(57)【要約】無線電気通信ネットワーク（３）内でパケット（２）をルーティングする方法であって、パケットは１つの送信元の局（５）から複数の移動中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を介して少なくとも１つの受信側の局（６）へと送信される。パケットは、隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の間で無線リンク（７）を介して直接に送信可能である（１０８−１１０）。移動中継局（Ｎｉ）におけるパケット（２）のルーティングは、この移動中継局（Ｎｉ）によって自律的に監視される、その隣接移動中継局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）に関する情報に基づく。各パケットは、前記移動中継局（Ｎｉ）において、その隣接移動中継局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択された１つまたはそれ以上の次の局（複数の局）（Ｎｉ＋１）にルーティングされる。各パケット（２）は、このパケットを発信した発信元の局（５）と、パケットの宛先である少なくとも１つの受信側の局（６）と、次のホップで前記パケットを送信する隣接移動中継局（Ｎｉ＋１）とを示すヘッダを含む。次の隣接移動中継局（Ｎｉ＋１）の指示は、各移動中継局（Ｎｉ）において取り替えられる。移動中継局（Ｎｉ）の中から行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、次の移動中継局（Ｎｉ＋１）と受信側の局（６）との間の距離に依存する。移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の位置は、移動中継局において、例えばＧＰＳ等の位置決めシステムによって決定し、全ての隣接移動中継局に伝達することができる。
2004513530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電気通信ネットワーク（３）内でパケット（２）をルーティングする方法であって、前記パケット（２）は前記ネットワーク内の１つの送信元の局（５）から１つまたは複数の中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を介して少なくとも１つの受信側の局（６）へと送信され、前記中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくとも１つは移動中継局であり、前記局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくとも２つは隣接局であり、パケット（２）を各隣接局対の間で無線接続（７）を介して直接に送信可能である（１０８−１１０）方法において、
前記移動中継局（Ｎｉ）の少なくとも１つにおけるパケット（２）のルーティングは、前記移動中継局（Ｎｉ）によって自律的に監視される、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の少なくともいくつかに関する情報に基づいており、前記情報は、前記移動中継局（Ｎｉ）が、前記移動中継局（Ｎｉ）において受信可能なあらゆるパケット（２）を監視し、前記監視したパケット（２）から前記情報を抽出し、前記抽出した情報をローカルに格納することによって取得されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前出の請求項に記載の方法において、前記抽出した情報は、前記情報が抽出された前記パケット（２）を送出した前記隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）に関する少なくとも識別情報を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）が受信側の局（６）でない場合、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信された各パケット（２）は、前記移動中継局（Ｎｉ）において、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択された１つの次の移動中継局（Ｎｉ＋１）にルーティングされることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし２の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信された各パケット（２）は、前記移動中継局（Ｎｉ）において、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択された２つ以上の隣接移動中継局（Ｎｉ、Ｎｉ＋１）にルーティングすることができることを特徴とする方法。
【請求項５】
前出の請求項の１項に記載の方法において、各パケット（２）は、前記パケット（２）を発信した前記発信元の局（５）と、前記パケットの宛先である少なくとも１つの受信側の局（６）とを示すヘッダ（２２）を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前出の請求項に記載の方法において、前記ヘッダ（２２）は、次のホップで前記パケット（２）が送信される少なくとも１つの隣接移動中継局（Ｎｉ＋１）を示す少なくとも１つのフィールド（２２１）を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前出の請求項に記載の方法において、前記フィールド（２２１）は、前記中間移動中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の各々において取り替えられることを特徴とする方法。
【請求項８】
前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）は、受信した各パケット（２）について、すでに当該パケットを中継したか否かをチェックし（１１２）、その場合、前記受信したパケット（２）が以前に中継したパケットと一致するか否かをチェックし（１１４）、その他の場合、前記パケット（２）を再送信する（１１６）ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前出の請求項の１項に記載の方法において、受信したパケット（２）を中継することができない移動中継局（Ｎｉ＋１）は、前記パケット・ヘッダ（２２）にフラグ（２２３）をセットし、当該パケット・ヘッダ（２２）にアドレスされており前記パケット（２）を受信する隣接移動中継局（Ｎｉ）は、当該パケット（２）を代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に中継することができるか否かをチェックすることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（Ｎｉ）は、送信した各パケット（２）について、その隣接移動中継局の少なくとも１つ（Ｎｉ＋１）によって当該パケット（２）が中継されるか否かをチェックし、これが当てはまらない場合、当該パケット（２）を、少なくとも１つの代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に再送信することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項３ないし１０の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の位置に依存することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前出の請求項に記載の方法において、前記位置は、前記移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくともいくつかにおいて、位置決めシステムによって決定され、前記隣接移動中継局に伝達されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）と前記受信側の局（６）との間の距離に依存することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）と前記移動中継局（Ｎｉ）との間の距離に依存することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項３ないし１４の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記移動中継（Ｎｉ）局と前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）との間の伝搬状況に依存することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項３ないし１５の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記移動中継局（Ｎｉ）と前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）との間のトラヒック状況に依存することを特徴とする方法。
【請求項１７】
前出の請求項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記移動中継（Ｎｉ）局と前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）との間で利用可能な帯域幅に依存することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項３ないし１７の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）にパケットを送信するためのコストに依存することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項３ないし１８の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）にパケットを送信するための測定された遅延または推測される遅延に依存することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を、前記ネットワーク（３）内で、その位置によって識別することを特徴とする方法。
【請求項２１】
前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を、前記ネットワーク（３）内で、その位置によってアドレスされることを特徴とする方法。
【請求項２２】
前出の請求項の１項に記載の方法において、これは、移動電話局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）のネットワークに対して実行されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
１つの送信元の局（５）から１つまたは複数の中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を介して少なくとも１つの受信側の局（６）へとパケットが送信される無線電気通信ネットワーク（３）において使用可能な移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）であって、これによって、前記移動中継局は中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）として使用可能であり、前記移動中継局（Ｎｉ）は、無線接続（７）によって直接に隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）にパケット（２）を送信する（１０８）と共に隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）からパケット（２）を受信する（１１０）ための送信装置および受信装置を備えている、移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）において、
前記移動中継局（Ｎｉ）は、プロセッサを備え、このプロセッサは、前記移動中継局（Ｎｉ）において受信可能なあらゆるパケット（２）から情報を抽出し、前記抽出した情報を前記移動中継局（Ｎｉ）のメモリ内に格納することによって、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の少なくともいくつかに関する情報を自律的に監視すると共に、前記格納した情報に基づいて、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信されたパケット（２）についてのルーティング決定を行う（１０４）ことを特徴とする移動中継局。
【請求項２４】
前出の請求項に記載の移動中継局において、前記抽出した情報は、前記情報が抽出された前記パケット（２）を送出した前記隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）に関する少なくとも識別情報を含むことを特徴とする移動中継局。
【請求項２５】
請求項２３または２４の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、前記無線電気通信ネットワーク（３）内におけるその位置を決定することができる位置決めシステムを備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２６】
前出の請求項に記載の移動中継局において、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信された前記パケット（２）をルーティングする次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の前記位置に依存することを特徴とする移動中継局。
【請求項２７】
請求項２３ないし２６の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、
送信したパケット（２）を一時的に格納するためのメモリと、
