JP2006270956A - 網目状ネットワーク内の構成要素の同期をとるためのシステムおよび方法 - Google Patents

網目状ネットワーク内の構成要素の同期をとるためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】通信システム内の複数の構成要素が同じ周波数で同時に送信することを防ぐためにタイミングを調整する方法を提供する。
【解決手段】第１のメッセージを網目状ネットワーク（１００）内のルータ（１０４）で受信し、この第１のメッセージを用いてこのルータ（１０４）と複数のタイム・スロットとの同期をとり、繰り返して、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最大値まで増分し、次に、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最小値まで減分し、ネットワーク参照値がルータ（１０４）の特有の識別子に関連する特定の値を有するときに第２のメッセージをルータ（１０４）で一斉通信することを含む方法。
【選択図】図１

Description

この開示は一般に通信システムに関するものである。より特定すると、この開示は網目状ネットワーク内の構成要素の同期をとるためのシステムおよび方法に関するものである。
データ通信システムは多年にわたって用いられている。従来の通信システムは、一般に従来のシステム内の種々の動作を制御する中央コントローラと通信する有線または無線のエンドユーザ装置を含む。情報は一般にルータまたはリピータなどの構成要素を用いて中央コントローラとエンドユーザ装置との間で送られる。
従来の通信システムにおける通信のタイミングは通信システムの動作を確実にするのに重要なことが多い。例えば、通信システム内の多数の構成要素が同じ周波数で同時に送信を試みないようにするには、正確なタイミングがしばしば必要になる。
この開示は、網目状ネットワーク内の構成要素の同期をとるためのシステムおよび方法を提供する。
１つの態様では、第１のメッセージを網目状ネットワーク内のルータで受信し、この第１のメッセージを用いてルータと複数のタイム・スロットとの同期をとることを含む方法を提供する。この方法はまた、繰り返して、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最大値まで増分し、次に、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最小値まで減分することを含む。更に、この方法はネットワーク参照値がルータの特有の識別子に関連する特定の値を有するときに第２のメッセージをこのルータで一斉通信することを含む。
第２の態様では、コンピュータが読み取り可能な媒体上に実現されて実行されるコンピュータ・プログラムを提供する。このコンピュータ・プログラムは前記方法の各ステップを実行するためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードを含む。
第３の態様では、複数のユーザ・エンドポイントと通信することが可能な複数のルータと、複数のタイム・スロットを定義しまたルータの少なくとも１つとタイム・スロットの少なくとも１つ内に通信することが可能な中央コントローラとを含む網目状ネットワークを提供する。各ルータは更に、第１のメッセージをタイム・スロットの１つ内に受信し、この第１のメッセージを用いてルータと複数のタイム・スロットとの同期をとることができる。各ルータはまた、繰り返して、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最大値まで増分し、次に、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最小値まで減分することができる。更に、各ルータは、ネットワーク参照値がルータの特有の識別子に関連する特定の値を有するときにこのルータで第２のメッセージを一斉通信することができる。
他の技術的機能は以下の図面と説明とクレームから当業者に明らかである。
この開示をよりよく理解するために、添付の図面に関連して説明を参照していただきたい。
図１は、この開示に係る例示的な網目状ネットワーク１００を示す。図１に示す網目状ネットワーク１００の実施の形態は単なる例である。この開示の範囲から逸れることなく、網目状ネットワーク１００の他の実施の形態を用いてよい。
図の例では、網目状ネットワーク１００は、中央コントローラ１０２、複数のルータ１０４ａ−１０４ｅ、および複数のユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄを含む。中央コントローラ１０２は直接にまたはルータ１０４ａ−１０４ｅを通してユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄと通信する。また中央コントローラ１０２は網目状ネットワーク１００内の任意の種々の追加の機能も実行する。例えば、中央コントローラ１０２はデータベースに遠方からアクセスすることができるし、また中央コントローラ１０２はユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄからのデータを記憶しまたユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄのためにデータを検索してよい。
中央コントローラ１０２は、網目状ネットワーク１００に関する経路選択情報を収集しまた用いるための任意のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、またはこれらの組合せを含む。一例として、中央コントローラ１０２は1つ以上のプロセッサと、プロセッサが実行する命令およびプロセッサが用いるデータを記憶することができる1つ以上のメモリとを含んでよい。また中央コントローラ１０２は、無線周波数信号を用いてルータ１０４ａ−１０４ｅおよび/またはユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄと通信することができる無線周波数アンテナおよびトランシーバを含んでよい。
ルータ１０４ａ−１０４ｅは中央コントローラ１０２とユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄとの間で情報を送りまた転送する。例えば、ルータ１０４ａ−１０４ｅは中央コントローラ１０２から情報を受信し、またユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄに、またはユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄに送信するために他のルータ１０４ａ−１０４ｅに、その情報を送信する。またルータ１０４ａ−１０４ｅはユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄから情報を受信してよく、また中央コントローラ１０２に、または中央コントローラ１０２に送信するために他のルータ１０４ａ−１０４ｅに、その情報を送信してよい。各ルータは一般に全ての他のルータと通信リンクを確立することができるが、通常、網目状ネットワーク１００のレイアウトでは、この発生がない。その結果、各ルータは一般に他のルータの一部と通信リンクを確立している。或る実施の形態では、各ルータ１０４ａ−１０４ｅは移動装置または固定装置を表す。或る実施の形態では、網目状ネットワーク１００はいくつかの固定ルータおよびいくつかの移動ルータを含む。しかし、網目状ネットワーク１００の他の実施の形態を用いてよい。
各ルータ１０４ａ−１０４ｅは、網目状ネットワーク１００を通して情報を送るための任意のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、またはこれらの組合せを表す。一例として、ルータ１０４ａ−１０４ｅは或る宛先（別のルータまたはユーザ・エンドポイントなど）からデータを受信しまたデータを送信する経路選択装置を表してよい。またルータ１０４ａ−１０４ｅは、データの特定の宛先を識別せずにデータを受信しまたデータを送信するリピータ装置を表してよい。一例として、各ルータ１０４ａ−１０４ｅは、１つ以上のプロセッサと、プロセッサが実行する命令およびプロセッサが用いるデータを記憶することができる1つ以上のメモリとを含んでよい。また各ルータ１０４ａ−１０４ｅは、無線周波数信号を用いて中央プロセッサ１０２およびユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄと通信することができる無線周波数アンテナおよびトランシーバを含んでよい。
ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは直接にまたはルータ１０４ａ−１０４ｅを通して中央コントローラ１０２と通信する。またユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは網目状ネットワーク１００内の任意の種々の追加の機能を実行する。例えば、ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは中央コントローラ１０２が保持する情報のデータベースにユーザがアクセスできるようにする移動装置を表してよい。或る実施の形態では、各ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは移動装置または固定装置を表す。或る実施の形態では、網目状ネットワーク１００はいくつかの固定ユーザ・エンドポイントおよびいくつかの移動ユーザ・エンドポイントを含む。しかし、網目状ネットワーク１００の他の実施の形態を用いてもよい。
ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄはルータ１０４ａ−１０４ｅに任意の適当な方法でデータを送ってよい。例えば、ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは同じデータをルータ１０４ａ−１０４ｅに繰り返し送信してよい。またユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄはルータ１０４ａ−１０４ｅを介して受信した問合せに応答してよい。ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは任意の他の適当な方法で通信してよい。
各ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは、中央コントローラ１０２に情報を送信しおよび/または情報を受信するための任意のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、またはこれらの組合せを含む。例えば、ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは移動計算装置（ハンドヘルド・パーソナル・ディジタル・アシスタントなど）、移動通信装置（携帯電話など）、および固定の通信または計算装置を表してよい。一例として、各ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは、１つ以上のプロセッサと、プロセッサが実行する命令およびプロセッサが用いるデータを記憶することができる1つ以上のメモリとを含んでよい。また各ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄは、無線周波数信号を用いてルータ１０４ａ−１０４ｅと通信することができる無線周波数アンテナおよびトランシーバを含んでよい。
網目状ネットワーク１００内の種々の構成要素は任意の適当な無線接続を用いて通信してよい。例えば、構成要素は無線周波数信号を用いて通信してよい。或る実施の形態では、網目状ネットワーク１００内の全ての構成要素は同じ無線周波数を用いて通信する。別の実施の形態では、網目状ネットワーク１００内の全ての構成要素は主無線周波数を用いて通信し、妨害が検出されると副無線周波数を用いて通信してよい。
動作の１つの態様では、中央コントローラ１０２は、「リンク発見」プロセス中は網目状ネットワーク１００に関する経路選択情報を収集する。例えば、中央コントローラ１０２はルータ１０４ａ−１０４ｅの間の通信リンクを識別する情報をルータ１０４ａ−１０４ｅから受信してよい。この情報は網目状ネットワーク１００内の他のルータに対する各ルータの「認識」を識別する。経路選択情報は、例えば、ルータ１０４ａ−１０４ｅの少なくともいくつかが移動体であるときには定期的に変わってよい。中央コントローラ１０２は経路選択情報を用いて、ルータ１０４ａ−１０４ｅを通してユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄに情報を送る経路を決定する。
