(57)【要約】  サーバ（１）は、最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信する。次に、サーバ（１）は、複数の無線アドホックネットワーク（４１〜４６）に対してネットワークインフラストラクチャ（５）への接続性を提供する複数のゲートウェイ（２１〜２４）の中から、第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定する。そして、サーバ（１）は、決定された第１のゲートウェイを経由する第１のモバイルノードへの第１のメッセージの送信を試行する。これにより、例えば、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てメッセージの到達確率の向上に寄与できる。
2015092989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継する中継処理手段と、
ネットワークインフラストラクチャを介して複数のゲートウェイと通信可能な通信インタフェースと、
を備え、
前記複数のゲートウェイの各々は、複数の無線アドホックネットワークのうちの少なくとも１つの無線アドホックネットワークに対して前記ネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供し、
前記中継処理手段は、
最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信し、
前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定し、
前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のモバイルノードへの前記第１のメッセージの送信を試行するよう構成されている、
サーバ。
【請求項２】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが前記サーバに到達する際に通過した経路を示し、
前記サーバは、前記経路に含まれているゲートウェイを前記第１のゲートウェイとして決定する、
請求項１に記載のサーバ。
【請求項３】
前記サーバは、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて前記第１のゲートウェイを決定する、請求項２に記載のサーバ。
【請求項４】
前記サーバは、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの行動パターンに基づいて前記第１のゲートウェイを決定する、請求項２又は３に記載のサーバ。
【請求項５】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードの過去の地理的な位置を示し、
前記サーバは、前記地理的な位置を前記複数のゲートウェイの地理的な配置と照らし合わせることによって、前記第１のゲートウェイを決定する、
請求項１に記載のサーバ。
【請求項６】
前記中継処理手段は、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信が失敗したことに応答して、前記第１のメッセージが転送されるべき第２のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項７】
前記中継処理手段は、前記移動履歴に基づいて、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数と前記第２のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数の割合を調整する、請求項６に記載のサーバ。
【請求項８】
前記中継処理手段は、前記第１のモバイルノードが前記第１のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数が前記第２のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数よりも長い又は大きいほど、前記第１のゲートウェイを経由する送信試行回数を前記第２のゲートウェイを経由する送信試行回数に比べて大きくする、請求項７に記載のサーバ。
【請求項９】
前記中継処理手段は、さらに、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの移動頻度に基づいて、前記サーバにおいて前記第１のメッセージが保持される最大保存期間を調整する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１０】
前記中継処理手段は、前記第１のモバイルノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１１】
前記中継処理手段は、他のサーバから受け取った前記第１のモバイルノードの移動履歴を考慮して前記第１のゲートウェイを決定する、請求項１０に記載のサーバ。
【請求項１２】
前記複数のゲートウェイの少なくとも１つは、無線Local Area Network（LAN）アクセスポイントである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１３】
前記ネットワークインフラストラクチャは、前記複数の無線アドホックネットワークに比べて継続的な通信を提供する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１４】
無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するサーバによって行われる通信方法であって、
最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信すること、
複数の無線アドホックネットワークに対してネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する複数のゲートウェイの中から、前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定すること、及び
前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のモバイルノードへの前記第１のメッセージの送信を試行すること、
を備える、
通信方法。
【請求項１５】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが前記サーバに到達する際に通過した経路を示し、
前記決定することは、前記経路に含まれているゲートウェイを前記第１のゲートウェイとして決定することを含む、
請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記決定することは、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記決定することは、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの行動パターンに基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項１５又は１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードの過去の地理的な位置を示し、
