JP4963318B2 - 改善された802.11のメッシュアーキテクチャ - Google Patents

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Description

本開示はワイヤレスメッシュネットワークに関する。
本明細書における「背景技術」の説明は、本開示内容がどのような状況の中で考案されているのかを概して説明するためになされる。現時点において名前が挙げられている発明者による研究は、この「背景技術」部分で説明されている範囲内において、説明されていなければ出願時において先行技術としての基準を満たすものでない本明細書の側面と同様に、本開示内容に対する先行技術として、明示または黙示を問わず、認められない。
IEEE(米国電気電子学会)802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11n、802.16および802.20は、その内容がすべて参照により本願に組み込まれ、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)の動作および実装を定義している。これらの規格は、アドホックモードおよびインフラストラクチャモードを初めとするWLAN用の動作モードを定義している。
図1は、アドホックワイヤレスネットワーク100を示す機能ブロック図である。アドホックワイヤレスネットワーク100は、3つのワイヤレスクライアントステーション104−1、104−2、および104−3を備えているが、2つ以上のクライアントステーションを備えるアドホックネットワークであれば実現可能である。複数のクライアントステーション104により、BSS識別子(BSSID)によって識別されるベーシックサービスセット(BSS)が形成される。アドホックワイヤレスネットワーク100のようなアドホックネットワークでは、クライアントステーション104同士は、図1の矢印が示すように、互いに直接通信し合う。
クライアントステーション104からはビーコンが周期的に送信される。このビーコンは、同期に利用されるタイムスタンプ、ビーコン間隔、およびサポートされている転送レートなどの能力情報を含む。ビーコンが送信された後には、ATIM(Announcement Traffic Indication Message)ウィンドウが現れて、該ウィンドウの長さは該ビーコンによって指定されている。ATIMウィンドウが現れている間は、あるクライアントステーション104は、別のクライアントステーション104に対して、そのクライアントステーション104のためにトラフィックがバッファリングされていることを通知することができる。
ビーコン間隔は、次にビーコンが送信されるまでの時間を特定する。ビーコン間隔に基づいて、次のビーコンの送信予定時間までクライアントステーション104は低電力モードで動作することができる。低電力モードでは、クライアントステーション104は、送受信器などの構成要素の電源を落として、および/または電力を節約するように動作状態を変更する。
クライアントステーション104は、低電力モードにある間は、データの送信または受信は行うことができないとしてもよい。クライアントステーション104は、ビーコンを受信するべく通常動作を再開して、ATIMウィンドウの間は起きた状態のままでいる。クライアントステーション104は、受信するATIMに応じて送受信を行うのであれば、ビーコン間隔の残り時間の間は起きた状態のままでいる。
図2は、インフラストラクチャモードのワイヤレスネットワーク150の一例を示す機能ブロック図である。インフラストラクチャモードのワイヤレスネットワーク150は、3つのクライアントステーション154−1、154−2、および154−3を備え、これらのクライアントステーションはすべて、共通のデバイスであるアクセスポイント(AP)156と通信し合う。
これらのクライアントステーション154とAP156とによってBSSが形成されている。さまざまな実施例によると、BSSIDはAP156のMACアドレスに等しい。AP156は、あるクライアントステーション154が別のクライアントステーション154と通信するための仲介者として機能する。AP156はさらに、有線ネットワーク158と通信するとしてもよく、有線ネットワーク158は別のBSS(不図示)またはインターネット160などの別のネットワークと通信するとしてもよい。
AP156は、BSS内のクライアントステーション154に対してビーコンを周期的に送信する。このビーコンは、情報パケットまたは情報フレームであって、クライアントステーション154に対してBSSの能力に関する通知を送ったり、BSS内での通信を調整したりする。このビーコンは、BSSID、ビーコン間隔、およびDTIM(Delivery Traffic Indication Message)を含む。DTIMは、アドホックネットワークにおけるATIMと同様の機能を果たす。
図3は、メッシュネットワーク200の一例を示す機能ブロック図である。メッシュネットワーク200は、インターネットなどのネットワーク204と通信する専用メッシュポータル202−1および202−2を備える。メッシュネットワーク200はさらに、メッシュポイント208−1、208−2、208−3、208−4、208−5および208−6を備える。メッシュポイント208は、互いの物理的な近接性と信号強度に応じて互いに通信する。メッシュポイント208は、ネットワーク204に対するアクセスを得るべくメッシュポータル202とインターフェースする。メッシュポータル202は、ネットワーク204を介して互いの間のトラフィックを中継するとしてもよい。
ワイヤレスネットワークデバイスは、転送テーブルと、メッシュルーティングモジュールとを備える。転送テーブルは、デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを格納する。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。メッシュルーティングモジュールは、ルート探索パケットをワイヤレスに受信して、対応するエントリを転送テーブル内に作成する。
ほかの特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスからワイヤレスに受信して、転送テーブル内に逆エントリを作成する。逆エントリの次ホップアドレスは第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のルート探索パケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のルート探索パケットのメトリックに設定される。
さらなる特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信し、応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信する。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有する。メッシュルーティングモジュールは、逆エントリのシーケンス番号を第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定する。
さらに別の特徴によると、ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有する。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリの中から応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定して、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する。メッシュルーティングモジュールは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答する。
ほかの特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有する。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
さらなる特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、累算メトリックを有するルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定し、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態とルート探索パケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定する。リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータはルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例し、且つ充電状態に反比例する。メッシュルーティングモジュールは、利用するエネルギー量を大きくしながら、ルート探索パケットを送信する。
ワイヤレスネットワークデバイス用の方法は、ルート探索パケットをワイヤレスに受信することと、ルート探索パケットに基づいて、デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを転送テーブルに格納することとを含む。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。
ほかの特徴によると、上記の方法は、メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第1のワイヤレスネットワークデバイスから受信することと、転送テーブル内に逆エントリを作成することとをさらに含む。逆エントリの次ホップアドレスは第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のルート探索パケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のルート探索パケットのメトリックに設定される。
さらなる特徴によると、上記の方法は、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信することと、応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定することと、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信することとをさらに含む。特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらに別の特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有し、上記の方法は、逆エントリのシーケンス番号を第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定することをさらに含む。ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有し、上記の方法は、特定された複数の逆エントリの中から応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定することと、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択することとをさらに含む。
ほかの特徴によると、上記の方法は、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信することと、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定することと、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答することとをさらに含む。特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有する。特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
さらなる特徴によると、上記の方法は、メトリックを有する第1のルート探索パケットを受信することと、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のルート探索パケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定することと、受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定することと、累算メトリックを有する第2のルート探索パケットを第1のワイヤレスネットワークデバイスにワイヤレスに送信することとをさらに含む。
さらに別の特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータは第2のルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例し、且つ充電状態に反比例する。上記の方法は、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のルート探索パケットを送信することをさらに含む。
ワイヤレスネットワークデバイスを動作させるためのプロセッサに利用されるべく格納されるコンピュータプログラムは、ルート探索パケットをワイヤレスに受信することと、ルート探索パケットに基づいて、それぞれがデスティネーションアドレスと、次ホップアドレスと、メトリックとを有する複数の直接エントリと複数の逆エントリとを転送テーブルに格納することとを含む。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。
ほかの特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第1のワイヤレスネットワークデバイスから受信することと、転送テーブル内に逆エントリを作成することとをさらに含む。逆エントリの次ホップアドレスは第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のルート探索パケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のルート探索パケットのメトリックに設定される。
さらなる特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信することと、応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定することと、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信することとをさらに含む。特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらに別の特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有し、上記の方法は、逆エントリのシーケンス番号を第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定することをさらに含む。ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有し、上記の方法は、特定された複数の逆エントリの中から応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定することと、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択することとをさらに含む。
ほかの特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信することと、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定することと、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答することとをさらに含む。特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有する。特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
さらなる特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、メトリックを有する第1のルート探索パケットを受信することと、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のルート探索パケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定することと、受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定することと、累算メトリックを有する第2のルート探索パケットを第1のワイヤレスネットワークデバイスにワイヤレスに送信することとをさらに含む。
さらに別の特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータは第2のルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例し、且つ充電状態に反比例する。上記のコンピュータプログラムは、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のルート探索パケットを送信することをさらに含む。
ワイヤレスネットワークデバイスは、それぞれがデスティネーションアドレスと、次ホップアドレスと、メトリックとを有する複数の直接エントリと複数の逆エントリとを格納する転送テーブル手段を備える。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。上記のワイヤレスネットワークデバイスはさらに、ルート探索パケットをワイヤレスに受信して、対応するエントリを転送テーブル手段内に作成するメッシュルーティング手段を備える。
ほかの特徴によると、メッシュルーティング手段は、メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスからワイヤレスに受信して、転送テーブル手段内に逆エントリを作成する。逆エントリの次ホップアドレスは第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のルート探索パケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のルート探索パケットのメトリックに設定される。
さらなる特徴によると、メッシュルーティング手段は、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信し、応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらに別の特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有する。メッシュルーティング手段は、逆エントリのシーケンス番号を第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定する。ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の逆エントリの中から応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定して、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する。
ほかの特徴によると、メッシュルーティング手段は、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブル手段の複数の直接エントリは有効期限指標を有する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
