(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置であって、少なくとも１つの他の通信装置から、位置ベース情報またはタイプベース情報を含むコンテキスト情報を受信し、前記受信したコンテキスト情報に基づいて無線フレームの制御チャネルを構成するように構成されており、
前記無線フレームは複数の通信リソースを含み、前記通信装置は、前記コンテキスト情報に基づき、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループを、複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するように構成されており、
前記通信装置はさらに、前記コンテキスト情報に基づく、前記無線フレームの前記複数の通信リソースの、少なくとも２つのグループへの割り当てを、前記複数の他の通信装置にブロードキャストして、前記複数の他の通信装置の各通信装置が、前記各通信装置が割り当てられた前記少なくとも２つの通信リソースグループのうちの１つのグループから、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するように構成されている、通信装置。
【請求項２】
前記通信装置は、前記複数の他の通信装置のうち少なくとも１つの方向、速度及び／又は位置、及び／又は前記複数の他の通信装置の密度に基づいて、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの前記少なくとも２つの通信リソースグループを、前記複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するように構成されている、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置はさらに、前記コンテキスト情報に基づいて、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの前記少なくとも２つの通信リソースグループの、前記複数の他の通信装置のうちの前記少なくとも２つの通信装置グループへの割り当てを動的に適応させるように構成されている、
請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの前記少なくとも２つの通信リソースグループの第１の通信リソースグループの通信リソースは、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの前記少なくとも２つの通信リソースグループの第２の通信リソースグループの通信リソースに対して直交している、
請求項１乃至３いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信装置はさらに、前記複数の通信リソースのうちの前記少なくとも２つの通信リソースグループに異なる優先度を割り当て、前記複数の他の通信装置の各通信装置が、前記異なる優先度に従って前記少なくとも２つの通信リソースグループの１つのグループから、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するように構成されている、
請求項１乃至４いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信装置は、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループを、前記コンテキスト情報に基づいて、定期的にまたはイベントドリブンで、前記複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するように構成されている、
請求項１乃至５いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信装置は、前記コンテキスト情報に基づいて、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループを、前記複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成し、前記少なくとも２つの通信リソースグループの１つのグループ内の通信リソース数が、前記複数の他の通信装置のうちの前記少なくとも２つの通信装置グループの１つのグループ内の通信装置数と比例するように構成されている、
請求項１乃至６いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記コンテキスト情報は、前記複数の他の通信装置のうちの１つの通信装置の位置及び／又は方向に関する情報、前記複数の他の通信装置のうちの１つの通信装置の速度に関する情報、前記複数の他の通信装置のうちの１つの通信装置の技術的能力に関する情報、道路交通情報、前記複数の他の通信装置のうちの１つの通信装置の識別子及び／又はタイムスタンプを含む、
請求項１乃至７いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信装置は、特に非カバレッジ段階においては、通信リソースを予測するように構成されており、特にカバレッジ段階においては、記憶された構成に基づく、
請求項１乃至８いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記通信装置は、リソース設定が満了したとき、特にカバレッジ段階において、通信リソースを再構成するように構成されている、
請求項１乃至９いずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１１】
通信装置により、少なくとも１つの他の通信装置から、位置ベース情報またはタイプベース情報を含むコンテキスト情報を受信するステップと、
前記受信したコンテキスト情報に基づいて無線フレームの制御チャネルを構成するステップと、
を含み、
前記無線フレームは複数の通信リソースを含み、
前記コンテキスト情報に基づき、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループを、複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するステップと、
前記コンテキスト情報に基づく、前記無線フレームの前記複数の通信リソースの、少なくとも２つのグループへの割り当てを、前記複数の他の通信装置にブロードキャストして、前記複数の他の通信装置の各通信装置が、前記各通信装置が割り当てられた前記少なくとも２つの通信リソースグループのうちの１つのグループから、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するステップと、
を更に含む方法。
【請求項１２】
コンピュータで実行されると、請求項１１に記載の方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線移動通信に関する。より具体的に、本発明は通信装置とＶ２Ｘ通信の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
