JP6046797B2 - 通信パケット変換 - Google Patents

Description

本発明は、通信パケット変換に関する。

関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２０１２年３月２３日に出願した「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」と題する欧州特許出願公開第１２１６１０５４．７号明細書の優先権を主張するものである。

多様な異なるデバイス（たとえば、ノード）を接続するために、ワイヤレスメッシュネットワークなどの通信ネットワークが使用されている。これらの通信ネットワークは、複数の異なる世代の、異なる特性および能力を有するノードを包含することが多い。たとえばノードは、異なるデータレートおよび／または変調技法を利用し、データをネットワークを介して送信および／または受信することがある。さらにこれらの通信ネットワークは、異なる干渉および／またはネットワークスループット特性を受けることがある。このために、断片化したおよび／もしくは異なるサイズのデータパケットが生じること、ならびに／またはネットワークに輻輳を生じることになることが多い。各通信に関連付けられたオーバーヘッドが比較的固定の量であるため、これら断片化したまたは異なるサイズのデータパケットは、このデータパケットがネットワークを通して転送される際にかなりの通信時間を必要とすることがある。この通信時間は、データパケットが送信先に到達するために複数のノードを横断する場合に延長されることがある。

添付の図面を参照しながら詳細な説明を示すことにする。この図面において、参照番号の最も左の桁（複数のこともある）は、この参照番号が最初に登場する図面を示している。異なる図面内における同じ参照番号の使用は、同じまたは同一の項目または特徴であることを示している。

通信パケット内部のデータがネットワークの１または複数のノードを横断する際に通信パケットを変換するための例示のアーキテクチャを示した図である。 図１のアーキテクチャの例示のノードに関する追加の詳細を示した図である。 通信パケット内部のデータがネットワークの１または複数のノードを横断する際に通信パケットを変換する例示のプロセスを示した図である。 ネットワークを介してペイロードデータを通信するために使用し得る例示の通信フレームを示した図である。 通信パケットからペイロードデータを抽出するため、抽出したペイロードデータを連結すべきかどうかを判定するため、抽出したペイロードデータを連結するため、および連結されたペイロードデータを通信パケットの形で送信するための例示のプロセスを示した図である。 通信パケットからペイロードデータを抽出するため、抽出したペイロードデータを連結すべきかどうかを判定するため、抽出したペイロードデータを連結するため、および連結されたペイロードデータを通信パケットの形で送信するための例示のプロセスを示した図である。

上で検討したように、データを送信するための既存の技法はワイヤレスメッシュネットワーク内でデータを送信する有効な方法を提供していない。たとえば既存の送信技法は、その内部でノードが異なる能力を有するような異種ワイヤレスメッシュネットワークでのデータの送信に十分に適していない。さらに既存の送信技法は、異なる干渉および／またはネットワークスループット特性（たとえば、輻輳）を受けるワイヤレスメッシュネットワークにおいて十分に適していない。

本開示は、ノードからなるネットワークで効率のよい方式でデータを送信する技法について記載している。具体的には技法は、通信パケット内部のデータがネットワークのノードを横断する際に通信パケットを変換することを目的としたものである。

幾つかの実装形態では、特定のノードがネットワーク上のワイヤレス接続を介して通信パケットを受信することがある。この通信パケットは、この特定のノードから所定の距離の域内に配置されたノードなど１または複数の近隣のノードから受信されることがある。通信パケットは、制御データとペイロードデータとを含むことがある。本明細書で使用される場合に、「ペイロードデータ」という用語は一般に、送信および／または受信されるように意図されたデータのことを指すことがある。一方、「制御データ」という用語は一般に、ペイロードデータのルート設定、送出（たとえば、送信）、受信、および／または保存を目的としたヘッダ、フッタ、プリアンブル、その他などのペイロードデータに関連付けられたデータのことを指すことがある。

通信パケットを受信したこの特定のノードは、通信パケットの各々からペイロードデータを抽出することがある。この特定のノードは、この抽出されたペイロードデータを連結すべきかどうかを判定することがある。すなわちこの特定のノードは、第１の通信パケットから抽出されたペイロードデータを第２の通信パケットから抽出されたペイロードデータと組合せるべきかどうかを判定することがある。

たとえばこの特定のノードは、抽出されたペイロードが同じノードまたは特定の地理的領域内のノードに送られることになったときに、抽出されたペイロードを連結するように判定することがある。あるいはまたはさらには、この特定のノードは、この特定のノードおよびそのペイロードデータが送られる先の近隣のノードによってサポートされたデータレートがこの特定のノードおよび通信パケットのうちの１つを送ったノードによってサポートされたデータレートより大きいときに、抽出されたペイロードを連結するように判定することがある。さらに幾つかの例ではこの特定のノードは、そのペイロードがペイロードデータを作成したアプリケーション（たとえば、メータ消費データを報告するためのアプリケーション）など、同じもしくは同様のアプリケーションまたはアプリケーションタイプに関連付けられるときに、抽出されたペイロードを連結するように判定することがある。

この特定のノードがこの抽出されたペイロードデータを連結すべきと判定したとき、この特定のノードはこの抽出されたペイロードデータを連結するとともに、この連結されたペイロードデータを別のノードに対して送出（たとえば、送信）することがある。この連結されたペイロードデータは通信パケットの形で送られることがある。幾つかの例ではこの連結されたペイロードデータは、この特定のノードと比べて送信先ノードのより近くにあるノードに送られることがある。幾つかの例ではその連結されたペイロードデータは、この特定のノードで通信パケットの少なくとも１つが受信されたときのデータレートと比べてより高いデータレートで送られることがある。

幾つかの例では、連結されたペイロードデータがノードにおいて、別のノードに送られる前にセグメント化される。この連結されたペイロードデータは、そのペイロードデータを送ろうとするノードおよび／またはそのペイロードデータを受信しようとするノードによってサポートされたデータレートおよび／または変調技法に基づいてセグメント化されることがある。たとえば、送信ノードおよび受信ノードによってサポートされたデータレートが所定のデータレートより大きいもしくはこれに等しいときに、連結されたデータはその各々が所定の数を超えるビットおよび／またはバイト数を有するセグメントになるようにセグメント化されることがある。これらのセグメントは、受信ノードに対して通信パケットの形で個別に送られることがある。

幾つかの例では本明細書に記載した技法は、暗号化されたデータ（たとえば、ペイロードデータ）について活用されることがある。たとえば、暗号化されたデータがノードのネットワークを横断する必要があるとき、未暗号化の制御データと暗号化されたペイロードデータとを備えた通信パケットが使用されることがある。ここでこのノードは、この未暗号化の制御データを使用して、暗号化されたペイロードデータを潜在的に組合せるとともに、組合せられたペイロードデータを続いて別のノードに転送することがある。たとえばそのノードは、制御データ内に含まれたルート設定情報（たとえば、発信元アドレスおよび／または送信先アドレス）を使用して、暗号化されたペイロードデータが他のペイロードデータと同じノードに宛てられたものかどうかを判定することがある。したがって暗号化されたペイロードデータが使用される幾つかの例では、そのノードがペイロードデータを復号化し元にあるデータを取り出すことが不可能であるまたは取り出すことを希望しない場合であっても、暗号化されたペイロードデータが組合せられ、かつ別のノードまで転送されることがある。

この変換技法について本明細書には、複数のノードを含むユーティリティメッシュネットワークのコンテキストで記載される。本技法がユーティリティメッシュネットワークのコンテキストで記載されるが、本技法はさらに、またはあるいは、他のネットワークおよび／または他のアプリケーションに適用可能とし得る。したがってこのノードは、通信ネットワークに結合されておりかつデータを送信および／または受信することが可能な任意のデバイスを含むことがある。

