JP7720045B1 - 適応型メッシュネットワーク構成のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信を実行する方法およびルートメッシュノードを提供する。
【解決手段】ルートメッシュノードの役割で構成された第１のメッシュノードは、設定された時間間隔でルート通知フレームをブロードキャストして、ルートメッシュノードの存在を通知する。第１のメッシュノードは、メッシュネットワーク内のメッシュピアから複数のパス応答メッセージを受信することができ、各パス応答メッセージは、対応するパス要求メッセージに応答する。メッシュネットワークの更新された状態情報は、複数のパス応答メッセージに基づいて決定することができる。第１のメッシュノードは、非ルートメッシュノードの役割で構成することができ、またはルートメッシュノードの役割を維持することができる。非ルートメッシュノードまたはルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成は、メッシュネットワークの更新された状態情報に基づいて決定される。
【選択図】図７

Description

本開示は、一般的に無線通信に関する。例えば、本開示の態様は、無線メッシュネットワーク（ＷＭＮ）および／またはＷＭＮの１つ以上のルートメッシュノードの適応型構成に関するものである。

無線メッシュネットワーク（ＷＭＮ）は、メッシュトポロジに編成された複数の無線ノードを含む通信ネットワークである。メッシュトポロジは、ノード間の豊富な相互接続に基づくことができ、メッシュトポロジの各ノードは、メッシュトポロジの１つ以上の他のノードに接続される。ＷＭＮのコンテキストでは、複数の無線ノード間のメッシュトポロジにより、送信元と宛先の間で複数の異なる経路を取ることができる。いくつかの例では、ＷＭＮは通常、低モビリティの無線アドホックネットワークとして実装できる。メッシュインフラストラクチャを使用すると、各距離を一連の短いホップに分割して長距離にわたってデータを伝送でき、中間ノードは、各中間ノードのネットワークおよび／または基礎となるメッシュトポロジに関する知識に基づいて転送を決定することによって、あるノードから別のノードにデータを協調的に渡す。例えば、ネットワークおよび／または基礎となるメッシュトポロジに関する知識を使用することで、ネットワーク内のすべてのノードが、他のすべてのノードのルーターとして動的に機能できる。

ＷＭＮの一例としては、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ｓメッシュネットワークがある。ＩＥＥＥ８０２．１１ｓ無線メッシュネットワーキング標準では、複数の無線デバイス間の相互接続を定義して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）メッシュネットワークを作成する。メッシュステーション（メッシュＳＴＡ）またはメッシュノードとも呼ばれる無線メッシュネットワークデバイスは、ＷＭＮに関連付けられた１つ以上の追加のメッシュＳＴＡとメッシュリンクを形成する。ＷＭＮに含まれる様々なメッシュＳＴＡのペアを相互接続する複数のメッシュリンクを使用すると、アドホックモバイルルーティングプロトコルを使用してメッシュパスを確立できる（例えば、メッシュパスは、相互接続されたメッシュＳＴＡまたはＷＭＮのノード間の複数のメッシュリンクを含むことができる）。

メッシュアーキテクチャにおけるマルチホップ無線リンクは、１つのノード（例えば、ＷＭＮ上の送信元ノード）から１つ以上の他のノード（例えば、ＷＭＮ上の中間ノード）を経由して宛先ノード（例えば、ＷＭＮ上の宛先ノード）へパケットをルーティングするために使用することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｓメッシュ標準では、メッシュネットワーク内のすべてのノードがビーコン間隔ごとにビーコンを送信することが義務付けられている。このビーコンはメッシュビーコンとも呼ばれ、メッシュＩＤ、メッシュプロファイル、および省電力状態をアドバタイズする。ＩＥＥＥ８０２．１１ｓメッシュビーコンは、メッシュの省電力モードが有効になっている場合、メッシュネットワークの検出とメッシュノード間の同期を目的としている。サブギガヘルツ（Ｓ１Ｇ）周波数帯域（例えば、１ＧＨｚ以下の周波数）で動作するメッシュネットワークは、インフラストラクチャネットワークと比較して、長距離無線通信と耐障害性の向上という利点がある。例えば、１ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満のライセンス免除の周波数帯域は、メッシュネットワーク内のメッシュノード間の無線通信に使用できる。

以下には、本明細書に開示される１つ以上の態様に関する簡略化した概要を提示する。従って、以下の概要は、企図されるすべての態様に関する広範な概観として考慮されるべきではなく、また、企図されるすべての態様に関する主要または不可欠な要素を特定するため、あるいは何らかの特定の態様に関連する範囲を描写するためのものとみなされるべきでもない。従って、以下の概要は、以下で提示される詳細な説明に先行して、本明細書で開示されるメカニズムに関する１つ以上の態様に関連する特定の概念を簡略化した形式で提示するという唯一の目的を有する。

無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）などの無線通信ネットワークを介して無線通信を実行するためのシステム、方法、装置、およびコンピュータ可読媒体が開示される。少なくとも１つの例示的な例によれば、無線メッシュネットワークを介した無線通信の方法が提供される。例えば、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードの適応型ルートメッシュ構成方法は、前記第１のメッシュノードによって、設定された時間間隔でルート通知フレームをブロードキャストするステップであって、前記ルート通知フレームは、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成に基づいて、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードとしての第１のメッシュノードの存在を通知するために使用される、ステップと、前記第１のメッシュノードによって、前記メッシュネットワーク内の１つ以上のメッシュピアから複数のパス応答メッセージを受信するステップであって、前記複数のパス応答メッセージの各パス応答メッセージは、対応するパス要求メッセージに応答する、ステップと、前記複数のパス応答メッセージに基づいて、前記メッシュネットワークの更新された状態情報を決定するステップと、前記第１のメッシュノードを非ルートメッシュノードの役割で構成する、または前記第１のメッシュノードを前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップであって、前記非ルートメッシュノードまたはルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成は、前記メッシュネットワークの更新された状態情報に基づいて決定される、ステップと、を含むことができる。

別の例示的な例では、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードが提供される。前記第１のメッシュノードは、無線周波数（ＲＦ）受信機およびＲＦ送信機と、前記ＲＦ受信機および前記ＲＦ送信機に通信可能に結合されたプロセッサと、前記プロセッサに通信可能に結合され、プロセッサ可読命令を格納する１つ以上のメモリバンクとを含む。前記プロセッサ可読命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記ＲＦ送信機によって、設定された時間間隔でルート通知フレームをブロードキャストするステップであって、前記ルート通知フレームは、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成に基づいて、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードとしての第１のメッシュノードの存在を通知するために使用される、ステップと、前記ＲＦ受信機によって、前記メッシュネットワーク内の１つ以上のメッシュピアから複数のパス応答メッセージを受信するステップであって、前記複数のパス応答メッセージの各パス応答メッセージは、対応するパス要求メッセージに応答する、ステップと、前記複数のパス応答メッセージに基づいて、前記メッシュネットワークの更新された状態情報を決定するステップと、前記第１のメッシュノードを非ルートメッシュノードの役割で構成する、または前記第１のメッシュノードを前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップであって、前記非ルートメッシュノードまたはルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成は、前記メッシュネットワークの更新された状態情報に基づいて決定される、ステップと、を実行させる。

本明細書に開示される態様に関連する他の目的および利点は、添付の図面および詳細な説明に基づいて当業者に明らかになる。

本出願の例示的な態様は、以下の図面を参照して詳細に説明される。

例示的な無線通信ネットワークを示すブロック図である。

いくつかの実施形態による、ステーション（ＳＴＡ）またはアクセスポイント（ＡＰ）を実装できる無線通信デバイスのブロック図である。

いくつかの実施形態による、図２Ａの無線通信デバイスの受信機データフローアーキテクチャの概略ブロック図である。

いくつかの実施形態による、無線媒体を介して無線周波数（ＲＦ）信号を送信するために使用できる送信機データフローアーキテクチャの概略ブロック図である。

いくつかの実施形態による、第１のメッシュ基本サービスセット（ＢＳＳ）に関連付けられた第１のメッシュネットワークから離れて、第２のメッシュＢＳＳに関連付けられた第２のメッシュネットワークに向かって移動するモバイルメッシュノードの一例を示す図である。

いくつかの実施形態による、第１のメッシュノードと第２のメッシュノードとの間のメッシュピアリングシグナリングの一例を示すシグナリング図である。

いくつかの実施形態による、最大数のピアリンクでキャパシティに達した後に新しいピアが発見された場合に、メッシュＳＴＡによって実行される適応型メッシュピアリングの一例を示すシグナリング図である。

いくつかの実施形態による、複数のルートメッシュノードまたはＳＴＡを含むＭＢＳＳの適応型ルートメッシュノード管理の一例を示す図である。

いくつかの実施形態による、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードの適応型ルートメッシュ構成の例示的なプロセスのフロー図である。

いくつかの実施形態による、本明細書に記載される特定の態様を実装するためのコンピューティングシステムの一例を示すブロック図である。

本開示の特定の態様は、以下に記載される。当業者には明らかなように、これらの態様のいくつかは独立して適用することができ、またそれらのいくつかは組み合わせて適用することができる。以下の記載では、説明の目的で、本出願の態様を完全に理解できるように、具体的な詳細が述べられる。しかしながら、様々な態様は、これら特定の詳細なしに実現されうることが明らかである。図面および説明は、本発明を限定することを意図したものではない。

以下の説明は、例示的な態様のみを提供するものであり、本開示の範囲、適用可能性、または構成を限定することを意図するものではない。むしろ、例示的な態様の以下の説明は、例示的な態様を実装するための有効な説明を当業者に提供することになる。添付の特許請求の範囲に記載される本発明の精神や範囲から逸脱することなく、要素の機能や配置に様々な変更を行うことができることを理解されたい。
［概要］

前述のように、無線メッシュネットワーク（例えば、ＷＭＮ）は通常、低モビリティの無線アドホックネットワークとして実装され、個々のメッシュノードからのモビリティまたは移動はほとんどまたはまったく期待されない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓベースのＷＭＮを含む、ＷＭＮに対する既存のアプローチの多くは、メッシュトポロジと相互接続を形成する個々のメッシュノードの静的または半静的な展開で実装されている。これらの静的または半静的な展開では、個々のメッシュノードは位置を変更しない、または非常にまれにしか位置を変更しない。例えば、ユーザの自宅のＷｉ－Ｆｉメッシュネットワークは、セットアップ中に自宅の希望する部屋に配置され、その後無期限に同じ位置に維持されるメッシュノードに基づいて、メッシュノードの静的または半静的な展開に対応できる。

ＷＭＮの個々のメッシュノードの位置が変わらない、またはまれにしか変わらない場合、各メッシュノードで維持される相互接続のリストもまれにしか変わらないことが予想される。これは、特定のメッシュノードの相互接続が、特定のメッシュノードの通信範囲内にあるＷＭＮの他のメッシュノードで構成されるためである。さらに、既存のＷＭＮは、ＷＭＮの特定のメッシュノードが比較的少ない相互接続リストを持つ（例えば、特定のメッシュノードに接続されている／特定のメッシュノードの範囲内にある中間メッシュノードの数が比較的少ない）という前提で実装されることもある。

従って、多くのＷＭＮでは、メッシュノードがそれぞれの接続リスト情報を維持するために使用するメモリオーバーヘッドまたはメモリストレージフットプリントを削減するために使用できるメモリ管理技術が含まれていない、または指定されていない。さらに、静的または半静的な展開を使用するＷＭＮは、通常、比較的堅牢なデバイスおよび／またはフル機能のデバイスをメッシュノードとして利用し、メッシュ接続情報（例えば、特定のメッシュノードが接続されている他のすべてのノードの暗号化キー、および／またはリンクごとのユニキャストキーやブロードキャストキーなどのキーを格納するために構成された低メモリのオンチップＲＡＭに格納されているその他のメッシュ接続情報など）の保存に関連するメモリオーバーヘッドは、比較的低くなる場合がある。

モノのインターネット（ＩＯＴ）デバイスおよび／または他の低電力広域ネットワーク（ＬＰＷＡＮ）技術の場合、無線メッシュネットワークを実装するための既存の技術や標準によってなされた前提（例えば、ハードウェアメモリの制限が無視できる、メッシュノードのモビリティが低いという前提）が適用されなくなることが多い。例えば、多くのＩＯＴアプリケーション、デバイス、展開などにおける基本的な通信要件には、多くの場合、低いデバイス複雑度レベルと高いデバイスモビリティレベルが含まれることがある。これにより、都市規模のＩＯＴアプリケーションおよび／または数千の個々のＩＯＴデバイス間の相互接続の大規模な実現をより適切にサポートできる。メッシュノードとして構成された複数の低複雑性および／または高モビリティデバイスにＷＭＮを実装すると、デバイスのハードウェアメモリ制限にすぐに達する可能性がある。これは、高モビリティにより、デバイスが他のメッシュノードデバイスの新しい配置の接続情報を頻繁に「確認」して保存する一方で、デバイスの低複雑性（例えば、低メモリ）の性質により、デバイス上のメモリが最大キャパシティに達する速度が速まるためである。低複雑性と高モビリティの無線デバイスの例としては、ＩＯＴデバイス、ＬＰＷＡＮデバイス、及び／またはＷｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗデバイス（例えば、９００ＭＨｚ以上のＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ標準または他のＳ１Ｇライセンス免除帯域に従って動作し、拡張範囲および低電力のＷｉ－Ｆｉネットワークを提供するデバイス）などがある。

ＷＭＮのメッシュノードが、例えば、ピアリング要求を運ぶ受信信号の信号品質を分析または判定することに基づいて、他のメッシュノードからのピアリング要求を適応的に受け入れる(または拒否する)ために使用できる適応型メッシュネットワーク構成を提供するために使用できるシステムおよび技術が必要である。最も強い接続強度のピアリング要求のみを適応的に受け入れることによって、個々のメッシュノードでメッシュ接続／相互接続情報を維持するためのメモリフットプリントを削減することができる。また、ＷＭＮのメッシュノードが、例えば、関連信号品質が設定された閾値を下回ることに基づいて、他のメッシュノードとの確立されたピアリングを適応的に終了するために使用できる適応型メッシュネットワーク構成を提供するために使用できるシステムおよび技術も必要である。低接続強度のピアリングを適応的に終了することにより、個々のメッシュノードでメッシュ接続／相互接続情報を維持するためのメモリフットプリントを削減することもできる。

適応型メッシュネットワーク構成の新規かつ効果的な方法を提供するシステム、方法、装置、およびコンピュータ可読媒体（総称して「システムおよび技術」）が開示される。例えば、いくつかの実施形態では、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードの適応型メッシュピアリング方法は、第２のメッシュノードから信号を受信するステップと、受信信号の信号品質を決定するステップと、受信信号の信号品質に従って、第２のメッシュノードからピアリング要求を適応的に受け入れるステップと、を含む。いくつかの実施形態では、第１のメッシュノードは、受信信号の信号品質に従って、第２のメッシュノードとの確立されたピアリングを適応的に終了することもできる。受信信号の信号品質の一実施形態は、受信信号の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）である。例えば、第１のメッシュノードは、受信信号の第３のメッシュノードのＲＳＳＩが、設定された（例えば、所定の）ＲＳＳＩマージンだけ第２のメッシュノードのＲＳＳＩよりも優れている場合、第２のメッシュノードとの確立されたピアリングを終了する。

