JP2017076882A - Wireless network system and wireless network communication method - Google Patents
Wireless network system and wireless network communication method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017076882A JP2017076882A JP2015203361A JP2015203361A JP2017076882A JP 2017076882 A JP2017076882 A JP 2017076882A JP 2015203361 A JP2015203361 A JP 2015203361A JP 2015203361 A JP2015203361 A JP 2015203361A JP 2017076882 A JP2017076882 A JP 2017076882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- control node
- connection
- terminals
- node
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
Description
本発明は、端末間通信を実現する無線ネットワークシステムおよび無線ネットワーク通信方法の構成に関する。 The present invention relates to a configuration of a wireless network system and a wireless network communication method for realizing communication between terminals.
「無線アドホックネットワーク」と呼ばれる技術が知られている。この無線アドホックネットワークでは、たとえば、通信ユニットを備えたセンサを広く配置し、センサからの検針データを通信ユニットから送信し、サーバにて収集するというような技術への応用が検討されている。 A technique called “wireless ad hoc network” is known. In this wireless ad hoc network, for example, application to a technique in which sensors provided with a communication unit are widely arranged, meter-reading data from the sensor is transmitted from the communication unit, and collected by a server is being studied.
より具体的にいうと、たとえば、「スマートグリッド」技術では、通信ユニットが、家庭や工場などの電力消費地に設置されている電気使用量表示の検針器から所定時間ごとに検針計量値を取得し、電力消費地に設置されているゲートウェイユニットに送信する。ゲートウェイユニットは、各通信ユニットから検針計量値を収集し、光ファイバーなどのネットワークを介して電力会社のサーバに送信する構成などが想定されている。 More specifically, for example, in the “smart grid” technology, the communication unit acquires meter readings at predetermined intervals from a meter that displays the amount of electricity used in power consumption areas such as homes and factories. To the gateway unit installed in the power consumption area. It is assumed that the gateway unit collects meter reading values from each communication unit and transmits them to a server of an electric power company through a network such as an optical fiber.
ただし、このような無線アドホックネットワークの技術では、各通信ユニットがブロードキャスト転送を行うことにより、無線ネットワークに流れる情報量が、（ノード数）×（パケットサイズ）となるため、無線ネットワークのトラヒックが増大する。この結果、無線干渉によるパケットロスが発生してしまうという問題がある（たとえば、特許文献１を参照）。 However, in such a wireless ad hoc network technology, the amount of information flowing through the wireless network is (number of nodes) × (packet size) when each communication unit performs broadcast transfer, so the traffic of the wireless network increases. To do. As a result, there is a problem that packet loss due to radio interference occurs (see, for example, Patent Document 1).
図２２は、このような「アドホックネットワーク」の概念を示す図である。 FIG. 22 is a diagram showing the concept of such an “ad hoc network”.
アドホックネットワークでは、各端末Ｔ００〜Ｔ０３は、無線で、音声やデータや網の制御情報のような情報をブロードキャストにより送信する。このため、上述のとおり、ブロードキャストによる干渉ＩＮ００〜Ｉｎ０３が発生してしまう。 In the ad hoc network, the terminals T00 to T03 transmit information such as voice, data, and network control information by broadcasting. For this reason, as described above, interference IN00 to In03 due to broadcasting occurs.
図２３は、「マルチアクセス無線システム」の概念を示す図である。 FIG. 23 is a diagram illustrating the concept of a “multi-access wireless system”.
マルチアクセス無線システムは、現在、多数のユーザが利用している通信システムで、LTE(4G)、3G(W-CDMA, 1x/EV-DO)、WiMAX、無線LANなどで実現されているものであり、同時に複数の端末が通信を行うシステムである。 The multi-access wireless system is a communication system currently used by many users, and is realized by LTE (4G), 3G (W-CDMA, 1x / EV-DO), WiMAX, wireless LAN, etc. There is a system in which a plurality of terminals communicate at the same time.
図２３では、ＬＴＥ Ｄ２Ｄシステムの概要を示す図である。 FIG. 23 is a diagram illustrating an overview of the LTE D2D system.
ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、ＬＴＥ端末間で直接通信を行うための仕組みとして“Ｄ２Ｄ”（Device to Device）が検討されている。(たとえば、非特許文献１を参照)
図２３に示すように、モバイルコアＭＣＯは、ＬＴＥ通信全般において、端末位置管理、課金／認証、他網へのゲートウェイ等の機能をはたすものであり、各端末Ｔ００〜Ｔ０３は、基地局ＢＳを介して、モバイルコアＭＣＯと通信する。端末Ｔ００〜Ｔ０３と基地局ＢＳとの間では、無線資源割当、端末位置、無線品質、電力制御、通信相手発見等の制御情報がやり取りされる。
ＬＴＥ Ｄ２Ｄでは、基地局なしで通信する機能 (Public Safety)と、基地局がある程度端末を制御する機能 (Network Assisted) の２個の機能がある。前者は、前述したアドホックネットワークと同様の手法で通信を行うことから、同じ問題点を抱えた構成となる。後者は、制御は基地局で行うが、ユーザ情報（音声やデータ）は端末間で通信するという構成となることから、アドホックネットワークにおける干渉問題が緩和されると考えられている。
In LTE (Long Term Evolution), “D2D” (Device to Device) is being studied as a mechanism for performing direct communication between LTE terminals. (For example, see Non-Patent Document 1)
As shown in FIG. 23, the mobile core MCO performs functions such as terminal location management, billing / authentication, and a gateway to other networks in the whole LTE communication. Each terminal T00 to T03 has a base station BS. To communicate with the mobile core MCO. Control information such as radio resource allocation, terminal location, radio quality, power control, and communication partner discovery is exchanged between the terminals T00 to T03 and the base station BS.
In LTE D2D, there are two functions: a function for communicating without a base station (Public Safety) and a function for the base station to control the terminal to some extent (Network Assisted). Since the former performs communication by the same method as the above-described ad hoc network, the configuration has the same problem. In the latter case, control is performed at the base station, but user information (voice and data) is communicated between terminals, and it is considered that the interference problem in the ad hoc network is alleviated.
また、端末間での直接の無線通信技術としては、他に、無線ＬＡＮベースの技術として、Ｗｉ‐Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔと呼ばれる技術が知られている。 In addition, as a direct wireless communication technique between terminals, a technique called Wi-Fi Direct is known as a wireless LAN-based technique.
ただし、端末が簡易基地局になり、それ経由で１対多の通信を実現する。ただし、当該基地局に接続された端末で、同時に通信できるのは基本的に１対１である。 However, the terminal becomes a simple base station, and one-to-many communication is realized via the terminal. However, the terminals connected to the base station can basically communicate one to one at the same time.
以上のような背景の下、無線アドホックネットワークは、端末間通信網が容易に構築できるという特徴を有するものの、同一周波数のブロードキャスト(報知)ベースで、電波の干渉が発生しやすいという欠点も存在する。 Under the background as described above, although the wireless ad hoc network has a feature that an inter-terminal communication network can be easily constructed, there is also a drawback that radio wave interference is likely to occur on the basis of the same frequency broadcast (broadcast). .
特に、無線アドホックネットワークでは、端末が多数存在すると、無線資源を効率的に利用できず、通信経路が安定しない。さらには、端末の移動のたびに、ある端末からの通信可能範囲の更新が必要であり、位置情報のような制御情報の送信を端末毎に行うため、さらに無線資源を使ってしまうという問題がある。 In particular, in a wireless ad hoc network, if there are a large number of terminals, wireless resources cannot be used efficiently, and the communication path is not stable. Furthermore, each time the terminal moves, it is necessary to update the communicable range from a certain terminal, and transmission of control information such as position information is performed for each terminal, and thus there is a problem that radio resources are further used. is there.
また、ＬＴＥ Ｄ２Ｄの基地局がある程度端末を制御する機能 (Network Assisted)では、基地局が制御することにより、前述の無線資源の無駄を緩和することができる。しかし、ＬＴＥシステムをベースとすることから、固定的な基地局やモバイルコアが必須であり、端末間通信網が容易に構築できるという利点を損なっている。 In addition, in the function (Network Assisted) in which the LTE D2D base station controls the terminal to some extent, the base station controls, thereby reducing the above-described waste of radio resources. However, since it is based on the LTE system, a fixed base station and a mobile core are essential, and the advantage that an inter-terminal communication network can be easily constructed is lost.
さらに、上述したＷｉ‐Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔは、多数の端末が同時に通信することは想定されていない。 Further, the above-described Wi-Fi Direct is not assumed that a large number of terminals communicate simultaneously.
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の端末が存在するエリアにおいて、無線的に制御されたネットワークで、ブロードキャストではなく、ユーザ情報についての端末間通信を実現することが可能な無線ネットワークシステムおよび無線ネットワークシステム通信方法を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to control user information, not broadcast, in a wirelessly controlled network in an area where a plurality of terminals exist. It is to provide a wireless network system and a wireless network system communication method capable of realizing the inter-terminal communication.
本発明の他の目的は、固定的な基地局による制御ではなく、端末から選出された制御ノードを用いて、無線リソースの効率的な利用を行うことが可能な無線ネットワークシステムおよび無線ネットワークシステム通信方法を提供することである。 Another object of the present invention is not a control by a fixed base station, but a wireless network system and a wireless network system communication capable of efficiently using radio resources by using a control node selected from a terminal. Is to provide a method.
