JP2008533834A - メッシュネットワークのメッシュ開口およびメッシュポイントへチャネルを割当てるための装置、および、方法 - Google Patents

メッシュネットワークのメッシュ開口およびメッシュポイントへチャネルを割当てるための装置、および、方法 Download PDF

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Abstract

トラフィックの増加に伴って生じる接続性の混雑を回避する。複数のメッシュポイントＭＰｓおよび複数のメッシュ開口を含むメッシュネットワークの容量を増加させる無線資源管理（ＲＲＭ）が開示される。各メッシュポイントＭＰについて、メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、メッシュネットワーク内で１つのデスカバリー・フェーズが実行される。所望のメッシュ開口は、メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰｓに割当てられる。各メッシュポイントＭＰは、すべての利用可能なチャネルのチャネルベースの測定をスキャンして、収集して、報告する。チャネルは、各々のメッシュポイントＭＰｓに割当てられる。チャネルはまた、それらメッシュポイントＭＰｓに連続して割当てられる。

Description

本発明は、複数のノードを有する通信システムに関し、特に、メッシュネットワークのメッシュ開口およびメッシュポイント（ＭＰｓ）へチャネルを割当てるための装置、および、方法に関する。
典型的な無線システムのインフラストラクチャ（構造基盤）は、基地局（ＢＳ）としても適用される複数のアクセスポイント（ＡＰ）の１セットを含んでおり、各アクセスポイントは、バックホールリンクとして適用される有線ネットワークに接続されている。いくつかのシナリオでは、所望のアクセスポイント（ＡＰ）を直接有線ネットワークに接続することはコスト高となることから、これに代わって、無線方式或いは別のメッシュインフラストラクチャとして適用される方式において、所望のアクセスポイント（ＡＰ）の隣接した複数のアクセスポイント（ＡＰｓ）へ／から情報を転送することによって、該アクセスポイント（ＡＰ）を間接的に有線ネットワークに接続することがより望ましい。各アクセスポイント（ＡＰ）のために有線バックホールリンクと相互接続（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）モジュールを備えなくても無線ネットワークを配備できることから、メッシュインフラストラクチャは、展開の容易さと速度を提供する。
メッシュ（網状）ネットワークにおいて、２つの隣接するメッシュポイントＭＰｓ（Ｍｅｓｈ Ｐｏｉｎｔｓ）は、互いにパケットを送ることができるようにするために、共通チャネルを使用しなければならない。このことは、すべてのメッシュポイントＭＰｓが該メッシュネットワーク上の他のいずれかのポイントへパケットを送ることができるようにしておかなければならないことを含み、このため各メッシュポイントＭＰは少なくとも１つの共通チャネルを使用して隣接ポイントと通信しなければならない。
図１は、ＭＰ１−ＭＰ９の複数のメッシュポイントＭＰｓを有する従来のメッシュネットワーク１００を示すものであり、各々が１個の無線トランシーバを備えている。これらＭＰ１−ＭＰ９のメッシュポイントＭＰｓ間の接続性は、全てのＭＰ１−ＭＰ９によって実行され、同一チャネルを使用する。もしメッシュポイントＭＰｓのうちのいずれか１つのメッシュポイント（例えば、ＭＰ１）が残りのメッシュポイントＭＰｓ（ＭＰ２−ＭＰ９）とは異なるチャネルを使用した場合、特定のメッシュポイントＭＰ１が該メッシュネットワーク１００上の残りから／へ複数のパケットを受信／送信することを禁止して、該メッシュネットワーク上の接続性に混乱を招くことになる。
図２は、複数のメッシュポイントＭＰｓ、ＭＰ１１−ＭＰ１９を含む従来のメッシュネットワーク２００を示し、各々が異なるチャネルを使用する２つの無線トランシーバ、トランシーバＡ，トランシーバＢを備えている。メッシュポイントＭＰｓ、ＭＰ１１−ＭＰ１９の典型的な構成例として、メッシュポイントＭＰｓ、ＭＰ１１−ＭＰ１９の各々に含まれる一対のトランシーバがメッシュネットワーク２００を介して同一のチャネルセット（例えば、チャネルＸ、チャネルＹ）を使用し、全てのメッシュポイントＭＰｓ、ＭＰ１１−ＭＰ１９間の接続性を保証するようにして構成されている。また、同様なことが上記メッシュネットワークに関して、各メッシュポイントＭＰがＫトランシーバを備え、全てのメッシュポイントＭＰｓが該メッシュネットワークを介して同一のチャネルセットを使用し、該メッシュネットワーク上の異なるメッシュポイントＭＰｓ間の接続性を保証するようにしている。
メッシュネットワークと非メッシュネットワークとの間の相互接続のポイントは、開口（ｐｏｒｔａｌ）と呼ばれる。多くの開口を備えたメッシュネットワークは、マルチ開口（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｒｔａｌ）メッシュネットワークと呼ばれる。
図３は、本発明に関連した従来の無線通信システム３００を示す。無線通信システム３００は、複数のメッシュポイントＭＰ３０４ａ−３０４ｆと、複数の無線送受信装置（ＷＴＲＵｓ）３０６ａ，３０６ｂと、ルータ３０８と、外部ネットワーク３１０（例えば、インターネットなどの広域ネットワーク（ＷＡＮ））とを備えたメッシュネットワーク３０２を含む。
図３に示すように、メッシュネットワーク３０２において、２つのメッシュポイントＭＰｓ３０４ａ，３０４ｃは、メッシュ開口を有する。メッシュポイントＭＰｓ３０４ａ，３０４ｃのメッシュ開口は、外部−メッシュＬＡＮリソース３１２（例えば、イーサネット）に接続されており、該メッシュポイントＭＰｓ３０４ａ，３０４ｃのメッシュ開口間で該外部−メッシュＬＡＮリソース３１２を通じてデータパケットを転送できるように、ルータ３０８を介して該外部ネットワーク３１０にアクセスできるようになっている。例えば、メッシュポイントＭＰ３０４ｄがパケットをメッシュポイントＭＰ３０４ｃに送る必要がある場合には、該パケットの転送されるルート（経路）が、通常、メッシュポイントＭＰ３０４ｂ又はＭＰ３０４ｅを通じて定められ、該メッシュポイントＭＰ３０４ｂ又はＭＰ３０４ｅからメッシュポイントＭＰ３０４ｃへ該パケットが転送されるであろう。
