(57)【要約】  モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）は、ソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間で通信し、複数の中間ノードを含む。主通信パスが、下にあるルーティング・プロトコルに基づいて、ソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間で中間ノードを介して確立される。主通信パスのノードから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されたスタンドバイ・ノードとしての近傍ノード間で別の通信パスを確立して、ソース・ノードからデスティネーション・ノードへの複数通信パスのチューブを形成する。主通信パスは、主通信パスが切れた場合に、少なくとも一スタンドバイ・ノードを使用して、別の通信パスに、複数の通信パスのチューブ内で再構成される。
2009542109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中間ノードも含むモバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）内のソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間で通信する方法であって、
下にあるルーティング・プロトコルに基づいて、前記ソース・ノードと前記デスティネーション・ノードとの間で中間ノードを介して主通信パスを確立する工程と、
前記主通信パスのノードから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されたスタンドバイ・ノードとしての近傍ノード間で別の通信パスを確立して、前記ソース・ノードから前記デスティネーション・ノードへの複数通信パスのチューブを形成する工程と、
前記主通信パスが切れた場合に、少なくとも一スタンドバイ・ノードを使用して、別の通信パスに、前記複数の通信パスのチューブ内で前記主通信パスを再構成する工程とを含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記主通信パスを形成するノードから１ホップ距離だけ離れているスタンドバイ・ノードにより、前記複数通信パスのチューブを確立する工程を更に含む方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、所定数のデータ・パケットがノードにおいて喪失している場合に前記主通信パスが切れていると判定する工程を更に含む方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記主通信パス内のノードからのデータ・パケットの伝送をスタンドバイ・ノードにおいて監視する工程を更に含む方法。  
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記主通信パス内のノードからのデータ・パケットの伝送における所定の遅延後、スタンドバイ・ノードからデータ・パケットを送信することにより、前記主通信パス内のノードを支援する工程を更に含む方法。
【請求項６】
モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）であって、
下にあるルーティング・プロトコルに基づいて主通信パスを形成するソース・ノード、デスティネーション・ノード、及び複数の中間ノードと、
前記主通信パスのノードから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されて、前記ソース・ノードから前記デスティネーション・ノードへの、別の通信パスとしての複数通信パスのチューブを形成するスタンドバイ・ノードとしての複数の近傍ノードとを備え、各スタンドバイ・ノードは、データ・パケットが首尾良く転送され、送信されているかを判定するよう、前記主通信パス内のノード、及び選択された他の近傍スタンドバイ・ノードを監視し、前記主通信パスが切れた場合に、少なくとも一スタンドバイ・ノードを使用して、複数の通信パスのチューブ内で前記主通信パスを再構成するよう動作するＭＡＮＥＴ。
【請求項７】
請求項６記載のＭＡＮＥＴであって、前記複数通信パスのチューブは、前記主通信パスを形成するノードから１ホップ距離だけ離れているスタンドバイ・ノードを備えるＭＡＮＥＴ。
【請求項８】
請求項６記載のＭＡＮＥＴであって、ノードは、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）プロトコルを使用してデータ・パケットを送信するよう動作可能なＭＡＮＥＴ。
【請求項９】
請求項６記載のＭＡＮＥＴであって、ソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間の複数の通信パスの第２のチューブ、及び第２の主通信パスを更に備えるＭＡＮＥＴ。
【請求項１０】
請求項９記載のＭＡＮＥＴであって、前記複数の通信パスの第２のチューブは、複数の通信パスの元々形成されたチューブよりも低い優先度又は高い優先度を有するＭＡＮＥＴ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル・アドホック通信ネットワークに関し、特に、モバイル・アドホック通信において使用されるチャネル・アクセス・スケジューリング及び関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）は、無線リンクによって接続されたモバイル・ルータ又は関連したホストの自己構成ネットワークとして動作して任意のトポロジを形成するので、ますます普及してきている。無線移動体装置などのルータは、パケット無線ネットワークと同様なネットワークにおいてノードとして任意に編成し、ランダムに移動することが可能である。個々の装置は、最小の構成を必要とし、そのすばやい展開は、アドホック・ネットワークを緊急事態に適したものにすることが可能である。例えば、多くのＭＡＮＥＴは、ＪＴＲＳ（ジョイント・タクタイル無線機システム）や他の同様なピアツーピア又は独立基本サービス・セット・システム（ＩＢＳＳ）などの軍事システム用に設計されている。
【０００３】
ＴＤＭＡ手法は、前述のモバイル・アドホック・ネットワーク・システムにおける使用に関して、非常に普及してきている。ＴＤＭＡアドホック・ネットワークでは、チャネル・アクセス・スケジューリングは、ネットワーク構造のコア・プラットフォームである。しかし、マルチホップ・ブロードキャスト・ネットワークにおいて使用される分散チャネル・スケジューリングでは、いくつかの問題に遭遇する。当業者に知られているように、最適チャネル・スケジューリングの問題は、数多くの文献に引用された周知のＮＰ完全問題であるグラフ彩色問題と同等である。従来技術のシステムの多くは、ネットワーク・トポロジが既知であり、よってトポロジ・トランスペアレントでないものとする。
【０００４】
ＴＤＭＡアドホック・ネットワークには、変動しているトポロジが存在している。ネットワークが形成される前は、トポロジを学習することは可能でない。ネットワーク・トポロジを知らない状態で、ネットワーク内のノードは、通信するやり方をなお探索すべきである。ノードは、近傍ノード間の送受信スケジュールについて学習すると、前述の近傍ノードは、離れたか、若しくは消滅したことがあり得るか、又は新たなノードが入ってきたことがあり得る。スケジューリングを解決する速度は、ネットワークを安定化させることが可能であるように速度及び帯域幅効率が高くなければならない。