受信信号の信号品質の別の実施形態はパケットエラー率（ＰＥＲ）であり、適応型メッシュピアリング方法は、確立されたリンクのＰＥＲを計算するステップをさらに含んでもよい。ＰＥＲは、送信されたパケット数のうち失われたパケット数に基づいて計算される。例えば、第１のメッシュノードは、リンクのＰＥＲが所定のＰＥＲ閾値を超える場合、第２のメッシュノードとの確立されたピアリングを終了する。一実施形態では、適応型メッシュピアリング方法は、ピアリングを確立または終了するために、リンクのＲＳＳＩとＰＥＲの両方を考慮する。例えば、第１のメッシュノードは、リンクのＰＥＲが所定のＰＥＲ閾値を超え、ＲＳＳＩが所定のＲＳＳＩ閾値を下回る場合、第２のメッシュノードとの確立されたピアリングを終了する。いくつかの実施形態では、受信信号の信号品質が期待品質レベルを下回る場合、第１のメッシュノードはタイムアウト期間の間、第２のメッシュノードをブラックリストに登録する。いくつかの態様では、第１のメッシュノードは、タイムアウト後も第２のメッシュノードから受信した信号の信号品質が期待品質レベルを下回る場合、確立されたピアリングを終了するように構成できる。１つの例示的な例では、ブラックリストのタイムアウトは、ピアリングの終了後に開始されることがある。

本発明の一態様は、無線周波数（ＲＦ）受信機およびＲＦ送信機、ＲＦ受信機およびＲＦ送信機に通信可能に結合されたプロセッサ、およびプロセッサ可読コードを格納するためにプロセッサに通信可能に結合された１つ以上のメモリバンクを含む、第１のメッシュノードを提供する。第１のメッシュノードは、ＲＦ受信機によって第２のメッシュノードからの信号を受信し、受信信号の信号品質を判定し、受信信号の信号品質に従って、第２のメッシュノードからのピアリング要求を受け入れる、または第２のメッシュノードとの確立されたピアリングを終了するように構成される。

本発明の別の態様は、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードの適応型ルートメッシュ構成方法に対応する。適応型ルートメッシュ構成方法のいくつかの実施形態は、第１のメッシュノードの存在を通知するためにルート通知フレームを定期的に生成してブロードキャストするステップと、メッシュネットワーク内のメッシュピアから送信されたパス応答（例えば、メッシュノードのパステーブルを生成および／または更新するために使用できるパス要求フレームに応答して送信されたパス応答）を受信するステップと、パス応答に応じてメッシュネットワークの状態を更新するステップと、メッシュネットワークの更新された状態に応じて、通常のメッシュノードとして構成する、またはルートメッシュノードとして維持するステップと、を含む。第１のメッシュノードは、メッシュネットワーク内でルートメッシュノードとして維持される場合は、ルート通知フレームを定期的に生成してブロードキャストし続ける、または通常のメッシュノードとして構成される場合は、第１のメッシュノードは、ルート通知フレームの生成またはブロードキャストを停止する。

いくつかの実施形態では、メッシュネットワークの状態は、第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数、第１のメッシュノードに直接接続されているルートメッシュノードの数、または第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードとルートメッシュノードの数の両方を含む。例えば、第１のメッシュノードは、第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数が閾値を下回り、第１のメッシュノードに直接接続されているルートメッシュノードの数が少なくとも１つである場合、通常のメッシュノードとして構成される。別の例では、第１のメッシュノードは、直接接続されているルートメッシュノードの数が少なくとも１である場合、通常のメッシュノードとして構成される。一例では、第１のメッシュノードは、第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数が閾値を超え、第１のメッシュノードに直接接続されているルートメッシュノードの数がゼロである場合に、ルートメッシュノードとして維持される。

本発明の一態様は、ＲＦ受信機、ＲＦ送信機、プロセッサ、およびプロセッサ可読コードを格納するためにプロセッサに通信可能に結合された１つ以上のメモリバンクを含む、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードを提供する。第１のメッシュノードは、第１のメッシュノードの存在を通知するために、ＲＦ送信機によってルート通知フレームを定期的に生成してブロードキャストし、メッシュネットワーク内のメッシュピアによって送信されたパス応答をＲＦ受信機によって受信し、パス応答に従ってメッシュネットワークの状態を更新し、メッシュネットワークの更新された状態に従って、通常のメッシュノードとして構成する、またはルートメッシュノードとして維持するように構成される。第１のメッシュノードは、ルートメッシュノードとして維持される場合に、ルート通知フレームを定期的に生成してブロードキャストし続ける、または通常のメッシュノードとして構成される場合に、第１のメッシュノードは、ルート通知フレームの生成またはブロードキャストを停止する。
［例示的な実施形態］

図１は、例示的な無線通信ネットワーク１００を示すブロック図である。いくつかの態様では、無線通信ネットワーク１００は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の一例であり得る。本明細書で使用される場合、ＷＬＡＮは、Ｗｉ－Ｆｉネットワークであってもよい。いくつかの例では、ＷＬＡＮ１００は、無線通信プロトコル標準のＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー（例えば、８０２．１１ａｈ、８０２．１１ａｙ、８０２．１１ａｘ、８０２．１１ａｚ、８０２．１１ｂａ、および８０２．１１ｂｅを含むＩＥＥＥ８０２．１１－２０２０仕様またはその修正によって定義されたものなど、これらに限定されない）のうちの少なくとも１つを実装するネットワークであり得る。ＷＬＡＮ１００は、少なくとも１つのＡＰ１０２および複数の関連するＳＴＡ１０４を含むことができる。例えば、ＳＴＡ１０４は、第１のＳＴＡ１０４ａ、第２のＳＴＡ１０４ｂ、第３のＳＴＡ１０４ｃ、第４のＳＴＡ１０４ｄなどを含むことができる。１つのＡＰ１０２のみが示されているが、ＷＬＡＮネットワーク１００は複数のＡＰ１０２を含むこともできる。

ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのそれぞれは、モバイルステーション（ＭＳ）、モバイルデバイス、モバイルハンドセット、無線ハンドセット、アクセス端末（ＡＴ）、ユーザ機器（ＵＥ）、参加者ステーション（ＳＳ）、および／または参加者ユニットと呼ばれることもある。ＳＴＡ１０４は、携帯電話、ハンドヘルドデバイス、ネットブック、コンピュータ、タブレットコンピュータ、ラップトップ、ディスプレイデバイス（例えば、ＴＶ、コンピュータモニタ、ナビゲーションシステムなど）、音楽または他のオーディオデバイスまたはステレオデバイス、リモートコントロールデバイス（「リモコン」）、プリンタ、キッチンまたはその他の家庭用電化製品、キーフォブ（例えば、パッシブキーレスエントリー アンド スタート（ＰＫＥＳ）システム）などの様々なデバイスを表すことができる。

単一のＡＰ１０２および関連するＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのセットは、各ＡＰ１０２によって管理される基本サービスセット（ＢＳＳ）と呼ばれることがある。図１はさらに、ＷＬＡＮ１００の基本サービスエリア（ＢＳＡ）を表すことができるＡＰ１０２のカバレッジエリア１０６の例を示す。ＢＳＳは、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）によってユーザに識別され、ＡＰ１０２の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスであり得る基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）によって他のデバイスに識別され得る。

ＡＰ１０２は、ＢＳＳＩＤを含むビーコンフレーム（「ビーコン」）を定期的にブロードキャストして、ＡＰ１０２の無線範囲内の任意のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのうちの１つ以上、またはすべて）がＡＰ１０２と関連付けまたは再関連付けて、該当する通信リンク１０８ａ～１０８ｄ（例えば、以下では「Ｗｉ－Ｆｉリンク」とも呼ばれる）を確立できるようにする。例えば、第１のＳＴＡ１０４ａは、ＡＰ１０２との該当する通信リンク１０８ａを確立することができ、第２のＳＴＡ１０４ｂは、ＡＰ１０２との該当する通信リンク１０８ｂを確立することができ、第３のＳＴＡ１０４ｃは、ＡＰ１０２との該当する通信リンク１０８ｃを確立することができ、第４のＳＴＡ１０４ｄは、ＡＰ１０２との該当する通信リンク１０８ｄを確立することができる。ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、ＡＰ１０２との該当する通信リンク１０８ａ～１０８ｄを維持するために、ＡＰ１０２によってブロードキャストされるビーコンフレームをさらに使用することができる。例えば、ビーコンは、該当するＡＰ１０２によって使用されるプライマリチャネルの識別、ならびにＡＰ１０２とのタイミング同期を確立または維持するためのタイミング同期機能を含むことができる。ＡＰ１０２は、該当する通信リンク１０８を介して、ＷＬＡＮ内の様々なＳＴＡに外部ネットワークへのアクセスを提供することができる。

ＡＰ１０２との通信リンク１０８ａ～１０８ｄを確立するために、各該当するＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、１つ以上の周波数帯域内の周波数チャネル上でパッシブスキャンまたはアクティブスキャン動作（「スキャン」）を実行することができる。例えば、パッシブスキャンを実行するために、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのそれぞれは、ターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）と呼ばれる周期的な時間間隔でＡＰ１０２によって送信されるビーコンをリッスンする。ＴＢＴＴは、時間単位（ＴＵ）で測定できる。いくつかの例では、１ＴＵは１０２４マイクロ秒（μｓ）に等しい場合がある。いくつかの例では、ＴＢＴＴは、１０２．４ミリ秒（ｍｓ）のデフォルト値を有することができる。アクティブスキャンを実行するために、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのそれぞれは、スキャンされる各チャネル上でプローブ要求を生成し、ＡＰ１０２からのプローブ応答をリッスンすることができる。ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのそれぞれは、（例えば、パッシブスキャンまたはアクティブスキャンを介して取得されたスキャン情報に基づいて）アソシエーションするＡＰ１０２を識別または選択し、選択されたＡＰ１０２との該当する通信リンク１０８ａ～１０８ｄを確立するための認証およびアソシエーション動作を実行するように構成されてもよい。ＡＰ１０２は、アソシエーション動作の最後にアソシエーション識別子（ＡＩＤ）をＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのそれぞれに割り当て、ＡＰ１０２は、それを使用してＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄを追跡する。

場合によっては、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのうちの１つ以上は、ＳＴＡの範囲内の多くのＢＳＳのうちの１つを選択する、または複数の接続されたＢＳＳを含む拡張サービスセット（ＥＳＳ）を形成する複数のＡＰ１０２から選択する機会を有することもある。ＷＬＡＮ１００に関連付けられる拡張ネットワークステーションは、複数のＡＰ１０２がＥＳＳ内に接続されることを可能にする有線または無線ディストリビューションシステムに接続され得る。いくつかの例では、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのうちの１つ以上は、複数のＡＰ１０２によってカバーされることができ、送信のために異なる時間に異なるＡＰ１０２と関連付けることができる。ＡＰ１０２との関連付け後、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのうちの１つ以上は、関連付けるより適切なＡＰを見つけるために周囲を定期的にスキャンするように構成されてもよい。例えば、その関連付けられるＡＰ１０２から離れていくＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのうちの所定の１つは、より望ましいネットワーク特性（例えば、より大きな受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、低減されたトラフィック負荷など）を有する別のＡＰを見つけるために、「ローミング」スキャンを実行することができる。

場合によっては、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、ＡＰ１０２またはＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄ自体以外の他の機器なしでネットワークを形成することができる。このようなネットワークの一例は、アドホックネットワークがある。アドホックネットワークの例としては、メッシュネットワークやピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークなどがある。場合によっては、アドホックネットワークは、より大きな無線ネットワーク内に実装されてもよい。このような実装形態では、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、該当する通信リンク１０８ａ～１０８ｄを使用してＡＰ１０２を介して互いに通信することができるが、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、直接無線リンク１１０を使用して互いに直接通信することもできる。いくつかの例では、２つのＳＴＡは、両方のＳＴＡ１０４が同じＡＰ１０２に関連付けられ、同じＡＰ１０２によってサービスされているかどうかに関係なく、直接通信リンク１１０を介して通信することができる。このようなアドホックシステムでは、ＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのうちの１つ以上は、ＢＳＳにおいてＡＰ１０２によって満たされる役割を担うことができる。このようなＳＴＡは、グループオーナー（ＧＯ）と呼ばれることがあり、アドホックネットワーク内の送信を調整することができる。直接無線リンク１１０の例としては、Ｗｉ－Ｆｉダイレクト接続、Ｗｉ－Ｆｉトンネルダイレクトリンクセットアップ（ＴＤＬＳ）リンクを使用することによって確立された接続、および他のＰ２Ｐグループ接続などのうちの１つ以上が挙げられる。

ＡＰ１０２およびＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、該当する通信リンク１０８ａ～１０８ｄを使用してＩＥＥＥ８０２．１１無線通信プロトコル標準の少なくとも１つに従って機能し、通信することができる。これらの標準は、物理層（ＰＨＹ）および媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層のＷＬＡＮ無線およびベースバンドプロトコルを定義する。例えば、ＡＰ１０２およびＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、ＰＨＹプロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）または物理層コンバージェンスプロトコル（ＰＬＣＰ）の形で互いに無線通信を送受信する。ＷＬＡＮ１００内のＡＰ１０２およびＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、２．４ＧＨｚ帯域、５ＧＨｚ帯域、６０ＧＨｚ帯域、３．６ＧＨｚ帯域、およびサブ１ＧＨｚ帯域など、Ｗｉ－Ｆｉ技術によって従来使用されている周波数帯域を含むスペクトルの一部であり得るライセンスまたは無ライセンススペクトルを介してＰＰＤＵを送信することができる。本明細書に記載のＡＰ１０２およびＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄのいくつかの実装形態では、ライセンス通信と無ライセンス通信の両方をサポートできる６ＧＨｚ帯域などの他の周波数帯域で通信することもできる。ＡＰ１０２およびＳＴＡ１０４ａ～１０４ｄは、複数のオペレータが同一または重複する周波数帯域内で動作するためのライセンスを有することができる共有ライセンス周波数帯域などの他の周波数帯域を介して通信するように構成されてもよい。

各周波数帯域は、複数のサブ帯域または周波数チャネルを含むことができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準および仕様に準拠するＰＰＤＵは、複数の２０ＭＨｚチャネルに分割された周波数帯域を介して送信することができる。このような例では、ＰＰＤＵは、最小帯域幅２０ＭＨｚの物理チャネルを介して送信されるが、他のチャネル帯域幅も可能である。場合によっては、より大きな帯域幅チャネルは、最小帯域幅の複数のチャネルを結合するチャネルボンディングを使用して形成できる。

各ＰＰＤＵは、ＰＨＹプリアンブルと、ＰＨＹサービスデータユニット（ＰＳＤＵ）の形態のペイロードとを含む複合構造である。プリアンブルで提供される情報は、ＰＳＤＵ内の後続のデータを復号するために受信デバイスによって使用され得る。ＰＰＤＵが結合チャネル上で送信される場合、プリアンブルフィールドは複製され、複数のコンポーネントチャネルのそれぞれで送信されてもよい。ＰＨＹプリアンブルは、レガシー部分（または「レガシープリアンブル」）と非レガシー部分（または「非レガシープリアンブル」）の両方を含むことができる。レガシープリアンブルは、パケット検出、自動利得制御、およびチャネル推定などに使用できる。レガシープリアンブルは、通常レガシーデバイスとの互換性を維持するために使用されてもよい。プリアンブルのフォーマット、コーディング、および非レガシー部分で提供される情報は、ペイロードの送信に使用される特定のＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルに基づいている。

