JP2004104660A - 無線アドホックネットワークの制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線アドホックネットワークにおいて各無線局の情報へのアクセスを均等化しコンテンツデータを効率的に無線フラッディング転送する。
【解決手段】複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御装置において、配信優先度テーブルメモリ１４は、各コンテンツデータに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する。主制御回路１０は、複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集しかつ配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信し、多重パケットを送信したときそれに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、多重パケットを受信したときそれに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする。
【選択図】 図２
【解決手段】複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御装置において、配信優先度テーブルメモリ１４は、各コンテンツデータに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する。主制御回路１０は、複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集しかつ配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信し、多重パケットを送信したときそれに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、多重パケットを受信したときそれに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線アドホックネットワークにおいて、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線フラッディングの転送方式は、事前の設定動作を必要とせずに、各無線局が受信したパケットを互いに近傍の無線局に中継する通信である。ルーティングテーブルを用いず、パケットは同報（ブロードキャスト）転送によって伝播される。同報転送を用いることで、単純なフラッディングでは干渉の干渉が著しく発生する。そこで通信環境に応じて中継優先度を制御して同時に信号を出す無線局数を少なくし、干渉を低減させることが必要となっている。すなわち、「フラッディング」とは、ある無線局がパケットをブロードキャストにより発信しようとするとき、１回のブロードキャスト送信は比較的微弱な電波で行うが、そのパケットを受信した別の無線局が中継機能を使って回送するかたちでブロードキャスト送信を行なっていくことで、一度に届く電波の範囲を超えてパケットを伝播させる動作のことをいい、「マルチホップブロードキャスティング」ともいう。電波資源が有限であり、周波数割り当てがあるように、フラッディングも通信リソースの効率的な利用のためになんらかの制御が必要である。単純なものとして、フラッディングの際にマルチホップする回数や回送パケットの時間的な有効期限を設定することが検討されている。
【０００３】
１つのパケットが効率良くフラッディング転送するために、パケットを受信した無線局群の中で、送信無線局から遠いものが優先的にパケットを中継すれば、早くより遠くへパケットが伝播すると同時に、送信無線局に近いところで信号の発生を抑制できる。そこで、非特許文献１では、受信電力という通信環境パラメータを測定し、受信電力が大きいときに、送信頻度を小さくなるように制御している。
【０００４】
また、送信無線局から遠い無線局であることを知りうるパラメータとして、ほかには信号強度（ＳＩＮＲ）、ＧＰＳ等の位置情報（例えば、非特許文献２参照。）がある。
【０００５】
フラッディングの効率のためにはまた、電波の干渉の程度を検出して、干渉の大きい位置にある無線局からのパケットの送信を抑制することも必要である（例えば、非特許文献２参照。）。電波の干渉が強いと信号の復調ができず、信号強度（ＳＩＮＲ）は獲得できない。また、位置情報は、互いの位置やパケットの送信履歴／状況を知るための情報の交換そのものも容易でなくなる。一方、受信電力は、所望波、ノイズ、干渉波すべてが混在した状態での電波の強さなので、利用可能である。
【０００６】
すなわち、非特許文献１では、受信電力という通信環境パラメータを測定し、受信電力が大きいときに、送信頻度を小さくなるように制御しているが、上述の理由により、冗長な中継トラフィックを削減することできる。また同時に、非特許文献１では、受信電力を測定して中継優先度に反映して電波干渉を抑制することで、空間内において電波リソース使用を均等化しようとしている。１つのパケットを早く広く効率良くフラッディングするためには、無線局が密な位置においては、電波干渉が強いので１無線局あたりのパケット転送回数は少なくなり、無線局が疎な位置においては逆に１無線局あたりのパケット転送回数は多くなる。このことは、情報発信機会の公平性の観点からは課題として認識できる。
【０００７】
【非特許文献１】
門洋一ほか，”受信電力とキャリア検出により自律的に中継優先度と送信電力を決定するルーチング方式”，電子情報通信学会技術報告，ＲＣＳ２０００−６，ｐｐ．３５−４２，２０００年４月。
【非特許文献２】
Ｓｚｅ−Ｙａｏ Ｎｉ ｅｔ ａｌ．， ”Ｔｈｅ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｔｏｒｍ Ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ａ Ｍｏｂｉｌｅ ＡｄＨｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ”， Ｉｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＥＥＥ／ＡＣＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ （Ｍｏｂｉｃｏｍ ’９９）， ｐｐ．１５１−１６２， Ａｕｇｕｓｔ １９９９。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、たえず情報が更新される必要のあるアプリケーションである掲示板あるいは複数人によるチャット、あるいは個々の無線局がプロファイルを交換することで実現されるサービスにおいては、更新の速さで不公平が生じるという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、無線アドホックネットワークにおいて、各無線局の情報へのアクセスを均等化し、コンテンツデータを効率的に無線転送できる、無線アドホックネットワークの制御方法及び制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線アドホックネットワークの制御方法は、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを記憶装置に格納するステップと、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信するステップと、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップと、
