JP2005538660A - 第１の移動局から第２の移動局へのコネクションをルーティングする方法、無線通信システム、中央ルーティング装置ならびに移動局 - Google Patents

Abstract

本発明による方法では第１の移動局ＭＳ１から第２の移動局ＭＳ２への少なくとも１つの別の移動局ＭＳ３を介するコネクションをルーティングする。移動局ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３に関する位置情報ＰＩ１．．３が検知される。中央ルーティング装置Ｒが位置情報ＰＩ１．．３に基づきコネクションＶのためのルートを求める。ルーティング装置Ｒは求められたルートに対応するルーティング情報ＲＩを形成し、このルーティング情報ＲＩを移動局ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３に伝送する。

Description

本発明は、無線通信システムの第１の移動局から第２の移動局への少なくとも１つの別の移動局を介するコネクションをルーティングする方法、相応の無線通信システムおよび無線通信システムのための中央ルーティング装置ならびに移動局に関する。

移動無線通信の分野においては、個々の無線セルがそれぞれ基地局によって供給されるセルラ移動無線ネットワークが公知である。セルラ移動無線ネットワークのための公知の規格は例えばＧＳＭ（Global System of Mobile Communication）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications Standard）である。そのようなセルラ移動無線システムにおいて、ある移動加入者から別の移動加入者へのコネクションが確立される場合には、基地局と接続されているネットワークによって相応のルートが設定される。このことは通常の場合移動無線ネットワークの中央ユニットによって行われる。これによって設定されたルートは開始移動局としての関与する移動局において始まり、先ずこの開始移動局が存在する無線セルの基地局に案内される。この第１の基地局からコネクションのデータが引き続き、直接的に目標移動局に伝送されるか（この目標移動局が同様に同一の無線セル内に存在する場合）、第２の基地局に伝送され、この第２の基地局の無線セルには目標基地局が存在し、この第２の基地局が引き続きコネクションのデータを目標移動局に伝送する。

さらには移動無線通信の枠内においていわゆる自己編成ネットワークないしアドホックネットワークが公知であり、このネットワークは移動局の無線セルを有する基地局を使用することなく移動局によってのみ形成される。このアドホックネットワークにおいては移動局はリレー機能を引き受けるので、コネクションのデータは開始移動局から目標移動局へと直接的に１つまたは複数の他の移動局を介して転送される。アドホックネットワークにおけるルーティングは所定のアルゴリズムに応じて関与する移動局自体によって実施される。このために開始移動局は例えば目標移動局のアドレスを開始移動局の周囲にある全ての移動局に送信する。この開始移動局のコネクション要望をシグナリングするために、このシグナリング情報は目標移動局に到達するまで周辺の移動局によって転送される。最終的に確立が成功したルートに関して、関与する移動局それぞれに求められたルートにおいて隣接する移動局のアドレスが記憶される。

さらには、セルラネットワーク構造においてアドホックネットワークのように相互に直接通信することもできる移動局が使用される移動無線システムが公知である。このようにして例えば、セルラネットワークの個々の無線セル間の隙間をリレー局としての複数の移動局を介して繋ぐことができる。アドホックコンポーネントを備えたこの種のセルラ移動無線ネットワークは例えばY.-D. Lin等による"Multihop Celluar: A new architecture for wireless commmunications", IEEE INFOCOM 2000年、1273〜1282頁、H. WU等による"Integrated cellular and ad-hoc relaying systems: iCAR", IEEE Joournal on selected areas in communications, vol.19, No.10、2001年10月、2105〜2115頁；R. Ananthapadmanabha等による"Multihop Cellular networks: the architecture and routing protocols", IEEE PIMRC 2001年ならびにWideband TDMA/CDMA-UMTS-Standardに関するグループデルタのコンセプト, ETSI SMG2#24 Tdoc SMG899/97,Madrid, Spain,15.-19. 1997年12月に記載されている。

リレー機能を有する移動局も設けられている前述のセルラ移動無線ネットワークでは、移動局から移動局へのルーティングはアドホックネットワークの上述したような慣例のやり方に基づき行われる。これに対してネットワークの基地局を介して案内されるコネクションの部分は従来のセルラ移動無線ネットワークのように、すなわちネットワークの通常の中央ルーティング装置によってルーティングされる。

本発明の課題は、例えばアドホックネットワークにおいて必要であるような、第１の移動局から第２の移動局への少なくとも１つの別の移動局を介するコネクションのルーティングを有利なやり方で実現することである。

