JP6311697B2

JP6311697B2 - データ共有システム

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Publication number: JP6311697B2
Application number: JP2015501094A
Authority: JP
Inventors: 啓文植田; 藤田　範人; 範人藤田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2033-12-04
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Description

本発明は、無線によって互いに通信可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有システム、データ共有方法、通信端末、およびプログラムに関する。

複数の通信端末間でデータを共有する方式の一種に、サーバ等の中央管理装置を使用せずに、個々の通信端末で分散的にデータを共有する方式がある。

例えば、通信端末同士が移動により接近した際に、Ｅｐｉｄｅｍｉｃ法を使用して、お互いの情報を交換し保有情報の同期を行うことが本発明に関連する第１の関連技術として提案されている（例えば非特許文献１参照）。Ｅｐｉｄｅｍｉｃ法では、ネットワーク内の通信端末は他の通信端末を検知すると、自身が保有するデータ（コンテンツ）の情報を記載したリストである保有リスト（サマリーベクタとも呼ぶ）を交換し、他の通信端末の保有リストの内容を把握する。通信端末は、受信した保有リストを基に自端末が保有していないデータを調査し、そのデータの取得を試みる。例えば、図１５に示すように、移動により接触した端末Ｔ１と端末Ｔ２はお互いに保有リストを交換し、端末Ｔ２は自身が保有していないデータがないか、端末Ｔ１の保有リストと自端末の保有リストを比較することで差分データの確認を行う。図１５の例では、端末Ｔ２は、データＢを保有していないため、端末Ｔ１に対してデータＢの取得要求を送信し、データＢを取得する。この動作をネットワーク内の全ての端末が繰り返し行うことで、端末間の保有情報を一致させる。

また上記Ｅｐｉｄｅｍｉｃ法による情報共有において保有リストが頻繁に送信され、帯域負荷が高くなるという課題を解決するために、重複する保有リストの送信を抑制することが本発明に関連する第２の関連技術として提案されている（例えば特許文献１参照）。より具体的には、他の通信端末とアクセスポイントを介さずに無線によって通信接続する複数の通信端末間でデータを共有するシステムにおいて、各通信端末は、他の通信端末から受信した保有リストの受信履歴を用いて、当該他の通信端末が現在保有するデータを推測する内部推測部と、内部推測部が推測した他の通信端末の現在保有するデータと自端末が保有するデータが一致するか否かを判断する重複判定部と、一致しないと重複判定部が判定した場合に、自端末が保有するデータを含めた保有リストを送信する情報交換部とを有する。

ＷＯ２０１１／０７１０４５公報

Ａ. Ｖａｈｄａｔ, Ｄ. Ｂｅｃｋｅｒ, "ＥｐｉｄｅｍｉｃＲｏｕｔｉｎｇｆｏｒＰａｒｔｉａｌｌｙ−ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＡｄＨｏｃＮｅｔｗｏｒｋｓ, " Ｔｅｃｈ. ＲｅｐｏｒｔＣＳ−２００００６, ＤｕｋｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ, Ａｐｒ. ２０００

上記第１の関連技術では、通信端末間でデータを送受信するのに先立って保有リストを交換し、自身が保有していないデータを他の通信端末から取得するため、他の通信端末が既に保有しているデータや必要としていないデータを通信端末間で送受信する無駄がない。しかしながら、頻繁に送信される保有リストによって無線リンクの帯域の負荷が高まり、他の通信を阻害してしまうという課題がある。上記第２の関連技術は、そのような課題を解決する１つの技術である。しかし、上記第２の関連技術は、重複する保有リストの送信を抑制することを基本とするため、複数の通信端末の保有リストが互いに重複していない状況では、保有リストの送信を抑制することは困難である。

本発明の目的は、上述した課題、すなわち、保有リストの頻繁な送信による無線リンクの帯域負荷の高まりを抑制することは困難である、という課題を解決するデータ共有システムを提供することにある。

本発明の第１の観点に係るデータ共有システムは、
無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有システムであって、
上記各通信端末は、
他の上記通信端末との間で上記通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が上記特定端末である場合、上記データ記憶部に記憶されている上記データの情報を記載したリストである保有リストを上記通信メッセージによって他の上記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の上記通信端末から上記保有リストを受信し、自通信端末の上記保有リストと一致しない上記保有リストの送信元の上記他の通信端末との間で上記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
を有する。

本発明の第２の観点に係るデータ共有方法は、
無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有方法であって、
上記各通信端末が、自通信端末が特定端末であるか否かを決定し、
自通信端末が上記特定端末であると決定した上記通信端末が、自通信端末の保有するデータの情報を記載したリストである保有リストを上記通信メッセージによって他の上記通信端末へ送信し、
他の上記通信端末から上記保有リストを受信した上記通信端末が、自通信端末の上記保有リストと一致しない上記保有リストの送信元の上記他の通信端末との間で上記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行う。

本発明の第３の観点に係る通信端末は、
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が上記特定端末である場合、上記データ記憶部に記憶されている上記データの情報を記載したリストである保有リストを上記通信メッセージによって他の上記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の上記通信端末から上記保有リストを受信し、自通信端末の上記保有リストと一致しない上記保有リストの送信元の上記他の通信端末との間で上記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
を有する。

