無線通信システム、情報提供装置、移動体端末、及び移動体端末へ情報を提供する方法
【課題】ダウンリンクを一対多通信で行う。
【解決手段】移動体端末３との間で無線通信を行う無線通信機２を介して、前記移動体端末３へ情報を提供する無線通信システム１であって、前記移動体端末３は、複数の前記移動体端末３が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であるとともに、一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能である。さらに、前記移動体端末３は、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信可能である。前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末３が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末３において使用される情報が得られるように形成されている。
【解決手段】移動体端末３との間で無線通信を行う無線通信機２を介して、前記移動体端末３へ情報を提供する無線通信システム１であって、前記移動体端末３は、複数の前記移動体端末３が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であるとともに、一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能である。さらに、前記移動体端末３は、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信可能である。前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末３が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末３において使用される情報が得られるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路に設置されたインフラ装置から受信した情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システム(ＩＴＳ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ)が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＴＳでは、車両への交通情報等の情報提供のために、路側機（ＲＳＵ；Ｒｏａｄ Ｓｉｄｅ Ｕｎｉｔ）から車両に対して情報を送信するためのダウンリンクが必要である。
また、より適切な情報提供のためには、車両から路側機に対して、車両の走行データなどの情報（Ｐｒｏｂｅ Ｄａｔａ;Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｃａｒ Ｄａｔａ）を送信するアップリンクが実現されるのが好ましい。アップリンクによって車両から情報を得ることで、ＩＴＳを管理するコンピュータは、交通情報を更新し、車両に対して、より適切な情報提供を行うことができる。
【０００５】
ここで、本発明者らは、ＩＴＳのための通信システムとして、携帯電話用に整備された移動体通信システムを利用するという着想を得た。ところが、携帯電話用の移動体通信システムでは、一対一通信を基本としている。そのため、路側機と車両との間で、一対一の通信コネクションを確立した上で、ダウンリンク及びアップリンクの通信を行う必要が生じる。
【０００６】
具体的には、まず、車両に搭載された移動体端末から、路側機に対して、通信コネクションの確立を要求する。路側機は、当該要求を行った移動端末との間でのみ利用可能な無線リソース（無線通信帯域など）を割り当てて、通信コネクションを確立させる。通信コネクションが確立すると、移動体端末と路側機との間で、一対一のダウンリンク及びアップリンクの通信を行うことができる。
【０００７】
しかし、単に、携帯電話通信システムを、ＩＴＳ用に使用すると、交通量が多くなり、車両に搭載された移動体端末の数が多くなると、その分、無線リソースが多く必要となる。このため、交通量が多い場所では、予め、無線リソースを多く準備しておく必要がある。
また、ダウンリンクによって送信されるデータ量は、アップリンクに比べて大きいため、ダウンリンクのデータを送信するために多くの無線リソースを、車両毎に割り当てる必要が生じ、無線リソースの枯渇が懸念される。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する無線通信システムであって、前記移動体端末は、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であるとともに、一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能であり、さらに、前記移動体端末は、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信可能であり、前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている無線通信システムである。
【００１０】
上記本発明によれば、第１ダウンリンク情報は、一対多の無線通信によって送信されるため、移動体端末が多くなっても無線資源の増加を抑えることができる。しかも、移動体端末は、一対一の無線通信によって受信した第２ダウンリンクも受信する必要があるため、一対一の無線通信によるアップリンク情報の送信が行われることも期待できる。
【００１１】
（２）前記第１ダウンリンク情報は、暗号化された情報を含み、前記第２ダウンリンク情報は、暗号化された前記第１ダウンリンク情報を復号するための復号用情報を含むのが好ましい。この場合、暗号化された情報を復号用情報で復号することができる。
【００１２】
（３）前記第２ダウンリンク情報は、前記第１ダウンリンク情報の一部にのみ関連した情報を含むのが好ましい。
【００１３】
（４）前記第１ダウンリンク情報は、交通情報を含み、前記アップリンク情報は、前記移動体端末の位置情報を含むのが好ましい。
【００１４】
（５）前記第１ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報に基づいて更新される情報を含むのが好ましい。
【００１５】
（６）前記復号用情報は、使い捨て型の復号用情報であるのが好ましい。
【００１６】
（７）前記移動体端末は、前記第１ダウンリンク情報を受信可能な状態になると、前記一対一通信によってアップリンク情報を送信するのが好ましい。
【００１７】
（８）前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報の内容に応じて変化するのが好ましい。
【００１８】
（９）前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報において第２ダウンリンク情報に含めるよう要求されたオプション情報を含むのが好ましい。
【００１９】
（１０）他の観点からみた本発明は、移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する情報提供装置であって、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多送信によって前記無線通信機が送信する第１ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第１情報提供部と、前記移動体端末との一対一通信によって前記無線通信機が送信する第２ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第２情報提供部と、前記移動体端末から前記一対一通信によって前記無線通信機に送信されたアップリンク情報を、前記無線通信機を介して取得する取得部と、を備え、前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている情報提供装置である。
【００２０】
（１１）他の観点から見た本発明は、無線通信機との間で無線通信を行う移動体端末であって、他の移動体端末も受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であり、かつ、一対一の無線通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能である受信部と、前記一対一通信によってアップリンク情報を送信可能である送信部と、受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行う情報処理部と、を備える移動体端末である。
【００２１】
