(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）他の無線通信局と無線通信するように構成される無線通信回線と、
（ｂ）前記無線通信回線に結合されるコンピュータプロセッサと、
（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
を備える無線通信装置であって、
（ｄ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、
（ｉ）ルーティングプロトコルを利用して、前記他の無線通信局と通信するステップと、
（ｉｉ）送信元無線通信局から中間無線通信局を介して宛先無線通信局への通信を確立する際に、多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応の送信元無線通信局のためにプライマリルートフラグ及び多入力他出力（ＭＩＭＯ）機能情報を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、又は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）対応のみの送信元無線通信局のために従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、プライマリパスの発見を行うステップと、
（ｉｉｉ）宛先無線通信局が多入力他出力（ＭＩＭＯ）対応である場合は、宛先無線通信局からの拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）への拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）を受信し、従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）が送られた場合又は宛先無線通信局が単入力単出力（ＳＩＳＯ）対応のみの場合は、従来の（非拡張）ルーティング応答（ＲＲＥＰ）を受信し、これにより単一ストリームデータ伝送が開始できるステップ、
（ｉｖ）多入力他出力（ＭＩＭＯ）対応の宛先無線通信局からの拡張ルーティング応答を受信したことに応答して、セカンダリパスに沿った通信を確立する際に、セカンダリルートフラグ及び多入力他出力（ＭＩＭＯ）機能情報を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、セカンダリパスの発見を行うステップと、
（ｖ）中間無線通信局が、セカンダリパスセグメントが前記プライマリパスの一部ではないことを認識して局限された動作を行い、パスコストメトリックを調整して前記セカンダリパスが前記プライマリパスから独立していることを確実にし、そして信号処理能力の判定に応じてパスコストメトリックを調整するステップであって、前記中間無線通信局が単入力単出力（ＳＩＳＯ）か多入力他出力（ＭＩＭＯ）かを判定することを含むステップと、
（ｖｉ）送信元無線通信局と宛先無線通信局の両方が多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信用に構成されているときに、送信元無線通信局から宛先無線通信局へ向けて前記プライマリパス及び前記セカンダリパスで同時にデータを送信するステップと、
を含むステップを実行する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）は、ルートの表示及び多入力他出力（ＭＩＭＯ）機能情報を従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）のアドレシング情報に追加し、
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、セカンダリルートフラグを含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を受信した中間無線通信局に、独立した次のホップのためにパスコストメトリックを調整させ、受信された拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）と同じアドレシングを有するルーティング応答（ＲＲＥＰ）が以前に受信されていない場合は、当該拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を隣接する局へ同報するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ルーティングプロトコルは、アドホック・オンデマンド・距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングプロトコルの拡張であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及び前記拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）は、従来の（非拡張）ルーティングメッセージ又は拡張ルーティングメッセージのいずれが通信されているかを局が識別できるように、従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）とは異なるシーケンス識別子を有するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素を利用し、前記情報要素は、別個の拡張識別子を含み、前記拡張識別子は、それらを、従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）から区別し、各々、プライマリルーティングパスとセカンダリルーティングパスとの間の選択を示すルーティングフラグを含むように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記無線通信回線が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さない送信元無線通信局として動作しているとき、前記従来のルーティング要求（ＲＲＥＱ）を利用するように構成されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記宛先無線通信局が多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さないと判定される場合、前記プライマリルーティングパスのみに沿ってデータを送信するように構成されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記装置が現在の通信コンテキスト内でどんな役割を果たしているかによって、送信元無線通信局、中間無線通信局、及び宛先無線通信局を含む異なるモードで動作するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記無線通信回線は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線は、
（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、
（ｂ）前記送信機データプロセッサからデジタル出力を受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する変調器と、
（ｃ）多重アンテナに結合され、前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、
（ｄ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル信号に変換する復調器と、
（ｅ）前記復調器からデジタル信号を受信し、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、
を含むことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記無線通信回線は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線は、
（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、
（ｂ）前記送信機データプロセッサからの出力を空間出力に空間的に変換する送信機空間プロセッサと、
（ｃ）各々、前記空間出力の１つを受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する複数の変調器と、
（ｄ）多重アンテナに結合され、前記複数の変調器の各々から前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、
（ｅ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル受信機信号に変換する複数の復調器と、
（ｆ）前記複数の復調器からデジタル受信機信号を受信し、それらをデジタルデータ出力に空間的に処理する受信機空間プロセッサと、
（ｇ）前記受信機空間プロセッサからデジタルデータ出力を受信し、それから、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、無線多重ホップリレーネットワーク、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信、屋外無線通信、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、モノのインターネット（Ｉｏｔ）アプリケーション、メッシュネットワークによるデータのバックホール、Ｄ２Ｄ通信を用いる次世代セルラネットワーク、８０２．１１ネットワーク、及びＺｉｇＢｅｅからなる無線通信アプリケーションのグループから選択される通信アプリケーションで利用されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
（ａ）他の無線通信局と無線通信するように構成される無線通信回線と、
（ｂ）前記無線通信回線に結合されるコンピュータプロセッサと、
（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
を備える無線通信装置であって、
（ｄ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、
（ｉ）ルーティングプロトコルを利用して、前記他の無線通信局と通信するステップと、
（ｉｉ）送信元無線通信局から中間無線通信局を介して宛先無線通信局への通信を確立する際に、多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応の送信元無線通信局のためにプライマリルートの表示及び多入力他出力（ＭＩＭＯ）機能情報を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、又は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）対応のみの送信元無線通信局のために従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、プライマリパスの発見を行うステップと、
（ｉｉｉ）プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うステップは、隣接局に送信される拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及び拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素の利用に応じて、及び、従来の（非拡張）ルーティングメッセージ又は拡張ルーティングメッセージのいずれが通信されているかを局が識別できるように非拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及び非拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）とは異なるシーケンス識別子の利用に応じて行われるものであり、前記拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素は、プライマリルーティングパスとセカンダリルーティングパスとの間の選択を示すルーティングフラグを追加することによって従来のＲＲＥＱ及び従来のＲＲＥＰ情報要素を拡張するものであり、