本発明の第４の観点に係るデータ共有方法は、
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、１以上のデータを記憶するデータ記憶部とを有する通信端末が実行するデータ共有方法であって、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定し、
自通信端末が上記特定端末である場合、上記データ記憶部に記憶されている上記データの情報を記載したリストである保有リストを上記通信メッセージによって他の上記通信端末へ送信し、
他の上記通信端末から上記保有リストを受信し、自通信端末の上記保有リストと一致しない上記保有リストの送信元の上記他の通信端末との間で上記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行う。

本発明の第５の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が上記特定端末である場合、上記データ記憶部に記憶されている上記データの情報を記載したリストである保有リストを上記通信メッセージによって他の上記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の上記通信端末から上記保有リストを受信し、自通信端末の上記保有リストと一致しない上記保有リストの送信元の上記他の通信端末との間で上記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
して機能させる。

本発明は上述した構成を有するため、保有リストの頻繁な送信による無線リンクの帯域負荷の高まりを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係るデータ共有システムの全体構成図である。本発明の第１の実施形態に係るデータ共有システムを構成する通信端末の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係るデータ共有システムにおけるデータ共有手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係るデータ共有システムにおけるデータ共有場面の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態に係るデータ共有システムにおけるデータ共有場面の他の例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係るデータ共有システムの全体構成図である。本発明の第２の実施形態に係るデータ共有システムを構成する通信端末の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係るデータ共有システムにおけるデータ共有手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態に係るデータ共有システムのブロック図である。本発明の第４の実施形態に係るデータ共有システムのブロック図である。本発明の第５の実施形態に係るデータ共有システムのブロック図である。本発明の第５の実施形態に係るデータ共有システムで採用するデータ交換方式の説明図である。本発明の第５の実施形態に係るデータ共有システムにおけるデータ交換の動作説明図である。本発明の第６の実施形態に係るデータ共有システムを構成する通信端末のブロック図である。Ｅｐｉｄｅｍｉｃ法によるデータ共有の手順の一例を示す図である。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施形態]
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態にかかるデータ共有システム１００は、無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末１１０を有する。それぞれの通信端末１１０は、全て移動通信端末であっても良いし、一部が移動通信端末、残りが固定端末であっても良い。図１には、５台の通信端末しか描かれていないが、４台以下であっても良いし、６台以上であっても良い。

図２は通信端末１１０の構成例を示す。図２を参照すると、通信端末１１０は、通信部１１１とデータ記憶部１１２と特定端末決定部１１３と保有リスト送信部１１４とデータ交換部１１５とを有する。

通信部１１１は、他の通信端末１１０との間で無線によって通信メッセージを授受する機能を有する。通信部１１１が使用する通信方式は任意である。

データ記憶部１１２は、１以上のデータを記憶する。個々のデータは任意である。例えば、テキストデータ、画像データ、音声データの何れであっても良いし、それらが混在していても良い。また、データは、コンテンツと呼ばれるものであっても良い。

特定端末決定部１１３は、自通信端末１１０が特定端末であるか否かを決定する機能を有する。ここで、特定端末とは、保有リストを送信する権限を有する端末を意味する。自通信端末１１０が特定端末であるか否かを決定する機能は、自通信端末１１０を常に特定端末に決定する方法以外の方法であれば任意で良い。

保有リスト送信部１１４は、データ記憶部１１２に記憶されているデータの情報を記載したリストである保有リストを通信部１１１を通じて他の通信端末１１０へ送信する機能を有する。保有リストに記載するデータの情報は、データを特定することができる情報であれば任意であり、例えばサマリーベクタであっても良いし、データ識別子であっても良い。保有リスト送信部１１４は、特定端末決定部１１３によって自通信端末１１０が特定端末に決定されている場合に限り保有リストの送信を行い、自通信端末１１０が特定端末でない場合には保有リストは送信しない。保有リストの送信は、例えば一定周期毎に実施する。

データ交換部１１５は、他の通信端末１１０から通信部１１１を通じて保有リストを受信し、自通信端末１１０の保有リストと一致しない保有リストを有する他の通信端末１１０との間で、通信部１１１を通じて通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行う機能を有する。データ交換部１１５は、データの共有のために、他の通信端末１１０が保有していないデータを自通信端末１１０から当該他の通信端末１１０へ提供する場合には、該当するデータをデータ記憶部１１２から読み出して通信メッセージによって他の通信端末１１０へ送信する。またデータ交換部１１５は、データの共有のために、自通信端末１１０が保有しないデータを他の通信端末１１０から通信メッセージによって受信した場合には、受信したデータをデータ記憶部１１２に記憶する。

次に、本実施形態のデータ共有システムにおいて複数の通信端末１１０それぞれが保有するデータを互いに共有する動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。

データ共有システム１００においてデータ共有を行う場合、まず、各通信端末１１０は、特定端末決定部１１３を使用して、自通信端末が特定端末であるか否かを決定する（ステップＳ１）。

