JP7651853B2

JP7651853B2 - First node, network system, method and program

Info

Publication number: JP7651853B2
Application number: JP2020212132A
Authority: JP
Inventors: 健一矢島
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2025-03-27
Anticipated expiration: 2040-12-22
Also published as: JP2022098631A

Description

本開示は、第１ノード、ネットワークシステム、方法及びプログラムに関するものであり、特に、移動体通信のアドホックネットワークトポロジーを素早く変更することが可能な第１ノード、ネットワークシステム、方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a first node, a network system, a method, and a program, and in particular to a first node, a network system, a method, and a program that are capable of quickly changing the topology of an ad-hoc network for mobile communications.

アドホックネットワークで採用されている多くの通信方式では、定期的に各ノードが送信するＨｅｌｌｏメッセージ等により、ネットワーク内の全ての各ノード間の通信リンクで通信が可能であるか否かを判断し、その後にネットワーク構成（ネットワークトポロジー）の決定を行う。ネットワーク構成の変更は、Ｈｅｌｌｏメッセージ等でノード間のリンクの通信状態の変化を検出した後、ネットワークトポロジーを制御するための制御メッセージであってノード間のリンクの情報を含む該制御メッセージを交換することにより行う。尚、通信リンクを単にリンクと称することもある。 In many communication methods used in ad hoc networks, whether communication is possible over the communication links between all nodes in the network is determined by Hello messages or the like that are periodically sent by each node, and then the network configuration (network topology) is determined. Changes to the network configuration are made by detecting changes in the communication status of links between nodes using Hello messages or the like, and then exchanging control messages for controlling the network topology, which control messages include information about the links between the nodes. Note that communication links are sometimes simply referred to as links.

特許文献１の００１９－００２２段落には「自局が立ち上がると、位置情報取得手段により自局の位置情報を取得する。次に、自局の局名識別情報、位置情報、ならびに通信可能な加入局の局名識別情報及びその位置情報をブロードキャスト送信する。このブロードキャスト送信を受信した加入局Ｂ１２及び加入局Ｃ１３は、これに応答して自局の局名識別情報、位置情報、ならびに通信可能な加入局の局名識別情報及びその位置情報を同様に送信するが、加入局Ｄ１４は、加入局Ａ１１の電波到達範囲外のため、応答しない。この受信した内容に基づいて加入局Ａ１１は、自局内の加入局レイアウトテーブルを編集する。」と記載され、特許文献１の００２９－００３２段落には、「加入局Ｃ１３からのブロードキャスト送信がＳＴ４の動作ステップで受信されなくなり、継続して受信可能な加入局Ｂ１２からのブロードキャスト送信に含まれる加入局Ｃ１３の位置情報に基づいて、ＳＴ４の動作ステップにて加入局レイアウトテーブルを更新する。加入局Ｃ１３の位置情報は加入局Ｂ１２により中継されて更新され、また、通信経路情報も、直接通信が不可能になって中継経路のみの内容に更新される。加入局Ｃ１３あての送信データが発生すると、これに続くＳＴ６の動作ステップでは、加入局Ｂ１２経由の通信経路が選択され」と記載されている。しかしながら、ネットワーク内の各ノード間の通信不可を予測した場合、ネットワーク内の複数のノード間の距離、および複数のノードのそれぞれの送信電力に基づいて、通信可能なノードを選択し、通信可能なノードを経由してデータを宛先ノードまで送信することは記載されていない。 Paragraph 0019-0022 of Patent Document 1 states, "When the station starts up, it acquires its own station's location information by a location information acquisition means. Next, it broadcasts its own station name identification information and location information, as well as the station name identification information and location information of subscriber stations with which it can communicate. Subscriber stations B12 and C13, which receive this broadcast transmission, respond by similarly transmitting their own station name identification information and location information, as well as the station name identification information and location information of subscriber stations with which it can communicate. However, subscriber station D14 does not respond because it is outside the radio wave reachable range of subscriber station A11. Based on the received content, subscriber station A11 edits the subscriber station layout table within its own station." In paragraph 0029-0032 of Patent Document 1, it is described that "When the broadcast transmission from subscriber station C13 is no longer received in the operation step ST4, the subscriber station layout table is updated in the operation step ST4 based on the position information of subscriber station C13 contained in the broadcast transmission from subscriber station B12, which can still be received. The position information of subscriber station C13 is relayed and updated by subscriber station B12, and the communication path information is also updated to the contents of the relay path only, as direct communication is no longer possible. When transmission data addressed to subscriber station C13 is generated, the communication path via subscriber station B12 is selected in the subsequent operation step ST6." However, it is not described that when it is predicted that communication between each node in the network will be impossible, a node with which communication is possible is selected based on the distance between multiple nodes in the network and the transmission power of each of the multiple nodes, and data is transmitted to the destination node via the node with which communication is possible.

特開２００５－２２９１７３号公報JP 2005-229173 A

上記のとおり、ネットワークにおいては、各ノードからのＨｅｌｌｏメッセージの定期的な送信でリンクの通信状態の変化を検出していた。このため、リンクの通信切断が発生した際、検出までに時間がかかり、それが原因でネットワークトポロジーの変更に時間がかかるという課題があった。特に、航空機のような高速移動する移動体では、ノード間の相対的な位置関係が大きく変化するので、ノード間のリンクの通信が途絶する期間が長くなりその影響を受けやすかった。 As mentioned above, in networks, changes in the communication status of links were detected by the regular transmission of Hello messages from each node. This meant that when a link communication interruption occurred, it took a long time to detect it, which caused the problem of it taking a long time to change the network topology. In particular, with fast-moving vehicles such as aircraft, the relative positions of nodes change significantly, so the communication interruptions in links between nodes lasted for long periods of time, making them susceptible to the effects of this.

本開示の目的は、上述した課題のいずれかを解決する第１ノード、ネットワークシステム、方法及びプログラムを提供することにある。 The objective of the present disclosure is to provide a first node, a network system, a method, and a program that solves any of the above-mentioned problems.

本開示に係る第１ノードは、
ネットワーク内で、自ノードから第２ノードを経由して第３ノードにデータを送信するため、前記データを前記第２ノードに送信する送信部と、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間の距離と、前記第２ノードの送信電力と、に基づいて前記第２ノードと前記第３ノードとの間の通信不可を予測した第４ノードから、前記通信不可の情報を受信する受信部と、
前記通信不可の情報を受信した場合、前記ネットワーク内の複数のノード間の距離、および前記複数のノードのそれぞれの前記送信電力に基づいて、前記第２ノードに代わる第５ノードを前記複数のノードのうちから選択し、自ノードから前記第５ノードを経由して前記データを前記第３ノードに送信するように制御する制御部と、
を備える。 The first node according to the present disclosure comprises:
A transmitter for transmitting data from the node to a third node via the second node in a network;
a receiving unit that receives information of communication failure from a fourth node that predicts communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
a control unit that, when receiving the information indicating that communication is not possible, selects a fifth node from among the plurality of nodes to replace the second node based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and controls the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
Equipped with.

本開示に係る第１ノードは、
ネットワーク内で、自ノードから第２ノードを経由して第３ノードにデータを送信するため、前記データを前記第２ノードに送信する送信部と、
前記第２ノードの位置と、前記第３ノードの位置と、前記第２ノードの前記データを送信する際の送信範囲と、に基づいて前記第２ノードと前記第３ノードとの間の通信不可を予測した第４ノードから、前記通信不可の情報を受信する受信部と、
前記通信不可の情報を受信した場合、前記ネットワーク内の複数のノード間の位置、および前記複数のノードのそれぞれの前記送信範囲に基づいて、前記第２ノードに代わる第５ノードを前記複数のノードのうちから選択し、自ノードから前記第５ノードを経由して前記データを前記第３ノードに送信するように制御する制御部と、
を備える。 The first node according to the present disclosure comprises:
A transmitter for transmitting data from the node to a third node via the second node in a network;
a receiving unit that receives information of communication failure from a fourth node that predicts communication failure between the second node and the third node based on a position of the second node, a position of the third node, and a transmission range when the second node transmits the data;
a control unit that, when receiving the information indicating that communication is not possible, selects a fifth node from among the plurality of nodes to replace the second node based on positions between the plurality of nodes in the network and the transmission ranges of each of the plurality of nodes, and controls the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
Equipped with.

