JP2008533849A - ネットワークを自律的に作動させ、ネットワークトポロジを管理するように構成されたメッシュネットワーク - Google Patents
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Abstract
無線通信システムにおいて、複数のメッシュポイント(MP)間で通信を作動させおよび管理するための方法は、第1のMPが、第2のMPと通信を確立するために、第2のMPに信号をブロードキャストすることを含む。第2のMPは、応答信号を第1のMPに送信する。第1のMPは第2のMPを認証し、マスターMPを決定し、第1のMPは、第2のMPと通信を確立する。
Description
本発明は、無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、ネットワークを自律的に(autonomously)作動させ(commission)、そのネットワークのトポロジを管理するように構成されたメッシュネットワーク(網形回線網)に関する。
無線ローカルエリアネットワーク(WLAN、無線LAN)メッシュは、おおむね、IEEE802.11をベースとする無線分散システム(WDS)であり、このWDSは、一般にIEEE802.11リンクを介して相互接続された、WLANメッシュサービスを介して通信する2つ以上のメッシュポイントのセットを含む分散システム(DS)の一員である。WLANメッシュは、代りにメッシュポータル(mesh portal)としても知られるエントリポイント、自動トポロジ学習、動的経路選択をサポートすることができる。
1つのタイプのWLANはアドホック(ad hoc)ネットワークであり、一般に、無線媒体(WM)を介して互いの相互通信範囲内にあるステーション(STA)だけを含む。一般に、アドホックネットワークは、自然発生的に生み出される。アドホックネットワークを区別する主な特徴は、その限られた時間的、空間的範囲である。これらの制限は、専門技術の技能を用いることなく、アドホックネットワークを、ネットワーク設備のユーザにとって十分容易かつ好都合なものとなるように生み出し、解消することを可能にする。
また、アドホックネットワークは、しばしば、独立基本サービスセット(IBSS)を含む。というのは、IBSSは、互いに直接通信することができる1組のSTAを含むからである。この場合も、一般に、このタイプのIEEE802.11LANが、予め計画することなしに、またLANが必要とされる間だけ形成される。しかし、アドホックネットワークの著しい欠点は、ネットワークに属するSTAが、互いに通信することはできるが、同じネットワーク内の他のSTAに対してパケットを転送する、または再経路指定することができないことである。したがって、異なるSTAにパケットを送信するためには、その送信側STAが宛先STAに接続されていない場合、新しい直接的な接続を確立しなければならない。図1は、そのような従来技術の無線通信システム10を示す。従来技術の無線通信システム10は、複数のSTA1、2、3を含む。STA1は、STA2およびSTA3と無線通信する。STA2およびSTA3は、STA1と通信することができるが、×印の付いた破線によって示されているように、STA1を介して互いにパケットを転送することができない。
両メンバとメッシュポイントから形成されるメッシュネットワークは、ネットワークのメンバ間またはメッシュポイント間に経路指定および転送機能を含めることにより、アドホックネットワークの問題を改善しようと試みる。これは、他のメンバを使用することによって、ネットワークのメンバ間で通信を効果的に可能にする。しかし、この機能は、ネットワーク性能を危険にさらすことなしに、他の機能およびセキュリティ要件を満たさなければならない。
現在、メッシュ機能を実装する限られた解決策がある。これらの解決策は、制限の中でも、容量および範囲の強化、プライバシおよびセキュリティ、自動安定化およびマルチパス・マルチホップ経路指定、自己設定、ならびに公平な帯域幅の分配を含めて、多数の難しい問題に直面している。
これらの既存のメッシュネットワークは、これらの問題のいくつかを軽減するために、集中設備上で動作するネットワーク管理システムに依拠し、ネットワーク動作を監視および管理する。したがって、現在のメッシュネットワークの展開には、無線アクセスポイントの発見および可視化、メッシュポータルおよび障害の管理を含めて、ネットワークトポロジの構成のために綿密な管理手順が必要とされる。これらのネットワークが動的な性質のものであることにより、そのような努力を継続することは困難かつ非現実的なものになる。というのは、ネットワーク管理をベースとする解決策は時間がかかり、オペレータからの複雑な手動介入を必要とするからである。
動的経路指定または動的周波数選択など、リアルタイムの、厳しい用途では、古くなった可能性があるトポロジ情報に依拠することができない。軍隊の戦場でのシナリオなどのように、高移動性の用途では、メッシュメンバが相当にめまぐるしくネットワークを出入りするため、高速で反応するトポロジ管理を必要とする。ネットワークが成長するにつれて、新しい要件がネットワークに課せられ、変化する環境の特性に基づいてメッシュポイントのさらに迅速な展開を要求する。この一例としては、特定のルート上で増大するトラフィック需要を支えるために、あるメッシュポイントを移転する必要があり得る場合とすることができる。
したがって、従来技術の制限によって制約されない方法およびシステムが存在するならば有益であろう。
無線通信システムにおいて、複数のメッシュポイント(MP)間で通信を作動させおよび管理するための方法は、第1のMPが、第2のMPと通信を確立するために、第2のMPに信号をブロードキャストすることを含む。第2のMPは、応答信号を第1のMPに送信する。第1のMPは第2のMPを認証し、マスターMPを決定し、第1のMPは、第2のMPと通信を確立する。
