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WO2015104753A1 - ノード装置 - Google Patents

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Publication number
WO2015104753A1
WO2015104753A1 PCT/JP2014/006089 JP2014006089W WO2015104753A1 WO 2015104753 A1 WO2015104753 A1 WO 2015104753A1 JP 2014006089 W JP2014006089 W JP 2014006089W WO 2015104753 A1 WO2015104753 A1 WO 2015104753A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
node
destination
delivery probability
destination node
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/006089
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
藤田　範人
則夫 山垣
啓文 植田
峻一 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2015556633A priority Critical patent/JP6493222B2/ja
Priority to US15/108,531 priority patent/US10225786B2/en
Publication of WO2015104753A1 publication Critical patent/WO2015104753A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/34—Modification of an existing route
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16—Threshold monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
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    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
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    • H04M2250/64—Details of telephonic subscriber devices file transfer between terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to a node device, a communication network system, a destination node selection method, and a program used in a delay tolerant network.
  • DTN Delay Tolerant Network
  • transfer data is divided into unit sizes called bundles, and transfer processing to destinations is performed in bundle units.
  • the greatest feature of DTN is that, when the route to the destination of the bundle to be transferred is unknown, the bundle is not discarded, and the bundle is stored and waited until the next hop to be transferred is found. By performing such an operation, even if there is no end-to-end route from the source node to the destination node at the same time, the bundle is transferred to the intermediate node, and then the route to the destination node is established. It becomes possible to resume the transfer of the bundle, and as a result, the arrival rate to the destination node is improved.
  • the route control method in the DTN is different from the IP routing for finding the end-to-end route from the source node to the destination node.
  • One of the typical routing methods in DTN is a routing method based on the probability of delivery to a destination node called PROPHET.
  • P (i-1) is a delivery probability for the node B in the node A before the update.
  • P init is an initialization constant, and 0 ⁇ P init ⁇ 1.
  • ⁇ is a decreasing parameter, and 0 ⁇ ⁇ 1.
  • K is the number of times that the unit time has elapsed since the last time node A and node B adjoined.
  • the delivery probability P i for the destination node is exchanged with an adjacent node, and the bundle is passed to the adjacent node having the highest delivery probability. Also, if the delivery probability to the destination node of the adjacent node is smaller than the delivery probability to the destination node of the local node, the bundle is held by the local node without being passed to the adjacent node. Keep doing.
  • routing is performed by comparing the magnitudes of delivery probabilities to destination nodes calculated based on the adjacency history.
  • Patent Document 1 not only the distribution probability is calculated based on the adjacent history, but also based on the history of the end-to-end route from the past to the present to the destination node registered in the routing table in the node.
  • a method for calculating the delivery probability to the node is described.
  • PROPHET not only the value calculated based on only the adjacent history is used as the delivery probability, but also the value calculated using other parameters as described in Patent Document 1 is extended. It is also possible to do this.
  • DTN can deliver transfer data with high reliability between end-to-end even when the connectivity between nodes is unstable and the quality is low.
  • the transfer data does not always arrive quickly from the source node to the destination node, and may take a long time to arrive. Whether it arrives promptly or requires a considerable amount of time differs for each destination node. This is because the transfer data delivery probability from a certain node to the destination node is different for each destination node. Whether the transfer data may arrive at the destination node promptly is one of important information for the user who uses the DTN communication.
  • the delivery probability of the transfer data to the destination node in each node is only used for path control, and even the existence of that is not recognized by the user of the node. For this reason, it is difficult for the user of the source node to select the destination node based on the delivery probability.
  • An object of the present invention is to provide a node device that solves the above-described problem, that is, it is difficult for a user to select a destination node for DTN communication based on a delivery probability.
  • the node device provides: A delivery probability management unit for storing the delivery probability to the destination node calculated by the own node and the adjacent node for each destination node; A DTN communication unit that selects a next hop node when transferring transfer data from the own node to the destination node with reference to the delivery probability for each destination node; A user interface unit that selects a destination node of DTN communication using the own node as a source node based on the delivery probability for each destination node.
  • a communication network system provides: A communication network system composed of a plurality of nodes, Each of the above nodes A delivery probability management unit for storing the delivery probability to the destination node calculated by the own node and the adjacent node for each destination node; A DTN communication unit that selects a next hop node when transferring transfer data from the own node to the destination node with reference to the delivery probability for each destination node; A user interface unit that selects a destination node of DTN communication using the own node as a source node based on the delivery probability for each destination node.
  • the destination node selection method is: Transfer from the own node to the destination node with reference to the delivery probability management unit for storing the delivery probability to the destination node calculated by the own node and adjacent nodes for each destination node, and the delivery probability for each destination node
  • a destination node selection method executed by a node having a DTN communication unit for selecting a next hop node when transferring data and a user interface unit, The user interface unit selects a destination node for DTN communication using the self node as a source node based on the delivery probability for each destination node.
  • the program according to the fourth aspect of the present invention is: Computer A delivery probability management unit for storing the delivery probability to the destination node calculated by the own node and the adjacent node for each destination node; A DTN communication unit that selects a next hop node when transferring transfer data from the own node to the destination node with reference to the delivery probability for each destination node; Based on the delivery probability for each destination node, it functions as a user interface unit for selecting a destination node for DTN communication using the own node as a source node.
  • the user of the node device can select the destination node based on the delivery probability.
  • FIG. 1 shows the structural example of the communication network system which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • It is a block diagram which shows the structural example of the node which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • It is a figure which shows the structural example of the delivery probability data calculated by the own node among the delivery probability data of the node which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • It is a figure which shows the structural example of the delivery probability data which the adjacent node calculated among the delivery probability data of the node which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • It is a figure which shows the structural example of the routing table for DTN communication of the node which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • the communication network system NW1 has no end-to-end reachability from the source node to the destination node by temporarily storing the transfer data in the intermediate node. It is a delay tolerant network that enables delivery.
  • the communication network system NW1 is composed of node A, node B, node C,..., Node W, node X, node Y, and node Z.
  • the number and arrangement of the nodes are arbitrary, and the nodes A to Z can move.
  • FIG. 2 shows a configuration of the node 100 that can be used as each of the nodes A to Z.
  • the node 100 includes a wireless communication unit 101, an operation input unit 102, a screen display unit 103, a storage unit 104, an arithmetic processing unit 105, and an antenna 106.
  • the wireless communication unit 101 has a function of transmitting and receiving communication messages wirelessly with other nodes such as NFC (Near Field Communication).
  • the wireless communication unit 101 creates a communication message packet in response to a request from the arithmetic processing unit 105, performs processing such as adding a header and an error detection code to the created packet, and processes the processed data.
  • a modulated signal in the carrier frequency band is generated from the antenna 106 and transmitted as a radio signal from the antenna 106.
  • the wireless communication unit 101 demodulates the wireless signal received by the antenna 106, decodes the communication message packet, and receives the communication message that has been confirmed to be error-free based on the error detection code. Notify
  • the operation input unit 102 includes an operation input device such as a keyboard and a mouse, and has a function of detecting an operator operation and outputting it to the arithmetic processing unit 105.
  • the screen display unit 103 includes a screen display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a PDP (Plasma Display Panel), and displays various types of information such as a destination node selection screen according to an instruction from the arithmetic processing unit 105. It has a function.
  • a screen display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a PDP (Plasma Display Panel)
  • LCD Liquid Crystal Display
  • PDP Plasma Display Panel
  • the storage unit 104 includes a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a hard disk, and stores a program 1041 and processing information.
  • the program 1041 is a program that realizes various processing units by being read and executed by the arithmetic processing unit 105.
  • Main processing information stored in the storage unit 104 includes delivery probability data 1042, a routing table 1043, and a node list 1044.
  • Delivery probability data 1042 is delivery probability data to the destination node calculated by the own node and the adjacent node. The delivery probability to the destination node calculated by the adjacent node is transmitted from the adjacent node as will be described later.
  • FIG. 3 is a configuration example of the delivery probability data 1042A to the destination node calculated by the own node (node A) in the delivery probability data 1042.
  • the probability of delivery to each destination node (for example, the destination node name and its IP address) is recorded.
  • the delivery probability for node X is 0.6
  • the delivery probability for node Y is 0.2
  • the delivery probability for node Z is 0.3
  • the delivery probability for nodes B and C is 1.0. It has been shown.
  • the delivery probability is a numerical value indicating how much each node can deliver the bundle to the destination node, and takes a value from 0 to 1.
  • a certain node has a delivery probability of 1.0 with respect to the destination node when the node has a direct route to the destination node.
  • a certain node having a delivery probability of 0 with respect to the destination node indicates that there is no possibility that the bundle can be delivered from the node to the destination node, or that it is unknown.
  • having a delivery probability greater than 0 and less than 1 for a destination node means that the node has a direct route with the destination node, but currently there is no direct route. Represents.
  • the magnitude of the delivery probability is calculated based on the elapsed time from the time when there was a direct route to the destination node at the end.
  • FIG. 4 is a configuration example of the delivery probability data 1042B to the destination node calculated by the adjacent node in the delivery probability data 1042.
  • the delivery probability from the adjacent node to the destination node, the node that calculated the delivery probability, and the expiration date of the delivery probability are recorded.
  • the distribution probability is received from two adjacent nodes, one is the distribution probability is 0.4, the transmitting node is node B, and the expiration date is November 21, 2013.
  • the time is 10 minutes 49.500 seconds, and the other is that the delivery probability is 0.1, the transmitting node is node C, and the expiration date is 17: 11: 10.000 seconds on November 21, 2013. It is shown.
  • the expiration date is given on the transmission side, and corresponds to the expiration date of the SV message when the delivery probability data 1042B is exchanged between nodes as an SV message.
  • the routing table 1043 is a routing table in DTN.
  • FIG. 5 is a configuration example of the routing table 1043.
  • the routing table 1043 records the next hop node and the IP address of the next hop node for each destination node (for example, the destination node name and its IP address).
  • the next hop node is node A (own node), and the IP address of the next hop is 10.0.0.1.
  • the next hop node is node C and the next hop IP address is 10.0.0.3.
  • the next hop node is node B and the next hop The IP address is shown to be 10.0.0.2.
  • the node list 1044 is a list of nodes that are communication partners.
  • FIG. 6 is a configuration example of the node list 1044.
  • a node name and an IP address are recorded in the node list 1044 for each communication partner.
  • the IP address of the node name X is 10.0.0.3
  • the IP address of the node name Y is 10.0.0.2
  • the IP address of the node name Z is 10.0.0.3. It is 0.4
  • the IP address of the node name W is 10.0.0.5.
  • the arithmetic processing unit 105 includes a microprocessor such as an MPU and its peripheral circuits, and reads and executes the program 1041 from the storage unit 104, thereby realizing various processing units by cooperating the hardware and the program 1041. It has a function to do.
  • main processing units realized by the arithmetic processing unit 105 there are a delivery probability management unit 1051, a DTN communication unit 1052, and a user interface unit 1053.
