JP4318884B2 - Neighboring router recognition method in packet communication network - Google Patents

Neighboring router recognition method in packet communication network Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信網における近隣ルータの認識方法に関し、特に、ネットワークを構成する多数のルータと、これらルータに接続して用いる多数の端末装置と、によって構成され、所定の端末装置間におけるパケット通信を行う機能を有するパケット通信網において、特定のルータについてその地理的近傍に存在する近隣ルータを認識する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インターネットに代表されるパケット通信網を利用する際には、端末装置を、ネットワーク上の任意のルータに直接もしくはハブ等の接続機器を介して間接的に接続し、当該ルータが管理するLANに組み込む必要がある。ルータへの接続方法としては、イーサネット(登録商標)などの規格を利用した有線接続による方法の他、種々の無線LAN用の規格を利用した無線接続による方法も普及しはじめている。また、端末装置としては、種々のサーバ装置やパソコンをはじめ、携帯電話やPDA機器なども盛んに利用されるようになってきている。携帯電話などの移動体通信機器をインターネットに接続するには、通常、所定の担当エリア内の携帯電話等に対して、無線交信する機能をもった基地局がルータとしての機能を果たす。携帯電話等は、ルータとして機能する最寄りの基地局を介して、インターネットに接続されることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
インターネットの普及により、世界中の端末装置が相互にネットワーク接続される環境が整いつつあり、URLを指定することにより、任意の端末装置に対して所望の情報パケットを届けることができる。しかしながら、世界中に散在する多数のルータについて、ネットワーク上でのトポロジー的な位置は、所定の経路探索ソフトウエアを用いれば、理論的には、すべてを認識することができるものの、これらルータについて、地理的位置を認識することは非常に困難である。
【0004】
たとえば、所定のIPアドレスAが付与されたルータAと、別なIPアドレスBが付与されたルータBとを結ぶネットワーク上の経路は、膨大な数が存在するものの、その数は有限であり、経路探索ソフトウエアを用いれば、両者間のトポロジー的な位置は、自動的に認識することができる。ところが、ルータAとルータBとの地理的な位置は、このようなソフトウエアを用いた手法で解析することはできず、両ルータA,Bが、同じビル内に設置されているのか、同じ県内に存在するのか、太平洋を隔てて設置されているのか、自動的に認識する手法は確立されていない。このため、ある特定のルータAについて、その地理的近傍に存在する近隣ルータを認識するには、人手で調べる必要があった。
【0005】
具体的には、大都市のターミナル駅の構内に設置された全ルータのアドレスを認識する場合、人手を使って、当該駅の構内にテナントとして入居している個々の事業者のネットワーク管理者にアドレスを聞いてまわる作業を行う必要がある。個々のルータは、いずれもインターネットに接続されているものの、その地理的な設置位置までは登録されていないため、ネットワーク経由では、個々のルータが設置されている地理的情報まで収集することができないためである。
【0006】
そこで本発明は、パケット通信網における特定のルータについて、その地理的近傍に存在する近隣ルータを自動的に認識することができる方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第1の態様は、ネットワークを構成する多数のルータと、これら多数のルータに接続して用いる多数の端末装置と、によって構成され、所定の端末装置間におけるパケット通信を行う機能を有するパケット通信網において、特定のルータについてその地理的近傍に存在する近隣ルータを自動的に認識するために、地理的に移動する端末装置を、ルータの地理的情報の媒体として利用し、隣接するルータ間に地理的情報を伝達できるようにしたものである。具体的には、特定のルータに特定の端末装置が接続されたときに、当該接続を介して、この特定の端末装置に関する他のルータとの過去の接続履歴を、現在接続されている特定のルータに報告させるようにし、多数の端末装置から報告された接続履歴に基づく統計的な処理により、現在接続されている特定のルータについての近隣ルータに関する情報を認識できるようにしたものである。
【0010】
(2) 本発明の第2の態様は、上述の第1の態様に係る認識方法において、
端末装置に、自己の地理的座標値を検出する機能をもたせておき、過去に接続されていた認識対象ルータを特定する情報および当該ルータへの接続時に検出された地理的座標値を接続履歴として報告させるようにし、報告された地理的座標値に基づいて、認識対象ルータを近隣ルータとして認識するか否かの判定を行うようにしたものである。
【0011】
(3) 本発明の第3の態様は、上述の第2の態様に係る認識方法において、
報告された地理的座標値に基づいて、各近隣ルータについての近隣の程度を認識できるようにしたものである。
【0012】
(4) 本発明の第4の態様は、上述の第2または第3の態様に係る認識方法において、
端末装置における自己の地理的座標値を検出する機能を、GPSを利用して実現するようにしたものである。
【0013】
(5) 本発明の第5の態様は、上述の第2〜第4の態様に係る認識方法において、
ネットワーク経由で認識対象ルータへのホップ数およびトラヒック状況の少なくとも一方を調査し、得られた調査結果を考慮して、当該認識対象ルータを近隣ルータとして認識するか否かの判定を行うようにしたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図1は、一般的なパケット通信網における各ルータの接続状態をトポロジー的に示すブロック図である。図において、大文字のアルファベットを囲む個々の円ブロックは、それぞれルータA〜Gであり、相互にネットワークで接続されており、任意のルータから別な任意のルータまで、少なくとも1つの経路を通じて情報パケットを送信することができる。図では、説明の便宜上、非常に単純なネットワーク構成を示すが、インターネットなどの実際のネットワークでは、膨大な数のルータが非常に複雑なネットワークによって相互に接続されており、任意の2つのルータ間の経路が多数用意されることになる。
【0018】
図において、小文字のアルファベットもしくは数字を囲む個々の矩形ブロックは、それぞれが端末装置であり、いずれかのルータに接続して用いられる。なお、図では、すべての端末装置がルータに直接接続されている状態が示されているが、本願における「ルータに接続」とは、「ルータへの直接接続」だけを意味するものではなく、中間にハブ等の接続機器を介した接続、すなわち、「ルータへの間接接続」も含めた意味である。また、実際には、同一のルータに同時に複数の端末装置が接続されるのが一般的であり、これら同一のルータに接続された複数の端末装置によってLANが構成されることになる。たとえば、図1の場合、同一のルータAに、2つの端末装置a1,a2が接続されている例が示されているが、これら2つの端末装置a1,a2は、ともにルータAの管理下にあるLANに接続された端末装置ということになる。ルータAは、自己の管理下にあるLANに接続された端末装置a1,a2間の情報パケットの交換処理を行うとともに、このLANに接続された個々の端末装置a1,a2について、より広域なWAN(図示の例では、ルータB,Cへの接続によって構成されるネットワーク、たとえば、インターネット)への接続窓口として機能する。
【0019】
端末装置を用いて、インターネットなどのWANにアクセスするには、このネットワーク上の任意のルータに、端末装置を接続する必要がある。ルータへの接続は、イーサネット(登録商標)などの規格を利用した有線接続だけでなく、種々の無線LAN用の規格を利用した無線接続を行うことも可能である。特に、端末装置として、携帯電話やPDA機器などを用いる場合は、通常、無線接続を行うことになる。また、最近では、いわゆるノート型パソコンなどでも、無線接続を行うことが一般的になってきている。このような無線接続を受け付けるルータは、無線交信のための機能を内蔵していることになる。携帯電話などからインターネットにアクセスする場合は、最寄りの基地局を介して、インターネットに接続することになるので、街中に設置された携帯電話用の基地局がルータとして機能することになる。このように、本願におけるルータとは、イーサネット(登録商標)などの有線ネットワーク用のルーティング装置、無線LAN用のルーティング装置、携帯電話用の基地局など、ネットワーク上でのルーティング機能を有する機器を広く含むものである。
【0020】
インターネットの場合、個々の端末装置には所定のIPアドレスが付与され、このIPアドレスを指定することにより、当該IPアドレスが付与された特定の端末装置に所望の情報パケットを届けることができる。また、DNSシステムを利用すれば、特定のURLを指定することにより、特定の端末装置を指定することが可能である。たとえば、図1に示す端末装置a1から、端末装置dへ情報パケットを届けるのであれば、端末装置dに付与されたIPアドレスを宛先とした情報パケットをインターネット上に流せばよい。この情報パケットの宛先となるIPアドレスの上位部分は、ルータDのアドレスを示すものになるので、図示の例の場合、端末装置a1→ルータA→ルータB→ルータD→端末装置dなる経路を通って、この情報パケットは端末装置dへと届けられる。
