本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
図1は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの概略図である。この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム100は、コグニティブ端末CAT(Cognitive Access Terminal)1,CAT2,・・・と、コグニティブ基地局CBS(Cognitive Base Station)1およびコグニティブアクセスポイントCAP(Cognitive Access Point)1,・・・と、コグニティブゲートウェイCGW(Cognitive Gate Way)1,CGW2,・・・と、グローバルホームレジスタGHR1と、ケーブル110,120,130,140,150とを備える。
複数のコグニティブ端末CAT1,CAT2,・・・は、最下層に配置される。複数のコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1,・・・は、複数のコグニティブ端末CAT1,CAT2,・・・の上位層に配置される。そして、コグニティブ基地局CBS1は、IPドメイン1内に配置され、コグニティブアクセスポイントCAP1は、IPドメイン2内に配置される。
複数のコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2,・・・は、複数のコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1,・・・よりも上位層に配置される。グローバルホームレジスタGHR1は、複数のコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2,・・・よりも上位層に配置される。
このように、通信ネットワークシステム100においては、複数のコグニティブ端末CAT1,CAT2,・・・、複数のコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1,・・・、複数のコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2,・・・、およびグローバルホームレジスタGHR1は、階層的に配置される。そして、コグニティブ基地局CBS1、コグニティブアクセスポイントCAP1、およびコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2は、プロバイダを構成する。また、コグニティブ端末CAT1,CAT2が配置された層を「端末層」とし、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1が配置された層を「基地局/アクセスポイント層」とし、コグニティブゲートウェイCGW1,CGW2が配置された層を「ゲートウェイ層」とし、グローバルホームレジスタGHR1が配置された層を「ホームレジスタ層」とする。
コグニティブ基地局CBS1は、ケーブル110によってコグニティブゲートウェイCGW1に接続される。コグニティブアクセスポイントCAP1は、ケーブル120によってコグニティブゲートウェイCGW1に接続される。
コグニティブゲートウェイCGW1は、ケーブル130によってグローバルホームレジスタGHR1に接続される。コグニティブゲートウェイCGW2は、ケーブル140によってグローバルホームレジスタGHR1に接続される。グローバルホームレジスタGHR1は、ケーブル150によって他のネットワーク200と接続される。
コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1と複数の無線通信方式のうちの少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線によって無線通信を行なう。また、コグニティブ端末CAT2は、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1以外のコグニティブ基地局(図示せず)またはコグニティブアクセスポイント(図示せず)と複数の無線通信方式のうちの少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線によって無線通信を行なう。より詳細には、コグニティブ端末CAT1,CAT2の各々は、コグニティブ無線によって複数の無線通信方式の少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線により無線通信を行なう。なお、コグニティブ無線は、非特許文献1に記載された定義によって定義される。また、1つの無線通信方式を用いた2以上の回線とは、1つの無線通信方式において2以上の周波数を用いた無線通信を言う。
コグニティブ基地局CBS1は、コグニティブ端末CAT1と複数の無線通信方式のうちの少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線によって無線通信を行なうとともに、ケーブル110を介してコグニティブゲートウェイCGW1と通信を行なう。
コグニティブアクセスポイントCAP1は、コグニティブ端末CAT1と複数の無線通信方式のうちの少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線によって無線通信を行なうとともに、ケーブル120を介してコグニティブゲートウェイCGW1と通信を行なう。
コグニティブゲートウェイCGW1は、それぞれケーブル110,120を介してコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1と通信を行なうとともに、ケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1と通信を行なう。
コグニティブゲートウェイCGW2は、ケーブルを介してコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1以外のコグニティブ基地局(図示せず)またはコグニティブアクセスポイント(図示せず)と通信を行なうとともに、ケーブル140を介してグローバルホームレジスタGHR1と通信を行なう。
グローバルホームレジスタGHR1は、それぞれケーブル130,140を介してコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2と通信を行なうとともに、ケーブル150を介して他のネットワーク200と通信を行なう。
コグニティブ端末CAT1は、無線通信部11〜1n(nは2以上の整数)と、アプリケーション部21と、情報保持部22と、選択部23と、切換部24とを含む。無線通信部11〜1nの各々は、アンプ、モデム、物理層およびMAC(Media Access Control)等の無線方式固有の機能を有する。そして、無線通信部11〜1nは、相互に異なる無線通信方式を用いて1以上の回線で無線通信を行なう。即ち、無線通信部11〜1nの各々は、1つの無線通信方式を用いて1以上の周波数で無線通信を行なう。また、無線通信部11〜1nの各々は、コグニティブ端末CAT1の周囲の電波環境を測定し、その測定結果を情報保持部22へ出力する。電波環境は、無線通信の状況からなり、無線通信部11〜1nの各々は、無線通信空間をキャリアセンスすることによってコグニティブ端末CAT1の周囲の電波環境を測定する。
なお、複数の無線通信方式とは、符号分割多重接続方式(CDMA:Code Division Multiple Access)、および時分割多重方式等の無線通信方式が異なるものを言う。
アプリケーション部21は、キーボード、CPU(Central Processing Unit)、HDD(Hard Disk Drive)、メモリおよびディスプレイ等からなる。そして、アプリケーション部21は、キーボードから入力されたユーザの要求に応じて、他のコグニティブ端末と通信するためのデータを格納したパケットを生成し、その生成したパケットを切換部24へ出力するとともに、切換部24からパケットを受ける。そして、アプリケーション部21は、切換部24から受けたパケットからデータを取り出し、その取り出したデータをディスプレイに表示してデータの内容をユーザに視覚情報として与える。また、アプリケーション部21は、無線通信を行なうときの要求を選択部23へ出力する。
情報保持部22は、コグニティブ端末CAT1の周囲の電波環境を示す電波環境情報を無線通信部11〜1nから受ける。そして、情報保持部22は、その受けた電波環境情報と、無線通信の周波数帯および無線通信の伝送速度等からなるコグニティブ情報を保持する。また、情報保持部22は、コグニティブ端末CAT1の無線通信部11〜1nと無線通信が可能なコグニティブ基地局CBS1(またはコグニティブアクセスポイントCAP1)の無線通信部に関する情報を保持する。
選択部23は、情報保持部22に保持されたコグニティブ情報に基づいて、アプリケーション部21の要求を満たす無線通信が可能な無線通信部を無線通信部11〜1nから選択し、その選択した無線通信部へアプリケーション部21からのパケットを割り当てるように切換部24を制御する。また、選択部23は、情報保持部22からコグニティブ情報を読み出し、その読み出したコグニティブ情報を切換部24へ出力する。
切換部24は、選択部23からの制御に従って、アプリケーション部21から受けたパケットを選択部23によって選択された無線通信部に割り当てる。また、切換部24は、無線通信部11〜1nから受けた複数のパケットを所定の順序に配列してアプリケーション部21へ出力する。更に、切換部24は、選択部23からコグニティブ情報を受けると、その受けたコグニティブ情報を選択部23によって選択された無線通信部に割り当てる。なお、コグニティブ端末CAT2は、コグニティブ端末CAT1と同じ構成からなる。
コグニティブ基地局CBS1は、無線通信部31〜3nと、情報保持部41と、選択部42と、ルーティング部43と、切換部44とを含む。無線通信部31〜3nは、コグニティブ端末CAT1,CAT2の無線通信部11〜1nに対応して設けられる。そして、無線通信部31〜3nは、無線通信部11〜1nと複数の無線通信方式のうちの少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線によって無線通信を行なう。即ち、無線通信部31〜3nの各々は、1つの無線通信方式を用いて1以上の周波数で無線通信を行なう。また、無線通信部31〜3nの各々は、無線通信部11〜1nと同じ方法によってコグニティブ基地局CBS1の周囲の電波環境を測定し、その測定した電波環境を示す電波環境情報を情報保持部41へ出力する。
情報保持部41は、無線通信部31〜3nから電波環境情報を受ける。そして、情報保持部41は、無線通信部31〜3nから受けた電波環境情報と、無線通信の通信帯域および無線通信の伝送速度とからなるコグニティブ情報を保持する。また、情報保持部41は、コグニティブ端末CAT1から送信されたコグニティブ情報を保持する。更に、情報保持部41は、無線通信部31〜3nが無線通信可能な無線通信部11〜1nに関する情報およびコグニティブ基地局CBS1がケーブル110によって接続されたコグニティブゲートウェイCGW1に関する情報を保持する。
選択部42は、情報保持部41に保持されたコグニティブ情報に基づいて、コグニティブゲートウェイCGW1から受信した複数のパケットをコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部を無線通信部31〜3nから選択し、その選択した無線通信部へ複数のパケットを割り当てるように切換部44を制御する。また、選択部42は、情報保持部41からコグニティブ情報を読み出し、その読み出したコグニティブ情報を切換部44へ出力する。
ルーティング部43は、切換部44から複数のパケットを受け、その受けた複数のパケットの各々からアドレスを検出する。この場合、複数のパケットの各々から検出されるアドレスは、コグニティブ端末CAT1とコグニティブ基地局CBS1との間で用いられ、かつ、各無線通信方式に割り当てられたローカルIPアドレスLADである。また、コグニティブ基地局CBS1とコグニティブゲートウェイCGW1との間では、グローバルIPアドレスGAD1が用いられる。
従って、ルーティング部43は、複数のパケットから検出した複数のローカルIPアドレスLADと、1個のグローバルIPアドレスGAD1とを対応付ける。そして、ルーティング部43は、その対応付けたグローバルIPアドレスGAD1を切換部44へ出力する。
切換部44は、無線通信部31〜3nから複数のパケットを受けると、その受けた複数のパケットを所定の順序に配列し、その配列したパケットにルーティング部43から受けたグローバルIPアドレスGAD1を付加してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。また、切換部44は、選択部42からの制御に従って、コグニティブゲートウェイCGW1から受信した複数のパケットを選択部42によって選択された無線通信部に割り当てる。更に、切換部44は、選択部42からコグニティブ情報を受けると、その受けたコグニティブ情報をコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。なお、コグニティブアクセスポイントCAP1は、コグニティブ基地局CBS1と同じ構成からなる。
