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JP2003230167A - アドホックネットワークに接続可能な移動通信端末および接続方法 - Google Patents

アドホックネットワークに接続可能な移動通信端末および接続方法

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Publication number
JP2003230167A
JP2003230167A JP2002027230A JP2002027230A JP2003230167A JP 2003230167 A JP2003230167 A JP 2003230167A JP 2002027230 A JP2002027230 A JP 2002027230A JP 2002027230 A JP2002027230 A JP 2002027230A JP 2003230167 A JP2003230167 A JP 2003230167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hoc
route
mobile communication
handover
index
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002027230A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Nakagawa
智尋 中川
Takashi Yoshikawa
貴 吉川
Masaru Ota
賢 太田
Keitoku Isoda
佳徳 礒田
Toshiaki Sugimura
利明 杉村
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.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
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.)
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Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2002027230A priority Critical patent/JP2003230167A/ja
Publication of JP2003230167A publication Critical patent/JP2003230167A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アドホックネットワークに接続可能な移動通
信端末に関し、収集したハンドオーバー指標および／ま
たはアドホック経路制御指標に基づいて好ましい関門端
末およびアドホック経路を選択する接続方法を提供す
る。 【解決手段】 関門端末３１０を介して移動体通信網に
接続したアドホックネットワークに、接続可能な移動通
信端末１００であって： 複数の関門端末からハンドオ
ーバー指標を収集することが可能な受信部５１０； 収
集したハンドオーバー指標を保存するハンドオーバー指
標保存部５２０；および 保存されたハンドオーバー指
標に基づいて好ましい関門端末を選択し、それに対応す
るアドホック経路を選択する経路選択モジュール５３
０； から構成される移動通信端末

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にアドホック
ネットワークに接続可能な移動通信端末およびその接続
方法に関し、特に収集したハンドオーバー指標および／
またはアドホック経路制御指標に基づいて好ましい関門
端末およびアドホック経路を選択することが可能な移動
通信端末および接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動通信需要の急拡大・多様性に伴い、
移動通信基地局がカバーする領域外にある移動通信端末
から移動通信網へ接続することの需要がある。移動通信
基地局がカバーする領域外にある移動通信端末から基地
局への直接的なワンホップ接続が不可能であることか
ら、他の移動通信端末や一時的に設置した簡易中継局を
介して基地局にマルチホップ接続するアドホックネット
ワークを利用する方法が提案されている。すなわち、ア
ドホックネットワークとは、ユーザの利用する携帯端末
や一時的に設置した簡易中継局によって一時的に構成さ
れる無線ネットワークである（図１参照）。各移動通信
端末および簡易中継局は、アドホックルーティングプロ
トコルを内蔵し、これに従って各端末間で自発的な情報
の送受信を行い、アドホックネットワークを構成する。
アドホックネットワークは、有線ネットワークと比較し
て、移動通信端末の移動に伴いトポロジーが動的に変化
する点に特徴があり、トポロジーの変化に追従できるよ
うな経路制御が必要である。
【０００３】従来の経路制御方式としては、経路情報に
情報の新しさを示す指標を付与するDSDV方式や、端末か
らの経路設定要求が生じた際に経路を生成するDSR方式
などの方式が提案されている。これらの方式において、
経路を選択する経路制御指標としては、例えば、通信元
と通信相手先との間の無線ホップ数をカウントするDSDV
方式や、往復時間を考慮するDSR方式などがある。
【０００４】一方、移動体通信網において基地局とそれ