前述の概要、ならびに以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せ読めば、よりよく理解されるであろう。
以下、「STA」という用語は、それだけには限らないが、ユーザ機器、無線送受信ユニット(WTRU)、固定または移動可能な加入者ユニット、ページャ、または無線環境内で動作することが可能な任意の他のタイプのデバイスを含む。以下、「AP」(または相互交換可能に「メッシュポイント」または「MP」)という用語は、参照されたとき、それだけには限らないが、ノードB、サイトコントローラ、基地局、または無線環境内の任意の他のタイプのインターフェース用デバイスを含む。
本発明の特徴は、集積回路(IC)に組み込むことも、多数の相互接続する構成部品を備える回路内で構成することもできる。
図2は、本発明に従って構成された無線通信システム100を示す。無線通信システム100は、互いに無線通信することが可能な複数のMP110を含む。また、無線通信システム100を介し、MP110を介して互いに通信するように、任意の数のSTA(図示せず)をMP110に接続することができる。
図3は、本発明による、無線通信システムにおいてネットワークを自律的に作動させ、ネットワークトポロジを管理するように構成された(MP110’およびMP110’’と指定された)2つのMPのブロック図を示す。例として、MP110’およびMP110’’は、実質的に同様のユニットである。
典型的なMPに含まれる名目(nominal)構成要素に加えて、MP110’は、ネットワークを自律的に作動させ、ネットワークトポロジを管理するように構成されたプロセッサ115と、プロセッサ115と通信する受信器116と、プロセッサ115と通信する送信器117と、プロセッサ115と通信するメモリ119と、無線データのMP110’への送信を、またMP110’からの受信を容易にするように受信器116および送信器117双方と通信するアンテナ118とを含む。
典型的なMPに含まれる名目構成要素に加えて、MP110’’は、ネットワークを自律的に作動させ、ネットワークトポロジを管理するように構成されたプロセッサ125と、プロセッサ125と通信する受信器126と、プロセッサ125と通信する送信器と、プロセッサ125と通信するメモリ129と、無線データのMP110’’への送信を、またMP110’’からの受信を容易にするように受信器126および送信器127双方と通信するアンテナ128とを含む。
図4は、本発明による、メッシュネットワークの形成および管理中のMP110’とMP110’’の間での信号線図を示す。本発明の好ましい実施形態では、MP110’のプロセッサ115は、送信器117およびアンテナ118を介して、MP110’’に信号要求(410)をブロードキャストし、MP110’とMP110’’の間で無線リンクを確立しようと試みる。MP110’’の受信器126は、アンテナ128を介してMP110’から信号を受信し、それをプロセッサ125に転送する。プロセッサ125は、MP110’’に関する資格(credential)情報を含むメモリ129からデータを抽出する。
次いで、MP110’’のプロセッサ125は、資格データを含む応答(420)を、送信器127およびアンテナ128を介してMP110’に送信する。MP110’の受信器116は、アンテナ118を介してその応答を受信し、それをプロセッサ115に転送する。プロセッサ115は、MP110’用の資格情報をメモリ119から抽出し、それをMP110’’からの応答内で受け取られた資格情報と比較する。次いで、プロセッサ115は、MP110’またはMP110’’がマスターになるべきかどうか判定し、送信器117およびアンテナ118を介して、MP110’’に認証信号(430)を返信する。認証信号は、どのMP110(110’または110’’)がそのネットワーク内でマスターになるかに関する情報を含む。MP110’およびMP110’’は今、メッシュネットワークを構成する。具体的には、2つのMP(110’および110’’)は今、発展する(developing)メッシュネットワーク内で領域を形成することができ、領域は、1つのMP110が、その領域内の残りのMP110のマスターとして指定されている複数のMP110から構成される。したがって、メッシュネットワークは、複数の領域を含むことができる。
どのMP110がその領域のマスターになるべきか判定する代替のやり方では、MP110’のプロセッサ115は、無線リンクを確立するために信号要求(410)をブロードキャストする前に、MP110’についての資格情報を抽出することができる。したがって、MP110’’のプロセッサ125がMP110’から信号要求を受け取ったとき、プロセッサ125は、MP110’から受け取られた資格を、MP110’’のメモリ129内に格納された資格情報と比較することができる。次いで、MP110’’は、認証情報と、どのMP110(MP110’またはMP110’’)がその領域のマスターになるかに関する情報とを含めて、その応答内で情報をMP110’に返信することができる。どのMPがその領域のマスターになるかという判定は、MP110’のプロセッサ115によって実行され、MP110’’に知らせることができ、あるいはその判定は、MP110’’のプロセッサ125によって行われ、MP110’に知らせることができる。
