(57)【要約】  冗長通信を含むワイヤレスネットワークを操作する方法およびデバイス。アドレス指定する方法および／またはこのような冗長通信のためのグループを作成する方法を含む、冗長接続されたノードを伴う方法について記載する。一次および二次冗長接続の使用について記載する。また、このような方法を実施するためのデバイス。
2009507402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信に適したいくつかのデバイスを備えた通信システムを操作する方法であって、
少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを提供するステップであって、前記終端ノードが、メッセージを前記インフラストラクチャノードと交換するよう構成され、前記インフラストラクチャノードが、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成されるステップと、
少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けるよう、かつ第１の伝送を介してデータパケットを前記２つのインフラストラクチャノードのそれぞれに同時に送信するよう、終端ノードを構成するステップとを含み、
前記終端ノードに対してそれぞれ関連付けられたインフラストラクチャノードが、前記第１の伝送が受信された場合に、前記終端ノードが関連付けられた終端ノードであるかどうか確認し、関連付けられた終端ノードである場合には、前記データパケットを宛先の方に向ける方法。
【請求項２】
前記通信システムが、ＩＥＥＥ８０２．１５．４仕様に準拠しているデバイスと互換性がある請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記終端ノードの少なくともいくつかがエネルギ制約型デバイスである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記終端ノードに関連付けられた前記少なくとも２つのインフラストラクチャノードが、一次ノードと二次ノードとを含み、前記第１の伝送に応答して、
前記一次ノードが、前記第１の伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、
前記二次ノードが、前記第１の伝送を受信した場合に、前記一次ノードが肯定応答を送信するのを待ってから肯定応答を送信する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記終端ノードが、前記一次ノードまたは前記二次ノードのいずれからも肯定応答を受信しない場合に、第２の伝送において前記データパケットを再送信する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記終端ノードに関連付けられた前記２つのインフラストラクチャノードが、一次ノードと二次ノードとを含み、
前記終端ノードが前記２つのインフラストラクチャノードに関連付けられた場合には、前記終端ノードが、前記２つのインフラストラクチャノードの中の一次ノードを示し、前記一次ノードが、グループアドレスを選択し、前記グループアドレスを前記終端ノードおよび前記二次ノードに通信し、
前記終端ノードが前記第１の伝送を送信した場合には、前記グループアドレスは、前記第１の伝送内に含まれる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の伝送が、前記２つのインフラストラクチャノードのそれぞれによって受信された場合に、前記一次ノードが、肯定応答を生成し、前記二次ノードが、遅延時間の間待機した後、肯定応答を生成する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記二次ノードが、前記第１の伝送を受信した後、前記一次ノードが肯定応答を生成するかどうか確認するよう遅延時間の間待機し、生成しない場合に、前記二次ノードが、肯定応答を生成する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記インフラストラクチャノードおよび終端ノードが、第１のネットワークレイヤと協働して動作するサブネットワークレイヤの一部であり、
データ信号を受信することと、
前記データ信号が、媒体アクセス制御識別子と一致するアドレスを含むかどうか確認し、含む場合には、前記データ信号を第１のネットワークレイヤに向け、前記データ信号を前記第１のネットワークレイヤを使用する前記第１のネットワークレイヤの宛先ノードに経路選択し、前記データ信号の受信に肯定応答する信号を生成し、含まない場合には、
前記データ信号をサブネットワークレイヤに向け、
前記データ信号が、前記第１のインフラストラクチャノードに関連付けられたグループ識別子と一致するアドレスを含むかどうか確認し、含まない場合には、前記データ信号を廃棄し、含む場合には、
サブネットワークレイヤを使用する前記データ信号を前記サブネットワークレイヤの宛先ノードに経路選択するシーケンスを遂行する、少なくとも第１のインフラストラクチャノードをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ワイヤレス通信に適したいくつかのデバイスを備えた通信システムを操作する方法であって、
少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを提供するステップであって、前記終端ノードが、メッセージを前記インフラストラクチャノードと交換するよう構成され、前記インフラストラクチャノードが、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成されるステップと、
少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けるよう、
かつ第１の伝送においては、前記終端ノードが、前記データパケットを前記第１のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、前記データパケットを前記少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第１のものに送信し、
第２の伝送においては、前記終端ノードが、前記データパケットを前記第２のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、前記データパケットを前記少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第２のものに送信する形で、データパケットを送信するよう、終端ノードを構成するステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記第１のインフラストラクチャノードが、前記第１の伝送を首尾良く受信した場合に、前記第１の伝送の肯定応答を送信し、
前記終端ノードが、前記第１のインフラストラクチャノードから前記第１の伝送の肯定応答を受信しない場合にのみ、前記第１の伝送の後に前記第２の伝送を遂行する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のインフラストラクチャノードが、前記第２の伝送が前記終端ノードによって遂行され、前記第２のインフラストラクチャノードにより首尾良く受信された場合に、前記第２の伝送の肯定応答を送信する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記終端ノードが、前記第１の伝送および前記第２の伝送を遂行した後、前記一次ノードまたは前記二次ノードのいずれからも肯定応答を受信しない場合に、前記データパケットを再送信する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記終端ノードが、前記第１の伝送が前記第１のインフラストラクチャノードによって肯定応答されたかどうかに関わらず、前記第１の伝送および前記第２の伝送の両方を遂行する請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記終端ノードが、エネルギ制約型デバイスである請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記通信システムが、ＩＥＥＥ８０２．１５．４仕様に準拠しているデバイスと互換性がある請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の伝送が第１の通信チャネル上で遂行され、前記第２の伝送が第２のチャネル上で遂行される請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の伝送および前記第２の伝送の両方が、１つの通信チャネル上で遂行される請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを備えた通信システムであって、
