(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアノードと、前記コアノードから送信された下りパケットおよび前記コアノードへ向けられた上りパケットを中継する中継ノードと、前記中継ノードとのパケットの送受信が可能な端末局とからなる中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法において、前記端末局が前記中継ノードを経由して前記コアノードへ送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記中継ノードのＩＤ情報を記録した前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを、前記コアノードならびに前記中継ノードで保有し、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送することを特徴とする中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項２】
前記コアノードならびに前記各中継ノードは、定期的に放送パケットを端末局へ向けて送信し、前記端末局は放送パケットを受信して接続ノードを決定し、前記接続ノードを決定した前記端末局は当該接続ノードに対して上りＡＣＫパケットを送信し、前記上りＡＣＫパケットには当該端末局のＩＤ番号が含まれ、送信された上りＡＣＫパケットは前記中継ノードを経由して前記コアノードへと伝達され、 前記コアノードならびに前記各中継ノードは下りパケットの中継先を示す下り中継先ノードのＩＤ番号と端末局ＩＤとの関係を与える中継ノードリストを保有し、前記端末局が送信する前記上りＡＣＫパケットを受信した中継ノードは当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤならびに自分自身のノードＩＤを表す中継元ノードＩＤを含む中継上りＡＣＫパケットを上り中継ノードへ向けて送信し、前記中継ノードもしくは前記コアノードでは、前記中継上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤと中継元ノードＩＤの対を前記下りパケットの中継先を示す中継ノードリストとして登録し、前記中継ノードリストに前記送信元端末局ＩＤと等しい端末局ＩＤが前記中継元ノードＩＤとは異なる中継ノードＩＤと対になってすでに登録されている場合には、送信元端末IDと中継元ノードIDの対を登録の上、所定の時間経過後、先に登録されていた当該端末局ＩＤの登録を削除することを特徴とする請求項１記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項３】
受信電力が最も高いか、もしくは受信品質が最もよい放送パケットを受信したノードを接続ノードとすることを特徴とする請求項１または２記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項４】
前記放送パケットには、当該放送パケットを放出したノードのＩＤ番号が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項５】
前記放送パケットには、当該放送パケットを放出したノードが従属するコアノードのＩＤ番号が含まれることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項６】
前記上りＡＣＫパケットを受信した中継ノードにおいて、当該中継ノードが保有する中継ノードリストにすでに当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤと中継元ノードＩＤの対が登録されていれば当該上りパケットを中継伝送しないことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項７】
前記コアノードならびに前記各中継ノードが保有する前記中継ノードリストのうち、ある時間が経過した中継ノードＩＤと端末局ＩＤの対は削除することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項８】
前記放送パケットは一定の送信電力で伝送されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項９】
端末局もしくは中継ノードが上りＡＣＫパケットを伝送する際に、前記上りＡＣＫパケットの送信電力を制御し、伝送先ノードにおいて所定の受信電力を満足するかもしくは所定の受信品質を満足させることを特徴とする請求項１から請求項8のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１０】
前記コアノードならびに前記各中継ノードは下りパケットの中継先を示す下り中継先ノードのＩＤ番号と端末局ＩＤとの関係を与える中継ノードリストを保有し、前記端末局が送信する上りパケットには送信元の端末局の送信元端末局ＩＤが含まれ、前記上りパケットを受信した中継ノードは当該上りパケットに含まれる送信元端末局ＩＤならびに自分自身のノードＩＤを表す中継元ノードＩＤを含む中継上りパケットを上り中継ノードへ向けて送信し、前記中継ノードもしくは前記コアノードでは、前記中継上りパケットに含まれる送信元端末局ＩＤと中継元ノードＩＤの対を、前記端末局ＩＤと下り中継先ノードのＩＤ番号との関係を与える前記中継ノードリストとして登録し、前記中継ノードリストに前記送信元端末局ＩＤと等しい端末局ＩＤが前記中継元ノードＩＤとは異なる中継ノードＩＤと対になってすでに登録されている場合には、送信元端末IDと中継元ノードIDの対を登録の上、所定の時間経過後、先に登録されていた当該端末局ＩＤの登録を削除することを特徴とする請求項１記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１１】
前記コアノードもしくは前記中継ノードが下りパケットを伝送するか、もしくは中継伝送する際には、当該下りパケットが示す伝送先端末局ＩＤを調べ、当該伝送先端末局と対になる中継先ノードを前記中継ノードリストより検出し、対になる中継先ノードが検出されれば当該中継先ノードに対して前記下りパケットを伝送し、対になる中継先ノードが検出できなければ前記下りパケットを中継せずに端末局に向けてのみ伝送することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１２】
前記上りパケットを受信した中継ノードにおいて、当該中継ノードが保有する中継ノードリストにすでに当該上りパケットに含まれる送信元端末局ＩＤと中継元ノードＩＤの対が登録されていれば当該上りパケットを中継伝送しないことを特徴とする請求項１０または１１記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１３】
前記コアノードならびに前記各中継ノードが保有する前記中継ノードリストのうち、登録してから一定の時間が経過した中継ノードＩＤと端末局ＩＤの対は削除することを特徴とする請求項１０から請求項１２のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１４】