さらなる特徴によると、メッシュルーティング手段は、累算メトリックを有するルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定し、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態とルート探索パケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定する。
さらに別の特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータはルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例し、且つ充電状態に反比例する。メッシュルーティング手段は、利用するエネルギー量を大きくしながら、ルート探索パケットを送信する。
ワイヤレスネットワークデバイスは、パケットをワイヤレスに送受信する物理層(PHY)モジュールと、PHYモジュールを介してアドホックモードで第2のワイヤレスネットワークデバイスとワイヤレスに通信する第1のメディアアクセス制御(MAC)モジュールと、PHYモジュールを介してインフラストラクチャモードでアクセスポイントとワイヤレスに通信する第2のMACモジュールとを備える。
ほかの特徴によると、上記のワイヤレスネットワークデバイスは、第1のMACモジュールと第2のMACモジュールとの間におけるパケットの送信を促進するブリッジモジュールをさらに備える。上記のワイヤレスネットワークデバイスは、PHYモジュールから第1のMACモジュールおよび第2のMACモジュールのうちのいずれかに対してパケットを方向付ける物理ディスパッチャモジュールをさらに備える。第2のMACモジュールはIEEE802.11に準拠して動作する。
さらなる特徴によると、第2のMACモジュールは、ワイヤレスネットワークデバイスがアクセスポイントの範囲内に存在しない場合に選択的に非アクティブ化される。第1のMACモジュールは、直近のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスと最終のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスとを有するパケットを用いて、第2のワイヤレスネットワークデバイスと通信する。ワイヤレスネットワークデバイスは、アクセスポイントから受信され、且つ第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスを要求するアドレス解決プロトコル(ARP)要求に対して応答する。
さらに別の特徴によると、上記のワイヤレスネットワークデバイスは、複数のデスティネーションエントリと複数の最良の次ホップエントリとを有する転送テーブルとをさらに備える。デスティネーションエントリはそれぞれがデスティネーションアドレスフィールドと最良の次ホップフィールドとを含み、最良の次ホップエントリはそれぞれが受信器アドレスフィールドを含み、各デスティネーションエントリの最良の次ホップフィールドは最良の次ホップエントリのうちの1つを指し示す。最良の次ホップエントリはそれぞれ、受信器アドレスフィールドが指定するワイヤレスネットワークデバイスの電力状態に対応する電力情報フィールドを含む。
ほかの特徴によると、デスティネーションエントリはそれぞれ、メトリックフィールドを含み、ワイヤレスネットワークデバイスは、第1のMACモジュールと通信し、且つ、転送テーブルをポピュレートするメッシュルーティングモジュールをさらに備え、メトリックフィールドは、対応するルートでパケットを送信するためのエネルギーコストに基づいて決まる。エネルギーコストは、対応するルート上のワイヤレスネットワークデバイスの充電状態に応じて決まる変数によって算出される。
ワイヤレスネットワークデバイス用の方法は、物理層(PHY)モジュールを介してアドホックモードで第1のワイヤレスネットワークデバイスとワイヤレスに通信することと、PHYモジュールを介してインフラストラクチャモードでアクセスポイントとワイヤレスに通信することとを含む。
ほかの特徴によると、上記の方法は、IEEE802.11に準拠したインフラストラクチャモードで動作することをさらに含む。上記の方法は、アクセスポイントの範囲外の場合にはインフラストラクチャモードを選択的に非アクティブ化することをさらに含む。上記の方法は、直近のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスと最終のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスとを有するパケットを用いて、第1のワイヤレスネットワークデバイスと通信することをさらに含む。
さらなる特徴によると、上記の方法は、アクセスポイントから受信され、且つ第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスを要求するアドレス解決プロトコル(ARP)要求に対して応答することをさらに含む。上記の方法は、転送テーブルに複数のデスティネーションエントリと複数の最良の次ホップエントリとを格納することをさらに含む。デスティネーションエントリはそれぞれがデスティネーションアドレスフィールドと最良の次ホップフィールドとを含み、最良の次ホップエントリはそれぞれが受信器アドレスフィールドを含み、各デスティネーションエントリの最良の次ホップフィールドは最良の次ホップエントリのうちの1つを指し示す。
さらに別の特徴によると、最良の次ホップエントリはそれぞれ、受信器アドレスフィールドが指定するワイヤレスネットワークデバイスの電力状態に対応する電力情報フィールドを含む。デスティネーションエントリはそれぞれ、メトリックフィールドを含む。メトリックフィールドは、対応するルートでパケットを送信するためのエネルギーコストに基づいて決まる。エネルギーコストは、対応するルート上のワイヤレスネットワークデバイスの充電状態に応じて決まる変数によって算出される。
ワイヤレスネットワークデバイスを動作させるためのプロセッサに利用されるべく格納されるコンピュータプログラムは、物理層(PHY)モジュールを介してアドホックモードで第1のワイヤレスネットワークデバイスとワイヤレスに通信することと、PHYモジュールを介してインフラストラクチャモードでアクセスポイントとワイヤレスに通信することとを含む。
ほかの特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、IEEE802.11に準拠したインフラストラクチャモードで動作することをさらに含む。上記のコンピュータプログラムは、アクセスポイントの範囲外の場合にはインフラストラクチャモードを選択的に非アクティブ化することをさらに含む。上記のコンピュータプログラムは、直近のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスと最終のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスとを有するパケットを用いて、第1のワイヤレスネットワークデバイスと通信することをさらに含む。
さらなる特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、アクセスポイントから受信され、且つ第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスを要求するアドレス解決プロトコル(ARP)要求に対して応答することをさらに含む。上記のコンピュータプログラムは、転送テーブルに複数のデスティネーションエントリと複数の最良の次ホップエントリとを格納することをさらに含む。デスティネーションエントリはそれぞれがデスティネーションアドレスフィールドと最良の次ホップフィールドとを含み、最良の次ホップエントリはそれぞれが受信器アドレスフィールドを含み、各デスティネーションエントリの最良の次ホップフィールドは最良の次ホップエントリのうちの1つを指し示す。
さらに別の特徴によると、最良の次ホップエントリはそれぞれ、受信器アドレスフィールドが指定するワイヤレスネットワークデバイスの電力状態に対応する電力情報フィールドを含む。デスティネーションエントリはそれぞれ、メトリックフィールドを含む。メトリックフィールドは、対応するルートでパケットを送信するためのエネルギーコストに基づいて決まる。エネルギーコストは、対応するルート上のワイヤレスネットワークデバイスの充電状態に応じて決まる変数によって算出される。
ワイヤレスネットワークデバイスは、パケットをワイヤレスに送受信する物理層(PHY)手段と、PHY手段を介してアドホックモードで第2のワイヤレスネットワークデバイスとワイヤレスに通信する第1のメディアアクセス制御(MAC)手段と、PHY手段を介してインフラストラクチャモードでアクセスポイントとワイヤレスに通信する第2のMAC手段とを備える。
ほかの特徴によると、上記のワイヤレスネットワークデバイスは、第1のMAC手段と第2のMAC手段との間におけるパケットの送信を促進するブリッジ手段をさらに備える。ブリッジ手段は、パケットのデスティネーションアドレスがアクセスポイントと通信しているワイヤレスネットワークデバイスに対応する場合は、第2のMAC手段に選択的にパケットを送信する。上記のワイヤレスネットワークデバイスは、PHY手段から第1のMAC手段および第2のMAC手段のうちのいずれかに対してパケットを方向付ける物理ディスパッチャ手段をさらに備える。
さらなる特徴によると、第2のMAC手段はIEEE802.11に準拠して動作する。第2のMAC手段は、ワイヤレスネットワークデバイスがアクセスポイントの範囲内に存在しない場合に選択的に非アクティブ化される。第1のMAC手段は、直近のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスと最終のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスとを有するパケットを用いて、第2のワイヤレスネットワークデバイスと通信する。ワイヤレスネットワークデバイスは、アクセスポイントから受信され、且つ第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスを要求するアドレス解決プロトコル(ARP)要求に対して応答する。
さらに別の特徴によると、上記のワイヤレスネットワークデバイスは、複数のデスティネーションエントリと複数の最良の次ホップエントリとを有する転送テーブル手段とをさらに備える。デスティネーションエントリはそれぞれがデスティネーションアドレスフィールドと最良の次ホップフィールドとを含み、最良の次ホップエントリはそれぞれが受信器アドレスフィールドを含み、各デスティネーションエントリの最良の次ホップフィールドは最良の次ホップエントリのうちの1つを指し示す。最良の次ホップエントリはそれぞれ、受信器アドレスフィールドが指定するワイヤレスネットワークデバイスの電力状態に対応する電力情報フィールドを含む。
ほかの特徴によると、デスティネーションエントリはそれぞれ、メトリックフィールドを含み、ワイヤレスネットワークデバイスは、第1のMAC手段と通信し、且つ、転送テーブル手段をポピュレートするメッシュルーティング手段をさらに備える。メトリックフィールドは、対応するルートでパケットを送信するためのエネルギーコストに基づいて決まる。エネルギーコストは、対応するルート上のワイヤレスネットワークデバイスの充電状態に応じて決まる変数によって算出される。
ワイヤレスネットワークデバイスは、パケットをワイヤレスに送受信する物理層(PHY)モジュールと、PHYモジュールを介して第2のワイヤレスネットワークデバイスからメトリックとソースアドレスとを有する第1のパケットを受信し、PHYモジュールを介して累算メトリックを有する第2のパケットを第3のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、第1のパケットのメトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定し、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のパケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定するメッシュルーティングモジュールとを備える。
ほかの特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータは、第2のパケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例して、且つ充電状態に反比例する。メッシュルーティングモジュールは、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のパケットを送信する。
さらなる特徴によると、上記のワイヤレスネットワークデバイスは、デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを格納する転送テーブルをさらに備える。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。
さらに別の特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、第1のパケットに基づいて転送テーブル内に逆エントリを作成する。逆エントリの次ホップアドレスは第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のパケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のパケットのメトリックに設定される。
ほかの特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、PHYモジュールを介して応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットを受信し、応答デスティネーションアドレスに対応する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対して応答パケットを送信する。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらなる特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれ、デスティネーションアドレスに対応付けられたシーケンス番号を含む。応答パケットは応答シーケンス番号を含む。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリから応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定する。メッシュルーティングモジュールは、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する。
さらに別の特徴によると、メッシュルーティングモジュールは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して応答する。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有する。メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
ワイヤレスネットワークデバイス用の方法であって、第1のワイヤレスネットワークデバイスからメトリックとソースアドレスとを有する第1のパケットをワイヤレスに受信することと、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のパケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定することと、第1のパケットのメトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定することと、第2のワイヤレスネットワークデバイスに、累算メトリックを有する第2のパケットをワイヤレスに送信することとを含む。
ほかの特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータは、第2のパケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例して、且つ充電状態に反比例する。上記の方法は、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のパケットを送信することをさらに含む。
さらなる特徴によると、上記の方法は、デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを転送テーブルに格納することをさらに含む。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。
さらに別の特徴によると、上記の方法は、第1のパケットに基づいて転送テーブル内に逆エントリを作成することをさらに含む。逆エントリの次ホップアドレスは第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のパケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のパケットのメトリックに設定される。
ほかの特徴によると、上記の方法は、第2のワイヤレスネットワークデバイスから応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットを受信することと、応答デスティネーションアドレスに対応する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定することと、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対して応答パケットを送信することとをさらに含む。特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらなる特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれ、デスティネーションアドレスに対応付けられたシーケンス番号を含む。応答パケットは応答シーケンス番号を含み、上記の方法は、特定された複数の逆エントリから応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定することと、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択することとをさらに含む。
さらに別の特徴によると、上記の方法は、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信することと、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定することと、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して応答することとをさらに含む。特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有する。特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
ワイヤレスネットワークデバイスを動作させるためのプロセッサに利用されるべく格納されるコンピュータプログラムは、第1のワイヤレスネットワークデバイスからメトリックとソースアドレスとを有する第1のパケットをワイヤレスに受信することと、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のパケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定することと、第1のパケットのメトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定することと、第2のワイヤレスネットワークデバイスに、累算メトリックを有する第2のパケットをワイヤレスに送信することとを含む。
ほかの特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータは、第2のパケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例して、且つ充電状態に反比例する。上記のコンピュータプログラムは、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のパケットを送信することをさらに含む。
