(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワークシステムで実施する方法において、役割変更機能を開始するための条件と；前記役割変更機能を初期設定するためのスキームと；前記役割変更機能に使用されるメッセージとから成り、
前記役割変更機能が、移動局を基地局として動作させることにより可能となるものであり、
反応モードが使用され、ＢＳとして動作させるＭＳの選択が、（ａ）ＢＳの使用可能性を確認することと；（ｂ）ＢＳのワンホップネイバーについてポーリングを実施することと；（ｃ）ランダムポール番号に基づき候補を確認することとから成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ステップ（ａ）がＢＳの故障を確認することを含み、また（ａ）ある一定時間ＢＳ接続が失われた後、各ＢＳワンホップネイバーがＢＳ問い合わせメッセージを出すことと；（ｂ）ＢＳあるいはいずれかのＢＳワンホップネイバーから何らかのＢＳ情報を受け取っている場合、ＢＳ問い合わせをキャンセルすることと；（ｃ）カウンタの値がＢＳワンホップネイバーの総数に達するとき、ＢＳの故障を確認することとから成ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
移動局の基地局モードを開始するためのプロセスをコントロールするためのコンピュータプログラムにおいて、基地局の存在を確認することから成ることを特徴とするコンピュータプログラムであって、
基地局が検出不能であり、（ａ）基地局候補についてランダムなＲＥＱ＿ＢＳ．番号を発生することと；（ｂ）ローカルＲＥＱ＿ＢＳ．番号と受信したＲＥＱ＿ＢＳ．番号を比較することと；（ｃ）大きなＲＥＱ＿ＢＳ．番号を持つ候補のカウンタの値を増すことと；（ｄ）基地局候補を確認することとから成ることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は一般的に、信頼性の高いネットワーク通信を確実にするためのマルチモードオペレーション機構を提供するワイヤレスネットワークシステムに関する。コンピュータプログラムもまた本発明に含まれる。本発明は、役割変更をサポートするワイヤレスネットワークに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】  中継強化ネットワークのためのマルチモード中継を［１］に定義する。定義された中継機能は、帯域内リンクに加え、第二帯域外ワイヤレスリンクあるいはインターネットリンクを介して無線基地局と中継局間の接続実現を規定するものである。なお帯域内リンクを使用して第二リンクの作動／作動停止がコントロールされる。【０００３】  マルチモード中継の別の用途は、電力消費の削減を助けることである。端末の中継機能はソフトウェアにより定義される無線手段により可能になる。端末の中継機能の動作は送電電力あるいはネットワーク容量などの測定基準により決定される。
【先行技術文献】
【０００４】
【特許文献】
【特許文献】  ［１］国際特許公報ＷＯ／２０１０／０６０８３９
【０００５】
【非特許文献】
【非特許文献】  ［１］Ｒ．Ｍａｄａｎ，Ｎ．Ｍｅｈｔａ，Ａ．Ｍｏｌｉｓｃｈ，ａｎｄ  Ｊ．Ｚｈａｎｇ，“Ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｍｕｌｔｉ−ｍｏｄｅ  ｍｏｂｉｌｅ  ｒｅｌａｙ，”（マルチモード移動中継における電力消費の最適化）ｉｎ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ２００９．
【発明の概要】
【０００６】  本発明は一般的に、マルチモードオペレーションをサポートするための、ネットワークノードを持つワイヤレスネットワークシステムに関する。ネットワークインフラノードは誤動作あるいは災害のために使用できなくなるおそれがある。ネットワーク接続の信頼性を確実に高めるためには、移動局を中継局あるいは基地局の代わりに、また基地局を中継局の代わりに使用するという代替的役割をサポートしなければならない。これらのマルチモード機能および機構をサポートし、マルチモードオペレーションを可能にする能力について本発明で説明する。二つのスキーム、すなわち集中スキームと分散スキームを示し、移動局のための中継モードを初期設定するための条件および手順を説明する。移動局が提供する代替的ＢＳ機能について、予防モードと反応モードを含む二つのオペレーションモードを本発明において説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ＢＳの中継機能を示す。
【図２】図２は、中継モードで動作する移動局のための集中スキームを示す。
【図３】図３は、集中スキームにおける中継オペレーションの初期設定のためのメッセージを示す。
【図４】図４は、中継モードで動作する移動局のための分散スキームを示す。
【図５】図５は、移動局が基地局モードオペレーションを開始するためのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  １．移動局のための中継機能の初期設定
【０００９】  移動局（ＭＳ）が中継機能を開始するための方法について、二つのスキームを規定する。
【００１０】  １）集中スキーム
