(57)【要約】無線メッシュ・ネットワーク（１０）におけるマルチホップ経路に対するリンク適応のためのシステム及び方法が開示される。一実施形態において、無線メッシュ・ネットワーク（１０）は、無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通る経路内のネットワーク・ノード（１２、１４）を含む。ネットワーク・ノード（１２、１４）は、終点ネットワーク・ノード（１２）から１つ以上の中間ネットワーク・ノード（１２）を通る始点ネットワーク・ノード（１４）への経路に対する仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報の逆方向伝搬に基づいて、経路に対するボトルネック情報フロー速度を判定する。経路に対するボトルネック情報フロー速度以下である経路に対する目標情報フロー速度が判定される。経路に対する目標情報フロー速度を示す情報を順方向伝搬に基づいて、変調／符号化方式（ＭＣＳ）及びいくつかの実施形態では伝送モードが経路内の終点ネットワーク・ノード（１２）以外の各ネットワーク・ノード（１２、１４）に対して判定される。
2015530844.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（１０）のネットワーク・ノード（１２）であって、
送信機（３０）及び受信機（３２）を含む無線サブシステム（２６）と、
前記無線サブシステム（２６）に関連付けられた処理サブシステム（２８）と、
を備えており、
前記処理サブシステム（２８）は、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通過する経路にある前記ネットワーク・ノード（１２）の下流側ネットワーク・ノード（１２）から、前記無線サブシステム（２６）経由で、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）によって決定された、前記経路の１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報を受信し、
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）によって決定された、前記経路の前記１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度に基づき、前記経路の１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を決定し、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通過する前記経路にある前記ネットワーク・ノード（１２）の上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）に、前記無線サブシステム（２６）経由で、前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報を送信し、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から、前記無線サブシステム（２６）経由で、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への無線リンクの目標情報フロー速度を示す情報を受信し、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）の前記経路上で情報を送信する際に使用し、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から受信する前記目標情報フロー速度以上の最低情報フロー速度を得るための、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記無線サブシステム（２６）の前記送信機（３０）の変調及び符号化方法（ＭＣＳ）を選択する、
様に構成されていることを特徴とするネットワーク・ノード。
【請求項２】
前記処理サブシステム（２８）は、
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）に、前記無線サブシステム（２６）経由で、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の受信機（３２）への無線リンクの目標情報フロー速度を示す情報を送信する様にさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項３】
前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度以下であることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク・ノード。
【請求項４】
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度は、前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通過する前記経路の始点ネットワーク・ノード（１４）の最終伝送モード及び最終ＭＣＳの関数であり、
前記始点ネットワーク・ノード（１４）の前記最終伝送モード及び前記最終ＭＣＳは、前記始点ネットワーク・ノード（１４）の下流側ネットワーク・ノード（１２）によって決定された前記経路のボトルネック情報フロー速度Ｂ１以下の最高情報フロー速度を得るものであり、前記始点ネットワーク・ノード（１４）に送信されることを特徴とする請求項３に記載のネットワーク・ノード。
【請求項５】
前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度に等しいことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク・ノード。
【請求項６】
前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクの前記目標情報フロー速度の割合に等しく、
前記割合は、前記ネットワーク・ノード（１２）の情報欠落確率の関数であることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク・ノード。
【請求項７】
前記割合は、１−εｊに等しく、εｊは、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記情報欠落確率であることを特徴とする請求項６に記載のネットワーク・ノード。
【請求項８】
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）によって決定される前記経路の前記１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度及び前記処理サブシステム（２８）によって決定される前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度は、異なる干渉シナリオのための異なる値を含むことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク・ノード。
【請求項９】
前記異なる干渉シナリオのための前記異なる値は、前記経路の複数のネットワーク・ノード（１２、１４）の各非始点ネットワーク・ノード（１２）での前記異なる干渉シナリオを考慮した、前記経路の総ての無線リンクのＭＣＳ及び送信モードの結合した最適化を可能にすることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１０】
前記処理サブシステム（２８）は、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）と前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）との間の前記無線リンクの前記ネットワーク・ノード（１２）への１つ以上の情報到達速度を推定し、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）と前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）との間の前記無線リンクの前記１つ以上の情報到達速度、及び、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）により決定された前記１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度に基づき、前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を決定する、
様にさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１１】
前記処理サブシステム（２８）が推定する前記１つ以上の情報到達速度は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）と前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）との間の前記無線リンクの前記ネットワーク・ノード（１２）への情報到達速度Ａｊであり、
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する、前記経路の前記１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度は、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する、前記経路の仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊであり、
前記処理サブシステム（２８）が決定する、前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度は、前記情報到達速度Ａｊ及び前記仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊに基づき前記処理サブシステム（２８）が決定する、前記経路の新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１であり、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）に送信される、前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を示す前記情報は、前記経路の前記新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１を示す情報である、
ことを特徴とする請求項１０に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１２】
前記情報到達速度Ａｊを推定するために、前記処理サブシステム（２８）は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）の初期伝送モード及び初期ＭＣＳに基づき、前記情報到達速度Ａｊを推定する様にさらに構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１３】
前記情報到達速度Ａｊを推定するために、前記処理サブシステム（２８）は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）の初期伝送モード及び初期ＭＣＳに基づき、前記情報到達速度Ａｊを推定する様にさらに構成され、
前記初期伝送モード及び前記初期ＭＣＳは、前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）の他のネットワーク・ノード（１２、１４）からの干渉を考慮したときの、最も悪い場合の情報フロー速度を提供することを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１４】
前記情報到達速度Ａｊを推定するために、前記処理サブシステム（２８）は、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクのための、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）の初期伝送モード及び初期ＭＣＳと、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクに干渉を与える複数の他のネットワーク・ノード（１２、１４）の初期伝送モード・ベクトルを取得し、
前記初期伝送モード、前記初期ＭＣＳ及び前記初期伝送モード・ベクトルに基づき前記情報到達速度Ａｊを推定する様にさらに構成され、
前記初期伝送モード・ベクトルは、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）の前記初期伝送モードにおいて、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクに最も悪い情報フロー速度を与える前記他のネットワーク・ノード（１２、１４）の伝送モードのベクトルであり、
前記初期ＭＣＳは、前記初期伝送モード・ベクトルでの最大情報フロー速度を与える前記初期伝送モードのＭＣＳセットからのＭＣＳである、
ことを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１５】
前記経路の前記新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）と前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）との間の前記無線リンクの前記情報到達速度Ａｊと、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する前記経路の前記仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊの最小値であることを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１６】
前記経路の前記新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１は、Ａｊ及びＢｊ（１−εｊ）の最小値であり、εｊは０以上１以下の範囲の値であり、前記ネットワーク・ノード（１２）の情報欠落確率を示していることを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１７】
前記処理サブシステム（２８）が推定する前記１つ以上の情報到達速度は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）と前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）との間の前記無線リンクの前記ネットワーク・ノード（１２）への、２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての２つ以上の情報到達速度
【数１】
2015530844.tif 000042
であり、
前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１の各仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）と、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクに干渉を与える１つ以上の他のネットワーク・ノード（１２、１４）と、の伝送モードの異なる組み合わせであり、
