(57)【要約】【課題】時間的に伝送路品質の変動が激しい移動体通信において、通信品質を向上させること。【解決手段】送信データを複数パケットに分割する。この複数パケットの中から任意に選択された任意個数のパケットの排他的論理和から成る組合パケットを複数生成する。この組合パケットにこの組合パケットを構成するパケットの識別子を付与して誤り訂正符号化する。この誤り訂正符号化された複数の誤り訂正符号化パケットを、異なる複数の通信媒体に分散させて送信する。異なる複数の通信媒体を介して、この送信された複数の誤り訂正符号化パケットを受信し、誤り訂正復号により組合パケットを誤り訂正復号する。誤りなく受信された組合パケットのみを用いて、送信時の各パケットに復調する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体におけるデータの通信方法において、
送信データを複数パケットに分割して、この複数パケットの中から任意に選択された任意個数のパケットの排他的論理和から成る組合パケットを複数生成して、この組合パケットにこの組合パケットを構成するパケットの識別子を付与して、誤り訂正符号又は誤り検出符号を用いて符号化した複数の符号化パケットを、異なる複数の通信媒体に分散させて送信し、
異なる複数の前記通信媒体を介して、この送信された複数の符号化パケットを受信し、誤り訂正復号又は誤り検出符号により前記組合パケットを復号し、誤りなく受信された組合パケットのみを用いて、送信時の各パケットに復調することを特徴とする移動体通信方法。
【請求項２】
前記任意個数は、個数に関する確率分布関数により決定される確率で、決定されることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信方法。
【請求項３】
前記送信データを、前記通信媒体のうちの１種の通信媒体を用いて、通信を行うと共に、前記送信データを主データと副データとに分け、主データに対しては、前記送信データとして、異なる複数の前記通信媒体を用いて、通信を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動体通信方法。
【請求項４】
異なる複数の前記通信媒体のうち、一つの通信媒体は、近距離の車車間通信媒体であって、送信車から近接の車を中継して、他の車に対して通信を行う媒体であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の移動体通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信品質を向上させた移動体通信方式に関する。特に、複数の通信媒体を用いて通信する移動体間通信方式に有効である。
【背景技術】
【０００２】
近年の重要な研究開発課題として、「ITS 技術の高度化」が挙げられているところである。車車間通信を用いた予防安全運転支援システムにおいては、通信に非常に高い信頼性が求められる。先進安全自動車（ＡＳＶ）をはじめ、安全運転支援システムへ適用する車車間通信技術に関する研究開発は多く行われているが、様々な研究機関で実施されてきた技術を用いても安全システムとして自動車に介入制御できるほどの信頼性の確保が難しいことから、路車間通信をメインにするか、出会い頭、見通し外車両に関する情報提供にとどまっているのが現状である。
【０００３】
複数の通信媒体を用いた通信方式として、下記特許文献１に開示の技術が知られている。この技術は、電灯線通信と無線通信の２つの通信媒体を用いて通信を行い、通信環境が良い方の通信媒体による通信を選択したり、一つの通信媒体を用いた通信が失敗した場合に、他の通信媒体を用いた通信を採用するものである。また、同一データを、電灯線通信と無線通信で送信することで、伝送品質を向上させることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５３６７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の方式は、通信の品質を向上させる必要がある時に、異なる通信媒体を用いて、単に、２重に送信するものである。したがって、１連のデータを送信している期間において、２つの通信媒体が一次的に通信が不可能な状態になった場合には、データを復調することができず、再度、データの送信を要求することが必要である。