多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、上記無線アドホックネットワークの制御方法において、多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納するステップと、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップとをさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記無線アドホックネットワークの制御方法において、上記送信するステップは、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る無線アドホックネットワークの制御装置は、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御装置において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する記憶装置と、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信する送信手段と、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、上記無線アドホックネットワークの制御装置において、上記制御手段は、
多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納し、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くすることを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記無線アドホックネットワークの制御装置において、上記送信手段は、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る一実施形態である無線アドホックネットワークにおける各無線端末装置の配置構成を示す平面図である。この実施形態の無線アドホックネットワークは、図１に示すように、複数の無線端末装置１−１乃至１−８（総称して、符号１を付す。）を備え、複数の無線端末装置１はある特定の領域において散在しており、当該地域において一時的な無線ネットワークを構成する。そして、この無線ネットワークにおいては、複数の無線端末装置１の間でコネクションレス方式でパケットを送受信することにより通信を行う。本実施形態では、受信電力を測定して電波リソース使用を均等化しつつ、複数のコンテンツデータを多重化してなる多重化パケットを用いて各無線局の情報へのアクセスを均等化する方法を用いることにより、無線フラッディングを行うことを特徴としている。ここで、無線フラッディングの転送方式は、事前の設定動作を必要とせずに、各無線局が受信したパケットを互いに近傍の無線局に中継する通信であり、ルーティングテーブルを用いず、多重パケットは同報（ブロードキャスト）転送によって伝播される。
【００１８】
図４は本実施形態で用いる、複数のコンテンツデータと、配信優先度テーブルデータとが多重化されてなる多重パケットの構成フォーマットを示す図である。図４において、多重パケットは、複数Ｎ個の情報セル１００−１乃至１００−Ｎと、配信優先度テーブルデータとを多重化して構成される。ここで、各情報セル１００−１乃至１００−Ｎは、コンテンツＩＤと、発信元ＩＤと、コンテンツデータとからなる。ここで、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は識別番号又は識別記号を意味する。
【００１９】
図２は、図１の無線端末装置１の構成を示すブロック図である。図２において、送受信アンテナ２７で受信された多重パケットを含む無線信号はサーキュレータ２６を介して無線受信機２８に入力され、無線受信機２８は入力された無線信号を所定の中間周波の信号に変換して多重パケット受信回路２９に出力する。また、無線受信機２８は無線信号を受信したときのＡＧＣ電流値を受信電力検出回路４１に出力して、受信電力検出回路４１は入力されるＡＧＣ電流値から受信電力値を検出して送信優先度制御回路４２に出力する。次いで、多重パケット受信回路２９は、入力される中間周波の信号を、例えばスペクトル拡散復調方法などの所定の復調方法で復調した後、多重パケットにＡ／Ｄ変換して、１つ分の多重パケットを格納するバッファメモリ３０を介して多重パケット解析回路３１に出力する。さらに、多重パケット解析回路３１は、バッファメモリ３０に格納された多重パケットを解析することにより、１つの多重パケットを複数の情報セル及び配信優先度テーブルデータとを分割し、かつ各情報セルをコンテンツＩＤと発信元ＩＤとコンテンツデータとに分割して、主制御回路１０に出力するとともに、コンテンツデータをコンテンツメモリ２０に出力して格納する。
【００２０】
コンテンツメモリ２０に格納されたコンテンツデータはコンテンツデータ受信回路３２に出力され、このとき、コンテンツＩＤ及び発信元ＩＤを含むコンテンツデータ受信通知信号が主制御回路１０からコンテンツデータ受信回路３２に出力される。一方、コンテンツデータ発生回路２１は、送信すべきコンテンツデータを発生してコンテンツメモリ２０に出力して格納し、このとき、コンテンツデータ送信通知信号がコンテンツデータ発生回路２１から主制御回路１０に入力される。
【００２１】
主制御回路１０は、図５乃至図９のフラッディング制御処理を実行することにより、無線端末装置１内の種々の回路等を制御するためのコントローラであって、主制御回路１０には、
（ａ）主制御回路１０によって実行されるプログラムを格納するとともにワーキングメモリとして動作するための、例えばＲＯＭやＲＡＭなどの処理メモリ１１と、
（ｂ）各種の入力データや指示データなどを入力するための、例えばキーボードやマウスなどの入力装置１２と、
（ｃ）各種の出力データやコンテンツデータなどを表示するための、例えば液晶ディスプレイなどの表示装置１３と、
（ｄ）図３に一例を示すように、コンテンツＩＤ毎に、配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する配信優先度テーブルメモリ１４と、
（ｅ）送信待ちの複数のコンテンツデータを格納するコンテンツメモリ２０とが接続されている。
【００２２】
なお、本実施形態においては、図３の配信優先度テーブルにおいて、コンテンツＩＤは、当該無線アドホックネットワークにおいて、重ならないようにシリアル番号が主制御回路１０により発生される。この例では、コンテンツＩＤは以下の表に示すように付されている。また、配信優先度は、その値が小さいほどその優先度が高く、そのコンテンツデータがすぐに配信されるように制御される。
【００２３】
【表１】
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
日付８桁（年；月；日），発信元ＩＤ４桁，シリアル番号３桁
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
（注）シリアル番号３桁は、当該日付けで当該発信元ＩＤにおいて００１から重複が無いように付される。
【００２４】
多重パケット組立回路２２は、主制御回路１０からの指示信号に応答して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納する。ここで、バッファメモリ２３は１つ分の多重パケットを格納するメモリ容量を有する。
【００２５】
送信優先度制御回路４２は、主制御回路１０からの指示信号に基づいて、自局に許可された送信タイミングであって、受信電力検出回路４１により検出された受信電力に基づいた送信優先度の待機時間が先の送信から経過したとき、バッファメモリ２３に格納された１つの多重パケットを読み出し、Ｄ／Ａ変換してＤ／Ａ変換後の信号に従って所定の中間周波の信号を例えばスペクトル拡散変調方法などの所定の変調方法で変調した後、変調後の変調信号を無線送信機２５に出力する。次いで、無線送信機２５は入力される変調信号を無線信号に周波数変換しかつ電力増幅して、当該無線信号をサーキュレータ２６を介して送受信アンテナ２７に出力することにより、送受信アンテナ２７から放射する。
【００２６】
