JP2012209610A - Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program - Google Patents

Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2012209610A
JP2012209610A JP2011071334A JP2011071334A JP2012209610A JP 2012209610 A JP2012209610 A JP 2012209610A JP 2011071334 A JP2011071334 A JP 2011071334A JP 2011071334 A JP2011071334 A JP 2011071334A JP 2012209610 A JP2012209610 A JP 2012209610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal device
adjacent
communication
terminal
hoc network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011071334A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Taniguchi
修 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Casio Mobile Communications Ltd
Original Assignee
NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Casio Mobile Communications Ltd filed Critical NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority to JP2011071334A priority Critical patent/JP2012209610A/en
Publication of JP2012209610A publication Critical patent/JP2012209610A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To transmit data to a desired terminal device configuring an ad-hoc network.SOLUTION: An ad-hoc network system comprises a plurality of terminal devices 1 configuring an ad-hoc network which have: a communication supervision part 11 for transmitting pseudo packets at predetermined time intervals to a terminal device to which the own device has transmitted data most frequently in the past; and a communication path selection part 10 for selecting an adjacent terminal device having the minimum coefficient Z, which is calculated by using a buffer number determined by transmission or transfer of pseudo packets by adjacent terminal devices adjacent to the own device, as a communication path to a desired terminal device in the case where a communication supervision part of each terminal device transmits the pseudo packets.

Description

本発明は、アドホックネットワークシステム、端末装置、制御方法、及びプログラムに関する。特に、本発明は、アドホックネットワークを構成している所望の端末装置に対してデータを送信するアドホックネットワークシステム、アドホックネットワークを構成する端末装置、当該端末装置を制御する制御方法、並びに当該端末装置用のプログラムに関する。   The present invention relates to an ad hoc network system, a terminal device, a control method, and a program. In particular, the present invention relates to an ad hoc network system for transmitting data to a desired terminal device constituting an ad hoc network, a terminal device constituting the ad hoc network, a control method for controlling the terminal device, and the terminal device Related to the program.

従来、アドホックネットワークでは、各端末装置が中継機能を持ち、基地局装置から直接にデータを受信できない場所にある端末装置であっても、他の端末装置を経由してデータを受信することが可能となる。例えば、コンサート会場、イベント会場、会社構内等の限られた狭い場所において多数の端末装置が相互にデータを送受信する場合にアドホックネットワークは有用である。また、送受信されるデータの量は、近年の端末装置の多機能化に伴って増加傾向にあり、単一経路よりも複数経路での情報伝達が今後重要となると考えられる。   Conventionally, in an ad hoc network, each terminal device has a relay function, and even a terminal device in a place where data cannot be directly received from the base station device can receive data via other terminal devices. It becomes. For example, an ad hoc network is useful when a large number of terminal devices transmit / receive data to / from each other in a limited space such as a concert hall, an event hall, or a company premises. In addition, the amount of data transmitted and received is increasing with the recent multifunctionalization of terminal devices, and it is considered that information transmission through a plurality of routes is more important than a single route in the future.

しかし、狭い空間において多数の端末装置がアドホックネットワークを経由してデータを送受信する場合、各端末装置が複数経路の中継局となるため、端末装置上での輻輳が大きな問題となる。このような問題は、アドホックネットワークに限られず、複数の端末装置が中継局として動作するネットワークでは共通して生じ得る問題である。このような輻輳の緩和に対して、例えば、非特許文献1に記載の技術のように、ニューラルネットワークを用いることで効果を上げている例もある。   However, when a large number of terminal devices transmit and receive data via an ad hoc network in a narrow space, each terminal device becomes a relay station of a plurality of routes, and thus congestion on the terminal device becomes a big problem. Such a problem is not limited to an ad hoc network, but may be a problem that may occur in common in a network in which a plurality of terminal devices operate as relay stations. There is an example in which an effect is improved by using a neural network, for example, as in the technique described in Non-Patent Document 1, for alleviating such congestion.

しかしながら、非特許文献1に記載の技術では、中継局となる各端末装置において、事前にネットワーク上の全中継局に関する情報を取得する必要があり、実用的ではないという問題がある。なぜならば、アドホックネットワーク等のように中継局となる端末装置が移動通信端末装置として構成されるネットワークでは、各中継局の位置等は時間によって変化してしまい、全中継局に関する正確な情報を予め取得しておくことが困難なためである。   However, the technique described in Non-Patent Document 1 has a problem that it is not practical because each terminal device serving as a relay station needs to acquire information about all relay stations on the network in advance. This is because in a network in which a terminal device serving as a relay station is configured as a mobile communication terminal device, such as an ad hoc network, the position of each relay station changes with time, and accurate information about all relay stations is stored in advance. This is because it is difficult to obtain.

上記事情に鑑み、特許文献1には、中継局における輻輳を回避しつつネットワーク上の通信経路を選択する通信経路選択装置及び通信経路選択方法が記載されている。   In view of the above circumstances, Patent Document 1 describes a communication path selection device and a communication path selection method for selecting a communication path on a network while avoiding congestion at a relay station.

特開2011−055265号公報JP 2011-055265 A

Physica A、vol.1297、pp521−531(2001)Physica A, vol. 1297, pp521-531 (2001)

複数の経路が選択されても、その経路同士が近距離であれば、ある領域での局所的な端末消失が発生した場合、複数経路全てが断線する虞がある。特許文献1に記載の技術は、同様の問題が発生した場合、全ての経路が断線してしまうことはないものの、多くの経路が断線してしまうこともあり、十分な対策が採られているとは言い難い。   Even if a plurality of routes are selected, if the routes are close to each other, if a local terminal disappearance occurs in a certain region, all the plurality of routes may be disconnected. In the technique described in Patent Document 1, when the same problem occurs, all routes are not disconnected, but many routes may be disconnected, and sufficient measures are taken. It's hard to say.

