JP6535387B2 - 小型セルバックホールのための自己編成ネットワーク概念 - Google Patents
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Description
5Gネットワークでは、小型セルアクセスポイントの街路レベル配備、及び例えば、掲示板、街灯柱、及び他の電柱におけるそれらの搬送解決策が仮定される。mmW無線技術は、バックホールのための必要容量、帯域巾及びレイテンシー性能を与えるが、視線接続を要求する。従って、リンク性能は、一時的障害物、天候条件、及びマストの揺れにより影響を受ける。街灯柱等のマストの揺れに対抗するために電気的なビーム操向が使用されるが、それに加えて、別のルートへの高速再接続を行うために動的なネットワークレベル経路回復が必要となる。5G小型セルバックホール解決策は、ネットワーク故障及びリンク劣化に対して高速な回復を与えねばならない。ネットワークの融通性及び信頼性の目標レベルに到達するために、マイクロ秒レベルの保護切り換え及び故障回復が仮定される。又、ユーザトラフィックの動的な変化及び変動に効果的に対抗するため負荷バランス及びトラフィック最適化に対して同じレベルの応答時間が期待される。起源から行先まで(例えば、移動ユーザからコアネットワークのアプリケーションサーバーまで及びその逆)の端−端性能が考慮されるので、ネットワーク故障及びトラフィック混雑に対する高速且つ動的な反応をネットワーク規模でサポートすることが重要である。
TDMベースのトランスポート技術は、レガシー移動通信システムに対してベースステーションサイトとコアネットワークとの間に基本的且つ弾力性のあるトランスポートサービスを提供する。しかしながら、それらのシステムは、動的な容量割り当て及びアクセス容量に関してはかなり融通性がなく、多量の非同期のトラフィック量を取り扱うことができない。従って、バックホール部分のパケットベース技術が、その容量柔軟性、低コスト及び高管理性特徴のために不可避となる。現在、最も一般的なパケットベースのバックホール技術は、キャリアイーサネット(登録商標)トランスポート、プレインIPトランスポート及びIP/MPLSトランスポートである。
(例えば)反応時間の改善に向かう目的では、自己編成小型セルワイヤレスメッシュバックホール(WMN)解決策の概念的枠組みが、例えば、先験的ルート事前計算を迅速反応自己治癒及び自己最適化メカニズムと結合できる特殊な内蔵トラフィックエンジニアリング特徴のセットと共に、ここに開示される。自己治癒は、非常に高速且つ柔軟なネットワークレベル自律的欠陥管理を含む。自己最適化は、認証、動的及び拡張可能なネットワークトポロジー最適化、柔軟なサービスクオリティ(QoS)、混雑管理、及びトラフィック負荷バランシングを伴う自律的バックホールノード配備及び構成を含む。これらのメカニズムは、メッシュネットワークの内部でトラフィックフローの非常に柔軟な制御及び操向を行えるようにし、従って、所与の時間にトラフィックの自動QoS認識最適化を可能にし、メッシュネットワークの全トランスポート容量を最適に利用できるようにする。
−エリアは、中央コントローラにより制御されるドメインのグループである。
−ドメインは、ルーティング経路を生成するために共通のリンクスケジュール及びスパニングツリーオーバーレイを有するノードのグループである。ドメインは、少なくとも1つのゲートウェイを含まねばならず、これは、ドメインにおける唯一のノードである。
−物理的トポロジーは、発見される物理的リンクで形成されるトポロジーである(例えば、中央コントローラに報告され且つ中央コントローラに知られるが、必ずしもスケジュールされない)。
−アクティブなトポロジーは、物理的なトポロジーにおけるスケジュールされたリンクを含む。
○どのリンクがアクティブネットワークに含まれ、どれが含まれないかのアクティブトポロジーを決定し;
○必要に応じてWMNドメインを分割及び合併することによりネットワークトポロジーを最適化し;
○ネットワークノードに対してノード識別子を割り当て;及び
○新たなGWが必要かどうか及びどこで必要かを指示する。
○物理的WMNトポロジーが変化するときに新たなスパニングツリー(ST)を計算し;及び
○リンクスケジュール及びST構造を使用して、ネットワークの各起点−行先対についてSTの優先度を指定する。
○WMNからの受信メッセージに基づいて最新の状態ビューをコンポーズし;
○どの状態情報をいつ他のモジュールへ転送するか決定し(例えば、ネットワーク状態監視機能の一部分がGWに存在し、これが状態情報を更なる集中処理のためにアグリゲートし);及び
○性能監視(PM)データベース365を経て性能監視情報を外部ネットワーク管理システムへ報告する。
○先ずGWへのホップカウントによる(例えば、最も高いプライオリティは、最も少ないホップカウントである);
○ノードの重みを使用することで等しいホップカウント状態での束縛を切断し;及び
○最も高いプライオリティの経路は、一次経路と称される。
○少なくとも1つの一次経路を保持するリンクは、一次経路を保持しないリンクよりも重要であり;
○保持する一次経路の数に従って重みが与えられるリンク及びそれより高い重みをもつリンクは、更に重要であり;及び
○重要なリンクは、スケジュールサイクル当たり少なくとも2回スケジュールされる。
○リンクは、それまで含まれていたものからバラバラにされるか?