上述したような接続性の原理の下では、典型的なメッシュネットワークにおいては、いずれかのメッシュポイントＭＰから他のいずれかのメッシュポイントＭＰへパケットのルーティングを許可することが理解できるはずである。しかしながら、全てのメッシュポイントＭＰｓが同じチャネルを使用し、トラフィックの増加に伴って必然的に混雑を誘発することになるため、このような従来の接続性は混雑を引き起こすことになる。このことは、メッシュネットワークのスケーラビリティ（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）を大いに制限することになる。
本発明は、マルチ開口メッシュネットワークにおいてトポロジー（ｔｏｐｏｌｏｇｙ）とルーティングの情報に関する知識を活用する手法により、接続性とチャネル割当てを管理することによって、該マルチ開口メッシュネットワークの容量を増大させるものである。（容量のコストとシステムのスケーラビリティを制限することを目標とする）接続性を提供する典型的なメッシュネットワークにおいて使用されているチャネル割当てに対して、本発明は、トポロジーとルーティングの情報に関する知識を活用することによって、（オフィス、キャンパス、家庭などにおいて使用される）マルチ開口メッシュネットワークに、容量に対してトレードオフ（ｔｒａｄｅ ｏｆｆ：交換）可能な接続性を許容する。
一実施形態として、無線資源管理（ＲＲＭ：Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍａｎｔ）実体は、複数のメッシュポイントＭＰｓと複数のメッシュ開口を含むメッシュネットワークの容量を増加させる。各メッシュポイントＭＰに関して、メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数（ｍｅｔｒｉｃｓ）とを提供する情報にアクセスできるような手法によって、メッシュネットワーク内での１つのデスカバリー・フェーズ（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｐｈａｓｅ）が実行される。好ましいメッシュ開口は、メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰｓに割当てられる。各メッシュポイントＭＰは、すべての利用可能なチャネルのチャネルベースの測定をスキャンして、収集して、報告する。チャネルは、各々のメッシュポイントＭＰｓに割当てられる。チャネルはまた、それらメッシュポイントＭＰｓに連続して割当てられる。
以下に示すような例示および添付図面を参照して、所望の実施形態の記載内容から本発明をより詳細に理解することができる。
図面を参照して、好ましい実施形態について説明する。なお、図番は、構成要素を表す。
以下、用語「無線の送信・受信ユニット（ＷＴＲＵ）」は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動局、固定又はモバイルの加入者ユニット、ポケットベル、無線環境で動作可能な、いかなる他のタイプの装置を含むが、これに限定されるものではない。
本発明の特徴は、集積回路（ＩＣ）に組み入れられるか、又は多くの相互接続コンポーネントからなる回路で構成される。
本発明は、トポロジーとルーティングの情報に関する知識を活用する手法でメッシュポイントＭＰの割当てチャネルを管理することによって、上述したような従来の無線メッシュネットワークの欠点を解決する。究極的には、本発明は、メッシュネットワークの２つの主要な設計上の特性である接続性と容量に関して最良のトレードオフ（ｔｒａｄｅ ｏｆｆ）を提供する。
本発明は、マルチ開口メッシュネットワークに、容量に対してトレードオフ可能なメッシュ接続性を許容する。例えば、１つの無線トランシーバを有し２つの開口を介して相互接続された複数のメッシュポイントＭＰｓを備えたメッシュネットワーク（図１のメッシュネットワーク１００のようなもの）において、ルーティングアルゴリズムは、２番目のメッシュ開口がメッシュポイントＭＰｓの２番目の部分集合に対処している間、１番目のメッシュ開口を使用して、メッシュポイントＭＰｓの１番目の部分集合へ／からパケットを送るルート（経路）を定める（ルーティング：ｒｏｕｔｉｎｇ）というようなことに利用することができる。メッシュポイントＭＰｓのグループに異なるチャネルを割当てることによって、該メッシュ内における接続性を低減することができる。例えば、あるメッシュネットワークにおける特定のチャネル配置においては、あるメッシュネットワークにおける１番目のメッシュポイントＭＰによって送られたパケットが、該メッシュネットワークにおける２番目のメッシュポイントＭＰを通してルートを定めることができない場合がある。それにもかかわらず、メッシュネットワークのトポロジーとルーティングの情報に関する知識を活用することによって、本発明では、メッシュネットワークによって使用された空気インタフェースの容量を増加させている間、減少した接続性に関連した負の衝撃を最小にする；それは、メッシュネットワークで１個の代わりに現時点で２個のチャネルを同時に使用できる方法と同様である。
図１に示すような単一の無線トランシーバを備えたメッシュネットワークに関する上記記述した概念は、図２に示すようなマルチ無線トランシーバを備えたメッシュネットワークにも適用できる。このようなシナリオは、メッシュネットワークを、複数のクラスタに完全に分割するのが望ましいこととする解決策には至らないかもしれない。ここでいう複数のクラスタは、部分的な接続性が、所望のクラスタのいくつかのメッシュポイントＭＰｓを有することによって維持され、異なるクラスタに関連したチャネルの部分集合を使用した場合にその解決策を得ることができる。
