JP2004260748A - Communication terminal, communication system, communication method, and communication program - Google Patents
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Abstract
【課題】無用なアドホック通信を削減し、アドホックネットワーク全体としての効率を向上させることができる通信端末、通信システム及び通信方法並びに通信プログラムを提供する。
【解決手段】通信端末において、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベース１４１と、近隣の通信端末の近隣検索要求と、接続情報の要求とを送信する近隣情報取得手段１５と、接続情報と、近隣フラグとを送信する近隣情報応答手段１６と、転送データの入力を受けて、Ｐ２Ｐ転送手段１２に出力する情報送受信手段と、情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するＰ２Ｐ転送手段と、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御手段とを具備する。
【選択図】 図１A communication terminal, a communication system, a communication method, and a communication program capable of reducing unnecessary ad hoc communication and improving the efficiency of the entire ad hoc network.
In a communication terminal, a connection destination database 141 for storing information of a communication terminal of a connection destination, a proximity information acquisition unit 15 for transmitting a proximity search request for a nearby communication terminal and a connection information request, A neighbor information responding unit 16 for transmitting information and a neighbor flag, an information transmitting / receiving unit for receiving the input of the transfer data and outputting it to the P2P transfer unit 12, and a transfer data output by the information transmitting / receiving unit for the ad hoc communication unit. P2P transfer means for transferring the information to another information communication terminal via a P2P topology, and topology control means for managing the connection information of the P2P topology by a predetermined method and determining and controlling the change of the P2P topology.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に通信端末間の通信のみで実現されるモバイルアドホックネットワークに適用される通信端末、通信システム及び通信方法並びに通信プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モバイル端末の普及および高機能化に伴い、モバイル端末を利用したサービスが注目を集めている。特に、端末間の通信のみで実現されるモバイルアドホックネットワークでは、利用エリアに縛られない、端末以外に設備がいらないといった特徴をもち、移動体の特性を生かせることができる。端末間の通信でネットワークの実現に、Ｐ２Ｐ技術を適用することで、集中的に振舞う端末が不要となり、参加者端末の役割が平等となることや、ネットワーク全体を把握する必要がないことから、参加離脱が多く、接続状態が変化し続けるネットワークにおいても比較的大規模な参加者へ提供するネットワークサービスを可能とする。
【０００３】
従来、集中管理的な端末の存在が必要とされるものがほとんどであり、大規模のサービスに適用できない。また、集中管理部がなく端末間をマルチホップで通信するプロトコルは考案されているが、実用化されているものはなく、確実にこの通信を利用できる状況はまだ実現されていない。また、このマルチホップ通信が実現されたとしても、一対一の通信については制御が行われるが、Ｐ２Ｐのようなバケツリレー通信においては、移動者の移動に伴い非常に入り組んだネットワーク構成となることが想定される。
【０００４】
【非特許文献１】
ＭＡＮＥＴ インターネット＜ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ．ｃｈａｒｔｅｒｓ／ｍａｎｅｔ−ｃｈａｒｔｅｒ．ｈｔｍｌ＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＡＮＥＴでは、モバイルアドホックネットワークプロトコルの標準化が検討されている（非特許文献１を参照）。これはＩＰレベルでのアドホック通信を実現するが、スケラビリティの問題や、Ｈｏｐ数が増加することによる通信能力低下等の問題が指摘されている。また、Ｐ２Ｐ通信を行う場合、Ｐ２Ｐ通信のそれぞれの通信はＭＡＮＥＴで効率化が行えるが、Ｐ２Ｐ通信でバケツリレーの部分はそれぞれが通信を終端するため、効率化を行うことは出来ない。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、通信端末が任意の方向に移動することによって発生する、無用なアドホック通信を削減し、アドホックネットワーク全体としての効率を向上させることができる通信端末、通信システム及び通信方法並びに通信プログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースと、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、該通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、該通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、該近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、該接続情報とを受信する近隣情報取得手段と、前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、前記接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信する近隣情報応答手段と、前記他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、該Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信手段と、前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを前記情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送手段と、前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トポロジ制御手段は、前記近隣情報取得手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トポロジ制御手段は、前記近隣情報取得手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末数を、前記受信した複数の接続情報間で比較し、該通信端末数が多い接続情報を前記接続先データベースに書き込むことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トポロジ制御手段は、前記近隣情報取得手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末数を、前記受信した複数の接続情報間で比較し、該通信端末数が多い接続情報を予め設定された転送数まで前記接続先データベースに書き込み、トポロジの構築を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トポロジ制御手段は、さらに、前記近隣情報取得手段が前記近隣フラグを受信すると、前記近隣フラグの送信元の通信端末に対して仮接続要求を前記Ｐ２Ｐ転送手段に出力し、前記Ｐ２Ｐ転送手段は、該仮接続要求の入力を受けて、前記アドホック通信手段を介して、前記接続情報要求を任意のＴＴＬ数で他の情報通信端末に転送し、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した接続情報を前記トポロジ制御手段に出力し、前記トポロジ制御手段は、さらに、前記Ｐ２Ｐ制御手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末数を、前記受信した複数の接続情報間で比較し、該通信端末数が多い接続情報を前記接続先データベースに書き込むことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、第１から第ｎ（ｎは自然数）の通信端末から構成される通信制御システムであって、該第１から第ｎの通信端末が、前記第１から第ｎの通信端末のうち、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースと、前記第１から第ｎの通信端末のうち、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、該通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、該通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、該近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、該接続情報とを受信する近隣情報取得手段と、前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、前記接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信する近隣情報応答手段と、前記接続先の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、該Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信手段と、前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを前記情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送手段と、前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、該通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、該通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、該近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、該接続情報とを受信するステップと、前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信するステップと、前記他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データを出力するとともに、他の通信端末から転送データを受信するステップと、前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記転送データを他の情報通信端末に転送するとともに、他の情報端末から受信した転送データを出力するステップと、前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うステップとを具備することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、該通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、該通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、該近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、該接続情報とを受信する近隣情報取得処理と、前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信する近隣情報応答処理と、前記他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、該Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信処理と、前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを前記情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送処理と、前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御処理とをコンピュータに実行させるための通信プログラムである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の通信端末の一実施形態について詳細に説明する。実施例１では本発明の基本動作について説明し、実施例２，３で、複数接続先が存在する場合の接続先選択（実施例２では接続情報方式、実施例３では評価イベント方式）について説明する。
