JP2012016038A - 宛先ノードベース測定および経路ベース測定をリクエストし、レポートし、収集する、マルチノード通信システムおよび方法 - Google Patents

宛先ノードベース測定および経路ベース測定をリクエストし、レポートし、収集する、マルチノード通信システムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】宛先ノードベース測定および経路基準測定をリクエストし、レポートし、かつ収集するために使用される、マルチノード通信システムおよび方法が開示される。
【解決手段】本通信システムは、複数のメッシュポイント(Mesh Point:MP)を含むメッシュネットワークとすることができる。一実施形態においては、ネクストホップユニキャスト、ネクストホップマルチキャスト、またはネクストホップブロードキャストのアドレッシングを介して指定される経路を使用して、宛先ノードベース測定リクエストが、宛先ユニキャスト、宛先マルチキャスト、または宛先ブロードキャストを介して1つまたは複数の宛先ノードに送られる。別の実施形態においては、送信元ノードが最終宛先ノードに測定リクエストメッセージを送り、経路に沿ったそれぞれのノードは測定レポートメッセージを送信元ノードに個別に送る。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数のノードを有する通信システムに関する。より詳細には、本発明は複数のメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)を有するメッシュ・ネットワークにおいて測定をリクエストし、レポートし、収集すること、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では、いわゆるバックホール・リンクを通してそれぞれが有線ネットワークに接続された、基地局(Base Station:BS)とも呼ばれる一組のアクセスポイント(Access Point:AP)を有する。いくつかのシナリオにおいては、APを、それが隣接しているAPとの間で情報を中継することによって有線ネットワークに間接的に接続するのではなく、所与のAPを有線ネットワークに直接的に接続することが費用的により望ましいとされる。
これはメッシュ構造と呼ばれる。他のシナリオにおいては、メッシュ・インフラストラクチャを使用する利点は、それぞれのAPに対してバックホール・リンクおよび相互接続モジュールを準備する必要なしに無線ネットワークを配備可能であるので、使い易さと配備の速さである。
メッシュ・システムの環境においては、ノードが、それが直接通信可能なノードから測定をリクエストすることでは、十分ではない場合がある。このことは、測定リクエスト(measurement request)フレームおよび測定レポート(measurement report)フレームが、そのフレームが送信されるノードだけではなく、測定リクエスト/レポートの宛先とされるノードをも指定する必要があることになることを意味する。メッシュ・システムにおいてはまた、ユーザによって感知される性能および品質が、宛先ノード自体の状態よりも、そのパケットを転送するために関与する中間的ホップの状態により依存するので、測定のレポートを宛先ノードのみに制限するのではなく、送信元および宛先の接続の際に関与する(すなわち、経路となる)ノードから測定を収集することが重要である。
本発明は、宛先ノードベースの測定をリクエストし、レポートし、収集するために、MPによって使用される方法に関する。本発明はまた、経路ベースの測定をリクエストし、レポートし、収集するために、MPによって使用される方法を含む。
本発明は、宛先ノードベース測定をMPがリクエストし、レポートし、さらに収集するための方法に関する。一実施形態においては、ネクストホップユニキャスト、ネクストホップマルチキャスト、またはネクストホップブロードキャストのアドレッシングを介して指定される経路を使用して、宛先ノードベース測定リクエストが宛先ユニキャスト、宛先マルチキャスト、または宛先ブロードキャストを介して1つまたは複数の宛先ノードに送られる。
本発明においては、MPネットワークにおける複数のMPが、単一または複数のメッシュ経路に沿ってマルチ・ホップ測定をリクエストし、レポートし、収集する。この場合において、MPは特定の宛先ポイントまでのすべてのノードからの測定を要求する。ネクストホップおよび宛先のアドレスは、ユニキャスト、マルチキャスト、またはブロードキャストとして指定することが可能である。
本発明は、いくつかのトランスポートの仕組みおよび測定をレポートするためのオプションを含む。測定をレポートするオプションに適用することが可能な概念には、単一のメッセージにおいて、1つまたは複数の測定レポートを要求する測定リクエストメッセージを有することが含まれる。
測定をレポートするオプションに適用することが可能な概念には、1回だけの測定、周期的な測定レポート、または閾値に基づく測定レポートを要求する測定リクエストメッセージを有することが含まれる。
測定をレポートするオプションに適用することが可能な概念には、MPに測定レポートメッセージを返送させることが含まれ、または他のデータ、制御、または管理用フレームにそのレポートを背負わせることが可能である。それぞれのノードは、最終宛先ノードまでの次段のMPに測定リクエストメッセージを転送する前に、測定リクエストメッセージ中にそのノード自身の測定を組み合わせるであろう。最終宛先ノードは、測定リクエストメッセージを受け取ると、測定レポートメッセージ中に、最終宛先ノード自身の測定に加えて、他のすべてのノードの測定を加えて送るであろう。
宛先ユニキャスト/ネクストホップユニキャストを含む宛先ノードベース測定を例証する信号フロー図である。 宛先ユニキャスト/ネクストホップマルチキャスト/ブロードキャストを含む宛先ノードベース測定を例証する信号フロー図である。 単一のメッシュ経路に沿うマルチ・ホップ測定を例証する信号フロー図である。 複数の経路に沿うマルチ・ホップ測定を例証する信号フロー図である。 本発明の一実施形態による、送信元MPに送られる宛先MPレポート測定を例証する信号フロー図である。 本発明の別の実施形態による、それぞれのMPにより合成された測定レポートを示す信号フロー図である。 本発明のさらに別の実施形態による、最終宛先MPにより合成された測定レポートを示す信号フロー図である。 本発明の様々な実施形態を実施するように構成されたMPの代表的なブロック図である。
一例として与えられ、かつ添付された図面に関連して理解されるべき以下の説明から、本発明のより詳細な理解を得ることができる。
好適な実施形態が、全体を通して同様の数字が同様の要素を表す図面類を参照して、記述されることになる。