図２Ａは、いくつかの例においてＳＴＡまたはＡＰを実装するために使用できる例示的な無線通信デバイス２００のハイレベル・ブロック図である。無線通信デバイス２００は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準の１つ以上に準拠したＭＡＣ層およびＰＨＹ層を含むことができる。

無線通信デバイス２００は、無線周波数（ＲＦ）送信機モジュール２０２、ＲＦ受信機モジュール２０４、アンテナユニット２０６、１つ以上のメモリバンク２０８、入出力インターフェイス２１０、および通信バス２１２を含む。ＲＦ送信機モジュール２０２およびＲＦ受信機モジュール２０４は、１つ以上の搬送波信号を変調してデジタル情報を符号化することによってデータを送信するとともに、信号を復調して元のデジタル情報を再現することによってデータを受信する、モデム（変復調装置）を含む。図示されるように、無線通信デバイス２００は、ＭＡＣプロセッサ２１４、ＰＨＹプロセッサ２１６、およびＨＯＳＴプロセッサ２１８をさらに含む。これらのプロセッサは、汎用処理ユニット、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または縮小命令セットコンピュータ－５（ＲＩＳＣ－Ｖ）ベースのＩＣなどを含む、任意のタイプの集積回路（ＩＣ）にすることができる。

メモリ２０８は、ＭＡＣ層の少なくとも一部の機能を実装するために使用できるソフトウェアまたは命令を含む、ソフトウェアおよび／またはコンピュータ可読命令を格納するために使用できる。例えば、無線通信デバイス２００に含まれる各プロセッサ（例えば、ＭＡＣプロセッサ２１４、ＰＨＹプロセッサ２１６、ＨＯＳＴプロセッサ２１８など）は、それぞれのソフトウェアを実行して、それぞれの通信／アプリケーション層の機能を実装する。

ＰＨＹプロセッサ２１６は、送信信号処理ユニットと受信信号処理ユニット（図示せず）を含み、無線媒体（ＷＭ）とのインターフェイスを管理するために使用できる。ＰＨＹプロセッサ２１６は、ＲＦ送信機２０２、ＲＦ受信機２０４、アナログデジタル変換器、およびデジタルフィルタを含む無線モジュールとデジタルサンプルを交換することにより、ＰＰＤＵ上で動作する。

ＭＡＣプロセッサ２１４は、ＭＡＣレベルの命令を実行し、ＰＨＹプロセッサ２１６を介して、アプリケーションソフトウェアとＷＭとの間のインターフェイスを管理する。ＭＡＣプロセッサ２１４は、範囲内のアクセスポイント（ＡＰ）とＳＴＡが効果的に通信できるように、ＷＭへのアクセスを調整する役割を担う。ＭＡＣプロセッサ２１４は、上位レベルによって提供されるデータのユニットにヘッダバイトおよびテールバイトを追加し、送信のためにそれらをＰＨＹ層に送る。ＰＨＹ層からデータを受信する場合は、その逆のことが起こる。フレームが誤って受信された場合、ＭＡＣプロセッサ２１４は、フレームの再送信を管理する。

ＨＯＳＴプロセッサ２１８は、ＭＡＣ層とインターフェイスし、無線通信デバイスのより高いレベルの機能を実行する役割を担う。

ＰＨＹプロセッサ２１６、ＭＡＣプロセッサ２１４、ＨＯＳＴプロセッサ２１８、周辺バス２２０、メモリ２０８、および入出力インターフェイス２１０は、周辺バス２１２を介して相互に通信する。周辺バス２２０は、タイマー、割り込み、無線／フィルタ／システムレジスタ、カウンタ、ＵＡＲＴ、ＧＰＩＯインターフェイスなどを含む、無線通信デバイス２００のコア機能をサポートする複数の周辺機器に接続する。メモリ２０８は、オペレーティングシステムおよびアプリケーションをさらに格納することができる。いくつかの例では、メモリには、キャプチャされたフレームとパケットに関する記録情報が格納される。入出力インターフェイスユニット２１０は、無線通信デバイスのユーザとの情報交換を可能にする。アンテナユニット２０６は、単一のアンテナおよび／または複数のアンテナを含むことができる。例えば、複数のアンテナを使用して、特に多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を実装することができる。

図２Ｂは、ネットワークを介してＷｉ－Ｆｉパケットを受信するために使用できる受信機データフローアーキテクチャ２５０の概略ブロック図を示す。１つの例示的な例では、図２Ｂに示される受信機データフローアーキテクチャ２５０は、図２Ａに示される無線通信デバイス２００に対応する、または関連することができる。無線信号は、ＷＭを介して受信され、受信アンテナ２５２（例えば、アンテナ２０６と同一または類似であってもよい）を介して電気信号に変換される。受信信号は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２５６を使用して等価なデジタル信号に変換される前に、一連のアナログフィルタ２５４（例えば、アナログＲＦ受信（Ｒｘ）フィルタとして示されている）を使用して調整される。ＡＤＣ２５６のサンプリングされた信号出力は、サンプルが非同期受信先入れ先出し（ＦＩＦＯ）データ構造２６０で収集される前に、１つ以上のデジタルＲＦフィルタおよび／またはファロー（ｆａｒｒｏｗ）を含むことができるフィルタバンク２５８を使用して再び調整される。

ＦＩＦＯ構造２６０内のサンプルは、複数のモジュールによってアクセス可能である。例えば、サンプルは、パケット検出モジュールおよびサブ帯域モジュールによってアクセスすることができ、それらの両方は、図２Ｂに示される下位レベルのＰＨＹ部２６２に含まれ得る。いくつかの実施形態では、下位レベルのＰＨＹ部２６２自体は、図２Ａに示されるＰＨＹプロセッサ２１６に含まれる。

下位レベルのＰＨＹ部２６２に含まれるパケット検出モジュールは、時間領域でＰＰＤＵの初期セクションを分析するために使用できるハードウェアおよび／または実装アルゴリズムを含むことができる。分析に基づいて、パケット検出モジュールを使用して、受信したフレームを認識し、無線通信デバイスの周波数とタイミングを受信中のパケットと同期させることができる。下位レベルのＰＨＹ部２６２に含まれるサブ帯域モジュールは、割り当てられた周波数帯域内のどのサブチャネルが受信中のパケットのために使用されているかを検出するために使用できるハードウェアおよび／または実装アルゴリズムを含むことができる。

パケットが検出され、関連するサブチャネルが確立されると、サンプルは上位レベルのＰＨＹ部２６４に転送することができる。上位レベルのＰＨＹ部２６４は、図２Ａに示されるＰＨＹプロセッサ２１６に含まれることができる。いくつかの態様では、上位レベルのＰＨＹ部２６４は、（例えば、コプロセッサモジュールのサポートにより）直交分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを処理および復号し、完全なＰＰＤＵを再構成するために使用できる。再構成されたＰＰＤＵは、上位レベルのＰＨＹ部２６４によって出力され、その後ＭＡＣ層プロセッサ２６６によって処理される。ＭＡＣ層プロセッサ２６６は、ＰＰＤＵからデータペイロードを抽出し、消費するために関連情報をＨＯＳＴ層２６８に提供することに使用できる。

いくつかの例では、図２Ｂに示されるＭＡＣ層プロセッサ２６６は、図２Ａに示されるＭＡＣプロセッサ２１４と同一または類似であってもよい。場合によっては、図２Ｂに示されるＨＯＳＴ層２６８は、図２Ａに示されるＨＯＳＴプロセッサ２１８を含むことができ、またはそれと同一または類似であってもよい。

図２Ｃは、いくつかの例による、無線媒体を介してＲＦ信号を送信するために使用できる送信機データフローアーキテクチャ２８０の概略ブロック図である。より具体的には、図２Ｃは、ＷＭを介して無線信号を送信するために使用される送信機データフローアーキテクチャ２８０の簡略化された概略ブロック図を示す。データは、ＨＯＳＴまたはＡＰＰモジュール２８２から生成され、ＭＡＣ管理モジュール２８４によって無線ネットワークを介してルーティングされるＭＡＣレベルのプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）にパッケージ化されることができる。ＰＨＹモジュール２８６は、ＷＭとインターフェイスし、ＭＰＤＵにＰＨＹプリアンブルとテールを追加してＰＰＤＵをコンパイルする。通常、媒体を介してパケットを送信するための変調符号化方式（ＭＣＳ）は、ＭＡＣモジュール２８４またはＰＨＹモジュール２８６によるレート制御アルゴリズムを使用して確立される。選択された変調方式は、ＷＭでデータを送信するために使用される変調技術とコーディングレートを定義できる。選択された変調方式（例えば、直交振幅変調（ＱＡＭ）６４）に基づいて、ＰＰＤＵはＷＭ上で送信されるように変調される。エンコーダモジュール２８８は、極座標（ｒ－θ）または直交座標（Ｑ－Ｉ）を使用してエンコードできるＱＡＭコンステレーションシンボル（ＰＰＤＵのビットのグループ）のポイントに対応する信号を生成する。変調は、エンコーダモジュール２８８をデジタル位相ロック・ループ（ＤＰＬＬ）２９０にリンクすることによって行われる。変調された信号は、アナログフィルタ２９２によってフィルタリングされ、送信アンテナ２９４を使用して送信される。

前述のように、無線メッシュネットワーク（ＷＭＮ）は、様々なメッシュノード間の相互接続に対応するメッシュトポロジに従って編成された複数のメッシュノードを含む通信ネットワークとして提供することができる。例えば、ＷＭＮに含まれる複数のメッシュノードの各メッシュノードは、ＷＭＮの少なくとも１つの追加のメッシュノードに接続され、より一般的には、各メッシュノードは、ＷＭＮの複数の追加のメッシュノードに接続される（例えば、各メッシュノードは通常、ＷＭＮの複数のメッシュノードのサブセットに接続される）。

メッシュノードは、データパケットが中間メッシュノードを介して送信される無線ルーティングを利用して相互に通信する。データ伝送に最適なパスは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓで使用されるハイブリッド無線メッシュプロトコル（ＨＷＭＰ）などのメッシュルーティングアルゴリズムによって動的に見つけることができる。ＷＭＮ／メッシュトポロジを構成するメッシュノード間の相互接続リンクの異なる組み合わせを利用することで、任意のメッシュノードがダウンしたときに、送信元／宛先ペア間の新しいパスを自動的に形成できる。メッシュピアリング管理とパス検出プロセスは、メッシュネットワークの形成に役立ち、ピアメッシュノードの検出を可能にする２つの重要な要素である。メッシュピアリング管理とパス検出が適切に処理されると、ネットワークのパフォーマンスと信頼性の点でより良い結果が得られる。

パス検出プロセスに関与する４つのＨＷＭＰフレーム（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓを使用して実装されている、またはＩＥＥＥ８０２．１１ｓに基づいているメッシュネットワーク、あるいはＨＷＭＰメッシュルーティングアルゴリズムを使用してパス検出を実行するメッシュネットワークの場合）は、パス要求、パス応答、パスエラー、およびルートアナウンスメントである。メッシュネットワークを最適化して最高のパフォーマンスを実現するには、次の２つの側面を考慮する必要がある。１つ目はピアリンク品質、２つ目はルートノードの指定である。

例えば、ピアリンク品質は、ピアメッシュノード（例えば、ピアリンクを介して互いに直接接続されている第１および第２のメッシュノード）間のリンクの品質を表す（１つ以上の測定値または他のリンク定量測定に基づく、または１つ以上の測定値または他のリンク定量測定を使用して表される）。いくつかの態様では、ピアリンク品質は、２つのメッシュノード間のピアリンクの受信信号強度指数（ＲＳＳＩ）に基づいて記述できる。ピアリンクに関連付けられた各ノードは、それぞれのＲＳＳＩを測定できる（例えば、第１のピアメッシュノードは、第２のピアメッシュノードからピアリンクを介して受信した信号のＲＳＳＩを測定でき、および／または第２のピアメッシュノードは、第１のピアメッシュノードからピアリンクを介して受信した信号のＲＳＳＩを測定できる）。ＷＭＮまたはメッシュトポロジ内のピアメッシュノード間の各ピアリンクのピアリンク品質は、メッシュネットワーク全体のパフォーマンスに影響を与えるため、メッシュネットワーク全体のパフォーマンスを最適化するための重要な側面となることがある。

例えば、第１のピアメッシュノードが、ピアリングが既に（例えば、以前に）確立されている第２のピアメッシュノードから離れると、第１のピアメッシュノードと第２のピアメッシュノードとの間のピアリンク品質が低下し、メッシュネットワーク全体のパフォーマンスが低下する可能性がある。特に、ピアメッシュノードが互いに離れると、離れる移動によってピアリンクのＲＳＳＩが減少するため、ピアリンク品質が低下する可能性がある。ピアメッシュノード間の距離が長くなると、例えば、距離が長くなったり、リンクのＲＳＳＩが低くなったりするために再送信が行われるなど、信号強度が弱い（例えば、ＲＳＳＩが低い、または低下した）ピアメッシュノードは、無線媒体を長時間占有する可能性がある。通常、Ｗｉ－Ｆｉおよび／または他のメッシュネットワークでは同時送信がサポートされていないため、ＲＳＳＩピアリンクの低いピアメッシュノード間の通信時間が長くなると、他のピアメッシュノードへの媒体の可用性に影響を与える（例えば、低下する）ことがある。低いピアリンク品質／低いＲＳＳＩピアリンク間の通信時間が長くなるため、無線媒体の可用性が低下すると、最終的にネットワーク全体のスループットに影響を与える累積的な影響が生じることがある。そのため、メッシュ基本サービスセット（ＭＢＳＳ）のパフォーマンスを向上させるために、ピアメッシュノード（およびそれらの間のピアリンク）の構成と管理をより適切に処理するために使用できるシステムおよび技術が必要である。

一般に、ルートノードは、パス検出フレームを削減するように設計されている。メッシュゲートノード（メッシュネットワーク／メッシュトポロジのルートノードになることができる）は、メッシュネットワーク内の最上位ノードであり、様々な接続および通信手段を使用して、１つ以上の非メッシュネットワークへの接続（メッシュネットワーク全体およびその中にある複数の他のメッシュノードに対して）を提供することができる。例えば、メッシュゲートは、スイッチを介して１つ以上の非メッシュネットワークへの有線接続を提供でき、ＡＰインターフェイスなどを介して１つ以上の非メッシュネットワークまたは他の無線インフラストラクチャネットワークへの無線接続を提供できる。従って、メッシュゲートノードは、すべてのメッシュノードが最上位のメッシュゲートノード（例えば、メッシュネットワークのメッシュトポロジ内）の子ノードまたはリーフノードとして編成されていることに基づいて、メッシュネットワークの個々のメッシュノードと１つ以上の非メッシュネットワークの間のゲートウェイとして構成できる。例えば、メッシュネットワーク内の他のすべてのメッシュノードは、メッシュゲートノードへの１つ以上の無線ホップを介して有線／無線ネットワークに接続できる。