【０００６】
一方、近年，自動車事故の削減に向けての取り組みが多くなされており、衝突が避けられない場合に被害を軽減するプリクラッシュセーフティシステムなどの手法が一定の成果を収めている。一方で、今後は衝突自体を未然に回避する手法の確立が期待されている。車と車が互いに見通し内に存在する場合は、カメラやレーダーを用いた衝突防止支援システムなどによって衝突を回避することが可能であるが、見通しの悪い交差点における出会い頭事故や、大型車の陰における右直事故など、相手の車が見通し外に存在する場合は、これらの自律系センサのみでは衝突を回避することが困難である。このため、現在、車車間通信( ＩＶＣ：Inter Vehicle Communication)による安全運転支援システムの実現が期待されている。その一例としては、交差点に差し掛かる車が周囲の車との間で位置情報や速度情報を車車間通信によって交換し、衝突が予想される場合に運転者への警告や減速制御を行うといったものが考えられる。このような安全システムに実現に向けては、ＡＳＶ(Advanced Safety Vehicle) をはじめとして、多くの研究開発がなされている。
【０００７】
このような安全運転支援システムを実現するためには、通信に非常に高い信頼性とリアルタイム性、つまり、“必要なときに絶対に途切れず、いつでもつながる通信”が求められる。現在までに、送受信で複数のアンテナを使うＭＩＭＯ(Multiple-Input Multiple-Output)や、高い誤り訂正能力を持つＬＤＰＣ符号(Low-Density Parity-Check Codes)などにより、通信の信頼性向上が図られてきた。
【０００８】
しかし、実際の車車間通信の環境においては、周辺車両や建物等の遮蔽物の存在や、移動に伴う伝搬路の変動など、通信にとって非常に劣悪な環境となる。さらに、安全システムの作動が最も望まれる状況すなわち“必要なとき”とは、大型車による遮蔽により相手が確認できない場合など、通信にとっても劣悪な環境となってしまうことが多いため、単独の通信帯域を用いた車車間通信では充分な信頼性を保証することが困難である。
【０００９】
このように、車車間等の移動体通信においては、通信している車と車との間に、他の車や障害物が、一次的に、介在されるなど、通信媒体における通信品質は、時々刻々変化するものである。また、車車間通信においては、自己の車の存在位置を、他の車に知らせるなど、一対多のブロードキャステング方式でり、特許文献１のように、受信できなかった場合に、他の通信媒体を用いたり、再度、送信を要求したするということは、不可能である。
【００１０】
このように、車車間通信などのような移動体通信において、通信路の品質の時間変動の激しい環境であっても、高精度の通信品質が確保される通信方式の実現が期待されている。
そこで、本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、通信品質の時間的変動が激しい移動体通信において、高品質の通信を実現することである。  
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための発明の構成は、移動体におけるデータの通信方法において、送信データを複数パケットに分割して、この複数パケットの中から任意に選択された任意個数のパケットの排他的論理和から成る組合パケットを複数生成して、この組合パケットにこの組合パケットを構成するパケットの識別子を付与して、誤り訂正符号又は誤り検出符号を用いて符号化した複数の符号化パケットを、異なる複数の通信媒体に分散させて送信し、異なる複数の前記通信媒体を介して、この送信された複数の符号化パケットを受信し、誤り訂正復号又は誤り検出符号により前記組合パケットを復号し、誤りなく受信された組合パケットのみを用いて、送信時の各パケットに復調することを特徴とする移動体通信方法である。
【００１２】
