説明

エネルギー効率の良い統合ルーティングプロトコル

サービス要請および利用可能性に基づいて、フレームを送信ノードから受信ノードにルーティングする、リンク層(例えば、TCP/IPレイヤ1、OSIレイヤ2)ルーティングプロトコルが提案される。ルーティングプロトコルは、レイヤ間の制御メッセージを削減することができ、参加ノードによってアドホックネットワークが利用されている間の継続期間にわたって、非参加ノードをスリープモードに入れることによって、より大きなエネルギー効率を達成することができる。提案される方式は、サービスおよび対応する要求が開始されると直ちにルーティングを可能にすることによって、ネットワーク設定時間を短縮することもできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2009年12月23日に出願されたインド特許出願第1476/KOL/2009号の優先権を主張する、2010年3月4日に出願された米国特許出願第12/717,134号の利益を主張し、両出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
アドホックネットワークは、他のノードにデータを転送する際に、アクセスポイントまたは専用ルータなどの既存のインフラストラクチャに依存せず、代わりに各ノードを利用する、分散型ワイヤレスネットワークである。「目的指向(for−the−purpose)」ネットワークは、協働タスクのために独自のワイヤレスインタフェースを利用するノードのグループによって形成される、アドホックネットワークである。これらのネットワークは一般に、インフラストラクチャネットワークが信頼性に乏しい場合、または存在しない場合に形成され、したがって、通常は存続期間が短く、自己中心的である。自己中心的という語によって、ネットワーク内のノードが、例えばインターネットなど、ネットワーク外部との通信に関心をもたないことがあることが暗示されている。「目的指向」ネットワークは、会議、展示会、または他の任意のそのような場所のために確立することができる。そのようなネットワークは、多数の参加ノードを有することもあり、または有さないこともある。一般に、すべてのノードが、一定の事前定義された地理的限界内に閉じ込められることがある。さらに、ノードは、アプリケーションサポートおよび通信サービスなど、事前定義された1組のサービスを実行していることがある。
【0003】
「目的指向」ネットワークに対する1つの要望は、ノード間の通信を開始するのに必要とされる時間を短縮する迅速な利用可能性である。これは、ネットワーク起動時間(network start-up time)と、論理分配インフラストラクチャ(logical distribution infrastructure)を定式化するための時間の両方を短縮することを示唆する。これに関して、ネットワーク起動時間とは、主として、単一ホップ内において伝送が開始される以前のトポロジ認識のことであり、一方、論理分配インフラストラクチャは、データ分配のためのツリー構造またはメッシュ構造のことを含意する。これら2つの活動は、ネットワーク性能に大きく影響し得る、エネルギー消費および帯域幅消費が最も大きい活動のなかに含まれる。
【0004】
今日、ワイヤレスネットワーキングのために広く使用されているIEEE 802.11規格は、インフラストラクチャネットワークとアドホックワイヤレスネットワークの両方をサポートするように設計されている。IEEE 802.11は、分散競合ベースキャリアセンシング/衝突回避(キャリア感知多重アクセス/衝突回避、すなわちCSMA/CA)媒体アクセス制御(MAC)プロトコルに基づいた分散協調機能(DCF:Distributed Coordination Function)を通して、複数のノードによるワイヤレス媒体へのアクセスを調整する。このプロトコルの下では、送信することを望むノードは、DCFフレーム間スペース(DIFS:DCF Inter−Frame Space)と呼ばれる時間間隔の間に、チャネルステータスをリスンしなければならず、フレームは、デジタルデータ伝送単位である。DIFS間隔の間、チャネルがビジーであると分かった場合、送信ノードは、伝送を延期することができる。IEEE 802.11の制御フレームは、ノードが競合フェーズに入るまでの期間を識別するネットワーク割り当てベクトル(NAV:Network Allocation Vector)をノード内において設定するために使用される、継続時間フィールドを有する。DIFSの間、チャネルがアイドルであると分かった場合、送信ノードは、ワイヤレス媒体を自由に制御することができ、送信要求(RTS:Request to Send)フレームを起こすことによってそれを行う。受信ノードは、スモールフレーム間スペース(SIFS:Small Inter−Frame Space)継続期間の間待ち、その後で、送信可(CTS:Clear to Send)フレームを送信する。その後、送信ノードは、DATAフレームを送信し、受信ノードは、肯定応答(ACK)フレームを用いてそれに応答するが、その2つは、SIFS継続期間によって隔てられている。このプロトコルは、1ホップだけ離れた隣接ノード間のピアツーピアユニキャスト通信を可能にする。
【0005】
レイヤの概念を使用して、ネットワーク上でのデータの制御および伝送を特徴付けると便利である。これらの特徴付けでは、ネットワークとネットワーク上で伝送されるものとは、別々の抽象化レイヤに分割され、各レイヤは、それの上位のレイヤに役立つ類似した機能の集まりであり、それの下位のレイヤからサービスを受け取る。
【0006】
1つのモデルである伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)参照モデルは、ネットワーク機能を4つのレイヤに抽象化する。リンク層に相当するTCP/IPレイヤ1は、物理アドレッシングの使用を通してフレームの配送を管理することによって、データを転送する機能を提供する。ネットワーク層に相当するTCP/IPレイヤ2は、ルーティング機能を使用して送信元マシンから目標マシンへのエンドツーエンド接続を維持することによって、ルーティング機能を管理する。トランスポート層に相当するTCP/IPレイヤ3は、プロセス間通信、誤り訂正のほか、信頼性管理などの他の機能を提供する。TCP/IPレイヤ4、すなわちアプリケーション層は、ソフトウェアアプリケーションと直接的に対話し、送信すべきデータを有するアプリケーションの通信パートナの識別情報および利用可能性を決定する。
【0007】