コグニティブゲートウェイCGW1は、情報保持部51と、選択部52と、ルーティング部53と、ルータ54とを含む。情報保持部51は、コグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1が送信したコグニティブ情報をルータ54から受け、その受けたコグニティブ情報を保持する。また、情報保持部51は、コグニティブゲートウェイCGW1とコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1との接続関係に関する情報と、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の各々とコグニティブ端末CAT1,CAT2とのアクセス関係に関する情報とを保持する。
選択部52は、情報保持部51に保持されたコグニティブ情報に基づいて、グローバルホームレジスタGHR1から受信した複数のパケットをコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部を無線通信部31〜3nから選択し、その選択した無線通信部を有するコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1へ複数のパケットを送信するようにルータ54を制御する。また、選択部52は、情報保持部51からコグニティブ情報を読み出し、その読み出したコグニティブ情報をルータ54へ出力する。
ルーティング部53は、ルータ54から複数のパケットを受け、その受けた複数のパケットの各々からアドレスを検出する。この場合、複数のパケットの各々から検出されるアドレスは、コグニティブ基地局CBS1とコグニティブゲートウェイCGW1との間またはコグニティブアクセスポイントCAP1とコグニティブゲートウェイCGW1との間で用いられるグローバルIPアドレスGAD1である。また、コグニティブゲートウェイCGW1とグローバルホームレジスタGHR1との間では、グローバルIPアドレスGAD2が用いられる。
従って、ルーティング部53は、複数のパケットから検出した複数のグローバルIPアドレスGAD1と、1個のグローバルIPアドレスGAD2とを対応付ける。そして、ルーティング部53は、その対応付けたグローバルIPアドレスGAD2をルータ54へ出力する。
ルータ54は、ケーブル110によってコグニティブ基地局CBS1の切換部44と接続され、ケーブル120によってコグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44と接続される。
ルータ54は、ケーブル110を介してコグニティブ基地局CBS1から受信した複数のパケットと、ケーブル120を介してコグニティブアクセスポイントCAP1から受信した複数のパケットとを所定の順序に配列し、その所定の順序に配列したパケットにルーティング部53から受けたグローバルIPアドレスGAD2を付加してグローバルホームレジスタGHR1へ送信する。
また、ルータ54は、選択部52からの制御に従って、グローバルホームレジスタGHR1から受信した複数のパケットを選択部52によって選択されたコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1へ送信する。更に、ルータ54は、選択部52からコグニティブ情報を受けると、その受けたコグニティブ情報をグローバルホームレジスタGHR1へ送信する。なお、コグニティブゲートウェイCGW2は、コグニティブゲートウェイCGW1と同じ構成からなる。
グローバルホームレジスタGHR1は、情報保持部61と、選択部62と、ルーティング部63と、ルータ64とを含む。情報保持部61は、コグニティブゲートウェイCGW1,CGW2が送信したコグニティブ情報をルータ64から受け、その受けたコグニティブ情報を保持する。また、情報保持部61は、グローバルホームレジスタGHR1とコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2との接続関係に関する情報と、コグニティブゲートウェイCGW1,CGW2の各々とコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の各々との接続関係に関する情報と、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の各々とコグニティブ端末CAT1,CAT2とのアクセス関係に関する情報とを保持する。
選択部62は、情報保持部61に保持されたコグニティブ情報に基づいて、他のネットワーク200から受信した複数のパケットをコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部を無線通信部31〜3nから選択し、その選択した無線通信部を有するコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1へ複数のパケットを送信可能なコグニティブゲートウェイCGW1またはCGW2に複数のパケットを送信するようにルータ64を制御する。また、選択部62は、情報保持部61からコグニティブ情報を読み出し、その読み出したコグニティブ情報をルータ64へ出力する。
ルーティング部63は、ルータ64から複数のパケットを受け、その受けた複数のパケットの各々からアドレスを検出する。この場合、複数のパケットの各々から検出されるアドレスは、コグニティブゲートウェイCGW1とグローバルホームレジスタGHR1との間またはコグニティブゲートウェイCGW2とグローバルホームレジスタGHR1との間で用いられるグローバルIPアドレスGAD2である。また、グローバルホームレジスタGHR1と他のネットワーク200との間では、グローバルIPアドレスGAD3が用いられる。
従って、ルーティング部63は、複数のパケットから検出した複数のグローバルIPアドレスGAD2と、1個のグローバルIPアドレスGAD3とを対応付ける。そして、ルーティング部63は、その対応付けたグローバルIPアドレスGAD3をルータ64へ出力する。
ルータ64は、ケーブル130によってコグニティブゲートウェイCGW1のルータ54と接続され、ケーブル140によってコグニティブゲートウェイCGW2のルータ54と接続され、ケーブル150によって他のネットワーク200と接続される。
ルータ64は、ケーブル130を介してコグニティブゲートウェイCGW1から受信した複数のパケットと、ケーブル140を介してコグニティブゲートウェイCGW2から受信した複数のパケットとを所定の順序に配列し、その所定の順序に配列したパケットにルーティング部63から受けたグローバルIPアドレスGAD3を付加して他のネットワーク200へ送信する。
また、ルータ64は、選択部62からの制御に従って、他のネットワーク200から受信した複数のパケットを選択部62によって選択されたコグニティブゲートウェイCGW1またはCGW2へ送信する。
図2は、コグニティブ情報を示す図である。コグニティブ情報CGIFは、電波環境、周波数帯域および伝送速度を各無線通信部11〜1nに対応付けた構成からなる。電波環境は、「やや混んでいる」、「空いている」および「非常に混んでいる」等の無線通信空間における電波の使用状況からなる。周波数帯域は、A帯域、B帯域およびC帯域等の各無線通信部11〜1nが使用する周波数からなる。伝送速度は、a[bps]、b[bps]およびc[bps]等のパケットを送信または転送するレートからなる。
コグニティブ端末CAT1,CAT2の各々において、無線通信部11〜1nの各々は、無線通信空間をキャリアセンスすることによって「やや混んでいる」、「空いている」および「非常に混んでいる」等の電波の使用状況を測定し、その測定結果を情報保持部22へ出力し、情報保持部22は、無線通信部11〜1nの各々から測定結果を受ける。そして、情報保持部22は、周波数帯域、伝送速度および各無線通信部11〜1nから受けた測定結果を各無線通信部11〜1nに対応付けて図2に示すコグニティブ情報CGIFを作成し、その作成したコグニティブ情報CGIFを保持する。
また、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の各々において、無線通信部31〜3nの各々は、無線通信空間をキャリアセンスすることによって「やや混んでいる」、「空いている」および「非常に混んでいる」等の電波の使用状況を測定し、その測定結果を情報保持部41へ出力し、情報保持部41は、無線通信部31〜3nの各々から測定結果を受ける。そして、情報保持部41は、周波数帯域、伝送速度および各無線通信部31〜3nから受けた測定結果を各無線通信部31〜3nに対応付けてコグニティブ情報CGIF(=図2において無線通信部11〜1nを無線通信部31〜3nに代えたコグニティブ情報)を作成し、その作成したコグニティブ情報CGIFを保持する。
更に、コグニティブゲートウェイCGW1,CGW2の各々において、情報保持部51は、コグニティブ端末CAT1,CAT2から送信されたコグニティブ情報CGIF、またはコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1から送信されたコグニティブ情報CGIFを保持する。
更に、グローバルホームレジスタGHR1において、情報保持部61は、コグニティブ端末CAT1,CAT2から送信されたコグニティブ情報CGIF、またはコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1から送信されたコグニティブ情報CGIF、またはコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2から送信されたコグニティブ情報CGIFを保持する。
図3は、端末層と、基地局/アクセスポイント層との対応関係を示す図である。テーブルTB1は、端末層に存在するコグニティブ端末CAT1,CAT2の無線通信部11〜1nのIPアドレスと、基地局/アクセスポイント層に存在するコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部31〜3nのIPアドレスとを対応付けた構成からなる。
IPaddress_CAT1は、コグニティブ端末CAT1のIPアドレスであり、IPaddress_RF1〜IPaddress_RFnは、それぞれ、無線通信部11〜1nまたは無線通信部31〜3nのIPアドレスである。また、IPaddress_CBS1は、コグニティブ基地局CBS1のIPアドレスであり、IPaddress_CAP1は、コグニティブアクセスポイントCAP1のIPアドレスである。
従って、IPaddress_RF1/IPaddress_CAT1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1は、それぞれ、コグニティブ端末CAT1に搭載された無線通信部11〜1nのIPアドレスである。また、IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1は、それぞれ、コグニティブ基地局CBS1に搭載された無線通信部31〜3nのIPアドレスである。更に、IPaddress_RFn/IPaddress_CAP1は、コグニティブアクセスポイントCAP1に搭載された無線通信部3nのIPアドレスである。
そして、IPaddress_RF1/IPaddress_CAT1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1、IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1の各々は、上述したローカルIPアドレスLADを構成する。
テーブルTB1においては、IPaddress_RF1/IPaddress_CAT1,IPaddress_RF2/IPaddress_CAT1,・・・は、それぞれ、IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1,IPaddress_RF2/IPaddress_CBS1,・・・に対応付けられており、IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1は、IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1に対応付けられている。
従って、テーブルTB1は、無線通信部11,12,・・・が、それぞれ、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31,32,・・・と無線通信可能であり、無線通信部1nがコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nと無線通信可能であることを示す。そして、図1に示す情報保持部22は、テーブルTB1を保持する。
