JP6195245B2 - モバイルアドホックネットワークアーキテクチャー及びモバイルアドホックネットワークアーキテクチャーの通信方法 - Google Patents
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Description
端末間の通信の遅延や切断に対する耐性を持つネットワークであるDTNでは、端末間の通信に大きな遅延や切断の発生を想定し、そのような環境でも端末が転送データの蓄積運搬を行うことで問題を解決する。DTN における代表的なデータ転送方式に蓄積運搬型データ転送( Epidemic
Routing)(非特許文献9)が知られている。
Bluetoothでは主にコネクション指向の通信手段が用いられるため、端末が相互に通信を行うには事前に端末間でのコネクションの確立が必要である。隣接端末との通信を開始するために次のような手順が必要である。
1.通信範囲内の端末を検出する。
2.探索により検出した端末に対してコネクト要求する。
3.相手端末がコネクト要求の受諾を行い、コネクションを確立する。
Interoperability for Microwave Access)などの方式と比較し、Bluetoothは10〜100m程度の近距離通信のための規格のため隣接端末の密度の変化に影響を受けやすい。
この場合、前記通信データ処理部は、Epidemic Routingによる転送を行う際に、前記受信データバッファに蓄積された蓄積データ一覧を示すリストを隣接端末との間で交換し、交換したリストに基づいて、自端末が持ち、隣接端末が持たないデータを隣接端末に送る、ものとしてもよい。
MANETでデータを素早く通信するアーキテクチャーを実現する。
各端末はまず起動時に検出時間、検出周期を決定する。隣接端末発見・コネクション確立部2を動作させるための初期値を設定するのである。その後、隣接端末発見・コネクション確立部2と通信データ処理部3のプログラムモジュールを並列に動作させる。このうち、隣接端末発見・コネクション確立部2は、非特許文献10で示されている方法を具体的な端末で動作するよう実装されている。
各端末は、隣接端末を発見しコネクションを確立するために次の手順を実行する。図2に端末同士が接続するまでのフローチャートを示し、以下、その手順についてステップ(S1〜S6)順に述べる。
S1.各端末は、起動時に検出時間、検出周期を決定する。Android Bluetoothでは、検出の衝突に関する課題が存在する。検出時間と検出周期を動的に変化させて、効率的に相互接続を行う方法が採用され、この方法による値がこの処理で決定される。
S2. 端末の検出を開始する。
S3. 端末を検出する。
S4.端末を検出した場合(y)、検出済みリストに追加していく。
S5.端末が検出されない場合(n)、検出を終了する。
S6. 検出が終了した時点で、検出済みリストを参照して接続要求を出すとともに、その時点で未接続の端末に対してコネクト要求を出す。
本実施形態では、ある端末がデータを受信するか、その端末自身から送信すべきデータが発生した時、端末がその時点で保持している隣接端末リスト部5のリストに基づいてデータの転送を行う。端末が転送したデータは、将来に別の端末が隣接端末リスト部5のリストに加えられた時のために端末内部の受信データバッファ4に蓄積される。
1.ユーザによってデータが生成された時
2.新しいデータを受信した時
ある端末がデータを受信すると、すでに他の端末から送信済みの同じデータを蓄積している場合が考えられる。この重複を回避するためデータ生成端末のIDとタイムスタンプを用いている。
Vector;以下SVという)と呼ばれる蓄積データ一覧を示すリストが用いられる。各端末はSVを定期的に交換することで、隣接端末が保持していないデータを知ることができる。また、SVはデータの識別子のみからなるリストであり、データそのものは含まれていない。そのため、単に蓄積しているデータを全て送信するのに比べてオーバヘッドを削減できる。
OSのバージョンへの依存性を少なくするようAndroid Developer により配布されている標準のAndroid SDKのうち、基本API(Application Programming
Interface)のみを用いて実装を行った。具体的には、隣接端末の発見とコネクションの確立には表2に示すメソッドを用いた。
へのマルチホップ通信によるパケット転送後、端末Cが端末B、D の通信距離内に移動する。その後、端末E へのデータ転送を、隣接端末との接続状況に応じてマルチホップ通信とEpidemic Routingが切り替わるという方法で行い、端末E までのパケット到達にかかる時間を測定した。測定は3回試行し、平均値として到達時間約13.3秒という結果を得た。
1 初期設定部
2 隣接端末発見・コネクション確立部
3 通信データ処理部
4 受信データバッファ
5 隣接端末リスト部
Claims (3)
- 端末に搭載されたブルートゥース(登録商標)通信機能を用いるモバイルアドホックネットワークであって、
起動時に隣接端末の検出時間及び検出周期の初期値を決定する初期設定部と、
検出済の隣接端末のリストである隣接端末リスト部と、
該初期設定部からの初期値信号により動作し、前記検出時間及び前記検出周期を動的に変化させつつ、検出した隣接端末を前記隣接端末リスト部のリストに追加するとともにそのリストを参照して隣接端末にコネクト要求を出す隣接端末発見・コネクション確立部と、
前記初期設定部からの初期値信号により前記隣接端末発見・コネクション確立部と並列で動作し、端末が受信したデータを蓄積する受信データバッファを含み、隣接端末からデータを受信した時、前記隣接端末リスト部のリストに他の端末が存在すれば、無線マルチホップ通信を用い受信したデータをそのまま転送し、前記受信データバッファに転送済みデータを蓄積しておき、新規に発見された隣接端末へ前記受信データバッファに蓄積したデータをEpidemic Routingにより転送する通信データ処理部と、
を備えることを特徴とするモバイルアドホックネットワーク。 - 前記通信データ処理部は、Epidemic Routingによる転送を行う際に、
前記受信データバッファに蓄積された蓄積データ一覧を示すリストを隣接端末との間で交換し、交換したリストに基づいて、自端末が持ち、隣接端末が持たないデータを隣接端末に送る、
請求項1に記載のモバイルアドホックネットワーク。 - 起動時に隣接端末の検出時間及び検出周期の初期値を決定する初期設定部と、検出済の隣接端末のリストである隣接端末リスト部と、該初期設定部からの初期値信号により動作する隣接端末発見・コネクション確立部と、前記初期設定部からの初期値信号により動作するとともに、端末が受信したデータを蓄積する受信データバッファを含む通信データ処理部と、を備えるモバイルアドホックネットワークの通信方法であって、
前記隣接端末発見・コネクション確立部と前記通信データ処理部とを並列に動作させ、
前記隣接端末発見・コネクション確立部が、前記検出時間及び前記検出周期を動的に変化させつつ、検出した隣接端末を前記隣接端末リスト部のリストに追加するとともにそのリストを参照して隣接端末にコネクト要求を出すステップを含み、
前記通信データ処理部が、隣接端末からデータを受信した時、前記隣接端末リスト部のリストに他の端末が存在すれば、無線マルチホップ通信を用い受信したデータをそのまま転送し、前記受信データバッファに転送済みデータを蓄積しておき、新規に発見された隣接端末へ前記受信データバッファに蓄積したデータをEpidemic Routingにより転送するステップを含む、
ことを特徴とするモバイルアドホックネットワークの通信方法。
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JP2013260280A JP6195245B2 (ja) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | モバイルアドホックネットワークアーキテクチャー及びモバイルアドホックネットワークアーキテクチャーの通信方法 |
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