  • the delivery probability management unit 1051 has a function of storing and maintaining the delivery probability data 1042 in the storage unit 104. Specifically, it has the following functions.
  • the delivery probability management unit 1051 has a function of calculating a delivery probability to the destination node and storing the calculated delivery probability in the storage unit 104 as delivery probability data 1042A to the destination node calculated by the own node.
  • Examples of delivery probability calculation algorithms include a calculation method based on whether or not adjacent, a calculation method based on route history (Patent Document 1), and the like.
  • the calculation method of the delivery probability is not limited to this, and any calculation method may be used.
  • the delivery probability management unit 1051 has a function of transmitting a delivery probability calculated by the own node to an adjacent node and a function of receiving a delivery probability calculated by the adjacent node transmitted from the adjacent node. This delivery probability information is transmitted and received as an SV message.
  • the delivery probability management unit 1051 has a function of storing the delivery probability received from the adjacent node in the storage unit 104 as delivery probability data 1042B to the destination node calculated by the adjacent node.
  • the DTN communication unit 1052 has a DTN communication function. Specifically, it has the following functions.
  • the DTN communication unit 1052 has a function of determining the next hop node for each destination node with reference to the delivery probability data 1042 and registering it as a routing entry in the routing table 1043.
  • the function of registering a routing entry will be described in detail with reference to FIGS.
  • the DTN communication unit 1052 registers its own node (node A) whose distribution probability is calculated as the next hop node in the routing table 1043.
  • the DTN communication unit 1052 registers the node C that has calculated the delivery probability in the routing table 1043 as the next hop node.
  • the DTN communication unit 1052 has a function of performing DTN transfer. Specifically, when DTN communication unit 1052 receives the IP address and transmission data of the destination node from user interface unit 1053, DTN communication unit 1052 temporarily accumulates the transmission data in order to start DTN transfer using the own node as the source node. When the next hop to be transferred is found, the transmission data is divided into bundles and transferred to the next hop. The next hop to be transferred is determined by referring to the routing table 1043. For example, in the case of the routing table 1043 of FIG. 5, transmission data whose destination node is the node X or the node Z is accumulated and held without being transferred to other adjacent nodes.
  • transmission data whose destination node is the node Y is divided into bundles and transferred to the node C.
  • the transmission data whose destination node is the node W is divided into bundles and transferred to the node B.
  • transmission / reception of a bundle is performed via the lower layer (for example, TCP / IP) of a bundle layer.
  • the DTN communication unit 1052 reconfigures the bundle received from the adjacent node as data, and temporarily stores it in the own node. Then, as in the case where the own node is the source node, when the next hop to be transferred is found, the data is divided into bundles and transferred to the next hop. Further, when the own node is the destination node, the DTN communication unit 1052 reconfigures the bundle received from the adjacent node as data, and notifies the upper layer (for example, the application layer) of the received data.
  • the upper layer for example, the application layer
  • the user interface unit 1053 has a function of causing the user to select a destination node of DTN communication using the own node as a source node based on the delivery probability data 1042.
  • a specific example of the user interface unit 1053 is shown below.
  • the user interface unit 1053 displays a destination selection screen on the screen display unit 103. At that time, on the destination selection screen, a destination node having a delivery probability equal to or higher than a threshold value and a destination node having a distribution probability lower than the threshold value are displayed separately.
  • a selection method is referred to as method 1.
  • a node list 1044 stored in the storage unit 104 is used as a list of destination nodes to be displayed.
  • the delivery probability of a destination node that is described in the node list 1044 and not described in the delivery probability data 1042 is set to a minimum value, for example. However, a list of destination nodes recorded in the delivery probability data 1042 may be created and displayed without using the node list 1044.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103 by the method 1.
  • a circle mark indicating that DTN communication is possible or a cross mark indicating that DTN communication is impossible or difficult is displayed.
  • the threshold value is 0.4
  • the maximum delivery probability is 1.0. Is displayed.
  • the maximum delivery probability is 0.3. Therefore, it is determined that DTN communication is impossible or difficult, and “x” is displayed.
  • the suitability of DTN communication is indicated to the user by marks of ⁇ and ⁇ , but may be displayed with characters such as “appropriate” and “inappropriate”, and display of destination nodes exceeding the threshold value
  • Various display modes are conceivable, such as displaying blue in red and displaying red in less than the threshold.
  • the user operates the operation input unit 102 to select a destination node as a communication partner on the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103.
  • Each destination node on the destination selection screen 1031 is displayed with a mark “ ⁇ ” if the delivery probability is equal to or higher than the threshold value, and a mark “X” if the delivery probability is lower than the threshold value.
  • the user interface unit 1053 notifies the DTN communication unit 1052 of the IP address of the selected destination node.
  • the user interface unit 1053 receives input of transmission data or designation of a file in which the transmission data is recorded from the user, and notifies the DTN communication unit 1052 of the transmission data. As an example, FIG.
  • FIG. 7 shows an example in which a text editing field 1032 is arranged at the bottom of the destination selection screen 1031.
  • the operation input unit 102 When the user operates the operation input unit 102 to describe the text to be transmitted to the text editing field 1032 and selects any destination node on the destination selection screen 1031, the IP address and the transmitted text are converted into the DTN communication unit 1052. To be notified.
  • a method for selecting a destination node on the destination selection screen 1031 for example, there is a method of performing a touch operation on a portion marked with a circle, but any other method may be used.
  • FIG. 8 shows another configuration example of the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103 by the method 1.
  • the destination nodes described in the node list 1044 are sorted and displayed on the destination selection screen 1031 in descending order or ascending order of the delivery probability.
  • the maximum value of the delivery probability of destination nodes B and C is 1.0
  • the maximum value of the delivery probability of destination node X is 0.6
  • the delivery probability of destination node Y is
  • the maximum value is 0.5
  • the maximum delivery probability of the destination node Z is 0.3
  • the maximum delivery probability of the destination node W is 0.8. Therefore, when sorted in descending order, B, C, W, X, Y, and Z are obtained as shown in FIG.
  • the user operates the operation input unit 102 to select a destination node as a communication partner on the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103. Since the destination nodes are displayed on the destination selection screen 1031 in descending order of the delivery probability, the user can select the destination nodes based on the selection criteria.
  • the user interface unit 1053 notifies the DTN communication unit 1052 of the IP address and transmission data of the selected destination node.
  • the user interface unit 1053 displays on the screen display unit 103 a destination selection screen having a list of destination nodes with delivery probabilities added.
  • this selection method is referred to as method 2.
  • a node list 1044 stored in the storage unit 104 is used as a list of destination nodes to be displayed.
  • the delivery probability of a destination node that is described in the node list 1044 and not described in the delivery probability data 1042 is set to a minimum value, for example.
  • a list of destination nodes recorded in the delivery probability data 1042 may be created and displayed without using the node list 1044.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103 by the method 2.
  • a numerical value indicating the distribution probability is displayed for each destination node described in the node list 1044.
  • the distribution probability is presented to the user by a numerical value, but the display of the destination node having the distribution probability of 1.0 is displayed in blue, for example, and if less than 1.0 and 0.7 or higher, the display is green.
  • Various modes of presenting the distribution probability to the user are conceivable, such as displaying in yellow if less than 0.7 and 0.4 or more, and displaying in red if less than 0.4.
  • the user operates the operation input unit 102 to select a destination node as a communication partner on the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103. Since the delivery probability is appended to each destination node on the destination selection screen 1031, the user can select a destination node based on the selection criterion.
  • the user interface unit 1053 notifies the DTN communication unit 1052 of the IP address and transmission data of the selected destination node.
  • the user interface unit 1053 displays a list of destination nodes having a delivery probability equal to or higher than the threshold on the screen display unit 103.
  • a destination node having a delivery probability less than the threshold is not included in the list.
  • this selection method is referred to as method 3.
  • a node list 1044 stored in the storage unit 104 is used as a list of destination nodes to be displayed.
  • the delivery probability of a destination node that is described in the node list 1044 and not described in the delivery probability data 1042 is set to a minimum value, for example.
  • the user interface unit 1053 includes, among destination nodes described in the node list 1044, a destination node whose maximum delivery probability to the destination node described in the delivery probability data 1042 is greater than or equal to a threshold value. And a list of the extracted destination nodes is displayed on the screen display unit 103. However, without using the node list 1044, a destination node whose maximum value of the delivery probability recorded in the delivery probability data 1042 is equal to or greater than the threshold is extracted from the delivery probability data 1042, and the list of the extracted destination nodes is displayed on the screen. You may display on the part 103. FIG.
  • FIG. 10 is a configuration example of the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103 by the method 3.
  • the threshold value is 0.4
  • the maximum delivery probability is 1.0. Therefore, it is determined that DTN communication is possible, and the destination is selected. It is displayed on the screen 1031.
  • the maximum delivery probability is 0.3. Therefore, it is determined that DTN communication is impossible and is not displayed on the destination selection screen 1031.
  • the user operates the operation input unit 102 to select a destination node as a communication partner on the destination selection screen 1031 displayed on the screen display unit 103. Since only destination nodes having a delivery probability equal to or higher than the threshold value are displayed on the destination selection screen 1031, the user can select a destination node having a delivery probability of a certain level or higher regardless of which destination node is selected.
  • the user interface unit 1053 notifies the DTN communication unit 1052 of the IP address and transmission data of the selected destination node.
  • the delivery probability management unit 1051 of the node device 100 executes the processing shown in FIG. 11 at regular intervals. First, the delivery probability management unit 1051 calculates a delivery probability for the destination node (step S101). Next, the delivery probability management unit 1051 checks whether the delivery probability for the same destination node is already stored in the delivery probability data 1042A (step S102). If the delivery probability for the same destination node is stored, the delivery probability data The delivery probability in the existing entry of 1042A is updated with the calculated delivery probability (step S103), and if the delivery probability for the same destination node is not stored, the calculated delivery probability is newly stored (step S104).
  • control is transferred from the delivery probability management unit 1051 to the DTN communication unit 1052, and the DTN communication unit 1052 updates the routing table 1043 based on the results of steps S103 and S104 (step S105). That is, the node for which the maximum delivery probability is calculated is set as the next hop node for the destination node.
  • control returns from the DTN communication unit 1052 to the delivery probability management unit 1051, and the delivery probability management unit 1051 broadcasts an SV message including the delivery probability to an adjacent node (step S106).
  • FIG. 12 is a flowchart showing an operation when the node device 100 receives a delivery probability from an adjacent node.
  • the delivery probability management unit 1051 receives an SV message including a list of delivery probabilities (step S111).
  • the delivery probability management unit 1051 checks whether or not the delivery probability already transmitted by the same node is stored in the delivery probability data 1042B (step S112), and the delivery probability from the same node to the same destination node is already stored. If the distribution probability in the existing entry of the distribution probability data 1042B is updated with the received distribution probability (step S113), and the distribution probability from the same node to the same destination node is not yet stored, the received distribution is updated.
  • the probability is newly stored in the delivery probability data 1042B (step S114).
