混合ネットワークへのアクセス方法とゲートウェイ装置、無線端末及び通信システム
【課題】本発明は、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法及びゲートウェイ装置、無線端末並びにゲートウェイ通信システムを提供し、アクセスゲートウェイである無線端末の電力消費を減少する。
【解決手段】当該方法は、ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、無線端末が、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報を、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信するステップと、ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングすると、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含む。
【解決手段】当該方法は、ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、無線端末が、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報を、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信するステップと、ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングすると、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、混合ネットワークへのアクセスに関し、特に、混合ネットワークから異なるネットワーク信号を同時に受信できることを確保することを前提として、ゲートウェイ装置がアイドル状態にある時二つのネットワークを同時にセンシングする時間を減少して、ゲートウェイノードの単位時間での電力消費を減少し、ゲートウェイノードの待機又はサービス時間を延長することのできる省電力の、混合ネットワークにおける複数ネットワークへのアクセス方法及びゲートウェイ装置、無線端末並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線携帯端末の普及及び無線通信業務の各分野における発展に従って、将来移動通信システムにユビキタス(ubiquitous)通信方式が実現できることが要求され、即ちいつでも、どこでも効率的な無線伝送ができることである。
【0003】
しかしながら、従来のセルラーネットワークにおいて、移動端末間の通信は基地局及び/又は交換機のハンドオーバーによって完成されなければならなかったため、通信方式は地域などに制限される。このため、固定ネットワークユニットに依存しない無線分散型ネットワークが、より柔軟な無線アクセス方式として現れ、固定ネットワークに対する補充と発展となり、ユビキタス通信方式が可能になった。このような拡張されたネットワークの環境において、通信技術の研究も単一なネットワークに局限されない。混合ネットワーク間の共存及び無線端末の混合ネットワークへのアクセス方法も、研究課題として注目されている。
【0004】
無線分散型ネットワーク、例えば無線LAN(WLAN)、自分組織ネットワーク(Ad Hoc)、ブルートゥース(Bluetooth)などの現れに伴って、混合ネットワークの構成はより柔軟になる。広域セルラーネットワークの構築基盤において、これらの分散型ネットワークは、ノード間の直接伝送にもサポートすることができ、それによりネットワークのカバー範囲を拡大し、システム容量を増加して、特にある環境、例えば通信トラフィックの比較的に大きいホットスポット地域、広域セルラーネットワークの集中制御局に直接接続できないブラインド地域(blind zone)、及び無線端末の電力不足で遠距離通信の維持できない状況等における無線通信問題を解決した。しかしながら、異なるネットワークは互いに異なる通信プロトコルを採用するので、従来の無線端末又はノードは、一つのネットワークでの伝送しかサポートできない。このため、混合ネットワークにおいてどのように各ネットワークでの伝送性能に影響を与えないうえで、複数のネットワークと同時に通信できるかが、メディアアクセス(Medium Access)方法を混合ネットワークに拡大するときに解決しなければならない問題となる。
【0005】
混合ネットワークの複数のネットワークにアクセスする最も直接的な手段は、デュアルモード無線端末を採用することである。デュアルモード無線端末は、二種類の通信プロトコルにサポートする機能を備え、ネットワークの状況に応じてアクセスしようとするネットワークを柔軟に選択することができる。例えば、文献1(CN1604686、混合システムにアクセスネットワークを選択する装置と方法、2004年9月27日、サムスン電子株式会社)では、無線端末が予め設置された優先レベルに基づいて現在接続しようとするネットワークを決定し、当該ネットワークに成功に接続できない場合、次の優先レベルの有するネットワークへのアクセスを試みることを開示している。
【0006】
文献2(GB2269723)では、セルラーシステムとローカルコードレスシステムにサポートする移動無線電話を開示している。まず、コードレスネットワークを介して呼出をコードレス電話にルーチングする。移動電話の位置が確定できない場合のみに、セルラーネットワークを介してセルラーシステムとコードレスシステムとに接続する。前記のシステムにおける無線端末は、二つ以上のネットワークとの伝送にサポートしているが、ある時刻では一つのネットワークと接続することしかできなく、他のネットワークからの情報は受信できない。例えば、文献1において、端末は最高の優先レベルを有するネットワークに成功にアクセスできた場合に、該ネットワークとの接続を保持して他のネットワークの情報は注意しなくなり、他のネットワークからの呼び出しは当該無線端末に到達できない。このため、真正なデュアルモード無線端末は、二つのネットワークからの情報を同時に受信する能力を備えなければならない。文献3(http://china.nikkeibp.co.jp/china/news/tel/tel200407190109.html)には、日本国NEC会社で製造した混合ネットワークにおける同時稼働にサポートできる無線端末FOMA/WLAN N900iLを開示している。ユーザは、FOMAネットワーク、無線LANネットワーク及びデュアルモードネットワークのモードに切り替えることができる。図1に示すように、FOMAはWCDMA技術に基づいて広域カバーを提供する。WLANは、アクセスポイント(AP)によってホットスポット地域又は高速伝送の需要を満足する。無線端末は、デュアルモードのモードで二つのネットワークからの情報を同時に受信できる。しかしながら、デュアルモード動作モードでの端末は、二つのネットワークの信号を同時に検出しなければならないので、比較的大きい電力消費を招いて、端末の待機期間が短くなってしまう。例えば、N900iLは、FOMAネットワークで使用される時280時間に渡って待機でき、無線LANで使用される時の待機期間は230時間までに達することができるが、デュアルモードで使用される場合、待機期間は僅か150時間しかない。そこで、二つのネットワークからの情報を成功に受信することを保証する上で、端末の電力消費をできるだけ減少し、サービス期間を延ばせることが必要になる。
【0007】
デュアルモード無線端末は複数のネットワークとの通信にサポートできるが、混合ネットワークには、一つの通信プロトコルしかサポートできない従来のノードが多く存在し、ネットワークの後向け互換性を考慮すると、如何に混合ネットワークにおけるこれらの単一機能のノードが優れたサービスを取得するかのことも、メディアアクセス制御の解決しようとする課題となる。中継は、比較的に普及しているアクセス方式であり、即ちデュアルモード端末を中継ノードとして利用する。ある単一機能の従来ノードが登録されたシステムにアクセスできない場合に、まず周りのデュアルモード端末に接続して、当該デュアルモード端末によって他のネットワークに接続して通信する。このような方式によれば、元々通信できなかったノードはがもっと優れたサービス品質が得られ、デュアルモード端末に介してネットワーク拡張の柔軟性を強める。文献4(H.Wu,C.Qiao,S.De,and O.Tonguz,“Integrated cellular and ad hoc relaying systems:iCAR,”IEEE Journal on Selected Areas in Communications,vol.19,No.10,October 2001)は、自分組織中継ノード(ARS)を利用して広域セルラーネットワークの渋滞問題を解決することを開示している。セル内の資源がもっと多い呼出アクセスを満足させることができない場合には、周りのARSを介して当該呼出を隣のセルに転送して、業務割当の不均衡によって招いたシステム渋滞が抑制される。しかし、この方法は、システムに特殊のARSノードを構築する必要があり、システムコストを大きく増え、システムの柔軟性に影響を与える。文献5(Y.D.Yin,and Y.C.Hsu,“Multihop Cellular:A New Architecture for Wireless Communications”,IEEE INFOCOM,2000)は、ソースとターゲットノードが同じセルに位置している場合、セル内の他のノードの複数中継リンクを利用して通信する方法によってシステム容量を高めること開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、これらの方法のいずれかは、システム中の全てのノードが二つのネットワークでの通信がサポートできる機能を備えることを仮定し、混合システム中の従来のシングルモード端末にサポートを提供することができなく、システム内のノード電力消費問題も言及していない。このため、本発明は、中継ノード(ゲートウェイノード)を介して広域セルラーネットワークの混合ネットワークにアクセスすること検討し、ネットワーク接続性をできるだけ保証する上で、中継ノードがアイドル状態にある時二つのネットワークからの情報を同時にセンシングすることに伴う電力消費を減少し、その待機又はサービス時間を延ばせる。
【0009】
本発明は、前記のような問題を鑑みてなされたものであり、省電力の、混合ネットワークの複数のネットワークへのアクセス方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一アスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルにおける中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、無線端末が、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングした場合、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含む方法を提供する。
【0011】
本発明の他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、広域ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、広域ネットワーク送受信手段で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、検出手段からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えるゲートウェイ装置を提供する。
【0012】
本発明の更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、分散型ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報と、受信情報とを送信する下り共通制御チャンネル送受信手段と、下り共通制御チャンネル送受信手段で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、検出手段からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備える無線端末を提供する。
【0013】
これによれば、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネル(DCCCH)に特定のタイムスロットを割当て無線分散型ネットワークからの情報を載せることで、ゲートウェイ装置又はゲートウェイ装置として使用されるデュアルモード無線端末は、アイドル待機状態で広域セルラーネットワークにおける下り共通制御チャンネルをセンシングするだけで、二つのネットワークの伝送要求が取得でき、無線分散型ネットワークに伝送要求のあるときに、当該ネットワークの動作モードを起動して、必要ない電力消費を無くして、ゲートウェイノードのサービス期間を延長することができる。
【0014】
本発明の他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、広域ネットワークの基地局によって、無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信するステップと、無線端末は、当該同期シグナリングを受信した後、送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、ゲートウェイ装置は、センシングされた下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングと対応する時刻で、分散型ネットワークへのアクセスを起動して、無線端末からの中継要求情報を受信するステップと、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップと、を含む方法を提供する。
【0015】
本発明の更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、現在の時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするためのセンシング手段を周期的に起動する計時手段と、計時手段によって起動を指示された時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシング手段と、を備えるゲートウェイ装置を提供する。
【0016】
本発明のまた更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワークにおける情報の送受信を制御して計時を行う送信制御手段と、送信制御手段からの指示を受けとって遅延を行う遅延手段と、を備える無線端末を提供する。
【0017】
これのように、広域ネットワークの基地局を通じて無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域に、下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信する。無線端末は、当該同期シグナリングを受信してから中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置は、同期シグナリングに対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動して無線端末からの中継要求情報を受信する。したがって、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークを間欠的にセンシングするだけで済み、電力消費を減少してノードのサービス期間を延長することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、省電力の、混合ネットワークの複数のネットワークへのアクセス方法及び装置を提供することを目的とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施プロセスを実施例の形式で図面を参照しながら詳しく説明する。
【0020】
(実施例1)
図2は、本発明に係る広域セルラーネットワークと無線分散型ネットワークからなる混合ネットワークの構造模式図を示す。図2において、BSは広域セルラーネットワーク中の基地局であり、そのカバー範囲は大きい楕円となり、基地局はそのカバー範囲内の端末UBi又はGWと周波数帯域f2で通信する。小さい楕円は、無線分散型ネットワークのカバー範囲を表し、無線LAN(WLAN)、自分組織ネットワーク(Ad hoc)、ブルートゥース(Bluetooth)等の複数種類のネットワークであってもよい。このようなネットワークは、周波数帯域f1(f1はf2と等しくない)で稼働されるので、無線分散型ネットワークと広域セルラーネットワークとの間に干渉がない。GWはゲートウェイノードを表し、二つのネットワークでの同時通信にサポートできる機能を備えるデュアルモード無線端末であり、何れのネットワークに見事に接続できて周りのノードに中継サービスを提供することのできるものである。標記Ubiは、広域セルラーネットワークの中心制御ユニットとサービス品質(QoS)の保証された通信が実行できない無線端末を表し、GWと同じ機能を備えるが基地局と通信できない(例えば、不感地帯にある又は現在電池電力は不足)デュアルモード端末であってもよく、エンハンスメント機能しか備えないシングルモード端末であってもよい。即ち、無線分散型ネットワークでの伝送及び広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルでの送受信の機能しかを備えてない。本発明では、GWとUBiを含めて混合ネットワークにおける全ての端末が、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルからのデータ(WCDMAネットワークを例とすると、下り共通制御チャンネルは放送チャンネル(BCH)という)を受信することができると想定する。何れの端末の伝送要求がある場合には、広域セルラーネットワークを優先的に選択して伝送するが、広域セルラーネットワークがその伝送サービス品質を満足させない場合には、無線分散型ネットワークによって周りのゲートウェイノードを経由して、広域セルラーネットワークに中継伝送する。
【0021】
図3は本発明の実施例1による広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネル(DCCCH)の模式図である。図3に示すように、DCCCHは時間で複数の同じ時間ユニット、即ちタイムスロット(Slot)に分割され、連続したN+1のタイムスロットが一つのフレーム(frame)を構成する。各フレームの前Nタイムスロットは、基地局BSの共通制御メッセージ、例えば放送情報、呼び出しメッセージ、同期やパイロット情報などを送信するために用いられる。N+1番目のタイムスロットでは、基地局がいずれかの情報を送信せず、専らに無線分散型ネットワーク中からの中継伝送要求を載せ、このタイムスロットは中継要求タイムスロット(Relay ReQuest Slot)と称される。
【0022】
図4は、混合ネットワーク中の各ノードのブロック図である。図4(a)は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおける二つのネットワークでの通信にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。
【0023】
図4(a)に示すように、本発明のゲートウェイ装置は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット410と、広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信ユニット415と、広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信ユニット416と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット417と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット418と、広域ネットワーク受信ユニット416で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプ(即ち、中継要求タイムスロットであるか)を検出する検出ユニット412と、検出ユニット412からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断ユニット411と、アクセス判断ユニット411と検出ユニット412からの結果を受け取り、分散型ネットワークでの送受信を制御する送信制御ユニット413と、送信制御ユニット413からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット414とを備える。
【0024】
ゲートウェイ装置の送信記憶ユニット410に送信待ちパケットがある場合、アクセス判断ユニット411は、ゲートウェイ装置を広域ネットワークにアクセスし、広域ネットワーク送信ユニット415を通じて広域ネットワークで業務伝送を行うことを指示する。現在の中継要求タイムスロットでシグナリングが伝送されていることが検出ユニット412で検出されると、アクセス判断ユニット411は、ゲートウェイ装置を分散型ネットワークにアクセスし、送信制御ユニット413を起動することを指示する。
【0025】
アクセス判断ユニット411が分散型ネットワークにアクセスすることを指示する時、送信制御ユニット413は、遅延ユニット414を起動してバックオフ動作を行い、ある期間バックオフした後、分散型ネットワーク受信ユニット417によって応答パケットRPLを送信する。分散型ネットワークにアクセスした後、分散型ネットワーク受信ユニット418で受信された情報が本ゲートウェイ装置へ指向する選択パケットSLTを受信したことを表す場合に、送信制御ユニット413は、分散型ネットワーク送信ユニット417に許可パケットPMTを送信することを指示する。分散型ネットワーク受信ユニット418で受信された情報がデータパケットを受信したことを表す場合に、送信制御ユニット413は、分散型ネットワーク送信ユニット417に確認パケットACKを送信することを指示する。確認パケットの送信を完了した後、アクセス判断ユニット411は、広域ネットワークにアクセスし、無線分散型ネットワークから受信されたデータパケットを基地局に送信するように指示する。
【0026】
図4(b)は、本発明の実施例1による、分散型ネットワークにおいて伝送機能を備える無線端末のブロック図である。図4(b)に示すように、本実施例の無線端末は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット420と、分散型ネットワーク内でパケット送信を行う分散型ネットワーク送信ユニット427と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット428と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信するDCCCH送信ユニット425と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信するDCCCH受信ユニット426と、DCCCH受信ユニット426で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプ(即ち、中継要求タイムスロットであるか)を検出する検出ユニット422と、検出ユニット422からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断ユニット421と、アクセス判断ユニット421と検出ユニット422からの結果を受け取り、分散型ネットワークでの送受信を制御し計時する送信制御ユニット423と、送信制御ユニット423からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット424と、を備える。
【0027】
無線端末の送信記憶ユニット420に送信待ちパケットがある場合に、アクセス判断ユニット421は、DCCCHチャンネルにアクセスし、検出ユニット422で検出された中継要求情報を中継要求タイムスロットに送信することを指示する。中継要求情報の送信を完了した後、アクセス判断ユニット421は分散型ネットワークにアクセスし、送信制御ユニット423を起動することを指示する。
【0028】
