JP2867979B2 - 移動体無線中継通信方法及び移動体無線中継通信システム - Google Patents

移動体無線中継通信方法及び移動体無線中継通信システム

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JP2867979B2
JP2867979B2 JP30919896A JP30919896A JP2867979B2 JP 2867979 B2 JP2867979 B2 JP 2867979B2 JP 30919896 A JP30919896 A JP 30919896A JP 30919896 A JP30919896 A JP 30919896A JP 2867979 B2 JP2867979 B2 JP 2867979B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各ノードの位置が
不明又は保全上で隠蔽されている場合、かつ、全メッセ
ージを無条件で中継する場合にメッセージを各ノードが
中継すべきか否かの判定を行ってメッセージを中継(無
線送受信)する移動体無線中継通信方法及び移動体無線
中継通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、移動体無線通信システムにおける
メッセージ中継は、特開平4−133528号公報及び
特開平4−133529号公報に記載されているよう
に、ルートテーブルなどを用いて、そのルーティングル
ートを設定するようにしている。これは固定通信路の部
分のルーティングのみを対象としており、移動通信路に
は対応していない。
【0003】図5は従来例の移動体無線通信システムに
おける中継を説明するための図である。図5(a)は、
固定通信路を含まない移動体無線通信システムであり、
送信元ノード1に対して各ノード2の位置が不明又は保
全上で隠蔽されている場合でも、各ノード2が見通し範
囲3内にあることが判明している場合は中継を行わな
い。すなわち、送信元ノード1と各ノード2間での直接
無線通信が行われる。
【0004】また、図5(b)において、送信元ノード
1に対して各ノード2の位置が不明又は保全上で隠蔽さ
れている場合や、見通し範囲3の外に各ノード2が存在
する可能性がある場合は、送信先のノードが見通し範囲
3の内又は外に存在するかが不明であるため、全メッセ
ージを無条件で中継する。この場合、メッセージが中継
された方向及び距離を考慮せずに無条件に全メッセージ
を中継するため、次に説明するように、その中継される
メッセージが必要以上に増加する。
【0005】図6は従来例にあって無条件に全メッセー
ジを中継する際のメッセージの増加を説明するための図
であり、図7は無条件に全メッセージを中継する際の他
のメッセージの増加を説明するための図である。図6
(a)(b)において、一つのノードの見通し範囲内に
平均でn個のノードがある場合、i回中継される無条件
の中継通信では、i回目のメッセージ数は約ni個にな
る。この中には図6(a)(b)に示すように、中継方
向が折り返され、方位的に意味のないメッセージ中継が
発生してしまう。また、図7(a)(b)において、こ
の場合、同じ方向に存在する遠方のノードが存在するた
め、距離的に意味のないメッセージ中継が発生してしま
う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように上記従来例
では、メッセージが中継された方向及び距離を考慮せず
に無条件に全メッセージを中継するため、中継されるメ
ッセージが必要以上に増加する欠点がある。
【0007】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、各ノードの位置が不明又は
保全上で隠蔽され、かつ、全メッセージを無条件で中継
する場合に、ノード間の方位、距離及び角度を算定し
て、受信したメッセージを中継するか否かを判定できる
ようになり、不要なメッセージ中継が排除されて、その
通信資源の有効活用が可能になる移動体無線中継通信方
法及び移動体無線中継通信システムの提供を目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項1記載の発明は、各ノードの位置が不明又は
保全上で隠蔽された移動体無線中継通信方法において、
