(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-04
(45)【発行日】2022-04-12
(54)【発明の名称】無線リソース割当方法及び装置、並びにコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
H04W 16/02 20090101AFI20220405BHJP
H04W 4/44 20180101ALI20220405BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20220405BHJP
【FI】
H04W16/02
H04W4/44
H04W72/04 131
(21)【出願番号】P 2018091503
(22)【出願日】2018-05-10
【審査請求日】2020-12-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】諏訪 晃
(72)【発明者】
【氏名】竹嶋 進
(72)【発明者】
【氏名】石丸 弘之
(72)【発明者】
【氏名】浅尾 啓貴
(72)【発明者】
【氏名】岸本 健吾
【審査官】三枝 保裕
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-038214(JP,A)
【文献】特開2013-141276(JP,A)
【文献】特表2013-511936(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24- 7/26
H04W 4/00-99/00
3GPP TSG RAN WG1-4
SA WG1-4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる方法であって、
VCマップのセルに新設の
第1路側機の位置情報のみが含まれる場合に、前記セルに割り当てられた無線リソースを当該
第1路側機に適用するVC割当を行う第1ステップと、
VCマップのセルに新設の
第1路側機の位置情報と他の路側機の位置情報が含まれる場合に、当該
第1路側機について、
既設の路側機の無線リソースを変更しないPSGアルゴリズムにより無線リソースを割り当てるPSG割当を行う第2ステップと、を含む無線リソース割当方法。
【請求項2】
前記第2ステップにおいて前記PSG割当が行われた場合に、下記に定義するPSGエリアを設定する第3ステップを、更に含む請求項1に記載の無線リソース割当方法。
PSGエリア:PSG割当が行われた路側機を含むセルを中心として、所定の非干渉距離だけ縦横に離れた矩形領域に含まれる複数のセルよりなるエリア
【請求項3】
前記第1路側機とは異なる新設の
第2路側機の位置情報が前記PSGエリアの内部である場合に、当該
第2路側機について前記PSG割当を行う第4ステップを、更に含む請求項2に記載の無線リソース割当方法。
【請求項4】
前記第1路側機とは異なる新設の
第2路側機の位置情報が前記PSGエリアの外部である場合に、当該
第2路側機について前記VC割当を行う第5ステップを、更に含む請求項3に記載の無線リソース割当方法。
【請求項5】
前記第4ステップにおいて前記PSG割当が行われた場合に、当該PSG割当が行われた
前記第2路側機について更に前記PSGエリアを設定する第6ステップを、更に含む請求項3又は請求項4に記載の無線リソース割当方法。
【請求項6】
前記VCマップのセルが、必要なリソース数が16未満の所定数以下となるサイズに設定されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無線リソース割当方法。
【請求項7】
ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる装置であって、
VCアルゴリズムに基づいて作成されたVCマップを記憶する記憶部と、
新設の路側機の位置情報が前記VCマップのセル内で唯一か否かにより、下記に定義するVC割当及びPSG割当のいずれを当該新設の路側機に適用するかを決定する情報処理部と、を備える無線リソース割当装置。
VC割当:VCマップのセルの無線リソースを新設の路側機に適用する処理
PSG割当:
既設の路側機の無線リソースを変更しないPSGアルゴリズムにより新設の路側機に無線リソースを割り当てる処理
【請求項8】
ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる装置として、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
VCマップのセルに新設の路側機の位置情報のみが含まれる場合に、前記セルに割り当てられた無線リソースを当該新設の路側機に適用するVC割当を行う第1ステップと、
VCマップのセルに新設の路側機の位置情報と他の路側機の位置情報が含まれる場合に、当該新設の路側機について、