（１２）他の観点からみた本発明は、前記移動体端末へ情報を提供する方法であって、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、前記移動体端末が、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信するステップと、前記一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、前記移動体端末が、受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行って得られた情報を使用するステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、移動体端末が多くなっても無線資源の増加を抑えることができる。しかも、移動体端末は、一対一の無線通信によって受信した第２ダウンリンクも受信する必要があるため、一対一の無線通信によるアップリンク情報の送信が行われることも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無線通信システムの全体構成図である。
【図２】ＩＴＳサーバと移動体端末の構成図である。
【図３】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図４】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図５】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図６】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図７】変形例に係る無線通信システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［１．システムの全体構成］
図１は、移動体通信システム（無線通信システム）１を利用した高度道路交通システムを示している。
移動体通信システム１は、複数の基地局（無線通信機）２を備えている。基地局２は、車両に搭載された車載機などの移動体端末（携帯電話を含む）３との間で無線通信を行う。本実施形態において、移動体通信システムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠したものであるが、通信規格がＬＴＥに限定されるものではない。
【００２５】
複数の基地局２は、移動体通信ネットワーク４を介して接続されている。移動体通信ネットワーク４は、ゲートウェイ（図２参照）４１を有しており、基地局２は、ゲートウェイ４１を介して、ＩＴＳサーバ（情報提供装置）５と接続されている。
ＩＴＳサーバ５は、交通情報などの車両に有益な情報を生成する。ＩＴＳサーバ５は、生成した情報を、移動体通信ネットワーク４の基地局２を介して、移動体端末３に提供する。本実施形態では、車両に搭載された移動体端末３との間の無線通信は、携帯電話などの移動体端末向けに整備された移動体通信システム（携帯電話用の通信システム）を利用して行えるため、車両との間の無線通信専用の無線通信機（路側機）を別途設置する必要がない。
【００２６】
ＩＴＳサーバ５は、車両側からプローブデータなどの情報を取得して、交通情報を更新する。したがって、ＩＴＳサーバ５は、車両側から多くの情報を得たほうが、より適切な交通情報を生成することができる。なお、ＩＴＳサーバ５は、光ビーコン６などの路側センサや交通信号制御機７などの機器に対して有線通信回線にて接続されている。ＩＴＳサーバ５は、各種センサから取得した情報に基づいて交通情報を更新することもできる。また、ＩＴＳサーバ５は、交通信号制御機７を制御することもできる。
【００２７】
図２に示すように、ＩＴＳサーバ（情報提供装置）５は、第１情報提供部５１、第２情報提供部５２、取得部５３、及び情報生成部５４を備えている。
移動体端末３には、ＩＴＳサーバ５との間で通信するためのＩＴＳ用アプリケーション（コンピュータプログラム）がインストールされている。ＩＴＳ用アプリケーションは、移動体端末３が有するコンピュータを、受信部３１、送信部３２、及び情報処理部３３として機能させる。
【００２８】
ＩＴＳサーバ５の第１情報提供部５１は、基地局２から送信される情報（ダウンリンク情報）のうち、複数の移動体端末３への一対多通信（ブロードキャスト又はマルチキャスト）によって移動体端末３へ送信される第１ダウンリンク情報を、移動体通信ネットワーク４へ提供するためのものである。
一対多通信は、例えば、ＬＴＥでは、ＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を利用することができる。ＭＢＭＳは、トランスポートチャネルとしてＭＣＨを使用し、論理チャネルとしてＭＣＣＨとＭＴＣＨを使用して伝送される。
ＬＴＥに準拠した場合、第１情報提供部５１は、ＬＴＥにおけるＢＭＳＣ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ）として機能する。
【００２９】
第２情報提供部５２は、基地局２から送信される情報（ダウンリンク情報）のうち、移動体端末３との一対一通信（ユニキャスト）によって移動体端末３へ送信される第２ダウンリンク情報を、移動体通信ネットワーク４へ提供するためのものである。
【００３０】
取得部５３は、移動体端末３から一対一通信によって基地局２に送信された情報（アップリンク情報）を、移動体通信ネットワーク４を介して取得するためのものである。
【００３１】
第１ダウンリンク情報は、１又は複数の基地局がカバーするエリア内又はエリア近傍に属する交通信号制御機の信号情報・道路における交通状況情報（リンク旅行時間、渋滞度及び／又は渋滞長さ、平均走行速度等）、事故又は災害等の事象情報、交通規制に関する情報などの交通情報を含むことができる。
第１情報提供部５１は、送信される第１ダウンリンク情報の一部又は全部を、暗号化する。一部又は全部が暗号化された第１ダウンリンク情報が、ゲートウェイ（ＢＭＳＣ−ＧＷ）４１に与えられる。ゲートウェイ４１は、各基地局２に対して、第１ダウンリンク情報を配信する。
【００３２】
第１ダウンリンク情報を取得した基地局２は、自己の通信エリア（セル）内の移動体端末３に対して、一部又は全部が暗号化された第１ダウンリンク情報をブロードキャスト又はマルチキャストで送信する。
【００３３】
ＩＴＳ用アプリケーションが実行されている移動体端末３では、受信部３１が、基地局２から送信された第１ダウンリンク情報を受信することができる。一対多通信で送信される第１ダウンリンク情報は、基地局２との間で一対一通信コネクションを確立していなくても移動体端末３にて受信できる。したがって、移動体端末３は、第１ダウンリンク情報を受信する際には、一対一通信コネクションの確立処理が不必要となる。また、データ通信料金の発生も回避できる。
【００３４】
なお、一対多通信を行う無線通信機は、一対一通信を行う無線通信機とは別の無線通信機（例えば、ＩＴＳ用の専用の無線通信機）であってもよい。この場合、一対一通信を行う無線通信機が、ブロードキャスト又はマルチキャストの機能を有していなくてもよいことになる。また、この場合のＩＴＳ用の専用の無線通信機は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐをベースとしたＷＡＶＥ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ ｉｎ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ）やＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等に準拠した通信機とすることができる。
【００３５】
第１ダウンリンク情報をブロードキャスト又はマルチキャストで送信することで、各移動体端末３に対して個別に無線リソースを割り当てる必要がなく、第１ダウンリンク情報の情報量が大きくても、無線リソースの枯渇のおそれが低減される。
【００３６】
車両に搭載された移動体端末３の送信部３２は、移動体端末３は、第１ダウンリンク情報を受信可能な状態になると、現在の位置情報、現在時刻、過去の走行軌跡などのアップリンク情報（プローブデータ）を、基地局２に対して一対一通信で送信する。なお、移動体端末３は、第１ダウンリンク情報が受信できない状態では、アップリンク情報を送信しないことが望ましい。これにより、第１ダウンリンク情報が受信できないのに、わざわざアップリンク情報を送信してしまうことを防止できる。
【００３７】
移動体端末３と基地局２との一対一通信（ユニキャスト）のコネクションの確立は、移動体端末３からＩＴＳサーバ５に設定されたＩＰアドレス（ＵＲＬ）等の通信ネットワーク上でＩＴＳサーバ５へのアクセスを希望する者のために付与されているアドレスへの接続開始処理を契機として行われる。なお、移動体端末３と基地局２との一対一通信のコネクションの確立は、移動体端末３がＩＴＳサービス用に予め用意された電話番号へ発信することで行われても良い。
【００３８】
移動体端末３から基地局２に送信されたアップリンク情報は、基地局２から移動体通信ネットワーク４及びインターネットを介して、ＩＴＳサーバ５に送信される。ＩＴＳサーバ５の取得部５３は、基地局２から取得したアップリンク情報を、情報生成部５４に与える。情報生成部５４は、取得部５３が取得したアップリンク情報に基づいて、第１ダウンリンク情報として提供される交通情報を更新することができる。
【００３９】