更に、コンサート会場でのイベント終了時や、年始の集合施設での挨拶メール等により、急激に輻輳が発生する場合、事前に輻輳に対応した複数経路が選択されることが望ましい。   Furthermore, when congestion suddenly occurs at the end of an event at a concert venue or a greeting mail at a new year's meeting facility, it is desirable to select a plurality of routes corresponding to the congestion in advance.

上記課題を解決するために、本発明の第1の形態によると、アドホックネットワークを構成している所望の端末装置に対してデータを送信するアドホックネットワークシステムであって、アドホックネットワークを構成する複数の端末装置を備え、各端末装置は、自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する通信監理部と、各端末装置の通信監理部が疑似的なパケットを送信したことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、所望の端末装置への通信経路として選択する通信経路選択部とを有する。   In order to solve the above problem, according to the first aspect of the present invention, there is provided an ad hoc network system for transmitting data to a desired terminal device constituting an ad hoc network, wherein a plurality of ad hoc networks are configured. Each terminal device is provided with a terminal device, and each terminal device communicates between each terminal device and a communication management unit that transmits pseudo packets to the terminal device with the largest number of data transmissions in the past. When the management unit transmits the pseudo packet, the adjacent terminal device having the smallest coefficient Z calculated using the number of buffers determined by the adjacent terminal device adjacent to the own device transmitting or transferring the pseudo packet is used. And a communication path selection unit that selects a communication path to a desired terminal device.

本発明の第2の形態によると、アドホックネットワークを構成する端末装置であって、自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する通信監理部と、各端末装置の通信監理部が疑似的なパケットを送信したことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、所望の端末装置への通信経路として選択する通信経路選択部とを備える。   According to the second aspect of the present invention, a pseudo packet is transmitted at predetermined time intervals to a terminal device that constitutes an ad hoc network and is addressed to the terminal device having the largest number of data transmissions in the past. Calculated by using the number of buffers determined by sending or transferring a pseudo packet by the neighboring terminal device adjacent to the own device when the communication management unit of each terminal device and the communication management unit of each terminal device send a pseudo packet. And a communication path selection unit that selects an adjacent terminal apparatus having the smallest coefficient Z as a communication path to a desired terminal apparatus.

本発明の第3の形態によると、アドホックネットワークを構成する端末装置を制御する制御方法であって、自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する段階と、各端末装置において疑似的なパケットが送信されたことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、所望の端末装置への通信経路として選択する段階とを備える。   According to the third aspect of the present invention, there is provided a control method for controlling a terminal device that constitutes an ad hoc network, wherein a pseudo packet is addressed to a terminal device having the largest number of times the device itself has transmitted data in the past. Calculated using the number of buffers determined by transmitting or transferring a pseudo packet by a neighboring terminal device adjacent to the own device, as a result of transmitting a pseudo packet at each terminal device, and sending a pseudo packet at each terminal device. Selecting the adjacent terminal device having the smallest coefficient Z as a communication path to the desired terminal device.

本発明の第4の形態によると、アドホックネットワークを構成する端末装置用のプログラムであって、端末装置を、自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する通信監理部、各端末装置の通信監理部が疑似的なパケットを送信したことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、所望の端末装置への通信経路として選択する通信経路選択部として機能させる。   According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a program for a terminal device constituting an ad hoc network, in which a pseudo packet is sent to a terminal device to which the terminal device has most frequently transmitted data in the past. Is determined by transmitting or transferring a pseudo packet by an adjacent terminal device adjacent to the own device. An adjacent terminal apparatus having the smallest coefficient Z calculated using the number of buffers is caused to function as a communication path selection unit that selects a communication path to a desired terminal apparatus.

なおまた、上記のように発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。   In addition, as described above, the summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

以上の説明から明らかなように、この発明は、局所経路消失に対して有効に回避することができる。また、この発明は、急激な輻輳状態に対しても準最適な経路を早急に構築できる。   As is apparent from the above description, the present invention can effectively avoid local path loss. In addition, according to the present invention, a sub-optimal route can be quickly established even in a sudden congestion state.

通信システムのシステム構成を表すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing the system configuration of a communication system. 端末装置1の機能構成を表す概略ブロック図である。3 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of a terminal device 1. FIG. 次端末装置選択部108の動作の流れを表すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation flow of a next terminal apparatus selection unit 108. シミュレーションの結果を表す図である。It is a figure showing the result of simulation. シミュレーションの結果を表す図である。It is a figure showing the result of simulation.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and are combinations of features described in the embodiments. Not all are essential to the solution of the invention.

