(57)【要約】【課題】無線アドホックネットワークにおいてネットワークトラフィックを減少させ、メッセージを送信する待ち時間を短縮すること。【解決手段】  ネットワークの受信ノードにおいて到来するメッセージを受信し、メッセージの再送信を行うスケジュール時間を決める。その際、再送信のためのスケジュール時間は、受信ノードによってメッセージを受信した信号強度に比例するように設定する。そして、再送信のためのスケジュール時間の前に、ネットワーク内における異なったノードから同じメッセージが受信されたときに、メッセージの再送信を取り消す。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードを有する無線アドホックネットワークにおいて情報を拡散するための方法であって、
ネットワークの受信ノードにおいて、到来するメッセージを受信するステップと、
メッセージの再送信を行う時間をスケジュールし、その再送信を行うスケジュール時間は、メッセージが受信ノードによって受信された際の信号強度に比例するステップと、
再送信を行うスケジュール時間前に、ネットワークの異なるノードから同一のメッセージを受信したとき、メッセージの再送信を取り消すステップとを備えることを特徴とする無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項２】
メッセージの再送信を行う時間をスケジュールするステップは、到来するメッセージが受信ノードによって受信された際の電力レベルを決定し、その電力レベルに基づいて、スケジュール時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項３】
スケジュール時間は、次式によって計算されることを特徴とする請求項２に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
ｉ=(10×log(prx)-10×log(pmin))×ts
ただし、ｉは、予定された再送信までの遅延期間であり、ｐｒｘは、メッセージが受信された際の電力レベルであり、ｐｍｉｎは、メッセージを受信することができる最小電力レベルであり、ｔｓは、メッセージを送信するための間隔時間である。
【請求項４】
複数の信号強度の範囲と、それぞれに対応するスケジュール時間との関係をテーブルとして記憶しておき、スケジュール時間は、そのテーブルから求められることを特徴とする請求項２に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項５】
再送信を行うスケジュール時間前に、ネットワークの異なるノードから同一のメッセージを受信しなかったとき、スケジュール時間にメッセージを再送信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項６】
スケジュール時間にメッセージを再送信した場合、その後に同一のメッセージを受信しても、そのメッセージを無視するステップをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項７】
メッセージを無視するステップは、送信したメッセージを所定時間記憶するメモリを参照して、同一のメッセージを受信したか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項８】
無線アドホックネットワークが、車両間通信ネットワークに適用されることを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項９】
無線アドホックネットワークが軍事用途に適用されることを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワークにおける情報拡散方法。
【請求項１０】
車両間通信ネットワークにおいて複数の車両間でデータパケットを送信する方法であって、
ネットワークの受信車両において、データパケットを受信するステップと、
データパケットの再送信を行う時間をスケジュールし、そのデータパケットに与えられるスケジュール時間の優先度が、データパケットに関する受信電力レベルと逆の相関関係を有するステップと、
データパケットの再送信を行うスケジュール時間前に、ネットワークの異なる車両から同一のデータパケットを受信したとき、データパケットの再送信を取り消すステップとを備えることを特徴とする車両間通信ネットワークにおけるデータパケット送信方法。