本開示に係るネットワークシステムは、
第１ノードと第２ノードと第３ノードと第４ノードと第５ノードとを備え、
前記第１ノードは、
ネットワーク内で、前記第１ノードから前記第２ノードを経由して前記第３ノードにデータを送信するため、前記データを前記第２ノードに送信する第１送信部と、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間の距離と、前記第２ノードの送信電力と、に基づいて前記第２ノードと前記第３ノードとの間の通信不可を予測した第４ノードから、前記通信不可の情報を受信する第１受信部と、
前記通信不可の情報を受信した場合、前記ネットワーク内の複数のノード間の距離、および前記複数のノードのそれぞれの前記送信電力に基づいて、前記第２ノードに代わる第５ノードを前記複数のノードのうちから選択し、自ノードから前記第５ノードを経由して前記データを前記第３ノードに送信するように制御する制御部と、を有し、
前記第２ノードは、
前記第１ノードから前記データを受信する第２受信部と、
前記データを前記第３ノードに送信する第２送信部と、を有し、
前記第２受信部は、前記通信不可が予測された場合、前記第１ノードから前記データを受信せず、
前記第２送信部は、前記通信不可が予測された場合、前記データを前記第３ノードに送信せず、
前記第３ノードは、
前記第２ノードから前記データを受信する第３受信部を有し、
前記第３受信部は、前記通信不可が予測された場合、前記第５ノードから前記データを受信し、
前記第４ノードは、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間の距離と、前記第２ノードの前記送信電力と、に基づいて前記通信不可を予測する予測部と、
前記通信不可の情報を前記第１ノードに送信する第４送信部と、を有し、
前記第５ノードは、
前記通信不可が予測された場合、前記第１ノードから前記データを受信する第５受信部と、
前記通信不可が予測された場合、前記データを前記第３ノードに送信する第５送信部と、を有する、
ネットワークシステム。 The network system according to the present disclosure includes:
A first node, a second node, a third node, a fourth node, and a fifth node,
The first node is
a first transmitting unit configured to transmit data from the first node to the third node via the second node in a network;
a first receiving unit that receives information of communication failure from a fourth node that predicts communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
a control unit that, when receiving the information indicating that communication is not possible, selects a fifth node from among the plurality of nodes to replace the second node based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and controls the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
The second node is
A second receiving unit that receives the data from the first node;
a second transmission unit that transmits the data to the third node,
the second receiving unit does not receive the data from the first node when the communication failure is predicted,
the second transmission unit, when the communication failure is predicted, does not transmit the data to the third node;
The third node is
a third receiving unit that receives the data from the second node;
the third receiving unit receives the data from the fifth node when the communication failure is predicted,
The fourth node is
a prediction unit that predicts the communication failure based on a distance between the second node and the third node and the transmission power of the second node;
a fourth transmission unit that transmits the communication unavailable information to the first node,
The fifth node is
a fifth receiving unit that receives the data from the first node when the communication failure is predicted;
and a fifth transmission unit that transmits the data to the third node when the communication failure is predicted.
Network system.

本開示に係る方法は、
ネットワーク内で、第１ノードから第２ノードを経由して第３ノードにデータを送信するため、前記データを前記第２ノードに送信することと、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間の距離と、前記第２ノードの送信電力と、に基づいて前記第２ノードと前記第３ノードとの間の通信不可を予測した第４ノードから、前記通信不可の情報を受信することと、
前記通信不可の情報を受信した場合、前記ネットワーク内の複数のノード間の距離、および前記複数のノードのそれぞれの前記送信電力に基づいて、前記第２ノードに代わる第５ノードを前記複数のノードのうちから選択し、自ノードから前記第５ノードを経由して前記データを前記第３ノードに送信するように制御することと、
を備える。 The method according to the present disclosure comprises:
transmitting data from a first node to a second node in a network for transmitting the data to a third node via the second node;
receiving information of communication failure from a fourth node that predicts communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
When the information indicating that communication is not possible is received, a fifth node is selected from among the plurality of nodes to replace the second node, based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and the data is transmitted from the node to the third node via the fifth node;
Equipped with.

本開示に係るプログラムは、
ネットワーク内で、第１ノードから第２ノードを経由して第３ノードにデータを送信するため、前記データを前記第２ノードに送信することと、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間の距離と、前記第２ノードの送信電力と、に基づいて前記第２ノードと前記第３ノードとの間の通信不可を予測した第４ノードから、前記通信不可の情報を受信することと、
前記通信不可の情報を受信した場合、前記ネットワーク内の複数のノード間の距離、および前記複数のノードのそれぞれの前記送信電力に基づいて、前記第２ノードに代わる第５ノードを前記複数のノードのうちから選択し、自ノードから前記第５ノードを経由して前記データを前記第３ノードに送信するように制御することと、
をコンピュータに実行させる。 The program according to the present disclosure is
transmitting data from a first node to a second node in a network for transmitting the data to a third node via the second node;
receiving information of communication failure from a fourth node that predicts communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
When the information indicating that communication is not possible is received, a fifth node is selected from among the plurality of nodes to replace the second node, based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and the data is transmitted from the node to the third node via the fifth node;
to be executed by the computer.

本開示によれば、移動体通信のアドホックネットワークトポロジーを素早く変更することが可能な第１ノード、ネットワークシステム、方法及びプログラムを提供することができる。 The present disclosure provides a first node, a network system, a method, and a program that can quickly change the ad-hoc network topology for mobile communications.

実施の形態１に係る第１ノードを例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a first node according to the first embodiment. 実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a network system according to a first embodiment. 実施の形態１に係るノードを例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a node according to the first embodiment. 実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a network system according to a first embodiment. 実施の形態１に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of routing information of each node according to the first embodiment; FIG. 実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a network system according to a first embodiment. 実施の形態１に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of routing information of each node according to the first embodiment; FIG. 実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a network system according to a first embodiment. 実施の形態１に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of routing information of each node according to the first embodiment; FIG. 実施の形態２に係る第１ノードを例示するブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a first node according to a second embodiment. 実施の形態２に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a network system according to a second embodiment. 実施の形態２に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of routing information of each node according to the second embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding elements are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted as necessary to clarify the explanation.

［実施の形態１］
＜第１ノードの構成の概要＞
実施の形態１に係る第１ノードを例示するブロック図である。
図１は、実施の形態１に係る第１ノードの最小構成を示す。 [First embodiment]
<Overview of the first node configuration>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a first node according to the first embodiment.
FIG. 1 shows a minimum configuration of a first node according to the first embodiment.

図１に示すように、実施の形態１に係る第１ノード１１は、送信部１１１と、受信部１１２と、制御部１１３と、を備える。各ノードを移動体、又は通信機器と称することもある。ノード間の通信を移動体通信と称することもある。 As shown in FIG. 1, the first node 11 according to the first embodiment includes a transmitting unit 111, a receiving unit 112, and a control unit 113. Each node may also be referred to as a mobile object or a communication device. Communication between nodes may also be referred to as mobile communication.