アクセス判断ユニット421が分散型ネットワークにアクセスすることを指示する場合、送信制御ユニット423は計時を開始し、受信閾値時間以内に分散型ネットワーク受信ユニット428によって情報を受信する。受信閾値時間に達した場合、応答パケットRPLを正確に受信すると、受信された情報を分析して、分散型ネットワーク送信ユニット427に選択パケットSLTを送信するように指示する。いずれかのパケットも受信しなかった場合、遅延ユニット424を起動する。分散型ネットワーク受信ユニット428が許可パケットPMTを受信したときには、データパケットを送信する。さらに、分散型ネットワーク受信ユニット428が確認パケットACKを成功に受信したときには、アクセス判断ユニット421に分散型ネットワークへのアクセスを停止することを指示する。
【0029】
また、二つのネットワークにおける通信にサポートする機能を備えるゲートウェイ装置は、無線端末Ubiとして使用される可能性もあり、例えば、現在のチャンネル状況がその伝送のQoS要求を満たせない又は当該ノードがBSと直接通信できないことを表明するDCCCHの情報が検出された場合。この時、ゲートウェイ装置のブロック図は図4(b)と同じであるが、現在稼働していない広域ネットワーク送信ユニット415と広域ネットワーク受信ユニット416とを備える。
【0030】
図5は、本発明の混合ネットワークにおいて無線端末の伝送要求がある時のアクセス模式図である。ステップS501において、混合ネットワーク中の無線端末はアイドル状態でDCCCH受信ユニット426だけによって広域ネットワークにおける下り共通制御チャンネル(DCCCH)をセンシングする。ステップS502において、無線端末の伝送要求がある場合、そのノード機能及びセンシングされたDCCCHのチャンネル状況に基づいて、基地局BSと直接業務伝送が実行できるか否かを決定する。
【0031】
BSと直接接続し通信できれば、当該無線端末は、ゲートウェイ(GW)ノードとして使用することができる。ステップS506において、当該無線端末を広域ネットワークに直接アクセスして業務伝送を行う。当該無線端末が、基地局BSと直接接続し通信できなければ、Ubiノード(通信のみに利用される無線端末)であることを表明する。そして、ステップS503において、検出ユニット422はDCCCHでのタイムスロットが中継要求タイムスロット(RRq slot)であるか否かを検出する。
【0032】
当該タイムスロットが中継要求タイムスロットであれば、ステップS504において、中継要求情報(RRq Signal)を中継要求タイムスロットでDCCCH送信ユニット425を通じて送信する。そして、ステップS505において、アクセス判断ユニット421は、当該無線端末を無線分散型ネットワークにアクセスし業務伝送を準備することを指示する。逆に、当該タイムスロットが中継要求タイムスロットでなければ、フローはステップS501に移行し、下り共通制御チャンネルをセンシングし続ける。
【0033】
図6は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。ステップS601において、混合ネットワーク中の無線端末(Ubiノード)は、DCCCHチャンネルを常にセンシングし続ける。ステップS602において、伝送要求情報がセンシングされたか否かを判断する。ステップS603において、当該Ubiノードの伝送要求がある場合に、下り共通制御チャンネルの中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信し、送信が終了した後に無線分散型ネットワークの送信ユニット427と受信ユニット428を起動して、無線分散型ネットワークをセンシングすること、即ちS604を行う。
【0034】
ステップS605において、センシングする時間が閾値時間に達すると、ステップS606にてこの期間内に応答パケットRPLを受信したか否かを検出する。受信していなければ、ステップS611で競争窓を拡大し、ある期間遅延させたあとDCCCHをセンシングし、当該中継要求情報を改めて送信する。応答パケットRPLを受信していれば、ステップS607で受信した複数の応答パケットから一つの中継ノード(ゲートウェイ装置)を選び出し、選択パケットSLTを当該ノードに送信する。選択パケットSLTの送信を完了した後、ステップS608で許可パケットPMTを受信したか否かを判断し、許可パケットPMTを受信していれば、ステップS609でデータパケットを送信し、ステップS610で確認パケットACKを受信したか否かを判断する。確認パケットACKを受信していると、伝送を終了し、ステップS612で分散型ネットワークから退出する。そうでなければ、ステップS611で競争窓を拡大し、ある期間遅延させた後中継要求を改めて送信する。
【0035】
図7は本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の詳しい動作フローチャートである。図7に示すように、ステップS701において、混合ネットワーク中のゲートウェイ装置がDCCCHチャンネルを常にセンシングし続ける。ステップS702において、検出ユニット412で中継要求情報が検出されたか否かを判断する。検出ユニット412がDCCCHチャンネルでの中継要求タイムスロットに中継要求情報のあることを検出した場合に、ステップS703にて、遅延ユニット414はランダムにある期間を遅延させる。そして、ステップS704において、無線分散型ネットワークの送信ユニット417を起動して応答パケットRPLを送信する。
【0036】
応答パケットRPLの送信を完了した後、ステップS705で周りの無線端末からの選択パケットSLTが受信されたか否かを判断する。ステップS706において、当該ゲートウェイ装置への選択パケットSLTを受信すると、ステップS706にて許可パケットPMTを送信する。さもなければ、分散型ネットワークから退出して、DCCCHチャンネルだけをセンシングする。許可パケットPMTの送信を完了した後、ステップS707にてデータパケットを受信したか否かを判断する。データパケットが成功に受信されると、ステップS708にて確認パケットACKを送信して、ステップS709で分散型ネットワークから退出し、ステップS710にて広域ネットワーク内で伝送チャンネルにアクセスし始め、当該データパケットを送信する。
【0037】
図8は、本発明の実施例1による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送し、ゲートウェイ装置が当該パケットを広域ネットワークに中継する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0038】
ゲートウェイ装置GW1、ゲートウェイ装置GW2は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルを常にセンシングし続ける。無線端末Ubiは、ゲートウェイ装置による伝送の要求がある場合に、そのDCCCH送信ユニット425に介してt1時刻でDCCCHの中継要求タイムスロットに中継要求情報を送信する。
【0039】
無線端末Ubiは、t2時刻で送信を完了した後、無線分散型ネットワーク送信ユニット427と受信ユニット428を起動して、情報の受信を準備し、送信制御ユニット423によって計時を開始する。無線端末Ubiの周りにある、DCCCHでの中継要求情報が検出されたゲートウェイ装置GW1,GW2は、t2時刻でバックオフプロセスに入り、ある期間をランダムに遅延させ、遅延終了したt3,t4時刻で無線分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418を起動して、応答パケットRPLを送信する。
【0040】
無線端末Ubiは、送信制御ユニット423が受信閾値時間に達したことを指示した場合、即ちt5時刻で、検出ユニット422によって応答パケットRPLを受信したか否かを検出し、応答パケットRPLには、現在ゲートウェイ装置や基地局BS、及び本無線端末のチャンネル情報が含まれている。そして、受信した応答パケットRPLで指示しているBSとのチャンネル状況を比較し、BSとのチャンネル状況の最もよい、BSとの直接通信に需要な発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置GW2を選択して当該無線端末UBiの中継装置とする。そして、選択パケットSLTをt5時刻でDCCCH送信ユニット425によって送信し、その中には選択されたゲートウェイ装置のアドレス、例えばゲートウェイ装置GW2のアドレスが含まれている。例えば、無線端末Ubiは、パワー計測によって信号干渉雑音比(SINR)の最大又は距離の最近であるゲートウェイ装置を選択して、最も適当な中継ゲートウェイを確定する。
【0041】
t6時刻において、ゲートウェイ装置GW1は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信し、当該パケットが自分に指向するパケットでないことを検出すると、その分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418をオフしてアイドル状態に入る。ゲートウェイ装置GW2は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信して、自分に指向するパケットであることを検出する。そして、ゲートウェイ装置GW2は、広域ネットワーク送信ユニット415に介して許可パケットPMTをt7時刻で送信し、無線端末Ubiからのデータパケットに対する受信・中継を準備することを表明する。
【0042】
t8時刻において、無線端末Ubiは、ゲートウェイ装置GW2の許可パケットPMTを受信する。t9時刻において、無線端末Ubiは、送信待ちデータパケットをゲートウェイ装置GW2に送信し、データパケット終了後のt10時刻で伝送を終了する。
【0043】
t10時刻において、ゲートウェイ装置GW2は、無線端末Ubiからのデータパケットを成功に受信する。t11時刻において確認パケットACKを送信し、確認パケットACKの送信が終了したt12時刻で分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418をオフして、広域ネットワークでのデータ送信を準備する。
【0044】
t13時刻において、ゲートウェイ装置GW2は広域ネットワークの伝送チャンネルに成功に接続し、無線端末Ubiからのデータパケットの送信を開始する。
【0045】
図9は本発明の実施例1による、無線端末が受信閾値時間内に応答情報が受信できず再送を行う場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0046】
無線端末Ubiは、伝送要求がある時に、t1時刻でDCCCHの中継要求タイムスロットに中継要求情報を送信する。そして、t2時刻で送信を完了した後、無線分散型ネットワーク送信ユニット427と受信ユニット428を起動して、情報の受信を準備して送信制御ユニット423によって計時を開始する。受信閾値時間に達した時、即ちt5時刻において、無線端末Ubiは、いずれかの応答パケットも検出しておらず、その競争窓を拡大してこの競争窓内にある期間をランダムに遅延させる。
【0047】
t6時刻において遅延期間が終了され、無線端末Ubiは、当該期間後、検出されたDCCCHでの一番目の中継要求タイムスロット、即ちt9時刻で、中継要求情報を再送する。
【0048】
図10は、本発明の実施例1による、複数の無線端末が同じ中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信した場合の、各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0049】
図10に示すようにt1時刻において、無線端末Ubi1とUbi2は、DCCCHでの中継要求タイムスロットを検出したとき、同時に中継要求情報を送信する。ゲートウェイ装置GW2は、DCCCHでの中継要求タイムスロットに非雑音情報のあることをセンシングし、ある期間を遅延させる。そして、バックオフ期間終了後のt3時刻において、無線分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418を起動して応答パケットRPLを送信する。
【0050】
無線端末Ubi1とUbi2は、受信閾値時間内にゲートウェイ装置GW2からの応答パケットRPLしか受信していないため、共に当該ゲートウェイ装置GW2を自分の中継装置として選択し、即ちt4時刻においてゲートウェイ装置GW2に指向する選択パケットSLTを同時に送信する。
【0051】
ゲートウェイ装置GW2は、t5時刻で衝突を検出して分散型ネットワークから退出する。Ubi1とUbi2は、SLTの送信後のある期間内に許可パケットPMTを受信していない場合、送信が失敗したと判断し、競争窓を拡大してバックオフプロセスに入り、バックオフ期間終了後、DCCCHでの中継要求タイムスロットを検出し続ける。
【0052】
無線端末Ubi1は、バックオフプロセス終了後に検出されたDCCCHでの一番目の中継要求タイムスロットにt6時刻で中継請求情報を再送し、無線端末Ubi2は、バックオフプロセス終了後に検出されたDCCCHでの一番目の中継要求タイムスロットにt8時刻で中継請求情報を再送する。
【0053】
本例において、複数の無線端末Ubiからの中継要求情報がDCCCHでの同じ中継要求タイムスロットで衝突を行ったことにしても、ゲートウェイ装置GW2は、当該タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーを上回ることを検出した限り、分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418を起動して、応答パケットRPLの送信を準備するので、無線端末Ubiからの中継要求情報の受信に影響を与えない。その他の例として、ゲートウェイ装置GW2は、一旦中継要求タイムスロットで高い電圧レベルを検出したら、周りの無線端末Ubiに応答信号を送信する。
【0054】
前記のように、本発明の実施例1によれば、広域ネットワークと無線分散型ネットワークとの混合ネットワークにおいて、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルに専らのタイムスロットを割当て中継要求情報を載せる。無線端末は、広域ネットワークの基地局と直接通信できないときに、下り共通制御チャンネルをモニタリングすることによって、中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信する。無線端末の周りにある下り共通制御チャンネルの中継要求タイムスロットに中継要求情報のあることを検出したゲートウェイ装置は、この時に無線分散型ネットワークにアクセスして応答パケットを送信する。
【0055】
したがって、下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信することで、ゲートウェイ装置は、アイドル状態で二つのネットワークからの情報をセンシングする必要がなく、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルをセンシングするだけでもよく、需要に応じて無線分散型ネットワーク送信ユニットと受信ユニットを起動して中継する。これによって、ゲートウェイ装置の必要ない無線分散型ネットワークに対するセンシングによる電力消費を減少させ、ゲートウェイノードの待機期間を延びることができる。
【0056】
以上は、本発明の実施例1による、ゲートウェイ装置と無線端末との間にポイントツーポイントの接続を構築する場合で行った動作を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、一つのゲートウェイ装置が複数の無線端末との接続を同時に構築することができ、即ちポイントツーマルチポイントの接続を構築して、ポーリング方式で複数の端末にデータを中継伝送することができる。
【0057】
図11は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【0058】
但し、図11と図6との区別は、応答情報が受信されてから現れ、その前のステップS1101〜S1105は、図6に対する説明と類似している。このため、ここでステップS1101〜S1105の重複説明を省略する。
【0059】
ステップS1106において、無線端末Ubi1とUbi2は、ゲートウェイ装置GWからの応答パケットを受信する。そして、ステップS1107で、無線端末はある期間バックオフした後、選択パケットSLTを送信する。閾値時間を終了した後、当該無線端末はゲートウェイ装置GWからの応答ポーリングパケットACK+Pollを受信していれば、ステップS1109にて当該ポーリングパケットを送信するゲートウェイ装置GWへデータパケットを送信する。ステップS1110で、データパケットの伝送の終了後に確認パケットACKを受信していれば、伝送を終了し、ステップS1112にて分散型ネットワークから退出する。そうでなければ、ステップS1111にて競争窓を拡大し、ある期間を遅延させてから中継要求を再送する。
【0060】
図12は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の詳しい動作フローチャートである。
【0061】
同様に、図12と図7との区別は、応答情報が送信されてから現れ、その前のステップS1201〜S1203は、図7に対する説明と類似している。このため、ここでステップS1201〜S1203の重複説明を省略する。
【0062】
ステップS1204において、ゲートウェイ装置GWは応答パケットRPLを送信する。応答パケットRPLが送信された後、ステップS1205にてゲートウェイ装置GWは無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングして、ステップS1206にて閾値時間に達したか否かを判断する。閾値時間に達していなければ、無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングし続ける。閾値時間に達していれば、ステップS1207にて、閾値時間の終了時に選択パケットを成功に受信した否かを検出する。閾値時間の終了時に複数の無線端末Ubi1とUbi2からの選択パケットSLT1とSLT2を成功に受信すると、ステップS1208にて、ゲートウェイ装置GWは、応答ポーリングパケットACK+Poll1を分散型ネットワーク送信ユニット417によって何れの無線端末、例えばUbi1に送信し、当該無線端末が中継しようとするデータをゲートウェイ装置GWに送信することを許可する。ステップS1209において、ゲートウェイ装置GWが分散型ネットワーク受信ユニット418によってポーリングされた無線端末Ubi1からのデータパケットDATA1を成功に受信すると、ステップS1210にてポーリングが終了したか否かを判断する。ポーリングされていない無線端末がまだ存在する場合に、フローはステップS1208に戻って応答ポーリングパケットACK+Poll2を送信し続け、次の無線端末Ubi2にポーリングして前記のような動作と同じ動作を行う。ステップS1210にてポーリングが終了したことを判断すれば、ステップS1211にて無線端末Ubi2に確認パケットACKを送信する。そして、ステップS1212では、確認パケットACKの送信が終了した後、無線分散型ネットワークから退出する。ステップS1213において、ゲートウェイ装置GWは、広域ネットワークにおいて無線分散型ネットワークから受信した複数の無線端末Ubi1とUbi2からのデータパケットを基地局BSに転送する。
【0063】
図13は、本発明の実施例1による、ポイントツーマルチポイントの場合に無線端末がゲートウェイ装置との接続を成功に構築することによってデータ送信を行う場合の各ノードのタイミング関係模式図である。
【0064】
同様に、図13は図8と類似しており、その区別として図13に示すのは、二つの無線端末Ubi1とUbi2が一つのゲートウェイ装置GWと接続を構築してデータを転送することにあり、ここでt4の前の動作を省略する。無線端末Ubi1とUbi2は、t4時刻でゲートウェイ装置GWからの応答パケットRPLを受信して、バックオフプロセスに入る。無線端末Ubi1とUbi2は、それぞれバックオフプロセス終了後に選択パケットSLT1とSLT2を送信して、共にゲートウェイ装置GWを中継の行うゲートウェイノードとして選択することを表明する。
【0065】
ゲートウェイ装置GWは、応答パケットの送信から計算する受信閾値時間内に複数の選択パケットSLT1とSLT2を受信したことを検出し、受信閾値時間後、t7時刻で応答ポーリングパケットACK+Poll1を無線端末Ubi1に送信して、当該無線端末Ubiが中継しようとするデータパケットを伝送することを許可する。無線端末Ubi1は、自分に指向する応答ポーリングパケットACK+Poll1を受信した後、t8時刻でデータパケットDATA1を送信する。
【0066】
ゲートウェイ装置GWは、Ubi1からのデータパケットを成功に受信した後、ポーリングされていない無線端末Ubi2の存在を検出すると、応答ポーリングパケットACK+Poll2をt9時刻で無線端末Ubi2に送信し、無線端末Ubi2は、自分に指向する応答ポーリングパケットを受信した場合に、t10時刻でデータパケットDATA2を送信する。ゲートウェイ装置GWは、DATA2を受信した後、全ての無線端末がポーリングされたことを検出し、t11時刻で確認パケットACKをUbi2に送信する。
【0067】
その後、ゲートウェイ装置GWは無線分散型ネットワークから退出し、t12時刻で広域ネットワーク内において、無線分散型ネットワークから受信したUbi1とUbi2からのデータパケットDATA1とDATA2を基地局BSへ転送する。
【0068】
これによれば、本発明の実施例1において、ゲートウェイ装置は無線分散型ネットワークにアクセスした後、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末と伝送することができる。
【0069】
(実施例2)
図14は、本発明の実施例2に係るチャンネルのタイミング関係の模式図である。実施例2において、広域ネットワークの基地局BSによって無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを周期的に送信する。無線端末Ubiは、当該同期シグナリングを受信してから中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置GWは、当該同期シグナリングに対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動することで、無線端末Ubiからの中継要求情報を受信することができる。例えば、ゲートウェイ装置は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルをセンシングすることで、当該同期シグナリングと対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動する。
【0070】
基地局は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルに介して広域ネットワークからの制御情報、例えば同期、呼び出しなどのメッセージを送信する。同時に、基地局は、無線分散型ネットワークの使用している周波数帯域で同期シグナリングを周期的に送信し、当該同期シグナリングは下り共通制御チャンネルと同期されている。
【0071】
混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信しつつ、同期シグナリングの周期と同じ周期に従って、同期シグナリング毎の開始時刻で無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットを起動して、データ又は要求送信情報があるか否かを検出し、前記情報のあることを検出したときに無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットに介してそれと通信する。
【0072】
混合ネットワークにおける無線端末Ubiは、基地局からの同期シグナリングを受信し、業務伝送要求のある場合、同期シグナリングを受信したあと中継要求情報を送信する。
【0073】
図15は、本発明の実施例2による混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置と無線端末の構造ブロック図である。図15(a)は、混合ネットワークにおいて二つのネットワークとの通信にサポートするゲートウェイ装置の構造ブロック図である。
【0074】