別のモデルである開放型システム間相互接続参照モデル(OSIモデル)階層化通信は、7つのレイヤに抽象化される。データリンク層に相当するOSIレイヤ2は、物理アドレッシングを通してネットワークエンティティ間で転送されるデータの配送を管理する点で、TCP/IPレイヤ1と幅広く類似している。ネットワーク層に相当するOSIレイヤ3は、TCP/IPレイヤ2のネットワーク層に類似している。現在存在しているまたは将来開発されるさらなるモデルも、ネットワーク対話性を特徴付けるために使用することができるが、名称は重要ではなく、代わりに、レイヤによって果たされる役割に注目すべきである。
【0008】
現在、アドホックネットワークに関するルーティング問題は一般に、TCP/IPレイヤ2(OSIレイヤ3)に相当するネットワーク層から制御される。このレイヤおよび上位レイヤからのルーティング問題および関連問題は、相当な量の制御トラフィックを、TCP/IPレイヤ1に相当するリンク層(OSIレイヤ2に相当するデータリンク層)にもたらす。さらに、伝送は、性質上、基本的にユニキャストされる。マルチキャスティングおよびブロードキャスティングをサポートするには、追加のプロビジョンを行い、ネットワークの存続期間にわたってそれを維持すべきである。
【0009】
ネットワークの別の必須の構成要素であるサービスは、ネットワークが実行できる機能を表し、一般にネットワーク運用の中核に存続している。現在、アドホックネットワークに関するサービス関連問題は、アプリケーション層において対処されている。サービス関連プロビジョンも、制御トラフィックをもたらし、TCP/IPレイヤ1(OSIレイヤ2)において相当な量の制御オーバヘッドを生み出し、帯域幅が不十分な「目的指向」ネットワークに高いコストを提示する。
【発明の概要】
【0010】
本発明の特徴は、図面に示されており、図面中、同じ参照番号は、同じ要素を指示している。図面は、この当初の開示の一部を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】送信ノードの観点からのルーティングメカニズム(方法)の一実施形態の例示的な図である。
【図2】受信ノードの観点からのルーティングメカニズム(方法)の一実施形態の例示的な図である。
【図3】一実施形態の送信状態を説明する遷移図である。
【図4】一実施形態の受信状態を説明する遷移図である。
【図5】ワイヤレスネットワーク制御フレームに対する一実施形態の変更を示す表である。
【図6】ネットワーク通信のためのシステムの例示的な図である。
【図7】ネットワーク通信のためのシステムの例示的な図である。
【図8】ネットワーク通信のためのシステムの例示的な図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の説明では、多くの用語が使用される。用語は、以下のように定義することができる。
【0013】
ノード。コンピュータ、ハンドヘルドデバイス、モバイルデバイス、ネットブック、スマートフォン、モバイルインターネットデバイスなどを含むが、それらに限定されない、ネットワーク上で対話できる任意のデバイス。
【0014】
送信ノード。データを送信することを望んでいる状態にあるノード。
【0015】
リスニングノード。送信ノードの1ホップ近傍内に存在する任意のノード。
【0016】
参加ノード。送信ノードによって送信されたサービスコードに基づいて、送信ノードとの通信に参加することを望むと決定した任意のノード。
【0017】
非参加ノード。送信ノードによって送信されたサービスコードに基づいて、送信ノードとの通信に参加することを望まないと決定した任意のノード。
【0018】
図1を参照すると、方法100の一実施形態におけるステップ105において、ノードは、CSMA/CAなどのプロセスを使用して、チャネルを求めて争うことができ、チャネルが空いていると分かった場合、その先に進むことができる。ステップ110において、統合サービスコード(integrated service code)を有する第1のフレームが生成される。第1のフレームは、802.11a、802.11b、802.11g、802.11nなどのIEEE 802.11規格プロトコルのいずれかを含むが、それらに限定されない、いくつものルーティングプロトコルに従うことができる。いくつかの実施形態では、図5に示されるように、第1のフレームは、統合送信要求(IRTS:Integrated Request to Send)フレーム510とすることができる。いくつかの実施形態では、IRTSフレームは、IEEE 802.11とのバックワード互換性を維持できるように、802.11 RTSフレーム515を含むことができる。いくつかの実施形態では、フレームは、同じ伝送においてデータのパケットを区別できる、または伝送が正しく受信されたかどうかを判定するために使用できる、統合フレームシーケンス番号も有することができる。そのようなフレームは、一意的に識別されるデータパケットを維持することによって、ルーティングループを回避する際に有用なことがある。
【0019】
サービスコードは、ノード識別子とサービスについての一意識別番号とを含む数を含むが、それらに限定されない、任意の適切なタイプまたは構成を取ることができる。非限定的な一例として、いくつかの実施形態では、サービスコードは、64ビット長とすることができ、最初の48ビットは、ネットワーク内のノードを識別し、残りの16ビットは、ノードによって与えられるサービスを定義することができる。ノード識別子は、例えばノードのMAC ID番号など、ノードの識別番号を含むが、それらに限定されない、任意の適切な識別番号とすることができる。一実施形態では、サービスは、ネットワーク上でサービスコードによって知ることができる。一実施形態では、ノードは、コードテーブル内にサービスコードを記憶することができる。一実施形態では、コードテーブルは、すべてのノードで定期的にリフレッシュすることができる。一実施形態では、デフォルトの初期的な1組のサービスが存在することができる。いくつかのデフォルトサービスは、トポロジ評価およびコードテーブル初期化を含むが、それらに限定されない、基本的なネットワーク保守および運用管理を実行することができる。
【0020】
第1のフレームが生成された後、送信ノードは、フレームを送信するためにネットワークチャネルが空くまで待たなければならないことがある。図1に戻ると、ステップ120において、シグナリングプロセスを見ることができるが、このプロセスは、IRTSフレームなどの第1のフレームを送信ノードから1つまたは複数のリスニングノードに送信することを求める。伝送自体は、802.11規格デバイス、Bluetooth(登録商標)送信機、規格外の独自仕様の送信機を含むが、それらに限定されない、任意の形態のワイヤレス送信機を介することができる。伝送は、2.4GHzの工業、科学、医療(ISM)帯域および5GHzの免許不要全米情報インフラストラクチャ(U−NII)帯域を含むが、それらに限定されない、任意の適切な周波数帯域を使用することができる。
