JP2002186006A - 移動体端末探索方法および網内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体通信において、位置登録サーバを要さ
ず、位置情報を常に最新とし、Single point of failur
eをなくし、探索トラヒックを削減し、ソートおよび検
索負荷を軽減し、探索遅延を減らす。 【解決手段】 移動体通信において、網内装置は、隣接
網内装置および収容端末から送られてきた探索要求をバ
ッファリング、ソートし、探索対象の移動体端末が自身
が収容している移動体端末か否かを検索し、自身が収容
している移動体端末のときには当該移動体端末の識別子
と自身の識別子とを探索要求元の移動体端末が収容され
ている網内装置に通知し、ソートした探索要求を、移動
体通信網上に構築した全域木を元に少なくとも一台の隣
接する網内装置に転送するか、全域木を分割した部分木
の少なくとも一台の網内装置に転送する（この転送は検
索前もしくは検索後に行う）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各々の移動体端末の
位置情報を管理する位置登録サーバを設けない移動体通
信網に利用する。本発明は全網内装置を探索することに
より移動体端末が収容されている網内装置を知る技術に
関する。本明細書で探索とは、移動体端末が収容されて
いる網内装置を探すことをいう。

【０００２】

【従来の技術】基地局が移動体端末を収容し、移動体端
末に代わり移動体端末までの経路を確立する移動体通信
網では、任意の二つの基地局間で直接あるいは間接的に
相互通信が可能である移動体通信網があり、網内に一つ
もしくは少数の位置登録サーバを設け、各々の移動体端
末は常に位置登録サーバに自己が収容されている基地局
を通知しておき、移動体端末と通信する際には、位置登
録サーバに当該移動体端末を収容している基地局を問い
合わせ、当該移動体端末までの経路を確立する。

【０００３】あるいは、任意の二つの基地局間で直接あ
るいは間接的に相互通信が可能である移動体通信網があ
り、網内に位置登録サーバを設けずに、通信要求が発生
する度に通信要求パケットを移動体通信網に対しフラッ
ディングさせ、全ての基地局に対し当該移動体端末を収
容しているかを問い合わせ、当該移動体端末までの経路
を確立する。

【０００４】後者では、バッファリングおよびソートを
各々の基地局が行うことはあっても、各々の基地局の処
理結果を有機的に結びつけることはしていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の移動
体端末探索法では、前者は、位置登録サーバが一台しか
ないときには、そのサーバが故障してしまうと他の全て
の機器が動作していても全く通信ができなくなってしま
う事態になり得る（これを“single point of failur
e”という）、最新の移動体端末の位置を把握するため
に、位置情報の更新を頻繁に行なわねばならない（トラ
ヒックの増大）、位置登録サーバは大量の問い合わせに
応答しなければならないため、高負荷に耐え得る構造で
なければならない（網内装置負荷の増大）、等の欠点が
ある。

【０００６】後者は、大規模移動体通信網において用い
られる際には、移動体端末数の多さと移動性の高さのた
め、経路確立要求が発生する頻度が非常に高くなり、移
動体通信網の通信帯域が多数の制御パケット（探索要
求）に圧迫されてしまう（トラヒックの増大）、基地局
は多数の探索要求に対し、逐一、収容端末表を検索しな
ければならないため、検索負荷が大きくなる（網内装置
負荷の増大）、等の欠点がある。

【０００７】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、高負荷に耐え得る構造を持たなければならな
い位置登録サーバを要さず、Single point of failure
をなくし、位置情報を常に最新のものとすることができ
る移動体端末探索方法および網内装置および移動体通信
網を提供することを目的とする。本発明は、探索トラヒ
ックを削減することができ、網内装置のソート負荷およ
び検索負荷を軽減することができる移動体端末探索方法
および網内装置および移動体通信網を提供することを目
的とする。本発明は、探索要求が全網内装置に転送され
るまでに通過する辺数を減らすことができ、探索遅延を
減らすことができる移動体端末探索方法および網内装置
および移動体通信網を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の概念を図１３を
参照して具体的に詳述する。図１３は本発明の概念を説
明するための図である。例えば、ある通信プロトコルの
アドレス体系（Ａとする）のネットワークアドレス（Ａ
−１、Ａ−２、…とする）を持つ網内装置群があり、任
意の２台間で直接あるいは間接に相互通信が可能である
基幹網が構成されており、基幹網には、その網内装置群
を節とする全域木が構築されており、その全域木のトポ
ロジ情報は、各々の網内装置もしくはある網内装置や網
内装置以外のトポロジ管理装置が保持している。

【０００９】全域木とは、全ての納内装置から構成され
る木構造であり、全域木に沿って探索要求を転送する
と、探索要求は全域木上の同じ経路を二回以上通ること
なく当該移動体端末が発見されるまで全ての網内装置に
送り届けられる。

【００１０】識別子として、通信プロトコルのアドレス
体系（Ｍとする）のネットワークアドレス（Ｍ−１、Ｍ
−２、…とする）を持つ移動体端末が、網内装置の少な
くとも一台と通信可能であるとする。ここで、アドレス
体系ＡとＭは同一であっても異なっていてもよい。

【００１１】網内装置Ａ−１は、移動体端末Ｍ−１、Ｍ
−２を収容し、自己およびＭ−１、Ｍ−２から発生した
探索要求集合Ｒ−１および隣接網内装置Ａ−２、Ａ−３
から受信した探索要求集合Ｒ−２、Ｒ−３をバッファリ
ングしている。網内装置ａから発せられた移動体端末ｂ
の探索要求を、ａ→ｂと表すことにする。