前記終端ノードが、メッセージを前記インフラストラクチャノードと交換するよう構成され、前記インフラストラクチャノードが、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、
終端ノードが、少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けられ、
前記終端ノードが、第１の伝送を介してデータパケットを前記２つのインフラストラクチャノードに同時に送信し、
前記第１の伝送を受信する前記終端ノードに対してそれぞれ関連付けられたインフラストラクチャノードが、前記終端ノードが関連付けられた終端ノードであるかどうか確認し、関連付けられた終端ノードである場合には、前記データパケットを宛先の方に向ける通信システム。
【請求項２０】
前記終端ノードに関連付けられた前記２つのインフラストラクチャノードが、一次ノードと二次ノードとを含み、前記１つの伝送に応答して、
前記一次ノードが、前記１つの伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、
前記二次ノードが、前記１つの伝送を受信した場合に、前記一次ノードが肯定応答を送信するのを待ってから肯定応答を送信する請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２１】
前記終端ノードに関連付けられた前記２つのインフラストラクチャノードが、一次ノードと二次ノードとを含み、
前記終端ノードが前記２つのインフラストラクチャノードに関連付けられた場合には、前記終端ノードが、前記２つのインフラストラクチャノードの中の一次ノードを示し、前記一次ノードが、グループアドレスを作成し、前記グループアドレスを前記終端ノードおよび前記二次ノードに通信し、
前記終端ノードが前記第１の伝送を送信した場合には、前記グループアドレスが、前記１つの伝送内に含まれる請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２２】
少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを備えた通信システムであって、
前記終端ノードが、メッセージを前記インフラストラクチャノードと交換するよう構成され、前記インフラストラクチャノードが、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、
終端ノードが、少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けられ、
第１の伝送においては、前記終端ノードが、データパケットを前記第１のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、前記データパケットを前記少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第１のものに送信し、
第２の伝送においては、前記終端ノードが、前記データパケットを前記第２のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、前記データパケットを前記少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第２のものに送信する形で前記データパケットを送信する通信システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、「冗長接続されたワイヤレスセンサネットワーキング方法（ＲＥＤＵＮＤＡＮＴＬＹ  ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＮＥＴＷＯＲＫＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」（代理人整理番号１１００．１３４１１０２）と題された、同日付で出願された米国特許出願第    号明細書に関するものであり、開示内容が参照により本明細書に援用されている。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ワイヤレスネットワークの分野に関する。本発明は、より詳細には、センサノードを基地局に冗長接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
第１の場所からの情報が基本ノードに経路選択されるセンサネットワークおよび他のネットワークを含むより広範囲な適用形態において、ワイヤレス通信システムを使用することが検討されている。このようなシステムのための、新しくかつ信頼できる機器構成が必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、いくつかの例示的実施形態において、冗長通信を含むワイヤレスネットワークを操作する方法およびデバイスを提供する。例示的方法の実施形態においては、冗長接続されたノードが使用され、いくつかのアドレス指定する方法が提供される。このような実施形態のいくつかには、グループアドレス指定の使用と一次および二次冗長接続とが含まれる。
【０００５】
別の例示的実施形態においては、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）プロトコルネットワークのような非冗長ネットワークに関連付けられている冗長ネットワークの利用が論じられる。いくつかの実施形態においては、データ中継ノードとして動作するデバイスとデータ送信ノードとして動作するデバイスとが含まれ、これらのデバイスは、それらの各機能を行うよう特に適合されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下の詳細な説明は、図面を参照しながら読むべきものである。図面（必ずしも一定の縮尺ではない）は、例示的実施形態を表しており、本発明の範囲を限定するものではない。
【０００７】
本明細書において使用される場合、「関連付ける」という用語は、より一般的な意味で使用され、２つ以上のデバイスが互いについて認識し、互いを「関連付けられた」デバイスとして識別することにより、互いに通信するためのプロトコルを確立する措置をとることを示すものである。「関連付ける」という用語は、別段の記載がないかぎり、ジグビーまたは他の通信プロトコルに記載されている具体的な方法に限定されるものではない。
【０００８】
図１は、基地局（Ｂ）と、いくつかのインフラストラクチャノード（Ｉ）と、いくつかの終端ノード（Ｌ）とを備えた、ワイヤレスネットワークの例を例示している。図１に示されている、すべてではないにしても殆どの通信可能な連結が、ワイヤレス通信を示すためのものである。ネットワークは、いくつかのインフラストラクチャノード（Ｉノード）に通信可能に連結された基本ノード１０を含む。いくつかのＩノード１２、２０、２２は、基本ノード１０と直接通信し、他のＩノード１４、１６、１８は、基本ノード１０に到達するようホップを通じてデータを送信する。Ｉノードは、いくつかの終端ノード（Ｌノード）に通信可能に連結される。
【０００９】
この例示的実施形態は、ＬノードがＩノードに冗長接続されていることを示している。他のネットワーク、たとえばジグビープロトコルあるいはＩＥＥＥ８０２．１５．４によるネットワークは、冗長接続を必要としない。
【００１０】
図１に示されているネットワークが、たとえばセンサネットワークとして置かれている場合、Ｌノードのいくつかまたはすべてが、時にエネルギ制約型デバイス（ＥＣＤ）と呼ばれる、バッテリー駆動のデバイスであり得る。ＥＣＤは、低電力休眠モードと覚醒モードとを含む、多くのモードを有することがある。休眠中、ＥＣＤは、ネットワークの他のものと通信しない。覚醒中、ＥＣＤは、メッセージを伝送すること、しばしば受信することが可能である。
【００１１】
