JP7345736B2 - マルチホップシステムにおけるセクタ化通信とルート発見の統合 - Google Patents

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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、統合的セクタ化通信及びルート発見プロセスを利用したマルチホップルーティングに関する。

高容量ネットワークを提供したいとの幅広い要望に応えて、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（ａｒｒａｙ ｇａｉｎ）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－ｇａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ｓｔｅｅｒａｂｌｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ａｎｔｅｎｎａｓ）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）が作動する時、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ＤＮ ＳＴＡ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検査する。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ＳＴＡ ＩＤ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。ｍｍＷ Ｄ２Ｄ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既存の技術の大部分は、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。

ｍｍＷ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。

現在の指向性無線通信技術は、ネットワークを介してリンク及びルーティング経路を確立する際に高オーバーヘッドに見舞われることが多い。

従って、発信局から宛先局への複数ホップ（マルチホップ）経路を含むリンク及びルーティング経路を効率的に確立するための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。

マルチホップ通信シナリオにおいてネットワーク局（ＳＴＡ）がセクタ化通信をルート発見と統合するための装置及び方法を開示する。局（ＳＴＡ）がルート要求発見プロセスを開始する際に有効なセクタ情報を有していない状況では、開示するプロトコルに従って共同的なセクタスイープ及びルート発見動作が実行される。

少なくとも１つの実施形態では、この統合的セクタスイープ及びルーティング発見プロセスが以下の要素を含む。統合的ルート発見及びセクタスイーププロセスを開始するために、セクタスイープ（ＳＳＷ）動作内の各セクタにルート要求フレームが添付される。セクタスイープフレームを受け取った局は、セクタスイープ及びその埋め込まれたルート要求フレームから情報を抽出する。局は、最良のリンクメトリックを有するルート要求メッセージに関する情報を維持（ルート要求メッセージを追跡）する。リンクを介したセクタスイープが既に決定されて最新状態に保たれている場合には（例えば、有効なルーティング経路）、最良セクタを通じてルート要求発見メッセージが伝えられる。

マルチホップ通信を最適化するために、各局は、ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）を適用して、自機のセクタ設定を近隣ＳＴＡに到達するように微調整することができる。本開示では、これらのＢＲＰをルート発見メッセージングと統合する。宛先ＳＴＡに向かうルートを確立するためにルート発見メッセージを発信するＳＴＡは、ビーム精緻化が望ましい場合にはルート発見メッセージにトレーニング（ＴＲＮ）フィールドを添付するように構成される。応答局は、ＴＲＮフィールドが添付されたルート発見メッセージを受け取ると、ＴＲＮフィールドを検査して、自機が生成するいずれかの応答ルート要求又はルート応答に検査結果を含むフィードバック（ＢＲＰフレームフィードバック）を埋め込む。

複数ホップを通じた指向性通信（Ｔｘ／Ｒｘ）を使用して通信する無線ＳＴＡは、セクタスイープトレーニングを実行して近隣ＳＴＡに到達するための最良の方向を発見し、宛先ＳＴＡに向かうルートを確立するために、セクタスイープハンドシェーキングによって決定された最良セクタを使用してルート発見メッセージを送信する。

本発明者の以前の研究では、セクタ化通信を設定するために利用される動作との統合によって代替ルートは維持されたものの、プロセスが最適化されなかった。

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、並びに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。

ＩＥＥＥ ８０２．１１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。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮのＤＮ識別要素を示すデータフィールド図である。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮのＤＮ構成要素を示すデータフィールド図である。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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１１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）メッセージ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）メッセージ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）メッセージ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）メッセージのデータフィールド図である。 本開示の実施形態による、統合的ルート要求送信を伴うイニシエータセクタスイープ処理のフロー図である。 本開示の実施形態による、統合的ルート要求を処理するレスポンダセクタスイープのフロー図である。 本開示の実施形態による、一例として利用される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Ｓと局Ａとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ｓと局Ａとの間で図２３のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ｓと局Ｂとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ｓと局Ｂとの間で図２５のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ｓと要求応答情報を欠いた局Ａとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ｓと局Ａとの間で図２７のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ｓと要求応答情報を欠いた局Ｂとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ｓと局Ｂとの間で図２９のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ａと局Ｂとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ａと局Ｂとの間で図３１のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ａと局Ｄとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信において、局Ａが受け取ったルート要求のうちの最良のものを転送のために選択することを示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ａと局Ｄとの間で図３３のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ａと局Ｄとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ａと局Ｄとの間で図３５のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ａと局Ｂとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、局Ａと局Ｂとの間で図３７のように実行されるセクタスイープ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よる、局Ａと局Ｄとの間の確立された指向性リンク、及び確立されたリンクを通じて送信されるルート要求を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、ＳＴＡ Ｂが２つのルーティング要求を受け取った後の、局Ｂと局Ｄとの間の統合的セクタスイープ及びルート発見を使用したイニシエータとレスポンダとの通信を示すシグナリング図である。 本開示の実施形態による、図４０のような局Ａから局Ｂへのセクタ間セクタスイープ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よる、局Ａと局Ｂとの間の確立された指向性リンクを介してルート応答メッセージが交換されること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よる、局Ａと局Ｓとの間の確立された指向性リンクを介してルート応答メッセージが転送されること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よる、局Ｂと局Ｓとの間の確立された指向性リンクを介してルート応答メッセージが転送されること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よる、ルートの指向性セクタのためのトレーニング情報と応答情報とを統合するルーティングメッセージを通信するビームトラッキングイニシエータ及びレスポンダを示すシグナリング図である。 ＢＲＰデータフレーム内のトレーニング（ＴＲＮ）フィールドを示すデータフィールド図である。 ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）送信（ＴＸ）パケット内のトレーニング（ＴＲＮ）フィールドのデータフィールド図である。 ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）受信（ＲＸ）パケット内のトレーニング（ＴＲＮ）フィールドのデータフィールド図である。 本開示の実施形態による、（ＴＲＮ）フィールドが添付されたルート要求を送信するフロー図である。 本開示の実施形態による、（ＴＲＮ）フィールドが添付された受信ルート要求を処理するフロー図である。 局Ａと局Ｓとの間の確立された指向性リンクを介したルート要求及び応答メッセージ内でＢＲＰトレーニングフィールドと応答フィールドとを統合することを示すネットワークトポロジ図である。 局Ｂと局Ｓとの間の確立された指向性リンクを介したルート要求及び応答メッセージ内でＢＲＰトレーニングフィールドと応答フィールドとを統合すること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よる、局Ａと局Ｓとの間のセクタスイープ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よる、局Ｂと局Ｓとの間のセクタスイープ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よる、近隣局Ａ及びＢを認識する局Ｓにおける近隣リスト例のデータベースレコード図である。 本開示の実施形態による、セクタスイープからの最良セクタを使用して局Ｓと局Ａとの間の確立されたリンクを介して通信されるルーティング要求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よる、セクタスイープからの最良セクタを使用して局Ｓと局Ｂとの間の確立されたリンクを介して通信されるルーティング要求を示すネットワークトポロジ図である。

本開示は、指向性マルチホップ通信のためのセクタ化通信とルート発見との統合を提供する。指向性通信では、ネットワーク内のいずれかの一対の局（ノード）間の送信（ＴＸ）及び受信（ＲＸ）にとって最良のアンテナセクタを発見するためにセクタスイープが利用される。さらに、マルチホップ通信では、（送信元から宛先への）直接又は（１又は２以上の中間局を通じた）マルチホップなどの送信元から宛先へのマルチホップルートを確立するためにルート発見が利用される。本開示は、セクタ化通信とルート発見とを組み合わせる複数の方法について説明する。また、説明するプロトコル拡張は幅広い無線通信プロトコルにおいて使用可能であり、宛先局に到達するための複数のネクストホップオプションを追跡するための拡張を含む拡張に適合し、従ってルーティングプロトコルに閉塞耐性を持たせる。

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。

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（ｃｙｃｌｉｃ ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）である。

ＢＲＰ：ビーム精緻化プロトコルは、特定のノード（局）対間の通信に使用される指向性セクタを精緻化するプロセスである。

ＢＲＰ応答：ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）応答は、ＢＲＰ中のトレーニングフィールド（ＴＲＮ）を受け取ったことに応答して送信される、ビーム精緻化情報を含むメッセージである。

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、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＷＬＡＮ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（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ：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－Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）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、ＩＥＥＥ ８０２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。

ＤＮ ＳＴＡ：分散ネットワーク（ＤＮ）局（ＤＮ ＳＴＡ）は、ＤＮ施設を実装する局（ＳＴＡ）である。ＤＮ ＢＳＳ内で動作するＤＮ ＳＴＡは、他のＤＮ ＳＴＡ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、反射信号の通信結果ではない通信である。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（ＤＮ ＳＴＡ）の自己完結型ネットワーク（ｓｅｌｆ－ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）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。

ＮＡＶ情報：ＩＥＥＥ ８０２．１１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。

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である。

ＲＡ：データを通信すべき受信機アドレスである。

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。

ＲＲＥＱＵ：ルーティング要求アップデート：ルーティング情報を更新するための情報を近隣ＳＴＡから取得するために生成されるメッセージフレーム。

ＲＲＥＰＵ：ルーティング応答アップデート：ＲＲＥＱＵに応答するために生成される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ＳＳＷ ＡＣＫ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る名称である。

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。

ＴＤＤ ＳＰ：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。

ＴＲＮ：ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）トレーニングにおいて使用されるトレーニングフィールド。

