JP2020053933A - 端末制御装置、端末制御方法、プログラム - Google Patents

端末制御装置、端末制御方法、プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】障害発生時に各地点で生成された収集すべき情報をより精度高く収集できる技術を提供する。【解決手段】基地局装置のうち端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定。第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して端末装置へ送信。アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の端末装置の生成した生成情報を、アドホックネットワークと、第二基地局装置の通信可能範囲に位置する端末装置のうちアドホックネットワークを構成する端末装置と直接通信接続できる端末装置と、第二基地局装置とを介して取得。【選択図】図1

Description

本発明は、端末制御装置、端末制御方法、プログラムに関する。
大規模な災害や事故時に映像等の各種情報を迅速に入手したいとの需要は高い。このために、各種監視カメラ等の通信装置が設置されている。このような通信装置は、大規模災害時には基地局装置との間で輻輳や通信規制が発生し、監視拠点への情報を伝達することが困難になる問題があった。このような問題を回避するために、各種通信装置を一時的にルータとして利用する事で、別途通信経路を確保する手法が提案されている。また関連する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1には、大規模災害時などにおいて、所属するエリアの中継装置が利用不可能な場合であっても、他の情報伝達装置に情報を伝送し、当該他の情報伝達装置が接続されている利用可能な中継装置に伝達された情報を送信する技術が開示されている。
特開2014−127807号公報
ここで大規模な災害などの緊急時などの所定のタイミングで、各地点で生成された情報を収集するために、収集すべき情報をより精度高く収集できる技術が求められている。
そこでこの発明は、上述の課題を解決する端末制御装置、端末制御方法、プログラムを提供することを目的としている。
本発明の第1の態様によれば、端末制御装置は、通信可能範囲に位置する端末装置との間で通信接続する基地局装置のうち前記端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、前記端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定する基地局特定部と、前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して前記端末装置へ送信する構成命令生成部と、前記アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の前記端末装置の生成した生成情報を、前記アドホックネットワークと、前記第二基地局装置の通信可能範囲に位置する前記端末装置のうち前記アドホックネットワークを構成する前記端末装置と直接通信接続できる前記端末装置と、前記第二基地局装置と、を介して取得する端末生成情報取得部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2の態様によれば、端末制御方法は、端末制御装置が、通信可能範囲に位置する端末装置との間で通信接続する基地局装置のうち前記端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、前記端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定し、前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して前記端末装置へ送信し、前記アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の前記端末装置の生成した生成情報を、前記アドホックネットワークと、前記第二基地局装置の通信可能範囲に位置する前記端末装置のうち前記アドホックネットワークを構成する前記端末装置と直接通信接続できる前記端末装置と、前記第二基地局装置と、を介して取得することを特徴とする。
本発明の第3の態様によれば、プログラムは、端末制御装置のコンピュータを、通信可能範囲に位置する端末装置との間で通信接続する基地局装置のうち前記端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、前記端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定する基地局特定手段、前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して前記端末装置へ送信する構成命令生成手段、前記アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の前記端末装置の生成した生成情報を、前記アドホックネットワークと、前記第二基地局装置の通信可能範囲に位置する前記端末装置のうち前記アドホックネットワークを構成する前記端末装置と直接通信接続できる前記端末装置と、前記第二基地局装置と、を介して取得する端末生成情報取得手段、として機能させることを特徴とする。
本発明によれば、大規模な災害などの緊急時などの所定のタイミングで、各地点で生成された情報を収集するために、収集すべき情報をより精度高く収集することができる。
本実施形態による情報収集システムの構成を示す図である。 本実施形態による端末制御装置のハードウェア構成を示す図である。 本実施形態による端末制御装置の機能ブロック図である。 本実施形態による情報収集装置の機能ブロック図である。 本実施形態による端末装置の機能ブロック図である。 本実施形態による情報収集システムの概要を示す図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成命令の例を示す図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成情報の例を示す図である。 本実施形態による情報収集システムの処理フローを示す第一の図である。 本実施形態による基地局装置の通信状態の収集処理の概要を示す図である。 本実施形態による情報収集命令の例を示す図である。 本実施形態による情報収集システムの処理フローを示す第二の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理フローを示す第一の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理フローを示す第二の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理フローを示す第三の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第一の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第二の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第三の図である。 本実施形態によるアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第四の図である。 本実施形態による端末制御装置の最小構成を示す図である。