【０００５】
動的アドホック・システムでは、フォールト・トレランス及びロード・バランシングは重要である。パス内の無線リンクは切れる可能性があるからである。前述の場合、切れたリンクを検出し、新たなパスを設定すべきである。このオーバヘッドにより、音声ストリーム又はデータ・ストリームが中断され得る。場合によっては、ネットワークは、ふさがっていることがあり得、新たなパスを設定し、旧いパスの運用を停止することが可能でなく、実際のデータ配信のための時間も容量も残されない。
【０００６】
無線リンクの安定性も、パスの保守又はオーバヘッドにおける要因である。例えば、フォールト・トレランスは、より長く、より好適にデータ・パスを使用可能な状態に維持することに寄与することが可能である。ロード・バランシングは、データ・スループット全体を増加させるか、又は、同様に、特定のリンクに対するトラフィックの負荷を削減することに寄与する。
【０００７】
しかし、前述の問題を軽減する解決策は現在、いくつか存在している。ホップ・ツー・ホップ・システムでは、データ・パケットは、局所のホップ・ツー・ホップのルーティングの決定に基づいて伝送される。このシステムでは、通常、次のホップへのデータの配信をノードが保証する義務はない。しかし、（局所で決定される）複数のリンクを介した複製の送出を使用することが可能である。これは、フォールト・トレランスの解決策とみなされる。しかし、その欠点は、同じデ―タ・パケットを、多くの分岐を介して送出しなければならず、最終的には、ネットワーク内のパケットの部分的な、又は完全なフラッディングにつながり、パケットの不必要な複製をもたらすという点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
パス局所修理システムは、上記ホップ・ツー・ホップ・フラッディング問題に対する解決策であり得る。前述のシステムでは、データ配信のためにパスが確立されるが、無線ネットワークでは、トポロジは変動し、経時的には、確立されたパスはもう有効でないことがあり得る。リンクがなくなっていることがあり得るからである。この問題を修復するために、局所で起動される修理機構（局所修理）を使用してパスを救うことが可能である。これは、妥当な解決策であるが、切れたリンクを検出し、パスの下流までの再ルーティング・パスを探索するために時間を要するからである。
【０００９】
別のシステムには、複数のパス（すなわち、完全独立（ＦＤ）又は部分独立（ＰＤ））の解決策がある。重複データ・パケットに使用される複数パスは、配信の冗長度のために作成することが可能である。しかし、パスはなお、保守を必要とする。更に、一部の帯域幅は、パスの冗長度が理由で無駄になる。ＰＤシステムでは、データ・トラフィックは、データ・パスのクリティカルな領域でマージされる。クリティカルな領域は、データ・パス間でノード又はリンクが共有する部分である。クリティカルな領域では、トラフィックの余分な負担も存在し得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の限定的でない例によれば、方法、及びモバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）は、ソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間で通信し、複数の中間ノードを含む。主通信パスが、下にあるルーティング・プロトコルに基づいて、ソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間で中間ノードを介して確立される。主通信パスのノードから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されたスタンドバイ・ノードとして近傍ノード間で別の通信パスを確立して、ソース・ノードからデスティネーション・ノードへの複数通信パスのチューブを形成する。主通信パスは、主通信パスが切れた場合に、少なくとも一スタンドバイ・ノードを使用して、別の通信パスに、複数の通信パスのチューブ内で再構成される。
【００１１】
スタンドバイ・ノードは、主通信パスを形成するノードからの約１ホップ距離だけ離れて配置することが可能である。所定数のデータ・パケットがノード内で喪失した場合、主通信パスが切れているとの判定を行うことが可能である。主通信パス内のノードからのデータ・パケットの伝送を求めてスタンドバイ・ノードを監視することも可能である。ノードは、主通信パス内のノードからのデータ・パケットの伝送における所定の遅延後、スタンドバイ・ノードからデータ・パケットを送信することにより、主通信パス内で支援することが可能である。データ・パケットは、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）プロトコルを使用してソース・ノードからデスティネーション・ノードに転送することも可能である。別のソースとデスティネーション・ノードとの間の第２の主通信パスを形成し、複数の通信パスの第２のチューブを形成することが可能である。一方のチューブは、他方のチューブに対する優先度を有し得る。更に、ノードは、複数通信パスの第１のチューブ内及び第２のチューブ内で共有することが可能である。１つ又は複数のチューブは、特定の要件に応じて、一方向の通信及び双方向の通信を有し得る。更に、スタンドバイ・ノードによってデータ・パケットを再送信して、パケット・データの完全なフラッディングを取得し、高いレベルのフォールト・トレランスを保証することも可能である。
【００１２】
更に別の局面では、各スタンドバイ・ノードは、主通信パス内のノード、及び選択されたスタンドバイ・ノードを監視して、データ・パケットが首尾良く転送され、送信されているかを判定することが可能である。
【００１３】
モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）も記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の限定的でない例によって使用することが可能な通信システムの例を示すブロック図である。
【図２】本発明の限定的でない一例による基本手順を示す概略レベルのフローチャートである。
【図３】本発明の限定的でない例による、２００個のノードのネットワーク・マップを示し、ノード５６と通信するノード１７６を示し、ＴＵＢＥＴとも表す、形成された複数の通信パスのチューブ（トレリス）を示すグラフである。
【図４】本発明の限定的でない例による、上のチューブがノード７８からノード２へデータを供給し、下のチューブはノード１８からノード２２へデータを供給する、上下に形成されたチューブ、及びネットワークを示す別のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面に照らして検討すると、本発明の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【実施例】
【００１６】
次に、添付図面を参照して、種々の実施例を以下に更に詳細に説明する。本発明の好ましい実施例を示す。種々の多くの形態を記載することが可能であり、記載された実施例は、本明細書及び特許請求の範囲記載の実施例に限定されるものとして解されるべきでない。むしろ、前述の実施例は、本願の開示が詳細かつ完全であり、当業者にその範囲を詳細に伝えるように記載される。同じ符号は、図を通して同じ構成要素を表す。
【００１７】