【請求項１１】
データパケットの再送信を行う時間をスケジュールするステップは、受信車両からデータパケットを再送信するための遅延時間を決定することを特徴とする請求項１０に記載の車両間通信ネットワークにおけるデータパケット送信方法。
【請求項１２】
遅延時間は、次式によって計算されることを特徴とする請求項１１に記載の車両間通信ネットワークにおけるデータパケット送信方法。
ｉ=(10×log(prx)-10×log(pmin))×ts
ただし、ｉは、予定された再送信までの遅延時間であり、ｐｒｘは、データパケットが受信された際の電力レベルであり、ｐｍｉｎは、データパケットを受信することができる最小電力レベルであり、ｔｓは、データパケットを送信するための間隔時間である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アドホックネットワークに関し、さらに特定すれば、配信の信頼度およびチャネル容量を増加しながら、高密度のフラッディングシナリオに固有の待ち時間および競合を減少する情報拡散方法（ルート捜索アルゴリズム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両間の無線通信は、自動車製造業者の中で興味が高まりつつある構想である。潜在的な用途としては、すでに広く公開されて当然となっている娯楽およびインターネット接続の用途を超え、これらは、商用の航空電子工学の信頼性および複雑性に近付くような方法で、車両安全性を高める可能性を有する。
【０００３】
ビークル・セイフティー・コミュニケーション・コンソルティウム（ＶＳＣＣ）、フェデラル・ハイウエイ・アドミニストレーション（ＵＳ  ＤＯＴ  ＦＨＷＡ）およびＩＳＯ（ＴＣ２０４  ＷＧ１６）のような交通安全組織は、交通信号違反警報、左折補助、協調的前進衝突警報および緊急電子ブレーキライト信号通知のような高い優先度をもつ用途を確認している。しかしながら、これらの用途に対して適正に動作するようにするために、必要な車両が、確実かつ適切な時に所定の基本的なデータを受信しなければならない。これらは、セルラおよびその他の基幹的通信施設をベースとする通信方法が保証することができない特性である。アドホックネットワークは、これらの用途を実現可能にするために必要な信頼性の高い、わずかな待ち時間のかつ大きな容量の通信経路を提供することができる。
【０００４】
しかしながらアドホックネットワークは、解決すべきいくつかの技術的課題がある。ルート捜索プロトコルの選択（直接または同報通信のいずれか）、競合の緩和、同期化および待ち時間の減少は、設計の考慮事項である。前の段落において述べたいくつかの用途のために、ルート捜索プロトコルとしてのフラッディングの利用は、所定の情報の性質およびその用途での同報通信の範囲を拡張するために最善の選択であることがある。しかしながらこれは、その欠点のために、ほとんど無視されている。
【０００５】
フラッディングは、自動車を含む移動アドホックネットワークにおいて２つの難問を有する。第１は、まばらな交通量または利用可能な装備車両が少ないことの結果として、希薄なネットワークによる不十分な無線範囲であり、そして、第２は、車両が密集した場合の無線メディアの競合である。まばらな車両人口は通常のことであるが、多くの安全に関連する状況（たとえば衝突）は、ラッシュアワーの交通、混雑した交差点または混んでいる駐車区域のように、高い車両密度の条件において起こる。このような高い車両密度条件においてフラッディングを利用して衝突または緊急ブレーキのメッセージがハイウエイに伝搬される結果、有用であるメッセージの情報に対してあまりに多くの待ち時間が生じることがある。
【０００６】
図１は、車両安全タイプの緊急ブレーキメッセージから発生されることがあるトポロジーおよびネットワークトラフィックを示している。単純なフラッディングにおいて、すべての車両はすべてのメッセージを一回繰り返す。この方式は、堅牢ではあるが、ネットワークに多数の冗長なトラフィックを発生する。先頭の車両からのメッセージのそれぞれが繰り返され、通信範囲内における隣接する車両からそれぞれが繰り返されると、チャネルは急速に充満し、かつ競合が生じる。このことは、干渉のために有効範囲を短縮させ、かつ必要なホップ数が増大するために待ち時間を増加させる。とくに低いデータ速度の際に、競合および増加するバックオフのために待ち時間は、非常に長くなることがある。例えば、待ち時間は、時間を重視した様式に従うと、情報を中継不能なまでに長くなってしまうことがある。