既設の路側機の無線リソースを変更しないPSGアルゴリズムに基づいて無線リソースを割り当てるPSG割当を行う第2ステップと、を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線リソース割当方法及び装置、並びにコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
車載機などの移動局との無線通信を行うために、多数の路側機が交差点近傍などに設置される。複数の路側機が同じ無線リソースを使用すると、電波の相互干渉が生じる。
このため、干渉ができるだけ生じないように、複数の路側機に無線リソースを割り当てることが望まれている。
【0003】
非特許文献1及び2は、ITS(Intelligent Transport Systems)無線の路側機に適した、無線リソースの割当手法のアルゴリズムが記載されている。
特許文献1には、県境などの境界に隣接する第1エリアに設置する第1路側機に、第1無線リソースの少なくとも一部を割り当て、境界から離れた第2エリアに設置する第2路側機に、第1無線リソースとは異なる第2無線リソースを割り当てる、無線リソースの割当方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【非特許文献】
【0005】
【文献】山口弘純 他、「密に設置されるITS路側機群の運用シナリオに適した無線相互干渉調停アルゴリズム」、情報処理学会研究報告.ITS,2014-ITS-59(28),1-8,2014-11-13
【文献】山口弘純 他、「密な基地局群の無線相互干渉調停のための空間分割スケジューリング技術」、情報処理学会論文誌,Vol.55,No.2,pp.826-837,2014
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
先行技術文献では、VCアルゴリズムとPSGアルゴリズムなどの複数種類のアルゴリズムを併用して、既設の路側機の無線リソースを変更せずに新設の路側機に無線リソースを順次割り当てる場合の適切な手法については想定されていない。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、VCアルゴリズムとPSGアルゴリズムを併用する場合に適切な無線リソースの割当方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1) 本発明の一態様に係る割当方法は、ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる方法であって、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報のみが含まれる場合に、前記セルに割り当てられた無線リソースを当該新設の路側機に適用するVC割当を行う第1ステップと、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報と他の路側機の位置情報が含まれる場合に、当該新設の路側機について、PSGアルゴリズムにより無線リソースを割り当てるPSG割当を行う第2ステップと、を含む。
【0008】
(7) 本発明の一態様に係る割当装置は、ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる装置であって、VCアルゴリズムに基づいて作成されたVCマップを記憶する記憶部と、新設の路側機の位置情報が前記VCマップのセル内で唯一か否かにより、下記に定義するVC割当及びPSG割当のいずれを当該新設の路側機に適用するかを決定する情報処理部と、を備える。
VC割当:VCマップのセルの無線リソースを新設の路側機に適用する処理
PSG割当:PSGアルゴリズムにより新設の路側機に無線リソースを割り当てる処理
【0009】
(8) 本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる装置として、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータに、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報のみが含まれる場合に、前記セルに割り当てられた無線リソースを当該新設の路側機に適用するVC割当を行う第1ステップと、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報と他の路側機の位置情報が含まれる場合に、当該新設の路側機について、PSGアルゴリズムに基づいて無線リソースを割り当てるPSG割当を行う第2ステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、VCアルゴリズムとPSGアルゴリズムを併用する場合に、無線リソースを適切に割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】無線リソース割当装置の構成例を示すブロック図である。
