(57)【要約】【課題】  拡張された無線ランで移動ノードをグループ化するための方法及び装置を提供する。【解決手段】  無線アクセルポイントが導入された拡張された無線ラン環境でフレームの重複伝送を防止するために、無線アクセスポイントをグループ化し、グループから分離された無線アクセスポイントを再グループ化するための方法及び装置を提供する。これにより、グループ化された移動ノードが所属グループとの連結経路が断絶されたか否かを判断し、連結経路が断絶された場合、既存のグループまたは新たなグループとの連結経路を検索して再加入することによって、あらゆる移動ノードが常にグループ化された状態を維持できるので、窮極的にブロードキャストされたフレームがループに沿って反復して伝送される、いわゆるブロードキャストストームが防止される。【選択図】      図４Ａ
2006314102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークで相互通信できる移動ノードで構成される複数のグループのうち、所定のグループに加入した移動ノードが前記グループのうちいずれか一つに再加入するための方法であって、
（ａ）前記移動ノードと前記所定のグループとの連結経路が断絶されたか否かを判断するステップと、
（ｂ）前記判断結果に基づいて、前記移動ノードと前記グループとの他の連結経路を検索するステップと、
（ｃ）前記（ｂ）ステップの検索結果に基づいて、前記グループのうちいずれか一つと前記移動ノードとの連結経路を設定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記（ｂ）ステップは、前記連結経路が断絶されたと判断された場合、前記グループのうち任意のグループを管理する固定ノードに到達するための経路として、前記固定ノードが管理するグループに加入した移動ノードでなる経路を検索することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（ａ）ステップは、
前記所定のグループを管理する固定ノードから既定の経路を通じて周期的に受信される所定のフレームが所定の時間に受信されない場合、前記連結経路が断絶されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記（ａ）ステップは、
前記所定のグループでない他のグループの移動ノードを含まない経路として、前記所定のグループを管理する固定ノードに到達するためのルーティング経路がルーティングプロトコルを利用して検索されなければ、前記連結経路が断絶されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記（ａ）ステップは、
前記所定のグループを管理する固定ノードに到達するための経路上で、前記移動ノードから最も近いノードが所定の距離内のあらゆるノードに反復的に伝送するフレームであるビーコンフレームが所定の時間に受信されない場合、前記連結経路が断絶されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記（ａ）ステップは、
前記所定のグループを管理する固定ノードに到達するための経路上で、前記移動ノードから最も近いノードが所定の距離内のあらゆるノードに反復的に伝送するフレームであるビーコンフレーム内で、グループ別に固定ノードの識別情報が記録されるフィールドに記録された識別情報が前記所定のグループを管理する固定ノードの識別情報と異なる場合、前記連結経路が断絶されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記（ａ）ステップは、
前記固定ノードが既存の連結経路を通じて反復的に伝送するフレームが所定の時間に受信されない場合、前記連結経路が断絶されたと判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記（ｂ）ステップは、
前記所定のグループの固定ノードに到達できるルーティング経路を、ルーティングプロトコルを利用して検索することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記（ｂ）ステップは、
（ｄ）前記所定のグループの固定ノードでない他の固定ノード及び前記他の固定ノードのグループに加入した移動ノードが、それぞれの所定の距離内にあるあらゆるノードへ反復的に伝送するフレームであるビーコンフレームが受信されるか否かを判断するステップと、
（ｅ）前記（ｄ）ステップで前記ビーコンフレームが受信されれば、前記他の固定ノードまでのルーティング経路を、ルーティングプロトコルを利用して検索するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のうちいずれか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
無線ネットワークで相互通信できる移動ノードの機能を行う装置において、
前記無線ネットワークと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードの識別情報を含むフレームが受信されれば、前記固定ノードが管理する移動ノードのグループに加入するか否かを決定する決定部と、
前記決定部での決定に基づいて、前記固定ノードへの連結経路を設定する経路設定部と、
