(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭｉＡＮクラスタシステムに応用するＭｉＡＮ、システムおよび該システムにおけるパートナー発見方法を提供する。【解決手段】スレーブＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程を含む。クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働する。ＭｉＡＮクラスタシステムにおけるパートナー発見、選択およびバインディングプロセスを加速させることができる。【選択図】図４
2013132058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバ、１以上のマスタＭｉＡＮおよび１以上のスレーブＭｉＡＮを含み、各ＭｉＡＮが他のＭｉＡＮと通信接続を確立するための近接インタフェースを含むように構成されたＭｉＡＮクラスタシステムにおけるパートナー発見方法において、
スレーブＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程を含み、
上記クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働することを特徴とするパートナー発見方法。
【請求項２】
上記の、スレーブＭｉＡＮが所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、上記検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程は、
チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得する工程と、
検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、
現在のチャネルにＭｉＡＮを検索する場合、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、フローを終了させるが、成功しないと、引き続き次ぎのチャネルに対して検索を行い、
現在のチャネルにＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネルに対して検索を行う工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記の、スレーブＭｉＡＮが所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、上記検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程は、
１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有するチャネル組であって、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組と、各組のチャネル組の検索優先度と、各組のチャネル組に含まれるチャネル情報とを取得する工程と、
検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、
現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索する場合、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、フローを終了させるが、成功しないと、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索を行い、
現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索を行う工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
全ＭｉＡＮは、さらに自身の稼働状態情報を、近接インタフェースを介して送信するリンク層管理フレームに付加させ、上記稼働状態情報には、上記ＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかの指示情報を含み、
上記スレーブＭｉＡＮは、上記検索を行う際に、さらにほかのＭｉＡＮから受信したリンク層管理フレームにおける上記指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないＭｉＡＮを除外することを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったかおよび電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含み、
上記の、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みる工程は、
上記スレーブＭｉＡＮが上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、上記検索したＭｉＡＮの並べ替えを行う工程と、
並べ替えた順番に従い、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、上記検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、上記通信接続の確立が成功するまたは全ＭｉＡＮに対する確立の試みが全て失敗するまで行われる工程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記少なくとも１種類のパラメータに２種類以上のパラメータを含む場合、上記の、上記検索したＭｉＡＮに対して並べ替えを行う工程は、
上記２種類以上のパラメータのうち各種類のパラメータの優先度を特定する工程と、
パラメータ優先度の高い順に従い、上記検索したＭｉＡＮ同士の同一パラメータの優劣を順に判断して上記検索したＭｉＡＮのうち各ＭｉＡＮの順番を特定し、第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータより優れると判断した場合、上記第１のＭｉＡＮの順番が上記第２のＭｉＡＮの前にあると特定する工程と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記の、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程は、
上記スレーブＭｉＡＮがリンク層の認証および関連付けにより、マスタＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するように試みる工程と、
マッチングに成功すると、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みる工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みる工程は、
上記スレーブＭｉＡＮが、宛先ＩＰアドレスがマスタＭｉＡＮのＩＰアドレスであるバインディング要求メッセージを対応するチャネルにおいてマスタＭｉＡＮに送信する工程と、
上記スレーブＭｉＡＮが、対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング拒否メッセージを受信し、またはタイムオーバーになりマスタＭｉＡＮからメッセージを受信しなかった場合、上記通信接続の確立が失敗したと判断する工程と、
上記スレーブＭｉＡＮが、対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮからの上記バインディング要求メッセージに対するバインディング応答メッセージを受信すると、マスタＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するとともに、バインディング確認メッセージをマスタＭｉＡＮに送信することにより、バインディングの成功をマスタＭｉＡＮに確認させる工程と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記スレーブＭｉＡＮの帯域幅、送信データキュー長、負荷および電量は、第１のパラメータ情報として上記バインディング要求メッセージに付加されており、マスタＭｉＡＮが上記第１のパラメータ情報に基づいて上記スレーブＭｉＡＮを動作させることに供され、
拒絶原因を上記バインディング拒否メッセージに付加させることにより、上記スレーブＭｉＡＮによるバインディングの失敗の原因を指し示すようにし、
マスタＭｉＡＮの帯域幅、送信データキュー長、負荷および電量は、第２のパラメータ情報として上記バインディング応答メッセージに付加されており、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮの稼働状態を取得することに供されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係を確立した後に、さらに、
マスタＭｉＡＮが接続指示メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信する工程と、
上記スレーブＭｉＡＮが、上記接続指示メッセージを受信すると、接続確認メッセージをマスタＭｉＡＮへ返信して、上記マスタＭｉＡＮに両者のバインディング関係を維持させる工程と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった際に、さらに、
上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮの一方から他方に対して、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを送信する工程と、
上記他方が、上記バインディング関係をローカルから削除した後に、上記一方へバインディング解除応答メッセージを送信する工程と、
上記一方が、上記バインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除することを含む工程と、を特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
ＭｉＡＮクラスタシステムのスレーブＭｉＡＮにおいて、
所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行うための検索ユニットと
上記検索ユニットが検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みるためのマッチングバインディングユニットと、を含み、
上記クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働することを特徴とするスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１３】
チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得するための第１の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、
上記マッチングバインディングユニットは、
上記検索ユニットが現在のチャネルにＭｉＡＮを検索すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるための第１の処理ユニットと、
上記第１の処理ユニットによるいずれか一つのＭｉＡＮとの上記通信接続の確立に成功すると、検索を停止するように上記検索ユニットを制御し、上記第１の処理ユニットによる全ＭｉＡＮとの上記通信接続の確立にすべて失敗すると、引き続き次ぎのチャネルに対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第１の制御ユニットと、
上記検索ユニットが現在のチャネルにＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネルに対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第２の処理ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１４】
１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有するチャネル組であって、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組と、各組のチャネル組の検索優先度と、各組のチャネル組に含まれるチャネル情報とを取得するための第２の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、
上記マッチングバインディングユニットは、
上記検索ユニットが現在のチャネル組にＭｉＡＮを検出すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるための第１の処理ユニットと、
上記第１の処理ユニットがいずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、検索を停止するように上記検索ユニットを制御し、上記第１の処理ユニットが全ＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立にすべて失敗すると、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第１の制御ユニットと、
