JP5495724B2 - 複数のノードから成る無線マルチホップネットワークにおいて警報パケットをブロードキャストする方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、包括的には無線マルチホップブロードキャストネットワークに関し、より詳細には、競合制御における距離を暗示する情報を使用してマルチホップブロードキャストネットワークにおいて警報パケットをブロードキャストすることに関する。

複数のノードから成る無線アドホックネットワークは、警報パケット内で重要な安全情報を広めることができる。これらのノードは車両内に組み込まれている可能性がある。警報を使用して、緊急応答資源をトリガすることができる。たとえば、ネットワークは、事故、故障車両、又は道路障害物のような異常な事象を近くの車両内の運転手に通知することができる。車両に無線ノードが備え付けられている場合、情報を容易にブロードキャストすると共に道路に沿って伝搬することができる。

ロケーションベースの多元接続が、非特許文献１によって記載されている。このネットワークは、複数の街区に分割される都市における履歴傾向に基づく優先スケジューリングを使用し、所定の時間スロットの間に特定の区画内の車両がブロードキャストする。これは、警報パケットに関して、多元接続競合の確率を低減する。

ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格では、ランダムバックオフ時間が一様確率分布関数から選択され、該ランダムバックオフ時間は、ノードのロケーション又はノードが有し得る任意の他の特性には依存しない。この方法はパケット衝突の確率を最小化することができるが、カバレッジ領域の拡張を加速するのに役立たない。また、距離ベースの優先順位付けが欠けていることによって、ブロードキャストフラッディング制御も困難になる。

エッジ認識エピデミックプロトコル（Edge-aware epidemic protocol）が、非特許文献２によって記載されている。最大バックオフ時間は、情報のソースからより遠く離れている車両の方へ指数関数的にバイアスされる。具体的には、最大バックオフ時間は、遠方ノードではバックオフ時間がより短くなるように調整される。次いで、実際のバックオフ時間が、間隔［０，最大バックオフ時間］内で一様分布からランダムに選択される。

最大バックオフ時間は、同様の割合の順方向パケット及び逆方向パケットを受信するノードの方へ指数関数的にバイアスすることもでき、ここで、順方向パケットはソースから離れていくパケットを表し、逆方向パケットはソースの方へ向かうパケットを表す。実際のバックオフ数を選択するために一様分布を使用することは次善である。

Mangharam他著「Bounded-Latency Alerts in Vehicular Networks」（Proc. IEEE Mobile Networking for Veh. Env., May 2007） Nekovee他著「Reliable and Efficient Information Dissemination in Intermittently Connected Vehicular Adhoc Networks」（Proc. IEEE Veh. Tech. Conf., April 2007）

本発明の実施の形態は、複数のノードから成る無線マルチホップネットワークにおいて警報パケットを再ブロードキャストする間の衝突の確率を最小化する方法及びシステムを提供する。本方法は、ソースノードと受信ノードとの間の距離又は距離を暗示する情報に従って優先順位をノードに割り当て、すなわち、距離が大きければ大きいほど、優先順位は高くなる。より高い優先順位を有するノードは、より低い優先順位を有するノードの前にパケットを再ブロードキャストする。特定のノードは、より高い優先順位を有する別のノードが既にパケットを再ブロードキャストしたと判断する場合、再ブロードキャストせず、それによって、衝突の確率を低減する。

１つの実施の形態では、本方法は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を使用して距離を求める。別の実施の形態は、受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）を使用する。ビーコン信号も使用することができる。ＲＳＳＩは、受信無線信号の電力の測定値であり、概して距離の或る累乗に反比例する。

本発明の着想は、ソースノードから最も遠いノードが最初に送信を行う場合、カバレッジ領域が可能な限り迅速に拡張され、パケット衝突が最小限に抑えられるということである。