図４は、本発明に対応したメッシュネットワーク内で実行されるチャネル割当処理４００を示すフローチャートである。このメッシュネットワークは、該メッシュネットワーク内のトポロジーに関するある量の情報を所有するものと仮定する。特に、該メッシュネットワークは、下記を知り終わった時点でデスカバリー・フェーズ（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｐｈａｓｅ）が既に実行されているものと仮定する：
i）複数の開口を備えたメッシュポイントＭＰが、それなりに特定される。
ii）各メッシュポイントＭＰに利用可能な複数の開口のリストと、利用可能な各々のメッシュ開口の行先へパケットを転送するように各メッシュポイントＭＰに対して許可を出す適用型次ホップのリストとからなるルーティングテーブルが決定される。
iii）好適な一実施形態として、上記記載のルーティングテーブルとしては、各メッシュポイントＭＰの好ましいメッシュ開口と、その好ましいメッシュ開口に到達するのに必要な各メッシュポイントＭＰ毎のホップ数とを識別できれば十分である。このような情報は、複数の層で、複数のメッシュポイントＭＰｓを分類するために使用される。第１層のメッシュポイントＭＰは、単一のホップ内で所定のメッシュ開口に到達することができる複数のメッシュポイントＭＰｓからなる。第２層のメッシュポイントＭＰは、２個のホップ内で所定のメッシュ開口に到達することができる複数のメッシュポイントＭＰｓからなる。第ｋ層のメッシュポイントＭＰは、Ｋ個のホップ内で所定のメッシュ開口に到達することができる複数のメッシュポイントＭＰｓからなる。所定のメッシュポイントＭＰがどの層に対応するかを示す情報は、トポロジー距離関数（ｍｅｔｒｉｃ）Ｔi（ｉ＝１）と呼ばれる。Ｍは、メッシュポイントＭＰiとトポロジー距離関数Ｔi（ｉ＝Ｋ）を示す。この場合、メッシュポイントＭＰiは、第ｋ層のメッシュポイントＭＰを表す。そのメッシュ開口は、１つのトポロジー距離関数に割当てられることに注意すべきである。一実施形態では、あるメッシュ開口のトポロジー距離関数は、そのメッシュ開口が最も近いメッシュ開口からゼロのホップ数だけ離れているという意味で、ゼロとなる。
図４を参照して、処理４００は、メッシュネットワーク内でデスカバリー・フェーズを実行することによって、ステップＳ４０５を開始する。このメッシュネットワークは、複数のメッシュポイントＭＰｓを含んでおり、利用可能なメッシュ開口のランキングおよび次ホップのメッシュポイントＭＰを提供する情報や、該メッシュネットワーク内の個々のメッシュポイントＭＰに関するルーティング距離関数に関連する情報にアクセスすることができる。このような情報に基づいて、メッシュネットワーク内の各メッシュポイントＭＰｓは、第１層のメッシュポイントＭＰ、第２層のメッシュポイントＭＰ、第ｋ層のメッシュポイントＭＰのうちの１つとして特徴付けられる。ステップＳ４１０では、該メッシュネットワーク内に複数のメッシュ開口があるか否かが決定される。もし、メッシュネットワーク内にメッシュ開口がないか或いは１つのメッシュ開口のみしかない場合には、処理４００は終了する。もし、複数のメッシュ開口がある場合には、処理４００はステップＳ４１５に進み、マスターＲＲＭ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍａｎｔ：無線資源管理）装置（各メッシュポイントＭＰにおける集中型又は分散型のいずれか）が、所望のメッシュ開口をメッシュネットワーク内の各メッシュポイントＭＰｓに割当てる。一実施の形態として、この割当てでは、あるメッシュポイントＭＰのルーティングテーブルを調査する要求と、最良のルーティング距離関数を備えたルートに対応するメッシュ開口を識別する要求とを行う。メッシュ開口と、該メッシュ開口が割当てられた全てのメッシュポイントＭＰｓは、クラスタと呼ばれる。
図４を参照して、メッシュポイントＭＰおよびメッシュ開口は、全ての利用可能なチャネルにおけるチャネルベースの測定をスキャンして、収集して、これらの測定値の結果をマスターＲＲＭ装置（ステップ４２０）に報告する。この報告されたチャネルスキャンニング距離関数（すなわち、チャネルスキャンニングレポート）はＳijと呼ばれる。この場合、ｉ＝１に関して、ＭはＭＰインデックスに対応し、また、ｊ＝１に関して、Ｎはチャネルインデックスに対応する。ＭＰインデックスは、特定のメッシュポイントＭＰｓを認定する。Mは、メッシュネットワーク内のメッシュポイントＭＰｓの数である。チャネルインデックスは、特定のチャネルを認定する。Ｎは、メッシュネットワークにおける利用可能なチャネルの数に対応する。例えば、メッシュネットワークが５個のメッシュポイントＭＰｓを有する場合、M＝５となる。もし、メッシュネットワークが８個の利用可能なチャネルにアクセスする場合、Ｎ＝８となる。このスキャンニング距離関数は、チャネル占有、干渉計測、測定共同チャネル干渉の数等を含んでいるが、これらに限定されるものではない。
図４のステップ４２５に示すように、チャネルは、メッシュ開口の各々に割当てられる。ステップ４３０では、チャネルは、メッシュポイントＭＰｓに連続して割当てられる。この場合、メッシュネットワークの第１層の全てのメッシュポイントＭＰｓから開始され、続いて第２層の全てのメッシュポイントＭＰｓ…というように、チャネルは、メッシュネットワーク内の全てのメッシュポイントＭＰｓについて選択される。ステップ４３５において、チャネルは、メッシュポイントＭＰｓに連続して割当てられる。この場合、最終層のメッシュポイントＭＰ（すなわち、第ｋ層）から開始され、第１層のメッシュポイントＭＰへ向かう。この２つのステップの処理は、複数回、周期的に繰り返して行われ、これにより、メッシュネットワークが、安定した解決策を得ることができるようにする。
図５は、本発明に係る図４の処理４００のステップ４２５を実行するように構成されたメッシュポイントＭＰチャネル割当システム５００のブロック図の一例を示す。メッシュポイントＭＰチャネル割当システム５００は、無線資源管理装置ＲＲＭ（各メッシュポイントＭＰにおける集中型又は分散型のいずれか）に組み込まれる。メッシュポイントＭＰチャネル割当システム５００は、トポロジー重量調整装置５０５と、メッシュ・クラスタ費用装置５１０と、開口・ノードチャネル割当装置５１５とを含む。メッシュポイントＭＰチャネル割当システム５００は、異なるクラスタ１，２，…，Ｐに関連するチャネルスキャンニング距離関数およびトポロジー距離関数が同時に処理されるように、複数のトポロジー重量調整装置５０５と複数のメッシュ・クラスタ費用装置５１０とを備えて構成してもよい。