図１は、本実施形態の３つの通信端末♯１〜♯３から構成されるモバイルアドホックＰ２Ｐトポロジ制御システムの構成を示す構成図である。本実施形態の通信端末♯１〜♯３は、情報送受信手段１１と、Ｐ２Ｐ転送手段１２と、アドホック通信手段１３と、トポロジ制御手段１４と、近隣情報取得手段１５と、近隣情報応答手段１６とから構成される。
【００１６】
情報送受信手段１１は、他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、転送データをＰ２Ｐ転送手段１２に出力するとともに、Ｐ２Ｐ転送手段１２を介して他の通信端末（例えば、通信端末♯１から見た場合、通信端末♯２、♯３）から転送データを受信する。
Ｐ２Ｐ転送手段１２は、接続先データベース１４１から接続情報を読み出して、読み出した接続情報に従って、情報送受信手段１１が出力する転送データを、アドホック通信手段１３を介して他の情報通信端末に転送するとともに、同様に、アドホック通信手段１３を介して、他の情報端末から受信した転送データを情報送受信手段１１に出力する。
ここで、接続先データベース１４１は、接続先の通信端末の情報を記憶する記憶部であって、トポロジ制御手段１４内に構成される。
また、接続情報とは、自己が接続している端末の識別情報（＝通信識別情報）であって、図２に示すように、例えば、通信端末♯１が通信端末♯２、３と接続している場合、通信端末♯２、３の識別情報が接続情報として格納される。
アドホック通信手段１３は、外部端末との通信インターフェイスであって、上位レイヤ（アドホック通信手段１３から見た場合、Ｐ２Ｐ転送手段１２、トポロジ制御手段１４、近隣情報応答手段１６、近隣情報取得手段１５が該当する）からの通信要求に基づいて、他の通信端末との通信処理を実行する。
トポロジ制御手段１４は、接続先データベース１４１が記憶する接続先の通信端末の情報、近隣情報取得手段１５が受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行う。
具体的には、トポロジ制御手段１４は、近隣情報取得手段が受信した接続情報が、接続先データベース１４１に書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、接続先データベース１４１に書き込まれていない通信端末数（以下、接続数という）を、受信した複数の接続情報間で比較し、通信端末数が多い接続情報を予め設定された転送数まで接続先データベース１４１に書き込み、トポロジの構築を行う（後述する）。
また、上述したように、トポロジ制御手段１４は、内部に接続先データベース１４１を有する。
近隣情報取得手段１５は、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信する。また、近隣情報取得手段１５は、近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、接続情報とを受信する。
近隣情報応答手段１６は、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から接続情報の要求、又は近隣検索要求を受信すると、接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、接続情報と、近隣フラグとを通信端末に対して送信する。
【００１７】
次に、図面を参照して、本実施形態のモバイルアドホックＰ２Ｐトポロジ制御システムの動作について説明する。図２〜図１２は、本実施形態のモバイルアドホックＰ２Ｐトポロジ制御システムによる通信制御処理の過程を示すフローチャートである。
まず、図２に本システムにおける情報交換の際に行われる転送データの伝播について示す。通信端末♯１において、情報送信手段１１は、転送データの入力を受けると、Ｐ２Ｐ転送手段１２に対して出力する。Ｐ２Ｐ転送手段１２は、トポロジ制御手段１４内に存在する接続先データベース１４１（以下、ＤＢとする）に格納される接続情報に基づいて、他の通信端末（本実施形態では、通信端末♯２と通信端末♯３）へアドホック通信手段１６を介して転送する。
【００１８】
今、図３に示すように端末の物理空間上で通信端末♯２が移動した場合、トポロジ制御手段１４内の接続先ＤＢ・１４１が格納する接続情報は、図２の場合と比べて変更されていないため、図３の矢印で示すように、アドホック１６通信手段は、
通信端末♯１→通信端末♯２
通信端末♯１→（通信端末♯２）→通信端末♯３
という経路で通信を行う。
この場合、通信端末♯１から通信端末♯２への通信は通信端末♯３を経由することから、下位のレイヤでは通信端末♯１と通信端末♯３の間で同じ情報が転送されるため、通信効率が低下するという不具合が生じる。
また、アドホック通信手段１６を備えない通信システムの場合、通信端末♯２への情報転送が行えなくなるという不具合が生じる。
【００１９】
したがって、上記不具合を解消するために、Ｐ２Ｐのトポロジを変更において、どの端末と接続すると効率良いのか判断する必要がある。
図４に、この判断の材料となる近隣の端末の情報を収集する手順を示す。
まず、通信端末♯１において、近隣情報取得手段１５が、近隣検索として、接続情報要求を送信し、近隣の端末から必要な情報、すなわち、近隣接続情報を取得する。なお、本明細書においては、近隣であることと、通信圏内に存在することとは同義である。
また、近隣接続情報とは、近隣フラグが立っている通信端末の接続情報（接続元端末、接続先配列）であって、具体的には、図４に示すように、接続元の通信端末の識別情報と、この接続元の通信端末から近隣検索に対する応答として返信された接続先配列（＝接続元の通信端末が接続情報として、自身の接続先ＤＢ・１４１に格納する接続先の通信端末の識別情報）である。
この近隣接続情報に基づいて、トポロジ制御手段１４が、トポロジの接続先を選択する方式としては、接続情報方式と評価イベント方式があり、やり取りされる情報はそれぞれ異なる。詳細については後述する。
【００２０】
図５に示すように、トポロジ制御手段１４は、収集した近隣接続情報に基づいて、接続先を決定する。すなわち、トポロジ制御手段１４は、収集した近隣接続情報と、接続先情報ＤＢ・１４１に格納された接続情報とを比較し、これらが一致しない通信端末について、接続先変更があったと判定する。そして、接続先変更があった通信端末に対して、接続要求を行い、新たな接続を確立する。
また、トポロジ制御手段１４は、これまで接続されていた端末が近隣に居なくなった場合（近隣端末として接続情報を返信しない場合）、この接続情報をトポロジ制御手段１４内の接続先ＤＢ・１４１から削除する。ただし、近隣検索で発見された端末をＤＢに登録した場合において、規定の転送数に満たない場合、トポロジ制御手段１４は、近隣に居ない端末を接続先ＤＢ・１４１から削除しない。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態のモバイルアドホックＰ２Ｐトポロジ制御システムによれば、通信端末においてトポロジを組みなおすので、図６に示すように、無用な中継トラフィックを減少させることができる効果が得られる。また、アドホック通信手段１６が、マルチホップ機能を備えなくとも全体に転送データを伝えることができる効果が得られる。
【００２２】
次に、上述したトポロジ制御手段１４が、トポロジの接続先を選択する方式について説明する。まず接続情報方式について説明すると、接続情報方式では、近隣の端末から該端末の接続情報を取得し、その情報をもとに接続先の選択を行う。
【００２３】
本方式では、図７に示すように近隣（＝１Ｈｏｐで通信可能な端末）に対して接続情報要求を送信する。また、全ての通信端末♯１〜♯７は、近隣情報応答手段１６において、接続情報を返答する機構を備えている。
すなわち、通信端末♯１において、近隣情報取得手段１５が、近隣検索として、接続情報要求を送信し、この近隣検索要求を受け取った通信端末は、近隣情報応答手段１６において、現在接続している通信端末に関する接続情報を返信する。そして、近隣検索要求送信元の通信端末♯１は、この接続情報を受信する。
したがって、接続情報要求の送信元である通信端末は、どの端末が近隣にあり、その端末は、他のどの端末と接続しているのか、について情報を得ることができる。
本実施形態においては、通信端末♯２，３，４が近隣にあり、それぞれの接続情報は図７の通信端末♯１にある近隣接続情報に示すとおり、
端末２ 端末３、５、６
端末３ 端末２、４、６
端末４ 端末３、７
となっている。
【００２４】
この場合、近隣の端末でない通信端末（通信端末♯２，３，４以外）との接続数は、
端末２ 端末５、６ 接続数：２
端末３ 端末６ 接続数：１
端末４ 端末７ 接続数：１
であるから、トポロジ制御手段１４は、近隣の端末でない通信端末との接続数がより多い通信端末♯２を接続先として決定する。
次に、端末３、４について比較すると、近隣の端末および通信端末♯２で接続される端末以外（通信端末♯２，３，４，５，６）との接続数は、
端末３ 接続数：０
端末４ 端末７ 接続数：１
であるから、トポロジ制御手段１４は、近隣の端末および通信端末♯２で接続される端末以外との接続数がより多い通信端末♯４を接続先として決定する。
そして、トポロジ制御手段１４は、取得された情報全てに伝播することを確認（今回、通信端末♯３の接続先は、通信端末♯２と通信端末♯４の接続先に含まれている）するとともに、最大接続数に達するか、近隣の端末全てに接続を行うかのいずれかになるまで繰り返し行う。
【００２５】
そして、トポロジ制御手段１４は、図８に示すように、上記判断された接続先について接続先変更があった端末に対して、接続要求を行い新たな接続を確立する。
また、これまで接続されていた端末が近隣に居なくなった場合（近隣端末として接続情報を返信しない場合）については、この接続情報をトポロジ制御手段１４内の接続先ＤＢ・１４１から削除する。
【００２６】
次に、上述したトポロジ制御手段１４が、トポロジの接続先を選択する方式として、評価イベント方式について説明する。評価イベント方式では、一旦仮接続を行い、任意のＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）で接続情報を取得する方式である。このため、評価イベント方式では、上記接続情報方式に比べ、よりきめの細かい判断が行える一方で、判断が完了するまでの手順が多くなる。
【００２７】
本方式では、図９に示すように、近隣情報取得手段１５が、近隣（１Ｈｏｐで通信可能な端末）に対して、近隣検索を送信する。全ての通信端末♯１〜♯７は、近隣情報応答手段１６において、近隣フラグを返答する機構を備えている。
すなわち、通信端末♯１において、近隣情報取得手段１５が、近隣検索として、接続情報要求を送信し、この近隣検索要求を受け取った通信端末は、近隣情報応答手段１６において、近隣フラグを返信する。そして、近隣検索要求の送信元である通信端末は、この接続情報を受信する。
したがって、近隣探索の送信元である通信端末は、どの端末が近隣にあるかを知ることができる。
【００２８】
次に、Ｐ２Ｐ転送手段１２は、図１０に示すように、近隣情報取得手段１５が取得した近隣の通信端末の接続情報に基づいて、これらの近隣の通信端末に対してそれぞれ仮接続を行う。すなわち、Ｐ２Ｐ転送手段１２は、任意のＴＴＬを接続情報要求パケットに設定し、この接続情報を要求する接続情報要求の転送を、これらの近隣の通信端末に対して行う。