【
図2】無線リソースの使用条件と路側機の設置条件の説明図である。
【
図3】VCマップ生成部の処理内容の一例を示す説明図である。
【
図4】SGアルゴリズムに基づく割当処理の一例を示す説明図である。
【
図5】リソース割当部が実行する無線リソースの割当処理の一例を示すフローチャートである。
【
図6】路側機の新設ごとのリソース割当の一例を示す説明図である。
【
図7】路側機の新設ごとのリソース割当の一例を示す説明図である。
【
図8】路側機の新設ごとのリソース割当の一例を示す説明図である。
【
図9】路側機の新設ごとのリソース割当の一例を示す説明図である。
【
図10】路側機の新設ごとのリソース割当の別例を示す説明図である。
【
図11】路側機の新設ごとのリソース割当の別例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本実施形態の割当方法は、ITS無線の路側機に無線リソースを割り当てる方法であって、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報のみが含まれる場合に、前記セルに割り当てられた無線リソースを当該新設の路側機に適用するVC割当を行う第1ステップと、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報と他の路側機の位置情報が含まれる場合に、当該新設の路側機について、PSGアルゴリズムにより無線リソースを割り当てるPSG割当を行う第2ステップと、を含む。
【0013】
本実施形態の割当方法によれば、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報のみが含まれる場合にVC割当を行い(第1ステップ)、VCマップのセルに新設の路側機の位置情報と他の路側機の位置情報が含まれる場合にPSG割当を行うので(第2ステップ)、新設の路側機に対するVCアルゴリズムとPSGアルゴリズムを併用した無線リソースの割り当てを適切に行うことができる。
【0014】
(2) 本実施形態の割当方法において、前記第2ステップにおいて前記PSG割当が行われた場合に、下記に定義するPSGエリアを設定する第3ステップを、更に含むことが好ましい。
PSGエリア:PSG割当が行われた路側機を含むセルを中心として、所定の非干渉距離だけ縦横に離れた矩形領域に含まれる複数のセルよりなるエリア
【0015】
このようにすれば、新設の路側機の位置情報が第3ステップで設定されたPSGエリアの内部か外部かにより、以後の新設の路側機に適用する割当処理の種別を判定できるようになる。
【0016】
(3) 具体的には、本実施形態の割当方法において、新設の路側機の位置情報が前記PSGエリアの内部である場合には、当該新設の路側機について前記PSG割当を行う第4ステップを、更に実行すればよい。
その理由は、新設の路側機の位置情報がPSGエリアの内部である場合は、PSG割当が行われた既設の路側機との干渉関係を考慮する必要があるので、PSGアルゴリズムにより新設の路側機の無線リソースを割り当てるべきだからである。
【0017】
(4) また、本実施形態の割当方法において、新設の路側機の位置情報が前記PSGエリアの外部である場合には、当該新設の路側機について前記VC割当を行う第5ステップを、更に実行すればよい。
その理由は、新設の路側機の位置情報がPSGエリアの外部である場合は、PSG割当が行われた既設の路側機と非干渉関係にあるので、VCエリアのセルに割り当てられた無線リソースをそのまま採用しても差し支えないからである。
【0018】
(5) 本実施形態の割当方法において、前記第4ステップにおいて前記PSG割当が行われた場合に、当該PSG割当が行われた路側機について更に前記PSGエリアを設定する第6ステップを、更に含むことが好ましい。
このようにすれば、新設の路側機の位置情報が第6ステップで設定されたPSGエリアの内部か外部かにより、以後の新設の路側機に適用する割当処理の種別を判定できるようになる。
【0019】
(6) 本実施形態の割当方法において、前記VCマップのセルが、必要なリソース数が16未満の所定数(例えば
図2の例では12)以下となるサイズに設定されていることが好ましい。
このようにすれば、例えば重要交差点に設置する路側機用の空きスロットを確保できるようになる。このため、一般交差点に対する路側機の設置が先行しても、重要交差点に新設する路側機に無線リソースを割り当て易くなる。
【0020】
(7) 本実施形態の割当装置は、上述の(1)~(6)の割当方法を実行する無線リソース割当装置である。
従って、本実施形態の割当装置は、上述の(1)~(6)の割当方法と同様の作用効果を奏する。