上記検索ユニットが現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第２の処理ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１５】
上記検索ユニットは、上記検索を行う際に、ほかのＭｉＡＮから受信したリンク層管理フレームにおける、ＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかを示す指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないＭｉＡＮを除外し、上記指示情報は、上記クラスタシステムの全ＭｉＡＮが自身の近接インタフェースを介してリンク層管理フレームを送信する際に、上記リンク層管理フレームに含まれる稼働状態情報に付加されることを特徴とする請求項１３または１４に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１６】
上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、および電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含み、
上記第１の処理ユニットは、
上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、上記検索したＭｉＡＮの並べ替えを行うための並べ替えユニットと、
並べ替えた順番に従い、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、上記検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、上記通信接続の確立が成功するまたは全ＭｉＡＮに対する確立の試みが全て失敗するまで行われるための接続試行ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１７】
上記少なくとも１種類のパラメータに２種類以上のパラメータを含む場合、上記並べ替えユニットは、
上記２種類以上のパラメータのうち各種類のパラメータの優先度を特定するための第１の特定ユニットと、
パラメータ優先度の高い順に従い、上記検索したＭｉＡＮ同士の同一パラメータの優劣を順に判断して上記検索したＭｉＡＮのうち各ＭｉＡＮの順番を特定し、第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータより優れると判断した場合、上記第１のＭｉＡＮの順番が上記第２のＭｉＡＮの前にあると特定するための第２の特定ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１６に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１８】
上記マッチングバインディングユニットは、
リンク層の認証および関連付けにより、マスタＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するように試みるためのマッチングユニットと、
マッチングが成功すると、マスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みるためのバインディングユニットと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項１９】
上記バインディングユニットは、
宛先ＩＰアドレスがマスタＭｉＡＮのＩＰアドレスであるバインディング要求メッセージを対応するチャネルにおいてマスタＭｉＡＮに送信するための要求ユニットと、
上記対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング拒否メッセージを受信し、またはタイムオーバーになりマスタＭｉＡＮからメッセージを受信しなかった場合、上記通信接続の確立が失敗したと判断するための失敗処理ユニットと、
マスタＭｉＡＮからの上記バインディング要求メッセージに対するバインディング応答メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、マスタＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するとともに、バインディング確認メッセージをマスタＭｉＡＮに送信することによりバインディングの成功をマスタＭｉＡＮに確認させるための成功処理ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１８に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項２０】
上記スレーブＭｉＡＮによるマスタＭｉＡＮとのバインディング関係確立の後に、マスタＭｉＡＮから送信した接続指示メッセージを受信し、接続確認メッセージをマスタＭｉＡＮへ返信することにより、上記マスタＭｉＡＮに両者のバインディング関係を維持させるための接続維持ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項２１】
上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった場合、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを上記マスタＭｉＡＮに送信するための解除要求ユニットと、
マスタＭｉＡＮから返信したバインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除し、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング解除要求メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除して、バインディング解除応答メッセージをマスタＭｉＡＮに返信するための解除応答ユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のスレーブＭｉＡＮ。
【請求項２２】
ＭｉＡＮクラスタシステムのマスタＭｉＡＮにおいて、
所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行うための検索ユニットと、
上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働するように配置するための配置ユニットと、を含むことを特徴とするマスタＭｉＡＮ。
【請求項２３】
チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得するための第１の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、
上記配置ユニットは、上記検索ユニットによる現在チャネル上の検索結果を取得し、チャネル品質が所定の要求を満足したチャネルが上記検索結果の中に存在する場合に、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが該チャネルにおいて稼働するように配置し、チャネル検索を停止するように上記検索ユニットを制御することを特徴とする請求項２２に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項２４】
１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有するチャネル組であって、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組と、各組のチャネル組の検索優先度と、各組のチャネル組に含まれるチャネル情報とを取得するための第２の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、
上記配置ユニットは、上記検索ユニットによる現在チャネル組上の検索結果を取得し、チャネル品質が所定の要求を満足したチャネルが上記検索結果の中に存在する場合に、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが該チャネルにおいて稼働するように配置し、チャネル検索を停止するように上記検索ユニットを制御することを特徴とする請求項２２に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項２５】
上記マスタＭｉＡＮから送信したリンク層管理フレームに上記マスタＭｉＡＮの稼働状態情報を付加させるための送信処理ユニットをさらに含み、上記稼働状態情報は、上記マスタＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかを示す指示情報を含み、スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮを検索して自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続の確立を試みる際に該指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないマスタＭｉＡＮを予め除外することに供されることを特徴とする請求項２２に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項２６】
上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、および電量情報のうちの少なくとも一種類のパラメータをさらに含み、スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮを検索して自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続の確立を試みるときに上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、検索したＭｉＡＮの並べ替えを行うことに供されることを特徴とする請求項２５に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項２７】
リンク層の認証および関連付けにより、スレーブＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するためのマッチングユニットと、
マッチングが成功すると、スレーブＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するためのバインディングユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項２８】
上記バインディングユニットは、
スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング要求メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、上記対応するチャネルにおいてバインディング拒絶メッセージまたはバインディング応答メッセージをスレーブＭｉＡＮに送信するための第１の処理ユニットと、
スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング確認メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するための第２の処理ユニットと、を含むことを特徴とする請求項２７に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項２９】
上記スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係を確立した後に、接続指示メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信し、上記スレーブＭｉＡＮから返信した接続確認メッセージを受信した後に、両者のバインディング関係を維持させるための接続維持ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項３０】
上記スレーブＭｉＡＮと上記マスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった場合、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信するための解除要求ユニットと、
スレーブＭｉＡＮから返信したバインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除し、スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング解除要求メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除して、バインディング解除応答メッセージをスレーブＭｉＡＮに返信するための解除応答ユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載のマスタＭｉＡＮ。
【請求項３１】
１以上のマスタＭｉＡＮおよび１以上のスレーブＭｉＡＮを含み、各ＭｉＡＮが他のＭｉＡＮと通信接続を確立するための近接インタフェースを含むように構成されたＭｉＡＮクラスタシステムにおいて、