【００２９】
接続情報要求を受け取った通信端末は、図１１に示すように、近隣情報応答手段１６において、トポロジ制御手段１４内の接続先ＤＢ・１４１情報を接続情報として返信する。接続情報要求の送信元である通信端末は、トポロジ制御手段１４において、返信された接続情報数、及びその接続情報を近隣の通信端末ごとに集計する。そして、トポロジ制御手段１４は、集計情報をもとに接続先を決定する。
ここで、返信された接続情報数が多いとは、任意のＴＴＬで送信できる端末が多いことを示す。
まず、トポロジ制御手段１４は、近隣の通信端末ごとの接続情報の集計結果を比較し、近隣の通信端末に対する複数の仮接続の中から、より多くの接続情報が戻ってきた接続を決定する。
ここで、もし２以上の通信端末から同じ数の接続情報が返信された場合、トポロジ制御手段１４は、近隣に存在しない通信端末に関する接続情報をより多く返した接続を有する通信端末を選択する。
【００３０】
図１１に示すように、本実施形態においては、近隣の通信端末ごとの接続情報の集計結果は、
端末２ 端末５、６、３ 接続数：３
端末３ 端末２、６、４ 接続数：３
端末４ 端末３、７ 接続数：２
となっており、通信端末♯２、通信端末♯３への仮接続の場合、より多くの接続情報が戻っている。また、通信端末♯２、通信端末♯３とを比較すると、近隣の端末ではない接続情報をより多く含む接続は、通信端末♯２への接続であり、これを選択する。
次に、近隣の端末および通信端末♯２で接続される端末以外（通信端末♯２，３，４、５，６）と、より多く接続する端末は通信端末♯４となる。
そして、トポロジ制御手段１４は、取得された情報全てに伝播することを確認（今回、通信端末♯３の接続先は、通信端末♯２と通信端末♯４の接続先に含まれている）するとともに、最大接続数に達するか、近隣の端末全てに接続を行うかのいずれかになるまで繰り返し行う。
【００３１】
そして、トポロジ制御手段１４は、図１２に示すように、上記判断された接続先について、接続先変更があった端末に対して、接続要求を行い新たな接続を確立する。
また、これまで接続されていた端末が近隣に居なくなった場合（近隣端末として接続情報を返信しない場合）については、この接続情報をトポロジ制御手段１４内の接続先ＤＢ・１４１から削除する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態のモバイルアドホックＰ２Ｐトポロジ制御システムによれば、情報や処理が集中するサーバを持たずに、モバイルアドホックネットワーク上で情報交換を実現することができる効果が得られる。
また、各通信端末で情報を転送することにより、一部の利用者に対して情報を転送することで全体の利用者に対する送信を行うことができる効果が得られる。
また、アドホック通信の機能を持たない端末間においても、接続可能な端末を検出、再接続を行うことによりネットワークとして整合性を保つことができる効果が得られる。
また、上記のアドホック通信機能を持たない場合においても、Ｐ２Ｐ通信としては特に意識することなく通信が行うことができる効果が得られる。
【００３３】
また、Ｐ２Ｐの通信システムを利用することから以下の作用が期待される。すなわち、
（１） 集中管理部が存在しないことから、トラフィックおよび処理の集中が発生しない。
（２） ネットワーク全体を知ることなく、ネットワークに参加している任意の利用者と接続することで、サービスが享受できる。
（３） 個々の端末間の接続を、個々の端末で最適となるように制御することで、ＮＷ全体としてのトラフィックを削減することができる。
（４） アドホックネットワークでは、各端末を経由して通信が行われるため、上記によりＮＷ全体のトラフィック削減はすなわち個々の端末の中継トラフィックの削減になる。
【００３４】
また、上記中継トラフィックの削減により以下の作用が期待される。
（ア） 通信帯域の節約
（イ） 端末ＣＰＵリソースの節約
（ウ） 消費電力の削減
【００３５】
以上、詳細に説明した如く、モバイル端末の普及および高機能化に伴い、モバイル端末を利用したサービスが注目を集めており、特に、端末間の通信のみで実現されるモバイルアドホックネットワークでは、利用エリアに縛られない、端末以外に設備がいらないといった特微をもち、移動体の特性を生かせることができる効果が得られる。
また、端末間の通信でネットワークの実現に、Ｐ２Ｐ技術を適用することで、集中的に振舞う端末が不要となり、参加者端末の役割が平等となることや、ネットワーク全体を把握する必要がないことから、参加離説が多く、接続状態が変化し続けるネットワークにおいても比較的大規摸な参加者へ提供するネットワークサービスを可能とすることができる効果が得られる。
【００３６】
上述の通信端末は、内部に、コンピュータシステムを有している。
そして、上述した通信処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
すなわち、通信端末における、各処理手段、処理部は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置がＲＯＭやＲＡＭ等の主記憶装置に上記プログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースと、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、接続情報とを受信する近隣情報取得手段と、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から接続情報の要求、又は近隣検索要求を受信すると、接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、接続情報と、近隣フラグとを通信端末に対して送信する近隣情報応答手段と、他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信手段と、接続先データベースから接続情報を読み出して、読み出した接続情報に従って、情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送手段と、接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御手段とを具備するので、通信端末が任意の方向に移動することによって発生する、無用なアドホック通信を削減し、アドホックネットワーク全体としての効率を向上させることができる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モバイルアドホックＰ２Ｐトポロジ制御システム構成図である。
【図２】転送データの伝播の流れを示す図である。
【図３】端末が移動し、通信状態が変化した場合の転送データの伝播の流れを示す図である。
【図４】端末の移動等により通信状態が変化した際に適切な接続先を判断するために情報収集を行う流れを示す図である。
【図５】収集結果によるＰ２Ｐトポロジの変更の流れを示す図である。
【図６】トポロジの効率化を実施した後の転送データの伝播の流れを示す図である。
【図７】接続先の判断として接続情報方式を利用した場合の近隣の接続情報の収集の流れを示す図である。
【図８】接続先の判断として接続情報方式を利用した場合のトポロジの変更の流れを示す図である。
【図９】接続先の判断として評価イベント方式を利用した場合の近隣検索の流れを示す図である。
【図１０】接続先の判断として評価イベント方式を利用した場合の接続情報の検索の流れを示す図である。
【図１１】接続先の判断として評価イベント方式を利用した場合の接続情報の収集の流れを示す図である。
【図１２】接続先の判断として評価イベント方式を利用した場合のトポロジの変更の流れを示す図である。
【符号の説明】
１〜３…通信端末
１１…情報送受信手段
１２…Ｐ２Ｐ転送手段
１３…アドホック通信手段
１４…トポロジ制御手段
１５…近隣情報取得手段
１６…近隣情報応答手段
１４１…接続先データベース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a communication terminal, a communication system, a communication method, and a communication program applied to a mobile ad hoc network mainly realized only by communication between communication terminals.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art With the spread and enhancement of functions of mobile terminals, services using mobile terminals are attracting attention. In particular, a mobile ad hoc network realized only by communication between terminals has features such as being not restricted by a use area and requiring no equipment other than terminals, and can make use of characteristics of a mobile body. By applying the P2P technology to the realization of the network by the communication between the terminals, the terminal acting intensively becomes unnecessary, and the role of the participant terminals becomes equal, and there is no need to grasp the entire network. It enables a network service to be provided to a relatively large-scale participant even in a network in which connection and departure is large and the connection state is continuously changing.
[0003]
Conventionally, most of the devices require a centrally managed terminal and cannot be applied to large-scale services. Further, a protocol for performing multi-hop communication between terminals without a centralized management unit has been devised, but none has been put to practical use, and a situation where this communication can be reliably used has not yet been realized. Even if this multi-hop communication is realized, one-to-one communication is controlled, but in a bucket relay communication such as P2P, the network configuration becomes very complicated as a mobile user moves. Is assumed.
[0004]
[Non-patent document 1]
MANET Internet <URL: http: // www. ief. org / html. charters / manet-charter. html>