図５に示すように、メッシュポイントＭＰチャネル割当システム５００のトポロジー重量調整装置５０５は、メッシュポイントＭＰチャネルスキャンニング距離関数Ｓij（ここで、ｉは１〜Ｍの範囲、ｊは１〜Ｎの範囲）を受信し、また、メッシュポイントＭＰトポロジー距離関数Ｔi（ここで、ｉは１〜Ｍの範囲）も受信する。これら２セットの距離関数は、運搬が期待される各メッシュポイントＭＰのトラフィックの量に従って複数のメッシュポイントＭＰｓのうちの異なる１つに異なる重量を割当てるために、関数Ｆij＝ｆ（Ｓij，Ｔi）を用いて処理される。例えば、第１層のメッシュポイントＭＰは、第２層のメッシュポイントＭＰ、第３層のメッシュポイントＭＰなどによって転送されたトラフィックを運搬しなければならない傾向にある。これにより、トポロジー重量調整装置５０５は、メッシュ開口に近接した複数のメッシュポイントＭＰｓのために、最終的により多くのトラフィックを運搬する該複数のメッシュポイントＭＰｓに、より大きな重要度（或いは重量）を割当てることを許可する。トポロジー重量調整装置５０５は、入力されたメッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数Ｆijを、関数Ｇj＝ｇ（Ｆ1j，Ｆ2j，…，ＦMj）を用いてそのメッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数Ｆijを処理するメッシュ・クラスタ費用装置５１０に出力する。このメッシュ・クラスタ費用装置５１０では、各チャネルに関連するそれらメッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を、各チャネル毎の単一のクラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数に合成する。各クラスタ１，２，…，Ｐに関して取得されたクラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数（G1，G2，…，GN）は、複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュ開口に割当てるためのチャネル割当アルゴリズムを使用する開口・ノードチャネル割当装置５１５に供給される。
図６は、本願発明に係る図４の処理４００のステップ４３０とステップ４３５を実行することによって、チャネルを複数のメッシュポイントＭＰｓに割当てるチャネル選択費用装置６００を示す。図６に示すように、単一のメッシュポイントＭＰに関連したチャネルスキャンニング距離関数６０５（Ｓj、ｊは、１からＮまでのチャネルインデックス）およびルーティング距離関数６１０（Ｒj、ｊは、１からＮまでのチャネルインデックス）は、関数Ｈj＝ｆ（Ｓj，Ｒj）を実行するチャネル選択費用装置６００に入力される。ルーティング距離関数Ｒjは、チャネルｉを使用するメッシュポイントＭＰの所望の開口に通じる、所望のルートに関連したルーティング距離関数に対応する。Ｒjは、複数のメッシュ開口にチャネルが割当てられたとき、また、メッシュネットワークが各メッシュポイントＭＰのルーティングテーブルにアクセスするときに決定することができる。あるメッシュポイントＭＰがある１つのチャネル関連したルーティング距離関数を有していない場合（メッシュネットワークにおけるどんな開口もチャネルを使用しないか或いはそのような開口がメッシュポイントＭＰのルーティングテーブルに含まれていないような場合）、そのメッシュポイントＭＰがそのようなチャネルを使用できないことを示す所定の値に、ルーティング距離関数を固定することができる。あるメッシュポイントＭＰがどのチャネルを使用するべきであるかを選択するためには、チャネル選択費用装置から出力される最良なチャネル選択距離関数Ｈj６１５に関連したチャネルを選び出せば十分である。
図７は、本発明に係るメッシュネットワーク７０５を制御する無線資源管理（ＲＲＭ：Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍａｎｔ）装置７１０を例示するフロック図である。無線資源管理（ＲＲＭ）装置７１０は、プロセッサ７１５と、メッシュ開口割当装置７２０と、チャネル割当装置７２５とを備えている。メッシュ開口割当装置７２０およびチャネル割当装置７２５は、チャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、ルーティング距離関数７３０をメッシュネットワーク７０５からそれぞれ受信する。メッシュネットワークは、複数のメッシュポイントＭＰｓ７３５，７４０，７４５，７５０と、少なくとも２つのメッシュ開口７５５，７６０とを備えている。
プロセッサ７１５は、各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０に関して、メッシュネットワーク７０５が、有効なメッシュ開口７５５，７６０および次ホップのメッシュポイントのランキングと、メッシュネットワーク７０５内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、メッシュネットワーク内の１つのデスカバリー・フェーズを実行する。
メッシュ開口割当装置７２０は、メッシュネットワーク７０５内の各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０によって報告されたチャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、ルーティング距離関数７３０を受信し、これらトポロジー距離関数およびルーティング距離関数に基づいて、所望のメッシュ開口７５５，７６０をメッシュネットワーク７０５内の各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０に割当てる。
