(57)【要約】【課題】ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータをアドホックネットワーク内で動的に選択する。【解決手段】モバイルルータ４が、ゲートウェイ機能提供中に（Ｓ８５）、ゲートウェイコストを周期的に広告する。他のモバイルルータ４’は、モバイルルータ４のゲートウェイコストと自身のとを比較し（Ｓ８７）、自身が適切と判断すると立候補し、自身のゲートウェイコストを広告する（Ｓ８８）。モバイルルータ４は、自身のゲートウェイコストと、立候補したモバイルルータのとを比較して自身が優位でないと判断すると（Ｓ８９）、ゲートウェイ機能を提供することを停止し、立候補したモバイルルータ４’をゲートウェイとして選択する（Ｓ９０）。【選択図】図１２
2008193318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ネットワークを収容する複数のモバイルルータが相互に無線リンクを確立してアドホックネットワークを構成し、上記アドホックネットワーク内の通信を行うとともに、アクセスルータとの接続が可能な、いずれかのモバイルルータがアドホックネットワークと外部ネットワークとのゲートウェイとして動作するアドホックネットワークシステムであって、
上記モバイルルータは移動体に搭載され、外部ネットワークに接続されたアクセスルータとの間で無線リンクを確立して、移動体内部の端末を収容する移動ネットワークと外部ネットワークとのパケット中継を行うとともに、周期的に最寄りの複数のアクセスルータとの無線リンクの確立可否を検査し、その検査結果を参照して使用可能な無線リンクのコスト情報を算出し、上記無線リンクのコスト情報に基づいて、適切なアクセスルータを選択するものであって、
上記アクセスルータは、上記外部ネットワークに接続され、上記モバイルルータと上記外部ネットワークとのパケット中継を行うものであって、
上記無線リンクのコスト情報は、無線リンクレイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値と、上記モバイルルータが搭載される移動体の現在位置情報と移動方向情報と移動速度情報と移動予定経路情報から計算される一定時間後の予測位置と、上記アクセスルータが上記モバイルルータとの無線リンク接続に使用する無線基地局の位置情報と、無線リンクを提供する移動体上に設置されるアンテナの性能値と、無線リンクを提供する基地局に設置されるアンテナの性能値と、を用いて無線リンクが提供できる通信可能時間および平均伝送速度から算出されるものであって、
上記モバイルルータおよび上記アクセスルータの少なくともいずれか一方が、上記無線リンクのコスト情報を用いて、各モバイルルータがアドホックネットワーク内においてゲートウェイとして動作する優先度の指標となるゲートウェイコストを算出し、上記ゲートウェイコストを用いてアドホックネットワークにおいてゲートウェイとして動作するモバイルルータを選出する、
ことを特徴とするアドホックネットワークシステム。
【請求項２】
上記モバイルルータおよび上記アクセスルータの少なくともいずれか一方が、無線リンクの下位レイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値と、モバイルルータが搭載される移動体の現在位置情報と移動方向情報と移動速度情報と移動予定経路情報から計算される一定時間後の予測位置と、アクセスルータがモバイルルータとの無線リンク接続に使用する無線基地局の位置情報と、無線リンクを提供する移動体上に設置されるアンテナの性能値と、無線リンクを提供する基地局に設置されるアンテナの性能値を用いて無線リンクが提供できる通信可能時間および平均伝送速度と、アドホックネットワーク内の他のモバイルルータとの接続にかかるホップ数とモバイルルータ間の無線リンクレイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値を用いて、モバイルルータがアドホックネットワーク内においてゲートウェイとして動作する優先度の指標となるゲートウェイコストを算出し、ゲートウェイコストを用いてアドホックネットワークにおいてゲートウェイとして動作するモバイルルータを選出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のアドホックネットワークシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータは、自身がゲートウェイとして動作する場合のゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に広告し、同様に他のモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストと比較し、同一のアクセスルータの配下でかつ同一のアドホックネットワークを構成する複数のモバイルルータの中で、自身が持つゲートウェイコストが最適であり、アドホックネットワーク内において自身がゲートウェイ機能を提供することが適切と判断すると、自身がアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告し、
アドホックネットワーク内の他のモバイルルータは、自身がゲートウェイとして動作する場合のゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補したモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストと比較し、自身がゲートウェイ機能を提供せずに、立候補したモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作している場合に、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に周期的に広告し、
他のモバイルルータはゲートウェイであるモバイルルータが広告するゲートウェイコストと、自身の持つゲートウェイコストと比較し、自身が持つゲートウェイコストが最適であり、アドホックネットワーク内において自身がゲートウェイ機能を提供することが適切と判断すると、自身がアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告し、
アドホックネットワーク内でゲートウェイ機能を提供していた上記モバイルルータは、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補したモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストと比較し、自身が持つゲートウェイコストが優位でないと判断するとゲートウェイ機能を提供することを停止し、立候補した上記モバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作している場合に、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に周期的に広告し、他のモバイルルータはゲートウェイであるモバイルルータが広告するゲートウェイコストと自身の持つゲートウェイコストとを比較し、自身が持つゲートウェイコストよりも現在のモバイルルータのゲートウェイコストのほうが最適であり現在のゲートウェイ機能を利用すると判断している状態で、ゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータからゲートウェイコストがアドホックネットワーク内に周期的に広告されていることを監視し、その周期的な広告が停止すると、アドホックネットワーク内のいずれかのモバイルルータがアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告し、アドホックネットワーク内の他のモバイルルータは、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補したモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストと比較し、自身がゲートウェイ機能を提供しないことと判断し、立候補したモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作しており、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に周期的に広告しているときに、他のモバイルルータがアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告した場合に、その広告を受信すると、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補した上記モバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストとを比較し、自身がゲートウェイ機能を提供することが適切であると判断される場合は、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に広告することで、立候補した上記モバイルルータが外部ネットワークへのゲートウェイとして動作することを否定する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項７】
請求項１または２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作している場合に、他のモバイルルータへゲートウェイ機能の提供を委譲するべきであると判断した場合に、自身の持つゲートウェイコストを下げてアドホックネットワーク内に広告し、
他のモバイルルータはゲートウェイであるモバイルルータが広告するゲートウェイコストと、自身の持つゲートウェイコストとを比較し、自身が持つゲートウェイコストが最適であり、アドホックネットワーク内において自身がゲートウェイ機能を提供することが適切と判断し、自身がアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告し、
アドホックネットワーク内でゲートウェイ機能を提供していた上記モバイルルータは、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補したモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストとを比較し、自身が持つゲートウェイコストが優位でないと判断してゲートウェイ機能を提供することを停止し、立候補した上記モバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項８】
請求項１または２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータで、かつ、自身がゲートウェイでないモバイルルータが、アクセスルータとの接続に用いる無線リンクを確立可能であることを検出し、他のモバイルルータへゲートウェイ機能を提供すると仮定した場合のゲートウェイコストを試算して、その試算結果であるゲートウェイコストを現在のゲートウェイであるモバイルルータに報告し、
ゲートウェイである上記モバイルルータは、他のモバイルルータから報告されたゲートウェイコストと、自身の持つゲートウェイコストとを比較して、アドホックネットワーク内においてゲートウェイ機能を提供することが適切な後継となるモバイルルータを選出し、現在のゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータから後継として選出されたモバイルルータ宛にアドホックネットワークのゲートウェイ機能の提供を開始するように指示し、自身はゲートウェイ機能を提供することを停止することで、アドホックネットワーク内の一つのモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項９】
請求項１または２に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
アドホックネットワークを構成するモバイルルータで、かつ、自身がゲートウェイでないモバイルルータが、アクセスルータとの接続に用いる無線リンクを確立可能であることを検出し、他のモバイルルータへゲートウェイ機能を提供すると仮定した場合のゲートウェイコストを試算して、その試算結果であるゲートウェイコストを現在のゲートウェイであるモバイルルータが接続しているアクセスルータに報告し、
アクセスルータは、アドホックネットワークを構成するモバイルルータから報告されたゲートウェイコストと、現在のゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータのゲートウェイコストとを比較して、アドホックネットワーク内においてゲートウェイ機能を提供することが適切な後継となるモバイルルータを選出し、後継として選出したモバイルルータ宛にアドホックネットワークのゲートウェイ機能の提供を開始するように指示し、