【0021】
このように、インターネット上を流れる情報パケットは、ルータからルータへと転送されることになるので、このような情報パケットの転送経路を探索すれば、個々のルータについてのトポロジー的な位置を自動的に認識することができる。実際には、このような経路探索は、所定の経路探索用ソフトウエアを用いて行われている。したがって、たとえば、図1の例の場合、ルータDを管理するオペレータは、経路探索用ソフトウエアを用いた探索作業を行うことにより、「ルータBは近いが、ルータF,Gは遠い」という経路情報を入手することができる。別言すれば、端末装置dから端末装置bまでの経路は近いが、端末装置dから端末装置gまでの経路は遠い、ということを認識することができる。実際のインターネットは、非常に膨大な数のルータが複雑なネットワークで接続されており、しかも時々刻々とその実体が変化してゆくため、インターネットの全体像を把握することは現実的には不可能であるが、理論的には、インターネットを構成するすべてのルータのトポロジー的位置は、所定の経路探索ソフトウエアを用いることにより認識することができる。
【0022】
しかし、上述したルータの位置は、あくまでもネットワーク上でのトポロジー的位置であり、近い/遠いという概念も、あくまでもトポロジー的位置に関する限りの遠近概念にすぎない。たとえば、図1の例において、ルータDにとって、「ルータBが近く、ルータF,Gが遠い」というのは、「ルータBまでのホップ数が1であるのに対し、ルータF,Gまでのホップ数が4である」という事実に基づく判断にすぎず、あくまでもネットワーク経路上での遠近を議論しているにすぎない。したがって、ルータA〜Gの地理的な位置は、図1に示すトポロジー位置とは全く無関係であるようなケースも少なくない。たとえば、ルータA〜Gの実際の地理的な位置分布が、図2に示すようなものであったとすると、ルータDにとっての地理的な遠近は、「ルータF,Gが近く、ルータBは遠い」という結果になり、ルータDに関しては、図1に示すトポロジー的位置における遠近と、図2に示す地理的位置における遠近とが全く逆転した結果となってしまっている。
【0023】
このように、ルータDの管理者にとって、トポロジー的に近いルータが、ルータBであることは、経路探索用ソフトウエアを用いた探索により認識することができる。しかしながら、地理的近傍に設置されているルータが、ルータG,Fであることを認識するには、このようなネットワーク上の探索手法を採ることはできない。したがって、たとえば、図2に示すルータDとルータGとが、同一のターミナル駅の構内に設置されていたとしても、ルータDの管理者が、ルータGを近隣ルータとして認識するためには、人手による調査を行うしかない。もちろん、ルータDとルータGとが、同一管理者によって設置されたものである場合や、同一の事業者の管理下にあるような場合には、このような調査は比較的容易であるが、全く異なる事業者の管理下にあるような場合には、ルータDの管理者が、ルータGを近隣ルータとして認識することは非常に困難である。また、同一の事業者によって設置されたルータであっても、その数が多くなればなるほど、人手による調査は困難になる。
【0024】
本発明の目的は、特定のルータについて、その地理的近傍に存在する近隣ルータを自動的に認識することができるようにすることにある。本発明の基本的な考え方は、地理的に移動する端末装置を、ルータの地理的情報の媒体として利用し、隣接するルータ間に地理的情報を伝達しよう、というものである。したがって、本発明を実施する上では、地理的に移動する端末装置が存在し、その端末装置が、過去に接続していたルータに関する接続履歴を、現在接続しているルータに報告する機能をもっている必要がある。
【0025】
ここでは、移動端末としての典型例である携帯電話を、媒体となる端末装置として利用した例について、本発明の基本概念を説明しよう。図3は、このような基本概念を説明する模式図である。携帯電話の基地局Aは、領域αを担当エリアとし、この領域α内に存在する携帯電話と無線交信を行う機能を有しており、同様に、基地局Bは、領域βを担当エリアとし、この領域β内に存在する携帯電話と無線交信を行う機能を有している。実際には、領域α,βは、その境界部分で重なりをもっており、携帯電話はこの境界部分では、その時点でより良好な通信環境を維持できる基地局を選択して交信することになる。携帯電話と基地局との間で情報パケットの交換が行われる場合、個々の基地局はルータとして機能することになり、領域αに存在する携帯電話はルータAに接続された端末装置となり、領域βに存在する携帯電話はルータBに接続された端末装置となる。
【0026】
さて、携帯電話は、刻々と位置を変える端末装置であり、パケット通信網において、接続先のルータを転々と変える端末装置として機能する。したがって、本発明において、過去に接続されていたルータの地理的情報を、新たに接続されるルータに伝達するための情報媒体としては、非常に好都合である。たとえば、ある時刻t1において、端末装置xとして機能する携帯電話が領域α内におり、何らかのパケット通信を行っていたとしよう。ここでは、この時刻t1における携帯電話を、端末装置x(t1)と呼ぶことにする。ところが、次のある時刻t2において、この携帯電話が領域β内からパケット通信を行ったとする。すなわち、時刻t1からt2にかけて、この携帯電話は領域αからβへと移動したことになる。
【0027】
このような通信形態としては、次の2とおりのケースが考えられる。第1のケースは、携帯電話のユーザが、時刻t1からt2にかけて、継続的にパケット通信を行っていたケースである。たとえば、列車に乗車中のユーザが、携帯電話からインターネットにアクセスしていたような場合、列車が領域αから領域βへと移動することにより、ルータAに接続されていた端末装置x(t1)は、ルータBへの接続に切り換えられ、端末装置x(t2)として機能することになる。第2のケースは、携帯電話のユーザが、時刻t1で第1回目のパケット通信を実行した後、一度終了し、再び時刻t2で第2回目のパケット通信を実行したケースである。たとえば、領域α内の勤務先で携帯電話からインターネットにアクセスし、アクセスを一旦終了し、昼食をとるために隣接する領域β内のレストランまで歩き、このレストランから再びインターネットにアクセスしたような場合、この携帯電話は、第1回目のアクセス時は、ルータAに接続された端末装置x(t1)として機能し、第2回目のアクセス時は、ルータBに接続された端末装置x(t2)として機能することになる。
【0028】
いずれの場合も、時刻t2の時点では、この携帯電話は基地局B(ルータB)と無線交信を行っていることになるが、その直前には、基地局A(ルータA)と無線交信を行っていたことになる。そこで、この携帯電話に、過去の接続履歴を記憶させておき、新たなルータに接続されたときに、この過去の接続履歴を報告させるようにすれば、この接続履歴に基づいて、近隣ルータに関する情報認識を行うことができる。たとえば、図3の例では、時刻t1において、端末装置x(t1)はルータAに接続された状態になっているので、その事実を接続履歴として、端末装置x(t1)としての携帯電話内のメモリに記憶させておくようにする。続いて、時刻t2において、端末装置x(t2)として、ルータBに接続された状態になったら、この携帯電話内のメモリに記憶されていた接続履歴を、ルータBに報告する処理を行うようにすればよい。ルータBは、このような接続履歴を報告してもらうことにより、当該携帯電話が、直前にはルータAに接続されていた事実を認識することができるので、ルータAを近隣ルータとして認識することが可能になる。
【0029】
なお、本発明において、過去の接続履歴を伝達するための媒体として利用可能な端末装置としては、上述したように、携帯電話が最も代表的な端末装置と言うことができるが、もちろん、PDA機器やノート型パソコンなどを利用することも可能である。また、ルータに対して無線接続される端末装置だけではなく、イーサネット(登録商標)などを利用して有線接続される端末装置を媒体として利用することも可能である。たとえば、現実的には少ないケースであると思われるが、所定のハブを介してルータに対してイーサネット(登録商標)で接続されていたデスクトップパソコンを、近隣の別な建物に移設したような場合にも、時刻t1から時刻t2にかけて接続先ルータが切り換えられることになるので、時刻t1において接続されていたルータに関する情報を、時刻t2において新たに接続されたルータに報告することにより、接続履歴を伝達することが可能である。
【0030】
結局、本発明の基本概念は、特定のルータに特定の端末装置が接続されたときに、この特定の端末装置に関する他のルータとの過去の接続履歴を、現在接続されている特定のルータに報告させるようにし、報告された接続履歴に基づいて、現在接続されている特定のルータについての近隣ルータに関する情報を認識できるようにする、という点にあり、移動によるルータ接続に変更が生じるような端末装置であれば、どのような端末装置を利用して、接続履歴を伝達するようにしてもかまわない。ただ、このような端末装置を本発明に利用するためには、当該端末装置内に、特定のルータに接続されたときに、別なルータに対する過去の接続履歴を報告する機能を付加しておく必要がある。また、このような機能をもった端末装置から報告された接続履歴を利用して、自己の近隣ルータを自動認識するためには、ルータ側にも、報告された接続履歴を解析して、報告対象となった別なルータの地理的位置を認識し、近隣に存在するルータであるか否かを判断する機能を付加しておく必要がある。