前記グループに加入するために、前記固定ノードが前記移動ノードを前記グループの構成員として登録できるように、前記移動ノードの識別情報を前記固定ノードへ伝送する伝送部とを備えることを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記固定ノードへの既存の連結経路が断絶されたか否かを感知する断絶感知部と、
前記断絶感知部で前記既存の連結経路が断絶されたと感知されれば、前記グループまたは前記グループでない他のグループに再加入するための経路を検索する再加入経路検索部とをさらに備え、
前記経路設定部は、前記再加入のための経路が検索されれば、前記検索された経路を前記再加入しようとするグループへの新たな連結経路として設定することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
無線ネットワークで相互通信できる移動ノードと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードで、前記移動ノードをグループ化する方法であって、
前記固定ノードが管理するグループに加入しようとする移動ノードから、前記移動ノードの識別情報が含まれたフレームを受信するステップと、
前記受信されたフレームに含まれた前記移動ノードの識別情報を利用して、前記移動ノードを前記固定ノードが管理するグループの構成員として登録することによってグループ化するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記移動ノードに前記固定ノードの存在を知らせるために、前記固定ノードの識別情報が含まれたフレームをブロードキャストするステップをさらに含み、
前記ブロードキャストされたフレームは、前記ブロードキャストされたフレームが重複受信されたか否かを判断するための情報であって、前記固定ノードがブロードキャストした時間によって異なる値を有するシーケンス番号を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記識別情報は、ネットワークアドレス情報であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記移動ノードは、少なくとも一つの移動ステーションが含まれるＢＳＳを管理することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１３ないし１６のうちいずれか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
無線ネットワークで相互通信できる移動ノードと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードである装置において、
前記固定ノードの識別情報を含むフレームを生成し、前記無線ネットワークに反復してブロードキャストする広告フレーム発生部と、
前記フレームの受信により前記固定ノードの存在を認識した移動ノードから伝送された前記移動ノードの識別情報を保存することによって、前記移動ノードを前記固定ノードが管理するグループに加入させるグループ情報保存部と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項１９】
無線ネットワークで相互通信できる移動ノードのグループに加入するための方法であって、
（ａ）前記移動ノードと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードが管理するグループに加入するか否かを決定するステップと、
（ｂ）前記グループへの加入決定に基づいて、前記固定ノードへの連結経路を設定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記固定ノードが前記グループを広告するために、ブロードキャストしたフレームとして前記固定ノードの識別情報が含まれたフレームを受信するステップをさらに含み、
前記（ｂ）ステップは、前記フレームをその他のノードを経由せずに直接伝送したノードである親ノードを、前記固定ノードに向かう連結経路上での最初のノードとして設定することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記（ｂ）ステップは、前記親ノードが二つ以上である場合、そのうち一つのみを選択して前記連結経路を設定することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記フレームは、前記フレームが重複受信されたか否かを判断するための情報として、前記固定ノードがブロードキャストした時間によって異なる値を有するシーケンス番号を含み、
前記受信されたフレームの前記シーケンス番号を参照して重複受信でないと判断される場合にのみ、前記（ｂ）ステップを行うことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記移動ノードは、少なくとも一つの移動ステーションを含むＢＳＳを管理することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