協調的高度道路交通システム（Ｃ−ＩＴＳ）は、交通安全、交通効率または旅行の快適性を向上させるために、交通関係者間のメッセージの交換に基づいたアプリケーションおよびユースケースのセットを指す。このコンテキストでは、車両間（Ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，  Ｖ２Ｖ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、車両とスマートフォンやウェアラブルなどのコンシューマエレクトロニクス製品との間（Ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，  Ｖ２Ｐ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、および車両と信号機や道路標識などの道路インフラストラクチャとの間（Ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，  Ｖ２Ｉ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）でメッセージを交換することができる。これは、全般的に、ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ通信またはＶ２Ｘ通信と呼ばれる。協調認識（ＣＡ）交通安全アプリケーションの場合、各車両は、その位置、速度、軌道およびその他の有用なデータをその近傍の車両に定期的にブロードキャストする。
【０００３】
Ｃ−ＩＴＳのヨーロッパおよびアメリカのシステムは、ＥＴＳＩ  ＩＴＳ−Ｇ５およびＷｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  ｉｎ  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ（ＷＡＶＥ）として知られている。Ｃ−ＩＴＳの米国および欧州のシステムは共に、５．９ＧＨｚで動作し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ規格に基づく。これはＷｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＬＡＮ）の以前の規格に基づいた物理（ＰＨＹ）層およびＭｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）を規定するものである。特に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格からのＯｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＯＦＤＭ）に基づく物理層と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準からのＥｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ（ＥＤＣＡ）に基づくＭＡＣ層とを一部変更して組み込んでいる。ＥＤＣＡプロトコルは、競合ベースであり、Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  （ＣＳＭＡ）  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ  （ＣＳＭＡ／ＣＡ）および４つの異なるアクセスクラス（ＡＣ）を用いる。ＥＤＣＡプロトコルに加えて、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｐ規格におけるチャネルアクセスの性能を改善するために、文献及び標準化グループにおいて、Ｄｅ−ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ  （ＤＣＣ）またはＳｅｌｆ−ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  （ＳＴＤＭＡ）などのソリューションが提案されている。
【０００４】
チャネルアクセスのためのＩＥＥＥ８０２．１１ｐ標準に含まれるＥＤＣＡプロトコルは、輻輳状況におけるＣ−ＩＴＳのＱｏＳ要件を保証するのには十分適しているとは言えない。ＥＤＣＡプロトコルが基づくＣＳＭＡ／ＣＡ機構によると、８０２．１１ｐ移動局は、これは車両内に実装することもできるが、最初にリスニング期間内にチャネルを調べてから情報の送信を行う。チャネルが占有されていなければ、移動局はすぐに送信する。チャネルが占有されている場合、移動局はバックオフ手順を実行する。バックオフ時間は、移動局が送信前に待機しなければならないものであり、ランダムであるが、コンテンションウィンドウ（ＣＷ）として知られるパラメータにより制限される。コリジョンは、複数の移動局が同時に送信しようとする場合に発生する。ＥＤＣＡプロトコルは、異なるリスニング期間とＣＷとを伴うＡＣとして知られる４つのプライオリティレベルを含む。プライオリティがより高いＡＣは、一般的に、より短いリスニング期間とより短いＣＷとを用いることにより、より高速のチャネルアクセスを許可する。
【０００５】
輻輳状況では、すなわち、多数の８０２．１１ｐ移動局がチャネルにアクセスしようと競合しているとき、情報の送信は、ＥＤＣＡプロトコルにおけるコリジョン確率が高いため、Ｃ  ＩＴＳの許容値を超えて遅延することがある。ＤＣＣ機構は、ＥＤＣＡプロトコルを用いてチャネル輻輳を低減する方法として提案された。ＤＣＣを使用するとき、（電力、ブロードキャストビーコンの周期及びキャリアセンス範囲を含む）送信パラメータは、各８０２．１１ｐ移動局により観測されるチャネル負荷に従って更新される。一般的に、より大きいチャネル負荷が検出されると、応答は送信電力またはブロードキャスト周期を低減する。
【０００６】
８０２．１１ｐ移動局におけるチャネルアクセスを改善するために提案されているその他の機構は、ＥＤＣＡプロトコルのＣＳＭＡ／ＣＡを、Ｓｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚｅｄ  ＴＤＭＡ  （ＳＴＤＭＡ）などの分散時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）機構で置き換える又はそれに適合させるものである。この場合、すべての移動局は、フレームに分割され、次いでスロットに分割される時間領域において、同期しているものと仮定される。各スロットの持続時間は、一般的に、１つのブロードキャストビーコンの送信時間に対応する。各移動局は、空いている複数のスロットの中からランダムに、各フレーム内の複数のスロットを選択し、送信する。すべてのスロットが占有されている場合、移動局は、最も離れたところにある移動局により占有されたスロットを選択し、干渉を最小化する。ＳＴＤＭＡ方式を正常に動作させるためには、すべての移動局が時間領域で同期していることが重要であり、これは一般的にＧｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  （ＧＰＳ）などのＧｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  （ＧＮＳＳ）により実現される。
【０００７】
８０２．１１ｐ移動局は、いかなる種類の集中管理も無しに、分散方式で動作するように設計される。これは通常、Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ａｄ−ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＶＡＮＥＴｓ）と呼ばれている。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ移動局が、自機の送信パラメータとチャネルアクセスパラメータとを独立に設定しなければならないことを意味する。この場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ機構では、チャネルアクセスで競合する移動局数が増加すると、ランダムバックオフ手順及び高確率のチャネルコリジョンの結果として、際限ないメッセージ遅延が生じる。一方、ＳＴＤＭＡなどの分散ＴＤＭＡ方式は、すべての送信移動局に対して決定論的チャネルアクセス確率を提供する。それにも関わらず、送信移動局は、分散的リソースアロケーションに依存し、それゆえ送信移動局間の干渉状況になりがちであり、そのためにメッセージの成功裡の受信が許容可能遅延を越えて遅延することがあり得る。ＳＴＤＭＡで時間スロット選択がなされると、３秒ないし８秒の間、用い続けられ、この時間中に移動局間の相対的な位置は数百メートルまで変化し得る。これは、車両が高速道路上で異なる方向に移動している場合のように、移動局が互いに対して非常に高速で移動している状況において、特に重大である。この状況において、ＳＴＤＭＡにより実行されるリソースアロケーションは、ＶＡＮＥＴの速い変化に時間通りに反応できず、それゆえ、移動局間のメッセージ交換は厳しい干渉の結果としてエラーとなりがちである。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の１つの目的は、Ｖ２Ｘ通信の改善することであり、特に、通信リソースを求めて競合する通信装置セットが動的に変化する状況において、効率的かつ信頼できる通信をできるＶ２Ｘ通信のための改善された通信装置及び方法を提供することである。