本発明の限定的でない例によれば、チューブ（すなわち、複数通信パス（すなわち、マルチパスとも呼ばれる）の「トレリス」）が、「一次」通信パス又は主通信パスに沿って構成される。前述の構造は、ノードの「チューブ」又は「トレリス」と同様であり、ノードの一次通信パス又は主通信パスをたどる。複数通信パス（すなわち、完全独立（ＦＤ）及び部分独立（ＰＤ）のシステムのマルチパス（ＴＯＭＰ））のこのチューブ又はトレリスにおけるノードの特別な特性が存在している。ノードは、ＴＯＭＰ内の近傍ノードの伝送について知っている。本明細書を通して、略称ＴＯＭＰは、ソースからデスティネーションまでの中間ノードを介した主通信パスにおけるノードによって形成される複数の通信パスの「チューブ」又は「トレリス」を表し、近傍ノード（すなわち、「ｎ」ホップの距離だけ離れて配置された近傍（すなわち、「スタンドバイ・ノード」を含む。複製された伝送はよって、フォールト・トレランスをもたらすために、必要でないことがあり得る。これは、ＴＤＭＡシステムで達成することが可能である。伝送は順番に行われるからである。
【００１８】
ＴＯＭＰの構成は動的であり、一次通信パス又は主通信パスに沿ったノードに配分される。主通信パスが切れた場合、ＴＯＭＰ内の別のリンクは、切れたリンクを自動的に置き換え、新たな主通信パスになり得る。
【００１９】
ＴＯＭＰでは、完全独立又は部分独立のマルチパスに対する制限は存在しない。ＴＯＭＰ内のノードは、動的に得られ、局所で保守される。主通信パスは、「チューブ」内で動的に変更することが可能である。これは、トポロジ内の新たな変動に適合するよう移動させることが可能である。ＴＯＭＰ内の帯域幅利用度は、単一のパスのものと同等であり、同時に、フォールト・トレランスの機能を達成することが可能である。フォールト・トレランスのＴＯＭＰの使用は、ロード・バランシングをサポートするよう容易に構成することが可能である。
【００２０】
ＴＯＭＰは、高速並びに低速のフェージング移動及び無線移動によるリンク障害を有するアドホック・ネットワークなどの不安定なネットワークにおける連続的な音声サービスをサポートすることが可能な機構であり得る。これは、低コストで単純に実現される。
【００２１】
説明の目的で、符号化、インタリーブ、及び、アドドック機能を含み、本発明のシステム及び方法に使用するために修正することが可能である例示的な移動体無線通信システムの多少の背景情報を次に、図１に関して記載する。前述のシステム及び方法に使用することが可能な無線機の例は、モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）に使用するために修正することが可能な、ハリス社（本社：フロリダ州メルボルン）によって製造され、販売されるファルコン（商標）ＩＩＩ無線機である。相対的に標準的なプロセッサ及びハードウェア構成部分で通常、実現することが可能なソフトウェア定義無線機を含む種々の無線機を使用することが可能である。ソフトウェア無線機の特定の一クラスには、無線機が使用する通信波形を実現するための何れかの適切な波形ソフトウェア・モジュールとともに、相対的に標準的な無線機及び処理ハードウェアを含むジョイント・タクティカル無線機（ＪＴＲ）がある。ＪＴＲ無線機は、ソフトウェア通信アーキテクチャ（ＳＣＡ）技術標準（その内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する。ｗｗｗ．ｊｔｒｓ．ｓａａｌｔ．ｍｉｌを参照されたい）に準拠したオペレーティング・システム・ソフトウェアも使用する。ＳＣＡは、種々の製造業者及び開発業者がそれぞれの構成部分を単一の装置に容易に一体化することが可能であるようにハードウェア構成部分及びソフトウェア構成部分がどのようにして相互運用するかを規定する開放型アーキテクチャ・フレームワークである。
【００２２】
ジョイント・タクティカル無線機システム（ＪＴＲＳ）ソフトウェア構成部分アーキテクチャ（ＳＣＡ）は、ソフトウェア定義無線機（ＳＤＲ）を実現するために、共通オブジェクト・リクエスト・ブローカ・アーキテクチャ（ＣＯＲＢＡ）に、多くの場合、基づいたインタフェース及びプロトコルの組を定義する。部分的には、ＪＴＲＳ及びそのＳＣＡは、ソフトウェアによって再プログラム可能な無線機のファミリーに使用される。そういうものとして、ＳＣＡは、ソフトウェア再プログラム可能なディジタル無線機を実現するための特定の規則、手法及び開発基準の組である。
【００２３】
ＪＴＲＳ  ＳＣＡ技術仕様は、ＪＴＲＳジョイント・プログラム・オフィス（ＪＰＯ）によって公表されている。ＪＴＲＳ  ＳＣＡは、種々のＪＴＲＳ  ＳＣＡ実現形態間のアプリケーション・ソフトウェアを移植することを可能にし、商用の技術標準を活用して開発費用を削減し、設計モジュールを再使用することができることにより、新たな波形の開発期間を削減し、進展する商用のフレームワーク及びアーキテクチャに基礎をおくよう構成されている。
【００２４】
ＪＴＲＳ  ＳＣＡは、実現形態と独立であることが意図されているのでシステム技術仕様でないが、所望のＪＴＲＳの目的を達成するようシステムの設計を制約する規則の組である。ＪＴＲＳ  ＳＣＡのソフトウェア・フレームワークは、オペレーティング環境（ＯＥ）を定義し、その環境からアプリケーションが使用するサービス及びインタフェースを規定する。ＳＣＡ  ＯＥは、関連したボード・サポート・パッケージを備えたポータブル・オペレーティング・システム・インタフェース（ＰＯＳＩＸ）に基づいたオペレーティング・システム（ＯＳ）、コア・フレームワーク（ＣＦ）、及びＣＯＲＢＡミドルウェアを含む。ＪＴＲＳ  ＳＣＡは、アプリケーション・ソフトウェア構成部分間のアプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）を定義するためのビルディング・ブロック構造（ＡＰＩ  Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔにおいて定義されている）も提供する。
【００２５】
ＪＴＲＳ  ＳＣＡコア・フレームワーク（ＣＦ）は、組み込み型の分散計算機通信システムにおけるソフトウェア・アプリケーション構成部分の展開、管理、相互接続及び相互通信を可能にする重要な、「コア」の組のオープン・ソフトウェア・インタフェース及びプロファイルを定義するアーキテクチャ概念である。インタフェースは、ＪＴＲＳ  ＳＣＡ技術仕様において定義され得る。しかし、開発業者はその一部を実現することができ、一部は非コア・アプリケーション（すなわち、波形等）によって実現することができ、一部は、ハードウェア装置提供者によって実現することができる。
【００２６】
説明の目的のみで、本発明の恩恵を受ける通信システムの例の簡単な説明を、図１に示す、限定的でない例に関して説明する。通信システム５０のこの概要レベルのブロック図は、本発明に使用するために修正することが可能な無線メッセージ端末及び基地局部分５２を含む。基地局部分５２は、ＶＨＦネット６４又はＨＦネット６６（それぞれは、それぞれのＶＨＦ無線機６８及びＨＦ無線機７０をいくつか含み、無線機６８、７０に接続されたパソコン・ワークステーション７２を含む）に無線リンクを介して音声又はデータを通信し、送信するＶＨＦ無線機６０及びＨＦ無線機６２を含む。アドホック通信ネットワーク７３は、例証する種々の構成部分と相互運用する。よって、ＨＦネットワーク又はＶＨＦネットワークは、インフラがなく、アドホック通信ネットワークとして動作するＨＦネット部分及びＶＨＦネット部分を含む。ＵＨＦ無線機及びネット部分は図示していないが、これらを含めることが可能である。
【００２７】