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In MANET, standardization of a mobile ad hoc network protocol is under study (see Non-Patent Document 1). This implements ad-hoc communication at the IP level, but it has been pointed out that there is a problem of scalability and a problem of a decrease in communication capability due to an increase in the number of hops. Further, when performing P2P communication, efficiency of each communication of the P2P communication can be improved by MANET, but efficiency of the bucket relay portion cannot be improved in the P2P communication because each communication is terminated.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce unnecessary ad hoc communication that occurs when a communication terminal moves in an arbitrary direction, thereby improving the efficiency of the entire ad hoc network. It is an object of the present invention to provide a communication terminal, a communication system, a communication method, and a communication program capable of improving the communication.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an invention according to claim 1 has a connection destination database that stores information on connection destination communication terminals, and an unspecified number of communication terminals existing within a communication range. Transmits a request for proximity search for a communication terminal present in the communication area and a request for connection information including information on a terminal to which the communication terminal is connected. Neighborhood flag indicating that it is present, the neighboring information acquisition means for receiving the connection information, and when receiving the connection information request from the unspecified number of communication terminals in the communication area, or when receiving the neighborhood search request Reading the information of the communication terminal of the connection destination from the connection destination database, and transferring the connection information and the proximity flag to the communication terminal; Turn Receiving the data input, outputting the transfer data to the P2P transfer means, receiving the transfer data from another communication terminal via the P2P transfer means, transmitting and receiving the connection information from the connection destination database; Reads and transfers the transfer data output by the information transmitting / receiving means to another information communication terminal via the ad hoc communication means in accordance with the read connection information, and transmits the information to another information terminal via the ad hoc communication means. A P2P transfer means for outputting the transfer data received from the information transmitting / receiving means to the information transmitting / receiving means, and a predetermined method based on the information on the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighborhood search request result and the connection information. Controls the connection information of the P2P topology, and determines and controls the change of the P2P topology. Characterized by comprising a stage.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the topology control unit connects to a communication terminal whose connection information received by the neighbor information acquisition unit is not written in the connection destination database. When the information is information, the information is written in the connection destination database.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the topology control unit is configured to execute a connection with respect to a communication terminal in which the connection information received by the neighbor information acquisition unit is not written in the connection destination database. In the case of information, the number of communication terminals not written in the connection destination database is compared between the plurality of received connection information, and the connection information having a large number of communication terminals is written in the connection destination database. I do.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the topology control means is configured to perform a connection with respect to a communication terminal in which the connection information received by the neighbor information acquisition means is not written in the connection destination database. If the information is information, the number of communication terminals not written in the connection destination database is compared among the plurality of pieces of received connection information, and the connection information having a large number of communication terminals is converted to the connection destination number up to a preset transfer number. It is characterized by writing in a database and constructing a topology.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the topology control unit further includes a communication terminal of a transmission source of the proximity flag when the proximity information acquisition unit receives the proximity flag. Outputs a temporary connection request to the P2P transfer unit, and the P2P transfer unit receives the input of the temporary connection request and transmits the connection information request to the P2P transfer unit via the ad hoc communication unit with an arbitrary number of TTLs. And outputs the connection information received from another information terminal to the topology control means via the ad hoc communication means. The topology control means further transmits the connection information received by the P2P control means. Is the connection information about the communication terminal not written in the connection destination database, the number of communication terminals not written in the connection destination database, Compared among a plurality of connection information signal, and writes the connection information number the communication terminal is larger in the destination database.
