JP2006100983A - 無線ネットワークシステムおよびパケット中継端末装置ならびに同システムにおけるパケット中継方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブロードキャスト信号を多段中継することにより周辺の端末装置にデータの配信を行う無線ネットワークシステムにおいて、送信元端末装置1が、ブロードキャストにおける中継方向(有効角度範囲)およびその領域(有効幅)を含むパラメータを指定し、これを受信したパケット中継端末装置2は、自身の現在位置情報が、パラメータが示す領域に含まれるか否かを判定し、受信したブロードキャストパケットの中継の要否を判断する。
【選択図】 図1
Description
フラッディングとは、送信元端末装置がブロードキャストパケットを同報(ブロードキャスト)し、それを受信した全ての端末装置がそのデータを転送(ブロードキャスト)することを繰り返すことで周辺の端末装置にデータを配信する手法である。つまり、フラッディングを行うと、データを全方向に位置する端末装置に転送することになる。
例えば、車両間でマルチホップ無線ネットワークを形成し、ブロードキャストを用いて緊急車両接近情報を通知する際、情報が重要となるのは緊急車両がこれから通過する領域であるが、全方向に情報を通知する従来の手法では、緊急車車両の進行方向に対して後ろ側の無線リソースが浪費されることになる。また、事故情報を通知する際には、その情報が重要となるのは、事故現場に向かう車両となるため、例えば、一方通行道路などの場合には、無線リソースの浪費につながってしまう。
しかしながら、上記した出願によっても、送信元から遠方になるほど通知の範囲が広くなるため、無線リソースの浪費を解決する根本的な手法には至っていない。また、通知の範囲は現状の位置にのみ着目して決定され、将来的な位置が考慮されていないため、一定時間経過後にその通知領域に入る、あるいは通過する際に中継を必要とする端末装置への通知は不可能であった。
ここで、「位置オフセット」とは、実際の情報発信源1の位置から進行方向後方に基準位置をシフトするためのオフセットであり、「中継ノード位置範囲」は、中継端末2〜nが中継を行うか否かを判定する情報発信源からの距離、「データ有効位置範囲」とは、パケット中継端末装置2〜nがデータをアプリケーションに通知するか否かを判定する情報発信源からの距離を示す。
そして、上記した位置ベクトルと通知された進行方向ベクトルの内積からcosθが有効角度から得られる値、例えば、有効方向が90°の場合、0よりも大きく、かつ、後述する判定式を満足すれば、中継およびデータ取得の候補とする(S2)。そして、候補となった状態で位置ベクトルの大きさを調べ、「中継端末位置範囲」よりも小さければ中継を実行し(ブロードキャスト)、また、「データ有効位置範囲」よりも小さければデータを取得してアプリケーションを実行する(S3)。図6に、緊急車輌接近時の自車両との関係において上記した「データ有効位置範囲」または「中継ノード位置範囲」が示されている。
パケット中継端末装置2は、情報発信源である送信元端末装置1が指定するパラメータ情報に基づき、自端末の位置情報および進行方向から前記受信したブロードキャストパケットの中継の要否を判断するもので、ここでは、パケット受信部21と、自位置情報取得部22と、ベクトル算出部23と、パケット中継判定部24と、データ取得判定部25と、パケット送信部26と、アプリケーション実行部27で構成される。
ベクトル算出部23は、情報発信源である送信元端末装置1が指定する方向ベクトルおよび位置情報と、自端末2の位置情報および進行方向とのベクトル演算を行い、その結果を中継判定部24ならびに取得判定部25へ供給する。
一方、データ取得判定部25は、ベクトル算出部23から出力されるベクトル値とデータ有効位置範囲に基づき受信したブロードキャストパケットに含まれるデータ有効距離範囲を基準にパケット受信部21で受信したパケットを取得するか否かを判定する。
図3のフローチャートにおいて、情報発信源である緊急車両(送信元端末装置1)から送信されるブロードキャストパケットをパケット受信部21で受信したパケット中継端末装置2は(S31)、ベクトル算出部23で自身の位置情報から情報発信源の位置を基準とした位置ベクトルを求める(S32)。但し、位置ベクトルは、情報発信源の位置情報に、情報発信源の進行方向逆向きに位置オフセット分だけシフトした位置を基準として求める。
