(57)【要約】【課題】フェリー（通信端末）が閉域内に移動した際、フェリーの無線通信可能範囲内に数多くのノード（通信端末）が存在していると、フェリーにフラッティングが発生すること。【解決手段】閉域内を移動する各ノードは、閉域間を移動するフェリーが閉域内の特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自ノードが上記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、フェリーと通信する権限を有するノードの数を閾値以下に制限するために何れのノードがフェリーと通信する権限を有するか否かについて他のノードと無線により交渉する。各ノードは、交渉により自ノードがフェリーと通信する権限を有すると決定したときに、フェリーとの間で無線によりデータの交換を行う。【選択図】図１
2015005888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の経路上を移動する第１の通信端末と、前記経路を含む閉域内を移動し、前記第１の通信端末との間で無線通信可能な複数の第２の通信端末とを有する通信システムであって、
前記第１の通信端末は、
無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う第１の無線通信部と、
前記第２の通信端末へ送信するデータと前記第２の通信端末から受信したデータを記憶する第１のデータ記憶部と、
自通信端末の無線通信可能範囲内に存在する前記第２の通信端末との間で前記第１の無線通信部を通じて前記データの交換を行う第１のデータ交換部と
を有し、
各々の前記第２の通信端末は、
無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う第２の無線通信部と、
前記第１の通信端末へ送信するデータと前記第１の通信端末から受信したデータを記憶する第２のデータ記憶部と、
前記第１の通信端末が前記閉域内の前記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が前記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、前記第１の通信端末と通信する権限を有する前記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の前記第２の通信端末と前記第２の無線通信部を通じて交渉する通信可否交渉部と、
前記通信可否交渉部により自通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、前記第１の通信端末との間で前記第２の無線通信部を通じて前記データの交換を行う第２のデータ交換部と
を有する通信システム。
【請求項２】
所定の経路上を移動する第１の通信端末と前記経路を含む閉域内を移動する第２の通信端末との間で無線によりデータを交換する方法であって、
前記第２の通信端末が、前記第１の通信端末が前記閉域内の前記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が前記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、前記第１の通信端末と通信する権限を有する前記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の前記第２の通信端末と無線により交渉し、
前記第２の通信端末が、前記交渉により自通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、前記第１の通信端末との間で無線によりデータの交換を行う
データ交換方法。
【請求項３】
所定の経路上を移動する第１の通信端末の前記経路を含む閉域内を移動し、前記第１の通信端末との間で無線通信可能な第２の通信端末であって、
無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う無線通信部と、
前記第１の通信端末へ送信するデータと前記第１の通信端末から受信したデータを記憶するデータ記憶部と、
前記第１の通信端末が前記閉域内の前記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が前記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、前記第１の通信端末と通信する権限を有する前記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の前記第２の通信端末と前記第２の無線通信部を通じて交渉する通信可否交渉部と、
前記通信可否交渉部により自通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、前記第１の通信端末との間で前記無線通信部を通じて前記データの交換を行うデータ交換部と
を有する通信端末。
【請求項４】
各々の前記第２の通信端末の前記通信可否交渉部は、前記交渉では、前記予定時刻における各々の前記第２の通信端末の位置と前記特定の位置との距離に基づいて、何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かを決定する
請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
各々の前記第２の通信端末の前記通信可否交渉部は、前記交渉では、じゃんけんによって、何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かを決定する
請求項３に記載の通信端末。
【請求項６】
各々の前記第２の通信端末の前記通信可否交渉部は、前記交渉では、各々の前記第２の通信端末の前記第２のデータ記憶部に記憶される前記第２のデータの優先度に基づいて、何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かを決定する
請求項３に記載の通信端末。
【請求項７】
各々の前記第２の通信端末の前記データ交換部は、自通信端末の無線通信可能範囲内に存在している他の前記第２の通信端末との間で前記第２のデータ記憶部に記憶されている前記データの交換を行う
