(57)【要約】  無線ネットワーキングシステムであって、それぞれが、を収納する一連の無線送信装置に接続され、あるいは、一連の無線送信装置を含む、コンピュータ処理ユニットを収納する少なくとも一のインテリジェントネットワークノード（ＩＮＮ）を有する一連のアクセスポイント （ＰＯＰ）を備えている。各ＩＮＮは、他のＩＮＮおよび携帯無線通信装置（ローミング・エンドユーザー装置）への複数の無線通信経路を提供する。かかるＩＮＮｓは、ローミングエンドユーザー装置から他のＩＮＮｓへ、あるいは、他のネットワークへの送信中、少なくとも１の基本集約ポイント（ＰＡＰ）への情報を送信するための、無線ネットワーク帰路動作を提供することも可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフラストラクチャを基礎とする都市規模ネットワークにおける複数ポイント間の無線ネットワークシステムであって、
中央化サービスを提供するインテリジェントネットワークサーバー（ＩＮＳ）を収容する、少なくとも１の基本集約ポイント（ＰＡＰ）、
前記ネットワークシステム全体にポイントオブプレゼンス（ＰＯＰ）動作を提供する、地理的に拡散された一連のインテリジェントネットワークノード（ＩＮＮｓ）、を備えており、
前記ＩＮＳおよび前記ＩＮＮｓは、都市規模ネットワークを提供するよう、一連の無線送信装置によって相互に接続されていること、
を特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＳは、前記システムのために外部ネットワーク通信を提供するよう、さらに外部ネットワークに相互接続されていること、
を特徴とするもの。
【請求項３】
請求項２で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＳは、ネットワーク制御アクセス、および、例えば、オペレーターネットワークおよびインターネットである、ネットワークＩＮＮと外部ネットワーク間の通信を管理すること、
を特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＮ装置は、前記ＩＮＳおよびローミングされるエンドユーザー装置と互いに無線通信をすること、
を特徴とするもの。
【請求項５】
請求項４で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＮ装置は、他の通信ネットワークへの送信中、ＰＡＰ又はＳＡＰへの複数ポイント間における無線通信により中間ＩＮＮ 装置を介して前記ローミングユーザーエンド装置からの情報を送信するため、無線帰路動作(wireless backhaul operations)を提供すること、
を特徴とするもの。
【請求項６】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記システムは、ローミングエンドユーザー装置との無線接続のため、前記都市規模ネットワーク領域全体に、少なくとも３つの使用可能な無線信号を与えること、
を特徴とするもの。
【請求項７】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＮｓの少なくとも１つは、ネットワーク集約ポイント（ＳＡＰｓ）として用いられ、無線データは、前記ＳＡＰ送られ、次に、高い能力のリンクにより前記ＩＮＳに対して送信されること、
を特徴とするもの。
【請求項８】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＮ装置は、前記ＰＯＰにおいて年中効率的な動作を行うことができるような、電力および環境制御部を含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項９】
請求項１で請求されたシステムにおいて、エンドユーザーは、前記都市規模ネットワーク領域全体でとぎれのないローミングを行うことができ、所定のネットワークの境界内で、遠くのネットワークサービスおよびリソースとの接続を維持しつつ前記エンドユーザーがネットワーク中を移動するので、コンピュータアプリケーションの前記とぎれのない性能を可能にし、透明性のある方法によって一のラ無線接続から次へと移動していくこと、
を特徴とするもの。
【請求項１０】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ネットワークは、
ＩＥＥＥ802.11に準拠したものであること、
を特徴とするもの。
【請求項１１】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、認証されていないユーザーは、それに対し、自身が最初に相互接続された前記ＩＮＮおいて切り離されること、
を特徴とするもの。
【請求項１２】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、ＩＮＮ装置の前記無線送信機の様々なペアは、前記情報送信のための優先リンク(preferential link)を形成すること、
を特徴とするもの。
【請求項１３】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＮは、の送信されたパケットのマイクロキャチング（micro-caching）をサポートし、これにより、無線帰路リンク全体の効率を向上させること、
を特徴とするもの。
【請求項１４】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、認証されたエンドユーザーは、所定のネットワーク領域において静止又は移動している場合に、とぎれのないネットワークサービスにアクセスすることが可能であること、
を特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１で請求されたシステムにおいて、エンドユーザーは、ネットワーク内でローミングを行うことができ、オンライン上で接続ならびに認証タスクを実行すること、
を特徴とするもの。
【請求項１６】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ネットワークの新規ユーザーは、自身に対し前記ネットワークの初回使用であることを知らせること(provision themselves for first use of the network)が可能であること、
を特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１６で請求されたシステムにおいて、前記新規ユーザーは、前記ネットワークに完全にアクセスしなくても、前記新規ユーザーがサインアップに関するの詳細を完了することを可能にする、ウエッブブラウザ・スプラッシュページ(web browser splash page)を提供されること、
を特徴とするもの。
【請求項１８】
請求項１７で請求されたシステムにおいて、前記ネットワークは、前記オンラインのログイン詳細を自動的に有効にし、前記エンドユーザーにネットワーク認証結果を提供すること、
を特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項１で請求されたシステムにおいて、前記インテリジェントネットワークサーバーは、前記ローミングエンドユーザー通信装置が前記ネットワークにアクセス可能であるかを判断するため記憶されたアクセス認証情報を用い、ローミングエンドユーザー通信装置が、第１のINNを介して前記ネットワークへの無線接続を最初に行おうとする場合、前記INNは、前記ローミングエンドユーザー通信装置が前記ネットアークへのアクセスするための認証をうけているかについて判断するため前記INSに問い合わせをし、認証について肯定的な結果を受け取った場合、前記INNは、前記ネットワーク内の１以上の所定のINNｓに前記肯定的結果を記憶すること、
を特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項１で請求されたシステムにおいて、前記肯定的な結果は、所定数のINNｓに転送される（事前認証される）こと、