図4は、端末層、基地局/アクセスポイント層およびゲートウェイ層の相互の対応関係を示す図である。テーブルTB2は、端末層に存在するコグニティブ端末CAT1,CAT2の無線通信部11〜1nのIPアドレスと、基地局/アクセスポイント層に存在するコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部31〜3nのIPアドレスと、ゲートウェイ層に存在するコグニティブゲートウェイCGW1とを対応付けた構成からなる。
IPaddress_CBS1_Gは、コグニティブ基地局CBS1とコグニティブゲートウェイCGW1との間で使用されるコグニティブ基地局CBS1のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD1を構成する。また、IPaddress_CAP1_Gは、コグニティブアクセスポイントCAP1とコグニティブゲートウェイCGW1との間で使用されるコグニティブアクセスポイントCAP1のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD1を構成する。更に、IPaddress_CGW1は、コグニティブゲートウェイCGW1とコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1との間で使用されるコグニティブゲートウェイCGW1のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD1を構成する。
IPaddress_CBS1_Gは、IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1に対応付けられている。また、IPaddress_CAP1_Gは、IPaddress_RFn/IPaddress_CAP1に対応付けられている。更に、IPaddress_CGW1は、IPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CAP1_Gに対応付けられている。
従って、テーブルTB2は、コグニティブゲートウェイCGW1が無線通信部31〜3nを搭載するコグニティブ基地局CBS1と通信可能であり、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31〜3nがそれぞれコグニティブ端末CAT1の無線通信部11〜1nと無線通信可能であり、コグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nがコグニティブ端末CAT1の無線通信部1nと無線通信可能であることを示す。そして、図1に示す情報保持部41は、テーブルTB2を保持する。
図5は、端末層、基地局/アクセスポイント層、ゲートウェイ層およびホームレジスタ層の相互の対応関係を示す図である。テーブルTB3は、端末層に存在するコグニティブ端末CAT1,CAT2の無線通信部11〜1nのIPアドレスと、基地局/アクセスポイント層に存在するコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部31〜3nのIPアドレスと、ゲートウェイ層に存在するコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2と、ホームレジスタ層に存在するグローバルホームレジスタGHR1とを対応付けた構成からなる。
IPaddress_CGW1_Gは、コグニティブゲートウェイCGW1とグローバルホームレジスタGHR1との間で使用されるコグニティブゲートウェイCGW1のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD2を構成する。また、IPaddress_CGW2は、コグニティブゲートウェイCGW2とコグニティブ基地局(コグニティブ基地局CBS1以外のコグニティブ基地局)またはコグニティブアクセスポイント(コグニティブアクセスポイントCAP1以外のコグニティブアクセスポイント)との間で使用されるコグニティブゲートウェイCGW2のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD1を構成する。更に、IPaddress_CGW2_Gは、コグニティブゲートウェイCGW2とグローバルホームレジスタGHR1との間で使用されるコグニティブゲートウェイCGW2のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD2を構成する。更に、IPaddress_GHR1は、グローバルホームレジスタGHR1とコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2との間で使用されるグローバルホームレジスタGHR1のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD2を構成する。
IPaddress_CGW1_Gは、IPaddress_CGW1に対応付けられており、IPaddress_CGW2_Gは、IPaddress_CGW2に対応付けられている。また、IPaddress_GHR1は、IPaddress_CGW1_G,IPaddress_CGW2_Gに対応付けられている。
従って、テーブルTB3は、グローバルホームレジスタGHR1がコグニティブゲートCGW1,CGW2と通信可能であり、コグニティブゲートウェイCGW1が無線通信部31〜3nを搭載するコグニティブ基地局CBS1と通信可能であり、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31〜3nがそれぞれコグニティブ端末CAT1の無線通信部11〜1nと無線通信可能であり、コグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nがコグニティブ端末CAT1の無線通信部1nと無線通信可能であることを示す。そして、図1に示す情報保持部51は、テーブルTB3を保持する。
図6は、端末層、基地局/アクセスポイント層、ゲートウェイ層およびホームレジスタ層の相互の対応関係を示す他の図である。テーブルTB4は、図5に示すテーブルTB3にIPaddress_GHR1_Gを追加したものであり、その他は、テーブルTB3と同じである。
IPaddress_GHR1_Gは、グローバルホームレジスタGHR1と他のネットワーク200との間で使用されるグローバルホームレジスタGHR1のIPアドレスであり、上述したグローバルIPアドレスGAD3を構成する。そして、IPaddress_GHR1_Gは、IPaddress_GHR1に対応付けられている。
従って、テーブルTB4は、他のネットワーク200がグローバルホームレジスタGHR1と通信可能であり、グローバルホームレジスタGHR1がコグニティブゲートCGW1,CGW2と通信可能であり、コグニティブゲートウェイCGW1が無線通信部31〜3nを搭載するコグニティブ基地局CBS1と通信可能であり、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31〜3nがそれぞれコグニティブ端末CAT1の無線通信部11〜1nと無線通信可能であり、コグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nがコグニティブ端末CAT1の無線通信部1nと無線通信可能であることを示す。そして、図1に示す情報保持部61は、テーブルTB4を保持する。
コグニティブ端末CAT1,CAT2の各々は、無線通信部11〜1nによって、それぞれ、IPaddress_RF1/IPaddress_CAT1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1をコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1へ送信し、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1の各々は、無線通信部31〜3nによって、それぞれ、IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1をコグニティブ端末CAT1,CAT2へ送信する。
そして、コグニティブ端末CAT1,CAT2の各々において、選択部23は、受信したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1に基づいて、テーブルTB1を作成して情報保持部22に格納する。
コグニティブ端末CAT1,CAT2の各々は、作成したテーブルTB1をコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1へ送信する。コグニティブ基地局CBS1は、IPaddress_CBS1_Gをケーブル110を介してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信し、コグニティブアクセスポイントCAP1は、IPaddress_CAP1_Gをケーブル120を介してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信し、コグニティブゲートウェイCGW1は、IPaddress_CAP1_GおよびIPaddress_CGW1をコグニティブ基地局CBS1へ送信するとともに、IPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1をコグニティブアクセスポイントCAP1へ送信する。
そして、コグニティブ基地局CBS1のルーティング部43は、IPaddress_CBS1_G、IPaddress_CAP1_GおよびIPaddress_CGW1をテーブルTB1に付加してテーブルTB2を作成し、その作成したテーブルTB2を情報保持部41に格納する。また、コグニティブアクセスポイントCAP1のルーティング部43は、IPaddress_CBS1_G、IPaddress_CAP1_GおよびIPaddress_CGW1をテーブルTB1に付加してテーブルTB2を作成し、その作成したテーブルTB2を情報保持部41に格納する。
コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1は、それぞれ、ケーブル110,120によってテーブルTB2をコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。
コグニティブゲートウェイCGW1は、IPaddress_CGW1_Gをケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1へ送信し、コグニティブゲートウェイCGW2は、IPaddress_CGW2_Gをケーブル140を介してグローバルホームレジスタGHR1へ送信し、グローバルホームレジスタGHR1は、IPaddress_CGW2_GおよびIPaddress_GHR1をコグニティブゲートウェイCGW1へ送信するとともに、IPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1をコグニティブゲートウェイCGW2へ送信する。
そして、コグニティブゲートウェイCGW1のルーティング部53は、IPaddress_CGW1_G、IPaddress_CGW2_GおよびIPaddress_GHR1をテーブルTB2に付加してテーブルTB3を作成し、その作成したテーブルTB3を情報保持部51に格納する。また、グニティブゲートウェイCGW2のルーティング部53は、IPaddress_CGW1_G、IPaddress_CGW2_GおよびIPaddress_GHR1をテーブルTB2に付加してテーブルTB3を作成し、その作成したテーブルTB3を情報保持部51に格納する。
グニティブゲートウェイCGW1,CGW2の各々は、それぞれ、ケーブル130,140によって、テーブルTB3をグローバルホームレジスタGHR1へ送信する。そして、グローバルホームレジスタGHR1は、他のネットワーク200からIPaddress_200_Gを受信する。そして、グローバルホームレジスタGHR1のルーティング部63は、IPaddress_GHR1_GおよびIPaddress_200_GをテーブルTB3に追加してテーブルTB4を作成し、その作成したテーブルTB4を情報保持部61に格納する。
このようにして、テーブルTB1〜TB4は、作成され、それぞれ、情報保持部22,41,51,61に格納される。
図7は、パケットの分配および集約の方法を示す図である。なお、図7においては、図1に示すコグニティブ端末CAT1の切換部24におけるパケットの分配および集約について説明する。また、無線通信部11〜1nの全てが無線通信を行なう無線通信部として選択されているものとする。
切換部24は、アプリケーション部21から複数のパケットPKT1〜PKTnを順次受けると、パケットPKT1を無線通信部11へ分配し、パケットPKT2を無線通信部12へ分配し、パケットPKTnを無線通信部1nへ分配する。このように、切換部24は、アプリケーション部21から受けた複数のパケットPKT1〜PKTnを各パケットPKT1〜PKTnの送信に適した無線通信部へ分配する(図7の(a)参照)。