これ以後参照される場合には、用語「無線送受信ユニット(Wireless Transmit/Receive Unit:WTRU)」は、限定するものではないが、ユーザ装置(User Equipment:UE)、移動端末、固定または移動体の加入者ユニット、ページャ、または無線環境において動作可能な任意の他のタイプの装置をも含む。
本発明の特徴は、集積回路(Integrated Circuit:IC)に組み込むこと、または多数の相互接続された構成要素を備える回路にて構成することができる。
以下のリストは、本発明の説明において使用される用語の定義を含む。実際の完全な意味は本定義に限定されるものではない。
宛先アドレス:これは、パケットが最終的に宛先とするノードのアドレスである。測定支援およびその仕組みとの関連で、これは、測定リクエストまたはレポートが宛先とされるノードのアドレスを指す。
ネクストホップ・アドレス:これは、次の利用可能な無線伝送の期間にパケットが送られるノードのアドレスである。測定支援およびその仕組みとの関連で、これは、両端のノード(すなわち、送信元および宛先)の間の伝送に関与する、測定リクエストを受け取りかつそれを次のノードに転送することになる、次のノードのそのアドレスを指す。
宛先ユニキャスト:単一のMP(メッシュ端末(station:STA)、メッシュAPを含む)に向けられた測定リクエストまたはレポートを指す。
宛先マルチキャスト:多数のMP(メッシュSTA、メッシュAPを含む)に向けられた測定リクエストまたはレポートを指す。
宛先ブロードキャスト:メッシュ・システムの中のすべてのMP(メッシュSTA、メッシュAPを含む)に向けられた測定リクエストまたはレポートを指す。
ネクストホップユニキャスト:宛先ノードまでパケットを伝達する処理の一部として、単一の(そしてほぼ確実に好適な)中間ノードにフレーム送られることを指す。ネクストホップユニキャストを使用するとは、メッシュ・ネットワークを通して測定リクエストまたはレポートを送信するために、単一の経路が使用されることを意味する。
ネクストホップマルチキャスト:宛先ノードまでパケットを伝達する処理の一部として、多数の中間ノードにフレームが送られることを指す。ネクストホップマルチキャストを使用するとは、メッシュ・ネットワークを通して測定リクエストまたはレポートを送信するために、多数の経路が使用されることを意味する。
ネクストホップブロードキャスト:宛先ノードまでパケットを伝達する処理の一部として、到達範囲の中にあるすべての中間ノードにフレームが送られることを指す。ネクストホップブロードキャストを使用するとは、メッシュ・ネットワークを通して測定リクエストまたはレポートを送信するために、すべての実現可能な経路が探査される可能性があることを意味する。
メッシュ測定リクエスト:メッシュ測定リクエストに含まれるフィールドは、限定するものではないが、以下を含む。すなわち、
1)送信元アドレス;
2)宛先アドレス(ユニキャスト、マルチキャスト、またはブロードキャストの可能性がある);
3)ネクストホップ・アドレス(ユニキャスト、マルチキャスト、またはブロードキャストの可能性がある);
4)ネクストホップ・アドレスの最大数(次がマルチキャストの場合にだけ適用可能);これは中間MPがメッシュ測定リクエストを転送可能な異なるノードの最大数を検出するためのものである
5)リクエストされた測定(例えば、ノード・アドレス、チャンネル負荷、または同様のもの);
6)レポート基準(例えば、現在値、周期的、閾値ベース、または同様のもの);
7)測定の型(例えば、ノードベース、リンクベース、経路ベース、または同様のもの);
8)測定リクエストが宛先ノードベースか、または経路ベースであるかを示すフラグ;
9)測定レポートの型;
10)宛先ノードが、トランザクション毎に1つの測定レポートを送るようリクエストされているか(ここで1つのトランザクションは、1つの測定リクエストであると見なされる)、または宛先ノードは受け取った測定リクエストのそれぞれのバージョンに対して測定レポートを送るべきであるか、を示すフラグ;後者のオプションは、システムにおいてより多くのトラフィックを生成させるものの、測定リクエスト/レポートが複数の経路に関連付けられた性能を収集するために使用される場合には、望ましいかもしれない。
本発明は、宛先ノードベース測定および経路ベース測定をリクエストし、レポートし、さらに収集するために、MPによって使用される方法を提供する。
一実施形態においては、ネクストホップユニキャスト、ネクストホップマルチキャスト、またはネクストホップブロードキャストのアドレッシングを介して特定された経路を場合により使用して、宛先ノードベース測定リクエストが、宛先ユニキャスト、宛先マルチキャスト、または宛先ブロードキャストを介して1つまたは複数の宛先ノードに送られる。
中間ノードが測定リクエストを受け取ると、中間ノードは測定リクエストをネクストホップに転送することになる。ネクストホップマルチキャスト/ブロードキャストの場合には、中間ノードは「ネクストホップ・アドレスの最大数」の値をデクリメントして新しい値にすることになる。初期値は送信元のMPによって設定される(例えば、構成定義値に)。デクリメントされた値がゼロより大である場合には、中間ノードはネクストホップマルチキャスト/ブロードキャストを介してこの新しい値を含む測定リクエストを転送する。そうでなければ、中間ノードは、ネクストホップユニキャストを使用して測定リクエストを転送する。
宛先ノードが測定リクエストを受け取ると、宛先ノードは測定リクエストを処理し、その測定リクエスト中の特定された送信元アドレスを使用して、特定された測定レポートを送信元ノードに送り返す。宛先ノードは測定リクエストの型に依存して、1つのレポートを1つのリンクを介して送るか、または測定リクエストを受け取った複数のリンクを介して送ることができる。
いずれかの中間ノードによって測定レポートが受け取られると、その中間ノードはその測定レポートを次のホップに転送することができる。中間ノードは、自身を通過する測定レポートの内容を調べることができる。
図1および図2は、本発明による、MP間信号伝達の信号フロー図であり、ここで「SA」送信元アドレスを表し、「TA」が送信機アドレスを表し、「RA」が受信機アドレスを表し、さらに「DA」が最終宛先アドレスを表す。図1は、宛先ユニキャスト/ネクストホップユニキャスト・アドレッシングを使用する、宛先ノードベース測定に対する仕組みを例証する。図2は、宛先ユニキャスト/ネクストホップマルチキャスト/ブロードキャストに対する宛先ノードベース測定に対する仕組みを例証する。
<ネクストホップユニキャスト・アドレッシング>
図1は、本発明の一実施形態による、複数のノードを含む例示的な通信システム100を示す。通信システム100は、MP1、MP2、MP3、およびMP4を含む複数のMPを含むメッシュ・ネットワークとすることができる。MP1は送信元ノードとして機能し、MP2およびMP3は中間的なノードとして機能し、さらにMP4は最終宛先ノードとして機能する。