前記メモリ内に格納した前記パケットを受信したパケット（２）と比較するための比較手段と、
前記移動中継局が、前記受信したパケットが格納したパケットに相当すると判定した場合、および、前記受信したパケットが前記格納したパケットとは異なる場合、前記受信したパケット（２）を再送信する（１１６）ための再送信手段と、
を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２８】
前出の請求項に記載の移動中継局（Ｎｉ）において、これは、更に、
送信した各パケット（２）について、前記パケット（２）が、その隣接移動中継局の少なくとも１つ（Ｎｉ＋１）によって中継されているか否かをチェックするチェック手段と、
前記パケット（２）が、その隣接移動中継局の少なくとも１つ（Ｎｉ＋１）によって中継されなかった場合、前記パケット（２）を、少なくとも１つの代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に再送信するための再送信手段と、
を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２９】
請求項２３ないし２８の１項に記載の移動中継局（Ｎｉ＋１）において、これは、更に、
前記移動中継局（Ｎｉ＋１）が受信したパケット（２）を中継することができない場合、前記パケットのヘッダ（２２）にフラグ（２２３）をセットするためのフラグ・セット手段と、
受信したパケットの前記パケット・ヘッダ（２２）に前記移動中継局（Ｎｉ）がアドレスされている場合、および、前記受信したパケット（２）に前記フラグ（２２３）がセットされている場合、前記受信したパケット（２）を、代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に中継するための手段と、
を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項３０】
請求項２３ないし２９の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、前記隣接移動中継局の各々にパケットを送信するためのコストを決定するためのコスト決定手段を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項３１】
請求項２３ないし３０の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、請求項１ないし２２の１項のルーティング方法を実行するためのルーティング手段を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項３２】
無線通信ネットワーク（３）において移動中継局として使用可能なプログラム可能移動局（４）によって読み取り可能なプログラム記憶装置であって、請求項１ないし２２の１項のルーティング方法を実行するために前記プログラム可能移動中継局が実行可能な命令のプログラムを明確に具現化するプログラム記憶装置。
【請求項３３】
請求項２３ないし３１の１項に記載の少なくとも１つの移動中継局（４）を備えた無線通信ネットワーク（３）。
【請求項３４】
無線電気通信ネットワーク（３）内でパケット（２）をルーティングする方法であって、前記パケット（２）は前記ネットワーク内の１つの送信元の局（５）から１つまたは複数の中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を介して少なくとも１つの受信側の局（６）へと送信され、前記中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくとも１つは移動中継局であり、前記局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくとも２つは隣接局であり、これによって、パケット（２）を各隣接局対の間で無線接続（７）を介して直接に送信可能である（１０８−１１０）方法において、
前記移動中継局（４）の少なくとも１つにおけるパケット（２）のルーティングは、前記移動中継局によって監視される、その隣接局の少なくともいくつかに関する情報に基づいていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、無線および分散型システムのためのルーティング方法およびこれに適合させた装置に関する。具体的には、本発明は、無線電気通信ネットワーク内でパケットをルーティングするための方法および、かかる無線電気通信ネットワークにおいて使用可能であるように適合させた移動局に関する。前記パケットは、前記ネットワーク内の１つの送信元の局から、１つまたは複数の中継局を介して、少なくとも１つの受信側の局へと送信される。
【０００２】
無線ネットワーク内でデータ・パケットをルーティングするための１つの方法が、特許出願ＷＯ９７／３２４１９号に記載されている。これに記載された方法は、ランダム多経路表形式ルーティング方法であり、この方法では、複数の個別のノードをリピータ・ノードとして機能するようにプログラムし、前記リピータ・ノードが、中央ノードといくつかの選択された個別のノードとの間に、多重プログラム通信経路を形成する。しかしながら、ＷＯ９７／３２４１９号に記載された方法は、移動局を有する無線電気通信ネットワークには適していない。なぜなら、ネットワーク初期設定プロセスの間に得られる相互接続性情報に基づいて、ルーティング・テーブルを用いて多重通信経路をプログラムすることが、ある程度決定的であるからである。
【０００３】
特許出願ＷＯ９７／２４８４０号は、構築システム制御ネットワーク等の無線パケット・ホッピング・ネットワークを自動的に初期化するための方法を記載する。これによって、ネットワーク内の各ノードは、その全体の相互接続性を決定する際に、初期設定パケットを送信し、これらのパケットを受信するノードからの応答を要求し、次いで、この相互接続性情報を中央コンピュータに送出する。ネットワーク内の全ノードによって、相互接続性情報を要求および送信するためのパケットを交換することは、ネットワークのオーバーヘッドとなり、これは、固定ネットワークでは１度のみの初期設定プロセスとして許容可能であるが、このプロセスを何度も繰り返さなければならない移動局を有するネットワークにおいては不利となる。更に、中央コンピュータ内にルーティング情報を格納することは、ネットワーク内のノードがネットワーク内の別のノードにパケットをルーティングする場合に、この中央コンピュータから当該情報を要求する必要があるということである。
【０００４】
特許出願ＤＥ３３３７６４８Ａ１号は、各々が通信中の移動局対間で中継局として機能することができる複数の移動局を有する無線ネットワークについて記載する。ＤＥ３３３７６４８Ａ１号に記載された無線ネットワークでは、ネットワークの状態に関するデータ、全ての他の移動局に対する可能なルート、ならびに個々の接続の可用性および動作状態は、各移動局によって決定および維持され、要求があると、要求元の他の移動局に渡される。このため、ＤＥ３３３７６４８Ａ１号が記載する無線ネットワークにおいては、移動局は、ルーティング情報を中央に集める必要なく、通信中の局の間のルートを提供することができるが、定期的に他の移動局からルーティング情報を要求し、このルーティング情報をローカルに格納および維持する。結果として、ＤＥ３３３７６４８Ａ１号に記載された無線ネットワークでは、ネットワーク内の全移動局が、互いにルーティング情報を要求および送信するために、ネットワーク容量を用いる。
【０００５】
本発明の目的は、無線電気通信ネットワークのための新規かつ改良されたルーティング方法および、かかる無線電気通信ネットワークにおいて使用可能であるように適合させた移動局を提案することである。
【０００６】
本発明によれば、これらの目的は、特に、独立クレームの特徴部の特徴によって達成される。加えて、従属クレームおよび説明から、更なる有利な実施形態が得られる。
【０００７】
例えばデータまたは音声パケット等のパケットをルーティングするためのここに提案する方法によれば、これによって、無線電気通信ネットワーク内で、１つの送信元の局から、１つまたは複数の中継局を介して、少なくとも１つの受信側の局へとパケットを送信し、前記中継局の少なくとも１つは、例えば移動電話局のような移動局であり、前記局の少なくとも２つは隣接局であり、パケットは隣接局の各対の間で無線接続を介して直接送信することができ、特に、移動中継局の少なくとも１つにおけるパケットのルーティングが、この移動中継局によって自律的に監視されるその隣接局のみに関する情報に基づくという点で、これらの目的が具体的に達成される。この情報を取得するため、移動中継局は、前記移動中継局において受信可能ないかなるパケットも監視し、これら監視したパケットから、例えば特定のパケットを送出した隣接局に関する識別情報のような前記情報を抽出し、この抽出した情報を、例えば隣接局に関する情報を含むテーブル内にローカルに格納する。隣接局のトラヒックを監視する移動中継局が自律的に収集した情報に基づく移動中継局におけるルーティングは、移動中継局間または移動中継局と中央ルーティング・データベースとの間で、ルーティング情報を交換したり、ルーティング情報の要求をそれぞれ交換したりする必要がないという利点がある。このため、移動中継局においてルーティング情報を確立するためにネットワークに追加の負担がかかることはなく、ルーティング情報を含む中央データベースの必要もない。当業者には認められようが、これらの改良によって、技術的に改善された無線ネットワーク機能が得られ、特に、例えば移動電話局のような移動局間の接続のルーティングが容易かつ安価となる。
【０００８】
実施形態の変形例によって、各パケットを、移動中継局において、前記移動中継局が受信側の局でない限り、その隣接局の全集合から選択された、１つ隣の局か、または２つ離れていることもあり得る局へとルーティングする。双方の変形例の手法は、いかなる基地局の介入もなく移動局が通信を行うことができるという利点を有する。この手法では、結果として、中間中継局の介入なしに２つの移動局間で直接の無線接続を得ることさえ可能である。２つ以上離れた局が次の中継局として選択される場合がある変形例は、各パケットを異なる経路に沿って同時にルーティング可能であるという追加の利点を有する。これによって、ルーティング方法の信頼性および効率を潜在的に向上させることができる。
【０００９】
好ましくは、各パケットは、このパケットを送出した送信元の局を示すヘッダを含み、パケットは少なくとも１つの受信側の局に宛てられ、パケットは次のホップにおいて少なくとも１つの隣接局に送信される。好ましくは、次のホップの隣接局（複数の局）に関する情報を含むフィールドは、各々の中間中継局において取り替えられる。
【００１０】
１つの変形例では、各移動中継局は、受信した各パケットについて、当該パケットをすでに中継したか否かをチェックし、その場合、受信したパケットが以前に中継したパケットと一致するか否かをチェックし、その他の場合は補正を要求するが、これは、例えば、各移動中継局が少なくとも１つの代替的な隣接局にパケットを再送信することである。この変形例は、パケット内の送信エラーの補正のために明示のフィードバック・チャネルの実施を必要とせずにこのエラーを補正可能であるという利点を有する。
【００１１】
移動中継局が受信パケットを更に中継することができない状況に対処するために、２つの異なる変形例を提案する。第１の各変形例では、前記移動中継局は、パケット・ヘッダ内にフラグをセットし、パケットをその既知の隣接局の全てまたは一部に送信し、かかる前記パケットを受信した隣接局は、当該パケットを代替的な隣接局に中継可能か否かをチェックする。第２の各変形例では、各移動中継局は、送信済みの各パケットについて、当該パケットがその隣接局の少なくとも１つによって中継されているか否かをチェックし、中継されていない場合、当該パケットを少なくとも１つの代替的な隣接局に送信する。これらの変形例は双方とも、たとえ受信側への代替的な経路を見出すために当該パケットを「後方」にルーティングする必要があり得ることを意味するとしても、パケットが「行き止まり」で喪失することを防ぐのに役立つという利点を有する。
【００１２】
１つの変形においては、移動中継局において行われる次の局の選択は、前記次の局の位置に依存する。この位置は、前記移動局の少なくともいくつかにおいて、例えば位置決めシステム、例えばＧＰＳまたはＴＰＳによって決定され、この位置は隣接局に伝達される。例えば、位置は、上述の識別情報の一部とすることができ、このため、先に説明したように、ローカル・トラヒックを監視する隣接移動中継局によって収集することができる。具体的には、次の局と受信側の局との間の距離および／または次の局と移動中継局との間の距離に基づいて、決定を行うことができる。この手法は、ネットワーク内にランダムな方向のパケットを満たす必要がなく、ネットワークのトポロジに関する複雑な問い合わせを受ける必要もないという利点がある。これに代えて、またはこれに加えて、伝搬状況、トラヒック状況、および／または移動中継局と次の局との間の利用可能な帯域幅、および／またはコストおよび／またはパケットを前記次の局に送信する際の測定された遅延または推測される遅延に基づいて決定を行うことも可能である。また、位置を用いて、ネットワーク内の各移動局の識別および／またはアドレスも行うことができる。
【００１３】
本発明によれば、例えば移動無線電話のように、無線接続を通じて隣接移動局との間で直接パケットを送受信するための送信および受信手段を備え、無線通信ネットワークにおいて移動中継局として使用可能である移動局の少なくともいくつが、処理手段を備えており、この処理手段は、移動中継局において受信可能ないかなるパケットからの情報も抽出し、この抽出した情報を移動中継局のローカル・メモリ内に、例えば隣接局に関する情報を含むテーブル内に配置して格納することによって、その隣接局の少なくともいくつかに関する情報を自律的に監視すると共に、前記格納情報に基づいて、移動中継局に送信されたパケットに関するルーティング決定を行うという点においても、上述の目的が達成される。
本発明を、図面を参照して、一例として、更に詳しく説明する。
【００１４】