  • control is transferred from the delivery probability management unit 1051 to the DTN communication unit 1052, and the DTN communication unit 1052 updates the routing table 1043 based on the results of steps S113 and S114 (steps S115 and S116). That is, the DTN communication unit 1052 checks whether or not the maximum delivery probability has changed due to the update / new storage of the delivery probability (step S115). If there is a change, the DTN communication unit 1052 determines the node that calculated the maximum delivery probability as the destination node. Is set as the next hop node for (step S116).
  • the user interface unit 1053 of the node device 100 selects the DTN communication function from the user through the operation input unit 102, the user interface unit 1053 starts executing the processing illustrated in FIG. First, the user interface unit 1053 reads the delivery probability data 1042 and the node list 1044 from the storage unit 104, creates a destination selection screen 1031 as described with reference to FIGS. 7 to 10, and displays it on the screen display unit 103. (Step S121). Next, the user interface unit 1053 receives a destination node selection input and transmission data input from the user (step S122). The user interface unit 1053 notifies the DTN communication unit 1052 of the IP address and transmission data of the destination node selected by the user.
  • the DTN communication unit 1052 accumulates the notified transmission data (step S123). Next, the DTN communication unit 1052 refers to the routing table 1043 and checks whether there is a next hop node corresponding to the destination node (step S124). If there is a next hop node, it is determined whether it is the local node (step S125). When the next hop node corresponding to the destination node is not its own node, the DTN communication unit 1052 divides the transmission data into bundles and transfers them to the next hop node (step S126). If the next hop node does not exist, and if it exists, if it is the local node, the process returns to step S124 and continues.
  • the DTN communication unit 1052 of the node device 100 determines whether the destination node of the bundle is the local node (step S132). If the destination node is its own node, the DTN communication unit 1052 reconfigures the bundle as data and notifies the higher layer (step S133).
  • the DTN communication unit 1052 reconstructs and stores the bundle as data (step S134).
  • the DTN communication unit 1052 refers to the routing table 1043 and checks whether there is a next hop node corresponding to the destination node (step S135). If there is a next hop node, it is determined whether it is the local node (step S136). When the next hop node corresponding to the destination node is not its own node, the DTN communication unit 1052 divides the transmission data into bundles and transfers the bundle to the next hop node (step S137). If the next hop node does not exist, and if it exists, if it is the local node, the process returns to step S135 and continues.
  • the user of the node device 100 can select a destination node based on the delivery probability when performing DTN communication.
  • the reason is that it has a user interface unit 1053 that selects a destination node of DTN communication using the own node as a source node based on a delivery probability for each destination node.
  • the communication network system NW2 is a network having a wireless ad hoc network function and a mobile phone network function in addition to the DTN function.
  • the communication network system NW2 includes a node A, a node B, a node C,..., A node W, a node X, a node Y, and a node Z.
  • a direct route exists between the nodes A, B, and C one small ad hoc network is formed by these three nodes.
  • a direct route exists between the nodes X, Y, Z, and W another small ad hoc network is formed by these four nodes.
  • the number and arrangement of the nodes are arbitrary, and the nodes A to Z can move.
  • FIG. 16 shows a configuration of a node 200 that can be used as each of the nodes A to Z.
  • the node 200 includes wireless communication units 201 and 207, an operation input unit 202, a screen display unit 203, a storage unit 204, an arithmetic processing unit 205, antennas 206 and 209, and a transmission / reception unit 208.
  • the wireless communication unit 201, the operation input unit 202, the screen display unit 203, and the antenna 206 are the wireless communication unit 101, the operation input unit 102, the node 100 according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG.
  • the screen display unit 103 and the antenna 106 have the same functions.
  • the wireless communication unit 207 has a function of transmitting and receiving communication messages wirelessly through the antenna 209 with the base station of the mobile phone network.
  • the transmitter / receiver unit 208 includes a transmitter and a receiver for performing voice communication.
  • the storage unit 204 includes a storage device such as a ROM, a RAM, and a hard disk, and stores a program 2041 and processing information.
  • the program 2041 is a program that implements various processing units by being read and executed by the arithmetic processing unit 205.
  • Main processing information stored in the storage unit 204 includes delivery probability data 2042, a routing table 2043, a node list 2044, out-of-service area information 2045, and a routing table 2046.
  • the delivery probability data 2042 and the routing table 2043 have the same functions as the delivery probability data 1042 and the routing table 1043 of the node 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the node list 2044 is a list of nodes that are communication partners.
  • FIG. 17 is a configuration example of the node list 2044.
  • a node name, an IP address, and a mobile phone number are recorded in the node list 2044 for each communication partner.
  • the IP address of the node name X is 10.0.0.4
  • the mobile phone number is 070-XXXX-0004
  • the IP address of the node name Y is 10.0.0.5
  • the mobile phone number is 070-XXXX-0005
  • the IP address of the node name Z is 10.0.0.6
  • the mobile phone number is 070-XXXX-0006,
  • the IP address of the node name W is 10.0.0. 7. It is shown that the mobile phone number is 070-XXX-0007.
  • the mobile phone service out-of-service information 2045 is data representing whether or not the own node is out of the mobile phone service service area.
  • the routing table 2046 is an ad hoc network routing table.
  • FIG. 18 is a configuration example of the routing table 2046.
  • the routing table 2046 records a next hop node (for example, an IP address) and a metric for each destination node (for example, the destination node name and its IP address). For example, for destination node B, it is shown that the next hop node is node B and the metric is 1. For the destination node C, the next hop node is the node C and the metric is 1.
  • the destination nodes recorded in the routing table 2045 are only the nodes B and C.
  • the arithmetic processing unit 205 includes a microprocessor such as an MPU and its peripheral circuits, and reads and executes the program 2041 from the storage unit 204, thereby realizing various processing units by cooperating the hardware and the program 2041. It has a function to do.
  • main processing units realized by the arithmetic processing unit 205 there are a delivery probability management unit 2051, a DTN communication unit 2052, a user interface unit 2053, a mobile phone unit 2054, and an ad hoc communication unit 2055.
  • the delivery probability management unit 2051 and the DTN communication unit 2052 have the same functions as the delivery probability management unit 2051 and the DTN communication unit 2052 of the node 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. .
  • the mobile phone unit 2054 determines whether or not the own node is out of the mobile phone service area based on the strength of the radio wave from the base station received by the wireless communication unit 207, and the determination result is out of the mobile phone service range. It has a function of storing the information 2045 in the storage unit 204. In addition, the mobile phone unit 2054 has a function of performing voice communication with other nodes through the base station of the mobile phone network.
  • the ad hoc communication unit 2055 has an ad hoc communication function. Specifically, it has the following functions.
  • the ad hoc communication unit 2055 periodically exchanges control information regarding a route with an adjacent node using a proactive type routing protocol such as OLSR (Optimized Link State Routing), and creates and updates a routing table 2045. It has the function to do.
  • OLSR Optimized Link State Routing
  • the ad hoc communication unit 2055 has a function of performing voice communication and message communication with other nodes through the ad hoc network.
  • the user interface unit 2053 has a function of causing the user to select a destination node of DTN communication using the own node as a source node based on the delivery probability data 2042. This function is the same function as the user interface unit 1053 of the node 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the user interface unit 2053 has a function of causing the user to select a destination node for ad hoc communication using the own node as a source node based on the routing table 2046. Specifically, the user interface unit 2053 displays a destination selection screen having a list of destination nodes capable of ad hoc communication on the screen display unit 203. As a list of destination nodes to be displayed, a node list 2044 stored in the storage unit 204 is used. A destination node described in the node list 2044 and capable of ad hoc communication is possible for a destination node described in the routing table 2046, and ad hoc communication is impossible for a destination node not described in the routing table 2046. However, a list of destination nodes recorded in the routing table 2046 may be created and displayed without using the node list 2044.
  • the user interface unit 2053 has a function of selecting a destination node of a mobile phone having the own node as a transmission source based on the mobile phone service out-of-service area information 2045. Specifically, the user interface unit 2053 displays a destination selection screen having the node list 2044 stored in the storage unit 204 on the screen display unit 203. At this time, if the mobile phone service out-of-service information 2045 indicates out-of-service, each destination node disables the mobile phone.
  • FIG. 19 shows a configuration example of the destination selection screen 2031 displayed on the screen display unit 203.
  • the node list 2044 for each destination node described in the node list 2044, whether or not mobile phone communication via a base station, ad hoc communication, and DTN communication are possible are marked with a circle, respectively. In some cases, it is indicated by a cross.
  • the example of FIG. 19 is a case where the mobile phone service out-of-service information 2045 is not out of service, and all destination nodes are displayed as mobile phone enabled (O). Further, the example of FIG. 19 is a case where the routing table 2046 of its own node (node A) has the contents shown in FIG.
  • FIG. 19 the availability of the DTN communication in FIG. 19 is the same as the destination selection screen 1031 in FIG. 8 of the node 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the suitability of the mobile phone, ad hoc communication, and DTN communication is indicated to the user by marks of ⁇ and ⁇ , but may be displayed in characters such as “suitable” and “unsuitable”
  • Various modes are possible in which the possible destination nodes are displayed separately, for example, in blue, and incapable communication destination nodes are displayed in red.
  • the user operates the operation input unit 202 to select a communication type and a destination node on the destination selection screen 2031 displayed on the screen display unit 203.
  • each destination node on the destination selection screen 2031 whether communication is possible or not is displayed for each type of communication by a circle mark or a cross mark, so that the user can select a destination node based on the selection criterion.
  • the selection input can be performed, for example, by touching a portion marked with a circle.
  • the user can select that the communication type is DTN and the destination node is Node B by performing a touch operation on a circled portion indicated by reference numeral 2033 in FIG.
  • the user interface unit 1053 sends the destination node information (cell phone number) selected by the user to the mobile phone unit 2053, the ad hoc communication unit 2055, and the DTN communication unit 2052 that control the type of communication selected by the user. , IP address).
  • the user interface unit 2053 accepts transmission data input or file designation from the user, and notifies the ad hoc communication unit 2054 or the DTN communication unit 2052 of the transmission data.
  • FIG. 19 shows an example in which a text editing field 2032 is arranged at the bottom of the destination selection screen 2031.
  • the IP address And the transmitted text are notified to the ad hoc communication unit 2055 or the DTN communication unit 2052.
  • the destination selection screen 2031 shown in FIG. 19 has a destination selection function for mobile phone and ad hoc communication added to the destination selection screen 1031 shown in FIG. Similarly, a destination selection function for mobile phone and ad hoc communication may be added to the destination selection screen 1031 shown in FIGS.
  • the operation of the node 200 according to this embodiment will be described.
  • the operations of the delivery probability management unit 2051 and the DTN communication unit 2052 are the same as those of the delivery probability management unit 1051 and the DTN communication unit 1052 of the node 100 according to the first embodiment of the present invention. Same as operation.
  • operations of the mobile phone unit 2054, the ad hoc communication unit 2055, and the user interface unit 2053 will be described.