送信部１１１は、ネットワーク内で、第１ノード１１から第２ノード１２を経由して第３ノード１３にデータを送信するため、データを第２ノード１２に送信する。実施の形態１に係るネットワークは、ノード同士が直接通信するので、該ネットワークをアドホックネットワークと称することもある。アドホックネットワークの接続形態のことを、アドホックネットワークトポロジーと称する。 The transmitter 111 transmits data to the second node 12 in order to transmit data from the first node 11 to the third node 13 via the second node 12 within the network. In the network according to the first embodiment, the nodes communicate directly with each other, so the network is sometimes referred to as an ad hoc network. The connection form of an ad hoc network is referred to as an ad hoc network topology.

受信部１１２は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の距離と、第２ノード１２の送信電力と、に基づいて第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可を予測した第４ノード１４から、通信不可の情報を受信する。尚、受信部１１２は、第４ノード１４から直接に通信不可の情報を受信できない場合、他ノード（第２ノード１２や後述する第５ノード１５）を介して通信不可の情報を受信する。 The receiver 112 receives information of communication impossibility from the fourth node 14, which predicts that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible based on the distance between the second node 12 and the third node 13 and the transmission power of the second node 12. If the receiver 112 cannot receive the communication impossibility information directly from the fourth node 14, it receives the communication impossibility information via another node (the second node 12 or the fifth node 15 described later).

制御部１１３は、第４ノード１４から通信不可の情報を受信した場合、ネットワーク内の複数のノード間の距離、および複数のノードのそれぞれの送信電力に基づいて、第２ノード１２に代わる第５ノード１５を複数のノードのうちから選択する。制御部１１３は、第１ノード１１から第５ノード１５を経由してデータを第３ノード１３に送信するように制御する。 When the control unit 113 receives information indicating that communication is not possible from the fourth node 14, it selects the fifth node 15 to replace the second node 12 from among the multiple nodes based on the distances between the multiple nodes in the network and the transmission power of each of the multiple nodes. The control unit 113 controls the transmission of data from the first node 11 to the third node 13 via the fifth node 15.

制御部１１３は、第４ノード１４から通信不可の情報を受信した場合、第１ノード１１と第２ノード１２と第３ノード１３と第４ノード１４と第５ノード１５の相互の間の距離、および、第１ノード１１と第２ノード１２と第３ノード１３と第４ノード１４と第５ノード１５のそれぞれの送信電力に基づいて第５ノード１５を選択する。 When the control unit 113 receives information indicating that communication is not possible from the fourth node 14, it selects the fifth node 15 based on the mutual distances between the first node 11, the second node 12, the third node 13, the fourth node 14, and the fifth node 15, and the respective transmission powers of the first node 11, the second node 12, the third node 13, the fourth node 14, and the fifth node 15.

制御部１１３は、第１ノード１１の位置情報と、第２ノード１２の位置情報と、に基づいて第１ノード１１の送信電力を決定する。 The control unit 113 determines the transmission power of the first node 11 based on the position information of the first node 11 and the position information of the second node 12.

受信部１１２は、第２ノード１２の位置と、第３ノード１３の位置と、第２ノード１２のデータを送信する際の送信範囲と、に基づいて第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可を予測した第４ノード１４から、通信不可の情報を受信してもよい。制御部１１３は、第４ノード１４から通信不可の情報を受信した場合、ネットワーク内の複数のノード間の位置、および複数のノードのそれぞれの送信範囲に基づいて、第２ノード１２に代わる第５ノード１５を複数のノードのうちから選択してもよい。 The receiver 112 may receive information of communication impossibility from the fourth node 14 that predicts communication impossibility between the second node 12 and the third node 13 based on the position of the second node 12, the position of the third node 13, and the transmission range when transmitting data from the second node 12. When the controller 113 receives information of communication impossibility from the fourth node 14, the controller 113 may select a fifth node 15 to replace the second node 12 from among the multiple nodes based on the positions between the multiple nodes in the network and the transmission ranges of each of the multiple nodes.

送信部１１１は、ネクストホップノードが第２ノード１２であることと、通信の宛先である宛先ノードが第３ノード１３であることと、第１ノード１１の送信電力の情報と、を含むメッセージを送信する。また、送信部１１１は、受信部１１２が通信不可の情報を受信した場合、ネクストホップノードが第５ノード１５であることと、通信の宛先である宛先ノードが第３ノード１３であることと、第１ノード１１の送信電力の情報と、を含むメッセージを送信する。第２ノード１２と第４ノード１４は、当該メッセージを受信する。 The transmitter 111 transmits a message including information that the next hop node is the second node 12, that the destination node that is the destination of the communication is the third node 13, and information on the transmission power of the first node 11. Furthermore, when the receiver 112 receives information that communication is not possible, the transmitter 111 transmits a message including information that the next hop node is the fifth node 15, that the destination node that is the destination of the communication is the third node 13, and information on the transmission power of the first node 11. The second node 12 and the fourth node 14 receive the message.

第２ノード１２は、メッセージを受信することにより、自ノード（第２ノード１２）がネクストホップノードであることと、通信の宛先が第３ノード１３であることを知る。第２ノード１２は、ネクストホップノードと宛先ノードが第３ノード１３であることを含むメッセージを送信する。第４ノード１４は、第２ノード１２から送信された第３ノード１３宛のメッセージが受信可能範囲内の場合に受信する。第４ノード１４は、該メッセージの受信を契機に、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可を予測する。 By receiving the message, the second node 12 knows that it (the second node 12) is the next hop node and that the destination of the communication is the third node 13. The second node 12 transmits a message including the next hop node and the destination node being the third node 13. The fourth node 14 receives the message sent from the second node 12 and addressed to the third node 13 if it is within the receivable range. Upon receiving the message, the fourth node 14 predicts that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible.

これにより、アドホックネットワーク内で、通信不可であるリンクの通信を他リンクに変更することができ、ノード間の通信不可の時間を短縮することができる。その結果、実施の形態１によれば、移動体通信のアドホックネットワークトポロジーを素早く変更することが可能な第１ノード、ネットワークシステム、方法及びプログラムを提供することができる。 This allows the communication of a link that is not capable of communication to be changed to another link within the ad hoc network, thereby shortening the time during which communication is not possible between nodes. As a result, according to the first embodiment, it is possible to provide a first node, a network system, a method, and a program that are capable of quickly changing the ad hoc network topology for mobile communication.

また、実施の形態１では、通信不可を実際に測定して検出するのではなく、予測するので、検出する場合と比べてより早くアドホックネットワークトポロジーを変更することができる。 In addition, in the first embodiment, communication failure is predicted rather than actually measured and detected, so the ad hoc network topology can be changed more quickly compared to when it is detected.

＜ネットワークシステムの構成の概要＞
図２は、実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。
図２は、実施の形態１に係るネットワークシステムの最小構成を示す。 <Outline of network system configuration>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a network system according to the first embodiment.
FIG. 2 shows a minimum configuration of the network system according to the first embodiment.

図２に示すように、実施の形態１に係るネットワークシステム１０ｓは、第１ノード１１と第２ノード１２と第３ノード１３と第４ノード１４と第５ノード１５とを備える。第１ノード１１は既に説明したので説明を省略する。第１ノードにおいては、送信部を第１送信部と称し、受信部を第１受信部と称する。第４ノード１４は、第２ノード１２と第５ノード１５と通信可能であるものとする。 As shown in FIG. 2, the network system 10s according to the first embodiment includes a first node 11, a second node 12, a third node 13, a fourth node 14, and a fifth node 15. The first node 11 has already been described, so a description thereof will be omitted. In the first node, the transmitting unit is referred to as a first transmitting unit, and the receiving unit is referred to as a first receiving unit. The fourth node 14 is capable of communicating with the second node 12 and the fifth node 15.