（ｉｖ）多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信の実行が可能であることを示す宛先無線通信局から拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）を受信するステップと、
（ｖ）多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信の実行が可能である宛先無線通信局に応答して、宛先無線通信局とのセカンダリパスに沿った通信を確立する際に、セカンダリルートの表示及び多入力他出力（ＭＩＭＯ）機能情報を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、セカンダリパスの発見を行うステップと、
（ｖｉ）セカンダリルートの表示を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を受信した中間無線通信局は、独立した次のホップのためにパスコストの調整を実行し、及び、受信された拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）と同じアドレシングを有するルーティング応答（ＲＲＥＰ）が以前に受信されていない場合はこの拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）の隣接局への同報を実行するステップと、    （ｖｉｉ）中間無線通信局が、セカンダリパスセグメントが前記プライマリパスの一部ではないことを認識して局限された動作を行い、パスコストメトリックを調整して前記セカンダリパスが前記プライマリパスから独立していることを確実にし、当該ルートに沿った無線通信局が単入力単出力（ＳＩＳＯ）対応であるか多入力他出力（ＭＩＭＯ）対応であるかに応じてパスコストメトリックを調整するステップと、
（ｖｉｉｉ）送信元無線通信局と宛先無線通信局の両方が多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信用に構成されているときに、送信元無線通信局から宛先無線通信局へ向けて前記プライマリパス及び前記セカンダリパスで同時にデータを送信するステップと、
を含むステップを実行する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１５】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記無線通信回線が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さない送信元無線通信局として動作しているとき、前記従来のルーティング要求（ＲＲＥＱ）を利用するようにも構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記宛先無線通信局が多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さないと判定される場合、前記プライマリルーティングパスのみに沿ってデータを送信するようにも構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記装置が現在の通信コンテキスト内でどんな役割を果たしているかによって、送信元無線通信局、中間無線通信局、及び宛先無線通信局を含む異なるモードで動作するように構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記無線通信回線は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線を含み、前記単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線は、
（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、
（ｂ）前記送信機データプロセッサからデジタル出力を受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する変調器と、
（ｃ）多重アンテナに結合され、前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、
（ｄ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル信号に変換する復調器と、
（ｅ）前記復調器からデジタル信号を受信し、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、
を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記無線通信回線は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線であり、前記多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線は、
（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、
（ｂ）前記送信機データプロセッサからの出力を空間出力に空間的に変換する送信機空間プロセッサと、
（ｃ）各々、前記空間出力の１つを受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する複数の変調器と、
（ｄ）多重アンテナに結合され、前記複数の変調器の各々から前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、
（ｅ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル受信機信号に変換する複数の復調器と、
（ｆ）前記複数の復調器からデジタル受信機信号を受信し、それらをデジタルデータ出力に空間的に処理する受信機空間プロセッサと、
（ｇ）前記受信機空間プロセッサからデジタルデータ出力を受信し、それから、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、
を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
局間の無線通信のための方法であって、
（ａ）送信機及び受信機を有する無線通信回線を制御するルーティングプロトコルを利用して、他の無線通信局と通信するステップと、
（ｂ）プライマリルートの表示及びＭＩＭＯ機能情報を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、送信元無線通信局から中間無線通信局を介した宛先無線通信局への通信を確立する際、プライマリパスの発見を行うステップと、
（ｃ）多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信の実行が可能であることを示す宛先無線通信局から拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）を受信するステップと、
（ｄ）多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信の実行が可能である宛先無線通信局に応答して、宛先無線通信局とのセカンダリパスに沿った通信を確立する際に、セカンダリルートの表示及び多入力他出力（ＭＩＭＯ）機能情報を含む拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信することによって、セカンダリパスの発見を行うステップと、
（ｅ）中間無線中通信局によって、セカンダリパスセグメントがプライマリパスの一部ではないことを判定し、パスコストメトリックを調整して、前記セカンダリパスが前記プライマリパスから独立していることを確実にし、かつ、当該ルートに沿った無線通信局が単入力単出力（ＳＩＳＯ）対応であるか多入力他出力（ＭＩＭＯ）対応であるかに応じてパスコストメトリックを調整する、するステップと、
（ｆ）送信元無線通信局と宛先無線通信局の両方が多入力他出力（ＭＩＭＯ）通信用に構成されているときに、送信元無線通信局から宛先無線通信局へ向けて前記プライマリパス及び前記セカンダリパスで同時にデータを送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
[0001]  適用なし
【０００２】
〔連邦政府が支援する研究又は開発に関する記述〕
[0002]  適用なし
【０００３】
〔コンピュータプログラムによる添付物の引用による組み入れ〕
[0003]  適用なし
【０００４】
〔著作権保護を受ける資料の通知〕
[0004]  本特許文書中の資料の一部は、米国及びその他の国の著作権法の下で著作権保護を受けることができる。著作権の権利所有者は、米国特許商標庁の一般公開ファイル又は記録内に表されるとおりに第三者が特許文献又は特許開示を複製することには異議を唱えないが、それ以外は全ての著作権を留保する。著作権所有者は、限定するわけではないが、米国特許法施行規則§１．１４に従う権利を含め、本特許文献を秘密裏に保持しておくあらゆる権利を本明細書によって放棄するものではない。
【０００５】
[0006]  本開示の技術は、一般に、無線ネットワークにおいてデータストリームをルーティングすることに関し、具体的には、メッシュネットワークにおいて、複数のルートを介して、複数のデータストリームをルーティングすることに関する。
【背景技術】
【０００６】
[0008]  現代の無線ネットワークにおけるポイントツーポイントリンクには、多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能が広く利用されている。回路設計の進歩により、無線ネットワーク内の局が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）送受信などの高度な信号処理能力を具体化することができるようになった。ＭＩＭＯ及びマルチユーザ（ＭＵ）ＭＩＭＯによって、複数のデータストリームを同時に送受信することができる。
【０００７】
[0009]  しかしながら、現代のメッシュネットワークにおけるルーティングプロトコルは、ＭＩＭＯ対応の送信元ＳＴＡからＭＩＭＯ対応の宛先ＳＴＡへの複数のデータストリームのルーティングを処理しない。アドホック・オンデマンド・距離ベクトル（ＡＯＤＶ）などの従来技術のメッシュプロトコルは、送信元ＳＴＡ及び宛先ＳＴＡのＭＩＭＯ機能を利用して、データ伝送スループットを向上させることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
[0010]  したがって、メッシュネットワークにおいて、宛先への複数のルートを発見して、複数の独立した空間データストリームを転送することができる方法が必要である。本開示の技術は、従来のルーティングプロトコルの欠点を克服しながら、この機能を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0011]  本開示は、メッシュネットワークにおいて、多入力多出力（ＭＩＭＯ）局間で、独立ルートを介して、複数のデータストリームを同時にルーティングするための方法及び装置を説明するものである。開示される特徴によって、複数のルートを介して、送信元局（ＳＴＡ）から宛先局（ＳＴＡ）に、複数のデータストリームを送信することができ、これらの局は、両者間のリレーＳＴＡが単入力単出力（ＳＩＳＯ）ＳＴＡであり得る場合でも、両方ともＭＩＭＯ対応である。