【０００９】
この目的は独立項の主題により達成される。さらに別の実装形式は、従属項、説明、及び図面から明らかである。
【００１０】
本発明は、通信装置間の通信の干渉および衝突を低減するために、コンテキスト情報に基づき分散ＴＤＭＡ方式の通信リソースを事前設定するという概念に基づく。  
通信装置は、自動車、オートバイ、自転車、飛行機など、車両などの移動通信装置であり得る。また、静止装置、例えば交通監視システムなども通信装置であり得る。通信装置は、上記の装置の１つに取り付けられ、及び／又は組み込まれる装置でもあり得る。
【００１１】
コンテキスト情報は、特に、通信装置の位置ベースの情報、例えば位置、速度、方向及び／又は加速度などであり得る。
【００１２】
追加的に又は代替的に、コンテキスト情報は通信装置のタイプに基づくものであってもよい。タイプは、通信装置の、または通信装置が割り当てられたあるいは通信装置が組み込まれたオブジェクト（例えば、車両）の、位置、質量などの物理的特性に基づくものであってもよい。タイプは、通信装置の、または通信装置が割り当てられたあるいは通信装置が組み込まれた、警察車両や救急車などのオブジェクト（例えば、車両）の機能的特性に基づくものであってもよい。タイプは通信装置の通信機能に基づくものであってもよい。例えば、幾つかの通信装置は、無線フレームの、すべてのリソースではなく所定のリソースを使用できるだけである。
【００１３】
コンテキスト情報は、メタデータ、すなわちコンテキスト情報に関する情報も含み得る。例えば、幾つの通信装置が、他の通信装置のある範囲内にあるかに関する混雑情報は、すべての隣接通信装置の位置ベース情報に基づき得る。
【００１４】
このように、第１の態様によれば、本発明は、一以上の通信装置及び／又は通信装置の環境のコンテキスト情報を受信するように構成され、かつ受信されたコンテキスト情報に基づいて無線フレーム、特に無線フレームの制御チャネルを構成するように構成された（Ｖ２Ｘ）通信装置に関する。
【００１５】
本発明の第１の態様の第１の可能な実装形式において、それ自体、前記無線フレームは複数の通信リソースを含み、前記通信装置は、前記コンテキスト情報に基づき、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループを、複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するように構成される。
【００１６】
本発明の第１の態様の第１の実装形式の第２の可能な実装形式において、前記通信装置は、前記複数の他の通信装置のうち少なくとも１つの方向、速度及び／又は位置、及び／又は前記複数の他の通信装置の密度に基づいて、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループを、前記複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するように構成される。この実装形式は、例えば、同じ方向／レーンを移動する車両を同じリソースプールにグループ分けでき、それゆえ、あるグループ中の通信装置の類似した動的状態のため、干渉を緩和し得るとの利点を提供する。
【００１７】
本発明の第１の態様の第１又は第２の実装形式の第３の可能な実装形式において、前記通信装置はさらに、前記コンテキスト情報に基づく、前記無線フレームの前記複数の通信リソースの、少なくとも２つのグループへの割り当てを、前記複数の他の通信装置にブロードキャストして、前記複数の他の通信装置の各通信装置が、前記各通信装置が割り当てられた少なくとも２つの通信リソースグループのうちの１つのグループから、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するように構成される。
【００１８】
本発明の第１の態様の第１乃至第３の実装形式のいずれか１つの第４の可能な実装形式において、前記通信装置はさらに、前記コンテキスト情報に基づいて、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループの、前記他の通信装置の前記少なくとも２つの通信装置グループへの割り当てを動的に適応させる。
【００１９】
この場合の動的適応は、少なくとも１つの他の条件が適応されていない間に適応が行われること、例えば通信が行われている間に割り当てが適応されることを意味する。
【００２０】
本発明の第１の態様の第１乃至第４の実装形式のいずれか１つの第５の可能な実装形式において、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループの第１の通信リソースグループの通信リソースは、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループの第２の通信リソースグループのうちの通信リソースに対して直交している。直交する通信リソースにより通信される信号は、互いに干渉せず、またはその干渉は小さく、特に所定のあるいは一般的に許容される閾値よりも低い。
【００２１】
本発明の第１の態様の第１乃至第５の実装形式のいずれか１つの第６の可能な実装形式において、前記通信装置はさらに、前記複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループに異なる優先度を割り当て、前記複数の他の通信装置の各通信装置が、前記異なる優先度に従って前記少なくとも２つの通信リソースグループの１つのグループから、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するように構成される。例えば、２つのサブグループをあるグループ内に定め、装置を好ましくはそのサブグループのうちの１つに割り当てることができる。このサブグループが満員で、特に一定限度まで混雑している場合にのみ、通信装置は他のサブグループ、特に直交サブグループに割り当てられる。それゆえ、有利にも、通信干渉が緩和され、リソースを効率的に使用できる。
【００２２】
本発明の第１の態様の第１乃至第６の実装形式のいずれか１つの第７の可能な実装形式において、前記通信装置は、前記無線フレームの複数の通信リソースの少なくとも２つの通信リソースグループを、コンテキスト情報に基づいて、定期的にまたはイベントドリブンで、前記複数の他の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成するように構成される。この実装形式の１つの利点は、無線フレームの変化をスケジューリングできることである。
【００２３】
本発明の第１の態様の第１乃至第６の実装形式のいずれか１つの第８の可能な実装形式において、前記通信装置は、前記コンテキスト情報に基づいて、前記無線フレームの前記複数の通信リソースの少なくとも２つの通信リソースグループを、前記複数の他の通信装置の少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、前記無線フレームを構成し、前記少なくとも２つの通信リソースグループ内の通信リソース数が、前記複数の他の通信装置の少なくとも２つの通信装置グループの１つのグループ内の通信装置数と比例するように構成される。それゆえ、有利にも、高レベルの輻輳による干渉が緩和される。
