JP2003524918A - メッセージを広める方法 - Google Patents

メッセージを広める方法

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Abstract

(57)【要約】 各々の加入者がメッセージを伝えるための送受信装置と加入者の全地球位置を確かめるための位置決定装置とを備えている、メッセージを転送するための加入者（４〜１２）の数が変化する不完全無線通信ネットワーク内でメッセージを広めるための方法において、加入者（６〜１２）がメッセージを受信した後で、その固有の位置と、同様に加入者（６〜１２）であるメッセージの送信者との距離ｄを確かめ、位置を含むメッセージを、予め定められた待ち時間ｔの後で他の加入者（６〜１２）に送信し、この待ち時間ｔが距離ｄの増大につれて単調に減少する。この手段によって、無線通信ネットワーク（２）に負荷をかけない、メッセージの迅速な伝送が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、無線通信ネットワークの不完全なサブネットワーク内でメッセージ
を広める（同報通信する）ための方法に関する。
【０００２】 メッセージを広めるための方法は、例えば移動無線通信の範囲において使用さ
れる。特に、いわゆるアドホックネットワーク（臨時ネットワーク）が考察され
る。アドホックネットワークでは、加入者が自発的にかつ短時間相互接続する。
ネットワークの移動加入者の配置は任意であり、空間的および時間的に変化する
。アドホックネットワークは一般的に、不完全である、分散制御される移動無線
通信ネットワークである。
【０００３】 加入者のすべての対の間で直接的な無線通信が存在するときにのみ、無線ネッ
トワークは完全であると呼ばれる。各々の加入者は無線機器を備えているので、
サービス範囲内で他の加入者と通信することができる。このような形成された無
線ネットワークを制御またはチェックする中央のエンティティは存在しない。更
に、加入者は統一された時間分解能を有する局地時計を備えている。
【０００４】 アドホックネットワークは例えば、移動コンピュータ（ラップトップ、パーム
トップ等）が会議のために相互通信するときに生じる。例えば宇宙空間、地下水
または戦場のようなアクセスしにくい領域において移動し互いに通信する複数の
ロボットも、アドホックネットワークを形成する。
【０００５】 更に、通信することができ、人の体に装着される小型機器も既に存在する。こ
れには例えば、日本のエルフォルグ(Erfolg)社の“ラブゲティ(Lovegety)”の名
前の機器が属する。この機器は特に１９９８年６月３日のターゲスシュピーゲル
（Tagesspiegel) の欄“世間の人々”に記載され、適当なパートナーを探してい
る。将来、このような機器は複雑な課題を解決するために、アドホックネットワ
ークを形成するであろう。
【０００６】 無線通信をベースとする車両と車両の通信も、この応用分野に属する。 技術水準によって知られている、メッセージを広めるための方法の場合には、
通信相手のアドレスを知っていなければならない。このアドレスにメッセージが
送信される。この前提が満たされない場合には、今まで知られている方法は適用
不可能である。なぜなら、必要なメッセージがきわめて大きなコストでのみ入手
可能であるからである。更にしばしば、各々の加入者の対の間で、直接的な無線
通信が行われることが前提となる。
【０００７】 技術水準で知られている方法を適用するために、全体のネットワークトポロジ
ーが知られているかまたは中央のエンティティによって決定可能であるべきであ
る。
【０００８】 一般的に、加入者またはネットワークノードの分配の形とその相互の接続がネ
ットワークのトポロジーと呼ばれる。
【０００９】 本発明の根底をなす課題は、メッセージを転送するための、加入者の数が変化
する不完全無線通信ネットワークにおいて、メッセージを広めるための方法を提
供することである。この場合、メッセージはできるだけ迅速に伝えられ、加入者
は必ずしもすべての時点で互いに無線接触するというわけではない。
【００１０】 この課題は、各々の加入者がメッセージを伝えるための送受信装置と加入者の
全地球位置を決定するための位置決定装置とを備えている、メッセージを転送す
るための、加入者の数が変化する不完全無線通信ネットワーク内でメッセージを
広めるための方法において、加入者がメッセージを受信した後で、その固有の位
置と、同様に加入者であるメッセージの送信者との距離ｄを決定し、位置を含む
メッセージを、予め定められた待ち時間ｔの後で他の加入者に送信し、この待ち
時間ｔが距離ｄの増大につれて単調に減少することによって解決される。
【００１１】 加入者がネットワーク位相空間に関する情報を知っていないときに、この方法
は、無線通信ネットワークにおいて、メッセージ特に短いメッージ、データパケ
ットおよび状況報告を最適に広めることができる。メッセージは伝送すべきメッ
セージの送信者として働く加入者から、部分ネットワークの少なくとも１つの他
の加入者に迅速に伝えられる。この場合、すべての加入者が必ずしもメッセージ
の送信者の到達範囲内にいる必要はない。
【００１２】 この方法は技術水準で知られている従来の方法と異なり、移動分散無線通信ネ
ットワーク内で、個々の加入者の制限された情報を考慮する。無線通信ネットワ
ークの加入者はネットワークの完全なトポロジーを知る必要はない。この方法は
メッセージの普及を最適化する。この場合、ネットワークの加入者と固有のネッ