  • the mobile phone unit 2054 determines whether or not the own node is out of the mobile phone service area based on the intensity of the radio wave from the base station received by the wireless communication unit 207 at regular intervals. If the mobile node 2054 is outside the mobile phone service range, the mobile phone unit 2054 stores mobile phone service out-of-service information 2045 indicating that fact in the storage unit 204. In addition, the mobile phone unit 2054 transmits a mobile phone from its own node to the destination node in accordance with an instruction from the user interface unit 2053, and realizes a voice call using the transmission / reception unit 208 with the destination node.
  • the mobile phone unit 2054 when there is an incoming call from the mobile phone network through the wireless communication unit 207, the mobile phone unit 2054 notifies the user that the incoming call has been received, and when the user responds, a voice call using the transmission / reception unit 208 between them. Is realized.
  • the ad hoc communication unit 2055 periodically exchanges control information regarding a route with an adjacent node using a predetermined routing protocol, creates a routing table 2046, and stores it in the storage unit 204.
  • the ad hoc communication unit 2055 transmits voice communication and message communication from its own node to the destination node in accordance with an instruction from the user interface unit 2053. When voice communication is transmitted, the ad hoc communication unit 2055 transmits data to and from the destination node. A voice call using the receiver 208 is realized.
  • the ad hoc communication unit 2055 when the ad hoc communication unit 2055 receives data from the adjacent node through the ad hoc network through the wireless communication unit 201, the ad hoc communication unit 2055 notifies the higher layer (application layer) if the data is directed to the own node, and other data if the data is directed to the other node. To the adjacent node.
  • the higher layer application layer
  • the user interface unit 2053 starts executing the process shown in FIG. 20 when a communication function is selected by the user through the operation input unit 202.
  • the user interface unit 2053 reads the delivery probability data 2042, the node list 2044, the mobile phone service out-of-service area information 2045, and the routing table 2046 from the storage unit 204, and creates the destination selection screen 2031 as described with reference to FIG. Is displayed on the screen display unit 203 (step S201).
  • the user interface unit 2053 accepts a communication type and destination node selection input from the user, and transmission data input in the case of message communication (step S202).
  • the user interface unit 2053 determines whether the communication type selected by the user is a mobile phone, ad hoc communication, or DTN communication (step S203).
  • the user interface unit 2053 acquires the mobile phone number corresponding to the destination node selected by the user on the destination selection screen 2031 from the node list 2044, and the mobile phone The mobile phone unit 2054 is requested to make a call to the number.
  • the cellular phone unit 2054 uses the wireless communication unit 207 to make a call via the base station, and when the other party answers, the mobile phone unit 2054 enables a call between the two (step S204).
  • the user interface unit 2053 acquires an IP address corresponding to the destination node selected by the user on the destination selection screen 2031 from the node list 2045, and the IP address To the ad hoc communication unit 2055.
  • the ad hoc communication unit 2055 performs communication through the ad hoc network between the own node and the destination node (step S205). At that time, the ad hoc communication unit 2055 uses the routing table 2046 to determine the next hop node to which data is transferred, and transmits the data toward the determined next hop node.
  • the user interface unit 2053 and the DTN communication unit 2052 correspond to the user interface unit 1053 and the DTN communication unit 1052 of the node 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the same operation is performed to start DTN communication using the own node as a source node.
  • the user of the node device 200 can select a destination node based on the delivery probability when performing DTN communication.
  • the reason is that it has a user interface unit 2053 that selects a destination node of DTN communication using the own node as a source node based on a delivery probability for each destination node.
  • the user of the node device 200 can recognize which destination node can perform ad hoc communication on the same screen as the destination selection screen for selecting the destination node for DTN communication.
  • the reason is that the user interface unit 2053 selects a destination node for ad hoc communication using the own node as a source node on the destination selection screen on the basis of the routing table 2046 created by the proactive routing protocol. is there.
  • the user of the node device 200 can recognize which destination node and mobile phone can be used on the same screen as the destination selection screen for selecting a destination node for DTN communication.
  • the reason is that the user interface unit 2053 causes the mobile node to select a mobile phone destination node on the destination selection screen based on whether or not the mobile node is outside the mobile phone service area. .
  • the present invention can be used when voice communication, message communication, or the like is performed between terminals using wireless communication in a mobile phone terminal or a mobile terminal.
  • NE1 Communication network system A to Z ... Node 100 ... Node 101 ... Wireless communication unit 102 ... Operation input unit 103 ... Screen display unit 104 ... Storage unit 105 ... Calculation processing unit 1041 ... Program 1042 ... Delivery probability data 1043 ... Routing table 1044 ... Node list 1051 ... Delivery probability management unit 1052 ... DTN communication unit 1053 ... User interface unit

Landscapes

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Abstract