以下、本発明の一実施形態による端末制御装置を有する情報収集システムを、図面を参照して説明する。
図1は同実施形態による情報収集システムの構成を示す図である。
情報収集システム100は、端末制御装置1、情報収集装置2、基地局装置3、端末装置4により構成される。
端末制御装置1と情報収集装置2とは監視局10の屋内に設置される。基地局装置3は自装置の通信可能範囲に位置する端末装置4と通信接続する。ある基地局装置3は他の基地局装置3と通信接続されている。通常時においては、異なる基地局装置3の通信可能範囲に位置する各端末装置4は、自装置と通信可能な基地局装置3を介して、他の基地局装置3の通信可能範囲に位置する他の端末装置4と通信接続する。基地局装置3と端末装置4とは一例としてはセルラー方式の携帯端末網を構成する。
基地局装置3は基地ID、基地局位置等の基地局に関する情報等を含むビーコン情報を端末装置4へ送信し、端末装置4とチャネル確立する。チャネル確立とは個別の端末装置4が他の装置と基地局装置3を介して情報をやり取りするための通信経路を確保する処理を示す。基地局装置3は端末装置4との間の通信経路の輻輳発生時には、チャネルの確保ができなくなるものの、個々の端末装置4とは別個に同報性のあるブロードキャストの通信形式によりビーコン情報を送信することができ、輻輳の影響を受けることはない。災害発生時などにより、単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した基地局装置3は、端末制御装置1からの指示に基づいて、ビーコン情報に各命令セットを乗せて、そのビーコン情報を端末装置4へブロードキャストすることができる。
図2は端末制御装置、情報収集装置のハードウェア構成を示す図である。
端末制御装置1や情報収集装置2は、図2で示すような、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、HDD(Hard Disk Drive)104、通信モジュール105等の各ハードウェアを備えたコンピュータである。なお端末装置4も同様の構成を備えている。
図3は端末制御装置の機能ブロック図である。
端末制御装置1は、予め記憶する端末制御プログラムを実行する。これにより端末制御装置1の内部には制御部11、基地局特定部12、情報収集命令部13、構成命令生成部14、端末生成情報取得部15、変更要求部16の各機能が備わる。
制御部11は端末制御装置1の各機能部を制御する。
基地局特定部12は、通信可能範囲に位置する端末装置4との間で通信接続する基地局装置3のうち、端末装置4との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した基地局装置3(以下、第一基地局装置3Aと呼ぶ)を特定する。また基地局特定部12は基地局装置3のうち、端末装置4の間の通信接続が正常な基地局装置3(以下、第二基地局装置3Bと呼ぶ)を特定する。
情報収集命令部13は、端末装置4の生成した生成情報を特定する属性情報を含む情報収集命令を生成し、その情報収集命令を第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する複数の端末装置4へ送信する。
構成命令生成部14は、第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する複数の端末装置4の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して、当該第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4へ送信する。構成命令生成部14は端末装置4が自立してアドホックネットワークの構成を変更した場合の構成情報の一部を取得し、その構成情報の一部に基づいて新たなアドホックネットワークの構成命令を生成して、そのアドホックネットワークを構成する端末装置4へ送信する。
端末生成情報取得部15は、アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の端末装置4の生成した生成情報を、アドホックネットワークと、第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する端末装置4のうちアドホックネットワークを構成する端末装置4と直接通信接続できる端末装置4と、第二基地局装置3Bと、を介して取得する。
変更要求部16は、構成情報の一部に基づいて端末装置を特定し、当該特定の端末装置へ構成情報の変更要求を生成して送信する。
図4は情報収集装置の機能ブロック図である。
情報収集装置2は、予め記憶する情報収集プログラムを実行する。これにより情報収集装置2の内部には制御部21、情報収集部22の各機能が備わる。
図5は端末装置の機能ブロック図である。
端末装置4は、予め記憶するアドホックネットワーク構成プログラムを実行する。これにより端末装置4は内部に制御部41、基地局通信部42、アドホック通信部43、情報委託部44、情報受託部45、アドホックネットワーク構成部46、位置検出部47、の各機能を備える。
制御部41は端末装置4の各機能を制御する。
基地局通信部42は基地局装置3と通信接続する。
アドホック通信部43はアドホックネットワークを構成した他の端末装置4と通信接続する。
情報委託部44は自装置が生成した生成情報の情報収集装置2や端末制御装置1への送信を他の端末装置4へ委託する処理を行う。
情報受託部45は他の端末装置4が生成した生成情報の情報収集装置2や端末制御装置1への送信を他の端末装置4から受託する処理を行う。
アドホックネットワーク構成部46はアドホックネットワークを構成する。
位置検出部47はGPS(Global Positioning System)やGNSS(Global Navigation Satellite System)などのから受信した信号に基づいて自装置の位置を検出する。