請求項３乃至６の何れかに記載の通信端末。
【請求項８】
所定の経路上を移動する第１の通信端末の前記経路を含む閉域内を移動し、前記第１の通信端末との間で無線通信可能な第２の通信端末であって、無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う無線通信部と、前記第１の通信端末へ送信するデータと前記第１の通信端末から受信したデータを記憶するデータ記憶部とを有する前記第２の通信端末を構成するコンピュータを、
前記第１の通信端末が前記閉域内の前記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が前記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、前記第１の通信端末と通信する権限を有する前記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの前記第２の通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の前記第２の通信端末と前記第２の無線通信部を通じて交渉する通信可否交渉部と、
前記通信可否交渉部により自通信端末が前記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、前記第１の通信端末との間で前記無線通信部を通じて前記データの交換を行うデータ交換部と
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、データ交換方法、通信端末、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、断続性が高く大きな伝送遅延が生じる劣通信環境下でも、データの高い到達性を実現する遅延耐性ネットワーク（ＤＴＮ：Ｄｅｌａｙ  Ｔｏｌｅｒａｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）の研究が行われている。ＤＴＮの特徴的な技術として蓄積運搬転送（Ｓｔｏｒｅ−Ｃａｒｒｙ−Ｆｏｒｗａｒｄ）がある。これは、各通信端末がデータを一旦バッファに蓄積して移動し、他の通信端末と通信可能になった際、複製データを送信することでデータを宛先に転送する技術である。ＤＴＮの詳細は、非特許文献１に記載されている。
【０００３】
そして、ＤＴＮの通信端末間でデータを送受信する方式として、経路上を移動する第１の通信端末と、上記経路を含む閉域（エリア）内を移動する複数の第２の通信端末との間でデータを交換することが本発明に関連する第１の関連技術として提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には、上記第１の関連技術では、閉域内を移動する第２の通信端末は、経路に沿って閉域間を移動する第１の通信端末の無線通信可能範囲であれば、第１の通信端末と通信してデータの交換を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０９６８８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＲＦＣ４８３８  Ｄｅｌａｙ−Ｔｏｌｅｒａｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ａｐｒｉｌ  ２００７
【非特許文献２】Ａ. Ｖａｈｄａｔ, Ｄ. Ｂｅｃｋｅｒ, “Ｅｐｉｄｅｍｉｃ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｐａｒｔｉａｌｌｙ−Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ, ” Ｔｅｃｈ. Ｒｅｐｏｒｔ ＣＳ−２００００６, Ｄｕｋｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ, Ａｐｒ. ２０００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明に関連する第１の関連技術では、経路上を移動する第１の通信端末と上記経路を含む閉域内を移動する複数の第２の通信端末との間のデータ交換において、各々の第２の通信端末は、第１の通信端末の無線通信可能範囲内に存在する場合、第１の通信端末と通信してデータの交換を行う。このため、第１の通信端末が閉域外から閉域内に移動した際、第１の通信端末の無線通信可能範囲内に数多くの第２の通信端末が存在していると、第１の通信端末にフラッティングが発生する。すなわち、数多くの第２の通信端末が第１の通信端末に対してデータを送信することにより、一定時間に想定を超える大量のデータが第１の通信端末に突発的に流入する。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題、すなわち、第１の通信端末が閉域内に移動した際に第１の通信端末の無線通信可能範囲内に数多くの第２の通信端末が存在していると、第１の通信端末にフラッティングが発生する、という課題を解決する通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る通信システムは、
所定の経路上を移動する第１の通信端末と、上記経路を含む閉域内を移動し、上記第１の通信端末との間で無線通信可能な複数の第２の通信端末とを有する通信システムであって、
上記第１の通信端末は、
無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う第１の無線通信部と、
自通信端末の無線通信可能範囲内に存在する上記第２の通信端末との間で上記第１の無線通信部を通じて保有データの交換を行う第１のデータ交換部と
を有し、
各々の上記第２の通信端末は、
無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う第２の無線通信部と、