【0031】
なお、実用上は、直前に接続されていたルータに関する情報だけでなく、何回か遡った過去の接続履歴を端末装置内に蓄積しておき、これをルータに報告するようにするのが好ましい。たとえば、図4(a) に示す接続履歴は、前回はルータAに接続されていたが、2回前はルータCに接続されており、3回前はルータDに接続されており、…といった経緯が示されている。別言すれば、この図4(a) に示すような接続履歴が蓄積されている端末装置は、ルータDの担当エリアから、ルータCの担当エリアへと移動し、更に、ルータAの担当エリアへ移動した後、現在のルータ(この接続履歴を報告する対象となるルータ)の担当エリアへと移動してきたことになる。このように複数回にわたる接続履歴を報告するようにすれば、近隣度を示すより詳細な情報を得ることが可能になる。たとえば、図4(a) に示すような接続履歴が、1端末装置からルータX(現在接続中のルータ)に対して報告された場合、この報告内容に基づいて、当該端末装置が直線的に移動してきたと仮定すれば、一応、ルータXに関しては、ルータAが最も近隣に存在し、ルータCはそれより遠く、ルータDは更に遠い、という段階をつけた近隣度の把握が可能になる。
【0032】
もちろん、実用上は、このような1端末装置から報告された接続履歴のみに基づいて、ルータXに関する近隣ルータの認識を行っても、正確な認識を行うことは困難である。なぜなら、図4(a) に示すような接続履歴が報告されたとしても、報告主である端末装置を所持したユーザが近隣を不規則に歩きまわっていたような場合には、ルータAとルータDとは実際には同じ距離にある可能性もある。したがって、本発明を利用して、近隣ルータをできるだけ正確に認識するには、多数の端末装置から報告された接続履歴を統計的に取り扱うようにするのが好ましい。実用上は、携帯電話などを利用して、過去の接続履歴を報告させるような形態を採れば、各ルータ(基地局)には、膨大な数の接続履歴が報告されることになる。そこで、これら多数の端末装置からの接続履歴の統計をとれば、近隣ルータに関する情報をかなり正確に得ることが可能になる。
【0033】
たとえば、あるルータXに対して、図4(b) に示すような接続履歴の統計が得られたとしよう。この例では、ルータXの直前に接続されていたルータがAであるようなケースが15000件報告されており、ルータCであるようなケースが3000件報告されている。したがって、ルータAがルータXの近隣にある可能性は極めて高く、また、ルータCもルータXの比較的近傍にある可能性が高いと考えられる。これに対して、ルータXの直前(前回)に接続されていたルータがBであるようなケースは0件であり、ルータDであるようなケースがわずか10件であることを考えると、ルータBやルータDがルータXの近傍にある可能性は非常に低いと考えられる。2回前,3回前に接続されていたルータに関する統計も参照するようにすれば、より細かな解析が可能になる。
【0034】
もっとも、ルータXの「近隣ルータ」と言っても、「近隣」には程度があり、どの程度までを「近隣ルータ」として認識するかは、その利用目的に応じて適宜決定されるべき事項である。したがって、実用上は、報告された接続履歴のデータに基づいて何らかの基準を設定し、この基準を満たすルータのみを「近隣ルータ」として認識するようにすればよい。もちろん、複数段階の基準を設定し、同じ「近隣ルータ」の中でも近隣の程度を認識できるようにしてもよい。たとえば、図4(b) に示すような統計結果を解析し、「前回/2回前/3回前の接続ルータ」として報告された件数の合計が1000件以上のものを、すべて「近隣ルータ」として認識すれば、ルータA,C,Eが「近隣ルータ」として認識されることになる。ここで更に、同じ「近隣ルータ」を近隣の程度に応じて分類するために、「前回接続されていたルータ」として報告された件数が10000件以上のものを高近隣ルータとし、それ以外のルータではあるが、「前回/2回前の接続ルータ」として報告された件数の合計が5000件以上のものを中近隣ルータとし、それ以外のルータを低近隣ルータとする分類を行えば、ルータAは高近隣ルータ、ルータCは中近隣ルータ、ルータEは低近隣ルータ、との認識がなされることになる。
【0035】
これまで述べてきた実施形態では、個々の端末装置が、前回あるいは数回前に、どのルータに接続されていたかを示す情報を過去の接続履歴として報告するようにしていたが、このような情報だけでは、近隣ルータの認識を必ずしも十分に行うことができない場合もある。たとえば、ルータXに対して、図4(a) に示すような接続履歴が報告された場合、一般的には、ルータAは、ルータXの近隣ルータであるとの認識を行うことが可能である。もちろん、端末装置としての携帯電話を所持したユーザが、徒歩で、ルータAの担当エリアからルータXの担当エリアへと移動したような場合には、このような認識に誤りはない。しかしながら、ルータAが大阪に設置され、ルータXが東京に設置されており、携帯電話を所持したユーザが、大阪でパケット通信を行った後に、一旦、接続を切り、新幹線で東京へ移動した後、再びパケット通信を行った場合も、やはり図4(a) に示すような接続履歴がルータXに対して報告されることになる。この場合、この接続履歴に報告されているルータA,C,Dがすべて大阪に設置されていたルータであったとしても、東京に設置されたルータXの近隣ルータとして誤認識されてしまうおそれがある。
【0036】
もちろん、図4(b) に示すように、多数の端末装置からの接続履歴の統計に基づいて、近隣ルータか否かの判断を行うようにすれば、このような誤認識は統計的な手法により除去できる可能性が高い。しかしながら、より正確な認識を行うようにするためには、各端末装置から、過去に接続されていたルータを示す情報とともに、当該ルータに対する過去の通信時刻を接続履歴として報告させるようにし、報告された過去の通信時刻から現在時刻までの時間に基づいて、認識対象となる各ルータを近隣ルータとして認識するか否かの判定を行うようにすればよい。
【0037】
たとえば、図5に示す接続履歴は、図4(a) に示す接続履歴に、更に、個々のルータに対する通信時刻を組み入れたものである。通信時刻は、通信開始時刻であっても、通信終了時刻であってもよいし、その両方を組み入れるようにしてもよい。あるいは、通信中に特定の処理を実行したときの時刻でもかまわない。たとえば、携帯電話などでは、外部エージェントとなる基地局の管轄領域へ移動した場合、この外部エージェントから所定の気付アドレスの通知を受けることになるが、このような気付アドレスの通知があった時刻を通信時刻として、接続履歴に組み入れるようにしてもよい。また、図示の例では、通信時刻として、時間のデータのみを報告しているが、実用上は、年月日などを含めたデータを通信時刻として報告するのが好ましい。
【0038】
このように、過去の通信時刻を接続履歴として報告させるようにすれば、報告を受けたルータは、報告された過去の通信時刻から現在時刻までの時間を考慮して、接続履歴の取り扱いに差をつけることができる。ここでは、たとえば、ルータXが、11:22の時点で、図5に示すような接続履歴の報告を受けたとすると、直前に接続されていたルータAについては、通信時刻が11:12であり、ルータAに対する通信時刻から、ルータXに接続した現在時刻までに至る時間はわずか10分であり、2回前に接続されていたルータCについては、通信時刻が11:08であり、ルータCに対する通信時刻から、ルータXに接続した現在時刻までに至る時間は14分である。これに対して、ルータDに対する通信時刻からは4時間以上も経過していることが認識できる。これは、図5に示す接続履歴には列挙されているものの、ルータDは、ルータXの近隣に存在しない可能性が高いことを示している。したがって、図4(b) に示すような統計的な手法を採る場合であっても、たとえば、「報告時よりも30分以内の接続履歴のみを採用する」というような手法を採れば、より正確な認識が可能になる。
【0039】
また、過去の通信時刻を接続履歴として報告させるようにすれば、過去の通信時刻から現在時刻までの時間に基づいて、各近隣ルータについての近隣の程度を認識することが可能になる。たとえば、図5に示す例の場合、ルータC→X間の通信時刻の差は14分、ルータA→X間の通信時刻の差は10分であるから、もし、この端末装置を所持したユーザが、徒歩、自動車、列車などの移動手段を用いて、ほぼ同じ速度で、ルータC→A→Xという直線経路上を移動している、という前提をおけば、ルータA・X間の距離と、ルータC・X間の距離との比は、10対14ということになる。もちろん、実際には、このような前提が成り立たないケースも多いが、このような時間差に基づいて距離を推定する手法を、統計的な手法に組み合わせるようにすれば、個々の近隣ルータについての近隣の程度を認識することが可能になる。
【0040】
近隣ルータについての地理的な位置をより正確に認識するには、各端末装置に、自己の地理的座標値を検出する機能をもたせておき、過去に接続されていたルータを特定する情報とともに、当該ルータへの接続時に検出された地理的座標値を接続履歴として報告させるようにすればよい。自己の地理的座標値を検出する機能は、たとえば、GPS(Global Positioning System )を利用して実現することができる。端末装置として利用する携帯電話、PDA機器、ノート型パソコンなどに、GPSを内蔵させておき、常に、自己の地理的座標値を、たとえば、緯度/経度の情報として把握することができるようにしておけばよい。
