JP2006180177A - Execution method for communication route search, and radio communication terminal using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の無線通信端末が移動しながら相互にデータ通信を行なう無線通信ネットワークにおける無線通信端末間の通信経路探索の実行方法及びこれを用いた無線通信端末に関する。 The present invention relates to a method for executing a communication path search between wireless communication terminals in a wireless communication network in which a plurality of wireless communication terminals move and perform data communication with each other, and a wireless communication terminal using the method.
近年、データ中継機能を組み込んだ移動する無線通信端末によって一時的に構成される通信ネットワークである無線アドホックネットワークが提案されている。この無線アドホックネットワークは、互いに近接した距離範囲内に一時的に集合した無線通信端末間でデータの送受信を行なうための通信手段を提供する。そして、基地局やアクセスポイントを介在することなく無線通信端末相互間のデータ転送が可能なマルチホップ通信の形態をとっているので、ネットワークインフラを持たない場所での簡易なネットワークの構築手段として有効である。 In recent years, a wireless ad hoc network, which is a communication network temporarily constituted by a moving wireless communication terminal incorporating a data relay function, has been proposed. This wireless ad hoc network provides a communication means for transmitting and receiving data between wireless communication terminals temporarily gathered within a distance range close to each other. And since it takes the form of multi-hop communication that can transfer data between wireless communication terminals without intervening base stations or access points, it is effective as a simple network construction means in places without network infrastructure. It is.
この種のネットワークでは基地局などが存在せず、また各無線通信端末が常に移動するので、ネットワークトポロジーが固定されない。このため、通信経路情報が管理されておらず、ネットワーク内の各無線通信端末は、通信を行なう際に、自ら通信経路を特定した後に通信を開始する。 In this type of network, there is no base station or the like, and each wireless communication terminal always moves, so the network topology is not fixed. For this reason, communication path information is not managed, and each wireless communication terminal in the network starts communication after specifying the communication path by itself when performing communication.
通信経路探索については、種々の手法が提案されているが、大別すると2つの方式、すなわち、プロアクティブ型とリアクティブ型に分類される。前者の方式としては、例えばIETF(International Engineering Task Force)によるTBRPF(Topology Dissemination Based on Reverse−Path Forwarding)や、OLSR(Optimized Link State Routing Protocol)などがある。これらの方式では、図3に例示したように、非通信時にも常時周期的に近隣のノードと経路情報を交換することによって、それぞれのノードが自身の持っている通信経路情報をあらかじめ決定し更新している。 Various methods for communication path search have been proposed, but roughly divided into two methods, namely, proactive type and reactive type. As the former method, there are, for example, TRPPF (Topology Dissociation Based on Reverse-Path Forwarding) by OLTF (International Engineering Task Force), OLSR (Optimized Link State Prototype), and the like. In these methods, as illustrated in FIG. 3, by regularly exchanging route information with neighboring nodes periodically even during non-communication, each node determines and updates its own communication route information. is doing.
図3は、無線通信端末において、これらの方式による通信経路探索方法の実行タイミングを説明するためのフローチャートである。すなわち、あらかじめ通信経路探索の実行周期を設定しておき、実行時刻になると(ST31のY)、例えば上記手法による通信経路探索が実行される(ST32)。そして、送信データがあれば(ST33のY)、データ通信が行なわれる(ST34)このように、無線通信端末は、常に最新の通信経路情報を有しており、データ送信要求の発生直後から送信を開始できるが、定期的に行なわれる通信経路情報の交換によってネットワーク内の通信トラフィックが高くなる。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the execution timing of the communication route search method according to these methods in the wireless communication terminal. That is, a communication path search execution cycle is set in advance, and when the execution time comes (Y in ST31), for example, a communication path search by the above method is executed (ST32). If there is transmission data (Y in ST33), data communication is performed (ST34). As described above, the wireless communication terminal always has the latest communication path information, and is transmitted immediately after the data transmission request is generated. However, the communication traffic in the network increases due to the exchange of communication path information that is periodically performed.
