JP7345735B2

JP7345735B2 - Ｗｌａｎネットワークにおけるバックアップルートを伴うマルチホップルーティングプロトコル

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Publication number: JP7345735B2
Application number: JP2021535998A
Authority: JP
Inventors: モルテザハシェミ
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Filing date: 2019-09-17
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本開示の技術は、一般に無線ネットワーク通信に関し、具体的には、プライマリルート及びバックアップルートを介したマルチホップルーティングに関する。

より高速かつロバストな無線ネットワーク通信の必要性がますます重要になってきている。これらの高容量に到達する必要性に応えて、ネットワークオペレータらは高密度化を達成する様々な概念を受け入れ始めた。現在のｓｕｂ－６ＧＨｚ無線技術は、高データ需要に対処するには十分でない。１つの選択肢は、ミリメートル波帯（ｍｍＷ）と呼ばれることもある３０～３００ＧＨｚ帯のさらなるスペクトルを利用することである。

一般に、ｍｍＷ無線ネットワーキングシステムを効率的に利用するには、これらの高周波帯のチャネル障害及び伝搬特性に正しく対応する必要がある。高自由空間経路損失、高い侵入損失、反射損失及び回折損失は、利用可能なダイバーシチを低減し、見通し外（ＮＬＯＳ）通信を制限する。とはいえ、ｍｍＷの短波長は、経路損失を克服して受信機における高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を確実にするのに十分な配列利得（ａｒｒａｙｇａｉｎ）を提供することができる実用的な寸法の高利得電子操作型指向性アンテナ（ｈｉｇｈ－ｇａｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙｓｔｅｅｒａｂｌｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌａｎｔｅｎｎａｓ）の使用を可能にする。ｍｍＷ帯を用いた高密度展開環境における指向性分散ネットワーク（ＤＮ）は、局（ＳＴＡ）間の信頼できる通信を実現して見通し内チャネル制約を克服するための効率的な方法となり得る。

新規局（ＳＴＡ又はノード）は、作動すると、参加すべきネットワーク内の発見すべき近隣ＳＴＡを探す（探索する）。ＳＴＡからネットワークへの初期アクセスプロセスは、近隣ＳＴＡをスキャンして局所的近傍における全てのアクティブなＳＴＡを発見することを含む。このプロセスは、参加すべき特定のネットワーク又はネットワークリストを新規ＳＴＡが探索することを通じて、或いは新規ＳＴＡを受け入れる予定のいずれかの既存のネットワークに参加するためのブロードキャスト要求を新規ＳＴＡが送信することによって実行することができる。

分散ネットワーク（ＤＮ）に接続するＳＴＡは、近隣ＳＴＡを発見して、ゲートウェイ／ポータルＤＮＳＴＡに到達するための最良の方法、及びこれらの各近隣ＳＴＡの能力を判断する必要がある。新規ＳＴＡは、候補となる近隣ＳＴＡの全てのチャネルを特定の期間にわたって調べる。この特定の時間後にアクティブなＳＴＡが検出されなければ、新規ＳＴＡは次のチャネルの検査に移行する。ＳＴＡが検出されると、新規ＳＴＡは、自機の物理（ＰＨＹ）層（例えば、ＯＳＩモデル）を調節領域（ＩＥＥＥ、ＦＣＣ、ＥＴＳＩ、ＭＫＫ等）における動作のために構成するのに十分な情報を収集する。ｍｍＷ通信では、指向性送信に起因してこのタスクがさらに困難である。このプロセスにおける課題は、（ａ）周辺ＳＴＡＩＤの知識、（ｂ）ビームフォーミングにとっての（単複の）最良送信パターンの知識、（ｃ）衝突及びデフネスに起因するチャネルアクセス問題、並びに（ｄ）閉塞及び反射に起因するチャネル障害、として要約することができる。ｍｍＷＤ２Ｄ及びＤＮ技術の普及を可能にするには、上記の一部又は全部を克服する近隣発見方法を設計することが何よりも重要である。

ブロードキャストモードで動作するネットワークのＤＮアドレスを発見するためのほとんどの既存の技術は、指向性無線通信を伴うネットワークを目的としていない。また、指向性無線ネットワーク通信を利用するこれらの技術は、ビーコン信号の生成に関するオーバーヘッド要求が非常に高いことが多い。さらに、これらの技術は、発見の実行に伴うオーバーヘッド及びレイテンシを低減するのに十分な機構を欠いている。

現在のｍｍＷ通信システムは、送信機（Ｔｘ）と受信機（Ｒｘ）との間の十分なリンクバジェットを得るために指向性通信に依拠する。局は、チャネルにアクセスするために、最初にリスニングを行って、媒体が占められているか、それとも空いているかをチェックする。通常、このリスニング段階は準全方向アンテナを使用して行われ、多くの場合はこれによって送信又は受信方向が実際の指向性信号の影響を受けることはないが、チャネルアクセスが妨げられる。

ｍｍ波帯でマルチホップ通信ネットワークを確立するタスクは、低周波帯システムにおける全方向通信に比べると、指向性に起因していっそう困難である。このプロセスにおける課題は、（ａ）周辺ノードのＩＤの知識、（ｂ）近隣へのビームフォーミングにとって最良送信パターンの知識、（ｃ）衝突及びデフネスに起因するチャネルアクセス問題、並びに（ｄ）閉塞及び反射に起因するチャネル障害、として要約することができる。

既存の技術は、指向性ｍｍＷ通信の使用に関して、又は閉塞及びその他のチャネル障害に対応した回復が上手くいかないことが多い。

従って、指向性ｍｍＷ通信を効率的に利用して閉塞及び障害からの素早い回復をもたらす強化された機構に対するニーズが存在する。本開示は、これらのニーズを満たすとともに、これまでの技術を凌駕するさらなる利点をもたらす。

無線ネットワーキングは、人的閉塞（ｈｕｍａｎｂｌｏｃｋａｇｅ）を含むチャネル障害の影響を受けやすい。多くの用途では、データ配信のあらゆる中断を避けるために、閉塞したリンクを素早く検出して置換できることが重要である。本開示は、宛先ＳＴＡに到達するための複数のネクストホップオプション（１つのプライマリルート及び１つから複数のバックアップルート）を効率的に発見して追跡する無線マルチホッププロトコルについて説明する。この事例では、プライマリネクストホップへのリンクが閉塞した場合に他の代替のネクストホップを素早く展開することができ、従って代替リンクを発見するためのあらゆる中断又は遅延を回避することができる。本開示は様々なネットワークに適用可能であり、ミリメートル波指向性ネットワーキングに限定されるものではない。

現在のマルチホップルーティングプロトコルは、ＳＴＡにおいてルーティングプロトコルを設定する際に複数のネクストホップオプションの発見及び追跡を考慮しない。この結果、現在の無線プロトコルは、プライマリルートが閉塞した場合に重大な遅延及び再発見オーバーヘッドを招く。これとは対照的に、本開示は、閉塞シナリオ下でさらなる設定オーバーヘッドを一切伴わずにネクストホップオプションを発見していつでも展開できるように維持する。

上記の目標を達成するために、ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージ及びルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージが発信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間の複数のルートを発見するための新たなメッセージフラッディング機構を教示する。また、ＳＴＡは、フラッディングオーバーヘッドを最小化するように転送テーブルを展開する。最終的に、ＳＴＡは、ステータス要求（ＳＲＥＱ）メッセージ及びステータス応答（ＳＲＥＰ）メッセージを使用して、そのルーティングテーブルエントリ（プライマリ及びバックアップ）が最新であり、複数のネクストホップオプションが到達可能であっていつでも展開できることを積極的に保証する。

本開示の教示は、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、装置間（Ｄ２Ｄ）ネットワーク、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、メッシュネットワーク、及び屋外無線通信に適用することができる。従って、開示する技術は幅広い目的用途で利用することができ、限定ではなく一例として、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＧｉｇ、Ｗｉ－Ｆｉタイプネットワーク、モノのインターネット（ＩｏＴ）用途、データのバックホール及びフロントホール、屋内及び屋外配信ネットワーク、メッシュネットワーク、及びＤ２Ｄ通信を伴う次世代セルラーネットワークなどが挙げられる。

本明細書の以下の部分では、本明細書で説明する技術のさらなる態様が明らかになり、この詳細な説明は、本技術の好ましい実施形態を制限することなく完全に開示するためのものである。

本明細書で説明する技術は、例示のみを目的とする以下の図面を参照することによって十分に理解されるであろう。

ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において行われるアクティブスキャンのタイミング図である。ＤＮ局と非ＤＮ局との組み合わせを示す分散ネットワーク（ＤＮ）の局（ＳＴＡ）図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのＤＮ識別要素を示すデータフィールド図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのＤＮ構成要素を示すデータフィールド図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄプロトコルでのアンテナセクタスイーピング（ＳＳＷ）の概略図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄプロトコルでのセクタレベルスイーピング（ＳＬＳ）のシグナリングを示すシグナリング図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのセクタスイープ（ＳＳＷ）フレーム要素を示すデータフィールド図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのＳＳＷフレーム要素内のＳＳＷフィールドを示すデータフィールド図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに利用される、ＩＳＳの一部として送信される時に示されるＳＳＷフィードバックフィールドを示すデータフィールド図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに利用される、ＩＳＳの一部として送信されない時に示されるＳＳＷフィードバックフィールドを示すデータフィールド図である。アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングプロトコルのネットワークトポロジ図である。アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングプロトコルのネットワークトポロジ図である。アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングプロトコルのネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態に従って利用される無線ｍｍＷ通信局ハードウェアのブロック図である。本開示の実施形態に従って利用される図１０の局ハードウェアのｍｍＷビームパターン図である。本開示の実施形態による、発見帯通信アンテナ（すなわち、ｓｕｂ－６ＧＨｚ）のビームパターン図である。本開示の実施形態に従って利用される４つの局例のネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態に従って利用される３つの局例のネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態による、ルート要求フレーム（ＲＲＥＱ）のデータフィールド図である。本開示の実施形態による、ルート応答フレーム（ＲＲＥＰ）のデータフィールド図である。本開示の実施形態による、ステータス要求フレーム（ＳＲＥＱ）のデータフィールド図である。本開示の実施形態による、発信局（ＳＴＡ）によるステータス応答フレーム（ＳＲＥＰ）のデータフィールド図である。本開示の実施形態に従って実行されるルート要求（ＲＲＥＱ）ロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、１ホップ近隣へのルート要求（ＲＲＥＱ）伝搬ロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ルート要求（ＲＲＥＱ）フレームを受け取るロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ルート要求（ＲＲＥＱ）フレームを受け取るロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ルート要求（ＲＲＥＱ）フレームを受け取るロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、宛先局（ＳＴＡ）からルート応答（ＲＲＥＰ）フレームを送信するフロー図である。本開示の実施形態による、ルート応答（ＲＲＥＰ）フレームを受け取るロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ルート応答（ＲＲＥＰ）フレームを受け取るロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ルート応答（ＲＲＥＰ）フレームを受け取るロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、近隣局（ＳＴＡ）にルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを伝搬するフロー図である。本開示の実施形態による、ステータス要求（ＳＲＥＱ）メッセージを送信するロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ステータス要求（ＳＲＥＱ）メッセージを受け取って処理するロジックのフロー図である。本開示の実施形態による、ステータス応答（ＳＲＥＰ）メッセージを受け取って処理するロジックのフロー図である。本開示の実施形態に従って利用される局例及びその相互接続メトリックのネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態による、局間のルーティング及び制御メッセージのメッセージシーケンス図例である。本開示の実施形態による、局間のルーティング及び制御メッセージのメッセージシーケンス図例である。本開示の実施形態に従って対処されるリンク閉塞例を示すネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態に従って対処されるリンク閉塞例を示すネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態に従って対処されるリンク閉塞例を示すネットワークトポロジ図である。本開示の実施形態に従って対処されるリンク閉塞例を示すネットワークトポロジ図である。

以下の用語は、本開示において使用する際には一般に後述する意味を有する。

ＡＰ：アクセスポイント：１つの局（ＳＴＡ）を含み、関連するＳＴＡの無線媒体（ＷＭ）を通じて配信サービスへのアクセスを提供するエンティティ。

ＡＯＤＶ：アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）は、無線及びモバイルアドホックネットワーク用に設計された、宛先へのオンデマンドルートを確立するためのルーティングプロトコルである。

ビームフォーミング（ＢＦ）：全方向又は準全方向アンテナではない指向性アンテナシステム又はアレイからの、対象の受信機における受信信号電力又は信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善する情報を決定するための指向性送信であり、局は、この送信に基づいて、時間及び割り当て情報を相関させる情報を取得することができる。

ＢＩ：ビーコン間隔は、ビーコン送信時間の合間の時間を表す周期的スーパーフレーム期間（ｃｙｃｌｉｃｓｕｐｅｒｆｒａｍｅｐｅｒｉｏｄ）である。

ＢＲＰ：ＢＦ精緻化プロトコルは、受信機トレーニングを可能にし、指向性通信を最適化（最良を達成）するために送信機側及び受信機側を繰り返しトレーニングするＢＦプロトコルである。

ＢＳＳ：ベーシックサービスセットは、ネットワーク内のＡＰとの同期に成功した一連の局（ＳＴＡ）である。実際にはＳＴＡ同士の通信を可能にする無線媒体に接続するＳＴＡの組であるＢＳＳの周囲に構築される、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮアーキテクチャのコンポーネントである。

ＢＴＩ：ビーコン送信間隔は、連続するビーコン送信間の間隔である。

ＣＢＡＰ：競合ベースのアクセス期間は、競合ベースの拡張分散チャネルアクセス（ｅｎｈａｎｃｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｈａｎｎｅｌａｃｃｅｓｓ：ＥＤＣＡ）を使用する指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ＢＳＳのデータ転送間隔（ＤＴＩ）内の期間である。

ＣＳＭＡ／ＣＡ：搬送波感知多重アクセス／衝突回避（Ｃａｒｒｉｅｒ－ＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）は、搬送波感知を利用するネットワーク多重アクセス法である。

ＤＭＧ：指向性マルチギガビットは、ＩＥＥＥ８０２に記載されている高スループット無線通信の形態である。

ＤＮＳＴＡ：分散ネットワーク（ＤＮ）局（ＤＮＳＴＡ）は、ＤＮ施設を実装する局（ＳＴＡ）である。ＤＮＢＳＳ内で動作するＤＮＳＴＡは、他のＤＮＳＴＡに配信サービスを提供することができる。

ＤＴＩ：データ転送間隔は、完全なＢＦトレーニングに続いて実際のデータ転送を行うことができる期間である。ＤＴＩは、１又は２以上のサービス期間（ＳＰ）及び競合ベースのアクセス期間（ＣＢＡＰ）を含むことができる。

ＦＣＳ：通信プロトコルにおいてフレームに追加される誤り検出コードを提供するフレームチェックシーケンスである。

ＬＯＳ：見通し線：送信機及び受信機が表面上互いの視界内に存在する通信であり、反射信号の通信結果ではない。逆の状態は、局が互いにＬＯＳ内に存在しない見通し外を表すＮＬＯＳである。

ＭＡＣアドレス：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス。

ＭＢＳＳ：メッシュベーシックサービスセットは、分散ネットワーク（ＤＮ）局（ＤＮＳＴＡ）の自己完結型ネットワーク（ｓｅｌｆ－ｃｏｎｔａｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋ）を形成するベーシックサービスセット（ＢＳＳ）であり、配信システム（ＤＳ）として使用することができる。

全方向性：無指向性アンテナを利用する送信モード。

準全方向性：最も広いビーム幅を達成できる指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）アンテナを利用する通信モード。

ＮＡＶ情報：ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線ネットワークプロトコルと共に使用される仮想搬送波感知機構のための情報である。