本発明では、パケット単位で、消失訂正符号化して、データを、複数媒体に分散させて、通信させたものである。組合パケットは、誤り訂正符号を用いて誤り訂正符号化される場合、誤り検出符号を付加した符号化の場合を含む。前者は、ＬＤＰＣ符号、ターボ符号、後者にはＣＲＣ符号、パリティ符号などをを用いることができる。符号化、復号化については公知であるので説明を省略する。
【００１３】
また、他の発明は、任意個数は、個数に関する確率分布関数により決定される確率で、決定されることを特徴とする。
また、他の発明は、送信データを、通信媒体のうちの１種の通信媒体を用いて、通信を行うと共に、送信データを主データと副データとに分け、主データに対しては、送信データとして、異なる複数の通信媒体を用いて、通信を行うことを特徴とする。
また、他の発明は、異なる複数の通信媒体のうち、一つの通信媒体は、近距離の車車間通信媒体であって、送信車から近接の車を中継して、他の車に対して通信を行う媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、一連の送信すべき一つのデータブロックが、複数のパケットに分割される。そして、その複数のパケット群から、任意に任意数だけ選択して組み合わせて、一つの組合パケットが生成される。この組合パケットが多数生成される。したがって、送信データの各ビットの値は、他のビットの値と合成されて（排他的論理和合成）、複数の組合パケットの複数のビットに配置される。すなわち、データの各ビットが、多数の位置に分散された状態で、送信されることになる。上記の１送信単位である１データブロックに対応する組合パケットの集合体において、任意の組合パケットが、異なる複数の通信媒体に分散されて、通信される。したがって、ある通信媒体が時間的に短時間だけ通信不可能になったとしても、データは時間的に分散されているので、復調可能となる。また、データは異なる通信媒体に分散されて、伝送されるので、何れかの通信媒体が、１データブロックの受信に関して、一時的に、通信不能状態となっても、他の伝送媒体に分散されて、データが送信されるので、１データブロックを復調することができる。
【００１５】
このようにして、本発明では、通信品質を向上させることができる。特に、通信品質の時間的変動が激しい移動体通信において、高品質の通信を実現することができる。
【００１６】
また、送信データを主データと副データに分けて、主データに対しては、送信データとして、異なる複数の通信媒体を用いて、通信を行うようにすることで、より重要なデータの通信品質を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、他の発明は、異なる複数の通信媒体のうち、一つの通信媒体は、近距離の車車間通信媒体であって、送信車から近接の車を中継して、他の車に対して通信を行う媒体とすることで、ある車の陰になっている車に対しても、遮っている車を中継して、通信することができるので、車車間通信ができない状態となることを極力排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
近年のＩＴ技術の進展に伴って、自動車には数多くの通信・受信メディアが搭載されている。これらのメディアは、現在は基地局からの情報を受信することや、周辺の状況をセンシングすることなどを目的として設置されているものが多く、様々な波長や周波数帯域が利用されている。これらのメディアを用いた通信として、ミリ波通信や、光無線通信などが考えられる他、近年多くの車に搭載されつつある車載カメラを用いた可視光通信なども考えられる。これらの通信方式はそれぞれ異なった伝搬特性を持っており、各通信方式を個別独立に用いることは、数多く研究されているが、これらを従来の通信と融合させて、複数のメディアを用いて、移動体通信を行うことは、行われていない。
【００１９】
本発明では、複数のメディアを有効に利用した通信を実現するために、消失訂正符号を用いた。消失訂正符号の例としては、Digital Fountain社の開発したRaptor符号が挙げられる。