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する、前記経路の前記１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度は、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する、２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊとしての２つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度
【数２】
2015530844.tif 000043
であり、前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊの各仮定送信モード・ベクトルσ-ｊは、前記ネットワーク・ノード（１２）と、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクに干渉を与える１つ以上の他のネットワーク・ノード（１２、１４）と、の伝送モードの異なる組み合わせであり、
前記処理サブシステム（２８）が決定する前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度は、前記２つ以上の情報到達速度
【数３】
2015530844.tif 000044
及び前記２つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度
【数４】
2015530844.tif 000045
に基づき、前記処理サブシステム（２８）が決定する、前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての、前記経路の２つ以上の新たな暫定的ボトルネック情報フロー速度
【数５】
2015530844.tif 000046
であり、
前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を示す前記情報は、前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての、前記経路の前記２つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度
【数６】
2015530844.tif 000047
を示す情報であることを特徴とする請求項１０に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１８】
前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１の各仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１として、前記処理サブシステム（２８）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての、前記２つ以上の情報到達速度
【数７】
2015530844.tif 000048
の対応する１つと、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１に一致する前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊの１つ以上として、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する、前記経路の前記２つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度
【数８】
2015530844.tif 000049
の１つ以上と、に基づき、前記２つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度
【数９】
2015530844.tif 000050
の、対応する新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１を決定することを特徴とする請求項１７に記載のネットワーク・ノード。
【請求項１９】
前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１の各仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１として、前記処理サブシステム（２８）は、前記２つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度
【数１０】
2015530844.tif 000051
の、対応する新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１を
【数１１】
2015530844.tif 000052
に従い決定し、ここで、Ｂｊ−１（σ-ｊ-１）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての前記新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１であり、Ｊ（σ-ｊ−１）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１と一致する前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊの総てのセットであり、Ｂｊ（σ-ｊ）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊとして、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する前記経路の前記仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊであり、Ａｊ（σ-ｊ-１）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての前記情報到達速度Ａｊである、ことを特徴とする請求項１７に記載のネットワーク・ノード。
【請求項２０】
前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１の各仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１として、前記処理サブシステム（２８）は、前記２つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度
【数１２】
2015530844.tif 000053
の、対応する新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１を
【数１３】
2015530844.tif 000054
に従い決定し、ここで、Ｂｊ−１（σ-ｊ-１）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての前記新たな仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊ−１であり、Ｊ（σ-ｊ−１）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１と一致する前記２つ以上の仮定送信モード・ベクトルσ-ｊの総てのセットであり、Ｂｊ（σ-ｊ）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊとして、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）が決定する前記経路の前記仮ボトルネック情報フロー速度Ｂｊであり、Ａｊ（σ-ｊ-１）は、前記仮定送信モード・ベクトルσ-ｊ−１としての前記情報到達速度Ａｊであり、εｊは、０以上１以下の範囲の値であり、かつ、前記ネットワーク・ノード（１２）の情報欠落確率を示している、ことを特徴とする請求項１７に記載のネットワーク・ノード。
【請求項２１】
前記処理サブシステム（２８）は、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から、前記無線サブシステム（２８）経由で、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）が選択した最終伝送モード・ベクトルσ-Ｆｊ-１を示す情報を受信し、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から受信する前記目標情報フロー速度と、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から受信する前記最終伝送モード・ベクトルσ-Ｆｊ-１と、に基づき、前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）の前記経路で情報を送信する際に使用する、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記無線サブシステム（２６）の前記送信機（３０）のための最終伝送モード・ベクトルσ-Ｆｊと、前記ＭＣＳを選択し、
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）に、前記無線サブシステム（２６）経由で、前記最終伝送モード・ベクトルσ-Ｆｊを示す情報と、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクのための前記目標情報フロー速度を示す情報と、を送信する様にさらに構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のネットワーク・ノード。
【請求項２２】
前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）から前記下流側ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクのための前記目標情報フロー速度は、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の前記送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への前記無線リンクのための前記目標情報フロー速度以下であることを特徴とする請求項２１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項２３】
前記処理サブシステム（２８）は、前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）の前記経路で情報を送信する際に使用する、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記無線サブシステム（２６）の前記送信機（３０）のための伝送モード及びＭＣＳを、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から受信する前記目標情報フロー速度以上である、前記最低情報フロー速度を得る様に選択する様にさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項２４】
無線メッシュ・ネットワーク（１０）のネットワーク・ノード（１２）を動作させる方法であって、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通過する経路にある前記ネットワーク・ノード（１２）の下流側ネットワーク・ノード（１２）から、前記下流側ネットワーク・ノード（１２）によって決定された、前記経路の１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報を受信するステップと、
前記下流側ネットワーク・ノード（１２）によって決定された、前記経路の前記１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度に基づき、前記経路の１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を決定するステップと、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通過する前記経路にある前記ネットワーク・ノード（１２）の上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）に、前記経路の前記１つ以上の新たな仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報を送信するステップと、
前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）の送信機（２２、３０）から前記ネットワーク・ノード（１２）の前記受信機（３２）への無線リンクの目標情報フロー速度を示す情報を受信するステップと、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）の前記経路上で情報を送信する際に使用し、前記上流側ネットワーク・ノード（１２、１４）から受信する前記目標情報フロー速度以上の最低情報フロー速度を得る、前記ネットワーク・ノード（１２）の前記送信機（３０）の変調及び符号化方法（ＭＣＳ）を選択するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
無線メッシュ・ネットワーク（１０）であって、
前記無線メッシュ・ネットワーク（１０）を通過する経路にある複数のネットワーク・ノード（１２、１４）を含み、
前記複数のネットワーク・ノード（１２、１４）は、前記経路の始点ネットワーク・ノード（１４）と、前記経路の終点ネットワーク・ノード（１２）と、前記経路の前記始点ネットワーク・ノード（１４）と前記終点ネットワーク・ノード（１２）との間にある１つ以上の中間ネットワーク・ノード（１２）を含み、
前記経路の前記複数のネットワーク・ノード（１２、１４）は、
前記１つ以上の中間ネットワーク・ノード（１２）経由で、前記終点ネットワーク・ノード（１２）から前記始点ネットワーク・ノード（１４）に向かう、前記経路の仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報の逆方向伝搬に基づき、前記経路のボトルネック情報フロー速度を決定し、
前記経路の前記ボトルネック情報フロー速度以下である、前記経路の目標情報フロー速度を決定し、
前記始点ネットワーク・ノード（１４）からの前記目標情報フロー速度を示す情報の順方向伝搬に基づき、前記複数のネットワーク・ノード（１２、１４）の前記終点ネットワーク・ノード（１２）以外の各ネットワーク・ノード（１２、１４）の変調及び符号化方法（ＭＣＳ）を決定する様に構成されていることを特徴とする無線メッシュ・ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線メッシュ・ネットワークに関し、特に、無線メッシュ・ネットワークにおけるマルチホップ経路に対するリンク適応に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンの人気の爆発的な高まりにより、現在のセルラ通信ネットワークの容量の限界が露呈された。移動装置における多くの帯域幅を必要とするマルチメディア及びソーシャル・ネットワーキング・アプリケーションの使用の増加が問題を更に加速させる。無線データ・トラフィックの急増に対処するために、今後、アクセス・ノードを非常に密に配置する必要があると予測される。そのような密な配置は、信号フット・プリントが小さい「小型」又は低出力の基地局を非常に密に混在させることで既存の基地局を徐々に強化することにより達成されるだろう。