ＲＡ：データを通信すべき受信者アドレスである。

ＲＲＥＰ：ルーティング応答：宛先ＳＴＡによって生成される、発信元ＳＴＡに関する情報を含むメッセージフレーム。

ＲＲＥＱ：ルーティング要求：発信元ＳＴＡによって生成される、宛先ＳＴＡに関する情報を含むメッセージフレーム。

受信セクタスイープ（ＲＸＳＳ）：連続する受信間にスイープが行われる、異なるセクタを介した（にわたる）セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの受信。

ＲＳＳＩ：（ｄＢｍ単位の）受信信号強度インジケータ。

ＳＬＳ：セクタレベルスイープ段階は、ＳＳＷフィードバック及びＳＳＷＡＣＫなどを使用してイニシエータをトレーニングするためのイニシエータセクタスイープ（ＩＳＳ）、レスポンダリンクをトレーニングするためのレスポンダセクタスイープ（ＲＳＳ）といった４つほどのコンポーネントを含むことができるＢＦトレーニング段階である。

ＳＮＲ：ｄＢ単位の受信信号対雑音比。

ＳＰ：サービス期間は、アクセスポイント（ＡＰ）によってスケジュールされる期間であり、スケジュールされたＳＰは一定の時間的間隔で開始する。

スペクトル効率：特定の通信システムにおいて所与の帯域幅を通じて送信できる情報率であり、通常はビット／秒又はヘルツで表される。

ＳＲＥＱ：ステータス要求：各ＳＴＡによって生成され、ネクストホップＳＴＡが動作中であってルーティングテーブルエントリが有効であるかどうかをチェックするために使用されるメッセージフレーム。ＳＲＥＱは、リンクメトリックの更新にも使用される。

ＳＲＥＰ：ステータス応答：ステータス要求（ＳＲＥＱ）メッセージに応答して生成されるメッセージフレーム。

ＳＳＩＤ：サービスセット識別子は、ＷＬＡＮネットワークに割り当てられた名称である。

ＳＴＡ：局（又はノード）は、無線媒体（ＷＭ）への媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インターフェイスの単独でアドレス指定可能なインスタンスである論理エンティティである。

スイープ：送信機又は受信機のアンテナ構成が送信間で変更される、短期ビームフォーミングインターフレーム（ＳＢＩＦＳ）間隔によって分離された一連の送信。

ＳＳＷ：セクタスイープは、異なるセクタ（方向）で送信を行って、受信信号及び強度などに関する情報を収集する動作である。

ＴＤＤ：時分割二重は、異なるアップリンク及びダウンリンクデータ送信フローに合わせて調整するために同じ周波数帯で異なるタイムスロットを割り当てることによってアップリンクがダウンリンクから分離される通信リンクの二重化を可能にする。

ＴＤＤＳＰ：時分割二重サービス期間は、ＴＤＤチャネルアクセスを含むサービス期間であり、一連のＴＤＤスロットをさらに含む一連のＴＤＤ間隔を含む。

送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）：連続する送信間にスイープが行われる、異なるセクタを介した複数のセクタスイープ（ＳＳＷ）又は指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ビーコンフレームの送信である。

１．既存の指向性無線ネットワーク技術
１．１．ＷＬＡＮシステム
８０２．１１などのＷＬＡＮシステムでは、パッシブスキャン及びアクティブスキャンという２つのスキャンモードが規定される。以下は、パッシブスキャンの特性である。（ａ）ネットワークに参加しようと試みる新規局（ＳＴＡ）は、各チャネルを調べ、最大でＭａｘＣｈａｎｎｅｌＴｉｍｅにわたってビーコンフレームを待つ。（ｂ）ビーコンが受け取られなかった場合、新規ＳＴＡは別のチャネルに移行し、従ってスキャンモードで信号を送信しないのでバッテリ電力を節約する。ＳＴＡは、ビーコンを見逃さないように各チャネルにおいて十分な時間にわたって待つべきである。ビーコンが失われた場合、ＳＴＡはさらなるビーコン送信間隔（ＢＴＩ）にわたって待つべきである。

以下は、アクティブスキャンの特性である。（ａ）ローカルネットワークに参加したいと望む新規ＳＴＡは、以下に従って各チャネル上でプローブ要求フレームを送信する。（ａ）（１）新規ＳＴＡは、あるチャネルに移行して、着信フレーム、又はプローブ遅延タイマの満了を待つ。（ａ）（２）タイマの満了後にフレームが検出されなかった場合、このチャネルは未使用とみなされる。（ａ）（３）チャネルが未使用である場合、ＳＴＡは新たなチャネルに移行する。（ａ）（４）チャネルが使用中である場合、ＳＴＡは、通常のＤＣＦを使用して媒体にアクセスしてプローブ要求フレームを送信する。（ａ）（５）チャネルがそれまでに使用中でなかった場合、ＳＴＡは、プローブ要求に対する応答を受け取るために所望の期間（例えば、ＭｉｎｉｍｕｍＣｈａｎｎｅｌＴｉｍｅ（最小チャネル時間））にわたって待つ。チャネルが使用中であってプローブ応答が受け取られた場合、ＳＴＡは、さらなる時間（例えば、ＭａｘｉｍｕｍＣｈａｎｎｅｌＴｉｍｅ（最大チャネル時間））にわたって待つ。

（ｂ）プローブ要求は、一意のサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）、ＳＳＩＤのリスト又はブロードキャストＳＳＩＤを使用することができる。（ｃ）周波数帯によっては、アクティブスキャンが禁止されているものもある。（ｄ）アクティブスキャンは、特に多くの新規ＳＴＡが同時に到着してネットワークにアクセスしようと試みる場合に干渉及び衝突の原因となり得る。（ｅ）アクティブスキャンは、パッシブスキャンの使用に比べてＳＴＡがビーコンを待つ必要がないので、ＳＴＡがネットワークにアクセスするための高速な（遅延が少ない）方法である。（ｆ）インフラストラクチャベーシックサービスセット（ＢＳＳ）及びＩＢＳＳでは、少なくとも１つのＳＴＡがプローブを受け取って応答しようと目を光らせている。（ｇ）分散ネットワーク（ＤＮ）ベーシックサービスセット（ＭＢＳＳ）内のＳＴＡは、いずれかの時点で応答に目を光らせていないこともある。（ｈ）無線測定キャンペーンがアクティブの時には、ＳＴＡがプローブ要求に応答しないこともある。（ｉ）プローブ応答の衝突が生じることもある。ＳＴＡは、最後のビーコンを送信したＳＴＡが最初のプローブ応答を送信できるようにすることによってプローブ応答の送信を協調させることもできる。他のＳＴＡは、衝突を回避するためにバックオフ時間及び通常の分散制御機構（ＤＣＦ）チャネルアクセスに従ってこれらを使用することができる。

図１に、プローブを送信するスキャン局と、プローブを受け取ってこれに応答する２つの応答局とを示す、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにおけるアクティブスキャンの使用を示す。この図には、最小プローブ応答タイミング及び最大プローブ応答タイミングも示す。図示の値Ｇ１は、確認応答の送信前のフレーム間間隔であるＳＩＦＳに設定されるのに対し、値Ｇ３は、バックオフ期間の完了後であってＲＴＳパッケージの送信前に送信側が待機する時間遅延を表すＤＣＦフレーム間間隔であるＤＩＦＳである。

１．２．ＩＥＥＥ８０２．１１ｓ分散ネットワーク（ＤＮ）ＷＬＡＮ
ＩＥＥＥ８０２．１１ｓ（以下、８０２．１１ｓ）は、８０２．１１標準に無線メッシュネットワーキング能力を加えた標準である。８０２．１１ｓでは、新たなタイプの無線局と、メッシュネットワーク発見、ピアツーピア接続の確立及びメッシュネットワークを通じたデータのルーティングを可能にする新たなシグナリングとが規定される。

図２には、非メッシュＳＴＡの混合がメッシュＳＴＡ／ＡＰに接続し（実線）、メッシュＳＴＡがメッシュポータルを含む他のメッシュＳＴＡに接続する（点線）メッシュネットワークの一例を示す。メッシュネットワーク内のノードは、８０２．１１標準で規定されている同じスキャン技術を近隣発見に使用する。メッシュネットワークの識別は、ビーコン及びプローブ応答フレームに含まれるメッシュＩＤ要素によって行われる。１つのメッシュネットワークでは、全てのメッシュＳＴＡが同じメッシュプロファイルを使用する。メッシュプロファイルは、メッシュプロファイル内の全てのパラメータが一致する場合に同じものとみなされる。メッシュプロファイルは、その近隣のメッシュＳＴＡがスキャンを通じてメッシュプロファイルを取得できるようにビーコン及びプローブ応答フレームに含まれる。

メッシュＳＴＡがスキャンプロセスを通じて近隣メッシュＳＴＡを発見すると、発見されたメッシュＳＴＡはピアメッシュＳＴＡ候補とみなされる。このメッシュＳＴＡは、発見されたメッシュＳＴＡがメンバであるメッシュネットワークのメンバになって近隣メッシュＳＴＡとのメッシュピアリングを確立することができる。発見された近隣メッシュＳＴＡは、受信ビーコンと同じメッシュプロファイルを使用している場合、或いはプローブ応答フレームがその近隣メッシュＳＴＡを示す場合、ピアメッシュＳＴＡ候補とみなすことができる。

メッシュＳＴＡは、（ａ）近隣ＭＡＣアドレス、（ｂ）動作チャネル番号、及び（ｃ）最近観察されたリンク状況及び品質情報を含む発見された近隣情報をメッシュ近隣テーブル内に維持しようと試みる。近隣が検出されなかった場合、メッシュＳＴＡは、その最優先プロファイルのメッシュＩＤを使用してアクティブな状態を保つ。近隣メッシュＳＴＡを発見するための上述したシグナリングは全てブロードキャストモードで実行される。８０２．１１ｓは、指向性無線通信を伴うネットワークを対象としたものではないと理解されたい。

図３に、メッシュネットワークの識別を広告するために使用されるメッシュ識別要素（メッシュＩＤ要素）を示す。メッシュＩＤは、メッシュネットワークに参加する用意がある新規ＳＴＡによってプローブ要求で送信され、また既存のメッシュネットワークＳＴＡによってビーコン及び信号で送信される。長さ０のメッシュＩＤフィールドは、プローブ要求フレーム内で使用されるワイルドカードメッシュＩＤを示す。ワイルドカードメッシュＩＤは、非メッシュＳＴＡがメッシュネットワークに参加するのを防ぐ特定のＩＤである。なお、メッシュ局は、非メッシュ局よりも多くの特徴を有するＳＴＡであり、例えばメッシュネットワークは、他のいくつかのモジュールに加えてメッシュ機能を提供するモジュールとして動作するＳＴＡを有するようなものであると認識されたい。ＳＴＡがこのメッシュモジュールを有していない場合には、メッシュネットワークへの接続を許可すべきではない。

図４に、メッシュＳＴＡによって送信されるビーコンフレーム及びプローブ応答フレームに含まれる、メッシュサービスの広告に使用されるメッシュ構成要素を示す。メッシュ構成要素の主要内容は、（ａ）経路選択プロトコル識別子、（ｂ）経路選択メトリック識別子、（ｃ）輻輳制御モード識別子、（ｄ）同期方法識別子、及び（ｅ）認証プロトコル識別子である。メッシュ構成要素の内容は、メッシュＩＤと共にメッシュプロファイルを形成する。

８０２．１１ａ標準は、メッシュ発見、メッシュピアリング管理、メッシュセキュリティ、メッシュビーコン送信及び同期、メッシュ調節機能、メッシュ電力管理、メッシュチャネルスイッチング、３アドレス、４アドレス、及び拡張アドレスフレームフォーマット、メッシュ経路選択及び転送、外部ネットワークとの相互作用、メッシュ間輻輳制御、並びにメッシュＢＳＳにおける緊急サービスサポートを含む多くの手順及びメッシュ機能を定める。

１．３．ＷＬＡＮにおけるミリメートル波
一般に、ミリメートル波帯におけるＷＬＡＮでは、高い経路損失を考慮して通信にとって十分なＳＮＲを提供するために、送信、受信、又はこれらの両方に指向性アンテナを使用する必要がある。送信又は受信において指向性アンテナを使用すると、スキャンプロセスも指向性になる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ及び新たな標準８０２．１１ａｙでは、ミリメートル波帯を介した指向性送受信のためのスキャン及びビームフォーミング手順が規定されている。

１．４．ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのスキャン及びＢＦトレーニング
ｍｍＷＷＬＡＮの最先端システムの例は、８０２．１１ａｄ標準である。

１．４．１．スキャン
新規ＳＴＡは、特定のＳＳＩＤ、ＳＳＩＤリスト、又は全ての発見されたＳＳＩＤをスキャンするためにパッシブ又はアクティブスキャンモードで動作する。パッシブなスキャンを行うには、ＳＴＡが、ＳＳＩＤを含むＤＭＧビーコンフレームをスキャンする。アクティブなスキャンを行うには、ＤＭＧＳＴＡが、所望のＳＳＩＤ又は１又は２以上のＳＳＩＤリスト要素を含むプローブ要求フレームを送信する。ＤＭＧＳＴＡは、プローブ要求フレームの送信前に、ＤＭＧビーコンフレームの送信又はビームフォーミングトレーニングの実行を行うことが必要な場合もある。

１．４．２．ＢＦトレーニング
ＢＦトレーニングは、セクタスイープを使用するＢＦトレーニングフレーム送信の双方向シーケンスであり、各ＳＴＡが送信及び受信の両方に適したアンテナシステム設定を決定するために必要なシグナリングを行う。

８０２．１１ａｄのＢＦトレーニングプロセスは、３段階で実行することができる。（１）セクタレベルスイープ段階を実行することにより、リンク取得のために指向性送信及び低利得（準全方向性）受信を実行する。（２）複合送受信（ｃｏｍｂｉｎｅｄｔｒａｎｓｍｉｔａｎｄｒｅｃｅｉｖｅ）のために、受信利得及び最終調整を加える精緻化段階を実行する。（３）その後、データ送信中にトラッキングを実行して、チャネル変更に合わせた調整を行う。

１．４．３．８０２．１１ａｄのＳＬＳＢＦトレーニング段階
このＳＬＳＢＦトレーニング段階は、８０２．１１ａｄ標準のセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）必須段階に焦点を置く。ＳＬＳ中には、一対のＳＴＡが、異なるアンテナセクタを介して一連のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレーム（又は、ＰＣＰ／ＡＰにおける送信セクタトレーニングの場合にはビーコン）を交換して、最も高い信号品質を提供するセクタを発見する。最初に送信を行う局はイニシエータと呼ばれ、２番目に行う局はレスポンダと呼ばれる。

送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）中には、異なるセクタ上でＳＳＷフレームが送信され、対を成すＳＴＡ（レスポンダ）が準全方向性パターンを利用してこれを受け取る。レスポンダは、最良のリンク品質（例えば、ＳＮＲ）を提供するイニシエータのアンテナアレイセクタを決定する。

図５に、８０２．１１ａｄでのセクタスイープ（ＳＳＷ）の概念を示す。この図には、ＳＴＡ１がＳＬＳのイニシエータであってＳＴＡ２がレスポンダである例を示す。ＳＴＡ１は、送信アンテナパターン微細セクタ（ｔｒａｎｓｍｉｔａｎｔｅｎｎａｐａｔｔｅｒｎｆｉｎｅｓｅｃｔｏｒｓ）を全てスイープし、ＳＴＡ２は、準全方向性パターンで受け取る。ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１から受け取った最良のセクタをＳＴＡ２にフィードバックする。