チャネル割当装置７２５は、メッシュネットワーク７０５内の各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０によって報告されたチャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、ルーティング距離関数７３０を受信し、複数のチャネルをメッシュ開口７５５，７６０の各々に割当てると共に、これに続いて、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０に割当てる。
チャネル割当装置７２５は、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０に割当てる。第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。チャネル割当装置７２５は、また、最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰ７３５，７４０，７４５，７５０に割当てる。
実施形態
１． マルチ開口メッシュネットワークの容量を増加させる方法であって、
（ａ）各メッシュポイントＭＰに関して、メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、複数のメッシュポイントＭＰｓを含む該メッシュネットワーク内で１つのデスカバリー・フェーズを実行する工程と、
（ｂ）前記メッシュネットワーク内に複数のメッシュ開口が存在するか否かを決定する工程であって、該（ｂ）の決定が肯定された場合には、下記の各工程を実行する工程と、
（ｃ）所望のメッシュ開口を、前記メッシュネットワーク内の前記複数のメッシュポイントＭＰｓの各々に割当てる工程と、
（ｄ）各メッシュポイントＭＰが、すべての利用可能なチャネルのチャネルベースの測定をスキャンして、収集して、報告する工程と、
（ｅ）チャネルを、複数のメッシュ開口の各々に割当てる工程と、
（ｆ）チャネルを、複数のメッシュポイントＭＰに連続して割当てる工程と
を備えた。
２． 実施形態１の方法において、前記（ｆ）工程は、さらに、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる。
３． 実施形態２の方法において、前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。
４． 実施形態１の方法において、前記（ｆ）工程は、さらに、最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる。
５． 実施形態４の方法において、前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。
６． メッシュネットワークを制御する無線資源管理（ＲＲＭ）装置であって、該メッシュネットワークは、複数のメッシュポイントＭＰｓと少なくとも２つの有効な開口とを含み、
（ａ）各メッシュポイントＭＰに関して、前記メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、１つのデスカバリー・フェーズを実行するプロセッサと、
（ｂ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するメッシュ開口割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告された、トポロジー距離関数およびルーティング距離関数を受信し、該トポロジー距離関数および該ルーティング距離関数に基づいて、該メッシュネットワーク内の該複数のメッシュポイントＭＰｓの各々に所望のメッシュ開口を割当てるように構成されたメッシュ開口割当装置と、
（ｃ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するチャネル割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告されたチャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、およびルーティング距離関数を受信し、複数のチャネルをメッシュ開口の各々に割当てると共に、これに続いて、該チャネルスキャンニング距離関数、該トポロジー距離関数、および該ルーティング距離関数に基づいて、該複数のチャネルを該複数のメッシュポイントＭＰｓに割当てるように構成されたチャネル割当装置とを備えた。
７． 実施形態６の無線資源管理（ＲＲＭ）装置において、前記チャネル割当装置は、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる。
８． 実施形態７の無線資源管理（ＲＲＭ）装置において、前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。
９． 実施形態６の無線資源管理（ＲＲＭ）装置において、最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる。
１０． 実施形態９の無線資源管理（ＲＲＭ）装置において、前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。
１１． メッシュネットワークを制御する無線資源管理（ＲＲＭ）装置に組込まれた集積回路（ＩＣ）であって、該メッシュネットワークは、複数のメッシュポイントＭＰｓと少なくとも２つの有効な開口とを含み、
（ａ）各メッシュポイントＭＰに関して、前記メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、１つのデスカバリー・フェーズを実行するプロセッサと、
（ｂ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するメッシュ開口割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告された、トポロジー距離関数およびルーティング距離関数を受信し、該トポロジー距離関数および該ルーティング距離関数に基づいて、該メッシュネットワーク内の該複数のメッシュポイントＭＰｓの各々に所望のメッシュ開口を割当てるように構成されたメッシュ開口割当装置と、