次に、自通信端末が特定端末であると決定した通信端末１１０は、保有リスト送信部１１４を使用して、自通信端末の保有するデータのリストである保有リストを通信部１１１を通じて他の通信端末１１０へ送信する（ステップＳ２）。

次に、他の通信端末１１０から保有リストを受信した通信端末１１０は、データ交換部１１５を使用して、自通信端末の保有リストと一致しない保有リストを有する他の通信端末１１０との間で通信部１１１を通じて通信メッセージを授受し、お互いのデータの共有を行う（ステップＳ３）。

以降、上記ステップＳ２〜Ｓ３の処理が繰り返される。或いは、上記ステップＳ１〜Ｓ３の処理を繰り返すようにしても良い。

以上の動作によって、複数の通信端末１１０間でデータを共有することができる。

以下、本実施形態の動作をより具体的に説明する。

今、図１に示す複数の通信端末１１０が図１中に付記するように、それぞれ相違するデータを保有しているものとする。即ち、他の通信端末と共有したいデータとして、通信端末１１０−１はデータＡ、通信端末１１０−２はデータＢ、通信端末１１０−３はデータＣ、通信端末１１０−４はデータＤ、通信端末１１０−５はデータＥを有しているものとする。

図３のステップＳ１の処理において、複数の通信端末１１０のうち通信端末１１０−１が特定端末に決定され、残りの通信端末１１０−２〜１１０−５は特定端末に決定されなかったものとする。このような状況では、図３のステップＳ２では、通信端末１１０−１からのみ、データＡを保有する旨の保有リストが他の通信端末１１０へ送信される。

通信端末１１０−２〜１１０−５は、通信端末１１０−１から受信した保有リストと自通信端末の保有リストとを比較し、それぞれ不一致を検出する。このため、図３のステップＳ３では、通信端末１１０−２〜１１０−５の各々は、通信端末１１０−１との間で通信メッセージを授受し、お互いのデータの共有を行う。この結果、図４に示すように、通信端末１１０−１は、自通信端末に存在しないデータＢ〜Ｅを通信端末１１０−２〜１１０−５から獲得する。また、通信端末１１０−２〜１１０−５は、自通信端末に存在しないデータＡを通信端末１１０−１から獲得する。

その後、再び図３のステップＳ２の処理が行われると、通信端末１１０−１からのみ、データＡ〜Ｅを保有する旨の保有リストが他の通信端末１１０へ送信される。通信端末１１０−２〜１１０−５は、通信端末１１０−１から受信した保有リストと自通信端末の保有リストとを比較し、それぞれ不一致を検出する。このため、通信端末１１０−２〜１１０−５の各々は、再びステップＳ３において通信端末１１０−１との間で通信メッセージを授受し、再びデータの共有を行う。この結果、図５に示すように、通信端末１１０−２は自通信端末に存在しないデータＣ、Ｄ、Ｅを通信端末１１０−１から獲得し、通信端末１１０−３は自通信端末に存在しないデータＢ、Ｄ、Ｅを通信端末１１０−１から獲得し、通信端末１１０−４は自通信端末に存在しないデータＢ、Ｃ、Ｅを通信端末１１０−１から獲得し、通信端末１１０−５は自通信端末に存在しないデータＢ、Ｃ、Ｄを通信端末１１０−１から獲得する。これによって、全ての通信端末１１０で互いにデータＡ〜Ｅを共有することができる。

このように本実施形態によれば、保有リストの頻繁な送信による無線リンクの帯域負荷の高まりを抑制することができる。その理由は、自通信端末が特定端末であると決定した通信端末だけが、保有リストを他の通信端末へ送信するためである。

また本実施形態によれば、他の通信端末（特定端末）から保有リストを受信した通信端末（非特定端末）は、自通信端末の保有リストと一致しない保有リストの送信元の通信端末（特定端末）との間で通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うため、保有リストを送信する通信端末（特定端末）から通信可能な範囲に存在する全ての通信端末間でデータの共有が可能である。

[第２の実施形態]
図６を参照すると、本発明の第２の実施形態にかかるデータ共有システム２００は、無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末２１０が一つの通信ネットワーク２２０を形成する。それぞれの通信端末２１０は、全て移動通信端末であっても良いし、一部が移動通信端末、残りが固定端末であっても良い。図６には、５台の通信端末しか描かれていないが、４台以下であっても良いし、６台以上であっても良い。

通信ネットワーク２２０は、階層化されたネットワークトポロジーを有する。本実施形態では、親と子という２階層から成り、通信ネットワーク２２０に接続される複数の通信端末２１０のうち、唯一の通信端末２１０が親として機能し、残りの全ての通信端末２１０が子として機能する。通信ネットワーク２２０では、子の通信端末２１０同士の通信メッセージの授受は、親の通信端末２１０を経由して行われる。即ち、親の通信端末２１０は、アクセスポイントとして機能する。

図７は通信端末２１０の構成例を示す。図７を参照すると、通信端末２１０は、通信部２１１とデータ記憶部２１２と特定端末決定部２１３と保有リスト送信部２１４とデータ交換部２１５とを有する。

データ記憶部２１２と保有リスト送信部２１４とデータ交換部２１５とは、図２に示した第１の実施形態に係る通信端末１１０のデータ記憶部１１２と保有リスト送信部１１４とデータ交換部１１５と同じ機能を有する。