【0021】
ステップ130に見られるように、第1のフレームが送信ノードからリスニングノードに送信された後、送信ノードは、1つまたは複数のリスニングノードの少なくとも1つが、自らが参加ノードであると決定したかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、送信ノードの判定プロセスは、各参加ノードから第2のフレームを受信することを含む。第2のフレームは、802.11a、802.11b、802.11g、802.11nなどのIEEE 802.11規格プロトコルのいずれかを含むが、それらに限定されない、いくつものルーティングプロトコルに従うことができる。いくつかの実施形態では、図5に示されるように、第2のフレームは、ノードのMAC ID番号を含むが、それらに限定されない、受信ノードの識別番号を含む、統合送信可(ICTS:Integrated Clear to Send)フレーム520とすることができる。いくつかの実施形態では、ICTSフレームは、IEEE 802.11とのバックワード互換性を維持できるように、802.11 CTSフレーム525を含むことができる。いくつかの実施形態では、ICTSフレーム520は、同じ伝送においてデータのパケットを区別できる、または伝送が正しく受信されたかどうかを判定するために使用できる、フレームシーケンス番号も含むことができる。これは、一意的に識別されるデータパケットを維持することによって、ルーティングループを回避する際に有用なことがある。
【0022】
参加ノードが存在しない場合、データを転送できるノードが存在しない。一実施形態では、ICTSフレームが、所定の時間間隔以内に送信ノードによって受信されない場合、送信ノードは、その伝送をしかるべく標識付けることができ、待ち行列上の他の伝送とともに再び始めることができる。図1に戻ると、一方で、少なくとも1つの参加ノードが存在する場合、送信ノードは、送信ノードから参加ノードにデータの一部を送信することができる(140)。
【0023】
少なくとも1つのリスニングノードが参加ノードであるいくつかの実施形態では、いずれかのリスニングノードが参加ノードであるかどうかの判定は、参加ノードから第2のフレームを受信することを含む。方法100は、参加ノードから第3のフレームを受信することをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、方法100は、第3のフレームから経路信頼性を決定することをさらに含むことができる(160)。これは、第3のフレームと第2のフレームを比較して、それらの存在または内容における食い違いを分析することを含むが、それらに限定されない、任意の適切な手段によって行うことができる。
【0024】
第3のフレームは、802.11a、802.11b、802.11g、802.11nなどのIEEE 802.11規格プロトコルのいずれかを含むが、それらに限定されない、いくつものルーティングプロトコルに従うことができる。いくつかの実施形態では、図5に示されるように、第3のフレームは、受信ノードのMAC ID番号を含む、統合肯定応答(IACK:Integrated Acknowledgement)フレーム530とすることができる。いくつかの実施形態では、IACKフレームは、IEEE 802.11とのバックワード互換性を維持できるように、802.11 ACKフレーム535を含むことができる。いくつかの実施形態では、IACKフレーム530は、同じ伝送においてデータのパケットを区別できる、または伝送が正しく受信されたかどうかを判定するために使用できる、フレームシーケンス番号も含むことができる。一例として、一実施形態では、送信ノードが、先の伝送において、必ずしもすべての参加ノードから(IACKフレームなどの)第3のフレームを受信しない場合、送信ノードは、(ICTSフレームなどの)第2のフレームを起こしたが、指定された時間以内に第3のフレームを送信ノードに送信することに成功しなかった参加ノードに対して、データの一部を再送しようと試みることができる。一実施形態では、参加ノードは、フレームシーケンス番号に基づいて、現在フレームと再送フレームを区別することによって、電力節約のための適切な戦略を採用することができる。
【0025】
図2は、ネットワーク上でルーティングを実行するための方法200を示している。1つまたは複数のリスニングノードが、チャネルステートにアクセスし、進行中の伝送をリスンするために、最初にチャネル評価205を実行することができる。ステップ210において、1つまたは複数のリスニングノードが、統合サービスコードを含む第1のフレームを受信する。第1のフレームは、802.11a、802.11b、802.11g、802.11nなどのIEEE 802.11規格プロトコルのいずれかを含むが、それらに限定されない、いくつものルーティングプロトコルに従うことができる。いくつかの実施形態では、図5に示されるように、第1のフレームは、IRTSフレーム510とすることができる。いくつかの実施形態では、フレームは、同じ伝送においてデータのパケットを区別できる、または伝送が正しく受信されたかどうかを判定するために使用できる、統合フレームシーケンス番号も有することができる。そのようなフレームは、一意的に識別されるデータパケットを維持することによって、ルーティングループを回避する際に有用なことがある。一実施形態では、リスニングノードは、フレームを受信するときに、アイドル状態にあることができる。
【0026】
図2に戻ると、示された方法200は、ステップ220をさらに含み、ステップ220において、1つまたは複数のリスニングノードは、統合サービスコードに基づいて、そのリスニングノードが参加ノードであるかどうかを判定する。この判定は、サービスコードを承認サービスコードの内部リストと比較すること、またはサービスコードが禁止サービスコードのリスト上に存在しないこと確認することを含むが、それらに限定されない、任意の適切な手段によって行うことができる。一実施形態では、リスニングノードは、自らがネクストホップ隣接ノードのための中間ルータである場合に、自らが参加ノードであると決定することができる。
【0027】