なお、受信電力に基づいた送信優先度の待機時間は、受信した無線信号の受信電力が高いほど、電波干渉の度合いが大きいので送信優先度が低くなるように、すなわち待機時間が長くなるように制御される一方、受信した無線信号の受信電力が低いほど、電波干渉の度合いが小さいので送信優先度が高くなるように、すなわち待機時間が短くなるように制御される。すなわち、受信電力を測定して中継優先度に反映させることで、空間内において電波リソース使用を均等化する。１つの多重パケットを早く広く効率良くフラッディングするためには、無線局が密な位置においては、電波干渉が強いので１無線局あたりのパケット転送回数は少なくなり、無線局が疎な位置においては逆に１無線局あたりのパケット転送回数は多くなる。このことは、情報発信機会の公平性の観点からは正しいものとして認識できる。
【００２７】
図５は、図１の主制御回路１０によって実行される、メインルーチンであるフラッディング制御処理を示すフローチャートである。
【００２８】
図５のステップＳ１において、まず、送信すべきコンテンツデータが発生したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３に進む。ステップＳ２において図６の多重パケット組立処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。次いで、ステップＳ３において送信優先度制御による待機時間が経過したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ５に進む。ステップＳ４において図７の多重パケット送信処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。さらに、ステップＳ５において多重パケットを受信して解析したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１に戻る。ステップＳ６において図８の多重パケット受信処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。なお、ステップＳ１でＮＯ、ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ５でＮＯにより構成されるループ処理は当該主制御回路１０の多重パケットの送信要求待ちのアイドル状態となっている。
【００２９】
図６は、図５のサブルーチンである多重パケット組立処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。
【００３０】
図６のステップＳ１１において、まず、コンテンツデータ発生回路２１によって発生された送信すべきコンテンツデータをコンテンツメモリ２０に格納し、ステップＳ１２において新たなコンテンツＩＤを発生し、このコンテンツＩＤと配信優先度“０”を配信優先度テーブルに追加する。さらに、ステップＳ１３において多重パケット組立回路２２を制御して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３１】
図７は、図５のサブルーチンである多重パケット送信処理（ステップＳ４）を示すフローチャートである。
【００３２】
図７のステップＳ２１において、まず、多重パケット送信回路２４を制御して、バッファメモリ２３内の多重パケットを送信し、ステップＳ２２において送信した多重パケットに含まれる各コンテンツに対応する、配信優先度テーブル内のコンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントする。次いで、ステップＳ２３において多重パケット組立回路２２を制御して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３３】
図８は、図５のサブルーチンである多重パケット受信処理（ステップＳ６）を示すフローチャートである。
【００３４】
図８のステップＳ３１において、まず、受信した多重パケットから未選択の１つのコンテンツデータを選択し、ステップＳ３２においてすべてのコンテンツデータを選択したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。次いで、ステップＳ３３において、選択したコンテンツデータのコンテンツＩＤが配信優先度デーブルに格納されているか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３４に進む。ステップＳ３４において選択したコンテンツデータをコンテンツメモリ２０に格納し、ステップＳ３５において選択したコンテンツデータのコンテンツＩＤと配信優先度“０”を配信優先度デーブルに追加した後、ステップＳ３１に戻る。一方、ステップＳ３６において選択したコンテンツデータに対応する、配信優先度テーブル内のコンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントした後、ステップＳ３１に戻る。さらに、ステップＳ３７では、図９の配信優先度テーブル更新処理を実行した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３５】
図９は、図８のサブルーチンである配信優先度テーブル更新処理（ステップＳ３７）を示すフローチャートである。
【００３６】
図９のステップＳ４１において、まず、受信した多重パケット内の他局の配信優先度テーブルから未選択の１つのコンテンツＩＤを選択し、ステップＳ４２においてすべてのコンテンツＩＤを選択したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４３に進む。次いで、ステップＳ４３において選択したコンテンツＩＤは受信した多重パケット内のコンテンツＩＤであるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４１に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ４４に進む。ステップＳ４４において選択したコンテンツＩＤは自局の配信優先度テーブルにあるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４８に進む。さらに、ステップＳ４５において他局の配信優先度テーブル内の選択したコンテンツＩＤの配信優先度は最優先の配信優先度“−１”であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４７に進む。ステップＳ４６において当該コンテンツＩＤの配信優先度を１だけデクリメントした後、ステップＳ４１に戻る。一方、ステップＳ４７において当該コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントした後、ステップＳ４１に戻る。また、ステップＳ４８において当該コンテンツＩＤを追加してその配信優先度を、最優先の配信優先度“−１”として格納した後、ステップＳ４１に戻る。さらに、ステップＳ４９において多重パケット組立回路２２を制御して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３７】
本実施形態において提案する多重転送フラッディング方式と従来技術の方式との大きな違いは、
（ａ）情報セルがフラッディングにより流通しているステータス情報である配信優先度テーブルを情報セル送信待ち行列での順序付けに利用する点と、
（ｂ）多重化パケット内にステータス情報である配信優先度テーブルを含めてフラッディングさせることである。
【００３８】
多重パケットは１ホップする毎に、内部の情報セルが整理され、かつ情報セル流通ステータス情報である配信優先度テーブルが整理されかつ加工されて、次の無線端末装置１にホップされる。フラッディングしているものは情報セルであり、多重パケットは情報セルフラッディングのメディアになっている。こうして受信電力に基づく優先度制御の上で多重パケットというメディアが得られる。多重パケットというメディアを管理して情報セルを効率よく流通させるために必要となるものが情報セル流通ステータス情報である配信優先度テーブルである。