【００１２】探索要求集合は複数の探索要求からなる集
合であり、例えば、Ｒ−２は、探索要求Ａ−２→Ｍ−
１、Ａ−４→Ｍ−３を含んでいるとする。Ａ−１は、前
のトリガ発生後に受信した探索要求数がある数を超えた
場合、もしくは前のトリガ発生からある時間経過した場
合等にソート開始のトリガをかけ、送信（発生）元別に
分けられている探索要求集合Ｒ−１、Ｒ−２、Ｒ−３を
二つにコピーし、片方はそのまま保存しておき、もう片
方はＲ−１、Ｒ−２、Ｒ−３を一つにまとめる。ただ
し、複数の全域木を用いない場合には、自己から発生し
た探索要求集合を保存する必要はない。

【００１３】この際、一つにまとめた探索要求集合につ
いては、移動体端末を探索する際の負荷を軽減するため
に、探索先移動体端末の識別子にしたがいソート、もし
くはインデックス付け等を行ない、また、探索先が重複
している探索要求については、探索元を連ねて記述する
ことにより、ひとつの探索要求にまとめてもよい。

【００１４】まとめた探索要求集合から自己が収容する
移動体端末を検索し、ここでは収容移動体端末Ｍ−１
が、探索要求Ａ−２→Ｍ−１に記載されていることを発
見し、探索元であるＡ−２に自己（Ａ−１）がＭ−１を
収容していることを通知し、まとめた探索要求集合か
ら、探索先が発見されたＡ−２からＭ−１への探索要求
を取り除き、隣接網内装置であるＡ−２、Ａ−３に、重
複を防ぐために発見済探索要求を取り除かれた探索要求
集合から当該網内装置から送られて来た探索要求集合を
差し引いて転送する。例えば、Ａ−２、Ａ−３には、
（Ｒ−１）＋（Ｒ−２）＋（Ｒ−３）−（Ａ−２→Ｍ−
１）−（Ｒ−２）が転送される。ここで、探索要求集合
の送信元であるＡ−１ではなく、送信先であるＡ−２、
Ａ−３が重複探索要求の削除を行なってもよい。この探
索要求集合は上述の手順により検索しやすくソートある
いはインデックス付けなどがなされていてもよい。

【００１５】各々の網内装置が以上の動作を繰り返すこ
とにより、移動体端末の探索要求を発した網内装置は、
探索対象の移動体端末を収容する網内装置からの通知を
受け、探索対象の移動体端末を収容する網内装置を知る
ことが可能となる。

【００１６】また、図１４は全域木を部分木に分割する
様子を説明するための図であるが、図１４に示すよう
に、ある通信プロトコルアドレス体系（Ａとする）のネ
ットワークアドレス（Ａ−１、Ａ−２、…、Ａ−２００
とする）を持つ網内装置群で構成される全域木を、Ａ−
１、…、Ａ−１００からなる部分木１と、Ａ−１０１、
…、Ａ−２００からなる部分木２の二つの部分木に分割
し、各々の部分木においては、任意の２台間で直接ある
いは間接に相互通信が可能であり、また、各々の部分木
上の少なくとも一台の網内装置は、異なる部分木上の少
なくとも一台の網内装置と直接あるいは間接に相互通信
が可能であり、識別子として、通信プロトコルのアドレ
ス体系（Ｍとする）のネットワークアドレス（Ｍ−１、
Ｍ−２、…とする）を持つ移動体端末が、任意の部分木
に属する網内装置の少なくとも一台と通信可能であると
する。ここで、アドレス体系ＡとＭは、同一であっても
異なっていてもよい。

【００１７】上述のように全域木を分割した場合におい
て、検索済探索要求集合を転送する際に、網内装置Ａ−
１は、自己が属する部分木１に属する網内装置Ａ−２、
Ａ−３には、全域木を分割していない場合には、図１３
により説明したように、重複を省いた探索要求集合を転
送し、自己が属さない部分木１に属する網内装置Ａ−１
０１には、自己から発生した探索要求集合Ｒ−１を転送
する。自己の属さない部分木へ転送する探索要求集合を
作成する部分および作成した探索要求集合を転送する部
分以外は、図１３により説明したものと同様である。

【００１８】これにより、高負荷に耐え得る構造を持た
なければならない位置登録サーバを要さず、Single poi
nt of failureをなくし、位置情報を常に最新のものと
することができる。さらに、探索トラヒックを削減する
ことができ、網内装置のソート負荷および検索負荷を軽
減することができる。また、探索要求が全網内装置に転
送されるまでに通過する辺数を減らすことができ、探索
遅延を減らすことができる。

【００１９】すなわち、本発明の第一の観点は、複数の
移動体端末をそれぞれ収容する複数の網内装置がネット
ワークに接続され、この網内装置もしくは前記移動体端
末が発した他の移動体端末に対する探索要求にもとづき
探索要求元の移動体端末が収容されている網内装置を出
発点とし、探索対象の移動体端末が収容されている網内
装置を全ての網内装置から構成される木構造である全域
木あるいはこの全域木を複数に分割した部分木をもとに
網内装置を経由して探索する移動体端末探索方法であ
る。

【００２０】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記網内装置は、自身が収容している移動体端末からの探
索要求と前記全域木あるいは前記部分木をもとに他の網
内装置から送られてきた探索要求とを探索要求元および
探索要求の受信時刻ごとにバッファに記録し、このバッ
ファ内容を探索対象の移動体端末の識別子にしたがいソ
ートし、自身が収容している移動体端末のテーブルを参
照して当該探索対象の移動体端末が自身が収容している
移動体端末か否かを検索し、自身が収容している移動体
端末のときには当該移動体端末の識別子とその網内装置
の識別子とを探索要求元の移動体端末が収容されている
網内装置に通知するとともに前記バッファの内容からこ
の通知した探索要求を削除して削除後の当該バッファ内
の探索要求を前記全域木をもとに少なくとも一台の隣接
する網内装置に転送する、あるいは、複数の前記部分木
をもとに各部分木上の少なくとも一台の隣接する網内装
置にそれぞれ転送するところにある。

