JP4287480B2 - マルチホップ・ハンドオーバのためのモーション・アウェア・ゲートウェイ選択方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は固定ネットワークに接続したアドホック・ネットワークにおけるマルチホップ・ハンドオーバのためのモーション・アウェア・ゲートウェイ選択方法および装置に関する。

アドホック（ad hoc）ネットワークをインタネットと接続することは、それによりアドホック・ネットワークにおけるデバイスがインタネットにおけるサービスを利用することができたり、あるいはアドホック・ネットワークの外側にあるデバイスと通信することができたりと、実用上いろいろと役に立つ。また、アドホック・ネットワークと「通常の」ネットワークにおけるプロトコル間の相互作用機能は、無線アクセス・ネットワーク、すなわちマルチホップ無線アクセス・ネットワーク（ＭＲＡＮ：Multihop Radio Access Networks）の設計における新たなパラダイムをもたらす。既存のセルラ無線ＬＡＮシステムにおけるように、移動ノード（ＭＮ：mobile nodes）は無線インタフェースを介して（基地局としても知られる）ゲートウェイ（ＧＷ：gateways）と通信することが可能であり、ゲートウェイは有線インタフェースを介してインタネットと何らかの形で接続される。新しい特徴は移動ノードのマルチホップ機能であり、これはゲートウェイの無線カバレッジを拡大する。このアーキテクチャは第３世代（３Ｇ）を超える高速モバイル通信システムにとって興味深いものである。またこのアーキテクチャは、移動デバイスが高い周波数で動作し、しかも電力が限られていることなどから、セルサイズが非常に小さな場合に特に適している。ＭＲＡＮは弱い屋内カバレッジの問題を解決することができ、移動デバイスの伝送パワーを低減するのに役立つことが可能で、それによりバッテリ寿命の長期化と省エネがもたらされる。マルチホップ能力は、ネットワーク計画および運営における柔軟性を増大させ、かつコストを軽減することが期待される。図１に移動ノード（黒点）が他の移動ノードをリレーとして利用しながらゲートウェイ（Ａ）を介してインタネットに接続する一例を示す。他の候補ゲートウェイ（ＢおよびＣ）も利用可能である。

移動ノードとゲートウェイの間の通信はアドホック・ルーティング・プロトコルによって実現される。移動ノードは何らかの手段を使って利用可能なゲートウェイを検出することが可能である。例えば、ゲートウェイは広告（advertisements）を定期的に一斉同報（broadcast）する場合がある。さらに、移動ノードは例えばそれらのルーティング・テーブルをチェックすることによって様々なゲートウェイまでのホップ距離を知る。

ＭＲＡＮにおける移動ノードが（古いゲートウェイが利用可能でなくなったりあるいはもはや最適なものでなくなったため）新しいゲートウェイへのハンドオーバを実行する必要があるとき、それらは通常、ホップ数における距離に基づいてその新しいゲートウェイを選択する。これは移動ノードが高速で移動していないＭＲＡＮにおいて合理的である。常に最も近いゲートウェイに接続することで、ゲートウェイへの経路の信頼性が高まり、その結果、ペイロード・パケットの遅延時間と損失が減少する。しかしながら、移動ノードがもっと高速で移動している場合には、ホップ距離だけに基づくハンドオーバ決定はもはや最適な結果を与えていない。

図１の例で説明する。図中、移動ノードが左から右へ（矢印で示した方向に）ゲートウェイＡとの接続を保ちながら移動している。ある時間が経過した後、その移動ノードはゲートウェイＢがゲートウェイＡよりも近いことを認識し、移動ノードは図２に示すようなハンドオーバを実施する。この時点では、候補ゲートウェイに対する従来技術において周知の選択基準によれば移動ノードはまだゲートウェイＣを考慮しない。というのも、ゲートウェイＣはゲートウェイＢよりホップ数が１つ分遠いからである。しかしながら、移動ノードはそのあともう少し右に移動したところで今度はゲートウェイＣが最短ゲートウェイであることを認識する。このため、移動ノードは、図３に示すように、ゲートウェイＣへの別のハンドオーバを実施する。

