JP2010518780A - アドホック無線ネットワークにおけるｉｐ移動性及びｉｐルーティングを改善する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明はアドホック無線ネットワークにおいて移動性管理及びパケットルーティングをサポートするための方法及び装置を含む。移動性管理の方法は、第１の基地局で、第１の基地局との対応を確立するための無線デバイスによるリクエストを検出するステップを含み、ここで、第１の基地局は移動基地局からなり、さらに、無線デバイスの第１の基地局への対応を含むために第１の基地局の対応テーブルを更新するステップ、及び第２の基地局に向けて第２の基地局の対応テーブルを更新するように適合されたメッセージを伝搬させるステップを含み、第２の基地局は移動基地局であり、メッセージは第２の基地局に向けて無線で伝搬される。本発明のパケットルーティング機能は本発明の移動性管理機能とは独立して、又はそれと関連して使用できる。

Description

本願は２００７年２月１２日出願の米国仮特許出願番号６０／９００８３３、発明の名称「911-NOW: A Network On Wheels For Emergency Response and Disaster Recovery Operations」の利益を主張するものであり、その全体が参照としてここに取り込まれる。

本発明は通信ネットワークの分野に、より具体的には無線ネットワークに関する。

緊急応答組織は緊急事態の間に通信を提供するためにますます無線通信技術に依存するようになった。しかし、不都合なことに、緊急事態は既存のネットワークインフラへのダメージとなり、又は時としてその破壊に至ることがあり、それによって緊急要員間の通信を妨げてしまう。言い換えると、既存の通信インフラは生存性に欠ける。またさらに、たとえ既存の通信インフラの各部分が緊急事態を凌いだとしても、既存の通信インフラは緊急事態中によくある増加したトラフィック負荷を扱うことができないことがある。具体的には、既存の通信インフラの生き残った部分は、緊急要員や一般公衆が種々のタイプの通信を試みるので過負荷となることがある。このような問題点が２００１年９月１１日の事件の間に、そしてハリケーン・カトリーナの事件の間に再び明らかとなった。

無線ネットワークでは、サービングされている移動体ノード（例えば、無線ユーザ端末）は無線アクセスポイント間（例えば、１つの基地局によってサービングされるものから他の基地局によってサービングされるものまで）を移動できる。移動体ＩＰ、ＩＰレイヤ移動性管理プロトコルは、基地局間の無線ユーザ端末の移動を追跡するために無線ネットワーク内で共通して使用される。不都合なことに、移動体ＩＰは移動性管理を与えるために専用ホームエージェント及び外部エージェントの使用を必要とする。またさらに、移動体ＩＰｖ４はパケットの不十分な三角ルーティングに苛まされ、それによって、ネットワークを通じてパケットをルーティングするために追加の送信をもたらし、そのような追加の送信が貴重なネットワークリソースを消費してネットワーク輻輳をもたらしてしまう。

従来技術における種々の問題点が、移動性管理のための方法及び装置並びにパケットルーティングのための方法及び装置の発明によって対処される。

移動性管理のための方法は、第１の基地局で、第１の基地局（第１の基地局は移動基地局からなる）との対応関係を確立するための無線デバイスによるリクエストを検出するステップ、第１の基地局に対する無線デバイスの対応関係を含むための第１の基地局の対応テーブルを更新するステップ、及び、第２の基地局に向けて、第２の基地局の対応テーブルを更新するように適合されたメッセージを伝搬させるステップを含み、第２の基地局は移動基地局であり、そのメッセージは第２の基地局に向けて無線で伝搬される。

パケットルーティングのための第１の方法は、第１の基地局に対応付けられた第１の無線デバイスから、第２の基地局に対応付けられた第２の無線デバイスに向けられたユーザパケットを受信するステップ、カプセル化ユーザパケットを形成するために受信ユーザパケットを他のパケットにカプセル化するステップを含み、カプセル化ユーザパケットは第２の基地局を識別する宛先フィールドを有するヘッダ及び受信ユーザパケットを含むペイロードを含み、さらに、カプセル化ユーザパケットを第２の基地局に向けて伝搬させるステップを含む。

パケットルーティングのための第２の方法は、基地局でパケットを受信するステップを含み、受信パケットは宛先基地局を識別するヘッダ及び埋め込みユーザパケットを含むペイロードからなり、埋め込みユーザパケットは埋め込みユーザパケットが向けられる宛先無線デバイスを識別するヘッダを含み、さらに、受信パケットのヘッダから宛先基地局を特定するステップ、及び宛先基地局に従って受信パケットを処理するステップを含む。

本発明の教示は添付図面との関連で以降の詳細な説明を検討することによって直ちに理解できる。理解を促進するために、同じ符号は、可能な場合には、図面に共通する同じ要素を指定するのに使用されている。

図１はいずれの既存ネットワークインフラからも独立したスタンドアロン９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。 図２は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク及び既存のネットワークインフラを利用する統合９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。 図３は９１１−ＮＯＷノードの一実施例の上位ブロック図を示す。 図４はユーザデバイスと９１１−ＮＯＷノードの間の対応関係が維持される態様を示す図１の９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。 図５は本発明の一実施例による方法を示す。 図６は本発明の一実施例による方法を示す。 ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルが９１１−ＮＯＷノード間で確立される図１の９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。 図８は本発明の一実施例による方法を示す。 図９は本発明の一実施例による方法を示す。 図１０はここに記載される機能を実行する際の使用に適する汎用コンピュータの上位ブロック図を示す。

本発明は迅速に配備可能な無線ネットワーク（９１１ネットワーク・オン・ホイール、即ち、９１１−ＮＯＷとしてここに示す）の関連において記載されるが、本発明は種々の他の無線ネットワークにおけるルーティングに適用可能である。９１１−ＮＯＷネットワークは、移動体プラットフォームがネットワークサイトに指令されると９１１−ＮＯＷノードが無線ネットワークを提供するように、移動体プラットフォーム上で９１１−ＮＯＷノードを配置することによって形成される。ここに記載するように、１以上の９１１−ＮＯＷノードが無線ネットワークを形成するように配備されることができる。９１１−ＮＯＷネットワークは既存のネットワークインフラから独立したスタンドアロン無線ネットワークであってもよいし、既存のネットワークインフラを利用する統合無線ネットワークであってもよい。

図１にいずれの既存ネットワークインフラからも独立したスタンドアロン９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。具体的には、スタンドアロン９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャ１００は、緊急サイト１０１で無線通信をサポートする複数の９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａ−１１０_Ｇ（まとめて９１１−ＮＯＷノード１１０という）を含む。スタンドアロン９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャ１００は、９１１−ＮＯＷノード１１０の各々が無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）機能、コアネットワーキング機能及びサービスをサポートするので、完全に機能的なネットワークを提供する。図１に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０の各々は移動体プラットフォーム上に配置又は実装され、緊急サイト１０１に移送される。９１１−ＮＯＷノード１１０は緊急サイト１０１で無線ネットワークを形成する。

緊急サイト１０１は、無線ネットワークが必要となるあらゆる位置又は位置の組合せとなる。緊急サイト１０１は局部化されたサイト、局部化されたサイトの集合、広範に分布するサイト、広範に分布するサイトの集合等、その他これらの種々の組合せであればよい。例えば、緊急サイト１０１は単一の場所、街又は都市内の複数の場所であればよく、さらには１以上の郡、州、国、又は大陸にさえ亘っていてもよい。９１１−ＮＯＷネットワークは緊急サイトの範囲によって制限される。緊急サイト１０１はあらゆるタイプの緊急事態に関連付けられることができる。例えば、緊急サイト１０１は自然災害（例えば、洪水、台風、竜巻等）、人災（例えば、化学流出、テロ攻撃等）、及びその他これらの種々の組合せに関連付けられることができる。

図１に示すように、緊急要員（ここでは９１１−ＮＯＷネットワーク１００のユーザ１０２として示す）は緊急事態に応答している。ユーザ１０２は異なるエリアの緊急サイト１０１で種々の異なる機能を実行している。例えば、ユーザは災害をせき止め、避難活動に参加し、捜索及び救出活動に参加し、その他これらの種々の組合せを行っていることがある。ユーザ１０２は緊急事態に応答する際に、情報を無線で受信及び送信できる機器等（ユーザ１０２の無線ユーザデバイス１０４として示す）の装備を用いる。無線ユーザデバイス１０４は通信機器を含み、（緊急事態のタイプ、緊急事態の深刻度、緊急サイトの後方業務、及びこれらの種々の組合せによって）他のタイプの緊急装備を含むこともある。

例えば、無線ユーザデバイス１０４は、他の緊急要員と通信し、緊急サイトでの応答に使用する情報を受信し、緊急サイトでの情報を収集し、緊急サイトでの状況を監視し、その他これらの種々の組合せを行うために緊急要員に携帯される無線デバイスを含み得る。例えば、無線ユーザデバイス１０４はウォーキートーキー、無線ヘッドセット、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップ、その他これらの種々の組合せを含み得る。無線ユーザデバイス１０４は、（例えば、呼吸、脈及び他の特性をモニタするための、気温、降雨量及び他の環境的特性等をモニタするための）モニタ、（例えば、空気の質の変化、化学又は生物剤の存在、放射能レベル等を検出するための）センサ、及び他の種々の機器といった様々な他の機器を含み得る。

図１に示すように、９１１−ＮＯＷに基づくネットワークは、９１１−ＮＯＷノード１１０（説明として、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａ−１１０_Ｇ）を緊急サイト１０１に配備することによって、緊急サイト１０１において確立される。９１１−ＮＯＷノード１１０は移動体プラットフォームを用いて配備されることができる。９１１−ＮＯＷノード１１０はスタンドアロン移動体プラットフォームを用いて配備され得る。例えば、９１１−ＮＯＷノード１１０はバックパック、スーツケース、その他個人が持ち運ぶことができる可搬ケースに配置され得る。９１１−ＮＯＷノード１１０は、陸上輸送手段（車両）、海上輸送手段（船舶）及び／又は空中輸送手段（航空機）を含む移動輸送手段を用いて配備することができる。例えば、９１１−ＮＯＷノードは警察車両、スワットのトラック、消防車、救急車、ハムビー（ｈｕｍｖｅｅ）、ボート、ヘリコプター、飛行船、航空機、無線操縦無人機、衛星等、その他これらの種々の組合せに配置され（及び／又は実装され）得る。９１１−ＮＯＷノード１１０は種々の他の移動体プラットフォームを用いて配備され得る。