【００２０】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は、以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の具体的な一実施例に係る通信方法を示した説明図である。送信データの１データブロックＤ１は、複数のパケットＰ１〜Ｐｎのビット数が等しいｎ個のパケットに分割される。以下、このパケットを原始パケットという。このｎ個の原始パケットに対して、自然数の次数ｋと、確率ｚとを、確率分布関数ｚ＝ｆ（ｋ／ｄ）で決定する。確率分布関数は、たとえば、（１）式で決定される正規分布関数である。
ｚ（ｋ）＝１／〔（2 π) 1/2 σ〕×exp[-(ｋ−ｄ2)2 ／σ2 〕          …（１）
ただし、ｄは、ｎ以下、２以上の値で、最大次数を表す。
【００２２】
複数の原始パケットＰ１〜Ｐｎのなかから、任意の組合せの原始パケットに対して、そられのパケットのビット毎の排他的論理和によって生成される組合パケットＣ１〜Ｃｍの個数をｍとする。次数ｋの数Ｉ’（ｋ）を次式で決定する。
Ｉ’（ｋ）＝ｚ（ｋ）・ｍ                      …（２）
Δ＝ｍ−k=1 Σk=d Ｉ’（ｋ）は、零以上の値となる。ただし、記号k=1 Σk=d は、ｋに対して、変数ｋが１からｄまで変化させたときの変数ｋで決定される値の総和を意味する。
【００２３】
そこで、上記のΔ／２を越えない最大整数〔Δ／２〕を第１次元の個数Ｉ’（１）に加算した値を第１次元の補正した個数Ｉ（１）とし、Δ−〔Δ／２〕を最大次数ｄの個数Ｉ’（ｄ）に加算した値を第ｄ次元の補正された個数Ｉ（ｄ）とする。他の次数ｋの個数Ｉ’（ｋ）については、Ｉ（ｋ）とする。
すると、（３）式が成立する。
k=1 Σk=d Ｉ（ｋ）＝ｍ                  …（３）
このようして、正規分布に従い、総和がｍとなる第ｋ次数の個数Ｉ（ｋ）を決定することができる。
【００２４】
以下、任意の組合パケットＣｑに関して、組合パケットＣｑを生成する原始パケットの数ｋを組合パケットの次数と定義し、その時の構成要素である原始パケットの組を次数ｋの原始パケットと定義する。この第ｋ次数の組合パケットの個数がＩ（ｋ）である。原始パケットＰ１〜Ｐｎの識別子は、それぞれ、１〜ｎの自然数とし、組合パケットＣ１〜Ｃｍの識別子は、それぞれ、１〜ｍの自然数とする。
【００２５】
次に、１〜ｎまでの自然数及び１〜ｍの自然数から、それぞれ、乱数をＩ（１）個発生させる。その乱数の組を（ａ1i1 ；ｂ1i1 ）とする。ただし、ｉは、各次数に属する組合パケットに付された添字変数で、１，…，Ｉ（１）の値をとる。よって、ａ1i1 は、第１次の第ｉ組の第１番目の原始パケットの識別子、ｂ1i1 は、第１次の第ｉ組の第１番目の組合パケットの識別子を意味し、第ｉ組（ａ1i1 ；ｂ1i）により、原始パケットＰ１〜Ｐｎから、次数１で結合された組合パケットが生成されることになる。ただし、第１次の第ｉ組の組合パケットは、一つの原始パケットのみから構成されるので、ａ1i1 の第３番目の添字は、常に、１である。次数１の場合には、選択された原始パケットａ1i1 が、そのまま、識別子ｂ1iの組合パケットとなる。
【００２６】
次に、１〜ｎまでの自然数の中から乱数を発生させて任意の２つから成る原始パケットの識別子の組（ａ2i1 ，ａ2i2 ）を、Ｉ（２）個発生させる。ただし、ａ2i1 は、２次の第ｉ組の第１番目の原始パケットの識別子、ａ2i2 は、第２次の第ｉ組の第２番目の原始パケットの識別子を意味する。ｉは、１，…，Ｉ（２）である。また、同一組においては、同一識別子は、選択しないようにする。次に、１〜ｍの自然数のうちで、既に、発生させた全ての第１次の組合パケットの識別子の集合ｂ1i（ｉ＝１，…，Ｉ（１））を除いた自然数から、乱数をＩ（２）個発生させて、第２次の組合パケットの識別子ｂ2i（ｉ＝１，…，Ｉ（２））を、Ｉ（２）個決定する。ただし、ｂ2iは、第２次の第ｉ番目の組合パケットの識別子である。そして、発生順に、第２次の原始パケットの識別子の組と、対応させる。すなわち、第２次の原始パケットと第２次の組合パケットの識別子の組の集合（ａ2i1 ，ａ2i2 ；ｂ2i）（ｉ＝１，…，Ｉ（２））を生成する。
【００２７】
一般に、第ｓ次の第ｉ組の第ｊ番目の原始パケットの識別子ａsij の原始パケットを〔ａsij 〕で表す。同様に、第ｓ次の第ｉ組の組合パケットの識別子ｂsiの組合パケットを〔ｂsi〕で表す。