移動ノードが図２に示したゲートウェイＢへ接続したのは（図３の双頭矢印で示すように）非常に短い時間の間だけだったことから、実際はゲートウェイＢへのハンドオーバは不要であった。またこれによりネットワークにおける制御オーバヘッドとハンドオーバ遅延時間が増大し、その結果、システム性能が不必要に低下する。

こうした問題点から、本発明の課題は、ＭＲＡＮにおけるハンドオーバに対する候補ゲートウェイをより効率的な形で選択するための方法を提供することにある。

一実施形態では、移動ノードのマルチホップ・ハンドオーバのためのゲートウェイを選択する方法が提供される。この方法は、
前記移動ノードのハンドオーバのハンドオーバ先の候補となる複数の候補ゲートウェイに対して、前記移動ノードとそれぞれの候補ゲートウェイとの間の接続の特性を指標するネットワーク・メトリクスの第１の時点から第２の時点までの変化を決定するステップと、
ネットワーク・メトリクスの変化が決定されている前記複数のゲートウェイの中からハンドオーバ先となるゲートウェイを、前記第１の時点から前記第２の時点までの各候補ゲートウェイのそれぞれのネットワーク・メトリクスの変化に基づいて選択するステップとを含み、当該方法は更に、
前記複数の候補ゲートウェイに対するネットワーク・メトリクスの変化を比較するステップと、
ハンドオーバ先となる実際のゲートウェイを選択するとき、前記ネットワーク・メトリクスの変化が他の候補ゲートウェイよりも望ましいことを示しているゲートウェイが優先されるように、ハンドオーバ先となるゲートウェイを選択するステップとを含み、
前記ネットワーク・メトリクスは、
前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間のホップカウントと、
前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の遅延時間と、
前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の帯域幅と、
の内の１つ以上から成り、
ある特定の候補ゲートウェイに対するメトリクスの変化は前記移動ノードのそのある特定の候補ゲートウェイへの相対的移動度を表しており、
ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際には、前記移動ノードの前記相対的移動度がより大きいゲートウェイを前記相対的移動度がより小さいゲートウェイよりも優先する。

メトリクスの時間の経過に伴う変化を測定することに基づいてハンドオーバの候補ゲートウェイまたは実際のゲートウェイを選択することで、移動ノードの移動がこれらのメトリクスに与える影響を考慮して、それにより移動ノードの移動の有利な影響または不利な影響を考慮に入れることが可能である。

複数の候補ゲートウェイのネットワーク・メトリクスの変化を比較し、ある候補ゲートウェイに対するネットワーク・メトリクスの変化がそのあるゲートウェイが好ましいことを示しているゲートウェイを選択することで、移動ノードの移動に伴うネットワーク・パラメータの動的変化を適切に考慮に入れ、それによりハンドオーバ先として他の候補ゲートウェイと比べて好ましい適切なゲートウェイの選択に役立たせることが可能となる。

ホップカウントと遅延時間は特に移動ノードの移動を指標する２つのメトリクスである。それゆえ、どの候補ゲートウェイへハンドオーバが実施されるべきかを決定する際にそれらは単独かまたは双方の組み合わせで考慮することが可能である。さらに、追加的または代替的に、帯域幅は接続の品質を指標するパラメータであり、その時間的な変化は１つの態様としてハンドオーバの適切なゲートウェイを選択するための更なるまたは追加の基準となる場合がある。

移動ノードへの移動量が他のゲートウェイへの移動量と比べて大きいゲートウェイが優先される。というのは、このように選択されたゲートウェイの方が他のゲートウェイと比較して接続が長く維持される蓋然性が高いからである。これは、斯かるゲートウェイに対して移動ノードがそのカバレッジを脱するまでより長い時間を要し、更に、その移動中にネットワーク・パラメータのより好ましい値を有する別のゲートウェイが現れる蓋然性が低いからである。それゆえ、メトリクスの変化が他のゲートウェイへの移動量と比べて最も大きい移動量を示しているゲートウェイを選択することが特に好ましい選択である。