一方、後者の方式としては、同じくIETFによるAODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing)や、DSR(The Dynamic Source Routing Protocol For Mobile Ad Hoc Networks)などがある。これらの方式では、データ通信の要求発生を契機にして通信経路の探索を開始するため、実際のデータ通信が開始されるまでに時間を要する。 On the other hand, as the latter method, there are also AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing) by IETF and DSR (The Dynamic Source Routing Protocol Hoc Networks). In these methods, since searching for a communication path is started when a request for data communication is generated, it takes time until actual data communication is started.
これらの手法により通信経路探索を行なう際は、まず経路探索を要求したノードが経路要求パケットをブロードキャスト送信し、これを受信したノードがさらにブロードキャスト送信し、これらが連鎖的に繰り返されることによってネットワーク全体に経路要求パケットを到達させるフラッディングと呼ばれる方式による送信が行なわれる。このため、通信経路探索中は、ネットワーク内の通信トラフィックが増加する。 When performing a communication route search using these methods, the node that requested the route search first broadcasts the route request packet, and the node that received this broadcast further broadcasts, and these are repeated in a chain to repeat the entire network. Transmission is performed by a method called flooding that causes a route request packet to reach the destination. For this reason, communication traffic in the network increases during communication route search.
このようなネットワーク内での通信経路探索において、より少ない通信トラフィックによって周辺ノードの情報を得るアドホックネットワークのルーティング方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に開示された手法では、各ノードは、周辺ノードを検索する際に、自ノードが知っている周辺ノード情報を送信するか否かの判断を行なってから、必要に応じて周辺ノード情報を送信している。
上述のような無線通信ネットワークは、通信ネットワークインフラが利用できないような地域での諸活動において、データ通信等の情報交換の手段として有効である。この種の情報交換の手段として用いる際には、無線通信端末に対しては、例えば、移動運用に好適な携帯性等を考慮して、特に低消費電力であることが求められる。また、無線通信端末相互間のデータ通信の即時性は必須であり、送信データの発生時には、できる限り短い時間遅れで目的の無線通信端末あてにデータを送達することが求められる。このためには、例えば、前述したプロアクティブ型の手法のように、各無線通信端末は、それぞれに定期的な時間間隔で経路探索処理を実行し、あらかじめ最新のネットワークトポロジーを得て、常に他無線通信端末への通信経路を確立しておく必要がある。 The wireless communication network as described above is effective as a means for exchanging information such as data communication in various activities in regions where the communication network infrastructure cannot be used. When used as a means for exchanging information of this type, a wireless communication terminal is required to have particularly low power consumption, for example, considering portability suitable for mobile operation. In addition, immediacy of data communication between wireless communication terminals is indispensable, and when transmission data is generated, it is required to deliver data to a target wireless communication terminal with a delay as short as possible. For this purpose, for example, as in the proactive method described above, each wireless communication terminal performs route search processing at regular time intervals, obtains the latest network topology in advance, and constantly It is necessary to establish a communication path to the wireless communication terminal.
しかしながら、例えば図3に示した従来の通信経路探索方法においては、この経路探索の実行時間間隔を短くした場合には、無線通信端末の送信の機会が増え、電波発射に伴う無線通信端末の電力消費が増加する。また、ネットワーク内のトラフィックも増加して、送信データ相互の衝突機会も増え、通信速度が低下する。さらに、無線通信端末の移動量が少なく経路探索処理を実行するが必要ないときも、経路探索処理が実行されることによって、前記事象が発生していた。 However, for example, in the conventional communication route search method shown in FIG. 3, when the execution time interval of this route search is shortened, the transmission opportunity of the wireless communication terminal increases, and the power of the wireless communication terminal accompanying the radio wave emission increases. Consumption increases. In addition, the traffic in the network increases, the chances of collision between transmission data also increase, and the communication speed decreases. Furthermore, even when the amount of movement of the wireless communication terminal is small and the route search process is not necessary, the event has occurred by executing the route search process.