さらなる特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、それぞれがデスティネーションアドレスと、次ホップアドレスと、メトリックとを有する複数の直接エントリと複数の逆エントリとを転送テーブルに格納することをさらに含む。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。
さらに別の特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、第1のパケットに基づいて転送テーブル内に逆エントリを作成することをさらに含む。逆エントリの次ホップアドレスは第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のパケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のパケットのメトリックに設定される。
ほかの特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、第2のワイヤレスネットワークデバイスから応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットを受信することと、応答デスティネーションアドレスに対応する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定することと、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対して応答パケットを送信することとをさらに含む。特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらなる特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれ、デスティネーションアドレスに対応付けられたシーケンス番号を含む。応答パケットは応答シーケンス番号を含み、上記の方法は、特定された複数の逆エントリから応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定することと、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択することとをさらに含む。
さらに別の特徴によると、上記のコンピュータプログラムは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信することと、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定することと、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して応答することとをさらに含む。特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有する。特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
ワイヤレスネットワークデバイスは、パケットをワイヤレスに送受信する物理層(PHY)手段と、PHY手段を介して第2のワイヤレスネットワークデバイスからメトリックとソースアドレスとを有する第1のパケットを受信し、PHY手段を介して累算メトリックを有する第2のパケットを第3のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、第1のパケットのメトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定し、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のパケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定するメッシュルーティング手段とを備える。
ほかの特徴によると、リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる。送信パラメータは、第2のパケットを送信するために利用されるエネルギーを含む。リンクメトリックは、利用エネルギーに比例して、且つ充電状態に反比例する。メッシュルーティング手段は、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のパケットを送信する。
さらなる特徴によると、上記のワイヤレスネットワークデバイスは、それぞれがデスティネーションアドレスと、次ホップアドレスと、メトリックとを有する複数の直接エントリと複数の逆エントリとを格納する転送テーブル手段をさらに備える。複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応する。複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する。
さらに別の特徴によると、メッシュルーティング手段は、第1のパケットに基づいて転送テーブル内に逆エントリを作成する。逆エントリの次ホップアドレスは第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のパケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のパケットのメトリックに設定される。
ほかの特徴によると、メッシュルーティング手段は、PHY手段を介して応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットを受信し、応答デスティネーションアドレスに対応する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対して応答パケットを送信する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する。
さらなる特徴によると、複数の逆エントリはそれぞれ、デスティネーションアドレスに対応付けられたシーケンス番号を含む。応答パケットは応答シーケンス番号を含む。メッシュルーティング手段は、特定された複数の逆エントリから応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定する。メッシュルーティング手段は、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する。
さらに別の特徴によると、メッシュルーティング手段は、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して応答する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。転送テーブル手段の複数の直接エントリは有効期限指標を有する。メッシュルーティング手段は、特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する。
さらに別の特徴によると、上述したシステムおよび方法は1以上のプロセッサによって実行されるコンピュータプログラムによって実施される。当該コンピュータプログラムは、以下に限定されないが、メモリ、不揮発性データストレージ、および/またはそれ以外の適切な有形のストレージ媒体などであるコンピュータ読み出し可能媒体に格納され得る。
本開示内容はさらに異なる分野でも応用が可能であり、そのような分野は以下の詳細な説明から明らかとなる。本開示内容の好ましい実施形態を説明するためのものとして、詳細な記載および具体的な例を挙げるが、これらは説明を目的としたものに過ぎず本開示内容の範囲を限定するものではないと理解されたい。
以下の詳細な説明および添付図面を参照して本開示内容をより詳しく説明する。添付図面は以下の通りである。
先行技術に係るアドホックワイヤレスネットワークを示す機能ブロック図である。
先行技術に係るインフラストラクチャモードのワイヤレスネットワークの一例を示す機能ブロック図である。
先行技術に係るメッシュネットワークの一例を示す機能ブロック図である。
本開示内容の原則に従うメッシュネットワークの一例を示す機能ブロック図である。
メッシュネットワークを介してパケットを送信する場合に実行されるステップの一例を示すフローチャートである。
メッシュネットワークの構成要素の一例とメッシュネットワーク内で2つのパケットの例をルーティングする様子とを示す機能ブロック図である。
メッシュノードXからノードAにパケットを送信する場合に実行されるステップの例を示すフローチャートである。
ノードAからメッシュノードXにパケットを送信する場合に実行されるステップの例を示すフローチャートである。
メッシュノードの一例のネットワークモジュールを示す機能ブロック図である。
パケットを送信する場合のネットワークモジュールの動作の一例を示すフローチャートである。
パケットを受信する場合のネットワークモジュールの動作の一例を示すフローチャートである。
ルート探索プロセスの一例を示すグラフおよびテーブルである。
メッシュネットワークの一例におけるルート探索メッセージを示すグラフである。
図12Aに示すルート探索プロセス中において作成される転送テーブルエントリを示すテーブルである。
ルート要求(RREQ)パケットのフォーマットの一例を示すテーブルである。
ルート応答(RREP)パケットのフォーマットの一例を示すテーブルである。
RREQパケットを受信する場合のメッシュノードの動作の一例を示すフローチャートである。
RREPパケットを生成する場合のメッシュノードの動作の一例を示すフローチャートである。
RREPパケットを受信する場合のメッシュノードの動作の一例を示すフローチャートである。
転送テーブルの実施例を示す機能ブロック図である。
転送テーブルの内容の一例を示すテーブルである。
メッシュノードの動作用の構成パラメータの例を示すテーブルである。
車両制御システムを示す機能ブロック図である。
携帯電話を示す機能ブロック図である。
メディアプレーヤを示す機能ブロック図である。
以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示内容、その用途または利用を限定するものでは決してない。本開示内容を明確に説明するべく、類似の構成要素を図中で指定する際には複数の図面にわたって同一の参照番号を使用する。本明細書で言及される場合、「A、BおよびCのうち少なくとも1つ」という表現は、論理演算(AまたはBまたはC)、非排他的論理ORを意味すると解釈されたい。尚、方法が含むステップは、本開示内容の原則を変更することなく、別の順序に従って実行され得る。
本明細書で使用する場合、モジュールという用語は、1以上のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行する特定用途集積回路(ASIC)、電子回路、プロセッサ(共有、専用または群)およびメモリ、組み合わせ論理回路、および/または本明細書で記載する機能を提供する上記以外に適切な構成要素を指すものとする。
図4は、本開示内容の原則に従うメッシュネットワーク250の一例を示す機能ブロック図である。メッシュネットワーク250は、アクセスポイント(AP)252−1および252−2とメッシュノード254−1、254−2、254−3、254−4、254−5、および254−6とを備える。AP 252−1は、IEEE802.3のような有線プロトコルに基づいて有線ノード256と通信する。明瞭な説明を目的として、有線ノード256はAとし、AP252−1はAPとし、メッシュノード254−1、254−5、および254−6はそれぞれC、DおよびXとして示している。
メッシュネットワーク250においては、メッシュノード254同士が互いにメッシュモードで通信する。メッシュモードは、IEEE802.11で定義されているアドホックモードに類似しており、本明細書で説明する変形を加えたものとしてもよい。メッシュモードの動作については、IEEE規格P802.11s案でより詳細に説明されており、該書面は参照によりその内容がすべて本願に組み込まれる。メッシュノード254は、インフラストラクチャモードでAP252と通信する。AP252は本質的にインフラストラクチャモードで動作するので、メッシュノード254と対話するように変形される必要はない。
AP252と通信しているメッシュノード254(この例では、メッシュノード254−1、254−2および254−3)は、AP252が利用するインフラストラクチャモードとほかのメッシュノード254が利用するメッシュモードとの間の変換を実現する。このような動作モードでは、メッシュノード254−1、254−2および254−3をメッシュポータルと呼ぶことができる。さまざまな実施例によると、AP252のうちの1つと通信している場合に、メッシュノード254のうちいずれがメッシュポータルとして動作するとしてもよい。
図5は、メッシュネットワーク250を介してパケットを送信する場合に実行されるステップの一例を示すフローチャートである。制御はステップ300で開始され、ステップ300において、メッシュノード(メッシュノード254のうちの1つ等)がパケットを生成する。このパケットのデスティネーションメディアアクセス制御(MAC)アドレスは、アドレス解決プロトコル(ARP)等の技術を用いてパケットのデスティネーションインターネットプロトコル(IP)アドレスに基づいて決定されるとしてもよい。デスティネーションIPアドレスは、アプリケーションが要求するドメイン名のドメイン名システム(DNS)解決に基づいて得られるとしてもよい。
ステップ302に進み、詳細は後述するが、メッシュノードがデスティネーションアドレスまでの最良ルートにおける第1番目のノードを決定する。メッシュノードはその後パケットを決定された第1番目のノードまで送信する。ステップ304に進み、パケットを受信するメッシュノードは自分がパケットの最終デスティネーションであるかどうか確認する。最終デスティネーションであれば、制御は終了する。最終デスティネーションでなければ、ステップ306に進む。さまざまな実施例によると、パケットの最終デスティネーションは第2層のアドレスを含む。パケットはさらに、最後の第3層のデスティネーションアドレスを含むとしてもよい。ステップ306では、受信したメッシュノードがメッシュポータルとして動作している場合には、ステップ308に進む。メッシュポータルとして動作していない場合には、ステップ310に進む。
ステップ310では、メッシュノードは最終デスティネーションまでの最良ルートにおける次のメッシュノードにパケットを転送して、ステップ304に戻る。ステップ308では、メッシュポータルが、最終デスティネーションはメッシュネットワーク内にあるかどうか判断する。最終デスティネーションがメッシュネットワーク内にあるかどうか判断するべく、メッシュルート探索プロセスを開始するとしてもよい。最終デスティネーションがメッシュネットワーク内にある場合、ステップ310に進む。メッシュネットワーク内にない場合、ステップ311に進む。
ステップ311では、メッシュポータルはパケットをAPに転送する。続いてステップ312に進み、APは自分がパケットの最終デスティネーションかどうか判断する。最終デスティネーションであれば、制御は終了する。最終デスティネーションでなければ、ステップ314に進む。ステップ314では、APがパケットを第2のインターフェースにブリッジする。この第2のインターフェースはIEEE802.3を実装するとしてもよく、配信システム(DS)の一部であるとしてもよい。この時点でパケットはメッシュネットワークから離れており、制御は終了する。
図6は、メッシュネットワーク250の構成要素のうち選択されたものとメッシュネットワーク250内での例えば2つのパケットのルーティングとの実施例を示す機能ブロック図である。図4から選択されるデバイスとして、メッシュノードD254−5、メッシュポータルC254−1、AP252−1およびノードA256を示す。
メッシュポータルC254−1は、802.11メッシュモード(以下では802.11mmと呼ぶ)インターフェース352とIEEE802.11インフラストラクチャインターフェース354とを有する。インターフェース352と354とは、ブリッジ356を介して接続されている。メッシュノードD254−5は、メッシュポータルC254−1のようなメッシュポータルであってもよく、IEEE802.11インターフェースおよびブリッジが非アクティブ化されているモードで動作する。このようにして、メッシュノードは、APの範囲内にある場合にはメッシュポータルになることができる。
メッシュノードD254−5は802.11mmインターフェース360を有する。メッシュノードD254−5は、802.11mmインターフェース360と通信する、IPルーティング層362を有する。AP252−1は、メッシュポータルC254−1のIEEE802.11インフラストラクチャインターフェース354と通信するIEEE802.11インフラストラクチャインターフェース364を有する。
AP252−1はまた、ノードA256の有線インターフェース370と通信する有線インターフェース366を含むとしてもよい。有線インターフェース366および370は、IEEE802.3を実装するとしてもよい。AP252−1のインターフェース364および366はブリッジ372で接続されている。AP252−1はさらにルーティングゲートウェイとして機能するとしてもよく、このためIPルーティング層374を含むとしてもよい。ノードA256は、IPルーティング層376を介して有線インターフェース370と通信する有線および/または無線インターフェース(不図示)を含むとしてもよい。
メッシュノードX254−6(図6には不図示)がパケットをノードA256に送信するためには、ノードX254−6はノードA256までの最良ルートにおける第1番目のホップにパケットを送信する。メッシュノードD254−4がノードA256への最良ルートにおけるホップであってもよく、メッシュノードD254−4はこのためパケットを受信する。メッシュノードD254−5はパケット(図6では参照番号380で示す)をメッシュポータルC254−1へ転送する。パケット380は、配信システム(DS)内で送信されるパケット用のIEEE802.11で説明されているように、4つのアドレスを含むとしてもよい。
パケット380は、密閉型IPペイロード382と第2層(MAC)ヘッダとを有し、MACヘッダの4つのアドレス384−1、384−2、384−3、および384−4が図示されている。アドレス384−1および384−2はそれぞれ、最終的な第2層のソース(Src)およびデスティネーション(Dest)である。この場合、元々のソースはメッシュノードX254−6で最終のデスティネーションはノードA256である。アドレス384−3および384−4はそれぞれ、直近のソースおよびデスティネーションのアドレスで、送信器アドレスおよび受信器アドレスとも呼ばれる。
パケット380は、メッシュポータルC254−1の802.11mmインターフェース352が受信する。802.11mmインターフェース352からパケット380をブリッジ356が受信する。ブリッジ356は続いて、どのインターフェースからパケットを送信するか判断する。さまざまな実施例によると、ブリッジ356は、アドレス解決プロトコル(ARP)メッセージなどのトラフィックを受動的に監視することによってアドレステーブルを生成する。ブリッジ356は、IEEE802.11インフラストラクチャインターフェース354からパケット380を送信すると判断する。IEEE802.11インフラストラクチャインターフェース354は、パケット380のヘッダ情報を修正して、新しいパケット390を作成する。
パケット390は密閉型IPペイロード382と第2層のヘッダとを有し、第2層のヘッダのBSSID392とデスティネーションアドレスおよびソースアドレス394−1および394−2とを示している。さまざまな実施例によると、BSSID392は、図6ではAPと示されているAP252−1のMACアドレスである。パケット390は、AP252−1のIEEE802.11インフラストラクチャインターフェース364によって受信される。パケットはブリッジ372に渡される。ブリッジ372は続いてどのインターフェースからパケット390を送信すべきかを判断する。この場合パケットは、有線インターフェース366上でアクセス可能なノードA256に向けられている。