トワークに関する少ない知識が前提となる。
【００１３】 ネットワークのトポロジーの知識がすべての加入者にとって必要ではないとい
う前提は重要および適切である。なぜなら、トポロジーが加入者の部分的に高い
移動性に基づいて常に変化し得るからである。
【００１４】 これを交通技術の代表的な例について明らかにする。道路上で、２台の自動車
の事故が起こった。事故に関するメッセージ（報告）は事故に関与した、イニシ
エータとしての少なくとも一方の自動車から、周囲に送信される。メッセージの
目標地域は例えば半円の底面と約１０ｋｍの半径を有するする目標空間を含んで
いる。この目標空間内にあるすべての自動車は、事故に関するメッセージのため
の目標グループである。受信者の位置と受信者の数は一般的に時間と共に変化す
る。従って、所定の時点での目標空間内のネットワークトポロジーの正確な認識
は、必ずしも情報の中身を明らかにする必要はない。
【００１５】 第１の加入者から送信されたメッセージは好ましくは、そのメッセージについ
て目標地域の幾何学的な記述を含んでいる。
【００１６】 目標地域の限定によって、どの受信者領域について、送信すべきメッセージが
有効となるメッセージを生じるかを予め明らかにすることができる。
【００１７】 特に、加入者が決定機能によって目標地域に対するその所属性を決定し、目標
地域に対して所属する場合にのみメッセージを転送することができる。目標地域
の幾何学的な限定のほかに、他の決定基準は、加入者が目標地域に属するかしな
いかについての決定に関係する。
【００１８】 本発明の他の有利な実施形では、加入者がメッセージを最初に受信した後での
み、受け取ったメーセージを加入者に転送する。各々の加入者はメッセージを受
信した後で、メッセージを最初に受け取ったかどうかを確認する。そのために、
今まで受け取ったメッセーをその都度の送信者に一義的に割り当てることにより
メッージキーを含んでいるリストで、加入者によって調べられる。加入者が既に
前に一度メッセージを受け取っていると、加入者は行動を起こさない。なぜなら
、加入者は前の時点でこのメッセージを既に他の加入者に転送しているからであ
る。それによって、無線通信ネットワークの不必要な呼出しが回避される。
【００１９】 受信者と送信者の間の待ち時間ｔは好ましくは、通信する加入者の間の距離ｄ
が増大するにつれて指数関数的に減少する。予め定められた待ち時間ｔのこの決
定方法は、試験によって特に望ましいことが判った。
【００２０】 他の有利な実施形は従属請求項に記載されている。 図に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００２１】 図１〜３は、不完全な無線通信ネットワーク２を概略的に示している。ネット
ワークの各々の加入者の間に直接的な無線通信が存在しないときに、ネットワー
クは不完全であると呼ばれる。無線通信ネットワーク２は一般的に、数が変化す
る加入者４〜１２を備えている。それぞれ２つの加入者４〜１２の間の直接的な
無線通信は、点線１４と矢印１６によって示してある。
【００２２】 各々の加入者４〜１２はメッセージのための送受信装置と、全地球位置を決定
するための位置決定システムを備えている。
【００２３】 図１は時点ｔ1 での無線通ネットワーク２の筋書きを示している。加入者４は
メッセージをその周囲の空間に送る。この場合、メッセージと共に、加入者の全
地球位置が送られる。メッセージの放出は例えば無方向性アンテナによって行う
ことができる。
【００２４】 加入者４によって送信された、全地球位置に関する情報を有するメッセージは
、加入者６によって受信される。加入者４の協力の下での時点ｔ1 における無線
通信は矢印１６によって示してある。加入者４から送信されたメッセージはその
メッセージのための目標地域の記述を含んでいる。目標地域の制限は勿論、すべ
ての用途で行う必要はない。
【００２５】 この状況では、第１の加入者４は技術的な境界条件に基づいて４つの加入者６
，１２に連絡をとることができる。勿論、加入者６だけが、閉鎖した点線２０に
よって画成した所定の目標地域１８内にいる。
【００２６】 図示していない他の実施の形態では、目標地域が設けられない。すなわち、こ
の場合、隣接する加入者も加入者４からメッセージを受け取ることができる。
【００２７】 図１に示した加入者６は見やすくするために塗りつぶしていない円によって示
してある。
【００２８】 ここで示した位置関係は例えば道路交通において生じる。加入者４は例えばエ
ンジン故障に基づいて立ち往生している自動車である。この自動車は後から来る
道路交通を妨害する。加入者４のエンジン故障に関するメッセージを知らせるた
めに、加入者６、すなわち同じ道路側の後続の自動車に、立ち往生している加入
者４の通知を行うことができる。それにより、渋滞の発生が避けられる。
【００２９】 適当なメッセージの送信は理想的には運転者の働きかけなしに自動的に行われ
る。加入者４が例えば交通事故に会ったときに、事情によっては、運転者は自ら
の協力の下でメッセージを送ることができない。
【００３０】 加入者６は例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）に基づく方法によって彼自身
の位置と、加入者４との距離を決定する。全地球位置を含む加入者４のメッセー
ジは、加入者４，６の間の距離ｄが大きくなるにつれて短くなる予め定められた
待ち時間ｔの後で、時点ｔ2 （ｔ2 ＞ｔ1 ）で加入者６から他の加入者８に転送