また、切換部24は、無線通信部11〜1nからそれぞれパケットPKT1〜PKTnを受けると、その受けたパケットPKT1〜PKTnの順序をパケットPKT2、パケットPKT1、・・・、パケットPKTnに配列し、その配列したパケットPKT2、パケットPKT1、・・・、パケットPKTnをアプリケーション部21へ順次出力する。このように、切換部24は、無線通信部11〜1nから受けた複数のパケットPKT1〜PKTnを所定の配列に集約する(図7の(b)参照)。
なお、図1に示すコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、図7の(a)に示す方法によってコグニティブゲートウェイCGW1から受信した複数のパケットを無線通信部31〜3nに分配し、図7の(b)に示す方法によって無線通信部31〜3nからの複数のパケットを集約する。
また、図1に示すコグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、図7の(a)に示す方法によってグローバルホームレジスタGHR1から受信した複数のパケットをコグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1に分配し、図7の(b)に示す方法によってコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1から受信した複数のパケットを集約する。更に、図1に示すグローバルホームレジスタGHR1のルータ64は、図7の(a)に示す方法によって他のネットワーク200から受信した複数のパケットをコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2に分配し、図7の(b)に示す方法によってコグニティブゲートウェイCGW1,CGW2から受信した複数のパケットを集約する。
[第1の通信方法]
図8は、通信ネットワークシステム100における通信方法の第1の例を示す図である。また、図9は、図8に示す情報保持部22,41,51,61が保持するコグニティブ情報を示す図である。更に、図10は、パケットの例を示す図である。
図8においては、コグニティブ端末CAT1が他のネットワーク200に含まれる端末と通信を行なう場合について説明する。この場合、コグニティブ端末CAT1は、2個の無線通信部11,1nを用いて通信を行なうものとする。また、情報保持部22,41,51,61は、図9に示すコグニティブ情報CGIF1,CGIF2を保持するものとする。
コグニティブ端末CAT1の選択部23は、情報保持部22に保持されたコグニティブ情報CGIF1(図9の(a)参照)を参照して、無線通信部12〜1n−1の電波環境が混んでおり、無線通信部11,1nの電波環境が空いていることを検知し、コグニティブ情報CGIF2(図9の(b)参照)を参照して、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部32〜3n−1が混んでおり、無線通信部31,3nが空いていることを検知する。また、コグニティブ端末CAT1の選択部23は、アプリケーション部21からデータの伝送速度からなる要求事項を受け、a[bps]およびd[bps]の伝送速度がアプリケーション部21から要求された伝送速度を満たすことを確認する。
そして、コグニティブ端末CAT1の選択部23は、無線通信を行なう無線通信部として無線通信部11,1nを選択し、無線通信部11,1nによって無線通信を行なうように切換部24を制御する。
アプリケーション部21は、データを含むパケットを生成し、その生成したパケットを切換部24へ出力する。切換部24は、選択部23からの制御に従って無線通信部11,1nを用いて無線通信することを検知する。そして、切換部24は、アプリケーション部21からパケットを受けると、情報保持部22に保持されたテーブルTB1(図3参照)を参照して、IPaddress_RF1/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を読み出し、その読み出したIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を付加して無線通信部11に分配するパケットPKT_11(図10参照)を生成する。
また、切換部24は、テーブルTB1(図3参照)を参照して、IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を読み出し、その読み出したIPaddress_RFn/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を付加して無線通信部1nに分配するパケットPKT_1n(図10参照)を生成する。
切換部24は、パケットPKT_11,PKT_1nを生成すると、その生成したパケットPKT_11を無線通信部11に分配し、パケットPKT_1nを無線通信部1nに分配する。
無線通信部11は、切換部24からパケットPKT_11を受けると、その受けたパケットPKT_11をA帯域の周波数およびa[bps]の伝送速度で無線通信によって無線通信部31へ送信する。また、無線通信部1nは、切換部24からパケットPKT_1nを受けると、その受けたパケットPKT_1nをD帯域の周波数およびd[bps]の伝送速度で無線通信によって無線通信部3nへ送信する。
このように、コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ情報CGIF1に基づいて、アプリケーション部21の要求を満たす無線通信部11,1nを選択し、その選択した無線通信部11,1nを用いてパケットをコグニティブ基地局CBS1へ送信する。
コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31は、無線通信部11が無線通信によって送信したパケットPKT_11を受信し、その受信したパケットPKT_11を切換部44へ出力する。また、無線通信部3nは、無線通信部1nが無線通信によって送信したパケットPKT_1nを受信し、その受信したパケットPKT_1nを切換部44へ出力する。
そして、切換部44は、無線通信部31から受けた複数のパケットPKT_11と、無線通信部3nから受けた複数のパケットPKT_1nとを所定の順序に配列して複数のパケットPKT_11,PKT_1nを集約する。その後、切換部44は、集約した複数のパケットPKT_11,PKT_1nをルーティング部43へ出力する。
ルーティング部43は、複数のパケットPKT_11,PKT_1nを受けると、その受けたパケットPKT_11,PKT_1nに含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を検出し、その検出したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1に対応するIPaddress_CBS1_Gと、IPaddress_CBS1_Gに対応するIPaddress_CGW1とを情報保持部41に保持されたテーブルTB2(図4参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部43は、その検出したIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1を切換部44へ出力する。このように、ルーティング部43は、コグニティブ端末CAT1とコグニティブ基地局CBS1との間で使用される複数のローカルIPアドレス(=IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1)をコグニティブ基地局CBS1とコグニティブゲートウェイCGW1との間で使用される1個のグローバルIPアドレス(=IPaddress_CBS1_G)に対応付ける。
切換部44は、ルーティング部43からIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1を受けると、その受けたIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1をそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11のIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびパケットPKT_1nのIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1の代わりにパケットPKT_11,PKT_1nに設定してパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1(図10参照)を生成し、その生成したパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1をケーブル110を介してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。
コグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、ケーブル110を介してパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1を受信し、その受信したパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1をルーティング部53へ出力する。
ルーティング部53は、ルータ54からパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1を受けると、その受けたパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1に含まれるIPaddress_CGW1を検出し、その検出したIPaddress_CGW1に対応するIPaddress_CGW1_Gと、IPaddress_CGW1_Gに対応するIPaddress_GHR1とを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図5参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部53は、その検出したIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1をルータ54へ出力する。このように、ルーティング部53は、コグニティブ基地局CBS1とコグニティブゲートウェイCGW1との間で使用されるローカルIPアドレス(=IPaddress_CGW1)をコグニティブゲートウェイCGW1とグローバルホームレジスタGHR1との間で使用される1個のグローバルIPアドレス(=IPaddress_CGW1_G)に対応付ける。
ルータ54は、ルーティング部53からIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1を受けると、その受けたIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1をそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1のIPaddress_CGW1|IPaddress_CBS1_Gの代わりにパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1に設定してパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2(図10参照)を生成し、その生成したパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1へ送信する。
グローバルホームレジスタGHR1のルータ64は、ケーブル130を介してパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を受信し、その受信したパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をルーティング部63へ出力する。
ルーティング部63は、ルータ64からパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を受けると、その受けたパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に含まれるIPaddress_GHR1を検出し、その検出したIPaddress_GHR1に対応するIPaddress_GHR1_Gと、IPaddress_GHR1_Gに対応する他のネットワーク200のIPaddress_200_Gとを情報保持部61に保持されたテーブルTB4(図6参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部63は、その検出したIPaddress_GHR1_GおよびIPaddress_200_Gをルータ64へ出力する。このように、ルーティング部63は、コグニティブゲートウェイCGW1とグローバルホームレジスタGHR1との間で使用されるローカルIPアドレス(=IPaddress_GHR1)をグローバルホームレジスタGHR1と他のネットワーク200との間で使用される1個のグローバルIPアドレス(=IPaddress_GHR1_G)に対応付ける。