請求項１９ないし２３のうちいずれか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互通信できる移動ノードで構成される拡張された無線ラン環境でデータ伝送経路を効率的に構成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有線ネットワークで無線ネットワークに連結された移動端末にデータを伝達するためには、有線と無線のインターフェースをいずれも有する中継器が必要であるが、ＩＥＥＥ  ８０２．１１で規定するアクセスポイント（ＡＰ）が無線ラン環境でその役割を行い、最も一般的に使われる。図１に示したように、ＡＰ１  １３０、ＡＰ２  １４０は、ルータ１１０を通じてインターネット１００と連結されており、最終的に、有線ネットワークを通じてインターネット１００またはホスト１２０からリンク階層アドレスであるＭＡＣ（メディアアクセスコントロール）アドレスを有するフレームを受信して、そのＭＡＣアドレスによって、それぞれのＢＳＳ（ベーシックサービスセット）に属する移動端末であるステーション（ＳＴＡ）１５０，１６０，１７０，１８０にフォワーディングする。一般的に、ＢＳＳの範囲は、ＡＰの電波到達距離により決定されるが、場合によって、図１でのＳＴＡ３  １７０のように、二つ以上のＡＰカバレッジ範囲が重なって二つ以上のＡＰいずれもから電波を受信できる移動ステーションもありうる。ＩＥＥＥ  ８０２．１１では、ＢＳＳＩＤを利用して、かかる場合にもあらゆるＳＴＡが一つのＡＰとのみ無線リンクされてフレームを送受信する。
【０００３】
しかし、最近に論議されている無線メッシュネットワークのように、有線ネットワークと分離されて無線でフレームをルーティングできる移動ノードが導入された、いわゆる拡張された無線ラン環境では、まだこのような概念と関連した明確な標準が存在しない。拡張された無線ランで、移動ノードは、互いに無線でフレームを送受信できるので、一種のアドホックネットワークを構成するが、したがって、フレームがブロードキャストされる場合、同じループに沿って反復して伝送される、いわゆるブロードキャストストーム問題が発生する。スパニングツリーなどのトポロジを再設計する方法を使用してループの反復を遮断することもできるが、これによれば、フレーム伝達経路が非効率的に設定されるという短所がある。
【０００４】
また、拡張された無線ラン環境では、図１のように、二つ以上のポータル（有線ネットワーク及び無線ネットワークを媒介する伝送ポイント）といずれも通信できる状態にある移動ノードへ有線ネットワークを通じてフレームが伝送されたとき、どのＡＰがそれをフォワーディングせねばならないかについての明確な解決策が提示されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、拡張された無線ラン環境で明確かつ効率的なフレームの伝達経路を設定するために、無線ＡＰをグループ化し、またグループから分離されたＡＰを再グループ化する方法及び装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、無線ネットワークで相互通信できる移動ノードで構成される少なくとも一つ以上のグループのうち、所定のグループに加入した移動ノードが前記グループのうちいずれか一つに再加入するための方法であって、前記移動ノードと前記所定のグループとの連結経路が断絶されたか否かを判断するステップ、前記判断結果に基づいて、前記移動ノードと前記グループとの他の連結経路を検索するステップ、及び前記検索結果に基づいて、前記グループのうちいずれか一つと前記移動ノードとの連結経路を設定するステップを含む。
【０００７】
また、前記目的を達成するための本発明は、前記移動ノードのグループ再加入方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【０００８】
また、前記目的を達成するための本発明は、無線ネットワークで相互通信できる移動ノードの機能を行う装置において、前記無線ネットワークと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードの識別情報を含むフレームが受信されれば、前記固定ノードが管理する移動ノードのグループに加入するか否かを決定する決定部、前記決定部での決定に基づいて、前記固定ノードへの連結経路を設定する経路設定部、及び前記グループに加入するために、前記固定ノードが前記移動ノードを前記グループの構成員として登録できるように、前記移動ノードの識別情報を前記固定ノードへ伝送する伝送部を備える。
【０００９】
また、前記目的を達成するための本発明は、無線ネットワークで相互通信できる移動ノードと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードで、前記移動ノードをグループ化する方法であって、前記固定ノードが管理するグループに加入しようとする移動ノードから、前記移動ノードの識別情報が含まれたフレームを受信するステップ、及び前記受信されたフレームに含まれた前記移動ノードの識別情報を利用して、前記移動ノードを前記固定ノードが管理するグループの構成員として登録することによってグループ化するステップを含む。
【００１０】
また、前記目的を達成するための本発明は、前記移動ノードのグループ化方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１１】
