JP2007174564A - 経路制御装置及び方法並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様の経路制御装置は、複数の送信装置A1〜A4と、受信装置C1と、複数の送信装置A1〜A4と受信装置C1との間の通信を中継する複数の中継装置B1〜B5とを具備する通信システム1に用いられる。経路制御装置は、中継装置B1〜B5について、送信装置A1〜A4との間の通信コストを計測する通信コスト計測手段と、中継装置B1〜B5についての送信装置A1〜A4との間の通信コストに基づいて、中継装置B1〜B5について、送信装置A1〜A4との間の合計通信コストを演算する通信コスト演算手段と、中継装置B1〜B5ののうち、合計通信コストの小さい中継装置B4を選択する選択手段と、送信装置A1〜A4から、選択された中継装置B4を経由して、受信装置C1にデータを送信する通信手段とを具備する。
【選択図】 図1
Description
この特許文献1では、複数の通信端末が通信ノードを介した通信回線で通信網が構成される。通信ノードで入力トラヒックを定期的に計量する。計量されたトラヒックに関連する情報は通信端末又は通信端末に直接つながる通信ノードに送信される。送信すべき通信端末又は送信すべき通信端末に直接つながる通信ノードにおいて、トラヒックに関連する情報に基づいて、送信すべき通信端末と受信端末間の経路が制御される。
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、複数の送信装置から受信装置に、互いに関連する複数のデータが中継装置を経由して送信される通信について、通信コスト削減を図る経路制御装置及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。
第1例に係る経路制御装置は、複数の中継装置のそれぞれについて、複数の送信装置との間の通信コストを計測する通信コスト計測手段と、通信コスト計測手段によって計測された複数の中継装置についての複数の送信装置との間の通信コストに基づいて、複数の中継装置のそれぞれについて、複数の送信装置との間の合計通信コストを演算する通信コスト演算手段と、複数の中継装置のうち、通信コスト演算手段によって求められた合計通信コストの小さい中継装置を選択する選択手段と、複数の送信装置から選択手段によって選択された中継装置を経由して受信装置にデータを送信する通信手段とを具備する。
本発明の第2例に係る経路制御装置は、上記第1例の経路制御装置において、通信コスト計測手段は、さらに、複数の中継装置のそれぞれについて、受信装置との間の通信コストを計測し、通信コスト演算手段は、通信コスト計測手段によって計測された複数の中継装置についての複数の送信装置との間の通信コストと受信装置との間の通信コストとに基づいて、複数の中継装置のそれぞれについて、複数の送信装置との間の通信コストと受信装置との間の通信コストとの合計である合計通信コストを演算するとしている。
本発明の第3例に係る経路制御装置は、上記第1例の経路制御装置において、通信システムは、複数の受信装置を具備し、通信コスト計測手段は、さらに、複数の中継装置のそれぞれについて、複数の受信装置との間の通信コストを計測し、通信コスト演算手段は、通信コスト計測手段によって計測された複数の中継装置についての複数の送信装置との間の通信コストと複数の受信装置との間の通信コストとに基づいて、複数の中継装置のそれぞれについて、複数の送信装置との間の通信コストと複数の受信装置との間の通信コストとの合計である合計通信コストを演算し、通信手段は、複数の送信装置から、選択手段によって選択された中継装置を経由して、複数の受信装置にデータを送信するとしている。
本発明の第4例に係る経路制御装置は、複数の送信装置と、受信装置と、複数の送信装置と受信装置との間の通信を中継する複数の中継装置とを具備する通信システムに用いられる。
本発明の第7例に係る経路制御装置は、上記第1乃至第6例のいずれかに係る経路制御装置において、選択された中継装置は、複数の送信装置からのデータが所定の条件を満たすか否か判断する判断手段を具備し、通信手段は、判断手段によって複数の送信装置からのデータが所定の条件を満たすと判断された場合に、データを前記受信装置に送信するとしている。
なお、上記の第1乃至第7例においては装置として表現されている。しかしながら、これに限らず、上記第1乃至第7例は、方法、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、送信装置、中継装置、受信装置、通信システムなどで表現されるとしてもよい。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係る通信システムの一例を示すブロック図である。