この発明の１つの局面に従うと、無線ネットワークシステムであって、外部網と接続する基地局と、基地局と通信可能な基地局セルの内外に存在する複数の端末とを備え、
複数の端末は、基地局セル内で、外部網と接続可能であって外部網との接続のための中継点として機能することが可能な対外接続端末群と、基地局セル外の複数のセル外端末群とを含み、複数の端末のうちの第１の端末は、ｉ）ブロードキャストにより基地局セル内で外部網との通信接続を有する対外接続端末を探索するステップと、ｉｉ）第１の端末の制御の下で、第１の端末および対外接続端末がブロードキャストをマルチホップで繰り返すことで、第１の端末および対外接続端末とマルチホップ通信可能な範囲の複数の第２の端末に接続要求を順次送信し、接続要求に応答して返信される接続応答をマルチホップ通信により第１の端末が収集して接続関係表を生成するステップと、ｉｉｉ）接続関係表に基づいて、第２の端末のうちで第１の端末および対外接続端末と所定数以内のホップで接続する端末を制御ノードとして指定するステップと、を実行し、制御ノードが、第１の端末および第２の端末との制御メッセージのやりとりおよび経路制御を行うことで、複数の端末間の通信を実行する。
According to one aspect of the present invention, a wireless network system includes a base station connected to an external network, and a plurality of terminals existing inside and outside a base station cell capable of communicating with the base station,
A plurality of terminals can be connected to an external network within the base station cell and can function as a relay point for connection to the external network, and a plurality of cells outside the base station cell A first terminal of the plurality of terminals including i) a step of searching for an externally connected terminal having a communication connection with an external network in the base station cell by broadcast; and ii) a first terminal Under the control of the terminal, the first terminal and the external connection terminal repeat the broadcast in multihop, thereby requesting connection to a plurality of second terminals in a range where multihop communication with the first terminal and the external connection terminal is possible. The first terminal collects connection responses sent back in response to the connection request by multi-hop communication and generates a connection relationship table; iii) based on the connection relationship table, the second Out of terminal Designating, as a control node, a terminal connected to one terminal and an externally connected terminal within a predetermined number of hops, and the control node exchanges control messages with the first terminal and the second terminal, and By performing path control, communication between a plurality of terminals is executed.
好ましくは、接続要求は、送信元の自ノードを特定可能な情報を含み、接続応答は、複数の第３の端末の各々から自身が所定数以内のホップで通信可能な端末に関する通信可能端末情報を含む。 Preferably, the connection request includes information that can identify the source node of the transmission source, and the connection response includes communicable terminal information related to a terminal that can communicate with each other by a predetermined number of hops from each of the plurality of third terminals including.
好ましくは、通信可能端末情報は、所定の時間内に受信した他の端末からの接続要求の情報を含む。 Preferably, the communicable terminal information includes information on a connection request from another terminal received within a predetermined time.
好ましくは、第１の端末は、接続関係表に基づいて、制御ノードとして指定するステップにおいて、第１の端末と所定数以内のホップで接続する第２の端末について、接続する他の端末の数が多い順に、制御ノードとしての指定を実行する。 Preferably, in the step of designating the first terminal as a control node based on the connection relation table, the number of other terminals to be connected with respect to the second terminal connected with the first terminal within a predetermined number of hops. The designation as the control node is executed in the order of the largest number.
好ましくは、第１の端末は、接続関係表に基づいて、制御ノードとして指定するステップにおいて、さらに、対外接続端末と所定数以内のホップで接続する第２の端末について、接続する他の端末の数が多い順に、制御ノードとしての指定を実行する。 Preferably, in the step of designating as a control node based on the connection relation table, the first terminal further includes a second terminal connected to the externally connected terminal with a predetermined number of hops of other terminals to be connected. Designation as a control node is executed in descending order.
好ましくは、第１の端末は、接続関係表に基づいて、制御ノードとして指定するステップにおいて、さらに、接続関係表において、これまでに指定した制御ノードでは収容されていない第２の端末がある場合、すでに指定された制御ノードと所定数以内のホップで接続する第２の端末について、接続する他の第２の端末の数が多い順に、制御ノードとしての指定を、全ての第２の端末が制御ノードに収容されるまで実行する。 Preferably, in the step of designating the first terminal as the control node based on the connection relation table, there is a second terminal that is not accommodated in the control node designated so far in the connection relation table. For the second terminal connected to the already specified control node with a hop within a predetermined number, all the second terminals are designated as control nodes in order of increasing number of other second terminals to be connected. Execute until it is accommodated in the control node.
好ましくは、無線ネットワークシステムに、新たな第２の端末が追加される場合、新たな第２の端末からブロードキャストされた制御ノード探索要求を受信した、制御ノードに指定されている第２の端末および他の第２の端末は、新たな第２の端末に応答を返し、応答を返した制御ノードに指定されている第２の端末は、新たな第２の端末が、制御ノード探索要求に対する応答として取得した新たな第２の端末に接続可能な端末についての接続可能リストと、新たな第２の端末を自ノードが収容するとの情報を第１の端末に通知し、第１の端末は、接続可能リストに応じて、接続関係表を更新する。 Preferably, when a new second terminal is added to the wireless network system, the second terminal designated as the control node that has received the control node search request broadcast from the new second terminal, and The other second terminal returns a response to the new second terminal, and the second terminal designated as the control node that has returned the response indicates that the new second terminal has responded to the control node search request. The first terminal is notified of the connectable list of terminals connectable to the new second terminal acquired as described above and information that the own node accommodates the new second terminal. The connection relation table is updated according to the connectable list.
好ましくは、新たな第２の端末は、制御ノード探索要求に対して、制御ノードに指定されている第２の端末からの応答がないときは、応答のあった第２の端末に対して制御ノード生成要求を送信し、制御ノード生成要求を受信した第２の端末は、自身の収容される制御ノードを経由して、第２の端末に対して、制御ノード移行要求を送信し、制御ノード移行要求を受信した第１の端末は、新たな第２の端末を収容するように新たな制御ノードを決定して、決定された新たな制御ノードに対して、制御ノード移行決定通知を送信し、制御ノード移行決定通知を受信した第２の端末が、新たな第２の端末に制御ノードとしての応答を送信する。 Preferably, when there is no response from the second terminal designated as the control node to the control node search request, the new second terminal controls the second terminal that has responded. The second terminal that has transmitted the node generation request and has received the control node generation request transmits a control node transition request to the second terminal via the control node accommodated by the second terminal. The first terminal that has received the transition request determines a new control node so as to accommodate the new second terminal, and transmits a control node transition determination notification to the determined new control node. The second terminal that has received the control node transition determination notification transmits a response as a control node to the new second terminal.
好ましくは、制御ノードとして指定されている第２の端末が移動により制御ノードを離脱する場合、制御ノードは、制御ノード移動要求を第１の端末に送信し、第１の端末は、接続関係表に基づいて、新たな制御ノードを選択して、移動する制御ノードおよび新たな制御ノードに対して、制御ノードが移動する通知を送信する。 Preferably, when the second terminal designated as the control node leaves the control node by movement, the control node transmits a control node movement request to the first terminal, and the first terminal Based on the above, a new control node is selected, and a notification that the control node moves is transmitted to the moving control node and the new control node.
この発明の他の局面に従うと、外部網と接続する基地局と、基地局と通信可能な基地局セルの内外に存在する複数の端末とを備える無線ネットワークシステム通信方法であって、複数の端末は、基地局セル内で、外部網と接続可能であって外部網との接続のための中継点として機能することが可能な対外接続端末群と、基地局セル外の複数のセル外端末群とを含み、複数の端末のうちの第１の端末が、ブロードキャストにより基地局セル内で外部網との通信接続を有する対外接続端末を探索するステップと、第１の端末の制御の下で、第１の端末および対外接続端末がブロードキャストをマルチホップで繰り返すことで、第１の端末および対外接続端末とマルチホップ通信可能な範囲の複数の第２の端末に接続要求を順次送信し、接続要求に応答して返信される接続応答をマルチホップ通信により第１の端末が収集して接続関係表を生成するステップと、第１の端末が、接続関係表に基づいて、第２の端末のうちで第１の端末および対外接続端末と所定数以内のホップで接続する端末を制御ノードとして指定するステップと、制御ノードが、第１の端末および第２の端末との制御メッセージのやりとりおよび経路制御を行うことで、複数の端末間の通信を実行するステップとを備える。 According to another aspect of the present invention, there is provided a radio network system communication method comprising a base station connected to an external network and a plurality of terminals existing inside and outside a base station cell capable of communicating with the base station, the plurality of terminals In the base station cell, an external connection terminal group that can be connected to an external network and can function as a relay point for connection to the external network, and a plurality of out-cell terminal groups outside the base station cell A first terminal of a plurality of terminals searching for an externally connected terminal having a communication connection with an external network in a base station cell by broadcast, under the control of the first terminal, The first terminal and the external connection terminal repeat the broadcast in multiple hops, so that connection requests are sequentially transmitted to a plurality of second terminals in a range where multi-hop communication with the first terminal and the external connection terminal is possible. In The first terminal collects connection responses returned in response by multi-hop communication and generates a connection relation table, and the first terminal is based on the connection relation table and is out of the second terminals. A step of designating a terminal connected to the first terminal and the external connection terminal by a hop within a predetermined number as a control node, and the control node exchanges control messages with the first terminal and the second terminal and performs path control. And performing communication between a plurality of terminals.
この発明によれば、複数の端末が存在するエリアにおいて、無線的に制御されたネットワークで、ブロードキャストではなく、ユーザ情報についての端末間通信を実現することが可能である。 According to the present invention, in an area where a plurality of terminals exist, it is possible to realize inter-terminal communication for user information instead of broadcasting in a wirelessly controlled network.
また、この発明によれば、固定的な基地局やモバイルコアによる制御ではなく、端末から選出された制御ノードを用いて、無線リソースの効率的な利用を行うことが可能となる。 Further, according to the present invention, it is possible to efficiently use radio resources by using a control node selected from a terminal instead of control by a fixed base station or mobile core.
また、この発明によれば、制御ノードは、端末が追加や移動することを考慮して、ハンドオーバを行うことができる。 Further, according to the present invention, the control node can perform handover in consideration of addition or movement of a terminal.