Ｌノードは、少なくとも縮小機能デバイス（ＲＦＤ）であると定義され得る。何故なら、Ｉノードと同じ方法での完全な通信に必ずしも利用可能でないものがあるからである。したがって、Ｉノードと同じレベルの、データホッピング用のプログラミングを有さないことがある。しかし、本明細書において使用される場合、「ＲＦＤ」および「完全機能デバイス（ＦＦＤ）」という用語は、ジグビーまたは他の非冗長ネットワークについて言及するのに使用され、ＬノードおよびＩノードは、冗長ネットワーキングのために構成されたデバイスについて言及するのに使用される。いくつかのＩノードは、さらに、ＲＦＤと通信する場合には、またはホッピングシーケンスを通じてＲＦＤによって生成されたデータを中継する場合にはＦＦＤとして、そしてＬノードと通信するかまたはこれによって生成されたデータを中継する場合にはＩノードとして動作できるよう構成される。
【００１２】
別の組の用語について、終端ノードはデータ送信ノードの例であり、インフラストラクチャノードはデータ中継ノードであると考える。同様に、ＲＦＤはデータ送信ノードであり、ＦＦＤはデータ中継ノードであり得る。用語は、データ送信ノードは、データがここから送出されるノードであるが、他のデバイスにアドレス指定されたデータを受信および再伝送するタスクを遂行しないことを示すのに使用されることがある。データ中継ノードは、データを受信および再伝送するが、所望の場合にはデータを送出することもある。データ送信ノードはまた、たとえば、肯定応答、アドレス指定、またはスケジューリング情報などを含む、自身にアドレス指定されたデータを受信することがある。
【００１３】
いくつかの実施形態においては、データ送信ノードは、別のネットワークレイヤからネットワークレイヤへのアクセスを提供するノードであり得る。たとえば、データ送信ノードは、図１に示されているように、異なるネットワーク内で集められたデータを受信し、ネットワーク内にデータを送信することがある。これは、たとえば、ワイヤレスシステムを旧型のローカルセンサネットワークを備えた既存設備に組み込み、データ送信ノードがデータを古いネットワークから新しいネットワークに移動するのに使用される場合に有用であり得る。
【００１４】
例示的基本ノード１０について、基本ノードには、当業界で使用されている様々な説明的な用語が付けられることがある。本明細書において、基本ノード１０は、１つ以上のネットワークの宛先ノードと考えられ、宛先ノードはネットワーク内で伝送されるデータの宛先として働く。
【００１５】
図１のＩノードとＬノードとを備えたシステムを操作する特定の方法および例が、「チャネルホッピングおよび冗長接続を有するワイヤレス通信システム（ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＨＯＰＰＩＮＧ  ＡＮＤ  ＲＥＤＵＮＤＡＮＴ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ）（２００４年６月１７日出願）」と題された、同時係属中の米国特許出願第１０／８７０，２９５号明細書、および「ワイヤレス経路選択システムおよび方法（ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＲＯＵＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）（２００５年１月２８日出願）」と題された、同時係属中の米国特許出願第１０／９０５，９７１号明細書に示され記載されており、開示内容が参照により本明細書に援用されている。たとえば、これらの特許出願に記載されているいくつかの実施形態においては、第１および第２の重なっていない冗長経路が終端ノードＬから基本ノード１０までと定義されることがある。
【００１６】
上述したように、ＩノードおよびＬノードの全体が、Ｌノードの冗長接続のために構成されることがある。しかし、図１にさらに示されているように、ＩノードでもＬノードでもない、追加のデバイスがあることがある。例示されているネットワークにおいては、２種類以上のネットワークの相互接続が提供される。より具体的には、ジグビープロトコルの用語を使用するデバイスが示されている。これらには、基本ノード１０と直接通信するＦＦＤ３０が含まれる。ＦＦＤ３０は、ＲＦＤ３２とも通信することが示されている。その上、ＦＦＤ３４は、Ｉノード１６およびＲＦＤ３６と通信する。最後に、ＲＦＤ３８が、Ｉノード１８に通信可能に連結されて示されている。
【００１７】
図１に示されているシステムの一つの新規な態様は、同じネットワークシステム内に、２つ以上のネットワークレイヤが提供されることである。たとえば、Ｉノード１８が、Ｉノード１２、１６、２２、いくつかのＬノード、およびＲＦＤ３８から通信を受信する。よって、Ｉノード１８は、これらのソースのそれぞれからの様々な通信を受信する、識別する、フィルタリングする、および／または取り扱うよう構成される。Ｌノードから来る通信は、ＲＦＤ３８および／または他のＩノード１２、１６、２２から来る通信とは異なる方法で処理されることがある。さらに、ＦＦＤ３４からの通信がＩノード１６からＩノード１８へと経路選択される場合、この通信も、Ｉノード１８によりＩノード１６から受信された他のメッセージとは異なる方法で処理されることがある。
【００１８】
図２は、冗長接続されたデータ送信ノードからデータを送信する例示的方法を示している。たとえば、図２に示されている方法は、Ｌノードから冗長接続されたＩノードにデータを中継するのに使用されることがある。最初に、１００に示されているように、データ送信ノードは、データを送信する準備が完了したことを確認する。これには、（休眠モードではなく）「覚醒」状態に入ること、および／または送信されるべきデータを確認するためのイベントフラグが設定されていることを確認することが含まれることがある。たとえば、感知されたイベントに関係するイベントフラグまたは時間切れに関係するイベントフラグである。中断または他の任意の好適なソフトウェアまたはハードウェア機能が、フラグの代わりに使用されることがある。
【００１９】
データ送信ノードが送信する準備を完了すると、１０２に示されているように、次のステップで、冗長接続されたノードにデータを送信する。いくつかの説明的例においては、冗長接続されたノードが、一次ノードと二次ノードとに分解されることがある。いくつかの例においては、ステップ１０２に、多くの冗長接続されたノードで受信するための１つのデータ伝送が含まれることがある。他の実施形態においては、ステップ１０２に、第１の冗長接続されたノードにデータを送信することと、後にまたは時には同時に、異なるチャネル上で第２の冗長接続されたノードにデータを送信することとが含まれることがある。
【００２０】
データが送信された後、データ送信ノードは、１０４に示されているように、その送信されたデータが肯定応答されるのを待つことがある。いくつかの実施形態においては、肯定応答が受信されない場合、タイムアウト時間後にそのデータが再び送信されることがある。データは、１０６に示されているように、そのデータを受信したノードによって肯定応答され、次いで、データが基地局に中継されることがある。他の実施形態においては、２つ以上の受信ノードが、そのデータに肯定応答することがある。
【００２１】
図３は、新しいデバイスをネットワークに冗長追加する例示的方法を示している。この方法は、１０８に示されているように、発見「ビーコン」、たとえばアドレス情報およびデバイスタイプ情報を含むメッセージを伝送することにより、新しいデバイスが発見を起動したときに開始する。発見ビーコンを受信したデバイスは、アドレス情報を示す信号に応答し、時には、たとえば受信信号強度表示を含む、追加情報を提供することがある。次いで、新しいデバイスは、１１０に示されているように、応答信号を使用して、到達可能なノードのリストを集めることがある。次いで、新しいデバイスは、１１２に示されているように、リスト内の最良の到達可能なノードに自身を関連付けるよう探索する。これは、アドレス指定されたメッセージを所望のノードに送信することによって行われることがあり、そのノードはメッセージを受信して、これが利用可能であると、「関連付けられたノード」となるよう肯定応答で応答する。たとえば、新しいデバイスは、最高の受信信号強度を示すノードに自身を関連付けることがある。
【００２２】