ＨＦ無線機は、復調器回路６２ａ及び適切な畳込符号化器回路６２ｂと、ブロック・インタリーブ器６２ｃと、データ・ランダム化器回路６２ｄと、データ及びフレーミング回路６２ｅと、変調回路６２ｆと、マッチド・フィルタ回路６２ｇと、適切なクランピング装置を備えたブロック又はシンボル等化器回路６２ｈと、デインタリーバ及び復号化器回路６２ｉと、モデム６２ｊと、電力適合化回路６２ｋとを限定的でない例として含み得る。前述及び他の回路は、本発明に必要な何れかの機能、及び当業者が考え出す他の機能を行うよう動作する。ＶＨＦ移動体無線機、並びに送信局及び受信局全てを含む例証的な他の無線機は同様な機能回路を有し得る。
【００２８】
基地局部分５２は、ＰＡＢＸ８２に接続する公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）８０への地上通信線接続を含む。衛星地上局などの衛星インタフェース８４はＰＡＢＸ８２に接続し、ＰＡＢＸ８２は、無線ゲートウェイ８６ａ、８６ｂを形成するプロセッサに接続する。これらは、ＶＨＦ無線機６０又はＨＦ無線機６２それぞれに相互接続する。プロセッサはローカル・エリア・ネットワークを介してＰＡＢＸ８２及び電子メール・クライアント９０に接続される。無線機は、適切な信号生成器及び変調器を含む。
【００２９】
イーサネット（登録商標）／ＴＣＰ−ＩＰローカル・エリア・ネットワークは「無線」電子メール・サーバとして動作することが可能である。電子メール・メッセージは、無線リンク及びローカル・エア・ネットワークを介して、第２世代プロトコル／波形としてのＳＴＡＮＡＧ−５０６６（この開示はその全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する）を使用して、かつ、当然、好ましくは、第３世代の相互運用性標準によって送出することが可能である。相互運用性標準（ＦＥＤ−ＳＴＤ−１０５２。この開示はその全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する）は、レガシー無線装置に用いることが可能である。本発明に使用することが可能な機器の例には、ハリス社（本社：フロリダ州メルボルン）によって製造される種々の無線ゲートウェイ及び無線機が含まれる。前述の機器は、限定的でない例として、ＲＦ５８００、５０２２、７２１０、５７１０、５２８５、並びに、ＰＲＣ１１７及び１３８シリーズの機器及び装置を含み得る。
【００３０】
前述のシステムは、ＲＦ−５７１０Ａ高周波（ＨＦ）モデムにより、かつ、ＳＴＡＮＡＧ４５３９（この開示は、その内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する）として知られているＮＡＴＯ標準によって動作可能である。これにより、最大９６００ｂｐｓのレートでの、長距離ＨＦ無線回路の伝送を可能にする。モデム技術に加えて、前述のシステムは、高ストレス・タクティカル・チャネル（ＳＴＡＮＡＧ４５３８やＳＴＡＮＡＧ５０６６など。この開示はその全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する）のために設計され、改良されたデータリンク・プロトコル・スイートを使用する無線電子メール製品を使用することが可能である。ＩＳＢモードに設定された無線機及び固定データ・レートに設定されたＨＦモデムの場合、最高１９２００ｂｐｓの固定された非適応データ・レートを用いることも可能である。符号合成法及びＡＲＱを使用することも可能である。
【００３１】
本発明の限定的でない例は、フォールト・トレランスをもたらすための通信パス、又は主データに沿ったチューブと同様な、複数通信パス（すなわち、マルチパス（ＴＯＭＰ））の「チューブ」又は「トレリス」を組み入れている。ＴＯＭＰでは、伝送は、スタンドバイ・ノードを形成する近傍ノードによって監視される。ＴＯＭＰにおけるノードは、主通信パスにおけるノードの伝送について知っている。フォールト・トレランスを与えるための伝送の複製は必要でないことがあり得、伝送の複製は、ＴＤＭＡシステムにおいて達成することが可能である。伝送は順番に行われるからである。ＴＯＭＰの構成が動的であり、一次パスに沿ってノードに分配される。
【００３２】
図２は、フローチャートとしてのものであり、本発明の限定的でない例によって使用することが可能な基本手順工程を示す概要レベルのブロック図である。主通信パスは、下にあるルーティング・プロトコルを使用して確立される（ブロック１００）。スタンドバイ・ノードのチューブは、主通信パスのノードからの「ｎ」ホップの距離に基づいて確立される（ブロック１２２）。  データ・パケットの伝送はスタンドバイ・ノードによって監視される（ブロック１０４）。元の主通信パスが切れているか、又はデータ・パケットが、スタンドバイ・ノードによって監視されるように遅延している場合、新たな通信パスが形成される（ブロック１０６）。
【００３３】
次に、限定的でない例によって説明される本発明の基本的な局面を理解するための、更に詳細な背景説明及び技術上の説明が続く。
【００３４】
ＴＯＭＰは、モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）に対して２つの必要条件を有する。これはＴＤＭＡベースであり、パケット転送はブロードキャストによる。ＴＯＭＰは、大半のアドホック・ルーティング・プロトコルによっても機能することが可能である。特定のルートはまず、下にあるルーティング・プロトコルから得られる。ラベリングされたデータ・パスが、提供されたルートに基づいて確立される。ＴＯＭＰのチューブは、ラベリングされたデータ・パスに基づいて構成することが可能である。レベリングされたデータ・パスは、ＴＯＭＰのチューブの主データ・パスである。
【００３５】
ＴＯＭＰでは、データ配信はより決定論的であり得る一方、チューブは局所で保守することが可能である。ＴＯＭＰ内の帯域幅利用度は、単一のパスのものと同等であり、同時に、フォールト・トレランスを達成することが可能である。
【００３６】
周知のように、アドホック・ルーティング及びデータ配信は、困難かつ複雑な問題である。ネットワーク問題の種々の局面を解くために使用されるルーティング・プロトコル及び方法は種々のものが多く存在している。技術の背景を表し、次に、複数通信パス（ＴＯＭＰ）の「チューブ」又は「トレリス」をどのようにして使用することが可能であるかの説明が続く。
【００３７】
モバイル・アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）は、モバイル・ノードの自律システムとして説明することが可能である。ネットワークは通常、何れの集中化機構からの支援もなしで、自己編成される。ルートを保守するための固定の、かつ集中した基地局は存在しないので、ルーティング機能は通常、個々の移動ノードに分散している。各ノードは通常、デスティネーションへのルートを発見することが可能であり、各ノードは、複数ホップ接続においてデータ・パケットを転送するための中間ノード（すなわち、中継器）としても機能し得る。ネットワーク・トポロジは、ノードがネットワークにおいて移動し、ネットワークに入り、又はネットワークを出るにつれ、経時的に変わり得る。したがって、動的ルーティング機能及びルート保守機構は通常、ノードに組み入れられる。
【００３８】