この課題は請求項１による方法、請求項１１による無線通信システム、請求項１２による中央ルーティング装置ならびに請求項１３による移動局によって解決される。

本発明の有利な構成および実施形態は従属請求項の対象である。

第１の移動局から第２の移動局への少なくとも１つまたは複数の別の移動局を介するコネクションをルーティングする本発明による方法では、先ず移動局に関する位置情報が検知される。続いて中央ルーティング装置がコネクションのためのルートを検知された位置情報に基づき求め、相応のルーティング情報を形成し、それに基づいてこのルーティング情報はコネクションに関与する移動局に伝送される。

移動局は相互に直接通信することができる。したがって別の移動局は第１の移動局から第２の移動局へと伝送されるコネクションのデータのためのリレー機能を有する。

位置情報は移動局の地理的な位置に関する情報であり、この情報は無線通信システムにおける移動局の相互的な配置を検出することに適しており、その結果この位置情報に基づきルーティングを実施することができる。位置情報は例えばＧＰＳのような位置算出システムを用いて求められた位置座表である。

アドホックネットワークのためのルーティング方法では、ルーティングは関与する移動局自体によって行われるが、本発明ではこれに関して特別なルーティング装置が設けられる。中央ルーティング装置はルーティングの際に、複数の移動局の検知された位置情報を考慮することができる。このことは極端な場合存在する全ての移動局に該当してもよい。このようにして最適なルートを簡単に求めることができる。

中央ルーティング装置によるルーティングの実施は、従来技術のような移動局自体によるルーティングの実施に比べ、移動局における電流消費を減少させることができ、また移動局間のシグナリング交換を低減することができる。

「移動局」とはここでは、無線通信システムにおいて使用するために設けられており、また他の移動局との直接的な通信を維持することができる移動無線局と解される。

本発明の実施形態によれば、移動局はセルラ移動無線ネットワークの少なくとも１つの基地局の無線領域内に存在する。この場合ルーティング装置はルーティング情報を基地局に伝送し、この基地局はルーティング情報をさらに移動局に伝送する。このことはリレー機能を備えた移動局がセルラ移動無線ネットワークの供給領域において動作することを意味している。その限りにおいては、セルラネットワークとの関係においてリレー機能を備えた移動局も動作する上述のコンセプトとの類似性も存在する。もっとも本発明によればそのようなコンセプトとは異なり、移動局間の直接的なリレーコネクションのためのルーティングも移動局自体によって行われるのではなく、セルラ移動無線ネットワークの基地局と接続されている中央ルーティング装置によって行われる。

本発明は第１の移動局と第２の移動局との間のコネクションを別の移動局との間の比較的長いコネクションの一部であることを可能にする。そのような場合には開始移動局から出発して、例えばセルラネットワークの１つまたは複数の基地局を介して先ず第１の移動局への部分コネクションを確立することができる、および／または、第２の移動局から１つまたは複数の基地局を介して全体のコネクションの目標移動局への別の部分コネクションを確立することができる。この場合第１の移動局と第２の移動局との間のコネクションは、開始局と目標局との間の全体のコネクションの部分コネクションである。

本発明の別の実施形態によれば、移動局は位置情報をこの移動局自体で求め、この位置情報を検知させるために基地局に伝送する。有利には基地局は位置情報を中央記憶装置に伝送することができ、ルーティング装置はルートを求めるためにこの中央記憶装置にアクセスすることができる。

本発明の実施形態によれば移動局は第１の動作モードを有し、この第１の動作モードでは移動局がセルラ移動無線ネットワークにおいて第１の無線規格に従い動作する。この第１の無線規格はセルラ移動無線ネットワークのための任意の規格、例えばＧＳＭまたはＵＭＴＳでよい。移動局はこの実施形態において第２の動作モードを有し、この第２の動作モードでは移動局が第２の無線規格に従いアドホックネットワークを相互に形成する。したがって移動局はいわゆるデュアルモード移動局である。ルーティング装置がルーティング情報を求めるコネクションの間は移動局が第２の動作モードで動作する。ここでアドホックネットワークとは、個々の移動局がコネクションのデータを伝送するためのリレー機能を担う移動無線ネットワークと解される。第１および第２の動作モードにおいては第１ないし第２の無線規格に従い、移動局はそれぞれ異なる周波数領域において異なるプロトコルに従い通信する。この場合、無線通信システムは所期のように重畳された２つのネットワーク、すなわちセルラネットワークおよびアドホックネットワークからなる。