本実施の形態に係る通信システム1は、複数の送信装置A1〜A7と、複数の中継装置B1〜B5と、複数の受信装置C1〜C3とを具備する。送信装置A1〜A7は、データを送信する通信機器である。中継装置B1〜B5は、送信装置A1〜A7と受信装置C1〜C3との間で、データを中継する通信機器である。受信装置C1〜C3は、送信装置A1〜A7からのデータを、中継装置B1〜B5のうちの少なくとも一つを経由して、受信する通信機器である。
例えば、通信システム1において、送信装置A1〜A7は、広域に分散されており、中継装置B1〜B5は、電話局に分散配置されているサーバ、PCなどの機器であり、受信装置C1〜C3は、消防署内に設置されている警報装置であるとすることができる。
本実施の形態において、送信装置A1〜A4と受信装置C1とは、通信グループG1に所属し、送信装置A5〜A7と受信装置C2,C3とは、通信グループG2に所属する。通信グループG1に所属する送信装置A1〜A4は、例えば、特定の地域の震度データなどのような、互いに関係のあるデータを送信する。同様に、通信グループG2に所属する送信装置A5〜A7も、互いに関係のあるデータを送信する。なお、一台の送信装置が、複数の通信グループに所属するとしてもよい。以下においては、通信グループG1を用いて説明を行う。
選択された中継装置B4は、通信グループG1に属する全送信装置A1〜A4からのデータを受信したか判断する。
図2は、本実施の形態に係る送信装置A1の構成の一例を示すブロック図である。
送信装置A1は、ホップ数計測パケット作成部2、パケット記憶装置3、通信部4、通信コスト記憶装置5、選択部6、選択結果記憶装置7、データ作成部8、データ記憶装置9を具備する。
また、通信部4は、各中継装置B1〜B5からそれぞれ合計通信コストデータE1〜E5を受信し、通信コスト記憶装置5に記憶する。ここで、各合計通信コストデータE1〜E5には、各中継装置B1〜B5についての中継装置IDと合計通信コストとが含まれている。
データH1は、選択部6によって選択された中継装置B4経由で、宛先を受信装置C1として送信される。
図3は、本実施の形態に係る中継装置B4の構成の一例を示すブロック図である。
中継装置B4は、通信グループG1に属する送信装置A1〜A4からの互いに関連するデータH1〜H4を受信し、この受信した複数のデータH1〜H4を、通信グループG1に属する受信装置C1に送信するための中継処理を実行する。
通信部10は、各送信装置A1〜A4からのデータH1〜H4を、隣接する送信装置又は中継装置から受信し、データ記憶装置11に記憶する。
ホップ数記憶制御部12bは、通信部10によって受信されたホップ数計測パケットD1〜D4に含まれているデータに基づいて、ホップ数データ17をホップ数記憶装置12cに記憶する。
通信コスト演算部13は、通信グループG1に属する全ての送信装置A1〜A4より送信されたホップ数計測パケットD1〜D4を受信するまで待機する。
また、図5は、本実施の形態に係る通信システム1における中継装置B4の動作の一例を示すフローチャートである。
以下においては、この図4,5を組み合わせて、通信システム1の動作の例を説明する。
ステップI2において、送信装置A1の通信部4は、ホップ数計測パケットD1を隣接する全ての中継装置に送信する。
ステップJ2において、中継装置B4のホップ数更新部12aは、ホップ数計測パケットD1に含まれているホップ変数の値を1増やす。
ステップJ3において、中継装置B4の通信部10は、更新後のホップ数計測パケットD1を、他の隣接する装置に送信する。
同じ送信ID、通信グループIDについてホップ数が既に記憶されている場合、ステップJ5において、中継装置B4のホップ数記憶制御部12bは、受信されたホップ数計測パケットD1に含まれているホップ数が、記憶されているホップ変数の値よりも小さいか否か判断する。
通信グループG1に属する全ての送信装置A1〜A4から送信されたホップ数計測パケットD1〜D4を受信していない場合、処理は、上記ステップJ1に戻る。
ステップI3において、送信装置A1の通信部4は、全ての中継装置B1〜B5から合計通信コストデータE1〜E5を受信し、通信コスト記憶装置5に記憶する。
ステップI6において、送信装置A1の通信部4は、送信装置A1の選択部6によって選択された中継装置B4を経由して、通信グループG1に所属する宛先の受信装置C1に受信されるように、データH1を送信する。
ステップJ11において、中継装置B4の判断部15は、通信グループG1に属する全送信装置A1〜A4からのデータH1〜H4を受信しているか判断する。
通信グループG1に属する全送信装置A1〜A4からのデータH1〜H4が受信されている場合、ステップJ12において、判断部15は、全送信装置A1〜A4から受信したデータH1〜H4が所定の条件を満たすか否か判断する。
全送信装置A1〜A4から受信したデータH1〜H4が所定の条件を満たす場合、ステップJ14において、中継装置B4の通信部10は、宛先の受信装置C1にデータが到達するように、データを送信する。
したがって、通信グループG1に所属する全送信装置A1〜A4から、選択された中継装置B4までの通信コストを削減させることができ、通信の効率化を図ることができる。