現在のゲートウェイ機能を提供している上記モバイルルータは、ゲートウェイ機能を提供することを停止することで、アドホックネットワーク内の一つのモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載のアドホックネットワークシステムにおいて、
ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータが変更されるときの過渡状態において、切替前にゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータが認識している、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータの識別情報を、現在接続しているアクセスルータに通知することにより、外部ネットワークから切替前にゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータを宛先としてアクセスルータに到着したパケットを、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに転送し、また、アドホックネットワークからアクセスルータを経由して外部ネットワークに転送するために、切替前にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに到着したパケットを、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに転送することで、ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータが変更されるときの過渡状態におけるパケット転送において転送経路が解決できないことによるパケット廃棄を防止する、
ことを特徴とするゲートウェイ選出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアドホックネットワークシステムおよびゲートウェイ選出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークインフラの発展に伴い、列車や航空機などの高速移動体においてもインターネット等への接続環境を提供する技術が進展してきており、高速移動体の中で構成される移動ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークと外部の固定ＩＰネットワークとの間におけるシームレスなＩＰパケット転送を実現するネットワークモビリティ技術がＩＥＴＦ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  （ＮＥＭＯ）  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐにて議論されている（例えば、非特許文献１参照。）。移動ネットワークは、モバイルルータと呼ばれるデフォルトゲートウェイを介して固定ネットワークと接続され、移動ネットワークが接続される固定ＩＰネットワークの変更に伴うハンドオーバ処理等をモバイルルータが実施している。
【０００３】
一方、端末ノード自身がＩＰパケットの中継機能を持ち、複数のノードが相互にＩＰパケットの転送を行うことで、無線基地局等のネットワークインフラが使用できない、または、存在しない場合においても、ノード間の通信を可能とするアドホックネットワークの技術が、ＩＥＴＦ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ−ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＭＡＮＥＴ）  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐにて議論されている。その中で、アドホックネットワークを外部のネットワークと接続する技術についても議論されており、例えば、図１８に示すように、複数のノードがアドホックネットワークを構成し、アドホックネットワーク内の各ノードは、インターネット接続機能をもつインターネットＧＷを通して、インターネット等の外部ネットワークに接続する方法を示している（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００４】
しかし、アドホックネットワークを構成する装置は、ＩＰｖ６ノードまたはＭｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６ノードであり、移動ネットワークを収容するモバイルルータではなく、また、アドホックネットワークのなかで、インターネットゲートウェイとなりえるノードが複数存在する場合に、インターネットゲートウェイとして動作するノードを選出する方法についてもこのドラフトの対象とはしていない。
【０００５】
また、アドホックネットワークにおいて、インターネットゲートウェイに関する情報をアドホックネットワークを構成する各ノードへ周知する方法が、アドホックネットワークの経路制御に関する議論の中で触れられている。例えば、アドホックネットワークにおいて「事前に」経路を決めておくためのＯＬＳＲと呼ばれるプロトコルでは、アドホックネットワーク内へのフラッディングを効率的にするために、「転送ノード」を制限する目的でＭＰＲ集合が定義される（例えば、非特許文献３参照。）。ＭＰＲ集合を再計算するトリガ（経路情報を再計算するトリガ）は、周期的なメッセージ交換（Ｈｅｌｌｏ，ＴＣ）や外部トリガがあり、アドホックネットワークを構成する各ノードは、パケットを他のノードへ転送してもよいという意思の程度を示す「Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ」を隣接するノードへ広告し、この値がＭＰＲノードの選択条件に用いられる。外部網とのゲートウェイに関しては、同文献のＡｐｐｅｎｄｉｘ  Ｆ．３に一般的に記述されている。ＴＣメッセージを利用して外部との基本的なルーティングをサポート可能とし、ゲートウェイが静的なルートを外部ネットワークへ広告する例を記載している。しかしながら、同文献においてはアドホックネットワーク内におけるゲートウェイの選出方法については記載していない。
【０００６】
また、アドホックネットワークのルーティングプロトコルの一つである「ＤＹＭＯ」が提案されている（例えば、非特許文献４参照。）。同文献においては、データ構造に”Ｒｏｕｔｅ．ＩｓＧａｔｅｗａｙ”が定義されており、アドホックネットワーク内に外部ネットワークとのゲートウェイが存在し、外部ネットワークへの送信パケットであることは意識している。しかし、ゲートウェイとなるノードの選択方法については言及していない。
【０００７】
また、外部ネットワークとのゲートウェイノードが複数存在するアドホックネットワークにおいて、各ゲートウェイが自身の存在をアドホックネットワーク内へ一定周期で広告するメッセージを利用して、アドホックネットワーク内の各ノードが広告の受信状況からゲートウェイノードまでの通信品質を算出し、複数のゲートウェイのうちどのノードを利用するかを判断することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。なお、この文献では、無線リンクレイヤにおける無線品質情報を用いずに、上位レイヤにおける広告メッセージの受信状況から通信品質を推定している。しかし、本文献では、複数のゲートウェイノードが固定的に存在することを前提としており、複数のゲートウェイノードの中から相互に唯一のゲートウェイを選出する方法については開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５７６８号公報
【非特許文献１】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ３９６３  “Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  （ＮＥＭＯ）  Ｂａｓｉｃ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ”，  Ｊａｎ  ２００５
【非特許文献２】ＩＥＴＦ  Ｄｒａｆｔ    “Ｇｌｏｂａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ  ｆｏｒ  ＩＰｖ６  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，Ｄｒａｆｔ−ｗａｋｉｋａｗａ−ｍａｎｅｔ−ｇｌｏｂａｌｖ６−０３．ｔｘｔ，  Ｏｃｔ  ２００３．
【非特許文献３】ＩＥＴＦ  Ｄｒａｆｔ    “Ｔｈｅ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｌｉｎｋ−Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ２”，ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｎｅｔ−ｏｌｓｒｖ２−０１．ｔｘｔ：Ｍａｒｃｈ  ６，  ２００６
【非特許文献４】ＩＥＴＦ  Ｄｒａｆｔ    “Ｄｙｎａｍｉｃ  ＭＡＮＥＴ  Ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ  （ＤＹＭＯ）  Ｒｏｕｔｉｎｇ”，ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｎｅｔ−ｄｙｍｏ−０４．ｔｘｔ：Ｍａｒｃｈ  ５，  ２００６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
移動ネットワークを収容し、モバイルＩＰ技術により移動に伴う通信を管理する複数のモバイルルータ（ＭＲ）がアドホックネットワークを構成し、アドホックネットワーク内の通信の中継を行うとともに、インターネット等の外部ネットワークへの接続を、インターネット等の外部ネットワークと接続して通信可能状態にある他のモバイルルータ（ＭＲ）をゲートウェイとして行う場合を考える。
【００１０】
図１に示すように、移動ネットワークを収容する複数のモバイルルータ（ＭＲ）４，４’，４”相互が無線リンクで接続され、さらに、それらのモバイルルータの中のひとつのモバイルルータ４がゲートウェイ（ＩＧＷ）となり、アクセスルータ（アクセスルータ（ＡＲ））１４と無線リンクを介して接続され、ホームエージェント（ＨＡ）１６を経由して外部ネットワークとの通信を可能としている。このとき、ＩＧＷ機能を提供するモバイルルータ４（ＭＲ１）は、アクセスルータ（ＡＲ）１４から送信されるルータ広告１７を受信して、自身のＩＰｖ６アドレス（気付アドレス）を決定すると共に、モバイルＩＰとしての処理（ホームエージェント：ＨＡへの登録、カプセリング／デカプセリング等）を行う。アドホックネットワーク１００内の他のモバイルルータ（ＭＲ２，ＭＲ３）４’，４”は、ゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ４（ＭＲ１）からＩＧＷ広告１８を受信して、現在どのモバイルルータがＩＧＷ機能を提供しているかを認識し、アドホックネットワーク１００外へのパケットはゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ４（ＭＲ１）へ転送し、ゲートウェイ（ＩＧＷ）がモバイルＩＰのカプセル化処理を実施してアクセスルータ（ＡＲ）１４へ転送する。アドホックネットワーク１００内のパケット転送は通常のＩＰｖ６パケットの転送で行われる。
【００１１】
このとき、アドホックネットワークを構成するＭＲのアドホックネットワークへの参入／離脱は、動的な場合と静的な場合が考えられるが、以下のような問題点があった。
（１）  アドホックネットワークを構成するＭＲが固定的なアドホックネットワークであっても、アクセスルータ（ＡＲ）との無線リンクを持ちＩＧＷ機能を提供することが適切なＭＲは固定できず、他のＭＲがＩＧＷ機能を提供したほうが良い場合がある。
（２）  アドホックネットワークを構成するＭＲが動的なアドホックネットワークの場合は、ＩＧＷ機能を提供しているＭＲがアドホックネットワークを離脱した場合に、ＩＧＷ機能を提供するＭＲを新たに選出する必要がある。
上記の（１）および（２）から、アドホックネットワークを構成する各ＭＲは、アクセスルータ（ＡＲ）から受信したルータ広告や、他のＭＲから受信できたＩＧＷ広告、アドホックネットワーク内の経路情報等の情報から、アドホックネットワーク内のどのＭＲがＩＧＷ機能を提供するかを動的に決め、適切なＭＲへＩＧＷ機能を変更する必要がある。
