JP3837619B2 - トポロジ可変ネットワークにおける通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トポロジ可変ネットワークにおける通信方法に係り、特に、ユビキタス環境を実現するためのトポロジ可変ネットワーク技術における、トポロジ可変ネットワークの基本アーキテクチャ・ルーティング他系・機能モデルにおける通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏在するコンピュータリソースをネットワークを介してユーザがいつでもどこでも利用できるユビキタス環境においては、ユーザが持ち歩く複数の通信端末と空間に偏在するコンピュータがネットワークを形成し、高速移動しながら通信を実現するトポロジ可変ネットワーク（ＴＶＮ：Topology Variable Network)技術が必要とされる。
【０００３】
アドホックネットワークは、特定のインフラに依存せず隣接ノードのリソースを利用して任意のトポロジで通信可能である一時的なネットワーク技術である。これより、トポロジ可変ネットワークで要求される「可変性」に対して適応性の高い技術と考えられる。但し、アドホックネットワークでは、パケット転送を実現するためには、通信する毎に事前のルーティング経路の確定処理のみならず、隣接ノードへのリンク確立が必要になる。そのため、転送ノード数が増えるとメッセージ量が増大し、スループットの劣化が懸念される。大規模商用サービスに適用するためには、転送処理能力を確保するための中継専用のアドホックノードが必要になる。また、移動ＮＷのアドホック参加を可能にするトポロジ可変性はサポートするが、高速移動通信環境下での通信をサポートしない。
【０００４】
アドホックワイヤレス通信のトランスポート技術は、ＭＡＣプロトコルとして方式が規定されている。ＭＡＣプロトコルには、ＲＴＳ−ＣＴＳハンドシェイクと呼ばれる転送方式があり、Multiple Access with Collision Avoidance（ＭＡＣＡ）、Media Acces with Reduced Handshake（ＭＡＲＣＨ）などが挙げられる。
【０００５】
ＭＡＣＡは、ＲＴＳ−ＣＴＳハンドシェイクの基本方式である。図１５に示すように、アドホック環境では、データ通信毎に転送元ノードがＲＴＳメッセージをブロードキャストし、受け取ったノードがＣＴＳメッセージをブロードキャストすることによるチャネル確立が必要である。しかし、この方式の場合、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージのオーバーヘッドによるスループットの低下が問題となる。ＭＡＲＣＨは、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージのオーバーヘッド問題を解決した方式である。データのパケット長情報を含むＣＴＳメッセージをＲＴＳメッセージの代理とし使用することにより、図１６に示す、▲３▼のノードからは、ＲＴＳメッセージの受信なしでチャネルを確立できる。これは、受信ノードがデータのパケット長から受信終了時間を予測可能になり、データ受信終了時間に合わせたＣＴＳメッセージの送信を可能にするためである。
【０００６】
図１７は、すべての網構成をアドホックネットワークで構築した場合の性能評価条件と動作パターンを示す。ここで、これらのスループットのパフォーマンスを性能評価し、可変トポロジネットワークへ適応可能かどうか評価を行った。評価法は、それぞれのイングレスノードのパケット入力負荷に対するスループットの計算から転送性能を比較した。また、ネットワーク構成は、チェーントポロジを想定した。また、パケットのタイムスロットは、ＲＴＳ，ＣＴＳメッセージをΔｔ、データ部を３Δｔとした。図１７に示すような条件から得られた性能評価結果を図１８に示す。
【０００７】
ＭＡＣＡの手法では、前述したように、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージのオーバーヘッドによるスループットの低下が現れ、２０％程度であった。一方、ＭＡＲＣＨは効率的な制御メッセージによりスツープットをＭＡＣＡと比較して５％上げ、２５％となった。しかし、図１８に示すように、トポロジ可変ネットワークの大規模化を狙ったときには、ノードでの複数チェーンの交錯状態で起こるブロッキングの問題は避けられない。その時、このチェーントポロジでのスループットは、複数ポイントでのブロッキングの発生を考慮すると、２５％以下になってしまう。
【０００８】
そこで本方式では、アドホックネットワークの大規模化に伴う中継ノード数の増加時に、トポロジ変化の少ないコア部分を固定網とする構成を基本構成として検討を進める。図１９に示す方式によりスループットの向上を図る。
【０００９】
ここで、コア・アドホック連携方式のスループットのパフォーマンスを実際に性能評価し、既存のＭＡＣプロトコルとの転送性能評価を行った。比較するプロトコルは、先程評価を行ったＭＡＣＡ、ＭＡＲＣＨを用いて、それぞれの入力負荷に対するスループットを計算した。ネットワーク構成は、先程と同様に、チェーントポロジを形成し、パケットのタイムスロットも同様にＲＴＳ、ＣＴＳメッセージをΔｔ、データ部を３Δｔとした。また、両端のアドホック接続する端末を１ノードずつ増加したときのスループットの計算も行った。図２０に示す条件から得られた性能評価結果を図２１に示す。
【００１０】
ネットワークのコア部分を固定網にすることで、コアネットワーク間のスループットは、１００％となり、全体の制御メッセージによる転送効率低下を抑え、８，１０ノードのチェーントポロジにおいてもスループット６０％、３８％と、高いスループットを維持していることが明らかになった。
【００１１】
この性能評価結果よりアドホックネットワークの大規模化の手法としてトポロジ変化の少ないコア部分を固定網とする構成を適応することが有望だという知見が得られた。
【００１２】
また、固定コア網に移動制御機能を具備して周辺アドホックネットワーク内の移動ノードの移動通信をサポートすることも可能であることが明らかになった。モバイルＩＰは、高速移動するノードの位置と無関係に一貫したＩＰ通信を実行できることから、トポロジ可変ネットワークで要求される「移動性」に対して適応性の高い技術と考えられる。移動端末ＭＮの移動（在圏位置）をＨＡ（Home Agent）がＣｏＡｄｄｒ（Care of Address)により管理し、移動端末ＭＮ宛のパケットをＣｏＡｄｄｒにトンネル転送することにより移動通信を実現する。但し、個々の移動端末のモビリティ制御機能しかサポートされていないため、位置的に近接している複数の移動端末同士でデータ通信を行うときに、直接通信を行うことができず、一度ＡＲ（アクセスノード）を経由してデータ通信を行わなければならない。そのためネットワーク全体の移動制御リソース、コアネットワークへの無線アクセスチャネルリソースの無駄が生じる。また、アドホック参加機能をサポートしていない。
【００１３】
図２２にモバイルＩＰの基本メカニズムを示す。ＣＮ（Coresponding Node）−ＭＮ間通信において、ＣＮがＭＮの在圏先アドレスを知らないとき、ＣＮから送信されるデータは、一度ＨＡを経由してからＭＮへ転送される。ここで問題となるのは、▲１▼ 同一ＡＲ配下のＭＮとの通信の場合、ＨＡを経由するメカニズムは経路が著しく無駄であり、
▲２▼ その後、ルート最適化が行われたとしてもＡＲ経由の通信は避けられないことである。
【００１４】
これらの無線アクセスチャネルリソースの増大による影響を実際に性能評価し、可変トポロジネットワークへの適応可能かどうか評価を行った。偏在する各エリアに端末数ｎで構成されるグループを配置し、各グループのβの比率の端末が他エリアのグループのβの比率の端末とコアネットワークを介して“ポイントｔｏポイント”接続をし、残りの１−βの比率の端末がグループ内で“ポイントｔｏポイント”接続する形態において端末で設定される無線アクセスチャネル数の性能評価を行った。そこで、端末数ｎの増大に伴う無線アクセス数の関係を比較した。図２３に示す条件から得られた性能評価結果を図２４に示す。
【００１５】
そこで、無線アクセスチャネル数の増加を解決する方法として、図２５に示すように、複数のＭＮの移動制御をグループ化して実施する方式の性能評価を行い、既存のモバイルＩＰとの性能比較評価を行った。トポロジ変化が大きく、サブネットワーク間通信頻度が高い周辺エリアはアドホックネットワーク技術を適応することでエリア内のコアへ接続する端末数を減少できる。
【００１６】
ネットワーク構成は、先程と同様の条件で端末数ｎの増大に伴う無線アクセスチャネル数の関係を比較した。図２６に示す条件から得られた結果を図２４に示す。
【００１７】
この性能評価結果より、複数のＭＮの移動制御をグループ化して実施することで、無線アクセスチャネル数を大幅に減少できることが明らかになった。
【００１８】
ＭＯＮＥＴ技術は、MobileＩＰ技術を利用してネットワークの移動制御機能をサポートする移動通信技術として提案されている。移動ネットワーク内のＭＲ(Mobile Router) の移動（在圏値）をＨＡ(Home Agent)が、ＣｏＡｄｄｒにより管理し、ＭＲ配下のＬＭＮ(Local Mobile Node) ，ＬＦＮ(Local Fixed Node)宛のパケットをＣｏＡｄｄｒにトンネル配送することにより移動通信を実現する。
【００１９】
但し、転送経路・ルーティング体系・移動制御方式において問題が挙げられる。
【００２０】
転送経路の問題に関して図２７、図２８を用いて説明する。ここでは、移動端末が異なる移動ネットワークにアドホック的に参加し、その移動ネットワークが他のサブネットに移動した場合を考える。この場合において、受信端末は、移動ネットワークの代表端末よりアドレスが割り当てられ、“２１：：３”の気付アドレスに変更する。また、送信端末は、宛先アドレスを受信端末のホームアドレス“３１：：３”ソースアドレスを“１１：：３”としてデータ転送を行う。ここで、データ転送が行われるとき、“１０：：１”のアクセスルータまで転送されると、“１０：：１”のアクセスルータは、“３１：：３”の端末が存在する“３０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。アクセスルータは、“３０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“３０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“３１：：３”の受信端末は気付アドレスが“２１：：３”に登録されているので、“３０：：”ホームエージェントは、宛先アドレスを受信端末の気付アドレス“２１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“３０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。“３０：：１”のアクセスルータは、“２１：：３”の端末が存在する“２０：１”のアクセスルータへデータを転送する。アクセスルータは、“２０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“２０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“２０：：２”のアクセスルータは気付アドレスが“４０：：２”に登録されているので、“２０：：”のホームエージェントは宛先アドレスを代表端末の気付アドレス“４０：：２”とカプセル化してデータ転送を行い、“２０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。“２０：：１”のモバイルルータは、“４０：：２”の端末が存在する“４０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。ここで、データが宛先に転送されるまで２つのホームエージェントを経由して転送されなければならない。これが、二重トンネリング転送問題であり、非効率な転送経路になる。また、２つのホームエージェントを経由する毎にデータがカプセル化され転送されるために、転送効率の劣化を引き起こす。
【００２１】
転送経路の更なる問題に関して、図２９、図３０を用いて説明する。ここでは、移動ネットワークが融合して３階層の移動ネットワークを形成した時に３階層目の端末へ転送を行った場合を考える。
【００２２】
この場合において、送信端末は、宛先アドレスを受信端末のホームアドレス“９１：：２”ソースアドレスを“５１：：２”としてデータ転送を行う。ここで、データ転送が行われるとき、“１０：：１”のアクセスルータまで転送されると、“１０：：１”のアクセスルータは、“９１：：２”の端末が存在する“９０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。
【００２３】
アクセスルータは、“９０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“９０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“９０：：２”のモバイルルータは気付アドレスが“８１：：３”に登録されているので、“９０：：”のホームエージェントは宛先アドレスを受信端末の気付アドレス“８１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“９０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。
【００２４】
“９０：：１”のアクセスルータは、“８１：：３”の端末が存在する“８０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。アクセスルータは、“８０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“８０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“８０：：２”のモバイルルータは気付アドレスが“７１：：３”に登録されているので、“８０：：”のホームエージェントは宛先アドレスを代表端末の気付アドレス７１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“８０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。
【００２５】
“８０：：１”のアクセスルータは“７１：：３”の端末が存在する“７０：：１”のアクセスルータヘデータを転送する。アクセスルータは、“７０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“７０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“７０：：２”のモバイルルータは気付アドレスが“６１：：３”に登録されているので、“７０：：”のホームエージェントは、宛先アドレスを代表端末の気付アドレス“６１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“７０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。“７０：：１”のアクセスルータは、“６１：：３”の端末が存在する“６０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。ここで、データが宛先に転送されるまで３つのホームエージェントを経由して転送されなければならない。また、３つのホームエージェントを経由する毎にデータがカプセル化され転送されるために、転送効率の劣化を引き起こす。
【００２６】
ここからわかるように、移動ネットワークが融合してｎ階層の移動ネットワークを形成した時にｎ階層目の端末へ転送を行った場合、ｎ階層目の端末に到達するまでにｎ回のホームエージェント連鎖中継とカプセル化（ｎスタック）に伴う転送効率の劣化を引き起こす。
【００２７】
次に、ルーティング体系の問題に関して図３１を用いて説明する。ＭＯＮＥＴでは、移動ネットワーク内のルーティング方式として、固定網と同じルーティング方式を採用していることから、移動ネットワーク内には固定網と同様のルーティングテーブルが各モバイルルータに形成されている。そこで、移動ネットワークのトポロジが時間の経過と共に頻繁に変化する状況において、モバイルルータのテーブル更新が頻発に行われ、そのため、ルートフラップが発生する。
【００２８】
次に、移動制御方式の問題に関して図３２を用いて説明する。ここでは、移動ネットワークが融合して２階層の移動ネットワークを形成した時の２階層目の端末への転送を行ったときにその移動ネットワークが移動した場合（ネットワークハンドオーバー）を考える。このとき、２階層目の移動ネットワーク内の移動端末は、ネットワークの移動と移動先の在圏位置情報を検出できないため、通信相手端末の新しい在圏位置情報を通知できない。このため、ネットワークハンドオーバーに通信中のモバイルセッションを保障できない。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のシステムにおいて、アドホックネットワーク技術を適用した場合、以下のような問題がある。
【００３０】
▲１▼ 移動ネットワークのアドホック参加を可能にするトポロジ可変性はサポートするが、高速移動通信環境下での通信をサポートしない。
【００３１】
▲２▼ 大規模商用サービスに適用するためには、転送処理能力を確保するための中継専用のアドホックノードが必要になる。
【００３２】
また、上記の従来のシステムにおいて、モバイルＩＰ技術を適用した場合には以下のような問題がある。
【００３３】
▲３▼ 個々の移動端末の移動通信制御をサポートするが移動ネットワークの通信機能、アドホック参加機能をサポートしない。
【００３４】
▲４▼ 通信形態に応じて、ネットワーク全体の移動制御リソース、コアネットワークへの無線アクセスチャネルリソースの無駄が生じる。
【００３５】
また、上記従来のシステムにおいて、ＭＯＮＥＴ技術を適用した場合には、以下のような問題がある。
【００３６】
▲５▼ 移動端末が異なる移動ネットワークにアドホック的に参加し、その移動ネットワークが他のサブネットに移動した場合、二重トンネリング転送問題が起き、非効率な転送経路になる。移動ネットワークが融合してｎ階層の移動アドホックネットワークを形成した時に、ｎ階層目の端末への転送を行った場合、ｎ階層目の端末に到達するまでにｎ回のホームエージェント連鎖中継とカプセル化（ｎスタック）に伴う転送効率の劣化を引き起こす。
【００３７】
▲６▼ Mobile IP 技術を利用してネットワークの移動制御機能をサポートするが、移動ネットワーク内のアドホック性をサポートしないため、移動ネットワークのトポロジ可変が頻繁に発生するケースでは、ＭＲのテーブル更新が頻発し、ルートフラップが発生する。
【００３８】
▲７▼ 移動ネットワークのハンドオーバー（ネットワークハンドオーバー）時に、移動ネットワーク内の受信端末がネットワークの移動と移動先の在圏位置情報を検出できないため、通信相手端末に受信端末の新しい在圏位置情報を通知できない。このため、ネットワークハンドオーバー時に通信中のモバイルセッションを保障できない。
【００３９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、
・高速移動通信環境下でのアドホックネットワーク通信を実現する；
・転送処理能力を確保した大規模アドホックネットワークを実現する；
・移動ネットワークの移動制御を実現する；
・移動ネットワークの効率的な移動制御リソース・無線アクセスチャネルリソースを実現する；
・移動ネットワークの効率的な転送方法を実現する；
・移動ネットワーク内のアドホック性を実現する；
・移動ネットワーク内の移動端末の移動制御を実現する；
ことが可能なトポロジ可変ネットワークにおける通信方法を提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周辺にアドホックネットワークを配備し、異なるアドホックネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートし、固定ルーティング網により構成される移動制御ネットワークと、該移動制御ネットワークの周辺に配備され、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる移動端末ネットワークと、該移動端末ネットワーク内／外に移動ノードとして存在し、移動端末ネットワーク内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能で、代表端末と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持つ移動端末と、該移動端末ネットワーク内に固定ノードとして配置され、端末アドレスを持ち、該代表端末と接続する有線インタフェースを持つ固定端末と、該移動端末ネットワーク内に配置され、移動可能で、該移動端末と該固定端末を収容する代表端末と、該移動制御ネットワーク内に存在するアクセスノードと、該移動制御ネットワーク内に存在する位置管理サーバとを備えた通信システムでのトポロジ可変ネットワークにおける通信方法において、