【００３９】
配信優先度テーブル内の「配信優先度」はカウンタ値で表現されている。この「配信優先度」カウンタは情報セル伝播の冗長度を表すことになる。ある情報セルの送信要求が出すことはその情報セルのフラッディングメディアにおける冗長度を下げる働きをする。そして多重パケットにその情報セルが搭載されれば冗長度が上がるように制御される。
【００４０】
本実施形態に係る多重転送フラッディング方式では、従来技術よりも一つ上のレイヤからフラッディング管理を行っている。予備的なシミュレーションにおいては情報の到達率向上が確認されているが、パケットに流通している情報のリストである配信優先度テーブルを搭載させることで、情報が到達していない無線局から送信要求が出せるようになったことが影響していると考えられる。従って、無線フラッディングにおいて、データ多重化によって疎密のある環境下で各無線局の情報へのアクセスを均等化することができる。
【００４１】
以上の実施形態においては、ステップＳ２２において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけインクリメントして配信優先度を低くしてもよい。
【００４２】
以上の実施形態においては、ステップＳ３６において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけインクリメントして配信優先度を低くしてもよい。
【００４３】
以上の実施形態においては、ステップＳ４６において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけデクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけデクリメントして配信優先度を高くしてもよい。
【００４４】
以上の実施形態においては、ステップＳ４７において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけインクリメントして配信優先度を低くしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置によれば、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを記憶装置に格納し、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信し、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、
多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする。
従って、多重パケットを送信又は受信したとき配信優先度を低くするので、他局での送信又は受信が抑制され、未配信のコンテンツデータを他局から送信できるようになり、これにより、各無線局からの送信又は受信を実質的に均等化することができ、情報伝達のスループットを実質的に高くすることができる。
【００４６】
また、上記無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置において、多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納し、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする。
従って、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度に設定するので、当該コンテンツデータが当該無線アドホックネットワークにおいて配信しやすくなる。また、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするので、当該最優先の配信優先度を有するコンテンツデータが当該無線アドホックネットワークにおいてもうすでに配信しやすくなっているので、それの配信を抑制する。これにより、当該無線アドホックネットワーク全体における各無線局からの送信又は受信を実質的に均等化することができ、情報伝達のスループットを実質的に高くすることができる。
【００４７】
さらに、上記無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置において、上記送信するステップは、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信する。従って、当該無線アドホックネットワークにおける電波干渉を軽減することができ、情報伝達のスループットを実質的に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態である無線アドホックネットワークにおける各無線端末装置１の配置構成を示す平面図である。
【図２】図１の無線端末装置１の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の配信優先度テーブルメモリ１４の一例を示す図である。
【図４】本実施形態で用いる、複数のコンテンツデータと、配信優先度テーブルデータとが多重化されてなる多重パケットの構成フォーマットを示す図である。
【図５】図１の主制御回路１０によって実行される、メインルーチンであるフラッディング制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のサブルーチンである多重パケット組立処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。
【図７】図５のサブルーチンである多重パケット送信処理（ステップＳ４）を示すフローチャートである。
【図８】図５のサブルーチンである多重パケット受信処理（ステップＳ６）を示すフローチャートである。
【図９】図８のサブルーチンである配信優先度テーブル更新処理（ステップＳ３７）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１−１乃至１−８…無線端末装置、
１０…主制御回路、
１１…処理メモリ、
１２…入力装置、
１３…表示装置、
１４…配信優先度テーブルメモリ、
２０…コンテンツメモリ、
２１…コンテンツデータ発生回路、
２２…多重パケット組立回路、
２３…バッファメモリ、
２４…多重パケット送信回路、
２５…無線送信機、
２６…サーキュレータ、
２７…送受信アンテナ、
２８…無線受信機、
２９…多重パケット受信回路、
３０…バッファメモリ、
３１…多重パケット解析回路、
３２…コンテンツデータ受信回路、
４１…受信電力検出回路、
４２…送信優先度制御回路、
１００−１乃至１００−Ｎ…情報セル、
１１０…配線優先度テーブルデータ、
２０１…コンテンツＩＤ、
２０２…発信元ＩＤ、
２０３…コンテンツデータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線アドホックネットワークにおいて、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線フラッディングの転送方式は、事前の設定動作を必要とせずに、各無線局が受信したパケットを互いに近傍の無線局に中継する通信である。ルーティングテーブルを用いず、パケットは同報（ブロードキャスト）転送によって伝播される。同報転送を用いることで、単純なフラッディングでは干渉の干渉が著しく発生する。そこで通信環境に応じて中継優先度を制御して同時に信号を出す無線局数を少なくし、干渉を低減させることが必要となっている。すなわち、「フラッディング」とは、ある無線局がパケットをブロードキャストにより発信しようとするとき、１回のブロードキャスト送信は比較的微弱な電波で行うが、そのパケットを受信した別の無線局が中継機能を使って回送するかたちでブロードキャスト送信を行なっていくことで、一度に届く電波の範囲を超えてパケットを伝播させる動作のことをいい、「マルチホップブロードキャスティング」ともいう。電波資源が有限であり、周波数割り当てがあるように、フラッディングも通信リソースの効率的な利用のためになんらかの制御が必要である。単純なものとして、フラッディングの際にマルチホップする回数や回送パケットの時間的な有効期限を設定することが検討されている。