に直接に接続される移動通信端末との間においては、最
適な基地局との接続を選択するためのハンドオーバー制
御がある。ハンドオーバー制御においては、基地局から
送信される電波の状態を表すハンドオーバー指標に基づ
いて、移動通信端末と基地局間のリンクの切替を行う。
すなわち、移動通信端末が移動するに伴い、接続中の基
地局からの電波状態が悪化した場合、移動通信端末はよ
り良い電波状態を提供する基地局にリンクを変更する。
その際の移動通信端末と基地局間の電波状態を評価する
指標として、信号対雑音比等の電波状態を表すハンドオ
ーバー指標を利用する。
【０００５】アドホックネットワークと複数の通信イン
ターフェイスを有する移動通信網とを接続することによ
り、上述したように、移動通信網の提供する通信エリア
の外においても、移動通信端末は、他の移動通信端末や
簡易中継局を介して移動通信網に接続する方式が提案さ
れている。これにより、移動通信網の提供する通信エリ
アの外にある移動通信端末に対しても、セルラー通信サ
ービスやインターネット接続サービス等を提供すること
が可能となる。このような通信形態において、アドホッ
クネットワークと移動通信網の双方の構成要素として稼
働し、アドホックネットワークから移動通信網への通信
路の橋渡しを担う通信端末を、関門端末と呼ぶ（図１の
３１０参照）。ここで、関門端末は、移動通信網に直接
接続している通信端末の別称であるから、任意の通信端
末が関門端末となることができる。また、関門端末が移
動通信網の提供するエリアの外へと移動した場合、もは
や関門端末にはなれず、単なる移動通信端末となる。
【０００６】従来、アドホックネットワークを移動通信
網に接続する方式において、移動通信端末が関門端末お
よび基地局を選択する際には、以下の３方式が提案され
ていた。 １．選択基準を設けない方式、すなわち移動通信端末が
関門端末を選択できない方式 ２．ホップ数の少ない関門端末または往復通信時間が短
い関門端末を選択する等の、アドホックネットワーク経
路制御指標を利用する方式 ３．移動通信端末の有するハンドオーバー指標を利用す
る、従来のセルラーで行われている方式
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
３方式のいずれかを用いて設定された通信路は、経路制
御指標を利用しないとアドホックネットワークにおける
通信路として冗長な経路が設定されてしまったり、ハン
ドオーバー指標を利用しないと電波状態の悪い関門端末
を経由する通信路を設定してしまうという問題点が生じ
ていた。また、ユーザの要求やアプリケーションの設定
を反映させて関門端末およびアドホックネットワーク経
路を選択することができないという問題点が生じてい
た。さらに、移動通信端末が通信路を設定するために特
定の情報を収集する際に、待機状態を解除し登録のフェ
ーズに移行するための条件が存在せず、不必要な情報の
収集を長時間続けたり、なかなか来ない情報を長時間待
ち続けたりするという問題点も生じていた。
【０００７】そこで、本発明の一目的は、移動通信端末
をアドホックネットワークを介して移動通信網に接続さ
せる際に、アドホックネットワークにおける通信経路の
最適性と関門端末・基地局間リンクの電波状態の安定性
を同時に満たす通信経路を設定する方法およびそれを達
成する移動通信端末を提供することである。
【０００８】また、本発明の他の目的は、移動通信端末
のユーザの好みやアプリケーションの設定を反映させて
関門端末・基地局を選択し、通信経路を設定する方法お
よびそれを達成する移動通信端末を提供することであ
る。
【０００９】また、本発明のさらに他の目的は、移動通
信端末が通信経路を選択するために利用する特定の情報
を限られた時間内で必要な情報に限り収集し、効率よく
通信経路を設定する方法およびそれを達成する移動通信
端末を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の一特徴に従った、関門端末を介して移動体
通信網に接続したアドホックネットワークに、接続可能
な移動通信端末は、複数の関門端末からハンドオーバー
指標を収集することが可能な受信部； 収集したハンド
オーバー指標を保存するハンドオーバー指標保存部；お
よび 保存されたハンドオーバー指標に基づいて好まし
い関門端末を選択し、それに対応するアドホック経路を
選択する経路選択モジュール； から構成される。
【００１１】本発明の他の特徴に従えば、関門端末を介
して移動体通信網に接続したアドホックネットワーク
に、接続可能な移動通信端末が、 複数の関門端末から
ハンドオーバー指標を、および複数のアドホック経路か
らアドホック経路制御指標を収集することが可能な受信
部； 収集したハンドオーバー指標を保存するハンドオ
ーバー指標保存部； 収集したアドホック経路制御指標
を保存する経路表；および 保存されたハンドオーバー
指標およびアドホック経路制御指標に基づいて好ましい
関門端末およびアドホック経路を選択する経路選択モジ
ュール； から構成される。
【００１２】本発明のさらに他の特徴に従えば、関門端
末を介して移動体通信網に接続したアドホックネットワ
ークに、移動通信端末を接続する接続方法が、 複数の
関門端末からハンドオーバー指標を収集する段階； 収
集したハンドオーバー指標を保存する段階；および 保
存されたハンドオーバー指標に基づいて好ましい関門端
末を選択し、それに対応するアドホック経路を選択する
段階； から構成される。