送信端末から受信端末へ、データを転送するとき、
端末アドレスを持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
端末アドレスを持つ送信端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対して該ルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアドレスノードへ送信し、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリクエストメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
端末アドレス・気付ルーティングドレスを持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレスを持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末に対してルートリクエストメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ受信端末が、ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ受信端末は、隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末が、ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリプライメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、該位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ該受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージとしてアクセスノードへ送信し、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレスを、該ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ送信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリプライメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信し、
隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ送信端末から、端末アドレスを持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、
送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
送信端末に隣接する中継端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へデータを転送し、
代表端末が宛先アドレスのデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、宛先アドレスのデータを受け取ると端末転送先テーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末へデータを転送する。
【００４１】
また、本発明は、端末アドレスを持つ受信端末が移動したとき、
受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
受信端末に隣接する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、ルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のときは、さらに、中継端末と隣接する端末に対して該端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のときは、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、
隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し、
代表端末は、端末登録メッセージを受け取ると、
代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つ在圏端末アドレス登録メッセージを送信し、
在圏アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送する。
【００４２】
また、本発明は、移動端末ネットワークがルーティングアドレスを持つアクセスノードの在圏位置に移動したとき、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルーティングドレスを持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレスを受け取り、当該代表端末の気付ルーティングアドレスを変更し、該ルーティングドレスを持つアクセスノードに対して、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と該代表端末の端末アドレスをメッセージに埋め込み、当該代表端末の気付ルーティングアドレス登録メッセージを送信し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送する。
【００４３】
また、本発明は、移動端末ネットワークが他の移動端末ネットワークに移動したとき、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と当該代表端末の端末アドレスを登録する端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
隣接する移動端末ネットワークに存在する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し、
代表端末が端末登録メッセージを受け取ると、当該代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス情報を持つメッセージを送信し、
アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバへ送信する。
【００４４】
図１、図２は、本発明の原理を説明するための図である。
【００４５】
本発明は、周辺にアドホックネットワークを配備し、異なるアドホックネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートし、固定ルーティング網により構成される移動制御ネットワークと、該移動制御ネットワークの周辺に配備され、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる移動端末ネットワークと、該移動端末ネットワーク内／外に移動ノードとして存在し、移動端末ネットワーク内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能で、代表端末と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持つ移動端末と、該移動端末ネットワーク内に固定ノードとして配置され、端末アドレスを持ち、該代表端末と接続する有線インタフェースを持つ固定端末と、該移動端末ネットワーク内に配置され、移動可能で、該移動端末と該固定端末を収容する代表端末と、該移動制御ネットワーク内に存在するアクセスノードと、該移動制御ネットワーク内に存在する位置管理サーバとを備えた通信システムでのトポロジ可変ネットワークにおける通信方法において、
端末アドレスを持つ受信端末が移動したとき（ステップ１）、
受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信し（ステップ２）、
受信端末に隣接する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、ルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のときは、さらに、中継端末と隣接する端末に対して該端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のときは、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、
隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し（ステップ３）、
代表端末は、端末登録メッセージを受け取ると、
代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し（ステップ４）、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つ在圏端末アドレス登録メッセージを送信し（ステップ５）、
在圏アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送し（ステップ６）、
移動端末ネットワークがルーティングアドレスを持つアクセスノードの在圏位置に移動したとき（ステップ７）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルーティングドレスを持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレスを受け取り、当該代表端末の気付ルーティングアドレスを変更し（ステップ８）、該ルーティングドレスを持つアクセスノードに対して、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と該代表端末の端末アドレスをメッセージに埋め込み、当該代表端末の気付ルーティングアドレス登録メッセージを送信し（ステップ９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送し（ステップ１０）、
移動端末ネットワークが他の移動端末ネットワークに移動したとき（ステップ１１）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と当該代表端末の端末アドレスを登録する端末登録メッセージをブロードキャスト送信し（ステップ１２）、
隣接する移動端末ネットワークに存在する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し（ステップ１３）、
代表端末が端末登録メッセージを受け取ると、当該代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し（ステップ１４）、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス情報を持つメッセージを送信し（ステップ１５）、
アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバへ送信し（ステップ１６）、
送信端末から受信端末へ、データを転送するとき、
端末アドレスを持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し（ステップ１７）、
端末アドレスを持つ送信端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対して該ルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信し（ステップ１８）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信し（ステップ１９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し（ステップ２０）、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアドレスノードへ送信し（ステップ２１）、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し（ステップ２２）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを登録し（ステップ２３）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリクエストメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し（ステップ２４）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し（ステップ２５）、
端末アドレス・気付ルーティングドレスを持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレスを持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末に対してルートリクエストメッセージを送信し（ステップ２６）、
端末アドレスを持つ受信端末が、ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信し（ステップ２７）、
端末アドレスを持つ受信端末は、隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信し（ステップ２８）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末が、ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信し（ステップ２９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリプライメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し（ステップ３０）、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、該位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ該受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージとしてアクセスノードへ送信し（ステップ３１）、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレスを、該ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し（ステップ３２）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ送信端末の気付ルーティングアドレスを登録し（ステップ３３）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリプライメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し（ステップ３４）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信し（ステップ３５）、
隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い端末アドレスを持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信し（ステップ３６）、
端末アドレスを持つ送信端末から、端末アドレスを持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、
送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
送信端末に隣接する中継端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へデータを転送し（ステップ３７）、
代表端末が宛先アドレスのデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し（ステップ３８）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、宛先アドレスのデータを受け取ると端末転送先テーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し（ステップ３９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ宛先アドレスのデータを転送し（ステップ４０）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末へデータを転送する（ステップ４１）。
上記のように、本発明は、アドホックネットワークで構成される移動端末ネットワークの移動制御を行う、固定網で形成された移動制御ネットワークを中心に配備することで、アドホックネットワークの移動制御を実現し、前述の・の問題を解決する。
【００４６】
また、本発明は、アドホックネットワークで構成される移動端末ネットワークの移動制御を行う、固定網で形成された移動制御ネットワークを中心に配備することで、アドホックネットワークの転送処理能力を確保し、前述の・の問題を解決する。
【００４７】
また、本発明は、アドホックネットワークで構築される、移動端末と代表端末で構成される移動端末ネットワークを配備し、代表端末が移動端末ネットワーク内の移動端末の管理を行い、端末登録、気付ルーティングアドレス登録を代表して行うことで、前述の▲３▼の問題を解決する。
【００４８】
また、本発明は、同じエリアに存在する移動端末同士がアドホックネットワークを構築し、これらのアドホックネットワークに移動端末と代表端末を構成した移動端末ネットワークを構築し、移動端末は、常に代表端末管理の元で、端末登録、気付ルーティングアドレス登録、データ転送を行うことで、前述の▲４▼の問題を解決する。
【００４９】
また、本発明は、アクセスノードがデータ転送時に、移動端末の在圏位置を位置管理サーバへ問い合わせ、そのリプライメッセージをアクセスノードの位置管理テーブルへ登録するシグナリング方式を用いることで、前述の▲５▼の問題を解決する。
【００５０】
また、本発明は、移動端末ネットワーク内にアドホックネットワークを採用することで、前述の▲６▼の問題を解決する。
【００５１】
また、本発明は、移動端末に端末アドレスを持たせ、アクセスノードと位置管理サーバにルーティングアドレスを持たせ、代表端末に端末アドレスと気付ルーングアドレスを持たせ、代表端末が端末アドレスを管理し、アクセスノードへ変更登録メッセージを送信し、移動端末ネットワークの移動に伴い、アクセスノードへ端末アドレス管理テーブル情報も含めた変更登録メッセージを送信し、移動端末の端末アドレスをその移動に関わらず、固定的な端末識別子にすることで、前述の▲７▼の問題を解決する。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態について説明する。
【００５３】
図３は、本発明の一実施の形態におけるトポロジ可変ネットワークの機能モデルを示す図である。
【００５４】
トポロジ可変ネットワークは、ネットワークのスループットを保ちながらトポロジ可変性を維持するために、固定ネットワーク周辺にアドホックネットワークを配置する構成とする。このとき、移動するアドホックネットワーク間の通信を可能にするため、コアネットワークには周辺アドホックネットワークの移動制御機能を備えるものとする。
【００５５】
以下、トポロジ可変ネットワークを構成する機能ブロックを定義する。
