(57)【要約】ルータのような中継装置であって、とりわけ無線メッシュネットワークの幹線を形成するための装置であり、第一の外部装置と第二の外部装置との間のデータ通信を円滑にするために相互に通信する、第一の無線フロントエンドと、第二の無線フロントエンドとを備えている。第一の無線フロントエンドが第一の外部装置と無線通信し、第二の無線フロントエンドがＩＥＥＥ  ８０２．１１インフラストラクチャモード伝送プロトコルを使用して、第二の外部装置と通信する。このような中継装置は、従来の常識に反して、インフラストラクチャーモードのプロトコルを使用して、約３００Ｍｂｐｓの高速ＷＭＮの費用効果のよい構築を促進する。【選択図】図３
2015526912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線メッシュネットワークを形成するための中継装置であって、前記中継装置は、
第一の外部装置と第二の外部装置との間のデータ通信を円滑にするために相互に通信する、第一の無線フロントエンド及び第二の無線フロントエンドとを備えており、
Ｗｉ−Ｆｉ又はＩＥＥＥ  ８０２．１１のインフラストラクチャモードの伝送プロトコルを使用して、前記第一の無線フロントエンドが前記第一の外部装置と無線で通信し、前記第二の無線フロントエンドが前記第二の外部装置と通信するものであることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記第一の無線フロントエンドはアクセスポイントとして動作し、前記第二の無線フロントエンドはクライアントとして動作するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記第一の無線フロントエンドと前記第二の無線フロントエンドとは、いずれもアクセスポイントとして動作するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項４】
前記第一の無線フロントエンドは第一の関連付けられたＩＰアドレスを有しており、前記第二の無線フロントエンドは前記第一のＩＰアドレスとは異なる第二の関連付けられたＩＰアドレスを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の中継装置。
【請求項５】
前記無線フロントエンドは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１のインフラストラクチャモードで設定された上限に達するデータ転送速度で無線通信するよう構成されており、前記データ転送速度は、例えば、１５０Ｍｂｐｓ以上、及び、好ましくはＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎにおける３００Ｍｂｐｓ以上、またはＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｃにおける１．３Ｇｂｐｓに達するデータ転送速度であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の中継装置。
【請求項６】
前記第一の無線フロントエンドと前記第二の無線フロントエンドは、前記第一の無線フロントエンドと前記第二の無線フロントエンドとの間でデータ通信を円滑に行うために、連続した方法で通信することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の中継装置。
【請求項７】
前記中継装置は、前記第一の無線フロントエンドと前記第二の無線フロントエンドとの間でのデータ通信を制御するためのプロセッサを備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の中継装置。
【請求項８】
前記中継装置は、メモリに保存されたルーティングテーブルを備えており、前記プロセッサは、前記ルーティングテーブルに従って、１つの無線フロントエンドから別の無線フロントエンド、又は前記装置の外へとデータ通信を定められた経路で送ることを特徴とする請求項７に記載の中継装置。
【請求項９】
前記中継装置は、インフラストラクチャモードのルータとして動作するように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の中継装置。
【請求項１０】
前記中継装置は、無線メッシュルータ（ＷＭＲ）として動作するように構成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の中継装置。
【請求項１１】
無線ネットワークの幹線を備えている無線メッシュネットワークであって、前記無線ネットワークの幹線は、請求項１から１０のいずれかに記載の中継装置を複数備えていることを特徴とする無線メッシュネットワーク。
【請求項１２】
前記中継装置は、マルチホップのカスケード型の接続形態であることを特徴とする請求項１１に記載の無線メッシュネットワーク。
【請求項１３】
集合的に無線メッシュネットワークの幹線を形成する複数の無線中継装置を備えている無線メッシュネットワークであって、隣接する無線中継装置は、Ｗｉ−Ｆｉ又はＩＥＥＥ  ８０２．１１インフラストラクチャモードの伝送プロトコルを使用して相互に通信することを特徴とする無線メッシュネットワーク。