【００１２】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、インターネットゲートウェイ機能を提供するＭＲを動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とするアドホックネットワークシステムおよびゲートウェイ選出方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、移動ネットワークを収容する複数のモバイルルータが相互に無線リンクを確立してアドホックネットワークを構成し、上記アドホックネットワーク内の通信を行うとともに、アクセスルータとの接続が可能な、いずれかのモバイルルータがアドホックネットワークと外部ネットワークとのゲートウェイとして動作するアドホックネットワークシステムであって、上記モバイルルータは移動体に搭載され、外部ネットワークに接続されたアクセスルータとの間で無線リンクを確立して、移動体内部の端末を収容する移動ネットワークと外部ネットワークとのパケット中継を行うとともに、周期的に最寄りの複数のアクセスルータとの無線リンクの確立可否を検査し、その検査結果を参照して使用可能な無線リンクのコスト情報を算出し、上記無線リンクのコスト情報に基づいて、適切なアクセスルータを選択するものであって、上記アクセスルータは、上記外部ネットワークに接続され、上記モバイルルータと上記外部ネットワークとのパケット中継を行うものであって、上記無線リンクのコスト情報は、無線リンクレイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値と、上記モバイルルータが搭載される移動体の現在位置情報と移動方向情報と移動速度情報と移動予定経路情報から計算される一定時間後の予測位置と、上記アクセスルータが上記モバイルルータとの無線リンク接続に使用する無線基地局の位置情報と、無線リンクを提供する移動体上に設置されるアンテナの性能値と、無線リンクを提供する基地局に設置されるアンテナの性能値と、を用いて無線リンクが提供できる通信可能時間および平均伝送速度から算出されるものであって、上記モバイルルータおよび上記アクセスルータの少なくともいずれか一方が、上記無線リンクのコスト情報を用いて、各モバイルルータがアドホックネットワーク内においてゲートウェイとして動作する優先度の指標となるゲートウェイコストを算出し、上記ゲートウェイコストを用いてアドホックネットワークにおいてゲートウェイとして動作するモバイルルータを選出することを特徴とするアドホックネットワークシステムである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、移動ネットワークを収容する複数のモバイルルータが相互に無線リンクを確立してアドホックネットワークを構成し、上記アドホックネットワーク内の通信を行うとともに、アクセスルータとの接続が可能な、いずれかのモバイルルータがアドホックネットワークと外部ネットワークとのゲートウェイとして動作するアドホックネットワークシステムであって、上記モバイルルータは移動体に搭載され、外部ネットワークに接続されたアクセスルータとの間で無線リンクを確立して、移動体内部の端末を収容する移動ネットワークと外部ネットワークとのパケット中継を行うとともに、周期的に最寄りの複数のアクセスルータとの無線リンクの確立可否を検査し、その検査結果を参照して使用可能な無線リンクのコスト情報を算出し、上記無線リンクのコスト情報に基づいて、適切なアクセスルータを選択するものであって、上記アクセスルータは、上記外部ネットワークに接続され、上記モバイルルータと上記外部ネットワークとのパケット中継を行うものであって、上記無線リンクのコスト情報は、無線リンクレイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値と、上記モバイルルータが搭載される移動体の現在位置情報と移動方向情報と移動速度情報と移動予定経路情報から計算される一定時間後の予測位置と、上記アクセスルータが上記モバイルルータとの無線リンク接続に使用する無線基地局の位置情報と、無線リンクを提供する移動体上に設置されるアンテナの性能値と、無線リンクを提供する基地局に設置されるアンテナの性能値と、を用いて無線リンクが提供できる通信可能時間および平均伝送速度から算出されるものであって、上記モバイルルータおよび上記アクセスルータの少なくともいずれか一方が、上記無線リンクのコスト情報を用いて、各モバイルルータがアドホックネットワーク内においてゲートウェイとして動作する優先度の指標となるゲートウェイコストを算出し、上記ゲートウェイコストを用いてアドホックネットワークにおいてゲートウェイとして動作するモバイルルータを選出することを特徴とするアドホックネットワークシステムであるので、インターネットゲートウェイ機能を提供するＭＲを動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図４に、この発明の実施の形態１において、列車や航空機等の高速移動体に対して移動ネットワークを提供する装置の構成図を示す。図４に示すように、高速移動体１には、少なくとも１以上のアンテナ２が設けられている。また、高速移動体１の内部には、アンテナ２に接続された無線アクセス制御装置３と、無線アクセス制御装置３に接続されたモバイルルータ４と、モバイルルータ４に移動ネットワーク５を介して接続された１以上の移動端末６とが設けられている。
【００１６】
また、図１に示すように、モバイルルータ４，４’，４”は、高速移動体１に搭載され、高速移動体１内部の端末を収容する移動ネットワークと外部ネットワークとのパケット中継を行う。また、アクセスルータ１４は、外部ネットワークに接続され、移動ネットワークを収容するモバイルルータ４，４’，４”と外部ネットワークとのパケット中継を行う。モバイルルータ４，４’，４”とアクセスルータ１４とは、モバイルルータの中の１つをゲートウェイとして、無線リンクを確立する。これにより、移動ネットワークと外部ネットワークとの間での通信が行われる。
【００１７】
また、モバイルルータ４，４’，４”は、周期的に最寄りの複数のアクセスルータ１４との無線リンクの確立可否を検査し、その検査結果を参照して使用可能な無線リンクのコスト情報を算出し、無線リンクのコスト情報により適切なアクセスルータを選択する。
【００１８】
さらに、複数のモバイルルータ４，４’，４”が、相互に無線リンクを確立してアドホックネットワークを構成し、アドホックネットワーク内の通信を行う。また、アドホックを構成し、かつ、アクセスルータ１４との接続が可能な、いずれかのモバイルルータがアドホックネットワークと外部ネットワークとのゲートウェイとして動作する。
【００１９】
動作について説明する。図４に示すように、列車や航空機等の高速移動体１に、ネットワークモビリティ機能を提供するモバイルルータ４が搭載され、高速移動体１の内部に敷設される移動ネットワーク５には複数の移動端末６とモバイルルータ４とが接続され、モバイルルータ４は、移動ネットワーク５を介して接続される移動端末６に対して、外部ネットワークへの接続環境を提供する。また、モバイルルータ４は、外部ネットワークとの通信に使用する無線リンクを確立するための無線アクセス制御装置３と接続され、無線アクセス制御装置３には、少なくとも１つ以上のアンテナ２が接続され、無線アクセス制御装置３は、他の移動体に搭載される無線アクセス制御装置（図示せず）との間で無線リンクを確立して、アドホックネットワーク１００における無線リンクを提供する。
【００２０】
図５に、本実施の形態１にかかる基地局の構成を示す。図５に示すように、基地局１０には、アンテナ１２が設けられている。また、基地局１０内には、アンテナ１２に接続された無線アクセス制御装置１３と、無線アクセス制御装置１３に接続されたアクセスルータ１４とが設けられている。また、アクセスルータ１４はインターネット／固定ネットワーク１５を介してホームエージェント１６に接続されている。
【００２１】
高速移動体１に搭載される無線アクセス制御装置３は、図５に示すような、地上に固定的に設置された基地局１０内に設けられ、外部ネットワークとの接続機能を提供するアクセスルータ１４に接続された無線アクセス制御装置１３との間で、無線リンクを確立して、モバイルルータ４がゲートウェイとして動作する場合に、アドホックネットワーク１００と外部ネットワークとの接続を可能とする。
【００２２】
図６に、本実施の形態１における、高速移動体１に搭載される無線アクセス制御装置３とモバイルルータ４との機能構成を示す。図３に示すように、無線アクセス制御装置３内には、アンテナ制御部３１と、受信機３２と、無線リンク品質判定処理部３３と、送信機３４と、移動体位置情報処理部３５と、移動体移動情報処理部３６とが設けられている。モバイルルータ４内には、無線リンクコスト判定処理部４１と、ゲートウェイ判定処理部４２と、アドホックネットワーク経路情報処理部４３と、ＩＧＷ広告処理部４４とが設けられている。
【００２３】
このとき、無線アクセス制御装置３は、１つ以上のアンテナ２を使用し、他の高速移動体や基地局１０の無線アクセス制御装置との間での無線リンクの確立の可否を予め決められた周期で常に検査し、無線リンク確立可能な場合には、無線リンクを確立する。このとき、高速移動体１に搭載される無線アクセス制御装置３のアンテナ制御部３１は、自身の位置や移動速度／方向および予定移動経路を移動体位置情報処理部３５および移動体移動情報処理部３６から得て、アンテナ２の制御を行い、他の高速移動体や基地局１０との無線リンクの確立を試行する。また、高速移動体１に搭載される無線アクセス制御装置３の無線リンク品質判定処理部３３では、確立可能な無線リンクにおける電波受信強度や信号対雑音比、伝送レート、伝送誤り率といった無線リンクの品質に関わるパラメータの測定を行い、モバイルルータ４へそれらのパラメータを提供する。
【００２４】
モバイルルータ４の無線リンクコスト判定処理部４１では、無線アクセス制御装置３から得られる無線リンクにおける現在の伝送レートと伝送誤り率を基本として、接続先モバイルルータの位置、自身の現在位置や移動方向と移動速度、自身の移動予定経路、の各情報から一定時間後の予測位置を判断し、アンテナ２の性能に関するパラメータ（ビーム方向制御可能範囲、利得）等の情報から接続先モバイルルータの間の伝送レートと通信可能時間を予測し、所要の無線リンク品質と通信可能時間が見込める場合に、アドホックネットワークを構成する。
【００２５】
さらに、モバイルルータ４の無線リンクコスト判定処理部４１では、無線アクセス制御装置３から得られる無線リンクにおける現在の伝送レートと伝送誤り率を基本として、接続先基地局の位置、自身の現在位置や移動方向と移動速度、自身の移動予定経路、の各情報から一定時間後の予測位置を判断し、アンテナ２の性能に関するパラメータ（ビーム方向制御可能範囲、利得）等の情報から、基地局１０とモバイルルータ４との間の伝送レートと通信可能時間を予測し、ＩＧＷコストを算出する。
【００２６】
モバイルルータ４のゲートウェイ判定処理部４２では、無線リンクコスト判定処理部４１で算出されたＩＧＷコストと、アドホックネットワークで他の高速移動体のモバイルルータから受信したＩＧＷ広告に格納されるＩＧＷコストとを比較し、アドホックネットワーク経路情報処理部４３から得られる他のモバイルルータとの間の経路情報から、自身からアドホックネットワークの各モバイルルータに到達するまでのホップ数（ノード間の経路数）をなるべく最小にすることも加味した上で、自身がゲートウェイとして動作すべきかどうかを判定する。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては、移動ネットワークを収容する複数のモバイルルータが相互に無線リンクを確立してアドホックネットワークを構成し、上記アドホックネットワーク内の通信を行うとともに、アクセスルータとの接続が可能な、いずれかのモバイルルータがアドホックネットワークと外部ネットワークとのゲートウェイとして動作するアドホックネットワークシステムであって、上記モバイルルータは移動体に搭載され、外部ネットワークに接続されたアクセスルータとの間で無線リンクを確立して、移動体内部の端末を収容する移動ネットワークと外部ネットワークとのパケット中継を行うとともに、周期的に最寄りの複数のアクセスルータとの無線リンクの確立可否を検査し、その検査結果を参照して使用可能な無線リンクのコスト情報を算出し、上記無線リンクのコスト情報に基づいて、適切なアクセスルータを選択するものであって、上記アクセスルータは、上記外部ネットワークに接続され、上記モバイルルータと上記外部ネットワークとのパケット中継を行うものであって、上記無線リンクのコスト情報は、無線リンクレイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値と、上記モバイルルータが搭載される移動体の現在位置情報と移動方向情報と移動速度情報と移動予定経路情報から計算される一定時間後の予測位置と、上記アクセスルータが上記モバイルルータとの無線リンク接続に使用する無線基地局の位置情報と、無線リンクを提供する移動体上に設置されるアンテナの性能値と、無線リンクを提供する基地局に設置されるアンテナの性能値と、を用いて無線リンクが提供できる通信可能時間および平均伝送速度から算出されるものであって、上記モバイルルータおよび上記アクセスルータの少なくともいずれか一方が、上記無線リンクのコスト情報を用いて、各モバイルルータがアドホックネットワーク内においてゲートウェイとして動作する優先度の指標となるゲートウェイコストを算出し、上記ゲートウェイコストを用いてアドホックネットワークにおいてゲートウェイとして動作するモバイルルータを選出するようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とする。