【００２１】このように、探索対象の移動体端末が自身
が収容している移動体端末か否かを検索し、自身が収容
している移動体端末のときには探索要求元に通知を行
い、前記バッファの内容からこの通知した探索要求を削
除して削除後の当該バッファ内の探索要求を転送するこ
とにより、自身が収容している既に発見済となった移動
体端末の探索要求を削除でき、トラヒックを削減するこ
とができる利点を有する。

【００２２】しかし、その一方で、このように検索およ
び通知を行ってから転送を行うのでは、探索遅延が大き
くなることが懸念される。これを改善するための方法と
しては、前記網内装置は、自身が収容している移動体端
末からの探索要求と前記全域木あるいは前記部分木をも
とに他の網内装置から送られてきた探索要求とを探索要
求元および探索要求の受信時刻ごとにバッファに記録
し、このバッファ内容を探索対象の移動体端末の識別子
にしたがいソートし、当該バッファ内の探索要求を前記
全域木をもとに少なくとも一台の隣接する網内装置に転
送し、あるいは、複数の前記部分木をもとに各部分木上
の少なくとも一台の隣接する網内装置にそれぞれ転送
し、自身が収容している移動体端末のテーブルを参照し
て当該探索対象の移動体端末が自身が収容している移動
体端末か否かを検索し、自身が収容している移動体端末
のときには当該移動体端末の識別子とその網内装置の識
別子とを探索要求元の移動体端末が収容されている網内
装置に通知することもできる。

【００２３】これにより、検索および通知を行う以前
に、転送を行うため、探索遅延を小さくすることができ
る利点がある。この方法では、後で発見済となり、削除
されることになる自身が収容している移動体端末の探索
要求を削除しないため、無駄なトラヒックが流れるが、
探索遅延を小さくすることができる利点の方がトラヒッ
クに多少の無駄が発生することよりも有用であるときに
適用することができる。なお、全域木あるいは部分木の
上で探索要求を転送するため探索要求は末端で止まるの
で、探索要求がループするといったことはない。

【００２４】本発明の第二の観点は網内装置であって、
本発明の特徴とするところは、本発明の移動体端末探索
方法が適用されるネットワークに設けられ、自身が収容
している移動体端末からの探索要求と前記全域木あるい
は前記部分木をもとに他の網内装置から送られてきた探
索要求とを探索要求元および探索要求の受信時刻ごとに
バッファに記録する手段と、このバッファ内容を探索対
象の移動体端末の識別子にしたがいソートする手段と、
自身が収容している移動体端末が記録されたテーブル
と、このテーブルを参照して当該探索対象の移動体端末
が自身が収容している移動体端末か否かを検索する手段
と、この検索結果にしたがって自身が収容している移動
体端末のときには当該移動体端末の識別子とその網内装
置の識別子とを探索要求元の移動体端末が収容されてい
る網内装置に通知する手段と、当該バッファ内の探索要
求を前記全域木をもとに少なくとも一台の隣接する網内
装置に転送する手段、あるいは、複数の前記部分木をも
とに各部分木上の少なくとも一台の隣接する網内装置に
それぞれ転送する手段とを備えたところにある。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明実施例の移動体端末探索方
法および網内装置を図１を参照して説明する。図１は本
発明の概略図である。

【００２６】本発明では、図１に示すように、移動体端
末７および８を収容する網内装置２および５がネットワ
ークに接続され、この網内装置２または５もしくは移動
体端末７または８が発した他の移動体端末に対する探索
要求にもとづき探索要求元の移動体端末７または８が収
容されている網内装置２または５を出発点とし、探索対
象の移動体端末が収容されている網内装置を全ての網内
装置２〜６から構成される木構造である全域木１あるい
はこの全域木１を複数に分割した部分木をもとに網内装
置を経由して探索する移動体端末探索方法を用いる。

【００２７】ここで、本発明の特徴とするところは、網
内装置２または５は、自身が収容している移動体端末７
または８からの探索要求と全域木１あるいは前記部分木
をもとに他の網内装置から送られてきた探索要求とを探
索要求元および探索要求の受信時刻ごとにバッファ１１
に記録し、ソート・検索装置１２は、このバッファ１１
の内容を探索対象の移動体端末の識別子にしたがいソー
トし、自身が収容する移動体端末のテーブルである収容
端末表１３を参照して当該探索対象の移動体端末が自身
が収容している移動体端末か否かを検索し、自身が収容
している移動体端末のときには当該移動体端末の識別子
とその網内装置の識別子とを探索要求元の移動体端末が
収容されている網内装置に通知するとともにバッファ１
１の内容からこの通知した探索要求を削除し、転送装置
１４は隣接網内装置表１５を参照し、この削除後の当該
バッファ１１内の探索要求を、全域木１をもとに少なく
とも一台の隣接する網内装置に転送する、あるいは、複
数の前記部分木をもとに各部分木上の少なくとも一つの
隣接する網内装置にそれぞれ転送するところにある。