【００５６】
移動制御ネットワーク（固定ネットワーク）１００は、周辺に移動端末ネットワーク２００を配備し、異なる移動端末ネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートする。また、固定ルーティング網により構成され、移動端末ネットワーク２００内に収容される端末間の通信をトンネリング転送することにより実現する。
【００５７】
移動端末ネットワーク２００は、図４に示すように、移動制御ネットワーク１００の周辺に配備されるアドホックネットワークで、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる。代表端末２１０は、移動端末ネットワーク２００内に配置される移動ルータで、端末アドレスと気付ルーティングアドレスを持ち、移動端末２２０と固定端末２３０を収容し、移動端末ネットワーク２００内でアドホックネットワークを形成し、移動端末ネットワーク２００内の端末が移動端末ネットワーク２００外への通信を行うために代表端末が移動制御ネットワーク１００への接続インタフェースを持つ。
【００５８】
また、代表端末２１０は、移動端末ネットワーク２００内の移動端末２２０の端末アドレスを管理する機能を持ち、移動端末２２０から端末登録メッセージを受け取り、端末アドレス登録テーブルに登録し、アクセスノードへ変更登録メッセージを送信する機能を持つ。
【００５９】
また、代表端末２１０は、移動端末ネットワーク２００の移動に伴い、移動制御ネットワーク１００に存在する在圏アクセスノードから気付ルーティングアドレスの広告を受け、気付ルーティングアドレスを変更し、アクセスノードへ端末アドレス管理テーブル情報も含めた変更登録メッセージを送信する機能を持つ。移動端末２２０は、移動端末ネットワーク２００内／外に移動ノードとして存在し、端末アドレスを持ち、移動端末ネットワーク２００内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能である。また、代表端末２１０と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク１００内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持ち、代表端末２１０と接続するための無線インタフェースの接続が確立している場合は、移動制御ネットワーク１００内のアクセスノードとインタフェースは起動せず、移動端末２２０がネットワーク上に孤立して存在する場合において、移動制御ネットワーク１００内のアクセスノードとのインタフェースが起動する。
【００６０】
また、移動端末２２０は、移動制御ネットワーク１００内に移動したときに、移動制御ネットワーク内の代表端末として、端末登録メッセージを送信する機能を持つ。
【００６１】
固定端末２３０は、移動端末ネットワーク２００上に固定ノードとして存在し、端末アドレスを持ち、代表端末２１０と接続する有線インタフェースを持つ。アクセスノード１１０は、移動制御ネットワーク１００内に存在し、ルーティングアドレスを持ち、代表端末２１０に対して気付ルーティングアドレスの広告を行う機能を持つ。また、アクセスノード１１０は、代表端末２１０からの端末登録メッセージ、気付ルーティングアドレス登録メッセージ、また、移動端末２２０からの気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取り、位置管理サーバ１２０へこれらの情報を転送する機能を持つ。また、移動端末２００の在圏位置を位置管理サーバ１２０へ問い合わせ、そのリプライメッセージをアクセスノード１１０の位置管理テーブルへ登録する機能を持つ。
【００６２】
位置管理サーバ１２０は、移動制御ネットワーク１００内に存在し、ルーティングアドレスを持ち、移動端末ネットワーク・移動端末の移動制御を行う。位置管理サーバ１２０は、移動端末・代表端末の端末アドレス情報・気付ルーティングアドレス情報を管理しており、アクセスノード１１０から端末登録メッセージ、気付ルーティングアドレス登録メッセージ、端末在圏位置問い合わせメッセージを受け取り、アクセスノード１１０へ端末在圏位置問い合わせリプライメッセージを送信する機能を持つ。
【００６３】
【実施例】
以下、図面と共に本発明の実施例を説明する。
【００６４】
図５は、本発明の一実施例のネットワーク構成図である。
【００６５】
同図に示すネットワーク構成は、移動制御ネットワーク１００が存在し、移動端末ネットワーク２００Ａ、２００Ｂ，２００Ｃが存在する。
【００６６】
移動制御ネットワーク１００内には、ルーティングドレス「２」を持つアクセスノード、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノード、及びルーティングアドレス「４」を持つ位置管理サーバ１２０が存在し、移動端末ネットワーク２００内には、端末アドレス（１）を持つ送信端末、端末アドレス（２）を持つ中継端末、端末アドレス（３）を持つ中継端末、端末アドレス（４）を持つ中継端末、及び端末ドレス（５）・気付ルーティングアドレス「１」を持つ代表端末が存在する。
【００６７】
移動端末ネットワーク２００Ｂ内には、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末と、端末アドレス（７）を持つ中継端末が存在する。
【００６８】
移動端末ネットワーク２００Ｃ内では、端末アドレス（９）・気付ルーティングアドレス「６」を持つ代表端末、端末アドレス（１０）を持つ中継端末、及び端末アドレス（１１）を持つ中継端末が存在する。
【００６９】
以下、図１、図２に沿ってシーケンスを説明する。
【００７０】
図１、図２に示す装置の略記について説明する。
【００７１】
ＡＡ：位置管理サーバ
ＡＲ：アクセスノード
ＬＭＮ：移動端末
ＭＲ：代表端末
ＭＣＮ：隣接端末
ここで、端末アドレス（８）を持つ受信端末が、移動端末ネットワーク２００Ｂへ移動した時のメカニズムについて説明する。
【００７２】
移動したとき（ステップ１）、端末アドレス（８）を持つ受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信する（ステップ２）。端末アドレス（８）を持つ受信端末に隣接する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、
［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに、中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、端末登録メッセージを廃棄する。そして代表端末に端末登録メッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００７３】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い代表端末に対して端末登録メッセージを送信する（ステップ３）。
【００７４】
図６は、本発明の一実施例における代表端末が端末登録メッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【００７５】
代表端末が、端末登録メッセージを受け取ると、代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレス（８）を持つ端末が登録される（ステップ４）。そして、代表端末は、在圏アクセスノードへ代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つメッセージを送信する（ステップ５）。アクセスノードは、この在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０に転送する（ステップ６）。
【００７６】
次に、移動端末ネットワーク２００Ａがルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードの在圏位置に移動したときのメカニズムについて説明する。
【００７７】
図７は、本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ａがルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードの在圏位置に移動した場合の動作を説明するための図である。
【００７８】
移動したとき（ステップ７）、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「１」を持つ代表端末は、ルーティングドレス「２」を持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレス「７」を受け取り、代表端末の気付ルーティングアドレスを「７」に変更する（ステップ８）。そして、ルーティングドレス「２」を持つアクセスノードに対して、代表端末の気付ルーティングアドレス「７」登録メッセージを送信する。そのとき、代表端末は、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末（１）（２）（３）（４）と代表端末の端末アドレス（５）をメッセージに埋め込み送信する（ステップ９）。ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、この気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０に転送する（ステップ１０）。
【００７９】
次に、移動端末ネットワーク２００Ｃが移動端末ネットワーク２００Ａに移動したときのメカニズムについて説明する。
【００８０】
図８は、本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ｃが移動端末ネットワーク２００Ａに移動した場合の動作を説明するための図である。
【００８１】
移動したとき（ステップ１１）、端末アドレス（９）・気付ルーティングアドレス「６」を持つ代表端末は、移動端末ネットワーク２００Ａに存在する端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末に対して端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末（１０）（１１）と代表端末の端末アドレス（９）を登録するメッセージをブロードキャスト送信する（ステップ１２）。隣接する移動端末ネットワーク２００Ａに存在する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると以下のような処理を行う。
【００８２】
［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、端末登録メッセージを廃棄する。そして、代表端末に端末登録メッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００８３】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信する（ステップ１３）。代表端末が端末登録メッセージを受け取ると、代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレス（９）（１０）（１１）を持つ端末が登録される（ステップ１４）。そして、代表端末は、在圏アクセスノードへ代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス（９）（１０）（１１）情報を持つメッセージを送信する（ステップ１５）。アクセスノードは、この在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０へ送信する（ステップ１６）。
【００８４】
次に、端末アドレス（１）を持つ送信端末から、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータを転送するときのメカニズムについて説明する。
【００８５】
図９は、本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へのデータ転送を説明するための図である。
【００８６】
データを転送するとき、端末アドレス（１）を持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する（Ｓ１）（ステップ１７）。端末アドレス（１）を持つ送信端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、以下の処理を行う。
【００８７】
［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する。そして、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００８８】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、そして端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信する（ステップ１８）。
【００８９】
そして、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末がルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレス「２」を持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信する（ステップ１９）。ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、端末アドレス（８）へのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０へ端末アドレス（８）問い合わせメッセージを送信する（Ｓ２）（ステップ２０）。
【００９０】
位置管理サーバ１２０は、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレス（８）を持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバ１２０のテーブルから端末アドレス（８）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を確認し、アクセスノードへ端末アドレス（８）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を含んだアドレスを問い合わせメッセージに対してリプライメッセージをアドレスノードへ送信する（ステップ２１）。
【００９１】
アクセスノードは、位置管理サーバ１２０からのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレス「５」は、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードへ転送することを固定ルーティング情報より知っているので、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードへ転送する（ステップ２２）。
【００９２】
また、ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレス「８」を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を登録する（ステップ２３）。ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末へ転送し（ステップ２４）、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する（Ｓ４）（ステップ２５）。
【００９３】
端末アドレス（６）・気付ルーティングドレス「５」を持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、以下の処理を行う。［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する。そして端末アドレス（８）を持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００９４】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス（８）を持つ受信端末に対してルートリクエストメッセージを送信する（ステップ２６）。
【００９５】
次に、端末アドレス（８）を持つ受信端末がルートリクエストメッセージを受け取った場合について説明する。
【００９６】
図１０は、本発明の一実施例の端末アドレス（８）を持つ受信端末がルートリクエストメッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【００９７】
端末アドレス（８）を持つ受信端末が、ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレス（１）を持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信する（ステップ２７）。
【００９８】
端末アドレス（８）を持つ受信端末は、隣接する中継端末へ、
［１］ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、そして、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信する（Ｓ５）（ステップ２８）。
【００９９】
端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末が、ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレス「３」を持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信する（ステップ２９）。ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末アドレス（１）へのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０へ端末アドレス（１）問い合わせメッセージを送信する（Ｓ６）（ステップ３０）。位置管理サーバ１２０は、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレス（１）を持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバ１２０のテーブルから端末アドレス（１）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「７」を確認し、アクセスノードへ端末アドレス（１）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「７」を含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアクセスノードへ送信する（ステップ３１）。
【０１００】
アクセスノードは、位置管理サーバ１２０からのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレス「７」は、ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードへ転送することを固定ルーティング情報より知っているので、ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードへ転送する（ステップ３２）。
【０１０１】
また、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレス（１）を持つ送信端末の気付ルーティングアドレス「７」を登録する（ステップ３３）。
【０１０２】
ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末へ転送し（ステップ３４）、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信する（ステップ３５）。隣接する中継端末へ、
［１］ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、端末アドレス（１）を持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信する（Ｓ７）（ステップ３６）。