なお端末装置4は所定の目的の機能を備える。例えば端末装置4は携帯電話端末、カメラ、センサ、などであってよい。端末装置4が携帯電話端末である場合には通話機能、情報送受信機能などが備わる。端末装置4がカメラである場合には撮影機能、録音機能などが備わる。端末装置4がセンサである場合には所定のセンシング機能が備わる。センシング機能とは例えば温度センサであれば温度計測機能、人検知センサであれば人検知機能などである。
そして端末制御装置1は第一基地局装置3Aと、第二基地局装置3Bとを特定し、第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する複数の端末装置4の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成してそれら端末装置4へ送信する。そして端末制御装置1はアドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の端末装置4の生成した生成情報を、そのアドホックネットワークと、第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する端末装置4のうちそのアドホックネットワークを構成する端末装置4と直接通信接続できる端末装置4と、第二基地局装置3Bとを介して取得する。この生成情報は例えば端末装置4の生成した画像情報、録音情報、位置情報、センシング情報、ログ情報などである。端末制御装置1はこれらの端末装置4で生成された生成情報を、監視局10において所定の監視処理を行う装置へ送信する。
これにより監視局10において通信可能範囲に位置する端末装置4との間で通信接続する基地局装置3のうち、端末装置4との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置3Aの通信可能範囲の各端末の生成した情報を用いてその通信可能範囲で起きた事象の監視を行うことができる。
図6は本実施形態による情報収集システムの概要を示す図である。
上述した情報収集システム100をより具体的に説明すると、端末制御装置1は、基地局装置3を介して端末装置4に対し、各種情報の取得指示やアドホックネットワークNの通信経路の構成を要求する。大規模災害等が発生した場合、その地域の周辺の通信は輻輳により機能が低下しており、基地局装置3と端末装置4との間のチャネルの確保や、データの送受に問題が発生している状況下にある。
本実施形態による端末制御装置1はそのような、通信可能範囲に位置する端末装置4との間で通信接続する基地局装置3のうち端末装置4との間の単位時間当たりの通信量が災害時の輻輳等の通信環境の影響で減少した第一基地局装置3Aと、端末装置4の間の通信接続が正常な第二基地局装置3Bとを特定する。
災害時に第一基地局装置3Aと第二基地局装置3Bとを選別できた場合、端末制御装置1は、第一基地局装置3Aに対し、端末装置4の生成した情報を収集するための命令(生成情報の情報収集命令)をブロードキャストする旨の通知を出力する。このときの生成情報の情報収集命令の例を図11に示す。また端末制御装置1は第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4のアドホックネットワークNを最適化するための制御を行うアドホックネットワーク構成命令を生成し、ブロードキャストする旨の通知を第一基地局装置3Aへ出力する。これにより端末制御装置1は、第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4a,4b,4c・・にアドホックネットワークNを構成させる制御を行う。
アドホックネットワーク構成命令を図7に示す。また各端末装置4から取得した経路情報や接続関係情報などを含むアドホックネットワーク構成情報の一部に基づいて生成したアドホックネットワーク構成情報を図8に示す。
図7はアドホックネットワーク構成命令の例を示す図である。
図7で示すように、アドホックネットワーク構成命令は、経路情報採取指示命令、優先パス登録指示命令、優先パス削除指示命令、周辺機器情報採取指示命令、個別パス切り替え命令などの複数の命令セットを含む。
経路情報採取指示命令は端末装置4に対して経路情報の採取を指示する命令である。
優先パス登録指示命令は端末装置4に対してアドホックネットワークにおける優先パス(優先通信経路)を登録するよう指示する命令である。
優先パス削除指示命令は端末装置4に対してアドホックネットワークにおける優先パス(優先通信経路)の登録を削除するよう指示する命令である。
個別パス切り替え命令は個別の端末装置4に対して特定のパスを他の端末装置4へ切り替えるよう指示する命令である。
アドホックネットワーク構成命令には、上記各指示命令を実行すべき対象となる端末装置の識別情報(ID)が含まれる。
図8はアドホックネットワーク構成情報の例を示す図である。
図8で示すように、アドホックネットワーク構成情報には、アドホックネットワークのID、アドホックネットワークを構成する端末装置4の識別情報(ID)、その識別情報の端末装置4から送信した生成情報が経由する他の端末装置4の識別情報と経由する端末装置4の順番(経路情報)、その識別情報の端末装置4が直接通信接続できる他の端末装置4の一覧(接続可能端末)、アドホックネットワークの通信経路について複数の通信元からパスが張られている経路が集中している端末装置4が有るか無いかを示す情報(集中有無)、アドホックネットワークとして構成された経路間で一致する端末装置4の識別情報(一致端末)などの情報が含まれる。端末制御装置1は各端末から情報収集装置2の収集した情報を受け取り、その情報を用いてアドホックネットワーク構成情報を生成する。また端末制御装置1はアドホックネットワーク構成情報に基づいてアドホックネットワーク構成命令を生成して所定の端末装置4へ送信する。
そして、図6で示す例においては、第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4a,4b,4cの生成した生成情報のうち、所定の属性情報に基づいて一致する生成情報を、アドホックネットワークNを構成し各生成情報を生成した端末装置4a,4b,4cの何れか一つまたは複数から端末装置4d、第二基地局装置3Bを介して情報収集装置2の情報収集部22が取得する。情報収集装置2の情報収集部22はその生成情報を端末制御装置1へ送信する。
災害発生時などにより、単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4は、端末制御装置1からの指示に基づいて自装置で生成した生成情報をアドホックネットワークNにおいて転送し情報収集装置2へ送信する。この時、アドホックネットワークNを構成する各端末装置4は情報委託装置と情報受託装置として動作する。端末装置4が情報委託装置として機能する場合には、情報委託部44が主に処理を行う。また端末装置4が情報受託装置として機能する場合には情報受託部45が主に処理を行う。
次に情報収集システムにおける各装置の処理フローについて説明する。
図9は情報収集システムの処理フローを示す第一の図である。