端末局もしくは中継ノードが上りパケットを伝送する際に、伝送先ノードにおいて所定の受信電力を満足するかもしくは所定の受信品質を満足するように当該上りパケットの送信電力を制御することを特徴とする請求項１０から請求項１３のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１５】
前記コアノードもしくは前記中継ノードが下りパケットを伝送する際に、伝送先ノードもしくは端末局において所定の受信電力を満足するかもしくは所定の受信品質を満足するように当該下りパケットの送信電力を制御することを特徴とする請求項１から請求項１４のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１６】
前記上りパケットを受信した中継ノードにおいて、当該上りパケットに含まれる送信元端末局ＩＤと中継元ノードＩＤの対を直ちに中継ノードリストへ登録し、前記中継ノードリストに前記送信元端末局ＩＤと等しい端末局ＩＤが前記中継元ノードＩＤとは異なる中継ノードＩＤと対になってすでに登録されていれば、前記中継ノードリストにて、送信元端末IDと中継元ノードIDの対を登録の上、所定の時間経過後、先に登録されていた当該端末局ＩＤの登録を削除することを特徴とする請求項１０から請求項１５のうちのいずれか１項記載の中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法。
【請求項１７】
コアノードから送信された下りパケットおよび前記コアノードへ向けられた上りパケットを中継する無線ネットワークの中継ノードにおいて、端末局が中継ノードを経由して前記コアノードへ送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記上りパケットの中継元ノードのＩＤ情報が記録され、前記ＩＤ情報をもとに前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを備え、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送することを特徴とする中継ノード。
【請求項１８】
中継ノードとパケットの送受信が可能な無線ネットワークのコアノードにおいて、端末局が前記中継ノードを経由して送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記中継ノードのＩＤ情報が記録され、前記ＩＤ情報をもとに前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを備え、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送することを特徴とするコアノード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、従来のセルラーシステムのセル構成を示した説明図である。このセルラーシステムのセル構成はセル１０１と基地局（ノード）１０２から構成されており、図１８のように複数のセルを配することによってサービス可能領域が構成される。各ノードは有線基幹網１０４と有線回線１０３によって接続されており、音声やデータなどのサービス信号ならびに各種制御信号がこれらの回線を介して伝達される。なお、各ノードと有線基幹網１０４とは、その中間に集線局等を階層的に設けて接続される場合もある。端末局１０５はノード１０２と通信を行い、有線基幹網１０４ならびに有線回線１０３によって伝達された各種信号の送受を行う。有線基幹網１０４には、無線ノードのみならず端末の位置情報の管理や、課金処理等をつかさどるサーバー装置が設置される。
【０００３】
携帯電話や加入者系固定無線アクセス（Ｆｉｘｅｄ    Ｗｉｒｅｌｅｓｓ    Ａｃｃｅｓｓ）などのセルラーシステムの加入者数増大に応えるためには、セル半径を小さくし、１ノードの処理負荷を減らす手法がとられる。このような極小セルによってシステムを構築する場合、サービスエリアを確保するために極めて多くのノードを配置することになる。
【０００４】
また、高速データ伝送に対応するために多値変調などの高密度データ伝送方式を適用した場合には、要求される受信品質を確保するために１ノードが守備するエリアが必然的に狭くなってしまい、この場合にも、サービスエリアを確保するために極めて多くのノードを配置することになる。
【０００５】
さらに、従来、セルラーシステムは準マイクロならびにマイクロ波帯で主に設計されてきたが、周波数逼迫の危機により、準ミリ波、ミリ波帯を用いたセルラーシステムの構築が期待されている。周波数が高くなると電波の回折効果が薄れて直進性が顕著となり見通し外の通話が困難になるため、各ノードが守備するエリアが必然的に狭くなってしまう。すなわち、このような場合にも、極小セルにより通話エリアを確保せねばならず、極めて多数のノードを設置することになる。
多数の極小セルによってシステムを構築する場合、当該ノード群を基幹網へ接続するための有線網の整備が不可欠である。しかし、極めて多数の地理的に偏在するノードと基幹網とを接続するには、至るところに有線回線網を張り巡らす必要があるためシステム全体のコストが上昇してしまう。そこで、ノード間を無線で結合し、中継伝送を行なってサービスエリアの拡大をはかる手法がある。
【０００６】
図１９は、有線ネットワーク２０１に有線回線２０２で接続されたコアノード２０３の周辺に中継ノード２０４、２０５，２０６等が配され、各中継ノードならびにコアノードが無線で結合されたセル構成の一例を示した説明図である。符号２０８はノードが守備するエリアの一例を示している。端末２０７から発せられた上りパケットは、中継ノード２０４、２０５を経由してコアノード２０３へと到達し、コアノード２０３が受け付けたパケットは有線回線２０２を経由して有線ネットワーク２０１へと伝達される。一方、有線ネットワーク２０１から送られてきた端末２０７への下りパケットは、有線回線２０２を経由して、まずコアノード２０３へと送られた後、コアノード２０３から、中継ノード２０５、２０４を経由して、端末２０７へと伝達される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１９に示したセル構成において下りパケットを伝送する場合には、端末２０７の位置に応じて複数の中継経路の中から適切なものを選択しなければならず、また、端末局が移動した場合には、移動に追随して当該端末局宛の下りパケットの中継経路を適宜変更しなくてはならないという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は端末局の位置に応じた適切な下り中継経路を選択できる中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法および装置を提供することにある。
また、本発明の更なる目的は、端末局の移動に追随して下り中継経路の変更を可能にし、前記端末局の移動に対し適切な下り中継経路を選択できる中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法および装置を提供することにある。
【０００９】