当該方法の１つの態様として、前記第１の時点は前記移動ノードがゲートウェイを発見する時点であり、および／または、
前記第２の時点はハンドオーバが実施されるべき時点である。

ネットワーク・メトリクスの変化を決定するために用いられる時点としてゲートウェイの発見時点とハンドオーバの時点が使用される。ゲートウェイの発見時点とハンドオーバが実行されるべき時点でメトリクスの決定がほとんど自動的に行われ、それらの時点以外にメトリクスの決定が行われる必要はなくなる。

当該方法の１つの態様として、前記相対的移動度は候補ゲートウェイの検出時点におけるメトリクスの値とメトリクスの現在値との差分を候補ゲートウェイの検出時点におけるメトリクスの値で割ることによって決定される。

メトリクス変化の相対量を決定することは移動ノードの複数の候補ゲートウェイへの相対的移動度を決定する的確な方法である。

当該方法の１つの態様として、相対的移動度がより大きな候補ゲートウェイを優先することに加えて、ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際に、
前記候補ゲートウェイまでの絶対距離と、
前記候補ゲートウェイとの接続の帯域幅と、
前記候補ゲートウェイまでの遅延時間と、
候補ゲートウェイによって提供される利用可能なサービスおよび／またはサービス品質と、
の内の１つ以上の更なる基準が考慮される。

メトリクス変化パラメータの他に追加の基準を更に考慮に入れることで、ある特定の候補ゲートウェイがメトリクス変化に基づいて好ましいと思われるにもかかわらず、この候補ゲートウェイは実際はハンドオーバのゲートウェイとして最良のゲートウェイとは見なせないという状況に配慮することが可能となる。１つの斯かる追加基準としては斯かる候補ゲートウェイまでの総距離を示す絶対ホップカウントである場合がある。例えば、非常に遠い候補ゲートウェイは切り捨てられることがある。というのは、ＭＲＡＮの全体の移動により、移動ノードが斯かる候補ゲートウェイのカバレッジを抜けて、すぐに更なるハンドオーバが必要になるような状況が大いに起こりえるからである。さらに、斯かる追加基準としては、例えば帯域幅、遅延時間、または例えば候補ゲートウェイによって提供される利用可能なサービスもしくは候補ゲートウェイによって提供されるサービス品質である場合がある。

一実施形態では、移動ノードのマルチホップ・ハンドオーバのためのゲートウェイを選択する装置が提供される。この装置は、
前記移動ノードのハンドオーバのハンドオーバ先の候補となる複数の候補ゲートウェイに対して、前記移動ノードとそれぞれの候補ゲートウェイとの間の接続の特性を指標するネットワーク・メトリクスの第１の時点から第２の時点までの変化を決定するためのモジュールと、
ネットワーク・メトリクスの変化が決定されている前記複数のゲートウェイの中からハンドオーバ先となるゲートウェイを、前記第１の時点から前記第２の時点までの各候補ゲートウェイのそれぞれのネットワーク・メトリクスの変化に基づいて選択するためのモジュールとを備え、当該装置は更に、
前記複数の候補ゲートウェイに対するネットワーク・メトリクスの変化を比較するためのモジュールと、
ハンドオーバ先となる実際のゲートウェイを選択するとき、前記ネットワーク・メトリクスの変化が他の候補ゲートウェイよりも望ましいことを示しているゲートウェイが優先されるように、ハンドオーバ先となるゲートウェイを選択するためのモジュールとを備え、
前記ネットワーク・メトリクスは、
前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間のホップカウントと、
前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の遅延時間と、
前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の帯域幅と、
の内の１つ以上から成り、
ある特定の候補ゲートウェイに対するメトリクスの変化は前記移動ノードのそのある特定の候補ゲートウェイへの相対的移動度を表しており、
ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際には、前記移動ノードの前記相対的移動度がより大きいゲートウェイを前記相対的移動度がより小さいゲートウェイよりも優先するように構成されている。