本発明の実施の形態による、ネットワーク内のソースから警報パケットをブロードキャストすることの概略図である。 本発明の実施の形態による、パケットを再ブロードキャストすることの概略図である。 衝突を伴わない、距離ベースのブロードキャスト競合制御のタイミング図である。 衝突を伴う、距離ベースのブロードキャスト競合制御のタイミング図である。 再ブロードキャストプロセスの状態図である。 ブロードキャスト競合制御がＧＰＳ信号を使用する場合の警報パケットのブロック図である。 距離情報を使用する推測領域のブロック図である。 警報パケットを受信した後の判定プロセスの流れ図である。 ＲＳＳＩを使用するブロードキャスト競合制御をサポートする警報パケット構造の一例の図である。 ＲＳＳＩが使用される場合の受信警報パケットを処理するための判定ルーチンの図である。 最小受信機感度が−８５ｄＢｍであり且つ最大ブロードキャスト電力が３３ｄＢｍであると仮定した場合の、異なる経路損失指数αに関するＲＳＳＩの関数としての推測ロケーションインデックスのグラフである。 警報パケットのソースに対するノードの推測ロケーションを所与とした場合の、特定のバックオフ時間において警報パケットを再ブロードキャストする確率を表す表である。

優先順位付けされたブロードキャスト競合制御
本発明の実施の形態は、複数のノードから成る無線マルチホップネットワークにおいて、最初はソースノードによってブロードキャストされた警報パケットを再ブロードキャストする間の衝突の確率を最小化する方法及びシステムを提供する。

警報パケットがブロードキャストされるとき、各受信ノードは、該パケットが再ブロードキャストされるべきか否かを判断する。受信ノードは、パケットの第１の受信コピーを再ブロードキャストするのみである。本発明において規定される場合、受信ノードはパケットの復号に成功する。ノードはまず、ロケーション情報又は受信信号強度に基づいてソースノードに対する距離を求める。次いで、ノードは最適分布からバックオフ時間を選択する。最適分布は、再ブロードキャストの間の衝突の確率を最小化し、ソースからより離れているノードにより高い優先順位を与える、すなわち、これらのノードはより早い時刻にブロードキャストする。

１つの実施の形態では、全地球測位システムを使用して、ノードの絶対ロケーションが求められる。ソースノード又は中継ノードの絶対ロケーションはパケット内に格納される。次いで、実際のロケーションを使用して、ノード間の絶対距離を求めることができる。

別の実施の形態では、受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）を使用して、相対ロケーションが求められる。特定の受信信号電力に関して、受信ノードパケットはソースノードに対する相対距離を推測することができる。

図１Ａは、車両１２０を含む道路１１０の一部を示す。各車両はノード（送受信機）を備える。見てとれるように、２つの車両が事象１０１下にあり、これによって、これらの車両のうちの一方が警報パケットをブロードキャストする。本明細書において、車両及びノードという用語は交換可能に使用される。ノード１３０は、警報パケットをブロードキャストするためのソースである。パケットは、ブロードキャスト範囲１４０で全ての車両によって受信される。領域１５０内の車両内のノードは、パケットが道路に沿って伝搬されることができるようにパケットを再ブロードキャストすることを要求される候補セットである。しかしながら、再ブロードキャストは衝突及びネットワーク輻輳をもたらす可能性がある。

図１Ｂは、候補セット１５０内の車両ごとのブロードキャスト範囲１４０を示す。従来の搬送波感知多重衝突（ＣＳＭＡ）動作下では、セット１５０内の車両のブロードキャスト範囲は重なり合う。したがって、衝突は、全てのノードが同様のバックオフ時間で再ブロードキャストする場合にあり得る。道路上の車両の数が大きい場合、再ブロードキャストは急速に、パケット輻輳と、ブロードキャストチャネルがアイドルになるまでの過度な待機時間に起因する遅延とをもたらす。

全てのノードが、再ブロードキャストの前にランダムバックオフを行う。ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ標準規格及びＩＥＥＥ Ｐ１６０９標準規格は、車両環境における無線アクセス（wireless access in a vehicular environment）（WAVE）を提供する。これらの標準規格は、共通のチャネル上でのパケット交換のためのＣＳＭＡを指定している。パケットを受信した各車両は、まずランダムな時間期間待機し、次いで、チャネルを感知して、該チャネルに他のパケットが無いことを確認する。これが該当する場合、車両は送信を行うことができ、そうでない場合、車両は、チャネルを再感知する前に別のランダムな期間にわたって待機する。

図２Ａ及び図２Ｂは、絶対距離又は相対距離のいずれかを使用する、マルチホップブロードキャストネットワークにおける距離ベースのブロードキャスト競合制御を示す。図２Ａでは、ソースは、所定のブロードキャスト電力を使用してパケットをブロードキャストする。警報パケットがノード１、２、及び３によって受信される。ノード４及び５はブロードキャスト範囲外にある。