【請求項１４】
少なくとも一つの前記無線中継装置は、第一の外部装置と第二の外部装置との間のデータ通信を円滑にするために相互に通信するための第一の無線フロントエンドと第二の無線フロントエンドとを備えており、Ｗｉ−Ｆｉ又はＩＥＥＥ  ８０２．１１のインフラストラクチャモードの伝送プロトコルを使用して、前記第一の無線フロントエンドは前記第一の外部装置と無線通信し、前記第二の無線フロントエンドは前記第二の外部装置と通信するものであることを特徴とする請求項１３に記載の無線メッシュネットワーク。
【請求項１５】
少なくとも一つの前記無線中継装置の、前記第一の無線フロントエンドはアクセスポイントとして動作し、前記第二の無線フロントエンドはクライアントとして動作するように構成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の無線メッシュネットワーク。
【請求項１６】
少なくとも一つの前記無線中継装置の、前記第一の無線フロントエンド及び前記第二の無線フロントエンドは、いずれもクライアントとして動作するように構成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の無線メッシュネットワーク。
【請求項１７】
少なくとも一つの前記無線中継装置の前記第一の無線フロントエンド及び前記第二の無線フロントエンドは、いずれもアクセスポイントとして動作するように構成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の無線メッシュネットワーク。
【請求項１８】
前記中継装置は、マルチホップのカスケード型のデータ接続形態であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の無線メッシュネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、データ通信のための中継装置に関し、より具体的には、たとえばルータといった無線中継装置に関する。本開示は、無線メッシュネットワークの無線式基幹ネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｂａｃｋｂｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）にもまた、関する。
【背景技術】
【０００２】
無線メッシュネットワーク（ワイヤレスメッシュネットワーク、ＷＭＮ）は、低い先行投資の費用、段階的な展開の柔軟性、及び維持管理の容易さのために、数多くの応用において有益である。例えば、ＷＭＮは、コミュニティネットワーク、企業ネットワーク、ビデオ監視、音声通信、及び位置確認サービスに、幅広く使用される。無線メッシュネットワークの基本設計概念は、往々にして、特定のサービスエリア上に、費用効果の高い、且つ動的な高帯域（ｈｉｇｈ−ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）ネットワークを提供するための最初のステップとみなされる。無線メッシュネットワークは、社会基盤（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の幹線（ｂａｃｋｂｏｎｅ）のための、ＩＥＥＥ  ８０２．１１アドホックプロトコルを使用した、無線アドホックネットワークの特別な種類とみなされることができる。無線メッシュネットワークは、しばしば、より「計画的な（planned）」構成を有しており、ある地理的エリアにおいて、動的且つ費用効果の高い接続性を提供するために配置される可能性がある。一方で、アドホックネットワークは、無線装置がそれぞれの通信範囲内に入ると、アドホック（ａｄ  ｈｏｃ（限定的な目的））で形成される。
【０００３】
実在する複数の無線メッシュネットワーク（ＷＭＮ）の中の、ほとんどすべてのメッシュノードは、８０２．１１規格によって定義される独立基本サービスセットモード（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）、又はＩＢＳＳモード（アドホックとしても知られている）で動作する。ＩＢＳＳの開発は、同じ８０２．１１版のインフラストラクチャモードの対応物（ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ）よりも相当遅れており、商業的に利用可能なＷＭＮの性能は、最新の８０２．１１の技術よりも、常に相当遅れている。
【０００４】
ＷＭＮが拡張される場合、この拡張は、実在しているＷＭＮとして、互換性のあるＩＢＳＳモードのフィーチャーセット（ｆｅａｔｕｒｅ  ｓｅｔ、機能パッケージ）で動作することが要求される（ＩＢＳＳモードはＨＴ４０などの新しいフィーチャーを実行不可とするように要求されうる）。結果として、より新しい技術は、実在するＷＭＮに統合されることが全く不可能である。
【０００５】