また、一実施形態では、本発明の実施形態に従った方法を実行するためのモジュールを更に備えた装置も提供される。

一実施形態では、コンピュータ上で走らせたときに本発明の実施形態に従った方法をそのコンピュータが実行することを可能にするコンピュータ・プログラムが提供される。

図２と図３に関連して説明してきたように、最も近い候補ゲートウェイへのハンドオーバを実施することは常に最良のソリューションであるとは限らない。先ほどの例に即して言えば移動ノードはゲートウェイＢが移動ノードの移動方向に対して垂直方向に存在していることを知っているので最初にゲートウェイＢへのハンドオーバを実施することは避けるだろうということは推測できる。しかし、従来技術によるソリューションによれば、この情報は利用できない。

移動ノードはゲートウェイＣに向かって移動しているので、例えゲートウェイＣがハンドオーバを決定する時点で最も近いゲートウェイでないとしても、直にゲートウェイＣへマルチホップ・ハンドオーバ（図４参照）を実施することがより良い選択であろうと考えられる。

一実施形態によれば移動ノードはこの移動ノードから候補ゲートウェイへの相対移動を決定する。実施の一形態によればこれは移動ノードがゲートウェイの発見時点とハンドオーバが実施される必要がある時点でのそのゲートウェイのホップ距離（hop distance）を比較することによって遂行することができる。この情報に基づいて、移動ノードはこのゲートウェイまでのホップ距離の相対的減少率を決定することができ、それを他の候補ゲートウェイの１つと比較することができる。その上で移動ノードは候補ゲートウェイのホップ距離とホップ距離の相対的減少率とに基づいてハンドオーバ決定を行うことができる。

実施の一形態によれば、ホップカウントの相対的減少率がより大きな候補ゲートウェイが、ホップカウントの相対的減少率が小さいとされるゲートウェイよりも優先的に選択される。このようにして移動ノードはハンドオーバに対するゲートウェイのモーション・アウェア選択（motion-aware selection）を利用する。

ゲートウェイのモーション・アウェア選択によれば移動ノードが非常に短時間だけゲートウェイに接続することが防止される。これにより、不要なハンドオーバの数が減少し、その結果、ネットワークにおける制御オーバヘッドとペイロード・パケットの損失（または遅延）が減少する。このため、全体のシステム性能はホップカウントだけに基づく従来のゲートウェイ選択と比べて向上する。

実施の一形態において候補ゲートウェイの絶対位置の知識（情報）は必要とされない。このため位置情報または地理的ルーティングも必要とされない。これは移動ノードと候補ゲートウェイの相対的な地理的位置を表すホップカウント（hop count）といったメトリクス（metrics）を利用することによって移動情報（motion information）が取得されるからである。

上記ソリューションは、任意のアドホック・ルーティング・プロトコルと、ゲートウェイの受動的および能動的な発見とで機能する。ゲートウェイのホップ距離はルーティング・プロトコルまたはゲートウェイからの広告（advertisements）から得られる。これによりこのソリューションは一般的に実質的に全てのルーティング・プロトコルまたはゲートウェイ発見シナリオに適用可能となる。

以下、本発明の実施の一形態についてより詳しく説明する。初期の設定を図５に示す。初期の設定では、移動ノードは最初にゲートウェイＡに接続しており、ゲートウェイＡと接続したまま矢印の方向に移動する。移動ノードが新しい候補ゲートウェイを（例えば図５に示すようにそれらから広告メッセージＧＷ＿ＡＤＶを受信することによって）発見するとすぐに、その移動ノードは発見したゲートウェイのホップカウントｈ_disを（例えばルーティング・プロトコルまたはＧＷ＿ＡＤＶメッセージから）取得して、それらを記憶する。この様子が図５に示されているが、そこでは移動ノードは現時点でゲートウェイＡに接続されており、ホップ距離がそれぞれ４と７のゲートウェイＢおよびＣを発見する。