前記決定することは、前記地理的な位置を前記複数のゲートウェイの地理的な配置と照らし合わせることによって、前記第１のゲートウェイを決定することを含む、
請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信が失敗したことに応答して、前記第１のメッセージが転送されるべき第２のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定することをさらに備える、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項２０】
前記移動履歴に基づいて、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数と前記第２のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数の割合を調整することをさらに備える、請求項１９に記載の通信方法。
【請求項２１】
前記調整することは、前記第１のモバイルノードが前記第１のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数が前記第２のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数よりも長い又は大きいほど、前記第１のゲートウェイを経由する送信試行回数を前記第２のゲートウェイを経由する送信試行回数に比べて大きくすることを含む、請求項２０に記載の通信方法。
【請求項２２】
前記第１のモバイルノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換することをさらに備える、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項２３】
前記決定することは、他のサーバから受け取った前記第１のモバイルノードの移動履歴を考慮して前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項２２に記載の通信方法。
【請求項２４】
無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するサーバによって行われる方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
第１のメッセージの最終的な宛先に指定された第１のモバイルノードを特定すること、及び
複数の無線アドホックネットワークに対してネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する複数のゲートウェイの中から、前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定すること、
を備える、
非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが前記サーバに到達する際に通過した経路を示し、
前記決定することは、前記経路に含まれているゲートウェイを前記第１のゲートウェイとして決定することを含む、
請求項２４に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２６】
前記決定することは、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項２５に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２７】
前記決定することは、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの行動パターンに基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項２５又は２６に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２８】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードの過去の地理的な位置を示し、
前記決定することは、前記地理的な位置を前記複数のゲートウェイの地理的な配置と照らし合わせることによって、前記第１のゲートウェイを決定することを含む、
請求項２４に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２９】
前記方法は、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信が失敗したことに応答して、前記第１のメッセージが転送されるべき第２のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定することをさらに備える、請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項３０】
前記方法は、前記移動履歴に基づいて、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数と前記第２のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数の割合を調整することをさらに備える、請求項２９に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項３１】
前記調整することは、前記第１のモバイルノードが前記第１のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数が前記第２のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数よりも長い又は大きいほど、前記第１のゲートウェイを経由する送信試行回数を前記第２のゲートウェイを経由する送信試行回数に比べて大きくすることを含む、請求項３０に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項３２】
前記方法は、前記第１のモバイルノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換することをさらに備える、請求項２４〜３１のいずれか１項に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項３３】
前記決定することは、他のサーバから受け取った前記第１のモバイルノードの移動履歴を考慮して前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項３２に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、無線アドホックネットワークに関し、特に、離間した無線アドホックネットワーク間でのメッセージの中継に関する。