本発明に係る中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法は、コアノードと、前記コアノードから送信された下りパケットおよび前記コアノードへ向けられた上りパケットを中継する中継ノードと、前記中継ノードとのパケットの送受信が可能な端末局とからなる中継伝送型無線ネットワークにおけるデータ伝送方法において、前記端末局が前記中継ノードを経由して前記コアノードへ送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記中継ノードのＩＤ情報を記録した前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを、前記コアノードならびに前記中継ノードで保有し、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る中継ノードは、コアノードから送信された下りパケットおよび前記コアノードへ向けられた上りパケットを中継する無線ネットワークの中継ノードにおいて、端末局が中継ノードを経由して前記コアノードへ送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記上りパケットの中継元ノードのＩＤ情報が記録され、前記ＩＤ情報をもとに前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを備え、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るコアノードは、中継ノードとパケットの送受信が可能な無線ネットワークのコアノードにおいて、端末局が前記中継ノードを経由して送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記中継ノードのＩＤ情報が記録され、前記ＩＤ情報をもとに前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを備え、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送することを特徴とする。
【００１２】
本発明のデータ転送方法は、端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを、コアノードならびに中継ノードで保有し、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送する。
【００１３】
本発明の中継ノードは、端末局が中継ノードを経由してコアノードへ送信する上りパケットに含まれる前記端末局および上りパケットの中継元ノードのＩＤ情報が記録され、前記ＩＤ情報をもとに前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを備え、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送する。
【００１４】
本発明のコアノードは、端末局が中継ノードを経由して送信する上りパケットに含まれる前記端末局および前記中継ノードのＩＤ情報が記録され、前記ＩＤ情報をもとに前記端末局に対する下りパケットの下り中継経路を与える中継ノードリストを備え、前記中継ノードリストをもとに前記端末局の位置に応じた下り中継経路を選択し、下りパケット転送時に同じ端末局に関する下り中継経路が前記中継ノードリスト内に複数あった場合は、前記中継ノードリストに登録されている複数の経路を選択して各経路経由で下りパケットを転送する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について説明する。
先ず、この実施の形態における下り中継経路選択について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。この実施の形態においては、各中継ノードが上りパケットを中継伝送する場合の中継先ノードは既知である場合を想定する。すなわち、上りパケットの中継経路は事前に与えられている場合を想定する。各中継ノードならびにコアノードには指向性アンテンナが設置される場合がある。前記指向性アンテナは固定的に指向性が設定される場合と、適応的に指向性が設定される場合とがある。指向性アンテナを設置することにより周辺ノードならびに端末局へ与える干渉を抑制し、システム全体で高い回線容量を達成することが可能となる。
【００１６】
各中継ノードならびにコアノードは定期的に放送パケットを送信し、前記放送パケットは一定の送信電力で送信される場合がある。放送パケットならびに上りＡＣＫパケットの詳細は図２および図３を用いて後述する。中継ノードＦ０８，Ｆ１２，Ｆ０９は、それぞれ下り無線回線Ｆ０２，Ｆ０７，Ｆ１０を経由して放送パケットを定期的に放出する。各端末局は複数のノードから放送パケットを受信し、受信した放送パケットのうち最も受信電力が高いか、もしくは最も受信品質がよい放送パケットを送信したノードを選択する。図１における端末Ｆ０１，Ｆ１３，Ｆ１１はそれぞれ中継ノードＦ０８，Ｆ１２，Ｆ０９を選択することにする。前記中継ノードを選択した端末Ｆ０１，Ｆ１３，Ｆ１１は、それぞれ上りＡＣＫパケットを中継ノードＦ０８，Ｆ１２，Ｆ０９へ送信する。端末Ｆ０１，Ｆ１３，Ｆ１１より送信されたＡＣＫパケットは、それぞれ中継経路Ｆ０３，Ｆ０６，Ｆ０４を経由してコアノードＦ０５へ伝達される。
【００１７】
図２は、放送パケットのフィールド構成について示した模式図である。放送パケットはコアノードＩＤを示すフィールドＥ０２、中継ノードＩＤを示すフィールドＥ０３、データを示すフィールドＥ０４、およびその他のフィールドＥ０１からなる。中継ノードにおいては、コアノードＩＤフィールドＥ０２に当該中継ノードが属するセルのコアノードのＩＤを設定する。コアノードにおいては中継ノードＩＤフィールドＥ０３に自ノードＩＤを設定する。なお、コアノードＩＤフィールドＥ０２は除外される場合もある。その他フィールドＥ０１はパイロット信号、パケットＩＤなどを設定する。各フィールドの順番は入れ替わる場合もある。その他フィールドＥ０１は分割して配置される場合もある。
【００１８】
図３は、端末局が放送パケット受信した場合の応答信号である上りＡＣＫパケットの構成を示す模式図である。上りＡＣＫパケットは中継先ノードＩＤを示すフィールドＧ０２、中継元ノードＩＤを示すフィールドＧ０３、送信元端末局ＩＤを示すフィールドＧ０４およびその他のフィールドＧ０１からなる。中継ノードにおいては、中継先ノードＩＤとして上り中継先ノードＩＤを設定し、中継元ノードＩＤとして自ノードのＩＤを設定し、送信元端末局ＩＤとして当該上りＡＣＫパケットを発した端末局のＩＤを設定する。端末局が上りＡＣＫパケットを発する場合には、中継元ノードＩＤは端末局が発したことを示す情報を設定する。中継先ノードＩＤは複数の中継ノードを同時に設定することも可能である。その他フィールドＧ０１はパイロット、上下回線インディケ−タ、パケットＩＤ、データなどを設定する。各フィールドの順番は入れ替わる場合もある。その他フィールドＧ０１は分割して配置される場合もある。
【００１９】