図15(a)に示すように、実施例2のゲートウェイ装置は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット1511と、広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信ユニット1515と、広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信ユニット1516と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット1517と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット1518と、現在時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、センシングユニット1513を周期的に起動して分散型ネットワークのチャンネルをセンシングする計時ユニット1512と、計時ユニット1512によって起動を指示する時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシングユニット1513と、センシングユニット1513から受信した情報に基づいて分散型ネットワークでの送受信を制御する送信制御ユニット1514と、送信制御ユニット1514からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット1519と、を備える。
【0075】
センシングユニット1513は、センシング時間間隔内に無線分散型ネットワークでのデータ伝送のあることを検出すると、無線分散型ネットワークの通信プロトコルに従って周りの無線端末Ubiと通信することを送信制御ユニット1514に指示する。センシングユニット1513は所定のセンシング時間間隔内にいずれかの信号が検出されていないことを表すと、いずれかの動作も行われないことになる。
【0076】
図15(b)は、混合ネットワーク中の無線分散型ネットワークでの伝送しかサポートしない無線端末Ubiの構造ブロック図である。図15(b)の示すように、本実施例の無線端末の各機能モジュールは、図15(a)に示すゲートウェイ装置の一部である。実施例2による無線端末は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット1521と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット1527と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット1528と、情報の分散型ネットワークでの送受信を制御し計時する送信制御ユニット1524と、送信制御ユニット1524からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット1529と、を備える。
【0077】
図16は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【0078】
ステップS1601において、混合ネットワークにおける無線端末Ubiは、アイドル状態で基地局からの同期シグナリング情報を周期的にセンシングする。これは、基地局から送信した同期シグナリング情報は無線分散型ネットワークの動作周波数帯域で送信したものであるからである。ステップS1602において、業務伝送要求があるか否か、即ち送信しようとするデータや情報が送信記憶ユニット1521に格納されたか否かを判断する。業務伝送要求がある場合に、ステップS1603にて送信制御ユニット1524は同期シグナリングを受信したか否かを判断する。受信していなければ、ステップS1604において、無線端末Ubiは次の同期シグナリングを待つ。同期シグナリングを受信していれば、ステップS1605において、同期シグナリングが終了した時刻で分散型ネットワーク送信ユニット1527によって中継要求情報を送信する。
【0079】
そして、ステップS1606において、無線分散型ネットワークの送信ユニット1527と受信ユニット1528を通じて無線分散型ネットワークチャンネルをセンシングする。ステップS1607において、センシングする時間が閾値時間に達すると、この期限内に応答パケットRPLを受信したか否かをステップS1608にて検出する。受信していなければ、ステップS1610にて競争窓を拡大し、ある期間を遅延させてからチャンネルをセンシングし続け、当該中継要求情報を再送する。
【0080】
応答パケットRPLを受信していれば、ステップS1609において、送信制御ユニット1524は受信された複数の応答パケットから一つの中継ノード(ゲートウェイ装置)を選び出し、選択パケットSLTを当該ノードに送信する。選択パケットSLTの送信が終了した後、ステップS1611にて許可パケットPMTを受信したか否かを判断する。許可パケットPMTを受信していれば、ステップS1612にてデータパケットを送信する。
【0081】
そして、ステップS1613において、送信制御ユニット1524は確認パケットACKを受信したか否かを判断する。確認パケットACKを受信すると、フローはステップS1601に戻ってチャンネルをセンシングし続け、次のサイクルの伝送を行う。そうでなければ、ステップS1610にて競争窓を拡大してある期間を遅延させた後、フローはステップS1601に戻って前記プロセスを繰り返す。
【0082】
図17は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の、ゲートウェイ装置の中継動作フローチャートである。
【0083】
ステップS1701では、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置GWは、アイドル状態で基地局の広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報をセンシングする。ステップS1702において、計時ユニット1512は、現在時間が同期シグナリングの周期の整数倍であるか否かを検出する。ステップS1703において、現在時間が整数周期(ここで、周期は同期シグナリングの送信周期)である場合、送信制御ユニット1514は、無線分散型ネットワーク受信ユニット1518を起動してチャンネルをセンシングする。ステップS1704において、情報を伝送するか否かを判断する。チャンネルにデータや要求送信情報のあることを検出したときに、ステップS1705にて無線分散型ネットワークの送信ユニット1517と受信ユニット1518を起動して、無線分散型ネットワークにアクセスし、遅延ユニット1519を起動してある時間を遅延させる。そして、ステップS1706において、無線分散型ネットワーク送信ユニット1517を通じて無線分散型ネットワークで応答パケットRPLを送信する。
【0084】
応答パケットRPLの送信が終了すると、ステップS1707にて周りの無線端末からの選択パケットSLTを受信したか否かを判断する。ステップS1708において、当該ゲートウェイ装置に指向する選択パケットSLTを受信していれば、許可パケットPMTを送信する。
【0085】
所定の時間間隔内にいずれかの情報も検出されていなければ、無線分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518をオフして、DCCCHのみをセンシングする。許可パケットPMTの送信が終了すると、ステップS1709にてデータパケットを受信したか否かを判断する。データパケットを成功に受信していれば、ステップS1710にて確認パケットACKを送信し、そしてステップS1711にて分散型ネットワークから退出し、ステップS1712にて広域ネットワーク内において伝送チャンネルにアクセスすることを開始して当該データパケットを送信する。
【0086】
図18は、本発明の実施例2における各ノードタイミング関係の模式図である。説明用のために、ここで一つのゲートウェイ装置GWと無線端末Ubiとの間のタイミング関係のみを示しているが、無線端末Ubiの周りでは、一般的に複数のゲートウェイ装置、例えばGW1とGW2が存在する。基地局は、t1時刻、(T+t1)時刻などの時刻で、Tを周期として無線分散型ネットワークにおいて同期シグナリングを送信する。これと同時に、無線端末Ubiは同じ周期で無線分散型ネットワーク内の同期シグナリングを受信する。ゲートウェイ装置GW1とGW2は、同じ周期で無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットを起動してチャンネルをセンシングする。無線端末Ubiは、t1から(T+t1)までの時間間隔内に業務伝送要求を生成する、即ち送信しようとするデータ及び情報が送信記憶ユニット1521に存在すると、(T+t1)時刻で受信した同期シグナリングの後無線分散型ネットワーク送信ユニット1527によって中継要求パケットを送信する。
【0087】
(T+t1)時刻で、ゲートウェイ装置GW1とGW2が広域ネットワークのDCCCHと無線分散型ネットワークチャンネルとの情報を同時にセンシングしているため、無線端末Ubiからの中継要求情報を受信したことになる。当該情報の受信が終了した後、遅延ユニット1519を起動してバックオフプロセスに入り、ランダムにある期間を遅延させ、遅延終了の時刻で無線分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518を起動して、応答パケットRPLを送信する。
【0088】
無線端末Ubiは、送信制御ユニット1514が閾値時間に達したことを指示する時に、応答パケットRPLを受信したか否かを判断し、応答パケットRPLには、現在のゲートウェイ装置、基地局BS、及び本無線端末のチャンネル情報が含まれている。そして、受信された応答パケットRPLで指示されたBSとのチャンネル状況を比較して、BSとのチャンネル状況の最もよい、BSと直接通信するのに必要する発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置GW2を当該無線端末Ubiの中継装置として選択する。そして、分散型ネットワーク送信ユニット1527によって選択パケットSLTを送信し、その中には、選択されたゲートウェイ装置のアドレス、例えばゲートウェイ装置GW2のアドレスが含まれている。例えば、無線端末Ubiは、パワー計測によって信号干渉雑音比(SINR)の最大又は距離の最近となるゲートウェイ装置を選択して、最も適切な中継ゲートウェイを決定する。
【0089】
続いて、ゲートウェイ装置GW1は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信し、当該パケットが自分に指向するパケットでないことを検出すると、その分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518をオフしてアイドル状態になる。ゲートウェイ装置GW2は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信し、自分に指向するパケットであることを検出する。そして、ゲートウェイ装置GW2は、分散型ネットワーク送信ユニット1517によって許可パケットPMTを送信することで、無線端末Ubiからのデータパケットの受信・中継を準備することを表明する。
【0090】
そして、無線端末Ubiは、ゲートウェイ装置GW2からの許可パケットPMTを受信したことになる。無線端末Ubiは、分散型ネットワーク送信ユニット1527によって送信待ちデータパケットをゲートウェイ装置GW2に送信し、データパケットの伝送が終了した後、伝送を終了する。
【0091】
続いて、ゲートウェイ装置GW2は、分散型ネットワーク受信ユニット1518によって無線端末Ubiからのデータパケットを成功に受信して、確認パケットACKを送信し、確認パケットACKの送信が終了したときに分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518をオフして、広域ネットワークでデータの送信を準備する。
【0092】
ゲートウェイ装置GW2は、広域ネットワークの伝送チャンネルに成功に接続して、無線端末Ubiからのデータパケット送信を開始する。
【0093】
以上は、本発明の実施例2による、ゲートウェイ装置と無線端末との間にポイントツーポイント接続を構築する場合に行う動作を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されたものではなく、一つのゲートウェイ装置は同時に複数の無線端末と接続でき、即ちポイントツーマルチポイントの接続を構築して、ポーリング方式で複数の端末にデータ伝送を中継することができる。
【0094】
図19は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【0095】
但し、図19と図16との区別は、応答情報が受信されてから現れ、その前のステップS1901〜S1907は、図16に対する説明と類似している。このため、ここでステップS1901〜S1907の重複説明を省略する。
【0096】
ステップS1908において、無線端末は、ゲートウェイ装置GWからの応答パケットを受信する。そして、ステップS1909において、無線端末は遅延ユニット1529を起動してバックオフプロセスに入り、ある期間バックオフした後、選択パケットSLTを送信する。ステップS1911において、ゲートウェイ装置GWからの応答ポーリングパケットACK+Pollを受信したか否かを判断する。当該無線端末は、閾値時間終了後にゲートウェイ装置GWからの応答ポーリングパケットを受信していれば、ステップS1912にてデータパケットを当該ポーリングパケットの送信したゲートウェイ装置GWに順次送信する。
【0097】
そして、ステップS1913において、送信制御ユニット1524は確認パケットACKを受信したか否かを判断する。確認パケットACKを受信すると、ステップS1901に戻ってチャンネルをセンシングし続け、次のサイクルの伝送を行う。そうでなければ、ステップS1910にて競争窓を拡大してある期間を遅延させた後、ステップS1901に戻って前記プロセスを繰り返す。
【0098】
図20は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継する時の詳しい動作フローチャートである。
【0099】
同様に、図20と図17との区別は、応答情報が送信されてから現れ、その前のステップS2001〜S2005は、図17に対する説明と類似している。このため、ここでステップS2001〜S2005の重複説明を省略する。
【0100】
ステップS2006において、ゲートウェイ装置GWは応答パケットRPLを送信する。応答パケットRPLを送信し終わった後、ステップS2007にて選択パケットを成功に受信したか否かを判断する。複数の無線端末Ubi1とUbi2からの選択パケットSLT1とSLT2を成功に受信していれば、ゲートウェイ装置GWは、ステップS2008にて、応答ポーリングパケットACK+Poll1を分散型ネットワーク送信ユニット1517によって何れかの無線端末、例えばUbi1に送信し、当該無線端末が中継しようとするデータをゲートウェイ装置GWに送信することを許可する。ステップS2009において、ゲートウェイ装置GWが分散型ネットワーク受信ユニット1518によってポーリングされた無線端末Ubi1からのデータパケットDATA1を成功に受信していれば、ステップS2010にてポーリングが終了したか否かを判断する。ポーリングされていない無線端末がまだ存在する場合に、ステップS2008に戻って応答ポーリングパケットACK+Poll2を送信し続けて、次の無線端末Ubi2にポーリングして前記のような動作と同じ動作を行う。ステップS2010にてポーリングが終了したことを判断すれば、ステップS2011にて無線端末Ubi2に確認パケットACKを送信する。そして、ステップS2012において、確認パケットACKの送信が終了した後、無線分散型ネットワークから退出する。ステップS2013において、ゲートウェイ装置GWは、広域ネットワークにおいて無線分散型ネットワークから受信した複数の無線端末Ubi1とUbi2からのデータパケットを基地局BSに転送する。
【0101】
図21は、本発明の実施例2による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーマルチポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0102】
図18と類似に、基地局は、t1時刻、(T+t1)時刻などの時刻で、Tを周期として無線分散型ネットワークにおいて同期シグナリングを送信する。これと同時に、無線端末UbiとUbi2は、同じ周期で無線分散型ネットワーク内の同期シグナリングを受信する。ゲートウェイ装置GWは、同じ周期Tで無線分散型ネットワークの送信ユニット1517と受信ユニット1518を起動してチャンネルをセンシングする。無線端末Ubi1とUbi2は、t1の直前に業務伝送要求を生成する、即ち送信しようとするデータ及び情報が送信記憶ユニット1521に存在すると、t1時刻で同期シグナリングを受信した後無線分散型ネットワーク送信ユニット1527によって中継要求パケットRRq1とRRq2をそれぞれ送信する。
【0103】
中継要求パケットRRq1とRRq2を受信した後、ゲートウェイ装置GWは応答パケットRPLを無線端末Ubi1とUbi2に送信する。無線端末Ubi1とUbi2は、ゲートウェイ装置GWからの応答パケットを受信した後、遅延ユニット1529を起動してバックオフプロセスに入る。ある期間を遅延させた後、無線端末Ubi1とUbi2は、選択パケットSLT1とSLT2をそれぞれ送信し、共にゲートウェイ装置GWをそれに中継するゲートウェイ装置として選択することを表明する。
【0104】
ゲートウェイ装置GWは、応答パケットの送信からの受信閾値時間内に複数の選択パケットSLT1とSLT2を受信したことを検出し、受信閾値時間後、応答ポーリングパケットACK+Poll1を無線端末Ubi1に送信して、当該無線端末Ubiが中継しようとするデータパケットを伝送することを許可する。無線端末Ubi1は、自分に指向する応答ポーリングパケットACK+Poll1を受信した後、データパケットDATA1を送信する。
【0105】
ゲートウェイ装置GWは、Ubi1からのデータパケットを成功に受信した後、ポーリングされていない無線端末Ubi2の存在を検出すると、応答ポーリングパケットACK+Poll2をt9時刻で無線端末Ubi2に送信し、無線端末Ubi2は、自分に指向する応答ポーリングパケットを受信してからデータパケットDATA2を送信する。ゲートウェイ装置GWは、DATA2を受信した後、全ての無線端末がポーリングされたことを検出して、確認パケットACKをUbi2に送信する。
【0106】
その後、ゲートウェイ装置GWは無線分散型ネットワークから退出し、広域ネットワーク内において、無線分散型ネットワークから受信したUbi1とUbi2からのデータパケットDATA1とDATA2を基地局BSへ転送する。
【0107】
これによれば、本発明の実施例2において、ゲートウェイ装置は無線分散型ネットワークにアクセスした後、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末と伝送することができる。
【0108】
実施例2では、広域ネットワークの基地局を通じて下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で定期的に送信する。無線端末Ubiは、当該同期シグナリングを受信した後、中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置は、当該同期シグナリングと対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動するだけで、無線端末Ubiからの中継要求情報を受信する。そこで、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークを間歇的ににセンシングするだけで済み、電力消費を減少して、ゲートウェイノードのサービス期間を延びることができる。
【0109】
前記のように、本発明の実施例2によれば、広域ネットワークと無線分散型ネットワークからなる混合ネットワークにおいて、基地局は、無線分散型ネットワークで同期シグナリングを送信する機能を備える。当該同期シグナリングは、その広域ネットワークの下り共通制御チャンネルと同期されている。ネットワークにおけるUbiノードは、基地局からの同期シグナリング情報を受信することで周期的にウェークアップ(wake up)され、業務伝送要求のある場合に、同期シグナリングを受信してからデータ又はパケット要求情報の送信を開始する。ネットワークにおけるゲートウェイノードは、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで提供されたタイミング情報に基づいて、周期的に起動し、無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングしする。無線分散型ネットワーク中に情報のあることをセンシングした時にUbiノードと通信し、通信終了後、分散型ネットワークの送受信装置をオフして、広域ネットワークでその前に受信したパケットを転送する。このようにして、ネットワークにおけるゲートウェイノードは、シングルモード端末からの中継要求情報を容易に受信し、その電力消費を減少することができるとともに、基地局からの同期シグナリングの送信を実現した。
【0110】
また、前記の実施例1と2において、広域ネットワーク送信ユニット及び広域ネットワーク受信ユニットと、分散型ネットワーク送信ユニット及び受信ユニットとは、別々なものとして説明したが、当業者にとって、これらを集積して一つとして実現することは当然である。同様に、無線端末におけるDCCCH送信ユニット及びDCCCH受信ユニットと、分散型ネットワーク送信ユニット及び受信ユニットとのそれぞれも、一つの部品として実現することができる。
【0111】
以上に記載するのは、本発明に係る実施形態にすぎず、本発明の保護範囲はこれに限定しておらず、当業者が本発明に記載する技術範囲内に容易に理解できる変換や交換も、本発明の保護範囲に含まれるべきである。そこで、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に基づくものである。
【図面の簡単な説明】
【0112】
【図1】従来のFOMA/WLANデュアルモード端末が混合ネットワークに置かれたときの模式図である。
【図2】本発明に係る広域セルラーネットワークと無線分散型ネットワークとからなる混合ネットワークの構成模式図である。
【図3】本発明の実施例1による、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルの模式図である。
【図4】(a)本発明の実施例1による、混合ネットワークにおいて二つのネットワークでの通信にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。(b)本発明の実施例1による、分散型ネットワークにおける伝送機能を備える無線端末のブロック図である。
【図5】本発明の混合ネットワークにおいて、無線端末が伝送要求のある時のアクセス模式図である。
【図6】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図7】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図8】本発明の実施例1による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図9】本発明の実施例1による、無線端末が受信閾値時間内に応答情報が受信できず再送を行う場合の各ノードのタイミング関係の模式図。
【図10】本発明の実施例1による、複数の無線端末が同じ中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信した場合の、各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図11】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである
【図12】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図13】本発明の実施例1による、ポイントツーマルチポイントの場合における無線端末がゲートウェイ装置との接続を成功に構築してデータを送信する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図14】本発明の実施例2に係るチャンネルのタイミング関係の模式図である。
【図15】(a)本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいて二つのネットワークでの通信を同時にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。(b)本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいて無線分散型ネットワークでの伝送しかサポートできない無線端末のブロック図である。
【図16】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図17】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の、ゲートウェイ装置の中継動作フローチャートである。