【背景技術】
【０００２】
Disruption Tolerant Networkは、複数の通信ノードを含む無線マルチホップ・ネットワークである。Disruption Tolerant Networkは、Delay Tolerant Networkと呼ぶこともでき、Disconnect Tolerant Networkと呼ぶこともできる。本明細書では、Disruption/Delay/Disconnect Tolerant Network を総称してDTNと表記する。DTNは、複数の通信ノード（以下、DTNノードと呼ぶ）が自律的にメッセージ（データバンドル、又はデータパケット）を中継し合うことで、送信元ノードと宛先ノードの間でのメッセージ配信を実現する。送信元ノード及び宛先ノードの一方又は両方は、DTNに属するノード（DTNノード）であってもよいし、他のネットワーク（例えば、インターネット、公衆セルラーネットワーク、又は無線Local Area Network(LAN)）に属するノードであってもよい。送信元ノード及び宛先ノードの一方又は両方が他のネットワークに属するノードである場合、いずれかのDTNノードは、DTNと他のネットワークの間でメッセージを中継するルータとして動作する。【０００３】
DTNは、DTNノードの移動および障害物による無線信号の遮蔽などによって、一時的な又は断続的な通信途絶が発生することを前提としている。言い換えると、DTNは、少なくともある時点において、送信元ノードと宛先ノードの間に安定した通信パスが存在しないことを前提としている。一時的な又は断続的な通信途絶に対処するために、各DTNノードはストア・アンド・フォワード動作を行う。したがって、DTNは、ストア・アンド・フォワード型の無線マルチホップ・ネットワークと呼ぶこともできる。また、DTNを構成する複数のDTNノードの一部又は全部は、移動性を有するモバイルノードであってもよい。この意味で、DTNは、ストア・アンド・フォワード型の無線アドホックネットワークと呼ぶこともできる。DTNは、例えば、災害時の非常用通信、並びに高度交通システム（Intelligent Transport Systems（ITS））における車々間通信および路車間通信への適用が想定されている。【０００４】
特許文献１は、DTNノード間でのメッセージ配信の改良について開示している。特許文献２は、DTNにおけるルーティングの改良について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７１０４５号
【特許文献２】国際公開第２０１３／０７６９１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件の発明者等は、物理的に離間した無線アドホックネットワークの間でメッセージを中継するため、又はインターネット等の外部ネットワークと無線アドホックネットワークの間でメッセージを中継するために、メッセージ中継サーバを利用することについて検討を行った。ここで、無線アドホックネットワークはDTNを含む。既に述べたように、DTNは、一時的な又は断続的な通信途絶に対処するためにストア・アンド・フォワード動作を行う無線アドホックネットワークの一形態と考えることができる。【０００７】
メッセージ中継サーバ（以下、単にサーバと呼ぶ）は、無線アドホックネットワーク内のモバイルノードにメッセージを届けるために、メッセージの転送先又は転送経路を選択しなければならい。しかしながら、無線アドホックネットワーク内のモバイルノードは、移動性を有しているため、モバイルノードの現在位置を把握し続けることが困難である。特にDTNでは、連続的な通信が保証されておらず、一時的な又は断続的な通信途絶が発生することを前提としている。すなわち、サーバがメッセージを送信する時点で宛先のモバイルノードまで到達可能な連続的な通信経路が存在することは保証されてない。サーバは、連続的な通信経路が存在していないモバイルノードに対してメッセージの送信を試みなければならない。したがって、サーバは、メッセージの送信に先立って、モバイルノードの現在位置を把握することができない。【０００８】
なお、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）及びEvolved Packet System（EPS）等のセルラーネットワークは、ページングを利用する。すなわち、コアネットワーク内のモビリティ管理ノード（Serving GPRS Support Node （SGSN）、Mobility Management Entity（MME）など）は、ルーティングエリア又はトラッキングエリア等と呼ばれる位置登録エリア単位でモバイルノードの位置を常に管理する。このモビリティ管理を可能とするために、アイドルモードであるモバイルノードは、位置登録エリアの更新メッセージ（例えば、Tracking Area Update）を周期的に又は非周期的にモビリティ管理ノードに送信する。モバイルノードに送信するべきメッセージが発生した場合、モビリティ管理ノードは、モバイルノードが属する位置登録エリア内の全ての基地局からページング信号を送信する。そして、移動管理ノードは、ページング信号を受信したモバイルノードからの応答を受信することによってモバイルノードの現在位置を基地局単位で正確に把握し、その後にメッセージをモバイルノードに送信する。【０００９】
このセルラーネットワークのページングの仕組みを無線アドホックネットワークに適用することは困難である。なぜなら、DTNを含む無線アドホックネットワークは、継続的なモバイルノードの位置管理を行うことができないためである。一方、セルラーネットワークは、継続的なモバイルノードの位置管理を行うことを前提としており、位置管理がなされていているモバイルノード、例えばEPS Mobility Management（EMM）状態がEMM-Registeredであるモバイルノード、に対してページングを行った後にメッセージを送信する。しかしながら、セルラーネットワークは、位置管理がなされていないモバイルノード、例えばEPS Mobility Management（EMM）状態がEMM-DEREGISTEREDであるモバイルノード、に対してメッセージを送信する仕組みを提供していない。すなわち、DTNを含む無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージの送信は、位置管理がなされていないモバイルノードに対するメッセージの送信である。【００１０】