ノード装置は、配送確率管理部とＤＴＮ通信部とユーザインターフェイス部とを有する。配送確率管理部は、自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を宛先ノードごとに記憶する。ＤＴＮ通信部は、宛先ノードごとの配送確率を参照して、自ノードから宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択する。ユーザインターフェイス部は、宛先ノードごとの配送確率に基づいて、自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させる。

Description

ノード装置
　本発明は、ディレイトレラントネットワークで用いられるノード装置、通信ネットワークシステム、宛先ノード選択方法、およびプログラムに関する。
　転送データを直ちに次ホップへ転送せずに一時的に蓄積する機能を備えるディレイトレラントネットワーク（Ｄｅｌａｙ　Ｔｏｌｅｒａｎｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＤＴＮ）は、無線アドホックネットワークや衛星回線など、ノード間の接続性が不安定、低品質な状況であっても、エンド‐エンド間で転送データを高信頼に届けることを可能とするネットワークシステムである。
　このＤＴＮでは、転送データをバンドルと呼ばれる単位サイズに分割し、バンドル単位で宛先への転送処理を行う。ＤＴＮの最大の特徴として、転送しようとするバンドルの宛先への経路が不明な場合、当該バンドルを廃棄せず、転送すべき次ホップが見つかるまで当該バンドルを蓄積して待機する点が挙げられる。このような動作を行うことにより、ソースノードから宛先ノードまでエンド‐エンドの経路が同時に存在しない場合でも、途中のノードまでバンドルを転送しておき、その後に宛先ノードまでの経路ができた時点でバンドルの転送を再開することが可能となり、その結果、宛先ノードへの到達率が向上するという効果がある。
　従って、ＤＴＮにおける経路制御方法は、ソースノードから宛先ノードまでのエンド‐エンドの経路を発見するＩＰルーティングとは異なる方法が用いられる。ＤＴＮにおけるルーティングの代表的な方法の１つに、ＰＲＯＰＨＥＴと呼ばれる宛先ノードへの配送確率に基づくルーティング方法がある。
　ＰＲＯＰＨＥＴでは、宛先ノードへの配送確率（ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｐｒｅｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙ）に基づいたルーティングを行う。具体的には、あるノードＡにおいて、別のノードＢが隣接したときに、ノードＡは、ノードＢに対する配送確率Ｐiを以下の式で更新する。
Ｐi＝Ｐ(i-1)＋(1－Ｐ(i-1))×Ｐinit　　　…式（１）
　上記式１において、Ｐ(i-1)は、更新前のノードＡにおけるノードＢに対する配送確率である。また、Ｐinitは、初期化定数であり、0＜Ｐinit＜１である。
　また、ノードＡとノードＢが隣接していない状態が継続する場合は、エージングと呼ばれる方法で次式に従って定期的に更新し、配送確率を逓減させる。
Ｐi＝Ｐ(i-1)×γk　　　…式（２）
　上記式２において、γは、逓減パラメータであり、0＜γ＜１である。また、ｋは、最後にノードＡとノードＢが隣接してから単位時間が経過した回数である。
　各ノードは、あるノードを宛先とするバンドルをもっている場合、その宛先ノードに対する配送確率Ｐiを隣接ノードと交換し、最も高い配送確率をもつ隣接ノードにそのバンドルを渡す。また、若し自ノードがもつその宛先ノードまでの配送確率よりも、隣接ノードがもつその宛先ノードまでの配送確率の方が小さい場合、そのバンドルはその隣接ノードへ渡さずに、自ノードで保持し続ける。
　以上のようにして、ＰＲＯＰＨＥＴでは、隣接履歴に基づいて計算された宛先ノードへの配送確率の大小の比較によるルーティングが行われる。
　また、特許文献１では、隣接履歴によって配送確率を計算するだけではなく、ノード内のルーティングテーブルに登録されている宛先ノードへの過去から現在までのエンド‐エンドの経路の履歴に基づいて、宛先ノードへの配送確率を計算する方法について記載されている。このように、ＰＲＯＰＨＥＴにおいては、配送確率として必ずしも隣接履歴だけによって計算された値のみを用いるだけでなく、特許文献１に記載されているような他のパラメータによって計算された値を用いるように拡張する方法も考えられる。
ＷＯ２００９／０７８４２７号公報
　上述したようにＤＴＮは、ノード間の接続性が不安定、低品質な状況であっても、エンド‐エンド間で転送データを高信頼に届けることができる。しかし、転送データがソースノードから宛先ノードに速やかに到着するとは限らず、到着までに長時間を要することがある。そして、速やかに到着するか、相当な時間を要するかは、宛先ノードごとに相違する。その理由は、或るノードから宛先ノードへの転送データの配送確率は、宛先ノードごとに相違するためである。転送データが宛先ノードに速やかに到着する可能性があるのかどうかは、ＤＴＮ通信を利用する利用者にとって重要な情報の一つである。しかしながら、各ノードにおける宛先ノードへの転送データの配送確率は、経路制御に利用されているに過ぎず、ノードの利用者にはその存在すら認識されていない。このため、ソースノードの利用者が配送確率を目安に宛先ノードを選択することは困難であった。
　本発明の目的は、上述した課題、すなわち、利用者が配送確率を目安にＤＴＮ通信の宛先ノードを選択することは困難である、という課題を解決するノード装置を提供することにある。
　本発明の第１の観点に係るノード装置は、
　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を上記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、
　上記宛先ノードごとの上記配送確率を参照して、上記自ノードから上記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、
　上記宛先ノードごとの上記配送確率に基づいて、上記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部と
を有する。
　本発明の第２の観点に係る通信ネットワークシステムは、
　複数のノードから構成される通信ネットワークシステムであって、
　上記各ノードは、
　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を上記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、
　上記宛先ノードごとの上記配送確率を参照して、上記自ノードから上記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、
　上記宛先ノードごとの上記配送確率に基づいて、上記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部と
を有する。
　本発明の第３の観点に係る宛先ノード選択方法は、
　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を上記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、上記宛先ノードごとの上記配送確率を参照して、上記自ノードから上記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、ユーザインターフェイス部とを有するノードが実行する宛先ノード選択方法であって、
　上記ユーザインターフェイス部が、上記宛先ノードごとの上記配送確率に基づいて、上記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させる。
　本発明の第４の観点に係るプログラムは、
　コンピュータを、
　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を上記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、
　上記宛先ノードごとの上記配送確率を参照して、上記自ノードから上記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、
　上記宛先ノードごとの上記配送確率に基づいて、上記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部と
して機能させる。
　本発明は上述した構成を有するため、ノード装置の利用者は、配送確率を目安に宛先ノードを選択することができる。
本発明の第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの配送確率データのうち、自ノードで計算した配送確率データの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの配送確率データのうち、隣接ノードが計算した配送確率データの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードのＤＴＮ通信用のルーティングテーブルの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードのノード一覧の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの画面表示部に表示する宛先選択画面の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの画面表示部に表示する宛先選択画面の他の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの画面表示部に表示する宛先選択画面の他の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードの画面表示部に表示する宛先選択画面の他の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るノードにおいて一定周期で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るノードが隣接ノードから配送確率を受信したときに行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るノードのユーザインターフェイス部の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るノードが隣接ノードからバンドルを受信した際の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る通信ネットワークシステムの構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るノードの構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るノードのノード一覧の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るノードのアドホック通信用のルーティングテーブルの構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るノードの画面表示部に表示する宛先選択画面の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るノードのユーザインターフェイス部の処理の一例を示すフローチャートである。
　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ネットワークシステムＮＷ１は、転送データを途中ノードにおいて一時的に蓄積することにより、ソースノードから宛先ノードまでエンド－エンドの到達性がなくても配送を可能にするディレイトレラントネットワークである。通信ネットワークシステムＮＷ１は、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、…、ノードＷ、ノードＸ、ノードＹ、ノードＺから構成されている。各ノードの数や配置は任意であり、また、各ノードＡ～Ｚは移動することができる。
　図２は、各ノードＡ～Ｚとして使用できるノード１００の構成を示す。ノード１００は、無線通信部１０１と操作入力部１０２と画面表示部１０３と記憶部１０４と演算処理部１０５とアンテナ１０６とを有する。
　無線通信部１０１は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等、他のノードとの間で無線によって通信メッセージを授受する機能を有する。無線通信部１０１は、送信時には、演算処理部１０５からの要求に応じて通信メッセージのパケットを作成し、作成したパケットに対してヘッダや誤り検出符号の付加などの処理を行い、処理後のデータから搬送波の周波数帯の変調信号を生成し、アンテナ１０６から無線信号として送信する。また、無線通信部１０１は、受信時には、アンテナ１０６により受信した無線信号を復調して通信メッセージのパケットを復号し、誤り検出符号に基づいて誤りがないことを確認した通信メッセージを演算処理部１０５に通知する。
　操作入力部１０２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部１０５に出力する機能を有している。
　画面表示部１０３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ）などの画面表示装置からなり、演算処理部１０５からの指示に応じて、宛先ノード選択画面などの各種情報を画面表示する機能を有している。
　記憶部１０４は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスクなどの記憶装置で構成され、プログラム１０４１と処理情報とを記憶する。プログラム１０４１は、演算処理部１０５に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムである。記憶部１０４に記憶される主な処理情報として、配送確率データ１０４２、ルーティングテーブル１０４３、ノード一覧１０４４がある。
　配送確率データ１０４２は、自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率のデータである。隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率は、後述するように、隣接ノードから送信されてきたものである。