サービスコードに基づいて、リスニングノードが参加ノードである場合、参加ノードは、ステップ230に進むことができ、ステップ230において、参加ノードは、第2のフレームを送信することができる。第2のフレームは、802.11a、802.11b、802.11g、802.11nなどのIEEE 802.11規格プロトコルのいずれかを含むが、それらに限定されない、いくつものルーティングプロトコルに従うことができる。いくつかの実施形態では、図5に示されるように、第2のフレームは、ICTSフレーム520とすることができる。第2のフレームは、ノードのMAC ID番号を含むが、それらに限定されない、参加ノードの識別番号を含むことができる。いくつかの実施形態では、ICTSフレーム520は、同じ伝送においてデータのパケットを区別でき、一意的に識別されるデータパケットを維持することによって、ルーティングループを回避する際にやはり有用である、または伝送が正しく受信されたかどうかを判定するために使用できる、フレームシーケンス番号も含むことができる。
【0028】
図2の実施形態に戻ると、ステップ240に示されるように、参加ノードは、送信ノードからデータの一部を受信することができる。いくつかの実施形態では、ステップ250に見られるように、方法は、第3のフレームを参加ノードから送信ノードに送信することをさらに含むことができる。この第3のフレームは、802.11a、802.11b、802.11g、802.11nなどのIEEE 802.11規格プロトコルのいずれかを含むが、それらに限定されない、いくつものルーティングプロトコルに従うことができる。いくつかの実施形態では、図5に示されるように、第3のフレームは、IACKフレーム530とすることができる。第3のフレームは、ノードのMAC ID番号を含むが、それらに限定されない、受信ノードの識別番号を含むことができる。いくつかの実施形態では、IACKフレーム530は、同じ伝送においてデータのパケットを区別できる、または伝送が正しく受信されたかどうかを判定するために使用できる、フレームシーケンス番号も含むことができる。いくつかの実施形態では、参加ノードは、第3のフレームの送信に続いて、アイドル状態に入ることができる。
【0029】
図2の方法200の実施形態のステップ260に見られるように、いくつかの実施形態は、参加ノードではないリスニングノード上で、スリープモードを開始することをさらに含むことができる。このスリープモードは、非参加ノードのNAV値を更新すること、ワイヤレス送信機への給電を停止すること、および省電力モードに入ることなどを含むが、それらに限定されない、任意の適切な方法で開始することができる。スリープモードの継続期間は、計算された時間を含むが、それに限定されない、任意の定義された時間間隔とすることができ、非参加ノードは、送信ノードと参加ノードが伝送を完了したときにウェイクアップすることができる。この後、方法は、ステップ205に戻ることができる。
【0030】
一実施形態では、この継続期間は、参加ノードが、(統合サービスコードを含むことができる)第1のフレーム、第2のフレーム、データの一部、および第3のフレームを送信するのに必要とする時間を含む。非限定的な一例として、フレームがそれぞれIRTS、ICTS、IACKである実施形態では、スリープモードの継続期間は、時間tとすることができ、t=(TIRTS+SIFS+N×TICTS(N)+α×SIFS+TDATA+N×TIACK(N))−β×TIACKである。そのような一実施形態の計算において、T値は、各フレームまたはデータの一部を送信するための時間であり、SIFSは、スモールフレーム間スペースの時間(データフレームと肯定応答の間の時間)であり、Nは、それぞれのフレームを送信するノードの数であり、αおよびβは、適切な定数である。一実施形態では、競合および確認のための十分な時間を提供するαおよびβの値を使用することができる。様々な実施形態では、定数αの値は、共通の競合プロセスにも係わらず生じることがある、衝突したICTSフレームの再送のための時間を提供するように選択することができる。いくつかの実施形態では、βの値は、後続の伝送の前に、すべての非参加ノードがスリープモードからウェイクアップするように選択することができ、それによって、すべてのノードが媒体にアクセスする機会を有し、伝送のために媒体が空いたときに惰性的にスリープしていないことを保証することができる。一実施形態では、βは、TIACKの分数の時間を提供するように選択することができる。いくつかの実施形態では、αおよびβは、それぞれ約3および0.5である。他の実施形態では、もちろん、αおよびβのための他の値も使用することができる。いくつかの実施形態では、スリープの後、ノードは、チャネル評価(ステップ205)に戻り、新たに通信に参加することができる。
【0031】
図3に示される一実施形態では、送信ノードは、アイドル状態300から移って、競合ループ310に入ることができ、そこで、チャネル獲得315が行われるまで待ってから、ノードは、自由にシグナリング320を開始することができる。示される実施形態では、シグナリング320は、IRTSフレームなどの第1のフレーム325を送信することを含む。第1のフレーム325を送信した後、送信ノードは、受信状態330に入り、そこで、ICTSフレームなどの第2のフレーム335を参加ノードから受信するのを待つ。第2のフレームを受信した後に送信ノードが待つ継続期間は、SIFS間隔の整数倍以上の時間を含むが、それに限定されない、任意の適切な時間とすることができる。図3においてn(ICTS)=0として表される、送信ノードによって受信された、ICTSフレームなどの第2のフレームの数が0に等しい場合、送信ノードは、参加ノードが存在しないと仮定することができ、アイドル状態300に戻ることができ、そこで、次の伝送を送信または受信しようと試みるときまで待つことができる。示される実施形態においてn(ICTS)≧1として表される、送信ノードによって受信された第2のフレームの数が1以上である場合、送信ノードは、自由にデータ送信340を開始することができる。一実施形態では、データを送信した後、送信ノードは、経路信頼性を決定するために使用できる、示される実施形態においてIACKフレームとして表される、第3のフレーム345を受信するのを待つことができる。
【0032】
一実施形態では、図4に見られるように、リスニングノードは、IRTSフレームなどの第1のフレーム425を送信ノードから受信するまで、アイドル状態400において待つことができる。その後、リスニングノードは、シグナリング状態430に入り、そこで、第1のフレーム内のサービスコードに基づいて、リスニングノードが参加ノードであるか、それとも非参加ノードであるかを決定することができる。リスニングノードが参加ノードである場合、リスニングノードは、ICTSフレームなどの第2のフレーム435を送信ノードに送信する。その後、参加ノードは、自由にデータ受信440を開始することができる。一実施形態では、受信ノードは、送信ノードが経路信頼性を決定できるようにすることができる、IACKフレームなどの第3のフレーム445を送信することができる。