図1に示されるように、送信元ノードMP1、は宛先ユニキャスト/ネクストホップユニキャスト・アドレッシングを使用して、「宛先ノードベース」の測定リクエストメッセージをMP4に送り(ステップ105)、さらにMP1は、MP4を測定リクエストメッセージの宛先アドレス、そしてMP2をネクストホップ・アドレスとして、MP2を介してMP4に向けて測定リクエストメッセージを送る(ステップ110)。宛先ノードベース測定リクエストメッセージをMP2が受け取ると、MP2は、MP4に向かうネクストホップを決定し(ステップ115)、そしてMP2は、ネクストホップ(すなわち、MP3)に宛先ノードベース測定リクエストメッセージを転送する(ステップ120)。宛先ノードベース測定リクエストメッセージをMP3が受け取ると、MP3は、MP4に向かうネクストホップを決定し(ステップ125)、そしてMP3は、ネクストホップ(すなわち、MP4)に宛先ノードベース測定リクエストメッセージを転送する(ステップ130)。最終宛先ノード(MP4)が宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受け取ると、MP4は、測定結果が利用可能でない場合には測定を実施し(ステップ135)、そして次に、MP1を測定レポートの宛先アドレス、そしてMP3をネクストホップ・アドレスとして、MP3を通してMP1に測定レポートメッセージを送り返す(ステップ140)。MP3は測定レポートメッセージを受け取ると、MP1に向かう次のホップを決定し(ステップ145)、そしてMP3は、ネクストホップ(すなわちMP2)に測定レポートメッセージを転送する(ステップ150)。MP2は、測定レポートメッセージを受け取ると、MP1に向かう次のホップを決定し(ステップ155)、そして測定レポートメッセージを測定リクエストの元々の送信元(すなわちMP1)に転送する(ステップ160)。これらのメッセージのすべては、ユニキャスト・メッセージを使用して送られる。
<ネクストホップマルチキャスト/ブロードキャスト・アドレッシング>
別の実施形態において、ネクストホップマルチキャスト/ブロードキャスト・フレームの拡散を抑えるために「ネクストホップ・アドレスの最大数」を使用することができる。MP中のロジックをも使用して、元々の送信元アドレスおよびトランザクション識別子を認識することに基づいて、当初測定リクエストの後続のマルチキャスト/ブロードキャストリクエストの転送を抑制することにより、輻輳を削減することができる。
複数のネクストホップ伝送から測定リクエストを受け取った場合においては、宛先ノードは、測定レポートがどのように指定されているかに依って、測定リクエストを受け取った1つのリンク、またはすべてのリンクを介して、送信元にレポートを送り返すことができる。
測定リクエスト/レポートに関連するシグナリングオーバヘッドおよびマルチキャスト・メッセージの拡散を抑えるための仕組みを課すことが可能である。図2に示されるように、点線での信号伝達は、MPがメッセージを受け取るものの、そのメッセージの送信機に再度転送しないという場合には、これらのメッセージは削除されたり、削除される可能性があったりすることを示すことを意味する。例えば、MP1はMP2の隣接ネクストホップであるとみなされるが、MP2はMP1から単に受け取っただけであるため、MP2はそのメッセージをMP1に転送して戻すことはしないであろう。さらに、MPが2つの異なったMPから1つのメッセージを二度受け取った場合には、そのMPは隣接ネクストホップに1つのメッセージのみを転送するであろう。
図2は、本発明の一実施形態による、複数のノードを含む代表的通信システム200を示す。通信システム200は、MP1、MP2、およびMP3を含む複数のMPを含むメッシュ・ネットワークであることができる。MP1は送信元ノードとして機能し、MP2は中間ノードとして機能し、さらにMP3は最終宛先ノードとして機能する。
図2に示されるように、MP1が宛先ユニキャスト/ネクストホップマルチキャスト・アドレッシングを使用して「宛先ノードベース」の測定リクエストメッセージをMP3に送る(ステップ205)。MP1は測定リクエストメッセージをマルチキャストし、MP3(ステップ210A)およびMP2(ステップ2l0B)の両方により直接それが受け取られる。MP3が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP3は、自身が最終宛先であることを識別し、測定結果が利用可能でない場合にはリクエストされた測定を実施し(ステップ215)、そして測定レポートメッセージをMP1に送り返す(ステップ220)。MP2が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP2は、自身が最終宛先ではないことを判断し、自身が、ネクストホップマルチキャスティング(ステップ225)を介してメッセージを伝播し続けるべきであるかどうかを判断するために「ネクストホップの最大数」をデクリメントする。「ネクストホップの最大数」がゼロより大である場合には、MP2はネクストホップマルチキャスティングを介して測定リクエストメッセージを送り、それがMP3(ステップ230A)およびオプションとしてMP1(ステップ230B)によって受け取られる。オプションとして、MP2の転送スキームは、MP2がMP1から測定リクエストメッセージを受け取っているので、MP2はそれをMP1に送り返さないことを確実にする。いずれの場合においても、MP1が測定リクエストメッセージを受け取った場合には、MP1は、その送信元アドレスおよびトランザクション識別子から、その測定リクエストメッセージが進行中トランザクションのコピーであることを認識し、そしてメッセージのさらなる任意のマルチキャスティングを抑制する(ステップ235)。MP3は、MP2を介して測定リクエストの転送バージョンを受け取ると、オプションとして、もしリクエストがされた場合には、対応する測定レポートメッセージをMP2を介して送る(ステップ240)。MP2が測定レポートメッセージを受け取った場合には(ステップ245A)、MP2は、MP1にそれを転送して返す(ステップ245B)。
図2に示されるように、ネクストホップマルチキャストまたはブロードキャストが使用されると、同一の宛先ノード(例えば、MP3)が同一の測定リクエストの異なったバージョンを受け取る可能性がある。同様に、ネクストホップマルチキャストまたはブロードキャストが使用されていると、送信元(例えば、MP1)は同一の測定リクエスト(すなわち、同一トランザクションID)に関連付けられた複数の測定レポートを受け取る可能性がある。この動作は、異なった経路に関連付けられた性能に関して実態を見抜くために送信元ノードがシステムを探査しようとしている環境においては、望ましい場合があることに留意されたい。その環境においては、測定リクエストおよび測定レポートのそれぞれのバージョンは1つの特有な識別子を有するであろう。好適な実施方法においては、この一意な識別子は送信元から宛先まで、そしてオプションとして送信元に戻るまで、パケットを運ぶために使用されるノード識別子の連結より成る経路識別子となるだろう。好適な実施方法においては、パケットを転送する際に関与するそれぞれのノードは、経路識別子がその経路自体を構成するように、経路IDにそのノード識別子を追加するであろう。