また、ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータが変更されるときの過渡状態において、切替前にゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータが認識している、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータの識別情報を、現在接続しているアクセスルータに通知することにより、外部ネットワークから切替前にゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータを宛先としてアクセスルータに到着したパケットを、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに転送し、また、アドホックネットワークからアクセスルータを経由して外部ネットワークに転送するために、切替前にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに到着したパケットを、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに転送するようにしたので、ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータが変更されるときの過渡状態におけるパケット転送において転送経路が解決できないことによるパケット廃棄を防止することができる。
【００２８】
なお、モバイルルータおよびアクセスルータの少なくともいずれか一方が、無線リンクの下位レイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値と、モバイルルータが搭載される移動体の現在位置情報と移動方向情報と移動速度情報と移動予定経路情報から計算される一定時間後の予測位置と、アクセスルータがモバイルルータとの無線リンク接続に使用する無線基地局の位置情報と、無線リンクを提供する移動体上に設置されるアンテナの性能値と、無線リンクを提供する基地局に設置されるアンテナの性能値を用いて無線リンクが提供できる通信可能時間および平均伝送速度と、アドホックネットワーク内の他のモバイルルータとの接続にかかるホップ数とモバイルルータ間の無線リンクレイヤにおける伝送速度や誤り率の現在値を用いて、モバイルルータがアドホックネットワーク内においてゲートウェイとして動作する優先度の指標となるゲートウェイコストを算出し、ゲートウェイコストを用いてアドホックネットワークにおいてゲートウェイとして動作するモバイルルータを選出するようにしてもよい。
【００２９】
実施の形態２．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワーク１００のゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して、図２に示す状態となるときの動作の一例を図７のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図７では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００３０】
図７に示すように、アクセスルータ（ＡＲ）１４が１台のモバイルルータ（ＭＲ）のみと通信できる場合、アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している状態（ステップＳ１，Ｓ２）で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のモバイルルータ（ＭＲ）であるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出する（ステップＳ３）と、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立した場合のＩＧＷコストを試算し（ステップＳ４）、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）を経由してアクセスルータ（ＡＲ）１４へＩＧＷコスト情報通知を送信する（ステップＳ５）。
【００３１】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４からＩＧＷコスト情報通知を受信する（ステップＳ５）と、ＩＧＷコスト情報通知で通知されたモバイルルータ（ＭＲ２）で試算されたコスト情報と現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）との接続におけるコスト情報を比較し、その結果、ゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更すべきであると判断すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立可能で同一アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’を新ゲートウェイ（ＩＧＷ）に選出し（ステップＳ６）、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４を経由して新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へＩＧＷ選出通知を送信し（ステップＳ７）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’は現ＩＧＷ（ＭＲ１）４経由でＩＧＷ選出確認通知をアクセスルータ（ＡＲ）１４に送信する（ステップＳ８）。現ＩＧＷ（ＭＲ１）４はこのＩＧＷ選出確認通知をアクセスルータ（ＡＲ）１４へ転送した後にアクセスルータ（ＡＲ）１４との通信を止め（ステップＳ９）、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４宛に到着したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛のパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ転送する（ステップＳ１０）。新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’はＩＧＷ選出確認通知を送信した直後から、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクの確立を試行開始し（ステップＳ１１）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクが確立されてパケット転送が可能となるまでの間、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４から転送されたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットをバッファしておく（ステップＳ１２）。
【００３２】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からのＩＧＷ選出確認通知を現ＩＧＷ（ＭＲ１）４経由で受信すると、無線リンクの接続先を現ＩＧＷ（ＭＲ１）４から新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ切り替え、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’との無線リンクを確立する。また、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からのＩＧＷ選出確認通知を受信してから新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’がモバイルＩＰにおけるアドレス更新処理を完了するまでの間は、ホームエージェント（ＨＡ）１６から以前までゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）（旧ＩＧＷ）４に対してモバイルＩＰのパケットが到着することから、この宛先を新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’に変更してバッファしておき（ステップＳ１３）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’との無線リンクが確立した後に（ステップＳ１４）、このバッファしておいたモバイルＩＰのパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’に転送する（ステップＳ１５）。
【００３３】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’では、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクが確立した後に、バッファしておいたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットを送信する（ステップＳ１６）とともに、アドホックネットワーク１００内へＩＧＷ広告を送信し（ステップＳ１７）、各モバイルルータ（ＭＲ）へゲートウェイ（ＩＧＷ）がモバイルルータ（ＭＲ２）４’に切り替わったことを広告する。
【００３４】
旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４では、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からの初回のＩＧＷ広告を受信すると、一定時間後に、自身をゲートウェイ（ＩＧＷ）として転送されてきたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットの新ＩＧＷ（ＭＲ２）への転送を停止する（ステップＳ１８）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態においては、アドホックネットワークを構成するモバイルルータで、かつ、自身がゲートウェイでないモバイルルータが、アクセスルータとの接続に用いる無線リンクを確立可能であることを検出し、他のモバイルルータへゲートウェイ機能を提供すると仮定した場合のゲートウェイコストを試算して、その試算結果であるゲートウェイコストを現在のゲートウェイであるモバイルルータが接続しているアクセスルータに報告し、アクセスルータは、アドホックネットワークを構成するモバイルルータから報告されたゲートウェイコストと、現在のゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータのゲートウェイコストとを比較して、アドホックネットワーク内においてゲートウェイ機能を提供することが適切な後継となるモバイルルータを選出し、後継として選出したモバイルルータ宛にアドホックネットワークのゲートウェイ機能の提供を開始するように指示し、現在のゲートウェイ機能を提供している上記モバイルルータは、ゲートウェイ機能を提供することを停止することで、アドホックネットワーク内の一つのモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択するようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００３６】
また、ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータが変更されるときの過渡状態において、切替前にゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータが認識している、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータの識別情報を、現在接続しているアクセスルータに通知することにより、外部ネットワークから切替前にゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータを宛先としてアクセスルータに到着したパケットを、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに転送し、また、アドホックネットワークからアクセスルータを経由して外部ネットワークに転送するために、切替前にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに到着したパケットを、切替後にゲートウェイ機能を提供するモバイルルータに転送するようにしたので、ゲートウェイ機能を提供するモバイルルータが変更されるときの過渡状態におけるパケット転送において転送経路が解決できないことによるパケット廃棄を防止することができる。