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、各チャネルを検査し、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、Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ（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、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ（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こともある。（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、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮ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．ＩＥＥＥ ８０２．１１ｓ 分散ネットワーク（ＤＮ）ＷＬＡＮ
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｓ（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。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ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．ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄのスキャン及びＢＦトレーニング
ｍｍＷ ＷＬＡＮ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、ＤＭＧ ＳＴＡ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。ＤＭＧ ＳＴＡ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（ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅ）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ＳＬＳ ＢＦトレーニング段階
このＳＬＳ ＢＦ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（ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ ｐａｔｔｅｒｎ ｆｉｎｅ ｓｅｃｔｏｒｓ）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。ＤＭＧ Ａｎｔｅｎｎａ（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。ＲＸＳＳ Ｌｅｎｇｔｈ（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ＲＸＳＳ Ｌｅｎｇｔｈフィールドは、送信側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。ＳＳＷ Ｆｅｅｄｂａｃｋ（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。Ｔｏｔａｌ Ｓｅｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ＩＳＳ（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。Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｘ ＤＭＧ Ａｎｔｅｎｎａｓ（Ｒｘ ＤＭＧ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。Ｓｅｃｔｏｒ Ｓｅｌｅｃｔ（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ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｓｅｃｔｏｒ ＩＤ（セクタＩＤ値）サブフィールドを含む。ＤＭＧ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｅｌｅｃｔ（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ＤＭＧ Ａｎｔｅｎｎａ ＩＤ（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。Ｐｏｌｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ（ポール要求）フィールドは、非ＰＣＰ／非ＡＰ ＳＴＡ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。Ｐｏｌｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ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から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）を通じて発信局（ＳＴＡ）と宛先ＳＴＡとの間で通信経路を確立するための一連のルールである。ＡＯＤＶは、無線媒体を通じ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（ｓｈａｒｐ ｂｅａｍ）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、ｍｍＷ ＲＦ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。ｍｍＷ 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．迅速な閉塞発見及び回復
数多くの無線用途では、データ配信の中断を避けるために閉塞リンクを素早く検出して置換することが重要である。大半のマルチホップルーティングプロトコルは、ＳＴＡにおける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、これらの既存の無線プロトコルは、プライマリルートが閉塞した時に高い遅延及び再発見オーバーヘッドに見舞われていた。これとは対照的に、本発明者による先願では、閉塞シナリオ下でさらなる設定オーバーヘッドを伴わずにネクストホップオプションを発見してこれらをいつでも展開できるように維持することを開示した。

上記の目標を達成するために、ルート要求アップデート（ＲＲＥＱＵ）メッセージ及びルート応答アップデート（ＲＲＥＰＵ）メッセージが統合されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージ及びルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを利用して発信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間の複数のルートを発見し、プライマリルート及びバックアップルートを含むルーティングテーブルエントリを維持する新たなメッセージフラッディング機構について教示した。

典型的なマルチホップネットワーキングでは、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まる。ＡＯＤＶの例に示すように、多くの場合は最良のリンク品質をもたらす中間ＳＴＡが選択される。しかしながら、ｍｍＷ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。また一方、時間制約のある用途では、閉塞リンクを素早く検出して代替リンクに置換することが不可欠である。

本開示は、宛先ＳＴＡに到達するために複数のルーティングオプション（例えば、１つのプライマリ及び少なくとも１つのバックアップオプション）を維持したままのマルチホップルーティングについて記載した譲受人による先願を含む様々な無線プロトコルに組み込むことができる。これらの先願のうちの少なくとも１つでは、プロトコルが、（ａ）中断したリンクが検出された場合、及び（ｂ）ネクストホップオプションのうちの１つが到達可能でなく、これを別のＳＴＡに置換する必要がある場合、といったエラー状況を検出したことに応答して、１又は２以上の一連の動作を自動的に実行するように構成されていた。従って、この出願では、複数のネクストホップオプションと、エラー状態に応答して素早く通信を発見して回復する能力とを有する、以下を含むマルチホップ通信について教示した。（ａ）閉塞シナリオでは、可能な場合には閉塞ＳＴＡが局所的動作を行った後に、近隣ＳＴＡのいくつかをルーティング情報で更新する。（ｂ）各ＳＴＡは、そのルーティングテーブルエントリが、到達可能であっていつでも展開準備ができている複数のネクストホップオプションを有する最新のものであることを積極的に保証する。この事例では、ネクストホップＳＴＡ（プライマリ又はバックアップのいずれか）が到達可能でない（例えば、閉塞している）場合、ＳＴＡが、到達可能でないＳＴＡの代用を発見するために（到達可能なＳＴＡを除く）自機の近隣の補集合にルート要求アップデートを送信する。

従って、この先願では、エラー状態下において通信局が代替ルートを発見して回復するためのプロトコルを提供した。本開示では、この及びその他の無線通信プロトコルと共に利用できるセクタ化通信とルート発見との統合について教示する。本開示におけるセクタ化通信とルート発見との統合の説明は、以下の第５節から開始する。

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、この近隣リスト内の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。先の図１０Ａ～図１０Ｃのトポロジ例では、ＳＴＡ１が、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ことが分かる。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）：宛先ＳＴＡアドレスを示す。（ｂ）ＮｅｘｔＨｏｐ（ネクストホップ）：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（メトリック）：ＮｅｘｔＨｏｐ ＳＴＡを使用した宛先ＳＴＡまでの距離を決定する値である。（ｄ）Ｌｉｆｅｔｉｍｅ（ライフタイム）：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）Ｂａｃｋｕｐ ＮｅｘｔＨｏｐ（バックアップネクストホップ）：（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）Ｂａｃｋｕｐ Ｍｅｔｒｉｃ（バックアップメトリック）：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）Ｂａｃｋｕｐ Ｌｉｆｅｔｉｍｅ（バックアップライフタイム）：Ｂａｃｋｕｐ 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。

図１４に、複数の局を示すネットワーク例９０を示す。本開示はいずれかの特定のネットワークトポロジの使用に限定されるものではないので、本明細書において例示するこの及びその他のトポロジは一例として提示するものにすぎないと理解されたい。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。

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。

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ＳＴＡ Ｂ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ＳＴＡ Ａが（Ｂも含む）その近隣にＲＲＥＱを転送した時にはＳＴＡ Ａ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、ＳＴＡ Ｂが、ＳＴＡ ＳからＳＴＡ Ｂへの直接リンクのメトリックの方がＳＴＡ ＳからＳＴＡ ＡそしてＳＴＡ ＡからＳＴＡ 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ＳＴＡ（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Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（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）Ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓ（受信機アドレス）（ＲＡ）フィールドは、フレームの受信機のアドレスを含む。（ｄ）Ｔｒａｎｍｉｔｔｉｎｇ Ａｄｄｒｅｓｓ（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）Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（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）Ｏｒｉｇ ＳＴＡ：発信元ＳＴＡのアドレスである。（ｄ）Ｄｅｓｔ ＳＴＡ：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）Ｔｒａｆｆｉｃ ＩＤ（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）ＱｏＳ Ｓｐｅｃ：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。（ｊ）Ａｃｃｅｓｓ Ｔｉｍｅ（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。（ｋ）ＴｘＡｎｔＳｅｃｔｏｒ：ＲＡ ＳＴＡに向けたデータフレーム送信のためにＴＡ ＳＴＡが使用する送信（Ｔｘ）アンテナセクタである。（ｌ）Ｒｏｕｔｅ Ｌｉｓｔ（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メッセージに添付される。

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Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（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）Ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓ（受信機アドレス）（ＲＡ）フィールドは、フレームの受信機のアドレスを含む。（ｄ）Ｔｒａｎｍｉｔｔｉｎｇ Ａｄｄｒｅｓｓ（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）Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（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）Ｄｅｓｔ ＳＴＡ：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。（ｆ）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。（ｇ）Ｔｒａｆｆｉｃ ＩＤ（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。（ｈ）ＱｏＳ Ｓｐｅｃ：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）Ａｃｃｅｓｓ Ｔｉｍｅ（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：ＲＡ ＳＴＡに向けたデータフレーム送信のためにＴＡ ＳＴＡが使用する送信（Ｔｘ）アンテナセクタである。（ｋ）Ｒｏｕｔｅ Ｌｉｓｔ（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メッセージに添付される。

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Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（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）Ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓ（受信機アドレス）（ＲＡ）フィールドは、フレームの受信機のアドレスを含む。（ｄ）Ｔｒａｎｍｉｔｔｉｎｇ Ａｄｄｒｅｓｓ（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）Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（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）ＱｏＳ Ｓｐｅｃ：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）Ａｃｃｅｓｓ Ｔｉｍｅ（アクセス時間）：ＲＡ ＳＴＡ（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ＴＡ ＳＴＡ（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：ＲＡ ＳＴＡに向けたデータフレーム送信のためにＴＡ ＳＴＡ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。

５．ルート発見とセクタスイープとの統合
図２０に、開示する無線プロトコル下で実行される、ルート発見動作とセクタスイープ動作とを統合するプロセスの実施形態例１９０を示す。実行は、イニシエータＳＴＡが近隣ＳＴＡとの間でセクタスイープ（ＳＳＷ）動作を開始するブロック１９２から開始する。ブロック１９４において、ターゲットＳＴＡにルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを送信する必要があるかどうかをチェックする。送信すべきＲＲＥＱが存在する場合、ブロック１９６において、ＳＴＡが各セクタスイープ動作にＲＲＥＱフレームを添付し、ＳＳＷに自機の要求を抱き合わせる。その後、ブロック１９４から直接、又はブロック１９６を通じてブロック１９８に到達し、送信機ＳＴＡの近隣であるターゲットＳＴＡに向けてＳＳＷフレームを送信し（１９８）、ターゲットＳＴＡに向けてＳＳＷフレームを送信する際に異なるアンテナセクタを使用してこのプロセスを実行した後に処理は終了する（２００）。