【０１０３】
次に、端末アドレス（１）を持つ送信端末から、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立した場合の動作を説明する。
【０１０４】
図１１は、本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立した場合の動作を説明するための図である。
【０１０５】
端末アドレス（１）を持つ送信端末から、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、端末アドレス（１）を持つ送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレス（８）のデータを転送し、端末アドレス（１）を持つ送信端末に隣接する中継端末は、
［１］ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末へデータを転送する（ステップ３７）。端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末が宛先アドレス「８」のデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレス（８）のデータを転送する（ステップ３８）。
【０１０６】
ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、宛先アドレス（８）のデータを受け取ると、端末転送先テーブルから端末アドレス（８）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を確認し、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードへ宛先アドレス（８）のデータを転送する（ステップ３９）。 ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末へ宛先アドレス（８）のデータを転送し（ステップ４０）、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末は、
［１］ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータを転送する（ステップ４１）。
【０１０７】
このようにして、データ転送が確立する。
【０１０８】
上記で用いられたシグナリングメッセージとしては、図１２に示すように、以下の４種類を用いる。以下の説明の○内の数字と図１２内の○内の数字は対応する。
【０１０９】
▲１▼ 代表端末（ＭＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）への気付ルーティングアドレス登録メッセージ；
▲２▼ 代表端末（ＭＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）への在圏端末アドレス登録メッセージ；
▲３▼ クセスノード（ＡＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）への端末在圏位置問い合わせメッセージ；
▲４▼ 位置管理サーバ（ＡＡ）からアクセスノード（ＡＲ）への端末在圏位置問い合わせリプライメッセージ；
次に、上記の端末アドレスの登録方法について説明する。
【０１１０】
図１３は、本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その１）を示す図である。
【０１１１】
ステップ１０１） 移動端末（ＭＮ）が移動ネットワーク内に移動する。
【０１１２】
ステップ１０２） 移動端末（ＭＮ）は、隣接する代表端末（ＭＲ）へ端末登録メッセージをブロードキャスト中継送信する。
【０１１３】
ステップ１０３） 中継端末は、受信した１回目は、隣接する代表端末（ＭＲ）へ端末登録メッセージをブロードキャスト中継送信する。２回目以降は、パケットを廃棄する。
【０１１４】
ステップ１０４） 代表端末（ＭＲ）は、端末登録メッセージを受け取り、ＭＲテーブルへ登録する。
【０１１５】
ステップ１０５） アクセスノード（ＡＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）へ転送する。
【０１１６】
図１４は、本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その２）を示す図である。
【０１１７】
ステップ２０１） 移動端末（ＭＮ）が移動ネットワーク内に移動する。
【０１１８】
ステップ２０２） 移動端末（ＭＮ）は、隣接する代表端末（ＭＲ）へ端末登録メッセージをブロードキャスト中継送信する。
【０１１９】
ステップ２０３） 中継端末は、テーブル情報より最適経路を介して中継送信する。
【０１２０】
ステップ２０４） 代表端末（ＭＲ）は、端末登録メッセージを受け取り、ＭＲテーブルへ登録する。
【０１２１】
ステップ２０５） アクセスノード（ＡＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）へ転送する。
【０１２２】
なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、高速移動通信環境下でのアドホックネットワーク通信を実現し、転送処理能力を確保した大規模アドホックネットワークを実現し、移動ネットワークの移動制御を実現し、移動ネットワークの効率的な移動制御リソース・無線アクセスチャネルリソースを実現し、移動ネットワークの効率的な転送方法を実現し、移動ネットワーク内のアドホック性を実現し、移動ネットワーク内の移動端末の移動制御を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための図（その１）である。
【図２】本発明の原理を説明するための図（その２）である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるトポロジ可変ネットワークの機能モデルを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるトポロジ可変ネットワークのルーティング体系を示す図である。
【図５】本発明の一実施例のネットワーク構成図である。
【図６】本発明の一実施例における代表端末が端末未登録メッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ａがルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードの在圏位置に移動した場合の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ｃが移動端末ネットワーク２００Ａに移動した場合の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へのデータ転送を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施例の端末アドレス（８）を持つ受信端末がルートリクエストメッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立した場合の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施例のシグナリングメッセージを示す図である。
【図１３】本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その１）である。
【図１４】本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その２）である。
【図１５】ＭＡＣＡ(Multiple Access Collision Avoidance) 方式のシーケンス図である。
【図１６】ＭＡＲＣＨ(Media Access with Reduced Handshake) 方式のシーケンス図である。
【図１７】すべての網構成をアドホックネットワークで構築した場合の性能評価条件と動作パターンを示す図である。
【図１８】ＭＡＣＡ、ＭＡＲＣＨ方式のスループットの性能評価結果を示す図である。
【図１９】コアアドホック連携構成を示す図である。
【図２０】トポロジ可変の少ないコアを固定網で構築した場合の性能評価条件と動作パターンを示す図である。
【図２１】コア・アドホック連携構成のスループット性能評価結果を示す図である。
【図２２】モバイルＩＰの基本メカニズムを示す図である。
【図２３】性能評価条件を示す図である。
【図２４】モバイルＩＦ方式パス総数グラフである。
【図２５】モバイルＩＰ方式とグループ内通信方式を示す図である。
【図２６】グループ内通信方式でのパス総数グラフである。
【図２７】二重トンネル問題を示す図である。
【図２８】二重トンネル問題を説明するためのシーケンス図である。
【図２９】二重トンネルが更に深刻になるケースを示す図である。
【図３０】二重トンネルが更に深刻になるケースを示すシーケンス図である。
【図３１】移動ネットワーク内ルーティングの問題を示す図である。
【図３２】移動制御での問題を示す図である。
【符号の説明】
１００ 移動制御ネットワーク
１１０ アクセスノード（ＡＲ）
１２０ 位置管理サーバ（ＡＡ）
２００ 移動端末ネットワーク
２１０ 代表端末（ＭＲ）
２２０ 移動端末（ＬＭＮ）
２３０ 固定端末（ＬＦＮ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、トポロジ可変ネットワークにおける通信方法に係り、特に、ユビキタス環境を実現するためのトポロジ可変ネットワーク技術における、トポロジ可変ネットワークの基本アーキテクチャ・ルーティング他系・機能モデルにおける通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏在するコンピュータリソースをネットワークを介してユーザがいつでもどこでも利用できるユビキタス環境においては、ユーザが持ち歩く複数の通信端末と空間に偏在するコンピュータがネットワークを形成し、高速移動しながら通信を実現するトポロジ可変ネットワーク（ＴＶＮ：Topology Variable Network)技術が必要とされる。
【０００３】
アドホックネットワークは、特定のインフラに依存せず隣接ノードのリソースを利用して任意のトポロジで通信可能である一時的なネットワーク技術である。これより、トポロジ可変ネットワークで要求される「可変性」に対して適応性の高い技術と考えられる。但し、アドホックネットワークでは、パケット転送を実現するためには、通信する毎に事前のルーティング経路の確定処理のみならず、隣接ノードへのリンク確立が必要になる。そのため、転送ノード数が増えるとメッセージ量が増大し、スループットの劣化が懸念される。大規模商用サービスに適用するためには、転送処理能力を確保するための中継専用のアドホックノードが必要になる。また、移動ＮＷのアドホック参加を可能にするトポロジ可変性はサポートするが、高速移動通信環境下での通信をサポートしない。
【０００４】
アドホックワイヤレス通信のトランスポート技術は、ＭＡＣプロトコルとして方式が規定されている。ＭＡＣプロトコルには、ＲＴＳ−ＣＴＳハンドシェイクと呼ばれる転送方式があり、Multiple Access with Collision Avoidance（ＭＡＣＡ）、Media Acces with Reduced Handshake（ＭＡＲＣＨ）などが挙げられる。
【０００５】
ＭＡＣＡは、ＲＴＳ−ＣＴＳハンドシェイクの基本方式である。図１５に示すように、アドホック環境では、データ通信毎に転送元ノードがＲＴＳメッセージをブロードキャストし、受け取ったノードがＣＴＳメッセージをブロードキャストすることによるチャネル確立が必要である。しかし、この方式の場合、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージのオーバーヘッドによるスループットの低下が問題となる。ＭＡＲＣＨは、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージのオーバーヘッド問題を解決した方式である。データのパケット長情報を含むＣＴＳメッセージをＲＴＳメッセージの代理とし使用することにより、図１６に示す、▲３▼のノードからは、ＲＴＳメッセージの受信なしでチャネルを確立できる。これは、受信ノードがデータのパケット長から受信終了時間を予測可能になり、データ受信終了時間に合わせたＣＴＳメッセージの送信を可能にするためである。
【０００６】
図１７は、すべての網構成をアドホックネットワークで構築した場合の性能評価条件と動作パターンを示す。ここで、これらのスループットのパフォーマンスを性能評価し、可変トポロジネットワークへ適応可能かどうか評価を行った。評価法は、それぞれのイングレスノードのパケット入力負荷に対するスループットの計算から転送性能を比較した。また、ネットワーク構成は、チェーントポロジを想定した。また、パケットのタイムスロットは、ＲＴＳ，ＣＴＳメッセージをΔｔ、データ部を３Δｔとした。図１７に示すような条件から得られた性能評価結果を図１８に示す。
【０００７】
ＭＡＣＡの手法では、前述したように、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージのオーバーヘッドによるスループットの低下が現れ、２０％程度であった。一方、ＭＡＲＣＨは効率的な制御メッセージによりスツープットをＭＡＣＡと比較して５％上げ、２５％となった。しかし、図１８に示すように、トポロジ可変ネットワークの大規模化を狙ったときには、ノードでの複数チェーンの交錯状態で起こるブロッキングの問題は避けられない。その時、このチェーントポロジでのスループットは、複数ポイントでのブロッキングの発生を考慮すると、２５％以下になってしまう。
【０００８】
そこで本方式では、アドホックネットワークの大規模化に伴う中継ノード数の増加時に、トポロジ変化の少ないコア部分を固定網とする構成を基本構成として検討を進める。図１９に示す方式によりスループットの向上を図る。
【０００９】
ここで、コア・アドホック連携方式のスループットのパフォーマンスを実際に性能評価し、既存のＭＡＣプロトコルとの転送性能評価を行った。比較するプロトコルは、先程評価を行ったＭＡＣＡ、ＭＡＲＣＨを用いて、それぞれの入力負荷に対するスループットを計算した。ネットワーク構成は、先程と同様に、チェーントポロジを形成し、パケットのタイムスロットも同様にＲＴＳ、ＣＴＳメッセージをΔｔ、データ部を３Δｔとした。また、両端のアドホック接続する端末を１ノードずつ増加したときのスループットの計算も行った。図２０に示す条件から得られた性能評価結果を図２１に示す。
【００１０】
ネットワークのコア部分を固定網にすることで、コアネットワーク間のスループットは、１００％となり、全体の制御メッセージによる転送効率低下を抑え、８，１０ノードのチェーントポロジにおいてもスループット６０％、３８％と、高いスループットを維持していることが明らかになった。
【００１１】
この性能評価結果よりアドホックネットワークの大規模化の手法としてトポロジ変化の少ないコア部分を固定網とする構成を適応することが有望だという知見が得られた。
【００１２】
また、固定コア網に移動制御機能を具備して周辺アドホックネットワーク内の移動ノードの移動通信をサポートすることも可能であることが明らかになった。モバイルＩＰは、高速移動するノードの位置と無関係に一貫したＩＰ通信を実行できることから、トポロジ可変ネットワークで要求される「移動性」に対して適応性の高い技術と考えられる。移動端末ＭＮの移動（在圏位置）をＨＡ（Home Agent）がＣｏＡｄｄｒ（Care of Address)により管理し、移動端末ＭＮ宛のパケットをＣｏＡｄｄｒにトンネル転送することにより移動通信を実現する。但し、個々の移動端末のモビリティ制御機能しかサポートされていないため、位置的に近接している複数の移動端末同士でデータ通信を行うときに、直接通信を行うことができず、一度ＡＲ（アクセスノード）を経由してデータ通信を行わなければならない。そのためネットワーク全体の移動制御リソース、コアネットワークへの無線アクセスチャネルリソースの無駄が生じる。また、アドホック参加機能をサポートしていない。
【００１３】
図２２にモバイルＩＰの基本メカニズムを示す。ＣＮ（Coresponding Node）−ＭＮ間通信において、ＣＮがＭＮの在圏先アドレスを知らないとき、ＣＮから送信されるデータは、一度ＨＡを経由してからＭＮへ転送される。ここで問題となるのは、▲１▼ 同一ＡＲ配下のＭＮとの通信の場合、ＨＡを経由するメカニズムは経路が著しく無駄であり、
▲２▼ その後、ルート最適化が行われたとしてもＡＲ経由の通信は避けられないことである。
【００１４】
これらの無線アクセスチャネルリソースの増大による影響を実際に性能評価し、可変トポロジネットワークへの適応可能かどうか評価を行った。偏在する各エリアに端末数ｎで構成されるグループを配置し、各グループのβの比率の端末が他エリアのグループのβの比率の端末とコアネットワークを介して“ポイントｔｏポイント”接続をし、残りの１−βの比率の端末がグループ内で“ポイントｔｏポイント”接続する形態において端末で設定される無線アクセスチャネル数の性能評価を行った。そこで、端末数ｎの増大に伴う無線アクセス数の関係を比較した。図２３に示す条件から得られた性能評価結果を図２４に示す。
【００１５】
そこで、無線アクセスチャネル数の増加を解決する方法として、図２５に示すように、複数のＭＮの移動制御をグループ化して実施する方式の性能評価を行い、既存のモバイルＩＰとの性能比較評価を行った。トポロジ変化が大きく、サブネットワーク間通信頻度が高い周辺エリアはアドホックネットワーク技術を適応することでエリア内のコアへ接続する端末数を減少できる。
【００１６】
ネットワーク構成は、先程と同様の条件で端末数ｎの増大に伴う無線アクセスチャネル数の関係を比較した。図２６に示す条件から得られた結果を図２４に示す。
【００１７】
この性能評価結果より、複数のＭＮの移動制御をグループ化して実施することで、無線アクセスチャネル数を大幅に減少できることが明らかになった。
【００１８】
ＭＯＮＥＴ技術は、MobileＩＰ技術を利用してネットワークの移動制御機能をサポートする移動通信技術として提案されている。移動ネットワーク内のＭＲ(Mobile Router) の移動（在圏値）をＨＡ(Home Agent)が、ＣｏＡｄｄｒにより管理し、ＭＲ配下のＬＭＮ(Local Mobile Node) ，ＬＦＮ(Local Fixed Node)宛のパケットをＣｏＡｄｄｒにトンネル配送することにより移動通信を実現する。
【００１９】
但し、転送経路・ルーティング体系・移動制御方式において問題が挙げられる。
【００２０】
転送経路の問題に関して図２７、図２８を用いて説明する。ここでは、移動端末が異なる移動ネットワークにアドホック的に参加し、その移動ネットワークが他のサブネットに移動した場合を考える。この場合において、受信端末は、移動ネットワークの代表端末よりアドレスが割り当てられ、“２１：：３”の気付アドレスに変更する。また、送信端末は、宛先アドレスを受信端末のホームアドレス“３１：：３”ソースアドレスを“１１：：３”としてデータ転送を行う。ここで、データ転送が行われるとき、“１０：：１”のアクセスルータまで転送されると、“１０：：１”のアクセスルータは、“３１：：３”の端末が存在する“３０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。アクセスルータは、“３０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“３０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“３１：：３”の受信端末は気付アドレスが“２１：：３”に登録されているので、“３０：：”ホームエージェントは、宛先アドレスを受信端末の気付アドレス“２１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“３０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。“３０：：１”のアクセスルータは、“２１：：３”の端末が存在する“２０：１”のアクセスルータへデータを転送する。アクセスルータは、“２０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“２０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“２０：：２”のアクセスルータは気付アドレスが“４０：：２”に登録されているので、“２０：：”のホームエージェントは宛先アドレスを代表端末の気付アドレス“４０：：２”とカプセル化してデータ転送を行い、“２０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。“２０：：１”のモバイルルータは、“４０：：２”の端末が存在する“４０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。ここで、データが宛先に転送されるまで２つのホームエージェントを経由して転送されなければならない。これが、二重トンネリング転送問題であり、非効率な転送経路になる。また、２つのホームエージェントを経由する毎にデータがカプセル化され転送されるために、転送効率の劣化を引き起こす。