第２ノード１２は、第２受信部１２２と、第２送信部１２１と、を有する。第２受信部１２２は、第１ノード１１からデータを受信する。第２送信部１２１は、データを第３ノード１３に送信する。第２受信部１２２は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可が予測された場合、第１ノード１１からデータを受信しない。第２送信部１２１は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可が予測された場合、データを第３ノードに送信しない。 The second node 12 has a second receiving unit 122 and a second transmitting unit 121. The second receiving unit 122 receives data from the first node 11. The second transmitting unit 121 transmits data to the third node 13. If it is predicted that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible, the second receiving unit 122 does not receive data from the first node 11. If it is predicted that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible, the second transmitting unit 121 does not transmit data to the third node.

第３ノード１３は、第３受信部１３２を有する。第３受信部１３２は、第２ノード１２からデータを受信する。第３受信部１３２は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可が予測された場合、第５ノード１５からデータを受信する。 The third node 13 has a third receiving unit 132. The third receiving unit 132 receives data from the second node 12. The third receiving unit 132 receives data from the fifth node 15 when it is predicted that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible.

第４ノードは、予測部１４３と第４送信部１４１とを有する。予測部１４３は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の距離と、第２ノード１２の送信電力と、に基づいて第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可を予測する。第４送信部１４１は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可の情報を第１ノード１１に送信する。 The fourth node has a prediction unit 143 and a fourth transmission unit 141. The prediction unit 143 predicts that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible based on the distance between the second node 12 and the third node 13 and the transmission power of the second node 12. The fourth transmission unit 141 transmits information indicating that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible to the first node 11.

第４ノード１４は、ネットワーク内の複数のノードの位置情報と送信電力とを受信する。第４ノード１４は、第２ノード１２の位置情報と第３ノード１３の位置情報とに基づいて、第２ノード１２と第３ノード１３との間の距離を求める。 The fourth node 14 receives the position information and transmission power of multiple nodes in the network. The fourth node 14 calculates the distance between the second node 12 and the third node 13 based on the position information of the second node 12 and the position information of the third node 13.

前記第５ノードは、第５受信部１５２と、第５送信部１５１と、を有する。第５受信部１５２は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可が予測された場合、第１ノード１１からデータを受信する。第５送信部１５１は、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信不可が予測された場合、データを第３ノード１３に送信する。 The fifth node has a fifth receiving unit 152 and a fifth transmitting unit 151. The fifth receiving unit 152 receives data from the first node 11 when it is predicted that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible. The fifth transmitting unit 151 transmits data to the third node 13 when it is predicted that communication between the second node 12 and the third node 13 will be impossible.

＜ノードの構成の詳細＞
図３は、実施の形態１に係るノードを例示するブロック図である。
図１に示す第１ノード１１から第５ノード１５のそれぞれのノードは同一の構成を有し、図３に示すノード１０は、同一の構成を有するノードを代表して示したものである。 <Node configuration details>
FIG. 3 is a block diagram illustrating a node according to the first embodiment.
Each of the first node 11 to the fifth node 15 shown in FIG. 1 has the same configuration, and the node 10 shown in FIG. 3 is shown as a representative of the nodes having the same configuration.

図３に示すように、ノード１０は、通信機能を有する移動体であり、送信部１０１と受信部１０２とルーティング制御部１０３とルーティング情報保存部１０４と無線通信監視部１０５とメッセージ処理部１０６と通信不可リンク情報保存部１０７と周辺ノード位置情報保存部１０８と自ノード位置情報保存部１０９とルーティング変更通知部１１０とメッセージ作成部１１１ｍとを備える。 As shown in FIG. 3, node 10 is a mobile body with communication capabilities, and includes a transmitting unit 101, a receiving unit 102, a routing control unit 103, a routing information storage unit 104, a wireless communication monitoring unit 105, a message processing unit 106, a communication-prohibited link information storage unit 107, a surrounding node position information storage unit 108, a local node position information storage unit 109, a routing change notification unit 110, and a message creation unit 111m.

図３に示す送信部１０１は、図１に示す送信部１１１に相当し、図３に示す受信部１０２は、図１に示す受信部１１２に相当する。また、図３に示すルーティング制御部１０３とルーティング情報保存部１０４と無線通信監視部１０５とメッセージ処理部１０６と通信不可リンク情報保存部１０７と周辺ノード位置情報保存部１０８と自ノード位置情報保存部１０９とルーティング変更通知部１１０とメッセージ作成部１１１ｍは、図１に示す制御部１１３に相当する。尚、図３に示す要素と図１に示す要素とは、上記に示す対応関係に無くてもよい。 The transmitting unit 101 shown in FIG. 3 corresponds to the transmitting unit 111 shown in FIG. 1, and the receiving unit 102 shown in FIG. 3 corresponds to the receiving unit 112 shown in FIG. 1. In addition, the routing control unit 103, the routing information storage unit 104, the wireless communication monitoring unit 105, the message processing unit 106, the communication-prohibited link information storage unit 107, the peripheral node position information storage unit 108, the own node position information storage unit 109, the routing change notification unit 110, and the message creation unit 111m shown in FIG. 3 correspond to the control unit 113 shown in FIG. 1. Note that the elements shown in FIG. 3 and the elements shown in FIG. 1 do not have to correspond to the relationship shown above.

送信部１０１は、ルーティング情報保存部１０４に保存されたルーティング情報に基づいて、ネクストホップノード、宛先ノード、送信電力（無線通信の送信出力）、無線の送信範囲等の情報をメッセージに含め、該メッセージを無線信号にして他ノードに送信する。 Based on the routing information stored in the routing information storage unit 104, the transmitting unit 101 includes information such as the next hop node, destination node, transmission power (transmission output of wireless communication), and wireless transmission range in a message, converts the message into a wireless signal, and transmits the message to other nodes.

受信部１０２は、他ノードから無線信号を受信し、受信した無線信号からメッセージを生成（構成）する。 The receiving unit 102 receives wireless signals from other nodes and generates (constructs) a message from the received wireless signals.

ルーティング制御部１０３は、周辺ノード位置情報保存部１０８に保存された情報も参照し、ネットワーク内の通信経路を示すルーティングを決定する。ルーティング制御部１０３は、送信部１０１と受信部１０２を経由して他ノードとルーティングの情報（ルーティング情報と称する）を交換するために必要な情報を交換する。これにより、ルーティング制御部１０３は、他ノードとルーティング情報を交換する。ルーティング制御部１０３は、決定したルーティング情報をルーティング情報保存部１０４に保存する。 The routing control unit 103 also refers to the information stored in the peripheral node position information storage unit 108 to determine the routing that indicates the communication path within the network. The routing control unit 103 exchanges information required to exchange routing information (referred to as routing information) with other nodes via the transmission unit 101 and the reception unit 102. In this way, the routing control unit 103 exchanges routing information with other nodes. The routing control unit 103 stores the determined routing information in the routing information storage unit 104.

ルーティング情報保存部１０４は、ルーティング情報を保存する。ルーティング情報保存部１０４は、ルーティング制御部１０３から通知されたルーティング情報により、ルーティング情報を更新する。 The routing information storage unit 104 stores the routing information. The routing information storage unit 104 updates the routing information based on the routing information notified by the routing control unit 103.

無線通信監視部１０５は、受信部１０２経由で自ノード１０宛以外の無線信号を受信し、ルーティング情報保存部１０４、周辺ノード位置情報保存部１０８、及び自ノード位置情報保存部１０９から取得した情報に基づいて、通信不可のリンク（通信不可リンク）が存在しているか否かを判断する。無線通信監視部１０５が取得した情報には、各ノードの位置情報及び各ノードの送信電力等が含まれる。 The wireless communication monitoring unit 105 receives wireless signals other than those addressed to the node 10 via the receiving unit 102, and determines whether or not there is a link with no communication (a communication-prohibited link) based on information acquired from the routing information storage unit 104, the surrounding node position information storage unit 108, and the node's own position information storage unit 109. The information acquired by the wireless communication monitoring unit 105 includes the position information of each node and the transmission power of each node, etc.