【０００７】
連続的な情報の同報通信を必要とする車両安全用途は、とくに高い車両交通密度の状況において、時が経つにつれて競合を増加する状況を作り出す可能性を有する。このような用途には、電子道路信号、交差点補助および接近する緊急車両警報を含むことができる。フラッディングの場合、これらの用途におけるデータは、ネットワークを飽和させることがあり、その結果、一貫して長い待ち時間を生じる。パケットが連続的にネットワークに導入される場合、これらのパケットは、メディアに対してすべて競合しなければならない。ある種のものは、衝突のために失われるが、一方別のものは、送信される順番を待つ。この構成は、定常状態の飽和点に到達するが、待ち時間が所望のものよりもずっと長くなってからでないと到達しないとの課題を持つ。
【０００８】
待ち時間が、唯一の、このシナリオにおいて見られるような望ましくない結果ではない。競合のためのパケットの損失も、特にいっそう大きなパケットサイズにおいて深刻なことがある。車両安全の用途における多くのパケット損失の１つの結果として、配信を保証するために、複数回の情報の繰り返しが必要となる。情報の繰り返しは、さらなるトラフィックの負荷を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
車両の安全の用途に対して効率的なかつ効果的なフラッディングは、位置決め要件および競合に対して、及び広範な種類の車両トポロジーの結果生じる広範囲の無線伝搬シナリオに対して堅牢でなければならない。１つの方向において最適な転送でも、他方の方向にパケットを転送するためには最適ではなかったり不満足なものでさえあることがある。これらの関係が、優先権を有し競合のない車両安全情報拡散方法のための動機付けとしての役割を持つ。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、アドホックネットワークにおいて情報を拡散するための方法が提供される。その方法は、ネットワークの受信者ノードにおいて到来するメッセージを受信し、メッセージの再送信のスケジュールを決め、その際、再送信のためのスケジュール時間は、受信者ノードによってメッセージを受信した信号強度に比例する。そして、再送信のためのスケジュール時間の前にネットワーク内における異なったノードから同じメッセージが受信されたときに、メッセージの再送信を取り消すことを含んでいる。これにより、ネットワークにおいてネットワークトラフィックが減少し、待ち時間が最小になるとの効果が得られる。
【００１１】
本発明のさらなる適用が可能である範囲は、以下に与えられる詳細な説明から明らかとなる。ただし、その詳細な説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すものではあるが、説明のみを目的とすることを意図するもので、本発明の範囲を制限することは何ら意図するものではないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
車両間通信ネットワークにおいて情報を拡散するための、改善された方法が提案される。この例の用途において、車両は、当該の技術分野においてそれ自体ほとんど周知のように、無線ＲＦ送信を送信しかつ受信するための装備（無線機）を有する。ただし、以下の説明は、車両間通信ネットワークを参照しつつなされるが、一方本発明が、その他のタイプの移動アドホックネットワーク環境に適用できることは明らかである。たとえば適当な環境は、軍隊の用途に見出すことができる。
【００１３】
単純なフラッディングアルゴリズムにおいて、それぞれの車両は、上述したように少なくとも一度それぞれのメッセージを繰り返す。ネットワークのトラフィックを減少するために、与えられたメッセージのための送信範囲の周囲における車両だけが、ネットワーク内においてメッセージを再送信する必要がある。換言すれば、送信範囲の周囲における車両は、最初に送信を行なう優先権を与えられる。一方、その送信範囲の周囲内における車両は、それより長い期間にわたってメッセージの再送信を延期する。周囲内における車両が、一旦、別の車両から同じメッセージを受信すると、メッセージの予定されたあらゆる再送信は取り消される。これにより、送信のオーバーラップが減少するので、チャネルにおけるトラフィック量は減少し、かつそれにより生じる競合および過剰な待ち時間も減少する。