上記第１の通信端末が上記閉域内の上記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が上記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、上記第１の通信端末と通信する権限を有する上記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの上記第２の通信端末が上記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の上記第２の通信端末と上記第２の無線通信部を通じて交渉する通信可否交渉部と、
上記通信可否交渉部により自通信端末が上記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、上記第１の通信端末との間で上記第２の無線通信部を通じて保有データの交換を行う第２のデータ交換部と
を有する。
【０００９】
本発明の第２の観点に係るデータ交換方法は、
所定の経路上を移動する第１の通信端末と上記経路を含む閉域内を移動する第２の通信端末との間で無線によりデータを交換する方法であって、
上記第２の通信端末が、上記第１の通信端末が上記閉域内の上記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が上記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、上記第１の通信端末と通信する権限を有する上記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの上記第２の通信端末が上記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の上記第２の通信端末と無線により交渉し、
上記第２の通信端末が、上記交渉により自通信端末が上記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、上記第１の通信端末との間で無線によりデータの交換を行う。
【００１０】
本発明の第３の観点に係る通信端末は、
所定の経路上を移動する第１の通信端末の上記経路を含む閉域内を移動し、上記第１の通信端末との間で無線通信可能な第２の通信端末であって、
無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う無線通信部と、
上記第１の通信端末へ送信するデータと上記第１の通信端末から受信したデータを記憶するデータ記憶部と、
上記第１の通信端末が上記閉域内の上記経路上における特定の位置に到着する予定時刻の到来時、自通信端末が上記特定の位置から一定距離以内に存在していれば、上記第１の通信端末と通信する権限を有する上記第２の通信端末の数を閾値以下に制限するために何れの上記第２の通信端末が上記第１の通信端末と通信する権限を有するか否かについて他の上記第２の通信端末と上記第２の無線通信部を通じて交渉する通信可否交渉部と、
上記通信可否交渉部により自通信端末が上記第１の通信端末と通信する権限を有すると決定したときに、上記第１の通信端末との間で上記無線通信部を通じて上記データの交換を行うデータ交換部と
を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上述した構成を有するため、第１の通信端末が閉域内に移動した際、第１の通信端末の無線通信可能範囲内に数多くの第２の通信端末が存在している場合であっても、第１の通信端末にフラッティングが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるノード（通信端末）のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるフェリー（通信端末）のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるノード（通信端末）の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるフェリー（通信端末）の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおいて、フェリーがエリア内の特定地点に到着する予定時刻におけるフェリーとエリア内のノードとの位置関係を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態が解決しようとする課題の説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の効果の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る通信端末のブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における動作の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態における動作の他の例を示す模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態における動作の更に他の例を示す模式図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態における動作の更に他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施形態]
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る通信システム１００は、フェリー１１０と複数のノード１２０とを有する。
【００１４】
フェリー１１０は、無線通信機能を有する通信端末である。フェリー１１０は、経路１３０に沿って移動する車両などの移動体に搭載されている。フェリー１１０は、移動体に搭載されず、人に所持されて移動するものであってもよい。フェリー１１０は、経路１３０上の予め定められた地点を、予め定められた時刻に到着するように、経路１３０上を移動する。本実施形態では、フェリー１１０は、時刻ｔ１に地点Ｂ１に到着し、また、時刻ｔ２に地点Ｂ２に到着する。後述するように、フェリー１１０は、地点Ｂ１に到着したときに、地点Ｂ１の周囲に存在するノード１２０とデータの交換を行う。またフェリー１１０は、地点Ｂ２に到着したときに、地点Ｂ２の周囲に存在するノード１２０とデータの交換を行う。