【００１１】  集中スキームの典型的使用例を図２に示す。集中スキームでは、ＭＳは基地局（ＢＳ）からの割り当てに基づき中継モードをオンする。起点ノードＡは、宛先ノードＢへの中継サポートのため、リクエストメッセージＲＥＱ＿ＲＳをＢＳへ出す。ＢＳは、セル内のすべての局のリストを維持し、中継機能サポートのための候補のＭＳを決定しなければならない。例えば、図２に示すように、ノードＣが中継モードで動作するＭＳ候補として選択され、ＢＳは、ノードＣが中継モードで動作し、メッセージをノードＡからノードＢへ中継するよう要請するＥＮＱ＿ＲＳメッセージをノードＣへ送る。必要なメッセージを図３に定義する。ノードＣからのＣＦＭ＿ＲＳメッセージがＢＳへ返され、リクエストが受け入れられたことを確認する。ＢＳは、中継オペレーションの初期設定確認を受けて、ＣＦＭ＿ＲＳメッセージとＣＦＭ＿ＲＳ．ＩＤパラメータを送る。
【００１２】  ＭＳが中継機能を果たすことができない場合、ＮＫ＿ＲＳメッセージがＢＳへ返される。ＢＳは中継機能を果たせる別のＭＳ候補を探す。
【００１３】  起点ノードＡはＲＳ＿ＳＴＰメッセージをＭＳＣへ送り、データ完了を知らせる。ＭＳＣは、ＲＳ＿ＳＴＰメッセージを受け取り後、中継モードをオフにする。
【００１４】  ２）分散スキーム
【００１５】  分散スキームの使用例を図４に示す。ＢＳが使用できない場合、ノードＡ（ＭＳ）は中継サポートを求めるＥＮＱ＿ＲＳメッセージを送る。ＭＳＣが対応可能であるか、またＭＳＣが維持しているルート表の中の宛先ノードにしたがって、ＭＳＣはＣＦＭ＿ＲＳメッセージによりノードＡに返事し、中継モードをオンする。データ送信完了時、起点ノードＡからＲＳ＿ＳＴＰメッセージを送信し、ＭＳＣは中継モードを終了する。
【００１６】  以下のメッセージが中継モードオペレーションのサポートに使用される。
【００１７】  ＥＮＱ＿ＲＳ・・中継サポートのリクエスト、起点ノードＡが出す。
【００１８】  ＣＦＭ＿ＲＳ・・中継モードのリクエストを確認し、中継モードをオンする。
【００１９】  ＣＦＭ＿ＲＳ．ＩＤ・・ＣＦＭ＿ＲＳメッセージが持つパラメータで、中継モード引き受けに合意するノードのＩＤを示す。
【００２０】  ＲＳ＿ＳＴＰ・・起点モードＡが出し、送信完了を示し、ＭＳはこのメッセージ受信後中継モードをオフする。
【００２１】  ２．基地局モードで動作する移動局
【００２２】  移動局が基地局（ＢＳ）機能をサポートする能力を持つ場合。移動局がＢＳモードを開始するのは、基地局が使用できない場合に限られる。
【００２３】  １）ＢＳ故障の確認
【００２４】  基地局の故障は以下の手順で確認される。説明を簡単にするため、ＭＳ（１）を基地局のワンホップネイバー（隣接局）として使用する。
【００２５】  図５に示すように、ＢＳが使用可能であるか確認する（ステップＡ２）。ＢＳの役割は、バックボーンに接続し、定期的に通信ネットワーク情報によりネットワークを維持することである。ＭＳ（１）はＢＳの潜在候補である。ＭＳ（１）は、ある一定時間ＢＳから通信メッセージを受け取らなくなるとＲＥＱ＿ＢＳを出す。ＲＥＱ＿ＢＳ．番号はランダムに発生し（ステップＡ４）、ＲＥＱ＿ＢＳメッセージとともに送る。ＭＳ（１）がＢＳを検出できない場合、ＲＥＱ＿ＢＳを送信し、また別のＭＳ（１）からＲＥＱ＿ＢＳを受信する。受信したＲＥＱ＿ＢＳ．番号とローカルＲＥＱ＿ＢＳ．番号を比較し（ステップＡ６）、ＲＥＱ＿ＢＳ．番号の大きな方のＭＳ（１）のＩＤ番号を使ってＣＦＭ＿ＢＳ．ＩＤを送信する（ステップＡ８−Ａ９）。各ＭＳ（１）において、初期値１のローカルＣＦＭ＿ＢＳ．カウンタは加算されていく。ＭＳ（１）がＣＦＭ＿ＢＳ．ＩＤを新たなＭＳ（１）から受信すれば、ＣＦＭ＿ＢＳ．カウンタの値は増す。ＣＦＭ＿ＢＳ．カウンタがセル内のＭＳ（１）の総数に等しくなるとき、ＭＳ（１）はＢＳとして動作を開始する。
【００２６】  ＭＳ（１）あるいはＭＳのいずれかが、ＥＮＱ＿ＢＳあるいはＲＥＱ＿ＢＳ受信時、本来のＢＳとの接続をまだ維持している場合、ＮＫ＿ＢＳメッセージがＭＳへ送信され、ＢＳが使用可能であることを知らせる。
【００２７】  ２）役割変更オペレーションモード
【００２８】  移動局がその役割を変更し、基地局として動作するための二つのモードを定義する。すなわち、予防モードと反応モードである。
【００２９】  （１）予防モードオペレーション
【００３０】  予防モードでは、基地局は、ワンホップ移動局ネイバーの候補リストを持っている必要がある。候補は、基地局で測定された信号パワーにしたがってランク付けされる。優先第一位は、基地局で受信されるパワーが最大の移動局である。基地局はこのリストを定期的に更新し、定期的に送信する。基地局が故障すると第一候補の移動局がＢＳモードの動作を開始する。
【００３１】  （２）反応モードオペレーション
【００３２】  反応モードオペレーションでは、以下のメッセージを定義している。
【００３３】  ＥＮＧ＿ＢＳ：ＢＳのワンホップネイバーでないＭＳが送信し、ＢＳの故障を検出する。
【００３４】  ＲＥＱ＿ＢＳ：ＢＳモードの動作のリクエスト。ＢＳ故障時ＢＳのワンホップネイバーが送る。
【００３５】  ＲＥＱ＿ＢＳ．番号：ＢＳ候補選択のためのランダム発生番号。
【００３６】  ＣＦＭ＿ＢＳ：ＢＳモードの動作リクエストの承認。ＲＥＱ＿ＢＳを受信したＭＳが送る。ＭＳはＢＳの故障を検出している。
【００３７】  ＣＦＭ＿ＢＳ．ＩＤ：ＢＳに代わる望ましいＭＳ（１）のＩＤ番号を示す。
【００３８】  ＮＫ＿ＢＳ：ＢＳに変更するというＭＳ（１）のリクエストを拒否する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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