ルータ64は、ルーティング部63からIPaddress_GHR1_GおよびIPaddress_200_Gを受けると、その受けたIPaddress_GHR1_GおよびIPaddress_200_Gをそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2のIPaddress_GHR1|IPaddress_CGW1_Gの代わりにパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に設定してパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3(図10参照)を生成し、その生成したパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をケーブル150を介して他のネットワーク200へ送信する。
これによって、コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ基地局CBS1、コグニティブゲートウェイCGW1およびグローバルホームレジスタGHR1を介して他のネットワーク200へパケットPKT11,PKT1nを送信できる。
その後、グローバルホームレジスタGHR1のルータ64は、ケーブル150を介して他のネットワーク200からパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3を受信し、その受信したパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3を選択部62およびルーティング部63へ出力する。
選択部62は、ルータ64からパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3を受けると、その受けたパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1,IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1を参照して、パケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をコグニティブ端末CAT1へ送信することを検知する。
そして、選択部62は、情報保持部61に保持されたコグニティブ情報CGIF2(図9の(b)参照)を参照して、パケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部31,3nを無線通信部31〜3nから選択する。また、選択部62は、情報保持部61に保持されたテーブルTB4(図6参照)を参照して、選択した無線通信部31,3nがコグニティブ基地局CBS1に搭載されていることを検知し、パケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をコグニティブ基地局CBS1へ送信するために、パケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3を全てコグニティブゲートウェイCGW1に分配するようにルータ64を制御する。更に、選択部62は、パケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をコグニティブゲートウェイCGW1に分配するときのIPアドレスの対応付けを行なうようにルーティング部63に指示を出力する。
ルーティング部63は、選択部62からの指示に応じて、ルータ64から受けたパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3に含まれるIPaddress_200_GおよびIPaddress_GHR1_Gを検出するとともに、その検出したIPaddress_GHR1_Gに対応するIPaddress_GHR1と、IPaddress_GHR1に対応するIPaddress_CGW1_Gとを情報保持部61に保持されたテーブルTB4(図6参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部63は、その検出したIPaddress_GHR1およびIPaddress_CGW1_Gをルータ64へ出力する。
ルータ64は、ルーティング部63からIPaddress_GHR1およびIPaddress_CGW1_Gを受けると、その受けたIPaddress_GHR1およびIPaddress_CGW1_Gをそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3のIPaddress_200_G|IPaddress_GHR1_Gの代わりにパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3に設定してパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2(図10参照)を生成する。
そして、ルータ64は、選択部62からの制御に従って、その生成したパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をケーブル130を介してコグニティブゲートウェイCGW1に分配する。
コグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、ケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1からパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を受信し、その受信したパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を選択部52およびルーティング部53へ出力する。
選択部52は、ルータ54からパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を受けると、その受けたパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1,IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1を参照して、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をコグニティブ端末CAT1へ送信することを検知する。
そして、選択部52は、情報保持部51に保持されたコグニティブ情報CGIF2(図9の(b)参照)を参照して、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部31,3nを無線通信部31〜3nから選択する。また、選択部52は、情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図5参照)を参照して、選択した無線通信部31,3nがコグニティブ基地局CBS1に搭載されていることを検知し、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を全てコグニティブ基地局CBS1に分配するようにルータ54を制御する。更に、選択部52は、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をコグニティブ基地局CBS1に分配するときのIPアドレスの対応付けを行なうようにルーティング部53に指示を出力する。
ルーティング部53は、選択部52からの指示に応じて、ルータ54から受けたパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に含まれるIPaddress_GHR1_GおよびIPaddress_CGW1_Gを検出するとともに、その検出したIPaddress_CGW1_Gに対応するIPaddress_CGW1と、IPaddress_CGW1に対応するIPaddress_CBS1_Gとを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図5参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部53は、その検出したIPaddress_CGW1およびIPaddress_CBS1_Gをルータ54へ出力する。
ルータ54は、ルーティング部53からIPaddress_CGW1およびIPaddress_CBS1_Gを受けると、その受けたIPaddress_CGW1およびIPaddress_CBS1_Gをそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2のIPaddress_GHR1|IPaddress_CGW1_Gの代わりにパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に設定してパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1(図10参照)を生成する。
そして、ルータ54は、選択部52からの制御に従って、その生成したパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1をケーブル110を介してコグニティブ基地局CBS1に分配する。
コグニティブ基地局CBS1の切換部44は、ケーブル110を介してパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1を受信し、その受信したパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1を選択部42およびルーティング部43へ出力する。
選択部42は、切換部44からパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1を受けると、その受けたパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1,IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1を参照して、パケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1をコグニティブ端末CAT1へ送信することを検知する。
そして、選択部42は、情報保持部41に保持されたコグニティブ情報CGIF2(図9の(b)参照)を参照して、パケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部31,3nを無線通信部31〜3nから選択する。また、選択部42は、情報保持部41に保持されたテーブルTB2(図4参照)を参照して、パケットPKT_11_G1を無線通信部31に分配し、パケットPKT_1n_G1を無線通信部3nに分配するように切換器44を制御する。更に、選択部42は、パケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1を無線通信部31,3nに分配するときのIPアドレスの対応付けを行なうようにルーティング部43に指示を出力する。
ルーティング部43は、選択部42からの指示に応じて、切換部44から受けたパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1に含まれるIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_CBS1_Gを検出するとともに、その検出したIPaddress_CBS1_Gに対応するIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図4参照)を参照して検出するとともに、その検出したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1がそれぞれパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CAT1に対応することを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図4参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部43は、その検出したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を切換部44へ出力する。
