(57)【要約】本発明は、それぞれがサブネットワークを制御するコントローラを有し、ブリッジ端末（４、５）を経由してそれぞれ接続され得る複数のサブネットワーク（１、２、３）を備えたネットワークに関する。ブリッジ端末を通るデータの流れを可能な限り効率良くするために、この端末によって転送されるトラフィックは関連するコントローラが優先順位が付けられるか、或いは、関連するサブネットワークにおいて送信されたデータに対して固定容量が予約される。
2004525582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが一サブネットワークを制御するコントローラを有し、個別のブリッジ端末によって相互接続され得る複数のサブネットワークを備えたネットワークであって、
前記サブネットワーク間のリンクにサブネットワーク内リンクよりも高い優先順位を与える、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項２】
請求項１記載のネットワークであって、
個々のリンク上で送信されるデータの性質に応じて各リンクに基本優先順位を割り当て、
前記リンクの優先順位を、それが２つのサブネットワーク間のリンクであれば増やす、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項３】
請求項１記載のネットワークであって、
ブリッジ端末がサブネットワークに参加し始める度に、このサブネットワークから該ブリッジ端末に接続された同じ又は類似の基本優先順位の他のサブネットワークへのリンクを結合し、この結合されたリンクに該サブネットワークへの参加期間用の共通送信容量を割り当てる、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項４】
それぞれが一サブネットワークを制御するコントローラを有し、個別のブリッジ端末によって相互接続され得る複数のサブネットワークを備えたネットワークであって、
前記サブネットワーク間のリンクに固定送信容量を割り当てる、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項５】
請求項４記載のネットワークであって、
前記固定送信容量の割当に対してＦＣＡ又はＦＳＡメカニズムが提供されることを特徴とするネットワーク。
【請求項６】
請求項４記載のネットワークであって、
個々のリンク上で送信されるデータの性質に応じて前記リンクに基本優先順位を割り当て、
同じ又は類似の基本優先順位を持つリンクを結合し、この結合されたリンクに固定された共通送信容量を割り当てる、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項７】
請求項１又は４記載のネットワークであって、
ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２規格に準拠したネットワークであることを特徴とするネットワーク。
【請求項８】
請求項１又は４記載のネットワークであって、
前記ブリッジ端末は、送信されるデータの性質に応じて、接続に参加するサブネットワークにおける参加時間を選ぶ、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項９】
請求項１又は４記載のネットワークであって、
前記ブリッジ端末は、常に、少なくとも２ＭＡＣフレーム中は目標サブネットワークに留まる、ことを特徴とするネットワーク。
【請求項１０】
個別のブリッジ端末によって相互接続され得る複数のサブネットワークを有するネットワークを制御する方法であって、
前記サブネットワーク間のリンクにサブネットワーク内リンクよりも高い優先順位を与え、
前記サブネットワーク間リンクに固定送信容量を割り当てる、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
少なくとも別のサブネットワークと個別のブリッジ端末によって相互接続され得るサブネットワークを制御するコントローラであって、
前記サブネットワーク間のリンクにサブネットワーク内リンクよりも高い優先順位を与え、
前記サブネットワーク間リンクに固定送信容量を割り当てる、ことを特徴とするコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、それぞれブリッジ端末によって相互接続可能で、それぞれがサブネットワークを制御するコントローラを有する複数のサブネットワークを備えたネットワークに関する。このようなネットワークは、自己組織型であり、例えば、複数のサブネットワークから成り得る。また、それらは、アドホック・ネットワークとも呼ばれる。