本実施の形態においては、上記第1の実施の形態の変形例について説明する。本実施の形態においては、送信装置から中継装置までの通信コスト(以下、「送信コスト」という)に加えて、中継装置から受信装置までの通信コスト(以下、「受信コスト」という)も用いて中継装置の選択を行う。
通信システム17は、通信グループG3に属する送信装置A8〜A11と、中継装置B6〜B9と、受信装置C4とを具備する。
本実施の形態では、受信装置C4からもホップ数計測パケットを送信する。
また、本実施の形態においては、全中継装置B6〜B9が、通信グループG3に所属する受信装置C4との間の通信コストを求め、この値を受信コストとする。
そして、本実施の形態では、各中継装置B6〜B9の合計通信コストに基づいて、全中継装置B6〜B9の中から、合計通信コストの小さい中継装置B6が選択される。
このため、中継装置B6の合計送信コストの値は5ホップであり、受信コストは1ホップであり、合計通信コストは、6ホップである。
したがって、複数の中継装置B6〜B9の中で最も合計通信コストの小さい中継装置B6が選択される。
以上説明した本実施の形態においては、通信グループG3に所属する全送信装置A8〜A11から各中継装置B6〜B9までの間の通信コストのみではなく、さらに各中継装置B6〜B9から通信グループG3に所属する受信装置C4までの通信コストも参考にして中継装置B6が選択される。
従来の手法では、送信装置、受信装置各1台に着目して最短経路が選択されるため、通信システム全体で適切な経路が選択されない場合がある。この図7においては、通信を表す矢印の本数である7本に比例した通信料金がかかる。
本実施の形態では、システム全体で経路の最適化が行われるため、通信を表す矢印の本数は6本となり、この矢印の本数に比例した通信料金となる。
なお、本実施の形態において、中継装置の受信コスト=(中継装置と受信装置との間のホップ数)×(中継装置においてデータが所定の条件を満たす確率P)として、中継装置の合計通信コストを算出するとしてもよい。これにより、中継装置において所定の条件を満たす確率に応じた経路制御を行うことができる。
本実施の形態においては、上記第2の実施の形態の変形例について説明する。本実施の形態においては、上記図1の通信グループG2のように、一つの通信グループG2に複数の受信装置C2,C3が所属している場合について説明する。ここでは、上記図1の通信グループG2において、中継装置B5が選択される場合を例として説明を行う。
そして、選択された中継装置B5は、全送信装置A5〜A7からのデータH5〜H7を受信した場合、この全送信装置A5〜A7から受信したデータH5〜H7が所定の条件を満たすか否か判断し、所定の条件を満たす場合に、通信グループG2に属する複数の受信装置C2,C3に、データH5〜H7又は判断結果に対応した制御データを送信する。
以上説明したように、本実施の形態においては、合計送信コストと合計受信コストとの合計値の小さい中継装置が選択されるため、通信グループG2に複数の受信装置C2,C3が属する場合にも、上記第2の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
本実施の形態においては、上記第1乃至第3の実施の形態に係る通信システムの変形例について説明する。
上記第1乃至第3の実施の形態においては、通信コストとしてホップ数を用いている。しかしながら、例えば、通信グループに属する複数の送信装置から中継装置までの通信料金や、中継装置から通信グループに属する複数の受信装置までの通信料金を通信コストとしてもよい。上記第1乃至第3の実施の形態のように、合計通信コストの小さい中継装置を選択する手法は、特に、通信コストが通信料金の場合に有効である。
図9は、最大送信コストと受信コストとの合計値を用いた中継装置の選択状態の例を示すブロック図である。
なお、複数の送信装置A5〜A7からのデータH5〜H7が、選択された中継装置B5において所定の条件を満たす確率Pを、最大受信コストにかけて、最大通信コストを算出してもよい(最大通信コスト=最大送信コスト+最大受信コスト×P)。
本実施の形態においては、上記図9のように、通信グループG3に、複数の送信装置A8〜A11と、複数の中継装置B6〜B9と、受信装置C4とが所属し、通信コストとして、最大送信コストと受信コストとを用いる場合の具体例について説明する。
各中継装置B6〜B9には、システム構築時に全送信装置A8〜A11及び受信装置C4についてホップ数と所属する通信グループG3とを記憶するテーブルが作成されている。中継装置B6〜B9は、通信グループG3に属する全ての送信装置A8〜A11からのホップ数計測パケットD8〜D11及び受信装置C4からのホップ数計測パケットを受信するまで待機状態となる。全ての必要なホップ数計測パケットが中継装置B6〜B9に受信された場合、中継装置B6〜B9は、各送信装置A8〜A11からのホップ数の最大値を最大送信コストとする。そして、中継装置B6〜B9は、最大送信コストと受信コストとの合計を最大通信コストとし、通信グループG3に所属する全ての送信装置A8〜A11に通知する。