切換部44は、ルーティング部43からIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を受けると、その受けたIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CBS1を送信元のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1のIPaddress_CGW1|IPaddress_CBS1_Gの代わりにパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1に設定してパケットPKT_11,PKT_1n(図10参照)を生成する。
そして、切換部44は、選択部42からの制御に従って、その生成したパケットPKT_11を無線通信部31に分配し、パケットPKT_1nを無線通信部3nに分配する。そして、無線通信部31は、パケットPKT_11を無線通信によって無線通信部11へ送信し、無線通信部3nは、パケットPKT_1nを無線通信によって無線通信部3nへ送信する。
コグニティブ端末CAT1の無線通信部11は、無線通信によってパケットPKT_11を受信し、その受信したパケットPKT_11を切換部24へ出力する。また、無線通信部1nは、無線通信によってパケットPKT_1nを受信し、その受信したパケットPKT_1nを切換部24へ出力する。
切換部24は、無線通信部11,1nから受けた複数のパケットPKT_11,PKT1nを所定の順序に配列して集約し、その集約したパケットPKT_11,PKT_1nをアプリケーション部21へ出力する。
これによって、コグニティブ端末CAT1は、他のネットワーク200に存在する他の端末と双方向の通信を行なう。
上述した通信においては、図8に示す情報保持部22,41,51,61は、同じコグニティブ情報CGIF1,CGIF2を共有しており、選択部23,42,52,62は、情報保持部22,41,51,61によって共有されたコグニティブ情報CGIF1,CGIF2に基づいて、パケットPKT_11,PKT_1n;PKT_11_G1,PKT_1n_G1;PKT_11_G2,PKT_1n_G2;PKT_11_G3,PKT_1n_G3の分配および集約を行なう。即ち、選択部23,42,52,62は、連携してパケットPKT_11,PKT_1n;PKT_11_G1,PKT_1n_G1;PKT_11_G2,PKT_1n_G2;PKT_11_G3,PKT_1n_G3の分配および集約を行なう。
[第2の通信方法]
図11は、通信ネットワークシステム100における通信方法の第2の例を示す図である。また、図12は、図11に示す情報保持部22,41,51,61が保持するコグニティブ情報を示す図である。更に、図13は、パケットの例を示す他の図である。図11においては、コグニティブ端末CAT1が他のネットワーク200に含まれる端末とコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1を介して通信を行なう場合について説明する。この場合、コグニティブ端末CAT1は、2個の無線通信部11,1nを用いて通信を行なうものとする。また、情報保持部22,41,51,61は、図12に示すコグニティブ情報CGIF3〜CGIF5を保持するものとする。
コグニティブ端末CAT1の選択部23は、情報保持部22に保持されたコグニティブ情報CGIF3(図12の(a)参照)を参照して、無線通信部12〜1n−1の電波環境が混んでおり、無線通信部11,1nの電波環境が空いていることを検知し、コグニティブ情報CGIF4(図12の(b)参照)を参照して、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31が空いており、コグニティブ基地局CBS1の無線通信部32〜3nが混んでいることを検知し、更に、コグニティブ情報CGIF5(図12の(c)参照)を参照して、コグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部31〜3n−1が混んでおり、コグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nが空いていることを検知する。また、コグニティブ端末CAT1の選択部23は、アプリケーション部21からデータの伝送速度からなる要求事項を受け、a[bps]およびd[bps]の伝送速度がアプリケーション部21から要求された伝送速度を満たすことを確認する。
そして、コグニティブ端末CAT1の選択部23は、無線通信を行なう無線通信部として無線通信部11,1nを選択し、無線通信部11,1nによって無線通信を行なうように切換部24を制御する。
アプリケーション部21は、データを含むパケットを生成し、その生成したパケットを切換部24へ出力する。切換部24は、選択部23からの制御に従って無線通信部11,1nを用いて無線通信することを検知する。そして、切換部24は、アプリケーション部21からパケットを受けると、情報保持部22に保持されたテーブルTB1(図3参照)を参照して、IPaddress_RF1/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を読み出し、その読み出したIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を付加して無線通信部11に分配するパケットPKT_11(図13参照)を生成する。
また、切換部24は、テーブルTB1(図3参照)を参照して、IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1を読み出し、その読み出したIPaddress_RFn/IPaddress_CAT1およびIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1を付加して無線通信部1nに分配するパケットPKT_1n’(図13参照)を生成する。
切換部24は、パケットPKT_11,PKT_1n’を生成すると、その生成したパケットPKT_11を無線通信部11に分配し、パケットPKT_1n’を無線通信部1nに分配する。
無線通信部11は、切換部24からパケットPKT_11を受けると、その受けたパケットPKT_11をA帯域の周波数およびa[bps]の伝送速度で無線通信によってコグニティブ基地局CBS1の無線通信部31へ送信する。また、無線通信部1nは、切換部24からパケットPKT_1n’を受けると、その受けたパケットPKT_1n’をD帯域の周波数およびd[bps]の伝送速度で無線通信によってコグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nへ送信する。
このように、コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ情報CGIF3〜CGIF5に基づいて、アプリケーション部21の要求を満たす無線通信部11,1nを選択し、その選択した無線通信部11,1nを用いてパケットPKT_11,PKT_1n’をそれぞれコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1へ送信する。
コグニティブ基地局CBS1の無線通信部31は、無線通信部11が無線通信によって送信したパケットPKT_11を受信し、その受信したパケットPKT_11を切換部44へ出力する。
そして、コグニティブ基地局CBS1の切換部44は、無線通信部31から受けた複数のパケットPKT_11をそのままの順序に配列して複数のパケットPKT_11を集約する。その後、コグニティブ端末CAT1の切換部44は、集約した複数のパケットPKT_11をルーティング部43へ出力する。
コグニティブ基地局CBS1のルーティング部43は、複数のパケットPKT_11を受けると、その受けたパケットPKT_11に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を検出し、その検出したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1に対応するIPaddress_CBS1_Gと、IPaddress_CBS1_Gに対応するIPaddress_CGW1とを情報保持部41に保持されたテーブルTB2(図4参照)を参照して検出する。そして、コグニティブ基地局CBS1のルーティング部43は、その検出したIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1を切換部44へ出力する。
コグニティブ基地局CBS1の切換部44は、ルーティング部43からIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1を受けると、その受けたIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CGW1をそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11のIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1の代わりにパケットPKT_11に設定してパケットPKT_11_G1(図13参照)を生成し、その生成したパケットPKT_11_G1をケーブル110を介してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。
また、コグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部3nは、無線通信部1nが無線通信によって送信したパケットPKT_1n’を受信し、その受信したパケットPKT_1n’を切換部44へ出力する。
そして、コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、無線通信部3nから受けた複数のパケットPKT_1n’をそのままの順序に配列して複数のパケットPKT_1n’を集約する。その後、コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、集約した複数のパケットPKT_1n’をルーティング部43へ出力する。
コグニティブアクセスポイントCAP1のルーティング部43は、複数のパケットPKT_1n’を受けると、その受けたパケットPKT_1n’に含まれるIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1に対応するIPaddress_CAP1_Gと、IPaddress_CAP1_Gに対応するIPaddress_CGW1とを情報保持部41に保持されたテーブルTB2(図4参照)を参照して検出する。そして、コグニティブアクセスポイントCAP1のルーティング部43は、その検出したIPaddress_CAP1_GおよびIPaddress_CGW1を切換部44へ出力する。
コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、ルーティング部43からIPaddress_CAP1_GおよびIPaddress_CGW1を受けると、その受けたIPaddress_CAP1_GおよびIPaddress_CGW1をそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_1n’のIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1の代わりにパケットPKT_1n’に設定してパケットPKT_1n_G1’(図13参照)を生成し、その生成したパケットPKT_1n_G1’をケーブル120を介してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。
コグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、ケーブル110を介してパケットPKT_11_G1を受信し、ケーブル120を介してパケットPKT_1n_G1’を受信し、その受信したパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1’をルーティング部53へ出力する。
ルーティング部53は、ルータ54からパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1’を受けると、その受けたパケットPKT_11_G1,PKT_1n_G1’に含まれるIPaddress_CGW1を検出し、その検出したIPaddress_CGW1に対応するIPaddress_CGW1_Gと、IPaddress_CGW1_Gに対応するIPaddress_GHR1とを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図5参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部53は、その検出したIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1をルータ54へ出力する。