【００２８】あるいは、網内装置２または５は、自身が
収容している移動体端末７または８からの探索要求と全
域木１あるいは前記部分木をもとに他の網内装置から送
られてきた探索要求とを探索要求元および探索要求の受
信時刻ごとにバッファ１１に記録し、ソート・検索装置
１２は、このバッファ１１の内容を探索対象の移動体端
末の識別子にしたがいソートし、転送装置１４は隣接網
内装置表１５を参照し、当該バッファ１１内の探索要求
を、全域木１をもとに少なくとも一台の隣接する網内装
置に転送し、あるいは、複数の前記部分木をもとに各部
分木上の少なくとも一つの隣接する網内装置にそれぞれ
転送し、ソート・検索装置１２は、自身が収容する移動
体端末のテーブルである収容端末表１３を参照して当該
探索対象の移動体端末が自身が収容している移動体端末
か否かを検索し、自身が収容している移動体端末のとき
には当該移動体端末の識別子とその網内装置の識別子と
を探索要求元の移動体端末が収容されている網内装置に
通知するところにある。

【００２９】本発明の網内装置およびネットワークは移
動体通信網を構成する。

【００３０】以下に、図面を参照して本発明の実施の形
態についてさらに詳細に説明する。まず、本発明の背景
となる移動体端末を収容する網内装置群からなり、その
網内端末群を節とする全域木が構築されている基幹網に
ついて説明する。図２は、この基幹網の一部を模式的に
示した概略図である。図２の太線は全域木１の一部を示
している。全域木１と物理的なネットワークは必ずしも
一致している必要はなく、図２においては、網内装置２
と５とは物理的には接続されているが、網内装置２と６
との間の通信路は全域木１の枝にはなっていない。

【００３１】ここでは、全域木１のトポロジ情報は各網
内装置２〜６が隣接網内装置表１５として保持している
ものとするが、ある網内装置もしくは網内装置以外のト
ポロジ管理装置がトポロジ情報を保持していて、各々の
網内装置が必要に応じて当該装置に問い合わせる方式を
採用してもよい。全域木１の各節に網内装置２〜６があ
り、網内装置２および５にそれぞれ移動体端末７および
８が収容されている。

【００３２】図３に網内装置の概略を示す。バッファ１
１は、隣接網内装置から受信したもしくは自己から発生
した探索要求集合を送信（発生）元、受信時刻別にバッ
ファリングしておく。前のトリガ発生後に受信した探索
要求数がある数を越えたとき、もしくは前のトリガ発生
からある時間経過したとき等にソート開始のトリガをか
け、バッファリングされていた探索要求集合は、ソート
・検索装置１２および転送装置１４に移動され、バッフ
ァ１１はクリアされ再び探索要求のバッファリングを開
始する。

【００３３】このとき、ソート・検索装置１２には、送
信（発生）元、受信時刻別に分別した状態の探索要求集
合を移動し、転送装置１４には、送信（発生）元別に分
別した状態の探索要求集合を移動する、もしくは移動後
にそのような状態にする。ここでは、検索負荷を軽減す
るためにソートを行なっているが、ソートの代わりにイ
ンデックス付け（例えばハッシュ等）を行なってもよ
い。

【００３４】ソート・検索装置１２は、探索要求集合を
検索対象の移動体端末識別子にしたがいソートする。送
信（発生）元、受信時刻別にバッファリングした各々の
探索要求集合は、隣接網内装置でソート済であるため、
ここでのソート負荷が軽減される。この際、探索先が重
複している探索要求については、探索元を連ねて記述す
ることにより、ひとつの探索要求にまとめてもよい。収
容端末表１３は、当該網内装置が収容している移動体端
末が、移動体端末識別子にしたがいソートされて記述さ
れている表であり、適切に更新されているものとする。

【００３５】ソート・検索装置１２は、収容端末表１３
を検索する。探索要求集合、収容端末表１３ともにソー
トされているため、検索回数を探索要求数と収容端末数
の和のオーダに押えることが出来る。もし、バッファリ
ングおよびソートを行なわないときには、 （探索要求数）×ｌｏｇ（収容端末数） のオーダーになる。

【００３６】探索要求集合中に自己の収容端末を発見し
た場合は、探索元に自己がその移動体端末を収容してい
ることを通知し、ソート済探索要求集合から、発見済探
索要求を取り除いたものを、転送装置１４に移動する。

【００３７】転送装置１４は、発見済探索要求を取り除
かれた探索要求集合から、当該転送先網内装置から送ら
れて来た探索要求集合を引いた探索要求集合を、隣接網
内装置表１５に記載されている全域木上の各々の隣接網
内装置に転送する。ここで、探索要求集合の送信元網内
装置ではなく、送信先網内装置が重複探索要求の削除を
行なってもよい。

【００３８】次に、図２において移動体端末７の移動体
端末８への通信要求発生から網内装置２が網内装置５か
らの収容通知を受信し、通信が可能となるまでを例とし
て、当該探索要求に注目し説明する。移動体端末７は、
収容されている網内装置２に対し、移動対端末８との通
信要求を発する（図２および図４のシーケンスＳ１参
照）。網内装置２は、移動体端末７から移動体端末８へ
の通信要求があったことを記録し、探索要求網内装置２
→移動体端末８をバッファ１１にバッファリングし、前
のトリガ発生後に受信した探索要求数がある数を越えた
場合、もしくは前のトリガ発生からある時間経過した場
合等にソート開始のトリガをかけ、他の探索要求と共に
移動体端末の識別子にしたがいソートし、収容端末表１
３を検索し、移動体端末８は発見されないため、全域木
上の隣接網内装置３へ転送される（シーケンスＳ２）。
各々の網内装置内での処理の詳細については後述する。

【００３９】ここで、移動体端末７が直接探索要求を発
生するのではなく、移動体端末７から通信要求を受信し
た網内装置２が代理で発生させているが、移動体端末７
が直接探索要求を発生させてもよい。その際には、網内
装置５からの収容通知を移動体端末７が受信できるため
に、移動体端末７が発生する探索要求には、移動体端末
７が網内装置２に収容されているという情報を加える必
要がある。