上記マスタＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い自身の近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、自身の近接インタフェースが上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働するように配置し、
上記スレーブＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、検索中に検索したＭｉＡＮに対して、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みることを特徴とするＭｉＡＮクラスタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信技術分野に係り、具体的に、モバイル・インターネット・アクセス・ノードＭｉＡＮクラスタシステムにおいて快速でアドホックなパートナー発見方法、装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭｉＡＮ（Mobile  Internet  Access  Node）は、無線ＷＡＮと無線ＬＡＮにアクセスする能力を同時に有する設備であり、その無線ＷＡＮインタフェースが例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、ＬＴＥ‐Ａなどのいずれの標準化されたセルラーネットワークシステムであり、その無線ＬＡＮインタフェースが８０２．１１  ＷｉＦｉに基づくことができる。ＭｉＡＮは、上記２つの必ず具備するインタフェースのほか、アクセスノード同士の相互通信用の近接インタフェース（Proximity  Interface）も有することができる。該インタフェースは、例えば、ブルートゥース、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）などの短距離通信技術、または、８０２．１１  ＷｉＦｉ無線通信、または、イーサネット（登録商標）、ＲＪ４５などの有線接続など、複数種類の通信技術に基づいて実現できる。近接インタフェースは、独立した物理的実体インタフェース（図１を参考する）であってもよいし、ロジック的なものであってもよく、無線ＬＡＮインタフェースと物理的実体インタフェースを共有する（図２を参考する）。
【０００３】
ＷｉＤ（Wireless  Internet  Device）は、例えばスマートフォン、デジタルカメラ、ゲーム機など、無線ＬＡＮインタフェース付きで、多種類の異なるインターネットアプリケーションをサポートする端末設備である。
【０００４】
図３は、ＭｉＡＮクラスタシステム（ＭｉＡＮ  Cluster  System；以下クラスタシステムと略称する）の一構造を示し、複数のＭｉＡＮからなる集合である（図３では１つのマスタＭｉＡＮと１つのスレーブＭｉＡＮしか示していない）。アクセスノード同士は、そのＷＡＮ出力リンクを柔軟にクラスタリングすることによりＷＡＮ出力リンクの帯域幅共有を実現し、ＷＡＮ出力リンクのシステム帯域幅ネック問題を解決する。具体的なクラスタリング方式および構造は、出願番号が２０１１１０１４５０００７の中国出願「ＭｉＡＮおよびその帯域幅クラスタリング方法、クラスタシステム」を参考してよい。
【０００５】
ＭｉＡＮクラスタシステムでは、潜在的なクラスタシステム構成可能なパートナーを快速かつ効果的、精確に発見することが重要な機能である。伝統技術に基づく発見方法を採用した場合、一般的に、物理チャネルのマッチングとリンク層接続の確立、バインディング関係の確立、帯域幅／サービスの共有との３つの段階を経過する必要があり、時間およびエネルギーの消耗が比較的大きいものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明により解決しようとする技術的問題は、ＭｉＡＮクラスタシステムにおいて快速でアドホックなパートナー発見方法、装置およびシステムを提供することにより、ＭｉＡＮクラスタシステムにおけるパートナー発見、選択、およびバインディングプロセスを加速させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的問題を解決するために、本発明により下記の技術案を提供する。
【０００８】
サーバ、１以上のマスタＭｉＡＮおよび１以上のスレーブＭｉＡＮを含み、各ＭｉＡＮが他のＭｉＡＮと通信接続を確立するための近接インタフェースを含むように構成されたＭｉＡＮクラスタシステムにおけるパートナー発見方法において、
スレーブＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程を含み、
上記クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働することを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、上記方法において、上記スレーブＭｉＡＮが所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、上記検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程は、
チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得する工程と、
検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、
現在のチャネルにＭｉＡＮを検索する場合、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、フローを終了させるが、成功しないと、引き続き次ぎのチャネルに対して検索を行い、
現在のチャネルにＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネルに対して検索を行う工程と、を含む。
【００１０】
好ましくは、上記方法において、上記スレーブＭｉＡＮが所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、上記検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程は、
１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有するチャネル組であって、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組と、各組のチャネル組の検索優先度と、各組のチャネル組に含まれるチャネル情報とを取得する工程と、
検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、
現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索する場合、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、フローを終了させるが、成功しないと、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索を行い、
現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索を行う工程と、を含む。
【００１１】
好ましくは、上記方法において、全ＭｉＡＮは、さらに自身の稼働状態情報を、近接インタフェースを介して送信するリンク層管理フレームに付加させ、上記稼働状態情報には、上記ＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかの指示情報を含み、
上記スレーブＭｉＡＮは、上記検索を行う際に、さらにほかのＭｉＡＮから受信したリンク層管理フレームにおける上記指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないＭｉＡＮを除外する。
【００１２】
好ましくは、上記方法において、上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったかおよび電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含み、
上記の、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みる工程は、
上記スレーブＭｉＡＮが上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、上記検索したＭｉＡＮの並べ替えを行う工程と、
並べ替えた順番に従い、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、上記検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、上記通信接続の確立が成功するまたは全ＭｉＡＮに対する確立の試みが全て失敗するまで行われる工程と、を含む。
【００１３】
好ましくは、上記方法において、上記少なくとも１種類のパラメータに２種類以上のパラメータを含む場合、上記の、上記検索したＭｉＡＮに対して並べ替えを行う工程は、
上記２種類以上のパラメータのうち各種類のパラメータの優先度を特定する工程と、
パラメータ優先度の高い順に従い、上記検索したＭｉＡＮ同士の同一パラメータの優劣を順に判断して上記検索したＭｉＡＮのうち各ＭｉＡＮの順番を特定し、第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータより優れると判断した場合、上記第１のＭｉＡＮの順番が上記第２のＭｉＡＮの前にあると特定する工程と、を含む。
【００１４】
好ましくは、上記方法において、上記の、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる工程は、
上記スレーブＭｉＡＮがリンク層の認証および関連付けにより、マスタＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するように試みる工程と、
マッチングに成功すると、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みる工程と、を含む。
【００１５】
好ましくは、上記方法において、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みる工程は、
上記スレーブＭｉＡＮが、宛先ＩＰアドレスがマスタＭｉＡＮのＩＰアドレスであるバインディング要求メッセージを対応するチャネルにおいてマスタＭｉＡＮに送信する工程と、
上記スレーブＭｉＡＮが、対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング拒否メッセージを受信し、またはタイムオーバーになりマスタＭｉＡＮからメッセージを受信しなかった場合、上記通信接続の確立が失敗したと判断する工程と、
上記スレーブＭｉＡＮが、対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮからの上記バインディング要求メッセージに対するバインディング応答メッセージを受信すると、マスタＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するとともに、バインディング確認メッセージをマスタＭｉＡＮに送信することにより、バインディングの成功をマスタＭｉＡＮに確認させる工程と、を含む。
【００１６】
好ましくは、上記方法において、上記スレーブＭｉＡＮの帯域幅、送信データキュー長、負荷および電量は、第１のパラメータ情報として上記バインディング要求メッセージに付加されており、マスタＭｉＡＮが上記第１のパラメータ情報に基づいて上記スレーブＭｉＡＮを動作させることに供され、
拒絶原因を上記バインディング拒否メッセージに付加させることにより、上記スレーブＭｉＡＮによるバインディングの失敗の原因を指し示すようにし、
マスタＭｉＡＮの帯域幅、送信データキュー長、負荷および電量は、第２のパラメータ情報として上記バインディング応答メッセージに付加されており、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮの稼働状態を取得することに供される。
【００１７】
好ましくは、上記方法において、上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係を確立した後に、さらに、
マスタＭｉＡＮが接続指示メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信する工程と、
上記スレーブＭｉＡＮが、上記接続指示メッセージを受信すると、接続確認メッセージをマスタＭｉＡＮへ返信して、上記マスタＭｉＡＮに両者のバインディング関係を維持させる工程と、を含む。
【００１８】
好ましくは、上記方法において、上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった際に、さらに、
上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮの一方から他方に対して、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを送信する工程と、
上記他方が、上記バインディング関係をローカルから削除した後に、上記一方へバインディング解除応答メッセージを送信する工程と、