次に、１１４に示されているように、新しいデバイスは、集められたノードリストを関連付けられたノードに送信することがある。次いで、関連付けられたノードは、１１６に示されているように、一次／二次ノードの組合せを選択することがある。たとえば、関連付けられたノードは、どれが最も即座に利用可能であるか、どれが最も利用可能な帯域幅を有するか、および／またはどれが新しいデバイスと通信する際に最良の信号強度または信号対雑音比を有するかを確認するために、集められたノードリスト内の他のデバイスと通信することがある。次いで、関連付けられたノードは、１１６に示されているように、どのデバイス（自身または他の選択されたデバイス）が一次ノードとなり、どれが二次ノードとなるかを決めることがある。いくつかの実施形態においては、１１８に示されているように、関連付けられたノードは、グループ内の通信をアドレス指定する際に使用されるグループアドレスまたは識別子を識別し、これを他の選択されたノードおよび新しいデバイスに通信する。たとえば、冗長通信中に、グループアドレスまたは識別子を使用することにより、一次および二次ノードの両方が、アクセス制御リストを参照することなく、新しいデバイスからの１つの通信を受信できるようになる。
【００２３】
一実施形態においては、グループアドレスまたはグループＩＤは、利用可能な１組のグループアドレスから選択され得る。たとえば、特定のネットワークソリューションでは、６４，０００程度のデバイスアドレスをネットワーク内で使用できるようなメモリを取っておく。このメモリは、デバイスアドレス用ドメインとグループアドレス用ドメインとを含むよう再分割されることがある。
【００２４】
いくつかの実施形態においては、グループアドレスを再使用して、いくつかの終端ノードが、１つのグループアドレスを使用する同じグループの２つのＩノードデバイスと通信することがある。これにより、ネットワークは、それぞれのＬノードのための別個のグループを必要とせずに、より少ないグループを有し、グループ化されたデバイスが、多くの送信しているデバイスのデータ衝突を防止するよう、任意のＡＣＫ内の送信しているデバイスアドレスに対応する、受信されたメッセージの１部分をコピーするだけでよい。これにより、グループアドレス空間の必要性が減少し、１つのグループによりメッセージが簡単に受信される。いくつかの実施形態においては、３つ以上のＩノードが、グループの一部としてメッセージを受信することがある。たとえば、Ｌノードが、３つ以上のＩノードによって受信されるデータパケットを生成することがある。
【００２５】
図４Ａ〜図４Ｆは、いくつかの冗長通信方法を示している。図４Ａ〜図４Ｆの例は、チャネルＸおよびＹについて示しているが、１チャネルではなく、チャネルＸまたはＹが、たとえば、チャネルホッピングシーケンスが通過するチャネルまたはＣＤＭＡシーケンス中に使用される多くのチャネルであり得ることを理解されたい。それぞれの例におけるチャネルＸおよび／またはＹの使用は、「チャネルホッピングおよび冗長接続を有するワイヤレス通信システム（ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＨＯＰＰＩＮＧ  ＡＮＤ  ＲＥＤＵＮＤＡＮＴ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ）（２００４年６月１７日出願）」と題された、同時係属中の米国特許出願第１０／８７０，２９５号明細書、および「ワイヤレス経路選択システムおよび方法（ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＲＯＵＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）（２００５年１月２８日出願）」と題された、同時係属中の米国特許出願第１０／９０５，９７１号明細書に記載されている方法のいくつかを含む、任意の好適な方法で、近くのノードの受話シーケンスと調整されることがあり、開示内容が参照により本明細書に援用されている。たとえば、指定される伝送時間およびチャネルが、ノード間の先の通信中に予め選択されることがある。このようなスケジューリングが行われ、任意の好適な方法で通信されることがある。
【００２６】
図４Ａは、Ｌノード（Ｌ）から第１および第２のＩノード（Ｉ１、Ｉ２）への、データメッセージの通信を例示している。図４Ａは、二重チャネル通信をＬで示している。即ち、データメッセージは、チャネルＸ上で送信され、Ｉ１にアドレス指定され、またチャネルＹ上で送信され、Ｉ２にアドレス指定される。Ｉ１は、メッセージを受信した場合に、チャネルＸ上でＡＣＫを送信する。同様に、Ｉ２は、メッセージを受信した場合に、チャネルＹ上でＡＣＫを送信する。Ｉ３は、いずれのメッセージ内でもアドレス指定されないので、どの信号にも肯定応答しない。図から分かるように、図４Ａでは、２つの伝送が必要であり、デバイスＬの電力消費が増加する。
【００２７】
図４Ｂは、ＬからノードＩ１およびＩ２へのデータメッセージの通信を例示している。ノードＩ１は、Ｌからメッセージを受信するための一次ノードとして表されており、ノードＩ２は二次ノードである。図３の上部に示されているように、一次および二次ノードの指定が行われることがあり、ここで、図４Ｂに示されている実施形態では図３のステップ１１８（グループアドレスの指定）を必要としないことに留意されたい。Ｌは、チャネルＸ上で１つのメッセージを送信し、これは、Ｉ１、Ｉ２、およびＩ３のそれぞれによって受信され、メッセージソースＬ（データメッセージ内に示されている）をそれぞれのデバイスのアクセス制御リスト（ＡＣＬ）と比較する。Ｉ１およびＩ２は、Ｌがそれらの各ＡＣＬ上にあることを認識し、したがって、データメッセージを基地局（図示せず）に再伝送する。Ｉ３は、送信しているデバイスがそのＡＣＬ上に見つからないので、データメッセージを廃棄する。ＡＣＬとの比較は、複数のアドレスがＡＣＬ内に含まれているため、メッセージがどれにアドレス指定されたかを示す表示を見るより演算上複雑である。次に、一次デバイス（この場合Ｉ１）は、ＡＣＫをＬに送信するが、二次デバイス（この場合Ｉ２）は、Ｉ１からＡＣＫが検出されると、ＡＣＫを送信しないか、またはＩ１からのＡＣＫとの衝突を回避するよう、遅延時間待ってからＡＣＫを送信することがある。
【００２８】
図４Ｃは、グループアドレス指定を組み込む方法を例示している。図４Ｃに示されているデバイスについて、図３のステップ１１８が、グループＩＤまたはアドレスを確立するよう遂行されることがある。Ｌは、チャネルＸ上で、グループＧにアドレス指定されたメッセージを送信する。Ｉ１およびＩ２は、それぞれがその一部であるグループＧにメッセージがアドレス指定される事を確認し、Ｉ３はグループＧの一部ではなく、したがってメッセージを廃棄する事を確認する。繰り返すが、Ｉ１は、これがグループＧ内の一次デバイスであることを確認してＡＣＫを送信し、Ｉ２は、データ衝突を回避するよう、遅延後にＡＣＫを送信する。あるいは、二次デバイスＩ２は、ＡＣＫを全く送信しないか、または一次デバイスＩ１がＡＣＫを送信し、したがってＩ２はこれを送信する必要がないことを確認することがある。
【００２９】
図４Ｄは、信号を別々に専用する２つのサブネットワークを定義する方法、つまり、第１のサブネットワークＡは、Ｘを含む定義されたブロックの周波数を使用し、サブネットワークＢは、Ｘを除きＹを含む、異なるブロックの周波数を使用する、２つのサブネットワークを定義する方法を例示している。Ｌは、両方のサブネットワークの周波数を利用して、チャネルＸを使用するネットワークＡのデバイスＩ１、およびチャネルＹを使用するネットワークＢのデバイスＩ２をアドレス指定する。Ｉ１およびＩ２からのＡＣＫ信号は、重なっていない周波数を有する、異なるネットワーク上で送信されるので、衝突しない。
【００３０】
図４Ｅは、図４Ｄから冗長性をさらに拡張したものであり、ネットワークＡ、Ｂのそれぞれが、Ｌと通信するために、グループ化されたデバイスである場合もあれば、そうでない場合もある、一次および二次デバイスを含む必要がある。より詳細には、第１のメッセージが、ネットワークＡを使用するチャネルＸ上でＬによって送信されることが分かる。デバイスＩ１、Ｉ２は、ルックアップテーブル、ＡＣＬ、または上記のグループ方法を使用して、ＡＣＫが送信されたかどうかまたその時間を確認するために、それらの一次および二次の指定を再び使用して、このメッセージに応答することがある。デバイスＬはまた、ネットワークＢを使用して、チャネルＹ上でメッセージを送信する。デバイスＩ３、Ｉ４は、適宜、Ｉ１およびＩ２と同様の方法で、それらの機器構成について応答するが、Ｉ３およびＩ４は異なるネットワークＢにある。この実施形態は、２つのネットワークで二重の冗長性を与える。
