車(chē)載通信設(shè)備,車(chē)輛間通信系統(tǒng)和通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及在車(chē)輛間進(jìn)行通信的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，進(jìn)行了從行駛中的車(chē)輛收集數(shù)據(jù)，并利用所述數(shù)據(jù)的研宄。例如，通過(guò)從多臺(tái)車(chē)收集當(dāng)前位置和速度信息，能夠?qū)崟r(shí)生成交通擁堵信息。此外，如果收集每臺(tái)車(chē)的目的地和路線信息，能夠預(yù)測(cè)交通流量。除了這些之外，如果根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，分析交通信號(hào)的周期，那么能夠把綠燈的剩余時(shí)間通知駕駛員，以致能夠避免不必要的加速和減速。從而，通過(guò)從各個(gè)角度分析從車(chē)輛收集的數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)流暢的交通。
[0003]為了從車(chē)輛收集數(shù)據(jù)，必須在每臺(tái)車(chē)上安裝無(wú)線通信設(shè)備。然而，歸因于成本，諸如3G或LTE之類(lèi)的移動(dòng)通信服務(wù)并非在所有車(chē)輛中都可用。盡管可利用公共無(wú)線LAN傳送數(shù)據(jù)，不過(guò)只有當(dāng)車(chē)輛在服務(wù)范圍中時(shí)，才能上傳數(shù)據(jù)。
[0004]為了解決這種問(wèn)題，存在一種通過(guò)利用車(chē)輛間通信傳送數(shù)據(jù)的方法。具體地，在所述方法中，車(chē)輛通過(guò)利用無(wú)線LAN等的較廉價(jià)的通信設(shè)備，相互傳送數(shù)據(jù)，能夠利用與諸如因特網(wǎng)之類(lèi)廣域網(wǎng)的連接的車(chē)輛上傳所述數(shù)據(jù)。
[0005]不過(guò)，這里遇到未重視目前在無(wú)線LAN中使用的認(rèn)證方式的響應(yīng)性，并且協(xié)商花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。當(dāng)在車(chē)輛之間交換信息時(shí)，通信時(shí)間有限，從而需要盡可能快地建立通信。
[0006]解決這種問(wèn)題的技術(shù)包括記載在非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中的通信標(biāo)準(zhǔn)。所述標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.11)中的認(rèn)證處理的加速，從2012年起，作為IEEE802.llai，促進(jìn)了該標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化。所述標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)簡(jiǎn)化常規(guī)認(rèn)證處理中的終端的定位、認(rèn)證和連接的各個(gè)序列，實(shí)現(xiàn)高速協(xié)商。
[0007][引文列表]
[0008][非專(zhuān)利文獻(xiàn)]
[0009][NPLl]“Status of Project IEEE 802.llai”[在線]，IEEE，[Retrieval on 17thOctober 2012]，網(wǎng)址〈URL:http://www.1eee802.0rg/11/Reports/tgai_update.htm>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]由于在非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的標(biāo)準(zhǔn)提供無(wú)線LAN中的高速協(xié)商，因此所述標(biāo)準(zhǔn)適合于其中通信時(shí)間有限的車(chē)輛間通信。不過(guò)，連接中的序列的簡(jiǎn)化不能解決認(rèn)證本身花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。
[0011]在IEEE802.1x標(biāo)準(zhǔn)中，稱(chēng)為EAP (可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議)的認(rèn)證協(xié)議用于客戶(hù)端認(rèn)證。當(dāng)客戶(hù)端訪問(wèn)利用EAP的接入點(diǎn)時(shí)，接入點(diǎn)與負(fù)責(zé)認(rèn)證的服務(wù)器(RADIUS服務(wù)器)通信，以接受認(rèn)證。當(dāng)客戶(hù)端被認(rèn)證時(shí)，端口被開(kāi)放，從而能夠進(jìn)行通信。
