JP5369963B2 - 無線通信装置、移動体、無線通信方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
システム制御手段110は、無線通信装置100の通信全体を制御する。具体的には、情報管理手段120、及び無線制御手段130を制御し、連動させて通信を実行させる。
情報管理手段120は、無線通信を行うために必要な情報を取得・保持する。例えば、自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置に関する情報を取得し、保持する。また、定期的に保持する情報を更新する。情報管理手段20は、当該情報を保持するためのメモリを備える。
無線制御手段130は、通信回線へ出力する無線出力を制御する。また、通信にあたって、通信回線が使用中であるか否かを確認する。通信回線が使用中である場合には、通信回線が空き状態になるまで待って通信を行う。
情報管理手段120は、任意のタイミングで自己の通信エリア内に存在する他の無線通信装置に関する情報を取得し、メモリに保持する。
システム制御手段110は、自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数を特定する台数閾値を保持する。もしくは、情報管理手段120に台数閾値を保持させ、システム制御手段110は、これを参照する。システム制御手段110は、他の無線通信装置に関する情報を用いて、自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数をカウントし、台数が予め保持する台数閾値を超える場合、無線制御手段130へ無線出力を下げる制御を行う。
図2は、実施形態1に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。図2を参照すると、車両等の移動体200に搭載される無線通信装置101は、システム制御手段10と、情報管理手段20と、無線制御手段30と、アンテナ40と、位置情報取得手段50とから構成されている。
システム制御手段10は、無線通信装置100の通信全体を制御する。情報管理手段20、無線制御手段30、アンテナ40、及び位置情報取得手段50と連動して動作させる。
アンテナ40は、無線制御手段30からの制御により電波を放射する機能を備えている。
位置情報取得手段50は、移動体200の現在位置を測位する機能を備えている。取得した現在位置情報は、システム制御手段10に通知され、無線出力を制御するときに利用される。
(1)情報管理手段20を参照し、登録されている移動体のうち、当該移動体の通信エリア内にいるものの台数をカウントする。ここで当該移動体の通信エリアは事前の測定値や電気的特性による理論上の算出値等により定められるものとする。このとき、システム制御手段10は、位置情報取得手段50が取得した現在位置情報を用いて自己の通信エリアを特定する。
(2)通信エリア内にいる移動体の台数がもし予め設定した最大値(輻輳が発生し始める台数、台数閾値)を上回った場合、その台数がある値以下に減少するまで逐次的に無線出力を下げる制御を行う。具体的には、システム制御手段10は、他の移動体が台数閾値以下に減少するまで、段階的に無線出力を下げることを無線制御手段30に指示する。例えば、システム制御手段10は、他の移動体が台数閾値以下に減少するまで、無線出力を任意の数値を減少させることを無線制御手段30へ繰り返して指示してもよい。
なお、システム制御手段10は、台数閾値を無線通信装置101内の任意のメモリに保持することを前提とする。台数閾値は、予め利用者によって設定される値である。任意のメモリは、情報管理手段20であってもよい。
実施形態1では、自己の通信エリア内の移動体(無線通信装置)が台数閾値を超えた場合に無線出力を下げる制御を実施したが、本実施形態では、さらに、現在の通信エリアの輻輳状態を考慮する制御方法を説明する。
実施形態1の制御方法では実際に無線通信が行われている割合を考慮していないため、輻輳が発生していないにも関わらず通信エリアを狭めることが生じる。その結果として元々は、送信先の移動体が自己の通信エリアに存在していたため、直接通信できた場合であっても、通信エリアを狭めることによって、送信先の移動体が通信エリア外になることが生じる。そのため、送信先の移動体に対して、他の移動体を中継(マルチホップ)して通信を行うことになり、かえって効率を悪くしてしまう可能性がある。
システム制御手段10は、使用中閾値(衝突検知閾値)を無線通信装置101内の任意のメモリに保持することを前提とする。使用中閾値は、予め利用者によって設定される値である。任意のメモリは、情報管理手段20であってもよい。
また、システム制御手段10は、通信回線使用中の回数のみを用いて無線出力を制御することも可能である。この場合、台数による制御を無効にしてもよいし、台数閾値を無効な数値(無限大など)を設定することによって、台数による制御を無効にしてよい。
実施形態3では、無線通信装置102が、アンテナ40にかえて、アダプティブアレイアンテナを備える場合を説明する。
図4は、図2のシステム構成におけるアンテナ40を、アダプティブアレイアンテナ41に入れ替え、アダプティブアレイアンテナ41は無線制御手段30により放射する電波の指向性を制御できるものとする。
上記各実施形態で説明した衝突を回避する制御方法は、プログラムを用いて実現することができる。プログラムは、無線通信装置内のメモリにロードされ、CPU(Central Processing Unit)の制御に基づいてコンピュータに各処理を実行させる。プログラムは、少なくも次の各処理を実行させる。(a)自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置に関する情報を保持する処理(情報管理処理)、(b)他の無線通信装置に関する情報を用いて、自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数をカウントする処理(台数カウント処理)、(c)カウントした台数が予め保持する台数閾値を超える場合、通信回線へ出力する無線出力を下げる制御を無線制御手段へ行う処理(無線出力制御処理)。