を特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項１で請求されたシステムにおいて、前記システムは、前記ネットワークにわたって、少なくとも３つの信号が常に前記ローミングエンドユーザーに与えられるよう構成されること、
を特徴とするもの。
【請求項２２】
請求項２１で請求されたシステムにおいて、前記システムは、エンドユーザーの位置を三角測定する(triangulate)よう、受信機の受信パターンを用いるように適合されること、
を特徴とするもの。
【請求項２３】
請求項２１で請求されたシステムにおいて、前記ユーザー位置情報は、リアルタイムのトラッキング、ネットワークプランニングの目的、あるいは、緊急サービスの方向性(direction of emergency services)、のいずれかのために用いられること、
を特徴とするもの。
【請求項２４】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記INSと前記INN 間の通信は、無線通信を介して行われること、
を特徴とするもの。
【請求項２５】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記INNおよびINNｓに対するまたはそこからのトラフィックの経路選択のため、前もって最良のラジオ経路が選択されること、
を特徴とするもの。
【請求項２６】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、各INNと前記INSとの間に、最大５つの送信中継点(transmission hops)が設けられること、
を特徴とするもの。
【請求項２７】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記INN およびINSは、コンピュータ処理エレメントを含んでおり、前記システム上でイネーブルされる自動コード管理プラクテイスとしての前記INNの起動中に、前記INSから各INNに対してネットワーク管理プログラムおよび配信ネットワークアップリケーションがダウンロードされること、
を特徴とするもの。
【請求項２８】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記INNは、起動中に自身の個別の構成設定ファイルについてINSサーバーに問い合わせをし、前記ファイルを受け取ると、前記ファイル内の構成値に基づいて自身を再構成すること、
を特徴とするもの。
【請求項２９】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、請求項２８のように自身の個別構成設定ファイルをダウンロードするため、前記INNはエンドユーザー装置として起動すること、
を特徴とするもの。
【請求項３０】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、各INNは、所定のネットワーク形態中の各ＰＯＰの接続性により決定された帰路およびルーテイング機能を含む、システム全体によって与えられたネットワーク機能における所定の役割を実行すること、
を特徴とするもの。
【請求項３１】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、ＩＮＮｓは、帰路無線リンクを通じた情報送信について、圧縮および暗号化の少なくとも一つを用いることができること、
を特徴とするもの。
【請求項３２】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＳは、ＩＮＮｓおよびローミングエンドユーザー装置にサポートされる、中央管理ネットワークサービスならびにネットワークアプリケーションを提供すること、
を特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項１で請求されたシステムにおいて、前記認証情報は、セッション識別子を含み、前記ＩＮＮｓは、ネットワーク管理および記録のため、前記セッション識別子に関連づけられたトラフィック情報を記憶し、前記ＩＮＮｓに対して前記トラフィック情報を周期的に転送すること、
を特徴とするもの。
【請求項３４】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、オペレーターネットワークに対して情報を効率的に送信することを可能とするため、前記システムは、前記ＩＮＳおよび集約ポイントにおいて標準ベースの相互接続ポイントを提供すること、
を特徴とするもの。
【請求項３５】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、前記ＩＮＮｓは、ローミングエンドユーザー装置にサポートされる配信管理ネットワークサービスならびにネットワークアプリケーションを提供すること、
を特徴とするもの。
【請求項３６】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、都市規模無線ＶＰＮは、前記ＩＮＮｓおよび前記ＩＮＳにおいて、ＶＰＮ通過能力(VPN pass-through capability)を通じてサポートされること、
を特徴とするもの。
【請求項３７】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、第一および第二無線システムは、第三者のインフラストラクチャを超えて送信を行う仮想専用線により相互に接続されていること、
を特徴とするもの。
【請求項３８】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、各ＩＮＮは、自身の各無線リンクの状態又は条件を連続して監視し、それに関する品質尺度(quality measure)を作り、前記品質尺度が、所定時間所定の品質尺度を下回る場合、現在のリンクに警告すること、
を特徴とするもの。
【請求項３９】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、各ＩＮＮは、複数の無線送信装置に相互接続されているコンピュータ装置を含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項４０】
前述のいずれかの請求項で請求されたシステムにおいて、各ＩＮＮは、その制御の下、各ラジオおよび／又はネットワーク接続を監視し、制御するコンピュータプロセスを含むこと、
を特徴とするもの。
【請求項４１】
添付された図面および／又は例示された本発明のいずれかの実施形態を参照して、実質的にここで説明がなされた無線ネットワーク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークに関し、より具体的には、ＩＥＥＥ８０２基準をサポートしている、インフラストラクチャを基礎とする複数ポイント間の無線ネットワークシステム全体の効率化を促進するのに適する、演算ノードのネットワークを開示している。かかるネットワークは、略ユビキタス無線受信範囲を達成するための効率的なサポートを提供する。さらに、論理ネットワークを拡大し、仮想専用線（ＶＰＮ）技術を用いて、インターネット全体に接続され、地理的に拡散されたノードを追加することにより、中央インフラストラクチャについての投資を活用することが可能となる。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ベースとしたコンピュータが急速に一般的になりつつある。かかる構成においては、無線基地局との通信中に、地理的エリア周辺で携帯モバイルコンピュータ、携帯電話等を、”ローミング”することが可能である。無線基地局と相互接続することにより、ローミング装置に対するあるいはそこからの、通信および情報のトラフィックが可能となる。
【０００３】
具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１基準等に基づく無線コンピュータネットワークが、急速に一般的になりつつある。いずれの無線ネットワークシステムにおいて、ネットワーク周辺に効果的かつ効率的に情報を送信することは重要である。また、ネットワークへのアクセス全体にわたって効果的な制御を行うとともに、ネットワークエレメントの故障に備え、冗長な動作を提供することが重要である。
