態では、路車間通信用の第1スロットSL1群は、上記最低数の5個に、重要交差点に配置された路側通信機2用に1個を加えた合計6個で構成されている。
In the model shown in FIG. 5, among the plurality of
路車間通信用の第1スロットSL1群は、図6に示すように、スロット番号i=0,1の2つの第1スロットSL1が重要交差点の路側通信機に割り当てられている。
このスロット番号i=0,1の2つの第1スロットSL1には、路車間通信における時間チャネルChRV1が割り当てられており、順次、路車間通信用の第1スロットSL1(スロット番号i=2〜5)それぞれには、路車間通信における時間チャネルChRV2〜5が割り当てられている。
As shown in FIG. 6, in the first slot SL1 group for road-to-vehicle communication, two first slot SL1s having slot numbers i = 0 and 1 are assigned to roadside communication devices at important intersections.
The time channel Ch RV 1 in road-to-vehicle communication is assigned to the two first slots SL1 having slot numbers i = 0 and 1, and the first slot SL1 (slot number i = 2) for road-to-vehicle communication is sequentially assigned. ~ 5) Time channels Ch RV 2 to 5 in road-to-vehicle communication are assigned to each.
このように路車間通信の各時間チャネルChRV1〜5には、送信期間が割り当てられている。言い換えると、路車間通信においてグループ分けされた複数(5個)の第1グループそれぞれに、送信期間が割り当てられている。 As described above, a transmission period is assigned to each time channel Ch RV 1 to 5 of the road-to-vehicle communication. In other words, a transmission period is assigned to each of the plurality (five) first groups grouped in the road-to-vehicle communication.
路車間通信用の各スロットには、各路側通信機2が生成する路車間通信データが配置される。
路車間通信データには、静的情報と動的情報とが存在する。
静的情報は、道路構造などを表す道路線形情報又は交通規制の内容・期間などを示す規制情報などの、短時間では情報内容が変化しない情報をいう。
動的情報は、交通信号機の情報を示す信号情報又は路側センサ6によって検知を示すセンサ情報などの、時々刻々と情報内容が変化し得る情報をいう。つまり、動的情報は、時間の経過とともに情報内容が変動する頻度が静的情報よりも高い情報である。
Road-to-vehicle communication data generated by each
There are static information and dynamic information in the road-to-vehicle communication data.
Static information refers to information whose information content does not change in a short period of time, such as road alignment information indicating a road structure or regulation information indicating the content / period of traffic regulation.
The dynamic information refers to information whose information content may change from moment to moment, such as signal information indicating information of a traffic signal or sensor information indicating detection by a
重要交差点に設置されている路側通信機2は、静的情報と、動的情報とを、割り当てられている2つの第1スロットSL1それぞれに割り当て、両情報を1つの第1スロットSL1ごとに送信する。
重要交差点に設置されている路側通信機2以外の他の路側通信機2は、割り当てられている1つの第1スロットSL1を用いて、静的情報と動的情報の両方を送信する。
The
The
一方、路路間通信用の第1スロットSL1群は、3個の第1スロットSL1(スロット番号i=6,7,8)を含んで構成されている。
図5に示すモデルにおいては、上述したように、路路間通信における必要な時間チャネルの数は9個である。従って、これら時間チャネルに対して1つの第1スロットSL1を割り当てる場合、路路間通信用の第1スロットSL1群としては、最低9個の第1スロットSL1を含んでいればよい。
On the other hand, the first slot SL1 group for road-to-road communication includes three first slots SL1 (slot numbers i = 6, 7, 8).
In the model shown in FIG. 5, as described above, the number of time channels required for inter-road communication is nine. Therefore, when one first slot SL1 is assigned to these time channels, the first slot SL1 group for road-to-road communication may include at least nine first slot SL1s.
本実施形態では、一つの無線フレームに路路間通信用の第1スロットSL1は、3つ存在している。よって、各時間チャネルに対して1つの第1スロットSL1を割り当てることはできない。
そこで、本実施形態では、路路間通信用の第1スロットSL1を各時間チャネル(複数の第2グループ)で共用するように構成されている。
本実施形態では、路路間通信用のスロットを構成する3個の第1スロットSL1の内、2つの第1スロットSL1(スロット番号i=7,8)を、それぞれ分割することで2つのサブスロットSSを設けている。これら第1スロットSL1及びサブスロットSSを送信期間として時間チャネルに割り当てれば、1つの無線フレームにおいて、時間チャネルに対して割り当て可能な送信期間を5個確保することができる。
In the present embodiment, there are three first slots SL1 for inter-road communication in one wireless frame. Therefore, one first slot SL1 cannot be assigned to each time channel.