或る実施の形態では、中央コントローラ１０２は、中央コントローラ１０２と直接に通信する任意のルータ（この場合はルータ１０４ｄ）にリンク要求メッセージを送って経路選択情報を収集する。網目状ネットワーク１００内の各ルータ１０４ａ−１０４ｅは最終的にリンク要求メッセージを受信する。各ルータはそのルータと直接に通信する他のルータを識別する。例えば、ルータ１０４ｄはルータ１０４ａだけから信号を受信していると判断してよく、ルータ１０４ａはルータ１０４ｃ−１０４ｅから信号を受信していると判断してよい。
各ルータ１０４ａ−１０４ｅはこの情報をリンク応答メッセージで中央コントローラ１０２に与える。リンク応答メッセージは或る特定のルータが検出することができるルータを識別する情報を含む。例えば、リンク応答メッセージは、網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅ毎の項目を含むリンク・リストを含んでよい。各項目は網目状ネットワーク１００内の或る指定されたルータと通信するルータを識別する。一例として、リンク・リスト内の第１の項目はルータ１０４ａにより検出されるルータを識別してよく、リンク・リスト内の第２の項目はルータ１０４ｂにより検出されるルータを識別してよい、など。
特定の実施の形態では、或るリンク応答メッセージを受信する各ルータは自分のリンク・リストからの情報とリンク応答メッセージ内に含まれるリンク・リストとを統合する。これにより、単一のリンク・リストが複数のルータからの経路選択情報を含むことができる。実際には、この例では、中央コントローラ１０２はルータ１０４ｄから単一のリンク・リストを含む１つのリンク応答メッセージだけを受信してよい。この単一のリンク・リストは網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅの間の全ての通信リンクを識別する情報を含んでよい。しかし他の実施の形態では、網目状ネットワーク１００のレイアウトに従って、中央コントローラ１０２は複数のリンク・リストを含む複数のリンク応答メッセージを受信してよい。一例として、中央コントローラ１０２が２つの異なるルータと直接に通信する場合は、中央コントローラ１０２は両方のルータからリンク応答メッセージを受信してよい。
リンク発見プロセスの後で、各ルータ１０４ａ−１０４ｅは網目状ネットワーク１００内の情報（中央コントローラ１０２とユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄとの間の情報など）の経路を選択する。ルータ１０４ａ−１０４ｅの１つ以上は、リンク発見プロセス中に、以前に認識できなかった新たなルータが認識できると判断してよい。新たな第２のルータを認識できることを第１のルータが検出すると、第１のルータはリンク発見更新フラグをセットする。第１のルータが中央コントローラ１０２宛てのメッセージを受信すると、第１のルータはそのリンク発見更新フラグがセットされたという表示をこのメッセージ内に埋め込む。次にこのメッセージは、中央コントローラ１０２に直接にまたは間接に送るために一斉通信される。中央コントローラ１０２宛てのメッセージを受信する度に、第１のルータはこのプロセスを繰り返してよい。中央コントローラ１０２はどのルータ１０４ａ−１０４ｅがそのリンク発見更新フラグをセットしたかのリストを保持し、これらのフラグに基づいて、リンク発見プロセスをいつ繰り返すかを決定してよい。例えば、中央コントローラ１０２はルータ１０４ａ−１０４ｅの四分の一または半分がそのリンク発見更新フラグをセットした後でリンク発見プロセスを繰り返してよい。リンク発見プロセスが行われると、ルータ１０４ａ−１０４ｅはそのリンク発見更新フラグをリセットしてよい。
動作の別の態様では、中央コントローラ１０２は境界発見プロセス中に網目状ネットワーク１００内のユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄに関する情報を収集する。例えば、中央コントローラ１０２は、どのユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄが各ルータ１０４ａ−１０４ｅと直接に通信するかを識別する情報をルータ１０４ａ−１０４ｅから受信してよい。ルータ１０４ａ−１０４ｅの少なくともいくつか、および/またはユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄの少なくともいくつかが移動体のとき、この情報は定期的に変わってよい。中央コントローラ１０２はこの情報を用いてユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄに情報を送る経路を決定する。
或る実施の形態では、境界発見のプロセスが発生し、中央コントローラ１０２とユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄとの間のメッセージの通常の経路選択に組み込まれる。例えば、ルータ１０４ａ−１０４ｅの１つがユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄの１つから直接にメッセージを受信するとする（別のルータ１０４ａ−１０４ｅを通して間接にではなく）。このユーザ・エンドポイントから直接にメッセージを受信するルータは自分の特有の識別子または他の識別子をメッセージ内に埋め込む。またこのルータは、このユーザ・エンドポイントをこのルータが新たに認識できるという表示をメッセージ内に埋め込む。次に、メッセージは直接にまたは間接に中央コントローラ１０２に送信される。中央コントローラ１０２はこのメッセージを受信して、このルータに関連する識別子を取り出す。
このようにして、中央コントローラ１０２は網目状ネットワーク１００内のユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄを識別してよい。また、中央コントローラ１０２はかかるユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄと直接に通信するルータを識別することができる。中央コントローラ１０２はこの情報を任意の適当な方法で用いてよい。例えば、或るメッセージをユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄの特定の１つに送信するのに、中央コントローラ１０２はそのユーザ・エンドポイントと直接に通信するルータの識別とリンク発見プロセス中に収集された情報とを用いて、そのユーザ・エンドポイントにメッセージを効率的に送る経路を決定してよい。更に、中央コントローラ１０２は網目状ネットワーク１００内のユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄの位置を絶えず更新しまた監視することができる。
網目状ネットワーク１００の配置に従って、ユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄの１つをルータ１０４ａ−１０４ｅの２つ以上が直接に認識することができる。その結果、そのユーザ・エンドポイントがメッセージを送信すると複数のルータが受信してその特有の識別子をメッセージの異なるコピー内に埋め込み、メッセージのコピーを中央コントローラ１０２に送ることを試みてよい。しかし、ルータ１０４ａ−１０４ｅが用いる経路選択プロセスにより、中央コントローラ１０２はメッセージの１つのコピーだけ（１つのルータ識別子だけを含む）を受信してよい。例えば、メッセージの異なるコピーを受信するルータは各コピーが同じメッセージに関係することを理解して、最初に受信したコピーだけを転送してよい。他の方法を用いてもよい。例えば、中央コントローラ１０２がメッセージの全てのコピーを受信したとき、中央コントローラ１０２はユーザ・エンドポイントに関連するルータ識別子の１つ、いくつか、または全てを記録する。
動作の第３の態様では、網目状ネットワーク１００内の中央コントローラ１０２、ルータ１０４ａ−１０４ｅ、およびユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄが相互に妨害する信号を用いて通信することがある。網目状ネットワーク１００内の２つ以上の構成要素が重なるようにして情報を送信しようとすると衝突が起こり、どの構成要素からのデータも失われることがある。衝突を避ける一助として、網目状ネットワーク１００内の構成要素は構成要素の同期をとるタイミング方式を実現する。同期するタイミングを用いることにより、網目状ネットワーク１００内の構成要素は受信したメッセージを用いて、構成要素が重ならずに通信できるタイム・スロットを正確に識別することができる。
或る実施の形態では、中央コントローラ１０２と直接に通信する構成要素は中央コントローラ１０２との同期をとる。網目状ネットワーク１００内の他の構成要素は、中央コントローラ１０２と直接に通信する構成要素と通信するときに同期をとる。一例として、ルータ１０４ｄは通信を開始したときに中央コントローラ１０２と同期しているとする。ルータ１０４ｄがルータ１０４ａと通信する場合は、ルータ１０４ａはルータ１０４ｄと同期してよい。同様に、ルータ１０４ａがルータ１０４ｃと通信する場合は、ルータ１０４ｃはルータ１０４ａと同期してよい。このようにして、網目状ネットワーク１００を通って同期が伝播することにより、網目状ネットワーク１００内の衝突を少なくとも部分的に減らすことができる。
図１は例示的な網目状ネットワーク１００を示すが、種々の変更を図１に加えてよい。例えば、網目状ネットワーク１００は任意の数のルータ１０４およびユーザ・エンドポイント１０６を含んでよい。また、網目状ネットワーク１００はルータ１０４およびユーザ・エンドポイント１０６の任意の配置を有してよい。更に、図１は網目状ネットワーク１００内の構成要素の間に無線通信を用いる場合を示しているが、構成要素の少なくともいくつかは有線接続を用いて通信してよい。更に、図１では網目状ネットワーク１００内の構成要素は分離しているが、種々の構成要素は結合してよい。例えば、ユーザ・エンドポイントはルータを含んでよく、この統合された装置は経路選択とエンドユーザ機能の両方を実行してよい。
図２はこの開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の衝突を防ぐための例示的な同期技術２００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００に関して同期技術２００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、同期技術２００を任意の他のネットワークで用いてよい。また、この開示の範囲から逸脱することなく、網目状ネットワーク１００は他の同期技術を用いてよい。
この例では、同期技術２００は通信を複数のタイム・スロット２０２ａ−２０２ｄに分割する。各タイム・スロット２０２ａ−２０２ｄは固定の時間間隔を表す。同期技術２００はメッセージ２０４が中央コントローラ１０２から送信されるときに始まる。メッセージ２０４自体は固定の長さを有し、送信するのに固定の時間を必要とする。この固定の時間をメッセージ時間２０６と呼ぶ。メッセージ２０４を受信すると、ルータ（図１のルータ１０４ｄ）はメッセージ時間２０６に固定の長さの追加の時間２０８を加える。追加の時間２０８により、網目状ネットワーク１００は、網目状ネットワーク１００内の構成要素がメッセージを処理するのに必要な時間だけでなく、ルータ１０４ａ−１０４ｅ内の変動を考慮に入れることができる。メッセージ時間２０６と追加の時間２０８とを結合してタイム・スロット２０２ａの長さを定義する。或る実施の形態では、固定の長さの追加の時間２０８は全てのルータ１０４ａ−１０４ｅに知られており、メッセージ時間２０６に関係なく全てのメッセージにおいて一定である。
その後のタイム・スロット２０２ｂ−２０２ｄは任意の方法で同期を保持してよい。或る実施の形態では、タイム・スロット２０２ａの長さはルータ１０４ｄの内部レジスタ内に記憶される。このレジスタ内の値はルータ１０４ｄ内のスロット・タイマをセットするのに用いられ、次のタイム・スロット２０２ｂの終わりはスロット・タイマが満了したときに識別される。このレジスタ内の値はスロット・タイマをリセットするのに用いられ、次のタイム・スロット２０２ｃの終わりはスロット・タイマが再び満了したときに識別される。これにより、ルータ１０４ｄは他のタイム・スロット２０２ｂ−２０２ｄを識別することができる。
また、ルータ１０４ｄは隣接ルータ（図１のルータ１０４ａなど）からの有効な入力メッセージ２１０を用いることができる。メッセージ２１０を受信するのはタイム・スロットの予想される境界であってもなくてもよい。境界でない場合は、ルータ１０４ｄはそのスロット・タイマを再調整すなわち再同期してよい。例えば、ルータ１０４ｄはメッセージ２１０を受信した後、追加の時間２０８が経過するのを待ってよく、ルータ１０４ｄは追加の時間２０８が満了した後でスロット・タイマを起動してよい。