また、当該移動体の通信エリア内に存在する全てあるいは一部の他の移動体からの受信電波強度を把握する手段を有し、受信強度に基づいて、無線出力を制御する。さらに、種々の条件に基づき当該移動体の電波送信出力およびアンテナ指向性の制御を行う手段を有し、無線出力並びにアダプティブアレイアンテナの指向性を制御する。
(1)当該移動体の通信エリア内にいる他の移動体の台数情報を元に、輻輳回避のための無線出力制御を行う機能。
(2)当該移動体の通信エリア内にいる他の移動体の台数情報に加えて、Carrier Senseによる回線使用状態の検知回数情報を元に、輻輳回避のための無線出力制御を行う機能。
(3)当該移動体が送信するデータパケットの送信先となる移動体との現在の通信環境を向上するため、送信先となる移動体の位置、速度、進行方向、および受信電界強度の情報を元に適切な無線出力およびアダプティブアレイアンテナの指向性を制御する機能。
(4)当該移動体の通信エリア内にいる他の移動体の位置、速度、進行方向、および受信電界強度の情報を元に、次の通信に備えた適切な無線出力およびアダプティブアレイアンテナの指向性を制御する機能。
10、110システム制御手段
20、120 情報管理手段
30、130 無線制御手段
40、41 アンテナ
200、200−1、200−2、200−n 移動体
300、300a〜300h 通信エリア
Claims (12)
- 自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置に関する情報を保持する情報管理手段と、
通信回線へ出力する無線出力を制御する無線制御手段と、
前記他の無線通信装置に関する情報を用いて、前記自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数をカウントし、前記台数が予め保持する台数閾値を超える場合、前記無線出力を下げる制御を行うシステム制御手段と、を備え、
前記無線制御手段は、前記通信回線が使用中であるか否かを確認し、
前記システム制御手段は、前記通信回線が使用中であると確認された回数が予め保持する使用中閾値を超える場合、前記無線出力を下げる制御を行う、無線通信装置。 - 前記システム制御手段は、前記台数が前記台数閾値を超え、かつ、前記回数が前記使用中回数を超えた場合に、前記無線出力を下げる制御を行うことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 前記システム制御手段は、前記自己の通信エリア内に
存在する他の無線通信装置が前記台数閾値以下になるまで、逐次的に前記無線出力を下げる制御を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信装置。 - 前記システム制御手段は、前記情報管理手段が保持する他の無線通信装置の情報に基づいて、無線出力を上昇させる制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の無線通信装置。
- 指向性を有するアダプティブアレイアンテナをさらに備え、
前記システム制御手段は、前記情報管理手段が保持する他の無線通信装置の情報に基づいて、無線出力の大きさを制御し、
前記無線制御手段は、前記情報管理手段が保持する他の無線通信装置の情報に基づいて、前記アダプティブアレイアンテナを制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 前記無線制御手段は、送信先となる無線通信装置の情報に基づいて、前記アダプティブアレイアンテナを制御することを特徴とする請求項5記載の無線通信装置。
- 前記無線制御手段は、送信先以外の他の無線通信装置の情報に基づいて、前記アダプティブアレイアンテナを制御することを特徴とする請求項5または6記載の無線通信装置。
- 前記無線制御手段は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)の手順を用いて、通信回線が使用中であるか否かを確認することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の無線通信装置。
- 前記無線通信装置は、車載器であることを特徴とする請求項1乃至8記載のいずれか1項に記載の無線通信装置。
- 自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置に関する情報を保持する情報管理手段と、
通信回線へ出力する無線出力を制御する無線制御手段と、
前記他の無線通信装置に関する情報を用いて、前記自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数をカウントし、前記台数が予め保持する台数閾値を超える場合、前記無線出力を下げる制御を行うシステム制御手段と、を備える無線通信装置を搭載するものであって、
前記無線制御手段は、前記通信回線が使用中であるか否かを確認し、
前記システム制御手段は、前記通信回線が使用中であると確認された回数が予め保持する使用中閾値を超える場合、前記無線出力を下げる制御を行う、移動体。 - 自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置に関する情報を保持し、
前記他の無線通信装置に関する情報を用いて、前記自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数をカウントし、
前記台数が予め保持する台数閾値を超える場合、通信回線へ出力する無線出力を下げる制御を行い、
前記通信回線が使用中であるか否かを確認し、使用中であると確認された回数が予め保持する使用中閾値を超える場合、前記無線出力を下げる制御を行う無線通信方法。 - コンピュータに、
自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置に関する情報を保持する処理と、
前記他の無線通信装置に関する情報を用いて、前記自己の通信エリアに存在する他の無線通信装置の台数をカウントする処理と、
前記台数が予め保持する台数閾値を超える場合、通信回線へ出力する無線出力を下げる制御を行う処理と、
前記通信回線が使用中であるか否かを確認し、使用中であると確認された回数が予め保持する使用中閾値を超える場合、前記無線出力を下げる制御を行う処理と、
を実行させるプログラム。
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