【００２８】
次に、組（ａ2i1 ，ａ2i2 ；ｂ2i）に対して、（４）式により、組合パケット〔ｂ2i〕を求める。
〔ｂ2i〕＝〔ａ2i1 〕EXOR〔ａ2i2 〕                          …（４）
ただし、EXORは、ビット単位での排他的論理和演算子を表す。
【００２９】
同様にして、次に、１〜ｎまでの自然数の中から乱数を発生させて任意の３つから成る第３次の原始パケットの識別子の組の集合（ａ3i1 ，ａ3i2 ，ａ3i3 ）（ｉ＝１，…，Ｉ（３））を、Ｉ（３）個発生させる。この場合も、同一組に関しては、同一識別子は、重複して選択されない。次に、１〜ｍの自然数のうちで、既に、発生されている第１次と、第２次の組合パケットの識別子の集合ｂ1i（ｉ＝１，…，Ｉ（１））、ｂ2i（ｉ＝１，…，Ｉ（２））を除いた１〜ｍの自然数から、乱数をＩ（３）個発生させて、第３次の組合パケットの識別子の集合ｂ3i（ｉ＝１，…，Ｉ（３））を、Ｉ（３）個決定する。すなわち、組合パケットの識別子に関しては、重複して、選択されない。そして、発生順に、第３次の原始パケットの識別子の組と、対応させる。すなわち、第３次の原始パケットと第３次の組合パケットの識別子の組の集合（ａ3i1 ，ａ3i2 ，ａ3i3 ；ｂ3i）（ｉ＝１，…．Ｉ（３））を生成する。
【００３０】
次に、任意のｉに関する対する組（ａ3i1 ，ａ3i2 ，ａ3i3 ；ｂ3i）に対して、（５）式により、組合パケット〔ｂ3i〕を求める。
〔ｂ3i〕＝〔ａ3i1 〕EXOR〔ａ3i2 〕EXOR〔ａ3i3 〕              …（５）
ｉを１からＩ（３）まで変化させれば、第３次の全ての組合パケットを生成することができる。
【００３１】
一般的に表せば、第ｋ次の第ｉ組の組合パケット〔ｂki〕は、（６）式で表される。
〔ｂki〕＝〔ａki1 〕EXOR〔ａki2 〕EXOR〔ａki3 〕…EXOR〔ａkik 〕    …（６）
ｉを１からＩ（ｋ）まで変化させれば、第ｋ次の全ての組合パケットを生成することができる。なお、組合パケット〔ｂki〕に関しては、全て、異なる識別子が付されることになり、１からｍの自然数が、不規則に配列されたものとなる。また、原始パケットに関しては、同一次元の同一組に関しては、重複して同一の原始パケットは選択されない。
以上のことを、次数ｋが、最大次数ｄになるまで、繰り返す。これにより、ｍ個の組合パケットＣ１，…，Ｃｑ，…Ｃｍが生成されたことになる。
【００３２】
次に、上記のように生成された組合パケット〔ｂki〕に、それが、どの原始パケットの組で構成されているかを示す識別子の組（ａki1 ，ａki2 ，…，ａkik ）の情報をパケットの先頭に配置する。この原始パケットの識別子情報が付いた組合パケットを〔Ｈｂki〕と表す。
【００３３】
次に、組合パケット〔Ｈｂki〕を、誤り訂正符号を用いてブロック符号化する。このブロック復号化された組合パケットをＢ〔Ｈｂki〕で表す。誤り訂正符号を用いたブロック符号化については、ＬＤＰＣ（低密度パリティチェックコード）など、多数の線形結合方式が公知であるので、説明を省略する。このブロック符号化された組合パケットＢ〔Ｈｂki〕を、次数及び組順、すなわち、生成順ではなく、識別子ｂkiが、小さいものから、順次、大きくなる順に配設して、送信する。このようにすることで、次数と組で決定される原始パケットの組合せに関しは、時間軸上、任意の不規則な位置で、送信されることになる。
【００３４】
このようにすることで、第ｋ次の第ｉ組の組合パケット〔ｂki〕は、時間軸上で、乱数で決定される任意の位置で、送信されることになる。そして、その第ｋ次の第ｉ番目の組合パケット〔ｂki〕は、次数ｋに関して、次数ｋに関するある確率分布の個数で発生され、乱数で決定選択されるｋ個の原始パケットの排他的論理和で決定される。したがって、時間軸上において、各原始パケットの各ビットの情報は他の原始パケットの対応ビットと多重化されて、時間軸上の多数の位置に、均一一様に、分散して配置されて、送信されることになる。この結果、任意に発生するバーストノイズに対して、復号品質を向上させることができる。
【００３５】