図1は、通信システムのシステム構成を表すシステム構成図である。本通信システムは、通信可能な複数の端末装置1と、通信装置2により構成される。各端末装置1は互いに通信可能であり、データの送信元の端末装置(送信元端末装置1S)からデータの送信先の端末装置(送信先端末装置1E)までの通信が直接できない場合には、他の端末装置1が中継局として動作することによって送信元端末装置1Sから送信先端末装置1Eまでの通信経路を形成する。図1に示すように、送信元端末装置1Sから送信先端末装置1Eまでの通信経路として様々な通信経路が考えられる。実際の通信に用いられる通信経路は各端末装置1によって1つ以上選択される。例えば、各端末装置1は、IEEE802.11無線LAN(Local Area Network)の動作モードのひとつであるアドホックモードで動作することによって、他の端末装置1と通信する。このような端末装置1は、例えば、携帯電話やモバイル端末(ノートパソコン、PDA(Personal Digital Assistants)、スマートフォン等)を用いて構成される。   FIG. 1 is a system configuration diagram showing a system configuration of a communication system. The communication system includes a plurality of terminal devices 1 and a communication device 2 that can communicate with each other. When the terminal devices 1 can communicate with each other and cannot directly communicate from the data transmission source terminal device (transmission source terminal device 1S) to the data transmission destination terminal device (transmission destination terminal device 1E), The other terminal device 1 operates as a relay station to form a communication path from the transmission source terminal device 1S to the transmission destination terminal device 1E. As shown in FIG. 1, various communication paths are conceivable as a communication path from the transmission source terminal device 1S to the transmission destination terminal device 1E. One or more communication paths used for actual communication are selected by each terminal device 1. For example, each terminal device 1 communicates with other terminal devices 1 by operating in an ad hoc mode, which is one of the operation modes of an IEEE 802.11 wireless LAN (Local Area Network). Such a terminal device 1 is configured using, for example, a mobile phone or a mobile terminal (notebook personal computer, PDA (Personal Digital Assistants), smart phone, or the like).

通信装置2は、例えば、無線LAN等の無線通信用の基地局(アクセスポイント)等の通信装置を用いて構成される。通信装置2は、少なくとも送信元端末装置1S及び送信先通信端末装置1Eと通信可能であり、送信元端末装置1Sに対し送信先端末装置1Eの位置情報を通知する。   The communication device 2 is configured using a communication device such as a wireless communication base station (access point) such as a wireless LAN. The communication device 2 can communicate with at least the transmission source terminal device 1S and the transmission destination communication terminal device 1E, and notifies the transmission source terminal device 1S of the location information of the transmission destination terminal device 1E.

図2は、端末装置1の機能構成を表す概略ブロック図である。端末装置1は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置等を備え、通信プログラムを実行することによって、通信経路選択部10及び通信管理部11を備える装置として機能する。なお、端末装置1の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。   FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the terminal device 1. The terminal device 1 includes a CPU (Central Processing Unit) connected via a bus, a memory, an auxiliary storage device, and the like, and functions as a device including a communication path selection unit 10 and a communication management unit 11 by executing a communication program. . Note that all or a part of each function of the terminal device 1 may be realized by using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or PLD (Programmable Logic Device).

通信経路選択部10は、隣接装置情報取得部101、隣接装置情報記憶部102、自装置位置情報取得部103、自装置位置情報記憶部104、送信先位置情報取得部105、残バッファ量管理部106、通信可能距離記憶部107、次端末装置選択部108を備える。通信経路選択部10は、通信監理部11からの要求に応じて、自装置から送信先端末装置1Eまでの通信経路となる次の端末装置1(次端末装置)を選択する。   The communication path selection unit 10 includes an adjacent device information acquisition unit 101, an adjacent device information storage unit 102, an own device position information acquisition unit 103, an own device position information storage unit 104, a transmission destination position information acquisition unit 105, and a remaining buffer amount management unit. 106, a communicable distance storage unit 107, and a next terminal device selection unit 108. In response to a request from the communication management unit 11, the communication path selection unit 10 selects the next terminal device 1 (next terminal device) that becomes the communication path from the own device to the transmission destination terminal device 1E.

通信監理部11は、自装置と他の端末装置1との無線通信を制御する。通信監理部11は、例えばアドホックモードでの動作を行うことによって他の端末装置1との間の無線通信を制御する。通信監理部11は、他の端末装置1から通信経路形成要求を受信すると、通信経路を形成するために次端末装置の選択要求を次端末装置選択部108へ送る。また、通信監理部11は、通信履歴記憶部12に記憶されている情報を参照して、過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、所定時間置き(周期T)に疑似的にパケットを送信する。   The communication supervision unit 11 controls wireless communication between the own device and another terminal device 1. The communication manager 11 controls wireless communication with other terminal devices 1 by performing an operation in the ad hoc mode, for example. Upon receiving a communication route formation request from another terminal device 1, the communication management unit 11 sends a next terminal device selection request to the next terminal device selection unit 108 in order to form a communication route. In addition, the communication management unit 11 refers to the information stored in the communication history storage unit 12, and simulates at a predetermined time interval (cycle T) to the terminal device having the largest number of data transmissions in the past. Send the packet.

通信履歴記憶部12は、半導体記憶装置や磁気記憶装置等の記憶装置を用いて構成され、自装置から送信されたデータの宛先の端末装置の履歴情報を記憶する。   The communication history storage unit 12 is configured by using a storage device such as a semiconductor storage device or a magnetic storage device, and stores history information of a destination terminal device of data transmitted from the own device.