【００１４】
図２は、例としての車両間通信ネットワークにおけるネットワークトラフィックに関するこの提案されたルート捜索プロトコルの効果を示している。通常のフラッディングアプローチとは相違して、図１と同じ範囲が、ほぼ１／３の数の車両送信によってカバーされている。データパケットが道路状の車両を伝搬するためには、網掛けが施された車両だけが、パケットを再送信すれば良い。車両の密度が増加すると、網掛けが施された車両に対する網掛けが施されていない車両の比が増加する。固定の電力が与えられた場合、道路の所定直線部分上の車両送信の数は、理想的には車両の密度に関係なく一定のままである。わずかな送信しかされていないということによって干渉が制限されるので、ホップの数を最小にするために、不利な影響なしに、最大の送信電力を利用することができる。
【００１５】
この提案されたルート捜索プロトコルの例示的なソフトウエアによる実行を、さらに図３に関連して説明する。以下には、プロトコルの関連するステップだけを説明するが、その他のソフトウエア実効命令は、システムの全体的な動作を制御しかつ管理するために必要なことがあることは明らかである。１つの実施例において、ルート捜索プロトコルは、無線通信フレームワークの８０２．１１ＭＡＣ層上に常駐するエージェントとして実行することができる。
【００１６】
データパケット（すなわちメッセージ）を受信した際、ステップ３１において、過去においてこの車両によって同じメッセージが受信されたかどうかについて、評価が行なわれる。新しいデータパケットに対して、ステップ３２に示されるように、データパケットから識別情報が抽出され、かつメモリのログ内に記憶される。このような識別情報が、到来するデータパケットについて引き続き行われる評価のために利用されることは、容易に理解される。
【００１７】
データパケットを再送信するためのスケジュール時間は、ステップ３３において決定される。たとえば、ある種の最小の閾値より大きい最小の信号強度を有するデータパケットを受信した車両に、優先権を与えることができる。つまり、それぞれの車両は、受信車両によってデータパケットが受信された際の信号強度に比例した時間を、データパケットの再送信スケジュール時間として決定するために、その信号強度に基づいてフラッディング遅延間隔を演算する。その後、ステップ３４において、データパケットは、ネットワーク内における再送信のスケジュール時間まで待機される。
【００１８】
１つの実施例において、スケジュール時間は、データパケットが受信された際の信号強度から得られる。例えば、スケジュール時間は次式から求めることができる。
【００１９】
（数１）
ｉ=(10×log(prx)-10×log(pmin))×ts
ここで、ｉは、予定された送信の前の遅延期間であり、ｐｒｘは、データパケットが受信された際の電力レベルであり、ｐｍｉｎは、データパケットを確実に受信することができる最小の電力レベルであり、かつｔｓは、データパケットを送信するための間隔時間である。ｔｓの値は、近接した受信電力レベルのパケットの間の遅延間隔を決定するものであり、最適な待ち時間を提供するために特定のパケットサイズごとに調整されても良い。ｔｓの値は、別のシステム特性基準に合致するように調整されてもよい。
【００２０】
他の実施例において、スケジュール時間は、図４に示すような実験的に求められるテーブルから読み取ることができる。
【００２１】
テーブルにおいて、それぞれの列は、データパケットを受信した際の信号強度の範囲に相当し、かつ信号強度のそれぞれの範囲を一意的なスケジュール時間（遅延時間）に相関させている。テーブルに示すように、スケジュール時間は、信号の強度の範囲が増加すると、増加する。スケジュール時間は、望ましくは所望の最大ホップ時間に基づいて選択される。同様にスケジュール時間の間の間隔は、待ち時間要件およびその他のシステム特性基準に基づいて選択することができる。
【００２２】