アップリンク情報に含まれるプローブデータには、少なくとも、現在の移動体端末３の位置情報が含まれるが、過去の複数の位置情報（走行軌跡についての情報）を含んでいても良い。また、車両に搭載された機器又はセンサの状態を示す情報（走行速度、ワイパーが動作しているか否か、車両に搭載されたＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の動作状況、乗車人数、先行車両及び後続車両との車間距離などの情報）を含んでいても良い。
【００４０】
ＩＴＳサーバ５は、移動体端末３からアップリンク情報を取得すると、第２情報提供部５２は、暗号化された第１ダウンリンク情報を復号するための復号用情報である復号キー（第２ダウンリンク情報）を、移動体通信ネットワーク４側へ与える。
復号キー（第２ダウンリンク情報）は、アップリンク情報を送信した移動体端末３との間で一対一通信コネクションを確立している基地局２から、当該一対一通信によって、移動体端末３に対して送信される。送信された復号キー（第２ダウンリンク情報）は、移動体端末３の受信部３１が受信する。
【００４１】
このように、移動体端末３は、アップリンク情報の送信を行うと、その対価として、第２ダウンリンク情報を得ることができる。つまり、アップリンク情報の送信を行った移動体端末３は、第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を得ることができる。
【００４２】
図３に示すように、移動体端末３の情報処理部３３は、受信した第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報を組み合わせて必要な情報を得る。本実施形態では、第２ダウンリンク情報は、暗号化された第１ダウンリンク情報を復号するための復号キーである。したがって、情報処理部３３は、復号キーを用いて第１ダウンリンク情報に対する復号処理を行うことで、復号された第１ダウンリンク情報（交通情報；移動体端末において使用される情報）を得ることができる。
【００４３】
一方、アップリンク情報の送信を行わない移動体端末３は、復号キー（第２ダウンリンク情報）を得られないため、第１ダウンリンク情報を復号することができない。したがって、アップリンク情報の送信を行わない移動体端末３は、第１ダウンリンク情報を受信できても、必要な情報（交通情報）の一部又は全部が得られない。
【００４４】
仮に、一対多通信で送信される第１ダウンリンク情報を受信するだけで、移動体端末３が必要な情報を得られるとすると、移動体端末３は、一対一通信コネクションを確立してまで、アップリンク情報を送信するメリットが乏しくなる。
【００４５】
つまり、車両側の移動体端末３が、プローブデータのようなアップリンク情報を送信することは、個々の移動体端末３としては、元来、メリットが少ない。それにもかかわらず、移動体端末３が、基地局２との間で一対一通信コネクションを確立して通信を行おうとすると、移動体端末３が電力を消費してしまい、電池駆動タイプの移動体端末３の場合には不利であり、データ通信料金も発生する。
【００４６】
一方、ＩＴＳサーバ５からすると、プローブデータのようなアップリンク情報をできるだけ多く収集することが望まれる。なぜなら、車両側の移動体端末３からのアップリンクによって収集されるプローブデータによって、ＩＴＳサーバ５は、より一層、交通状況を正確に把握できるようになるからである。その結果、ＩＴＳサーバ５側から移動体端末３に対して提供される交通情報が精度の高いものとなるとともに、交通信号制御機７などの交通インフラ機器の制御も適切なものとなる。
【００４７】
このように、本実施形態では、アップリンク情報を送信した移動体端末３が復号キーを得られるようにしているため、ダウンリンク情報を得たい移動体端末３がアップリンク情報を送信することを促すことができる。
しかも、アップリンク情報を送信した移動体端末３に対して、一対一通信で第２ダウンリンク情報を送信しても、第２ダウンリンク情報（復号キー）は、第１ダウンリンク情報よりも情報量が少ないため、通信資源の枯渇のおそれは少ない。
【００４８】
第２ダウンリンク情報として送信される復号キーは、使い捨て復号キーとして構成されている。復号キーを使い捨て型とすることで、復号キーが使えなくなったときに、アップリンク情報の再送信が行われることが期待できる。
【００４９】
使い捨て復号キーは、例えば、有効期間内において有効であり、当該有効期間が経過すると使用できなくなる。例えば、有効期間が経過すると復号に必要な復号キーが変更されて古い復号キーでは復号できなくなるか、有効期間が経過すると、移動体端末３から削除されてもよい。
【００５０】
有効期間は、例えば、３秒又は５秒といった時間とすることができ、基地局２がアップリンク情報の送信間隔として所望する時間間隔と同一又はそれよりも短い時間間隔とすることが好ましい。なお、通信資源を潤沢に有しない基地局２の場合は、有効期間を長く設定してもよい。
また、使い捨て復号キーは、復号回数（使用回数）に、１回又は数回程度の上限が設けられていることで、使い捨て型となっているものであってもよい。
【００５１】
復号キーは、復号キーを送信した基地局２からの第１ダウンリンク情報の復号にのみ有効であってもよいし、特定の複数の基地局２（例えば、復号キーを送信した基地局装置及びその周辺の基地局）からの第１ダウンリンク情報の復号にのみ有効であってもよい。また、移動体端末３が所定の範囲の位置（例えば、復号キーを送信した基地局の通信エリアやその近傍）に存在する場合にのみ有効としてもよい。
【００５２】
また、第１ダウンリンク情報は、全体が暗号化されている必要はない。第１ダウンリンク情報は、図４に示すように、非暗号化部分と、暗号化部分とを含んでいてもよい。この場合、復号キーは、暗号化部分を復号するために用いられる。非暗号化部分は、緊急的な通知（事故や災害等が発生したことを知らせる情報）又は、基地局の識別番号若しくは現在時刻の情報を含むことができる。また、非暗号化部分は、広告情報などであってもよい。
【００５３】
第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、暗号化された情報及びその復号キーに限られるものではない。
例えば、第１ダウンリンク情報は、第１ダウンリンク情報単独では、移動体端末３にとって役に立たないか、情報の利用が困難になるような形式で形成することもでき、第１ダウンリンク情報に加えて第２ダウンリンク情報も得ることで、移動体端末３が使用する情報が得られるようにすることもできる。
【００５４】
例えば、図５に示すように、第１ダウンリンク情報は、広域の交通情報であり、複数の地域毎の交通情報を有している。したがって、移動体端末３にとっては、第１ダウンリンク情報のすべてが必要な情報ではなく、一部だけが必要な情報である。アップリンク情報を送信した移動体端末３にとってどの地域の交通情報が必要かを示す関連箇所識別情報は、第２ダウンリンク情報として、移動体端末３に送信される。
【００５５】
この場合も、移動体端末３の情報処理部３３は、第１ダウンリンク情報と第２ダウンリンク情報とを用いた情報処理を行って、必要な情報を得る。具体的には、移動体端末３は、第２ダウンリンク情報（関連箇所識別情報）に基づいて、第１ダウンリンク情報（広域交通情報）を参照することで、移動体端末３にとって必要な情報（地域Ｂ）の交通情報を得ることができる。
【００５６】
このように、第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、第１ダウンリンク情報に含まれる情報のうち、移動体端末３において用いられるべき信号を識別するための情報であってもよい。
また、第１ダウンリンク情報は、第１ダウンリンク情報単独では、簡素な情報しか得られないようになっており、第１ダウンリンク情報に加えて第２ダウンリンク情報も得ることで、移動体端末３が使用する情報の内容が高度化されるようにすることもできる。
例えば、第１ダウンリンク情報に含ませる交通信号制御機の信号情報のうち、青信号の表示時間については第１ダウンリンク情報から除外しておき、当該青信号の表示時間のみを第２ダウンリンク情報に含ませることで、移動体端末３が、第１ダウンリンク情報に加えて第２ダウンリンク情報の両者を統合させれば、移動体端末３にとって使用可能な情報となるようにすることもできる。
【００５７】
図６に示すように、一対多通信で送信される第１ダウンリンク情報には、全ての車両の移動体端末３に対して共通して配信される情報（共通情報）とは別に、オプション情報を含めても良い。共通情報とオプション情報は、異なるキーによって暗号化されている。
移動体端末３が、アップリンク情報に、オプション情報要求を含めて送信すると、ＩＴＳサーバ５は、共通情報を復号するための復号キーのほか、オプション情報を復号するための第二の復号キーを第２ダウンリンク情報として基地局２に与える。移動体端末３は、基地局２から共通情報を復号するための復号キー及びオプション情報を復号するための第二の復号キーを取得して、共通情報及びオプション情報の双方を復号することができる。
【００５８】
なお、この場合、オプション情報要求をせずにアップリンク情報を送信した移動体端末３は、共通情報を復号するための復号キーだけを取得する。
【００５９】