選択された中継装置B6は、全てのセンサデータH8〜H11を受信した後、全てのセンサデータH8〜H11が震度5以上を示すか判断する。全てのセンサデータH8〜H11が震度5以上を示す場合、中継装置B6は、受信装置C6に警報発生制御データを送信する。警報発生制御データを受信した受信装置C4は、大規模地震が発生したことを知らせる動作を実行する。選択されていない中継装置B7〜B9は、データを単に転送する。
(第6の実施の形態)
本実施の形態においては、通信グループG3に、複数の送信装置A8〜A11と、複数の中継装置B6〜B9と、受信装置C4とが所属し、通信コストとして、通信料金を用い、通信料金の削減を図る場合の具体例について説明する。
上記各実施の形態に係る通信システムにおける経路選択は、例えばプログラムによって制御されるプロセッサにより実現されるとしてもよい。
この経路選択のために用いられるプログラムは、例えば磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリなどの記憶媒体に書き込んで、プロセッサを持つコンピュータに適用可能である。また、プログラムは、通信媒体により伝送してコンピュータに適用することも可能である。コンピュータは、プログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、経路制御装置としての機能を実現する。プログラムは、複数のコンピュータに分散して配置され、複数のコンピュータ間で互いに連携しつつ処理が実行されるとしてもよい。
Claims (10)
- 複数の送信装置と、受信装置と、前記複数の送信装置と前記受信装置との間の通信を中継する複数の中継装置とを具備する通信システムに用いられる経路制御装置において、
前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストを計測する通信コスト計測手段と、
前記通信コスト計測手段によって計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の合計通信コストを演算する通信コスト演算手段と、
前記複数の中継装置のうち前記通信コスト演算手段によって求められた合計通信コストの小さい中継装置を選択する選択手段と、
前記複数の送信装置から前記選択手段によって選択された中継装置を経由して前記受信装置にデータを送信する通信手段と
を具備することを特徴とする経路制御装置。 - 請求項1記載の経路制御装置において、
前記通信コスト計測手段は、さらに、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記受信装置との間の通信コストを計測し、
前記通信コスト演算手段は、前記通信コスト計測手段によって計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストと前記受信装置との間の通信コストとに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストと前記受信装置との間の通信コストとの合計である合計通信コストを演算する
ことを特徴とする経路制御装置。 - 請求項1記載の経路制御装置において、
前記通信システムは、複数の受信装置を具備し、
前記通信コスト計測手段は、さらに、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の受信装置との間の通信コストを計測し、
前記通信コスト演算手段は、前記通信コスト計測手段によって計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストと前記複数の受信装置との間の通信コストとに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストと前記複数の受信装置との間の通信コストとの合計である合計通信コストを演算し、
前記通信手段は、前記複数の送信装置から、前記選択手段によって選択された中継装置を経由して、前記複数の受信装置にデータを送信する
ことを特徴とする経路制御装置。 - 複数の送信装置と、受信装置と、前記複数の送信装置と前記受信装置との間の通信を中継する複数の中継装置とを具備する通信システムに用いられる経路制御装置において、
前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストを計測する通信コスト計測手段と、
前記通信コスト計測手段によって計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の最大通信コストを求める通信コスト演算手段と、
前記複数の中継装置のうち前記通信コスト演算手段によって求められた最大通信コストの小さい中継装置を選択する選択手段と、