メッセージの冗長性を減少するために、ルート捜索プロトコルは、到来するデータパケットをモニタし続ける。その予定された再送信の前に、同じデータパケットが再び受信された場合、ステップ３６に示すように、予定された再送信は取り消される。スケジュール時間は、データパケットが受信されたときの信号強度に比例するので、重複したデータパケットの受信は、おそらく初めの車両からは受信車両よりも遠く離れた車両によって送信されたものであり、それにより受信車両がネットワーク内にデータパケットを再送信するための必要性がなくなる。同じデータパケットが、すでに再送信した後に受信された場合、図示したように、このパケットは無視することができる。メモリに記憶されるログ内のパケットの参照は、望ましくはある時間にわたって維持される。そのための理由は、たとえば取り消しの原因となるパケットを受信しなかった車両によって再送信された場合、同じパケットが再送信されることを防ぐためである。
【００２３】
パラメータは、用途の待ち時間要件に及びメディアアクセス環境にも合わせて選択するようにする。転送メカニズムは時間遅延に基づいているので、あらゆるメディア遅延は、本実施形態の動作に影響を及ぼす。したがってすべての車両がきわめて大きな電力でメッセージを受信したときに生じる最大の遅延は、適用される用途において求められるホップあたりの待ち時間または１メートル（すなわち距離）あたりの待ち時間よりも短くなるようにする。
【００２４】
さらに、制限された期間においてだけチャネルにアクセスすることができる場合、転送アルゴリズムは、制限されたチャネルアクセスウインドウ内において良好に転送することを保証するように構成されるべきである。たとえばメッセージの転送のために利用されるチャネルが１００ｍｓの期間のスロットに細分化されている状況を考慮されたい。さらにこのような安全メッセージを転送するために、毎秒のスロットだけが利用できることを想像されたい。アルゴリズムは、最大の遅延がスロット期間よりもかなり短くなるように構成されるべきである。さもなければスロットの終了の前に、メッセージが受信されなかった場合に、すべての車両のタイマが、利用できる次のスロットの開始までに終了する可能性がある。その結果、それらすべての車両は、同時（利用可能な次のスロットの開始）にパケットを転送することを試みる。
【００２５】
しかしながら上述した問題は、スロットの期間がアルゴリズムによって利用される遅延（たとえばｔｓ）と比較して相対的に短い場合には生じないことに注意されたい。このことは、スロットがタイミングに対する期間内では無視することができるためである。要約すれば、遅延の値は、チャネルアクセスウインドウよりも実質的に短いか、または実質的に長ければ良い。
【００２６】
アルゴリズムおよびプロトコルの特性を解析するために、ネットワークシミュレーションが利用された。シミュレーションは、ネットワークシミュレータ（ｎｓ２）を利用して行なわれた。アルゴリズムおよびプロトコルは、８０２．１１ＭＡＣおよびＰＨＹ上の新しいルート捜索エージェントのフレームワークにおいて実行された。１２５ｍＷの固定の送信電力を有する単一利得の全方向性のアンテナとともに、２レイのフェーディングモデルが利用された。
【００２７】
この検討のために選択されたトポロジーは、１キロメートルに沿って分布した車両を含む４レーンの１キロメートルの直線道路のシミュレーションである。車両の密度は、カリフォルニア交通局によって提供されたデータから選択された。それぞれのシミュレーションは、毎時１００キロメートル（ｋｐｈ）において毎分５０車両（ｖｐｍ）から毎分２００車両までの範囲における一意的な平均密度を有する。車両間の間隔は、車両長さの半分（２メートル）の最小距離およびその特定の車両密度に対する平均の１０倍の最大距離を有するポアソン分布にしたがって、シミュレーション全体を通して絶えず変化した。
【００２８】
このシミュレーションにおいて利用されたフラッディングトラフィックのパケットサイズおよび繰返し速度は、将来の用途に対して想像されるサイズおよび速度に一致するように選択された。とくに１０００，５００，２５０および１２５バイトのパケットサイズが、５０および１００ミリ秒の間隔を置いて送信された。比較のために２７Ｍｂｐｓおよび１Ｍｂｐｓのデータ速度が利用された。過渡的なおよび定常状態の事象をシミュレートするために、２００および２０００のパケットのバーストが利用された。
【００２９】