本発明は、上述した発明者の検討に基づいてなされたものである。本件発明の目的の１つは、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てメッセージの到達確率の向上に寄与することが可能なサーバ、通信方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の態様では、サーバは、中継処理部及び通信インタフェースを含む。前記中継処理部は、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するよう構成されている。前記通信インタフェースは、ネットワークインフラストラクチャを介して複数のゲートウェイと通信可能に構成されている。前記複数のゲートウェイの各々は、複数の無線アドホックネットワークに含まれるいずれかの無線アドホックネットワークに対して前記ネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する。さらに、前記中継処理部は、（ａ）最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信し、（ｂ）前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定し、（ｃ）前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のモバイルノードへの前記第１のメッセージの送信を試行するよう構成されている。【００１２】
第２の態様では、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するサーバによって行われる通信方法は、（ａ）最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信すること、（ｂ）複数の無線アドホックネットワークに対してネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する複数のゲートウェイの中から、前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定すること、及び（ｃ）前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のモバイルノードへの前記第１のメッセージの送信を試行すること、を含む。【００１３】
第３の態様では、プログラムは、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するサーバによって行われる方法をコンピュータに行わせるための命令群を含む。ここで、前記方法は、（ａ）第１のメッセージの最終的な宛先に指定された第１のモバイルノードを特定すること、及び（ｂ）複数の無線アドホックネットワークに対してネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する複数のゲートウェイの中から、前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定すること、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
上述の態様によれば、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てメッセージの到達確率の向上に寄与することが可能なサーバ、通信方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るネットワークの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るサーバによるゲートウェイの選択動作を説明するための概念図である。
【図３】第１の実施形態に係るサーバによるゲートウェイの選択動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係るサーバの構成例を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係るサーバによるゲートウェイの選択動作を説明するための概念図である。
【図６】第２の実施形態に係るサーバによるゲートウェイの選択動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るネットワークの構成例を示している。サーバ１は、複数の無線アドホックネットワーク４１〜４６のいずれかに属する任意のモバイルノード宛てのメッセージを中継する。サーバ１によって中継されるメッセージは、モバイルノードに由来する（モバイルノードによって送信された）メッセージであってもよいし、図示しない他のネットワーク（例えば、インターネット）に由来するメッセージであってもよい。
【００１８】
サーバ１は、ネットワークインフラストラクチャ５を介して、ゲートウェイ２１〜２４と通信することができる。ネットワークインフラストラクチャ５は、無線アドホックネットワーク４１〜４６に比べて継続的な通信を提供する。ネットワークインフラストラクチャ５は、インターネット、公衆セルラーネットワーク、公衆無線LANネットワーク等を含む。
【００１９】
ゲートウェイ２１〜２４は、無線アドホックネットワーク４１〜４６に対してネットワークインフラストラクチャ５への接続性を提供する。ゲートウェイ２１〜２４は、例えば、（ａ）無線LANアクセスポイント、（ｂ）無線アドホック機能および無線LAN接続機能を共に有し且つモバイルルータとして動作するモバイルノード、又は（ｃ）無線アドホック機能および公衆セルラーネットワークへの接続機能を有し且つモバイルルータとして動作するモバイルノードである。図１の例では、ゲートウェイ２１〜２４は、無線LANアクセスポイントである。したがって、ゲートウェイ２１〜２４は、Wireless LAN（WLAN）カバレッジを形成する。
【００２０】
無線アドホックネットワーク４１〜４６の各々は、１又は複数のモバイルノードを含む。図１の例では、無線アドホックネットワーク４１は、３つのモバイルノード４１１〜４１３を含む。無線アドホックネットワーク４２は、１つのモバイルノード４２１を含む。無線アドホックネットワーク４３は、３つのモバイルノード４３１〜４３３を含む。無線アドホックネットワーク４４は、２つのモバイルノード４４１及び４４２を含む。無線アドホックネットワーク４５は、２つのモバイルノード４５１及び４５２を含む。無線アドホックネットワーク４６は、２つのモバイルノード４６１及び４６２を含む。これらのモバイルノードは、自律的にメッセージ（データバンドル、又はデータパケット）を中継し合うことで、送信元ノードと宛先ノードの間でのメッセージ配信を実現する。送信元ノード及び宛先ノードの一方又は両方は、無線アドホックネットワーク４１〜４６に属するモバイルノードであってもよいし、図示しない他のネットワークに属するノードであってもよい。他のネットワークは、例えば、インターネット、公衆セルラーネットワーク、及び無線LANのうち少なくとも１つを含む。
【００２１】
なお、図１は、無線アドホックネットワーク４１〜４６の瞬間的な状態を示すスナップショットに過ぎない。各無線アドホックネットワーク内のモバイルノード数は時間によって変化する。モバイルノードの移動に伴って、無線アドホックネットワークは、分裂することがあり、消滅することもある。複数の無線アドホックネットワークが結合することもある。また、複数のモバイルノードが遭遇して新たな交信を開始することで図１に示されていない新たな無線アドホックネットワークが形成されることもある。
【００２２】