前記複数の送信装置から前記選択手段によって選択された中継装置を経由して前記受信装置にデータを送信する通信手段と
を具備することを特徴とする経路制御装置。 - 請求項4記載の経路制御装置において、
前記通信コスト計測手段は、さらに、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記受信装置との間の通信コストを計測し、
前記通信コスト演算手段は、前記通信コスト計測手段によって計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストと前記受信装置との間の通信コストとに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストの最大値と前記受信装置との間の通信コストとの合計である最大通信コストを演算する
ことを特徴とする経路制御装置。 - 請求項4記載の経路制御装置において、
前記通信システムは、複数の受信装置を具備し、
前記通信コスト計測手段は、さらに、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の受信装置との間の通信コストを計測し、
前記通信コスト演算手段は、前記通信コスト計測手段によって計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストと前記複数の受信装置との間の通信コストとに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストの最大値と前記複数の受信装置との間の通信コストの最大値との合計である最大通信コストを演算し、
前記通信手段は、前記複数の送信装置から、前記選択手段によって選択された中継装置を経由して、前記複数の受信装置にデータを送信する
ことを特徴とする経路制御装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の経路制御装置において、
前記選択された中継装置は、前記複数の送信装置からのデータが所定の条件を満たすか否か判断する判断手段を具備し、
前記通信手段は、前記判断手段によって前記複数の送信装置からのデータが前記所定の条件を満たすと判断された場合に、データを前記受信装置に送信する
ことを特徴とする経路制御装置。 - 複数の送信装置と、受信装置と、前記複数の送信装置と前記受信装置との間の通信を中継する複数の中継装置とを具備する通信システムに用いられる経路制御方法において、
前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストを計測し、
計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の合計通信コストを演算し、
前記複数の中継装置のうち合計通信コストの小さい中継装置を選択し、
前記複数の送信装置から、選択された中継装置を経由して、前記受信装置にデータを送信する
ことを特徴とする経路制御方法。 - 複数の送信装置と、受信装置と、前記複数の送信装置と前記受信装置との間の通信を中継する複数の中継装置とを具備する通信システムに用いられる経路制御方法において、
前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストを計測し、
計測された前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の最大通信コストを求め、
前記複数の中継装置のうち最大通信コストの小さい中継装置を選択し、
前記複数の送信装置から、選択された中継装置を経由して、前記受信装置にデータを送信する
ことを特徴とする経路制御方法。 - 複数の送信装置と、受信装置と、前記複数の送信装置と前記受信装置との間の通信を中継する複数の中継装置とを具備する通信システムに用いられるプログラムにおいて、
コンピュータを、
前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の通信コストを計測し、通信コストデータを第1記憶装置に記憶する通信コスト計測手段、
前記第1記憶装置に記憶されている前記複数の中継装置についての前記複数の送信装置との間の通信コストに基づいて、前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記複数の送信装置との間の合計通信コストを演算し、合計通信コストデータを第2記憶装置に記憶する通信コスト演算手段、
前記第2記憶装置に記憶されている合計通信コストデータに基づいて、前記複数の中継装置のうち、合計通信コストの小さい中継装置を選択し、選択結果データを第3記憶装置に記憶する選択手段、
前記第3記憶装置に記憶されている選択結果データに基づいて、前記複数の送信装置から、選択された中継装置を経由して、前記受信装置にデータを送信する通信手段
として機能させるためのプログラム。
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