図4を再び参照すると、例として、MP110’は、上位の資格を所有するという理由でマスターとして指定される。(構造がMP110’およびMP110’’と実質的に同様である)追加のMP110’’’が、MP110’とMP110’’の間で作り出されたメッシュネットワークと連携するために、要求(440)をMP110’にブロードキャストする。マスターMP110’は、その要求を受信し、MP110’に関する資格情報と共に、応答(450)をMP110’’’に送信する。MP110’’’は、MP110’から応答を受信し、MP110’がメッシュネットワークのマスターのままであるべきか否か、あるいはマスター権がMP110’’’内にあるべきかどうか判定するために、MP110’の資格をMP110’’’の資格と比較する。MP110’’’は、認証信号(460)を送信し、その認証信号は、どのMP110(110’または110’’’)がそのネットワーク内でマスターになるかに関する情報を含む。MP110’、MP110’’、MP110’’’は今、メッシュネットワークを構成する。
図5Aは、本発明による、メッシュネットワークを作動させる方法500を示す。ステップ510では、第1のMP110’が、第2のMP110’’と接続するために、第2のMP110’’に信号をブロードキャストする。第2のMP110’’は、第1のMP110’から信号を受信し、第2のMP110’’の認証および資格データを含めて、第1のMP110’に応答を送信する(ステップ520)。第1のMP110’は、認証および資格データと共に、送信された信号を受信し、マスター権を決定する方法を実行する(ステップ530)。
図5Bは、本発明によるマスター権を決定する方法505を示す。ステップ515では、第1のMP110’は、第2のMP110’’を認証する。第1のMP110’は、特定のオペレータまたは共通の製造者のデバイスとして第2のMP110’’の真正性(信憑性)を規定する鍵とセキュリティの関連など、認証パラメータの基本設定を判定することによって、第2のMP110’’を認証することができる。
第1のMP110’が第2のMP110’’を認証した後で、第1のMP110’は、どのMP(110’または110’’)がメッシュネットワーク100のマスターとして指定されることになるかを判定するために、第2のMP110’’の資格を比較する(ステップ525)。下記の表1は、典型的な資格レベルと、「レベル指定」「機能」「メッシュ要素」などの資格レベルに関する関連情報とを示す。
表1を参照すると、資格レベルと、関連の指定および機能の例が示されている。たとえば、1の資格レベルを有するMP110は、「基本」として指定され、パケット転送と認証が可能であるだけであると認定できる。2の資格レベルを有するMP110は、「中間」として指定され、パケット転送、経路指定機能、クライアント認証が可能なものと認定することができる。レベル3のMP110は、「高度」として指定され、パケット転送、経路指定機能、クライアント/サーバ認証、ポータル機能が可能なものと認定することができ、メッシュポイントポータル要素となることが許される。
したがって、ステップ535では、第1のMP110’の資格レベルが第2のMP110’’の資格レベルよりも上位である場合には、第1のMP110’がメッシュネットワークの第1の領域のマスターとして指定される(ステップ545)。第2のMP110’’は、第1の領域の第1のメンバとして指定され、第1のMP110’と第2のMP110’’がメッシュネットワークの第1の領域を形成する(ステップ540)。
第1のMP110’の資格レベルが第2のMP110’’よりも上位でなく(ステップ535)、第2のMP110’’の資格レベルが第1のMP110’よりも上位である場合には(ステップ555)、第2のMP110’’がメッシュネットワークの第1の領域のマスターとして指定される(ステップ565)。第1のMP110’は、第1の領域の第1のメンバとして指定され、第1のMP110’と第2のMP110’’がメッシュネットワークの第1の領域を形成する(ステップ540)。
第1のMP110’の資格レベルが第2のMP110’’よりも上位でなく(ステップ535)、第2のMP110’’の資格レベルが第1のMP110’よりも上位でない場合には(ステップ555)、どのMP110が第1の領域のマスターになるか判定するために、第1のMP110’のプロセッサ115上でランダムプロセスが実行される(ステップ575)。これにより、領域のマスター権が安全に決定されることが保証される。
図5Aに戻ると、追加のMP110が、メッシュネットワーク領域に参加するためにその領域のマスターに信号をブロードキャストする(ステップ550)。メッシュネットワーク領域のマスターMP110がその信号を受信し、メッシュネットワーク領域と追加のMPとの間の認証およびマスター権プロセスの決定が実行される(ステップ560)。したがって、その領域の既存のマスターMPよりも上位の資格レベルを有してその領域に接続する追加のMP110はどれも、その領域の新しいマスターMPとして指定されることになる。このプロセスは、その領域に接続する試みを送信するどの追加のMP110についても繰り返される。
あるいは、2つ以上のMP110が等しい資格を所有しているとき、これらのMPは、それ自体の領域に責任を負うマスターMPを有する諸領域のマスタークラスタを形成することができる。このようにして、MPがメッシュネットワークに動的に接続しつつある、またメッシュネットワークから切断しつつあるとき、成長するネットワークの負担を分担することができる。
図6は、第1の領域R1のマスターMP110’と第2の領域R2のマスターMP210’との間で形成されたマスタークラスタ610を含めて、無線通信システム600を示す。第1の領域R1は、その領域R1内のMP110のすべてを制御するマスターMP110’を含む。同様に、マスターMP210’は、その領域R2内のMP210すべてを制御する。したがって、各マスターMP110’および210’は、メッシュネットワーク600内で最高のセキュリティおよび完全性機能を所有し、その領域のマスターMPが認証中MPと同じクラスタのメンバである限り、マスターMPがマスターでなくてもよい諸領域からMPの認証を可能にすることができる。