【０００３】
アクセス・ノードの非常に密な配置の実現性は、ネットワーク内の個々のアクセス・ノードにデータ転送速度の高い伝送を提供できるバックホールネットワークの存在を前提とすることは明らかである。容量を最大化するという観点から、光ファイバを使用するバックホールを用いる解決策がおそらく最も望ましい解決策であり、新規の構造に最も適する。しかし、既存の建物及びインフラストラクチャにおいて、非常に密なネットワークにおける全てのアクセス・ノードに新規のファイバを設置するコストは膨大になるだろう。
【０００４】
光ファイバを使用するバックホールに代わる解決策は、同一のアクセス・スペクトルを使用して伝送を提供する無線自己バックホールを用いる解決策である。将来の無線システムが配置されるだろう高周波数帯域（例えば、ミリ波（ＭＭＷ）帯域）において、大量の帯域幅が利用可能であると期待される。更に、これらの将来の無線システムは、関連付けられる電波波長が減少するため、空間再利用の割合が高くなるだろう。利用可能な帯域幅が大量であること及び空間再利用の割合が高いことの双方により、自己バックホールを用いる手法が促進される。無線自己バックホールを用いる手法が単純であること及び配置コストを大幅に減少できることも、無線自己バックホールを用いる手法を非常に魅力あるものにする。
【０００５】
図１に示すように、無線自己バックホールを用いる手法において、アクセス・ノード（ＡＮ）は、自身に割り当てられる周辺のユーザ機器装置（ＵＥ）にネットワーク・アクセスと隣接するアクセス・ノードに対する伝送とを提供する。伝送に関して、アクセス・ノードは、集約ノードとの間でデータをルーティングするために中継ノードとして動作する。自己バックホール・アクセス・ノードのグループは無線メッシュ・ネットワークを形成でき、その場合、アクセス・ノードは、場合によってはマルチ「ホップ」を通じて、集約ノードとの間で互いのトラフィックを協調してルーティングする。集約ノードは、より大きいネットワーク（例えば、関連付けられるセルラ通信ネットワークのコア・ネットワーク）に無線メッシュ・ネットワークを接続する。
【０００６】
自己バックホールは、追加のワイヤ／ファイバの設置が不要になるため配置コストを大幅に減少するだけでなく、ユーザ又はネットワーク・オペレータがトラフィックに対する需要の満たされていない地域にアクセス・ノードを非常に柔軟に配置できるようにする。有線（ファイバ又はカッパーを使用する）バックホールを利用できる場合でも、予備として又はネットワークの信頼性を強化する多角的な解決策として自己バックホールを使用できる。しかし、自己バックホールを用いる解決策が有線バックホールの受け入れ可能な代用であるためには、データ・スループット及び待ち時間の双方の点で適切なエンド・ツー・エンド性能を保証するために、無線メッシュ・ネットワーク内の１つのネットワーク・ノードから無線メッシュ・ネットワーク内の別のネットワーク・ノードへマルチホップ経路上で情報を転送する効率的な機構が設計される必要がある。
【０００７】
自己バックホール・アクセス・ノードにより形成される無線メッシュ・ネットワークを介して情報を無線で伝送するには、ルーティング・アルゴリズム及びルーティング・メトリックを組み合わせて使用して、１つ以上のホップを有する全ての可能な経路の中からどの経路を使用するかを選択する必要がある。これらの各候補経路は、任意の有限な数の無線リンク又はホップで構成される。一般的なルーティング・アルゴリズムは、Ｄ．Ｐ．Ｂｅｒｔｓｅｋａｓ及びＲ．Ｇ．Ｇａｌｌａｇｅｒの「Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ、１９２２年において説明されるように、ベルマンフォード・アルゴリズム及びダイクストラ・アルゴリズムを含む。これらのアルゴリズムは、通常、送信元ノードから送信先ノードへの全ての可能なパスの中から最善のルーティング・メトリック値を生じるという意味で最短のパス（又は経路）を探す。望ましい経路が識別されると、入口ノード（例えば、無線メッシュ・バックホール・ネットワークに対する集約ノード又はＵＥ）における適切なデータ伝送速度を設定できる。
【０００８】
無線チャネルの動的に変化する性質に対処するために、各アクセス・ノードは、通常、変調／符号化方式（ＭＣＳ）の異なる可能な組み合わせの集合から導出される広範なデータ伝送速度をサポートする。高いスループット性能を達成するために、適切なＭＣＳが各アクセス・ノードによりチャネル状態に依存して各リンクに対して適応的に選択される必要がある。そのような適応的ＭＣＳ選択処理を一般にリンク適応と呼ぶ。
【０００９】
従来のリンク適応技術は、単一の通信リンク及びそれに関連するリンクの品質メトリックに注目する。マルチホップ無線ネットワークに対して提案されるいくつかの既存のリンク適応技術は、Ｅ．  Ｙａｎｇ他の「Ａｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  Ｓｔｒａｔｅｇｙ  ｆｏｒ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、Ｐｒｏｃ．  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  （ＷｉＣｏｍ）、１６７２〜１６７６ページ、２００７年９月、Ｓ．  Ｎａｒａｙａｎａｎ他の「Ｏｎ  ｔｈｅ  ａｄｖａｎｔａｇｅｓ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｔｏ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１１  ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｍｏｄｅ」、Ｐｒｏｃ．  ＷＣＮＣ  ２００５、１３２〜１３８ページ、２００５年、Ｗ．Ｓ．  Ｃｏｎｎｅｒ他の「ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｓ  Ｔｕｔｏｒｉａｌ  -  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｍｅｓｈ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ」、２００６年１１月、Ｇ．Ｒ．  Ｈｉｅｒｔｚ他の「ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｓ：Ｔｈｅ  ＷＬＡＮ  Ｍｅｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ」、ＩＥＥＥ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、１０４〜１１１ページ、２０１０年２月、並びにＧ．  Ｈｏｌｌａｎｄ他の「Ａ  Ｒａｔｅ−Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、Ｐｒｏｃ．  ＡＣＭ  ＭＯＢＩＣＯＭ  ０１、２００１年において説明される。上記で参照されるマルチホップ無線ネットワークに対して提案される既存のリンク適応方法は、基本的に、単一の通信リンクに対して設計された技術と同一の技術を再利用する。特に、経路上の各アクセス・ノードは、自身が関係する個々の無線リンクのデータ・スループットを最大にするＭＣＳを選択する。その結果、Ｓ．  Ｎａｒａｙａｎａｎ他の「Ｏｎ  ｔｈｅ  ａｄｖａｎｔａｇｅｓ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｔｏ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１１  ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｍｏｄｅ」、Ｐｒｏｃ．  ＷＣＮＣ  ２００５、１３２〜１３８ページ、２００５年、並びにＧ．  Ｈｏｌｌａｎｄ他の「Ａ  Ｒａｔｅ−Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、Ｐｒｏｃ．  ＡＣＭ  ＭＯＢＩＣＯＭ  ０１、２００１年において説明されるように、所定の経路の異なるリンクの間でチャネル及び干渉の状態が異なるため、異なるデータ転送速度をサポートするＭＣＳが所定の経路の異なる無線リンクに対して選択される場合がある。これにより、出力データ転送速度が自身の入力データ転送速度より小さいアクセス・ノードにおいて、バッファのオーバーフローによるパケット損失が発生する可能性がある。この問題に対する現在の解決策は、Ｗ．Ｓ．  Ｃｏｎｎｅｒ他の「ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｓ  Ｔｕｔｏｒｉａｌ  -  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅ���  Ｍｅｓｈ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ」、２００６年１１月、並びにＧ．Ｒ．  Ｈｉｅｒｔｚ他の「ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｓ：Ｔｈｅ  ＷＬＡＮ  Ｍｅｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ」、ＩＥＥＥ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、１０４〜１１１ページ、２０１０年２月において説明されるように、受信ネットワーク・ノードのバッファが一杯になった場合に伝送速度を減速する上位層（例えば、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ））におけるフロー制御及び輻輳制御に依存する。マルチホップ自己バックホールを用いる解決策の場合、損失パケットが複数のホップを既に通過している場合があるため、無線ネットワークにおいて長い待ち時間及び不必要な信号伝送オーバーヘッドを発生させる可能性があるため、現在の解決策はそのような場合に対して特にコストが高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
異なるホップにわたる伝送速度が一致しない可能性があることに加えて、マルチホップ設定においてシングルホップのリンク適応技術を使用する場合、リンク適応において、経路の隣接リンクからの潜在的なホップ間干渉が殆ど考慮されない。その結果、各ホップにおいて実現可能な伝送速度を過大に推定する不適切なＭＣＳが選択される可能性があり、それにより、上位層プロトコルを介する伝送速度の再調整において更なる遅延が発生する。更に、例えば送信電力、帯域幅等に関する無線リソースを不用意に使用することでいくつかのリンクにおいてスループットが過度に高くなり、これが無線ネットワーク内の他のリンク又は経路に対して不必要に高い干渉を発生させる場合もある。
【００１１】
上記の説明から、無線メッシュ・ネットワークにおけるマルチホップ経路に対するリンク適応技術が望まれる。更に、干渉を考慮する無線メッシュ・ネットワークにおけるマルチホップ経路に対するリンク適応技術が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
無線メッシュ・ネットワークにおけるマルチホップ経路に対するリンク適応のためのシステム及び方法が開示される。一実施形態において、無線メッシュ・ネットワークは、無線メッシュ・ネットワークを通る経路内の多くのネットワーク・ノードを含み、経路内のネットワーク・ノードは、始点ネットワーク・ノード、終点ネットワーク・ノード及び１つ以上の中間ネットワーク・ノードを含む。ネットワーク・ノードは、終点ネットワーク・ノードから１つ以上の中間ネットワーク・ノードを通る始点ネットワーク・ノードへの経路に対する仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報の逆方向伝搬に基づいて、経路に対するボトルネック情報フロー速度を判定するように構成される。経路に対するボトルネック情報フロー速度以下である経路に対する目標情報フロー速度が判定される。始点ネットワーク・ノードからの経路に対する目標情報フロー速度を示す情報の順方向伝搬に基づいて、変調／符号化方式（ＭＣＳ）及びいくつかの実施形態では伝送モードが経路内の終点ネットワーク・ノード以外の各ネットワーク・ノードに対して判定される。
【００１３】
一実施形態において、無線メッシュ・ネットワークを通る経路内の中間ネットワーク・ノードは、送信機及び受信機を含む無線サブシステムと処理サブシステムとを含む。処理サブシステムは、無線サブシステムを介して、無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの下流側ネットワーク・ノードから経路に対して下流側ネットワーク・ノードにより判定された１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報を受信するように構成される。処理サブシステムは、経路に対して下流側ネットワーク・ノードにより判定された１つ以上の仮ボトルネック情報フロー速度に基づいて、経路に対する１つ以上の新規の仮ボトルネック情報フロー速度を判定するように更に構成される。処理サブシステムは、無線サブシステムを介して、無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの上流側ネットワーク・ノードへ経路に対する１つ以上の新規の仮ボトルネック情報フロー速度を示す情報を送信するように更に構成される。その後、処理サブシステムは、無線サブシステムを介して上流側ネットワーク・ノードから、上流側ネットワーク・ノードの送信機からネットワーク・ノードの受信機への無線リンクに対する目標情報フロー速度を示す情報を受信するように構成される。処理サブシステムは、ネットワーク・ノードの無線サブシステムの送信機が無線メッシュ・ネットワーク内の経路を介して情報を送信する際に使用する上流側ネットワーク・ノードから受信した目標情報フロー速度以上の最低の情報フロー速度を生じるＭＣＳ及びいくつかの実施形態では伝送モードを選択するように更に構成される。
【００１４】
一実施形態において、処理サブシステムは、ネットワーク・ノードの送信機から下流側ネットワーク・ノードの受信機への無線リンクに対する目標情報フロー速度を示す情報を無線サブシステムを介して下流側ネットワーク・ノードへ送信するように更に構成される。一実施形態において、ネットワーク・ノードの送信機から下流側ネットワーク・ノードの受信機への無線リンクに対する目標情報フロー速度は、上流側ネットワーク・ノードから受信した上流側ネットワーク・ノードの送信機からネットワーク・ノードの受信機への無線リンクに対する目標情報フロー速度以下である。
【００１５】
添付の図面と関連して好適な実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより、当業者は本発明の範囲を理解し且つ追加の態様を認識するだろう。
【００１６】