一方、この経路探索処理の実行時間間隔を長くした場合には、無線移動端末相互の移動に伴うネットワークトポロジーの変化に追随できなくなる。このため、あらかじめ確立されていた通信経路が有効ではなくなって再探索が必要となり、データ転送における遅延時間が増加するという課題があった。 On the other hand, if the execution time interval of the route search process is increased, it becomes impossible to follow the change in the network topology accompanying the movement of the wireless mobile terminals. For this reason, the communication path established in advance is no longer effective, and re-searching is required, resulting in an increase in delay time in data transfer.
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、無線通信ネットワークにおける通信経路探索時の電力消費を軽減するとともに、データ転送の即時性を有する通信経路探索の実行方法及びこれを用いた無線通信端末を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and reduces the power consumption when searching for a communication path in a wireless communication network and uses a method for executing a communication path search having immediacy of data transfer. An object of the present invention is to provide a wireless communication terminal.
上記目的を達成するために、本発明の通信経路探索の実行方法は、自己位置情報を取得しながら移動する複数の無線通信端末が相互にデータ通信を行なう無線通信ネットワークにおける前記無線通信端末間の通信経路探索の実行方法であって、前記無線通信端末は、自己位置情報を継続的に取得し、この取得した自己位置情報に基づき自己の移動距離を算出して所定値を超えて移動したか否かを判定し、前記所定値を超えて移動した場合、または、前記所定値を超えて移動していない場合には、前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末の位置情報と前記自己位置情報とに基づいて算出した相互の相対距離が所定範囲を超えた場合に通信経路探索を実行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a communication path search execution method according to the present invention provides a method for performing communication path search between wireless communication terminals in a wireless communication network in which a plurality of wireless communication terminals moving while acquiring self-location information perform mutual data communication Whether or not the wireless communication terminal has acquired self-location information continuously, calculated its own movement distance based on the acquired self-location information, and has moved beyond a predetermined value. If it has moved beyond the predetermined value, or if it has not moved beyond the predetermined value, the position information and the self-position information of other wireless communication terminals in the wireless communication network The communication path search is executed when the mutual relative distance calculated based on the above exceeds a predetermined range.
また、本発明の無線通信端末は、移動しながら通信経路探索を実行して相互にデータ通信を行なう無線通信ネットワークに用いられる無線通信端末であって、自己位置情報を継続的に取得する自己位置情報取得手段と、この自己位置情報取得手段で取得した自己位置情報に基づいて自己の移動距離を算出し、所定値を超えた前記移動距離を検出した場合には、前記取得した自己位置情報を前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末に送信するとともに、通信経路探索の実行要求を出力する移動距離判定手段と、前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末から送信されたこれら他無線通信端末の位置情報と自己位置情報取得手段で取得した自己位置情報に基づいて前記他無線通信端末との相対距離を算出し、所定範囲を超えた前記相対距離を検出した場合には通信経路探索の実行要求を出力する相対距離判定手段と、前記移動距離判定手段からの通信経路探索の実行要求、または前記相対距離判定手段からの通信経路探索の実行要求を受けとって前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末との通信経路の探索を実行する通信経路探索実行手段とを有することを特徴とする。 The wireless communication terminal of the present invention is a wireless communication terminal used in a wireless communication network that performs communication path search while moving and performs mutual data communication, and is a self-location that continuously acquires self-location information. Based on the information acquisition means and the self-position information acquired by the self-position information acquisition means, the self-movement distance is calculated, and when the movement distance exceeding a predetermined value is detected, the acquired self-position information is A transmission distance determining means for transmitting to the other wireless communication terminals in the wireless communication network and outputting a request for executing a communication route search; and for the other wireless communication terminals transmitted from the other wireless communication terminals in the wireless communication network. Calculate the relative distance from the other wireless communication terminal based on the position information and the self-position information acquired by the self-position information acquisition means, the relative exceeding the predetermined range Relative distance determination means for outputting a communication path search execution request when a separation is detected, a communication path search execution request from the movement distance determination means, or a communication path search execution request from the relative distance determination means And a communication path search executing means for searching for a communication path with another wireless communication terminal in the wireless communication network.