特定端末決定部２１３は、自通信端末２１０が通信ネットワーク２２０における親の通信端末であるか否かを決定する機能を有する。特定端末決定部２１３は、自通信端末２１０が親の通信端末であるか否かについて、通信部２１１を通じて他の通信端末２１０と通信メッセージの授受を行ってネゴシエーションする。

通信部２１１は、上記ネゴシエーションの結果を受けて、自通信端末２１０における中継機能の有効無効を制御する。具体的には、自通信端末２１０が親の通信端末として決定されると、通信部２１１は自通信端末２１０をアクセスポイントとして機能させるために中継機能を有効にする。

上記通信ネットワーク２２０および上記ネゴシエーションは、例えば、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔ（登録商標）仕様に準拠したネットワークおよびネゴシエーションであって良い。Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠したネットワークでは、ネットワークに参加する複数の通信端末のうちの唯一の通信端末がグループオーナーとして選出され、アクセスポイントとして機能する。また、上記グループオーナーはネットワークに参加する複数の通信端末間でネゴシエーションして選出している。但し、本発明は、Ｗｉ−Ｆｉｄｉｒｅｃｔ仕様に準拠するネットワークに限定されず、類似する他のネットワークおよびネゴシエーションであって良い。

次に、本実施形態のデータ共有システムにおいて複数の通信端末２１０それぞれが保有するデータを互いに共有する動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。

データ共有システム２００においてデータ共有を行う場合、まず、各通信端末２１０は、特定端末決定部２１３を使用して、通信ネットワーク２２０に接続する通信端末のうちどの通信端末を親とするかについて他の通信端末２１０との間でネゴシエーションする（ステップＳ１１）。

次に、上記ネゴシエーションによって親に決定した通信端末２１０は、保有リスト送信部２１４を使用して、自通信端末の保有するデータの情報を記載したリストである保有リストを通信部２１１を通じて子の通信端末２１０へ送信する（ステップＳ１２）。

次に、親の通信端末２１０から保有リストを受信した子の通信端末２１０は、データ交換部２１５を使用して、自通信端末の保有リストと一致しない保有リストを有する親の通信端末２１０との間で通信部２１１を通じて通信メッセージを授受し、お互いのデータの共有を行う（ステップＳ１３）。

以降、上記ステップＳ１２〜Ｓ１３の処理が繰り返される。或いは、親の通信端末２１０が通信ネットワーク２２０から離脱した場合などでは、上記ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を繰り返すようにしても良い。

以上の動作によって、複数の通信端末２１０間でデータを共有することができる。

このように本実施形態によれば、保有リストの頻繁な送信による無線リンクの帯域負荷の高まりを抑制することができる。その理由は、通信ネットワーク２２０に接続する全ての通信端末２１０のうち、親となった唯一の通信端末だけが、保有リストを子の通信端末へ送信するためである。

また本実施形態によれば、親の通信端末から保有リストを受信した子の通信端末は、自通信端末の保有リストと一致しない保有リストの親の通信端末との間で通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うため、通信ネットワーク２２０に接続する全ての通信端末間でデータの共有が可能である。

さらに本実施形態によれば、１ホップ通信となる親と子の通信端末間で共有データの授受を行うため、２ホップ通信となる子の通信端末間で共有データの授受を行う場合に比較して、無線リソースの帯域負荷の高まりを抑制することができる。

[第３の実施形態]
図９を参照すると、本発明の第３の実施形態にかかるデータ共有システム３００を構成する通信端末３１０は、通信部３１１とデータ記憶部３１２と特定端末決定部３１３と保有リスト送信部３１４とデータ交換部３１５とを有する。

通信部３１１とデータ記憶部３１２と保有リスト送信部３１４とデータ交換部３１５とは、図２に示した第１の実施形態に係る通信端末１１０の通信部１１１とデータ記憶部１１２と保有リスト送信部１１４とデータ交換部１１５と同じ機能を有する。

特定端末決定部３１３は、乱数発生器３１６を有し、自通信端末３１０が特定端末であるか否かを乱数発生器３１６で発生させた乱数（疑似乱数）に従って決定する機能を有する。具体的には、特定端末決定部３１３は、乱数発生器３１６で発生させた乱数が予め定められた値域に含まれる場合には、自通信端末３１０を特定端末として決定し、それ以外は非特定端末として決定する。例えば、乱数発生器３１６によって、０から９までの整数に一様分布する乱数を発生させ、発生した乱数が１未満であれば特定端末、それ以外の値であれば非特定端末とすれば、複数の通信端末の１割を特定端末、残りを非特定端末に分類することができる。上記の値域は、固定値であっても、可変値であっても良い。

本実施形態における特定端末決定部３１３以外の通信端末３１０の構成および動作は、第１の実施形態に係る通信端末１１０と同じである。

このように本実施形態によれば、保有リストの頻繁な送信による無線リンクの帯域負荷の高まりを抑制することができる。その理由は、全ての通信端末３１０のうち、乱数によって特定端末に決定される通信端末だけが、保有リストを子の通信端末へ送信するためである。