[0012]
The invention according to claim 6 is a communication control system including first to n-th (n is a natural number) communication terminals, wherein the first to n-th communication terminals are the first to n-th communication terminals. Of the nth communication terminal, a connection destination database storing information of the communication terminal of the connection destination, and an unspecified number of communication terminals existing within the communication range among the first to nth communication terminals, Transmitting a proximity search request for a communication terminal located in the communication area and a request for connection information including information on a terminal to which the communication terminal is connected; And a proximity flag indicating the connection information, the proximity information obtaining means for receiving the connection information, and the connection information request or the proximity search request from an unspecified number of communication terminals existing in the communication area, the connection destination The communication end of the connection destination from the database Receiving the input of the transfer information for transmitting the connection information and the proximity flag to the communication terminal; and inputting the transfer data to be transferred to the communication terminal of the connection destination. To the P2P transfer means, and information transmission / reception means for receiving transfer data from another communication terminal via the P2P transfer means, reading the connection information from the connection destination database, and according to the read connection information Transferring the transfer data output by the information transmitting / receiving means to another information communication terminal via the ad hoc communication means, and transferring the transfer data received from the other information terminal via the ad hoc communication means to the information transmitting / receiving means. P2P transfer means for outputting to the connection destination information stored in the connection destination database, the received neighbor search request Based on the result and the connection information, by a predetermined method, and manages connection information of P2P topology, characterized by comprising a topology control means for changing judgment and change control of the P2P topology.
[0013]
In addition, the invention according to claim 7 provides an unspecified number of communication terminals existing in a communication area, a neighborhood search request for a communication terminal existing in the communication area, and a request for a terminal to which the communication terminal is connected. Transmitting a request for connection information including information, and receiving, in response to the proximity search request, a proximity flag indicating that the connection information is present in the communication range, and the connection information; When receiving the connection information request or the proximity search request from a large number of communication terminals, from the connection destination database storing information of the connection destination communication terminal, read the information of the connection destination communication terminal, and read the connection information and Transmitting the proximity flag to the communication terminal, receiving the input of the transfer data to be transferred to the other communication terminal, outputting the transfer data, and transmitting the transfer data from the other communication terminal. And reading the connection information from the connection destination database, transferring the transfer data to another information communication terminal according to the read connection information, and outputting the transfer data received from the other information terminal. And managing the connection information of the P2P topology by a predetermined method based on the information of the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighbor search request result, and the connection information. Performing a change determination and a change control.
[0014]
In addition, the invention according to claim 8 provides, for an unspecified number of communication terminals existing within a communication area, a neighborhood search request for a communication terminal existing within the communication area, and a request of a terminal to which the communication terminal is connected. Transmitting a request for connection information including information, in response to the proximity search request, a proximity flag indicating that the connection information is present, and a proximity information acquisition process for receiving the connection information; When the connection information request or the proximity search request is received from an unspecified number of communication terminals, the information of the communication terminal of the connection destination is read from the connection destination database storing the information of the communication terminal of the connection destination. Receiving neighbor information response processing for transmitting the connection information and the neighbor flag to the communication terminal, receiving the transfer data to be transferred to the other communication terminal, and outputting the transfer data to the P2P transfer means; An information transmission / reception process for receiving transfer data from another communication terminal via the P2P transfer means; reading the connection information from the connection destination database; and outputting the information in accordance with the read connection information. P2P transfer processing for transferring the transfer data to another information communication terminal via the ad hoc communication means and outputting the transfer data received from the other information terminal to the information transmission / reception means via the ad hoc communication means; Based on the information of the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighbor search request result and the connection information, the connection information of the P2P topology is managed by a predetermined method, and the change determination and the change of the P2P topology are managed. This is a communication program for causing a computer to execute a topology control process for performing control.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a communication terminal of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first embodiment, the basic operation of the present invention will be described. In the second and third embodiments, selection of a connection destination when there are a plurality of connection destinations (the connection information method in the second embodiment, and the evaluation event method in the third embodiment) will be described. I do.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a mobile ad hoc P2P topology control system including three communication terminals # 1 to # 3 according to the present embodiment. The communication terminals # 1 to # 3 of the present embodiment include an information transmission /
[0016]
The information transmitting / receiving means 11 receives the input of the transfer data to be transferred to another communication terminal, outputs the transfer data to the P2P transfer means 12, and transmits the transfer data to another communication terminal (for example, the communication terminal #) via the P2P transfer means 12. From the viewpoint of 1, the transfer data is received from the
The
Here, the
The connection information is identification information (= communication identification information) of a terminal to which the communication terminal # 1 is connected. For example, as shown in FIG. If it is, the identification information of the
The ad hoc communication means 13 is a communication interface with an external terminal. The upper layer (when viewed from the ad hoc communication means 13, the P2P transfer means 12, the topology control means 14, the neighborhood information response means 16, and the neighborhood information acquisition means 15 Based on a communication request from (corresponding to), a communication process with another communication terminal is executed.
Based on the information on the communication terminal of the connection destination stored in the
Specifically, if the connection information received by the neighbor information acquisition unit is connection information relating to a communication terminal that has not been written to the
Further, as described above, the topology control means 14 has the
The neighbor
Upon receiving a connection information request or a proximity search request from an unspecified number of communication terminals existing within the communication area, the neighbor information response means 16 reads information of the connection destination communication terminal from the connection destination database, and reads the connection information. Is transmitted to the communication terminal.