【００１０】
[0012]  ルーティングプロトコルは、異なるネットワークＳＴＡが、どのように、互いに通信して、ネットワーク（例えば、アドホックネットワーク、メッシュネットワーク等）上の任意の２つのＳＴＡ間のルートの選択を可能にする情報を配布するかを指定する。本開示は、独立ルートを介して複数のデータストリームを同時にルーティングすることに関する方法及び装置を提供するものである。
【００１１】
[0013]  本明細書で提示される技術の利益は、以下に限定されるわけではないが、（ａ）新しいルート発見メッセージフォーマット、拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及び拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）；（ｂ）プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うこと；（ｃ）パスのＳＴＡの信号処理能力に応じたパスコストメトリックの調整；（ｄ）プライマリパスに対するセカンダリパスセグメントの独立性を識別すること；及び（ｅ）プライマリパスに対するセカンダリパスセグメントの独立性に応じたパスコストメトリックの調整を含むことができる。
【００１２】
[0014]  本技術は、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）及び屋外無線通信に適用することができるメッシュネットワークアプリケーションが対象である。したがって、対象のアプリケーションは、広範にわたり、以下に限定されるわけではないが、Ｗｉ−Ｆｉ等のネットワーク、モノのインターネット（Ｉｏｔ）アプリケーション、メッシュネットワークによるデータのバックホール、Ｄ２Ｄ通信を用いる次世代セルラネットワーク、８０２．１１ネットワーク等を含む。本技術は、特に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓ及びＩＥＥＥ８０２．１５．４（ＺｉｇＢｅｅ）と一緒に用いるのに良く適している。
【００１３】
[0015]  本開示では、いくつかの用語が見られ、その意味は、一般に、下記のように使用される。
【００１４】
[0016]  ＡＯＤＶ：アドホック・オンデマンド・距離ベクトル；アドホック無線ネットワークにおけるデータパケットのためのルーティングプロトコル。
【００１５】
[0017]  Ｄ２Ｄ：装置間通信。
【００１６】
[0018]  メッシュネットワーク：メッシュネットワークトポロジでは、各ノードが、ネットワークのためにデータを中継し、全てのメッシュノードは、ネットワーク内のデータの配信において協働する。メッシュネットワークは、アドホック（自発的な、即座の、又はオンザフライの構造）ネットワークの一種である。
【００１７】
[0019]  ＭＩＭＯ：多入力多出力；複数のデータストリームを用いる２つの装置の間の通信。
【００１８】
[0020]  ＭＵ−ＭＩＭＯ：マルチユーザ多入力多出力；ノード当たり単一又は複数のデータストリームを用いる装置と２つ又はそれ以上のノードとの間の通信。
【００１９】
[0021]  マルチキャスト：ネットワーキングにおいて、情報が宛先ＳＴＡのグループに同時に送られる物理層上の層で行われる１対多の形式のグループ通信である。
【００２０】
[0022]  Ｐ２Ｐ：ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信は、２つ又はそれ以上の局が接続され、別個のコントローラ／サーバを介さずにリソースを共有するとき、行われる。Ｐ２Ｐネットワークは、アドホック接続とすることができる。
【００２１】
[0023]  ＲＲＥＱ：ルーティング要求；データルーティングプロトコルに用いられて、送信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間のパスを発見するパケット。
【００２２】
[0024]  ＲＲＥＰ：ルーティング応答；ルーティングプロトコルにおいてＲＲＥＱに応じて送信されるパケット。送信元ＳＴＡがＲＲＥＰを受信すると、データパケットの送信を開始することができる。
【００２３】
[0025]  ＳＩＳＯ：単入力単出力；単一のデータストリームを用いる２つの装置の間の通信。
【００２４】
[0026]  ＳＴＡ：局；無線媒体（ＷＭ）に対する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インタフェースの単独でアドレス指定可能なインスタンスである論理エンティティ。
【００２５】
[0027]  ユニキャスト：ネットワーキングにおいて、ユニキャストは、２つのＳＴＡの間の１対１接続である。
【００２６】
[0028]  本明細書の以下の部分では、本明細書で説明する技術のさらなる態様を示すが、この詳細な説明は、本技術の好ましい実施形態に制限を課すことなく完全に開示することを目的とする。
【００２７】
[0029]  本明細書で説明する技術は、例示のみを目的とする以下の図面を参照することによってさらに完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示の技術の一実施形態による、同時ルーティングパスが決定される、複数のピアノードを有する無線ネットワーク例のトポロジ図である。
【図２】送信元局（ＳＴＡ）から宛先局（ＳＴＡ）への第１及び第２のパスのためのエア時間図である。
【図３】本開示の技術の一実施形態による、利用される拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）のデータフィールド図である。
【図４】本開示の技術の一実施形態による、利用される拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）のデータフィールド図である。
【図５Ａ】本開示の技術の一実施形態による、利用される、図３及び図４に見られる拡張ＲＲＥＱ及び拡張ＲＲＥＰを用いる無線データルーティングのフロー図−タイムラインである。
【図５Ｂ】本開示の技術の一実施形態による、利用される、図３及び図４に見られる拡張ＲＲＥＱ及び拡張ＲＲＥＰを用いる無線データルーティングのフロー図−タイムラインである。
【図６Ａ】本開示の技術の一実施形態による、プライマリ無線ルート及びセカンダリ無線ルートを確保するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図６Ｂ】本開示の技術の一実施形態による、プライマリ無線ルート及びセカンダリ無線ルートを確保するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図７Ａ】本開示の技術の一実施形態による、中間ノード（ＳＴＡ）で拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を処理するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図７Ｂ】本開示の技術の一実施形態による、中間ノード（ＳＴＡ）で拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を処理するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図８】本開示の技術の一実施形態による、宛先ノード（ＳＴＡ）で拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を処理するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図９】本開示の技術の一実施形態による、中間ノード（ＳＴＡ）で拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）を処理するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図１０】本開示の技術の一実施形態による、送信元ノード（ＳＴＡ）で受信される拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）を処理するように構成される通信プロトコルのフロー図である。
【図１１】本開示の技術の一実施形態による、ＭＩＭＯ局（ＳＴＡ）のためのパスコストメトリックの調整のフロー図である。
【図１２】本開示の技術の一実施形態による、独立した次のホップ局（ＳＴＡ）のためのパスコストメトリックの調整のフロー図である。
【図１３Ａ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用の結果を示すルーティングパス図である。
【図１３Ｂ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用の結果を示すルーティングパス図である。
【図１３Ｃ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用の結果を示すルーティングパス図である。
【図１４Ａ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用を例示するルーティングパス図である。
【図１４Ｂ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用を例示するルーティングパス図である。
【図１４Ｃ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用を例示するルーティングパス図である。
【図１４Ｄ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用を例示するルーティングパス図である。
【図１４Ｅ】本開示の技術の一実施形態によるルーティングプロトコルの適用を例示するルーティングパス図である。
【図１５Ａ】本開示の技術の一実施形態による、プライマリルート及びセカンダリルートの確保を示すメッセージングフロー−タイムラインの図である。
【図１５Ｂ】本開示の技術の一実施形態による、プライマリルート及びセカンダリルートの確保を示すメッセージングフロー−タイムラインの図である。
【図１６】本開示の技術の一実施形態による単入力単出力（ＳＩＳＯ）局（ＳＴＡ）のブロック図である。
【図１７】本開示の技術の一実施形態による多入力多出力（ＭＩＭＯ）局（ＳＴＡ）のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
１．序論
[0048]  本開示の技術は、無線ネットワークにおいて、多入力多出力（ＭＩＭＯ）局間で、独立ルートに沿って、複数のデータストリームを同時にルーティングするための機構を提供するものである。ネットワーク上の局（ＳＴＡ）間の通信及びルーティングトラフィックのための新しい機構を提供する。
【００３０】
２．従来技術のＡＯＤＶルーティングの概要
[0050]  アドホック・オンデマンド・距離ベクトル（ＡＯＤＶ）は、多重ホップリレーを介して、エンドツーエンド通信ルートを確立するためのルーティングプロトコルである。ＡＯＤＶを用いて、送信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡへのルートが、以下の手順によって決定される。（ａ）送信元ＳＴＡが、マルチキャストで、ＲＲＥＱフレームを送信する。（ｂ）中間ＳＴＡが、マルチキャストで、ＲＲＥＱフレームを伝播させる。（ｃ）宛先ＳＴＡが、ユニキャストで、送信元ＳＴＡに向けてＲＲＥＰフレームによって返信しながら、次のホップＳＴＡを記憶する。（ｄ）中間ＳＴＡが、ユニキャストで、ＲＲＥＰを送信元ＳＴＡに向けて伝播させながら、次のホップＳＴＡを記憶する。（ｅ）ＲＲＥＰフレームを受信すると、送信元ＳＴＡが、次のホップＳＴＡを記憶し、ＲＲＥＱ／ＲＲＥＰハンドシェイクによってルート手順を用いて、データ通信を開始する。