次に、通信経路選択部10が備える各機能部について説明する。隣接装置情報取得部101は、隣接装置情報を取得する。隣接装置情報とは、隣接装置の疑似バッファ量、最大バッファ量、隣接装置の位置情報、隣接装置の識別情報を含む。隣接装置とは、自装置と直接通信可能な他の端末装置1であり、理論的には自装置から自装置の通信可能距離以内に位置する他の端末装置1である。隣接装置情報取得部101は、例えば、端末装置1の無線通信機能を用いて周囲の隣接装置と定期的に通信を行い、隣接装置から隣接装置情報を受信する。また、隣接装置情報取得部101は、隣接装置に対して自装置の疑似バッファ量、最大バッファ量、位置情報、識別情報を通知する。また、隣接装置情報取得部101は、他の端末装置宛の疑似的なパケットを隣接装置から受信すると、その疑似的なパケットを、宛先の端末装置へ送られるように転送する。   Next, each function part with which the communication path selection part 10 is provided is demonstrated. The adjacent device information acquisition unit 101 acquires adjacent device information. The adjacent device information includes the pseudo buffer amount of the adjacent device, the maximum buffer amount, the position information of the adjacent device, and the identification information of the adjacent device. The adjacent device is another terminal device 1 that can directly communicate with the own device, and is theoretically another terminal device 1 that is located within a communicable distance of the own device from the own device. For example, the neighboring device information acquisition unit 101 periodically communicates with neighboring neighboring devices using the wireless communication function of the terminal device 1 and receives neighboring device information from the neighboring devices. The neighboring device information acquisition unit 101 notifies the neighboring device of the pseudo buffer amount, the maximum buffer amount, the position information, and the identification information of the own device. Further, when the neighboring device information acquisition unit 101 receives a pseudo packet addressed to another terminal device from the neighboring device, the neighboring device information acquisition unit 101 transfers the pseudo packet so as to be sent to the destination terminal device.

隣接装置情報記憶部102は、半導体記憶装置や磁気記憶装置等の記憶装置を用いて構成され、隣接装置情報取得部101によって取得された各隣接装置情報を記憶する。   The adjacent device information storage unit 102 is configured using a storage device such as a semiconductor storage device or a magnetic storage device, and stores each adjacent device information acquired by the adjacent device information acquisition unit 101.

自装置位置情報取得部103は、自装置の位置情報を取得する。自装置位置情報取得部103は、例えば、GPS(Global Positioning System)を用いることによって自装置が位置する経度及び緯度を自装置位置情報として取得する。また、自装置位置情報取得部103は、自装置位置情報を通信装置2へ通知する。   The own device position information acquisition unit 103 acquires the position information of the own device. The own apparatus position information acquisition unit 103 acquires, as the own apparatus position information, the longitude and latitude at which the own apparatus is located by using, for example, GPS (Global Positioning System). The own device position information acquisition unit 103 notifies the communication device 2 of the own device position information.

自装置位置情報記憶部104は、半導体記憶装置や磁気記憶装置等の記憶装置を用いて構成され、自装置位置情報記憶部103によって取得された自装置位置情報を記憶する。   The own device position information storage unit 104 is configured using a storage device such as a semiconductor storage device or a magnetic storage device, and stores the own device position information acquired by the own device position information storage unit 103.

送信先位置情報取得部105は、端末装置1が送信又は転送しようとしているデータの到着先となる送信先端末装置1Eの位置情報を取得する。送信先位置情報取得部105は、例えば、通信装置2から送信先位置情報を取得してもよい。この場合、通信装置2は、送信元端末装置1S及び送信先端末装置1Eのみならず、中継局となり得る全ての端末装置1と通信可能に構成される。通信装置2は、通信可能な各端末装置1と定期的に通信を行うことによって各端末装置1それぞれの位置情報を取得して記憶しておく。送信先位置情報取得部105は、このように構成された通信装置2と通信することによって、送信先端末装置1Eの位置情報(送信先位置情報)を取得する。   The transmission destination position information acquisition unit 105 acquires the position information of the transmission destination terminal apparatus 1E that is the arrival destination of the data that the terminal apparatus 1 intends to transmit or transfer. The transmission destination position information acquisition unit 105 may acquire transmission destination position information from the communication device 2, for example. In this case, the communication device 2 is configured to be able to communicate with not only the transmission source terminal device 1S and the transmission destination terminal device 1E but also all the terminal devices 1 that can be relay stations. The communication device 2 acquires and stores the position information of each terminal device 1 by periodically communicating with each terminal device 1 capable of communication. The transmission destination location information acquisition unit 105 acquires location information (transmission destination location information) of the transmission destination terminal device 1E by communicating with the communication device 2 configured as described above.

残バッファ量管理部106は、自装置の疑似バッファ量及び残バッファ量を管理する。残バッファ量とは、各端末装置1が中継局として動作する際に使用するバッファの残容量を表す値であり、各端末装置1が中継局として収容可能な通信経路の残数を表す。残バッファ量は、端末装置1の最大バッファ容量(MAXB)から、疑似的なパケットを送信又は転送するために確保されているバッファ量(疑似バッファ量:B)を引くことによって得られる値である。上記のバッファが溢れた場合に、その端末装置1において輻輳が発生する。各端末装置1の最大バッファ容量MAXBの大きさは共通であってもよいし、端末装置1毎に異なるように設定されてもよい。なおまた、疑似バッファ量:Bは、周期T毎にリセットされる。   The remaining buffer amount management unit 106 manages the pseudo buffer amount and the remaining buffer amount of its own device. The remaining buffer amount is a value representing the remaining capacity of the buffer used when each terminal device 1 operates as a relay station, and represents the remaining number of communication paths that each terminal device 1 can accommodate as a relay station. The remaining buffer amount is a value obtained by subtracting the buffer amount (pseudo buffer amount: B) reserved for transmitting or transferring a pseudo packet from the maximum buffer capacity (MAXB) of the terminal device 1. . When the above buffer overflows, congestion occurs in the terminal device 1. The size of the maximum buffer capacity MAXB of each terminal device 1 may be common, or may be set to be different for each terminal device 1. The pseudo buffer amount B is reset every period T.

通信可能距離記憶部107は、半導体記憶装置や磁気記憶装置等の記憶装置を用いて構成され、自装置が直接通信可能な距離(通信可能距離R)を記憶する。各端末装置1の通信可能距離は共通であってもよいし、端末装置1毎に異なるように設定されてもよい。   The communicable distance storage unit 107 is configured by using a storage device such as a semiconductor storage device or a magnetic storage device, and stores a distance (communication distance R) in which the own device can directly communicate. The communicable distance of each terminal device 1 may be common or may be set to be different for each terminal device 1.