　図３は、配送確率データ１０４２のうち、自ノード（ノードＡ）が計算した宛先ノードへの配送確率データ１０４２Ａの構成例である。この例では、宛先ノード（例えば宛先ノード名やそのＩＰアドレス）ごとに、それへの配送確率が記録されている。図３を参照すると、ノードＸに対する配送確率は０．６、ノードＹに対する配送確率は０．２、ノードＺに対する配送確率は０．３、ノードＢ、Ｃに対する配送確率はともに１．０であることが示されている。ここで、配送確率は、各ノードがどれくらいバンドルを宛先ノードまで配送できる可能性をもっているかを数値化したものであり、０以上、１以下の値をとる。或るノードにおいて、宛先ノードに対して１．０の配送確率をもっているということは、当該ノードが宛先ノードへの直接の経路を有する場合である。また、或るノードにおいて、宛先ノードに対して０の配送確率をもっているということは、当該ノードから宛先ノードまでバンドルを配送できる可能性がない、または不明であることを表している。また或るノードにおいて、宛先ノードに対して０より大きく、１より小さな配送確率をもっているということは、当該ノードが宛先ノードと直接の経路をもっていたことがあるが、現在は直接の経路がない状態を表している。そして、配送確率の大小は、最後に宛先ノードまでの直接の経路があった時刻からの経過時間などに基づいて計算される。
　図４は、配送確率データ１０４２のうち、隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率データ１０４２Ｂの構成例である。この例では、宛先ノード（例えば宛先ノード名やそのＩＰアドレス）ごとに、当該隣接ノードから宛先ノードへの配送確率と、その配送確率を計算したノードと、その配送確率の有効期限とが記録されている。例えば、ノードＸに対しては２つの隣接ノードから配送確率を受信しており、１つは、配送確率が０．４で、送信したノードはノードＢ、有効期限は２０１３年１１月２１日１７時１０分４９．５００秒であり、もう１つは、配送確率が０．１で、送信したノードはノードＣ、有効期限は２０１３年１１月２１日１７時１１分１０．０００秒であることが示されている。ここで、有効期限は、送信側で付与されるものであり、当該配送確率データ１０４２ＢがＳＶメッセージとしてノード間で授受される際の当該ＳＶメッセージの有効期限に相当する。
　ルーティングテーブル１０４３は、ＤＴＮにおけるルーティング用のテーブルである。図５は、ルーティングテーブル１０４３の構成例である。この例では、ルーティングテーブル１０４３には、各宛先ノード（例えば宛先ノード名やそのＩＰアドレス）ごとに、次ホップノードと当該次ホップノードのＩＰアドレスとが記録される。例えば、宛先ノードＸおよび宛先ノードＺに対しては、次ホップノードはノードＡ（自ノード）で、次ホップのＩＰアドレスは１０．０．０．１であることが示されている。また、宛先ノードＹに対しては、次ホップノードはノードＣで、次ホップＩＰアドレスは１０．０．０．３であり、ノードＷに対しては、次ホップノードはノードＢで次ホップのＩＰアドレスは１０．０．０．２であることが示されている。
　ノード一覧１０４４は、通信相手となるノードの一覧である。図６は、ノード一覧１０４４の構成例である。この例では、ノード一覧１０４４には、通信相手ごとに、ノード名とＩＰアドレスとが記録される。例えば、Ｘというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．３であり、Ｙというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．２であり、Ｚというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．４であり、Ｗというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．５であることが示されている。
　演算処理部１０５は、ＭＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１０４からプログラム１０４１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１０４１とを協働させて各種処理部を実現する機能を有している。演算処理部１０５で実現される主な処理部として、配送確率管理部１０５１とＤＴＮ通信部１０５２とユーザインターフェイス部１０５３とがある。
　配送確率管理部１０５１は、配送確率データ１０４２を記憶部１０４に記憶して維持管理する機能を有する。具体的には以下のような機能を有する。
　配送確率管理部１０５１は、宛先ノードへの配送確率を計算し、計算した配送確率を自ノードが計算した宛先ノードへの配送確率データ１０４２Ａとして記憶部１０４に記憶する機能を有する。配送確率の計算アルゴリズムの例としては、隣接する／しないに基づく計算方法や、経路履歴に基づく計算方法（特許文献１）などが挙げられる。但し、配送確率の計算方法は、これに限定されるものではなく、どのような計算方法を用いてもよい。
　また配送確率管理部１０５１は、隣接ノードに対して自ノードで計算した配送確率を送信する機能と、隣接ノードから送信された当該隣接ノードが計算した配送確率を受信する機能とを有する。この配送確率の情報は、ＳＶメッセージとして送受信される。そして、配送確率管理部１０５１は、隣接ノードから受信した配送確率を隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率データ１０４２Ｂとして記憶部１０４に記憶する機能を有する。
　ＤＴＮ通信部１０５２は、ＤＴＮ通信の機能を有する。具体的には以下のような機能を有する。
　ＤＴＮ通信部１０５２は、配送確率データ１０４２を参照して、各宛先ノードに対する次ホップノードを決定し、ルーティングテーブル１０４３へルーティングエントリとして登録する機能を有する。以下、図４乃至図６を参照して、ルーティングエントリを登録する機能について詳述する。
　まず、宛先ノードがノードＸである場合、図３の自ノードが計算した配送確率データ１０４２Ａおよび図４の他ノードから受信した配送確率データ１０４２Ｂを参照すると、配送確率データ１０４２Ａに記録されているノードＸへの配送確率は０．６、配送確率データ１０４２Ｂに記録されているノードＸへの配送確率は０．４と０．１である。従って、配送確率データ１０４２Ａに記録されている０．６が最も大きい配送確率である。このため、ＤＴＮ通信部１０５２は、図５に示すように、その配送確率を計算した自ノード（ノードＡ）を次ホップノードとしてルーティングテーブル１０４３に登録する。
　また、宛先ノードがノードＹである場合、図３の配送確率データ１０４２Ａに記録されている配送確率は０．２、図４の配送確率データ１０４２Ｂに記録されている配送確率は０．５である。従って、配送確率データ１０４２Ｂに記録されている０．５が最も大きい配送確率である。このため、ＤＴＮ通信部１０５２は、図５に示すように、その配送確率を計算したノードＣを次ホップノードとしてルーティングテーブル１０４３に登録する。
　またＤＴＮ通信部１０５２は、ＤＴＮ転送を行う機能を有する。具体的には、ＤＴＮ通信部１０５２は、ユーザインターフェイス部１０５３から宛先ノードのＩＰアドレスおよび送信データを受信すると、自ノードをソースノードとするＤＴＮ転送を開始するために、送信データを一旦蓄積する。そして転送すべき次ホップが見つかった時点で、送信データをバンドルに分割し、次ホップへ転送する。転送すべき次ホップは、ルーティングテーブル１０４３を参照することにより決定する。例えば、図５のルーティングテーブル１０４３の場合、宛先ノードがノードＸまたはノードＺである送信データは、他の隣接ノードへ転送せずに蓄積保持する。他方、宛先ノードがノードＹである送信データは、バンドルに分割してノードＣに転送する。また宛先ノードがノードＷである送信データは、バンドルに分割してノードＢに転送する。なお、バンドルの送受信は、バンドル層の下位層（例えばＴＣＰ／ＩＰ）を介して行う。
　また自ノードが中継ノードの場合、ＤＴＮ通信部１０５２は、隣接ノードから受信したバンドルをデータとして再構成し、自ノードに一旦蓄積を行う。そして、自ノードがソースノードの場合と同様に、転送すべき次ホップが見つかった時点で、そのデータをバンドルに分割し、次ホップへ転送する。さらに、自ノードが宛先ノードの場合、ＤＴＮ通信部１０５２は、隣接ノードから受信したバンドルをデータとして再構成し、上位層（例えばアプリケーション層）に受信データを通知する。
　ユーザインターフェイス部１０５３は、配送確率データ１０４２に基づいて、自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを利用者に選択させる機能を有する。以下に、ユーザインターフェイス部１０５３の具体例を示す。
＜方式１＞
　ユーザインターフェイス部１０５３は、宛先選択画面を画面表示部１０３に表示する。その際、宛先選択画面では、配送確率が閾値以上の宛先ノードと閾値未満の宛先ノードとを区別して表示する。以下、このような選択方式を方式１と記す。表示する宛先ノードの一覧としては、記憶部１０４に記憶されているノード一覧１０４４を使用する。ノード一覧１０４４に記載されていて、配送確率データ１０４２に記載されていない宛先ノードの配送確率は例えば最小値とする。但し、ノード一覧１０４４を使用せずに、配送確率データ１０４２に記録されている宛先ノードの一覧を作成して表示してもよい。
　図７は方式１によって画面表示部１０３に表示する宛先選択画面１０３１の構成例である。この例では、ノード一覧１０４４に記載されている宛先ノードごとに、ＤＴＮ通信が可能であることを示す○印、およびＤＴＮ通信が不可能あるいは困難であることを示す×印の何れかが表示されている。例えば閾値を０．４とすると、宛先ノードがＢの場合、図３および図４の配送確率データを参照するとその最大の配送確率は１．０であるため、ＤＴＮ通信可能と判断し、「○」を表示する。また宛先ノードがＺの場合、図３および図４の配送確率データを参照するとその最大の配送確率は０．３であるため、ＤＴＮ通信不可能あるいは困難と判断し、「×」を表示する。図７の例では、○、×の印によってＤＴＮ通信の適否を利用者に提示しているが、「適」、「不適」といった文字で表示してもよいし、閾値以上の宛先ノードの表示を例えば青色で表示し、閾値未満なら赤色で表示するといったように、区別して表示する態様は種々考えられる。
　利用者は、操作入力部１０２を操作して、画面表示部１０３に表示された宛先選択画面１０３１上で通信相手とする宛先ノードを選択する。宛先選択画面１０３１の各宛先ノードには、配送確率が閾値以上なら○印が、閾値未満なら×印が表示されているので、利用者はそれを選択基準にして宛先ノードを選択することができる。ユーザインターフェイス部１０５３は、選択された宛先ノードのＩＰアドレスをＤＴＮ通信部１０５２に対して通知する。またユーザインターフェイス部１０５３は、利用者から送信データの入力あるいは送信データを記録したファイルの指定を受けつけ、送信データをＤＴＮ通信部１０５２へ通知する。一例として図７には、宛先選択画面１０３１の下部にテキスト編集欄１０３２を配置する例が示されている。利用者は操作入力部１０２を操作してテキスト編集欄１０３２に送信するテキストを記載し、宛先選択画面１０３１上で何れかの宛先ノードを選択すると、そのＩＰアドレスと送信テキストとがＤＴＮ通信部１０５２に通知されるようになっている。宛先選択画面１０３１上での宛先ノードの選択方法としては、例えば、○印の箇所をタッチ操作する方法があるが、他の任意の方法でもよい。
　図８は方式１によって画面表示部１０３に表示する宛先選択画面１０３１の別の構成例である。この例では、ノード一覧１０４４に記載されている宛先ノードを配送確率の降順または昇順にソートして宛先選択画面１０３１に表示している。図３および図４の配送確率データを参照すると、宛先ノードＢ、Ｃの配送確率の最大値は１．０、宛先ノードＸの配送確率の最大値は０．６、宛先ノードＹの配送確率の最大値は０．５、宛先ノードＺの配送確率の最大値は０．３、宛先ノードＷの配送確率の最大値は０．８である。従って、降順にソートすると、図８に示すように、Ｂ、Ｃ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚとなる。
　利用者は、操作入力部１０２を操作して、画面表示部１０３に表示された宛先選択画面１０３１上で通信相手とする宛先ノードを選択する。宛先選択画面１０３１には配送確率の降順に宛先ノードが表示されているので、利用者はそれを選択基準にして宛先ノードを選択することができる。ユーザインターフェイス部１０５３は、選択された宛先ノードのＩＰアドレスおよび送信データをＤＴＮ通信部１０５２に対して通知する。
＜方式２＞
　ユーザインターフェイス部１０５３は、配送確率を付記した宛先ノードの一覧を有する宛先選択画面を画面表示部１０３に表示する。以下、この選択方式を方式２と記す。表示する宛先ノードの一覧としては、記憶部１０４に記憶されているノード一覧１０４４を使用する。ノード一覧１０４４に記載されていて、配送確率データ１０４２に記載されていない宛先ノードの配送確率は例えば最小値とする。但し、ノード一覧１０４４を使用せずに、配送確率データ１０４２に記録されている宛先ノードの一覧を作成して表示してもよい。
　図９は方式２によって画面表示部１０３に表示する宛先選択画面１０３１の構成例である。この例では、ノード一覧１０４４に記載されている宛先ノードごとに、その配信確率を示す数値が表示されている。図９の例では、数値によって配信確率を利用者に提示しているが、配信確率が１．０の宛先ノードの表示を例えば青色で表示し、１．０未満かつ０．７以上なら緑色で表示し、０．７未満かつ０．４以上なら黄色で表示し、０．４未満なら赤で表示するといったように、配信確率を利用者に提示する態様は種々考えられる。
　利用者は、操作入力部１０２を操作して、画面表示部１０３に表示された宛先選択画面１０３１上で通信相手とする宛先ノードを選択する。宛先選択画面１０３１には各宛先ノードに配送確率が付記されているので、利用者はそれを選択基準にして宛先ノードを選択することができる。ユーザインターフェイス部１０５３は、選択された宛先ノードのＩＰアドレスおよび送信データをＤＴＮ通信部１０５２に対して通知する。
＜方式３＞