【０００２】
複数の端末を備えたアドホック・ネットワークは、文献“Ｊ．Ｈａｂｅｔｈａ、Ａ．Ｈｅｔｔｉｃｈ、Ｊ．Ｐｅｅｔｚ、Ｙ．Ｄｕ；「Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ＥＴＳＩ−ＢＲＡＮ  ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ａｎｄ  Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｇｕｒａｎｔｅｅｓ」；１ｓｔ  ＩＥＥＥ  Ａｎｎｕａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  ＆  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；２０００年８月１１日”及び“Ｊ．Ｈａｂｅｔｈａ、Ｍ．Ｎａｄｌｅｒ；「Ｃｏｎｃｅｐｔ  ｏｆ  ａ  Ｃｅｎｔｒａｌｉｓｅｄ  Ｍｕｌｔｉｈｏｐ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」；Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ、Ｄｒｅｓｄｅｎ、２０００年９月”から知られている。少なくとも１つの端末がアドホック・ネットワークを制御するコントローラとして設けられる。特定の状態では、別の端末がコントローラになることが要求され得る。サブネットワークへの再分割は、このようなネットワークが特定のサイズに一旦達すると、必要となる。ブリッジ端末として構成された端末は、サブネットワークと通信するのに役立つ。これらブリッジ端末は、交互にサブネットワークと同期が取られる。接続されたネットワークのＭＡＣフレーム構造が異なると、ブリッジ端末が新たに同期が取られたネットワークとデータを交換できるまで、待機時間が生じる。
【０００３】
本発明の目的は、サブネットワーク間でのデータ交換を最適化することである。
【０００４】
本発明によれば、上記目的は、それぞれが一サブネットワークを制御するコントローラを有し、個別のブリッジ端末によって相互接続され得る複数のサブネットワークを備えたネットワークであって、上記サブネットワーク間のリンクにサブネットワーク内リンクよりも高い優先順位を与える、ネットワークによって達成される。
【０００５】
さらに、本発明によれば、上記目的は、それぞれが一サブネットワークを制御するコントローラを有し、個別のブリッジ端末によって相互接続され得る複数のサブネットワークを備えたネットワークであって、上記サブネットワーク間のリンクに固定送信容量を割り当てる、ネットワークによって達成される。
【０００６】
本発明に係るこれら２つの択一的解決策は、サブネットワーク内のデータ接続に対してサブネットワーク間のデータ送信を別々に又は優先的に処理するという共通のアイディアに基づいている。これは、ブリッジ端末、すなわちサブネットワーク間でのデータ送信手段、が送信容量の点でボトルネックとなっており、サブネットワークの頻繁な変更による送信遅延をもたらすため、有益的である。
【０００７】
請求項１記載の解決策の第一の代替案では、送信されたいわゆるマルチホップ接続に対する送信容量の割当は、個々のサブネットワークのコントローラによって動的に実行される。このようなマルチホップ接続には、純然たる内部的なサブネットワーク接続より高い優先順位が与えられる。
【０００８】
請求項４記載の解決策の第二の代替案では、その構成に、マルチホップ接続用の固定容量チャネルが備えられる。これは、リソース要求及びリソース割当のメカニズムが固定容量予約によってバイパスされるという利点を有する。これは、時間の節約にもなる。
【０００９】
ここで、本発明の実施形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００１０】
以下に説明する実施形態は、従来のネットワークとは対照的に、自己組織型であるアドホック・ネットワークに関する。このようなアドホック・ネットワークの各端末は、固定網へのアクセスを取得できると共に、直ちに採用可能である。アドホック・ネットワークは、参加者の構造及び数が所定の有限値内に規定されていないという特徴を有する。例えば、参加者である通信装置は、ネットワークから選ばれてもよく、ネットワークに含められてもよい。アドホック・ネットワークは、従来の携帯電話網とは対照的に、固定的に敷設されたインフラに依存しない。
【００１１】