【0041】
図3に示す例の場合、端末装置xにGPSを組み込んでおけば、時刻t1において領域α内でルータAと通信した時点における自己の地理的座標値P(t1)を認識することができるので、これを接続履歴の一部としてメモリに記憶させておくようにする。そして、端末装置xが、領域β内へ移動して、時刻t2においてルータBとの通信を開始したときに、この接続履歴をルータBへ報告するようにすれば、ルータBは、端末装置xが直前にルータAと地理的座標値P(t1)なる位置で通信していたことを知ることができる。したがって、ルータBは、この地理的座標値P(t1)に基づいて、ルータAを近隣ルータとして認識するか否かの判定を行うことができる。
【0042】
もちろん、地理的座標値P(t1)は、ルータAの設置場所の座標値そのものを示すものではなく、あくまでも、端末装置xがルータAと通信していた時点における端末装置x自身の位置を示す座標値である。しかしながら、地理的座標値P(t1)は、ルータAの担当エリアである領域α内のいずれかの位置を示す座標値であり、多数の端末装置から同様の座標値を報告してもらうことにすれば、統計的な手法を採ることにより、ルータA自身の設置場所をある程度の精度で予想することが可能になる。したがって、GPSを内蔵した端末装置から報告された地理的座標値は、近隣ルータの正確な地理的位置を推定する上で、非常に貴重な情報になり、報告された地理的座標値に基づいて、各近隣ルータについての近隣の程度を認識することが可能になる。すなわち、個々のルータに、それぞれ自己の地理的座標値を知らせておくようにすれば、上述した統計的手法により求めた近隣ルータの設置場所と自己の設置場所との正確な距離までを認識することが可能になる。
【0043】
図6は、過去の通信時刻および地理的座標値を含む接続履歴の一例を示す図である。この例では、古い履歴から新しい履歴の順に、上から下へと記録がなされており、通信時刻、接続されていたルータのアドレス、通信時における端末装置の物理的座標値(緯度/経度データ)が、履歴として残されている。個々の端末装置から、図示のような過去の接続履歴の報告を受けるようにし、多数の端末装置から受けた同様の報告を統計的手法で解析すれば、通信時刻および地理的座標値の情報を利用して、報告対象となった個々のルータについての地理的位置を、かなり正確に推定することが可能になる。このように、個々のルータの地理的位置を正確に推定できれば、たとえば、「半径1km以内に存在するルータを近隣ルータとして認識する」というような判断により、容易に「近隣ルータ」の認識が可能になる。
【0044】
なお、これまで述べた実施形態では、いずれも地理的位置のみに基づいて、「近隣ルータ」であるか否かの判断を行っていたが、ネットワーク経由で認識対象ルータへのホップ数やトラヒック状況を調査し、得られたホップ数が所定の基準値を越えたり、得られたトラヒック状況が所定の基準以上の混雑を示していたりするルータについては、「近隣ルータ」から除外するような処理を行うことも可能である。
【0045】
図7は、このような処理に基づいて、所定のルータXに関して、その近隣ルータの認識を行う手順を示した流れ図である。まず、ステップS1において、端末装置から接続履歴を取得する。実用上は、多数の端末装置から多数の接続履歴を取得するようにする。そして、続くステップS2では、ステップS1で取得した接続履歴に含まれる判断対象ルータの1つを選択し(ここでは、便宜上、ルータYが選択されたものとする)、ルータXからの地理的距離の認識を行う。具体的には、上述したように、報告された個々の通信時刻や地理的座標値に基づいて、統計的な手法により、ルータX・Y間の地理的距離が決定される。そして、ステップS3において、この地理的距離を所定の基準値と比較して遠いか近いかを判断する。近いと判断された場合には、ステップS4へと進み、当該判断対象ルータYについて,ルータXからのトポロジー的距離の認識を行う。このトポロジー的距離の認識は、既に述べたように、所定の経路探索ソフトウエアを用いた自動処理によって実行可能である。そして、ステップS5において、このトポロジー的距離(ホップ数やトラヒック状況)が所定の基準値と比較して遠いか近いか(ホップ数や混雑度が大きいか小さいか)を判断する。近いと判断された場合には、ステップS6へと進み、当該判断対象ルータYを、ルータXについての「近隣ルータ」として登録する。このような処理を、ステップS7を介して繰り返し実行し、すべての判断対象ルータに対する判断が完了したら、すべての手順は終了である。
【0046】
このような手順によって「近隣ルータ」として登録されたルータは、ルータXに対して、地理的距離もトポロジー的距離も所定範囲内にある近いルータということになる。地理的距離が近くても、トポロジー的距離が遠い場合には、これを「近隣ルータ」の定義から除外するような取り扱いを行うのは、トポロジー的距離があまり遠いルータ(ホップ数や混雑度の大きなルータ)については、情報パケットを送信したとしても、到達時間が非常に長くかかったり、事故により届かなかったりする可能性が高くなると思われるためである。
【0047】
以上、述べてきたように、本発明の目的は、特定のルータに関して、地理的近傍に存在する「近隣ルータ」を自動的に認識することであるが、このように「近隣ルータ」を認識することによる産業上の1つのメリットは、特定の地域に特化した地域限定情報を、当該特定の地域に存在する端末装置に対して選択的に提供することが可能になる、という点である。たとえば、大都市のターミナル駅の構内中心部に設置されたルータXについて、半径100m以内に存在するルータを「近隣ルータ」と定義し、上述の手法により、ルータY1,Y2,Y3が「近隣ルータ」と認識された場合、近隣ルータY1,Y2,Y3に接続されている端末装置は、いずれも当該ターミナル駅の構内もしくはその近傍に存在すると予想することができる。したがって、この近隣ルータY1,Y2,Y3の管理下にあるLANに接続されている端末装置に対して、地域限定の情報パケットを配信すれば、当該ターミナル駅の構内もしくはその近傍に存在すると予想される端末装置のみに対しての選択的なパケット配信が可能になる。
【0048】
具体的には、当該ターミナル駅内の百貨店におけるバーゲンセールの情報などを、当該ターミナル駅周辺にいるユーザに流したい場合には、このような方法は非常に有効である。ターミナル駅構内には、複数の携帯電話会社の基地局として機能するルータが随所に設置されており、また、インターネットカフェなどの別な運営母体が提供する無線LAN用ルータも設置されており、更には、種々の企業のイーサネット(登録商標)用ルータも設置されている。このように、多数の運営母体がそれぞれ独自に設置したルータの存在は、それらが同一の駅構内に設置されていたとしても、従来の方法では認識することが困難である。本発明に係る方法によれば、このような異なる運営母体が混在する環境に設置された複数の近隣ルータの存在を、携帯電話などの移動する端末装置を情報伝達媒体として利用することにより、自動的に認識することが可能になる。
【0049】
【発明の効果】
以上のとおり本発明に係る近隣ルータの認識方法によれば、パケット通信網における特定のルータについて、その地理的近傍に存在する近隣ルータを自動的に認識することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的なパケット通信網における各ルータの接続状態をトポロジー的に示すブロック図である。
【図2】図1に示す各ルータの地理的位置を示すブロック図である。
【図3】本発明の基本概念を説明する模式図である。
【図4】本発明における端末装置から報告される接続履歴の一例、およびこのような接続履歴に基づいて作成された統計結果の一例を示す図である。
【図5】接続履歴として、過去に接続されていたルータに関して、その通信時刻を盛り込んだ例を示す図である。
【図6】接続履歴として、過去に接続されていたルータに関して、その通信時刻および通信時に検出された物理的座標値を盛り込んだ例を示す図である。
【図7】本発明に係る方法において近隣ルータを認識する手順の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
A〜G,X…ルータ(基地局)
a1,a2,b,d,g,x…端末装置
x(t1),x(t2)…時刻t1,t2における端末装置xの位置
α,β…各ルータの担当エリアとなる領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for recognizing neighboring routers in a packet communication network, and in particular, includes a plurality of routers constituting a network and a large number of terminal devices connected to these routers, and packets between predetermined terminal devices. The present invention relates to a method for recognizing a neighboring router existing in a geographical vicinity of a specific router in a packet communication network having a communication function.