[0012]這種方式存在由于其使用外部認(rèn)證服務(wù)器的特性因而處理花費(fèi)時(shí)間的缺陷。例如，如果假定車(chē)輛留在車(chē)輛能夠相互通信的范圍中的時(shí)間為10秒，并且從找出通信伙伴到完成認(rèn)證，通信設(shè)備需要5秒，那么能夠確定的通信時(shí)間為5秒。然而實(shí)際上，用于數(shù)據(jù)通信的連接的建立是在認(rèn)證完成之后開(kāi)始的，從而存在不能確保實(shí)際性的能夠進(jìn)行通信的時(shí)間。
[0013]鑒于以上問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種能夠在短時(shí)間內(nèi)建立無(wú)線通信的車(chē)載通信設(shè)備。
[0014]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的車(chē)載通信設(shè)備，所述上行鏈路數(shù)據(jù)是在車(chē)輛中生成的數(shù)據(jù)，所述車(chē)載通信設(shè)備包括第一無(wú)線通信單元，所述第一無(wú)線通信單元被配置成建立到第二車(chē)載通信設(shè)備的上行鏈路連接；第二無(wú)線通信單元，所述第二無(wú)線通信單元被配置成建立到第三車(chē)載通信設(shè)備的下行鏈路連接；認(rèn)證單元，所述認(rèn)證單元被配置成認(rèn)證第三車(chē)載通信設(shè)備；地址管理單元，所述地址管理單元被配置成向第三車(chē)載通信設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址；和地址轉(zhuǎn)換單元，所述地址轉(zhuǎn)換單元被配置成進(jìn)行從第二車(chē)載通信設(shè)備分配的網(wǎng)絡(luò)地址和所述車(chē)載通信設(shè)備使用的網(wǎng)絡(luò)地址的轉(zhuǎn)換。
[0015]按照本發(fā)明的車(chē)載通信設(shè)備在車(chē)載通信設(shè)備之間中繼上行鏈路數(shù)據(jù)，從而使上行鏈路到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。另外，車(chē)載通信設(shè)備具有進(jìn)行為通信設(shè)備之間的連接所需的一系列過(guò)程，比如對(duì)于另一個(gè)車(chē)載通信設(shè)備的終端的認(rèn)證和網(wǎng)絡(luò)地址的分配的單元。在常規(guī)無(wú)線LAN中使用的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，這些過(guò)程由專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行，以致通信設(shè)備之間的協(xié)商花費(fèi)時(shí)間。相反，在本發(fā)明中，由于各個(gè)車(chē)載通信設(shè)備具有認(rèn)證單元和地址管理單元，因此能夠減少協(xié)商所需的時(shí)間。注意，由于必須對(duì)于每臺(tái)車(chē)單獨(dú)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址的管理，因此按照本發(fā)明的車(chē)載通信設(shè)備通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)，進(jìn)行與另一個(gè)車(chē)載通信設(shè)備的通信。
[0016]注意，本發(fā)明中的上行鏈路連接表示沿網(wǎng)絡(luò)的上游方向的連接，S卩，到廣域網(wǎng)一側(cè)的連接，而下行鏈路連接表示沿與上行鏈路連接相反的下游方向的連接。
[0017]在連接到廣域網(wǎng)的接入點(diǎn)可用的情況下，第一無(wú)線通信單元可建立到接入點(diǎn)的上行鏈路連接。
[0018]在與接入點(diǎn)的連接可用的情況下，第一無(wú)線通信單元可建立到接入點(diǎn)的上行鏈路連接，以把數(shù)據(jù)傳送給廣域網(wǎng)。在與接入點(diǎn)的連接不可用的情況下，第一無(wú)線通信單元可把數(shù)據(jù)傳送給另一個(gè)車(chē)載通信設(shè)備。這樣，能夠使數(shù)據(jù)被傳送，從而快速到達(dá)廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)是用于收集數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，比如因特網(wǎng)等。