全メッセージを無条件で中継する場合、受信メッセージ
から現在及び過去のノード位置の方位を算定し、かつ、
距離及び角度を算定し、この距離及び角度を個々の無線
中継通信システムごとに定められる距離及び角度の閾値
と比較して受信したメッセージを中継するか否かを判定
して、不要なメッセージ中継を排除する方法としてあ
る。
【0009】請求項2記載の移動体無線中継通信システ
ムは、メッセージ電波を受信するメッセージ受信手段
と、メッセージ受信手段で受信したメッセージ中の過去
の中継ノード位置及び現在の自己位置に基づいてノード
間のベクトルを算定するベクトル算定手段と、ベクトル
算定手段で算定したベクトルの大きさの距離を算定する
距離算定手段と、ベクトル算定手段で算定したベクトル
及び距離算定手段からのベクトルの大きさの距離のデー
タに基づいてベクトルの成す角度を算定する角度算定手
段と、距離算定手段からのベクトルの大きさの距離及び
角度算定手段からのベクトルの成す角度のデータに基づ
いて受信したメッセージを中継すべきか否かを判定する
中継判定手段と、中継判定手段でメッセージを中継する
と判断した場合に受信したメッセージを無線送信するメ
ッセージ送信手段とを備える構成としてある。
【0010】請求項3記載の移動体無線中継通信システ
ムは、前記中継判定手段が、ベクトルの大きさの距離及
びベクトルの成す角度を、予め設定した個々の無線中継
通信システムごとに定められる距離及び角度の閾値と比
較して、受信したメッセージを再び中継するか否かの判
定を行う構成としてある。
【0011】請求項4記載の移動体無線中継通信システ
ムは、前記距離算定手段が、入力ベクトルを(a,b)
として、ベクトルの大きさの距離を(a2+b2)1/
2で算定する構成としてある。
【0012】請求項5記載の移動体無線中継通信システ
ムは、前記角度算定手段が、中継ノード位置間のベクト
ルの大きさを(a1,b1)、c1、(a2,b2)、
c2として、ベクトルの成す角度をcos−1(a1×
a2+b1×b2)/c1/c2で算出する構成として
ある。
【0013】このような構成の移動体無線中継通信方法
及び移動体無線中継通信システムは、受信メッセージか
ら現在及び過去のノード位置の方位、距離及び角度を算
定している。この算定された距離及び角度と、個々の無
線中継通信システムごとに定められた距離及び角度の閾
値とを比較して、受信したメッセージを中継すべきか否
かを判定している。この結果、各ノードの位置情報が不
明又は保全上で隠蔽されている場合、かつ、全メッセー
ジを無条件で中継する場合に不要なメッセージ中継が発
生しなくなり、その通信資源の有効活用が可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の移動体無線中継通
信方法及び移動体無線中継通信システムの実施の形態を
図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の移動体
無線中継通信システムの実施形態における構成を示すブ
ロック図である。図1の移動体無線中継通信システム
は、受信アンテナArが受信したメッセージ電波の受信
信号を復調処理したメッセージデータを送出するメッセ
ージ受信部1と、このメッセージ受信部1からのメッセ
ージデータに基づいて過去の中継ノード位置及び自己位
置のベクトルを算出するベクトル算定部2とを有してい
る。
【0015】さらに、この移動体無線中継通信システム
は、ベクトル算定部2から入力されたベクトルの大きさ
(距離)を算定する距離算定部3と、このベクトル算定
部2から入力されたベクトル及び距離算定部3から入力
されたベクトルの大きさから角度を算定する角度算定部
4と有している。また、受信したメッセージを再び中継
するか否かの判定を行うリレー判定部5と、このリレー
判定部5で中継すると判定したメッセージを送信アンテ
ナAtを通じて送信するメッセージ送信部6とを有して
いる。
【0016】図2はメッセージの構成を示す図であり、
図3は中継ノード1,2の位置を説明するための図であ
る。図2及び図3において、このメッセージは送信メッ
セージとともに、中継ノード位置1及び中継ノード位置
2のデータから構成されている。中継ノード位置1に
は、そのメッセージを最後に中継した中継ノード2の位
置情報が付される。また、中継ノード2位置には、その