【００２１】
転送経路の更なる問題に関して、図２９、図３０を用いて説明する。ここでは、移動ネットワークが融合して３階層の移動ネットワークを形成した時に３階層目の端末へ転送を行った場合を考える。
【００２２】
この場合において、送信端末は、宛先アドレスを受信端末のホームアドレス“９１：：２”ソースアドレスを“５１：：２”としてデータ転送を行う。ここで、データ転送が行われるとき、“１０：：１”のアクセスルータまで転送されると、“１０：：１”のアクセスルータは、“９１：：２”の端末が存在する“９０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。
【００２３】
アクセスルータは、“９０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“９０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“９０：：２”のモバイルルータは気付アドレスが“８１：：３”に登録されているので、“９０：：”のホームエージェントは宛先アドレスを受信端末の気付アドレス“８１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“９０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。
【００２４】
“９０：：１”のアクセスルータは、“８１：：３”の端末が存在する“８０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。アクセスルータは、“８０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“８０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“８０：：２”のモバイルルータは気付アドレスが“７１：：３”に登録されているので、“８０：：”のホームエージェントは宛先アドレスを代表端末の気付アドレス７１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“８０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。
【００２５】
“８０：：１”のアクセスルータは“７１：：３”の端末が存在する“７０：：１”のアクセスルータヘデータを転送する。アクセスルータは、“７０：：”のホームエージェントにデータを転送し、“７０：：”のホームエージェントの在圏位置テーブルには、ホームアドレス“７０：：２”のモバイルルータは気付アドレスが“６１：：３”に登録されているので、“７０：：”のホームエージェントは、宛先アドレスを代表端末の気付アドレス“６１：：３”とカプセル化してデータ転送を行い、“７０：：１”のアクセスルータへデータを再度戻す。“７０：：１”のアクセスルータは、“６１：：３”の端末が存在する“６０：：１”のアクセスルータへデータを転送する。ここで、データが宛先に転送されるまで３つのホームエージェントを経由して転送されなければならない。また、３つのホームエージェントを経由する毎にデータがカプセル化され転送されるために、転送効率の劣化を引き起こす。
【００２６】
ここからわかるように、移動ネットワークが融合してｎ階層の移動ネットワークを形成した時にｎ階層目の端末へ転送を行った場合、ｎ階層目の端末に到達するまでにｎ回のホームエージェント連鎖中継とカプセル化（ｎスタック）に伴う転送効率の劣化を引き起こす。
【００２７】
次に、ルーティング体系の問題に関して図３１を用いて説明する。ＭＯＮＥＴでは、移動ネットワーク内のルーティング方式として、固定網と同じルーティング方式を採用していることから、移動ネットワーク内には固定網と同様のルーティングテーブルが各モバイルルータに形成されている。そこで、移動ネットワークのトポロジが時間の経過と共に頻繁に変化する状況において、モバイルルータのテーブル更新が頻発に行われ、そのため、ルートフラップが発生する。
【００２８】
次に、移動制御方式の問題に関して図３２を用いて説明する。ここでは、移動ネットワークが融合して２階層の移動ネットワークを形成した時の２階層目の端末への転送を行ったときにその移動ネットワークが移動した場合（ネットワークハンドオーバー）を考える。このとき、２階層目の移動ネットワーク内の移動端末は、ネットワークの移動と移動先の在圏位置情報を検出できないため、通信相手端末の新しい在圏位置情報を通知できない。このため、ネットワークハンドオーバーに通信中のモバイルセッションを保障できない。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のシステムにおいて、アドホックネットワーク技術を適用した場合、以下のような問題がある。
【００３０】
▲１▼ 移動ネットワークのアドホック参加を可能にするトポロジ可変性はサポートするが、高速移動通信環境下での通信をサポートしない。
【００３１】
▲２▼ 大規模商用サービスに適用するためには、転送処理能力を確保するための中継専用のアドホックノードが必要になる。
【００３２】
また、上記の従来のシステムにおいて、モバイルＩＰ技術を適用した場合には以下のような問題がある。
【００３３】
▲３▼ 個々の移動端末の移動通信制御をサポートするが移動ネットワークの通信機能、アドホック参加機能をサポートしない。
【００３４】
▲４▼ 通信形態に応じて、ネットワーク全体の移動制御リソース、コアネットワークへの無線アクセスチャネルリソースの無駄が生じる。
【００３５】
また、上記従来のシステムにおいて、ＭＯＮＥＴ技術を適用した場合には、以下のような問題がある。
【００３６】
▲５▼ 移動端末が異なる移動ネットワークにアドホック的に参加し、その移動ネットワークが他のサブネットに移動した場合、二重トンネリング転送問題が起き、非効率な転送経路になる。移動ネットワークが融合してｎ階層の移動アドホックネットワークを形成した時に、ｎ階層目の端末への転送を行った場合、ｎ階層目の端末に到達するまでにｎ回のホームエージェント連鎖中継とカプセル化（ｎスタック）に伴う転送効率の劣化を引き起こす。
【００３７】
▲６▼ Mobile IP 技術を利用してネットワークの移動制御機能をサポートするが、移動ネットワーク内のアドホック性をサポートしないため、移動ネットワークのトポロジ可変が頻繁に発生するケースでは、ＭＲのテーブル更新が頻発し、ルートフラップが発生する。
【００３８】
▲７▼ 移動ネットワークのハンドオーバー（ネットワークハンドオーバー）時に、移動ネットワーク内の受信端末がネットワークの移動と移動先の在圏位置情報を検出できないため、通信相手端末に受信端末の新しい在圏位置情報を通知できない。このため、ネットワークハンドオーバー時に通信中のモバイルセッションを保障できない。
【００３９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、
・高速移動通信環境下でのアドホックネットワーク通信を実現する；
・転送処理能力を確保した大規模アドホックネットワークを実現する；
・移動ネットワークの移動制御を実現する；
・移動ネットワークの効率的な移動制御リソース・無線アクセスチャネルリソースを実現する；
・移動ネットワークの効率的な転送方法を実現する；
・移動ネットワーク内のアドホック性を実現する；
・移動ネットワーク内の移動端末の移動制御を実現する；
ことが可能なトポロジ可変ネットワークにおける通信方法を提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周辺にアドホックネットワークを配備し、異なるアドホックネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートし、固定ルーティング網により構成される移動制御ネットワークと、該移動制御ネットワークの周辺に配備され、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる移動端末ネットワークと、該移動端末ネットワーク内／外に移動ノードとして存在し、移動端末ネットワーク内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能で、代表端末と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持つ移動端末と、該移動端末ネットワーク内に固定ノードとして配置され、端末アドレスを持ち、該代表端末と接続する有線インタフェースを持つ固定端末と、該移動端末ネットワーク内に配置され、移動可能で、該移動端末と該固定端末を収容する代表端末と、該移動制御ネットワーク内に存在するアクセスノードと、該移動制御ネットワーク内に存在する位置管理サーバとを備えた通信システムでのトポロジ可変ネットワークにおける通信方法において、
送信端末から受信端末へ、データを転送するとき、
端末アドレスを持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
端末アドレスを持つ送信端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対して該ルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアドレスノードへ送信し、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリクエストメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
端末アドレス・気付ルーティングドレスを持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレスを持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末に対してルートリクエストメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ受信端末が、ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ受信端末は、隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末が、ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリプライメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、該位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ該受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージとしてアクセスノードへ送信し、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレスを、該ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ送信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリプライメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信し、
隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ送信端末から、端末アドレスを持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、
送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
送信端末に隣接する中継端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へデータを転送し、
代表端末が宛先アドレスのデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、宛先アドレスのデータを受け取ると端末転送先テーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末へデータを転送する。
【００４１】
また、本発明は、端末アドレスを持つ受信端末が移動したとき、
受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
受信端末に隣接する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、ルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のときは、さらに、中継端末と隣接する端末に対して該端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のときは、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、
隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し、
代表端末は、端末登録メッセージを受け取ると、
代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つ在圏端末アドレス登録メッセージを送信し、
在圏アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送する。
【００４２】
また、本発明は、移動端末ネットワークがルーティングアドレスを持つアクセスノードの在圏位置に移動したとき、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルーティングドレスを持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレスを受け取り、当該代表端末の気付ルーティングアドレスを変更し、該ルーティングドレスを持つアクセスノードに対して、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と該代表端末の端末アドレスをメッセージに埋め込み、当該代表端末の気付ルーティングアドレス登録メッセージを送信し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送する。
【００４３】
また、本発明は、移動端末ネットワークが他の移動端末ネットワークに移動したとき、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と当該代表端末の端末アドレスを登録する端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
隣接する移動端末ネットワークに存在する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し、
代表端末が端末登録メッセージを受け取ると、当該代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス情報を持つメッセージを送信し、
アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバへ送信する。
【００４４】
図１、図２は、本発明の原理を説明するための図である。
【００４５】
本発明は、周辺にアドホックネットワークを配備し、異なるアドホックネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートし、固定ルーティング網により構成される移動制御ネットワークと、該移動制御ネットワークの周辺に配備され、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる移動端末ネットワークと、該移動端末ネットワーク内／外に移動ノードとして存在し、移動端末ネットワーク内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能で、代表端末と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持つ移動端末と、該移動端末ネットワーク内に固定ノードとして配置され、端末アドレスを持ち、該代表端末と接続する有線インタフェースを持つ固定端末と、該移動端末ネットワーク内に配置され、移動可能で、該移動端末と該固定端末を収容する代表端末と、該移動制御ネットワーク内に存在するアクセスノードと、該移動制御ネットワーク内に存在する位置管理サーバとを備えた通信システムでのトポロジ可変ネットワークにおける通信方法において、
端末アドレスを持つ受信端末が移動したとき（ステップ１）、
受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信し（ステップ２）、
受信端末に隣接する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、ルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のときは、さらに、中継端末と隣接する端末に対して該端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のときは、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、
隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し（ステップ３）、
代表端末は、端末登録メッセージを受け取ると、
代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し（ステップ４）、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つ在圏端末アドレス登録メッセージを送信し（ステップ５）、
在圏アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送し（ステップ６）、
移動端末ネットワークがルーティングアドレスを持つアクセスノードの在圏位置に移動したとき（ステップ７）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルーティングドレスを持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレスを受け取り、当該代表端末の気付ルーティングアドレスを変更し（ステップ８）、該ルーティングドレスを持つアクセスノードに対して、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と該代表端末の端末アドレスをメッセージに埋め込み、当該代表端末の気付ルーティングアドレス登録メッセージを送信し（ステップ９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送し（ステップ１０）、
移動端末ネットワークが他の移動端末ネットワークに移動したとき（ステップ１１）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と当該代表端末の端末アドレスを登録する端末登録メッセージをブロードキャスト送信し（ステップ１２）、
隣接する移動端末ネットワークに存在する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該端末登録メッセージを廃棄し、代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信し（ステップ１３）、