Therefore, in the present embodiment, the first slot SL1 for road-to-road communication is configured to be shared by each time channel (a plurality of second groups).
In the present embodiment, of the three first slot SL1s constituting the slots for road-to-road communication, the two first slots SL1 (slot numbers i = 7, 8) are divided into two subs. A slot SS is provided. By allocating the first slot SL1 and the subslot SS to the time channel as the transmission period, it is possible to secure five transmission periods that can be allocated to the time channel in one radio frame.
また、第1無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1と、第2無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1とを用いて、上記9個の路路間通信の時間チャネルそれぞれに対して送信期間を割り当てるように設定する。
そしてこの場合、路路間通信の時間チャネルの送信期間は、第1及び第2無線フレームそれぞれに分散して割り当てられる。
つまり、隣接配置されている2つの両無線フレームそれぞれに含まれる6つの路路間通信用の第1スロットSL1を一単位として、その単位ごとに9個の路路間通信の時間チャネルの送信期間を割り当てる。
これにより、隣接配置されている2つの無線フレームそれぞれに亘って、路路間通信の時間チャネルの送信期間を割り当てる。
Further, by using the first slot SL1 for inter-road communication included in the first wireless frame and the first slot SL1 for inter-road communication included in the second wireless frame, the above nine roads are used. Set to allocate a transmission period for each communication time channel.
In this case, the transmission period of the time channel for inter-road communication is distributed and allocated to each of the first and second radio frames.
That is, the transmission period of nine road-to-road communication time channels is used as one unit for the first slot SL1 for six-way communication included in each of the two adjacent radio frames. To assign.
As a result, the transmission period of the time channel of the road-to-road communication is allocated to each of the two adjacent radio frames.
このように設定することで、第1及び第2無線フレームそれぞれで5個ずつの送信期間を含んでいるので、路路間通信の時間チャネルに対して割り当て可能な送信期間を、合計10個確保することができる。
このように本実施形態では、路路間通信用の第1スロットSL1を共用することによって、路路間通信の時間チャネル数分の送信期間を確保している。
By setting in this way, since each of the first and second radio frames includes five transmission periods, a total of ten transmission periods that can be assigned to the time channel of inter-road communication are secured. can do.
As described above, in the present embodiment, the transmission period corresponding to the number of time channels of the road-to-road communication is secured by sharing the first slot SL1 for the road-to-road communication.
図6では、第1無線フレームのスロット番号i=6の第1スロットSL1に路路間通信における時間チャネルChRR1が割り当てられている。第1無線フレームのスロット番号i=7,8の第1スロットSL1それぞれに含まれるサブスロットSSには、路路間通信における時間チャネルChRR2〜5が割り当てられている。
また、第2無線フレームのスロット番号i=6の第1スロットSL1に路路間通信における時間チャネルChRR6が割り当てられている。第2無線フレームのスロット番号i=7,8の第1スロットSL1それぞれに含まれるサブスロットSSには、路路間通信における時間チャネルChRR7〜9が割り当てられている。第2無線フレームのスロット番号i=8の第1スロットSL1に含まれる2つのサブスロットSSの内の1つは、時間チャネルが割り当てられていない。
In FIG. 6, the time channel Ch RR 1 in the road-to-road communication is assigned to the first slot SL1 having the slot number i = 6 of the first radio frame. The time channels Ch RR 2 to 5 in the road-to-road communication are assigned to the sub-slot SS included in each of the first slots SL1 of the slot numbers i = 7 and 8 of the first radio frame.
Further, the time channel Ch RR 6 in the inter-road communication is assigned to the first slot SL1 of the slot number i = 6 of the second radio frame. The time channels Ch RR 7 to 9 in the road-to-road communication are assigned to the sub-slot SS included in each of the first slots SL1 of the slot numbers i = 7 and 8 of the second radio frame. One of the two subslot SSs included in the first slot SL1 having slot number i = 8 of the second radio frame is not assigned a time channel.