【0033】
第1のフレーム425を受信した後、リスニングノードが、第1のフレーム内のサービスコードに基づいて、自らは非参加ノードであると決定した場合、リスニングノードは、スリープ状態450に入ることができる。このスリープ状態は、参加ノードが、(統合サービスコードを含むことができる)第1のフレーム、n(ICTS)フレーム、データの一部、およびn(IACK)フレームを送信するのに必要とする時間を含む、任意の適切な継続期間にわたることができる。スリープ継続期間が満了した後、非参加ノードは、ウェイクアップして(460)、アイドル状態400に戻ることができ、次の伝送を送信または受信しようと試みるときまで待つことができる。
【0034】
ここで図6を参照すると、実施形態は、送信ノード600を含むネットワーク通信のためのシステムも含むことができる。送信ノード600は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブック、ハンドヘルドデバイス、およびスマートフォンなどを含むが、それらに限定されない、任意の適切なタイプを取ることができる。システムは、少なくとも1つの第1のプロセッサ610を含む。第1のプロセッサ610は、コンピュータプロセッサ、ネットワークプロセッサ、マイクロプロセッサ、または集積回路を含むが、それらに限定されない、任意の適切なタイプまたは構成を取ることができる。第1のプロセッサ610は、送信命令620を実行するように構成することができる。送信命令620は、統合サービスコードを有する第1のフレームを生成するステップを含むことができる。第1のフレームは、図5においてIRTSフレーム510として示されるIRTSフレームを含むが、それに限定されない、任意の適切なタイプまたは構成を取ることができる。図6に戻ると、サービスコードは、ノード識別子とサービスについての一意識別番号とを含むサービスコードを含むが、それに限定されない、任意の適切なタイプを取ることができる。送信命令620は、第1のフレームを送信ノード600から1つまたは複数のリスニングノード640に送信することも含むことができる。伝送プロセスは、送信機−受信機を介する手段、または図6の非限定的な実施形態に示されるように、ワイヤレストランシーバ630を介する手段を含むが、それらに限定されない、任意の適切な手段によって実行することができる。送信命令620は、少なくとも1つまたは複数のリスニングノード640が参加ノード650であるかどうかを判定することをさらに含むことができる。これは、参加ノード650から第2のフレームを受信すること含むが、それに限定されない、任意の適切な手段によって達成することができる。送信命令620は、送信ノード600から参加ノード650にデータの一部を送信することをさらに含むことができる。
【0035】
図7に示されるように、送信ノード600を含むシステムのいくつかの実施形態では、少なくとも1つまたは複数のリスニングノード640は、少なくとも1つの第2のプロセッサ710を含むことができ、第2のプロセッサ710は、コンピュータプロセッサ、ネットワークプロセッサ、マイクロプロセッサ、および集積回路を含むが、それらに限定されない、任意の適切なタイプまたは構成を取ることができる。第2のプロセッサ710は、受信命令720を実行するように構成することができる。受信命令720は、第1のフレームを受信するステップを含むことができる。第1のフレームは、図5においてIRTSフレーム510として示されるIRTSフレームを含むが、それに限定されない、任意の適切なタイプまたは構成を取ることができる。図7に戻ると、受信命令720は、サービスコードに基づいて、リスニングノード640が参加ノードであるかどうかを判定することをさらに含むことができる。リスニングノード640が参加ノードである場合、受信命令720は一般に、第2のフレームをリスニングノード640から送信ノード600に送信することをさらに含むことができる。第2のフレームは、図5においてICTSフレーム520として示されるICTSフレームを含むが、それに限定されない、任意の適切なタイプまたは構成を取ることができる。
【0036】
図8は、本開示に従って、サービス指向アドホックワイヤレスネットワーク通信のために構成された、例示的なコンピューティングデバイス900を示すブロック図である。非常に基本的な構成901においては、コンピューティングデバイス900は一般に、1つまたは複数のプロセッサ910と、システムメモリ920とを含む。メモリバス930は、プロセッサ910とシステムメモリ920の間で通信するために使用することができる。
【0037】
所望の構成に応じて、プロセッサ910は、マイクロプロセッサ(μP)、マイクロコントローラ(μC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、またはそれらの任意の組合せを含むが、それらに限定されない、任意のタイプを取ることができる。プロセッサ910は、レベル1キャッシュ911およびレベル2キャッシュ912などの1つまたは複数のレベルのキャッシングと、プロセッサコア913と、レジスタ914とを含むことができる。例示的なプロセッサコア913は、算術論理演算ユニット(ALU)、浮動小数点ユニット(FPU)、デジタル信号処理コア(DSPコア)、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。例示的なメモリコントローラ915も、プロセッサ910とともに使用することができ、またはいくつかの実施では、メモリコントローラ915は、プロセッサ910の内部部品とすることができる。
【0038】
所望の構成に応じて、システムメモリ920は、(RAMなどの)揮発性メモリ、(ROM、フラッシュメモリなどの)不揮発性メモリ、またはそれらの任意の組合せを含むが、それらに限定されない、任意のタイプを取ることができる。システムメモリ920は、オペレーティングシステム921と、1つまたは複数のアプリケーション922と、プログラムデータ924とを含むことができる。アプリケーション922は、図1の方法100または図2の方法200に関して説明された機能を含む、本明細書で説明されたような機能を実行するように構成された、サービス指向ネットワークルーティングアルゴリズム923を含むことができる。プログラムデータ924は、リスニングノードが参加ノードであるかどうかを判定するために、また本明細書で説明されたような(例えば図1〜図4に示されるような)、例えばICTSフレームおよびIACKフレームなど、様々なフレームで伝送された情報を照合することによって通信信頼性を保証するために有用なことがある、サービス指向識別データ925を含むことができる。いくつかの実施形態では、アプリケーション922は、適用可能なサービスに基づいたネットワーク参加の決定を、本明細書で説明されたように行うことができるように、オペレーティングシステム921上でプログラムデータ924を用いて動作するように構成することができる。この説明された基本的な構成901は、図8においては、内側の点線内のそれらのコンポーネントによって示されている。