ブリッジ372はパケット390を有線インターフェース366に渡して、有線インターフェース366はパケット390のヘッダ情報を修正して、新しいパケット400を作成する。パケット400は密閉型IPペイロード382と第2層のヘッダとを有し、第2層のヘッダのソースアドレスおよびデスティネーションアドレス402−1および402−2が図示されている。パケット400はノードA256によって受信される。ノードA256は、インターネットなどの外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能するとしてもよい。ノードA256はパケットの最終的な第2層のデスティネーションであってもよいが、パケットの最後のデスティネーションは第3層(密閉型IPペイロード382のヘッダなど)に格納されている。
ノードA256は、メッシュノードX254−6にパケットを送信することによって応答することができる。ノードA256は、パケット410をAP252−1に送信する。AP252−1は、メッシュポータルC254−1に対して、パケット410に基づいて修正パケット412を転送する。メッシュポータルC254−1は、メッシュノードD254−5に対して、パケット412に基づいて修正パケット414を転送する。このルートが選択されるのは、メッシュノードX254−6に到達するための次のホップとして最良なのはメッシュノードD254−5であるとメッシュポータルC254−1が決断したという仮定による。メッシュノードD254−5は続いて、メッシュノードX254−6に対して、パケット414を修正したものを転送する。
図7Aは、メッシュノードX254−6からノードA256に対してパケットを送信する場合に実行されるステップの例を示すフローチャートである。制御はステップ450で開始され、ステップ450では、メッシュノードX254−6が最終的なデスティネーションをノードA256とするパケットを作成する。ステップ452では、メッシュノードX254−6がノードA256への最良のルートにおける第1番目のホップを決定する。このプロセスは以下でさらに詳述する。ステップ454に進み、メッシュノードX254−6はアドレスを4つ有するIEEE802.11パケットをメッシュノードD254−5に送信する。ステップ456において、メッシュノードD254−5はノードA256までの最良ルートにおける次のホップを決定する。
続いてステップ458に進み、メッシュノードD254−5はメッシュポータルC254−1に対してアドレスを4つ有するIEEE802.11パケットを送信する。ステップ460において、ノードA256はIEEE802.11インフラストラクチャインターフェース354を介してアクセス可能であるとメッシュポータルC254−1が判断する。続いてステップ462に進み、メッシュポータルC254−1はAP252−1に対してアドレスを3つ有するIEEE802.11パケットを送信する。ステップ464において、有線インターフェース366を介してノードAがアクセス可能であるとAP252−1が判断する。ステップ466において、AP252−1はノードA256に対してアドレスを2つ有するパケットを送信して、制御が終了する。
図7Bは、ノードA256からメッシュノードX254−6に対してパケットを送信する場合に実行されるステップの例を示すフローチャートである。制御はステップ480で開始され、ステップ480では、メッシュノードX254−6の最後の第3層のデスティネーションアドレスを持つパケットをノードA256が作成する。ノードA256は、アドレス解決プロトコル(ARP)要求を送信することによって、最後の第3層のデスティネーションアドレスからメッシュノードX254−6のMACアドレスを判断するとしてもよい。
メッシュポータル(APに接続されている)として機能する場合にメッシュノードが実行し得る機能の1つに、メッシュポータルを通じて到達可能なメッシュノードの代わりにプロキシARP応答を送信することが挙げられる。メッシュポータルは、自分の転送テーブルに含まれているメッシュノードについてARPをプロキシできる。図4に示すメッシュネットワーク250の例では、メッシュポータルC254−1は、メッシュノードX254−6の第2層のアドレスに対するARP要求を受信すると、応答することができる。メッシュポータルC254−1は自分の物理アドレスと共にプロキシARP応答を送信するとしてもよい。
ステップ482では、ノードA256がアドレスを2つ有するパケットをAP252−1に送信する。このパケットはデスティネーションとしてメッシュポータルC254−1を指定している。これは、メッシュポータルC254−1がメッシュノードX254−6の代わりにARP要求に対して応答したからである。ステップ484において、メッシュポータルC254−1がAP252−1のIEEE802.11インフラストラクチャインターフェース364を介してアクセス可能であるとAP252−1は判断する。ステップ486において、AP252−1はメッシュポータルC254−1に対してアドレスを3つ有するIEEE802.11パケットを送信する。ステップ488において、メッシュポータルC254−1はパケットの第3層のヘッダを分析してパケットの実際のデスティネーションはメッシュノードX254−6であると判断する。
ステップ490において、メッシュノードX254−6は802.11mmインターフェース352を介してアクセス可能であるとメッシュポータルC254−1は判断する。ステップ492において、メッシュポータルC254−1は、メッシュノードX254−6への最良ルートにおける第1番目のホップを決定する。このようなホップは、メッシュノードD254−5であってもよい。ステップ494において、メッシュポータルC254−1はメッシュノードD254−5に対してアドレスを4つ有するIEEE802.11パケットを送信する。ステップ496において、メッシュノードD254−5はメッシュノードX254−6に対してアドレスを4つ有するIEEE802.11パケットを送信して、制御は終了する。
図8は、本開示内容の原則に従う、メッシュノードの一例のネットワークモジュール500を示す機能ブロック図である。ネットワークモジュール500は、物理層(PHY)ディスパッチャ504と通信する、ワイヤレスインターフェース502を備える。PHYディスパッチャ504は、インフラストラクチャモードIEEE802.11メディアアクセス制御(MAC)506および802.11mmMAC508と通信する。
インフラストラクチャモードIEEE802.11MAC506は、インフラストラクチャクライアントの対応付けおよび認証を制御するステートマシンモジュール510と通信する。802.11mmMAC508は、メッシュルーティングプロトコルモジュール512および転送テーブル514と通信する。メッシュルーティングプロトコルモジュール512および転送テーブル514はさらに、互いと通信しあう。インフラストラクチャモードIEEE802.11MAC506および802.11mmMAC508はそれぞれ、ホストディスパッチャ516と通信する。ホストディスパッチャ516はインフラストラクチャブリッジおよびメッシュブリッジテーブルを有し、インフラストラクチャブリッジおよびメッシュブリッジテーブルはデスティネーションアドレスがインフラストラクチャモードによって与えられているのか、または802.11mmMAC506および508によって与えられているのかを示している。
IEEE802.11ホストドライバ518は、ホストディスパッチャ516および転送テーブル514と通信する。IEEE802.11ホストドライバ518は、ノート型コンピュータまたは携帯可能メディアプレーヤなどのホスト(不図示)と通信する。メッシュノードがメッシュポータルとして機能していない場合には、インフラストラクチャモードIEEE802.11MAC506およびステートマシンモジュール510は非アクティブ化されているとしてもよい。
図9は、パケットを送信する場合のネットワークモジュール500の動作の一例を示すフローチャートである。制御はステップ550で開始されて、ステップ550では、ホストディスパッチャ516がパケットを受信する。続いてステップ552に進み、ホストディスパッチャ516はパケットのデスティネーションアドレスがメッシュブリッジテーブル内にあるかどうか判断する。メッシュブリッジテーブル内にあれば、ステップ554に進み、メッシュブリッジテーブル内に無ければ、ステップ556に進む。
ステップ554において、ホストディスパッチャ516はパケットを802.11mmMAC508に送信する。続いてステップ558に進み、802.11mmMAC508は転送テーブル(FWT)514に次のホップの情報を要求する。ステップ560において、FWT514にこのデスティネーションアドレスに対するエントリがあれば、ステップ562に進む。エントリが無ければ、ステップ564に進む。
ステップ564において、802.11mmMAC508は、デスティネーションアドレスに対するルート探索を開始するようにメッシュルーティングプロトコルモジュール512を要求する。続いてステップ566に進み、ルート探索が完了したかどうかを判断する。完了していれば、ステップ558に戻る。完了していなければ、ステップ568に進む。
ステップ568において、ルート探索制限時間が経過したかどうか判断する。ルート探索は、例えばデスティネーションノードがスリープ状態にある場合またはメッシュネットワーク内にもはや存在しない場合には、失敗することもある。ルート探索制限時間を過ぎている場合には、ルーティング失敗を通知して終了するとしてもよい。過ぎていない場合には、ステップ566に戻る。
ステップ562において、アドレスに対するエントリを転送テーブル514で見つけて、4つのアドレスを有する802.11パケットを作成する。続いてステップ570に進む。ここでステップ556について言及すると、当該ステップではデスティネーションアドレスがインフラストラクチャブリッジテーブルに含まれているかどうか判断する。含まれていれば、ステップ572に進み、含まれていなければ、ステップ574に進む。ステップ574において、ルート探索が開始される。ステップ576に進む。ルート探索が完了すると、ステップ552に戻る。完了していなければ、ステップ578に進む。ステップ578では、ルート探索制限時間が経過しているかどうか判断する。
ルート探索制限時間を過ぎると、パケットのデスティネーションはメッシュネットワークの中にはいないと思われるので、ステップ572に進み、パケットをAPに転送する。制限時間を過ぎていれば、ステップ576に戻る。さまざまな実施例によると、ルート探索の完了またはルート探索制限時間の終了を待っている間にも、ステップ572に進む。このような構成とすることで、ルート探索の完了を待つことなく、インフラストラクチャネットワークにパケットを転送することができる。パケットのデスティネーションがネットワークのうちいずれかで見つかれば、ルート探索は放棄されるとしてもよい。
ステップ572において、パケットはインフラストラクチャモードIEEE802.11MAC506に送信される。続いてステップ580に進み、アドレスを3つ有するパケットを作成してステップ570に進む。ステップ570では、作成されたパケットをPHYディスパッチャ504に送信する。続いてステップ582に進み、ワイヤレスインターフェース502がパケットを送信する。そして制御は終了する。
図10は、パケットを受信する場合のネットワークモジュール500の動作の一例を示すフローチャートである。制御はステップ600で開始されて、PHYディスパッチャ504がワイヤレスインターフェース502からパケットを受信する。続いてステップ602に進み、パケットはメッシュインターフェースから受信したのか、それともインフラストラクチャインターフェースから受信したのかを判断する。さまざまな実施例によると、この判断はパケットのBSSIDを調べることで行う。
さまざまな実施例によると、ToDsフィールドおよびFromDsフィールドによって、パケットがメッシュパケットか、それともインフラストラクチャパケットかが分かる。通常は配信システム(DS)パケット用にとってあるが、ToDsとFromDsとを共に1に設定することによって、メッシュパケットであることを示すとしてもよい。IEEE802.11に準拠して、ToDsを0としてFromDsを1とすると、パケットがAPから受信されたものであることが示されるとしてもよい。パケットがメッシュパケットである場合、ステップ604に進み、パケットがインフラストラクチャパケットである場合、ステップ606に進む。
ステップ604では、パケットは802.11mmMAC508に送信される。続いてステップ608に進み、メッシュモードブリッジテーブルが、受信されたパケット内のソースアドレスなどのデータに基づいて更新されるとしてもよい。続いてステップ610では、受信されたパケットの送信器アドレスに対応する転送テーブル514内のエントリを、受信されたパケットがさらされた信号ノイズ比(SNR)で更新する。続いてステップ612に進む。
ステップ612では、パケットがルート探索パケットかどうか判断する。ルート探索パケットであれば、ステップ614に進み、ルート探索パケットでなければ、ステップ616に進む。ステップ614では、現在のパケットがどの種類のルート探索パケットが判断する。パケットがルート要求(RREQ)パケットであれば、以下で図14を参照しつつ説明されるRREQ処理フローに進む。パケットがルート応答(RREP)パケットであれば、以下で図16を参照しつつ説明されるRREP処理フローに進む。さまざまな実施例によると、ほかの種類のルート探索パケットも可能である。
ステップ606について説明すると、パケットはインフラストラクチャモードIEEE802.11MAC506に送信される。続いてステップ618に進み、ソースアドレスなどのパケットから得られる情報を反映するようにインフラストラクチャブリッジテーブルが更新されるとしてもよい。続いてステップ616に進む。ステップ612において、パケットはホストディスパッチャ516に送信される。
続いてステップ620に進み、ホストディスパッチャ516は、パケットのデスティネーションアドレスがネットワークモジュール500のネットワークアドレスに一致するかどうか判断する。一致する場合には、パケットはデスティネーションに到着したことになり、ステップ622に進む。一致しない場合は、図9の送信フローチャートに従ってパケットは転送される。ステップ622において、パケットはIEEE802.11ホストドライバ518に送信され、制御は終了する。
図11は、ルート探索プロセスの一例をグラフおよびテーブルを用いて示す図である。メッシュネットワーク640の一例は、ノードA、B、C、DおよびEを備える。これらのノードは機能的に線状に配列され、各ノードは両側に隣接するノードと通信することができる。ノードAがノードEへのルートを決定したい場合、ノードAはデスティネーションアドレスをEとしたルート要求(RREQ)をブロードキャストすることができる。
このRREQはノードBによって受信され、ノードBによってブロードキャストされ、ノードCによって受信される。ノードCはRREQをブロードキャストして、RREQはノードDによって受信され、ノードDがRREQをブロードキャストして、RREQはノードEによって受信される。ノードEは、RREQを受信すると、RREQが受信された経路とは逆の経路で、ノードAに対してルート応答(RREP)を送信する。テーブル642は各ノードによるRREQ処理の一例を示し、テーブル644は各ノードによるRREP処理の一例を示す。
テーブル642および644は、普通の時系列順に従ったステップ番号を示す。これらのステップは、生成されるもともとのRREQから、受信される最終のRREPまでにおよぶ。各ステップにおいて、対応するノードは一連の動作を行う。ステップ1から始まり、ノードAはRREQを生成する。RREQの内容は角括弧内に示されている。送信器アドレスはAで、ソースアドレスはAで、デスティネーションアドレスはEで、RREQに対応付けられるメトリックはαである。
メトリックは、RREQが送信されるリンクの品質を測定した結果である。さまざまな実施例によると、リンクメトリックは送信ノードが決定し、送信に先立ってRREQに含まれる。送信ノードがメトリックを決定する場合、このメトリックは2つのノード間で非対称である。
RREQに格納されるメトリックは、リンクメトリックと受信したメトリックを組み合わせたものであってもよい。このようにすることで、RREQに格納されるメトリックは、ルート要求のソースから現在のノードまでのメトリックを累積したものとなる。リンクメトリックは、リンク上で実現可能なデータレートに応じて決まるとしてもよい。ノードは、RREQを転送する場合、受信したメトリックおよびリンクメトリックのうち低い方にメトリックフィールドを設定する。低い方のメトリックが選択されるのは、最も低いデータレートのリンクが全ルートのデータレートを制限しているからである。
さまざまな実施例によると、メトリックは、受信ノードにRREQを送信するために必要な電力および/または送信ノードのバッテリー寿命に応じて決まるとしてもよい。メトリックは、代表的なパケット(RREQ等)を送信する累積エネルギーコストを示すものとしてもよい。ノードは、RREQを転送する場合、メトリックフィールドを、受信したメトリックとリンクメトリックとの合計値に設定するとしてもよい。リンクメトリックは、現在のノードからの送信にかかるエネルギーコストを表すとしてもよく、以下の式で定義され得る。
Figure 0004963318
上記の式は、最初の送信に係るエネルギーコストと任意の再送信にかかるエネルギーコストとの合計を示す。ノードは、第1の電力レベルでRREQを送信した後、電力レベルを大きくしてRREQを再送信するとしてもよい。このためメトリックは、送信されるRREQ毎に異なる。隣接するノードが受信する最初のRREQは、隣接するノードが受信できたRREQのうちでメトリックが最も低いRREQを含む。
スケーリング係数()関数は再送信回数に応じて決まり、再送信回数が大きくなる毎に1から減っていくとしてもよい。XmitPwr()関数はデータレートに応じて決まり、送信中に単位時間当たりで消費された電力を示して、データレートが大きくなるについて大きくなる。期間()関数はデータレートに応じて決まり、代表的なパケットを送信するために必要な時間を示して、データレートが大きくなるにつれて小さくなる。コスト()関数は、ノードのバッテリーの状態に応じて決まり、ノードのバッテリーの残り寿命が小さくなるにつれて小さくなる。
コスト()関数に対してバッテリーの状態が及ぼす影響の程度によって、現在のノードについて報告されているエネルギーコストにバッテリー寿命が与える影響がどのくらい大きいかが決まる。エネルギーコストのメトリックを採用する場合、最もエネルギーコストが低いルートを選択することによって最良ルートを決定することができる。ノードは、複数のRREQを受信する場合、最もエネルギーコストが低いRREQを選択して、現在のリンクのエネルギーコストを加算して、その結果得られるRREQを送信するとしてもよい。
テーブル642のステップ1に話を戻して、メトリックがα1のRREQは、波括弧内に示されているように、ノードAからブロードキャストアドレス(*)にブロードキャストされる。次の動作によると、ノードAは、更新されたメトリックα2を持つ新しいRREQを作成して、このRREQをブロードキャストする。ノードAは、メトリックαNを持つ最終RREQをブロードキャストするまでRREQのブロードキャストを続ける。RREQをブロードキャストする際には、電力を増やしていくとしてもよい。このようにRREQを送信するために必要な電力を増やしていくと、メトリックが大きくなっていくとしてもよい。
メトリックαは、RREQを送信するために必要な電力をノードAのバッテリー状態で割った結果を含むとしてもよい。同様に、メトリックα2は第2のRREQを送信するために必要な電力をノードAのバッテリー状態で割った結果を含むとしてもよい。送信電力は大きくなっておりノードAのバッテリー状態は同じか劣化しているので、メトリックα2はメトリックα1よりも大きいと思われる。
ステップ2では、ノードBはノードAによってブロードキャストされたRREQのうちの1つを受信する。ノードBは、ノードAから受信する最初のRREQを保持して、より好ましくないメトリックのRREQを破棄する。このため、格納されているRREQはノードBに到達できるメトリックのうち最も低いメトリックを含む。受信メトリックはαと示され、αはαからαのうちのいずれかである。