また、前記目的を達成するための本発明は、無線ネットワークで相互通信できる移動ノードと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードである装置において、前記固定ノードの識別情報を含むフレームを生成し、前記無線ネットワークに反復してブロードキャストする広告フレーム発生部、及び前記フレームの受信により前記固定ノードの存在を認識した移動ノードから伝送された前記移動ノードの識別情報を保存することによって、前記移動ノードを前記固定ノードが管理するグループに加入させるグループ情報保存部を備える。
【００１２】
また、前記目的を達成するための本発明は、無線ネットワークで相互通信できる移動ノードのグループに加入するための方法であって、前記移動ノードと前記無線ネットワークでない他のネットワークとを連結する固定ノードが管理するグループに加入するか否かを決定するステップ、及び前記グループへの加入決定に基づいて、前記固定ノードへの連結経路を設定するステップを含む。
【００１３】
また、前記目的を達成するための本発明は、前記移動ノードのグループ加入方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中継器が移動ノードをグループに管理できるように、あらゆる移動ノードがそれぞれ特定の中継器に到達できる一つの経路を有する構造を形成してグループ化され、移動ノードとグループとの連結経路が断絶された場合には、移動ノードがそれを感知して既存のグループまたはその他のグループに再加入できるので、窮極的に拡張された無線ラン環境でブロードキャストされたフレームがループに沿って反復して伝送される、いわゆるブロードキャストストームを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２は、拡張された無線ラン環境を示す構成図である。図２に示したように、インターネット２０１は、ルータ２００を通じて有線ネットワーク２０３と連結され、有線ネットワーク２０３には、中継器２１０，２２０及びその他のホスト２０２が直接連結されている。ここで、有線ネットワーク２０３は、無線ラン環境でのバックボーンネットワークであって一般的にイーサネット（登録商標）が使われるが、ここでは、中継器で構成されたネットワークを特定するための用語であり、必ずしも有線ネットワークに限定されず、その応用によって無線ネットワークで具現されることもある。
【００１６】
中継器２１０，２２０は、有線ネットワーク２０３と無線ネットワークとの間でフレームを中継する装置であって、有線ネットワーク２０３が無線ラン環境のＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルによらないので、相異なる二つの環境をインターフェースするために必要であるが、ＩＥＥＥ  ８０２．１１では、ポータルという用語と呼ばれるが、ここでは、それをさらに一般化して中継器と称した。
【００１７】
移動ノード２３０，２４０，２５０，２６０，２７０は、拡張された無線ラン環境で導入されたものであって、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのデータリンク階層アドレス情報、すなわちＭＡＣアドレスに基づいてフレームを無線ルーティングし、無線ネットワークを通じて互いに通信できる。
【００１８】
ここでの移動ノードは、一般的に無線ＡＰと見なすが、ＢＳＳを有さずにルーティングのみを行う場合もあるので、包括的に移動ノード（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ：ＭＮ）とする。ただし、ここで、ＭＮ３  ２５０は、図示したようにＢＳＳ  ２９０を有する無線ＡＰであり、ＳＴＡ  ２９０がこのＢＳＳ  ２９０に属している。
【００１９】
ルータ２００またはホスト２０２から伝送されて中継器２１０，２２０により受信されるフレームの受信者アドレスはＭＡＣアドレスであり、中継器のフレームフォワーディングは、このＭＡＣアドレスに基づいて行われる。ただし、以下で本発明を説明するために使われるＭＡＣアドレスは、ネットワークでのノードを識別できる情報の例示であって、必ずしもこれに限定されず、具現例によって他の形式のデータともなりうる。
【００２０】
かかる構造において、もし、インターネット２０１からＳＴＡ  ２９０に伝達したフレームが有線ネットワーク２０３に到着すれば、中継器１  ２１０及び中継器２  ２２０いずれも、そのフレームをＭＮ１  ２３０，ＭＮ２  ２４０，ＭＮ３  ２５０，ＭＮ４  ２６０，ＭＮ５  ２７０にフォワーディングできる。これは、移動ノードどうし無線で通信し、アドホックネットワークを構成可能にすることによって、中継器の電波到達距離よりはトポロジの構造により伝達範囲が決定されるためであり、これによって、多様な伝達経路が生成されるが、リンク階層のフレームには、重複伝送如何を判断できるいかなるフィールドも存在しないため、ＳＴＡ  ２９０がフレームをブロードキャストする場合、図２に示した矢印のようにループが発生しうる。
【００２１】