本明細書に記載した様々な実施形態では、データが効率のよい方式で送信されることがある。たとえば、複数の通信パケットからのペイロードデータを組合せる（たとえば、連結する）ことによって、ペイロードを通信パケットの形で個別に送信する場合と比較して、ネットワークを介してより小さいオーバーヘッド（たとえば、制御データ）でデータが送られることがある。これによれば、ネットワークを介してデータを送信するための通信時間が低減されるとともに、ネットワークの通信能力が増大することがある。

さらに幾つかの例では、ネットワークのノードによってサポートされた変調技法および／またはデータレートに基づいてペイロードデータを組合せる、および／またはセグメント化することによって、１または複数の所望の特性を達成するようにそのノードの能力を活用し得る。たとえばノードの能力は、特定のデータレートで、および／または、推論の回避、長距離もしくは短距離にわたるデータの転送および／またはネットワークスループットの増大に最適な特定の変調技法を用いてペイロードデータを送信するように活用されることがある。一例ではノードは組合せられたペイロードデータを、そのノードが個々のペイロードデータのうちの一部または全部を受信した際のデータレートと比べてより大きいまたはより小さいデータレートで送信することがある。別の例ではノードは、セグメント化されたペイロードデータを送信し、長い接続距離、強力な干渉、その他など特定の特性に関連付けられたノードに対するデータの転送を保証することがある。

以下のセクションは、読者の利便のために提供した例であるとともに、本特許請求の範囲を、また上記のセクションをも限定することを意図したものではない。さらに、以下に詳細に記載される技法は、多くの方式および多くのコンテキストで実装されることがある。１つの例示の実装およびコンテキストが、以下でより詳細に記載するように以下の図面を参照しながら提供されている。さらに、以下の実装およびコンテキストは可能な他の実装を意味するように意図されたものである。

例示のアーキテクチャ
図１は、本明細書に記載した技法をその中に実装し得るワイヤレスメッシュネットワークの例示のアーキテクチャ１００の概要図である。アーキテクチャ１００は、直接の通信経路（たとえば、ワイヤレス接続）を介して互いに通信可能に結合された複数のノード１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、．．．１０２Ｎ（一体として、ノード１０２と呼ばれる）を含む。この例では、Ｎはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、近隣エリアネットワーク（ＮＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、その他などの自律ルート設定エリア（ＡＲＡ）内におけるノードの数を意味している。

各直接通信経路は、ノードがそれを介してデータを送信および／または受信することが可能な複数のチャンネルを意味することがある。この複数のチャンネルの各々は、この複数のチャンネルの他のチャンネルの周波数レンジと同じとすることも異ならせることもあり得る周波数レンジによって定義されることがある。幾つかの例ではその複数のチャンネルは無線周波数（ＲＦ）チャンネルを備える。この複数のチャンネルは、１つの制御チャンネルと複数のデータチャンネルとを備えることがある。幾つかの例ではその制御チャンネルは、ノード間で１または複数のメッセージを通信し、データチャンネルのうちデータを転送するために利用されるチャンネルを指定するために利用されている。一般に、制御チャンネルにおける送信はデータチャンネルにおける送信と比較してより短い。

ノード１０２の各々は、たとえばスマートユーティリティメータ（たとえば、電気、ガスおよび／または水メータ）、制御デバイス、センサ（たとえば、温度センサ、気象ステーション、周波数センサ、その他）、変圧器、ルータ、サーバ、中継器（たとえば、セルラー中継器）、切替器、弁、前述したものの組合せ、または通信ネットワークに結合可能でありかつデータを送信および／または受信することが可能な任意のデバイスなど、多種多様な従来のコンピューティングデバイスのいずれとして実装されることもある。幾つかのケースではそのノード１０２は、異なるタイプのノード（たとえば、スマートメータ、セルラー中継器、センサ、その他）、異なる世代もしくはモデルのノード、および／または別に異なるチャンネル上でかつ異なる変調技法、データレート、プロトコル、信号強度および／または電力レベルを用いて送信することが可能であるようなノードを含むことがある。これらのケースではそのアーキテクチャ１００はノードからなる異種ネットワークを意味することがある。

図１の例ではノード１０２はまたインターネットなどのバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）ネットワーク（複数のこともある）１０６に対するＡＲＡの接続点の役割をするエッジデバイス（たとえば、セルラー中継器、セルラールータ、エッジルータ、ＤＯＤＡＧルート（ｒｏｏｔ）、その他）を介して中央オフィス１０４と通信するように構成されている。図示した例ではノード１０２Ａは、ＡＲＡのこれ以外のノード１０２Ｂ〜１０２Ｎからの通信、ならびに中央オフィス１０４へのおよび中央オフィス１０４からの通信をネットワーク（複数のこともある）１０６を介して中継するためのセルラー中継器の役割をする。

ノード１０２Ｂは例１００におけるノード１０２の各々を意味しており、また無線機１０８と処理ユニット１１０とを含む。無線機１０８は、複数のチャンネル／周波数のうちの１または複数を介してＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されＲＦ送受信器を備える。幾つかの実装形態ではノード１０２の各々は、制御チャンネルや各通信経路の複数のデータチャンネルなどの複数の異なるチャンネル上でデータを送信および受信するように構成された単一の無線機１０８を含む。無線機１０８はまた、複数の異なる変調技法、データレート、プロトコル、信号強度および／または電力レベルを用いて通信するように構成されることもある。

処理ユニット１１０は、メモリ１１４に通信可能に結合された１または複数のプロセッサ１１２を含むことがある。メモリ１１４は、様々な機能を実装するためにプロセッサ（複数のこともある）１１２上で実行可能な１または複数のソフトウェアおよび／またはファームウェアモジュールを保存するように構成されることがある。本明細書ではこれらのモジュールがプロセッサ上で実行可能なソフトウェアおよび／またはファームウェアであるように記載されているが、他の実施形態では、その全体または一部を記載された機能を実行するハードウェアによって（たとえば、ＡＳＩＣ、特殊な処理ユニット、その他として）モジュールのうちのいずれかまたはすべてが実装されることがある。

図１の実施形態ではメモリ１１４は、抽出モジュール１１６と連結モジュール１１８とを含む。抽出モジュール１１６は、ノード１０２Ｂにおいて受信された通信パケットからデータを抽出するように構成されている。たとえば抽出モジュール１１６は、ノード１０２Ｃから受信された通信パケット１〜Ｍ１２０からペイロードデータを抽出すること、および／またはノード１０２Ｎから受信された通信パケット１〜Ｐ１２２からペイロードデータを抽出することがある。

通信パケットとは一般に、ノード１０２同士の間で送信されたパケットを示すことがある。通信パケットは、特定のノードに対して送信されること、または複数のノードに対して送信されること（放送の場合など）がある。本明細書ではその技法をパケットのコンテキストで記載しているが、これらの技法はビット、フレーム、セグメント、その他などの他のタイプのプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）にも同様に適用することができる。

上で指摘したように通信パケットは、ペイロードデータと制御データとを含むことがある。ペイロードデータは一般に、送出（たとえば、送信）、受信および／または保存されることを目的としたデータを示すことがある。このデータは、送信の「ペイロード」内に含まれる。幾つかの例では、ペイロードデータはノードで作成されたデータ、ならびに／またはノードにおいて送信および／または受信されるデータを含む。さらに幾つかの例では、「ペイロード」という用語はＩＥＥＥ８０２．１１標準またはＩＥＥＥ８０２．１５標準などの標準によって定義される。