（ｃ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するチャネル割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告されたチャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、およびルーティング距離関数を受信し、複数のチャネルをメッシュ開口の各々に割当てると共に、これに続いて、該チャネルスキャンニング距離関数、該トポロジー距離関数、および該ルーティング距離関数に基づいて、該複数のチャネルを該複数のメッシュポイントＭＰｓに割当てるように構成されたチャネル割当装置とを備えた。
１２． 実施形態１１の集積回路（ＩＣ）において、前記チャネル割当装置は、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる。
１３． 実施形態１２の集積回路（ＩＣ）において、前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。
１４． 実施形態１１の集積回路（ＩＣ）において、最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる。
１５． 実施形態１４の集積回路（ＩＣ）において、前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する。
１６． 複数のメッシュポイントＭＰｓを含むメッシュネットワーク内で使用されるメッシュポイントＭＰチャネル割当システムであって、
（ａ） （ｉ）１〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスｉと１〜Ｎの範囲からなるチャネルインデックスとを有するメッシュポイントＭＰチャネルスキャンニング距離関数を受信し、（ｉｉ）ｉ〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスを有するメッシュポイントＭＰトポロジー距離関数を受信し、（ｉｉｉ）メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を出力するトポロジー重量調整装置と、
（ｂ） 前記トポロジー重量調整装置と通信をするメッシュ・クラスタ費用装置であって、前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を処理して、各チャネルに関連する前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を、各チャネル毎の単一のクラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数に合成するように構成されたメッシュ・クラスタ費用装置と、
（ｃ） 前記メッシュ・クラスタ費用装置と通信する開口・ノードチャネル割当装置であって、
チャネル割当アルゴリズムを使用して、複数のクラスタの各々に関して獲得された前記クラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数を処理して、複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュ開口に割当てるように構成された開口・ノードチャネル割当装置とを備えた。
１７． 実施形態１６のシステムにおいて、前記トポロジー重量調整装置は、あるメッシュ開口に近接した特定のメッシュポイントＭＰのために、より多くのトラフィックを運搬する該特定のメッシュポイントＭＰに対して、より大きな重量を割当てることを許可する。
１８． 複数のメッシュポイントＭＰｓを含むメッシュネットワークに組込まれた集積回路（ＩＣ）であって、
（ａ） （ｉ）１〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスｉと１〜Ｎの範囲からなるチャネルインデックスとを有するメッシュポイントＭＰチャネルスキャンニング距離関数を受信し、（ｉｉ）ｉ〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスを有するメッシュポイントＭＰトポロジー距離関数を受信し、（ｉｉｉ）メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を出力するトポロジー重量調整装置と、
（ｂ） 前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を処理して、各チャネルに関連する前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を、各チャネル毎の単一のクラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数に合成するメッシュ・クラスタ費用装置と、
（ｃ） チャネル割当アルゴリズムを使用して、複数のクラスタの各々に関して獲得された前記クラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数を処理して、複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュ開口に割当てる開口・ノードチャネル割当装置とを備えた。
１９． 実施形態１８の集積回路（ＩＣ）において、前記トポロジー重量調整装置は、あるメッシュ開口に近接した特定のメッシュポイントＭＰのために、より多くのトラフィックを運搬する該特定のメッシュポイントＭＰに対して、より大きな重量を割当てることを許可する。
なお、本発明に係る特徴および構成要素は、特定の組み合わせにおける所望の実施形態の中で記載したが、各々の特徴又は構成要素については、単独で（所望の実施形態における他の特徴および構成要素無しで）或いは本発明に係る他の特徴および構成要素の有無にかかわらず様々な組み合わせで使用することが可能である。