【０００４】
ローミング、データルーテイング、課金(accounting)、冗長性および認証等の必須の機能が効率的に処理されていないので、既存の８０２．１１に基づく無線ネットワークは、商業的な環境に完全に資するものではない。同様に、広い領域において略ユビキタス無線受信範囲を達成するには多数の無線装置が要求されるので、相対的な解決策はコスト効率が良くない。
【０００５】
【特許文献１】なし
【０００６】
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【０００７】
本発明の目的は、ネットワークを構成する同時接続される装置の所定最大数に関し、所定の地理的領域に対して略ユビキタス無線受信範囲を提供する、都市規模のＩＥＥＥ８０２．１１準拠無線ネットワークについて効率的な動作を提供することにある。さらに、仮想専用線（ＶＰＮ）技術を用いインターネット全体に接続された地理的に拡散されたノードを追加することにより、ロジカルネットワークを拡大することが可能である。本発明の第一の特徴によると、それぞれが、一連の無線送信装置に接続され、あるいは、一連の無線送信装置を含むコンピュータ処理ユニットを収納する、少なくとも一のインテリジェントネットワークノード（ＩＮＮ）を有する、一連のポイントオブプレゼンス（ＰＯＰ）、を備えた無線ネットワーキングシステムが提供される。各ＩＮＮは、他のＩＮＮｓならびに携帯無線通信装置（ローミングエンドユーザー装置）に対して複数の無線経路を提供する。かかるＩＮＮｓは、ローミングエンドユーザー装置から他のＩＮＮｓへ、あるいは、他のネットワークへの送信中、少なくとも１の基本集約ポイント（ＰＡＰ）への情報を送信するための、無線ネットワーク帰路動作を提供することも可能である。
【０００８】
各ＰＡＰ又はセカンダリー集約ポイント（ＳＡＰ）において、インテリジェントネットワークサーバー（ＩＮＳ）は、ＩＮＮにより管理される分散型ネットワークサービスをサポートすることに加え、前記システムのための中央化ネットワークサービスを提供する。中央ＳＡＰおよびＳＡＰサービスは、中央ネットワーク管理、ネットワーク監視、ＤＮＳ、ＤＨＣＰ、ウエッブサービス、データベースサービス、ＶＰＮターミナーションおよび認証を含んでもよい。前記ＩＮＳサービスは、インターネットを介して遠隔のＩＮＮからのＶＰＮ接続を可能にすることにより、無線ネットワークを地域的に拡張することができる。これらのＩＮＮは、ＤＳＬ、イーサネット（商標）又は光ファイバー等の様々なインターネット接続を用いることができる。
【０００９】
各ＩＮＮにおける配信ネットワークサービスは、帰路リンクの管理、エンドユーザーのローミング、分散型の認証、分散型の前認証、分散型のウエッブサービス、分散型のＲＡＤＩＵＳ、分散型のデータベースサービス、分散型のルーテイング、ファイアウオーリングおよびネットワーク監視サービスを含む効率的なネットワーク動作のためのサポートを提供する。
【００１０】
ＩＮＳとネットワークＩＮＮｓ間の通信は、無線通信を介して行われる。かかる通信は、セキュアＶＰＮ接続を介し、他のいずれのインターネット接続位置から行うことができる。ネットワークノード間の潜在的な無線経路は、所定の性質を有している。各ＰＯＰのＩＮＮｓは、システム自身のソフトウエアを基礎とするＩＡＰＰを介して主に伝わるＩＮＮ相互の交信およびＩＮＮ間および無線間の関係に基づいて、ネットワークを介してトラフィックを送る。動的なネットワーク条件は、ルーテイングのルール内に織り込まれ、効率的な経路選択を可能にする。かかる条件は、リンクの状況、リンク距離、経路コスト、優先度、リンク負荷、リンク上のパケット損失のレベル、無線信号の強度および質、ならびに、経路上に接続されている装置の数、を含んでもよい。前記ルーテイングルールおよび動的な変更は、ネットワーク上のいずれの２つのポイント間の最小hop countを実行するため組み合わせて用いられる。このことは、パケット損失、経路の多様性（複数の経路に対する別の帰路リンク）を小さくし、待ち時間を短くするので冗長性およびスループットを増加させるという結果を生じさせる。かかる構成は、待ち時間の影響を受け易いＶｏＩＰ等のエンドユーザーアプリケーションに非常に適している。イニシャルパス・コンフィギュレーションは、ＩＮＮの起動時においてロードされ開始される。各ＩＮＮは、その構造のデータベースを存在させるため、中央ネットワーク構造を保持するＩＮＳデータベースサーバーに対し安全に問い合わせを行う。起動すると、ＩＮＮは、ＩＮＮ間の通信およびルーテイングの判断に関して連続的に関係ルールを実施する。各ＩＮＮおよびラジオは、ネットワーク上の役割に応じて、異なる構成およびルールを有するようにしてもよい。
【００１１】
無線ネットワーキングシステムは、ピアツーピアあるいは都市規模の仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ）通信である、外部ネットワーク又はイントラネットワーク装置に向かうエンドユーザーのトラフィックをサポートする。かかる無線ネットワーキングシステムは、オペレーター側のエンドユーザーのため、都市規模でのローミングを行う８０２．１１準拠のネットワークサービスを提供するため、電気通信業者又はサービスプロバイダネットワーク（オペレーターのネットワーク）とインターフェースをとる。ＰＡＰ又はＳＡＰにおける相互接続のポイント
設けることにより、外部ネットワークに対して、エンドユーザーの統計およびネットワーク監視情報を送信することが可能となる。公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）およびセルラー・ネットワークを含むオペレーターのネットワークあるいは他の電気通信ネットワークに対するこれらの接続は、ファイバー（地上）又はその他の大容量の無線媒体を介するものであってもよい。
【００１２】
本無線ネットワーキングシステムは、ＩＥＥＥ８０２．１１とは互換性のあるエンドユーザー装置をサポートすることが可能であり、ベンダーにとらわれないこと(vendor agnostic)が好ましい。本発明は、８０２．１１ネットワークに限定されず、分散無線ネットワーク構造を提供するため、他のネットワーク基準（８０２．１６および８０２．２０を含む）に等しく適用される。
【好ましい実施形態および他の実施形態の説明】
【００１３】
好ましい実施形態においては、都市規模ネットワーク全体に高速で効率的な無線ネットワーク動作を促進する、インテリジェントネットワークサーバー（ＩＮＳ）およびインテリジェントネットワークノード（ＩＮＮ）と呼ばれる無線ネットワーキングエレメントから構成される、無線ネットワークングシステムを開示している。
【００１４】
まず図１を参照すると、好ましい実施形態の動作環境が１で示されている。この環境においては、コンピュータ等を含んでもよい一連のモバイル通信装置２は、所定のネットワーキング領域内１０で、ＩＮＮにより構成された無線ネットワーキングシステム３−９により相互に接続されている。各ＩＮＮは、モバイル通信装置２との通信に加え、ＩＮＮノード（ＰＯＰｓ）間の相互接続動作を行う無線トランシーバーを有するＩＥＥＥ802.11適合の無線トランシーバー１１を含んでもよい。他のＩＮＮｓおよびエンドユーザーに対して中央サービスを提供するインテリジェント・ネットワーク・サーバー（ＩＮＳ）を収容するために基本集約ポイント１２がさらに用いられるとともに、基本集約ポイント１２は、大容量のネットワークリンクを介しオペーレーターネットワークおよび／又はインターネット１３の形式で、他のネットワーク装置１３に相互接続されている。いくつかの実施形態においては、集約ポイント１４が、他のＩＮＮｓからのローカルトラフィックを統合し、大容量の無線又は地上リンク１５を介してこのトラフィックをＩＮＳサーバーに転送する。したがって、かかる構成１は、インターネット形式のアクセスおよびＶＰＮのための都市規模相互間のトラフィック、あるいは、モバイル通信装置２に対するピアツーピア・アプリケーション、を提供する。かかる装置２は、ボイス・オーバー・アイピー(voice over IP)、インターネット・ウエッブ・ブラウジング、ＶＰＮあるいはデータ暗号化能力等のアプリケーションを含む様々なユーザー固有の設備を提供する。このような能力は、当業者に既知であって、周知のコンピュータ・ネットワーキング・プロトコル(TCP/IP,  802.11)手段により提供される。