【００３１】
３．トポロジ例
[0052]  図１は、ネットワークトポロジ例を示し、この例では、送信元ＳＴＡが、ＭＩＭＯ機能を有し、空間多重化を介して、２つの独立したデータストリームを送信することができる。この図に、５つの局（ＳＴＡ）をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥで示し、ＳＴＡＡからＳＴＡＥへの２つのルーティングパス１及び２がある。
【００３２】
[0053]  以下の説明では、ＳＴＡの少なくともいくつかがＭＩＭＯ機能を具体化するメッシュネットワークについて検討する。開示される実施形態では、送信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡへのプライマリパス及びセカンダリパスの両方を発見するための方法を説明する。送信元ＳＴＡは、両方のパスを利用して、宛先に２つの空間データストリームを同時に送信することができる。
【００３３】
[0054]  図２は、送信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡへのＭＩＭＯストリーム送信のためのエア時間を示す。第１のパス１４及び第２のパス１６について、タイムライン１２上のエア時間が見られ、パス発見オーバヘッド時間１８が示されている。開示されるルーティングプロトコルは、異なるデータを２つのパスに沿って同時に送信することによって、エア時間を大きく節約することができる。
【００３４】
４．ルーティングプロトコルの構成要素
[0056]  本明細書で説明するルーティングプロトコルは、従来技術のＡＯＤＶルーティングプロトコルに基づいているが、その基礎として、他のいずれかのメッシュネットワークルーティングプロトコルを利用することができる。
【００３５】
[0057]  図３及び図４は、それぞれ、拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）ＩＥ及び拡張ルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素（ＩＥ）を示す。図３に、ＲＲＥＱフィールドを以下のように示す。
１：ＩＥＩＤ−この送信元のための特定のＲＲＥＱのシーケンス識別子
２：長さ−ＲＲＥＱＩＥの長さ
３：ＳＡ−送信元アドレス
４：ＳＳＥＱ−ルートに関連付けられる送信元シーケンス番号
５：ブロードキャストＩＤ−送信元によって各ＲＲＥＱ毎にインクリメントされる
６：ＤＡ−宛先アドレス
７：ＤＳＥＱ−ルートに関連付けられる宛先シーケンス番号
８：ルートフラグ−プライマリルート又はセカンダリルートを示すフラグ
９：メトリック−パスコストメトリック
【００３６】
[0058]  図４では、ルーティング応答（ＲＲＥＰ）ＩＥのフィールドは、以下の通りである。
１：ＩＥＩＤ−この宛先のための特定のＲＲＥＰのシーケンス識別子
２：長さ−ＲＲＥＱＩＥの長さ
３：ＳＡ−送信元アドレス
４：ＤＡ−宛先アドレス
５：ＤＳＥＱ−ルートに関連付けられる宛先シーケンス番号
６：ルートフラグ−プライマリルート又はセカンダリルートを示すフラグ
７：寿命−ルートが有効である時間
８：メトリック−パスコストメトリック
【００３７】
[0059]  これらの要素の両方では、新しいメッセージ、すなわち、ルートフラグが追加される。ルートフラグは、拡張ＲＲＥＱＩＥ又は拡張ＲＲＥＰＩＥのためのプライマリルート又はセカンダリルートを示す１ビットの情報である。
【００３８】
[0060]  また、どの情報要素の場合でも、別個のＩＥＩＤが、この拡張ＲＲＥＱ及び拡張ＲＲＥＰのために用いられる。これにより、これらのパケットを受信するどのＳＴＡも、従来技術のＡＯＤＶプロトコルの（通常の）ＲＲＥＱ及びＲＲＥＰパケットからそれらを認識することができる。
【００３９】
５．ルーティングプロトコルの説明
５．１  プロトコルの動作の概要
[0063]  図５Ａ及び図５Ｂは、拡張ＲＲＥＱ／ＲＲＥＰフォーマットを用いるルーティングの例３０としてタイムラインを示す。送信元ＳＴＡ３２、中間ＳＴＡ３４及び宛先ＳＴＡ３６について、動作を示す。プロトコルが、送信元ＳＴＡ３２によってトリガされる。送信元ＳＴＡが複数の空間データストリームを有する場合（３８）、ルートフラグをプライマリに設定した拡張ＲＲＥＱを同報する（４０）ことによって、ルーティングプロトコルを開始する。送信元ＳＴＡ、宛先ＳＴＡ及び中間ＳＴＡ（存在し得るリレー）におけるプライマリルートのためのルールは、ベースラインルーティングプロトコルのルールに従い、これは、この実施形態例では、一例として、ＭＩＭＯ機能によるパスメトリックコストの調整を除いて、ＡＯＤＶであるが、これに限定されるものではない。
【００４０】
[0064]  ブロック４２で、ＭＩＭＯ対応の中間ノードは、そのパスコストを良好に重み付けし、プライマリＲＲＥＱを宛先ＳＴＡ３６に伝播させ（４４）、宛先ＳＴＡ３６は、プライマリパスを選択し、ＲＲＥＰを送信元に向けて返送し（４６）、これは、中間ＳＴＡ３４によって選ばれ、中間ＳＴＡ３４は、ＲＲＥＰを送信元ＳＴＡ３２に伝播させる（４８）。
【００４１】
[0065]  プライマリルートが確保された（５０）後、送信元ＳＴＡは、ルートフラグをセカンダリに設定した拡張ＲＲＥＱを同報する（５０）ことによって、セカンダリルートのパス発見をトリガする。中間ＳＴＡ及び宛先ＳＴＡは、セカンダリＲＲＥＱに対して異なった処理をする。それらは、特定のルールを用い、そのルールは、以下のことを奨励する。（ａ）空間多重化及びＭＵ−ＭＩＭＯなどのアドバンスト物理層ＭＩＭＯ通信スキームを用いることができるように、プライマリルート及びセカンダリルート上にＭＩＭＯＳＴＡを含むこと。（ｂ）プライマリルートと重ならないエンドツーエンドルートを発見すること。
【００４２】
[0066]  図では、中間ＳＴＡは、変更されたＡＯＤＶを実行し、ＭＩＭＯ機能及びセカンダリ独立性のためコスト調整を行い（５２）（図５Ｂ）、その後、このセカンダリＲＲＥＱを宛先ＳＴＡ３６に伝播させ（５４）、ここで、セカンダリルートのパスコストを評価し（５６）、セカンダリパスを選択し、ＲＲＥＰを送信し（５６）、ＲＲＥＰは、中間ＳＴＡから送信元ＳＴＡに伝播され（５８）、ここで、セカンダリルートを確保する（６０）。セカンダリルートを確保した後、送信元ＳＴＡは、プライマリパス及びセカンダリパスを介して、２つの独立したデータストリームを送信する（６２）。したがって、プライマリルート及び場合によってはセカンダリルートを確保すると、送信元ＳＴＡは、データを両方のルートで同時に送信することができる。
【００４３】
[0067]  プライマリルートから独立しているセカンダリルートが存在することは保証されないことを理解されたい。
【００４４】
５．２  パス発見
[0069]  図６Ａ〜図１０は、ＡＯＤＶパス発見の変更に基づくパス発見機構の実施形態例を示す。この変更は、ルーティングプロトコルが、独立したプライマリルート及びセカンダリルートを発見することができるように構成される。
【００４５】
[0070]  図６Ａ及び図６Ｂに、プライマリルート及びセカンダリルートを確保するための宛先ＳＴＡの論理（プログラミングフロー）の実施形態例７０を示す。処理が開始し（７２）、次に、送信元ＳＴＡのキューは、その隣接局のリストにない宛先に向けられるパケットを受信する（７４）。送信元ＳＴＡがＭＩＭＯ対応であるかチェックする（７６）。送信元ＳＴＡがＭＩＭＯ対応ではない場合、処理は、従来のルーティングプロトコルに後退する（７８）。そうでなければ、送信元ＳＴＡがＭＩＭＯ対応である場合、ＭＩＭＯ機能情報がＲＲＥＱに含められ（８０）、プライマリＲＲＥＱが、隣接局（中間ノード）に送信され（８２）、そのＲＲＥＰ応答が、受信されて処理され（８４）、これにより、送信元ＳＴＡは、宛先へのプライマリルートを確保する（８６）。宛先がＭＩＭＯ対応であるかチェックし（８８）、ＭＩＭＯ対応ではない場合、単一のデータストリームが、プライマリルートの次のホップに送信され（９０）、その後、プロトコルは終了する（９２）。そうでなければ、チェック（８８）が、宛先がＭＩＭＯ対応であることを示す場合、セカンダリＲＲＥＱが、隣接ノードに送信される（９４）。ＲＲＥＰを受信したかチェックする（９６）（図６Ｂ）。この応答が受信されていない場合、実行はブロック９８に進み、単一のストリームのみが、送信元ＳＴＡから次のホップに送信され、動作が完了する（１００）。そうでなければ、ブロック９６で、ＲＲＥＰが適正に受信されている場合、宛先へのセカンダリルートが確保される（１０２）。このセカンダリパスの次のホップがプライマリパスと同じかチェックする（１０４）。これらが同じパスである場合、送信元ＳＴＡは、ＭＩＭＯモードで、両方のデータストリームを次のホップに送信し（１１０）、通信を完了する（１１２）。そうでなければ、ブロック１０４に見られるように、次のホップがプライマリパスと同じではない場合、送信元ＳＴＡは、ＤＬＭＵ−ＭＩＭＯモードで、両方のデータストリームをプライマリルート及びセカンダリルートの次のホップに同時に送信し（１０６）、通信を完了する（１０８）。
【００４６】
[0071]  プライマリルートフラグを有するＲＲＥＱの場合、ＲＲＥＱは、従来技術のＡＯＤＶとして処理されることに留意されたい。唯一の例外として、拡張ＲＲＥＱを受信する中間ＳＴＡがＭＩＭＯ対応であるとき、その中間ノードは、上記のように、そのリンクコストを良好に重み付けする。
【００４７】
[0072]  図７Ａ及び図７Ｂに、中間ノードでＲＲＥＱを処理するための論理（プログラミングフロー）の実施形態例１３０を示す。プログラミングは、それが現在の通信コンテキスト内でどんな役割を果たしているかによって、異なるモード（送信元、中間、宛先）で動作するように構成されることを理解されたい。処理が開始し（１３２）、ＲＲＥＱパケットが受信され（１３４）、そのコンテンツが処理される（１３６）。ＳＡ、ＤＡ、ＩＤ及びＲＲＥＱルートフラグが前のＲＲＥＱと同じかどうかを判定する（１３８）。このデータが同じ場合、ブロック１４０で、ＲＲＥＱは、冗長として処理され、ドロップされ（１４２）（図７Ｂ）、処理が終了する（１４４）。そうでなければ、データが異なる場合、実行はブロック１４６に進み、ここで、ＭＩＭＯ機能のチェックを行う。ＭＩＭＯ機能が利用できる場合、実行はブロック１４８に進み、ＭＩＭＯＳＴＡのためのパスコストが調整され、その後、ＲＲＥＱを隣接ＳＴＡに同報し（１５０）（図７Ｂ）、処理を完了する（１４４）。図１１に、ブロック１４８の処理を更に詳細に示す。ＭＩＭＯが利用できる場合、ブロック１５２が実行されて、ＲＲＥＱルートフラグがプライマリに設定されているかチェックする。プライマリに設定されている場合、パスコストメトリックが更新され（１５４）、実行はブロック１５０に進み、ＲＲＥＱを隣接ＳＴＡに同報し、処理を完了する（１４４）。そうでなければ、ブロック１５２が、ＲＲＥＱルートがプライマリに設定されていないと判定する場合、ブロック１５６が実行されて、同じＳＡ、ＤＡ及びＢＣＩＤを有する前のＲＲＥＰが受信されたかどうかを判定する。一致するＲＲＥＰが以前に受信されていた場合、ブロック１６２（図７Ｂ）が実行されて、独立した次のホップのためのパスコストを調整し、その後、ブロック１５０で、ＲＲＥＱを隣接ＳＴＡに同報し（１５０）、処理を完了する（１４４）。図１２に、ブロック１６２の処理を更に詳細に示す。そうでなければ、ブロック１５６で、一致するＲＲＥＰが見つからなかった場合、実行はブロック１５８（図７Ｂ）に進み、以前、同じＳＡ、ＤＡ及びＢＣＩＤを有するＲＲＥＰが送信されたＳＴＡに関する情報を検索する。次に、ＲＲＥＱが、同じＳＡ、ＤＡ及びＢＣＩＤを有するＲＲＥＰが送信されたＳＴＡから受信されたかチェックする。対応するＲＲＥＱが見つからなかった場合、実行はブロック１６２に進み、独立した次のホップのためのパスコストを調整し、その後、ブロック１５０で、ＲＲＥＱを隣接ＳＴＡに同報し、処理を完了する（１４４）。そうでなければ、ブロック１６０が、ＲＲＥＱがＲＲＥＰと一致すると判定する場合、実行はブロック１４２に進み、要求がドロップされ、処理が完了する（１４４）。