本発明の実施形態によれば、移動局はセルラ移動無線ネットワークが容量負荷の限界値に達したときに初めて第２の動作モードに移行する。この実施形態においては移動局のリレー機能の利用は、必要がある場合に無線通信システムの全体の容量を高めるためにのみ使用される。必要性が存在しなければ、検知された位置情報に基づき中央ルーティング装置によってルートを求めること、また相応のルーティング情報を移動局に伝送することを省略することができ、その代わりにルーティングを従来のセルラ移動無線システムでは慣例のように行うことができる。これによって容量負荷が限界値を下回っている間は、ルートを求めるための煩雑さが僅かなものに保たれる。しかしながら、ルーティング装置がルーティングをアドホックネットワークに対しても、セルラネットワークに対しても行う場合には有利である。

本発明の実施形態によれば、第２の移動局が所定のサービスを供給する。記憶装置には第２の移動局によって供給される使用されるサービスに関するサービス情報が記憶され、このサービス情報は第１の移動局に通知される。第１の移動局は通知されたサービス情報に基づき、サービスにアクセスしたいことをルーティング装置にシグナリングする。ルーティング装置は相応のルーティング情報を形成することにより、第１の移動局から第２の移動局へのコネクションを確立する。サービスとはここでは移動局がアクセスを提供できる移動無線ネットワークにおける任意のあらゆるサービスと解される。そのようなサービスは例えば位置に依存するサービスであり、このサービスは移動局の位置に依存して例えば近傍に存在するレストランまたは映画館に関する情報を供給する。別のサービスは例えばインターネットまたは他のネットワークへのアクセスの供給である。

本発明の実施形態によれば、基地局は記憶装置に記憶されているサービス情報を同報通信（ブロードキャスト）する。複数の移動局を介して供給されるサービスに関するサービス情報を記憶装置に記憶することができ、またその他の移動局には基地局の同報通信によって知らせることができる。この場合、各移動局は所望のサービスについてのコネクションを中央ルーティング装置に要求することができる。移動無線システムに存在する各移動局の位置を検知することができるので、ルーティング装置はそれぞれのサービスを供給する移動局の位置も分かる。したがってルーティング装置は相応のサービスが要求されるとこのサービスを供給する移動局へのコネクションを確立することができる。

本発明の実施形態によれば、ルーティング情報はどれ程の送信出力でコネクションに関与する移動局がコネクションを動作させるべきかに関する指示を包含する。ルーティング装置は関与する移動局の位置を知っているので、ルーティング装置は移動局間の距離も知っており、したがって次の移動局への伝送に関してルート内で必要とされる送信出力を計算することができる。これによってシステムにおいて全体的に必要とされる送信出力の最小化が可能であり、また干渉も最小に低減される。

本発明の実施形態によればルーティング情報は、どの伝送リソースをコネクションに関与する移動局がコネクションに対して確保するべきかに関する指示を包含する。「伝送リソース」とはここでは伝送に必要とされる全ての無線リソース、例えばＦＤＭＡシステムにおける周波数領域、ＣＤＭＡシステムにおける拡散符号およびＴＤＭＡシステムにおけるタイムスロットと解される。

本発明の実施形態によれば、ルーティング装置はコネクションの終了後に、コネクションに関与する移動局にこのコネクションに対する伝送リソースの確保を終了することを指示する。このようにして、予め確保されていた伝送リソースが新たなコネクションを構築するために再び使用可能となる。

本発明による無線通信システムならびに本発明による中央ルーティング装置および無線通信システムのための本発明による移動局は、本発明による方法を実施するために必要とされるコンポーネントを有し、相応に構成されている。

本発明を以下では図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。ここで、
図１は本発明による無線通信システムの実施例を示し、
図２は図１に示した無線通信システムのための移動局の実施例を示す。

図１はセルラ移動無線システムの無線セルの一部を示す。無線セルを供給する基地局ＢＳならびに無線セル内に存在する一連の移動局ＭＳ１〜ＭＳ５が示されている。第２の移動局ＭＳ２はサービスプロバイダＳＰとの無線コネクションを維持する。サービスプロバイダＳＰは任意のサービス、例えばインターネットへのアクセスを提供する。コネクションＳを介して第２の移動局ＭＳ２はサービスプロバイダＳＰの１つまたは複数のサービスを移動無線システムの他の加入者に供給する。第２の移動局ＭＳ２はサービス情報ＳＩを基地局ＢＳに伝送し、このサービス情報ＳＩは供給されるサービスを表し、また基地局ＢＳによって移動無線システムの中央記憶装置Ｍに第２の移動局ＭＳ２の識別子に対応付けられて記憶される。