網目状ネットワーク１００内の他のルータは同じ方法で同期する。例えば、ルータ１０４ａがルータ１０４ｄからメッセージを受信するとする。ルータ１０４ａはそのメッセージのメッセージ時間２０６および追加の時間２０８を用いてタイム・スロットの長さを決定してよい。次にルータ１０４ａは内部レジスタを用いてこのタイム・スロットの長さと、タイム・スロットを計時するスロット・タイマとを記憶する。次にルータ１０４ａはルータ１０４ｃおよび/またはルータ１０４ｅにメッセージを送り、ルータ１０４ｃ、１０４ｅはどちらも同じ技術を用いてよい。このようにして、網目状ネットワーク１００を通してタイム・スロットがデイジー・チェーン方式で確立され、これにより各ルータは情報を送信するのに用いてよいタイム・スロットを識別することができる。またこの手続きにより網目状ネットワーク１００内で衝突が起こるのを防ぐことができる。
図２は網目状ネットワーク内の衝突を防ぐための例示的な同期技術２００を示すが、種々の変更を図２に加えてよい。例えば、他のまたは追加の技術を用いて、網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅを同期させまたは再同期させてよい。
図３は、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の経路選択情報の例示的な収集３００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００に関して経路選択情報の収集３００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、経路選択情報の収集３００を任意の他のネットワークで実行してよい。また、この開示の範囲から逸脱することなく、網目状ネットワーク１００は他の収集技術を用いてよい。
この例では、網目状ネットワーク１００内の経路選択情報の収集３００はリンク発見プロセスで始まる。リンク発見プロセスでは、ルータ１０４ａ−１０４ｅは各ルータを接続する全ての通信リンクを識別することに関係する。リンク発見プロセスは、中央コントローラ１０２がリンク発見要求メッセージ（ｆｉｎｄ ｌｉｎｋ ｒｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）３０２を生成して網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅの少なくとも１つに送ることで開始する。網目状ネットワーク１００内の種々のルータ１０４ａ−１０４ｅがルータの間の認識できる通信リンクについての情報を収集してこの情報を中央コントローラ１０２に与えることを、リンク発見要求メッセージ３０２は要求する。リンク発見要求メッセージ３０２は任意の適当な内容およびフォーマットを有してよい。リンク発見要求メッセージ３０２の一例を図４に示す。これについては後で述べる。
経路選択情報の要求は経路要求メッセージ３０４の形で網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅに送られる。例えば、中央コントローラ１０２からリンク発見要求メッセージ３０２を受信する最初のルータ（図１のルータ１０４ｄなど）は経路要求メッセージ３０４をそのルータ１０４ｄと交信する全ての他のルータ（図１のルータ１０４ａなど）に送信してよい。経路要求メッセージ３０４はリンク発見要求メッセージ３０２と同じ内容および構成を有してもよいし、または異なる内容および/またはフォーマットを有してもよい。
或るルータがリンク発見要求メッセージ３０２または経路要求メッセージ３０４を受信すると、そのルータはリンク・マップ３０６を生成する。リンク・マップ３０６はそのルータが認識できる通信リンク（他のルータへの通信リンクなど）を識別する。例えば、各リンク発見要求メッセージ３０２および経路要求メッセージ３０４はメッセージの発信源（中央コントローラ１０２または或るルータなど）を識別してよい。或るルータがこれらのメッセージの１つを受信すると、このルータはこの発信源の識別をそのリンク・マップ３０６の中に挿入してよい。経路選択情報の収集３００の間は、各ルータは複数の経路要求メッセージ３０４（認識できる全ての他のルータからの経路要求メッセージ３０４など）を受信してよい。これらの各メッセージの発信源は識別されてリンク・マップ３０６内に記憶される。メッセージ３０２，３０４が網目状ネットワーク１００を通して伝播すると、各ルータ１０４ａ−１０４ｅは最終的に、そのルータが認識できる全ての他のルータを識別するリンク・マップ３０６を含む。
或る実施の形態では、中央コントローラ１０２は、リンク発見プロセス中にメッセージ３０４が再び一斉通信される回数を制限し、および/またはリンク発見プロセスに参加するルータを制限してよい。例えば、中央コントローラ１０２は、網目状ネットワーク１００内で同じ経路要求メッセージ３０４が転送される回数を制限する値を指定してよい。ただし、この値は現在網目状ネットワーク１００内にあるルータ１０４ａ−１０４ｅの数に関係する。一例として、中央コントローラ１０２は、経路要求メッセージ３０４を網目状ネットワーク１００内で６回以上転送することはできないことを示してよい。このようにして、リンク発見プロセスは一層効率的に達成される。網目状ネットワーク１００の大きさおよびレイアウトに従って、これはまた少なくともいくつかのルータがリンク発見プロセスに参加することを妨げることができる。
リンク発見プロセスの後、網目状ネットワーク１００内の経路選択情報の収集３００はリンク報告プロセスで終わる。リンク報告プロセスでは、ルータ１０４ａ−１０４ｅはリンク・マップ３０６内の収集された情報を中央コントローラ１０２に与えることに関係する。各ルータ１０４ａ−１０４ｅはリンク・リスト３０８を生成する。リンク・リスト３０８はルータ１０４ａ−１０４ｅ毎の項目を含み、或る特定のルータの項目はそのルータが認識できる通信リンクを識別する。各ルータ内のリンク・リスト３０８は、最初はそのルータのリンク・マップ３０６からの情報だけを含む。したがって、リンク・リスト３０８は、最初は１つの特定のルータが認識できる別のルータだけを識別する。例えば、ルータ１０４ａ内のリンク・リスト３０８はルータ１０４ｃ−１０４ｅを識別してよい。なぜなら、３つのルータは全てルータ１０４ａが認識できるからである。同様に、ルータ１０４ｂ内のリンク・リスト３０８はルータ１０４ｅだけを識別してよい。なぜなら、ルータ１０４ｂはルータ１０４ｅだけを認識できるからである。
ルータ１０４ａ−１０４ｅはそのリンク・リスト３０８をリンク応答メッセージ３１０で中央コントローラ１０２に送信する。リンク応答メッセージ３１０はルータの間の認識できる通信についての収集された情報を中央コントローラ１０２に与える。リンク応答メッセージ３１０は任意の適当な内容およびフォーマットを有してよい。リンク応答メッセージ３１０の１つの例示的な実施の形態を図５に示す。これについては後で述べる。
或る実施の形態では、他のルータからリンク応答メッセージ３１０を受信する各ルータはメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８を自分のリンク・リスト３０８と統合する。或るルータは他のルータからリンク応答メッセージ３１０を受信して、自分のリンク・リスト３０８をメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８と合わせまたは重ねてよい。次にこのルータは集合リンク・リストを含むリンク応答メッセージ３１０を更に別のルータまたは中央コントローラ１０２に送る。最終的に、中央コントローラ１０２は統合されたリンク・リスト３１２を受信する。これは網目状ネットワーク１００内の複数のルータからの経路選択情報を含む。或る実施の形態では、リンク発見プロセスに参加する全ルータは自分のリンク・リスト３０８を他のルータのリンク・リスト３０８と統合することにも参加する。これらの実施の形態では、中央コントローラ１０２は、リンク発見プロセスに参加する網目状ネットワーク１００内の全ルータからの経路選択情報を含む単一の統合されたリンク・リスト３１２を受信してよい。
図３に示す通信は任意の適当な方法で行ってよい。例えば、図３に示す通信は図２に示して上述した同期技術２００を用いて同期をとった衝突のない（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｕｓ）方法で行ってよい。このようにして、ルータ１０４ａ−１０４ｅはデータ送信中にほとんどまたは全く衝突なしにリンク発見プロセスおよびリンク報告プロセスに参加してよい。
図３は網目状ネットワーク内の経路選択情報の例示的な収集３００を示すが、種々の変更を図３に加えてよい。例えば、任意の他のまたは追加のタイプのメッセージを、収集開始するために、また収集された情報を報告するために用いてもよい。
図４はこの開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の経路選択情報の収集を開始するための例示的なメッセージを示す。詳しく述べると、図４は網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅ内で経路選択情報の収集を開始するのに用いられるリンク発見要求メッセージ３０２および/または経路要求メッセージ３０４を示す。図４に示すメッセージ３０２，３０４の実施の形態は単なる例である。この開示の範囲から逸脱することなく、メッセージ３０２，３０４の他の実施の形態を用いてよい。また、異なるメッセージ３０２，３０４は異なる構造および/または内容を有してよい。
この例では、メッセージ３０２，３０４はヘッダ４０２、本体４０４、および末尾４０６を含む。ヘッダ４０２はプリアンブル４０８およびフレームの開始（ｓｔａｒｔ ｏｆ ｆｒａｍｅ）（「ＳＯＦ」）マーカ４１０を含む。プリアンブル４０８およびＳＯＦマーカ４１０は任意の適当な情報を含んでよい。例えば、プリアンブル４０８はビット同期情報を含んでよく、ＳＯＦマーカ４１０は文字同期情報を含んでよい。この同期情報により、メッセージ３０２，３０４を受信するルータはメッセージ３０２，３０４内のビットおよび文字と同期することができる。プリアンブル４０８およびＳＯＦマーカ４１０は任意の他のまたは追加の情報を含んでよい。
メッセージ３０２，３０４の本体４０４は種々のフィールドを含む。タイプ４１２はメッセージ３０２，３０４のメッセージ・タイプを識別する。例えば、タイプ４１２はそのメッセージをリンク発見要求メッセージ３０２または経路要求メッセージ３０４と識別してよい。
ホップ値４１４はリンク発見プロセスに参加するルータ１０４ａ−１０４ｅの数を識別する。またホップ値４１４は、中央コントローラ１０２からのメッセージがリンク発見プロセスに参加するルータに到達するために必要なホップまたはリレーの最大数を識別する。シーケンス（「ＳＥＱ」）値４１６は、メッセージ３０２，３０４の現在の反復、すなわちリンク発見プロセス中にこのメッセージ３０２，３０４が受信されまた転送された回数、を識別する。或る実施の形態では、中央コントローラ１０２は、どのようにルータが配置されるか、またメッセージ３０２，３０４が網目状ネットワーク１００を通してどのように伝播するかを予め知らないことがある。これは、例えば、リンク発見プロセスに参加するルータが任意の適当な配置を有してよいためと、ルータのどれかが移動体の場合はこの配置が時間と共に変わってよいためである。ホップ値４１４およびシーケンス値４１６は、指定された数のルータがリンク発見プロセスに参加することと、ルータがメッセージ３０２，３０４を受信して応答するのに十分な数のタイム・スロット２０２が割り当てられることとを保証する一助になる。或る実施の形態では、ホップ値４１４はリンク発見プロセスの間一定であり、シーケンス値４１６はリンク発見プロセスの間増加して、リンク発見プロセスの終わりを判断するのに用いられる。
ネットワーク参照（「ＮＲＥＦ」）値４１８はリンク発見プロセスに参加するルータがデータをいつ送信するかを制御するのに用いられる値を表す。ネットワーク参照値４１８は動的であって、新たなタイム・スロット２０２毎に更新される。例えば、ネットワーク参照値４１８は、最大値に達するまでタイム・スロット２０２毎に増分され、次に最小値に達するまでタイム・スロット２０２毎に減分される。或る実施の形態では、各ルータ１０４ａ−１０４ｅは特有の識別子を有し、ルータは自分の特有の識別子がそのタイム・スロット２０２のネットワーク参照値４１８と一致するときだけ、或るタイム・スロット２０２内に送信することができる。
メッセージ３０２，３０４の末尾４０６はフレーム・チェック・シーケンス（「ＦＣＳ」）４２０を含む。フレーム・チェック・シーケンス４２０はメッセージ３０２，３０４を検証するのに用いられる情報を含む。例えば、メッセージ３０２，３０４を受信するルータがメッセージ３０２，３０４内に誤りが含まれていないことを検証することができる情報を、フレーム・チェック・シーケンス４２０は含んでよい。