無線通信監視部１０５は、各ノードの位置情報と各ノードの送信電力（送信出力）等の情報に基づいて、通信不可リンクを予測し検出する。無線通信監視部１０５は、通信不可リンクを新たに検出した場合、検出した通信不可リンク情報を通信不可リンク情報保存部１０７及びルーティング変更通知部１１０に通知する。 The wireless communication monitoring unit 105 predicts and detects communication-disabled links based on information such as the position information of each node and the transmission power (transmission output) of each node. When the wireless communication monitoring unit 105 detects a new communication-disabled link, it notifies the communication-disabled link information storage unit 107 and the routing change notification unit 110 of the detected communication-disabled link information.

メッセージ処理部１０６は、受信部１０２経由で受信した自ノード１０宛てのメッセージの処理を行う。 The message processing unit 106 processes messages addressed to the node 10 and received via the receiving unit 102.

通信不可リンク情報保存部１０７は、通信不可リンクの情報を保存する。通信不可リンク情報保存部１０７は、無線通信監視部１０５から通知された通信不可リンクの情報で、ルーティング情報を更新する。 The communication-prohibited link information storage unit 107 stores information on communication-prohibited links. The communication-prohibited link information storage unit 107 updates the routing information with the information on communication-prohibited links notified by the wireless communication monitoring unit 105.

周辺ノード位置情報保存部１０８は、レーダーや、他のノードから通知された情報に基づいて、自ノード１０の周辺に存在するノードの位置情報（緯度、経度、高度、移動方向等）、ノードの速度の情報、ノードの加速度の情報を保存する。 The surrounding node position information storage unit 108 stores the position information (latitude, longitude, altitude, direction of movement, etc.) of the nodes present in the vicinity of the node 10, information on the node's speed, and information on the node's acceleration based on information notified by radar or other nodes.

自ノード位置情報保存部１０９は、ＧＰＳ（Global Positioning System）や航法システム等から入手した自ノード１０の位置情報を保存する。 The local node position information storage unit 109 stores the position information of the local node 10 obtained from a GPS (Global Positioning System), a navigation system, etc.

ルーティング変更通知部１１０は、無線通信監視部１０５から通知された通信不可リンクの情報に基づいて、そのリンクが通信不可（利用不可）リンクであることを他ノードに通知するためのメッセージを作成し、送信部１０１に通知する。 Based on the information on the link that cannot be communicated with, notified by the wireless communication monitoring unit 105, the routing change notification unit 110 creates a message to notify other nodes that the link is a link that cannot be communicated with (cannot be used), and notifies the transmission unit 101.

メッセージ作成部１１１ｍは、他ノードに対して送信するメッセージを作成し、作成したメッセージを送信部１０１に通知する。 The message creation unit 111m creates a message to be sent to other nodes and notifies the sending unit 101 of the created message.

＜ネットワークシステムの動作＞
図４は、実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。
図４は、第１ノード１１から第３ノード１３へ通信が可能であるときの状態を示す。
図４に示す実線は、ある時刻における第１ノード１１から第３ノード１３までの通信経路を示し、点線は通信できる可能性の高いリンクを示す。 <Network System Operation>
FIG. 4 is a block diagram illustrating a network system according to the first embodiment.
FIG. 4 shows a state when communication is possible from the first node 11 to the third node 13 .
The solid lines in FIG. 4 indicate the communication paths from the first node 11 to the third node 13 at a certain time, and the dotted lines indicate links with a high probability of communication.

図５は、実施の形態１に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。
図６は、実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。
図６は、図４から時間が経過した後の状態を示し、第２ノード１２から第３ノード１３への通信が通信不可の状態を示す。 FIG. 5 is a diagram illustrating routing information of each node according to the first embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a network system according to the first embodiment.
FIG. 6 shows a state after some time has passed since FIG. 4, and shows a state in which communication from the second node 12 to the third node 13 is not possible.

図７は、実施の形態１に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。
図８は、実施の形態１に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。
図９は、実施の形態１に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating routing information of each node according to the first embodiment.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a network system according to the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating routing information of each node according to the first embodiment.

初期の状態として、既存のアドホックルーティング技術により、図４に示すようなアドホックネットワークが構成されているものとする。そして、第１ノード１１から第３ノード１３への通信経路は、図４の実線で示された経路（第１ノード１１→第２ノード１２→第３ノード１３）とする。 As an initial state, an ad-hoc network as shown in FIG. 4 is configured using existing ad-hoc routing technology. The communication path from the first node 11 to the third node 13 is the path shown by the solid line in FIG. 4 (first node 11 → second node 12 → third node 13).

図５に示すように、図４に示すアドホックネットワークが構成されている場合、第１ノード１１のルーティング情報は、宛先ノードが第３ノード１３となり、ネクストホップノードが第２ノード１２となる。また、第２ノード１２のルーティング情報は、宛先ノードが第３ノード１３となり、ネクストホップノードも第３ノード１３となる。 As shown in FIG. 5, when the ad-hoc network shown in FIG. 4 is configured, the routing information of the first node 11 has the destination node as the third node 13 and the next hop node as the second node 12. Also, the routing information of the second node 12 has the destination node as the third node 13 and the next hop node as the third node 13.

次に、初期状態から時間が経過し、図６に示すような通信環境になったものとする。図６では、各ノードの相対位置が変更になった、もしくは、第２ノード１２から第３ノード１３への通信経路の電波環境が悪化したため、第２ノード１２から第３ノード１３への通信（無線通信）が通信不可になったものとする。ただし、第１ノード１１から第２ノード１２の通信は、通信不可にはならないものとする。 Next, assume that time has passed since the initial state and that the communication environment has become as shown in FIG. 6. In FIG. 6, it is assumed that communication (wireless communication) from the second node 12 to the third node 13 has become impossible because the relative positions of the nodes have changed or the radio wave environment of the communication path from the second node 12 to the third node 13 has deteriorated. However, it is assumed that communication from the first node 11 to the second node 12 does not become impossible.

図７に示すように、図６に示すアドホックネットワークが構成されている場合、第１ノード１１のルーティング情報は、宛先ノードが第３ノード１３となり、ネクストホップノードが第２ノード１２となる。また、第２ノード１２のルーティング情報は、宛先ノードが第３ノード１３となり、ネクストホップノードも第３ノード１３となる。また、第４ノード１４のルーティング情報は、宛先ノードが第２ノード１２となり、ネクストホップノードも第２ノード１２となる。また、もう１つの宛先ノードが第５ノード１５となり、もう１つのネクストホップノードが第５ノード１５となる。 As shown in FIG. 7, when the ad hoc network shown in FIG. 6 is configured, the routing information of the first node 11 has the destination node as the third node 13 and the next hop node as the second node 12. The routing information of the second node 12 has the destination node as the third node 13 and the next hop node as the third node 13. The routing information of the fourth node 14 has the destination node as the second node 12 and the next hop node as the second node 12. The other destination node is the fifth node 15 and the other next hop node is the fifth node 15.