上記一方が、上記バインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除する工程と、を含む。
【００１９】
本発明は、ＭｉＡＮクラスタシステムのスレーブＭｉＡＮをさらに提供する。該スレーブＭｉＡＮにおいて、
所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行うための検索ユニットと
上記検索ユニットが検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みるためのマッチングバインディングユニットと、を含み、
上記クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働する。
【００２０】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、
チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得するための第１の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、
上記マッチングバインディングユニットは、
上記検索ユニットが現在のチャネルにＭｉＡＮを検索すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるための第１の処理ユニットと、
上記第１の処理ユニットによるいずれか一つのＭｉＡＮとの上記通信接続の確立に成功すると、検索を停止するように上記検索ユニットを制御し、上記第１の処理ユニットによる全ＭｉＡＮとの上記通信接続の確立にすべて失敗すると、引き続き次ぎのチャネルに対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第１の制御ユニットと、
上記検索ユニットが現在のチャネルにＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネルに対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第２の処理ユニットと、を含む。
【００２１】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有するチャネル組であって、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組と、各組のチャネル組の検索優先度と、各組のチャネル組に含まれるチャネル情報とを取得するための第２の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、
上記マッチングバインディングユニットは、
上記検索ユニットが現在のチャネル組にＭｉＡＮを検出すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるための第１の処理ユニットと
上記第１の処理ユニットがいずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、検索を停止するように上記検索ユニットを制御し、上記第１の処理ユニットが全ＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立にすべて失敗すると、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第１の制御ユニットと、
上記検索ユニットが現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第２の処理ユニットと、を含む。
【００２２】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、
上記検索ユニットは、上記検索を行う際に、ほかのＭｉＡＮから受信したリンク層管理フレームにおける、ＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかを示す指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないＭｉＡＮを除外し、上記指示情報は、上記クラスタシステムの全ＭｉＡＮが自身の近接インタフェースを介してリンク層管理フレームを送信する際に、上記リンク層管理フレームに含まれる稼働状態情報に付加される。
【００２３】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、
上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、および電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含み、
上記第１の処理ユニットは、
上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、上記検索したＭｉＡＮの並べ替えを行うための並べ替えユニットと、
並べ替えた順番に従い、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、上記検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、上記通信接続の確立が成功するまたは全ＭｉＡＮに対する確立の試みが全て失敗するまで行われるための接続試行ユニットと、を含む。
【００２４】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、上記少なくとも１種類のパラメータに２種類以上のパラメータを含む場合、上記並べ替えユニットは、
上記２種類以上のパラメータのうち各種類のパラメータの優先度を特定するための第１の特定ユニットと、
パラメータ優先度の高い順に従い、上記検索したＭｉＡＮ同士の同一パラメータの優劣を順に判断して上記検索したＭｉＡＮのうち各ＭｉＡＮの順番を特定し、第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータより優れると判断した場合、上記第１のＭｉＡＮの順番が上記第２のＭｉＡＮの前にあると特定するための第２の特定ユニットと、を含む。
【００２５】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、上記マッチングバインディングユニットは、
リンク層の認証および関連付けにより、マスタＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するように試みるためのマッチングユニットと、
マッチングが成功すると、マスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みるためのバインディングユニットと、を含む。
【００２６】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、上記バインディングユニットは、
宛先ＩＰアドレスがマスタＭｉＡＮのＩＰアドレスであるバインディング要求メッセージを対応するチャネルにおいてマスタＭｉＡＮに送信するための要求ユニットと、
上記対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング拒否メッセージを受信し、またはタイムオーバーになりマスタＭｉＡＮからメッセージを受信しなかった場合、上記通信接続の確立が失敗したと判断するための失敗処理ユニットと、
マスタＭｉＡＮからの上記バインディング要求メッセージに対するバインディング応答メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、マスタＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するとともに、バインディング確認メッセージをマスタＭｉＡＮに送信することによりバインディングの成功をマスタＭｉＡＮに確認させるための成功処理ユニットと、を含む。
【００２７】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、上記スレーブＭｉＡＮによるマスタＭｉＡＮとのバインディング関係確立の後に、マスタＭｉＡＮから送信した接続指示メッセージを受信し、接続確認メッセージをマスタＭｉＡＮへ返信することにより、上記マスタＭｉＡＮに両者のバインディング関係を維持させるための接続維持ユニットをさらに含む。
【００２８】
好ましくは、上記スレーブＭｉＡＮにおいて、上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった場合、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを上記マスタＭｉＡＮに送信するための解除要求ユニットと、
マスタＭｉＡＮから返信したバインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除し、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング解除要求メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除して、バインディング解除応答メッセージをマスタＭｉＡＮに返信するための解除応答ユニットと、をさらに含む。
【００２９】
本発明は、ＭｉＡＮクラスタシステムのマスタＭｉＡＮをさらに提供する。該マスタＭｉＡＮにおいて、
所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行うための検索ユニットと、
上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働するように配置するための配置ユニットと、を含む。
【００３０】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得するための第１の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、
上記配置ユニットは、上記検索ユニットによる現在チャネル上の検索結果を取得し、チャネル品質が所定の要求を満足したチャネルが上記検索結果の中に存在する場合に、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが該チャネルにおいて稼働するように配置し、チャネル検索を停止するように上記検索ユニットを制御する。
【００３１】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有するチャネル組であって、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組と、各組のチャネル組の検索優先度と、各組のチャネル組に含まれるチャネル情報とを取得するための第２の取得ユニットをさらに含み、
上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、
上記配置ユニットは、上記検索ユニットによる現在チャネル組上の検索結果を取得し、チャネル品質が所定の要求を満足したチャネルが上記検索結果の中に存在する場合に、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが該チャネルにおいて稼働するように配置し、チャネル検索を停止するように上記検索ユニットを制御する。
【００３２】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
上記マスタＭｉＡＮから送信したリンク層管理フレームに上記マスタＭｉＡＮの稼働状態情報を付加させるための送信処理ユニットをさらに含み、上記稼働状態情報は、上記マスタＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかを示す指示情報を含み、スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮを検索して自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続の確立を試みる際に該指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないマスタＭｉＡＮを予め除外することに供される。
【００３３】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、および電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含み、スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮを検索して自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続の確立を試みるときに上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、検索したＭｉＡＮの並べ替えを行うことに供される。
【００３４】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
リンク層の認証および関連付けにより、スレーブＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するためのマッチングユニットと、
マッチングが成功すると、スレーブＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するためのバインディングユニットと、をさらに含む。