次端末装置選択部108は、輻輳係数C及び距離係数Dを算出し、輻輳係数Cに対して所定の重み係数αを掛けた値と居地係数Dとを用いて選択係数Zを算出し、選択係数Zに基づいて複数の隣接装置の中から次端末装置を選択する。距離係数Dとは、各隣接装置から送信先端末装置1Eまでの距離に関する値であり、式(1)に基づいて算出される。次端末装置選択部108は、隣接装置毎に式(1)に基づいて距離係数Dを算出する。   The next terminal device selection unit 108 calculates the congestion coefficient C and the distance coefficient D, calculates the selection coefficient Z using the value obtained by multiplying the congestion coefficient C by a predetermined weighting coefficient α and the residence coefficient D, Based on the selection coefficient Z, the next terminal device is selected from among a plurality of adjacent devices. The distance coefficient D is a value related to the distance from each adjacent device to the transmission destination terminal device 1E, and is calculated based on Expression (1). The next terminal apparatus selection unit 108 calculates the distance coefficient D for each adjacent apparatus based on Expression (1).

r_REは、各端末装置から送信先端末装置1Eまでの距離を示す。r_SEは、自装置から送信先端末装置1Eまでの距離を示す。Rは、自装置の通信可能距離を示す。   r_RE indicates the distance from each terminal device to the destination terminal device 1E. r_SE indicates a distance from the own apparatus to the transmission destination terminal apparatus 1E. R indicates the communicable distance of the own device.

輻輳係数Cとは、各隣接装置が輻輳を生じさせずに中継局として動作できる通信経路の数に関する値であり、式(2)に基づいて算出される。次端末装置選択部108は、隣接装置毎に式(2)に基づいて輻輳係数Cを算出する。   The congestion coefficient C is a value related to the number of communication paths in which each neighboring device can operate as a relay station without causing congestion, and is calculated based on Expression (2). The next terminal apparatus selection unit 108 calculates the congestion coefficient C for each adjacent apparatus based on Expression (2).

AVは、全ての隣接装置の疑似バッファ量の合計値を隣接装置数で除算することによって得られる値であり、隣接装置の疑似バッファ量の平均値を示す。MAXBは、隣接装置の最大バッファ容量を示す。Bは、隣接装置の疑似バッファ量を示す。   AV is a value obtained by dividing the total value of the pseudo buffer amounts of all the adjacent devices by the number of adjacent devices, and indicates an average value of the pseudo buffer amounts of the adjacent devices. MAXB indicates the maximum buffer capacity of the adjacent device. B indicates the pseudo buffer amount of the adjacent device.

選択係数Zは、式(3)に基づいて算出される。次端末装置選択部108は、隣接装置毎に式(3)に基づいて選択係数Zを算出する。   The selection coefficient Z is calculated based on the formula (3). The next terminal apparatus selection unit 108 calculates the selection coefficient Z for each adjacent apparatus based on Expression (3).

次端末装置選択部108は、隣接装置のうち選択係数Zが最も小さい隣接装置を次端末装置として選択する。即ち、次ぎ端末装置選択部108は、輻輳係数に対して所定の重み係数αを掛けた値と距離係数とに基づいて、次端末装置を選択する。αの値は、負の値であってもよいし正の値であってもよい。好ましくは、αの値は0.3〜2.0の値であり、1以外の値である。更に好ましくは、αの値は通信システムの状況に応じて適宜設定される値である。例えば、通信システムに用いられる各端末装置1の最大バッファ容量が、通信システムで形成される通信経路の数に対して相対的に大きい場合には、αの値はより小さい値に設定されてもよい。また、通信システムに用いられる各端末装置1の最大バッファ容量が、通信システムで形成される通信経路の数に対して相対的に小さい場合には、αの値はより大きい値に設定されてもよい。   Next terminal apparatus selection section 108 selects an adjacent apparatus having the smallest selection coefficient Z among the adjacent apparatuses as the next terminal apparatus. That is, the next terminal apparatus selection unit 108 selects the next terminal apparatus based on the value obtained by multiplying the congestion coefficient by a predetermined weight coefficient α and the distance coefficient. The value of α may be a negative value or a positive value. Preferably, the value of α is a value between 0.3 and 2.0 and is a value other than 1. More preferably, the value of α is a value set as appropriate according to the situation of the communication system. For example, when the maximum buffer capacity of each terminal device 1 used in the communication system is relatively large with respect to the number of communication paths formed in the communication system, the value of α may be set to a smaller value. Good. If the maximum buffer capacity of each terminal device 1 used in the communication system is relatively small with respect to the number of communication paths formed in the communication system, the value of α may be set to a larger value. Good.