制御データは、ペイロードデータに対するルート設定、送出（たとえば、送信）、受信、および／または保存を目的としたペイロードデータに関連付けられたデータを示すことがある。幾つかの例では制御データは、非ペイロードデータ（たとえば、ペイロードデータでないデータ）を示している。制御データはたとえば、ヘッダ、フッタ、プリアンブルおよび／またはメタデータを含むことがある。幾つかの例では制御データは、変調およびデータレート情報、誤り検出および訂正情報、暗号化情報、等々を含む。さらに幾つかの例では制御データは、通信パケットが送られてきた発信元ノードのアドレス、ペイロードデータが送られる先の送信先ノードのアドレス、ネットワークのＰＡＮコーディネータのアドレス、その他などのアドレス情報を含む。幾つかの例では制御データは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準またはＩＥＥＥ８０２．１５標準などの標準を通じて定義されている。たとえば制御データは、ＩＥＥＥ８０２．１５標準で定義されたヘッダを示すことがある。

限定ではなく一例として、ノードがユーティリティメータ（たとえば、電気、ガス、水、その他）に関連付けられているようなユーティリティメッシュネットワークにおいて、発信元ノードの位置で水量読み取り値などのメータ消費データが作成されることがある。この例ではそのメータ消費データは、ネットワークのノードを横断させることによって中央オフィスに報告されることがある。すなわちそのメータ消費データは、中央オフィスに到達させるために、あるノードからその隣りのノードまで送られることがある。ネットワークを横断する間において、メータ消費データと一緒に他のデータが送信されることがある。たとえば発信元ノードは、中央オフィスのアドレスによりメータ消費データを送信することがある。ここでメータ消費データはペイロードデータを意味しており、また中央オフィスのアドレスは制御データを意味している。

一方、連結モジュール１１８は、抽出モジュール１１６によって抽出されたデータを連結する（たとえば、組合せる）べきかどうかを判定するように構成される。連結すべきかどうかの判定は、抽出されたペイロードデータが送られる先の送信先、連結されたペイロードデータが送られようとしている先のノード１０２Ｂおよび／または近隣のノードによってサポートされたデータレート、および／または抽出されたペイロードデータに関連付けられたアプリケーションまたはアプリケーションタイプなど、様々な要因に基づくことがある。抽出されたペイロードデータを連結すべきと判定されたとき、連結モジュール１１８はこの抽出されたペイロードデータを連結することがある。

たとえば連結モジュール１１８は、通信パケット１〜Ｐ１２２のうちの１つから抽出された第１のペイロードデータが通信パケット１〜Ｍ１２０のうちの１つから抽出された第２のペイロードデータと同じノードに送られるべきであると判定することがある。この判定に基づいて連結モジュール１１８は、第１のペイロードデータを第２のペイロードデータと連結することがある。この連結されたペイロードデータはノード１０２Ｂから近隣のノードまで通信パケット１２４の形で送信されることがある。

抽出モジュール１１６および連結モジュール１１８がその内部に保存されているメモリ１１４はコンピュータ読み取り可能な媒体を備えることがあり、またランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリおよび／または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）やフラッシュＲＡＭなどの不揮発性メモリの形態をとることがある。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、コンピューティングデバイスの１または複数のプロセッサにより実行するためのその他のデータなどの情報を保存するために任意の方法または技法で実装された、揮発性や不揮発性で取外し可能や取外し不可能な媒体を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体の例には、相変化メモリ（ＰＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、他のタイプのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリまたは他のメモリテクノロジー、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）または他の光学式記憶、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶または他の磁気式記憶デバイス、あるいはコンピューティングデバイスによるアクセスのための情報の保存に使用可能な他の任意の非伝送媒体（ただし、これらに限らない）を含む。本明細書の定義では、コンピュータ読み取り可能な媒体は変調されたデータ信号および搬送波などの通信媒体を含まない。

ネットワーク（複数のこともある）１０６は、ワイヤレスもしくは有線式のネットワークまたはこれらの組合せをそれ自身が備え得るバックホールネットワークを意味することがある。ネットワーク（複数のこともある）１０６は、互いに相互接続されるとともに単一の大きなネットワーク（たとえば、インターネットやイントラネット）として機能するような個々のネットワークの集合体とすることがある。さらにこの個々のネットワークは、ワイヤレスもしくは有線式のネットワークまたはこれらの組合せとすることがある。

中央オフィス１０４は、サーバ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、その他などの１または複数のコンピューティングデバイスによって実装されることがある。この１または複数のコンピューティングデバイスには、メモリと通信可能に結合された１または複数のプロセッサ（複数のこともある）が装備されることがある。幾つかの例ではその中央オフィス１０４は、ノード１０２のうちの１または複数から受信したデータに対する処理、解析、保存および／または管理を実行する集中式メータデータ管理システムを含む。たとえば中央オフィス１０４は、スマートユーティリティメータ、センサ、制御デバイス、ルータ、レギュレータ、サーバ、中継器、切替器、弁および／またはその他のノードから取得したデータを処理する、解析する、保存するかつ／または管理することがある。図１の例では単一の箇所にある中央オフィス１０４を例証しているが、幾つかの例ではその中央オフィス１０４は、複数の箇所に分散されることがあり、かつ／または全体が排除されること（たとえば、高度に非集中式とした分散コンピューティングプラットフォームの場合）がある。

例示のノード
図２は、図１の例示のノード１０２Ｂの追加の詳細を示している概要図である。この例では無線機１０８は、ＲＦフロントエンド２０２およびベースバンドプロセッサ２０４に結合されたアンテナ２００を含む。ＲＦフロントエンド２０２は、送信機能および／または受信機能を提供することがある。ＲＦフロントエンド２０２は、アンテナから提供された信号や１または複数のノード１０２から取得された信号をチューニングするおよび／または減衰するなどの機能を提供する高周波アナログ構成要素および／またはハードウェア構成要素を含むことがある。ＲＦフロントエンド２０２は、ベースバンドプロセッサ２０４に信号を提供することがある。

一例では、ベースバンドプロセッサ２０４の全部または一部がソフトウェア（ＳＷ）定義された無線機として構成されることがある。一例ではそのベースバンドプロセッサ２０４は、無線機１０８に対して周波数および／またはチャンネル選択機能を提供する。たとえばＳＷ定義された無線機は、プロセッサまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や別の埋め込まれたコンピューティングデバイス（複数のこともある）によって実行されるソフトウェア内に実装された混合器、フィルタ、増幅器、変調器および／または復調器、検出器、その他を含むことがある。ＳＷ定義された無線機は、プロセッサ（複数のこともある）１１２と、メモリ１１４内に定義されかつ／または保存されたソフトウェアと、を利用することがある。あるいはその無線機１０８は少なくともその一部でアナログ構成要素を用いて実装されることがある。

幾つかの実装形態ではその無線機１０８は、上で定義した標準に関連付けられた変調技法および／またはデータレートを利用する。この変調技法および／またはデータレートは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によって定義された、ＩＥＥＥ８０２．１１標準、ＩＥＥＥ８０２．１５標準（たとえば、８０２．１５．４）、その他などの標準に関連付けられることがある。一例ではその変調技法および／またはデータレートは、次の非網羅的リストから選択されている。
・ ５０もしくは１５０ｋｂｐｓのデータレートでの周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調、２００もしくは４００ｋＨｚのチャンネル間隔、および／または９０２．２もしくは９０２．４ＭＨｚで開始される第１のチャンネル。ＦＳＫ変調はコンボリューションコード前方誤り訂正（ＦＥＣ）を利用することがある。
・ ２進位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）および／または直角振幅変調（ＱＡＭ）（たとえば、１６−ＱＡＭ）、５０、１００、２００、３００、４００、６００もしくは８００ｋｂｐｓのデータレート、および／または４００もしくは８００ｋＨｚのチャンネル間隔の物理的変調による直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）。ＯＦＤＭは、１／２コーディングレートあるいは３／４コーディングレートのコンボリューションＦＥＣを利用することがある。
・ オフセット直交位相シフトキーイング（Ｏ−ＱＰＳＫ）、３１．２５、１２５、２５０もしくは５００ｋｂｐｓのデータレート、および／または上に定義された８０２．１５．４標準などの標準に基づいたチャンネル設計の物理的変調によるダイレクトシーケンススペクトル拡散（ＤＳＳＳ）変調。ＤＳＳＳはコンボリューションＦＥＣを利用することがある。