[0002]
[Prior art]
When using a packet communication network typified by the Internet, a terminal device is directly connected to an arbitrary router on the network or indirectly through a connection device such as a hub, and is incorporated into a LAN managed by the router. There is a need. As a connection method to the router, in addition to a method using a wired connection using a standard such as Ethernet (registered trademark), a method using a wireless connection using various standards for wireless LANs is also becoming popular. As terminal devices, various server devices and personal computers, mobile phones, PDA devices, and the like have been actively used. In order to connect a mobile communication device such as a mobile phone to the Internet, a base station having a function of performing wireless communication with a mobile phone or the like in a predetermined area usually serves as a router. A mobile phone or the like is connected to the Internet via a nearest base station that functions as a router.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
With the spread of the Internet, an environment in which terminal devices around the world are connected to each other via a network is being prepared. By specifying a URL, a desired information packet can be delivered to any terminal device. However, for many routers scattered all over the world, the topological position on the network can theoretically be recognized by using a predetermined route search software. It is very difficult to recognize the geographical location.
[0004]
For example, although there are a large number of routes on the network that connect a router A to which a predetermined IP address A is assigned and a router B to which another IP address B is assigned, the number is finite. If the route search software is used, the topological position between the two can be automatically recognized. However, the geographical positions of the router A and the router B cannot be analyzed by such a method using software, and whether the routers A and B are installed in the same building are the same. There is no established method for automatically recognizing whether it exists within the prefecture or is located across the Pacific Ocean. For this reason, it is necessary to manually investigate a specific router A in order to recognize a neighboring router existing in the geographical vicinity.
[0005]
Specifically, when recognizing the addresses of all routers installed in a terminal station of a metropolitan city, the network manager of each operator operating as a tenant in the station premises is manually used. It is necessary to work around listening to the address. Although each individual router is connected to the Internet, it is not registered up to its geographical location, so it is not possible to collect the geographical information where the individual router is installed via the network. Because.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of automatically recognizing neighboring routers existing in the geographical vicinity of a specific router in a packet communication network.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
(1) The first aspect of the present invention is configured by a large number of routers constituting a network and a large number of terminal devices connected to the large number of routers, and performs packet communication between predetermined terminal devices. In a packet communication network having a function, in order to automatically recognize a neighboring router existing in the geographical vicinity of a specific router, a terminal device that moves geographically is used as a medium of geographical information of the router, Geographic information can be transmitted between adjacent routers. Specifically, when a specific terminal device is connected to a specific router, Via the connection Let the current connected router report the past connection history of this specific terminal device with other routers, From many terminal devices Reported connection history Statistical processing based on It is designed to recognize information about neighboring routers for a specific router that is currently connected.
[0010]
(2) Of the present invention Second In the recognition method according to the first aspect described above,
The terminal device is provided with a function for detecting its own geographical coordinate value, and information for identifying the recognition target router connected in the past and the geographical coordinate value detected at the time of connection to the router are used as a connection history. It is made to report, Based on the reported geographical coordinate value, it is judged whether a recognition object router is recognized as a neighbor router.
[0011]
(3) Of the present invention Third Aspects of the above Second In the recognition method according to the aspect of
Based on the reported geographical coordinate values, the degree of neighbors for each neighboring router can be recognized.
[0012]
(Four) Of the present invention 4th Aspects of the above 2nd or 3rd In the recognition method according to the aspect of
The function of detecting the own geographical coordinate value in the terminal device is realized by using GPS.
[0013]
(Five) Of the present invention 5th Aspects of the above 2nd-4th In the recognition method according to the aspect of
Investigate at least one of the number of hops to the router to be recognized and the traffic status via the network, and determine whether to recognize the router to be recognized as a neighboring router in consideration of the obtained survey results Is.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram topologically showing the connection state of each router in a general packet communication network. In the figure, individual circular blocks surrounding the uppercase alphabet are routers A to G, which are connected to each other via a network, and send information packets from any router to any other router through at least one route. Can be sent. In the figure, a very simple network configuration is shown for convenience of explanation. However, in an actual network such as the Internet, a huge number of routers are connected to each other by a very complicated network, and between any two routers. Many routes will be prepared.
[0018]
In the figure, each rectangular block surrounding a lowercase alphabet or number is a terminal device, and is used by connecting to any router. In addition, although the state in which all the terminal devices are directly connected to the router is shown in the figure, “connecting to the router” in the present application does not mean only “direct connection to the router” Meaning includes connection via a connecting device such as a hub, that is, “indirect connection to a router”. In practice, a plurality of terminal devices are generally connected to the same router at the same time, and a LAN is constituted by a plurality of terminal devices connected to the same router. For example, FIG. 1 shows an example in which two terminal devices a1 and a2 are connected to the same router A. Both of these two terminal devices a1 and a2 are under the control of the router A. This is a terminal device connected to a certain LAN. The router A performs an information packet exchange process between the terminal devices a1 and a2 connected to the LAN under its control, and a wider WAN for each of the terminal devices a1 and a2 connected to the LAN. (In the illustrated example, it functions as a connection window to a network configured by connection to the routers B and C, for example, the Internet).
[0019]
In order to access a WAN such as the Internet using a terminal device, it is necessary to connect the terminal device to an arbitrary router on this network. The connection to the router is not limited to a wired connection using a standard such as Ethernet (registered trademark), but can be a wireless connection using various wireless LAN standards. In particular, when a mobile phone or a PDA device is used as the terminal device, a wireless connection is usually performed. Recently, it has become common to perform wireless connection even in so-called laptop computers. A router that accepts such a wireless connection has a built-in function for wireless communication. When accessing the Internet from a mobile phone or the like, since it is connected to the Internet via the nearest base station, the base station for the mobile phone installed in the city functions as a router. As described above, the router in the present application includes a wide range of devices having a routing function on the network, such as a routing device for a wired network such as Ethernet (registered trademark), a routing device for a wireless LAN, and a base station for a mobile phone. Is included.