【００２４】
本発明の第１の態様の第１乃至第８の実装形式のいずれか１つの第９の可能な実装形式において、前記無線フレームは複数の通信リソースを含み、  前記通信装置は、前記コンテキスト情報に基づいて、予測区間内に、前記通信装置と同じ前記複数の通信リソースのうちの通信リソースにアクセスする複数の他の通信装置のうちの少なくとも１つの他の通信装置を予測し、前記予測区間の前記予測に基づき、前記無線フレームの前記複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択することにより、前記無線フレームを構成するように構成される。予測方法は、コンテキスト情報に基づく任意の方法であり得る。予測の目的は、どの通信装置が、その通信装置の１ホップ隣接通信装置であり得るかを知ることである。特に、予測により、他の通信装置が範囲外に留まる場合、リソース割り当てを変更する必要はないかも知れない。
【００２５】
本発明の第１の態様の第９の実装形式の第１０の可能な実装形式において、前記通信装置は、前記通信装置により予測区間において、複数の通信リソースのうち通信装置と同じ通信リソースにアクセスすると予測される少なくとも１つの他の通信装置が、予測区間において、複数の通信リソースのうち通信装置と同じ通信リソースを選択した場合、複数の通信リソースうちの１つの通信リソースを再選択するように構成される。  この実装形式は、例えば、通信リソースの利用の衝突を回避できるとの利点を提供する。
【００２６】
本発明の第１の態様の第９または第１０の実装形式の第１１の可能な実装形式において、前記通信装置は、複数の通信リソースのうち通信装置と同じ通信リソースにアクセスする複数の他の通信装置のうちの少なくとも１つの他の通信装置を、コンテキスト情報に基づいて予測するが、これを他の１ホップ隣接通信装置のコンテキスト情報と、その１ホップ隣接通信装置の他の１ホップ隣接通信装置のうちの複数の他の通信装置のうちの他の通信装置のコンテキスト情報とを、他の各１ホップ隣接通信装置から受信することにより行うように構成される。
【００２７】
１ホップ隣接通信装置は、通信装置から一定の面積、半径及び／又は距離内にある他の通信装置であり、例えば、その通信装置を中心として半径数千メートルの円内にあるすべての通信装置であり得る。１ホップ隣接通信装置は、その通信装置により受信されたときに信号が一定要件を満たす、例えば信号強度が一定閾値を越える通信装置であってもよい。１ホップ隣接通信装置は、一般的に、一以上の通信リソースをめぐってその通信装置と競合する。通信装置は、一以上の１ホップ隣接通信装置を有し得る。
【００２８】
本発明の第１の態様の第１２の可能な実装形式またはその第１ないし第１２の実装形式のいずれか１つでは、コンテキスト情報は、複数の他の通信装置の位置及び／又は方向に関する情報、複数の他の通信装置の通信装置の速度に関する情報、複数の他の通信装置の通信装置の技術的能力に関する情報、道路交通情報、複数の他の通信装置の通信装置の識別し及び／又はタイムスタンプを含む。
【００２９】
通信装置は基地局またはユーザ装置であり得る。ユーザ装置は、車両または自動車内に配置されてもよく、歩行者によって持ち運ばれていてもよい。さらに、通信装置は交通インフラストラクチャ装置内に構成することもできる。
【００３０】
通信装置は、車両対Ｘ（Ｖ２Ｘ）通信ネットワークにおいて動作するように構成され得る。車両対Ｘ（Ｖ２Ｘ）通信ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐベースの通信ネットワーク、またはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ベースの通信ネットワークであり得る。Ｖ２Ｘ通信は、展開されたセンサのＬｏＳを越えて数キロメートルまで車両の知覚の地平線を拡大するために使用され得る。複数の車両と固定インフラストラクチャ（例えば、交差点にある交通監視カメラ）により収集される情報を組み合わせると、知覚の地平線が拡大され、１台の車両やそのドライバーの限られた視野を越えた遠くまで届くようになる。これにより、ドライバーや自律走行システムは、事前にハザードを認識して、非常に早期に予防アクションを取ることができるが、交通関係者間の協力（すなわち、情報交換）を必要とする。輻輳状況では、すなわち多数の交通関係者がいる状況では、送信局間の干渉やパケット衝突の結果として、より大きな遅延とエラー率となり、交通関係者（例えば、ドライバーや歩行者）の安全に対して悪い結果を生じるかも知れない。提案の発明は、局間の干渉と衝突可能性の低減を目的とし、それゆえ、Ｖ２Ｘ通信の信頼性と、交通安全一般の改善に貢献する。
【００３１】
第１の態様の実装形式のいずれか１つの通信装置（１０１ａ、１０７）の第１３の実装形式において、前記通信装置は、特に非カバレッジ段階においては、通信リソースまたは割り当て設定を予測し、特にカバレッジ段階においては、記憶された構成に基づく。
【００３２】
前記の請求項のいずれか１つの通信装置（１０１ａ、１０７）の第１６の実装形式では、前記通信装置は、リソース設定が満了したとき、特にカバレッジ段階において、通信リソースを再構成するように構成される。カバレッジ段階において、装置は基地局に接続でき、一方非カバレッジ段階において、装置は他の装置にアドホックモードで接続するしかない。
【００３３】
第２の態様によると、本発明は通信装置を動作させる方法に関する。この方法は、複数の他の通信装置と、前記複数の他の通信装置の環境とのコンテキスト情報を受信するステップと、前記コンテキスト情報に基づいて、無線フレーム、特に無線フレームの制御チャネルを構成するステップとを含む。
【００３４】
本発明の第２の態様による方法は、例えば、本発明の第１の態様の通信装置によって実行することができる。本発明の第２の態様による方法のさらに別の特徴または実装形態は、本発明の第１の態様による通信装置およびその異なる実装形態の機能の直接の帰結である。
【００３５】
第３の態様によれば、本発明は、コンピュータで実行されると、本発明の第２の態様による方法を実行するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラムに関する。
【００３６】
本発明はハードウェア及び／又はソフトウェアで実装可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
下記の図面を参照して、本発明のさらに別の実施形態を説明する。
【図１】一実施形態による通信装置を含む通信シナリオを示す模式図である。
【図２】一実施形態による通信装置または方法において使用できる無線または通信フレームを示す模式図である。
【図３】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【図４】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【図５】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【図６ａ】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示すフロー図である。
【図６ｂ】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示すフロー図である。
【図６ｃ】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示すフロー図である。