【0021】
(8) 本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の(7)の割当装置として、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。
従って、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の(7)の割当装置と同様の作用効果を奏する。
【0022】
<本発明の実施形態の詳細>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【0023】
〔無線リソース割当装置の構成〕
図1は、本実施形態に係る無線リソース割当装置1の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、無線リソース割当装置1は、記憶部11と情報処理部12とを備える、OS(オペレーティングシステム)及び各種のアプリーションプログラムがインストールされたコンピュータ装置よりなる。図示省略しているが、割当装置1には、液晶ディスプレイなどの表示装置と、マウス及びキーボードなどの入力装置も含まれる。
【0024】
記憶部11は、HDD(Hard Disk Drive)及びSSD(Solid State Drive)のうちの少なくとも1つの不揮発性メモリ(記憶媒体)と、ランダムアクセスメモリ等よりなる揮発性メモリ(記憶媒体)とを含む記憶装置である。
情報処理部12は、記憶部11の不揮発性メモリに格納されたコンピュータプログラム13を揮発性メモリに読み出し、当該プログラム13に従って情報処理を行うCPU(Central Processing Unit)を含む演算処理装置よりなる。
【0025】
記憶部11には、コンピュータプログラム13の他に、地図情報14とエリア情報15が格納されている。
地図情報14は、日本全国を網羅するデジタル地図データよりなる。デジタル地図データには、道路地図データ18が含まれる。道路地図デー18には、「交差点データ」と「リンクデータ」が含まれる。
【0026】
「交差点データ」は、国内の交差点に付与された交差点IDと、交差点の位置情報とを対応付けたデータである。「リンクデータ」は、国内の道路に対応して付与された特定リンクのリンクIDに対して、次の情報1)~4)を対応付けたデータよりなる。
情報1)特定リンクの始点・終点・補間点の位置情報
情報2)特定リンクの始点に接続するリンクID
情報3)特定リンクの終点に接続するリンクID
情報4)特定リンクのリンクコスト
【0027】
道路地図データ18は、実際の道路線形と道路の走行方向に対応したネットワークを構成する。このため、道路地図データ18は、交差点を表すノード間の道路区間を有向リンクl(小文字のエル)で繋いだネットワークになっている。
具体的には、道路地図データ18は、交差点ごとにノードnが設定され、各ノードn間が逆向きの一対の有向リンクlで繋がった有向グラフよりなる。従って、一方通行の道路の場合は、一方向の有向リンクlのみノードnが接続される。
【0028】
エリア情報15には、VCマップ19が含まれる。VCマップ19は、日本全国を網羅するデジタル地図データを所定サイズのセルCで区切ったメッシュデータよりなる。メッシュの粒度は任意であるが、本実施形態では、例えば5次メッシュを採用する。従って、セルCの一辺は250mである。
【0029】
VCマップの各セルCには、セルCの識別情報(メッシュコード)と、セルC内に位置する路側機が使用可能なスロット番号(無線リソース)が割り当てられている。
図1の例では、左上隅から右側に向かって順に、「3」、「4」、「5」、「1」、「2」……のスロット番号が割り当てられている。各セルCに対する無線リソースの割り当ては、VCマップ生成部16がVC(Vector-based Cell Cover)アルゴリズムに基づいて実行するが、これについては後述する。
【0030】
エリア情報15には、PSG(Prioritized Station-based Greedy)エリア20が含まれる。PSGエリア20は、リソース割当部17がVCマップ19に重畳的に設定するエリアである。
リソース割当部17は、新設路側機についてPSGアルゴリズムに基づくリソース割当を実行した場合に、新設路側機を含むセルCを中心として、そのセルCから所定の非干渉距離だけ縦横に離れた矩形領域に含まれる複数のセルCを、PSGエリアに設定する。
【0031】
情報処理部12には、VCマップ生成部16及びリソース割当部17が含まれる。これらは、情報処理部12が記憶部11からコンピュータプログラム13を読み出して実行することによって達成される機能部である。
【0032】
VCマップ生成部16は、地図情報14からVCマップ19を生成して記憶部11に記憶させる。VCマップ生成部16が実行する生成処理の詳細については、後述する。