図１に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは消防車を用いて配備され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂは消防車を用いて配備され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃは消防車を用いて配備され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄはスタンドアロンノードとして配備され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｅは飛行船を用いて配備され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｆはスタンドアロンノードとして配備され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｇは消防車を用いて配備される。９１１−ＮＯＷノード１１０の本来的な移動性によって、必要に応じた（例えば、無線ネットワークが必要とされる時、場所、態様等に応じた）無線ネットワークの迅速かつ柔軟な配備が可能となり、それにより適応性のある容量及びカバレッジを緊急要員の要求に応じてオンデマンドで提供できる。各９１１−ＮＯＷノード１１０はＲＡＮ機能、コアネットワーキング機能、及び種々のサービス機能をサポートするので、１つの９１１−ＮＯＷノードの配備でさえも完全に機能する無線ネットワークを生成できる。

図１に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０は無線ユーザデバイス１０４（ここでは無線アクセス通信として示す）のために無線通信をサポートする。無線アクセス通信は９１１−ＮＯＷノード１１０とその９１１−ＮＯＷノード１１０によってサービングされる無線ユーザデバイスの間の無線通信を含む。９１１−ＮＯＷノード１１０は、無線ユーザデバイス１０４と９１１−ＮＯＷノード１１０の間に確立されたそれぞれの無線アクセス接続１１１を用いて無線ユーザデバイス１０４のための無線通信をサポートする１以上の無線アクセスインターフェイスを含む。９１１−ＮＯＷノード１１０はさらに、ユーザ１０２が緊急サイト１０１周辺を移動するときに、それらユーザ１０２の無線ユーザ装置１０４と９１１−ＮＯＷノード１１０の間の通信セッションが９１１−ＮＯＷノード１１０間にシームレスに転送されるような態様で、緊急サイト１０１でのユーザデバイス１０４の移動性をサポートする。

図１に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０は９１１−ＮＯＷノード１１０（ここでは無線メッシュ通信として示す）の間の無線通信をサポートする。無線メッシュ通信は無線ユーザデバイス１０４間で搬送された情報を含む９１１−ＮＯＷノード間の無線通信を含み、９１１−ＮＯＷノード１１０間で交換された情報を制御し、その他これらの種々の組合せを行う。９１１−ＮＯＷノード１１０は１以上の他の９１１−ＮＯＷノード１１０との無線通信をサポートする１以上の無線メッシュインターフェイスを含む。９１１−ＮＯＷノード１１０間の無線メッシュ通信は９１１−ＮＯＷノード１１０間で確立された無線メッシュ接続１１２を用いてサポートされる。

図１に示すように、以下の９１１−ＮＯＷノード１１０の対：９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａと１１０_Ｂ、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａと１１０_Ｃ、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａと１１０_Ｄ、９１１−ノード１１０_Ｂと１１０_Ｃ、９１１−ノード１１０_Ｃと１１０_Ｄ、９１１−ノード１１０_Ｂと１１０_Ｅ、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃと１１０_Ｆ、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄと１１０_Ｇ、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｅと１１０_Ｆ、及び９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｆと１１０_Ｇがそれぞれの無線メッシュ接続１１２を用いて通信する。このように、図１の９１１−ＮＯＷノード１１０は無線メッシュネットワークを形成するように通信する。特定の無線メッシュ構成が図１に関して図示及び記載されたが、９１１−ＮＯＷノード１１０は他の種々の無線メッシュ構成を形成するように通信することができ、メッシュ構成は状況が変化するとリアルタイムで修正され得る。

図１に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０は１以上の管理デバイス１０５（ここでは無線管理通信として示す）に対する無線通信をサポートする。無線管理通信は１つの９１１−ＮＯＷノード１１０とその９１１−ＮＯＷノード１１０によってサービングされる管理デバイス１０５の間の無線通信を含む。９１１−ＮＯＷノード１１０は管理デバイス１０５に対する無線通信をサポートする１以上の無線管理インターフェイスを含む。管理デバイス１０５と９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄの間の無線管理通信は、管理デバイス１０５と９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄの間で確立された無線管理接続１１３を用いてサポートされる。

管理デバイス１０５はスタンドアロン９１１−ＮＯＷネットワーク１００を構成及び制御するために動作可能である。例えば、管理デバイス１０５は、１以上の９１１−ＮＯＷノード１１０を構成及び再構成し、９１１−ＮＯＷノードへのアクセスを制御し、９１１−ＮＯＷノード１１０によってサポートされる機能及びサービスを制御し、９１１−ＮＯＷノード１１０をアップグレードし、個々の９１１−ＮＯＷノード又は９１１−ＮＯＷノードの組合せに対する要素／ネットワーク管理機能を実行し、その他これらの種々の組合せを実行するように使用され得る。管理デバイス１０５は既存のデバイス（例えば、ラップトップ、ＰＤＡ等）を用いて、又はそのような管理機能をサポートするように適合された新たに設計されたデバイスを用いて実装され得る。管理デバイス１０５は有線及び／又は無線インターフェイスを用いて１以上の９１１−ＮＯＷノード１１０に直接及び／又は間接的に接続され得る。

９１１−ＮＯＷノード１１０は１以上の無線技術を用いて無線通信をサポートする。無線アクセス通信について、各９１１−ＮＯＷノード１１０は、Global System for Mobile Communications（ＧＳＭ）、General Packet Radio Service（ＧＰＲＳ）、Evolution- Data Optimized（１ｘＥＶ−ＤＯ）、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、Worldwide Interoperability for Microwave Access （ＷｉＭａｘ）等のような１以上の異なる無線技術をサポートすることができる。無線メッシュ通信について、各９１１−ＮＯＷノード１１０はWireless Fidelity（ＷｉＦｉ）又はＷｉＭａｘ技術、マイクロ波技術、又は他の何らかの無線技術をサポートすることができる。無線管理通信について、各９１１−ＮＯＷノード１１０は１以上のそのようなセルラ技術をサポートすることができ、さらに、ＷｉＦｉ技術、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術又は他の何らかの無線技術をサポートすることができる。

９１１−ＮＯＷノード１１０によってサポートされる無線通信はユーザ情報、制御情報その他これらの種々の組合せを伝達することができる。例えば、ユーザ情報は音声通信（例えば、音声呼、音声会議、プッシュトゥトーク等）、データ通信（例えば、テキストに基づく通信、高速データダウンロード／アップロード、ファイル転送等）、映像通信（例えば、映像ブロードキャスト、会議等）、マルチメディア通信、その他これらの種々の組合せを含むことができる。９１１−ＮＯＷノード１１０によってサポートされる通信はコンテンツ、例えば、音声、テキスト、画像、映像、マルチメディアその他これらの種々の組合せを伝達することができる。例えば、制御情報はネットワーク構成情報、ネットワーク制御情報、管理情報その他これらの種々の組合せを含むことができる。従って、９１１−ＮＯＷノード１１０はあらゆる情報の無線通信をサポートする。

９１１−ＮＯＷネットワークを形成するように配備されるものとして特定数の９１１−ＮＯＷノード１１０を図示及び記載したが、効果的な緊急応答を提供するのに必要な通信をサポートする９１１−ＮＯＷネットワークを形成するために、より少ない又はより多い９１１−ＮＯＷノードが配備され得る。同様に、９１１−ＮＯＷネットワークを形成するように配備されるものとして特定構成の９１１−ＮＯＷノード１１０を図示及び記載したが、ＲＡＮ機能、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及びマルチメディア通信をサポートする種々のサービスをサポートするスタンドアロン９１１−ＮＯＷネットワークを形成して有効な緊急応答を提供するために、９１１−ＮＯＷノードは種々の他の構成（１つの緊急サイトにおける、又は複数の緊急サイトに跨る異なる位置、９１１−ＮＯＷノード間の異なる組合せのメッシュ接続、その他これらの種々の組合せを含む）で配備され得る。

ここに記載するように、（損傷又は破壊されなかった）既存のインフラがある場合に、１以上の９１１−ＮＯＷノード１１０が既存の（固定された又は変動する）インフラに依存することなく完全に機能するスタンドアロンメッシュ無線ネットワークを形成することができるが、スタンドアロン９１１−ＮＯＷ無線ネットワークは、種々の追加的能力（例えば、１以上の他のスタンドアロン９１１−ＮＯＷ無線ネットワークとの通信をサポートすること、１以上の遠隔緊急管理本部との通信をサポートすること、他のリソースとの通信をサポートすること、その他これらの種々の組合せ）をサポートすることができる統合９１１−ＮＯＷ無線ネットワークを形成するように既存のネットワークインフラを活かすことができる。既存のネットワークインフラと通信しているメッシュ９１１−ＮＯＷネットワークを含む統合９１１−ＮＯＷ無線ネットワークが図２に関してここに図示及び記載される。

図２に９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク及び既存のネットワークインフラを含む統合９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。具体的には、統合９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャ２００は（図１に関して図示及び記載された）９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００及び既存のネットワークインフラ２０１を含む。既存のネットワークインフラ２０１は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００（例えば、無線通信能力、バックホール機能、ネットワーキング機能、サービスその他これらの種々の組合せ）に対する通信をサポートするために適合されたあらゆる既存通信インフラを含み得る。

