JP2017530664A - アドホック通信ネットワークおよび通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.主要なタスクが同期データを全ネットワーク装置に配信することである「同期」装置。以下でさらに論じるように、同期装置は、システム内でいずれの装置による同期化を失うことなく、任意の制御スロットで再配置可能である。
b.ネットワークの構造を配信することがタスクである「リーダ」装置(リーダ装置がネットワークで中央の位置にあるため、ネットワーク全体のビューが最も信頼される)。「発行(publishing)」とは、特に、中継器を使用して構造のビューを配信することを意味する。リーダ装置は、1つまたは複数の装置に対して、ネットワーク内で中継器として機能することを承認し、どのように情報を配信するかを指導する。以下で詳述するように、ネットワーク内の全装置は、リーダ装置を計算するための内部アルゴリズムを備える。ネットワーク内の全装置は、ネットワークの構造に関するデータの実質的に同一のセット(期間T内で、ネットワークを通して伝達されかつ全装置で受信される)に関して、同じアルゴリズムを用いて動作するため、期間T内で一度、各々の装置はリーダ装置の識別を別々に計算するとともに、全装置は実際に、リーダ装置(従って、上記計算結果に依存して、期間T内で一度、任意で再配置可能である)に関する同じ結論に達する。このような方法で、リーダ装置の識別は、期間T毎に一度最適化される。リーダ装置は、音声データの衝突も解決し、衝突が生じた際には幾つかの場合で、各装置が使用可能なデータスロットをさらに割り当てる。
a.ネットワーク内でアクティブである、残りの装置、
b.各装置の隣接装置、
c.各々の装置が中継器として動作可能であるか否かに関する指示、
d.各々の装置が現在のサイクルのリーダ装置であるかどうかどうかに関する指示、
e.期間Tを有するサイクル内の複数のスロットに導入された複数の同期データ、
f.任意で、特定の装置による使用のための特定のスロットの割り当て、および2つ以上の装置がデータを同じデータスロットに導入した場合の衝突解決指示(どの装置がデータをそのスロットに導入することが許可され、どの装置が拒絶されるかを意味する)、
g.特定の装置に導入されかつ特定のデータスロット内で中継器によって任意で配信されたデータ、
h.リーダ装置から受信された、ネットワークの構造の発行。
図3に示される特定の一実施形態において、TDMA構造は、全体で150msの期間を有する200個のスロットのマルチフレームサイクルである。TDMAマルチフレームサイクルは、各々が40個のスロットを有する、5個のフレームに分割されるとともに、各フレームは、全体で30msの期間を有する。各フレーム内の40個のスロットのうち、10個が制御スロットとして分割されるとともに、残り30個のスロットがデータ用に使用される。Sで示されるフレームは、同期装置によってサイクルに導入される同期フレームである(例えば、これらのスロットは、サイクルのスロット番号0, 40, ...160であり、または実際に図3に示されるように、各フレームのスロット0である)。これらの同期スロットは、TDMAサイクルの続くスロットの受信に対して、残りの装置をクロック(すなわち、サイクル、フレーム、および特定のスロットの開始)に同期化させることができるまた、各Sスロットの受信の間のクロックのドリフトを除去するため、装置はさらに、制御スロットを受信すると同期を補正する(後述される)。
40a〜40g 通信装置
90 リモートネットワーク
Claims (17)
- 急速に変化する環境での動作のために、モバイルアドホック音声ネットワークを形成する方法であって、
a.複数の装置にグループIDを割り当てるとともに、前記装置の各々に各シリアル番号を割り当てるステップと、
b.前記装置の各々に、
i.TDMAサイクルのスロット内でネットワーク装置の各々によって送信される、個々の隣接装置のデータに基づいて、1つまたは複数の中継装置の決定を含む、ネットワークの構造を計算することと、
ii.前記ネットワークのリーダ装置を計算することと、
iii.前記ネットワークの同期装置を計算することと
を行うためのアルゴリズムを提供するステップと、