図６に、８０２．１１ａｄ仕様で実装されるセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロトコルのシグナリングを示す。送信セクタスイープの各フレームは、セクタカウントダウン指示（ＣＤＯＷＮ）、セクタＩＤ及びアンテナＩＤに関する情報を含む。最良のセクタＩＤ及びアンテナＩＤ情報は、セクタスイープフィードバック及びセクタスイープＡＣＫフレームと共にフィードバックされる。

図７に、以下で概説するフィールドを含む、８０２．１１ａｄ標準で利用されるセクタスイープフレーム（ＳＳＷフレーム）のフィールドを示す。Ｄｕｒａｔｉｏｎ（継続時間）フィールドは、ＳＳＷフレーム送信の最後までの時間に設定される。ＲＡフィールドは、セクタスイープの所定の受信者であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、セクタスイープフレームの送信機ＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。

図８に、ＳＳＷフィールド内のデータ要素を示す。ＳＳＷフィールドで搬送される主要情報は以下の通りである。Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（方向）フィールドは、０に設定されると、ビームフォーミングイニシエータによってフレームが送信されることを示し、１に設定されると、ビームフォーミングレスポンダによってフレームが送信されることを示す。ＣＤＯＷＮフィールドは、ＴＸＳＳの最後までの残りのＤＭＧビーコンフレーム送信の数を示すダウンカウンタである。セクタＩＤフィールドは、このＳＳＷフィールドを含むフレームを送信するセクタ番号を示すように設定される。ＤＭＧＡｎｔｅｎｎａ（アンテナ）ＩＤフィールドは、送信機がこの送信のために現在どのＤＭＧアンテナを使用しているかを示す。ＲＸＳＳＬｅｎｇｔｈ（長さ）フィールドは、ＣＢＡＰで送信された時にのみ有効であり、そうでない場合には保留される。このＲＸＳＳＬｅｎｇｔｈフィールドは、送信ＳＴＡによって要求された受信セクタスイープの長さを指定し、ＳＳＷフレームの単位で定義される。ＳＳＷＦｅｅｄｂａｃｋ（ＳＳＷフィードバック）フィールドについては以下で定義する。

図９Ａ及び図９Ｂに、ＳＳＷフィードバックフィールドを示す。図９Ａに示すフォーマットは、内部下位層サービス（ＩＳＳ）の一部として送信される時に利用され、図９Ｂのフォーマットは、ＩＳＳの一部として送信されない時に使用される。ＴｏｔａｌＳｅｃｔｏｒｓｉｎｔｈｅＩＳＳ（ＩＳＳ内総セクタ）フィールドは、イニシエータがＩＳＳにおいて使用する総セクタ数を示す。ＮｕｍｂｅｒｏｆＲｘＤＭＧＡｎｔｅｎｎａｓ（ＲｘＤＭＧアンテナ数）サブフィールドは、イニシエータが次の受信セクタスイープ（ＲＳＳ）中に使用する受信ＤＭＧアンテナの数を示す。ＳｅｃｔｏｒＳｅｌｅｃｔ（セクタ選択）フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのｖａｌｕｅｏｆＳｅｃｔｏｒＩＤ（セクタＩＤ値）サブフィールドを含む。ＤＭＧＡｎｔｅｎｎａＳｅｌｅｃｔ（ＤＭＧアンテナ選択）フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧＡｎｔｅｎｎａＩＤ（ＤＭＧアンテナＩＤ）サブフィールドの値を示す。ＳＮＲレポートフィールドは、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受け取られた、セクタ選択フィールドに示されるフレームのＳＮＲの値に設定される。ＰｏｌｌＲｅｑｕｉｒｅｄ（ポール要求）フィールドは、非ＰＣＰ／非ＡＰＳＴＡによって１に設定されると、ＰＣＰ／ＡＰに非ＰＣＰ／非ＡＰとの通信を開始するように要求することを示す。ＰｏｌｌＲｅｑｕｉｒｅｄフィールドは、０に設定されると、ＰＣＰ／ＡＰが通信を開始するかどうかに関する設定を非ＰＣＰ／非ＡＰが有していないことを示す。

１．５．ＡＯＤＶルーティングプロトコル
図１０Ａ～図１０Ｃに、アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングプロトコルの使用例を示す。ルーティングプロトコルは、複数のホップ（中間ＳＴＡ）を介して発信局（ＳＴＡ）と宛先ＳＴＡとの間に通信経路を確立するための一連のルールである。ＡＯＤＶは、無線媒体を介した現在のマルチホップルーティングの一般的本質を表すルーティングプロトコルである。ＡＯＤＶでは、ＳＴＡが、図１０Ａ～図１０Ｃの例に見られるような以下のステップに従ってルートを生成する。

このＡＯＤＶルーティングプロセスのステップ１～５を図１０Ａに示す。（１）ＳＴＡ１は発信元ＳＴＡであり、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）フレーム（ＲＲＥＱ１）をブロードキャストする。（２）ＳＴＡ２は、ＲＲＥＱ１を受け取り、自機とＲＲＥＱ１の送信機（ＳＴＡ１）との間のリンク品質を測定し、リンク品質情報を埋め込んでルーティング要求を送信するＲＲＥＱ（ＲＲＥＱ２）を再ブロードキャストする。（３）ＳＴＡ３は、ＲＲＥＱ１を受け取り、自機とＲＲＥＱ１の送信機（ＳＴＡ１）との間のリンク品質を測定し、リンク品質情報を埋め込んだＲＲＥＱ（ＲＲＥＱ３）を再ブロードキャストする。（４）宛先ＳＴＡであるＳＴＡ４は、ＳＴＡ２からＲＲＥＱ２を受け取り、自機とＲＲＥＱ２の送信機（ＳＴＡ２）との間のリンク品質を測定し、ＲＲＥＱ２に埋め込まれたリンク品質で値を蓄積する。このプロセスに応答して、ＳＴＡ４は、ＳＴＡ２を介したＳＴＡ１との間のエンドツーエンド品質に関する情報を取得する。（５）ＳＴＡ４は、ＳＴＡ３からＲＲＥＱ３も受け取り、自機とＲＲＥＱ３の送信機（ＳＴＡ３）との間のリンク品質を測定し、ＲＲＥＱ３に埋め込まれたリンク品質で値を蓄積する。従って、ＳＴＡ４は、ＳＴＡ３を介したＳＴＡ１とのエンドツーエンドの品質に関する情報も取得する。

このＡＯＤＶルーティングプロセスのステップ６～８を図１０Ｂに示す。（６）ＳＴＡ４は、ＳＴＡ２を介したＳＴＡ１へのリンク品質の方がＳＴＡ３を介したものよりも良好である（例えば、信号対雑音比（ＳＮＲ）が高い）と判断し、従ってＳＴＡ４は、中間及び発信元ＳＴＡへの最良ルートを確認するルーティング応答（ＲＲＥＰ）フレーム（ＲＲＥＰ１）をＳＴＡ２に送信し、ＳＴＡ２をＳＴＡ１に向かうネクストホップＳＴＡとして設定する。（７）ＳＴＡ２は、ＳＴＡ４からこのＲＲＥＰ１を受け取り、自機をＳＴＡ４とＳＴＡ１との間の中間ＳＴＡとして認識し、ＳＴＡ４をＳＴＡ４に向かうネクストホップＳＴＡとして設定する。（８）次に、ＳＴＡ２は、発信元ＳＴＡ１に向けてＲＲＥＰ（ＲＲＥＰ２）をさらに再送信し、ＳＴＡ１をＳＴＡ１に向かうネクストホップＳＴＡとして設定する。

このＡＯＤＶルーティングプロセスのステップ９～１０を図１０Ｃに示す。（９）ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２からＲＲＥＰ２を受け取り、ＳＴＡ４に向かうマルチホップ経路が確認済みであってＳＴＡ４へのネクストホップＳＴＡがＳＴＡ２であることを認識する。（１０）上記のシーケンスに応答して、ＳＴＡ２を介したＳＴＡ１とＳＴＡ４との間の双方向ルートが確立される。

２．本開示の局（ＳＴＡ）ハードウェア構成
図１１に、ＳＴＡにセンサ及びアクチュエータなどへの外部Ｉ／ＯをもたらすＩ／Ｏ経路１２に結合されたバス１４にコンピュータプロセッサ（ＣＰＵ）１６及びメモリ（ＲＡＭ）１８結合されたハードウェアブロック１３内へのＩ／Ｏ経路１２を示す、ＳＴＡハードウェア構成の実施形態例１０を示す。プロセッサ１６上では、ＳＴＡが「新規ＳＴＡ」又は既にネットワーク内に存在するＳＴＡのうちの１つの機能を実行できるように、通信プロトコルを実装するプログラムを実行するための、メモリ１８からの命令が実行される。また、このプログラミングは、現在の通信状況でどのような役割を果たしているかに応じて異なるモード（ソース、中間、宛先）で動作するように構成されると理解されたい。この図示のホストマシンは、近隣ＳＴＡとの間でフレームを送受信する複数のアンテナ２４ａ～２４ｎ、２６ａ～２６ｎ、２８ａ～２８ｎへの無線周波数（ＲＦ）回路２２ａ、２２ｂ、２２ｃに結合されたｍｍＷモデム２０を含むように構成される。また、このホストマシンは、（単複の）アンテナ３４への無線周波数（ＲＦ）回路３２に結合されたｓｕｂ－６ＧＨｚモデム３０を含むことも分かる。

従って、この図示のホストマシンは、２つの異なる帯域で通信を行えるように、２つのモデム（マルチバンド）及びその関連するＲＦ回路を含むように構成される。限定ではなく一例として、対象の指向性通信帯には、ｍｍＷ帯でデータを送受信できるようにｍｍＷ帯モデム及びその関連するＲＦ回路が実装される。本明細書では一般に発見帯と呼ぶ他方の帯域は、ｓｕｂ－６ＧＨｚ帯でデータを送受信できるようにｓｕｂ－６ＧＨｚモデム及びその関連するＲＦ回路を含む。

この例では、ｍｍＷ帯のためのＲＦ回路を３つ示しているが、本開示の実施形態は、あらゆる任意の数のＲＦ回路に結合されたモデム２０を含むように構成することができる。一般に、使用するＲＦ回路の数が多ければ多いほど、アンテナビーム方向のカバレッジが広くなる。なお、利用するＲＦ回路の数及びアンテナの数は、特定の装置のハードウェア制約によって決まると理解されたい。ＲＦ回路及びアンテナの中には、ＳＴＡが近隣ＳＴＡと通信する必要がないと判断した時に無効にできるものもある。少なくとも１つの実施形態では、ＲＦ回路が、周波数変換器及びアレイアンテナコントローラなどを含み、送受信のためにビームフォーミングを実行するように制御される複数のアンテナに接続される。このように、ＳＴＡは、複数のビームパターンの組を使用して信号を送信することができ、各ビームパターン方向がアンテナセクタとみなされる。

図１２に、ＳＴＡが複数の（例えば、３６個の）ｍｍＷアンテナセクタパターンを生成するために利用できるｍｍＷアンテナ方向の実施形態例５０を示す。この例では、ＳＴＡが、３つのＲＦ回路５２ａ、５２ｂ、５２ｃと接続アンテナとを実装し、各ＲＦ回路及び接続アンテナは、ビームフォーミングパターン５４ａ、５４ｂ、５４ｃを生成する。図示のアンテナパターン５４ａは、１２個のビームフォーミングパターン５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ、５６ｇ、５６ｈ、５６ｉ、５６ｊ、５６ｋ及び５６ｎ（「ｎ」は、あらゆる数のパターンをサポートできることを表す）を有する。この特定の構成を使用する局の例は３６個のアンテナセクタを有するが、本開示は、あらゆる所望の数のアンテナセクタをサポートすることができる。説明を容易かつ明確にするために、以下の節では一般にさらに少ない数のアンテナセクタを有するＳＴＡについて説明するが、これを実装制限と解釈すべきではない。なお、アンテナセクタにはあらゆる任意のビームパターンをマッピングすることができると理解されたい。通常、ビームパターンは、鋭角ビーム（ｓｈａｒｐｂｅａｍ）を生成するように形成されるが、複数の角度から信号を送受信するようにビームパターンを生成することも可能である。

アンテナセクタは、ｍｍＷＲＦ回路の選択と、ｍｍＷアレイアンテナコントローラによって指示されるビームフォーミングとによって決まる。ＳＴＡハードウェアコンポーネントは、上述したものとは異なる機能分割を有することもできるが、このような構成は、説明する構成の変形例とみなすことができる。ｍｍＷＲＦ回路及びアンテナの中には、ＳＴＡが近隣ＳＴＡと通信する必要がないと判断した時に無効にできるものもある。

少なくとも１つの実施形態では、ＲＦ回路が周波数変換器及びアレイアンテナコントローラなどを含み、送受信のためにビームフォーミングを実行するように制御される複数のアンテナに接続される。このように、ＳＴＡは、複数のビームパターンの組を使用して信号を送信することができ、各ビームパターン方向がアンテナセクタとみなされる。

図１３に、ＲＦ回路７２に取り付けられた準全方向アンテナ７４を使用するように想定されたｓｕｂ－６ＧＨｚモデムのアンテナパターンの実施形態例７０を示すが、他の回路及び／又はアンテナを制限なく利用することもできる。

３．マルチホップルーティングのためのプロトコルへのバックアップの導入
典型的なマルチホップネットワークでは、発信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡへのルートが、エンドツーエンド経路の中間ＳＴＡを選択することによって決定される。ＡＯＤＶの例に示すように、多くの場合、中間ＳＴＡは、使用のために選択されたリンクが最良のリンク品質をもたらすように選択される。

ｍｍＷシステムでは、リンクが閉塞及びその他のチャネル障害を受けやすいと理解されるであろう。時間制約のある用途では、閉塞したリンクを素早く検出して代替リンクに置換することが重要である。本開示では、宛先ＳＴＡに到達するために複数のネクストホップオプション（１つのプライマリ及び複数のバックアップ）を提供するマルチホップｍｍＷネットワークのプロトコルについて説明する。この事例では、プライマリネクストホップへのリンクが閉塞した場合、直ちに他の代替ネクストホップを展開することができる。

複数のネクストホップオプションを有するマルチホップ通信を提供するために、本開示では以下の要素を含むシステムについて説明する。（Ａ）宛先ＳＴＡに到達するための複数のネクストホップオプションを含む各局のルーティングテーブル。（Ｂ）各ＳＴＡは、そのルーティングテーブルが最新であり、複数のネクストホップオプションが到達可能であっていつでも展開できることを積極的に保証する。（Ｃ）ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰメッセージが発信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間の複数のルートを発見するための新たなフラッディング機構が提案される。（Ｄ）ＳＴＡは、ルーティング管理フレームのフラッディングオーバーヘッドを最小化するように転送テーブルを展開する。

従って、本開示は、宛先ＳＴＡに到達するための複数のネクストホップオプションを提供する新規ルーティングプロトコルであり、以下のコンポーネントを含む。（１）ＳＴＡは、宛先ＳＴＡノード毎に複数のネクストホップ（１つのプライマリ及び複数のバックアップ）を含むように効率的にルーティングテーブルを埋める。限定ではなく一例として、この事例では、宛先ＳＴＡ当たりのネクストホップオプションの数が、１つのプライマリネクストホップ及び１つのバックアップネクストホップの２つであると仮定する。しかしながら、開示する技術は、いずれかの所望の数の利用可能なネクストホップＳＴＡを取得するように構成することができると理解されたい。（２）ＳＴＡは、プライマリネクストホップノード及びバックアップネクストホップノードが到達可能であって、閉塞が発生したいずれかの瞬間にいつでも展開できることを保証する。