図４は、各中継ノードならびにコアノードにおいて実施される上りＡＣＫパケットの処理手順を示したものである。ステップＨ０１において上りＡＣＫパケットの到着を検出し、上りＡＣＫパケットが検出された場合はステップＨ０２へ進み、検出されなかった場合には再びステップＨ０１へ戻る。ステップＨ０２では、受信した上りＡＣＫパケットが中継途中のパケットであるか、端末局から発せられたパケットであるかが判定される。ここで、両者の判定はＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードを表すフィールドＧ０３を参照することで判定が行われ、中継元ノード以外が指定されていれば、端末局からのパケットを表す。ステップＨ０２において端末局からの上りＡＣＫパケットであると判定された場合には、ステップＨ０５へ進み、中継元ノードＩＤなどの必要情報を設定した上で上りＡＣＫパケットを中継伝送する。端末局もしくは中継ノードが上りＡＣＫパケットを伝送する場合には、伝送先ノードにおいて所定の受信電力を満足するか、もしくは所定の受信品質を満足するように当該上りＡＣＫパケットの送信電力を制御する場合がある。上りＡＣＫパケットの送信電力を制御することによって干渉を抑制し、回線容量を増加させることが可能となる。ステップＨ０２において中継局からの上りＡＣＫパケットであると判定された場合には、ステップＨ０３へ進み当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信先ノードＩＤを参照し、自ノードのＩＤを示していればステップＨ０４へ進み、自ノードのＩＤ以外を示していればステップＨ０１へ戻る。ステップＨ０４では、受信した上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤの情報を取得し、両者の関係を中継ノードリストに記録する。前記送信元端末局が中継ノードリストにすでに登録されている場合には、登録を取り消した後、今回の中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを登録する。ただし、中継元ノードＩＤと送信元端末局との関係に変化が無い場合には当該中継元ノードＩＤ、当該送信元端末局ＩＤともに登録の必要はない。中継ノードリスの詳細については、図５を用いて後述する。中継ノードリストに登録を行なった後はステップＨ０５へ進み、中継元ノードＩＤなどの必要情報を設定した上で上りＡＣＫパケットを中継伝送する。
【００２０】
図５は、ある中継ノードが保有する中継ノードリストの一例を示した説明図である。下り回線の中継先ノードを示すノードＩＤと、下りパケットを中継伝送する際の送信先端末局ＩＤとの関係が記されている。例えば、ある下りパケットの送信先端末局としてＭＳ−３が指定されている場合には、中継ノードＢＳ−Ｃへ向けて当該下りパケットは中継伝送される。中継ノードもしくはコアノードにおいて、端末局に対するノードＩＤが中継ノードリストに記述されていない場合には、当該端末局宛の下りパケットとみなされる。中継ノードリストに新たなノードＩＤと端末局ＩＤの対を登録する際に、当該端末局ＩＤがすでに登録されている場合には、登録を取り消した後、新たなノードＩＤならびに端末局ＩＤを登録する。ただし、中継ノードリストに登録済みのノードＩＤと端末局との関係を照会し、新たなノードＩＤならびに端末局ＩＤと同じ対が登録されている場合にはノードＩＤ、端末局ＩＤともに登録の必要はない。中継ノードリストにおけるノードＩＤと端末局ＩＤの対に関して、当該対が登録後に一定の時間以上更新もしくは照会されない場合には当該対の登録を抹消する場合がある。
【００２１】
図６は、この実施の形態における中継ノードリスト生成の様子を示す説明図である。上りの中継先ノードは既知であるものとする。中継ノードＲＮ−１、ＲＮ−２、ＲＮ−３およびＲＮ−４はそれぞれ放送パケットを送信している。
端末局ＭＳ−Ａは無線伝搬路Ｉ０１を経由して放送パケットを受信し、当該放送パケットに対して上りＡＣＫパケットを無線伝搬路Ｉ０４を経由して中継ノードＲＮ−１へ送る。前記上りＡＣＫパケットには、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ａを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−１をぞれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−１は、端末局ＭＳ−Ａより送られてきた上りＡＣＫパケットを受信した後、当該上りＡＣＫパケットを上りの中継ノードであるＲＮ−３へ向けて、無線伝搬路Ｉ０２を経由して伝送する。前記上りＡＣＫパケットには、送信元ノードＩＤとしてＲＮ−１を、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ａを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３をそれぞれ設定する。ＲＮ−３ではＲＮ−１より送られてきた上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを参照し、中継ノードリストに当該ノードＩＤ、端末局ＩＤの対を登録する。ＲＮ−３はＲＮ−１より受信した上りＡＣＫパケットをさらにＲＮ−３の上り中継先ノードであるＲＮ−４へ向けて無線伝搬路Ｉ０３を経由して伝送する。ここで、前記上りＡＣＫパケットには送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ａを、中継元ノードＩＤとしてＲＮ−３を、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−４をそれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−４では、無線伝搬路Ｉ０３を経由して受信した端末局ＭＳ−Ａを送信元とする上りＡＣＫパケットを受信し、当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤ、ＭＳ−Ａならびに中継元ノードＩＤ、ＲＮ−３を対にしてＲＮ−４が保有する中継ノードリストに登録する。
【００２２】
端末局ＭＳ−Ｂは無線伝搬路Ｉ０９を経由して中継ノードＲＮ−２より放送パケットを受信し、当該放送パケットに対して上りＡＣＫパケットを無線伝搬路Ｉ０８を経由して中継ノードＲＮ−２へ送る。上りＡＣＫパケットには、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｂを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−２をぞれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−２は、端末局ＭＳ−Ｂより送られてきた上りＡＣＫパケットを受信した後、当該上りＡＣＫパケットをＲＮ−２にとっての上りの中継ノードであるＲＮ−３へ向けて、無線伝搬路Ｉ０５を経由して伝送する。前記上りＡＣＫパケットには、送信元ノードＩＤとしてＲＮ−２を、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｂを中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３をそれぞれ設定する。