c.前記装置の各々によって、前記TDMAサイクルのスロット内で前記装置の各隣接装置に対して送信を行うステップと、
d.前記ネットワークの前記同期装置によって、前記TDMAサイクルのスロット内で定期的な同期データを送信するとともに、前記同期データを全ネットワーク装置に伝達するステップと、
e.前記TDMAサイクルの各々が完了すると、前記ネットワークの前記構造、前記ネットワークの前記中継装置、および前記ネットワークの前記リーダ装置を決定または更新するために、前記装置の各々によって、前記アルゴリズムを適用するステップと、
f.前記TDMAサイクルの期間内に、前記同期データに基づいて前記装置の各々を同期させるとともに、前記同期装置が欠けていると判定すると、各装置によって、システムの新たな同期装置を決定するステップと、
g.前記ネットワークの装置によって、複数のTDMAスロット内で音声データをデジタル形式で送信するステップとを含む、方法。 - 前記サイクルの期間は、90msから2秒の間である、請求項1に記載の方法。
- 前記スロット内に導入される前記音声データは、ボコーダによって前記各装置内で圧縮される音声データであるとともに、音声データは、最大4個までの装置によって前記TDMAスロットのそれぞれに同時に導入される、請求項1に記載の方法。
- 各装置内のデコーダは、前記圧縮された音声データを復号化し、ユーザに対して各スピーカを介して音を出す、請求項3に記載の方法。
- 前記音声データは、前記TDMAスロットによって前記ネットワーク内の全装置に伝達され、または前記中継装置の1つまたは複数によってそれぞれ伝達される、請求項1に記載の方法。
- 前記隣接装置のデータは、前記TDMAサイクル内で所定の制御スロット内および中継スロット内でそれぞれ伝達される、請求項1に記載の方法。
- 前記同期装置からの前記同期データは、所定の同期スロット内で伝搬され、前記スロットの各々は、各フレーム内に位置する、請求項1に記載の方法。
- 同期装置が欠けていることを判定すると、各装置は、新たな同期装置を決定するとともに、新たに決定された同期装置は、残りの装置の中から最大のシリアル番号を有する装置である、請求項1に記載の方法。
- 追加の同期データの配信は、前記TDMAサイクルで各制御スロットで各装置によって提供されるとともに、前記ネットワークの装置は、前記追加の同期データを使用して同期化し、自身の同期化を精密に調整する、請求項7に記載の方法。
- 前記リーダ装置には、前記ネットワークの中央にある装置が決定され、ネットワークアーキテクチャおよび衝突解決を最適に伝達するために使用される、請求項1に記載の方法。
- 2つ以上の装置が、リーダ装置として働くのに等しく能力があると判定された場合、それらの中から所定の基準を満たす装置が、前記リーダ装置として働くように選択される、請求項10に記載の方法。
- 基準は、リーダ装置として働くのに等しく能力があることが分かった装置の中から最大のシリアル番号を有する装置である、請求項10に記載の方法。
- オートバイ運転者のためのモバイルアドホック音声ネットワーク内での使用のために、各装置は、ユーザによる音声の開始を判定するための音声起動検出器をさらに備える、請求項1に記載の方法。
- グループIDおよび装置シリアル番号を各装置に割り当てるためのヘッド装置を提供するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記アドホック音声ネットワーク内の1つまたは複数の参加者装置は、LAN/WAN/セルラモジュールを使用して、前記アドホック音声ネットワーク内の装置と外部ネットワークのリモート装置との間を相互接続する、請求項1に記載の方法。
- LAN/WAN/セルラを使用する前記1つまたは複数の装置は、相互接続の目的でそのタスクを実行するように手動で割り当てられる、請求項1に記載の方法。
- LAN/WAN/セルラを使用する前記1つまたは複数の装置は、前記アドホック音声ネットワークの動作の間、相互接続の目的でそのタスクを実行するように自動的かつ動的に割り当てられる、請求項1に記載の方法。
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