メッセージを最後から2番目に中継した中継ノードの位
置情報が付されている。
【0017】次に、この実施形態の動作について説明す
る。受信アンテナArでメッセージ電波が受信され、こ
の受信信号がメッセージ受信部1に入力される。メッセ
ージ受信部1では、高周波増幅、周波数変換、中間周波
増幅及び復調などを処理して図2に示すメッセージデー
タをベクトル算定部2及びメッセージ送信部6へ出力す
る。
【0018】ベクトル算定部2では、予め判明している
自己位置及び図2に示すメッセージデータに含まれてい
る中継ノード位置1及び中継ノード位置2のデータによ
って、中継ノード位置2から中継ノード位置1へのベク
トルを算出して距離算定部3及び角度算定部4へ出力
し、さらに、ベクトル算定部2は、自己位置及びメッセ
ージに含まれている中継ノード位置1及び中継ノード位
置2のデータによって、中継ノード位置1から自己位置
のベクトルを算出して距離算定部3及び角度算定部4へ
出力する。
【0019】以下、ノードの位置を(x,y)で示す。
自己位置を(x1,y1)で示し、中継ノード位置1を
(x2,y2)で示す。また、中継ノード位置2を(x
3,y3)で示す。さらに、中継ノード位置2から中継
ノード位置1のベクトルを(x2−x3,y2−y3)
で示し、中継ノード位置1から自己位置のベクトルを
(x1−x2,y1−y2)で示す。
【0020】距離算定部3では、ベクトル算定部2から
入力されたベクトルの大きさ、すなわち、中継ノード位
置2から中継ノード位置1までの距離及び中継ノード位
置1から自己位置までの距離を算定して角度算定部4及
びリレー判定部5へ出力する。ここでのベクトルの大き
さが次式(1)で算定される。ただし、(a,b)は入
力ベクトルである。 ベクトルの大きさ(距離)=(a2+b2)1/2 …(1)
【0021】角度算定部4では、ベクトル算定部2が算
定した中継ノード位置2から中継ノード位置1のベクト
ル及び中継ノード位置1から自己位置のベクトルととも
に、距離算定部3が算定した中継ノード位置2から中継
ノード位置1のベクトルの大きさ、及び、中継ノード位
置1から自己位置のベクトルの大きさに基づいて、中継
ノード位置2から中継ノード位置1のベクトルの成す角
度と中継ノード位置1から自己位置のベクトルの成す角
度とを算定する。
【0022】この角度の算定は次式(2)で表される。
ここでは中継ノード位置2から中継ノード位置1のベク
トルを(a1,b1)で示し、中継ノード位置2から中
継ノード位置1のベクトルの大きさをc1で示す。ま
た、中継ノード位置1から自己位置のベクトルを(a
2,b2)で示し、中継ノード位置1から自己位置のベ
クトルの大きさをc2で示す。 角度=cos−1(a1×a2+b1×b2)/c1/c2…(2)
【0023】リレー判定部5では、距離算定部3が算定
した中継ノード位置1から自己位置までの距離及び角度
算定部4が出力した中継ノード位置2から中継ノード位
置1のベクトル、及び、中継ノード位置1から自己位置
のベクトルとの成す角度を閾値と比較する。すなわち、
距離算定部3で算定した距離及び角度算定部4で算定し
た角度を個々の無線中継通信システムごとに定められる
距離及び角度の閾値と比較する。この比較で受信したメ
ッセージを再び中継するか否かを判定してメッセージ送
信部6へ出力する。
【0024】図4はリレー判定部5での再び中継するか
否かを判定する例を説明するための図である。図4にお
いて、ノードAからノードBを経たメッセージの中継
は、距離及び角度の閾値以上の斜線部分におけるノード
のみとなる。なお、従来はノードAからノードBを経た
メッセージの中継をノードBの見通し範囲内の全ノード
が行っていた。
【0025】メッセージ送信部6は、リレー判定部5で
中継が必要であると判定されたメッセージを送信する。
この送信時には中継ノード位置1の位置情報を中継ノー
ド位置2へ付加し、また、自己位置情報を中継ノード位
置1に付加して送信する。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1〜5記載の移動体無線中継通信方法及び移動体無線中
継通信システムによれば、受信メッセージから算定した
現在及び過去のノード位置の距離及び角度を、個々の無
線中継通信システムごとに定められた距離及び角度の閾
値と比較して、受信したメッセージを中継すべきか否か