アドホック・ネットワークのカバーエリアは、通常、一端末の送信レンジにより大幅に広い。したがって、２端末間の通信は、別の端末を起動させ、通信する２端末間のメッセージ又はデータを中継できるようにすることを必要とし得る。このように端末を経由したメッセージ及びデータの転送が必要となるアドホック・ネットワークは、マルチホップ・アドホック・ネットワークと呼ばれる。アドホック・ネットワークの考えられる組織は、サブネットワーク又はクラスタが規則的に構成されたことにある。アドホック・ネットワークのサブネットワークは、例えば、無線リンクによって相互接続され、テーブルの周りに座った参加者に属する端末によって、構成され得る。このような端末は、例えば、文書や写真を無線交換する通信装置である。
【００１２】
アドホック・ネットワークは２種類に区別できる。それらは、中央集権化されていないアドホック・ネットワーク及び中央集権化されたアドホック・ネットワークである。中央集権化されていないアドホック・ネットワークにおいて、端末間通信は中央集権化されていない。すなわち、各端末は、個々の他の端末の送信レンジ内にいれば、あらゆる他の端末と直接通信できる。中央集権化されていないアドホック・ネットワークの利点は、そのシンプルさとエラーに対する信頼性である。中央集権化されたアドホック・ネットワークにおいて、例えば、端末の無線送信媒体（媒体アクセス制御：ＭＡＣ）への複数アクセス機能などの特定の機能が、サブネットワークごとに特定の端末によって制御される。この端末は、中央端末又は中央コントローラ（ＣＣ）と呼ばれる。これらの機能は、常に同じ端末によって実行される必要はなく、それらは中央コントローラとして機能している一端末から別の端末へ移行され、次はその端末が中央コントローラとして機能することも可能である。中央アドホック・ネットワークの利点は、ＱｏＳ（サービス品質）の取り決めが簡単に可能であることである。中央集権化アドホック・ネットワークの一例は、ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２  Ｈｏｍｅ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ（ＨＥＥ）に準拠して組織されたネットワークである（Ｊ．Ｈａｂｅｔｈａ、Ａ．Ｈｅｔｔｉｃｈ、Ｊ．Ｐｅｅｔｚ、Ｙ．Ｄｕ；「Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｈａｎｄｏｖｅｒ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｆｏｒ  ＥＴＳＩ−ＢＲＡＮ  ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ａｎｄ  Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｇｕｒａｎｔｅｅｓ」；１ｓｔ  ＩＥＥＥ  Ａｎｎｕａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  ＆  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；２０００年８月１１日、参照）。
【００１３】
図１は、それぞれが複数の端末４〜１６を有する３つのサブネットワーク１〜３を備えたアドホック・ネットワークの一実施形態を示す。端末４〜９はサブネットワーク１の一部を構成し、端末４及び１０〜１２はサブネットワーク２を構成し、端末５及び１３〜１６はサブネットワーク３を構成する。サブネットワークに属する端末は、個々のサブネットワークの無線リンクを通じてデータを交換する。図１に示す楕円は、個々のサブネットワーク（１〜３）の無線レンジを示し、サブネットワークに属する端末間ではほぼ問題のない無線送信が可能である。
【００１４】
端末４及び５は、ブリッジ端末と呼ばれる。なぜなら、それらは２つのサブネットワーク１及び２間と１及び３間のデータ交換をそれぞれ可能にするからである。ブリッジ端末４はサブネットワーク１及び２間のデータ・トラフィックを担い、ブリッジ端末５はサブネットワーク１及び３間のデータ・トラフィックを担う。
【００１５】
図１のローカル・ネットワークの端末４〜１６は、移動通信装置でも固定通信装置でもよく、例えば、図２に示すように、少なくとも、局１７、接続制御装置１８、及び、アンテナ２０を備えた無線装置１９を有する。局１７は、例えば、ラップトップ・コンピュータや、電話などである。
【００１６】
端末６〜１６の無線装置１９は、アンテナ２０だけでなく、図３に示すように、高周波回路２１、モデム２２、及び、プロトコル装置２３も有する。プロトコル装置２３は、接続制御装置１８から受信したデータ・フローからパケット・ユニットを形成する。パケット・ユニットは、データ・フローの一部と、プロトコル装置２３によって形成される追加的制御情報とを含む。プロトコル装置は、ＬＬＣ（論理リンク制御）層及びＭＡＣ（媒体アクセス制御）層用のプロトコルを用いる。ＭＡＣ層は、一端末から無線伝送媒体への複数のアクセスを制御し、ＬＬＣ層はデータ・フロー及びエラー・チェックを実行する。