動作時に存在する移動無線システムの全ての移動局ＭＳ１〜ＭＳ５は周期的に位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５を基地局ＢＳに送信し、この基地局ＢＳはこれらの位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５を同様にそれぞれの移動局に対応付けて中央記憶装置Ｍに記憶する。位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５は移動無線システムのそれぞれの無線セルにおけるそれぞれの移動局ＭＳ１〜ＭＳ５の地理的な位置を表す。

位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５は移動局ＭＳ１〜ＭＳ５によってＧＰＳ受信器を用いて求められる。本発明の別の実施形態においては、位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５を移動局ＭＳ１〜ＭＳ５によって求める代わりに、移動無線システムの基地局ＢＳを用いて求めることもできる。セルラ移動無線システムにおける移動局の位置を検出する方法は当業者には十分に公知であるので、ここではさらに説明はしない。

移動無線システムの全ての基地局ＢＳは中央記憶装置Ｍに記憶されているサービス情報ＳＩを同報通信（ブロードキャスト）によって伝送する。これによって全ての移動無線局ＭＳ１〜ＭＳ５はサービス情報ＳＩにアクセスすることができる。サービス情報ＳＩはこのようにして移動局ＭＳ１〜ＭＳ５に、どのような特別なサービスが移動無線システムにおいて供給されているかに関しての情報を提供する。

図１における第１の移動局ＭＳ１は、基地局ＢＳから送信されたサービス情報ＳＩに基づき、この基地局ＢＳによってシグナリングされたサービスにアクセスしたいことを決定する。移動局ＭＳ１は相応のコネクション問合せＡを無線セルの基地局ＢＳに伝送する。

図１における移動無線システムはさらに中央ルーティング装置Ｒを有し、この中央ルーティング装置Ｒは移動無線システムの基地局ＢＳと通信するための送信／受信装置ＴＸ／ＲＸならびにこの送信／受信装置ＴＸ／ＲＸを制御するプロセッサＰを備える。基地局ＢＳは第１の移動局ＭＳ１のコネクション問合せＡをルーティング装置Ｒに伝送する。ルーティング装置Ｒは記憶装置Ｍに記憶されている、移動無線システムにおいて検知された全ての移動局ＭＳ１〜ＭＳ５の位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５にアクセスする。さらにルーティング装置ＲはメモリＭ内のエントリに基づき、第２の移動局ＭＳ２が第１の移動局ＭＳ１によって欲されたサービスを供給することを確認する。ルーティング装置Ｒはこれに基づき、第１の移動局ＭＳ１と第２の移動局ＭＳ２との間のコネクションＶのための考えられる最適なルートを計算する。図１に示されている事例においては、このコネクションＶは第１の移動局ＭＳ１から第３の移動局ＭＳ３を介して第２の移動局ＭＳ２に案内される。もちろん、１つの移動局ＭＳ３より多くの移動局がリレー局としてコネクションＶを確立するために検出されるような他の場合も考えられる。コネクションＶのために使用されるルートを選択する際に、ルーティング装置Ｒは移動局の地理的な位置を考慮し、コネクションＶに必要とされる送信出力を最小にするために可能な限り短い経路を実現することを試みる。さらにはルーティング装置Ｒは、他のコネクションによって移動局ＭＳ１〜ＭＳ５のリソースが周波数領域、拡散符号またはタイムスロットの形態で既にどの程度占有されているかを考慮する。