次端末装置選択部108は以下の条件(除外条件)のいずれかに適合する隣接装置を選択装置から除外し、残った隣接装置の中で最も選択係数Zが小さい隣接装置を次端末装置として選択してもよい。
条件1:新たな通信経路を確保するだけの残バッファ容量がない隣接装置
条件2:選択対象となっている通信経路として既に選択されている隣接装置
条件3:他の通信経路として既に選択したことのある隣接装置
The next terminal device selection unit 108 excludes neighboring devices that meet any of the following conditions (exclusion conditions) from the selected devices, and selects the neighboring device having the smallest selection coefficient Z among the remaining neighboring devices as the next terminal device. May be.
Condition 1: Neighboring device with no remaining buffer capacity to secure a new communication route Condition 2: Neighboring device already selected as a communication route to be selected Condition 3: Already selected as another communication route Adjacent equipment

図3は、次端末装置選択部108の動作の流れを表すフローチャートである。以下、図3を用いて次端末装置選択部108の動作の流れについて説明する。まず、次端末装置選択部108は、通信監理部11から次端末装置の選択要求を受け取る(S101)。次端末装置の選択要求は、通信監理部11が他の端末装置1から通信経路形成要求を受信すると通信経路選択部10に対して出力する信号であり、通信経路を形成するために次端末装置を選択することを通信経路選択部10に対して要求するための信号である。次端末装置の選択要求は、形成しようとする通信経路に含まれている各端末装置1の識別情報と、送信先端末装置1Eの識別情報とを含む。通信経路形成要求は、端末装置1が自装置を送信元端末装置1S又は中継局として動作させる場合に、次端末装置に対して通信経路を形成することを要求するために送信する信号である。通信経路形成要求は、形成される通信経路の到達先となる送信先端末装置1Eの識別情報を含む。なお、通信経路形成要求は、更に送信先端末装置1Eの位置情報を含むように構成されてもよい。   FIG. 3 is a flowchart showing the flow of operation of the next terminal apparatus selection unit 108. Hereinafter, the operation flow of the next terminal apparatus selection unit 108 will be described with reference to FIG. First, the next terminal device selection unit 108 receives a next terminal device selection request from the communication management unit 11 (S101). The selection request for the next terminal device is a signal that is output to the communication route selection unit 10 when the communication management unit 11 receives a communication route formation request from another terminal device 1, and the next terminal device is used to form a communication route. Is a signal for requesting the communication path selection unit 10 to select. The next terminal device selection request includes the identification information of each terminal device 1 included in the communication path to be formed and the identification information of the transmission destination terminal device 1E. The communication path formation request is a signal that is transmitted to request the next terminal apparatus to form a communication path when the terminal apparatus 1 operates itself as the transmission source terminal apparatus 1S or a relay station. The communication path formation request includes identification information of the transmission destination terminal device 1E that is the destination of the communication path to be formed. The communication path formation request may be further configured to include location information of the transmission destination terminal device 1E.

次に、次端末装置選択部108は、自装置が送信先端末装置IEであるか否かを判定する(S102)。自装置が送信先端末装置1Eである場合(S012:YES)、次端末装置選択部108は自装置が送信先端末装置1Eであることを通信監理部11に通知する。この場合、通信監理部11は、これまでに形成された通信経路を用いて送信元端末装置1Sとの通信を開始する。なお、ステップS102の判定処理は通信監理部11によって行われてもよい。   Next, the next terminal device selection unit 108 determines whether or not the own device is the transmission destination terminal device IE (S102). When the own device is the transmission destination terminal device 1E (S012: YES), the next terminal device selection unit 108 notifies the communication management unit 11 that the own device is the transmission destination terminal device 1E. In this case, the communication management unit 11 starts communication with the transmission source terminal device 1S using the communication path formed so far. Note that the determination process in step S102 may be performed by the communication management unit 11.

自装置が送信先端末1Eではない場合(S102:NO)、次端末装置選択部108は、隣接装置情報記憶部102に記憶される隣接装置情報を参照し、隣接装置の中に送信先端末装置1Eが含まれているか否か判定する(S103)。隣接装置の中に送信先端末装置1Eが含まれている場合(S103:YES)、次端末装置選択部108は、次端末装置として送信先端末装置1Eを選択し、選択結果を通信監理部11に通知する。この場合、通信監理部11は、選択された次端末装置に対し通信経路形成要求を送信する。   When the own apparatus is not the transmission destination terminal 1E (S102: NO), the next terminal apparatus selection unit 108 refers to the adjacent apparatus information stored in the adjacent apparatus information storage unit 102, and includes the transmission destination terminal apparatus in the adjacent apparatus. It is determined whether 1E is included (S103). When the destination terminal device 1E is included in the adjacent devices (S103: YES), the next terminal device selection unit 108 selects the destination terminal device 1E as the next terminal device, and the selection result is shown in the communication management unit 11. Notify In this case, the communication management unit 11 transmits a communication path formation request to the selected next terminal device.

一方、隣接装置の中に送信先端末装置1Eが含まれていない場合(S103:NO)、次端末装置選択部108は、隣接装置情報記憶部102に記憶される隣接装置情報を参照し、除外条件のいずれにも該当しない隣接装置がない場合(S105:NO)、次端末装置選択部108は、通信監理部11を介して、上流側に位置する隣接装置(上流側端末)に対して、自装置の識別情報を含む再選択要求を送信する(S106)。再選択要求を受信した端末装置1の次端末装置選択部108は、再選択要求に含まれる識別情報に対応する隣接装置を除外した他の隣接装置の中から選択係数Zが最も小さい隣接装置を選択する。   On the other hand, when the transmission destination terminal device 1E is not included in the adjacent device (S103: NO), the next terminal device selection unit 108 refers to the adjacent device information stored in the adjacent device information storage unit 102 and excludes it. When there is no neighboring device that does not meet any of the conditions (S105: NO), the next terminal device selection unit 108, for the neighboring device (upstream side terminal) located on the upstream side via the communication management unit 11, A reselection request including identification information of the device itself is transmitted (S106). The next terminal device selection unit 108 of the terminal device 1 that has received the reselection request selects an adjacent device having the smallest selection coefficient Z from other adjacent devices excluding the adjacent device corresponding to the identification information included in the reselection request. select.