【００１５】
ノード１２０は、無線通信機能を有する通信端末である。ノード１２０は、フェリーの移動経路を含むエリア（閉域）内を移動する車両などの移動体に搭載されている。ノード１２０は、移動体に搭載されず、人に所持されて移動するものであってもよい。本実施形態では、合計７台のノード１２０−１〜１２０−７がエリア１４０内を移動する。また合計５台のノード１２０−８〜１２０−１２がエリア１５０内を移動する。ノード数をそれぞれ７台、５台としたのは説明の便宜上であり、それらの台数に限定されないことは言うまでもない。また、エリア１４０には地点Ｂ１が含まれ、エリア１５０には地点Ｂ２が含まれる。後述するように、エリア１４０内を移動する複数のノード１２０のうち特定のノード１２０だけが、地点Ｂ１に到着したフェリー１１０とデータの交換を行う。またエリア１５０内を移動する複数のノード１２０のうち特定のノード１２０だけが、地点Ｂ２に到着したフェリー１１０とデータの交換を行う。
【００１６】
図２を参照すると、ノード１２０は、通信部１２１と通信可否交渉部１２２とデータ交換部１２３とデータ記憶部１２４とを有する。
【００１７】
通信部１２１は、無線によって他の通信端末とデータの送受信を行う機能を有する。通信部１２１は、トランスポート層およびそれ以下の層の通信プロトコルを制御する。トランスポート層にはＴＣＰやＵＤＰなどの通信プロトコルを使用してよい。またリンク層以下の通信プロトコルは、無線による通信が可能であれば、Ｗｉ−Ｆｉ  ＡｄｈｏｃやＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ等の任意の通信プロトコルを使用してよい。
【００１８】
データ記憶部１２４は、フェリー１１０に送信するデータ１２４１とフェリー１１０から受信したデータ１２４２とを記憶する機能を有する。以下、フェリー１１０に送信するデータ１２４１を、フェリー宛データと記す。データの種別は任意である。例えば、テキストデータ、画像データ、音声データの何れであってもよいし、それらが混在していてもよい。また、データは、コンテンツと呼ばれるものであってよい。データ記憶部１２４は、例えば、ＲＡＭなどのメモリ、ハードディスクなどの記憶媒体で構成される。
【００１９】
通信可否交渉部１２２は、フェリー１１０が自通信端末のエリア内の特定地点に到着する予定時刻が到来したか否かを監視する機能を有する。また通信可否交渉部１２２は、上記予定時刻が到来したことを検出すると、その時点で、自ノード１２０が上記特定地点から一定の距離以内の場所に存在しているか否かを判定する機能を有する。上記一定距離はノード１２０がフェリー１１０および他のノード１２０と無線通信できる最大距離以内の距離であり、例えば当該最大距離の半分或いはそれ以下の距離に設定してよい。また通信可否交渉部１２２は、自ノード１２０が上記特定地点から一定の距離以内に存在していると判定した場合、フェリー１１０と通信する権限を有するノード１２０の数を閾値以下に制限するために何れのノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するか否かについて他のノード１２０と交渉する機能を有する。
【００２０】
通信可否交渉部１２２は、フェリー１１０が自通信端末のエリア内の特定地点に到着する予定時刻、特定地点の位置情報（例えば緯度、経度、高度）、閾値、上記一定距離の情報を内部に記憶している。或いは、それらの情報を記憶するデータ記憶部をノード１２０に装備し、通信可否交渉部１２２は当該データ記憶部から必要なデータを読み出すようにしてもよい。
【００２１】
通信可否交渉部１２２は、予定時刻の到来の監視では、例えば、予定時刻を現在時刻と比較する処理を定期的に実施してよい。或いは、通信可否交渉部１２２は、上記予定時刻の到来の監視では、予定時刻と現在時刻との差分時間を求め、当該差分時間をタイマに設定し、当該タイマがタイムアウトするのを検出してよい。
【００２２】
また通信可否交渉部１２２は、自ノードがフェリー１１０が到着する特定地点から一定距離内に存在しているか否かの判定では、例えば、ＧＰＳ等によって自ノードの現在地を測定し、この測定した現在地と上記特定地点との距離を算出し、この算出した距離が一定距離以下であるか否かを判定してよい。
【００２３】
また通信可否交渉部１２２は、他のノードとの交渉では、上記予定時刻における各々のノード１２０の位置と上記予定時刻にフェリー１１０が到達する特定地点との距離を互いに交換し、それらの距離の大小に基づいて、何れのノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するか否かを決定してよい。具体的には、例えば、特定地点との距離が短い上位所定数のノード１２０だけがフェリーと通信する権限を有するものとしてよい。
【００２４】
或いは通信可否交渉部１２２は、他のノードとの交渉では、じゃんけんによって、何れのノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するか否かを決定してよい。具体的には、例えば、トーナメント形式でノード１２０間でじゃんけんを行い、所定数の勝者ノードだけがフェリーと通信する権限を有するものとしてよい。
【００２５】
或いは通信可否交渉部１２２は、他のノードとの交渉では、各々のノード１２０のデータ記憶部１２４に記憶されるフェリー宛のデータ１２４１の優先度に基づいて、何れのノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するか否かを決定してよい。具体的には、例えば、フェリー宛データ１２４１が複数のデータから成る場合、それらのデータの内の最も優先度の高いデータの優先度や全データの優先度の平均値をノード優先度とし、ノード優先度が高い上位所定数のノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するものとしてよい。また例えば、フェリー宛データ１２４１が全ノードで同一個数のデータから成る場合、各データの優先度の合計をノード優先度とし、ノード優先度が高い上位所定数のノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するものとしてよい。