４．近隣リスト及びルーティングテーブル
４．１．近隣リスト
アンテナセクタスイープを実行することによって取得された情報は、本明細書では近隣リストと呼ぶデータベースをＳＴＡが構築する際に利用され、ＳＴＡは、この中でＳＴＡの各アンテナセクションの受信信号品質情報を自機のメモリに記憶する。少なくとも１つの実施形態では、近隣リストの各インスタンスが、近隣ＳＴＡに関する雑多な情報を記憶するようにも構成される。近隣リストの目的は、各ＳＴＡが近隣ＳＴＡを認識して最良の送信／受信セクタを選択できるようにすることである。

限定ではなく一例として、その局の各方向の受信品質（ＲｘＱｕａｌｉｔｙ）を含むエントリを有する、各近隣に使用されるフィールドについて考察する。例えば、先の図１０Ａ～図１０Ｃのトポロジ例を検討すると、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３を近隣ＳＴＡとして認識し、近隣リストエントリの２つのインスタンスを作成する。その後、ＳＴＡ１は、ＲｘＱｕａｌｉｔｙ［Ｎ］に受信リンク品質情報を記憶し、ここでのＮは、近隣ＳＴＡのＴｘアンテナセクタに関連する。

４．２．ルーティングテーブル
以下の説明では、発信局（送信元）が、宛先局と呼ばれる別の局（ＳＴＡ）への通信を開始する局（ＳＴＡ）とみなされる。ルーティングテーブルは、後の項で説明するルート発見プロセスの結果として構築される。発信元ＳＴＡは、宛先ＳＴＡにデータフレームを送信する前に宛先ＳＴＡへのルートを設定する。宛先ＳＴＡへのルートは、ルーティングテーブルに基づいて管理される。ルーティングテーブルは、（ここでは列形式で示す）宛先ＳＴＡ毎のレコードを含み、従って発信元ＳＴＡは、宛先ＳＴＡへのフレーム送信に備えて宛先ＳＴＡのレコードを検索することができる。

ＳＴＡは、宛先ＳＴＡに送信すべきデータフレームを有する場合、この宛先をルーティングテーブル内で検索し、フレームの受信アドレス（ＲＡ）フィールドをＮｅｘｔＨｏｐに記憶されたアドレスに設定する。各ＳＴＡは、宛先ＳＴＡへの到達に関する情報を提供するルーティングテーブルを維持する。各宛先ＳＴＡのための情報は、ルーティングテーブルのレコード（例えば、列）に記憶される。例えば、説明する例では、ルーティングテーブルの各列が以下の情報を含む。（ａ）Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：宛先ＳＴＡアドレスを示す。（ｂ）ＮｅｘｔＨｏｐ：宛先ＳＴＡに到達するための直近のネクストホップＳＴＡを示す。（ｃ）Ｍｅｔｒｉｃ：ＮｅｘｔＨｏｐＳＴＡを使用した宛先ＳＴＡまでの距離を決定する値である。（ｄ）Ｌｉｆｅｔｉｍｅ：ＮｅｘｔＨｏｐを使用するためのルーティング情報の満了時間を示す。（ｅ）ＢａｃｋｕｐＮｅｘｔＨｏｐ：（例えば、閉塞によって）ＮｅｘｔＨｏｐが到達可能でない場合に宛先ＳＴＡに到達するために使用できるバックアップネクストホップＳＴＡである。（ｆ）ＢａｃｋｕｐＭｅｔｒｉｃ：バックアップネクストホップが展開される場合に宛先ＳＴＡまでの距離を決定する値である。（ｇ）ＢａｃｋｕｐＬｉｆｅｔｉｍｅ：ＢａｃｋｕｐＮｅｘｔＨｏｐを使用するためのルーティング情報の満了時間を示す。

図１４に、複数の局を示すネットワーク例９０を示す。この図では、各エッジが２つのノード間の双方向リンクを表し、特にこの事例では局間のエッジの距離であるリンクメトリックがラベル表示されている。送信元ＳＴＡには「Ｓ」のマークを付しており、宛先ＳＴＡには「Ｄ」のマークを付している。この結果、発信局Ｓが宛先局Ｄに到達するためのルーティングテーブルである表１が取得される。

４．３．転送テーブル
各ＳＴＡは、自機が近隣ＳＴＡに転送したフレームのタイプ（ＲＲＥＱ又はＲＲＥＰ）をメッセージのシーケンス番号及びメトリックと共に追跡するための１つの転送テーブルを有する。転送テーブルは、近隣ＳＴＡ毎に１つの列（レコード）を有し、少なくとも１つの実施形態例では以下の要素を含む。（ａ）Ｎｅｉｇｈｂｏｒ：近隣ＳＴＡのアドレスである。（ｂ）ＯｒｉｇＳＴＡ：近隣ノードに転送されたルーティング管理フレームの発信元ＳＴＡである。（ｃ）ＳｅｑＮｕｍ：近隣ノードに送信されたルーティング管理フレームのシーケンス番号である。（ｄ）Ｔｙｐｅ：近隣ノードに送信されたルーティング管理フレームのタイプ（ＲＲＥＱ／ＲＲＥＰ）である。（ｅ）Ｍｅｔｒｉｃ：近隣ノードに送信されたルーティング管理フレームのメトリックである。

ＳＴＡは、同じルーティング管理フレーム（同じＯｒｉｇＳＴＡ及び同じＳｅｑＮｕｍ）の複数のコピーを受け取ると、（メトリックに基づいて）最良のフレームを選択してメッセージの送信元を除く近隣ＳＴＡに転送する。その後、ＳＴＡは、その近隣の転送テーブルエントリを更新する。表２に、図１４に示すネットワークの発信元ＳＴＡＳの転送テーブル例を示す。

４．４．複数のネクストホップノードを伴うマルチホップルーティング
（ＳＴＡ間の接続性及びリンク構成に応じて）発信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡにデータトラフィックを中継できる複数の中間ＳＴＡが存在する複数のＳＴＡノードから成るｍｍＷネットワークの例について考察する。発信元ＳＴＡは、近隣ＳＴＡが既にセクタスイープ（ＳＳＷ）を実行し終えていると仮定して、マルチホップルートを確立するために近隣ＳＴＡにルート要求（ＲＲＥＱ）を送信する。発信元ＳＴＡの（直接範囲内の）各１ホップ近隣がＲＲＥＱフレームを受け取り、そのルーティングテーブルを発信元ＳＴＡへのエントリで更新する。次に、各近隣ＳＴＡは、受け取られたＲＲＥＱの発信元ＳＴＡを除く１ホップ近隣に同様にＲＲＥＱを転送する。

図１５に、３つのＳＴＡを有するネットワークを示す実施形態例１００を示しており、ここではＳＴＡＢが発信元ＳＴＡから第１のルーティング要求（ＲＲＥＱ）フレームを受け取り、１ホップ近隣のＳＴＡＡが（Ｂも含む）その近隣にＲＲＥＱを転送した時にはＳＴＡＡからも別のＲＲＥＱを受け取る。従って、中間ＳＴＡは、ＲＲＥＱの転送が継続するにつれて他のＳＴＡから重複するＲＲＥＱを受け取ることができることが分かる。

ＲＲＥＱメッセージを受け取ったことに応答して、プロトコルは、メトリックに関して最良のＲＲＥＱフレーム及び次善のＲＲＥＱフレームがどれであるかを判定して、リレーＳＴＡのルーティングテーブル内で発信元ＳＴＡへのネクストホップノード及びバックアップネクストホップノードを決定する。上記の例では、ＳＴＡＢが、ＳからＢへの直接リンクのメトリックの方がＳからＡそしてＡからＢへのリンクのメトリックの合計よりも有益（例えば、低遅延、高ＳＮＲなど）であると仮定して、ＡをノードＳに到達するためのバックアップネクストホップとして設定する。

ＳＴＡは、各近隣ＳＴＡについて同じ近隣ＳＴＡから受け取られたＲＲＥＱを除く最良の受信ＲＲＥＱを決定し、この最良のＲＲＥＱを近隣ＳＴＡに転送して転送動作を転送テーブルに記録する。宛先ＳＴＡは、可能性として複数のＲＲＥＱメッセージを受け取り、宛先において受け取られたＲＲＥＱの送信元である同じＳＴＡにルーティング応答（ＲＲＥＰ）フレームを送信する。ＲＲＥＰメッセージを受け取った各リレー（中間）ＳＴＡは、そのルーティングテーブルを宛先ＳＴＡに更新する。リレーＳＴＡは、複数のＲＲＥＰを受け取った場合、最良のＲＲＥＰフレームを選択して１ホップ近隣のＳＴＡに転送し、転送動作を自機の転送テーブルに記録する。ＲＲＥＱフレームと同様に、各ＲＲＥＰフレーム及びその重複バージョンもネクストホップ及びバックアップネクストホップを決定する。ＲＲＥＰフレーム転送プロセスは、発信元ＳＴＡにおいてＲＲＥＰメッセージが受け取られるまで継続する。このプロセスによれば、発信元ＳＴＡは、可能性として複数のＲＲＥＰメッセージを受け取り、ＲＲＥＰメッセージに基づいて、この例では最良及び次善のルートであるルートの階層を選択し、これらを宛先ＳＴＡに到達するためのネクストホップ及びバックアップネクストホップとして記録する。

４．５．ルーティング管理フレームフォーマット
４．５．１．ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）
図１６に、ＲＲＥＱフレーム１１２及びそのサブフィールド１１４、１１６の実施形態例１１０を示す。フレーム１１２は以下を含む。（ａ）フレームのタイプを示すＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ（フレーム制御）フィールド。（ｂ）搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）チャネルアクセスに使用されるＮＡＶ情報（仮想搬送波感知機構）を含むＤｕｒａｔｉｏｎ（継続時間）フィールド。（ｃ）ＲｅｃｉｐｉｅｎｔＡｄｄｒｅｓｓ（受信者アドレス）（ＲＡ）フィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。（ｄ）ＴｒａｎｍｉｔｔｉｎｇＡｄｄｒｅｓｓ（送信アドレス）（ＴＡ）フィールドは、フレームを送信するＳＴＡのアドレスを含む。（ｅ）後述するルーティング要求の詳細を含むＲＲＥＱフィールド。（ｆ）ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ（フレームチェックシーケンス）（ＦＣＳ）フィールドはＲＲＥＱフレームに含まれる。

ＲＲＥＱフィールド内に含まれるサブフィールド１１４は以下を含む。（ａ）Ｌｅｎｇｔｈ（長さ）：このフレームの長さを示す。（ｂ）Ｔｙｐｅ（タイプ）：このフレームのタイプ（ＲＲＥＱ）である。（ｃ）ＯｒｉｇＳＴＡ：発信元ＳＴＡのアドレスである。（ｄ）ＤｅｓｔＳＴＡ：宛先ＳＴＡのアドレスである。（ｅ）ＳｅｑＮｕｍ：このルート設定を識別するシーケンス番号であり、発信元ＳＴＡがルートを設定又は維持しようと試みる度に更新（例えば、増分）される値である。（ｆ）Ｍｅｔｒｉｃ（メトリック）：蓄積されたメトリック値を宛先ＳＴＡに向けて搬送する測定値である。（ｇ）Ｌｉｆｅｔｉｍｅ（有効期限）：このルートの満了時間までの有効期限である。（ｈ）ＴｒａｆｆｉｃＩＤ（トラフィックＩＤ）：関連するトラフィックストリームのトラフィック識別である。（ｉ）ＱｏＳＳｐｅｃ：このトラフィックストリームのトラフィック仕様（すなわち、帯域幅又は同様のトラフィック指示子）である。（ｉ）ＡｃｃｅｓｓＴｉｍｅ（アクセス時間）：受信アドレス（ＲＡ）ＳＴＡに向けたデータフレーム送信のために送信アドレス（ＴＡ）ＳＴＡが使用するチャネル時間。（ｊ）ＴｘＡｎｔＳｅｃｔｏｒ：ＲＡＳＴＡに向けたデータフレーム送信のためにＴＡＳＴＡが使用する送信（Ｔｘ）アンテナセクタである。（ｋ）ＲｏｕｔｅＬｉｓｔ（ルートリスト）：このフレームがこれまでに到達した（訪れた）ＳＴＡのＩＤであり、サブフィールド１１６に示すように、ＳＴＡがこのフレームを受け取った時にこのＳＴＡのＩＤが各ＲＲＥＱメッセージに付加される。

図１７に、ＲＲＥＰフレーム１３２及びそのサブフレーム階層１３４及び１３６の実施形態例１３０を示す。ＲＲＥＰフレーム１３２は以下のフィールドを含む。（ａ）フレームのタイプを示すＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ（フレーム制御）フィールド。（ｂ）搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）チャネルアクセスに使用されるＮＡＶ情報（仮想搬送波感知機構）を含むＤｕｒａｔｉｏｎ（継続時間）フィールド。（ｃ）ＲｅｃｉｐｉｅｎｔＡｄｄｒｅｓｓ（受信者アドレス）（ＲＡ）フィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。（ｄ）ＴｒａｎｍｉｔｔｉｎｇＡｄｄｒｅｓｓ（送信アドレス）（ＴＡ）フィールドは、フレームを送信するＳＴＡのアドレスを含む。（ｅ）後述するルーティング要求の詳細を含むＲＲＥＰフィールド。（ｆ）ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ（フレームチェックシーケンス）（ＦＣＳ）フィールドはＲＲＥＱフレームに含まれる。

上記のＲＲＥＰフィールド内に含まれるサブフィールド１３４は以下のサブフィールドを含む。（ａ）Ｌｅｎｇｔｈ（長さ）：このフレームの長さを示す。（ｂ）Ｔｙｐｅ（タイプ）：このフレームのタイプ（ＲＲＥＰ）である。（ｃ）ＯｒｉｇＳＴＡ：発信元ＳＴＡのアドレスである。（ｄ）ＤｅｓｔＳＴＡ：宛先ＳＴＡのアドレスである。（ｅ）ＳｅｑＮｕｍ：このルート応答を識別するシーケンス番号であり、応答先のＲＲＥＱと同じものである。（ｇ）Ｌｉｆｅｔｉｍｅ（有効期限）：このルートの満了時間までの有効期限である。（ｈ）ＴｒａｆｆｉｃＩＤ（トラフィックＩＤ）：関連するトラフィックストリームのトラフィック識別である。（ｉ）ＱｏＳＳｐｅｃ：このトラフィックストリームのトラフィック仕様（すなわち、帯域幅又は同様のトラフィック指示子）である。（ｉ）ＡｃｃｅｓｓＴｉｍｅ（アクセス時間）：受信アドレス（ＲＡ）ＳＴＡに向けたデータフレーム送信のために送信アドレス（ＴＡ）ＳＴＡが使用するチャネル時間。（ｊ）ＴｘＡｎｔＳｅｃｔｏｒ：ＲＡＳＴＡに向けたデータフレーム送信のためにＴＡＳＴＡが使用する送信（Ｔｘ）アンテナセクタである。（ｋ）ＲｏｕｔｅＬｉｓｔ（ルートリスト）：このＲＲＥＰフレームがこれまでに到達した（訪れた）ＳＴＡのＩＤであり、サブフィールド１３６に示すように、ＳＴＡがこのフレームを受け取った時にこのＳＴＡのＩＤが各ＲＲＥＰメッセージに付加される。

４．５．２．ステータス要求（ＳＲＥＱ）及びステータス応答（ＳＲＥＰ）
図１８に、ステータス要求フレーム１５２及びそのサブフィールド１５４の実施形態例１５０を示す。ＳＲＥＱフレーム１５２は以下のフィールドを含む。（ａ）フレームのタイプを示すＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ（フレーム制御）フィールド。（ｂ）ＣＳＭＡ／ＣＡチャネルアクセスに使用されるＮＡＶ情報を含むＤｕｒａｔｉｏｎ（継続時間）フィールド。（ｃ）ＲｅｃｉｐｉｅｎｔＡｄｄｒｅｓｓ（受信者アドレス）（ＲＡ）フィールドは、フレームの受信者のアドレスを含む。（ｄ）ＴｒａｎｍｉｔｔｉｎｇＡｄｄｒｅｓｓ（送信アドレス）（ＴＡ）フィールドは、フレームを送信するＳＴＡのアドレスを含む。（ｅ）後述するルーティング要求の詳細を含むＳＲＥＱフィールド。（ｆ）ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ（フレームチェックシーケンス）（ＦＣＳ）フィールドは、ＲＲＥＱフレームに含まれる。