メッシュネットワークでルートノードが利用できない場合（例えば、以前に構成された／利用可能なメッシュルートノードがオフラインになったり、利用できなくなったり、到達できなくなったりしたなどの場合）、すべてのメッシュノードは、ブロードキャストアクションフレームを使用して他のピアを検索して検出／発見するように構成される。このようなシナリオでは、メッシュネットワークの複数のメッシュノードからのブロードキャストアクションフレームによって、大量のトラフィックが生成され、無線媒体が過負荷になったり飽和したりする場合がある（例えば、ブロードキャストアクションフレームに対応するトラフィックが、データパケットよりも頻繁に、またはより大きな範囲で無線媒体を占有する場合がある）。メッシュネットワークのルートノードは、通常、手動設定に基づいて選択される（例えば、メッシュネットワークがセットアップされているとき、または手動で再設定または調整されているとき）。従来、メッシュネットワーク展開ではルートノード構成は静的であり、手動で選択されたルートノードがダウンしない限り、または手動で選択されたルートノードがダウンするまで、ルートノードの選択は変更されない（ダウンした場合は、新しいルートノードが選択される）。ただし、（例えば、メッシュネットワークの複数のメッシュノードのうちの）少なくとも一部のメッシュノードが本質的にモバイルである例では、これらのメッシュノードの高いモビリティおよび関連するモビリティイベントによって、ネットワークのダイナミクスが常にまたは頻繁に変化する可能性があるため、動的なルートノード構成が望ましい場合がある。
［適応型メッシュピアリング］

上記で説明したように、メッシュネットワークは常に不良メッシュピアの犠牲になり、これらの不良メッシュピアとの間の送信が無線媒体上の通信時間のかなりの部分を占有する可能性があるため、信号強度が比較的弱い（例えば、メッシュリンク品質が低い、ＲＳＳＩが低いなど）ピアリンクを介して到達するメッシュノードと見なすことができる。これらの不良メッシュピアを識別して終了する（例えば、不良メッシュピアへの対応する低い品質／低いＲＳＳＩのピアリンクを終了する）ことが、この問題を効果的に解決するソリューションであるが、現在のメッシュネットワーク実装ではこの問題は解決されていない。これは、より広い帯域幅を持つより高い周波数帯域で動作する他のメッシュネットワークと比較して、帯域幅が大幅に制限される可能性があるサブギガヘルツ（Ｓ１Ｇ）メッシュネットワークにとって特に重要である。いくつかの例では、Ｓ１Ｇメッシュネットワークの実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈベースのネットワーク上でメッシュトポロジを実装することができる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈは、Ｗｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗとも呼ばれ、サブギガヘルツ（Ｓ１Ｇ）無線を使用して低消費電力と長距離無線通信を提供する無線ネットワークプロトコルである。Ｗｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗデバイスは、１ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満のライセンス免除のＩＳＭ（産業、科学、医療）周波数帯域で動作する。Ｗｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗアクセスポイント（ＡＰ）は、半径約１ｋｍのネットワークカバレッジ内にある数千のステーション（ＳＴＡ）に接続を提供できる。Ｗｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗは、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚなど、様々な帯域幅をサポートしている。これらの帯域幅は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ（Ｗｉ－Ｆｉ ５）標準で使用される帯域幅よりも約１桁狭い（例えば、１０倍狭い）ものである。さらに、２ＭＨｚの帯域幅で動作するＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ Ｗｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗのシンボル持続時間は、同等のＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ Ｗｉ－Ｆｉ ５のシンボル持続時間よりも最大１０倍長くなることがある。そのため、Ｗｉ－Ｆｉ ＨａＬｏｗネットワークは、Ｗｉ－Ｆｉ ５やその他の最近のＷｉ－Ｆｉネットワークと比較して、帯域幅が大幅に狭く、その狭い帯域幅内でのシンボル持続時間が大幅に長くなる。従って、全体としての通信時間はより制限され、ＨａＬｏｗネットワーク内の個々のデータ伝送に使用される通信時間も、Ｗｉ－Ｆｉ ５ネットワークに比べてはるかに長くなる。

本明細書に記載の適応型メッシュピアリングシステムおよび技術のいくつかの実施形態では、ピアリング中とネットワーク動作中にメッシュノードをメッシュネットワークからフィルタリングできるタイミングが２つある（例えば、メッシュノードを終了できるまたはピアリングから削除できる２つの時間インスタンスまたは時間機会）。以下でより詳しく説明するように、ピアリンク／メッシュピアノードに関連付けられた受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）および／またはパケットエラー率（ＰＥＲ）は、メッシュピアリング要求を受け入れるかどうか、および／またはすでに確立されたピアリングを終了するかどうかの意思決定中に考慮できる２つの例示的な要因である。いくつかの態様では、特定のメッシュノードに関連付けられたピアリンクのＲＳＳＩおよび／またはＰＥＲは、対応するピアリンク品質に対応できる、または対応するピアリンク品質を決定するために使用できる。

ＰＥＲは、送信されたパケット数のうち失われたパケット数（例えば、ピアメッシュノードによって送信された／ＰＥＲが決定されているピアリンクを介して送信されたすべてのパケットのうち、失われたパケットまたはエラーが発生したパケットの割合）に基づいて計算することができる。一実施形態では、設定された（例えば、所定の）閾値を使用して、このメッシュノードへのリンクのＰＥＲが十分ではないという判定に基づいて、既に確立されたピアリング（例えば、第１のピアメッシュノードと第２のピアメッシュノード間の既存のピアリンク）を終了することができる。例えば、第１のメッシュノードから第２のメッシュノードへのピアリンクのＰＥＲが設定されたＰＥＲ閾値より大きいという判定に基づいて（例えば、ピアリンク品質の低下に対応するＰＥＲの増加に基づいて）、ネットワーク動作中に第１のメッシュノードから第２のメッシュノードへのピアリンクを終了することができる。

同様に、設定された閾値または所定の閾値は、第１のメッシュノードと第２のメッシュノードとの間のピアリンクのＲＳＳＩが設定された閾値を下回った（例えば、ピアリンクを維持するための設定された最小ＲＳＳＩ値を下回った）という判定に基づいて（ピアリンク品質の低下に対応するＲＳＳＩの低下に基づいて）、既に確立されたピアリングを終了するために使用することができる。いくつかの態様では、ＰＥＲとＲＳＳＩに別々の閾値を使用できる。いくつかの例では、測定されたＰＥＲが設定されたＰＥＲ閾値を超える、または測定されたＲＳＳＩが設定されたＲＳＳＩ閾値を下回ることのいずれかに基づいて、ネットワーク動作中にピアリンクを終了することがある。いくつかの例では、測定されたＰＥＲが設定されたＰＥＲ閾値よりも大きい場合と、測定されたＲＳＳＩが設定されたＲＳＳＩ閾値よりも小さい場合の両方の発生に基づいて、ネットワーク動作中にピアリンクを終了することがある。

いくつかの実施形態では、メッシュノード間の測定されたＲＳＳＩ（および対応する設定されたＲＳＳＩ閾値）を使用して、新しいメッシュノードからのピアリング要求の受け入れ（または拒否）を決定することができる。メッシュノード間の測定されたＲＳＳＩと測定されたＰＥＲの１つ以上、または両方は、メッシュノードが最大数のピアリンクでそのキャパシティに達したときに確立されたピアリングを終了することに関連する決定に使用できる（例えば、ＲＳＳＩはピアリングを確立する前と後の両方で測定される場合があるが、ＰＥＲはピアリングを確立した後にのみ測定される）。例えば、第１のメッシュノードは、ピアリング要求に関連付けられた測定されたＲＳＳＩ（または第２のメッシュノードから第１のメッシュノードへのリンクで受信されたその他の送信）が設定されたＲＳＳＩ閾値以上であることに基づいて、第２のメッシュノードからのピアリング要求を受け入れるべきであると判定する場合がある。

メッシュノードが最大数のピアリンクでそのキャパシティに達したことに基づいて既存のピアリンク（例えば、確立されたピアリング）を終了する場合、メッシュノードは、終了のためにピアリンク品質が最も悪いまたは最も低い既存のピアリンクを（例えば、既存のピアリンクの測定されたＲＳＳＩおよび／またはＰＥＲのうちの１つ以上、または両方に基づいて）識別または選択するように構成することができる。

いくつかの態様では、メッシュノードは、他のメッシュノードへの既存のリンクを終了する、または他のメッシュノードからのピアリング要求を拒否する前に、ピアノード（切断されるまたは拒否されるピアリング）に少なくとも１つの他のピアリンクが確立されていることを確認するように構成することができ、それによって、他のメッシュノードからのピアリング要求の切断または拒否によって、他のメッシュノードがメッシュＢＳＳ（ＭＢＳＳ）から完全に切断されないように保証される。

例えば、いくつかの実施形態では、メッシュノードは、要求側ピアノードに他のピアリンクがない場合、通常は拒否されるピアリング要求（例えば、ＰＥＲ閾値を超える要求および／またはＲＳＳＩ閾値を下回る要求）を受け入れるように構成されてもよい。同様に、いくつかの実施形態では、メッシュノードは、ピアノードに他のピアリンクがない場合、ピアリンクが終了／切断されるピアノードとの既存のピアリングを維持する（例えば、終了または切断しない）ように構成されてもよい。メッシュネットワークへのリンクのＲＳＳＩパラメータとＰＥＲパラメータの両方を考慮し、それぞれのＲＳＳＩ測定値および／またはＰＥＲ測定値に基づいてメッシュリンクを受け入れるか終了するかを動的に決定することで、メッシュネットワーク／メッシュトポロジのピアリンクのリンク品質を維持でき、これにより、低品質のリンクによる再送信を防ぐことで、メッシュネットワーク全体のパフォーマンスを向上させることができる。

図３は、いくつかの例による、第１のメッシュ基本サービスセット（ＭＢＳＳ）に関連付けられた第１のメッシュネットワークから離れて、第２のＭＢＳＳに関連付けられた第２のメッシュネットワークに向かって移動するモバイルメッシュノード（例えば、メッシュＳＴＡ）の一例を示す図である。例えば、図３の例では、第１のメッシュネットワークは第１のＭＢＳＳ－１（例えば、ＭＢＳＳ－１ ３１０）に関連付けられ、第２のメッシュネットワークは第２のＭＢＳＳ－２（例えば、ＭＢＳＳ－２ ３６０）に関連付けられている。

ＭＢＳＳ－１ ３１０から離れてＭＢＳＳ－２ ３６０に向かって移動するモバイルメッシュノードは、メッシュＳＴＡ－２として示される（例えば、ＭＢＳＳ－１ ３１０内の第１の位置にある場合はメッシュＳＴＡ３３４－１、ＭＢＳＳ－１ ３１０から離れてＭＢＳＳ－２ ３６０に向かって移動する第２の位置にある場合はメッシュＳＴＡ３３４－２として示される）。ＭＢＳＳ－１ ３１０に関連付けられた第１のメッシュネットワークは、メッシュゲート３２０、第１のメッシュＳＴＡ－１ ３３２、第２のメッシュＳＴＡ－２（ＭＢＳＳ－１ ３１０内にある場合は３３４－１、ＭＢＳＳ－１ ３１０から離れた後は３３４－２）、および第３のメッシュＳＴＡ－３ ３３６を含むことができる。図３の例では、ＭＢＳＳ－１ ３１０のメッシュネットワークは完全に接続されており、メッシュゲート３２０、第１のＳＴＡ－１ ３３２、第２のＳＴＡ－２ ３３４－２、および第３のＳＴＡ－３ ３３６を含む４つの参加メッシュノードから形成されるペアの各可能な組み合わせ間に、それぞれのメッシュリンクが存在する。ＭＢＳＳ－２ ３６０に関連付けられた第２のメッシュネットワークは、メッシュゲート３７０、第１のメッシュＳＴＡ－４ ３８２、および第２のメッシュＳＴＡ－５ ３８４を含むことができ、これら３つのメッシュノード間に形成されたペア間で完全に接続することもできる。

いくつかの態様では、図３の図は、モバイルメッシュノード（例えば、メッシュＳＴＡ－２）がメッシュネットワークＭＢＳＳ－１ ３１０内の残りのメッシュノードから離れて移動することにより、残りのメッシュノードとのリンクが弱くなるという例示的なシナリオを示している。このシナリオでは、メッシュノードメッシュゲート３２０、メッシュＳＴＡ１ ３３２、およびメッシュＳＴＡ３ ３３６は、本明細書に開示された適応型メッシュピアリング方法の実施形態に従って、メッシュＳＴＡ２へのそれぞれのリンクのＲＳＳＩまたはＰＥＲ（またはその両方）に基づいて、モバイルメッシュノードメッシュＳＴＡ２とのそれぞれの接続（例えば、それぞれのピアリンク）を終了することができる。例えば、残りのメッシュノードはそれぞれメッシュＳＴＡ２のピアリンク数をチェックし、ピアリンク数が１に等しい場合、残りのメッシュノードは、リンクが不良であっても、メッシュＳＴＡ２への該当するリンクを終了しない。

いくつかの態様では、メッシュＳＴＡ２がＭＢＳＳ－１ ３１０内の第１の位置３３４－１に位置する場合、メッシュＳＴＡ２ ３３４－１への３つの該当するピアリンクのそれぞれは、メッシュＳＴＡ２ ３３４－１への各ピアリンクのＲＳＳＩが設定されたＲＳＳＩ閾値以上であることに基づいて（例えば、メッシュＳＴＡ１ ３３２からメッシュＳＴＡ２ ３３４－１へのピアリンクのＲＳＳＩ、メッシュＳＴＡ３ ３３６からのピアリンクのＲＳＳＩ、およびメッシュゲート３２０からメッシュＳＴＡ２ ３３４－１へのピアリンクのＲＳＳＩは、それぞれ設定されたＲＳＳＩ閾値以上であることができる）、および／またはメッシュＳＴＡ２ ３３４－１への各ピアリンクのＰＥＲが設定されたＰＥＲ閾値以下であることに基づいて（例えば、メッシュＳＴＡ１ ３３２からメッシュＳＴＡ２ ３３４－１へのピアリンクのＰＥＲ、メッシュＳＴＡ３ ３３６からメッシュＳＴＡ２ ３３４－１へのピアリンクのＰＥＲ、およびメッシュゲート３２０からメッシュＳＴＡ２ ３３４－１へのピアリンクのＰＥＲは、それぞれ設定されたＰＥＲ閾値以下であることができる）、第１のＭＢＳＳ－１ ３１０内で維持されることができる。

第１の位置３３４－１から第２の位置３３４－２に移動した後、ＭＢＳＳ－１ ３１０内の残りのメッシュノードはそれぞれ、第２の位置３３４－２にあるメッシュＳＴＡ２への該当するピアリンクの品質が、本明細書に記載の適応型メッシュピアリング技術を実装するために設定されたＲＳＳＩ閾値および／またはＰＥＲ閾値に対応する最小必要ピアリンク品質を満たしていないか、または超過していないと判定することができる。この判定に基づいて、ＭＢＳＳ－１ ３１０の残りの各メッシュノード（例えば、メッシュＳＴＡ１ ３３２、メッシュＳＴＡ３ ３３６、及び／またはメッシュゲート３２０）は、メッシュＳＴＡ２ ３３４－２へのそれぞれのピアリンクを終了することができる。