以下、本発明の実施の形態の無線ネットワークシステムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。また、説明を容易にするために、制御ノードの選出は１ホップのみで行う前提とする。ただし、制御ノードの選出において、「１ホップで通信可能」および「１ホップで接続」とは、より一般的に、それぞれ「所定数以内のホップで通信可能」「所定数以内のホップで接続」としてもよく、たとえば、「２ホップ以内で通信可能」および「２ホップ以内で接続」とすることも可能である。 Hereinafter, configurations of a wireless network system and a wireless communication device according to an embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, components and processing steps given the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated unless necessary. For ease of explanation, it is assumed that the selection of the control node is performed with only one hop. However, in selecting a control node, “communication with one hop” and “connection with one hop” are more generally “communication with a predetermined number of hops” and “connection with a predetermined number of hops”, respectively. For example, “communication within 2 hops” and “connection within 2 hops” are possible.
図１は、実施の形態のおける端末間通信を示す概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing communication between terminals in the embodiment.
図１に示すように、一例として、３つの拠点領域２ａ〜２ｃが存在するものとする。 As shown in FIG. 1, as an example, it is assumed that there are three base regions 2a to 2c.
ここで、「拠点領域」とは、後に説明するような手順で端末から選択された１つの「制御ノード」により通信が制御される領域のことをいうものとする。 Here, the “base area” refers to an area in which communication is controlled by one “control node” selected from the terminal by a procedure described later.
図１においては、拠点２ａには、端末１０．１〜１０．３が含まれ、たとえば、端末１０．１が制御ノードとなっており、拠点２ｂには、端末１０．４〜１０．６が含まれ、たとえば、端末１０．４が制御ノードとなっており、拠点２ｃには、端末１０．７〜１０．９が含まれ、たとえば、端末１０．７が制御ノードとなっている、というような状況であるものとする。 In FIG. 1, the base 2a includes terminals 10.1 to 10.3. For example, the terminal 10.1 is a control node, and the base 2b includes terminals 10.4 to 10.6. For example, the terminal 10.4 is the control node, and the base 2c includes the terminals 10.7 to 10.9. For example, the terminal 10.7 is the control node. It is assumed that this is a situation.
図２は、図１に示した構成において、２つの拠点間の関係を抜き出して説明するための概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram for extracting and explaining the relationship between two bases in the configuration shown in FIG.
拠点領域２ａにおいて、端末１０．１が制御ノードであって、拠点領域２ａ内の端末１０．２および１０．３と無線割当や位置管理のための制御情報をやり取りする。同様に、拠点領域２ｂにおいて、端末１０．４が制御ノードであって、拠点領域２ｂ内の端末１０．５および１０．６と制御情報をやり取りする。制御ノードは、端末装置群から後に説明する手続きにより自動的に選定され、ある範囲（拠点領域内）の端末群を制御する。 In the base area 2a, the terminal 10.1 is a control node, and exchanges control information for radio assignment and location management with the terminals 10.2 and 10.3 in the base area 2a. Similarly, in the base area 2b, the terminal 10.4 is a control node, and exchanges control information with the terminals 10.5 and 10.6 in the base area 2b. The control node is automatically selected from the terminal device group by a procedure described later, and controls the terminal group within a certain range (within the base area).
拠点領域内の端末間では、音声やデータのユーザ情報がやり取りされ、拠点領域間についても、たとえば、両拠点領域の境界近傍に存在する端末１０．５が、ユーザ情報を中継することで、ユーザ情報がやり取りされる。 Voice and data user information is exchanged between the terminals in the base area. For example, the terminal 10.5 existing near the boundary between the two base areas relays the user information between the base areas. Information is exchanged.
また、たとえば、拠点領域２ｂ内の制御ノードの端末１０．４が移動することで、端末１０．５や端末１０．６の制御ノードとして機能できなくなるときには、制御ノードの機能を他の端末にハンドオフする。このようなハンドオフの手続きについては、後ほど詳述する。 For example, when the terminal 10.4 of the control node in the base area 2b moves and cannot function as the control node of the terminal 10.5 or the terminal 10.6, the function of the control node is handed off to another terminal. To do. Such a handoff procedure will be described in detail later.
図３は、図２で説明したような、制御ノードを端末装置群から自動的に選定して通信するネットワークを形成維持するために必要となる手続きを示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a procedure necessary for automatically selecting and controlling a control node from a group of terminal devices as described in FIG.
図３に示すように、以下のような手続がシーケンスとして事前に設定されている必要がある。 As shown in FIG. 3, the following procedure must be set in advance as a sequence.
第１には、制御ノード選出方式として、あるエリア内に存在する端末群から、制御ノードを選出するシーケンス（手続き）が必要になる。 First, as a control node selection method, a sequence (procedure) for selecting a control node from a group of terminals existing in a certain area is required.
ここで、制御ノードを選出するシーケンスにおいては、現在の各端末の配置に基づくだけでなく、特に限定されないが、たとえば、端末の移動速度、端末の無線能力、現時点の無線品質等の情報を加味することとしてものよい。 Here, the sequence for selecting the control node is not limited to the current arrangement of each terminal, but is not particularly limited. For example, information such as the moving speed of the terminal, the wireless capability of the terminal, and the current wireless quality is taken into account. Good thing to do.
第２には、制御ノードハンドオーバ方式として、制御ノードの機能を他の端末にハンドオーバするためのシーケンスが必要になる。 Second, as a control node handover method, a sequence for handing over the function of the control node to another terminal is required.
図４は、制御ノードの選択を行う場合の端末の配置の一例を説明する図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the arrangement of terminals when a control node is selected.
以下、本実施の形態の無線ネットワークシステムにおいて、それぞれ、異なる機能をはたすノードについて説明する。 Hereinafter, nodes that perform different functions in the wireless network system of the present embodiment will be described.
「代表制御ノード」は、図４では、たとえば、端末１０．１であり、他の制御ノードと情報のやりとりを行い、あるエリア全体の情報管理を行うノードである。後に説明する接続関係表はこのノードが保持する。対外接続がある場合は、「代表＋対外制御ノード」と呼ぶ。なお、対外接続の有無は代表制御ノードの必須条件ではない。 In FIG. 4, the “representative control node” is, for example, the terminal 10.1 and is a node that exchanges information with other control nodes and manages information of an entire area. This node holds a connection relation table described later. When there is an external connection, it is referred to as “representative + external control node”. Note that the presence or absence of external connection is not an essential condition of the representative control node.
「対外ノード」は、図４で、たとえば、端末１０．２であり、基地局ＢＳを介して、インターネット等の外のネットワークとの接続を有するノードである。 The “outside node” in FIG. 4 is, for example, the terminal 10.2 and is a node having a connection with an external network such as the Internet via the base station BS.
「制御ノード」は、図４で、たとえば、端末１０．３，１０．７，１０．２０，１０．２４であり、端末群から選出される制御を行うノード。選出の過程で決定したノードの管理 (端末及び代表制御ノードとの制御メッセージのやりとり、リソース割当、経路制御)を行う。 The “control node” in FIG. 4 is, for example, the terminals 10.3, 10.7, 10.20, and 10.24, and is a node that performs control selected from the terminal group. Management of nodes determined in the process of selection (exchange of control messages with terminal and representative control node, resource allocation, route control) is performed.
「ノード」とは、端末を意味し、単に「ノード」というときには、「代表制御ノード」「対外ノード」「制御ノード」などの機能を分担していない端末のことを指すものとする。 “Node” means a terminal, and when it is simply referred to as “node”, it means a terminal that does not share functions such as “representative control node”, “external node”, and “control node”.
図５は、端末１０の構成を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the configuration of the terminal 10.
なお、端末１０．１〜１０．ｎを総称するときには、端末１０と呼ぶものとする。 Note that the terminals 10.1 to 10. When n is generically referred to, it is assumed to be called a terminal 10.
端末１０において、無線送受信部１１０は、アンテナ１００を介して、無線での送受信を行う。無線送受信部１１０は、複数の周波数に対応して、複数の無線帯域にそれぞれ対応した送受信機１１０．１〜１１０．ｎを含む構成とすることができる。ここで、複数の無線帯域に対応した無線方式は、特に限定されないが、たとえば、ＬＴＥやＷｉ‐Ｆｉなどである。 In the terminal 10, the wireless transmission / reception unit 110 performs wireless transmission / reception via the antenna 100. The radio transceiver 110 corresponds to a plurality of frequencies, and the transceivers 110.1 to 110. It can be set as the structure containing n. Here, the radio system corresponding to a plurality of radio bands is not particularly limited, and is, for example, LTE or Wi-Fi.
制御メッセージ送受信部２００は、後に説明するような制御メッセージ(要求や応答)を生成したり、受信した信号からのメッセージの抽出を実行する。 The control message transmitting / receiving unit 200 generates a control message (request or response) as will be described later, or extracts a message from the received signal.
網内端末情報管理部３００は、制御ノードのみで稼働し、網内の端末情報(接続関係表など)を管理し保持する。なお、代表制御ノードでは、接続関係表の作成プロセス、端末の追加処理、制御ノードの移動処理なども管理して実行する。 The in-network terminal information management unit 300 operates only on the control node, and manages and holds terminal information (connection relation table, etc.) in the network. The representative control node also manages and executes a connection relationship table creation process, a terminal addition process, a control node movement process, and the like.
自端末情報管理部４００は、制御メッセージ生成や通信先一覧、受信した情報といった、自端末に関連する情報を管理する。 The own terminal information management unit 400 manages information related to the own terminal, such as control message generation, a communication destination list, and received information.
制御メッセージ送受信部２００と、網内端末情報管理部３００および自端末情報管理部４００との間では、要求や応答に必要な情報の授受が行われる。 Information necessary for a request or a response is exchanged between the control message transmission / reception unit 200, the in-network terminal information management unit 300, and the own terminal information management unit 400.
ユーザデータ送受信部は、自端末情報管理部４００から通信先の情報を得て、現在実行中のアプリケーションからのユーザデータを送受信する。 The user data transmission / reception unit obtains communication destination information from the own terminal information management unit 400 and transmits / receives user data from the currently executing application.
図６は、図４に示した端末の配置において、制御ノードの選択を行う処理の概略的な手続きを説明するためのフロチャートである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining a schematic procedure of processing for selecting a control node in the terminal arrangement shown in FIG.
なお、図６の各工程については、後ほど、具体例を用いて、より詳しく説明する。 Each step in FIG. 6 will be described in more detail later using a specific example.