ＲＮ−３ではＲＮ−２より送られてきた上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを参照し、ＲＮ−３が保有する中継ノードリストに当該ノードＩＤ、端末局ＩＤの対を登録する。ＲＮ−３はＲＮ−２より受信した上りＡＣＫパケットをさらにＲＮ−３の上り中継先ノードであるＲＮ−４へ向けて無線伝搬路Ｉ０３を経由して伝送する。ここで、前記上りＡＣＫパケットには送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｂを、中継元ノードＩＤとしてＲＮ−３を、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−４をそれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−４では、無線伝搬路Ｉ０３を経由して受信した端末局ＭＳ−Ｂを送信元とする上りＡＣＫパケットを受信し、当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤ、ＭＳ−Ｂならびに中継元ノードＩＤ、ＲＮ−３を対にしてＲＮ−４が保有する中継ノードリストに登録する。
【００２３】
端末局ＭＳ−Ｄでは無線伝搬路Ｉ１２を経由して中継ノードＲＮ−５より放送パケットを受信し、当該放送パケットに対して上りＡＣＫパケットを無線伝搬路Ｉ１１を経由して中継ノードＲＮ−５へ送る。前記上りＡＣＫパケットには、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｄを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−５をぞれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−５は、端末局ＭＳ−Ｄでより送られてきた上りＡＣＫパケットを受信した後、当該上りＡＣＫパケットをＲＮ−５にとっての上りの中継先ノードであるＲＮ−２へ向けて、無線伝搬路Ｉ１０を経由して伝送する。前記上りＡＣＫパケットには、送信元ノーＩＤとしてＲＮ−５を、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｄを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−２をそれぞれ設定する。
Ｎ−２ではＲＮ−５より送られてきた上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを参照し、ＲＮ−２が保有する中継ノードリストに当該ノードＩＤ、端末局ＩＤの対を登録する。ＲＮ−２はＲＮ−５より受信した上りＡＣＫパケットをさらにＲＮ−２の上り中継先ノードであるＲＮ−３へ向けて無線伝搬路Ｉ０５を経由して伝送する。ここで、前記上りＡＣＫパケットには送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｄを、中継元ノードＩＤとしてＲＮ−２を、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３をそれぞれ設定する。 ＲＮ−３ではＲＮ−２より送られてきた上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを参照し、ＲＮ−３が保有する中継ノードリストに当該ノードＩＤ、端末局ＩＤの対を登録する。ＲＮ−３はＲＮ−２より受信した上りＡＣＫパケットをさらにＲＮ−３の上り中継先ノードであるＲＮ−４へ向けて無線伝搬路Ｉ０３を経由して伝送する。ここで、前記上りＡＣＫパケットには送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｄを、中継元ノードＩＤとしてＲＮ−３を、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−４をそれぞれ設定する。
【００２４】
中継ノードＲＮ−４では、無線伝搬路Ｉ０３を経由して受信した端末局ＭＳ−Ｄを送信元とする上りＡＣＫパケットを受信し、当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤ、ＭＳ−Ｄならびに中継元ノードＩＤ、ＲＮ−３を対にしてＲＮ−４が保有する中継ノードリストに登録する。
端末局ＭＳ−Ｃは無線伝搬路Ｉ０６を経由して中継ノードＲＮ−３より放送パケットを受信し、当該放送パケットに対して上りＡＣＫパケットを無線伝搬路Ｉ０７を経由して中継ノードＲＮ−３へ送る。前記上りＡＣＫパケットには、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｃを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３をぞれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−３は、端末局ＭＳ−Ｃより送られてきた上りＡＣＫパケットを受信した後、当該上りＡＣＫパケットをＲＮ−３にとっての上りの中継ノードであるＲＮ−４へ向けて、無線伝搬路Ｉ０３を経由して伝送する。前記上りＡＣＫパケットには、送信元ノードＩＤとしてＲＮ−３を、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｃを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−４をそれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−４では、無線伝搬路Ｉ０３を経由して受信した端末局ＭＳ−Ｃを送信元とする上りＡＣＫパケットを受信し、当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤ、ＭＳ−Ｃならびに中継元ノードＩＤ、ＲＮ−３を対にしてＲＮ−４が保有する中継ノードリストに登録する。
【００２５】
図７は、図６において説明した中継ノードリスト生成処理によって生成された中継ノードＲＮ−２における中継ノードリストを示した説明図である。図７のように中継ノードＲＮ−２では各端末局毎に下りパケット中継をなすべき中継ノードのリストが生成され、すなわち、端末局毎の下り中継経路選択が中継ノード自律分散的に実現される。
【００２６】
図８は、図６において説明した中継ノードリスト生成処理によって生成された中継ノードＲＮ−３における中継ノードリストを示した図である。図８のように中継ノードＲＮ−３では各端末局毎に下りパケット中継をなすべき中継ノードのリストが生成され、すなわち、端末局毎の下り中継経路選択が中継ノード自律分散的に実現される。
【００２７】
図９は、図６において説明した中継ノードリスト生成処理によって生成された中継ノードＲＮ−４における中継ノードリストを示した図である。図９のように中継ノードＲＮ−４では各端末局毎に下りパケット中継をなすべき中継ノードのリストが生成され、すなわち、端末局毎の下り中継経路選択が中継ノード自律分散的に実現される。
【００２８】