図４は網目状ネットワーク内の経路選択情報の収集を開始するための例示的なメッセージを示すが、種々の変更を図４に加えてよい。例えば、図４に示すメッセージの内容および配置は単なる例である。メッセージは任意の他の配置で任意の他のまたは追加の内容を含んでよい。
図５は、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的なメッセージを示す。詳しく述べると、図５は、収集された経路選択情報を網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅから中央コントローラ１０２に報告するのに用いられるリンク応答メッセージ３１０を示す。図５に示すリンク応答メッセージ３１０の実施の形態は単なる例である。この開示の範囲から逸脱することなく、リンク応答メッセージ３１０の他の実施の形態を用いてよい。
この例では、メッセージ３１０はヘッダ５０２、本体５０４、および末尾５０６を含む。ヘッダ５０２はプリアンブル５０８およびＳＯＦマーカ５１０を含む。本体５０４はタイプ５１２、ホップ値５１４、シーケンス値５１６、ネットワーク参照値５１８、およびリンク・リスト３０８を含む。末尾５０６はフレーム・チェック・シーケンス５２０を含む。ヘッダ５０２、本体５０４、および末尾５０６内の情報の多くは図４のヘッダ４０２、本体４０４、および末尾４０６内の情報とそれぞれ同じまたは同様である。この例で、タイプ５０８はメッセージをリンク応答メッセージ３１０と識別してよい。
リンク応答メッセージ３１０内のリンク・リスト３０８はルータ１０４ａ−１０４ｅの１つ以上により収集されてルータのリンク・マップ３０６内に記憶される情報を含む。ルータがリンク応答メッセージ３１０を生成すると、ルータは先ずメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８にそのルータのリンク・マップ３０６の内容を入れる。ルータは自分のリンク応答メッセージ３１０を送信する前に他のルータのリンク応答メッセージ３１０を受信してもしなくてもよい。ルータが自分のリンク応答メッセージ３１０を送信する前に他のルータのリンク応答メッセージ３１０を受信する場合は、ルータは他のルータのメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８とそのルータのメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８とを統合する。次に、ルータは統合されたリンク・リスト３０８を含むメッセージ３１０を送信する。
或る実施の形態では、各ルータはそのリンク応答メッセージ３１０をリンク報告プロセス中に１度だけ送信する。また、ルータ１０４ａ−１０４ｅはリンク報告プロセス中にリンク応答メッセージ３１０を、ルータ１０４ａ−１０４ｅがリンク発見プロセス中に経路要求メッセージ３０４を送信した順序と逆の順序で送信してよい。
図５は網目状ネットワーク内で収集された経路選択情報を報告するための例示的なメッセージを示すが、種々の変更を図５に加えてよい。例えば、図５に示すメッセージの内容および配列は単なる例である。メッセージは任意の他の配列の任意の他のまたは追加の内容を含んでよい。
図６は、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内で経路選択情報を収集するための例示的なリンク発見プロセス６００を示す。詳しく述べると、図６は、図４に示すメッセージ３０２，３０４を用いて網目状ネットワーク１００内で経路選択情報の収集を開始する方法を示す。図６に示すリンク発見プロセス６００は単なる例である。この開示の範囲から逸脱することなく、異なるリンク発見プロセスを用いて動作する網目状ネットワーク１００の別の実施の形態を用いてよい。
この例では、リンク発見プロセス６００は中央コントローラ１０２がリンク発見要求メッセージ３０２を生成して少なくとも１つのルータ（例えばルータ１０４ｄ）に送ることから始まる。或る実施の形態では、リンク発見要求メッセージ３０２内のホップ値４１４はこのリンク発見プロセスに参加するルータの数にセットされる。図１に示す網目状ネットワーク１００の実施の形態では、ホップ値４１４は５という値にセットしてよい。リンク発見要求メッセージ３０２内のシーケンス値４１６は１という値に初期化され、ネットワーク参照値は０という値に初期化される。そして、リンク発見要求メッセージ３０２は図６に示す第１のタイム・スロット２０２中に送信される。
第１のタイム・スロット２０２の後、中央コントローラ１０２は、最大値に達するまでネットワーク参照値を新たなタイム・スロット２０２毎に増分することを開始する。その後で中央コントローラ１０２は、最小値に達するまでネットワーク参照値を新たなタイム・スロット２０２毎に減分する。このプロセスがリンク発見プロセス６００を通して繰り返される。
図６で、ネットワーク参照値を増分および減分するプロセスはシーケンス６０２ａ−６０２ｅに分割される。これらのシーケンス６０２ａ−６０２ｅはそれぞれ、ネットワーク参照値が（ａ）最大値まで増分されまたは（ｂ）最小値まで減分される時間期間を表す。この例では、ネットワーク参照値はシーケンス６０２ａ−６０２ｅの間に１と５の間の値を有してよく、これらの値はルータ１０４ａ−１０４ｅにそれぞれ対応する。メッセージ３０２内のシーケンス値４１６は最初に１という値にセットされ、任意の経路要求メッセージ３０４内のシーケンス値４１６は新たなシーケンス毎に増分される。
ルータ１０４ｄは図１の網目状ネットワーク１００内でリンク発見要求メッセージ３０２を受信する唯一のルータである。ルータ１０４ｄはメッセージ３０２を用いて、中央コントローラ１０２が用いるタイム・スロット２０２と同期する。またルータ１０４ｄは中央コントローラ１０２が用いるネットワーク参照値と同期する。例えば、ルータ１０４ｄは、メッセージ３０２内に含まれたネットワーク参照値を用いて、新たなタイム・スロット２０２毎にその値を増分または減分してもよい。
ルータ１０４ｄはネットワーク参照値とその特有の識別子とを比較して、両方の値が等しくなるまで待つ。例えば、ルータ１０４ｄ（「ルータ＃４」と呼ぶ）は、たとえば４という値の特有の識別子を有してよい。ネットワーク参照値がルータ１０４ｄの特有の識別子に等しくなるとルータ１０４ｄは経路要求メッセージ３０４を送信する。またルータ１０４ｄは、ルータ１０４ｄが認識できるような網目状ネットワーク１００内の全てのルータを識別するリンク・マップ３０６を生成する。この例では、ルータ１０４ａ（「ルータ＃１」と呼び、「１」という値で識別する）だけをルータ１０４ｄは認識することができる。
ルータ１０４ａはルータ１０４ｄから経路要求メッセージ３０４を受信する。ルータ１０４ａは受信したメッセージ３０４を用いてタイム・スロット２０２およびネットワーク参照値と同期する。ネットワーク参照値が１に等しいときルータ１０４ａは経路要求メッセージ３０４を送信する。またルータ１０４ａはリンク・マップ３０６を生成する。これは、ルータ１０４ａがルータ１０４ｃ−１０４ｅを全て認識できることを示す。
ルータ１０４ｃ−１０４ｅはルータ１０４ａから経路要求メッセージ３０４を受信する。ルータ１０４ｄは、そのリンク・マップ３０６をすでに生成したので追加の行動を一切行う必要がない。ルータ１０４ｃおよびルータ１０４ｅは受信したメッセージ３０４を用いてタイム・スロット２０２およびネットワーク参照値と同期する。ネットワーク参照値が３に等しいときルータ１０４ｃ（「ルータ＃３」と呼ぶ）は経路要求メッセージ３０４を送信する。またネットワーク参照値が５に等しいときルータ１０４ｅ（「ルータ＃５」と呼ぶ）は経路要求メッセージ３０４を送信する。またルータ１０４ｃおよびルータ１０４ｅはリンク・マップ３０６を生成する。
ルータ１０４ａおよびルータ１０４ｅはルータ１０４ｃから経路要求メッセージ３０４を受信する。ルータ１０４ａ−１０４ｃはルータ１０４ｅから経路要求メッセージ３０４を受信する。ルータ１０４ａ，１０４ｃ，１０４ｅは、そのリンク・マップ３０６をすでに生成したので追加の行動を一切行う必要がない。ルータ１０４ｂはルータ１０４ｅから経路要求メッセージ３０４を受信する。ルータ１０４ｂは受信したメッセージ３０４を用いてタイム・スロット２０２およびネットワーク参照値と同期する。ネットワーク参照値が２に等しいときルータ１０４ｂ（「ルータ＃２」と呼ぶ）は経路要求メッセージ３０４を送信する。またルータ１０４ｂはリンク・マップ３０６を生成する。これはルータ１０４ｅだけをルータ１０４ｂが認識できることを示す。
シーケンス６０２ｄが終わると、全てのルータ１０４ａ−１０４ｅはリンク要求メッセージ３０２または経路要求メッセージ３０４を受信してリンク・マップ３０６を生成し、また網目状ネットワーク１００内のルータ１０４ａ−１０４ｅの間の全ての通信リンクが識別された。しかし、ルータ１０４ａ−１０４ｅは、リンク発見プロセス６００が終わる前に更に１つ以上の（４つのタイム・スロット２０２を有する）シーケンス６０２ｅが完了するのを待ってよい。この例では５つのルータ１０４ａ−１０４ｅは４つのシーケンス６０２ａ−６０２ｄ内で交信したが、ルータ１０４ａ−１０４ｅは直線的に配置されることもある。この場合は、全てのルータ１０４ａ−１０４ｅが交信するまでに５つのシーケンスが必要になる。
図６に示すように、リンク発見プロセス６００を完了するのに必要な最大時間を「ＴｉｍｅLDP」で示す。或る実施の形態では、リンク発見プロセス６００に必要な最大時間は中央コントローラ１０２により次式で計算してよい。
（数１）
ＴｉｍｅLDP＝ＨＯＰＳ2−ＨＯＰＳ＋２ （１）
ただし、ＨＯＰＳはホップ値４１４を示す（これはリンク発見プロセス６００の間は一定である）。この例では、ホップ値４１４は５に等しく、ＴｉｍｅLDPは２２に等しい（また図６のタイム・スロット２０２の数は２２に等しい）。この例では第４のシーケンス６０２ｄによって全てのルータ１０４ａ−１０４ｅがメッセージ３０２を受信したが、ルータ１０４ａ−１０４ｅの配置が最悪の場合は２２のタイム・スロット２０２全てを必要とすることがある。したがって、リンク発見プロセス６００に関係するルータがどのように配置されていても、中央コントローラ１０２はリンク発見プロセス６００がいつ終わるかを判断することができる。
図６は網目状ネットワーク内で経路選択情報を収集するための例示的なリンク発見プロセス６００を示すが、種々の変更を図６に加えてよい。例えば、図６に示す種々のメッセージ３０４のタイミングは図１のルータ１０４ａ−１０４ｅのレイアウトに基づく。ルータ１０４ａ−１０４ｅのレイアウトが変われば図６に示すメッセージ３０４のタイミングは変わってよい。
図７は、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的なリンク報告プロセス７００を示す。詳しく述べると、図７は図５に示すメッセージ３１０を用いて、収集された経路選択情報を網目状ネットワーク１００内の中央コントローラ１０２に報告する方法を示す。図７に示すリンク報告プロセス７００は単なる例である。この開示の範囲から逸脱することなく、異なるリンク報告プロセスを用いて動作する網目状ネットワーク１００の他の実施の形態を用いてよい。
この例では、リンク報告プロセス７００は、ネットワーク参照値を増分および減分する追加のシーケンス７０２ａ−７０２ｅを含む。各ルータ１０４ａ−１０４ｅはリンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０を送信する。リンク発見プロセス６００と同様に、各ルータ１０４ａ−１０４ｅは、ネットワーク参照値がそのルータに関連する特有の識別子に等しいときだけそのリンク応答メッセージ３１０を送信する。また図７に示すシーケンス７０２ａ−７０２ｅおよびメッセージ３１０のタイミングは図６に示すタイミングの逆を表す。
図７に示すように、そのリンク応答メッセージ３１０を送信する第１のルータはルータ１０４ｂ（「ルータ＃２」と呼ぶ）であり、ネットワーク参照値が２に等しいときにリンク応答メッセージ３１０が送信される。ルータ１０４ｂからのリンク応答メッセージ３１０はリンク・リスト３０８を含む。ここで、１つの項目（ルータ１０４ｂに対応する第２の項目）はルータ１０４ｂにより収集された経路選択情報を含む。
ルータ１０４ｂからリンク応答メッセージ３１０を受信する唯一のルータはルータ１０４ｅである。ルータ１０４ｅはリンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０を生成する。ここで、リンク・リスト３０８はルータ１０４ｂおよびルータ１０４ｅにより収集された経路選択情報を含む。ネットワーク参照値が５に等しいときルータ１０４ｅ（「ルータ＃５」と呼ぶ）はそのリンク応答メッセージ３１０を送信する。
ルータ１０４ａ−１０４ｃはルータ１０４ｅからリンク応答メッセージ３１０を受信する。ルータ１０４ｂは、リンク応答メッセージ３１０をすでに送信しているので追加の機能を一切行う必要がない。また、ルータ１０４ａおよび１０４ｃはリンク・リスト３０８を有する自分のリンク応答メッセージ３１０をそれぞれ生成する。ルータ１０４ａおよび１０４ｃは自分のリンク・マップ３０６からの情報を、ルータ１０４ｅからのリンク応答メッセージ３１０内に含まれるリンク・リスト３０８および経路選択情報にそれぞれ挿入する。ネットワーク参照値が３に等しいときルータ１０４ｃ（「ルータ＃３」と呼ぶ）はそのリンク応答メッセージ３１０を送信する。