【図７ａ】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【図７ｂ】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【図７ｃ】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【図８】一実施形態による通信装置による通信リソースのアロケーションを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃを含む通信状況を示す模式図である。一実施形態では、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃは、移動局またはユーザ装置の形式で実装される。移動局またはユーザ装置は、車両または自動車内に配置されてもよく、歩行者によって持ち運ばれていてもよい。さらに、通信装置は交通インフラストラクチャ装置内に構成することもできる。複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃは、車両対Ｘ（Ｖ２Ｘ）通信ネットワークにおいて動作するように構成され得る。車両対Ｘ（Ｖ２Ｘ）通信ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐベースの通信ネットワーク、またはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ベースの通信ネットワークであり得る。一実施形態では、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも一部は、基地局１０７の形式であるさらに別の通信装置と、またはそれを介して通信するように構成されている。
【００３９】
基地局１０７は、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの環境、及びその複数の通信装置のコンテキスト情報を受信するように構成され、そのコンテキスト情報に基づいて無線フレームを、特に無線フレームの制御チャネルを構成するように構成されている。
【００４０】
一実施形態では、コンテキスト情報は、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの位置に関する情報、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの通信装置の速度に関する情報、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの通信装置の技術的能力に関する情報、道路交通情報、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの通信装置の識別し及び／又はタイムスタンプを含む。
【００４１】
図２は、基地局１０７により構成される例示的無線または通信フレーム２００を示す模式図である。一実施形態では、無線フレーム２００は、複数の通信リソースを含む。基地局１０７は、コンテキスト情報に基づいて、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂを、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、無線フレーム３００を構成するように、構成されている。
【００４２】
図２に示した実施形態では、無線フレーム２００は制御チャネル２０１とデータチャネル２０３とを有する。一実施形態では、無線フレーム２００の制御チャネル２０１は、第１の通信リソースプール２０１ａと、第２の通信リソースプール２０１ｂとを含む。
【００４３】
一実施形態では、基地局１０７は、無線フレーム２００の構成を、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの速度及び／又は位置、及び／又は他の複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの密度に基づき、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂを、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより行うように構成されている。
【００４４】
例えば、図１に示した例示的状況においては、基地局１０７は、無線フレーム２００の構成を、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂを、第１の方向に移動している第１の通信装置グループ１０１ａ−ｃと、第１の方向とは反対の第２の方向に移動している第２の通信装置グループ１０３ａ−ｃとに割り当てることにより行うように構成されている。
【００４５】
一実施形態では、基地局１０７はさらに、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃに、コンテキスト情報に基づいて、無線フレーム２００の複数の通信リソースの少なくとも２つのグループへの割り当てをブロードキャストして、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの各通信装置が、それが割り当てられた少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂの１つのグループから、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するように、構成される。
【００４６】
一実施形態では、基地局１０７はさらに、無線フレーム２００の複数の通信リソースの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂの、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも２つの通信装置グループへの割り当てを、コンテキスト情報に基づいて動的に適応するように構成されている。
【００４７】
一実施形態では、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂの第１の通信リソースグループの通信リソースは、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂの第２の通信リソースグループのうちの通信リソースに対して（周波数において）直交する。
【００４８】
一実施形態では、基地局１０７はさらに、複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂに異なる優先度を割り当て、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの各通信装置が、異なる優先度に従って、少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂの１つのグループから、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの通信リソースを選択するように、構成されている。
【００４９】
一実施形態では、基地局１０７は、無線フレーム２００の複数の通信リソースの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂを、コンテキスト情報に基づいて、定期的にまたはイベントドリブンで、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより、無線フレーム２００を構成するように構成されている。
【００５０】