図６において、第１ノード１１から第３ノード１３に向けてメッセージを送信する。このとき、第１ノード１１のメッセージ作成部１１１ｍは、第３ノード１３に送信するメッセージを作成し、作成したメッセージを第１ノード１１の送信部１０１に通知する。第１ノード１１の送信部１０１は、通知されたメッセージからメッセージの宛先（この例では、第３ノード１３）を確認し、ルーティング情報保存部１０４に、この宛先にメッセージを送信する際のネクストホップノードを問い合わせる。第１ノード１１の送信部１０１は、この問い合わせにより、ネクストホップノードが第２ノード１２であることを確認し、第２ノード１２に向けてメッセージを無線通信で送信する。 In FIG. 6, a message is sent from the first node 11 to the third node 13. At this time, the message creation unit 111m of the first node 11 creates a message to be sent to the third node 13 and notifies the sending unit 101 of the first node 11 of the created message. The sending unit 101 of the first node 11 confirms the destination of the message (the third node 13 in this example) from the notified message and queries the routing information storage unit 104 for the next hop node when sending the message to this destination. From this query, the sending unit 101 of the first node 11 confirms that the next hop node is the second node 12, and transmits the message to the second node 12 via wireless communication.

第２ノード１２の受信部１０２は、第１ノード１１から送信された無線通信を受信し、メッセージを生成（構築）する。生成されたメッセージは、自ノード（この場合、第２ノード１２）宛ではないため、メッセージを送信部１０１に通知する。第２ノード１２の送信部１０１は、ルーティング情報保存部１０４に問い合わせを行い、ネクストホップノードが第３ノード１３であることを確認し、第３ノード１３にメッセージを無線通信で送信する。 The receiving unit 102 of the second node 12 receives the wireless communication transmitted from the first node 11 and generates (constructs) a message. Since the generated message is not addressed to its own node (in this case, the second node 12), it notifies the transmitting unit 101 of the message. The transmitting unit 101 of the second node 12 queries the routing information storage unit 104, confirms that the next hop node is the third node 13, and transmits the message to the third node 13 via wireless communication.

このとき、第３ノード１３が第２ノード１２の通信可能範囲に存在しないため、第３ノード１３は、第２ノード１２から送信されたメッセージを受信できない。 At this time, the third node 13 is not within the communication range of the second node 12, so the third node 13 cannot receive the message sent from the second node 12.

一方、第４ノード１４が第２ノード１２の通信可能範囲に存在するため、第４ノード１４は、第２ノード１２から送信されたメッセージを受信可能である。第４ノード１４は、第２ノード１２から送信されたメッセージを受信する。すなわち、第４ノード１４の受信部１０２は、無線通信を受信し、メッセージを生成する。メッセージの宛先とネクストホップノードが自ノード（この場合、第４ノード１４）ではなく第３ノード１３であるため、無線通信監視部１０５にメッセージを通知する。 On the other hand, since the fourth node 14 is present within the communication range of the second node 12, the fourth node 14 can receive the message transmitted from the second node 12. The fourth node 14 receives the message transmitted from the second node 12. That is, the receiving unit 102 of the fourth node 14 receives the wireless communication and generates a message. Since the destination and next hop node of the message are the third node 13 and not the node itself (the fourth node 14 in this case), the wireless communication monitoring unit 105 is notified of the message.

第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、通信不可リンク情報保存部１０７に、第２ノード１２と第３ノード１３との間のリンク情報が保存されているか否かを問い合わせ、保存されていないことを確認する。第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、周辺ノード位置情報保存部１０８から第２ノード１２及び第３ノード１３の位置情報を取得し、自ノード位置情報保存部１０９から自ノードの位置情報を取得する。 The wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 inquires of the communication-disabled link information storage unit 107 whether link information between the second node 12 and the third node 13 is stored, and confirms that it is not stored. The wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 obtains the position information of the second node 12 and the third node 13 from the surrounding node position information storage unit 108, and obtains the position information of the own node from the own node position information storage unit 109.

第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、各ノードの位置情報とメッセージに含まれる各ノードの送信電力（送信出力）等の情報に基づいて、第２ノード１２から第３ノード１３への無線通信は通信不可であることを予測する。 The wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 predicts that wireless communication from the second node 12 to the third node 13 is not possible based on the position information of each node and information such as the transmission power (transmission output) of each node contained in the message.

第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、通信不可と予測した場合、通信不可リンク情報保存部１０７とルーティング変更通知部１１０に通信不可リンクの情報を通知する。 If the wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 predicts that communication is not possible, it notifies the communication-not possible link information storage unit 107 and the routing change notification unit 110 of information about the communication-not possible link.

第４ノード１４の通信不可リンク情報保存部１０７は、通信不可リンクの情報を保存する。第４ノード１４のルーティング変更通知部１１０は、通知された通信不可リンクの情報に基づいて、第２ノード１２と第３ノード１３との間の通信リンクが通信不可でありネットワーク内のルーティングの変更を要求する旨のメッセージを作成する。第４ノード１４のルーティング変更通知部１１０は、作成したメッセージを所属するネットワーク（アドホックネットワーク）に送信するため、メッセージを送信部１０１に通知する。 The communication-impossible link information storage unit 107 of the fourth node 14 stores information on the communication-impossible links. Based on the notified communication-impossible link information, the routing change notification unit 110 of the fourth node 14 creates a message indicating that the communication link between the second node 12 and the third node 13 is not capable of communication and requests a change in routing within the network. The routing change notification unit 110 of the fourth node 14 notifies the message transmission unit 101 of the created message in order to send it to the network (ad hoc network) to which the node belongs.

第４ノード１４の送信部１０１は、直接通信可能なノードをルーティング情報保存部１０４に問い合わせ、取得した直接通信可能な第２ノード１２、及び第５ノード１５等にメッセージを送信する。 The transmitting unit 101 of the fourth node 14 queries the routing information storage unit 104 for nodes with which direct communication is possible, and transmits a message to the obtained second node 12, the fifth node 15, etc. with which direct communication is possible.

第２ノード１２と第５ノード１５は、上記メッセージを受信し、アドホッネットワーク内のルーティング（通信経路）の変更を、そのアドホックネットワークで使用しているルーティングプロトコルに従い実施する。第２ノード１２又は第５ノード１５は、ルーティングの変更の旨を第１ノード１１に通知する。 The second node 12 and the fifth node 15 receive the message and change the routing (communication path) within the ad-hoc network according to the routing protocol used in the ad-hoc network. The second node 12 or the fifth node 15 notifies the first node 11 of the change in routing.

これにより、第１ノード１１から第３ノード１３への通信経路は、例えば、図８に示すようなルーティングに変更される。ネットワーク構成の変更後、すなわち、ルーティング（通信経路）の変更後、図８に示す通信経路で第１ノード１１から第３ノード１３への通信が可能となる。 As a result, the communication path from the first node 11 to the third node 13 is changed to, for example, the routing shown in FIG. 8. After the network configuration is changed, i.e., after the routing (communication path) is changed, communication from the first node 11 to the third node 13 becomes possible via the communication path shown in FIG. 8.

ここで、実施の形態１の特徴を以下に示す。
アドホックネットワークに参加する移動体に搭載されている自ノード（通信機器）であって、
自ノードと、自ノードの周辺の存在する周辺ノードのそれぞれの位置情報を取得する機能と、
メッセージの受信時に前記位置情報から通信不可のリンクを特定し、前記通信不可のリンクを他ノードに通知することで、前記アドホックネットワークのネットワークトポロジーを変更することが可能とすることを特徴とするノード。 The features of the first embodiment are as follows.
A node (communication device) mounted on a mobile object participating in an ad-hoc network,
A function of acquiring location information of the own node and surrounding nodes around the own node;
A node characterized by being able to change the network topology of the ad hoc network by identifying links through which communication is not possible from the location information when receiving a message and notifying other nodes of the links through which communication is not possible.