パケット中継判定部24は、候補となった状態で位置ベクトル大きさを調べ(S35)、「中継端末位置範囲」よりも小さければ、データ送信部26を介して中継を実行し、大きければデータを破棄する(S39)。データ取得判定部25もまた、「データ有効位置範囲」と比較し(S37)、データ有効位置範囲よりも小さければデータを取得し(S38)、アプリケーション実行部27にてそのアプリケーションを実行する。
なお、上記した緊急車両(送信元端末装置1)が指定する方向ベクトルおよび位置情報を基準に、受信したブロードキャストパケットの中継の要否を、パケット中継端末装置2の位置情報および進行方向から決定する方法およびその演算式については、上記した特願2004−55227号に詳細に示されている。
このとき使用される変数およびパラメータは、位置ベクトルX1=(x1,y1)、進行方向ベクトルV1=(cos(90−θ1),sin(90−θ1))、速度v1とする。ここで、θ1は移動方向(北を基準とした時計廻り)とする。また、通知される情報は、位置ベクトルX2=(x2,y2)、進行方向ベクトルV2=(cos(90−θ2),sin(90−θ2))、速度v1、位置オフセットa[m]、有効角度範囲φ[deg]、有効幅w[m]とする。
ここで、自車両の現在位置X3は、X3=X1−X2+aV2となる。また、判定用関数として以下の演算式(1)が用意され、パケット中継判定部24で関数F1、F2、F3の演算が実行される(S402)。
ここで、現在位置が有効範囲角度内で(S404“Yes”)、有効範囲幅にある場合(S405“Yes”)、パケット中継判定部24の指示の下、パケット送信部26による通知(パケット中継)、あるいはデータ取得判定部25の指示の下でアプリケーション実行部27によるデータの取得操作およびアプリケーションの実行が起動される(図3、S36またはS38)。このときの判定式は、以下の演算式(2)に従う。
ここでは、情報発信源となる通知車両(送信元端末装置1)は、位置範囲、有効角度範囲、有効幅と、車両の現在位置、および一定時間経過後の予想位置を用いてブロードキャストを行う。なお、前方への通知、後方への通知、周辺への通知、任意地点への通知は同一のブロードキャスト手法を用いることとするが、パラメータの設定の仕方によりブロードキャストの範囲を変化させるものとする。
フロードキャストパケットを受信した車両(パケット中継端末装置2)は、通知車両(送信元端末装置1)との位置オフセットを含む距離が、先のパラメータ情報である「中継ノード位置範囲」にあり、かつ、判定用関数(1)式を満足する場合にその受信パケットを中継する。また、位置オフセットを含む通知車両との距離が「データの有効位置範囲」内にあり、かつ、判定用関数(1)式を満足する場合はその受信したパケットを取り込みアプリケーションに引き渡す。
ブロードキャストにおけるパケットの中継、もしくはデータの取得を決定するための判定式は、図5に示す実施形態同様、演算式(1)によって示される。なお、判定式とは別に、「中継ノード位置範囲」、および「データの有効位置範囲」についても判定を行う。図9に、緊急車輌接近時の自車両との関係において上記した「データ有効位置範囲」または「中継ノード位置範囲」が示されている。
また、通知される情報は、位置ベクトルX2=(x2,y2)、進行方向ベクトルV2=(cos(90−θ2),sin(90−θ2))、速度v1、位置オフセットα[m]、有効角度範囲φ[deg]、有効幅w[m]、そして、想定時間t[s]とする。
また、判定用関数として以下の演算式(3)が用意され、ここで関数F1、F2、F3の演算が実行される。
なお、上記した実施形態によれば、現在位置のみならず将来的な位置も考慮して通知範囲を決定することができ、一定時間経過後にその領域を出入りする端末装置にも例えば緊急車両接近情報等の通知を可能とすることができる。
送信元端末装置1がパラメータを変更してブロードキャストを行うことで様々な形態に対応できることは上記したとおりである。第3の実施形態として示す後方へのブロードキャストは、「通知の配信方向」として、第1、第2の実施形態で示した通知車両の進行方向θ2に対し、mod(通知車両の進行方向(θ2)+180°、360°)としたパラメータを用いることとした。他は同じである。また、第4の実施形態として示す周辺へのブロードキャストは、「中継有効角度範囲」と「データ有効角度範囲」を180°とし、方向を無くしたパラメータを用いることとした。他は同じである。
図12に示されるように、任意地点へのブロードキャストでは、「通知の配信方向」として、mod(通知車両の進行方向(θ2)+180°、360°)を、「中継位置オフセット」として、任意地点の中心までの距離+任意地点の半径を、「中継有効角度範囲」として90°を、「中継ノード位置範囲」として、任意地点中心までの距離+任意地点の半径を、「データ有効位置オフセット」として180°を、「データ有効角度範囲」として任意地点の半径を、「有効幅」としてデータ有効位置範囲以上をパラメータ設定することとした。