図６に示すオプション情報は、第１ダウンリンク情報に含めずに、第２ダウンリンク情報に含めても良い。第２ダウンリンク情報にオプション情報を含める場合には、オプション情報を暗号化する必要はない。このように、アップリンク情報の内容に応じて、第２ダウンリンク情報の内容を変化させてもよい。
また、多くの有用な情報を含むアップリンク情報を送信した移動体端末３や所定時間あたりのアップリンク情報の送信回数が多い移動体端末３に対して、オプション情報を復号するための第二の復号キーを送信したり、第２ダウンリンク情報としてオプション情報を送信してもよい。
【００６０】
なお、第２ダウンリンク情報にオプション情報を含めると、一対一通信の通信容量を大きくする必要が生じ、無線資源が枯渇することも予想される。したがって、オプション情報の要求があっても、要求する車両が多い場合には、第２ダウンリンク情報にオプション情報を含めずに送信したり、オプション情報のデータサイズを小さくして（オプション情報に含まれる情報のうちの一部を削除して）送信するようにしてもよい。
【００６１】
また、オプション情報を要求する移動体端末３が少ない場合には、オプション情報を第２ダウンリンク情報に含める一方、オプション情報を要求する移動体端末３が多い場合には、オプション情報を第１ダウンリンク情報に含めるようにすることができる。なお、オプション情報を第１ダウンリンク情報に含めた場合には、オプション情報を復号するための復号キーが第２ダウンリンク情報として移動体端末３に与えられる。
【００６２】
共通情報とオプション情報の区別に関し、例えば、一般的な交通情報（リンク旅行時間及びリンクの渋滞度のような道路の混雑状況を示す情報）は、共通情報とし、信号情報をオプション情報とすることができる。この場合、移動体端末３側が、単なる交通情報だけでなく、信号情報も必要とする場合には、アップリンク情報に、オプション情報要求を含めて送信すればよい。
【００６３】
また、信号情報をオプション情報とした場合、交通信号機の設置された交差点を通過可能かどうかといった運転支援に関する情報を利用する車両（運転支援の機能を備えた車両）にのみ、オプション情報を送信することで、ダウンリンク情報の情報量を抑えることができる。なお、運転支援の機能を備えた車両であるか否かについては、例えば、機能の有無を示す情報をアップリンク情報に含めて送信することによって区別することができる。
また、交通情報は共通情報とし、車両（移動体端末３）の近傍エリアに存在する飲食店及び小売業店などの店舗に関する広告情報などをオプション情報としてもよい。
【００６４】
また、共通情報は無料とし、オプション情報は有料とすることができる。オプション情報への課金は、オプション情報の復号キーの送信の際に行うことができる。
【００６５】
図７は、無線通信システム１の変形例を示している。図７に示す無線通信システム１では、図１及び図２に示す無線通信システム１のＩＴＳサーバ５の機能が、ＩＴＳサーバ５と、処理装置８に分離されている。処理装置８は、移動体通信ネットワーク４内に設けられた装置である。
【００６６】
図７に示すＩＴＳサーバ５は、図２に示すＩＴＳサーバ５の機能のうち、情報生成部５４を備え、その他の機能（第１情報提供部５１、第２情報提供部５２、取得部５３）は、処理装置８が備えている。
図７に示すＩＴＳサーバ５の情報生成部５は、処理装置８の取得部５３が取得した情報に基づいて交通情報などの情報（第１ダウンリンク情報）を生成するが、ＩＴＳサーバ５側では情報（第１ダウンリンク情報）を暗号化せずに、生成した情報（第１ダウンリンク情報）を処理装置８に送信する。
【００６７】
処理装置８の第１情報提供部５１は、ＩＴＳサーバ５から受信した第１ダウンリンク情報の一部又は全部を暗号化し、基地局２から一対多通信によって移動体端末３に送信させる。そして、処理装置８の第２情報提供部５２は、アップリンク情報に応じて、第２ダウンリンク情報（復号キー）を移動体端末に送信する。
【００６８】
さらに、第１情報提供部５１及び第２情報提供部５２の機能は、ＩＴＳサーバ５及び処理装置８の双方が有していても良い。
【００６９】
例えば、図６に示すように、第１ダウンリンク情報として、共通情報とオプション情報とがある場合に、ＩＴＳサーバ５の第１情報提供部５１は、共通情報を暗号化して第１ダウンリンク情報の一部として基地局２に与え、ＩＴＳサーバ５の第２情報提供部５２は、共通情報を復号するための復号キーを第２ダウンリンク情報の一部として基地局２に与える。
一方、処理装置８の第１情報提供部５１は、オプション情報を暗号化して第１ダウンリンク情報の他の一部として基地局２に与え、処理装置８の第１情報提供部５２は、オプション情報を復号するための第二復号キーを第２ダウンリンク情報の他の一部として基地局装置２に与えることができる。
【００７０】
なお、前述した処理装置８の機能は、基地局２又は移動体通信ネットワーク内のその他の装置が有していても良い。
【００７１】
本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
１ 無線通信システム
２ 基地局（無線通信機）
３ 移動体端末
４ 移動体通信ネットワーク
５ ＩＴＳサーバ（情報提供装置）
６ 光ビーコン
７ 交通信号制御機
８ 処理装置
４１ ゲートウェイ
５１ 第１情報提供部
５２ 第２情報提供部
５３ 取得部
５４ 情報生成部
３１ 受信部
３２ 送信部
３３ 情報処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路に設置されたインフラ装置から受信した情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システム(ＩＴＳ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ)が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＴＳでは、車両への交通情報等の情報提供のために、路側機（ＲＳＵ；Ｒｏａｄ Ｓｉｄｅ Ｕｎｉｔ）から車両に対して情報を送信するためのダウンリンクが必要である。
また、より適切な情報提供のためには、車両から路側機に対して、車両の走行データなどの情報（Ｐｒｏｂｅ Ｄａｔａ;Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｃａｒ Ｄａｔａ）を送信するアップリンクが実現されるのが好ましい。アップリンクによって車両から情報を得ることで、ＩＴＳを管理するコンピュータは、交通情報を更新し、車両に対して、より適切な情報提供を行うことができる。
【０００５】
ここで、本発明者らは、ＩＴＳのための通信システムとして、携帯電話用に整備された移動体通信システムを利用するという着想を得た。ところが、携帯電話用の移動体通信システムでは、一対一通信を基本としている。そのため、路側機と車両との間で、一対一の通信コネクションを確立した上で、ダウンリンク及びアップリンクの通信を行う必要が生じる。
【０００６】
具体的には、まず、車両に搭載された移動体端末から、路側機に対して、通信コネクションの確立を要求する。路側機は、当該要求を行った移動端末との間でのみ利用可能な無線リソース（無線通信帯域など）を割り当てて、通信コネクションを確立させる。通信コネクションが確立すると、移動体端末と路側機との間で、一対一のダウンリンク及びアップリンクの通信を行うことができる。
【０００７】
しかし、単に、携帯電話通信システムを、ＩＴＳ用に使用すると、交通量が多くなり、車両に搭載された移動体端末の数が多くなると、その分、無線リソースが多く必要となる。このため、交通量が多い場所では、予め、無線リソースを多く準備しておく必要がある。
また、ダウンリンクによって送信されるデータ量は、アップリンクに比べて大きいため、ダウンリンクのデータを送信するために多くの無線リソースを、車両毎に割り当てる必要が生じ、無線リソースの枯渇が懸念される。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する無線通信システムであって、前記移動体端末は、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であるとともに、一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能であり、さらに、前記移動体端末は、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信可能であり、前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている無線通信システムである。
【００１０】
上記本発明によれば、第１ダウンリンク情報は、一対多の無線通信によって送信されるため、移動体端末が多くなっても無線資源の増加を抑えることができる。しかも、移動体端末は、一対一の無線通信によって受信した第２ダウンリンクも受信する必要があるため、一対一の無線通信によるアップリンク情報の送信が行われることも期待できる。
【００１１】
（２）前記第１ダウンリンク情報は、暗号化された情報を含み、前記第２ダウンリンク情報は、暗号化された前記第１ダウンリンク情報を復号するための復号用情報を含むのが好ましい。この場合、暗号化された情報を復号用情報で復号することができる。
【００１２】