【０００３】
１つのパケットが効率良くフラッディング転送するために、パケットを受信した無線局群の中で、送信無線局から遠いものが優先的にパケットを中継すれば、早くより遠くへパケットが伝播すると同時に、送信無線局に近いところで信号の発生を抑制できる。そこで、非特許文献１では、受信電力という通信環境パラメータを測定し、受信電力が大きいときに、送信頻度を小さくなるように制御している。
【０００４】
また、送信無線局から遠い無線局であることを知りうるパラメータとして、ほかには信号強度（ＳＩＮＲ）、ＧＰＳ等の位置情報（例えば、非特許文献２参照。）がある。
【０００５】
フラッディングの効率のためにはまた、電波の干渉の程度を検出して、干渉の大きい位置にある無線局からのパケットの送信を抑制することも必要である（例えば、非特許文献２参照。）。電波の干渉が強いと信号の復調ができず、信号強度（ＳＩＮＲ）は獲得できない。また、位置情報は、互いの位置やパケットの送信履歴／状況を知るための情報の交換そのものも容易でなくなる。一方、受信電力は、所望波、ノイズ、干渉波すべてが混在した状態での電波の強さなので、利用可能である。
【０００６】
すなわち、非特許文献１では、受信電力という通信環境パラメータを測定し、受信電力が大きいときに、送信頻度を小さくなるように制御しているが、上述の理由により、冗長な中継トラフィックを削減することできる。また同時に、非特許文献１では、受信電力を測定して中継優先度に反映して電波干渉を抑制することで、空間内において電波リソース使用を均等化しようとしている。１つのパケットを早く広く効率良くフラッディングするためには、無線局が密な位置においては、電波干渉が強いので１無線局あたりのパケット転送回数は少なくなり、無線局が疎な位置においては逆に１無線局あたりのパケット転送回数は多くなる。このことは、情報発信機会の公平性の観点からは課題として認識できる。
【０００７】
【非特許文献１】
門洋一ほか，”受信電力とキャリア検出により自律的に中継優先度と送信電力を決定するルーチング方式”，電子情報通信学会技術報告，ＲＣＳ２０００−６，ｐｐ．３５−４２，２０００年４月。
【非特許文献２】
Ｓｚｅ−Ｙａｏ Ｎｉ ｅｔ ａｌ．， ”Ｔｈｅ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｔｏｒｍ Ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ａ Ｍｏｂｉｌｅ ＡｄＨｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ”， Ｉｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＥＥＥ／ＡＣＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ （Ｍｏｂｉｃｏｍ ’９９）， ｐｐ．１５１−１６２， Ａｕｇｕｓｔ １９９９。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、たえず情報が更新される必要のあるアプリケーションである掲示板あるいは複数人によるチャット、あるいは個々の無線局がプロファイルを交換することで実現されるサービスにおいては、更新の速さで不公平が生じるという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、無線アドホックネットワークにおいて、各無線局の情報へのアクセスを均等化し、コンテンツデータを効率的に無線転送できる、無線アドホックネットワークの制御方法及び制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線アドホックネットワークの制御方法は、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを記憶装置に格納するステップと、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信するステップと、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップと、
多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、上記無線アドホックネットワークの制御方法において、多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納するステップと、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップとをさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記無線アドホックネットワークの制御方法において、上記送信するステップは、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る無線アドホックネットワークの制御装置は、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御装置において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する記憶装置と、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信する送信手段と、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、上記無線アドホックネットワークの制御装置において、上記制御手段は、
多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納し、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くすることを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記無線アドホックネットワークの制御装置において、上記送信手段は、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る一実施形態である無線アドホックネットワークにおける各無線端末装置の配置構成を示す平面図である。この実施形態の無線アドホックネットワークは、図１に示すように、複数の無線端末装置１−１乃至１−８（総称して、符号１を付す。）を備え、複数の無線端末装置１はある特定の領域において散在しており、当該地域において一時的な無線ネットワークを構成する。そして、この無線ネットワークにおいては、複数の無線端末装置１の間でコネクションレス方式でパケットを送受信することにより通信を行う。本実施形態では、受信電力を測定して電波リソース使用を均等化しつつ、複数のコンテンツデータを多重化してなる多重化パケットを用いて各無線局の情報へのアクセスを均等化する方法を用いることにより、無線フラッディングを行うことを特徴としている。ここで、無線フラッディングの転送方式は、事前の設定動作を必要とせずに、各無線局が受信したパケットを互いに近傍の無線局に中継する通信であり、ルーティングテーブルを用いず、多重パケットは同報（ブロードキャスト）転送によって伝播される。
【００１８】
図４は本実施形態で用いる、複数のコンテンツデータと、配信優先度テーブルデータとが多重化されてなる多重パケットの構成フォーマットを示す図である。図４において、多重パケットは、複数Ｎ個の情報セル１００−１乃至１００−Ｎと、配信優先度テーブルデータとを多重化して構成される。ここで、各情報セル１００−１乃至１００−Ｎは、コンテンツＩＤと、発信元ＩＤと、コンテンツデータとからなる。ここで、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は識別番号又は識別記号を意味する。
【００１９】