[0019]第二無(wú)線通信單元可接收從第三車(chē)載通信設(shè)備傳送的上行鏈路數(shù)據(jù)，第一無(wú)線通信單元可通過(guò)上行鏈路連接，把在主車(chē)輛中生成的上行鏈路數(shù)據(jù)或者從第三車(chē)載通信設(shè)備接收的上行鏈路數(shù)據(jù)傳送給第二車(chē)載通信設(shè)備或接入點(diǎn)。
[0020]利用上述結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)多跳通信，把上行鏈路數(shù)據(jù)傳送給接入點(diǎn)。
[0021]車(chē)載通信設(shè)備可進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)傳送單元，所述數(shù)據(jù)傳送單元被配置成臨時(shí)保存在主車(chē)輛中生成的上行鏈路數(shù)據(jù)或者從第三車(chē)載通信設(shè)備接收的上行鏈路數(shù)據(jù)，并通過(guò)第一無(wú)線通信單元，把上行鏈路數(shù)據(jù)傳送給第二車(chē)載通信設(shè)備或者接入點(diǎn)，其中數(shù)據(jù)傳送單元可在第一無(wú)線通信單元建立到接入點(diǎn)或第二車(chē)載通信設(shè)備的上行鏈路連接時(shí)，傳送保存的上行鏈路數(shù)據(jù)。
[0022]在上行鏈路連接不可用的情況下，上行鏈路數(shù)據(jù)可被臨時(shí)保存，然后在上行鏈路連接變得可用時(shí)被傳送。利用上述結(jié)構(gòu)，能夠可靠地使上行鏈路數(shù)據(jù)到達(dá)接入點(diǎn)。
[0023]第二無(wú)線通信單元可提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符，并在無(wú)數(shù)據(jù)傳送單元的介入的情況下，把借助所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符中的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符接收的數(shù)據(jù)中繼給第一無(wú)線通信單元。
[0024]第二無(wú)線通信單元可提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符，比如ESS-1D等。在這些網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符之中，在建立到用于下行鏈路連接的標(biāo)識(shí)符的連接的情況下，數(shù)據(jù)傳送單元可提供傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的功能，而在建立到其它標(biāo)識(shí)符的連接的情況下，只可進(jìn)行向第一無(wú)線通信單元中繼數(shù)據(jù)。這樣，能夠向上行鏈路側(cè)中繼除上行鏈路數(shù)據(jù)外的數(shù)據(jù)，并向車(chē)內(nèi)外的用戶(hù)提供廣域網(wǎng)連接。
[0025]上行鏈路數(shù)據(jù)可以是從設(shè)置在車(chē)輛中的傳感器獲得的數(shù)據(jù)。
[0026]上行鏈路數(shù)據(jù)可以是任意數(shù)據(jù)，只要上行鏈路數(shù)據(jù)是能夠從諸如設(shè)置在車(chē)輛中的傳感器之類(lèi)的設(shè)備獲得的信息。例如，上行鏈路數(shù)據(jù)可以是諸如速度或加速度之類(lèi)的數(shù)值，或者也可以是從GPS設(shè)備獲得的位置信息。從而，通過(guò)感測(cè)作為收集對(duì)象的數(shù)據(jù)，能夠有助于流暢的交通。
[0027]此外，按照本發(fā)明的車(chē)載通信設(shè)備可分別利用不同的網(wǎng)絡(luò)地址空間，來(lái)進(jìn)行通信。
[0028]在利用多個(gè)車(chē)載通信設(shè)備進(jìn)行通信的情況下，車(chē)載通信設(shè)備優(yōu)選利用不同的網(wǎng)絡(luò)地址空間。這可獲得兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于對(duì)于每臺(tái)車(chē)，封閉網(wǎng)絡(luò)地址空間，因此能夠高速進(jìn)行地址的分配。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)其中上行鏈路側(cè)和下行鏈路側(cè)被連接的所謂回送(loopback)。
[0029]注意，本發(fā)明可被定義成包括上述手段中的至少一部分的車(chē)載通信設(shè)備。另外，本發(fā)明也可被定義成包括多個(gè)車(chē)載通信設(shè)備的車(chē)輛間通信系統(tǒng)，還可被定義為由車(chē)載通信設(shè)備進(jìn)行的無(wú)線通信方法。上