図３は、本発明によって移動ノードがグループ化された形状を概念的に示す図である。図３に示したように、ＭＮ１  ３３０，ＭＮ２  ３４０及びＭＮ３  ３５０は、中継器１  ３１０が管理するグループＡに属しており、ＭＮ４  ３６０及びＭＮ５  ３７０は、中継器２  ３２０が管理するグループＢに属しており、中継器３１０，３２０は、それぞれ自身のグループに属する移動端末、すなわち移動ステーションのＭＡＣアドレス情報を保存している。したがって、前述したように、インターネット３０２からＳＴＡ  ３５１に伝達したフレームが有線ネットワーク３８０に到着した場合、中継器１  ３１０は、フレームの受信アドレスフィールドによるＭＡＣアドレスが自身のグループに属する移動ステーションのＭＡＣアドレスと一致するので、受信されたフレームをフォワーディングして結局ＳＴＡ  ３５１に伝達するが、中継器２  ３２０は、フレームの最終の受信者が自身のグループに属していなかったと判断して、それ以上フレームをフォワーディングせずに廃棄する。
【００２２】
一方、プロキシＡＲＰ（アドレスリゾルーションプロトコル）を使用する場合、中継器は、自身のグループに属する移動ノードのＭＡＣアドレスのみを保存すればよく、あらゆる移動ステーションのＭＡＣアドレスを保存しなくてもよい。すなわち、前記の例において、中継器１  ３１０がＡＲＰフレームをブロードキャストしたとき、ＳＴＡ  ３５１の代わりにＭＮ３  ３５０が応答することによって、中継器１  ３１０は、受信されたフレームをＭＮ３  ３５０にフォワーディングすればよい。ただし、かかる場合、各移動ノードは、自身のＢＳＳに属する移動ステーションのＭＡＣアドレスをいずれも保存せねばならない。
【００２３】
一方、ある移動ノードに属する移動ステーションがフレームをブロードキャストする場合、各移動ノードが、自身が属するグループを他のグループと識別する情報であるグループＩＤを保存しているならば、ブロードキャストストーム問題も解決できる。すなわち、Ａグループに属するＳＴＡ１  ３５１がフレームをブロードキャストすれば、Ｂグループに属するＭＮ４  ３６０では、ＭＮ３  ３５０が伝達したフレームをそれ以上フォワーディングせずに廃棄することによって、反復伝送ループが発生しない。ここで、グループＩＤは、特定の形式に限定されず、各中継器のＭＡＣアドレスがグループＩＤともなりうる。
【００２４】
図４Ａは、本発明によって移動ノードをグループ化する過程を示す図である。中継器１  ４１０は、移動ノードが自身のグループに加入できるように、自身の存在を知らせるための広告フレーム４１１を周期的にブロードキャストする。図４Ａに示したように、広告フレーム４１１には、中継器１  ４１０のＭＡＣアドレス、伝達者のＭＡＣアドレス及びシーケンス番号が含まれる。中継器１  ４１０のＭＡＣアドレスは、中継器１  ４１０のグループを他のグループと識別するグループＩＤの役割を行う。伝達者のＭＡＣアドレスは、広告フレームを伝達する主体のＭＡＣアドレスであり、ここでは、中継器１  ４１０が広告フレーム４１１を直接生成して伝送するので、中継器１  ４１０が伝達者となる。
【００２５】
シーケンス番号は、広告フレームの重複受信を防止するための情報である。すなわち、あらゆる中継器は、広告フレームを周期的に反復してブロードキャストするが、無線メッシュネットワークの特性上、同じ時刻にブロードキャストした同じ広告フレームが他の経路を通じて移動ノードに重複受信されうるので、広告フレームにブロードキャストされた時刻によって異なる値を有するシーケンス番号を含めることによって、移動ノードは、シーケンス番号を参照して既に受信した広告フレームであるか否かを判断して、重複受信である場合、広告フレームを廃棄できる。例えば、ブロードキャストするたびにシーケンス番号を一つずつ増加させる方法が使われうる。
【００２６】
広告フレーム４１１を受信したＭＮ１  ４２０は、その伝達者のＭＡＣアドレスフィールドに自身のＭＡＣアドレスであるＢＢを記録して、ＭＮ３  ４４０に伝達する。しかし、図４Ａに示したように、ＭＮ２  ４３０は、中継器２  ４６０がブロードキャストした広告フレーム４６１も受信する。ここで、ＭＮ２  ４３０は、一つの広告フレームのみを選択せねばならないが、中継器１  ４１０の広告フレーム４１１を選択すれば、中継器１  ４１０が管理する移動ノードのグループに属し、中継器２  ４６０の広告フレーム４６１を選択すれば、中継器２  ４６０のグループに属する。ここでは、中継器１の広告フレーム４１１を選択することとする。本発明では、移動ノードでグループを選択する基準を特に制限せず、選択基準は、具現時に必要によって決まりうる。
【００２７】
一方、移動ノードは、選択したフレームのみをブロードキャストするが、ここでは、ＭＮ２  ４３０が中継器１  ４１０の広告フレーム４１１を選択したので、ＭＮ２  ４３０は、中継器２  ４６０の広告フレーム４６１を廃棄し、中継器１  ４１０の広告フレーム４１１に自身のＭＡＣアドレスであるＣＣを記録してブロードキャストする。
【００２８】
図４Ａに示したように、ＭＮ３  ４４０は、ＭＮ１  ４２０及びＭＮ２  ４３０いずれからも広告フレームを受信し、ＭＮ２  ４３０と同様に、そのうち一つの広告フレームを選択せねばならない。ただし、ここでは、二つの広告フレームがいずれも中継器１により管理される同じグループの広告フレームという点で差があるが、かかる場合にも、ＭＮ３  ４４０は、一つの広告フレームを選択することによって、一つの伝達者、すなわち一つの親ノードのみを有さねばならない。これについての詳細な説明は、後述する。また、グループの選択時と同様に、かかる場合の選択基準も本発明で特に制限しない。
【００２９】