[0020]
In the case of the Internet, a predetermined IP address is assigned to each terminal device, and by specifying this IP address, a desired information packet can be delivered to a specific terminal device to which the IP address is assigned. Further, if a DNS system is used, a specific terminal device can be specified by specifying a specific URL. For example, if an information packet is delivered from the terminal device a1 shown in FIG. 1 to the terminal device d, an information packet destined for the IP address assigned to the terminal device d may be sent over the Internet. Since the upper part of the IP address that is the destination of this information packet indicates the address of router D, in the example shown in the figure, the route of terminal device a1 → router A → router B → router D → terminal device d This information packet is delivered to the terminal device d.
[0021]
In this way, information packets that flow on the Internet are transferred from router to router, so if you search for the transfer route of such information packets, the topological position of each router is automatically determined. Can be recognized. Actually, such route search is performed using predetermined route search software. Therefore, for example, in the case of the example of FIG. 1, the operator who manages the router D performs a search operation using the route search software, whereby the route “Router B is close but Routers F and G are far” is obtained. Information can be obtained. In other words, it can be recognized that the route from the terminal device d to the terminal device b is close, but the route from the terminal device d to the terminal device g is far. In the actual Internet, a very large number of routers are connected by a complex network, and the substance of the Internet changes from moment to moment, so it is practically impossible to grasp the overall picture of the Internet. However, theoretically, the topological positions of all routers constituting the Internet can be recognized by using predetermined route search software.
[0022]
However, the position of the router described above is only a topological position on the network, and the concept of near / far is merely a perspective concept as far as the topological position is concerned. For example, in the example of FIG. 1, for router D, “Router B is close and Routers F and G are far” means that “the number of hops to Router B is 1, whereas routers F and G It is merely a judgment based on the fact that “the number of hops is four”, and only discusses the perspective on the network path. Therefore, the geographical positions of the routers A to G are often completely unrelated to the topology positions shown in FIG. For example, if the actual geographical location distribution of the routers A to G is as shown in FIG. 2, the geographical perspective for the router D is “Routers F and G are close and Router B is far. For router D, the perspective at the topological position shown in FIG. 1 and the perspective at the geographical position shown in FIG. 2 are completely reversed.
[0023]
Thus, for the administrator of the router D, it can be recognized by the search using the route search software that the router that is topologically close is the router B. However, in order to recognize that the routers installed in the geographical vicinity are the routers G and F, such a search method on the network cannot be taken. Therefore, for example, even if the router D and the router G shown in FIG. 2 are installed on the premises of the same terminal station, in order for the administrator of the router D to recognize the router G as a neighboring router, There is no choice but to conduct a survey. Of course, when the router D and the router G are installed by the same administrator or under the control of the same operator, such a survey is relatively easy. In the case of being under the control of a completely different business operator, it is very difficult for the administrator of the router D to recognize the router G as a neighboring router. In addition, even if routers are installed by the same operator, the more the routers are, the more difficult it is to conduct manual investigations.
[0024]
An object of the present invention is to make it possible to automatically recognize a neighboring router existing in a geographical vicinity of a specific router. The basic idea of the present invention is to use a geographically moving terminal device as a medium for geographical information of routers and to transmit geographical information between adjacent routers. Therefore, in carrying out the present invention, there is a terminal device that moves geographically, and the terminal device has a function of reporting a connection history related to a router connected in the past to the currently connected router. There is a need.
[0025]
Here, the basic concept of the present invention will be described with respect to an example in which a mobile phone, which is a typical example of a mobile terminal, is used as a terminal device as a medium. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining such a basic concept. The mobile phone base station A has a function to perform wireless communication with a mobile phone existing in the area α, and the base station B uses the area β as a responsible area. And has a function of performing wireless communication with a mobile phone existing in the region β. Actually, the regions α and β have an overlap at the boundary portion, and the mobile phone selects and communicates with the base station that can maintain a better communication environment at that time. When information packets are exchanged between the mobile phone and the base station, each base station functions as a router, and the mobile phone existing in the region α becomes a terminal device connected to the router A. The mobile phone existing in β is a terminal device connected to the router B.
[0026]
A cellular phone is a terminal device that changes its position every moment, and functions as a terminal device that changes its connection destination router in a packet communication network. Therefore, in the present invention, it is very convenient as an information medium for transmitting geographical information of a router connected in the past to a newly connected router. For example, suppose that a mobile phone functioning as the terminal device x is in the area α at some time t1 and is performing some packet communication. Here, the mobile phone at time t1 is referred to as a terminal device x (t1). However, it is assumed that this mobile phone performs packet communication from within the region β at the next certain time t2. That is, from time t1 to t2, this mobile phone has moved from the region α to β.
[0027]
As such a communication form, the following two cases can be considered. The first case is a case where a mobile phone user continuously performs packet communication from time t1 to time t2. For example, when a user on a train accesses the Internet from a mobile phone, the terminal device x (t1) connected to the router A by moving the train from the region α to the region β. Is switched to the connection to the router B and functions as the terminal device x (t2). The second case is a case where the user of the mobile phone executes the first packet communication at time t1, ends once, and again executes the second packet communication at time t2. For example, if you access the Internet from a mobile phone at a workplace in the region α, terminate the access, walk to a restaurant in the adjacent region β to have lunch, and access the Internet from this restaurant again, This mobile phone functions as a terminal device x (t1) connected to the router A during the first access, and as a terminal device x (t2) connected to the router B during the second access. Will work.
[0028]
In either case, at the time t2, this mobile phone is in radio communication with the base station B (router B). Just before that, the mobile phone is in radio communication with the base station A (router A). That would have been done. Therefore, if the mobile phone stores the past connection history and reports the past connection history when it is connected to a new router, based on this connection history, Information recognition can be performed. For example, in the example of FIG. 3, since the terminal device x (t1) is in a state of being connected to the router A at time t1, the fact is used as a connection history in the mobile phone as the terminal device x (t1). To be stored in the memory. Subsequently, when the terminal device x (t2) is connected to the router B at time t2, a process of reporting the connection history stored in the memory in the mobile phone to the router B is performed. You can do it. By receiving such a connection history, the router B can recognize the fact that the mobile phone was connected to the router A immediately before, so that the router A is recognized as a neighboring router. Is possible.
[0029]
In the present invention, as a terminal device that can be used as a medium for transmitting a past connection history, a mobile phone can be said to be the most typical terminal device as described above. It is also possible to use a notebook computer or the like. In addition to a terminal device wirelessly connected to the router, a terminal device connected by wire using Ethernet (registered trademark) or the like can be used as a medium. For example, although it seems that there are few cases in reality, when a desktop PC that was connected to the router via Ethernet (registered trademark) via a specified hub is moved to another nearby building In addition, since the connection destination router is switched from the time t1 to the time t2, the information on the router connected at the time t1 is reported to the newly connected router at the time t2. It is possible to communicate.
[0030]
After all, the basic concept of the present invention is that when a specific terminal device is connected to a specific router, the past connection history with other routers related to this specific terminal device is stored in the specific router currently connected. It is to be reported, and based on the reported connection history, it is possible to recognize information about neighboring routers for a specific router that is currently connected. As long as it is a terminal device, any terminal device may be used to transmit the connection history. However, in order to use such a terminal device in the present invention, a function of reporting a past connection history to another router when connected to a specific router is added to the terminal device. There is a need. In addition, in order to automatically recognize its neighboring routers using the connection history reported from the terminal device having such a function, the reported connection history is also analyzed and reported to the router side. It is necessary to add a function of recognizing the geographical position of another target router and determining whether the router is in the vicinity.
[0031]
For practical purposes, it is preferable to store not only information related to the router connected immediately before but also a past connection history that has been traced several times in the terminal device and report this to the router. . For example, the connection history shown in FIG. 4 (a) was previously connected to the router A, but was connected to the router C two times before, connected to the router D three times before, and so on. The background is shown. In other words, the terminal device in which the connection history as shown in FIG. 4 (a) is accumulated moves from the area in charge of the router D to the area in charge of the router C. After moving to, it has moved to the area in charge of the current router (the router for which this connection history is reported). By reporting the connection history over a plurality of times as described above, more detailed information indicating the degree of proximity can be obtained. For example, when a connection history as shown in FIG. 4 (a) is reported from one terminal device to the router X (currently connected router), the terminal device is linearly based on the contents of the report. Assuming that the router has moved, for the router X, it is possible to grasp the degree of proximity with a stage in which the router A is the nearest neighbor, the router C is farther away, and the router D is farther away.