【００４０】網内装置３でも同様の処理が行なわれ、探
索要求網内装置２→移動体端末８は、網内装置４および
５へ転送される（シーケンスＳ３）。網内装置４および
５でも同様の処理が行なわれ、網内装置４においては、
収容端末表１３中に移動体端末８は発見されないため、
当該探索要求はさらに転送されるが（シーケンスＳ
４）、網内装置５においては、収容端末表１３中に移動
体端末８が発見され（シーケンスＳ５）、網内装置５か
ら網内装置２へ網内装置５が移動体端末８を収容してい
ることが通知される（シーケンスＳ６）。網内装置５か
ら網内装置２への通知が通る経路は任意である。通知を
受信した網内装置２は、移動体端末７から移動対端末８
への通信要求の記録に基づき、移動体端末７に対し通信
可能となったことを通知し（シーケンスＳ７）、移動体
端末７と移動体端末８との通信が可能となる。ここで説
明した動作は、収容している移動体端末から通信要求が
発生した場合についてであるが、網内装置自身から発生
した場合も同様である。

【００４１】次に、図３および図５〜図７を参照しなが
ら、上記例における網内装置５の処理の詳細を説明す
る。網内装置５は、時刻ｔｌに網内装置６から探索要求
６→２２（シーケンスＳ１１）、時刻ｔ２に網内装置３
から探索要求２→８、３→２１、４→２４（シーケンス
Ｓ１２）、時刻ｔ３に網内装置６から探索要求６→２１
（シーケンスＳ１３）を受信し、時刻ｔ４に移動体端末
８からの移動体端末２３への通信要求を受け、探索要求
５→２３を作成し（シーケンスＳ１４）、これらはバッ
ファ１１にバッファリングされる。また、網内装置５
は、移動体端末８のみを収容しており、それは収容端末
表１３に記述されている。

【００４２】網内装置５は、前のトリガ発生後から受信
した探索要求数がある数を越えた場合、もしくは前のト
リガ発生からのある時間経過した場合等にソート開始の
トリガをかけ、バッファ１１にバッファリングされてい
る探索要求集合をソート・検索装置１２、転送装置１４
に移動する（シーケンスＳ１５）。この際、ソート検索
・装置１２には、バッファリングされている全ての探索
要求集合を送信（発生）元、受信時刻別に、転送装置１
４には探索要求集合を送信（発生）元別に移動する。た
だし、複数の全域木を用いない場合には、転送装置１４
に自己から発生した探索要求集合を移動する必要はな
い。探索要求集合を移動後、バッファ１１はバッファリ
ングを再開する。

【００４３】ソート・検索装置１２は、探索要求集合を
まとめ、移動体端末の検索負荷を軽減するために、探索
対象の移動体端末の識別子にしたがいソートし（シーケ
ンスＳ１６）、収容端末表１３を検索し（シーケンスＳ
１７）、収容している移動体端末８への探索要求がある
ことを発見し、探索要求元の網内装置２に自己（網内装
置５）が移動体端末８を収容していることを通知し（シ
ーケンスＳ１８）、網内装置２の接続通知部１６は、移
動体端末７に、移動体端末８と通信可能となったことを
通知し（シーケンスＳ１９）、探索要求集合から発見済
探索要求を削除後（シーケンスＳ２０）、探索要求集合
を転送装置１４に移動し（シーケンスＳ２１）、転送装
置１４は、隣接網内装置表１５に記載されている隣接網
内装置３に、上記探索要求集合から網内装置３から転送
されて来た探索要求を除き（シーケンスＳ２２）、網内
装置３に転送する（シーケンスＳ２３）。

【００４４】隣接網内装置表１５に記載されている隣接
網内装置６についても同様に、上記探索要求集合から網
内装置６から転送されて来た探索要求を除き（シーケン
スＳ２２）、網内装置６に転送する（シーケンスＳ２
３）。ここで、探索要求集合の送信元である網内装置５
ではなく、送信先である網内装置３および６が重複探索
要求の削除を行なってもよい。ソート・検索装置１２お
よび転送装置１４は再びトリガをかけるまでアイドル状
態となる。

【００４５】次に、図５〜図８を参照しながら、実施形
態の詳細について説明する。自己の属さない部分木へ転
送する探索要求集合を作成する方法および作成した探索
要求集合を転送する方法以外は、前述したものと同様で
ある。図８のように、全域木１を２つの部分木１−１お
よび１−２に分割し、網内装置５は、探索要求の一部も
しくは全部を網内装置３１に転送する。網内装置３１に
転送する探索要求の選択については任意であるが、ここ
では他網内装置が同一探索要求を転送してしまうことに
よる重複を防ぐために自己が作成した探索要求のみを転
送することにする。

【００４６】具体的には、シーケンスＳ２２において重
複探索要求を除去する際に、ソートされ収容端末に対す
る探索要求を削除した探索要求集合と、自己および自己
の収容している移動体端末からの通信要求により作成し
た探索要求５→２３との重複探索要求（シーケンスＳ２
２’）を、網内装置３１にも転送する（シーケンスＳ２
３’）。当該探索要求が転送される経路は任意である
が、網内装置３１に転送されるまでに通過する網内装置
は、当該探索要求を検索せずに網内装置３１に向け転送
する。

【００４７】網内装置３１が当該探索要求を受信後は、
右側の部分木１−２においても左側の部分木１−１と同
様のプロセスにより、探索要求は検索、転送され、探索
先移動体端末２３を発見した網内装置３２は、探索元網
内装置５に収容通知を送信する（シーケンスＳ２４）。
網内装置３２から網内装置５に転送される収容通知が通
る経路は任意である。納内装置５の接続通知部１６は、
収容している移動体端末８に、移動体端末２３と通信可
能となったことを通知する（シーケンスＳ２５）。