いくつかの態様では、ＭＢＳＳ－１ ３１０の残りのメッシュノードは、モバイルメッシュノードメッシュＳＴＡ２を数秒のタイムアウト期間／時間ブラックリストに登録することができ、その後、モバイルメッシュノードメッシュＳＴＡ２がメッシュネットワークＭＢＳＳ－１ ３１０のカバレッジ範囲内に戻った場合（例えば、メッシュＳＴＡ２がＭＢＳＳ－１の外部の位置３３４－２からＭＢＳＳ－１内の位置３３４－１に戻った場合）に、ピアリングを再確立することができる。

例えば、メッシュＳＴＡ２がタイムアウト期間（メッシュＳＴＡ２が以前にＭＢＳＳ－１から位置３３４－２に移動したときに、ＭＢＳＳ－１の残りのメッシュノードがメッシュＳＴＡ２へのそれぞれのピアリンクを最初に終了したときにトリガーされる）後にメッシュネットワークＭＢＳＳ－１ ３１０内に戻った場合、メッシュＳＴＡ２はメッシュネットワークＭＢＳＳ－１ ３１０内のメッシュノードと再度ピアリングを確立し、再びこのメッシュネットワークの一部となることができる。

モバイルメッシュノードメッシュＳＴＡ２がＭＢＳＳ－１ ３１０からさらに離れ、および／または他のメッシュネットワークＭＢＳＳ－２ ３６０に近づく場合、モバイルメッシュノードメッシュＳＴＡ２はＭＢＳＳ－２ ３６０に参加し、この場合、モバイルメッシュノードメッシュＳＴＡ２は、ＭＢＳＳ－２ ３６０内のメッシュノードとの無線リンク品質を向上させることができる（例えば、メッシュＳＴＡ２がピアリング要求（複数可）を、ＭＢＳＳ－１ ３１０内のメッシュノードではなくＭＢＳＳ－２ ３６０内のメッシュノードに送信することに基づく）。

いくつかの実施形態では、要求側ピアノードに関連付けられたＲＳＳＩは、新しいメッシュノードとのピアリング中に考慮されることができる（また、前述のように、メッシュノードリンクのＲＳＳＩとＰＥＲの一方または両方は、別のメッシュノードとの既存のピアリンクを終了することに関する決定のために考慮されることができる）。さらに他の実施形態では、既存のリンクを終了して新しいピアを受け入れるためのピアリング中に、ＲＳＳＩのみ、またはＰＥＲのみが考慮される。例えば、新しいメッシュノードから受信した信号のＲＳＳＩが所定の閾値よりも高い場合にのみ、新しいメッシュノードからのピアリング要求が受け入れられる。一実施形態では、既に確立されたピアリングメッシュノードを終了するかどうかを決定する際に、ＲＳＳＩとＰＥＲの両方が考慮され、他の実施形態では、終了時にＲＳＳＩのみが考慮され、さらに他の実施形態では、終了時にＰＥＲのみが考慮される。

図４は、いくつかの例による、第１のメッシュノード（例えば、メッシュノード－１）４０２と第２のメッシュノード（例えば、メッシュノード－２）４０８との間のメッシュピアリングプロセスに関連するシグナリングの一例を示すシグナリング図４００である。いくつかの態様では、第１のメッシュノード４０２は、第２のメッシュノード４０８と同一または類似であってもよく、その逆も同様である。いくつかの例では、第１のメッシュノード４０２および／または第２のメッシュノード４０８は、図３のメッシュノードの１つ以上と同一または類似であってもよい。例えば、第１のメッシュノード４０２および／または第２のメッシュノード４０８は、図３のメッシュＳＴＡ１ ３３２、メッシュＳＴＡ２ ３３４－１／３３４－２、メッシュＳＴＡ３ ３３６、メッシュゲート３２０、メッシュゲート３７０、メッシュＳＴＡ４ ３８２、及び／またはメッシュＳＴＡ５ ３８４のうちの１つ以上と同一または類似であってもよい。

１つの例示的な例では、図４のメッシュピアリングシグナリングプロセス４００は、スキャンおよび検出フェーズ４１０、認証フェーズ４４０、メッシュピアリングフェーズ４７０、およびメッシュピアリング終了フェーズ４９０を含むことができる。

スキャンおよび検出フェーズ４１０では、メッシュノード－１ ４０２は、ブロードキャストプローブ要求４１２を送信し、ピアメッシュノード４１４をスキャンおよび検出し、メッシュビーコン４１６をブロードキャストすることによって、メッシュネットワークに参加する。特に、メッシュノード－１ ４０２は、ピアメッシュノードからの応答情報の受信に基づいて、ピアメッシュノードのスキャンおよび検出４１４を実行することができる。ピアメッシュノードからの応答情報は、ブロック４１２でメッシュノード－１ ４０２によって送信されたブロードキャストプローブ要求４１２に応答するものである。検出されたピアメッシュノードから受信したブロードキャストプローブ応答に基づいて、ブロック４１６でメッシュノード－１ ４０２は新しいメッシュネットワークを開始できる。メッシュネットワークは、１つ以上のメッシュノードで開始できる。例えば、メッシュノード－１ ４０２は、メッシュノード－１ ４０２のみを含む新しいメッシュネットワークを開始する、および／または少なくともメッシュノード－１ ４０２などを含む新しいメッシュネットワークを開始することができる。いくつかの例では、メッシュノード－１は、ブロック４１４から少なくともメッシュノード－１と検出されたピアメッシュノードを含むように、新しいメッシュネットワークを開始できる。ブロック４１６で新しいメッシュネットワークを開始するメッシュノード－１ ４０２は、新しく開始されたメッシュネットワークに対応するメッシュビーコンの送信を開始するメッシュノード－１ ４０２を含むことができる。

メッシュノード－２ ４０８は、ブロック４１８でブロードキャストプローブ要求も送信し、これは、メッシュノード－１ ４０２がブロック４１２でブロードキャストプローブ要求を送信するのと同じまたは類似したプロセスである。メッシュノード－２ ４０８は、メッシュピアノード４２２をスキャンして検出するプロセスの開始に基づいて、ブロック４１８のブロードキャストプローブ要求を送信することができる。このプロセスは、メッシュノード－１ ４０２によって実行され、上記で説明したメッシュピアノード４１４をスキャンして検出するプロセスと同一または類似であってもよい。

メッシュノード－２ ４０８からのブロードキャストプローブ要求は、メッシュノード－１ ４０２がメッシュノード－２ ４０８の近くのノード／ピアノードであることに基づいて、メッシュノード－１ ４０２によって受信される可能性がある。メッシュノード－２ ４０８から送信された（例えば、ブロック４１８で）ブロードキャストプローブ要求の受信に応答して、ブロック４２４で、メッシュノード－１ ４０２はメッシュネットワークの詳細を含むプローブ応答をメッシュノード－２ ４０８に送信する。ブロック４２６では、メッシュノード－２ ４０８は、ピアノードメッシュノード－１ ４０２からのプローブ応答４２４の受信に基づいて、ピアノードが発見されたことを判定する。

メッシュピアリングシグナリング４００の認証フェーズ４４０では、ブロック４４２でメッシュノード－２ ４０８は認証管理フレーム（例えば、ＡＵＴＨ_Ｍｇｍｔ（Ｃｏｍｍｉｔ）フレーム）をメッシュノード－１ ４０２に送信する。ブロック４４４では、メッシュノード－１ ４０２は、認証管理フレーム（例えば、ＡＵＴＨ_Ｍｇｍｔ（Ｃｏｍｍｉｔ））をメッシュノード－２ ４０８に送信する。ブロック４４６では、メッシュノード－２ ４０８はＡＵＴＨ_Ｍｇｍｔ（Ｃｏｎｆｉｒｍ）を送信し、メッシュノード－１ ４０２はメッシュノード－２ ４０８からのＡＵＴＨ_Ｍｇｍｔ（Ｃｏｎｆｉｒｍ）を受信する。ブロック４４８では、メッシュノード－１ ４０２はＡＵＴＨ_Ｍｇｍｔ（Ｃｏｎｆｉｒｍ）を送信し、メッシュノード－２ ４０８はメッシュノード－１ ４０２からのＡＵＴＨ_Ｍｇｍｔ（Ｃｏｎｆｉｒｍ）を受信する。

メッシュピアリングシグナリング４００のメッシュピアリングフェーズ４７０では、メッシュノード－２ ４０８は、メッシュピアリングを確認するためにメッシュピアリング管理フレームをメッシュノード－１ ４０２に送信する。例えば、ブロック４７２では、メッシュノード－２ ４０８は、Ｍｅｓｈ_Ｐｅｅｒｉｎｇ_Ｍｇｍｔ（ＰＥＥＲ_Ｏｐｅｎ）フレームをメッシュノード－１ ４０２に送信する。ブロック４７８では、メッシュノード－１ ４０２は、Ｍｅｓｈ_Ｐｅｅｒｉｎｇ_Ｍｇｍｔ（ＰＥＥＲ_Ｃｏｎｆｉｒｍ）フレームをメッシュノード－２ ４０８に送信する。

同様に、ブロック４７４では、メッシュノード－１ ４０２は、Ｍｅｓｈ_Ｐｅｅｒｉｎｇ_Ｍｇｍｔ（ＰＥＥＲ_Ｏｐｅｎ）フレームをメッシュノード－２ ４０８に送信する。ブロック４７６では、メッシュノード－２ ４０８は、Ｍｅｓｈ_Ｐｅｅｒｉｎｇ_Ｍｇｍｔ（ＰＥＥＲ_Ｃｏｎｆｉｒｍ）フレームをメッシュノード－１ ４０２に送信する。

メッシュノード－２ ４０８は、メッシュノード－１ ４０２からメッシュピアリング管理フレーム（ＰＥＥＲ_Ｃｏｎｆｉｒｍ）を受信した後、メッシュネットワークに正常に参加する。例えば、メッシュノード－２ ４０８は、ブロック４７８でメッシュノード－１ ４０２からメッシュピアリング管理フレーム（ＰＥＥＲ_Ｃｏｎｆｉｒｍ）を受信した後、メッシュネットワークに正常に参加する。

メッシュピアリング終了フェーズ４９０では、以前にピアリングされたメッシュノード間のメッシュピアリングを終了できる（例えば、以前にメッシュピアリングフェーズ４７０を正常に完了したノード間のピアリングを終了できる）。例えば、メッシュノード－２ ４０８がメッシュノード－１ ４０２とのメッシュピアリングを終了したい場合、メッシュノード－２ ４０８はメッシュピアリング管理フレーム（ＰＥＥＲ_Ｃｌｏｓｅ）をメッシュノード－１ ４０２に送信することができる（例えば、ブロック４９２で）。メッシュノード－１ ４０２は、ブロック４９２でＰＥＥＲ_Ｃｌｏｓｅメッシュピアリング管理フレームを受信することに基づいて、メッシュノード－２ ４０８との間のピアリンクを終了するまたは閉じることができる。ブロック４９４では、メッシュノード－１ ４０２は、メッシュノード－１ ４０２とメッシュノード－２ ４０８との間のピアリンクが閉じられたことを示す応答を、メッシュノード－２ ４０８に送信できる。例えば、ブロック４９４では、メッシュノード－１ ４０２は、メッシュノード－１ ４０２とメッシュノード－２ ４０８との間のピアリンクが正常に終了されたまたは閉じられたことを示すメッシュピアリング管理フレーム（ＰＥＥＲ_Ｃｌｏｓｅ）を送信できる。

図５は、最大数のピアリンクでキャパシティに達した後に新しいピアが発見された場合の、メッシュＳＴＡにおける適応型メッシュピアリングのプロセスの一例を示すシグナリング図５００である。例えば、新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６が発見され、既存のメッシュピアメッシュＳＴＡ２ ５０４が、メッシュＳＴＡ１ ５０２への弱い信号強度のピアリンクに基づいて終了対象として識別された場合、このプロセスはメッシュＳＴＡ１ ５０２によって実行できる。いくつかの態様では、メッシュＳＴＡ１ ５０２、メッシュＳＴＡ２ ５０４、及び／またはメッシュＳＴＡ３ ５０６は、互いに同一または類似であってもよく、及び／または図３のメッシュＳＴＡ１ ３３２、メッシュＳＴＡ２ ３３４－１／３３４－２、メッシュＳＴＡ３ ３３６、メッシュゲート３２０、メッシュゲート３７０、メッシュＳＴＡ４ ３８２、及び／またはメッシュＳＴＡ５ ３８４のうちの１つ以上と同一または類似であってもよい。いくつかの態様では、メッシュＳＴＡ１ ５０２、メッシュＳＴＡ２ ５０４、及び／またはメッシュＳＴＡ３ ５０６は、図４のメッシュＳＴＡ１ ４０２および／またはメッシュＳＴＡ２ ４０８のうちの１つ以上と同一または類似であってもよい。

図５の例では、メッシュＳＴＡ１ ５０２は、サプリカント５１２、ｍａｃ８０２１１コンポーネント５１４、および上位ＭＡＣドライバ５１６を含むことができる。

適応型メッシュピアリングプロセス５００の第１のステップでは、メッシュＳＴＡ１ ５０２の上位ＭＡＣドライバ５１６は、メッシュＳＴＡ３ ５０６からビーコンまたはプローブ応答を受信することができる。いくつかの態様では、メッシュＳＴＡ１ ５０２の上位ＭＡＣドライバ５１６を使用して、新しいメッシュピアメッシュＳＴＡ３ ５０６がメッシュＳＴＡ１ ５０２へのピアリンクに対して良好な（例えば、強い）信号強度を持っているかどうかを判定することができる。メッシュＳＴＡ３ ５０６にはメッシュＳＴＡ１ ５０２との既存のピアリングがなく（例えば、メッシュＳＴＡ３ ５０６は、メッシュＳＴＡ１ ５０２の新しいメッシュＳＴＡピアである）、メッシュＳＴＡ３ ５０６がメッシュＳＴＡ１ ５０２の新しいピアとして追加されるのに十分に良好または強い信号強度を持っているという判定に基づいて、ステップ２では、メッシュＳＴＡ１ ５０２は、上位ＭＡＣドライバ５１６を使用して、新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６よりも信号強度が低いメッシュＳＴＡ１ ５０２の既存のピアをキック（例えば、終了）することにより、新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６が新しいピアとして許可されるかどうかをチェック（例えば、判定）することができる。

例えば、メッシュＳＴＡ１ ５０２の上位ＭＡＣドライバ５１６は、メッシュＳＴＡ１ ５０２の既存のピアリンクのいずれかが、新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６への新しいピアリンクに対して測定または決定された信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）よりも低い対応する信号強度を持っているかどうかをチェックするように構成できる。

メッシュＳＴＡ１ ５０２が、新しいメッシュＳＴＡ３ ５０６よりも信号強度が低い既存のピアを識別または決定することに基づいて（例えば、メッシュＳＴＡ２ ５０４は、メッシュＳＴＡ１ ５０２によって、新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６に対して決定された信号強度よりも低い信号強度を持つ既存のピアとして識別されることができる）、メッシュＳＴＡ１ ５０２は、識別された最低信号強度の既存のピアのアドレスを含むベンダーイベントを送信するように構成することができる。１つの例示的な例では、上位ＭＡＣドライバ５１６は、識別された低信号強度の既存のピア（例えば、メッシュＳＴＡ２ ５０４）のアドレスを含むベンダーイベントをメッシュＳＴＡ１ ５０２のサプリカント５１２に送信することができる。