また本実施形態によれば、他の通信端末（特定端末）から保有リストを受信した通信端末（非特定端末）は、自通信端末の保有リストと一致しない保有リストの送信元の通信端末（特定端末）との間で通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うため、保有リストを送信する通信端末（特定端末）から通信可能は範囲に存在する全ての通信端末間でデータの共有が可能である。

さらに発生させた乱数と比較する値域を可変値とすることにより、複数の通信端末のうちの何割を特定端末とするかを容易に変更することが可能である。

[第４の実施形態]
図１０を参照すると、本発明の第４の実施形態にかかるデータ共有システム４００を構成する通信端末４１０は、通信部４１１とデータ記憶部４１２と特定端末決定部４１３と保有リスト送信部４１４とデータ交換部４１５と密集度検出部４１６とを有する。

通信部４１１とデータ記憶部４１２と保有リスト送信部４１４とデータ交換部４１５とは、図２に示した第１の実施形態に係る通信端末１１０の通信部１１１とデータ記憶部１１２と保有リスト送信部１１４とデータ交換部１１５と同じ機能を有する。

密集度検出部４１６は、自通信端末４１０の通信可能エリア内における他の通信端末の密集度合いを検出する機能を有する。密集度合いを検出する方法は任意である。例えば、各通信端末４１０がネットワークに接続され、当該ネットワークを通じて他の通信端末４１０と通信メッセージを授受してデータの共有を行う場合、当該ネットワークに接続されている通信端末の数を密集度合いとして検出して良い。例えば、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠したネットワークの場合、グループオーナーを選出するネゴシエーションに先立ち、接続したい相手となる通信端末を検出するフェーズが存在する。従って、このフェーズで検出された通信端末の数を密集度合いとして用いることができる。また、各通信端末４１０から一定周期で何らかの通信メッセージを周囲に送信している場合、単位時間に対する、何れの通信メッセージも受信されない無信号期間の割合は密集度合いと相関がある。従って、上記無信号期間の割合を密集度合いとして利用できる。

特定端末決定部４１３は、密集度検出部４１６で検出された密集度合いを考慮して、自通信端末４１０が特定端末であるか否かを決定する機能を有する。具体的には、特定端末決定部４１３は、密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で特定端末に決定する。また特定端末決定部４１３は、密集度合いが閾値以下でなければ、第２の実施形態における特定端末決定部２１３または第３の実施形態における特定端末決定部３１３と同様の方法を用いて、自通信端末が特定端末であるか否かを決定する。

本実施形態における特定端末決定部４１３および密集度検出部４１６以外の通信端末４１０の構成および動作は、第１の実施形態に係る通信端末１１０と同じである。

このように本実施形態によれば、保有リストの頻繁な送信による無線リンクの帯域負荷の高まりを抑制することができる。その理由は、密集度合いが閾値を超えるほど多くの通信端末が密集している状況では、特定端末に決定される通信端末だけが、保有リストを他の通信端末へ送信するためである。

さらに本実施形態によれば、密集度合いが閾値を超えるほど多くの通信端末が密集していない状況では、保有リストを送信できる通信端末が一部の通信端末に制限されないため、任意の通信端末間で通信メッセージの授受によるデータ共有が可能である。

[第５の実施形態]
図１１を参照すると、本発明の第５の実施形態にかかるデータ共有システム５００を構成する通信端末５１０は、通信部５１１とデータ記憶部５１２と特定端末決定部５１３と保有リスト送信部５１４とデータ交換部５１５とを有する。

通信部５１１とデータ記憶部５１２と特定端末決定部５１３と保有リスト送信部５１４とは、図２に示した第１の実施形態に係る通信端末１１０の通信部１１１とデータ記憶部１１２と特定端末決定部１１３と保有リスト送信部１１４、または、図７に示した第２の実施形態に係る通信端末２１０の通信部２１１とデータ記憶部２１２と特定端末決定部２１３と保有リスト送信部２１４、または、図９に示した第３の実施形態に係る通信端末３１０の通信部３１１とデータ記憶部３１２と特定端末決定部３１３と保有リスト送信部３１４、または図１０に示した第４の実施形態に係る通信端末４１０の通信部４１１とデータ記憶部４１２と特定端末決定部４１３と保有リスト送信部４１４と同じ機能を有する。

データ交換部５１５は、他の通信端末５１０との間で、通信部５１１を通じて通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行う機能を有する。データ交換部５１５は、比較部５１６とプル型データ交換部５１７とプッシュ型データ交換部５１８とを有する。

比較部５１６は、他の通信端末５１０から受信した保有リストと自通信端末の保有リストとを比較し、他の通信端末５１０から取得すべきデータと他の通信端末５１０へ提供すべきデータとを決定する機能を有する。