さらに、この配列された誤り訂正符号化された組合パケットが、複数の通信媒体に分割されて、送信される。第１の通信媒体は、ＧＨｚ帯域のＭＩＭＯ通信方式、第２の通信媒体は、ミリ波レーダによる通信方式、第３の通信媒体は、ＬＥＤランプを用いた無線光通信である。組合パケットは、これらの３つの通信媒体に分散して伝送される。したがって、何れかの通信媒体において、一時的に、バーストノイズが発生したり、通信が遮断されても、これらの通信媒体により伝送された誤りのない組合パケットの集合を受信して復号することにより、送信元の１つのデータブロックを復調することができる。これにより、車対車の高品質の通信が可能となる。
【００３６】
１データブロック単位で、符号化、複合化が行われるので、異なる複数の通信媒体において、同期がとれている必要はない。全ての通信媒体を用いて送信する場合には、１データブロックの組合パケットの集合が、全ての通信媒体において受信された時に、復調すれば、正確な１データブロックを復号することができる。また、１データブロックを構成する組合パケットの送信順次は、任意であり、送信順に、受信されなければならないこともない。要するに、１データブロック分の組合パケットの受信が完了すれば、１データブロックを復号することができる。さらに、冗長度を有して送信している結果、１データブロックの受信が完了しなくとも、受信が完了している組合パケットだけを用いて、復号することも、場合によっては可能となる。したがって、組合パケットを受信して、順次、復号しながら、復号できない場合には、次の組合パケットの受信を待つという、操作をしながら、組合パケットの受信と平行して、復号するようにしても良い。これらの事情は、他の実施例でも同様に成立する。
なお、誤り訂正符号化された組合パケットの集合が、複数の通信媒体に、配分される時、何れか１つの通信媒体によって送信された組合バケットだけ受信して復号すれば、送信された原始パケットＰ１〜Ｐｎが復調できるように、各通信媒体に配分される組合パケット数が決定される。このように設計すれば、何れかの通信媒体での通信が可能な限り、移動体通信が可能となり、全ての通信媒体の通信が可能であれば、一時的にバーストノイズが、組合パケットに重畳されても、その状態での通信品質を向上させることができる。
この場合も、各通信媒体毎に、組合パケットの送信順序、受信順序は任意であり、１データブロックの組合パケットの受信が完了してから、復号しても、組合パケットを受信しながら、順次、復号するようにしても良い。これらのことは、他の実施例においても、同様に成立する。
【００３７】
受信装置側では、次の処理が実行される。１データブロックに相当する所定時間内に、３つの通信媒体により受信された、組合パケットを集積する。これにより、１送信ブロックの送信データＤ１に対応する組合パケットの集合が得られる。
次に、誤り訂正符号化された組合パケットＢ〔Ｈｂki〕の集合につき、パケット毎に誤り訂正復号されて、復号された組合パケット〔Ｈｂki〕の集合が得られる。このブロック復号については、公知であるので、説明を省略する。次に、ブロック復号された結果、復号出来たものや、復号されてパリティチェック結果などが正しい組合パケットだけを抽出して、復号できなかった組合パケット、エラーがあった組合パケットは、排除される。
【００３８】
組合パケットの各ビットの値は、それを構成する原始パケットが複数の場合には、各原始パケットの対応するビットの値間の排他的論理和で決定されるので、組合パケットの各ビットの値は、１データブロックＤ１の各ビットの値の線形結合で表される。原始パケットのビット数をｒとすると、１データブロックＤ１のビット数は、ｒ・ｎである。したがって、復調された組合パケットのデータ部分の各ビットの値を既知変数ｙv とし、求めるべき原始パケットの各ビットの値を未知変数ｘu として、（７）式で示す、ｒ・ｎ個の一次独立な連立方程式が得られるならば、未知変数ｘu を求めることができる。
ｙv ＝u=1 Σu=rnｅv,u ・ｘu                           …（７）
【００３９】
一般に、組合パケットの数ｍは、原始パケットの数ｎよりも大きいので、エラーなく復調できた組合パケットから、ｒ・ｎ個の一次独立な連立方程式を得ることができる。
【００４０】