シミュレーションのために選ばれたシナリオは、緊急車両ブレーキの事象の実行である。道路の先頭における障害物は、先頭の車両が急速にブレーキを掛けることを強制し、その先頭車両は後ろの道路に同報通信緊急ブレーキメッセージを送信する。
【００３０】
次のデータは、単純なフラッディングの特性を本発明の散布方法のものと比較している。比較のための判定基準は、待ち時間、信頼性およびチャネルの負荷である。待ち時間と信頼性は、パケット源から道路における距離の関数として、パケット遅延およびパケット損失をグラフ表示している。シミュレーションは、同様な調査との直接的な比較を可能にするために１Ｍｂｐｓで、およびＤＳＲＣにより提案されたさらに高いデータ速度のものにおいて実現する利点を観察するために２７Ｍｂｐｓで行なわれた。
【００３１】
図５に示された単純なフラッディングの２７Ｍｂｐｓでのパケット遅延は、１ｋｍ（〜６６０ｍｓ）においてさえずっと現われないかもしれない。しかしこれらの曲線が、単一用途内における単一の事象への応答を示しているだけであることを忘れずにおかれたい。単純なフラッディング待ち時間曲線は、競合によるバックオフの増加を示す非直線性を有することに注意されたい。本実施形態のルート捜索技術を利用する同じシナリオは、その時間の半分よりも短い時間内に１ｋｍの点にまでパケットが達することを示している。
【００３２】
１Ｍｂｐｓにおいて、本実施形態のアルゴリズムによって奏しえる競合の減少は、図６に明確に示されている。１ｋｍの待ち時間は、ほぼ８．５秒から４５０ｍｓ未満まで減少している。待ち時間のこのような減少は、１Ｍｂｐｓのデータ速度の利用を可能にする。
【００３３】
図７に示された、１ｋｍにおける、単純なフラッディングの２７Ｍｂｐｓでのパケットの損失データは、ほぼ８％である。このグラフは、単一の用途における単一の事象の影響を示している。本実施形態による拡散方法を用いることにより、１ｋｍにおけるパケット損失を８％から１．６％未満に低減できており、顕著な改善が見られる。
【００３４】
同じシミュレーションが、重度の競合において拡散方法の特性を例示するために１Ｍｂｐｓにおいても行なわれた。その結果が、図８に示されている。１ｋｍ地点におけるパケット損失は、単純なフラッティングの場合きわめて高い（５０％を越える）が、一方本実施形態を用いた場合、パケット損失は、４％にまで低下している。
【００３５】
２７Ｍｂｐｓにおけるチャネル負荷特性が、２０秒にわたって１００ｍｓごとに１ｋバイトのパケットを送信するシミュレーションから収集された。パケットのソース車両は、１２５台の車両のラインの先頭に位置する。（前述したように）車両のラインの平均長さは１ｋｍであり、かつそれらの間隔はランダムに変化する。シミュレーションは、すべての車両が送信し終わったときに終了した。実行時間は、それぞれのホップにおいて経験したバックオフ時間の変動により、複数のシミュレーション間において変化した。
【００３６】
単純なフラッディングの場合、車両あたりの平均送信間隔は１００ｍｓであり、かつネットワーク内のいずれかに送信されるパケット間の平均時間は０．８ｍｓであった。本実施形態を利用した場合、車両あたりの平均送信間隔は１５３０ｍｓであり、かつネットワーク内のいずれかに送信されるパケット間の平均時間は６．５ｍｓであった。このことは、ネットワークにおけるトラフィックがほぼ１／１０に減少したことを現わしている。
【００３７】
図９は、車両あたりに送信されるパケットの数がパケットソースの近くの無線範囲においていくらか周期的になるが、さらに道路を進むにつれて送信負荷が均等に近づき、それにより情報の送信コストを共用する様子を図示している。初期のピーク値も純粋に距離ベースの遅延を利用した結果となる。
【００３８】
同じシミュレーションは、１Ｍｂｐｓにおいても行なわれた。単純なフラッディングの場合、車両あたりの平均送信間隔は２０９ｍｓであり、かつネットワーク内のいずれかに送信されたパケット間の平均時間は１．６ｍｓである。ここに、図８に見られる５４％のパケット損失の原因がある。
【００３９】
本実施形態による拡散方法を利用した場合、車両あたりの平均送信間隔は１９４２ｍｓであり、ネットワーク内のいずれかに送信されるパケット間の平均時間は再び６．５ｍｓであった。このことは、５４％のパケット損失の後でさえ、ネットワークにおけるトラフィックがほぼ１／４に減少したことを表わしている。
【００４０】