さらに、現代におけるほとんどの無線メッシュ基幹ネットワークは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ／ｇ／ｎ規格を採用しており、且つアドホックモード又はアドホックプロトコルを使用するネットワーク通信には５４Ｍｂｐｓの速度を使用することから、ネットワークのスループットはアドホックモードの制限により、５４Ｍｂｐｓ以下に低下する可能性がある。結果として、無線ネットワークのためのアドホックルーティングプロトコルでの作業（ｗｏｒｋ）は、スケーラビリティ（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）を持った結合、又は損失の多い無線接続に対して高品質なパスを見つけることに注力している。
【０００６】
８０２．１１ｎ規格のインフラストラクチャモードが何年にもわたって使用可能である一方、市場で利用可能な、真の８０２．１１ｎに基づいたＷＭＮモード製品が未だ存在せず、性能の不必要な低下を招いていることが指摘されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、既知の欠点を軽減するＷＭＮのための中継装置を提供できることが、有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
無線メッシュネットワークを形成するための中継装置であって、当該中継装置は互いに通信するため、及び、第１の外部装置と第２の外部装置との間でデータ通信を円滑にするための、第１の無線フロントエンド（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｆｒｏｎｔｅｎｄ、無線電信用のフロントエンド）と、第２の無線フロントエンドとを備えており、第１の無線フロントエンドは第１の外部装置と無線通信し、第２の無線フロントエンドはＩＥＥＥ  ８０２．１１インフラストラクチャモードの伝送プロトコルを使用して、第２の外部装置と通信する中継装置が提供される。この中継装置は、情報技術分野で知られる、転送装置、ルータ、スイッチ、サーバ又はハブであることが可能である。
【０００９】
インフラストラクチャーモードのプロトコルを使用する外部装置と無線通信するように適合している第１の無線フロントエンド及び第２の無線フロントエンドを有する無線メッシュルータ（「ＷＭＲ」）のような無線中継装置は有利である。なぜなら、これにより、インフラストラクチャーモードのプロトコルを使用している無線メッシュネットワークの幹線を構築することが促進されるからである。言い換えれば、無線ルータを構築する幹線は、ルータ間（ｉｎｔｅｒ−ｒｏｕｔｅｒ）通信のためのインフラストラクチャーモードのプロトコルを使用する。ルータ間通信のためのインフラストラクチャーモードのプロトコルの使用は、無線メッシュネットワークにおける規格又は確立された慣例（ｐｒａｃｔｉｃｅ）とは相反すると理解されるであろう。しかし、インフラストラクチャーモードのプロトコルは、規格類のアップグレードがある時にはいつでも既に使用可能な状態にあるために「アドホック」プロトコルを待つ必要性がないこと、及び現行のインフラストラクチャーモードのプロトコルは市場の現行の「アドホック」プロトコルのＷＭＮ製品よりも約６倍速度が速いことから、極めて有用性が高い。
【発明の効果】
【００１０】
ここではＢａｃｋ−Ｎと通称されるこのトポロジ（接続形態）は、展開する（ｄｅｐｌｏｙ）プロトコルのオーバーヘッドの顕著な増加が実質的に全くないか又は殆どない点、及びプロトコルが各ホップ（中継点）で終了するため、無線メッシュネットワークが拡大する（ｇｒｏｗ）ときにプロトコルのオーバーヘッドの顕著な増加が実質的に全くないか又は殆どない点において、有用性が高い。このトポロジは、プロトコルのオーバーヘッドが無線メッシュネットワークの規模（ホップの数）によって急激に拡大する、従来の無線メッシュ（又はアドホック）技術と比べて遜色がない。
【００１１】
例えば、ＷＭＮの基幹ネットワークは、現状では最先端のＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎのインフラストラクチャモード伝送プロトコルをルータ間通信プロトコルとして採用する複数の中継装置を備えており、このＷＭＮの基幹ネットワークは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎで既定されるアドホックモードによって制限されるデータ転送速度よりも実質的に高い、中継装置間又はルータ間で３００Ｍｂｐｓまでのデータ転送速度をサポートする。従来の慣習で強制されたアドホックモードの制約によるボトルネック効果を軽減することにより、無線メッシュ基幹ネットワークのデータ転送速度は実質的に向上されることが可能である。例えば、ＷＭＮの無線の幹線のデータ転送速度は、５４Ｍｂｐｓから３００Ｍｂｐｓまでの間のいずれの速度を選択してもよい。このことは、最先端の「アドホック」モードの現状５４Ｍｂｐｓであるデータ転送率によって制約される、無線中継装置の従来技術を使用して構築される無線の幹線と比較して、極めて効果が高い。ルータ間又は中継装置間の通信プロトコルとしてインフラストラクチャモード伝達プロトコルを使用している、無線中継装置のさらなる有利な点は、新しい規格が導入された場合にインフラストラクチャモードが使用可能な点であり、「アドホック」モードよりも十分に先んじている。これは、本開示を使用する無線中継装置の速度が、新しいプロトコルが導入された時はいつでも、新しいインフラストラクチャーモードのプロトコルによって定められた速度で展開することができ、動作可能であることを意味する。例えば、より早いＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｃ規格が実装される場合、ＷＭＮの幹線のデータ転送速度は、インフラストラクチャモードのデータ転送速度のアップグレードと共に、１．３Ｇｂｐｓまで増加されることが可能である。