本明細書の一部に組み込まれ且つ本明細書の一部を形成する添付の図面は発明の複数の態様を示し、説明と共に使用されて発明の原理を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】セルラ通信ネットワークにおけるアクセス・ノードのグループに対する無線メッシュ・バックホール・ネットワークを示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線メッシュ・バックホール・ネットワークを通る経路内の無線リンクに対して伝送モード及び変調／符号化方式（ＭＣＳ）が選択されるセルラ通信ネットワーク内のアクセス・ノードのグループに対する無線メッシュ・バックホール・ネットワークを示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係る図２の無線メッシュ・バックホール・ネットワーク等の無線メッシュ・ネットワーク内のネットワーク・ノードに対する伝送モード及びＭＣＳを選択するために仮ボトルネック情報フロー速度（ＢＩＦＲ）の逆方向伝搬及び目標情報到着速度（ＩＡＲ）の順方向伝搬を使用する処理を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る図３の処理を更に詳細に示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る図３及び図４の処理を実行するための無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの動作を示す図。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る図３及び図４の処理を実行するための無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの動作を示す図。
【図６】本発明の別の実施形態に係る図２の無線メッシュ・バックホール・ネットワーク等の無線メッシュ・ネットワーク内のネットワーク・ノードに対する伝送モード及びＭＣＳを共に最適化するために異なる干渉の場合に対する多くのＢＩＦＲの逆方向伝搬及び目標ＩＡＲの順方向伝搬を使用する処理を示すトレリス。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る図６のトレリスにより示される処理を実行するための無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの動作を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に係る図６のトレリスにより示される処理を実行するための無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの動作を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態に係る図６のトレリスにより示される処理を実行するための無線メッシュ・ネットワークを通る経路内のネットワーク・ノードの動作を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る図２の無線メッシュ・バックホール・ネットワークの集約ノードを示すブロック図。
【図９】本発明の一実施形態に係る図２の無線メッシュ・バックホール・ネットワークのアクセス・ノードのうちの１つを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に記載する実施形態は、当業者が実施形態を実施できるようにするために必要な情報を示し、実施形態を実施する最善の方法を示す。添付の図面を参照して以下の説明を読むことにより、当業者は本発明の概念を理解し、本明細書中で特に示されない本発明の概念の適用例を認識するだろう。それらの概念及び適用例は本発明及び添付の特許請求の範囲の範囲に含まれることが理解されるべきである。
【００１９】
無線メッシュ・ネットワークにおけるマルチホップ経路に対するリンク適応のためのシステム及び方法が開示される。一般に、無線メッシュ・ネットワーク（例えば、無線メッシュ・バックホール・ネットワーク）における特定のマルチホップ経路上の複数の無線リンクにわたる変調／符号化方式（ＭＣＳ）を選択し且つ維持するシステム及び方法は、経路内の異なる無線リンクにおける個々の情報フロー速度が経路を通る達成可能な最大エンド・ツー・エンド情報フロー速度と十分に一致することを保証する。本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本明細書中で使用する無線メッシュ・ネットワークのモデルを説明するのが有用である。
【００２０】
無線メッシュ・ネットワークは、有向グラフＧ≡（Ｖ，Ｅ）としてモデル化できる。Ｖはグラフの頂点の集合を示し、Ｅは各々がＶ内の２つの頂点を接続する辺の集合を示す。その場合、無線メッシュ・ネットワーク内の各ネットワーク・ノードはグラフの頂点ν∈Ｖで表され、２つのネットワーク・ノード間の各（潜在）無線リンクは辺ｅ∈Ｅで表される。始点又は送信元ネットワーク・ノード（例えば、セルラ通信ネットワーク内のアクセス・ノードのグループに対する無線メッシュ・バックホール・ネットワークの集約ノード）から終点又は送信先ネットワーク・ノード（例えば、ユーザ端末又は遠く離れたアクセス・ノード）への経路は、無線メッシュ・ネットワーク内のパスＰで表すことができる。パスＰは、全てのｉに対してνｉ∈Ｖであり且つ全てのｉ＝１，２，...，Ｋに対して（νｉ，νｉ＋１）∈Ｅであるような順序付き（Ｋ＋１）タプル（νｉ，...，νＫ＋１）である。ＫはパスＰ上の辺の数を示し、ν１は始点（又は送信元）頂点であり、νＫ＋１は終点（又は末端）頂点である。情報は、始点頂点から終点頂点に流れると仮定される。パスＰ＝（νｉ，...，νＫ＋１）上の始点でも終点でもない何らかの頂点νｊに対して、νｊ−１をνｊの上流側（又は前の）頂点と呼び、νｊ＋１をνｊの下流側（又は次の）頂点と呼ぶ。簡潔にするために、以下において多くの場合（若干略式に）、頂点を「ネットワーク・ノード」と呼び、辺を「リンク」と呼び、パスを「経路」と呼ぶ。
【００２１】
Ｋ個のリンク（又は辺）を有する所定の経路（又はパス）Ｐ＝（ν１，ν２，...νＫ＋１）に対して、Πｉはｉ番目のリンク（又はリンクｉ）の送信ネットワーク・ノードνｉに対する異なる伝送モードの集合を示すとする。すなわち、（νｉ，νｉ＋１）∈Ｅである。この場合、ｉ番目のリンクに対する伝送モードは、無線リンクに対して割り当てられる例えば異なる無線リソース（周波数帯域及び／又は時間スロットに関する）を表してもよく、通常は送信ネットワーク・ノードνｉ及び受信ネットワーク・ノードνｉ＋１の双方がこれを認識する。更に、伝送モードは、例えば送信電力レベル、プリコーディング行列、ビームフォーミング重み又はそれらの何らかの組み合わせを表してもよい。
【００２２】
Ｍｉ（ｍ）は、ｉ番目の無線リンクの伝送モードｍ∈Πｉに対するＭＣＳの全ての可能な組み合わせの集合を示すとする。伝送モードｍ∈Πｉに対して選択されたＭＣＳｓ∈Ｍｉ（ｍ）に対して、Ｒｉ（ｓ，ｍ）はｉ番目の無線リンクにわたる対応する実際の情報フロー速度を示すとする。この場合、情報フロー速度は、何らかの再送信方式が使用されるかに関係なく、受信ネットワーク・ノードにより正確に受信された情報ビット（符号化ビットを除く）の平均速度により判定される。従来のＭＣＳ選択方法は、通常、経路上の全ての他のリンクに依存せず、ｉ番目のリンクのみの情報フロー速度を最大にする当該無線リンクに対するＭＣＳｓｉ（ｍ）を探す。すなわち、ｉ番目のリンクに対して、所定の伝送モードｍｉ∈Πｉに対する以下を計算する。
【００２３】
【数１】
2015530844.tif 000003
【００２４】
本明細書において、個々の無線リンクの情報フロー速度が最大エンド・ツー・エンド情報スループットに適合することを保証するために、無線メッシュ・ネットワークを通るマルチホップ経路の全ての個々の無線リンクに対するＭＣＳを選択するシステム及び方法が開示され、本明細書において開示する好適な実施形態では、そのような個々の無線リンクに対する伝送モードを更に選択するシステム及び方法が開示される。本明細書において開示する概念は何らかの特定の種類の無線メッシュ・ネットワークに限定されず、一実施形態において、本明細書において開示する概念は、図２に示すように無線メッシュ・バックホール・ネットワーク１０において、セルラ通信ネットワークへのアクセスを提供する多くのアクセス・ノード１２−１〜１２−７（本明細書中、これらをまとめてアクセス・ノード１２と呼び、それぞれをアクセス・ノード１２と呼ぶ）に対して使用される。各アクセス・ノード１２は、無線メッシュ・バックホール・ネットワーク１０内のアクセス・ノード１２の送信機と１つ以上の隣接するアクセス・ノード１２の受信機との間の無線リンク（ｌ）又は潜在無線リンクを有する。この場合、隣接するアクセス・ノード１２は、アクセス・ノード１２が無線リンク（ｌ）を確立できる別のアクセス・ノード１２である。本明細書中、無線リンクを単にリンクとも呼ぶ。アクセス・ノード１２は、集約ノード１４を介して外部ネットワーク（例えば、セルラ通信ネットワークのコア・ネットワーク）に接続される。以下に詳細に説明するように、無線メッシュ・バックホール・ネットワーク１０を通る所望の経路に対して、経路内の各無線リンクに対するＭＣＳ及び好ましくは伝送モード（あるいは、換言すると、経路内の各無線リンクの送信機に対するＭＣＳ及び好ましくは伝送モード）は、個々の無線リンクの情報フロー速度が経路に対する最大エンド・ツー・エンド情報スループットに適合するような方法で選択される。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態に係る例えば図２の無線メッシュ・バックホール・ネットワーク１０等の無線メッシュ・ネットワークを通る経路内の各無線リンクに対するＭＣＳ及び伝送モードを選択する処理を示す。図示するように、経路Ｐは、ｉ＝１，２，...，Ｋ＋１である多くのネットワーク・ノードνｉを含む（すなわち、Ｐ＝（ν１，ν２，...，νＫ＋１））。経路Ｐは、Ｋ≧２であるマルチホップ経路である。本処理において、ＭＣＳｓｉ及び伝送モードｍｉは、経路Ｐ内の終点でないネットワーク・ノード、すなわち送信ネットワーク・ノード（すなわち、ｉ＝１，２，...，Ｋであるネットワーク・ノード）に対する無線リンク（νｉ，νｉ＋１）に対して選択される。
【００２６】
説明を進める前に、本明細書中で使用するいくつかの用語を説明するのが有用である。本明細書中で使用する場合、ボトルネック情報フロー速度（ＢＩＦＲ）は、所定の経路のボトルネックリンク上で達成可能なデータ転送速度又はデータ・スループットである。それに対して、仮ＢＩＦＲは、経路の始点又は送信元ネットワーク・ノードが所定の経路全体に対するボトルネック情報フロー速度を判定するために当該経路内のネットワーク・ノードを通って伝搬される一時変数である。本明細書中で使用する場合、所定のネットワーク・ノードにおける情報到着速度（ＩＡＲ）は、ネットワーク・ノードと上流側ネットワーク・ノードとの間のリンクのデータ転送速度又はデータ・スループットである。換言すると、ＩＡＲはネットワーク・ノードに到着するデータ転送速度である。最後に、本明細書中で使用する場合、ネットワーク・ノードにおける目標情報フロー速度（ＴＩＦＲ）は、ネットワーク・ノードと下流側ネットワーク・ノードとの間のリンクの実際のデータ転送速度又はデータ・スループットである。換言すると、ＴＩＦＲはネットワーク・ノードから出発するデータ転送速度である。
【００２７】
処理は、逆方向伝搬段階と順方向伝搬段階とを含む。逆方向伝搬段階において、仮ボトルネック情報フロー速度（ＢＩＦＲ）が経路Ｐの終点ネットワーク・ノードνＫ＋１から経路Ｐの始点ネットワーク・ノードν１に伝搬される。この場合、仮ＢＩＦＲは、途中で中間ネットワーク・ノードνＫ，...，ν２により更新される。従って、図示するように、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は経路Ｐに対する仮ＢＩＦＲＢＫを判定する。以下に詳細に説明するように、一実施形態において、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、ネットワーク・ノードνＫから終点ネットワーク・ノードνＫ＋１へのリンク（νＫ，νＫ＋１）を介する終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における推定情報到着速度（ＩＡＲ）に基づいて仮ＢＩＦＲＢＫを判定する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、仮ＢＩＦＲＢＫを示す情報（例えば、仮ＢＩＦＲＢＫ又は対応するＭＣＳインデックス）をネットワーク・ノードνＫへ送信する。その後、ネットワーク・ノードνＫは、仮ＢＩＦＲＢＫに基づいて新規の仮ＢＩＦＲＢＫ−１を判定し、一実施形態において、ネットワーク・ノードνＫ−１からネットワーク・ノードνＫへのリンク（νＫ−１，νＫ）を介するネットワーク・ノードνＫにおける推定ＩＡＲを判定する。換言すると、ネットワーク・ノードνＫは、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１により判定された仮ＢＩＦＲＢＫを更新することにより、新規の仮ＢＩＦＲＢＫ−１を提供する。その後、ネットワーク・ノードνＫは、仮ＢＩＦＲＢＫ−１を示す情報（例えば、仮ＢＩＦＲＢＫ−１又は対応するＭＣＳインデックス）をネットワーク・ノードνＫ−１へ送信する。逆方向伝搬はこのように、始点ネットワーク・ノードν１がネットワーク・ノードν２から仮ＢＩＦＲＢ１を示す情報を受信するまで続く。
【００２８】
その時点で、始点ネットワーク・ノードν１により受信される仮ＢＩＦＲＢ１は経路Ｐに対するＢＩＦＲである。始点ネットワーク・ノードν１は、始点ネットワーク・ノードν１からネットワーク・ノードν２へのリンク（ν１，ν２）に対するＭＣＳ及び伝送モード（すなわち、リンク（ν１，ν２）に対する始点ネットワーク・ノードν１の送信機に対するＭＣＳ及び伝送モード）として、仮ＢＩＦＲＢ１（すなわち、経路Ｐに対するＢＩＦＲ）以下の最大のリンク（ν１，ν２）にわたる情報フロー速度を生じるリンク（ν１，ν２）に対するＭＣＳ及び伝送モードを選択する。その後、リンク（ν１，ν２）に対する選択されたＭＣＳ及び伝送モードにより生じる仮ＢＩＦＲＢ１（すなわち、経路Ｐに対するＢＩＦＲ）以下の最大のリンク（ν１，ν２）にわたる情報フロー速度として、経路Ｐに対する目標情報フロー速度（ＴＩＦＲ）が定義される。始点ネットワーク・ノードν１により判定される経路Ｐに対するＴＩＦＲをＤ１と示す。
【００２９】
次に、順方向伝搬段階中、ＴＩＦＲを示す情報は、経路Ｐを通って始点ネットワーク・ノードν１から終点ネットワーク・ノードνＫ＋１へ又は以下に説明するように終点ネットワーク・ノードνＫ＋１の上流側ネットワーク・ノードνＫへ順方向に伝搬される。ＴＩＦＲを示す情報が伝搬される際に、ｉ＝１，２，...，Ｋであるネットワーク・ノードνｉは、ＴＩＦＲに基づいて対応する無線リンク（νｉ，νｉ＋１）に対するＭＣＳ及び伝送モードを選択し、いくつかの実施形態において、ＴＩＦＲを更新する。更に詳細には、図示するように、始点ネットワーク・ノードν１は、始点ネットワーク・ノードν１により判定されたＴＩＦＲＤ１を示す情報（例えば、ＴＩＦＲＤ１又は対応するＭＣＳインデックス）をネットワーク・ノードν２へ送信する。その後、ネットワーク・ノードν２は、始点ネットワーク・ノードν１から受信したＴＩＦＲＤ１に基づいて、リンク（ν２，ν３）に対するＭＣＳ及び伝送モードを選択する。以下に説明するように、ネットワーク・ノードν２によりリンク（ν２，ν３）に対して選択されるＭＣＳ及び伝送モードは、始点ネットワーク・ノードν１から受信したＴＩＦＲＤ１以上の最低のリンク（ν２，ν３）にわたる情報フロー速度を生じるＭＣＳ及び伝送モードである。その後、ネットワーク・ノードν２はＴＩＦＲＤ２を判定し、ＴＩＦＲＤ２を示す情報を下流側ネットワーク・ノードへ送信する。ネットワーク・ノードν２により判定されるＴＩＦＲＤ２は、ＴＩＦＲＤ１の関数であるのが好ましく、更に詳細には、ＴＩＦＲＤ１以下であってもよい。