除外条件に該当しない隣接装置がある場合(S105:YES)、次端末装置選択部108は、除外条件に該当しない隣接装置それぞれについて選択係数Zを算出する(S107)。そして、次端末装置選択部108は、選択係数Zが最も小さい隣接装置を次端末装置として選択する(S108)。この場合、通信監理部11は、選択された次端末装置に対し通信経路形成要求を送信する。   When there is an adjacent device that does not meet the exclusion condition (S105: YES), the next terminal device selection unit 108 calculates a selection coefficient Z for each of the adjacent devices that do not meet the exclusion condition (S107). Then, the next terminal apparatus selection unit 108 selects an adjacent apparatus having the smallest selection coefficient Z as the next terminal apparatus (S108). In this case, the communication management unit 11 transmits a communication path formation request to the selected next terminal device.

図4、5はシミュレーションの結果を表す図である。図4、5に表されるシミュレーションでは、重み付け係数αの値は0.5に設定された。以下、シミュレーションの内容と結果について説明する。   4 and 5 are diagrams showing the results of simulation. In the simulations shown in FIGS. 4 and 5, the value of the weighting coefficient α is set to 0.5. Hereinafter, the contents and results of the simulation will be described.

シミュレーション空間は全体の大きさを1000×1000の正方形とし、電波到達距離Rは200とした。全体端末数1000個とし、内訳、対象始点端末1個、対象終点端末1個、擬似始点端末89個、擬似終点端末数89個、経路端末820個とした。特により広範囲に複数経路が形成される効果を調べるため、対象始点端末及び擬似始点端末を半径490の半円上に等間隔に配置させ、対象終点端末及び擬似終点端末をその円上の反対側になるように配置させた。また経路端末はランダムに配置させた。また、対象始点端末からは20本の複数経路を探索させた。   The simulation space has an overall size of 1000 × 1000 squares and a radio wave arrival distance R of 200. The total number of terminals was 1000, and the breakdown was 1 target start point terminal, 1 target end point terminal, 89 pseudo start point terminals, 89 pseudo end point terminals, and 820 route terminals. In particular, in order to investigate the effect of forming a plurality of routes in a wider range, the target start point terminal and the pseudo start point terminal are arranged at equal intervals on a semicircle having a radius of 490, and the target end point terminal and the pseudo end point terminal are opposite to each other on the circle. It was arranged to become. The route terminals were randomly arranged. In addition, 20 multiple routes were searched from the target start point terminal.

従来(Greedy)方式の複数経路(図4)において説明する。右端が対象始点端末であり、左端が対象終点端末である。複数経路が作成されているが、より最短距離を形成されることが要求されるため複数経路が最近接しており、局所的端末消失が発生すれば全経路が断線となり得る。   A description will be given of a conventional (Greedy) method of a plurality of paths (FIG. 4). The right end is the target start terminal, and the left end is the target end terminal. Although multiple routes have been created, since it is required to form the shortest distance, the multiple routes are closest to each other, and if a local terminal disappearance occurs, all the routes can be disconnected.

一方、提案方式の複数経路(図5)においては、広範囲に複数経路が作成されており、局所的端末消失が発生しても全経路が断線とはならない。また、元々、擬似バッファ数が多い経路端末を比較的避ける関数Zにより、より輻輳に対して有効と考えられる。また、図5の左下に見られるように、過度に経路端末が多い経路も提案されるが、それは、複数経路の選択の優先順位において、経路端末数が少ないほうが優先されるため、主要な経路とはなりえない。   On the other hand, in the plurality of routes of the proposed method (FIG. 5), a plurality of routes are created in a wide range, and even if a local terminal disappears, all the routes are not disconnected. In addition, it is considered that the function Z is more effective against congestion by the function Z that relatively avoids the route terminal having a large number of pseudo buffers. In addition, as seen in the lower left of FIG. 5, a route with an excessively large number of route terminals is also proposed. However, in the priority order of selection of a plurality of routes, a route with a smaller number of route terminals is given priority. It cannot be.

以上説明したように、本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。第1の効果は複数の経路からなるアドホックネットワークにおいて、広域に複数経路を構築することにより局所経路消失に対して有効に回避するシステムとなっている。   As described above, the present invention has the following effects. The first effect is a system that effectively avoids the loss of a local route by constructing a plurality of routes in a wide area in an ad hoc network composed of a plurality of routes.

第2の効果は事前に輻輳状態を予期した経路で構成されているため、急激な輻輳状態に対しても準最適な経路を早急に構築できる効果が期待される。   Since the second effect is configured with a route that anticipates a congestion state in advance, it is expected that a semi-optimal route can be quickly constructed even in a sudden congestion state.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

1 端末装置
2 通信装置
10 通信経路選択部
11 通信監理部
12 通信履歴記憶部
101 隣接装置情報取得部
102 隣接装置情報記憶部
103 自装置位置情報取得部
104 自装置位置情報記憶部
105 送信先位置情報取得部
106 残バッファ量管理部
107 通信可能距離記憶部
108 次端末装置選択部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Terminal apparatus 2 Communication apparatus 10 Communication path selection part 11 Communication supervision part 12 Communication history storage part 101 Neighboring apparatus information acquisition part 102 Adjacent apparatus information storage part 103 Own apparatus position information acquisition part 104 Own apparatus position information storage part 105 Transmission destination position Information acquisition unit 106 Remaining buffer amount management unit 107 Communicable distance storage unit 108 Next terminal device selection unit

Claims (4)