○このリンクと以前に選択されたリンクとの干渉を追加し、干渉マトリクス[Ii,j]で支援されるか?例えば、Ii,jは、リンクi(Li)の送信がリンクj(Lj)と干渉するかどうか指示するバイナリ数であり、イエスであれば、Ii,j=1、そしてノーであれば、Ii,j=0である。
a)T2Nノードとこのノードとの間のリンクは、欠陥STに属しておらず;及び
b)T2Nノードと行先ノードとの間の経路は、このノードを含まない。
1つの考えられる技術は、特定のHW要求をもたない純粋なSWベースのものである(例えば、図1のコンピュータプログラムコード153及び/又は197を使用する)。SWMNノードSWは、GWノード及び通常の非GWノードに対して同じである。これは、ベースステーション、サイトルーター又はワイヤレスバックホール無線装置のいずれかに存在する。バックグランドルート計算、リンクスケジューリング、トポグラフィー最適化及びエネルギー効率最適化の役割を果たす集中型エンティティ、即ちWMN集中型コントローラ(WCC)(例えば、SONモジュール230の一部分として実施される)は、ゲートウェイノードに存在するか、又はネットワークのどこかに存在する(例えば、クラウド実施)。
小型セルは、大量に配備され、そしてツリー、ディジーチェーン、等の慣習的なバックホールトポロジーは、拡張可能でないか、又は運営者が希望するレベルの利用性及び信頼性を与えない。小型セルのワイヤレスバックホールに対する高い利用性及び信頼性を許すために、各ノードは、ゲートウェイへの、又はもし可能であれば、アグリゲーションノードへの少なくとも1つの別のルートを有していなければならない。換言すれば、比較的コストの掛かるプロビジョニングである1+1又は2+0のホットスタンバイ構成のようなリンク冗長性に焦点を当てるのではなく、利用性及び信頼性を高めるために(部分的)メッシュ接続ネットワークをレバレッジすることに焦点を当てねばならない。良く知られたように、ホットスタンバイとは、一次及び二次無線リンクが同時に動作する冗長性の方法である。多くの場合、無線部は、同じアンテナを共有する。両方のリンクに対してデータが複写され、両方が同じ情報をリアルタイムで転送するようにする。1+1の構成では、リンクの一方がアクティブであり、そして他方がスタンバイモード(典型的にアクティブに受信するが、送信器がターンダウンされる)である。アクティブなリンクがフェイルすると、スタンバイユニットがアクチベートされる。2+0の構成では、冗長性なしにポイントAからポイントBへ2つの独立した一次リンクが存在する。
レイテンシーは、将来の移動システムに対する重要なパラメータ、及び将来のバックホールネットワークに対する重要な課題の1つでもある。低い端−端レイテンシーが多数のサービスにより要求される。プライオリティの高いトラフィックに対する単一方向性の全パケットトランスポート遅延は、アクセスの固定部分、アグリゲーション及びバックボーン遅延を含めて、20msまでと予想される。前記数値にはキュー遅延が含まれず、プライオリティの低いトラフィックは、著しく長い遅延に遭遇する。ここに提案するLTE(−A)の目標は、1〜10msである。5Gでは、端−端レイテンシーが、1msのレンジにおいて、更に短くなければならない。従って、最終ホップバックホールネットワーク接続にわたる数ms(ミリ秒)の範囲のレイテンシーに対する比較的厳格な要求を仮定しなければならない。個々のバックホールリンク接続は、数百μsの最大レイテンシーをサポートしなければならない。
移動運営者は、自身の成長するワイヤレスネットワークの容量を拡張するため小型セルベースステーションを配備する。所与の地理的エリアに配備されるべき小型セルの数は、マクロセルの数より著しく多くなる。慣習的なマクロセルベースのネットワークプランニング及びトポロジー管理は、迅速で且つ費用効果の高い配備モデルに対する運営者の要望を扱うには不充分である。例えば、新たなノードを追加する場合には、運営者は、全てのネットワーク接続を前もって、且つエンジニアトラフィックを、負荷変動を受け容れるように手動で、事前計画する必要があり、小型セルを大量に配備することはあまり有効でもないし効率的でもない。又、多くの場合、小型セルは、ワイヤードバックホールトランスポート解決手段へのアクセスが限定された街灯柱及び電柱のような場所に配備され、ワイヤレスバックホールプロビジョニングが標準的(通常)である。配備に労力集中のワイヤレスバックホールリンク整列及び隣接部発見が必要となる場合には、非常に多数の小型セルを迅速に且つコスト効率良く配備するよう良好なビジネスケースを得ることが(不可能でない場合には)正に課題となる。小型セルが典型的にマクロセルより高い桁の大きさに達するHetNetトポロジーは、管理も複雑である。慣習的な簡単なハブ・アンド・スポーク、ツリー、又はリングトポロジーが、信頼性及び利用性の高い弾力性バックホールネットワークの必要性を満足することは困難である。運営者は、配備が容易であると共に自己最適化トポロジー管理能力でネットワーク弾力性を可能にする小型セルバックホール解決策を要求する。
○自動ワイヤレスリンク整列(例えば、手動作業なし);
○自律的隣接部発見及び接続設定;
○ネットワークパラメータの認証及び自己構成;
○バックホールネットワークの生のトラフィックに影響しないノード挿入/削除;及び
○アドホックネットワークトポロジーの管理及び最適化。
初期の配備が確立されると、ネットワークの変化も考慮しなければならない。例えば、カバレージを拡張するか又は容量を追加するための新たなノードの追加、所与の位置におけるカバレージ又は容量需要の変化によるノードの除去、或いは故障、保守又はエネルギー節約活動によるノードの除去が含まれる。これらの形式の変化に対する再構成は、主として自動でなければならない。新たなノードは、手動での構成を行わずに既存のネットワークに自律的に追加される必要がある。従って、新たなノードを既存のネットワークに含ませるには、隣接部発見、認証、初期整列、構成、プロビジョニング及び最適化について言えば、ネットワークを最初に配備するときと同じ手順をたどらねばならない。既存のネットワークから削除又は除去すべきノードについては、削除又は除去は、計画されたイベント又は計画されないイベントのいずれでもよい。計画されたイベントは、例えば、エネルギーを保存するためにノードがスリープモードに入るとき、又はスケジュールされた保守イベントのためにノードがトポロジーから除去されるときである。計画されないイベントは、停電、リンク閉塞、又はノード作動不良、等である。
自己最適化ワイヤレスメッシュバックホールモジュールを伴う小型セルは、運営者が、HetNet配備内に新たな小型セルを容易に追加できるようにする。新たな小型セルが設置されるたびに、最適なバックホール接続及びネットワークトポロジーは、自律的に再構成される。ネットワークトポロジー最適化メカニズムは、種々のトポロジー関連イベント、例えば、ノード挿入又は除去、一時的又は永久的リンク停止、ネットワーク混雑、ノード故障又は保守、ドメイン分割又は合併、あるノードをスリープ状態に入れるようなエネルギー節約アクション、等を取り扱う場所になければならない。
認証を伴う自律的なノード挿入及び除去;
間に大量のトラフィックを有するノードを1つのドメインへ一緒に入れる;
遅延/レイテンシー最適化通信経路を維持;
最適なドメインサイズを自動的に維持;
最適なアクティブトポロジーの維持、隣接部到達性の維持(到達可能な各隣接部を接続する必要はない);
多ドメインネットワークトポロジー最適化、例えば、(変化する)トラフィックニーズに基づきあるドメインから別のドメインへあるノードを移動;
バックホールネットワーク混雑トラフィック負荷バランシング及びリルート最適化;
ノード及びリンクフェイルオーバートラフィック最適化;
オファーされた負荷ニーズを満足させるバックホール容量割り当てを最適化するネットワーク負荷適応;
計画されたイベント(例えば、ノードの保守、エネルギー節約スリープモード、等)のための予防的ネットワークトポロジー適応;及び/又は
停電、天候等の環境ファクタによるネットワーク停電回復。
