JP2010522487A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 相互接続されたネットワーク・ノードのネットワークにおいて、コンピュータで実現される方法であって、
   ネットワーク・プロトコルのビーコン時間と関連付けられた定期的周期を二つの段階に分割するステップであって、該二つの段階が、接続性段階とデータ・スループット改善段階とを備えるステップと、
   前記接続性段階の期間に、複数の利用可能なチャンネル周波数のうちの１つであり、単一のチャンネル周波数であるホーム・チャンネル上での接続性を保持するよう、前記複数の相互接続されたネットワーク・ノードのうちの各ノードを構成するステップであって、前記利用可能なチャンネル周波数が前記無線ネットワーク・プロトコルによって確立されるステップと、
   前記接続性段階の期間に、複数のゲスト・チャンネルのうちの特定のゲスト・チャンネルで通信するよう前記複数の相互接続されたネットワーク・ノードの少なくとも一つのサブセットを構成するステップであって、各ゲスト・チャンネルが前記ホーム・チャンネルと直交するステップと、
   を備え、前記構成ステップが、
   前記ネットワークのノードのデータ・トラフィック・パターンを表すノード・トラフィック図を決定するステップと、
   前記ノード・トラフィック図を、前記トラフィック図に示されるアクティブ・ノード間の通信リンクを表すリンク図に変換するステップであって、各アクティブ・ノードが、データ・トラフィックの閾値と関連付けられているステップと、
   前記リンク図から１つ以上のノードの最大独立集合（ＭＩＳ）を特定するステップであって、前記１つ以上のＭＩＳノードのそれぞれが、他のノードと初期衝突していないノードであり、該初期衝突とは、或るノードともう一つのノードがデータ通信のために同一のノードを必要とする場合である、ステップと、
   前記リンク図を、前記ゲスト・チャンネルを表すチャンネル図に変換するステップと、
   前記複数のノードのＭＩＳに少なくとも二つのノードが表されている場合に、前記複数のノードのＭＩＳの各ノードについて、前記ノードを、前記チャンネル図に表された前記複数のゲスト・チャンネルの各ゲスト・チャンネルに割り当てるステップと、
   を含み、更に 前記接続性段階の期間に、各ノードにより、前記ホーム・チャンネルを用いて前記ネットワークにおける接続性を保持するステップと、
   前記データ・スループット改善段階の期間に、前記複数のノードの少なくとも一つのサブセットによって、前記複数のゲスト・チャンネルのうちの一つ又はそれ以上のゲスト・チャンネルを用いて、前記ネットワークにおけるデータ・スループットを最適化するステップと、
   を備える方法。
2. 請求項１記載の方法であって、前記無線ネットワーク・プロトコルがＩＥＥＥ８０２．１１に基づく方法。
3. 請求項１記載の方法であって、前記ホーム・チャンネルが、前記利用可能なチャンネル周波数のうちで、他のチャンネルのノイズと比べて比べて最も少ないノイズを有する一つのチャンネル周波数である方法。
4. 請求項１記載の方法であって、各ノードが前記ホーム・チャンネル上で接続性を保持するように構成するステップが、更に、
   前記定期的周期において、各ノードが前記ホーム・チャンネル上で動作する各時間量を決定するステップと、
   前記各時間量の最小値を計算するステップであって、該最小値が、前記複数の相互接続されたネットワーク・ノード全てが前記ホーム・チャンネル上で動作している時間量を表し、前記最小の時間量がブロードキャスト時間期間Ｔ_ｂであるステップと、
   前記ネットワークの各ノードにより、Ｔ_ｂ期間における接続性を保持するように、各ブロードキャスト・メッセージをブロードキャストするステップと、
   を備える方法。
5. 請求項１記載の方法であって、少なくとも前記サブセットが前記特定のゲスト・チャンネル上で通信するよう構成するステップに関連する処理が分散されており、各ノードが、前記複数の相互接続されたネットワーク・ノードの１つ以上の１ホップ隣接ノードのデータ・スループット及び接続性に基づいて、前記複数のゲスト・チャンネルのうちの各チャンネルで通信するよう構成される方法。
6. 請求項１記載の方法であって、前記複数の相互接続されたネットワーク・ノードのＭＩＳが前記複数の相互接続されたネットワーク・ノードのうちの単一のノードのみを表し、前記方法が、更に、前記単一のノードと関連付けられた任意のチャンネル切替計画を削除するステップを備える方法。