このように路路間通信の各時間チャネルChRR1〜9には、送信期間が割り当てられている。言い換えると、路路間通信においてグループ分けされた複数(9個)の第2グループそれぞれに、送信期間が割り当てられている。 In this way, a transmission period is assigned to each time channel Ch RR 1 to 9 for inter-road communication. In other words, a transmission period is assigned to each of the plurality (9) second groups grouped in the road-to-road communication.
以上のようにして、路車間通信における5個の時間チャネル(複数の第1グループ)、及び路路間通信における9個の時間チャネル(複数の第2グループ)それぞれには、送信期間が割り当てられる。 As described above, a transmission period is assigned to each of the five time channels (plural first groups) in the road-to-vehicle communication and the nine time channels (plural second groups) in the road-to-road communication. ..
図7は、第1無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1と、第2無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1との関係を示す図である。図中(a)は、第1無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1(例えば、スロット番号i=6の第1スロットSL1)を示し、図中(b)は、第2無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1(例えば、スロット番号i=6の第1スロットSL1)を示している。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the first slot SL1 for road-to-road communication included in the first radio frame and the first slot SL1 for road-to-road communication included in the second radio frame. In the figure (a), the first slot SL1 (for example, the first slot SL1 having the slot number i = 6) for inter-road communication included in the first wireless frame is shown, and in the figure (b), the second slot SL1 is shown. The first slot SL1 for inter-road communication included in the wireless frame (for example, the first slot SL1 having slot number i = 6) is shown.
1つの無線フレームの長さは、100msであるので、第1無線フレームと第2無線フレームとは、100ms周期で切り替わる。
よって図に示すように、両無線フレームに含まれる路路間通信用の第1スロットSL1は、200msの送信周期で現れる。第1無線フレームの第1スロットSL1と第2無線フレームの第1スロットSL1とは、100msだけシフトしており、それぞれ互いに異なる送信タイミングとなっている。
Since the length of one radio frame is 100 ms, the first radio frame and the second radio frame are switched at a cycle of 100 ms.
Therefore, as shown in the figure, the first slot SL1 for inter-road communication included in both radio frames appears with a transmission cycle of 200 ms. The first slot SL1 of the first radio frame and the first slot SL1 of the second radio frame are shifted by 100 ms, and the transmission timings are different from each other.
従って、各路側通信機2は、確実に200msごとに路路間通信の送信機会を得ることができるので、各路側通信機2が必要なときに路路間通信を確実に行うことができる。
Therefore, since each
各路側通信機2は、1PPSを利用して、フレーム番号を特定し、各路側通信機2に割り当てられている路路間通信用の第1スロットSL1のタイミングで路路間通信データの送信を行う。
Each
なお、図7では、各路側通信機2は、1PPSを利用したGPS同期によって互いに同期し、第1無線フレーム及び第2無線フレームを特定し、路路間通信用の第1スロットSL1を特定する場合を示したが、各路側通信機2同士の路路間通信によって同期を行う、いわゆるエア同期によって互いに同期する場合においても、第1無線フレーム及び第2無線フレームを特定することができる。
この場合、特定のフレーム番号が付された無線フレームのタイミング等を、各路側通信機2間で共有する必要があるため、例えば、無線フレームのタイミングを認識している路側通信機2は、送信パケットのヘッダ等に、現在の無線フレームのフレーム番号を格納して他の路側通信機2に通知するように構成することができる。
図8は、「一般社団法人電波産業会、”700MHz帯高度道路交通システム ARIB−STD T109 1.0版“」に記載される送信パケットのIVC−RVC層の拡張領域を示す図である。図に示すように、IVC−RVC層の拡張領域に、上述の無線フレームのフレーム番号を格納して他の路側通信機2に、フレーム番号のタイミングを通知することができる。
また、GPS同期やエア同期に限らず、電波時計を利用して同期を行ってもよいし、無線フレームのフレーム番号を特定可能な同期信号を中央装置4から送信してもよい。
In FIG. 7, each
In this case, since it is necessary to share the timing of the wireless frame with a specific frame number among the
FIG. 8 is a diagram showing an extended region of the IVC-RVC layer of the transmission packet described in "Association of Radio Industries and Businesses," 700MHz band intelligent transportation system ARIB-STD T109 1.0 version "". As shown in the figure, the frame number of the above-mentioned radio frame can be stored in the extended area of the IVC-RVC layer, and the timing of the frame number can be notified to the other