図10は基地局装置の通信状態の収集処理の概要を示す図である。
図9、図10を用いて端末制御装置1における基地局特定処理と、端末装置4における生成情報特定処理を説明する。
基地局装置3は端末装置4に対してブロードキャストなどの通信方式により返信要求信号を送信し、その結果、返信要求信号の送信時刻と、各端末装置4から送信された返信信号の受信時刻との時間間隔に基づいて輻輳の度合を示す情報を含む通信状態の情報を情報収集装置2に定期的に送信する。これにより、情報収集装置2は、図10に示すように各基地局装置3と通信接続を行い、各基地局装置3の端末装置4との通信状態を受信する。
端末制御装置1は各基地局装置3の通信状態の情報を情報収集装置2から受信する(ステップS101)。基地局特定部12は各基地局装置3の通信状態が示す輻輳状態の度合が所定の閾値以上である基地局装置3があるかを判定する(ステップS102)。
基地局特定部12は、通信状態が示す輻輳状態の度合が所定の閾値以上である基地局装置3を第一基地局装置3Aと特定する(ステップS103)。第一基地局装置3Aは通信状態が示す輻輳状態の度合が所定の閾値以上であることにより、自装置の通信可能範囲に位置する端末装置4との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した基地局装置3である。
基地局特定部12は、通信状態が示す輻輳状態の度合が所定の閾値未満である基地局装置3を第二基地局装置3Bと特定する(ステップS104)。第二基地局装置3Bは、通信状態が示す輻輳状態の度合が所定の閾値未満であることにより、自装置の通信可能範囲に位置する端末装置4との間の通信接続が正常な基地局装置3である。そして基地局特定部12は、自装置の通信可能範囲に位置する端末装置4との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置3Aの基地局IDを、情報収集命令部13へ出力する。
情報収集命令部13は第一基地局装置3Aの基地局IDを取得する。情報収集命令部13は取得した基地局IDにより示される第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する各端末装置4から取得した情報の属性情報を含む情報収集命令(図11)を生成する(ステップS105)。
図11は情報収集命令に含まれる情報の例を示す図である。
情報収集命令の属性情報には、命令種別、通信接続が正常な基地局装置3の基地局ID、生成時間、生成位置、生成情報種別などの情報が含まれる。命令種別は情報収集命令の種別である。この種別には緊急転送、広域収集、限定収集などの種別が含まれる。生成時間は端末装置4で生成情報を生成した生成時間を指定する。生成位置は端末装置4で生成情報を生成した位置を指定する。生成情報種別は生成情報の種別である。この種別は画像データ、録音データ、ログデータ、センシングデータなどの種別である。これらの属性情報は監視局10の監視担当者によって指定されて端末制御装置1に入力または予め設定された情報であってよい。
情報収集命令部13は情報収集命令を生成すると、その情報収集命令を第一基地局装置3Aへ送信する(ステップS106)。第一基地局装置3Aは情報収集命令を取得し、自装置の通信可能範囲に位置する各端末装置4へブロードキャストする。
図12は情報収集システムの処理フローを示す第二の図である。
第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4の基地局通信部42は、情報収集命令を受信する(ステップS200)。基地局通信部42は情報収集命令を情報委託部44へ出力する。情報委託部44は情報収集命令から属性情報を取得する。情報委託部44は属性情報に含まれる各属性に基づいて、その属性を全て有する生成情報が自装置に記録されているかを検索する(ステップS201)。つまり情報委託部44は属性情報に含まれる、生成時間、生成位置、生成情報種別に一致する属性を持つ生成情報が自装置に記録されているかを検索する。例えば、生成時間t、生成位置x、生成種別情報が画像データを示す場合、情報委託部44は、生成時間tを基準とする所定時間範囲に生成され、生成位置xを基準とする所定位置範囲に自装置が位置する際に生成された画像データを自装置が記憶するかを、自装置の記憶部から検索する。情報委託部44は属性情報に基づいて検索がヒットした生成情報を特定する(ステップS202)。なおこの時点でアドホックネットワークNは構成されているものとする。アドホックネットワークNの構成処理については後述する。
端末装置4の情報委託部44は、情報収集命令に含まれる属性情報に一致する生成情報を自装置が記憶しない場合には処理を終了する。一方、情報委託部44は情報収集命令に含まれる属性情報に一致する生成情報をステップS202で特定した場合、アドホックネットワークNにおける送信先の端末装置4の端末IDを自装置が記憶しているかを判定する(ステップS203)。
情報委託部44は、送信先の端末装置4の端末IDを記憶している場合、情報収集命令から通信接続が正常な第二基地局装置3Bの基地局IDを取得する。端末装置4は既にアドホックネットワークNが構成されている状態においては、自装置が属するアドホックネットワークNを構成する端末装置4、そのアドホックネットワークNを構成する最終ノードの端末装置4、最終ノードの端末装置4が通信接続する第二基地局装置3Bの基地局IDを記憶している。情報委託部44はその基地局IDが示す第二基地局装置3Bと、自装置が属するアドホックネットワークNの最終ノードの端末装置4の接続関係が維持されているかを判定する(ステップS204)。また情報委託部44は自装置が最終ノードであるかを判定する(ステップS205)。
情報委託部44は自装置が属するアドホックネットワークNの最終ノードの端末装置4の接続関係が維持されている場合、ステップS202で特定した生成情報と、自装置の端末IDと、ステップS204で維持されていると判定した第二基地局装置3Bの基地局IDと、を含む収集データを生成し(ステップS206)、その収集データをステップS203において判定した送信先の他の端末装置4にアドホック通信部43を介して送信する(ステップS207)。情報委託部44は、ステップS205において自装置がアドホックネットワークNの最終ノードであると判定した場合は、同様に収集データを生成し(ステップS208)、基地局通信部42を介して、通信接続している第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する他の端末装置4のうち自装置と通信接続している他の端末装置4へ収集データを送信する(ステップS209)。当該他の端末装置4は第二基地局装置3Bへ収集データを送信する。