図２１に、レスポンダ統合セクタスイープロジックの実施形態例２１０を示す。プロセスは、応答を必要とするＳＳＷフレームを近隣ＳＴＡが受け取った時に開始する（２１２）。ＳＳＷフレームがいずれかのＲＲＥＱメッセージを含むかどうかをチェックする（２１４）。添付されたＲＲＥＱが存在する場合、レスポンダは、ＲＲＥＱへの応答をイニシエータに戻すための有効なルーティングエンティティを自機のルーティングテーブル内に有しているかどうかをチェックする（２１６）。有効なエンティティが存在する場合にはブロック２１８に到達して、イニシエータＳＴＡに応答するためにＲＲＥＰメッセージを生成してＳＳＷに追加し、ＳＳＷフレームを送信した後にプロセスは終了する（２１８）。

ブロック２１４において、添付されたＲＲＥＱが検出されなかった場合、実行はチェック２１６をスキップしてブロック２２０に到達し、このＳＴＡがターゲットＳＴＡに送信すべきＲＲＥＱメッセージを有しているかどうかをチェックする。レスポンダにＲＲＥＱが存在しない場合、レスポンダは、（ルーティング情報が添付されていない）従来のＳＳＷフレームでイニシエータに応答を戻した（２２４）後にこのプロセスを終了する２２６。

チェックブロック２２０において検出されるようなイニシエータに戻すべきＲＲＥＱが存在する場合、レスポンダはブロック２２２においてこのＲＲＥＱをＳＳＷフレームに添付し、これをその応答内でイニシエータＳＴＡに戻した後にプロセスを終了する（２２６）。ＳＴＡは、ＲＲＥＱを受け取ると、ルーティング要求を処理して近隣ＳＴＡとの通信ルートを設定する。

２つのＳＴＡ間でこのＳＳＷ動作を完了した後に別のＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージが受け取られた場合、この状況に対処する事例は以下の２つが存在する。（ａ）受け取ったメトリックの方が良好である（例えば、経路コストが短い）場合、ＳＴＡは、セクタスイープ情報が有効かつ最新であれば、確立された指向性リンクを通じてＲＲＥＱ／ＲＲＥＰを転送する。（ｂ）新たに受け取ったＲＲＥＱ／ＲＲＥＰフレームのメトリックの方が良好でない（例えば、より短い経路長を有していない）場合、新たに受け取られたＲＲＥＱ及びＲＲＥＰは単純に却下（破棄）される。上記のロジックは、数多くの方法で実装することができる。

従って、一般的ワークフローは以下のようになる。（１）２つのノード間でＳＳＷが実行されていないがＲＲＥＱ又はＲＲＥＰを送信する必要がある場合には、これらのＳＳＷメッセージにこれらのメッセージが抱き合わされ（添付され）、或いは（２）２つのノード間でＳＳＷが実行されていた場合には、ＳＴＡが、確立された指向性リンクを通じてこのノードのみにＲＲＥＱ／ＲＲＥＰを送信する。

５．１．実施例１：最新ルート情報を有する中間ＳＴＡ
中間ＳＴＡが宛先ＳＴＡのための最新（推定有効）ルート情報を有する事例について考察する。

図２２に、送信元ＳＴＡ Ｓ２３２、宛先ＳＴＡ Ｄ２３４、中間ＳＴＡ Ａ２３６及びＳＴＡ Ｂ２３８を含む４つの局を有するネットワークトポロジの実施形態例２３０を示す。この図では、それぞれのリンク線の横に、各それぞれのリンクのコスト／遅延メトリックを意味するメトリック値（例えば、５、３、３、４、２）を示す。この例では、ＳＴＡ Ｓ２３２がネットワークに参加したばかりであり、ＳＴＡ Ｄ２３４に送信すべきデータトラフィックを有する。表１に示すように、ＳＴＡ Ｓがネットワークに参加した時のＳＴＡ Ｓのルーティングテーブルは空である。

説明を進める前に、この又はその他の図について説明するような送信元、宛先又は中間としての各局の役割は、単にデータ通信が求められる経路に依拠するものであって後続のネットワーク動作中には変化することができ、従って各局において実行される開示するプロトコルは、必要に応じていかなる役割も果たすことができると理解されたい。

この例では、ＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ｄに向かうルートを発見する必要があり、ＳＴＡ Ｓ２３２は、その近隣ＳＴＡであるＳＴＡ Ａ２３６及びＳＴＡ Ｂ２３８にプロトコルに従ってＲＲＥＱを送信する。ＳＴＡ Ａ２３６及びＳＴＡ Ｂ２３８は、宛先ＳＴＡ Ｄ２３４に向かう自機のルートを既に確立している。ＳＴＡ Ａは、既にルート発見動作を実行し終えていると想定されるため、表２にＳＴＡ Ａのルーティングテーブルを示す。表３にはＳＴＡ Ｂのルーティングテーブルを示しており、ここではＳＴＡ ＢがＳＴＡ Ｄに向かうルートを設定し終えている。

プロセスは、ＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを開始することによって開始する。ＳＴＡ ＳはＳＴＡ Ｄに向かうルートを発見したいと望んでいるので、ＳＴＡ Ｓによって生成されたルート要求（ＲＲＥＱ）が存在する。ＳＴＡ Ｓは、このＲＲＥＱをＳＳＷフレームに添付する。また、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、既に宛先Ｄに到達するためのルーティング情報を有していると想定されているので、ＳＳＷ応答フレームにルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを添付する。ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、そのルーティング情報及びＳＳＷ応答フレームに関する応答をＳＴＡ Ｓに戻す。

図２３～図２６に、上記のプロセスの実施形態例２５０、２７０、２９０、３１０を示す。図２３では、ＳＴＡ Ｓがイニシエータ２５２であり、ＳＴＡ Ａがレスポンダ２５４であり、ＳＴＡ ＳからＳＴＡ ＡにＲＲＥＱ２５６が送信され、ＳＴＡ ＡからＳＴＡ ＳにＲＲＥＰ２５８が返送される。図２４には、ＳＴＡ Ｓ２３２とＳＴＡ Ａ２３６との間で実行される、それぞれのセクタ方向２７２、２７４を伴うＳＳＷを示す。同様に、図２５では、ＳＴＡ Ｓがイニシエータ２９２であり、ＳＴＡ Ｂがレスポンダ２９４であり、ＳＴＡ ＳからＳＴＡ ＢにＲＲＥＱ２９６が送信され、ＳＴＡ ＢからＳＴＡ ＳにＲＲＥＰ２９８が返送される。図２６には、ＳＴＡ Ｓ２３２とＳＴＡ Ｂ２３８との間で実行される、それぞれのセクタ方向３１２、３１４を伴うＳＳＷを示す。

上記の交換の組み合わせでは、ＳＴＡ Ｓが、ＳＴＡ Ａから１つとＳＴＡ Ｂから１つの２つのＲＲＥＰメッセージを受け取ることが分かる。これらのＲＲＥＰメッセージに含まれるメトリックは、宛先Ｄに到達するためのＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂの経路メトリックである。ＳＴＡ Ａは、ＲＲＥＰ及びＳＳＷフレームを受け取ると、これらのメトリックを比較して、この事例では宛先Ｄ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オプションが存在するように自機のルーティングテーブルを埋める（ルーティングテーブルを更新する）。また、ＳＴＡ Ｓは、そのＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂに対応するルーティングテーブルエントリを関連する１ホップリンクのメトリックで満たす。表４に、更新されたＳＴＡ Ｓのルーティングテーブルを示す。

ＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行した後には、これらのノードも、自機とＳＴＡ Ｓとの間のリンクメトリックに関する情報を受け取る。従って、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂも、そのルーティングテーブルを表５及び表６に示すように更新する。

５．２．実施例２：宛先ルーティング情報を有していない中間ＳＴＡ
この例では、図２２に示した実施例１と同じトポロジ及びリンクメトリックについて考察する。この例では、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂにおいて事前にルーティング情報が利用可能でないものと想定され、表７及び表８にこれらのルーティングテーブルを示す。

この事例では、表９に示すようなルーティングテーブルによれば、ＳＴＡ Ｓが宛先ＳＴＡ（すなわち、ＳＴＡ Ｄ）に送信すべきデータトラフィックを受け取った時点で、利用可能な有効なルーティング情報が存在しないことが分かる。従って、ＳＴＡ Ｓは、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを開始する際にＳＳＷフレームにＲＲＥＱを埋め込む。しかしながら、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂはルーティング情報を有していないので、ルート応答（ＲＲＥＰ）情報を使用せずにＳＳＷ動作に応答する。

図２７及び図２８に、ＳＴＡ ＳとＳＴＡ Ａとの間の交換の実施形態例３３０、３５０を示す。図２７では、ＳＴＡ Ｓがイニシエータ３３２であり、レスポンダであるＳＴＡ Ａ３３４にＲＲＥＱ３３６を送信する。ＳＴＡ Ａは、（空のデータボックスで示すように）ＲＲＥＰ情報を伴わずにイニシエータに返信する（３３８）。図２８には、ＳＴＡ Ｓ２３２とＳＴＡ Ａ２３６との間でＲＲＥＱ及び空の応答が交換されるＳＳＷ交換３５２、３５４が行われることを示す。ＳＴＡ Ｓは、この交換に応答してＳＴＡ ＡからＳＳＷを受け取り、そのルーティングテーブルを表１０に示すように更新する。ＳＴＡ Ａは、ＳＴＡ ＳからＲＲＥＱを受け取ってリンクメトリックを推定し、そのルーティングテーブルを表１１に示すように更新する。

図２９及び図３０に、ＳＴＡ ＳとＳＴＡ Ｂとの間の交換の実施形態例３７０、３９０を示す。図２９では、イニシエータＳＴＡ Ｓ３７２がＳＳＷフレームにＲＲＥＱ３７６を添付するが、レスポンダＳＴＡ Ａ３７４は、空のデータボックスが戻されることで示すように、ＳＴＡ Ｓへの応答３７８でＳＳＷフレームに添付すべきＲＲＥＰ情報を有していない。図３０には、ＳＴＡ ＳとＳＴＡ Ｂとの間のＳＳＷ３９２、３９４を示す。従って、これらの図では、異なるセクタにわたってＳＴＡ ＢがＳＴＡ ＳからＲＲＥＱを受け取り、ＲＲＥＰ情報を含めずに応答することが分かる。