ＳＲＥＱフィールドは以下のサブフィールド１５４を含む。（ａ）Ｌｅｎｇｔｈ（長さ）：このフレームの長さ。（ｂ）Ｔｙｐｅ（タイプ）：このフレームのタイプ（ＳＲＥＱ）。（ｃ）ＳｅｑＮｕｍ：このＳＲＥＱフレームを識別するシーケンス番号であり、ＴＡが新たなステータス要求メッセージを送信する度に更新（例えば、増分）される。（ｄ）Ｍｅｔｒｉｃ（メトリック）：送信機ＳＴＡから受信機ＳＴＡへのリンクメトリックである。（ｅ）Ｌｉｆｅｔｉｍｅ（有効期限）：この要求の満了時間までの有効期限である。（ｆ）ＱｏＳＳｐｅｃ：このトラフィックストリームのトラフィック仕様（すなわち、帯域幅又は同様のトラフィック指示子）である。（ｇ）ＡｃｃｅｓｓＴｉｍｅ（アクセス時間）：ＲＡＳＴＡ（ＲＡフィールドによって識別されるＳＴＡ）に向けたデータフレーム送信のためにＴＡＳＴＡ（ＴＡフィールドによって識別されるＳＴＡ）が使用するチャネル時間である。（ｈ）ＴｘＡｎｔＳｅｃｔｏｒ：ＲＡＳＴＡに向けたデータフレーム送信のためにＴＡＳＴＡが使用するＴｘアンテナセクタである。

図１９に、ステータス応答フレーム１７２及びそのサブフィールド１７４の実施形態例１７０を示す。ＳＲＥＰフレーム１７２は、ＳＲＥＱフィールドの代わりにＳＲＥＰフィールドを有することを除いてＳＲＥＱフレームのフィールドと同一のフィールドを含む。

４．６．ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰ送信及び受信挙動
４．６．１．ＲＲＥＱ送信機ＳＴＡ
図２０及び図２１に、発信元ＳＴＡがその近隣ＳＴＡにルート発見要求を送出する際のＲＲＥＱ送信機ステップの実施形態例１９０、２１０を示す。

４．６．１．１．ＲＲＥＱ送信機ＳＴＡのロジックフロー１
図２０には、ブロック１９２から開始する、発信元ＳＴＡによるＲＲＥＱ送信ロジック１９０を示す。発信元ＳＴＡは、ルート発見要求を送信するために、まずルーティングテーブルをチェックし（１９４）、宛先ＳＴＡのためのネクストホップエントリが存在しない場合には、ブロック１９６においてＲＲＥＱフレームの初期値を設定することによってＲＲＥＱ送信を開始し、その後に１ホップ近隣のＳＴＡにＲＲＥＱフレームを伝搬して（１９８）ルーチンは終了する（２００）。この伝搬１９８については、図２１に詳細に示す。一方で、ブロック１９４において宛先へのネクストホップが存在すると判定された場合、実行はブロック１９４からルーチンの終了２００に進む。

４．６．１．２．ＲＲＥＱ送信機ＳＴＡのロジックフロー２
図２１には、１ホップ近隣のＳＴＡにＲＲＥＱフレームを伝搬する実施形態例２１０を示す。実行はブロック２１２から開始する。ＳＴＡは、１ホップ近隣のＳＴＡのリストを保持し、このリストは近隣リストと呼ばれる。近隣ＳＴＡに伝搬すべきＲＲＥＱフレームを有するＳＴＡは、その近隣リストをスキャンしてＳＴＡを１つずつ選択（選別）する（２１４）。ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒ（標的近隣）を、選別された近隣ＳＴＡインスタンスに設定する（２１６）。フロー図では、以下の条件のいずれも真でない場合かつその場合に限り、ＳＴＡが近隣ＳＴＡにＲＲＥＱを転送することが分かる。ブロック２１８において、近隣ＳＴＡがＲＲＥＱの送信機又はＲＲＥＱのＯｒｉｇＳＴＡであるかどうかを判定するチェックを行う。そうである場合、実行はブロック２１８からＹｅｓ（はい）の経路に従って直接ブロック２２４に進む。一方で、近隣が発信局でも送信機ＳＴＡでもない場合、実行はＮｏ（いいえ）の経路に従ってブロック２２０に進み、標的近隣のエントリについて転送テーブルをチェックして、ＳＴＡが既に同じＲＲＥＱメッセージ（同じＯｒｉｇＳＴＡ及び同じシーケンス番号）をより小さなメトリックで近隣ＳＴＡに転送したかどうかを判定する。既にＲＲＥＱをより小さなメトリックで転送していた場合、実行はＹｅｓ（はい）の経路に従ってブロック２２４に到達する。一方で、未だに同じＲＲＥＱをより小さなメトリックで転送していなかった場合、実行はＮｏ（いいえ）の経路に従ってブロック２２２に進む。ブロック２２２において、近隣ＳＴＡにＲＲＥＱメッセージを転送する準備として、ＲＲＥＱ．ＴＡと自機との間の推定されるリンクメトリックをＲＲＥＱのメトリックフィールドに追加することによってＲＲＥＱメトリックを更新する。実行は、近隣ＳＴＡを調べて全ての近隣ＳＴＡを１つずつ選別するループ構文の終了（ＥＯＬ）を示すにすぎないブロック２２４に進んだ後に終了する（２２６）。

４．６．２．ＲＲＥＱ受信機ＳＴＡの挙動
図２２Ａ～図２２Ｃに、ＲＲＥＱメッセージを受け取る際のＳＴＡ動作の実施形態例２３０を示す。プロセスは図２２Ａのブロック２３２から開始し、ブロック２３４において、Ｔａｒｇｅｔｎｅｉｇｈｂｏｒ（標的近隣）をＲＲＥＱ．ＴＡに一致する近隣リストインスタンス（エントリ）に設定する。ブロック２３６において、このＳＴＡ（すなわち、ＲＲＥＱの受信機）からＲＲＥＱ．ＴＡへのリンクメトリックを推定する。ＲＲＥＱ．ＴＡに到達するために利用可能なＮｅｘｔＨｏｐＳＴＡが既に存在するどうかを判定するチェック２３８を実行する。利用可能なＮｅｘｔＨｏｐが存在しない場合、実行はブロック２４０に到達してネクストホップをＲＲＥＱ．ＴＡに設定し、メトリックをＬｉｎｋＭｅｔｒｉｃの正しい値に設定してＬｉｆｅｔｉｍｅをＲＲＥＱのＬｉｆｅｔｉｍｅに設定することによってＲＲＥＱ．ＴＡに対応する列を埋め、その後に図２２Ｂのブロック２４４に到達する。一方で、図２２Ａのブロック２３８におけるチェックが利用可能なネクストホップの存在を示す場合、実行はブロック２４２に到達し、推定されたリンクメトリックの値をルーティングテーブル内の既存のメトリックと比較し、必要に応じてＮｅｘｔＨｏｐ及びＢａｃｋｕｐＮｅｘｔＨｏｐエントリを更新し、その後に図２２Ｂのブロック２４４に到達する。ブロック２４４において、ＰａｔｈＭｅｔｒｉｃをＲＲＥＱ．Ｍｅｔｒｉｃ及びＬｉｎｋＭｅｔｒｉｃの合計に設定して、実行はブロック２４６に到達する。

ブロック２４６において、発信元ＳＴＡに対応するレコードが利用可能な有効なネクストホップオプションを有するかどうかを判定するチェックを行う。このチェックが肯定的である場合、実行はＹｅｓ（はい）の経路に従ってブロック２５０に進み、ＲＲＥＱ．ＲｏｕｔｅＬｉｓｔを調べてループが存在しないと判定して受信フレームのメトリックを比較することに基づき、必要に応じてＲＲＥＱ．ＯｒｉｇＳＴＡのルーティングテーブルエントリを更新する。一方で、ブロック２４６において、発信元ＳＴＡに対応するレコードが利用可能なネクストホップオプションを有していないと判定した場合にはブロック２４８に到達し、ＲＲＥＱ．ＯｒｉｇＳＴＡのルーティングテーブルを更新してＮｅｘｔＨｏｐをＲＲＥＱ．ＴＡに、ＭｅｔｒｉｃをＰａｔｈＭｅｔｒｉｃに、及びＬｉｆｅｔｉｍｅをＲＲＥＱＬｉｆｅｔｉｍｅに設定し、その後に実行は図２２Ｃのブロック２６０に到達する。

ブロック２６０において、宛先アドレスが自機のＳＴＡアドレスであるかどうかを判定するチェックを行う。宛先が自機のアドレスである場合、ブロック２６６に到達してＲＲＥＰを送信し、その後に処理を終了する（２６８）。一方で、ブロック２６０において宛先が自機のアドレスではないと判定した場合、処理はブロック２６２に到達し、この時点でＲＲＥＱメトリックをＰａｔｈＭｅｔｒｉｃで上書きし、受け取ったＲＲＥＱから送信用に構築されたＲＲＥＱフレーム内にフィールドをコピーし、ＲＲＥＱ．ＲｏｕｔｉｎｇＬｉｓｔに自機のアドレスを付加し、その後にブロック２６４においてこのＲＲＥＱを近隣ＳＴＡに伝搬した後にルーチンを終了する２６８。

従って、上記ではこのプロセスにおいて多くのチェックが行われることが分かるであろう。ＳＴＡは、受け取られたＲＲＥＱを調べ、処理して、このＲＲＥＱがＲＲＥＱ．ＯｒｉｇＳＴＡから受け取られた重複ＲＲＥＱフレームであるか否かを判定する。ＲＲＥＱが（例えば、異なる経路を通じて）以前に受け取られたものでない場合、ＳＴＡは、プライマリネクストホップエントリについてルーティングテーブルを更新する。ＲＲＥＱが重複であることが検出された場合、ＳＴＡは、ＲＲＥＱメッセージからメトリック値を抽出し、重複ＲＲＥＱメッセージのメトリック及びルーティングテーブル内に既に記録されているメトリックに基づいてルーティングテーブルを更新する。ＲＲＥＱフレーム内のＤｅｓｔＳＴＡアドレスがＳＴＡ自体のアドレスと同じである場合、このＲＲＥＱフレームは宛先ＳＴＡにおいて受け取り済みであることを意味する。この場合、ＳＴＡはＲＲＥＰ送信を開始すべきである。ＤｅｓｔＳＴＡがＳＴＡ自体のアドレスに等しくない場合には、このＳＴＡが中間ノードであり、前回のフローチャートで説明したロジックに従ってこのＲＲＥＱを近隣ＳＴＡに伝搬する必要があることを意味する。これにより、これらのチェックの結果に応じて正しいＲＲＥＱ又はＲＲＥＰの送出が行われる。

４．６．３．ＲＲＥＰ送信機ＳＴＡの挙動
図２３に、宛先ＳＴＡにおいて受け取られたＲＲＥＱの送信元であるＳＴＡにＲＲＥＰを送信（ユニキャスト）するロジックの実施形態例２７０を示す。処理はブロック２７２から開始し、ブロック２７４において、この宛先ＳＴＡがＲＲＥＰを準備し、ＲＲＥＰ．Ｍｅｔｒｉｃフィールドの設定を含めて値の初期化を行う。ブロック２７８において、転送テーブルをチェックして、同じＲＲＥＰメッセージをより小さなメトリックで近隣ＳＴＡに転送済みであるかどうかを判定する。ブロック２７８において、既に転送テーブルがより小さなメトリックでのＲＲＥＱ．ＴＡのエントリを含む場合、実行はＹｅｓ（はい）の経路に従ってブロック２８０において終了する。一方で、同じＲＲＥＰメッセージをより小さなメトリックで転送していない場合にはブロック２７８に到達し、受け取ったＲＲＥＱフレームの送信元であるＳＴＡに宛先ＳＴＡがＲＲＥＰメッセージを送信してプロセスは終了する（２８０）。

４．６．４．ＲＲＥＰ受信機ＳＴＡの挙動
４．６．４．１．ＲＲＥＰ受信機ＳＴＡのロジックフロー１
図２４Ａ～図２４Ｃに、ＳＴＡにおいてＲＲＥＰフレームを受け取る実施形態例２９０を示す。実行はブロック２９２から開始し、ブロック２９４において、ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒをＲＲＥＰ．ＴＡに一致する近隣リストインスタンスに設定し、その後にＳＴＡ自体とＲＲＥＰ．ＴＡ（ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒ）との間のリンクメトリックを推定する（２９６）。ブロック２９８において、ルーティングテーブルをチェックして、ＲＲＥＰ．ＴＡである宛先がネクストホップを有するかどうかを判定する。ネクストホップが存在する場合にはＹｅｓ（はい）の経路を取ってブロック３０２に至り、この時点でリンクメトリックを既存のメトリックと比較することに基づいて、必要に応じてＲＲＥＰ．ＴＡの宛先のルーティングテーブルを更新し、実行は図２４Ｂのブロック３０４に到達する。一方で、ブロック２９８においてネクストホップが発見されない場合、実行はブロック３００に到達し、この時点でＲＲＥＰ．ＴＡのルーティングテーブルを更新してＮｅｘｔＨｏｐをＲＲＥＰ．ＴＡに設定し、ＭｅｔｒｉｃをＬｉｎｋＭｅｔｒｉｃに設定し、ＬｉｆｅｔｉｍｅをＲＲＥＰ．Ｌｉｆｅｔｉｍｅに設定し、その後に実行は図２４Ｂのブロック３０４に到達し、この時点で経路メトリックをＲＲＥＰ．Ｍｅｔｒｉｃ及びＬｉｎｋＭｅｔｒｉｃの合計に更新する。

ブロック３０６において、宛先（ＲＲＥＰ．ＯｒｉｇＳＴＡ）のルーティングテーブル列がネクストホップを有するかどうかをチェックする。ネクストホップが存在する場合には、Ｙｅｓ（はい）の経路を取ってブロック３１０に至り、この時点でループが存在しなければ、ＲＲＥＰ．ＲｏｕｔｅＬｉｓｔを調べて受信フレームのメトリックを比較することに基づいて、必要に応じてＲＲＥＰ．ＯｒｉｇＳＴＡのルーティングテーブルを更新し、その後に実行は図２４Ｃのブロック３１２に到達する。一方で、ブロック３０６においてネクストホップが発見されない場合、実行はブロック３０８に到達し、この時点でＲＲＥＰ．ＯｒｉｇＳＴＡのルーティングテーブルを更新してＮｅｘｔＨｏｐをＲＲＥＰ．ＴＡに設定し、ＭｅｔｒｉｃをＰａｔｈＭｅｔｒｉｃに設定し、ＬｉｆｅｔｉｍｅをＲＲＥＰ．Ｌｉｆｅｔｉｍｅに設定し、その後に実行は図２４Ｃのブロック３１２に到達する。

ブロック３１２において、ＲＲＥＰ宛先（ＲＲＥＰ．ＤｅｓｔＳＴＡ）が自機のＳＴＡアドレスであるかどうかをチェックする。宛先が自機のアドレスである場合、実行はＹｅｓ（はい）の経路に従ってプロセスを終了する（３１８）。一方で、このＳＴＡが宛先でない場合にはブロック３１４に到達して、受け取ったＲＲＥＰフィールドを送信用に構築されたＲＲＥＰフレームにコピーし、ＲＲＥＰ．ＭｅｔｒｉｃをＰａｔｈＭｅｔｒｉｃで上書きし、ＲＲＥＰ．ＲｏｕｔｉｎｇＬｉｓｔ内に自機のアドレスを付加し、その後にブロック３１６においてＲＲＥＰを伝搬した後に終了する（３１８）。