ルータ１０４ａおよび１０４ｅはルータ１０４ｃからリンク応答メッセージ３１０を受信する。ルータ１０４ｅは、そのリンク応答メッセージ３１０をすでに送信しているので何の行動も行う必要がない。ルータ１０４ａは自分のリンク応答メッセージ３１０を前に生成している。次に、ルータ１０４ａは、ルータ１０４ｃからのリンク応答メッセージ３１０内に新たな情報を自分のリンク応答メッセージ３１０内に統合する。次に、ネットワーク参照値が１に等しいときルータ１０４ａ（「ルータ＃１」と呼ぶ）はそのリンク応答メッセージ３１０を送信する。
ルータ１０４ｃ−１０４ｅはルータ１０４ａからリンク応答メッセージ３１０を受信する。ルータ１０４ｃおよびルータ１０４ｅは、そのリンク応答メッセージ３１０をすでに送信しているので何の行動も行う必要がない。ルータ１０４ｄはそのリンク応答メッセージ３１０を生成し、そのリンク・マップ３０６からの情報を自分のメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８に挿入し、また受信したメッセージ３１０からの情報を自分のメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８に挿入する。次に、ネットワーク参照値が４に等しいときルータ１０４ｄ（「ルータ＃４」と呼ぶ）はそのリンク応答メッセージ３１０を送信する。
この時点で、中央コントローラ１０２はルータ１０４ｄからリンク応答メッセージ３１０を受信する。このリンク応答メッセージ３１０は、リンク発見プロセス６００およびリンク報告プロセス７００に参加する全てのルータ１０４ａ−１０４ｅからの経路選択情報を含む。このリンク応答メッセージ３１０内のリンク・リスト３０８はルータ１０４ａ−１０４ｅの間の全ての通信リンクを識別する。次に、中央コントローラ１０２はこの情報を任意の適当な方法で用いてよい。例えば、この情報を用いて情報をユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄに送ってよい。
図７に示すように、リンク報告プロセス７００を完了するのに必要な最大時間を「ＴｉｍｅLRP」で示す。或る実施の形態では、リンク報告プロセス７００に必要な最大時間は中央コントローラ１０２により次式で計算してよい。
（数２）
ＴｉｍｅLRP＝ＨＯＰＳ2−ＨＯＰＳ＋１ （２）
この例では、ホップ値４１４は５に等しいので、ＴｉｍｅLRPは２１に等しい（また図７のタイム・スロット２０２の数は２１に等しい）。図６と同様に、４つのシーケンス７０２ｂ−７０２ｅ内に全てのルータ１０４ａ−１０４ｅがそのリンク応答メッセージ３１０を送信したが、ルータ１０４ａ−１０４ｅの配置が最悪の場合は２１のタイム・スロット２０２全てを必要とすることがある。したがって、リンク報告プロセス７００に関係するルータがどのように配置されていても、中央コントローラ１０２はリンク報告プロセス７００がいつ終わるかを判断することができる。
図７は網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的なリンク報告プロセス７００を示すが、種々の変更を図７に加えてよい。例えば、図７に示す種々のメッセージ３１０のタイミングは図１のルータ１０４ａ−１０４ｅのレイアウトに基づく。ルータ１０４ａ−１０４ｅのレイアウトが変われば図７に示すメッセージ３１０のタイミングは変わってよい。
図８は、この開示の１つの実施の形態に係る、中央コントローラで網目状ネットワーク内の経路選択情報を収集するための例示的な方法８００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００内で動作する中央コントローラ１０２に関して方法８００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、方法８００を任意の他の装置によりまた任意の他のシステムで用いてよい。
ステップ８０２で、中央コントローラ１０２はリンク発見要求メッセージを生成する。これは、例えば、中央コントローラ１０２が図４に示すリンク発見要求メッセージ３０２を生成することを含んでよい。
ステップ８０４で、中央コントローラ１０２はリンク発見要求メッセージを送る。これは、例えば、中央コントローラ１０２がリンク発見要求メッセージ３１０を中央コントローラ１０２の範囲内の任意のルータ１０４ａ−１０４ｅに一斉通信することを含んでよい。
ステップ８０６で、収集プロセスの間、中央コントローラ１０２は同期情報を保持する。これは、例えば、中央コントローラ１０２がタイム・スロット２０２を識別し、適当なときにホップ値４１４，５１４を増分および減分し、また適当なときにシーケンス値４１６，５１６を増分および減分することを含む。
ステップ８０８で、中央コントローラ１０２は収集された経路選択情報を含むリンク応答メッセージを受信する。これは、例えば、中央コントローラ１０２がリンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０を受信することを含む。ただし、リンク・リスト３０８は複数のルータにより収集された経路選択情報を含む。或る実施の形態では、リンク・リスト３０８は網目状ネットワーク１００内の全てのルータ１０４ａ−１０４ｅにより収集された経路選択情報を含む。
ステップ８１０で、中央コントローラ１０２は収集された経路選択情報を用いて網目状ネットワーク内のデータの経路を選択する。これは、例えば、中央コントローラ１０２が情報を用いて特定のユーザ・エンドポイント１０６ａ−１０６ｄへのデータの経路を選択することを含む。この時点で、リンク発見プロセスおよびリンク報告プロセスは完了する。
ステップ８１２で、中央コントローラ１０２は網目状ネットワーク内のルータの認識が変わったことを示すデータを受信する。これは、例えば、１つ以上のルータ１０４ａ−１０４ｅがそのリンク発見更新フラグをセットしたことを示す１つ以上のメッセージを中央コントローラ１０２が受信することを含んでよい。リンク発見更新フラグは、関連するルータが今は認識できるが前の収集プロセス中は認識できなかった少なくとも１つの他のルータを識別したことを示す。
ステップ８１４で、中央コントローラ１０２は収集プロセスを繰り返すかどうか判断する。これは、例えば、中央コントローラ１０２が、網目状ネットワーク１００内の認識が新しくなったと報告したルータ１０４ａ−１０４ｅを識別することを含む。これはまた、中央コントローラ１０２が、認識が新しくなったと報告したルータ１０４ａ−１０４ｅの数と或るしきい値とを比較することを含んでよい。中央コントローラ１０２は任意の他の適当な技術または評価基準を用いて、収集プロセスをいつ繰り返すかを判断してよい。収集プロセスを繰り返す場合は、中央コントローラ１０２は方法８００を繰り返してよい。
ステップ８１６で、中央コントローラ１０２は、網目状ネットワーク内のエンドポイントの認識が変わったことを示すデータを受信する。これは、例えば、認識できる新たなユーザ・エンドポイントを１つ以上のルータ１０４ａ−１０４ｅが検出したことを示す１つ以上のメッセージを、中央コントローラ１０２が受信することを含んでよい。ステップ８１８で、中央コントローラ１０２は新たなエンドポイントを扱うルータの識別を記憶する。これは、例えば、新たなエンドポイントを扱うルータの特有の識別子を中央コントローラ１０２が記憶することを含んでよい。
図８は中央コントローラで網目状ネットワーク内の経路選択情報を収集するための例示的な方法を示すが、種々の変更を図８に加えてよい。例えば、ルータの間が相互接続されていない場合は、中央コントローラ１０２はルータの２つ以上の別々のグループと通信してよい。この場合は、中央コントローラ１０２はルータの各グループからリンク応答メッセージ３１０を受信してよい。
図９Ａおよび図９Ｂは、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集しまた報告するための例示的な方法９００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００内で動作するルータ１０４ａ−１０４ｅの１つに関して方法９００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、方法９００を任意の他の装置によりまた任意の他のシステムで用いてよい。
ステップ９０２で、或るルータがリンク発見要求メッセージまたは経路要求メッセージを受信する。これは、例えば、ルータ１０４ｄが中央コントローラ１０２からリンク発見要求メッセージ３０２を受信することを含んでよい。これはまた、ルータ１０４ａがルータ１０４ｄから経路要求メッセージ３０４を受信することを含んでよい。
ステップ９０４で、収集プロセスの間、このルータは同期情報を保持する。これは、例えば、受信したメッセージ３０２，３０４を用いてルータがタイム・スロット２０２を識別することを含んでよい。これはまた、このルータが、適当なときにホップ値４１４，５１４を増分および減分し、また適当なときにシーケンス値４１６，５１６を増分および減分することを含んでよい。
ステップ９０６で、ルータは経路要求メッセージを送る。これは、例えば、このルータが経路要求メッセージ３０４を範囲内の任意のルータに一斉通信することを含んでよい。
ステップ９０８で、ルータはリンク・マップ、リンク・リスト、および更新フラグを初期化する。これは、例えば、リンク・マップ３０６内の識別されたルータが０になるように、またリンク・リスト３０８内の項目の数と受信したメッセージ３０２，３０４内に含まれるホップ値とが等しくなるように、ルータを初期化することを含んでよい。これはまた、ルータがリンク発見更新フラグを或る否定的な値に初期化することを含んでよい。
ステップ９１０で、ルータは全ての隣接ルータを識別する。これは、例えば、ルータ１０４ａ−１０４ｅが用いるひとつまたは複数の周波数をこのルータが監視することを含んでよい。これはまた、隣接ルータを識別する何らかの信号を受信したかどうかこのルータが判断することを含んでよい。
ステップ９１２で、ルータは全ての識別された隣接ルータの識別と共にそのリンク・マップを更新する。これは、例えば、識別された隣接ルータに関連する特有の識別子をリンク・マップ３０６内に入れることを含んでよい。
ステップ９１４で、このルータは１つ以上の隣接ルータからリンク応答メッセージを受信する。これは、例えば、リンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０をこのルータが受信することを含んでよい。リンク・リスト３０８は網目状ネットワーク１００内の１つ以上の他のルータにより収集された経路選択情報を含む。
ステップ９１６で、このルータはそのリンク・リストを更新する。これは、例えば、このルータが自分のリンク・マップ３０６からの情報を自分のリンク・リスト３０８内に挿入することを含んでよい。これはまたこのルータが、受信したリンク応答メッセージ３１０内のリンク・リスト３０８からの情報を自分のルータのリンク・リスト３０８の中に入れることを含んでよい。
ステップ９１８で、このルータはリンク応答メッセージを送る。これは、例えば、このルータが、自分のリンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０を一斉通信することを含んでよい。このメッセージ３１０内のリンク・リスト３０８は、このルータのリンク・マップ３０６からおよび受信したメッセージ３１０からの情報を含む。この時点で、このルータ内のリンク発見プロセスおよびリンク報告プロセスは完了する。
ステップ９２０で、このルータは新たなルータを認識できるかどうか判断する。これは、例えば、このルータが新たなルータからメッセージの一斉通信を受信し、リンク発見プロセスおよびリンク報告プロセス中はその新たなルータを認識することができなかったと判断することを含んでよい。この新たなルータは、網目状ネットワーク１００にとって新たなルータ、または網目状ネットワーク１００内にすでにあったがこれまでは認識できなかったルータを表してよい。
新たなルータを認識できる場合は、ステップ９２２でこのルータは更新フラグをセットする。これは、例えば、このルータが自分のリンク発見更新フラグを肯定的な値にセットすることを含んでよい。これは、このルータが最後の収集プロセスの後に少なくとも１つの新たなルータを認識できるようになったことを示す。ステップ９２４で、このルータはまたこの新たな認識を中央コントローラ１０２に知らせる。これは、例えば、そのルータを通して中央コントローラ１０２に送られる１つ、いくつか、または全てのメッセージの中に、その更新フラグがセットされたことの表示をこのルータが埋め込むことを含んでよい。