アドホックネットワークを構成している所望の端末装置に対してデータを送信するアドホックネットワークシステムであって、
前記アドホックネットワークを構成する複数の端末装置
を備え、
前記各端末装置は、
自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する通信監理部と、
前記各端末装置の通信監理部が疑似的なパケットを送信したことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、前記所望の端末装置への通信経路として選択する通信経路選択部と
を有するアドホックネットワークシステム。
An ad hoc network system for transmitting data to a desired terminal device constituting an ad hoc network,
A plurality of terminal devices constituting the ad hoc network;
Each terminal device is
A communication management unit that transmits a pseudo packet every predetermined time to a terminal device having the largest number of times the device has transmitted data in the past;
The coefficient Z calculated by using the number of buffers determined by transmitting or transferring the pseudo packet by the adjacent terminal device adjacent to the own device, as the communication management unit of each terminal device transmits the pseudo packet, An ad hoc network system comprising: a communication path selection unit that selects a smallest adjacent terminal apparatus as a communication path to the desired terminal apparatus.
アドホックネットワークを構成する端末装置であって、
自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する通信監理部と、
前記各端末装置の通信監理部が疑似的なパケットを送信したことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、前記所望の端末装置への通信経路として選択する通信経路選択部と
を備える端末装置。
A terminal device constituting an ad hoc network,
A communication management unit that transmits a pseudo packet every predetermined time to a terminal device having the largest number of times the device has transmitted data in the past;
The coefficient Z calculated by using the number of buffers determined by transmitting or transferring the pseudo packet by the adjacent terminal device adjacent to the own device, as the communication management unit of each terminal device transmits the pseudo packet, A terminal device comprising: a communication path selection unit that selects a smallest adjacent terminal device as a communication path to the desired terminal device.
アドホックネットワークを構成する端末装置を制御する制御方法であって、
自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する段階と、
前記各端末装置において疑似的なパケットが送信されたことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、前記所望の端末装置への通信経路として選択する段階と
を備える制御方法。
A control method for controlling terminal devices constituting an ad hoc network,
A step of transmitting a pseudo packet to a terminal device having the largest number of times the device itself has transmitted data in the past, every predetermined time;
An adjacent terminal having the smallest coefficient Z calculated by using the number of buffers determined by transmitting or transferring a pseudo packet by an adjacent terminal device adjacent to the own device due to a pseudo packet transmitted by each terminal device Selecting a terminal device as a communication path to the desired terminal device.
アドホックネットワークを構成する端末装置用のプログラムであって、前記端末装置を、
自装置が過去にデータを送信した回数の最も多い端末装置宛に、疑似的なパケットを、所定時間置きに送信する通信監理部、
前記各端末装置の通信監理部が疑似的なパケットを送信したことによって、自装置と隣接する隣接端末装置が疑似的なパケットを送信又は転送して決まるバッファ数を用いて算出される係数Zが最も小さい隣接端末装置を、前記所望の端末装置への通信経路として選択する通信経路選択部
として機能させるプログラム。
A program for a terminal device constituting an ad hoc network, wherein the terminal device is
A communication management unit that transmits a pseudo packet to a terminal device with the largest number of times the device itself has transmitted data in the past, every predetermined time,
The coefficient Z calculated by using the number of buffers determined by transmitting or transferring the pseudo packet by the adjacent terminal device adjacent to the own device, as the communication management unit of each terminal device transmits the pseudo packet, A program that causes a smallest adjacent terminal device to function as a communication route selection unit that selects a communication route to the desired terminal device.
JP2011071334A 2011-03-29 2011-03-29 Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program Withdrawn JP2012209610A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011071334A JP2012209610A (en) 2011-03-29 2011-03-29 Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011071334A JP2012209610A (en) 2011-03-29 2011-03-29 Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012209610A true JP2012209610A (en) 2012-10-25

Family

ID=47189042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011071334A Withdrawn JP2012209610A (en) 2011-03-29 2011-03-29 Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012209610A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6457378B2 (en) Wireless communication system, centralized control station, and mobile radio station control method
EP2740317B1 (en) Link sharing within a communication system
CN104509036A (en) Approximation of the physical location of devices and transitive device discovery through the sharing of neighborhood information using wireless or wired discovery mechanisms
CN109219942B (en) Method and device for controlling message mode
Gupta et al. DirMove: direction of movement based routing in DTN architecture for post-disaster scenario
Duan et al. Load balancing opportunistic routing for cognitive radio ad hoc networks
JP2005341621A (en) Network service information providing system, apparatus and method, and operation control method therefor
JP5391582B2 (en) Node, communication method, and program
EP1648122A1 (en) Mobile terminal and mobile communication method
JP6203005B2 (en) Communication device
CN112423239B (en) Broadcasting method, device and system
WO2017008285A1 (en) Wireless backhaul communication method and device
JP2012209610A (en) Ad-hoc network system, terminal device, control method, and program
WO2012133857A1 (en) Communication device, path search method and path search program
Nguyen et al. A load-balanced and mobility-aware routing protocol for vehicular ad-hoc networks
JP5347850B2 (en) Communication path selection device and communication path selection method
JP5545342B2 (en) Node, communication method, and program
Praghash et al. Physical-traffic attentive vigorous routing (P-TAVR) and hot-spot detection to reduce the bottleneck in WSN
CN109039758B (en) Controller fault recovery method for software-defined aviation cluster airborne network
KR101715550B1 (en) Determining method of sink node and routing path for sensing data
JP2008306641A (en) Ad-hoc network system
Tripathi et al. Analytical Review of Different Routing Methodologies and Clustering Techniques in WSN/WCSN leading to Cooperative Communication
Koutsogiannis et al. Opportunistic forwarding for user-provided networks
Prasad et al. Performance of tracking public transport in heterogeneous networks
CA2822705C (en) A method for managing potentially disruptive nodes in a mobile ad-hoc network

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603