【図18】本発明の実施例2において、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図19】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図20】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図21】は、本発明の実施例2による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーマルチポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【符号の説明】
【0113】
Ubi、Ubi1、Ubi2…無線端末、GW…ゲートウェイ装置、410…送信記憶ユニット、411…アクセス判断ユニット、412…検出ユニット、413…送信制御ユニット、414…遅延ユニット、415…広域ネットワーク送信ユニット、416…広域ネットワーク受信ユニット、417…分散型ネットワーク送信ユニット、418…分散型ネットワーク受信ユニット、420…送信記憶ユニット、421…アクセス判断ユニット、422…検出ユニット、423…送信制御ユニット、424…遅延ユニット、425…DCCCH送信ユニット、426…DCCCH受信ユニット、427…分散型ネットワーク送信ユニット、428…分散型ネットワーク受信ユニット、1511…送信記憶ユニット、1512…計時ユニット、1513…センシングユニット、1514…送信制御ユニット、1515…広域ネットワーク送信ユニット、1516…広域ネットワーク受信ユニット、1517…分散型ネットワーク送信ユニット、1518…分散型ネットワーク受信ユニット、1519…遅延ユニット、1521…送信記憶ユニット、1524…送信制御ユニット、1527…分散型ネットワーク送信ユニット、1528…分散型ネットワーク受信ユニット、1529…遅延ユニット
【技術分野】
【0001】
本発明は、混合ネットワークへのアクセスに関し、特に、混合ネットワークから異なるネットワーク信号を同時に受信できることを確保することを前提として、ゲートウェイ装置がアイドル状態にある時二つのネットワークを同時にセンシングする時間を減少して、ゲートウェイノードの単位時間での電力消費を減少し、ゲートウェイノードの待機又はサービス時間を延長することのできる省電力の、混合ネットワークにおける複数ネットワークへのアクセス方法及びゲートウェイ装置、無線端末並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線携帯端末の普及及び無線通信業務の各分野における発展に従って、将来移動通信システムにユビキタス(ubiquitous)通信方式が実現できることが要求され、即ちいつでも、どこでも効率的な無線伝送ができることである。
【0003】
しかしながら、従来のセルラーネットワークにおいて、移動端末間の通信は基地局及び/又は交換機のハンドオーバーによって完成されなければならなかったため、通信方式は地域などに制限される。このため、固定ネットワークユニットに依存しない無線分散型ネットワークが、より柔軟な無線アクセス方式として現れ、固定ネットワークに対する補充と発展となり、ユビキタス通信方式が可能になった。このような拡張されたネットワークの環境において、通信技術の研究も単一なネットワークに局限されない。混合ネットワーク間の共存及び無線端末の混合ネットワークへのアクセス方法も、研究課題として注目されている。
【0004】
無線分散型ネットワーク、例えば無線LAN(WLAN)、自分組織ネットワーク(Ad Hoc)、ブルートゥース(Bluetooth)などの現れに伴って、混合ネットワークの構成はより柔軟になる。広域セルラーネットワークの構築基盤において、これらの分散型ネットワークは、ノード間の直接伝送にもサポートすることができ、それによりネットワークのカバー範囲を拡大し、システム容量を増加して、特にある環境、例えば通信トラフィックの比較的に大きいホットスポット地域、広域セルラーネットワークの集中制御局に直接接続できないブラインド地域(blind zone)、及び無線端末の電力不足で遠距離通信の維持できない状況等における無線通信問題を解決した。しかしながら、異なるネットワークは互いに異なる通信プロトコルを採用するので、従来の無線端末又はノードは、一つのネットワークでの伝送しかサポートできない。このため、混合ネットワークにおいてどのように各ネットワークでの伝送性能に影響を与えないうえで、複数のネットワークと同時に通信できるかが、メディアアクセス(Medium Access)方法を混合ネットワークに拡大するときに解決しなければならない問題となる。
【0005】
混合ネットワークの複数のネットワークにアクセスする最も直接的な手段は、デュアルモード無線端末を採用することである。デュアルモード無線端末は、二種類の通信プロトコルにサポートする機能を備え、ネットワークの状況に応じてアクセスしようとするネットワークを柔軟に選択することができる。例えば、文献1(CN1604686、混合システムにアクセスネットワークを選択する装置と方法、2004年9月27日、サムスン電子株式会社)では、無線端末が予め設置された優先レベルに基づいて現在接続しようとするネットワークを決定し、当該ネットワークに成功に接続できない場合、次の優先レベルの有するネットワークへのアクセスを試みることを開示している。
【0006】
文献2(GB2269723)では、セルラーシステムとローカルコードレスシステムにサポートする移動無線電話を開示している。まず、コードレスネットワークを介して呼出をコードレス電話にルーチングする。移動電話の位置が確定できない場合のみに、セルラーネットワークを介してセルラーシステムとコードレスシステムとに接続する。前記のシステムにおける無線端末は、二つ以上のネットワークとの伝送にサポートしているが、ある時刻では一つのネットワークと接続することしかできなく、他のネットワークからの情報は受信できない。例えば、文献1において、端末は最高の優先レベルを有するネットワークに成功にアクセスできた場合に、該ネットワークとの接続を保持して他のネットワークの情報は注意しなくなり、他のネットワークからの呼び出しは当該無線端末に到達できない。このため、真正なデュアルモード無線端末は、二つのネットワークからの情報を同時に受信する能力を備えなければならない。文献3(http://china.nikkeibp.co.jp/china/news/tel/tel200407190109.html)には、日本国NEC会社で製造した混合ネットワークにおける同時稼働にサポートできる無線端末FOMA/WLAN N900iLを開示している。ユーザは、FOMAネットワーク、無線LANネットワーク及びデュアルモードネットワークのモードに切り替えることができる。図1に示すように、FOMAはWCDMA技術に基づいて広域カバーを提供する。WLANは、アクセスポイント(AP)によってホットスポット地域又は高速伝送の需要を満足する。無線端末は、デュアルモードのモードで二つのネットワークからの情報を同時に受信できる。しかしながら、デュアルモード動作モードでの端末は、二つのネットワークの信号を同時に検出しなければならないので、比較的大きい電力消費を招いて、端末の待機期間が短くなってしまう。例えば、N900iLは、FOMAネットワークで使用される時280時間に渡って待機でき、無線LANで使用される時の待機期間は230時間までに達することができるが、デュアルモードで使用される場合、待機期間は僅か150時間しかない。そこで、二つのネットワークからの情報を成功に受信することを保証する上で、端末の電力消費をできるだけ減少し、サービス期間を延ばせることが必要になる。
【0007】
デュアルモード無線端末は複数のネットワークとの通信にサポートできるが、混合ネットワークには、一つの通信プロトコルしかサポートできない従来のノードが多く存在し、ネットワークの後向け互換性を考慮すると、如何に混合ネットワークにおけるこれらの単一機能のノードが優れたサービスを取得するかのことも、メディアアクセス制御の解決しようとする課題となる。中継は、比較的に普及しているアクセス方式であり、即ちデュアルモード端末を中継ノードとして利用する。ある単一機能の従来ノードが登録されたシステムにアクセスできない場合に、まず周りのデュアルモード端末に接続して、当該デュアルモード端末によって他のネットワークに接続して通信する。このような方式によれば、元々通信できなかったノードはがもっと優れたサービス品質が得られ、デュアルモード端末に介してネットワーク拡張の柔軟性を強める。文献4(H.Wu,C.Qiao,S.De,and O.Tonguz,“Integrated cellular and ad hoc relaying systems:iCAR,”IEEE Journal on Selected Areas in Communications,vol.19,No.10,October 2001)は、自分組織中継ノード(ARS)を利用して広域セルラーネットワークの渋滞問題を解決することを開示している。セル内の資源がもっと多い呼出アクセスを満足させることができない場合には、周りのARSを介して当該呼出を隣のセルに転送して、業務割当の不均衡によって招いたシステム渋滞が抑制される。しかし、この方法は、システムに特殊のARSノードを構築する必要があり、システムコストを大きく増え、システムの柔軟性に影響を与える。文献5(Y.D.Yin,and Y.C.Hsu,“Multihop Cellular:A New Architecture for Wireless Communications”,IEEE INFOCOM,2000)は、ソースとターゲットノードが同じセルに位置している場合、セル内の他のノードの複数中継リンクを利用して通信する方法によってシステム容量を高めること開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、これらの方法のいずれかは、システム中の全てのノードが二つのネットワークでの通信がサポートできる機能を備えることを仮定し、混合システム中の従来のシングルモード端末にサポートを提供することができなく、システム内のノード電力消費問題も言及していない。このため、本発明は、中継ノード(ゲートウェイノード)を介して広域セルラーネットワークの混合ネットワークにアクセスすること検討し、ネットワーク接続性をできるだけ保証する上で、中継ノードがアイドル状態にある時二つのネットワークからの情報を同時にセンシングすることに伴う電力消費を減少し、その待機又はサービス時間を延ばせる。
【0009】
本発明は、前記のような問題を鑑みてなされたものであり、省電力の、混合ネットワークの複数のネットワークへのアクセス方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一アスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルにおける中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、無線端末が、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングした場合、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含む方法を提供する。
【0011】
本発明の他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、広域ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、広域ネットワーク送受信手段で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、検出手段からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えるゲートウェイ装置を提供する。
【0012】
本発明の更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、分散型ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報と、受信情報とを送信する下り共通制御チャンネル送受信手段と、下り共通制御チャンネル送受信手段で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、検出手段からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備える無線端末を提供する。
【0013】
これによれば、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネル(DCCCH)に特定のタイムスロットを割当て無線分散型ネットワークからの情報を載せることで、ゲートウェイ装置又はゲートウェイ装置として使用されるデュアルモード無線端末は、アイドル待機状態で広域セルラーネットワークにおける下り共通制御チャンネルをセンシングするだけで、二つのネットワークの伝送要求が取得でき、無線分散型ネットワークに伝送要求のあるときに、当該ネットワークの動作モードを起動して、必要ない電力消費を無くして、ゲートウェイノードのサービス期間を延長することができる。
【0014】
本発明の他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、広域ネットワークの基地局によって、無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信するステップと、無線端末は、当該同期シグナリングを受信した後、送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、ゲートウェイ装置は、センシングされた下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングと対応する時刻で、分散型ネットワークへのアクセスを起動して、無線端末からの中継要求情報を受信するステップと、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップと、を含む方法を提供する。
【0015】
本発明の更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、現在の時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするためのセンシング手段を周期的に起動する計時手段と、計時手段によって起動を指示された時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシング手段と、を備えるゲートウェイ装置を提供する。
【0016】
本発明のまた更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワークにおける情報の送受信を制御して計時を行う送信制御手段と、送信制御手段からの指示を受けとって遅延を行う遅延手段と、を備える無線端末を提供する。
【0017】
これのように、広域ネットワークの基地局を通じて無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域に、下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信する。無線端末は、当該同期シグナリングを受信してから中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置は、同期シグナリングに対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動して無線端末からの中継要求情報を受信する。したがって、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークを間欠的にセンシングするだけで済み、電力消費を減少してノードのサービス期間を延長することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、省電力の、混合ネットワークの複数のネットワークへのアクセス方法及び装置を提供することを目的とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施プロセスを実施例の形式で図面を参照しながら詳しく説明する。
【0020】
(実施例1)
図2は、本発明に係る広域セルラーネットワークと無線分散型ネットワークからなる混合ネットワークの構造模式図を示す。図2において、BSは広域セルラーネットワーク中の基地局であり、そのカバー範囲は大きい楕円となり、基地局はそのカバー範囲内の端末UBi又はGWと周波数帯域f2で通信する。小さい楕円は、無線分散型ネットワークのカバー範囲を表し、無線LAN(WLAN)、自分組織ネットワーク(Ad hoc)、ブルートゥース(Bluetooth)等の複数種類のネットワークであってもよい。このようなネットワークは、周波数帯域f1(f1はf2と等しくない)で稼働されるので、無線分散型ネットワークと広域セルラーネットワークとの間に干渉がない。GWはゲートウェイノードを表し、二つのネットワークでの同時通信にサポートできる機能を備えるデュアルモード無線端末であり、何れのネットワークに見事に接続できて周りのノードに中継サービスを提供することのできるものである。標記Ubiは、広域セルラーネットワークの中心制御ユニットとサービス品質(QoS)の保証された通信が実行できない無線端末を表し、GWと同じ機能を備えるが基地局と通信できない(例えば、不感地帯にある又は現在電池電力は不足)デュアルモード端末であってもよく、エンハンスメント機能しか備えないシングルモード端末であってもよい。即ち、無線分散型ネットワークでの伝送及び広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルでの送受信の機能しかを備えてない。本発明では、GWとUBiを含めて混合ネットワークにおける全ての端末が、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルからのデータ(WCDMAネットワークを例とすると、下り共通制御チャンネルは放送チャンネル(BCH)という)を受信することができると想定する。何れの端末の伝送要求がある場合には、広域セルラーネットワークを優先的に選択して伝送するが、広域セルラーネットワークがその伝送サービス品質を満足させない場合には、無線分散型ネットワークによって周りのゲートウェイノードを経由して、広域セルラーネットワークに中継伝送する。
【0021】
図3は本発明の実施例1による広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネル(DCCCH)の模式図である。図3に示すように、DCCCHは時間で複数の同じ時間ユニット、即ちタイムスロット(Slot)に分割され、連続したN+1のタイムスロットが一つのフレーム(frame)を構成する。各フレームの前Nタイムスロットは、基地局BSの共通制御メッセージ、例えば放送情報、呼び出しメッセージ、同期やパイロット情報などを送信するために用いられる。N+1番目のタイムスロットでは、基地局がいずれかの情報を送信せず、専らに無線分散型ネットワーク中からの中継伝送要求を載せ、このタイムスロットは中継要求タイムスロット(Relay ReQuest Slot)と称される。
【0022】
図4は、混合ネットワーク中の各ノードのブロック図である。図4(a)は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおける二つのネットワークでの通信にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。
【0023】
図4(a)に示すように、本発明のゲートウェイ装置は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット410と、広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信ユニット415と、広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信ユニット416と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット417と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット418と、広域ネットワーク受信ユニット416で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプ(即ち、中継要求タイムスロットであるか)を検出する検出ユニット412と、検出ユニット412からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断ユニット411と、アクセス判断ユニット411と検出ユニット412からの結果を受け取り、分散型ネットワークでの送受信を制御する送信制御ユニット413と、送信制御ユニット413からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット414とを備える。
【0024】
ゲートウェイ装置の送信記憶ユニット410に送信待ちパケットがある場合、アクセス判断ユニット411は、ゲートウェイ装置を広域ネットワークにアクセスし、広域ネットワーク送信ユニット415を通じて広域ネットワークで業務伝送を行うことを指示する。現在の中継要求タイムスロットでシグナリングが伝送されていることが検出ユニット412で検出されると、アクセス判断ユニット411は、ゲートウェイ装置を分散型ネットワークにアクセスし、送信制御ユニット413を起動することを指示する。
【0025】
アクセス判断ユニット411が分散型ネットワークにアクセスすることを指示する時、送信制御ユニット413は、遅延ユニット414を起動してバックオフ動作を行い、ある期間バックオフした後、分散型ネットワーク受信ユニット417によって応答パケットRPLを送信する。分散型ネットワークにアクセスした後、分散型ネットワーク受信ユニット418で受信された情報が本ゲートウェイ装置へ指向する選択パケットSLTを受信したことを表す場合に、送信制御ユニット413は、分散型ネットワーク送信ユニット417に許可パケットPMTを送信することを指示する。分散型ネットワーク受信ユニット418で受信された情報がデータパケットを受信したことを表す場合に、送信制御ユニット413は、分散型ネットワーク送信ユニット417に確認パケットACKを送信することを指示する。確認パケットの送信を完了した後、アクセス判断ユニット411は、広域ネットワークにアクセスし、無線分散型ネットワークから受信されたデータパケットを基地局に送信するように指示する。
【0026】
図4(b)は、本発明の実施例1による、分散型ネットワークにおいて伝送機能を備える無線端末のブロック図である。図4(b)に示すように、本実施例の無線端末は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット420と、分散型ネットワーク内でパケット送信を行う分散型ネットワーク送信ユニット427と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット428と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信するDCCCH送信ユニット425と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信するDCCCH受信ユニット426と、DCCCH受信ユニット426で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプ(即ち、中継要求タイムスロットであるか)を検出する検出ユニット422と、検出ユニット422からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断ユニット421と、アクセス判断ユニット421と検出ユニット422からの結果を受け取り、分散型ネットワークでの送受信を制御し計時する送信制御ユニット423と、送信制御ユニット423からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット424と、を備える。
【0027】
無線端末の送信記憶ユニット420に送信待ちパケットがある場合に、アクセス判断ユニット421は、DCCCHチャンネルにアクセスし、検出ユニット422で検出された中継要求情報を中継要求タイムスロットに送信することを指示する。中継要求情報の送信を完了した後、アクセス判断ユニット421は分散型ネットワークにアクセスし、送信制御ユニット423を起動することを指示する。