たとえば、再び図6を参照すると、領域R2および領域R1のマスターMP(210’および110’)がそれぞれ、同じクラスタ610のメンバであるため、領域R2のどのメンバMP210も、領域R1の任意のメンバMP110と通信することが可能である。
クラスタメンバは、セキュリティ、経路指定、トポロジ情報など、無線通信システム600についての情報を共有することができる。さらに、クラスタメンバは領域メンバよりも上位であるため、クラスタメンバは、無線通信システム600に利用可能性および負荷分散の増大をもたらすことが可能である。クラスタメンバはまた、情報の中でも、隣接マップ、経路指定マップ、隣接者(neighbor)測定に関する情報を共有することができる。表2は、クラスタメンバMP110’および210’が提供することができる追加の機能を示す。
表2に示されている機能は、他のプロセスとのトポロジ発見の影響および相互作用、必要とされる隣接情報を提供し、MPのネットワーク追加/削除によるネットワーク影響を見積ることができる。隣接者発見から導出された情報など、新しいMPから潜在的な宛先MPに向かうメッシュ経路の特性に基づくネットワーク構成により、クラスタメンバMPは、メッシュ経路を最適に確立することが可能になる。このデータにより、クラスタメンバMPが、様々なパラメータに応じて、クラスタ内の1つの領域のメンバMPをクラスタ内の別の領域に割り当て直すことが可能になる。具体的には、クラスタメンバMPは、メッシュネットワーク内の負荷のバランスをとるために、またはメッシュネットワーク内に存在する資源をより効率的に管理するために、または領域MPの間での経路指定要求に応答して、既存のトポロジを変更したいと望む可能性がある。
たとえば、メッシュネットワーク600の領域R1内の増大するトラフィックに応答して、クラスタメンバMP110’は、経路指定を最適化するために、特定のMP110を領域R2のクラスタメンバ210’に割り当て直すことができる。この再割当ては、MP110それ自体によって、またはクラスタメンバMP110’によってトリガさせることができる。例として、図では、2つの領域(R1およびR2)がクラスタ610内の領域を構成する。しかし、追加の領域を制御する追加のクラスタメンバを含めて、任意の数の領域がクラスタを構成することができる。次いで、クラスタメンバMP110’およびMP210’は、それらのそれぞれの領域メンバMPを新しいトポロジで更新することができる。
本発明は、望むなら、任意のタイプの無線通信システム内で実施することができる。例として、本発明は、任意のタイプの802タイプシステム、または任意の他のタイプの無線通信システム内で実施することができる。また、本発明は、特定用途向け集積回路(ASIC)など集積回路、複数の集積回路、論理プログラム可能なゲートアレイ(LPGA)、複数のLPGA、離散構成部品、または集積回路、LPGA、離散構成部品の組合せで実施することができる。
本発明の特徴および要素が、好ましい実施形態において特定の組合せで述べられているが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで単独で、または本発明の他の特徴および要素との、またはそれらなしでの様々な組合せで使用することができる。
(実施形態)
1.複数のメッシュポイント(MP)間で通信を作動させおよび管理するための方法。
2.第1のMPは、第2のMPと通信を確立するために、第2のMPに信号をブロードキャストする、実施形態1の方法。
3.第2のMPは第1のMPに応答信号を送信する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
4.第1のMPは、第2のMPを認証し、マスターMPを決定する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
5.第1のMPは第2のMPと通信を確立する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
6.第2のMPによって送信される応答信号は、第2のMPに関する認証資格を含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
7.認証資格は、複数の資格レベルを含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
8.資格レベルは、レベル1、レベル2、レベル3の資格レベルを含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
9.レベル1の資格レベルは、パケット転送および認証機能を含む、実施形態8の方法。
10.レベル2の資格は、パケット転送、経路指定機能、クライアント認証機能を含む、実施形態8〜9の方法。
11.レベル3の資格は、パケット転送、経路指定機能、クライアント/サーバ認証、ポータル機能を含む、実施形態8〜10の方法。
12.第2のMPに関する認証資格が第1のMPに関する認証資格に比較される、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
13.第1のMPに関する認証資格は第2のMPに関する認証資格よりも上位であり、第1のMPがマスターMPとして指定される、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
14.第2のMPに関する認証資格は第1のMPに関する認証資格よりも上位であり、第2のMPがマスターMPとして指定される、実施形態1〜12の方法。
15.第2のMPに関する認証資格は第1のMPに関する認証資格と等しいものであり、マスターMPを決定するためにランダムプロセスが実行される、実施形態1〜12の方法。