接続は双方向であると仮定されるので、ノードBがRREQをノードAから受信したという事実から、ノードBもまたパケットをノードAに送信できることが分かる。ノードBはこのため、受信したRREQに基づいて転送テーブル(FWT)内のエントリを作成するとしてもよい。FWTのエントリは、ソースアドレスA、逆ステータス、送信器アドレスA、およびメトリックαを有する。
FWTエントリは、受信したRREQに含まれるメトリックαがノードBからノードAではなくノードAからノードBへのメトリックに対応するので、逆ルートと呼ばれる。例えば、メトリックがバッテリー寿命に応じて決まる場合において、ノードAおよびノードBのバッテリー寿命が異なると、ノードAからノードBのメトリックはノードBからノードAのメトリックとは異なる。このためFWTのエントリは、ノードBがノードAに到達できることを示すが、ノードBからノードAまでの実際のメトリックは含まない。
次の動作において、ノードBは、波括弧内に示すように、ノードBからブロードキャストアドレス(*)に対してRREQをブロードキャストする。ノードBは、RREQをブロードキャストするためのリンクメトリックを決定するとしてもよい。リンクメトリックは、ノードBのバッテリー状態とRREQを送信するために必要な電力とに基づいて決まるとしてもよい。リンクメトリックは、ノードAから受信するRREQに含まれるメトリックと組み合わせられるとしてもよい。ノードBがブロードキャストするRREQのメトリックがβ1である場合、RREQに格納される合計のメトリックはα+βであるとしてもよい。
ノードBは、電力レベルを大きくしながらRREQのブロードキャストを続ける。ブロードキャストされるRREQのうち最後のRREQのメトリックは、累算された結果、α+βである。RREQの送信器アドレスはこの時点ではBとなっているが、一方、ソースアドレスおよびデスティネーションアドレスはそれぞれAおよびEのままである。ステップ3では、ノードCがノードBによってブロードキャストされるRREQのうち1つを受信する。
受信メトリックは、累算メトリックα+βからα+βのうちの1つである。受信メトリックはα+βと呼ばれ、βはリンクメトリックβ〜βのうちの1つである。ノードCは、ソースアドレスとしてノードAを有し、送信器アドレスとしてノードBを有し、累算メトリックとしてα+βを有する逆FWTエントリを追加する。このFWTエントリからは、ノードAに到達するには、ノードCはパケットをノードBに送信すればよいことが分かる。
逆FWTエントリから、ノードAからノードCへのパケットはメトリックα+βにさらされることが分かるが、ノードCからノードAへのメトリックは不明である。続いてノードCはRREQをブロードキャストする。この際、γから始まる自分のメトリックを追加する。ステップ4では、ノードBがノードCから、メトリックがα+β+γであるRREQを受信する。ノードDは、ノードAはノードCを介して到達可能であることを示す逆FWTエントリを追加して、受信メトリックを格納する。
続いてノードDは、メトリックをδまでδ刻みで大きくしながら、RREQをブロードキャストする。ステップ5では、ノードEがノードDから、メトリックがα+β+γ+δであるRREQを受信する。ノードEは対応する逆FWTエントリをAに追加する。RREQはノードEをデスティネーションとしていたので、ノードEはRREPでRREQに対して応答する。ノードEはこのようにして、テーブル644で示されているようなRREP動作を開始する。
テーブル644のステップ5において、ノードEはノードAからノードEまでの最良ルートを決定する。この決定は、ノードAに対する逆FWTエントリのうちメトリックが最も好ましいものを選択することによって行われるとしてもよい。この例では、ノードAをデスティネーションアドレスとして有する唯一の逆FWTエントリとして、次のホップとしてノードDを示しており、メトリックがα+β+γ+δである逆FWTエントリが選択される。
ノードAからノードEまでの最良ルートをノードEが決定すると、ノードEはノードAに対して、対応するメトリックとともに最良ルートを通知することができる。この結果ノードEは、RREPを生成して、選択された逆FWTエントリが指定する次のホップ、つまりノードDに生成されたRREPを送信する。RREPの内容は角括弧内に示されている。具体的には、ノードAはデスティネーションアドレスで、ノードEはソースアドレスで、ノードAからノードEまでの累算メトリックはα+β+γ+δである。
ノードDは、RREPを受信して、対応する逆FWTエントリを選択する。より詳細に後述されているが、逆FWTエントリには、RREPが正しい逆FWTエントリに一致させられることを保証するべく追加情報が格納されるとしてもよい。逆FWTエントリがRREPに一致すると、ノードDからノードEまでのメトリックをこの段階で計算することができるようになる。ノードAからノードDまでのメトリックは既に、α+β+γとして逆FWTエントリに格納されている。ノードAからノードEまでのメトリックはRREPにα+β+γ+δとして含まれている。
このため、ノードDからノードEまでのメトリックは、ノードAからノードDまでのメトリックを、ノードAからノードEまでのメトリックから引くことによって求められ得る。このようにして、直接FWTエントリが作成される。直接FWTエントリは、デスティネーションがノードEで、次ホップアドレスがノードEでメトリックがδである。この直接FWTエントリは、ノードDがRREQをブロードキャストした時には、追加され得なかった。δからδまでのメトリックがブロードキャストされて、RREPは、メトリックδを含むRREQをノードEが受信したことを示すことが必要である。
RREPがノードDからノードCに送信され、このRREPはノードEから送信されるRREPと同じソースアドレスおよびデスティネーションアドレスならびに同じ累算メトリックを有する。さまざまな実施例によると、RREPはさらに、ノードEからノードAまでのルートでRREPがさらされるメトリックを含む。ノードCは、受信したRREPを該RREPと同じデスティネーション(ノードA)を持つ逆FWTエントリに対して一致させる。
ノードCはさらに、ノードDを経由するノードEに対する直接FWTエントリを追加する。ノードCは続いてノードBにRREPを送信する。ノードBは、RREPを受信して、RREPを逆FWTエントリに一致させて、ノードEに対する直接FWTエントリを作成する。ノードBは続いてRREPをノードAに送信する。ノードAはRREPを受信してノードEに対する直接FWTエントリを追加する。この段階でルート探索が完了して、ノードAは、ノードEまでのパケットはノードBに送信すればよいことを知っており、ノードEまでの間にさらされる累算メトリックはおよそα+β+γ+δである。
図12Aは、メッシュネットワーク650の一例におけるルート探索メッセージをグラフを用いて示す図である。メッシュネットワーク650は、ノードW、X、YおよびZを備える。図12Aに示す例によると、ノードWがノードZへのルートを探している。ノードWはまず、ソースアドレスがWでデスティネーションアドレスがZであるRREQを作成することから始める。
ノードWがRREQを送信するので、送信器アドレスはノードWとなる。ノードXはRREQを受信して、ノードYはRREQを受信する。RREQおよびRREQは、図11を参照しつつより詳細に説明されているように、電力レベルが異なる送信に対応するとしてもよい。各ルート探索パケットは、送信器から受信器に伸びる曲線としてグラフには図示されている。曲線の送信器端には、リンクメトリック数の一例を示している。
例えば、RREQのメトリックは21で、RREQのメトリックは13である。さまざまな実施例によると、RREQは、RREQに比べて、より早期且つより低電力(このため、より低いメトリック)で送信された。RREQは、ノードYによって受信されたが、ノードXによって受信されなかった場合もある。これは、ノードXの方がノードWからの距離が大きいためである。RREQおよびRREQ等のルート探索パケットは、テーブル652を用いて示している。
さまざまな実施例によると、ノードWがノードXおよびノードYと通信リンクを確立させると、RREQパケットがノードXおよびノードYに対してユニキャストされるとしてもよい。対応する受信器がRREQの受信を認識するまで、RREQの電力を大きくするとしてもよい。
ノードYは、RREQを受信した後、ほかのルートを介してノードWからRREQが受信されたかどうか確認するべく、所定の時間待機する。この例では、ノードYはこの期間においてほかのRREQを受信しないので、ノードWからノードYまでの最良ルートはノードYへの直接送信であると判断する。ノードYは続いて、電力レベルを大きくさせつつ、RREQおよびRREQ等のRREQをブロードキャストする。
RREQは、ノードXによって受信され、リンクメトリックは5であるとしてもよい。このため、RREQの合計メトリックは13+5で18となる。ノードYからノードXまでのリンクメトリックである「5」は、RREQを送信するために必要な電力の関数であるとしてもよく、且つ、ノードYのバッテリー状態の関数であるとしてもよい。RREQは、ノードZによって受信されメトリックは24である。メトリック「24」は、ノードWからノードYのメトリック13とノードYからノードZへのリンクメトリック11とを含む。
ノードXはまだ、ノードWからのRREQが別のルートを介して到達するのと待機しているとしてもよい。この段階でノードXは、2つのルートを介して到達したRREQを受信している。ノードWから直接受信したRREQと、ノードYを介して受信したRREQである。ノードXは、メトリックが21であるノードWからノードXの直接的なルートに比べて、ノードWからノードYを介したノードXまでのルートのメトリックの方が18と好ましいと判断する。このためノードXは、良い方のメトリックである18を含むRREQを生成する。
RREQはノードYおよびノードZの両方によって受信されるとしてもよい。RREQは、先のメトリック「18」とRREQの送信用のリンクメトリック「5」を含むので、合計のメトリックは23となる。ノードYは、既にRREQを送信しているので、その後で受信するRREQ(RREQ等)はすべて破棄するとしてもよい。ノードYは、RREQを破棄する前に、図12Bを参照しつつより詳細に示すように、転送テーブルを更新するとしてもよい。
ノードZはこの段階で、メトリックが23および24と異なる2つのRREQをノードWから受信している。ノードZは、より好ましい方のメトリックである23を選択する。つまり、ノードWからノードZまでの最良ルートは、ノードYおよびノードXを介したものとなる。ノードZは、最良ルートを逆に、次のホップへRREPを送信する。このため、RREPはノードZからノードXへと送信される。
RREPは選択された累算メトリック「23」を含む。RREPはさらに、ノードZからノードXでさらされたメトリックも含むとしてもよい。例えば、このメトリックは9であってもよい。ノードXはRREPを受信して、ノードWからの最良ルートを逆に次のホップへとRREPを送信する。ノードWからノードYを介したルートの方がノードWから直接ノードXへのルートよりも好ましいので、ノードXはRREPをノードYに送信する。
ノードXからノードYのリンクメトリックは、5から7へと大きくなっている。ノードXからノードYのメトリックが大きくなるのは、例えば、ノードXのバッテリー電力が減少していくからである。このため、RREPのメトリックは9+7で16となる。ノードYは、RREPを受信してRREPをノードWに送信する。RREPはこの段階で、ノードZからノードWまでのメトリック「21」と、ノードWからノードZまでの最良ルートでさらされる累算メトリック「23」とを有する。
図12Bは、図12Aに示すルート探索プロセスにおいて作成される転送テーブル(FWT)エントリを表を用いて示す図である。テーブル654は、適切な時系列順でリストアップされた、ルート探索プロセス中において作成されるFWTエントリを含む。FWTが更新されているノードが2番目の列に列挙されており、FWTを更新するために利用されている情報を有するルート探索パケットが最初の列に列挙されている。
FWTのエントリには、直接/逆指標、デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、メトリック、およびソースシーケンス番号(SSN)および/または有効期限時刻がある。RREQがノードXによって受信されると、ノードXは、ノードW(デスティネーションアドレス)がノードW(次ホップアドレス)を介して到達可能であることを示すFWTエントリを作成する。格納されるメトリックは21である。このFWTエントリは、格納されているメトリックはノードWからノードXまでのものでありノードXからノードWのものではないので、逆エントリとして示される。
RREQは、小文字のwで示される、ノードWのSSNを含む。SSNは、ノードWが開始するルート探索プロセスの度にインクリメントされるとしてもよい。例えば、ノードWが開始する次のルート探索では、SSNがw+1であるとしてもよい。SSNは、以下に詳述するように、逆FWTエントリとRREPとを一致させるために用いられるとしてもよい。
2行目は、ノードYがRREQの情報に基づいてFWTエントリを作成することを示している。同様に、ノードXはRREQに基づいてFWTエントリを作成する。ノードXが作成するFWTエントリは、逆のメトリックが18であり、ノードWはノードYを介して到達可能であることを示す。ノードZは、RREQに基づいてFWTエントリを作成して、該FWTエントリはノードWがノードYを介して到達可能であることと共にルートの逆のメトリックが24であることを示す。
ノードYは続いて、RREQに基づいてFWTエントリを作成して、該FWTエントリはノードWがノードYからノードXを介して到達可能であることと共にルートの逆のメトリックが23であることを示す。ノードZはさらに、RREQに基づいてFWTエントリを作成して、該FWTエントリはノードWがノードYからノードXを介して到達可能であることと共にルートの逆のメトリックが23であることを示す。ノードZはこの段階で、デスティネーションがノードWであるFWTエントリを2つ有す(4行目および6行目に示す)。好ましい方のFWTエントリはメトリックが23であり、対応付けられている次のホップはノードXである。
ノードZは、RREQのデスティネーションであるので、RREPで応答する。RREPは選択されている次のホップ、ノードXへと送信される。RREPは、ノードWからノードZへのメトリックが最良である。RREPは、RREQパケットのSSNである「w」を含んでおり、このSSNはこの段階でRREPのデスティネーションシーケンス番号(DSN)フィールドに格納されているとしてもよい。さまざまな実施例によると、ノードZはRREPに「z」と示す自身のSSNを格納するとしてもよい。ノードZは、ルート探索を開始すると、自身のSSNをインクリメントするとしてもよい。
本例によると、RREPは、ノードZからノードXの間のリンクメトリック「9」を含むとしてもよい。ノードXは続いて、2つのFWTエントリを作成するとしてもよい。そのうちの1つである逆FWTエントリは、デスティネーションがノードZで次のホップがノードZで逆のメトリックが9である。RREPのSSNである「z」は、逆FWTエントリに格納されるとしてもよい。ノードZは、新しいルート探索を開始するとSSNをインクリメントするとしてもよい。
ノードXはまた、ノードZを介したノードZへの直接FWTエントリを作成する。まず、ノードXは逆FWTエントリにRREPを一致させる。このように一致させることは、直接のメトリックを正確に算出する上で必要なことである。一致する逆FWTエントリはノードWからノードXへのメトリックを含み、RREPはノードWからノードZへのメトリックを含む。ノードXからノードZへの直接のメトリックはこのため、ノードWからノードZへのメトリック(23)からノードWからノードXへのメトリック(18)を引くことで算出され得る。この結果、5が得られる。
逆FWTエントリがRREPに一致しない場合、例えば後続のルート探索要求によって置き換えられている場合、計算が間違ったものになってしまう。さまざまな実施例によると、逆FWTエントリのSSNとRREPのDSNとを比較する。本例によると、シーケンス番号が一致するので、直接のメトリックの計算は正しく行われる。
ノードXが、RREPを作成して、選択される逆FWTエントリにおける次のホップであるノードYに対してRREPを送信する。ノードBは、RREPに基づいて転送テーブル内に2つのエントリ、つまり逆エントリと直接エントリとを作成する。さまざまな実施例によると、直接FWTエントリは漸減していく有効期限タイマーおよび/または有効期限を含むとしてもよい。
テーブル654の例によると、120分の有効期限タイマーが定義されている。有効期限タイマーはある周期に従ってデクリメントされるとしてもよい。有効期限タイマーは予め定められる間隔でデクリメントされるとしてもよい。これに代えて、有効期限は格納されている時刻によって示されており、エントリが古くなるほど対応付けられている時刻も早くなるとしてもよい。有効期限時刻および/または有効期限タイマーは、メッシュネットワークが利用されるアプリケーションに合うように調整されるとしてもよい。例えば、比較的静的な環境では、タイマーは日を単位としてもよいし、より動的な環境では、タイマーは秒単位であってもよい。
逆FWTエントリは主にRREPと一致させるために用いられるが、直接FWTエントリはデスティネーションまでの所定のルートでさらされる実際のメトリックを含む。このため、最新の実際のメトリックが、正確である可能性が最も高いので、最も有用であり得る。ノードは、任意のデスティネーションにどのように到達するか判断する場合に、より良好なメトリックのFWTエントリと、正確である可能性がより高いより最近のFWTエントリとの間で選択するとしてもよい。ノードは、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信し、応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信してよい。ここで、ノードは、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択してよい。また、ノードは、例えば、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答してよい。ここで、メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから選択された一の直接エントリを選択してよい。
さまざまな実施例によると、逆FWTエントリはさらに有効期限タイマーおよび/または有効期限時刻を含む。さまざまな実施例によると、逆FWTエントリおよび/または直接FWTエントリは作成時刻および/またはシーケンス番号などのほかの時間指標を含む。逆FWTエントリは正確なメトリックを含んでいないが、どのルートを介してデスティネーションノードが到達可能かは示している。逆FWTエントリはまた、データパケットを送信する場合に利用されるとしてもよい。
ノードYはRREPをノードWに送信する。ノードWは、ノードYを介したノードZへの直接のルートと逆のルートとに対応する、2つのFWTエントリを作成する。ノードWからノードZまでの累算チャネルメトリック(23)は、直接FWTエントリに格納されている。さまざまな実施例によると、逆FWTエントリは、直接FWTエントリが既にノードZへの実際のメトリックを含んでいるので、破棄される。
RREPはまた、ノードZからノードWまでの累算メトリックを含むとしてもよい。このメトリックは、ノードWからノードZまでの最良ルートの逆のメトリックである。ノードWからノードZまでの最良ルートの逆は、ノードZからノードWまでの最良ルートと同じではない場合がある。しかし、累算メトリックはノードZからノードWまでの直接の実際のメトリックである。
さまざまな実施例によると、ノードWはノードZに対してルート確認通知(ACK)を送信することができ、ノードZにこの累算メトリックを通知することができる。ルートACKは、FWTエントリが示すように、ノードW、ノードYおよびノードXの最良ルートで送信される。ノードZは、ルートACKを受信すると、ノードWに対する直接エントリを作成することができる。この直接エントリはノードXを介しておりメトリックは21である。
図13Aは、RREQパケットのフォーマットの一例を示す図である。RREQは、予約されている1バイトのIDフィールドと4バイトの長さフィールドとを有する。RREQは1バイトのモードフラグビットフィールドを有する。モードフラグのビット0は、RREQがユニキャスト(0)かブロードキャスト(1)かを示す。ビット1は、RREQがメッシュポータル告知であるかどうかを示す。さまざまな実施例によると、メッシュポータル告知に対してRREPは生成されない。ビット2〜ビット7は予約されている。RREQは、RREQが横断することが許可されるべきホップの最大数を示す、1バイトの有効期限(TTL)フィールドを有する。