端末装置4は、自装置が収集データの送信先となり、他の端末装置から収集データを受信する場合もある。その場合、端末装置4の情報受託部45が収集データを取得する。情報受託部45は情報収集データに自装置の端末IDを格納する。情報受託部45は、情報委託部44が行った処理と同様に、収集データを送信先の端末装置4または自装置と接続している第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する他の端末装置4のうち自装置と通信接続している他の端末装置4へ送信する。
上述のようにして第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する各端末装置4により送信または転送された収集データを第二基地局装置3Bが受信する。第二基地局装置3Bは収集データを情報収集装置2へ送信する。情報収集装置2の情報収集部22は収集データを端末制御装置1へ送信する。端末制御装置1の端末生成情報取得部15は収集データに含まれる生成情報を取得する。そして端末生成情報取得部15は生成情報を所定の出力装置へ出力する。生成情報が画像データであれば出力先装置がその画像データをモニタ等に出力する。
監視員は、その画像データにより生成情報が生成された時刻、生成された位置における撮影画像を監視することができる。これにより、例えば災害などが発生した際に、単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する情報を監視局10において取得して、監視することができる。
なおステップS203においてアドホックネットワークNにおける送信先の端末装置4の端末IDを自装置が記憶していないと判定した場合や、ステップS204において自装置が属するアドホックネットワークNの最終ノードの端末装置4の接続関係が維持されていないと判定した場合、情報委託部44はアドホックネットワーク構成部46に通信接続可能な他の端末装置4を探索するよう要求する。これによりアドホックネットワーク構成部46は通信接続可能な他の端末装置4を探索する(ステップS210)。
情報委託部44は探索した通信接続可能な他の端末装置4の各位置情報を取得する。情報委託部44は通信接続可能な他の端末装置4の各位置情報のうち、最も第二基地局装置3Bの位置に近い他の端末装置4を送信先と特定する(ステップS211)。この時、情報委託部44は第二基地局装置3BまでのHop数が最も少なくなる他の端末装置4を送信先と特定してもよい。その後ステップS205からの処理を行う。
図13はアドホックネットワーク構成処理の処理フローを示す第一の図である。
図13を用いて第一のアドホックネットワーク構成処理について説明する。第一のアドホックネットワーク構成処理は、予めアドホックネットワークNの構成が定まった後に行われる処理である。
情報収集システム100におけるアドホックネットワーク構成処理について説明する。
上述の処理と並行して、情報収集システム100を構成する各装置はアドホックネットワーク構成処理を行う。具体的には、まず、端末制御装置1の構成命令生成部14はステップS103で基地局特定部12の特定した第一基地局装置3Aの基地局IDを、当該基地局特定部12から取得する(ステップS300)。構成命令生成部14は取得した基地局IDの第一基地局装置3Aに出力するアドホックネットワーク構成命令を生成する(ステップS301)。アドホックネットワーク構成命令には、経路情報採取指示命令とその指示命令に基づいて制御すべき端末装置4のIDが含まれる。構成命令生成部14は例えば基地局IDに紐づいて端末管理テーブルに含まれる当該基地局IDの第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4のIDを取得し、そのIDを経路情報採取指示命令とその指示命令に基づいて制御すべき端末装置4のIDとしてアドホックネットワーク構成命令に格納する。
構成命令生成部14はアドホックネットワーク構成命令を生成すると、そのアドホックネットワーク構成命令を第一基地局装置3Aへ送信する(ステップS302)。第一基地局装置3Aはアドホックネットワーク構成命令を取得し、自装置の通信可能範囲に位置する各端末装置4へブロードキャストする。第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4の基地局通信部42は、アドホックネットワーク構成命令を受信する。基地局通信部42はアドホックネットワーク構成命令をアドホックネットワーク構成部46へ出力する。
端末装置4のアドホックネットワーク構成部46は、アドホックネットワーク構成命令を受信すると、そのアドホック構成命令から経路情報採取指示命令を取得する。アドホックネットワーク構成部46は経路情報採取指示命令に基づいて、自装置の端末ID、自装置が通信接続しているアドホックネットワークNにおける収集データの送信元や収集データの送信先、自装置が属するアドホックネットワークNのID、通信接続可能な他の端末装置4の端末ID等を含む経路情報を生成する。アドホックネットワーク構成部46は、経路情報を、上記した収集データと同様に、アドホックネットワークNの送信先の端末装置へ送信、または自装置が最終ノードである場合には自装置と接続している第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する他の端末装置4のうち自装置と通信接続している他の端末装置4へ送信する。当該他の端末装置4は経路情報を第二基地局装置3Bへ送信する。第二基地局装置3Bは経路情報を情報収集装置2へ送信する。情報収集装置2の情報収集部22は経路情報を端末制御装置1へ送信する。端末装置4のアドホックネットワーク構成部46は、他の端末装置4から経路情報を受信した場合にはその経路情報に自装置の端末装置IDを含めて、送信先の他の端末装置4へ送信する。なお経路情報はアドホックネットワークNを構成する経路の一部の経路を示す情報と定義できる。なお端末装置4が経路情報採取指示命令に基づいて経路情報を生成する処理の詳細については後述する。
端末制御装置1の構成命令生成部14は経路情報を取得する(ステップS303)。この経路情報は第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する各端末装置4から受信した情報である。構成命令生成部14はこの経路情報を用いて、アドホックネットワークNの再構成を行うことができる。構成命令生成部14は取得した複数の経路情報に基づいてアドホックネットワーク構成情報(図8)を生成する(ステップS304)。
構成命令生成部14は、ネットワーク構成情報に基づいて、アドホックネットワークNを構成する何れかの端末装置4が通信元または通信先の端末装置4を複数有さない通信経路となるよう構成した構成命令を生成する。具体的には、構成命令生成部14はアドホックネットワーク構成情報(図8)に基づいて、あるIDで特定できるアドホックネットワークNについて、通信元からパスが張られて経路が集中している端末装置4が有るか無いかを、IDに紐づいてアドホックネットワーク構成情報に含まれる集中有無の情報に基づいて判定する(ステップS305)。構成命令生成部14は通信元からパスが張られて経路が集中している端末装置4が無い場合には処理を終了する。