【００１７】
上述のように、特定の端末が制御及び管理機能を担い、中央集権化アドホック・ネットワークのサブネットワーク１〜３の中央コントローラと呼ばれる。このコントローラは、関連するサブネットワークにおいてノーマルな端末としても機能する。コントローラは、例えば、そのサブネットワークのオペレーションに入ってきた端末を登録したり、少なくとも２つの端末間のリンクを無線伝送媒体として確立したり、リソースを管理したり、無線伝送媒体においてアクセスを制御したりする。このように、例えば、サブネットワークの一端末は、登録され、送信要求が行われると、コントローラによってデータ（パケット・ユニット）用送信容量が割り当てられる。
【００１８】
アドホック・ネットワークの端末間で、データは、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）、ＦＤＭＡ（周波数分割多重アクセス）、又は、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）方式で交換することができる。また、これら方式は、組み合わせることもできる。ローカル・ネットワークの各サブネットワーク１〜３には、チャネル・グループと呼ばれる複数の所定のチャネルが割り当てられる。一チャネルは、周波数レンジによって、或いは、時間レンジによって、或いは、例えばＣＤＭＡ方式であれば拡散コードによって、定義される。例えば、キャリア周波数ｆ１を有するある常にユニークな周波数レンジが、各サブネットワーク１〜３のデータ交換に利用可能である。このような周波数レンジにおいて、例えば、データは、ＴＤＭＡ方式で送信され得る。その際、キャリア周波数ｆ１は、サブネットワーク１に割り当てられ、キャリア周波数ｆ２はサブネットワーク２へ、キャリア周波数ｆ３はサブネットワーク３へ、それぞれ割り当てられる。ブリッジ端末４は、一方で、キャリア周波数ｆ１を用いたサブネットワーク１の他の端末とのデータ交換を可能にすると共に、他方でキャリア周波数ｆ２を用いたサブネットワーク２の他の端末とのデータ交換も可能にするように動作する。ローカル・ネットワークに存在する第二のブリッジ端末５は、サブネットワーク１及び３間でデータを送信し、キャリア周波数ｆ１及びｆ３で動作する。
【００１９】
上述のように、中央コントローラは、例えば、アクセス制御機能を有する。これは、ＭＡＣ層のフレーム（ＭＡＣフレーム）の形成は中央コントローラの責任であることを意味する。ここではＴＤＭＡ方式が用いられる。このようなＭＡＣフレームは、制御情報及びペイロード・データ用の複数のチャネルを有する。
【００２０】
ブリッジ端末の一実施形態のブロック図を図４に示す。このブリッジ端末の無線切替装置は、プロトコル装置２４、モデム２５、及び、アンテナ２７を備えた高周波回路２６、を有する。無線切替装置２８は、プロトコル装置２４に接続され、更に、接続制御装置２９及び中間ストレージ装置３０に接続される。本実施形態における中間ストレージ装置３０は、メモリ要素を有し、データの中間ストレージに役立ち、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）構成要素として実現される。すなわち、データは、中間ストレージ装置３０からそれらがそこに書き込まれた順に読み出される。また、図４に図示した端末は、ノーマルな端末としても動作できる。接続制御装置２９に接続された局（この場合については図４に図示していない）は、接続制御装置２９を通じて無線切替装置２８にデータを供給する。
【００２１】
図４のブリッジ端末は、第一及び第二のサブネットワークと交互に同期が取られる。同期とは、データが交換されるまで端末をサブネットワークに組み込む処理全体を意味することは明らかである。ブリッジ端末は、第一のサブネットワークと同期が取られると、この第一のサブネットワークのすべての端末及びコントローラとデータを交換することができる。第一のサブネットワークの端末又はコントローラ或いは第一のサブネットワークを経由して到達可能な別のサブネットワークの端末又はコントローラを宛先とするデータが接続制御装置２９によって無線切替装置２８へ供給されると、無線切替装置は、これらデータを直接プロトコル装置２４へ回す。このデータは、コントローラによって決められた送信期間が経過するまで、プロトコル装置２４の中間ストレージに入れられる。接続制御装置２９によって発せられたデータが第二のサブネットワークの端末又はコントローラ或いは第二のサブネットワークを経由してアクセス可能な他のサブネットワークに送られるべきものであるとき、無線送信は、ブリッジ端末が第二のサブネットワークと同期が取られるまで遅延される。したがって、無線切替装置は、宛先が第二のサブネットワークにある又は第二のサブネットワークを経由してアクセス可能であるデータを中間ストレージ装置３０へ方向付ける。中間ストレージ装置３０は、ブリッジ端末が第二のサブネットワークと同期が取られるまで、そのデータを記憶する。