別々の２つのアプローチ（すなわち、１）能動的及び２）受動的）に通常分けられる別々の多くのアドホック・ネットワーク・プロトコルが存在している。ＯＬＳＲ、ＣＧＳＲ、ＤＢＦやＤＳＤＶなどの能動的プロトコルは、トポロジにおける最新の変動に追随するために、ネットワーク全体におけるルーティング・メッセージを周期的に送出し、交換する。しかし、ＡＢＲ、ＤＳＲ、ＡＯＤＶ、ＣＨＡＭＰ、ＤＹＭＯやＴＯＲＡなどの受動的プロトコルは、オンデマンドでルートをサーチする。ルート発見又はルート要求メッセージは通常、要求に応じて、ネットワークにフラッディングされる。要求メッセージがデスティネーション・ノードに来ると、ソースからデスティネーションまでのパス全体を収容する回答メッセージが、ソース・ノードに返信される。
【００３９】
一部のプロトコルは、２つのアプローチを組み合わせているが、何れにせよ、アドホック・ルーティング・プロトコルの目標は、ソース・ノードからデスティネーション・ノードへの中間ノードの系列として定義される現行パスを見つけることである。しかし、変動するトポロジ及びチャネル状態が理由で、ルートは経時的に変動していることがあり得る。したがって、ルーティング・テーブルにおけるルート・エントリは、使用される状態になっている場合に更新されないことがあり得る。ルートは、オンデマンドで、又は定期的に保守されなければならない。
【００４０】
ルートは別々の２つのレベルで保守される。第１のレベルは、定期的に、又はオンデマンドでリフレッシュされる、ルーティング・テーブルの保守に関する。第２のレベルは、ノード移動、物体による遮断、地形の状態や、他のリンク障害により、不安定かつ使用不能になってしまったことがあり得る能動的に使用されるルート・パスの保守がある。ソース・ノードには、パス誤りが通知されるべきであり、別の候補ルートが選ばれるか、又は新たなルート発見が発出される。
【００４１】
テーブル駆動ルーティング・プロトコルの場合、切れたルートが検出された場合、プロトコルが反応し、解決し、新たなルートを見つけるために一定の時間を有し得る。大半のリンク状態ベースのアドホック・ネットワーク・プロトコルは、ルート・テーブル内のルートの収束を必要とする。例えば、最適化リンク状態ルーティング（ＯＬＳＲ）プロトコルでは、ルーティング・テーブル内でトポロジ・ビューが一貫しているように局所ルート変動をネットワーク内の他のノード全てにブロードキャストしなければならない。ルート・テーブルが一貫していない場合、データ・パケットは正しくルーティングできないことがあり得る。データ・パケットは、ソース・ノードからデスティネーション・ノードに向けてホップ・ツー・ホップで転送される。ノード移動により、中間ノードの一部は、互いの範囲を既に出ており、よって、配信のパスが切れていることがあり得る。パケットは時には喪失し、切れたパスの状態は、できる限りすぐに検出して別のパスを形成すべきである。
【００４２】
受動的アドホック・ネットワーク・プロトコルの場合、ルートは通常、オンデマンドで発見される。ネットワーク内のノードは、トラフィックを送出する部分についてのみ、トポロジの変動を追跡する。データが送出される前、デスティネーション・パスはルート要求を送出することによって発見される。ソース・ノードまでパスを戻るルート要求がデスティネーション・ノードに進むためには一定の時間を要する。明示的なルート・パス情報は、中間ノードがパケットを転送することが可能であるようにパケット・ヘッダに追加することが可能である。
【００４３】
データ・パスは、事前に設定することも可能である。ソース・ノードは、デスティネーション・ノードに向けて、新たに発見されたルートに沿ってパス・ラベルを送信する。中間ノードは、パス・レベルを記憶している。その後、既知のラベルを有するデータ・パケットは正しく転送される。やはり、データ・パケットをパスに沿って正しく転送することが可能でない場合、ソース・ノードには、パス誤りが通知される。ソース・ノードは新たなルート発見を発出することができる。
【００４４】
特定のプロトコルは、切れたルートに対する局所修理を提供する。修理ノードは、パスの下流に向けて、局所的に有界の制限されたパス・サーチを発出することができる。制限されたサーチの範囲によれば、応答時間は、より高速であることが期待される。これが首尾良く行われた場合、パケットは迂回ルートを通って流れ得る。修理ノードは、パスに対する変更についての通知をソース・ノードに送出する。局所修理は、パス障害を直すためのこの応答時間を短縮する。しかし、この機構は瞬間的なものでない。
【００４５】
データ・パケットは通常、ソース・ノードからデスティネーション・ノードに主要な２つの手法によって転送することが可能である。転送の決定は、明示的なルート情報がパケット・ヘッダに添付されるようにソース・ノードによって行うことができる。第２の手法では、転送の決定は、中間ノードによって行われる。ノードがネットワーク・トポロジのビューを有する場合、パケットは、ルーティング・テーブルに基づいて転送することができる。ノードが、ラベリングされたパケットについて確立されたラベル・パスを有する場合、転送の決定は、パケットのラベルに基づき得る。ノードにネットワークの知識がなく、データ・パスが確立されていない場合、パケットは近傍全てにフラッディングすることが可能である。
【００４６】
しかし、一方向リンクでは、送出者ノードは、受信器ノードが実際にパケットを受信したかを知らないことがあり得る。送出者のノードは、その送信キューにおいて、パケットの数が余剰であり得る。配信される対象のパケットは、パケットが満了したかのように除去することができる。パケットがこの特定のリンクを介して配信されることが決して可能でないように、受信器ノードと送出者ノードが、送信範囲よりも更に離れてしまうことがあり得る。パケットは、信号フェージング又は干渉により、損なわれていることがあり得る。ＡＲＱ（自動繰り返し要求）を使用して、送信が首尾良く行われ、切れたリンクが検出されることを確実にすることができる。しかし、ＡＣＫ及び再送信を待ってかなりの遅延が発生し得る。フォールト・トレランスは、複数のパスを使用して同じパケットの組を配信することが可能である。更に多くのデータ・パケットをより少ない遅延で配信することができるが、無線リソース利用度がかなり減少するというトレードオフがある。
【００４７】
アドホック・ネットワークでは、ノードには、限定的な無線リソース及びデータ帯域幅が備えられている。データ・パケットは通常、アプリケーション要件に応じて分類される。一部のアプリケーションは、データが時間クリティカルに配信されることを必要とする一方、他のアプリケーションは、データがロバストに配信されることを必要とする。システムによって課される要求に応じて各種のデータ・パケットを違ったふうに、かつ効果的に配信することが重要である。例えば、いくつかの音声サンプルの喪失は、ファイル・データ・パケットの喪失ほど重要でない。通常、ファイル・データ・パケットは、より時間クリティカルでないが、高信頼度で配信されなければならない。
【００４８】
データ配信及びサービス品質（ＱｏＳ）要件の課題により、同じパケットが、そのデスティネーションに時間内に達する可能性がより高くなるように複数の通信パスにおいて複製することができる。多くのマルチパス・ルーティング・プロトコルでは、ソース・ノードは、そのルート・テーブル内に代替ルートとしての複数通信パスの組を保持している。マルチパス・ルートは、一般のルート発見と同様に発見することが可能である。
【００４９】