【００４８】次に、上記実施形態における各装置等の具
体的な実施例を示す。基幹網ネットワークプロトコルと
してはInternet Protocol（ＩＰ）を採用し、移動体端
末の識別子もＩＰアドレスを用いる。ＩＰ網において
は、静的もしくは動的な経路制御プロトコルにより任意
の二台の網内装置間で直接あるいは間接的に相互通信が
可能である。網内装置は、無線により移動体端末と相互
通信が可能であり移動体端末にとっての基地局となり、
また、基地局はＩＰルータの機能を備えている。

【００４９】基地局は、ある時間間隔もしくは移動体端
末から要求があった際に収容端末表を更新する。ＩＰ網
には、ＶＬＡＮ等の仮想網構築技術により、もしくは物
理的に制御網を構築することにより、各基地局を節とす
る全域木を構築する。移動体端末は、基地局を通して他
の移動体端末と通信する。移動体端末ａは基地局Ａに収
容され、移動体端末ｂは基地局Ｂに収容されていて、移
動体端末ａが基地局Ａに移動体端末ｂへの通信要求パケ
ットを送信する場合を考える。

【００５０】このとき、Ａの収容端末表にはａが、Ｂの
収容端末表にはｂが記載されている。

【００５１】移動体端末ａからの通信要求パケットを受
信した基地局Ａは、自己のバッファに探索要求パケット
Ａ→ｂを生成する。

【００５２】基地局Ａは、前のトリガ発生後から受信し
た探索要求数がある数を越えた場合、もしくは前のトリ
ガ発生からのある時間経過した場合等に、ソート開始の
トリガをかけ、バッファの探索要求集合をソート・検索
装置１２と転送装置１４に移動し、ソート・検索装置１
２にて他の探索要求パケットとソートする。収容端末表
１３を検索し、収容している端末への探索要求が発見さ
れた場合は、探索元に収容通知パケットを送信し、探索
要求集合から削除する。発見されなかった探索要求につ
いては、転送装置１４に移動し、当該隣接基地局から転
送された探索要求を削除した探索要求集合を隣接基地局
に転送される。

【００５３】探索要求パケットＡ→ｂも隣接基地局に転
送される。各々の基地局で上記の動作が繰り返されるこ
とにより、探索要求パケットは探索先移動体端末を収容
している基地局があれば、当該基地局に必ず届く。探索
要求パケットＡ→ｂは、基地局Ｂに転送され、基地局Ｂ
は収容端末表にｂを発見し、Ａに収容通知パケットを送
信する。収容通知パケットは、経路制御プロトコルによ
りＩＰ網に確立している経路を転送される。

【００５４】基地局Ａは、基地局Ｂからの収容通知パケ
ットを受信し、移動体端末ａに移動体端末ｂと通信可能
になったことを知らせる通信可能パケットを送信し、通
信可能パケットを受信した移動体端末ａは移動体端末ｂ
との通信を開始する。移動体端末ａから移動体端末ｂへ
の通信は、例えば、基地局Ａが、移動体端末ａから移動
体端末ｂ宛のＩＰパケットを基地局Ｂ宛のＩＰヘッダで
カプセル化することにより実現する。

【００５５】カプセル化されたパケットは、経路制御プ
ロトコルにより基地局ＡからＢへ送信され、カプセル化
されたパケットを受信した基地局方は、自己宛のＩＰヘ
ッダを剥ぎ、そこに自己が収容している移動体端末ｂ宛
のパケットを発見し、移動体端末ｂへ転送する。

【００５６】上述のＩＰ網上に存在する全域木を図９に
あるように二つの部分木１−１および１−２に分割した
場合を考える。基地局Ａで発生した探索要求パケット
は、隣接基地局だけでなく、基地局Ｃにも転送される。
図９の例においては、探索要求パケットが全基地局に転
送されるまでに通過する辺数を５から３に減らすことが
でき、探索遅延を減らすことができる。

【００５７】（他の実施例）他の実施例を図５、図１０
および図１１を参照して説明する。図５、図１０および
図１１は他の実施例の網内装置におけるシーケンス図で
ある。なお、図５、図１０および図１１では、その処理
内容が図５〜図７で示した処理内容と同じ処理内容であ
る場合には図５〜図７で付したシーケンス番号と同じシ
ーケンス番号を付した。

【００５８】前述した実施例では、まず、ソート・検索
装置１２が探索対象の移動体端末が自身が収容している
移動体端末か否かを検索し、自身が収容している移動体
端末のときには探索要求元に通知を行い、その後に、転
送装置１４がバッファ１１の内容からこの通知した探索
要求を削除して削除後の当該バッファ１１内の探索要求
を他の網内装置に転送することにより、既に発見済とな
った自身が収容している移動体端末の探索要求を削除で
き、トラヒックを削減することができる利点を有する。

【００５９】しかし、その一方で、このように検索およ
び通知を行ってから転送を行うのでは、探索遅延が大き
くなることが懸念される。これを改善するための方法と
しては、まず、転送装置１４が探索要求を他の網内装置
に転送し、その後に、ソート・検索装置１２が探索対象
の移動体端末が自身が収容している移動体端末か否かを
検索し、自身が収容している移動体端末のときには探索
要求元に通知を行う方法がある。この方法を他の実施例
として以下に説明する。

