JP4026770B2 - マルチホップ無線ネットワークの経路更新方法および無線端末 - Google Patents
マルチホップ無線ネットワークの経路更新方法および無線端末 Download PDFInfo
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Description
Charles E. Perkins and Elizabeth M. Royer,「Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing」Proceedings of the 2nd IEEE Workshop on Mobile Computing SysteMN and Applications, New Orleans, LA, February 1999, pp. 90-100. David B. Johnson, David A. Malts, Josh Broch, 「DSR : The Dynamic Source Routing Protocol for Multi-Hop Wireless Ad Hoc Networks」in Ad Hoc Networking, edited by Charles E. Perkins, Chapter 5, pp.139-172, Addison-Wesley, 2001
(1)実際のリンク切断に先駆けて経路が再構築されるので、リンク切断後に経路を再構築する従来技術に較べてデータや音声のロスを最小限に抑えることができ、その結果、サービスの低下を防ぐことができる。
(2)リンク切断の発生が予期される付近の無線端末が経路再構築のための仲介端末として振る舞うので、最適なハンドオーバ端末を決定することができる。
(3)仲介端末が、既存の経路上で両側の隣接端末にハンドオーバ先端末を広告し、その結果、当該各隣接端末の経路表が同時に更新されるので、送信元端末から宛先端末へ向かう下り方向の通信のみならず、宛先端末から送信元端末へ向かう上り方向の通信も可能になる。
(4)経路再構築が、切断の予期されるリンクから数ホップ以内で行われるので、ネットワーク全体のシグナリング量を削減するおとができ、また再構築に要する時間も短縮することができる。
(5)経路再構築が、切断の予期されるリンクから数ホップ以内で行われるので、ネットワークが無線ノードのみから構成されている場合のみならず、マルチホップ無線ネットワークと従来のセルラー網のようなネットワークとが接続されているネットワークにおいても、同一手法で経路の再構築を行うことが可能となる。
(6)送信元端末が経路を指定して通信を行う始点経路制御方式を用いた場合にも、従来と比較して経路再設定時のシグナリング量を軽減することができ、ネットワーク全体の処理負荷の軽減が可能となる。
Claims (15)
- 複数の無線端末を含むマルチホップ無線ネットワーク上で、送信元の無線端末、宛先の無線端末および少なくとも1つの中継用の無線端末からなる既存の第1経路を他の第2経路に更新する経路更新方法において、
第1経路上の各無線端末が、自端末で終端される隣接リンクに関して、所定のリンク切断予期条件が満足されているか否かを判定する手順と、
前記リンク切断予期条件を満足する隣接リンクを挟んで対向する一対の無線端末の一方が、仲介端末として周囲端末検索要求メッセージを送信する手順と、
前記周囲端末検索要求メッセージを受信した隣接端末が探索メッセージを送信する手順と、
前記探索メッセージを受信した周囲端末が探索応答メッセージを返信する手順と、
前記各隣接端末が、受信した探索応答メッセージに基づいて周囲端末のリストを作成する手順と、
前記各隣接端末が、前記周囲端末リストの登録された周囲端末検索応答メッセージを、前記周囲端末検索要求メッセージに対して返信する手順と、
前記仲介端末が、前記各隣接端末から返信される周囲端末リストに共通する周囲端末をハンドオーバ先端末に決定する手順と、
前記仲介端末を経由する第1経路を前記ハンドオーバ先端末を経由する第2経路に更新する手順とを含むことを特徴とするマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。 - 前記第1経路を第2経路に更新する手順は、
前記仲介端末が、前記決定したハンドオーバ先端末を前記隣接端末へ広告する手順と、
前記隣接端末が前記ハンドオーバ先端末へ、経路加入要求メッセージを送信する手順と、
前記ハンドオーバ先端末が、前記経路加入要求メッセージに基づいて自身の経路表を更新する手順と、
前記隣接端末が自身の経路表を更新する手順とを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。 - 前記第1経路を第2経路に更新する手順は、
前記仲介端末が、前記決定したハンドオーバ先端末を前記送信元の無線端末へ広告する手順と、
前記送信元の無線端末が自身の始点経路表を更新する手順とを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。 - 前記隣接端末が、前記周囲端末リストに登録する各周囲端末に優先度情報を付する手順を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。
- 前記仲介端末は、各隣接端末から返信された周囲端末リストに共通する周囲端末の中から、優先度の高い周囲端末をハンドオーバ先端末として決定することを特徴とする請求項4に記載のマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。
- 前記仲介端末は、前記各隣接端末から返信される周囲端末リストに共通する周囲端末が存在しないと、前記対向する他方の無線端末に対して仲介要求メッセージを送信する手順を更に具備し、
前記仲介要求メッセージを受信した他方の端末が、前記一方の無線端末に代わって仲介端末として振る舞うことを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。 - 前記探索メッセージを受信した周囲端末が、当該探索メッセージを中継して更に送信する手順と、
前記探索メッセージを中継した周囲端末が、当該中継した探索メッセージに対して他の周囲端末から返信される探索応答メッセージを受信する手順とを含み、
前記探索メッセージを中継した周囲端末が、前記受信した探索応答メッセージの内容が反映された探索応答メッセージを、前記隣接端末から送信された探索メッセージに対して返信することを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線ネットワークの経路更新方法。 - マルチホップ無線ネットワーク上で通信ノードとして機能する無線端末において、
自端末で終端される第1経路上の隣接リンクに関して、所定のリンク切断予期条件が満足されているか否かを判定するリンク切断予期判定手段と、
前記隣接リンクが前記リンク切断予期条件を満足するときに、既存の第1経路を他の第2経路に更新する仲介端末として機能するための仲介端末機能部と、
前記仲介端末の隣接端末として機能するための隣接端末機能部と、
前記仲介端末のハンドオーバ先端末として機能するためのハンドオーバ先端末機能部とを含み、
前記仲介端末機能部が、
周囲端末検索要求メッセージを送信する手段と、
前記周囲端末検索要求メッセージに対して各隣接端末から返信される周囲端末リストに共通する周囲端末をハンドオーバ先端末として選別する手段と、
前記選別されたハンドオーバ先に関する広告メッセージを送信する手段とを含み、
前記隣接端末機能部が、
仲介端末から送信された前記周囲端末検索要求メッセージの受信に応答して探索メッセージを送信する手段と、
前記探索メッセージに対して周囲端末から返信される探索応答メッセージに基づいて周囲端末リストを作成する手段と、
前記周囲端末リストを含む周囲端末検索応答メッセージを、前記周囲端末検索要求メッセージに対して返信する手段とを含み、
前記ハンドオーバ先端末機能部が、
前記探索メッセージの受信に応答して探索応答メッセージを返信する手段を含むことを特徴とするマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 前記隣接端末機能部がさらに、
前記仲介端末から送信されたハンドオーバ先広告メッセージに基づいて自端末の経路表を更新する手段と、
前記ハンドオーバ先端末へ加入要求メッセージを送信する手段とを含み、
前記ハンドオーバ先端末機能部がさらに、
前記隣接端末から送信された加入要求メッセージに基づいて自端末の経路表を更新する手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 始点経路制御情報が記憶された始点経路制御情報テーブルと、
前記仲介端末から送信されたハンドオーバ先広告メッセージに基づいて前記始点経路制御情報テーブルを更新する手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 前記リンク切断予期判定手段が、
隣接リンクに関して受信信号強度、希望波信号電力対干渉波電力比、信号対雑音比、搬送波対干渉比、隣接チャネル干渉電力比、ビット誤り率、スループット、遅延時間、輻輳状態および媒体アクセス制御層における自動再送要求回数の少なくとも一つを検知する手段と、
前記検知結果と所定の基準値との比較結果に基づいて前記リンク切断予期条件が満足されているか否かを判定する手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 前記リンク切断予期判定手段が、
自端末のバッテリー残量、自端末と隣接端末との距離、ならびに自端末と隣接端末との相対的な移動量および移動方向の少なくとも一つを検知する手段と、
前記検知結果と所定の基準値との比較結果に基づいて前記リンク切断予期条件が満足されているか否かを判定する手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 前記周囲端末リスト作成手段は、各周囲端末に優先度情報を付与し、
前記ハンドオーバ先端末選別手段は、各周囲端末リストに共通する周囲端末の中から優先度の高い周囲端末を選択することを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 前記仲介端末機能部がさらに、
前記各隣接端末から返信される周囲端末リストに共通する周囲端末が存在しないと、前記無線リンクを挟んで対向する無線端末に対して仲介要求メッセージを送信する手段を含み、
前記仲介要求メッセージを受信した無線端末が仲介端末として振る舞うことを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。 - 前記ハンドオーバ先端末機能部がさらに、
前記探索メッセージの受信に応答して、当該探索メッセージを中継して更に送信する手段と、
前記中継した探索メッセージに対して返信される探索応答メッセージの内容が反映された探索応答メッセージを、前記隣接端末から送信された探索メッセージに対して返信する手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチホップ無線ネットワークの無線端末。
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