一般のルート発見機構の大半は、余分な労力なしで複数のパスをもたらす。ルート・テーブル内にいくつのマルチパス候補を保持すべきかを決定するのはソース・ノード次第である。ソース・ノードが、マルチパス・ルートにより、データ・パケットをデスティネーションに送信しようとしている場合、ノードは、それぞれ、マルチパスの別個のメンバ・ルート上にあるデ―タ・パケットを複製することができるか、又は、ソース・ノードは、主パスが切れているとして通知された場合にバックアップ・パスとして代替的なパスを使用することができる。より高いレベルのフォールト・トレランスは、複製データ・パケットを送出することによって達成することが可能である。複数パスは、完全独立又は部分独立であり得る。より好適なフォールト・トレランスは、完全独立の複数パスによって処理され得る。複数のパスをフォールト・トレランスに使用しているので、データ・パケットは、マルチパスの各メンバ・ルート上で冗長的に転送される。ネットワーク全体の帯域幅の消費は、相応に増大する。
【００５０】
本発明の限定的でない例によれば、マルチパスのチューブ又はトレリス（ＴＯＭＰ）は、フォールト・トレランスをもたらすための主データ・パスに沿ったチューブと同様である。ＴＯＭＰ伝送は、スタンドバイ・ノードとしての近傍ノードによって監視される。ＴＯＭＰにおけるノードは、主通信パスにおけるノードからの伝送について知っている。フォールト・トレランスを与えるための伝送の複製は必要でないことがあり得、伝送の複製は、ＴＤＭＡシステムにおいて達成することが可能である。伝送が順番に行われるからである。ＴＯＭＰの構成は動的であり、一次通信パスに沿ったノードに配分される。
【００５１】
ＴＯＭＰの利点は、チューブを局所保守することを可能にする一方で、より決定論的なデータ配信を含む。ＴＯＭＰにおける帯域幅の使用は、主に、単一のパスと同等であり、フォールト・トレランスを達成する。
【００５２】
明瞭化の目的で、種々の用語及び略語の定義のいくつかを後述する。
【００５３】
マルチパスのトレリス（チューブ）（ＴＯＭＰ）は、関連しあっており、多重化されたマルチパス（複数通信パス）上に構成されて、ＴＤＭＡベースのアドホック・ネットワークに基づいたフォールト・トレランスを伴うデータ配信を提供する。
【００５４】
主（通信）パス（ＭＰ）は、ソース・ノードをデスティネーション・ノードに接続するラベリングされたデータ・パスである。ＭＰは、下にある既存のルーティング・プロトコルから得られるルート・パスである。
【００５５】
主パス−明示ルート・オブジェクト（ＭＰ−ＥＲＯ）は、ＭＰを表す情報を含む、パケットに含まれたデータである。
【００５６】
ＭＰに属するノードは、ＭＰ−Ｎとして表すことが可能である。ＭＰのノードはデータ転送の役割を果たす。
【００５７】
スタンドバイ・ノード（ＳＴ−Ｎ）はＴＵＢＥＴ内にある。ＭＰノードに近接する、ＴＵＢＥＴ内にあるノードはスタンドバイ・ノードとして寄与する。
【００５８】
ＴＵＢＥＴは、「ＴＯＭＰのチューブ」であり、ＭＰから構成されるチューブである。限定的でない一例におけるチューブの幅は、ＭＰに対する一ホップ近傍である。ＭＰの一ホップ距離内にあるノードは、前述の、限定的でない例において、ＴＵＢＥＴ内に含まれる。
【００５９】
チューブ・ラベル（ＴＬ）は、チューブの識別名である。これは、ネットワークにおいて一意のラベルである。ＴＬは、まず、ＭＰと関連付けられ、次いで、対応するＴＵＢＥＴと関連付けられる。
【００６０】
Ｘの値を有するＴＬはＴＬ＿Ｘと呼ばれる。例えば、ＴＬ＿ＸはＴＬであり、ＴＬ＿Ｙは別のＴＬである。前述の２つの語は、２つの別々のＴＵＢＥＴを識別する。
【００６１】
チューブ・セッション（Ｔ−セッション）は、確立されたＴＵＢＥＴに対して、関連した支援及びサービスを提供する、ノ―ド内の小タスクである。Ｔ−セッションによって処理されるデータ・パケットがない場合、これは、タイムアウト処理され、除去される。
【００６２】
時間遅延トレランス（ＴＤＴ）は、ＴＵＢＥＴのパラメータである。これは、どの程度長く、データ・パケット遅延を許容し、喪失していないとなおみなすことが可能であるかを規定する。例えば、ＭＰ内の中間ノードは、そのＴＸバッファにおける、キューの過負荷により、パケットを送出することができないことがあり得る。同じパケットを傍受した、ＴＵＢＥＴ内の近傍ノードは、ＴＤＴを超えるまで、特定のパケットの転送に直ちに寄与しないことがあり得る。
【００６３】
パケットＩＤ（ＰＫＩＤ）は、パケットの一意性を識別する。転送されているパケットは、同じノードによって再び転送されることはない。
【００６４】
監視ノード・リスト（ＭＮＬ）は、ＴＵＢＥＴ内のＳＴ−Ｎによって直接観測可能な、ＭＰ内のノードのリストである。特定のどのＳＴ−Ｎノードについても、ＭＰにもある一ホップ・ノードはＭＮＬに含まれる。
【００６５】
チューブ修理要求（ＴＲＲ）は、ＴＵＢＥＴを修正又は中止することができる旨のメッセージである。
【００６６】
ＴＸ―ペーシングは、伝送のペースであり、ＴＤＴ閾値に違反しないことになっている。ＭＰ内の次のホップは、ＴＤＴ閾値内のデータ・パケットを転送し続けるべきである。さもなければ、正しくないＴＸ−ペーシングをＳＴ−Ｎによって観測することが可能である。
【００６７】
チューブ設定要求（ＴＳ＿ＲＥＱ）メッセージを使用してＴＵＢＥＴを設定する。ＴＬ及び完全なパス（ＭＰ−ＥＲＯ）は、ＴＳ＿ＲＥＱパケットに添付される。ＴＳ＿ＲＥＱを受信すると、ＭＰに沿ったノードは、Ｔ―セッションを設定することになる。一ホップ近傍ノードとして形成されるＴＵＢＥＴは、対応するＴセッションも設定する。
【００６８】
チューブ設定肯定応答（Ｔ＿ＡＣＫ）は、設定が首尾良く行われたかについてソース・ノードに通知するために使用される。時間限度内に入らない場合、チューブは中止される。
【００６９】
ＴＯＭＰ内の制約された完全フラッディング（ＣＦＦＴ）はデータ転送ポリシーである。
【００７０】
動作中、ＴＵＢＥＴは、特定のルート・パスに基づいて構成することが可能である。ソース・ノードは、ＴＳ＿ＲＥＱメッセージをデスティネーション・ノードに既存ルート・パスを介して送信する。パスは、ＴＯＭＰの主パス（ＭＰ）と呼ばれる。ルートはまず、ＯＬＳＲ、ＡＯＤＶ、ＤＳＲや同様なプロトコルなどの下にあるルーティング・プロトコルから得ることが可能である。ＭＰは、ソース・ノードをデスティネーション・ノードに接続するノード系列を含む。一意のラベル（すなわち、チューブ・ラベル（ＴＬ））は、ＭＰと関連付けられる。ＴＳ＿ＲＥＱパケットは、ＴＬ、ＭＰ−ＥＲＯ、他の所定の制御フラグ、構成パラメータ、及び任意のＴＤＴを含む。ＴＤＴが含まれていない場合、デフォールト値を使用する。デフォールト値は、ノード内で構成される。
【００７１】
ＴＳ＿ＲＥＱはＭＰに沿って転送されるので、メッセージは、パスに沿ったノード全てによって傍受される。ＭＰノードはＭＰ−Ｎと呼ばれる。その他の近傍ノードは、スタンドバイ（ＳＴ−Ｎ）ノードと呼ばれる。ＳＴ−Ｎノードは、ＭＰ内のノードの何れかに隣接する。ＭＰ−ＮからラベルＴＬを直接受け取ることにより、前述のノードは、ＴＵＢＥＴのメンバであるので、Ｔ−セッションを設定する。Ｔ−セッションは、ＴＵＢＥＴ内のラベリングされたデータ・パケットに対してサービスを提供する。ＴＬはタイムスタンプされ得る。ＴＵＢＥＴ内のノードが、ラベリングされたパケットを何ら受け取っていない場合、ＴＵＢＥＴは、断線している可能性があり、除去し得る。何れのノードも、複数のＴＵＢＥＴを処理するよう構成することが可能である。ＴＵＢＥＴは、物理リソースがチューブ間で共有される以外は互いに独立でもあり得る。ＴＵＢＥＴは、別々の優先度をサポートするよう構成することも可能である。例えば、ＴＵＢＥＴは、音声通話を処理することが可能であり、ＩＰデータを処理する別のＴＵＢＥＴよりも高い優先度を有することになる。
【００７２】