既存のネットワークインフラ２０１は無線アクセス能力（例えば、無線アクセスネットワーク、衛星アクセスネットワーク、その他これらの種々の組合せ）、バックホール能力（例えば、移動性管理機能をサポートするパブリック及び／又はプライベート有線及び／又は無線バックホールネットワーク）、コアネットワーキング能力（例えば、ＡＡＡ機能、ＤＮＳ機能、ＤＨＣＰ機能、コール／セッション制御機能、その他）、サービス能力（例えば、アプリケーションサーバ、メディアサーバ、その他）その他これらの種々の組合せを含み得る。９１１−ＮＯＷノード１１０もそのような能力をサポートするので、ある実施例では、既存のネットワークインフラ２０１のこれらの能力の少なくとも一部分が必要なときのみ依存され得る。

図２に示すように、既存のネットワークインフラ２０１は無線バックホール接続をサポートする。具体的には、既存のネットワークインフラ２０１は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００から２つの無線バックホール接続をサポートする。既存のネットワークインフラ２０１は衛星２０２を用いて９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｅとの第１の無線バックホール接続２０４をサポートする。なお、衛星２０２はインターネット２０６のエッジにおいて衛星バックホールノード２０３と無線バックホール通信している。既存のネットワークインフラ２０１はセルラ基地局２０４を用いて９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｇとの第２の無線バックホール接続２１４をサポートする。なお、セルラ基地局２０４はインターネット２０６のエッジにおいてセルラバックホールノード２０５と無線バックホール通信している。

図２に示すように、既存のネットワークインフラ２０１は、緊急サイト１０１のユーザ１０２が通信し得る他の位置との他の接続をさらにサポートする。既存のネットワークインフラ２０１は（例えば、緊急要員及び／又は緊急システムを含み得る）緊急本部２２０に対する通信をサポートするルータ２０７を含む。既存のネットワークインフラ２０１はセルラバックホールノード２０８及び１以上の他の９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク２３０_１−２３０_Ｎ（即ち、遠隔緊急サイトで確立された１以上の他のスタンドアロン９１１−ＮＯＷネットワーク）に対する通信をサポートする対応の基地局２０９を含む。

既存のネットワークインフラ２０１は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００に対する通信をサポートする。既存のネットワークインフラ２０１は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００の無線ユーザデバイス１０４間の通信をサポートすることができる（例えば、スタンドアロン９１１−ＮＯＷネットワーク１００の９１１−ＮＯＷノード１１０間の無線メッシュ通信を補完する）。既存のネットワークインフラ２０１は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００の無線ユーザデバイス１０４と他の緊急要員及び／又は緊急システムの間の通信をサポートすることができる。例えば、既存のネットワークインフラ２０１は９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク１００の無線ユーザデバイス１０４と、緊急本部２２０、１以上の他の９１１−ＮＯＷメッシュネットワーク２３０（例えば、緊急サイト１０１から遠隔の緊急サイト）、その他これらの種々の組合せとの間の通信をサポートすることができる。

図２に示すように、１以上の無線アクセスインターフェイス、１以上の無線メッシュインターフェイス及び１以上の無線管理インターフェイスをサポートすることに加えて、９１１−ＮＯＷノード１１０は９１１−ＮＯＷノード１１０と既存のネットワークインフラ（例示として、既存のネットワークインフラ２０１）の間の通信をサポートする１以上の無線バックホールインターフェイスをサポートする。９１１−ＮＯＷノード１１０と既存のネットワークインフラ２０１の間の無線バックホール通信は、９１１−ＮＯＷノード１１０と既存のネットワークインフラ２０１の間で確立された無線バックホール接続２１４を用いてサポートされる。無線バックホール接続２１４はＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＵＭＴＳ、ＨＳＤＰＡ、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、マイクロ波、衛星、その他これらの種々の組合せ等の１以上の無線技術を用いて提供され得る。

９１１−ＮＯＷノード１１０によって提供されるメッシュネットワーキング能力は、既存のネットワークインフラ２０１との無線バックホール接続を用いて９１１−ＮＯＷノード１１０によって提供されるバックホールネットワーキング能力との組合せにおいて、１つの緊急サイトにおける緊急要員間（例えば、スタンドアロン９１１−ＮＯＷメッシュネットワークの９１１−ＮＯＷノード１１０に接続されたユーザ間）、異なる緊急サイトにおける緊急要員間（例えば、異なるスタンドアロン無線メッシュネットワークの９１１−ＮＯＷノード１１０に接続されたユーザ間）、１以上の緊急サイトにおける緊急要員と緊急管理要員（例えば、緊急本部２２０に配置されたユーザ）の間、その他これらの種々の組合せでの通信を可能とする。

従って、９１１−ＮＯＷノード１１０は４つの異なるタイプの無線インターフェイスを各々サポートすることができる。９１１−ＮＯＷノード１１０は、それによってユーザデバイス１０４が９１１−ＮＯＷノード１１０にアクセスできる１以上の無線アクセスインターフェイスをサポートする。９１１−ＮＯＷノード１１０は、それによって９１１−ＮＯＷノード１１０が他の９１１−ＮＯＷノード１１０と通信する１以上の無線メッシュインターフェイスをサポートする。９１１−ＮＯＷノード１１０は、それによって９１１−ＮＯＷノード１１０が既存のネットワークインフラと通信する１以上の無線バックホールインターフェイスをサポートする。９１１−ＮＯＷノード１１０は、それによってネットワーク管理者が９１１−ＮＯＷに基づく無線ネットワークを管理する１以上の無線管理インターフェイスをサポートする。９１１−ＮＯＷノード１１０の機能は図３に関してより良く理解できる。

図３に９１１−ＮＯＷノードの一実施例の上位ブロック図を示す。具体的には、図３に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０は機能モジュール３０１、プロセッサ３４０、メモリ３５０、及びサポート回路３６０（その他、９１１−ＮＯＷノード１１０の種々の機能をサポートするのに必要な他の種々のプロセッサ、モジュール、記憶デバイス、サポート回路等）を含む。機能モジュール３０１は、ここに図示及び記載される９１１−ＮＯＷノード１１０の種々の機能を提供するためにプロセッサ３４０、メモリ３５０及びサポート回路３６０と協働する。

プロセッサ３４０は、機能モジュール３０１、メモリ３５０及びサポート回路３６０の間の通信を含む９１１−ＮＯＷノード１１０の動作を制御する。メモリ３５０はプログラム３５１、アプリケーション３５２、サポートデータ３５３（例えば、ユーザプロファイル、サービス品質プロファイル、及びその多これらの種々の組合せ）、及びユーザデータ３５４（例えば、９１１−ＮＯＷノード１１０に対応付けられたユーザデバイスへ／ユーザデバイスからの通信について意図されたあらゆる情報）を含む。メモリ３５０は他のタイプの情報を記憶することができる。サポート回路３６０は、電源、電力増幅器、送受信機、符号器、復号器、その他これらの種々の組合せ等の９１１−ＮＯＷノード１１０の機能をサポートするために適合されたあらゆる回路又はモジュールを含むことができる。

機能モジュール３０１は無線機能モジュール３０９、コア（ＣＯＲＥ）ネットワーキング機能モジュール３２０、及びサービスモジュール３３０を含む。無線機能モジュール３０９は無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）機能モジュール３１０及び、選択的に、無線インターフェイスモジュール３１５を含む。ＣＯＲＥネットワーキング機能モジュール３２０はＣＯＲＥネットワーキング機能を提供する。サービスモジュール３３０は１以上のサービスを提供する。ＲＡＮ機能モジュール３１０（及び、存在する場合は無線インターフェイスモジュール３１５）はＣＯＲＥネットワーキング機能モジュール３２０及びサービスモジュール３３０の両方と通信し、ＣＯＲＥネットワーキング機能モジュール３２０及びサービスモジュール３３０はここに図示及び記載した機能を提供するために通信する。

無線機能モジュール３０９、ＣＯＲＥネットワーキング機能モジュール３２０及びサービスモジュール３３０は（プロセッサ３４０、メモリ３５０及びサポート回路３６０、その他必要なモジュール、コントローラ等（これらは説明の簡明化のために省略した）との組合せにおいて）、（１）単一ノード、スタンドアロン無線ネットワーク、（２）マルチノード、スタンドアロン無線ネットワーク（即ち、９１１−ＮＯＷノード間の無線メッシュ接続を用いる）、又は（３）統合無線ネットワーク（即ち、１以上の９１１−ＮＯＷノードと既存のネットワークインフラの間の無線バックホール接続を用い、及び、選択的に、９１１−ＮＯＷノード間の無線メッシュ接続を用いる）を形成し得る、迅速配備可能な無線ノードを提供するために協働する。

ＲＡＮ機能モジュール３１０はＲＡＮ機能を提供する。ＲＡＮ機能は無線ユーザデバイスに対応付けられる通信のための１以上の無線アクセスインターフェイスをサポートすることを含む。具体的には、ＲＡＮ機能モジュール３１０は複数のエアインターフェイス（ＡＩ）３１１_１−３１１_Ｎ（まとめてＡＩ３１１という）をサポートする。ＡＩ３１１は無線ユーザデバイスに対応付けられる通信をサポートする無線アクセスインターフェイスを提供する。例えば、ＡＩ３１１は基地送受信局（ＢＴＳ）によって通常提供される機能をサポートすることができる。

ＲＡＮ機能モジュール３１０は制御機能を提供する。制御機能は無線アクセスネットワークにおけるコントローラによって通常実行されるあらゆる制御機能を含むことができる。例えば、制御機能は、アドミッション制御、電力制御、パケットスケジューリング、負荷制御、ハンドオーバー制御、セキュリティ機能、その他これらの種々の組合せ等の機能を含むことができる。例えば、一実施例では、制御機能はＲＡＮネットワークコントローラ（ＲＮＣ）又は同様の無線ネットワークコントローラによって通常実行される機能を含むことができる。