【0039】
コンピューティングデバイス900は、追加の特徴または機能、ならびに基本的な構成901と任意の必要なデバイスおよびインタフェースの間の通信を円滑化するための追加のインタフェースを有することができる。例えば、バス/インタフェースコントローラ940は、ストレージインタフェースバス941を介する、基本的な構成901と1つまたは複数のデータ記憶デバイス950の間の通信を円滑化するために使用することができる。データ記憶デバイス950は、着脱可能記憶デバイス951、着脱不能記憶デバイス952、またはそれらの組合せとすることができる。着脱可能記憶デバイスおよび着脱不能記憶デバイスの例は、いくつかの名前を挙げると、フレキシブルディスクドライブおよびハードディスクドライブ(HDD)などの磁気ディスクデバイス、コンパクトディスク(CD)ドライブまたはデジタル多用途ディスク(DVD)ドライブなどの光ディスクドライブ、ソリッドステートドライブ(SSD)、ならびにテープドライブを含む。例示的なコンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実施された、揮発性および不揮発性の着脱可能および着脱不能な媒体を含むことができる。
【0040】
システムメモリ920、着脱可能記憶デバイス951、および着脱不能記憶デバイス952は、コンピュータ記憶媒体の例である。コンピュータ記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリ、もしくは他のメモリ技術、CD−ROM、デジタル多用途ディスク(DVD)、もしくは他の光記憶、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶、もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するのに使用でき、コンピューティングデバイス900によってアクセスできる他の任意の媒体を含むが、それらに限定されない。そのようなコンピュータ記憶媒体はいずれも、コンピューティングデバイス900の一部とすることができる。
【0041】
コンピューティングデバイス900は、バス/インタフェースコントローラ940を介する、様々なインタフェースデバイス(例えば、出力デバイス960、周辺インタフェース970、および通信デバイス980)から基本的な構成901への通信を円滑化するための、インタフェースバス942も含むことができる。例示的な出力デバイス960は、1つまたは複数のA/Vポート963を介してディスプレイまたはスピーカなどの様々な外部デバイスと通信するように構成できる、グラフィックス処理ユニット961およびオーディオ処理ユニット962を含む。例示的な周辺インタフェース970は、1つまたは複数のI/Oポート973を介して入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイスなど)または他の周辺デバイス(例えば、プリンタ、スキャナなど)などの外部デバイスと通信するように構成できる、シリアルインタフェースコントローラ971またはパラレルインタフェースコントローラ972を含む。例示的な通信デバイス980は、1つまたは複数の通信ポート982を介する、通信ネットワークを通じた、1つまたは複数の他のコンピューティングデバイス990との通信を円滑化するように構成できる、ネットワークコントローラ981を含む。
【0042】
ネットワーク通信リンクは、通信媒体の一例とすることができる。通信媒体は、搬送波または他のトランスポートメカニズムなどの変調データ信号内のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータによって一般に具現することができ、任意の情報配送媒体を含むことができる。「変調データ信号」は、情報を信号内に符号化するような方法で設定または変更された特性の1つまたは複数を有する信号とすることができる。限定することなく、例を挙げると、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接配線接続などの有線媒体、ならびに音響、無線周波(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)および他の無線媒体などの無線媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体という用語は、本明細書で使用される場合、記憶媒体と通信媒体の両方を含むことができる。
【0043】
コンピューティングデバイス900は、セルフォン、携帯情報端末(PDA)、パーソナルメディアプレーヤデバイス、ワイヤレスウェブウォッチデバイス、パーソナルヘッドセットデバイス、アプリケーション固有デバイス、または上記の機能のいずれかを含むハイブリッドデバイスなど、フォームファクタが小さいポータブル(またはモバイル)電子デバイスの一部として実施することができる。コンピューティングデバイス900は、ラップトップコンピュータ構成と非ラップトップコンピュータ構成の両方を含むパーソナルコンピュータとしても実施することができる。
【0044】
本開示は、様々な態様の例示として意図された、本出願で説明された特定の実施形態の観点から限定されるべきではない。当業者には明らかなように、本開示の主旨および範囲から逸脱することなく、多くの変更および変形を施すことができる。本明細書で列挙された方法および装置に加えて、本開示の範囲内にある機能的に等価な方法および装置も、上記の説明から当業者には明らかであろう。そのような変更および変形も、添付の特許請求の範囲内に包含されることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲、ならびにそのような特許請求の範囲に妥当する均等物の全範囲によってのみ限定されるべきである。本開示は、当然のこととして様々であり得る、特定の方法、試薬、化合物、合成物、または生体系に限定されないことを理解されたい。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定的であることは意図していないことも理解されたい。