構成命令生成部14は複数の通信元の端末装置4からパスが張られて経路が集中している端末装置4が有る場合、その経路が集中している端末装置4にパスを張る接続元の端末装置4を特定し、当該端末装置4の接続先として、経路が集中している端末装置4以外の通信接続可能な端末装置4の端末IDを特定する(ステップS306)。構成命令生成部14は第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する全ての端末装置4について同様の処理を行い、それら端末装置4が属するアドホックネットワークNのIDと、そのIDのアドホックネットワークを構成する各端末装置4のIDと、その接続順番とを示す優先パス登録指示命令を含むアドホックネットワーク構成命令(図7)を生成する(ステップS307)。優先パス登録指示命令はアドホックネットワークNの構成の変更要求の命令の一態様である。構成命令生成部14は優先パス登録指示命令を含むアドホックネットワーク構成命令の出力を変更要求部16に指示する。変更要求部16は優先パス登録指示命令を含むアドホックネットワーク構成命令を、対象となるアドホックネットワークNを構成する端末装置4を通信可能範囲に有する第一基地局装置3Aへ送信する(ステップS308)。第一基地局装置3Aはアドホックネットワーク構成命令を取得し、自装置の通信可能範囲に位置する各端末装置4へブロードキャストする。
以上の処理により端末制御装置1は第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する複数の端末装置4の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの通信経路について、通信元または通信先を複数有さない通信経路となるよう構成したアドホックネットワーク構成命令を生成することができる。そしてこのアドホックネットワーク構成命令に基づいてアドホックネットワークNを構成した場合、アドホックネットワークNの内部において輻輳が発生することを低減したアドホックネットワークNを構成することができる。
図14はアドホックネットワーク構成処理の処理フローを示す第二の図である。
図14を用いて第二のアドホックネットワーク構成処理について説明する。第二のアドホックネットワーク構成処理は、アドホックネットワークNの構成を生成する端末装置の処理である。
上述のステップS302のアドホックネットワーク構成命令の送信に基づく第一基地局装置3Aの当該アドホックネットワーク構成命令のブロードキャストにより、第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4の基地局通信部42は、そのアドホックネットワーク構成命令を受信する(ステップS400)。基地局通信部42はアドホックネットワーク構成命令をアドホックネットワーク構成部46へ出力する。
アドホックネットワーク構成部46はアドホックネットワーク構成命令に含まれる経路情報採取指示命令を取得する。アドホックネットワーク構成部46は経路情報採取指示命令に基づいて、通信接続可能な周辺の他の端末装置4の検索を行う(ステップS401)。この時、アドホックネットワーク構成部46は近距離通信を用いてアドホック通信部43から通信要求信号を送信し、その結果応答信号を受信した場合、当該応答信号に含まれる他の端末装置4の端末IDを通信接続可能な周辺の他の端末装置4の端末IDと特定する。アドホックネットワーク構成部46はそれら周辺の他の端末装置4のうちの何れかを送信先の端末装置4と特定し記憶してもよい。
端末装置4のアドホックネットワーク構成部46は、アドホックネットワークNにおける送信先の端末装置4の端末IDを自装置が記憶しているかを判定する(ステップS402)。アドホックネットワーク構成部46は、送信先の端末装置4の端末IDを記憶している場合、情報収集命令から通信接続が正常な第二基地局装置3Bの基地局IDを取得する。端末装置4は既にアドホックネットワークNが構成されている状態においては、自装置が属するアドホックネットワークNを構成する端末装置4、そのアドホックネットワークNを構成する最終ノードの端末装置4、最終ノードの端末装置4が通信接続する第二基地局装置3Bの基地局IDを記憶している。アドホックネットワーク構成部46はその基地局IDが示す第二基地局装置3Bと、自装置が属するアドホックネットワークNの最終ノードの端末装置4の接続関係が維持されているかを判定する(ステップS403)。またアドホックネットワーク構成部46は自装置が最終ノードであるかを判定する(ステップS404)。
アドホックネットワーク構成部46は自装置の端末ID、自装置が通信接続しているアドホックネットワークNにおける収集データの送信元や収集データの送信先、自装置が属するアドホックネットワークNのID、通信接続可能な他の端末装置4の端末ID等を含む経路情報を生成する(ステップS405)。アドホックネットワーク構成部46は自装置がアドホックネットワークNの始点ノードであるかを判定する(ステップS406)。アドホックネットワーク構成部46は自装置がアドホックネットワークNの始点ノードである場合には、生成した経路情報を、自装置の属するアドホックネットワークNの構成情報に基づいて次の送信先の他の端末装置4へ送信する(ステップS407)。
アドホックネットワーク構成部46は自装置がアドホックネットワークNの始点ノードでない場合には、送信元の他の端末装置4から経路情報を受信するまで待機する。そして経路情報を受信すると、自装置の経路情報を含めた新たな経路情報を生成し(ステップS408)、ステップS407と同様に、自装置の属するアドホックネットワークNの構成情報に基づいて次の送信先の他の端末装置4へ送信する。経路情報は第二基地局装置3B、情報収集装置2を介して、端末制御装置1へ転送される。
アドホックネットワーク構成部46はステップS404において最終ノードであると判定した場合には、経路情報を生成し(ステップS409)、第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する端末装置4であって自装置と通信接続する端末装置4に経路情報を送信する(ステップS410)。
なおステップS402においてアドホックネットワークNにおける送信先の端末装置4の端末IDを自装置が記憶していないと判定した場合や、ステップS403において自装置が属するアドホックネットワークNの最終ノードの端末装置4の接続関係が維持されていないと判定した場合、アドホックネットワーク構成部46は通信接続可能な周囲の他の端末装置4を探索する(ステップS411)。