図１において、参照番号３は、例えば移動体無線ネットワーク等の無線電気通信ネットワークを示し、例えばローカル・エリア・ネットワークまたはワイド・エリア・ネットワークであり、黒い点で示される複数のノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１を備え、これらは各々、例えば移動無線電話のような移動局を表す。この無線ネットワーク３では、図２に示すようなパケット２が、本発明による方法によって、その起点５すなわちその送信元５から、その宛先６すなわちその受信側６まで、破線によって示される経路７に沿って導かれる。パケット２がその宛先６に到達するためには、いわゆる中継ノードまたは中継局である中間ノードＮｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１において多数のホップを行う必要があり得る。これによって、中間ノードＮｉは、前のノードＮｉ−１からパケット２を受信し、それを次へ渡す、すなわち次のノードＮｉ＋１にそれを中継する。
【００１５】
図２に示すように、データ・パケット２の可能な構造は、ヘッダ・フィールド２２およびデータ・フィールド２１を備える。データ・フィールド２１は、例えばテキスト、数字、または音声情報のようなユーザ・データ、および、本発明の主題ではないプロトコル・レイヤが用いるプロトコル情報を含むことができる。パケット・ヘッダ２２の可能な構造は、データ・パケット２の１つ以上の受信側６すなわち宛先６に関するアドレスおよび／または識別情報を含むフィールド２２０と、後で更に詳しく規定する、このデータ・パケットが次のホップにおいて誰に対する送信を意図されているか、または以前のホップにおいて誰に対する送信を意図されたかについての１つ以上の隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１に関するアドレスおよび／または識別情報を含むフィールド２２１と、データ・パケット２の送信元５（またはＮｉ）すなわち起点５（またはＮｉ）に関するアドレスおよび／または識別情報を含むフィールド２２２と、後で論じるフラグ２２３とを備えている。図２に示すようなフィールドの順序は一例として与えるだけであり、これらのフィールドは、当業者によって他のいかなる順序にも配置可能であることを強調しておかねばならない。更に、当業者は、ヘッダ２２に追加のフィールドを加えるよう決定することもできる。
【００１６】
有線ネットワークでは、あるノードから別のノードへの情報の送信は、これらのノードを相互接続する線によって容易となり、これによって、ルーティング・アルゴリズムは通常、ルーティング・テーブルを参照して、ネットワーク内の経路を見出す。このため、これらのルーティング・アルゴリズムは、有線ネットワークのトポロジを追跡し、ネットワーク内の適切な経路を選択するための基礎を形成する各ルーティング・テーブルを維持する。明らかに、有線ネットワークの様々なルートに対する負荷の均衡化のような他の条件があり、これらのルーティング・アルゴリズムによって考慮しなければならないが、これらは本発明の主題ではない。しかしながら、無線ネットワークでは、信号は通常あらゆる方向に発信され、有線ネットワークとは異なり、個々のノードすなわち局の間に物理的な経路はない。このため、移動局を伴う無線ネットワークでは、ネットワークの永続的なトポロジを確立することも、永続的なルーティング・テーブルを格納することも、不可能である。
【００１７】
特定のノードＮｉの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１を、前記特定のノードＮｉからの信号を受信可能であるノードすなわち局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１として規定する場合、隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１と通信を行う可能性は、前記特定のノードＮｉの「近隣」におけるこれらの隣接ノードすなわち局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１へのバーチャル・リンクの設定すなわち確立として見なすことができる。このため、中間ノードＮｉが無線ネットワーク３内でパケット２をどのようにルーティングするかという問題は、どの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１にパケット２を渡すべきかという問題となる。このため、無線ネットワーク３内の各ノードすなわち局Ｎｉは、図３に示すステップ１００において、その全隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１のパケット２を「聴取」すること、すなわち当該特定のノードにおいて受信可能なあらゆるパケット２を監視することによって、全隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１を追跡し、これらの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１に関する情報を含むローカル・テーブルを維持する。追跡している局Ｎｉは、データ・パケット２に含まれており各ホップごとに送信側の識別子によって更新される識別情報に基づいて、その隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１を識別することができる。実施形態の変形例によっては、送信元フィールド２２２が各ホップで更新される場合、このフィールド内にこの識別情報を含むことができるヘッダ２２を復号することによって、識別情報を取得しても良いし、または、送信元フィールド２２２は変更されず、パケット２の最初の起点を示すために用いられるので、図示しない追加のフィールドに識別情報を含めても良いし、または、識別情報は、データ・フィールド２１の一部として、本発明の主題ではない他のプロトコル・レイヤによって挿入しても良い。ノードが、例えば移動無線電話によって表される場合、取得した情報は、例えば、そのローカル・メモリ内、または前記移動無線電話に着脱可能に接続されたチップカード内に格納することができる。
【００１８】
無線ネットワーク３は物理的に有線ではないが、上述のように近隣を監視することによって、バーチャルなリンクまたは接続を有するネットワーク３が生成され、これを有線と見なすことができる。本質的に、当業者に既知であり、中央に格納されたネットワークの（永続的な）トポロジ表現に基づくものではない有線ネットワーク用のあらゆるルーティング方法、例えばルーティングおよびフロー制御に基づく方法を、このバーチャル有線ネットワーク３に適用可能である。しかしながら、上述のように、特定のノードＮｉはその隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１についてのみ知っており、ネットワーク３の全体的なトポロジを知っているわけではないことに留意しなければならない。換言すると、本発明では、個々のノードすなわち局４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１がルーティング情報を収集しルーティング・テーブル内に格納する必要はなく、これらのノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１は本質的に互いに直接ルーティング情報を交換する必要もない。ルーティングの決定は、ノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１自身が収集した情報にのみ基づく。このため、ここに提案するルーティング方法は、独立した適応アルゴリズムに基づくことができ、この場合、特定の局Ｎｉにおいて行われるルーティングの決定は、例えば上述のように受信パケット２を追跡して「近隣」のネットワーク・トラヒックを監視することによって当該局Ｎｉが収集した情報に基づいている。このように、ルーティング決定、すなわちどの隣接ノード（複数のノード）Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１にパケットを中継するかについての選択、従って、ネットワーク３内でどのように情報をルーティングするかの選択は、現在のトラヒック、（ローカル）トポロジ、伝搬状況、距離（最短経路）、遅延時間／要求（最も速い経路）、通信コスト、帯域幅、または送信者の利用可能な電力等のパラメータの測定値または推定値に基づくものとすることができる。
【００１９】
上述のように、図３に示すステップ１００において、隣接局すなわちノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の存在を追跡する。現在のトラヒックを監視するには、例えば、個々の隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１が発信するパケット２の数を追跡して、例えば既定の時間期間の間に特定の局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１が発信したパケット２の数をこの時間期間によって除算した数のような各隣接局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の最新のトラヒック・インジケータを維持すれば良い。ノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１は、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）または地上測位システム（ＴＰＳ）が決定するそれらの（近似的な）位置によって識別しアドレスすることができるので、特定の局Ｎｉからその隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１までの距離、および／または隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１から受信側６までの距離は、当該特定のノードＮｉ自体の位置に基づいてその距離を計算することで、当該特定のノードＮｉによって容易に決定することができる。受信側６の位置は、ルーティングされるパケットの受信側フィールド２２０によって示され、隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の位置は、各隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１から最後に受信したパケット２内に含まれている。この後者の位置は、ステップ１００に関連して上述した手段によって示される。また、局は、送信電力に関する情報および／または通信コストに関する情報のような、ルーティングの目的に使用可能である追加情報を、データ・パケット２内に含むこともできる。また、移動局は、例えば、隣接局から受信した通信コストに関する情報を用いることによって、および／または各距離情報を考慮することによって、その隣接局の各々にパケットを送信するための予想通信コストを追跡することも可能である。
【００２０】
ルーティング方法は、図３に一例として示すようなソフトウエア・プログラムによって実施することができる。これは、例えば移動無線電話のような局のローカル・メモリ内、または、例えば移動無線電話に着脱可能に接続されたチップカード内に格納されている。局すなわちノードＮｉが、プログラムのステップ１１０においてパケット２を受信した後、上述のように、ステップ１００において受信パケット２の送信元Ｎｉ−１に関連する隣接ノード情報を追跡する。続いて、ステップ１１８において（ステップ１１２については後に記載する）、プログラムは、ヘッダ情報２２を復号し、受信パケット２の隣接ノード・フィールド２２１内に受信局Ｎｉが載っているか否か、すなわちパケット２が受信局Ｎｉにアドレスされたものであるか否かを判定する。これが当てはまらない場合、受信パケット２の処理はプログラムのステップ１２０において終了する。その他の場合、ステップ１２２において、プログラムは、ヘッダ２２の情報を復号し、受信局Ｎｉが受信側６としてフィールド２２０内に載っているか否かを判定する。受信局Ｎｉが実際に受信側６である場合、パケット２は、例えば、本発明の主題ではないこの局の通信ソフトウエアのプロトコル・レイヤによって、更に処理を行うために、ステップ１２４において内部で次へと渡され、ステップ１２６において、このプログラムによる受信パケット２の処理は終了する。
【００２１】
図４は、図３に示すフロー・チャートからステップ１１８を省略した代替的なフロー・チャートを示す。結果として、図４に示すフロー・チャートによるプログラムは、ステップ１２２において受信局Ｎｉが受信側６としてフィールド２２０内に載っているか否かを判定した後に、ステップ１２８において、パケット２を中継しなければならないか否か、すなわちこれがフィールド２２１内に隣接ノードとして載っているか否かを判定する。この代替的な手法は、隣接ノードとしてアドレスされることなくパケット２を受信する受信側の局がパケット２を無視しないという利点を有する。図４において、隣接局すなわちノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の存在を追跡するステップ１００は、ステップ１１０の後に示されており、ステップ１１０におけるパケット受信の直後に追跡が起こり得ることを示す。
【００２２】
受信局Ｎｉが受信側の局６ではない場合、プログラムは、図３のステップ１２８において、パケット２を中継しなければならないか否かを判定する。受信局Ｎｉがパケット２を中継する必要がない場合、ルーティング方法を実行するプログラムによるパケット２の処理は、ステップ１３０において終了する。局Ｎｉが中継局Ｎｉとしてアドレスされている場合、プログラムのステップ１０４において、ルーティングの決定、すなわちパケット２を送信する隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の選択を行う。次のホップと呼ぶことも可能である次の隣接ノードＮｉ＋１は、受信側６とすることができ、または、受信側６までの経路７上の別の中間中継局Ｎｉ＋１とすることができる。ルーティングの決定は、上述のような条件に基づく。ステップ１０４の第１の変形例では、ルーティングの決定は、受信した全てのパケット２に対して新たに行われる（パケット・スイッチング）。ステップ１０４の第２の変形例では、所与の送信元５からの全データ・パケット２および／または所与の宛先６への全データ・パケット２は、同一の経路（複数の経路）７に沿ってルーティングされる（メッセージ・スイッチング、ファネリング）。このため、ステップ１０４のこの第２の変形例では、特定のホップにおいて、パケット２は常に同一の次の隣接ノード（複数の隣接ノード）Ｎｉ＋１に送信される。第２の手法では、パケットは、例えば送信元の局５と受信側の局６との間のエンド・ツー・エンド接続の持続期間中に、または多数のパケット２を含むメッセージの送信の間に、同一の経路（複数の経路）に沿って強制的に送信されるか、または、単に、同一の中継器を介して特定の宛先６に全トラヒックを注ぎ込むことによって強制的に送信される。ステップ１０４の第１の変形例では、入来パケット２は、中継局Ｎｉによって隣接局Ｎ、Ｎｉ＋１間で分配される、すなわち、それらは異なる論理経路７に従うので、トラヒック負荷を均衡化させるのに、より適したものとすることができる。また、第１の変形例は、各受信パケット２について新たに決定が行われるので、移動中継局Ｎ、Ｎｉ＋１の位置変化に更に柔軟に適応することができる。