最後に、ＭＮ３  ４４０がＭＮ１  ４２０から伝達された広告フレーム４２１を選択したと仮定すれば、再び自身のＭＡＣアドレスであるＤＤを記録した広告フレーム４４１をＭＮ４  ４５０に伝達することによって、グループ化過程は終了する。
【００３０】
前記過程により、あらゆる移動ノードは、該当グループの中継器に到達する一つの経路を有し、経路上のあらゆる移動ノードは、同じグループに属する。すなわち、あらゆる移動ノードの親ノードを追えば、中継器に到達できる経路が確保され、あらゆる移動ノードは、それぞれの親ノードのＭＡＣアドレスと該当グループの中継器のＭＡＣアドレスとを知らねばならない。例えば、ＭＮ３  ４４０は、中継器１  ４１０が管理するグループに属し、親ノードをＭＮ１  ４２０として選択したので、中継器１４１０のＭＡＣアドレスであるＡＡとＭＮ１  ４２０のＭＡＣアドレスであるＢＢとを保存せねばならない。親ノードのＭＡＣアドレスを知っているのは、後で移動ノードとグループとの連結経路が断絶されたことを感知するためのビーコンフレームを識別するためである。
【００３１】
図４Ｂは、本発明によって移動ノードが広告フレームを処理する過程を順次に示すフローチャートである。
【００３２】
中継器から広告フレームを受信すれば（Ｓ４１０）、それに含まれたシーケンス番号を読み取って（Ｓ４２０）、既に受信された広告フレームが経路を異ならせて重複受信されたか否かを判断し（Ｓ４３０）、重複受信である場合には、受信された広告フレームを廃棄する（Ｓ４６０）。重複受信でなければ、広告フレームに含まれたグループＩＤ、すなわち中継器のＭＡＣアドレス及び伝達者のＭＡＣアドレスを見て、該当中継器のグループに加入するか及び該当伝達者を親ノードとして選択するかを決定する（Ｓ４４０）。その結果、移動ノードは、両者をいずれも選択した場合にのみ受信された広告フレームの伝達者のＭＡＣアドレスフィールドに自身のＭＡＣアドレスを記録してブロードキャストし、その他の場合には、広告フレームを廃棄する（Ｓ４６０）。
【００３３】
図５Ａないし図５Ｃは、移動ノードが既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知する過程を説明するための図である。
【００３４】
本発明によるグループ化方法によりグループ化された移動ノードが移動せず、電波受信が全く妨害されなければ、グループ化された状態で無線ネットワークトポロジは変化しない。しかし、本発明が適用される無線ネットワークで、移動ノードは、位置の変更が自由であるため、状況によって移動ノードと既存のグループとの連結経路が断絶される場合があり、このとき、既存のグループまたは他のグループに再加入する手順が必要である。以下では、かかる色々な場合について詳細に説明する。
【００３５】
ビーコンフレームは、本発明が適用される無線ネットワーク上で、あらゆる固定ノード及び移動ノードが所定の距離内に存在するあらゆるノードへ伝送するものであって、移動ノードの自身が属するグループのグループＩＤである中継器のＭＡＣアドレス及び親ノードとして選択した伝達者のＭＡＣアドレスを含む。
【００３６】
図５Ａにおいて、ＭＮ３  ５０３は、ＭＮ１  ５０１を親ノードとして中継器  ５００のグループに加入されている状態であり、ＭＮ３  ５０３は、ＭＮ１  ５０１が周期的に伝送するビーコンフレームを受信する。もちろん、ＭＮ２  ５０２からもビーコンフレームを受信するが、ＭＮ３  ５０３は、自身の親ノードのＭＡＣアドレスを知っているので、経路断絶を感知するために必要なビーコンフレームを他のビーコンフレームと識別できる。
【００３７】
以後、チャンネルの不良や移動ノードの作動異常、移動ノードの移動などの色々な理由により、ＭＮ１  ５０１とＭＮ３  ５０３との通信が断絶されてＭＮ３  ５０３が所定の時間にＭＮ１  ５０１からビーコンフレームを受信できなければ、親ノードであるＭＮ１  ５０１から断絶されたと判断する。かかる場合には、ＭＮ２  ５０２として親ノードを設定する再加入手順が行われねばならない。
【００３８】
図５Ｂでは、ＭＮ３  ５０５の親ノードであるＭＮ１  ５０４と中継器５００との通信が断絶された場合であって、ＭＮ１  ５０４は、親ノードとして選択する他のノードが存在せずにグループ化されうる経路がないので、グループＩＤ、すなわち中継器のＭＡＣアドレスを０としてビーコンフレームを伝送する。一方、このビーコンフレームを受信したＭＮ３
５０５は、自身が既存のグループと断絶されたことを感知できる。
【００３９】
図５Ｃは、中継器１  ５１０のグループに属するＭＮ２  ５１１が中継器２  ５２０のグループに所属グループを変更する場合である。すなわち、ＭＮ２  ５１１が中継器２  ５２０の広告フレームを選択することによって、ＭＮ２  ５１１が伝送するビーコンフレームのグループＩＤフィールドには、中継器２  ５２０のＭＡＣアドレスが記録される。これにより、ＭＮ３  ５１２は、ＭＮ２  ５１１のビーコンフレームに記録されたグループＩＤ値が変更されたと見て、自身と既存のグループとの経路が断絶されたことを感知する。
【００４０】
一方、このようにビーコンフレームを利用する方法以外にも、ルーティングプロトコルを利用して連結経路の断絶を感知することもできる。すなわち、ＭＮ１  ５０４と中継器５００との通信が断絶されることによって、ＭＮ３  ５０５がルーティングプロトコルを利用して検索された経路が保存されるルーティングテーブルに中継器５００への経路が存在しなければ、ＭＮ３  ５０５も、グループとの経路断絶を感知できる。