【００２６】
データ交換部１２３は、通信部１２１を通じて、周囲の通信端末とデータの送受信を行う機能を有する。データ交換部１２３は、通信可否交渉部１２２により自ノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有すると決定されたときに、フェリー１１０との間でデータを交換する。具体的には、データ交換部１２３は、まず、データ記憶部１２４に記憶されたフェリー宛データ１２４１を通信部１２１を通じてフェリー１１０へ送信する。次にデータ交換部１２３は、フェリー１１０から送信されたデータを通信部１２１を通じて受信し、データ記憶部１２４にデータ１２４２として記憶する。
【００２７】
上記通信可否交渉部１２２およびデータ交換部１２３は、例えば、ノード１２０を構成するコンピュータとプログラムとによって実現してよい。
【００２８】
図３を参照すると、フェリー１１０は、通信部１１１とデータ記憶部１１２とデータ交換部１１３とを有する。
【００２９】
通信部１１１は、ノード１２０の通信部１２１と同様の機能を有する。
【００３０】
データ記憶部１１２は、ノード１２０に送信するデータ１１２１とノード１２０から受信したデータ１１２２とを記憶する機能を有する。以下、ノード１２０に送信するデータ１１２１を、ノード宛データと記す。データの種別は任意である。例えば、テキストデータ、画像データ、音声データの何れであってもよいし、それらが混在していてもよい。また、データは、コンテンツと呼ばれるものであってよい。データ記憶部１１２は、例えば、ＲＡＭなどのメモリ、ハードディスクなどの記憶媒体で構成される。
【００３１】
データ交換部１１３は、通信部１１１を通じて、周囲の通信端末とデータの送受信を行う機能を有する。具体的には、データ交換部１１３は、ノード１２０から送信されたデータを通信部１１１を通じて受信すると、データ記憶部１１２に受信データ１１２２として保存する。またデータ交換部１１３は、当該受信データを自端末へ送信したノード１２０に対して、データ記憶部１１２に記憶されたノード宛データ１１２１を送信する。
【００３２】
データ交換部１１３は、例えば、フェリー１１３を構成するコンピュータとプログラムとによって実現してよい。
【００３３】
次に本実施形態に係る通信システムの動作を説明する。
【００３４】
図１を参照すると、複数のノード１２０のうち、ノード１２０−１〜１２０−７はエリア１４０内を移動し、ノード１２０−８〜１２０−１２はエリア１５０内を移動している。一方、フェリー１１０は、経路１３０上を移動している。そして、各々のノード１２０は図４のフローチャートに示される処理を実行し、フェリー１１０は図５のフローチャートに示される処理を実行している。
【００３５】
図４を参照すると、各々のノード１２０の通信可否交渉部１２２は、フェリー１１０が自ノード１２０が移動するエリア内の特定地点へ到着する予定時刻の到来を監視している（ステップＳ１０１）。そして、通信可否交渉部１２２は、予定時刻が到来すると以下の処理を実行する。
【００３６】
まず通信可否交渉部１２２は、現在、自ノード１２０が特定地点から一定距離内の場所に存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。若し、特定地点から一定距離内の場所に自ノード１２０が存在しなければ、通信可否交渉部１２２は、ステップＳ１０１に戻り、フェリー１１０がエリア内の特定地点へ到着する次回の予定時刻の到来を監視する。
【００３７】
一方、自ノード１２０が特定地点から一定距離内の場所に存在していれば、通信可否交渉部１２２は、特定地点から一定距離内に存在する他のノード１２０との間で、フェリー１１０との通信権限の有無について交渉する（ステップＳ１０３）。そして、当該交渉により自ノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有しないと決定したならば（ステップＳ１０４でＮＯ）、通信可否交渉部１２２は、ステップＳ１０１に戻り、フェリー１１０がエリア内の特定地点へ到着する次回の予定時刻の到来を監視する。他方、通信可否交渉部１２２は、上記交渉により自ノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有すると決定した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、その旨をデータ交換部１２３に通知する。
【００３８】
データ交換部１２３は、上記の通知を受けると、データ記憶部１２４からフェリー宛データ１２４１を読み出し、通信部１２１を通じてフェリー１１０へ送信する（ステップＳ１０５）。また、データ交換部１２３は、その後、通信部１２１を通じてフェリー１１０からデータを受信すると、データ記憶部１２４にデータ１２４２として保存する（ステップＳ１０６）。
【００３９】
通信可否交渉部１２２は、データ交換部１２３による上記データ交換の動作を終えると、ステップＳ１０１に戻り、フェリー１１０が特定地点へ到着する次回の予定時刻の到来を監視する。
【００４０】
図５を参照すると、フェリー１１０のデータ交換部１１３は、ノード１２０からデータを受信したか否かを監視している（ステップＳ１１１）。そして、データ交換部１１３は、或るノード１２０から送信されたデータを通信部１１１を通じて受信すると、この受信したデータを受信データ１１２２としてデータ記憶部１１２に保存する（ステップＳ１１２）。続いてデータ交換部１１３は、データ記憶部１１２からノード宛データ１１２１を読み出し、このノード宛データ１１２１を、通信部１１１を通じて当該受信データの送信元のノード１２０に対して送信する（ステップＳ１１３）。そして、データ交換部１１３は、ステップＳ１１１に戻り、他のノード１２０からデータを受信するのを監視する。
【００４１】