さらに別の例ではその無線機１０８は、カスタマイズされた変調技法を利用することがある。このカスタマイズされた変調技法は、６もしくは１０ｋｂｐｓのデータレートに関連付けられることがある。

一方、メモリ１１４は、通信経路（たとえば、ワイヤレス接続）を介してデータが受信および／または送信（たとえば、送信）されるように構成された通信モジュール２０６を含むことがある。たとえば通信モジュール２０６は、通信パケットがノード１０２Ｂにおいて受信されるようにおよび／またはノード１０２Ｂから送られるようにさせることがある。幾つかの例では通信モジュール２０６は無線機１０８に対して、特定のチャンネルに関連付けられた周波数から別のチャンネルに関連付けられた別の周波数までチューニングさせることがある。

メモリ１１４はまた、データをセグメント化するように構成されたセグメント化モジュール２０８を含むことがある。たとえばセグメント化モジュール２０８は、連結モジュール１１８によって連結されたペイロードデータをセグメント化することがある。幾つかの例では、データはセグメント化モジュール２０８によって、ノード１０２の１または複数に関連付けられた変調技法および／またはデータレートに少なくとも一部で基づいてセグメント化されている。たとえばノード１０２Ｂが連結されたペイロードデータをノード１０２Ａに送ることを希望することがある。ここで、ノード１０２Ａおよびノード１０２Ｂによってサポートされたデータレートが所定のデータレートより大きいときは、連結されたペイロードデータが、その各々が所定のビット数および／またはバイト数より大きいペイロードになるようにセグメント化されることがある。

幾つかの例ではメモリ１１４はまた、１または複数のリソース（たとえば、電気、水、天然ガス、その他）の消費データを収集するように構成された計量モジュール２１０を含む。この消費データは、たとえば電気消費データ、水消費データおよび／または天然ガス消費データを含むことがある。この消費データは、ノード１０２Ｂ、別のノード（たとえば、ノード１０２Ｃおよび／または１０２Ｎ）、またはこれらの組合せにおいて作成されたデータを含むことがある。この収集された消費データは、最後に中央オフィス１０４または別の送信先に伝播させるために１または複数の他のノード１０２に送信されることがある。

さらに幾つかの例ではメモリ１１４は、データを暗号化および／または復号化するように構成された暗号化／復号化モジュール２１２を含む。たとえば暗号化／復号化モジュール２１２は、１または複数の通信パケットからのペイロードデータを暗号化および／または復号化することがある。幾つかの例では、第１のペイロードデータおよび／または第２のペイロードデータは、復号化されること、組合せられること、再暗号化されること、および別のノードに送られることがある。暗号化／復号化モジュール２１２は、暗号化／復号化キーを利用および／または作成することがある。

例示の通信パケット変換
図３は、通信パケット内部のデータがネットワークの１または複数のノードを横断する際に通信パケットを変換する例示のプロセス３００を示している。ここで、ノード３０２〜３０８はワイヤレスネットワークで通信するように構成されており、また図１のノード１０２と同様とすることがある。ノード３０２〜３０８は、ノード３０２〜３０８のうちの少なくとも幾つかが通信し得るように互いに所定の距離の域内に配置させることがある。

図示したようにノード３０６は、ノード３０２および／またはノード３０４から通信パケット３１０を受信することがある。通信パケット３１０は、時間期間にわたって１または複数のワイヤレス接続を介して受信されることがある。幾つかの例ではその通信パケット３１０は、ノード３０２およびノード３０４のうちの一方から受信される一方、他の例ではノード３０２およびノード３０４の各々から少なくとも１つの通信パケットが受信されている。

通信パケット３１０は、サイズ（たとえば、ビット数）が多様であること、および／または断片化したデータを含むこと（たとえば、ペイロードデータがそのデータの一部分を含むこと）があり得る。このことは、たとえばネットワークのノードによってサポートされた異なる変調技法および／またはデータレート、ノード同士の間の異なる距離、通信パケット１１０内に含まれるペイロードデータに関する異なる用法、等々を含む様々な理由のために生じることがある。

幾つかの例では通信パケットのペイロードデータは、通信パケットの制御データと比較して比較的少ないデータ量を含むことがある。すなわちペイロードデータが制御データと比べてより少ないビットおよび／またはバイトを含むことがある。これは、周期的に送信される比較的少ない量の情報（たとえば、制御情報と比較して小さいこと）に由来することがある。たとえばメータ消費データは、特定のノードから一定間隔で作成されて送信されることがある。

ノード３０６において、通信パケット３１０の各々のペイロードデータが抽出されることがある。これには、通信パケット３１０の各々からの制御データの除去を含むことがある。抽出されたペイロードデータ３１２はノード３０６のメモリ内に保存されることがある。幾つかの例ではノード３０６は、通信パケット３１０の各々が受信されるのに従ってペイロードデータを抽出および保存する。

幾つかの実装形態ではその抽出されたペイロードデータ３１２は、時間期間にわたって保存される。幾つかの例ではこの時間期間は事前に判定される一方、他の例ではこの時間期間は事前に判定されていない（たとえば、この時間期間はネットワークトラフィックなどの条件に基づいてオンザフライで判定されることがある）。この時間期間は、たとえば１つのコンテンションウィンドウ、複数のコンテンションウィンドウ、または１もしくは複数のコンテンションウィンドウの一部分を備えることがある。幾つかの例ではそのコンテンションウィンドウがノード３０６に関連付けられる一方、他の例ではそのコンテンションウィンドウがノード３０２、３０４および／または３０８に関連付けられており、また一方他の例ではノード３０２、３０４、３０６および／または３０８に関連付けられたコンテンションウィンドウの全部または一部はペイロードデータが保存される間である時間期間を定義するために単独でまたは組合せて使用されることがある。

本明細書で使用される場合に「コンテンションウィンドウ」とは、送信前に特定のチャンネル上にＲＦ信号を留めてノードが送信を待っている間の時間期間のことを示している。幾つかの例では、異なるノードは異なる長さのコンテンションウィンドウを有する。このコンテンションウィンドウは、あるノードが他のノードより前にＲＦ送信の開始を許可され、これによってそれ以外のノードを強制的に送信待ちとさせ、そのコンテンションウィンドウのタイムアウト計算を中断させることになるような「千鳥型スタート（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｓｔａｒｔ）」を提供する。したがって、コンテンションウィンドウはワイヤレスネットワークにおける衝突回避システムの一部である。

あるいはまたはさらには、この時間期間はネットワークによる通信のために確保された時間期間（たとえば、所定の通信時間期間）を備えることがある。たとえばこの時間期間は、ノード３０２とノード３０６との間かつ／またはノード３０４とノード３０６との間の通信（たとえば、通信パケットの送信）のために確保された特定の時間期間を備えることがある。ここでこの確保された時間期間は、ノード３０２および／またはノード３０４が通信する（たとえば、通信パケットを送信する）前に近隣のノード（たとえば、通信レンジ域内のノード）に通信されることがある。さらに幾つかの例ではその時間期間は、ネットワーク管理システムおよび／またはそのネットワークに関連付けられたユーザによって指定されている。