【００３１】
図４Ｆは、別の形態の二重の冗長性を示している。この実施形態において、Ｌは、Ｘ上で第１のメッセージを生成する。Ｉ１およびＩ２は、それぞれ、そのメッセージを受信し、そのメッセージが受信すべきものであるか確認する。Ｉ１は、チャネルＸを使用するネットワークＡでは一次であるので、Ｉ１が最初にＡＣＫを送信し、後にＩ２がＡＣＫを送信する。Ｌは、１つのおよび／または他のＡＣＫを受信した場合に、終了する。ＬがいずれのＡＣＫも受信しない場合に（いくつかの実施形態においては、両方のＡＣＫメッセージが必要となる）、Ｌは、ネットワークＢを使用するチャネルＹでメッセージを繰り返す。Ｉ２は、ネットワークＢでは一次であるので、Ｉ２が最初のＡＣＫで応答し、Ｉ１が遅延後にＡＣＫを送信する。Ｌが受信し処理する最初の伝送でＡＣＫを生じなかった場合、Ｌによる第２の伝送のみが行われる。したがって、第２の伝送が常に行われるわけではなく、図４Ｅに示されている実施形態と比べて電力が節約される。第２のメッセージはまた、Ｌから、再びＩ１およびＩ２にではなく、２つの異なるＩノードに送信されることがある。
【００３２】
図５は、新しいデバイスをネットワークに追加して、グループを確立する別の方法を例示している。まず、１５０に示されているように、Ｌノードが、関連付け要請を送信する。１５２に示されているように、近くのＩノードが応答する。Ｌノードが、１５４に示されているように、利用可能なＩノードのリストを集め、一次Ｉノードを選択する。Ｌノードは、１５６に示されているように、選択されたＩノードに要請を伝送する。次いで、選択されたＩノードは、１５８に示されているように、（何らかの理由により、Ｉノードが、過負荷になっていない、酷使されていない、あるいは利用不可能でない場合に）関連付け要請を受け入れ、一次ノードまたはＰノードとして指定される。選択されたＩノードがＰノード指定を受け入れない場合、Ｌノードは、異なるＰノードを選択することがある。このイベントと平行して、他のＩノードが、１６０に示されているように、Ｌノードアドレスおよび受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）を記録することがある。
【００３３】
次に、Ｐノードは、１６２に示されているように、クエリを同報通信して、ステップ１５６でＬノードによって送信されたメッセージＸを受信した他のＩノードからデータを要請する。１６２で送信されたメッセージＸおよびＹの両方を受信した他のＩノードが、１７０に示されているように、終端ノードからのメッセージＸのＲＳＳＩを示すよう応答する。このデータから、Ｐノードは、１７２に示されているように、他のＩノードから二次ノードを選択する。次に、Ｐノードは、１７４に示されているように、これが二次ノードまたはＳノードであることを、選ばれたＩノードに通知する信号を同報通信する。メッセージＸおよびＹを受信した他のＩノードは、１７６に示されているように、ＬノードアドレスおよびＲＳＳＩデータをメモリ内に格納することがある。このデータは、後に、ＰノードまたはＳノードの１つが利用不可能になり、取り替えられなければならない場合に使用されることがある。次いで、Ｌノード、Ｐノード、およびＳノードは、ネットワークレベル実行状態となり、１７８に示されているように、通常の通信が行われる。ネットワークレベル実行状態の間、Ｌノードは、図４Ａ〜図４Ｆの１つに記載されているように、休眠モードに入り、たとえばデータをＰノードおよびＳノードに伝送するよう、周期的にまたは時折覚醒することがある。
【００３４】
使用される機器構成により、いくつかの実施形態が定義されることがある。たとえば、ＰノードおよびＳノードは、Ｌノードをそれらの各ＡＣＬに追加することがある。あるいは、別の実施形態においては、グループアドレスがデータ伝送のために定義されることがある。いくつかの実施形態においては、Ｐノード、Ｓノード、またはＬノードの１つが、グループアドレス定義を提供し、他の実施形態においては、要請が生成され、グループアドレスを識別するよう基本ノードに送信され、これにより、基本ノードが、使用されているグループアドレスを直ちに常時監視できるようになる。
【００３５】
図６は、データを受信および再伝送するための、例示的ノードオペレーションを示している。まず、データ伝送デバイス（この場合、ＦＦＤ能力を有するＩノードである）が、２００に示されているように、パリティチェックなどの基本データ検査方法を含む、データを受信する。次に、データのアドレスが、２０２に示されているように、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）識別子に一致するかどうかが確認される。このＭＡＣ識別子は、第１のネットワークレイヤに使用される。クエリ２０２がＹＥＳを得ると、フレームは、２０４に示されているように、第１のネットワークレイヤに向けられ、２０６に示されているように、第１のネットワークレイヤを介してコントロールセンタまたは基本ノードに経路選択される。２０８に示されているように、これも第１のネットワークレイヤから来るＡＣＫが生成される。
【００３６】
ステップ２０２でＮＯを生じると、フレームは、２１０に示されているように、サブネットワークレイヤに向けられる。次の検査は、２１２に示されているように、データ伝送ノードが少なくとも１つの通信しているグループの一部である実施形態に従って、グループＩＤの一致があるかどうかの検査である。フレームがそのデバイスのグループＩＤに一致しない場合、示されているように、フレームは廃棄される。さもなければ、この方法はステップ２１４に進み、ここで、デバイスがグループ内の一次デバイスであるかまたは二次デバイスであるか確認される。デバイスが一次デバイスである場合、２１８に示されているように、第２のネットワークレイヤによりＡＣＫが送信される。次いで、フレームは、２１８に示されているように、第２のネットワークレイヤに送信され、２２０に示されているように、第２のネットワークレイヤを介してコントロールセンタに経路選択される。ステップ２１４に戻り、デバイスがグループの二次デバイスである場合、２２２に示されているように、遅延が発生することがあり、その後、この方法はステップ２１６に戻る。
【００３７】
図６に示されている説明的例について、第１のネットワークレイヤは、たとえば、ジグビープロトコルレイヤまたは任意の好適な通信レイヤであり得る。第２のネットワークレイヤは、異なる通信プロトコルを使用するネットワークレイヤであり得る。たとえば、第１のネットワークレイヤがジグビープロトコルのために構成されている場合、第２のネットワークレイヤは、たとえば、同時係属中の米国特許出願第１０／８７０，２９５号明細書に記載されている方法の１つなどの、冗長ネットワーク方法を使用することがある。
【００３８】
図７は、受信する方法のための、例示的階層フィルタリングオペレーションを示している。２５０でフレームが受信された後、この方法は第１のフィルタレイヤに進む。２５２に示されているように、フレーム検査シーケンス（ＦＣＳ）が検討され、これを通過しない場合、２５４に示されているように、フレームは廃棄される。ＦＣＳは、たとえば、周期冗長検査、パリティチェック、または受信されたフレーム内の誤りを検出する他の任意の好適な方法であり得る。ステップ２５２でＦＣＳが通過すると、フレームは、次のフィルタレイヤに渡される。
【００３９】
例示的実施形態の第２のフィルタレイヤにおいては、２５６に示されているように、デバイスが媒体アクセス制御無差別モードで動作しているかどうか確認される。動作している場合、フレームは、ステップ２５８で第３のフィルタレイヤに渡される。動作していない場合、フレームはステップ２６０に送信され、ここで、フレームが有効フレームであるかどうか確認される。有効フレームでない場合、フレームは２６２で廃棄される。２６２でフレームが有効フレームであった場合、ステップ２６４で宛先アドレスが検査され、その受信しているデバイスがアドレス指定先であるかどうかを見る。アドレス指定先でない場合、２６２に示されているように、フレームは廃棄される。フレームおよび宛先アドレスの両方が有効である場合、２５８に示されているように、フレームは第３のフィルタリングレイヤに渡される。
【００４０】