上記のＳＳＷ交換の結果、ＳＴＡ Ｓは、宛先ＳＴＡ Ｂに対応するエンティティを追加するようにそのルーティングテーブルを更新し、この更新されたテーブルを表１２に示しており、またＳＴＡ Ｂは、そのルーティングテーブルを表１３に示すように更新する。

次に、プロトコルによれば、ＳＴＡ ＳからＲＲＥＱを受け取ったＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、ＲＲＥＱを転送して近隣局との間でＳＳＷを実行しなければならない。限定ではなく一例としてＳＴＡ Ａの処理から説明を開始するが、ＳＴＡ Ｂから開始することもできる。ＳＴＡ Ａの近隣ＳＴＡとの間のＳＳＷの順番に応じて２つの事例が存在する。事例１：最初にＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行し、その後にＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行する。事例２：最初にＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行し、その後にＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行する。

５．２．１．事例１
図３１及び図３２に、ＳＴＡ Ｓ及びＳＴＡ ＢがＲＲＥＱを添付する実施形態例４１０、４３０を示す。図３１では、イニシエータ４１２であるＳＴＡ Ａが、ＳＴＡ Ｓから受け取ったＲＲＥＱ１ ４１６をレスポンダ４１４であるＳＴＡ Ｂに送信している。同様に、ＳＴＡ Ｂは、ＳＴＡ Ａから受け取ったＲＲＥＱ２ ４１８をＳＴＡ Ａに対して添付していることが分かる。従って、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、互いにＳＳＷを実行する際には、送信するＳＳＷフレームにこれらのＲＲＥＱを埋め込む。

ＳＴＡ Ａは、ＳＴＡ Ｂとの間のＳＳＷ動作の結果、２つのメトリックを有する２つのＲＲＥＱフレームを受け取っている。ここではＲＲＥＱ１と呼ぶ第１のＲＲＥＱは、ＳＴＡ Ｓから直接受け取られたものである。もう１つのＲＲＥＱは、ＳＴＡ Ｂを通じて受け取られたものであり、ここではＲＲＥＱ２と呼ぶ。同様に、ＳＴＡ Ｂも、ＳＴＡ Ｓから１つ、ＳＴＡ Ａから１つの２つのＲＲＥＱを受け取っている。従って、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、自機のルーティングテーブルのバックアップネクストホップエンティティを埋めることができ、これらのＳＴＡの更新を表１４及び表１５に示す。

図３３及び図３４に、最初にＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行した後にＳＳＷ中にＳＴＡ Ｄに対してＲＲＥＱを添付する実施形態例４５０、４７０を示す。図３３では、イニシエータ４５２であるＳＴＡ Ａが、レスポンダ４５４であるＳＴＡ Ｄに、ここではＲＲＥＱ１又はＲＲＥＱ２のいずれかである最良のメトリックを含むＲＲＥＱを有するＲＲＥＱ４５６を送信する。なお、ＳＴＡ Ａは、受け取った２つのＲＲＥＱから最良の経路メトリックを有するＲＲＥＱを選別し、最良のＲＲＥＱがＳＳＷフレームに添付された状態でＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行する。最良のメトリックを有するＲＲＥＱを選択して転送するロジックは、本開示の教示から逸脱することなく従来のＲＲＥＱ、ＲＲＥＰ手法又はこれらの変形例を使用して実行することができると理解されたい。このＲＲＥＱフレームが宛先ＳＴＡ Ｄに伝達されているので、レスポンダ４５４であるＳＴＡ Ｄは、応答ＳＳＷフレームにＲＲＥＰ情報４５８を添付する。

図３４に、ＳＴＡ Ａ２３６がＳＴＡ Ｄ２３４との間でＳＳＷ４７２を開始した後に、上述したようなＳＴＡ Ｄ２３４からのＳＳＷ４７４が行われることを示す。ＳＴＡ Ａは、ＳＴＡ ＤからＲＲＥＰを受け取った後に、そのルーティングテーブルを表１６に示すように更新するように構成される。さらに、ＳＴＡ Ｄは、ＳＴＡ ＡからＳＳＷフレームを通じてＲＲＥＱを受け取っており、従って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。

５．２．２．事例２
図３５及び図３６に、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行する前に、ＳＳＷ中にＳＴＡ Ｄに対してＲＲＥＱを添付する実施形態例４９０、５１０を示す。事例２では、ＳＳＷが上述したものとは異なる順序で構成され、具体的には最初にＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行し、その後にＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行する。ＳＴＡ Ａは、最初にＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行する場合、ＳＴＡ Ｓから受け取ったＲＲＥＱメッセージをＳＴＡ Ｄに向かうＳＳＷフレームに添付する。引き換えに、ＳＴＡ ＤはＲＲＥＰ情報で応答する。

図３５では、イニシエータ４９２であるＳＴＡ Ａが、ＳＴＡ Ｓから受け取ったＲＲＥＱ１ ４９６をレスポンダ４９４であるＳＴＡ Ｄに送信する。これに応答して、レスポンダ４９４であるＳＴＡ Ｄは、イニシエータ４９２であるＳＴＡ ＡにＲＲＥＰ４９８を送信する。

図３６では、ＳＴＡ Ａ２３６がＳＴＡ Ｄ２３４との間でＳＳＷ５１２を実行しており、ＳＴＡ ＤもＳＴＡ Ａ２３６との間でＳＳＷ５１４を実行していることが分かる。

上記のＳＳＷ動作の結果、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｄは、自機のルーティングテーブルを表１８及び表１９に示すように更新することができる。なお、（この特定の例では特定のリンクメトリックに起因して）ＲＲＥＱ１及びＲＲＥＱ２のうちの最良がＲＲＥＱ１と同じであるため、これらの結果は事例１に一致する。

図３７及び図３８に、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行した後に、ＳＳＷ中にＳＴＡ Ｂに対してＲＲＥＱを添付する実施形態例５３０、５５０を示す。ＳＴＡ Ａは、ＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行した後にＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行し始める。

図３７では、イニシエータ５３２であるＳＴＡ Ａが、ＳＴＡ Ｓから受け取ったＲＲＥＱ１ ５３６をレスポンダ５３４であるＳＴＡ Ｂに向けて転送する。ＳＴＡ Ｂは、ＳＴＡ Ｓから受け取ったＲＲＥＱ２ ５３８をＳＴＡ Ａに転送することによって応答する。

図３８では、ＳＴＡ Ａ２３６がＳＴＡ Ｂ２３８との間でＳＳＷ５５２を実行し、その後にＳＴＡ Ｂ２３８がＳＴＡ Ａ２３６との間でＳＳＷ５５４を実行していることが分かる。

上記の動作の結果、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、自機のルーティングテーブルを表２０及び表２１に示すように更新することができる。

図３９に、指向性リンクが確立されていて近隣ＳＴＡに送信する必要がある別のＲＲＥＱが存在する事例に対処するプロトコルの実施形態例５７０を示しており、この例では確立された指向性リンクを通じてＲＲＥＱが転送される。この事例では、ＳＴＡ Ａ２３６がＳＴＡ Ｂから別のＲＲＥＱ（ＲＲＥＱ２）を受け取り、このメトリックを既にＳＴＡ Ｄに転送したＲＲＥＱ１と比較する。ＲＲＥＱ２のメトリックがＲＲＥＱ１のメトリックよりも劣る場合、ＳＴＡ Ａは、ＳＴＡ Ｂから受け取ったＲＲＥＱ２を無視する。一方で、第２のＲＲＥＱ（ＳＴＡ Ｂから受け取ったＲＲＥＱ２）のメトリックの方が良好である場合、ＲＲＥＱ２メッセージは、ＳＴＡ Ａ２３６とＳＴＡ Ｄ２３４との間に確立された指向性リンク５７２、５７４を通じてＳＴＡ Ｄに転送される。

５．２．３．ノード（ＳＴＡ）Ｂ
図４０及び図４１に、ＳＴＡ ＢがイニシエータであってＳＴＡ Ｄがレスポンダである事例の実施形態例５９０、６１０を示す。この事例については、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｄとの間でＳＳＷを実行するものとして上述したが、以下では、ＳＴＡ ＢがＲＲＥＱ１及びＲＲＥＱ２の両方を受け取った後のＳＴＡ Ｂの動作について考察する。ＲＲＥＱ１はＳＴＡ Ｓから直接受け取られ、ＲＲＥＱ２はＳＴＡ Ａを通じて受け取られている。図４０では、イニシエータ５９２であるＳＴＡ Ｂが最良のメトリックを有するＲＲＥＱメッセージを選択し、ＳＳＷ動作を通じてこれをレスポンダ５９４であるＳＴＡ Ｄに転送する（５９６）。ＳＴＡ Ｄは、このＲＲＥＱメッセージに応答してＲＲＥＰ５９８でＳＴＡ Ｂに返答する。図４１では、ＳＴＡ Ｂ２３８がＳＴＡ Ｄ２３４との間でＳＳＷ６１２を実行し、その後にＳＴＡ Ｄ２３４がＳＴＡ Ｂ２３８との間でＳＳＷ６１４を実行する。このＳＳＷの結果、ＳＴＡ Ｂ及びＳＴＡ Ｄは、自機のルーティングテーブルを表２２及び表２３に示すように更新する。

図４２に、ＳＴＡ Ａ２３６及びＳＴＡ Ｂ２３８が受け取ったＲＲＥＰメッセージを交換する実施形態例６３０を示す。ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは既にＳＳＷ動作を完了しているので、ビームフォーミングリンク６３２、６３４を通じてＲＲＥＰメッセージを送信している。このステップ後には、この例における全てのＳＴＡがＳＳＷの実行を完了する。その後、ＳＳＷ動作の結果として確立された（ビームフォーミングされた）指向性リンクを通じて残りＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージを交換することができる。