[0032]
Of course, in practice, it is difficult to perform accurate recognition even if the neighboring routers related to the router X are recognized based only on the connection history reported from such one terminal device. Even if the connection history as shown in FIG. 4 (a) is reported, if the user who possesses the terminal device as the reporter walks around the neighborhood irregularly, the router A and the router D may actually be at the same distance. Therefore, in order to recognize the neighboring router as accurately as possible by using the present invention, it is preferable to statistically handle connection histories reported from a large number of terminal devices. Practically, if a form in which a past connection history is reported using a mobile phone or the like is used, a huge number of connection histories will be reported to each router (base station). Thus, if statistics of connection histories from these many terminal devices are taken, it becomes possible to obtain information on neighboring routers fairly accurately.
[0033]
For example, suppose that a connection history statistic as shown in FIG. In this example, 15000 cases where the router connected immediately before the router X is A are reported 15000 cases, and 3000 cases where the router C is connected are reported. Therefore, the possibility that the router A is in the vicinity of the router X is extremely high, and the router C is also likely to be relatively in the vicinity of the router X. On the other hand, considering that there are 0 cases where the router connected to the router X immediately before (previous) is B and that there are only 10 cases where the router is D, the router It is considered very unlikely that B or router D is in the vicinity of router X. By referring to the statistics about the routers connected two or three times before, it becomes possible to perform more detailed analysis.
[0034]
However, even if it is called “neighboring router” of router X, there is a degree of “neighboring”, and how much is recognized as “neighboring router” is a matter that should be determined appropriately according to the purpose of use is there. Therefore, in practice, any standard may be set based on the reported connection history data, and only routers that satisfy this standard may be recognized as “neighboring routers”. Of course, a plurality of criteria may be set so that the degree of neighborhood can be recognized among the same “neighboring routers”. For example, the statistical results as shown in Fig. 4 (b) are analyzed, and the total number of cases reported as "connected routers of the previous / twice / three times ago" is 1000 or more. ", The routers A, C, and E are recognized as" neighboring routers ". Further, in order to classify the same “neighboring routers” according to the degree of the neighbors, the number of cases reported as “previously connected routers” of 10,000 or more is set as a high neighbor router, and other routers However, if the total number of cases reported as “previous / twice previous connected routers” is 5000 or more, the middle neighbor router is classified, and the other routers are classified as low neighbor routers. Is recognized as a high neighbor router, router C as a middle neighbor router, and router E as a low neighbor router.
[0035]
In the embodiment described so far, each terminal device reports information indicating which router was connected to the previous or several times as a past connection history. In some cases, it is not always possible to sufficiently recognize neighboring routers. For example, when a connection history as shown in FIG. 4A is reported to the router X, the router A can generally recognize that it is a neighboring router of the router X. is there. Of course, when a user who has a mobile phone as a terminal device moves from the area in charge of the router A to the area in charge of the router X on foot, there is no error in such recognition. However, after router A is installed in Osaka and router X is installed in Tokyo, a user who has a mobile phone disconnects and moves to Tokyo by Shinkansen after performing packet communication in Osaka. Even when packet communication is performed again, a connection history as shown in FIG. In this case, even if the routers A, C, and D reported in the connection history are all routers installed in Osaka, there is a possibility that they will be misrecognized as neighboring routers of the router X installed in Tokyo. is there.
[0036]
Of course, as shown in FIG. 4 (b), if it is determined whether or not the router is a neighboring router based on statistics of connection histories from a large number of terminal devices, such misrecognition is a statistical technique. Is likely to be removed. However, in order to perform more accurate recognition, each terminal device is reported so that the past communication time for the router is reported as a connection history together with information indicating the router connected in the past. Based on the time from the past communication time to the current time, it may be determined whether or not each router to be recognized is recognized as a neighboring router.
[0037]
For example, the connection history shown in FIG. 5 is obtained by further incorporating communication times for individual routers into the connection history shown in FIG. The communication time may be a communication start time, a communication end time, or both of them may be incorporated. Alternatively, the time when a specific process is executed during communication may be used. For example, in the case of a mobile phone or the like, when moving to a jurisdiction area of a base station that is an external agent, a notification of a predetermined care-of address is received from the external agent. You may make it incorporate in a connection history as communication time. In the illustrated example, only the time data is reported as the communication time. However, in practice, it is preferable to report the data including the date and time as the communication time.
[0038]
In this way, if the past communication time is reported as the connection history, the router that received the report will not handle the connection history in consideration of the time from the reported past communication time to the current time. You can turn on. Here, for example, if the router X receives a connection history report as shown in FIG. 5 at 11:22, the communication time for the router A connected immediately before is 11:12. The time from the communication time for the router A to the current time connected to the router X is only 10 minutes, and for the router C connected twice before, the communication time is 11:08, and the router C The time from the communication time to the current time when connected to the router X is 14 minutes. On the other hand, it can be recognized that four hours or more have elapsed from the communication time to the router D. Although this is listed in the connection history shown in FIG. 5, it is highly likely that the router D does not exist in the vicinity of the router X. Therefore, even when the statistical method as shown in FIG. 4 (b) is adopted, for example, if a method such as “adopt only connection history within 30 minutes from the time of reporting” is adopted, Accurate recognition is possible.
[0039]
Further, if the past communication time is reported as the connection history, it is possible to recognize the degree of neighbor for each neighboring router based on the time from the past communication time to the current time. For example, in the example shown in FIG. 5, the difference in communication time between routers C and X is 14 minutes, and the difference in communication time between routers A and X is 10 minutes. However, using the moving means such as walking, automobile, train, etc., the distance between routers A and X The ratio of the distance between the routers C and X is 10 to 14. Of course, in reality, there are many cases where this assumption does not hold, but if the method of estimating the distance based on such a time difference is combined with a statistical method, the neighbors of individual neighboring routers It becomes possible to recognize the degree of.
[0040]
In order to more accurately recognize the geographical location of neighboring routers, each terminal device has a function to detect its own geographical coordinate values, together with information for identifying routers connected in the past, What is necessary is just to make it report the geographical coordinate value detected at the time of the connection to the said router as a connection history. The function of detecting its own geographical coordinate value can be realized by using, for example, GPS (Global Positioning System). A mobile phone, PDA device, laptop computer, etc. used as a terminal device has a built-in GPS so that it can always grasp its own geographical coordinate value as, for example, latitude / longitude information. Just keep it.
[0041]
In the case of the example shown in FIG. 3, if GPS is incorporated in the terminal device x, it is possible to recognize its own geographical coordinate value P (t1) at the time of communication with the router A within the region α at time t1. This is stored in the memory as a part of the connection history. Then, when the terminal device x moves into the region β and starts communication with the router B at the time t2, if the connection history is reported to the router B, the router B Can communicate with the router A at the position of the geographical coordinate value P (t1) immediately before. Therefore, the router B can determine whether or not the router A is recognized as a neighboring router based on the geographical coordinate value P (t1).
[0042]
Of course, the geographical coordinate value P (t1) does not indicate the coordinate value itself of the installation location of the router A, but merely indicates the position of the terminal device x itself when the terminal device x is communicating with the router A. It is a coordinate value. However, the geographical coordinate value P (t1) is a coordinate value indicating any position in the area α that is the area in charge of the router A, and the same coordinate value is reported from many terminal devices. Then, by using a statistical method, it is possible to predict the installation location of the router A with a certain degree of accuracy. Therefore, the geographical coordinate value reported from the terminal device with built-in GPS becomes very valuable information in estimating the accurate geographical position of the neighboring router, and based on the reported geographical coordinate value. , It becomes possible to recognize the degree of neighborhood for each neighboring router. In other words, if each router is informed of its own geographical coordinate values, it recognizes up to the exact distance between the installation location of the neighboring router and its installation location obtained by the statistical method described above. It becomes possible.