【００２３】
ステップ１０６において、プログラムはヘッダ情報２２を更新する。ステップ１０６では、隣接ノード・フィールド２２１の内容を、例えばステップ１０４におけるルーティング決定から得られた次の隣接ノード（複数の隣接ノード）Ｎｉ＋１の識別子リストである、上述のような位置の形態のアドレス等の識別子によって、または別の一意の識別子によって置換する。更に、ステップ１０６は、送信元フィールド２２２の内容を置換するか、または、パケット２の最初の起点を常に示すために送信元フィールド２２２を不変のまま維持する場合は、中継局Ｎｉ自身の識別子によって、図示しない別の追加のヘッダ・フィールドを更新する。
【００２４】
上述したように、プログラムのステップ１０６に関連して、隣接ノードすなわち局Ｎ、Ｎｉ＋１の多数のアドレス（位置）を、パケット・ヘッダ２２の隣接ノード・フィールド２２１に挿入することができる。これによって、パケット２を様々な経路に沿って同時にルーティングすることができ、これは有線ネットワークにおける多経路ルーティングに対応し、分岐ルーティングとも呼ばれる。これらのパケットの少なくとも１つが受信側６に到達する可能性が高くなるので、この手法はルーティングの信頼性を向上させることができる。しかしながら、一方で、無線ネットワーク３にかかる負荷が大きくなるので、この信頼性向上は、通信効率を低下させる可能性を犠牲にして得られる。
【００２５】
代替的な手法では、中継局Ｎｉは、これらの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の個々の識別子（アドレス／位置）をパケット・ヘッダ２２において示すことなく、単にパケット２をその隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の全てに同報通信することができる（フラッディング）。しかしながら、この手法は、ネットワーク３に不必要にパケット２を満たす場合があるので、極めて非効率的となる恐れがある。この手法は、局の数が限定されたローカル無線ネットワークにおいて使用可能である。
【００２６】
多数宛先ルーティングを、いずれかの他のネットワークにおけるように、すなわち、ヘッダ２２の受信側フィールド２２０内に宛先／受信側６のリストを挿入することによって、達成することができる。特別なアドレス値、すなわちマルチキャストまたはグループ・アドレスを用いて、特定の局グループまたはサブセットを識別することができる。特別の同報通信アドレスを用いて、全局を識別することができる。また、同じ手法を用いて、フィールド２２１内の複数の隣接ノードをアドレスすることができる。後者の場合、マルチキャスト・アドレスによって、隣接ノードのサブセット、例えばある型または送信電力の隣接ノードを全て識別することができ、これに対して、フィールド２２１内の同報通信アドレスは、送信側（送信元または中継局）から到達可能である全隣接ノードを目標とすることができる。
【００２７】
プログラムのステップ１０８において、中継局Ｎｉは、前のステップ１０６において変更したヘッダ２２を有するパケット２を送信する。
無線ネットワーク３において、通常、信号は全方向に発信される、すなわち送信は全方向に行われるという事実のために、パケット２を中継局Ｎｉ＋１に送信した送信者Ｎｉは、通常、前記中継局Ｎｉ＋１によって当該パケット２が送出された場合にこれを受信することができ、このため中継局Ｎｉ＋１の送信について検査を行っても良い。図３に示すように、第１の局Ｎｉにルーティング方法を実行するプログラムの任意選択のステップ１１２では、受信したパケット２を送出したのが、第１の局Ｎｉによって前に中継局Ｎｉ＋１（隣接ノード）としてアドレスされた第２の局Ｎｉ＋１であるか否かを調べる。これが実際に当てはまる場合、ステップ１１４において、プログラムは、前記中継局Ｎｉ＋１から受信した前記パケット２の内容が、前記第１の局Ｎｉが最初に送信した前記パケット２の内容に相当するか否か、および、前記受信パケット２が壊れなかったか否かを判定する。このため、データ・パケット２を一時的に送信元の局Ｎｉによって格納することができる（ステップ１０８）。例えばパケットが中継局Ｎｉ＋１に到達した直後、いずれかの他のパケットが送出される前に、中継局Ｎｉ＋１が決定的な方法でパケットを中継する場合、この検査／検証は、他のプロトコル・データ要素を必要とすることなく達成可能である。その他の場合、この種の検査／検証は、例えば、パケットまたはフレーム・シーケンス番号等、局の通信ソフトウエアの他のプロトコル・レイヤによってデータ・フィールド２１内に挿入された追加のパケット番号または追加のプロトコル・データ要素のような、データ・パケット２を正確に識別するための追加の手段を含まなければならない。前記送信および受信されたパケット２のデータ内容が一致しない場合、例えば、ステップ１１６において補正を開始し、ステップ１０８において、元のパケット２を前記第１の局によって再送信する。これによって、かかる検査／検証手法は、明示のフィードバック・チャネルを実施することなく、エラー補正の実行を可能とする。
【００２８】
例えば、局Ｎｉ＋１が、受信側６への経路に沿って前記パケット２をルーティングするための適切な中継局となる隣接ノードに関する情報を有しないために、それ以上パケット２を送信できない場合、前記局Ｎｉ＋１はパケット・ヘッダ２２内にフラグ２２３（「助けて下さい」を示す）をセットし、上述の同報通信またはマルチキャスト・アドレスを用いることによって、またはヘッダ２２のフィールド２２１内に特定の隣接ノードＮ、Ｎｉを載せることによって、パケット２をその隣接ノードＮ、Ｎｉに送信することができる。かかるパケットを受信すると、ヘッダにアドレスされた各隣接ノードＮ、Ｎｉは、代替的なルート／隣接を見出そうとする。しかしながら、フラグ２３は必須ではない。フラグ２３を用いる代わりに、パケット２を中継局Ｎｉ＋１に送信した送信局Ｎｉは、既定の時間期間だけ、中継局Ｎｉ＋１がパケット２を中継するのを単に待機させることができる。予想される前記パケット２の中継が既定の時間期間内に行われない場合、前記送信局Ｎｉは、代替的なルート／隣接Ｎ、Ｎｉ−１を見出そうと試みることができるので、フラグ２３の必要はない。後者の手法は、より有利となり得る。なぜなら、第１の手法では、例えば２つの局Ｎｉ、Ｎｉ＋１が別々に移動することで中継局Ｎｉ＋１からのパケット２が送信側Ｎｉに到達不可能となるので、フラグ２３がセットされたパケット２が潜在的に喪失する恐れがあるからである。
【００２９】
無線通信ネットワーク３において、各移動局４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１が中継局として機能することができると好ましいことは明らかであろう。送信元の局５も、図３に示すソフトウエア・プログラムの部分を実行する。プログラムのステップ１０１において、送信元の局５は、送信元フィールド２２２にそれ自身の識別子（アドレス／位置）を設定し、受信側のフィールド２２０に宛先の識別子（アドレス／位置）を設定することによって、パケット・ヘッダ２２を準備する。ステップ１０４において、プログラムは、上述のようにルーティング決定を処理する。すなわち、宛先に応じて、パケット２を次に送信する隣接ノードを決定する。次のホップとも呼ぶことができる次の隣接ノードは、宛先すなわち受信側６とするか、または、受信側６への経路７上の第１の中間中継局とすることができる。ルーティング決定は、上述のような条件に基づく。
【００３０】
例えば移動局の専用機能キーによって活性化されるソフトウエアまたはハードウエア・スイッチによって、例えば移動無線電話のような移動局、例えばＧＳＭ−もしくはＵＭＴＳ−ネットワーク内の移動無線電話、または、ＰＣＮ、ＮＭＴ、ＴＡＣＳ、ＰＤＣ、もしくはＤＣＳ１８００等の他の規格による移動体ネットワーク内の移動無線電話を、標準モードに切り替えることも可能とすることができる。これによって、上述のルーティング方法のいかなる機能性も回避するので、従来の方法によって基地局を介してパケットを送信し、移動局はもはや潜在的な中継局として機能しない。この事実は、パケット内の特別なフラグによって、または従来モードもしくはルーティング・モード用のパケットの異なるフォーマットを用いることによって容易に反映させることができるので、標準モードの移動局は、ルーティング・モードで動作する局によって、潜在的な中継局として追跡されない。
【００３１】
実際のエンド・ツー・エンド伝達制御ならびにあらゆるエラー検出および補正は、本発明の主題ではない通信ソフトウエアのプロトコル・レイヤによって処理されることを指摘しておく。かかるプロトコル・レイヤは、当業者には既知であり、例えばフレームもしくはパケット・シーケンス番号を用いることによって、または例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）により壊れたパケットの検出および補正を行うことによって、適正なパケット・シーケンスや、失われたかまたは重複するパケットの補正のような通信の問題を処理する。また、提案するルーティング方法は、接続に基づくタイプおよび／または接続を用いないタイプの通信プロトコル、ならびに双方向および／または単方向の通信モードについて使用可能であることも指摘しておく。
【００３２】
提案する方法は、ネットワーク３の正確なトポロジを中央に格納することなく、送信元５から宛先６へのパケット２のルーティングを可能とする。局４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１を中継局Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１とするためには、その隣接ノード集合に関する情報を格納すれば十分である。しかしながら、ノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１においてルーティング情報を更新する必要はない。すなわち、中央ユニット（コントローラ）とノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１との間でルーティング情報を交換しない。上述したような、送信元５、中継局Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１（、４、Ｎ）、および受信側６局の識別およびアドレス方法は、位置情報の使用に限定されるわけではなく、位置情報を含まない一意の識別子を用いても可能であることを注記しておく。この後者の場合、提案するルーティング方法は、当業者に既知の追加のルーティング・アルゴリズムを利用して、無線電気通信ネットワーク３において送信元５から受信側６への適切なルートを見出す。
【００３３】
更に、全ての局が移動局ではないことを指摘しておかなければならない。場合によっては、上述のような中継局として作用するために必要な手段を有するいくつかの固定中継局（基地局ではない）を有し、できる限り従来の移動局の送信電力を超える送信電力を有すると有利である場合がある。
【００３４】
加えて、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、専用のバックボーン、またはインターネット等の固定ネットワークに接続され、前記固定ネットワークとの間でデータを送受信するための手段を備えると共に、提案するルーティング方法に従って動作する無線電気通信ネットワーク３との間でパケット２を送受信するための手段も備えた固定局が、前記固定ネットワークと前記無線ネットワーク３との間のゲートウエイとして機能することができる。このため、かかるゲートウエイによって、前記無線ネットワーク３内の通信を前記固定ネットワークへと拡張することができ、その逆も可能である。更に、かかるゲートウエイを用いて、固定ネットワークを介して地理的に別個の前記無線ネットワーク３を相互接続することも可能である。
【００３５】
上述のルーティング方法は、例えば、大都市圏のような人口密度の高い区域、または例えば民間企業の敷地、政府機関もしくは大学の校内のような人が集まる場所において実施することができる。前述のように、処理および格納手段は、例えば移動無線電話のローカル・メモリ内、または例えば移動無線電話に着脱可能に接続することができるＳＩＭ−カードのようなチップカード内に実施することができる。このため、移動無線電話またはチップカードを、関心を持ったカスタマに販売することができる。あるいは、各ソフトウエア・プログラムを、移動無線電話またはチップカードのメモリ内に、適切な料金でロードすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
送信元の局、受信側の局、隣接局および移動中継局を示す無線ネットワークの概念図である。
【図２】
無線ネットワークにおいて送信されるパケットの構造の一例を示す。
【図３】
本発明の方法を実現するために実行されるステップを示すフロー・チャートである。
【図４】
本発明の方法を実現するために実行されるステップを示す代替的なフロー・チャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004513530.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成12年5月2日(2000.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【書類名】明細書