【００３０】
順方向伝搬はこのように、ネットワーク・ノードνＫがネットワーク・ノードνＫ−１からＴＩＦＲＤＫ−１を示す情報を受信するまで続く。その後、ネットワーク・ノードνＫは、ネットワーク・ノードνＫ−１から受信したＴＩＦＲＤＫ−１に基づいて、リンク（νＫ，νＫ＋１）に対するＭＣＳ及び伝送モードを選択する。以下に説明するように、ネットワーク・ノードνＫによりリンク（νＫ，νＫ＋１）に対して選択されるＭＣＳ及び伝送モードは、ネットワーク・ノードνＫ−１から受信したＴＩＦＲＤＫ−１以上の最低のリンク（νＫ，νＫ＋１）にわたる情報フロー速度を生じるＭＣＳ及び伝送モードである。オプションとして、ネットワーク・ノードνＫはＴＩＦＲＤＫを判定し、ＴＩＦＲＤＫを示す情報を終点ネットワーク・ノードνＫ＋１である下流側ネットワーク・ノードへ送信する。ネットワーク・ノードνＫにより判定されるＴＩＦＲＤＫは、ＴＩＦＲＤＫ−１の関数であるのが好ましく、更に詳細には、ＴＩＦＲＤＫ−１以下であってもよい。尚、本実施形態において、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、ＴＩＦＲＤＫを使用して、ネットワーク・ノードνＫにより選択されるＭＣＳを導出できる。別の実施形態において、ネットワーク・ノードνＫは、ＴＩＦＲＤＫを判定せず、ＴＩＦＲＤＫを示す情報を終点ネットワーク・ノードνＫ＋１である下流側ネットワーク・ノードへ送信しない。この別の実施形態において、ネットワーク・ノードνＫにより選択されたＭＣＳが終点ネットワーク・ノードνＫ＋１へ送信され、リンク（νＫ，νＫ＋１）に対して使用されるＭＣＳは終点ネットワーク・ノードνＫ＋１により認識される。この時点で、経路Ｐ内の全ての無線リンクに対するＭＣＳ及び伝送モードが選択されたため、処理は完了する。
【００３１】
図４は、本発明の一実施形態に係る図３の処理を更に詳細に示すフローチャートである。本実施形態において、処理を開始する前に、所定の経路Ｐ＝（ν１，ν２，...，νＫ＋１）の各非始点ネットワーク・ノードνｊ＝（ｊ＝２，３，...，Ｋ＋１））は、例えば式（１）に従って、各自の入力リンク（νｊ−１，νｊ）に対する初期伝送モードｍＩｊ−１∈Πｊ−１及び対応する初期ＭＣＳ  ｓＩｊ−１∈Ｍ（ｍｉｊ−１）を独自に判定する。例えば各ネットワーク・ノード（終点ネットワーク・ノードνＫ＋１以外）は、自身に対する初期伝送モードを判定するか又は取得してもよい。その場合、ネットワーク・ノードに対する初期ＭＣＳは、式（１）に従って自身の初期伝送モードに基づいて判定されてもよい。各ネットワーク・ノードは、各自の上流側ネットワーク・ノードの初期ＭＣＳ及び初期伝送モードを認識するか又は通知されてもよい。そのため、各非始点ネットワーク・ノードνｊ＝（ｊ＝２，３，...，Ｋ＋１）は、各自の上流側ネットワーク・ノードνｊ−１の初期伝送モードｍＩｊ−１及び初期ＭＣＳ  ｓＩｊ−１を認識するか又は通知される。
【００３２】
経路Ｐの各非始点ネットワーク・ノードνｊ＝（ｊ＝２，３，...，Ｋ＋１）は、非始点ネットワーク・ノードνｊの上流側ネットワーク・ノードνｊ−１から各非始点ネットワーク・ノードνｊへの無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対する非始点ネットワーク・ノードνｊにおけるＩＡＲＡｊを推定する（ステップ１００）。更に詳細には、一実施形態において、非始点ネットワーク・ノードνｊは、次式に従って非始点ネットワーク・ノードνｊにおけるＩＡＲＡｊを判定する。
【００３３】
Ａｊ≡Ｒｊ−１（ｓＩｊ−１，ｍＩｊ−１）                              （２）
式中、Ｒｊ−１（・）は、無線リンク（νｊ−１，νｊ）のＭＣＳ及び伝送モードに基づいて無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対する情報フロー速度を定義する既定の関数である。関数Ｒｊ−１（・）は、無線リンクに使用される特定の無線通信技術に対して無線リンクに対する情報フロー速度を定義する何らかの適切な関数であってもよい。１つの非限定的な例として、ＳＩＮＲ（ｍＩｊ−１）が特定の伝送モードｍＩｊ−１（送信電力、送信ビーム方向、あるいは信号が送信される周波数スロットを示してもよい）を使用することにより発生する無線リンク（νｊ−１，νｊ）上の推定信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を示すとし、Λ（ｓＩｊ−１）がＭＣＳ  ｓＩｊ−１により使用される信号コンスタレーション（例えば、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）又は１６直交振幅変調（１６ＱＡＭ）等）を示すとした場合、関数Ｒｊ−１（・）は、次式により与えられる有限コンスタレーションを有する無線リンク（νｊ−１，νｊ）の情報理論上の容量として選択されてもよい。
【００３４】
【数２】
2015530844.tif 000004
式中、｜Λ（ｓＩｊ−１）｜は、信号コンスタレーションΛ（ｓＩｊ−１）におけるポイントの数を示す。
【００３５】
尚、式（２）は、経路Ｐに沿う隣接ネットワーク・ノードにより行われる伝送モードの選択により発生する潜在的な相互干渉を考慮しない。この場合、ｊ＝２，...，Ｋ＋１である非始点ネットワーク・ノードνｊの隣接ネットワーク・ノードは、経路Ｐ内に存在してもしなくてもよい別のネットワーク・ノードであり、その送信は、ネットワーク・ノードνｊにおける無線リンク（νｊ−１，νｊ）を介する上流側ネットワーク・ノードνｊ−１からの受信と干渉するか又は干渉する可能性がある。そのため、別の実施形態において、各非始点ネットワーク・ノードνｊは、隣接ネットワーク・ノードからの最悪ケースの干渉を考慮して、非始点ネットワーク・ノードνｊにおける対応するＩＡＲＡｊを判定する。
【００３６】
特に、所定のリンク（νｊ−１，νｊ）にわたるＩＡＲＡｊは、対応するリンク（νｊ−１，νｊ）に対するネットワーク・ノードνｊ−１に対して選択された伝送モードｍｊ−１及び関連するＭＣＳｓｊ−１だけでなく、隣接ネットワーク・ノードにより使用される伝送モードにも依存してもよい。更に正確には、次式が成立するとする。
【００３７】
【数３】
2015530844.tif 000005
式中、
【００３８】
【数４】
2015530844.tif 000006
【００３９】
である。式（３）は、無線リンク（νｊ−１，νｊ）のリンク品質に影響を及ぼすネットワーク・ノードνｊの（ｐｊ−１＋ｑｊ−１）個の隣接ネットワーク・ノード（ネットワーク・ノードνｊ−１を除く）の伝送モードを要素とするベクトルであり、ｐｊ−１及びｑｊ−１は、先行の隣接ネットワーク・ノードの数及び後続の隣接ネットワーク・ノードの数を表す非負の整数である。一般に、無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対する適切なＭＣＳｓｊ−１は、ネットワーク・ノードνｊ−１の送信機に対して選択されたＭＣＳｍｊ−１だけでなくσｊ−１にも依存し、無線リンク（νｊ−１，νｊ）の達成可能な最大情報フロー速度はｍｊ−１、σｊ−１及びｓｊ−１に依存する。
【００４０】
隣接ネットワーク・ノードに対する最悪のＭＣＳ及び伝送モードが選択されたと仮定して、無線リンク（νｊ−１，νｊ）にわたるネットワーク・ノードνｊに対するＩＡＲＡｊが計算される。更に正確には、ｊ＝２，...，Ｋ＋１である各非始点ネットワーク・ノードνｊに対して、各非始点ネットワーク・ノードνｊは、非始点ネットワーク・ノードνｊの上流側ネットワーク・ノードνｊ−１からの入力無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対するＩＡＲＡｊを以下のように計算する。
【００４１】
Ａｊ＝Ｒｊ−１（ｓＩｊ−１（ｍＩｊ−１），ｍＩｊ−１，σＩｊ−１（ｍＩｊ−１））    （５）
式中、Ｒｊ−１（ｓｊ−１，ｍｊ−１，σｊ−１）は、伝送モードｍｊ−１及びＭＣＳｓｊ−１がネットワーク・ノードνｊ−１において選択され且つσｊ−１で指定される伝送モードがネットワーク・ノードνｊの隣接ネットワーク・ノードおいて選択される場合の無線リンク（νｊ−１，νｊ）の情報フロー速度を示す。更に、Ｒｊ−１（ｓＩｊ−１（ｍＩｊ−１），ｍＩｊ−１，σＩｊ−１（ｍＩｊ−１））は、最悪ケースの干渉の場合の最大情報フロー速度Ｒｊ−１を示す。更に詳細には、伝送モードｍＩｊ−１は、独自に判定された無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対する初期伝送モードであり、ＭＣＳ  ｓＩｊ−１（ｍＩｊ−１）は、初期伝送モードｍＩｊ−１に対する最悪ケースの伝送モード・ベクトルを考慮した最大情報フロー速度Ｒｊ−１を生じるＭＣＳであり、σＩｊ−１（ｍＩｊ−１）は、初期伝送モードｍＩｊ−１に対する最悪ケースの伝送モード・ベクトルである。特定の一実施形態において、ｓＩｊ−１（ｍＩｊ−１）及びσＩｊ−１（ｍＩｊ−１）は以下のように定義される。    初期伝送モードｍＩｊ−１に対して、
【００４２】
【数５】
2015530844.tif 000007
【００４３】
ＩＡＲ｛Ａｊ｝Ｋ＋１Ｊ＝２が計算される方法に関係なく、上述のように、ｊ＝Ｋ＋１〜ｊ＝２であるネットワーク・ノードνｊは、始点ネットワーク・ノードν１により受信される仮ＢＩＦＲＢ１が経路Ｐに対するＢＩＦＲであるように、経路Ｐに対する仮ＢＩＦＲを判定して逆方向に伝搬する（ステップ１０２）。更に詳細には、逆方向伝搬処理を開始するために、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は最初に、例えば終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における情報処理速度又は情報消費速度に従って仮ＢＩＦＲＢＫ＋１を判定する。ネットワーク・ノードνＫ＋１の情報処理速度又は情報消費速度が制限されない場合、仮ＢＩＦＲＢＫ＋１は非常に大きい所定の数に設定されてもよい。その後、ネットワーク・ノードνＫ＋１は、
ＢＫ≡ｍｉｎ｛ＢＫ＋１，ＡＫ＋１｝      （８）
に従って新規の仮ＢＩＦＲＢＫを計算し、無線リンク（νＫ＋１，νＫ）を通って上流側ネットワーク・ノードνＫへ新規の仮ＢＩＦＲＢＫを示す情報を送信又は送出する。ｊ＝Ｋ〜ｊ＝２である各中間ネットワーク・ノードνｊに対して、下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１から仮ＢＩＦＲＢｊを受信すると、ネットワーク・ノードνｊは、仮ＢＩＦＲＢｊ及びネットワーク・ノードνｊにおけるＩＡＲＡｊに基づいて新規の仮ＢＩＦＲＢｊ−１を計算し、無線リンク（νｊ，νｊ−１）を介して上流側ネットワーク・ノードνｊ−１へ新規の仮ＢＩＦＲＢｊ−１を示す情報を送信又は送出する。一実施形態において、中間ネットワーク・ノードνｊは、次式に従って新規の仮ＢＩＦＲＢｊ−１を計算する。
【００４４】
【数６】
2015530844.tif 000008
式中、εｊ∈［０，１］は、ネットワーク・ノードνｊが上流側ネットワーク・ノードνｊ−１から受信した情報ビットが下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１への転送に失敗したためネットワーク・ノードνｊにより失われる目標確率を示す値であり、本明細書中、これをネットワーク・ノードνｊの情報損失確率と呼ぶ。例えば自動反復要求（ＡＲＱ）又はハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）再送信方式がリンク（νｊ，νｊ＋１）において使用される場合、情報ビットは、多くの所定の再送信の後、下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１において巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号を渡すのに繰り返し失敗することで失われる場合がある。非確認応答モードが使用される場合、情報ビットは、対応する符号化ブロックが最初にＣＲＣを渡すのに失敗した場合にネットワーク・ノードνｊにより失われると考えられてもよい。情報ビットは、ネットワーク・ノードνｊにおけるバッファのオーバーフローにより失われる場合もある。失われた情報ビットを送信するために、上位層の再送信プロトコルが必要とされてもよい。殆どの場合、εｊは０又は０に近い数に設定されてもよい。別の実施形態において、中間ネットワーク・ノードνｊは、次式に従って新規の仮ＢＩＦＲＢｊ−１を計算する。
【００４５】
Ｂｊ−１≡ｍｉｎ｛Ｂｊ，Ａｊ｝                （１０）
式（１０）は、εｊ＝０である式（９）の特別な例である。
【００４６】
尚、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１から上流側ネットワーク・ノードνＫへ送信される仮ＢＩＦＲＢＫを示す情報は、仮ＢＩＦＲＢＫであってもよく、あるいは、例えば仮ＢＩＦＲＢＫ以下の最高の速度ＲＫ（ｓ'k，ｍｋ）を達成するＭＣＳｓ'k∈Ｍｋ（ｍｋ）のインデックス等の仮ＢＩＦＲＢＫを表す情報であってもよい。同様に、中間ネットワーク・ノードνｊから上流側ネットワーク・ノードνｊ−１へ送信される仮ＢＩＦＲＢｊ−１を示す情報は、仮ＢＩＦＲＢｊ−１であってもよく、あるいは、例えば仮ＢＩＦＲＢｊ−１以下の最高の速度Ｒｊ−１（ｓ'ｊ−１，ｍｊ−１）を達成するＭＣＳｓ'ｊ−１∈Ｍｊ−１（ｍｊ−１）のインデックス等の仮ＢＩＦＲＢｊ−１を表す情報であってもよい。逆方向伝搬処理は、始点ネットワーク・ノードν１がネットワーク・ノードν２から仮ＢＩＦＲＢ１を受信するまで続く。
【００４７】
逆方向伝搬が完了すると、始点ネットワーク・ノードν１は、始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲを判定する（ステップ１０４）。更に詳細には、始点ネットワーク・ノードν１は、仮ＢＩＦＲＢ１以下の最高の情報フロー速度
Ｄ１≡Ｒ１（ｓＦ１，ｍＦ１）                              （１１）
を生じるものとして、無線リンク（ν１，ν２）に対する最終伝送モードｍＦ１∈Π１及び対応する最終ＭＣＳ  ｓＦ１∈Ｍ１（ｍＦ１）を選択する。情報フロー速度Ｄ１は、始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲである（すなわち、Ｄ１を始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲＤ１と呼ぶ）。
【００４８】
始点ネットワーク・ノードν１がＴＩＦＲＤ１を判定した後、ＴＩＦＲＤ１は、順方向伝搬処理を介して始点ネットワーク・ノードν１から経路Ｐを通って終点ネットワーク・ノードνＫ＋１まで伝搬されるか、あるいは、特定の実現例に応じて場合によってはネットワーク・ノードνＫまで伝搬される（ステップ１０６）。更に詳細には、始点ネットワーク・ノードν１は、順方向伝搬段階の開始時に、ＴＩＦＲＤ１を示す情報を下流側ネットワーク・ノードν２へ送信する。その後、ｊ＝２〜ｊ＝Ｋである各中間ネットワーク・ノードνｊに対して、ＴＩＦＲＤｊ−１を受信すると、中間ネットワーク・ノードνｊは、上流側ネットワーク・ノードνｊ−１におけるＴＩＦＲＤｊ−１以上の最低の速度Ｒｊ（ｓＦｊ，ｍＦｊ）を生じるものとして、リンク（νｊ，νｊ＋１）に対する最終伝送モードｍＦｊ∈Πｊ及び対応する最終ＭＣＳｓＦｊ∈Ｍｊ（ｍＦｊ）を判定する。最終伝送モードｍＦｊ及び最終ＭＣＳ  ｓＦｊは、無線リンク（νｊ，νｊ＋１）に対する伝送モード及びＭＣＳとして選択される。一実施形態において、中間ネットワーク・ノードνｊは、以下のように新規の又は更新されたＴＩＦＲＤｊを計算する。