ＲＡＮ機能モジュール３１０はネットワークゲートウェイ機能を提供する。ネットワークゲートウェイ機能は、ＩＰセッション管理機能、移動性管理機能、パケットルーティング機能、その他これらの種々の組合せ等の、ＲＡＮネットワークとＣＯＲＥネットワークをブリッジするために通常実行されるあらゆる機能を含むことができる。例えば、ＣＤＭＡ２０００に基づく無線技術とともに使用することが意図される場合、ネットワークゲートウェイ機能はパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）によって通常実行される機能を含むことができる。たとえば、ＧＰＲＳに基づく及び／又はＵＭＴＳに基づく無線技術とともに使用することが意図されている場合、ネットワークゲートウェイ機能はＧＰＲＳゲートウェイサポートノード（ＧＧＳＮ）及びサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）の組合せによって通常実行される機能を含むことができる。

一実施例では、ＲＡＮ機能モジュール３１０は基地局ルータ（ＢＳＲ）として実装されることができる。そのような一実施例では、ＢＳＲは基地局（ＢＳ）又は１以上のモジュール提供ＢＳ機能、無線ネットワークコントローラ（ＲＣＮ）又は１以上のモジュール提供ＲＮＣ機能、及びネットワークゲートウェイ（ＮＧ）又は１以上のモジュール提供ＮＧ機能を含む。このようの実施例では、ＲＡＮ機能モジュール３１０は基地局ルータによって通常サポートされるあらゆる機能をサポートする。

無線インターフェイスモジュール３１５は１以上の無線インターフェイスを提供する。無線インターフェイスモジュールによって提供される無線インターフェイスは、（１）他の９１１−ＮＯＷノードとの通信をサポートする１以上の無線メッシュインターフェイス、（２）既存のネットワークインフラとの通信をサポートする１以上の無線バックホールインターフェイス、及び／又は（３）１以上の管理デバイスとの通信をサポートする１以上の無線管理デバイス、の１以上を含むことができる。無線インターフェイスモジュール３１５は複数のエアインターフェイス（ＡＩ）３１６_１−３１６_Ｎ（まとめてＡＩ３１６という）をサポートし、これは、１以上の他の９１１−ＮＯＷノード、既存のネットワークインフラ、及び１以上の管理デバイス、の１以上に対応付けられる通信をサポートする無線インターフェイスを提供する。

一実施例では、９１１−ＮＯＷノード１１０は（例えば、９１１−ＮＯＷノード１１０が無線メッシュ、バックホール又は管理能力を要することが期待されない場合）無線インターフェイスモジュール３１５なしで実装される。一実施例では、９１１−ＮＯＷノード１１０は、１以上の無線メッシュインターフェイス、１以上の無線バックホールインターフェイス及び１以上の無線管理インターフェイスの１以上のサブセットをサポートする無線インターフェイスモジュール３１５を含む（即ち、９１１−ＮＯＷノードが無線管理、メッシュ、及び／又はバックホール能力を必要とするか否かに依存して９１１−ＮＯＷノードが調整される）。一実施例では、９１１−ＮＯＷノード１１０は、１以上の無線メッシュインターフェイス、１以上の無線バックホールインターフェイス及び１以上の無線管理インターフェイスの１以上の各々をサポートする無線インターフェイスモジュール３１５を含む（即ち、９１１−ＮＯＷノード１１０がそのような無線能力を必要とする場合には全てのタイプの無線インターフェイスが利用可能となる）。

ＣＯＲＥネットワーキング機能モジュール３２０はＣＯＲＥネットワークから通常利用可能なネットワーキング機能を提供する。例えば、ＣＯＲＥネットワーキング機能モジュール３２０は、認証・許可・会計（ＡＡＡ）機能、ドメインネームシステム（ＤＮＳ）機能、ダイナミックホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）機能、コール／セッション制御機能、その他これら種々の組合せを提供することができる。当業者であればどの機能がＣＯＲＥネットワークから通常利用可能であるか分かるはずである。

サービスモジュール３３０はサービスを提供する。サービスは無線ユーザデバイスに提供されることができるあらゆるサービスを含み得る。一実施例では、例えば、サービスモジュール３３０はアプリケーションサーバ、メディアサーバ、その他これらの種々の組合せによって通常提供されるサービスを提供することができる。例えば、サービスは、音声サービス、音声会議サービス、データ転送サービス（例えば、高速データダウンロード／アップロード、ファイル転送、センサーデータ転送等）、映像サービス、映像会議サービス、マルチメディアサービス、マルチメディアサービス、マルチメディア会議サービス、プッシュトゥトークサービス、インスタントメッセージサービス、その他これらの種々の組合せを含むことができる。当業者であればどのサービスがＲＡＮ及びＣＯＲＥネットワークから通常利用可能であるか分かるはずである。

ここでは主に、無線機能（ＲＡＮ機能及び、選択的に、追加の無線インターフェイス及び関連のインターフェイス機能を含む）、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及びサービスの３つのモジュールを含む９１１−ＮＯＷノードの特定の構成に関してそれぞれ図示及び記載したが、９１１−ＮＯＷノードは無線機能、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及びサービスを提供するための他の構成を用いて実装することができる。同様に、ここでは主に、特定の無線機能、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及びサービスを提供する機能モジュールの特定の構成に関して図示及び記載したが、９１１−ＮＯＷノードの機能モジュールは無線機能、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及びサービスを提供するための他の構成を用いて実装することができる。

従って、記載された機能の少なくとも一部分が、異なる態様で種々の機能的モジュールにわたって分散され、より少ない機能的モジュールを用いて提供され、又はさらに多くの機能的モジュールを用いて提供され得ることが分かる。またさらに、特定の無線機能（ＲＡＮ機能及び、選択的に、１以上の追加の無線インターフェイス機能を含む）、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及びサービスに関して主に図示及び記載したが、より少ない又はより多い無線機能（ＲＡＮ機能及び、選択的に、１以上の追加の無線インターフェイス機能を含む）、ＣＯＲＥネットワーキング機能、及び／又はサービスが９１１−ＮＯＷノードによってサポートされ得ることが分かる。従って、９１１−ＮＯＷノードは図３に関して図示及び記載した例示の機能的アーキテクチャによって限定されるものではない。

緊急事態では、ユーザ（緊急要員）はしばしば緊急サイト（複数のネットワークアクセスポイント（即ち、９１１−ＮＯＷノード）を含む）を動き回る。ユーザが緊急サイトを動き回ると、ユーザに携帯されるユーザデバイスは第１の９１１−ＮＯＷノードにサービングされる状態から第２の９１１−ＮＯＷノードにサービングされる状態に切り換えられる。ユーザデバイスが通信を受けるために、そのユーザデバイスに配信されることが意図された通信が、ユーザデバイスが対応付けられる第２の９１１−ＮＯＷノードにルーティングされなければならないことを９１１−ＮＯＷノードが知っていなければならない。従って、ユーザデバイスと９１１−ＮＯＷノード間の対応関係は、ユーザデバイスへの情報の配信をサポートするための９１１−ＮＯＷノードに利用可能でなくてはならない（例えば、事前対処的（積極的）に維持され、又は必要に応じて発見することができる）。対応のユーザデバイスが第１の９１１−ＮＯＷモジュールに対応付けられる状態から第２の９１１−ＮＯＷモジュールに対応付けられる状態に切り換わるように移動するユーザの例が図４に関して図示及び記載される。

図４は図１の９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示し、ユーザデバイスと９１１−ＮＯＷノードの間の対応関係が９１１−ＮＯＷノードに利用可能となる態様を示している。主にスタンドアロン無線ネットワーク（例示として図１のスタンドアロン無線ネットワーク１００）の流れの中で図示及び記載するが、本発明は統合無線ネットワーク（例えば、図２の統合無線ネットワーク等）又はあらゆる他の無線ネットワークにおいても使用できる。図４に示すように、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａ−１１０_Ｇの各々は対応テーブル４１１_Ａ−４１１_Ｇ（まとめて対応テーブル４１１という）をそれぞれ保持する。

本発明によって、対応テーブル４１１を用いてユーザデバイスと９１１−ＮＯＷノード１１０の間の対応関係が９１１−ＮＯＷノード１１０に利用可能となるようにすることができる。一実施例では、ユーザデバイス１０４と９１１−ＮＯＷノード１１０の間の対応関係は９１１−ＮＯＷノードに直接的に利用可能とすることができる（即ち、その９１１−ＮＯＷノード１１０で保持される対応テーブル４１１が、ユーザデバイス１０４とユーザデバイス１０４に現在サービングしている９１１−ＮＯＷノード１１０の間の対応関係の記録を含む）。一実施例では、ユーザデバイス１０４と９１１−ＮＯＷノード１１０の間の対応関係が９１１−ＮＯＷノード１１０に間接的に利用可能となる（例えば、９１１−ＮＯＷノードはルートリクエストメッセージを用いる等、発見プロセスを用いて、必要に応じて対応関係を見出すことができる）。

一実施例（ここでは、積極的な対応関係更新プロセスという）では、対応テーブル４１１各々は緊急サイト１０１の全ユーザデバイス１０４についての対応関係を保持する。具体的には、各ユーザデバイス１０４について、各対応テーブル４１１がそのユーザデバイス１０４とユーザデバイス１０４が現在対応付けられる９１１−ＮＯＷノード１１０の間の対応関係を保持する。この実施例では、積極的に対応テーブル４１１を保持するために、ユーザデバイス１０４が１つの９１１−ＮＯＷノード１１０にサービングされる状態から他の９１１−ＮＯＷノード１１０にサービングされる状態に切り換わる毎に、全ての９１１−ＮＯＷノード１１０それぞれの全ての対応テーブル４１１がそれに従って更新されなければならない。