本発明によれば、無線通信ネットワークにおける通信経路探索時の電力消費を軽減できるとともに、データ転送の即時性を確保した通信経路探索の実行方法及びこれを用いた無線通信端末を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing the power consumption at the time of the communication path search in a radio | wireless communication network, the execution method of the communication path search which ensured the immediacy of data transfer, and a radio | wireless communication terminal using the same can be obtained.
以下に、本発明に係る通信経路探索の実行方法及びこれを用いた無線通信端末を実施するための最良の形態について、図1及び図2を参照して説明する。 Hereinafter, a communication route search execution method according to the present invention and a best mode for carrying out a wireless communication terminal using the same will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
図1は、本発明に係る無線通信端末の一実施例を示すブロック図である。図1に示すように、この無線通信端末1は、自己位置情報取得部11、移動距離判定部12、相対距離判定部13、通信経路探索実行部14、及び送受信部15から構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a wireless communication terminal according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
自己位置情報取得部11は、この無線通信端末1自身の位置情報を自律的かつ継続的に取得し、移動距離判定部12及び相対距離判定部13に送出する。本実施例においては、自己位置情報としてGPSにより取得した緯度及び経度を、逐次移動距離判定部12及び相対距離判定部13に送出している。
The self-location information acquisition unit 11 autonomously and continuously acquires the position information of the
移動距離判定部12は、自己位置情報取得部11からの自己位置情報を受けとって自己の移動距離を継続的に算出し、所定値を超えた移動距離を検出した場合には、このときの自己位置情報を後述する送受信部15に送出するとともに、通信経路探索実行部14に対して通信経路探索実行要求を送出する。相対距離判定部13は、送受信部15経由で受けとった他無線通信端末からの位置情報と、自己位置情報取得部11からの自己位置情報とに基づいて、他無線通信端末と自己位置との相対距離を算出し、所定範囲を超えた相対距離を検出した場合には、通信経路探索実行部14に対して通信経路探索実行要求を送出する。
When the movement
通信経路探索実行部14は、例えば、リアクティブ型の手法による通信経路探索処理を備え、移動距離判定部12及び相対距離判定部13からの通信経路探索実行要求を受けとって通信経路探索処理を実行する。送受信部15は、無線通信ネットワーク内の他無線通信端末との間で電波を送受し、移動距離判定部12からの自己位置情報を他無線通信端末へ送信するとともに、他無線通信端末が発信する位置情報を受信して相対距離判定部13に送出する。同時に、通信経路探索処理の実行時には、処理の実行に伴って通信経路探索実行部14と授受されるデータを、他無線通信端末との間で送受する。
The communication route
ここに、自己位置情報取得手段には、自己位置情報取得11が対応する。移動距離判定手段には、移動距離判定部12及び送受信部15が対応する。相対距離判定手段には、相対距離判定部13及び送受信部15が対応する。通信経路探索実行手段には、通信経路探索実行部14及び送受信部15が対応する。
Here, the self-location information acquisition unit 11 corresponds to the self-location information acquisition unit. The movement
次に、前述の図1、ならびに図2のフローチャートを参照して、上述のように構成された本発明に係る無線通信端末1の通信経路探索の実行時における動作を説明する。
Next, with reference to the flowcharts of FIG. 1 and FIG. 2 described above, the operation of the
図2は、無線通信端末1の通信経路探索の実行時における動作を説明するためのフローチャートである。まず、無線通信端末が移動を開始すると、自己位置情報取得部11は、この無線通信端末1自身の位置情報をGPSにより継続的に取得する。取得された自己位置情報は、逐次移動距離判定部12及び相対距離判定部13に送出される(ST21)。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the
移動距離判定部12では、この自己位置情報を受けとって、前回通信経路探索の実行要求を発したときの自己位置からの移動距離を継続して算出後、算出した移動距離が所定の値を超えたかを判定する(ST22)。判定の結果、所定の値を超えて移動した場合には(ST22のY)、このときの自己位置情報を無線通信ネットワーク内の他無線通信端末あてに通知するために、この自己位置情報が送受信部15に送出される。そして、送信部15から他無線通信端末に送信される(ST23)。
The movement
同時に、通信経路探索実行部14に対して通信経路探索実行要求が送出される。通信経路探索実行部14は、この通信経路探索実行要求を受けとると、自部内に備えている通信経路探索処理の実行を開始する。そして、送受信部15経由で他無線通信端末とデータを授受しながら、他無線通信端末との通信経路を取得・更新し、記憶する(ST27)。
At the same time, a communication path search execution request is sent to the communication path