図２は、図１の無線端末装置１の構成を示すブロック図である。図２において、送受信アンテナ２７で受信された多重パケットを含む無線信号はサーキュレータ２６を介して無線受信機２８に入力され、無線受信機２８は入力された無線信号を所定の中間周波の信号に変換して多重パケット受信回路２９に出力する。また、無線受信機２８は無線信号を受信したときのＡＧＣ電流値を受信電力検出回路４１に出力して、受信電力検出回路４１は入力されるＡＧＣ電流値から受信電力値を検出して送信優先度制御回路４２に出力する。次いで、多重パケット受信回路２９は、入力される中間周波の信号を、例えばスペクトル拡散復調方法などの所定の復調方法で復調した後、多重パケットにＡ／Ｄ変換して、１つ分の多重パケットを格納するバッファメモリ３０を介して多重パケット解析回路３１に出力する。さらに、多重パケット解析回路３１は、バッファメモリ３０に格納された多重パケットを解析することにより、１つの多重パケットを複数の情報セル及び配信優先度テーブルデータとを分割し、かつ各情報セルをコンテンツＩＤと発信元ＩＤとコンテンツデータとに分割して、主制御回路１０に出力するとともに、コンテンツデータをコンテンツメモリ２０に出力して格納する。
【００２０】
コンテンツメモリ２０に格納されたコンテンツデータはコンテンツデータ受信回路３２に出力され、このとき、コンテンツＩＤ及び発信元ＩＤを含むコンテンツデータ受信通知信号が主制御回路１０からコンテンツデータ受信回路３２に出力される。一方、コンテンツデータ発生回路２１は、送信すべきコンテンツデータを発生してコンテンツメモリ２０に出力して格納し、このとき、コンテンツデータ送信通知信号がコンテンツデータ発生回路２１から主制御回路１０に入力される。
【００２１】
主制御回路１０は、図５乃至図９のフラッディング制御処理を実行することにより、無線端末装置１内の種々の回路等を制御するためのコントローラであって、主制御回路１０には、
（ａ）主制御回路１０によって実行されるプログラムを格納するとともにワーキングメモリとして動作するための、例えばＲＯＭやＲＡＭなどの処理メモリ１１と、
（ｂ）各種の入力データや指示データなどを入力するための、例えばキーボードやマウスなどの入力装置１２と、
（ｃ）各種の出力データやコンテンツデータなどを表示するための、例えば液晶ディスプレイなどの表示装置１３と、
（ｄ）図３に一例を示すように、コンテンツＩＤ毎に、配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する配信優先度テーブルメモリ１４と、
（ｅ）送信待ちの複数のコンテンツデータを格納するコンテンツメモリ２０とが接続されている。
【００２２】
なお、本実施形態においては、図３の配信優先度テーブルにおいて、コンテンツＩＤは、当該無線アドホックネットワークにおいて、重ならないようにシリアル番号が主制御回路１０により発生される。この例では、コンテンツＩＤは以下の表に示すように付されている。また、配信優先度は、その値が小さいほどその優先度が高く、そのコンテンツデータがすぐに配信されるように制御される。
【００２３】
【表１】
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
日付８桁（年；月；日），発信元ＩＤ４桁，シリアル番号３桁
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
（注）シリアル番号３桁は、当該日付けで当該発信元ＩＤにおいて００１から重複が無いように付される。
【００２４】
多重パケット組立回路２２は、主制御回路１０からの指示信号に応答して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納する。ここで、バッファメモリ２３は１つ分の多重パケットを格納するメモリ容量を有する。
【００２５】
送信優先度制御回路４２は、主制御回路１０からの指示信号に基づいて、自局に許可された送信タイミングであって、受信電力検出回路４１により検出された受信電力に基づいた送信優先度の待機時間が先の送信から経過したとき、バッファメモリ２３に格納された１つの多重パケットを読み出し、Ｄ／Ａ変換してＤ／Ａ変換後の信号に従って所定の中間周波の信号を例えばスペクトル拡散変調方法などの所定の変調方法で変調した後、変調後の変調信号を無線送信機２５に出力する。次いで、無線送信機２５は入力される変調信号を無線信号に周波数変換しかつ電力増幅して、当該無線信号をサーキュレータ２６を介して送受信アンテナ２７に出力することにより、送受信アンテナ２７から放射する。
【００２６】
なお、受信電力に基づいた送信優先度の待機時間は、受信した無線信号の受信電力が高いほど、電波干渉の度合いが大きいので送信優先度が低くなるように、すなわち待機時間が長くなるように制御される一方、受信した無線信号の受信電力が低いほど、電波干渉の度合いが小さいので送信優先度が高くなるように、すなわち待機時間が短くなるように制御される。すなわち、受信電力を測定して中継優先度に反映させることで、空間内において電波リソース使用を均等化する。１つの多重パケットを早く広く効率良くフラッディングするためには、無線局が密な位置においては、電波干渉が強いので１無線局あたりのパケット転送回数は少なくなり、無線局が疎な位置においては逆に１無線局あたりのパケット転送回数は多くなる。このことは、情報発信機会の公平性の観点からは正しいものとして認識できる。
【００２７】
図５は、図１の主制御回路１０によって実行される、メインルーチンであるフラッディング制御処理を示すフローチャートである。
【００２８】
図５のステップＳ１において、まず、送信すべきコンテンツデータが発生したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ２に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３に進む。ステップＳ２において図６の多重パケット組立処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。次いで、ステップＳ３において送信優先度制御による待機時間が経過したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ５に進む。ステップＳ４において図７の多重パケット送信処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。さらに、ステップＳ５において多重パケットを受信して解析したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１に戻る。ステップＳ６において図８の多重パケット受信処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。なお、ステップＳ１でＮＯ、ステップＳ３でＮＯ、ステップＳ５でＮＯにより構成されるループ処理は当該主制御回路１０の多重パケットの送信要求待ちのアイドル状態となっている。
【００２９】
図６は、図５のサブルーチンである多重パケット組立処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。
【００３０】
図６のステップＳ１１において、まず、コンテンツデータ発生回路２１によって発生された送信すべきコンテンツデータをコンテンツメモリ２０に格納し、ステップＳ１２において新たなコンテンツＩＤを発生し、このコンテンツＩＤと配信優先度“０”を配信優先度テーブルに追加する。さらに、ステップＳ１３において多重パケット組立回路２２を制御して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３１】
図７は、図５のサブルーチンである多重パケット送信処理（ステップＳ４）を示すフローチャートである。
【００３２】