【００１２】
無線ルータのためのＷＭＮプロトコルとして、インフラストラクチャモードのプロトコルを適用することは、従来の慣習に反している。なぜなら、インスラストラクチャモードプロトコルは、たとえばＷＭＮといった従来の「マルチホップ」のアプリケーションに許容されないと考えられているからである。従来の、８０２．１１のインフラストラクチャモードは、１つ以上のＷｉ―Ｆｉ基地局（ＳＴＡ）をシングルホップ形式でＷｉ―Ｆｉアクセスポイント（ＡＰ）に接続するように設計されており、その後、ＡＰは順に幹線のＬＡＮに、又は最終的にインターネットに、イーサネット（登録商標）ケーブルを介して接続される。このような、インフラストラクチャーモードのプロトコルの確立された（established）アプリケーションは、明らかに、マルチホップＷＭＮの運用をサポートすることとの間に互換性を有さない。
【００１３】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１のインフラストラクチャモードで定められた上限、例えば１５０Ｍｂｐｓに達して、好ましくはＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎにおける３００Ｍｂｐｓ以上、又はＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｃにおける１．３Ｇｂｐｓに達するデータ転送速度で無線で通信する無線フロントエンドを持つことによって、ＷＭＮの幹線は、アドホックモードで定められた転送速度よりも実質的に早い速度で動作することができる。以下に、ＷＭＮの動作のための無線ルータの例が、関連する図面を参照しながら示される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本開示に従った、ＷＭＮでの使用に適したルータの概略図である。
【図２】図２は、図１に記載の動作状態の複数のルータを示した概略図である。
【図３】図３は、ＯＳＩモデルに関連する本発明に従った複数の無線ルータを備えている第１のＷＭＮの概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ＯＳＩモデルに関連する本発明に従った複数の無線ルータを備えている第２のＷＭＮの概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＯＳＩモデルに関連する本発明に従った複数の無線ルータを備えている第３のＷＭＮの概略図である。
【図４】図４は、第１の例示のネットワークトポロジを示した概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第２の例示のネットワークトポロジを示した概略図である。
【図５】図５は、本発明に従ったＷＭＮの適用例を示した概略図である。
【図６】図６は、６つのホップによるＷＭＮのデータフローの例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１の無線ルータ８００は、第１の無線フロントエンド８１０と第２の無線フロントエンド８２０とを備えている。第１の無線フロントエンド８１０は、第１アンテナ８１４に接続されておりマイクロプロセッサ８３０によって制御されるＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８１２を備えている。第２の無線フロントエンド８１０は、第２アンテナ８２４に接続されており、費用効果を高めるために、同じマイクロプロセッサ８３０によって制御されるＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８２２を備えている。
【００１６】
第１の無線フロントエンド８１０と第２の無線フロントエンド８２０はルータボードを用いて連続した方法（ｂａｃｋ−ｔｏ−ｂａｃｋ  ｍａｎｎｅｒ）で相互接続される。これにより、マイクロプロセッサがメモリに保存された命令を実行する時、マイクロプロセッサの制御下の環境へもう一方のアンテナによって伝送するために一つのアンテナからデータを受信したときに、データは第１の無線フロントエンドと第２のフロントエンドとの間を流れることができる。
【００１７】