図６を参照して、まず、代表制御ノードは、対外ノード要求をブロードキャストして、接続関係表を作成する（Ｓ１００）。 Referring to FIG. 6, first, the representative control node broadcasts an external node request and creates a connection relation table (S100).
続いて、代表制御ノードは、接続関係表に基づき、代表制御ノードに接続するノードから制御ノードを選択する（Ｓ１１０）。ここで、「あるノードに接続するノード」とは、あるノードから１ホップで通信可能なノードを意味する。 Subsequently, the representative control node selects a control node from nodes connected to the representative control node based on the connection relation table (S110). Here, “a node connected to a certain node” means a node that can communicate from a certain node in one hop.
さらに、代表制御ノードは、接続関係表に基づき、対外ノードに接続するノードから制御ノードを選択する（Ｓ１２０）。 Further, the representative control node selects a control node from nodes connected to the external node based on the connection relation table (S120).
代表制御ノードは、接続関係表の全てのノードが収容されてはいない場合（Ｓ１３０でＮ）、収容されてないうち接続数が大きい順に制御ノードに指定し（Ｓ１４０）、処理はステップＳ１３０に復帰する。 If all the nodes in the connection relation table are not accommodated (N in S130), the representative control node is designated as the control node in descending order of the number of connections (S140), and the process returns to step S130. To do.
ここで、「接続数」とは、あるノードに対して１ホップで通信可能なノードの数を意味する。 Here, the “number of connections” means the number of nodes that can communicate with one node in one hop.
また、「全て収容される」とは、接続関係表に登録されている全てのノードが、いずれかの制御ノードの管理下に入ることを意味する。言い換えると、接続関係表に登録されている全てのノードとの間で、代表制御ノードが、制御ノードを介して、制御メッセージの授受が可能となることを意味する。 Further, “all accommodated” means that all nodes registered in the connection relation table are under the control of any control node. In other words, it means that the representative control node can exchange control messages with all the nodes registered in the connection relation table via the control node.
ステップＳ１３０で、接続関係表の全てのノードが収容されている場合（Ｓ１３０でＹ）、代表制御ノードは、追加された端末から制御ノード探索要求があったときは（Ｓ１５０でＹ）、端末追加処理を実行し（Ｓ１６０）、制御ノード探索要求がなかったときは（Ｓ１５０でＮ）、処理をステップＳ１７０に移行させる。 If all nodes in the connection relationship table are accommodated in step S130 (Y in S130), the representative control node adds a terminal when there is a control node search request from the added terminal (Y in S150). The process is executed (S160), and when there is no control node search request (N in S150), the process proceeds to step S170.
代表制御ノードは、移動する制御ノードから制御ノード移動要求があったときは（Ｓ１７０でＹ）、制御ノード移動処理を実行し（Ｓ１８０）、制御ノード移動要求がなかったときは（Ｓ１７０でＮ）、処理をステップＳ２００に移行させる。 When there is a control node movement request from the moving control node (Y in S170), the representative control node executes the control node movement process (S180), and when there is no control node movement request (N in S170). Then, the process proceeds to step S200.
代表制御ノードは、ステップＳ２００において、接続関係表を前回、作成または更新した時点から所定の時間が経過している場合は、処理をステップＳ１００に復帰させ、接続関係表の更新を行う。なお、ステップＳ１００への復帰の条件については、所定の時間の経過を条件とする場合に加えて、ノードの追加等のイベントによるものもあり、必ずしも所定の時間の経過のみとは限らない。所定の時間のみ、イベントのみ、所定の時間とイベントの組み合わせが考えられる。 In step S200, the representative control node returns the processing to step S100 and updates the connection relationship table when a predetermined time has elapsed since the previous time when the connection relationship table was created or updated in step S200. Note that the condition for returning to step S100 may be due to an event such as the addition of a node in addition to the case where a predetermined time has elapsed, and is not necessarily limited to the predetermined time. Only a predetermined time, only an event, or a combination of a predetermined time and an event can be considered.
以下、図６で説明した手続きについて、具体例を用いて、さらに詳しく説明する。 Hereinafter, the procedure described in FIG. 6 will be described in more detail using a specific example.
図７は、このような具体例としての端末の配置を説明するための概念図である。 FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the arrangement of terminals as such a specific example.
図７に示すように、基地局ＳＢＡと基地局ＳＢＢにより外部網と接続される状況を想定する。また、基地局ＳＢＡの通信範囲には、端末ＡＣ−５１が存在し、基地局ＳＢＢの通信範囲には、端末ＡＣ−５３が存在し、基地局ＳＢＡおよび基地局ＳＢＢ双方の通信範囲には、端末ＡＣ−５２が存在するものとする。 As shown in FIG. 7, a situation is assumed in which a base station SBA and a base station SBB are connected to an external network. Further, the terminal AC-51 exists in the communication range of the base station SBA, the terminal AC-53 exists in the communication range of the base station SBB, and the communication range of both the base station SBA and the base station SBB includes It is assumed that the terminal AC-52 exists.
基地局ＳＢＡおよび基地局ＳＢＢの通信範囲外に、端末ＣＤ２〜ＣＤ２４が存在しているものとする。
（接続関係表の作成）
図８は、接続関係表を作成するための手続きを示すフローチャートである。
It is assumed that terminals CD2 to CD24 exist outside the communication range of base station SBA and base station SBB.
(Create connection relationship table)
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for creating a connection relation table.
図９は、接続関係表を作成するための通信シーケンスを示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a communication sequence for creating a connection relation table.
図１０は、図８および図９の手続きにより作成される接続関係表を示す概念図である。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing a connection relation table created by the procedures of FIGS. 8 and 9.
図９においては、実線はユニキャスト、破線はブロードキャストを示す。ブロードキャストの場合でも、説明の都合上、複数の矢印が記載されている場合があるが、同時に行うため、実際には、１回しかブロードキャスト自体は実行されない。 In FIG. 9, a solid line indicates unicast and a broken line indicates broadcast. Even in the case of broadcasting, there are cases where a plurality of arrows are described for convenience of explanation, but since they are performed at the same time, the broadcasting itself is actually executed only once.
また、１つのメッセージの矢印が途中で切れている場合、制御ノード等での中継を行っていることを示す。 In addition, when the arrow of one message is cut off in the middle, it indicates that relaying is being performed at the control node or the like.
図４でも説明したとおり、各端末は制御ノードに収容され、制御ノードは代表制御ノードとやりとりをするツリー構造を持っている。 As described with reference to FIG. 4, each terminal is accommodated in a control node, and the control node has a tree structure for exchanging with the representative control node.
図８および図９を参照して、接続関係表の作成手続きを説明する。 With reference to FIG. 8 and FIG. 9, a procedure for creating a connection relation table will be described.
最初に接続関係表が以下の手続きにより生成される。何もない状態からの作成の場合、初期フェーズと称する。 First, a connection relation table is generated by the following procedure. When creating from an empty state, it is called the initial phase.
また、以下では、代表制御ノードは、代表＋対外制御ノードである場合を例にとって説明する。 In the following, a case where the representative control node is a representative + external control node will be described as an example.
まず、代表＋対外制御ノードが１個選択される（Ｓ１０００）。ここでは、端末ＡＢＣ−５２が選択されるものとする。 First, one representative + external control node is selected (S1000). Here, it is assumed that the terminal ABC-52 is selected.
代表＋対外制御ノードを最初に選択する方法は特に規定しないが、次のような方法が考えられる。 Although the method for selecting the representative + external control node first is not particularly defined, the following method is conceivable.
複数存在する端末のうち、対外接続数が最も多いノードを基地局などの制御により自動的に選出する。あるいは、基地局などから収集される端末の位置情報などに基づいて、ある端末をオペレータが指定する構成としてもよい。 Among a plurality of terminals, a node having the largest number of external connections is automatically selected by control of a base station or the like. Or it is good also as a structure which an operator designates a certain terminal based on the positional information etc. of the terminal collected from a base station etc. FIG.
続いて、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、対外ノード要求をブロードキャストし、対外接続があるノードがそれに応答する（Ｓ１００２）。図７の例では、端末ＡＣ−５１と、端末ＢＣ−５３が、対外接続があるノードとして応答することになる。 Subsequently, the representative + external control node ABC-52 broadcasts an external node request, and a node having an external connection responds thereto (S1002). In the example of FIG. 7, the terminal AC-51 and the terminal BC-53 respond as nodes having an external connection.
次に、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２および対外ノードＡＣ−５１およびＢＣ−５３が、ノード接続情報要求をブロードキャストする（Ｓ１００４）。 Next, the representative + external control node ABC-52 and the external nodes AC-51 and BC-53 broadcast a node connection information request (S1004).
ここで、ノード接続要求には送信元となる自ノードの情報を含ませる。 Here, the node connection request includes the information of the own node as the transmission source.
また、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２および対外ノードＡＣ−５１およびＢＣ−５３から要求を受けたノード(ＣＤ−Ｘ，Ｄ−Ｘ：Ｘは、図７の番号)は、別のノードにノード接続要求を再度ブロードキャストする（Ｓ１００６）。 In addition, the node (CD-X, DX: X is the number in FIG. 7) that has received a request from the representative + external control node ABC-52 and the external nodes AC-51 and BC-53 is assigned to another node. The connection request is broadcast again (S1006).
ノード接続応答に対しては、各端末は、ある一点時間(例えば１０秒)の間に、自分が受信した他ノードのノード接続要求 (すなわち、通信可能な範囲にいる他ノードの情報) を、ノード接続応答として返答する（Ｓ１００８）。 In response to the node connection response, each terminal sends a node connection request (that is, information of other nodes within a communicable range) received by the other node during a certain point of time (for example, 10 seconds). It returns as a node connection response (S1008).
ここで、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２および対外ノードＡＣ−５１およびＢＣ−５３のノードＰが送信したノード接続要求に対して、あるノードＱがノード接続応答をノードＰに対して応答した場合、ノードＰはノードＱの情報を、以下の優先度の順序で、いずれかのノードに返答する。 Here, when a node Q responds to the node P with a node connection response to the node connection request transmitted by the node P of the representative + external control node ABC-52 and the external nodes AC-51 and BC-53. The node P returns the information of the node Q to any of the nodes in the following priority order.