（３）前記第２ダウンリンク情報は、前記第１ダウンリンク情報の一部にのみ関連した情報を含むのが好ましい。
【００１３】
（４）前記第１ダウンリンク情報は、交通情報を含み、前記アップリンク情報は、前記移動体端末の位置情報を含むのが好ましい。
【００１４】
（５）前記第１ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報に基づいて更新される情報を含むのが好ましい。
【００１５】
（６）前記復号用情報は、使い捨て型の復号用情報であるのが好ましい。
【００１６】
（７）前記移動体端末は、前記第１ダウンリンク情報を受信可能な状態になると、前記一対一通信によってアップリンク情報を送信するのが好ましい。
【００１７】
（８）前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報の内容に応じて変化するのが好ましい。
【００１８】
（９）前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報において第２ダウンリンク情報に含めるよう要求されたオプション情報を含むのが好ましい。
【００１９】
（１０）他の観点からみた本発明は、移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する情報提供装置であって、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多送信によって前記無線通信機が送信する第１ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第１情報提供部と、前記移動体端末との一対一通信によって前記無線通信機が送信する第２ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第２情報提供部と、前記移動体端末から前記一対一通信によって前記無線通信機に送信されたアップリンク情報を、前記無線通信機を介して取得する取得部と、を備え、前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている情報提供装置である。
【００２０】
（１１）他の観点から見た本発明は、無線通信機との間で無線通信を行う移動体端末であって、他の移動体端末も受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であり、かつ、一対一の無線通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能である受信部と、前記一対一通信によってアップリンク情報を送信可能である送信部と、受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行う情報処理部と、を備える移動体端末である。
【００２１】
（１２）他の観点からみた本発明は、前記移動体端末へ情報を提供する方法であって、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、前記移動体端末が、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信するステップと、前記一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、前記移動体端末が、受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行って得られた情報を使用するステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、移動体端末が多くなっても無線資源の増加を抑えることができる。しかも、移動体端末は、一対一の無線通信によって受信した第２ダウンリンクも受信する必要があるため、一対一の無線通信によるアップリンク情報の送信が行われることも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無線通信システムの全体構成図である。
【図２】ＩＴＳサーバと移動体端末の構成図である。
【図３】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図４】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図５】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図６】第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の例を示す図である。
【図７】変形例に係る無線通信システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［１．システムの全体構成］
図１は、移動体通信システム（無線通信システム）１を利用した高度道路交通システムを示している。
移動体通信システム１は、複数の基地局（無線通信機）２を備えている。基地局２は、車両に搭載された車載機などの移動体端末（携帯電話を含む）３との間で無線通信を行う。本実施形態において、移動体通信システムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠したものであるが、通信規格がＬＴＥに限定されるものではない。
【００２５】
複数の基地局２は、移動体通信ネットワーク４を介して接続されている。移動体通信ネットワーク４は、ゲートウェイ（図２参照）４１を有しており、基地局２は、ゲートウェイ４１を介して、ＩＴＳサーバ（情報提供装置）５と接続されている。
ＩＴＳサーバ５は、交通情報などの車両に有益な情報を生成する。ＩＴＳサーバ５は、生成した情報を、移動体通信ネットワーク４の基地局２を介して、移動体端末３に提供する。本実施形態では、車両に搭載された移動体端末３との間の無線通信は、携帯電話などの移動体端末向けに整備された移動体通信システム（携帯電話用の通信システム）を利用して行えるため、車両との間の無線通信専用の無線通信機（路側機）を別途設置する必要がない。
【００２６】
ＩＴＳサーバ５は、車両側からプローブデータなどの情報を取得して、交通情報を更新する。したがって、ＩＴＳサーバ５は、車両側から多くの情報を得たほうが、より適切な交通情報を生成することができる。なお、ＩＴＳサーバ５は、光ビーコン６などの路側センサや交通信号制御機７などの機器に対して有線通信回線にて接続されている。ＩＴＳサーバ５は、各種センサから取得した情報に基づいて交通情報を更新することもできる。また、ＩＴＳサーバ５は、交通信号制御機７を制御することもできる。
【００２７】
図２に示すように、ＩＴＳサーバ（情報提供装置）５は、第１情報提供部５１、第２情報提供部５２、取得部５３、及び情報生成部５４を備えている。
移動体端末３には、ＩＴＳサーバ５との間で通信するためのＩＴＳ用アプリケーション（コンピュータプログラム）がインストールされている。ＩＴＳ用アプリケーションは、移動体端末３が有するコンピュータを、受信部３１、送信部３２、及び情報処理部３３として機能させる。
【００２８】
ＩＴＳサーバ５の第１情報提供部５１は、基地局２から送信される情報（ダウンリンク情報）のうち、複数の移動体端末３への一対多通信（ブロードキャスト又はマルチキャスト）によって移動体端末３へ送信される第１ダウンリンク情報を、移動体通信ネットワーク４へ提供するためのものである。
一対多通信は、例えば、ＬＴＥでは、ＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を利用することができる。ＭＢＭＳは、トランスポートチャネルとしてＭＣＨを使用し、論理チャネルとしてＭＣＣＨとＭＴＣＨを使用して伝送される。
ＬＴＥに準拠した場合、第１情報提供部５１は、ＬＴＥにおけるＢＭＳＣ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ）として機能する。
【００２９】
第２情報提供部５２は、基地局２から送信される情報（ダウンリンク情報）のうち、移動体端末３との一対一通信（ユニキャスト）によって移動体端末３へ送信される第２ダウンリンク情報を、移動体通信ネットワーク４へ提供するためのものである。
【００３０】
取得部５３は、移動体端末３から一対一通信によって基地局２に送信された情報（アップリンク情報）を、移動体通信ネットワーク４を介して取得するためのものである。
【００３１】
第１ダウンリンク情報は、１又は複数の基地局がカバーするエリア内又はエリア近傍に属する交通信号制御機の信号情報・道路における交通状況情報（リンク旅行時間、渋滞度及び／又は渋滞長さ、平均走行速度等）、事故又は災害等の事象情報、交通規制に関する情報などの交通情報を含むことができる。
第１情報提供部５１は、送信される第１ダウンリンク情報の一部又は全部を、暗号化する。一部又は全部が暗号化された第１ダウンリンク情報が、ゲートウェイ（ＢＭＳＣ−ＧＷ）４１に与えられる。ゲートウェイ４１は、各基地局２に対して、第１ダウンリンク情報を配信する。
【００３２】
第１ダウンリンク情報を取得した基地局２は、自己の通信エリア（セル）内の移動体端末３に対して、一部又は全部が暗号化された第１ダウンリンク情報をブロードキャスト又はマルチキャストで送信する。
