(57)【要約】【課題】無線アドホックネットワークにおいて、収容端末のIBSSIDを自動的に一の値に収束させて一致させる。【解決手段】複数の無線端末により構成される無線アドホック通信システムにおいて、  前記各無線端末が、ESSIDを記憶する手段と、IBSSIDを記憶する手段と、自身が所属するネットワークの規模を代表する規模情報を記憶する手段と、ESSID、IBSSIDおよび規模情報Nの登録されたビーコンを定期的に送信する手段と、他の無線端末から送信されたビーコンを受信する手段と、ESSIDが自身と一致するビーコンに登録されているIBSSIDおよび規模情報Nに基づいて、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを変更する制御手段とを含み、制御手段は、自身の規模情報Nが受信した規模情報Nよりも大きくなければ、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを、受信したIBSSIDおよび規模情報Nに合わせて変更する。【選択図】図８
2006074450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末により構成されてマルチホップ通信を行うアドホック通信システムにおいて、
前記各無線端末が、
自身が所属する無線ネットワークを識別する第１識別情報を記憶する手段と、
自身が所属するアドホックモードの無線ネットワークを識別する第２識別情報を記憶する手段と、
自身が所属するネットワークの規模を代表する規模情報を記憶する手段と、
前記第１および第２識別情報ならびに規模情報の登録されたビーコンを定期的に送信する手段と、
他の無線端末から送信されたビーコンを受信する手段と、
第１識別情報が自身と一致するビーコンに登録されている第２識別情報および規模情報に基づいて、自身の第２識別情報および規模情報を変更する制御手段とを含み、
前記制御手段は、自身の規模情報が受信した規模情報よりも大きくなければ、自身の第２識別情報および規模情報を、受信した第２識別情報および規模情報に合わせて変更することを特徴とする無線アドホック通信システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
自身の規模情報が受信した規模情報よりも小さいときに、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが不一致であれば、自身の第２識別情報を受信した第２識別情報に合わせて変更すると共に自身の規模情報を受信した規模情報よりも大きい値に変更し、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが等しければ、自身の規模情報を受信した規模情報に合わせて変更し、
自身の規模情報が受信した規模情報と等しいときに、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが不一致であって、その大小関係が一方側であると、自身の第２識別情報を受信した第２識別情報に合わせて変更すると共に自身の規模情報を受信した規模情報よりも大きい値に変更することを特徴とする請求項１に記載の無線アドホック通信システム。
【請求項３】
他の無線端末と共に無線アドホック通信システムを構成する無線端末において、
自身が所属する無線ネットワークを識別する第１識別情報を記憶する手段と、
自身が所属するアドホックモードの無線ネットワークを識別する第２識別情報を記憶する手段と、
自身が所属するネットワークの規模を代表する規模情報を記憶する手段と、
前記第１および第２識別情報ならびに規模情報の登録されたビーコンを定期的に送信する手段と、
他の無線端末から送信されたビーコンを受信する手段と、
第１識別情報が自身と一致するビーコンに登録されている第２識別情報および規模情報に基づいて、自身の第２識別情報および規模情報を変更する制御手段とを含み、
前記制御手段は、自身の規模情報が受信した規模情報よりも大きくなければ、自身の第２識別情報および規模情報を、受信した第２識別情報および規模情報に合わせて変更することを特徴とする無線アドホック通信システムの無線端末。
【請求項４】
前記制御手段は、
自身の規模情報が受信した規模情報よりも小さいときに、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが不一致であれば、自身の第２識別情報を受信した第２識別情報に合わせて変更すると共に自身の規模情報を受信した規模情報よりも大きい値に変更し、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが等しければ、自身の規模情報を受信した規模情報に合わせて変更し、
自身の規模情報が受信した規模情報と等しいときに、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが不一致であって、その大小関係が一方側であると、自身の第２識別情報を受信した第２識別情報に合わせて変更すると共に自身の規模情報を受信した規模情報よりも大きい値に変更することを特徴とする請求項３に記載の無線アドホック通信システムの無線端末。