無線アドホックネットワーク４１〜４６の少なくとも１つは、DTNであってもよい。図１の例では、無線アドホックネットワーク４１、４４、４５、及び４６に属するモバイルノードは、DTNノードとして振る舞い、ストア・アンド・フォワード動作を行う。例えば、モバイルノード４１３は、無線アドホックネットワーク４１内でモバイルノード４１１又は４１２から受信したメッセージをデータバッファに蓄積し、無線アドホックネットワーク４５内のモバイルノード４５１又は４５２との通信が可能になったときにデータバッファに蓄積されているメッセージをルーティングプロトコル（例えば、Epidemic法、又はSpray and Wait法）に従って送信する。
【００２３】
さらに、図１に示された各モバイルノードは、無線アドホックネットワーク間でのメッセージ配信のために、サーバ１と通信する。具体的には、いずれかのモバイルノードに由来するメッセージは、ゲートウェイ２１〜２４との接続を有するモバイルノード４１１、４２１、４３１、又は４４１を介してサーバ１に転送される。同様に、いずれかのモバイルノード宛てのメッセージは、ゲートウェイ２１〜２４との接続を有するモバイルノード４１１、４２１、４３１、又は４４１を介してサーバ１から転送される。
【００２４】
図１に示されたネットワーク構成は、一例に過ぎないことは勿論である。ゲートウェイの数は複数であればよく、図１に示された４つに限定されない。また、モバイルノードの数、及び無線アドホックネットワークの数も図１に限定されない。
【００２５】
続いて以下では、サーバ１によって行われるゲートウェイの選択動作について図２〜図４を用いて説明する。サーバ１は、最終的な宛先がノードＢ（例えば、モバイルノード４５２）であることを示すメッセージを受信したことに応答して、ノードＢ（ノード４５２）の移動履歴に基づいて、当該メッセージが転送されるべきゲートウェイを複数のゲートウェイ２１〜２４の中から決定する。そして、サーバ１は、決定されたゲートウェイを経由したノードＢへのメッセージ送信を試行する。
【００２６】
一例として、宛先ノードＢ（ノード４５２）の移動履歴は、ノードＢ（ノード４５２）に由来するメッセージがサーバ１に到達する際に通過した経路を示してもよい。なお、ノードＢからのメッセージが過去に通過した経路は、例えば、ゲートウェイ２１〜２４のいずれかのInternet Protocol（IP）アドレス、又は無線LANカバレッジ３１〜３４のいずれかのネットワークアドレスによって表されてもよい。この場合、サーバ１は、例えば、ノードＢからのメッセージが過去に通過した経路に含まれているゲートウェイを選択してもよい。
【００２７】
サーバ１は、ノードＢからのメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて、ノードＢへのメッセージが転送されるべきゲートウェイを決定してもよい。例えば、特定の時間帯又は特定の曜日にノードＢが特定のゲートウェイを利用していること（つまり、ノードＢに由来するメッセージが特定のゲートウェイを通過していること）が移動履歴から推測される場合、サーバ１は、その特定の時間帯又は特定の曜日におけるノードＢへの送信のために、その特定のゲートウェイを選択してもよい。
【００２８】
また、サーバ１は、ノードＢの移動履歴から推測されるノードＢの行動パターンに基づいて、ノードＢへのメッセージが転送されるべきゲートウェイを決定してもよい。例えば、ノードＢが複数のゲートウェイの間を頻繁に行き来していることが移動履歴から推測される場合、サーバ１は、これら複数のゲートウェイを優先的に選択してもよい。
【００２９】
他の例として、宛先ノードＢ（ノード４５２）の移動履歴は、ノードＢ（ノード４５２）の過去の地理的な位置を示してもよい。ノードＢの地理的な位置は、例えば、ノードＢ（ノード４５２）に配置されたGlobal Positioning System（GPS）受信機を用いて取得された位置情報によって表されてもよい。この場合、ノードＢ（ノード４５２）は、自身の位置情報を無線アドホックネットワーク４１〜４６を介してサーバ１に周期的に又は非周期的に報告すればよい。この場合、サーバ１は、ノードＢ（ノード４５２）の地理的な位置を複数のゲートウェイ２１〜２４の地理的な配置と照らし合わせることによって、適切なゲートウェイ（例えば、ノードＢ（ノード４５２）と地理的に近いゲートウェイ）を選択すればよい。
【００３０】
図２は、サーバ１によるゲートウェイの選択動作の具体例を示す概念図である。図２の例では、サーバ１は、ノードＡ（ここでは、モバイルノード４４２）に由来するメッセージを受信する。次に、サーバ１は、メッセージヘッダを確認することで、当該メッセージの最終的な宛先がノードＢ（ここでは、モバイルノード４５２）であることを特定する。続いて、サーバ１は、移動履歴データベース１０にアクセスし、ノードＢ（モバイルノード４５２）の移動履歴を取得する。さらに、サーバ１は、ノードＢ（モバイルノード４５２）の移動履歴に基づいて、ゲートウェイ（ここでは、ゲートウェイ２１）を決定する。そして、サーバ１は、決定されたゲートウェイ（ゲートウェイ２１）を経由するノードＢ（モバイルノード４５２）へのメッセージ送信を試行する。なお、図２は、モバイルノード間のメッセージ送信の例を示している。しかしながら、ノードＢ（ノード４５２）に送信されるメッセージは、他のネットワーク（例えば、インターネット）からサーバ１に到着してもよい。
【００３１】
図３は、サーバ１によるゲートウェイの選択動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、サーバ１は、メッセージを受信する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で受信したメッセージの最終的な宛先ノードの移動履歴に基づいて、当該メッセージの転送先ゲートウェイを決定する。ステップＳ１３では、サーバ１は、ステップＳ１２で決定された転送先ゲートウェイを経由するメッセージの送信を試行する。
【００３２】
図４は、サーバ１の構成例を示すブロック図である。中継処理部１１は、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するよう構成されている。さらに、中継処理部１１は、上述したゲートウェイの選択動作を行う。通信インタフェース１２は、ネットワークインフラストラクチャ５を介して複数のゲートウェイ２１〜２４と通信可能である。
【００３３】
以上の説明から理解されるように、本実施形態に係るサーバ１は、無線アドホックネットワーク内のモバイルノード（ここでは、ノードＢとする）宛てのメッセージを受信し、ノードＢの移動履歴に基づいて、当該メッセージが転送されるべきゲートウェイを複数のゲートウェイ２１〜２４の中から決定するよう動作する。そして、サーバ１は、決定されたゲートウェイを経由したノードＢへのメッセージ送信を試行するよう動作する。これにより、サーバ１は、メッセージが転送されるべきゲートウェイを効率的に決定することができ、従って無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てメッセージの実際の到達確率の向上に寄与することができる。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、上述した第１の実施形態の変形例を説明する。本実施形態に係るネットワークの全体構成は、図１に示された構成例と同様である。本実施形態に係るサーバ１の構成例は、図４に示された構成例と同様である。