Further, the synchronization is not limited to GPS synchronization and air synchronization, and synchronization may be performed using a radio clock, or a synchronization signal capable of specifying a frame number of a wireless frame may be transmitted from the
このように、本システムでは、各路側通信機2に割り当てられている路路間通信用の第1スロットSL1は、それぞれ互いに異なる送信タイミングの第1無線フレーム及び第2無線フレームに含まれるように設定されている。
As described above, in this system, the first slot SL1 for road-to-road communication assigned to each
ここで、本実施形態の場合、各路側通信機2による路路間通信の送信のタイミングが、200msごとになるため、路車間通信に対して割り当てられる通信リソースよりも少なくなる場合がある。
Here, in the case of the present embodiment, since the timing of transmission of the road-to-road communication by each
この点、路車間通信は、路側通信機2よりも多数存在している車載通信機3との間で通信が行われるため、一般に路路間通信よりも多くの通信リソースを要する。
本発明者は、本システムに関して、実験を行い、路車間通信及び路路間通信において、実際に必要となる単位時間当たりの送信データ量を見積もり、両者を比較した。
その結果、路路間通信において必要となる単位時間当たりの送信データ量は、路車間通信と比較して、概ね半分程度確保されていれば十分であることを確認している。
In this respect, the road-to-vehicle communication generally requires more communication resources than the road-to-road communication because the communication is performed with the in-
The present inventor conducted an experiment on this system, estimated the amount of transmitted data per unit time actually required for road-to-vehicle communication and road-to-road communication, and compared the two.
As a result, it has been confirmed that it is sufficient to secure about half the amount of transmitted data per unit time required for road-to-road communication as compared with road-to-vehicle communication.
本実施形態では、上記比較結果に基づいて、路路間通信に必要な通信リソースが確保されるように、所定の個数(本実施形態では3個)の第1スロットSL1を含んだ路路間通信用の第1スロットSL1群を設けている。
従って、路路間通信に割り当てられる通信リソースが、路車間通信に割り当てられる通信リソースよりも少なく設定されているとしても許容される。
In the present embodiment, based on the above comparison result, between roads including a predetermined number (three in this embodiment) of the first slots SL1 so that the communication resources required for the road-to-road communication are secured. A first slot SL1 group for communication is provided.
Therefore, it is permissible even if the communication resource allocated to the road-to-road communication is set to be smaller than the communication resource allocated to the road-to-vehicle communication.
〔効果について〕
本実施形態では、無線フレームには、路車間通信用の第1スロットSL1(路車間通信用の時間スロット)、及び路路間通信用の第1スロットSL1(路路間通信用の時間スロット)が設けられている。
また、第1グループの数をCRV(=路車間通信における時間チャネルの数)、第2グループの数をCRR(=路路間通信における時間チャネルの数)、1つの無線フレームに含まれている路車間通信用の第1スロットSL1の数をSRV、1つの無線フレームに含まれている路路間通信用の第1スロットSL1の数をSRRとしたとき、これら各数値は、以下の通りである。
[About the effect]
In the present embodiment, the wireless frame includes a first slot SL1 (time slot for road-to-vehicle communication) for road-to-vehicle communication and a first slot SL1 (time slot for road-to-road communication) for road-to-road communication. Is provided.
The number of the first group is included in CRV (= the number of time channels in road-to-vehicle communication), the number of the second group is included in CRR (= the number of time channels in road-to-road communication), and one wireless frame. When the number of the first slot SL1 for the road-to-vehicle communication is S RV and the number of the first slot SL1 for the road-to-road communication included in one wireless frame is S RR , these numerical values are calculated. It is as follows.
CRV = 5
CRR = 9
SRV = 6
SRR = 3
CRV = 5
CRR = 9
S RV = 6
S RR = 3
上記各数値は、下記式(21),(22)を満たしている。
CRV < CRR ・・・(21)
SRV > SRR ・・・(22)
Each of the above numerical values satisfies the following equations (21) and (22).