アドホックネットワーク構成部46は探索した通信接続可能な他の端末装置4の各位置情報を取得する。アドホックネットワーク構成部46は通信接続可能な他の端末装置4の各位置情報のうち、最も第二基地局装置3Bの位置に近い他の端末装置4を送信先と特定する(ステップS412)。この時、情報委託部44は第二基地局装置3BまでのHop数が最も少なくなる他の端末装置4を送信先と特定してもよい。その後ステップS404からの処理を行う。
図15はアドホックネットワーク構成処理の処理フローを示す第三の図である。
上述のステップS310において第一基地局装置3Aから送信された優先パス登録指示命令を含むアドホックネットワーク構成命令を、当該第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する端末装置4の基地局通信部42が受信する(ステップS501)。基地局通信部42はアドホックネットワーク構成命令をアドホックネットワーク構成部46へ出力する。アドホックネットワーク構成部46はアドホックネットワーク構成命令から優先パス登録指示命令を取得する(ステップS502)。
アドホックネットワーク構成部46は、その優先パス登録指示命令に自装置が記憶する送信先の端末装置4の端末IDが含まれるかを判定する(ステップS503)。またアドホックネットワーク構成部46は、その優先パス登録指示命令に自装置を示す端末IDが含まれるかを判定する(ステップS504)。アドホックネットワーク構成部46は、ステップS503において優先パス登録指示命令に自装置が記憶する送信先の端末装置4の端末IDが含まれない場合、またはステップS504において優先パス登録指示命令に自装置を示す端末IDが含まれる場合、処理を終了する。
アドホックネットワーク構成部46は、優先パス登録指示命令に自装置を示す端末IDが含まれない場合、その端末IDの前の順番を示す端末IDの端末装置4を新たな通信元の端末装置4、また自装置の端末IDの次の順番を示す端末IDの端末装置4を新たな送信先の端末装置4と判定し、それらの端末IDを自装置で記憶するIDから更新する(ステップS505)。これによりアドホックネットワークNの情報が更新される。
図16はアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第一の図である。
図17はアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第二の図である。
ステップS301からステップS310の処理において、端末制御装置1は、図16で示されるようなアドホックネットワークNを構成する各端末装置4から経路情報を取得しているとする。この場合、端末装置4F、端末装置4H、端末装置4I、端末装置4Jがそれぞれ通信元からパスが張られて経路が集中している端末装置4である。このような場合、例えば、構成命令生成部14は複数の通信元からパスが張られて経路が集中している端末装置4Hにパスを張る接続元の端末装置4G、端末装置4Kをパス変更対象候補と特定する。そして構成命令生成部14はそのパス変更対象候補の中からパス変更対象の端末装置4を特定する。
例えば構成命令生成部14は、アドホックネットワーク構成情報(図8)に含まれる接続可能端末を参照し、端末装置4Gが現在の送信先の接続先(端末装置4H)から他の通信接続可能な端末装置4(端末装置4L)にパスを変更した際のアドホックネットワークNの最終ノードまでの第1Hop数を算出する。また構成命令生成部14は、アドホックネットワーク構成情報(図8)に含まれる接続可能端末を参照し、端末装置4Kが現在の送信先の接続先(端末装置4H)から他の通信接続可能な端末装置4(端末装置4Gまたは端末装置4L)にそれぞれパスを変更した際のアドホックネットワークNの最終ノードまでのHop数のうち最小となる第2Hop数を算出する。構成命令生成部14は第1Hop数と第2Hop数とを比較し、Hop数が少なくなる場合のパスの変更の対象となる端末装置4Kをパス変更対象と特定する。
構成命令生成部14は特定した端末装置4Kの新たな接続先として、経路が集中している端末装置4H以外の通信接続可能な端末装置4Lの端末IDを、端末装置4Kの送信先として特定する。端末装置4F、端末装置4I、端末装置4Jについても同様に処理する。これによりアドホックネットワークNは図17で示すような端末装置4Bは送信先を端末装置4Fから端末装置4Cへ変更し、端末装置4Kは送信先を端末装置4Hから端末装置4Lへ変更し、端末装置4Lは送信先を端末装置4Iから端末装置4Mへ変更し、端末装置4Mは送信先を端末装置4Jから端末装置4Nへ変更したものとなる。
図18はアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第三の図である。
図19はアドホックネットワーク構成処理の処理概要を示す第四の図である。
構成命令生成部は端末装置4が自立してアドホックネットワークNの構成を変更した場合のアドホックネットワークNの構成情報の一部を取得し、その構成情報の一部に基づいて新たなアドホックネットワークNの構成命令を生成してもよい。
例えば図18に示すようにアドホックネットワークNを構成する端末装置4Gが送信先の端末装置4Hの異常または当該端末装置4Hとの通信接続の異常を検知したとする。この場合、端末装置4Gのアドホックネットワーク構成部46は、通信接続可能な周囲の他の端末装置4を探索する。端末装置4Gのアドホックネットワーク構成部46は通信接続可能な周囲の他の端末装置4Kを探索できたとする。この場合、端末装置4Gのアドホックネットワーク構成部46は、図19で示すように端末装置4Kを接続先と特定して、通信接続する。端末装置4Gのアドホックネットワーク構成部46は、経路情報を自ら生成しアドホックネットワークNを用いて端末制御装置1へ送信する。これにより端末制御装置1は新たなアドホックネットワーク構成情報(図8)を生成する。
大規模な災害や事故時に映像等の各種情報を迅速に入手したいとの需要は高い。このために、各種監視カメラ等の端末装置4が設置されているが、端末装置4には、大規模災害時には輻輳や通信規制が発生し、監視局10への情報の伝達が困難になる問題があった。このような問題を解決する技術として、各端末装置4を一時的にルータとして利用する事となり、別途、通信経路を確保する手法がある。しかしながらこのような手法は、基地局装置3を介さずに通信経路が確立できるメリットはあるが、多くの端末装置4が動的に変化するため効率的なネットワーク確立が困難であるとの問題があった。
上述の本実施形態の処理によれば、このような問題を解決する。具体的には、別の端末装置4がアドホックネットワークの通信経路を確立し、端末制御装置1がアドホックネットワークでも全体の状況を把握して、基地局装置3からのビーコン(セル内ブロードキャスト)情報を利用して、アドホックネットワークの再構成を行う。これにより、大規模な災害などの緊急時などの所定のタイミングで、各地点で生成された収集すべき情報をより精度高く監視局などで収集することができる。
図20は端末制御装置の最小構成を示す図である。