本発明はMPが単一のおよび複数のMP経路に沿って、マルチ・ホップ測定をリクエストし、レポートし、そして収集する方法を含む。この場合においてMPは、特定の宛先ポイントまでのすべてのノードから測定をリクエストする。この方法においては、ユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストとしてネクストホップおよび宛先アドレスを指定可能である。
メッシュ・ネットワークにおいて、MPは、単一のメッシュ経路でのマルチ・ホップにおける複数のMPからの経路ベース測定を要求することが可能である。送信元APから宛先MPまでの経路におけるすべてのMPが、送信元ノードに測定を送り返すよう要求されるであろう。オプションとして、中間ノードはまた、この経路上の他のMPの測定を見て、それを使用することも可能である。
図3は、本発明の一実施形態による、複数のノードを含む代表的通信システム300を示す。通信システム300は、MP1、MP2、MP3、…、MPnを含む複数のMPを含むメッシュ・ネットワークであることができる。MP1は送信元ノードとして機能し、MP2およびMP3は中間的なノードとして機能し、そしてMPnは最終宛先ノードとして機能する。図3に示されるように、送信元ノードMP1は、1つまたは複数の中間ノードであるMP2、MP3を含む経路(すなわち、メッシュ経路)により、マルチ・ホップ測定リクエストメッセージを最終宛先MPであるMPnに送るであろう。マルチ・ホップ測定リクエスト測定に基づき、その経路におけるすべてのノードは、測定レポートメッセージを介して、リクエストされた測定を送信元のMPであるMP1にレポートして返すであろう。測定レポートメッセージを受け取ると、送信元のMPであるMP1は、測定情報を収集するであろう。MP1、MP2、MP3、…、MPnは同一の経路に属する。送信元MPは、その経路における1つまたは複数のMPから測定をリクエストすることが可能である。オプションとして。中間ノードはまた、この経路上の他のMPを見て、その測定を使用することも可能である。
図4は複数のメッシュ経路を例証し、送信元ノードMP1が、経路ベースマルチ・ホップ測定リクエストメッセージを、1つの特定の宛先ノードMP5に、複数のノードMP2、MP3、MP4、MP5を通して送る。このシナリオにおいては、MP1は、MP5への複数の経路にて測定リクエストメッセージ1a、3aを送信する。MP4は、測定リクエストメッセージlaを受け取ると、ネクストホップおよび宛先アドレスをチェックし、そして測定リクエストメッセージ1b、2bをそれぞれMP3およびMP5に転送する。MP2は、測定リクエストメッセージ3aを受け取ると、ネクストホップおよび宛先アドレスをチェックし、そして測定リクエストメッセージ3bをMP5に転送する。MP3は、測定リクエストメッセージ1bを受け取ると、ネクストホップおよび宛先アドレスをチェックし、そして測定リクエストメッセージ1cをMP5に転送する。
フローIDが定義されている場合には、それぞれのMPには、特定されたフローIDのみにより、メッセージを転送するオプションがある。宛先ノードMP5は、測定リクエストメッセージの1c、2b、3bを受け取ると、それ自身の測定およびノードMP2、MP3、MP4の測定を含み、パス1、2、および3により送られる測定レポートメッセージにて応答する。初期の経路ベースマルチ・ホップ測定リクエストの目的が経路を発見することのみであったなら(メッセージリクエスト中のフラグの使用によりこれを示すことが可能である)、それぞれのノードが、リクエストされた測定を加える代わりに自身のアドレスを加えた後に測定レポートパケットを転送することが可能である。また、特定の経路上のエンド・ツー・エンド遅延を測定する探査(例えば、パケットへのタイムスタンプによって)としてこれらのメッセージを使用することが可能である。同一の概念は、中央集中型の構造の場合に適用可能であり、その場合に、中央集中型のポイントは、送信元および宛先ノードの間のすべての経路のすべてのポイントから特定の測定をレポートすることを求める。測定リクエストメッセージでは、MPnを含む特定の経路上のMPのそれぞれが、その測定結果を送信元MPにレポートせねばならないということを指定することが可能である。
本発明は、測定をレポートするためにいくつかのトランスポートの仕組みおよびオプションを含む。測定をレポートするオプションに適用することが可能な概念には、単一のメッセージ中にて、1つまたは複数の測定を求める測定リクエストメッセージを有することが含まれる。このオプションにおいては、それぞれの宛先MPが、その測定レポートを送信元MPに送る。これは、測定リクエストメッセージに対し、より速い応答を可能とすることとなる。しかしながら、それは、信号伝達のオーバヘッドの増大をもたらすことになる。
図5は、本発明の一実施形態による、複数のノードを含む代表的通信システム500を示す。通信システム500は、MP1、MP2、MP3、およびMP4を含む、複数のMPを含むメッシュ・ネットワークであることができる。MP1は送信元ノードとして機能し、MP2およびMP3は中間ノードとして機能し、そしてMP4は最終宛先ノードとして機能する。図5に示されるように、送信元ノードMP1は、MP2に測定リクエストメッセージを送る(ステップ505)。MP2が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP2は、測定リクエストメッセージをネクストホップ(すなわち、MP3)に転送する(ステップ510)。そして、MP2は、測定結果が利用可能でない場合には測定を実施し(ステップ515)、次に測定レポートメッセージをMP1に送り返す(ステップ520)。MP3が測定リクエストメッセージを受け取ると、測定リクエストメッセージをネクストホップ(すなわち、MP4)に転送する(ステップ525)。そして、MP3は、測定結果が利用可能でないなら測定を実施し(ステップ530)、次に測定レポートメッセージを宛先アドレスをMP1として送る。その測定レポートはMP2によって受け取られ(ステップ535)、次にMP2はその最終宛先MP1に転送する(ステップ540)。最終宛先ノードMP4が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP4は、測定結果が利用可能でないなら測定を実施し(ステップ545)、次に測定レポートメッセージを宛先アドレスをMP1として送る。その測定レポートは、最初にMP3によって受け取られ(ステップ550)、MP3はその測定レポートをMP2に転送し(ステップ555)、MP2は最終宛先であるMP1に転送する(ステップ560)。このように、最終宛先ノードMP4を含むそれぞれのMPは、ネクストホップMPからの応答を待つこと無く、自身の測定レポートメッセージを送信元のMPであるMP1に送る。