次に、図６における端末局ＭＳ−Ａが移動した場合の中継ノードリスト生成の様子を図１０に示す。図１０では、中継局ＲＮ−１がカバーする領域から、中継局ＲＮ−２がカバーする領域へ端末局ＭＳ−Ａが移動した場合を示している。
端末局ＭＳ−Ａは無線伝搬路Ｉ１４を経由して中継ノードＲＮ−２より放送パケットを受信し、当該放送パケットに対して上りＡＣＫパケットを無線伝搬路Ｉ１３を経由して中継ノードＲＮ−２へ送る。前記上りＡＣＫパケットには、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ａを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−２をぞれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−２は、端末局ＭＳ−Ａより送られてきた上りＡＣＫパケットを受信した後、当該上りＡＣＫパケットをＲＮ−２にとっての上りの中継ノードであるＲＮ−３へ向けて、無線伝搬路Ｉ０５を経由して伝送する。前記上りＡＣＫパケットには、送信元ノードＩＤとしてＲＮ−２を、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ａを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３をそれぞれ設定する。ＲＮ−３ではＲＮ−２より送られてきた上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを参照し、ＲＮ−３が保有する中継ノードリストに当該ノードＩＤ、端末局ＩＤの対を登録する。ここで、中継ノードリストには図８に示したようにすでに端末局ＭＳ−Ａが中継ノードＲＮ−１と対になって登録されているが、今回は端末局ＭＳ−Ａと中継ノードＲＮ−２が対となるので、ＲＮ−１に対して登録されていたＭＳ−Ａを削除し、新たにＲＮ−２とＭＳ−Ａとが対となるように変更を加える。ＲＮ−３はＲＮ−２より受信した上りＡＣＫパケットをさらにＲＮ−３の上り中継先ノードであるＲＮ−４へ向けて無線伝搬路Ｉ０３を経由して伝送する。ここで、前記上りＡＣＫパケットには送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ａを、中継元ノードＩＤとしてＲＮ−３を、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−４をそれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−４では、無線伝搬路Ｉ０３を経由して受信した端末局ＭＳ−Ａを送信元とする上りＡＣＫパケットを受信し、当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信元端末局ＩＤ、ＭＳ−Ａならびに中継元ノードＩＤ、ＲＮ−３を対にしてＲＮ−４が保有する中継ノードリストに登録を試みる。しかし、ＲＮ−４が保有する中継ノードリストは、図９に示すように、すでにＭＳ−ＡとＲＮ−３の対が登録されているので、新たに登録を行う必要は無い。
【００２９】
図１１は、図１０に示したように中継局ＲＮ−１がカバーする領域から、中継局ＲＮ−２がカバーする領域へ端末局ＭＳ−Ａが移動した場合に、中継ノードＲＮ−３において生成される中継ノードリストを示している。中継ノードＲＮ−１と対になった端末局ＭＳ−Ａの登録を取り消し、中継ノードＲＮ−２と対になるようにＭＳ−１の登録を行う。前記端末局ＭＳ−Ａの登録をしばらく時間が経過した後に取り消す場合もある。この場合、１つの端末局ＭＳ−Ａに対して２つの中継ノードＲＮ−１ならびにＲＮ−２を経由した中継経路が設定されることになり、端末局ＭＳ−Ａにおいては前記２つの中継ノードからパケットを受信することになり、サイトダイバーシチの効果が得られる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態によれば、端末局が移動した場合も下り中継経路を適応的に選択することが可能となる。放送パケットの送信周期を短くすればするほど、より高速な端末局の移動に対しても下り中継経路選択が実現可能となる。
また、前提とする無線中継型セルラーネットワークは中継ノードがインフラとして固定的に配備されるため、移動する端末が中継局を兼務するアドホックネットワークに比べて、より安定した通信が可能になる効果がある。
また、上りデータパケットもしくは下りデータパケットの送信電力を制御することによって周辺ノード、周辺端末局へ与える干渉を抑制することが可能となり、その結果、システム全体の回線容量を向上させることが可能となる効果がある。
【００３１】
図１２は、各中継ノードならびにコアノードにおいて実施される上りＡＣＫパケットの処理手順の別の実施の形態を示したものである。ステップＤ０１において上りＡＣＫパケットの到着を検出し、上りＡＣＫパケットが検出された場合はステップＤ０２へ進み、検出されなかった場合には再びステップＤ０１へ戻る。ステップＤ０２では、受信した上りＡＣＫパケットが中継途中のパケットであるか、端末局から発せられたパケットであるかが判定される。ここで、両者の判定はＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードを表すフィールドＧ０３を参照することで判定が行われ、中継元ノード以外が指定されていれば、端末局からのパケットを表す。ステップＤ０２において端末局からの上りＡＣＫパケットであると判定された場合には、ステップＤ０６へ進み、中継元ノードＩＤ等の必要情報を設定した上で上りＡＣＫパケットを中継伝送する。端末局もしくは中継ノードが上りＡＣＫパケットを伝送する場合には、伝送先ノードにおいて所定の受信電力を満足するか、もしくは所定の受信品質を満足するように当該上りＡＣＫパケットの送信電力を制御する場合がある。上りＡＣＫパケットの送信電力を制御することによって干渉を抑制し、回線容量を増加させることが可能となる。
【００３２】
ステップＤ０２において中継局からの上りＡＣＫパケットであると判定された場合には、ステップＤ０３へ進み当該上りＡＣＫパケットに含まれる送信先ノードＩＤを参照し、自ノードのＩＤを示していればステップＤ０４へ進み、自ノードのＩＤ以外を示していればステップＤ０１へ戻る。ステップＤ０４では、受信した上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤの情報を取得し、両者の関係がすでに中継ノードリストに記録されているかどうかを判定する。ステップＤ０４において、受信した上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤと送信元端末局ＩＤの対が既に登録されていると判定された場合にはパケットを中継せずにステップＤ０１へ戻る。登録されていない場合には、ステップＤ０５へ進み、中継元ノードＩＤと送信局端末局ＩＤの関係を中継ノードリストに登録する。ここで、前記送信元端末局が中継ノードリストにすでに登録されている場合には、当該端末局の登録を取り消した後、今回の中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤの対を登録する。ステップＤ０５において中継ノードリストに登録を行なった後はステップＤ０６へ進み、中継元ノードＩＤ等の必要情報を設定した上で上りＡＣＫパケットを中継伝送する。