【請求項５】
自身が所属する無線ネットワークを識別する第１識別情報と、自身が所属するアドホックモードの無線ネットワークを識別する第２識別情報とを記憶する無線端末を無線アドホックネットワークに接続する方法において、
前記無線端末は、自身が所属するネットワークの規模を代表する規模情報をさらに記憶し、
前記第１および第２識別情報ならびに規模情報の登録されたビーコンを定期的に送信する手順と、
他の無線端末から送信されたビーコンを受信する手順と、
第１識別情報が自身と一致するビーコンに登録されている規模情報よりも自身の規模情報が大きくなければ、自身の第２識別情報および規模情報を、受信した第２識別情報および規模情報に合わせて変更する手順とを含むことを特徴とする無線アドホックネットワークの接続方法。
【請求項６】
前記変更する手順は、
自身の規模情報が受信した規模情報よりも小さいときに、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが不一致であれば、自身の第２識別情報を受信した第２識別情報に合わせて変更すると共に自身の規模情報を受信した規模情報よりも大きい値に変更し、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが等しければ、自身の規模情報を受信した規模情報に合わせて変更する手順と、
自身の規模情報が受信した規模情報と等しいときに、自身の第２識別情報と受信した第２識別情報とが不一致であって、その大小関係が一方側であると、自身の第２識別情報を受信した第２識別情報に合わせて変更すると共に自身の規模情報を受信した規模情報よりも大きい値に変更する手順とを含むことを特徴とする請求項５に記載の無線アドホックネットワークの接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドホックモードでマルチホップ通信を行うアドホック・マルチホップ通信システムおよびその無線端末ならびにネットワークの接続方法に係り、特に、アドホックモードの無線ネットワークを識別するために各無線端末に登録されるIBSSIDを自動的に一の値に収束させるアドホックマルチホップ通信システムおよびその無線端末ならびにアドホックマルチホップネットワークの接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
IEEE802.11の無線LANは、端末が無線基地局(アクセスポイント)を介して通信を行う「インフラストラクチャモード」と共に、端末同士が直接データのやりとりを行う「アドホックモード」を備えている。通常、アドホックモードでは隣接端末同士の通信は１対１で行われるが、これをさらに拡張してアドホックルーティング技術を利用すれば、自端末に隣接した端末のみならず、電波伝搬範囲の外側に位置している端末に対しても、間に位置する端末を中継ノードとして機能させることでマルチホップ通信が可能になる。このようなアドホックモードにおけるマルチホップ通信は、特許文献１，２に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３２３９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無線LANのインフラストラクチャモードでは、端末がアクセスポイントと通信する際には、無線ネットワークを識別する識別情報としてのESSID(Extended Service Set Identifier)が相互に一致していなければならない。さらに、普段ユーザには意識されないが、無線LANカードのBSSID(Basic Service Set Indentifier)にアクセスポイントのMACアドレスがセットされ、実際の通信の際には、このBSSIDが一致していなければアクセスポイントを通した通信を行うことができない。アドホックモードでもインフラストラクチャモードと同様に、ESSIDおよびIBSSID(Independent Basic Service Set Identifier)が一致した端末同士でなければ通信ができない。なお、IBSSIDはインフラモードにおけるBSSIDに相当し、自身が所属するアドホックモードの無線ネットワークを識別する識別情報の一つである。
【０００４】
アドホックモードでは、IBSSIDを端末同士で一致させるために、IEEE802.11で規定されているビーコンフレームが利用される。このフレームは無線LANカードから定期的に送出されており、ESSIDやIBSSIDなどの識別情報が含まれている。ESSIDはユーザが任意の文字列等を設定し、実際に通信を行うグループを形成する(インフラストラクチャモードと同じ)。しかしながら、実際にカードから送出されるデータフレームにはESSIDではなくIBSSIDが載せられており(IEEE802.11フレームの第３アドレス）、このフレームを受信した端末は、この値が自身のもの一致するか否かに基づいて、当該フレームを受信するか破棄するかを判定する。IBSSIDは各無線LANカードがランダムに生成し、それぞれの端末がビーコンを送信し合うことで、それらのうちのいずれか一つに収束・統一される。この統一用アルゴリズムはIEEE802.11では特に規定されておらず、各ベンダの独自仕様である。
