JP4686662B2 - 通信方法 - Google Patents
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Description
・Normal State Node(NSN):ノードはクラスタヘッドや、ゲートウェイの機能を持たない。例えば、第1のクラスタ11Aに含まれるノード12Cが、NSNの一例である。
・Control Node(CN):ノードはクラスタヘッドの役割を果たす。例えば、第1のクラスタ11Aに含まれるノード12Aが、CNの一例である。ここでは、ノード12Aにより、第1のクラスタ11Aに含まれる全てのノードが制御されている。そして、ノード12AのノードIDが、第1のクラスタ11AのクラスタIDとなる。
・Border Node(BN):ノードはゲートウェイとなる。例えば、第1のクラスタ11Aに含まれる、ノード12Bおよびノード12Dが、BNの一例である。
・Border Control Node(BCN):ノードはクラスタヘッドとゲートウェイの役割を担うことになる。例えば、第2のクラスタ11Bに含まれるノード12Fが、BCNの一例である。
・Orphan Node(ON):ノードの状態がONのとき。ノードはクラスタIDを持たない。新しくネットワークに加えられたノードは、最初はこの状態である。例えば、第3のノード11Cに含まれるノード12Mが、ONの一例である。
ノードViがONであるノードからhelloパケットを受信した場合、ノードViは隣接ノードも全てONであると認識し、ある確率で自分のクラスタIDにiを割りあてる。具体的には、ノード12A〜12Fから成るNNiが構成されている。そして、Viは、状態がONであるノード12DからHELLOパケットを受信すると、集合体NNiを構成する全てのノード12の状態がONであると判断される。そして、ViのクラスタIDにiを割り当てる。
ノードViが、クラスタIDがkである隣接ノードからHELLOパケットを受信した場合、ノードViはクラスタIDkを持つ隣接ノードの存在を認識する。そして、ノードViのクラスタIDはkとなる。
ノードViのクラスタIDはkである。そして、ノードViにはクラスタIDkを有する隣接ノードがいたと仮定する。ノードViが各隣接ノードからHELLOパケットを受信して、そのパケットのクラスタIDがk以外であった場合、ノードViはクラスタIDkを有する隣接ノードは全て消失したと認識する。即ち、ノードViを取り巻く隣接ノードのクラスタIDは、k以外であると認識する。そして、全隣接ノードに対して最も多いノードが有するクラスタIDを、ノードViのクラスタIDとする。
・遷移Aの条件:クラスタIDが変更され、そのIDがViのノードIDと一致した。この遷移は、ノードViにクラスタヘッドの役割の追加することを意味している。
・遷移Bの条件:クラスタIDが変更され、そのIDがノードViのノードIDと一致しない。この遷移は、ノードViが通常の端末に戻ることを意味している。
・遷移Cの条件:ノードViのノードIDと異なる隣接ノードが現れた。この遷移は、ノードViにゲートウェイの役割を追加することを意味している。
・遷移Dの条件:全ての隣接ノードのIDが、ノードViのノードIDと一致しない。この遷移は、ノードViから、ゲートウェイの役割の削除を意味している。
・遷移Eの条件:ノードViに隣接するノードが無くなった。あるいは、ノードViがクラスタヘッドからのメッセージをある期間受信できない。この遷移は、ノードViをON状態にすることを意味している。
このケースは、等しいクラスタIDを有するノードViの隣接ノードが消失した場合のクラスタリングである。図6(A)はケースAのクラスタリングを行う前のクラスタを示し、図6(B)はクラスタリングを行った後のクラスタを示す図である。
このケースは、ノードViが細長いクラスタに囲まれた場合のクラスタリングである。図7(A)はケースBのクラスタリングを行う前のクラスタを示し、図7(B)はクラスタリングを行った後のクラスタを示す図である。
このケースは、ノードVi自身が属するクラスタが細長い形状を有する場合のクラスタリングである。図8(A)はケースBのクラスタリングを行う前のクラスタを示し、図8(B)はクラスタリングを行った後のクラスタを示す図である。
・ゲートウェイであるノードのみに囲まれている。
・隣接ノードの大部分が、ノードViとは異なるクラスタIDを有している。
・ゲートウェイであるノードのみに囲まれている。
・ノードViと等しいクラスタIDの隣接ノードが、1つまたは2つしかない。
(1)ゲートウェイ数:総ゲートウェイ数とクラスタ毎の平均ゲートウェイ数をシミュレーション実験で計測した。
(2)クラスタの形状:一般的に、クラスタの形状が丸みを帯びているかどうかを量的に示すのは難しい。そのため、各ノードにおいて、そのノードのクラスタIDと同じクラスタIDを持つ平均隣接ノード数と、各ノードの平均隣接ノード数をシミュレーション実験で計測した。後者の平均数に対する前者の平均数の割合を計算した。
11A〜11D クラスタ
12A〜12H ノード
Claims (9)
- 同一のクラスタIDを有する複数のノードから成るクラスタを生成し、前記クラスタでアドホックネットワークを構成する通信方法であり、
前記ノードは、隣接する隣接ノードのクラスタIDを取得し、
前記ノードのクラスタIDとは異なるクラスタIDを有する隣接ノードの割合が、全ての前記隣接ノードに対して所定の値以上であるときは、前記ノードが自身のクラスタIDを更新することを特徴とする通信方法。 - 前記隣接ノードの少なくとも1つは、前記ノードと同一のクラスタIDを有することを特徴とする請求項1記載の通信方法。
- 前記クラスタを構成するノードは、クラスタを管理するクラスタヘッドと、異なるクラスタIDを有するノードに隣接するゲートウェイを含み、
前記隣接ノードの全ては、前記ゲートウェイであることを特徴とする請求項1記載の通信方法。 - 前記ノードは、移動可能な通信端末であることを特徴とする請求項1記載の通信方法。
- 前記ノードのクラスタIDとは異なるクラスタIDを有する隣接ノードの割合が、全ての前記隣接ノードに対して40%以上であるときに、前記ノードのクラスタIDを更新することを特徴とする請求項1記載の通信方法。
- 同一のクラスタIDを有する複数のノードから成るクラスタを生成し、前記クラスタでアドホックネットワークを構成する通信方法であり、
前記ノードは、隣接する隣接ノードのクラスタIDを取得し、
前記ノードと同一のクラスタIDを有する前記隣接ノードの数が、前記ノードとは異なるクラスタIDを有する前記隣接ノードよりも少ないときは、前記ノードが自身のクラスタIDを更新することを特徴とする通信方法。 - 前記ノードと同一のクラスタIDを有する隣接ノードの数が2以下、且つ、前記ノードとは異なるクラスタIDを有する前記隣接ノードの数が3以上であるときに、前記ノードのクラスタIDを更新することを特徴とする請求項6記載の通信方法。
- 前記クラスタを構成するノードは、クラスタを管理するクラスタヘッドと、異なるクラスタIDを有するノードに隣接するゲートウェイを含み、
前記隣接ノードの全ては、前記ゲートウェイであることを特徴とする請求項6記載の通信方法。 - 前記ノードは、移動可能な通信端末であることを特徴とする請求項6記載の通信方法。
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