JP2012522460A5 - - Google Patents

Description

図５は、クラスタ１７０内のカバレッジエリアＲ₁₈₂を有する大きな範囲の無線ノード１８２、および、クラスタ１９０内のカバレッジエリアＲ₂₀₂を有する大きな範囲の無線ノード２０２を有する、無線メッシュネットワークを示す。ノード１８２および２０２の範囲は、いくつかの方法で増大させることができる。１つの方法は、より高出力の送信器およびより高感度の受信器を有する無線機を設置して、より高いリンクバジェットを達成することである。もう１つの方法は、ＭＩＭＯなどの技術を使用して、範囲を増大させることである。ＭＩＭＯ技術は、空間ダイバーシティを通じて利得を提供することによって、より高いリンクバジェットを作り出す。ある無線機から同時に２つ以上の送信器を使用し、別の無線機において２つ以上の別々の受信器で受信された信号を相関させることで、同じ信号が送信される。実際のＭＩＭＯ技術は、リンクの両端で、複数のアンテナを含む、複数の受信器および複数の送信器を有する。しかし、利益を得るために、必ずしもすべてのノードがＭＩＭＯ技術にアップグレードされる必要はない。

従来のメッシュネットワークが、すべて同じリンクバジェットを有する、同じ品質のノードからなるのに対して、本発明は、いくつかのノードが上位の無線機または上位のアンテナを有する、メッシュネットワークを提供する。本発明によれば、より少数のホップを使用してメッセージを送信することができるので、待ち時間が短縮される。これにより、メッシュネットワークの性能が向上する。例えば、２ｄＢｉのダイポールに対して１０ｄＢｉの八木などの様々なアンテナ設計を使用すること、例えば、０ｄＢｍに対して＋１５ｄＢｍなどのより高出力の送信器を使用すること、例えば、−９０ｄＢｍに対して−１１０ｄＢｍなどのより高感度の受信器を使用すること、または上記の組合せによって、より高いリンクバジェットを達成することができる。セクターアンテナまたはパラボラアンテナなど、八木アンテナ以外の指向性アンテナを使用してもよい。

Claims (19)

1. 各第１のノードがフィールドデバイスと、第１の通信範囲を有する無線機とを含む、複数の第１のノードと、
   フィールドデバイスと、前記第１の通信範囲よりも大きい第２の通信範囲を有する無線機とを含み、当該無線機が指向性アンテナを含む、第２のノードと
   を備える無線メッシュネットワークであって、
   前記第１および第２のノードがそれらの通信範囲内で無線メッシュネットワークの他のどのノードとも直接に通信可能である、無線メッシュネットワーク。
2. 前記複数の第１のノードの間に散在された、複数の第２のノードをさらに備える、請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
3. 前記第１のノードの前記無線機が、全方向性アンテナを有する、請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
4. 前記第２のノードの前記無線機が、前記第１のノードの前記無線機よりも、高出力の送信器および高感度の受信器を有する、請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
5. 前記第１および第２のノードのうち少なくとも１つと通信可能な、制御室内のホストコンピュータをさらに備える、請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
6. 少なくとも１つのノードが、複数のフィールドデバイスを含む、請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
7. 前記第２のノードの前記無線機が、ＭＩＭＯ技術を使用する、請求項１に記載の無線メッシュネットワーク。
8. 前記第２のノードの前記無線機が、２つのトランシーバを含む、請求項７に記載の無線メッシュネットワーク。
9. 前記複数の第２のノードがＭＩＭＯ技術を使用し、前記複数の第２のノードの各々が２つ以上の送信機と２つ以上の受信機とを使用する、請求項２に記載の無線メッシュネットワーク。
10. 各ノードがフィールドデバイスと、第１のクラスタ内の他のノードと通信可能なリンクバジェットを有する無線機とを含み、少なくとも１つのより高いリンクバジェットノードが、第１のクラスタ内にないノードと通信可能な指向性アンテナを用いた、より高いリンクバジェット無線機を有する無線機を含む、ノードの第１のクラスタと、
    各ノードが、フィールドデバイスと、第２のクラスタ内の他のノードと通信可能なリンクバジェットを有する無線機を含む、ノードの第２のクラスタと
    を備える無線メッシュネットワークであって、
    前記第１のクラスタの前記より高いリンクバジェットノードが、前記第２のクラスタの少なくとも１つのノードと直接無線リンクを形成可能である、無線メッシュネットワーク。
11. ノードの前記第２のクラスタが、前記第２のクラスタ内にないノードと通信可能な指向性アンテナを用いた、より高いリンクバジェット無線機を有する無線機を含む、少なくとも１つのより高いリンクバジェットノードを含み、前記第２のクラスタの前記より高いリンクバジェットノードが、前記第１および第２のクラスタの間で無線リンクを形成可能である、請求項１０に記載の無線ネットワーク。
12. 前記より高いリンクバジェット無線機が、ＭＩＭＯ技術、高利得アンテナ、または、高感度受信器を有する高出力送信器のうち、少なくとも１つを使用する、請求項１０に記載の無線メッシュネットワーク。
13. 前記第１のクラスタが、より高いリンクバジェット無線機を含む複数のノードを含む、請求項１０に記載の無線メッシュネットワーク。
14. 前記第２のクラスタが、より高いリンクバジェット無線機を含む複数のノードを含む、請求項１０に記載の無線メッシュネットワーク。
15. 少なくとも１つのフィールドデバイスが固定の場所に取り付けられる、請求項１０に記載の無線メッシュネットワーク。
16. 前記第１および第２のクラスタと通信可能な、制御室内のホストコンピュータをさらに備える、請求項１０に記載の無線メッシュネットワーク。
17. 少なくとも１つのノードが、複数のフィールドデバイスを含む、請求項１０に記載の無線メッシュネットワーク。
18. ノードの複数のクラスタを備える無線メッシュネットワークであって、各ノードが、フィールドデバイスと、そのクラスタ内の他のノードと通信可能なリンクバジェットを有する無線機とに関連付けられ、各クラスタが、別のクラスタ内のノードへの直接リンクを確立可能なより高いリンクバジェットを有する無線機を含む、少なくとも１つのノードを含み、それにより前記複数のクラスタの任意の２つのクラスタが相互接続され、前記複数のクラスタ内の任意の２つのクラスタの、より高いリンクバジェットを有する前記少なくとも１つのノード以外のノードがそれぞれのクラスタ内でのみ通信可能であるリンクバジェットを有し、前記より高いリンクバジェットを有する無線機が指向性アンテナを含む、無線メッシュネットワーク。
19. 前記無線機が、全方向性無線機、ＭＩＭＯ技術無線機、高利得アンテナ無線機、または、高出力送信器および高感度受信器を有する無線機の組合せを備える、請求項１８に記載の無線メッシュネットワーク。