7. 請求項１記載の方法であって、前記１つ以上のノードのＭＩＳがグリーディ・アルゴリズムを用いて決定される方法。
8. 請求項１記載の方法であって、前記接続性を保持するステップ及び前記データ・スループットを最適化するステップに関連付けられた処理が、更に、
   前記定期的周期の期間に、各ノードについて、
   前記ノードともう一つのノードとの間のデータ・スループットが改善可能である場合に、
   （ａ）前記定期的周期内のポーリング・ポイントにおいて前記ノードが前記ホームチャンネルから特定のゲスト・チャンネルに切り替えるチャンネル切替計画を計算するステップと、
   （ｂ）前記ノードと前記他のノードとが、同期された時刻に前記複数のゲスト・チャンネルのうちの特定のゲスト・チャンネルに切り替えることができるように、前記他のノードに対し前記チャンネル切替計画を通信するステップと、
   （ｃ）前記ノードを前記接続性段階から前記データ・スループット改善段階へと遷移させるように、前記同期された時刻に前記ノードを前記ホーム・チャンネルから前記特定のゲスト・チャンネルに切り替えるステップであって、前記ノードが前記定期的周期の終わりに前記ホーム・チャンネルに戻るよう切り替えるように構成されるステップと、
   を備え、
   前記ノードともう一つのノードとの間のデータ・スループットが改善不可能である場合に、
   前記ノードが前記ホーム・チャンネルに留まるように、前記ノードと関連付けられた任意のチャンネル切替計画を削除するステップ
   を備える方法。
9. 請求項８記載の方法であって、前記同期された時刻が、前記ノードの第一のローカル・マシン時間に従って前記ノードにより計画され、前記他のノードが前記他のノードと関連付けられた第二のローカル・マシン時間に従って前記同期された時刻を表し、第一及び第二のローカル・マシン時間が互いに独立している方法。
10. 請求項９記載の方法であって、前記チャンネル切替計画を計算するステップが、更に、
    前記ノードにより、前記ホーム・チャンネル上で、前記ネットワーク・プロトコルと関連付けられたメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）時間を示すビーコン・メッセージを受信するステップと、
    前記ノードにより、前記第一のローカル・マシン時間と前記ＭＡＣ時間との差を決定するステップと、
    前記ノードにより、前記差を用いて、前記同期された時刻を表す第一のポーリング・ポイントを、前記ノードのローカル・マシン時間からＭＡＣベースのポーリング・ポイント時刻へと変換するステップと、
    前記チャンネル切替計画における前記ＭＡＣベースのポーリング・ポイント時刻を、前記他のノードに通信するステップであって、前記他のノードによる前記チャンネル切替計画の受信が、前記他のノードに、
    前記ＭＡＣベースのポーリング・ポイント時刻を、前記他のノードのローカル・マシン時間に基づく、前記同期された時刻を表す第二のポーリング・ポイント時刻に変換し、
    前記第二のポーリング・ポイント時刻において、前記ホーム・チャンネルから前記特定のゲスト・チャンネルへと切替る、
    ようにさせるステップと、
    を備える方法。
11. 請求項１記載の方法であって、前記複数の相互接続されたネットワーク・ノードのうちの一つのノードについて、データ・スループットを最適化するステップが、更に、前記ノードが或る時間量に渡りゲスト・チャンネルに留まるよう構成するステップを備え、該時間量が、
    （ａ）対応する通信リンクのトラフィック量に応じて調整され、
    （ｂ）前記通信リンクのトラフィックが増加した場合に増加され、
    （ｃ）前記ノードの任意の他のトラフィックが影響を受けないことを保証するように、前記定期的周期と比例する、
    方法。
12. 請求項１１記載の方法であって、前記ノード（Ｎ_ｉ）について、全体チャンネル占有時間（Ｔ_Ｎｉ）が、前記ノードと関連付けられた全チャンネルにおける伝送時間及び受信時間を表し、Ｎ_ｉともう一つのノード（Ｎ_ｊ）との間の通信リンク（ｌ_{（ｉ，ｊ）}）について、全体占有時間（Ｔ_{（ｉ，ｊ）}）が全チャンネルにおけるチャンネル占有時間を表し、前記方法が、更に、
    前記ノードが前記ホーム・チャンネルから前記ゲスト・チャンネルに切り替わる各ポーリング・ポイントを、
    