一方、ST22のステップにおける判定の結果、所定の値を超えて移動していない場合には(ST22のN)、他無線通信端末から新たな位置情報が受信されたか否かが調べられる。ずなわち、相対距離判定部13において、送受信部15から他無線通信端末の新たな位置情報が送られてきたかを判定する(ST24)。その結果、送られてきている場合には、相対距離判定部13は、この位置情報と、自己位置情報取得部11からの最新の自己位置情報とから、この他無線通信端末の位置と自己位置との相対距離を算出する(ST25)。 On the other hand, if the result of determination in step ST22 is that the vehicle has not moved beyond a predetermined value (N in ST22), it is checked whether new position information has been received from another wireless communication terminal. That is, the relative distance determination unit 13 determines whether new position information of another wireless communication terminal has been sent from the transmission / reception unit 15 (ST24). As a result, when it is sent, the relative distance determination unit 13 determines the position and self-position of the other wireless communication terminal from the position information and the latest self-position information from the self-position information acquisition unit 11. Is calculated (ST25).
その結果、算出した相対距離が所定範囲を超えていた場合は、相対距離判定部13から通信経路探索実行部14に対して通信経路探索実行要求が送出される(ST26のY)。そして、通信経路探索実行部14は、この通信経路探索実行要求を受けとると、上述したST27のステップと同様に通信経路探索処理を実行し、その結果を記憶する(ST27)。
As a result, when the calculated relative distance exceeds the predetermined range, a communication route search execution request is sent from the relative distance determination unit 13 to the communication route search execution unit 14 (Y in ST26). Upon receiving this communication route search execution request, the communication route
このようにして通信経路探索が実行された後、この無線通信端末1内に他無線通信端末あてに送信すべきデータがあれば(ST28のY)、通信経路探索実行部14に記憶された最新の通信経路探索結果に基づいてデータ通信が実行される(ST29)。そして、動作終了が指示されるまで、上述した各ステップによる動作が繰り返される(ST210)。
After the communication route search is executed in this way, if there is data to be transmitted to another wireless communication terminal in this wireless communication terminal 1 (Y in ST28), the latest stored in the communication route
以上説明したように、本実施例においては、複数の無線通信端末が移動しながら相互にデータ通信を行なう無線通信ネットワークにおいて通信経路探索を実行する際に、自己の移動距離と、他無線通信端末からの位置情報に基づきその相対距離とを算出している。そして算出した移動距離、または相対距離のどちらかが所定の値を超えた場合に通信経路探索処理を実行している。これにより、通信経路探索のために行なう電波を発射しての送信の回数を減らすことができ、無線通信端末の電力消費を減らすことができる。同時に、この無線通信ネットワーク内の通信トラフィックを減らすことができる。 As described above, in the present embodiment, when a search for a communication path is performed in a wireless communication network in which a plurality of wireless communication terminals move and perform data communication with each other, their own moving distance and other wireless communication terminals The relative distance is calculated based on the position information from. Then, when either the calculated movement distance or relative distance exceeds a predetermined value, the communication route search process is executed. Thereby, the frequency | count of transmission by emitting the electromagnetic wave performed for a communication path search can be reduced, and the power consumption of a radio | wireless communication terminal can be reduced. At the same time, communication traffic in the wireless communication network can be reduced.