第１の無線インターフェースの一例として、第１の無線フロントエンド８１０は、インフラストラクチャモードのルーティングプロトコルを使用して外部の無線装置と通信するために採用される。同様に、第２の無線インターフェースの一例として、第２の無線フロントエンド８２０もまた、インフラストラクチャ−モードのルーティングプロトコルを使用して外部の無線装置と通信するために採用される。一つのルータの例（８６０）では、第１の無線フロントエンドはアクセスポイントとして構成され、第２の無線フロントエンドはクライアントとして構成される。もう一つ７のルータの例（８７０）では、第１の無線フロントエンド及び第２の無線フロントエンドの両方が、アクセスポイントとして構成される。一方、さらに他のルータの例（８８０）では、第１の無線フロントエンド及び第２の無線フロントエンドの両方が、クライアントとして構成される。ここでの「クライアント」、「アクセスポイント」及び「インフラストラクチャモード」の用語は、当業者によく知られた用語であり、且つ、一般性を失うことなくここに組み込まれた、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格で定められた用語である。
【００１８】
図１に示されるように、無線ルータ８００は、第１の無線フロントエンドとして作動するよう構成された第１のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８１２（Ｗｉ―Ｆｉラジオインターフェース８１２）と、第２の無線フロントエンドとして作動するよう構成された第２のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８２２と、第１の無線フロントエンド及び第２の無線フロントエンドの間で内部データの通信を円滑に行うために連続した方法で第１の無線フロントエンドと第２の無線フロントエンドとを接続するマイクロプロセッサ８３０を備えている。第１のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８１２と第２のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８２２とは、無線データ通信を円滑に行うために、第１アンテナ８１４と第２アンテナ８２４とにそれぞれ接続される。具体的には、インフラストラクチャーモードのプロトコルを使用している外部のデータ装置との無線データ通信を円滑に行うために、マイクロプロセッサ８３０の制御下で、第１アンテナ８１４は第１のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８１２と連携し合うために採用され、第２アンテナ８２４は第２のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８２２と連携し合うために採用される。無線妨害を軽減するために、第１のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８１２と第２のＷｉ―Ｆｉ無線通信モジュール８２２とは異なる周波数で稼働する。
【００１９】
マイクロプロセッサ８３０、もしくは要するにＣＰＵは、当業者に一般的に知られているように、ＣＰＵモジュール又はルータボードを形成するためにプリント基板（ＰＣＢ）に取り付けられた周辺回路を備えている。通常、Ｗｉ―Ｆｉモジュール、ＣＰＵ、及び周辺回路と第１及び第２アンテナは、すべて容易に配置できるように、硬質のハウジング８４０に実装される。図２で示される使用例においては、無線ルータ８６０がカスケード接続（直列接続、多段接続、ｃａｓｃａｄｅ）で配置される。
【００２０】
第１及び第２のＷｉ―Ｆｉモジュールが連続した方法で配置されているため、ここではこのルータはＢａｃｋ−Ｎルータとしても参照される。
【００２１】
図３の無線ネットワークの一例は、送信器と受信器との間でカスケード接続された、複数の無線ルータ８６０（ＷＭＲ−１及びＷＭＲ−２）を含んでいる。このカスケード接続されたネットワークにおいて、カスケード接続されたそれぞれの無線ルータ８６０は、アクセスポイント（ＡＰ）インターフェースとクライアントインターフェースとを備えている。より具体的には、ＷＭＲ−１のＡＰインターフェースは送信器のクライアントインターフェースに接続され、ＷＭＲ−１のクライアントインターフェースはＷＭＲ−２のＡＰインターフェースに接続され、ＷＮＲ−２のクライアントインターフェースはカスケード接続のメッシュネットワークを形成するために、受信器のＡＰインターフェースに接続される。
【００２２】
ユーザが、無線メッシュネットワークを通じて送信器から受信器へとデータを送信したい場合、送信器は８０２．１１インフラストラクチャモードのクライアントとなり、送信器は８０２．１１プロトコルを使用して、ＷＭＲ−１のＡＰインターフェースとのデータ通信を確立する。送信器がＷＭＲ−１のＡＰインターフェースに接続されると、マルチホップのＷｉ―Ｆｉ接続が送信器と受信器との間で設定される。
【００２３】
ここに記される方法論（「Ｂａｃｋ−Ｎ」）によって構築された無線メッシュネットワークにおいて、それぞれのＷｉ―ＦｉインターフェースはＩＰアドレスに関連付けられている。図３に示される例において、使いやすい事例として、以下の便宜上のＩＰアドレスがＷｉ―Ｆｉインターフェースに割り当てられている。
【００２４】
【表１】
2015526912.tif 000003
【００２５】