[0017]
Next, the operation of the mobile ad hoc P2P topology control system of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 to FIG. 12 are flowcharts showing a process of communication control processing by the mobile ad hoc P2P topology control system of the present embodiment.
First, FIG. 2 shows propagation of transfer data performed at the time of information exchange in the present system. In the communication terminal # 1, the information transmitting means 11 receives the input of the transfer data and outputs it to the P2P transfer means 12. Based on the connection information stored in the connection destination database 141 (hereinafter, referred to as DB) existing in the
[0018]
Now, when the
Communication terminal # 1 →
Communication terminal # 1 → (communication terminal # 2) →
The communication is performed through the route.
In this case, since the communication from the communication terminal # 1 to the
In the case of a communication system that does not include the ad hoc communication means 16, there is a problem that information cannot be transferred to the
[0019]
Therefore, in order to solve the above-described problem, it is necessary to determine which terminal to connect to efficiently when changing the P2P topology.
FIG. 4 shows a procedure for collecting information on a nearby terminal that is used for making this determination.
First, in the communication terminal # 1, the neighborhood information acquisition means 15 transmits a connection information request as a neighborhood search, and acquires necessary information from neighboring terminals, that is, neighborhood connection information. Note that in this specification, being nearby is synonymous with being in the communication area.
Further, the neighbor connection information is connection information (connection source terminal, connection destination array) of the communication terminal in which the neighborhood flag is set, and specifically, as shown in FIG. The identification information and the connection destination array returned by the connection source communication terminal as a response to the neighbor search (= the connection destination communication terminal stored in its own connection destination DB / 141 as connection information as connection information) Identification information).
There are a connection information method and an evaluation event method as methods by which the topology control means 14 selects a connection destination of the topology based on the neighboring connection information, and the information exchanged is different. Details will be described later.
[0020]
As shown in FIG. 5, the topology control means 14 determines a connection destination based on the collected neighboring connection information. That is, the
Further, when the terminal connected up to now is no longer in the vicinity (when connection information is not returned as a neighboring terminal), the topology control means 14 transmits this connection information from the
[0021]
As described above, according to the mobile ad hoc P2P topology control system of the present embodiment, since the topology is reconfigured in the communication terminal, the effect that unnecessary relay traffic can be reduced is obtained as shown in FIG. . Further, there is an effect that the ad hoc
[0022]
Next, a method in which the above-described topology control means 14 selects a connection destination of the topology will be described. First, the connection information method will be described. In the connection information method, connection information of a terminal is acquired from a nearby terminal, and a connection destination is selected based on the information.
[0023]
In this method, as shown in FIG. 7, a connection information request is transmitted to a neighbor (a terminal that can communicate at 1 Hop). In addition, all the communication terminals # 1 to # 7 have a mechanism for returning connection information in the neighbor information response means 16.
That is, in the communication terminal # 1, the neighbor
Therefore, the communication terminal that is the transmission source of the connection information request can obtain information on which terminal is nearby and which terminal is connected to which terminal.
In the present embodiment, the
Terminal 2
Terminal 3
Terminal 4
It has become.
[0024]
In this case, the number of connections with communication terminals that are not nearby terminals (other than
Terminal 2 Terminal 5, 6 Number of connections: 2
Terminal 3 Terminal 6 Number of connections: 1
Terminal 4 Terminal 7 Number of connections: 1
Therefore, the topology control means 14 determines the
Next, when the
Terminal 3 Number of connections: 0
Terminal 4 Terminal 7 Number of connections: 1
Therefore, the topology control means 14 determines the
Then, the
[0025]
Then, as shown in FIG. 8, the
If the terminal that has been connected is no longer in the vicinity (when connection information is not returned as a nearby terminal), the connection information is deleted from the
[0026]
Next, an evaluation event method will be described as a method in which the topology control means 14 selects a connection destination of the topology. The evaluation event method is a method in which a temporary connection is made once and connection information is obtained by an arbitrary TTL (Time To Live). For this reason, in the evaluation event method, while more detailed judgment can be made than in the connection information method, the number of procedures until the judgment is completed increases.
[0027]
In this method, as shown in FIG. 9, the neighbor
That is, in the communication terminal # 1, the neighbor
Therefore, the communication terminal that is the transmission source of the proximity search can know which terminal is in the vicinity.
[0028]
Next, as shown in FIG. 10, the
[0029]
The communication terminal that has received the connection information request returns the connection destination DB / 141 information in the
Here, the fact that the number of connection information returned is large indicates that there are many terminals that can transmit with an arbitrary TTL.
First, the topology control means 14 compares the aggregation results of the connection information for each of the neighboring communication terminals, and determines a connection to which more connection information has returned from among a plurality of temporary connections to the nearby communication terminal.
Here, if the same number of pieces of connection information are returned from two or more communication terminals, the
[0030]
As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the aggregation result of the connection information for each nearby communication terminal is:
Terminal 2
Terminal 3
Terminal 4
In the case of the temporary connection to the
Next, the terminal connected more than the neighboring terminal and the terminal connected with the communication terminal # 2 (the
Then, the
[0031]
Then, as shown in FIG. 12, the
If the terminal that has been connected is no longer in the vicinity (when connection information is not returned as a nearby terminal), the connection information is deleted from the
[0032]
As described above, according to the mobile ad hoc P2P topology control system of the present embodiment, there is an effect that information can be exchanged on a mobile ad hoc network without having a server where information and processing are concentrated.
Further, by transferring information at each communication terminal, it is possible to obtain an effect of transmitting information to all users by transferring information to some users.
Further, even between terminals that do not have the function of ad hoc communication, an effect of maintaining consistency as a network can be obtained by detecting and reconnecting a connectable terminal.
Further, even in the case where the above-mentioned ad hoc communication function is not provided, an effect is obtained that communication can be performed without being conscious of P2P communication.
[0033]
The following effects are expected from using a P2P communication system. That is,
(1) Since there is no centralized management unit, concentration of traffic and processing does not occur.
(2) A service can be enjoyed by connecting to any user participating in the network without knowing the entire network.
(3) By controlling the connection between the individual terminals so as to be optimal for each individual terminal, it is possible to reduce the traffic of the entire NW.
(4) In the ad hoc network, since communication is performed via each terminal, the reduction of the traffic of the entire NW is equal to the reduction of the relay traffic of each terminal.
[0034]
The following effects are expected due to the reduction of the relay traffic.
(A) Save communication bandwidth
(B) Saving terminal CPU resources
(C) Reduction of power consumption
[0035]
As described in detail above, with the spread of mobile terminals and the advancement of functions, services using mobile terminals are attracting attention. In particular, in mobile ad hoc networks realized only by communication between terminals, the usage area It has the special feature that it is not tied to a mobile terminal and no equipment other than a terminal is required, and it is possible to obtain the effect that the characteristics of a moving object can be utilized.