【００４９】
Ｄｊ＝（１−εｊ）Ｄｊ−１                （１２）
この場合も、εｊ∈［０，１］は、受信された情報ビットが下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１への転送に失敗したためネットワーク・ノードνｊにより失われる目標確率を示す。上述のように、殆どの場合、εｊは０又は０に近い数に設定されてもよい。別の実施形態において、新規のＴＩＦＲＤｊは、上流側ネットワーク・ノードνｊ−１におけるＴＩＦＲＤｊ−１に等しく設定される。
【００５０】
中間ネットワーク・ノードνｊは、新規のＴＩＦＲＤｊを示す情報を下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１へ送信する。下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１へ送信される新規のＴＩＦＲＤｊを示す情報は、新規のＴＩＦＲＤｊであるか、あるいは、例えばｍＦｊ∈Πｊ及びｓＦｊ∈Ｍｊ（ｍＦｊ）のインデックス等の新規のＴＩＦＲＤｊを表す情報である。順方向伝搬処理は、終点ノードνＫ＋１がＴＩＦＲＤＫを受信するまで続くか、あるいは、ネットワーク・ノードνＫがＴＩＦＲＤＫ−１を受信してＴＩＦＲＤＫ−１を処理し、ＴＩＦＲＤＫ−１以上の最低の速度ＲＫ（ｓＦＫ，ｍＦＫ）を生じるものとしてリンク（νＫ，νＫ＋１）に対する最終伝送モードｍＦＫ∈ΠＫ及び対応する最終ＭＣＳ  ｓＦＫ∈Ｍ（ｍＦＫ）を選択するまで続く。尚、想定通りΠｊ及び全てのｍ∈Πｊに対するＭｊ（ｍ）が下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１により認識されると仮定する場合、最終伝送モードｍＦｊ∈Πｊ及び対応する最終ＭＣＳ  ｓＦｊ∈Ｍｊ（ｍＦｊ）は、下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１においてＴＩＦＲＤｊから導出可能である。式（１２）から、全てのｊ＝１，２，...，Ｋに対してＤｊ?Ｂｊであることを帰納により示すのは容易であり、式（１２）から以下が示される。
全てのｊ＝１，２，...，Ｋに対して、Ｄｊ≦Ａｊ＋１  （１３）
これは、情報ビットがどの非始点ネットワーク・ノード｛ｖｊ｝ＫＪ＝２においても継続的に蓄積されることなく経路Ｐの各無線リンクを通って流れることができることを保証する。
【００５１】
上述のように、好適な一実施形態によると、ｊ＝１，２，...，Ｋであるネットワーク・ノードνｊから下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１へ送信されるＴＩＦＲＤｊを示す情報は、ｍＦｊ∈Πｊ及びｓＦｊ∈Ｍｊ（ｍＦｊ）のインデックスであり、その場合、Πｊ及び全てのｍ∈Πｊに対するＭｊ（ｍ）は下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１により認識される。この場合、ｊ＝２，３，...，Ｋであるネットワーク・ノードνｊは、Ｄ１の近似として見ることができるＤｊ−１≡Ｒｊ−１（ｓＦｊ−１，ｍＦｊ−１）を計算し、Ｄｊ−１以上の最低の速度Ｒｊ（ｓＦｊ，ｍＦｊ）を生じるものとして、リンク（νｊ，νｊ＋１）に対するｍＦｊ及びｓＦｊを判定する。上述のように、逆方向伝搬中にネットワーク・ノードνｊにおける仮ＢＩＦＲＢｊ−１を示す情報の送信がＢｊ−１以下の最高の速度Ｒｊ−１（ｓ'ｊ−１，ｍｊ−１）を達成するＭＣＳｓ'ｊ−１∈Ｍｊ−１（ｍｊ−１）のインデックスを送信することにより同様に実現される場合、この方法でＴＩＦＲを送信することは以下も満たすと示すことができる。
全てのｊ＝２，３，...，Ｋ＋１に対して、Ｄｊ−１≦Ａｊ  （１４）
これは、情報ビットがどの非始点ネットワーク・ノード｛ｖｊ｝Ｋｊ＝２においても継続的に蓄積されることなく経路Ｐの各無線リンクを通って流れることができることを保証する。
【００５２】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る図３及び図４の処理を実行するための経路Ｐ＝（ν１，ν２...，νＫ＋１）内のネットワーク・ノード｛ｖｊ｝Ｋ＋１ｊ＝１の動作を示す図である。この場合も、経路Ｐはマルチホップ経路である（すなわち、Ｋ≧２）。図示するように、非始点ネットワーク・ノード｛ｖｊ｝Ｋ＋１ｊ＝２は、図４のステップ１００に関して上述したようにＩＡＲ｛Ａｊ｝Ｋ＋１ｊ＝２を推定する（ステップ２００〜２０４）。更に詳細には、一実施形態において、各非始点ネットワーク・ノードνｊは、式（２）に従って、非始点ネットワーク・ノードνｊにおけるＩＡＲＡｊを判定する。別の実施形態において、各非始点ネットワーク・ノードνｊは、式（３）〜（７）に関して上述したように最悪ケースの干渉の場合に従って、非始点ネットワーク・ノードνｊにおけるＩＡＲＡｊを判定する。
【００５３】
推定ＩＡＲＡＫ＋１を使用して、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は経路Ｐに対する仮ＢＩＦＲＢＫ＋１を判定する（ステップ２０６）。上述のように、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、例えば終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における情報処理速度又は情報消費速度に従って仮ＢＩＦＲＢＫ＋１を判定する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１の情報処理速度又は情報消費速度が制限されない場合、仮ＢＩＦＲＢＫ＋１は非常に大きい所定の数に設定されてもよい。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、仮ＢＩＦＲＢＫ＋１及び終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における推定ＩＡＲＡＫ＋１に基づいて、経路Ｐに対する新規の仮ＢＩＦＲＢＫを判定する（ステップ２０８）。更に詳細には、上述のように、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、式（８）に従って、新規の仮ＢＩＦＲＢＫが仮ＢＩＦＲＢＫ＋１及びＩＡＲＡＫ＋１のうち小さい方の速度であるように経路Ｐに対する新規の仮ＢＩＦＲＢＫを判定する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、仮ＢＩＦＲＢＫを示す情報を上流側ネットワーク・ノードνＫへ送信する（ステップ２１０）。
【００５４】
ネットワーク・ノードνＫは、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１から受信した仮ＢＩＦＲＢＫ及びネットワーク・ノードνＫにおける推定ＩＡＲＡＫに基づいて、経路Ｐに対する新規の仮ＢＩＦＲＢＫ−１を判定する（ステップ２１２）。更に詳細には、上述のように、ネットワーク・ノードνＫは、式（９）又は式（１０）に従って、仮ＢＩＦＲＢＫ−１が仮ＢＩＦＲＢＫ及びネットワーク・ノードνＫにおける推定ＩＡＲＡＫのうち小さい方の速度以下であるように仮ＢＩＦＲＢＫ−１を判定する。ネットワーク・ノードνＫは、仮ＢＩＦＲＢＫ−１を示す情報を上流側ネットワーク・ノードνＫ−２へ送信する（ステップ２１４）。処理はこのように続き、経路Ｐ内の０個以上の更なる中間ネットワーク・ノードνｊを通る経路Ｐに対する仮ＢＩＦＲの逆方向伝搬の後、ネットワーク・ノードν２は下流側ネットワーク・ノードν３から仮ＢＩＦＲＢ２を受信する（ステップ２１６）。ネットワーク・ノードν２は、仮ＢＩＦＲＢ２及びネットワーク・ノードν２における推定ＩＡＲＡ２に基づいて仮ＢＩＦＲＢ１を判定する（ステップ２１８）。この場合も、ネットワーク・ノードν２は、式（９）又は式（１０）に従って、仮ＢＩＦＲＢ１が仮ＢＩＦＲＢ２及びネットワーク・ノードν２における推定ＩＡＲＡ２のうち小さい方の速度以下であるように仮ＢＩＦＲＢ１を判定する。ネットワーク・ノードν２は、仮ＢＩＦＲＢ１を示す情報を始点ネットワーク・ノードν１である上流側ネットワーク・ノードへ送信する（ステップ２２０）。
【００５５】
この時点で逆方向伝搬は完了し、仮ＢＩＦＲＢ１は経路Ｐに対する最終ＢＩＦＲである。始点ネットワーク・ノードν１は、始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲを判定する（ステップ２２２）。更に詳細には、始点ネットワーク・ノードν１は、仮ＢＩＦＲＢ１（すなわち、経路Ｐに対するＢＩＦＲ）以下の最高の情報フロー速度を生じるものとして、無線リンク（ν１，ν２）に対する最終伝送モードｍＦ１∈Π１及び対応する最終ＭＣＳ  ｓＦ１∈Ｍ１（ｍＦ１）を選択する。仮ＢＩＦＲＢ１以下の最高の情報フロー速度は始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲであり、これをＴＩＦＲＤ１と示す。始点ネットワーク・ノードν１は、順方向伝搬段階の開始時に、ＴＩＦＲＤ１を示す情報を下流側ネットワーク・ノードν２へ送信する（ステップ２２４）。
【００５６】
ネットワーク・ノードν２は、ＴＩＦＲＤ１以上の最低の情報フロー速度Ｒ２（ｓＦ２，ｍＦ２）を生じるものとして、リンク（ν２，ν３）に対する最終伝送モードｍＦ２∈Π２及び対応する最終ＭＣＳ  ｓＦ２∈Ｍ２（ｍＦ２）を選択する（ステップ２２６）。ネットワーク・ノードν２はＴＩＦＲＤ２を判定する（ステップ２２８）。上述のように、ＴＩＦＲＤ２はＴＩＦＲＤ１以下である。ネットワーク・ノードν２は、ＴＩＦＲＤ２を示す情報を下流側ネットワーク・ノードν３へ送信する（ステップ２３０）。この処理は、ネットワーク・ノードνＫが上流側ネットワーク・ノードνＫ−１からＴＩＦＲＤＫ−１を受信するように続く（ステップ２３２）。ネットワーク・ノードνＫは、ＴＩＦＲＤＫ−１以上の最低の情報フロー速度ＲＫ（ｓＦＫ，ｍＦＫ）を生じるものとして、リンク（νＫ，νＫ＋１）に対する最終伝送モードｍＦＫ∈ΠＫ及び対応する最終ＭＣＳ  ｓＦＫ∈ＭＫ（ｍＦＫ）を選択する（ステップ２３４）。本実施形態において、ネットワーク・ノードνＫはＴＩＦＲＤＫを判定し、ＴＩＦＲＤＫを示す情報を終点ネットワーク・ノードνＫ＋１である下流側ネットワーク・ノードへ送信する（ステップ２３６及びステップ２３８）。上述のように、ＴＩＦＲＤＫはＴＩＦＲＤＫ−１以下である。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１が経路Ｐ内の最後のネットワーク・ノードであるため、ステップ２３６及びステップ２３８はオプションである。
【００５７】
上記の実施形態において、干渉は考慮されないか、あるいは最悪ケースの干渉の場合のみが考慮される。しかし、別の実施形態において、エンド・ツー・エンド情報フロー速度を最大にするために、経路Ｐ上の全ての伝送モード｛ｍｊ｝Ｋｊ＝１及び関連するＭＣＳ  ｛ｓｊ｝Ｋｊ＝１が共に最適化され、隣接するノード間の相互干渉が考慮される。本実施形態において、逆方向伝搬中、ｊ＝２，３，...，Ｋ＋１である各非始点ネットワーク・ノードνｊは、ネットワーク・ノードνｊ自身が選択した伝送モードと隣接ネットワーク・ノードが選択した伝送モードとの組み合わせの異なる仮定に対する複数の仮ＢＩＦＲ（単一の仮ＢＩＦＲのみでなく）を判定して送出する。ネットワーク・ノードνｊにより判定される各仮ＢＩＦＲは、ネットワーク・ノードνｊ自身が選択した伝送モードと隣接ネットワーク・ノードが選択した伝送モードとの組み合わせの異なる仮定に対するものである。追加の仮ＢＩＦＲを伝搬することにより、始点ネットワーク・ノードν１は、経路Ｐにわたる最大エンド・ツー・エンド情報フロー速度を生じる伝送モードの組み合わせを最適に決定できる。
【００５８】
表記を簡略にするために、上流側ネットワーク・ノードνｊ−１から非始点ネットワーク・ノードνｊへの入力無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対して、
【００５９】
【数７】
2015530844.tif 000009
【００６０】
は、入力無線リンク（νｊ−１，νｊ）のリンク品質に影響を及ぼすネットワーク・ノードνｊの（ｐｊ＋ｑｊ＋１）個の連続する隣接ネットワーク・ノード（ネットワーク・ノードνｊ−１を含む）の伝送モードを要素とするベクトルであるとする。式中、ｐｊ及びｑｊは非負の整数である。換言すると、σ−ｊ−１は、σｊ−１とｍｊ−１とを単純に組み合わせて単一ベクトルにする。従って、σ−ｊ−１により指定された伝送モードがネットワーク・ノードνｊ−１及びネットワーク・ノードνｊの隣接ネットワーク・ノードにより選択される場合、Ｒｊ−１（ｓｊ−１，σ−ｊ−１）は入力無線リンク（νｊ−１，νｊ）の情報フロー速度を示すとする。
【００６１】
本実施形態は、図６に示すように、段階毎に異なる数の状態を有する場合のある状態のトレリスにより最も良く説明される。図中、トレリスの（ｊ−１）番目の段階はネットワーク・ノードνｊ−１に対応し、（ｊ−１）番目の段階の各状態は、ｊ＝１，２，...，Ｋであるネットワーク・ノードνｊ−１及びネットワーク・ノードνｊの隣接ネットワーク・ノードにより選択される伝送モードの仮定された組み合わせを表すσ−ｊ−１に対応する。σ−ｊ−１及びσ−ｊの双方に共通するネットワーク・ノードの伝送モードがσ−ｊ−１及びσ−ｊにより同様に指定されるという意味で２つの状態σ−ｊ−１及びσ−ｊが両立する場合のみ、トレリスの２つの異なる段階における２つの状態σ−ｊ−１とσ−ｊとの間に辺が存在する。
【００６２】
本実施形態において、処理は、逆方向伝播処理又は段階と順方向伝搬処理又は段階とを含む。更に詳細には、上述したのと同様の方法で、所定の経路Ｐ＝（ν１，ν２，...νＫ＋１）の各非始点ネットワーク・ノードνｊ（ｊ＝２，３，...，Ｋ＋１）は、入力無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対するネットワーク・ノードνｊにおける推定ＩＡＲのテーブル
【００６３】
【数８】
2015530844.tif 000010
【００６４】
を独自に計算又は判定する。テーブル
【００６５】
【数９】
2015530844.tif 000011
【００６６】
の各エントリは、伝送モード・ベクトル
【００６７】
【数１０】
2015530844.tif 000012
【００６８】
の異なる仮定に対応する。この場合、
【００６９】
【数１１】
2015530844.tif 000013
【００７０】
であり、ｍｊ−１はσ−ｊ−１の要素のうちの１つにより指定される。
【００７１】
逆方向伝搬処理を開始するために、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は最初に、例えば終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における情報処理速度又は情報消費速度に従って仮ＢＩＦＲＢＫ＋１を判定する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１の情報処理速度又は情報消費速度が制限されない場合、仮ＢＩＦＲＢＫ＋１は非常に大きい所定の数に設定されてもよい。その後、σ−Ｋの各仮定に対して、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、トレリスの段階Ｋにおけるσ−Ｋの仮定毎に、次式に従って新規の仮ＢＩＦＲ  ＢＫ（σ−Ｋ）を計算又は判定する。