各々が１個のみの無線トランシーバを備えた、複数のメッシュポイントＭＰｓを含む従来のメッシュネットワークを示す説明図である。 各々が異なったチャネルを使用する２個の無線トランシーバを備えた、複数のメッシュポイントＭＰｓを含む従来のメッシュネットワークを示す説明図である。 ２つのメッシュ開口を備えたメッシュネットワークを含む従来の無線通信システムを示す説明図である。 多くのメッシュ開口を備えたメッシュネットワーク内で実行される本発明に係るチャネル割当て処理を示す流れ図である。 複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュ開口に割当てるように構成された本発明に係るメッシュ開口チャネル割当てシステムの一例を示すブロック図である。 複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュポイントＭＰｓに割当てるように構成された本発明に係るメッシュ選択費用装置の一例を示すブロック図である。 メッシュネットワークを制御するための本発明に係る無線資源管理ＲＲＭ装置の一例を示すブロック図である。

Claims (19)

  1. マルチ開口メッシュネットワークの容量を増加させる方法であって、
    （ａ）各メッシュポイントＭＰに関して、メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、複数のメッシュポイントＭＰｓを含む該メッシュネットワーク内で１つのデスカバリー・フェーズを実行する工程と、
    （ｂ）前記メッシュネットワーク内に複数のメッシュ開口が存在するか否かを決定する工程であって、該（ｂ）の決定が肯定された場合には、下記の各工程を実行する工程と、
    （ｃ）所望のメッシュ開口を、前記メッシュネットワーク内の前記複数のメッシュポイントＭＰｓの各々に割当てる工程と、
    （ｄ）各メッシュポイントＭＰが、すべての利用可能なチャネルのチャネルベースの測定をスキャンして、収集して、報告する工程と、
    （ｅ）チャネルを、複数のメッシュ開口の各々に割当てる工程と、
    （ｆ）チャネルを、複数のメッシュポイントＭＰに連続して割当てる工程と
    を具えたことを特徴とする方法。
  2. 前記（ｆ）工程は、さらに、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達することを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 前記（ｆ）工程は、さらに、最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達することを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. メッシュネットワークを制御する無線資源管理（ＲＲＭ）装置であって、該メッシュネットワークは、複数のメッシュポイントＭＰｓと少なくとも２つの有効な開口とを含み、
    （ａ）各メッシュポイントＭＰに関して、前記メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、１つのデスカバリー・フェーズを実行するプロセッサと、
    （ｂ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するメッシュ開口割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告された、トポロジー距離関数およびルーティング距離関数を受信し、該トポロジー距離関数および該ルーティング距離関数に基づいて、該メッシュネットワーク内の該複数のメッシュポイントＭＰｓの各々に所望のメッシュ開口を割当てるように構成されたメッシュ開口割当装置と、
    （ｃ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するチャネル割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告されたチャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、およびルーティング距離関数を受信し、複数のチャネルをメッシュ開口の各々に割当てると共に、これに続いて、該チャネルスキャンニング距離関数、該トポロジー距離関数、および該ルーティング距離関数に基づいて、該複数のチャネルを該複数のメッシュポイントＭＰｓに割当てるように構成されたチャネル割当装置と
    を具えたことを特徴とする無線資源管理（ＲＲＭ）装置。
  7. 前記チャネル割当装置は、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てることを特徴とする請求項６記載の無線資源管理（ＲＲＭ）装置。
  8. 前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する請求項７記載の無線資源管理（ＲＲＭ）装置。
  9. 最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てる請求項６記載の無線資源管理（ＲＲＭ）装置。
  10. 前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達する請求項９記載の無線資源管理（ＲＲＭ）装置。
  11. メッシュネットワークを制御する無線資源管理（ＲＲＭ）装置に組込まれた集積回路（ＩＣ）であって、該メッシュネットワークは、複数のメッシュポイントＭＰｓと少なくとも２つの有効な開口とを含み、
    （ａ）各メッシュポイントＭＰに関して、前記メッシュネットワークが、有効なメッシュ開口および次ホップのメッシュポイントのランキングと、該メッシュネットワーク内の各々のメッシュポイントＭＰ用の関連するルーティング距離関数とを提供する情報にアクセスできるように、１つのデスカバリー・フェーズを実行するプロセッサと、