【0045】
本明細書における実質的にすべての複数形および/または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および/または用途に適切なように、複数形から単数形に、および/または単数形から複数形に変換することができる。様々な単数形/複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【0046】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲(例えば、添付の特許請求の範囲の本体部)において使用される用語は、全体を通じて「オープンな(open)」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう(例えば、用語「含む(including)」は、「含むがそれに限定されない(including but not limited to)」と解釈されるべきであり、用語「有する(having)」は、「少なくとも有する(having at least)」と解釈されるべきであり、用語「含む(includes)」は、「含むがそれに限定されない(includes but is not limited to)」と解釈されるべきである、など)。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも1つの(at least one)」および「1つまたは複数の(one or more)」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「1つまたは複数の」または「少なくとも1つの」および「a」または「an」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「a」または「an」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に1つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない(例えば、「a」および/または「an」は、「少なくとも1つの」または「1つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである)。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう(例えば、他の修飾語なしでの「2つの記載(two recitations)」の単なる記載は、少なくとも2つの記載、または2つ以上の記載を意味する)。さらに、「A、BおよびC、などの少なくとも1つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている(例えば、「A、B、およびCの少なくとも1つを有するシステム」は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBを共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、ならびに/またはA、B、およびCを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない)。「A、B、またはC、などの少なくとも1つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている(例えば、「A、B、またはCの少なくとも1つを有するシステム」は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBを共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、ならびに/またはA、B、およびCを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない)。2つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および/または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方(one of the terms)、当該用語のいずれか(either of the terms)、または両方の用語(both terms)を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、句「AまたはB」は、「A」または「B」あるいは「AおよびB」の可能性を含むことが理解されよう。
【0047】
加えて、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループに関して説明される場合、本開示が、それによって、マーカッシュグループの個々の要素またはマーカッシュグループの要素からなる部分群に関しても説明されていることが当業者には理解されよう。
【0048】
当業者であれば理解されるように、文書による説明を提供することなどに関するありとあらゆる目的のため、本明細書で開示されたすべての範囲は、すべての範囲のありとあらゆる可能な部分範囲および部分範囲の組合せも包含する。いずれの列挙された範囲も、当該範囲を十分に説明しており、また当該範囲を少なくとも等分に2分割、3分割、4分割、5分割、10分割などが可能であることを容易に認識することができる。非限定的な一例として、本明細書で説明された各範囲は、下位3分の1、中間3分の1、および上位3分の1などに容易に分割することができる。やはり当業者であれば理解されるように、「最大で」、「少なくとも」、「よりも大きい」、「よりも小さい」などのすべての言葉は、挙げられた数を含み、上で説明されたように後で部分範囲に分割できる範囲に言及している。最後に、当業者であれば理解されるように、範囲は、各個別要素を含む。したがって、例えば、1つ〜3つのセルを有する群は、1つ、2つ、または3つのセルを有する群に言及している。同様に、1つ〜5つのセルを有する群は、1つ、2つ、3つ、4つ、または5つのセルを有する群に言及しており、その他についても同様である。
【0049】
本明細書では様々な態様および実施形態が開示されたが、他の態様および実施形態も当業者には明らかであろう。本明細書で開示された様々な態様および実施形態は説明を目的としたものであり、限定的であることは意図しておらず、真の範囲および主旨は、以下の特許請求の範囲によって示されている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワークにおいて情報をルーティングするための方法であって、