【００６０】すなわち、図１０に示すように、シーケン
スＳ１６によりソートを行った探索要求集合を直ちに転
送装置１４に移動し（シーケンスＳ１２１）、転送装置
１４は、隣接網内装置表１５に記載されている隣接網内
装置３に、上記探索要求集合から網内装置３から転送さ
れて来た探索要求を除き（シーケンスＳ１２２）、網内
装置３に転送する（シーケンスＳ１２３）。

【００６１】隣接網内装置表１５に記載されている隣接
網内装置６についても同様に、上記探索要求集合から網
内装置６から転送されて来た探索要求を除き（シーケン
スＳ１２２）、網内装置６に転送する（シーケンスＳ１
２３）。

【００６２】その後に、図１１に示すように、ソート・
検索装置１２は、収容端末表１３を検索し（シーケンス
Ｓ１７）、収容している移動体端末８への探索要求があ
ることを発見し、探索要求元の網内装置２に自己（網内
装置５）が移動体端末８を収容していることを通知し
（シーケンスＳ１８）、網内装置２の接続通知部１６
は、移動体端末７に、移動体端末８と通信可能となった
ことを通知する（シーケンスＳ１９）。

【００６３】当該実施例で説明した方法は、後で発見済
となり、削除されることになる自身が収容している移動
体端末の探索要求を削除しないため、無駄なトラヒック
が流れるが、探索遅延を小さくすることができる利点の
方がトラヒックに多少の無駄が発生することよりも有用
であるときに適用する。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動体端末の位置情報を、一つもしくは少数の網内装置
が集約するのではなく、各々の網内装置が保持すること
により、高負荷に耐え得る構造を持たなければならない
位置登録サーバを要さず、Single point of failureを
なくし、位置情報を常に最新のものとすることが可能と
なる。

【００６５】各々の網内装置が、複数の探索要求をまと
めソートやインデックス付けをし隣接網内装置に転送す
るというアルゴリズムを用いることにより、以下を同時
に達成することができる。すなわち、まとめて転送する
ためにヘッダに関するトラヒックが削減されるため、探
索トラヒックを削減することができる、ソートされてい
る探索要求集合を受信するため、網内装置のソート負荷
を軽減することができる、一度に、一つではなく複数の
探索要求に対して検索を行えることおよび探索要求集合
がソートされていることにより、網内装置の検索負荷を
軽減することができる。

【００６６】すなわち、図１２（ａ）に示すように、受
信探索要求数をｍとし、収容移動体端末数をｎとすると
き、ソートのみ（バッファリングなし）では、検索手数
は、Ｏ（ｍ・ｎ）となるが、図１２（ｂ）に示すよう
に、ソートおよびバッファリングを行った場合には、検
索手数はＯ（ｍ＋ｎ）となる。なお、図１２（ａ）で二
分探索を行ったときの検索手数はＯ（ｍ・ｌｏｇ
（ｎ））となる。

【００６７】全域木を分割し、各々の部分木に探索要求
を転送することにより、探索要求が全網内装置に転送さ
れるまでに通過する辺数を減らすことができ、探索遅延
を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略図。

【図２】基幹網概略図。

【図３】本発明の網内装置のブロック構成図。

【図４】基幹網におけるシーケンス図。

【図５】網内装置におけるシーケンス図。

【図６】網内装置におけるシーケンス図。

【図７】網内装置におけるシーケンス図。

【図８】全域木を複数の部分木に分割した図。

【図９】全域木を分割したときに探索要求が全網内装置
に到着するまでに通過する辺数を示す図。

【図１０】他の実施例における網内装置のシーケンス
図。

【図１１】他の実施例における網内装置のシーケンス
図。

【図１２】ｎ台の移動体端末を収容している網内装置が
ｍの探索要求を処理する際に必要な検索手数を示す図。

【図１３】本発明の概略を説明するための図。

【図１４】部分木を説明するための図。

【符号の説明】

１ 全域木 １−１、１−２ 部分木 ２〜６、３１、３２ 網内装置 ７、８ 移動体端末 １１ バッファ １２ ソート・検索装置 １３ 収容端末表 １４ 転送装置 １５ 隣接網内装置表 １６ 接続通知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 敏明 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K067 AA41 BB04 DD17 DD19 EE02 EE10 EE24 HH22 HH23