【００１３】本発明のさらに他の特徴に従えば、関門端
末を介して移動体通信網に接続したアドホックネットワ
ークに、移動通信端末を接続する方法が、 複数の関門
端末からハンドオーバー指標を収集する段階； 複数の
アドホック経路からアドホック経路制御指標を収集する
段階； 収集したハンドオーバー指標を保存する段階；
収集したアドホック経路制御指標を保存する段階；お
よび 保存されたハンドオーバー指標およびアドホック
経路制御指標に基づいて好ましい関門端末およびアドホ
ック経路を選択する段階； から構成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について詳しく説明する。本発明の実施の
形態に係る端末中継型移動通信網接続システムは、例え
ば図１に示すように構成される。移動端末１００は、ア
ドホック経路制御プロトコルに従って、アドホックネッ
トワークを形成する。図示の例では、移動通信端末１０
０が中継端末B２２０を経由して関門端末A３１０に接続
されて、アドホックネットワークを構成している。
【００１５】例えばセルラーシステムなどのインフラ型
ネットワークの基地局A４１０のカバーするエリア外に
いる中継端末C２３０が移動して、基地局A４１０のカバ
ーするエリア内に入り、そこで関門端末A３１０とな
る。関門端末A３１０と基地局A４１０との間では、同じ
IPを使い続けるMobile IPやシームレスにハンドオーバ
ーするCellular IPなどのモビリティプロトコルが稼働
して、ハンドオーバー制御を行う。基地局A４１０に直
接接続できない移動通信端末１００は、図示のように他
の移動通信端末を中継し、関門端末A３１０を経由して
基地局A４１０に接続する。
【００１６】移動通信端末１００と基地局A４１０との
間の種々の経路選択制御方法について、以下に説明す
る。従来のワンホップ接続のハンドオーバー制御におい
ては、図２に示すように、移動端末１００と基地局がワ
ンホップのリンクで接続されており、２つの基地局との
間で、基地局から提供される電波の状態を比較してリン
クの切替を行っていた。
【００１７】一方、従来のアドホック経路制御において
は、図３に示すように、移動通信端末１００から関門端
末A３１０への複数の経路の間で、経路の選択を行って
いた。選択の方式としては、例えば経路情報に情報の新
しさを示す指標を付与するDSDV方式や、端末からの経路
設定要求が生じた際に経路を生成するDSR方式などの方
式が提案されている。これらの方式において、経路を選
択する経路制御指標としては、例えば、移動通信端末１
００と関門端末との間の無線ホップ数をカウントする方
式や、移動通信端末・関門端末間の情報の伝達往復時間
を考慮するDSR方式などがある。
【００１８】本発明の実施の形態に従った端末移動通信
網接続システムにおいては、移動通信端末１００が、複
数の関門端末からそれぞれのハンドオーバー指標を受信
し、これらを比較することにより好ましい関門端末を選
択することができる。
【００１９】図４において、移動通信端末１００は、関
門端末A３１０を中継して経路６１０により基地局A４１
０に接続している。移動通信端末１００は、関門端末A
３１０と基地局A４１０との間の電波状態を表すハンド
オーバー指標を受信して保存してある。移動通信端末１
００が、関門端末B３２０を中継する新しい経路６２０
を発見すると、関門端末B３２０は基地局A４１０との間
の電波状態を表すハンドオーバー指標を移動通信端末１
００に送信する。移動通信端末１００は、これらのハン
ドオーバー指標を関門端末の選択に利用することができ
る。
【００２０】また、移動通信端末１００は、アドホック
ネットワークの複数の経路の経路制御指標をも保持して
いる。定期的に新しい経路制御指標を収集して、更新す
ることができる。
【００２１】上記のようなハンドオーバー指標および経
路制御指標を受信して保存可能な移動通信端末の一例を
図５に示す。移動通信端末１００の受信部５１０が、図
４に示すように、各アドホック経路を介して対応する各
関門端末からハンドオーバー指標を受信し、それをハン
ドオーバー指標保存部５２０に送信する。ハンドオーバ
ー指標保存部５２０は、保存した各ハンドオーバー指標
を必要に応じて経路選択モジュール５３０へと送信す
る。経路選択モジュール５３０は、各ハンドオーバー指
標を比較することにより、好ましい関門端末を選択する
ことができる。そして移動通信端末１００は、選択され
た関門端末を経由する経路で基地局A４１０に接続され
る。
【００２２】移動通信端末１００の受信部５１０はま
た、アドホックネットワークの複数の経路から経路制御
指標を受信することもできる。受信された各経路制御指
標は経路表５４０において保存され、必要に応じてアド
ホックネットワークルーティングプロトコル５５０へと
送信される。経路選択モジュール５３０は、アドホック
ネットワークルーティングプロトコル５５０からの経路
制御指標を受信し、あるいはそれに関する情報を受信し
て好ましいアドホック経路を選択することができる。例
えば、最小のホップ数を有する経路を選択することも可
能であり、また最短の往復時間を選択することも可能で
あり、これら以外のいかなる経路指標を用いることもで
きる。
【００２３】移動通信端末１００のハンドオーバー表５
６０およびハンドオーバーモジュール５７０は、自身が
直接に基地局に接続されている際に基地局との間でハン
ドオーバー制御するために用いられる。
【００２４】図６を参照しながら、本発明の一の実施の