    

    に従って決定するステップであって、ただし、
    

    

    であり、
    リンクｌ_{（ｉ，ｊ）}の時間重み付けが、
    

    

    で表されるように、ノードＮ_ｉにおけるリンクｌ_{（ｉ，ｊ）}の時間重み付けが、
    

    

    で表され、Ｔ_ｇが前記ノードが前記ゲスト・チャンネルで動作する時間量であって、前記定期的周期（Ｔ_ｃ）に比例する時間量を表すステップ
    を備える方法。
13. プロセッサにより実行可能なコンピュータ・プログラム命令を備える、有形のコンピュータ読み取り可能媒体であって、該コンピュータ・プログラム命令が、動作のために実行される際に、複数のネットワーク・ノード（「ノード」）のためのチャンネル周波数切替動作を計画するステップであって、
    アドホック・ネットワークにおける通信リンクの最大独立集合（ＭＩＳ）を決定するステップと、
    前記複数のノードのうちの一つのノードによって、前記ＭＩＳリンクのうちの一つのリンクを介して、前記複数のノードのうちの他のノードに、提案されたポーリング・ポイントにおける複数のゲスト・チャンネルのうちの特定のゲスト・チャンネルへのチャンネル切替を計画するよう要求するステップであって、
    前記提案されたポーリング・ポイントが、定期的周期中の同期された瞬間として定義され、前記定期的周期が無線ネットワーク・プロトコルのネットワーク・ビーコンに基づくものであり、更に前記ノードに対して提案されたポーリング・ポイントが、該ノードと関連付けられたローカル・マシン時間に基づき、なお更に、前記他のノードに対して提案されたポーリング・ポイントが、該他のノードと関連付けられた別のローカル・マシン時間に基づき、
    各ゲスト・チャンネルが、前記複数のノード全てによりネットワーク接続性を保持するために利用されるホーム・チャンネルに直交であるステップと、
    前記他のノードから承認応答を受信するステップと、
    前記アドホック・ネットワークにおけるデータ・スループットをローカルで最適化するために、前記承認応答の受信に応じて、前記提案されたポーリング・ポイントにおいて前記特定のゲスト・チャンネルへ切り替えるステップと、
    によりチャンネル周波数切替動作を計画するステップ、
    を備える方法。
14. プロセッサにより実行可能なコンピュータ・プログラム命令を備える、有形のコンピュータ読み取り可能媒体であって、該コンピュータ・プログラム命令が、動作のために実行される際に、複数のネットワーク・ノード（「ノード」）のためのチャンネル周波数切替動作を計画するステップであって、
    アドホック・ネットワークにおける通信リンク（「リンク」）の最大独立集合（ＭＩＳ）を決定するステップと、を含み、
    前記ＭＩＳがローカルＭＩＳであって、各ノードが個々のローカルＭＩＳを決定し、前記コンピュータ・プログラム命令が、更に、
    前記複数のノードの各ノードによって、前記複数のノードのうち該ノードから１ホップ範囲内にある一つ又はそれ以上の隣接ノードと関連付けられたトラフィック情報に基づいて、個々のローカルＭＩＳを確立するための命令であって、該決定が前記ノードから１ホップ範囲より遠い任意の他のノードと関連付けられたトラフィック情報から独立している命令を備え、更に、
    前記複数のノードのうちの一つのノードによって、前記ＭＩＳリンクのうちの一つのリンクを介して、前記複数のノードのうちの他のノードに、提案されたポーリング・ポイントにおける複数のゲスト・チャンネルのうちの特定のゲスト・チャンネルへのチャンネル切替を計画するよう要求するステップであって、前記提案されたポーリング・ポイントが、定期的周期中の同期された瞬間として定義され、前記定期的周期が無線ネットワーク・プロトコルのネットワーク・ビーコンに基づくものであり、各ゲスト・チャンネルが、前記複数のノード全てによりネットワーク接続性を保持するために利用されるホーム・チャンネルに直交であるステップと、
    前記他のノードから承認応答を受信するステップと、
    前記アドホック・ネットワークにおけるデータ・スループットをローカルで最適化するために、前記承認応答の受信に応じて、前記提案されたポーリング・ポイントにおいて前記特定のゲスト・チャンネルへ切り替えるステップと、
    によりチャンネル周波数切替動作を計画するステップ、
    を備えるコンピュータ読み取り可能媒体。