【０００５】
従来、アドホックモードは隣接端末との通信に主眼を置かれたものであった。しかしながら、近年になってアドホックネットワークへの関心が高まり、マルチホップ環境を構成するような状況が必要となっている。アドホックモードでは、各端末がビーコンフレームを受信することによってIBSSIDが統一されていくが、マルチホップ環境では、近くの端末間と遠くの(ホップ数の大きい)端末間でIBSSIDが異なる値に収束してしまう可能性がある。そのため、一つのアドホックネットワークの中にIBSSIDの異なるいくつものグループが生成されてしまい、そのグループ間では通信が行えないことから、ネットワーク全体の通信が非常に不安定になる。
【０００６】
また、あるアドホックネットワークのIBSSIDが一つに統一されても、異なるIBSSIDを持つ少数の端末が後から参加した場合、それらの端末のために他の大多数の端末がIBSSIDを変更される場合もあり得る。この場合、IBSSIDが統一されるまでは通信を行うことはできないので通信が不安定になる
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、アドホックモードの無線ネットワークを識別するために各無線端末に登録されるIBSSIDを自動的に一の値に収束・一致させるアドホックマルチホップ通信システムおよびその無線端末ならびにアドホックマルチホップネットワークの接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明は、複数の無線端末により構成されてマルチホップ通信を行うアドホック通信システムにおいて、前記各無線端末が、自身が所属する無線ネットワークを識別する第１識別情報を記憶する手段と、自身が所属するアドホックモードの無線ネットワークを識別する第２識別情報を記憶する手段と、自身が所属するネットワークの規模を代表する規模情報を記憶する手段と、前記第１および第２識別情報ならびに規模情報の登録されたビーコンを定期的に送信する手段と、他の無線端末から送信されたビーコンを受信する手段と、第１識別情報が自身と一致するビーコンに登録されている第２識別情報および規模情報に基づいて、自身の第２識別情報および規模情報を変更する制御手段とを含み、前記制御手段は、自身の規模情報が受信した規模情報よりも大きくなければ、自身の第２識別情報および規模情報を、受信した第２識別情報および規模情報に合わせて変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記した特徴によれば、第１識別情報は一致するが第２識別情報が不一致である端末間では、ネットワーク規模の小さい端末の第２識別情報がネットワーク規模の大きい端末の第２識別情報に合わせて変更されるので、第２識別情報をネットワーク内で一の値に収束させるために第２識別情報の変更を余儀なくされる端末数を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る無線アドホック通信システムを構成する無線端末のブロック図であり、ここでは、本発明の説明に不要な構成は図示を省略している。
【００１１】
図１において、第１識別情報記憶部１０１には、自身が所属する無線ネットワークを識別する第１識別情報としてESSIDが記憶される。第２識別情報記憶部１０２には、自身が所属するアドホックモードの無線ネットワークを識別する第２識別情報としてIBSSIDが記憶される。規模情報記憶部１０３には、自身が所属するネットワークの規模を代表する規模情報Nが記憶される。ビーコン送受信部１０４は、前記第１および第２識別情報ならびに規模情報Nの登録されたビーコンを定期的に送信すると共に、他の無線端末から送信されたビーコンを受信する。ネットワーク接続制御部１０５は、第１識別情報が自身と一致するビーコンに登録されている第２識別情報および規模情報Nに基づいて自身の第２識別情報および規模情報Nを変更することで、自身が所属するネットワークまたは自端末と、相手端末が所属するネットワークまたは相手端末とを接続する。
【００１２】
図８は、本実施形態の動作を示したフローチャートであり、図２〜図７は、複数の端末(A，B，C，D，E）が前記フローチャートにしたがって動作し、相互にビーコンを送受してIBSSIDを一の値に収束させる過程を模式的に示した図である。
【００１３】
図８において、ステップＳ１では、前記第１識別情報記憶部１０１および第２識別情報記憶部１０２に、それぞれESSIDおよびIBSSIDの初期値がランダムあるいは所定の規則や手順に従って登録されると共に、規模情報記憶部１０３に規模情報Nの初期値として「１」が登録される。ステップＳ２において、アドホッックモードにより起動されたことが検知されると、ステップＳ３では、周期的に送信されるビーコンの送信タイミングであるか否かが判定される。ビーコンの送信タイミングであればステップＳ４へ進み、前記ESSID、IBSSIDおよび規模情報Ｎが少なくとも登録されたビーコンが前記ビーコン送受信部１０４から送信される。ステップＳ５では、他の端末から送信されたビーコンが受信されたか否かが判定される。ビーコンが受信されなければステップＳ３へ戻り、上記した各処理が繰り返される。