一実施例（ここでは、受動的な対応関係更新プロセスという）では、各対応テーブル４１１は現在９１１−ＮＯＷノード１１０に対応付けられているユーザデバイスについて対応関係を保持するが、全てのユーザデバイス１０４についての対応関係を積極的に保持するわけではない。更なる一実施例では、９１１−ＮＯＷノード１１０で保持される対応テーブル４１１はまた、現在その９１１−ＮＯＷノードに対応付けられていない１以上の他のユーザデバイス４０４についての対応関係を保持することもできる。例えば、９１１−ＮＯＷノード１１０で保持される対応テーブル４１１はまた、（例えば、対応テーブル更新メッセージ及び／又はルート更新メッセージを介して）その９１１−ＮＯＷノード１１０が発見し得る、ユーザデバイスと他の９１１−ＮＯＷノードの間の対応関係を含むことができる。

図５に本発明の一実施例による方法を示す。具体的には、図５の方法５００は無線ネットワークにおけるユーザデバイスと基地局の間の対応関係を保持するための方法を含む。９１１−ＮＯＷノードの基地局に関して主に図示及び記載するが、図５の方法５００はユーザデバイスと他の無線アクセスポイントの間の対応関係を保持するために使用することもできる。図５の方法５００のステップは直列的に実行されるものとして図示及び記載するが、少なくともその一部分が同時に実行され、又は図５に図示及び記載したのとは異なる順序で実行されてもよい。方法５００はステップ５０２で開始し、ステップ５０４に進む。

ステップ５０４において、ユーザデバイスが基地局で検出される。そのユーザデバイスは以前に基地局に対応付けられたユーザデバイス、以前にいずれの基地局にも対応付けられていない（例えば、ユーザが緊急サイトにちょうど到着した）ユーザデバイス、又は以前に異なる基地局に対応付けられた（例えば、ユーザが緊急サイトで移動した）ユーザデバイスとなり得る。ステップ５０６において、対応関係の更新（即ち、検出されたユーザデバイスにサービングしている基地局を識別するためのネットワークにおける対応テーブルの更新）が必要かについての判断が成される。対応関係の更新が必要でない場合、方法５００はステップ５０４に進み、ここで方法５００は終了する。対応関係の更新が必要な場合は、方法５００はステップ５０８に進む。

一実施例では、対応関係の更新が必要かについての判断は、検出されたユーザデバイスに対するエントリについての（ユーザデバイスを検出した基地局で局部的に保持される）対応テーブルを検索することによって実行される。エントリが識別されない場合、検出ユーザデバイスについての対応関係が作成され他の基地局に波及される。ユーザデバイスについてのエントリが識別され、エントリがユーザデバイスを検出した基地局を含む場合、対応関係の更新は必要でない。ユーザデバイスについてのエントリが識別され、そのエントリがユーザデバイスを検出した基地局以外の基地局を識別する場合、対応関係の更新が必要となる。

ステップ５０８において、対応テーブルが更新される。検出されたユーザデバイスについてのエントリが対応テーブルに存在しない場合、検出されたユーザデバイスについてのエントリが対応テーブルに追加される。追加されたエントリはユーザデバイスの１以上の識別子及びユーザデバイスが対応付けられる基地局（即ち、ユーザデバイスを検出した基地局）の１以上の識別子を含むことができる。検出ユーザデバイスについてのエントリが対応テーブルに存在しない場合、検出ユーザデバイスについてのエントリは（他の基地局に対応付けられている状態からユーザデバイスを検出した基地局に対応付けられる状態に）更新される。

ステップ５１０において、基地局は対応テーブル更新メッセージを生成し、それは、ネットワークにおける他の基地局で保持される対応テーブルにおけるのと同じ更新がなされることを可能とする情報（例えば、ユーザデバイスの１以上の識別子からユーザデバイスが現在対応付けられている基地局の１以上の識別子へのマッピング）を含む。１つの対応テーブル更新メッセージを生成するものとして記載したが、基地局は複数の対応テーブル更新メッセージを（例えば、個々に、又は対応テーブル更新メッセージの複製を作成するコピー機能を用いて）生成できる。対応テーブル更新メッセージは任意のプロトコルを用いて任意のフォーマットで生成され得る。

ステップ５１２において、基地局は対応テーブル更新メッセージをネットワークの１以上の他の基地局に伝搬させる。対応テーブル更新メッセージの伝搬は実施される対応更新プロセスのタイプ（例えば、積極的な対応関係更新プロセス、受動的な対応関係更新プロセス、又は他の何らかの対応関係更新プロセス）に依存する。

積極的な対応関係更新プロセスが実施される一実施例では、基地局は対応テーブル更新メッセージを、対応関係の更新についてネットワーク内の他の基地局各々に通知する態様で伝搬させる。一実施例では、基地局はここの対応テーブル更新メッセージをネットワーク内の残り全ての基地局に向けて送信する。他の実施例では、基地局はその近隣基地局に向けて対応テーブル更新メッセージを送信し、それに応じてそれぞれの対応テーブルを更新し、それらの近隣基地局に向けて対応テーブル更新メッセージを送信し、対応テーブル更新メッセージがネットワーク内の残り全ての基地局に溢れるように、それが続く。この実施例では、対応テーブル更新メッセージは他の種々のメッセージ分散手法を用いて分散することができる。

一例として、図４に戻ると、ユーザ４０２は、ユーザ４０２に持ち運ばれるユーザデバイス４０４が９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる状態から９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに対応付けられる状態に切り換わるように緊急サイト１０１内を移動する。積極的な対応関係更新プロセスを用いる実施例では、９１１−ＮＯＷネットワーク４００が通信をユーザデバイス４０４に配信することを可能とするために、ネットワーク内の９１１−ＮＯＷノード１１０の各々の対応テーブル４１１が、ユーザデバイス４０４の９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる状態から９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに対応付けられる状態への変化を反映するように更新される。

この例では、ユーザデバイス４０４を検出すると、９１１−ＮＯＷノード１１０Ａはローカルな対応テーブル４１１_Ａを更新して、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる状態から９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに対応付けられる状態へのユーザデバイス４０４の変化を反映する。その後９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは、他の９１１−ＮＯＷノード１１０に変更された対応関係を通知するように適応された通信を開始する。９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる状態から９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに対応付けられる状態へのユーザデバイス４０４の変化を記述する１以上の対応テーブル更新メッセージを生成する。対応テーブル更新メッセージは９１１−ＮＯＷネットワーク４００の他の９１１−ＮＯＷノード１１０の各々に分散される。対応テーブル更新メッセージは任意の態様で分散することができる。

例えば、一実施例では、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは９１１−ＮＯＷネットワーク１００内の残り全ての９１１−ＮＯＷノード１１０に個別の対応テーブル更新メッセージを送信する。この実施例では、例えば、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは対応テーブル更新メッセージを９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂ、１１０_Ｃ、１１０_Ｄ、１１０_Ｅ、１１０_Ｆ、及び１１０_Ｇに送信する。対応テーブル更新メッセージを受信すると、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂ、１１０_Ｃ、１１０_Ｄ、１１０_Ｅ、１１０_Ｆ、及び１１０_Ｇは対応テーブル４１１_Ｂ、４１１_Ｃ、４１１_Ｄ、４１１_Ｅ、４１１_Ｆ、及び４１１_Ｇをそれぞれ更新する。

例えば、他の実施例では、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは対応テーブル更新メッセージの氾濫化を開始し、それによって９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂが対応テーブル更新メッセージを９１１−ＮＯＷノード１１０のうちの隣接するものへ送信し、それが対応テーブル更新メッセージをそれらの近隣に転送し、全ての９１１−ＮＯＷノード１１０が更新されるまでそれが続く。この実施例では、例えば、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａは対応テーブル更新メッセージを９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂ、１１０_Ｃ、及び１１０_Ｄを送信する。対応テーブル更新メッセージを受信すると、隣接９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂ、１１０_Ｃ、及び１１０_Ｄはそれぞれの対応テーブル４１１_Ｂ、４１１_Ｃ、及び４１１_Ｄを更新し、その後対応テーブル更新メッセージを９１１−ＮＯＷノード１１０のうちの近隣のものに転送し、それが続く。

一実施例では、受動的な対応関係更新プロセスが実施され、基地局は１つの対応テーブル更新メッセージをネットワーク内の他の基地局に向けて、即ち、ユーザデバイスが以前に対応付けられた基地局（ここでは対応テーブル更新メッセージが向けられた基地局と言うこともできる）に向けて伝搬する。対応テーブル更新メッセージは、ユーザデバイスが現在対応付けられている基地局（即ち、対応テーブル更新メッセージの送信元）及び基地局が以前に対応付けられた基地局（即ち、対応テーブル更新メッセージの宛先）からの経路内で０個以上の基地局を横切ることになる。

受動的な対応関係更新プロセスの一実施例では、対応テーブル更新メッセージが向けられる宛先基地局（即ち、ユーザデバイスが今対応付けられている基地局）だけが、対応テーブル更新メッセージを受信することに応じて更新される。この実施例では、対応テーブル更新メッセージが開始された基地局と対応テーブル更新メッセージが向けられた基地局の間の経路上の基地局で更新されるものはない。この実施例では、ユーザデバイスへの配信に向けられた情報を基地局が受信する度に、ユーザデバイスがその基地局によってサービングされない場合、ユーザデバイスを現在サービングしている基地局を発見するために基地局はルートリクエストメッセージを開始しなければならない。

一例として、図４に戻ると、ユーザ４０２は緊急サイト１０１内で、ユーザ４０２に持ち運ばれるユーザデバイス４０４が９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる状態から９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに対応付けられる状態に切り換わるように、移動する。受動的な対応関係更新プロセスのこの実施例では、対応テーブル更新メッセージが９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄから９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃを介して送信され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃは単に対応テーブル更新メッセージ９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａを転送し、それが新たな対応関係を反映するように対応テーブル４１１_Ａを更新する。９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃは対応テーブル４１１_Ｃを新たな対応関係を反映するようには更新しない。