例示的実施形態の第３のフィルタリングレイヤの場合、まず、２６６に示されているように、デバイスが安全モードで動作しているかどうか確認される。動作していない場合、受信されたデータは、２７２に示されているように、肯定応答されることがある。デバイスが安全モードである場合、この方法は、２６８に示されているように、ソースアドレスがＡＣＬ内にあるかどうか観察することを含む。ある場合、ＡＣＫが２７２で送信され、ない場合、２７０に示されているように、セキュリティ上の理由によりフレームは廃棄される。
【００４１】
図８は、一次通信関連付けを失った後に、ノードをネットワークに再び関連付ける方法を例示している。任意の数の通信がＬノードとそれに関連付けられたＰノードおよびＳノードとの間で行われている実行状態３００から、３０２に示されているように、Ｐノード障害が発生し、Ｌノード通信に応答するＰノードからのＡＣＫがＬノードによって受信されない。このようなＡＣＫが受信されない場合、これにより、３０４に示されているように、Ｌノードは伝送障害があったことを確認することがある（これは、ＰノードＡＣＫが失われている場合に、ＳノードがＬノードによって受信されたＡＣＫを送信した場合にも発生することがある）。このような場合、３０６に示されているように、予め定められた最大数の通信障害があったかどうかＬノードによって確認される。３０６でその結果がＮＯであった場合、伝送障害カウンタが増分され、デバイスは実行状態３００に戻り、ここで、肯定応答されなかった伝送が再試行されることがある。
【００４２】
そうではなく、３０８で最大通信障害試験がＹＥＳであった場合、Ｌノードは、３０８に示されているようにタイムアウトになり、３１０に示されているようにオーファンモードに入ることがある。いったんオーファンモードになると、Ｌノードは、３１２に示されているように、（Ｌノードの、制限された電力の最大限の）同報通信信号を使用して、オーファン通知を伝送する。３１４に示されているように、Ｌノードとして指定された二次ノードがオーファン通知を受信した場合に、Ｓノードは、３１６に示されているように、自分自身をＰノードとして再指定する。新しいＰノードは、ＬノードにＰノードの変更を通知する。これに応答して、Ｌノードは、３２０に示されているように、新しいＰノードとの関連付けを行い、同時に、新しいＰノードは、新しいＳノードを識別し、通知する。新しいＰノードおよびＳノードが識別され、Ｌノードが新しいＰノードおよびＳノードのために構成されると、システムは、再び実行状態３００に戻る。
【００４３】
図８に示されている方法などの方法に関連する期間中、ネットワーク内の他のデバイスが、通常の方法で引き続き動作することが好ましいことに留意されたい。Ｉノードレベルのデバイス（Ｐノード、新しいＰノード、および新しいＳノード）が、ネットワークの他の要素と基本ノードとの間で行われている通信のデータ転送デバイスとして引き続き動作することがある。
【００４４】
本発明は、例示的実施形態において、ワイヤレス通信に適したいくつかのデバイスを備えた通信システムを操作する方法を含む。この例示的方法は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを提供することを含み、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、少なくとも２つのインフラストラクチャノードと関連付けるよう、かつ第１の伝送を介してデータパケットを２つのインフラストラクチャノードのそれぞれに同時に送信するよう終端ノードを構成することを含み、それぞれが、終端ノードのためのインフラストラクチャノードに関連付けられ、第１の伝送が受信された場合に、終端ノードが関連付けられた終端ノードであるかどうか確認し、関連付けられた終端ノードである場合には、データパケットを宛先の方に向ける。別の例示的方法は、通信システムがＩＥＥＥ８０２．１５．４仕様に準拠しているデバイスと互換性があるような例示的方法である。さらに別の例示的方法はまた、終端ノードの少なくともいくつかがエネルギ制約型デバイスであるような例示的方法である。
【００４５】
別の例示的方法においては、終端ノードに関連付けられた少なくとも２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、第１の伝送に応答して、一次ノードは、第１の伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、二次ノードは第１の伝送を受信した場合に、一次ノードが肯定応答を送信するのを待ってから、肯定応答を送信する。さらなる例示的方法においては、終端ノードは、一次ノードまたは二次ノードのいずれからも肯定応答を受信しない場合に、第２の伝送においてデータパケットを再送信する。
【００４６】
さらに別の例の方法においては、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、終端ノードが２つのインフラストラクチャノードに関連付けられた場合には、終端ノードは、２つのインフラストラクチャノードの中の一次ノードを示し、一次ノードは、グループアドレスを選択し、そのグループアドレスを終端ノードおよび二次ノードに通信する。そして、終端ノードが第１の伝送を送信した場合には、そのグループアドレスは第１の伝送内に含まれる。さらなる実施形態においては、第１の伝送が２つのインフラストラクチャノードのそれぞれによって受信された場合に、一次ノードは、肯定応答を生成し、二次ノードは、遅延時間の間待機した後に肯定応答を生成する。さらに別の例示的方法においては、第１の伝送が二次ノードによって受信された後、二次ノードは、一次ノードが肯定応答を生成するかどうか確認するために遅延時間の間待機する。生成しない場合に、二次ノードは肯定応答を生成する。
【００４７】
例示的方法においては、インフラストラクチャノードおよび終端ノードは、第１のネットワークレイヤと協働して動作するサブネットワークレイヤの一部であり得る。この方法は、さらに、以下のシーケンスを遂行する少なくとも第１のインフラストラクチャノードを含む。即ち、データ信号を受信し、そのデータ信号が媒体アクセス制御識別子と一致するアドレスを含むかどうか確認し、含む場合には、データ信号を第１のネットワークレイヤに向け、データ信号を第１のネットワークレイヤを使用する第１のネットワークレイヤの宛先ノードに経路選択し、データ信号の受信に肯定応答する信号を生成し、含まない場合には、データ信号をサブネットワークレイヤに向ける。この方法は、さらに、データ信号が第１のインフラストラクチャノードに関連付けられたグループ識別子と一致するアドレスを含むかどうか確認し、含まない場合には、データ信号を廃棄し、含む場合には、サブネットワークレイヤを使用するデータ信号をサブネットワークレイヤの宛先ノードに経路選択することを含むことがある。
【００４８】
別の例示的実施形態においては、本発明は、ワイヤレス通信に適したいくつかのデバイスを備えた通信システムを操作する方法を含み、この方法は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを提供するステップであって、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成されるステップと、少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けるよう、かつ以下の通りデータパケットを送信するよう終端ノードを構成するステップとを含む。即ち、第１の伝送においては、終端ノードは、データパケットを第１のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第１のものに送信し、第２の伝送においては、終端ノードは、データパケットを第２のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第２のものに送信する。この方法は、第１の伝送が第１のインフラストラクチャノードにより首尾良く受信された場合に、第１のインフラストラクチャノードは第１の伝送の肯定応答を送信し、終端ノードは、終端ノードが第１のインフラストラクチャノードから第１の伝送の肯定応答を受信しない場合にのみ、第１の伝送後に第２の伝送を遂行するような方法であり得る。さらなる実施形態においては、第２の伝送が終端ノードによって遂行され、第２のインフラストラクチャノードによって首尾良く受信された場合に、第２のインフラストラクチャノードは、第２の伝送の肯定応答を送信する。さらに別の実施形態においては、終端ノードが第１の伝送および第２の伝送を遂行した後に一次ノードまたは二次ノードのいずれからも肯定応答を受信しない場合に、終端ノードは、データパケットを再送信する。