【００１４】
図２に示したように、端末Aがビーコンの送信タイミングを迎え、ステップＳ４において、自身の現在のESSID、IBSSIDおよび規模情報Ｎが登録されたビーコンを送信すると、通信有効範囲内に位置している他の端末B，C，Dでは、このビーコンがステップＳ５で受信される。ステップＳ６では、受信されたビーコンに登録されている端末AのESSID（ここでは「１」）と自身の現在のESSIDとが比較される。両者が不一致であれば、今回のビーコンは異なるネットワークに所属する端末から送信されたものと判定されて前記ステップＳ３へ戻る。ここでは、端末B，C，DのいずれにおいてもESSIDが一致すると判定されるのでステップＳ７へ進む。
【００１５】
ステップＳ７では、受信されたビーコンに登録されている端末Aの規模情報N(Nr)と、自身の現在の規模情報N（Ns）とが比較される。端末B，Cでは、自身の規模情報Nsが受信された端末Aの規模情報Nrと一致すると判定されるのでステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、受信されたビーコンに登録されている端末AのIBSSID(Ir)と、自身の現在のIBSSID(Is)とが比較される。本実施形態では、「ネットワーク規模が同一であれば、IBSSIDは、その値の小さい端末が大きい端末に統一させる」という規則が設けられており、端末B，Cでは、自身のIBSSIDが受信された端末AのIBSSIDよりも小さくないと判定されるのでステップＳ３へ戻る。なお、ステップＳ８の規則は、上記とは逆に「ネットワーク規模が同一であれば、IBSSIDは、その値の大きい端末が小さい端末に統一させる」であっても良い。
【００１６】
これに対して、端末Dでは、ステップＳ７において自身の規模情報Ns（ここでは「２」）が端末Aの規模情報Nrよりも小さいと判定される。これは、端末Dが所属するネットワークの規模が、端末Aの所属するネットワークの規模よりも小さいことを意味し、この場合、本実施形態ではIBSSIDの統一に際して端末Dが自身のIBSSIDを端末AのIBSSIDに統一させる必要があるのでステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、受信された端末AのIBSSID(Ir)と自身の現在のIBSSID(Is)とが比較される。ここでは不一致と判定されるのでステップＳ９へ進み、前記規則にしたがって自身のIBSSID(Is)が端末Aの現在のIBSSID(Ir)に合わせて「３」に修正され、自身の規模情報N（Ns）が端末Aの現在の規模情報N(Nr：ここでは「３」）をインクリメントした値「４」に修正される。
【００１７】
次いで、図３に示したように、端末Bがビーコンの送信タイミングを迎え、ステップＳ４でビーコンを送信すると、通信有効範囲内に位置している端末A，Cでは、このビーコンがステップＳ５で受信される。端末A，Cでは、ESSID，規模情報NおよびIBSSIDのいずれもが端末Bと一致すると判定されるので、ステップＳ６，７，８を経てステップＳ３へ戻る。
【００１８】
次いで、図４に示したように、端末Cがビーコンの送信タイミングを迎え、ステップＳ４において、自身の現在のESSID、IBSSIDおよび規模情報Ｎが登録されたビーコンを送信すると、通信有効範囲内に位置している端末A，B，Eでは、このビーコンがステップＳ５で受信される。端末A，Bでは、ESSID，規模情報NおよびIBSSIDのいずれもが端末Cと一致すると判定されるので、ステップＳ６，７，８を経てステップＳ３へ戻る。端末Eでは、ステップＳ６においてESSIDが一致すると判定されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、自身の規模情報N(Ns)が受信した端末Cの現在の規模情報N(Nr)よりも小さいと判定されるのでステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、自身のIBSSID(Is)と受信した端末CのIBSSID(Ir)とが不一致と判定されるのでステップＳ９へ進み、自身のIBSSID(Is)が端末CのIBSSID(Ir)に合わせて「３」に修正され、自身の規模情報N(Ns)が端末Cの規模情報N(Nr)をインクリメントした値「４」に修正される。
【００１９】