測定をレポートするオプションに適用することが可能な概念には、1回だけの測定、周期的な測定レポート、または閾値に基づく測定レポートを求める測定リクエストメッセージを有することが含まれる。このオプションにおいては、測定リクエストメッセージおよび測定レポートメッセージとの間には1対1の対応関係がある。しかしながら、測定を構成するために測定リクエストメッセージを一度だけ送ることが可能であり、そして各MPは、自身の測定を何時レポートして戻すべきかを、測定リクエストメッセージにおける測定をレポートする基準に依って、知ることになる。従って、ステップ515、530、および545において測定が実施された時には、測定結果が測定レポートメッセージに組み込まれるか(すなわち、結果は既に利用可能な状態になっている)、またはその時に測定が実行されて測定レポートメッセージに組み込まれることになる。測定リクエスト通路におけるそれぞれの宛先MPは、測定レポートを収集し、そして1つの合成されたレポートを形成するべくそれらを結合する。この方法は、第1のオプションと比較して、信号伝達のオーバヘッドを最小化する。しかしながら、この方法は、それぞれのノードにて遅延を増加させ、そして測定レポートメッセージは送信元ノードであるMP1に、同一の経路を介して戻らねばならないが故に、不利である。
図6は、本発明の一実施形態による、複数のノードを含む代表的通信システム600を示す。通信システム600は、MP1、MP2、MP3、およびMP4を含む複数のMPを含むメッシュ・ネットワークであることができる。MP1は送信元ノードとして機能し、MP2およびMP3は中間ノードとして機能し、そしてMP4は最終宛先ノードとして機能する。図6に示されるように、MP1はMP2に測定リクエストメッセージを送る(ステップ605)。MP2が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP2は、MP3に測定リクエストメッセージを転送し(ステップ610)、そして測定を実施する(ステップ615)。MP3が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP3は、MP4に測定リクエストメッセージを転送し(ステップ620)、そして測定を実施する(ステップ625)。宛先MPであるMP4が測定リクエストメッセージを受け取ると、宛先MPは、測定を実施し(ステップ630)、そしてそれ自身の測定を含む測定レポートメッセージを返送する(ステップ635)。送信元ノードであるMP1への途中で、中間MPであるMP2、MP3は、測定レポートメッセージ上に自身の測定を背負わせ(すなわち、結合し)、そしてそれを送信元のMPであるMP1に送り返す(ステップ640、645、650、655)。
測定をレポートするオプションに適用することが可能な概念には、MPに測定レポートメッセージを返送させることが含まれ、または他のデータ、制御、または管理用フレームにそのレポートを背負わせることが可能である。それぞれの宛先は、最終宛先ノードまでの次のMPにそれを転送する前に、測定リクエストメッセージ中に自身の測定を組み合わせることになる。
最終宛先ノードは、測定リクエストメッセージを受け取ると、測定レポートメッセージにおいて、自身の測定と他のすべてのノードの測定とを送ることになる。この方法は、オプション1に比較して信号伝達オーバヘッドを抑え、かつオプション2と異なって、測定レポートメッセージが測定リクエストメッセージと異なった通路を通して送られることを可能とする。しかしながら、中間ノードでのビット処理オーバヘッドは依然として存在する。
図7は、本発明の一実施形態による、複数のノードを含む代表的通信システム700を示す。通信システム700は、MP1、MP2、MP3、およびMP4を含む複数のMPを含むメッシュ・ネットワークであることができる。MP1は送信元ノードとして機能し、MP2およびMP3は中間ノードとして機能し、そしてMP4は最終宛先ノードとして機能する。図7に示されるように、MP1はMP2に測定リクエストメッセージを送る(ステップ705)。MP2が測定リクエストメッセージを受け取ると、MP2は、測定を実施し(ステップ710)、そして測定リクエストメッセージにその測定結果を加え、MP3に送る(ステップ720)。経路の上のそれぞれの中間ノードであるMP2、MP3は最終宛先であるMP4に測定リクエストメッセージが到着するまで、測定リクエストメッセージ上にその測定を背負わせる(ステップ710、720、725、730、735)。最終宛先ノードであるMP4は、測定を実施し(ステップ740)、測定レポートメッセージにおいて、その測定と、受信したすべて測定とを結合する。そして、それを中間ノードであるMP2およびMP3を介して、送信元ノードであるP1に送り返す(ステップ745、750、755、および760)。
図8は、本発明の様々な実施形態を実施するように構成されたMP800の、代表的ブロック図を示す。図8に示されるように、無線のMPとして、または有線のMPとして、MP800を構成することができる。MP800は、プロセッサ805、受信機810、送信機815、測定ユニット820、測定結果を格納するためのメモリ825、およびアンテナ830を含む。プロセッサ805、受信機810、送信機815、測定ユニット820、およびメモリ825をICに組み込むことができる。
一実施形態において、MP800が図5のシステム500で使用されると、受信機810が測定リクエストを受け取る(MP800が、図5のシステム500におけるMP1などの測定リクエストを最初に送信する送信元のMPでない場合)。送信機815は、測定リクエストを受け取ることに応じて、測定リクエストをネクストホップのMPに転送する(MPが、図5のシステム500におけるMP4などの、最終宛先MPでない場合)。そして測定結果がすでにメモリ825において利用可能ではない場合には、測定ユニット820が測定を実施する。これらの測定の例には、限定するものではないが、チャンネル負荷、雑音ヒストグラム、信号対雑音比(Signal to Noise Ratio:SNR)、受信機電力インジケーター、または同様なものを含む。測定ユニット820またはメモリ825はプロセッサ805に測定結果を供給し、そこで測定レポートが生成され、これが送信機815およびアンテナ830を介して、測定リクエストを最初に送信した送信元MPに送られる。