図１におけるルーティング装置Ｒは、このルーティング装置Ｒによって求められたルートに対応するルーティング情報ＲＩを形成し、このルーティング情報ＲＩをコネクションＶに関与する移動局ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３が存在する無線セルの基地局ＢＳに伝送する。基地局ＢＳはこれらのルーティング情報ＲＩをブロードキャストし、その結果これらのルーティング情報ＲＩを該当する移動局ＭＳ１〜ＭＳ３は受信することができる。ルーティング情報ＲＩは移動局ＭＳ１〜ＭＳ３に、どの移動局ＭＳｉからコネクションＶのデータをさらなる伝送のためにリレー局として受信すべきであるか、またどの移動局ＭＳｉにこれらのデータを転送すべきということに関する情報を提供する。第１の移動局ＭＳ１に関してはこの第１の移動局ＭＳ１が開始局であるために、コネクションＶのルートにおいて先行局は存在しない。したがってこの第１の移動局ＭＳ１には、第１の移動局ＭＳ１がデータを第３の移動局ＭＳ３に伝送すべきであることのみが通知される。第３の移動局ＭＳ３のためのルーティング情報ＲＩはこの第３の移動局ＭＳ３に、第３の移動局ＭＳ３がデータを第１の移動局ＭＳ１から受信し、第２の移動局ＭＳ２に転送すべきことを通知する。ルーティング情報ＲＩを介して第２の移動局ＭＳ２は、第３の移動局ＭＳ３の発信をコネクションＶのために受信すべきことを知る。第２の移動局ＭＳ２はコネクションＶの目標局であるので、この第２の移動局ＭＳ２にはルーティング情報ＲＩを介して、第２の移動局ＭＳ２がデータを転送すべき別の移動局ＭＳｉについては通知されない。

以上説明したルーティング装置ＲによるコネクションＶをルーティングする方法はもちろん、第１の移動局ＭＳ１による特別なサービスの要求に依存せずとも行うことができる。ルーティング装置Ｒは、例えば第１の移動局ＭＳ１から第２の移動局ＭＳ２への音声コネクションのためのコネクション問合せＡに基づき、記憶装置Ｍに記憶されている各移動局ＭＳ１〜ＭＳの位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５を基礎として同様に上述の方法を実施することができる。

図２は図１の移動局ＭＳｉの構造を示す。この移動局ＭＳｉはアンテナと接続されている、基地局ＢＳと通信するための第１の送信／受信ユニットＭＴＸ／ＲＸ１ならびにこの送信／受信ユニットＭＴＸ／ＲＸ１と接続されている制御装置ＭＰとを有し、この制御装置ＭＰは基地局ＢＳから受信するルーティング情報ＲＩおよびサービス情報ＳＩを評価するために使用される。この場合制御装置ＭＰは移動局ＭＳｉを、移動局ＭＳｉが受信したルーティング情報ＲＩに応じて、伝送すべきコネクションＶのデータを、コネクションＶのためにルーティング装置Ｒによって検出された次のリレー局に伝送するよう制御する。これらのデータはルーティング情報ＲＩに応じて既に別の移動局から供給することができ、この移動局に関して目下の移動局ＭＳｉはやはりリレー局として機能する。

図１に示されている移動無線システムはいわば、移動ノードとしての移動局ＭＳ１〜ＭＳ５によって形成されるアドホックネットワークとセルラ移動無線ネットワークが局所的に重畳したものである。したがって図２における移動局ＭＳｉは、第１の無線規格に従い移動無線システムのセルラ移動無線ネットワークと通信するための第１の送信／受信装置ＭＴＸ／ＲＸ１の他に、移動無線システムのアドホックネットワークの第２の規格に従い別の移動局と通信するための第２の送信／受信装置ＭＴＸ／ＲＸ２もさらに有する。

アドホックネットワークはＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ（wireless local area network）規格に従い動作する。

ここで考察する実施例では、移動局ＭＳ１〜ＭＳ５はそれぞれ、相互に通信するために指向性のアンテナを有する。したがって、コネクションに事前に関与する移動局ＭＳ１〜ＭＳ３それぞれに対するルーティング情報ＲＩは、どの方向にコネクションＶのデータがそれぞれの局を介して次のリレー局にその指向性のアンテナを用いて伝送されるべきか、ないしはどの方向から局はこの局に伝送されるデータを受信すべきかについての情報も包含する。さらには、コネクションＶに関与する移動局ＭＳ１〜ＭＳ３それぞれに対するルーティング情報ＲＩは使用すべき送信出力の値を包含し、この送信出力の値は相互に通信する個々の移動局間の距離に依存して選定される。ルーティング情報ＲＩはさらに、どの伝送リソースないし無線リソース（ＦＤ／ＣＤ／ＴＤＭＡ多重アクセス方法における周波数領域、拡散符号およびタイムスロット）が個々の移動局ＭＳ１〜ＭＳ３によってコネクションＶのために使用ないし占有されるべきかという指示を包含する。

コネクションＶが終了すると、コネクションＶに関与する移動局ＭＳ１〜ＭＳ３にはルーティング情報ＲＩによって、コネクションＶのために確保されている伝送リソースがここで再び他のコネクションのために解放されるべきであることも通知される。