最後に、第6の実施形態として、上記した第1〜第5の実施形態において、中継車両の進行方向を用いてブロードキャストを行う場合について説明する。
この場合は、新たに、判定式として以下の演算式(6)を用いることとする。
本発明は、特に、ITSにおける緊急車輌接近情報や事故情報通知等、アドホックネットワーク内での情報配信に効果的である。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Claims (6)
- ブロードキャスト信号を多段中継することにより周辺の端末装置にデータの配信を行う無線ネットワークシステムであって、
少なくともデータ有効角度範囲およびその有効幅から成るパラメータ情報を含む前記ブロードキャスト信号を生成する送信元端末装置と、
前記パラメータ情報に基づき、自端末の位置情報および進行方向から前記ブロードキャストパケットの中継の要否を判断する複数のパケット中継端末装置と、
を備えて成ることを特徴とする無線ネットワークシステム。 - ブロードキャスト信号を多段中継することにより周辺の端末装置にデータの配信を行う無線ネットワークシステムにおけるパケット中継端末装置であって、
送信元端末装置から、データ有効角度範囲とその有効範囲を示すパラメータ情報を含むブロードキャストパケットを受信するバケット受信部と、
自身の位置情報を取得する自端末位置情報取得部と、
前記取得した位置置情報が、前記パラメータ情報が示す領域に含まれるか否かに従い、前記パケット受信部で受信したブロードキャストパケットの中継の要否を判断するパケット中継判定部と、
を具備することを特徴とするパケット中継端末装置。 - 前記パケット中継判定部は、
前記パラメータ情報に更に含まれる中継ノード位置範囲に基づき前記パケット受信部で受信したパケットを中継するか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の中継端末装置。 - 前記パケット中継判定部は、
前記パラメータ情報に更に含まれる想定時間に基づき所定時間経過後の自端末の位置情報を算出し、当該位置置情報が前記データ有効角度範囲およびその有効幅が示す領域に含まれるか否かもしくは通過するか否かに従い、前記パケット受信部で受信したパケットを中継するか否かを判定することを特徴とする請求項2または3に記載のパケット中継端末装置。 - 前記パラメータ情報に更に含まれるデータ有効位置範囲に基づき、前記パケット受信部で受信したパケットを取得するか否かを判定するデータ取得判定部と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載のパケット中継端末装置。 - ブロードキャスト信号を多段中継することにより周辺の端末装置にデータの配信を行う無線ネットワークシステムにおけるパケット中継方法であって、
送信元端末装置から、データ有効角度範囲とその有効範囲を示すパラメータ情報を含むブロードキャストパケットを受信するステップと、
自端末の位置情報を取得するステップと、
前記取得した位置置情報が、前記パラメータ情報が示す領域に含まれるか否かに従い前記受信したブロードキャストパケットの中継の要否を判断するステップと、
を有することを特徴とする無線ネットワークシステムにおけるパケットの中継方法。
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US9294984B2 (en) | 2010-01-06 | 2016-03-22 | Nec Corporation | Communication apparatus, communication system and communication method |
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JP2004248180A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Kddi Corp | 異なる無線通信メディアの切替方法及びその通信状態測定方法 |
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2004
- 2004-09-28 JP JP2004282124A patent/JP2006100983A/ja active Pending
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