図6のシステム600においてMP800が使用される別の実施形態において、受信機810が測定リクエストを受け取る(MP800が、図6のシステム600のMP1などの測定リクエストを最初に送信した送信元のMPでない場合)。送信機815は、測定リクエストを受け取ることに応じて、測定リクエストをネクストホップのMPに転送し(MPが、図6のシステム600におけるMP4などの最終的宛先MPでない場合)、そして測定結果がすでにメモリ825において利用可能ではない場合には、測定ユニット820が測定を実施し、測定結果をメモリ825中に格納する。しかしながら、この実施形態においては、MP800は、それが最終宛先MP(図6のシステム600のMP4などの)でない場合には、測定レポートを生成しない。代わりに、MP800は、ネクストホップMPから測定レポートを受け取るのを待ち、そして受信機810が測定レポートを受け取ると、プロセッサ805が、メモリ825に格納されているMP800の測定結果と、測定レポートに含まれている測定結果と結合する。プロセッサ805は、次に、この結合された測定結果を含む結合された測定レポートを生成し、送信機815およびアンテナ830を介して、この結合された測定レポートを前段のホップMP(このMPは、送信元MPである場合と、無い場合がある)に送る。前段のホップMPが送信元MPでない場合には、そのホップは、自身の測定結果と、その結合された測定結果とさらに結合し、新しい結合された測定レポートを生成し、そして送信元MPがマルチ結合された測定レポートを受け取るまで、続けるであろう。
図7のシステム700においてMP800が使用されるさらに別の実施形態において、受信機810が測定リクエストを受け取る(MP800が、図7のシステム700におけるMP1などの、測定リクエストを最初に送る送信元のMPでない場合)。しかしながら、この実施形態においては、MP800は、測定リクエストを受け取ることに応じてすぐにネクストホップMPに測定リクエストを転送することはしない。代わりに、測定ユニット820は、測定結果がメモリ825中にすでに利用可能ではない場合には、測定を実施し、プロセッサ805は、その測定結果を、測定リクエストにすでに含まれているいずれの測定結果とも結合し、そして結合された測定結果を含む新しい測定リクエストを生成する。MP800は、その結合された測定結果を含む測定リクエストをネクストホップMPに転送する(このMPが、図7のシステム700におけるMP4などの最終宛先MPでない場合)。最終宛先MPが中間MPからこの結合された測定結果を含む測定リクエストを受け取ると、最終宛先MPは、測定を実施し、そして結合された測定レポートを生成し、これが、中間MPを介して、さらなる処理をすることなく送信元MPに転送して戻される。
<実施形態>
1.送信元ノード、少なくとも1つの中間ノード、および最終宛先ノードを含む通信システムにおいて、測定結果を収集し、レポートする方法であって、
(a)前記送信元ノードが、測定リクエストメッセージを前記少なくとも1つの中間ノードに送信するステップと、
(b)前記測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記少なくとも1つの中間ノードが、前記測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送するステップと、
(c)前記少なくとも1つの中間ノードが測定を実施するステップと、
(d)前記少なくとも1つの中間ノードが、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに返信するステップと、
(e)前記ネクストホップ・ノードが前記測定リクエストメッセージを受け取る前記最終宛先ノードである場合には、前記最終宛先ノードが測定を実施し、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信するステップと
を備えることを特徴とする方法。
2.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態1に記載の方法。
3.送信元ノード、少なくとも1つの中間ノード、および最終宛先ノードを含む通信システムにおいて、測定結果を収集し、レポートする方法であって、
(a)前記送信元ノードが、測定リクエストメッセージを前記少なくとも1つの中間ノードに送信するステップと、
(b)前記測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記少なくとも1つの中間ノードが、前記測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送するステップと、
(c)前記少なくとも1つの中間ノードが、測定を実施して第1の測定結果を生成するステップと、
(d)前記ネクストホップ・ノードが前記測定リクエストメッセージを受け取る前記最終宛先ノードである場合には、前記最終宛先ノードが、測定を実施して第2の測定結果を生成し、前記第2の測定結果を含む第1の測定レポートメッセージを前記少なくとも1つの中間ノードに送信するステップと、
(e)前記少なくとも1つの中間ノードが、前記第1および第2の測定結果を結合し、結合された測定結果を生成し、第2の測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
4.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であること、を特徴とする実施形態3に記載の方法。
5.送信元ノード、少なくとも2つの中間ノード、および最終宛先ノードを含む通信システムにおいて、測定結果を収集し、レポートする方法であって、
(a)前記送信元ノードが、測定リクエストメッセージを第1の中間ノードの1つに送信するステップと、
(b)前記測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記第1の中間ノードが測定を実施して、第1の測定結果を生成し、当該第1の測定結果を前記測定リクエストメッセージに追加し、前記測定リクエストメッセージを第2の中間ノードの1つに転送するステップと、
(c)前記測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記第2の中間ノードは、測定を実施して、第2の測定結果を生成し、当該第2の測定結果と前記第1の測定結果とを結合して第1の結合された測定結果を生成し、当該第1の結合された測定結果を前記測定リクエストメッセージに追加し、当該測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送するステップと、
(d)前記ネクストホップ・ノードが前記測定リクエストメッセージを受け取る前記最終宛先ノードである場合には、前記最終宛先ノードが測定を実施して、第3の測定結果を生成し、当該第3の測定結果と前記第1の結合された測定結果とを結合して第2の結合された測定結果を生成し、当該第2の結合された測定結果を含む測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
6.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態5に記載の方法。
7.測定結果を収集し、レポートする通信システムであって、