［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２に係る第１ノードを例示するブロック図である。
図１１は、実施の形態２に係るネットワークシステムを例示するブロック図である。
図１２は、実施の形態２に係る各ノードのルーティング情報を例示する図である。 [Embodiment 2]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a first node according to the second embodiment.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a network system according to the second embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating routing information of each node according to the second embodiment.

実施の形態２に係るノード２０は、実施の形態１に係るノード１０と比べて、ネットワークデザイン保存部が追加されている点が異なる。 The node 20 according to the second embodiment differs from the node 10 according to the first embodiment in that a network design storage unit has been added.

図１０に示すように、ネットワークデザイン保存部１１１ｎは、アドホックネットワークに参加する各ノードの送信時刻、送信ノード（ネクストホップノード）、受信ノード、宛先ノード、送信電力等を保存する。ネットワークデザイン保存部１１１ｎは、無線通信監視部１０５からの問い合わせにより必要な情報を通知する。 As shown in FIG. 10, the network design storage unit 111n stores the transmission time, transmitting node (next hop node), receiving node, destination node, transmission power, etc. of each node participating in the ad hoc network. The network design storage unit 111n notifies the wireless communication monitoring unit 105 of the necessary information in response to an inquiry.

実施の形態１では、第２ノード１２から第３ノード１３宛のメッセージの受信を契機に、第４ノード１４の無線通信監視部１０５が、第２ノード１２と第３ノード１３との間のリンクが通信不可であるかを予測していた。 In the first embodiment, upon receiving a message from the second node 12 addressed to the third node 13, the wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 predicted whether communication was impossible over the link between the second node 12 and the third node 13.

これに対して、実施の形態２では、自ノード（この場合、第４ノード１４）が第２ノード１２と第３ノード１３との間に存在することを確認し、第４ノード１４の無線通信監視部１０５が、第２ノード１２から第３ノード１３宛のメッセージの送信時刻に、該当するメッセージを受信できなかった場合も契機に通信不可リンクを予測する点が異なる。 In contrast, in the second embodiment, it is confirmed that the own node (in this case, the fourth node 14) is between the second node 12 and the third node 13, and if the wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 fails to receive the corresponding message at the time of sending the message from the second node 12 to the third node 13, it also predicts a communication-disabled link.

実施の形態２の動作を説明する。
第２ノード１２が第３ノード１３に向けて無線の通信を行うまでの動作は、実施の形態１の動作と同様である。それ以降の動作を以下に示す。 The operation of the second embodiment will be described.
The operations up to the point where the second node 12 performs wireless communication toward the third node 13 are similar to those in the first embodiment. The operations thereafter are as follows.

図１１に示すように、第３ノード１３と第４ノード１４は、第２ノード１２の通信可能範囲に存在しないため、第３ノード１３と第４ノード１４はメッセージを受信しない。 As shown in FIG. 11, the third node 13 and the fourth node 14 are not within the communication range of the second node 12, so the third node 13 and the fourth node 14 do not receive the message.

図１２に示すように、この場合の第１ノード１１のルーティング情報は、宛先ノードが第３ノード１３となり、ネクストホップノードが第２ノード１２となる。また、第２ノード１２のルーティング情報は、宛先ノードが第３ノード１３となり、ネクストホップノードも第３ノード１３となる。また、第４ノード１４のルーティング情報は、宛先ノードが第５ノード１５となり、ネクストホップノードも第５ノード１５となる。 As shown in FIG. 12, in this case, the routing information for the first node 11 has the destination node as the third node 13 and the next hop node as the second node 12. In addition, the routing information for the second node 12 has the destination node as the third node 13 and the next hop node as the third node 13. In addition, the routing information for the fourth node 14 has the destination node as the fifth node 15 and the next hop node as the fifth node 15.

第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、定期的にネットワークデザイン保存部１１１ｎに問い合わせを行い、他ノードが送信する時刻に、送信するノードと宛先ノードの間に自ノード（この場合、第４ノード１４）が存在するかを確認する。自ノードが間に存在するか否かは、送信ノードの位置を周辺ノード位置情報保存部１０８から取得し、自ノード位置情報保存部１０９から自ノードの位置情報を取得しすることで、相対的な位置を確認することにより行う。自ノード（この場合、第４ノード１４）が第２ノード１２と第３ノード１３との間に存在することを確認し、その時刻に該当するメッセージを受信できなかった場合、以下に示すステップを実行する。 The wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 periodically queries the network design storage unit 111n to check whether the node itself (in this case, the fourth node 14) is between the transmitting node and the destination node at the time when the other node transmits. Whether the node itself is between them is checked by obtaining the position of the transmitting node from the surrounding node position information storage unit 108 and obtaining the position information of the node itself from the node itself position information storage unit 109 to check the relative position. If it is confirmed that the node itself (in this case, the fourth node 14) is between the second node 12 and the third node 13, and if it is unable to receive the message corresponding to that time, it executes the steps shown below.

ステップＳ１０１：第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、通信不可リンク情報保存部１０７に、第２ノード１２と第３ノード１３との間のリンク情報が保存されているか問い合わせを行い、該リンク情報が保存されていないことを確認する。 Step S101: The wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 inquires of the communication-disabled link information storage unit 107 whether link information between the second node 12 and the third node 13 is stored, and confirms that the link information is not stored.

ステップＳ１０２：第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、各ノードの位置情報とメッセージに含まれる送信出力等の情報とに基づいて、第２ノード１２から第３ノード１３への通信は通信不可であることを予測する。 Step S102: The wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 predicts that communication from the second node 12 to the third node 13 is not possible based on the position information of each node and information such as transmission power included in the message.

ステップＳ１０３：第４ノード１４の無線通信監視部１０５は、通信不可と予測した場合、通信不可リンク情報保存部１０７とルーティング変更通知部１１０に通信不可リンクの情報を通知する。 Step S103: If the wireless communication monitoring unit 105 of the fourth node 14 predicts that communication is not possible, it notifies the communication-not possible link information storage unit 107 and the routing change notification unit 110 of information about the communication-not possible link.

ステップＳ１０４：第４ノード１４の通信不可リンク情報保存部１０７は、この通信不可リンク情報を保存する。 Step S104: The communication-impossible link information storage unit 107 of the fourth node 14 stores this communication-impossible link information.

ステップＳ１０５：第４ノード１４のルーティング変更通知部１１０は、通知されたリンク情報に基づいて、所属するアドホックネットワークに対して、第２ノード１２と第３ノード１３との間のリンクが通信不可であり、アドホックネットワーク内のルーティングの変更を要求するメッセージを作成し、第４ノード１４の送信部１０１に通知する。 Step S105: Based on the notified link information, the routing change notification unit 110 of the fourth node 14 creates a message for the ad hoc network to which it belongs, informing the transmitter 101 of the fourth node 14 that the link between the second node 12 and the third node 13 is not communicable and requesting a change in routing within the ad hoc network, and notifies the transmitter 101 of the fourth node 14.

ステップＳ１０６：第４ノード１４の送信部１０１は、直接通信可能なノードをルーティング情報保存部１０４に問い合わせ、取得した直接通信可能な第５ノード１５等に対して、メッセージを送信する。 Step S106: The transmitting unit 101 of the fourth node 14 queries the routing information storage unit 104 for nodes with which it can directly communicate, and transmits a message to the fifth node 15 and other nodes with which it can directly communicate.

ステップＳ１０７：第５ノード１５は、第４ノード１４から送信されたメッセージを受信し、アドホッネットワークでの通信経路の変更を、そのアドホックネットワークで使用しているルーティングプロトコルに従い実施する。 Step S107: The fifth node 15 receives the message sent from the fourth node 14 and changes the communication path in the ad hoc network in accordance with the routing protocol used in the ad hoc network.