16.第1のMPおよび第2のMPは、メッシュネットワークの第1の領域を形成する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
17.追加のMPは、第1の領域に接続するために、第1の領域のマスターMPに信号をブロードキャストする、実施形態16の方法。
18.追加のMPは、ある領域のマスターMPよりも上位の認証資格を含み、追加のMPが第1の領域の新しいマスターとして指定される、実施形態17の方法。
19.追加のMPは、マスターMPと等しい認証資格を含み、第1の領域のマスターMPを決定するためにランダムプロセスが実行される、実施形態17の方法。
20.追加のMPは、マスターMPと等しい認証資格を含み、追加のMPが第2の領域のマスターとして指定される、実施形態17の方法。
21.第1の領域および第2の領域はクラスタを形成する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
22.第1の領域のマスターMPおよび第2の領域のマスターMPが、クラスタメンバとして指定される、実施形態21の方法。
23.第1の領域内のMPが第1の領域内のマスターMPに送信し、第1の領域のマスターMPが第2の領域のマスターMPに送信し、第2の領域のマスターMPが第2の領域内のMPに送信することによって、第1の領域内のMPが第2の領域内のMPと通信する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
24.クラスタを備える無線通信システム。
25.クラスタは複数の領域を含む、実施形態24の無線通信システム。
26.複数のクラスタメンバをさらに備える、実施形態24〜25の無線通信システム。
27.クラスタメンバは、ある領域のマスターであり、他のクラスタメンバと互いに無線通信する、実施形態26の無線通信システム。
28.各領域メンバの領域に関連付けられたクラスタメンバと無線通信する複数の領域メンバをさらに備える、実施形態24〜27の無線通信システム。
29.クラスタメンバはメッシュポイント(MP)である、実施形態26〜28の無線通信システム。
30.クラスタメンバは、隣接者MPを発見するように構成される、実施形態26〜29の無線通信システム。
31.クラスタメンバは、隣接者MPと通信を確立するために、信号をブロードキャストすることによって隣接者MPを発見する、実施形態26〜30の無線通信システム。
32.クラスタメンバは、隣接者MPから、隣接者MPに関連付けられた認証資格を含めて、応答信号を受信する、実施形態26〜31の無線通信システム。
33.第1の領域のメンバは、第1および第2の領域のクラスタメンバに送信することによって第2の領域のメンバと通信する、実施形態24〜32の無線通信システム。
34.メッシュポイント(MP)。
35.受信器をさらに備える、実施形態34のMP。
36.送信器をさらに備える、実施形態34〜35のMP。
37.受信器および送信器と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態34〜36のMP。
38.プロセッサは、追加のMPを発見するために、送信器を介して信号をブロードキャストするように構成される、実施形態34〜37のMP。
39.プロセッサは、受信器を介して追加のMPから応答信号を受信する、実施形態34〜38のMP。
40.プロセッサは、MPマスターを決定するために、追加のMPに関する認証および資格データをそのMPに関する認証および資格データと比較する、実施形態34〜39のMP。
41.プロセッサと通信するメモリをさらに備える、実施形態34〜40のMP。
42.メモリは、そのMPに関する資格データを含む、実施形態34〜41のMP。
43.送信器および受信器と通信するアンテナをさらに備える、実施形態34〜42のMP。
44.基地局。
45.受信器をさらに備える、実施形態44の基地局。
46.送信器をさらに備える、実施形態44〜45の基地局。
47.受信器および送信器と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態44〜46の基地局。
48.プロセッサは、追加の基地局を発見するために、送信器を介して信号をブロードキャストするように構成される、実施形態44〜47の基地局。
49.プロセッサは、受信器を介して追加の基地局から応答信号を受信する、実施形態44〜48の基地局。
50.プロセッサは、基地局マスターを決定するために、追加の基地局に関する認証および資格データをその基地局に関する認証および資格データと比較する、実施形態44〜49の基地局。
51.プロセッサと通信するメモリをさらに備える、実施形態44〜50の基地局。
52.メモリは、そのMPに関する資格データを含む、実施形態44〜51の基地局。
53.送信器および受信器と通信するアンテナをさらに備える、実施形態44〜52の基地局。
54.集積回路(IC)を備えるメッシュポイント(MP)。
55.受信器をさらに備える、実施形態54のIC。
56.送信器をさらに備える、実施形態54〜55のIC。
57.受信器および送信器と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態54〜56のIC。
58.プロセッサは、追加のMPを発見するために、送信器を介して信号をブロードキャストするように構成される、実施形態54〜57のIC。
59.プロセッサは、受信器を介して追加のMPから応答信号を受信する、実施形態54〜58のIC。
60.プロセッサは、MPマスターを決定するために、追加のMPに関する認証および資格データをそのMPに関する認証および資格データと比較する、実施形態54〜59のIC。
61.プロセッサと通信するメモリをさらに備える、実施形態54〜60のIC。