【発明の名称】無線および分散型システムのためのルーティング方法およびこれに適合させた装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】無線電気通信ネットワーク（３）内でパケット（２）をルーティングする方法であって、前記パケット（２）は前記ネットワーク内の１つの送信元の局（５）から１つまたは複数の中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を介して少なくとも１つの受信側の局（６）へと送信され、前記中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくとも１つは移動中継局であり、前記局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくとも２つは隣接局であり、パケット（２）を各隣接局対の間で無線接続（７）を介して直接に送信可能である（１０８−１１０）方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）の少なくとも１つにおけるパケット（２）のルーティングは、前記移動中継局（Ｎｉ）によって自律的に監視される、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の少なくともいくつかに関する情報に基づいており、前記情報は、前記移動中継局（Ｎｉ）が、前記移動中継局（Ｎｉ）において受信可能なあらゆるパケット（２）を監視し、前記監視したパケット（２）から前記情報を抽出し、前記抽出した情報をローカルに格納することによって取得される方法において、
前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる、前記移動中継局（Ｎｉ）の前記隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択される少なくとも１つの次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の地理的な位置に依存し、前記地理的な位置は、前記監視されるパケット（２）から抽出される前記情報の一部であることを特徴とする方法。
【請求項２】前出の請求項に記載の方法において、前記抽出した情報は、前記情報が抽出された前記パケット（２）を送出した前記隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）に関する識別情報を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）が受信側の局（６）でない場合、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信された各パケット（２）は、前記移動中継局（Ｎｉ）において、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択された１つの次の移動中継局（Ｎｉ＋１）にルーティングされることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１ないし２の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信された各パケット（２）は、前記移動中継局（Ｎｉ）において、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択された２つ以上の隣接移動中継局（Ｎｉ、Ｎｉ＋１）にルーティングすることができることを特徴とする方法。
【請求項５】前出の請求項の１項に記載の方法において、各パケット（２）は、前記パケット（２）を発信した前記発信元の局（５）と、前記パケットの宛先である少なくとも１つの受信側の局（６）とを示すヘッダ（２２）を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】前出の請求項に記載の方法において、前記ヘッダ（２２）は、次のホップで前記パケット（２）が送信される少なくとも１つの隣接移動中継局（Ｎｉ＋１）を示す少なくとも１つのフィールド（２２１）を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】前出の請求項に記載の方法において、前記フィールド（２２１）は、前記中間移動中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の各々において取り替えられることを特徴とする方法。
【請求項８】前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）は、受信した各パケット（２）について、以前に当該パケットを中継したか否かをチェックし（１１２）、その場合、前記受信したパケット（２）のデータ内容が以前に中継した元のパケットのデータ内容と一致するか否かをチェックし（１１４）、これらのデータ内容が一致しない場合、前記元のパケット（２）を再送信する（１１６）ことを特徴とする方法。
【請求項９】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記受信側の局（６）への経路に沿ってパケット（２）をルーティングするための中継局として適切な隣接ノードに関する情報を有しない移動中継局（Ｎｉ＋１）は、前記パケット・ヘッダ（２２）にフラグ（２２３）をセットし、当該パケット・ヘッダ（２２）にアドレスされており前記パケット（２）を受信する隣接移動中継局（Ｎｉ）は、当該パケット（２）を代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に中継しようと試みることを特徴とする方法。
【請求項１０】前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（Ｎｉ）は、送信した各パケット（２）について、その隣接移動中継局の少なくとも１つ（Ｎｉ＋１）によって当該パケット（２）が中継されるか否かをチェックし、これが当てはまらない場合、当該パケット（２）を、少なくとも１つの代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に再送信することを特徴とする方法。
【請求項１１】前出の請求項に記載の方法において、前記地理的な位置は、前記移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）の少なくともいくつかにおいて、位置決めシステムによって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１２】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）と前記受信側の局（６）との間の距離に依存することを特徴とする方法。
【請求項１３】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）と前記移動中継局（Ｎｉ）との間の距離に依存することを特徴とする方法。
【請求項１４】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記移動中継（Ｎｉ）局と前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）との間の伝搬状況に依存することを特徴とする方法。
【請求項１５】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記移動中継局（Ｎｉ）と前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）との間のトラヒック状況に依存することを特徴とする方法。
【請求項１６】前出の請求項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記移動中継（Ｎｉ）局と前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）との間で利用可能な帯域幅に依存することを特徴とする方法。
【請求項１７】前出の請求項の１項に記載の方法において、前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択（１０４）は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）にパケットを送信するための測定された遅延または推測される遅延に依存することを特徴とする方法。
【請求項１８】前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を、前記ネットワーク（３）内で、その地理的な位置によって識別することを特徴とする方法。
【請求項１９】前出の請求項の１項に記載の方法において、各移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を、前記ネットワーク（３）内で、その地理的な位置によってアドレスされることを特徴とする方法。
【請求項２０】前出の請求項の１項に記載の方法において、これは、移動電話局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）のネットワークに対して実行されることを特徴とする方法。
【請求項２１】１つの送信元の局（５）から１つまたは複数の中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）を介して少なくとも１つの受信側の局（６）へとパケットが送信される無線電気通信ネットワーク（３）において使用可能な移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）であって、これによって、前記移動中継局は中継局（Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）として使用可能であり、前記移動中継局（Ｎｉ）は、無線接続（７）によって直接に隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）にパケット（２）を送信する（１０８）と共に隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）からパケット（２）を受信する（１１０）ための送信装置および受信装置を備えている、移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）において、前記移動中継局（Ｎｉ）は、プロセッサを備え、このプロセッサは、前記移動中継局（Ｎｉ）において受信可能なあらゆるパケット（２）から情報を抽出し、前記抽出した情報を前記移動中継局（Ｎｉ）のメモリ内に格納することによって、その隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の少なくともいくつかに関する情報を自律的に監視すると共に、前記格納した情報に基づいて、前記移動中継局（Ｎｉ）に送信されたパケット（２）についてのルーティング決定を行う（１０４）移動中継局（４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１）において、
前記移動中継局（Ｎｉ）において行われる、前記移動中継局（Ｎｉ）の前記隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）の全集合から選択される少なくとも１つの次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の選択は、前記次の移動中継局（Ｎｉ＋１）の地理的な位置に依存し、前記地理的な位置は、前記監視されるパケット（２）から抽出される前記情報の一部であることを特徴とする移動中継局。
【請求項２２】前出の請求項に記載の移動中継局において、前記抽出した情報は、前記情報が抽出された前記パケット（２）を送出した前記隣接局（Ｎｉ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１）に関する識別情報を含むことを特徴とする移動中継局。
【請求項２３】請求項２１または２２の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、前記無線電気通信ネットワーク（３）内におけるその地理的な位置を決定することができる位置決めシステムを備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２４】請求項２１ないし２３の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、
送信したパケット（２）を一時的に格納するためのメモリと、
前記メモリ内に格納した前記パケットを受信したパケット（２）と比較して（１１４）、受信した各パケット（２）について、各移動中継局が以前に当該パケットを中継したか否かを判定すると共に、その場合、前記受信したパケット（２）のデータ内容が以前に中継した元のパケットのデータ内容と一致するか否かをチェックするための比較手段と、
これらのデータ内容が一致しない場合、前記元のパケット（２）を再送信する（１１６）ための再送信手段と、
を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２５】前出の請求項に記載の移動中継局（Ｎｉ）において、これは、更に、
送信した各パケット（２）について、前記パケット（２）が、その隣接移動中継局の少なくとも１つ（Ｎｉ＋１）によって中継されているか否かをチェックするチェック手段と、
前記パケット（２）が、その隣接移動中継局の少なくとも１つ（Ｎｉ＋１）によって中継されなかった場合、前記パケット（２）を、少なくとも１つの代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に再送信するための再送信手段と、
を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２６】請求項２１ないし２５の１項に記載の移動中継局（Ｎｉ＋１）において、これは、更に、
前記移動中継局（Ｎｉ＋１）が、前記受信側の局（６）への経路に沿ってパケット（２）をルーティングするための中継局として適切な隣接ノードに関する情報を有しない場合、前記パケット・ヘッダ（２２）にフラグ（２２３）をセットするためのフラグ・セット手段と、