チューブが首尾良く設定された場合、ソース・ノードは、デスティネーション・ノードからのチューブ設定肯定応答（ＴＳ＿ＡＣＫ）を受け取ることになる。ＴＳ＿ＡＣＫがタイムアウトにおいて受け取られなかった場合、チューブ構成は中止される。新たな主パスが、設定される対象の新たなチューブのためにリフレッシュ又は再確立される。デスティネーション・ノードは、ＴＳ＿ＲＥＱメッセージを受け取ると、来たるＭＰを介してＴＳ＿ＡＣＫで直ちに回答することになる。ネットワークが一方向ＴＵＢＥＴの使用をサポートしている場合、デスティネーション・ノードは、別のＴＵＢＥＴ（例えば、ソース・ノードに向かったＴＵＢＥＴーＲ）を設定しようとし得る。ＴＳ＿ＡＣＫはソース・ノードに戻ってきているので、ＴＵＢＥＴは、確立されていることが分かっている。ソース・ノードがＴＳ＿ＡＣＫをタイムアウトまでに受け取らなかった場合、想定されたＴＵＢＥＴは中止される。
【００７３】
データ配信パスは、ＴＵＢＥＴを使用して設定され、ＴＬでラベリングされる。チューブは、一方向又は双方向として構成することが可能である。一方向ＴＵＢＥＴの場合、逆方向ＴＵＢＥＴが、順方向チューブと同様に設定される。一方向ＴＵＢＥＴでは、ＴＬは異なっており、順方向チューブ及び逆方向チューブに関係するノードの組は異なり得る。双方向ＴＵＢＥＴでは、ノードの組は共通であり、一ラベルのみが、両方の方向を処理するために必要である。
【００７４】
ＴＳ＿ＲＥＱでは、ＴＤＴ値が含まれる。これは、寄与する旨を判定する前に近傍ノードがどの程度長く待つべきかを定義する。各ＳＴ−Ｎノードは、監視ノード・リスト（ＭＮＬ）を有する。ＳＴーＮに隣接するノードであり、ＭＰにもあるノードがＭＮＬに入れられる。ＭＮＬ内では、監視範囲は制限されている。ＳＴ−Ｎは、ＭＮＬ内のラベリングされたパケット配信をみていることがあり得る。これはＭＮＬに隣接しているので、ＭＮＬによって送信されるパケットは何れも、ＳＴ−Ｎによって傍受されることになり、アドホック・ネットワークはＴＤＭＡベースであるので、近傍内の単一の伝送は、一度に一ノードに留保される。一ホップ近傍ノードは全て、追加コストなしで、同じパケットを受け取ることができるようになる。
【００７５】
ＳＴ−Ｎは、ラベリングされたパケット伝送がＴＸペーシングに違反しているかを常に視ている。ＴＸ−ペーシング違反規則は、ＴＤＴレベルによって定義される。例えば、ＳＴ−Ｎノードが、ＭＮＬ内の３つのノード（ノード−Ａ、ノード−Ｂ及びノード−Ｃ）のリストを有する場合、ＳＴ−Ｎは、ノードによる転送の順序を要求しないことがあり得る。これは、３つのノードＡ、Ｂ又はＣのうちの１つにより、新たなデータ・パケット（例えば、ＰＫＩＤ＝１２のもの）がまず伝送されるかが監視される。３つのノードのうちの次の伝送は、ＴＤＴで規定される期間内に行われなければならない。３つのノード（Ａ、Ｂ及びＣ）がＴＸ―ペーシング限度内でその伝送を、ＴＤＴ時間を超えることなく行った旨を聞くと、ＳＴ−Ｎノードは、傍受したパケット（ＰＫＩＤ＝１２）を安全に廃棄することが可能である。ＭＮＬノードの何れも、時間内にラベル・パケットを伝送しない場合、ＳＴ−Ｎは、そのＴＸ時間スロットに達した場合に伝送することが可能である。ＳＴ−Ｎは、パケット（例えば、ＰＫＩＤ＝１２のもの）の伝送に別のＳＴ―Ｎが既に寄与した旨を聞いた場合、寄与することを中止することにし得る。  
この機構は、再送信のための不必要な無線リソースを使用することなく、配信時でのラベル・データ・パスの配置に寄与する。アドホック・ネットワークは、不安定でかつ、決定論的でないリンク特性に満ちているので、データ・パケットを保証することができない。このフォールト・トレランス機構は、データ配信のかなりバックアップ及び改良に寄与する。
【００７６】
ＴＵＢＥＴ内で配信されるパケット又はメッセージは、対応するＴＬ及び一意のパケット系列番号ＰＫＩＤでラベリングすべきである。この系列番号は、欠落パケット、又は伝送全体の最後を識別するために使用される。パケットは通常、ＴＵＢＥＴ内の何れのノードによっても最大１回、転送される。一部のアプリケーションでは、ＰＫＩＤの系列を使用して、パケットが欠落しているかを判定することが可能である。通常、前述の情報を処理することは必要でない。特定のＴＵＢＥＴは、特定のレベルのパケット喪失を許容することが可能であり、例えば、音声を処理するＴＵＢＥＴは、警告をトリガすることなく、一部の音声サンプルの喪失を可能にするよう構成することが可能である。
【００７７】
ラベリングされたパケットが、かなりの期間中、ＴＵＢＥＴの特定の部分によって受け取られていない場合、ノードは、ＴＵＢＥＴのＴ−セッションを除去することになる。下流のＭＰへのルートが切れている旨をルーティング・プロトコルによってノードが通知されている場合、ノードは、ＴＵＢＥＴのＴ−セッションを終了する。
【００７８】
双方向ＴＵＢＥＴでは、ホップ制限肯定応答を実現して、ＭＰの下流が好適に機能することを確実にすることが可能である。障害は、下流ノードからの肯定応答が欠落していることから検出することが可能である。一方向ＴＵＢＥＴでは、チューブ障害の検出は容易でないことがあり得る。これは、ＴＵＢＥＴをシャットダウンするためのチューブ終了タイムアウトに依存し得る。
【００７９】
ＴＵＢＥＴは、変動が安定している場合、トポロジ内に変動に適合するよう、経時的に変わることが可能である。ＭＰ−Ｎノードは、データ配信の役割を果たしている。特定のＭＰ−Ｎが消えたか、又はＴＸ−ペーシングに追随することができなかった場合、ＳＴ−Ｎノードがこれを置き換えることができる。ＳＴ−Ｎノードは、そのステータス変動を近傍に通知することが可能である。ステータス変動は、ＴＵＢＥＴの他の部分に伝播させることもできる。ルート・テーブルも、変動を反映するよう更新することができる。
【００８０】
ＴＵＢＥＴが、切れたチューブを検出した場合、局所修理機構を使用することができる。これは、下流ノードへの局所迂回を見つける旨を、下にあるプロトコルに要求することができる。ホップ制限ＴＵＢＥＴは、下流チューブに接続するよう設定することができる。
【００８１】
ＴＯＭＰ内の制約された完全フラッディング（ＣＦＦＴ）は、データがどのようにしてＴＵＢＥＴ内で転送されるかを制御するための単純化されたデータ転送ポリシーであり得る。ＴＸ−ペーシング、及びＴＤＴの使用は、ＱＯＳ制御を確実にするためのデータ・パス・ポリシーであり得る。特定の実現形態では、システムは、ＴＵＢＥＴの領域内の完全フラッディングとしてのポリシーを単純化することができる。この単純化されたポリシーＣＦＦＴでは、ソース・ノードは、ＴＵＢＥＴを識別するためのラベルＴＬを分配することが可能である。ＴＵＢＥＴが確立されているので、ＴＵＢＥＴ内のスタンドバイ・ノードは、受け取った新たなパケットを何れも再送信することになる。その結果、データ・パケットは、高いレベルのフォールト・トレランスを伴ってデスティネーション・ノードで受け取ることができる一方、ＴＵＢＥＴ内の制約された完全フラッディングは、完全フラッディング・ネットワークと比較して、大きな無線帯域幅をとる訳でない。
【００８２】
次に、ＴＯＭＰのアプリケーションを簡単に説明する。このチューブは、データ・パス内のチューブに制約された完全フラッディング・データ転送機構と同様に効果的かつ効率的である。
【００８３】
ＣＦＦＴポリシーでは、ＴＵＢＥＴ内のノードは、ＴＬを記憶し、ラベリングされた受信パケットを一度のみ再送信することができる。ＭＰノードは、その識別情報及びチューブＴＬを「キープ・アライブ」メッセージとしてブロードキャストしなければならないことがあり得る。ＭＰノードはチューブのパスを規定することが可能である。「キープ−アライブ」が聞かれなかった場合、スタンドバイ・ノードはＴＬを除去することができる。データ転送における特定のフォールト・トレランスが望まれる場合、ＣＦＦＴが有用である。