【００３７】
実施の形態３．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワーク１００のゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して、図３に示す状態を経由して、図２に示す状態となるときの動作の一例を図８のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図８では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００３８】
アクセスルータ（ＡＲ）１４が複数のＭＲと通信できる場合、アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している状態で（ステップＳ１１，Ｓ１２）、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立して（ステップＳ１３）ＩＧＷコストを試算し（ステップＳ１４）、この無線リンクを使用してアクセスルータ（ＡＲ）１４へＩＧＷコスト情報通知を送信する（ステップＳ１５）。
【００３９】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は、モバイルルータ（ＭＲ２）４’からＩＧＷコスト情報通知を受信する（ステップＳ１５）と、ＩＧＷコスト情報通知で通知されたモバイルルータ（ＭＲ２）で試算されたコスト情報と現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）との接続におけるコスト情報を比較し、その結果、ゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更すべきであると判断すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立して同一アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’を新ＩＧＷに選出し（ステップＳ１６）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へＩＧＷ選出通知を送信し（ステップＳ１７）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’はＩＧＷ選出確認通知をアクセスルータ（ＡＲ）１４に送信する（ステップＳ１８）。
【００４０】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’はＩＧＷ選出確認通知を送信した直後から、ゲートウェイ（ＩＧＷ）としての動作を開始し（ステップＳ１９）、アドホックネットワーク１００内へＩＧＷ広告を送信する（ステップＳ２０）。それまでゲートウェイ（ＩＧＷ）であったＭＲ１（旧ＩＧＷ）４では、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からの初回のＩＧＷ広告を受信すると、ゲートウェイ（ＩＧＷ）動作を止め（ステップＳ２１）、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４宛に到着したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛のパケットの新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’への転送を開始する（ステップＳ２２）。
【００４１】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からのＩＧＷ選出確認通知を受信すると、アドホックネットワーク１００宛のパケットを送信する無線リンクを旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４から新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ切り替える。新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’がモバイルＩＰにおけるアドレス更新処理を完了するまでの間は、ホームエージェント（ＨＡ）１６から旧ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ１）４宛に対してモバイルＩＰのパケットが到着することから、この宛先を新ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’に変更して新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’に転送する（ステップＳ２３）。
【００４２】
以上のように、本実施の形態においては、実施の形態２と同様に、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００４３】
実施の形態４．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して、図２に示す状態となるときの動作の一例を図９のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図９では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００４４】
アクセスルータ（ＡＲ）１４が１台のモバイルルータ（ＭＲ）のみと通信できる場合、アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ３１，Ｓ３２）状態で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出する（ステップＳ３３）と、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立した場合のＩＧＷコストを試算し（ステップＳ３４）、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）へＩＧＷコスト情報通知を送信する（ステップＳ３５）。
【００４５】
現ＩＧＷ（ＭＲ１）はモバイルルータ（ＭＲ２）４’からＩＧＷコスト情報通知を受信する（ステップＳ３５）と、ＩＧＷコスト情報通知で通知されたモバイルルータ（ＭＲ２）で試算されたコスト情報と現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）との接続におけるコスト情報を比較し、その結果、ゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更すべきであると判断すると、他のＩＧＷと成りうるいずれかのＭＲを新ＩＧＷに選出する（ステップＳ３６）。図９の例ではモバイルルータ（ＭＲ２）４’を新ＩＧＷとして選出し、モバイルルータ（ＭＲ２）４’へＩＧＷ選出通知を送信し（ステップＳ３７）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）は現ＩＧＷ（ＭＲ１）へＩＧＷ選出確認通知を送信する（ステップＳ３８）。現ＩＧＷ（ＭＲ１）４は、このＩＧＷ選出確認通知を受信すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４へＩＧＷ切替通知を送信した（ステップＳ３９）後に、アクセスルータ（ＡＲ）１４との通信を止め（ステップＳ４０）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを解放し、現ＩＧＷであったモバイルルータ（ＭＲ１）４宛に到着したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛のパケットを新ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’へ転送する（ステップＳ４１）。
【００４６】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’は、ＩＧＷ選出確認通知を送信した直後から、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクの確立を試行開始し（ステップＳ４２）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクが確立されてパケット転送が可能となるまでの間、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４から転送されたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットをバッファしておく（ステップＳ４３）。
【００４７】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は、以前にゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４（旧ＩＧＷ）からＩＧＷ切替通知を受信すると、無線リンクの接続先を旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４から新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ切り替え、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’との無線リンクを確立する（ステップＳ４８）。また、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４からのＩＧＷ切替通知を受信してから新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’がモバイルＩＰにおけるアドレス更新処理を完了するまでの間は、ホームエージェント（ＨＡ）１６から旧ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ１）４に対してモバイルＩＰのパケットが到着することから、この宛先を新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’に変更してバッファしておき、新ＩＧＷ（ＭＲ２）との無線リンクが確立した後にこのバッファして（ステップＳ４４）おいたモバイルＩＰのパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）に転送する（ステップＳ４５）。
【００４８】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’では、アドホックネットワーク１００内へＩＧＷ広告を送信し、各モバイルルータ（ＭＲ）へゲートウェイ（ＩＧＷ）がモバイルルータ（ＭＲ２）４’に切り替わったことを広告する（ステップＳ４６）とともに、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクが確立した後に、バッファしておいたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットを送信する（ステップＳ４９）。
【００４９】
旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４では、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からの初回のＩＧＷ広告を受信すると、一定時間後（規定回数のＩＧＷ広告受信後、または規定時間経過後、など）に自身をゲートウェイ（ＩＧＷ）と想定したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットの新ＩＧＷ（ＭＲ２）への転送を停止する（ステップＳ４７）。
【００５０】
以上のように、アドホックネットワークを構成するモバイルルータで、かつ、自身がゲートウェイでないモバイルルータが、アクセスルータとの接続に用いる無線リンクを確立可能であることを検出し、他のモバイルルータへゲートウェイ機能を提供すると仮定した場合のゲートウェイコストを試算して、その試算結果であるゲートウェイコストを現在のゲートウェイであるモバイルルータに報告し、ゲートウェイである上記モバイルルータは、他のモバイルルータから報告されたゲートウェイコストと、自身の持つゲートウェイコストとを比較して、アドホックネットワーク内においてゲートウェイ機能を提供することが適切な後継となるモバイルルータを選出し、現在のゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータから後継として選出されたモバイルルータ宛にアドホックネットワークのゲートウェイ機能の提供を開始するように指示し、自身はゲートウェイ機能を提供することを停止することで、アドホックネットワーク内の一つのモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択するようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００５１】