【００３５】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
上記バインディングユニットは、
スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング要求メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、上記対応するチャネルにおいてバインディング拒絶メッセージまたはバインディング応答メッセージをスレーブＭｉＡＮに送信するための第１の処理ユニットと、
スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング確認メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するための第２の処理ユニットと、を含む。
【００３６】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
上記スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係を確立した後に、接続指示メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信し、上記スレーブＭｉＡＮから返信した接続確認メッセージを受信した後に、両者のバインディング関係を維持させるための接続維持ユニットをさらに含む。
【００３７】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮにおいて、
上記スレーブＭｉＡＮと上記マスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった場合、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信するための解除要求ユニットと、
スレーブＭｉＡＮから返信したバインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除し、スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング解除要求メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除して、バインディング解除応答メッセージをスレーブＭｉＡＮに返信するための解除応答ユニットと、をさらに含む。
【００３８】
本発明は、１以上のマスタＭｉＡＮおよび１以上のスレーブＭｉＡＮを含み、各ＭｉＡＮが他のＭｉＡＮと通信接続を確立するための近接インタフェースを含むように構成されたＭｉＡＮクラスタシステムをさらに提供し、
上記マスタＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い自身の近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、自身の近接インタフェースが上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働するように配置し、
上記スレーブＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、検索中に検索したＭｉＡＮに対して、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる。
【発明の効果】
【００３９】
上記記載から、本発明によるＭｉＡＮクラスタシステムにおいて快速でアドホックなパートナー発見方法、装置およびシステムでは、上記クラスタシステムにおけるマスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも所定の同一のチャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働する。それにより、マスタＭｉＡＮが上記チャネル検索順番における前のチャネルにおいて稼働する可能性が最も高いことを保証する。スレーブＭｉＡＮが同様のチャネル検索順番に従い検索を行う際に、マスタＭｉＡＮをより容易に検索でき、完全的なチャネル検索をしなくても正しくマッチングできるマスタＭｉＡＮを見つけることができる。したがって、従来技術のようにマスタＭｉＡＮのないチャネルに検索を行うことに無駄使いされる時間と電力消耗を軽減または回避し、パートナー発見およびその後のマッチングバインディングプロセスを加速させることができる。本発明の実施例は、特にアクセスポイント（ＡＰ）密度が低い場合に、検索およびマッチングの遅延を著しく軽減できる。また、本発明の実施例において、マスタＭｉＡＮがレイヤクロシング方式でリンク層の管理フレームに稼働状態情報を送信できることで、リンク層接続確立およびＩＰ層バインディングプロセスの前に、一部の適切でないＭｉＡＮまたは普通のアクセスポイント（ＡＰ）設備を除外し、必要のない遅延およびエネルギーの消耗をさらに減少する。本発明の実施例は、さらに、マッチングプロセスにおいて稼働状態情報に基づいて、より適切なＭｉＡＮを選択して優先的にマッチングおよびバインディングを試みることができる。最後、本発明の実施例は、実現しやすい、従来の標準または設備／ハードウェアを変更する必要がないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＭｉＡＮにおける近接インタフェースの一構造を示す図面である。
【図２】ＭｉＡＮにおける近接インタフェースの別構造を示す図面である。
【図３】ＭｉＡＮクラスタシステムの一構造を示す図面である。
【図４】本発明の実施例によるパートナー発見方法のフローを示す図面である。
【図５】本発明の実施例において、チャネルに対する検索優先度設定の一例を示す図面である。
【図６】本発明の実施例において、チャネル組に対する検索優先度設定の一例を示す図面である。
【図７】本発明の実施例において、チャネル組に対する検索優先度設定の別の例を示す図面である。
【図８】本発明の実施例によるパートナー発見方法の具体的な実現フローを示す図面である。
【図９】本発明の実施例によるスレーブＭｉＡＮの構造を示す図面である。
【図１０】本発明の実施例によるマスタＭｉＡＮの構造を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の目的、技術案および利点をより明確にするために、以下、図面および具体的な実施形態を通じて本発明を詳細に記載する。
【００４２】
従来技術のＭｉＡＮクラスタシステムにおいて、ＭｉＡＮの間のリンク層接続を確立するには、全チャネルごとに検索と通信を行う必要があるが、多くのチャネルには、対応するＭｉＡＮがまったくない可能性があり、あるいはクラスタシステムへの加入を希望するアクセスノードがない。一方、伝統方式でのリンク層の発見とバインディング関係確立プロセスの間は、互いに独立しており、重複することがある。これらにより、伝統方法での発見、バインディングプロセスで遅延が多く、無駄にエネルギーを浪費することとなった。これは、ＭｉＡＮのような移動設備にとって通常は耐えられないことである。
【００４３】
本発明の実施例は、ＭｉＡＮクラスタシステムにおいて快速でアドホックなパートナー発見方法を提供する。上記クラスタシステムは、１以上のマスタＭｉＡＮおよび１以上のスレーブＭｉＡＮを含み、各ＭｉＡＮが他のＭｉＡＮと通信接続を確立するための近接インタフェースを含む。ＭｉＡＮは、マスタ（Master）モードまたはスレーブ（Slave）モードで稼働できるが、具体的にどのモードで稼働するかは手動の配置で指定できる。スレーブモードで稼働するＭｉＡＮは、１つのマスタＭｉＡＮと近接インタフェース同士による通信接続を確立できる。１つのマスタＭｉＡＮは、複数のスレーブＭｉＡＮと近接インタフェース同士による通信接続を確立でき、それにより帯域幅クラスタリングおよびサービス共有の機能を実現する。
【００４４】
図４を参考し、本実施例による方法は、下記のステップを含む。
【００４５】
ステップ４１において、スレーブＭｉＡＮが、所定のチャネル検索順番に従い上記近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行う。
【００４６】
ステップ４２において、上記スレーブＭｉＡＮが、検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる。
【００４７】
本発明の実施例において、上記クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働する。それにより、マスタＭｉＡＮが上記チャネル検索順番における前のチャネルにおいて稼働する可能性が最も高いことを保証する。スレーブＭｉＡＮが同様のチャネル検索順番に従い検索を行う際に、マスタＭｉＡＮをより容易に検索でき、完全的なチャネル検索をしなくても正しくマッチングできるマスタＭｉＡＮを見つけることができる。したがって、従来技術のようにマスタＭｉＡＮのないチャネルに検索を行うことに無駄使いされる時間と電力消耗を軽減または回避し、パートナー発見およびその後のマッチングバインディングプロセスを加速させることができる。
【００４８】
本発明の実施例において、上記所定のチャネル検索順番は、すべてのマスタＭｉＡＮとスレーブＭｉＡＮに予め配置されるものであってもよいし、マスタＭｉＡＮとスレーブＭｉＡＮが起動後にネットワークの所定のサーバから取得してもよい。
【００４９】
チャネル検索順番は、近接インタフェースの各稼働チャネルにそれぞれ設定してよく、すなわち、上記近接インタフェースの各チャネルに予め設定した検索優先度である。異なるチャネルには異なる検索優先度を有する。図５には、チャネル１〜チャネル１３の検索優先度が示されており、検索優先度の高い順で、順にチャネル１、チャネル５、チャネル９、チャネル２、チャネル６、チャネル１０、チャネル３、チャネル７、チャネル１１、チャネル４、チャネル８、チャネル１２、チャネル１３になっている。この場合、上記ステップ４１とステップ４２において、スレーブＭｉＡＮは、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得し、異なるチャネルには異なる検索優先度を有し、それから、検索優先度の高い順（例えば図５に示す検索順番）に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルのそれぞれに対して順次検索する。
【００５０】
１）現在のチャネルにＭｉＡＮ（２以上ある可能性がある）を検出すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、フローを終了させるが、検索した全ＭｉＡＮに対する試みが全て失敗した場合、引き続き次ぎのチャネル対して検索を行う。
２）現在のチャネルにＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネルに対して検索を行う。
【００５１】
上記のステップ１）において、現在のチャネルに２以上のＭｉＡＮを検出すると、さらに検索したＭｉＡＮの信号品質の優先順に従い、これらのＭｉＡＮのそれぞれと通信接続の確立を試みる。
【００５２】
チャネル検索順番は、近接インタフェースのチャネル組にそれぞれ設定してよく、すなわち、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め少なくとも２組のチャネル組に分け、各組のチャネル組に１以上のチャネルを含み、かつ異なるチャネル組に予め異なる検索優先度を設定し、同一チャネル組におけるチャネル同士には同一の検索優先度を有する。少なくとも１のチャネル組には２以上のチャネルを有し、同一チャネル組における各チャネルの検索順番について、本発明の実施例において具体的な限定をしなくてもよく、ランダムに検索するか、チャネル番号順の大きい順または小さい順に従い検索を行う。本発明の実施例において、チャネル組は、同一数のチャネルを有してもよいし、異なる数のチャネルを有してもよく。図６、図７を参照する。図６には、第１、２、３組のチャネル組にはそれぞれ３つのチャネルを有し、第４組のチャネル組には４つのチャネルを有する。それぞれ次のとおりである。
第１組：チャネル１、チャネル５、チャネル９
第２組：チャネル２、チャネル６、チャネル１０
第３組：チャネル３、チャネル７、チャネル１１
第４組：チャネル４、チャネル８、チャネル１２、チャネル１３
チャネル組の検索優先度は、高い順でチャネル組１、チャネル組２、チャネル組３、チャネル組４になっている。
【００５３】
図７には、第１、２、３組のチャネル組にはそれぞれ２つのチャネルを有し、第４組のチャネル組には３つのチャネルを有し、第５組のチャネル組には４つのチャネルを有する。それぞれ次のとおりである。
第１組：チャネル１、チャネル９
第２組：チャネル２、チャネル１０
第３組：チャネル３、チャネル１１
第４組：チャネル４、チャネル７、チャネル１３
第５組：チャネル５、チャネル６、チャネル８、チャネル１２
チャネル組の検索優先度は、高い順でチャネル組１、チャネル組２、チャネル組３、チャネル組４、チャネル組５になっている。
【００５４】
この場合、上記ステップ４１とステップ４２において、スレーブＭｉＡＮは、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組、各組のチャネル組の検索優先度および各組のチャネル組に含まれるチャネル情報を取得し、それから、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索する。