ｉ）代表＋対外制御ノード、
ｉｉ）対外ノード、
ｉｉｉ）自分が受けたノード接続要求の送信元ノード
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、ノード接続応答から、接続関係に関する接続関係表を作成し、保持する（Ｓ１０１０）。
i) Representative + external control node,
ii) foreign nodes,
iii) Source node representative + external control node ABC-52 of the node connection request received by itself creates and holds a connection relation table regarding the connection relation from the node connection response (S1010).
ここで、対外ノードが受けた情報は、代表＋対外制御ノードに転送され、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、この接続関係表を完成する。 Here, the information received by the external node is transferred to the representative + external control node, and the representative + external control node ABC-52 completes this connection relationship table.
この結果、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２からマルチホップのブロードキャストで通信できる範囲に存在する端末（対象端末と総称する）について、以下の関係を示す接続関係表が作成される。 As a result, a connection relation table showing the following relations is created for terminals (generally referred to as target terminals) that exist within a range in which communication can be performed by multi-hop broadcast from the representative + external control node ABC-52.
ａ）その端末の役割（機能）（代表制御ノード、代表＋対外制御ノード、対外ノード、ノードのいずれであるか）
ｂ）その端末が、外部網と接続している接続数
ｃ）その端末が、対象端末のうち、１ホップで接続（通信）できる範囲にある端末の数および接続できる端末
（制御ノードの選択：代表制御ノードに接続する範囲）
図１１は、代表＋対外制御ノードが実施する制御ノードの選択手続きを示す第１のフローチャートである。
a) Role (function) of the terminal (representative control node, representative + external control node, external node, or node)
b) Number of connections that the terminal is connected to the external network c) Number of terminals that can be connected (communication) in one hop among the target terminals and terminals that can be connected (selection of control node: (Range of connection to the representative control node)
FIG. 11 is a first flowchart showing a control node selection procedure performed by the representative + external control node.
図１２は、図１１の手続きを実行した後の接続関係表を示す概念図である。 FIG. 12 is a conceptual diagram showing a connection relation table after the procedure of FIG. 11 is executed.
図１１を参照して、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、接続関係表において、自身に１ホップで接続されているノードの中で、対外ノード以外で接続数が一番大きいノードを選択して制御ノードとし、該当する端末に通知する（Ｓ１１００）。 Referring to FIG. 11, representative + external control node ABC-52 selects the node having the largest number of connections other than the external node among the nodes connected to itself in one hop in the connection relation table. Control node and notify the corresponding terminal (S1100).
図１０の接続関係表の例では、端末ＣＤ−６が、制御ノードとして選択される。説明の便宜上、このようにして最初に選択された制御ノードの役割を制御ノード＃１とする。 In the example of the connection relationship table in FIG. 10, the terminal CD-6 is selected as the control node. For convenience of explanation, the role of the control node selected first in this way is assumed to be control node # 1.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、制御ノード＃１（端末ＣＤ−６）で収容可能なノードであることを識別するためのマークを、該当するノードに付与する（Ｓ１１０２）。図１２では、概念的にグレーでマークしている。 The representative + external control node ABC-52 adds a mark for identifying the node that can be accommodated by the control node # 1 (terminal CD-6) to the corresponding node (S1102). In FIG. 12, it is conceptually marked in gray.
なお、このような制御ノードの選択にあたっては、単に「接続数が一番大きいノード」というだけでなく、選択の際に重み付けを行ってもよい。たとえば、ｉ）単純な接続数だけでなく、端末の移動速度が高いものは選択されないようにする、ｉｉ）代表＋対外制御ノードとの通信品質が良い場合は選択されやすくするように制御する、ｉｉｉ）端末の処理性能が良い場合は選択されやすくするように制御するというような処理とすることも可能である。なお、このような「選択の重み付け」は、図１１に限らず以後の説明において、「接続数が（一番）大きいノードを選択」という場合には、同様に、実行してもよい。 In selecting such a control node, not only “the node having the largest number of connections” but also weighting may be performed at the time of selection. For example, i) not only the number of simple connections but also a terminal having a high moving speed is not selected, and ii) control is performed so that selection is facilitated when the communication quality with the representative + external control node is good. iii) When the processing performance of the terminal is good, it is possible to perform processing such that control is performed to facilitate selection. Such “weighting of selection” is not limited to FIG. 11 and may be executed in the same way when “select the node with the largest number of connections” in the following description.
続いて、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、自身に１ホップで接続されている中で、対外ノード以外で次に接続数が一番大きいノードを選択して、制御ノードとし、該当する端末に通知する（Ｓ１１０４）。図１２の場合は、端末ＣＤ−３を制御ノードとして選択する。説明の便宜上、このようにして選択された制御ノード（端末ＣＤ−３）の役割を制御ノード＃２とする。 Subsequently, the representative + external control node ABC-52 selects the node having the next largest number of connections other than the external node among the ones connected to itself by itself as a control node, and the corresponding terminal (S1104). In the case of FIG. 12, the terminal CD-3 is selected as the control node. For convenience of explanation, the role of the control node (terminal CD-3) selected in this way is assumed to be control node # 2.
さらに、接続関係表において、制御ノード（端末ＣＤ−３）により収容可能なノードであることを識別するためのマークを、該当するノードに付与する（Ｓ１１０６）。図１２では、概念的にグレーでマークしている。 Further, in the connection relation table, a mark for identifying the node that can be accommodated by the control node (terminal CD-3) is given to the corresponding node (S1106). In FIG. 12, it is conceptually marked in gray.
なお、既に前の手順で収容されているノードは、マークしない。ただし、マークされていても制御ノードになることはできるとする。 Note that the nodes already accommodated in the previous procedure are not marked. However, even if it is marked, it can be a control node.
続いて、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、対外ノード以外で、自身に接続されているノード全てに対して処理が終了していなければ（Ｓ１１０８でＮ）、処理をステップＳ１１０４に復帰させ、ステップＳ１１０４およびＳ１１０６の手順を繰り返す。 Subsequently, the representative + external control node ABC-52 returns the processing to step S1104 if the processing is not completed for all nodes connected to itself other than the external node (N in S1108). Steps S1104 and S1106 are repeated.
ただし、図１２の場合では、繰り返しにより、新たな制御ノードは選択されない。 However, in the case of FIG. 12, a new control node is not selected by repetition.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、ステップＳ１１０８でＹであれば、処理を終了する。
（制御ノードの選択 ：対外ノードに接続する範囲）
図１３は、代表＋対外制御ノードが実施する制御ノードの選択手続きを示す第２のフローチャートである。
If the representative + external control node ABC-52 is Y in step S1108, the process ends.
(Control node selection: Range to connect to external nodes)
FIG. 13 is a second flowchart illustrating a control node selection procedure performed by the representative + external control node.
ここでは、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、接続関係表において、対外ノード（端末ＡＣ−５１および端末ＢＣ−５３）に接続されているノードについて、制御ノードを選択する。 Here, the representative + external control node ABC-52 selects a control node for the nodes connected to the external nodes (terminal AC-51 and terminal BC-53) in the connection relation table.
図１４は、図１３の手続きを実行した後の接続関係表を示す概念図である。 FIG. 14 is a conceptual diagram showing a connection relation table after the procedure of FIG. 13 is executed.
図１３を参照して、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、対外ノードに１ホップで接続されている中で、代表＋対外制御ノード、対外ノード以外で接続数が一番大きいノードを選択して制御ノードとし、該当する端末に通知する（Ｓ１２００）。 Referring to FIG. 13, representative + external control node ABC-52 selects the node having the largest number of connections other than representative + external control node and external node among the external nodes connected in one hop. Control node and notify the corresponding terminal (S1200).
図１４の場合では、接続関係表の例では、端末ＣＤ−１１が、制御ノードとして選択される。説明の便宜上、このようにして最初に選択された制御ノードの役割を制御ノード＃３とする。 In the case of FIG. 14, in the example of the connection relation table, the terminal CD-11 is selected as the control node. For convenience of explanation, the role of the control node selected first in this way is assumed to be control node # 3.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、制御ノード＃３（端末ＣＤ−１１）で収容可能なノードであることを識別するためのマークを、該当するノードに付与する（Ｓ１２０２）。図１４では、概念的にグレーでマークしている。 The representative + external control node ABC-52 gives a mark for identifying the node that can be accommodated by the control node # 3 (terminal CD-11) to the corresponding node (S1202). In FIG. 14, it is conceptually marked in gray.
既に制御ノード、もしくは収容されているノードがある場合は、本手順及びマークの対象外とする。 If there is already a control node or a node that is accommodated, this procedure and mark are excluded.
続いて、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、全ての対外ノードについて処理が終了していなければ（Ｓ１２０４でＮ）、処理をステップＳ１２００に復帰させ、ステップＳ１２００およびＳ１２０２の手順を繰り返す。 Subsequently, if the processing is not completed for all the external nodes (N in S1204), the representative + external control node ABC-52 returns the process to Step S1200 and repeats the procedures of Steps S1200 and S1202.
ただし、図１４の場合では、繰り返しにより、新たな制御ノードは選択されない。 However, in the case of FIG. 14, a new control node is not selected by repetition.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、ステップＳ１２０４でＹであれば、処理を終了する。
（制御ノードの選択 ：追加される制御ノード）
以下では、図１１および図１３の手続きでは、全てのノードを収容しきれない場合、新たに制御ノードを生成する手続きについて説明する。
If the representative + external control node ABC-52 is Y in step S1204, the process ends.
(Control node selection: Control node to be added)
In the following, a procedure for newly generating a control node when all the nodes cannot be accommodated in the procedures of FIGS. 11 and 13 will be described.
図１５は、新たに制御ノードを生成する手続きを示すフローチャートである。 FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for newly generating a control node.