図６は、フェリー１１０がエリア１４０の地点Ｂ１に予定の時刻ｔ１に到達したときのフェリー１１０とエリア１４０内のノード１２０との位置関係を示す模式図である。この例では、エリア１４０内を移動する７台のノードのうち、５台のノード１２０−１〜１２０−５が地点Ｂ１から一定距離内の場所に存在し、残り２台のノード１２０−６、１２０−７は地点Ｂ１から一定距離内の場所には存在していない。今、フェリー１１０と通信できるノード１２０の最大数を定める閾値を例えば３とすると、上記５台のノード１２０間で、何れのノードがフェリー１１０と通信する権限を有するか否かについて交渉が行われる。そして、この交渉の結果、例えばノード１２０−１、１２０−２、１２０−３の３台のノードがフェリー１１０と通信する権限を有すると決定され、残り２台のノード１２０−４、１２０−５が当該権限を有しないと決定されたとする。すると、フェリー１１０と上記３台のノード１２０−１〜１２０−３との間でデータの交換が実施される。
【００４２】
このように本実施形態によれば、フェリー１１０がエリア１４０、１５０内に移動した際、フェリー１１０の無線通信可能範囲内に数多くのノード１２０が存在している場合であっても、フェリー１１０にフラッティングが発生するのを防止することができる。
【００４３】
その理由は、各々のノード１２０は、フェリー１１０が自ノードのエリア内の特定位置に到着する予定時刻の到来時、自ノード１２０が上記特定位置から一定距離内の場所に存在していれば、フェリー１１０と通信する権限を有するノード１２０の数を閾値以下に制限するために何れのノード１２０がフェリー１１０と通信する権限を有するか否かについて他のノード１２０と交渉し、自ノードが通信権限を有する場合に限りフェリー１１０とデータ交換の通信を行うためである。
【００４４】
本実施形態では、フェリー１１０とノード１２０との間のデータ交換について説明したが、エリア内を移動する複数のノード１２０間でデータ交換を行うようにしてもよい。例えば各ノード１２０のデータ交換部１２３は、例えば非特許文献２に記載されるエピデミック法を使用して、他のノード１２０と保有データを交換してよい。これにより、フェリー１１０とデータ交換できなかったノード１２０は、フェリー１１０とデータ交換した他のノード１２０を通じてフェリー１１０とデータ交換することが可能である。
【００４５】
[第２の実施形態]
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４６】
まず本実施形態の概要を説明する。ＤＴＮは、蓄積運搬転送など情報の交換・分配方式については特徴的な技術要素が含まれているものの、効率的な情報の受け渡し、即時性を考慮した情報の受け渡し方法などの技術要素は含まれていない。この部分はＤＴＮを利用した応用技術でありアプリケーションレイヤで検討を行うことを前提としている。例えば、図７に示すように、エリア内ノードの全てまたはフェリーが遭遇するノード全てと情報交換を行う場合、エリア内のトラフィックが増加し（ブロードキャストストームと同様の現象が発生）、フェリーにはフラッティングが発生し、一斉通信による衝突が発生して輻輳が起こる可能性がある。更にエリア間を周回するフェリーの全体周回時間に影響を与え、情報伝達の効率性・即時性に問題が生じる。本実施形態では、このような課題を解決する。
【００４７】
本実施形態では、特定エリアを決まった時間に周回する移動体に搭載された通信端末（フェリーという）と、フェリーがエリアに近づいた際にフェリーと情報を交換するエリア内ノード群とが存在する。そして、本実施形態では、図８に示すように、フェリーと情報交換するノードを限定し、通信可能範囲（ここではフェリーを中心として半径５０ｍとする）にいる指定された複数ノードのみがフェリーと情報を交換する方式とする。これにより、エリア内のトラフィック負荷を軽減でき、伝達する情報の冗長性を排除でき、各エリアでの情報伝達にかかるフェリーの拘束時間が削減され、情報伝達の効率性が向上する。
【００４８】
以下、本実施形態の構成および動作について詳細に説明する。
【００４９】
図９を参照すると、本実施形態に係る通信端末（ノード）１は、データ受信処理部２と、データ送信処理部３と、ＧＰＳ４と、データ記憶部５と、エリア情報記憶部６と、ノード選択処理部７と、ＤＴＮ機能８とを有する。このノード１は、エリア内ノードとして機能する。
【００５０】
データ受信処理部２は、他の通信端末からの情報を受信する。ここでいう情報とは、他のノードの位置情報やじゃんけん結果、じゃんけんのトーナメント情報などの情報や、フェリーから受信したデータなどである。データ送信処理部３は、情報を外部に発信する。ここでいう情報とは、自ノードの位置情報やじゃんけん結果、じゃんけんのトーナメント情報などの情報や、フェリーへ送信するデータなどである。
【００５１】
ＧＰＳ４は、自ノードの座標位置（緯度、経度、高度）を検出する。データ記憶部５は、送信対象となる任意のデータを記憶する。エリア情報記憶部６は、データ受信処理部２で受信した情報を記憶し、保持する。ノード選択処理部７は、エリア情報記憶部６で保持したデータから、フェリーと通信するノードの絞りこみ処理を行う。ここでいう絞込み処理とは、フェリーとの位置関係やじゃんけん、情報の優先度比較の結果からフェリーとの通信権利を持つノードを決定することをいう。
【００５２】
次に本実施形態に係る通信端末１の動作を説明する。
【００５３】
（１）動作例１
まず、ノードの位置情報を利用しフェリーの位置情報との直線距離の近さからフェリーと通信できるノードを絞り込む場合について説明する。
【００５４】
図１０は、フェリーがエリア内の特定位置に到着した際にフェリーの通信可能範囲（例：フェリーを中心に半径５０ｍ）で且つ、フェリー到着座標位置とノードの座標位置が直線距離で近い上位Ｎ台（規定台数  例：１０台）のノードとのみ通信を行う方法の説明図である。フェリーは、決まった時刻に、決まった座標位置に到着する。また、ノード１は、フェリーの到着時刻、到着座標位置、規定台数を予め知っている。また、エリア内の各ノード１は、他のノード１の情報（ノードを識別する情報：ノードＩＤ）を予め知っている。
【００５５】
ノード１は、フェリーの到着時刻になると、自分の現在位置をＧＰＳ４により取得し、ノード選択処理部７によりフェリーの到着位置と自分の座標位置との間の直線距離を計算する。そして、ノード１は、ノード選択処理部７において計算結果からフェリーの通信範囲内／外を判定し、フェリーの通信可能範囲外の場合はフェリーとは通信を行わない。一方、通信可能範囲内の場合、ノード１は、データ送信処理部３により、フェリーと自ノードとの直線距離を他のノードにブロードキャストする。各ノード１は、ブロードキャストで受け取った各ノード１のフェリーとの直線距離を小さい順にソートし、自ノードが規定台数内の順位の場合はフェリーと通信を開始する。規定台数を超える順位のノードは通信を行わない。なお、ノード１どうしの通信可能距離の最大値は、ノード１とフェリーとの通信可能距離の最大値よりも長くなっている。