を判定している。
【0027】この結果、各ノードの位置情報が不明又は
保全上で隠蔽され、全メッセージを無条件で中継する場
合に、不要なメッセージ中継が確実に除去できるように
なり、その通信資源の有効活用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動体無線中継通信システムの実施形
態における構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態にあってメッセージの構成を示す図で
ある。
【図3】(a)及び(b)は、実施形態にあってそれぞ
れ中継ノードの位置を示す図である
【図4】実施形態にあって再中継するか否かの判定例を
説明するための図である。
【図5】(a)及び(b)は、従来例の移動体無線通信
システムにおける中継を説明するための図である。
【図6】(a)及び(b)は、従来例の無条件に全メッ
セージを中継する際のメッセージの増加を説明するため
の図である。
【図7】(a)及び(b)は、従来例の無条件に全メッ
セージを中継する際の他のメッセージの増加を説明する
ための図である。
【符号の説明】
1 メッセージ受信部 2 ベクトル算定部 3 距離算定部 4 角度算定部 5 リレー判定部 6 メッセージ送信部 Ar 受信アンテナ At 送信アンテナ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各ノードの位置が不明又は保全上で隠蔽
    された移動体無線中継通信方法において、 全メッセージを無条件で中継する場合、受信メッセージ
    から現在及び過去のノード位置の方位を算定し、かつ、
    距離及び角度を算定し、この距離及び角度を個々の無線
    中継通信システムごとに定められる距離及び角度の閾値
    と比較して受信したメッセージを中継するか否かを判定
    して、不要なメッセージ中継を排除することを特徴とす
    る移動体無線中継通信方法。
  2. 【請求項2】 メッセージ電波を受信するメッセージ受
    信手段と、 前記メッセージ受信手段で受信したメッセージ中の過去
    の中継ノード位置及び現在の自己位置に基づいてノード
    間のベクトルを算定するベクトル算定手段と、 前記ベクトル算定手段で算定したベクトルの大きさの距
    離を算定する距離算定手段と、 前記ベクトル算定手段で算定したベクトル及び距離算定
    手段からのベクトルの大きさの距離のデータに基づいて
    ベクトルの成す角度を算定する角度算定手段と、前記距
    離算定手段からのベクトルの大きさの距離及び前記角度
    算定手段からのベクトルの成す角度のデータに基づいて
    受信したメッセージを中継すべきか否かを判定する中継
    判定手段と、 前記中継判定手段でメッセージを中継すると判断した場
    合に受信したメッセージを無線送信するメッセージ送信
    手段と、 を備えることを特徴とする移動体無線中継通信システ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記請求項2記載の移動体無線中継通信
    システムにおいて、中継判定手段が、ベクトルの大きさ
    の距離及びベクトルの成す角度を、予め設定した個々の
    無線中継通信システムごとに定められる距離及び角度の
    閾値と比較して、受信したメッセージを再び中継するか
    否かの判定を行うことを特徴とする移動体無線中継通信
    システム。
  4. 【請求項4】 前記請求項2記載の移動体無線中継通信
    システムにおいて、距離算定手段は、入力ベクトルを
    (a,b)として、ベクトルの大きさの距離を(a2+
    b2)1/2で算定することを特徴とする移動体無線中
    継通信システム。
  5. 【請求項5】 前記請求項2記載の移動体無線中継通信
    システムにおいて、角度算定手段は、中継ノード位置間
    のベクトルの大きさを(a1,b1)、c1、(a2,
    b2)、c2として、ベクトルの成す角度をcos−1
    (a1×a2+b1×b2)/c1/c2で算出するこ
    とを特徴とする移動体無線中継通信システム。
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