ステップ９２６で、ルータはまた新たなユーザ・エンドポイントを直接に認識できるかどうか判断する。これは、例えば、このルータが或るメッセージを受信して、このメッセージが新たなユーザ・エンドポイントにより一斉通信されたと判断することを含んでよい。この新たなユーザ・エンドポイントは、網目状ネットワーク１００にとって新たなユーザ・エンドポイント、または網目状ネットワーク１００内にすでにあったがこれまでは認識できなかったユーザ・エンドポイントを表してよい。
新たなユーザ・エンドポイントが検出された場合は、ステップ９２８でこのルータは自分の識別子をメッセージ内に挿入する。これは、例えば、このルータが自分に関連する特有の識別子をメッセージ内に埋め込むことを含んでよい。これはまた、このユーザ・エンドポイントをこのルータが新たに認識できることの表示をこのルータがメッセージ内に埋め込むことを含んでよい。
ステップ９３０で、このルータは中央コントローラ１０２に送るためにメッセージを一斉通信する。これは、例えば、このルータが、埋め込まれた情報を含むメッセージを中央コントローラ１０２に直接に、または１つ以上の他のルータを通して中央コントローラ１０２に間接に、一斉通信することを含んでよい。
図９Ａおよび図９Ｂは、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集しまた報告するための例示的な方法９００を示すが、種々の変更を図９Ａおよび図９Ｂに加えてよい。例えば、ステップ９１４でこのルータは隣接ルータからリンク応答メッセージを受信しなくてよく、またステップ９１６でこのルータがそのリンク・リスト３０８を更新するには自分のリンク・マップ３０６からの情報をリンク・リスト３０８内に入れるだけでよい。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の中央コントローラで経路選択情報を収集するための別の例示的な方法１０００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００内で動作する中央コントローラ１０２に関して方法１０００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、方法１０００を任意の他の装置によりまた任意の他のシステムで用いてよい。
ステップ１００２で、中央コントローラ１０２はリンク・マップ３０６を初期化する。この例では、中央コントローラ１０２は、中央コントローラ１０２が認識できる全てのルータを識別するリンク・マップ３０６を保持してよい。これにより、中央コントローラ１０２は、ルータ１０４ａ−１０４ｅのどれが中央コントローラ１０２に直接にアクセスできるか、またルータ１０４ａ−１０４ｅのどれが他のルータを通して間接にアクセスできるかを識別することができる。
ステップ１００４で、中央コントローラ１０２はホップ値を初期化する。これは、例えば、中央コントローラ１０２がホップ値４１４を、リンク発見プロセスに参加するルータの数を識別する値にセットすることを含んでよい。中央コントローラ１０２はまた、ステップ１００６でシーケンス値を、ステップ１００８でネットワーク参照値を初期化する。これは、例えば、中央コントローラが、シーケンス値４１６を１という値に、またネットワーク参照値４１８を０という値にセットすることを含んでよい。更に、ステップ１０１０で、中央コントローラ１０２は方向フラグを初期化する。これは、例えば、中央コントローラが方向フラグを順方向にセットすることを含んでよい。方向フラグはネットワーク参照値４１８を増分するか減分するかを示す。
ステップ１０１２で、中央コントローラ１０２はリンク発見要求メッセージを生成する。これは、例えば、中央コントローラ１０２が、上で初期化された値４１４−４１８を用いてリンク発見要求メッセージ３０２を生成することを含んでよい。ステップ１０１４で、中央コントローラ１０２はこのリンク発見要求メッセージを送る。
ステップ１０１６で、中央コントローラ１０２はスロット・タイマを起動する。スロット・タイマは、リンク発見要求メッセージ３０２のメッセージの長さ２０６に、追加の時間の既知の長さ２０８を加えた値に等しい値にセットされる。スロット・タイマにより、中央コントローラ１０２は収集プロセス中にタイム・スロットを識別することができる。
ステップ１０１８で、中央コントローラ１０２は方向フラグが逆方向にセットされているかどうか判断する。逆方向でなければ、ステップ１０２０で、中央コントローラ１０２は現在のネットワーク参照値がホップ値に等しいかどうか判断する。等しくない場合は、ネットワーク参照値は増分中であるがまだ最大値（ホップ値４１４）に達していないので、ステップ１０２２でネットワーク参照値４１８は増分される。等しい場合は、ネットワーク参照値４１８は増分中で最大値に到達したので、１つのシーケンス（シーケンス６０２ａ−６０２ｅの１つなど）が終了したことになる。したがって、ステップ１０２４でネットワーク参照値は減分され、ステップ１０２６で方向フラグは逆方向にセットされ、ステップ１０２８でシーケンス値は増分される。
ステップ１０３０で、中央コントローラ１０２はシーケンス値がホップ値より大きいかどうか判断する。大きくない場合は、リンク発見プロセスはまだ終了していない。逆に、シーケンス値がホップ値より大きい場合は、リンク発見プロセスは終了して方法１０００は終わる。
ステップ１０１８で方向フラグが逆方向にセットされている場合は、ステップ１０３２で中央コントローラ１０２はネットワーク参照値を減分する。ステップ１０３４で、中央コントローラ１０２はネットワーク参照値が０に等しいかどうか判断する。等しくない場合は、ネットワーク参照値は減分されて、最小値に達する。ネットワーク参照値が０に等しい場合は、最小値より小さくなったので、ステップ１０３６で、ネットワーク参照値は２にセットされる。次に、ステップ１０３８でシーケンス値は増分される。
ステップ１０４０で、中央コントローラ１０２はシーケンス値がホップ値より大きいかどうか判断する。大きくない場合は、リンク発見プロセスはまだ終了せず、ステップ１０４２で中央コントローラ１０２は方向フラグを順方向にセットする。逆に、シーケンス値がホップ値より大きい場合は、リンク発見プロセスは終了する。次に、中央コントローラ１０２は、統合されたリンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０を受信するのを待ってよい。統合されたリンク・リスト３０８は、ルータの間の通信路を識別する複数のルータからの情報を含む。統合されたリンク・リスト３０８は、ルータの間の通信路を識別する全てのルータ１０４ａ−１０４ｅからの情報を含んでよい。
ステップ１０２２，１０３０，１０４２の後、ステップ１０４４で中央コントローラ１０２は隣接ルータから何らかのメッセージを受信したかどうか判断する。受信しなかった場合は、ステップ１０４６で、中央コントローラ１０２は現在のタイム・スロットが満了したかどうか判断する。これは、例えば、中央コントローラ１０２がスロット・タイマを用いて現在のタイム・スロット２０２が満了したかどうか判断することを含んでよい。満了していない場合は、中央コントローラ１０２はステップ１０４４に戻る。
現在のタイム・スロットが満了した場合は、ステップ１０４８で中央コントローラ１０２はスロット・タイマをリセットする。これにより新たなタイム・スロット２０２が始まり、中央コントローラ１０２はステップ１０１８に戻ってネットワーク参照値を増分または減分する。
ステップ１０４４でメッセージを受信した場合は、ステップ１０５０で中央コントローラ１０２はそのスロット・タイマを較正する。これは、例えば、図２に示すように、タイム・スロット２０２が新たなメッセージと同期するように中央コントローラ１０２がタイム・スロット２０２を調整することを含んでよい。次にステップ１０５２で、中央コントローラ１０２はそのリンク・マップを更新する。これは、例えば、中央コントローラ１０２が、受信したメッセージを一斉通信したルータを識別しまたこのルータの特有の識別子を中央コントローラ１０２のリンク・マップ３０６に挿入することを含んでよい。このようにして、中央コントローラ１０２は中央コントローラ１０２が認識できるルータを識別し、これに従ってそのリンク・マップ３０６を更新する。次に、中央コントローラ１０２はステップ１０１８に戻る。
図１０Ａおよび図１０Ｂは網目状ネットワーク内の中央コントローラで経路選択情報を収集するための別の例示的な方法１０００を示すが、種々の変更を図１０Ａおよび図１０Ｂに加えてよい。例えば、図１０Ａおよび図１０Ｂは種々の値およびフラグを用いて網目状ネットワーク１００内の同期を保持するための１つの技術を示す。他の同期技術も網目状ネットワーク１００で用いてよい。
図１１Ａから図１１Ｃは、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の或るルータで経路選択情報を収集するための例示的な方法１１００を示す。詳しく述べると、図１１Ａから図１１Ｃはリンク発見プロセス中に経路選択情報を収集するための例示的な方法１１００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００内で動作するルータ１０４ａ−１０４ｅの１つに関して方法１１００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、方法１１００は任意の他の装置によりまた任意の他のシステム内で用いてよい。
ステップ１１０２で、このルータはマッピング・フラグを非活動的な値に初期化する。マッピング・フラグは、現在このルータがリンク発見プロセスおよびリンク報告プロセスに参加しているかどうかを示すのに用いられる。ステップ１１０４で、ルータは転送フラグ（ｓｅｎｔ ｆｌａｇ）を否定的な値に初期化する。転送フラグは、収集プロセス中にこのルータが経路要求メッセージ３０４をすでに転送したかどうかを示す。ステップ１１０６で、ルータは方向フラグを順方向に初期化する。方向フラグはネットワーク参照値を増分するか減分するかを示す。
ステップ１１０８で、このルータはメッセージを受信したかどうか判断する。メッセージは、例えば、リンク発見要求メッセージ３０２か、経路要求メッセージ３０４か、または収集プロセスに関係のないメッセージを表してよい。メッセージを受信していない場合は、ステップ１１１０でルータは収集プロセスを現在行っているかどうか、マッピング・フラグを用いて判断する。行っていない場合は、ルータはステップ１１０８に戻る。行っている場合は、ルータは収集プロセスの間はタイム・スロット２０２との同期を保持するよう行動する。詳しく述べると、ステップ１１１２でルータはそのスロット・タイマが満了したかどうか判断する。ルータは、スロット・タイマが満了していない場合はステップ１１０８に戻り、満了した場合はステップ１１１４でスロット・タイマをリセットする。
ステップ１１０８でメッセージを受信した場合は、ステップ１１１６でこのルータは、このメッセージが「リンク発見」タイプのメッセージを示すメッセージ・タイプかどうか判断する。これは、例えば、このメッセージがリンク発見要求メッセージ３０２または経路要求メッセージ３０４であることをこのメッセージ・タイプが示すかどうかをルータが判断することを含んでよい。「リンク発見」タイプでない場合は、ルータはステップ１１０８に戻る。
このメッセージが「リンク発見」タイプのメッセージである場合は、ステップ１１１８でルータはそのスロット・タイマを較正する。これは、例えば、図２に示すように、タイム・スロット２０２が新たなメッセージと同期するようにルータがタイム・スロット２０２を調整することを含んでよい。
ステップ１１２０で、このルータは、現在、マッピング・フラグが活動的にセットされているかどうか判断する。図６に関して上に述べたように、このルータはリンク発見プロセス中に複数の経路要求メッセージ３０４を受信してよい。例えば、ルータ１０４ａは、第１の経路要求メッセージ３０４をルータ１０４ｄから受信し、第２の経路要求メッセージ３０４をルータ１０４ｃから受信し、第３の経路要求メッセージ３０４をルータ１０４ｅから受信する。マッピング・フラグにより、ルータは自分が受信している要求が経路選択情報を収集する新たな要求かまたは繰り返しの要求かを判断することができる。
マッピング・フラグが活動的にセットされていない場合は、ステップ１１２２でこのルータはマッピング・フラグを活動的にセットし、ステップ１１２４でリンク・マップを初期化する。これは、例えば、ルータが新たなリンク・マップ３０６を作成することを含んでよい。また、このルータはメッセージ（ステップ１１０８で受信したメッセージ）を一斉通信した構成要素の識別をリンク・マップ３０６に挿入してよい。これは、メッセージを一斉通信した構成要素をこのルータが認識できることを示す。ステップ１１２５で、ルータは受信したメッセージについての情報を記憶する。これは、例えば、後でリンク報告プロセス中に用いるためにメッセージのホップ値４１４、シーケンス値４１６、およびネットワーク参照値４１８をこのルータが記憶することを含んでよい。