【００４８】
[0073]  上記に鑑みて、処理の一部は、セカンダリルートフラグを有し、同じ送信元ＳＴＡアドレス（ＳＡ）、宛先ＳＴＡアドレス（ＤＡ）及びブロードキャストＩＤを有する拡張ＲＲＥＱに適用されることに留意されたい。上記では、中間ＳＴＡが以下のルールを適用することに留意されたい。（ａ）ＳＴＡがＭＩＭＯ対応である場合、リンクコストを良好に重み付けし、拡張ＲＲＥＱを転送する。（ｂ）ＳＴＡがＳＩＳＯ対応である場合、それがプライマリルート上にあったか否かをチェックする。これは、同じ送信元ＳＴＡアドレス（ＳＡ）、宛先ＳＴＡアドレス（ＤＡ）及びブロードキャストＩＤを有するが、プライマリルートフラグを有する拡張ＲＲＥＰを受信したかチェックするこれによって行うことができる。（ｃ）ＳＴＡがプライマリルートに沿ってある場合、拡張ＲＲＥＱがドロップされ、そうでなければ、パス独立性のためのリンクコストが良好に重み付けされ、拡張ＲＲＥＱを同報する。
【００４９】
[0074]  図８に、宛先ノードでＲＲＥＱを処理するための論理（プログラミングフロー）の実施形態例１７０を示す。このフロー図では、宛先ＳＴＡは、セカンダリルートフラグを有する拡張ＲＲＥＱを受信すると、プライマリルートコストとセカンダリルートコストとのコスト比較を適用する。前のステップを実行することによって、宛先から送信元への逆のパスをセットアップする。
【００５０】
[0075]  処理が開始して（１７２）、ＲＲＥＱパケットが受信され、処理される（１７４）。ＲＲＥＱが拡張ＲＲＥＱであるかチェックする（１７６）。これが拡張ＲＲＥＱではない場合、ブロック１８０が実行されて、通常のＲＲＥＰを作成して送信し、処理が終了する（１９２）。そうでなければ、ブロック１７８で、拡張ＲＲＥＱが処理され、ここで、チェックを行って、ＳＴＡがＭＩＭＯ対応であるかどうかを判定する。ＳＴＡがＭＩＭＯ対応ではない場合、実行はブロック１８０に進み、通常のＲＲＥＰで終了する（１９２）。そうでなければ、ＳＴＡがＭＩＭＯ対応である場合、ＲＲＥＱルートフラグがチェックされて、プライマリフラグかどうかを判定する（１８２）。プライマリである場合、実行はブロック１８４に進み、プライマリルートコストが検索され、拡張ＲＲＥＰパケットを作成して送信し（１９０）、終了する（１９２）。そうでなければ、ブロック１８２が、プライマリフラグが設定されていないと判定する場合、ブロック１８６が実行されて、プライマリルーティングコスト及びセカンダリルーティングコストを検索し、その後、判定ブロック１８８が、セカンダリルーティングコストとプライマリルーティングコストとの比がコスト閾値を超えるかどうかを判定する。閾値を超えない場合、ブロック１９０が実行されて、拡張ＲＲＥＰパケットを作成して送信し、終了する（１９２）。ブロック１８８で、閾値を超えると判明すると、ブロック１９４が実行されて、セカンダリルートを信頼性のないものとして記録し、ＲＲＥＱパケットをドロップし（１９６）、終了する（１９２）。
【００５１】
[0076]  図９に、中間ノードでＲＲＥＰを処理するための論理の実施形態例２１０を示す。処理が開始し（２１２）、ＲＲＥＰパケットが受信され（２１４）、そのＩＥＩＤフィールドが処理される（２１６）。ブロック２１８で、ＲＲＥＰが拡張ＲＲＥＰであるかチェックする。拡張ではない場合、ブロック２２０が実行されて、通常のＲＲＥＰが転送され、実行が終了する（２２２）。そうでなければ、拡張ＲＲＥＰである場合、実行はブロック２１８からブロック２２４に進み、ここで、拡張ＲＲＥＰは送信され、実行は終了する（２２６）。したがって、上記では、転送パスをセットアップするため、拡張ＲＲＥＰが、プライマリルート及びセカンダリルートの中間ＳＴＡを介して、宛先から送信元に伝播されることが分かる。
【００５２】
[0077]  図１０に、送信元ＳＴＡでＲＲＥＰを処理するための論理の実施形態例２３０を示す。処理が開始し（２３２）、ＲＲＥＰパケットが受信され（２３４）、そのＩＥＩＤフィールドが処理され（２３６）、拡張ＲＲＥＰであるかチェックする（２３８）。これが拡張ＲＲＥＰではない場合、ブロック２４０が実行されて、送信元が単一ストリームデータ伝送を準備し、終了する（２４２）。そうでなければ、拡張ＲＲＥＰの場合、ブロック２４４が実行されて、ルートフラグがプライマリに設定されているかチェックする。ルートフラグがプライマリに設定されていない場合、ブロック２４６が実行されて、送信元ＳＴＡが、２つのストリームのデータ伝送の準備を開始し、終了する（２４８）。その他に、ＲＲＥＰがプライマリの場合、実行はブロック２４４からブロック２５０に進み、ここで、タイマが、セカンダリルートフラグを有するＲＲＥＰにセットされ、終了する（２５４）前に、このセカンダリルートフラグを有するＲＲＥＰを待つ（２５２）。したがって、上記では、送信元ＳＴＡは、プライマリ拡張ＲＲＥＰを受信すると、セカンダリ拡張ＲＲＥＰを待つように、タイマをセットすることが分かる。タイマが切れて、セカンダリ拡張ＲＲＥＰを受信しない場合、プライマリルートのみでデータを送信する。そうすると、データを両方のルートで同時に送信することができる。
【００５３】
５．３  パスメトリック調整
５．３．１  ＭＩＭＯ機能のためのパス調整
[0080]  図１１は、ＲＲＥＱを転送する前に、パスコストを良好に調整するように構成される、開示される高度な信号処理能力（ＭＩＭＯアーキテクチャなど）のための論理の実施形態例２７０を示す。実行が開始し（２７２）、パスコストメトリックＬが、ＭＩＭＯ係数αで重み付けされる（２７４）。このフロー図では、値Ｌは、ＭＩＭＯＳＴＡと前のホップＳＴＡ（ＳＩＳＯ又はＭＩＭＯのいずれかとすることができる）との間のローカルリンクコストとして見なされ、Ｐが、受信されたＲＲＥＱで報告される累積転送パスコストである。ブロック２７６で、受信されたパスコストメトリックＰが検索され、その後にブロック２７８が続き、ローカルパスコストが更新される。パスコストメトリックは、ＭＩＭＯＳＴＡによって、Ｐ"＝Ｐ＋Ｌ＊αとして更新され、ここで、αは、０＜α＜１であり、ＭＩＭＯパス調整係数である。例えば、α＝１／４の場合、Ｐ＝３０、Ｌ＝１０と仮定すると、結果は、このプロトコル例に従って、Ｐ"＝３０＋（１０／２）＝３５である。上記に対して、従来技術のルーティングプロトコルでは、Ｐ"は、３０＋１０＝４０である。
【００５４】
[0081]  αに代入される値は、設計選択事項であることを理解されたい。しかしながら、２つのストリームを用いるＭＩＭＯノードの場合、α＝０．５が、妥当なデフォルトの選択である。また、プライマリルートフラグ又はセカンダリルートフラグが処理されるとき、同じ値又はビットの異なる値のいずれかを有するように、αを選ぶことができる。例として、限定するものではないが、プライマリルート及びセカンダリルートに対して同じになるように、αを選択した。別の実施例は、プライマリルートにα＝０．９を適用し、セカンダリルートにα＝０．１を適用して、ＳＴＡが、セカンダリルートにこのリンクを用いるよう促すようにすることができる。
【００５５】
[0082]  ルーティングパスの各ノード（ＳＩＳＯ又はＭＩＭＯのいずれでもよい）でのパス調整のための一般式は、以下の通りである。
【数１】
0006841343.tif 000002
ここで、Ｑは転送パス総コストであり、ＳはパスのＳＩＳＯノードのセットであり、ＭはＭＩＭＯノードのセットであり、Ｌは単一リンクコストであり、αはＭＩＭＯパス調整係数である。
【００５６】
５．３．２  独立ルートのためのパス調整
[0084]  前に説明したように、本実施形態の核心は、プライマリパス及びセカンダリパスの同時発見を可能にすることである。プライマリパスから独立しているセカンダリパスを確保するために、プライマリパスの一部ではなかったことを認識する中間ＳＴＡによって、局限された動作が行われる。ＳＴＡは、ＭＩＭＯパス調整と同様のＲＲＥＱを転送する前に、パスコストを良好に調整する。以下の段落で、リンクコストをＬからＬ＊β（β＜１）に低減する独立ルート調整係数βを利用する良好な方法を説明する。したがって、リンクの良好な重み付けは、プライマリパスのＳＴＡに対して同じリンクのパスに比較されるパスをピックアップすることにより、プライマリパスから離れているこれらのパスを強調する。
【００５７】
[0085]  図１２は、独立ホップのためのパスコストメトリックを更新するための上記論理の実施形態例２９０を示す。実行が開始し（２９２）、ローカルコストメトリックが、ＭＩＭＯ係数で重み付けされる（２９４）。独立ルート調整係数は、βと呼ばれ、条件β＜１をみたす。次に、ブロック２９６で、ここでのパスコストメトリックが、値Ｐとして受信される。次に、ブロック２９８で、パスコストメトリックが決定され、次に、独立性条件が満たされる場合、中間ＳＴＡによって更新され（３００）、その後、処理が終了する。ブロック２９８で、パスコストメトリックは、以下のように更新される。
Ｐ"＝Ｐ＋Ｌ＊β
【００５８】
５．３．３  プライマリルート及びセカンダリルートのコストの比較
[0087]  宛先ＳＴＡが、プライマリに設定された拡張ＲＲＥＱルートフラグを受信すると、コストが最も低いパスを選び出し、それをプライマリパスとして指定する。再び、その宛先ＳＴＡが、セカンダリルートフラグを有する拡張ＲＲＥＱを受信すると、コストが最も低いパスを選び出し、それをセカンダリパスとして指定する。しかしながら、特定のシナリオでは、候補セカンダリルートのパスコストが、プライマリルートのコストよりもずっと悪くなり得る。この場合、その候補セカンダリルートに沿ったデータ伝送は、信頼性がないので、パケット損失を引き起こすと考えられる。この場合を検出するため、本開示の少なくとも１つの実施形態は、図８に示したように、プライマリルート及び候補セカンダリルートのパスコストを比較するための方法を提供する。宛先ＳＴＡでのこの判定は、以下の疑似コードによって表すことができる。
【数２】
0006841343.tif 000003
ここで、Ｒは候補セカンダリルートのコストであり、Ｑは宛先ＳＴＡによって以前記録されたプライマリルートコストであり、γはルート閾値係数（γ＞１を満たす）である。例えば、γ＝１．５は、候補セカンダリルートのコストが、プライマリルートコストよりも１５０％高い場合、セカンダリルートは利用されず、プライマリルートを介して、データがルーティングされることを意味する。
【００５９】
５．４  データ伝送
[0089]  送信元ＳＴＡが、受信された拡張ＲＲＥＰパケットを処理するとすぐに、データ伝送が開始することができる。本明細書で説明するプロトコルの場合、発生し得る異なるデータ伝送シナリオは、以下の通りである。（ａ）発信ＳＴＡは、プライマリ拡張ＲＲＥＰ又はセカンダリ拡張ＲＲＥＰのいずれも受信しない。データ伝送はスケジュールされず、新しいパス発見手順が確立される。（ｂ）発信ＳＴＡは、プライマリ拡張ＲＲＥＰを受信するが、セカンダリ拡張ＲＲＥＰを受信しない。プライマリルートのみで、データが伝送される。（ｃ）発信ＳＴＡは、プライマリ拡張ＲＲＥＰ及びセカンダリ拡張ＲＲＥＰの両方を受信する。プライマリルート及びセカンダリルートで、データが同時に伝送される。
【００６０】
[0090]  データをプライマリルート及びセカンダリルートで同時に伝送することは、プロトコルスタックの異なる層（具体的にはＬ１からＬ３）の間のレイヤ１−レイヤ３の連係を介して行われる。例えば、ＭＩＭＯＳＴＡである次のホップＳＴＡが、両方のルートに対して同じ場合、空間多重化ＭＩＭＯ技術が適用される。一方、プライマリルート及びセカンダリルートの次のホップＳＴＡが異なる場合、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を、データ伝送に利用することができる。
【００６１】