RREQは、RREQ内に含まれるデスティネーションの数を示す、1バイトのデスティネーションカウントフィールドを有する。さまざまな実施例によると、このカウントフィールドは1に固定されている。RREQは、RREQが横断したホップの数を計数する、1バイトのホップカウントフィールドを有する。このホップカウントは、RREQの転送を継続すべきかどうか判断するべく、TTLフィールド内の値と比較され得る。RREQは、ソースアドレスフィールドと共にRREQを一意的に特定する2バイトのRREQIDフィールドを有する。
RREQは、ルート探索を要求するノードの元々のソースアドレスを示す、6バイトのソースアドレスフィールドを有する。RREQは、2バイトのソースシーケンス番号(SSN)フィールドを有する。各ノードは、自分のSSNを格納しており、新しいルート探索を要求する度にSSNをインクリメントする。SSNはさらに、同一のソースからのルート要求の相対的な古さを決定するべく利用され得る。RREQは、該RREQを送信しているノードが決定するリンクメトリックを含む、ソースからここまでのメトリックの累算合計を示す、2バイトのメトリックフィールドを有する。RREQは1バイトのデスティネーションフラグを有し、このフラグのビット2からビット7は予約されている。
デスティネーションフラグのビット0は、デスティネーションアドレス用に既にFWTエントリを持つ中間ノードがRREQに応答すべきかどうかを示す、デスティネーション限定ビットである。値がゼロであれば、中間ノードが該中間ノードの転送テーブルにあるエントリに基づいてプロキシルート応答(RREP)を送信しなければならない。値が1であれば、最終デスティネーションのみがRREQに応答すべきである。
デスティネーションフラグのビット1は、中間ノードが該ノードがRREPで応答したかどうかに関係なくRREQを転送すべきかどうかを示す、常時転送ビットである。値がゼロであれば、中間ノードがRREPで応答していれば、該ノードはRREQを転送すべきではない。値が1であれば、該ノードがプロキシRREPで応答したかどうかに関係なく、RREQを転送すべきである。RREQは、そこまでの最良ルートを見つけるべきデスティネーションノードを示す6バイトのデスティネーションアドレスを有する。RREQは、予約されている2バイトのデスティネーションシーケンス番号を有する。
図13Bは、RREPパケットのフォーマットの一例を示す。RREPは、予約されている1バイトのIDフィールド、4バイトの長さフィールド、および予約されている1バイトのモードフラグフィールドを有する。RREPはさらに、1バイトのTTLフィールド、1バイトのソースカウントフィールド、および1バイトのホップカウントフィールドを有する。さまざまな実施例によると、ソースカウントフィールドは1に固定されている。RREPは、RREQのデスティネーション(つまり、RREPのソース)が最良ルートのメトリックとして選択したメトリックの値を含む、2バイトの受信チャネルメトリックフィールドを有する。
RREPは、デスティネーションアドレスと共にRREPを一意的に特定する、2バイトのRREP IDを有する。RREPは、RREQではソースアドレスである、RREPの最終デスティネーションを示す6バイトのデスティネーションアドレスを有する。さまざまな実施例によると、RREP IDは、RREPが応答しているRREQのRREQ IDと同じに設定される。
RREPは、2バイトのデスティネーションシーケンス番号(DSN)フィールドを有する。DSNフィールドは、RREPが応答しているRREQのSSNフィールドに設定されるとしてもよい。DSNフィールドは、上記で詳細に説明したように、正確に中間メトリックを算出することを目的として格納されている逆ルートにRREPを一致させるために利用され得る。
RREPは、該RREPを送信しているノードを含む、RREPのソースからここまでのメトリックの累算合計を示す、2バイトのメトリックフィールドを有する。RREPは、RREPの元々のソースを示す6バイトのソースアドレスフィールドを有する。2バイトのソースシーケンス番号(SSN)は、予約されているとしてもよいし、ルート要求で利用されるようにRREPソースのSSNであってもよい。
図14は、RREQパケットを受信する場合のメッシュノードの動作の一例を示すフローチャートである。制御はステップ700で開始される。RREQを受信するとステップ702に進む。受信しない場合は、ステップ700に留まる。ステップ702では、タイマーを開始させる。さまざまな実施例によると、複数の進行中のルート探索プロセスを追跡するべく複数のタイマーを用いる。続いてステップ704に進む。ステップ704では、上記で詳細に説明したように、RREQパケットに含まれている情報に基づいて転送テーブルを更新する。
続いてステップ708に進む。ステップ708において、タイマーを構成パラメータDELAYと比較する。タイマーがDELAY以上であれば、ステップ710に進む。タイマーがDELAY未満であれば、ステップ704に戻る。ステップ704では、任意の別の受信RREQに基づいて転送テーブルを更新する。
ステップ710では、DELAY期間を過ぎており、同じルート探索プロセスからのRREQはこれ以降破棄される。RREQは、ソースシーケンス番号(SSN)とソースアドレス(SA)とに基づいて比較されるとしてもよい。SSNおよびSAが同じであれば、RREQは同じノードで開始されている同じルート探索プロセスの一部である。さまざまな実施例によると、RREQ IDもまたRREQを比較する場合に利用される。
続いてステップ712に進む。ステップ712では、受信されたRREQのソースアドレスに対する最良逆FWTエントリを選択する。最良逆FWTエントリは、最良のメトリックを含むRREQに対応する。メトリックが必要とされる電力を測定している場合、最良のメトリックは最も低いメトリックとなる。このため、最良逆FWTエントリは、ルート探索ノードから現在のノードまでの経路のうち最も少ないエネルギーを利用するものに対応する。
デスティネーションノードに到達すると、該デスティネーションノードは最良のメトリックを持つ逆FWTエントリを選択する。このようにして、ルート要求ノードからデスティネーションノードまでの最良経路を見つける。さまざまな実施例によると、ノードがメッシュから離脱したり低電力モードに移行したりするために最良逆FWTエントリの経路が失敗に終わる場合に備えて、逆エントリはすべて保存される。
続いてステップ714に進む。現在のノードがRREQの最終デスティネーションであれば、図15に記載されているようにRREPを生成して、制御を終了する。最終デスティネーションでなければ、ステップ716に進む。ステップ716において、RREQデスティネーションフラグのデスティネーション限定ビットが設定されていれば、ステップ718に進み、設定されていなければ、ステップ720に進む。
ステップ720では、RREQデスティネーションアドレスについて直接FWTエントリが存在するかどうか判断する。存在する場合には、図15で説明されるようにRREPを生成して、ステップ722に進む。ステップ722では、デスティネーションフラグの常時転送ビットが設定されていれば、ステップ723に進む。設定されていなければ、制御を終了する。ステップ723では、RREQのデスティネーション限定ビットを設定する。ノードがプロキシRREPで応答すると、デスティネーション以外のノードはそれ以降にプロキシRREPを送信すべきではない。続いて、ステップ718に進む。
ステップ718において、RREQの転送を継続すべきかどうか判断する。ブロードキャストストームなどの現象を生じさせないように、RREQの有効期間(TTL)を分析し得る。例えば、RREQのホップカウントがRREQのTTLよりも大きい場合、制御を終了させる。TTL以下の場合、ステップ724に進む。さまざまな実施例によると、TTLは各ホップにおいてデクリメントされ、値0と比較されるとしてもよい。
ステップ724において、RREQのホップカウントの値をインクリメントして、ステップ726に進む。ステップ726において、現在のノードのバッテリー寿命、RREQを送信するために必要な電力、および/または、再送信回数などの要因に基づいてRREQに含まれているメトリックを更新する。続いてステップ728に進み、隣接するノードに対してRREQのブロードキャストを試みる。
ステップ730では、再送信回数の最大値に到達していれば、制御を終了し、到達していなければ、ステップ732に進む。ステップ732において、RREQの送信パラメータを、隣接するノードがRREQを受信する可能性を高めるべく、修正する。例えば、送信電力を大きくするとしてもよいし、および/または、データレートを下げるとしてもよい。
さまざまな実施例によると、隣接するノードは送信ノードと対応付けられている。RREQのブロードキャストは、隣接ノードに到達すると思われる電力レベルで行われるとしてもよい。これに代えて、フィードバック機構を利用するとしてもよい。この場合には、隣接ノードがRREQの受信を確認するまで電力レベルを大きくする。さまざまな実施例によると、これらの方法は隣接ノード毎にユニキャスト方式で行われて繰り返されるとしてもよい。
図15は、RREPパケットを生成する場合のメッシュノードの動作の一例を示すフローチャートである。制御はステップ750で開始される。ステップ750では、メッシュノードが、受信したRREQのソースアドレスに等しいデスティネーションアドレスを持つRREPを作成する。続いてステップ752に進み、選択されるルート(最良逆FWTエントリ)のメトリックがRREPの受信チャネルメトリックフィールドに格納される。続いてステップ754に進み、RREPのメトリックフィールドはRREPの送信に基づいて設定される。
メトリックは、現在のノードのバッテリー状態、RREPを送信するために利用可能なデータレート、および/または、RREPを送信するために必要な電力(再送信を含む)に基づいて決めるとしてもよい。続いてステップ756に進み、RREPを送信する。ステップ758では、再送信回数が最大値に到達していれば、制御を終了し、到達していなければ、ステップ760に進む。ステップ760では、RREPが受信される可能性が高くなるようにRREPの送信パラメータを修正するとしてもよい。RREPのメトリックフィールドもまた更新されるとしてもよく、ステップ756に戻る。
図16は、RREPを受信する場合のメッシュノードの動作の一例を示すフローチャートである。制御はステップ800で開始される。ステップ800では、受信されるRREPを、RREPデスティネーションアドレス、RREP ID、および/またはRREPデスティネーションシーケンス番号(DSN)に基づいて、逆ルートに一致させる。選択される逆ルートの最良の次のホップが利用できない場合は、同じデスティネーションアドレスを持つ別の逆ルートを選択するとしてもよい。
ステップ802では、現在のノードからRREQデスティネーションまでの中間メトリックを決定する。RREQソースから現在のノードまでのメトリックは以前に受信しており、FWTに格納されている。RREQソースからRREQデスティネーションまでの合計メトリックが、RREPで受信される。このため現在のノードは、合計メトリックから現在のノードまでのメトリックを除いて、現在のノードとRREQデスティネーションの間のメトリックを得る。
続いてステップ804において、このようにして得た情報で転送テーブルを更新する。また、RREPに基づいて逆FWTエントリを作成するとしてもよい。続いてステップ806に進み、現在のメッシュノードがRREQの元々のソースかどうかを判断する。元々のソースであれば、このルート探索は完了したことになりステップ807に進む。元々のソースでない場合には、ステップ808に進む。ステップ807において、ルート確認通知ACKを送信するかどうか判断する。送信する場合には、ステップ809に進み、送信しない場合には、制御を終了する。ステップ809では、ルート確認通知ACKを送信して、制御を終了する。
ルート確認通知ACKは、RREPソースからRREPデスティネーションまでのメトリックである、RREPデスティネーションで受信したRREPメトリックを含む。このメトリックのルートは、RREQソースからRREQデスティネーションまでの最良ルートの逆ルートである。ノード間のリンクがすべて対称的であれば、この逆ルートはRREPソースからRREPデスティネーションまでの最良ルートである。ルート確認通知ACKは、RREPソースに対して、RREPデスティネーションに到達するためのメトリックを与える。RREPソースは、この経路を利用してRREPデスティネーションに到達するとしてもよい。このような構成とすることによって、RREPは自分でルート探索プロセスを行わなくてすむ。
ステップ808について説明すると、RREPのホップカウントをRREPのTTLと比較する。ホップカウントがTTLよりも大きい場合は、制御を終了し、ホップカウントがTTL以下である場合は、ステップ810に進む。ステップ810において、ホップカウントをインクリメントする。続いてステップ812に進み、RREPのメトリックを更新する。このメトリックは、今後RREPを次のノードに送信する場合のパラメータに基づいて更新するとしてもよい。
続いてステップ814に進む。ステップ814では、選択された逆FWTエントリが示す次のホップにRREPを転送する。ステップ816では、再送信回数が最大値に到達していれば、制御を終了し、到達していなければ、ステップ818に進む。ステップ818において、RREPが隣接ノードに到達する可能性を高めるべくRREPの送信パラメータを更新する。RREPメトリックもまた更新するとしてもよい。続いてステップ812に戻る。
図17は、転送テーブル(FWT)の実施例を示す。FWTは、2つのテーブル、デスティネーションテーブル852と次ホップテーブル854とから構成されるとしてもよい。デスティネーションテーブル852は、デスティネーションアドレスがインデックスとして与えられているFWTデータセットを含む。図17のデスティネーションアドレス1および4について示しているように、複数のFWTデータセットが、同じデスティネーションアドレスについて格納されるとしてもよい。
複数のエントリがあれば、好ましいルートを利用できない場合に、異なるルートを選択することができる。さらに、複数のエントリを設けることによって、1つのデスティネーションに対する直接エントリと逆エントリとを同時に格納することができるとしてもよい。デスティネーションテーブル852の各FWTデータセットのフィールドは、次ホップテーブル854の中のあるエントリを指し示している。
さまざまな実施例によると、次ホップテーブル854内のエントリは一意的で、次ホップ毎に1つのエントリしかない。図17のFWTデータ2、4、および7で示すように、デスティネーションテーブルの複数のエントリが1つの次ホップエントリを指し示すとしてもよい。次ホップテーブル854内のエントリは、対応する次ホップの状態が変わると更新される。例えば、次ホップはメッシュネットワークから切り離される場合もあるし、低電力モードに入る場合もある。
次ホップテーブル854内の対応するエントリが更新されると、デスティネーションテーブル852内の対応するルートは、この更新された情報を指し示しているので、更新される。転送テーブルの更新は、隣接ステーションからビーコンを受信した場合、新たにデータパケットを受信した場合、RREQまたはRREPを受信した場合、ローカルリンク告示を受信した場合、およびピア切断メッセージを受信した場合などに行われるとしてもよい。
図18は、転送テーブルの内容をより詳細に示す図である。デスティネーションテーブル852は、ルートの最終デスティネーションアドレス(MACアドレス等)を格納する6バイトのデスティネーションアドレスフィールドを含むエントリを有する。デスティネーションテーブルのエントリは、デスティネーションアドレスに到達するための最良の次のホップに対応する次ホップテーブル854内の次ホップエントリを指し示す、4バイトのポインタフィールドを含む。
デスティネーションテーブルのエントリは、対応するデスティネーションアドレスに送信されるパケットがさらされると思われるメトリックを示す、2バイトのチャネルメトリックフィールドを含む。デスティネーションテーブルのエントリは、デスティネーションアドレスまでの指定されたルートにおいて予定されるホップ数を示す、1バイトのホップカウントフィールドを含む。デスティネーションテーブルのエントリは、該エントリが実際のメトリックを持つ直接ルートであるか、推定されたメトリックを持つ逆ルートかを示す、1バイトの方向フィールドを含む。推定されたメトリックは、リンクがより対照的であるほど、より正確なものとなる。
デスティネーションテーブルのエントリは、2バイトのシーケンス番号フィールドと8バイトの期間フィールドとを有する。シーケンス番号フィールドは、RREPと一致させるための逆エントリ用のソースシーケンス番号を格納するとしてもよい。期間フィールドは、デスティネーションテーブル852中のエントリが有効であり続ける期間を示す。この期間が過ぎた後は、該エントリをデスティネーションテーブル852から除くとしてもよい。期間フィールドの値は、対応するRREQまたはRREPが受信されると、FWT_ENTRY_LIFETIMEパラメータによって決まる値にリセットされるとしてもよい。上述したように、期間フィールドは、この構成に代えてFWTエントリの有効期限が切れる時刻を特定するとしてもよい。
次ホップテーブル854が有するエントリは、次ホップの物理(MAC)アドレスを格納する、6バイトの次ホップアドレスフィールドを含む。次ホップテーブルのエントリは、現在のノードから指定される次のホップまでの間で測定された最も新しいSNRを格納する、2バイトの受信器信号ノイズ比(SNR)フィールドを含むとしてもよい。次ホップテーブルのエントリはさらに、1バイトのスリープモード状態フィールドを含む。さまざまな実施例によると、スリープモード状態フィールドは、0から4までの値を取ることができ、さまざまなレベルの電力節約モードを示す。
例えば、スリープモードフィールドの値が0である場合は、次ホップにおいて電力節約は行われていないとしてもよい。値が1である場合は、次ホップは電力節約モードにあるが、ATIM(Announcement Traffic Indication Message)ウィンドウの間は起きているとしてもよい。値が2の場合には、次ホップは電力節約モードにあり、次のビーコン送信期間中は起きているとしてもよい。
スリープモードフィールドの値が3である場合は、次ホップは低電力モードにあり、パケットを受信するが転送しないとしてもよい。値が4の場合には、次ホップがディープスリープモードにあり、複数のビーコン間隔にわたってスリープ状態としてもよい。次ホップテーブルのエントリはさらに、次ホップが目覚めるまでのビーコン間隔の数を格納するフィールド(図示されているもの)を含むとしてもよい。この情報は802.11mmファームウェアから得られるとしてもよい。次ホップがメッシュポータルである場合は、メッシュポータルは対応付けられているAPからビーコンを受信するべく起きている状態を維持するので、スリープモード状態フィールドの値は0である可能性が高い。
図19は、本開示内容の原則に従ったメッシュノードの動作用の構成パラメータの一例を示すテーブル880である。テーブル880は、チャネルメトリックを調整する場合のバッテリ状態のスケーリング係数であるBATTERY_COST_FCTパラメータを含む。値が大きくなると、チャネルメトリック算出に対してバッテリ状態が及ぼす影響が大きくなる。
テーブル880は、第1のRREQを受信した後に同じシーケンス番号とソースアドレスを持つRREQメッセージについてノードが待機しておかなければならない時間を示す、DELAYパラメータを含む。テーブル880は、メッシュポータル告知メッセージ間の間隔を特定する、MESH_PORT_ANN_DURパラメータを含む。メッシュポータル告知は、メッシュポータルまでの好ましいルートのメッシュポータルと通信しているノード全てを評価するという役割を果たす。メッシュポータル告知メッセージは、RREQパケットのモードフラグのビット1が1に設定されていることによって示される。