図１５を参照して、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、接続関係表に基づいて、収容しきれていないノードがある場合（Ｓ１４００でＹ）、既に選択されている制御ノードにおいて、代表＋対外制御ノード、対外ノード以外で収容しているノードのうち、接続関係表において接続数が一番大きいものから順に、収容されていないノード数を確認する（Ｓ１４０２）。 Referring to FIG. 15, when there is a node that cannot be accommodated based on the connection relation table (Y in S <b> 1400), representative + external control node ABC-52 Among the nodes accommodated other than the external control node and the external node, the number of nodes not accommodated is checked in order from the largest number of connections in the connection relation table (S1402).
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、確認したノード数の大きいものを制御ノードとして選択し、該当するノードに通知にする（Ｓ１４０４）。 The representative + external control node ABC-52 selects the confirmed node having a large number as the control node, and notifies the corresponding node (S1404).
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、新たに追加された制御ノードで収容可能なノードであることを識別するためのマークを、該当するノードに付与する（Ｓ１４０６）。 The representative + external control node ABC-52 adds a mark for identifying the node that can be accommodated by the newly added control node to the corresponding node (S1406).
続いて、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、全てのノードが収容されていなければ（Ｓ１４０８でＮ）、処理をステップＳ１４０４に復帰させ、ステップＳ１４０４およびＳ１４０６の手順を繰り返す。 Subsequently, if all the nodes are not accommodated (N in S1408), the representative + external control node ABC-52 returns the process to step S1404 and repeats the procedures of steps S1404 and S1406.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、ステップＳ１４０８でＹであれば、処理を終了する。 If the representative + external control node ABC-52 is Y in step S1408, the process ends.
なお、図１４に示した接続関係表の例では、図１５の手続きにより、新たに追加される制御ノードは存在しない。 In the example of the connection relation table shown in FIG. 14, no control node is newly added by the procedure of FIG.
以上、説明したような手続により、代表（＋対外）制御ノードにより、ｉ）接続関係表が作成され、ｉｉ）接続関係表に基づいて、全ての端末が制御ノードに収容されるまで、制御ノードの選択が実行される。 Through the procedure described above, the representative (+ external) control node creates i) a connection relation table, and ii) until all terminals are accommodated in the control node based on the connection relation table. Is selected.
したがって、代表制御ノードがひとたび選択されると、以後は、基地局などの制御を受けることなく、自律的に、無線ネットワークシステム内に存在する全ての端末を全て収容するように、制御ノードの選択が実行されることになる。 Therefore, once the representative control node is selected, the control node is selected so that all terminals existing in the wireless network system can be accommodated autonomously without being controlled by the base station. Will be executed.
そして、このような制御ノードの選択が行われれば、分散した制御ノードの制御にしたがって、端末間通信が実現されるので、複数の端末が存在するエリアにおいて、無線的に制御されたネットワークで、ブロードキャストではなく、ユーザ情報についての端末間通信を実現することが可能である。 If such control node selection is performed, inter-terminal communication is realized according to the control of the distributed control node. Therefore, in an area where a plurality of terminals exist, in a wirelessly controlled network, It is possible to realize communication between terminals about user information instead of broadcasting.
また、このような制御ノードの選択と制御ノードによる通信制御を実行することにより、固定的な基地局による全体的な制御ではなく、端末から選出された複数の制御ノードを用いた分散的な制御により、無線リソースの効率的な利用を行うことが可能となる。 In addition, by performing such control node selection and communication control by the control node, distributed control using a plurality of control nodes selected from the terminal, rather than overall control by a fixed base station This makes it possible to efficiently use radio resources.
以下では、以上のようにして接続関係表が作成された無線ネットワークに、端末が追加されたり、端末が移動して、ネットワークからはずれる場合の処理について説明する。
（端末の追加手続：単純な端末の追加）
図１６は、新たに端末ＣＤ−１５が追加される場合の手続きを説明するためのシーケンス図である。
In the following, processing when a terminal is added to the wireless network for which the connection relation table has been created as described above, or the terminal moves and moves off the network will be described.
(Terminal addition procedure: Simple terminal addition)
FIG. 16 is a sequence diagram for explaining a procedure when a terminal CD-15 is newly added.
図１７は、端末ＣＤ−１５が追加された場合の接続関係表を示す概念図である。 FIG. 17 is a conceptual diagram showing a connection relation table when the terminal CD-15 is added.
図１６、図１７では、単純に端末が追加される場合であって、この追加された端末は、制御ノードとはならないときの処理を説明する。 In FIG. 16 and FIG. 17, a process when a terminal is simply added and this added terminal does not become a control node will be described.
図１６を参照して、まず、新たにネットワークに参加しようとする端末ＣＤ−１５は、制御ノード探索要求をブロードキャストする（手順ＳＣ１１）。 Referring to FIG. 16, first, terminal CD-15 that intends to newly join the network broadcasts a control node search request (procedure SC11).
続いて、ブローキャスト範囲内にいる非制御ノードが応答する(非制御ノード応答)（手順ＳＣ１２）。これにより、端末ＣＤ−１５は、自身から接続可能な端末を把握することができる。 Subsequently, the non-control node within the broadcast range responds (non-control node response) (procedure SC12). Thereby, terminal CD-15 can grasp | ascertain the terminal which can be connected from self.
次に、ブローキャスト範囲内にいる制御ノードが応答し、端末ＣＤ−１５を収容する旨を端末ＣＤ−１５に通知する(制御ノード応答)（手順ＳＣ１３）。 Next, the control node within the broadcast range responds and notifies the terminal CD-15 that the terminal CD-15 is accommodated (control node response) (procedure SC13).
具体的には、この場合、端末ＣＤ−１１が範囲内に存在する制御ノード#3であるため、端末ＣＤ−１５応答し、端末ＣＤ−１５の収容を行う。 Specifically, in this case, since the terminal CD-11 is the control node # 3 existing within the range, the terminal CD-15 is responded and the terminal CD-15 is accommodated.
端末ＣＤ−１５は、制御ノードである端末ＣＤ−１１に対して、自身が接続可能なノードの情報の通知を行う(接続可能リスト通知) （手順ＳＣ１３）。 The terminal CD-15 notifies the terminal CD-11, which is the control node, of information of nodes to which the terminal CD-15 can connect (connection list notification) (procedure SC13).
制御ノードである端末ＣＤ−１１は、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２に対して、端末ＣＤ−１５を収容したことを通知する(端末収容通知)（手順ＳＣ１４）。 The terminal CD-11 that is the control node notifies the representative + external control node ABC-52 that the terminal CD-15 has been accommodated (terminal accommodation notification) (procedure SC14).
以上により、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、図１７のように、接続関係表を更新する。 As described above, the representative + external control node ABC-52 updates the connection relation table as shown in FIG.
すなわち、新たに追加された端末ＣＤ−１５は、制御ノードＣＤ−１１に収容され、かつ、端末ＣＤ−１３，ＣＤ−１４，Ｄ−２４と接続可能であることが、接続関係表に書きこまれる。
（端末の追加手続：制御ノードとなる端末の追加）
図１８は、新たに端末ＣＤ−１６が追加される場合の手続きを説明するためのシーケンス図である。
That is, it is written in the connection relation table that the newly added terminal CD-15 is accommodated in the control node CD-11 and can be connected to the terminals CD-13, CD-14, and D-24. It is.
(Terminal addition procedure: Addition of a terminal as a control node)
FIG. 18 is a sequence diagram for explaining a procedure when a terminal CD-16 is newly added.
図１９は、端末ＣＤ−１６が追加された場合の接続関係表を示す概念図である。 FIG. 19 is a conceptual diagram showing a connection relation table when a terminal CD-16 is added.
図１８、図１９では、追加された端末ＣＤ−１６が追加された場合であって、この追加された端末が、制御ノードとなるときの処理を説明する。 18 and 19, the process when the added terminal CD-16 is added and this added terminal becomes the control node will be described.
まず、端末ＣＤ−１６は、制御ノード探索要求をブロードキャストする（手順ＳＣ２１）。 First, terminal CD-16 broadcasts a control node search request (procedure SC21).
これに応じて、ブロードキャスト範囲内にいる非制御ノード（端末ＣＤ−１０およびＤ−２４）が応答する(非制御ノード応答)（手順ＳＣ２２）。これにより、端末ＣＤ−１６は、自身からの接続可能な端末を把握する。 In response to this, the non-control nodes (terminals CD-10 and D-24) within the broadcast range respond (non-control node response) (procedure SC22). Thereby, terminal CD-16 grasps | ascertains the terminal which can be connected from self.
このブロードキャスト範囲には、制御ノードがいないため、一定時間経過後（たとえば、１０秒後）でも、制御ノード応答は返答されない。このため、端末ＣＤ−１６は、手順ＳＣ２２で返答があった端末（端末ＣＤ−１０およびＤ−２４）に対し、制御ノード生成要求を送信する（手順ＳＣ２３）。 Since there is no control node in this broadcast range, no control node response is returned even after a certain time has elapsed (for example, after 10 seconds). Therefore, the terminal CD-16 transmits a control node generation request to the terminals (terminals CD-10 and D-24) that have responded in step SC22 (step SC23).
制御ノード生成要求を受けた端末は、自分が収容されている制御ノード (端末ＣＤ−６およびＣＤ−１１)経由で、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２に対して、制御ノード移行要求を送信する（手順ＳＣ２４）。 The terminal that has received the control node generation request transmits a control node transition request to the representative + external control node ABC-52 via the control node (terminals CD-6 and CD-11) in which the terminal is accommodated. (Procedure SC24).
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、制御ノード移行要求を送信した端末（端末ＣＤ−１０およびＤ−２４）について、接続数や対応する周波数等の条件から、新たな制御ノードを決定する。この場合、端末ＣＤ−１０が選択されたとする。代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、図１９に示すように、接続関係表を端末ＣＤ−１０が制御ノード＃４となるように更新する。 The representative + external control node ABC-52 determines a new control node for the terminals (terminals CD-10 and D-24) that transmitted the control node shift request from conditions such as the number of connections and the corresponding frequency. In this case, it is assumed that the terminal CD-10 is selected. The representative + external control node ABC-52 updates the connection relation table so that the terminal CD-10 becomes the control node # 4 as shown in FIG.