【００５５】
１）現在のチャネル組にＭｉＡＮ（２以上ある可能性がある）を検出すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、フローを終了させるが、検索した全ＭｉＡＮに対する試みが全て失敗した場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索を行う。
【００５６】
ここで、あるチャネル組のチャネルにおいて複数のＭｉＡＮを検出すると、本発明の実施例において、さらに、上記複数のＭｉＡＮの並べ替えを行い、それから並べ替えた順番に従い接続の確立をそれぞれ試みる。並べ替えは、リンク層管理フレームから読み取ったＭｉＡＮ動作パラメータなどの情報に基づき行われ、具体的な並べ替え方式は、後記する。
【００５７】
２）現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索を行う。
【００５８】
好ましい実施形態として、本発明の実施例において、検索優先度の高いチャネル組に含まれるチャネルの数が、検索優先度の低いチャネル組に含まれるチャネルの数以下である。すなわち、検索順番が前にあるチャネル組におけるチャネルの数が少ない。よって、マスタＭｉＡＮの数が少なく密度が低い場合、検索順番に従い、マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが通常検索順番が前にあるチャネル組のチャネルにおいて稼働する。また、検索順番が前にあるチャネル組においてチャネルが少ないため、スレーブＭｉＡＮは、該チャネル組における全チャネルの検索をより速く完成し、さらに適切なマスタＭｉＡＮをよりはやく見つけてマッチングバインディングプロセスを実現することができる。
【００５９】
本発明の実施例において、リンク層のマッチングプロセスをさらに最適化することができる。たとえば、本実施例において、上記クラスタシステムのＭｉＡＮは、自身の稼働状態情報を、近接インタフェースを介して送信するリンク層管理フレームに付加させることができる。上記稼働状態情報には、上記ＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかの指示情報を含む。よって、上記スレーブＭｉＡＮは、上記検索を行う際に、さらにほかのＭｉＡＮから受信したリンク層管理フレームにおける上記指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないＭｉＡＮを除外する。ここで、上記クラスタリンク対応機能は、マスタＭｉＡＮとしてのＭｉＡＮが、スレーブＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続確立をサポートすることを指す。ユーザは、手動配置により、マスタＭｉＡＮモードで稼働するようにＭｉＡＮを配置し、しかも近接インタエースのクラスタリング機能により、マスタＭｉＡＮにクラスタリング機能という機能をサポートさせる。
【００６０】
本実施例において、上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェース（ＷＡＮ側）の帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェース（ＷＡＮ側）がアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、電量情報および無線チャネル利用率などのパラメータのうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含む。ＷｉＦｉシステムを例とすると、マスタＭｉＡＮがリンク層の管理フレームに例えばＭｉＡＮのタイプ、クラスタリング対応機能（マッチング可能）の指示および動作など各種類のパラメータなどの情報を提供することにより、リンク層接続確立およびＩＰ層バインディングプロセスの前に、一部の適切でないＭｉＡＮまたは普通のアクセスポイント（ＡＰ）設備を除外し、必要のない遅延およびエネルギーの消耗をさらに減少する。
【００６１】
１）ビーコンフレーム（Beacon  Frame）の能力情報（Capability  Information）情報元素（ＩＥ）に１ビットの指示情報を付加させることにより、ＭｉＡＮと普通またはその他のタイプのアクセスポイント（ＡＰ）設備を分ける。たとえば、次の表に示すように、Capability  Information  ＩＥの１ビットのReservedフィールドに上記指示情報を付加させることができる。
2013132058.tif 000003
【００６２】
２）ビーコンフレーム（Beacon  Frame）、プローブ応答フレーム（Probe  Response  Frame）に設備メーカＩＥが追加され、例えば、私有、アクセス端末が飽和状態になったか、アクセス端末数、ＷＡＮ側ネットワークタイプ、ＷＡＮ側平均スループット、電池持続時間および無線チャネル利用率（利用率が高いほど、チャネルが込むまたはユーザ数が多いことを意味する）など、ＭｉＡＮの動作状態情報が含まれている。
【００６３】
次の表には、ありうる設備メーカＩＥの構造が示されている。
2013132058.tif 000004
【００６４】
上記各フィールドの意味および長さは、次の表に示される。
2013132058.tif 000005
【００６５】
上記ステップ４２において、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるときに、具体的に次のステップを有してもよい。
【００６６】
ステップ４２１において、上記スレーブＭｉＡＮが上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、上記検索したＭｉＡＮの並べ替えを行う。
【００６７】
ステップ４２２において、並べ替えた順番に従い、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、上記検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、いずれか１つのＭｉＡＮと上記通信接続の確立が成功するまたは全ＭｉＡＮに対する確立の試みが全て失敗するまで行われる。
【００６８】
さらに、上記少なくとも１種類のパラメータに２種類以上のパラメータを含む場合、上記ステップ４２１が具体的に下記のステップを有する。
【００６９】
ステップ４２１１において、上記２種類以上のパラメータのうち各種類のパラメータの優先度を特定する。
【００７０】
ステップ４２１２において、パラメータ優先度の高い順に従い、上記検索したＭｉＡＮ同士の同一パラメータの優劣を順に判断して上記検索したＭｉＡＮのうち各ＭｉＡＮの順番を特定する。第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータより優れると判断した場合、上記第１のＭｉＡＮの順番が上記第２のＭｉＡＮの前にあると特定する。第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータに等しいと判断した場合、引き続き第１のマスタＭｉＡＮと第２のマスタＭｉＡＮとの間の第２のパラメータの優劣を判断する。上記第２のパラメータは、パラメータ優先度の高い順で上記第１のパラメータの直後にあるパラメータである。
【００７１】
以上の判断原則に従い、上記検索したＭｉＡＮの順番は、最高優先度のパラメータに決められる。一方のマスタＭｉＡＮの最高優先度のパラメータが他方のマスタＭｉＡＮの最高優先度のパラメータより優れる場合、該一方のマスタＭｉＡＮに対する試行順番が該他方のマスタＭｉＡＮの前にある。最高優先度のパラメータが等しい（相当する）場合、２番目に高い優先度のパラメータ、…、一番低い優先度のパラメータを考慮する。
【００７２】
例えば、上記２種類以上のパラメータにＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプとＷＡＮインタフェースの帯域幅を含む場合、第１種類のマスタＭｉＡＮとしてＭｉＡＮ１〜ＭｉＡＮ５の計５つあり、各自の近接インタフェースの稼働チャネルおよび上記パラメータは、次のテーブルのとおり仮定する。
2013132058.tif 000006
【００７３】
ここで、帯域幅の優先度がネットワークタイプの優先度より高いと仮定する。ＭｉＡＮ３とＭｉＡＮ４に同じ帯域幅を有するが、このときさらに両者のアクセスネットワークタイプを考慮する。予めＷＣＤＭＡがＴＤ-ＳＣＤＭＡより優れる、ＴＤ-ＳＣＤＭＡがＣＤＭＡ２０００より優れる、ＣＤＭＡ２０００がＣＤＭＡより優れると設定すると、ＭｉＡＮ４を試行順番の一番に設定することができる。類似的に、試行順番の２〜５番目は、それぞれＭｉＡＮ３、ＭｉＡＮ５、ＭｉＡＮ２、ＭｉＡＮ１であると特定できる。
【００７４】
本実施例において、パラメータが連続的な数値範囲を有する場合、数値範囲をいくつか（例えば２以上）の互いに重ならない数値空間に分割し、同一の数値空間内の異なる数値は、等しいまたは相当に見なされる。こうして、第１のパラメータが連続的な数値範囲を有する場合、上記第１のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータより優れるかを判断することは、上記第１のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが属する第１の数値空間が、上記第２のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが属する第２の数値空間より優れるかを判断することにより行われ、第１の数値空間と第２の数値空間が同一である場合、第１のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータに等しい（または相当する）と判断する。具体的に、数値空間の優劣は、数値空間におけるパラメータの数値による該パラメータへの影響に基づいて判断できる。
【００７５】
したがって、第１のパラメータが連続的な数値範囲を有し、かつ上記数値範囲があらかじめ２以上の互いに重ならない数値空間に分割された場合、上記第１のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが属する第１の数値空間が、上記第２のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが属する第２の数値空間より優れるかを判断することにより、上記第１のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータより優れるかを判断することができる。第１の数値空間と第２の数値空間が同一である場合、第１のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のマスタＭｉＡＮの第１のパラメータに等しいと判断する。
【００７６】
例を挙げると、予め帯域幅を[０〜２Ｍ]の第１の空間、[２Ｍ〜４Ｍ]の第２の空間および[４〜６Ｍ]の第３の空間に分割すると仮定すると、上記テーブルでは、ＭｉＡＮ３、ＭｉＡＮ４、ＭｉＡＮ５は同じく第３の空間に属する。このとき、三者の最高優先度パラメータの帯域幅が相当するものであると見なされるため、引き続き次の優先度のパラメータ、すなわちネットワークタイプを考慮すると、三者の前後順番は、順にＭｉＡＮ３、ＭｉＡＮ４、ＭｉＡＮ５となる。
【００７７】
本発明の実施例において、スレーブＭｉＡＮは、検索したマスタＭｉＡＮについて、該ＭｉＡＮとの間の通信接続を確立するように試みることは、具体的な下記のステップを有する。上記スレーブＭｉＡＮがリンク層の認証および関連付けにより、マスタＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するように試み、マッチングに成功すると、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みる。リンク層のマッチングの具体的な実現は、従来技術と同じであってもよく、ここで贅言しない。ＩＰ層のバインディングについて、本発明の実施例において、アドホックなバインディング実現方式を提供する。以下具体的に説明する。
【００７８】
スレーブＭｉＡＮは、マスタＭｉＡＮとのマッチングに成功した後に、さらに該マスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みる。この場合、具体的に下記のステップを含む。
【００７９】
ステップＡにおいて、上記スレーブＭｉＡＮが、宛先ＩＰアドレスがマスタＭｉＡＮのＩＰアドレスであるバインディング要求メッセージを対応するチャネルにおいてマスタＭｉＡＮに送信する。
【００８０】
ステップＢにおいて、上記スレーブＭｉＡＮが、対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング拒否メッセージを受信し、またはタイムオーバーになりマスタＭｉＡＮからメッセージを受信しなかった場合、上記通信接続の確立が失敗したと判断する。
【００８１】
ステップＣにおいて、上記スレーブＭｉＡＮが、対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮからの上記バインディング要求メッセージに対するバインディング応答メッセージを受信すると、マスタＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するとともに、バインディング確認メッセージをマスタＭｉＡＮに送信することにより、バインディングの成功をマスタＭｉＡＮに確認させ、上記マスタＭｉＡＮが上記スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存できるようになる。