前記システムは、
送信元ノードと、
少なくとも1つの中間ノードと、
最終宛先ノードと、を備え、
(i)前記送信元ノードが、測定リクエストメッセージを前記少なくとも1つの中間ノードに送信すること、
(ii)前記少なくとも1つの中間ノードが、前記測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送すること、
(iii)前記少なくとも1つの中間ノードが測定を実施すること、
(iv)前記少なくとも1つの中間ノードが、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに返信すること、
(v)前記ネクストホップ・ノードが前記測定リクエストメッセージを受信する前記最終宛先ノードである場合には、当該最終宛先ノードが測定を実施し、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信すること、
を特徴とするシステム。
8.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態7に記載のシステム。
9.測定結果を収集し、レポートする通信システムであって、
前記システムは、
送信元ノードと、
少なくとも1つの中間ノードと、
最終宛先ノードと、を備え、
(i)前記送信元ノードが、測定リクエストメッセージを前記少なくとも1つの中間ノードに送信すること、
(ii)前記少なくとも1つの中間ノードが、前記測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送すること、
(iii)前記少なくとも1つの中間ノードが測定を実施して、第1の測定結果を生成すること、
(iv)前記ネクストホップ・ノードが前記測定リクエストメッセージを受信する前記最終宛先ノードである場合には、前記最終宛先ノードは測定を実施して、第2の測定結果を生成して、当該第2の測定結果を含む第1の測定レポートメッセージを前記少なくとも1つの中間ノードに送信すること、
(v)前記少なくとも1つの中間ノードが、前記第1および第2の測定結果を結合して、結合された測定結果を生成し、第2の測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信すること、
を特徴とするシステム。
10.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態9に記載のシステム。
11.測定結果を収集し、レポートする通信システムであって、
前記システムは、
送信元ノードと、
複数の中間ノードと、
最終宛先ノードと、を備え、
(i)前記送信元ノードが、測定リクエストメッセージを第1の中間ノードの1つに送信すること、
(ii)前記第1の中間ノードが、前記測定リクエストメッセージを受け取り、測定を実施して第1の測定結果を生成し、当該第1の測定結果を前記測定リクエストメッセージに追加し、当該測定リクエストメッセージを第2の中間ノードの1つに送信すること、
(iii)前記第2の中間ノードが、前記測定リクエストメッセージを受信し、測定を実施して第2の測定結果を生成し、当該第2の測定結果と前記第1の測定結果とを結合して第1の結合された測定結果を生成し、当該第1の結合された測定結果を前記測定リクエストメッセージに追加し、当該測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送すること、
(iv)前記ネクストホップ・ノードが前記測定リクエストメッセージを受信する前記最終宛先ノードである場合には、当該最終宛先ノードは測定を実施して、第3の測定結果を生成し、当該第3の測定結果と前記第1の結合された測定結果とを結合して第2の結合された測定結果を生成し、当該第2の結合された測定結果を含む測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信すること、
を特徴とするシステム。
12.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態11に記載のシステム。
13.送信元ノード、少なくとも1つの中間ノード、および最終宛先ノードを含む通信システムにおいて、測定結果を収集し、レポートする方法であって、
(a)前記送信元ノードが、宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、宛先ユニキャスト/ネクストホップユニキャスト・アドレッシングを使用して、前記最終宛先ノードに送信するステップと、
(b)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記少なくとも1つの中間ノードが、前記最終宛先ノードに向かうネクストホップを決定し、前期宛先ノードベース測定リクエストメッセージをネクストホップ・ノードに転送するステップと、
(c)前記ネクストホップ・ノードが前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受け取る前記最終宛先ノードである場合には、前記最終宛先ノードは測定を実施し、測定レポートメッセージを、少なくとも1つの中間ノードを介して、前記送信元ノードに送信するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
14.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態13に記載の方法。
15.前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージおよび前記測定レポートメッセージがユニキャスト・メッセージであることを特徴とする実施形態13に記載の方法。
16.送信元ノード、少なくとも1つの中間ノード、および最終宛先ノードを含む通信システムにおいて、測定結果を収集し、レポートする方法であって、
(a)前記送信元ノードが、前記少なくとも1つの中間ノードおよび前記最終宛先ノードにより受信されるようにマルチキャストされる宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、宛先ユニキャスト/ネクストホップマルチキャスト・アドレッシングを使用して、前記最終宛先ノードに送信するステップと、
(b)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記最終宛先ノードが、前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージによってリクエストされた少なくとも1つの測定を実施し、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信するステップと、