【００４１】
また、ＭＮ１  ５０４と中継器５００との通信が断絶されれば、中継器５００が周期的にブロードキャストする広告フレームがＭＮ３  ５０５に受信されないので、ＭＮ３  ５０５は、所定の時間に広告フレームが受信されない場合にも、自身とグループとの連結経路が断絶されたことを感知できる。
【００４２】
図６は、本発明による中継器６００の内部構造を示す図である。図６に示したように、中継器６００は、送受信部６０５、広告フレーム発生部６１０、グループ情報保存部６１５及びビーコンフレーム発生部６２０を備える。送受信部６０５は、外部のネットワークとフレームを送受信するための手段であり、有線ネットワークインターフェース及び無線ネットワークインターフェースをいずれも備える。
【００４３】
広告フレーム発生部６１０は、中継器６００のＭＡＣアドレスを含む広告フレームを生成して周期的に無線ネットワークにブロードキャストし、グループ情報保存部６１５は、広告フレームの受信により中継器６００の存在を認識した移動ノードが自身のＭＡＣアドレスが含まれたフレームを伝送すれば、受信されたフレームから移動ノードのＭＡＣアドレスを抽出して保存することによって、該当移動ノードを中継器６００が管理するグループに加入させる。ビーコンフレーム発生部６２０は、前述したようなビーコンフレームを生成して所定の距離内に存在するあらゆるノードへ伝送する。
【００４４】
図７は、本発明による移動ノード７００の内部構造を示す図である。送受信部７３５は、無線ネットワークとデータを送受信するための手段であり、広告フレーム処理部７４０は、中継器により伝送された広告フレームを処理する手段であって、図７に示したように判断部７４１、決定部７４２、加工部７４３、伝達部７４４を備える。判断部７４１は、受信された広告フレームのシーケンス番号を読み取って重複受信であるか否かを判断し、重複受信である場合、受信した広告フレームを廃棄する。決定部７４２は、広告フレームが受信されれば、それに含まれたグループＩＤ及び伝達者のＭＡＣアドレスを参照してグループ及び親ノードの選択如何を決定する。
【００４５】
加工部７４３は、広告フレームを選択した場合、ブロードキャストにフォワーディングする前に広告フレームの伝達者のＭＡＣアドレスフィールドに移動ノード７００のＭＡＣアドレスを記録し、伝達部７４４は、加工部７４３により加工された広告フレームをブロードキャストすることによって、その他の移動ノードに伝達する。
【００４６】
断絶感知部７５０は、グループ化された状態の移動ノード７００がグループとの連結経路が断絶されたか否かを感知する手段であり、ビーコンフレーム分析部７５１及びルーティング経路検索部７５２を備える。前述したように、ビーコンフレーム分析部７５１は、ビーコンフレームの受信如何及びビーコンフレームに含まれたグループＩＤを参照して連結経路の断絶如何を感知し、ルーティング経路検索部７５２は、ルーティングプロトコルを利用して既存のグループを管理する中継器へのルーティング経路を探索することによって、グループとの連結経路が断絶されたか否かを感知する。
【００４７】
再加入経路検索部７６０は、断絶感知部７５０により移動ノード７００とグループとの連結経路が断絶されたと判断された場合、既存のグループまたは他のグループに再加入するための手順を行う手段である。
【００４８】
再加入経路検索部７６０は、受信されるビーコンフレームを分析して、既存のグループでない他のグループに属する移動ノードまたは他のグループを管理する中継器から受信されるか否かを判断し、既存のグループまたは受信されたビーコンフレームを伝送した他のグループへのルーティング経路を、ルーティングプロトコルを利用して検索し、検索された経路と関連した移動ノードまたは中継器のＭＡＣアドレスをアドレス情報保存部７７０に保存する。
【００４９】
アドレス情報保存部７７０には、その他にもグループＩＤである中継器のＭＡＣアドレス、親ノードのＭＡＣアドレスなどが保存される。
【００５０】
ビーコンフレーム発生部７８０は、前述したようなビーコンフレームを生成して所定の距離内に存在するあらゆるノードへ伝送する。
【００５１】
伝送部７９０は、広告フレーム処理部７４０により選択された中継器へ移動ノード７００のＭＡＣアドレスが含まれた任意のフレームを伝送することによって、該当中継器が移動ノード７００をグループの構成員として登録可能にする。
【００５２】
図８は、本発明による移動ノードがビーコンフレームを利用して既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知して再加入する過程を示すフローチャートである。
【００５３】
移動ノードは、親ノードから周期的に受信されるビーコンフレームをチェックし（Ｓ８００）、所定の時間に受信されなければ、既存のグループとの経路が一旦断絶されたと判断する。したがって、既存のグループへの再加入を試みるために、まず、ルーティングプロトコルを利用して既存のグループを管理する中継器までのルーティング経路が存在するか否かを検索する（Ｓ８０５）。
【００５４】