【００３５】
本実施形態に係るサーバ１は、第１の実施形態で説明されたゲートウェイの選択動作を行い、選択されたゲートウェイを経由するメッセージの送信を試行する。しかしながら、無線アドホックネットワークでは、モバイルノードが移動すること、又は無線アドホックネットワークが消滅又は分裂することがあり、ネットワークの状態が変化する。したがって、メッセージの送信の試行が成功するとは限らない。特にDTNの場合、サーバが把握しているモバイルノードの移動履歴は、かなり過去の情報であるかもしれない。なぜなら、遅延が許容されるDTNでは、モバイルノードに由来するメッセージ又は位置情報がサーバ１に到達するまでに時間がかかるためである。この場合、メッセージの送信の試行が成功する確率はさらに低下するかもしれない。
【００３６】
このため、本実施形態では、サーバ１は、メッセージの送信の試行に失敗した場合に次のゲートウェイを選択し、新たなメッセージ送信を試行する。サーバ１は、宛先ノードの移動履歴に基づいて、最も到達可能性の高いゲートウェイから順番にメッセージの送信を試行してもよい。図５の例では、サーバ１は、移動履歴データベース１０にアクセスしてモバイルノードＢの移動履歴を参照し、移動履歴に基づいて各ゲートウェイを経由したときのノードＢへの到達可能性を判断する。そして、サーバ１は、ゲートウェイ２１、２２、２３の順番でモバイルノードＢ宛てのメッセージの送信を試行する。
【００３７】
各ゲートウェイを経由したときのモバイルノードＢへの到達可能性は、モバイルノードＢの移動履歴によって判定すればよい。一例として、移動履歴がモバイルノードＢに由来するメッセージがサーバ１に到達する際に通過した経路を示す場合を考える。この場合、サーバ１は、ネットワークインフラストラクチャ５への接続性をモバイルノードＢに提供している時間又は回数が長い又は大きいゲートウェイほど、モバイルノードＢへの到達可能性が高いと判断すればよい。他の例として、移動履歴がモバイルノードＢの過去の地理的な位置を示す場合、サーバ１は、モバイルノードＢが地理的に近くに位置している時間が長いゲートウェイほど、モバイルノードＢへの到達可能性が高いと判断すればよい。
【００３８】
図６は、本実施形態に係るサーバ１によるゲートウェイの選択動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２１では、サーバ１は、最終的な宛先ノードＢへの到達可能性が最も高いゲートウェイを経由するメッセージ送信を試行する。ステップＳ２２では、サーバ１は、ステップＳ２１での試行が失敗したか否かを判定する。ステップＳ２１での試行が失敗した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、サーバ１は、他の候補ゲートウェイがあるかを判断する（ステップＳ２３）。１又は複数の他の候補ゲートウェイが存在する場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、到達可能性が次に高いゲートウェイを経由するメッセージ送信を試行する（ステップＳ２４）。サーバ１は、メッセージの送信に成功するか、又は候補ゲートウェイがなくなるまで、ステップＳ２２〜Ｓ２４の動作を繰り返す。
【００３９】
上述の説明から理解されるように、本実施形態に係るサーバ１は、メッセージの宛先ノードの移動履歴に基づいて、到達可能性の高いゲートウェイから順にメッセージ送信を試行する。したがって、メッセージの到達可能性をより高めることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、サーバ１は、メッセージの宛先ノードの移動履歴に基づいて、複数のゲートウェイの間でメッセージ送信の試行回数の割合を調整してもよい。具体的には、サーバ１は、移動履歴に基づいてメッセージの到達可能性が高いと判断されたゲートウェイに対する送信試行回数を、到達可能性が相対的に低い他のゲートウェイに対する送信試行回数に比べて大きくしてもよい。無線アドホックネットワーク及びDTNにおけるモバイルノードの移動性を考慮すると、一度だけのメッセージ送信の試行では、好ましい結果が得られない可能性がある。なぜなら、たまたまモバイルノードがそのゲートウェイの近くから離れて存在していないときに試行タイミングが重なるかもしれないし、通信経路が一時的に遮断しているときに試行タイミングが重なるかもしれないためである。このため、同じゲートウェイに対して送信の試行を繰り返すことで、宛先ノードへの到達可能性が高まると考えられる。特に、移動履歴に基づく到達可能性が高いと判定されたゲートウェイほど試行回数を増やすことで、メッセージの実際の到達確率を効率的に高めることができる。
【００４１】
また、いくつかの実装において、サーバ１は、メッセージの宛先ノードの移動履歴に基づいて、サーバ１が有しているメモリに当該メッセージが保持される最大保存期間（キャッシュ有効時間と呼ぶ）を調整してもよい。具体的には、サーバ１は、複数のゲートウェイ（例えばゲートウェイ２１〜２４）間を頻繁に行き来している宛先ノードに対しては、サーバ１によるストア・アンド・フォワードのキャッシュ有効時間を長く設定するとよい。キャッシュ有効時間を長くすることより、メッセージの実際の到達確率を効率的に高めることができる。
【００４２】
＜その他の実施形態＞
上述した第１又は第２の実施形態において、サーバ１（中継処理部１１）は、ノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換してもよい。言い換えると、サーバ１は、自身が把握しているノードの移動履歴を他のサーバに送信し、他のノードが把握しているノードの移動履歴を他のサーバから受信してもよい。そして、サーバ１は、他のサーバから受け取ったノードＢの移動履歴を考慮して、ノードＢへのメッセージが転送されるべきゲートウェイを複数のゲートウェイの中から決定してもよい。ノードの移動履歴を他のサーバと交換する動作は、周期的に行われてもよいし、ノードＢへの到達確率が低いと想定される場合等に非周期的に行われてもよい。他のサーバによって把握されているノードの移動履歴を考慮することで、メッセージの到達確率の向上、及び送信試行回数の低減を図ることができる。
【００４３】
上述した複数の実施形態は、適宜組合せて実施されてもよい。
【００４４】
上述した複数の実施形態で説明されたサーバ１におけるゲートウェイの決定処理は、コンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、本明細書においてフローチャート等を用いて説明したアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む一つ又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータシステムに供給すればよい。
【００４５】