小型セルネットワークにおいて、トラフィック又は与えられる負荷は、イベント駆動式に変動する。例えば、ラッシュアワー中に、オフィスビルディング内へ及びオフィスビルディング外へ移動する。図8は、1つの小型セルノード(eNB)が午前中に高いトラフィックピークレートを経験するが、他のノードは、午後に高いトラフィックピークレートを経験するような動的なルート最適化能力の一例を示す。バックホールネットワークは、リンク負荷を適切にバランスさせるためにトラフィックを適宜に移動できねばならない。
接続が得られない時間は、停電であり、ここでの重要なメトリックは、停電と停電との間の平均時間、及び平均停電時間である。停電は、装置又は電源の故障、或いはワイヤレスリンクに対する障害物、例えば、激しい雨、木又は乗物により引き起こされる。小型セルバックホールに関連した停電の別の潜在的原因は、バックホールユニットの小さな移動がワイヤレス解決手段の高利得アンテナの不整列を引き起こす「柱の揺れ(pole sway)」である。弾力性は、停電から迅速に回復し又はそれらを完全に回避するための接続の能力である。その技術は、バッテリバックアップ、装置の冗長性、又は多数のルーティングオプションを伴うトポロジーを含む。そのような技術を実施することは、一般的に、コストを高め、従って、高い利用性と低いコストとの間でバランスをとらねばならない。小型セルトランスポートネットワークニーズは、種々のネットワーク要素の故障及びノード間のリンクの悪化に対して頑健でなければならない。
運営者にとっての典型的な重要なコストは、エネルギー費用である。トラフィックの成長に関わらず合計エネルギー消費を平坦化することが重要である。エネルギー費用をカットすることは、運転コストを含むだけでなく、社会的責任も含む。
ここに述べる規範的SWMN実施形態は、多様な自己最適化特徴、柔軟なQoS(サービスクオリティ)、混雑制御及び管理、広範な負荷バランシング、及びトラフィック管理特徴を提供することができる。これらのメカニズムは、メッシュネットワーク内でトラフィックフローの高度に柔軟な制御及び操向を許し、従って、所与の時間におけるトラフィックの自動QoS認識最適化を可能にし、メッシュネットワークの全トランスポート容量を最適に利用できるようになる。ここに述べる規範的実施形態に対する運営者の幾つかの利益、ひいては、高い商業的価値は、次の1つ以上を含む。
本章は、SWMNスケジューラの一例に関する。SWMNスケジューラの考え方を例示するために、図9に示す8×8SWMNの例について考える。ノード18、31及び53は、ゲートウェイ(GW)ノードとして働き、そしてGWリンク(GWノードの周りの大きなライン、例えば、GWノード31については23から31、31から39、31から32、及び31から30;GWノード18については10から18、18から26、18から19、及び17から18;及びGWノード53については45から53、53から61、54から54、及び52から53)は、スケジューリングのための最も重要なリンクであるとする。
T1=GreedyTwice[Φ];
T2=GreedyTwice[T1]、T1におけるリンクの回避を試みる;
T3=GreedyTwice[T1∪T2];及び
このプロセスは、追加の送信セットを通して続けられる。特に、このプロセスは、T1∪T2∪T3・・・が各リンクを含むときに終了となり、そしてこの例では、T5において終了となる。
T6=GreedyTwice[T1∩T5∪Z]
T7=GreedyTwice[(T1∩T5)∪(T1∩T6)∪(T2∩T5)∪(T2∩T6) ∪Z]
T8=GreedyTwice[U3 i=1U3 i=1(T1∩T4+i)∪Z]
このアペンディックスは、ルーティングスキームのための付加的な情報を含み、そして参照を容易にするために多数の章に分割される。
図15を参照すれば、この図は、ゲートウェイノード(GW)280−1及び280−2を経て固定ネットワーク225に接続されたWMNルーティングドメイン1520を含むWMNシステムアーキテクチャーの一例を示し、ここで、小型セル280−3ないし280−11は、通常、マクロセルサイトのWMNノード(WN)及びGWと同じ位置にある。ノード280は、eNB220であると考えられることに注意されたい。GWノード280−1及び280−2は、リンク216−1及び216−2を経てネットワークノード1515−1及び1515−2(例えば、SGW)に接続される。ネットワークノード1515は、固定ネットワーク1525(例えば、コアネットワーク)に接続される。又、WCC1510は、固定ネットワーク1525内にあるか又はそこに接続される。WCC1510の実施に関しては、これは、図1のSONモジュール210として実施することができる。
ここでは、集中型計算を使用することによってバラバラのスパニングツリーを生成する方法の一例を提示する。本発明のケースでは、リンクスケジュールが集中型要素(WCC)により計算されるので、分散型ルート計算の使用は、ほとんど意味をなさない。しかしながら、ここに例示するアルゴリズムを分散型形態へ変換することは些細なことであり、従って、そのような変換の説明は、ここでは省略する。集中型MDSTルート計算アルゴリズムの主たる手順が図16に示されている。この図は、規範的方法の動作、コンピュータ読み取り可能なメモリで実施されるコンピュータプログラムインストラクションの実行結果、ハードウェアで実施されるロジックにより遂行される機能、及び/又は幾つかの規範的実施形態に従って機能を遂行するための相互接続された手段を示している。このフローは、WCC1510により、例えば、SONノード210のSONモジュール230−2を使用して遂行されることに注意されたい。
1.ノードの重みを使用:最も高い重みをもつノードが選択され、そしてノードの重みは、例えば、デフォールトでもよいし、トラフィック統計データで決定されてもよい;
2.予想されるトラフィック需要がST間でできるだけ等しく分担され;及び
3.ステットソン・ハリソン法(即ち、ランダム指定による)。
ルート計算の最終段階は、好ましいGW及びそのGWへのルートがノードごとに指定される一次経路割り当てである。これは、2つのステップで行われる。第1に、1つのGWへの明らかに最良の経路を1つだけ有するノードがそれらの経路及びGWに割り当てられる。実際に、経路の割り当ては、ノードごとに一次STを定義することにより行われる。第2に、2つ以上の等コスト経路を有するノードが割り当てられ、予想されるトラフィック需要がST間にできるだけ等しく分割されるようにする。各ノードのデフォールト値、又はトラフィック統計データにより決定された値を使用することができる。
要素の事前計算に関して、ST及びリンクスケジュールは、WCCによりドメインごとに事前計算されるが、それらは、ネットワークがアクティブであるときに再計算することができる。トポロジーに対して計算されたルート及びスケジュール情報は、その情報が判断実行に使用される前にこのドメインにおいて全てのノードに配布され、即ちノードは、この事前に計算された(例えば、半静的な)情報、及びリンク状態(例えば、「OK」、「混雑」、「切断」)に関する収集した(例えば、動的な)状態情報を使用して、転送、保護及び負荷バランシングアクションをローカルで実行する。
例3:選択されたゲートウェイに対して一次及びバックアップルーティング経路のセットを決定することを更に含む例1の方法、又はその選択されたゲートウェイに対して一次及びバックアップルーティング経路のセットを決定することが、少なくとも、次のこと:即ち、
選択されたゲートウェイに直接隣接するリンクを、ツリーの根に接続されるツリーのステムとして指定し、そして根は、選択されたゲートウェイであり;
各ステムを、全てのブランチの連合が前記選択されたドメインのノードを含むまで、ブランチへと成長させ;及び
各ブランチを、前記選択されたドメインをカバーする完全スパニングツリーが生じるまで、成長させる、
ことを遂行することによって遂行される例2の方法。
前記選択されたゲートウェイへのホップカウントの数が最も少ない経路に最高のプライオリティをセットし;
等しいホップカウント状態のタイを切断してその状態の1つの経路を高いプライオリティの経路としてセットし;及び
最高のプライオリティの経路を一次経路と称する;
ことにより識別することを更に含む、例3から5のいずれかの方法。