リソース割当部17は、ユーザが入力した新設路側機の位置情報と、記憶部11が記憶するエリア情報15とに基づいて、新設路側機に割り当てる無線リソース(タイムスロット)を決定する。リソース割当部17が実行する割当処理の詳細についても、後述する。
【0033】
〔無線リソースの使用条件及び路側機の設置条件〕
図2は、無線リソースの使用条件と路側機の設置条件の説明図である。
図2に示すように、割当対象となる無線リソースは、1つの制御周期において時分割で並ぶ複数のタイムスロットSL1~SL16よりなる。タイムスロットSL1~SL16は、ITS用路側機(基地局)の送信可能時間である。
【0034】
複数のタイムスロットSL1~S16は、所定時間(100ms)の1つの制御周期に含まれており、制御周期は繰り返し生じる。1つの制御周期において、タイムスロットSL1~S16の間の期間は、車載機などの移動局の無線通信に用いられる。
かかるタイムスロットSL1~SL16は、700MHz帯高度道路交通システム(ARIB STD-T109)に規定されている。
【0035】
図2の道路地図(交差点NW)において、「A」~「I」の意味は次の通りである。
A:重要交差点に設置される路側機(中央装置と専用回線で接続)
B~E:一般交差点に設置される中継用の路側機(中央装置と非接続)
F~I:一般交差点に設置される末端の路側機(中央装置と非接続)
【0036】
図2に示すように、タイムスロットSL1~SL16の使用条件は次の通りである。
スロットSL1,SL2 :路側機Aの路車間通信用とする。
スロットSL3~SL12 :VC/PSG割当用とする。
スロットSL13,SL14:重要交差点で干渉した時の路路間通信用として開ける。
スロットSL15,SL16:路側機A~Iの路路間通信用とする。
【0037】
また、新設路側機の設置条件は、次の条件1及び2である。
条件1:VCセル内に設置する路側機は1台とする。
条件2:重要交差点に対する路側機の設置間隔は、所定の干渉距離(例えば1180m)以上とする。
【0038】
〔VCマップ生成部の処理内容〕
図3は、VCマップ生成部16の処理内容の一例を示す説明図である。
前述の通り、VCマップ生成部16は、VCアルゴリズムに基づいて、上記の設置条件に適合するセルサイズを決定し、各セルCに無線リソースを割り当てたVCマップ19を生成する。以下、
図3を参照しつつ、VCアルゴリズムに基づくVCマップ19の生成方法の概要を説明する。
【0039】
VCアルゴリズムには、次の工程1~4が含まれる。
工程1:設置エリアの区画
工程1は、路側機の設置エリアを所定サイズのセルCに区画する処理である。
図3Aに示すように、路側機の設置エリアが、所定サイズのセルCに区切られる。
図3Aでは、路側機の設置エリアが、格子状の道路Rを含む所定範囲のエリアで示され、路側機が設置される交差点が黒丸で示されている。セルCの大きさは、予めタイムスロットの使用条件として設定した、VC/PSG割当用スロット数(本実施形態では12)を超えない区画数で干渉範囲を区画できるサイズとすることが好ましい。
【0040】
2)工程2:非干渉セルの探索
工程2は、セルCごとに非干渉となる他のセルCを探索する処理である。
VCアルゴリズムでは、路側機の実際の設置位置ではなく、セル単位で干渉関係が考慮される。具体的には、各セルCについて、当該セルCと干渉関係にある「干渉セル」と、非干渉関係にある「非干渉セル」が探索される。
図3Aにおいて、セルC1に対して、セルC2が干渉セルであり、セルC3が非干渉セルである。
【0041】
3)工程3:無線リソースの割り当て及びリソース数の演算
工程3は、干渉セルに異なる無線リソース(タイムスロット)を規則的に割り当て、非干渉セル同士に同じ無線リソース(タイムスロット)を割り当てて、設置エリアにおいて必要となるリソース数を求める処理である。
図3Bでは、干渉関係のセルC1とセルC2に異なるタイムスロットが割り当てられ、非干渉関係のセルC1とセルC3に同じ無線リソースが割り当てられている。
【0042】
4)工程4:セルサイズの特定
工程4は、セルサイズを種々に変更して工程1~3の処理を繰り返し、設置エリアにおいて必要となるリソース数がVC/PSG割当用スロット数を超えない、かつ、最小となるセルサイズを特定する処理である。
図3Bでは、設置エリアを縦7×横9に区分するセルサイズとなっており、リソース数はスロット番号1~5の5つとなっている。
【0043】
VCマップ生成部16は、
図3に示す設置エリアを日本全国を網羅するデジタル地図データの範囲に広げ、当該範囲に含まれる各セルCに無線リソースを割り当てる。従って、VCマップ19の範囲は、日本全国を網羅する広域な範囲に及ぶ。
【0044】
〔SG及びPSGアルゴリズムによる割当処理〕
図4は、SG(Station-based Greedy)アルゴリズムに基づく割当処理の一例を示す説明図である。