一実施形態では、基地局１０７は、無線フレーム２００の構成を、コンテキスト情報に基づいて、無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの少なくとも２つの通信リソースグループ２０１ａ、２０１ｂを、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも２つの通信装置グループに割り当てることにより行い、少なくとも２つの無線リソースグループ２０１ａ、２０１ｂのうちの１つのグループのうちの通信リソース数が、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも２つの通信装置グループのうちの１つのグループ内の通信装置数に比例するように、構成される。
【００５１】
本発明によれば、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも１つ、例えば図１に示す通信装置１０１ａは、複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃのその他の通信装置からのコンテキスト情報と、その他の複数の通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの環境とを受信し、コンテキスト情報に基づいて、無線フレーム２００、特に無線フレーム２００の制御チャネル２０１を構成するように構成されている。
【００５２】
一実施形態では、コンテキスト情報は、複数の他の通信装置１０１ｂ−ｃ及び１０３ａ−ｃの位置に関する情報、複数の他の通信装置１０１ｂ−ｃ及び１０３ａ−ｃの通信装置の速度に関する情報、複数の他の通信装置１０１ｂ−ｃ及び１０３ａ−ｃの通信装置の技術的能力に関する情報、道路交通情報、複数の他の通信装置１０１ｂ−ｃ及び１０３ａ−ｃの通信装置の識別し及び／又はタイムスタンプを含む。
【００５３】
一実施形態では、通信装置１０１ａは、無線フレーム２００の構成を、予測区間内で複数の通信リソースのうちの通信装置１０１ａと同じ通信リソースにアクセスする複数の他の通信装置１０１ｂ−ｃ及び１０３ａ−ｃの少なくとも１つの他の通信装置をコンテキスト情報に基づいて予測し、その予測区間の予測に基づいて無線フレーム２００の複数の通信リソースのうちの１つの通信リソースを選択することによって、行うように構成されている。
【００５４】
一実施形態では、通信装置１０１ａは、通信装置１０１ａにより予測区間において、複数の通信リソースのうち通信装置１０１ａと同じ通信リソースにアクセスすると予測される少なくとも１つの他の通信装置が、予測区間において、複数の通信リソースのうち通信装置１０１ａと同じ通信リソースを選択した場合、複数の通信リソースうちの１つの通信リソースを再選択するように構成されている。
【００５５】
一実施形態では、通信装置１０１ａは、複数の通信リソースのうち通信装置１０１ａと同じ通信リソースにアクセスする複数の他の通信装置１０１ｂ−ｃ及び１０３ａ−ｃのうちの少なくとも１つの他の通信装置を、コンテキスト情報に基づいて予測するが、これを他の１ホップ隣接通信装置のコンテキスト情報と、その１ホップ隣接通信装置の他の１ホップ隣接通信装置のうちの複数の他の通信装置のうちの他の通信装置のコンテキスト情報とを、他の各１ホップ隣接通信装置から受信することにより行うように構成されている。
【００５６】
以下、さらに別の実装形式、上記の実施形態及びそのさらに詳細な態様を説明する。
【００５７】
すでに上記で説明したように、本発明により、無線フレームの時間及び／又は周波数領域において通信リソースの共通プールをサブプールに分割して、各サブプールが、例えば通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの異なる移動方向及び／又は異なる速度カテゴリーに割り当てられるようにすることができる。一実施形態では、通信装置１０１ａ−ｃ及び１０３ａ−ｃの異なる移動方向及び／又は速度カテゴリーにわたるサブプールの事前割当は、地理的領域が異なれば変わっても良く、各領域において、既知の交通パターンに基づいて設定され得る。同じグループまたはカテゴリーの通信装置、例えば図１において同じ方向に移動している通信装置１０１ａ−ｃは、送信機会を得るために、リソースのサブプールにおいて、分散ＴＤＭＡ方式に従って互いに競合する。一実施形態では、サブプールはプール全体の一部として定められ、１つのグループまたはカテゴリーの通信装置が、最初にこのグループに割り当てられたサブプールにおいて空いているリソースを探すようにできる。一実施形態では、このサブプール中のリソースが利用可能でなければ、通信装置は他のグループにある空いているリソースを探す。
【００５８】
通信装置におけるＧＰＳの組み込みや車両における高度ナビゲーションシステムの組み込みにより、移動方向と速度を非常に正確に計算できる。異なる移動方向及び／又は速度へのサブプールの事前設定は、通信装置間で広められ、同じグループのすべての通信装置が通信リソースの同じサブプールで動作するようにすべきである。本発明によると、これは異なる方法で実現できる。例えば、（図１に示した基地局１０７により提供される）セルラー通信システムによるもののようなネットワークカバレッジがサービスエリア内の少なくとも幾つかの地点においてある場合、一定の地理的エリア内の現在の交通状態に従って、通信リソースのサブプールの割り当てを、集中的に、異なる移動方向及び／速度に動的に適応させることが可能である。例えば、より多くの通信装置が一方向に移動中である場合、通信リソースのサブプールの割り当ては、より多くの通信リソースを交通量の多い方向に提供するため、基地局１０７により、または基地局１０７に接続されたバックエンドシステムにより更新される。新しい設定は、分散ＴＤＭＡチャネルアクセスの動作を適宜適応させるために、通信装置に送信される。
【００５９】
さらにまた、ネットワークカバレッジエリア、例えば図１の基地局１０７の周りの円により示したネットワークカバレッジエリア１０９を出ようとしている通信装置に、サブプールを適切に割り当てるために、サービスエリアに沿ってセルラーカバレッジギャップを予測することが可能である。一実施形態では、これらの通信装置は、図３に模式的に示したように、例示的な通信装置１０１ａ−ｂ及び１０３ａ−ｃと２つの基地局１０７ａ及び１０７ｂがある状況において、事前に基地局１０７から設定をダウンロードして、セルラーカバレッジギャップを移動している間、それに従って動作することができる。
【００６０】
図１と図２を参照してすでに説明したように、Ａレーンの通信装置１０１ａ−ｃは、無線フレーム２００の制御チャネル２０１の第１の通信リソースプール２０１ａを利用でき、Ｂレーンの（すなわち、反対方向に移動している）通信装置は、無線フレーム２００の制御チャネル２０１の第２の通信リソースプール２０１ｂを利用できる。このように、２つの直交するリソースサブプールが、２つの異なる方向のレーンにある通信装置１０１ａ−ｄ及び１０３ａ−ｃに利用される。このように、大きい相対速度の他のレーンの通信装置から受ける大きい相互干渉を無くすことができる。各通信装置は、自機のレーンの隣接通信装置とそのリソースサブプール内で通信リソースの利用を調整すればよく、他方、相対速度が大きい他のレーンの通信装置は、他の直交するリソースサブプールを用いて、相互干渉は生じない。一実施形態では、リソースサブプールのうちの１つにおいて通信リソースが利用できない場合、各通信装置は、他のリソースサブプールすなわちグループにおいて利用できる通信リソースを探すように構成できる。
【００６１】
図４は、図１に示した基地局１０７と通信装置１０１ａ及び１０１ｂとの間の通信リソースの割り当て例を示すシグナリング図である。
【００６２】
第１段階４０１において、通信装置１０１ａと１０１ｂは（定期的にまたはイベントドリブンで）、基地局１０７に、通信装置ＩＤ、速度情報、位置情報、通信装置機能情報（例えば、サポートする周波数帯域）及びタイムスタンプなどのコンテキスト情報を送信する。一実施形態では、通信装置がその移動コンテキストを変更したとき、例えば道／場所を変更し、走行方向を変更し、または速度を大きく変更したときに、通信装置からのイベントドリブンコンテキスト更新がトリガーされる。