前記一次及びバックアップルーティング経路のセットにアクセスし、1つ以上のスケジュールにアクセスし、ルートを切り換え及び生じさせることは、ドメイン内の複数のゲートの各々に対して遂行され;及び
複数のゲートウェイの各々に対するスパニングツリーは、対応するドメイン内のノードをスパンする;
例1から8のいずれか1つの方法。
各スケジュールサイクルにおいて、各リンクには少なくとも1つの送信の機会が与えられねばならず;
あるリンクは、他のリンクより重要であると考えねばならず且つ各スケジュールサイクルにおいてより多くの機会が与えられねばならず;
スケジューリングサイクルの各スロットにおいて送信セットを識別し且つ構築し、その送信セットは、同じ瞬間にアクティブとなる最大数のバラバラのリンクで構築され;
メッシュネットワーク内の全てのリンクをカバーできるサイクル当りの最小スロット数を識別し;及び/又は
端−端遅延を保証するためにスケジュールサイクルにおける送信セットの順序を識別することによりスケジューリングサイクルの各スロットに送信セットを指定する;
ことの1つ以上を含む、例10の方法。
ここで、ID=識別である、例13又は14のいずれかの方法。
事前計算された経路優先度、及び各経路のボトルネックリンクの状態を使用することにより、一次及びバックアップルーティング経路からの経路を前記あるノードとしての入口ノードにより選択し;
各プライオリティクラスに基づいて異なる転送判断を実行し;
ルート計算により設定された優先度に基づき最良の利用可能な経路を含むローカル転送テーブルを使用して転送判断を実行し;
トポロジー構成情報及びネットワーク状態情報に基づいてローカル転送テーブルを形成し及び維持し、これは、新たなトポロジー構成が受け取られるたびに及び新たな状態情報がネットワークから受け取られて、1つ以上のリンク故障、リンク混雑、及び/又は他の異常を指示するたびに、テーブルを更新することを含み;
入口ノードを通るトラフィックフローごとに代替的ルーティング経路の利用性を前記あるノードとしての入口ノードにより推定し;
転送判断を実行するときにスパニングツリー識別子及びメッシュネットワーク識別子のみを前記あるノードとしての中間ノードにより検査し;
前記フレームを前記プライオリティ情報に基づいて出力ポートにおいて正しいキューへ指定し;及び/又は
ボトルネックリンクの容量を分担するのではなく低プライオリティトラフィックを代替的経路へ強制するために厳密なプライオリティキューを目標として使用し、この使用は、前記分担が公平に遂行されるように行われる;
ことの1つ以上を含む、例16の方法。
経路再選択負荷バランシングを入口ノードだけに適用し、中間ノードは、最初に選択された経路変更せず;
経路状態情報に基づき代替的事前計算経路をプライオリティリストから選択し;
経路再選択負荷バランシングは、フローベースであり、完全なフローは、代替的経路に再指向され;
経路再選択負荷バランシングは、プライオリティベースであり、プライオリティの最も高いフローが最初に最も適したルーティング経路を取得し、プライオリティが2番目に高いフローが次に良い利用可能なルートを取得し、そして残りのフローを通してこのプロセスを続け;
経路再選択負荷バランシングにおいて、プライオリティの高いトラフィックフローが、プライオリティの低いトラフィックフローを無効化するか、或いはプライオリティの高いトラフィックフローが、プライオリティの低いトラフィックフローを無効化し且つその先を越し;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングを適用して、低プライオリティのバルク及びベストエフォートトラフィックをパケットベース形態でバランスさせ;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングを低プライオリティトラフィックのみに適用し;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングにおいて、利用可能な全ての経路を使用し;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングは、パケットベースであり、到来する各パケットは、混雑の少ない経路に指向され;及び/又は
パケットにシーケンス番号を付し、ドメインの出口ノードで再順序付けを行う;
ことの1つ以上を含む1つ以上のオンデマンド動的負荷バランシング方法を遂行する、例1から17のいずれか1つの方法。
各ノードは、メッシュネットワークルートドメインの各行先ノードに対して経路優先度を維持し;
ゲートウェイとノードとの間の一次ルーティング経路の優先度は、集中型コントローラにより指定及び構成され;
ノード間の経路優先度は、スパニングツリーを経てのホップカウントに従ってノードそれ自体により計算され;
経路優先度は、ノードが新たなルーティング構成又はリンククオリティ変化レポートを受け取るたびに更新され;
パケットの現在経路が切断リンクによりブロックされた場合には、ノードの動作リンクを経てパケット行先へ至る代替的スパニングツリーに対して経路優先度をチェックし、そして代替的スパニングツリーが見つかった場合には、その代替的スパニングツリーを経てパケットをリルートする;
ことの1つ以上を含む再選択スパニングツリー方法を遂行することを含む例21の方法。
各切断リンクに対する適格な隣接部及び影響を受けるスパニングツリー・行先ノード対は、構成又はリンク状態変化に基づいて各ノードにより計算され、そして選択ルールは、次の通りであり:即ち、
「隣接部へのトス」ノードとこのノードとの間のリンクは、フェイルしたスパニングツリーに属さず;及び
「隣接部へのトス」ノードと行先ノードとの間の経路は、このノードを含まない;
例22の方法。
スパニングツリーの切断リンクを、スパニングツリーに元々属さない動作リンクに置き換え;
当該ノード間のシグナリングがルーティング構造のローカル再アレンジを生じ;
ゲートウェイへの経路の上流リンクの1つが切断した場合には各ノードが潜在的な交換リンクに関する情報を維持し、そしてノードは、ルーティングトポロジー変化の際にこの情報を更新し;
各切断スパニングツリーに対して、適当な交換候補は、切断ポイントからスパニングツリーに沿って上流へのノード及び下流へのノードを直接接続するリンクであり;
ローカルスパニングツリーリペア手順は、ゲートウェイに向いた切断リンクを伴う開始ノードにより開始され、そしてその開始ノードは、リンクの下流エンドポイントリペアノードへのリペアリンクをアクチベートする信号を送信し;及び/又は
リペアノードは、それの転送優先度を更新し、新たなリンクを使用するようにルーティングし、そしてリペアしたスパニングツリーについて他のノードに通知する;
ことの1つ以上を含むものが実行される、例24の方法。
リンク及び経路の両状態を監視し;
リンクの動作状態は、ワイヤレス物理的レイヤから受け取った状態指示に基づき;
周期的なハローメッセージを使用して全ての隣接ノードへの全てのリンクを経ての隣接ノードへの到達性を検証し;
主として、プライオリティ特有の出力キュー長さにより混雑を推定し;
リンク状態更新メッセージを使用して全メッシュネットワーク内にリンク状態情報を配布し、ノードが著しいリンク状態変化又はリンクのトラフィック負荷の変化を検出したときにノードがリンク状態更新メッセージを送信し;
リンク状態更新メッセージは、制御平面において、リンク状態更新メッセージで特定されるスパニングツリーに沿って伝播され、そして各ノードは、受け取ったリンク状態更新メッセージを、そのリンク状態更新メッセージが受け取られたところの隣接部を除いて、それ自身の隣接部へ転送し;及び/又は
各リンク状態イベントに対して、ノードは、当該リンクを横断する全てのスパニングツリーに沿ってリンク状態更新メッセージを送信する;
ことの1つ以上を含む、例27の方法。
ノード及びリンクレベルでエネルギー節約を行うエネルギー節約制御モジュールを実行し;
エネルギー節約制御モジュールの動作をクライアントレイヤと整合し、どのクライアントノードが潜在的なスリーパーであるか指示することを含み;
エネルギー節約制御モジュールは、どのクライアントノードが潜在的なスリーパーであるかそれ自身で学習し;
エネルギー節約制御モジュールは、クライアントレイヤに潜在的なスリーパーを提案し;