従って、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、自機のルーティングテーブルをＳＴＡ Ｄに到達するためのバックアップオプションで更新し、この更新されたテーブルを表２４及び表２５に示す。

図４３に、ＳＴＡ Ａ２３６がＳＴＡ Ａ２３２との間に確立されたビームフォーミングリンク６５２、６５４を通じてＳＴＡ Ａ２３２にＲＲＥＰを送信する実施形態例６５０を示す。このステップでは、ＳＴＡ Ａが、ＳＴＡ Ｄ及びＳＴＡ Ｂの各々から１つずつの２つのＲＲＥＰを受け取っている。ＳＴＡ Ａは、最良のメトリックを有するＲＲＥＰメッセージをＳＴＡ Ｓに向けて送信する。この交換では、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｓが、第１のステップにおいて、すなわちＳＴＡ Ｓ及びＳＴＡ ＡがＲＲＥＱメッセージのためにＳＳＷを実行していた時に確立されたビームフォーミングリンクを介して通信する。この図には、このＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｓとの間の指向性交換を示す。この交換の結果として更新されたＳＴＡ Ｓのルーティングテーブルを表２６に示す。

図４４に、ＳＳＷプロセス後に確立されたビームフォーミングリンク６７２、６７４を通じてＳＴＡ ＢがＳＴＡ ＳにＲＲＥＰを送信する実施形態例６７０を示す。上述したＳＴＡ Ａと同様に、ＳＴＡ Ｂ２３８は、ＳＴＡ Ｄ２３４及びＳＴＡ Ａ２３６から受け取られたＲＲＥＰメッセージのうちの最良のものをＳＴＡ Ｓ２３２に向けて転送する。ＳＴＡ Ｂ及びＳＴＡ Ｓは、既にＳＳＷを実行し終えており、従ってＳＴＡ Ｂは、図示のようにビームフォーミング（ＢＦ’ｄ）リンクを通じてＲＲＥＰを送信する。この結果として更新されたＳＴＡ Ｓのルーティングテーブルを表２７に示す。

提案する最良メトリックを有するＲＲＥＱ及びＲＲＥＰを記憶して転送する方法は動作順とは無関係であるため、近隣ＳＴＡを横切って行われるＳＳＷの順序がリンク及び動作の結果に影響を及ぼすことはないと理解されたい。

５．３．ビーム精緻化プロトコルとルート発見との統合
前節では、ＲＲＥＱフレームをセクタスイープフレームに抱き合わせる方法について詳述した。この事例では、ＲＲＥＱフレームが送信セクタを介して送信され、近隣ＳＴＡが様々なセクタを通じてＲＲＥＱフレームを受け取る。従って、ＳＴＡ及びその近隣ＳＴＡは、このプロセスを通じてセクタスイープを実行し、その間にＲＲＥＱ及び／又はＲＲＥＰフレームも交換する。セクタスイープ動作の目的は、２つの装置による指向性リンクの確立を可能にするアンテナ設定を決定することである。これらの装置がリンクを確立すると、ＳＴＡはビーム精緻化を実行することができる。従って、ＳＴＡは、ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）の使用を通じて自機のアンテナ設定を最適化することができる。

本システムでは、ルート要求及び応答メッセージに添付できるトレーニング及び応答フィールドを使用してＢＲＰトレーニングが実行される。本開示では、ルート発見フレーム（ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰ）にＴＲＮ及びＢＲＰ機能が追加される。これらのフレームにはＴＲＮフィールドが追加され、従ってＳＴＡ及び近隣ＳＴＡは、各ルーティングフレームが伝達されると自機のビームフォーミングトレーニングも精緻化する。

２つのＳＴＡにビームを精緻化する意図があると、これらはＢＲＰ動作を開始する。この場合、一方のＳＴＡはビームトラッキングイニシエータと呼ばれ、他方のＳＴＡはビームトラッキングレスポンダと呼ばれる。ビームトラッキングイニシエータにいずれかのルーティング制御メッセージ（例えば、ＲＲＥＱ）が存在する場合には、ＲＲＥＱメッセージにＴＲＮフィールドが添付される。その後、ビームトラッキングレスポンダは、ＴＲＮフィールドが添付されたＲＲＥＱフレームを受け取る。

図４５に、ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰを含むＢＲＰパケットの実施形態例６９０を示す。ビームトラッキングイニシエータ６９２は、データ６９６を送信する際に、ＢＲＰトレーニング（ＴＲＮ）フィールド７００が添付されたＲＲＥＱ６９８を送信する。ビームトラッキングレスポンダ６９４は、この通信を受け取ったことに応答して、ＢＲＰ応答７０４が添付されたＲＲＥＰ７０２を送信し、従ってビーム精緻化及びルーティングメッセージの転送を提供する。この図には、イニシエータとレスポンダとの間のフレーム交換の例を図形的に示す。図示の例では、レスポンダがイニシエータに応答すべき有効なルーティング情報を有しており、これによってＲＲＥＰフレームにＢＲＰフィードバックフレームを添付してイニシエータに応答すると想定される。このように、２つのＳＴＡは、ＢＲＰフレームを交換すると同時にルーティング制御フレームを交換する。

５．３．１．説明したビーム精緻化プロトコル
本節では、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｙ Ｄ２．０標準草案、並びに「Ｄａ Ｓｉｌｖａ ＣＲ、Ｋｏｓｌｏｆｆ Ｊ、Ｃｈｅｎ Ｃ、Ｌｏｍａｙｅｖ Ａ、Ｃｏｒｄｅｉｒｏ Ｃ、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｙミリメートル波システムのためのビームフォーミングトレーニング（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ｆｏｒ ＩＥＥＥ ８０２．１１ ａｙ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、Ｉｎ ２０１８ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ（ＩＴＡ）、２０１８年２月１１日（ｐｐ．１－９）、ＩＥＥＥ」という文献から採用した、これらに基づくビーム精緻化態様について説明する。

本節では、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｄ／ａｙ標準と同様のビーム精緻化プロトコルの主要原理について説明する。ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）パケットは、送信及び受信のためのアンテナ設定の微調整及び／又は最適化を可能にするＴＲＮフィールドを含む。ＢＲＰ－ＴＸパケットは、送信アンテナ重みベクトル（ＡＷＶ）微調整のために使用される。ＢＲＰ－ＲＸパケットは、受信アンテナ重みベクトル（ＡＷＶ）トレーニングのために使用される。ＢＲＰ ＴＸ／ＲＸパケットを使用することにより、ＡＷＶの送信及び受信トレーニング（微調整）が同時に行われる可能性がある。

５．３．１．１．ＴＲＮフィールド
図４６及び図４７に、本開示の少なくとも１つの実施形態が適合するようになっている、データフレームに追加されたＴＲＮフィールド、及びそのＢＲＰ ＴＸパケットの構成の実施形態例７１０、７３０を示す。本ＴＲＮフィールドは、ＳＴＡによって使用される送信／受信ＡＷＶの最適化を可能にする。図４６には、ＳＴＦ、ＣＥ、Ｈｅａｄｅｒ、Ｄａｔａ、ＡＧＣ及びＴＲＮ－Ｒ／Ｔフィールドを有するように示す、標準的なフレームに添付されたＴＲＮフィールド７１０を示す。なお、ＢＲＰフィールドを含むフレームはＢＲＰパケットと呼ばれる。図４７には、これらのＴＲＮユニット７３２ａ（ユニット１）、７３２ｂ（ユニット２）～７３２ｎ（ユニットＬ）の構成７３０を示しており、これらはそれぞれ、ＴＲＮサブフィールドのＰ個の反復と、ＴＲＮサブフィールドのＭ個の反復とを含む。ＢＲＰパケットの送信機又はＢＲＰパケットの受信機のいずれかは各ＴＲＮフィールドのＡＷＶを変更し、受信機はどのＡＷＶがより良好な信号受信をもたらすかを測定する。ＢＲＰ－ＲＸが送信される場合には、受信機が各ＴＲＮフィールドの受信ＡＷＶを変更する。受信機は、ＴＲＮフィールド間の信号品質を比較し、最良品質のＴＲＮフィールドに使用されているＡＷＶが使用のための最新のＡＷＶになるように選択を行う。ＢＲＰ－ＴＸパケットが送信される場合には、送信機が各ＴＲＮフィールドの送信ＡＷＶを変更する。パケットの受信機は、その受信ＡＷＶを変更することなくＴＲＮフィールド間の信号品質を評価して、送信機に最良のＡＷＶ情報をフィードバックする。この結果、送信機は、報告されたＡＷＶを使用のための最新のＡＷＶとみなすようになる。

図４７で分かるように、ＢＲＰ－ＴＸパケットのＴＲＮフィールドは複数のＴＲＮユニットを含み、各ＴＲＮユニットはＴＲＮサブフィールドのＰ＋Ｍ個の反復を含む。Ｐ及びＭの値は、ＴＲＮ－ユニットフィールドにおいて定められ、これに含まれる。この場合、各ＴＲＮユニットの最初のＰ個のＴＲＮサブフィールドは、ＢＲＰ－ＴＸパケットの送信に使用されるアンテナがＴＲＮフィールドの最初に変化した場合を除き、プリアンブル及びデータと同じＡＷＶを使用する。他のＭ個のＴＲＮサブフィールドの送信では、ＳＴＡが異なるＡＷＶを試行するようにアンテナ設定を変更できるのに対し、他のピアＳＴＡでは受信ＡＷＶが固定される。