形態に従った経路選択方法について説明する。移動通信
端末が、図４に示すように経路６１０を経由して基地局
A４１０に接続されている際に、新しい経路６２０を発
見したとする。図６に示すように、移動通信端末が、複
数の関門端末から各ハンドオーバー指標を収集し、それ
らを比較する。比較の結果、新しい経路の方がより良い
ハンドオーバー指標を有すると判断されたときには、経
路の変更を行い、新しい経路６２０に移る。新しい経路
の方がより悪いハンドオーバー指標を有すると判断され
たときには、経路の変更を行わず、元の経路６１０にと
どまる。
【００２５】両経路のハンドオーバー指標が同じあるい
は同様である場合には、次にアドホックネットワーク経
路制御指標を比較する。比較の結果、新しい経路の方が
より良い経路制御指標を有すると判断されたときには、
経路の変更を行い、新しい経路６２０に移る。新しい経
路の方がより悪い経路制御指標を有すると判断されたと
きには、経路の変更を行わず、元の経路６１０にとどま
る。
【００２６】この指標の判断の順番を逆にして、先に経
路制御指標を比較しても良い。また、ハンドオーバー指
標と経路制御指標とにそれぞれ重み付けをして、それら
の比較の結果を総合的に判断して、経路を選択すること
も可能である。例えば、ハンドオーバー指標に０．７の
重み付けをし、経路制御指標に０．３の重み付けをした
結果、両指標を考慮した最終の結果に基づいて、経路を
選択することができる。
【００２７】また、移動端末１００の経路選択モジュー
ル５３０がタイマーを具えても良く、所定の時間が経過
した時点までの間に収集した指標情報のみに基づいて、
経路を選択するように構成しても良い。こうすることに
よって、例えばある関門端末からのハンドオーバー指標
の到着にとても時間がかかってしまうような場合におい
て、ハンドオーバー指標を得た関門端末の中から、速や
かに新しい経路を決定することが可能となる。
【００２８】あるいは、移動端末１００の経路選択モジ
ュール５３０がカウンターを具えても良く、所定の本数
の経路についての指標情報を収集した時点において、そ
れまでに収集した指標情報のみに基づいて、経路を選択
するように構成しても良い。こうすることによって、例
えば不必要な経路についての判断を除去して、指標を得
た経路の中から、速やかに新しい経路を決定することが
可能となる。
【００２９】別の実施形態では、指標の判断に優先する
ような他の要求に基づいて、経路選択を行うことも可能
である。図７に示すように、即時に経路を設定すること
が求められている場合には、新たに発見された経路の候
補を即座に採用することができる。優先的な要求例とし
ては、いかなるファクターを定めても良い。あるいは、
経路の安定性・最適性が求められているような場合に
は、上述したようにハンドオーバー指標と経路制御指標
とに基づいて、経路選択を行うことができ、複雑に設定
される選択ポリシーに対して柔軟に対応することができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施の形
態によれば、移動通信端末がマルチホップで基地局に接
続する経路の判断において、安定性と最適性の両方を考
慮した経路を選択することが可能となる。
【００３１】また、本発明の他の実施の形態によれば、
無用な時間を消費せずに速やかに好ましい経路を選択す
ることが可能となる。
【００３２】さらに本発明の他の実施の形態によれば、
ユーザの好みやアプリケーションの設定を反映させて関
門端末およびアドホックネットワーク経路を選択するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に従った端末中継型移動通
信網接続システムを示す図である。
【図２】従来のハンドオーバー制御を説明する図であ
る。
【図３】従来のアドホック経路制御を説明する図であ
る。
【図４】本発明の実施の形態に従った、ハンドオーバー
指標の収集を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に従った、移動通信端末の
ブロック図である。
【図６】本発明の一の実施の形態に従った、経路選択方
法を説明する図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に従った、経路選択方
法を説明する図である。
【符号の説明】
１００ 移動通信端末 ２２０ 中継端末 ３１０，３２０ 関門端末 ４１０，４２０ 基地局 ５１０ 受信部 ５２０ ハンドオーバー指標保存部 ５３０ 経路選択モジュール ５４０ 経路表 ５５０ アドホックネットワークルーティングプロト
コル ５８０ 優先要求受付部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 賢 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 (72)発明者 礒田 佳徳 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 (72)発明者 杉村 利明 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 Ｆターム(参考） 5K030 JT09 KA05 KX29 LB05 5K067 AA22 AA23 DD41 EE02 EE06 EE10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 関門端末を介して移動体通信網に接続し