【００６３】
第２段階４０３において、基地局１０７は、通信装置１０１ａと１０１ｂから受信したコンテキスト情報、及びもしあれば、関連する道路交通情報、例えば具体的な道／場所及び交通密度に基づいて、次のステップのうち一以上を実行する（定期的にまたはイベントドリブンで）：
（ａ）無線フレーム２００の制御チャネル２０１の構成、すなわち、例えば、移動局密度に基づき、制御チャネル（ＣＣ）２０１を異なるグループまたはサブプールにどのように分割するか、個々のグループまたはサブプールのサイズ；
（ｂ）通信装置をそれらのコンテキスト情報に基づいて、例えば位置情報（レーンＩＤ）、速度情報、またはその他のコンテキスト情報に基づいて、どうグループ分けするかの決定；
（ｃ）各通信装置がコンテキスト情報に基づいてどう分散ＴＤＭＡを実行するかの決定；
（ｄ）このネットワークコンテキスト情報（少なくとも「制御チャネルの構成」）の、カバレッジエリア１０９内の通信装置、例えば通信装置１０１ａと１０１ｂなどへのブロードキャスト。
【００６４】
第３段階４０５において、通信装置１０１ａと１０１ｂは、基地局１０７からネットワークコンテキスト情報、特に無線フレーム２００の制御チャネル２０１の構成を受信しており、第２段階４０３において基地局１０７によりブロードキャストされたネットワークコンテキスト情報に基づいて、コンテキストを意識した分散ＴＤＭＡを実行する。
【００６５】
基地局による時間及び周波数領域における無線フレームの制御チャネルの複数の通信リソースまたはリソースブロックの可能性のある構成のさらに別の例を図５に示す。図５において、無線フレーム２００の制御チャネル２０１は、１００ｋｍ／ｈより速く西に進む（グループ２０１ａ）、１００ｋｍ／ｈより遅く西に進む（グループ２０１ｂ）、１００ｋｍ／ｈより速く東に進む（グループ２０１ｃ）、及び１００ｋｍ／ｈより遅く東に進む（グループ２０１ｄ）にそれぞれ対応する４つの異なるグループまたはサブプールに分割される。基地局１０７は、既知の道路交通情報からカバレッジエリア１０９内の通信装置の走行方向を取得する。通信装置も、走行方向と速度とに基づき同じ４つのグループにグループ分けされる。一実施形態では、各グループまたはサブプール中の通信リソースまたはリソースブロックの数は、ここでＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４と呼ぶ各グループまたはカテゴリー内の基地局１０７のカバレッジエリア１０９内の通信装置の密度に比例し得る。基地局１０７は、図４の第１段階４０３の間に提供されるコンテキスト情報に基づいて、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を決定できる。このように、制御チャネル２０１中の各グループまたはカテゴリーに割り当てられる通信リソースの数は、
｜ＲＢｉ｜＝Ｄｉ×｜ＲＢ｜
として容易に計算できる。
【００６６】
ここで、｜ＲＢ｜はリソースブロックの総数であり、｜ＲＢｉ｜は基地局１０７によりグループまたはカテゴリーｉに割り当てられるリソースブロックの数であり、Ｄｉはグループまたはカテゴリーｉ内の車両密度である。このように、グループまたはカテゴリーＤ１に割り当てられた通信装置は、まずグループ２０１ａ内の空いているリソースブロックを選択することを試み、すべてのリソースが占有されていたら、グループ２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄにこの順に移動する。
【００６７】
図６ａ−ｃは、図４に示した第２段階４０３の間に、基地局からのネットワークコンテキスト情報の受信に応じて、例えば図４に示す通信装置１０１ａにより取られる詳細なステップを示すフロー図である。例として、基地局１０７により提供されるネットワークコンテキスト情報は、通信装置１０１ａが（図６ａ−ｃにおいてＲＢ１と呼ばれる）グループ２０１ａに割り当てられたとの情報を含む。
【００６８】
図６ａ−ｃから分かるように、通信装置１０１ａは、パワーオンされ、その隣接通信装置と同期されると、基地局からネットワークコンテキスト情報を受信する（例えば、ステップ６０１ないし６１３）。このネットワークコンテキスト情報を利用して、通信装置１０１ａは、例えばステップ６１５ないし６２９に示したように、コンテキストを意識した分散ＴＤＭＡを実行する。通信装置１０１ａは、ネットワークコンテキスト情報の更新を、定期的に又はイベントドリブンで受信することができる。ネットワークコンテキスト情報の定期的ブロードキャストの場合、基地局１０７は、リアルタイム道路交通状態に基づいて、更新間隔を適応させることができる。例えば、この間隔は数秒または数分のオーダーであってもよい。ネットワークコンテキスト情報のイベントドリブン配信の場合、すなわち、通信装置がそのコンテキスト情報を変更するとき、例えばその走行方向、走行レーンまたは走行速度を変更するとき、通信装置は、図４に示した第１段階４０１を参照して説明したように、移動基地局に通知する。それに応じて、基地局１０７は、ネットワークコンテキスト情報の更新を通信装置に送信できる。
【００６９】
図３を参照してすでに説明したように、ネットワークカバレッジギャップの場合、通信装置は基地局１０７とコンテキスト情報を交換できないかも知れないが、基地局１０７は、通信リソースのグループまたはサブプールの、ネットワークカバレッジを出ようとしている通信装置への事前割当をするために、サービスエリアにおいてかかるネットワークカバレッジギャップを予見するように構成され得る。一実施形態では、通信装置は、通信リソースの事前割当を事前にダウンロードでき、セルラーカバレッジギャップ内を移動中には、事前割当された通信リソースプールを利用することができる。
【００７０】
一実施形態では、基地局１０７は、各通信装置がネットワークカバレッジを出てカバレッジギャップに入ろうとしているか、予測するように構成されている。これは、例えば、アップリンク信号強度、通信装置の位置情報、または予め計算しておいたセルラーカバレッジマップに基づいて行える。一実施形態では、基地局１０７は、セルラーカバレッジギャップに入ろうとしている通信装置に、通信リソースのグループまたはサブプールへの事前割当をブロードキャストするようにさらに構成されている。これらの事前割当された通信リソースは、セルラーカバレッジギャップにある通信装置により使用される。
【００７１】
通信装置が長時間、セルラーカバレッジの外にいた場合、ネットワークコンテキスト情報は期限切れとなり得る。この場合、一実施形態では、コンテキストを意識したＴＤＭＡが、通信端末間に分散したコンテキスト情報交換のソートによりイネーブルされ得る。後ほどさらに詳しく説明するように、このコンテキスト情報は、走行方向や速度情報など、各通信装置による「ローカル」コンテキスト情報の収集に基づく。
【００７２】
一実施形態では、通信装置がセルラーカバレッジ外にあるとき、ローカルな走行方向及び／又は速度などのローカルな観測／情報に基づいてネットワークコンテキスト情報を求める。一実施形態では、各通信装置は、求められたネットワークコンテキスト情報を、定期的に又はイベントドリブンで、近くのその他の通信装置にブロードキャストするように構成されている。一実施形態では、各通信装置は、近傍内にいるその他のすべての通信装置からネットワークコンテキスト情報を受信し、この情報を１つのネットワークコンテキスト情報に結合し、他の通信装置の大多数からの情報を選択する。移動装置は、セルラーネットワークカバレッジの外に移動するとき、出会う他の移動装置からネットワークコンテキスト情報の受信、特にリソースプールの構成の受信を開始することができる。一例は、移動装置が、所定時間にわたり受信したネットワークコンテキスト情報をモニターすることである。次いで、移動装置は、他の移動装置から受信したサンプルのうち、他の移動装置の大多数からのネットワークコンテキスト情報及び／又はリソースプールの構成を選択する。他の例は、より長い時間カバレッジ外にいる他の移動装置からのネットワークコンテキスト情報を選択することであってもよい。これにより、移動装置は、有利にも、カバレッジ外の装置に関する最も信頼できる観測を取得する。