図７のステップＳ２１において、まず、多重パケット送信回路２４を制御して、バッファメモリ２３内の多重パケットを送信し、ステップＳ２２において送信した多重パケットに含まれる各コンテンツに対応する、配信優先度テーブル内のコンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントする。次いで、ステップＳ２３において多重パケット組立回路２２を制御して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３３】
図８は、図５のサブルーチンである多重パケット受信処理（ステップＳ６）を示すフローチャートである。
【００３４】
図８のステップＳ３１において、まず、受信した多重パケットから未選択の１つのコンテンツデータを選択し、ステップＳ３２においてすべてのコンテンツデータを選択したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。次いで、ステップＳ３３において、選択したコンテンツデータのコンテンツＩＤが配信優先度デーブルに格納されているか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３４に進む。ステップＳ３４において選択したコンテンツデータをコンテンツメモリ２０に格納し、ステップＳ３５において選択したコンテンツデータのコンテンツＩＤと配信優先度“０”を配信優先度デーブルに追加した後、ステップＳ３１に戻る。一方、ステップＳ３６において選択したコンテンツデータに対応する、配信優先度テーブル内のコンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントした後、ステップＳ３１に戻る。さらに、ステップＳ３７では、図９の配信優先度テーブル更新処理を実行した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３５】
図９は、図８のサブルーチンである配信優先度テーブル更新処理（ステップＳ３７）を示すフローチャートである。
【００３６】
図９のステップＳ４１において、まず、受信した多重パケット内の他局の配信優先度テーブルから未選択の１つのコンテンツＩＤを選択し、ステップＳ４２においてすべてのコンテンツＩＤを選択したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４３に進む。次いで、ステップＳ４３において選択したコンテンツＩＤは受信した多重パケット内のコンテンツＩＤであるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４１に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ４４に進む。ステップＳ４４において選択したコンテンツＩＤは自局の配信優先度テーブルにあるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４８に進む。さらに、ステップＳ４５において他局の配信優先度テーブル内の選択したコンテンツＩＤの配信優先度は最優先の配信優先度“−１”であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ４７に進む。ステップＳ４６において当該コンテンツＩＤの配信優先度を１だけデクリメントした後、ステップＳ４１に戻る。一方、ステップＳ４７において当該コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントした後、ステップＳ４１に戻る。また、ステップＳ４８において当該コンテンツＩＤを追加してその配信優先度を、最優先の配信優先度“−１”として格納した後、ステップＳ４１に戻る。さらに、ステップＳ４９において多重パケット組立回路２２を制御して、コンテンツメモリ２０内のコンテンツデータに基づいて、配信優先度が小さいものから順に、多重パケットの最大パケット長に納まるデータ量内で収集して複数のコンテンツデータを配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて、バッファメモリ２３にオーバーライトで格納した後、元のメインルーチンに戻る。
【００３７】
本実施形態において提案する多重転送フラッディング方式と従来技術の方式との大きな違いは、
（ａ）情報セルがフラッディングにより流通しているステータス情報である配信優先度テーブルを情報セル送信待ち行列での順序付けに利用する点と、
（ｂ）多重化パケット内にステータス情報である配信優先度テーブルを含めてフラッディングさせることである。
【００３８】
多重パケットは１ホップする毎に、内部の情報セルが整理され、かつ情報セル流通ステータス情報である配信優先度テーブルが整理されかつ加工されて、次の無線端末装置１にホップされる。フラッディングしているものは情報セルであり、多重パケットは情報セルフラッディングのメディアになっている。こうして受信電力に基づく優先度制御の上で多重パケットというメディアが得られる。多重パケットというメディアを管理して情報セルを効率よく流通させるために必要となるものが情報セル流通ステータス情報である配信優先度テーブルである。
【００３９】
配信優先度テーブル内の「配信優先度」はカウンタ値で表現されている。この「配信優先度」カウンタは情報セル伝播の冗長度を表すことになる。ある情報セルの送信要求が出すことはその情報セルのフラッディングメディアにおける冗長度を下げる働きをする。そして多重パケットにその情報セルが搭載されれば冗長度が上がるように制御される。
【００４０】
本実施形態に係る多重転送フラッディング方式では、従来技術よりも一つ上のレイヤからフラッディング管理を行っている。予備的なシミュレーションにおいては情報の到達率向上が確認されているが、パケットに流通している情報のリストである配信優先度テーブルを搭載させることで、情報が到達していない無線局から送信要求が出せるようになったことが影響していると考えられる。従って、無線フラッディングにおいて、データ多重化によって疎密のある環境下で各無線局の情報へのアクセスを均等化することができる。
【００４１】
以上の実施形態においては、ステップＳ２２において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけインクリメントして配信優先度を低くしてもよい。
【００４２】
以上の実施形態においては、ステップＳ３６において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけインクリメントして配信優先度を低くしてもよい。
【００４３】
以上の実施形態においては、ステップＳ４６において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけデクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけデクリメントして配信優先度を高くしてもよい。
【００４４】
以上の実施形態においては、ステップＳ４７において、コンテンツＩＤの配信優先度を１だけインクリメントしているが、本発明はこれに限らず、所定値だけインクリメントして配信優先度を低くしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置によれば、複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを記憶装置に格納し、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信し、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、
多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする。
従って、多重パケットを送信又は受信したとき配信優先度を低くするので、他局での送信又は受信が抑制され、未配信のコンテンツデータを他局から送信できるようになり、これにより、各無線局からの送信又は受信を実質的に均等化することができ、情報伝達のスループットを実質的に高くすることができる。
【００４６】