    たアドホックネットワークに、接続可能な移動通信端末
    であって：複数の関門端末からハンドオーバー指標を収
    集することが可能な受信部；収集したハンドオーバー指
    標を保存するハンドオーバー指標保存部；および保存さ
    れたハンドオーバー指標に基づいて好ましい関門端末を
    選択し、それに対応するアドホック経路を選択する経路
    選択モジュール；から構成される移動通信端末。
  2. 【請求項２】 関門端末を介して移動体通信網に接続し
    たアドホックネットワークに、接続可能な移動通信端末
    であって：複数の関門端末からハンドオーバー指標を、
    および複数のアドホック経路からアドホック経路制御指
    標を収集することが可能な受信部；収集したハンドオー
    バー指標を保存するハンドオーバー指標保存部；収集し
    たアドホック経路制御指標を保存する経路表；および保
    存されたハンドオーバー指標およびアドホック経路制御
    指標に基づいて好ましい関門端末およびアドホック経路
    を選択する経路選択モジュール；から構成される移動通
    信端末。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載された移動通信
    端末であって：優先要求を受付け保存する優先要求受付
    部；を有し、 前記経路選択モジュールが、保存された優先要求を前記
    指標に優先させ、該優先要求に基づき好ましい関門端末
    およびアドホック経路を選択する、 ことを特徴とする移動通信端末。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載された移動通信端末であ
    って：前記経路選択モジュールが、保存されたハンドオ
    ーバー指標およびアドホック経路制御指標に基づいて好
    ましい関門端末およびアドホック経路を選択する際に、
    ハンドオーバー指標およびアドホック経路制御指標に対
    して重み付けを行った結果に基づいて好ましい関門端末
    およびアドホック経路を選択する；ことを特徴とする移
    動通信端末。
  5. 【請求項５】 請求項１または２に記載された移動通信
    端末であって：前記経路選択モジュールが、関門端末か
    らのハンドオーバー指標を収集する時間もしくは収集す
    る情報量またはこれら双方に制限を設けることにより、
    制限に達したときに好ましいアドホック経路の選択を行
    う；ことを特徴とする移動通信端末。
  6. 【請求項６】 関門端末を介して移動体通信網に接続し
    たアドホックネットワークに、移動通信端末を接続する
    接続方法であって：複数の関門端末からハンドオーバー
    指標を収集する段階；収集したハンドオーバー指標を保
    存する段階；および保存されたハンドオーバー指標に基
    づいて好ましい関門端末を選択し、それに対応するアド
    ホック経路を選択する段階；から構成される接続方法。
  7. 【請求項７】 関門端末を介して移動体通信網に接続し
    たアドホックネットワークに、移動通信端末を接続する
    方法であって：複数の関門端末からハンドオーバー指標
    を収集する段階；複数のアドホック経路からアドホック
    経路制御指標を収集する段階；収集したハンドオーバー
    指標を保存する段階；収集したアドホック経路制御指標
    を保存する段階；および保存されたハンドオーバー指標
    およびアドホック経路制御指標に基づいて好ましい関門
    端末およびアドホック経路を選択する段階；から構成さ
    れる接続方法。
  8. 【請求項８】 請求項６または７に記載された接続方法
    であって：優先要求を受付け保存する段階；保存された
    優先要求を前記指標に優先させて、該優先要求に基づき
    アドホック経路を選択する段階；から構成されることを
    特徴とする接続方法。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載された接続方法であっ
    て：前記の保存されたハンドオーバー指標およびアドホ
    ック経路制御指標に基づいて好ましい関門端末およびア
    ドホック経路を選択する段階において、ハンドオーバー
    指標およびアドホック経路制御指標に対して重み付けを
    行った結果に基づいて好ましい関門端末およびアドホッ
    ク経路を選択する；ことを特徴とする接続方法。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載された接続方法であっ
    て：前記の保存されたハンドオーバー指標およびアドホ
    ック経路制御指標に基づいて好ましい関門端末およびア
    ドホック経路を選択する段階において、関門端末からの
    ハンドオーバー指標を収集する時間もしくは収集する情
    報量またはこれら双方に制限を設けることにより、制限
    に達したときに好ましいアドホック経路の選択を行う；
    ことを特徴とする接続方法。
JP2002027230A 2002-02-04 2002-02-04 アドホックネットワークに接続可能な移動通信端末および接続方法 Pending JP2003230167A (ja)

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