端末ＣＤ−１０は、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２から、制御ノード＃１の端末ＣＤ−６経由で、制御ノード移行決定通知を受け取り、以後、制御ノードとして機能する（手順ＳＣ２５）。 The terminal CD-10 receives the control node transition determination notification from the representative + external control node ABC-52 via the terminal CD-6 of the control node # 1, and thereafter functions as a control node (procedure SC25).
端末ＣＤ−１０は、制御ノード応答を端末ＣＤ−１６に送信して、端末収容を行う。これにより、端末ＣＤ−１６は、自身の制御ノードとして端末ＣＤ−１０を登録する。また、端末ＣＤ−１６は、端末ＣＤ−１０に対して、接続可能リスト通知を行い、自身から通信可能な端末リストを通知する（手順ＳＣ２６）。 The terminal CD-10 transmits a control node response to the terminal CD-16 and performs terminal accommodation. As a result, the terminal CD-16 registers the terminal CD-10 as its own control node. Also, the terminal CD-16 notifies the terminal CD-10 of a connectable list and notifies the terminal list that can be communicated from itself (procedure SC26).
端末ＣＤ−１０は、端末ＣＤ−６経由で、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２に対して、端末ＣＤ−１６を収容したことを通知する(端末収容通知)（手順ＳＣ２７）。 The terminal CD-10 notifies the representative + external control node ABC-52 that the terminal CD-16 has been accommodated via the terminal CD-6 (terminal accommodation notification) (procedure SC27).
ここで、端末収容通知には、接続可能リストの情報が含まれる。 Here, the terminal accommodation notification includes information on the connectable list.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、端末収容通知に応じて、図１９のように接続関係表を更新する。 The representative + external control node ABC-52 updates the connection relation table as shown in FIG. 19 in response to the terminal accommodation notification.
すなわち、端末ＣＤ−１６については、接続可能な端末として、端末ＣＤ−１０および端末Ｄ−２４
（制御ノード移動）
図２０は、制御ノードが移動する場合に、制御ノードを他のノードに移動するシーケンスを説明する図である。
That is, for the terminal CD-16, as the connectable terminals, the terminal CD-10 and the terminal D-24 are connected.
(Control node movement)
FIG. 20 is a diagram illustrating a sequence for moving a control node to another node when the control node moves.
図２０では、制御ノード＃４（端末ＣＤ−１０）が移動するとしている。 In FIG. 20, it is assumed that the control node # 4 (terminal CD-10) moves.
図２１は、図２０の処理が終了した後の接続関係表を示す概念図である。 FIG. 21 is a conceptual diagram showing a connection relationship table after the processing of FIG. 20 is completed.
図２０を参照して、制御ノード＃４（端末ＣＤ−１０）は、自身が現在の位置から移動することにより制御ノードとして機能できなくなる場合、制御ノード移動要求を、自身が収容されている制御ノード＃１（端末ＣＤ−６）経由で、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２に送信する（手順ＳＣ３１）。 Referring to FIG. 20, when control node # 4 (terminal CD-10) becomes unable to function as a control node due to movement from the current position, control node # 4 (terminal CD-10) receives a control node movement request from The data is transmitted to the representative + external control node ABC-52 via the node # 1 (terminal CD-6) (procedure SC31).
続いて、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、接続関係表から、たとえば、以下の条件を考慮し、新しい制御ノードを決定する。なお、条件については記載したもの以外を考慮することも可能で、特にこれらに限定するものではない。 Subsequently, the representative + external control node ABC-52 determines a new control node from the connection relation table in consideration of the following conditions, for example. Note that conditions other than those described can be considered, and the conditions are not particularly limited.
条件１：移動する制御ノードが現在収容する端末のうちで、移動する制御ノード以外の他の制御ノードが収容していない端末と接続している端末がある場合、それを優先する。(この場合、CD-16はD-24しか収容していないので、優先される)
条件２：端末接続数が多いもの
条件３：対応周波数が多いもの
以下、条件１〜３の順序の優先度で、これらを満たす端末を選択したとする。ここでは、条件１について、端末ＣＤ−１６は、他の制御ノードが収容しておらず、かつ、端末Ｄ−２４のみが、この端末ＣＤ−１６と１ホップで接続しているので、優先される。結果として、代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、新たな制御ノードとして、端末Ｄ−２４を選出する。
Condition 1: Among the terminals currently accommodated by the moving control node, if there is a terminal connected to a terminal not accommodated by another control node other than the moving control node, priority is given to it. (In this case, CD-16 has priority only because it only houses D-24)
Condition 2: A terminal having a large number of terminal connections Condition 3: A terminal having a large number of supported frequencies Hereinafter, it is assumed that a terminal satisfying these conditions is selected according to the priorities of the conditions 1 to 3. Here, with respect to condition 1, the terminal CD-16 is not accommodated by other control nodes, and only the terminal D-24 is connected to this terminal CD-16 in one hop, so that priority is given. The As a result, the representative + external control node ABC-52 selects the terminal D-24 as a new control node.
代表＋対外制御ノードＡＢＣ−５２は、これまでの制御ノード(端末ＣＤ−１０)へ制御ノード移動完了通知を、制御ノード＃１（端末ＣＤ−６）経由で送信し（手順ＳＣ３２）、新しい制御ノード(端末Ｄ−２４)へ制御ノード移動先通知を、制御ノード＃３(端末ＣＤ１１)経由で送信する（手順ＳＣ３３）。 The representative + external control node ABC-52 transmits a control node movement completion notification to the control node (terminal CD-10) so far via the control node # 1 (terminal CD-6) (procedure SC32), and performs a new control. A control node movement destination notification is transmitted to the node (terminal D-24) via the control node # 3 (terminal CD11) (procedure SC33).
なお、端末ＣＤ−１０は、制御ノード移動完了後、単なる端末となる。当面、もともと収容されていた制御ノード＃１（端末ＣＤ−６）に収容される。 Note that the terminal CD-10 becomes a mere terminal after the movement of the control node is completed. For the time being, it is accommodated in the control node # 1 (terminal CD-6) that was originally accommodated.
ただし、端末ＣＤ−１０は、移動距離がさらに大きくなり通信ができなくなった場合に、再度、この無線ネットワークに参加するときには、図１６または図１８で説明した手順で新たに制御ノードへの収容を決定するものとする。 However, if the terminal CD-10 joins this wireless network again when the moving distance becomes larger and communication becomes impossible, the terminal CD-10 newly accommodates in the control node according to the procedure described in FIG. 16 or FIG. Shall be determined.
このような構成により、制御ノードは、端末が追加や移動することを考慮して、ハンドオーバを行うことができる。 With such a configuration, the control node can perform handover in consideration of addition or movement of a terminal.
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。 Embodiment disclosed this time is an illustration of the structure for implementing this invention concretely, Comprising: The technical scope of this invention is not restrict | limited. The technical scope of the present invention is shown not by the description of the embodiment but by the scope of the claims, and includes modifications within the wording and equivalent meanings of the scope of the claims. Is intended.
２ａ〜２ｃ 拠点領域、１０．１〜１０．ｎ 端末、１００ アンテナ、１１０ 無線送受信部、１１０．１〜１１０．ｎ 送受信機、２００ 制御メッセージ送受信部、３００ 網内端末情報管理部、４００ 自端末情報管理部、５００ ユーザデータ送受信部。 2a-2c Base region, 10.1-10. n terminal, 100 antenna, 110 wireless transceiver, 110.1 to 110. n transceiver, 200 control message transmission / reception unit, 300 in-network terminal information management unit, 400 own terminal information management unit, 500 user data transmission / reception unit
Claims (10)
外部網と接続する基地局と、
前記基地局と通信可能な基地局セルの内外に存在する複数の端末とを備え、
前記複数の端末は、
前記基地局セル内で、前記外部網と接続可能であって前記外部網との接続のための中継点として機能することが可能な対外接続端末群と、
前記基地局セル外の複数のセル外端末群とを含み、
前記複数の端末のうちの第１の端末は、
ｉ）ブロードキャストにより前記基地局セル内で前記外部網との通信接続を有する対外接続端末を探索するステップと、
ｉｉ）前記第１の端末の制御の下で、前記第１の端末および前記対外接続端末がブロードキャストをマルチホップで繰り返すことで、前記第１の端末および前記対外接続端末とマルチホップ通信可能な範囲の複数の第２の端末に接続要求を順次送信し、前記接続要求に応答して返信される接続応答をマルチホップ通信により前記第１の端末が収集して接続関係表を生成するステップと、
ｉｉｉ）前記接続関係表に基づいて、前記第２の端末のうちで前記第１の端末および前記対外接続端末と所定数以内のホップで接続する端末を制御ノードとして指定するステップと、を実行し、
前記制御ノードが、前記第１の端末および前記第２の端末との制御メッセージのやりとりおよび経路制御を行うことで、前記複数の端末間の通信を実行する、無線ネットワークシステム。 A wireless network system,
A base station connected to an external network;
A plurality of terminals existing inside and outside a base station cell capable of communicating with the base station,
The plurality of terminals are:
In the base station cell, an external connection terminal group that can be connected to the external network and can function as a relay point for connection to the external network;
A plurality of out-cell terminal groups outside the base station cell,
The first terminal of the plurality of terminals is
i) searching for an externally connected terminal having a communication connection with the external network in the base station cell by broadcasting;
ii) The range in which the first terminal and the external connection terminal can perform multi-hop communication with the first terminal and the external connection terminal by repeating the broadcast in multiple hops under the control of the first terminal Sequentially transmitting connection requests to the plurality of second terminals, collecting connection responses returned in response to the connection requests by multi-hop communication, and generating a connection relation table;
and iii) designating, as a control node, a terminal connected to the first terminal and the external connection terminal within a predetermined number of hops among the second terminals based on the connection relation table. ,
A wireless network system in which the control node performs communication between the plurality of terminals by exchanging control messages with the first terminal and the second terminal and performing path control.