次いで、図５に示したように、端末Dがビーコンの送信タイミングを迎え、ステップＳ４において、自身の現在のESSID、IBSSIDおよび規模情報Ｎが登録されたビーコンを送信すると、通信有効範囲内に位置している端末A，Eでは、このビーコンがステップＳ５で受信される。端末Eでは、ESSID，規模情報NおよびIBSSIDのいずれもが端末Dと一致すると判定されるので、ステップＳ６，７，８を経てステップＳ３へ戻る。端末Aでは、ステップＳ６においてESSIDが一致すると判定されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７では自身の規模情報N(Ns)が端末Aの規模情報N(Nr)よりも小さいと判定されるのでステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、自身のIBSSID(Is)と受信した端末DのIBSSID(Ir)とが一致すると判定されるのでステップＳ１１へ進み、自身の規模情報N(Ns)が端末Dの規模情報N(Nr)に合わせて「４」に修正される。
【００２０】
次いで、図６に示したように、端末Eがビーコンの送信タイミングを迎え、ステップＳ４において、自身の現在のESSID、IBSSIDおよび規模情報Ｎが登録されたビーコンを送信すると、通信有効範囲内に位置している端末C，Dでは、このビーコンがステップＳ５で受信される。端末Dでは、ESSID，規模情報NおよびIBSSIDのいずれもが端末Eと一致すると判定されるので、ステップＳ６，７，８を経てステップＳ３へ戻る。端末Cでは、ステップＳ６においてESSIDが一致すると判定されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７では自身の規模情報N(Ns)が端末Eの規模情報N(Nr)よりも小さい判定されるのでステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、自身のIBSSID(Is)と端末DのIBSSID(Ir)とが一致すると判定されるのでステップＳ１１へ進み、自身の規模情報N(Ns)が端末Eの規模情報N(Nr)に合わせて「４」に修正される。
【００２１】
次いで、図７に示したように、端末Aが再びビーコンの送信タイミングを迎え、ステップＳ４でビーコンを送信すると、このビーコンが同様に端末B，C，Dで受信される。端末C，Dでは、ESSID，規模情報NおよびIBSSIDのいずれもが端末Aと一致すると判定されるので、ステップＳ６，７，８を経てステップＳ３へ戻る。端末Bでは、ステップＳ６においてESSIDが一致すると判定されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７では自身の規模情報N(Ns)が端末Aの規模情報N(Nr)よりも小さいと判定されるのでステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、自身のIBSSID(Is)と端末DのIBSSID(Ir)とが一致すると判定されるのでステップＳ１１へ進み、規模情報N(Ns)が端末Aの規模情報N(Nr)に合わせて「４」に修正される。
【００２２】
以上の手順を経ることにより、端末A〜Eでは、図７に示したようにIBSSIDが「３」に統一されるので無線アドホック通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無線アドホック通信システムを構成する無線端末のブロック図である
【図２】端末Aから送信されたビーコンを受信した他の端末が、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを修正する動作を模式的に示した図である。
【図３】端末Bから送信されたビーコンを受信した他の端末が、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを修正する動作を模式的に示した図である。
【図４】端末Cから送信されたビーコンを受信した他の端末が、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを修正する動作を模式的に示した図である。
【図５】端末Dから送信されたビーコンを受信した他の端末が、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを修正する動作を模式的に示した図である。
【図６】端末Eから送信されたビーコンを受信した他の端末が、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを修正する動作を模式的に示した図である。
【図７】端末Aから送信されたビーコンを受信した他の端末が、自身のIBSSIDおよび規模情報Nを修正する動作を模式的に示した図である。
【図８】本実施形態の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１０１…第１識別情報記憶部
１０２…第２識別情報記憶部
１０３…規模情報記憶部
１０４…ビーコン送受信部
１０５…ネットワーク接続制御部
【図１】
2006074450.tif 000003
【図２】
2006074450.tif 000004
【図３】
2006074450.tif 000005
【図４】
2006074450.tif 000006
【図５】
2006074450.tif 000007
【図６】
2006074450.tif 000008
【図７】
2006074450.tif 000009
【図８】
2006074450.tif 000010