幾つかの例ではノードは、通信パケット内の情報に基づいて抽出されたペイロードデータを時間期間（たとえば、所定の時間期間）にわたって保存することがある。たとえば特定のノードは、そのペイロードデータが別のノードに配置されたセグメント化されたデータの一部分を含むことを示す第１の通信パケットを受信することがある。ここで、第１の通信パケットはまた、第２の通信パケットがセグメント化された残りのデータを伴ってその他のノードから送信されることを示すことがある。この情報は、第１の通信パケットの制御データおよび／またはペイロードデータ内に示されることがある。セグメント化されたデータの全体が受信し終わっていないことが分かると、この特定のノードは第１の通信パケットのペイロードデータを、この特定のノードとその他のノードの間との通信のために確保された期間などの時間期間にわたって保存することがある。この時間期間の間にこの特定のノードは、セグメント化された残りのデータを含んだ第２の通信パケットを受信することがある。以下でさらに詳細に検討することにするが、これによってこのノードは、そのデータの全体が受信され終わるまでデータの送信を待つことが可能となる。

一方他の例ではノードは、抽出されたペイロードデータを時間期間（たとえば、所定の時間期間）にわたって保存するように事前に構成済みとなっていることがある。たとえばそのノードのネットワークに関連付けられたユーザは、このノードが抽出されたペイロードデータを特定の時間期間にわたって自動的に保存するように構成することがある。

通信パケット３１０のうちの少なくとも幾つかを受信した後にノード３０６は、抽出されたペイロードデータを連結すべきか（たとえば、組合せるべきか）どうかを判定することがある。この判定は、抽出されたペイロードデータの送信先、１または複数のノードによってサポートされた変調技法および／もしくはデータレート、ならびに／または抽出されたペイロードデータに関連付けられたアプリケーションもしくはアプリケーションタイプに基づくことがある。

たとえばノード３０６は、第１の抽出されたペイロードデータおよび第２の抽出されたペイロードデータが同じ地理的地域に送られようとするときに、この第１の抽出されたペイロードデータと第２の抽出されたペイロードデータを連結すべきであると判定することがある。たとえば、第１の抽出されたペイロードデータに関連付けられた送信先アドレスと第２の抽出されたペイロードデータに関連付けられた送信先アドレスとが同じノードまたは互いから所定の距離域内にあるノードを特定したときに、ノード３０６は第１の抽出されたペイロードデータおよび第２の抽出されたペイロードデータが同じ地理的地域に送られるべきであると判定することがあり、かつ第１の抽出されたペイロードデータと第２の抽出されたペイロードデータとを連結すべきであると判定することがある。ここで、第１の抽出されたペイロードデータと第２の抽出されたペイロードデータとは、同じノードまたは異なるノードから送信された通信パケットから抽出されたものであることがある。ノード３０６は、制御データ内のアドレス情報など通信パケット内のアドレス情報に基づいて、ペイロードデータの送信先アドレスを判定することがある。

さらに幾つかの例ではそのノード３０６は、ノード３０６および／またはノード３０８が特定の変調技法および／またはデータレートをサポートしているときに第１の抽出されたペイロードデータを第２の抽出されたペイロードデータと連結すべきであると判定することがある。たとえば、連結されたペイロードデータを送信しようとするノード（たとえば、ノード３０６）および／または連結されたペイロードデータを受信しようとするノード（たとえば、ノード３０８）が、通信パケットが受信された箇所のデータレートより大きいまたはこれに等しいデータレートをサポートしているときに、第１の抽出されたペイロードデータと第２の抽出されたペイロードデータとが連結されるべきであると判定されることがある。幾つかの例ではより高いデータレートは、より低いデータレートと比較してより大きな通信パケットの送信を可能とさせることがある。

あるいはまたはさらには、ノード３０６は、第１の抽出されたペイロードデータと第２の抽出されたペイロードデータが同じもしくは同様のアプリケーションもしくはアプリケーションタイプに関連付けられているときに、第１の抽出されたペイロードデータを第２の抽出されたペイロードデータと連結すべきであると判定することがある。たとえば第１の抽出されたペイロードデータおよび第２の抽出されたペイロードデータは特定のタイプの情報を作成するように構成されたアプリケーションに関連付けられることがある。

図示のために、ノード３０２のメータ消費データ（たとえば、メータ読み取り値）を取り出し、このメータ消費データを中央オフィスに報告するように計量アプリケーションがノード３０２上に構成されることがある。中央オフィスに対する報告の際にこのメータ消費データは、ノード３０６に対して通信パケット内のペイロードデータとして送信されることがある。一方、ノード３０４上の同じ計量アプリケーションは、ノード３０４のメータ消費データをノード３０６に対して通信パケット内のペイロードデータとして送信することがある。ノード３０６は、そのペイロードデータが同じアプリケーション（たとえば、計量アプリケーション）を発生元とする場合に、ノード３０２から受信したペイロードデータとノード３０４から受信したペイロードデータとを連結すべきであると判定することがある。これによれば、同様のタイプのデータおよび／または同様の箇所（たとえば、中央オフィス）に対して送られようとするデータを組合せて送信することを可能とし得る。

抽出されたペイロードデータを連結すべきであると判定されたときにノード３０６は、抽出されたペイロードデータを連結する（たとえば、組合せる）ことがある。図３ではノード３０６は、これらの抽出されたペイロードデータ３１２を連結し、連結されたペイロードデータ３１４を形成するように判定している。ペイロードデータを連結することによってそのペイロードデータは、ペイロードデータがネットワークのノードを横断する際に変換されることがある。

幾つかの実施形態ではその連結されたペイロードデータ３１４は、セグメント化をせずにノード３０８に送信される。連結されたペイロードデータ３１４は通信パケット３１６の形で送信されることがある。たとえば、連結されたペイロードデータ３１４のサイズがビットおよび／またはバイトの特定のレンジ域内に収まっているときに、連結されたペイロードデータ３１４がノード３０８に送信されることがある。ビットおよび／またはバイトのこの特定のレンジは、ノード３０６およびノード３０８によってサポートされた変調技法および／またはデータレートに基づくことがある。幾つかの例では特定の変調技法および／またはデータレートは別の変調技法および／またはデータレートと比較して特定の通信パケットサイズに関して（たとえば、信号対雑音比、その他に基づいて）より適当となり得る。

幾つかの例ではその通信パケット３１６は、ノード３０６において通信パケット３１０の少なくとも１つが受信された際のデータレートより大きいまたはこれに等しいデータレートで送信されている。通信パケット３１６の送信に関連付けられるデータレートは、ノード３０６およびノード３０８によってサポートされたデータレートとすることがある。このようにすることによって、ペイロードデータを送信するための通信時間が短縮されることがある。

一方、他の実施形態ではその連結されたペイロードデータ３１４は、連結されたペイロードデータ３１４がセグメント化された（たとえば、分けられた）後にノード３０８に送信される。このセグメント化は、連結されたペイロードデータを送ろうとする特定のノード（たとえば、ノード３０６）および／または連結されたペイロードデータを受信しようとするノード（たとえば、ノード３０８）によってサポートされた変調技法および／またはデータレートに基づくことがある。図３では、セグメント化され連結されたペイロードデータ３１８はノード３０６によってセグメント化され終えた連結済みのペイロードデータ３１４を意味している。

図示のために、ノード３０６および３０８によってサポートされたデータレートが所定のデータレートより大きいまたはこれに等しいと判定されたときに、連結されたペイロードデータ３１４は、その各々が所定のビット数および／またはバイト数より大きいまたはこれに等しいビット数および／またはバイト数を有するようなペイロードにセグメント化されることがある。あるいは、ノード３０６およびノード３０８によってサポートされたデータレートが所定のデータレートより小さいと判定されたときに連結されたペイロードデータ３１４は、その各々が所定のビット数および／またはバイト数より小さいビット数および／またはバイト数を有するようなペイロードにセグメント化されることがある。このようにすることによって、連結されたペイロードデータはペイロードデータがネットワークのノードを横断する際にさらに変換を受けることがある。