【００２２】
宛先が第二のサブネットワークの端末又はコントローラ或いは第二のサブネットワークを経由してアクセス可能な別のサブネットワークの端末又はコントローラである第一のサブネットワークの端末又はコントローラからのデータがブリッジ端末によって受信されると、これらデータも第二のサブネットワークとの同期が実現されるまで、中間ストレージ装置３０に記憶される。ブリッジ端末の局が宛先のデータは、無線切替装置２８を通って直接接続制御装置２９へ送られ、次いで、その受信されたデータは所望の局へ回される。宛先がブリッジ端末の局でも第二のサブネットワークの端末又はコントローラでもないデータは、例えば別のブリッジ端末へ送られる。
【００２３】
ブリッジ端末の第一のサブネットワークから第二のサブネットワークへの同期切替後、中間ストレージ装置３０に存在するデータは、再び、中間ストレージ装置３０から書き込まれた順に読み出される。次いで、第二のサブネットワークの端末又はコントローラ或いは第二のサブネットワークを経由してアクセス可能な他のサブネットワークの端末又はコントローラを宛先とするすべてのデータは、ブリッジ端末が第二のサブネットワークと同期が取られているときに、無線切替装置２８によってプロトコル装置２４へ直ちに回すことができ、第一のサブネットワークの端末又はコントローラ或いは第一のサブネットワークを経由してアクセス可能な他のサブネットワークの端末又はコントローラを宛先とするデータのみが中間ストレージ装置３０に記憶される。
【００２４】
２つのサブネットワークＳＮ１及びＳＮ２のＭＡＣフレームは、通常、同期が取られていない。したがって、ブリッジ端末ＢＴは、切替期間Ｔｓ中のみならず、待機期間Ｔｗ中も、サブネットワークＳＮ１、ＳＮ２に接続されていない。これは、サブネットワークＳＮ１及びＳＮ２のＭＡＣシーケンスおよびブリッジ端末ＢＴのＭＡＣフレーム構造を示す図５より分かる。切替期間Ｔｓは、ブリッジ端末がサブネットワークと同期を取るのに必要な時間である。待機期間Ｔｗは、サブネットワークとの同期が取られてからそのサブネットワークの新しいＭＡＣフレームが始まるまでの時間である。
【００２５】
ブリッジ端末ＢＴが一ＭＡＣフレーム区間ごとにその間だけサブネットワークＳＮ１又はＳＮ２に接続されるものとすると、ブリッジ端末ＢＴは、一サブネットワークの利用可能なチャネル容量の１／４のチャネル容量しか持てない。ブリッジ端末ＢＴが比較的長い時間サブネットワークに接続されるという他の極端な例では、チャネル容量は、一サブネットワークの利用可能チャネル容量の半分となる。
【００２６】
このように、ブリッジ端末は、送信可能なデータ量及び発生する送信遅延の点で、常にボトルネックとなる。
【００２７】
ブリッジ端末の送信容量の最適な利用のために、本発明によれば、一連の最適化方法が以下に説明するように行われる。
【００２８】
まず、ブリッジ端末が、転送されるデータに対する個々のクラスタのコントローラによるリソース要求（ＲＲ）及びそれに続くリソース割当又はリソース付与（ＲＧ）については、ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２システム規格に準拠したメカニズムを利用する場合について説明する。このメカニズムは、端末がデータ送信用ロング・タイムスロットの要求についていわゆるショート・タイムスロットにおいてコントローラに通知することを含む。コントローラは、すべての端末から要求を集め、次いで、ＭＡＣフレームの利用可能容量を内部スケジューリング・メカニズムに従って端末の個々のリンク上に分散させる。フレームの容量分散の結果は、各ＭＡＣフレームの開始時のブロードキャスト区間において端末に伝達される。このブロードキャスト・フェーズの個々の情報エレメントは、リソース付与と呼ばれる。
【００２９】