図４８に、本開示の実施形態が適合できるＢＲＰ－ＲＸパケット内のＴＲＮフィールドの実施形態例７５０を示す。この事例では、各ＴＲＮユニット７５２ａ、７５２ｂ～７５２ｎが１０個のＴＲＮサブフィールドから成る。ＴＲＮフィールドに含まれる全てのＴＲＮサブフィールドは、プリアンブル及びデータと同じＡＷＶで送信される。これにより、改善された受信ＡＷＶ設定を決定するための基準がピアＳＴＡに提供される。

従って、本開示は、既存のＢＲＰプロトコルとの互換性を一定程度維持することを教示する一方で、図４５に示すようなルート発見（例えば、ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰメッセージ）との統合を教示したものである。従って、ＳＴＡは、ルート発見を実行できると同時に、自機のアンテナ設定を微調整できるようになる。

５．３．２．ビームトラッキングイニシエータ
図４９に、ＲＲＥＱフレームにＴＲＮフィールドが添付されたＲＲＥＱを送信する実施形態例７７０を示す。ビーム精緻化手順をトリガする方法は複数存在し、一例としてこのうちの（ａ）満了時にビームトラッキングイニシエータがビーム精緻化プロセスを開始するタイマを使用するもの、（ｂ）受信信号レベルが一定の閾値を下回った場合にＳＴＡがＢＲＰプロセスを開始するもの、という２つについて説明する。

イニシエータＳＴＡによってビームトラッキングが開始又はトリガされると、イニシエータは、レスポンダＳＴＡへの送信準備が整ったいずれかのＲＲＥＱフレームが存在する場合にはＲＲＥＱフレームにＴＲＮフィールドを添付する。このフレームは、イニシエータによってビームトラッキングレスポンダＳＴＡに向けて送信されるＢＲＰフレームになる。その後、このＲＲＥＱも含むＢＲＰフレームが近隣ＳＴＡに向けて送信される。

とりわけ、この図には、ビームトラッキングイニシエータ手順が開始され（７７２）、ビームトラッキングレスポンダへの送信準備が整ったＲＲＥＱメッセージが存在するかどうかを判定するチェックが行われる（７７４）ことを示す。ＲＲＥＱが存在する場合にはブロック７７６に到達し、ＲＲＥＱにＴＲＮフィールドを添付した後でブロック７７８に進む。一方で、ブロック７７４においてＲＲＥＱが見つからない場合、実行は直接ブロック７７８に進み、ビームトラッキングレスポンダに向けてＢＲＰフレームを送信した後にプロセスは終了する（７８０）。

５．３．３．ビームトラッキングレスポンダ
図５０に、ＴＲＮフィールドが組み込まれたＲＲＥＱを受け取る実施形態例７９０を示す。ＴＲＮフィールドが添付されたＢＲＰフレームを近隣ＳＴＡが受け取ると、レスポンダは、このフレームがＲＲＥＱメッセージを含む場合には本開示に従って特定の動作を行うように構成される。第１に、受信側ＳＴＡは、ビーム精緻化応答フレームでイニシエータＳＴＡに応答する。しかしながら、ＳＴＡは、ルーティングプロセスに関するさらなる情報をＢＲＰ応答フレームに含めることもできる。具体的には複数の事例が発生する可能性があり、これらを以下のように例示する。（ａ）（ルーティングテーブルに従って）宛先ＳＴＡに向かう有効なルート情報が存在する場合、近隣ＳＴＡはＲＲＥＰにＢＲＰフレームを添付してイニシエータＳＴＡに返送する。（ｂ）宛先ＳＴＡに向かう有効なルート情報は存在しないが、ビームトラッキングイニシエータＳＴＡへの返送準備が整ったＲＲＥＱフレームが存在する場合、近隣ＳＴＡは、ＢＲＰ応答フレームにＲＲＥＱを含めてビームトラッキングイニシエータに向けて送信する。（ｃ）宛先ＳＴＡに向かう有効なルート情報が存在せず、ビームトラッキングイニシエータＳＴＡに向けて返送すべきＲＲＥＱフレームも存在しない場合、ビームトラッキングレスポンダは、ＲＲＥＱ又はＲＲＥＰメッセージを含まないＢＲＰ応答フレームのみを送信する。

とりわけ、この図には、受け取ったＢＲＰフレームの処理が開始され（７９２）、フレームがＲＲＥＱメッセージを含むかどうかをチェックする（７９４）ことを示す。ＲＲＥＱメッセージが含まれている場合にはブロック７９６に到達し、ＲＲＥＱに応答するための有効なルーティングエンティティがルーティングテーブルに記憶されているどうかを判定するチェックを行う。有効なルーティングエンティティが存在する場合には、ブロック７９８に到達してＢＲＰ応答にＲＲＥＰメッセージを追加し、ビームトラッキングイニシエータに向けてＢＲＰを送信した後にプロセスは終了する。

一方で、ブロック７９４においてＲＲＥＱメッセージが見つからない場合、実行はブロック８００に到達し、ビームトラッキングイニシエータへの送信準備が整ったＲＲＥＱメッセージが存在するかどうかをチェックする。送信すべきＲＲＥＱが存在する場合には、ブロック８０２においてＢＲＰにＲＲＥＱメッセージを添付し、ビームトラッキングイニシエータに向けてＢＲＰフレームを送信した後にプロセスは終了する（８０６）。一方で、ブロック８００において送信すべきＲＲＥＱが見つからない場合にはブロック８０４に到達し、ビームトラッキングイニシエータに向けてＢＲＰフレームを送信した後に処理は終了する（８０６）。

５．３．４．実施例３：ＢＲＰとＲＲＥＱの統合
図２２に示す、発信局ＳＴＡ Ｓ２３２、宛先局ＳＴＡ Ｄ２３４、ＳＴＡ Ａ２３６及びＳＴＡ Ｂ２３８を有する一般的トポロジについて再び考察する。この例では、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ ＢのルーティングテーブルがＳＴＡ Ｄに向かう最新のルーティング情報を有すると想定される。ＳＴＡ Ｓとの間でＢＲＰを実行する前のＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂのルーティングテーブルは、それぞれ表２８及び表２９に示す通りである。

この事例では、既にＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂとの間でＳＳＷを実行し終えていると想定される。しかしながら、ＳＴＡ Ｓは、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂとの間でビーム精緻化プロセスを実行する必要がある。この理由は、例えばＳＴＡ Ｓにおけるアンテナ設定のさらなる最適化が必要なためである。さらに、ＳＴＡ Ｓは、宛先ＳＴＡ Ｄに向かう有効なルーティング情報を有していない。この場合、ＳＴＡ Ｓは、ＳＴＡ Ｄに向かうルートを発見する必要があり、従って近隣ＳＴＡであるＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ ＢにＲＲＥＱを送信する。この場合、ＳＴＡ Ｓは、ＲＲＥＱをＢＲＰフレームと統合してＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂに向けて送信する。

図５１に、（例えば、ＳＳＷによって）既に確立されているビームフォーミングリンク８１２、８１４を介して交換を実行するＳＴＡ Ｓ２３２とＳＴＡ Ａ２３６との間の、ＢＲＰフレームと統合されたＲＲＥＱ及びＲＲＥＰの実施形態例８１０を示す。ＳＴＡ Ｓ２３２からＴＲＮを含むＲＲＥＱ８１２が送信され、ＲＲＥＰ及びＢＲＰを交換するＳＴＡ Ａからの応答８１４がＳＴＡ Ｓに返信されることが分かる。

図５２に、ＳＴＡ ＳとＳＴＡ Ｂとの間の、ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰとＢＲＰフレームとを統合する実施形態例８３０を示す。従って、この図には、ＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ｂとの間でＢＲＰを実行する次のステップが見られる。ＳＴＡ Ｓ２３２及びＳＴＡ Ｂ２３８は、（例えば、ＳＳＷによって）既に確立されているビームフォーミングリンク８３２、８３４を介して交換を実行する。ＳＴＡ Ｓ２３２からＴＲＮを含むＲＲＥＱ８３２が送信され、ＲＲＥＰ及びＢＲＰを交換するＳＴＡ Ｂからの応答８３４がＳＴＡ Ｓに返信されることが分かる。

このＢＲＰ動作の結果、ＳＴＡ Ｓは、ＳＴＡ Ａ、ＳＴＡ Ｂ及びＳＴＡ Ｄに向かう自機のルーティングテーブルを表３０に示すように更新する。

ＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂとの間でＢＲＰを実行すると、これらの局も自機とＳＴＡ Ｓとの間のリンクメトリックに関する情報を受け取る。従って、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂも、自機のルーティングテーブルを表３１及び表３２に示すように更新する。

５．４．セクタスイープ及びルート発見プロセスの分離
前節では、セクタスイープフレームの内部にＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージを埋め込むことによってセクタスイープとルート発見プロセスとを統合する方法、さらにはビーム精緻化とＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージの交換とを統合する方法について説明した。

本節では、セクタスイーププロセスとルート発見プロセスとの間の統合を緩める（部分的に分離する）方法について説明する。このプロセスでは、セクタスイープの実行後に、ＲＲＥＱ／ＲＲＥＰの通信、具体的にはセクタスイープ動作から取得された最良セクタを使用してＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージの交換が行われる。４つの局ＳＴＡ Ｓ２３２、ＳＴＡ Ｄ２３４、ＳＴＡ Ａ２３６及びＳＴＡ Ｂ２３８を示す図２２に示したトポロジと同じトポロジについて考察する。

リンクのメトリックは双方向であり、すなわちＳＴＡ ＡからＳＴＡ ＢへのメトリックはＳＴＡ Ｂから ＳＴＡ Ａへのメトリックと同じものであると想定される。また、ＳＴＡは、その近隣ＳＴＡとの間でセクタスイープを実行すると想定される。