図4において、R1~R26は、各交差点に位置する路側機である。
まず、
図4Aに示すように、最も設置密度が高い路側機R15を、対象路側機として選択し、無線リソース(ここでは、仮にタイムスロットSL11とする。)を割り当てる。対象路側機R15は、タイムスロットSL11を割り当てた最初の路側機とする。
【0045】
次に、対象路側機R15と同じ無線リソースを割り当てる路側機を探索する。
具体的には、対象路側機R15と他の路側機R1~R14,R16~R26との間の干渉関係を計算し、対象路側機R15が、与干渉源とならない第1非干渉路側機(対象路側機R15から干渉を受けない路側機)を抽出する(
図4A参照)。
例えば、対象路側機R15から路側機R9の通信エリアE内へ与えられる電波干渉が計算され、電波干渉が弱ければ、路側機R9は第1非干渉路側機として抽出される。
【0046】
次に、干渉関係の計算結果に基づいて、
図4Aの第1非干渉路側機のうちで、対象路側機R15への与干渉源とならない第2非干渉路側機(対象路側機R15へ干渉を与えない路側機)を抽出する(
図4B参照)。
例えば、第1非干渉路側機のうち、路側機R4や路側機R9が、対象路側機R15の通信エリアE内へ与える電波干渉が計算され、電波干渉が強ければ、路側機R4や路側機R9は第2非干渉路側機としては抽出されない。
【0047】
図4Bでは、路側機R1,R5,R6,R8,R21,R22,R26が第2非干渉路側機として抽出されている。
第2非路側干渉路側機には、対象路側機R15と同じ無線リソースが割り当てることができる。このうち、対象路側機R15からの距離が最も短い、或いは、路側機の密度が最も高い路側機に、対象路側機R15と同じ無線リソース(タイムスロットSL11)を割り当てる。
【0048】
ここでは、例えば、路側機R22に、対象路側機R15と同じ無線リソース(タイムスロットSL11)を割り当てる。
続いて、第2非干渉路側機のうち、路側機R22の次に、対象路側機R15からの距離が最も短い、或いは、路側機の密度が最も高い路側機が、路側機R8である場合には、路側機R8が、路側機R15に加えて路側機R22とも相互干渉の関係に無ければ、路側機R8にも対象路側機R15と同じ無線リソースを割り当てる。
【0049】
一方、相互干渉の関係にあれば、路側機R15や路側機R22とは異なる無線リソースの割り当てを試みる。このとき、当該異なる無線リソース(例えば、タイムスロットSL12)を割り当てられた路側機が他になければ、路側機R15と同様の処理を行う。
当該異なる無線リソースを割り当てられた路側機が他にあれば、路側機R15がタイムスロットSL11の場合に行った処理と同様の処理を行う。
【0050】
これを、タイムスロットSL11における複数の第2非干渉路側機について繰り返すことにより、対象路側機R15と同じ無線リソース(タイムスロットSL11)を割り当てることができる路側機R6,R8,R22,R26を決定する(
図4C参照)。
以上の処理が終了すると、対象路側機R15の近傍の路側機(例えば、路側機R10)を、次の対象路側機として、
図4A~
図4Cの処理を繰り返す。これにより、所定の相互干渉エリアに設置される路側機にどの無線リソースを割り当てられるかを決定する。
【0051】
PSGアルゴリズムの割当処理は、上記のSGアルゴリズムの割当処理を、既設の路側機の無線リソースを変更しないとの加重条件の下で行われる処理である。
【0052】
〔リソース割当部の処理内容〕
図5は、リソース割当部17が実行する無線リソースの割当処理の一例を示すフローチャートである。
図5に示すように、リソース割当部17は、ユーザによる新設路側機の位置情報の操作入力を契機として(ステップST11でYes)に、入力された路側機の位置情報がPSGエリア20内か否かを判定する(ステップST12)。
【0053】
上記の位置情報の操作入力は、例えば、ディスプレイに表示された道路地図の交差点の上にマウスポインタを移動し、当該交差点の上でマウスをクリックすることにより行うことができる。
ステップST12の判定は、ポインタで指定された路側機の位置情報(座標値)を含むセルCが、エリア情報15のPSGエリア20として指定されているか否かによって行われる。
【0054】
ステップST12の判定結果が否定的である場合(位置情報がPSGエリア20の範囲外の場合)には、リソース割当部17は、位置情報がVCマップ19のセルC内で唯一の位置情報か否かを判定する(ステップST13)。
なお、PSGエリア20は、後述のPSG割当が実施された場合に作成されるので(ステップST15,ST16)、過去に一度もPSG割当が実施されていない場合には、PSGエリア20は存在せず、ステップST12の判定結果は必ず否定的となる。
【0055】
ステップST13の判定結果が肯定的である場合は、リソース割当部17は、入力された新設路側機について、「VC割当」を実施する(ステップST15)。