【００１５】
ここで、図１１を参照すると、インターネット上で離れているＩＮＮの接続を可能にすることによって、長い地理的な距離にわたってネットワークが拡大することを可能にするため用いられるＩＮＳ ＶＰＮサービスを使用することにより、全体的に大きいネットワークを形成するために複数の無線ネットワークを組み合わせることができる。
【００１６】
この例において、第一の無線ネットワーク１２０および第二の無線ネットワーク１２１は、インターネットに接続されている各装置１２３、１２４上で動作するＶＰＮプロセスを直接実行することによりＩＮＮ装置１２３をＩＮＳ装置１２４に接続することによって形成された仮想専用線（ＶＰＮ）を介して、相互に接続される。
【００１７】
図２は、構成を管理する観点から見たＩＮＳ１５とＩＮＮｓ１６および１７間の関係を示している。ＩＮＮ  ソフトウエアは全て、比較的小さく関連するソフトウエアコード”パッケージ”に組み込まれる。各装置１５ー１７は、起動時に、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して提供される中央化されたネットワークサービス１９、および、無線ネットワーキングシステムを介して提供される配信ネットワークサービス２０、２１等のパッケージをダウンロード可能である。ＩＮＳ１５は、ＩＮＮの起動時に各ＩＮＮ１６、１７によりダウンロードされるコードパッケージを通じて、自動構成管理を提供する。各ＩＮＮは、自身の論理位置又はネットワークにおける役割に基づいて他のＩＮＮｓと異なるタスクを実行してもよいので、自身の所定のシステム機能を実行することを可能にするため、ＩＮＮによってコードパッケージ、関係、ファイアウオールおよびルテイング・ルールがダウンロードされる。ＩＮＳサーバーは、装置の構成を含む、ネットワークセットアップ全体の最新のデータベースを保管しているので、対応するパッケージコードが要求される。
【００１８】
このシステムは、新しい装置をサポートするよう開発され、導入されるので、適用される無線の基準を変更することを可能にする。したがって、ネットワーク全体にわたってソフトウエアを簡単に更新する必要が生じる。これに対して、ネットワーキングシステムにおいて完全なコード管理アーキテクチャを用いることにより対応する。コードパッケージは、システム全体で遠隔でも更新可能であり、ＩＮＮの起動時ごとに暗号フォーマットによりダウンロードされる。ＩＮＳサーバーは、ＩＮＮｓと同じソフトウエアを用いて作られるので、将来における無線の基準は、ネットワーク全体にわたって比較的簡単にサポートすることができる。
【００１９】
図３を参照すると、自動構成手順の詳細が示されている。ＩＮＮｓ間、ＩＮＳ間の相違は、ＩＮＮ又はＩＮＳファイルにおいて特定され、起動時に、各ＩＮｎによりマスターＩＮＳデータベースから取り込まれる。これは、ＩＮＮがいずれのコードパッケージをダウンロードする前に行われる。この場合、ＩＮＮは、全てのＩＮＮｓと同じ標準的な起動時の構成を使って、自身の無線を用いることによりエンドユーザー装置（”起動モード”）２４として起動する。次に、ＩＮＮの無線は、関連づけられ、既に起動プロセスが完了した（”動作モード”の）他のネットワークの無線にエンドユーザーとして認証される。これらの各無線からマスターＩＮＳデータベースへのリンクは、暗号化ファイル２５の読み出しを試すため、ＩＮＮが最初に使用可能なあるいは最も質の高いリンクを用いる前に、有効性を確認するためにテストされる。使用可能なリンクは、ＤＳＬ又は同様の接続を介する、遠隔のＩＮＮからのＶＰＮ接続を含んでもよい。読み出しがうまくいったら、ＩＮＮは、構成ファイルを復号化し、ファイルからのカスタマイズされた値を用いて、自身が動作モードへと再構成される前にそれが有効であることを認証する。これらの数値は、ＩＮＮ毎、および、ＩＮＳごとに違っていてもよい。例えば、ＩＮＮ又はＩＮＳがＤＮＳサーバーとして動作する場合、それは、自身の構成ファイル内にＤＮＳの構成値を有する。また、それが動作モード２６に入ると、ＤＮＳコードパッケージをダウンロードする。
【００２０】
ここで、現在の典型的なＩＮＮ 構成の詳細３０を示す図４を参照する。ＩＮＮの構成は、外部環境に適したキャビネット内に収納することができ、一連のアンテナ３３への一連の同軸ケーブル接続２３を含んでいる。前記ＩＮＮ装置は、バックアップ用電源３６に加えて、電源３５と相互接続することが可能である。電力は、パワー・オーバ・イーサネット（商標）(POE)ケーブリングを介して供給される。キャビネット内の動作環境を制御するための環境コントロールメカニズムは、任意である。
【００２１】
ここで図５を参照すると、現在のＩＮＮタイプ装置３５の要部構造の概要が示されている。コンピュータハードウエアコンポーネントは、リナックス・オペレーティング・システムを実行するx86互換プロセッサを使用することを基礎としている。起動構成情報は、コンパクトフラッシ３７により携行することができる。IEEE８０２．１１準拠の無線カード３８は、コンピュータのＰＣＩバス等の内部の直接接続、あるいは、イーサネット（商標）、ＵＳＢ又は同様の接続を介する外部接続、によってＩＮＮと相互接続される。かかる無線カードは、同軸ケーブルおよびコネクタを用いて外部アンテナに接続されている。ＩＮＮは、無線を介じ以下のサイト間で無線 帰路機能(wireless back-haul functionality)を提供することができるので、各ＰＯＰサイトからＰＡＰ（又はＳＡＰ）サイトへの地上データのケーブルを配線する必要がない。
【００２２】
ＩＮＮネットワーク配置は、各ユーザー無線装置が、少なくとも３つのＩＮＮタイプの装置と通信するよう設定されるのが理想的である。図６は、ユーザ装置４２と外部ネットワーク４１間の相互通信の一形式の概略を示している。かかるユーザ装置４２は、少なくとも３つの無線トランシーバー４３、４６および４９であって、各トランシーバーがＩＮＳ４４、４７および５０と接続するもの、と通信可能な８０２．１１準拠の無線送信器５７を含んでいる。かかるＩＮＮ装置は、ＩＮＳ５９から、および、それ対して与えられたサンプルの中で、中間ＩＮＮ装置５３によって送られるＩＮＮからのパケットを用いて、パケットを転送する。ＩＮＳは、地上線と直接接続されており、オペレーター５５を介して、そこからインターネット又は他の外部ネットワーク４１に接続されている。かかる設定は、セキュアＶＰＮ接続を介した遠隔のＩＮＮとＩＮＳとの相互接続を含んでいてもよい。この接続は、ＤＳＬ、イーサネット（商標）又は同様のものを介し、インターネット全体に行うようにしてもよい。これにより、広く分散するホット・スポット、あるいは、キャンパス、会社又は別の商業立地のように地理的に小さな異なる無線エリアを構築することで、ネットワークのオペレーターがネットワークを拡大することを可能にする。ＶＰＮを介して接続されるＩＮＮｓは、ネットワークのＩＮＮｓに対して利用可能な全てのサービスをサポートすることができる。
【００２３】
ＰＯＰサイト内に、複数の無線トランシーバーが存することができる。ＩＮＮｓは、多数の８０２．１１準拠の無線を内蔵（図４に示すように）するようにしても、あるいは、ＩＮＮの外側に位置してもよい。かかる無線は、８０２．１１準拠のネットワークの経路を形成する。ＩＮＮは、トラフィックがネットワーク経路にわたって、より効率的に流れることを可能にするため、うまく方向付けるようになければならない。
【００２４】