【００３３】
ＩＴＳ用アプリケーションが実行されている移動体端末３では、受信部３１が、基地局２から送信された第１ダウンリンク情報を受信することができる。一対多通信で送信される第１ダウンリンク情報は、基地局２との間で一対一通信コネクションを確立していなくても移動体端末３にて受信できる。したがって、移動体端末３は、第１ダウンリンク情報を受信する際には、一対一通信コネクションの確立処理が不必要となる。また、データ通信料金の発生も回避できる。
【００３４】
なお、一対多通信を行う無線通信機は、一対一通信を行う無線通信機とは別の無線通信機（例えば、ＩＴＳ用の専用の無線通信機）であってもよい。この場合、一対一通信を行う無線通信機が、ブロードキャスト又はマルチキャストの機能を有していなくてもよいことになる。また、この場合のＩＴＳ用の専用の無線通信機は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐをベースとしたＷＡＶＥ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ ｉｎ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ）やＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等に準拠した通信機とすることができる。
【００３５】
第１ダウンリンク情報をブロードキャスト又はマルチキャストで送信することで、各移動体端末３に対して個別に無線リソースを割り当てる必要がなく、第１ダウンリンク情報の情報量が大きくても、無線リソースの枯渇のおそれが低減される。
【００３６】
車両に搭載された移動体端末３の送信部３２は、移動体端末３は、第１ダウンリンク情報を受信可能な状態になると、現在の位置情報、現在時刻、過去の走行軌跡などのアップリンク情報（プローブデータ）を、基地局２に対して一対一通信で送信する。なお、移動体端末３は、第１ダウンリンク情報が受信できない状態では、アップリンク情報を送信しないことが望ましい。これにより、第１ダウンリンク情報が受信できないのに、わざわざアップリンク情報を送信してしまうことを防止できる。
【００３７】
移動体端末３と基地局２との一対一通信（ユニキャスト）のコネクションの確立は、移動体端末３からＩＴＳサーバ５に設定されたＩＰアドレス（ＵＲＬ）等の通信ネットワーク上でＩＴＳサーバ５へのアクセスを希望する者のために付与されているアドレスへの接続開始処理を契機として行われる。なお、移動体端末３と基地局２との一対一通信のコネクションの確立は、移動体端末３がＩＴＳサービス用に予め用意された電話番号へ発信することで行われても良い。
【００３８】
移動体端末３から基地局２に送信されたアップリンク情報は、基地局２から移動体通信ネットワーク４及びインターネットを介して、ＩＴＳサーバ５に送信される。ＩＴＳサーバ５の取得部５３は、基地局２から取得したアップリンク情報を、情報生成部５４に与える。情報生成部５４は、取得部５３が取得したアップリンク情報に基づいて、第１ダウンリンク情報として提供される交通情報を更新することができる。
【００３９】
アップリンク情報に含まれるプローブデータには、少なくとも、現在の移動体端末３の位置情報が含まれるが、過去の複数の位置情報（走行軌跡についての情報）を含んでいても良い。また、車両に搭載された機器又はセンサの状態を示す情報（走行速度、ワイパーが動作しているか否か、車両に搭載されたＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の動作状況、乗車人数、先行車両及び後続車両との車間距離などの情報）を含んでいても良い。
【００４０】
ＩＴＳサーバ５は、移動体端末３からアップリンク情報を取得すると、第２情報提供部５２は、暗号化された第１ダウンリンク情報を復号するための復号用情報である復号キー（第２ダウンリンク情報）を、移動体通信ネットワーク４側へ与える。
復号キー（第２ダウンリンク情報）は、アップリンク情報を送信した移動体端末３との間で一対一通信コネクションを確立している基地局２から、当該一対一通信によって、移動体端末３に対して送信される。送信された復号キー（第２ダウンリンク情報）は、移動体端末３の受信部３１が受信する。
【００４１】
このように、移動体端末３は、アップリンク情報の送信を行うと、その対価として、第２ダウンリンク情報を得ることができる。つまり、アップリンク情報の送信を行った移動体端末３は、第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を得ることができる。
【００４２】
図３に示すように、移動体端末３の情報処理部３３は、受信した第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報を組み合わせて必要な情報を得る。本実施形態では、第２ダウンリンク情報は、暗号化された第１ダウンリンク情報を復号するための復号キーである。したがって、情報処理部３３は、復号キーを用いて第１ダウンリンク情報に対する復号処理を行うことで、復号された第１ダウンリンク情報（交通情報；移動体端末において使用される情報）を得ることができる。
【００４３】
一方、アップリンク情報の送信を行わない移動体端末３は、復号キー（第２ダウンリンク情報）を得られないため、第１ダウンリンク情報を復号することができない。したがって、アップリンク情報の送信を行わない移動体端末３は、第１ダウンリンク情報を受信できても、必要な情報（交通情報）の一部又は全部が得られない。
【００４４】
仮に、一対多通信で送信される第１ダウンリンク情報を受信するだけで、移動体端末３が必要な情報を得られるとすると、移動体端末３は、一対一通信コネクションを確立してまで、アップリンク情報を送信するメリットが乏しくなる。
【００４５】
つまり、車両側の移動体端末３が、プローブデータのようなアップリンク情報を送信することは、個々の移動体端末３としては、元来、メリットが少ない。それにもかかわらず、移動体端末３が、基地局２との間で一対一通信コネクションを確立して通信を行おうとすると、移動体端末３が電力を消費してしまい、電池駆動タイプの移動体端末３の場合には不利であり、データ通信料金も発生する。
【００４６】
一方、ＩＴＳサーバ５からすると、プローブデータのようなアップリンク情報をできるだけ多く収集することが望まれる。なぜなら、車両側の移動体端末３からのアップリンクによって収集されるプローブデータによって、ＩＴＳサーバ５は、より一層、交通状況を正確に把握できるようになるからである。その結果、ＩＴＳサーバ５側から移動体端末３に対して提供される交通情報が精度の高いものとなるとともに、交通信号制御機７などの交通インフラ機器の制御も適切なものとなる。
【００４７】
このように、本実施形態では、アップリンク情報を送信した移動体端末３が復号キーを得られるようにしているため、ダウンリンク情報を得たい移動体端末３がアップリンク情報を送信することを促すことができる。
しかも、アップリンク情報を送信した移動体端末３に対して、一対一通信で第２ダウンリンク情報を送信しても、第２ダウンリンク情報（復号キー）は、第１ダウンリンク情報よりも情報量が少ないため、通信資源の枯渇のおそれは少ない。
【００４８】
第２ダウンリンク情報として送信される復号キーは、使い捨て復号キーとして構成されている。復号キーを使い捨て型とすることで、復号キーが使えなくなったときに、アップリンク情報の再送信が行われることが期待できる。
【００４９】
使い捨て復号キーは、例えば、有効期間内において有効であり、当該有効期間が経過すると使用できなくなる。例えば、有効期間が経過すると復号に必要な復号キーが変更されて古い復号キーでは復号できなくなるか、有効期間が経過すると、移動体端末３から削除されてもよい。
【００５０】
有効期間は、例えば、３秒又は５秒といった時間とすることができ、基地局２がアップリンク情報の送信間隔として所望する時間間隔と同一又はそれよりも短い時間間隔とすることが好ましい。なお、通信資源を潤沢に有しない基地局２の場合は、有効期間を長く設定してもよい。
また、使い捨て復号キーは、復号回数（使用回数）に、１回又は数回程度の上限が設けられていることで、使い捨て型となっているものであってもよい。
【００５１】
復号キーは、復号キーを送信した基地局２からの第１ダウンリンク情報の復号にのみ有効であってもよいし、特定の複数の基地局２（例えば、復号キーを送信した基地局装置及びその周辺の基地局）からの第１ダウンリンク情報の復号にのみ有効であってもよい。また、移動体端末３が所定の範囲の位置（例えば、復号キーを送信した基地局の通信エリアやその近傍）に存在する場合にのみ有効としてもよい。
【００５２】
また、第１ダウンリンク情報は、全体が暗号化されている必要はない。第１ダウンリンク情報は、図４に示すように、非暗号化部分と、暗号化部分とを含んでいてもよい。この場合、復号キーは、暗号化部分を復号するために用いられる。非暗号化部分は、緊急的な通知（事故や災害等が発生したことを知らせる情報）又は、基地局の識別番号若しくは現在時刻の情報を含むことができる。また、非暗号化部分は、広告情報などであってもよい。
【００５３】