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（e.g. フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（e.g. 光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（e.g. マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００４６】
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００４７】
この出願は、２０１３年１２月１６日に出願された日本出願特願２０１３−２５９２１２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００４８】
１  サーバ
１０  移動履歴データベース
１１  中継処理部
１２  通信インタフェース
５  ネットワークインフラストラクチャ
２１〜２４  ゲートウェイ
３１〜３４  Wireless Local Area Network（WLAN）カバレッジ
４１〜４４  無線アドホックネットワーク
４１１〜４１３、４２１、４３１〜４３３、４４１〜４４２、４５１〜４５２、４６１〜４６２  モバイルノード
【図１】
2015092989.tif 000003
【図２】
2015092989.tif 000004
【図３】
2015092989.tif 000005
【図４】
2015092989.tif 000006
【図５】
2015092989.tif 000007
【図６】
2015092989.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月27日(2016.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継する中継処理手段と、
ネットワークインフラストラクチャを介して複数のゲートウェイと通信可能な通信インタフェースと、
を備え、
前記複数のゲートウェイの各々は、複数の無線アドホックネットワークのうちの少なくとも１つの無線アドホックネットワークに対して前記ネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供し、
前記中継処理手段は、
最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信し、
前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定し、
前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のモバイルノードへの前記第１のメッセージの送信を試行するよう構成されている、
サーバ。
【請求項２】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが前記サーバに到達する際に通過した経路を示し、
前記サーバは、前記経路に含まれているゲートウェイを前記第１のゲートウェイとして決定する、
請求項１に記載のサーバ。
【請求項３】
前記サーバは、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて前記第１のゲートウェイを決定する、請求項２に記載のサーバ。
【請求項４】
前記サーバは、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの行動パターンに基づいて前記第１のゲートウェイを決定する、請求項２又は３に記載のサーバ。
【請求項５】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードの過去の地理的な位置を示し、
前記サーバは、前記地理的な位置を前記複数のゲートウェイの地理的な配置と照らし合わせることによって、前記第１のゲートウェイを決定する、
請求項１に記載のサーバ。
【請求項６】
前記中継処理手段は、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信が失敗したことに応答して、前記第１のメッセージが転送されるべき第２のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項７】
前記中継処理手段は、前記移動履歴に基づいて、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数と前記第２のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数の割合を調整する、請求項６に記載のサーバ。
【請求項８】
前記中継処理手段は、前記第１のモバイルノードが前記第１のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数が前記第２のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数よりも長い又は大きいほど、前記第１のゲートウェイを経由する送信試行回数を前記第２のゲートウェイを経由する送信試行回数に比べて大きくする、請求項７に記載のサーバ。
【請求項９】
前記中継処理手段は、さらに、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの移動頻度に基づいて、前記サーバにおいて前記第１のメッセージが保持される最大保存期間を調整する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１０】
前記中継処理手段は、前記第１のモバイルノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１１】
前記中継処理手段は、他のサーバから受け取った前記第１のモバイルノードの移動履歴を考慮して前記第１のゲートウェイを決定する、請求項１０に記載のサーバ。
【請求項１２】
前記複数のゲートウェイの少なくとも１つは、無線Local Area Network（LAN）アクセスポイントである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１３】
前記ネットワークインフラストラクチャは、前記複数の無線アドホックネットワークに比べて継続的な通信を提供する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のサーバ。
【請求項１４】
無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するサーバによって行われる通信方法であって、
最終的な宛先が第１のモバイルノードであることを示す第１のメッセージを受信すること、
複数の無線アドホックネットワークに対してネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する複数のゲートウェイの中から、前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定すること、及び