所定のネットワーク領域において互いに通信を行うＩＮＮｓは、標準的なL2/L3ルーティングプロトコルおよび／又は他の経路管理システムの組み合わせに基づいて、ネットワーク全体にトラフィックを転送する。各ＩＮＮは、そのネットワークの構成形態に基づき、ネットワークにおいて予め定められた役割を有している。ルーテイングパターンは、待ち時間(latency)、処理能力および経路にかかる費用の点から最適に近い状態を提供するよう設計することができる。ＩＮＮ装置間で通信およびトラフィックの処理が効率的になることにより、パケット損失と分散（複数の経路から別の帰路リンク）が減少し、冗長性を増大させるとともに、待ち時間が減少することによる処理能力の向上が可能となる。
【００２５】
ＩＮＮｓは、トラフィックがネットワークにまたがる(inter-network traffic)ことを可能にするとともに、トラフィックがネットワークをまたぐこと(cross-network)をも可能にする。このことは、システムが、ネットワーク内にとどまるトラフィック、あるいは、ネットワークを他のキャリアのネットワーク又はインターネット等の外部のネットワークに運ぶためのネットワークサービスを提供可能であることを意味している。各ＩＮＮは、可能であれば複数の経路を介して、送り先に対し、および、ソースＩＰアドレスから、トラフィックを転送する。
【００２６】
実際のＩＮＮのトラフィックのルーテイングおよびフォワーデイングは、一般のリナックスによる処理により実行されるが、経路の目的地は、異なるソフトウエアによる処理およびプロトコルによっても可能である。ある実施形態において、このことは、共通レイヤ２のブリッジングあるいはレイヤ３のルーテイングプロトコル（ＯＳＰＦ、ＲＩＰ）を用いて達成することができる。さらに、ＯＬＳＲ又はＡＯＤＶ等のアドホック・ルーテイングプロトコルを用いてもよい。無線ネットワーキングシステムの特定ネットワークレイアウトに対してカスタマイズされたルーテイングプロトコルを有することが最も理想的な配置である。インフラストラクチャとアドホックエレメントの組み合わせを考慮に入れることができるので、この環境においては、特定ネットワーク配置に対してカスタマイズされた経路管理システムがより適している。ＩＮＮ関係（ネットワークマップ）のネットワークのデータベースは、可能性のあるインフラストラクチャ・経路についての初期ソースとすることもできる。起動後、どの経路を設定し、これにより、どの無線リンクを有効にして維持するかを決定する際、ＩＮＮは、ネットワークマップの自身のローカルコピーに問い合わせを行う。次に、常にリンクを監視するとともに、リンクが実行可能かどうか、これにより経路を変更する必要があるか判断するために、デーモンソフトウエアプロセスが、各ＩＮＮに提供される。多くの変数、リンクの質、リンクのデータレート、欠落したビーコンの数、リンク距離およびリンクの待ち時間等の無線ネットワークに対する多くの仕様を評価することにより、現在のリンクの状態を判断することができる。かかる変数は、リンク状態のファクターと合体させ、ネットワークデータベースに記憶されたリンクを基礎とするリンクベースのレベル状態ファクター(links base level state factor)と比較し、ネットワークマップを通じて伝達することができる。評価が所定値を超える場合、リンク状態ファクターは、ベースとなるレベル未満で存続し、脆弱なリンクを原因とするネットワーク・経路に代え、代替のリンクが探される。
【００２７】
使用中、ネットワークは、一般的なインターネットトラフィックのため、かなりの頻度で用いられ、これにより、最も用いられているリンクは、最終的にインターネットに向かっているトラフィック用のＰＡＰへの帰路リンクである。代替の無線リンクは、起動時間において設定することができる。これらのリンクは既に設定され、動作するので、まずＩＮＮは、ローカルなルーテイング情報を変更する前に、どの代替リンクに経路を変更するかを決定する。次に、新しいリンクテストし、自身のルーテイングコントローラーにルーテイング更新メッセージを送る。
【００２８】
ソフトウエアベースのルーテイングコントローラーは、ＩＮＳの出入り口、あるいは、大きいネットワーク中、エリアコントローラーとして動作する他のＩＮＮに位置してもよい。次に、ＩＮＮに戻るトラフィックが新しいリンクを使用することができ、更新することにより迅速さ（迅速な収束）に影響を及ぼすことが可能であるよう、エリアコントローラーおよび／またはＩＮＳの出入り口においてルーテイング更新メッセージが生成される。この経路切り替えは、非常に迅速に行われ、他のアドホック型ネットワーク上で圧倒的な存在となるほど大きなルーテイング更新メッセージを必要としない。アドホック・ネットワークは、元々何も存在しない場合に構成を決定しようとするため、通常は、多くのネットワーク資源を用いるかわりにインフラストラクチャをあまり用いない(infrastructure-less)ルーテイングプロトコルを使用する。また、ネットワークのインフラストラクチャが上手に設計されており、または、無線能力に関してリンクがうまくおこなわれている場合、経路の変更はほとんど生じない。このことからルーテイング接続形態の更新の手間を減少させ、これにより、エンドユーザーの装置がより広い帯域を使用することを可能にする。
【００２９】
上述のインフラストラクチャ・ルーテイングプロセスとは逆に、エンドユーザーのトラフィックは、Ｌ２／Ｌ３プロトコルの組み合わせを用いて、ネットワークのインフラストラクチャ全体に送られる。上述のように、インフラストラクチャのルーテイング接続形態は、このインフラストラクチャがうまく動作した場合に、エンドユーザーのトラフィックがその目的地に到着する可能性が高くなるよう、ＩＮＮソフトウエアを用いて常に実行される。加えてエンドユーザー装置の接続位置（すなわち、どのINNにユーザー装置が無線接続されているか）が常に判っているので、コンスタントなＩＡＰＰデーモン・ローミングメッセージを介しての、エンドユーザーに対する−および−そこからの経路の決定は、迅速に行われる。ユーザーがローミングされる場合、新しいINNからそのＩＡＰＰコントローラーに対し、ローミングが行われていることを知らせるＩＡＰＰメッセージが送られる。また、INNは、かかるユーザーが前にこのINNと関連付けられていない場合、かかるユーザーについて経路を変更してもよい。INNｓがユーザーのために経路を変更することを可能にするため、ＩＡＰＰのローミングを実行すると、ＩＡＰＰコントローラーから、新しいINNおよび前のINNと関連する他のINNsにローミングイベントメッセージが伝えられる。ユーザーのための経路は、”どのINNがユーザーの所に位置するのか？”という質問の技術的な説明である。INNｓがルーテイング接続形態のどこに位置するかについては、インフラストラクチャが、ほぼ一定であり、ユーザー・ルーテイングの更新が迅速に行われるので、大がかりなルーテイング接続形態および更新が要求されることはない。
【００３０】
ユーザートラフィックが、無線通信またはイーサネット（商標）接続等のネットワークインターフェースの一つを介してINNに入った場合、カーネルによるルーテイングおよびファイアウオーリングプロセスは、トラフィックをこのＩＮＮに接続されたユーザーに送るのか、あるいは、トラフィックを転送する予定なのかを判断する。これに代えて、トラフィックがローカルのファイアウオールルールを満たさないない場合、当該トラフィックは廃棄してもよい。トラフィックがローカル接続ユーザー専用である場合、かかるトラフィックは、適切なネットワークインターフェースに対し、レイヤ２でブリッジすることができる。トラフィックが転送されると、インフラストラクチャを介してレイヤ３で送るよう、ネットワークルーテイングの渋滞を回避する(pass up the network stack)ことが可能となる。レイヤ２による切り換えは、各ＩＮＮ上で維持しなければならないエンドユーザーのレイヤ３の経路を簡単にし、これにより拡張性が高まるので、この無線システムにおいてかかる切り替えは有益である。無線はイーサネット（商標）ＡＲＰ要求を理解しないので、それら自身がレイヤ３において全く通信を行うことが頻繁にできない無線であっても、レイヤ３に送られたトラフィックを受信することが可能となる。代わりの方法としては、各インターフェース上のプロキシＡＲＰプロセスをイネーブルにすることであるが、このことは、それを維持しなければならない多くのレイヤ３のユーザ経路を生成するほど効率的ではない。