従って、上記のプロセスのステップでは、ＲＲＥＰが（例えば、異なる経路を通じて）以前に受け取られたものでない場合、ＳＴＡは、プライマリネクストホップエントリについてルーティングテーブルを更新することが分かる。ＲＲＥＱが重複であることが検出された場合、ＳＴＡは、ＲＲＥＱメッセージからメトリック値を抽出し、重複ＲＲＥＱメッセージのメトリック及びルーティングテーブル内に既に記録されているメトリックに基づいてルーティングテーブルを更新する。ＲＲＥＰフレーム内のＤｅｓｔＳＴＡアドレスがＳＴＡ自体のアドレスと同じである場合、このＲＲＥＰフレームは最初にＲＲＥＱを要求したＳＴＡに戻されたものであることを意味する。ＤｅｓｔＳＴＡがＳＴＡ自体のアドレスに等しくない場合には、このＳＴＡが中間ノードであり、以下のロジックに従ってＲＲＥＰを近隣ＳＴＡに伝搬する必要があることを意味する。

４．６．４．２．ＲＲＥＰ受信機ＳＴＡのロジックフロー２
図２５に、ＳＴＡが１ホップ近隣のＳＴＡにＲＲＥＰメッセージを伝搬する実施形態例３３０を示す。プロセスはブロック３３２から開始し、ブロック３３４において近隣リストをスキャンする。ＳＴＡは、１ホップ近隣のＳＴＡのリストを含む近隣リストを維持する。近隣ＳＴＡに伝搬すべきＲＲＥＰフレームを受け取ったＳＴＡは、近隣リスト内のＳＴＡを１つずつスキャンする（３３４）。ＳＴＡは、近隣リスト内にリストされたＳＴＡをループしてＳＴＡを１つずつ選択（選別）する。ブロック３３６において、ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒを選択（選別）された近隣インスタンスに設定する。なお、ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒのインスタンスは、ＳＴＡがリストを調べて近隣ＳＴＡを１つずつ選択するにつれて１つずつ選択される。ブロック３３８及び３４０にチェックが存在するが、一部の近隣ＳＴＡは伝搬ロジックの結果としてＲＲＥＰメッセージを受け取らず、従って選択的伝搬になる。ＳＴＡは、複数の条件が１つも当てはまらないと分かった場合かつその場合に限って近隣ＳＴＡにＲＲＥＰを転送する。

ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒＳＴＡがＲＲＥＰの送信機又はＲＲＥＰのＯｒｉｇＳＴＡであるかどうかをチェックする（３３８）。これらの条件のいずれかが当てはまる場合、実行はブロック３４４に分岐する。一方で、これらの条件が満たされない場合はブロック３４０に到達し、転送テーブルがより小さなメトリック（より良好な経路）での同じフレームを有するＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒのエントリを含むかどうかをチェックする。このチェックが真である場合、実行はブロック３４４に進む。一方で、条件が満たされない場合にはブロック３４２に到達してＲＲＥＰ．Ｍｅｔｒｉｃを更新し、ＲｏｕｔｅＬｉｓｔにＳＴＡアドレスを追加し、ＴａｒｇｅｔＮｅｉｇｈｂｏｒにＲＲＥＰを送信し、転送テーブルを更新してループ構文の終了３４４に到達する。

４．７．積極的リンク維持
図２６に、ＳＴＡが近隣ＳＴＡにＳＲＥＱを送信する実施形態例３５０を示す。プロセスの最初のステップ３５２は、プライマリネクストホップ及びバックアップネクストホップの積極的維持を行うことである。各ＳＴＡは、そのルーティングテーブルのエントリが有効なままであり、ネクストホップノード及びバックアップネクストホップノードが各エントリにとって到達可能であることを確認する必要がある。ルーティングテーブル内の各エントリ（プライマリネクストホップ及びバックアップネクストホップ）にはＬｉｆｅｔｉｍｅ（有効期限）が存在し、各ＳＴＡはエントリを最新かつ有効に保持する責任を負う。この目的のために、各ＳＴＡは、プライマリ又はバックアップのいずれであるかにかかわらずネクストホップとしてリストされたＳＴＡに定期的にステータス要求（ＳＲＥＱ）メッセージを送信する。具体的に言えば、この動作は、ＳＴＡがルーティングテーブル内の各宛先を選別（選択）し（３５４）、次に標的の宛先を選択された宛先ＳＴＡになるように設定し（３５６）、その後にプライマリネクストホップ又はバックアップネクストホップの有効期限がすぐに切れそうであるかどうかを判定するチェックを行う（３５８）ことによって実行される。すぐに有効期限が切れそうでない場合、実行は終了する（３６２）。一方で、３５８のチェックにおいてすぐに有効期限が切れそうであることが示された場合にはブロック３６０を実行し、Ｌｉｆｅｔｉｍｅが切れそうなネクストホップＳＴＡにＳＲＥＱメッセージを送信してプロセスは終了する（３６２）。

図２７に、ＳＴＡが近隣ＳＴＡからＳＲＥＱを受け取って処理する実施形態例３７０を示す。最初のステップ３７２は、ＳＲＥＱを受け取って処理することである。ＳＲＥＱ．ＴＡに等しいＮｅｘｔＨｏｐ又はＢａｃｋｕｐＮｅｘｔＨｏｐが存在するかどうかを判定するチェックを行う（３７４）。いずれの場合にもＮｅｘｔＨｏｐが存在しなければ、プロセスは終了する（３７８）。そうでなければ、ブロック３７６においてＮｅｘｔＨｏｐ又はＢａｃｋｕｐＮｅｘｔＨｏｐを処理することによって、そのエントリのＬｉｆｅｔｉｍｅをリセットしてリンクメトリックを更新する。その後に、ＳＲＥＱ．ＴＡに向けてステータス応答（ＳＲＥＰ）メッセージを送信して（３７８）プロセスは終了する（３８０）。ＳＲＥＱが受け取られると、受信機ＳＴＡはＳＲＥＱの送信機アドレスのＬｉｆｅｔｉｍｅをリセットすることが分かる。ＳＲＥＱが受け取られると、受信機ＳＴＡはＳＲＥＱ．ＴＡにステータス応答（ＳＲＥＰ）メッセージを返送する。

図２８に、ＳＴＡがステータス応答（ＳＲＥＰ）を受け取って処理する実施形態例３９０を示す。ＳＲＥＰを受け取ると（３９２）、ネクストホップ又はバックアップネクストホップについてチェックを行う（３９４）。いずれの場合にもＮｅｘｔＨｏｐが存在しなければ、プロセスは終了する（３９８）。そうでなければ、ブロック３９６においてＮｅｘｔＨｏｐ又はＢａｃｋｕｐＮｅｘｔＨｏｐを処理し、ＳＲＥＱ．ＴＡ（ＳＲＥＱの最初の送信機）がＳＲＥＱ．ＲＡに対応するＬｉｆｅｔｉｍｅを更新する。ＳＴＡは、有効期限タイマをリセットすることに加えてリンクメトリックの推定値を更新し、その後にプロセスを終了する（３９８）。

４．８．実施例１：ルーティングテーブル及び転送テーブルへの投入
４．８．１．トポロジ
図２９に、送信元（Ｓ）、宛先（Ｄ）、並びに中間（リレー）局Ａ及びＢという４つの局を有するネットワークトポロジ例４００を示す。このシナリオでは、利用される双方向リンクの各々にそのリンクのメトリックがラベル付けされており、ＳＴＡＳとＳＴＡＡとの間にメトリック５、ＳＴＡＳとＳＴＡＢとの間にメトリック４、ＳＴＡＡとＳＴＡＤとの間にメトリック３、ＳＴＡＢとＳＴＡＤとの間にメトリック３、及びＳＴＡＡとＳＴＡＢとの間にメトリック２が示されている。この特定の例では、単純にするために、ＡからＢへのコストがＢからＡへのコストと同じであることを意味するリンク相互依存を想定する。しかしながら、本レポートに開示するプロトコルは、一般に非相互依存リンクを有するネットワークにも適用可能であり、従ってこのようなネットワークと共に利用することもできる。

４．８．２．メッセージシーケンスチャート
図３０Ａ及び図３０Ｂは、図２９のトポロジ例に示す局間の相互作用のメッセージシーケンス図である。図３０Ａでは、チャートの上部にわたってＳＴＡＳ４１２、ＳＴＡＡ４１４、ＳＴＡＢ４１６、ＳＴＡＤ４１８を示し、下部の行に特定の局間の具体的な通信を示す。このシナリオでは、ＳＴＡＳがＲＲＥＱメッセージの送信を開始し（４２０）、その近隣ＳＴＡ（ＳＴＡＡ及びＳＴＡＢ）がＲＲＥＱを受け取る。行４２２では、ＳＴＡＡ及びＳＴＡＢがいずれも自機のルーティングテーブルを更新することが分かる。４２４において、ＳＴＡＡが近隣ＳＴＡＢ及びＳＴＡＤにＲＲＥＱを転送し、これらの各々は自機のルーティングテーブルをそれぞれ更新する（４２６、４２８）。

ＳＴＡＤは、ＲＲＥＱを受け取ると、受け取られたＲＲＥＱの送信元であるＳＴＡＡにＲＲＥＰメッセージを送出し（４３０）、従ってこの局は自機のルーティングテーブルを更新する（４３２）。次に、ＳＴＡＢは、その近隣にＲＲＥＱのコピーを転送し（４３４、４３６）、ＳＴＡＡ及びＳＴＡＤは、これに応答して自機のルーティングテーブルを（図３０Ｂに示すように）それぞれ更新する（４３８、４４０）。同様に、ＳＴＡＤは、ＳＴＡＢにＲＲＥＰメッセージを送出する４４２ことによってＳＴＡＢからのＲＲＥＱに応答し、ＳＴＡＢにそのルーティングテーブルを更新させる（４４４）。

ＳＴＡＡは、ＲＲＥＰを受け取ると、このＲＲＥＰをＳＴＡＳ及びＳＴＡＢに転送（フラッディング）し（４４６、４４８）、ＳＴＡＳ及びＳＴＡＢは自機のルーティングテーブルを更新する（４５２、４５０）。同様に、ＳＴＡＢは、ＲＲＥＰを受け取ると、このＲＲＥＰをＳＴＡＡ及びＳＴＡＳに転送（フラッディング）し（４５４、４５６）、ＳＴＡＡ及びＳＴＡＳは自機のルーティングテーブルを更新する（４５８、４６０）。従って、上記では、ＲＲＥＱが送信元（ＳＴＡＳ）から宛先（ＳＴＡＤ）にフラッディングされてＲＲＥＰが宛先（ＳＴＡＤ）から送信元（ＳＴＡＳ）に逆フラッディングされ、その間に中間ノードが自機のルーティングテーブルを埋めることが分かる。

４．８．３．ＳＴＡＳのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ０
表３に、トラフィックの宛先がＳＴＡＤであり、宛先ＤへのＮｅｘｔＨｏｐが利用不可（Ｎ／Ａ）である例の初期ルーティングテーブルを示す。表４には初期転送テーブルを示しており、ＳＴＡＳは、これに従って、ｓｅｑＮｕｍ０であり、ＴＡがＳに等しく、受信アドレス（ＲＡ）がＡ及びＢであるＲＲＥＱメッセージを生成する。その後に、Ａ及びＢにＲＲＥＱが転送され、転送テーブルが更新される。

４．８．４．ＳＴＡＡのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ１
ＳＴＡＡは、ＳからＲＲＥＱを受け取り、リンクメトリックを推定し、ルーティングテーブルを表５に示すものに更新する。ＳＴＡＡは、ノードＢ及びノードＤにＲＲＥＱを転送する。Ｓは、ＳＴＡＡが受け取ったＲＲＥＱメッセージの送信元と同じ近隣であるため、ＳＴＡＡはＳＴＡＳへの転送を行わない。ＳＴＡＡは、転送テーブルを表６に示すように更新する。

４．８．５．ＳＴＡＢのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ１
ＳＴＡＢは、ＳＴＡＳからＲＲＥＱを受け取り、リンクメトリックを推定し、ルーティングテーブルを表７に示すように更新する。ＳＴＡＢは、ＳＴＡＡ及びＳＴＡＤにＲＲＥＱを転送する。ＳＴＳＳは受け取られたメッセージの送信元と同じ近隣であるため、ノードＢはＳＴＡＳにメッセージを転送しない。ＳＴＡＢは、転送テーブルを表８に示すように更新する。

４．８．６．ＳＴＡＡのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ２
ＳＴＡＡは、ＳＴＡＢからＲＲＥＱを受け取って、ルーティングテーブルを以下のように更新する。ＲＲＥＱ．ＴＡがＳＴＡＢであり、ＲＲＥＱ．ＯｒｉｇＳＴＡがＳＴＡＳであるため、ＳＴＡＡは、ＳＴＡＢが直接又は他のノードを通じてＳＴＡＳに到達できると認識する。また、ＳＴＡＡは、このＲＲＥＱのメトリックとＳから直接受け取られた以前のＲＲＥＱのメトリックとを比較して、プライマリネクストホップ及びバックアップネクストホップを決定する。次に、ＳＴＡＡは、この時点でＳＴＡＳへのバックアップネクストホップを含む表９に示すようにルーティングを更新する。ＯｒｉｇＳＴＡとＲＲＥＱ．ＴＡとが等しくなるため、ＳＴＡＡは、受け取ったＲＲＥＱをＳＴＡＳに転送しない。ＳＴＡＢから受け取られたＲＲＥＱは６に等しいメトリックを有するのに対し、ＳＴＡＡは、同じメッセージを５に等しいメトリックでＤに送信し終えている。従って、Ａは、ＳＴＡＢから受け取られたＲＲＥＱをＳＴＡＤに転送しない。この結果、ＳＴＡＡの転送テーブルは表１０に示すようになる。

４．８．７．ＳＴＡＢのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ２
ＳＴＡＢは、ＳＴＡＡからＲＲＥＱを受け取り、ルーティングテーブルを表１１に示すように更新し、この表ではＳＴＡＡがＳＴＡＳに到達するためのバックアップネクストホップである。この事例ではＲＲＥＱ．ＯｒｉｇＳＴＡとＲＲＥＱ．ＴＡとが等しくなるので、ＳＴＡＢは、受け取ったＲＲＥＱをＳに転送しない。ＳＴＡＢは、ＳＴＡＡからＲＲＥＱを受け取ると転送テーブルをチェックして、既にＲＲＥＱメッセージをメトリック４でＳＴＡＤに転送済みであることが分かる。従って、ＳＴＡＢは、受け取ったＲＲＥＱメッセージをメトリック７（ＳＴＡＳからＳＴＡＡへ（５）＋ＳＴＡＡからＳＴＡＢへ（２））でＳＴＡＤに転送することはしない。表１２に、結果として得られるＳＴＡＢにおける転送テーブルを示す。

４．８．８．ＳＴＡＤのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ２
ＳＴＡＤは、ＳＴＡＡから８に等しいメトリックでＲＲＥＱを受け取る。ＳＴＡＤは、ＳＴＡＢから７に等しいメトリックでＲＲＥＱを受け取る。ＳＴＡＤは、メトリック値を比較し、ＳＴＡＳへのプライマリネクストホップ及びバックアップネクストホップを決定する。従って、ＳＴＡＤは、ルーティングテーブルを表１３に示すように更新する。ＳＴＡＤは、受け取られた各ＲＲＥＱに応答してＲＲＥＰメッセージを生成する。従って、ＳＴＡＤは、ＳＴＡＡ及びＳＴＡＢにＲＲＥＰメッセージを転送して、自機の転送テーブルを表１４に示すように更新する。

