JP4129020B2 - 通信ネットワークにおける伝送時点の決定方法 - Google Patents
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Description
このクライアント側装置100は、複数のセンサノード1乃至センサノードNの中から、状況情報を提供するセンサノードを検索し、このセンサノードを通じて状況情報の提供をリクエストする。センサノード1乃至センサノードNは、センサフィールド110内の○印に示されるように、センサフィールド110内にランダムに配置されている。センサノード1乃至センサノードNはクライアント側装置100の状況情報のリクエストに応じて周辺の状況情報を収集する。センサノード1乃至センサノードNは、クライアント側装置100から2つ以上の状況情報の伝送をリクエストされると、それに応じて2つ以上の状況情報を伝送する。このとき、AP102は、クライアント側装置100がセンサノード1乃至センサノードNに対して、及びセンサノードがクライアント側装置100に対してメッセージ(パケット)を伝送する際に、メッセージの伝送を仲介する機能を行う。
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、前記収集した状況情報から構成されたパケットを一定のサイズに分割するステップと、前記算出した伝送間隔内で前記分割した状況情報から構成されたパケットを伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、を含み、前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、探索応答パケットを分割する数と、
探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、によって算出する、ことを特徴とする。
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、前記収集した状況情報から構成されたパケットを少なくとも2つの状況情報単位に分割するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記分割した状況情報を伝送するための伝送時点についてランダムに決定するステップと、を含み、前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、探索応答パケットを分割する数と、
探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、によって算出する、ことを特徴とする。
前記センサノードの数と無線チャネルの状態のうち少なくとも1つに応じて前記収集した状況情報の伝送方法を選択するステップと、前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、前記算出した伝送間隔内で前記状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、前記選択した伝送方法により前記決定した伝送時点で前記収集した状況情報を伝送するステップと、を含み、前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、探索応答パケットを分割する数と、探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、 ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、によって算出する、ことを特徴とする。
本実施形態に係る通信ネットワークの構成は、図3に示すように、図1に示す従来技術の通信ネットワークと同様の構成であり、AP1102、クライアント側装置1100、複数のセンサノード101乃至センサノードNを備え、さらに、AP1102及び複数のセンサノード101乃至センサノードNを含んだセンサフィールド1110から構成されている。
また、本発明の実施形態に係わるAP1102は、センサノード101とクライアント側装置1100との間で送受信されるパケットを仲介する機能を有する装置であれば、いずれの装置でもよい。なお、本発明の各実施形態において同等の機能を有する各構成要素については、同一の符号を用いて説明をする。
本発明の実施形態に係る状況情報を伝送する時点を決定する方法は、OSI(Open System Interconnection)階層モデルのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて実施されるものである。
以下、本発明の各実施形態について説明する。
図5は、本発明に係る第1実施形態を示す図である。図5に示すように、本発明に係る通信ネットワーク10は、図2に示す従来の通信ネットワーク1と同様の構成であり、クライアント側装置1100、AP1102、センサノード101乃至センサノードNから構成される。
センサノード101乃至センサノードNのうち、探索リクエストを受信したセンサノードは、探索応答パケットを作成した後、まず、探索応答パケットの伝送間隔を決定し、この伝送間隔内でパケットを伝送する時点をランダムに決定する。
式(2)乃至式(5)は、探索リクエストパケットの再伝送の回数NREから探索応答パケットの受信率α(0から1の間の任意数)を得るための最大伝送間隔を決定する式である。なお、αの値はユーザの設定に応じて調節可能である。つまり、αが小さいほど伝送間隔は短くなり、αが大きいほど伝送間隔は長くなる。
前述の第1実施形態では、ソースノードは、探索応答パケットを分割することなく1個のままで伝送するが、第2実施形態では、ソースノードにおいて探索応答パケットを2つ以上に分割して伝送する方法を提供する。ここで、第1実施形態において説明したように、分割するパケットの数は、式(1)乃至式(6)においてNFRと定義する。なお、探索応答パケットを分割する数は、ユーザの設定により適宜変更可能である。図4に示すように、探索応答パケットは、ヘッダフィールドと複数の状況情報フィールドに区分される。第2実施形態では、ヘッダフィールドに探索応答パケットの分割数に関する情報を付加する構成である。ソースノードにおいて、ヘッダフィールドに付加された探索応答パケットの分割数に関する情報の一部をパケットの先頭に付加する。こうすることで、クライアント側装置1100は、探索応答パケットを分割した形態で受信し、これらを1個の探索応答パケットに組み立てることができる。