移動無線システムの中央ルーティング装置Ｒによる個々の移動局ＭＳ１〜ＭＳ５の上述したリソース制御のために、ルーティング装置に個々の移動局それぞれのリソースの目下の占有状況に関する情報が恒常的に供給されることが必要とされる。したがってルーティング装置はこのために必要とされる記憶手段を有する（図１には示していない）。

図１に択一的に、移動無線システムの基地局ＢＳによるルーティング情報ＲＩおよび／またはサービス情報ＤＩの発信を、同報通信（ブロードキャスト）の代わりにそれぞれの移動局ＭＳｉへのポイント・ツー・ポイント伝送によって行うこともできる。このために基地局ＢＳは例えば指向性アンテナを装備することもできる。記憶装置Ｍに記憶されている移動局ＭＳｉに関する位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５に基づき、所望のデータを特定の移動局に伝送するためにこのような指向性のアンテナを相応に調整することは問題なく可能である。

図１に示されている移動局ＭＳ１〜ＭＳ５はいわゆるデュアルモード装置であり、このデュアルモード装置はセルラ移動無線ネットワークのための第１の無線規格による第１の動作モードまたアドホックネットワークのための第２の無線規格による第２の動作モードで動作することができる。第１の無線規格はセルラ移動無線ネットワークのための任意の規格、例えばＧＳＭ規格でよい。移動無線システムの基地局ＢＳの伝送容量が過負荷状態でない限り、有利にはコネクションは第１の無線規格に従い確立される。このことは図１において破線の矢印Ｖ１，Ｖ２でもって表されている。

第１の無線規格に従う伝送のためのシステムの容量限界に達しない限り、第１の移動局ＭＳ１と第２の移動局ＭＳ２との間のコネクションは基地局ＢＳを介して案内される。（図１に示したものとは異なり）第２の移動局ＭＳ２が第１の移動局ＭＳ１とは異なる無線セル内に存在する場合には、コネクションＶ１，Ｖ２は必要に応じて複数の基地局ＢＳを介しても案内される。第１の無線規格に従うコネクションの伝送のための容量が選定された容量限界を上回ったときに初めて、第２の無線規格に従う別のコネクションＶが上述のやり方で確立される。第１および第２の無線規格に従い動作するために図１に示した実施例においては異なる周波数領域および異なる伝送プロトコルが設けられている。つまり原理的には、第１の無線規格による従来のセルラ移動無線システムと、この第１の無線規格とはほぼ完全に依存しない第２の無線規格によるアドホックネットワークとが重畳している。

２つのネットワークの依存性は移動無線システムの中央ルーティング装置Ｒによる全てのコネクションＶ１，Ｖ２，Ｖのルーティングに関してのみ存在する。

したがって、第２の無線規格に従う新たなコネクションＶの確立によって、移動無線システム全体の容量を高めることができる。何故ならばセルラ移動無線ネットワークの伝送容量ないし伝送リソースは大部分アドホックネットワークの伝送リソースに依存しないからである。

本発明の中央ルーティング装置Ｒによって、移動局ＭＳ１〜ＭＳ５内で、通常はアドホックネットワークにおいて必要とされるコネクションをルーティングするための複雑なアルゴリズムを実施する必要なく、アドホックネットワーク内でのコネクションＶのためのルーティングを実施することが可能である。これによって移動局における計算の手間およびこれに伴う高い電流消費を低減することができる。

個々の移動局の電流消費の他に、中央ルーティング装置によってルーティングを実施することにより、通常の場合アドホックネットワークにおいて実施されるルーティングのために必要とされる個々の移動局間でのデータ交換も低減され、その結果通信システムの負荷を低減することができる。

図１による実施例においては、所定のサービスを供給する全ての移動局は相応のサービス情報ＳＩをそれぞれの基地局Ｓに伝送する。これは記憶装置Ｍに記憶されているサービス情報ＳＩが位置情報ＲＩと同様にその都度更新されるために周期的に行われる。