　ユーザインターフェイス部１０５３は、配送確率が閾値以上の宛先ノードの一覧を画面表示部１０３に表示する。配送確率が閾値未満の宛先ノードは上記一覧には含めない。以下、この選択方式を方式３と記す。表示する宛先ノードの一覧としては、記憶部１０４に記憶されているノード一覧１０４４を使用する。ノード一覧１０４４に記載されていて、配送確率データ１０４２に記載されていない宛先ノードの配送確率は例えば最小値とする。より具体的には、ユーザインターフェイス部１０５３は、ノード一覧１０４４に記載されている宛先ノードのうち、配送確率データ１０４２に記載されている当該宛先ノードへの配送確率の最大値が閾値以上の宛先ノードを抽出し、この抽出した宛先ノードの一覧を画面表示部１０３に表示する。但し、ノード一覧１０４４を使用せずに、配送確率データ１０４２に記録されている配送確率の最大値が閾値以上の宛先ノードを配送確率データ１０４２から抽出し、この抽出した宛先ノードの一覧を画面表示部１０３に表示してもよい。
　図１０は方式３によって画面表示部１０３に表示する宛先選択画面１０３１の構成例である。この例では、ノード一覧１０４４に記載されている宛先ノードのうち配送確率が閾値以上の宛先ノードだけが表示されている。例えば閾値を０．４とすると、宛先ノードがＢの場合、図３および図４の配送確率データを参照するとその最大の配送確率は１．０であるため、ＤＴＮ通信可能と判断し、宛先選択画面１０３１に表示する。また宛先ノードがＺの場合、図３および図４の配送確率データを参照するとその最大の配送確率は０．３であるため、ＤＴＮ通信不可能と判断し、宛先選択画面１０３１には表示しない。
　利用者は、操作入力部１０２を操作して、画面表示部１０３に表示された宛先選択画面１０３１上で通信相手とする宛先ノードを選択する。宛先選択画面１０３１には配送確率が閾値以上の宛先ノードのみが表示されているので、利用者はどの宛先ノードを選択しても一定以上の配送確率を有する宛先ノードを選択できる。ユーザインターフェイス部１０５３は、選択された宛先ノードのＩＰアドレスおよび送信データをＤＴＮ通信部１０５２に対して通知する。
　次に、本実施形態に係るノード装置１００の動作を説明する。
　ノード装置１００の配送確率管理部１０５１は、一定時間毎に図１１に示す処理を実行する。まず配送確率管理部１０５１は、宛先ノードに対する配送確率を計算する（ステップＳ１０１）。次に配送確率管理部１０５１は、既に同一宛先ノードに対する配送確率が配送確率データ１０４２Ａに記憶されているかどうかを調べ（ステップＳ１０２）、同一宛先ノードに対する配送確率が記憶されている場合、配送確率データ１０４２Ａの既存エントリにおける配送確率を上記計算した配送確率で更新し（ステップＳ１０３）、同一宛先ノードに対する配送確率が記憶されていない場合は、上記計算した配送確率を新規に記憶する（ステップＳ１０４）。
　次に配送確率管理部１０５１から制御がＤＴＮ通信部１０５２に移り、ＤＴＮ通信部１０５２が、ステップＳ１０３、Ｓ１０４の結果を踏まえてルーティングテーブル１０４３を更新する（ステップＳ１０５）。すなわち、最大の配送確率を計算したノードを、宛先ノードに対する次ホップノードとして設定する。
　次にＤＴＮ通信部１０５２から配送確率管理部１０５１に制御が戻り、配送確率管理部１０５１が、隣接ノードに配送確率を含むＳＶメッセージをブロードキャストで送信する（ステップＳ１０６）。
　図１２は、ノード装置１００が配送確率を隣接ノードから受信した際の動作を示すフローチャートである。まず配送確率管理部１０５１は、配送確率のリストを含むＳＶメッセージを受信する（ステップＳ１１１）。次に配送確率管理部１０５１は、既に同じノードが送信した配送確率が配送確率データ１０４２Ｂに記憶されているかどうかを調べ（ステップＳ１１２）、既に同一のノードから同一宛先ノードに対する配送確率が記憶されている場合、配送確率データ１０４２Ｂの既存エントリにおける配送確率を上記受信した配送確率で更新し（ステップＳ１１３）、未だ同一のノードから同一宛先ノードに対する配信確率が記憶されていない場合は、上記受信した配送確率を配送確率データ１０４２Ｂに新規に記憶する（ステップＳ１１４）。
　次に配送確率管理部１０５１から制御がＤＴＮ通信部１０５２に移り、ＤＴＮ通信部１０５２が、ステップＳ１１３、Ｓ１１４の結果を踏まえてルーティングテーブル１０４３を更新する（ステップＳ１１５、Ｓ１１６）。すなわち、ＤＴＮ通信部１０５２は、配送確率の更新／新規記憶により最大の配送確率が変化したかどうかを調べ（ステップＳ１１５）、変化があった場合、最大の配送確率を計算したノードを、宛先ノードに対する次ホップノードとして設定する（ステップＳ１１６）。
　次に、ノード装置１００がソースノードとしてＤＴＮ通信を行う際の動作を説明する。
　ノード装置１００のユーザインターフェイス部１０５３は、利用者から操作入力部１０２を通じてＤＴＮ通信機能が選択されると、図１３に示す処理の実行を開始する。まずユーザインターフェイス部１０５３は、記憶部１０４から配送確率データ１０４２とノード一覧１０４４とを読み出し、図７乃至図１０を参照して説明したような宛先選択画面１０３１を作成して画面表示部１０３に表示する（ステップＳ１２１）。次にユーザインターフェイス部１０５３は、利用者から宛先ノードの選択入力と送信データの入力とを受け付ける（ステップＳ１２２）。そして、ユーザインターフェイス部１０５３は、利用者が選択した宛先ノードのＩＰアドレスと送信データとをＤＴＮ通信部１０５２に通知する。
　ＤＴＮ通信部１０５２は、通知された送信データを蓄積する（ステップＳ１２３）。次にＤＴＮ通信部１０５２は、ルーティングテーブル１０４３を参照し、宛先ノードに対応する次ホップノードが存在するかどうかを調べる（ステップＳ１２４）。次ホップノードが存在すれば、それが自ノードかどうかを判定する（ステップＳ１２５）。宛先ノードに対応する次ホップノードが自ノードでない場合、ＤＴＮ通信部１０５２は、送信データをバンドルに分割し、次ホップノードへ転送する（ステップＳ１２６）。次ホップノードが存在しない場合、および存在してもそれが自ノードであれば、ステップＳ１２４に戻って処理を継続する。
　次に、ノード装置１００が隣接ノードからバンドルを受信した際の動作を、図１４のフローチャートを参照して説明する。
　ノード装置１００のＤＴＮ通信部１０５２は、隣接ノードからバンドルを受信すると（ステップＳ１３１）、そのバンドルの宛先ノードが自ノードかどうかを判定する（ステップＳ１３２）。宛先ノードが自ノードであれば、ＤＴＮ通信部１０５２は、バンドルをデータとして再構成し、上位層に通知する（ステップＳ１３３）。
　他方、宛先ノードが自ノードでなければ、ＤＴＮ通信部１０５２は、バンドルをデータとして再構成して蓄積する（ステップＳ１３４）。次にＤＴＮ通信部１０５２は、ルーティングテーブル１０４３を参照し、宛先ノードに対応する次ホップノードが存在するかどうかを調べる（ステップＳ１３５）。次ホップノードが存在すれば、それが自ノードかどうかを判定する（ステップＳ１３６）。宛先ノードに対応する次ホップノードが自ノードでない場合、ＤＴＮ通信部１０５２は、送信データをバンドルに分割し、次ホップノードへ転送する（ステップＳ１３７）。次ホップノードが存在しない場合、および存在してもそれが自ノードであれば、ステップＳ１３５に戻って処理を継続する。
　このように本実施形態によれば、ノード装置１００の利用者は、ＤＴＮ通信を行う際、配送確率を目安に宛先ノードを選択することができる。その理由は、宛先ノードごとの配送確率に基づいて、自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部１０５３を有するためである。
[第２の実施形態]
　図１５を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る通信ネットワークシステムＮＷ２は、ＤＴＮ機能に加えて、無線アドホックネットワーク機能と携帯電話ネットワーク機能とを有するネットワークである。通信ネットワークシステムＮＷ２は、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、…、ノードＷ、ノードＸ、ノードＹ、ノードＺから構成されている。図１５に示す例では、ノードＡ、Ｂ、Ｃ間に直接の経路が存在するため、それら３つのノードによって１つの小規模なアドホックネットワークが形成されている。また、ノードＸ、Ｙ、Ｚ、Ｗ間に直接の経路が存在するため、それら４つのノードによって別の１つの小規模なアドホックネットワークが形成されている。各ノードの数や配置は任意であり、また、各ノードＡ～Ｚは移動することができる。
　図１６は、各ノードＡ～Ｚとして使用できるノード２００の構成を示す。ノード２００は、無線通信部２０１、２０７と操作入力部２０２と画面表示部２０３と記憶部２０４と演算処理部２０５とアンテナ２０６、２０９と送受話部２０８とを有する。このうち、無線通信部２０１、操作入力部２０２、画面表示部２０３、アンテナ２０６は、図２に示した本発明の第１の実施形態に係るノード１００の無線通信部１０１、操作入力部１０２、画面表示部１０３、アンテナ１０６と同一の機能を有する。
　無線通信部２０７は、携帯電話ネットワークの基地局との間でアンテナ２０９を通じて無線によって通信メッセージを授受する機能を有する。
　送受話部２０８は、音声通信を行うための送話器と受話器とで構成される。
　記憶部２０４は、ＲＯＭやＲＡＭやハードディスクなどの記憶装置で構成され、プログラム２０４１と処理情報とを記憶する。プログラム２０４１は、演算処理部２０５に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムである。記憶部２０４に記憶される主な処理情報として、配送確率データ２０４２、ルーティングテーブル２０４３、ノード一覧２０４４、携帯電話サービス圏外情報２０４５、ルーティングテーブル２０４６がある。このうち、配送確率データ２０４２とルーティングテーブル２０４３とは、図２に示した本発明の第１の実施形態に係るノード１００の配送確率データ１０４２とルーティングテーブル１０４３と同じ機能を有する。
　ノード一覧２０４４は、通信相手となるノードの一覧である。図１７は、ノード一覧２０４４の構成例である。この例では、ノード一覧２０４４には、通信相手ごとに、ノード名とＩＰアドレスと携帯電話番号が記録される。例えば、Ｘというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．４、携帯電話番号は０７０－ＸＸＸＸ－０００４であり、Ｙというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．５、携帯電話番号は０７０－ＸＸＸＸ－０００５であり、Ｚというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．６、携帯電話番号は０７０－ＸＸＸＸ－０００６であり、Ｗというノード名のＩＰアドレスは１０．０．０．７、携帯電話番号は０７０－ＸＸＸＸ－０００７であることが示されている。
　携帯電話サービス圏外情報２０４５は、自ノードが携帯電話サービスの圏外であるかどうかを表すデータである。
　ルーティングテーブル２０４６は、アドホックネットワークのルーティング用のテーブルである。図１８は、ルーティングテーブル２０４６の構成例である。この例では、ルーティングテーブル２０４６には、各宛先ノード（例えば宛先ノード名やそのＩＰアドレス）ごとに、次ホップノード（例えばＩＰアドレス）とメトリックとが記録される。例えば、宛先ノードＢに対しては、次ホップノードはノードＢで、メトリックは１であることが示されている。また、宛先ノードＣに対しては、次ホップノードはノードＣで、メトリックは１であることが示されている。ルーティングテーブル２０４５に記録されている宛先ノードは、ノードＢ、Ｃだけである。
　演算処理部２０５は、ＭＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部２０４からプログラム２０４１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム２０４１とを協働させて各種処理部を実現する機能を有している。演算処理部２０５で実現される主な処理部として、配送確率管理部２０５１とＤＴＮ通信部２０５２とユーザインターフェイス部２０５３と携帯電話部２０５４とアドホック通信部２０５５とがある。このうち、配送確率管理部２０５１とＤＴＮ通信部２０５２とは、図２に示した本発明の第１の実施形態に係るノード１００の配送確率管理部２０５１とＤＴＮ通信部２０５２と同一の機能を有する。
　携帯電話部２０５４は、無線通信部２０７により受信される基地局からの電波の強度などに基づいて、自ノードが携帯電話サービスの圏外であるかどうかを判断し、その判断結果を携帯電話サービス圏外情報２０４５として記憶部２０４に記憶する機能を有する。また携帯電話部２０５４は、携帯電話ネットワークの基地局を通じて他のノードとの間で音声通信を行う機能を有する。
　アドホック通信部２０５５は、アドホック通信の機能を有する。具体的には以下のような機能を有する。
　アドホック通信部２０５５は、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　Ｌｉｎｋ　Ｓｔａｔｅ　Ｒｏｕｔｉｎｇ）などのプロアクティブ型のルーティングプロトコルを使用して、定期的に隣接ノードとの間で経路に関する制御情報を交換し、ルーティングテーブル２０４５を作成、更新する機能を有する。またアドホック通信部２０５５は、アドホックネットワークを通じて他のノードと音声通信およびメッセージ通信を行う機能を有する。
　ユーザインターフェイス部２０５３は、配送確率データ２０４２に基づいて、自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを利用者に選択させる機能を有する。この機能は、図２に示した本発明の第１の実施形態に係るノード１００のユーザインターフェイス部１０５３と同じ機能である。
　またユーザインターフェイス部２０５３は、ルーティングテーブル２０４６に基づいて、自ノードをソースノードとするアドホック通信の宛先ノードを利用者に選択させる機能を有する。具体的には、ユーザインターフェイス部２０５３は、アドホック通信可能な宛先ノードの一覧を有する宛先選択画面を画面表示部２０３に表示する。表示する宛先ノードの一覧としては、記憶部２０４に記憶されているノード一覧２０４４を使用する。ノード一覧２０４４に記載されていて、ルーティングテーブル２０４６に記載されている宛先ノードはアドホック通信可、ルーティングテーブル２０４６に記載されていない宛先ノードはアドホック通信不可とする。但し、ノード一覧２０４４を使用せずに、ルーティングテーブル２０４６に記録されている宛先ノードの一覧を作成して表示してもよい。