容量を端末に分散させるスケジューリング・メカニズムは文献から様々なものが知られている。非常にシンプルなメカニズムは、例えば、２つの改良形で用いられるいわゆる「Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ」スケジューリングである。いわゆる「Ｎｏｎ−Ｅｘｈａｕｓｔｉｖｅ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ」スケジューリングでは、最初に、リクエストを行ったすべての端末又はリンクにリクエストした順にタイムスロットが割り当てられる。フレーム容量がいまだ使い尽くされていない場合、２以上のタイムスロットを要求したなどのすべてのリンクに別のタイムスロットが割り当てられる。いわゆる「Ｅｘｈａｕｓｔｉｖｅ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ」手順では、フレーム容量が使い尽くされていない限り、個々のリンクにリクエスト順にリクエストされたすべてのタイムスロットが与えられる。ほとんどの他の既知のアルゴリズムと同様に上記２つのメカニズムに共通することは、リンクへの優先順位付けと組み合わせ得ることである。複数の優先度クラス（又は単に優先順位）が、個々のサービスがいずれにランク付けされるかに応じて規定される。リンクの優先順位は、次いで、スケジューリングを考慮する。例えば、優先順位は、最も高い優先順位を有するすべてのリンクが完全に処理されてから、二番目の高い優先順位のすべてのリンクが処理される・・・という点で、Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎにおいて考慮され得る。データ・スループットは、上述のように、このようなネットワークにおいてボトルネックとなるため、ブリッジ端末によって転送されるトラフィックは、本発明によれば、コントローラによる純粋に内部的なサブネットワーク・トラフィックより優先的に処理される。しかし、これは、個々のリンクのサービスに固有の優先順位割当がもはや可能ではないことを意味しない。実際、それがマルチホップ・リンクに関連するならば、個々のリンクそれぞれにより高い優先順位が与えられる。
【００３０】
データの転送の別の部分的態様は、各サブネットワークにブリッジ端末が存在する期間によって構成される。図６は、（複数のＭＡＣフレームにおいて測定された）２つの接続されたサブネットワークのそれぞれにおける存在時間に応じたＨＩＰＥＲＬＡＮ／２システム用のマルチホップ接続の最大スループットを示す。スループットは、参加時間が増加するほど、最大ペイロード・データ・レート：４５Ｍｂｉｔ／ｓの１／４から（すなわち、約１１Ｍｂｉｔ／ｓから）最大スループットのおよそ半分（すなわち、約２２Ｍｂｉｔ／ｓ）まで増加することは明らかである。しかし、同時に、図７に示すように、スルー接続の平均パケット遅延が増加する。したがって、最大スループットと最小遅延の間の妥協点を見つけるべきである。
【００３１】
有益的なことに、ブリッジ端末が関連するサブネットワークに存在又は参加している時間は、回される接続の性質に従う。遅延に関して要求の高いサービスが実行される場合、比較的短い存在時間（２〜１０フレームのオーダ）が選ばれる。例えばデータベースの移転などにおいては通常のことであるように、スループットだけが主要な関心事であれば、より長い時間（８〜３０フレームのオーダ）が規定される。
【００３２】
スルー接続の目標サブネットワークにおける存在又は参加時間は、少なくとも２フレームあることが好ましい。これは、上記のようにＲＲ及びＲＧを用いて容量割当においては、第一のフレームが目標サブネットワークにおいてリソース要求（ＲＲ）を送信するのに用いなければならず、第二のフレームのみをＲＧ受信後の実際のデータ送信に用いることができるからである。
【００３３】
また、高トラフィック負荷を有する単方向リンクにおいては、非対称な存在時間が有用となり得ることも理由である。実験によれば、これは、特に、非常に短い時間（最大３フレーム）の場合である。このような高負荷で存在時間が非常に短い単方向リンクのシナリオでは、ブリッジ端末は、元のサブネットワークよりも目標サブネットワークにおいてより一フレーム長く留まるため有益的である。
【００３４】
固定された容量割当が、マルチホップ・リンクの優先順位付けの追加的形として用いられる。ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２規格は、固定容量割当として２つのメカニズム：「Ｆｉｘｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ（ＦＣＡ）」及び「Ｆｉｘｅｄ  Ｓｌｏｔ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ（ＦＳＡ）」を提供する。これら両方法において、所定の接続に対して、コントローラによって、ｎ番目のフレームごとに同じ数のロング・タイムスロットがデータ送信用に予約される。これらタイムスロットの数は、ＦＣＡ又はＦＳＡ接続の確立中に端末とコントローラとの間で合意される。ＦＳＡとＦＣＡの間の差は、原則として、予約されたタイムスロットがＦＳＡでは各フレームの同じ場所に割り当てられるが、対照的に、ＦＣＡでは、ＲＧが全く存在しなくてもよい。