メッシュＳＴＡ１ ５０２のサプリカント５１２が上位ＭＡＣドライバ５１６からベンダーイベントを受信すると、サプリカント５１２は、ベンダーイベントで識別されたアドレスに一致するピアリンクを閉じる（例えば、終了する）。いくつかの態様では、サプリカント５１２は、ベンダーイベントで識別されたアドレスを持つピアノードにピアリングクローズフレーム（例えば、ピアリングクローズ要求フレーム）を送信することにより、識別された低信号強度ピアのピアリンクを閉じることができる。例えば、メッシュＳＴＡ１ ５０２のサプリカント５１２は、ピアリングクローズ要求フレームをメッシュＳＴＡ２ ５０４に送信して、メッシュＳＴＡ１ ５０２とメッシュＳＴＡ２ ５０４との間のピアリンクがメッシュＳＴＡ１ ５０２によって閉じられている（例えば、終了されている）ことを示すことができる。

メッシュＳＴＡ２ ５０４とのピアリンクを終了すると、メッシュＳＴＡ１ ５０２が新しいメッシュＳＴＡ３ ５０６とのピアリンクを確立するキャパシティが生まれる（例えば、図５に示すプロセス５００は、メッシュＳＴＡ１ ５０２が、新しい、より強い信号強度のピアメッシュＳＴＡ３ ５０６を検出する前に許可されたピアリンクの最大数を持つシナリオに対応することをリコールする）。

いくつかの態様では、サプリカント５１２がピアリングクローズ要求フレームを送信してメッシュＳＴＡ１ ５０２とメッシュＳＴＡ２ ５０４との間のピアリンクを終了した後、メッシュＳＴＡ１ ５０２とメッシュＳＴＡ３ ５０６は、ピアリングフレームを交換することによってピアリンクを確立することができる。例えば、サプリカント５１２は、メッシュＳＴＡ１ ５０２からメッシュＳＴＡ３ ５０６への新しいピアリンクを確立し、ピアリングフレームを交換するプロセスを実行できる。サプリカント５１２は、無線接続を維持するためのユーザ空間デーモンである。いくつかの態様では、サプリカント５１２は、上位ＭＡＣドライバ５１６が新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６のビーコンをＭａｃ８０２１１コンポーネント５１４に渡し、その後、サプリカント５１２にＮＬ８０２１１_ＣＭＤ_ＮＥＷ_ＰＥＥＲ_ＣＡＮＤＩＤＡＴＥ情報を提供することに基づいて、ピアリンクを確立し、新しいメッシュＳＴＡ３ ５０６とピアリングフレームを交換するように構成できる。メッシュＳＴＡ１ ５０２のサプリカント５１２と新しいメッシュＳＴＡ３ ５０６との間のピアリング交換フレームは、ピアリングオープン要求フレーム（サプリカント５１２からメッシュＳＴＡ３ ５０６へ）、ピアリング確認フレーム（メッシュＳＴＡ３ ５０６からサプリカント５１２へ）、ピアリングオープンフレーム（サプリカント５１２からメッシュＳＴＡ３ ５０６へ）、およびピアリング確認フレーム（メッシュＳＴＡ３ ５０６からサプリカント５１２へ）を含むことができる。メッシュＳＴＡの場合、メッシュピアリング管理およびＷｉ－Ｆｉ Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ（ＷＰＡ）キーハンドシェイクは、メッシュＳＴＡ（例えば、メッシュＳＴＡ１ ５０２）のサプリカント５１２によって処理（例えば、実行）できる。

本明細書に記載の適応型メッシュピアリングのシステムおよび技術は、メッシュネットワーク内の弱いピアリンクを処理するための新しいアプローチを提供する。適応型メッシュピアリング技術は、チップ上のメモリの積層によりメッシュピアがサポートできるピアリンクの数が限られている場合に特に役立つ。これは、コストとサイズ上の理由からチップ上で利用できるメモリが少ないため、モノのインターネット（ＩＯＴ）デバイスでは非常に一般的であり、その結果、メッシュノードまたはメッシュＳＴＡデバイスでは、ターゲットチップに保存できる暗号化キーの数が限られる（例えば、限られた数のメッシュピアリンクを維持し、チップ上で利用可能な限られたメモリに保存することができる）。例えば、メッシュネットワークでは、すべてのメッシュＳＴＡがリンクごとに一意のＰＴＫ（ユニキャスト）とＧＴＫ（ブロードキャスト／マルチキャスト）のペアを維持する。上記のキーペアを各ピアリンクに保存することは、必ずしも可能ではない（特に、特定のメッシュＳＴＡがピアとして構成できる近くの追加のメッシュＳＴＡを多数認識する混雑したネットワークでは）。適応型メッシュピアリングでは、メッシュノードがサポートできるピアリンクの最大数に達したときに、弱いリンクを持つピアをより強いリンクを持つピアに置き換えることで、この問題を解決する。

いくつかの態様では、メッシュノード（例えば、メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、ビーコン、プローブ応答、またはピアリングオープンフレームを受信することによって、新しいピア（例えば、メッシュＳＴＡ３ ５０６）を認識し、その後、すべてのピアリンクを調べる（例えば、新しいピアの信号強度を、メッシュノードの既存の各ピアについて測定または決定された対応する信号強度と比較する）ことで、新しいピア（例えば、メッシュＳＴＡ３ ５０６）の信号強度が既存のピアリンクのいずれよりも優れているかを確認する。

メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）のメッシュＩＤをチェックして、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）が同じＭＢＳＳに参加しようとしていることを確認し、メッシュ構成ＩＥが存在するかどうかを検証し、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）がまだメッシュネットワークの一部ではないことを確認する。メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、既存のすべてのピアを調べ、既存の各ピアが持つピアリンクの数をチェックし、信号強度を比較する。メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、既存の各ピアが接続されているピアリンクの数をチェックすることで、既存のピアがメッシュネットワークから完全に切断されないようにする。これは、一部のメッシュノードがＭＳＢＳＳ内の他のすべてのメッシュノードから遠く離れており、１つのメッシュノードしか認識できないケースがあるためである。例えば、既存のピアにメッシュノード以外の他のピアがない場合、その既存のピアは終了されず、終了候補とは見なされない（例えば、メッシュＳＴＡ２ ５０４にメッシュＳＴＡ１ ５０２以外の他のピアがない場合、メッシュＳＴＡ１ ５０２はメッシュＳＴＡ２ ５０４を削除／終了の候補として識別ない。これは、そうするとメッシュＳＴＡ２ ５０２がメッシュネットワークから削除されるためである。代わりに、メッシュＳＴＡ１ ５０２は、他のピアリンクを持つ次に低い候補を、新しいピアメッシュＳＴＡ３ ５０６を追加するためのキャパシティを作成するために終了される既存のピアとして使用できる。または、メッシュＳＴＡ１ ５０２にメッシュピアノードへの他の接続とメッシュＳＴＡ３ ５０６よりも低い信号強度の両方を持つ既存のピアがない場合、メッシュＳＴＡ１ ５０２は、メッシュＳＴＡ３ ５０６からのピアリング要求を拒否することがある）。

メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）チェックを実行して、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）が、終了候補として識別された既存のピア（メッシュＳＴＡ２）よりも優れた信号強度を有することを確認するように構成することができる。場合によっては、信号強度チェックは、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）の信号強度／ＲＳＳＩが、既存のピア（メッシュＳＴＡ２ ５０４）の信号強度／ＲＳＳＩよりも、少なくとも設定されたＲＳＳＩマージンだけ大きい（例えば、メッシュＳＴＡ３ ５０６のＲＳＳＩとメッシュＳＴＡ２ ５０４のＲＴＳＳＩの差が設定されたＲＳＳＩマージン量以上である）ことを判定することに基づくことができる。１つの例示的な例では、信号強度チェック用に設定されたＲＳＳＩマージンには、本開示の範囲から逸脱することなく利用できる様々な他の例示的な値の中でも、デフォルト値または設定値を使用できる。場合によっては、信号強度チェックは、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）の信号強度／ＲＳＳＩが既存のピア（メッシュＳＴＡ２ ５０４）の信号強度／ＲＳＳＩよりも任意の量だけ大きいこと（例えば、ＲＳＳＩマージンが正の値で、ゼロより大きいことなどのみの要件）を判定することに基づくことができる。

既存のピア（メッシュＳＴＡ２ ５０４）との接続を閉じるまたは終了することによって追加される新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）のＲＳＳＩを比較する信号強度チェックは、Ｗｉ－Ｆｉローミングで一般的に発生するピンポン効果を回避するために実装できる。メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）が弱いピアを発見すると、例えば、弱いピア（メッシュＳＴＡ２ ５０４）の信号強度が新しいピアリンクよりも低い場合、メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、キックアウトされる弱いピアのアドレスと対応するタイムスタンプを保存するように構成できる。上位ＭＡＣ（ＵＭＡＣ）ドライバ５１６は、識別された弱いピアメッシュＳＴＡ２ ５０４のアドレスを示すベンダーイベントをサプリカント５１２に送信する。ＵＭＡＣドライバ５１６は、さらに、サプリカント５１２にピアを通知した後、キックアウトされたピア（メッシュＳＴＡ２ ５０４）からの着信フレームをチェックするように構成できる。これは、キックアウトされたピア（メッシュＳＴＡ２ ５０４）がすぐにピアリンクを確立しないようにするためである（例えば、キックされたピアはブラックリストに登録される、または少なくとも設定された時間の間ピアリンクを確立できないようにされる。設定された時間は、有限または指定された時間（例えば、設定されたタイムアウトまたはブラックリスト期間）であってもよく、無期限または未指定の時間であってもよい）。いくつかの例では、キックされたピアは、ブラックリスト期間またはタイムアウトに対応する設定された時間の間、ピアリンクを確立できない。メッシュノードは、タイムアウト期間が経過または期限切れになった後、キックされたピアの接続またはピアリングを許可する場合がある。

サプリカント５１２は、ピアアドレスがプリカント５１２によって維持されるステーション（ＳＴＡ）リストに格納されたエントリとして存在するかどうかをチェックし、ＵＭＡＣドライバ５１６からメッシュピアイベントを受信した後、識別された既存のピアメッシュＳＴＡ２ ５０４にピアリングクローズ要求フレームを送信することによって、既存のリンクを閉じる。Ｌｉｎｕｘスタックは、ビーコンで追加のピアリングを受け入れるためのメッシュ機能をアドバタイズし、ピアリンクが閉じられると、ｍａｃ８０２１１ ５１４は、ビーコンのメッシュ構成ＩＥで追加のピアリングビットを受け入れることを可能にする。Ｍａｃ８０２１１は、ドライバ開発者がＳｏｆｔＭＡＣ無線デバイス用のドライバを作成するために使用できるフレームワークである。ＳｏｆｔＭＡＣデバイスを使用すると、ハードウェアをより細かく制御できるため、ソフトウェアで無線フレームの解析や生成などの８０２．１１フレーム管理が可能になる。メッシュノード（メッシュＳＴＡ１ ５０２）は、（メッシュＳＴＡ２ ５０４との）既存の弱いピアリンクが閉じられた後、新しいピア（メッシュＳＴＡ３ ５０６）とのピアリンクを確立する。

弱いピアリンクが低いデータレートでほとんどの通信時間を占有し、他のピアリンクにも影響を与えるため、適応型メッシュピアリングはネットワークのパフォーマンスを向上させる。データパフォーマンスに影響を与えないように、メッシュＳＴＡが良好なＲＳＳＩを持つ強力なリンクを常に維持することが重要である。適応型メッシュピアリングアルゴリズムの実施形態では、一度に１つのピアのみをキックアウトすることができ、メッシュＳＴＡはブラックリストの時間が経過すると適応型メッシュピアリングを開始する。他のいくつかの実施形態では、既存のピアリンクの一部よりも信号強度が優れている複数のピアが利用できる状況も処理する。適応型メッシュピアリングアルゴリズムは、ピアリンクの品質に応じて、複数の既存のピアを新しいピアに置き換える。いくつかの実施形態では、メッシュＳＴＡは、ピアリンクの最大数に達したときにのみ、適応型メッシュピアリングアルゴリズムをアクティブ化してメッシュピアリンクを監視し、より優れたピアリンクを持つ新しいピアが存在する場合に１つ以上の弱いピアリンクをキックアウトする。他の実施形態では、メッシュＳＴＡは、既存のメッシュピアリンクを継続的に監視し、ピアリンクが弱い既存のピアをキックアウトする。
［適応型ルートメッシュノード管理］

メッシュピアが他のピアを検出するために生成したパス検出フレームは、高密度メッシュネットワークのほとんどの通信時間を消費する可能性がある。無線媒体上の通信時間および／またはパス検出フレームの数を減らすために、メッシュネットワークは１つ以上のルートメッシュＳＴＡで構成できる。例えば、前述のように、ルートメッシュＳＴＡは、メッシュネットワーク用に選択（例えば、選択、構成など）することができ、その後、同じメッシュネットワークに含まれる残りの非ルートメッシュＳＴＡにルート通知フレームをブロードキャストするために使用できる。例えば、ルートメッシュＳＴＡは、メッシュネットワークのメッシュゲート／メッシュポータルとして選択されることが多いが、メッシュネットワークに参加している任意のメッシュＳＴＡは、ネットワークのルートメッシュＳＴＡとして使用できる（例えば、メッシュゲートまたはポータルではないメッシュＳＴＡも、ルートメッシュＳＴＡとして使用できる）。

選択されたルートメッシュＳＴＡによってブロードキャストされるルート通知フレームは、ルート通知メッセージ（ＲＡＮＮ）と呼ばれることがある。例えば、ＲＡＮＮ要素は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓパス選択フレームの一部であるハイブリッド無線メッシュプロトコル（ＨＷＭＰ）で送信できる。ＲＡＮＮ要素（またはルートメッシュＳＴＡによってブロードキャストされるその他のルート通知フレーム）は、ルートメッシュＳＴＡアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）、ルートメッシュＳＴＡがメッシュゲートであるかどうかの指示、メッシュルートＳＴＡがＲＡＮＮメッセージをブロードキャストする頻度を示す間隔、各ＳＴＡがルートメッシュＳＴＡまでの距離を決定できるようにＲＡＮＮを転送するＳＴＡによって変更可能なホップカウントフィールドなどの情報を示すことができる。

一般的に、ルート通知フレーム（例えば、ＲＡＮＮ）は、ルートメッシュＳＴＡによって定期的に生成され、メッシュネットワーク内の他のピアノードにルートメッシュＳＴＡの存在を通知するために使用される。メッシュネットワーク内の他の非ルートピアは、他のメッシュピアから送信されたパス応答に基づいて、（例えば、ルートメッシュＳＴＡへの）メッシュパスを学習する。ルートメッシュノードの構成および選択は、通常静的であり、ルートノードのＩＤは変更されないことが予想される。従って、設定されたルートノードのＩＤ、位置、および／またはパスを示すＲＡＮＮおよび／またはその他のメッセージは、通常、最初に設定された後は更新されない。しかし、メッシュピアが時々移動すると、問題が発生する可能性がある。これは、メッシュピアのこのモビリティが、ルートメッシュＳＴＡの静的構成と組み合わされると、ピアがルート（または、より具体的には、メッシュルートＳＴＡへのパス）を発見できない可能性があり、および／またはピアがメッシュネットワーク内で互いを発見できない可能性がある。いくつかの態様では、本明細書に記載のシステムおよび技術は、ルートメッシュＳＴＡとして指定（例えば、構成、選択、利用など）する適切なメッシュピアを発見するための動的なアプローチを提供するために使用されているシステムおよび技術に基づいて、この課題に対処するために使用できる。ルートメッシュＳＴＡの動的な識別および指定／構成は、設定された間隔または動的な定期的な間隔で定期的に実行できる。例えば、メッシュネットワークのルートメッシュＳＴＡの動的な識別および指定は、以下で詳しく説明するように、メッシュネットワークの変化するダイナミクス（複数可）に応じて随時実行できる。