[0091]  図１３Ａ〜図１３Ｃは、メッシュネットワークに、考案されるルーティングプロトコルを適用した結果を示す。この例では、いくつかのＳＴＡが、プライマリルート及びセカンダリルートの両方のデータ伝送に携わることができる。ルート選択は、ＲＲＥＰに埋め込まれた集合体パスメトリックと、ネットワークＳＴＡのＭＩＭＯ機能とに基づいている。図１３Ａに、黒塗りの円Ａ、Ｂ及びＥで示すＭＩＭＯ対応のＳＴＡと、白抜きの円Ｃ、Ｄで示すＳＩＳＯのみに対応のＳＴＡとを混合したメッシュネットワークを示す。
【００６２】
[0092]  図１３Ｂに、ルート選択ルールに従ってマッピングを示し、ここでは、ＭＩＭＯ対応のＳＴＡが、２つ（又はそれ以上）のルートに同時に存在し得る。この図の上の列は、全てのＳＴＡを示し、その下に、プライマリルートをＡ、Ｂ、Ｃ及びＥで示し、その下に、セカンダリルートをＡ、Ｂ、Ｄ及びＥで示す。
【００６３】
[0093]  図１３Ｃに、２つの独立したデータストリームを送信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡに搬送することができるＡからＥへのルートを示す。プライマリルートを実線で示し、セカンダリルートを破線で示す。ＭＩＭＯ対応のＳＴＡＢは、２つのデータストリームを同時に受信及び送信することに留意されたい。
【００６４】
[0094]  図１４Ａ〜図１４Ｅは、メッシュネットワークへのルーティングプロトコルの適用を示す。ネットワークは、ＳＩＳＯ対応又はＭＩＭＯ対応のいずれかであるＳＴＡを含む。本開示の技術は、本開示から逸脱することなく、ＳＩＳＯ、ＭＩＭＯの変形及びそれらの組み合わせに適用することもできることを理解されたい。提案されるルーティングプロトコルを適用すると、２つのルートで同時にデータ伝送を行うことができる。この例では、３つのＭＩＭＯ技術、すなわち、空間多重化、ダウンリンク（ＤＬ）ＭＵ−ＭＩＭＯ、及びアップリンク（ＵＬ）ＭＵ−ＭＩＭＯが利用されることを理解されたい。以下に、複数のデータストリームを同時にルーティングする例を示す。図１４Ａは、ネットワークにおけるＳＴＡ（ＳＴＡＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦ）間の双方向リンクを示す。図１４Ｂに、送信元から宛先へのいくつかの存在し得る独立ルートを示す。ＳＴＡＡからＳＴＡＢへのリンクは、ＭＩＭＯ伝送（二重ダッシュ）を利用することができることに留意されたい。図１４Ｃに、従来技術のルーティングプロトコルに従って選択されたプライマリルートを示す。図１４Ｄに、本開示の技術の本実施形態で説明するルールに従って選択されるセカンダリルートを示す。図１４Ｅに、本開示の技術の一実施形態によるプライマリルート及びセカンダリルートを介する同時データ伝送を示す。１つのパスＡ−Ｂは、ＭＩＭＯを利用し、ＳＴＡＢからＳＴＡＤへの及びＳＴＡＢからＳＴＡＣへの二重パスは、ダウンリンク（ＤＬ）マルチユーザ（ＭＵ）−ＭＩＭＯを用い、ＳＴＡＥからＳＴＡＦへの及びＳＴＡＤからＳＴＡＦへの二重受信パスは、アップリンク（ＵＬ）マルチユーザ（ＭＵ）−ＭＩＭＯとして見られることが分かる。これらの高度な技術を用いること、及び独立したデータストリームを２つのパスを介して同時にルーティングすることによって、ネットワークスループットを実質的に向上させる。
【００６５】
[0095]  本開示の技術は、必ずしもＭＵ−ＭＩＭＯを利用しないシステムにおいて、例えば、両方の次のホップＳＴＡがＭＩＭＯ対応でもあり、プライマリパス及びセカンダリパスが重なるとき、利用することができることを理解されたい。
【００６６】
[0096]  図１５Ａ及び図１５Ｂは、プライマリパスの発見、セカンダリパスの発見、及び最後にデータ伝送を含む、図１４Ａ〜図１４Ｅに示したようなメッシュネットワークトポロジにおけるデータ通信の３つの段階を行うのに必要なメッセージングを示す。図の上部に、図１４Ａ〜図１４Ｅに示したＳＴＡを（ＳＴＡＡ〜ＳＴＡＦ）として示し、図の左側に、基本的な動作を挙げ、複数の空間データストリーム３１２、プライマリルートの発見３１４、セカンダリルートの発見３１６、及びデータ伝送３１８を示す。複数の空間データストリームを受信すると、ＳＴＡＡは、その隣接ＳＴＡにＲＲＥＱを、図にＳＴＡＢにＲＲＥＱ（３２０）及びＳＴＡＣにＲＲＥＱ（３２２）と示すように、送信する。ＲＲＥＱを受信すると、ＳＴＡＣは、その隣接局にプライマリフラグを設定した中間ＲＲＥＱ同報通信を送信し、具体的には、ＳＴＡＢにＲＲＥＱを送信し（３２４）、ＳＴＡＥにＲＲＥＱを送信し（３２６）、及びＳＴＡＡにＲＲＥＱを返送する（３２８）のが示される。同様に、ＳＴＡＢは、その隣接局にプライマリフラグを設定した中間ＲＲＥＱ同報通信を送信し、具体的には、ＳＴＡＣにＲＲＥＱを送信し（３３０）、ＳＴＡＤにＲＲＥＱを送信し（３３４）、及びＳＴＡＡにＲＲＥＱを返送する（３３２）。中間ノードＳＴＡＤは、その隣接ＳＴＡＢ（３３６）及びＳＴＡＦ（３３８）にＲＲＥＱを送信する。中間ノードＳＴＡＥは、その隣接ＳＴＡＣ（３４２）及びＳＴＡＦ（３４０）にＲＲＥＱを送信する。宛先ノードＳＴＡＦは、この選択されたＳＴＡＦからＳＴＡＤへのプライマリルートに沿ってＲＲＥＰによってＲＲＥＱに返信し（３４４）、その後、ＳＴＡＤは、ＲＲＥＰをＳＴＡＢに送信し（３４６）、ＳＴＡＢは、ＲＲＥＰをＳＴＡＡに返送し（３４８）、これをプライマリルートとして記録する。
【００６７】
[0097]  ここで、セカンダリルートの発見が開始する。セカンダリルーティングフラグを設定して、ＳＴＡＡは、ＲＲＥＱをＳＴＡＢ（３５０）及びＳＴＡＣ（３５２）に送信する。中間ＳＴＡＢは、ＲＲＥＱを送信する（３５４、３５６、３５８）。同様に、中間ＳＴＡＣは、ＲＲＥＱを送信する（３６０、３６２及び３６４）（図１５Ｂ）。同様に、中間ＳＴＡＥは、ＲＲＥＱを送信する（３６６及び３６８）。次に、宛先ＳＴＡＦは、次のホップＲＲＥＰを、選択されたセカンダリルートで、ＳＴＡＥに、ユニキャストで送信する（３７０）。ＳＴＡＥは、ＲＲＥＰをＳＴＡＣに送信し（３７２）、ＳＴＡＣは、ＲＲＥＰをＳＴＡＢに送信し（３７４）、ＳＴＡＢは、ＲＲＥＰをＳＴＡＡに送信し（３７６）、ＳＴＡＡは、用いられるセカンダリパスを記録する。
【００６８】
[0098]  データ伝送段階は、ＳＴＡがプライマリルート及びセカンダリルートの両方に沿って送信することで開始する（３７８）。中間ＳＴＡＢは、データを、プライマリルートに沿ってＳＴＡＤに送信し（３８２）、且つセカンダリルートに沿ってＳＴＡＣに送信する（３８０）。ＳＴＡＤは、データをＳＴＡＦに送信して（３８６）、プライマリルートを完了する。ＳＴＡＣは、データをセカンダリルートでＳＴＡＥに送信し（３８４）、ＳＴＡＥは、データを送信して（３８８）、このＳＴＡＦへのセカンダリルートを完了する。図は、このように、プライマリパス及びセカンダリパスの両方の発見及び両方のルートに沿った伝送のステップを示す。
【００６９】
[0099]  図１６は、本開示の技術による動作のために構成される単入力単出力（ＳＩＳＯ）局（ＳＴＡ）の実施形態例３９０を示す。送信元／受信装置から、バス３９６への接続３９４を介して、メモリ３９８、コントローラ４０２、ＴＸデータプロセッサ４００、及びＲＸデータプロセッサ４０４に接続するデータ線３９２が見られる。変調器４０８及び復調器４１０を有する変調器／復調器（モデム）４０６が示され、これは、アンテナ４１４を有する空間プロセッサ４１２に結合される。ＴＸデータプロセッサは、変調器４０８を介する出力のために結合され、ＲＸデータプロセッサ４０４は、復調器４１０からの入力のために結合される。
【００７０】
[00100]  コントローラは、メモリにアクセスし、制御信号をＴＸデータプロセッサに供給して、データ受信装置からのビットにアクセスし、スクランブル、コーディング、生データのインタリービング、及びデータシンボル又はＲＸプロセッサへのマッピングを行って、受信されたデータシンボルをデマップし、デインタリービング、デコーディング、及びスクランブル解除処理を行うことに留意されたい。変調器は、デジタルシンボルを処理し、アナログシンボルに変調する。復調器は、アナログシンボルを受信し、デジタルシンボルに復調する。
【００７１】
[00101]  図１７は、本開示の技術による動作のために構成される多入力多出力（ＭＩＭＯ）局（ＳＴＡ）の実施形態例４３０を示す。送信元／受信装置から、バス４３６への接続４３４を介して、メモリ４３８、コントローラ４４２、ＴＸデータプロセッサ４４０、及びＲＸデータプロセッサ４４４に接続するデータ線４３２が見られる。複数の入力及び出力があることに鑑みて、ＴＸデータプロセッサ４４０は、コントローラ４４２及びＴＸ空間プロセッサ４４６の両方に結合する。同様に、ＲＸデータプロセッサは、コントローラ４４２に結合し、ＲＸ空間プロセッサ４４８からデータを受信する。複数の変調／復調装置４５０ａ〜４５０ｎが、複数のアンテナ４５８を有するアナログ空間プロセッサ４５６に結合される。変調／復調装置４５０ａ〜４５０ｎの個々の変調器４５２ａ〜４５２ｎは、ＴＸ空間プロセッサ４４６からＴＸ入力を受信する。同様に、変調／復調装置４５０ａ〜４５０ｎの個々の復調器４５４ａ〜４５４ｎは、アナログ空間プロセッサ４５６からＲＸ入力を受信し、これらは、ＲＸ空間プロセッサ４４８に渡される。
【００７２】
[00102]  コントローラ、変調器及び復調器は、前の実施形態について説明したのと同じ基本機能を実行することに留意されたい。ＴＸ空間プロセッサは、空間ストリームの空間プリコーディング及び空間マッピングを行って、送信チェーンを整合させる。ＲＸ空間プロセッサは、異なる受信チェーンから受信される空間ストリームの空間デマッピングを行い、空間デコーディングを行う。
【００７３】
[00103]  本開示の技術で説明される改良は、様々な無線通信装置内に容易に実装することができる。また、無線データ通信装置は、通常、１つ又はそれ以上のコンピュータプロセッサ装置（例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ対応ＡＳＩＣ等）と、命令を記憶する関連するメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、コンピュータ可読媒体等）とを含むように実装され、これによって、メモリに記憶されるプログラミング（命令）は、プロセッサ上で実行されて、本明細書で説明する様々な処理方法のステップを実行することを理解されたい。
【００７４】
[00104]  また、これらの計算システムのコンピュータ可読媒体（命令を記憶するメモリ）は、「非一時的」なものであり、これは、あらゆる全ての形式のコンピュータ可読媒体を含み、唯一の例外は一時的な伝播信号であることを理解されたい。したがって、開示される技術は、あらゆる形式のコンピュータ可読媒体を含むことができ、これは、ランダムアクセスのもの（例えば、ＲＡＭ）、周期的リフレッシュが必要なもの（例えば、ＤＲＡＭ）、経時劣化するもの（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ディスク媒体）、又は短期間だけ及び／又は電源があるときのみデータを記憶するものを含むが、唯一の限定として、「コンピュータ可読媒体」という用語は、一時的な電子信号に適用することができない。
【００７５】
[00105]  本技術の実施形態は、コンピュータプログラム製品としても実装できる、本技術の実施形態による方法及びシステム、及び／又は手順、アルゴリズム、ステップ、動作、数式又はその他の計算表現のフロー図を参照して、本明細書で説明することができる。この点、フロー図の各ブロック又はステップ、及びフロー図のブロック（及び／又はステップ）の組み合わせ、及びあらゆる手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、又は計算表現は、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はコンピュータ可読プログラムコードの形で具体化された１つ又はそれ以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段によって実装することができる。理解されるように、このようなあらゆるコンピュータプログラム命令は、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するためのその他のプログラマブル処理装置を含む１つ又はそれ以上のコンピュータプロセッサによって実行して、コンピュータプロセッサ又はその他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。