【００７３】
一実施形態では、ネットワークカバレッジが無い場合、１ホップ隣接コンテキスト情報の追加的分散交換により、分散ＴＤＭＡの信頼性がさらに向上する。一実施形態では、各通信装置は、その１ホップ隣接コンテキスト情報、すなわち各通信装置の１ホップ距離内にあるすべての通信装置からのコンテキスト情報を記憶する。一実施形態では、各通信装置は、その近傍にあるまたは隣接しているすべての通信装置に、１ホップ隣接コンテキスト情報をブロードキャストし、各通信装置がその２ホップ隣接通信装置のコンテキスト情報を受信するように構成される。一実施形態では、各通信装置は、２ホップ隣接コンテキスト情報（すなわち、通信装置ＩＤ、場所、速度）に基づいて予測して、近傍エリア内にある、すなわち次の無線フレームの間、１ホップ隣接である新しい通信装置セットを予測するように構成されている。一実施形態では、各通信装置は、次の無線フレームの間に新しい１ホップ隣接通信装置が衝突する通信リソースを使用すると予測した場合、先回りしてその通信リソースを再選択して、干渉を回避するように構成されている。
【００７４】
上記の実施形態は、図７ａ−ｃに示した例により例示される。図７ａ−ｃに示すように、反対方向に走行する２つの走行レーンセット、すなわちレーンＡとレーンＢがある。通信装置１０１ａ（図７ａ−ｃにおいて車両Ｖ１とも呼ぶ）は、通信装置または車両Ｖ２ないしＶ６を含む１ホップ隣接通信装置セットと共に、レーンＡのうちの複数のレーンのうちの１つを移動している。コンテキスト情報をこれらの１ホップ隣接通信装置と交換することにより、通信装置１０１ａは、その隣接通信装置に関するエントリーリストを取得する。これは、各通信装置の識別情報、位置、速度、及び占有通信リソースに関する情報を含む。
【００７５】
しかし、１ホップ隣接コンテキスト情報のこの交換は各通信装置により行われるので、通信装置１０１ａは、図７ｂに示すように、２ホップ隣接通信装置とそれらのコンテキスト情報とのリストを有効に取得する。また、この場合、エントリーの各々は、ＩＤ、位置、速度、及び占有無線リソースを含み得る。
【００７６】
図７ｃに示すように、２ホップ隣接コンテキスト情報（位置、速度）を有することにより、通信装置１０１ａは、次の無線フレームの間に新しい１ホップ隣接リストを予測できる。例えば、通信装置１０１ａは、通信装置Ｖ７が次の無線フレームにおいて通信装置１０１ａの新しい１ホップ隣接通信装置であり、一方Ｖ２は通信装置１０１ａの１ホップ隣接通信装置ではなくなると予測できる。一実施形態では、２ホップ隣接通信装置の推定位置は、次式
Ｎｅｗ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝Ｏｌｄ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ＋ｖｅｌｏｃｉｔｙ＊ｌｅｎｇｔｈ  ｏｆ  ｒａｄｉｏ  ｆｒａｍｅ
で推定できる。
【００７７】
隣接通信装置の新しい位置が通信装置１０１ａの一定距離内であれば、通信装置１０１ａの新しい１ホップ隣接通信装置として見なされる。追加的に又は代替的に、１ホップ隣接通信装置は、その信号品質に基づいて、即に信号強度に基づいて、規定され得る。特に、１ホップ隣接通信装置になるには、他の装置が、通信信号をリレーする別の装置に依らずに、その装置と直接通信できなければならない。
【００７８】
先回りした通信リソース再選択の状況における一実施形態による通信装置の振る舞いを図８に示す。通信装置１０１ａは、第１の無線フレームを受信して、その１ホップ隣接通信装置Ｖ２ないしＶ６に関する情報と、それら各々のコンテキスト情報とを、無線フレームの制御チャネル２０１から取得する。一実施形態では、図８の下半分に示したように、通信装置１０１ａは、フレームのデータチャネル２０３から、２ホップ隣接通信装置、例えば２ホップ隣接通信装置Ｖ７−９に関する情報を取得し、その１ホップ隣接通信装置のブロードキャスティングデータからコンテキスト情報を取得するように構成される。一実施形態では、通信装置１０１ａは、その１ホップ隣接通信装置Ｖ２ないしＶ６の１つによりすでに占有されていない制御チャネル中の利用可能な通信リソースを選択するように構成されている。通信装置１０１ａは、次の無線フレームについて新しい１ホップ隣接通信装置リストを予測することもできる。ここで、Ｖ２はリストを離れ、Ｖ７はリストに入る。Ｖ７が通信装置１０１ａと同じ通信リソースを用いる例示的場合には、通信装置１０１ａは、制御チャネル２０１の他の利用可能な通信リソースを先回りしてランダムに選択する。一実施形態では、通信装置Ｖ７も制御チャネル２０１の他の利用可能な通信リソースをランダムに選択するように構成できる。
【００７９】
図８は、Ｖ１が、Ｖ７との衝突を回避するため、他のリソースを先回りしてどう選択するかを示している。
【００８０】
本発明の実施形態は、ＳＴＤＭＡの場合に、またはＰＣＴ／ＥＰ２０１４／０７４７４２に記載されたアプローチの場合に、分散ＴＤＭＡ方式に従って通信する高度に移動的な状況における通信装置の干渉及び衝突を低減する。よって、（車両受信器を含む）通信装置間のメッセージ交換の信頼性と、無線リソースの利用とが改善できる。これは、特に、ＳｏＴＡ  Ｖ２ＸソリューションＩＥＥＥ８０２．１１ｐ及びＳＴＤＡＭＡと比較して、セルラーネットワーク支援の欠如またはネットワークカバレッジの欠如の下で高度ドライバー支援サービス（ＡＤＡＳ）の場合などに、分散ＴＤＭＡに依存するアプリケーションのサービス品質（ＱｏＳ）を改善する。
【００８１】
本発明の実施形態により、コンテキストを意識した分散ＴＤＭＡは、すべての送信通信装置に決定論的チャネルアクセス確率を、すなわち８０２．１１ｐと比較して限定されたチャネルアクセス遅延を提供できる。ＳＴＤＭＡと比較して、本発明の実施形態は、コンテキスト情報をレバレッジすることにより、（ＶＡＮＥＴトポロジーの高速変化からの）高速に変化する干渉に対してロバストである。
【００８２】
本発明の実施形態は、コンピュータシステムなどのプログラマブル装置において実行されると、本発明による方法のステップを実行し、プログラマブル装置が本発明による装置またはシステムの機能を実行できるようにするコンピュータシステムにおいて実行されるコード部分を少なくとも含むコンピュータプログラムに実装してもよい。コンピュータプログラムは、あるアプリケーションプログラム及び／又はオペレーティングシステムなどの命令のリストである。コンピュータプログラムは、例えば、サブルーチン、関数、プロシージャ、オブジェクトメソッド、オブジェクトインプリメンテーション、実行可能アプリケーション、アプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ／動的ロード・ライブラリおよび／またはコンピュータシステム上で実行するように設計された他の一連の命令を含む。
【００８３】
本発明は、特定の特徴、実装形式、および実施形態を参照して説明されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正および組み合わせが可能であることは明らかである。したがって、明細書および図面は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の単なる例示と見なされるべきであり、本発明の範囲内に入る任意のおよびすべての修正、変形、組み合わせ、または等価物を網羅することが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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