更に移動すると、ある時点で移動ノードは、現在のゲートウェイがもはや最も近いゲートウェイでないことを検出する。次に移動ノードは図６に示すように候補ゲートウェイの現時点のホップ距離ｈ_curを決定する。

続いて、移動ノードは候補ゲートウェイまでのホップ距離の相対的減少率を次式に従って計算する。
Δ＝（ｈ_dis−ｈ_cur）／ｈ_dis

図６の例を議論すると、移動ノードは図７に示すようにΔ_B＝２５％とΔ_C＝４３％を得る。これから、移動ノードはゲートウェイＢに向かって進むよりもゲートウェイＣに向かって相対的に大きく移動していることがわかる。またゲートウェイＣはゲートウェイＢよりもホップ数にして１つ分多く離れているに過ぎないので、移動ノードは直ちにゲートウェイＣへのハンドオーバの実施を決定する。

パラメータΔは移動ノードがあるゲートウェイから遠ざかるように移動していることを識別するために使用することもできる。遠ざかっている場合、Δは負である。パラメータΔが負であれば、実施の一形態によれば、そのゲートウェイがハンドオーバ先のゲートウェイとして選ばれる負の優先度が存在するということである。

次に、図８のフローチャートを参照して、本発明のさらなる実施の一形態について説明する。手続きはまず移動ノード（ＭＮ）がある特定のゲートウェイに接続しているステップ８００から始まる。次にステップ８１０において後でハンドオーバの候補ゲートウェイと見なされることがある更なるゲートウェイが発見される。ステップ８２０においてこの発見されたゲートウェイに対してメトリクス値が決定される。メトリクス値は例えば、現在の移動ノードからこの新しく発見されたゲートウェイまでのホップカウントである。別のメトリクス値としては、移動ノードと新しく発見されたゲートウェイとの間の接続に対する帯域幅（bandwidth）あるいは移動ノードと新しく発見されたゲートウェイの間の遅延時間（delay）である場合がある。ステップ８３０において、このメトリクス値は、ハンドオーバが実施されるべき（ハンドオーバ先となる）ゲートウェイの決定が行われるべきときに後で考慮されるよう記憶される。ステップ８４０では記憶されたメトリクス値が期限切れでないことを保障するためにタイマが利用されることがある。このタイマはある特定のタイミング値に設定されることがあり、それが期限切れの場合、手続きはステップ８２０に戻り、メトリクス値が再度決定される。移動ノードの移動が実際に停止して実際のメトリクス値がそれ以上変化しなくなり、ずっと以前に決定されたゲートウェイに対するメトリクス値がもはや移動ノードの実際の現時点の動きを表していないような場合に、この手続きは有用である。

しかしながら、図８のステップ８４０に示したようなタイマを利用するかどうかは任意選択的であり、別の実施形態では省略されることがあることは注意すべきである。

ステップ８５０ではハンドオーバ条件がモニタされる。これは例えば、移動ノードと現在のゲートウェイとの間のホップカウントをモニタし、それを移動ノードとステップ８１０で発見されているその他の候補ゲートウェイとの間のモニタされたホップカウントと比較することによって実行されることがある。候補ゲートウェイの１つが現在のゲートウェイよりも小さなホップカウントを持つ場合、このことは、ステップ８６０によって、ハンドオーバ（ＨＯ：handover）を実施するための条件が整ったと解釈できる。斯かるハンドオーバ条件が満足されていない限り、手続きは再度戻って、更なる候補ゲートウェイがステップ８１０において発見されることがある。