62.メモリは、そのMPに関する資格データを含む、実施形態54〜61のIC。
63.送信器および受信器と通信するアンテナをさらに備える、実施形態54〜62のIC。
1.複数のメッシュポイント(MP)間で通信を作動させおよび管理するための方法。
2.第1のMPは、第2のMPと通信を確立するために、第2のMPに信号をブロードキャストする、実施形態1の方法。
3.第2のMPは第1のMPに応答信号を送信する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
4.第1のMPは、第2のMPを認証し、マスターMPを決定する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
5.第1のMPは第2のMPと通信を確立する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
6.第2のMPによって送信される応答信号は、第2のMPに関する認証資格を含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
7.認証資格は、複数の資格レベルを含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
8.資格レベルは、レベル1、レベル2、レベル3の資格レベルを含む、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
9.レベル1の資格レベルは、パケット転送および認証機能を含む、実施形態8の方法。
10.レベル2の資格は、パケット転送、経路指定機能、クライアント認証機能を含む、実施形態8〜9の方法。
11.レベル3の資格は、パケット転送、経路指定機能、クライアント/サーバ認証、ポータル機能を含む、実施形態8〜10の方法。
12.第2のMPに関する認証資格が第1のMPに関する認証資格に比較される、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
13.第1のMPに関する認証資格は第2のMPに関する認証資格よりも上位であり、第1のMPがマスターMPとして指定される、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
14.第2のMPに関する認証資格は第1のMPに関する認証資格よりも上位であり、第2のMPがマスターMPとして指定される、実施形態1〜12の方法。
15.第2のMPに関する認証資格は第1のMPに関する認証資格と等しいものであり、マスターMPを決定するためにランダムプロセスが実行される、実施形態1〜12の方法。
16.第1のMPおよび第2のMPは、メッシュネットワークの第1の領域を形成する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
17.追加のMPは、第1の領域に接続するために、第1の領域のマスターMPに信号をブロードキャストする、実施形態16の方法。
18.追加のMPは、ある領域のマスターMPよりも上位の認証資格を含み、追加のMPが第1の領域の新しいマスターとして指定される、実施形態17の方法。
19.追加のMPは、マスターMPと等しい認証資格を含み、第1の領域のマスターMPを決定するためにランダムプロセスが実行される、実施形態17の方法。
20.追加のMPは、マスターMPと等しい認証資格を含み、追加のMPが第2の領域のマスターとして指定される、実施形態17の方法。
21.第1の領域および第2の領域はクラスタを形成する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
22.第1の領域のマスターMPおよび第2の領域のマスターMPが、クラスタメンバとして指定される、実施形態21の方法。
23.第1の領域内のMPが第1の領域内のマスターMPに送信し、第1の領域のマスターMPが第2の領域のマスターMPに送信し、第2の領域のマスターMPが第2の領域内のMPに送信することによって、第1の領域内のMPが第2の領域内のMPと通信する、前記実施形態のいずれかに記載の方法。
24.クラスタを備える無線通信システム。
25.クラスタは複数の領域を含む、実施形態24の無線通信システム。
26.複数のクラスタメンバをさらに備える、実施形態24〜25の無線通信システム。
27.クラスタメンバは、ある領域のマスターであり、他のクラスタメンバと互いに無線通信する、実施形態26の無線通信システム。
28.各領域メンバの領域に関連付けられたクラスタメンバと無線通信する複数の領域メンバをさらに備える、実施形態24〜27の無線通信システム。
29.クラスタメンバはメッシュポイント(MP)である、実施形態26〜28の無線通信システム。
30.クラスタメンバは、隣接者MPを発見するように構成される、実施形態26〜29の無線通信システム。
31.クラスタメンバは、隣接者MPと通信を確立するために、信号をブロードキャストすることによって隣接者MPを発見する、実施形態26〜30の無線通信システム。
32.クラスタメンバは、隣接者MPから、隣接者MPに関連付けられた認証資格を含めて、応答信号を受信する、実施形態26〜31の無線通信システム。
33.第1の領域のメンバは、第1および第2の領域のクラスタメンバに送信することによって第2の領域のメンバと通信する、実施形態24〜32の無線通信システム。
34.メッシュポイント(MP)。
35.受信器をさらに備える、実施形態34のMP。
36.送信器をさらに備える、実施形態34〜35のMP。
37.受信器および送信器と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態34〜36のMP。
38.プロセッサは、追加のMPを発見するために、送信器を介して信号をブロードキャストするように構成される、実施形態34〜37のMP。