４．８．９．ＳＴＡＡのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ３
ＳＴＡＡは、ＳＴＡＤからＲＲＥＰメッセージを受け取り、リンクメトリックを推定し、自機のルーティングテーブルを表１５に示すように更新する。ＳＴＡＡは、ＳＴＡＳ及びＳＴＡＢにＲＲＥＰメッセージを転送して、自機の転送テーブルを表１６に示すように更新する。

４．８．１０．ＳＴＡＢのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ３
ＳＴＡＢは、ＳＴＡＤからＲＲＥＰメッセージを受け取り、リンクメトリックを推定し、自機のルーティングテーブルを表１７に示すように更新する。ＳＴＡＢは、ＳＴＡＳ及びＳＴＡＡにＲＲＥＰメッセージを送信して、自機の転送テーブルを表１８に示すように更新する。

４．８．１１．ＳＴＡＡのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ４
ＳＴＡＡは、ＳＴＡＢからＲＲＥＰメッセージを受け取り、リンクメトリックを推定し、自機のルーティングテーブルを表１９に示すように更新し、この表ではＳＴＡＢがこの時点でＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップを有する。この事例ではＯｒｉｇＳＴＡがＲＡと同じになるので、ＳＴＡＡはＳＴＡＤにＲＲＥＰを転送しない。ＳＴＡＡは、ＳＴＡＢからＲＲＥＰを受け取ったばかりであるため、ＳＴＡＢにＲＲＥＰを転送しない。

ＳＴＡＡにおける転送テーブルは、表２０に示すように既にＲＲＥＰメッセージを３に等しいメトリックでＳＴＡＳに転送し終えているので、ＳＴＡＡは、このＲＲＥＰをＳＴＡＳに転送しない。従って、ＳＴＡＡは、ＲＲＥＰを５に等しいメトリックで転送することはしない。

４．８．１２．ＳＴＡＢのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ４
ＳＴＡＢは、ＳＴＡＡからＲＲＥＰメッセージを受け取る。ＳＴＡＢは、ルーティングテーブルを表２１に示すように更新し、この表ではＳＴＡＡがＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップである。この事例ではＯｒｉｇＳＴＡがＲＡと同じになるので、ＳＴＡＢは、ＳＴＡＤにＲＲＥＰメッセージを転送しない。ＳＴＡＢは、ＲＲＥＰをＳＴＡＡから受け取ったばかりであるため、ＳＴＡＡにＲＲＥＰを転送しない。ＳＴＡＢは、既にＲＲＥＰメッセージを３に等しいメトリックでＳＴＡＳに転送し終えているので、このＲＲＥＰメッセージをＳＴＡＳに転送せず、従ってＲＲＥＰを５に等しいメトリックで転送することはしない。

４．８．１３．ＳＴＡＳのルーティングテーブル及び転送テーブル＠ステップ４
ＳＴＡＳは、ＳＴＡＡからメトリック値８で、及びＳＴＡＢからメトリック７でＲＲＥＰメッセージを受け取る。ＳＴＡＳは、自機のルーティングテーブルを表２３に示すように更新し、この表ではＳＴＡＢがＳＴＡＤに到達するためのプライマリネクストホップであり、ＳＴＡＡがＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップである。表２４に転送テーブルを示す。

４．９．実施例２：リンク閉塞
図３１に、局間の切断されたリンクを×印として示した実施形態例４７０を示す。このシナリオ例は、リンク閉塞の状況を調べる。データ伝送の途中でＳＴＡＳからＳＴＡＢへのリンクが（例えば、人体によって）閉塞したと仮定する。

このシナリオでは、ＳＴＡＳのルーティングテーブルが、表２５に示すようにＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップとしてＳＴＡＡを含む。従って、ＳＴＡＳは、このルーティングテーブルに基づいて、展開準備ができているバックアップネクストホップ（ＳＴＡＡ）に切り替える。

ＳＴＡＡのルーティングテーブルから、ＳＴＡＡはＳＴＡＤに到達する知識を有していることが分かる。さらに、ＳＴＡＡは、積極的リンク維持を通じて、そのルーティングテーブル内に表２６に示すように最新情報を有する。

従って、ＳＴＡＡは、ＳＴＡＤに到達するためのプライマリネクストホップとしてＳＴＡＤを有しているので、ＳＴＡＤにデータトラフィックを送信する。

図３２に、ＳＴＡＳが宛先ＳＴＡＤに到達するためにバックアップネクストホップ（ＳＴＡＡ）に切り替えを行った最新のネットワークトポロジを示す実施形態例４９０を示す。

４．１０．実施例３：ＢからＤへのリンク閉塞
図３３に、ＳＴＡＢ（リレーノード）からＳＴＡＤ（宛先局）へのリンクが閉塞したシナリオの実施形態例５１０を示す。この事例では、ＳＴＡＢのルーティングテーブルが、ＳＴＡＢにおけるルーティングテーブルを示す表２７に示す通りであり、この表ではＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップが存在する。表２７から、ＳＴＡＢは、宛先ＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップとしてＳＴＡＡを有していることが分かる。従って、ＳＴＡＢは、切断されたリンクを検出すると、ＳＴＡＡにトラフィックをルーティングする。ＳＴＡＡのルーティングテーブルから、ＳＴＡＡはＳＴＡＤに到達する知識を有していることが分かる。さらに、ＳＴＡＡは、積極的リンク維持を通じて、そのルーティングテーブル内に表２８に示すように最新情報を有する。この結果、ＳＴＡＡは、ＳＴＡＤに到達するためのプライマリネクストホップとしてＳＴＡＤを有しているので、ＳＴＡＤにデータトラフィックを送信する。

図３４に、ＳＴＡＢがＳＴＡＤに到達するためにバックアップネクストホップ（ＳＴＡＡ）に切り替えた最新のルーティング経路を示す、最新のネットワークトポロジの実施形態例５３０を示す。

このトポロジからは、バックアップルートが最適なエンドツーエンドルートではない（ＳＴＡＳからＳＴＡＡを経由してＳＴＡＤへの２ホップではなく３ホップである）ことが分かるが、ＳＴＡＳによって開始される次のルート発見プロセス期間中には最適なエンドツーエンドルートが利用されるため受け入れ可能である。

なお、アクティブなデータトラフィック伝送中は、最適なエンドツーエンド経路を探索する時間が非常に少ないので、本開示によるバックアップルートへの遷移はシームレスとすべきである。むしろ本開示は、機能すると思われる代替ルートでのルーティング解決策を取得し、次のルート発見プロセス期間では最適な代替ルートが展開されるようになる。

５．開示要素の概要
以下の概要は、本開示のいくつかの重要な要素を開示するものであるが、この概要は、本開示の重要な要素のみを説明するものとして解釈すべきではない。

Ａ．発信元ＳＴＡが潜在的に複数のホップを通じて宛先ＳＴＡにデータトラフィックを送信する必要があるｍｍＷ通信などの指向性送信／受信を介して通信する無線ＳＴＡが、以下を実行する。
（ａ）トラフィックの発信元ＳＴＡは、複数のホップにわたるトラフィックの移動を可能にするルートの設定時に、近隣ＳＴＡにルート発見メッセージを送出する。（ｂ）ＳＴＡは、ルート発見メッセージの受信時に、（ｂ）（ｉ）ルート発見メッセージを送信した近隣ＳＴＡとのリンクメトリックを計算し、（ｂ）（ｉｉ）このＳＴＡがトラフィックの宛先でない場合、近隣ＳＴＡにルート発見メッセージを伝搬する。（ｃ）宛先ＳＴＡは、ルート発見メッセージの受信時に、受け取ったルート発見メッセージの送信元であるＳＴＡにルート応答メッセージを送出する。（ｄ）ルート応答メッセージを受け取ったＳＴＡは、ルート応答メッセージが発信元ＳＴＡによって受け取られるまでこれを近隣ＳＴＡに伝搬する。

Ｂ．要素Ａの無線ＳＴＡは、ルート発見メッセージを受け取ると、そのルーティングテーブルを送信ＳＴＡへのエントリ及び推定されるリンクメトリックで更新する。

Ｃ．要素Ａの無線ＳＴＡは、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取った場合、上位２つのメッセージを選別し、これらのメッセージの送信者をルート発見メッセージの発信元ＳＴＡに到達するためのプライマリネクストホップ及びバックアップネクストホップとして設定する。

Ｄ．要素Ａの無線ＳＴＡは、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取った場合、最小の（すなわち、最良の）メトリックを有するルート発見メッセージを選別し、ルート発見メッセージの送信機を除く近隣ＳＴＡに転送する。

Ｅ．要素Ａの無線ＳＴＡは、その近隣にルート発見メッセージを転送する際に、メッセージの情報を転送テーブルに記録する。

Ｆ．要素Ａの無線ＳＴＡは、そのルーティングテーブル内の各エントリのプライマリネクストホップＳＴＡ及びバックアップネクストホップＳＴＡにステータス要求メッセージを送信して、ルーティングテーブル内のエントリが最新であってネクストホップＳＴＡが到達可能であることを確認する。

Ｇ．要素Ａの無線ＳＴＡは、宛先アドレスがこのＳＴＡ自体のアドレスであるルート発見メッセージを受け取ると、受け取られたルート発見メッセージの送信元であるＳＴＡにルート応答を送信する。

Ｈ．要素Ａの無線ＳＴＡは、ルート応答メッセージを受け取ると、そのルーティングテーブルを送信ＳＴＡへのエントリ及び推定されるリンクメトリックで更新する。

Ｉ．要素Ａの無線ＳＴＡは、異なる経路を通じて複数のルート応答メッセージを受け取った場合、上位２つのメッセージを選別し、これらの２つのメッセージの送信者をルート応答メッセージの発信元ＳＴＡに到達するためのプライマリネクストホップ及びバックアップネクストホップとして設定する。

Ｊ．要素Ａの無線ＳＴＡは、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取った場合、最小のメトリックを有するルート応答メッセージを選別し、ルート応答メッセージの送信機を除く近隣ＳＴＡに転送する。

Ｋ．要素Ａの無線ＳＴＡは、その近隣にルート応答メッセージを転送する際に、メッセージの情報を転送テーブルに記録する。

６．実施形態の一般的範囲
提示した技術の説明した強化は、様々な無線通信局のプロトコル内に容易に実装することができる。また、無線通信局が、１又は２以上のコンピュータプロセッサ装置（例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ対応ＡＳＩＣなど）、及び命令を記憶する関連するメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ(登録商標)、コンピュータ可読媒体など）を含むように実装されることにより、メモリに記憶されたプログラム（命令）がプロセッサ上で実行されて、本明細書で説明した様々なプロセス法のステップを実行することが好ましいと理解されたい。

当業者は、無線通信局の制御に関連するステップを実行するコンピュータ装置の使用を認識しているため、簡略化のために全ての図にコンピュータ装置及びメモリ装置を示しているわけではない。提示した技術は、メモリ及びコンピュータ可読媒体が非一時的であり、従って一時的電子信号を構成しない限り、これらに関して限定するものではない。

本明細書では、コンピュータプログラム製品としても実装できる、本技術の実施形態による方法及びシステム、及び／又は手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式又はその他の計算表現のフローチャートを参照して本技術の実施形態を説明することができる。この点、フローチャートの各ブロック又はステップ、及びフローチャートのブロック（及び／又はステップ）の組み合わせ、並びにあらゆる手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はコンピュータ可読プログラムコードの形で具体化された１又は２以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段によって実装することができる。理解されるように、このようなあらゆるコンピュータプログラム命令は、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するための他のあらゆるプログラマブル処理装置を含む１又は２以上のコンピュータプロセッサ上によって実行して、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、（単複の）特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。

従って、本明細書で説明したフローチャートのブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、（単複の）特定の機能を実行する手段の組み合わせ、（単複の）特定の機能を実行するステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコードロジック手段の形で具体化されるような、（単複の）特定の機能を実行するコンピュータプログラム命令をサポートする。また、本明細書で説明したフローチャートの各ブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせは、（単複の）特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコードとの組み合わせによって実装することもできると理解されるであろう。

さらに、コンピュータ可読プログラムコードなどの形で具体化されるこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができる１又は２以上のコンピュータ可読メモリ又はメモリ装置に記憶して、これらのコンピュータ可読メモリ又はメモリ装置に記憶された命令が、（単複の）フローチャートの（単複の）ブロック内に指定される機能を実施する命令手段を含む製造の物品を生産するようにすることもできる。コンピュータプログラム命令をコンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置によって実行し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、（単複の）フローチャートの（単複の）ブロック、（単複の）手順、（単複の）アルゴリズム、（単複の）ステップ、（単複の）演算、（単複の）数式、又は（単複の）計算表現に特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることもできる。

さらに、本明細書で使用する「プログラム」又は「プログラム実行文」という用語は、本明細書で説明した１又は２以上の機能を実行するために１又は２以上のコンピュータプロセッサが実行できる１又は２以上の命令を意味すると理解されるであろう。命令は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで具体化することができる。命令は、装置の非一時的媒体に局所的に記憶することも、又はサーバなどに遠隔的に記憶することもでき、或いは命令の全部又は一部を局所的に又は遠隔的に記憶することもできる。遠隔的に記憶された命令は、ユーザが開始することによって、或いは１又は２以上の要因に基づいて自動的に装置にダウンロード（プッシュ）することができる。

さらに、本明細書で使用するプロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）及びコンピュータという用語は、命令、並びに入力／出力インターフェイス及び／又は周辺装置との通信を実行できる装置を示すために同義的に使用されるものであり、プロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵ及びコンピュータという用語は、単一の又は複数の装置、シングルコア装置及びマルチコア装置、及びこれらの変種を含むように意図するものであると理解されるであろう。

本明細書の説明から、本開示は、限定ではないが以下の内容を含む複数の実施形態を含むと理解されるであろう。

１．ネットワークにおける無線通信装置であって、（ａ）少なくとも１つの他の無線通信回路と直接或いは１又は２以上のホップを通じて無線で通信するように構成された無線通信回路と、（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成された局内の、前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、（ｃ）前記プロセッサが実行できる命令を記憶した非一時的メモリとを備え、（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、（ｄ）（ｉ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、近隣局にルート発見メッセージを送信することと、（ｄ）（ｉｉ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの前記利点を示すリンクメトリックを計算することと、（ｄ）（ｉｉｉ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、（ｄ）（ｉｖ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって１又は２以上の経路を通じて１又は２以上のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することとを含むステップ実行する、装置。

２．ネットワークにおける無線通信装置であって、（ａ）少なくとも１つの他の無線通信回路と直接或いは１又は２以上のホップを通じて無線で通信するように構成された無線通信回路と、（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成された局内の、前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、（ｃ）前記プロセッサが実行できる命令を記憶した非一時的メモリとを備え、（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、（ｄ）（ｉ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、近隣局にルート発見メッセージを送信することと、（ｄ）（ｉｉ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの前記利点を示すリンクメトリックを計算することと、（ｄ）（ｉｉｉ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、（ｄ）（ｉｖ）ルート発見メッセージを受け取った局によって、前記ルート発見メッセージを送信した局のエントリでルーティングテーブルを更新し、前記ルーティングテーブルを推定されるリンクメトリックで更新することと、（ｄ）（ｖ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって１又は２以上の経路を通じて１又は２以上のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、（ｄ）（ｖｉ）宛先局において異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答して、前記発信局に到達するためのプライマリルート及び少なくとも１つのバックアップルートを選択することとを含むステップ実行する、装置。