テーブル880は、どのくらいの頻度でノードのバッテリ状態を判断するのかを指定する、BATTERY_COND_DURパラメータを含む。テーブル880は、適切な次ホップを選択するためのしきい値である、MESH_METRIC_DLTパラメータを含む。テーブル880は、ディープスリープモード中の目覚めイベント同士の間の時間(ビーコン間隔で指定される)を指定する、PAGING_DURパラメータを含む。
テーブル880は、RREQメッセージを受信するべくディープスリープモード中にノードが起きている期間を示す、PAG_INTVLを含む。テーブル880は、RREQメッセージを受信した後でデータを受信するべくディープスリープモード中にノードが起きている期間を示す、PAG_AWAKE_INTVLパラメータを含む。
テーブル880は、ブロードキャストRREQが再送信されるべき回数を示す、RREQ_NUM_RETRANSMISSIONパラメータを含む。テーブル880は、ユニキャストパケットを再送信すべき回数の最大値を示す、MAX_RETRANSMISSIONパラメータを含む。テーブル880は、転送テーブルにおけるエントリの有効期限を示す、FWT_ENTRY_LIFETIMEパラメータを含む。
図20A乃至図20Cは、本開示の教示内容を組み込んださまざまな実施例を示す。図20Aは、本開示の教示内容が車両946のWLANインターフェース952で実施され得る場合を示す。車両946は、車両制御システム947、電源948、メモリ949、ストレージデバイス950、WLANインターフェース952および関連アンテナ953を備えるとしてもよい。車両制御システム947は、パワートレイン制御システム、ボデー制御システム、エンターテインメント制御システム、アンチロックブレーキングシステム(ABS)、ナビゲーションシステム、テレマティックスシステム、車線逸脱システム、車間距離制御システムなどであってよい。
車両制御システム947は、1以上のセンサ954と通信して、1以上の出力信号956を生成するとしてもよい。センサ954の例を挙げると、温度センサ、加速センサ、圧力センサ、回転センサ、気流センサ等がある。出力信号956は、エンジン操作パラメータ、トランスミッション操作パラメータ、サスペンションパラメータ等を制御するとしてもよい。
電源948は、車両946の構成要素に電力を供給する。車両制御システム947は、メモリ949および/またはストレージデバイス950にデータを格納するとしてもよい。メモリ949は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および/またはフラッシュメモリ、相変化メモリ、または各メモリセルが3以上の状態を持つマルチ状態メモリなどの不揮発性メモリを含むとしてもよい。ストレージデバイス950は、DVDドライブなどの光学ストレージドライブ、および/またはハードディスクドライブ(HDD)を含むとしてもよい。車両制御システム947は、WLANインターフェース952を用いて外部と通信するとしてもよい。
図20Bは、本開示の教示内容が携帯電話958のWLANインターフェース968で実施され得る場合を示す。携帯電話958は、電話制御モジュール960、電源962、メモリ964、ストレージデバイス966、携帯電話用ネットワークインターフェース967、WLANインターフェース968および関連アンテナ969を備える。携帯電話958は、マイクロフォン970、スピーカおよび/または出力ジャックのようなオーディオ出力972、ディスプレイ974、およびキーパッドおよび/またはポインティングデバイスのようなユーザ入力デバイス976を備えるとしてもよい。
電話制御モジュール960は、携帯電話用ネットワークインターフェース967、WLANインターフェース968、マイクロフォン970および/またはユーザ入力デバイス976から入力信号を受信するとしてもよい。電話制御モジュール960は、信号に対して、符号化、復号化、フィルタリングおよび/またはフォーマット化を含む処理を実行するとしてもよく、また、出力信号を生成するとしてもよい。出力信号は、メモリ964、ストレージデバイス966、携帯電話用ネットワークインターフェース967、WLANインターフェース968およびオーディオ出力972のうち1以上に対して送信されるとしてもよい。
メモリ964は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および/またはフラッシュメモリ、相変化メモリ、または各メモリセルが3以上の状態を持つマルチ状態メモリなどの不揮発性メモリを含むとしてもよい。ストレージデバイス966は、DVDドライブなどの光学ストレージドライブ、および/またはハードディスクドライブ(HDD)を含むとしてもよい。電源962は、携帯電話958の構成要素に対して電力を供給する。
図20Cは、本開示の教示内容がメディアプレーヤ989のWLANインターフェース994で実施され得る場合を示す。メディアプレーヤ989は、メディアプレーヤ制御モジュール990、電源991、メモリ992、ストレージデバイス993、WLANインターフェース994、関連アンテナ995および外部インターフェース999を備えるとしてもよい。
メディアプレーヤ制御モジュール990は、WLANインターフェース994および/または外部インターフェース999から入力信号を受信するとしてもよい。外部インターフェース999は、USB、赤外線および/またはイーサネット(登録商標)を含むとしてもよい。入力信号は、圧縮オーディオおよび/またはビデオを含むとしてもよく、MP3フォーマットに準拠しているとしてもよい。また、メディアプレーヤ制御モジュール990は、キーパッド、タッチパッド、または個別のボタンなどのユーザ入力996から入力を受信するとしてもよい。メディアプレーヤ制御モジュール990は、入力信号に対して、符号化、復号化、フィルタリングおよび/またはフォーマット化を含む処理を実行するとしてもよく、また、出力信号を生成するとしてもよい。
メディアプレーヤ制御モジュール990は、オーディオ信号をオーディオ出力997に対して出力し、ビデオ信号をディスプレイ998に出力するとしてもよい。オーディオ出力997は、スピーカおよび/または出力ジャックを含むとしてもよい。ディスプレイ998は、メニューおよびアイコン等を含み得るグラフィカルユーザインターフェースを提示するとしてもよい。電源991は、メディアプレーヤ989の構成要素に電力を供給する。メモリ992は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および/またはフラッシュメモリ、相変化メモリ、または各メモリセルが3以上の状態を持つマルチ状態メモリなどの不揮発性メモリを含むとしてもよい。ストレージデバイス993は、DVDドライブなどの光学ストレージドライブ、および/またはハードディスクドライブ(HDD)を含むとしてもよい。
当業者であれば、上述の説明に基づき、本開示の広範囲な教示内容がさまざまな形態で実施され得ることに想到することができる。このため、本開示では具体的な例を紹介したが、本願の図面、明細書および特許請求の範囲を参照することによって当業者はほかの変形例を提案できることが明らかであるので、本開示の真の範囲は記載された具体例に限定されるものではない。以下に、本発明の例を項目として示す。
[項目1]
ワイヤレスネットワークデバイスであって、
デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを格納する転送テーブルと、
ルート探索パケットをワイヤレスに受信して、対応するエントリを転送テーブル内に作成するメッシュルーティングモジュールと、
を備え、
複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応し、複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する、
ワイヤレスネットワークデバイス。
[項目2]
メッシュルーティングモジュールは、メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスからワイヤレスに受信して、転送テーブル内に逆エントリを作成し、
逆エントリの次ホップアドレスは第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のルート探索パケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のルート探索パケットのメトリックに設定される、
項目1に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目3]
メッシュルーティングモジュールは、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信し、応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信する、
項目2に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目4]
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する、
項目3に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目5]
複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有し、
メッシュルーティングモジュールは、逆エントリのシーケンス番号を第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定する、
項目3に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目6]
ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有し、
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリの中から応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定して、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する、
項目5に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目7]
メッシュルーティングモジュールは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答する、
項目1に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目8]
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目7に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目9]
転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有し、
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目7に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目10]
メッシュルーティングモジュールは、累算メトリックを有するルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定し、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態とルート探索パケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定する、
項目1に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目11]
リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる、
項目10に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目12]
送信パラメータはルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む、
項目10に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目13]
リンクメトリックは、利用されるエネルギーに比例し、且つ充電状態に反比例する、
項目12に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目14]
メッシュルーティングモジュールは、利用するエネルギー量を大きくしながら、ルート探索パケットを送信する、
項目12に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目15]
ワイヤレスネットワークデバイス用の方法であって、
ルート探索パケットをワイヤレスに受信することと、
ルート探索パケットに基づいて、デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを転送テーブルに格納することと、
を含み、
複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応し、複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する、
方法。
[項目16]
メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第1のワイヤレスネットワークデバイスから受信することと、
転送テーブル内に逆エントリを作成することと、
をさらに含み、
逆エントリの次ホップアドレスは第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のルート探索パケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のルート探索パケットのメトリックに設定される、
項目15に記載の方法。
[項目17]
応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信することと、
応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定することと、
特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対してルート応答パケットを送信することと、
をさらに含む、項目16に記載の方法。
[項目18]
特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する、
項目17に記載の方法。
[項目19]
複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有し、
方法は、
逆エントリのシーケンス番号を第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定すること、
をさらに含む、
項目17に記載の方法。
[項目20]
ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有し、
方法は、
特定された複数の逆エントリの中から応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定することと、
選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択することと、
をさらに含む、
項目19に記載の方法。
[項目21]
要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信することと、
複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定することと、
特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して選択的に応答することと、
をさらに含む、項目15に記載の方法。
[項目22]
特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目21に記載の方法。
[項目23]
転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有し、
特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目21に記載の方法。
[項目24]
メトリックを有する第1のルート探索パケットを受信することと、
ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のルート探索パケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定することと、
受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定することと、
累算メトリックを有する第2のルート探索パケットを第1のワイヤレスネットワークデバイスにワイヤレスに送信することと、
をさらに含む、項目15に記載の方法。
[項目25]
リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる、
項目24に記載の方法。
[項目26]
送信パラメータは第2のルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む、
項目24に記載の方法。
[項目27]
リンクメトリックは、利用されるエネルギーに比例し、且つ充電状態に反比例する、
項目26に記載の方法。
[項目28]
利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のルート探索パケットを送信すること、
をさらに含む、項目26に記載の方法。
[項目29]
パケットをワイヤレスに送受信する物理層(PHY)モジュールと、
PHYモジュールを介してアドホックモードで第2のワイヤレスネットワークデバイス、とワイヤレスに通信する第1のメディアアクセス制御(MAC)モジュールと、
PHYモジュールを介してインフラストラクチャモードでアクセスポイントとワイヤレスに通信する第2のMACモジュールと、
を備える、ワイヤレスネットワークデバイス。
[項目30]
第1のMACモジュールと第2のMACモジュールとの間におけるパケットの送信を促進するブリッジモジュール、
をさらに備える、項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目31]
PHYモジュールから第1のMACモジュールおよび第2のMACモジュールのうちのいずれかに対してパケットを方向付ける物理ディスパッチャモジュール、
をさらに備える、項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目32]
第2のMACモジュールはIEEE802.11に準拠して動作する、
項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目33]
第2のMACモジュールは、ワイヤレスネットワークデバイスがアクセスポイントの範囲内に存在しない場合に選択的に非アクティブ化される、
項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目34]
第1のMACモジュールは、直近のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスと最終のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスとを有するパケットを用いて、第2のワイヤレスネットワークデバイスと通信する、
項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目35]
ワイヤレスネットワークデバイスは、アクセスポイントから受信され、且つ第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスを要求するアドレス解決プロトコル(ARP)要求に対して応答する、
項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目36]
複数のデスティネーションエントリと複数の最良の次ホップエントリとを有する転送テーブル、