ノードは、その内部自己診断に基づいて遮断を要求でき;
潜在的なスリープノードが指示されると、そのノードは、進行中のトラフィックに影響することなくノードをスリープさせることを許すように全スパニングツリーにおけるリーフノードとなるよう強制され;
新たなトポロジー構成情報を配布し、そしてアクチベーションの後に、ノードをスリープさせ;
ある基準に基づいてウェイクアップ手順を遂行し;
リンクレベルエネルギー節約をトポロジー最適化において考慮し;及び/又は
エネルギー節約制御モジュールプロセスは、保守の目的でも行われ、そして保護スキームをアクチベートする必要なくノードの率直な遮断を与える;
ことの1つ以上を含む、例31の方法。
前記方法は、更に、選択されたドメインの全てのゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットの決定を再遂行し、且つ1つ以上のスケジュールの決定を再遂行することを含み;及び
前記情報の送信は、第1トポロジー構成から第2トポロジー構成への移行を同期させるように遂行される;例2の方法。
1つ以上のスケジューリングサイクルにわたりメッシュネットワークの1つ以上のノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールにアクセスする手段;
ノード間の1つ以上のリンクの状態及び1つ以上のスケジュールに基づき、前記選択されたゲートウェイに対する一次又はバックアップルーティング経路の選択されたルーティング経路へ切り換える手段;及び
前記メッシュネットワークの少なくとも一部分におけるルートをその選択されたルーティング経路に基づいて変更させる手段;
を備えた装置。
前記選択されたドメインの他のゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットの決定を遂行するための手段;
1つ以上のスケジューリングサイクルにわたってメッシュネットワークのノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールを決定するための手段;及び
メッシュネットワークのノードへ情報を送信するための手段;
を備え、ノードの情報は、少なくとも、ノードに対する一次及びバックアップルーティング経路、及び選択されたドメインのノードに対する1つ以上のスケジュールを記述するものである、装置。
5G:第5世代
AAA:認証、許可及びアカウンティング
BER:ビットエラー率
BGP:ボーダーゲートウェイプロトコル
BTS:ベーストランシーバステーション
CAPEX:資本支出
CCS:ケンブリッジ通信システム
CPU:中央処理ユニット
CN:コアネットワーク
DiffServ:微分型サービス
DSCP:微分型サービスコードポイント
DS−TE:DiffServ認識トラフィックエンジニアリング(例えば、MPLS)
E2E:端−端
ECM:エネルギー節約制御モジュール
eNB(又はeNodeB):進化型ノードB(例えば、LTEベースステーション)
ES:エネルギー節約
FRR:高速リルート(例えば、MPLS)
FLRR:高速ローカルリルート
Gbit/s:ギガビット/秒
GiMMic:Gビット/秒MWRマイクロメッシュクラウド概念
GMPLS:一般化MPLS
GNSS:グローバルナビゲーション衛星システム
GW:ゲートウェイ(例えば、ノード)
HetNet:異種ネットワーク
HW:ハードウェア
HWMP:ハイブリッドワイヤレスメッシュプロトコル
ID:識別子
I/F:インターフェイス
IGPs:内部ゲートウェイプロトコル
ILP:整数線型プログラミング
IMLB:逆マルチプレクス負荷バランシング
IMPEX:実施費用
IN:開始ノード
IntServ:統合サービス
IP:インターネットプロトコル
IS−IS:中間システム対中間システム
LDP:ラベル分布プロトコル
LP:線型プログラミング
LSP:ラベルスイッチ経路
LSTR:ローカルスパニングツリーリペア
LSU:リンク状態更新
LTE:長期進化
LTE−A:長期進化−アドバンスト
MAC:メディアアクセスコントロール
max:最大
MBit/s:メガビット/秒
MME:移動管理エンティティ
mmW:ミリメータ波
MPLS:マルチプロトコルラベルスイッチング
ms:ミリ秒
NMS:ネットワーク管理システム
N/W:ネットワーク
OAM:運転、管理及び保守
OPEX:運転費用
OSPF:最短経路最初にオープン
PB:プロバイダーブリッジング
PBB:プロバイダーバックボーンブリッジング
PBB−TE:プロバイダーバックボーンブリッジングトラフィックエンジニアリング
PCE:経路計算要素
PCP:プライオリティコードポイント
PM:性能監視
PRIO:フロープライオリティフィールド
L2:レイヤ2(例えば、データリンクレイヤ)
L3:レイヤ3(例えば、ネットワークレイヤ)
QoS:サービスクオリティ
RF:高周波
RN:リペアノード
RRCTR:リルートカウンタフィールド
RST:スパニングツリー再選択
RVSP−TE:リソース予約プロトコルトラフィックエンジニアリング
Rx:受信器
SCTP:ステム制御送信プロトコル
SDH:同期デジタルハイアラーキー
SEQ:シーケンス番号フィールド
SGW:サービングゲートウェイ
SON:自己編成ネットワーク
ST:スパニングツリー
STDMA:空間時分割多重アクセス
STID:スパニングツリー識別子
SW:ソフトウェア
SWMN:静的ワイヤレスメッシュネットワーク、
自己編成ワイヤレスメッシュネットワークでもある
T2N:隣接部へのトス
TCO:総所有コスト
TCP:送信制御プロトコル
TCR:トポグラフィー変更レポート
TDD:時分割デュープレックス
TDMA:時分割多重アクセス
TE:トラフィックエンジニアリング
UDP:ユーザデータグラムプロトコル
Tx:送信器
UDP:ユーザデータグラムプロトコル
UE:ユーザ装置(例えば、ワイヤレス、典型的移動装置)
VC:バーチャル接続
VCID:バーチャル接続(フロー)識別子
VPN:バーチャルプライベートネットワーク
VTT:フィンランド・テクニカル・リサーチセンター
WCC:WMN集中型コントローラ
MDST:多数のバラバラなスパニングツリー
WFQ:重み付けされた公平なキュー
WMN:ワイヤレスメッシュネットワーク
WN:WMNノード
WNID:WMNノードID
120:プロセッサ
123:コンピュータプログラムコード
125:メモリ
127:バス
130:トランシーバ
150−1:プロセッサ
153−1:コンピュータプログラムコード
155−1:メモリ
157−1:バス
158−1:アンテナ
160−1:トランシーバ
161−1:ネットワークインターフェイス
173、175:ネットワーク
180:プロセッサ
182:バックホールリンク
187:バス
190:ネットワークインターフェイス
195:メモリ
197:コンピュータプログラムコード
210:SON(自己編成ネットワーク)ノード
215:CN
210:SONノード
220−1、220−2、220−n:eNodeB(eNB)
225:インターネット/ネットワーク
230−1、230−2:SONノード
230−2:SONモジュール
280−1:マクロセル
280−2ないし280−7:下位の小型セル
290:リンク
T1ないしT8:送信セット
310:トポロジーマネージャー
320:トポロジーオプチマイザー
325:ルート計算
330:リンクスケジュール計算
335:エネルギー節約コントロール
340:VCプロビジョニング
345:アクセスコントロール
350:WMNコンフィギュレータ
355:トポロジーデータベース
360:NMSエージェント
365:PMデータベース
370:NW状態モニタ
530:ブランチ
580:ノード
590:ツリー
Claims (44)