【0028】
アクセス判断ユニット421が分散型ネットワークにアクセスすることを指示する場合、送信制御ユニット423は計時を開始し、受信閾値時間以内に分散型ネットワーク受信ユニット428によって情報を受信する。受信閾値時間に達した場合、応答パケットRPLを正確に受信すると、受信された情報を分析して、分散型ネットワーク送信ユニット427に選択パケットSLTを送信するように指示する。いずれかのパケットも受信しなかった場合、遅延ユニット424を起動する。分散型ネットワーク受信ユニット428が許可パケットPMTを受信したときには、データパケットを送信する。さらに、分散型ネットワーク受信ユニット428が確認パケットACKを成功に受信したときには、アクセス判断ユニット421に分散型ネットワークへのアクセスを停止することを指示する。
【0029】
また、二つのネットワークにおける通信にサポートする機能を備えるゲートウェイ装置は、無線端末Ubiとして使用される可能性もあり、例えば、現在のチャンネル状況がその伝送のQoS要求を満たせない又は当該ノードがBSと直接通信できないことを表明するDCCCHの情報が検出された場合。この時、ゲートウェイ装置のブロック図は図4(b)と同じであるが、現在稼働していない広域ネットワーク送信ユニット415と広域ネットワーク受信ユニット416とを備える。
【0030】
図5は、本発明の混合ネットワークにおいて無線端末の伝送要求がある時のアクセス模式図である。ステップS501において、混合ネットワーク中の無線端末はアイドル状態でDCCCH受信ユニット426だけによって広域ネットワークにおける下り共通制御チャンネル(DCCCH)をセンシングする。ステップS502において、無線端末の伝送要求がある場合、そのノード機能及びセンシングされたDCCCHのチャンネル状況に基づいて、基地局BSと直接業務伝送が実行できるか否かを決定する。
【0031】
BSと直接接続し通信できれば、当該無線端末は、ゲートウェイ(GW)ノードとして使用することができる。ステップS506において、当該無線端末を広域ネットワークに直接アクセスして業務伝送を行う。当該無線端末が、基地局BSと直接接続し通信できなければ、Ubiノード(通信のみに利用される無線端末)であることを表明する。そして、ステップS503において、検出ユニット422はDCCCHでのタイムスロットが中継要求タイムスロット(RRq slot)であるか否かを検出する。
【0032】
当該タイムスロットが中継要求タイムスロットであれば、ステップS504において、中継要求情報(RRq Signal)を中継要求タイムスロットでDCCCH送信ユニット425を通じて送信する。そして、ステップS505において、アクセス判断ユニット421は、当該無線端末を無線分散型ネットワークにアクセスし業務伝送を準備することを指示する。逆に、当該タイムスロットが中継要求タイムスロットでなければ、フローはステップS501に移行し、下り共通制御チャンネルをセンシングし続ける。
【0033】
図6は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。ステップS601において、混合ネットワーク中の無線端末(Ubiノード)は、DCCCHチャンネルを常にセンシングし続ける。ステップS602において、伝送要求情報がセンシングされたか否かを判断する。ステップS603において、当該Ubiノードの伝送要求がある場合に、下り共通制御チャンネルの中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信し、送信が終了した後に無線分散型ネットワークの送信ユニット427と受信ユニット428を起動して、無線分散型ネットワークをセンシングすること、即ちS604を行う。
【0034】
ステップS605において、センシングする時間が閾値時間に達すると、ステップS606にてこの期間内に応答パケットRPLを受信したか否かを検出する。受信していなければ、ステップS611で競争窓を拡大し、ある期間遅延させたあとDCCCHをセンシングし、当該中継要求情報を改めて送信する。応答パケットRPLを受信していれば、ステップS607で受信した複数の応答パケットから一つの中継ノード(ゲートウェイ装置)を選び出し、選択パケットSLTを当該ノードに送信する。選択パケットSLTの送信を完了した後、ステップS608で許可パケットPMTを受信したか否かを判断し、許可パケットPMTを受信していれば、ステップS609でデータパケットを送信し、ステップS610で確認パケットACKを受信したか否かを判断する。確認パケットACKを受信していると、伝送を終了し、ステップS612で分散型ネットワークから退出する。そうでなければ、ステップS611で競争窓を拡大し、ある期間遅延させた後中継要求を改めて送信する。
【0035】
図7は本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の詳しい動作フローチャートである。図7に示すように、ステップS701において、混合ネットワーク中のゲートウェイ装置がDCCCHチャンネルを常にセンシングし続ける。ステップS702において、検出ユニット412で中継要求情報が検出されたか否かを判断する。検出ユニット412がDCCCHチャンネルでの中継要求タイムスロットに中継要求情報のあることを検出した場合に、ステップS703にて、遅延ユニット414はランダムにある期間を遅延させる。そして、ステップS704において、無線分散型ネットワークの送信ユニット417を起動して応答パケットRPLを送信する。
【0036】
応答パケットRPLの送信を完了した後、ステップS705で周りの無線端末からの選択パケットSLTが受信されたか否かを判断する。ステップS706において、当該ゲートウェイ装置への選択パケットSLTを受信すると、ステップS706にて許可パケットPMTを送信する。さもなければ、分散型ネットワークから退出して、DCCCHチャンネルだけをセンシングする。許可パケットPMTの送信を完了した後、ステップS707にてデータパケットを受信したか否かを判断する。データパケットが成功に受信されると、ステップS708にて確認パケットACKを送信して、ステップS709で分散型ネットワークから退出し、ステップS710にて広域ネットワーク内で伝送チャンネルにアクセスし始め、当該データパケットを送信する。
【0037】
図8は、本発明の実施例1による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送し、ゲートウェイ装置が当該パケットを広域ネットワークに中継する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0038】
ゲートウェイ装置GW1、ゲートウェイ装置GW2は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルを常にセンシングし続ける。無線端末Ubiは、ゲートウェイ装置による伝送の要求がある場合に、そのDCCCH送信ユニット425に介してt1時刻でDCCCHの中継要求タイムスロットに中継要求情報を送信する。
【0039】
無線端末Ubiは、t2時刻で送信を完了した後、無線分散型ネットワーク送信ユニット427と受信ユニット428を起動して、情報の受信を準備し、送信制御ユニット423によって計時を開始する。無線端末Ubiの周りにある、DCCCHでの中継要求情報が検出されたゲートウェイ装置GW1,GW2は、t2時刻でバックオフプロセスに入り、ある期間をランダムに遅延させ、遅延終了したt3,t4時刻で無線分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418を起動して、応答パケットRPLを送信する。
【0040】
無線端末Ubiは、送信制御ユニット423が受信閾値時間に達したことを指示した場合、即ちt5時刻で、検出ユニット422によって応答パケットRPLを受信したか否かを検出し、応答パケットRPLには、現在ゲートウェイ装置や基地局BS、及び本無線端末のチャンネル情報が含まれている。そして、受信した応答パケットRPLで指示しているBSとのチャンネル状況を比較し、BSとのチャンネル状況の最もよい、BSとの直接通信に需要な発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置GW2を選択して当該無線端末UBiの中継装置とする。そして、選択パケットSLTをt5時刻でDCCCH送信ユニット425によって送信し、その中には選択されたゲートウェイ装置のアドレス、例えばゲートウェイ装置GW2のアドレスが含まれている。例えば、無線端末Ubiは、パワー計測によって信号干渉雑音比(SINR)の最大又は距離の最近であるゲートウェイ装置を選択して、最も適当な中継ゲートウェイを確定する。
【0041】
t6時刻において、ゲートウェイ装置GW1は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信し、当該パケットが自分に指向するパケットでないことを検出すると、その分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418をオフしてアイドル状態に入る。ゲートウェイ装置GW2は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信して、自分に指向するパケットであることを検出する。そして、ゲートウェイ装置GW2は、広域ネットワーク送信ユニット415に介して許可パケットPMTをt7時刻で送信し、無線端末Ubiからのデータパケットに対する受信・中継を準備することを表明する。
【0042】
t8時刻において、無線端末Ubiは、ゲートウェイ装置GW2の許可パケットPMTを受信する。t9時刻において、無線端末Ubiは、送信待ちデータパケットをゲートウェイ装置GW2に送信し、データパケット終了後のt10時刻で伝送を終了する。
【0043】
t10時刻において、ゲートウェイ装置GW2は、無線端末Ubiからのデータパケットを成功に受信する。t11時刻において確認パケットACKを送信し、確認パケットACKの送信が終了したt12時刻で分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418をオフして、広域ネットワークでのデータ送信を準備する。
【0044】
t13時刻において、ゲートウェイ装置GW2は広域ネットワークの伝送チャンネルに成功に接続し、無線端末Ubiからのデータパケットの送信を開始する。
【0045】
図9は本発明の実施例1による、無線端末が受信閾値時間内に応答情報が受信できず再送を行う場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0046】
無線端末Ubiは、伝送要求がある時に、t1時刻でDCCCHの中継要求タイムスロットに中継要求情報を送信する。そして、t2時刻で送信を完了した後、無線分散型ネットワーク送信ユニット427と受信ユニット428を起動して、情報の受信を準備して送信制御ユニット423によって計時を開始する。受信閾値時間に達した時、即ちt5時刻において、無線端末Ubiは、いずれかの応答パケットも検出しておらず、その競争窓を拡大してこの競争窓内にある期間をランダムに遅延させる。
【0047】
t6時刻において遅延期間が終了され、無線端末Ubiは、当該期間後、検出されたDCCCHでの一番目の中継要求タイムスロット、即ちt9時刻で、中継要求情報を再送する。
【0048】
図10は、本発明の実施例1による、複数の無線端末が同じ中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信した場合の、各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0049】
図10に示すようにt1時刻において、無線端末Ubi1とUbi2は、DCCCHでの中継要求タイムスロットを検出したとき、同時に中継要求情報を送信する。ゲートウェイ装置GW2は、DCCCHでの中継要求タイムスロットに非雑音情報のあることをセンシングし、ある期間を遅延させる。そして、バックオフ期間終了後のt3時刻において、無線分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418を起動して応答パケットRPLを送信する。
【0050】
無線端末Ubi1とUbi2は、受信閾値時間内にゲートウェイ装置GW2からの応答パケットRPLしか受信していないため、共に当該ゲートウェイ装置GW2を自分の中継装置として選択し、即ちt4時刻においてゲートウェイ装置GW2に指向する選択パケットSLTを同時に送信する。
【0051】
ゲートウェイ装置GW2は、t5時刻で衝突を検出して分散型ネットワークから退出する。Ubi1とUbi2は、SLTの送信後のある期間内に許可パケットPMTを受信していない場合、送信が失敗したと判断し、競争窓を拡大してバックオフプロセスに入り、バックオフ期間終了後、DCCCHでの中継要求タイムスロットを検出し続ける。
【0052】
無線端末Ubi1は、バックオフプロセス終了後に検出されたDCCCHでの一番目の中継要求タイムスロットにt6時刻で中継請求情報を再送し、無線端末Ubi2は、バックオフプロセス終了後に検出されたDCCCHでの一番目の中継要求タイムスロットにt8時刻で中継請求情報を再送する。
【0053】
本例において、複数の無線端末Ubiからの中継要求情報がDCCCHでの同じ中継要求タイムスロットで衝突を行ったことにしても、ゲートウェイ装置GW2は、当該タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーを上回ることを検出した限り、分散型ネットワーク送信ユニット417と受信ユニット418を起動して、応答パケットRPLの送信を準備するので、無線端末Ubiからの中継要求情報の受信に影響を与えない。その他の例として、ゲートウェイ装置GW2は、一旦中継要求タイムスロットで高い電圧レベルを検出したら、周りの無線端末Ubiに応答信号を送信する。
【0054】
前記のように、本発明の実施例1によれば、広域ネットワークと無線分散型ネットワークとの混合ネットワークにおいて、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルに専らのタイムスロットを割当て中継要求情報を載せる。無線端末は、広域ネットワークの基地局と直接通信できないときに、下り共通制御チャンネルをモニタリングすることによって、中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信する。無線端末の周りにある下り共通制御チャンネルの中継要求タイムスロットに中継要求情報のあることを検出したゲートウェイ装置は、この時に無線分散型ネットワークにアクセスして応答パケットを送信する。
【0055】
したがって、下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信することで、ゲートウェイ装置は、アイドル状態で二つのネットワークからの情報をセンシングする必要がなく、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルをセンシングするだけでもよく、需要に応じて無線分散型ネットワーク送信ユニットと受信ユニットを起動して中継する。これによって、ゲートウェイ装置の必要ない無線分散型ネットワークに対するセンシングによる電力消費を減少させ、ゲートウェイノードの待機期間を延びることができる。
【0056】
以上は、本発明の実施例1による、ゲートウェイ装置と無線端末との間にポイントツーポイントの接続を構築する場合で行った動作を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、一つのゲートウェイ装置が複数の無線端末との接続を同時に構築することができ、即ちポイントツーマルチポイントの接続を構築して、ポーリング方式で複数の端末にデータを中継伝送することができる。
【0057】
図11は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【0058】
但し、図11と図6との区別は、応答情報が受信されてから現れ、その前のステップS1101〜S1105は、図6に対する説明と類似している。このため、ここでステップS1101〜S1105の重複説明を省略する。
【0059】
ステップS1106において、無線端末Ubi1とUbi2は、ゲートウェイ装置GWからの応答パケットを受信する。そして、ステップS1107で、無線端末はある期間バックオフした後、選択パケットSLTを送信する。閾値時間を終了した後、当該無線端末はゲートウェイ装置GWからの応答ポーリングパケットACK+Pollを受信していれば、ステップS1109にて当該ポーリングパケットを送信するゲートウェイ装置GWへデータパケットを送信する。ステップS1110で、データパケットの伝送の終了後に確認パケットACKを受信していれば、伝送を終了し、ステップS1112にて分散型ネットワークから退出する。そうでなければ、ステップS1111にて競争窓を拡大し、ある期間を遅延させてから中継要求を再送する。
【0060】
図12は、本発明の実施例1による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の詳しい動作フローチャートである。
【0061】
同様に、図12と図7との区別は、応答情報が送信されてから現れ、その前のステップS1201〜S1203は、図7に対する説明と類似している。このため、ここでステップS1201〜S1203の重複説明を省略する。
【0062】
ステップS1204において、ゲートウェイ装置GWは応答パケットRPLを送信する。応答パケットRPLが送信された後、ステップS1205にてゲートウェイ装置GWは無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングして、ステップS1206にて閾値時間に達したか否かを判断する。閾値時間に達していなければ、無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングし続ける。閾値時間に達していれば、ステップS1207にて、閾値時間の終了時に選択パケットを成功に受信した否かを検出する。閾値時間の終了時に複数の無線端末Ubi1とUbi2からの選択パケットSLT1とSLT2を成功に受信すると、ステップS1208にて、ゲートウェイ装置GWは、応答ポーリングパケットACK+Poll1を分散型ネットワーク送信ユニット417によって何れの無線端末、例えばUbi1に送信し、当該無線端末が中継しようとするデータをゲートウェイ装置GWに送信することを許可する。ステップS1209において、ゲートウェイ装置GWが分散型ネットワーク受信ユニット418によってポーリングされた無線端末Ubi1からのデータパケットDATA1を成功に受信すると、ステップS1210にてポーリングが終了したか否かを判断する。ポーリングされていない無線端末がまだ存在する場合に、フローはステップS1208に戻って応答ポーリングパケットACK+Poll2を送信し続け、次の無線端末Ubi2にポーリングして前記のような動作と同じ動作を行う。ステップS1210にてポーリングが終了したことを判断すれば、ステップS1211にて無線端末Ubi2に確認パケットACKを送信する。そして、ステップS1212では、確認パケットACKの送信が終了した後、無線分散型ネットワークから退出する。ステップS1213において、ゲートウェイ装置GWは、広域ネットワークにおいて無線分散型ネットワークから受信した複数の無線端末Ubi1とUbi2からのデータパケットを基地局BSに転送する。
【0063】
図13は、本発明の実施例1による、ポイントツーマルチポイントの場合に無線端末がゲートウェイ装置との接続を成功に構築することによってデータ送信を行う場合の各ノードのタイミング関係模式図である。
【0064】
同様に、図13は図8と類似しており、その区別として図13に示すのは、二つの無線端末Ubi1とUbi2が一つのゲートウェイ装置GWと接続を構築してデータを転送することにあり、ここでt4の前の動作を省略する。無線端末Ubi1とUbi2は、t4時刻でゲートウェイ装置GWからの応答パケットRPLを受信して、バックオフプロセスに入る。無線端末Ubi1とUbi2は、それぞれバックオフプロセス終了後に選択パケットSLT1とSLT2を送信して、共にゲートウェイ装置GWを中継の行うゲートウェイノードとして選択することを表明する。
【0065】
ゲートウェイ装置GWは、応答パケットの送信から計算する受信閾値時間内に複数の選択パケットSLT1とSLT2を受信したことを検出し、受信閾値時間後、t7時刻で応答ポーリングパケットACK+Poll1を無線端末Ubi1に送信して、当該無線端末Ubiが中継しようとするデータパケットを伝送することを許可する。無線端末Ubi1は、自分に指向する応答ポーリングパケットACK+Poll1を受信した後、t8時刻でデータパケットDATA1を送信する。
【0066】
ゲートウェイ装置GWは、Ubi1からのデータパケットを成功に受信した後、ポーリングされていない無線端末Ubi2の存在を検出すると、応答ポーリングパケットACK+Poll2をt9時刻で無線端末Ubi2に送信し、無線端末Ubi2は、自分に指向する応答ポーリングパケットを受信した場合に、t10時刻でデータパケットDATA2を送信する。ゲートウェイ装置GWは、DATA2を受信した後、全ての無線端末がポーリングされたことを検出し、t11時刻で確認パケットACKをUbi2に送信する。
【0067】
その後、ゲートウェイ装置GWは無線分散型ネットワークから退出し、t12時刻で広域ネットワーク内において、無線分散型ネットワークから受信したUbi1とUbi2からのデータパケットDATA1とDATA2を基地局BSへ転送する。
【0068】
これによれば、本発明の実施例1において、ゲートウェイ装置は無線分散型ネットワークにアクセスした後、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末と伝送することができる。
【0069】
(実施例2)
図14は、本発明の実施例2に係るチャンネルのタイミング関係の模式図である。実施例2において、広域ネットワークの基地局BSによって無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを周期的に送信する。無線端末Ubiは、当該同期シグナリングを受信してから中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置GWは、当該同期シグナリングに対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動することで、無線端末Ubiからの中継要求情報を受信することができる。例えば、ゲートウェイ装置は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルをセンシングすることで、当該同期シグナリングと対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動する。
【0070】
基地局は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルに介して広域ネットワークからの制御情報、例えば同期、呼び出しなどのメッセージを送信する。同時に、基地局は、無線分散型ネットワークの使用している周波数帯域で同期シグナリングを周期的に送信し、当該同期シグナリングは下り共通制御チャンネルと同期されている。
【0071】
混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信しつつ、同期シグナリングの周期と同じ周期に従って、同期シグナリング毎の開始時刻で無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットを起動して、データ又は要求送信情報があるか否かを検出し、前記情報のあることを検出したときに無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットに介してそれと通信する。
【0072】
混合ネットワークにおける無線端末Ubiは、基地局からの同期シグナリングを受信し、業務伝送要求のある場合、同期シグナリングを受信したあと中継要求情報を送信する。
【0073】
図15は、本発明の実施例2による混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置と無線端末の構造ブロック図である。図15(a)は、混合ネットワークにおいて二つのネットワークとの通信にサポートするゲートウェイ装置の構造ブロック図である。
【0074】