【００５６】
図１１は、ノードの位置情報を利用しフェリーの位置情報との直線距離の近さからフェリーと通信できるノードを絞り込む方法のフローチャートを示している。規定時刻（フェリーが特定地点に到着する予定時刻）になると、ノード１は図１１に示す処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ２０１の処理では、ノード１自身がＧＰＳから自分の位置情報を取得し、フェリーの位置と自ノード１の位置との間の直線距離を算出し、フェリーの通信可能範囲（例：半径５０ｍ）であるかを判定する。若し、フェリーの通信可能範囲外であれば、図１１の処理を終了する。他方、フェリーの通信可能範囲内であれば、エリア内の他の全ノード１に対し、自分とフェリーとの間の直線距離を自ノードのＩＤとともにブロードキャストする。そして、ステップＳ２０２の処理を行う。
【００５８】
ステップＳ２０２の処理では、ノード１は、非同期に送られてくる他のノード１からのフェリーと当該他ノードとの間の直線距離に関する情報をエリア情報として受信し、エリア情報記憶部６に記録・保存する。また自ノード１とフェリーとの間の直線距離をエリア情報記憶部６に記録・保存する。ステップＳ２０２の処理は、ステップＳ２０２の処理開始から予め規定した時間経過後（例：３分）に終了し、ステップＳ２０３の処理に進む。
【００５９】
ステップＳ２０３の処理では、ステップＳ２０２で記録した各ノード１のフェリーとの間の直線距離を格納したエリア情報記憶部６を参照し、ノードとフェリーとの直線距離が短い方から順にソートを行い、ノードの順位を決める。自ノードの順位が規定台数以下である場合は、エリア情報記憶部６中の自ノードのＩＤに通信可能フラグ（１）を立てて、図１１の処理を終了する。自ノードの順位が規定台数を超えていた場合は、上記通信可能フラグ（１）は立てずに、図１１の処理を終了する。
【００６０】
その後、通信可能フラグ（１）が立っているノード１は、フェリーとの間で保有データの交換を行う。
【００６１】
なお、ノード１は、同じエリア内を移動する他のノード１と保有データの交換を行うようにしてよい。各ノード間の情報伝達・交換方法は、通信可能な全ノードにデータを配信するフラッティングや移動中に出会ったノードにデータを複製するエピデミック方式でも良い。
【００６２】
（２）動作例２
次に、じゃんけんによりフェリーと通信できるノードを絞り込む場合について説明する。
【００６３】
図１２は、フェリーと通信ができるノードの絞込みを「じゃんけん」で決定する方法の説明図である。各ノード１が予め有する情報は動作例１と同じである。各ノード１は、フェリーの到着時刻になると、ＧＰＳ４から現在位置を取得し、フェリーの到着位置との間の直線距離を計算する。各ノード１は、直線距離がフェリーとの通信範囲内の場合は他のノード１に対し、自分のノードＩＤをブロードキャストする。他方、通信範囲外のノードは何もしない。
【００６４】
他ノード１から送信されるブロードキャストを受信する度に、各ノード１は、エリア情報記憶部６に受信したノードＩＤを記録することで通信可能範囲内に存在するノードＩＤを互いに共有する。次に各ノード１は、じゃんけんに備え、規定台数以下になる様にトーナメント情報を作成し、通信可能範囲内のノードに対してマルチキャストする。これにより通信範囲内のノード間でじゃんけんの対戦相手を示したトーナメント情報を共有する。各ノード１は、トーナメント情報をもとに決まった対戦相手とじゃんけんを行い、結果をマルチキャストしながら通信範囲内のノードにトーナメントの進捗状況を通知する。トーナメントを勝ち残り、対戦が終了したノード１からフェリーとの通信を開始する。
【００６５】
図１３は、じゃんけんによりフェリーと通信できるノードを絞り込む方法のフローチャートを示している。既定時刻（フェリーが特定地点に到着する予定時刻）になると、ノード１は、図１３に示す処理を実行する。
【００６６】
ノード１は、既定時刻になると、動作例１において既に説明した図１１のステップＳ２０１、Ｓ２０２と同様なステップＳ２１１、Ｓ２１２の処理を行う。
【００６７】
ステップＳ２１２の処理を経た後、ステップＳ２１３の処理では、まずノード１は、ステップＳ２１２の処理で記録した各ノード１のフェリーとの間の直線距離を格納したエリア情報記憶部６を参照し、通信可能範囲内に存在する全ノード１のＩＤを取得する。次にノード１は、ノードＩＤの昇順にノードＩＤのリストをつくり、規定台数以下になるようにトーナメント情報を作成し、エリア情報記録部６に保存する。そしてステップＳ２１４の処理を行うう。
【００６８】
ステップＳ２１４の処理では、ノード１は、ステップＳ２１３の処理で作成したトーナメント情報を参照し、対戦相手となる他ノード１にじゃんけん要求を通知する。じゃんけん要求の通知を受けた他ノード１は、エリア情報記録部６に保存してあるトーナメント情報を参照し、自ノードの対戦相手からの通知である場合は対戦受付通知を返却し、じゃんけんを開始する。じゃんけんの方法は、お互い、１０回分のグー（１）、チョキ（２）、パー（３）のリストを交換し合う方法で行う。互いのノード同士が同じリストを共有した状態で、リストのゼロ配列目から順番に自ノードの出した手と相手リストのゼロ配列目の出した手をチェックし、じゃんけんの勝ち負けを判定する。リスト内の１０回分のじゃんけん結果の勝ち回数が多い方を“勝ち”とする。じゃんけん結果をエリア情報記録部６のトーナメント結果格納領域にノードＩＤとともに勝利した場合は１を、負けた場合は０を書き込み、トーナメント結果を通信可能範囲内のノードに対しマルチキャストする。ここで、対戦１回の中であいこを許容する回数を１０回とし、１０回ともあいこで勝負がつかない場合は両方のノードを負けとし、処理を終了する。以降、トーナメントが終了するまでトーナメント情報の参照と対戦を繰り返す。トーナメントの最後に勝ち残ったノード１は、エリア情報記録部６中の自ノードＩＤに通信可能フラグ（１）を立てて、図１３の処理を終了する。負けたノード１は、上記通信可能フラグ（１）は立てずに、図１３の処理を終了する。