送信器（ａ）がＩＰパケットを受信器（ｆ）に送信するとした場合、ＩＰパケットの宛先フィールドは１０３．１０３．１０３．１となる。ＯＳＩの階層定義に従って、パケットが送信器のアプリケーション層からＷｉ―Ｆｉ階層（又はＯＳＩ用語でＭＡＣ（メディアアクセス制御）層）へと移動する場合、パケットはインフラストラクチャーモードのプロトコルを使ってＷＭＲ−１のＡＰインターフェースへと直接送信される（より正確に言えば、パケットは送信器のＰＨＹ（物理）層をも経由する。単純化するために、ＰＨＹ層は無視して、Ｗｉ―Ｆｉ層をＯＳＩの最下層とする）。８０２．１１インフラストラクチャモードにおいて、送信器のクライアントインターフェースを離れるパケットはＷＭＲ−１のＡＰインターフェースへ行かなければならなくなる。
【００２６】
パケットは、ＷＭＲ−１のＯＳＩ階層をＡＰ側のＩＰ層へ通過していく。パケットはそのパケット自体を指定していない点に留意し、以下のような疑似コードを使って予め構成されたルーティングテーブルに従って、パケットをＷＭＲ−１内部の適切なインターフェースに定められた経路で送る。
【００２７】
If (IP==101.101.101.1)
Send it to Application
Else
Send it to Client of WMR-1
【００２８】
結果として、パケットは、ＷＭＲ−１のクライアントインターフェースへ所定の経路で送られる。パケットがＷＭＲ−１のクライアントのＷｉ―Ｆｉインターフェースに再度到着すると、インフラストラクチャーモードのプロトコルによってＷＭＲ−２のＡＰのＷｉ―Ｆｉインターフェースへと送信される以外の選択肢はない。同様に、パケットはＷＭＲ−２のＯＳＩ階層を、ＡＰ側のＩＰ層へと通過していく。パケットはそのパケット自体宛ではない点に留意し、以下のような疑似コードを使って予め構成されたルーティングテーブルに従って、パケットをＷＭＲ−２内部の適切なインターフェースに所定の経路で送られる。
【００２９】
If (IP==102.102.102.1)
Send it to Application
Else
Send it to Client of WMR-2
【００３０】
この例では、パケットは、インフラストラクチャーモードのインターフェースを使って、ＷＭＲ−２のクライアントのインターフェースへと所定の経路で送られる。パケットが、ＷＭＲ−２のクライアントのＷｉ―Ｆｉインターフェースに再度到着すると、再び、インフラストラクチャーモードのプロトコルによって受信器のＡＰのＷｉ―Ｆｉインターフェースへ送信される以外の選択肢はない。実際、受信器はパケットの宛先であるため、そのＩＰ層は、以下のアプリケーションに対するＯＳＩモデルに従って、パケットを受け入れ（ａｃｃｅｐｔ）、転送する。
【００３１】
If (IP==103.103.103.1)
Send it to Application
Else
Send it to the Internet
【００３２】
パケットの宛先アドレスが１０３．１０３．１０３．１ではない場合、パケットはインターネットに導かれるインターフェースに所定の経路で送られる。
【００３３】
図４に図示された無線メッシュネットワークは、図３のカスケード接続されたＷＭＮの２次元の概略図であって、メッシュネットワーク接続の中の、複数のＷＭＲ−１又は無線メッシュルータ８６０を備えている。この２次元メッシュネットワークの接続配置において、データ転送機構は図示された図３と実質的に同一であり、上記記載はその変更すべきところは変更して参照により好適な部分が組み込まれる。特に、破線のルータ相互接続線によって図示される、ルータ間又はＷＭＲ−１との間、又は無線メッシュルータ８６０間のすべてのデータ通信は、インフラストラクチャーモードのプロトコルを手段としている。
【００３４】
図３Ａのカスケード接続ネットワークは、ＷＭＲ−１がＡＰ−ＡＰ無線メッシュルータ８７０に置き換えられ、且つＷＭＲ−２がクライアント―クライアント無線メッシュルータ８８０に置き換えられていることを除き、実質的に図３のカスケード接続ネットワークと同一である。このカスケード接続配置におけるデータ転送機構は、図３に示されたデータ転送機構と実質的に同一であり、上記記載はその変更すべきところは変更して参照により好適な部分が組み込まれる。
【００３５】
図４Ａの２次元無線メッシュネットワーク構造は、無線メッシュルータ８６０、８７０及び８８０の混じり合った状態からなるＷＭＮの一例である。このカスケード接続の配置におけるデータ転送機構は、図３に示されたデータ転送機構と実質的に同一であり、上記記載はその変更すべきところは変更して参照により好適な部分が組み込まれる。具体的には、点線のルータ相互接続によって図示される、ルータ又は無線メッシュルータ８６０、８７０、８８０の間のすべてのデータ通信は、インフラストラクチャーモードのプロトコルを手段としている。
【００３６】