マッピング・フラグがすでに活動的である場合は、ステップ１１２６でルータはそのリンク・マップを更新する。この場合は、このルータはすでに他の認識できるルータについての情報の収集を開始しており、メッセージを一斉通信した構成要素の識別がリンク・マップ３０６に入れられる。
この時点で、このルータはステップ１１２８−１１５２を実行する。これらのステップ１１２８−１１５２は同期を保持するのに必要な種々の機能を実現する。例えば、ルータが適当なタイム・スロット２０２内でだけ送信するように正確なネットワーク参照値を保持する。
これらのステップ１１２８−１１５２が完了すると、ステップ１１５４で、このルータはネットワーク参照値が自分の特有の識別子に等しいかどうか判断する。等しくない場合は、ルータはステップ１１０８に戻って別のメッセージを待つ。等しい場合は、現在のタイム・スロットはこのルータに属するタイム・スロットを表す。
ステップ１１５６で、このルータは転送フラグを用いて、収集プロセス中に経路要求メッセージ３０４を一斉通信したかどうか判断する。一斉通信した場合は、このルータはこのメッセージを再び一斉通信する必要はなく、ルータはステップ１１０８に戻る。一斉通信していない場合は、ステップ１１５８でルータは転送フラグを肯定的な値にセットし、ステップ１１６０で経路要求メッセージを生成する。これは、例えば、このルータが自分をメッセージの発信源と識別する経路要求メッセージ３０４を生成することを含んでよい。ステップ１１６２でルータは経路要求メッセージを送り、ステップ１１６４で、経路要求メッセージにより定義されたタイム・スロット２０２に対応するようにそのスロット・タイマを較正する。ステップ１１６６で、ルータはホールド・フラグを現在のシーケンス値にセットする。ホールド・フラグは、ルータが経路要求メッセージ３０４を送信している間のシーケンスのシーケンス値を識別する。この値は、リンク報告プロセスの対応するシーケンス中にこのルータがリンク応答メッセージ３１０を送信することを保証するのに用いられる。そして、ルータはステップ１１０８に戻る。
リンク発見プロセスに参加する各ルータがこれらの機能を実行する場合は、各ルータはリンク発見プロセス中に単一の経路要求メッセージ３０４を送信する。また、各ルータは網目状ネットワーク１００内の他の構成要素との同期を保持し、また各ルータはそのルータとの間の通信路を識別する情報を収集する。
図１１Ａから図１１Ｃは網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集するための例示的な方法１１００を示すが、種々の変更を図１１Ａから図１１Ｃに加えてよい。例えば、図１１Ａから図１１Ｃは種々の値およびフラグを用いて網目状ネットワーク１００内の同期を保持するための１つの技術を示す。他の同期技術も網目状ネットワーク１００に用いてよい。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内で収集された経路選択情報を報告するための例示的な方法１２００を示す。詳しく述べると、図１２Ａおよび図１２Ｂは、収集された経路選択情報をリンク報告プロセス中に報告するための例示的な方法１２００を示す。説明を容易にするために、図１の網目状ネットワーク１００内で動作するルータ１０４ａ−１０４ｅの１つに関して方法１２００を述べる。この開示の範囲から逸脱することなく、方法１２００を任意の他の装置によりまた任意の他のシステムで用いてよい。
ステップ１２０２で、このルータはスロット・タイマを起動する。方法１２００は図１１Ａから図１１Ｃの方法１１００が終わったときに実行してよく、スロット・タイマは方法１１００が終わったときにこのルータが用いた値にセットしてよい。
ステップ１２０４で、ルータはリンク・リストを初期化する。これは、例えば、ルータが新たなリンク・リスト３０８を作成することを含んでよい。これはまた、このルータが自分のリンク・マップ３０６からの情報をリンク・リスト３０８内の適当な項目に挿入することを含んでよい。ルータはステップ１２０６でシーケンス値を、またステップ１２０８でネットワーク参照値を初期化する。これは、例えば、ルータがシーケンス値５１６およびネットワーク参照値５１８をホップ値５１４にセットすることを含んでよい。
このルータは、ステップ１２１０でメッセージを受信したかどうか、またステップ１２１２でスロット・タイマが満了したかどうか判断する。メッセージを受信せずかつスロット・タイマが満了していない場合は、ルータはステップ１２１０に戻ってメッセージを待つ。スロット・タイマが満了した場合は、ステップ１２１４でルータはスロット・タイマをリセットする。
ステップ１２１０でメッセージを受信した場合は、ステップ１２１６でこのルータはスロット・タイマを較正する。これは、例えば、図２に示すように、タイム・スロット２０２が新たなメッセージと同期するようにルータがタイム・スロット２０２を調整することを含んでよい。
ステップ１２１８でこのルータはリンク・リストを統合する。これは、例えば、このルータがステップ１２１０中に受信したリンク応答メッセージ３１０からリンク・リスト３０８を取り出すことを含んでよい。これはまた、このルータが自分のリンク・リスト３０８内の情報をルータのリンク・リスト３０８と結合することを含んでよい。
ステップ１２１４または１２１８の後、ルータはステップ１２２０−１２４４を実行する。これらのステップによりリンク報告プロセス中にルータ内の同期を保持する。またステップ１２４２で、ルータはシーケンス値が０に等しいかどうか判断する。等しい場合はリンク報告プロセスは完了し、方法１２００は終わる。
ステップ１２２０−１２４４の後、ステップ１２４６で、このルータは現在のシーケンス値がホールド・フラグ内に記憶されている値に等しいかどうか判断する。等しくない場合は、このルータはシーケンス中にリンク応答メッセージ３１０を送信することを許されず、ルータはステップ１２１０に戻る。現在のシーケンス値がホールド・フラグ内に記憶されている値に等しい場合は、ステップ１２４８で、このルータは現在のネットワーク参照値が自分の特有の識別子に等しいかどうか判断する。等しくない場合は、このルータは現在のタイム・スロット２０２中に送信することを許されず、ルータはステップ１２１０に戻る。現在のネットワーク参照値がこのルータの特有の識別子に等しい場合は、ステップ１２５０でルータはリンク応答メッセージを送信する。これは、例えば、このルータが、（ステップ１２１８で作成された）統合されたリンク・リスト３０８を含むリンク応答メッセージ３１０を送信することを含んでよい。
図１２Ａおよび図１２Ｂに示す方法１２００について、リンク報告プロセス中に各ルータが実行するものとして述べた。同様な方法をリンク報告プロセス中に中央コントローラ１０２が用いてよい。例えば、中央コントローラ１０２は方法１２００のステップ１２０２−１２４４を実行し、ステップ１２４６−１２５０を飛ばしてよい。ステップ１２０２−１２４４を用いることにより、中央コントローラ１０２はリンク報告プロセス中に同期を保持し、また（網目状ネットワークのレイアウトによる）１つ以上のルータから１つまたは複数のリンク・リスト３０８を受信することができる。ただし、リンク・リスト３０８は収集された経路選択情報を含む。
図１２Ａおよび図１２Ｂは網目状ネットワーク内で収集された経路選択情報を報告するための例示的な方法１２００を示すが、種々の変更を図１２Ａおよび図１２Ｂに加えてよい。例えば、図１２Ａおよび図１２Ｂは種々の値およびフラグを用いて網目状ネットワーク１００内の同期を保持するための１つの技術を示す。他の同期技術も網目状ネットワーク１００内で用いてよい。
図１３は、この開示の１つの実施の形態に係る、例示的な網目状ネットワーク構成１３００を示す。図１３に示すマルチネットワーク網目状ネットワーク構成１３００の実施の形態は単なる例である。この開示の範囲から逸脱することなく、網目状ネットワークの他の実施の形態を用いてよい。
この例では、マルチネットワーク網目状ネットワーク構成１３００は複数の網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎおよび主コントローラ１３０４を含む。図１３の網目状ネットワーク１３０２ａの１つは中央コントローラ１３０６および複数のルータ・サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎを含む。
各ルータ・サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎは１つ以上のルータ（図１のルータ１０４ａ−１０４ｅなど）を含む。サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎ内のルータの間の通信はルータの間で直接に、または中央コントローラ１３０６を通して間接に行ってよい。或る実施の形態では、各サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎ内のルータは（ひとつまたは複数の）特有の無線周波数を用いて通信してよく、またサブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎの間に競合はない。別の実施の形態では、サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎ内のルータは（ひとつまたは複数の）同じ無線周波数を用いて通信し、中央コントローラ１３０６によりルータを同期させて衝突を減らしまたは避ける。更に別の実施の形態では、中央コントローラ１３０６は１つの周波数または周波数の集合を用いてルータと通信してよく、各サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎ内のルータは異なる周波数または周波数の集合を用いて通信してよい。
図１３に示すように、主コントローラ１３０４は各網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎと通信する。主コントローラ１３０４は任意の種々の機能を実行してよい。例えば、主コントローラ１３０４は網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎにより収集された情報を記録してよい。また主コントローラ１３０４は網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎの動作を制御してよい。一例として、主コントローラ１３０４は網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎが互いに妨害しないこと、また網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎの間の衝突が減るかまたはなくなることを保証することができる。
或る特定の例として、主コントローラ１３０４は種々の網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎをポーリングして、どの網目状ネットワークが最も多くの通信量を有するか判断してよい。主コントローラ１３０４は、最も多くの通信量を有する網目状ネットワークがデータを送信し、残りの網目状ネットワークはアイドル状態になるようにしてよい。別の特定の例として、主コントローラ１３０４は指定された間隔で各網目状ネットワークをアイドル状態または活動状態にして、各網目状ネットワークが活動状態のときだけデータを送信できるようにしてよい。更に別の特定の例として、主コントローラ１３０４は送信時間をサブバンド（１００ｍｓサブバンドなど）に分割して、各網目状ネットワークに１つのサブバンドを割り当ててよい。各網目状ネットワークはそのサブバンドの間だけデータを送信することができる。
また網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎ内の各中央コントローラ１３０６は協同して網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎの間の競合を減らしてよい。例えば、各中央コントローラ１３０６は他の中央コントローラ１３０６が同じ周波数で動作しているときをそれぞれ検出することができる。この場合は、中央コントローラ１３０６は、その１つ以上が衝突を検出するまでは通常通り動作してよい。その後で、各中央コントローラ１３０６は衝突を避けるためにそのルータを同期させてよい。また各中央コントローラ１３０６は自分の網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎがアイドル状態に入る予定を決定して他の中央コントローラ１３０６に知らせて、他の中央コントローラ１３０６がアイドルネットワークの送信時間を利用できるようにしてよい。