【００８２】
本実施例において、上記スレーブＭｉＡＮの帯域幅、送信データキュー長、負荷および電量は、第１のパラメータ情報として上記バインディング要求メッセージに付加されており、マスタＭｉＡＮが上記第１のパラメータ情報に基づいて上記スレーブＭｉＡＮを動作させることに供される。
【００８３】
本実施例において、拒絶原因を上記バインディング拒否メッセージに付加させることにより、上記スレーブＭｉＡＮによるバインディングの失敗の原因を指し示すようにする。
【００８４】
本実施例において、マスタＭｉＡＮの帯域幅、送信データキュー長、負荷および電量は、第２のパラメータ情報として上記バインディング応答メッセージに付加されており、上記スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮの稼働状態を取得することに供され、さらに、上記稼働状態に基づいて流量制御の決定を行うことができる。
【００８５】
上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係を維持するために、本実施例において、ハートビットパケットに類似した処理方式でリンクをキープアライブする。この場合、上記マスタＭｉＡＮが接続指示メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信し、上記スレーブＭｉＡＮが、上記接続指示メッセージを受信すると、接続確認メッセージをマスタＭｉＡＮへ返信し、上記マスタＭｉＡＮが接続確認メッセージを受信して、スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係を引き続き維持する。ここで、上記接続指示メッセージ送信後の所定の時間内に上記マスタＭｉＡＮが上記接続指示メッセージを受信できなかった場合、上記バインディング関係を解除し、リンクの接続を解除する。
【００８６】
本発明の実施例において、アドホックなバインディング解除の実現方式も提供している。上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係を確立した後に、本実施例において、上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮの一方から他方に対して、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを送信し、上記他方が、上記バインディング関係をローカルから削除した後に、上記一方へバインディング解除応答メッセージを送信し、上記一方が、上記バインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除する。
【００８７】
本発明の実施例において、上記バインディングおよびバインディング解除プロセス中に、各メッセージには一定の情報素子（ＩＥ）が含まれており、クラスタシステムにおける関連パラメータの伝達に用いられる。ＩＥは、具体的にＷＡＮ側帯域幅、キュー長、遅延、システム負荷、電量、データ伝送流量、データ伝送持続時間、オーバロードの指示、プライベートの指示、その他の指示などを含む。本発明の実施例において、ＩＰ層のバインディングプロセスは、リンク層発見、リンク確立成功になってから起動する。全てのメッセージ／シグナリングは、ＩＰパケットに基づいて実現し、ＩＥに必要な統計パラメータ、例えば遅延、キュー長などは、マスタＭｉＡＮまたはスレーブＭｉＡＮ側において周期的に統計して得る。
【００８８】
以上のバインディングプロセスは、クラスタシステムとＭｉＡＮの特徴に応じて設計したものであり、接続確立前にマッチングするパートナーの詳細な動作パラメータを取得でき、マッチングするパートナーの選択と処理が便利に行え、マッチング失敗または適切でないアクセスポイントに対するマッチングの可能性を減少し、さらに全プロセスの遅延とエネルギーの消耗を軽減させた。
【００８９】
図８を参照し、本発明の実施例による快速でアドホックなパートナー発見およびバインディング方法の具体的な実現フローが示されている。該フローは、チャネル組に対して異なる検索優先度を設定する。具体的に下記のステップを含む。
【００９０】
ステップ８０１において、スレーブＭｉＡＮが現在のチャネル組においてＭｉＡＮを検索する。各チャネル組に異なる検索優先度を有するため、まず最高優先度を有するチャネル組から検索を開始する。ここで、同一チャネル組におけるチャネル同士には検索順番の差がなくてもよい。
【００９１】
ステップ８０２において、現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索したかを判断する。ＹＥＳの場合、ステップ８０３へ進み、ＮＯの場合、ステップ８１１へ進む。
【００９２】
ステップ８０３において、現在のチャネル組に検索したＭｉＡＮテーブルＴを取得する。該テーブルＴには、１または２以上のＭｉＡＮを含む可能性がある。
【００９３】
ステップ８０４において、上記の方法に従い、テーブルＴにおけるＭｉＡＮの並べ替えを行う。並べ替えは、リンク層管理フレームに付加される稼働状態情報の関連情報に基づいて行われる。
【００９４】
ステップ８０５において、並べ替えた順番に従い、並べ替えた後のテーブルＴから１つのＭｉＡＮを選択する。
【００９５】
ステップ８０６において、スレーブＭｉＡＮが該ＭｉＡＮに対してリンク層の認証および関連付けを行う。
【００９６】
ステップ８０７において、スレーブＭｉＡＮが該ＭｉＡＮに対してＩＰ層のバインディングプロセスを行う。
【００９７】
ステップ８０８において、該ＭｉＡＮについてのバインディングが成功したか否かを判断する。成功した場合、ステップ８０９へ進むが、逆の場合ステップ８１０へ進む。
【００９８】
ステップ８０９において、該ＭｉＡＮとバインディング関係を確立し、バインディングが成功して、フローを終了させる。
【００９９】
ステップ８１０において、テーブルＴにおける全ＭｉＡＮの試みが完成したか否かを判断する。ＹＥＳの場合、ステップ８１１へ進むが、逆の場合ステップ８０５に戻り、テーブルＴにおける次のＭｉＡＮを選択して引き続き試みる。
【０１００】
ステップ８１１において、全チャネル組の検索が完成したかを判断する。ＹＥＳの場合、ステップ８１３へ進むが、逆の場合ステップ８１２へ進む。
【０１０１】
ステップ８１２において、検索優先度の順に次のチャネル組を選択し、それからステップ８０１に戻り、引き続き次のチャネル組の検索を行う。
【０１０２】
ステップ８１３において、上記スレーブＭｉＡＮのバインディング失敗を判定し、フローを終了させる。
【０１０３】
本発明の実施例は、さらにＭｉＡＮクラスタシステムを提供している。該システムは、１以上のマスタＭｉＡＮおよび１以上のスレーブＭｉＡＮを含み、各ＭｉＡＮに他のＭｉＡＮと通信接続を確立するための近接インタフェースを含み、各ＭｉＡＮにさらに無線ＷＡＮインタフェースと無線ＬＡＮインタフェースを含む。無線ＷＡＮインタフェースが例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、ＬＴＥ‐Ａなどのいずれの標準化されたセルラーネットワークシステムであり、無線ＬＡＮインタフェースが８０２．１１ＷｉＦｉに基づくことができる。近接インタフェースは、例えば、ブルートゥース、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）などの短距離通信技術など、複数種類の通信技術に基づいて実現できる。
【０１０４】
上記システムにおいて、上記マスタＭｉＡＮは、所定のチャネル検索順番に従い自身の近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、自身の近接インタフェースが上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働するように配置し、上記スレーブＭｉＡＮは、所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行い、検索中に検索したＭｉＡＮに対して、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試みる。
【０１０５】
上記チャネル検索順番として、上記近接インタフェースの各チャネルに設定して検索優先度であり、異なるチャネルには異なる検索優先度を有する。また、上記チャネル検索順番として、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを少なくとも２組のチャネル組に予め分け、異なるチャネル組に対して設定される異なる検索優先度であってもよく、各組のチャネル組には１以上のチャネルを含む。
【０１０６】
以下、上記システムにおけるスレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮについてさらに具体的に説明する。
【０１０７】
図９を参照し、本発明の実施例によるスレーブＭｉＡＮは、
所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行うための検索ユニットと
上記検索ユニットが検索中に検索したＭｉＡＮについて、自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの間の通信接続を確立するように試るためのマッチングバインディングユニットとを含み、
上記クラスタシステムにおける全マスタＭｉＡＮが自身の近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、いずれも上記チャネル検索順番に従い検索を行い、上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働する。
【０１０８】
検索優先度の一種類の設定案に対して、本実施例の上記スレーブＭｉＡＮは、チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得するための第１の取得ユニットをさらに含む。この場合、上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、上記マッチングバインディングユニットは、上記検索ユニットが現在のチャネルにＭｉＡＮを検出すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるための第１の処理ユニットと、上記第１の処理ユニットによるいずれか一つのＭｉＡＮとの上記通信接続の確立に成功すると、検索を停止するように上記検索ユニットを制御し、上記第１の処理ユニットによる全ＭｉＡＮとの上記通信接続の確立にすべて失敗すると、引き続き次ぎのチャネルに対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第１の制御ユニットと、上記検索ユニットが現在のチャネルにＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネルに対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第２の処理ユニットとを含む。
【０１０９】
検索優先度の別種類の設定案に対して、本実施例のスレーブＭｉＡＮは、１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有し、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組、各組のチャネル組の検索優先度および各組のチャネル組に含まれるチャネル情報を取得するための第２の取得ユニットをさらに含む。この場合、上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、上記マッチングバインディングユニットは、上記検索ユニットが現在のチャネル組にＭｉＡＮを検出すると、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試みるための第１の処理ユニットと、上記第１の処理ユニットがいずれか一つのＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立に成功すると、検索を停止するように上記検索ユニットを制御し、上記第１の処理ユニットが全ＭｉＡＮとの間で上記通信接続の確立にすべて失敗すると、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第１の制御ユニットと、上記検索ユニットが現在のチャネル組にＭｉＡＮを検索しなかった場合、引き続き次ぎのチャネル組に対して検索するように上記検索ユニットを制御するための第２の処理ユニットとを含む。
【０１１０】
本発明の実施例は、さらに関連情報のレイヤクロシングの指示も実現できる。この場合、上記検索ユニットは、上記検索を行う際に、ほかのＭｉＡＮから受信したリンク層管理フレームにおける、ＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかを示す指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないＭｉＡＮを除外し、上記指示情報は、上記クラスタシステムの全ＭｉＡＮが自身の近接インタフェースを介してリンク層管理フレームを送信する際に、上記リンク層管理フレームに含まれる稼働状態情報に付加される。
【０１１１】