ルータ54は、ルーティング部53からIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1を受けると、その受けたIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1をそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G1のIPaddress_CGW1|IPaddress_CBS1_Gの代わりにパケットPKT_11_G1に設定してパケットPKT_11_G2(図13参照)を生成する。また、ルータ54は、ルーティング部53からIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1を受けると、その受けたIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_GHR1をそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G1’のIPaddress_CGW1|IPaddress_CAP1_Gの代わりにパケットPKT_11_G1’に設定してパケットPKT_1n_G2(図13参照)を生成する。そして、ルータ54は、その生成したパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1へ送信する。
その後、グローバルホームレジスタGHR1は、第1の通信方法において説明した動作に従ってパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3(図13参照)を生成し、その生成したパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をケーブル150を介して他のネットワーク200へ送信する。
これによって、コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ基地局CBS1、コグニティブアクセスポイントCAP1、コグニティブゲートウェイCGW1およびグローバルホームレジスタGHR1を介して他のネットワーク200へパケットPKT11,PKT1n’を送信できる。
その後、グローバルホームレジスタGHR1は、ケーブル150を介して他のネットワーク200からパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3を受信し、第1の通信方法において説明した動作に従って、その受信したパケットPKT_11_G3,PKT_1n_G3をパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に変え、その変えたパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を全てコグニティブゲートウェイCGW1に分配する。
コグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、ケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1からパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を受信し、その受信したパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を選択部52およびルーティング部53へ出力する。
選択部52は、ルータ54からパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2を受けると、その受けたパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1,IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1を参照して、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をコグニティブ端末CAT1へ送信することを検知する。
そして、選択部52は、情報保持部51に保持されたコグニティブ情報CGIF4,CGIF5(図12の(b),(c)参照)を参照して、パケットPKT_11_G2をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部31をコグニティブ基地局CBS1の無線通信部31〜3nから選択し、パケットPKT_11_G2をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部3nをコグニティブアクセスポイントCAP1の無線通信部31〜3nから選択する。
また、選択部52は、情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図5参照)を参照して、選択した無線通信部31がコグニティブ基地局CBS1に搭載され、選択した無線通信部3nがコグニティブアクセスポイントCAP1に搭載されていることを検知し、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をそれぞれコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1に分配するようにルータ54を制御する。更に、選択部52は、パケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2をそれぞれコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1に分配するときのIPアドレスの対応付けを行なうようにルーティング部53に指示を出力する。
ルーティング部53は、選択部52からの指示に応じて、ルータ54から受けたパケットPKT_11_G2,PKT_1n_G2に含まれるIPaddress_GHR1_GおよびIPaddress_CGW1_Gを検出するとともに、その検出したIPaddress_CGW1_Gに対応するIPaddress_CGW1と、IPaddress_CGW1に対応するIPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CAP1_Gとを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図5参照)を参照して検出する。そして、ルーティング部53は、その検出したIPaddress_CGW1、IPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CAP1_Gをルータ54へ出力する。
ルータ54は、ルーティング部53からIPaddress_CGW1、IPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CAP1_Gを受けると、その受けたIPaddress_CGW1およびIPaddress_CBS1_Gをそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G2のIPaddress_GHR1|IPaddress_CGW1_Gの代わりにパケットPKT_11_G2に設定してパケットPKT_11_G1(図13参照)を生成し、IPaddress_CGW1およびIPaddress_CAP1_Gをそれぞれ送信元のIPアドレスおよび送信先のIPアドレスとしてパケットPKT_1n_G2のIPaddress_GHR1|IPaddress_CGW1_Gの代わりにパケットPKT_1n_G2に設定してパケットPKT_1n_G1’(図13参照)を生成する。
そして、ルータ54は、選択部52からの制御に従って、その生成したパケットPKT_11_G1をケーブル110を介してコグニティブ基地局CBS1に分配し、その生成したパケットPKT_1n_G1’をケーブル120を介してコグニティブアクセスポイントCAP1に分配する。
コグニティブ基地局CBS1の切換部44は、ケーブル110を介してパケットPKT_11_G1を受信し、その受信したパケットPKT_11_G1を選択部42およびルーティング部43へ出力する。
コグニティブ基地局CBS1の選択部42は、切換部44からパケットPKT_11_G1を受けると、その受けたパケットPKT_11_G1に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1を参照して、パケットPKT_11_G1をコグニティブ端末CAT1へ送信することを検知する。
そして、コグニティブ基地局CBS1の選択部42は、情報保持部41に保持されたコグニティブ情報CGIF4(図12の(b)参照)を参照して、パケットPKT_11_G1をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部31を無線通信部31〜3nから選択する。また、コグニティブ基地局CBS1の選択部42は、情報保持部41に保持されたテーブルTB2(図4参照)を参照して、パケットPKT_11_G1を無線通信部31に分配するように切換器44を制御する。更に、コグニティブ基地局CBS1の選択部42は、パケットPKT_11_G1を無線通信部31に分配するときのIPアドレスの対応付けを行なうようにルーティング部43に指示を出力する。
コグニティブ基地局CBS1のルーティング部43は、選択部42からの指示に応じて、切換部44から受けたパケットPKT_11_G1に含まれるIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_CBS1_Gを検出するとともに、その検出したIPaddress_CBS1_Gに対応するIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図4参照)を参照して検出するとともに、その検出したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1がパケットPKT_11_G1に含まれるIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1に対応することを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図4参照)を参照して検出する。そして、コグニティブ基地局CBS1のルーティング部43は、その検出したIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を切換部44へ出力する。
コグニティブ基地局CBS1の切換部44は、ルーティング部43からIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を受けると、その受けたIPaddress_RF1/IPaddress_CBS1を送信元のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G1のIPaddress_CGW1|IPaddress_CBS1_Gの代わりにパケットPKT_11_G1に設定してパケットPKT_11(図13参照)を生成する。
そして、コグニティブ基地局CBS1の切換部44は、選択部42からの制御に従って、その生成したパケットPKT_11を無線通信部31に分配し、無線通信部31は、パケットPKT_11を無線通信によって無線通信部11へ送信する。
また、コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、ケーブル120を介してパケットPKT_11_G1’を受信し、その受信したパケットPKT_11_G1’を選択部42およびルーティング部43へ出力する。
コグニティブアクセスポイントCAP1の選択部42は、切換部44からパケットPKT_11_G1’を受けると、その受けたパケットPKT_11_G1’に含まれるIPaddress_RFn/IPaddress_CAT1を参照して、パケットPKT_11_G1’をコグニティブ端末CAT1へ送信することを検知する。
そして、コグニティブアクセスポイントCAP1の選択部42は、情報保持部41に保持されたコグニティブ情報CGIF5(図13の(c)参照)を参照して、パケットPKT_11_G1’をコグニティブ端末CAT1へ送信するのに適した無線通信部3nを無線通信部31〜3nから選択する。また、コグニティブアクセスポイントCAP1の選択部42は、情報保持部41に保持されたテーブルTB2(図4参照)を参照して、パケットPKT_11_G1’を無線通信部3nに分配するように切換器44を制御する。更に、コグニティブアクセスポイントCAP1の選択部42は、パケットPKT_11_G1’を無線通信部3nに分配するときのIPアドレスの対応付けを行なうようにルーティング部43に指示を出力する。