ここで考察する実施例において移動局ＭＳｉはコネクションＶのためにルーティング装置Ｒによって求められたルートを、この移動局ＭＳｉに通知されたルーティング情報ＲＩに応じて変更する必要がある。しかしながら、ルーティング情報ＲＩが移動局ＭＳｉへの単なる提案として使用される別の実施例も考えられる。殊に、複数のこの種の提案をルーティング装置Ｒによって求め、その都度確立すべきコネクションＶの移動局ＭＳ１〜ＭＳ３に伝送することも考えられる。移動局はどのルートを実際に実現すべきであるかを移動局自体で決定することができる。本発明の別の実施例においては、ルーティング情報ＲＩによってセルラ移動無線ネットワークを介するコネクション（すなわち基地局ＢＳの内の少なくとも１つが関与する）も、アドホックネットワークを介するコネクション（すなわちリレー局を用いる）も選択のために提供することも可能である。提供されるルートの選択は有利には、コネクションＶの開始局として機能する第１の移動局ＭＳ１によって行われる。

記憶装置Ｍにおける検知された位置情報ＰＩ１〜ＰＩ５の恒常的な更新に基づき、ルーティング装置Ｒは、既存のコネクションＶが選択されたルートでもってさらに最適に動作するか否かを恒常的に検査する。つまり、コネクションＶが既に存在している場合でも、それまでに選択していたルートを拒否することができ、また新たなルートを介するコネクションＶを確立することができ、この新たなルートは相応の移動局にルーティング情報ＲＩを介して通知される。好適には例えば加入者の識別情報ならびにコード化符号のようなセキュリティに関する情報がより安全なセルラ移動無線ネットワークを介して伝送され、それよりもセキュリティの重要度が低いデータはアドホックネットワークを介して伝送される。

セルラ移動無線ネットワークを介して延びるルートとアドホックネットワーク内に延びるルートの内のどちらかのルートが択一的に提供される場合には、加入者ないし移動局ＭＳｉは有利には２つのネットワークにおけるコネクションの動作のための異なるコストに依存して選択することができる。アドホックネットワークがＩＥＥＥ８０２．１１規格により動作するここで考察する事例においては、この規格に使用される周波数は無線スペクトルのライセンス不要の領域にある。したがって移動無線システムの事業者はアドホックネットワーク内のコネクションのために、通常はライセンス料を国の監督官庁に納めるべきである周波数領域を使用するセルラ移動無線ネットワーク内のコネクションに比べ有利な料金を提供することができる。

本発明による無線通信システムの実施例を示す。 図１に示された無線通信システムのための移動局の実施例を示す。

Claims (13)