- リンクを通して相互接続された多数のノードの1つ以上のドメインを含むメッシュネットワークにおいて、選択されたドメインに少なくとも1つのゲートウェイがあって、その選択されたドメインを別のネットワークに接続し、その1つ以上のドメイン及びそれら多数のノード及びそれらのリンクは、トポロジーの一部分であり、前記少なくとも1つのゲートウェイの選択されたゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットにアクセスすることを含み、その選択されたゲートウェイに対する各一次及びバックアップルーティング経路は、その選択されたゲートウェイと、前記選択されたドメインのノードに対するその選択されたゲートウェイへのルートとを含むスパニングツリーを備えるものであり、更に、
1つ以上のスケジューリングサイクルにわたりメッシュネットワークの1つ以上のノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールにアクセスし、
ノード間の1つ以上のリンクの状態及び1つ以上のスケジュールに基づき、前記選択されたゲートウェイに対する一次又はバックアップルーティング経路の選択されたルーティング経路へ切り換え、及び
前記メッシュネットワークの少なくとも一部分におけるルートをその選択されたルーティング経路に基づいて変更させる、
ことを含む、トポロジー管理システムによって実行される方法。 - リンクを通して相互接続された多数のノードの1つ以上のドメインを含むメッシュネットワークにおいて、1つ以上のドメイン及びそれら多数のノード及びそれらのリンクは、トポロジーの一部分であり、選択されたドメインに対して少なくとも1つのゲートウェイがあってその選択されたドメインを別のネットワークに接続し、少なくとも1つのゲートウェイの選択されたゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットを決定し、その選択されたゲートウェイに対する各一次及びバックアップルーティング経路は、その選択されたゲートウェイと、前記選択されたドメインのノードに対するその選択されたゲートウェイへのルートと、を含むスパニングツリーを備え、
前記選択されたドメインの他のゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットの決定を遂行し、
1つ以上のスケジューリングサイクルにわたって前記メッシュネットワークのノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールを決定し、及び
前記メッシュネットワークのノードへ情報を送信し、ノードの情報は、少なくとも、ノードに対する一次及びバックアップルーティング経路、及び選択されたドメインのノードに対する1つ以上のスケジュールを記述するものである、トポロジー管理システムによって実行される方法。 - 前記選択されたゲートウェイに対して一次及びバックアップルーティング経路のセットを決定することを更に含む請求項1に記載の方法、或いは前記選択されたゲートウェイに対して一次及びバックアップルーティング経路のセットを決定することが、少なくとも、次のこと:即ち、
前記選択されたゲートウェイに直接隣接するリンクを、ツリーの根に接続されるツリーのステムとして指定し、そして根は、前記選択されたゲートウェイであり;
各ステムを、全てのブランチの連合が前記選択されたドメインのノードを含むまで、ブランチへと成長させ;及び
各ブランチを、前記選択されたドメインをカバーする完全スパニングツリーが生じるまで、成長させる、
ことを遂行することによって遂行される、請求項2に記載の方法。 - 親ノードへの直接的なホップリンクを経て他の親ノードへリーフノードを移動することでより小さなホップカウントが生じる場合には、少なくとも他の親ノードへリーフノードを移動することによってブランチのリーフノードを最適化することを更に含む、請求項3に記載の方法。
- 前記スパニングツリーの数は、ステムの数に等しく、これは、前記選択されたゲートウェイへのノード当りのルートの数に等しい、請求項3又は4のいずれかに記載の方法。
- 前記選択されたドメインの各ノードに対して、前記選択されたゲートウェイへのスパニングツリーの多数の経路のプライオリティを、少なくとも、次のこと:即ち、
前記選択されたゲートウェイへのホップカウントの数が最も少ない経路に最高のプライオリティをセットし;
等しいホップカウント状態のタイを切断してその状態の1つの経路を高いプライオリティの経路としてセットし;及び
最高のプライオリティの経路を一次経路と称する;
ことにより識別することを更に含む、請求項3から5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記タイの切断は、更に、次のもの:即ち、ノードの重み;予想トラフィック需要がスパニングツリー間でできるだけ等しく分担されること;及びランダムな指定;のうちの1つ以上を使用することによりタイを切断することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記一次及びバックアップルーティング経路のリンクスケジュールを最適化することを更に含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 複数のゲートウェイを含む1つ以上のドメインの各々に対して、
前記一次及びバックアップルーティング経路のセットにアクセスし、1つ以上のスケジュールにアクセスし、ルートを切り換え及び生じさせることは、ドメイン内の複数のゲートの各々に対して遂行され;及び
複数のゲートウェイの各々に対するスパニングツリーは、対応するドメイン内のノードをスパンする;
請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。 - 1つ以上のスケジュールは、繰り返しスケジュールへと順序付けされる構築送信セットを含む、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも送信セットを構築しそしてその構築された送信セットを繰り返しスケジュールへと順序付けすることにより1つ以上のスケジューリングサイクルにわたりメッシュネットワークの1つ以上のノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールを決定することを更に含む、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
- 前記送信セットの構築及び順序付けは、次のこと:即ち、
各スケジュールサイクルにおいて、各リンクには少なくとも1つの送信の機会が与えられねばならず;
あるリンクは、他のリンクより重要であると考えねばならず且つ各スケジュールサイクルにおいてより多くの機会が与えられねばならず;
スケジューリングサイクルの各スロットにおいて送信セットを識別し且つ構築し、その送信セットは、同じ瞬間にアクティブとなる最大数のバラバラのリンクで構築され;
メッシュネットワーク内の全てのリンクをカバーできるサイクル当りの最小スロット数を識別し;及び/又は
端−端遅延を保証するためにスケジュールサイクルにおける送信セットの順序を識別することによりスケジューリングサイクルの各スロットに送信セットを指定する;
ことの1つ以上を含む、請求項10に記載の方法。 - メッシュネットワーク内のあるノードにより遂行される方法であって、バーチャル接続及びトラフィックフローを使用して、受信したクライアントデータを、メッシュネットワークのリンクを経て転送することを更に含む、請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バーチャル接続を使用することは、クライアントデータに対する到来トラフィックを、バーチャル接続識別子により識別されるバーチャル接続へとマッピングすることを含む、請求項13に記載の方法。
- あるノードによって遂行される方法であって、前記あるノードは、トラフィックをフローとして取り扱い、そのフローは、サービスクオリティプライオリティ識別及びバーチャル接続識別によって分離され、そして前記切り換えは、ローカル負荷及び混雑状態情報に基づいて、一次及びバックアップルーティング経路からの事前計算されたルート代替物を使用してトラフィックのローカル転送を生じさせる、請求項1から15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ローカル転送は、更に、次のこと:即ち、