　更にユーザインターフェイス部２０５３は、携帯電話サービス圏外情報２０４５に基づいて、自ノードを発信元とする携帯電話の宛先ノードを選択させる機能を有する。具体的には、ユーザインターフェイス部２０５３は、記憶部２０４に記憶されているノード一覧２０４４を有する宛先選択画面を画面表示部２０３に表示する。その際、携帯電話サービス圏外情報２０４５が圏外を示していれば、各宛先ノードは携帯電話不可とし、圏外でなければ携帯電話可とする。
　図１９は画面表示部２０３に表示する宛先選択画面２０３１の構成例である。この例では、ノード一覧２０４４に記載されている宛先ノードごとに、基地局経由による携帯電話通信の可否、アドホック通信の可否、ＤＴＮ通信の可否が、それぞれ可能な場合には○印、不可能な場合には×印によって表示されている。図１９の例は、携帯電話サービス圏外情報２０４５が圏外でない場合であり、全ての宛先ノードが携帯電話可（○）として表示されている。また、図１９の例は、自ノード（ノードＡ）のルーティングテーブル２０４６が図１８に示す内容になっている場合であり、ノードＢとノードＣの２つのノードだけがアドホック通信可（○）、他のノードはアドホック通信不可（×）として表示されている。なお、図１９のＤＴＮ通信の可否は、本発明の第１の実施形態に係るノード１００の図８の宛先選択画面１０３１と同じである。図１９の例では、○、×の印によって携帯電話、アドホック通信、ＤＴＮ通信の適否を利用者に提示しているが、「適」、「不適」といった文字で表示してもよいし、通信可能な宛先ノードを例えば青色で表示し、通信不可能な宛先ノードを赤色で表示するといったように、区別して表示する態様は種々考えられる。
　利用者は、操作入力部２０２を操作して、画面表示部２０３に表示された宛先選択画面２０３１上で通信の種別と宛先ノードとを選択する。宛先選択画面２０３１の各宛先ノードには、通信の種別ごとに通信の可否が○印、×印によって表示されているので、利用者はそれを選択基準にして宛先ノードを選択することができる。選択入力は、例えば○印の箇所をタッチ操作する等によって行うことができる。例えば、利用者は、図１９の符号２０３３で示す○印の箇所をタッチ操作することにより、通信種別がＤＴＮで、宛先ノードがノードＢであることを選択することができる。ユーザインターフェイス部１０５３は、利用者によって選択された種別の通信を制御する携帯電話部２０５３、アドホック通信部２０５５、ＤＴＮ通信部２０５２に対して、利用者によって選択された宛先ノードの情報（携帯電話番号、ＩＰアドレス）を通知する。またユーザインターフェイス部２０５３は、利用者から送信データの入力あるいはファイルの指定を受けつけ、送信データをアドホック通信部２０５４またはＤＴＮ通信部２０５２へ通知する。一例として図１９には、宛先選択画面２０３１の下部にテキスト編集欄２０３２を配置する例が示されている。利用者は操作入力部２０２を操作してテキスト編集欄２０３２に送信するテキストを記載し、宛先選択画面２０３１上でアドホック通信またはＤＴＮ通信を選択すると共に何れかの宛先ノードを選択すると、そのＩＰアドレスと送信テキストとがアドホック通信部２０５５またはＤＴＮ通信部２０５２に通知されるようになっている。
　図１９に示す宛先選択画面２０３１は、図７に示す宛先選択画面１０３１に対して携帯電話とアドホック通信の宛先選択機能を付加した。同様に、図８乃至図１０に示す宛先選択画面１０３１に対して携帯電話とアドホック通信の宛先選択機能を付加してもよい。
　次に、本実施形態に係るノード２００の動作を説明する。本実施形態に係るノード２００の動作のうち、配送確率管理部２０５１とＤＴＮ通信部２０５２の動作は、本発明の第１の実施形態に係るノード１００の配送確率管理部１０５１とＤＴＮ通信部１０５２の動作と同じである。以下では、携帯電話部２０５４、アドホック通信部２０５５、ユーザインターフェイス部２０５３の動作を説明する。
　携帯電話部２０５４は、一定周期で、無線通信部２０７により受信される基地局からの電波の強度などに基づいて、自ノードが携帯電話サービスの圏外であるかどうかを判断する。そして、携帯電話部２０５４は、自ノードが携帯電話サービスの圏外であれば、その旨を表す携帯電話サービス圏外情報２０４５を記憶部２０４に記憶する。また携帯電話部２０５４は、ユーザインターフェイス部２０５３からの指示に従って自ノードから宛先ノードへ携帯電話の発信を行い、宛先ノードとの間で送受話部２０８を使用した音声通話を実現する。さらに携帯電話部２０５４は、無線通信部２０７を通じて携帯電話ネットワークから着信があると、利用者に着信があった旨を通知し、利用者が応答すると両者間で送受話部２０８を使用した音声通話を実現する。
　アドホック通信部２０５５は、所定のルーティングプロトコルを使用して、定期的に隣接ノードとの間で経路に関する制御情報を交換し、ルーティングテーブル２０４６を作成し記憶部２０４に記憶する。またアドホック通信部２０５５は、ユーザインターフェイス部２０５３からの指示に従って自ノードから宛先ノードへ音声通信の発信およびメッセージ通信の発信を行い、音声通信の発信を行った場合には宛先ノードとの間で送受話部２０８を使用した音声通話を実現する。さらにアドホック通信部２０５５は、無線通信部２０１を通じて隣接ノードからアドホックネットワークを通じてデータを受信すると、自ノード宛のデータであれば上位層（アプリケーション層）に通知し、他ノード宛のデータであれば他の隣接ノードへ転送する。
　ユーザインターフェイス部２０５３は、利用者から操作入力部２０２を通じて通信機能が選択されると、図２０に示す処理の実行を開始する。まずユーザインターフェイス部２０５３は、記憶部２０４から配送確率データ２０４２とノード一覧２０４４と携帯電話サービス圏外情報２０４５とルーティングテーブル２０４６を読み出し、図１９を参照して説明したような宛先選択画面２０３１を作成して画面表示部２０３に表示する（ステップＳ２０１）。次にユーザインターフェイス部２０５３は、利用者から通信種別と宛先ノードの選択入力と、メッセージ通信の場合には送信データの入力とを受け付ける（ステップＳ２０２）。そして、ユーザインターフェイス部２０５３は、利用者が選択した通信種別が携帯電話、アドホック通信、ＤＴＮ通信の何れであるかを決定する（ステップＳ２０３）。
　利用者が選択した通信種別が携帯電話であれば、ユーザインターフェイス部２０５３は、宛先選択画面２０３１上で利用者が選択した宛先ノードに対応する携帯電話番号をノード一覧２０４４から取得し、その携帯電話番号への発呼を携帯電話部２０５４に依頼する。これに応じて携帯電話部２０５４は、無線通信部２０７を使用して基地局経由で発呼を行い、相手が応答すると両者間での通話を可能にする（ステップＳ２０４）。
　また利用者が選択した通信種別がアドホック通信であれば、ユーザインターフェイス部２０５３は、宛先選択画面２０３１上で利用者が選択した宛先ノードに対応するＩＰアドレスをノード一覧２０４５から取得し、そのＩＰアドレスへの通信をアドホック通信部２０５５に依頼する。これに応じてアドホック通信部２０５５は、自ノードと宛先ノードとの間でアドホックネットワークを通じて通信を行う（ステップＳ２０５）。その際、アドホック通信部２０５５は、ルーティングテーブル２０４６を使用してデータを転送する次ホップノードを決定し、当該決定した次ホップノードに向けてデータを送信する。
　また利用者が選択した通信種別がＤＴＮ通信であれば、ユーザインターフェイス部２０５３とＤＴＮ通信部２０５２とは、本発明の第１の実施形態に係るノード１００のユーザインターフェイス部１０５３とＤＴＮ通信部１０５２と同様の動作を行い、自ノードをソースノードとしたＤＴＮ通信を開始する。
　このように本実施形態によれば、ノード装置２００の利用者は、ＤＴＮ通信を行う際、配送確率を目安に宛先ノードを選択することができる。その理由は、宛先ノードごとの配送確率に基づいて、自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部２０５３を有するためである。
　また本実施形態によれば、ノード装置２００の利用者は、ＤＴＮ通信の宛先ノードを選択する宛先選択画面と同じ画面上で、どの宛先ノードとアドホック通信可能か否かを認識することができる。その理由は、ユーザインターフェイス部２０５３は、プロアクティブ型のルーティングプロトコルによって作成されたルーティングテーブル２０４６に基づいて、上記宛先選択画面上で自ノードをソースノードとするアドホック通信の宛先ノードを選択させるためである。
　また本実施形態によれば、ノード装置２００の利用者は、ＤＴＮ通信の宛先ノードを選択する宛先選択画面と同じ画面上で、どの宛先ノードと携帯電話可能か否かを認識することができる。その理由は、ユーザインターフェイス部２０５３は、自ノードが携帯電話サービスの圏外であるかどうかに基づいて、上記宛先選択画面上で自ノードを発信元とする携帯電話の宛先ノードを選択させるためである。
　なお、本発明は、日本国にて２０１４年１月９日に特許出願された特願２０１４－００２１４１の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。
　本発明は、携帯電話端末や移動端末などにおいて無線通信を使用して端末間で音声通信やメッセージ通信等を行う際に利用できる。
ＮＥ１…通信ネットワークシステム
Ａ～Ｚ…ノード
１００…ノード
１０１…無線通信部
１０２…操作入力部
１０３…画面表示部
１０４…記憶部
１０５…演算処理部
１０４１…プログラム
１０４２…配送確率データ
１０４３…ルーティングテーブル
１０４４…ノード一覧
１０５１…配送確率管理部
１０５２…ＤＴＮ通信部
１０５３…ユーザインターフェイス部

Claims (11)

  1. 　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を前記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、
    　前記宛先ノードごとの前記配送確率を参照して、前記自ノードから前記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、
    　前記宛先ノードごとの前記配送確率に基づいて、前記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部と
    を有するノード装置。
  2. 　前記ユーザインターフェイス部は、前記配送確率が閾値以上の前記宛先ノードと閾値未満の前記宛先ノードとを区別して表示する宛先選択画面を表示部に表示する
    請求項１に記載のノード装置。
  3. 　前記宛先選択画面では、前記配送確率の降順または昇順に前記宛先ノードが配列されている
    請求項２に記載のノード装置。
  4. 　前記宛先選択画面では、前記配送確率が閾値以上の前記宛先ノードの表示形態と閾値未満の前記宛先ノードの表示形態とが相違する
    請求項２に記載のノード装置。
  5. 　前記ユーザインターフェイス部は、前記配送確率を付記した前記宛先ノードの一覧を有する宛先選択画面を表示部に表示する
    請求項１に記載のノード装置。
  6. 　前記ユーザインターフェイス部は、前記配送確率が閾値以上の前記宛先ノードの一覧を有する宛先選択画面を表示部に表示する
    請求項１に記載のノード装置。
  7. 　プロアクティブ型のルーティングプロトコルによって作成したルーティングテーブルを参照して、前記自ノードから前記宛先ノードへ通信を行う際の次ホップノードを選択するアドホック通信部を有し、
    　前記ユーザインターフェイス部は、前記ルーティングテーブルに基づいて、前記自ノードをソースノードとするアドホック通信の宛先ノードを選択させる
    請求項１乃至６の何れかに記載のノード装置。
  8. 　携帯電話ネットワークの基地局を通じて前記自ノードと前記宛先ノードとの間で音声通信を行う携帯電話部を有し、
    　前記ユーザインターフェイス部は、自ノードが携帯電話サービスの圏外であるかどうかに基づいて、前記自ノードを発信元とする携帯電話の宛先ノードを選択させる
    請求項１乃至７の何れかに記載のノード装置。
  9. 　複数のノードから構成される通信ネットワークシステムであって、
    　前記各ノードは、
    　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を前記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、
    　前記宛先ノードごとの前記配送確率を参照して、前記自ノードから前記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、
    　前記宛先ノードごとの前記配送確率に基づいて、前記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部と
    を有する
    通信ネットワークシステム。
  10. 　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を前記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、前記宛先ノードごとの前記配送確率を参照して、前記自ノードから前記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、ユーザインターフェイス部とを有するノードが実行する宛先ノード選択方法であって、
    　前記ユーザインターフェイス部が、前記宛先ノードごとの前記配送確率に基づいて、前記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させる
    宛先ノード選択方法。
  11. 　コンピュータを、
    　自ノードおよび隣接ノードが計算した宛先ノードへの配送確率を前記宛先ノードごとに記憶する配送確率管理部と、
    　前記宛先ノードごとの前記配送確率を参照して、前記自ノードから前記宛先ノードへ転送データを転送する際の次ホップノードを選択するＤＴＮ通信部と、
    　前記宛先ノードごとの前記配送確率に基づいて、前記自ノードをソースノードとするＤＴＮ通信の宛先ノードを選択させるユーザインターフェイス部と
    して機能させるためのプログラム。
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