39.プロセッサは、受信器を介して追加のMPから応答信号を受信する、実施形態34〜38のMP。
40.プロセッサは、MPマスターを決定するために、追加のMPに関する認証および資格データをそのMPに関する認証および資格データと比較する、実施形態34〜39のMP。
41.プロセッサと通信するメモリをさらに備える、実施形態34〜40のMP。
42.メモリは、そのMPに関する資格データを含む、実施形態34〜41のMP。
43.送信器および受信器と通信するアンテナをさらに備える、実施形態34〜42のMP。
44.基地局。
45.受信器をさらに備える、実施形態44の基地局。
46.送信器をさらに備える、実施形態44〜45の基地局。
47.受信器および送信器と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態44〜46の基地局。
48.プロセッサは、追加の基地局を発見するために、送信器を介して信号をブロードキャストするように構成される、実施形態44〜47の基地局。
49.プロセッサは、受信器を介して追加の基地局から応答信号を受信する、実施形態44〜48の基地局。
50.プロセッサは、基地局マスターを決定するために、追加の基地局に関する認証および資格データをその基地局に関する認証および資格データと比較する、実施形態44〜49の基地局。
51.プロセッサと通信するメモリをさらに備える、実施形態44〜50の基地局。
52.メモリは、そのMPに関する資格データを含む、実施形態44〜51の基地局。
53.送信器および受信器と通信するアンテナをさらに備える、実施形態44〜52の基地局。
54.集積回路(IC)を備えるメッシュポイント(MP)。
55.受信器をさらに備える、実施形態54のIC。
56.送信器をさらに備える、実施形態54〜55のIC。
57.受信器および送信器と通信するプロセッサをさらに備える、実施形態54〜56のIC。
58.プロセッサは、追加のMPを発見するために、送信器を介して信号をブロードキャストするように構成される、実施形態54〜57のIC。
59.プロセッサは、受信器を介して追加のMPから応答信号を受信する、実施形態54〜58のIC。
60.プロセッサは、MPマスターを決定するために、追加のMPに関する認証および資格データをそのMPに関する認証および資格データと比較する、実施形態54〜59のIC。
61.プロセッサと通信するメモリをさらに備える、実施形態54〜60のIC。
62.メモリは、そのMPに関する資格データを含む、実施形態54〜61のIC。
63.送信器および受信器と通信するアンテナをさらに備える、実施形態54〜62のIC。
Claims (37)
- 無線通信システムにおいて、複数のメッシュポイント(MP)間で通信を作動させおよび管理するための方法であって、
第1のMPが、第2のMPと通信を確立するために、前記第2のMPに信号をブロードキャストすること、
前記第2のMPが、応答信号を前記第1のMPに送信すること、
前記第1のMPが、第2のMPを認証し、マスターMPを決定すること、および、
前記第1のMPが、前記第2のMPと通信を確立することを含むことを特徴とする方法。 - 前記第2のMPによって送信される応答信号は、前記第2のMPに関する認証資格を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記認証資格は、複数の資格レベルを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記資格レベルは、レベル1、レベル2、レベル3の資格レベルを含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記レベル1の資格レベルは、パケット転送および認証機能を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記レベル2の資格は、パケット転送、経路指定、クライアント認証機能を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記レベル3の資格は、パケット転送、経路指定機能、クライアント/サーバ認証、ポータル機能を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記第2のMPに関する前記認証資格が前記第1のMPに関する認証資格に比較されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記第1のMPに関する前記資格は前記第2のMPに関する前記資格よりも上位であり、前記第1のMPが前記マスターMPとして指定されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記第2のMPに関する前記資格は前記第1のMPに関する前記資格よりも上位であり、前記第2のMPが前記マスターMPとして指定されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記第2のMPに関する前記資格は前記第1のMPに関する資格と等しいものであり、前記マスターMPを決定するためにランダムプロセスが実行されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記第1のMPおよび前記第2のMPは、メッシュネットワーク(網形回線網)の第1の領域を形成することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 