【００７６】
[00106]  したがって、本明細書で説明したフロー図のブロック、及び手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、又は計算表現は、特定の機能を実行するための手段の組み合わせ、特定の機能を実行するためのステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコード論理手段の形で具体化されるような、特定の機能を実行するためのコンピュータプログラム命令をサポートする。また、本明細書で説明したフロー図の各ブロック、及び手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせは、特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコードの組み合わせによって実装することもできると理解されるであろう。
【００７７】
[00107]  更に、コンピュータ可読プログラムコードなどの形で具体化されるこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータプロセッサ又はその他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができる１つ又はそれ以上のコンピュータ可読メモリ又はメモリ装置に記憶して、これらのコンピュータ可読メモリ又はメモリ装置に記憶された命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック内に指定される機能を実施する命令手段を含む製造の物品を生産するようにすることもできる。コンピュータプログラム命令をコンピュータプロセッサ又はその他のプログラマブル処理装置によって実行し、コンピュータプロセッサ又はその他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータプロセッサ又はその他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、（単複の）フロー図の（単複の）ブロック、（単複の）手順、（単複の）アルゴリズム、（単複の）ステップ、（単複の）動作、（単複の）式、又は（単複の）計算表現に特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることもできる。
【００７８】
[00108]  更に、本明細書で使用する「プログラミング」又は「実行可能なプログラム」という用語は、本明細書で説明した１つ又はそれ以上の機能を実行するために１つ又はそれ以上のコンピュータプロセッサが実行できる１つ又はそれ以上の命令を意味すると理解されるであろう。命令は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで具体化することができる。命令は、装置の非一時的媒体にローカルに記憶することも、又はサーバなどに遠隔的に記憶することもでき、或いは命令の全部又は一部をローカル又は遠隔的に記憶することもできる。遠隔的に記憶された命令は、１つ又はそれ以上の要因に基づいて、ユーザが開始することによって又は自動的に装置にダウンロード（プッシュ）することができる。
【００７９】
[00109]  更に、本明細書で使用するプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）及びコンピュータという用語は、命令、並びに入力／出力インタフェース及び／又は周辺装置との通信を実行できる装置を示すために同義的に使用され、プロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵ及びコンピュータという用語は、単一又は複数の装置、単一コア及びマルチコア装置、及びその変形形態を含むことを意図するものであると理解されるであろう。
【００８０】
[00110]  本明細書の説明から、本開示は、限定ではないが以下の内容を含む複数の実施形態を含むと理解されるであろう。
【００８１】
[00111]  １．（ａ）他の無線通信局と無線通信するように構成される無線通信回線と、（ｂ）前記無線通信回線に結合されるコンピュータプロセッサと、（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、を備える無線通信装置であって、（ｄ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、（ｄ）（ｉ）ルーティングプロトコルを利用して、前記他の無線通信局と通信するステップと、（ｄ）（ｉｉ）中間無線通信局を介して、宛先無線通信局との通信を確立する際、プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うステップと、（ｄ）（ｉｉｉ）中間無線通信局によって、セカンダリパスセグメントが前記プライマリパスの一部ではないことを判定し、パスコストメトリックを調整して、前記セカンダリパスが前記プライマリパスから独立していることを確実にするステップと、（ｄ）（ｉｖ）前記プライマリパス及び前記セカンダリパスで同時にデータを送信するステップと、を含むステップを実行する、無線通信装置。
【００８２】
[00112]  ２．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、中間無線通信局に、パスの無線通信局の信号処理能力に応じて、パスコストメトリックを調整させるように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８３】
[00113]  ３．前記ルーティングプロトコルは、アドホック・オンデマンド・距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングプロトコルの拡張である、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８４】
[00114]  ４．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、隣接局に送信される拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素の利用に応じて、宛先無線通信局との通信を確立する際、プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８５】
[00115]  ５．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素を利用し、前記情報要素は、別個の拡張識別子を含み、前記拡張識別子は、それらを、従来の（非拡張）ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）から区別し、各々、プライマリルーティングパスとセカンダリルーティングパスとの間の選択を示すルーティングフラグを含むように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８６】
[00116]  ６．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記無線通信回線が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さない送信元無線通信局として動作しているとき、前記従来のルーティング要求（ＲＲＥＱ）を利用するように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８７】
[00117]  ７．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記宛先無線通信局が多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さないと判定される場合、前記プライマリルーティングパスのみに沿ってデータを送信するように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８８】
[00118]  ８．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記装置が現在の通信コンテキスト内でどんな役割を果たしているかによって、送信元無線通信局、中間無線通信局、及び宛先無線通信局を含む異なるモードで動作するように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００８９】
[00119]  ９．前記無線通信回線は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線を含む、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９０】
[00120]  １０．前記単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線は、（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、（ｂ）前記送信機データプロセッサからデジタル出力を受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する変調器と、（ｃ）多重アンテナに結合され、前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、（ｄ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル信号に変換する復調器と、（ｅ）前記復調器からデジタル信号を受信し、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、を含む、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９１】
[00121]  １１．前記無線通信回線は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線を含む、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９２】
[00122]  １２．前記多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線は、（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、（ｂ）前記送信機データプロセッサからの出力を空間出力に空間的に変換する送信機空間プロセッサと、（ｃ）各々、前記空間出力の１つを受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する複数の変調器と、（ｄ）多重アンテナに結合され、前記複数の変調器の各々から前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、（ｅ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル受信機信号に変換する複数の復調器と、（ｆ）前記複数の復調器からデジタル受信機信号を受信し、それらをデジタルデータ出力に空間的に処理する受信機空間プロセッサと、（ｇ）前記受信機空間プロセッサからデジタルデータ出力を受信し、それから、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、を含む、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９３】