この解を、高速に求める方法として、消失訂正符号、Raptor Code 、LTコードなどが知られている。上述したように、次数ｋをある確率分布で決定する方法は、高速演算を実行できる消失訂正符号方式である。
【００４１】
エラーのない組合パケット〔Ｈｂki〕の集合の各パケットにおけるヘッダー情報Ｈを解析して、組合パケットがどの原始パケットから構成されているかを解析する。最初に、第１次元の組合パケットを抽出する。この第１次元の組合パケットは、原始パケットのビットの値、そのものであるので、第１次元組合パケットから、原始パケットのビットのうち、決定できるビットの値を決定する。
【００４２】
次に、第２次元組合パケットを抽出する。第２次元組合パケットにおいて、既に、決定されているビット変数を含む場合には、そのビット変数に既知の値を代入することで、他の未知変数を決定することができる。同様に、第３次元組合パケットを抽出する。第３次元組合パケットにおいて、既に、決定されているビット変数を含む場合には、そのビット変数に既知の値を代入し、未知変数が１つであれば、その未知変数を決定することができる。これらの処理を次数を上げながら、すなわち、変数ｘu の個数を増大させながら、順次、変数の値を求める。
【００４３】
上記の方法により、受信された組合パケットの集合の一部のパケットに誤りがあったとしても、送信元の１データブロックＤ１のデータを全て復号することができる。実際には、送信元では、データブロックが、連続して送信され、受信側では、１データブロックＤ１の復号が完了すると、次のデータブロックＤ２の復号が実行される。
【００４４】
このようにして、複数の通信媒体のうち一部の通信媒体が、通信不能になったとしても、復号できる状態を実現することができる。
【００４５】
本実施例は、図２に示すように、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯによる車車間通信による第１通信媒体と、ミリ波レーダによる第２通信媒体と、光通信による第３通信媒体とに、組合パケットを分散させて、送信するようにしたものである。光通信では、前後に位置する車両に対しては、通信が容易であるが、間に障害物があったり、他の車両が介在したりすると、その前方の車両とは通信ができない場合が多い。ミリ波レーダも、同様な状況となることが多い。しかし、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯによる車車間通信になると、可なり広い範囲において通信が可能となる。逆に、ミリ波レーダや光通信が可能で、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯによる通信ができない場合も有り得る。このようにして、３つの通信媒体の通信状況が良好な場合には、３つの通信媒体を用いて、通信が可能となるため、品質の高いデータ伝送を実現することができる。一方、ミリ波レーダ、光通信、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯの何れか一つや二つが、通信できない状態であっても、他の通信媒体が通信可能であれば、データ通信を実現することができる。
【実施例２】
【００４６】
本実施例では、１データブロックのデータは、通信において重要なコア情報と、コア情報に比べれば、通信不能な場合が認め得るサブ情報とに分けられる。コア情報の例としては、自車の位置や速度などの遠方の車にも近くの車にも伝達を行う必要がある情報、サブ情報としては、自車周辺の歩行者情報など近くの車のみに伝達すれば良い情報などである。原始パケットから組合パケットを作成し、構成される原始パケットの識別子を含むヘッダー情報を付加すること、誤り訂正符号化すること、受信側において、誤り訂正復号化して組合パケットを復号すること、この組合パケットから原始パケットの各ビットの値を求める方式は、実施例１と同一である。
【００４７】