受信したパケットの前記パケット・ヘッダ（２２）に前記移動中継局（Ｎｉ）がアドレスされている場合、および、前記受信したパケット（２）に前記フラグ（２２３）がセットされている場合、前記受信したパケット（２）を、代替的な隣接移動中継局（Ｎ、Ｎｉ−１）に中継するための手段と、
を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２７】請求項２１ないし２６の１項に記載の移動中継局において、これは、更に、請求項１ないし２１の１項のルーティング方法を実行するためのルーティング手段を備えることを特徴とする移動中継局。
【請求項２８】無線通信ネットワーク（３）において移動中継局として使用可能なプログラム可能移動局（４）によって読み取り可能なプログラム記憶装置であって、請求項１ないし２０の１項のルーティング方法を実行するために前記プログラム可能移動中継局が実行可能な命令のプログラムを明確に具現化するプログラム記憶装置。
【請求項２９】請求項２１ないし２７の１項に記載の少なくとも１つの移動中継局（４）を備えた無線通信ネットワーク（３）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、無線および分散型システムのためのルーティング方法およびこれに適合させた装置に関する。具体的には、本発明は、無線電気通信ネットワーク内でパケットをルーティングするための方法および、かかる無線電気通信ネットワークにおいて使用可能であるように適合させた移動局に関する。前記パケットは、前記ネットワーク内の１つの送信元の局から、１つまたは複数の中継局を介して、少なくとも１つの受信側の局へと送信される。
【０００２】
無線ネットワーク内でデータ・パケットをルーティングするための１つの方法が、特許出願ＷＯ９７／３２４１９号に記載されている。これに記載された方法は、ランダム多経路表形式ルーティング方法であり、この方法では、複数の個別のノードをリピータ・ノードとして機能するようにプログラムし、前記リピータ・ノードが、中央ノードといくつかの選択された個別のノードとの間に、多重プログラム通信経路を形成する。しかしながら、ＷＯ９７／３２４１９号に記載された方法は、移動局を有する無線電気通信ネットワークには適していない。なぜなら、ネットワーク初期設定プロセスの間に得られる相互接続性情報に基づいて、ルーティング・テーブルを用いて多重通信経路をプログラムすることが、ある程度決定的であるからである。
【０００３】
特許出願ＷＯ９７／２４８４０号は、構築システム制御ネットワーク等の無線パケット・ホッピング・ネットワークを自動的に初期化するための方法を記載する。これによって、ネットワーク内の各ノードは、その全体の相互接続性を決定する際に、初期設定パケットを送信し、これらのパケットを受信するノードからの応答を要求し、次いで、この相互接続性情報を中央コンピュータに送出する。ネットワーク内の全ノードによって、相互接続性情報を要求および送信するためのパケットを交換することは、ネットワークのオーバーヘッドとなり、これは、固定ネットワークでは１度のみの初期設定プロセスとして許容可能であるが、このプロセスを何度も繰り返さなければならない移動局を有するネットワークにおいては不利となる。更に、中央コンピュータ内にルーティング情報を格納することは、ネットワーク内のノードがネットワーク内の別のノードにパケットをルーティングする場合に、この中央コンピュータから当該情報を要求する必要があるということである。
【０００４】
特許出願ＤＥ３３３７６４８Ａ１号は、各々が通信中の移動局対間で中継局として機能することができる複数の移動局を有する無線ネットワークについて記載する。ＤＥ３３３７６４８Ａ１号に記載された無線ネットワークでは、ネットワークの状態に関するデータ、全ての他の移動局に対する可能なルート、ならびに個々の接続の可用性および動作状態は、各移動局によって決定および維持され、要求があると、要求元の他の移動局に渡される。このため、ＤＥ３３３７６４８Ａ１号が記載する無線ネットワークにおいては、移動局は、ルーティング情報を中央に集める必要なく、通信中の局の間のルートを提供することができるが、定期的に他の移動局からルーティング情報を要求し、このルーティング情報をローカルに格納および維持する。結果として、ＤＥ３３３７６４８Ａ１号に記載された無線ネットワークでは、ネットワーク内の全移動局が、互いにルーティング情報を要求および送信するために、ネットワーク容量を用いる。
【０００５】
特許ＵＳ５５４６４４５号では、複数のセル・サイトおよび１つの移動電話交換局を含むセル式電話システムが記載されており、これにおいては、移動体に関連した呼に最も適切なセル・サイトの選択は、一般的に用いられる呼に関する信号強度ではなく、移動体の地理的な位置に基づいて行われる。特許ＵＳ５５４６４４５号によれば、地理的な位置は、移動体に含まれるＧＰＳ（全地球測位システム）受信機によって決定され、移動電話交換局に中継される。移動電話交換局は、セルラ・システム内の各セル・サイトの地理的な位置を含む参照テーブルを用いて、移動体が用いるにはどのセル・サイトが最も適切かを決定する。
【０００６】
特許ＵＳ４９９９８３３号では、パケット無線ネットワークについて記載されており、これにおいては、パケット無線機は可動であり、人工知能モジュールが備えられている。この人工知能モジュールは、知識ベースに対して発見的ルールを適用して、ネットワークを通るルーティング経路を選択する。特許ＵＳ４９９９８３３号によれば、知識ベースを構築するには、パケット無線機が、それらの近隣を監視し、送信されるヘッダから情報を抽出すると共に、隣接パケット無線機から知識ベース情報を要求し取得すれば良い。
【０００７】
Ｊｕｂｉｎ　Ｊ．等は、「Ｔｈｅ　ＤＡＲＰＡ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｒａｄｉｏ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ（ＤＡＲＰＡパケット無線ネットワーク・プロトコル）」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＥＥＥ、ｖｏｌ．７５、ｎｏ．１、１９８７年１月、２１ないし３２ページ、ＸＰ００２０６１７０９において、パケット無線ネットワークのためのアルゴリズムおよびプロトコルについて記載している。これにおいては、地理的に離れているコンピュータ間で、共通の無線チャネルを介してデータを交換し、移動コンピュータおよび端末に対するコンピュータ・ネットワークのアクセスを可能とする。ＤＡＲＰＡ無線ネットワークにおいては、有線の高レベル・データ・リンク制御によって、パケット無線機にコンピュータを取り付ける。ＤＡＲＰＡ無線ネットワークでは、パケットは、無線チャネル上で別のパケット無線機にルーティングされるか、または有線インタフェースを介して取り付けられたデバイスにルーティングされる。ＤＡＲＰＡ無線ネットワークでは、ネットワーク内を通ってあらゆる宛先にデータをどのようにルーティングするかに関する決定を行うために、各パケット無線機は、ネットワークのトポロジに関する情報を収集し維持する。パケット無線機は、特別な組織パケットを同報通信することによって、それらの存在およびネットワークのトポロジに関する情報を定期的に通知する。パケット無線機では、特別な組織パケットを監視すると共にデータ・パケットを監視することによって、隣接パケット無線機に関するテーブルを維持する。いわゆる層テーブルでは、パケット無線機は、特別組織パケットから、およびデータ・パケットのヘッダから、２つ以上ホップが離れたパケット無線機に関する情報を連続的に収集して、最終的に全てのパケット無線機が、あらゆる宛先となりそうなパケット無線機までのホップ数、および、どのパケット無線機がその宛先パケット無線機への途上にある次のパケット無線機であるかを知っているようにする。ＤＡＲＰＡ無線ネットワークにおいて、パケットは、無線ネットワークを通る単一の経路上で送出され、各パケット無線機は、パケットのヘッダおよびその隣接パケットおよび層テーブル内の情報を用いる。
【０００８】
本発明の目的は、無線電気通信ネットワークのための新規かつ改良されたルーティング方法および、かかる無線電気通信ネットワークにおいて使用可能であるように適合させた移動局を提案することである。
【０００９】
本発明によれば、これらの目的は、特に、独立クレームの特徴によって達成される。加えて、従属クレームおよび説明から、更なる有利な実施形態が得られる。
【００１０】
例えばデータまたは音声パケット等のパケットをルーティングするためのここに提案する方法によれば、これによって、無線電気通信ネットワーク内で、１つの送信元の局から、１つまたは複数の中継局を介して、少なくとも１つの受信側の局へとパケットを送信し、前記中継局の少なくとも１つは、例えば移動電話局のような移動局であり、前記局の少なくとも２つは隣接局であり、パケットは隣接局の各対の間で無線接続を介して直接送信することができ、特に、移動中継局の少なくとも１つにおけるパケットのルーティングが、この移動中継局によって自律的に監視されるその隣接局のみに関する情報に基づくという点で、これらの目的が具体的に達成される。この情報を取得するため、移動中継局は、前記移動中継局において受信可能ないかなるパケットも監視し、これら監視したパケットから、例えば特定のパケットを送出した隣接局に関する識別情報のような前記情報を抽出し、この抽出した情報を、例えば隣接局に関する情報を含むテーブル内にローカルに格納する。隣接局のトラヒックを監視する移動中継局が自律的に収集した情報に基づく移動中継局におけるルーティングは、移動中継局間または移動中継局と中央ルーティング・データベースとの間で、ルーティング情報を交換したり、ルーティング情報の要求をそれぞれ交換したりする必要がないという利点がある。このため、移動中継局においてルーティング情報を確立するためにネットワークに追加の負担がかかることはなく、ルーティング情報を含む中央データベースの必要もない。当業者には認められようが、これらの改良によって、技術的に改善された無線ネットワーク機能が得られ、特に、例えば移動電話局のような移動局間の接続のルーティングが容易かつ安価となる。
【００１１】
実施形態の変形例によって、各パケットを、移動中継局において、前記移動中継局が受信側の局でない限り、その隣接局の全集合から選択された、１つ隣の局か、または２つ離れていることもあり得る局へとルーティングする。双方の変形例の手法は、いかなる基地局の介入もなく移動局が通信を行うことができるという利点を有する。この手法では、結果として、中間中継局の介入なしに２つの移動局間で直接の無線接続を得ることさえ可能である。２つ以上離れた局が次の中継局として選択される場合がある変形例は、各パケットを異なる経路に沿って同時にルーティング可能であるという追加の利点を有する。これによって、ルーティング方法の信頼性および効率を潜在的に向上させることができる。
【００１２】
好ましくは、各パケットは、このパケットを送出した送信元の局を示すヘッダを含み、パケットは少なくとも１つの受信側の局に宛てられ、パケットは次のホップにおいて少なくとも１つの隣接局に送信される。好ましくは、次のホップの隣接局（複数の局）に関する情報を含むフィールドは、各々の中間中継局において取り替えられる。
【００１３】
１つの変形例では、各移動中継局は、受信した各パケットについて、当該パケットをすでに中継したか否かをチェックし、その場合、受信したパケットが以前に中継したパケットと一致するか否かをチェックし、その他の場合は補正を要求するが、これは、例えば、各移動中継局が少なくとも１つの代替的な隣接局にパケットを再送信することである。この変形例は、パケット内の送信エラーの補正のために明示のフィードバック・チャネルの実施を必要とせずにこのエラーを補正可能であるという利点を有する。
【００１４】
移動中継局が受信パケットを更に中継することができない状況に対処するために、２つの異なる変形例を提案する。第１の各変形例では、前記移動中継局は、パケット・ヘッダ内にフラグをセットし、パケットをその既知の隣接局の全てまたは一部に送信し、かかる前記パケットを受信した隣接局は、当該パケットを代替的な隣接局に中継可能か否かをチェックする。第２の各変形例では、各移動中継局は、送信済みの各パケットについて、当該パケットがその隣接局の少なくとも１つによって中継されているか否かをチェックし、中継されていない場合、当該パケットを少なくとも１つの代替的な隣接局に送信する。これらの変形例は双方とも、たとえ受信側への代替的な経路を見出すために当該パケットを「後方」にルーティングする必要があり得ることを意味するとしても、パケットが「行き止まり」で喪失することを防ぐのに役立つという利点を有する。
【００１５】
本発明によれば、移動中継局において行われる次の局の選択は、前記次の局の位置に依存する。この位置は、前記移動局の少なくともいくつかにおいて、例えば位置決めシステム、例えばＧＰＳまたはＴＰＳによって決定され、この位置は隣接局に伝達される。例えば、位置は、上述の識別情報の一部とすることができ、このため、先に説明したように、ローカル・トラヒックを監視する隣接移動中継局によって収集することができる。具体的には、次の局と受信側の局との間の距離および／または次の局と移動中継局との間の距離に基づいて、決定を行うことができる。この手法は、ネットワーク内にランダムな方向のパケットを満たす必要がなく、ネットワークのトポロジに関する複雑な問い合わせを受ける必要もないという利点がある。これに代えて、またはこれに加えて、決定は、伝搬状況、トラヒック状況、に基づいて行うことも可能である。また、位置を用いて、ネットワーク内の各移動局の識別および／またはアドレスも行うことができる。
【００１６】
本発明によれば、例えば移動無線電話のように、無線接続を通じて隣接移動局との間で直接パケットを送受信するための送信および受信手段を備え、無線通信ネットワークにおいて移動中継局として使用可能である移動局の少なくともいくつが、処理手段を備えており、この処理手段は、移動中継局において受信可能ないかなるパケットからの情報も抽出し、この抽出した情報を移動中継局のローカル・メモリ内に、例えば隣接局に関する情報を含むテーブル内に配置して格納することによって、その隣接局の少なくともいくつかに関する情報を自律的に監視すると共に、前記格納情報に基づいて、移動中継局に送信されたパケットに関するルーティング決定を行うという点においても、上述の目的が達成される。