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の移動体端末をそれぞれ収容する複
   数の網内装置がネットワークに接続され、 この網内装置もしくは前記移動体端末が発した他の移動
   体端末に対する探索要求にもとづき探索要求元の移動体
   端末が収容されている網内装置を出発点とし、探索対象
   の移動体端末が収容されている網内装置を全ての網内装
   置から構成される木構造である全域木をもとに網内装置
   を経由して探索する移動体端末探索方法において、 前記網内装置は、自身が収容している移動体端末からの
   探索要求と前記全域木をもとに他の網内装置から送られ
   てきた探索要求とを探索要求元および探索要求の受信時
   刻ごとにバッファに記録し、 このバッファ内容を探索対象の移動体端末の識別子にし
   たがいソートし、 自身が収容している移動体端末のテーブルを参照して当
   該探索対象の移動体端末が自身が収容している移動体端
   末か否かを検索し、 自身が収容している移動体端末のときには当該移動体端
   末の識別子とその網内装置の識別子とを探索要求元の移
   動体端末が収容されている網内装置に通知するとともに
   前記バッファの内容からこの通知した探索要求を削除し
   て削除後の当該バッファ内の探索要求を前記全域木をも
   とに少なくとも一台の隣接する網内装置に転送すること
   を特徴とする移動体端末探索方法。
2. 【請求項２】 複数の移動体端末をそれぞれ収容する複
   数の網内装置がネットワークに接続され、 この網内装置もしくは前記移動体端末が発した他の移動
   体端末に対する探索要求にもとづき探索要求元の移動体
   端末が収容されている網内装置を出発点とし、探索対象
   の移動体端末が収容されている網内装置を全ての網内装
   置から構成される木構造である全域木をもとに網内装置
   を経由して探索する移動体端末探索方法において、 前記網内装置は、自身が収容している移動体端末からの
   探索要求と前記全域木をもとに他の網内装置から送られ
   てきた探索要求とを探索要求元および探索要求の受信時
   刻ごとにバッファに記録し、 このバッファ内容を探索対象の移動体端末の識別子にし
   たがいソートし、 当該バッファ内の探索要求を前記全域木をもとに少なく
   とも一台の隣接する網内装置に転送し、 自身が収容している移動体端末のテーブルを参照して当
   該探索対象の移動体端末が自身が収容している移動体端
   末か否かを検索し、 自身が収容している移動体端末のときには当該移動体端
   末の識別子とその網内装置の識別子とを探索要求元の移
   動体端末が収容されている網内装置に通知することを特
   徴とする移動体端末探索方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の移動体端末探索
   方法が適用されるネットワークに設けられ、 自身が収容している移動体端末からの探索要求と前記全
   域木をもとに他の網内装置から送られてきた探索要求と
   を探索要求元および探索要求の受信時刻ごとにバッファ
   に記録する手段と、 このバッファ内容を送信先の移動体端末の識別子にした
   がいソートする手段と、 自身が収容している移動体端末が記録されたテーブル
   と、 このテーブルを参照して当該探索対象の移動体端末が自
   身が収容している移動体端末か否かを検索する手段と、 この検索結果にしたがって自身が収容している移動体端
   末のときには当該移動体端末の識別子とその網内装置の
   識別子とを探索要求元の移動体端末が収容されている網
   内装置に通知する手段と、 当該バッファ内の探索要求を前記全域木をもとに少なく
   とも一台の隣接する網内装置に転送する手段とを備えた
   ことを特徴とする網内装置。
4. 【請求項４】 複数の移動体端末をそれぞれ収容する複
   数の網内装置がネットワークに接続され、 この網内装置もしくは前記移動体端末が発した他の移動
   体端末に対する探索要求にもとづき探索要求元の移動体
   端末が収容されている網内装置を出発点とし、探索対象
   の移動体端末が収容されている網内装置を全ての網内装
   置から構成される木構造である全域木を複数に分割した
   部分木をもとに網内装置を経由して探索する移動体端末
   探索方法において、 前記網内装置は、自身が収容している移動体端末からの
   探索要求と前記部分木をもとに他の網内装置から送られ
   てきた探索要求とを探索要求元および探索要求の受信時
   刻ごとにバッファに記録し、 このバッファ内容を探索対象の移動体端末の識別子にし
   たがいソートし、 自身が収容している移動体端末のテーブルを参照して当
   該探索対象の移動体端末が自身が収容している移動体端
   末か否かを検索し、 自身が収容している移動体端末のときには当該移動体端
   末の識別子とその網内装置の識別子とを探索要求元の移
   動体端末が収容されている網内装置に通知するとともに
   前記バッファの内容からこの通知した探索要求を削除し
   て削除後の当該バッファ内の探索要求を複数の前記部分
   木をもとに各部分木上の少なくとも一台の隣接する網内
   装置にそれぞれ転送することを特徴とする移動体端末探
   索方法。
5. 【請求項５】 複数の移動体端末をそれぞれ収容する複
   数の網内装置がネットワークに接続され、 この網内装置もしくは前記移動体端末が発した他の移動
   体端末に対する探索要求にもとづき探索要求元の移動体
   端末が収容されている網内装置を出発点とし、探索対象
   の移動体端末が収容されている網内装置を全ての網内装
   置から構成される木構造である全域木を複数に分割した
   部分木をもとに網内装置を経由して探索する移動体端末
   探索方法において、 前記網内装置は、自身が収容している移動体端末からの
   探索要求と前記部分木をもとに他の網内装置から送られ
   てきた探索要求とを探索要求元および探索要求の受信時
   刻ごとにバッファに記録し、 このバッファ内容を探索対象の移動体端末の識別子にし
   たがいソートし、 当該バッファ内の探索要求を複数の前記部分木をもとに
   各部分木上の少なくとも一台の隣接する網内装置にそれ
   ぞれ転送し、 自身が収容している移動体端末のテーブルを参照して当
   該探索対象の移動体端末が自身が収容している移動体端
   末か否かを検索し、 自身が収容している移動体端末のときには当該移動体端
   末の識別子とその網内装置の識別子とを探索要求元の移
   動体端末が収容されている網内装置に通知することを特
   徴とする移動体端末探索方法。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の移動体端末探索
   方法が適用されるネットワークに設けられ、 自身が収容している移動体端末からの探索要求と前記部
   分木をもとに他の網内装置から送られてきた探索要求と
   を探索要求元および探索要求の受信時刻ごとにバッファ
   に記録する手段と、 このバッファ内容を探索対象の移動体端末の識別子にし
   たがいソートする手段と、 自身が収容している移動体端末が記録されたテーブル
   と、 このテーブルを参照して当該探索対象の移動体端末が自
   身が収容している移動体端末か否かを検索する手段と、 この検索結果にしたがって自身が収容している移動体端
   末のときには当該移動体端末の識別子とその網内装置の
   識別子とを探索要求元の移動体端末が収容されている網
   内装置に通知する手段と、 当該バッファ内の探索要求を複数の前記部分木をもとに
   各部分木上の少なくとも一台の隣接する網内装置にそれ
   ぞれ転送する手段とを備えたことを特徴とする網内装
   置。