【００４９】
別の例示的実施形態においては、終端ノードは、第１の伝送が第１のインフラストラクチャノードによって肯定応答されるかどうかに関わらず、第１の伝送および第２の伝送の両方を遂行することがある。終端ノードは、エネルギ制約型デバイスであり得る。いくつかの実施形態においては、通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４仕様に準拠しているデバイスと互換性がある。第１の伝送は、第１の通信チャネル上で遂行され、第２の伝送は、第２のチャネル上で遂行されることがある。別の実施形態においては、第１の伝送および第２の伝送の両方が、１つの通信チャネル上で遂行されることがある。
【００５０】
本発明のさらに追加の実施形態は、上記の方法を遂行するよう構成されたシステムを含むことがある。このような一実施形態は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを備えた通信システムを含み、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、終端ノードが少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けられ、終端ノードは、第１の伝送を介してデータパケットを２つのインフラストラクチャノードに同時に送信し、第１の伝送を受信した終端ノードのそれぞれ関連付けられたインフラストラクチャノードが、その終端ノードが関連付けられた終端ノードであるかどうか確認し、関連付けられた終端ノードである場合に、データパケットを宛先の方に向ける。別のシステムの実施形態においては、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、１つの伝送に応答して、一次ノードは、１つの伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、二次ノードは１つの伝送を受信した場合に、一次ノードが肯定応答を送信するのを待ってから、肯定応答を送信する。
【００５１】
さらに別の実施形態においては、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、終端ノードが２つのインフラストラクチャノードに関連付けられた場合には、終端ノードは、２つのインフラストラクチャノードの中の一次ノードを示し、一次ノードは、グループアドレスを作成し、そのグループアドレスを終端ノードおよび二次ノードに通信し、終端ノードが第１の伝送を送信した場合には、そのグループアドレスは１つの伝送内に含まれる。
【００５２】
別の例示的実施形態は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを備えた通信システムを含み、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、終端ノードは、少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けられ、データパケットを以下の通り送信する。即ち、第１の伝送においては、終端ノードは、データパケットを第１のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第１のものに送信し、第２の伝送においては、終端ノードは、データパケットを第２のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードの第２のものに送信する。
【００５３】
本発明のさらに別の例示的実施形態は、ワイヤレス通信に適したいくつかのデバイスを備えた通信システムを操作する方法を含み、この方法は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを提供するステップであって、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成されるステップと、少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けるよう、かつデータパケットを以下の通り送信するよう終端ノードを構成するステップとを含む。即ち、第１の通信チャネル上での第１の伝送においては、終端ノードは、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードに送信し、第２の通信チャネル上の第２の伝送においては、終端ノードは、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードに送信する。
【００５４】
通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４仕様に準拠しているデバイスと互換性があり得る。少なくとも１つの関連付けられたインフラストラクチャノードは、ワイヤレス通信用の第１および第２の送受信手段を含むことがあり、第１および第２の送受信手段は、異なるチャネル上で同時に動作するよう構成される。終端ノードの少なくともいくつかが、エネルギ制約型デバイスであり得る。
【００５５】
さらなる方法の実施形態においては、終端ノードに関連付けられた少なくとも２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、第１の伝送に応答して、一次ノードは、第１の伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、二次ノードは第１の伝送を受信した場合に、一次ノードが肯定応答を送信するのを待ってから、肯定応答を送信する。さらに別の実施形態においては、終端ノードは第１の伝送を実行し、終端ノードは、一次ノードまたは二次ノードのいずれからも肯定応答を受信しない場合に、第２の伝送を実行する。
【００５６】
別のさらなる実施形態においては、少なくとも２つのインフラストラクチャノードが、終端ノードから受信された伝送の肯定応答を送信するよう構成され、終端ノードは、第１の伝送および第２の伝送を実行し、第１の伝送の肯定応答は受信したが、第２の伝送の肯定応答は受信しなかった場合に、第２の伝送を再び実行し、第２の伝送の肯定応答は受信したが、第１の伝送の肯定応答は受信しなかった場合に、第１の伝送を再び実行し、または第１の伝送または第２の伝送のいずれの肯定応答も受信しなかった場合に、第１の伝送および第２の伝送を再び実行する。別の実施形態は、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードが一次ノードと二次ノードとを含み、一次ノードが、第１の伝送を受信した場合に肯定応答を送信する、または二次ノードが、第１の伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、一次ノードが最初に肯定応答を送信できるよう遅延時間待つよう構成される。
【００５７】
別の例示的実施形態においては、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、一次ノードは、第２の伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、二次ノードは、第２の伝送を受信した場合に肯定応答を送信し、二次ノードは、一次ノードが最初に肯定応答を送信できるよう遅延時間待つ。さらに別の例示的実施形態においては、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、終端ノードは、２つのインフラストラクチャノードに関連付けられた場合には、２つのインフラストラクチャノードの中の一次ノードを示し、一次ノードは、グループアドレスを選択し、そのグループアドレスを終端ノードおよび二次ノードに通信し、終端ノードが第１の伝送を送信した場合には、そのグループアドレスは第１の伝送内に含まれる。さらなる実施形態においては、二次ノードは、第１の伝送を受信した後、一次ノードが肯定応答を生成するかどうか確認するよう遅延時間待ち、生成しない場合に、二次ノードは肯定応答を生成する。
【００５８】