[00123]  １３．前記装置は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、無線多重ホップリレーネットワーク、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信、屋外無線通信、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、モノのインターネット（Ｉｏｔ）アプリケーション、メッシュネットワークによるデータのバックホール、Ｄ２Ｄ通信を用いる次世代セルラネットワーク、８０２．１１ネットワーク、及びＺｉｇＢｅｅからなる無線通信アプリケーションのグループから選択される通信アプリケーションで利用される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９４】
[00124]  １４．（ａ）他の無線通信局と無線通信するように構成される無線通信回線と、（ｂ）前記無線通信回線に結合されるコンピュータプロセッサと、（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、を備える無線通信装置であって、（ｄ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、（ｄ）（ｉ）ルーティングプロトコルを利用して、前記他の無線通信局と通信するステップと、（ｄ）（ｉｉ）中間無線通信局を介して、宛先無線通信局との通信を確立する際、プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うステップと、（ｄ）（ｉｉｉ）宛先無線通信局との通信を確立する際、プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うステップは、隣接局に送信される拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素の利用に応じて行われるものであり、前記拡張ルーティング要求（ＲＲＥＱ）及びルーティング応答（ＲＲＥＰ）情報要素は、プライマリルーティングパスとセカンダリルーティングパスとの間の選択を示すルーティングフラグを含む、ステップと、（ｄ）（ｉｖ）中間局によって、セカンダリパスセグメントが前記プライマリパスの一部ではないことを判定し、パスコストメトリックを調整して、前記セカンダリパスが前記プライマリパスから独立していることを確実にするステップと、（ｄ）（ｖ）前記プライマリパス及び前記セカンダリパスで同時にデータを送信するステップと、
を含むステップを実行する、無線通信装置。
【００９５】
[00125]  １５．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記無線通信回線が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さない送信元無線通信局として動作しているとき、前記従来のルーティング要求（ＲＲＥＱ）を利用するようにも構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９６】
[00126]  １６．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記宛先無線通信局が多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を有さないと判定される場合、前記プライマリルーティングパスのみに沿ってデータを送信するようにも構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９７】
[00127]  １７．前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されると、前記装置が現在の通信コンテキスト内でどんな役割を果たしているかによって、送信元無線通信局、中間無線通信局、及び宛先無線通信局を含む異なるモードで動作するように構成される、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９８】
[00128]  １８．前記無線通信回線は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線を含み、前記単入力単出力（ＳＩＳＯ）無線通信回線は、（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、（ｂ）前記送信機データプロセッサからデジタル出力を受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する変調器と、（ｃ）多重アンテナに結合され、前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、（ｄ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル信号に変換する復調器と、（ｅ）前記復調器からデジタル信号を受信し、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、を含む、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９９】
[00129]  １９．前記無線通信回線は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線であり、前記多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線通信回線は、（ａ）送信元データを受信し、前記ルーティングプロトコルに従って送信するために、そのデータを処理する送信機データプロセッサと、（ｂ）前記送信機データプロセッサからの出力を空間出力に空間的に変換する送信機空間プロセッサと、（ｃ）各々、前記空間出力の１つを受信し、それをアナログＴＸ信号に変換する複数の変調器と、（ｄ）多重アンテナに結合され、前記複数の変調器の各々から前記アナログＴＸ信号を受信し、無線送信のために、この信号を前記多重アンテナに結合するように構成されるアナログ空間プロセッサと、（ｅ）前記アナログ空間プロセッサからアナログ入力を受信し、それをデジタル受信機信号に変換する複数の復調器と、（ｆ）前記複数の復調器からデジタル受信機信号を受信し、それらをデジタルデータ出力に空間的に処理する受信機空間プロセッサと、（ｇ）前記受信機空間プロセッサからデジタルデータ出力を受信し、それから、出力のためにシンクデータストリームを生成する受信機データプロセッサと、を含む、前出のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１００】
[00130]  ２０．局間の無線通信のための方法であって、（ａ）送信機及び受信機を有する無線通信回線を制御するルーティングプロトコルを利用して、他の無線通信局と通信するステップと、（ｂ）中間無線通信局を介して、宛先無線通信局との通信を確立する際、プライマリパス及びセカンダリパスの発見を行うステップと、（ｃ）中間局によって、セカンダリパスセグメントがプライマリパスの一部ではないことを判定し、パスコストメトリックを調整して、前記セカンダリパスが前記プライマリパスから独立していることを確実にするステップと、（ｄ）前記プライマリパス及び前記セカンダリパスで同時にデータを送信するステップと、を含む方法。
【０１０１】
[00131]  本明細書の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本開示の範囲を限定するものではなく、現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。したがって、本開示の範囲は、当業者に明らかになると思われる他の実施形態も完全に含むと理解されたい。
【０１０２】
[00132]  特許請求の範囲では、単数形による要素への言及は、明述しない限り「唯一」を意味するものではなく、「１つ又はそれ以上」を意味するものである。当業者には周知の開示した実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も、引用によって本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれることが意図されている。更に、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されることを意図するものではない。本明細書における請求項の要素のどれも、この要素が「のための手段」という語句を使用して明示的に示されていない限り、「手段プラス機能」要素と解釈されないものとする。本明細書における請求項の要素のどれも、この要素が「のためのステップ」という語句を使用して明示的に示されていない限り、「ステッププラス機能」要素と解釈されないものとする。
【符号の説明】
【０１０３】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ  ＳＴＡ
１，２  ルーティングパス
１２  タイムライン
１４  第１のパス
１６  第２のパス
１８  パス発見オーバヘッド時間
３０  ルーティングの例
３２  送信元ＳＴＡ
３４  中間ＳＴＡ
３６  宛先ＳＴＡ
７０  実施形態例
１３０  実施形態例
１７０  実施形態例
２１０  実施形態例
２３０  実施形態例
２７０  実施形態例
２９０  実施形態例
３９０  実施形態例
３９２  データ線
３９４  接続
３９６  バス
３９８  メモリ
４００  ＴＸデータプロセッサ
４０２  コントローラ
４０４  ＲＸデータプロセッサ
４０６  変調器／復調器（モデム）
４０８  変調器
４１０  復調器
４１２  空間プロセッサ
４１４  アンテナ
４３０  実施形態例
４３２  データ線
４３４  接続
４３６  バス
４３８  メモリ
４４０  ＴＸデータプロセッサ
４４２  コントローラ
４４４  ＲＸデータプロセッサ
４４６  ＴＸ空間プロセッサ
４４８  ＲＸ空間プロセッサ
４５０ａ〜４５０ｎ  変調／復調装置
４５２ａ〜４５２ｎ  変調器
４５４ａ〜４５４ｎ  復調器
４５６  アナログ空間プロセッサ
４５８  アンテナ
【図１】
0006841343.tif 000004
【図２】
0006841343.tif 000005
【図３】
0006841343.tif 000006
【図４】
0006841343.tif 000007
【図５Ａ】
0006841343.tif 000008
【図５Ｂ】
0006841343.tif 000009
【図６Ａ】
0006841343.tif 000010
【図６Ｂ】
0006841343.tif 000011
【図７Ａ】
0006841343.tif 000012
【図７Ｂ】
0006841343.tif 000013
【図８】
0006841343.tif 000014
【図９】
0006841343.tif 000015
【図１０】
0006841343.tif 000016
【図１１】
0006841343.tif 000017
【図１２】
0006841343.tif 000018
【図１３Ａ】
0006841343.tif 000019
【図１３Ｂ】
0006841343.tif 000020
【図１３Ｃ】
0006841343.tif 000021
【図１４Ａ】
0006841343.tif 000022
【図１４Ｂ】
0006841343.tif 000023
【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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