【００７２】
ＢＫ（σ−Ｋ）≡ｍｉｎ｛ＢＫ＋１，ＡＫ＋１（σ−Ｋ）｝        （１８）
終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、全ての仮定されたσ−Ｋに対する仮ＢＩＦＲのテーブル｛ＢＫ（σ−Ｋ）｝を示す情報を上流側ネットワーク・ノードνＫへ送信する。
【００７３】
ｊ＝Ｋ〜ｊ＝２である後続の各ネットワーク・ノードνｊに対して、ネットワーク・ノードνｊは、仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂｊ（σ−ｊ）｝を受信すると、仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂｊ（σ−ｊ）｝に基づいて段階ｊ−１におけるσ−ｊ-１の各仮定に対する新規の仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）を計算又は判定し、全ての仮定された伝送モード・ベクトルσ−ｊ-１に対する仮ＢＩＦＲの新規のテーブル｛Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）｝を提供する。一実施形態において、ネットワーク・ノードνｊは、段階ｊ−１におけるσ−ｊ−１の仮定毎に、次式に従って段階ｊ−１におけるσ−ｊ−１の各仮定に対する新規の仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）を計算又は判定し、全ての仮定された伝送モード・ベクトルσ−ｊ−１に対する新規のテーブル｛Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）｝を提供する。
【００７４】
【数１２】
2015530844.tif 000014
【００７５】
式（１９）毎に、σ−ｊ−１の各仮定に対して対応する仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）が、σ−ｊ∈Ｊ（σ−ｊ−１）の仮定に基づいて判定される。Ｊ（σ−ｊ−１）は、σ−ｊ−１と両立する段階ｊにおける全ての状態の集合（すなわち、全てのσ−ｊの集合）を示し、σ〜Ｆｊ（σ−ｊ−１）は以下のように計算される。
【００７６】
【数１３】
2015530844.tif 000015
【００７７】
一実施形態において、
【００７８】
【数１４】
2015530844.tif 000016
【００７９】
はネットワーク・ノードインデックステーブルとして実現され、ネットワーク・ノードνｊにおいて格納される。従って、式（１９）及び式（２０）によると、σ−ｊ−１の各仮定に対して、対応する仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）は、σ−ｊ−１と両立する全てのσ−ｊにわたる最大ＢＩＦＲ  Ｂｊ（σ−ｊ）を１−εｊで除算したもの及びネットワーク・ノードνｊにおける推定Ａｊ（σ−ｊ）のうち小さい方の速度である。従って、仮定された各伝送モード・ベクトルσ−ｊ−１に対して、ネットワーク・ノードνｊは、この仮定された伝送モード・ベクトルσ−ｊ−１に対する最善ケースの仮ＢＩＦＲを探す。尚、式（１９）及び式（２０）は一例にすぎない。別の実施形態において、ネットワーク・ノードνｊは、段階ｊ−１におけるσ−ｊ−１の仮定毎に、次式に従って段階ｊ−１におけるσ−ｊ−１の各仮定に対する新規の仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）を計算又は判定し、全ての仮定された伝送モード・ベクトルσ−ｊ−１に対する新規のテーブル｛Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）｝を提供する。
【００８０】
【数１５】
2015530844.tif 000017
【００８１】
式（２１）は、εｊ＝０である式（１９）の特別な例である。
【００８２】
仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂｊ（σ−ｊ）｝が判定されると、ネットワーク・ノードνｊは、仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂｊ（σ−ｊ）｝を示す情報を上流側ネットワーク・ノードνｊ−１へ送信する。尚、仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂｊ（σ−ｊ）｝を示す情報は、仮ＢＩＦＲＢｊ−１（σ−ｊ−１）の値であってもよく、あるいは仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）の値を表す情報であってもよい。例えば各仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）は、Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）以下の最高の速度Ｒ（ｓ´ｊ−１（σ−ｊ−１），σ−ｊ−１）を達成する対応するＭＣＳｓ´ｊ−１（σ−ｊ−１）∈Πｊ−１のインデックスを介して信号伝送されてもよい。順方向伝搬処理は、始点ネットワーク・ノードν１が下流側ネットワーク・ノードν２から仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂ１（σ−１）｝を受信するまで続く。
【００８３】
この時点で、始点ネットワーク・ノードν１は、段階１における各状態σ−１に対して、Ｂ１（σ−１）より小さい最高の速度Ｒ１（ｓ１（σ−１），σ−１）を生じるＭＣＳ  ｓ１（σ−１）を判定する。すなわち、
【００８４】
【数１６】
2015530844.tif 000018
【００８５】
であり、ｍ1はσ−１の要素のうちの１つにより指定される。その後、始点ネットワーク・ノードν１は、段階１における全ての可能な状態の中で最高の情報フロー速度
【００８６】
【数１７】
2015530844.tif 000019
【００８７】
を生じるものとして、第１の無線リンク（ν１，ν２）に対する最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆ１∈Π１及び対応するＭＣＳ  ｓＦ１≡ｓ１（σ−Ｆ１）を判定又は選択する。この場合、
【００８８】
【数１８】
2015530844.tif 000020
【００８９】
である。情報フロー速度Ｄ１は、始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲである。
【００９０】
ＴＩＦＲＤ１及び最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆ１が始点ネットワーク・ノードν１において判定されると、順方向伝搬段階の開始時に、始点ネットワーク・ノードν１は、ＴＩＦＲＤ１を示す情報及び最終伝送モードσ−Ｆ１を示す情報を下流側ネットワーク・ノードν２へ送信する。ｊ＝２〜ｊ＝Ｋである全ての後続のネットワーク・ノードνｊは、上流側ネットワーク・ノードνｊ−１からＴＩＦＲＤｊ−１及び最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆｊ−１を受信すると、ネットワーク・ノードνｊにおいて格納されたノードインデックステーブル
【００９１】
【数１９】
2015530844.tif 000021
【００９２】
を使用して、Ｄｊ−１以上の最低の情報フロー速度Ｒｊ（ｓＦｊ，σ−Ｆｊ）を生じる無線リンク（νｊ，νｊ＋１）に対する最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆｊ≡σ〜Ｆｊ（σ−Ｆｊ）（及びσ−Ｆｊの要素のうちの１つにより指定される最終伝送モードｍＦｊ∈Πｊ）及び対応するＭＣＳ  ｓＦｊ∈Ｍ（ｍＦｊ）を判定する。一実施形態において、ネットワーク・ノードνｊは、新規の又は更新されたＴＩＦＲＤｊを以下のように計算する。
Ｄｊ＝（１−εｊ）Ｄｊ−１                                            （２５）
しかし、別の実施形態において、新規のＴＩＦＲＤｊはＴＩＦＲＤｊ−１に等しい。更に一般に、新規のＴＩＦＲはＴＩＦＲＤｊ−１以下である。その後、ネットワーク・ノードνｊは、下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１へ新規のＴＩＦＲＤｊ及び最終伝送モード・ベクトルσ−ＦＫ−１を送信する。処理は、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１がＴＩＦＲＤＫを受信するか、あるいはネットワーク・ノードνＫが上流側ネットワーク・ノードνＫ−１からＴＩＦＲＤＫ−１及び最終伝送モード・ベクトルσ−ＦＫ−１を受信し且つＴＩＦＲＤＫ−１及び最終伝送モード・ベクトルσ−ＦＫ−１を処理して伝送モードｍＦＫ∈ΠＫ及び対応するＭＣＳ  ｓＦＫを判定するまで繰り返す。尚、各ネットワーク・ノードνｊに対して、Πｊ及び全てのｍ∈Πｊに対するＭｊ（ｍ）が下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１により認識される場合、最終伝送モードｍＦｊ∈Πｊ及び対応するＭＣＳ  ｓＦｊは下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１においてＴＩＦＲＤｊから導出可能である。
【００９３】
式（１９）（及び同様の式（２１））から、全てのｊ＝１，２，...，Ｋに対してＤｊ≦Ｂｊ（σ−Ｆｊ）であることを帰納により示すのは容易であり、式（１９）（及び同様の式（２１））から以下が示される。
全てのｊ＝１，２，...，Ｋに対して、Ｄｊ≦Ａｊ＋１（σ−Ｆｊ＋１）  （２６）
これは、情報ビットがどの非始点ネットワーク・ノード｛ｖｊ｝Ｋｊ＝２においても継続的に蓄積されることなる経路Ｐの各無線リンクを通って流れることができることを保証する。
【００９４】
上述のように、好適な一実施形態において、ｊ＝１，２，...，Ｋであるネットワーク・ノードνｊから下流側ネットワーク・ノードνｊ＋１へ送信されるＴＩＦＲＤｊ及びσ−Ｆｊを示す情報は、σ−Ｆｊ及びｓＦｊのインデックスであってもよい。この場合、ｊ＝２，３，...，Ｋであネットワーク・ノードνｊは、Ｄ１の近似としてみることができるＤｊ−１≡Ｒｊ−１（ｓＦｊ−１，σ−Ｆｊ−１）を計算又は判定し、Ｄｊ−１以上の最低の情報フロー速度Ｒｊ（ｓＦｊ，σ−Ｆｊ）を生じるものとして、リンク（νｊ，νｊ＋１）に対するσＦｊ及びｓＦｊを判定する。逆方向伝搬中にネットワーク・ノードνｊから上流側ネットワーク・ノードνｊ−１へ送信される仮ＢＩＦＲのテーブル
【００９５】
【数２０】
2015530844.tif 000022
【００９６】
内の各仮ＢＩＦＲ  Ｂｊ−１（σ−ｊ−１）を示す情報がＢｊ−１以下の最高の速度Ｒｊ−１（ｓ´ｊ−１，σ−ｊ−１）を達成するＭＣＳｓ'ｊ−１∈Πｊ−１のインデックスでもある場合、この方法でＴＩＦＲを送出することは以下も満たすと示すことができる。
全てのｊ＝２，３，...，Ｋ＋１に対して、Ｄｊ−１≡Ａｊ（σ−Ｆｊ−１）  （２７）
これは、情報ビットがどの非始点ネットワーク・ノード｛ｖｊ｝Ｋｊ＝２においても継続的に蓄積されることなく経路Ｐの各無線リンクを通って流れることができることを保証する。
【００９７】
図７Ａ〜図７Ｃは、本発明の一実施形態に係る上記の処理を実行するための経路Ｐ＝（ν１，ν２，...νＫ＋１）内のネットワーク・ノード｛ｖｊ｝Ｋ＋１ｊ＝１の動作を示す図である。図示するように、各非始点ネットワーク・ノードνｊは、式（１６）及び式（１７）に従って、入力無線リンク（νｊ−１，νｊ）に対するＩＡＲのテーブル
【００９８】
【数２１】
2015530844.tif 000023
【００９９】
を推定する（ステップ３００〜３０４）。各非始点ネットワーク・ノードνｊに対して、対応するＩＡＲのテーブル
【０１００】
【数２２】
2015530844.tif 000024
【０１０１】
のエントリは伝送モード・ベクトル
【０１０２】
【数２３】
2015530844.tif 000025
【０１０３】
の異なる仮定に対応する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、経路Ｐに対する仮ＢＩＦＲＢＫ＋１を判定する（ステップ３０６）。上述のように、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、例えば終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における情報処理速度又は情報消費速度に従って仮ＢＩＦＲＢＫ＋１を判定する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１の情報処理速度又は情報消費速度が制限されない場合、仮ＢＩＦＲＢＫ＋１は非常に大きい所定の数に設定されてもよい。
【０１０４】
終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、仮ＢＩＦＲＢＫ＋１及び終点ネットワーク・ノードνＫ＋１における推定ＩＡＲのテーブル
【０１０５】
【数２４】
2015530844.tif 000026
【０１０６】
に基づいて、経路Ｐに対する新規の仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１０７】
【数２５】
2015530844.tif 000027
【０１０８】
を判定する（ステップ３０８）。更に詳細には、上述のように、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、式（１８）に従って、新規の各仮ＢＩＦＲ  ＢＫ（σ−Ｋ）が仮ＢＩＦＲＢＫ＋１及び対応する推定ＩＡＲ  ＡＫ＋１（σ−Ｋ）のうち小さい方の速度であるように経路Ｐに対する新規の仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１０９】
【数２６】
2015530844.tif 000028
【０１１０】
を判定する。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１は、新規の仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１１１】
【数２７】
2015530844.tif 000029
【０１１２】
を示す情報を上流側ネットワーク・ノードνＫへ送信する（ステップ３１０）。
【０１１３】
ネットワーク・ノードνＫは、終点ネットワーク・ノードνＫ＋１から受信した仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１１４】
【数２８】
2015530844.tif 000030
【０１１５】
及びネットワーク・ノードνＫにおける推定ＩＡＲのテーブル
【０１１６】
【数２９】
2015530844.tif 000031
【０１１７】
に基づいて、経路Ｐに対する新規の仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１１８】
【数３０】
2015530844.tif 000032
【０１１９】