受動的な対応関係更新プロセスの他の実施例では、対応テーブル更新メッセージが向けられる宛先基地局は、対応テーブル更新メッセージが開始された基地局と対応テーブル更新メッセージが向けられた基地局の間の経路上の他のいずれかの基地局と同様に、対応テーブル更新メッセージを受信することに応じて更新される。この実施例では、ユーザデバイスへの配信に向けられた情報を基地局が受信する度に、ユーザデバイスがその基地局にサービングされていない場合（又は基地局が、例えば、２つの基地局間で交換された対応関係テーブル更新メッセージを受信することによってはユーザデバイスの現在の対応関係を発見していない場合）、ユーザデバイスを現在サービングしている基地局を発見するために基地局はルートリクエストメッセージを開始しなければならない。

一例として、図４に戻ると、上述のように、ユーザ４０２は緊急サイト１０１内で、ユーザ４０２に携帯されるユーザデバイス４０４が９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる状態から９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに対応付けられる状態に切り換わるように、移動する。この受動的な対応関係更新プロセスの実施例では、対応テーブル更新メッセージが９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄから９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃを介して送信され、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃは対応テーブル更新メッセージを受信し、対応テーブル４１１_Ｃを更新し、対応テーブル更新メッセージを９１１−ＮＯＷノード１１０_Ａに転送し、それが新たな対応関係を反映するように対応テーブル４１１_Ａを更新する。

ステップ５１４において、方法５００は終了する。図５の方法５００は（説明の簡明化のために）終了するものとして図示及び記載するが、ユーザデバイスと基地局の間の対応関係が変化する度に実行されるように継続することができる。図５の方法５００を用いて、ネットワーク内の各基地局は、ユーザデバイスとそのユーザデバイスを現在サービングしている基地局の間の現在の対応関係を（例えば、対応テーブルのルックアップを使用して直接的に、あるいはルート更新メッセージを介して間接的に）特定する手段を有する。これによって、ネットワーク内の各基地局はユーザデバイスに向けられたパケットを、そのユーザデバイスに現在サービングしている基地局に向けて効果的に転送することが可能となり、それにより、ユーザデバイスに向けられたパケットが常にそのユーザデバイスに配信できることを確実にする。対応テーブル更新メッセージを処理する方法はここでは図６に関して図示及び記載される。

図６に本発明の一実施例による方法を示す。具体的には、図６の方法６００は対応テーブル更新メッセージに応じて対応テーブルを更新するための方法を含む。９１１−ＮＯＷノードの基地局に関して主に図示及び記載するが、図６の方法６００はユーザデバイスと他の無線アクセスポイントの間の対応関係を保持するために使用できる。図６の方法６００のステップは直列的に実行されるものとして図示及び記載するが、少なくともその一部分が同時に実行され、又は図６に図示及び記載したのとは異なる順序で実行されてもよい。方法６００はステップ６０２で開始し、ステップ６０４に進む。

ステップ６０４において、基地局が対応テーブル更新メッセージを受信する。基地局は他の基地局から対応テーブル更新メッセージを（例えば、図４に関して図示及び記載される方法４００に従って）受信する。ステップ６０６において、基地局は対応テーブル更新メッセージにおいて識別されるユーザデバイスを（受信メッセージを読むことによって）特定する。ステップ６０８において、基地局は識別されたユーザについてのエントリが対応テーブルに存在するか判断する。例えば、基地局はユーザデバイスの識別子を用いて対応テーブルを検索することができる。

識別されたユーザデバイスについてのエントリが対応テーブルに存在する場合、方法６００はステップ６１０に進み、この時点で基地局はユーザデバイスについてのエントリを対応テーブルに追加する。識別されたユーザデバイスについてのエントリが対応テーブルに存在しない場合、方法６００はステップ６１２に進み、この時点で基地局はユーザデバイスについての既存のエントリを更新する。いずれの場合においても、基地局の対応テーブルはユーザデバイスとそのユーザデバイスに現在サービングしている基地局の間の現在の対応関係を含むように更新される。ステップ６１０及び６１２から、方法６００はステップ６１４に進み、ここで方法６００は終了する。

図５−６に関してここに図示及び記載した対応テーブルを用いることによって、無線移動性及び無線ルーティングにおける多数の有利な効果を奏するが、対応テーブルを用いるネットワーク内のマルチホップ・バックホール経路（即ち、送信側ユーザデバイスをサービングする基地局と受信側ユーザデバイスをサービングする基地局の間の少なくとも１つの中間基地局を横切る経路）に沿ったパケットのルーティングは、パケットをバックホール経路に沿ってルーティングするために、バックホール経路上の各基地局がその対応テーブルを参照することを要する。一実施例では、マルチホップ・バックホール経路上の中間基地局がそれぞれの対応テーブルを参照しなければならないことを防止するために、バックホール経路のエンドポイントを形成する基地局間にＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルを確立することができる。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルは図７に関して図示及び記載される。

図７に、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルが９１１−ＮＯＷノード間に確立される図１の９１１−ＮＯＷ通信ネットワークアーキテクチャを示す。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルは送信元ユーザデバイスから宛先ユーザデバイスへの情報を９１１−ＮＯＷノード１１０間のバックホール経路（バックホール経路上の基地局対の間の有線及び／又は無線接続を用いて形成され得る）を用いて移送するために形成される。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルは送信元９１１−ＮＯＷノード１１０（即ち、送信される情報の送信元であるユーザデバイスをサービングする９１１−ＮＯＷノード）と宛先９１１−ＮＯＷノード１１０（即ち、送信される情報の宛先であるユーザデバイスをサービングする９１１−ＮＯＷノード）の間に形成される。

ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルは、メッシュ／バックホールインターフェイスを介した送信用の他のＩＰパケット内に無線アクセスインターフェイスを介してユーザデバイスから受信された各ＩＰパケットをカプセル化することによって形成される。ユーザデバイスから（例えば、無線アクセスインターフェイスを介して）受信されたＩＰパケットを内側ＩＰパケットとして示す。内側ＩＰパケットはヘッダを含み、それは（他の情報の中でもとりわけ）ＩＰパケットの送信元ユーザデバイス及び宛先ユーザデバイスをそれぞれ識別する送信元アドレスフィールド及び宛先アドレスフィールドを含む。宛先９１１−ＮＯＷノードに向けて（例えば、有線又は無線バックホールインターフェイスを介して）送信されたＩＰパケットを外側ＩＰパケットとして示す。外側ＩＰパケットは（他の情報の中でもとりわけ）送信元アドレスフィールド及び宛先アドレスフィールドを含み、それらはＩＰパケットの送信元及び宛先９１１−ＮＯＷノードをそれぞれ識別する。

ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルの一例を図７に示す。図７に示すように、ソース９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄから宛先９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｅへのバックホール経路に沿って（中間９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃを介して）確立されたＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネル７０５を用いて、（９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに対応付けられる）送信元ユーザデバイス７０４_Ａは（９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂに対応付けられる）宛先ユーザデバイス７０４_Ｚに情報を送信する。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネル７０５を用いることによって、標準ルーティングアルゴリズムがＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットをバックホール経路に沿ってルーティングするために使用されてもよく、それにより各中間９１１−ＮＯＷノード（例示として、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃ）がパケットを転送するために対応テーブルのルックアップを実行しなければならないことを防止する。

ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネル７０５の説明を続ける。送信元ユーザデバイス７０４_ＡはＩＰパケットをソース９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄに送信する。送信元９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｄは、受信ＩＰパケットが異なる９１１−ＮＯＷノード（即ち、９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂ）に対応付けられる宛先ユーザデバイスへの配信が意図されていると判断すると、それぞれの外側ＩＰパケット内に内側ＩＰパケットをカプセル化し、それにより、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを形成する。送信元９１１−ＮＯＷノード１１０_ＤはＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを中間９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｃに送信し、それがＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを宛先９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂに（対応テーブルのルックアップを実行することを要することなく外側ＩＰパケットについての標準ルーティングを用いて）ルーティングする。（ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの外側ＩＰパケットのヘッダ内に含まれる情報を用いる宛先９１１−ＮＯＷノードであると特定する）宛先９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂは外側ＩＰパケットから内側ＩＰパケットを脱カプセル化する。宛先９１１−ＮＯＷノード１１０_Ｂは内側ＩＰパケットを宛先ユーザデバイス７０４_Ｚに（内側ＩＰパケットのヘッダ内に含まれる情報を用いて）配信する。

図８に本発明の一実施例による方法を示す。具体的には、図８の方法８００は、無線ユーザデバイスから受信されたＩＰパケットが他のＩＰパケット内にカプセル化されたＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを用いて基地局間にＩＰパケットをトンネリングするための方法を含む。図８の方法８００のステップは直列的に実行されるものとして図示及び記載するが、少なくともその一部分が同時に実行され、又は図８に図示及び記載したのとは異なる順序で実行されてもよい。方法８００はステップ８０２で開始し、ステップ８０４に進む。

ステップ８０４において、ＩＰパケットが受信される。ＩＰパケットは基地局で受信される。ＩＰパケットは基地局（この基地局が送信元無線ユーザデバイスをサービングするのでソース基地局という）に対応付けられた第１の無線ユーザデバイス（送信元無線ユーザデバイスという）から受信される。ＩＰパケットは第２の無線ユーザデバイス（宛先無線ユーザデバイスという）への配信に向けられる。受信ＩＰパケットはまた、ユーザＩＰパケットともいう。

ステップ８０６において、ＩＰパケットが向けられた宛先無線ユーザデバイスが特定される。宛先無線ユーザデバイスは受信ユーザＩＰパケットのヘッダから（例えば、受信ユーザＩＰパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレスフィールドから）特定される。

ステップ８０８において、宛先無線ユーザデバイスをサービングする基地局（その基地局が宛先無線ユーザデバイスをサービングしているので宛先基地局という）が特定される。一実施例では、宛先無線ユーザデバイスをサービングする宛先基地局はソース基地局に保持される対応テーブル（例えば、図４−６に関してここに図示及び記載した対応テーブル等）を用いて特定される。この実施例では、ソース基地局は、宛先無線ユーザデバイスを現在サービングしている基地局を特定するローカルな対応テーブルを検索するために、特定された宛先無線ユーザデバイスの識別子を用いることができる。