図15(a)に示すように、実施例2のゲートウェイ装置は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット1511と、広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信ユニット1515と、広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信ユニット1516と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット1517と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット1518と、現在時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、センシングユニット1513を周期的に起動して分散型ネットワークのチャンネルをセンシングする計時ユニット1512と、計時ユニット1512によって起動を指示する時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシングユニット1513と、センシングユニット1513から受信した情報に基づいて分散型ネットワークでの送受信を制御する送信制御ユニット1514と、送信制御ユニット1514からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット1519と、を備える。
【0075】
センシングユニット1513は、センシング時間間隔内に無線分散型ネットワークでのデータ伝送のあることを検出すると、無線分散型ネットワークの通信プロトコルに従って周りの無線端末Ubiと通信することを送信制御ユニット1514に指示する。センシングユニット1513は所定のセンシング時間間隔内にいずれかの信号が検出されていないことを表すと、いずれかの動作も行われないことになる。
【0076】
図15(b)は、混合ネットワーク中の無線分散型ネットワークでの伝送しかサポートしない無線端末Ubiの構造ブロック図である。図15(b)の示すように、本実施例の無線端末の各機能モジュールは、図15(a)に示すゲートウェイ装置の一部である。実施例2による無線端末は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット1521と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット1527と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット1528と、情報の分散型ネットワークでの送受信を制御し計時する送信制御ユニット1524と、送信制御ユニット1524からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット1529と、を備える。
【0077】
図16は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【0078】
ステップS1601において、混合ネットワークにおける無線端末Ubiは、アイドル状態で基地局からの同期シグナリング情報を周期的にセンシングする。これは、基地局から送信した同期シグナリング情報は無線分散型ネットワークの動作周波数帯域で送信したものであるからである。ステップS1602において、業務伝送要求があるか否か、即ち送信しようとするデータや情報が送信記憶ユニット1521に格納されたか否かを判断する。業務伝送要求がある場合に、ステップS1603にて送信制御ユニット1524は同期シグナリングを受信したか否かを判断する。受信していなければ、ステップS1604において、無線端末Ubiは次の同期シグナリングを待つ。同期シグナリングを受信していれば、ステップS1605において、同期シグナリングが終了した時刻で分散型ネットワーク送信ユニット1527によって中継要求情報を送信する。
【0079】
そして、ステップS1606において、無線分散型ネットワークの送信ユニット1527と受信ユニット1528を通じて無線分散型ネットワークチャンネルをセンシングする。ステップS1607において、センシングする時間が閾値時間に達すると、この期限内に応答パケットRPLを受信したか否かをステップS1608にて検出する。受信していなければ、ステップS1610にて競争窓を拡大し、ある期間を遅延させてからチャンネルをセンシングし続け、当該中継要求情報を再送する。
【0080】
応答パケットRPLを受信していれば、ステップS1609において、送信制御ユニット1524は受信された複数の応答パケットから一つの中継ノード(ゲートウェイ装置)を選び出し、選択パケットSLTを当該ノードに送信する。選択パケットSLTの送信が終了した後、ステップS1611にて許可パケットPMTを受信したか否かを判断する。許可パケットPMTを受信していれば、ステップS1612にてデータパケットを送信する。
【0081】
そして、ステップS1613において、送信制御ユニット1524は確認パケットACKを受信したか否かを判断する。確認パケットACKを受信すると、フローはステップS1601に戻ってチャンネルをセンシングし続け、次のサイクルの伝送を行う。そうでなければ、ステップS1610にて競争窓を拡大してある期間を遅延させた後、フローはステップS1601に戻って前記プロセスを繰り返す。
【0082】
図17は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の、ゲートウェイ装置の中継動作フローチャートである。
【0083】
ステップS1701では、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置GWは、アイドル状態で基地局の広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報をセンシングする。ステップS1702において、計時ユニット1512は、現在時間が同期シグナリングの周期の整数倍であるか否かを検出する。ステップS1703において、現在時間が整数周期(ここで、周期は同期シグナリングの送信周期)である場合、送信制御ユニット1514は、無線分散型ネットワーク受信ユニット1518を起動してチャンネルをセンシングする。ステップS1704において、情報を伝送するか否かを判断する。チャンネルにデータや要求送信情報のあることを検出したときに、ステップS1705にて無線分散型ネットワークの送信ユニット1517と受信ユニット1518を起動して、無線分散型ネットワークにアクセスし、遅延ユニット1519を起動してある時間を遅延させる。そして、ステップS1706において、無線分散型ネットワーク送信ユニット1517を通じて無線分散型ネットワークで応答パケットRPLを送信する。
【0084】
応答パケットRPLの送信が終了すると、ステップS1707にて周りの無線端末からの選択パケットSLTを受信したか否かを判断する。ステップS1708において、当該ゲートウェイ装置に指向する選択パケットSLTを受信していれば、許可パケットPMTを送信する。
【0085】
所定の時間間隔内にいずれかの情報も検出されていなければ、無線分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518をオフして、DCCCHのみをセンシングする。許可パケットPMTの送信が終了すると、ステップS1709にてデータパケットを受信したか否かを判断する。データパケットを成功に受信していれば、ステップS1710にて確認パケットACKを送信し、そしてステップS1711にて分散型ネットワークから退出し、ステップS1712にて広域ネットワーク内において伝送チャンネルにアクセスすることを開始して当該データパケットを送信する。
【0086】
図18は、本発明の実施例2における各ノードタイミング関係の模式図である。説明用のために、ここで一つのゲートウェイ装置GWと無線端末Ubiとの間のタイミング関係のみを示しているが、無線端末Ubiの周りでは、一般的に複数のゲートウェイ装置、例えばGW1とGW2が存在する。基地局は、t1時刻、(T+t1)時刻などの時刻で、Tを周期として無線分散型ネットワークにおいて同期シグナリングを送信する。これと同時に、無線端末Ubiは同じ周期で無線分散型ネットワーク内の同期シグナリングを受信する。ゲートウェイ装置GW1とGW2は、同じ周期で無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットを起動してチャンネルをセンシングする。無線端末Ubiは、t1から(T+t1)までの時間間隔内に業務伝送要求を生成する、即ち送信しようとするデータ及び情報が送信記憶ユニット1521に存在すると、(T+t1)時刻で受信した同期シグナリングの後無線分散型ネットワーク送信ユニット1527によって中継要求パケットを送信する。
【0087】
(T+t1)時刻で、ゲートウェイ装置GW1とGW2が広域ネットワークのDCCCHと無線分散型ネットワークチャンネルとの情報を同時にセンシングしているため、無線端末Ubiからの中継要求情報を受信したことになる。当該情報の受信が終了した後、遅延ユニット1519を起動してバックオフプロセスに入り、ランダムにある期間を遅延させ、遅延終了の時刻で無線分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518を起動して、応答パケットRPLを送信する。
【0088】
無線端末Ubiは、送信制御ユニット1514が閾値時間に達したことを指示する時に、応答パケットRPLを受信したか否かを判断し、応答パケットRPLには、現在のゲートウェイ装置、基地局BS、及び本無線端末のチャンネル情報が含まれている。そして、受信された応答パケットRPLで指示されたBSとのチャンネル状況を比較して、BSとのチャンネル状況の最もよい、BSと直接通信するのに必要する発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置GW2を当該無線端末Ubiの中継装置として選択する。そして、分散型ネットワーク送信ユニット1527によって選択パケットSLTを送信し、その中には、選択されたゲートウェイ装置のアドレス、例えばゲートウェイ装置GW2のアドレスが含まれている。例えば、無線端末Ubiは、パワー計測によって信号干渉雑音比(SINR)の最大又は距離の最近となるゲートウェイ装置を選択して、最も適切な中継ゲートウェイを決定する。
【0089】
続いて、ゲートウェイ装置GW1は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信し、当該パケットが自分に指向するパケットでないことを検出すると、その分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518をオフしてアイドル状態になる。ゲートウェイ装置GW2は、無線端末Ubiからの選択パケットSLTを受信し、自分に指向するパケットであることを検出する。そして、ゲートウェイ装置GW2は、分散型ネットワーク送信ユニット1517によって許可パケットPMTを送信することで、無線端末Ubiからのデータパケットの受信・中継を準備することを表明する。
【0090】
そして、無線端末Ubiは、ゲートウェイ装置GW2からの許可パケットPMTを受信したことになる。無線端末Ubiは、分散型ネットワーク送信ユニット1527によって送信待ちデータパケットをゲートウェイ装置GW2に送信し、データパケットの伝送が終了した後、伝送を終了する。
【0091】
続いて、ゲートウェイ装置GW2は、分散型ネットワーク受信ユニット1518によって無線端末Ubiからのデータパケットを成功に受信して、確認パケットACKを送信し、確認パケットACKの送信が終了したときに分散型ネットワーク送信ユニット1517と受信ユニット1518をオフして、広域ネットワークでデータの送信を準備する。
【0092】
ゲートウェイ装置GW2は、広域ネットワークの伝送チャンネルに成功に接続して、無線端末Ubiからのデータパケット送信を開始する。
【0093】
以上は、本発明の実施例2による、ゲートウェイ装置と無線端末との間にポイントツーポイント接続を構築する場合に行う動作を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されたものではなく、一つのゲートウェイ装置は同時に複数の無線端末と接続でき、即ちポイントツーマルチポイントの接続を構築して、ポーリング方式で複数の端末にデータ伝送を中継することができる。
【0094】
図19は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【0095】
但し、図19と図16との区別は、応答情報が受信されてから現れ、その前のステップS1901〜S1907は、図16に対する説明と類似している。このため、ここでステップS1901〜S1907の重複説明を省略する。
【0096】
ステップS1908において、無線端末は、ゲートウェイ装置GWからの応答パケットを受信する。そして、ステップS1909において、無線端末は遅延ユニット1529を起動してバックオフプロセスに入り、ある期間バックオフした後、選択パケットSLTを送信する。ステップS1911において、ゲートウェイ装置GWからの応答ポーリングパケットACK+Pollを受信したか否かを判断する。当該無線端末は、閾値時間終了後にゲートウェイ装置GWからの応答ポーリングパケットを受信していれば、ステップS1912にてデータパケットを当該ポーリングパケットの送信したゲートウェイ装置GWに順次送信する。
【0097】
そして、ステップS1913において、送信制御ユニット1524は確認パケットACKを受信したか否かを判断する。確認パケットACKを受信すると、ステップS1901に戻ってチャンネルをセンシングし続け、次のサイクルの伝送を行う。そうでなければ、ステップS1910にて競争窓を拡大してある期間を遅延させた後、ステップS1901に戻って前記プロセスを繰り返す。
【0098】
図20は、本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継する時の詳しい動作フローチャートである。
【0099】
同様に、図20と図17との区別は、応答情報が送信されてから現れ、その前のステップS2001〜S2005は、図17に対する説明と類似している。このため、ここでステップS2001〜S2005の重複説明を省略する。
【0100】
ステップS2006において、ゲートウェイ装置GWは応答パケットRPLを送信する。応答パケットRPLを送信し終わった後、ステップS2007にて選択パケットを成功に受信したか否かを判断する。複数の無線端末Ubi1とUbi2からの選択パケットSLT1とSLT2を成功に受信していれば、ゲートウェイ装置GWは、ステップS2008にて、応答ポーリングパケットACK+Poll1を分散型ネットワーク送信ユニット1517によって何れかの無線端末、例えばUbi1に送信し、当該無線端末が中継しようとするデータをゲートウェイ装置GWに送信することを許可する。ステップS2009において、ゲートウェイ装置GWが分散型ネットワーク受信ユニット1518によってポーリングされた無線端末Ubi1からのデータパケットDATA1を成功に受信していれば、ステップS2010にてポーリングが終了したか否かを判断する。ポーリングされていない無線端末がまだ存在する場合に、ステップS2008に戻って応答ポーリングパケットACK+Poll2を送信し続けて、次の無線端末Ubi2にポーリングして前記のような動作と同じ動作を行う。ステップS2010にてポーリングが終了したことを判断すれば、ステップS2011にて無線端末Ubi2に確認パケットACKを送信する。そして、ステップS2012において、確認パケットACKの送信が終了した後、無線分散型ネットワークから退出する。ステップS2013において、ゲートウェイ装置GWは、広域ネットワークにおいて無線分散型ネットワークから受信した複数の無線端末Ubi1とUbi2からのデータパケットを基地局BSに転送する。
【0101】
図21は、本発明の実施例2による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーマルチポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【0102】
図18と類似に、基地局は、t1時刻、(T+t1)時刻などの時刻で、Tを周期として無線分散型ネットワークにおいて同期シグナリングを送信する。これと同時に、無線端末UbiとUbi2は、同じ周期で無線分散型ネットワーク内の同期シグナリングを受信する。ゲートウェイ装置GWは、同じ周期Tで無線分散型ネットワークの送信ユニット1517と受信ユニット1518を起動してチャンネルをセンシングする。無線端末Ubi1とUbi2は、t1の直前に業務伝送要求を生成する、即ち送信しようとするデータ及び情報が送信記憶ユニット1521に存在すると、t1時刻で同期シグナリングを受信した後無線分散型ネットワーク送信ユニット1527によって中継要求パケットRRq1とRRq2をそれぞれ送信する。
【0103】
中継要求パケットRRq1とRRq2を受信した後、ゲートウェイ装置GWは応答パケットRPLを無線端末Ubi1とUbi2に送信する。無線端末Ubi1とUbi2は、ゲートウェイ装置GWからの応答パケットを受信した後、遅延ユニット1529を起動してバックオフプロセスに入る。ある期間を遅延させた後、無線端末Ubi1とUbi2は、選択パケットSLT1とSLT2をそれぞれ送信し、共にゲートウェイ装置GWをそれに中継するゲートウェイ装置として選択することを表明する。
【0104】
ゲートウェイ装置GWは、応答パケットの送信からの受信閾値時間内に複数の選択パケットSLT1とSLT2を受信したことを検出し、受信閾値時間後、応答ポーリングパケットACK+Poll1を無線端末Ubi1に送信して、当該無線端末Ubiが中継しようとするデータパケットを伝送することを許可する。無線端末Ubi1は、自分に指向する応答ポーリングパケットACK+Poll1を受信した後、データパケットDATA1を送信する。
【0105】
ゲートウェイ装置GWは、Ubi1からのデータパケットを成功に受信した後、ポーリングされていない無線端末Ubi2の存在を検出すると、応答ポーリングパケットACK+Poll2をt9時刻で無線端末Ubi2に送信し、無線端末Ubi2は、自分に指向する応答ポーリングパケットを受信してからデータパケットDATA2を送信する。ゲートウェイ装置GWは、DATA2を受信した後、全ての無線端末がポーリングされたことを検出して、確認パケットACKをUbi2に送信する。
【0106】
その後、ゲートウェイ装置GWは無線分散型ネットワークから退出し、広域ネットワーク内において、無線分散型ネットワークから受信したUbi1とUbi2からのデータパケットDATA1とDATA2を基地局BSへ転送する。
【0107】
これによれば、本発明の実施例2において、ゲートウェイ装置は無線分散型ネットワークにアクセスした後、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末と伝送することができる。
【0108】
実施例2では、広域ネットワークの基地局を通じて下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で定期的に送信する。無線端末Ubiは、当該同期シグナリングを受信した後、中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置は、当該同期シグナリングと対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動するだけで、無線端末Ubiからの中継要求情報を受信する。そこで、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークを間歇的ににセンシングするだけで済み、電力消費を減少して、ゲートウェイノードのサービス期間を延びることができる。
【0109】
前記のように、本発明の実施例2によれば、広域ネットワークと無線分散型ネットワークからなる混合ネットワークにおいて、基地局は、無線分散型ネットワークで同期シグナリングを送信する機能を備える。当該同期シグナリングは、その広域ネットワークの下り共通制御チャンネルと同期されている。ネットワークにおけるUbiノードは、基地局からの同期シグナリング情報を受信することで周期的にウェークアップ(wake up)され、業務伝送要求のある場合に、同期シグナリングを受信してからデータ又はパケット要求情報の送信を開始する。ネットワークにおけるゲートウェイノードは、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで提供されたタイミング情報に基づいて、周期的に起動し、無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングしする。無線分散型ネットワーク中に情報のあることをセンシングした時にUbiノードと通信し、通信終了後、分散型ネットワークの送受信装置をオフして、広域ネットワークでその前に受信したパケットを転送する。このようにして、ネットワークにおけるゲートウェイノードは、シングルモード端末からの中継要求情報を容易に受信し、その電力消費を減少することができるとともに、基地局からの同期シグナリングの送信を実現した。
【0110】
また、前記の実施例1と2において、広域ネットワーク送信ユニット及び広域ネットワーク受信ユニットと、分散型ネットワーク送信ユニット及び受信ユニットとは、別々なものとして説明したが、当業者にとって、これらを集積して一つとして実現することは当然である。同様に、無線端末におけるDCCCH送信ユニット及びDCCCH受信ユニットと、分散型ネットワーク送信ユニット及び受信ユニットとのそれぞれも、一つの部品として実現することができる。
【0111】
以上に記載するのは、本発明に係る実施形態にすぎず、本発明の保護範囲はこれに限定しておらず、当業者が本発明に記載する技術範囲内に容易に理解できる変換や交換も、本発明の保護範囲に含まれるべきである。そこで、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に基づくものである。
【図面の簡単な説明】
【0112】
【図1】従来のFOMA/WLANデュアルモード端末が混合ネットワークに置かれたときの模式図である。
【図2】本発明に係る広域セルラーネットワークと無線分散型ネットワークとからなる混合ネットワークの構成模式図である。
【図3】本発明の実施例1による、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルの模式図である。
【図4】(a)本発明の実施例1による、混合ネットワークにおいて二つのネットワークでの通信にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。(b)本発明の実施例1による、分散型ネットワークにおける伝送機能を備える無線端末のブロック図である。
【図5】本発明の混合ネットワークにおいて、無線端末が伝送要求のある時のアクセス模式図である。
【図6】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図7】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図8】本発明の実施例1による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図9】本発明の実施例1による、無線端末が受信閾値時間内に応答情報が受信できず再送を行う場合の各ノードのタイミング関係の模式図。
【図10】本発明の実施例1による、複数の無線端末が同じ中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信した場合の、各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図11】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである
【図12】本発明の実施例1による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図13】本発明の実施例1による、ポイントツーマルチポイントの場合における無線端末がゲートウェイ装置との接続を成功に構築してデータを送信する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図14】本発明の実施例2に係るチャンネルのタイミング関係の模式図である。
【図15】(a)本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいて二つのネットワークでの通信を同時にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。(b)本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいて無線分散型ネットワークでの伝送しかサポートできない無線端末のブロック図である。