図１０は、各々の車両が単純なフラッティングと本実施形態とにおいて送信しなければならないパケットの数の差を示している。単純なフラッティング曲線に見られる送信負荷の急勾配の低下は、ネットワークが飽和に近づいたときにパケット損失が増加することの結果である。このレベルの競合は、図９から明らかなように、２７Ｍｂｐｓにおいては存在しない。ネットワーク負荷の明確な減少は、１Ｍｂｐｓにおいて本実施形態によって実現される。図９および図１０において、パケットソースの近くにおける負荷の周期的な性質、および８０２．１１ＤＩＦＳからのランダム性がパケットソースから遠く離れて負荷をどのように広げるかに注意されたい。負荷におけるこれらのスパイクは、ホップ計数がたとえば５より小さいときに、次式に示されるＦＤＩにおけるある種の追加的なランダム性によって緩和することができる。
【００４１】
（数２）
ｉ=(10×log(prx)-10×log(pmin))×ts+ｒ
ここで、ｉ＝フラッディング遅延間隔（ＦＤＩ）、ｐｒｘ＝受信電力、ｐｍｉｎ＝最小受信電力、ｔｓ＝間隔時間、及びｒ＝ランダム遅延オフセットである。
【００４２】
ランダム遅延オフセットｒは、後続の転送車両が受信強度または距離の新たな分布にしたがって分布されるので、最初の送信に加えるだけでよい。個々の車両における負担の減少に加えて、さらに、ランダム性は、少数の通信要素およびそれらの隣接車両へのネットワークの依存性を軽減する。
【００４３】
まばらな車両密度および軽負荷のネットワークにおける改善の量は、高密度のまたは重負荷のネットワークにおけるものより明らかにわずかであるとはいえ、変化するパケットサイズ、繰返し速度および車両密度（まばらな車両密度を含む）に対するパフォーマンスの結果のすべては、提案されたルート捜索プロトコルが改善された待ち時間および減少したパケット損失を提供できることを示している。道路のトポロジーを利用した場合、予想されるネットワーク負荷の減少は、提供されたデータによって確認される。電子道路標識または緊急メッセージ通知のような車両安全性の用途は、おそらく情報の多重のまたは連続するコピーを送信する。この冗長度は、理想的でないトポロジーにおけるプロトコル特性から生じるあらゆる損失を緩和する。ネットワーク負荷の減少によって仮定される待ち時間および信頼性における改善も明らかである。したがって提案されたルート捜索プロトコルの利用は、車両安全通信の用途にとって新しい、より有効なルート捜索である。
【００４４】
以上の説明は、本発明の単なる例示としての実施形態の説明であり、従って、本発明の趣旨から逸脱しない種々の変形例は、本願発明の範囲に含まれるものである。そのような変形例は、本願発明の趣旨と異なり、本願発明の範囲から外れるものとみなされない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来のフラッディングアプローチを採用した、例示としての移動アドホックネットワークにおけるネットワークトラフィックを示す図である。
【図２】本発明の実施形態による、例示としての移動アドホックネットワークにおけるネットワークトラフィックを示す図である。
【図３】本実施形態によるルート捜索プロトコルを実行するソフトウエアの処理を示すフローチャートである。
【図４】スケジュール時間を得るために利用されるテーブルである。
【図５】２７Ｍｂｐｓの場合に、単純なフラッディングアルゴリズムと本実施形態による拡散方法との待ち時間を比較するグラフである。
【図６】１Ｍｂｐｓの場合に、単純なフラッディングアルゴリズムと本実施形態による拡散方法との待ち時間を比較するグラフである。
【図７】２７Ｍｂｐｓの場合に、単純なフラッディングアルゴリズムと本実施形態の拡散方法とのパケット損失を比較するグラブである。
【図８】１Ｍｂｐｓの場合に、単純なフラッディングアルゴリズムと本実施形態の拡散方法とのパケット損失を比較するグラブである。
【図９】２７Ｍｂｐｓの場合に、単純なフラッディングアルゴリズムと本実施形態の拡散方法とのチャネル負荷を比較するグラブである。
【図１０】１Ｍｂｐｓの場合に、単純なフラッティングアルゴリズムと本実施形態の拡散方法とのチャネル負荷を比較するグラブである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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