ステップ８１０において、（その受信ＩＰパケットについて）ソース基地局と宛先基地局が同一かについての判断がなされる。

ソース基地局と宛先基地局が同一である場合、送信元無線ユーザデバイスと宛先無線ユーザデバイスは同じ基地局に対応付けられ、従って、基地局間のＩＰパケットのバックホールは必要とされない。この場合、方法８００はステップ８１２に進み、この時点で基地局はＩＰパケットを宛先無線ユーザデバイスに向けて送信する。ステップ８１２から、方法８００はステップ８１８に進み、ここで方法８００は終了する。

ソース基地局と宛先基地局が同一でない場合、ソース及び宛先無線ユーザデバイスは異なる基地局に対応付けられ、従って、基地局間のＩＰパケットのバックホールが必要となる。この場合、方法８００はステップ８１４に進み、この時点でソース基地局はＩＰパケットを宛先基地局への送信のために処理する。

ステップ８１４において、ソース基地局は受信ＩＰパケット（内側ＩＰパケット又は埋め込みＩＰパケットという）を他のＩＰパケット内（外側ＩＰパケットという）にカプセル化し、それにより、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを形成する。一実施例では、ソース基地局は、内側ＩＰパケットを外側ＩＰパケットのペイロード内に含め、１以上の値を外側ＩＰパケットのヘッダに設定することによって、内側ＩＰパケットを外側ＩＰパケット内にカプセル化する（即ち埋め込む）。そのような一実施例では、外側ＩＰパケットのヘッダ内のソースＩＰアドレスフィールド値及び宛先ＩＰアドレスフィールド値は、（例えば、基地局識別子、基地局ＩＰアドレス、又は他の識別子を用いて）ソース基地局と宛先基地局をそれぞれ識別するように設定される。

ステップ８１６において、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットはソース基地局から宛先基地局に向けて送信される。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットは基地局のバックホールインターフェイスを用いて送信される。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットはソース基地局から宛先基地局へのバックホール経路における次のホップ（（単一ホップの状況では）宛先基地局又は（複数ホップの状況では）ソース基地局と宛先基地局の間の中間基地局となる）に向けて送信される。説明の簡明化のために省略したが、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットはあらゆるルーティングプロトコルを用いてソース基地局から宛先基地局にルーティングされ得る。ステップ８１８において、方法８００は終了する。

内側ＩＰパケットを外側ＩＰパケット内にカプセル化してＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを形成することによって、送信元及び宛先無線ユーザデバイスの詳細が、ソース基地局から宛先基地局へのバックホール経路におけるあらゆる中間基地局には隠され、これにより、ＩＰパケットのバックホールトランスポートについての標準ルーティングプロトコルの使用が可能となる。従って、（送信元及び宛先無線ユーザデバイスの詳細がソース基地局から宛先基地局へのバックホール経路における中間基地局には隠されるという点で）ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットはソース基地局と宛先基地局の間のＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネルを本来的に形成する。基地局が受信ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを処理する方法が図９に関してここに図示及び記載される。

図９に本発明の一実施例による方法を示す。具体的には、図９の方法９００は基地局で受信されるＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを処理するための方法を含む。図９の方法９００のステップは直列的に実行されるものとして図示及び記載するが、少なくともその一部分が同時に実行され、又は図９に図示及び記載したのとは異なる順序で実行されてもよい。方法９００はステップ９０２で開始し、ステップ９０４に進む。

ステップ９０４において、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが基地局で受信される。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが受信される基地局はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが向けられる宛先基地局、又はソース基地局と宛先基地局の間のバックホール経路に沿う中間基地局となり得る。言い換えると、受信ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの扱いは、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが受信される基地局がＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットに対する宛先基地局か否かに依存する。一実施例では、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットは図８に関して図示及び記載した方法８００に従ってソース基地局によって形成し、基地局に送信することができる。

図７及び図８に関してここに記載したようにＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットは、外側ＩＰパケット内にカプセル化された内側ＩＰパケットを含むパケットである。内側ＩＰパケットは宛先無線ユーザデバイスに向けられた送信元無線ユーザデバイスからのＩＰパケットである（従って、内側ＩＰパケットのヘッダの送信元ＩＰアドレスフィールド及び宛先ＩＰアドレスフィールドがそれぞれ送信元及び宛先無線ユーザデバイスのＩＰアドレスを識別する）。外側ＩＰパケットは内側ＩＰパケットをカプセル化するＩＰパケットである。外側ＩＰパケットはそれぞれ送信元及び宛先ＩＰアドレスフィールドにおけるソース及び宛先基地局を（例えば、基地局識別子、基地局ＩＰアドレス、又は基地局を識別するための他の手段を用いて）識別する。

ステップ９０６において、基地局はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの宛先基地局（即ち、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが配信されることを意図される基地局）を特定する。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの宛先基地局はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットのヘッダ（即ち、内側ＩＰパケットをカプセル化する外側ＩＰパケットのヘッダ）から特定される。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの宛先基地局はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレスフィールドから（又はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの１以上の他のフィールドからの値を用いて）特定される。

ステップ９０８において、宛先基地局が到達されたかについての判断がなされる。一実施例では、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが受信された基地局が、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケット内で宛先基地局として識別された基地局と同一かどうかを判別することによって、宛先基地局が到達されたかについての判断が行われる。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが受信された基地局が宛先基地局でない場合、宛先基地局は到達されておらず、方法９００は（ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを宛先基地局に向けてルーティングするために）ステップ９１０に進む。ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットが受信された基地局が宛先基地局である場合、宛先基地局は到達されたことになり、方法９００は（内側ＩＰパケットを宛先無線ユーザデバイスに配信するために）ステップ９１４に進む。

ステップ９１０において、基地局は宛先基地局に向かうバックホール経路上の次ホップ基地局（宛先基地局へのバックホール経路上の宛先基地局又は中間基地局となり得る）を特定する。次ホップ基地局は任意のルーティングプロトコルを用いて特定できる。例えば、基地局は次ホップ基地局を特定するために（例えば、ステップ９０６においてＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットから特定された宛先基地局の識別子を用いて）ローカルルーティングテーブルにアクセスすることができる。ステップ９１２において、基地局はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを次ホップ基地局に向けて送信する。基地局はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットをバックホールインターフェイス（有線インターフェイス、無線メッシュインターフェイス、無線バックホールインターフェイス等となり得る）を用いて次ホップ基地局に向けて送信する。方法９００はステップ９１２からステップ９２０に進み、ここで方法９００は終了する。

外側ＩＰパケット内に内側ＩＰパケットをカプセル化してＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを形成することによって、宛先無線ユーザデバイスをサービングしている宛先基地局を特定するためにバックホール経路における中間基地局が宛先無線ユーザデバイスに基づいてルックアップを行わなければならないことが防止される（即ち、外側ＩＰパケットがバックホール経路上の中間基地局に内側ＩＰパケットの詳細を隠す）。逆に、バックホール経路における中間基地局は宛先基地局を特定するために単に外側ＩＰパケットのヘッダを調べればよいだけであり、これによって無線ユーザデバイス間のＩＰパケットをルーティングするのに要する時間及びリソースが減る。従って、ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットの使用は本来的に無線ユーザデバイスのＩＰパケットがソース基地局と宛先基地局の間でトンネリングされることを可能とする。

ステップ９１４において、基地局は内側ＩＰパケットを外側ＩＰパケットから脱カプセル化する。一実施例では、基地局は内側ＩＰパケットを外側ＩＰパケットのペイロードから（例えば、外側ＩＰパケットのヘッダを剥ぎ取ることによって）抽出する。ステップ９０６において、基地局は宛先無線ユーザデバイスを特定する。基地局は内側ＩＰパケットのヘッダから宛先無線ユーザデバイスを（例えば、内側ＩＰパケットのヘッダの宛先ＩＰアドレスフィールドから）特定する。ステップ９１８において、基地局は（送信元無線ユーザデバイスによって生成された）内側ＩＰパケットを宛先無線ユーザデバイスに向けて送信する。基地局は無線アクセスインターフェイスを用いて内側ＩＰパケットを宛先無線ユーザデバイスに向けて送信する。

ここでは主に無線アクセス能力及び無線メッシュ／バックホール能力をサポートする基地局に関して図示及び記載するが、他の実施例では、ネットワークの基地局の少なくとも一部が無線アクセスポイント（即ち、無線ユーザデバイスに対する無線アクセスをサポートするのみ）又は無線リレーポイント（即ち、基地局間の無線バックホールをサポートするのみ）として設計され得る。このような実施例では、特定の基地局に割り当てられた役割に依存して、基地局は図９の方法９００に関してここに図示及び記載した機能の一部だけを用いることもできる（例えば、このような実施例では、内側ＩＰパケットを無線アクセスインターフェイス上で転送するか又はＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを無線バックホールインターフェイス上で転送するかについての判断がその基地局に割り当てられた役割によって予め特定されるので、少なくともステップ９０８をなくすことができる）。

バックホール経路の基地局間の無線バックホール接続に関して主に図示及び記載するが、本発明による基地局間のパケットのバックホールは、バックホール経路の基地局間の有線バックホール接続又は有線及び無線バックホール接続の組合せを用いても実行できる。

基地局間のＩＰパケットをトンネリングすることに関してここに主に図示及び記載するが、他の種々のプロトコルに従ってフォーマットされたパケットが基地局間をトンネリングされ得る。

受信ＩＰパケットを他のＩＰパケット内にカプセル化してＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットを形成することに関してここに主に図示及び記載するが、基地局間のパケットのトンネリングが、送信元及び宛先無線ユーザデバイスのアドレスを処理することなく（例えば、無線経路を介してパケットをルーティングするために対応テーブルのルックアップを実行することを要することなく）パケットが基地局間でルーティングされることを可能とする他の種々の実施方法を用いて提供できる。