CRV < CRR ... (21)
S RV > S RR ... (22)
上記構成の通信システムによれば、各路側通信機2が、路路間通信用の第1スロットSL1を複数の第2グループで共用することで上記式(22)を満たす送信を行う通信制御装置25を備えている。
このため、第2グループの数CRRが第1グループの数CRVよりも多い場合においても、路路間通信用の第1スロットSL1を第2グループで共用することで、無線フレームに含まれている路路間通信用の第1スロットSL1は、路車間通信用の第1スロットSL1よりも多く設定されることがない。このため、路車間通信の干渉回避に加え、路路間通信の干渉回避を考慮したスロットの割り当てを行ったとしても、第1スロットSL1が無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。
According to the communication system having the above configuration, each
Therefore, even when the number C RR of the second group is larger than the number C RV of the first group, the first slot SL1 for road-to-road communication is shared by the second group and is included in the wireless frame. The first slot SL1 for road-to-road communication is not set more than the first slot SL1 for road-to-vehicle communication. Therefore, even if the slots are allocated in consideration of the interference avoidance of the road-to-vehicle communication in addition to the interference avoidance of the road-to-vehicle communication, it is possible to suppress the wasteful consumption of the first slot SL1.
さらに、上記各数値は、下記式(23)を満たしている。
(SRV − CRV) + CRR ≧ SRV + SRR ・・(23)
Further, each of the above numerical values satisfies the following formula (23).
(S RV- CRV ) + C RR ≧ S RV + S RR ... (23)
上記式(23)の左辺の(SRV − CRV)は、複数の第1グループに割り当てた第1スロットSL1の数と、第1グループの数との差を示す。これは、複数の第1グループの内、2以上の時間スロットが割り当てられている第1グループが存在する場合にプラスの値となる。言い換えると、複数の第1グループの内、1つの第1グループに対し、第1スロットSL1が重複して割り当てられている場合の第1スロットSL1の重複している個数を示している。上記実施形態の場合、(SRV − CRV)は「1」であり、重要交差点に配置されている路側通信機2に第1スロットSL1が余分に1個割り当てられていることに対応している。
The left side of equation of (23) (S RV - C RV) indicates the number of the first slot SL1 assigned to the plurality of first group, the difference between the number of the first group. This is a positive value when there is a first group to which two or more time slots are assigned among the plurality of first groups. In other words, the number of duplicates of the first slot SL1 when the first slot SL1 is duplicatedly assigned to one first group among the plurality of first groups is shown. In the case of the above embodiment, ( SRV- CRV ) is "1", corresponding to the fact that one extra first slot SL1 is assigned to the
また、第2グループの数CRRは、路車間通信及び路路間通信の両方の干渉を考慮したときに分けることができるグループの数(必要となる時間チャネルの数)と同じである。このため、上記式(23)の左辺は、路車間通信及び路路間通信の両方の干渉を考慮して(少なくとも)路車間通信を行う場合に必要な第1スロットSL1の数となる。 Further, the number CRR of the second group is the same as the number of groups (the number of required time channels) that can be divided when the interference of both road-to-vehicle communication and road-to-road communication is taken into consideration. Therefore, the left side of the above equation (23) is the number of first slots SL1 required for (at least) road-to-vehicle communication in consideration of interference between road-to-vehicle communication and road-to-road communication.
よって、上記式(23)の左辺は、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮した場合、言い換えると、複数の第1グループ、及び複数の第2グループで時間チャネルの数(両グループの数)が大きい方の時間チャネルの割り当て方で路車間通信を行う場合に必要となる第1スロットSL1の数を示している。それに対して、上記式(23)の右辺は路車間通信のみの干渉を考慮した場合に、路車間通信を行うために必要となる第1スロットSL1の数(SRV)と路路間通信を行うために必要となる第1スロットSL1の数(SRR)の合計値を示している。 Therefore, the left side of the above equation (23) is the number of time channels in the plurality of first groups and the plurality of second groups (both) when considering the interference of both road-to-vehicle communication and road-to-road communication. The number of first slots SL1 required for road-to-vehicle communication with the method of allocating the time channel having the larger number of groups) is shown. On the other hand, the right side of the above equation (23) is the number of first slots SL1 (SRV ) required for road-to-vehicle communication and road-to-road communication when considering the interference of only road-to-vehicle communication. The total value of the number (SRR ) of the first slot SL1 required for this is shown.