事前計算された経路優先度、及び各経路のボトルネックリンクの状態を使用することにより、一次及びバックアップルーティング経路からの経路を前記あるノードとしての入口ノードにより選択し;
各プライオリティクラスに基づいて異なる転送判断を実行し;
ルート計算により設定された優先度に基づき最良の利用可能な経路を含むローカル転送テーブルを使用して転送判断を実行し;
トポロジー構成情報及びネットワーク状態情報に基づいてローカル転送テーブルを形成し及び維持し、これは、新たなトポロジー構成が受け取られるたびに及び新たな状態情報がネットワークから受け取られて、1つ以上のリンク故障、リンク混雑、及び/又は他の異常を指示するたびに、テーブルを更新することを含み;
入口ノードを通るトラフィックフローごとに代替的ルーティング経路の利用性を前記あるノードとしての入口ノードにより推定し;
転送判断を実行するときにスパニングツリー識別子及びメッシュネットワーク識別子のみを前記あるノードとしての中間ノードにより検査し;
複数のフレームをプライオリティ情報に基づいて出力ポートにおいて正しいキューへ指定し;及び/又は
ボトルネックリンクの容量を分担するのではなく低プライオリティトラフィックを代替的経路へ強制するために厳密なプライオリティキューを目標として使用し、この使用は、前記分担が公平に遂行されるように行われる;
ことの1つ以上を含む、請求項16に記載の方法。 - 前記切り換えは、次のこと:即ち、
経路再選択負荷バランシングを入口ノードだけに適用し、中間ノードは、最初に選択された経路変更せず;
経路状態情報に基づき代替的事前計算経路をプライオリティリストから選択し;
経路再選択負荷バランシングは、フローベースであり、完全なフローは、代替的経路に再指向され;
経路再選択負荷バランシングは、プライオリティベースであり、プライオリティの最も高いフローが最初に最も適したルーティング経路を取得し、プライオリティが2番目に高いフローが次に良好な利用可能なルートを取得し、そして残りのフローを通してこのプロセスを続け;
経路再選択負荷バランシングにおいて、プライオリティの高いトラフィックフローが、プライオリティの低いトラフィックフローを無効化するか、或いはプライオリティの高いトラフィックフローが、プライオリティの低いトラフィックフローを無効化し且つその先を越し;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングを適用して、低プライオリティのバルク及びベストエフォートトラフィックをパケットベース形態でバランスさせ;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングを低プライオリティトラフィックのみに適用し;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングにおいて、利用可能な全ての経路を使用し;
逆マルチプレクシングに基づく負荷バランシングは、パケットベースであり、到来する各パケットは、混雑の少ない経路に指向され;及び/又は
パケットにシーケンス番号を付し、ドメインの出口ノードで再順序付けを行う;
ことの1つ以上を含む1つ以上のオンデマンド動的負荷バランシング方法を遂行する、請求項1から17のいずれか1項に記載の方法。 - 前記切り換え及びルーティングを行わせることは、更に、ハイアラーキー欠陥回復システムを実施することを含み、一次アクションは、1つ以上のスパニングツリーにおいて欠陥の場合に代替的事前計算ルーティング経路にトラフィックをリルートすることであり、そして二次アクションは、折れたスパニングツリーを回復することである、請求項1から18のいずれか1項に記載の方法。
- 欠陥検出は、イベントベースであり、そして欠陥は、欠陥ポイントからメッシュネットワークの全てのノードへブロードキャストされるリンク状態更新メッセージをトリガーする、請求項19に記載の方法。
- 前記ハイアラーキー欠陥回復システムの実施は、更に、高速ローカルリルートを遂行することを含み、切断リンク上を送信されるべきトラフィックは、代替的事前計算ルーティング経路に沿って再指向され、それにより、欠陥ポイントのノードは、パケットをアドホックバイパス経路セグメントに沿って望ましい行先に向かってリルートし始める、請求項19又は20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記高速ローカルリルートの遂行は、更に、次のこと:即ち、
各ノードは、メッシュネットワークルートドメインの各行先ノードに対して経路優先度を維持し;
ゲートウェイとノードとの間の一次ルーティング経路の優先度は、集中型コントローラにより指定及び構成され;
ノード間の経路優先度は、スパニングツリーを経てのホップカウントに従ってノードそれ自体により計算され;
経路優先度は、ノードが新たなルーティング構成又はリンククオリティ変化レポートを受け取るたびに更新され;
パケットの現在経路が切断リンクによりブロックされた場合には、ノードの動作リンクを経てパケット行先へ至る代替的スパニングツリーに対して経路優先度をチェックし、そして代替的スパニングツリーが見つかった場合には、その代替的スパニングツリーを経てパケットをリルートする;
ことの1つ以上を含む再選択スパニングツリー方法を遂行することを含む、請求項21に記載の方法。 - パケット行先への代替的スパニングツリーがない場合、又は代替的スパニングツリーが、あまり適していない遅延、ホップカウント又は容量を伴う経路に通じる場合には、「隣接部へのトス」手順が使用され、パケットは、必ずしも事前計算経路のいずれにも属さない動作リンクを経て隣接部へ送信され、この隣接部は、次のものを使用してパケットの元々のスパニングツリーを経てパケットを行先へルーティングでき:即ち、
各切断リンクに対する適格な隣接部及び影響を受けるスパニングツリー・行先ノード対は、構成又はリンク状態変化に基づいて各ノードにより計算され、そして選択ルールは、次の通りであり:即ち、
「隣接部へのトス」ノードとこのノードとの間のリンクは、フェイルしたスパニングツリーに属さず;及び
「隣接部へのトス」ノードと行先ノードとの間の経路は、このノードを含まない;
請求項22に記載の方法。 - 前記高速ローカルリルートを遂行することは、更に、プライオリティリストからの次に利用可能な経路によりローカル転送テーブルに基づいて修正ルートを選択する経路再選択を含む、請求項21から23のいずれか1項に記載の方法。
- 高速ローカルリルートを遂行することは、更に、経路欠陥が持続するか又はネットワークに現在多数の欠陥があることに応答してローカルスパニングツリーリペアを遂行することを含み、ルーティング経路に対するローカル修正は、次のこと:即ち、
スパニングツリーの切断リンクを、スパニングツリーに元々属さない動作リンクに置き換え;
当該ノード間のシグナリングがルーティング構造のローカル再アレンジを生じ;
ゲートウェイへの経路の上流リンクの1つが切断した場合には各ノードが潜在的な交換リンクに関する情報を維持し、そしてノードは、ルーティングトポロジー変化の際にこの情報を更新し;
各切断スパニングツリーに対して、適当な交換候補は、切断ポイントからスパニングツリーに沿って上流へのノード及び下流へのノードを直接接続するリンクであり;
ローカルスパニングツリーリペア手順は、ゲートウェイに向いた切断リンクを伴う開始ノードにより開始され、そしてその開始ノードは、リンクの下流エンドポイントリペアノードへのリペアリンクをアクチベートする信号を送信し;及び/又は
リペアノードは、それの転送優先度を更新し、新たなリンクを使用するようにルーティングし、そしてリペアしたスパニングツリーについて他のノードに通知する;
ことの1つ以上を含むものが実行される、請求項24に記載の方法。 - 前記高速ローカルリルートを遂行することは、更に、欠陥状態が永久的と思われるほど長時間続くのに応答して、全てのルーティング経路を再計算し、1つ以上の新たなスケジュールを計算し、そして全ネットワークを、その再計算されたルーティング経路及び計算された1つ以上の新たなスケジュールに基づいて再構成することを含む、請求項25に記載の方法。