【００３１】
上述のことから理解されるように、前記システムは、多くの重要な機能のためにＩＡＰＰイベント・デーモンを利用している。かかるシステムのＩＡＰＰソフトウエアデーモンは、各ＩＮＮ上で動作するが、中央ＩＡＰＰコントローラープロセスは、ネットワークの特定のエリアのため、ＩＮＳサーバーまたは他の所定のＩＮＮ上で動作することができる。ＩＡＰＰプロセスは、802.11f IAPPプロトコルにほぼ適合する設計をすることが可能である。好ましい実施形態においては、802.11fで定義された非効率的な各無線ＣＰＵ上ではなく、ＩＮＮのＣＰＵ上でネットワーク処理が実行される。ＩＮＮのいくつかの実施形態においては、１のＩＮＮのＣＰＵによって４つまたは６つの無線でさえ制御することが可能であり、したがって、１つのメッセージに１つの無線が要求されるのではではなく、ＩＡＰＰメッセージは効率的なので、非常に少ない処理しか必要とされない。
【００３２】
技術的に述べると、ＩＡＰＰイベント・デーモンは、ポート２３１２および２３１３上でＵＤＰパケットを送受信するサーバーである。かかるサーバーは、送信された各メッセージについて、信頼性を向上させるメッセージの確認を行うことが必要である。メッセージがＩＮＮまたはコントローラーのいずれからのものであるかについての非確認メッセージが待ち行列に入れられ(queued)、 数回にわたり再試行が行われる。ＩＮＮまたはＩＮＮｓの受信者が、メッセージの確認をできなかった場合、ＳＮＭＰアラームを始動させるとともに、メッセージが再送される。
【００３３】
ＩＡＰＰデーモンは、それに限定されないが、ユーザーがローミングされる(user-roamed)、ユーザーが認証される(user-authenticated)、ユーザーが前もって認証される(preauthenticate-user)、ユーザーがログアウトする(user-log-out)、等の重要なメッセージタイプを交換することを可能にする。各メッセージのタイプについては、内部データベースを更新するために異なるプロセスをトリガとすることが可能である。かかるプロセスは、メッセージがＩＮＮまたはコントローラーにより受信されたかによって異なる。以下は、各メッセージタイプの処理の例である：
・ユーザーがローミングされる：ユーザー装置がどの無線にも関連づけられていない場合、ユーザー装置がその無線に関連づけられたことをＩＮＮが検出すると、ＩＮＮによりメッセージがはじめて開始される。次に、受信コントローラーは、ユーザーが現在関連づけられているエンドユーザー用のゲートウエイ経路をＩＮＮに対して更新し、ユーザーがローミングされていることを他のＩＮＮｓ（動作しているＩＮＮ が関連するネットワーク領域内）に通知する。ローミングが行われると、ネットワークログデータベースを更新する。受信中のＩＮＮｓは、ユーザーのために、自らのネットワーク経路を更新する。次に、ＩＮＮｓは、確認を返送する。
【００３４】
・ユーザーが認証される：このメッセージは、Radiusの”アクセスを受け入れる”という返答等の他のＩＮＳ処理により生じた、成功した認証メッセージにより開始される。コントローラーにより、必要に応じてゲートウエイの経路を更新し、記録し、システム内の”オンライン”データベーステーブルにユーザーを記憶し、データベース内にイベントを記録し、ＩＡＰＰの前もって認証されたユーザーメッセージを介し、関連ネットワーク領域内でイベントをＩＮＮに伝える、というステップが実行され、確認が返送される。
【００３５】
・ユーザーが前もって認証される：このメッセージは、コントローラーIAPP処理により開始され、INNｓによって受信される。各INNは、メッセージを受信すると、ローカルデータベース内にユーザの詳細を記録し、必要に応じてユーザー経路を設定し、ファイアウオールのルールを更新し、必要に応じてQoSルールを設定し、ステップを実行し、確認を返送する。
【００３６】
・ユーザーがログアウトする：メッセージは、ネットワークSNMPポーリングに対応するINSネットワーク管理サーバーにより開始される。ユーザー装置が、いずれのINN（各INNに対する通常のSNMPポーリング要求を介して集まられた）でも動作していると認められなかった場合、コントローラーによりIAPPメッセージが生成され、INNｓに送られる。同様に、ユーザーが手動によるログアウト処理エンドユーザーを開始すると、ユーザーログアウト処理が開始される。受信中のINNは、ローカルデータベース、ルーテイング、ファイアウオールおよびQoSテーブルからユーザーを削除するステップを実行し、確認を返送する。  前記システムは、ネットワーク（アドホックINN）を拡張し強化するため、アドホックスタイルにおける無線インフラストラクチャノードの追加をサポートすることもできる。コアとなる無線帰路ノードおよびリンクが所定位置にある場合には、エンドユーザー装置用の無線受信可能範囲を広げるため、追加のINNｓをインストールすることができる。これらのINNは、一時的または予定外のリンクを行うため、ネットワークデータベース内で、他のいずれのINNと関連付けることが可能となるよう構成することが可能である。起動されると、これらのアドホックINNは、ネットワークリンクを形成する最良の信号を決定するとともに帰路を提供する、ローカルで利用可能な無線信号を周期的に繰り返す(cycle)。リンク状況のファクターを決定するための前述の要素は、リンクの可能性があるランク分けされた無線のリストを提供するために演算される。かかるアドホックＩＮＮは、まず、エンドユーザー装置としてのインフラストラクチャ無線と関連づけられ、リンクの生成について交渉を行う。問い合わされているＩＮＮは、まず、このアドホックＩＮＮの信用は有効かＩＮＳサーバーをチェックし、有効である場合、ＩＮＮがそれ自身とリンクを形成できるよう内部システムを設定する。次に、これを行うことができる場合、アドホック型のＩＮＮに知らせる。さらに、以前交渉したようなネットワークリンクを形成するため、アドホックＩＮＮは、自身を切り離し、再構築する(disassocates and reconfigures)。次に、アドホックＩＮＮは、標準的な起動プロセスを続行し、必要とされる適切なソフトウエアパッケージ等を取得する。アドホックＩＮＮが物理的に他の無線を含んでいた場合、これらは、エンドユーザーの受信可能範囲を提供するため自動的に設定されるよう構成可能である。このことは、まず、他のローカライズされた信号および以前作られた自身のネットワークリンクと衝突しない最適な無線チャネルを決定するため、ローカイズされたソフトウエアベースのサイト調査を実行する。また、アドホックＩＮＮは、ユーザーのアクセス利便性のため、カフェ又はオフィス等の小さなビジネスに装置が置かれている場合に特に便利な、イーサネット（商標）ポートをイネーブルにする。アドホックＩＮＮは、ユーザー装置からその無線の中心についての関連を受け入れ、原則として帰路についてのリンクを受け入れないよう構成することが可能である。ほとんど計画をしなくても、インフラストラクチャＩＮＮをインストールなしでも、アドホックＩＮＮは、ネットワークと簡単に整合させることができる。
【００３７】
システム自身は、都市規模ローミング８０２．１１準拠のネットワークサービスを提供するため、電気通信キャリアネットワークとインターフェースすることもできる。かかるシステムは、ＩＮＮｓの集約ポイントとオペレーターのネットワーク機器センターに位置するＩＮＳ間において、必要に応じてファイバー接続を可能にする。かかる構成は、トラフィック７０がネットワーク全体に流れることが可能であることを示す図７に表わされている。ネットワーク間を流れるトラフィックは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）および携帯電話ネットワークを含む、オペレーターのネットワーク機器センター７１およびインターネット７２あるいは他の電気通信ネットワーク７３等の他のネットワーク上を通過する。また、図７は、集約ポイント７７からオペレーターのネットワーク機器センター７１へ情報を送信するために、ネットワークによりファイバー帰路機能７５(fibre backhaul capabilities)が提供される構成を表している。