本発明を、図面を参照して、一例として、更に詳しく説明する。
【００１７】
図１において、参照番号３は、例えば移動体無線ネットワーク等の無線電気通信ネットワークを示し、例えばローカル・エリア・ネットワークまたはワイド・エリア・ネットワークであり、黒い点で示される複数のノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１を備え、これらは各々、例えば移動無線電話のような移動局を表す。この無線ネットワーク３では、図２に示すようなパケット２が、本発明による方法によって、その起点５すなわちその送信元５から、その宛先６すなわちその受信側６まで、破線によって示される経路７に沿って導かれる。パケット２がその宛先６に到達するためには、いわゆる中継ノードまたは中継局である中間ノードＮｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１において多数のホップを行う必要があり得る。これによって、中間ノードＮｉは、前のノードＮｉ−１からパケット２を受信し、それを次へ渡す、すなわち次のノードＮｉ＋１にそれを中継する。
【００１８】
図２に示すように、データ・パケット２の可能な構造は、ヘッダ・フィールド２２およびデータ・フィールド２１を備える。データ・フィールド２１は、例えばテキスト、数字、または音声情報のようなユーザ・データ、および、本発明の主題ではないプロトコル・レイヤが用いるプロトコル情報を含むことができる。パケット・ヘッダ２２の可能な構造は、データ・パケット２の１つ以上の受信側６すなわち宛先６に関するアドレスおよび／または識別情報を含むフィールド２２０と、後で更に詳しく規定する、このデータ・パケットが次のホップにおいて誰に対する送信を意図されているか、または以前のホップにおいて誰に対する送信を意図されたかについての１つ以上の隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１に関するアドレスおよび／または識別情報を含むフィールド２２１と、データ・パケット２の送信元５（またはＮｉ）すなわち起点５（またはＮｉ）に関するアドレスおよび／または識別情報を含むフィールド２２２と、後で論じるフラグ２２３とを備えている。図２に示すようなフィールドの順序は一例として与えるだけであり、これらのフィールドは、当業者によって他のいかなる順序にも配置可能であることを強調しておかねばならない。更に、当業者は、ヘッダ２２に追加のフィールドを加えるよう決定することもできる。
【００１９】
有線ネットワークでは、あるノードから別のノードへの情報の送信は、これらのノードを相互接続する線によって容易となり、これによって、ルーティング・アルゴリズムは通常、ルーティング・テーブルを参照して、ネットワーク内の経路を見出す。このため、これらのルーティング・アルゴリズムは、有線ネットワークのトポロジを追跡し、ネットワーク内の適切な経路を選択するための基礎を形成する各ルーティング・テーブルを維持する。明らかに、有線ネットワークの様々なルートに対する負荷の均衡化のような他の条件があり、これらのルーティング・アルゴリズムによって考慮しなければならないが、これらは本発明の主題ではない。しかしながら、無線ネットワークでは、信号は通常あらゆる方向に発信され、有線ネットワークとは異なり、個々のノードすなわち局の間に物理的な経路はない。このため、移動局を伴う無線ネットワークでは、ネットワークの永続的なトポロジを確立することも、永続的なルーティング・テーブルを格納することも、不可能である。
【００２０】
特定のノードＮｉの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１を、前記特定のノードＮｉからの信号を受信可能であるノードすなわち局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１として規定する場合、隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１と通信を行う可能性は、前記特定のノードＮｉの「近隣」におけるこれらの隣接ノードすなわち局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１へのバーチャル・リンクの設定すなわち確立として見なすことができる。このため、中間ノードＮｉが無線ネットワーク３内でパケット２をどのようにルーティングするかという問題は、どの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１にパケット２を渡すべきかという問題となる。このため、無線ネットワーク３内の各ノードすなわち局Ｎｉは、図３に示すステップ１００において、その全隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１のパケット２を「聴取」すること、すなわち当該特定のノードにおいて受信可能なあらゆるパケット２を監視することによって、全隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１を追跡し、これらの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１に関する情報を含むローカル・テーブルを維持する。追跡している局Ｎｉは、データ・パケット２に含まれており各ホップごとに送信側の識別子によって更新される識別情報に基づいて、その隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１を識別することができる。実施形態の変形例によっては、送信元フィールド２２２が各ホップで更新される場合、このフィールド内にこの識別情報を含むことができるヘッダ２２を復号することによって、識別情報を取得しても良いし、または、送信元フィールド２２２は変更されず、パケット２の最初の起点を示すために用いられるので、図示しない追加のフィールドに識別情報を含めても良いし、または、識別情報は、データ・フィールド２１の一部として、本発明の主題ではない他のプロトコル・レイヤによって挿入しても良い。ノードが、例えば移動無線電話によって表される場合、取得した情報は、例えば、そのローカル・メモリ内、または前記移動無線電話に着脱可能に接続されたチップカード内に格納することができる。
【００２１】
無線ネットワーク３は物理的に有線ではないが、上述のように近隣を監視することによって、バーチャルなリンクまたは接続を有するネットワーク３が生成され、これを有線と見なすことができる。本質的に、当業者に既知であり、中央に格納されたネットワークの（永続的な）トポロジ表現に基づくものではない有線ネットワーク用のあらゆるルーティング方法、例えばルーティングおよびフロー制御に基づく方法を、このバーチャル有線ネットワーク３に適用可能である。しかしながら、上述のように、特定のノードＮｉはその隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１についてのみ知っており、ネットワーク３の全体的なトポロジを知っているわけではないことに留意しなければならない。換言すると、本発明では、個々のノードすなわち局４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１がルーティング情報を収集しルーティング・テーブル内に格納する必要はなく、これらのノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１は本質的に互いに直接ルーティング情報を交換する必要もない。ルーティングの決定は、ノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１自身が収集した情報にのみ基づく。このため、ここに提案するルーティング方法は、独立した適応アルゴリズムに基づくことができ、この場合、特定の局Ｎｉにおいて行われるルーティングの決定は、例えば上述のように受信パケット２を追跡して「近隣」のネットワーク・トラヒックを監視することによって当該局Ｎｉが収集した情報に基づいている。このように、ルーティング決定、すなわちどの隣接ノード（複数のノード）Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１にパケットを中継するかについての選択、従って、ネットワーク３内でどのように情報をルーティングするかの選択は、現在のトラヒック、（ローカル）トポロジ、伝搬状況、距離（最短経路）、遅延時間／要求（最も速い経路）、通信コスト、帯域幅、または送信者の利用可能な電力等のパラメータの測定値または推定値に基づくものとすることができる。
【００２２】
上述のように、図３に示すステップ１００において、隣接局すなわちノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の存在を追跡する。現在のトラヒックを監視するには、例えば、個々の隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１が発信するパケット２の数を追跡して、例えば既定の時間期間の間に特定の局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１が発信したパケット２の数をこの時間期間によって除算した数のような各隣接局Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の最新のトラヒック・インジケータを維持すれば良い。ノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１は、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）または地上測位システム（ＴＰＳ）が決定するそれらの（近似的な）位置によって識別しアドレスすることができるので、特定の局Ｎｉからその隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１までの距離、および／または隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１から受信側６までの距離は、当該特定のノードＮｉ自体の位置に基づいてその距離を計算することで、当該特定のノードＮｉによって容易に決定することができる。受信側６の位置は、ルーティングされるパケットの受信側フィールド２２０によって示され、隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の位置は、各隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１から最後に受信したパケット２内に含まれている。この後者の位置は、ステップ１００に関連して上述した手段によって示される。また、局は、送信電力に関する情報および／または通信コストに関する情報のような、ルーティングの目的に使用可能である追加情報を、データ・パケット２内に含むこともできる。また、移動局は、例えば、隣接局から受信した通信コストに関する情報を用いることによって、および／または各距離情報を考慮することによって、その隣接局の各々にパケットを送信するための予想通信コストを追跡することも可能である。
【００２３】
ルーティング方法は、図３に一例として示すようなソフトウエア・プログラムによって実施することができる。これは、例えば移動無線電話のような局のローカル・メモリ内、または、例えば移動無線電話に着脱可能に接続されたチップカード内に格納されている。局すなわちノードＮｉが、プログラムのステップ１１０においてパケット２を受信した後、上述のように、ステップ１００において受信パケット２の送信元Ｎｉ−１に関連する隣接ノード情報を追跡する。続いて、ステップ１１８において（ステップ１１２については後に記載する）、プログラムは、ヘッダ情報２２を復号し、受信パケット２の隣接ノード・フィールド２２１内に受信局Ｎｉが載っているか否か、すなわちパケット２が受信局Ｎｉにアドレスされたものであるか否かを判定する。これが当てはまらない場合、受信パケット２の処理はプログラムのステップ１２０において終了する。その他の場合、ステップ１２２において、プログラムは、ヘッダ２２の情報を復号し、受信局Ｎｉが受信側６としてフィールド２２０内に載っているか否かを判定する。受信局Ｎｉが実際に受信側６である場合、パケット２は、例えば、本発明の主題ではないこの局の通信ソフトウエアのプロトコル・レイヤによって、更に処理を行うために、ステップ１２４において内部で次へと渡され、ステップ１２６において、このプログラムによる受信パケット２の処理は終了する。
【００２４】
図４は、図３に示すフロー・チャートからステップ１１８を省略した代替的なフロー・チャートを示す。結果として、図４に示すフロー・チャートによるプログラムは、ステップ１２２において受信局Ｎｉが受信側６としてフィールド２２０内に載っているか否かを判定した後に、ステップ１２８において、パケット２を中継しなければならないか否か、すなわちこれがフィールド２２１内に隣接ノードとして載っているか否かを判定する。この代替的な手法は、隣接ノードとしてアドレスされることなくパケット２を受信する受信側の局がパケット２を無視しないという利点を有する。図４において、隣接局すなわちノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の存在を追跡するステップ１００は、ステップ１１０の後に示されており、ステップ１１０におけるパケット受信の直後に追跡が起こり得ることを示す。
【００２５】