実施の形態５．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して図３に示す状態を経由して図２に示す状態となるときの動作の一例を図１０のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図１０では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００５２】
アクセスルータ（ＡＲ）１４が複数のモバイルルータ（ＭＲ）と通信できる場合、アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ５１）状態で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１００との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出する（ステップＳ５２）と、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してＩＧＷコストを試算し、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるＭＲ１（現ＩＧＷ）４へＩＧＷコスト情報通知を送信する（ステップＳ５３）。
【００５３】
現ＩＧＷ（ＭＲ１）４はモバイルルータ（ＭＲ２）４’からＩＧＷコスト情報通知を受信する（ステップＳ５３）と、ＩＧＷコスト情報通知で通知されたモバイルルータ（ＭＲ２）で試算されたコスト情報と現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）との接続におけるコスト情報を比較し、その結果、ゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更すべきであると判断すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立して同一アドホックネットワークを構成する他のＭＲのうちの一つを新ＩＧＷに選出（図の例ではモバイルルータ（ＭＲ２）４’を選出）し（ステップＳ５４）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へＩＧＷ選出通知を送信し（ステップＳ５５）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）はＩＧＷ選出確認通知を現ＩＧＷ（ＭＲ１）４に送信する（ステップＳ５６）。現ＩＧＷ（ＭＲ１）４はこのＩＧＷ選出確認通知を受信すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４へＩＧＷ切替通知を送信した（ステップＳ５７）後に、アクセスルータ（ＡＲ）１４との通信を止め（ステップＳ５８）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを解放し、以前までゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４（旧ＩＧＷ）宛に到着したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛のパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ転送する（ステップＳ５９）。
【００５４】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’はＩＧＷ選出確認通知を送信した（ステップＳ５６）直後から、ゲートウェイ（ＩＧＷ）としての動作を開始し（ステップＳ６０）、アドホックネットワーク１００内へＩＧＷ広告を送信する（ステップＳ６１）。旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４では、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からの初回のＩＧＷ広告を受信する（ステップＳ６１）と、ＩＧＷ動作を止め、新ＩＧＷ（ＭＲ２）への転送を開始する（ステップ５９）。
【００５５】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）からのＩＧＷ切替通知を受信する（ステップＳ５７）と、アドホックネットワーク１００宛のパケットを送信する無線リンクを旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４から新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ切り替える。新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’がモバイルＩＰにおけるアドレス更新処理を完了するまでの間は、ホームエージェント（ＨＡ）１６から旧ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ１）４に対してモバイルＩＰのパケットが到着することから、この宛先を新ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’に変更して新ＩＧＷ（ＭＲ２）に転送する（ステップＳ６０）。
【００５６】
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態４と同様に、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００５７】
実施の形態６．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して図２に示す状態となるときの動作の一例を図１１のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図１１では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００５８】
アクセスルータ（ＡＲ）１４が１台のＭＲのみと通信できる場合、アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ６５，Ｓ６６）状態で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出する（ステップＳ６７）と、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立した場合のＩＧＷコストを試算し（ステップＳ６８）、その結果、自身が新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）よりも適切であると判断すると、ゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補するためにアドホックネットワーク内へＩＧＷ広告（立候補）を送信する（ステップＳ６９）。その直後から新たにゲートウェイ（ＩＧＷ）に立候補したモバイルルータ（ＭＲ２）４’（新ＩＧＷ）がアクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクの確立を試行開始する（ステップＳ７０）。なお、この時点では、他のＭＲではゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更せずにモバイルルータ（ＭＲ１）４をゲートウェイ（ＩＧＷ）として使用する状態が継続している。
【００５９】
現ＩＧＷ（ＭＲ１）４は、他のＭＲがゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したＩＧＷ広告を受信し（ステップＳ６９）、ＩＧＷ広告で通知される新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’のＩＧＷコストと現ＩＧＷ（ＭＲ１）のＩＧＷコストを比較し、新ＩＧＷ（ＭＲ２）へＩＧＷ機能を委譲することを決定する（ステップＳ７１）と、アクセスルータ（ＡＲ）１４へＩＧＷ切替通知を送信し（ステップＳ７２）、自身のＩＧＷ動作を停止し（ステップＳ７３）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との通信を止めて、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを解放し、現在までゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４（旧ＩＧＷ）宛に到着したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛のパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ転送することを開始する（ステップＳ７４）。
【００６０】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’は、ゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したＩＧＷ広告を送信した（ステップＳ６９）直後から、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクの確立を試行開始し（ステップＳ７０）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクが確立されてパケット転送が可能となるまでの間、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）から転送されたアクセスルータ（ＡＲ）宛パケットをバッファしておき（ステップＳ７５）、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクが確立すると、ゲートウェイ（ＩＧＷ）としての動作を開始し（ステップＳ７６）、バッファしておいたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットを送信する（ステップＳ７７）とともに、自身がゲートウェイ（ＩＧＷ）であることを示すＩＧＷ広告をアドホックネットワーク１００内へ周期送信し始める。
【００６１】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４からＩＧＷ切替通知を受信する（ステップＳ７２）と、無線リンクの接続先を旧ＩＧＷ（ＭＲ１）から新ＩＧＷ（ＭＲ２）へ切り替え（ステップＳ７８）、新ＩＧＷ（ＭＲ２）との無線リンクを確立する。また、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４からのＩＧＷ切替通知を受信してから、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’がモバイルＩＰにおけるアドレス更新処理を完了するまでの間は、ホームエージェント（ＨＡ）から旧ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ１）４に対してモバイルＩＰのパケットが到着することから、この宛先を新ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’に変更してバッファしておき、新ＩＧＷ（ＭＲ２）との無線リンクが確立した後にこのバッファしておいたモバイルＩＰのパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）に転送する（ステップＳ７９）。
【００６２】
旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４では、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からの初回のＩＧＷ広告を受信すると、一定時間後（規定回数のＩＧＷ広告受信後、または規定時間経過後、など）に自身をゲートウェイ（ＩＧＷ）としたアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットの新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’への転送を停止する（ステップＳ８０）。
【００６３】