【００３８】
図８に、そのパッケージがダウンロードされインストールされて、起動した後のＩＮＮのソフトウエア・アーキテクチャを簡易化した図を示す。ベース８０２．１１プロトコルは、無線ＩＰパケットの転送を伴っている。こられのパケットは、ＩＮＮ装置内においてリナックスカーネルにより受信され処理される。レイヤ２の処理レベル８２は、パケットフイルタリング、ファイアウオール、サービスの品質（ＱｏＳ）、レートリミティング、ブリッジング、マイクロキャチング（micro caching）およびポートボンディングを含むいくつものパケット処理手法を実行する。次に、かかるパケットは、ウエッブサーバー、ＲＡＤＩＵＳサーバー、データベースＳＱＬサーバー、ＳＳＨサーバー、ＳＮＭＰサーバー、ＤＮＳサーバー、ＤＨＣＰサーバー、無線管理ソフトウエア、ＩＮＮ管理ソフトウエア、認証ソフトウエアおよび課金管理(accounting)ソフトウエアが使用可能なレイヤ３のソフトウエアアプリケーション８３により用いられる。かかるアプリケーション８３は、ネットワーク８５に対する出力のためにパケットを送る。
【００３９】
各ＩＮＮｓは、その管理下で、無線に対しおよびそこから流れるトラフィックを管理する。各ＩＮＮｓは、８０２．１１によるマルチポイント・ツー・マルチポイント都市規模ネットワークをサポートする大きな演算装置の一部である。エンドユーザー装置からのトラフィックは無線へと流れるが、経路を設計することにより、他の場所（ＰＡＰ等）へ流れるトラフィックは、複数の経路を持つ環境におけるＩＮＮｓの動作ほど予測が容易ではない。いずれの受信可能位置においても、少なくとも３つの使用可能な無線信号が複数のＩＮＮｓからローミングされるユーザー装置へと与えられることが好ましい。このような環境において、エンドユーザー装置は、常にＩＮＮｓ間をローミングするようにしてもよい。このことは、ユーザーが固定している場合であっても生じるが、ユーザーが歩いたり、走ったりあるいは車両内にいる状況を含む、ユーザーが移動している場合に生じやすい。ネットワークは、内部ＩＮＮ通信ルール、インターアクセス・ポイント・プロトコル（ＩＡＰＰ）の交換、事前認可および事前認証法を介する迅速なルーテイングの更新を介し、このことが一刻を争う状況下で（迅速な中継を行うことが）可能となるよう設計されている。
【００４０】
事前認可および事前認証は、ＩＮＮｓによる認可、認証および課金管理（ＡＡＡ）アーキテクチャの機能であり、ＩＡＰＰデーモンを介してイネーブルにされる。ネットワークにアクセス可能とするため、エンドユーザー装置４２は、認可されなければならず、そのＩＤは認証されなければならない。ユーザー装置４２が、最初に、ネットワーク無線に関連づけようとする、あるいは、前のユーザーセッションが終了すると、ユーザー装置関連付け要求プロセスが開始される。まず、事前認可についてＩＮＮのローカル配信データベースに問い合わせが行われる。これが存在し、有効である場合、前記装置は、ＩＮＮによって管理されているいずれかの無線との関連づけるため、直ちに認証される。データ又は処理がＩＮＮを離れることはなく、迅速な中継ならびに再接続(re-association)を提供するので、これは極めて効率的なプロセスである。また、これは帰路機能を確保する。装置が認識されない場合、装置関連付け要求を中央処理するため、要求をＩＮＳサーバーに伝える。これは、標準Radius要求を介しあるいはＩＡＰＰデーモンを介して運ばれる。ＩＮＳサーバーが、自身の中央ネットワークデータベース５８に問い合わせると、ＩＮＳサーバーはその結果をＩＮＮに返送する。装置が中央のＩＮＳサーバーで拒否された場合、ＩＮＮに対して不認可の返答が返送される。
【００４１】
認可されていない装置は、ネットワーク無線と関連づけることができず、したがって、ネットワークから”離れる(rolled-off)”。認可されていない関連付け要求はただちに拒否され、エンドユーザーの装置が、本来の８０２．１１無線と関連づけることが可能となるので、他のサービスプロバイダーのホットスポット等の同じ地理的領域内でのネットワークと他の８０２．１１準拠のネットワークとの間の共生が改善される。エンドユーザー装置データは、このポイントまで、ＩＮＮを超えて通過することが可能となり、認可されていないユーザーデータは、各ＩＮＮにおけるファイヤーウオールにより、アクセスを拒否される。これに対し、認可された装置は、ＩＮＮｓの無線と関連づけることが可能である。
【００４２】
ＩＮＳサーバーは、認可受諾メッセージ、エンドユーザー装置の認証能力の詳細、エンドユーザーのセッションの現状の詳細および認証のし好(preferences)を含んだ認可データをＩＮＮに返送する。かかるＩＮＳサーバーは、時間と場所を含む要求の詳細も記録する。ＩＮＮは、返送された認可データを用いて、事前認証記録について、そのローカルの配信データベースに問い合わせを行う。これが存在し、有効であり、しかもエンドユーザーのセッションが有効である場合、ＩＮＮは、エンドユーザーのセッションをただちに再開し、迅速な中継を可能にする。事前認証記録が存在しない場合、あるいは、エンドユーザーのセッションが無効である場合には、認証プロセスが開始される。
【００４３】
複数の業界標準による認証方法が、ネットワーク上でサポート可能である。エンドユーザーの認証のし好ならびにユーザー装置の能力にもよるが、認証プロセスおよびデータ条件は異なっていてもよい。好ましい認証スキームは、エンドユーザーの能力を最大化させるとともに、迅速な中継をサポートすることが可能となるよう設計される。現在の認証プロセスの一例は、認証されるセキュア（ＳＳＬ）ウエッブページを介して、エンドユーザーがログインすることが要求される。この場合、エンドユーザーからの全てのエンドユーザー・ウエッブトラフィックは、ＩＮＮによって遮断され、ＩＮＮの配信ウエッブサーバー上のログインページに転送される。エンドユーザーが自身のログインおよびパスワードを入力すると、前記要求がRadius又は近似する認証プロトコルを介して中央のＩＮＳサーバーに伝達される。かかるＩＮＳサーバーは、前記要求を外部認証サーバー又はアグレゲーターにプロキシング(proxying)させることもできる処理を行い、その結果を返送する。現在の認証プロセスの他の例では、ＩＮＮがエンドユーザー装置との802.1ネゴシエーションを要求する。上述のように、認証要求は、処理のためＩＮＳサーバーに伝達される。これには限定されないが、全ての肯定的なＩＮＳ認証の回答を用いることにより、固有のセッション識別子、セッションタイムアウト値、ユーザーサービスプランおよびレート制限オプション等の他QoS値を含む認証データがＩＮＮに返送される。認証スキームが異なるので、このデータは異なってもよい。
【００４４】
ユーザーがネットワーク上で認証されると、ＩＮＳ又はコントローラーのＩＮＮは、ＩＡＰＰメッセージを介して、内部ＩＮＮ通信用の自身の規則を用い、そのネットワークマップ・データベースから所定数の他のＩＮＮｓについて事前認可および事前認証を行う。事前認証情報情報は、ＩＮＳサーバーによって返信されたものと同様のものであってもよい。これらのＩＮＮｓは、エンドユーザーのセッション期間中、このデータを格納する。次に、エンドユーザーは、無線に対して、低速な再認証による障害なしに、これら事前承認されたＩＮＮｓをローミングすることができる。
【００４５】
上述の事前認証プロセスは、無線ローミングにおけるエンドユーザーの課金管理についての問題を解決することにより、別の利益を提供する。無線から無線へ、および、ＩＮＮからＩＮＮへと、エンドユーザーがローミングされるネットワークにおいて、コミュニケーションは、多くの場合にピア・ツー・ピアかもしれないので、単一のネットワーク・ポイントにおける処理をカウントすることは実行不可能である。かかるネットワーク内で、おのおの独立した無線は、エンドユーザー毎に処理データをカウントするが、全てのトラフィックが単一ポイントを通過しないので、特定のエンドユーザーのセッションためのマッチング処理の記録は複雑化する。しかし、事前認証を用いることにより、有効な全てのエンドユーザーデータは、各無線から自身のＩＮＮを通過し、事前認証セッション識別子をサポートするために集められ修正される。この課金管理データは、帰路の能力を保護するため各ＩＮＮからＩＮＳへと周期的に通過する。各エンドユーザーセッションのために単一の固有識別子を用いることは、課金の詳細が正しく集計され、ＩＮＳにおいて合算可能であることを意味する。