1. 無線通信システムにおいて第１の移動局（ＭＳ１）から第２の移動局（ＭＳ２）への少なくとも１つの別の移動局（ＭＳ３）を介するコネクション（Ｖ）をルーティングする方法において、
   −前記第１の移動局（ＭＳ１）、前記第２の移動局（ＭＳ２）を介して、および前記別の移動局（ＭＳ３）を介して位置情報（ＰＩ１．．３）を検知し、
   −中央ルーティング装置（Ｒ）は前記位置情報（ＰＩ１．．３）に基づき前記コネクションに関するルートを求め、
   −前記ルーティング装置（Ｒ）はルーティング情報（ＲＩ）を形成し、該ルーティング情報（ＲＩ）を前記第１の移動局（ＭＳ１）、前記第２の移動局（ＭＳ２）ならびに前記別の移動局（ＭＳ３）に伝送する、
   ことを特徴とする、方法。
2. −前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）はセルラ移動無線ネットワークの少なくとも１つの基地局（ＢＳ）の無線領域内に存在し、
   −前記ルーティング装置（Ｒ）は前記ルーティング情報（ＲＩ）を前記基地局（ＢＳ）に伝送し、
   −前記基地局（ＢＳ）は前記ルーティング情報（ＲＩ）を前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）に伝送する、請求項１記載の方法。
3. 前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）は前記位置情報（ＰＩ１．．３）を求め、該位置情報を検知させるために前記基地局（ＢＳ）に伝送する、請求項２記載の方法。
4. −前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）は第１の動作モードを有し、該第１の動作モードでは前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）は前記セルラ移動無線ネットワークにおいて第１の無線規格に従い動作し、
   −前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）は第２の動作モードを有し、該第２の動作モードでは前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）は第２の無線規格に従うアドホックネットワークを相互に形成し、
   −前記ルーティング装置（Ｒ）が前記ルーティング情報（ＲＩ）を求めるコネクション（Ｖ）の間は前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）が前記第２の動作モードで動作する、請求項２または３記載の方法。
5. 前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）は、前記セルラ移動無線ネットワークが該セルラ移動無線ネットワークの容量負荷の限界値に達したときに初めて前記第２の動作モードに移行する、請求項４記載の方法。
6. −前記第２の移動局（ＭＳ２）は所定のサービス（Ｓ）を提供し、
   −記憶装置（Ｍ）に前記第２の移動局（ＭＳ２）によって供給される前記サービス（Ｓ）に関するサービス情報（ＳＩ）を記憶し、
   −記憶されている前記サービス情報（ＳＩ）を前記第１の移動局（ＭＳ１）に通知し、
   −前記第１の移動局（ＭＳ１）は該第１の移動局（ＭＳ１）に通知された前記サービス情報（ＳＩ）に基づき、該第１の移動局（ＭＳ１）が前記サービス（Ｓ）へのアクセスを欲することをシグナリングし、
   −前記ルーティング装置（Ｒ）は前記シグナリングに基づき、該ルーティング装置（Ｒ）が相応のルーティング情報（ＲＩ）を形成することにより、前記第１の移動局（ＭＳ１）から前記第２の移動局（ＭＳ２）へのコネクションを確立する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記基地局（ＢＳ）は前記記憶装置（Ｍ）に記憶されている前記サービス情報（ＳＩ）を同報通信する、請求項２から５のいずれか１項に関連する請求項６記載の方法。
8. 前記ルーティング情報（ＲＩ）は、どれ程の送信出力で前記コネクションに関与する前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）が前記コネクション（Ｖ）を動作させるべきかに関する指示を包含する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記ルーティング情報（ＲＩ）は、どの伝送リソースを前記コネクションに関与する前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）が前記コネクション（Ｖ）に対して確保するかに関する指示を包含する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記ルーティング装置（Ｒ）は前記コネクション（Ｖ）の終了後に、該コネクションに関与する前記移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）に該コネクションに対する前記伝送リソースの確保は終了したことを通知する、請求項８記載の方法。
11. 無線通信システムにおいて、
    −第１の移動局（ＭＳ１）、第２の移動局（ＭＳ２）ならびに別の移動局（ＭＳ３，ＭＳ４，ＭＳ５）を備え、
    −前記第１の移動局（ＭＳ１）、前記第２の移動局（ＭＳ２）ならびに前記別の移動局（ＭＳ３，ＭＳ４，ＭＳ５）に関する位置情報（ＰＩ１．．５）を記憶する記憶装置（Ｍ）を備え、
    −前記第１の移動局（ＭＳ１）と前記第２の移動局（ＭＳ２）との間の前記別の移動局の内の少なくとも１つの移動局（ＭＳ３）を介するコネクション（Ｖ）のルートを、記憶されている前記位置情報（ＰＩ１．．５）に基づき求め、求められた該ルートに対応するルーティング情報（ＲＩ）を形成する中央ルーティング装置（Ｒ）を備え、
    −前記ルーティング装置（Ｒ）は前記ルーティング情報（ＲＩ）を前記第１の移動局（ＭＳ１）、前記第２の移動局（ＭＳ２）および前記別の移動局の内の少なくとも１つの移動局（ＭＳ３）に伝送する伝送ユニット（ＴＸ／ＲＸ）を有することを特徴とする、無線通信システム。
12. 無線通信システムのための中央ルーティング装置（Ｒ）において、
    −第１の移動局（ＭＳ１）と第２の移動局（ＭＳ２）との間の少なくとも１つの別の移動局（ＭＳ３）を介するコネクション（Ｖ）のルートを、前記第１の移動局、前記第２の移動局および前記別の移動局の位置情報（ＰＩ１．．５）に基づき形成する手段（Ｐ）を備え、
    −前記ルーティング情報（ＲＩ）を前記第１の移動局（ＭＳ１）、前記第２の移動局（ＭＳ２）および前記別の移動局（ＭＳ３）に伝送する伝送ユニット（ＴＸ／ＲＸ）を備えることを特徴とする、中央ルーティング装置。
13. 無線通信システムのための移動局（ＭＳ３）において、
    −位置情報（ＰＩ１．．５）に基づき中央ルーティング装置（Ｒ）によって形成されたコネクション（Ｖ）に関するルーティング情報（ＲＩ）を受信し、受信した該ルーティング情報（ＲＩ）を評価する手段（ＭＰ）を備え、
    −前記ルーティング情報（ＲＩ）に対応する、第１の移動局（ＭＳ１）から受信したコネクション（Ｖ）のデータを第２の移動局（ＭＳ２）に伝送する手段（ＭＴＸ／ＲＸ）を備えたことを特徴とする、移動局。

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