以上のように、本実施の形態においては、アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作している場合に、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に広告し、他のモバイルルータはゲートウェイであるモバイルルータが広告するゲートウェイコストと、自身の持つゲートウェイコストとを比較し、自身が持つゲートウェイコストが最適であり、アドホックネットワーク内において自身がゲートウェイ機能を提供することが適切と判断し、自身がアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告し、アドホックネットワーク内でゲートウェイ機能を提供していた上記モバイルルータは、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補したモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストとを比較し、自身が持つゲートウェイコストが優位でないと判断してゲートウェイ機能を提供することを停止し、立候補した上記モバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択するようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００６４】
実施の形態７．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して図３に示す状態を経由して図２に示す状態となるときの動作の一例を図１２のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図１２では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００６５】
アクセスルータ（ＡＲ）１４が複数のＭＲと通信できる場合、アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ８５）状態で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立して（ステップＳ８６）、ゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出すると、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してＩＧＷコストを試算し、その結果、自身が新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）よりも適切であると判断する（ステップＳ８７）と、ゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補するためにアドホックネットワーク内へＩＧＷ広告（立候補）を送信する（ステップＳ８８）。なお、この時点では、他のＭＲではゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更せずにゲートウェイ（ＩＧＷ）としてモバイルルータ（ＭＲ１）４を使用する状態が継続している。
【００６６】
現ＩＧＷ（ＭＲ１）４は、モバイルルータ（ＭＲ２）４’がゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したＩＧＷ広告を受信し（ステップＳ８８）、ＩＧＷ広告で通知される新たにゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したモバイルルータ（ＭＲ２）４’（新ＩＧＷ）のＩＧＷコストと現ＩＧＷ（ＭＲ１）のＩＧＷコストを比較し、新ＩＧＷ（ＭＲ２）へＩＧＷ機能を委譲することを決定すると（ステップＳ８９）、アクセスルータ（ＡＲ）１４へＩＧＷ切替通知を送信する（ステップＳ９０）。
【００６７】
新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’は、ゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したＩＧＷ広告を送信した（ステップＳ８８）直後から、アクセスルータ（ＡＲ）１４からのパケットの転送動作を開始し（ステップＳ９１）、自身がゲートウェイ（ＩＧＷ）であるＩＧＷ広告をアドホック内へ周期送信し始め、初回のＩＧＷ広告を送信する（ステップＳ９２）時点でゲートウェイ（ＩＧＷ）としての動作を開始する（ステップＳ９３）。
【００６８】
アクセスルータ（ＡＲ）１４は、現在までゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４（旧ＩＧＷ）からＩＧＷ切替通知を受信する（ステップＳ９０）と、無線リンクの接続先を旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４から新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’へ切り替える（ステップＳ９４）。また、旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４からのＩＧＷ切替通知を受信してから新ＩＧＷ（ＭＲ２）がモバイルＩＰにおけるアドレス更新処理を完了するまでの間は、ホームエージェント（ＨＡ）から以前にゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４（旧ＩＧＷ）に対してモバイルＩＰのパケットが到着することから、この宛先を新ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’に変更してモバイルＩＰのパケットを新ＩＧＷ（ＭＲ２）に転送する（ステップＳ９４）。
【００６９】
旧ＩＧＷ（ＭＲ１）４では、新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’からの初回のＩＧＷ広告を受信する（ステップ８８）と、一定時間後（規定回数のＩＧＷ広告受信後、または規定時間経過後、など）に自身をゲートウェイ（ＩＧＷ）と想定したアクセスルータ（ＡＲ）１４宛パケットの新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’への転送を停止する（ステップＳ９５）。
【００７０】
以上のように、本実施の形態においては、実施の形態６と同様に、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００７１】
実施の形態８．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して図２に示す状態となるときの動作の一例を図１３のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図１３では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００７２】
アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ１００）状態で、その後、アクセスルータ（ＡＲ）１４と現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）との間の無線リンクの品質低下等を検出すると、モバイルルータ（ＭＲ１）４はＩＧＷコストを更新したＩＧＷ広告をアドホックネットワーク１００内へ送信する（ステップＳ１０１）。その結果、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲが、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態であった場合は、前述したようにゲートウェイ（ＩＧＷ）の選出動作が実行され、新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）が動作する（ステップＳ１０２）。
【００７３】
図１３ではアクセスルータ（ＡＲ）１４が１台のモバイルルータ（ＭＲ）のみと通信できる場合を示しているが、アクセスルータ（ＡＲ）１４が複数のモバイルルータ（ＭＲ）と通信できる場合も同様に、アクセスルータ（ＡＲ）１４と現ＩＧＷ（ＭＲ１）４との間の無線リンクの品質低下等を検出すると、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４は、ＩＧＷコストを更新したＩＧＷ広告をアドホックネットワーク１００内へ送信し、その結果として新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）が選出される。
【００７４】
以上のように、本実施の形態においては、ゲートウェイとして動作しているモバイルルータにおいて、無線リンクの品質劣化等によりゲートウェイコストが低下したときに、ゲートウェイコストを下げてアドホックネットワーク内へ広告することでアドホックネットワークを構成する他のモバイルルータがゲートウェイとして立候補することを促すことで、実施の形態６および７と同様に、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００７５】
実施の形態９．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を新たに選出して図２に示す状態となるときの動作の一例を図１４のシーケンス図に示す。なお、図１と図２と図１４では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００７６】
アドホックネットワーク１００において、モバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）となっている（ステップＳ１１０）状態で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲが現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）から周期送信されているはずのＩＧＷ広告の連続的な欠落を検出する（ステップＳ１１１）と、ゲートウェイ（ＩＧＷ）としての動作を提供することが可能な、いくつかのＭＲがゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補するためにアドホックネットワーク１００内へＩＧＷ広告（立候補）を送信する（ステップＳ１１２）。その後、最終的に立候補を否定されなかったモバイルルータ（ＭＲ）が、ゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作を開始する（ステップＳ１１３）。なお、この時点では、他のＭＲではゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更せずに以前までゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４をゲートウェイ（ＩＧＷ）として使用する状態が継続しているが、アドホックネットワーク１００とアクセスルータ（ＡＲ）１４との通信は出来ない状態である。
【００７７】
複数のＭＲから選出された新ＩＧＷ（ＭＲ２）４’は、自身がゲートウェイ（ＩＧＷ）であることを示すＩＧＷ広告をアドホックネットワーク１００内へ周期送信し始め（ステップＳ１１４）、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲが新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）としてモバイルルータ（ＭＲ２）４’を認識する（ステップＳ１１５）。
【００７８】
また、図１５では、あるＭＲの立候補を他のＭＲが否定する一例を示す。アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲが現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）から周期送信されているはずのＩＧＷ広告の連続的な欠落を検出して（ステップＳ１２０）、先にゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したＭＲ（ＭＲ３）４”よりもゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが適切と判断されるＭＲ（ＭＲ２）４’は、先にゲートウェイ（ＩＧＷ）へ立候補したモバイルルータ（ＭＲ３）４”のＩＧＷ動作（ステップＳ１２１）を否定して、自身がＩＧＷ動作を提供するために、アドホックネットワーク１００内へＩＧＷ広告（立候補）を送信する（ステップＳ１２２）。なお、この時点では、他のＭＲではゲートウェイ（ＩＧＷ）を変更せずに以前にゲートウェイ（ＩＧＷ）であったモバイルルータ（ＭＲ１）４を使用する状態が継続しているが、アドホックネットワーク１００とアクセスルータ（ＡＲ）１４との通信は出来ない状態である。