プル型データ交換部５１７は、図１２（Ａ）に示すように、データを有しない通信端末がデータを有する通信端末に対してデータ要求を送信し、このデータ要求を受信した通信端末が要求元の通信端末に対してデータを送信する方式で、通信端末間でデータ共有を行う機能を有する。プル型データ交換部５１７は、データ要求部５１７１とデータ応答部５１７２とを有する。データ要求部５１７１は、比較部５１６で決定された上記取得すべきデータを、通信部５１１を通じて他の通信端末５１０へ要求し、その要求に応じて他の通信端末５１０から通信メッセージによって送信されるデータを通信部５１１を通じて受信し、データ記憶部５１２に記憶する機能を有する。他方、データ応答部５１７２は、通信メッセージによって他の通信端末５１０のプル型データ交換部５１７から要求されたデータをデータ記憶部５１２から読み出し、通信部５１１を通じて他の通信端末５１０へ送信する機能を有する。

プッシュ型データ交換部５１８は、図１２（Ｂ）に示すように、データを有する通信端末がデータを有しない通信端末に対して、当該通信端末からのデータ要求無しにデータを送信する方式で、通信端末間でデータ交換を行う機能を有する。プッシュ型データ交換部５１８は、データ送信部５１８１とデータ受信部５１８２とを有する。データ送信部５１８１は、比較部５１６で決定された上記提供すべきデータをデータ記憶部５１２から読み出して通信部５１１を通じて他の通信端末５１０へ送信する機能を有する。他方、データ受信部５１８２は、通信メッセージによって他の通信端末５１０のプッシュ型データ交換部５１８から受信したデータをデータ記憶部５１２に記憶する機能を有する。

次に本実施形態に係るデータ共有システム５００の動作を説明する。本実施形態に係るデータ共有システム５００の動作のうち、データ交換部５１５以外の動作は、第１乃至第４の実施形態における動作と同じである。以下では、データ交換部５１５の動作について詳細に説明する。

図１３は、２つの通信端末５１０間で行われるデータ交換手順の説明図である。図１３において、通信端末５１０−１は保有リストを受信した通信端末、通信端末５１０−２は当該保有リストの送信元の通信端末である。

通信端末５１０−１側のデータ交換部５１５−１における比較部５１６−１は、通信端末５１０−２から保有リストＬ２を受信すると、自通信端末のデータ記憶部５１２−１に記憶されているデータの保有リストＬ１と比較する。そして、比較部５１６−１は、保有リストＬ２に記載されているデータのうち保有リストＬ１に記載されていないデータが存在すれば、当該データを通信端末５１０−２から取得すべきデータに決定し、プル型データ交換部５１７−１のデータ要求部５１７１−１に通知する。また、比較部５１６−１は、保有リストＬ１に記載されているデータのうち保有リストＬ２に記載されていないデータが存在すれば、当該データを通信端末５１０−２へ提供すべきデータに決定し、プッシュ型データ交換部５１８−１のデータ送信部５１８１−１に通知する。

通信端末５１０−１側のプル型データ交換部５１７−１のデータ要求部５１７１−１は、比較部５１６から通知があると動作を開始する。データ要求部５１７１−１は、まず、通信端末５１０−２から取得すべきデータを要求する通信メッセージを通信端末５１０−２側のプル型データ交換部５１７−２へ送信する。プル型データ交換部５１７−２のデータ応答部５１７２−２は、受信した通信メッセージを解析し、要求されたデータをデータ記憶部５１２−２から読み出し、通信メッセージによって要求元の通信端末５１０−１側のプル型データ交換部５１７−１へ送信する。プル型データ交換部５１７−１のデータ要求部５１７１−１は、受信した通信メッセージからデータを取り出し、データ記憶部５１２−１に記憶する。

また通信端末５１０−１側のプッシュ型データ交換部５１８−１のデータ送信部５１８１−１は、比較部５１６から通知があると動作を開始する。データ送信部５１８１−１は、通信端末５１０−２へ提供すべきデータをデータ記憶部５１２−１から読み出し、通信メッセージによって通信端末５１０−２側のプッシュ型データ交換部５１８−２へ送信する。通信端末５１０−２側のプッシュ型データ交換部５１８−２のデータ受信部５１８２−２は、受信した通信メッセージからデータを取り出し、データ記憶部５１２−２に記憶する。

このように本実施形態によれば、第１乃至第４の実施形態と同様の効果が得られると共に、データ交換を効率良く実施することができる。その理由は、通信端末間で授受されるデータは、通信端末間で共有されることになるデータに限定され、通信端末間で共有される予定のないデータが通信端末間で送受信される無駄がないためである。

［第６の実施形態］
図１４は、上述した各実施形態における通信端末をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。この例の通信端末９００は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ９０１により相互に接続されるＣＰＵ９０２、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）９０３、グラフィック・コントローラ９０４、及び表示装置９０５を有する。入出力部は、入出力コントローラ９０６によりホスト・コントローラ９０１に接続される通信インターフェイス９０７、ハードディスクドライブ９０８、及びＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）ドライブ９０９を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ９０６に接続されるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）９１０、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、及び入出力チップ９１２を有する。