ノード１、２、及び３はそれぞれのバックオフ値を求める。この例では、候補セット内のノード３がソースから最も遠く離れている。ノード３は１のバックオフ値を選択し、この値は、ノード１及び２によって選択される値と比較して最も小さい値である。したがって、ノード３が、自身のバックオフ値に関連付けられる時間長にわたって待機した後、警報パケットを最初に再ブロードキャストする。ノード１及び２がノード３によってブロードキャストされた警報パケットを受信すると、ノード１及び２は、警報パケットが、ソースからより遠く離れているノードによって既に再ブロードキャストされたと判断する。したがって、ノード１及び２はもはや再ブロードキャストせず、衝突を最小限に抑え、帯域幅を低減する。ノード４及び５は、ノード３からパケットを受信し、同様にそれぞれのバックオフ値を求める。

図２Ｂにおける例では、ノード１、２、及び３は警報パケットをソースから受信する。ノード２及び３の双方は２のバックオフ値を選択する。結果として、双方のノードが警報パケットを再ブロードキャストするときに衝突が生じる。ノード２及び３がブロードキャストしている間、ノード１は、自身のバックオフタイマを一時停止し、ブロードキャストが終了してチャネルが空くのを待機する。ブロードキャストが終了した後、ノード１はパケットを受信していない。したがって、ノード１は、自身のバックオフタイマのデクリメントを再開し、そして、タイマが切れると警報パケットを再ブロードキャストする。ノード２及び３の双方はノード１からのパケットを破棄する。これは、ノード２及び３は既にパケットを受信したためである。しかしながら、ノード４は警報パケットを初めて受信し、幾らかのバックオフ時間の後、パケットを再ブロードキャストする。

双方の例が、推測距離に基づく優先順位付けされたブロードキャスト競合制御を達成する幾つかの基本的技法を示す。ノードが警報パケットを受信すると、該ノードはまず、２つの方法のいずれか又は何らかの組み合わせ（たとえば、２つの方法によって与えられる最大値、重み付き平均、又は最小値）を使用して、分散した状態で（in a distributed manner）、ブロードキャストノードに対する推測距離を推定する。推測距離に基づいて、ノードは、確率分布関数（ｐｄｆ）を使用してバックオフ値を選択する。ｐｄｆは、ブロードキャスタからより遠いノードにより高い優先順位を与え、換言すると、ｐｄｆは非一様である。優先順位は、ブロードキャスト信号の最大距離又は範囲から独立することができることに留意されたい。

状態機械
図３は、本発明の実施の形態による方法に関する状態機械を示す。ノードが警報パケットを受信すると、該ノードは、感知／アイドル状態３１０からパケット復号状態３２０まで遷移する。ノードが、パケットが再ブロードキャストされる必要がないと判断すると、該ノードは感知／アイドル状態に遷移して戻る。そうでない場合、ノードは、特定のバックオフ時間を使用してパケットを再ブロードキャストする。次いで、ノードはバックオフ状態３３０まで遷移して、バックオフ時間がゼロに達するまでのバックオフ時間のデクリメントを開始する。バックオフ時間がゼロになった時点で、ノードはパケットを再ブロードキャストして（３４０）、感知／アイドル状態に遷移する。

バックオフ時間がデクリメントしている間、他のノードがパケットをブロードキャストする場合があり、チャネルは空いていなく、ノードはブロードキャストを感知する。この場合、ノードはバックオフ状態からバックオフ一時停止状態３５０まで遷移し、パケットを復号しようと試みる。バックオフ一時停止状態では、バックオフ値は変化しない。

パケットの復号に成功し、且つ、パケットのコンテンツが既に受信された警報メッセージ、すなわちノードによって送信されるパケットと同じである場合、ノードはパケットを破棄し（３６０）、パケットをブロードキャストせずに感知／アイドル状態に遷移する。そうでない場合、チャネルが再び空いた後、ノードはバックオフ状態に再び入り、バックオフタイマをデクリメントする。