(c)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記少なくとも1つの中間ノードが、ネクストホップの最大数をデクリメントし、前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、ネクストホップマルチキャスティングを介して伝播し続けるべきであるかを判定するステップと、
(d)前記ネクストホップの最大数がゼロより大である場合には、前記少なくとも1つの中間ノードは、前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、ネクストホップマルチキャスティングを介して、前記最終宛先ノードに送信するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
17.(e)前記送信元ノードが、前記少なくとも1つの中間ノードから測定リクエストメッセージを受信するステップと、
(f)前記送信元ノードが、送信元アドレスおよびトランザクション識別子から、当該測定リクエストメッセージが進行中のトランザクションのコピーであることを識別するステップと、
(g)前記送信元ノードが、前記測定リクエストメッセージのこれ以上のマルチキャスティングを抑制するステップと、
をさらに備えることを特徴とする実施形態16に記載の方法。
18.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態17に記載の方法。
19.測定結果を収集し、レポートするための通信システムであって、
前記システムは、
送信元ノードと、
少なくとも1つの中間ノードと、
最終宛先ノードと、を備え、
(i)前記送信元ノードが、前記少なくとも1つの中間ノードおよび前記最終宛先ノードにより受け取られるようにマルチキャストされる宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、宛先ユニキャスト/ネクストホップマルチキャスト・アドレッシングを使用して前記最終宛先ノードに送信すること、
(ii)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記最終宛先ノードは、当該宛先ノードベース測定リクエストメッセージによってリクエストされた少なくとも1つの測定を実施し、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信すること、
(iii)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記少なくとも1つの中間ノードは、ネクストホップの最大数をデクリメントし、当該少なくとも1つの中間ノードが前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、ネクストホップマルチキャスティングを介して、伝播し続けるべきであるかを判定すること、
(iv)前記ネクストホップの最大数がゼロより大である場合には、前記少なくとも1つの中間ノードが、前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、ネクストホップマルチキャスティングを介して、前記最終宛先ノードに送信すること、
を特徴とするシステム。
20.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態19に記載のシステム。
21.測定結果を収集し、レポートするための通信システムであって、
前記システムは、
送信元ノードと、
少なくとも1つの中間ノードと、
最終宛先ノードと、を備え、
(i)前記送信元ノードが、前記少なくとも1つの中間ノードおよび前記最終宛先ノードにより受け取られるようにマルチキャストされる宛先ノードベース測定リクエストメッセージを、宛先ユニキャスト/ネクストホップマルチキャスト・アドレッシングを使用して前記最終宛先ノード送信すること、
(ii)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記最終宛先ノードは、当該宛先ノードベース測定リクエストメッセージによってリクエストされた少なくとも1つの測定を実施し、測定レポートメッセージを前記送信元ノードに送信すること、
(iii)前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージを受信することに応じて、前記少なくとも1つの中間ノードは、ネクストホップの最大数をデクリメントし、当該宛先ノードベース測定リクエストメッセージをネクストホップマルチキャスティングを介して伝播し続けるべきであるかを判定すること、
(iv)前記ネクストホップの最大数がゼロより大である場合には、前記少なくとも1つの中間ノードは、前記宛先ノードベース測定リクエストメッセージをネクストホップマルチキャスティングを介して前記最終宛先ノードに送信すること、
ことを特徴とするシステム。
22.前記通信システムがメッシュ・ネットワークであり、前記ノードがメッシュ・ポイント(Mesh Point:MP)であることを特徴とする実施形態21に記載のシステム。
本発明の特徴および要素が特定の組み合わせにおいて好適な実施形態に記述されているが、それぞれの特徴または要素は、他の特徴および要素なしで単独で、または本発明の他の特徴および要素のあるなしにかかわらず他の様々な組み合わせにて使用可能である。

Claims (4)

  1. メッシュ・ネットワークにおけるメッセージを送信する方法であって、
    中間ノードが、他のノードからメッセージを受信するステップであって、該メッセージは、前記中間ノードが該メッセージを転送することを許可されたノードの最大数を表す値を含むネクストホップアドレスフィールドの最大数を含む、ステップと
    前記中間ノードが、前記ネクストホップアドレスフィールドの最大数の前記値を新しい値にデクリメントするステップと、
    前記中間ノードが、前記ネクストホップアドレスフィールドの最大数の中に前記新しい値を含む前記メッセージを転送するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
  2. 前記中間ノードは、前記デクリメントされた値が0より大きいという条件で、ネクストホップマルチキャストを使用して前記メッセージを転送することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記中間ノードは、前記デクリメントされた値が0より大きいという条件で、ネクストホップブロードキャストを使用して前記メッセージを転送することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記中間ノードは、前記新しい値が0以下であるとの条件で、ネクストホップユニキャストを使用して前記メッセージを転送することを特徴とする請求項1に記載の方法。
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