連結されたペイロードデータがセグメント化される実施形態では、これらのセグメントが１または複数のノードに対して個別に送信されることがある。ここで各セグメントは制御データを含んだ通信パケットの形で送信される。図３では、セグメント化され連結されたペイロードデータ３１８は、セグメント化され連結されたペイロードデータ３２０を備えた通信パケットで示したようにノード３０８に対して個々の通信パケットの形で送信される。個々の各通信パケットは、ノード３０６およびノード３０８によってサポートされかつ／または連結されたペイロードデータのセグメント化の基準であった変調技法および／またはデータレートに基づいて送信されることがある。幾つかの例では、セグメント化されたペイロードデータを備えた通信パケットを送信することによってノードは、そのノードがペイロードデータのうちの少なくとも幾つかを受信した際のデータレートと比べてより低いデータレートで送信をすることがある。より低いデータレートとすると、ノードは干渉を回避することおよび／または通信パケットをより長い距離で送信することを可能とし得る。

ノード３０６は通信パケット３１６または通信パケット３２０を、時間期間が満了した後で（たとえば、所定の時間期間後に）送る（たとえば、送信する）ことがある。たとえばこの通信パケット３１６または通信パケット３２０は、通信パケット３１０のうちの１つが受信されて以降に時間期間が満了した後に、ノード３０２および／またはノード３０４とノード３０６との間の通信のために確保された時間期間が満了した後に、および／または抽出されたペイロードデータを保存するために利用される時間期間が満了した後に送られることがある。時間期間が満了した後に通信パケットを送ることによってノードは、組合せて送信され得るさらなるデータがそのノードに対して送信されることになるかどうかを確認するために待機することがある。

幾つかの例では、データ（たとえば、ペイロードデータ）は１または複数の通信パケットの変換の間に暗号化されるかつ／または復号化される。たとえば、通信パケットの１もしくは複数または通信パケット内部のデータが、特定のノードの位置で暗号化されたフォーマットで受信される場合、この特定のノードは暗号化されたデータ（たとえば、暗号化されたペイロードデータ）を復号化することがある。この特定のノードは次いで、このデータを連結するおよび／またはセグメント化することがある。幾つかの例では、連結されかつ／またはセグメント化されたデータが暗号化されるとともに別のノードに送られる一方、他の例では連結されかつ／またはセグメント化されたデータは暗号化されることなく送られている。

さらに幾つかの例ではデータ（たとえば、ペイロードデータ）は、１または複数の通信パケットの変換の間に暗号化されたフォーマットに維持されることがある。たとえば暗号化されたデータをノードのネットワークを通して送ろうとするとき、未暗号化の制御データおよび暗号化されたペイロードデータを備えた通信パケットが利用されることがある。この制御データは暗号化されていないため、ノードはこの制御データを利用して、そのペイロードデータ（たとえば、暗号化されたデータ）を他のペイロードデータと組合せるべきかどうかを判定するとともに、組合せられたペイロードデータを別のノードに転送することがある。たとえばそのノードは、制御データ内に含まれたアドレス情報を利用し、暗号化されたデータの送信先を判定することがある。したがって、幾つかの例では本明細書に記載した技法は、暗号化されたデータの復号化を用いずに活用されることがあり、これによってデータがネットワークを横断する際のデータのセキュリティが維持される。

上で指摘したように本明細書に記載した変換技法によれば、データを効率のよい方式で送信させることが可能となり得る。たとえば同じ箇所または同様の箇所に送られようとするペイロードデータを組合せ、この組合せたペイロードデータを送信することによって、ペイロードを個別に送信するのと比較してより小さいオーバーヘッドデータ（たとえば、制御データ）を利用してそのデータが送信されることになり得る。これによれば通信時間が短縮されかつネットワークの通信容量が増大することがある。

さらに、ペイロードデータの組合せおよび／またはセグメント化のためにネットワークのノードによってサポートされた変調技法および／またはデータレートを利用することによって、そのネットワークはそのノードの能力を活用し得る。これによって潜在的に、これに拠らない場合にデータが送信されたであろうデータレートより高いデータレートでのデータ（たとえば、ペイロードデータ）の送信を可能とし得る。たとえば、ペイロードデータに対してノードからの転送に利用される通信経路（たとえば、ワイヤレス接続）のデータレートが、そのノードの位置でのペイロードデータの受信に利用される通信経路のデータレートより大きいとき、そのペイロードデータは他のペイロードデータと組合せられてこのノードからより高いデータレートで送信されることがある。

さらに幾つかの例では本明細書に記載した変換技法は暗号化されたデータについて活用されることがある。幾つかの例では、暗号化されたフォーマットで受信されたペイロードデータが暗号化されたフォーマットに維持され得る一方、他のペイロードデータは暗号化されたペイロードデータと組合せられるとともに、この組合せられたペイロードデータはセグメント化され、かつ／または別のノードに送られる。これによってデータがネットワークのノードを横断する際の暗号化されたペイロードデータのセキュリティが維持されることがある。あるいはまたはさらには、暗号化されたフォーマットで受信されたペイロードデータは復号化されること、組合せられること、セグメント化されること、かつ／またはノードに送られることがある。これによって、ペイロードデータにさらなるセキュリティを提供することがある。

例示のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）
図４は、ペイロードデータを送信するために利用され得る例示のプロトコルデータユニットを示している。本明細書においてＰＤＵという用語は、図１に示したものなど通信ネットワーク内における任意の通信、メッセージまたは送信を一般に示すために使用されている。ＰＤＵという用語は少なくともその概念上、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルに基づいており、またたとえばビット、フレーム、パケット、セグメント、その他を備えることがある。幾つかの例では、ＯＳＩモデルの１または複数の層は、ノード同士の間で１または複数のＰＤＵを転送するために利用されることがある。たとえば、ＯＳＩモデルのデータリンク層がアーキテクチャ１００内のノード１０２のうちの２つ以上の間でＰＤＵを転送するために利用されることがある。具体的な実装形態では、データリンク層のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）下位層がノード１０２のうちの２つ以上の間でＰＤＵを転送するために利用されることがある。

図４は、ペイロードデータを１または複数のノードに送信するために使用し得る例示の通信フレーム４００を示している。この例では通信フレーム構造が、少なくともその一部がＩＥＥＥ８０２．１５．４標準によって定義されている。しかし他の例では、ペイロードデータを送信するために他のＰＤＵ構造が使用されることがある。図４に示したように通信フレーム４００は、フレーム制御、シーケンス番号、送信先パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）識別子、送信先アドレス、発信元ＰＡＮ識別子、発信元アドレス、補助セキュリティヘッダ、ペイロード、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）というフィールドを含むことがある。通信フレームの上記のフィールドの詳細については当業者によく知られており、本明細書では詳細に説明していない。

この例示の通信フレーム４００では、フレーム制御、シーケンス番号、送信先ＰＡＮ識別子、送信先アドレス、発信元ＰＡＮ識別子、発信元アドレス、補助セキュリティヘッダおよびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）は制御データを含む。幾つかの例ではこのフレーム制御、シーケンス番号、送信先ＰＡＮ識別子、送信先アドレス、発信元ＰＡＮ識別子、発信元アドレス、補助セキュリティヘッダはヘッダを意味しており、一方フレームチェックシーケンスはフッタを意味している。一方このペイロードは、通信フレーム４００内に含めようとするデータのサイズに基づいてそのサイズを可変とし得るペイロードデータを含む。

例示のプロセス
図５Ａ〜５Ｂは、通信パケットからペイロードデータを抽出すること、この抽出されたペイロードデータを連結するかどうかを判定すること、抽出されたペイロードデータを連結すること、およびこの連結されたペイロードデータを送ること、を行うための例示のプロセス５００を示している。例証を容易にするために、プロセス５００が図１のアーキテクチャ１００内で実行されるとして説明している。たとえばプロセス５００の個々の操作の１または複数は、ノード１０２Ｂなどアーキテクチャ１００内のノード１０２のうちのいずれかによって実行されることがある。しかしプロセス５００は、他のシステム内で実行されることおよび／または他の構成要素を用いて実行されることがある。