- ネットワーク内にローカル欠陥識別及びリンク状態情報を配布することを更に含む、請求項1から26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ネットワーク内にローカル欠陥識別及びリンク状態情報を配布することは、更に、次のこと:即ち、
リンク及び経路の両状態を監視し;
リンクの動作状態は、ワイヤレス物理的レイヤから受け取った状態指示に基づき;
周期的なハローメッセージを使用して全ての隣接ノードへの全てのリンクを経ての隣接ノードへの到達性を検証し;
主として、プライオリティ特有の出力キュー長さにより混雑を推定し;
リンク状態更新メッセージを使用して全メッシュネットワーク内にリンク状態情報を配布し、ノードが著しいリンク状態変化又はリンクのトラフィック負荷の変化を検出したときにノードがリンク状態更新メッセージを送信し;
リンク状態更新メッセージは、制御平面において、リンク状態更新メッセージで特定されるスパニングツリーに沿って伝播され、そして各ノードは、受け取ったリンク状態更新メッセージを、そのリンク状態更新メッセージが受け取られたところの隣接部を除いて、それ自身の隣接部へ転送し;及び/又は
各リンク状態イベントに対して、ノードは、当該リンクを横断する全てのスパニングツリーに沿ってリンク状態更新メッセージを送信する;
ことの1つ以上を含む、請求項27に記載の方法。 - 前記方法は、一方向性及び両方向性の両クライアントトラフィックをサポートする、請求項1から28のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、同じルーティング経路又は異なるルーティング経路のいずれかを通して両方向性トラフィックの上流及び下流方向のルーティングをサポートする、請求項1から29項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、更に、少なくとも前記切り換えを遂行し且つエネルギー最適化に一部分基づいてルーティングを遂行させることを含む、請求項1から30項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記エネルギー最適化は、次のこと:即ち、
ノード及びリンクレベルでエネルギー節約を行うエネルギー節約制御モジュールを実行し;
前記エネルギー節約制御モジュールの動作をクライアントレイヤと整合し、どのクライアントノードが潜在的なスリーパーであるか指示することを含み;
前記エネルギー節約制御モジュールは、どのクライアントノードが潜在的なスリーパーであるかそれ自身で学習し;
前記エネルギー節約制御モジュールは、クライアントレイヤに潜在的なスリーパーを提案し;
ノードは、その内部自己診断に基づいて遮断を要求でき;
潜在的なスリープノードが指示されると、そのノードは、進行中のトラフィックに影響することなくノードをスリープさせることを許すように全スパニングツリーにおけるリーフノードとなるよう強制され;
新たなトポロジー構成情報を配布し、そしてアクチベーションの後に、ノードをスリープさせ;
ある基準に基づいてウェイクアップ手順を遂行し;
リンクレベルエネルギー節約をトポロジー最適化において考慮し;及び/又は
エネルギー節約制御モジュールプロセスは、保守の目的でも行われ、そして保護スキームをアクチベートする必要なくノードの率直な遮断を与える;
ことの1つ以上を含む、請求項31に記載の方法。 - 前記トポロジーは、第1トポロジーであり、メッシュネットワークに1つ以上の変化が生じて、第2トポロジーを生成し;
前記方法は、更に、選択されたドメインの全てのゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットの決定を再遂行し、且つ1つ以上のスケジュールの決定を再遂行することを含み;及び
前記情報の送信は、第1トポロジー構成から第2トポロジー構成への移行を同期させるように遂行される;請求項2に記載の方法。 - 前記メッシュネットワークは、ワイヤレスメッシュネットワークである、請求項1から33のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッシュネットワークは、ワイヤレスメッシュネットワークであり、そして多数のノードは、ミリメータ波リンクを使用して互いに通信する、請求項1から34のいずれか1項に記載の方法。
- 光学的メッシュネットワークにおいて遂行される、請求項1から33のいずれか1項に記載の方法。
- リンクを通して相互接続された多数のノードの1つ以上のドメインを含むメッシュネットワークにおいて、選択されたドメインに少なくとも1つのゲートウェイがあって、その選択されたドメインを別のネットワークに接続し、1つ以上のドメイン及びそれら多数のノード及びそれらのリンクは、トポロジーの一部分であり、少なくとも1つのゲートウェイの選択されたゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットにアクセスするための手段を備え、その選択されたゲートウェイに対する各一次及びバックアップルーティング経路は、その選択されたゲートウェイと、前記選択されたドメインのノードに対するその選択されたゲートウェイへのルートとを含むスパニングツリーを備えるものであり;更に、
1つ以上のスケジューリングサイクルにわたりメッシュネットワークの1つ以上のノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールにアクセスする手段;
ノード間の1つ以上のリンクの状態及び1つ以上のスケジュールに基づき、前記選択されたゲートウェイに対する一次又はバックアップルーティング経路の選択されたルーティング経路へ切り換える手段;及び
前記メッシュネットワークの少なくとも一部分におけるルートをその選択されたルーティング経路に基づいて変更させる手段;
を備えた装置。 - リンクを通して相互接続された多数のノードの1つ以上のドメインを含むメッシュネットワークにおいて、1つ以上のドメイン及びそれら多数のノード及びそれらのリンクは、トポロジーの一部分であり、選択されたドメインに対して少なくとも1つのゲートウェイがあってその選択されたドメインを別のネットワークに接続し、少なくとも1つのゲートウェイの選択されたゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットを決定するための手段を備え、その選択されたゲートウェイに対する各一次及びバックアップルーティング経路は、その選択されたゲートウェイと、前記選択されたドメインのノードに対するその選択されたゲートウェイへのルートとを含むスパニングツリーを備え;更に、
前記選択されたドメインの他のゲートウェイに対する一次及びバックアップルーティング経路のセットの決定を遂行するための手段;
1つ以上のスケジューリングサイクルにわたってメッシュネットワークのノードにより使用されるべき1つ以上のスケジュールを決定するための手段;及び
メッシュネットワークのノードへ情報を送信するための手段;
を備え、ノードの情報は、少なくとも、ノードに対する一次及びバックアップルーティング経路、及び選択されたドメインのノードに対する1つ以上のスケジュールを記述するものである、装置。 - 請求項3から36のいずれかに記載の方法を遂行するための手段を更に備えた、請求項37又は38のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項37から39のいずれかに記載の装置を備えたベースステーション。
- 請求項37から39のいずれかに記載の装置を備えたメッシュネットワーク集中型コントローラ。
- 請求項37から39のいずれかに記載の装置を1つ以上備えた通信ネットワーク。
- 請求項1から36のいずれかに記載の方法を実行するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
- 前記コンピュータプログラムは、コンピュータに使用するために実施されるコンピュータプログラムコードを保持するコンピュータ読み取り可能な媒体を備えたコンピュータプログラム製品である、請求項43に記載のコンピュータプログラム。
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