【図16】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図17】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の、ゲートウェイ装置の中継動作フローチャートである。
【図18】本発明の実施例2において、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図19】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図20】本発明の実施例2による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図21】は、本発明の実施例2による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーマルチポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【符号の説明】
【0113】
Ubi、Ubi1、Ubi2…無線端末、GW…ゲートウェイ装置、410…送信記憶ユニット、411…アクセス判断ユニット、412…検出ユニット、413…送信制御ユニット、414…遅延ユニット、415…広域ネットワーク送信ユニット、416…広域ネットワーク受信ユニット、417…分散型ネットワーク送信ユニット、418…分散型ネットワーク受信ユニット、420…送信記憶ユニット、421…アクセス判断ユニット、422…検出ユニット、423…送信制御ユニット、424…遅延ユニット、425…DCCCH送信ユニット、426…DCCCH受信ユニット、427…分散型ネットワーク送信ユニット、428…分散型ネットワーク受信ユニット、1511…送信記憶ユニット、1512…計時ユニット、1513…センシングユニット、1514…送信制御ユニット、1515…広域ネットワーク送信ユニット、1516…広域ネットワーク受信ユニット、1517…分散型ネットワーク送信ユニット、1518…分散型ネットワーク受信ユニット、1519…遅延ユニット、1521…送信記憶ユニット、1524…送信制御ユニット、1527…分散型ネットワーク送信ユニット、1528…分散型ネットワーク受信ユニット、1529…遅延ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項1】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、
ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、
無線端末が、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報を、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信するステップと、
ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングすると、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
無線端末が前記接続に介してデータパケットをゲートウェイ装置に送信するステップと、
ゲートウェイ装置が広域ネットワークにおいて無線端末から受信したデータパケットを中継するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
無線端末との接続を構築するステップは、
ゲートウェイ装置が中継要求情報を受信した後、応答情報を無線端末に送信するステップと、
無線端末がチャンネル状況を計測することによって、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信するステップと、
選択情報中のアドレスと対応するゲートウェイ装置が前記選択情報を受信すると、当該無線端末の中継しようとするデータパケットを送信することを許可する許可情報を無線端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
無線端末が所定の時間内にいずれかの応答情報も受信していない場合、競争窓を拡大してある期間をランダムにバックオフするステップと、
バックオフ時間終了後に検出された中継要求タイムスロットに、中継要求情報を再送するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項6】
無線端末は、受信した応答情報が表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネル状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項7】
無線端末は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を当該無線端末の中継装置として選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
無線端末は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項9】
無線端末は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項10】
ゲートウェイ装置は、中継要求タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項11】
ゲートウェイ装置は、中継要求タイムスロットに高い電圧レベルを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項12】
ゲートウェイ装置は、中継待ちデータパケットを成功に受信すると、確認情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項13】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項14】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、
広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
広域ネットワーク送受信手段で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、
検出手段からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項15】
アクセス判断手段と検出手段からの結果を受け取り、分散型ネットワークの送受信を制御する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載のゲートウェイ装置。
【請求項16】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段を備えることを特徴とする請求項14又は15に記載のゲートウェイ装置。
【請求項17】
アクセス判断手段は、検出手段が下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットを検出し、無線端末からの送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報を当該中継要求タイムスロットにセンシングすると、分散型ネットワークへのアクセスを決定することを特徴とする請求項14〜16の何れかに記載のゲートウェイ装置。
【請求項18】
中継要求情報を受信してから分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を無線端末に送信し、前記のゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を無線端末から受信した、当該無線端末の中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項19】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項18に記載のゲートウェイ装置。
【請求項20】
中継要求情報を受信した後、送信制御手段はある期間をランダムに遅延することを遅延手段に指示して、バックオフ動作を行い、ある期間をバックオフした後、分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を送信することを特徴とする請求項18に記載のゲートウェイ装置。
【請求項21】
検出手段が中継要求タイムスロットに高い受信レベルを検出すると、無線端末に応答情報を送信することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項22】
検出手段が中継要求タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項23】
分散型ネットワーク送受信手段で受信した情報が、データパケットを受信したことを表す場合に、送信制御手段は確認情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項24】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項25】
前記広域ネットワーク送受信手段は、
広域ネットワーク内でパケットを送信する広域ネットワーク送信手段と、
広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項14に記載のゲートウェイ装置。
【請求項26】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項14に記載のゲートウェイ装置。
【請求項27】
請求項14に記載のゲートウェイ装置を備える通信システム。
【請求項28】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで、送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報と、受信情報とを送信する下り共通制御チャンネル送受信手段と、
下り共通制御チャンネル送受信手段で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、
検出手段からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項29】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段と、
アクセス判断手段と検出手段からの結果を受け取り、分散型ネットワークの送受信を制御し計時する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする請求項28に記載の無線端末。
【請求項30】
無線端末の送信記憶手段に送信待ちパケットを格納しているときに、アクセス判断手段は下り共通制御チャンネルにアクセスすることを指示し、検出手段が検出された中継要求タイムスロットで、下り共通制御チャンネル送受信手段によって中継要求情報を送信することを特徴とする請求項28又は29に記載の無線端末。
【請求項31】
中継要求情報の送信が終了した後、アクセス判断手段が分散型ネットワークへのアクセスを指示し、送信制御手段を起動することを特徴とする請求項30に記載の無線端末。
【請求項32】
アクセス判断手段が分散型ネットワークにアクセスすることを指示した場合、送信制御手段は計時を開始し、受信閾値時間内に分散型ネットワーク送受信手段によって情報を受信し、受信閾値時間に達したときに、応答情報を正確に受信していれば、中継を行うゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項28又は29に記載の無線端末。
【請求項33】
いずれかのパケットも受信していない場合、遅延手段を起動して、ある期間をランダムにバックオフすることを特徴とする請求項32に記載の無線端末。
【請求項34】
分散型ネットワーク送受信手段が中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を受信したときに、データパケットを送信し、分散型ネットワーク送受信手段が確認情報を成功に受信したときに、分散型ネットワークへのアクセスを停止することをアクセス判断手段に指示することを特徴とする請求項32に記載の無線端末。
【請求項35】
送信制御手段は、受信した応答情報で表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネル状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項32に記載の無線端末。
【請求項36】
送信制御手段は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項35に記載の無線端末。
【請求項37】
送信制御手段は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項35に記載の無線端末。
【請求項38】
送信制御手段は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項35に記載の無線端末。
【請求項39】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項30に記載の無線端末。
【請求項40】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項28に記載の無線端末。
【請求項41】
下り共通制御チャンネル送受信手段は、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信する下り共通制御チャンネル送信手段と、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信する下り共通制御チャンネル受信手段と、を備えることを特徴とする請求項28に記載の無線端末。
【請求項42】
請求項28に記載の無線端末を備える通信システム。
【請求項43】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、
広域ネットワークの基地局によって、無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信するステップと、
無線端末は、当該同期シグナリングを受信した後、送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、
ゲートウェイ装置は、センシングされた下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングと対応する時刻で、分散型ネットワークへのアクセスを起動して、無線端末からの中継要求情報を受信するステップと、
ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項44】
無線端末が前記接続に介してデータパケットをゲートウェイ装置に送信するステップと、
ゲートウェイ装置が広域ネットワークにおいて、無線端末から受信したデータパケットを中継するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。
【請求項45】
無線端末との接続を構築するステップは、
ゲートウェイ装置が中継要求情報を受信した後、応答情報を無線端末に送信するステップと、
無線端末がチャンネル状況を計測することによって、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信するステップと、
選択情報中のアドレスに対応するゲートウェイ装置が前記選択情報を受信すると、許可情報を無線端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項43又は44に記載の方法。
【請求項46】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項47】
無線端末が所定の時間内にいずれかの応答情報も受信していない場合、競争窓を拡大してある期間をランダムにバックオフするステップと、
バックオフ時間終了後に検出された中継要求タイムスロットに中継要求情報を再送するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項48】
無線端末は、受信された応答情報で表す無線端末との間のチャンネルの状況を比較し、無線端末とのチャンネルの状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項49】
無線端末は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項48に記載の方法。
【請求項50】
無線端末は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項48に記載の方法。
【請求項51】
無線端末は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項48に記載の方法。
【請求項52】
ゲートウェイ装置は、センシング時間間隔内にパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項53】
ゲートウェイ装置は、センシング時間間隔内に高い受信レベルを検出すると、応答情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項54】
ゲートウェイ装置は、中継待ちデータパケットを成功に受信すると、確認情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項55】
前記下り共通制御チャンネルは、報知チャンネルであることを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項56】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、
広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
現在の時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするためのセンシング手段を周期的に起動する計時手段と、
計時手段によって起動を指示された時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシング手段と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項57】
センシング手段から受信した情報に基づいて分散型ネットワークの送受信を制御する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする請求項56に記載のゲートウェイ装置。
【請求項58】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項57に記載のゲートウェイ装置。
【請求項59】
センシング手段は、センシング時間間隔内において、無線分散型ネットワークにデータ伝送のあることを検出すると、無線分散型ネットワークにおいて周りの無線端末と通信することを送信制御手段に指示することを特徴とする請求項57に記載のゲートウェイ装置。
【請求項60】
無線端末の送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を受信してから、分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を無線端末に送信し、前記のゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を無線端末から受信した後、当該無線端末の中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信することを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項61】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項60に記載のゲートウェイ装置。
【請求項62】
前記センシング手段は、センシング時間間隔内において、下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングに対応する時刻でパワーレベルが雑音パワーレベルより大きくなったことを検出すると、ある期間をランダムに遅延することを遅延手段に指示し、バックオフ動作を行い、ある期間をバックオフしてから分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項63】
前記センシング手段がセンシング時間間隔内に高い電圧レベルを検出すると、無線端末に応答情報を送信することを特徴とする請求項62に記載のゲートウェイ装置。
【請求項64】
分散型ネットワーク送受信手段で受信した情報が、データパケットを受信したことを表す場合に、送信制御手段は確認情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項65】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項66】
前記広域ネットワーク送受信手段は、
広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信手段と、
広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項56に記載のゲートウェイ装置。
【請求項67】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項56に記載のゲートウェイ装置。
【請求項68】
請求項56に記載のゲートウェイ装置を備える通信システム。
【請求項69】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワークにおける情報の送受信を制御して計時を行う送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受けとって遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項70】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項69に記載の無線端末。
【請求項71】
送信記憶手段に送信しようとするパケットがあり、分散型ネットワーク送受信装置が広域ネットワークの基地局を通じて無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で定期的に送信された下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを受信したときに、送信制御手段は、当該同期シグナリングが受信された後、無線端末の送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報の送信を、分散型ネットワーク送受信装置に命令することを特徴とする請求項70に記載の無線端末。
【請求項72】
無線端末は、ゲートウェイ装置からの応答情報を受信してから、チャンネルの状況を計測することで、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信し、
選択情報中のアドレスに対応するゲートウェイ装置は、前記選択情報を受信した後、当該無線端末の中継したいデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信する請求項71に記載の無線端末。
【請求項73】
分散型ネットワーク送受信装置が受信閾値時間内にいずれかの応答情報も受信していなければ、遅延手段を起動して競争窓を拡大し、ある期間をランダムにバックオフし、バックオフ期間が終了してから検出された同期シグナリングの後、中継要求情報を再送することを特徴とする請求項71に記載の無線端末。
【請求項74】
送信制御手段は、受信した応答情報で表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネルの状況の最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項71に記載の無線端末。
【請求項75】
送信制御手段は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項74に記載の無線端末。
【請求項76】