プロセス５００（ならびに、本明細書に記載した各プロセス）は論理フローグラフとして図示しており、その各操作はハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合せの形で実装可能な操作からなるシーケンスを意味している。ソフトウェアのコンテキストでは、これらの操作は１または複数のプロセッサによって実行されたときに記載の操作を実行する、１または複数のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体上に保存されたコンピュータで実行可能な命令を意味している。一般にコンピュータで実行可能な命令は、特定の機能を実行するまたは特定の抽象的データタイプを実装するようなルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、その他を含む。これらの操作を記載している順序は限定と解釈されるように意図したものではなく、また記載した操作のうちの任意の数の操作を任意の順序におよび／または並列に組合せてこのプロセスを実装することが可能である。

図５Ａでは操作５０２においてノードが１または複数の近隣のノード（たとえば、このノードまでの通信レンジ域内にあるノード）から通信パケットを受信する。各通信パケットは、制御データとペイロードデータとを含むことがある。操作５０４においてこのノードは、受信された通信パケットの各々からペイロードデータを抽出する。

操作５０６においてこのノードは、抽出されたペイロードデータをそのノードのメモリ内に時間期間（たとえば、所定の時間期間）にわたって保存する。この時間期間は、コンテンションウィンドウ、ネットワーク等々の上で通信するためにノードによって確保された時間期間を備え得る。幾つかの例ではこの時間期間は、そのネットワークに関連付けられたネットワーク管理システムおよび／またはユーザによって指定される。

幾つかの例では操作５０２〜５０６は各通信パケットが受信された際に実行される。すなわちノードは、特定の通信パケットを受信し、この通信パケットからペイロードデータを抽出し、かつこの抽出されたペイロードデータを時間期間（たとえば、所定の時間期間）にわたってメモリに保存し得る。他の例では操作５０２〜５０６は複数の通信パケットに対して実行されることがある。

操作５０８においてノードは、抽出されたペイロードデータを連結すべきか（たとえば、組合せるべきか）どうかを判定することがある。たとえばそのノードが、操作５０４で抽出し終えたペイロードデータを組合せるべきかどうかを判定することがある。操作５０８は、抽出されたペイロードデータを連結すべきかどうかを判定するために１または複数の操作を実行することを含むことがある。これらの操作は図５Ｂに示されており、またこれは以下でさらに詳細に検討される。

操作５０８がペイロードデータを連結しないと判定したとき、操作５１０が実行されることがある。操作５１０においてノードはこのペイロードデータを別のノードに送ることがある。幾つかの例ではこのペイロードデータは、そのノードにおいて受信したのと同じ形式で送られる。すなわち、単一の通信パケットの形で受信されたペイロードデータは、そのペイロードデータを他のペイロードデータと組合せるおよび／またはセグメント化することなく単一の通信パケットの形で送られることになる。操作５０８がペイロードデータを連結すべきと判定したとき、操作５１２が実行されることがある。操作５１２においてノードは、抽出されたペイロードデータを連結する（たとえば、組合せる）ことがある。たとえばそのノードは、操作５０８における２つ以上の抽出されたペイロードを連結すべきとの判定に基づいて２つ以上の抽出されたペイロードを連結することがある。これら連結されたペイロードは連続データを形成することがある。

幾つかの例ではプロセス５００は操作５１４を含む。操作５１４においてノードは、連結されたペイロードデータをセグメント化する。すなわち連結されたペイロードデータは複数のセグメントになるように分割されることがある。操作５１４は、そのセグメントを送ることになるノード、および／またはそのセグメントを受信することになるノードによってサポートされた変調技法および／またはデータレートに基づいて実行されることがある。

操作５１６においてノードは、１または複数の近隣のノードに連結されたペイロードデータを送出（たとえば、送信）することがある。幾つかの例では、操作５１４のセグメント化され連結されたペイロードデータが複数の通信パケットとして送られる一方、他の例では操作５１２の連結されたペイロードデータが単一の通信パケットの形で送られている。さらに幾つかの例では、連結されたペイロードデータは時間期間（たとえば、所定の時間期間）が満了した後に送られる。この時間期間は、操作５０６において抽出されたペイロードデータが保存されている間の時間期間に対応することがある。

図５Ｂは、操作５０８においてペイロードデータを連結すべきかどうかを判定するために実行されることがある例示の操作５１８〜５２２を示している。操作５０８において、これらの操作５１８〜５２２のいずれか１つまたはこれらの組合せが任意の順序で実行されることがある。操作５１８においてこのノードは、抽出されたペイロードデータの送信先を判定することがある。この判定は、抽出されたペイロードデータに関連付けられた制御データ内に含まれた送信先アドレスに基づくことがある。たとえば、第１の抽出されたペイロードと第２の抽出されたペイロードデータが同じノードまたは互いから所定の距離域内にあるノード（たとえば、同じ地理的地域）に送られようとするとき、操作５０８は第１の抽出されたペイロードデータと第２の抽出されたペイロードデータを連結すべきであると判定することがある。

操作５２０においてこのノードは、その通信パケットを受信したノードおよび連結され抽出されたペイロードデータが送られる先のノードによってサポートされた変調技法および／またはデータレートを判定することがある。この変調技法および／またはデータレートは、特定の変調技法および／またはデータレート（たとえば、通信パケットを受信したデータレートより大きいデータレート）であるときに、操作５０８は抽出されたペイロードデータを連結すべきであると判定することがある。

操作５２２においてこのノードは、抽出されたペイロードデータに関連付けられたアプリケーションまたはアプリケーションタイプを判定することがある。アプリケーションまたはアプリケーションタイプが抽出されたペイロードに関して同じまたは同様であるときに、操作５０８は抽出されたペイロードを連結すべきであると判定することがある。

結語
実施形態について構造的特徴および／または方法論的動作に特異的な言語で記載してきたが、本開示は必ずしも記載したこの具体的な特徴や動作に限定されないことを理解すべきである。むしろ本明細書においてこの具体的な特徴や動作はこれらの実施形態を実装する例示的形式として開示したものである。

Claims (17)