図５３に、ＳＴＡ Ｓ２３２からのセクタスイープ８５２、及びＳＴＡ Ａ２３６からの逆方向のセクタスイープ８５４の実施形態例８５０を示す。

図５４には、ＳＴＡ Ｓ２３２からのセクタスイープ８７２、及びＳＴＡ Ｂ２３８からの逆方向のセクタスイープ８７４の実施形態例８７０を示す。

各ＳＴＡは、セクタスイープの後に、その近隣ＳＴＡに関する最良セクタ情報を記憶する。アンテナセクタスイープの結果、各ＳＴＡは、近隣リストと呼ばれるデータベースを構築し、ＳＴＡ毎及びＴＸアンテナセクタ毎の受信信号品質情報をメモリに記憶する。近隣リストの各インスタンスは、近隣ＳＴＡに関する様々な情報を記憶する。近隣リストの目的は、各ＳＴＡがその近隣ＳＴＡについての認識、及びこれらの最良送信／受信セクタに関する情報を維持することである。

図５５に、近隣リストの実施形態例８９０を示す。図示の例には、トポロジ例に従ってＳＴＡ Ｓの２つの近隣のみ（ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂ）を示す。図を単純にするために、各局が６つのアンテナセクタしか有していないものとみなすが、本開示は、それぞれがあらゆる所望の数のアンテナセクタを有するあらゆる所望の数の近隣局に関する情報を維持するように構成することができる。ＳＴＡ Ｓによって構築された図示の近隣リストは、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂを直近のＳＴＡ（１ホップ近隣）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（レコード）を作成する。ＳＴＡ Ｓ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。この近隣リストでは、近隣リストの各インスタンスのＴｘＡｎｔＳｅｃｔｏｒが、その近隣ＳＴＡに向かう最良送信セクタを示す。

ＳＴＡ Ｓは、近隣ＳＴＡに向かう最良ＴＸ及びＲＸセクタについて学習すると、ＴｘＡｎｔＳｅｃｔｏｒを使用して近隣ＳＴＡに向けてＲＲＥＱフレームを送信する。

図５６及び図５７に、ＳＴＡ ＳとＳＴＡ Ａとの間、及びＳＴＡ ＳとＳＴＡ Ｂとの間のセクタスイープ動作からそれぞれ取得された最良セクタを使用してＲＲＥＱフレームが送信される実施形態例９１０、９３０を示す。図５６では、ＳＳＷから取得された最良セクタ９１２、９１４を使用してＳＴＡ Ｓ２３２及びＳＴＡ Ａ２３６からＲＲＥＱが送信される。同様に、図５７では、ＳＳＷから取得された最良セクタ９３２、９３４を使用してＳＴＡ Ｓ２３２及びＳＴＡ Ｂ２３８からＲＲＥＱが送信される。従って、この事例では、ＳＴＡ ＳがＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂに向けてＲＲＥＱメッセージを送信する。

このフレーム交換の結果、ＳＴＡ Ｓは、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂに向けたＲＲＥＱの転送動作を考慮するように自機の転送テーブルを更新し、これを転送テーブル３３に示す。

ＲＲＥＱフレーム交換の結果、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、ＲＲＥＱメッセージを受け取ってリンクメトリックを推定する。従って、ＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｂは、ＳＴＡ Ｓに向かう自機のルーティングテーブルを、表３４及び表３５の更新されたルーティングテーブルに示すように更新することができる。

ＳＴＡ間でセクタスイープを実行するプロセスが継続され、各ＳＴＡは、その１ホップ近隣のＳＴＡに向かう近隣リストを埋める。ルート発見メッセージ（ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰ）の交換は、セクタスイーププロセスにおいて発見された最良セクタを使用してＲＲＥＱ及びＲＲＥＰメッセージが送信されるセクタスイーププロセスに従う。

ルーティングテーブルを埋めるプロセスは、好ましくはルーティングテーブルが宛先ＳＴＡに到達するためのバックアップネクストホップオプションを含むように全てのノードにおいて実行される。

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。

指向性通信システムにとって必要なセクタスイープトレーニングを、発信ＳＴＡから宛先ＳＴＡに向かうルートを確立するために必要なルート要求及びルート応答メッセージ伝搬と組み合わせる装置及び方法。

ルート発見がセクタスイープ動作をトリガするように、セクタスイープとルート発見とを統合する。この事例では、あるリンクについて既にセクタスイープが実行済みである（すなわち、最新情報が利用可能である）場合、ルート発見プロセスは、最良セクタ及び２つのノード間の確立された指向性リンクを介してルート発見要求及びルート発見応答メッセージが送信される従来の方法に戻る。

ビーム精緻化プロセス（ＳＴＡ間のセクタ設定の最適化）とルート発見プロセスとを組み合わせるための装置及び方法について説明する。１つの実施形態では、ルート発見メッセージにトレーニングフィールドが添付され、レスポンダがルーティング応答にビーム精緻化応答を添付する。

ＳＴＡがセクタスイープトレーニングを実行済みであると想定して、確立された指向性リンク上でルート発見プロセスを行う装置及び方法について説明する。

これらの装置及び方法は、送信元から宛先局へのプライマリルート及び１又は２以上のバックアップルートを確立して維持するように構成されたプロトコルと共に利用することができる。

これらの装置及び方法は、ステータス要求及びステータス応答メッセージを利用してルーティング情報を維持するプロトコルと共に利用することができる。

これらの装置及び方法は、別の帯域では全方向通信を提供することもできる、ミリメートル波帯における指向性無線通信局と共に利用することができる。

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、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つの他の指向性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指向性無線通信回路を含む局と、（ｂ）無線ネットワークを介して局動作を制御するように構成された、前記無線通信回路内のプロセッサと、（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）ルート要求イニシエータ局として実行して、（ｄ）（ｉ）（Ａ）前記局が近隣局のためのセクタ情報を欠いている場合に、セクタスイープ（ＳＳＷ）とルート発見とを組み合わせた動作を実行することと、（ｄ）（ｉ）（Ｂ）近隣局と通信するための最良の方向を発見するために、前記指向性無線通信回路から複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって前記セクタスイープ（ＳＳＷ）を実行することと、（ｄ）（ｉ）（Ｃ）複数のセクタ方向にわたって送信される前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、（ｄ）（ｉ）（Ｄ）近隣局からセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを受け取って処理し、いずれかの組み込まれたルート要求（ＲＲＥＱ）又はルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージコンテンツを処理することと、を含むルート要求発見プロセスを開始するステップと、（ｄ）（ｉｉ）ルート要求イニシエータ局からのルート要求発見プロセスに応答して、ルート要求レスポンダ局として、（ｄ）（ｉｉ）（Ａ）複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって、近隣局から受け取られた１又は２以上のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに応答することと、（ｄ）（ｉｉ）（Ｂ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを添付することと、（ｄ）（ｉｉ）（Ｃ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在せず、かつ近隣局に送信すべきルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、を実行するステップと、（ｄ）（ｉｉｉ）前記ルート要求イニシエータ局から、１又は２以上のルート要求レスポンダ局を通じて、前記ルート要求レスポンダ局のうちの１つを含むことができる宛先局に至るルートを確立するステップとを実行する、装置。

２．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）指向性無線通信回路を含む局から少なくとも１つの他の指向性無線通信回路に無線で通信を行い、ルート要求イニシエータ局から宛先局への直接ルート或いは１又は２以上のホップを通じた間接ルートのいずれかを確立するためにルート要求イニシエータ局、ルート要求レスポンダ局又は宛先局として動作するステップと、（ｂ）ルート要求イニシエータ局として実行して、（ｂ）（ｉ）前記局が近隣局のためのセクタ情報を欠いている場合に、セクタスイープ（ＳＳＷ）とルート発見とを組み合わせた動作を実行することと、（ｂ）（ｉｉ）近隣局と通信するための最良の方向を発見するために、前記指向性無線通信回路から複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって前記セクタスイープ（ＳＳＷ）を実行することと、（ｂ）（ｉｉｉ）複数のセクタ方向にわたって送信される前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、（ｂ）（ｉｖ）近隣局からセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを受け取って処理し、いずれかの組み込まれたルート要求（ＲＲＥＱ）又はルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージコンテンツを処理することと、を含むルート要求発見プロセスを開始するステップと、（ｃ）ルート要求イニシエータ局からのルート要求発見プロセスに応答して、ルート要求レスポンダ局として、（ｃ）（ｉ）複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって、近隣局から受け取られた１又は２以上のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに応答することと、（ｃ）（ｉｉ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを添付することと、（ｃ）（ｉｉｉ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在せず、かつ近隣局に送信すべきルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、を実行するステップと、（ｄ）前記ルート要求イニシエータ局から、１又は２以上のルート要求レスポンダ局を通じて、前記ルート要求レスポンダ局のうちの１つを含むことができる宛先局に至るルートを確立するステップと、を含む方法。

３．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、１又は２以上の受け取られたセクタスイープフレーム上のリンクメトリックを追跡し、前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープフレームを送信した前記局に前記リンクメトリックを伝達することを含む１又は２以上のステップをさらに実行する、いずれかの先行する実施形態の装置又は方法。