１つの例示的な例では、メッシュネットワークの全体的なパフォーマンスを向上させるために、メッシュネットワークの動的なルートメッシュノードを動的に選択および構成するための新しいアプローチが説明されている。ルートメッシュノード管理技術のいくつかの例では、メッシュネットワークの１つ以上の条件に基づいて、メッシュネットワークにルートメッシュノードを割り当てる、および／または既存のルートメッシュノードを解除することができる。いくつかの実施形態では、ルートメッシュノードを割り当てるおよび／または解除するためのこれらの条件は、候補ルートメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数、およびこの候補ルートメッシュノードに直接接続されているルートメッシュノードの数を含むことができる（ただし、これらに限定されない）。

例えば、条件は、候補ルートメッシュノードが到達可能なメッシュノードの数を含めることができ、ネットワーク内のより多くのメッシュノードに到達可能な候補ルートメッシュノードは、ネットワーク内のより少ない数のメッシュノードに到達可能な別の候補ルートメッシュノードよりも優先される。候補ルートメッシュノードから到達可能なメッシュノードの数は、候補ルートメッシュノードのパステーブル情報に基づいて決定できる。パステーブル情報は、ネットワーク内の他のメッシュノードによって送信され、候補ルートメッシュノードによって受信されたパス応答に従って、候補ルートメッシュノードによって維持および更新される。

いくつかの実施形態では、非ルートメッシュノードが処理する転送パケットが多すぎるという判定に基づいて、非ルートメッシュノードをルートメッシュノードに割り当てることができる。例えば、適応型ルートメッシュノード管理技術では、測定ウィンドウまたはその他の所定の時間間隔にわたって非ルートメッシュノードについて測定された通信パケット数、合計通信時間、または通信パケット数と合計通信時間の両方に基づいて、非ルートメッシュノードをルートメッシュノードに割り当てることを決定できる。

いくつかの例では、メッシュＳＴＡがルートメッシュノードとして構成できるのは、メッシュＳＴＡに複数のピアが関連付けられており、メッシュＳＴＡがメッシュネットワーク内の既存のルートメッシュノードに直接アクセスできない（例えば、シングルホップリンクがない）場合のみである。直接アクセスは１ホップの距離として定義される。これにより、メッシュネットワークをより動的に管理して、ピアのモビリティィの問題に対処することができる。２つのルートメッシュノードが１ホップの距離で直接接続されている場合は、ルートメッシュノード管理技術を使用および／または構成して、他のルートメッシュノード以外の接続されたピアを持たないルートメッシュノードからのルート通知の送信を停止することができる。これにより、メッシュネットワーク内のルート通知（ＲＡＮＮ／ＧＡＮＮ）ブロードキャストフレームの数が削減される。

図６は、いくつかの例による、複数のルートメッシュノード（例えば、ルートメッシュＳＴＡとも呼ばれる）を含むＭＢＳＳ６１０の適応型ルートメッシュノード管理の一例を示す図である。いくつかの態様では、ＭＢＳＳ６１０は、図３のＭＢＳ－１ ３１０、図３のＭＢＳＳ－２ ３６０などのうちの１つ以上と同一または類似であってもよい。図６に示すＭＢＳＳ６１０は、複数のメッシュＳＴＡ（例えば、ルートメッシュＳＴＡ１ ６０５、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４、非ルートメッシュＳＴＡ２ ６４２、非ルートメッシュＳＴＡ３ ６４３、非ルートメッシュＳＴＡ４ ６４４、非ルートメッシュＳＴＡ５ ６４５、非ルートメッシュＳＴＡ６ ６３６－１など）を含むことができる。ＭＢＳＳ６１０および／または対応するメッシュネットワークに含まれるメッシュＳＴＡは、様々な異なるタイプである可能性がある。さらに、ＭＢＳＳ６１０に含まれるメッシュＳＴＡは、異なる役割で構成できる。例えば、ＭＢＳＳ６１０の複数のメッシュＳＴＡのうちの１つ以上はメッシュルートノードとして構成でき、および／またはＭＢＳＳ６１０の複数のメッシュＳＴＡのうちの１つ以上はメッシュポータルノードとして構成できる。

例えば、メッシュＳＴＡ１ ６０５は、図６ではルートメッシュノードとメッシュポータルノードの両方として構成されていることが示されている。メッシュＳＴＡ１ ６０５は、メッシュポータルノードとしての役割において、ＭＢＳＳ６１０と１つ以上の追加のネットワークとの間の接続を提供することができる。例えば、メッシュポータルノードとして機能するメッシュＳＴＡ１ ６０５は、ＭＢＳＳ６１０（およびＭＢＳＳ６１０に含まれるすべてのメッシュＳＴＡ）をインターネットゲートウェイ６６０に接続して、インターネットゲートウェイ６６０からＭＢＳＳ６１０の他のすべてのメッシュノードへのインターネット接続を提供することができる。

メッシュネットワークまたはＭＢＳＳは、１つのルートメッシュノードを持つことも、複数のルートメッシュノードを持つこともできる。例えば、ＭＢＳＳ６１０は、第１のルートメッシュＳＴＡ１ ６０５を含み、第２のルートメッシュＳＴＡ２ ６３４をさらに含む。この例では、上記のように、第１のルートメッシュＳＴＡ１ ６０５はメッシュポータルとして追加的に構成されているが、第２のルートメッシュＳＴＡ２ ６３４はメッシュポータルとして構成されていない。

１つの例示的な例では、図６は、ピアリングメッシュノードメッシュＳＴＡ６がＭＢＳＳ６１０のカバレッジ範囲から移動したことにより、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４の指定が有効なルートメッシュノードではなくなった例示的なシナリオを示している。例えば、ピアリングメッシュノードメッシュＳＴＡ６は、第１の位置６３６－１（ＭＢＳＳ６１０のカバレッジ範囲内）から第２の位置６３６－２（ＭＢＳＳ６１０のカバレッジ範囲の完全に外側にある場合もあり、または第１の位置６３６－１と比較してＭＢＳＳ６１０のカバレッジ範囲のエッジ／エンドに近い場合もある）に移動できる。第１の位置６３６－１にある場合、メッシュＳＴＡ６は、第２のルートメッシュＳＴＡ２ ６３４へのピアリンクを持つピアリングメッシュノードであった。第２の位置６３６－２にある場合、例えば、図３～図５に関して上記で説明したように、ピアリンク品質が最小リンク品質閾値を満たさなくなったことに基づいて（例えば、ＲＳＳＩ、ＰＥＲ、またはＲＳＳＩとＰＥＲの両方などに基づいて）、メッシュＳＴＡ６は第２のルートメッシュＳＴＡ２ ６３４のピアリングメッシュノードではなくなる可能性がある。

ＭＢＳＳ６１０では、ルートメッシュノードルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５は、ＭＢＳＳ６１０内の他のすべてのメッシュノードにインターネットゲートウェイ６６０への接続を提供するメッシュポータルでもある。ＭＢＳＳ６１０内の他のすべてのメッシュノードにはルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５へのパスがあるため、ＭＢＳＳ６１０内の他のすべてのメッシュノードには、インターネットゲートウェイ６６０経由でインターネットに接続するためのパスがある。メッシュノードは、ルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５への直接パスまたは間接パスを持つことができる。例えば、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４、第１の非ルートメッシュＳＴＡ１ ６４１、第２の非ルートメッシュＳＴＡ２ ６４２、第３の非ルートメッシュＳＴＡ３ ６４３、第４の非ルートメッシュＳＴＡ４ ６４４、および第５の非ルートメッシュＳＴＡ５ ６４５はすべて、ルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５への直接の１ホップパスを持つ。

第１の位置６３６－１（例えば、ＭＢＳＳ６１０内）にある場合、第６の非ルートメッシュＳＴＡ６には、ルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５への直接の１ホップパスがない。代わりに、第６の非ルートメッシュＳＴＡ６は、メッシュＳＴＡ６のルートメッシュノードおよびピアメッシュノードとして指定された第２のルートメッシュＳＴＡ２ ６３４に接続する。従って、メッシュＳＴＡ６は、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４によって提供される第２のルートメッシュノードを介してメッシュネットワークに接続できる。メッシュノードメッシュＳＴＡ６は、ルートメッシュノードルートメッシュＳＴＡ２ ６３４を介してＭＢＳＳ６１０にアクセスし、ルートメッシュＳＴＡ２によって送信されたルート通知（例えば、ＲＡＮＮ／ＧＡＮＮ）と他のピアによって送信された対応する応答から、ＭＢＳＳ６１０内のすべてのメッシュピアへのパスを学習する。

メッシュＳＴＡ６がＭＢＳＳ６１０から離れると（例えば、メッシュＳＴＡ６が第１の位置６３６－１から第２の位置６３６－２に移動すると）、ＭＢＳＳ６１０内の残りのメッシュノードのいずれもルートメッシュＳＴＡ２ ６３４に単独で接続されていないため、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４のルート通知（例えば、ＲＡＮＮ／ＧＡＮＮ）は冗長になる。例えば、位置６３６－１のメッシュＳＴＡ６は、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４を唯一のシングルホップピアリングルートノードとして持つ唯一のメッシュＳＴＡであった。ＭＢＳＳ６１０の残りの各メッシュＳＴＡには、シングルホップピアリングルートノードとして少なくともルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５がある。

従って、メッシュＳＴＡ６がＭＢＳＳ６１０から離れるまたはＭＢＳＳ６１０から第２の位置６３６－２に移動すると、ＭＢＳＳ６１０の第２のルートノードとしてのルートメッシュＳＴＡ２ ６３４の構成は冗長になる。ＭＢＳＳ６１０内の残りのメッシュノードはすべて、ルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５からルート通知を直接受信できる。例えば、第１の非ルートメッシュＳＴＡ１ ６４１がシングルホップピアリングリンクを介してルートメッシュＳＴＡ２ ６３４とルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５の両方に接続されているが、第１の非ルートメッシュＳＴＡ１ ６４１がルートメッシュＳＴＡ２ ６３４とルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５の両方からルート通知を受信することは冗長であり、不要である。しかし、静的ルートノード構成および管理を備えた既存のメッシュネットワーク実装は、メッシュネットワーク／ＭＢＳＳ内のルートメッシュノードの役割の動的／自動更新および／または再構成をサポートしていない。そのため、静的ルートノード構成および管理を備えた既存のメッシュネットワーク実装では、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４がルートノードとしての構成内に残り、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４がメッシュＳＴＡ６の離脱後にＭＢＳＳ６１０内の残りの非ルートメッシュノードのいずれかに対する唯一のシングルホップルートノードピアではなくなったにもかかわらず、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４はルート通知ＲＡＮＮ／ＧＡＮＮを定期的にブロードキャストし続ける。

本明細書に記載のシステムおよび技術では、ネットワークトポロジの変更またはネットワークダイナミクスの変更により、既存のルートノードが少なくとも１つの非ルートメッシュＳＴＡにメッシュルートノードへの唯一のシングルホップ／直接接続を提供できなくなった場合に、ルートノードをルートとしての役割から削除することにより、メッシュルートノードの管理および構成の効率を向上させることができる。例えば、図６の例では、第１の非ルートメッシュＳＴＡ１ ６４１は、その動作やルートノード、メッシュポータル６０５、及び／またはインターネットゲートウェイ６６０に到達する能力に悪影響を与えることなく、ルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５からのみルート通知を受信することができる。従って、システムおよび技術は、メッシュＳＴＡ６がＭＢＳＳ６１０から離脱することをトリガー条件として使用して、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４をＭＢＳＳ６１０のルートノードとしての役割または構成から削除することができ、メッシュＳＴＡ６がＭＢＳＳ６１０を離れて第２の位置６３６－２に移動した後、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４を再構成して、通常の（例えば、非ルート）メッシュノードとして動作を開始することができる。

適応型ルートメッシュノード管理方法の実施形態では、既存のルートメッシュノード（例えば、ルートメッシュＳＴＡ２）に直接接続されているすべての非ルートメッシュノードが他のルートメッシュノード（例えば、ルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５）にも直接接続されている場合に、既存のルートメッシュノード（例えば、ルートメッシュＳＴＡ２）をルートメッシュノード構成から通常の（例えば、非ルート）メッシュノード構成に変更する。この変更により、既存のルートメッシュノード（例えば、ルートメッシュＳＴＡ２ ６３４）からの追加の定期的なルート通知ＲＡＮＮ／ＧＡＮＮフレームが回避されるため、ネットワーク全体のトラフィックおよび／またはＭＢＳＳ６１０に使用される無線媒体の通信時間が削減される。

本明細書で説明され、検討されているように、様々な実施形態におけるメッシュノードのそれぞれは、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１）標準に従って、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層および物理（ＰＨＹ）層を管理する。例えば、メッシュノードは、モバイルデバイス、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、モノのインターネット（ＩＯＴ）デバイス、ウェアラブルデバイス、拡張現実デバイス、ビデオサーバー、または車両上の通信デバイスであってもよい。メッシュノードは、無線周波数（ＲＦ）送信機、ＲＦ受信機、アンテナ、１つ以上のメモリバンク、入出力インターフェイス、および通信バスを含む。ＲＦ送信機は、１つ以上の搬送波信号を変調してデジタル情報を符号化することによってデータを送信し、ＲＦ受信機は、信号を復調して元のデジタル情報を再現することによってデータを受信する。メッシュノードは、ＭＡＣプロセッサ、ＰＨＹプロセッサ、およびＨＯＳＴプロセッサを含む。これらのプロセッサは、汎用処理ユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または縮小命令セットコンピュータ Ｖ（ＲＩＳＣ－Ｖ）ベースのＩＣなどを含む、任意のタイプの集積回路（ＩＣ）にすることができる。メモリは、ＭＡＣ層の機能を含むソフトウェアを格納する。各プロセッサは、それぞれの通信／アプリケーション層の機能を実装するためのソフトウェアを実行する。特に、ＰＨＹプロセッサは、送信信号処理ユニットと受信信号処理ユニットを含み、無線媒体とのインターフェイスを管理する。ＰＨＹプロセッサは、ＲＦ送信機、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、ＲＦ受信機、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、およびデジタルフィルタを含む無線モジュールとデジタルサンプルを交換することにより、物理層プロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）上で動作する。ＭＡＣプロセッサは、ＭＡＣレベルの命令を実行し、ＰＨＹプロセッサを介して、アプリケーションソフトウェアと無線媒体の間のインターフェイスを管理する。ＭＡＣプロセッサは、範囲内のメッシュノードが効果的に通信できるように、無線媒体へのアクセスを調整する役割を担う。ＭＡＣプロセッサは、上位レベルによって提供されるデータのユニットにヘッダバイトおよびテールバイトを追加し、送信のためにそれらをＰＨＹ層に送る。ＰＨＹ層からデータを受信する場合は、その逆のことが起こる。無線フレームが誤って受信された場合、ＭＡＣプロセッサは、無線フレームの再送信を管理する。ＨＯＳＴプロセッサは、ＭＡＣ層とインターフェイスし、高いレベルの機能を実行する役割を担う。