    （ｂ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するメッシュ開口割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告された、トポロジー距離関数およびルーティング距離関数を受信し、該トポロジー距離関数および該ルーティング距離関数に基づいて、該メッシュネットワーク内の該複数のメッシュポイントＭＰｓの各々に所望のメッシュ開口を割当てるように構成されたメッシュ開口割当装置と、
    （ｃ）前記メッシュネットワークおよび前記プロセッサと通信するチャネル割当装置であって、該メッシュネットワーク内の複数のメッシュポイントＭＰｓによって報告されたチャネルスキャンニング距離関数、トポロジー距離関数、およびルーティング距離関数を受信し、複数のチャネルをメッシュ開口の各々に割当てると共に、これに続いて、該チャネルスキャンニング距離関数、該トポロジー距離関数、および該ルーティング距離関数に基づいて、該複数のチャネルを該複数のメッシュポイントＭＰｓに割当てるように構成されたチャネル割当装置と
    を具えたことを特徴とする集積回路（ＩＣ）。
  12. 前記チャネル割当装置は、第１層から最終層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てることを特徴とする請求項１１記載の集積回路（ＩＣ）。
  13. 前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達することを特徴とする請求項１２記載の集積回路（ＩＣ）。
  14. 最終層から第１層まで連続して、複数のチャネルを各メッシュポイントＭＰに割当てることを特徴とする請求項１１記載の集積回路（ＩＣ）。
  15. 前記第１層の複数のメッシュポイントＭＰｓは単一ホップ内の所望のメッシュ開口に到達し、前記最終層の複数のメッシュポイントＭＰｓは複数ホップ内の所望のメッシュ開口に到達することを特徴とする請求項１４記載の集積回路（ＩＣ）。
  16. 複数のメッシュポイントＭＰｓを含むメッシュネットワーク内で使用されるメッシュポイントＭＰチャネル割当システムであって、
    （ａ） （ｉ）１〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスｉと１〜Ｎの範囲からなるチャネルインデックスとを有するメッシュポイントＭＰチャネルスキャンニング距離関数を受信し、（ｉｉ）ｉ〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスを有するメッシュポイントＭＰトポロジー距離関数を受信し、（ｉｉｉ）メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を出力するトポロジー重量調整装置と、
    （ｂ） 前記トポロジー重量調整装置と通信をするメッシュ・クラスタ費用装置であって、前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を処理して、各チャネルに関連する前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を、各チャネル毎の単一のクラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数に合成するように構成されたメッシュ・クラスタ費用装置と、
    （ｃ） 前記メッシュ・クラスタ費用装置と通信する開口・ノードチャネル割当装置であって、
    チャネル割当アルゴリズムを使用して、複数のクラスタの各々に関して獲得された前記クラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数を処理して、複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュ開口に割当てるように構成された開口・ノードチャネル割当装置と
    を具えたことを特徴とするメッシュポイントＭＰチャネル割当システム。
  17. 前記トポロジー重量調整装置は、あるメッシュ開口に近接した特定のメッシュポイントＭＰのために、より多くのトラフィックを運搬する該特定のメッシュポイントＭＰに対して、より大きな重量を割当てることを許可することを特徴とする請求項１６記載のメッシュポイントＭＰチャネル割当システム。
  18. 複数のメッシュポイントＭＰｓを含むメッシュネットワークに組込まれた集積回路（ＩＣ）であって、
    （ａ） （ｉ）１〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスｉと１〜Ｎの範囲からなるチャネルインデックスとを有するメッシュポイントＭＰチャネルスキャンニング距離関数を受信し、（ｉｉ）ｉ〜Ｍの範囲からなるＭＰインデックスを有するメッシュポイントＭＰトポロジー距離関数を受信し、（ｉｉｉ）メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を出力するトポロジー重量調整装置と、
    （ｂ） 前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を処理して、各チャネルに関連する前記メッシュポイントＭＰトポロジー重量調整済み距離関数を、各チャネル毎の単一のクラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数に合成するメッシュ・クラスタ費用装置と、
    （ｃ） チャネル割当アルゴリズムを使用して、複数のクラスタの各々に関して獲得された前記クラスタ調整済みチャネルスキャンニング距離関数を処理して、複数のチャネルをメッシュネットワークの複数のメッシュ開口に割当てる開口・ノードチャネル割当装置と
    を具えたことを特徴とする集積回路（ＩＣ）。
  19. 前記トポロジー重量調整装置は、あるメッシュ開口に近接した特定のメッシュポイントＭＰのために、より多くのトラフィックを運搬する該特定のメッシュポイントＭＰに対して、より大きな重量を割当てることを許可することを特徴とする請求項１８記載の集積回路（ＩＣ）。
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