ノードがパケットを破棄する（３６０）上記のケースでは、幾つかの他のノードがこのノードに依拠して再ブロードキャストする場合があり、それによってその他のノードが警報メッセージを受信し得る可能性がある。このケースは、ノードが、メッセージを破棄するノードのカバレッジ領域内にいる場合にのみ生じる。したがって、効率（警報メッセージ伝搬のための時間）と信頼性（全てのノードへのメッセージの配信）との間のトレードオフが存在する。次いで、ノードが再ブロードキャストされた別のノードを受信する場合であっても、該ノードが警報メッセージを再ブロードキャストすることを可能にすることは妥当であり得る。具体的には、状態３５０から３６０への遷移を図３から省くことができ、３５０から３３０への遷移は常に、チャネルが空くときに生じる。

ＧＰＳ位置に基づく方法
図４Ａは、ＧＰＳ位置システムに基づく警報パケットのコンテンツ４００を示す。コンテンツは、ソースＩＤ４１０、ソースロケーション４２０、シーケンス番号４３０、最後のノードのロケーション４４０、及びコンテンツ４５０を含む。ソースＩＤ及びシーケンス番号を使用して、警報パケットが既に受信されたか否かが判断される。最後のノードは以下において説明する。パケットがソースノードによってブロードキャストされる場合、ソースノード及び最後のノードのロケーションは同じである。ビーコンを使用するシステムのような他の測位システムを使用することができることに留意されたい。

図４Ｂに示されるように、２つの再ブロードキャスト領域４６１及び４６２への分割を行う。各領域は、最後のノードに対する距離に従ってｍ個の異なるゾーン４６３に分割され、ここで、ｍは１よりも大きい整数である。この実施の形態において、伝搬メカニズムは双方のブロードキャスト領域４６１及び４６２において同じであると仮定する。システムが２つの領域のうちの一方のみにおいて情報を広めることが好ましいと判定した場合、追加のフィルタリング及び確率的バイアスメカニズムを使用することができる。

これらの領域はＺ_１，Ｚ_２，・・・，Ｚ_ｍとして存在し、Ｚ_１は最後のノードに最も近く、Ｚ_ｍは最後のノードから最も遠い。所与のブロードキャスト電力Ｐ_Ｔｘでは、ソースノードの最大ブロードキャスト範囲Ｒは以下の通りである。

ここで、ＰＯＷ（ｘ）＝１０^ｘであり、ＲＳＳＩ_ｔｈは受信機の感度である。領域が均等に分割される場合、各ゾーンはＲ／ｍメートルに及ぶ。たとえば、インデックスｉは

を使用して計算することができる。ここで、Ｌｏｎｇ_Ｒｘ及びＬｏｎｇ_Ｔｘはそれぞれ、受信機及びブロードキャスタのロケーションの経度であり、Ｌａｔ_Ｒｘ及びＬａｔ_Ｔｘは対応する緯度である。式

はｘのシーリングを表し、これはｘ以上の最小整数である。ｉがｍよりも大きい場合、インデックスはｍである。

図４Ｃは、ＧＰＳ４７８を使用する、受信警報パケット４７１の処理を示す。受信ノードは、ノードＩＤ及びシーケンス番号が最近受信されたか否かを判断する（４７２）。そうである場合、パケットを廃棄する（４７６）。そうでない場合、ノードはパケットキュー４７７内にパケットを格納する（４７３）。キュー内の各エントリは最終的には期限切れになり、或る所定の時間後に該キューから除去される。ノードは、ＧＰＳ４７８及び最後のノードのロケーションを使用して領域を求め（４７４）、それに応じてバックオフ値を選択し（４７５）、図３に示されるように進行する（４７９）。

ＲＳＳＩに基づく方法
図５Ａは、ＲＳＳＩが使用される場合の警報パケット５００を示す。ソースＩＤは４８ビット媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスとすることができる。シーケンス番号は、同じソースによる異なる警報パケットを区別する。コンテンツは警報に関する。

図５Ｂは、ＲＳＳＩ５７８に基づく方法を示す。ブロードキャスト電力Ｐ_Ｔｘ（ｄＢｍ単位）、受信機感度ＲＳＳＩ_ｔｈ（ｄＢｍ単位）の場合、ロケーションはｍ個の領域を有し、ノードは、ＲＳＳＩ値ｒ（ｄＢｍ単位）に基づいて、