代表端末が端末登録メッセージを受け取ると、当該代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し（ステップ１４）、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス情報を持つメッセージを送信し（ステップ１５）、
アクセスノードは、在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバへ送信し（ステップ１６）、
送信端末から受信端末へ、データを転送するとき、
端末アドレスを持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し（ステップ１７）、
端末アドレスを持つ送信端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対して該ルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信し（ステップ１８）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信し（ステップ１９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し（ステップ２０）、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアドレスノードへ送信し（ステップ２１）、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し（ステップ２２）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを登録し（ステップ２３）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリクエストメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し（ステップ２４）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し（ステップ２５）、
端末アドレス・気付ルーティングドレスを持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレスを持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末に対してルートリクエストメッセージを送信し（ステップ２６）、
端末アドレスを持つ受信端末が、ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信し（ステップ２７）、
端末アドレスを持つ受信端末は、隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信し（ステップ２８）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末が、ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信し（ステップ２９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリプライメッセージを受け取ると、位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し（ステップ３０）、
位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、該位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ該受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージとしてアクセスノードへ送信し（ステップ３１）、
アクセスノードは、位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレスを、該ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し（ステップ３２）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ送信端末の気付ルーティングアドレスを登録し（ステップ３３）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリプライメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し（ステップ３４）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信し（ステップ３５）、
隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い端末アドレスを持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信し（ステップ３６）、
端末アドレスを持つ送信端末から、端末アドレスを持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、
送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
送信端末に隣接する中継端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へデータを転送し（ステップ３７）、
代表端末が宛先アドレスのデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し（ステップ３８）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、宛先アドレスのデータを受け取ると端末転送先テーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し（ステップ３９）、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ宛先アドレスのデータを転送し（ステップ４０）、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末へデータを転送する（ステップ４１）。
上記のように、本発明は、アドホックネットワークで構成される移動端末ネットワークの移動制御を行う、固定網で形成された移動制御ネットワークを中心に配備することで、アドホックネットワークの移動制御を実現し、前述の・の問題を解決する。
【００４６】
また、本発明は、アドホックネットワークで構成される移動端末ネットワークの移動制御を行う、固定網で形成された移動制御ネットワークを中心に配備することで、アドホックネットワークの転送処理能力を確保し、前述の・の問題を解決する。
【００４７】
また、本発明は、アドホックネットワークで構築される、移動端末と代表端末で構成される移動端末ネットワークを配備し、代表端末が移動端末ネットワーク内の移動端末の管理を行い、端末登録、気付ルーティングアドレス登録を代表して行うことで、前述の▲３▼の問題を解決する。
【００４８】
また、本発明は、同じエリアに存在する移動端末同士がアドホックネットワークを構築し、これらのアドホックネットワークに移動端末と代表端末を構成した移動端末ネットワークを構築し、移動端末は、常に代表端末管理の元で、端末登録、気付ルーティングアドレス登録、データ転送を行うことで、前述の▲４▼の問題を解決する。
【００４９】
また、本発明は、アクセスノードがデータ転送時に、移動端末の在圏位置を位置管理サーバへ問い合わせ、そのリプライメッセージをアクセスノードの位置管理テーブルへ登録するシグナリング方式を用いることで、前述の▲５▼の問題を解決する。
【００５０】
また、本発明は、移動端末ネットワーク内にアドホックネットワークを採用することで、前述の▲６▼の問題を解決する。
【００５１】
また、本発明は、移動端末に端末アドレスを持たせ、アクセスノードと位置管理サーバにルーティングアドレスを持たせ、代表端末に端末アドレスと気付ルーングアドレスを持たせ、代表端末が端末アドレスを管理し、アクセスノードへ変更登録メッセージを送信し、移動端末ネットワークの移動に伴い、アクセスノードへ端末アドレス管理テーブル情報も含めた変更登録メッセージを送信し、移動端末の端末アドレスをその移動に関わらず、固定的な端末識別子にすることで、前述の▲７▼の問題を解決する。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態について説明する。
【００５３】
図３は、本発明の一実施の形態におけるトポロジ可変ネットワークの機能モデルを示す図である。
【００５４】
トポロジ可変ネットワークは、ネットワークのスループットを保ちながらトポロジ可変性を維持するために、固定ネットワーク周辺にアドホックネットワークを配置する構成とする。このとき、移動するアドホックネットワーク間の通信を可能にするため、コアネットワークには周辺アドホックネットワークの移動制御機能を備えるものとする。
【００５５】
以下、トポロジ可変ネットワークを構成する機能ブロックを定義する。
【００５６】
移動制御ネットワーク（固定ネットワーク）１００は、周辺に移動端末ネットワーク２００を配備し、異なる移動端末ネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートする。また、固定ルーティング網により構成され、移動端末ネットワーク２００内に収容される端末間の通信をトンネリング転送することにより実現する。
【００５７】
移動端末ネットワーク２００は、図４に示すように、移動制御ネットワーク１００の周辺に配備されるアドホックネットワークで、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる。代表端末２１０は、移動端末ネットワーク２００内に配置される移動ルータで、端末アドレスと気付ルーティングアドレスを持ち、移動端末２２０と固定端末２３０を収容し、移動端末ネットワーク２００内でアドホックネットワークを形成し、移動端末ネットワーク２００内の端末が移動端末ネットワーク２００外への通信を行うために代表端末が移動制御ネットワーク１００への接続インタフェースを持つ。
【００５８】
また、代表端末２１０は、移動端末ネットワーク２００内の移動端末２２０の端末アドレスを管理する機能を持ち、移動端末２２０から端末登録メッセージを受け取り、端末アドレス登録テーブルに登録し、アクセスノードへ変更登録メッセージを送信する機能を持つ。
【００５９】
また、代表端末２１０は、移動端末ネットワーク２００の移動に伴い、移動制御ネットワーク１００に存在する在圏アクセスノードから気付ルーティングアドレスの広告を受け、気付ルーティングアドレスを変更し、アクセスノードへ端末アドレス管理テーブル情報も含めた変更登録メッセージを送信する機能を持つ。移動端末２２０は、移動端末ネットワーク２００内／外に移動ノードとして存在し、端末アドレスを持ち、移動端末ネットワーク２００内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能である。また、代表端末２１０と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク１００内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持ち、代表端末２１０と接続するための無線インタフェースの接続が確立している場合は、移動制御ネットワーク１００内のアクセスノードとインタフェースは起動せず、移動端末２２０がネットワーク上に孤立して存在する場合において、移動制御ネットワーク１００内のアクセスノードとのインタフェースが起動する。
【００６０】
また、移動端末２２０は、移動制御ネットワーク１００内に移動したときに、移動制御ネットワーク内の代表端末として、端末登録メッセージを送信する機能を持つ。
【００６１】
固定端末２３０は、移動端末ネットワーク２００上に固定ノードとして存在し、端末アドレスを持ち、代表端末２１０と接続する有線インタフェースを持つ。アクセスノード１１０は、移動制御ネットワーク１００内に存在し、ルーティングアドレスを持ち、代表端末２１０に対して気付ルーティングアドレスの広告を行う機能を持つ。また、アクセスノード１１０は、代表端末２１０からの端末登録メッセージ、気付ルーティングアドレス登録メッセージ、また、移動端末２２０からの気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取り、位置管理サーバ１２０へこれらの情報を転送する機能を持つ。また、移動端末２００の在圏位置を位置管理サーバ１２０へ問い合わせ、そのリプライメッセージをアクセスノード１１０の位置管理テーブルへ登録する機能を持つ。
【００６２】
位置管理サーバ１２０は、移動制御ネットワーク１００内に存在し、ルーティングアドレスを持ち、移動端末ネットワーク・移動端末の移動制御を行う。位置管理サーバ１２０は、移動端末・代表端末の端末アドレス情報・気付ルーティングアドレス情報を管理しており、アクセスノード１１０から端末登録メッセージ、気付ルーティングアドレス登録メッセージ、端末在圏位置問い合わせメッセージを受け取り、アクセスノード１１０へ端末在圏位置問い合わせリプライメッセージを送信する機能を持つ。
【００６３】
【実施例】
以下、図面と共に本発明の実施例を説明する。
【００６４】
図５は、本発明の一実施例のネットワーク構成図である。
【００６５】
同図に示すネットワーク構成は、移動制御ネットワーク１００が存在し、移動端末ネットワーク２００Ａ、２００Ｂ，２００Ｃが存在する。
【００６６】
移動制御ネットワーク１００内には、ルーティングドレス「２」を持つアクセスノード、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノード、及びルーティングアドレス「４」を持つ位置管理サーバ１２０が存在し、移動端末ネットワーク２００内には、端末アドレス（１）を持つ送信端末、端末アドレス（２）を持つ中継端末、端末アドレス（３）を持つ中継端末、端末アドレス（４）を持つ中継端末、及び端末ドレス（５）・気付ルーティングアドレス「１」を持つ代表端末が存在する。
【００６７】
移動端末ネットワーク２００Ｂ内には、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末と、端末アドレス（７）を持つ中継端末が存在する。
【００６８】
移動端末ネットワーク２００Ｃ内では、端末アドレス（９）・気付ルーティングアドレス「６」を持つ代表端末、端末アドレス（１０）を持つ中継端末、及び端末アドレス（１１）を持つ中継端末が存在する。
【００６９】
以下、図１、図２に沿ってシーケンスを説明する。
【００７０】
図１、図２に示す装置の略記について説明する。
【００７１】
ＡＡ：位置管理サーバ
ＡＲ：アクセスノード
ＬＭＮ：移動端末
ＭＲ：代表端末
ＭＣＮ：隣接端末
ここで、端末アドレス（８）を持つ受信端末が、移動端末ネットワーク２００Ｂへ移動した時のメカニズムについて説明する。
【００７２】
移動したとき（ステップ１）、端末アドレス（８）を持つ受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信する（ステップ２）。端末アドレス（８）を持つ受信端末に隣接する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると、
［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに、中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、端末登録メッセージを廃棄する。そして代表端末に端末登録メッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００７３】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い代表端末に対して端末登録メッセージを送信する（ステップ３）。
【００７４】
図６は、本発明の一実施例における代表端末が端末登録メッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【００７５】
代表端末が、端末登録メッセージを受け取ると、代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレス（８）を持つ端末が登録される（ステップ４）。そして、代表端末は、在圏アクセスノードへ代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つメッセージを送信する（ステップ５）。アクセスノードは、この在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０に転送する（ステップ６）。
【００７６】
次に、移動端末ネットワーク２００Ａがルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードの在圏位置に移動したときのメカニズムについて説明する。
【００７７】
図７は、本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ａがルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードの在圏位置に移動した場合の動作を説明するための図である。
【００７８】
移動したとき（ステップ７）、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「１」を持つ代表端末は、ルーティングドレス「２」を持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレス「７」を受け取り、代表端末の気付ルーティングアドレスを「７」に変更する（ステップ８）。そして、ルーティングドレス「２」を持つアクセスノードに対して、代表端末の気付ルーティングアドレス「７」登録メッセージを送信する。そのとき、代表端末は、端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末（１）（２）（３）（４）と代表端末の端末アドレス（５）をメッセージに埋め込み送信する（ステップ９）。ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、この気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０に転送する（ステップ１０）。
【００７９】
次に、移動端末ネットワーク２００Ｃが移動端末ネットワーク２００Ａに移動したときのメカニズムについて説明する。
【００８０】
図８は、本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ｃが移動端末ネットワーク２００Ａに移動した場合の動作を説明するための図である。
【００８１】
移動したとき（ステップ１１）、端末アドレス（９）・気付ルーティングアドレス「６」を持つ代表端末は、移動端末ネットワーク２００Ａに存在する端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末に対して端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末（１０）（１１）と代表端末の端末アドレス（９）を登録するメッセージをブロードキャスト送信する（ステップ１２）。隣接する移動端末ネットワーク２００Ａに存在する中継端末は、端末登録メッセージを受け取ると以下のような処理を行う。
【００８２】
［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、端末登録メッセージを廃棄する。そして、代表端末に端末登録メッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００８３】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、代表端末に対して端末登録メッセージを送信する（ステップ１３）。代表端末が端末登録メッセージを受け取ると、代表端末の端末アドレス登録テーブルに端末アドレス（９）（１０）（１１）を持つ端末が登録される（ステップ１４）。そして、代表端末は、在圏アクセスノードへ代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス（９）（１０）（１１）情報を持つメッセージを送信する（ステップ１５）。アクセスノードは、この在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０へ送信する（ステップ１６）。