また、通信経路探索は、送信データの発生に先だってあらかじめ実行され、その結果が記憶されている。これにより、送信データの発生時には、記憶されている最新の通信経路に基づいて遅滞なく他無線通信端末とデータ通信を開始することができ、データ転送の即時性を確保することができる。 The communication path search is executed in advance prior to the generation of transmission data, and the result is stored. Thereby, when transmission data is generated, data communication with another wireless communication terminal can be started without delay based on the latest stored communication path, and immediacy of data transfer can be ensured.
1 無線通信端末
11 自己位置情報取得部
12 移動距離判定部
13 相対距離判定部
14 通信経路探索実行部
15 送受信部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記無線通信端末は、自己位置情報を継続的に取得し、
この取得した自己位置情報に基づき自己の移動距離を算出して所定値を超えて移動したか否かを判定し、
前記所定値を超えて移動した場合、
または、
前記所定値を超えて移動していない場合には、
前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末の位置情報と前記自己位置情報とに基づいて算出した相互の相対距離が所定範囲を超えた場合に
通信経路探索を実行することを特徴とする通信経路探索の実行方法。 A method for performing a communication path search between the wireless communication terminals in a wireless communication network in which a plurality of wireless communication terminals moving while acquiring self-location information perform data communication with each other,
The wireless communication terminal continuously acquires self-location information,
Based on this acquired self-location information, calculate the movement distance of the self and determine whether it has moved beyond a predetermined value,
When moving beyond the predetermined value,
Or
If it has not moved beyond the predetermined value,
A communication route search, wherein a communication route search is executed when a mutual relative distance calculated based on position information of other wireless communication terminals in the wireless communication network and the self-location information exceeds a predetermined range. How to run
自己位置情報を継続的に取得する自己位置情報取得手段と、
この自己位置情報取得手段で取得した自己位置情報に基づいて自己の移動距離を算出し、所定値を超えた前記移動距離を検出した場合には、前記取得した自己位置情報を前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末に送信するとともに、通信経路探索の実行要求を出力する移動距離判定手段と、
前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末から送信されたこれら他無線通信端末の位置情報と自己位置情報取得手段で取得した自己位置情報に基づいて前記他無線通信端末との相対距離を算出し、所定範囲を超えた前記相対距離を検出した場合には通信経路探索の実行要求を出力する相対距離判定手段と、
前記移動距離判定手段からの通信経路探索の実行要求、または前記相対距離判定手段からの通信経路探索の実行要求を受けとって前記無線通信ネットワーク内の他無線通信端末との通信経路の探索を実行する通信経路探索実行手段とを有することを特徴とする無線通信端末。 A wireless communication terminal used in a wireless communication network that performs a communication path search while moving to perform data communication with each other,
Self-location information acquisition means for continuously acquiring self-location information;
Based on the self-location information acquired by the self-location information acquisition means, the self-movement distance is calculated, and when the movement distance exceeding a predetermined value is detected, the acquired self-location information is stored in the wireless communication network. A travel distance determining means for transmitting to the other wireless communication terminal and outputting a request for executing a communication path search;
Based on the position information of the other wireless communication terminals transmitted from the other wireless communication terminals in the wireless communication network and the self-position information acquired by the self-position information acquisition means, the relative distance from the other wireless communication terminals is calculated, A relative distance determination means for outputting a request for executing a communication path search when the relative distance exceeding a predetermined range is detected;
In response to a communication route search execution request from the movement distance determination means or a communication route search execution request from the relative distance determination means, a search for a communication path with another wireless communication terminal in the wireless communication network is executed. A wireless communication terminal comprising communication path search execution means.
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