「VC割当」とは、VCマップ19のセルCに割り当てられた無線リソースをそのまま新設路側機に適用する処理のことである。従って、位置情報を含むセルCのスロット番号が「3」である場合は、新設路側機にタイムスロットSL3が適用される。
【0056】
ステップST12の判定結果が肯定的である場合、及び、ステップST13の判定結果が否定的である場合は、リソース割当部17は、「PSG割当」を実施する(ステップST15)。
「PSG割当」とは、新設路側機について、セルCのスロット番号をそのまま適用するのではなく、前述のPSGアルゴリズムに基づいて無線リソースを割り当てる処理のことである。
【0057】
PSG割当(ステップST15)を実施した場合、リソース割当部17は、PSGエリア20を作成し、作成したPSGエリア20を記憶部11のエリア情報15に追加することにより、エリア情報15を更新する(ステップST16)。
例えば、リソース割当部17は、新設路側機を含むセルCを中心として、そのセルCから所定の非干渉距離(例えば、1180m)だけ縦横に離れた矩形領域に含まれる複数のセルCを、PSGエリア20に指定する。
【0058】
〔路側機の新設ごとのリソース割当〕
図6~
図9は、路側機の新設ごとのリソース割当の一例を示す説明図である。
図6~
図9の画面1~6は、無線リソース割当装置1のディスプレイに表示されるデジタル地図データの表示画面である。
図6の画面1に含まれる直線は、デジタル地図データの「道路」を示し、直線の交点は「交差点」を示す。なお、図示の煩雑さを避けるため、画面2以降については道路の表示を省略している。
【0059】
画面1~6において、Rj(j=1~7)は、「一般交差点」に対する設置が指定された路側機である。Rjの添え字jは、ユーザが設置を指定した順番を表す。
画面1~6において、「VC」は、路側機について「VC割当」(
図5のステップST14)が実施されたことを示す。「PSG」は、路側機について「PSG割当」(
図5のステップST15)が実施されたことを示す。
【0060】
画面1~6において、白抜きの四角形ドットは、現時点で既設の路側機を示し、黒塗りの四角形ドットは、ユーザが新たに設置を指定した新設の路側機を示す。
画面2~6において、VCマップ19のセルC及びPSGエリア20A,20Bが表示されているが、セルC及びPSGエリア20A,20Bについては、必ずしもディスプレイに表示される必要はない。
【0061】
図6の画面1は、路側機R1→路側機R2→路側機R3の順で路側機の設置が既に指定され、路側機R4の新設が指定された場合の表示画面である。ここでは、路側機R1~R4の位置情報は、VCマップ19のセルC内で唯一であるとする。
この場合、リソース割当部17は、路側機R1~R4に対してVC割当を実行する(
図5のステップST12~ST14)。従って、路側機R1~R4については、VCマップ19のセルCに割り当てられたタイムスロットが適用される。
【0062】
図7の画面2は、4つの交差点への路側機R1~R4(いずれもVC割当)の設置が既に指定され、路側機R5の新設が指定された場合の表示画面である。ここでは、指定された路側機R5の位置情報は、既設の路側機R4の位置情報を含むセルC内であるとする。
この場合、リソース割当部17は、新設の路側機R5に対してPSG割当を実行する(
図5のステップST12,ST13,ST15)。従って、路側機R5については、PSG割当により決定したタイムスロットが適用される。
【0063】
図7の画面3に示す通り、新設の路側機R5に対するPSG割当が行われると、リソース割当部17は、路側機R5を含むセルCを中心としたPSGエリア20Aを設定する(
図5のステップST16)。
以後、ユーザが指定する新設路側機の位置情報がPSGエリア20Aの内部か外部かにより、新設路側機に適用するリソース割当の種別をPSG割当とするかVC割当とするかが決定される(
図7のステップST12)。
【0064】
図8の画面4は、路側機R5の設置に伴ってPSGエリア20Aが設定された後、PSGエリア20Aの外側に、路側機R6の新設が指定された場合の表示画面である。ここでは、路側機R6の位置情報は、VCマップ19のセルC内で唯一であるとする。
この場合、リソース割当部17は、路側機R6に対してVC割当を実行する(
図5のステップST12~ST14)。従って、路側機R6については、VCマップ19のセルCに割り当てられたタイムスロットが適用される。
【0065】
図8の画面5は、路側機R5の設置に伴ってPSGエリア20Aが設定された後、PSGエリア20Aの内側に、路側機R7の新設が指定された場合の表示画面である。
この場合、リソース割当部17は、路側機R7に対してPSG割当を実行する(
図5のステップST12,ST15)。従って、路側機R7については、PSG割当により決定したタイムスロットが適用される。
【0066】