また、上記無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置において、多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納し、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする。
従って、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度に設定するので、当該コンテンツデータが当該無線アドホックネットワークにおいて配信しやすくなる。また、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするので、当該最優先の配信優先度を有するコンテンツデータが当該無線アドホックネットワークにおいてもうすでに配信しやすくなっているので、それの配信を抑制する。これにより、当該無線アドホックネットワーク全体における各無線局からの送信又は受信を実質的に均等化することができ、情報伝達のスループットを実質的に高くすることができる。
【００４７】
さらに、上記無線アドホックネットワークの制御方法又は制御装置において、上記送信するステップは、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信する。従って、当該無線アドホックネットワークにおける電波干渉を軽減することができ、情報伝達のスループットを実質的に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態である無線アドホックネットワークにおける各無線端末装置１の配置構成を示す平面図である。
【図２】図１の無線端末装置１の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の配信優先度テーブルメモリ１４の一例を示す図である。
【図４】本実施形態で用いる、複数のコンテンツデータと、配信優先度テーブルデータとが多重化されてなる多重パケットの構成フォーマットを示す図である。
【図５】図１の主制御回路１０によって実行される、メインルーチンであるフラッディング制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のサブルーチンである多重パケット組立処理（ステップＳ２）を示すフローチャートである。
【図７】図５のサブルーチンである多重パケット送信処理（ステップＳ４）を示すフローチャートである。
【図８】図５のサブルーチンである多重パケット受信処理（ステップＳ６）を示すフローチャートである。
【図９】図８のサブルーチンである配信優先度テーブル更新処理（ステップＳ３７）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１−１乃至１−８…無線端末装置、
１０…主制御回路、
１１…処理メモリ、
１２…入力装置、
１３…表示装置、
１４…配信優先度テーブルメモリ、
２０…コンテンツメモリ、
２１…コンテンツデータ発生回路、
２２…多重パケット組立回路、
２３…バッファメモリ、
２４…多重パケット送信回路、
２５…無線送信機、
２６…サーキュレータ、
２７…送受信アンテナ、
２８…無線受信機、
２９…多重パケット受信回路、
３０…バッファメモリ、
３１…多重パケット解析回路、
３２…コンテンツデータ受信回路、
４１…受信電力検出回路、
４２…送信優先度制御回路、
１００−１乃至１００−Ｎ…情報セル、
１１０…配線優先度テーブルデータ、
２０１…コンテンツＩＤ、
２０２…発信元ＩＤ、
２０３…コンテンツデータ。
Claims (6)
- 複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御方法において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを記憶装置に格納するステップと、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信するステップと、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップと、
多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップとを含むことを特徴とする無線アドホックネットワークの制御方法。 - 多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納するステップと、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くするステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の無線アドホックネットワークの制御方法。 - 上記送信するステップは、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信することを特徴とする請求項１又は２記載の無線アドホックネットワークの制御方法。
- 複数の無線端末装置の間でコネクションレス方式でかつ無線フラッディングの転送方式でパケットを送受信することにより通信を行う無線アドホックネットワークの制御装置において、
複数のコンテンツデータのそれぞれに対する配信優先度を含む配信優先度テーブルを格納する記憶装置と、
複数のコンテンツデータを、各コンテンツデータの配信優先度がより高いコンテンツデータものから順に収集し、かつ複数のコンテンツデータの配信優先度テーブルとともに多重化して１つの多重パケットを組み立てて送信する送信手段と、
多重パケットを送信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くし、多重パケットを受信したとき、当該多重パケットに含まれるコンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くする制御手段とを備えたことを特徴とする無線アドホックネットワークの制御装置。 - 上記制御手段は、
多重パケットを受信したとき、受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が上記記憶装置に格納された配信優先度テーブルに含まれないとき、当該コンテンツデータの配信優先度として再優先の配信優先度を上記記憶装置に格納し、
上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度であるとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ高くする一方、上記受信した多重パケットに含まれる配信優先度テーブル内のコンテンツデータの配信優先度が最優先の配信優先度でないとき、当該コンテンツデータの配信優先度を所定値だけ低くすることを特徴とする請求項４記載の無線アドホックネットワークの制御装置。 - 上記送信手段は、多重パケットの無線信号を受信したとき、当該無線信号の受信電力を検出し、検出した受信電力が低いほど送信優先度が高くなり送信の待機時間が短くなる一方、検出した受信電力が高いほど送信優先度が低くなり送信の待機時間が長くなるように多重パケットを送信することを特徴とする請求項４又は５記載の無線アドホックネットワークの制御装置。
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| JP2006344075A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Sony Corp | ネットワーク・システム、移動体装置及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| CN100391273C (zh) * | 2004-09-16 | 2008-05-28 | 华为技术有限公司 | 一种无线自组网中的移动终端通信方法 |
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