受信局Ｎｉが受信側の局６ではない場合、プログラムは、図３のステップ１２８において、パケット２を中継しなければならないか否かを判定する。受信局Ｎｉがパケット２を中継する必要がない場合、ルーティング方法を実行するプログラムによるパケット２の処理は、ステップ１３０において終了する。局Ｎｉが中継局Ｎｉとしてアドレスされている場合、プログラムのステップ１０４において、ルーティングの決定、すなわちパケット２を送信する隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の選択を行う。次のホップと呼ぶことも可能である次の隣接ノードＮｉ＋１は、受信側６とすることができ、または、受信側６までの経路７上の別の中間中継局Ｎｉ＋１とすることができる。ルーティングの決定は、上述のような条件に基づく。ステップ１０４の第１の変形例では、ルーティングの決定は、受信した全てのパケット２に対して新たに行われる（パケット・スイッチング）。ステップ１０４の第２の変形例では、所与の送信元５からの全データ・パケット２および／または所与の宛先６への全データ・パケット２は、同一の経路（複数の経路）７に沿ってルーティングされる（メッセージ・スイッチング、ファネリング）。このため、ステップ１０４のこの第２の変形例では、特定のホップにおいて、パケット２は常に同一の次の隣接ノード（複数の隣接ノード）Ｎｉ＋１に送信される。第２の手法では、パケットは、例えば送信元の局５と受信側の局６との間のエンド・ツー・エンド接続の持続期間中に、または多数のパケット２を含むメッセージの送信の間に、同一の経路（複数の経路）に沿って強制的に送信されるか、または、単に、同一の中継器を介して特定の宛先６に全トラヒックを注ぎ込むことによって強制的に送信される。ステップ１０４の第１の変形例では、入来パケット２は、中継局Ｎｉによって隣接局Ｎ、Ｎｉ＋１間で分配される、すなわち、それらは異なる論理経路７に従うので、トラヒック負荷を均衡化させるのに、より適したものとすることができる。また、第１の変形例は、各受信パケット２について新たに決定が行われるので、移動中継局Ｎ、Ｎｉ＋１の位置変化に更に柔軟に適応することができる。
【００２６】
ステップ１０６において、プログラムはヘッダ情報２２を更新する。ステップ１０６では、隣接ノード・フィールド２２１の内容を、例えばステップ１０４におけるルーティング決定から得られた次の隣接ノード（複数の隣接ノード）Ｎｉ＋１の識別子リストである、上述のような位置の形態のアドレス等の識別子によって、または別の一意の識別子によって置換する。更に、ステップ１０６は、送信元フィールド２２２の内容を置換するか、または、パケット２の最初の起点を常に示すために送信元フィールド２２２を不変のまま維持する場合は、中継局Ｎｉ自身の識別子によって、図示しない別の追加のヘッダ・フィールドを更新する。
【００２７】
上述したように、プログラムのステップ１０６に関連して、隣接ノードすなわち局Ｎ、Ｎｉ＋１の多数のアドレス（位置）を、パケット・ヘッダ２２の隣接ノード・フィールド２２１に挿入することができる。これによって、パケット２を様々な経路に沿って同時にルーティングすることができ、これは有線ネットワークにおける多経路ルーティングに対応し、分岐ルーティングとも呼ばれる。これらのパケットの少なくとも１つが受信側６に到達する可能性が高くなるので、この手法はルーティングの信頼性を向上させることができる。しかしながら、一方で、無線ネットワーク３にかかる負荷が大きくなるので、この信頼性向上は、通信効率を低下させる可能性を犠牲にして得られる。
【００２８】
代替的な手法では、中継局Ｎｉは、これらの隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の個々の識別子（アドレス／位置）をパケット・ヘッダ２２において示すことなく、単にパケット２をその隣接ノードＮ、Ｎｉ−１、Ｎｉ＋１の全てに同報通信することができる（フラッディング）。しかしながら、この手法は、ネットワーク３に不必要にパケット２を満たす場合があるので、極めて非効率的となる恐れがある。この手法は、局の数が限定されたローカル無線ネットワークにおいて使用可能である。
【００２９】
多数宛先ルーティングを、いずれかの他のネットワークにおけるように、すなわち、ヘッダ２２の受信側フィールド２２０内に宛先／受信側６のリストを挿入することによって、達成することができる。特別なアドレス値、すなわちマルチキャストまたはグループ・アドレスを用いて、特定の局グループまたはサブセットを識別することができる。特別の同報通信アドレスを用いて、全局を識別することができる。また、同じ手法を用いて、フィールド２２１内の複数の隣接ノードをアドレスすることができる。後者の場合、マルチキャスト・アドレスによって、隣接ノードのサブセット、例えばある型または送信電力の隣接ノードを全て識別することができ、これに対して、フィールド２２１内の同報通信アドレスは、送信側（送信元または中継局）から到達可能である全隣接ノードを目標とすることができる。
【００３０】
プログラムのステップ１０８において、中継局Ｎｉは、前のステップ１０６において変更したヘッダ２２を有するパケット２を送信する。
【００３１】
無線ネットワーク３において、通常、信号は全方向に発信される、すなわち送信は全方向に行われるという事実のために、パケット２を中継局Ｎｉ＋１に送信した送信者Ｎｉは、通常、前記中継局Ｎｉ＋１によって当該パケット２が送出された場合にこれを受信することができ、このため中継局Ｎｉ＋１の送信について検査を行っても良い。図３に示すように、第１の局Ｎｉにルーティング方法を実行するプログラムの任意選択のステップ１１２では、受信したパケット２を送出したのが、第１の局Ｎｉによって前に中継局Ｎｉ＋１（隣接ノード）としてアドレスされた第２の局Ｎｉ＋１であるか否かを調べる。これが実際に当てはまる場合、ステップ１１４において、プログラムは、前記中継局Ｎｉ＋１から受信した前記パケット２の内容が、前記第１の局Ｎｉが最初に送信した前記パケット２の内容に相当するか否か、および、前記受信パケット２が壊れなかったか否かを判定する。このため、データ・パケット２を一時的に送信元の局Ｎｉによって格納することができる（ステップ１０８）。例えばパケットが中継局Ｎｉ＋１に到達した直後、いずれかの他のパケットが送出される前に、中継局Ｎｉ＋１が決定的な方法でパケットを中継する場合、この検査／検証は、他のプロトコル・データ要素を必要とすることなく達成可能である。その他の場合、この種の検査／検証は、例えば、パケットまたはフレーム・シーケンス番号等、局の通信ソフトウエアの他のプロトコル・レイヤによってデータ・フィールド２１内に挿入された追加のパケット番号または追加のプロトコル・データ要素のような、データ・パケット２を正確に識別するための追加の手段を含まなければならない。前記送信および受信されたパケット２のデータ内容が一致しない場合、例えば、ステップ１１６において補正を開始し、ステップ１０８において、元のパケット２を前記第１の局によって再送信する。これによって、かかる検査／検証手法は、明示のフィードバック・チャネルを実施することなく、エラー補正の実行を可能とする。
【００３２】
例えば、局Ｎｉ＋１が、受信側６への経路に沿って前記パケット２をルーティングするための適切な中継局となる隣接ノードに関する情報を有しないために、それ以上パケット２を送信できない場合、前記局Ｎｉ＋１はパケット・ヘッダ２２内にフラグ２２３（「助けて下さい」を示す）をセットし、上述の同報通信またはマルチキャスト・アドレスを用いることによって、またはヘッダ２２のフィールド２２１内に特定の隣接ノードＮ、Ｎｉを載せることによって、パケット２をその隣接ノードＮ、Ｎｉに送信することができる。かかるパケットを受信すると、ヘッダにアドレスされた各隣接ノードＮ、Ｎｉは、代替的なルート／隣接を見出そうとする。しかしながら、フラグ２３は必須ではない。フラグ２３を用いる代わりに、パケット２を中継局Ｎｉ＋１に送信した送信局Ｎｉは、既定の時間期間だけ、中継局Ｎｉ＋１がパケット２を中継するのを単に待機させることができる。予想される前記パケット２の中継が既定の時間期間内に行われない場合、前記送信局Ｎｉは、代替的なルート／隣接Ｎ、Ｎｉ−１を見出そうと試みることができるので、フラグ２３の必要はない。後者の手法は、より有利となり得る。なぜなら、第１の手法では、例えば２つの局Ｎｉ、Ｎｉ＋１が別々に移動することで中継局Ｎｉ＋１からのパケット２が送信側Ｎｉに到達不可能となるので、フラグ２３がセットされたパケット２が潜在的に喪失する恐れがあるからである。
【００３３】
無線通信ネットワーク３において、各移動局４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１が中継局として機能することができると好ましいことは明らかであろう。送信元の局５も、図３に示すソフトウエア・プログラムの部分を実行する。プログラムのステップ１０１において、送信元の局５は、送信元フィールド２２２にそれ自身の識別子（アドレス／位置）を設定し、受信側のフィールド２２０に宛先の識別子（アドレス／位置）を設定することによって、パケット・ヘッダ２２を準備する。ステップ１０４において、プログラムは、上述のようにルーティング決定を処理する。すなわち、宛先に応じて、パケット２を次に送信する隣接ノードを決定する。次のホップとも呼ぶことができる次の隣接ノードは、宛先すなわち受信側６とするか、または、受信側６への経路７上の第１の中間中継局とすることができる。ルーティング決定は、上述のような条件に基づく。
【００３４】
例えば移動局の専用機能キーによって活性化されるソフトウエアまたはハードウエア・スイッチによって、例えば移動無線電話のような移動局、例えばＧＳＭ−もしくはＵＭＴＳ−ネットワーク内の移動無線電話、または、ＰＣＮ、ＮＭＴ、ＴＡＣＳ、ＰＤＣ、もしくはＤＣＳ１８００等の他の規格による移動体ネットワーク内の移動無線電話を、標準モードに切り替えることも可能とすることができる。これによって、上述のルーティング方法のいかなる機能性も回避するので、従来の方法によって基地局を介してパケットを送信し、移動局はもはや潜在的な中継局として機能しない。この事実は、パケット内の特別なフラグによって、または従来モードもしくはルーティング・モード用のパケットの異なるフォーマットを用いることによって容易に反映させることができるので、標準モードの移動局は、ルーティング・モードで動作する局によって、潜在的な中継局として追跡されない。
【００３５】
実際のエンド・ツー・エンド伝達制御ならびにあらゆるエラー検出および補正は、本発明の主題ではない通信ソフトウエアのプロトコル・レイヤによって処理されることを指摘しておく。かかるプロトコル・レイヤは、当業者には既知であり、例えばフレームもしくはパケット・シーケンス番号を用いることによって、または例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）により壊れたパケットの検出および補正を行うことによって、適正なパケット・シーケンスや、失われたかまたは重複するパケットの補正のような通信の問題を処理する。また、提案するルーティング方法は、接続に基づくタイプおよび／または接続を用いないタイプの通信プロトコル、ならびに双方向および／または単方向の通信モードについて使用可能であることも指摘しておく。
【００３６】
提案する方法は、ネットワーク３の正確なトポロジを中央に格納することなく、送信元５から宛先６へのパケット２のルーティングを可能とする。局４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１を中継局Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１とするためには、その隣接ノード集合に関する情報を格納すれば十分である。しかしながら、ノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１においてルーティング情報を更新する必要はない。すなわち、中央ユニット（コントローラ）とノード４、５、６、Ｎ、Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１との間でルーティング情報を交換しない。上述したような、送信元５、中継局Ｎｉ−１、Ｎｉ、Ｎｉ＋１（、４、Ｎ）、および受信側６局の識別およびアドレス方法は、位置情報の使用に限定されるわけではなく、位置情報を含まない一意の識別子を用いても可能であることを注記しておく。この後者の場合、提案するルーティング方法は、当業者に既知の追加のルーティング・アルゴリズムを利用して、無線電気通信ネットワーク３において送信元５から受信側６への適切なルートを見出す。
【００３７】
更に、全ての局が移動局ではないことを指摘しておかなければならない。場合によっては、上述のような中継局として作用するために必要な手段を有するいくつかの固定中継局（基地局ではない）を有し、できる限り従来の移動局の送信電力を超える送信電力を有すると有利である場合がある。
【００３８】
加えて、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、専用のバックボーン、またはインターネット等の固定ネットワークに接続され、前記固定ネットワークとの間でデータを送受信するための手段を備えると共に、提案するルーティング方法に従って動作する無線電気通信ネットワーク３との間でパケット２を送受信するための手段も備えた固定局が、前記固定ネットワークと前記無線ネットワーク３との間のゲートウエイとして機能することができる。このため、かかるゲートウエイによって、前記無線ネットワーク３内の通信を前記固定ネットワークへと拡張することができ、その逆も可能である。更に、かかるゲートウエイを用いて、固定ネットワークを介して地理的に別個の前記無線ネットワーク３を相互接続することも可能である。
【００３９】
上述のルーティング方法は、例えば、大都市圏のような人口密度の高い区域、または例えば民間企業の敷地、政府機関もしくは大学の校内のような人が集まる場所において実施することができる。前述のように、処理および格納手段は、例えば移動無線電話のローカル・メモリ内、または例えば移動無線電話に着脱可能に接続することができるＳＩＭ−カードのようなチップカード内に実施することができる。このため、移動無線電話またはチップカードを、関心を持ったカスタマに販売することができる。あるいは、各ソフトウエア・プログラムを、移動無線電話またはチップカードのメモリ内に、適切な料金でロードすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
送信元の局、受信側の局、隣接局および移動中継局を示す無線ネットワークの概念図である。
【図２】
無線ネットワークにおいて送信されるパケットの構造の一例を示す。
【図３】
本発明の方法を実現するために実行されるステップを示すフロー・チャートである。
【図４】
本発明の方法を実現するために実行されるステップを示す代替的なフロー・チャートである。
【国際調査報告】
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