【００３５】
ブリッジ端末は、マルチホップ接続を確立する度に、２つのサブネットワークのそれぞれにおいてＦＣＡ（又はＦＳＡ）を作成する。次いで、ブリッジ端末が個々のクラスタに参加する時間に応じて容量が周期的に予約されるように、容量割当がブリッジ端末と個々のコントローラの間で合意される。別の方法として、ＦＣＡ又はＦＳＡメカニズムは、フレームごとの固定容量合意がブリッジ端末の存在中のみ予約されるように、コントローラによって修正又は解釈されてもよい。ブリッジ端末の存在又は参加時間をコントローラは前もって知っている。このように、ブリッジ端末の不在段階中には、使用されない不必要な容量は保持されない。同時に、固定タイムスロット割当は、ＲＲ及びＲＧ待機の結果としてスケジューリングに生じる追加的遅延を回避する。このタイムゲインは、頻繁な切替によりそれ自体が既に大幅に遅延しているマルチホップ送信において特に、有用である。この遅延を最小限に抑えることは時間に厳格なサービスに対してのみ重要であるため、固定容量割当は、時間が厳格に重要となるサービスに対してのみ、用いられる。
【００３６】
同じ部分パス上で送信される一優先度クラスのすべての時間に厳格なマルチホップ接続は、この部分パス上でセキュリティ層レベルの一接続に結合される。図８は、複数のサブネットワークと複数の端末とを有するネットワークにおける上記相互関係を明らかにする。この図において、端末Ｔ１及びＴ１０、端末Ｔ２及びＴ１１、及び、端末Ｔ３及びＴ９は、それぞれ破線、点線、及び、実践で示されたエンド・トゥ・エンド接続をそれぞれ有する。図示した３つのアクティブな接続はいずれも、Ｔ４〜Ｔ５間、Ｔ５〜Ｔ６間、Ｔ６〜Ｔ７間、及び、Ｔ７〜Ｔ８間の４つの部分パス上で行われる。例えばＴ１〜Ｔ１０間のエンド・トゥ・エンド接続及びＴ２〜Ｔ１１間の接続が同じサービス又は優先度クラスに属し、Ｔ３〜Ｔ９間の接続が異なるクラスに属する場合、２つの接続Ｔ１〜Ｔ１０及びＴ２〜Ｔ１１は、本発明に従って、セキュリティ層（データリンク制御：ＤＬＣ）レベルにおいて４つの上記部分パス上の一ＤＬＣ接続へ結合される。その結果、４つの部分パス上に異なるサービス・クラス又は優先順位のＤＬＣ接続は２つしかない。
【００３７】
これら２つのＤＬＣ接続のサービス・クラスが時間に厳格であるものとすると、上記４つの部分パスのそれぞれにおいて両ＤＬＣ接続に対して固定容量が要求されることになる。同じ優先度クラスのすべての接続を結合すること、及び、個々の優先度クラスに対して固定容量の接続を要求すること、はネットワーク層において行われる。ＤＬＣ接続の要求された固定容量のサイズ決定は、このＤＬＣ接続上にイメージされるすべてのエンド・トゥ・エンド接続の平均データ・レートの合計と、容量ボトルネックの場合のＤＬＣ接続の優先順位とに従って、ネットワーク層において行われる。後者は、例えば、ネットワーク上に全負荷が与えられ、特定のＤＬＣ接続について要求される容量が増加している場合に、この接続の固定容量をより低い優先順位の接続の損害に対して適切な伝達手順を用いることによって増加させることができる、ことを意味する。
【００３８】
複数のエンド・トゥ・エンド接続を固定容量の一ＤＬＣ接続に結合することは、固定的に予約された容量のより効率的な利用を構成するいわゆる多重化ゲインを実現する。時間に関して厳格でなく、より低い優先順位を持つ接続を個々の部分パス上で結合することは、伝達出費の削減を構成するゲインを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】それぞれが無線送信用に設計された端末を有する３つのサブネットワークを備えたアドホック・ネットワークを示す図である。
【図２】図１のローカル・ネットワークの端末を示す図である。
【図３】図２の端末の無線装置を示す図である。
【図４】２つのサブネットワークを接続するように設計されたブリッジ端末の一実施形態を示す図である。
【図５】２つのサブネットワークのＭＡＣフレーム及びブリッジ端末のＭＡＣフレーム構造を示す図である。
【図６】ブリッジ端末が２つのサブネットワーク内に存在する期間に応じたマルチホップ接続の最大出力を示す図である。
【図７】ブリッジ端末が２つのサブネットワーク内に存在する期間に応じたマルチホップ接続の遅延を示す図である。
【図８】３つのサブネットワーク及び３つのサブネットワーク間接続を備えたネットワークを示す図である。
【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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