図３Ｂのカスケード型ネットワークは、２つのＷｉ―Ｆｉ無線通信インターフェースを有するＷＭＲ−１及びＷＭＲ−２が、２つの仮想（ｖｉｒｔｕａｌ）Ｗｉ―Ｆｉ無線通信インターフェースを有する無線メッシュルータ８９０に置き換えられていることを除き、図３のカスケード接続のネットワークは実質的に同一である。無線メッシュルータ８９０は、単独のＷｉ―Ｆｉ無線通信インターフェースを有する。しかし、マルチスレッド（ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ）などのソフトウェア技術を使用することにより、無線ルータ８９０のシングルＷｉ―Ｆｉ無線通信インターフェースは、ＡＰ、及びクライアントとして同時に機能する。仮想ＡＰとクライアントはそれぞれにＩＰアドレスを有している。このカスケード配置におけるデータ転送機構は、図３に示されたデータ転送機構は実質的に同一であり、上記記載はその変更すべきところは変更して参照により好適な部分が組み込まれる。
【００３７】
無線メッシュルータのインターフェースの構成は完全に柔軟性がある（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）であることが理解されよう。特に、すべてのＢａｃｋ−Ｎ互換の無線メッシュルータは２つ以上のＷｉ―Ｆｉインターフェース（物理的又は仮想的）を有し、すべてのインターフェースはＡＰ又はクライアントのいずれかとして構成されなければならない。
【００３８】
既存のアドホックＭＷＮに互換性を持たせるために、図５に示されるとおり、「メッシュネットワークアダプタ」が提供される。メッシュネットワークアダプタ８６０は、異なる８０２．１１規格が稼働する従来のＭＷＮと新しいＭＷＮの両方のインターフェースを持つ（調和させる）ことが可能な無線ルータである。これにより、旧式のＭＷＮは、古い装置を置き換えることなく、最新の８０２．１１規格に拡張される。
【００３９】
図６の無線メッシュネットワークは、送信器と受信器との間に更なる２個の無線メッシュルータが含まれることを除き、図３の無線メッシュネットワークと類似している。図６に示された送信器から受信器へのデータフローもまた、図３のデータフローと類似している。以下の便宜上のＩＰアドレスがＷｉ―Ｆｉインターフェースに便宜上の例として割り当てられていると仮定する。
【００４０】
【表２】
2015526912.tif 000004
【００４１】
あるＷＭＲのクライアントインターフェースは、８０２．１１を介していかなるデータを送信する前にも、別のＷＭＲのＡＰインターフェースに無線接続されなければならない。送信器のクライアントインターフェースとメッシュノードＭＮ１のＡＰインターフェースとは無線状態で関連付け（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）されている。データが送信器のクライアントインターフェースから送信されるとき、データはインフラストラクチャモードのＷｉ―ＦｉによってＭＮ１のＡＰへと直接送信される。次に、データは、ＭＮ１のＯＳＩ階層を、ＡＰインターフェースのＩＰ層へと移動する。パケットがそのパケット自体を指定していない点に留意し、以下のような疑似コードを使って、予め構成されたルーティングテーブルに従って、ＭＮ１内部の内部有線接続を使用して、パケットを適切なインターフェースにに定められた経路で送る。
【００４２】
If (IP==1.1.1.1)
Send it to Application
Else
Send it to Client of MN1
【００４３】
結果として、データは、ＭＮ１内部のＩＰルーティングを使用して、ＭＮ１のクライアントインターフェースに定められた経路で送られる。ＭＮ１のクライアントインターフェースとＭＮ２のＡＰインターフェースとは無線状態で関連付けられている。データがＭＮ１のクライアントインターフェースに到着すると、インフラストラクチャモードのＷｉ―Ｆｉによって、ＭＮ２のＡＰインターフェースに転送される。同様に、データはＭＮ２のＯＳＩ階層を、ＡＰ側のＩＰ層へと移動する。パケットはそのパケット自体を指定していない点に留意し、以下のような疑似コードを使って、予め構成されたルーティングテーブルに従って、データをＭＮ２内部の内部有線接続を使用して、適切なインターフェースへとデータを定められた経路で送る。
【００４４】
If (IP==1.1.2.1)
Send it to Application
Else
Send it to Client of MN2
【００４５】
この例では、データは、ＭＮ２内のＩＰルーティングを使ってＭＮ２のクライアントインターフェースへと送信される。ＭＮ２のクライアントインターフェースとＭＮ３のＡＰインターフェースとは無線で関連付けられている。データがＭＮ２のクライアントのＷｉ−Ｆｉインターフェースに到着すると、インフラストラクチャモードのＷｉ―ＦｉによってＭＮ３のＡＰのＷｉ−Ｆｉインターフェースに転送される。次に、データはＭＮ３のＯＳＩ階層を、ＡＰ側のＩＰ層へと移動する。データがそれ自体を指定していない点に留意し、以下のような疑似コードを使って予め構成されたルーティングテーブルに従って、データをＭＮ３内部の内部の有線接続を使用して、適切なインターフェースへとデータを定められた経路で送る。
【００４６】
If (IP==1.1.3.1)
Send it to Application
Else
Send it to Client of MN3
【００４７】