図9の画面6に示す通り、新設の路側機R7に対するPSG割当が行われると、リソース割当部17は、路側機R7を含むセルCを中心としたPSGエリア20Bを更に設定する(
図5のステップST16)。
以後、ユーザが指定する新設路側機の位置情報がPSGエリア20A,20Bの内部か外部かにより、新設路側機に適用するリソース割当の種別をPSG割当とするかVC割当とするかが決定される(
図7のステップST12)。
【0067】
〔第1の変形例:重要交差点に路側機を追加する場合〕
図10は、路側機の新設ごとのリソース割当の別例を示す説明図である。
図10の画面7及び8も、無線リソース割当装置1のディスプレイに表示されるデジタル地図データの表示画面であるが、道路の表示は省略している。
【0068】
図10の画面7及び8において、Ra~Rcは、「重要交差点」に対する設置が指定された路側機である。Ra~Rcの添え字a~cは、ユーザが設置を指定した順番を表す。
ここでは、前述の通り、重要交差点に設置する路側機のためのタイムスロットSL1,SL2,SL13,SL14が予め確保されているとする。従って、重要交差点に最初に設置が指定される路側機Raについては、リソース割当部17は、路側機Raの位置情報がどのエリアであるかに関係なく、予め確保されたいずれかのタイムスロット(例えばスロットSL1)を割り当てる。
【0069】
図10の画面7は、路側機Ra→路側機Rb→路側機Rcの順で重要交差点に対する路側機の設置が指定された場合の表示画面である。ここでは、2番目の路側機Raの位置情報は、路側機Raと相互に重要交差点干渉エリア21の外部であり、3番目の路側機Rcの位置情報は、路側機Raの重要交差点干渉エリア21の内部であるとする。
重要交差点干渉エリア21は、路側機Raを含むセルCから所定の非干渉距離(例えば、1180m)だけ縦横に離れた矩形領域に含まれる複数のセルCよりなる。
【0070】
リソース割当部17は、2番目の路側機Raについては、1番目の路側機Raと相互に干渉関係にないので、1番目の路側機Raと同じタイムスロット(例えばスロットSL1)を割り当てる。
リソース割当部17は、3番目の路側機Rcについては、1番目の路側機Raと干渉すするので、PSG割当を実施する。
【0071】
図10の画面8に示す通り、新設の路側機Rcに対するPSG割当が行われると、リソース割当部17は、路側機Rcを含むセルCを中心としたPSGエリア20Cを更に設定する。
以後、ユーザが指定する新設路側機の位置情報がPSGエリア20A~20Cの内部か外部かにより、新設路側機に適用するリソース割当の種別をPSG割当とするかVC割当とするかが決定される(
図7のステップST12)。
【0072】
〔第2の変形例:空きスロットなしの場合の再割当〕
図11は、路側機の新設ごとのリソース割当の別例を示す説明図である。
図11の画面9及び10も、無線リソース割当装置1のディスプレイに表示されるデジタル地図データの表示画面であるが、道路の表示は省略している。
【0073】
図11の画面9及び10において、R8は、「一般交差点」に対する新設が指定された路側機である。
ここでは、
図11の画面9に示す通り、路側機R8の位置情報が既設のPSGエリア20A~20Cの内部にあり、かつ、路側機R8のPSG割当を行っても、一般交差点に設置する路側機R8のためのタイムスロットSL3~SL12に空きがないものとする。
【0074】
この場合、リソース割当部17は、
図11の画面10に示す通り、路側機R8に関する再割当エリア22を設定する。再割当エリア22は、路側機R8を含むセルCから所定の非干渉距離(例えば、1180m)だけ縦横に離れた矩形領域に含まれる複数のセルCよりなる。
そして、リソース割当部17は、再割当エリア22に含まれるすべての路側機R4~R8,Ra,RcについてPSG割当を実施して無線リソースの再割当を行う。
【0075】
このようにすれば、既設の路側機R4~R7,Ra,Rcに対するPSG割当により、路側機8のためのタイムスロットに空きが発生する場合があり、新設の路側機R8に対する無線リソースの割り当てが可能になり得る。
【0076】
〔その他の変形例〕
上述の実施形態(変形例を含む。)は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0077】
例えば、上述の実施形態において、VCマップ生成部16は必ずしも無線リソース割当装置1に搭載される必要はなく、他のコンピュータ装置に存在してもよい。この場合、他のコンピュータ装置が生成したVCマップ19を記憶部11にインストールすればよい。
【符号の説明】
【0078】
1 無線リソース割当装置
11 記憶部
12 情報処理部
13 コンピュータプログラム
14 地図情報
15 エリア情報
16 VCマップ生成部
17 リソース割当部
18 道路地図データ
19 VCマップ
20 PSGエリア
20A~20C PSGエリア
21 重要交差点干渉エリア
22 再割当エリア