端末制御装置1は少なくとも基地局特定部12、構成命令生成部14、端末生成情報取得部15を備える。
基地局特定部12は、基地局装置3のうち端末装置4との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置3Aと、端末装置4の間の通信接続が正常な第二基地局装置3Bとを特定する。
構成命令生成部14は、第一基地局装置3Aの通信可能範囲に位置する複数の端末装置4の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークNの構成命令を生成してそれら端末装置4へ送信する。
端末生成情報取得部15は、アドホックネットワークNを構成する何れか一つまたは複数の端末装置4の生成した生成情報を、アドホックネットワークNと、第二基地局装置3Bの通信可能範囲に位置する端末装置4のうちアドホックネットワークNを構成する端末装置4と直接通信接続できる端末装置4と、第二基地局装置3Bと、を介して取得する。
上述の各装置は内部に、コンピュータを有していてもよい。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われてもよい。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
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み合わ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。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうるが、以下には限られない。
1・・・端末制御装置
2・・・情報収集装置
3・・・基地局装置
4・・・端末装置
11,21,41・・・制御部
12・・・基地局特定部
13・・・情報収集命令部
14・・・構成命令生成部
15・・・端末生成情報取得部
16・・・変更要求部
22・・・情報収集部
42・・・基地局通信部
43・・・アドホック通信部
44・・・情報委託部
45・・・情報受託部
46・・・アドホックネットワーク構成部
47・・・位置検出部

Claims (8)

  1. 通信可能範囲に位置する端末装置との間で通信接続する基地局装置のうち前記端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、前記端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定する基地局特定部と、
    前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して前記端末装置へ送信する構成命令生成部と、
    前記アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の前記端末装置の生成した生成情報を、前記アドホックネットワークと、前記第二基地局装置の通信可能範囲に位置する前記端末装置のうち前記アドホックネットワークを構成する前記端末装置と直接通信接続できる前記端末装置と、前記第二基地局装置と、を介して取得する端末生成情報取得部と、
    を備える端末制御装置。
  2. 前記構成命令生成部は前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの通信経路について、通信元または通信先を複数有さない通信経路となるよう構成した前記構成命令を生成する
    請求項1に記載の端末制御装置。
  3. 前記端末装置の生成した端末生成情報を特定する属性情報を含む情報収集命令を生成し前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置へ送信する情報収集命令部と、を備え、
    前記端末生成情報取得部は、前記属性情報に基づいて選択した前記生成情報を前記端末装置より取得する
    請求項1または請求項2に記載の端末制御装置。
  4. 前記構成命令生成部は前記端末装置が自立して前記アドホックネットワークの構成を変更した場合の前記アドホックネットワークの構成情報の一部を取得し、その構成情報の一部に基づいて新たな前記アドホックネットワークの構成命令を生成する
    請求項1から請求項3の何れか一項に記載の端末制御装置。
  5. 前記構成情報の一部に基づいて前記端末装置を特定し、当該特定の前記端末装置へ前記構成情報の変更要求を生成して送信する変更要求部と、
    を備える請求項4に記載の端末制御装置。
  6. 前記端末生成情報取得部は、情報収集装置が前記第二基地局装置を介して収集した前記生成情報を取得する
    請求項1から請求項5の何れか一項に記載の端末制御装置。
  7. 端末制御装置は、
    通信可能範囲に位置する端末装置との間で通信接続する基地局装置のうち前記端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、前記端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定し、
    前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して前記端末装置へ送信し、
    前記アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の前記端末装置の生成した生成情報を、前記アドホックネットワークと、前記第二基地局装置の通信可能範囲に位置する前記端末装置のうち前記アドホックネットワークを構成する前記端末装置と直接通信接続できる前記端末装置と、前記第二基地局装置と、を介して取得する
    端末制御方法。
  8. 端末制御装置のコンピュータを、
    通信可能範囲に位置する端末装置との間で通信接続する基地局装置のうち前記端末装置との間の単位時間当たりの通信量が通信環境の影響で減少した第一基地局装置と、前記端末装置の間の通信接続が正常な第二基地局装置とを特定する基地局特定手段、
    前記第一基地局装置の通信可能範囲に位置する複数の前記端末装置の直接通信接続により構成されるアドホックネットワークの構成命令を生成して前記端末装置へ送信する構成命令生成手段、
    前記アドホックネットワークを構成する何れか一つまたは複数の前記端末装置の生成した生成情報を、前記アドホックネットワークと、前記第二基地局装置の通信可能範囲に位置する前記端末装置のうち前記アドホックネットワークを構成する前記端末装置と直接通信接続できる前記端末装置と、前記第二基地局装置と、を介して取得する端末生成情報取得手段、
    として機能させるプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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