統合サービスコードを有する第1のフレームを生成することと、
前記第1のフレームを送信ノードから1つまたは複数のリスニングノードに送信することと、
前記1つまたは複数のリスニングノードの少なくとも1つが、自らが参加ノードであると決定したかどうかを判定することと、
データの一部を前記送信ノードから前記参加ノードに送信することと
を含む方法。
【請求項2】
前記サービスコードが、ノード識別子と、サービスについての一意識別番号とを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1のフレームが、送信要求フレームを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記1つまたは複数のリスニングノードの少なくとも1つが、自らが参加ノードであると決定したかどうかを判定することが、少なくとも1つの第2のフレームを前記参加ノードから受信することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記少なくとも1つの第2のフレームが、送信可フレームを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
第3のフレームを前記参加ノードから受信することをさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
前記第3のフレームから経路信頼性を決定することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記第3のフレームが、肯定応答フレームを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
ネットワーク上で情報をルーティングするための方法であって、
統合サービスコードを含む第1のフレームを1つまたは複数のリスニングノードにおいて受信することと、
前記統合サービスコードに基づいて、前記1つまたは複数のリスニングノードが参加ノードであるかどうかを判定することと、
第2のフレームを前記参加ノードから送信することと
を含む方法。
【請求項10】
前記第2のフレームが、送信可フレームを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記第2のフレームが、前記参加ノードのための媒体アクセス制御識別子を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
第3のフレームを前記参加ノードから送信ノードに送信すること
をさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項13】
前記第3のフレームが、肯定応答フレームを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
参加ノードではない前記リスニングノード上でスリープモードを開始することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項15】
ネットワーク通信のためのシステムであって、
送信命令を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサであって、前記送信命令が、
統合サービスコードを有する第1のフレームを生成することと、
前記第1のフレームを送信ノードから1つまたは複数のリスニングノードに送信することと、
前記1つまたは複数のリスニングノードの少なくとも1つが、自らが参加ノードであると決定したかどうかを判定することと、
データの一部を前記送信ノードから前記参加ノードに送信することと
を含む、少なくとも1つのプロセッサ
を備えるシステム。
【請求項16】
前記サービスコードが、ノード識別子と、サービスについての一意識別番号とを含む、請求項15に記載のシステム。
【請求項17】
前記第1のフレームが、送信要求フレームを含む、請求項15に記載のシステム。
【請求項18】
前記送信命令が、第2のフレームを前記参加ノードから受信することをさらに含む、請求項15に記載のシステム。
【請求項19】
前記送信命令が、第3のフレームを前記参加ノードから受信することをさらに含む、請求項15に記載のシステム。
【請求項20】
前記送信命令が、前記第3のフレームから経路信頼性を決定することをさらに含む、請求項19に記載のシステム。
【請求項21】
前記第3のフレームが、肯定応答フレームを含む、請求項20に記載のシステム。
【請求項22】
ネットワーク通信のためのシステムであって、
受信命令を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサであって、前記受信命令が、
統合サービスコードを含む第1のフレームを1つまたは複数のリスニングノードにおいて受信することと、
前記統合サービスコードに基づいて、前記1つまたは複数のリスニングノードが参加ノードであるかどうかを判定することと、
第2のフレームを前記参加ノードから送信することと
を含む、少なくとも1つのプロセッサ
を備えるシステム。
【請求項23】
前記第2のフレームが、前記参加ノードのための媒体アクセス制御識別子を含む、請求項22に記載のシステム。
【請求項24】
前記受信命令が、
第3のフレームを前記参加ノードから送信ノードに送信すること
をさらに含む、請求項22に記載のシステム。
【請求項25】
前記第3のフレームが、肯定応答フレームを含む、請求項24に記載のシステム。
【請求項26】
前記受信命令が、参加ノードではない前記リスニングノード上でスリープモードを開始することをさらに含む、請求項22に記載のシステム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公表番号】特表2013−514700(P2013−514700A)
【公表日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−543922(P2012−543922)
【出願日】平成22年11月10日(2010.11.10)
【国際出願番号】PCT/IB2010/002860
【国際公開番号】WO2011/080554
【国際公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【出願人】(512103273)ユニバーシティー オブ カルカッタ (1)
【Fターム(参考)】