を判定する（ステップ３１２）。更に詳細には、上述のように、ネットワーク・ノードνＫは、式（１９）又は式（２１）に従って仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１２０】
【数３１】
2015530844.tif 000033
【０１２１】
を判定する。ネットワーク・ノードνＫは、新規の仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１２２】
【数３２】
2015530844.tif 000034
【０１２３】
を示す情報を上流側ネットワーク・ノードνＫ−２へ送信する（ステップ３１４）。処理はこのように、経路Ｐ内の０個以上の更なる中間ネットワーク・ノードνｊを通る経路Ｐに対する仮ＢＩＦＲの逆方向伝搬の後にネットワーク・ノードν２が下流側ネットワーク・ノードν３から仮ＢＩＦＲのテーブル｛Ｂ２（σ−２）｝を受信するように続く（ステップ３１６）。ネットワーク・ノードν２は、仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１２４】
【数３３】
2015530844.tif 000035
【０１２５】
及びネットワーク・ノードν２における推定ＩＡＲのテーブル
【０１２６】
【数３４】
2015530844.tif 000036
【０１２７】
に基づいて、新規の仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１２８】
【数３５】
2015530844.tif 000037
【０１２９】
を判定する（ステップ３１８）。この場合も、ネットワーク・ノードν２は、式（１９）又は式（２１）に従って仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１３０】
【数３６】
2015530844.tif 000038
【０１３１】
を判定する。その後、ネットワーク・ノードν２は、始点ネットワーク・ノードν１である上流側ネットワーク・ノードへ仮ＢＩＦＲのテーブル
【０１３２】
【数３７】
2015530844.tif 000039
【０１３３】
を示す情報を送信する（ステップ３２０）。
【０１３４】
この時点で、逆方向伝搬は完了し、始点ネットワーク・ノードν１は、始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲを判定する（ステップ３２２）。更に詳細には、上述のように、始点ネットワーク・ノードν１は、伝送モード・ベクトルσ−１の各仮定に対して、式（２２）に従って、Ｂ１（σ−１）より小さい最高の速度Ｒ１（ｓ１（σ−１），σ−１）を生じるＭＣＳ  ｓ１（σ−１）を判定する。その後、始点ネットワーク・ノードν１は、式（２３）及び式（２４）に従って、伝送モード・ベクトルσ−１の全ての可能な仮定の中で最高の情報フロー速度Ｄ１を生じるものとして、第１の無線リンク（ν１，ν２）に対する最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆ１∈Π１及び対応するＭＣＳ  ｓＦ１≡ｓ１（σ−Ｆ１）を判定又は選択する。上述のように、情報フロー速度Ｄ１は、始点ネットワーク・ノードν１における経路Ｐに対するＴＩＦＲである。順方向伝搬段階の開始時に、始点ネットワーク・ノードν１は、ＴＩＦＲＤ１を示す情報及び最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆ１を示す情報を下流側ネットワーク・ノードν２へ送信する（ステップ３２４）。
【０１３５】
ネットワーク・ノードν２は、ネットワーク・ノードν２において格納されたノードインデックステーブル
【０１３６】
【数３８】
2015530844.tif 000040
【０１３７】
を使用して、Ｄ１以上の最低の情報フロー速度Ｒ２（ｓＦ２，σ−Ｆ２）を生じる対応する無線リンク（ν２，ν３）に対する最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆ２≡σ〜Ｆ２（σ−Ｆ１）（及びσ−Ｆ２の要素のうちの１つにより指定される最終伝送モードｍＦ２∈Π２及び対応するＭＣＳ  ｓＦ２∈Ｍ（ｍＦ２）を判定又は選択する（ステップ３２６）。ネットワーク・ノードν２はＴＩＦＲＤ２を判定する（ステップ３２８）。上述のように、ＴＩＦＲＤ２はＴＩＦＲＤ１以下である。ネットワーク・ノードν２は、ＴＩＦＲＤ２を示す情報及び最終伝送モード・ベクトルσ−Ｆ２を示す情報を下流側ネットワーク・ノードν３へ送信する（ステップ３３０）。この処理は、ネットワーク・ノードνＫが上流側ネットワーク・ノードνＫ−１からＴＩＦＲＤＫ−１及び最終伝送モード・ベクトルσ−ＦＫ-１を受信するように続く（ステップ３３２）。
【０１３８】
ネットワーク・ノードνＫは、ネットワーク・ノードνＫにおいて格納されたノードインデックステーブル
【０１３９】
【数３９】
2015530844.tif 000041
【０１４０】
を使用して、ＤＫ−１以上の最低の情報フロー速度ＲＫ（ｓＦＫ，σ−ＦＫ）を生じる対応する無線リンク（νＫ，νＫ＋１）に対する最終伝送モード・ベクトルσ−ＦＫ≡σ〜ＦＫ（σ−ＦＫ−１）（及びσ−ＦＫの要素のうちの１つにより指定される最終伝送モードｍＦＫ∈ΠＫ）及び対応するＭＣＳ  ｓＦＫ∈Ｍ（ｍＦＫ）を判定又は選択する（ステップ３３４）。本実施形態において、ネットワーク・ノードνＫはＴＩＦＲＤＫを判定し、ＴＩＦＲＤＫを示す情報及び最終伝送モード・ベクトルσ−ＦＫを示す情報を終点ネットワーク・ノードνＫ＋１である下流側ネットワーク・ノードへ送信する（ステップ３３６及び３３８）。上述のように、ＴＩＦＲＤＫはＴＩＦＲＤＫ−１以下である。終点ネットワーク・ノードνＫ＋１が経路Ｐ内の最後のネットワーク・ノードであるため、ステップ３３６及びステップ３３８はオプションである。
【０１４１】
本明細書において開示する実施形態に対して、種々の拡張が行われてもよい。一例として、順方向伝搬中、エンド・ツー・エンド情報フロー速度のボトルネックである無線リンクが識別され、リンクのＴＩＦＲと最大情報フロー速度とを比較することによりラベルを付けられてもよい。更に正確には、図３、図４、図５Ａ及び図５Ｂの実施形態によると、いくつかの所定の小さい正数δｊに対してＤｊ−１≧Ａｊ−δｊである（換言すると、Ｄｊ−１がδｊ以内でＡｊに近い）場合のみ、ネットワーク・ノードνｊはボトルネックリンクの受信ネットワーク・ノードである。同様に、図６及び図７Ａ〜図７Ｃの実施形態によると、いくつかの所定の小さい正数δｊに対してＤｊ−１≧Ａｊ（σ−Ｆｊ−１）−δｊである場合のみ、ネットワーク・ノードνｊはボトルネックリンクの受信ネットワーク・ノードである。経路Ｐ内のボトルネックリンクのこれらの受信ネットワーク・ノードを識別し且つラベルを付けることは、経路Ｐ上の全ての他のネットワーク・ノードの伝送モード及びＭＣＳの選択を維持するのに有用だろう。特に、推定ＩＡＲＡｊが増減する場合、経路Ｐ上の全ての伝送モード及びＭＣＳを更新するために、逆方向伝搬及び順方向伝搬はボトルネックリンクの受信ネットワーク・ノードからトリガされてもよい。一実施形態において、非ボトルネックネットワーク・ノード（すなわち、ボトルネックリンクの受信ネットワーク・ノードでないネットワーク・ノード）に対して、逆方向伝搬及び順方向伝搬は、推定ＩＡＲＡｊが目標情報フロー速度Ｄ１より小さくなる場合のみトリガされる。
【０１４２】
図８は、本発明の一実施形態に係る集約ノード１４を示すブロック図である。図示するように、集約ノード１４は、無線サブシステム１６、処理サブシステム１８及びネットワークインタフェース２０を含む。無線サブシステム１６は、一般に、隣接するアクセス・ノード１２との間でデータを無線送受信するためのアナログ構成要素及びいくつかの実施形態ではデジタル構成要素を含む。特定の実施形態において、無線サブシステム１６は、他のネットワーク・ノードへ適切な情報を無線送信できる送信機（ＴＸ）２２と、他のネットワーク・ノードから適切な情報を無線受信できる受信機（ＲＸ）２４とを含む。無線通信プロトコルの観点から、無線サブシステム１６はレイヤ１（すなわち、物理層又は「ＰＨＹ」層）の少なくとも一部を実現する。
【０１４３】
処理サブシステム１８は、一般に、無線サブシステム１６において実現されないレイヤ１の残りの部分及び無線通信プロトコルにおける上位層（例えば、レイヤ２（データリンク層）、レイヤ３（ネットワーク層）等）に対する機能を実現する。特定の実施形態において、処理サブシステム１８は、例えば本明細書中で説明する集約ノード１４の機能の一部又は全てを実行するための適切なソフトウェア及び／又はファームウェアを用いてプログラムされた１つ又は複数の汎用又は専用マイクロプロセッサ又は他のマイクロコントローラを備えてもよい。それに加えて又はその代わりに、処理サブシステム１８は、本明細書中で説明する集約ノード１４の機能性の一部又は全てを実行するように構成された種々のデジタルハードウェアブロック（例えば、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つ以上の市販のデジタルハードウェア構成要素及びアナログハードウェア構成要素、あるいはそれらの組み合わせ）を備えてもよい。更に、特定の実施形態において、集約ノード１４の上述した機能性は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気記憶装置、光記憶装置又は他の何らかの適切な種類のデータ記憶構成要素等である非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されたソフトウェア又は他の命令を実行する処理サブシステム１８により全て又は一部が実現されてもよい。
【０１４４】
最後に、集約ノード１４は、有線接続であるのが好ましいネットワークへの接続を提供するネットワークインタフェース２０を含む。当該ネットワークは、関連付けられるセルラ通信ネットワークのコア・ネットワークであってもよく、あるいは、集約ノード１４が関連付けられるセルラ通信ネットワークに接続できる公衆又はプライベートネットワークであってもよい。
【０１４５】
図９は、本発明の一実施形態に係るアクセス・ノード１２のうちの１つを示すブロック図である。図示するように、アクセス・ノード１２は、無線サブシステム２６及び処理サブシステム２８を含む。無線サブシステム２６は、一般に、アクセス・ノード１２によりサービスを提供される無線装置及び隣接するアクセス・ノード１２（例えば、無線自己バックホールのために）との間でデータを無線送受信するためのアナログ構成要素及びいくつかの実施形態ではデジタル構成要素を含む。特定の実施形態において、無線サブシステム２６は、他のネットワーク・ノードへ適切な情報を無線送信できるアクセス・ノード１２の送信機３０と、他のネットワーク・ノードから適切な情報を無線受信できるアクセス・ノード１２の受信機３２とを含む。無線通信プロトコルの観点から、無線サブシステム２６はレイヤ１（すなわち、物理層又は「ＰＨＹ」層）の少なくとも一部を実現する。
【０１４６】
処理サブシステム２８は、一般に、無線サブシステム２６において実現されないレイヤ１の残りの部分及び無線通信プロトコルにおける上位層（例えば、レイヤ２（データリンク層）、レイヤ３（ネットワーク層）等）に対する機能を実現する。特定の実施形態において、処理サブシステム２８は、例えば本明細書中で説明するアクセス・ノード１２の機能の一部又は全てを実行するための適切なソフトウェア及び／又はファームウェアを用いてプログラムされた１つ又は複数の汎用又は専用マイクロプロセッサ又は他のマイクロコントローラを備えてもよい。それに加えて又はその代わりに、処理サブシステム２８は、本明細書中で説明するアクセス・ノード１２の機能性の一部又は全てを実行するように構成された種々のデジタルハードウェアブロック（例えば、１つ以上のＡＳＩＣ、１つ以上の市販のデジタルハードウェア構成要素及びアナログハードウェア構成要素、あるいはそれらの組み合わせ）を備えてもよい。更に、特定の実施形態において、アクセス・ノード１２の上述した機能性は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、磁気記憶装置、光記憶装置又は他の何らかの適切な種類のデータ記憶構成要素等である非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されたソフトウェア又は他の命令を実行する処理サブシステム２８により全て又は一部が実現されてもよい。
【０１４７】
本明細書において開示するシステム及び方法は、多くの利点を提供する。本明細書において開示するシステム及び方法の実施形態から得られる利点のいくつかの例を以下に示すが、それらは何らかの特定の利点に限定されない。本明細書において開示するシステム及び方法は、無線メッシュ・ネットワーク（例えば、無線メッシュ・バックホール・ネットワーク）における所定のマルチホップ経路の異なる無線リンク上の個々の情報フロー速度が経路を通る達成可能な最大エンド・ツー・エンド情報フロー速度と適切に一致することを保証する経路上の複数の無線リンクにわたる伝送モード及び関連するＭＣＳを選択し且つ維持する機構を提供する。これにより、輻輳によるデータ損失の確率が最小になり、長い待ち時間及び大量の信号伝送オーバーヘッドを生じることの多い上位層プロトコルを介するデータ再送信の確率が低減される。
【０１４８】
別の例として、いくつかの実施形態は、リンク適応中の経路の隣接リンクからの潜在的なホップ間干渉を考慮する機構を提供する。これにより、各ホップにおける実現可能な送信速度を過大に推定する確率が低減される。一実施形態において、全てのアクセス・ノードの相互に適合する伝送モード及びＭＣＳが分散して共同で判定され、それにより、貴重な無線リソースを浪費することなく、選択された経路に沿って最大エンド・ツー・エンド情報スループットを達成できる。
【０１４９】
本発明中、以下の略語が使用される。
・１６ＱＡＭ：１６直交振幅変調
・ＡＮ：アクセス・ノード
・ＡＲＱ：自動反復要求
・ＡＳＩＣ：特定用途向け集積回路
・ＢＩＦＲ：ボトルネック情報フロー速度
・ＣＲＣ：巡回冗長検査
・ＨＡＲＱ：ハイブリッド自動反復要求
・ＩＡＲ：情報到着速度
・ＭＣＳ：変調／符号化方式
・ＭＭＷ：ミリ波
・ＱＰＳＫ：４位相偏移変調
・ＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ
・ＲＯＭ：読み出し専用メモリ
・ＲＸ：受信機
・ＳＩＮＲ：信号対干渉雑音比
・ＴＣＰ：伝送制御プロトコル
・ＴＩＦＲ：目標情報フロー速度
・ＴＸ：送信機
・ＵＥ：ユーザ機器
本発明の好適な実施形態に対する改良及び変更が当業者により認識されるだろう。全てのそのような改良及び変更は、本明細書において開示する概念及び以下の特許請求の範囲の範囲に含まれると考えられる。
【図１】
2015530844.tif 000055
【図２】
2015530844.tif 000056
【図３】
2015530844.tif 000057
【図４】
2015530844.tif 000058
【図５Ａ】
2015530844.tif 000059
【図５Ｂ】
2015530844.tif 000060
【図６】
2015530844.tif 000061
【図７Ａ】
2015530844.tif 000062
【図７Ｂ】
2015530844.tif 000063
【図７Ｃ】
2015530844.tif 000064
【図８】
2015530844.tif 000065
【図９】
2015530844.tif 000066
【国際調査報告】
2015530844.tif 000067
2015530844.tif 000068
2015530844.tif 000069