ルーティング経路が検索されるか否かを判断して（Ｓ８１０）、ルーティング経路が検索されれば、検索された経路上で最も近いノードのＭＡＣアドレスを親ノードとして設定することによって（Ｓ８４０）、既存のグループへの経路を確保し、ルーティング経路が検索されなければ、他のグループへの加入を試みるために、周辺ノードから受信されるビーコンフレームを分析して他のグループに加入したノードが伝送するビーコンフレームが受信されるか否かを判断する（Ｓ８２０）。他のグループのビーコンフレームも受信されなければ、移動ノードは、いかなるグループにも加入できないので、グループＩＤを０に設定して（Ｓ８２３）、ビーコンフレームを伝送する（Ｓ８５０）。
【００５５】
もし、他のグループのビーコンフレームが受信されれば、そのビーコンフレームから該当グループを管理する中継器のＭＡＣアドレスを抽出して、中継器までのルーティング経路が存在するか否かルーティングプロトコルを利用して検索する（Ｓ８２５）。ルーティング経路が存在しなければ、再び他のグループのビーコンフレームが受信されるか否かを感知し（Ｓ８２０）、その結果を判断して（Ｓ８３０）、ルーティング経路が存在すれば、グループＩＤを変更されたグループの中継器のＭＡＣアドレスに修正し（Ｓ８３３）、検索されたルーティング経路上で最も近いノードを親ノードとして設定することによって（Ｓ８４０）、他のグループとの経路を確保する。また、修正された情報を含むビーコンフレームを伝送する（Ｓ８５０）。
【００５６】
図９は、本発明による移動ノードがルーティングプロトコルを利用して既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知して再加入する過程を示すフローチャートである。
【００５７】
移動ノードは、ルーティングプロトコルを利用して既存のグループを管理する中継器へのルーティング経路が存在するか否かを判断し（Ｓ８６０）、ルーティング経路が存在しなければ、他のグループへの再加入を試みる。以後の手順についての説明は、図８と同一であるので、ここでは省略する。
【００５８】
一方、前述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行されうるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用のデジタルコンピュータで具現されうる。
【００５９】
前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気記録媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光学的な読み取り媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）及びキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）のような記録媒体を含む。
【００６０】
これまで、本発明について、その望ましい実施形態を中心に述べた。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で、変形された形態に具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に表れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ネットワーク関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ＩＥＥＥ  ８０２．１１で規定する一般的な無線ラン環境を示す構成図である。
【図２】拡張された無線ラン環境を示す構成図である。
【図３】本発明によって移動ノードがグループ化された形状を概念的に示す図である。
【図４Ａ】本発明によって移動ノードをグループ化する過程で広告フレームの流れを示す図である。
【図４Ｂ】本発明によって移動ノードをグループ化する過程で広告フレームの流れを示す図である。
【図５Ａ】移動ノードが既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知する過程を説明するための図である。
【図５Ｂ】移動ノードが既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知する過程を説明するための図である。
【図５Ｃ】移動ノードが中継器の所属グループを変更することを示す図である。
【図６】本発明による中継器の内部構造を示す図である。
【図７】本発明による移動ノードの内部構造を示す図である。
【図８】本発明による移動ノードがビーコンフレームを利用して既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知して再加入する過程を示すフローチャートである。
【図９】本発明による移動ノードがルーティングプロトコルを利用して既存のグループとの連結経路が断絶されたことを感知して再加入する過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
４１０  中継器１
４１１，４２１，４３１，４４１，４６１  広告フレーム
４２０  ＭＮ１
４３０  ＭＮ２
４４０  ＭＮ３
４５０  ＭＮ４
４６０  中継器２
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2006314102.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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