つまり上記式(23)は、路車間通信のみの干渉を考慮した場合に必要となる路車間通信用の第1スロットSL1の数(SRV)と路路間通信用の第1スロットSL1の数(SRR)の合計値が、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮して少なくとも路車間通信を行う場合に必要な第1スロットSL1の数(式(23)の左辺)以下となることを示している。
上記式(23)を満たすように、路車間通信の干渉のみを考慮した環境下で前期路路間通信用の第1スロットSL1を共用することで、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮した環境下で路車間通信と路路間通信の両方を行う場合に比べて、第1スロットSL1の総数を同じ、あるいは、それ未満に削減することができる。
この結果、路車間通信と路路間通信の両方の干渉を考慮して第1スロットSL1を割り当てた場合よりも、第1スロットSL1が無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。
That is, the above equation (23) is the number of the first slot SL1 (SRV ) for the road-to-vehicle communication and the number of the first slot SL1 for the road-to-vehicle communication, which are required when the interference of only the road-to-vehicle communication is considered. the sum of (S RR) is, (the left-hand side of equation (23)) the number of the first slot SL1 required when performing at least road-vehicle communication in consideration of the interference of both the road-vehicle communication and road-road communication below It shows that it becomes.
By sharing the first slot SL1 for the previous term road-to-road communication in an environment where only the interference of the road-to-vehicle communication is considered so as to satisfy the above equation (23), both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication are satisfied. Compared with the case where both road-to-vehicle communication and road-to-road communication are performed in an environment considering interference, the total number of the first slot SL1 can be reduced to the same or less.
As a result, it is possible to suppress the wasteful consumption of the first slot SL1 as compared with the case where the first slot SL1 is assigned in consideration of the interference of both the road-to-vehicle communication and the road-to-road communication.
また、本システムでは、上述のように、隣接配置されている所定数の無線フレームそれぞれに含まれる前記路路間通信用の時間スロットに対して、前記複数の第2グループの送信期間を割り当てるものであり、前記複数の第2グループの送信期間は、それぞれ前記所定数の無線フレームそれぞれに分散して割り当てられる。
この場合、隣接配置されている2つの無線フレームそれぞれに亘って、路路間通信の時間チャネルの送信期間を割り当てることができる。また、互いに異なる送信タイミングの無線フレームに含まれている路路間通信用の第1スロットSL1同士は、無線フレーム内での位置が同じであるとしても、無線フレームとしての送信タイミングが異なるので各第2グループに割り当てることができる。このため、より多数の第2グループに送信期間を割り当てることができる。
Further, in this system, as described above, the transmission period of the plurality of second groups is allocated to the time slots for inter-road communication included in each of a predetermined number of wireless frames arranged adjacent to each other. The transmission period of the plurality of second groups is distributed and allocated to each of the predetermined number of radio frames.
In this case, the transmission period of the time channel of the road-to-road communication can be assigned to each of the two adjacent radio frames. Further, even if the first slots SL1 for inter-road communication included in the wireless frames having different transmission timings have the same position in the wireless frame, the transmission timings as the wireless frames are different. It can be assigned to the second group. Therefore, the transmission period can be allocated to a larger number of second groups.
さらに、本システムでは、路路間通信用のスロットを構成する3個の第1スロットSL1の内、2つの第1スロットSL1に、当該第1スロットSL1を分割して構成されたサブスロットSSが含まれている。
すなわち、路路間通信における通信量が比較的少なければ、路路間通信用の第1スロットSL1を分割して用いることができる。
Further, in this system, of the three first slot SL1s constituting the slots for road-to-road communication, the subslot SS configured by dividing the first slot SL1 into two first slots SL1 is provided. include.
That is, if the amount of communication in the road-to-road communication is relatively small, the first slot SL1 for the road-to-road communication can be divided and used.
このように、本実施形態では、路路間通信用の第1スロットSL1を時分割することで、複数のサブスロットSSを設けることができ、路路間通信の時間チャネル(複数の第2グループ)に割り当てるための送信期間をより多く確保することができる。 As described above, in the present embodiment, by time-dividing the first slot SL1 for road-to-road communication, a plurality of sub-slot SS can be provided, and the time channel for road-to-road communication (a plurality of second groups) can be provided. ) Can be secured for a longer transmission period.