をさらに備え、
デスティネーションエントリはそれぞれがデスティネーションアドレスフィールドと最良の次ホップフィールドとを含み、最良の次ホップエントリはそれぞれが受信器アドレスフィールドを含み、各デスティネーションエントリの最良の次ホップフィールドは最良の次ホップエントリのうちの1つを指し示す、
項目29に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目37]
最良の次ホップエントリはそれぞれ、受信器アドレスフィールドが指定するワイヤレスネットワークデバイスの電力状態に対応する電力情報フィールドを含む、
項目36に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目38]
デスティネーションエントリはそれぞれ、メトリックフィールドを含み、
ワイヤレスネットワークデバイスは、
第1のMACモジュールと通信し、且つ、転送テーブルをポピュレートするメッシュルーティングモジュール、
をさらに備え、
メトリックフィールドは、対応するルートでパケットを送信するためのエネルギーコストに基づいて決まる、
項目36に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目39]
エネルギーコストは、対応するルート上のワイヤレスネットワークデバイスの充電状態に応じて決まる変数によって算出される、
項目38に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目40]
物理層(PHY)モジュールを介してアドホックモードで第1のワイヤレスネットワークデバイスとワイヤレスに通信することと、
PHYモジュールを介してインフラストラクチャモードでアクセスポイントとワイヤレスに通信することと、
を含む、ワイヤレスネットワークデバイス用の方法。
[項目41]
IEEE802.11に準拠したインフラストラクチャモードで動作すること、
をさらに含む、項目40に記載の方法。
[項目42]
アクセスポイントの範囲外の場合にはインフラストラクチャモードを選択的に非アクティブ化すること、
をさらに含む、項目40に記載の方法。
[項目43]
直近のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスと最終のソースアドレスおよびデスティネーションアドレスとを有するパケットを用いて、第1のワイヤレスネットワークデバイスと通信すること、
をさらに含む、項目40に記載の方法。
[項目44]
アクセスポイントから受信され、且つ第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスを要求するアドレス解決プロトコル(ARP)要求に対して応答すること、
をさらに含む、項目40に記載の方法。
[項目45]
転送テーブルに複数のデスティネーションエントリと複数の最良の次ホップエントリとを格納すること、
をさらに含み、
デスティネーションエントリはそれぞれがデスティネーションアドレスフィールドと最良の次ホップフィールドとを含み、最良の次ホップエントリはそれぞれが受信器アドレスフィールドを含み、各デスティネーションエントリの最良の次ホップフィールドは最良の次ホップエントリのうちの1つを指し示す、
項目40に記載の方法。
[項目46]
最良の次ホップエントリはそれぞれ、受信器アドレスフィールドが指定するワイヤレスネットワークデバイスの電力状態に対応する電力情報フィールドを含む、
項目45に記載の方法。
[項目47]
デスティネーションエントリはそれぞれ、メトリックフィールドを含み、
メトリックフィールドは、対応するルートでパケットを送信するためのエネルギーコストに基づいて決まる、
項目45に記載の方法。
[項目48]
エネルギーコストは、対応するルート上のワイヤレスネットワークデバイスの充電状態に応じて決まる変数によって算出される、
項目47に記載の方法。
[項目49]
パケットをワイヤレスに送受信する物理層(PHY)モジュールと、
PHYモジュールを介して第2のワイヤレスネットワークデバイスからメトリックとソースアドレスとを有する第1のパケットを受信し、PHYモジュールを介して累算メトリックを有する第2のパケットを第3のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、第1のパケットのメトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定し、ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のパケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定するメッシュルーティングモジュールと、
を備える、ワイヤレスネットワークデバイス。
[項目50]
リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる、
項目49に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目51]
送信パラメータは、第2のパケットを送信するために利用されるエネルギーを含む、
項目49に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目52]
リンクメトリックは、利用されるエネルギーに比例して、且つ充電状態に反比例する、
項目51に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目53]
メッシュルーティングモジュールは、利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のパケットを送信する、
項目51に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目54]
デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを格納する転送テーブル、
をさらに備え、
複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応し、複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する、
項目49に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目55]
メッシュルーティングモジュールは、第1のパケットに基づいて転送テーブル内に逆エントリを作成し、
逆エントリの次ホップアドレスは第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のパケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のパケットのメトリックに設定される、
項目54に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目56]
メッシュルーティングモジュールは、PHYモジュールを介して応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットを受信し、応答デスティネーションアドレスに対応する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定し、特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対して応答パケットを送信する、
項目54に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目57]
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する、
項目56に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目58]
複数の逆エントリはそれぞれ、デスティネーションアドレスに対応付けられたシーケンス番号を含む、
項目56に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目59]
応答パケットは応答シーケンス番号を含み、
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の逆エントリから応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定し、
メッシュルーティングモジュールは、選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する、
項目58に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目60]
メッシュルーティングモジュールは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定し、特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して応答する、
項目54に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目61]
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目60に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目62]
転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有し、
メッシュルーティングモジュールは、特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目60に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
[項目63]
ワイヤレスネットワークデバイス用の方法であって、
第1のワイヤレスネットワークデバイスからメトリックとソースアドレスとを有する第1のパケットをワイヤレスに受信することと、
ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と第2のパケットの送信パラメータとに基づいてリンクメトリックを決定することと、
第1のパケットのメトリックとリンクメトリックとに基づいて累算メトリックを決定することと、
第2のワイヤレスネットワークデバイスに、累算メトリックを有する第2のパケットをワイヤレスに送信することと、
を含む方法。
[項目64]
リンクメトリックは、充電状態が小さくなると、大きくなる、
項目63に記載の方法。
[項目65]
送信パラメータは、第2のパケットを送信するために利用されるエネルギーを含む、
項目63に記載の方法。
[項目66]
リンクメトリックは、利用されるエネルギーに比例して、且つ充電状態に反比例する、
項目65に記載の方法。
[項目67]
利用するエネルギー量を大きくしながら、第2のパケットを送信すること、
をさらに含む、項目65に記載の方法。
[項目68]
デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを転送テーブルに格納すること、
をさらに含み、
複数の直接エントリのメトリックは、ワイヤレスネットワークデバイスからデスティネーションアドレスへのルートに対応し、複数の逆エントリのメトリックはデスティネーションアドレスからワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応する、
項目63に記載の方法。
[項目69]
第1のパケットに基づいて転送テーブル内に逆エントリを作成すること、
をさらに含み、
逆エントリの次ホップアドレスは第1のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、逆エントリのデスティネーションアドレスは第1のパケットのソースアドレスに設定され、逆エントリのメトリックは第1のパケットのメトリックに設定される、
項目68に記載の方法。
[項目70]
第2のワイヤレスネットワークデバイスから応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットを受信することと、
応答デスティネーションアドレスに対応する複数の逆エントリを複数の逆エントリの中から特定することと、
特定された複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの次ホップアドレスに対して応答パケットを送信することと、
をさらに含む、項目68に記載の方法。
[項目71]
特定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の逆エントリから逆エントリを選択する、
項目70に記載の方法。
[項目72]
複数の逆エントリはそれぞれ、デスティネーションアドレスに対応付けられたシーケンス番号を含む、
項目70に記載の方法。
[項目73]
応答パケットは応答シーケンス番号を含み、
方法は、
特定された複数の逆エントリから応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定することと、
選定された複数の逆エントリのメトリックに基づいて選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択することと、
をさらに含む、
項目72に記載の方法。
[項目74]
要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信することと、
複数の直接エントリの中から要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定することと、
特定された複数の直接エントリのうち選択された一の直接エントリの次ホップアドレスでルート要求に対して応答することと、
をさらに含む、項目68に記載の方法。
[項目75]
特定された複数の直接エントリのメトリックに基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目74に記載の方法。
[項目76]
転送テーブルの複数の直接エントリは有効期限指標を有し、
特定された複数の直接エントリの有効期限指標に基づいて、特定された複数の直接エントリから直接エントリを選択する、
項目74に記載の方法。

Claims (14)

  1. ワイヤレスネットワークデバイスであって、
    デスティネーションアドレス、次ホップアドレス、およびメトリックをそれぞれ有する、複数の直接エントリおよび複数の逆エントリを格納する転送テーブルと、
    ルート探索パケットをワイヤレスに受信して、対応するエントリを前記転送テーブル内に作成するメッシュルーティングモジュールと
    を備え、
    前記複数の直接エントリの前記メトリックは、前記ワイヤレスネットワークデバイスから前記デスティネーションアドレスへのルートに対応し、前記複数の逆エントリの前記メトリックは前記デスティネーションアドレスから前記ワイヤレスネットワークデバイスへのルートに対応し、
    前記直接エントリおよび前記逆エントリは、同一の前記次ホップアドレスおよび同一の前記デスティネーションアドレスを有する、
    ワイヤレスネットワークデバイス。
  2. 前記メッシュルーティングモジュールは、メトリックとソースアドレスとを有する第1のルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスからワイヤレスに受信して、前記転送テーブル内に逆エントリを作成し、
    前記逆エントリの前記次ホップアドレスは前記第2のワイヤレスネットワークデバイスのアドレスに設定され、前記逆エントリの前記デスティネーションアドレスは前記第1のルート探索パケットの前記ソースアドレスに設定され、前記逆エントリの前記メトリックは前記第1のルート探索パケットの前記メトリックに設定される請求項1に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  3. 前記メッシュルーティングモジュールは、応答デスティネーションアドレスを有するルート応答パケットをワイヤレスに受信し、前記応答デスティネーションアドレスを有する複数の逆エントリを前記複数の逆エントリの中から特定し、特定された前記複数の逆エントリから選択される一の逆エントリの前記次ホップアドレスに対して前記ルート応答パケットを送信する請求項2に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  4. 前記メッシュルーティングモジュールは、前記特定された複数の逆エントリの前記メトリックに基づいて、前記特定された複数の逆エントリから前記逆エントリを選択する請求項3に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  5. 前記複数の逆エントリはそれぞれシーケンス番号を有し、
    前記メッシュルーティングモジュールは、前記逆エントリの前記シーケンス番号を前記第1のルート探索パケットで受信したシーケンス番号に設定する請求項3に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  6. 前記ルート応答パケットは応答シーケンス番号を有し、
    前記メッシュルーティングモジュールは、前記特定された複数の逆エントリの中から前記応答シーケンス番号を持つ複数の逆エントリを選定して、選定された前記複数の逆エントリの前記メトリックに基づいて前記選定された複数の逆エントリから一の逆エントリを選択する請求項5に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  7. 前記メッシュルーティングモジュールは、要求デスティネーションアドレスに対するルート要求を受信し、前記複数の直接エントリの中から前記要求デスティネーションアドレスを有する複数の直接エントリを特定する請求項1から6の何れか1項に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  8. 前記メッシュルーティングモジュールは、前記特定された複数の直接エントリの前記メトリックに基づいて、前記特定された複数の直接エントリか一の直接エントリを選択する請求項7に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  9. 前記転送テーブルの前記複数の直接エントリは有効期限指標を有し、
    前記メッシュルーティングモジュールは、前記特定された複数の直接エントリの前記有効期限指標に基づいて、前記特定された複数の直接エントリか一の直接エントリを選択する請求項7に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  10. 前記メッシュルーティングモジュールは、累算メトリックを有するルート探索パケットを第2のワイヤレスネットワークデバイスに送信し、受信メトリックとリンクメトリックとに基づいて前記累算メトリックを決定し、前記ワイヤレスネットワークデバイスの充電状態と前記ルート探索パケットの送信パラメータとに基づいて前記リンクメトリックを決定する請求項1から9の何れか1項に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  11. 前記リンクメトリックは、前記充電状態が小さくなると、大きくなる請求項10に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  12. 前記送信パラメータは前記ルート探索パケットを送信するために利用されるエネルギーを含む請求項10に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  13. 前記リンクメトリックは、前記利用されるエネルギーに比例し、且つ前記充電状態に反比例する請求項12に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
  14. 前記メッシュルーティングモジュールは、利用する電力を大きくしながら、前記ルート探索パケットを送信する請求項12に記載のワイヤレスネットワークデバイス。
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