ホスト・コントローラ９０１は、ＲＡＭ９０３と、高い転送レートでＲＡＭ９０３をアクセスするＣＰＵ９０２、及びグラフィック・コントローラ９０４とを接続する。ＣＰＵ９０２は、ＲＯＭ９１０、及びＲＡＭ９０３に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ９０４は、ＣＰＵ９０２等がＲＡＭ９０３内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置９０５上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ９０４は、ＣＰＵ９０２等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ９０６は、ホスト・コントローラ９０１と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ９０８、通信インターフェイス９０７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０９を接続する。ハードディスクドライブ９０８は、ＣＰＵ９０２が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェイス９０７は、他の通信端末９００に接続してプログラム又はデータを送受信する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０９は、ＣＤ−ＲＯＭ９９２からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してハードディスクドライブ９０８、及び通信インターフェイス９０７に提供する。

入出力コントローラ９０６には、ＲＯＭ９１０と、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、及び入出力チップ９１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ９１０は、通信端末９００が起動時に実行するブート・プログラム、あるいは通信端末９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ９１１は、フレキシブルディスク９９３からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してハードディスクドライブ９０８、及び通信インターフェイス９０７に提供する。入出力チップ９１２は、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。

ＣＰＵ９０２が実行するプログラムは、フレキシブルディスク９９３、ＣＤ−ＲＯＭ９９２、又はＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者に提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ９０８にインストールされ、ＲＡＭ９０３に読み出されてＣＰＵ９０２により実行される。ＣＰＵ９０２により実行されるプログラムは、通信端末９００を、前述した各実施形態における通信部、データ記憶部、特定端末決定部、保有リスト送信部、データ交換部等として機能させる。

以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク９９３、ＣＤ−ＲＯＭ９９２の他に、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）又はＰＤ（ＰｈａｓｅＤｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介したプログラムとして情報共有システムを提供してもよい。

[その他の実施形態]
以上、本発明を幾つかの実施形態を挙げて説明したが、本発明は以上の実施形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。例えば、以下のような実施形態も本発明に含まれる。

自通信端末が特定端末であるか否かを決定する方法として、通信ネットワークのトポロジーを利用する方法、通信端末間でネゴシエーションして決定する方法、乱数を利用して決定する方法を例示したが、それ以外の方法を利用しても良い。例えば、自通信端末のハードウェア性能（ＣＰＵ性能、メモリ容量、通信帯域等）が閾値以上であれば特定端末とする方法などを使用しても良い。

また、通信ネットワークのトポロジーを利用して自通信端末を特定端末であるか否かを決定する方法として、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠するネットワークを例示したが、少なくとも２階層以上にクラスタリングされるネットワークや、ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＤｏｍｉｎａｔｅｄＳｅｔが適用されるネットワークにおけるトポロジーを利用しても良い。

なお、本発明は、日本国にて２０１３年２月２２日に特許出願された特願２０１３−０３２８３４の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。