第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、暗号化された情報及びその復号キーに限られるものではない。
例えば、第１ダウンリンク情報は、第１ダウンリンク情報単独では、移動体端末３にとって役に立たないか、情報の利用が困難になるような形式で形成することもでき、第１ダウンリンク情報に加えて第２ダウンリンク情報も得ることで、移動体端末３が使用する情報が得られるようにすることもできる。
【００５４】
例えば、図５に示すように、第１ダウンリンク情報は、広域の交通情報であり、複数の地域毎の交通情報を有している。したがって、移動体端末３にとっては、第１ダウンリンク情報のすべてが必要な情報ではなく、一部だけが必要な情報である。アップリンク情報を送信した移動体端末３にとってどの地域の交通情報が必要かを示す関連箇所識別情報は、第２ダウンリンク情報として、移動体端末３に送信される。
【００５５】
この場合も、移動体端末３の情報処理部３３は、第１ダウンリンク情報と第２ダウンリンク情報とを用いた情報処理を行って、必要な情報を得る。具体的には、移動体端末３は、第２ダウンリンク情報（関連箇所識別情報）に基づいて、第１ダウンリンク情報（広域交通情報）を参照することで、移動体端末３にとって必要な情報（地域Ｂ）の交通情報を得ることができる。
【００５６】
このように、第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、第１ダウンリンク情報に含まれる情報のうち、移動体端末３において用いられるべき信号を識別するための情報であってもよい。
また、第１ダウンリンク情報は、第１ダウンリンク情報単独では、簡素な情報しか得られないようになっており、第１ダウンリンク情報に加えて第２ダウンリンク情報も得ることで、移動体端末３が使用する情報の内容が高度化されるようにすることもできる。
例えば、第１ダウンリンク情報に含ませる交通信号制御機の信号情報のうち、青信号の表示時間については第１ダウンリンク情報から除外しておき、当該青信号の表示時間のみを第２ダウンリンク情報に含ませることで、移動体端末３が、第１ダウンリンク情報に加えて第２ダウンリンク情報の両者を統合させれば、移動体端末３にとって使用可能な情報となるようにすることもできる。
【００５７】
図６に示すように、一対多通信で送信される第１ダウンリンク情報には、全ての車両の移動体端末３に対して共通して配信される情報（共通情報）とは別に、オプション情報を含めても良い。共通情報とオプション情報は、異なるキーによって暗号化されている。
移動体端末３が、アップリンク情報に、オプション情報要求を含めて送信すると、ＩＴＳサーバ５は、共通情報を復号するための復号キーのほか、オプション情報を復号するための第二の復号キーを第２ダウンリンク情報として基地局２に与える。移動体端末３は、基地局２から共通情報を復号するための復号キー及びオプション情報を復号するための第二の復号キーを取得して、共通情報及びオプション情報の双方を復号することができる。
【００５８】
なお、この場合、オプション情報要求をせずにアップリンク情報を送信した移動体端末３は、共通情報を復号するための復号キーだけを取得する。
【００５９】
図６に示すオプション情報は、第１ダウンリンク情報に含めずに、第２ダウンリンク情報に含めても良い。第２ダウンリンク情報にオプション情報を含める場合には、オプション情報を暗号化する必要はない。このように、アップリンク情報の内容に応じて、第２ダウンリンク情報の内容を変化させてもよい。
また、多くの有用な情報を含むアップリンク情報を送信した移動体端末３や所定時間あたりのアップリンク情報の送信回数が多い移動体端末３に対して、オプション情報を復号するための第二の復号キーを送信したり、第２ダウンリンク情報としてオプション情報を送信してもよい。
【００６０】
なお、第２ダウンリンク情報にオプション情報を含めると、一対一通信の通信容量を大きくする必要が生じ、無線資源が枯渇することも予想される。したがって、オプション情報の要求があっても、要求する車両が多い場合には、第２ダウンリンク情報にオプション情報を含めずに送信したり、オプション情報のデータサイズを小さくして（オプション情報に含まれる情報のうちの一部を削除して）送信するようにしてもよい。
【００６１】
また、オプション情報を要求する移動体端末３が少ない場合には、オプション情報を第２ダウンリンク情報に含める一方、オプション情報を要求する移動体端末３が多い場合には、オプション情報を第１ダウンリンク情報に含めるようにすることができる。なお、オプション情報を第１ダウンリンク情報に含めた場合には、オプション情報を復号するための復号キーが第２ダウンリンク情報として移動体端末３に与えられる。
【００６２】
共通情報とオプション情報の区別に関し、例えば、一般的な交通情報（リンク旅行時間及びリンクの渋滞度のような道路の混雑状況を示す情報）は、共通情報とし、信号情報をオプション情報とすることができる。この場合、移動体端末３側が、単なる交通情報だけでなく、信号情報も必要とする場合には、アップリンク情報に、オプション情報要求を含めて送信すればよい。
【００６３】
また、信号情報をオプション情報とした場合、交通信号機の設置された交差点を通過可能かどうかといった運転支援に関する情報を利用する車両（運転支援の機能を備えた車両）にのみ、オプション情報を送信することで、ダウンリンク情報の情報量を抑えることができる。なお、運転支援の機能を備えた車両であるか否かについては、例えば、機能の有無を示す情報をアップリンク情報に含めて送信することによって区別することができる。
また、交通情報は共通情報とし、車両（移動体端末３）の近傍エリアに存在する飲食店及び小売業店などの店舗に関する広告情報などをオプション情報としてもよい。
【００６４】
また、共通情報は無料とし、オプション情報は有料とすることができる。オプション情報への課金は、オプション情報の復号キーの送信の際に行うことができる。
【００６５】
図７は、無線通信システム１の変形例を示している。図７に示す無線通信システム１では、図１及び図２に示す無線通信システム１のＩＴＳサーバ５の機能が、ＩＴＳサーバ５と、処理装置８に分離されている。処理装置８は、移動体通信ネットワーク４内に設けられた装置である。
【００６６】
図７に示すＩＴＳサーバ５は、図２に示すＩＴＳサーバ５の機能のうち、情報生成部５４を備え、その他の機能（第１情報提供部５１、第２情報提供部５２、取得部５３）は、処理装置８が備えている。
図７に示すＩＴＳサーバ５の情報生成部５は、処理装置８の取得部５３が取得した情報に基づいて交通情報などの情報（第１ダウンリンク情報）を生成するが、ＩＴＳサーバ５側では情報（第１ダウンリンク情報）を暗号化せずに、生成した情報（第１ダウンリンク情報）を処理装置８に送信する。
【００６７】
処理装置８の第１情報提供部５１は、ＩＴＳサーバ５から受信した第１ダウンリンク情報の一部又は全部を暗号化し、基地局２から一対多通信によって移動体端末３に送信させる。そして、処理装置８の第２情報提供部５２は、アップリンク情報に応じて、第２ダウンリンク情報（復号キー）を移動体端末に送信する。
【００６８】
さらに、第１情報提供部５１及び第２情報提供部５２の機能は、ＩＴＳサーバ５及び処理装置８の双方が有していても良い。
【００６９】
例えば、図６に示すように、第１ダウンリンク情報として、共通情報とオプション情報とがある場合に、ＩＴＳサーバ５の第１情報提供部５１は、共通情報を暗号化して第１ダウンリンク情報の一部として基地局２に与え、ＩＴＳサーバ５の第２情報提供部５２は、共通情報を復号するための復号キーを第２ダウンリンク情報の一部として基地局２に与える。
一方、処理装置８の第１情報提供部５１は、オプション情報を暗号化して第１ダウンリンク情報の他の一部として基地局２に与え、処理装置８の第１情報提供部５２は、オプション情報を復号するための第二復号キーを第２ダウンリンク情報の他の一部として基地局装置２に与えることができる。
【００７０】
なお、前述した処理装置８の機能は、基地局２又は移動体通信ネットワーク内のその他の装置が有していても良い。
【００７１】
本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
１ 無線通信システム
２ 基地局（無線通信機）
３ 移動体端末
４ 移動体通信ネットワーク
５ ＩＴＳサーバ（情報提供装置）
６ 光ビーコン
７ 交通信号制御機
８ 処理装置
４１ ゲートウェイ
５１ 第１情報提供部
５２ 第２情報提供部
５３ 取得部
５４ 情報生成部
３１ 受信部
３２ 送信部
３３ 情報処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する無線通信システムであって、
前記移動体端末は、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であるとともに、一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能であり、
さらに、前記移動体端末は、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信可能であり、
前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている
無線通信システム。
【請求項２】
前記第１ダウンリンク情報は、暗号化された情報を含み、
前記第２ダウンリンク情報は、暗号化された前記第１ダウンリンク情報を復号するための復号用情報を含む
請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第２ダウンリンク情報は、前記第１ダウンリンク情報の一部にのみ関連した情報を含む
請求項１又は２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１ダウンリンク情報は、交通情報を含み、
前記アップリンク情報は、前記移動体端末の位置情報を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報に基づいて更新される情報を含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記復号用情報は、使い捨て型の復号用情報である
請求項２記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記移動体端末は、前記第１ダウンリンク情報を受信可能な状態になると、前記一対一通信によってアップリンク情報を送信する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報の内容に応じて変化する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報において第２ダウンリンク情報に含めるよう要求されたオプション情報を含む
請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する情報提供装置であって、
複数の前記移動体端末が受信可能である一対多送信によって前記無線通信機が送信する第１ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第１情報提供部と、
前記移動体端末との一対一通信によって前記無線通信機が送信する第２ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第２情報提供部と、
前記移動体端末から前記一対一通信によって前記無線通信機に送信されたアップリンク情報を、前記無線通信機を介して取得する取得部と、
を備え、
前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている
情報提供装置。
【請求項１１】
無線通信機との間で無線通信を行う移動体端末であって、
他の移動体端末も受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であり、かつ、一対一の無線通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能である受信部と、
前記一対一通信によってアップリンク情報を送信可能である送信部と、
受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行う情報処理部と、
を備える移動体端末。
【請求項１２】
前記移動体端末へ情報を提供する方法であって、
複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、
前記移動体端末が、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信するステップと、
前記一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、
前記移動体端末が、受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行って得られた情報を使用するステップと、
を含む方法。
【請求項１】
移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する無線通信システムであって、
前記移動体端末は、複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であるとともに、一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能であり、
さらに、前記移動体端末は、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信可能であり、
前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている
無線通信システム。
【請求項２】
前記第１ダウンリンク情報は、暗号化された情報を含み、
前記第２ダウンリンク情報は、暗号化された前記第１ダウンリンク情報を復号するための復号用情報を含む
請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第２ダウンリンク情報は、前記第１ダウンリンク情報の一部にのみ関連した情報を含む
請求項１又は２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１ダウンリンク情報は、交通情報を含み、
前記アップリンク情報は、前記移動体端末の位置情報を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報に基づいて更新される情報を含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記復号用情報は、使い捨て型の復号用情報である
請求項２記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記移動体端末は、前記第１ダウンリンク情報を受信可能な状態になると、前記一対一通信によってアップリンク情報を送信する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報の内容に応じて変化する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記第２ダウンリンク情報は、前記アップリンク情報において第２ダウンリンク情報に含めるよう要求されたオプション情報を含む
請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
移動体端末との間で無線通信を行う無線通信機を介して、前記移動体端末へ情報を提供する情報提供装置であって、
複数の前記移動体端末が受信可能である一対多送信によって前記無線通信機が送信する第１ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第１情報提供部と、
前記移動体端末との一対一通信によって前記無線通信機が送信する第２ダウンリンク情報を、前記無線通信機に与える第２情報提供部と、
前記移動体端末から前記一対一通信によって前記無線通信機に送信されたアップリンク情報を、前記無線通信機を介して取得する取得部と、
を備え、
前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報は、前記移動体端末が前記第１ダウンリンク情報及び前記第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行うことで、前記移動体端末において使用される情報が得られるように形成されている
情報提供装置。
【請求項１１】
無線通信機との間で無線通信を行う移動体端末であって、
他の移動体端末も受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を受信可能であり、かつ、一対一の無線通信によって送信された第２ダウンリンク情報を受信可能である受信部と、
前記一対一通信によってアップリンク情報を送信可能である送信部と、
受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行う情報処理部と、
を備える移動体端末。
【請求項１２】
前記移動体端末へ情報を提供する方法であって、
複数の前記移動体端末が受信可能である一対多の無線通信によって送信された第１ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、
前記移動体端末が、一対一の無線通信によってアップリンク情報を送信するステップと、
前記一対一通信によって送信された第２ダウンリンク情報を、前記移動体端末に受信させるステップと、
前記移動体端末が、受信した前記第１ダウンリンク情報及び第２ダウンリンク情報の双方を用いた情報処理を行って得られた情報を使用するステップと、
を含む方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０２３１０（Ｐ２０１３−１０２３１０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４１４０（Ｐ２０１１−２４４１４０）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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