３．ネットワークにおいて無線通信を実行する方法であって、（ａ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、無線通信回路から近隣局にルート発見メッセージを送信することと、（ｂ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの前記利点を示すリンクメトリックを計算することと、（ｃ）（ｃ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（ｃ）（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、（ｄ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって１又は２以上の経路を通じて１又は２以上のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、を含む方法。

４．ルーティング経路におけるリンクの前記利点を示す前記リンクメトリックは、ルーティング経路の長さ、又はルーティング経路の品質、又はルーティング経路の長さとルーティング経路の品質との組み合わせを含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

５．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、ルート発見メッセージを受け取った局によって、前記ルート発見メッセージを送信した局のエントリでルーティングテーブルを更新し、前記ルーティングテーブルを推定されるリンクメトリックで更新することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

６．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、宛先局において異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答して、前記発信局に到達するためのプライマリルート及び少なくとも１つのバックアップルートを選択することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

７．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、リンクメトリックに基づいてルート発見メッセージを選択し、この最新のリンクメトリックを含むルート発見メッセージを前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である前記局を除く近隣局に転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

８．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、その近隣にルート発見メッセージを転送する際に、受け取られたルート発見メッセージからの情報を転送テーブルに記録することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

９．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、前記ルーティングテーブル内のエントリが最新であって前記ネクストホップ局が到達可能であることを保証するように、自機のルーティングテーブル内の各エントリのプライマリネクストホップ局及びバックアップネクストホップ局にステータス要求メッセージを送信することによってルーティング経路を維持することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１０．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、（ａ）受け取られたルート発見メッセージの宛先アドレスが前記局自体であると判定し、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である前記局にルート応答メッセージを返送することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１１．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、前記ルート応答メッセージを送信した前記局の局エントリ及び推定されるリンクメトリックで前記ルーティングテーブルを更新することによって、受け取られたルート応答メッセージに応答することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１２．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、最も望ましいルートをプライマリネクストホップ経路及び少なくとも１つのバックアップネクストホップ経路として選択し、これらのメッセージの前記送信者を前記ルート応答メッセージの発信局に到達するための前記プライマリネクストホップ及び前記少なくとも１つのバックアップネクストホップとして設定することによって、複数の異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１３．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、最も望ましいリンクメトリックを有する前記ルート応答メッセージを選択し、前記ルート応答メッセージを送信した前記局を除く近隣局に前記ルート応答メッセージを転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１４．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、近隣局にルート応答メッセージを転送する際に、受け取られたルート応答メッセージからの情報を前記転送テーブルに記録することをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１５．前記無線通信回路は、指向性通信のために構成されたミリメートル波局を含む、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１６．前記無線通信回路は、メッシュネットワーク及び非メッシュネットワークの両方において動作するように構成される、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

１７．前記無線通信回路は、第１の帯域では指向性通信を行い、第２の帯域では準全方向性通信を行うように構成される、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

本明細書で使用する単数形の「ａ、ａｎ（英文不定冠詞）」及び「ｔｈｅ（英文定冠詞）」は、文脈において別途明確に示されていない限り複数形の照応を含む。ある物体に対する単数形での言及は、明確にそう述べていない限り「唯一」を意味するものではなく、「１又は２以上」を意味する。

本明細書で使用する「組（ｓｅｔ）」という用語は、１又は２以上の物体の集合を意味する。従って、例えば物体の組は、単一の物体又は複数の物体を含むことができる。

本明細書で使用する「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及び「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、わずかな変動の記述及び説明のために使用するものである。これらの用語は、事象又は状況に関連して使用した時には、これらの事象又は状況が間違いなく発生する場合、及びこれらの事象又は状況が発生する可能性が非常に高い場合を意味することができる。これらの用語は、数値に関連して使用した時には、その数値の±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下などの、±１０％以下の変動範囲を意味することができる。例えば、「実質的に」整列しているということは、±５°以下、±４°以下、±３°以下、±２°以下、±１°以下、±０．５°以下、±０．１°以下、又は±０．０５°以下などの、±１０°以下の角度変動範囲を意味することができる。

また、本明細書では、量、比率及びその他の数値を範囲形式で示すこともある。このような範囲形式は、便宜的に簡略化して使用するものであり、範囲の限界として明確に指定された数値を含むが、この範囲に含まれる全ての個々の数値又は部分的範囲も、これらの各数値及び部分的範囲が明確に示されているかのように含むものであると柔軟に理解されたい。例えば、約１～約２００の範囲内の比率は、約１及び約２００という明確に列挙した限界値を含むが、約２、約３、約４などの個々の比率、及び約１０～約５０、約２０～約１００などの部分的範囲も含むと理解されたい。

本明細書の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本開示の範囲を限定するものではなく、現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。従って、本開示の範囲は、当業者に明らかになると考えられる他の実施形態も完全に含むと理解されるであろう。

当業者に周知の本開示の実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も、引用によって本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれるように意図される。さらに、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されるように意図するものではない。本明細書における請求項の要素については、その要素が「～のための手段」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ミーンズプラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。また、本明細書における請求項の要素については、その要素が「～のためのステップ」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ステッププラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。

表１
ＳＴＡＳにおけるルーティングテーブル

表２
ＳＴＡＳにおける転送テーブル

表３
初期状態のルーティングテーブル

表４
ＳＴＡＳにおける転送テーブル

表５
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

表６
ＳＴＡＡにおける転送テーブル

表７
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

表８
ＳＴＡＢにおける転送テーブル

表９
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

表１０
ＳＴＡＡにおける転送テーブル

表１１
ＳＴＡＢにおけるルーティングテーブル

表１２
ＳＴＡＢにおける転送テーブル

表１３
ＳＴＡＤにおけるルーティングテーブル

表１４
ＳＴＡＤにおける転送テーブル

表１５
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

表１６
ＳＴＡＡにおける転送テーブル

表１７
ＳＴＡＢにおけるルーティングテーブル

表１８
ＳＴＡＡにおける転送テーブル

表１９
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

表２０
ＳＴＡＡにおける転送テーブル

表２１
ＳＴＡＢにおけるルーティングテーブル

表２２
ＳＴＡＢにおける転送テーブル

表２３
ＳＴＡＳにおけるルーティングテーブル

表２４
ＳＴＡＳにおける転送テーブルS

表２５
ＳＴＡＳにおけるルーティングテーブル

表２６
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

表２７
ＳＴＡＤに到達するためのバックアップネクストホップを有する、ＳＴＡＢにおけるルーティングテーブル

表２８
ＳＴＡＡにおけるルーティングテーブル

Claims

ネットワークにおける無線通信装置であって、
（ａ）少なくとも１つの他の無線通信回路と直接或いは１又は２以上のホップを通じて無線で通信するように構成された無線通信回路と、
（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成された局内の、前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、
（ｃ）前記プロセッサが実行できる命令を記憶した非一時的メモリと、
を備え、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、
（ｉ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、近隣局にルート発見メッセージを送信することと、
（ｉｉ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの利点を示すリンクメトリックを計算することと、
（ｉｉｉ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、
（ｉｖ）最も望ましいルートをプライマリネクストホップ経路及び少なくとも１つのバックアップネクストホップ経路として選択し、これらのメッセージの送信者を前記ルート応答メッセージの発信局に到達するための前記プライマリネクストホップ及び前記少なくとも１つのバックアップネクストホップとして設定することによって、複数の異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することと、
（ｖ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって複数の経路を通じて複数のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、
を含むステップ実行する、
ことを特徴とする装置。
ネットワークにおける無線通信装置であって、
（ａ）少なくとも１つの他の無線通信回路と直接或いは１又は２以上のホップを通じて無線で通信するように構成された無線通信回路と、
（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成された局内の、前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、
（ｃ）前記プロセッサが実行できる命令を記憶した非一時的メモリと、
を備え、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、
（ｉ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、近隣局にルート発見メッセージを送信することと、
（ｉｉ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの利点を示すリンクメトリックを計算することと、
（ｉｉｉ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、
（ｉｖ）最も望ましいリンクメトリックを有する前記ルート応答メッセージを選択し、前記ルート応答メッセージを送信した前記局を除く近隣局に前記ルート応答メッセージを転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することと、
（ｖ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって複数の経路を通じて複数のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、
を含むステップ実行する、
ことを特徴とする装置。
ルーティング経路におけるリンクの前記利点を示す前記リンクメトリックは、ルーティング経路の長さ、又はルーティング経路の品質、又はルーティング経路の長さとルーティング経路の品質との組み合わせを含む、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、ルート発見メッセージを受け取った局によって、前記ルート発見メッセージを送信した局のエントリでルーティングテーブルを更新し、前記ルーティングテーブルを推定されるリンクメトリックで更新することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、宛先局において異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答して、前記発信局に到達するためのプライマリルート及び少なくとも１つのバックアップルートを選択することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、リンクメトリックに基づいてルート発見メッセージを選択し、この最新のリンクメトリックを含むルート発見メッセージを前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である前記局を除く近隣局に転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、その近隣にルート発見メッセージを転送する際に、受け取られたルート発見メッセージからの情報を転送テーブルに記録することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、自機のルーティングテーブル内のエントリが最新であってネクストホップ局が到達可能であることを保証するように、前記ルーティングテーブル内の各エントリのプライマリネクストホップ局及びバックアップネクストホップ局にステータス要求メッセージを送信することによってルーティング経路を維持することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、（ａ）受け取られたルート発見メッセージの宛先アドレスが前記局自体であると判定し、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である前記局にルート応答メッセージを返送することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、前記ルート応答メッセージを送信した前記局の局エントリ及び推定されるリンクメトリックでルーティングテーブルを更新することによって、受け取られたルート応答メッセージに応答することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、近隣局にルート応答メッセージを転送する際に、受け取られたルート応答メッセージからの情報を転送テーブルに記録することをさらに実行する、
請求項１又は２に記載の装置。
前記無線通信回路は、指向性通信のために構成されたミリメートル波局を含む、
請求項１又は２に記載の装置。
前記無線通信回路は、メッシュネットワーク及び非メッシュネットワークの両方において動作するように構成される、
請求項１又は２に記載の装置。
前記無線通信回路は、第１の帯域では指向性通信を行い、第２の帯域では準全方向性通信を行うように構成される、
請求項１又は２に記載の装置。
ネットワークにおける無線通信装置であって、
（ａ）少なくとも１つの他の無線通信回路と直接或いは１又は２以上のホップを通じて無線で通信するように構成された無線通信回路と、
（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成された局内の、前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、
（ｃ）前記プロセッサが実行できる命令を記憶した非一時的メモリと、
を備え、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、
（ｉ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、近隣局にルート発見メッセージを送信することと、
（ｉｉ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの利点を示すリンクメトリックを計算することと、
（ｉｉｉ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、
（ｉｖ）最も望ましいルートをプライマリネクストホップ経路及び少なくとも１つのバックアップネクストホップ経路として選択し、これらのメッセージの送信者を前記ルート応答メッセージの発信局に到達するための前記プライマリネクストホップ及び前記少なくとも１つのバックアップネクストホップとして設定することによって、複数の異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することと、
（ｖ）ルート発見メッセージを受け取った局によって、前記ルート発見メッセージを送信した局のエントリでルーティングテーブルを更新し、前記ルーティングテーブルを推定されるリンクメトリックで更新することと、
（ｖｉ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって複数の経路を通じて複数のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、
（ｖｉｉ）宛先局において異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答して、前記発信局に到達するためのプライマリルート及び少なくとも１つのバックアップルートを選択することと、
を含むステップ実行する、
ことを特徴とする装置。
ネットワークにおける無線通信装置であって、
（ａ）少なくとも１つの他の無線通信回路と直接或いは１又は２以上のホップを通じて無線で通信するように構成された無線通信回路と、
（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成された局内の、前記無線通信回路に結合されたプロセッサと、
（ｃ）前記プロセッサが実行できる命令を記憶した非一時的メモリと、
を備え、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、
（ｉ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、近隣局にルート発見メッセージを送信することと、
（ｉｉ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの利点を示すリンクメトリックを計算することと、
（ｉｉｉ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、
（ｉｖ）最も望ましいリンクメトリックを有する前記ルート応答メッセージを選択し、前記ルート応答メッセージを送信した前記局を除く近隣局に前記ルート応答メッセージを転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することと、
（ｖ）ルート発見メッセージを受け取った局によって、前記ルート発見メッセージを送信した局のエントリでルーティングテーブルを更新し、前記ルーティングテーブルを推定されるリンクメトリックで更新することと、
（ｖｉ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって複数の経路を通じて複数のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、
（ｖｉｉ）宛先局において異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答して、前記発信局に到達するためのプライマリルート及び少なくとも１つのバックアップルートを選択することと、
を含むステップ実行する、
ことを特徴とする装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、リンクメトリックに基づいてルート発見メッセージを選択し、この最新のリンクメトリックを含むルート発見メッセージを前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である前記局を除く近隣局に転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することをさらに実行する、
請求項１５又は１６に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、その近隣にルート発見メッセージを転送する際に、受け取られたルート発見メッセージからの情報を転送テーブルに記録することをさらに実行する、
請求項１５又は１６に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、自機のルーティングテーブル内のエントリが最新であってネクストホップ局が到達可能であることを保証するように、前記ルーティングテーブル内の各エントリのプライマリネクストホップ局及びバックアップネクストホップ局にステータス要求メッセージを送信することによってルーティング経路を維持することをさらに実行する、
請求項１５又は１６に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、（ａ）受け取られたルート発見メッセージの宛先アドレスが前記局自体であると判定し、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である前記局にルート応答メッセージを返送することをさらに実行する、
請求項１５又は１６に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、前記ルート応答メッセージを送信した前記局の局エントリ及び推定されるリンクメトリックでルーティングテーブルを更新することによって、受け取られたルート応答メッセージに応答することをさらに実行する、
請求項１５又は１６に記載の装置。
前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、近隣局にルート応答メッセージを転送する際に、受け取られたルート応答メッセージからの情報を転送テーブルに記録することをさらに実行する、
請求項１５又は１６に記載の装置。
ネットワークにおいて無線通信を実行する方法であって、
（ａ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、無線通信回路から近隣局にルート発見メッセージを送信することと、
（ｂ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの利点を示すリンクメトリックを計算することと、
（ｃ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、
（ｄ）最も望ましいルートをプライマリネクストホップ経路及び少なくとも１つのバックアップネクストホップ経路として選択し、これらのメッセージの送信者を前記ルート応答メッセージの発信局に到達するための前記プライマリネクストホップ及び前記少なくとも１つのバックアップネクストホップとして設定することによって、複数の異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することと、
（ｅ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって複数の経路を通じて複数のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、
を含むことを特徴とする方法。
ネットワークにおいて無線通信を実行する方法であって、
（ａ）複数のホップを介した通信を可能にするルートを確立する際に、無線通信回路から近隣局にルート発見メッセージを送信することと、
（ｂ）ルート発見メッセージの受信時に、前記ルート発見メッセージを送信した近隣局とのルーティング経路におけるリンクの利点を示すリンクメトリックを計算することと、
（ｃ）（Ａ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の宛先でない場合、前記ルート発見メッセージを近隣局に伝搬すること、又は（Ｂ）前記ルート発見メッセージを受け取った前記局が前記無線通信の前記宛先である場合、前記受け取られたルート発見メッセージの送信元である局にルート応答メッセージを送出すること、のいずれかによってルート発見メッセージの受信に応答することと、
（ｄ）最も望ましいリンクメトリックを有する前記ルート応答メッセージを選択し、前記ルート応答メッセージを送信した前記局を除く近隣局に前記ルート応答メッセージを転送することによって、異なる経路を通じて複数のルート発見メッセージを受け取ったことに応答することと、
（ｅ）前記ルート発見メッセージを最初に送信した前記局である発信局によって複数の経路を通じて複数のルート応答メッセージが受け取られるまで近隣局にルート応答メッセージを伝搬することと、
を含むことを特徴とする方法。