コグニティブアクセスポイントCAP1のルーティング部43は、選択部42からの指示に応じて、切換部44から受けたパケットPKT_11_G1’に含まれるIPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_CAP1_Gを検出するとともに、その検出したIPaddress_CAP1_Gに対応するIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1を情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図4参照)を参照して検出するとともに、その検出したIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1がパケットPKT_11_G1’に含まれるIPaddress_RFn/IPaddress_CAT1に対応することを情報保持部51に保持されたテーブルTB3(図4参照)を参照して検出する。そして、コグニティブアクセスポイントCAP1のルーティング部43は、その検出したIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1を切換部44へ出力する。
コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、ルーティング部43からIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1を受けると、その受けたIPaddress_RFn/IPaddress_CAP1を送信元のIPアドレスとしてパケットPKT_11_G1’のIPaddress_CGW1|IPaddress_CAP1_Gの代わりにパケットPKT_11_G1’に設定してパケットPKT_1n’(図13参照)を生成する。
そして、コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、選択部42からの制御に従って、その生成したパケットPKT_1n’を無線通信部3nに分配し、無線通信部3nは、パケットPKT_1n’を無線通信によって無線通信部1nへ送信する。
コグニティブ端末CAT1の無線通信部11は、無線通信によってパケットPKT_11を受信し、その受信したパケットPKT_11を切換部24へ出力する。また、無線通信部1nは、無線通信によってパケットPKT_1n’を受信し、その受信したパケットPKT_1nを切換部24へ出力する。
切換部24は、無線通信部11,1nから受けた複数のパケットPKT_11,PKT1n’を所定の順序に配列して集約し、その集約したパケットPKT_11,PKT_1n’をアプリケーション部21へ出力する。
これによって、コグニティブ端末CAT1は、他のネットワーク200に存在する他の端末とコグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1を介して双方向の通信を行なう。
上述した通信においては、図11に示す情報保持部22,41,51,61は、同じコグニティブ情報CGIF3〜CGIF5を共有しており、選択部23,42,52,62は、情報保持部22,41,51,61によって共有されたコグニティブ情報CGIF3〜CGIF5に基づいて、パケットPKT_11,PKT_1n’;PKT_11_G1,PKT_1n_G1’;PKT_11_G2,PKT_1n_G2;PKT_11_G3,PKT_1n_G3の分配および集約を行なう。即ち、選択部23,42,52,62は、連携してパケットPKT_11,PKT_1n’;PKT_11_G1,PKT_1n_G1’;PKT_11_G2,PKT_1n_G2;PKT_11_G3,PKT_1n_G3の分配および集約を行なう。
[第3の通信方法]
図14は、通信ネットシステム100における通信方法の第3の例を示す図である。図15は、端末層と、基地局/アクセスポイント層との対応関係を示す他の図である。図16は、端末層、基地局/アクセスポイント層およびゲートウェイ層の相互の対応関係を示す他の図である。図17は、端末層、基地局/アクセスポイント層、ゲートウェイ層およびホームレジスタ層の相互の対応関係を示す更に他の図である。図18は、端末層、基地局/アクセスポイント層、ゲートウェイ層およびホームレジスタ層の相互の対応関係を示す更に他の図である。
通信ネットシステム100における第3の通信方法は、コグニティブ端末CAT1が、最初、コグニティブ基地局CBS1を介して通信を行なっていた状態からコグニティブアクセスポイントCAP1を介して通信を行なう状態へ移動して他のネットワーク200に含まれる端末と通信を行なう方法である。
コグニティブ端末CAT1がコグニティブ基地局CBS1を介して通信を行なっている場合、情報保持部22,41,51,61は、それぞれ、テーブルTB1,TB2,TB3,TB4を保持している。
その後、コグニティブ端末CAT1がコグニティブアクセスポイントCAP1を介して通信を行なう位置へ移動すると、コグニティブ端末CAT1は、無線通信部11〜1nのIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1をコグニティブアクセスポイントCAP1へ送信する。そして、コグニティブ端末CAT1の選択部23は、情報保持部22に保持されたテーブルTB1をテーブルTB5(図15参照)に更新し、その更新したテーブルTB5を情報保持部22に格納する。
また、コグニティブアクセスポイントCAP1のルーティング部43は、コグニティブ端末CAT1からIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1を受信すると、その受信したIPaddress_RF1/IPaddress_CAT1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CAT1に基づいて、情報保持部41に保持されたテーブルTB2をテーブルTB6(図16参照)に更新し、その更新したテーブルTB6を情報保持部41に格納する。そして、コグニティブアクセスポイントCAP1の切換部44は、ルーティング部43が更新したテーブルTB6をケーブル120を介してコグニティブゲートウェイCGW1へ送信する。
更に、コグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、コグニティブアクセスポイントCAP1からテーブルTB6を受信すると、その受信したテーブルTB6をルーティング部53へ出力する。そして、コグニティブゲートウェイCGW1のルーティング部53は、テーブルTB6に基づいて、情報保持部51に保持されたテーブルTB3をテーブルTB7(図17参照)に更新し、その更新したテーブルTB7を情報保持部51に格納する。そして、コグニティブゲートウェイCGW1のルータ54は、ルーティング部53が更新したテーブルTB7をケーブル130を介してグローバルホームレジスタGHR1へ送信する。
更に、グローバルホームレジスタGHR1のルータ64は、コグニティブゲートウェイCGW1からテーブルTB7を受信すると、その受信したテーブルTB7をルーティング部63へ出力する。そして、グローバルホームレジスタGHR1のルーティング部63は、テーブルTB7に基づいて、情報保持部61に保持されたテーブルTB4をテーブルTB8(図18参照)に更新し、その更新したテーブルTB8を情報保持部51に格納する。
その後、コグニティブ端末CAT1は、上述した第1の通信方法によってコグニティブアクセスポイントCAP1を介して無線通信部11,1nを用いて他のネットワーク200に存在する端末と通信を行なう。この場合、第1の通信方法の説明における“コグニティブ基地局CBS1”を“コグニティブアクセスポイントCAP1”に読み替え、“ケーブル110”を“ケーブル120”に読み替えればよい。その他は、上述したとおりである。
上述した第1から第3の通信方法のいずれかによって通信を行なうことにより、コグニティブ端末CAT1,CAT2は、自己の周囲の電波環境を認識し、その認識した電波環境に適した複数の回線を選択してアプリケーションの要求事項を満たすように他のネットワーク200に存在する端末と通信を行なう。従って、この発明によれば、無線リソースを十分に利用してコグニティブ無線を行なうことができる。
この発明においては、無線通信部11〜1n(または無線通信部31〜3n)は、相互に異なる無線通信方式を用いて1以上の周波数で無線通信を行なうので、無線通信部11〜1n(または無線通信部31〜3n)の少なくとも1つの無線通信部を用いて2以上の周波数によって無線通信を行なうことは、複数の無線通信方式のうちの少なくとも1つの無線通信方式を用いて2以上の回線によって無線通信を行なうことに相当する。
また、IPaddress_RF1/IPaddress_CBS1〜IPaddress_RFn/IPaddress_CBS1は、「i(iは2以上の整数)個のローカルアドレス」を構成する。
更に、IPaddress_CBS1_GおよびIPaddress_CAP1_G(またはIPaddress_CGW1およびIPaddress_CGW2)は、「j(jは正の整数)個の第1のグローバルアドレス」を構成する。
更に、IPaddress_CGW1_GおよびIPaddress_CGW2_G(またはIPaddress_GHR1)は、「k(kは正の整数)個の第2のグローバルアドレス」を構成し、IPaddress_GHR1_Gは、「第3のグローバルアドレス」を構成する。
更に、コグニティブ端末CAT1,CAT2は、「複数の無線装置」を構成し、コグニティブ基地局CBS1およびコグニティブアクセスポイントCAP1は、「複数の第1の通信装置」を構成する。
更に、コグニティブゲートウェイCGW1,CGW2は、「複数の第2の通信装置」を構成し、グローバルホームレジスタGHR1は、「第3の通信装置」を構成する。
更に、無線通信部11〜1nは、「複数の第1の無線通信部」を構成し、情報保持部22は、「第1の情報保持部」を構成し、選択部23は、「第1の選択部」を構成し、切換部24は、「第1の切換部」を構成する。
更に、無線通信部31〜3nは、「複数の第2の無線通信部」を構成し、情報保持部41は、「第2の情報保持部」を構成し、選択部43は、「第2の選択部」を構成し、切換部44は、「第2の切換部」を構成する。
更に、情報保持部51は、「第3の情報保持部」を構成し、選択部53は、「第3の選択部」を構成し、ルータ54は、「第3の切換部」を構成する。
更に、情報保持部61は、「第4の情報保持部」を構成し、選択部63は、「第4の選択部」を構成し、ルータ64は、「第4の切換部」を構成する。
なお、上記においては、コグニティブ端末CAT1は、2つの無線通信部11,1nによって無線通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ端末CAT1は、無線通信部11〜1nのうち、少なくとも1つの無線通信部を用いて2以上の回線により無線通信を行なえばよい。
また、上記においては、コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ基地局CBS1またはコグニティブアクセスポイントCAP1に直接アクセスして他のネットワーク200に存在する端末と通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ端末CAT1は、コグニティブ端末CAT2を介してコグニティブアクセスポイントCAP1にアクセスし、他のネットワーク200に存在する端末と通信を行なうようにしてもよい。
更に、上記においては、アプリケーションの要求事項として伝送速度を用いたが、この発明においては、これに限らず、アプリケーションの要求事項として無線通信の周波数帯域および通信の遅延時間等の伝送速度以外の要素を用いてもよい。アプリケーションの要求事項として周波数帯域を用いる場合、アプリケーションは、広帯域でパケットを送信することを要求し、または狭帯域でパケットを送信することを要求する。
更に、上記においては、IPドメイン1,2の各々は、1個のコグニティブ基地局CBS1または1個のコグニティブアクセスポイントCAP1を含むと説明したが、この発明においては、これに限らず、IPドメイン1,2の各々は、複数のコグニティブ基地局CBS1および/または複数のコグニティブアクセスポイントCAP1を含んでいてもよい。そして、複数のコグニティブ基地局CBS1および/または複数のコグニティブアクセスポイントCAP1は、少なくとも2以上のIPドメインに配置されていればよい。
更に、コグニティブ情報は、電波環境、周波数帯域および伝送速度の要素に限らず、これら以外の要素も加えてコグニティブ情報を構成するようにしてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
11〜1n,31〜3n 無線通信部、21 アプリケーション部、22,41,51,61 情報保持部、23,42,52,62 選択部、24,44 切換部、54,64 ルータ、100 通信ネットワークシステム、110,120,130,140,150 ケーブル、200 他のネットワーク、CAT1,CAT2 コグニティブ端末、CBS1 コグニティブ基地局、CAP1 コグニティブアクセスポイント、CGW1,CGW2 コグニティブゲートウェイ、GHR1 グローバルホームレジスタ、CGIF,CGIF1〜CGIF5 コグニティブ情報、TB1〜TB8 テーブル。