追加のMPが、前記第1の領域に接続するために、前記第1の領域の前記マスターMPに信号をブロードキャストすることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記追加のMPは、前記領域の前記マスターMPよりも上位の認証資格を含み、前記追加のMPが前記第1の領域の新しいマスターMPとして指定されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記追加のMPは、前記マスターMPと等しい認証資格を含み、前記第1の領域の前記マスターMPを決定するためにランダムプロセスが実行されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記追加のMPは、前記マスターMPと等しい認証資格を含み、前記追加のMPが第2の領域のマスターMPとして指定されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記第1の領域および前記第2の領域はクラスタを形成し、前記第1の領域の前記マスターMPおよび前記第2の領域のマスターMPが、クラスタメンバとして指定されることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記第1の領域のMPが前記第1の領域の前記マスターMPと通信し、前記第1の領域の前記マスターMPが前記第2の領域の前記マスターMPと通信し、前記第2の領域の前記マスターMPが前記2の領域のMPと通信することによって、前記第1の領域の前記MPは前記第2の領域の前記MPと通信することを特徴とすることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 複数の領域を含むクラスタと、
各クラスタメンバが、ある領域のマスターであり、他のクラスタメンバと互いに無線通信する複数のクラスタメンバと、
それら領域に関連付けられた前記クラスタメンバと無線通信する複数の領域メンバとを備えることを特徴とする無線通信システム。 - 前記クラスタメンバはメッシュポイント(MP)であることを特徴とする請求項19に記載の無線通信システム。
- 前記クラスタメンバは、隣接者MPを発見するように構成されることを特徴とする請求項20に記載の無線通信システム。
- 前記クラスタメンバは、隣接者MPと通信を確立するために、信号をブロードキャストすることによって隣接者MPを発見することを特徴とする請求項21に記載の無線通信システム。
- 前記クラスタメンバは、隣接者MPから、前記隣接者MPに関連付けられた認証資格を含めて、応答信号を受信することを特徴とする請求項22に記載の無線通信システム。
- 第1の領域のメンバは、前記第1の領域と第2の領域の前記クラスタメンバに送信することによって前記第2の領域のメンバと通信することを特徴とする請求項19に記載の無線通信システム。
- 第1の領域のクラスタメンバが、第1の領域のメンバを第2の領域のクラスタメンバに移転するように構成されることを特徴とする請求項19に記載の無線通信システム。
- 無線通信システムにおいて、
受信器と、
送信器と、
前記受信器および前記送信器双方と通信するプロセッサと
を備えるメッシュポイント(MP)であって、
前記プロセッサが、追加のMPを発見するために、前記送信器を介して信号をブロードキャストし、前記受信器を介して前記追加のMPからの応答信号を受信し、MPマスターを決定するために、前記追加のMPに関する認証および資格データと当該MPに関する認証および資格データとを比較するように構成されることを特徴とするメッシュポイント。 - 前記プロセッサと通信するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項26に記載のメッシュポイント。
- 前記メモリは、当該MPに関する前記資格データを含むことを特徴とする請求項27に記載のメッシュポイント。
- 前記送信器および前記受信器と通信するアンテナをさらに備えることを特徴とする請求項26に記載のメッシュポイント。
- 無線通信システムにおいて、
受信器と、
送信器と、
前記受信器および前記送信器双方と通信するプロセッサと
を備える基地局であって、
前記プロセッサが、追加の基地局を発見するために、前記送信器を介して信号をブロードキャストし、前記受信器を介して前記追加の基地局からの応答信号を受信し、マスターを決定するために、前記追加の基地局に関する認証および資格データと当該基地局に関する認証および資格データとを比較するように構成されることを特徴とする基地局。 - 前記プロセッサと通信するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項30に記載の基地局。
- 前記メモリは、当該基地局に関する前記資格データを含むことを特徴とする請求項31に記載の基地局。
- 前記送信器および前記受信器と通信するアンテナをさらに備えることを特徴とする請求項30に記載の基地局。
- 複数のメッシュポイント(MP)を含む無線通信システムにおいて、
受信器と、
送信器と、
前記受信器および前記送信器双方と通信するプロセッサと
を備える集積回路(IC)を含むMPであって、
前記プロセッサが、追加のMPを発見するために、前記送信器を介して信号をブロードキャストし、前記受信器を介して前記追加のMPからの応答信号を受信し、MPマスターを決定するために、前記追加のMPに関する認証および資格データと当該MPに関する認証および資格データとを比較するように構成されることを特徴とするMP。 - 前記プロセッサと通信するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項34に記載のIC。
- 前記メモリは、当該MPに関する前記資格データを含むことを特徴とする請求項35に記載のIC。
- 前記送信器および前記受信器と通信するアンテナをさらに備えることを特徴とする請求項34に記載のIC。
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