【００８４】
次に、端末アドレス（１）を持つ送信端末から、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータを転送するときのメカニズムについて説明する。
【００８５】
図９は、本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へのデータ転送を説明するための図である。
【００８６】
データを転送するとき、端末アドレス（１）を持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する（Ｓ１）（ステップ１７）。端末アドレス（１）を持つ送信端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、以下の処理を行う。
【００８７】
［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する。そして、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００８８】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、そして端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信する（ステップ１８）。
【００８９】
そして、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末がルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレス「２」を持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信する（ステップ１９）。ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、端末アドレス（８）へのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０へ端末アドレス（８）問い合わせメッセージを送信する（Ｓ２）（ステップ２０）。
【００９０】
位置管理サーバ１２０は、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレス（８）を持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバ１２０のテーブルから端末アドレス（８）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を確認し、アクセスノードへ端末アドレス（８）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を含んだアドレスを問い合わせメッセージに対してリプライメッセージをアドレスノードへ送信する（ステップ２１）。
【００９１】
アクセスノードは、位置管理サーバ１２０からのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレス「５」は、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードへ転送することを固定ルーティング情報より知っているので、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードへ転送する（ステップ２２）。
【００９２】
また、ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレス「８」を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を登録する（ステップ２３）。ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末へ転送し（ステップ２４）、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する（Ｓ４）（ステップ２５）。
【００９３】
端末アドレス（６）・気付ルーティングドレス「５」を持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、以下の処理を行う。［１］中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信する。受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する。そして端末アドレス（８）を持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまでこれが繰り返される。
【００９４】
［２］中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス（８）を持つ受信端末に対してルートリクエストメッセージを送信する（ステップ２６）。
【００９５】
次に、端末アドレス（８）を持つ受信端末がルートリクエストメッセージを受け取った場合について説明する。
【００９６】
図１０は、本発明の一実施例の端末アドレス（８）を持つ受信端末がルートリクエストメッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【００９７】
端末アドレス（８）を持つ受信端末が、ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレス（１）を持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信する（ステップ２７）。
【００９８】
端末アドレス（８）を持つ受信端末は、隣接する中継端末へ、
［１］ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、そして、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信する（Ｓ５）（ステップ２８）。
【００９９】
端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末が、ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレス「３」を持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信する（ステップ２９）。ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末アドレス（１）へのルートリクエストメッセージを受け取ると、位置管理サーバ１２０へ端末アドレス（１）問い合わせメッセージを送信する（Ｓ６）（ステップ３０）。位置管理サーバ１２０は、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレス（１）を持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバ１２０のテーブルから端末アドレス（１）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「７」を確認し、アクセスノードへ端末アドレス（１）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「７」を含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアクセスノードへ送信する（ステップ３１）。
【０１００】
アクセスノードは、位置管理サーバ１２０からのリプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレス「７」は、ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードへ転送することを固定ルーティング情報より知っているので、ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードへ転送する（ステップ３２）。
【０１０１】
また、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレス（１）を持つ送信端末の気付ルーティングアドレス「７」を登録する（ステップ３３）。
【０１０２】
ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末へ転送し（ステップ３４）、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信する（ステップ３５）。隣接する中継端末へ、
［１］ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、端末アドレス（１）を持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信する（Ｓ７）（ステップ３６）。
【０１０３】
次に、端末アドレス（１）を持つ送信端末から、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立した場合の動作を説明する。
【０１０４】
図１１は、本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立した場合の動作を説明するための図である。
【０１０５】
端末アドレス（１）を持つ送信端末から、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、端末アドレス（１）を持つ送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレス（８）のデータを転送し、端末アドレス（１）を持つ送信端末に隣接する中継端末は、
［１］ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末へデータを転送する（ステップ３７）。端末アドレス（５）・気付ルーティングアドレス「７」を持つ代表端末が宛先アドレス「８」のデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレス（８）のデータを転送する（ステップ３８）。
【０１０６】
ルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードは、宛先アドレス（８）のデータを受け取ると、端末転送先テーブルから端末アドレス（８）を持つ受信端末の気付ルーティングアドレス「５」を確認し、ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードへ宛先アドレス（８）のデータを転送する（ステップ３９）。 ルーティングアドレス「３」を持つアクセスノードは、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末へ宛先アドレス（８）のデータを転送し（ステップ４０）、端末アドレス（６）・気付ルーティングアドレス「５」を持つ代表端末は、
［１］ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル；
［２］中継端末のルーティングテーブル；
に従い、端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータを転送する（ステップ４１）。
【０１０７】
このようにして、データ転送が確立する。
【０１０８】
上記で用いられたシグナリングメッセージとしては、図１２に示すように、以下の４種類を用いる。以下の説明の○内の数字と図１２内の○内の数字は対応する。
【０１０９】
▲１▼ 代表端末（ＭＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）への気付ルーティングアドレス登録メッセージ；
▲２▼ 代表端末（ＭＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）への在圏端末アドレス登録メッセージ；
▲３▼ クセスノード（ＡＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）への端末在圏位置問い合わせメッセージ；
▲４▼ 位置管理サーバ（ＡＡ）からアクセスノード（ＡＲ）への端末在圏位置問い合わせリプライメッセージ；
次に、上記の端末アドレスの登録方法について説明する。
【０１１０】
図１３は、本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その１）を示す図である。
【０１１１】
ステップ１０１） 移動端末（ＭＮ）が移動ネットワーク内に移動する。
【０１１２】
ステップ１０２） 移動端末（ＭＮ）は、隣接する代表端末（ＭＲ）へ端末登録メッセージをブロードキャスト中継送信する。
【０１１３】
ステップ１０３） 中継端末は、受信した１回目は、隣接する代表端末（ＭＲ）へ端末登録メッセージをブロードキャスト中継送信する。２回目以降は、パケットを廃棄する。
【０１１４】
ステップ１０４） 代表端末（ＭＲ）は、端末登録メッセージを受け取り、ＭＲテーブルへ登録する。
【０１１５】
ステップ１０５） アクセスノード（ＡＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）へ転送する。
【０１１６】
図１４は、本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その２）を示す図である。
【０１１７】
ステップ２０１） 移動端末（ＭＮ）が移動ネットワーク内に移動する。
【０１１８】
ステップ２０２） 移動端末（ＭＮ）は、隣接する代表端末（ＭＲ）へ端末登録メッセージをブロードキャスト中継送信する。
【０１１９】
ステップ２０３） 中継端末は、テーブル情報より最適経路を介して中継送信する。
【０１２０】
ステップ２０４） 代表端末（ＭＲ）は、端末登録メッセージを受け取り、ＭＲテーブルへ登録する。
【０１２１】
ステップ２０５） アクセスノード（ＡＲ）から位置管理サーバ（ＡＡ）へ転送する。
【０１２２】
なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、高速移動通信環境下でのアドホックネットワーク通信を実現し、転送処理能力を確保した大規模アドホックネットワークを実現し、移動ネットワークの移動制御を実現し、移動ネットワークの効率的な移動制御リソース・無線アクセスチャネルリソースを実現し、移動ネットワークの効率的な転送方法を実現し、移動ネットワーク内のアドホック性を実現し、移動ネットワーク内の移動端末の移動制御を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための図（その１）である。
【図２】本発明の原理を説明するための図（その２）である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるトポロジ可変ネットワークの機能モデルを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるトポロジ可変ネットワークのルーティング体系を示す図である。
【図５】本発明の一実施例のネットワーク構成図である。
【図６】本発明の一実施例における代表端末が端末未登録メッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ａがルーティングアドレス「２」を持つアクセスノードの在圏位置に移動した場合の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例の移動端末ネットワーク２００Ｃが移動端末ネットワーク２００Ａに移動した場合の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へのデータ転送を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施例の端末アドレス（８）を持つ受信端末がルートリクエストメッセージを受け取った場合の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施例の端末アドレス（１）を持つ送信端末から端末アドレス（８）を持つ受信端末へデータ転送ルートが確立した場合の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施例のシグナリングメッセージを示す図である。
【図１３】本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その１）である。
【図１４】本発明の一実施例の端末アドレス登録方法（その２）である。
【図１５】ＭＡＣＡ(Multiple Access Collision Avoidance) 方式のシーケンス図である。
【図１６】ＭＡＲＣＨ(Media Access with Reduced Handshake) 方式のシーケンス図である。
【図１７】すべての網構成をアドホックネットワークで構築した場合の性能評価条件と動作パターンを示す図である。
【図１８】ＭＡＣＡ、ＭＡＲＣＨ方式のスループットの性能評価結果を示す図である。
【図１９】コアアドホック連携構成を示す図である。
【図２０】トポロジ可変の少ないコアを固定網で構築した場合の性能評価条件と動作パターンを示す図である。
【図２１】コア・アドホック連携構成のスループット性能評価結果を示す図である。
【図２２】モバイルＩＰの基本メカニズムを示す図である。
【図２３】性能評価条件を示す図である。
【図２４】モバイルＩＦ方式パス総数グラフである。
【図２５】モバイルＩＰ方式とグループ内通信方式を示す図である。
【図２６】グループ内通信方式でのパス総数グラフである。
【図２７】二重トンネル問題を示す図である。
【図２８】二重トンネル問題を説明するためのシーケンス図である。
【図２９】二重トンネルが更に深刻になるケースを示す図である。
【図３０】二重トンネルが更に深刻になるケースを示すシーケンス図である。
【図３１】移動ネットワーク内ルーティングの問題を示す図である。
【図３２】移動制御での問題を示す図である。
【符号の説明】
１００ 移動制御ネットワーク
１１０ アクセスノード（ＡＲ）
１２０ 位置管理サーバ（ＡＡ）
２００ 移動端末ネットワーク
２１０ 代表端末（ＭＲ）
２２０ 移動端末（ＬＭＮ）
２３０ 固定端末（ＬＦＮ）
Claims (5)
- 周辺にアドホックネットワークを配備し、異なるアドホックネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートし、固定ルーティング網により構成される移動制御ネットワークと、該移動制御ネットワークの周辺に配備され、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる移動端末ネットワークと、該移動端末ネットワーク内／外に移動ノードとして存在し、移動端末ネットワーク内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能で、代表端末と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持つ移動端末と、該移動端末ネットワーク内に固定ノードとして配置され、端末アドレスを持ち、該代表端末と接続する有線インタフェースを持つ固定端末と、該移動端末ネットワーク内に配置され、移動可能で、該移動端末と該固定端末を収容する代表端末と、該移動制御ネットワーク内に存在するアクセスノードと、該移動制御ネットワーク内に存在する位置管理サーバとを備えた通信システムでのトポロジ可変ネットワークにおける通信方法において、
送信端末から受信端末へ、データを転送するとき、
端末アドレスを持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