【００８４】
ＴＸ−ペーシング・ポリシーは、データ転送に対する所望のＱＯＳ制御を提供する。ＴＵＢＥＴ内のノード毎の主タスクは、ＴＬを記憶し、そのＭＭＬの中で、ラベリングされたパケットそれぞれの伝送時間を監視することである。チューブは、チューブを維持するためにこの「キープ・アライブ」メッセージに依存するか、又は、チューブ内にアクティブに流れている、ラベリングされたデータ・パケットがない場合にチューブが崩れることを可能にすることができる。ＭＰノードはチューブの中心を規定することが可能である。ＴＯＭＰのＴＸ−ペーシング・ポリシーの実現形態は、パケット監視のためにわずかにより多くの処理をノードが行わなければならないことがあり得る一方で、無線帯域幅リソースが不足しているアプリケーションにおいて有用である。
【００８５】
図３は２００個のノードのネットワークを示すグラフである。ノード１７６はノード５６と通信する。２００に示すＴＵＢＥＴは、２つのノードの間に延びる。データ・パスは、ノード１７６とノード０５６との間で構成される。単一リンクのデータ・パスの場合、パケットは、干渉、チャネル・フェージング、シャドウイングや同様な理由で喪失し得る。場合によっては、ノードは、パス内の特定のリンクが切れるのに十分、ノードが離れてしまっていることがあり得る。パケットが喪失する可能性は高い。ルートの保守は、パスを再設定するために時間及び無線リソースを要する。チューブ（ＴＵＢＥＴ）が図３のこのネットワーク図に示すように構成されると、主パス上の各ノードは、パケットが喪失した場合に、寄与するためのスタンドバイ・ノードとしてのいくつかの近傍ＳＴ−Ｎノードを有することになる。よって、前述のＴＯＭＰは、高密度ネットワークでは有用かつ強力である。
【００８６】
図４の例に示すような、密度がより低いネットワークでは、ＴＵＢＥＴは、高密度ネットワークと同様に設定することが可能である。図４は、ネットワーク・マップにおいて２つのＴＵＢＥＴ３００、３０２を示す。上のチューブ３００は、ノード７８からノード２にデータ配信を行う。下のチューブ３０２は、ノード１８からノード２２にデータ配信を行う。しかし、チューブの特定の部分では、３００に示す、上のチューブにおけるノード５１からノード０２まで、フォールト・トレランスは、単一リンクのパスよりも良好でない。下のチューブ３０２では、チューブは一般に、単一リンクのデータ・パスより性能が優れていることがあり得る。チューブに沿って複数のＳＴ−Ｎチューブが存在しているからである。
【図１】
2009542109.tif 000003
【図２】
2009542109.tif 000004
【図３】
2009542109.tif 000005
【図４】
2009542109.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月22日(2008.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中間ノードも含むモバイル・アドホック・ネットワーク内のソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間で通信する方法であって、
下にあるルーティング・プロトコルに基づいて、前記ソース・ノードと前記デスティネーション・ノードとの間で中間ノードを介して主通信パスを確立する工程と、
前記主通信パスのノードから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されたスタンドバイ・ノードとしての近傍ノード間で別の通信パスを確立して、前記ソース・ノードから前記デスティネーション・ノードへの複数通信パスのトレリスを形成し、前記ソース・ノードから前記デスティネーション・ノードへの前記主通信パス内の各ノードが、そこから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されるスタンドバイ・ノードを有する工程と、
前記主通信パスが切れた場合に、少なくとも一スタンドバイ・ノードを使用して、別の通信パスに、前記複数の通信パスのトレリス内で前記主通信パスを再構成する工程とを含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記主通信パスを形成するノードから１ホップ距離だけ離れているスタンドバイ・ノードにより、前記複数通信パスのトレリスを確立する工程を更に含む方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、所定数のデータ・パケットがノードにおいて喪失している場合に前記主通信パスが切れていると判定する工程を更に含む方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記主通信パス内のノードからのデータ・パケットの伝送をスタンドバイ・ノードにおいて監視する工程を更に含む方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記主通信パス内のノードからのデータ・パケットの伝送における所定の遅延後、スタンドバイ・ノードからデータ・パケットを送信することにより、前記主通信パス内のノードを支援する工程を更に含む方法。
【請求項６】
モバイル・アドホック・ネットワークであって、
下にあるルーティング・プロトコルに基づいて主通信パスを形成するソース・ノード、デスティネーション・ノード、及び複数の中間ノードと、
前記主通信パスのノードから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されて、前記ソース・ノードから前記デスティネーション・ノードへの、別の通信パスとしての複数通信パスのトレリスを形成し、前記ソース・ノードから前記デスティネーション・ノードへの前記主通信パス内の各ノードが、そこから「ｎ」ホップ距離だけ離れて配置されるスタンドバイ・ノードを有するようなスタンドバイ・ノードとしての複数の近傍ノードとを備え、各スタンドバイ・ノードは、データ・パケットが首尾良く転送され、送信されているかを判定するよう、前記主通信パス内のノード、及び選択された他の近傍スタンドバイ・ノードを監視し、前記主通信パスが切れた場合に、少なくとも一スタンドバイ・ノードを使用して、複数の通信パスのトレリス内で前記主通信パスを再構成するよう動作するモバイル・アドホック・ネットワーク。
【請求項７】
請求項６記載のモバイル・アドホック・ネットワークであって、前記複数通信パスのトレリスは、前記主通信パスを形成するノードから１ホップ距離だけ離れているスタンドバイ・ノードを備えるモバイル・アドホック・ネットワーク。
【請求項８】
請求項６記載のモバイル・アドホック・ネットワークであって、ノードは、時分割多元アクセス・プロトコルを使用してデータ・パケットを送信するよう動作可能なモバイル・アドホック・ネットワーク。
【請求項９】
請求項６記載のモバイル・アドホック・ネットワークであって、ソース・ノードとデスティネーション・ノードとの間の複数の通信パスの第２のトレリス、及び第２の主通信パスを更に備えるモバイル・アドホック・ネットワーク。
【請求項１０】
請求項９記載のモバイル・アドホック・ネットワークであって、前記複数の通信パスの第２のトレリスは、複数の通信パスの元々形成されたトレリスよりも低い優先度又は高い優先度を有するモバイル・アドホック・ネットワーク。
【国際調査報告】
2009542109.tif 000007
2009542109.tif 000008
2009542109.tif 000009