を使用して、推測ロケーションに対するインデックスｉを求める。ここで、ＰＯＷ（ｘ）＝１０^ｘである。ｒ≧Ｐ_Ｔｘの場合、ｉ＝１に設定する。ｒ≦ＲＳＳＩ_ｔｈの場合、パケットの復号に成功したならばｉ＝ｍに設定する。

図６は、ｍ＝１０、ＲＳＳＩ_ｔｈ＝−８５ｄＢｍ、及びＰ_Tｘ＝３３ｄＢｍと仮定して、推測ロケーションインデックスとＲＳＳＩ値との間の関係を示す。Ｐ_ＴｘがＲＳＳＩ_ｔｈよりもはるかに大きいとき（これは、ほとんどの無線通信システムにおいて有効である）、上記式は以下に簡約することができる。

これは送信ブロードキャスト電力から独立している。推測ロケーションが決定された後、ノードは、次のセクションにおいて説明される方法を使用してバックオフ値を選択する。

推測ロケーションに基づくバックオフ値を選択する確率
図７に示すように、ノードは、推測領域が求められた後、確率行列に基づいてバックオフ値を選択する。確率行列は、推測ロケーションインデックスｉごとに、特定のバックオフ時間ｂ_ｊを選択する確率ｐ_ｉｊを示す。

ノードが地理的領域において均一に分散していると仮定すると、同じ警報パケットの受信後の異なるノードからの複数の同時のブロードキャストに起因して衝突を最小限に抑えるために、以下の条件が満たされる。

ここで、ｎはバックオフ値の個数を表す。最小衝突に対する条件が満たされることを確実にするには多数の方法がある。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格において指定されているように、ｉ及びｊの全ての値に関してｐ_ｉｊ＝１／ｎである一様なバックオフがこの条件を満たす。

しかしながら、現在の標準規格はいかなるノードに対しても優先順位を提供しない。実際に、上記の条件を満たす任意の一様分布はパケット衝突の同じ確率をもたらす。本発明の方法では、再ブロードキャスティングの範囲を拡大するために、以下の基準と共に非一様分布を使用する。

以下は、確率行列において使用することができる関数例である。

例１

ここで、ｐ_１及びｐ_２はｐ_１≦ｐ_２となるように選択される正のパラメータである。ｐ_１及びｐ_２の異なる選択は異なる分布を提供する。たとえば、ｐ_１＝ｐ_２は一様分布を与える。

例２
以下の手順を使用して確立を設定する。
Ｆｏｒ ｉ ＝ １からｍ
Ｆｏｒ ｊ ＝ ｎから１（１ループごとに−１（with step of -1））

（第１の総和はｉ＝１の場合は使用されず、第２の総和はｊ＝ｎの場合は使用されない）
ｅｎｄ
ｅｎｄ

一例として、この手順は、ｎ＝４のときに以下の確率行列をもたらす。

第２の例において使用される方法はパケット衝突の確率を最小化し、警報ソースからより遠く離れている車両が警報メッセージを最初にブロードキャストする確率を最大化する。

本発明を特定の好ましい実施の形態を参照して説明したが、様々な他の適応及び変更を本発明の精神及び範囲内で行うことができることを理解されたい。したがって、添付の特許請求の範囲の課題は、本発明の真の精神及び範囲内に入る全ての変形及び変更を包含することである。

Claims (19)