端末アドレスを持つ送信端末に隣接する中継端末は、前記ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対して該ルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、前記ルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリクエストメッセージを受け取ると、前記位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
前記位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアドレスノードへ送信し、
前記アクセスノードは、前記位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリクエストメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
前記端末アドレス・気付ルーティングドレスを持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレスを持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末に対して前記ルートリクエストメッセージを送信し、
前記端末アドレスを持つ前記受信端末が、前記ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
前記端末アドレスを持つ前記受信端末は、隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末が、前記ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリプライメッセージを受け取ると、前記位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
前記位置管理サーバは、前記問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、該位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ前記受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ該受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージとしてアクセスノードへ送信し、
前記アクセスノードは、前記位置管理サーバからの前記リプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレスを、該ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、前記端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ送信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリプライメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信し、
隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ送信端末から、端末アドレスを持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、
前記送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
前記送信端末に隣接する中継端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へデータを転送し、
前記代表端末が宛先アドレスのデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、宛先アドレスのデータを受け取ると端末転送先テーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末へデータを転送することを特徴とするトポロジ可変ネットワークにおける通信方法。 - 端末アドレスを持つ受信端末が移動したとき、
前記受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
前記受信端末に隣接する中継端末は、前記端末登録メッセージを受け取ると、ルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のときは、さらに、中継端末と隣接する端末に対して該端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のときは、該端末登録メッセージを廃棄し、前記代表端末に前記端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、
隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、前記代表端末に対して端末登録メッセージを送信し、
前記代表端末は、前記端末登録メッセージを受け取ると、
前記代表端末の端末アドレス登録テーブルに前記端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つ在圏端末アドレス登録メッセージを送信し、
前記在圏アクセスノードは、前記在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送する請求項１記載のトポロジ可変ネットワークにおける通信方法。 - 前記移動端末ネットワークがルーティングアドレスを持つアクセスノードの在圏位置に移動したとき、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルーティングドレスを持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレスを受け取り、当該代表端末の気付ルーティングアドレスを変更し、該ルーティングドレスを持つアクセスノードに対して、前記端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と該代表端末の端末アドレスをメッセージに埋め込み、当該代表端末の気付ルーティングアドレス登録メッセージを送信し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、前記気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、前記位置管理サーバに転送する請求項１記載のトポロジ可変ネットワークにおける通信方法。 - 前記移動端末ネットワークが他の移動端末ネットワークに移動したとき、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、前記端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と当該代表端末の端末アドレスを登録する端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
隣接する移動端末ネットワークに存在する中継端末は、前記端末登録メッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該端末登録メッセージを廃棄し、前記代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーングテーブルを持つ場合は、前記隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、前記代表端末に対して前記端末登録メッセージを送信し、
前記代表端末が前記端末登録メッセージを受け取ると、当該代表端末の前記端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス情報を持つメッセージを送信し、
前記アクセスノードは、前記在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、前記位置管理サーバへ送信する請求項１記載のトポロジ可変ネットワークにおける通信方法。 - 周辺にアドホックネットワークを配備し、異なるアドホックネットワーク内に収容される端末間の通信をサポートし、固定ルーティング網により構成される移動制御ネットワークと、該移動制御ネットワークの周辺に配備され、アドホックルーティング網により構成され、構成要素の移動に応じてネットワークトポロジを変化させる移動端末ネットワークと、該移動端末ネットワーク内／外に移動ノードとして存在し、移動端末ネットワーク内を移動するだけでなく、他の移動端末ネットワークへ移動することも可能で、代表端末と接続するための無線インタフェースと移動制御ネットワーク内のアクセスノードと接続するための無線インタフェースを持つ移動端末と、該移動端末ネットワーク内に固定ノードとして配置され、端末アドレスを持ち、該代表端末と接続する有線インタフェースを持つ固定端末と、該移動端末ネットワーク内に配置され、移動可能で、該移動端末と該固定端末を収容する代表端末と、該移動制御ネットワーク内に存在するアクセスノードと、該移動制御ネットワーク内に存在する位置管理サーバとを備えた通信システムでのトポロジ可変ネットワークにおける通信方法において、
端末アドレスを持つ受信端末が移動したとき、
前記受信端末は、隣接する端末へ端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
前記受信端末に隣接する中継端末は、前記端末登録メッセージを受け取ると、ルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のときは、さらに、中継端末と隣接する端末に対して該端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のときは、該端末登録メッセージを廃棄し、前記代表端末に前記端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、
隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、前記代表端末に対して端末登録メッセージを送信し、
前記代表端末は、前記端末登録メッセージを受け取ると、
前記代表端末の端末アドレス登録テーブルに前記端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・受信端末の端末アドレス情報を持つ在圏端末アドレス登録メッセージを送信し、
前記在圏アクセスノードは、前記在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、位置管理サーバに転送し、
前記移動端末ネットワークがルーティングアドレスを持つアクセスノードの在圏位置に移動したとき、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルーティングドレスを持つアクセスノードから広告を行っている気付ルーティングアドレスを受け取り、当該代表端末の気付ルーティングアドレスを変更し、該ルーティングドレスを持つアクセスノードに対して、前記端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と該代表端末の端末アドレスをメッセージに埋め込み、当該代表端末の気付ルーティングアドレス登録メッセージを送信し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、前記気付ルーティングアドレス登録メッセージを受け取ると、前記位置管理サーバに転送し、
前記移動端末ネットワークが他の移動端末ネットワークに移動したとき、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、前記端末アドレス登録テーブルに登録されている自分の移動ネットワーク内に存在する端末と当該代表端末の端末アドレスを登録する端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、
隣接する移動端末ネットワークに存在する中継端末は、前記端末登録メッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに中継端末と隣接する端末に対して端末登録メッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該端末登録メッセージを廃棄し、前記代表端末に端末登録メッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーングテーブルを持つ場合は、前記隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、前記代表端末に対して前記端末登録メッセージを送信し、
前記代表端末が前記端末登録メッセージを受け取ると、当該代表端末の前記端末アドレス登録テーブルに端末アドレスを持つ端末を登録し、在圏アクセスノードへ当該代表端末の気付ルーティングアドレス・端末アドレス情報を持つメッセージを送信し、
前記アクセスノードは、前記在圏端末アドレス登録メッセージを受け取ると、前記位置管理サーバへ送信し、
送信端末から受信端末へ、データを転送するとき、
端末アドレスを持つ送信端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
端末アドレスを持つ送信端末に隣接する中継端末は、前記ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、受け取った該メッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対して該ルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取った該メッセージが２回目以降のとき、該ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末にルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、該中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリクエストメッセージを送信し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、前記ルートリクエストメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アドレスノードへルートリクエストメッセージを送信し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリクエストメッセージを受け取ると、前記位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
前記位置管理サーバは、問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを問い合わせメッセージに対するリプライメッセージをアドレスノードへ送信し、
前記アクセスノードは、前記位置管理サーバからのリプライメッセージを受け取り、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリクエストメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、
前記端末アドレス・気付ルーティングドレスを持つ代表端末に隣接する中継端末は、ルートリクエストメッセージを受け取ると、該中継端末がルーティングテーブルを持たない場合は、隣接する中継端末は、受け取ったメッセージが１回目のとき、さらに当該中継端末と隣接する端末に対してルートリクエストメッセージをブロードキャスト送信し、受け取ったメッセージが２回目以降のとき、ルートリクエストメッセージを廃棄する処理を、端末アドレスを持つ受信端末までルートリクエストメッセージが届くまで当該処理を繰り返し、
前記中継端末がルーティングテーブルを持つ場合は、隣接する中継端末は、中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末に対して前記ルートリクエストメッセージを送信し、
前記端末アドレスを持つ前記受信端末が、前記ルートリクエストメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ送信端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
前記端末アドレスを持つ前記受信端末は、隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末に対してルートリプライメッセージを送信し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末が、前記ルートリプライメッセージを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへルートリプライメッセージを送信し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレスへのルートリプライメッセージを受け取ると、前記位置管理サーバへ端末アドレス問い合わせメッセージを送信し、
前記位置管理サーバは、前記問い合わせメッセージを受け取ると、端末アドレスを持つ受信端末の在圏位置情報テーブルを確認し、該位置管理サーバのテーブルから端末アドレスを持つ前記受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、アクセスノードへ端末アドレスを持つ該受信端末の気付ルーティングアドレスを含んだアドレスを、問い合わせメッセージに対するリプライメッセージとしてアクセスノードへ送信し、
前記アクセスノードは、前記位置管理サーバからの前記リプライメッセージを受け取り、気付ルーティングアドレスを、該ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ転送し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、前記端末転送先テーブルに端末アドレスを持つ送信端末の気付ルーティングアドレスを登録し、
前記ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、ルートリプライメッセージを端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ転送し、
前記端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、隣接する端末へ転送ルートを確立するためのルートリプライメッセージを送信し、
隣接する中継端末へ、ルートリクエストメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ代表端末に対して、ルートリプライメッセージを送信し、
端末アドレスを持つ送信端末から、端末アドレスを持つ受信端末へデータ転送ルートが確立すると、
前記送信端末は、隣接する端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
前記送信端末に隣接する中継端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へデータを転送し、
前記代表端末が宛先アドレスのデータを受け取ると、ルーティングアドレスを持つ在圏アクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、宛先アドレスのデータを受け取ると端末転送先テーブルから端末アドレスを持つ受信端末の気付ルーティングアドレスを確認し、ルーティングアドレスを持つアクセスノードへ宛先アドレスのデータを転送し、
ルーティングアドレスを持つアクセスノードは、端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末へ宛先アドレスのデータを転送し、
端末アドレス・気付ルーティングアドレスを持つ代表端末は、ルートリプライメッセージ中のルーティングテーブル及び中継端末のルーティングテーブルに従い、端末アドレスを持つ受信端末へデータを転送することを特徴とするトポロジ可変ネットワークにおける通信方法。
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