その結果、図８に示すような、第１ノード１１から第３ノード１３への通信経路に変更され、第１ノード１１から第５ノード１５を経由した第３ノード１３への通信が可能となる。 As a result, the communication path is changed to one from the first node 11 to the third node 13 as shown in FIG. 8, and communication from the first node 11 to the third node 13 via the fifth node 15 becomes possible.

尚、上記の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、各構成要素の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。 In the above embodiment, the present invention has been described as a hardware configuration, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be realized by having a CPU (Central Processing Unit) execute a computer program to process each component.

上記の実施の形態において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実態のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（具体的にはフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（具体的には光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（具体的には、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(Random Access Memory)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 In the above embodiment, the program can be stored and supplied to the computer using various types of non-transitory computer readable media. The non-transitory computer readable media includes various types of tangible storage media. Examples of the non-transitory computer readable media include magnetic recording media (specifically, flexible disks, magnetic tapes, and hard disk drives), magneto-optical recording media (specifically, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/Ws, semiconductor memories (specifically, mask ROMs, PROMs (Programmable ROMs), EPROMs (Erasable PROMs)), flash ROMs, and RAMs (Random Access Memory). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of the transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The transitory computer readable media can supply the program to the computer via wired communication paths such as electric wires and optical fibers, or wireless communication paths.

さらに、動作は特定の順序で描かれているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が示された特定の順序または連続した順序で実行されること、または示されたすべての動作が実行されることを要求するものとして理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスクと並列処理が有利な場合がある。同様に、いくつかの特定の実施の形態の詳細が上記の議論に含まれているが、これらは本開示の範囲に対する制限としてではなく、特定の実施の形態に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施の形態の文脈で説明される特定の特徴は、単一の実施の形態に組み合わせて実装されてもよい。逆に、単一の実施の形態の文脈で説明される様々な特徴は、複数の実施の形態で別々にまたは任意の適切な組み合わせで実装されてもよい。 Furthermore, although operations are depicted in a particular order, this should not be understood as requiring such operations to be performed in the particular order or sequential order depicted, or that all of the depicted operations be performed, to achieve desired results. In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. Similarly, although details of several specific embodiments are included in the above discussion, these should not be construed as limitations on the scope of the disclosure, but rather as descriptions of features specific to particular embodiments. Certain features that are described in the context of separate embodiments may also be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments separately or in any suitable combination.

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 The present invention has been described above with reference to the embodiment, but the present invention is not limited to the above. Various modifications that can be understood by a person skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the invention.

尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit and scope of the invention.

１０ｓ：ネットワークシステム
１０：ノード
１０１：送信部
１０２：受信部
１０３：ルーティング制御部
１０４：ルーティング情報保存部
１０５：無線通信監視部
１０６：メッセージ処理部
１０７：通信不可リンク情報保存部
１０８：周辺ノード位置情報保存部
１０９：自ノード位置情報保存部
１１０：ルーティング変更通知部
１１１ｍ：メッセージ作成部
１１：第１ノード
１１１：送信部
１１２：受信部
１１３：制御部
１２：第２ノード
１２１：第２送信部
１２２：第２受信部
１３：第３ノード
１３２：第３受信部
１４：第４ノード
１４１：第４送信部
１４３：予測部
１５：第５ノード
１５１：第５送信部
１５２：第５受信部 10s: Network system 10: Node 101: Transmitter 102: Receiver 103: Routing controller 104: Routing information storage 105: Wireless communication monitor 106: Message processor 107: Communication-unavailable link information storage 108: Peripheral node position information storage 109: Self-node position information storage 110: Routing change notification 111m: Message generator 11: First node 111: Transmitter 112: Receiver 113: Controller 12: Second node 121: Second transmitter 122: Second receiver 13: Third node 132: Third receiver 14: Fourth node 141: Fourth transmitter 143: Prediction unit 15: Fifth node 151: Fifth transmitter 152: Fifth receiver

Claims

A transmitter for transmitting data from the node to a third node via the second node in a network, the data being transmitted to the second node;
a receiving unit that receives information of a predicted communication failure from a fourth node that predicts a communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
a control unit that, when receiving the predicted communication unavailability information, selects a fifth node from among the plurality of nodes to replace the second node based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and controls the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
A first node comprising:

when the control unit receives the predicted information of communication impossibility, the control unit selects the fifth node based on distances between the first node, the second node, the third node, the fourth node, and the fifth node, and the transmission powers of the first node, the second node, the third node, the fourth node, and the fifth node.
The first node according to claim 1 .

the transmitting unit transmits a message including information indicating that a next hop node is the second node, information indicating that a destination node that is a destination of communication is the third node, and information on the transmission power of the own node;
When the receiving unit receives the predicted information of communication unavailability, the transmitting unit transmits a message including information indicating that the next hop node is the fifth node, information indicating that a destination node that is a destination of communication is the third node, and information on the transmission power of the own node.
A first node according to claim 1 or 2.

The control unit determines the transmission power of the first node based on location information of the first node and the location information of the second node.
A first node according to any one of claims 1 to 3.

Upon receiving a message from the second node addressed to the third node , the fourth node predicts the communication failure between the second node and the third node .
A first node according to any one of claims 1 to 4.

The fourth node is present between the second node and the third node , and when the fourth node cannot receive a message transmitted from the second node, the fourth node predicts the communication failure between the second node and the third node .
A first node according to any one of claims 1 to 4.

A transmitter for transmitting data from the node to a third node via the second node in a network;
a receiving unit that receives information of a predicted communication failure from a fourth node that predicts a communication failure between the second node and the third node based on a position of the second node, a position of the third node, and a transmission range when the second node transmits the data;
a control unit that, when receiving the predicted communication unavailability information, selects a fifth node from among the plurality of nodes to replace the second node based on positions between the plurality of nodes in the network and the transmission ranges of each of the plurality of nodes, and controls the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
A first node comprising:

A first node, a second node, a third node, a fourth node, and a fifth node,
The first node is
a first transmitting unit configured to transmit data from the first node to the third node via the second node in a network;
a first receiving unit that receives information of a predicted communication failure from a fourth node that predicts a communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
a control unit that, when receiving the predicted communication impossible information, selects a fifth node from among the plurality of nodes to replace the second node based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and controls the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
The second node is
A second receiving unit that receives the data from the first node;
a second transmission unit that transmits the data to the third node,
the second receiving unit does not receive the data from the first node when the communication failure is predicted,
the second transmission unit, when the communication failure is predicted, does not transmit the data to the third node;
The third node is
a third receiving unit that receives the data from the second node;
the third receiving unit receives the data from the fifth node when the communication failure is predicted,
The fourth node is
a prediction unit that predicts the communication failure based on a distance between the second node and the third node and the transmission power of the second node;
a fourth transmission unit that transmits information of the predicted communication impossibility to the first node,
The fifth node is
a fifth receiving unit that receives the data from the first node when the communication failure is predicted;
and a fifth transmission unit that transmits the data to the third node when the communication failure is predicted.
Network system.

transmitting data from a first node to a second node in a network for transmission of said data to a third node via said second node;
receiving information of a predicted communication failure from a fourth node that predicts a communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
When receiving the predicted communication failure information, selecting a fifth node to replace the second node from among the plurality of nodes based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and controlling the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
A method in a first node comprising:

transmitting data from a first node to a second node in a network for transmitting the data to a third node via the second node;
receiving information of a predicted communication failure from a fourth node that predicts a communication failure between the second node and the third node based on a distance between the second node and the third node and a transmission power of the second node;
When receiving the predicted communication failure information, selecting a fifth node to replace the second node from among the plurality of nodes based on distances between the plurality of nodes in the network and the transmission power of each of the plurality of nodes, and controlling the node to transmit the data to the third node via the fifth node;
A first node program that causes a computer to execute the above.