【００３３】
図１３は、図１２に示した前記別の実施の形態における中継ノードリスト生成の様子を具体的に示す説明図である。図１３では、図６と等しい端末局、中継ノード配置を想定しており、端末局ＭＳ−Ａ、ＭＳ−Ｂ、ＭＳ−ＤおよびＭＳ−Ｃ、それぞれが上りＡＣＫパケットを中継ノードＲＮ−１,ＲＮ−２,ＲＮ−３およびＲＮ−４へ伝送もしくは中継伝送した後に、再び端末局ＭＳ−Ｂにおいて放送パケットを受信し、上りＡＣＫパケットを伝送しようとする状況を表している。端末局ＭＳ−Ｂは無線伝搬路Ｉ０９を経由して中継ノードＲＮ−２より放送パケットを受信し、当該放送パケットに対して上りＡＣＫパケットを無線伝搬路Ｉ０８を経由して中継ノードＲＮ−２へ送る。前記上りＡＣＫパケットには、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｂを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−２をぞれぞれ設定する。中継ノードＲＮ−２は、端末局ＭＳ−Ｂより送られてきた上りＡＣＫパケットを受信した後、当該上りＡＣＫパケットをＲＮ−２にとっての上りの中継ノードであるＲＮ−３へ向けて、無線伝搬路Ｉ０５を経由して伝送する。前記上りＡＣＫパケットには、送信元ノードＩＤとしてＲＮ−２を、送信元端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｂを、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３をそれぞれ設定する。ＲＮ−３ではＲＮ−２より送られてきた上りＡＣＫパケットに含まれる中継元ノードＩＤならびに送信元端末局ＩＤを参照し、ＲＮ−３が保有する中継ノードリストに当該ノードＩＤであるＲＮ−２、端末局ＩＤであるＭＳ−Ｂの対が既に登録されているかどうかを紹介する。
【００３４】
ＲＮ−３が保有する中継ノードリストは、図８に示したように、すでにＲＮ−２とＭＳ−Ｂの対が登録されている。この中継ノードリスト生成の例によると、中継伝送されてきた上りＡＣＫパケットに含まれる送信元ノードＩＤと送信元端末局ＩＤの対が中継ノードリストにすでに登録されている場合には、当該上りＡＣＫパケットをさらに上位の上り中継ノードへ中継伝送しない。これにより中継経路に変更が必要な場合のみ上りＡＣＫパケットを伝送することが可能となり、上りＡＣＫパケット伝送のためのトラフィックを削減でき、これにより干渉が抑制されてシステム全体の回線容量を上げることが可能となる。
【００３５】
この実施の形態で中継ノードリストを生成する際には、上りＡＣＫパケット以外の上りパケットによって生成することも可能である。ここで上りパケットは、端末が送信する上りデータパケットなどが該当し、放送パケットの受信に関わらず伝送される。
図１４は上りパケットの構成を示す模式図である。上りパケットは中継先ノードＩＤを示すフィールド５０２、中継元ノードＩＤを示すフィールド５０３、送信元端末局ＩＤを示すフィールド５０４、およびその他のフィールド５０１からなる。中継ノードにおいては、中継先ノードＩＤとして上り中継先ノードＩＤを設定し、中継元ノードＩＤとして自ノードのＩＤを設定し、送信元端末局ＩＤとして当該上りパケットを発した端末局のＩＤを設定する。端末局が上りパケットを発する場合には、中継元ノードＩＤは端末局が発したことを示す情報を設定する。中継先ノードＩＤは複数を同時に設定することも可能である。その他フィールド５０１はパイロット、上下回線インディケータ、パケットＩＤ、データなどを設定する。各フィールドの順番は入れ替わる場合もある。その他フィールド５０１は分割して配置される場合もある。
図４、図１２における中継ノードリスト生成の実施の形態における上りＡＣＫパケットに相当する部分を、図１４に示した上りパケットで置き換えることによって中継ノードリストは生成される。
【００３６】
次に、この実施の形態における下りパケットの中継伝送法について説明する。図１５は、下りパケットのフィールド構成について示した模式図である。下りパケットは中継先ノードＩＤを示すフィールド６０２、中継元ノードＩＤを示すフィールド６０３、送信先端末局ＩＤを示すフィールド６０４、およびその他のフィールド６０１からなる。ある中継ノードが下りパケットを中継伝送する場合には、中継ノードリストより中継先端末局ＩＤに対応する中継先ノードＩＤを決定した後、当該中継先ノードＩＤを中継先ノードＩＤフィールド６０２へ設定し、送信先端末局ＩＤを送信先端末局ＩＤフィールド６０４へ設定し、当該中継ノードのノードＩＤを中継元ノードＩＤフィールド６０３に設定する。端末局へ直接に下りパケットを伝送する場合には、中継先ノードＩＤはその旨を示す専用の情報を設定する。その他フィールド６０１はパイロット、上下回線インディケータ、パケットＩＤ、データなどが格納される。各フィールドの順番は入れ替わる場合もある。その他フィールド６０１は、分割して配置される場合もある。
【００３７】
図１６は、下りパケットの中継伝送処理を示すフローチャートであり、コアノードもしくは中継ノードにおいて実施される処理である。ステップＳ７０１において下りパケットの到着を検出し、下りパケットが到着するとステップＳ７０２へ進み、下りパケットの到着が検出されないとステップＳ７０１へ戻る。ステップＳ７０２では、当該下りパケットが自ノード宛であるか否かが判定され、自ノード宛であればステップＳ７０６へ進み、自ノード宛でなければステップＳ７０１へ戻る。ステップＳ７０６では、当該下りパケットのあて先を示す送信先端末局ＩＤを調べ、送信先端末局ＩＤが中継ノードリストに含まれるか否かが判定される。送信先端末局ＩＤが中継ノードリストに含まれる場合はステップＳ７０３へ進み、送信先端末局ＩＤが中継ノードリストに含まれない場合はステップＳ７０５へ進む。ステップＳ７０３では、中継ノードリストより、当該送信先端末局と対になるノードＩＤを選択し、当該ノードＩＤを中継先ノードＩＤとして下りパケットに設定した後、ステップＳ７０４においてパケットを中継する。ここで、中継伝送される下りパケットでは中継元ノードＩＤとして自ノードのＩＤを設定し、また、送信先端末局ＩＤ、中継されるデータ等もそれぞれ設定する。コアノードもしくは中継ノードが下りパケットを伝送する際に、伝送先ノードもしくは端末局において所定の受信電力を満足するかもしくは所定の受信品質を満足するように当該下りパケットの送信電力を制御する場合がある。下りパケットの送信電力を制御することによって周囲へ与える干渉を抑制し、高い回線利用効率を達成することが可能となる。
一方、ステップＳ７０６において、送信先端末局ＩＤが中継ノードリストに含まれない場合には、端末局へ向けて下りパケットを送信する。当該下りパケットには、中継元ノードＩＤとして自ノードＩＤを設定し、中継先ノードＩＤには当該下りパケットが端末局宛であることを示す情報を設定する。また当該下りパケットには、送信先端末局ＩＤ、下りデータ等もそれぞれ設定する。
【００３８】