【００７９】
複数のＭＲが立候補して最終的に否定されずにゲートウェイ（ＩＧＷ）へ選出された新ＩＧＷであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’は、自身がゲートウェイ（ＩＧＷ）であることを示すＩＧＷ広告をアドホック内へ周期送信し始め（ステップＳ１２３）、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲが新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）としてモバイルルータ（ＭＲ２）４’を認識する（ステップＳ１２４）。
【００８０】
以上のように、本実施の形態においては、アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作している場合に、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に周期的に広告し、他のモバイルルータはゲートウェイであるモバイルルータが広告するゲートウェイコストと自身の持つゲートウェイコストとを比較し、自身が持つゲートウェイコストよりも現在のモバイルルータのゲートウェイコストのほうが最適であり現在のゲートウェイ機能を利用すると判断している状態で、ゲートウェイ機能を提供しているモバイルルータからゲートウェイコストがアドホックネットワーク内に周期的に広告されていることを監視し、その周期的な広告が停止すると、アドホックネットワーク内のいずれかのモバイルルータがアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告し、アドホックネットワーク内の他のモバイルルータは、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補したモバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストと比較し、自身がゲートウェイ機能を提供しないことと判断し、立候補したモバイルルータを外部ネットワークへのゲートウェイとして選択するようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とする。
【００８１】
実施の形態１０．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を切り替えないときの動作の一例を図１６のシーケンス図に示す。なお、図１と図１６では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００８２】
アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ１３０）状態で、その後、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲであるモバイルルータ（ＭＲ２）４’が、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出する（ステップＳ１３１）と、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立した場合のＩＧＷコストを試算する（ステップＳ１３２）が、その結果、自身が新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）となるよりも、現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４のほうが適切であると判断する（ステップＳ１３３）ときは、ゲートウェイ（ＩＧＷ）への立候補を行わず、ＩＧＷ広告も送信しない。
【００８３】
以上のように、本実施の形態においては、アドホックネットワーク内の１つのモバイルルータがゲートウェイとして動作している状態で、その後、アドホックネットワークを構成する他のモバイルルータが、アクセスルータとの無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態となったことを検出して、アクセスルータとの無線リンクを確立した場合のＩＧＷコストを試算した結果、自身が新たなゲートウェイとなるよりも、現在のゲートウェイであるモバイルルータのほうが適切であると判断したときは、ゲートウェイ（ＩＧＷ）への立候補を行わず、ＩＧＷ広告も送信しないようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を最適なものに動的に選択し、現在のゲートウェイであるモバイルルータが最適なものの場合にはそのままとして、また、現在のゲートウェイであるモバイルルータよりも適切なモバイルルータが存在した場合にはアドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【００８４】
実施の形態１１．
上述した実施の形態１に記載の、高速移動体１に搭載されるモバイルルータ（ＭＲ）４および無線アクセス制御装置３と、基地局１０に設置されるアクセスルータ（ＡＲ）１４および無線アクセス制御装置１３と、モバイルＩＰの処理を行うホームエージェント（ＨＡ）１６とから構成される、図１のシステムにおいて、アドホックネットワークのゲートウェイ（ＩＧＷ）を切り替えないときの動作の一例を図１７のシーケンス図に示す。なお、図１と図１７では各所に設置される無線アクセス制御装置の記載は省略している。
【００８５】
アドホックネットワーク１００内のモバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作している（ステップＳ１４０）状態で、その後、アクセスルータ（ＡＲ）１４と現在のゲートウェイ（ＩＧＷ）であるモバイルルータ（ＭＲ１）４（現ＩＧＷ）との間の無線リンクの品質低下等を検出することにより、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４はＩＧＷコストを更新したＩＧＷ広告をアドホックネットワーク１００内へ送信する（ステップＳ１４１）。その結果、アドホックネットワーク１００を構成する他のＭＲが、アクセスルータ（ＡＲ）１４との無線リンクを確立してゲートウェイ（ＩＧＷ）となることが可能な状態であった場合は、前述したようにゲートウェイ（ＩＧＷ）の選出動作が実行され、新たなゲートウェイ（ＩＧＷ）が立候補する（ステップＳ１４２）。
【００８６】
このとき、アクセスルータ（ＡＲ）１４と現ＩＧＷ（ＭＲ１）４との間の無線リンクの品質が回復した場合、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４は、現ＩＧＷ（ＭＲ１）４のＩＧＷコストと立候補したＭＲのＩＧＷコストとを比較し、ＩＧＷ機能を委譲しないことを決定し（ステップＳ１４３）、ＩＧＷコストを最近の値に更新したＩＧＷ広告をアドホックネットワーク内へ送信し（ステップＳ１４４）、他のＭＲのゲートウェイ（ＩＧＷ）への立候補を拒否し（ステップＳ１４５）、ゲートウェイ（ＩＧＷ）の動作を継続する。
【００８７】
なお、上述の説明においては、品質劣化が一旦おきてから品質が回復する場合を例に挙げて説明したが、その場合に限らず、品質劣化を伴わない場合も、本実施の形態に含まれるものとする。例えば、モバイルルータ（ＭＲ１）４、（ＭＲ２）４’、（ＭＲ３）４”で構成されるアドホックネットワークが、モバイルルータ（ＭＲ１）４を先頭としてアクセスルータ（ＡＲ）に近づいていくような場合に、他のモバイルルータ（ＭＲ２）４’がアクセスルータ（ＡＲ）との接続が可能なことを検出した時点でも、モバイルルータ（ＭＲ１）４がさらにアクセスルータ（ＡＲ）に近づくためにモバイルルータ（ＭＲ１）のゲートウェイコストがさらに向上する場合等の事例も想定される。このように、本実施の形態には、品質劣化の有無に拘わらず、モバイルルータ（ＭＲ１）４がゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作してＩＧＷ広告をアドホックネットワーク内に周期送信している状態で、他のモバイルルータ（ＭＲ２）４’が立候補しても、現在ゲートウェイ（ＩＧＷ）として動作しているモバイルルータ（ＭＲ１）４が自身がゲートウェイ機能を提供することが適切であると判断した場合には、他のモバイルルータ（ＭＲ２）４’のゲートウェイ（ＩＧＷ）への立候補を拒否して、ゲートウェイ（ＩＧＷ）の動作を継続する場合の事例が全て含まれることとする。
【００８８】
以上のように、本実施の形態においては、アドホックネットワークを構成するモバイルルータが、自身がゲートウェイとして動作しており、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に周期的に広告しているときに、他のモバイルルータがアドホックネットワークにおけるゲートウェイ機能を提供することに立候補し、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内へ広告した場合に、その広告を受信すると、自身が持つゲートウェイコストと、ゲートウェイ機能を提供することに立候補した上記モバイルルータが広告した内容から得られるゲートウェイコストとを比較し、自身がゲートウェイ機能を提供することが適切であると判断される場合は、自身の持つゲートウェイコストをアドホックネットワーク内に広告することで、立候補した上記モバイルルータが外部ネットワークへのゲートウェイとして動作することを否定するようにしたので、このインターネットゲートウェイ機能を提供するモバイルルータ（ＭＲ）を動的に選択し、また、アドホックネットワーク内で変更することを可能とし、さらにＩＧＷ機能を提供するＭＲが変更されるときにおいても、その過渡状態においてパケットが廃棄されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】高速移動体に搭載されたモバイルルータと、基地局に設けられたアクセスルータと、ホームエージェントとの接続状態を示した構成図である。
【図２】高速移動体に搭載されたモバイルルータと、基地局に設けられたアクセスルータと、ホームエージェントとの接続状態を示した構成図である。
【図３】高速移動体に搭載されたモバイルルータと、基地局に設けられたアクセスルータと、ホームエージェントとの接続状態を示した構成図である。
【図４】この発明に係る移動ネットワークの構成を示した構成図である。
【図５】この発明に係る基地局の構成を示した構成図である。
【図６】この発明に係る高速移動体に設けられた無線アクセス制御装置とモバイルルータとの構成を示した構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１１】この発明の実施の形態６に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１２】この発明の実施の形態７に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１３】この発明の実施の形態８に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１４】この発明の実施の形態９に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１５】この発明の実施の形態９に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１６】この発明の実施の形態１０に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１７】この発明の実施の形態１１に係る高速移動体、基地局、ホームエージェントの動作を示したシーケンス図である。
【図１８】従来のネットワークの構成を示した構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１’，１”  高速移動体、２  アンテナ、３  無線アクセス制御装置、４，４’，４”  モバイルルータ、５  移動ネットワーク、６  移動端末、１０  基地局、１２  アンテナ、１３  無線アクセス制御装置、１４  アクセスルータ、１５  インターネット／固定ネットワーク、１６  ホームエージェント、３１  アンテナ制御部、３２  受信機、３３  無線リンク品質判定処理部、３４  送信機、３５  移動体位置情報処理部、３６  移動体移動情報処理部、４１  無線リンクコスト判定処理部、４２  ゲートウェイ判定処理部、４３  アドホックネットワーク経路情報処理部、４４  ＩＧＷ広告処理部。
【図１】
2008193318.tif 000003
【図２】
2008193318.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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