前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のモバイルノードへの前記第１のメッセージの送信を試行すること、
を備える、
通信方法。
【請求項１５】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが前記サーバに到達する際に通過した経路を示し、
前記決定することは、前記経路に含まれているゲートウェイを前記第１のゲートウェイとして決定することを含む、
請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記決定することは、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記決定することは、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの行動パターンに基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項１５又は１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードの過去の地理的な位置を示し、
前記決定することは、前記地理的な位置を前記複数のゲートウェイの地理的な配置と照らし合わせることによって、前記第１のゲートウェイを決定することを含む、
請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信が失敗したことに応答して、前記第１のメッセージが転送されるべき第２のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定することをさらに備える、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項２０】
前記移動履歴に基づいて、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数と前記第２のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数の割合を調整することをさらに備える、請求項１９に記載の通信方法。
【請求項２１】
前記調整することは、前記第１のモバイルノードが前記第１のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数が前記第２のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数よりも長い又は大きいほど、前記第１のゲートウェイを経由する送信試行回数を前記第２のゲートウェイを経由する送信試行回数に比べて大きくすることを含む、請求項２０に記載の通信方法。
【請求項２２】
前記第１のモバイルノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換することをさらに備える、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項２３】
前記決定することは、他のサーバから受け取った前記第１のモバイルノードの移動履歴を考慮して前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項２２に記載の通信方法。
【請求項２４】
無線アドホックネットワーク内のモバイルノード宛てのメッセージを中継するサーバによって行われる方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記方法は、
第１のメッセージの最終的な宛先に指定された第１のモバイルノードを特定すること、及び
複数の無線アドホックネットワークに対してネットワークインフラストラクチャへの接続性を提供する複数のゲートウェイの中から、前記第１のモバイルノードの移動履歴に基づいて、前記第１のメッセージが転送されるべき第１のゲートウェイを決定すること、
を備える、
プログラム。
【請求項２５】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが前記サーバに到達する際に通過した経路を示し、
前記決定することは、前記経路に含まれているゲートウェイを前記第１のゲートウェイとして決定することを含む、
請求項２４に記載のプログラム。
【請求項２６】
前記決定することは、前記第１のモバイルノードに由来するメッセージが過去にゲートウェイを通過した時間帯、曜日、又は日付と現在の時間帯、曜日、又は日付の関係に基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項２５に記載のプログラム。
【請求項２７】
前記決定することは、前記移動履歴から推測される前記第１のモバイルノードの行動パターンに基づいて前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項２５又は２６に記載のプログラム。
【請求項２８】
前記移動履歴は、前記第１のモバイルノードの過去の地理的な位置を示し、
前記決定することは、前記地理的な位置を前記複数のゲートウェイの地理的な配置と照らし合わせることによって、前記第１のゲートウェイを決定することを含む、
請求項２４に記載のプログラム。
【請求項２９】
前記方法は、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信が失敗したことに応答して、前記第１のメッセージが転送されるべき第２のゲートウェイを前記複数のゲートウェイの中から決定することをさらに備える、請求項２４〜２８のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３０】
前記方法は、前記移動履歴に基づいて、前記第１のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数と前記第２のゲートウェイを経由する前記第１のメッセージの送信試行回数の割合を調整することをさらに備える、請求項２９に記載のプログラム。
【請求項３１】
前記調整することは、前記第１のモバイルノードが前記第１のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数が前記第２のゲートウェイから接続性を提供されている時間又は回数よりも長い又は大きいほど、前記第１のゲートウェイを経由する送信試行回数を前記第２のゲートウェイを経由する送信試行回数に比べて大きくすることを含む、請求項３０に記載のプログラム。
【請求項３２】
前記方法は、前記第１のモバイルノードの移動履歴を他のサーバとの間で交換することをさらに備える、請求項２４〜３１のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３３】
前記決定することは、他のサーバから受け取った前記第１のモバイルノードの移動履歴を考慮して前記第１のゲートウェイを決定することを含む、請求項３２に記載のプログラム。
【国際調査報告】
2015092989.tif 000009
2015092989.tif 000010
2015092989.tif 000011
2015092989.tif 000012