一実施例では、受信ＩＰパケットが、他のタイプのプロトコルに対応付けられた他のタイプのパケット内にカプセル化され得る（即ち、ＩＰパケット内にカプセル化されるのではない）。他の実施例では、受信ＩＰパケットのカプセル化は１以上の値を受信ＩＰパケットに加えることによって実行されてもよい（例えば、宛先基地局を識別する値を予め係属させておく）。受信ＩＰパケットは他の種々の態様でカプセル化することもできる。一実施例では、ジェネリック・ルーティング・カプセル化（ＧＲＥ）、ポイントトゥポイント・トンネリング・プロトコル（ＰＰＴＰ）、ＧＰＲＳトンネリング・プロトコル（ＧＴＰ）等のような１以上のトンネリングプロトコルが基地局間でパケットをトンネリングするために使用されてもよい。

従って、多くの異なるプロトコルがユーザパケットについて使用され、多くの異なるプロトコル及び／又はトンネリング技術がユーザパケットをカプセル化／トンネリングするために使用され得るので、（１）内側ＩＰパケット（受信ＩＰパケットともいわれる）はここではより一般的にはユーザパケットといい、（２）外側ＩＰパケットはここではより一般的にはカプセリングパケットといい、（３）ＩＰ−ｉｎ−ＩＰパケットはここではより一般的にはカプセル化ユーザパケット又はトンネルユーザパケットという。

またさらに、本発明のパケットトンネリング機能は、基地局で保持される対応テーブルを用いて移動性管理が提供される実施例の流れで主に図示及び記載されるが、種々の他の移動性管理手法を採用する無線ネットワークにおいてもパケットルーティングのために使用できる。例えば、本発明のパケットトンネリング機能はモバイルＩＰ又は他の移動性管理技術の関係で使用することができる。

図１０はここに記載した機能を実行する際の使用に適した汎用コンピュータの上位ブロック図を示す。図１０に示すように、システム１０００はプロセッサ要素１００２（例えば、ＣＰＵ）、メモリ１００４（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又は読取り専用メモリ（ＲＯＭ））、ルーティングモジュール１００５、及び種々の入力／出力デバイス１００６（例えば、限定するわけではないが、テープドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、ハードディスクドライブ又はコンパクトディスクドライブ等の記憶デバイス、受信機、送信機、スピーカ、ディスプレイ、出力ポート、及びユーザ入力デバイス（キーボード、キーパッド、マウス等））を備える。

なお、本発明は、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、汎用コンピュータ又は他の何らかのハードウェア均等物を用いる等してソフトウェア及び／又はソフトウェアとハードウェアの組合せで実施できる。一実施例では、本ルーティングプロセス１００５はメモリ１００４に読み込まれ、上述のような機能を実施するためにプロセッサ１００２によって実行される。このように、本発明のルーティングプロセス１００５（関連のデータ構造体を含む）はコンピュータ可読媒体又はキャリア（例えば、ＲＡＭメモリ、磁気又は光学ドライブ又はディスケット等）に記憶されることができる。

ここでは主に緊急応答の状況で無線ネットワークを配備するために（ここに図示及び記載した９１１−ＮＯＷノードのような）迅速に配備可能なノードに関して図示及び記載するが、迅速配備可能なノードは種々の他の状況で無線ネットワークを配備するために使用できる。一実施例では、迅速配備可能なノードは、スポーツイベント（例えば、都市が開催するスーパーボウルにおいて、都市が開催するオリンピックにおいて等）、コンサート等のような大勢が集まるイベント中にも配備され得る。一実施例では、迅速配備可能なノードは商業的セルラネットワークの迅速な代替ネットワークとして（即ち、そのようなインフラが利用できないときに既存のネットワークインフラを交換するために）使用できる。一実施例では、迅速配備可能なノードは軍事環境においても（例えば、戦場又は他の状況に迅速配備可能なネットワークを形成するために）使用できる。

従って、本発明による迅速配備可能なノードは緊急応答アプリケーションに加えて他の種々のアプリケーションについても有用であり、従って、緊急事態だけでなく他の様々な状況において配備することができる。従って、用語「緊急サイト」とは、ここでは１以上の迅速配備可能なノードが配備されて無線ネットワークを形成する地理的位置を示すために使用されるものであるが、より一般的には「ネットワークサイト」（即ち、迅速配備可能な無線ネットワークが無線通信をサポートするために配備されるサイト）と言える。同様に、緊急アプリケーションに主に関連付けられる他の用語も、迅速配備可能なノードが配備されるアプリケーションに依存してより一般的に称される。言い換えると、本発明によって任意数の迅速配備可能なノードがあらゆる理由に対してあらゆる地理的位置に配備されて無線ネットワークを形成することができる。

またさらに、特定のタイプの無線ノード（例えば、９１１−ＮＯＷノード）のためのＩＰ移動性管理及び／又はＩＰパケットルーティングを提供することに関して主にここに図示及び記載したが、本発明は他の種々のタイプの無線ノードに対するＩＰ移動性管理及び／又はＩＰパケットルーティングを提供するために使用できる。さらに、迅速配備可能な無線ネットワークに関して主にここに図示及び記載したが、本発明はあらゆるタイプの無線ネットワーク（例えば、他の移動体無線ネットワーク、固定の無線ネットワーク、その他これらの種々の組合せ）においてＩＰ移動性管理及び／又はＩＰパケットルーティングを提供するように使用できる。従って、本発明は無線送信機器のタイプ、無線ネットワークのタイプ、その他ここに図示及び記載されるものによって限定されるものではない。

ソフトウェアの方法としてここに述べたステップのいくつかは、例えば、種々の方法のステップを実行するプロセッサと協働する回路としてハードウェア内で実施できる。本発明のある部分はコンピュータプログラム製品として実施でき、ここで、コンピュータインストラクションは、コンピュータによって実行されるときに、本発明の方法及び／又は技術が発動あるいは提供されるコンピュータの動作に適合する。その進歩的な方法を発動するためのインストラクションは固定又は取外し可能な媒体に記憶され、ブロードキャスト又は他の信号伝達媒体のデータストリームを介して伝送され、及び／又はインストラクションに従って動作する演算デバイス内の動作メモリ内に記憶され得る。

本発明の教示を取り入れる種々の実施例がここに詳細に図示及び記載してきたが、当業者であれば、これらの教示をそれでも含む他の多数の変形実施例を容易に工夫することができるはずである。

Claims (10)

1. アドホック無線ネットワークにおいてパケットをルーティングするための方法であって、
   第１の基地局に対応付けられた第１の無線デバイスから、第２の基地局に対応付けられた第２の無線デバイスに向けられたユーザパケットを受信するステップ、
   受信ユーザパケットを他のパケット内にカプセル化するステップであって、それによりカプセル化ユーザパケットを形成し、該カプセル化ユーザパケットは第２の基地局を識別する宛先フィールドを有するヘッダ及び受信ユーザパケットを含むペイロードを含んでいる、カプセル化するステップ、及び
   該カプセル化ユーザパケットを該第２の基地局に向けて伝搬させるステップ
   からなる方法。
2. 請求項１の方法において、該ユーザパケットが無線アクセスインターフェイスを介して受信され、該カプセル化ユーザパケットが該第２の基地局に向けて無線で伝搬される、方法。
3. 請求項１の方法において、該ユーザパケットは該第１の無線デバイスを識別する送信元アドレスフィールド及び該第２の無線デバイスを識別する宛先アドレスフィールドを有するヘッダを含むものである、方法。
4. 請求項１において、前記受信ユーザパケットを他のパケット内にカプセル化するステップが、
   該受信ユーザパケットを該他のパケットのペイロードとして挿入するステップ
   からなる方法。
5. 請求項１において、前記受信ユーザパケットを他のパケット内にカプセル化するステップが、
   該受信ユーザパケットから該第２の無線デバイスを特定するステップ、
   該第２の無線デバイスと該第２の基地局の間の対応関係を用いて該第２の基地局を特定するステップ、及び
   該第２の基地局の識別子を含むために該カプセル化ユーザパケットのヘッダの宛先フィールドを設定するステップ
   からなる方法。
6. 装置であって、
   第１の基地局に対応付けられた第１の無線デバイスから、第２の基地局に対応付けられた第２の無線デバイスに向けられたユーザパケットを受信する手段、
   受信ユーザパケットを他のパケット内にカプセル化して、それによりカプセル化ユーザパケットを形成する手段であって、該カプセル化ユーザパケットは第２の基地局を識別する宛先フィールドを有するヘッダ及び受信ユーザパケットを含むペイロードを含んでいる、手段、及び
   該カプセル化ユーザパケットを該第２の基地局に向けて伝搬させる手段
   からなる装置。
7. 方法であって、
   基地局でパケットを受信するステップであって、受信パケットが宛先基地局を識別するヘッダ及び埋め込まれたユーザパケットを含むペイロードからなり、該埋め込まれたユーザパケットは該埋め込まれたユーザパケットが向けられる宛先無線デバイスを識別するヘッダを含んでいる、ステップ、
   該受信パケットのヘッダから該宛先基地局を特定するステップ、及び
   該宛先基地局に従って該受信パケットを処理するステップ
   からなる方法。
8. 請求項７の方法において、前記宛先基地局に従って該受信パケットを処理するステップが、
   該パケットが受信される該基地局が該宛先基地局かを判別するステップ
   からなる方法。
9. 請求項８の方法であって、該パケットが受信される該基地局が該宛先基地局である場合、さらに、
   該受信パケットから該埋め込みユーザパケットを抽出するステップ、
   該埋め込まれたユーザパケットのヘッダから該宛先無線デバイスを特定するステップ、及び
   抽出された該ユーザパケットを該宛先無線デバイスに向けて伝搬させるステップ
   からなる方法。
10. 請求項８の方法であって、該パケットが受信される該基地局が該宛先基地局でない場合、さらに、
    該受信パケットの次ホップ基地局を特定するステップ、及び
    該受信パケットを該次ホップ基地局に向けて伝搬させるステップ
    からなる方法。

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