好ましい実施形態として、上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、および電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含む。
【０１１２】
この場合、上記第１の処理ユニットは、
上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、上記検索したＭｉＡＮの並べ替えを行うための並べ替えユニットと、
並べ替えた順番に従い、近接インタフェース同士による通信接続の確立を、上記検索した各ＭｉＡＮに対してそれぞれ試み、上記通信接続の確立が成功するまたは全ＭｉＡＮに対する確立の試みが全て失敗するまで行われるための接続試行ユニットとを含む。
【０１１３】
上記少なくとも１種類のパラメータに２種類以上のパラメータを含む場合、上記並べ替えユニットは、
上記２種類以上のパラメータのうち各種類のパラメータの優先度を特定するための第１の特定ユニットと、
パラメータ優先度の高い順に従い、上記検索したＭｉＡＮ同士の同一パラメータの優劣を順に判断して上記検索したＭｉＡＮのうち各ＭｉＡＮの順番を特定し、第１のＭｉＡＮの第１のパラメータが第２のＭｉＡＮの第１のパラメータより優れると判断した場合、上記第１のＭｉＡＮの順番が上記第２のＭｉＡＮの前にあると特定するための第２の特定ユニットとを含む。
【０１１４】
好ましい実施形態として、上記マッチングバインディングユニットは、
リンク層の認証および関連付けにより、マスタＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するように試みるためのマッチングユニットと、
マッチングが成功すると、マスタＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するように試みるためのバインディングユニットとを含む。
【０１１５】
上記バインディングユニットは、
宛先ＩＰアドレスがマスタＭｉＡＮのＩＰアドレスであるバインディング要求メッセージを対応するチャネルにおいてマスタＭｉＡＮに送信するための要求ユニットと、
上記対応するチャネルにおいて、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング拒否メッセージを受信し、またはタイムオーバーになりマスタＭｉＡＮからメッセージを受信しなかった場合、上記通信接続の確立が失敗したと判断するための失敗処理ユニットと、
マスタＭｉＡＮからの上記バインディング要求メッセージに対するバインディング応答メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、マスタＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するとともに、バインディング確認メッセージをマスタＭｉＡＮに送信することによりバインディングの成功をマスタＭｉＡＮに確認させるための成功処理ユニットとを含む。
【０１１６】
本実施例は、ハートビートパケット方式でスレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとの接続を維持する。この場合、上記スレーブＭｉＡＮは、上記スレーブＭｉＡＮによるマスタＭｉＡＮとのバインディング関係確立の後に、マスタＭｉＡＮから送信した接続指示メッセージを受信し、接続確認メッセージをマスタＭｉＡＮへ返信することにより、上記マスタＭｉＡＮに両者のバインディング関係を維持させるための接続維持ユニットをさらに含む。
【０１１７】
アドホックなバインディング解除を実現するために、本実施例のスレーブＭｉＡＮは、上記スレーブＭｉＡＮとマスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった場合、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを上記マスタＭｉＡＮに送信するための解除要求ユニットと、マスタＭｉＡＮから返信したバインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除し、マスタＭｉＡＮから送信したバインディング解除要求メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除して、バインディング解除応答メッセージをマスタＭｉＡＮに返信するための解除応答ユニットとをさらに含む。
【０１１８】
図１０を参照し、本発明の実施例によるマスタＭｉＡＮにおいて、所定のチャネル検索順番に従い近接インタフェースの稼働チャネルに対して検索を行うための検索ユニットと、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが上記チャネル検索順番に従い最も早く検索したものであってチャネル品質が所定の要求を満足したチャネルにおいて稼働するように配置するための配置ユニットとを含む。
【０１１９】
好ましくは、本実施例のマスタＭｉＡＮが近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、予め設定済みの異なるチャネルに対する異なる検索優先度に基づいて行うことができる。このとき、上記マスタＭｉＡＮは、チャネルによってそれぞれ異なり、上記近接インタフェースの各チャネルに対して予め設定した検索優先度を取得するための第１の取得ユニットをさらに含み、上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記近接インタフェースの全稼働チャネルの各々に対して順次検索し、上記配置ユニットは、上記検索ユニットによる現在チャネル上の検索結果を取得し、チャネル品質が所定の要求を満足したチャネルが上記検索結果の中に存在する場合に、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが該チャネルにおいて稼働するように配置し、チャネル検索を停止するように上記検索ユニットを制御する。
【０１２０】
好ましくは、本実施例のマスタＭｉＡＮが近接インタフェースの稼働チャネルを選択する際に、予め設定済みの異なるチャネル組に対する異なる検索優先度に基づいて行うことができる。このとき、上記マスタＭｉＡＮは、１以上のチャネルを含みかつそれぞれが異なる検索優先度を有し、上記近接インタフェースの全稼働チャネルを予め分けたチャネル組を少なくとも２組、各組のチャネル組の検索優先度および各組のチャネル組に含まれるチャネル情報を取得するための第２の取得ユニットをさらに含み、上記検索ユニットは、検索優先度の高い順に従い、上記の少なくとも２組のチャネル組のうちの各組のチャネル組に対して順次検索し、上記配置ユニットは、上記検索ユニットによる現在チャネル組上の検索結果を取得し、チャネル品質が所定の要求を満足したチャネルが上記検索結果の中に存在する場合に、上記マスタＭｉＡＮの近接インタフェースが該チャネルにおいて稼働するように配置し、チャネル検索を停止するように上記検索ユニットを制御する。
【０１２１】
稼働状態情報のレイヤクロシングの伝達を実現するために、本実施例の上記マスタＭｉＡＮは、上記マスタＭｉＡＮから送信したリンク層管理フレームに上記マスタＭｉＡＮの稼働状態情報を付加させるための送信処理ユニットをさらに含み、上記稼働状態情報は、上記マスタＭｉＡＮがクラスタリング対応機能であるかを示す指示情報を含み、スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮを検索して自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続の確立を試みる際に該指示情報に基づいて、クラスタリング対応機能でないマスタＭｉＡＮを予め除外することに供される。
【０１２２】
上記稼働状態情報は、上記ＭｉＡＮが私有設備であるか、上記ＭｉＡＮのＷＡＮインタフェースの帯域幅、ＷＡＮインタフェースの現在スループット、ＷＡＮインタフェースがアクセスするネットワークタイプ、上記ＭｉＡＮのアクセス済み稼働ステーションの数、上記ＭｉＡＮがアクセスした稼働ステーションが飽和状態になったか、および電量情報のうちの少なくとも１種類のパラメータをさらに含み、スレーブＭｉＡＮがマスタＭｉＡＮを検索して自身とマスタＭｉＡＮの近接インタフェースとの通信接続の確立を試みるときに上記少なくとも１種類のパラメータに基づいて、検索したＭｉＡＮの並べ替えを行うことに供される。
【０１２３】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮは、リンク層の認証および関連付けにより、スレーブＭｉＡＮとリンク層のマッチングを確立するためのマッチングユニットと、マッチングが成功すると、スレーブＭｉＡＮとＩＰ層のバインディング関係を確立するためのバインディングユニットとをさらに含む。
【０１２４】
好ましくは、上記バインディングユニットは、スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング要求メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、上記対応するチャネルにおいてバインディング拒絶メッセージまたはバインディング応答メッセージをスレーブＭｉＡＮに送信するための第１の処理ユニットと、スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング確認メッセージを上記対応するチャネルにおいて受信すると、スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係をローカルで確立して保存するための第２の処理ユニットとを含む。
【０１２５】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮは、上記スレーブＭｉＡＮとのバインディング関係を確立した後に、接続指示メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信し、上記スレーブＭｉＡＮから返信した接続確認メッセージを受信した後に、両者のバインディング関係を維持させるための接続維持ユニットをさらに含む。
【０１２６】
好ましくは、上記マスタＭｉＡＮは、上記スレーブＭｉＡＮと上記マスタＭｉＡＮとのバインディング関係の解除が必要となった場合、バインディング関係解除原因付きのバインディング解除要求メッセージを上記スレーブＭｉＡＮに送信するための解除要求ユニットと、スレーブＭｉＡＮから返信したバインディング解除応答メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除し、スレーブＭｉＡＮから送信したバインディング解除要求メッセージを受信すると、上記バインディング関係をローカルから削除して、バインディング解除応答メッセージをスレーブＭｉＡＮに返信するための解除応答ユニットとをさらに含む。
【０１２７】
本明細書に記載している多くの機能的部品は、モジュールと称され、それにより、その実現方式の独立性を特に強調する。
【０１２８】
本発明の実施例において、モジュールがソフトウェアで実現可能であり、それにより各種類の処理器で実行される。例を挙げると、１つの標識される実行可能なコードモジュールは、コンピュータ指令の１つまたは複数の物理または論理的ブロックを含んでよく、例えば対象、プロセスまたは関数として構成される。それにしても、標識されるモジュールの実行可能なコードは物理的に一緒に位置する必要がなく、異なるビットに格納した異なる指令を含んでよい。これらの指令が論理的に組み合わせると、モジュールを構成して、該モジュールの所定の目的を実現する。
【０１２９】
実際に、実行可能なコードモジュールは、単独または複数の指令であってもよいし、複数の異なるコードセグメントや異なるプログラムに分布し、複数の記憶設備を跨って分布してもよい。同様、操作データは、モジュール内に識別され、あらゆる適切な形式で実現され、あらゆる適切な種類のデータ構造内に組み入れられる。上記操作データは、単独データとして収集されてもよいし、異なる位置（異なる記憶設備にあることを含む）に分布してもよく、少なくとも部分的に電子信号のみとしてシステムまたはネットワークに存在する。
【０１３０】
モジュールがソフトウェアで実現できる場合、現在のハードウェア技術のレベルを考慮すると、ソフトウェアで実現可能なモジュールについて、コストを考慮しない場合に、当該分野の技術者が対応するハードウェア回路を構成して対応する機能を実現することができる。上記ハードウェア回路は、通常の超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路またはゲートアレイおよび例えばロジックチップ、トランジスタなどの従来の半導体またはその他の独立した素子を含む。モジュールは、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブル・アレイロジック、プログラマブル・ロジック設備などのプログラマブルハードウェア設備でも実現可能である。
【０１３１】
以上の記載は、本発明の実施形態に過ぎない。指摘すべきこととして、当該技術分野の一般的な技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提では、いくつかの改良と修飾をすることもできるが、これらの改良と修飾も本発明の保護範囲内に見なされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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