図１７は、図１６において説明した下りパケット中継法による下りパケット中継の動作を具体的に示す説明図である。図６と同じ端末局配置、中継ノード配置を仮定しており、各中継ノードＲＮ−１,ＲＮ−２、ＲＮ−３,ＲＮ−４においては、端末局ＭＳ−Ａ,ＭＳ−Ｂ,ＭＳ−Ｃ,ＭＳ−Ｄ宛の中継ノードリストが既に生成されているものとする。中継ノードＲＮ−４において端末局ＭＳ−Ｂ宛の下りパケットが到着したとする。ＲＮ−４は中継ノードリスト（図９）を参照し、ＭＳ−Ｂと対になる中継ノードがＲＮ−３であること把握する。ＲＮ−４は、中継ノードＲＮ−３へ下りパケットを中継する。ここで、中継されようとする下りパケットには、中継元ノードＩＤとしてＲＮ−４を設定し、中継先ノードＩＤとしてＲＮ−３を設定し、送信先端末局ＩＤとしてＭＳ−Ｂを設定する。また、ＲＮ−４に到着したＭＳ−Ｂ宛の下りパケットに含まれる他の情報（伝送データなど）も中継されようとする下りパケットに設定する。ＲＮ−４がＭＳ−Ｂ宛の下りパケットを無線伝搬路３０１を経由して中継ノードＲＮ−３へ伝送した後、ＲＮ−３は当該下りパケットを受信する。ＲＮ−３はＲＮ−４より中継伝送された下りパケットの送信先端末局を調べ、当該端末局がＲＮ−３が保有する中継ノードリスト（図８）に含まれているかどうかを調べる。図８のように、端末局ＭＳ−Ｂは中継ノードＲＮ−２と対になっているため、中継ノードＲＮ−３は、ＲＮ−４がＲＮ−３に向けて中継伝送した場合と同等に、さらにＲＮ−２へ向けて下りパケットを中継伝送する。中継ノードＲＮ−２では、やはり同様に、当該中継ノードが保有する中継ノードリスト（図７）に端末局ＭＳ−Ｂが登録されているかどうかを調べる。図７のように、中継ノードＲＮ−２が保有する中継ノードリストにはＭＳ−Ｂ宛が登録されていないため、中継ノードはＭＳ−Ｂが自ノードの領域に属すると判断し、下りパケットをＭＳ−Ｂへ向けて伝送する。ＭＳ−Ｂへ向けて伝送する下りパケットには、中継元ノードＩＤをＲＮ−２に設定し、中継先ノードＩＤを端末局への伝送を示す専用の情報に設定し、送信先端末局ＩＤをＭＳ−Ｂに設定する。ＲＮ−２が受信した下りパケットに含まれるデータ信号等も適宜下りパケットに設定する。
端末局ＭＳ−Ｂは下りパケットを受信し、自端末あてのパケットであることを確認したうえでデータを復調する。
【００３９】
以上のように、この実施の形態によれば、端末局が移動した場合も下り中継経路を適応的に選択することが可能となる。放送パケットの送信周期を短くすればするほど、より高速な端末局の移動に対しても下り中継経路選択が実現可能となる。
また、前提とする無線中継型セルラーネットワークは中継ノードがインフラとして固定的に配備されるため、移動する端末が中継局を兼務するアドホックネットワークに比べて、より安定した通信が可能になる効果がある。
また、上りデータパケットもしくは下りデータパケットの送信電力を制御することによって周辺ノード、周辺端末局へ与える干渉を抑制することが可能となり、その結果、システム全体の回線容量を向上させることが可能となる効果がある。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、上りパケットの中継経路についての情報を中継ノードリストとしてコアノードや中継ノードで保持し、この中継ノードリストに記録された前記情報をもとに下りパケットの中継経路を選択するため、端末の位置に応じて適切な下り中継経路が選択され、さらに、前記中継経路選択が各中継ノードで自律分散的に実現できる効果がある。
また本発明によれば、端末局が移動した場合には、移動に追随して当該端末局宛の下りパケットの中継経路を適応的に変更することが可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法において放送パケットを受信した端末局が上りＡＣＫパケットを送り返す様子を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における放送パケットのフィールド構成について示した模式図である。
【図３】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法におけるＡＣＫパケットの構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における各中継ノードならびにコアノードにおいて実施される上りＡＣＫパケットの処理手順を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における中継ノードが保有する中継ノードリストの一例を示した説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態における中継ノードリスト生成の様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の一形態の中継ノードリスト生成処理によって生成された中継ノードリストを示した説明図である。
【図８】本発明の実施の一形態の中継ノードリスト生成処理によって生成された中継ノードリストを示した説明図である。
【図９】本発明の実施の一形態の中継ノードリスト生成処理によって生成された中継ノードリストを示した説明図である。
【図１０】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における端末局が移動した場合の中継ノードリスト生成の様子を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法において端末局が移動した場合に中継ノードで生成される中継ノードリストを示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における各中継ノードならびにコアノードにおいて実施される上りＡＣＫパケットの処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における中継ノードリスト生成の様子を具体的に示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における上りパケットの構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における下りパケットの構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における下りパケットの中継伝送処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の一形態によるデータ伝送方法における下りパケット中継の動作を具体的に示す説明図である。
【図１８】従来のセルラーシステムのセル構成を示した説明図である。
【図１９】無線中継型のセルラーシステムのセル構成の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
Ｆ０１，Ｆ１１，Ｆ１３，ＭＳ−Ａ，ＭＳ−Ｂ，ＭＳ−Ｃ，ＭＳ−Ｄ……端末（端末局）、Ｆ０８，Ｆ０９，Ｆ１２，ＲＮ−１，ＲＮ−２，ＲＮ−３，ＲＮ−４，ＲＮ−５……中継ノード、Ｆ０５……コアノード。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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