〔他の実施形態について〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、重要交差点に配置された路側通信機2を含んだ配置モデル(図5)に基づいて説明したが、例えば、同じモデルで重要交差点がない場合であっても、上述の各数値(CRV,CRR,SRV,SRR)は、上記各式(21),(22),(23)を満たす。
[About other embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the description is based on the arrangement model (FIG. 5) including the
図9は、重要交差点が無い場合の無線フレームの一例を示す図である。重要交差点がない場合、各路側通信機2に対して、路車間通信用の時間チャネルとして、それぞれ第1スロットSL1が1個ずつ割り当てられるので、路車間通信用の第1スロットSL1群は、第1スロットSL1を5個含んで構成されている。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a radio frame when there is no important intersection. When there is no important intersection, one first slot SL1 is assigned to each
よって、この場合の前記各数値は、以下の通りである。 Therefore, each of the above numerical values in this case is as follows.
CRV = 5
CRR = 9
SRV = 5
SRR = 3
CRV = 5
CRR = 9
S RV = 5
S RR = 3
上記各数値は、上記各式(21),(22),(23)を満たしている。
従って、重要交差点が無い場合であっても、上記実施形態と同様に、第1スロットSL1が無駄に消費されてしまうのを抑制する効果を得ることができる。
Each of the above numerical values satisfies the above equations (21), (22), and (23).
Therefore, even when there is no important intersection, it is possible to obtain the effect of suppressing the wasteful consumption of the first slot SL1 as in the above embodiment.
また、図9に示す無線フレームでは、3つの路路間通信用の第1スロットSL1が、それぞれ、3つのサブスロットSSを含んでいる場合を示している。
この場合、路路間通信の時間チャネル(複数の第2グループ)に割り当て可能な送信期間として、各サブスロットSSを用いることができる。
よって、図9に示すように、各サブスロットSSには、9個の路路間通信の時間チャネルChRR1〜9がそれぞれ割り当てられている。
Further, in the wireless frame shown in FIG. 9, a case is shown in which the first slot SL1 for three road-to-road communication includes three subslot SSs, respectively.
In this case, each subslot SS can be used as a transmission period that can be assigned to the time channel (plural second groups) of inter-road communication.
Therefore, as shown in FIG. 9, nine
このように、路路間通信用の第1スロットSL1は、路路間通信の時間チャネルの数や、通信量に応じて、適宜複数の送信期間(サブスロットSS)として分割することができる。 As described above, the first slot SL1 for inter-road communication can be appropriately divided into a plurality of transmission periods (sub-slot SS) according to the number of time channels for inter-road communication and the amount of communication.
また、上記実施形態では、上記各式(21),(22),(23)の全てを満たすように設定された場合を示したが、上記各数値は、式(23)を満たしていなくても、式(21)及び式(22)の両方を満たしていればよく、また、式(22)を満たしていなくても、式(21)及び式(23)の両方を満たしていればよい。 Further, in the above embodiment, the case where the setting is made so as to satisfy all of the above equations (21), (22), and (23) is shown, but each of the above numerical values does not satisfy the equation (23). Also, it is sufficient that both the equation (21) and the equation (22) are satisfied, and even if the equation (22) is not satisfied, both the equation (21) and the equation (23) may be satisfied. ..
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include the meaning equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope.
2 路側通信機
3 車載通信機
5 車両
20 アンテナ
21 無線通信部
23 制御部
SL1 第1スロット(時間スロット)
2
Claims (2)
前記複数の第1スロットは、
路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる複数の路車間通信用時間スロットと、
前記路車間通信用時間スロットとは別の時間スロットであって、路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる複数の路路間通信用時間スロットと、を含み、
各路側通信機が、前記路車間通信用時間スロットには、前記路車間通信で干渉しない第1のグループ分けに従って割り当てられ、前記路路間通信用時間スロットには、前記第1のグループ分けとは異なり、かつ、前記路路間通信で干渉しない第2のグループ分けに従って割り当てられ、
前記周期的な無線フレームにおける第1フレームの前記路路間通信用時間スロットに割り当てられた前記路側通信機と前記第1フレームの次の第2フレームの当該路路間通信用時間スロットに割り当てられた前記路側通信機とが異なり、
前記第1のグループ分けは、前記路車間通信で干渉する前記路側通信機を同じ無線フレームの異なる前記路車間通信用時間スロットに割り当てるグループ分けであり、
前記第2のグループ分けは、前記路路間通信で干渉する前記路側通信機を同じ無線フレーム及び異なる無線フレームの前記路路間通信用時間スロットに割り当てるグループ分けである通信システム。 Each of the plurality of roadside communication devices performs wireless transmission using the first slot assigned to each roadside communication device among the plurality of first slots and the second slots arranged in the periodic wireless frame, and performs in-vehicle communication. The machine is a communication system that performs wireless transmission by a carrier sense method using the second slot.