される。本実施の形態では、加入者６がメッセージを初めて受け取ったときに、
メッセージは加入者６からだけ転送される。従って、加入者４〜１２の間の無線
通信の余計な構成が回避される。
【００３１】 ｔ2 が予め定められた待ち時間ｔ、ひいては加入者の距離に依存するので、加
入者４の近くにいる加入者６が時点ｔ2 でメッセージをまだ発信していない場合
が起こり得る。隣の加入者６は時点ｔ3 （ｔ3 ＞ｔ2 ）で初めてメッセージを他
の加入者８に送信する（図３参照）。
【００３２】 更に、加入者６〜１０が第１の加入者４からのメッセージの受信者として、決
定機能によって、目標地域２０に関する所属性について決定するという自由選択
権が与えられている。目標地域２０に関する幾何学的な唯一の所属性が事情によ
っては不充分であるので、目標地域所属性を確かめるために少なくとも１つの他
の決定機能が用いられる。
【００３３】 ２つの加入者４〜１０の間、特に第１の加入者４と第２の加入者６の間の距離
ｄに依存して待ち時間ｔを指数関数的に短縮することが図４に示してある。これ
によって、目標地域の縁の加入者６〜１０が第１の加入者４のメッセージを迅速
に転送するために設けられている。それによって、特に、第１の加入者４のメッ
セージを迅速かつ効果的に広めることが保証される。しかし、筋書きに依存して
、距離ｄに対する待ち時間ｔの異なる関数的な依存性を用いることができる。特
に、部分ネットワーク内でいろいろな関数的な依存性を用いることができる。 メッセージは、すべての加入者６〜１２がメッセージを受け取るまで、無線通
信ネットワークにおいて加入者６〜１２から加入者６〜１２へ転送される。他の
実施の形態では、メーセージはカウンタを備えている。このカウンタはメッセー
ジの送信の実施の数を示す。この場合、メッセージは計数レベルが所定の値に達
するまで転送される。
【００３４】 本発明による方法はメッセージ、特に短いメッセージ、データパケットおよび
状況メッセージを、無線通信ネットワーク２で最適に広めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 メッセージを広めるための筋書きを概略的に示す図である。
【図２】 メッセージを広めるための筋書きを概略的に示す図である。
【図３】 メッセージを広めるための筋書きを概略的に示す図である。
【図４】 ２つの加入者の間に離隔距離ｄに依存する待ち時間ｔを示すグラフである。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々の加入者がメッセージを伝えるための送受信装置と加入
    者の全地球位置を確かめるための位置決定装置とを備えている、メッセージを転
    送するための、加入者（４〜１２）の数が変化する不完全無線通信ネットワーク
    内でメッセージを広めるための方法において、加入者（６〜１２）がメッセージ
    を受信した後で、その固有の位置と、同様に加入者（６〜１２）であるメッセー
    ジの送信者との距離ｄを確かめ、位置を含むメッセージを、予め定められた待ち
    時間ｔの後で他の加入者（６〜１２）に送信し、この待ち時間ｔが距離ｄの増大
    につれて単調に減少することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 加入者（６〜１２）がメッージを最初に受信した後でのみ、
    受け取ったメッセージを転送することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 送信されたメーセージがメッセージのための目標地域（２０
    ）の幾何学的な記述を含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の方法
    。
  4. 【請求項４】 加入者（６〜１２）が局地的な決定機能によって、目標地域
    （２０）に対するその所属性を決定し、目標地域（２０）に所属する場合にのみ
    メッセージを転送することを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 メッセージがカウンタを備え、このカウンタがメッセージの
    送信回数を示し、カウンタの予め定めた数が達成されるまで、メッセージが転送
    されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 通信する加入者（６〜１２）の間の距離ｄが増大するにつれ
    て待ち時間ｔが指数関数的に短くなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
    一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 メッセージが事象の全地球位置を含んでいることを特徴とす
    る請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
  8. 【請求項８】 全地球位置が全地球測位システム（ＧＰＳ）に基づく方法に
    従って決定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 メッセージの送信が無指向性アンテナによって行われること
    を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
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