図6に示すI部はソースノードでの動作を、II部はクライアント側装置での動作を説明するフローチャートである。
以下、図6のII部に示すフローチャートを参照しつつ、クライアント側装置1100での動作について説明する。
まず、S506において、クライアント側装置1100は、AP1102から分割した探索応答パケットを受信する。次に、S508において、クライアント側装置1100は受信した、分割した探索応答パケットの情報が解釈可能であるかを判断する。つまり、AP1102から受信した、分割した探索応答パケットを組み立て、そこから必要な情報が取得できるか否かについて判断する。判断の結果、解釈可能であればS514に移動して処理を終了する。読み取りが不可能な場合はS510に進む。
この探索リクエストパケットの再伝送を判断する別の方法として、クライアント側装置1100では、受信した探索応答パケットのうち解釈可能な探索応答パケットの数を算出し、算出した値と所定の値(閾値など)とを比較するなどして、探索リクエストパケットを再伝送するか否かを決定することもできる。例えば、算出した値が所定の値より小さい場合のみ、探索リクエストパケットを再伝送する。この場合、AP1102は探索リクエストパケットをマルチキャストする。
以下、本発明に係る第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に探索応答パケットを分割し、伝送する方法を提供する。ただし、第2実施形態と異なる点として、探索応答パケットを分割する場合、有意な単位をもって分割する。
図7は、状況情報フィールドを有意な単位に分割する方法を説明するフローチャートである。この場合、有意な単位は2つ以上の状況情報フィールドで構成してもよい。ソースノードが状況情報フィールドを2つ以上含むように探索応答パケットを分割して伝送すれば、パケットの分割数を低減することができるためである。
図7に示すI部はソースノードでの動作を、II部はクライアント側装置での動作を説明するフローチャートである。
ソースノードは、まず、S600において探索応答パケットを生成する。次に、S602において、生成した探索応答パケットを有意な単位に分割する。なお、ここでいう有意な単位とは、前述の通り、探索応答パケットを分割する状況情報フィールド単位を指す。続いて、ソースノードは、S604において、分割したパケットを、第1実施形態と同様の方法で伝送時点をランダムに決定し、この伝送時点に基づいてAP1102に伝送する。S606において、クライアント側装置1100は、AP1102から分割したパケットを受信する。第3実施形態では、探索応答パケットを有意な単位に分割しているため、クライアント側装置1100は、受信した探索応答パケットを解釈することが可能である。
具体的には、第1実施形態に記載の方法では、ソースノードは探索応答パケットを分割することなく1個のパケットのままで伝送し、第2実施形態に記載の方法では、ソースノードは2個以上に分割した探索応答パケットを伝送し、さらに、第3実施形態に記載の方法では、ソースノードは2個以上の有意な状況情報フィールド単位に分割した探索応答パケットを伝送する。
この場合、AP1102に状況情報を伝送するセンサノードの数に応じて、状況情報を伝送する条件を3つ以上のカテゴリに分類する。これは、AP1102に状況情報を伝送するセンサノードの数が増加するほど、AP1102で損失する状況情報の量も増加するため、センサノードの数に応じて最適な伝送方法を選択することにより、最適な状況情報の伝送を実現するためである。
ここでは、状況情報を伝送するセンサノードの数に応じて、状況情報を伝送する条件を3つのカテゴリに区分した場合を例示的に説明する。
102 センサノード
N センサノード
1100 クライアント側装置
1102 AP
S400 探索リクエストパケットの伝送
S402 探索リクエストパケットの伝送
S404 探索応答パケットの伝送
S406 探索応答パケットの伝送
S408 探索応答パケットの伝送
S410 探索応答パケットの伝送
S412 探索応答パケットの伝送
S414 探索応答パケットの伝送
Claims (16)
- クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも1つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、OSIのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、を含み、
前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、
探索応答パケットを分割する数と、
探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、
ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、
によって算出する、ことを特徴とする伝送時点の決定方法。 - 前記伝送間隔は、前記状況情報の損失率に応じて決定されることを特徴とする請求項1に記載の伝送時点の決定方法。
- 前記クライアント側装置は、前記センサノードのうち、前記状況情報を伝送したセンサノードの数を算出し、前記算出したセンサノードの数が所定の値より小さければ前記状況情報の再伝送をリクエストすることを特徴とする請求項1に記載の伝送時点の決定方法。
- 前記状況情報の再伝送がリクエストされた場合に、前記センサノードは前回に決定した決定時点で収集した状況情報を再伝送することを特徴とする請求項3に記載の伝送時点の決定方法。
- 少なくとも2つの前記収集した状況情報を1個のパケットで前記アクセスポイントに伝送することを特徴とする請求項1に記載の伝送時点の決定方法。
- クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも1つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、OSIのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記収集した状況情報から構成されたパケットを一定のサイズに分割するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記分割した状況情報から構成されたパケットを伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、を含み、
前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、
探索応答パケットを分割する数と、
探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、
ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、
によって算出する、ことを特徴とする伝送時点の決定方法。 - 前記ランダムに決定した伝送時点で前記分割した状況情報から構成されたパケットを順次伝送するステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の伝送時点の決定方法。
- 前記クライアント側装置は、前記分割したパケットを受信し、前記分割したパケットを組み立て、前記組み立てたパケットが解釈可能であるか否かを判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項7に記載の伝送時点の決定方法。
- 前記組み立てたパケットが解釈できない場合に、前記クライアント側装置は、前記アクセスポイントに対して状況情報再伝送のリクエストをユニキャストすることを特徴とする請求項8に記載の伝送時点の決定方法。
- クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも1つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、OSIのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記収集した状況情報から構成されたパケットを少なくとも2つの状況情報単位に分割するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記分割した状況情報を伝送するための伝送時点についてランダムに決定するステップと、を含み、
前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、
探索応答パケットを分割する数と、
探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、
ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、
によって算出する、ことを特徴とする伝送時点の決定方法。 - 前記クライアント側装置は、前記状況情報単位に分割したパケットを受信し、前記状況情報単位に分割したパケットを組み立て、前記組み立てたパケットが解釈可能であるか否かを判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項10に記載の伝送時点の決定方法。
- 前記組み立てたパケットが解釈できない場合に、前記クライアント側装置は前記アクセスポイントに状況情報の再伝送のリクエストをユニキャストすることを特徴とする請求項11に記載の伝送時点の決定方法。
- 前記センサノードが前記状況情報から構成されたパケットを前記状況情報単位に分割するとき、複数の状況情報単位と、分割数に関する情報を有するヘッダフィールドに分けて分割する
ことを特徴とする請求項10に記載の伝送時点の決定方法。 - 前記ヘッダフィールドは分割数に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項13に記載の伝送時点の決定方法。
- クライアント側装置、周辺の状況情報を収集する少なくとも1つのセンサノード、及び前記センサノードから伝達された前記状況情報を前記クライアント側装置に伝送するアクセスポイントを備え、OSIのプロトコルレイヤのうちセッションレイヤ上で動作する通信システムにおいて、前記センサノードが収集した状況情報を伝送する時点を決定する方法であって、
前記センサノードの数と無線チャネルの状態のうち少なくとも1つに応じて前記収集した状況情報の伝送方法を選択するステップと、
前記収集した状況情報を伝送するための伝送間隔を算出するステップと、
前記算出した伝送間隔内で前記状況情報を伝送するための伝送時点をランダムに決定するステップと、
前記選択した伝送方法により前記決定した伝送時点で前記収集した状況情報を伝送するステップと、を含み、
前記伝送間隔を、探索リクエストパケットの伝送時点から、探索応答パケットの受信時点までの時差と、
探索応答パケットを分割する数と、
探索リクエストパケットと探索応答パケットの送受信が行なわれる1回の探索過程において、近傍のノードからの探索応答パケットを受信できる確率と、
ユーザ設定に応じて調節可能な探索応答パケットの受信率と、
によって算出する、ことを特徴とする伝送時点の決定方法。 - 前記選択した伝送方法は、少なくとも1つの前記収集した状況情報を含んでいるパケットを伝送する方法と、少なくとも1つの前記収集した状況情報を含んでいるパケットを一定のサイズに分割して伝送する方法と、少なくとも1つの前記収集した状況情報を含んでいるパケットを少なくとも2つの状況情報単位に分割して伝送する方法を含むことを特徴とする請求項15に記載の伝送時点の決定方法。
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