【００４６】
ＰＡＰにおいて合算可能な他の情報は、エンドユーザーのローミング位置データである。少なくとも３つの使用可能な無線信号が、常にエンドユーザーに示され、そのデータがＩＮＮからＩＮＳサーバーに伝達されるので、三角法を用い、ほぼリアルタイムでユーザーの位置追跡を行うことができる。この情報は、ネットワーク計画の目的のため、又は、緊急サービスの補助のために用いることができる。
【００４７】
ほとんどの802.11ネットワークは、そのネットワーク上の各ＰＯＰサイトからの地上帰路リンクを必要とする。好ましい実施形態は、図１に示すように無線帰路リンクを用いている。無線がネットワークをカバーすること、ならびに、地上リンクが必要とならないための無線帰路、の２つの目的を兼ねて用いることが可能となるよう、ＩＮＮ上のソフトウエアコードは、それに接続されている無線を制御するためＩＮＮをイネーブルにする。帰路リンクは、不可知な暗号化(agnostic encryption)を提供し、および／又はデータセキュリテイーおよびリンク効率化効果（link efficiency benefit)を与えるような圧縮を提供するよう構成することができる。ある実施形態においては、ネットワークインフラストラクチャ無線リンク上だけにこの方法によって圧縮と暗号化が提供され、ＩＮＮからエンドユーザーへの無線リンク上には提供されない。かかるＩＮＮは、ＩＮＮとリンクしている無線が、ユーザーアクロス(user-acroos)あるいは帰路無線として動作するかどうかを示すことができる。帰路の経路が、単一の無線、重複する無線となり、あるいは、一対の無線に接合されるよう設定することができる。無線帰路能力を向上させるために接合無線を用いると、パケット再試行の回数ならびにビジーな無線リンク上のエラーが原因である混雑状態を減少させる。
【００４８】
リンク効率を向上させるＩＮＮの他の特徴は、ローカルデータのマイクロキャッチングを用いることである。無線およびＩＮＮバッファは、データを格納するため用いられるので、帰路リンクわたるデータ再試行を減少させる。ウエッブ効率を向上させるとともに、往復の再試行を減少させために、ウエッブベースのソフトウエアキャッシュを用いることも可能である。
【００４９】
成長可能(viable)な商用ネットワークとするため、前記システムは簡単に管理できるようにしなければならない。前記システムは、ＶＰＮ等の安全に暗号化されたアクセスを介してネットワーク内部又は外部からアクセス可能な、総合的で中央化されたウエッブベースの管理システムを通じて管理することができる。かかるウエッブベース管理システムは、モジュール方式かつパ−ミッションベースであり、エンドユーザーのパ−ミッションに基づいて、システムの特定モジュールに対してユーザーのアクセスを提供するものである。モジュールは、ＩＮＮｓ、ＩＮＳ、ラジオ、エンドユーザー、オペレーター、監視およびコードパッケージ、等のネットワークの管理を含んでいる。かかるウエッブシステムは、ほぼリアルタイムなデータおよびネットワーク使用法のグラフを含むネットワークの動作の全体を示すことができる。このデータは、標準的なＳＮＭＰプロトコルを介し、ＩＮＮｓからＩＮＳに返送することができる。市販の無線ラジオ等のようにそれぞれの装置の構造が装置自体の中に記憶されている他のネットワークシステムとは逆に、ウエッブシステムを通じてのネットワークに対する全ての変更は、ＩＮＳマスターデータベースに記憶される。この環境において構成を維持するのは困難であり、装置が多すぎるのとネットワーク内でそれらのバージョンを管理するのが困難であるから、拡張性が問題となる。
【００５０】
ネットワークの過失又は機器のオーバーロードが、エンドユーザーのアクセスおよびサービス内容合意書（ＳＬＡ）に影響を与えるようにすることができる。本無線ネットワーキングシステムは、まず、ネットワーク上のそれぞれのコンポーネントの障害に対して冗長となり、次に、かかる状況を検出し、これらの問題に対策を講じるよう設計されている。その例には：
・異なるＩＮＮｓからの少なくとも３つの使用可能なラジオ信号が、常に、いずれのエンドユーザーにも示されるので、サービスが冗長である。したがって、ラジオ、ＩＮＮ又はＰＯＰが、ネットワーク内で機能しなくなった場合、エンドユーザーは、単純かつ自動的に他の利用可能なラジオ同士を関連づけ、そのセッションは邪魔されない。
【００５１】
・動的な集約ポイントを提供するため、ラジオの役割を動的に再構築し、これにより、受信可能範囲が抑制される場合に、より大きい帰路能力を提供する。
【００５２】
・能力が一杯になるとラジオが他のエンドユーザーを受け入れることを阻止する。
【００５３】
・動的なＩＮＮのリンクおよびルートは、代替方法による臨時リンクの障害(workaround temporary link failures)あるいはリンク能力の低下に変更される。
【００５４】
ことが含まれている。
【００５５】
さらに、好ましい実施形態のネットワークは、他の使用可能なトラフィックのタイプを考慮に入れる。例えば、オフィスに自身の内部ネットワークを備えている場合、無線装置１０１が、一連のＩＮＮタイプ装置１０２、１０３を介してネットワークにわたって相互接続され、図９に示した構成１００を実現することもできる。ここで、無線装置１０１と次にインターネット１０６と接続可能なオフィスネットワーク１０５との間でＶＰＮ接続を実行するサーバー１０４がＩＮＮタイプ装置１０２、１０３に接続される。もちろん、クロスネットワークトラフィックも可能である。このタイプのトラフィックの例は、中間ＩＮＮ装置１１２、１１３を介し、２人のユーザー１１１および１１４がネットワーク全体に相互接続されている、図１０に示されている。
【００５６】
別のネットワーク管理ソフトウエアでは、ネットワークのオペレーターが、通常実行されている分析又はパフォーマンステストツールにアクセス可能とするため各ＩＮＮでイネーブルされる。ＩＮＮコマンドライン管理ツールのオペーターは、ＩＮＮの再起動、無線の再スタート、ネットワークリンクのテストおよび再構築、認証プロセスのテスト、ソフトウエアの更新等のタスクを実行することができるので、リンクパフォーマンスのテスト、ＩＮＮのロード、メモリの使用可能性等の分析を実行することが可能となる。
【００５７】
上述の説明は、当業者に明らかであるが、本発明の好ましい実施形態について発明の範囲を逸脱することなく変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、好ましい実施形態の無線ネットワークの概略を示している。
【図２】図２は、ＩＮＮに対してソフトウエアを配信するプロセスを示している。
【図３】図３は、起動時にソフトウエアをダウンロードするプロセスを示している。
【図４】好ましい実施形態のＩＮＮ構造を示している。
【図５】好ましい実施形態のＩＮＮ構造の詳細を示している。
【図６】図６は、好ましい実施形態のシステムに基づく、ユーザーとインターネット間の情報の流れの形式を示している。
【図７】図７は、好ましい実施形態で用いられているネットワーク間の相互関係を示している。
【図８】図８は、ネットワークソフトウエアによるＩＰパケットの処理を示している。
【図９】図９は、ネットワークを超えるトラフィックの流れの一例を示している。
【図１０】図１０は、ネットワークを超えるイントラ・ネットワークのトラフィックフローの一例を示している。
【図１１】図１１は、ネットワークを組み合わせて全体として大きなネットワークを作るステップ概略を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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