本発明は、自動車等の車両に搭載された通信端末間や、持ち運び可能な通信端末間において、各種コンテンツ等のデータの共有を行うデータ共有システムに適用可能である。

１００データ共有システム
１１０通信端末
１１１通信部
１１２データ記憶部
１１３特定端末決定部
１１４保有リスト送信部
１１５データ交換部

Claims

無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有システムであって、
前記各通信端末は、
他の前記通信端末との間で前記通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が前記特定端末である場合、前記データ記憶部に記憶されている前記データの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信し、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
を有し、
前記特定端末決定部は、自通信端末が接続するネットワークが、中継端末として機能する通信端末を一部の通信端末に限定したネットワークトポロジーを有するネットワークである場合、自通信端末が前記中継端末として機能するか否かに従って、自通信端末が前記特定端末であるか否かを決定する
データ共有システム。
前記各通信端末は、
自通信端末の通信可能エリア内における他の前記通信端末の密集度合いを検出する密集度検出部を有し、
前記特定端末決定部は、前記決定では、前記検出された前記密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で前記特定端末に決定する
請求項１に記載のデータ共有システム。
前記各通信端末は、Ｗｉ‐ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠するネットワークに接続する請求項１または２に記載のデータ共有システム。
前記特定端末決定部は、他の前記通信端末とネゴシエーションを行って、自通信端末が前記特定端末であるか否かを決定する
請求項１乃至３の何れかに記載のデータ共有システム。
前記通信部は、Ｗｉ‐ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠する
請求項１乃至４の何れかに記載のデータ共有システム。
無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有システムであって、
前記各通信端末は、
他の前記通信端末との間で前記通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が前記特定端末である場合、前記データ記憶部に記憶されている前記データの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信し、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
を有し、
前記各通信端末は、
自通信端末の通信可能エリア内における他の前記通信端末の密集度合いを検出する密集度検出部を有し、
前記特定端末決定部は、前記決定では、前記検出された前記密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で前記特定端末に決定する
データ共有システム。
前記データ交換部は、
他の前記通信端末から受信した前記保有リストと自通信端末の前記保有リストとを比較し、他の前記通信端末から取得すべきデータと他の前記通信端末へ提供すべきデータとを決定する比較部と、
前記決定された前記取得すべきデータを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ要求し、該要求に応じて他の前記通信端末から前記通信メッセージによって送信されるデータを受信して前記データ記憶部に記憶するデータ要求部、および、前記通信メッセージによって他の前記通信端末から要求されたデータを前記データ記憶部から読み出して他の前記通信端末へ送信するデータ応答部を有する第１のデータ交換部と、
前記決定された前記提供すべきデータを前記データ記憶部から読み出して前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信するデータ送信部、および、前記通信メッセージによって他の前記通信端末から受信したデータを前記データ記憶部に記憶するデータ受信部を有する第２のデータ交換部と
を有する
請求項１乃至６の何れかに記載のデータ共有システム。
無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有方法であって、
前記各通信端末が、自通信端末が特定端末であるか否かを決定し、
自通信端末が前記特定端末であると決定した前記通信端末が、自通信端末の保有するデータの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信し、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信した前記通信端末が、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行い、
自通信端末が接続するネットワークが、中継端末として機能する通信端末を一部の通信端末に限定したネットワークトポロジーを有するネットワークである場合、自通信端末が前記中継端末として機能するか否かに従って、自通信端末が前記特定端末であるか否かを決定する
データ共有方法。
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が前記特定端末である場合、前記データ記憶部に記憶されている前記データの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信し、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
を有し、
前記特定端末決定部は、自通信端末が接続するネットワークが、中継端末として機能する通信端末を一部の通信端末に限定したネットワークトポロジーを有するネットワークである場合、自通信端末が前記中継端末として機能するか否かに従って、自通信端末が前記特定端末であるか否かを決定する
通信端末。
前記各通信端末は、
自通信端末の通信可能エリア内における他の前記通信端末の密集度合いを検出する密集度検出部を有し、
前記特定端末決定部は、前記決定では、前記検出された前記密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で前記特定端末に決定する
請求項９に記載の通信端末。
前記通信部は、Ｗｉ‐ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠するネットワークに接続する
請求項９または１０に記載の通信端末。
前記特定端末決定部は、他の前記通信端末とネゴシエーションを行って、自通信端末が前記特定端末であるか否かを決定する
請求項９乃至１１の何れかに記載の通信端末。
前記通信部は、Ｗｉ‐ＦｉＤｉｒｅｃｔ仕様に準拠する
請求項９乃至１２の何れかに記載の通信端末。
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が前記特定端末である場合、前記データ記憶部に記憶されている前記データの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信し、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
を有し、
前記各通信端末は、
自通信端末の通信可能エリア内における他の前記通信端末の密集度合いを検出する密集度検出部を有し、
前記特定端末決定部は、前記決定では、前記検出された前記密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で前記特定端末に決定する
通信端末。
前記データ交換部は、
他の前記通信端末から受信した前記保有リストと自通信端末の前記保有リストとを比較し、他の前記通信端末から取得すべきデータと他の前記通信端末へ提供すべきデータとを決定する比較部と、
前記決定された前記取得すべきデータを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ要求し、該要求に応じて他の前記通信端末から前記通信メッセージによって送信されるデータを受信して前記データ記憶部に記憶するデータ要求部、および、前記通信メッセージによって他の前記通信端末から要求されたデータを前記データ記憶部から読み出して他の前記通信端末へ送信するデータ要求応答部を有する第１のデータ交換部と、
前記決定された前記提供すべきデータを前記データ記憶部から読み出して前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信するデータ送信部、および、前記通信メッセージによって他の前記通信端末から受信したデータを前記データ記憶部に記憶するデータ受信部を有する第２のデータ交換部と
を有する
請求項９乃至１４の何れかに記載の通信端末。
通信端末が備えるコンピュータを、
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が前記特定端末である場合、前記データ記憶部に記憶されている前記データの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信し、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と、
自通信端末の通信可能エリア内における他の前記通信端末の密集度合いを検出する密集度検出部と
して機能させるためのプログラムであって、
前記特定端末決定部は、前記決定では、前記検出された前記密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で前記特定端末に決定する
プログラム。
通信端末が備えるコンピュータを、
他の通信端末との間で通信メッセージを授受する通信部と、
１以上のデータを記憶するデータ記憶部と、
自通信端末が特定端末であるか否かを決定する特定端末決定部と、
自通信端末が前記特定端末である場合、前記データ記憶部に記憶されている前記データの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信する保有リスト送信部と、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信し、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行うデータ交換部と
して機能させるためのプログラムであって、
前記特定端末決定部は、自通信端末が接続するネットワークが、中継端末として機能する通信端末を一部の通信端末に限定したネットワークトポロジーを有するネットワークである場合、自通信端末が前記中継端末として機能するか否かに従って、自通信端末が前記特定端末であるか否かを決定する
プログラム。
無線によって互いに通信メッセージを授受可能な複数の通信端末間でデータを共有するデータ共有方法であって、
前記各通信端末が、自通信端末が特定端末であるか否かを決定し、
自通信端末が前記特定端末であると決定した前記通信端末が、自通信端末の保有するデータの情報を記載したリストである保有リストを前記通信メッセージによって他の前記通信端末へ送信し、
他の前記通信端末から前記保有リストを受信した前記通信端末が、自通信端末の前記保有リストと一致しない前記保有リストの送信元の前記他の通信端末との間で前記通信メッセージを授受してお互いのデータの共有を行い、
自通信端末の通信可能エリア内における他の前記通信端末の密集度合いを検出し、前記決定では、前記検出された前記密集度合いが閾値以下であれば自通信端末を無条件で前記特定端末に決定する
データ共有方法。