４．前記命令は、前記プロセッサによって実行された時に、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）メッセージ及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）メッセージの送信に応答してリンクメトリックを伝達するステップを実行する、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、ルート要求発見プロセスから複数のルーティング要求（ＲＲＥＱ）が受け取られたことに応答するルート要求レスポンダ局として実行している時に、近隣局又は宛先局に転送すべき前記最良のリンクメトリックを有する前記ルーティング要求を選択する、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、１又は２以上の受け取られたセクタスイープフレーム上のリンクメトリックを追跡し、前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープフレームを送信した前記局と通信するための最良セクタ方向を選択する際に前記リンクメトリックを使用することを含む１又は２以上のステップをさらに実行する、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、セクタスイープ及びルート発見動作に応答して、この局と近隣局との間の指向性通信リンクを確立することをさらに含む、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、前記方向セクタ設定をさらに調整するために、この局と近隣局との間の前記指向性通信リンクに対してビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）を実行することをさらに含む、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、ビームトラッキングイニシエータが前記近隣局へのルーティング要求（ＲＲＥＱ）メッセージにトレーニング（ＴＲＮ）フィールドを添付した時に前記ビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）を実行する、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、ルーティング応答（ＲＲＥＰ）メッセージにビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）応答を添付するビームトラッキングレスポンダとして応答することを実行する、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、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には、前記ルート発見メッセージを自機の近隣局に伝搬し、或いは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には、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、ことによって前記ルート発見メッセージの受信に応答することを実行する、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、１又は２以上のルート応答メッセージが１又は２以上の経路を通じて、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前記発信局によって受け取られるまで、近隣局にルート応答メッセージを伝搬することを実行する、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ける指向性通信のために構成されたミリメートル波（ｍｍＷ）局を含む、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、プライマリネクストホップ局及び少なくとも１つのバックアップネクストホップ局が利用可能である場合に、これらの局を選択する際に、リンクメトリックに基づいて複数のルート要求にランク付けすることをさらに含む、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、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。

１９０ ルート発見動作とセクタスイープ動作とを統合するプロセス
１９２ ターゲットＳＴＡとの間のイニシエータＳＳＷ
１９４ ターゲットＳＴＡへの送信準備が整ったＲＲＥＱメッセージが存在するか？
１９６ ＳＳＷフレームにＲＲＥＱメッセージを含める
１９８ 異なるアンテナセクタを使用してターゲットＳＴＡに向けてＳＳＷフレームを送信
２００ 終了

表１
ＳＴＡ Ｓにおける空のルーティングテーブル

表２
ＳＴＡ Ｓとの間のＳＳＷ前のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表３
ＳＴＡ Ｓとの間のＳＳＷ前のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表４
ＳＴＡ Ａ＆Ｂとの間のＳＳＷフレーム交換後のＳＴＡ Ｓのルーティングテーブル

表５
ＳＴＡ Ｓとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表６
ＳＴＡ Ｓとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表７
ＳＴＡ Ａの初期ルーティングテーブル

表８
ＳＴＡ Ｂの初期ルーティングテーブル

表９
ＳＴＡ Ｓの初期ルーティングテーブル

表１０
ＳＴＡ Ａとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｓのルーティングテーブル

表１１
ＳＴＡ Ｓとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表１２
ＳＴＡ Ｂとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｓのルーティングテーブル

表１３
ＳＴＡ Ｓとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表１４
ＳＴＡ Ｂとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表１５
ＳＴＡ Ａとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表１６
ＲＲＥＱ１／ＲＲＥＱ２のうちの最良を使用したＳＴＡ Ｄとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表１７
ＳＴＡ Ａとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｄのルーティングテーブル

表１８
ＲＲＥＱ１を使用したＳＴＡ Ｄとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表１９
ＳＴＡ Ａとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｄのルーティングテーブル

表２０
ＳＴＡ Ｂとの間のＳＳＷ（ＳＴＡ Ｓから受け取られたＲＲＥＱ１の転送）後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表２１
ＳＴＡ Ａとの間のＳＳＷ（ＳＴＡ Ｓから受け取られたＲＲＥＱ２の転送）後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表２２
ＳＴＡ Ｄとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表２３
ＳＴＡ Ｂとの間のＳＳＷ後のＳＴＡ Ｄのルーティングテーブル

表２４
ビームフォーミングリンクを通じたＳＴＡ ＢからのＲＲＥＰ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表２５
ビームフォーミングリンクを通じたＳＴＡ ＡからのＲＲＥＰ後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表２６
ＳＴＡ ＡからのＲＲＥＰ後のＳＴＡ Ｓのルーティングテーブル

表２７
ＳＴＡ ＢからのＲＲＥＰ後の更新されたＳＴＡ Ｓのルーティングテーブル

表２８
ＳＴＡ Ｓとの間のＢＲＰ前のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表２９
ＳＴＡ Ｓとの間のＢＲＰ前のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表３０
ＳＴＡ Ａ＆Ｂとの間のＢＲＰフレームの交換後のＳＴＡ Ｓのルーティングテーブル

表３１
ＳＴＡ Ｓとの間のＢＲＰ前のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表３２
ＳＴＡ Ｓとの間のＢＲＰ前のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

表３３
ＳＴＡ Ｓの転送テーブル

表３４
ＳＴＡ ＳからのＲＲＥＱ後のＳＴＡ Ａのルーティングテーブル

表３５
ＳＴＡ ＳからのＲＲＥＱ後のＳＴＡ Ｂのルーティングテーブル

Claims (9)

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つの他の指向性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指向性無線通信回路を含む局と、
   （ｂ）無線ネットワークを介して局動作を制御するように構成された、前記無線通信回路内のプロセッサと、
   （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ときに、
   （ｉ）ルート要求イニシエータ局として実行して、
   （Ａ）前記局が近隣局のためのセクタ情報を欠いている場合に、セクタスイープ（ＳＳＷ）とルート発見とを組み合わせた動作を実行することと、
   （Ｂ）近隣局と通信するための最良の方向を発見するよう、前記指向性無線通信回路から複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって前記セクタスイープ（ＳＳＷ）を実行することと、
   （Ｃ）複数のセクタ方向にわたって送信される前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、
   （Ｄ）近隣局からセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを受け取って処理し、いずれかの組み込まれたルート要求（ＲＲＥＱ）又はルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージコンテンツを処理することと、
   を含むルート要求発見プロセスを開始するステップと、
   （ｉｉ）ルート要求イニシエータ局からのルート要求発見プロセスに応答して、ルート要求レスポンダ局として、
   （Ａ）複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって、前記ルート要求イニシエータから直接又は近隣局を介して受け取られた１又は２以上のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに応答することと、
   （Ｂ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを添付することと、
   （Ｃ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在せず、かつ近隣局に送信すべきルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、
   を実行するステップと、
   （ｉｉｉ）前記ルート要求イニシエータ局から、１又は２以上のルート要求レスポンダ局を通じて、前記ルート要求レスポンダ局のうちの１つを含むことができる宛先局に至るルートを確立するステップと、
   を実行する、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、１又は２以上の受け取られたセクタスイープフレームについてのリンクメトリックを追跡し、前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープフレームを送信した前記局に前記リンクメトリックを伝達するステップをさらに実行する、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、ルート要求発見プロセスから複数のルーティング要求（ＲＲＥＱ）が受け取られたことに応答するルート要求レスポンダ局として実行しているときに、近隣局又は宛先局に転送すべき前記最良のリンクメトリックを有する前記ルーティング要求を選択する、
   請求項１に記載の装置。
4. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、セクタスイープ及びルート発見動作に応答して、この局と近隣局との間の指向性通信リンクを確立することをさらに含む、
   請求項１に記載の装置。
5. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、方向セクタ設定をさらに調整するよう、この局と近隣局との間の前記指向性通信リンクに対してビーム精緻化プロトコル（ＢＲＰ）を実行することをさらに含む、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを受け取った前記局が無線通信の宛先でない場合には、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを自機の近隣局に伝搬し、或いは前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを受け取った前記局が無線通信の宛先である場合には、前記受け取られたルート要求（ＲＲＥＱ）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、ことによって前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージの受信に応答することを実行する、
   請求項１に記載の装置。
7. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、１又は２以上のルート応答メッセージが１又は２以上の経路を通じて、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを最初に送信した局である発信局によって受け取られるまで、近隣局にルート応答メッセージを伝搬することを実行する、
   請求項６に記載の装置。
8. 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ける指向性通信のために構成されたミリメートル波（ｍｍＷ）局を含む、
   請求項１に記載の装置。
9. 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）指向性無線通信回路を含む局から少なくとも１つの他の指向性無線通信回路に無線で通信を行い、ルート要求イニシエータ局から宛先局への直接ルート或いは１又は２以上のホップを通じた間接ルートのいずれかを確立するルート要求イニシエータ局、ルート要求レスポンダ局又は宛先局として動作するステップと、
   （ｂ）ルート要求イニシエータ局として実行して、
   （ｉ）前記局が近隣局のためのセクタ情報を欠いている場合に、セクタスイープ（ＳＳＷ）とルート発見とを組み合わせた動作を実行することと、
   （ｉｉ）近隣局と通信するための最良の方向を発見するよう、前記指向性無線通信回路から複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって前記セクタスイープ（ＳＳＷ）を実行することと、
   （ｉｉｉ）複数のセクタ方向にわたって送信される前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、
   （ｉｖ）近隣局からセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを受け取って処理し、いずれかの組み込まれたルート要求（ＲＲＥＱ）又はルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージコンテンツを処理することと、
   を含むルート要求発見プロセスを開始するステップと、
   （ｃ）ルート要求イニシエータ局からのルート要求発見プロセスに応答して、ルート要求レスポンダ局として、
   （ｉ）複数のセクタ方向にわたってセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを送信することによって、前記ルート要求イニシエータから直接又は近隣局を介して受け取られた１又は２以上のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに応答することと、
   （ｉｉ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＰ）メッセージを添付することと、
   （ｉｉｉ）前記１又は２以上の受け取られたセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームに添付されたルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージを検出して処理したことに応答して、前記ルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージに応答すべき有効なルートが存在せず、かつ近隣局に送信すべきルート要求（ＲＲＥＱ）メッセージが存在する場合に、前記送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの各々にルート応答（ＲＲＥＱ）メッセージを添付することと、
   を実行するステップと、
   （ｄ）前記ルート要求イニシエータ局から、１又は２以上のルート要求レスポンダ局を通じて、前記ルート要求レスポンダ局のうちの１つを含むことができる宛先局に至るルートを確立するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。

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