【００６９】
その後、通信可能フラグ（１）が立っているノード１は、フェリーとの間で保有データの交換を行う。
【００７０】
なお、ノード１は、同じエリア内を移動する他のノード１と保有データの交換を行うようにしてよい。各ノード間の情報伝達・交換方法は、通信可能な全ノードにデータを配信するフラッティングや移動中に出会ったノードにデータを複製するエピデミック方式でも良い。
【００７１】
（３）動作例３
次に、ノード１の持つ情報価値とじゃんけんの結果とにより、フェリーと通信できるノードを絞り込む場合について説明する。
【００７２】
図１４は、各ノード１が持つ情報の優先度を考慮してじゃんけん実施の可否を行い、トーナメントを進めてフェリーと通信できるノードを絞り込む方法の説明図である。各ノード１が保有する情報は、動作例１と同じとする。更に、本動作例では、ノード１が保有する情報の数には制限があり、エリア内の全ノードで一律とし、個々の情報には１〜５の優先度スコアが設定されている。また、本動作例では、エリア内の各ノードは、フェリーが特定地点に到達する予定時刻に、当該特定地点から所定の距離（例えばフェリーの通信可能最大長以内の距離）に移動する。
【００７３】
動作例２との違いは、じゃんけんの前に、トーナメント情報に従い、保有する個々の情報の価値スコアの合計値情報を交換する点にある。情報の優先度を示すスコアとは、情報の緊急度や重要度を示すものであり、高いものを優先的にフェリーに渡すことを想定している。情報の優先度の合計値を交換しあったノード１は、自分の保有する優先度スコアと比較し、自分が高ければじゃんけんで勝ったものと見做し、小さかった場合はじゃんけんに負けたものと見做して、トーナメントを進める。優先度スコアが同じ場合に限り、ノード１同士でじゃんけんを行い勝ち負けを決める。じゃんけんの方法は、動作例２と同じである。
【００７４】
図１５は、ノード１の持つ情報価値とじゃんけんの結果とにより、フェリーと通信できるノード１を絞り込む方法のフローチャートである。ノード１は、既定時刻（フェリーが特定地点に到着する予定時刻）になると、図１５に示す処理を実行する。
【００７５】
ノード１は、既定時刻になると、動作例１において既に説明した図１１のステップＳ２０１、Ｓ２０２と同様なステップＳ２２１、Ｓ２２２の処理を行う。
【００７６】
ステップＳ２２２の処理を経た後、ステップＳ２２３の処理では、動作例２において既に説明した図１３のステップＳ２１３と同様の処理を行う。
【００７７】
次にノード１は、ステップＳ２２４の処理を行う。ステップＳ２２４の処理では、ステップＳ２２３の処理で作成したトーナメント情報を参照し、自ノード１の対戦相手になる他ノード１に対し、情報優先度の交換要求と保有する情報個々の優先度スコアを足した値を送信する。通知を受け取った相手端末は、トーナメント情報を参照し、自ノードの対戦相手であった場合には受付通知を保有する情報個々の優先度スコアの合計値とともに返却する。自ノード１が持つ優先度スコアの合計値と受信した対戦相手の優先度スコアを比較し、自ノードの方が大きかったら値１を、小さかったら値０をエリア情報記憶部６のトーナメント結果格納領域にノードＩＤとともに記録・保存し、トーナメント結果を通信可能範囲内のノード１に対しマルチキャストする。優先度スコアが同じ場合に限り、ノード１はステップＳ２２５に進む。ステップＳ２２５では、動作例２におけるステップＳ２１４で説明したと同様のじゃんけん処理を行い、勝者を決定する。
【００７８】
以降、トーナメントが終了するまでトーナメント情報の参照と対戦を繰り返す。トーナメントの最後に勝ち残ったノード１は、エリア情報記録部６中の自ノードＩＤに通信可能フラグ（１）を立てて、図１５の処理を終了する。負けたノード１は、上記通信可能フラグ（１）は立てずに、図１５の処理を終了する。
【００７９】
その後、通信可能フラグ（１）が立っているノード１は、フェリーとの間で保有データの交換を行う。
【００８０】
なお、ノード１は、同じエリア内を移動する他のノード１と保有データの交換を行うようにしてよい。各ノード間の情報伝達・交換方法は、通信可能な全ノードにデータを配信するフラッティングや移動中に出会ったノードにデータを複製するエピデミック方式でも良い。
【００８１】
このように本実施形態によれば、エリア内のトラフィックを抑えつつ、フェリーと複数のノード間での情報交換が行える。更にエリア間を周回するフェリーの巡回に要する時間を削減でき、情報伝達の効率性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、車車間通信や端末間通信に適用でき、特に閉域内を移動する通信端末と閉域間を移動する通信端末との間のデータ交換に利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１００…通信システム
１１０…通信端末（フェリー）
１２０…通信端末（ノード）
１２１…通信部
１２２…通信可否交渉部
１２３…データ交換部
１２４…データ記憶部
１３０…経路
１４０、１５０…エリア
【図１】
2015005888.tif 000003
【図２】
2015005888.tif 000004
【図３】
2015005888.tif 000005
【図４】
2015005888.tif 000006
【図５】
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【図６】
2015005888.tif 000008
【図７】
2015005888.tif 000009
【図８】
2015005888.tif 000010
【図９】
2015005888.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2015005888.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015005888.tif 000015
【図１４】
2015005888.tif 000016
【図１５】
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