図７は、メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードの適応型ルートメッシュ構成のプロセス７００の一例のフロー図である。例えば、プロセス７００は、図６のＭＢＳＳ６１０に関連付けられたメッシュネットワークと同一または類似のメッシュネットワーク内の第１のメッシュノードに対して実行することができる。いくつかの例では、第１のメッシュノードは、図６のルートメッシュＳＴＡ２ ６３４および／または図６のルートメッシュＳＴＡ１およびメッシュポータル６０５と同一または類似であってもよい。いくつかの態様では、メッシュネットワークは、図３のＭＢＳＳ１ ３１０および／またはＭＢＳＳ２ ３６０などに関連付けられた１つ以上のメッシュネットワークと同一または類似であってもよい。

ブロック７０２では、プロセス７００は、第１のメッシュノードによって、設定された時間間隔でルート通知フレームをブロードキャストするステップを含み、ルート通知フレームは、メッシュネットワークのルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成に基づいて、メッシュネットワークのルートメッシュノードとしての第１のメッシュノードの存在を通知するために使用される。ブロック７０４では、プロセス７００は、第１のメッシュノードによって、メッシュネットワーク内の１つ以上のメッシュピアから複数のパス応答メッセージを受信するステップを含み、複数のパス応答メッセージの各パス応答メッセージは、対応するパス要求メッセージに応答する。ブロック７０６では、プロセス７００は、複数のパス応答メッセージに基づいて、メッシュネットワークの更新された状態情報を決定するステップを含む。ブロック７０８では、プロセス７００は、第１のメッシュノードを非ルートメッシュノードの役割で構成する、または第１のメッシュノードをルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップを含み、非ルートメッシュノードまたはルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成は、メッシュネットワークの更新された状態情報に基づいて決定される。

図８は、本明細書に記載される１つ以上の技術を実装することができるコンピューティングデバイスのコンピューティングデバイスアーキテクチャ８００を示す。いくつかの例では、コンピューティングデバイスは、モバイルデバイス、ウェアラブルデバイス、拡張現実デバイス（例えば、仮想現実（ＶＲ）デバイス、拡張現実（ＡＲ）デバイス、または複合現実（ＭＲ）デバイス）、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ビデオサーバー、車両（または車両のコンピューティングデバイス）、または他のデバイスを含むことができる。コンピューティングデバイスアーキテクチャ８００のコンポーネントは、バスなどの接続８０５を使用して互いに電気通信するように示されている。コンピューティングデバイスアーキテクチャ８００は、処理ユニット８１０と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８２０およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８２５などのコンピューティングデバイスメモリ８１５を含む様々なコンピューティングデバイスコンポーネントをプロセッサ８１０に結合するコンピューティングデバイス接続８０５とを含む。

コンピューティングデバイスアーキテクチャ８００は、プロセッサ８１０に直接接続される、プロセッサ８１０に近接する、またはプロセッサ８１０の一部として統合される高速メモリのキャッシュを含むことができる。コンピューティングデバイスアーキテクチャ８００は、プロセッサ８１０による迅速なアクセスのために、メモリ８１５および／または記憶デバイス８３０からキャッシュ８１２にデータをコピーすることができる。このようにして、キャッシュは、データを待っている間のプロセッサ８１０の遅延を回避する性能向上を提供することができる。これらおよび他のエンジンは、様々な動作を実行するためにプロセッサ８１０を制御する、または制御するように構成することができる。他のコンピューティングデバイスメモリ８１５も使用可能である。メモリ８１５は、異なる性能特性を有する複数の異なるタイプのメモリを含むことができる。プロセッサ８１０は、任意の汎用プロセッサと、プロセッサ８１０を制御するように構成された、記憶デバイス８３０に格納されたハードウェアまたはソフトウェアサービス（例えば、サービス１ ８３２、サービス２ ８３４、およびサービス３ ８３６）と、ソフトウェア命令がプロセッサ設計に組み込まれる専用プロセッサとを含むことができる。プロセッサ８１０は、複数のコアまたはプロセッサ、バス、メモリコントローラ、キャッシュなどを含む自己完結型システムであってもよい。マルチコアプロセッサは対称または非対称であってもよい。

コンピューティングデバイスアーキテクチャ８００とのユーザの相互作用を可能にするために、入力デバイス８４５は、音声用のマイク、ジェスチャまたはグラフィック入力用のタッチ感知スクリーン、キーボード、マウス、モーション入力、スピーチなど、任意の数の入力機構を表すことができる。出力デバイス８３５は、ディスプレイ、プロジェクタ、テレビ、スピーカデバイスなど、当業者に知られている多くの出力機構のうちの１つまたは複数であってもよい。場合によっては、マルチモーダルコンピューティングデバイスは、ユーザがコンピューティングデバイスアーキテクチャ８００と通信するために複数のタイプの入力を提供できるようにすることができる。通信インターフェイス８４０は、一般に、ユーザ入力及ビーコンピューティングデバイス出力を制御および管理することができる。特定のハードウェア構成での動作に制限はないため、ここでの基本機能は、開発された改良型ハードウェアまたはファームウェア構成に簡単に置き換えることができる。

記憶デバイス８３０は、不揮発性メモリであり、磁気カセット、フラッシュメモリカード、ソリッドステートメモリデバイス、デジタル多用途ディスク、カートリッジ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびそれらのハイブリッドなど、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納できるハードディスクまたは他のタイプのコンピュータ可読媒体であり得る。記憶デバイス８３０は、プロセッサ８１０を制御するためのサービス８３２、８３４、８３６を含むことができる。他のハードウェアまたはソフトウェアモジュールまたはエンジンも考慮される。記憶デバイス８３０は、コンピューティングデバイス接続８０５に接続することができる。一態様では、特定の機能を実行するハードウェアモジュールは、プロセッサ８１０、接続８０５、出力デバイス８３５などのその機能を実行するために必要なハードウェアコンポーネントに関連してコンピュータ可読媒体に格納されたソフトウェアまたはプロセッサ可読コードを含むことができる。

「デバイス」という用語は、１つまたは特定の数の物理的オブジェクト（１つのスマートフォン、１つのコントローラ、１つの処理システムなど）に限定されない。本明細書で使用されるように、デバイスは、本開示の少なくとも一部を実装することができる１つ以上の部品を備えた任意の電子デバイスであってもよい。

個々の態様は、フローチャートまたはデータフロー図として示されるプロセスまたは方法として説明され得る。フローチャートでは、操作が順次プロセスとして記述されている場合があるが、操作の多くは並列または同時に実行することができる。さらに、操作の順序を再設定することもできる。プロセスは操作が完了すると終了するが、図には含まれていない追加のステップが含まれる場合がある。プロセスは、方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、またはサブプログラムに対応することができる。プロセスが関数に対応する場合、その終了は、呼び出し関数またはメイン関数への関数の復帰に対応することができる。

本明細書に記載の技術は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実装することもできる。このような技術は、汎用コンピュータ、無線通信装置ハンドセット、または無線通信装置ハンドセットおよび他の装置における適用を含めて、複数の用途を有する集積回路装置などの様々な装置のいずれかに実装することができる。モジュールまたは構成要素として記載されている任意の特徴は、一体型の論理装置に一緒に、または別個ではあるが、相互運用可能な論理装置として別々に実装されてもよい。ソフトウェアに実装される場合、技術は、実行されると、上述した方法のうちの１つ以上を実行する命令を含むプログラムコードを備えるコンピュータ可読データ記憶媒体によって少なくとも部分的に実現することができる。

プログラムコードは、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、または他の同等の集積論理回路または離散論理回路のような１つ以上のプロセッサを含み得るプロセッサによって実行され得る。このようなプロセッサは、本開示で説明される技術のいずれかを実行するように構成され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替的には、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせとして実装されてもよい。

Claims (20)

1. メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードの適応型ルートメッシュ構成方法であって、
   前記方法は、
   前記第１のメッシュノードによって、設定された時間間隔でルート通知フレームをブロードキャストするステップであって、前記ルート通知フレームは、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成に基づいて、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードとしての第１のメッシュノードの存在を通知するために使用される、ステップと、
   前記第１のメッシュノードによって、前記メッシュネットワーク内の１つ以上のメッシュピアから複数のパス応答メッセージを受信するステップであって、前記複数のパス応答メッセージの各パス応答メッセージは、対応するパス要求メッセージに応答する、ステップと、
   前記複数のパス応答メッセージに基づいて、前記メッシュネットワークの更新された状態情報を決定するステップと、
   前記第１のメッシュノードを非ルートメッシュノードの役割で構成する、または前記第１のメッシュノードを前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップであって、前記非ルートメッシュノードまたはルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成は、前記メッシュネットワークの更新された状態情報に基づいて決定される、ステップと、
   を含む、方法。
2. 前記第１のメッシュノードを前記非ルートメッシュノードの役割で構成する、または前記第１のメッシュノードを前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップは、前記第１のメッシュノードに対して適応型ルートメッシュ構成を実装するステップを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記適応型ルートメッシュ構成は、前記更新された状態情報に基づいて決定され、
   前記適応型ルートメッシュ構成は、前記第１のメッシュノードによって使用される前記非ルートメッシュノードの役割または前記ルートメッシュノードの役割を示す、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記適応型ルートメッシュ構成により、前記第１のメッシュノードは前記ルートメッシュノードの役割を維持するようになり、
   前記ルートメッシュノードの役割を維持するために、前記第１のメッシュノードは、前記設定された時間間隔で前記ルート通知フレームの生成とブロードキャストを継続するように構成される、
   請求項２に記載の方法。
5. 前記適応型ルートメッシュ構成により、前記第１のメッシュノードは、前記ルートメッシュノードの役割から前記非ルートメッシュノードの役割に切り替える、
   請求項２に記載の方法。
6. 前記ルートメッシュノードの役割から前記非ルートメッシュノードの役割に切り替えるには、前記第１のメッシュノードは、前記ルート通知フレームのブロードキャストを停止するように構成される、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記メッシュネットワークの更新された状態情報は、前記第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数、前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数、または前記第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数と前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数の両方を示す、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記第１のメッシュノードは、前記第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数が閾値未満であり、かつ前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数が少なくとも１つであることを判定することに基づいて、前記ルートメッシュノードの役割から前記非ルートメッシュノードの役割に切り替えるように構成される、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のメッシュノードは、前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数が少なくとも１つである場合に、通常のメッシュノードとして構成され、前記第１のメッシュノードを通常のメッシュノードとして構成することは、前記第１のメッシュノードを非ルートメッシュノードの役割で構成することに対応する、
   請求項７に記載の方法。
10. 前記第１のメッシュノードは、前記第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数が閾値より大きく、かつ前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数がゼロであることを判定することに基づいて、前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成される、
    請求項７に記載の方法。
11. ピアメッシュノードと前記第１のメッシュノードの間に１ホップの距離がある場合、前記ピアメッシュノードは前記第１のメッシュノードに直接接続されており、
    追加のルートメッシュノードと前記第１のメッシュノードの間に１ホップの距離がある場合、前記追加のルートメッシュノードは前記第１のメッシュノードに直接接続されている、
    請求項７に記載の方法。
12. 前記メッシュネットワークの更新された状態情報の決定は、前記メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードによって転送されたパケットに関連付けられた情報に基づいて行われる、
    請求項１に記載の方法。
13. 前記メッシュネットワークの更新された状態情報は、前記第１のメッシュノードによって転送されたパケットに関連付けられた通信パケット数、または前記第１のメッシュノードによって転送されたパケットに関連付けられた合計通信時間のうちの１つ以上によって決定される、
    請求項１２に記載の方法。
14. メッシュネットワーク内の第１のメッシュノードであって、
    前記第１のメッシュノードは、
    無線周波数（ＲＦ）受信機およびＲＦ送信機と、
    前記ＲＦ受信機および前記ＲＦ送信機に通信可能に結合されたプロセッサと、
    前記プロセッサに通信可能に結合され、プロセッサ可読命令を格納する１つ以上のメモリバンクと、
    を含み、
    前記プロセッサ可読命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
    前記ＲＦ送信機によって、設定された時間間隔でルート通知フレームをブロードキャストするステップであって、前記ルート通知フレームは、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成に基づいて、前記メッシュネットワークのルートメッシュノードとしての第１のメッシュノードの存在を通知するために使用される、ステップと、
    前記ＲＦ受信機によって、前記メッシュネットワーク内の１つ以上のメッシュピアから複数のパス応答メッセージを受信するステップであって、前記複数のパス応答メッセージの各パス応答メッセージは、対応するパス要求メッセージに応答する、ステップと、
    前記複数のパス応答メッセージに基づいて、前記メッシュネットワークの更新された状態情報を決定するステップと、
    前記第１のメッシュノードを非ルートメッシュノードの役割で構成する、または前記第１のメッシュノードを前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップであって、前記非ルートメッシュノードまたはルートメッシュノードの役割を持つ第１のメッシュノードの構成は、前記メッシュネットワークの更新された状態情報に基づいて決定される、ステップと、
    を実行させる、第１のメッシュノード。
15. 前記第１のメッシュノードを前記非ルートメッシュノードの役割で構成する、または前記第１のメッシュノードを前記ルートメッシュノードの役割を維持するように構成するステップは、前記第１のメッシュノードに対して適応型ルートメッシュ構成を実装するステップを含む、
    請求項１４に記載の第１のメッシュノード。
16. 前記適応型ルートメッシュ構成は、前記更新された状態情報に基づいて決定され、
    前記適応型ルートメッシュ構成は、前記第１のメッシュノードによって使用される前記非ルートメッシュノードの役割または前記ルートメッシュノードの役割を示す、
    請求項１５に記載の第１のメッシュノード。
17. 前記適応型ルートメッシュ構成により、前記第１のメッシュノードは前記ルートメッシュノードの役割を維持するようになり、
    前記ルートメッシュノードの役割を維持するために、前記第１のメッシュノードは、前記設定された時間間隔で前記ルート通知フレームの生成とブロードキャストを継続するように構成される、
    請求項１５に記載の第１のメッシュノード。
18. 前記適応型ルートメッシュ構成により、前記第１のメッシュノードは、前記ルートメッシュノードの役割から前記非ルートメッシュノードの役割に切り替える、
    請求項１５に記載の第１のメッシュノード。
19. 前記ルートメッシュノードの役割から前記非ルートメッシュノードの役割に切り替えるには、前記第１のメッシュノードは、前記ルート通知フレームのブロードキャストを停止するように構成される、
    請求項１８に記載の第１のメッシュノード。
20. 前記メッシュネットワークの更新された状態情報は、前記第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数、前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数、または前記第１のメッシュノードに直接接続されているピアメッシュノードの数と前記第１のメッシュノードに直接接続されている追加のルートメッシュノードの数の両方を示す、
    請求項１４に記載の第１のメッシュノード。