本実施例では、コア情報のみからなる原始パケットから、第１種の組合パケットが生成される。また、コア情報からなる原始パケットと、サブ情報とからなる原始パケットから、第２種の組合パケットが生成される。そして、第１種の組合パケットは、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯによる車車間通信媒体により、通信され、第２種の組合パケットは、ミリ波レーダによる通信媒体により通信される。これにより、重要なコア情報は、２つの通信媒体により通信されることになり、冗長度が大きくなり通信品質が向上する。近接車の情報、近接歩行者の情報など緊急性、即時性を要する情報は、２つの通信媒体により通信されるので、通信品質を大きくして、確実な通信を実現することができる。また、ミリ波レーダによる通信媒体では、コア情報とサブ情報とが、伝送されることになり、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯ通信媒体では受信できないような場合でも、近接した車同士では、コア情報とサブ情報とを、ミリ波レーダにより、得ることができる。一方、比較的遠方にある車同士で、ミリ波レーダが使用できない場合には、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯにより、コア情報のみを通信することができる。このように、通信媒体毎に、伝送するデータの種類を換えるようにしても良い。
【実施例３】
【００４８】
原始パケットから組合パケットを得る方法、組合パケットから原始パケットを復号する方法などは、実施例１と同一である。ある車Ａから、前方の大型車両Ｃの影になっているその大型車Ｃの直前の車Ｂに通信したい場合に、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯの通信媒体では、前方の大型車Ｃによる電波遮蔽により、車Ｂにデータが送信できない場合がある。この実施例では、車Ａから送信された１データブロックＤ１をＧＨｚ帯ＭＩＭＯ通信媒体により受信した前方の大型車Ｃが、原始パケットに復号して、その直前の車Ｃにも通信すべきデータである場合に、その原始パケットを、再度、組合パケット符号化して、今度は、近接領域の通信に有効なミリ波レーダによる通信媒体を使用して、送信するようにしたものである。この場合に、中継する大型車Ｃは、復号の後、原始パケットから必要なデータのみを抽出して、ミリ波レーダにより再送信するようにしても良い。この場合には、その大型車Ｃのミリ波レーダによるデータを前方の車Ｂは、受信することができ、車Ａから車Ｂへのデータの伝送が可能となる。このように、中継車両は、通信媒体をＧＨｚ帯ＭＩＭＯによる通信媒体から、ミリ波レーダによる通信媒体に変換して、データを再送信するので、車Ｂは、たとえ、２つの通信媒体からデータを受信したとしても、通信媒体が異なるために、本来、車ＡからＧＨｚ帯ＭＩＭＯにより送信されたデータと、干渉することがなく、高品質な通信を実現することができる。
なお、データの中継を行う大型車Ｃは、ＧＨｚ帯ＭＩＭＯ通信媒体により、受信した組合パケットを復号することなく、そのまま、ミリ波レーダによる通信媒体を用いて送信するようにしても良い。
【００４９】
以上述べた発明は、時間的に通信環境の品質が大きく変動する車車間通信に、特に、有効であるが、車と地上局との間の通信など、少なくとも一方が移動体である移動体通信に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、高品質の移動体通信に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例に係る原始パケットから組合パケットを生成する復号方法と、組合パケットから原始パケットを生成する復号方法を示した説明図。
【図２】同第１実施例に係る組合パケットを複数の通信媒体を用いて通信する方法を示した説明図。
【図３】第２実施例に係る組合パケットを複数の通信媒体を用いて通信する方法を示した説明図。
【図４】第３実施例に係る組合パケットを複数の通信媒体を用いて通信する方法を示した説明図。
【符号の説明】
【００５２】
Ｄ１…データブロック
Ｐ１，…，Ｐｎ…原始パケット
Ｃ１，…，Ｃｍ…組合パケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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