別の例示的方法においては、終端ノードに関連付けられた２つのインフラストラクチャノードは、一次ノードと二次ノードとを含み、終端ノードは、２つのインフラストラクチャノードに関連付けられた場合には、２つのインフラストラクチャノードの中の一次ノードを示し、一次ノードは、グループアドレスを選択し、そのグループアドレスを終端ノードおよび二次ノードに通信し、終端ノードが第２の伝送を送信した場合には、そのグループアドレスは第２の伝送内に含まれる。さらに別の実施形態においては、インフラストラクチャノードおよび終端ノードは、第１のネットワークレイヤと協働して動作するサブネットワークレイヤの一部であり、この方法は、さらに、以下のシーケンスを遂行する少なくとも第１のインフラストラクチャノードを含む。即ち、データ信号を受信し、そのデータ信号が媒体アクセス制御識別子と一致するアドレスを含むかどうか確認し、含む場合には、データ信号を第１のネットワークレイヤに向け、データ信号を第１のネットワークレイヤを使用する第１のネットワークレイヤの宛先ノードに経路選択し、データ信号の受信に肯定応答する信号を生成し、含まない場合には、データ信号をサブネットワークレイヤに向け、データ信号が第１のインフラストラクチャノードに関連付けられたグループ識別子に一致するアドレスを含むかどうか確認し、含まない場合には、データ信号を廃棄し、さもなければ、サブネットワークレイヤを使用するデータ信号をサブネットワークレイヤの宛先ノードに経路選択する。
【００５９】
本発明の別の例示的実施形態は、ワイヤレス通信に適したいくつかのデバイスを備えた通信システムを操作する方法を含み、この方法は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを提供するステップであって、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成されるステップと、少なくとも第１のインフラストラクチャノードおよび第２のインフラストラクチャノードに関連付けるよう、かつデータパケットを以下の通り送信するよう終端ノードを構成するステップとを含む。即ち、第１の通信チャネル上の第１の伝送においては、終端ノードは、データパケットを含むメッセージを第１のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを第１のインフラストラクチャノードに送信し、第２の通信チャネル上の第２の伝送においては、終端ノードは、データパケットを含むメッセージを第２のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを第２のインフラストラクチャノードに送信する。
【００６０】
さらなる実施形態においては、終端ノードは、第１の伝送を実行し、肯定応答が第１のインフラストラクチャノードから受信されたかどうか観察し、肯定応答が受信されなかった場合に、終端ノードは、第２の伝送を実行する。実施形態の例においては、終端ノードは、第１の伝送を実行する場合に、第２の伝送も実行する。通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４仕様に準拠しているデバイスと互換性があり得る。少なくとも１つの関連付けられたインフラストラクチャノードが、ワイヤレス通信のための第１および第２の送受信手段を含むことがあり、この第１および第２の送受信手段は、異なるチャネル上で同時に動作するよう構成される。終端ノードの少なくともいくつかが、エネルギ制約型デバイスであり得る。
【００６１】
本発明のさらに別の例示的実施形態は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを備えた通信システムを含み、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、終端ノードは、少なくとも２つのインフラストラクチャノードに関連付けられ、データパケットを以下の通り送信する。即ち、第１の通信チャネル上の第１の伝送においては、終端ノードは、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードに送信し、第２の通信チャネル上の第２の伝送においては、終端ノードは、データパケットを少なくとも２つのインフラストラクチャノードに送信する。
【００６２】
別の説明的例は、少なくともいくつかのインフラストラクチャノードといくつかの終端ノードとを備えた通信システムを含み、終端ノードは、メッセージをインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、インフラストラクチャノードは、メッセージを終端ノードおよびインフラストラクチャノードと交換するよう構成され、終端ノードは、第１のインフラストラクチャノードおよび第２のインフラストラクチャノードに関連付けられ、データパケットを以下の通り送信する。即ち、第１の通信チャネル上の第１の伝送においては、終端ノードは、データパケットを含むメッセージを第１のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを第１のインフラストラクチャノードに送信し、第２の通信チャネル上の第２の伝送においては、終端ノードは、データパケットを含むメッセージを第２のインフラストラクチャノードにアドレス指定することにより、データパケットを第２のインフラストラクチャノードに送信する。
【００６３】
別の例示的実施形態は、ワイヤレスデータ伝送に適応されたいくつかのノードを備えた通信システムにおいて、データ送信ノードをデータ中継ノードに関連付ける方法を含む。例示的関連付け方法は、データ送信ノードが発見ビーコンを生成し送信することにより発見シーケンスを起動することと、発見ビーコンを受信した少なくとも１つのデータ中継ノードが発見信号をデータ送信ノードに送信することにより応答することと、データ送信ノードが応答するノードのリストを集めることとを含み、このリストは、データ中継ノードに応答するための応答信号の１つ以上の特性に関係するデータを含み、さらに、データ送信ノードがリストのデータ中継ノードの中から一次ノードを選択することと、データ送信ノードが、これが一次ノードであり、かつリストに関係するデータを一次ノードに提供することをデータ中継ノードに通知することと、一次ノードが、リストを分析し、１つ以上の二次ノードを選択し、自身、二次ノード、およびデータ送信ノードのためのグループアドレスを生成することと、一次ノードが、これらが二次ノードであることを他のデータ中継ノードに通知することと、一次ノードが二次ノードおよびデータ送信ノードにグループアドレスを示すこととを含む。別の例示的実施形態は、中間のデータ中継ノードを使用して、データ送信ノードから宛先ノードへデータを送信する方法を含み、この方法は、データ送信ノードが、上記の例示的関連付け方法を使用して、自身を第１および第２のデータ中継ノードに関連付けることと、データ送信ノードが、グループアドレスを含むことによりデータパケットを一次および二次ノードに送信することと、一次および二次ノードがデータ信号を転送することとを含む。
【００６４】
当業者は、本発明が、本明細書に記載され考察されている特定の実施形態以外の様々な形で実現されることを理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲に記載した本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、形態および細部の変更がなされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】基地局と、いくつかのインフラストラクチャノードと、いくつかの終端ノードとを備えたワイヤレスネットワークの例を例示する。
【図２】データを送信する例示的方法を示す。
【図３】新しいデバイスをネットワークに追加する例示的方法を示す。
【図４Ａ】いくつかの冗長通信方法を示す。
【図４Ｂ】いくつかの冗長通信方法を示す。
【図４Ｃ】いくつかの冗長通信方法を示す。
【図４Ｄ】いくつかの冗長通信方法を示す。
【図４Ｅ】いくつかの冗長通信方法を示す。
【図４Ｆ】いくつかの冗長通信方法を示す。
【図５】新しいデバイスをネットワークに追加する方法を例示する。
【図６】データを受信および再伝送するインフラストラクチャノードのオペレーションを例示する。
【図７】受信方法のための階層フィルタリングオペレーションを例示する。
【図８】一次通信関連付けを失った後にノードをネットワークに再び関連付ける方法を例示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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