1. 複数のノードから成る無線マルチホップネットワークにおいて警報パケットをブロードキャストする方法であって、
   前記ネットワークのソースノードにおいて事象を感知すること、
   前記事象を感知することに応じて、警報パケットをブロードキャストすること、
   前記ソースノードのブロードキャスト範囲内の候補ノードのセットにおいて前記警報パケットを受信すること、
   各候補ノードにおいて、前記受信警報パケットの受信電力に基づいて該候補ノードと前記ソースノードとの間の距離を推測すること、
   各候補ノードにおいて、前記警報パケットを再ブロードキャストすることに関する優先順位を求めることであって、該優先順位は前記距離に基づいており、前記警報パケットを再ブロードキャストする間の衝突の確率を最小化すると共に、該再ブロードキャストの範囲を拡大するものと、
   前記各候補ノードの優先順位およびバックオフ確率分布に基づいて、前記候補ノードのセットについてバックオフ時間を求めることであって、同じ優先順位を有するノードのバックオフ値が、ソースノードからの距離が離れるにつれて増加するように、前記バックオフ確率分布は、同じ優先順位を有するノードの間で非一様分布であるものと、
   を含む、方法。
2. 前記距離は、全地球測位システム又は前記ノードにおける任意の他のメカニズムによって求められる、請求項１に記載の方法。
3. 前記距離は前記ブロードキャストの送信電力に依存している、請求項１に記載の方法。
4. 前記距離は前記ブロードキャストの送信電力から独立している、請求項１に記載の方法。
5. 前記優先順位を使用して前記再ブロードキャスト前のバックオフ時間が求められ、高い優先順位は短いバックオフ時間を有し、低い優先順位は長いバックオフ時間を有する、請求項１に記載の方法。
6. 各候補ノードにおいて、前記バックオフ時間が満了する前に前記再ブロードキャストのためのチャネルが空いているか否かを感知すること、及び
   前記チャネルが空いている場合にのみ再ブロードキャストすること、
   をさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記優先順位は非一様確率分布関数から選択され、該非一様確率分布関数は、前記ソースノードからより遠く離れている前記候補ノードにより高い優先順位を割り当て、一方、同時に前記衝突の前記確率を最小化する、請求項１に記載の方法。
8. 前記警報パケットは、該警報パケットが既に受信されていない場合にのみ再ブロードキャストされる、請求項１に記載の方法。
9. 前記警報パケットは、前記ソースノードの識別情報、シーケンス番号、及び前記事象に関連するコンテンツを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記警報パケットは、該警報パケットを再ブロードキャストする最後のノードのロケーションをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記バックオフ時間が満了するまで該時間をデクリメントすること、
    デクリメントの間に前記再ブロードキャストのためのチャネルを感知すること、及び
    他のノードがブロードキャストしている間に前記デクリメントを一時停止すること、
    をさらに含む、請求項５に記載の方法。
12. 前記チャネルが空いた後に前記デクリメントを再開することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記優先順位は前記ブロードキャストの最大距離から独立している、請求項１に記載の方法。
14. 一時停止中に前記警報パケットを破棄することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
15. 前記ソースノードの識別情報及び前記シーケンス番号は各候補ノードによって格納される、請求項９に記載の方法。
16. 前記格納された識別情報は、所定の時間間隔後、期限切れになる、請求項１０に記載の方法。
17. 前記警報パケットは、前記ソースノードの識別情報、シーケンス番号、及び前記事象に関連するコンテンツを含み、前記方法は、
    前記バックオフ時間が満了するまで該時間をデクリメントすること、
    デクリメントの間に前記再ブロードキャストのためのチャネルを感知すること、
    他のノードがブロードキャストしている間に前記デクリメントを一時停止すること、並びに
    一時停止の間に前記識別情報及び前記シーケンス番号に基づいて前記警報パケットを破棄すること、
    をさらに含む、請求項５に記載の方法。
18. 一時停止の間に前記受信警報パケットを復号することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 複数のノードから成る無線マルチホップネットワークにおいて警報パケットをブロードキャストするシステムであって、
    事象を感知すると共に、該事象を感知することに応じて警報パケットをブロードキャストするように構成されるソースノードと、
    候補ノードのセットであって、各候補ノードは、前記ソースノードのブロードキャスト範囲内にいるときに前記警報パケットを受信するように構成され、各候補ノードは、
    前記受信警報パケットの受信電力に基づいて該候補ノードと前記ソースノードとの間の距離を推測する手段と、
    前記警報パケットを再ブロードキャストすることに関する優先順位を求める手段であって、該優先順位は前記距離に基づいており、前記警報パケットを再ブロードキャストする間の衝突の確率を最小化すると共に、該再ブロードキャストの範囲を拡大する、求める手段と、
    を有するものと、
    前記各候補ノードの優先順位およびバックオフ確率分布に基づいて、前記候補ノードのセットについてバックオフ時間を求める手段であって、同じ優先順位を有するノードのバックオフ値が、ソースノードからの距離が離れるにつれて増加するように、前記バックオフ確率分布は、同じ優先順位を有するノードの間で非一様分布であるものと、
    を備える、システム。

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