In addition, by applying P2P technology to the realization of a network by communication between terminals, terminals that behave intensively become unnecessary, and the roles of participant terminals become equal, and there is no need to grasp the entire network. Therefore, an effect is obtained that enables a network service to be provided to a relatively large-scale participant even in a network in which connection states are frequently changed and connection states are constantly changing.
[0036]
The communication terminal described above has a computer system inside.
The series of processes relating to the communication process described above are stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the computer reads and executes the program to perform the process.
That is, each processing means and processing unit in the communication terminal are realized by a central processing unit such as a CPU reading the above-mentioned program into a main storage device such as a ROM or a RAM and executing information processing / arithmetic processing. Is what is done.
Here, the computer-readable recording medium refers to a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to a computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a connection destination database that stores information on a communication terminal of a connection destination, and an unspecified number of communication terminals that exist within a communication range, and searches for a proximity of a communication terminal that exists within a communication range. Neighbor that transmits a request and a request for connection information including information on a terminal to which the communication terminal is connected, and receives a neighbor flag indicating that the communication terminal is present in the communication area and a neighbor that receives the connection information in response to the neighbor search request. Information acquisition means, when receiving a request for connection information from an unspecified number of communication terminals existing in the communication area, or a proximity search request, reads information on the communication terminal of the connection destination from the connection destination database, Receiving input of the proximity information response means for transmitting the proximity flag to the communication terminal and transfer data to be transferred to another communication terminal, outputting the transfer data to the P2P transfer means, and performing P2P transfer Information transmitting / receiving means for receiving transfer data from another communication terminal via a stage, reading connection information from a connection destination database, and transmitting transfer data output by the information transmitting / receiving means via the ad hoc communication means in accordance with the read connection information. P2P transfer means for transferring transfer data received from another information terminal to the information transmission / reception means via the ad hoc communication means while transferring the data to another information communication terminal, and a connection destination communication terminal stored in the connection destination database And a topology control unit that manages the connection information of the P2P topology and determines and controls the change of the P2P topology according to a predetermined method based on the received information and the received neighbor search request result and the connection information. Useless ad hoc communication caused by the terminal moving in any direction It is possible to obtain an effect capable of improving the efficiency of the entire network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile ad hoc P2P topology control system.
FIG. 2 is a diagram showing a flow of propagation of transfer data.
FIG. 3 is a diagram showing a flow of transfer of transfer data when a terminal moves and a communication state changes.
FIG. 4 is a diagram showing a flow of collecting information in order to determine an appropriate connection destination when a communication state changes due to movement of a terminal or the like.
FIG. 5 is a diagram showing a flow of changing a P2P topology according to a collection result.
FIG. 6 is a diagram showing the flow of transfer of transfer data after the efficiency of the topology has been implemented.
FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of collecting neighboring connection information when a connection information method is used as a determination of a connection destination.
FIG. 8 is a diagram showing a flow of a topology change when a connection information method is used as a determination of a connection destination.
FIG. 9 is a diagram showing a flow of a neighborhood search when an evaluation event method is used as a determination of a connection destination.
FIG. 10 is a diagram showing a flow of searching for connection information when an evaluation event method is used as a determination of a connection destination.
FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of collecting connection information when an evaluation event method is used as a determination of a connection destination.
FIG. 12 is a diagram showing a flow of changing a topology when an evaluation event method is used as a determination of a connection destination.
[Explanation of symbols]
1-3 Communication terminals
11 Information transmission / reception means
12 ... P2P transfer means
13. Ad hoc communication means
14 Topology control means
15. Neighborhood information acquisition means
16 Neighbor information response means
141: Connection destination database
Claims (8)
通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、該通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、該通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、該近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、該接続情報とを受信する近隣情報取得手段と、
前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、前記接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信する近隣情報応答手段と、
前記他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、該Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信手段と、
前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを前記情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送手段と、
前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御手段と
を具備することを特徴とする通信端末。A connection destination database that stores information on a communication terminal of the connection destination;
A request for proximity search for a communication terminal existing in the communication area and a request for connection information including information on a terminal connected to the communication terminal are transmitted to an unspecified number of communication terminals existing in the communication area. In response to the proximity search request, a proximity flag indicating that the device is within the communication range, and proximity information acquisition means for receiving the connection information,
When the request for the connection information from the unspecified number of communication terminals present in the communication area, or when receiving the proximity search request, from the connection destination database, read the information of the communication terminal of the connection destination, and the connection information, A proximity information response unit that transmits the proximity flag to the communication terminal;
An information transmitting / receiving unit that receives input of transfer data to be transferred to the other communication terminal, outputs the transfer data to a P2P transfer unit, and receives transfer data from another communication terminal via the P2P transfer unit;
Reading the connection information from the connection destination database, transferring the transfer data output by the information transmitting / receiving means to another information communication terminal via an ad hoc communication means in accordance with the read connection information; P2P transfer means for outputting transfer data received from another information terminal to the information transmitting / receiving means via the means;
Based on the information of the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighbor search request result and the connection information, the connection information of the P2P topology is managed by a predetermined method, and the change determination and the change of the P2P topology are managed. A communication terminal comprising: a topology control unit that performs control.
前記近隣情報取得手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込む
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。The topology control means,
2. The communication terminal according to claim 1, wherein when the connection information received by the neighborhood information acquisition unit is connection information on a communication terminal not written in the connection destination database, the connection information is written in the connection destination database. 3.
前記近隣情報取得手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末数を、前記受信した複数の接続情報間で比較し、該通信端末数が多い接続情報を前記接続先データベースに書き込む
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。The topology control means,
When the connection information received by the neighbor information acquisition unit is connection information relating to a communication terminal that is not written in the connection destination database, the number of communication terminals that are not written in the connection destination database is determined by the received plurality of connection information. 2. The communication terminal according to claim 1, wherein the connection information having a larger number of the communication terminals is compared and written into the connection destination database. 3.
前記近隣情報取得手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末数を、前記受信した複数の接続情報間で比較し、該通信端末数が多い接続情報を予め設定された転送数まで前記接続先データベースに書き込み、トポロジの構築を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。The topology control means,
When the connection information received by the neighbor information acquisition unit is connection information relating to a communication terminal that is not written in the connection destination database, the number of communication terminals that are not written in the connection destination database is determined by the received plurality of connection information. 2. The communication terminal according to claim 1, wherein comparison is made between the communication terminals, and connection information having a large number of communication terminals is written into the connection destination database up to a preset transfer number to construct a topology. 3.