送信制御手段は、信号干渉雑音比の最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項74に記載の無線端末。
【請求項77】
送信制御手段は、距離の最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項74に記載の無線端末。
【請求項78】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項69に記載の無線端末。
【請求項79】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項69に記載の無線端末。
【請求項80】
請求項69に記載の無線端末を備える通信システム。
【請求項1】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、
ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、
無線端末が、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報を、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信するステップと、
ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングすると、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
無線端末が前記接続に介してデータパケットをゲートウェイ装置に送信するステップと、
ゲートウェイ装置が広域ネットワークにおいて無線端末から受信したデータパケットを中継するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
無線端末との接続を構築するステップは、
ゲートウェイ装置が中継要求情報を受信した後、応答情報を無線端末に送信するステップと、
無線端末がチャンネル状況を計測することによって、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信するステップと、
選択情報中のアドレスと対応するゲートウェイ装置が前記選択情報を受信すると、当該無線端末の中継しようとするデータパケットを送信することを許可する許可情報を無線端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
無線端末が所定の時間内にいずれかの応答情報も受信していない場合、競争窓を拡大してある期間をランダムにバックオフするステップと、
バックオフ時間終了後に検出された中継要求タイムスロットに、中継要求情報を再送するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項6】
無線端末は、受信した応答情報が表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネル状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項7】
無線端末は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を当該無線端末の中継装置として選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
無線端末は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項9】
無線端末は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項10】
ゲートウェイ装置は、中継要求タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項11】
ゲートウェイ装置は、中継要求タイムスロットに高い電圧レベルを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項12】
ゲートウェイ装置は、中継待ちデータパケットを成功に受信すると、確認情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項13】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項14】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、
広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
広域ネットワーク送受信手段で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、
検出手段からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項15】
アクセス判断手段と検出手段からの結果を受け取り、分散型ネットワークの送受信を制御する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載のゲートウェイ装置。
【請求項16】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段を備えることを特徴とする請求項14又は15に記載のゲートウェイ装置。
【請求項17】
アクセス判断手段は、検出手段が下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットを検出し、無線端末からの送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報を当該中継要求タイムスロットにセンシングすると、分散型ネットワークへのアクセスを決定することを特徴とする請求項14〜16の何れかに記載のゲートウェイ装置。
【請求項18】
中継要求情報を受信してから分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を無線端末に送信し、前記のゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を無線端末から受信した、当該無線端末の中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項19】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項18に記載のゲートウェイ装置。
【請求項20】
中継要求情報を受信した後、送信制御手段はある期間をランダムに遅延することを遅延手段に指示して、バックオフ動作を行い、ある期間をバックオフした後、分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を送信することを特徴とする請求項18に記載のゲートウェイ装置。
【請求項21】
検出手段が中継要求タイムスロットに高い受信レベルを検出すると、無線端末に応答情報を送信することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項22】
検出手段が中継要求タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項23】
分散型ネットワーク送受信手段で受信した情報が、データパケットを受信したことを表す場合に、送信制御手段は確認情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項24】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項17に記載のゲートウェイ装置。
【請求項25】
前記広域ネットワーク送受信手段は、
広域ネットワーク内でパケットを送信する広域ネットワーク送信手段と、
広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項14に記載のゲートウェイ装置。
【請求項26】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項14に記載のゲートウェイ装置。
【請求項27】
請求項14に記載のゲートウェイ装置を備える通信システム。
【請求項28】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで、送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報と、受信情報とを送信する下り共通制御チャンネル送受信手段と、
下り共通制御チャンネル送受信手段で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、
検出手段からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項29】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段と、
アクセス判断手段と検出手段からの結果を受け取り、分散型ネットワークの送受信を制御し計時する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする請求項28に記載の無線端末。
【請求項30】
無線端末の送信記憶手段に送信待ちパケットを格納しているときに、アクセス判断手段は下り共通制御チャンネルにアクセスすることを指示し、検出手段が検出された中継要求タイムスロットで、下り共通制御チャンネル送受信手段によって中継要求情報を送信することを特徴とする請求項28又は29に記載の無線端末。
【請求項31】
中継要求情報の送信が終了した後、アクセス判断手段が分散型ネットワークへのアクセスを指示し、送信制御手段を起動することを特徴とする請求項30に記載の無線端末。
【請求項32】
アクセス判断手段が分散型ネットワークにアクセスすることを指示した場合、送信制御手段は計時を開始し、受信閾値時間内に分散型ネットワーク送受信手段によって情報を受信し、受信閾値時間に達したときに、応答情報を正確に受信していれば、中継を行うゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項28又は29に記載の無線端末。
【請求項33】
いずれかのパケットも受信していない場合、遅延手段を起動して、ある期間をランダムにバックオフすることを特徴とする請求項32に記載の無線端末。
【請求項34】
分散型ネットワーク送受信手段が中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を受信したときに、データパケットを送信し、分散型ネットワーク送受信手段が確認情報を成功に受信したときに、分散型ネットワークへのアクセスを停止することをアクセス判断手段に指示することを特徴とする請求項32に記載の無線端末。
【請求項35】
送信制御手段は、受信した応答情報で表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネル状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項32に記載の無線端末。
【請求項36】
送信制御手段は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項35に記載の無線端末。
【請求項37】
送信制御手段は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項35に記載の無線端末。
【請求項38】
送信制御手段は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項35に記載の無線端末。
【請求項39】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項30に記載の無線端末。
【請求項40】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項28に記載の無線端末。
【請求項41】
下り共通制御チャンネル送受信手段は、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信する下り共通制御チャンネル送信手段と、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信する下り共通制御チャンネル受信手段と、を備えることを特徴とする請求項28に記載の無線端末。
【請求項42】
請求項28に記載の無線端末を備える通信システム。
【請求項43】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、
広域ネットワークの基地局によって、無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信するステップと、
無線端末は、当該同期シグナリングを受信した後、送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、
ゲートウェイ装置は、センシングされた下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングと対応する時刻で、分散型ネットワークへのアクセスを起動して、無線端末からの中継要求情報を受信するステップと、
ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項44】
無線端末が前記接続に介してデータパケットをゲートウェイ装置に送信するステップと、
ゲートウェイ装置が広域ネットワークにおいて、無線端末から受信したデータパケットを中継するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。
【請求項45】
無線端末との接続を構築するステップは、
ゲートウェイ装置が中継要求情報を受信した後、応答情報を無線端末に送信するステップと、
無線端末がチャンネル状況を計測することによって、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信するステップと、
選択情報中のアドレスに対応するゲートウェイ装置が前記選択情報を受信すると、許可情報を無線端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項43又は44に記載の方法。
【請求項46】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項47】
無線端末が所定の時間内にいずれかの応答情報も受信していない場合、競争窓を拡大してある期間をランダムにバックオフするステップと、
バックオフ時間終了後に検出された中継要求タイムスロットに中継要求情報を再送するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項48】
無線端末は、受信された応答情報で表す無線端末との間のチャンネルの状況を比較し、無線端末とのチャンネルの状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項49】
無線端末は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項48に記載の方法。
【請求項50】
無線端末は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項48に記載の方法。
【請求項51】
無線端末は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項48に記載の方法。
【請求項52】
ゲートウェイ装置は、センシング時間間隔内にパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項53】
ゲートウェイ装置は、センシング時間間隔内に高い受信レベルを検出すると、応答情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項54】
ゲートウェイ装置は、中継待ちデータパケットを成功に受信すると、確認情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項55】
前記下り共通制御チャンネルは、報知チャンネルであることを特徴とする請求項45に記載の方法。
【請求項56】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、
広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
現在の時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするためのセンシング手段を周期的に起動する計時手段と、
計時手段によって起動を指示された時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシング手段と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項57】
センシング手段から受信した情報に基づいて分散型ネットワークの送受信を制御する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする請求項56に記載のゲートウェイ装置。
【請求項58】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項57に記載のゲートウェイ装置。
【請求項59】
センシング手段は、センシング時間間隔内において、無線分散型ネットワークにデータ伝送のあることを検出すると、無線分散型ネットワークにおいて周りの無線端末と通信することを送信制御手段に指示することを特徴とする請求項57に記載のゲートウェイ装置。
【請求項60】
無線端末の送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を受信してから、分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を無線端末に送信し、前記のゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を無線端末から受信した後、当該無線端末の中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信することを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項61】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項60に記載のゲートウェイ装置。
【請求項62】
前記センシング手段は、センシング時間間隔内において、下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングに対応する時刻でパワーレベルが雑音パワーレベルより大きくなったことを検出すると、ある期間をランダムに遅延することを遅延手段に指示し、バックオフ動作を行い、ある期間をバックオフしてから分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項63】
前記センシング手段がセンシング時間間隔内に高い電圧レベルを検出すると、無線端末に応答情報を送信することを特徴とする請求項62に記載のゲートウェイ装置。
【請求項64】
分散型ネットワーク送受信手段で受信した情報が、データパケットを受信したことを表す場合に、送信制御手段は確認情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項65】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項59に記載のゲートウェイ装置。
【請求項66】
前記広域ネットワーク送受信手段は、
広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信手段と、
広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項56に記載のゲートウェイ装置。
【請求項67】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項56に記載のゲートウェイ装置。
【請求項68】
請求項56に記載のゲートウェイ装置を備える通信システム。
【請求項69】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワークにおける情報の送受信を制御して計時を行う送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受けとって遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項70】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項69に記載の無線端末。
【請求項71】
送信記憶手段に送信しようとするパケットがあり、分散型ネットワーク送受信装置が広域ネットワークの基地局を通じて無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で定期的に送信された下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを受信したときに、送信制御手段は、当該同期シグナリングが受信された後、無線端末の送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報の送信を、分散型ネットワーク送受信装置に命令することを特徴とする請求項70に記載の無線端末。
【請求項72】
無線端末は、ゲートウェイ装置からの応答情報を受信してから、チャンネルの状況を計測することで、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信し、
選択情報中のアドレスに対応するゲートウェイ装置は、前記選択情報を受信した後、当該無線端末の中継したいデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信する請求項71に記載の無線端末。
【請求項73】
分散型ネットワーク送受信装置が受信閾値時間内にいずれかの応答情報も受信していなければ、遅延手段を起動して競争窓を拡大し、ある期間をランダムにバックオフし、バックオフ期間が終了してから検出された同期シグナリングの後、中継要求情報を再送することを特徴とする請求項71に記載の無線端末。
【請求項74】
送信制御手段は、受信した応答情報で表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネルの状況の最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項71に記載の無線端末。
【請求項75】
送信制御手段は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項74に記載の無線端末。
【請求項76】
送信制御手段は、信号干渉雑音比の最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項74に記載の無線端末。
【請求項77】
送信制御手段は、距離の最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項74に記載の無線端末。
【請求項78】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項69に記載の無線端末。
【請求項79】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項69に記載の無線端末。
【請求項80】
請求項69に記載の無線端末を備える通信システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【公開番号】特開2007−116710(P2007−116710A)
【公開日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−285336(P2006−285336)
【出願日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.Bluetooth
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.Bluetooth
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】
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