前記接続応答は、前記複数の第３の端末の各々から自身が所定数以内のホップで通信可能な端末に関する通信可能端末情報を含む、請求項１記載の無線ネットワークシステム。 The connection request includes information that can identify the transmission source node,
The wireless network system according to claim 1, wherein the connection response includes communicable terminal information related to a terminal that can communicate with each of the plurality of third terminals within a predetermined number of hops.
前記第１の端末と所定数以内のホップで接続する前記第２の端末について、接続する他の端末の数が多い順に、前記制御ノードとしての指定を実行する、請求項１記載の無線ネットワークシステム。 In the step of designating the first terminal as the control node based on the connection relation table,
The wireless network system according to claim 1, wherein the second terminal connected to the first terminal with a predetermined number of hops is designated as the control node in descending order of the number of other terminals to be connected. .
さらに、前記対外接続端末と所定数以内のホップで接続する前記第２の端末について、接続する他の端末の数が多い順に、前記制御ノードとしての指定を実行する、請求項４記載の無線ネットワークシステム。 In the step of designating the first terminal as the control node based on the connection relation table,
5. The wireless network according to claim 4, wherein the second terminal connected to the external connection terminal with a predetermined number of hops is designated as the control node in descending order of the number of other terminals to be connected. system.
さらに、前記接続関係表において、これまでに指定した制御ノードでは収容されていない前記第２の端末がある場合、すでに指定された制御ノードと所定数以内のホップで接続する前記第２の端末について、接続する他の第２の端末の数が多い順に、前記制御ノードとしての指定を、全ての前記第２の端末が制御ノードに収容されるまで実行する、請求項５記載の無線ネットワークシステム。 In the step of designating the first terminal as the control node based on the connection relation table,
Further, in the connection relation table, when there is the second terminal that is not accommodated in the control node designated so far, the second terminal that is connected to the designated control node with a predetermined number of hops. The wireless network system according to claim 5, wherein designation as the control node is executed in descending order of the number of other second terminals to be connected until all of the second terminals are accommodated in the control nodes.
前記応答を返した前記制御ノードに指定されている第２の端末は、前記新たな第２の端末が、前記制御ノード探索要求に対する応答として取得した前記新たな第２の端末に接続可能な端末についての接続可能リストと、前記新たな第２の端末を自ノードが収容するとの情報を前記第１の端末に通知し、
前記第１の端末は、前記接続可能リストに応じて、前記接続関係表を更新する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線ネットワークシステム。 When a new second terminal is added to the wireless network system, the second terminal designated as the control node that has received the control node search request broadcast from the new second terminal, and The other second terminal returns a response to the new second terminal,
The second terminal designated as the control node that has returned the response is a terminal that can be connected to the new second terminal acquired by the new second terminal as a response to the control node search request. To the first terminal, and the information that the own node accommodates the new second terminal,
The wireless network system according to claim 1, wherein the first terminal updates the connection relation table according to the connectable list.
前記制御ノード生成要求を受信した前記第２の端末は、自身の収容される制御ノードを経由して、前記第２の端末に対して、制御ノード移行要求を送信し、
前記制御ノード移行要求を受信した前記第１の端末は、前記新たな第２の端末を収容するように新たな制御ノードを決定して、決定された前記新たな制御ノードに対して、制御ノード移行決定通知を送信し、
前記制御ノード移行決定通知を受信した第２の端末が、前記新たな第２の端末に制御ノードとしての応答を送信する、請求項７記載の無線ネットワークシステム。 When there is no response from the second terminal designated as the control node to the control node search request, the new second terminal controls the second terminal that has responded. Send a node generation request,
The second terminal that has received the control node generation request transmits a control node transition request to the second terminal via the control node accommodated therein,
The first terminal that has received the control node transition request determines a new control node so as to accommodate the new second terminal, and controls the determined new control node with respect to the determined new control node. Send a transition decision notification,
The radio network system according to claim 7, wherein the second terminal that has received the control node transition determination notification transmits a response as a control node to the new second terminal.
前記第１の端末は、前記接続関係表に基づいて、新たな制御ノードを選択して、前記移動する制御ノードおよび前記新たな制御ノードに対して、制御ノードが移動する通知を送信する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線ネットワークシステム。 When the second terminal designated as the control node leaves the control node by movement, the control node transmits a control node movement request to the first terminal;
The first terminal selects a new control node based on the connection relation table, and transmits a notification that the control node moves to the moving control node and the new control node. Item 9. The wireless network system according to any one of Items 1 to 8.
前記複数の端末は、
前記基地局セル内で、前記外部網と接続可能であって前記外部網との接続のための中継点として機能することが可能な対外接続端末群と、
前記基地局セル外の複数のセル外端末群とを含み、
前記複数の端末のうちの第１の端末が、ブロードキャストにより前記基地局セル内で前記外部網との通信接続を有する対外接続端末を探索するステップと、
前記第１の端末の制御の下で、前記第１の端末および前記対外接続端末がブロードキャストをマルチホップで繰り返すことで、前記第１の端末および前記対外接続端末とマルチホップ通信可能な範囲の複数の第２の端末に接続要求を順次送信し、前記接続要求に応答して返信される接続応答をマルチホップ通信により前記第１の端末が収集して接続関係表を生成するステップと、
前記第１の端末が、前記接続関係表に基づいて、前記第２の端末のうちで前記第１の端末および前記対外接続端末と所定数以内のホップで接続する端末を制御ノードとして指定するステップと、
前記制御ノードが、前記第１の端末および前記第２の端末との制御メッセージのやりとりおよび経路制御を行うことで、前記複数の端末間の通信を実行するステップとを備える、通信方法。 A wireless network system communication method comprising a base station connected to an external network and a plurality of terminals existing inside and outside a base station cell capable of communicating with the base station,
The plurality of terminals are:
In the base station cell, an external connection terminal group that can be connected to the external network and can function as a relay point for connection to the external network;
A plurality of out-cell terminal groups outside the base station cell,
A first terminal of the plurality of terminals searching for an external connection terminal having a communication connection with the external network in the base station cell by broadcast;
Under the control of the first terminal, the first terminal and the external connection terminal repeat broadcasting in multiple hops, so that a plurality of possible ranges of multihop communication with the first terminal and the external connection terminal are possible. Sequentially transmitting connection requests to the second terminal, and collecting connection responses returned in response to the connection request by multi-hop communication and generating a connection relation table;
The first terminal designates, as a control node, a terminal that is connected to the first terminal and the external connection terminal within a predetermined number of hops among the second terminals based on the connection relation table. When,
The control node comprises a step of executing communication between the plurality of terminals by exchanging control messages with the first terminal and the second terminal and performing path control.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015203361A JP2017076882A (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Wireless network system and wireless network communication method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015203361A JP2017076882A (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Wireless network system and wireless network communication method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017076882A true JP2017076882A (en) | 2017-04-20 |
Family
ID=58549595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015203361A Pending JP2017076882A (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Wireless network system and wireless network communication method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017076882A (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003188887A (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Japan Radio Co Ltd | Multi-hop radio routing method |
| JP2009296435A (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | Wireless communication connection control method |
| WO2014057709A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-04-17 | 三菱電機株式会社 | Data distribution system, distribution device, terminal device, and data distribution method |
| JP2014236507A (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | ▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司 | Method of establishing sacm (smart architecture cell mesh) network |
-
2015
- 2015-10-15 JP JP2015203361A patent/JP2017076882A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003188887A (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Japan Radio Co Ltd | Multi-hop radio routing method |
| JP2009296435A (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | Wireless communication connection control method |
| WO2014057709A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-04-17 | 三菱電機株式会社 | Data distribution system, distribution device, terminal device, and data distribution method |
| JP2014236507A (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | ▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司 | Method of establishing sacm (smart architecture cell mesh) network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102535139B1 (en) | Method and apparatus for performing communication in a wireless communication system | |
| Casetti et al. | Content-centric routing in Wi-Fi direct multi-group networks | |
| EP3011796B1 (en) | Contention-based integration of device to device (d2d) networks with wireless infrastructure | |
| CN113098726B (en) | Network slicing method, device and storage medium | |
| CN109417695A (en) | A kind of communication path conversion method and equipment | |
| CN104980991B (en) | Communication device and method for network signal | |
| US20170164264A1 (en) | Communication control method and mobile terminal | |
| Casetti et al. | Data connectivity and smart group formation in Wi-Fi direct multi-group networks | |
| WO2015090057A1 (en) | Method and device for transmitting and receiving routing information and routing information processing system | |
| EP1639753A1 (en) | Mobile ad hoc network system and operating method thereof | |
| CN108702638A (en) | Unmanned vehicle UAV capability information transfers method, apparatus and system | |
| JP6269507B2 (en) | Wireless communication device, communication system, control method and program for wireless communication device | |
| JP6199162B2 (en) | Wireless communication system | |
| KR20120054469A (en) | Wireless communication method and system | |
| CN104254145A (en) | WLAN (wireless local area network) based direct-communication establishment method and device | |
| EP3298826A1 (en) | Connectivity management mechanism for multi-hop capillary networks | |
| JP2005123781A (en) | Radio communication system, radio communication apparatus and method, radio communication managing apparatus and method, and computer program | |
| CN113259864A (en) | Narrow-band communication method, interphone, equipment, storage medium and ad hoc network system | |
| Zhang et al. | BLE mesh: A practical mesh networking development framework for public safety communications | |
| JP6409168B2 (en) | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD, AND COMMUNICATION DEVICE | |
| US20130059611A1 (en) | Wireless communication system, communication control method, mobility management apparatus, mobile terminal and base station | |
| Ahmed et al. | Wireless Mesh Network | |
| Pan et al. | Efficient data dissemination for Wi-Fi peer-to-peer networks by unicasting among Wi-Fi P2P groups | |
| JP2017076882A (en) | Wireless network system and wireless network communication method | |
| WO2022233204A1 (en) | D2d network topology control method, network device, and storage medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181010 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190625 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191224 |