図１３に示すマルチネットワーク網目状ネットワーク構成１３００は任意の適当な機能性を実現することができる。例えば、マルチネットワーク網目状ネットワーク構成１３００は、各網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎが異なる建物内のセキュリティ情報を収集するセキュリティ／監視システムを表してよい。また、各ルータ・サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎは建物の異なるフロアのセキュリティ情報を収集してよい。セキュリティ情報は任意のタイプの情報（例えば、開いているドア、点灯している室内灯、エアコンのセットなどを識別する情報など）を表してよい。各中央コントローラ１３０６はこれらの異なる事象を識別する情報のタイムスタンプや記録を行い、またその情報を主コントローラ１３０４が利用できるようにしてよい。
図１３は例示的なマルチネットワーク網目状ネットワーク構成１３００を示すが、種々の変更を図１３に加えてよい。例えば、網目状ネットワーク構成１３００は任意の数の網目状ネットワーク１３０２ａ−１３０２ｎを含んでよい。また、各網目状ネットワークは任意の数のルータ・サブネットワーク１３０８ａ−１３０８ｎを含んでよい。
この特許に用いられているいくつかの語および句の定義を示したい。「含む」および「備える」という用語およびその派生語は制限なしに包含することを意味する。「または」という用語は、および/または、の意味を含む。「に関連する」および「これに関連する」という句およびその派生語は、中に含まれる、相互に連絡する、包含する、中に包含される、に接続する、に結合する、と通信する、と協同する、交互配置する、並置する、に近接する、に結合される、有する、の性質を有する、などを含むことを意味してよい。「コントローラ」という用語は少なくとも１つの動作を制御する任意の装置、システム、またはその一部を意味する。コントローラは、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、またはこれらの少なくとも２つの組合せで実現してよい。任意の特定のコントローラに関連する機能性は、集中してもよいし局所的にまたは遠隔的に分散してもよいことに注意すべきである。
この開示はいくつかの実施の形態および一般的に関連する方法を述べたが、これらの実施の形態および方法の変更および置換は当業者に明らかであろう。したがって、例示的な実施の形態の上記の説明はこの開示を限定しまたは制限するものではない。特許請求の範囲に規定されたこの開示の精神と範囲から逸れることなく、他の変更、代替、改訂も可能である。
(関連出願の相互参照)
本出願は米国特許出願番号第１１／０８５，４２７号、「網目状ネットワーク内で経路選択情報を収集するためのシステムおよび方法（Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ａ Ｍｅｓｈ Ｎｅｔｗｏｒｋ）」（文書番号ＲＦＭＩ０１−００２６６号）、２００５年３月２１日出願、に関するものであって、これをここに援用する。
この開示の１つの実施の形態に係る、例示的な網目状ネットワークを示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の衝突を防ぐための例示的な同期技術を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の経路選択情報の例示的な収集を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の経路選択情報の収集を開始するための例示的なメッセージを示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的なメッセージを示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の経路選択情報を収集するための例示的なリンク発見プロセスを示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的なリンク報告プロセスを示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、中央コントローラで網目状ネットワーク内の経路選択情報を収集するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集しまた報告するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集しまた報告するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の中央コントローラで経路選択情報を収集するための別の例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の中央コントローラで経路選択情報を収集するための別の例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内のルータで経路選択情報を収集するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、網目状ネットワーク内の収集された経路選択情報を報告するための例示的な方法を示す。 この開示の１つの実施の形態に係る、例示的なマルチネットワーク網目状ネットワーク構成を示す。
符号の説明
１００ 網目状ネットワーク
１０２ 中央コントローラ
１０４ａ−１０４ｅ ルータ

Claims (20)

  1. 方法であって、
    第１のメッセージを網目状ネットワーク内のルータで受信し、
    前記第１のメッセージを用いて前記ルータと複数のタイム・スロットとの同期をとり、
    繰り返して、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最大値まで増分し、次に、前記ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最小値まで減分し、
    前記ネットワーク参照値が前記ルータの特有の識別子に関連する特定の値を有するときに第２のメッセージを前記ルータで一斉通信する、
    ことを含む方法。
  2. 前記ルータと前記複数のタイム・スロットとの同期をとることは、
    前記第１のメッセージに関連する第１の時間を識別し、
    前記第１の時間と既知の第２の時間とを加算して全時間を作成し、各タイム・スロットは前記全時間に等しい長さを有し、
    スロット・タイマを新しいタイム・スロットの前記全時間にセットする、
    ことを含む、請求項１記載の方法。
  3. 各タイム・スロットが終わったときに前記スロット・タイマを前記全時間にリセットすることを更に含む、請求項２記載の方法。
  4. 第３のメッセージを前記ルータで受信し、
    前記第３のメッセージに同期するように前記スロット・タイマを較正する、
    ことを更に含む、請求項２記載の方法。
  5. 前記ネットワーク参照値は、複数のシーケンスのいくつかでは最大値まで増分され、前記複数のシーケンスの別のいくつかでは最小値まで減分され、
    前記第２のメッセージを一斉通信することは、前記ネットワーク参照値がシーケンスの間に前記特定の値を有するときに複数の第２のメッセージの１つをシーケンスの少なくともいくつかの中でそれぞれ一斉通信することを含む、
    請求項１記載の方法。
  6. 前記第１のメッセージは、網目状ネットワーク内の中央コントローラと網目状ネットワーク内の別のルータとの一方から一斉通信される、請求項１記載の方法。
  7. 前記ルータは移動体ルータを含む、請求項１記載の方法。
  8. コンピュータが読み取り可能な媒体上に実現されて実行されるコンピュータ・プログラムであって、
    第１のメッセージを網目状ネットワーク内のルータで受信し、
    前記第１のメッセージを用いて前記ルータと複数のタイム・スロットとの同期をとり、
    繰り返して、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最大値まで増分し、次に、前記ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最小値まで減分し、
    前記ネットワーク参照値が前記ルータの特有の識別子に関連する特定の値を有するときに第２のメッセージを前記ルータで一斉通信する、
    ためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム。
  9. 前記ルータと前記複数のタイム・スロットとの同期をとるためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードは、
    前記第１のメッセージに関連する第１の時間を識別し、
    前記第１の時間と既知の第２の時間とを加算して全時間を作成し、各タイム・スロットは前記全時間に等しい長さを有し、
    スロット・タイマを新しいタイム・スロットの前記全時間にセットする、
    ためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードを含む、請求項８記載のコンピュータ・プログラム。
  10. 各タイム・スロットが終わったときに前記スロット・タイマを前記全時間にリセットするためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードを更に含む、請求項９記載のコンピュータ・プログラム。
  11. 第３のメッセージを前記ルータで受信し、
    前記第３のメッセージに同期するように前記スロット・タイマを較正する、
    ためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードを更に含む、請求項９記載のコンピュータ・プログラム。
  12. 前記ネットワーク参照値は、複数のシーケンスのいくつかでは最大値まで増分され、前記複数のシーケンスの別のいくつかでは最小値まで減分され、
    前記第２のメッセージを一斉通信するためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードは、前記ネットワーク参照値がシーケンスの間に前記特定の値を有するときに複数の第２のメッセージの１つをシーケンスの少なくともいくつかの中でそれぞれ一斉通信するためのコンピュータが読み取り可能なプログラム・コードを含む、
    請求項８記載のコンピュータ・プログラム。
  13. 前記第１のメッセージは、網目状ネットワーク内の中央コントローラと網目状ネットワーク内の別のルータとの一方から一斉通信される、請求項８記載のコンピュータ・プログラム。
  14. 前記ルータは移動体ルータを含む、請求項８記載のコンピュータ・プログラム。
  15. 網目状ネットワークであって、
    複数のユーザ・エンドポイントと通信することが可能な複数のルータと、
    複数のタイム・スロットを定義することと前記ルータの少なくとも１つとタイム・スロットの少なくとも１つ内に通信することとが可能な中央コントローラと
    を備え、各ルータは更に、
    第１のメッセージをタイム・スロットの１つ内に受信し、
    前記第１のメッセージを用いて前記ルータと前記複数のタイム・スロットとの同期をとり、
    繰り返して、ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最大値まで増分し、次に、前記ネットワーク参照値を各タイム・スロットで最小値まで減分し、
    前記ネットワーク参照値が前記ルータの特有の識別子に関連する特定の値を有するときに第２のメッセージを前記ルータで一斉通信する、
    ことが可能である、
    網目状ネットワーク。
  16. 前記ルータは、
    前記第１のメッセージに関連する第１の時間を識別し、
    前記第１の時間と既知の第２の時間とを加算して全時間を作成し、各タイム・スロットは前記全時間に等しい長さを有し、
    スロット・タイマを新しいタイム・スロットの前記全時間にセットする、
    ことにより前記複数のタイム・スロットと同期をとることができる、請求項１５記載の網目状ネットワーク。
  17. 各ルータは各タイム・スロットが終わったときに前記スロット・タイマを前記全時間にリセットすることができる、請求項１６記載の網目状ネットワーク。
  18. 各ルータは更に、
    第３のメッセージを前記ルータで受信し、
    前記第３のメッセージに同期するように前記スロット・タイマを較正する、
    ことができる、請求項１６記載の網目状ネットワーク。
  19. 前記ネットワーク参照値は、複数のシーケンスのいくつかでは最大値まで増分され、前記複数のシーケンスの別のいくつかでは最小値まで減分され、
    各ルータは、前記ネットワーク参照値が各シーケンスの間に前記特定の値を有するときに、複数の第２のメッセージの１つをシーケンスの少なくともいくつかの中でそれぞれ一斉通信することができる、
    請求項１５記載の網目状ネットワーク。
  20. 前記ルータの少なくともいくつかは移動体ルータである、請求項１５記載の網目状ネットワーク。
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