1. １または複数のデバイスであって、前記デバイスは処理ユニットを備え、前記処理ユニットは、
   １または複数の第１のノードから複数の通信パケットを受信するステップであって、前記複数の通信パケットのうちの少なくとも１つは、第１のデータレートで受信され、前記複数の通信パケットの各通信パケットは、制御データおよびペイロードデータを含み、前記制御データは、前記ペイロードデータの送信および受信のうちの少なくとも１つを制御するためのものであり、前記ペイロードデータは、電気消費データ、水消費データ、および天然ガス消費データのうちの少なくとも１つを含み、前記複数の通信パケットを受信する前記ステップは、前記ノードから、１または複数の無線接続を介して前記複数の通信パケットを受信するステップを含む、ステップと、
   前記複数の通信パケットの各通信パケットから前記ペイロードデータを抽出するステップと、
   ある期間に対する前記複数の通信パケットの各抽出されたペイロードデータを記憶するステップと、
   前記１または複数のデバイスおよび１または複数の第２のノードによってサポートされた第２のデータレートが前記第１のデータレートより大きいまたは等しいことを判定するステップと、
   前記第２のデータレートが前記第１のデータレートより大きいまたは等しいという判定に応答して、前記複数の通信パケットの各抽出されたペイロードデータを連結するステップと、
   単一の通信パケットで、前記第１のデータレートより大きいまたは等しい前記第２のデータレートで前記連結されたペイロードデータを前記１または複数の第２のノードに
   送るステップと、
   を含む動作を実行するように構成されたことを特徴とする１または複数のデバイス。
2. 前記期間は、前記１または複数の第１のノードから前記複数の通信パケットの少なくとも一部を受信するために確保された期間、および前記１または複数のデバイスが通信のために待機する間の期間を定義しているコンテンションウィンドウのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の１または複数のデバイス。
3. 前記送るステップは、前記複数の通信パケットのうちの少なくとも１つが前記１または複数の第１のノードから受信されて以降、予め定義された期間が満了した後に前記連結されたペイロードデータを送るステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の１または複数のデバイス。
4. 前記動作は、前記１または複数のデバイスおよび前記１または複数の第２のノードによってサポートされる変調技法およびデータレートのうちの少なくとも１つに基づいて、前記連結されたペイロードデータをセグメント化されたペイロードにセグメント化するステップをさらに含み、
   前記送るステップは、前記セグメント化されたペイロードを個別に前記１または複数の第２のノードに送るステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の１または複数のデバイス。
5. 第１のノードにおける方法であって、
   第１の通信パケットおよび第２の通信パケットを受信するステップであって、前記第１の通信パケットまたは前記第２の通信パケットのうちの少なくとも１つは、第１のデータレートで受信され、前記第１の通信パケットおよび前記第２の通信パケットは、それぞれが制御データおよびペイロードデータを含み、前記制御データは、前記ペイロードデータの送信および受信のうちの少なくとも１つを制御するためのものであり、前記第１の通信パケットの前記ペイロードデータおよび前記第２の通信パケットの前記ペイロードデータは、それぞれが電気消費データ、水消費データ、および天然ガス消費データのうちの少なくとも１つを含む、ステップと、
   前記第１の通信パケットから前記ペイロードデータを、および前記第２の通信パケットから前記ペイロードデータを抽出するステップと、
   前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータおよび前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータが送信されることになる第２のデータレートは、前記第１の通信パケットまたは前記第２の通信パケットのうちの少なくとものうちの少なくとも１つが受信された前記第１のデータレートより大きいまたは等しいことを判定するステップと、
   前記第２のデータレートは前記第１のデータレートより大きいまたは等しいという判定に応答して、前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータを前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータと連結し、連結されたペイロードデータを形成するステップと、
   前記連結されたペイロードデータを第２のデータレートで送信するステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
6. 前記第１の通信パケットの前記制御データは、前記第１の通信パケットの前記ペイロードデータが送られることになるノードの第１の送信先アドレスを識別し、および前記第２の通信パケットの前記制御データは、前記第２の通信パケットの前記ペイロードデータが送られることになるノードの第２の送信先アドレスを識別し、
   ならびに前記方法は、前記第１の送信先アドレスおよび第２の送信先アドレスのうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータおよび前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータが、同一ノード、またはお互いの予め定義された距離内のノードに送られることになることを判定するステップをさらに含み、
   前記連結することは、前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータおよび前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータが、同一ノード、またはお互いの予め定義された距離内のノードに送られることになるという判定に応答する
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記第１の通信パケットの前記ペイロードデータに関連付けられたアプリケーションは、前記第２の通信パケットの前記ペイロードデータに関連付けられたアプリケーションと同タイプのものであることを判定するステップをさらに含み、
   前記連結することは、前記第１の通信パケットの前記ペイロードデータに関連付けられた前記アプリケーションは、前記第２の通信パケットの前記ペイロードデータに関連付けられた前記アプリケーションと同タイプのものであるという判定に応答することを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記第２のデータレートが予め定義されたデータレートより小さいことを判定するステップと、
   前記第２のデータレートが前記予め定義されたデータレートより小さいという判定に応答して、前記連結されたペイロードデータをセグメント化されたペイロードにセグメント化するステップであって、前記セグメント化されたペイロードの各々は、予め定義された数より小さいビット数およびバイト数のうちの少なくとも１つを有する、ステップと、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の方法。
9. 前記受信するステップは、
   第２のノードから前記第１の通信パケットを受信するステップであって、前記第１の通信パケットは、前記第２の通信パケットが前記第２のノードから送られることになることを示し、前記第１の通信パケットの前記ペイロードデータは、前記第２のノードに記憶されたデータの第１の部分を含む、ステップと、
   予め定義された期間に対する前記第１の通信パケットを記憶するステップであって、前記予め定義された期間は、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の通信に対して確保された期間を含む、ステップと、
   前記予め定義された期間の間に前記第２のノードから前記第２の通信パケットを受信するステップであって、前記第２の通信パケットの前記ペイロードデータは、前記第２のノードに記憶された前記データの第２の部分を含む、ステップと、
   を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
10. 前記送信するステップは、前記第１の通信パケットおよび前記第２の通信パケットのうちの少なくとも１つが前記第１のノードで受信されて以降、予め定義された期間が満了した後に前記連結されたペイロードデータを送信するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
11. １または複数のプロセッサによって実行されると、前記１または複数のプロセッサに請求項５の前記方法を行なわせる実行可能命令を記憶することを特徴とする１または複数の永続性コンピュータ可読記憶媒体。
12. 第１のノードにおける方法であって、
    １または複数の第２のノードから第１の通信パケットおよび第２の通信パケットを受信するステップであって、前記第１の通信パケットまたは前記第２の通信パケットのうちの少なくとも１つは、第１のデータレートで受信され、前記第１の通信パケットおよび前記第２の通信パケットは、それぞれが制御データおよびペイロードデータを含み、前記制御データは、前記ペイロードデータの送信および受信のうちの少なくとも１つを制御するためのものである、ステップと、
    前記第１の通信パケットから前記ペイロードデータを、および前記第２の通信パケットから前記ペイロードデータを抽出するステップと、
    ある期間に対して前記抽出されたペイロードデータを記憶するステップと、
    前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータおよび前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータが送信されることになる第２のデータレートは、前記第１の通信パケットまたは前記第２の通信パケットのうちの少なくとものうちの少なくとも１つが受信された前記第１のデータレートより大きいまたは等しいことを判定するステップと、
    前記第２のデータレートは前記第１のデータレートより大きいまたは等しいという判定に応答して、前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータを前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータと組合せて、組合せられたペイロードデータを形成するステップと、
    前記組合せられたペイロードデータを前記第２のデータレートで１または複数の第３のノードに送信するステップと、
    を備えたことを特徴とする方法。
13. 前記期間は、前記１または複数の第２のノードから前記通信パケットの少なくとも一部を受信するために確保された期間、および前記第１のノードが送信を待機している間の期間を定義しているコンテンションウィンドウのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記送信するステップは、前記第１の通信パケットおよび前記第２の通信パケットのうちの少なくとも１つが前記１または複数の第２のノードから受信されて以降、予め定義された期間が満了した後に前記組合せられたペイロードデータを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記第１のノードおよび前記１または複数の第３のノードによってサポートされた変調技法およびデータレートのうちの少なくとも１つに基づいて、前記組合せられたペイロードデータをセグメント化されたペイロードにセグメント化するステップをさらに備え、
    前記送信するステップは、前記第１のノードおよび前記１または複数の第３のノードによってサポートされた前記変調技法および前記データレートのうちの少なくとも１つを用いて、前記セグメント化されたペイロードを、前記１または複数の第３のノードに個別に送信するステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. １または複数のプロセッサによって実行されると、前記１または複数のプロセッサに請求項１２の前記方法を行なわせる実行可能命令を記憶することを特徴とする１または複数の永続性コンピュータ可読記憶媒体。
17. 前記第１の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータまたは前記第２の通信パケットの前記抽出されたペイロードデータのうちの少なくとも１つは、電気消費データ、水消費データ、および天然ガス消費データのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

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