しかしながら、チェックボックス８６０においてハンドオーバ条件が満足されている判定される場合、ハンドオーバ先となるゲートウェイを選択する手続き（ステップ８７０）が実行される。現在のゲートウェイのホップカウントを他の候補ゲートウェイのホップカウントと比較することはハンドオーバ条件が満足されたかどうかを判定するための一例に過ぎず、ステップ８６０に示したチェックを例えば現在のゲートウェイとの接続品質、帯域幅その他を決定することによって実行する他の方法も利用されることがあることは注意すべきである。

次に図９のフローチャートを参照して実施の一形態によるハンドオーバに対するゲートウェイの実際の選択（図８のステップ８７０）についてより詳しく説明する。図９のステップ９００において各候補ゲートウェイ（図８のステップ８１０で発見されたゲートウェイ）ごとに現時点のメトリクス値が決定される。これは移動ノードと候補ゲートウェイとの間の現時点のホップカウントを決定することに対応することがある。しかしながら、追加的または代替的に、それは例えば現在の移動ノードと候補ゲートウェイとの間の帯域幅または遅延時間などの任意の他の現時点のメトリクス値を決定することに対応する場合がある。

次にステップ９１０において各候補ゲートウェイごとにメトリクスの変化量（change）を決定する。これは例えば、ステップ９００で測定されたメトリクス値と図８のステップ８２０で決定されステップ８３０で記憶された初期のメトリクス値との差分に相当する。追加的または代替的に、単に２つのメトリクス値の差分を決定するというよりも、第１の時点におけるメトリクス値と第２の時点におけるメトリクス値との差分を第１の時点において測定されたメトリクス値で割ることによって相対的変化率（relative change）が決定されることがある。

次にステップ９２０において異なる候補ゲートウェイに対してステップ９１０で決定された異なるメトリクス変化パラメータが比較される。続いてステップ９３０においてその比較結果に基づいてハンドオーバ先となる候補ゲートウェイが選択される。

ハンドオーバ先となるゲートウェイの選択では例えば、候補ゲートウェイの中でメトリクス値の変化量が最大またはメトリクス値の相対的変化率が最大の候補ゲートウェイが選択される。代替的または追加的に、ステップ９３０において更なる基準が考慮されることがある。例えば、ステップ９１０で決定されステップ９２０で比較されるメトリクス変化パラメータのみに基づいて決定が行われるというよりは、決定の際に更なる基準またはパラメータが考慮されることがある。例えば、現在の移動ノードと候補ゲートウェイとの間のトータルホップカウントが考慮されることがある。そのホップカウントが例えば所定の閾値を超える等の理由によって大きすぎると見なされる場合には、この候補ゲートウェイは、この候補ゲートウェイに対するメトリクスの変化量が好ましいと見なされ従ってこのゲートウェイをハンドオーバ先のゲートウェイとして選択するという結論に至ったとしても、切り捨てられることがある。

同様に、他のパラメータがステップ９３０の決定に影響を与える二次パラメータと見なされることがある。斯かる更なるパラメータとしては、帯域幅、サービス品質、候補ゲートウェイの何らかのサービスの利用可能性などが挙げられる。

メトリクスの変化の測定値を議論するとき、実施の一形態によれば、そのメトリクスの変化が現在の移動ノードが候補ゲートウェイの中のあるゲートウェイに対して他の候補ゲートウェイと比べて最も大きな相対移動度を有することを示している場合にはそのあるゲートウェイを選択することが好ましい。この手続きは、前掲の実施形態に関連してすでに述べたように、ホップカウントの相対的変化を測定し、その相対的変化が他の候補ゲートウェイと比べて最も大きな候補ゲートウェイを選択することによって遂行される。

同様に、ホップカウントの代わりに、移動ノードと候補ゲートウェイとの間の遅延時間が利用可能である。この場合もホップカウントを利用した場合と同じような結果が導かれる。というのは、マルチホップ・ネットワークにおける遅延時間は一般的にホップ数に線形比例して増大するからである。