The plurality of first slots are
A plurality of road-to-vehicle communication time slots used in road-to-vehicle communication performed between a roadside communication device and an in-vehicle communication device, and
A time slot different from the road-to-vehicle communication time slot, including a plurality of road-to-road communication time slots used in road-to-road communication performed between roadside communication devices.
Each roadside communication device is assigned to the road-to-vehicle communication time slot according to the first grouping that does not interfere with the road-to-vehicle communication, and the road-to-vehicle communication time slot is assigned to the first grouping. Are assigned according to a second grouping that is different and does not interfere with the road-to-road communication.
It is assigned to the roadside communication device assigned to the roadside communication time slot of the first frame in the periodic radio frame and to the roadside communication time slot of the second frame following the first frame. It said the Do different and roadside communication equipment was Ri,
The first grouping is a grouping in which the roadside communication devices that interfere with the road-to-vehicle communication are assigned to different time slots for road-to-vehicle communication in the same wireless frame.
The second grouping is a communication system in which the roadside communication equipment that interferes with the roadside communication is assigned to the roadside communication time slots of the same radio frame and different radio frames .
前記複数の第1スロットは、
路側通信機と車載通信機との間で行われる路車間通信で用いられる複数の路車間通信用時間スロットと、
前記路車間通信用時間スロットとは別の時間スロットであって、路側通信機同士の間で行われる路路間通信で用いられる複数の路路間通信用時間スロットと、を含み、
前記割当方法は、
各路側通信機を、前記路車間通信用時間スロットには、前記路車間通信で干渉しない第1のグループ分けに従って割り当てるステップと、
各路側通信機を、前記路路間通信用時間スロットには、前記第1のグループ分けとは異なり、かつ、前記路路間通信で干渉しない第2のグループ分けに従って割り当てるステップと、を含み、
前記周期的な無線フレームにおける第1フレームの前記路路間通信用時間スロットに割り当てられた前記路側通信機と前記第1フレームの次の第2フレームの当該路路間通信用時間スロットに割り当てられた前記路側通信機とが異なる
前記第1のグループ分けは、前記路車間通信で干渉する前記路側通信機を同じ無線フレームの異なる前記路車間通信用時間スロットに割り当てるグループ分けであり、
前記第2のグループ分けは、前記路路間通信で干渉する前記路側通信機を同じ無線フレーム及び異なる無線フレームの前記路路間通信用時間スロットに割り当てるグループ分けである送信期間の割当方法。
Each of the plurality of roadside communication devices performs wireless transmission using the first slot assigned to each roadside communication device among the plurality of first slots and the second slots arranged in the periodic wireless frame, and performs in-vehicle communication. A method of allocating a transmission period, which is executed for a communication system in which the machine performs wireless transmission by a carrier sense method using the second slot.
The plurality of first slots are
A plurality of road-to-vehicle communication time slots used in road-to-vehicle communication performed between a roadside communication device and an in-vehicle communication device, and
A time slot different from the road-to-vehicle communication time slot, including a plurality of road-to-road communication time slots used in road-to-road communication performed between roadside communication devices.
The allocation method is
A step of allocating each roadside communication device to the road-to-vehicle communication time slot according to a first grouping that does not interfere with the road-to-vehicle communication.
Each roadside communication device includes a step of allocating each roadside communication device to the roadside communication time slot according to a second grouping which is different from the first grouping and does not interfere with the roadside communication.
It is assigned to the roadside communication device assigned to the roadside communication time slot of the first frame in the periodic radio frame and to the roadside communication time slot of the second frame following the first frame. Different from the roadside communication device
The first grouping is a grouping in which the roadside communication devices that interfere with the road-to-vehicle communication are assigned to different time slots for road-to-vehicle communication in the same wireless frame.
The second grouping is a method of allocating a transmission period, which is a grouping in which the roadside communication devices that interfere with the roadside communication are assigned to the roadside communication time slots of the same radio frame and different radio frames.
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