従って、データはＭＮ３内部のＩＰルーティングを使用して、ＭＮ３のクライアントインターフェースに所定の経路で送られる。ＭＮ３のクライアントインターフェースとＭＮ４のＡＰインターフェースとは無線で関連付けられている。データが、ＭＮ３のクライアントのＷｉ−Ｆｉインターフェースに到着すると、インフラストラクチャモードのＷｉ―ＦｉによってＭＮ４のＡＰのＷｉ−Ｆｉインターフェースに転送される。データは、ＭＮ４のＯＳＩ階層を、ＡＰ側のＩＰ層へと移動する。パケットはそのパケット自体を指定していないことに宛ではない点に留意し、以下のような疑似コードを使って、予め構成されたルーティングテーブルに従って、データをＭＮ４内部の内部有線接続を使用して、適切なインターフェースへと定められた経路でデータを送る。
【００４８】
If (IP==1.1.4.1)
Send it to Application
Else
Send it to Client of MN4
【００４９】
この例では、データは、ＭＮ４内のＩＰルーティングを使って、ＭＮ４のクライアントインターフェースへと定められた経路で送られる。ＭＮ４のクライアントインターフェースと受信器のＡＰインターフェースとは無線で関連付けられている。データが、ＭＮ４のクライアントのＷｉ−Ｆｉインターフェースに到着すると、インフラストラクチャモードのＷｉ―Ｆｉによって受信器のＡＰのＷｉ−Ｆｉインターフェースに転送される。次に、データは受信器のＯＳＩ階層を、ＡＰ側のＩＰ層へと移動する。実際のところ、受信器はデータの宛先であるため、そのＩＰ層が以下のアプリケーションに対するＯＳＩ参照モデルに基づいて、データを受け入れ（ａｃｃｅｐｔ）、転送する。
【００５０】
If (IP==1.1.5.1)
Send it to Application
Else
Send it to the Internet
【００５１】
データの宛先アドレスが１．１．５．１ではない場合、データはインターネットに導かれるインターフェースに定められた経路で送られる。
【００５２】
データが受信器から送信器へと送られると、データは類似した方法で移動する。具体的には、データはインフラストラクチャモードのＷｉ―Ｆｉによって異なるルータ間で移動され、ＩＰルーティングを使ってルータ内部へ定められた経路で送られる。
【００５３】
上記の例において、３００Ｍｂｐｓのデータ転送速度が選択されている。なぜなら、この速度が最新のＷｉ―Ｆｉ規格で定められた最高速度だからである。実際のデータ転送速度は、一般性を失うことなく、５４Ｍｂｐｓから３００Ｍｂｐｓの間のいかなる速度でもよいことは理解されよう。例えば、ルータ相互のデータ転送速度は、６０、８０、１００、１２０、１５０、２００、２５０、３００などが設定されてもよい。さらに、最高のデータ転送速度は、最新のＷｉ―Ｆｉ規格によって設定されるデータ転送速度で決定され、将来的には３００Ｍｂｐｓを大きく超えることができる。
【００５４】
本発明は上記の例示を参照してはいるものの、当業者にとって、該例示はより理解を深めるための図として提供されたに過ぎず、発明の範囲を制限するものではないことは理解されよう。例えば、無線メッシュルータの各インターフェースは、データを送信する前に、ルータのクライアントが別のルータのＡＰに無線で接続できる場合、及び、無線メッシュルータのすべてのインターフェースがＩＰルーティングを使用して接続できる場合に限り、ＡＰ又はクライアントとして構成されるために、適応性を備える。また、無線メッシュルータ内部に、いくつのインターフェースが存在しても構わない。さらに、ルータがここでの例で使用されたが、本開示は、一般性を失うことなく、転送装置やスイッチといった他の中継装置に適用できる。
【００５５】
上記の例示は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組み合わせによって実施可能であることは、当業者に理解されるであろう。例えば、ここに記載される様々な方法、プロセス、及び機能ユニットはプロセッサ（「プロセッサ」という用語はＣＰＵ、処理ユニット、ＡＳＩＣ、論理ユニット、又はプログラマブルゲートアレイなどを幅広く含むように解釈される）によって実施されてもよい。処理、方法、機能ユニットはすべて、単独のプロセッサによって実行されるか、いくつかのプロセッサによって分散（ｓｐｌｉｔ）されてもよい。ゆえに、本発明又は請求項における「プロセッサ」の呼称は、「１つ以上のプロセッサ」を意味すると解釈されるべきである。処理、方法及び機能モジュールは、１つ以上のプロセッサ、１つ以上のプロセッサのハードウェアの論理回路、又はそれらの組み合わせによって実行可能な、機械が読み込み可能な命令として解釈されることができる。さらに、ここでの開示はソフトウェア製品として解釈されてもよい。コンピュータソフロウェア製品は保存媒体に保存され、コンピュータ装置（パソコン、サーバ、あるいはルータ、スイッチ、アクセスポイントなどのネットワーク装置でもよい）が、本発明の例示で列挙された方法を実施するための、複数の命令を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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