前記Ｐ２Ｐ転送手段は、該仮接続要求の入力を受けて、前記アドホック通信手段を介して、前記接続情報要求を任意のＴＴＬ数で他の情報通信端末に転送し、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した接続情報を前記トポロジ制御手段に出力し、
前記トポロジ制御手段は、さらに、前記Ｐ２Ｐ制御手段受信した接続情報が、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末に関する接続情報である場合、前記接続先データベースに書き込まれていない通信端末数を、前記受信した複数の接続情報間で比較し、該通信端末数が多い接続情報を前記接続先データベースに書き込む
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。The topology control unit further outputs a temporary connection request to the communication terminal of the transmission source of the proximity flag to the P2P transfer unit when the proximity information acquisition unit receives the proximity flag,
The P2P transfer means receives the input of the temporary connection request, transfers the connection information request to another information communication terminal with an arbitrary number of TTLs via the ad hoc communication means, and transfers the connection information request through the ad hoc communication means. Outputting connection information received from another information terminal to the topology control means,
The topology control unit may further include, when the connection information received by the P2P control unit is connection information relating to a communication terminal that has not been written to the connection destination database, the number of communication terminals that have not been written to the connection destination database. 2. The communication terminal according to claim 1, wherein the plurality of received connection information are compared, and the connection information having the larger number of communication terminals is written in the connection destination database. 3.
該第１から第ｎの通信端末が、
前記第１から第ｎの通信端末のうち、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースと、
前記第１から第ｎの通信端末のうち、通信圏内に存在する不特定多数の通信端末に対して、該通信圏内に存在する通信端末の近隣検索要求と、該通信端末が接続している端末の情報を含む接続情報の要求とを送信し、該近隣検索要求に対して、通信圏内に存在することを示す近隣フラグと、該接続情報とを受信する近隣情報取得手段と、
前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、前記接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信する近隣情報応答手段と、
前記接続先の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、該Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信手段と、
前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを前記情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送手段と、
前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御手段と
を具備することを特徴とする通信制御システム。A communication control system including first to n-th (n is a natural number) communication terminals,
The first to n-th communication terminals are:
A connection destination database that stores information of connection destination communication terminals among the first to n-th communication terminals;
For the unspecified number of communication terminals existing in the communication area among the first to n-th communication terminals, a proximity search request for a communication terminal existing in the communication area, and a terminal to which the communication terminal is connected Transmitting a request for connection information including the information of the above, in response to the proximity search request, a proximity flag indicating that it is within the communication range, and proximity information acquisition means for receiving the connection information,
When the request for the connection information from the unspecified number of communication terminals present in the communication area, or when receiving the proximity search request, from the connection destination database, read the information of the communication terminal of the connection destination, and the connection information, A proximity information response unit that transmits the proximity flag to the communication terminal;
Information transmitting / receiving means for receiving input of transfer data to be transferred to the communication terminal of the connection destination, outputting the transfer data to a P2P transfer means, and receiving transfer data from another communication terminal via the P2P transfer means; ,
Reading the connection information from the connection destination database, transferring the transfer data output by the information transmitting / receiving means to another information communication terminal via an ad hoc communication means in accordance with the read connection information; P2P transfer means for outputting transfer data received from another information terminal to the information transmitting / receiving means via the means;
Based on the information of the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighbor search request result and the connection information, the connection information of the P2P topology is managed by a predetermined method, and the change determination and the change of the P2P topology are managed. A communication control system comprising: a topology control unit that performs control.
前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信するステップと、
前記他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データを出力するとともに、他の通信端末から転送データを受信するステップと、
前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記転送データを他の情報通信端末に転送するとともに、他の情報端末から受信した転送データを出力するステップと、
前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うステップと
を具備することを特徴とする通信方法。A request for proximity search for a communication terminal existing in the communication area and a request for connection information including information on a terminal connected to the communication terminal are transmitted to an unspecified number of communication terminals existing in the communication area. Receiving, in response to the proximity search request, a proximity flag indicating that the device is within a communication range, and the connection information;
When the connection information request or the proximity search request is received from an unspecified number of communication terminals existing in the communication area, information on the connection destination communication terminal is obtained from a connection destination database storing information on the connection destination communication terminal. And transmitting the connection information and the proximity flag to the communication terminal,
Receiving input of transfer data to be transferred to the other communication terminal, outputting the transfer data, and receiving transfer data from another communication terminal;
Reading the connection information from the connection destination database, transferring the transfer data to another information communication terminal according to the read connection information, and outputting the transfer data received from the other information terminal;
Based on the information of the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighbor search request result and the connection information, the connection information of the P2P topology is managed by a predetermined method, and the change determination and the change of the P2P topology are managed. Performing a control.
前記通信圏内に存在する不特定多数の通信端末から前記接続情報の要求、又は前記近隣検索要求を受信すると、接続先の通信端末の情報を記憶する接続先データベースより、接続先の通信端末の情報を読み出して、該接続情報と、前記近隣フラグとを前記通信端末に対して送信する近隣情報応答処理と、
前記他の通信端末へ転送する転送データの入力を受けて、該転送データをＰ２Ｐ転送手段に出力するとともに、該Ｐ２Ｐ転送手段を介して他の通信端末から転送データを受信する情報送受信処理と、
前記接続先データベースから前記接続情報を読み出して、該読み出した前記接続情報に従って、前記情報送受信手段が出力する転送データを、アドホック通信手段を介して他の情報通信端末に転送するとともに、該アドホック通信手段を介して、他の情報端末から受信した転送データを前記情報送受信手段に出力するＰ２Ｐ転送処理と、
前記接続先データベースが記憶する接続先の通信端末の情報、前記受信した近隣検索要求結果及び接続情報に基づいて、所定の方式により、Ｐ２Ｐトポロジの接続情報を管理し、Ｐ２Ｐトポロジの変更判断及び変更制御を行うトポロジ制御処理と
をコンピュータに実行させるための通信プログラム。A request for proximity search for a communication terminal existing in the communication area and a request for connection information including information on a terminal connected to the communication terminal are transmitted to an unspecified number of communication terminals existing in the communication area. In response to the proximity search request, a proximity flag indicating that the device is within the communication range, and a proximity information acquisition process of receiving the connection information,
When the connection information request or the proximity search request is received from an unspecified number of communication terminals existing in the communication area, information on the connection destination communication terminal is obtained from a connection destination database storing information on the connection destination communication terminal. Read out the connection information, the proximity information response process of transmitting the proximity flag to the communication terminal,
Receiving an input of transfer data to be transferred to the other communication terminal, outputting the transfer data to a P2P transfer unit, and receiving and transmitting transfer data from another communication terminal via the P2P transfer unit;
Reading the connection information from the connection destination database, transferring the transfer data output by the information transmitting / receiving means to another information communication terminal via an ad hoc communication means in accordance with the read connection information; P2P transfer processing for outputting transfer data received from another information terminal to the information transmitting / receiving means via the means;
Based on the information of the communication terminal of the connection destination stored in the connection destination database, the received neighbor search request result and the connection information, the connection information of the P2P topology is managed by a predetermined method, and the change determination and the change of the P2P topology are managed. A communication program for causing a computer to execute a topology control process for performing control.
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