メトリクスの利用可能な更なるパラメータとしては帯域幅がある。これを用いるとき、ステップ９３０では、他の候補ゲートウェイと比べてより大きな帯域幅を有する候補ゲートウェイが優先的に選択されるように実行される。

実施の一形態によれば、ステップ９３０は、複数の候補ゲートウェイがあるメトリクス（１つまたは１つ以上のメトリクス）の変化の指標となるパラメータに基づいて考察され、実際にハンドオーバ・ゲートウェイを選択するときには、そのパラメータによってハンドオーバ・ゲートウェイとして使用されることが好ましいと示されているゲートウェイが他の候補ゲートウェイよりも優先的に選択されるよう機能する。

当業者にとってみれば、本発明の上述した実施形態はソフトウェアまたはハードウェアまたはそれらの組み合わせによって実施できることは容易に明らかであろう。また、前掲の実施形態に関連して説明された移動ノードとしては例えば、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（個人用携帯情報端末）、あるいは何か他の移動デバイスが挙げられる。それらはリレーとして機能する他の移動ノードを介してゲートウェイと接続されることがある。リレーとして機能するこれらの他の移動ノードとしては同じようにコンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、移動電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（個人用携帯情報端末）、または類似のデバイスが挙げられる。

ハンドオーバが実施されるＭＲＡＮのある時点での様子を概略的に示す図である。 ある時間が経過した後の図１のＭＲＡＮの様子を概略的に示す図である。 更に時間が経過した後の図１および図２のＭＲＡＮの様子を概略的に示す図である。 本発明の実施の一形態によるＭＲＡＮにおけるハンドオーバのパフォーマンスを概略的に示す図である。 本発明の実施の一形態におけるゲートウェイの発見段階を概略的に示す図である。 本発明の実施の一形態におけるハンドオーバを概略的に示す図である。 本発明の実施の一形態におけるハンドオーバの１つの基準を概略的に説明するための図である。 本発明の実施の一形態によるハンドオーバの実施方法を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の一形態によるゲートウェイの選択方法を概略的に示すフロー図である。

符号の説明

ＧＷ ゲートウェイ
ＧＷ＿ＡＤＶ ゲートウェイからの広告メッセージ
ｈ_dis ゲートウェイ発見時のホップ距離
ｈ_cur 現時点のホップ距離

Claims (9)