[0043]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a connection history including past communication times and geographical coordinate values. In this example, recording is performed from the top to the bottom in order from the old history to the new history. The communication time, the address of the connected router, and the physical coordinate value of the terminal device at the time of communication (latitude / longitude data) However, it is left as history. By receiving reports of past connection histories as shown in the figure from individual terminal devices, and analyzing similar reports received from a large number of terminal devices using statistical methods, information on communication time and geographical coordinate values can be obtained. This makes it possible to estimate the geographical location of each reported router fairly accurately. Thus, if the geographical position of each router can be accurately estimated, for example, it is possible to easily recognize “neighboring routers” by making a determination such as “recognizing a router existing within a radius of 1 km as a neighboring router”. become.
[0044]
In the embodiments described so far, it is determined whether or not the router is a “neighboring router” based on only the geographical position. However, the number of hops to the recognition target router via the network and the traffic situation If a router whose obtained hop count exceeds the specified reference value or the obtained traffic status indicates congestion exceeding the specified standard is excluded from the “neighboring router” It is also possible to do this.
[0045]
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for recognizing a neighboring router with respect to a predetermined router X based on such processing. First, in step S1, a connection history is acquired from the terminal device. In practice, a large number of connection histories are acquired from a large number of terminal devices. In subsequent step S2, one of the determination target routers included in the connection history acquired in step S1 is selected (here, for convenience, router Y is selected), and the geographical distance from router X is selected. Recognize Specifically, as described above, the geographical distance between the routers X and Y is determined by a statistical method based on the reported individual communication times and geographical coordinate values. In step S3, the geographical distance is compared with a predetermined reference value to determine whether it is far or near. If it is determined that they are close, the process proceeds to step S4, and the topological distance from the router X is recognized for the determination target router Y. The recognition of the topological distance can be executed by automatic processing using predetermined route search software as described above. In step S5, it is determined whether this topological distance (the number of hops and traffic status) is far or near (whether the number of hops and the degree of congestion are large or small) compared to a predetermined reference value. If it is determined that it is close, the process proceeds to step S6, and the determination target router Y is registered as a “neighboring router” for the router X. When such processing is repeatedly executed through step S7 and determinations for all determination target routers are completed, all procedures are completed.
[0046]
A router registered as a “neighboring router” by such a procedure is a close router with respect to the router X whose geographical distance and topological distance are within a predetermined range. Even if the geographical distance is close, but the topological distance is long, it should be excluded from the definition of “neighboring routers” if the router is too far away from the topological distance (the number of hops and congestion) This is because, even if an information packet is transmitted for a large router), it is likely that the arrival time will be very long or may not be reached due to an accident.
[0047]
As described above, an object of the present invention is to automatically recognize “neighboring routers” existing in a geographical vicinity with respect to a specific router, and thus recognize “neighboring routers”. One industrial advantage is that it is possible to selectively provide area-specific information specialized for a specific area to a terminal device existing in the specific area. For example, for router X installed in the center of a large city terminal station, a router existing within a radius of 100 m is defined as “neighboring router”, and routers Y1, Y2, and Y3 are defined as “neighboring routers” by the above-described method. , It can be expected that all the terminal devices connected to the neighboring routers Y1, Y2, and Y3 exist in the vicinity of the terminal station. Therefore, if a region-specific information packet is distributed to a terminal device connected to a LAN managed by the neighboring routers Y1, Y2, and Y3, it is expected to exist in the premises of the terminal station or in the vicinity thereof. Selective packet distribution to only the terminal device is possible.
[0048]
Specifically, such a method is very effective when information on bargain sales at a department store in the terminal station is to be distributed to users around the terminal station. Within the terminal station premises, there are routers that function as base stations for multiple mobile phone companies, and there are also routers for wireless LAN provided by other operating bodies such as Internet cafes. The routers for Ethernet (registered trademark) of various companies are also installed. In this way, the existence of routers independently installed by a large number of operating mothers is difficult to recognize by the conventional method even if they are installed in the same station premises. According to the method of the present invention, by using the presence of a plurality of neighboring routers installed in an environment in which different operating bodies are mixed as a mobile device such as a mobile phone as an information transmission medium, Recognition.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for recognizing a neighboring router according to the present invention, it is possible to automatically recognize a neighboring router existing in the geographical vicinity of a specific router in the packet communication network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram topologically showing a connection state of routers in a general packet communication network.
FIG. 2 is a block diagram showing a geographical position of each router shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the basic concept of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a connection history reported from a terminal device according to the present invention, and an example of a statistical result created based on such a connection history.
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the communication time is included as a connection history for routers connected in the past.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a communication history and a physical coordinate value detected at the time of communication are included for a router connected in the past as a connection history.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a procedure for recognizing a neighboring router in the method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A to G, X ... Router (base station)
a1, a2, b, d, g, x... terminal device
x (t1), x (t2) ... position of the terminal device x at times t1 and t2
α, β: Areas that are assigned to each router

Claims (5)

ネットワークを構成する多数のルータと、これらルータに接続して用いる多数の端末装置と、によって構成され、所定の端末装置間におけるパケット通信を行う機能を有するパケット通信網において、特定のルータについてその地理的近傍に存在する近隣ルータを認識する方法であって、
前記特定のルータに特定の端末装置が接続されたときに、前記特定の端末装置に関する他のルータとの過去の接続履歴を、前記特定のルータと前記特定の端末装置との間の接続を介して、前記特定のルータに報告させるようにし、多数の端末装置から報告された前記接続履歴に基づく統計的な処理により、前記特定のルータについての近隣ルータを認識することを特徴とするパケット通信網における近隣ルータの認識方法。
In a packet communication network comprising a number of routers constituting a network and a number of terminal devices connected to these routers and having a function of performing packet communication between predetermined terminal devices, the geography of a specific router A method for recognizing neighboring routers existing in the neighborhood,
When a specific terminal device is connected to the specific router, a past connection history with the other router regarding the specific terminal device is obtained via a connection between the specific router and the specific terminal device. A packet communication network characterized by recognizing a neighboring router for the specific router by statistical processing based on the connection history reported from a large number of terminal devices. To recognize neighboring routers.
請求項1に記載の認識方法において、The recognition method according to claim 1,
端末装置に、自己の地理的座標値を検出する機能をもたせておき、過去に接続されていた認識対象ルータを特定する情報および当該ルータへの接続時に検出された地理的座標値を接続履歴として報告させるようにし、前記地理的座標値に基づいて、前記認識対象ルータを近隣ルータとして認識するか否かの判定を行うことを特徴とするパケット通信網における近隣ルータの認識方法。  The terminal device is provided with a function for detecting its own geographical coordinate value, and information for identifying the recognition target router connected in the past and the geographical coordinate value detected at the time of connection to the router are used as a connection history. A method for recognizing a neighboring router in a packet communication network, characterized in that a determination is made as to whether or not the recognition target router is recognized as a neighboring router based on the geographical coordinate value.
請求項2に記載の認識方法において、The recognition method according to claim 2,
報告された地理的座標値に基づいて、各近隣ルータについての近隣の程度を認識することを特徴とするパケット通信網における近隣ルータの認識方法。  A method for recognizing neighboring routers in a packet communication network, characterized by recognizing the degree of neighbors for each neighboring router based on reported geographical coordinate values.
請求項2または3に記載の認識方法において、The recognition method according to claim 2 or 3,
端末装置における自己の地理的座標値を検出する機能を、GPSを利用して実現したことを特徴とするパケット通信網における近隣ルータの認識方法。  A method for recognizing a neighboring router in a packet communication network, wherein a function for detecting a geographical coordinate value of a terminal device is realized using GPS.
請求項2〜4のいずれかに記載の認識方法において、In the recognition method in any one of Claims 2-4,
ネットワーク経由で認識対象ルータへのホップ数およびトラヒック状況の少なくとも一方を調査し、得られた調査結果を考慮して、当該認識対象ルータを近隣ルータとして認識するか否かの判定を行うことを特徴とするパケット通信網における近隣ルータの認識方法。  Investigate at least one of the number of hops to the router to be recognized via the network and the traffic situation, and determine whether to recognize the router to be recognized as a neighboring router in consideration of the obtained investigation results A method for recognizing neighboring routers in a packet communication network.
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