1. 移動ノードからゲートウェイまでの経路がアドホック・ネットワークで構成されたマルチホップ無線アクセス・ネットワークにおけるゲートウェイ選択方法であって、
   移動ノードのハンドオーバのハンドオーバ先の候補となる複数の候補ゲートウェイに対して、前記移動ノードとそれぞれの候補ゲートウェイとの間の接続の特性を指標するネットワーク・メトリクスの第１の時点から第２の時点までの変化を決定するステップと、
   ネットワーク・メトリクスの変化が決定されている前記複数の候補ゲートウェイの中からハンドオーバ先となるゲートウェイを、前記第１の時点から前記第２の時点までの各候補ゲートウェイのそれぞれのネットワーク・メトリクスの変化に基づいて選択するステップとを含み、当該方法は更に、
   前記複数の候補ゲートウェイに対するネットワーク・メトリクスの変化を比較するステップと、
   ハンドオーバ先となる実際のゲートウェイを選択するとき、前記ネットワーク・メトリクスの変化が他の候補ゲートウェイよりも望ましいことを示しているゲートウェイが優先されるように、ハンドオーバ先となるゲートウェイを選択するステップとを含み、
   前記ネットワーク・メトリクスは、
   前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間のホップカウントと、
   前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の遅延時間と、
   前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の帯域幅と
   の内の１つ以上から成り、
   ある特定の候補ゲートウェイに対するメトリクスの変化は前記移動ノードのそのある特定の候補ゲートウェイへの相対的移動度を表しており、
   ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際には、前記移動ノードの前記相対的移動度がより大きいゲートウェイを前記相対的移動度がより小さいゲートウェイよりも優先する、ゲートウェイ選択方法。
2. 前記第１の時点は前記移動ノードがゲートウェイを検出する時点であり、および／または、
   前記第２の時点はハンドオーバが実施されるべき時点であることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ選択方法。
3. 前記相対的移動度は候補ゲートウェイの検出時点におけるメトリクスの値とメトリクスの現在値との差分を候補ゲートウェイの検出時点におけるメトリクスの値で割ることによって決定されることを特徴とする請求項１または２に記載のゲートウェイ選択方法。
4. 前記相対的移動度がより大きな候補ゲートウェイを優先することに加えて、ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際に、
   前記候補ゲートウェイまでの絶対距離と、
   前記候補ゲートウェイとの接続の帯域幅と、
   前記候補ゲートウェイまでの遅延時間と、
   候補ゲートウェイによって提供される利用可能なサービスおよび／またはサービス品質と
   の内の１つ以上の更なる基準が考慮されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゲートウェイ選択方法。
5. 移動ノードからゲートウェイまでの経路がアドホック・ネットワークで構成されたマルチホップ無線アクセス・ネットワークにおけるゲートウェイ選択装置であって、
   移動ノードのハンドオーバのハンドオーバ先の候補となる複数の候補ゲートウェイに対して、前記移動ノードとそれぞれの候補ゲートウェイとの間の接続の特性を指標するネットワーク・メトリクスの第１の時点から第２の時点までの変化を決定するためのモジュールと、
   ネットワーク・メトリクスの変化が決定されている前記複数の候補ゲートウェイの中からハンドオーバ先となるゲートウェイを、前記第１の時点から前記第２の時点までの各候補ゲートウェイのそれぞれのネットワーク・メトリクスの変化に基づいて選択するためのモジュールとを備え、当該装置は更に、
   前記複数の候補ゲートウェイに対するネットワーク・メトリクスの変化を比較するためのモジュールと、
   ハンドオーバ先となる実際のゲートウェイを選択するとき、前記ネットワーク・メトリクスの変化が他の候補ゲートウェイよりも望ましいことを示しているゲートウェイが優先されるように、ハンドオーバ先となるゲートウェイを選択するためのモジュールとを備え、
   前記ネットワーク・メトリクスは、
   前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間のホップカウントと、
   前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の遅延時間と、
   前記移動ノードと前記候補ゲートウェイとの間の帯域幅と
   の内の１つ以上から成り、
   ある特定の候補ゲートウェイに対するメトリクスの変化は前記移動ノードのそのある特定の候補ゲートウェイへの相対的移動度を表しており、
   ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際には、前記移動ノードの前記相対的移動度がより大きいゲートウェイを前記相対的移動度がより小さいゲートウェイよりも優先するように構成されている、ゲートウェイ選択装置。
6. 前記第１の時点は前記移動ノードがゲートウェイを検出する時点であり、および／または、
   前記第２の時点はハンドオーバが実施されるべき時点であることを特徴とする請求項５に記載のゲートウェイ選択装置。
7. 候補ゲートウェイの検出時点におけるメトリクスの値とメトリクスの現在値との差分を候補ゲートウェイの検出時点におけるメトリクスの値で割ることによって前記相対的移動度を決定するよう構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載のゲートウェイ選択装置。
8. 前記相対的移動度がより大きな候補ゲートウェイを優先することに加えて、ハンドオーバ先となるゲートウェイを決定する際に、
   前記候補ゲートウェイまでの絶対距離と、
   前記候補ゲートウェイとの接続の帯域幅と、
   前記候補ゲートウェイまでの遅延時間と、
   候補ゲートウェイによって提供される利用可能なサービスおよび／またはサービス品質と
   の内の１つ以上の更なる基準が考慮されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のゲートウェイ選択装置。
9. コンピュータ上で実行されるときに請求項１乃至４のいずれか１項に記載された方法をそのコンピュータが実行することを可能にするコンピュータ・プログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム。