ホーム > 特許ランキング > ソニーグループ株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6963220
(24)【登録日】2021年10月19日
(45)【発行日】2021年11月5日
(54)【発明の名称】メッシュ支援ノード発見
(51)【国際特許分類】
H04W 8/00 20090101AFI20211025BHJP
H04W 48/16 20090101ALI20211025BHJP
H04W 84/18 20090101ALI20211025BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20211025BHJP
【ＦＩ】
H04W8/00 110
H04W48/16 110
H04W84/18
H04W16/28
【請求項の数】20
【全頁数】43
(21)【出願番号】特願2020-508501(P2020-508501)
(86)(22)【出願日】2018年7月26日
(65)【公表番号】特表2020-530968(P2020-530968A)
(43)【公表日】2020年10月29日
(86)【国際出願番号】IB2018055576
(87)【国際公開番号】WO2019034950
(87)【国際公開日】20190221
【審査請求日】2020年2月14日
(31)【優先権主張番号】15/676,257
(32)【優先日】2017年8月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100092093
【弁理士】
【氏名又は名称】辻居 幸一
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【弁理士】
【氏名又は名称】上杉 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(72)【発明者】
【氏名】アブエルサウード モハメド
(72)【発明者】
【氏名】アブダラ ラミー メダット
(72)【発明者】
【氏名】迫田 和之
【審査官】
田部井 和彦
(56)【参考文献】
【文献】
特表２０１６−５１１５８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−２７９９５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１７／００８６２１１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１６／００２１４３３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００
ＤＢ名 ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４
ＳＡ ＷＧ１−４
ＣＴ ＷＧ１、４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線メッシュネットワーク内の無線通信のための装置であって、
（ａ）地理的発見セットにおける無線メッシュネットワークの他の無線通信局ノード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プロセッサと、
（ｃ）前記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、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ｉ）新ノードが、当該無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、前記無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして当該新ノードに隣接する無線メッシュノードを発見して、前記新ノードがどの隣接する無線ノードに接続するかを決定するステップと、
（ｉｉ）前記新ノードが、その存在について、前記決定された無線メッシュノードと通信することを可能にし、前記接続することが決定された隣接する無線メッシュノードにメッシュ支援を要求するステップと、
（ｉｉｉ）自局が前記決定された無線メッシュノードであるときに、通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求して、同じ地理的発見セットのすべての他のノードに支援の要求を知らせるステップと、
（ｉｖ）これにより、同じ地理的発見セットの前記他のノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にし、
（ｖ）前記新ノードへの支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールするために他のメッシュノードとの間で協調するステップと、
（ｖｉ）他のメッシュノードと通信することによって、支援メッセージを新ノードに与えるために、新ノードとの支援メッセージの通信のプロセスをスケジュールすることを、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うステップと、
を含むステップを実行し、
（ｖｉｉ）前記タイミングに基づいた協調は、ビーコンタイミンを含み、ビーコンを最後に送信したメッシュノードは支援メッセージを最初に送信し始める、
ことを特徴とする装置。
（ａ）地理的発見セットにおける無線メッシュネットワークの他の無線通信局ノード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プロセッサと、
（ｃ）前記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、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ｉ）新ノードが、当該無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、前記無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして当該新ノードに隣接する無線メッシュノードを発見して、前記新ノードがどの隣接する無線ノードに接続するかを決定するステップと、
（ｉｉ）前記新ノードが、その存在について、前記決定された無線メッシュノードと通信することを可能にし、前記接続することが決定された隣接する無線メッシュノードにメッシュ支援を要求するステップと、
（ｉｉｉ）自局が前記決定された無線メッシュノードであるときに、通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求して、同じ地理的発見セットのすべての他のノードに支援の要求を知らせるステップと、
（ｉｖ）これにより、同じ地理的発見セットの前記他のノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にし、
（ｖ）前記新ノードへの支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールするために他のメッシュノードとの間で協調するステップと、
（ｖｉ）他のメッシュノードと通信することによって、支援メッセージを新ノードに与えるために、新ノードとの支援メッセージの通信のプロセスをスケジュールすることを、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うステップと、
を含むステップを実行し、
（ｖｉｉ）前記タイミングに基づいた協調は、ビーコンタイミンを含み、ビーコンを最後に送信したメッシュノードは支援メッセージを最初に送信し始める、
ことを特徴とする装置。
【請求項2】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、無線メッシュノードが、前記他のノードとして動作して、支援メッセージを前記新ノードに与えて、前記他のノードは、前記無線メッシュネットワーク内の既存のノードとの送信を中断して、前記新ノードの支援を開始して、ビーコンフレームを待つことなく、高速アクセスすることを含むステップを実行することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、前記新ノードが前記支援メッセージに肯定応答することを含むステップを実行し、支援を提供している前記メッシュノードは、前記無線メッシュネットワーク内の通常送信アクティビティに戻ることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記無線通信回線は、各々が異なる送信方向を有する複数のアンテナパターンセクタを有する指向性送信で構成されるミリメートル波通信回線であ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、前記プロセッサによって実行されると、更に、前記他のノードからによって、全ての方向に支援メッセージを送信することを含むステップを実行し、スキャンが全ての方向に行われて、前記新ノードからの肯定応答があるか調べることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、前記新ノードが前記メッシュノード支援メッセージに肯定応答する時又はその後に、指向性アンテナ送信のビームフォーミングトレーニングが開始することを含むステップを実行することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項7】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、メッシュノード間を協調させて、前記新ノードと支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールすることを含むステップを実行することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することによって、前記新ノードと支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールすることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項9】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することを、これらのメッシュノードが通信されて、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うことを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することを、ビーコンタイミングに基づいた協調の形態で行い、ノードが、前記支援メッセージの通信を、それらのビーコンタイミングの関数として順序付けることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項11】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、ビーコンタイミングに基づいて前記協調を実行し、最後にビーコンを送信する前記メッシュノードが、最初に前記支援メッセージを送信し始めることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項12】
前記無線通信装置は、マルチホップ通信ネットワークプロトコルのＰＨＹ層における指向性送信のための前記マルチホップ通信ネットワークプロトコルを実行することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項13】
前記無線通信装置は、送信元局、宛先局、中間（ホップ）局、メッシュアクセスポイント、クライアント局、メッシュ局、ポータル局、多入力多出力局、及び単入力単出力局からなる局タイプモードのグループから選択されるモードで動作する無線通信局ノードのための指向性送信のためのマルチホップ通信ネットワークプロトコルを実行することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項14】
前記無線通信装置は、メッシュ局及び非メッシュ局の任意の所望の組み合わせを含むネットワーク内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15】
無線メッシュネットワーク内の無線通信のための装置であって、
（ａ）地理的発見セットにおける無線メッシュネットワークの他の無線通信局ノードと無線通信するように構成される無線通信回線であって、前記無線通信回線は、各々が異なる送信方向を有する複数のアンテナパターンセクタを有する指向性送信で構成される、無線通信回線と、
（ｂ）前記無線通信回線に結合されるプロセッサと、
（ｃ）前記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、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ｉ）新ノードが、当該無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、前記無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、当該新ノードに隣接する無線メッシュノードを発見して、前記新ノードがどの隣接する無線ノードに接続するかを決定するステップと、
（ｉｉ）前記新ノードが、その存在について、前記決定された無線メッシュノードと通信することを可能にし、前記接続することが決定された隣接する無線メッシュノードにメッシュ支援を要求するステップと、
（ｉｉｉ）自局が前記決定された無線メッシュノードであるときに、通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求して、同じ地理的発見セットのすべての他のノードに支援の要求を知るステップと、
（ｉｖ）これにより、同じ地理的発見セットの前記他のノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にし、
（ｖ）前記新ノードへの支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールするためにメッシュノード間で協調するステップと、
（ｖｉ）他のメッシュノードと通信することによって、支援メッセージを新ノードに与えるために、新ノードとの支援メッセージの通信のプロセスをスケジュールすることを、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うステップと、
を含むステップを実行し、
（ｖｉｉ）前記タイミングに基づいた協調は、ビーコンタイミンを含み、ビーコンを最後に送信したメッシュノードは支援メッセージを最初に送信し始める、
ことを特徴とする装置。
（ａ）地理的発見セットにおける無線メッシュネットワークの他の無線通信局ノードと無線通信するように構成される無線通信回線であって、前記無線通信回線は、各々が異なる送信方向を有する複数のアンテナパターンセクタを有する指向性送信で構成される、無線通信回線と、
（ｂ）前記無線通信回線に結合されるプロセッサと、
（ｃ）前記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、
（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ｉ）新ノードが、当該無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、前記無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、当該新ノードに隣接する無線メッシュノードを発見して、前記新ノードがどの隣接する無線ノードに接続するかを決定するステップと、
（ｉｉ）前記新ノードが、その存在について、前記決定された無線メッシュノードと通信することを可能にし、前記接続することが決定された隣接する無線メッシュノードにメッシュ支援を要求するステップと、
（ｉｉｉ）自局が前記決定された無線メッシュノードであるときに、通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求して、同じ地理的発見セットのすべての他のノードに支援の要求を知るステップと、
（ｉｖ）これにより、同じ地理的発見セットの前記他のノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にし、
（ｖ）前記新ノードへの支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールするためにメッシュノード間で協調するステップと、
（ｖｉ）他のメッシュノードと通信することによって、支援メッセージを新ノードに与えるために、新ノードとの支援メッセージの通信のプロセスをスケジュールすることを、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うステップと、
を含むステップを実行し、
（ｖｉｉ）前記タイミングに基づいた協調は、ビーコンタイミンを含み、ビーコンを最後に送信したメッシュノードは支援メッセージを最初に送信し始める、
ことを特徴とする装置。
【請求項16】
他のノードからの前記支援メッセージは、全ての方向に送信され、スキャンが全ての方向に行われて、前記新ノードからの肯定応答があるか調べることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記新ノードが前記メッシュノード支援メッセージに肯定応答する時又はその後に、指向性アンテナ送信のビームフォーミングトレーニングが開始することを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項18】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、メッシュノード間を協調させて、支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することによって、前記新ノードと支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールすることを含むステップを実行することを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項19】
前記無線通信装置は、メッシュ局及び非メッシュ局の任意の所望の組み合わせを含むネットワークにおいて、マルチホップ通信ネットワークプロトコルのＰＨＹ層における指向性送信のための前記マルチホップ通信ネットワークプロトコルを実行することを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項20】
無線メッシュネットワーク内の無線通信の方法であって、
（ａ）新ノードが、当該無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、地理的発見セット内において、無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、当該新ノードに隣接する無線メッシュノードを発見して、どの隣接する無線ノードに接続するかを決定するステップと、
（ｂ）前記新ノードから前記決定された無線メッシュノードに対して、その存在について通信を開始し、前記接続することが決定された隣接する無線メッシュノードにメッシュ支援を要求するステップと、
（ｃ）自局が前記決定された無線メッシュノードであるときに、通信を生成して、同じ地理的発見セットのすべての他のノードに支援の要求を知らせるステップと、
（ｄ）これにより、同じ地理的発見セットの前記他のメッシュノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にし、
（ｅ）前記新ノードへの支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールするためにメッシュノード間で協調するステップと、
（ｆ）他のメッシュノードと通信することによって、支援メッセージを新ノードに与えるために、新ノードとの支援メッセージの通信のプロセスをスケジュールすることを、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うステップと、
を含むステップを実行し、
（ｇ）前記タイミングに基づいた協調は、ビーコンタイミンを含み、ビーコンを最後に送信したメッシュノードは支援メッセージを最初に送信し始める、
ことを特徴とする方法。
（ａ）新ノードが、当該無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、地理的発見セット内において、無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、当該新ノードに隣接する無線メッシュノードを発見して、どの隣接する無線ノードに接続するかを決定するステップと、
（ｂ）前記新ノードから前記決定された無線メッシュノードに対して、その存在について通信を開始し、前記接続することが決定された隣接する無線メッシュノードにメッシュ支援を要求するステップと、
（ｃ）自局が前記決定された無線メッシュノードであるときに、通信を生成して、同じ地理的発見セットのすべての他のノードに支援の要求を知らせるステップと、
（ｄ）これにより、同じ地理的発見セットの前記他のメッシュノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にし、
（ｅ）前記新ノードへの支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールするためにメッシュノード間で協調するステップと、
（ｆ）他のメッシュノードと通信することによって、支援メッセージを新ノードに与えるために、新ノードとの支援メッセージの通信のプロセスをスケジュールすることを、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行うステップと、
を含むステップを実行し、
（ｇ）前記タイミングに基づいた協調は、ビーコンタイミンを含み、ビーコンを最後に送信したメッシュノードは支援メッセージを最初に送信し始める、
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、局間の指向性無線通信に関し、具体的には、メッシュ支援ノード（局）発見を行うマルチホップリレー指向性無線通信に関する。
【背景技術】
【0006】
[0008] 無線ネットワークの容量を増加させる必要がずっと続いており、ネットワークオペレータは、高密度化の考えを採り入れ始め、増加したネットワークトラフィック密度をサポートするべく作業している。現在のサブ６ＧＨｚ無線技術及びプロトコルは、高いデータ要求に十分に備えていない。
【0007】
[0009] １つの代替手法は、３０〜３００ＧＨｚ帯域のミリメートル波帯域（ｍｍＷ）内で、より多くのスペクトルを用いることである。しかし、ｍｍＷ無線システムを可能にするには、一般に、これらの高周波数帯域におけるチャネル障害及び伝搬特性、すなわち、利用可能なダイバーシティを低減し、非見通し内（ＮＬＯＳ：non-line-of-sight）通信を制限する高いフリースペースパス損失、高い透過損失、反射損失及び回析損失などに適切に対処する必要がある。それにもかかわらず、有利には、ｍｍＷの小さい波長によって、実用的な寸法の高いゲインの電子操向可能な指向性アンテナの使用を可能にし、これにより、十分なアレイゲインを与えて、パス損失を克服し、受信機での高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を確保することができる。
【0008】
[0010] 既存の無線システム及びプロトコルは、これらのミリメートル波帯域内で機能をフルに活用しておらず、メッシュ発見のための効率的な機構を欠いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
[0011] したがって、ｍｍ波指向性無線ネットワークにとって実用的なメッシュ発見装置及びプロトコルが必要である。本開示は、それらの必要及びその他の必要を満たすとともに、既存の方向無線装置及びプロトコルにまさる更なる利益をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【0010】
[0012] 高密度の展開環境及びｍｍＷ帯域内の指向性メッシュネットワークは、ノード（局）間の信頼できる通信を実現し、見通し内通信（line-of-sight）チャネルの制約を克服する効率的な方法である。ネットワーク内で始動する新ノード（ＳＴＡ）は、発見する隣接するノード及び参加するネットワークを探索している。ノードのネットワークへの最初のアクセスのプロセスは、隣接するノードをスキャンし、その無線付近で全てのアクティブノードを発見することを含む。これは、参加する特定のネットワーク／ネットワークのリストを探索する新ノード、又はブロードキャスト要求を送信して、新ノードを受け入れる任意の既に確立されたネットワークに参加する新ノードを介して行われる。
【0011】
[0013] メッシュネットワークに接続するノードは、全ての隣接するノードを発見して、ゲートウェイノード又はポータルメッシュノードに到達する方法、及びこれらの隣接するノードの各々の機能を決定する必要がある。新ノードは、特定の期間に、全てのチャネルに、発見し得る隣接するノードがあるかどうか調べる。その特定の時間の後、アクティブノードが検出されない場合、ノードは、次のチャネルに移動する。ノードが検出されると、新ノードは、規制ドメインで動作するためのＰＨＹを構成するのに利用できる十分な情報を収集する必要がある。
【0012】
[0014] このネットワークに参加する新ノードのためのタスクは、更に、指向性送信により、ｍｍＷ通信に課題がある。このプロセスの課題は、以下のように要約することができる。すなわち、（ａ）周囲のノードＩＤの知識、（ｂ）ビームフォーミングのための最良の送信パターンの知識、（ｃ）衝突及び難聴（deafness）によるチャネルアクセス問題、及び（ｄ）遮断及び反射によるチャネル障害である。
【0013】
[0015] 上記の問題のいくつか又は全てを克服するための近隣発見方法を提供することは、ｍｍ波Ｄ２Ｄ及びメッシュ技術の普及にとって重要である。メッシュネットワーキングのための既存の技術は、ブロードキャストモードで動作するネットワークのためのメッシュ発見に対処するように設計されているにすぎず、指向性無線通信を有するネットワーク上で動作することを対象としていない。
【0014】
[0016] 本開示では複数の用語を利用し、これらの意味は、一般に、下記のように利用される。
【0015】
[0017] Ａ−ＢＦＴ：アソシエーション−ビームフォーミングトレーニング期間；ネットワークに参加する新たな局のアソシエーション及びＢＦトレーニングに使用される、ビーコンで通知される期間である。ビーコンは、各スーパーフレームの最初に送信されて、ＷＬＡＮを通知し、同期プロセスを助けるパケットであることに留意されたい。
【0016】
[0018] ＡＰ：アクセスポイント；１つの局（ＳＴＡ）を含み、関連するＳＴＡの無線媒体（ＷＭ）を介して配信サービスへのアクセスを提供するエンティティである。
【0017】
[0019] ビームフォーミング（ＢＦ）：全方向アンテナパターン又は準全方向アンテナパターンを使用しない指向性送信。ＢＦは、対象の受信機における受信信号電力又は信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善するために送信機において使用される。
【0018】
[0020] ＢＳＳ：基本サービスセット；ネットワーク内のＡＰとの同期に成功した一連の局（ＳＴＡ）である。
【0019】
[0021] ＢＩ：ビーコン間隔は、ビーコン送信時間の合間の時間を表す周期的スーパーフレーム期間（cyclic super frame period）である。
【0020】
[0022] ＢＲＰ：ＢＦ微調整プロトコル；受信機トレーニングを可能にし、最良の実施可能な指向性通信を達成するために送信機側及び受信機側を繰り返しトレーニングするＢＦプロトコルである。
【0021】
[0023] ＣＢＡＰ：競合ベースのアクセス期間；競合ベースの拡張分散チャネルアクセス（enhanced distributed channel access: EDCA)を使用する指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ＢＳＳのデータ転送間隔（ＤＴＩ）内の期間である。
【0022】
[0024] ＤＴＩ：データ転送間隔；完全なＢＦトレーニングに続いて実際のデータ転送を行うことができる期間である。ＤＴＩは、１又は２以上のサービス期間（ＳＰ）及び競合ベースのアクセス期間（ＣＢＡＰ）を含むことができる。
【0023】
[0025] ＭＡＣアドレス：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス。
【0024】
[0026] ＭＢＳＳ：メッシュ基本サービスセット；メッシュ局（ＭＳＴＡ）の自己完結的なネットワークを形成する基本サービスセット（ＢＳＳ）であり、分配システム（ＤＳ）として使用することができる。
【0025】
[0027] ＭＣＳ：変調符号化スキーム；ＰＨＹ層データレートに換算できる指数である。
【0026】
[0028] ＭＳＴＡ：メッシュ局（ＭＳＴＡ）；メッシュ機能を実装する局（ＳＴＡ）。メッシュＢＳＳ内で動作するＭＳＴＡは、他のＭＳＴＡに配信サービスを提供することができる。
【0027】
[0029] 全方向性：無指向性アンテナ送信モードである。
【0028】
[0030] 準全方向性：最も広いビーム幅を達成できる指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）アンテナ動作モードである。
【0029】
[0031] 受信セクタスイープ（ＲＸＳＳ）：連続する受信間にスイープが行われる、異なる指向性セクタからのセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの受信。
【0030】
[0032] ＲＳＳＩ：受信信号強度インジケータ（単位：ｄＢｍ）。
【0031】
[0033] セクタレベルスイープ（ＳＬＳ）フェーズ：イニシエータをトレーニングするためのイニシエータセクタスイープ（ＩＳＳ）、レスポンダリンクをトレーニングするためのレスポンダセクタスイープ（ＲＳＳ）、ＳＳＷフィードバック、及びＳＳＷ ＡＣＫという４つほどのコンポーネントを含むことができるＢＦトレーニングフェーズ。
【0032】
[0034] ＳＮＲ：受信信号対雑音比（単位：ｄＢ）。
【0033】
[0035] ＳＰ：スケジュールサービス期間；アクセスポイント（ＡＰ）によってスケジュールされるＳＰである。スケジュールＳＰは、一定の時間間隔で開始する。
【0034】
[0036] スペクトル効率：特定の通信システムにおいて所与の帯域幅で送信することができる情報レートであり、通常、ビット／秒／Ｈｚ単位で表される。
【0035】
[0037] ＳＴＡ：局；無線媒体（ＷＭ）への媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インターフェイ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。
【0036】
[0038] スイープ：送信機又は受信機のアンテナ構成が送信間で変更される、短期ビームフォーミングインターフレームスペース（ＳＢＩＦＳ）間隔によって分離された一連の送信。
【0037】
[0039] 送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）：連続する送信間にスイープが行われる、異なるセクタを介した複数のセクタスイープ（ＳＳＷ）又は指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ビーコンフレームの送信。
【0038】
[0040] 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が明らかになり、この詳細な説明は、本技術の好ましい実施形態を制限することなく完全に開示するためのものである。
【0039】
[0041] 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十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】新ＳＴＡが参加しようとしているメッシュトポロジにおいて接続される局ノードを示す無線ノードトポロジ例を示す図である。
【図2】本開示の実施形態による局ハードウェアのブロック図である。
【図3】本開示の実施形態による一般的な方向の指向性送信のビームパターンマップを示す図である。
【図4】本開示の実施形態に従って利用される発見支援プロセスのフロー図である。
【図5A】本開示の実施形態による動作を示すメッシュネットワーク例を示す図である。
【図5B】本開示の実施形態による動作を示すメッシュネットワーク例を示す図である。
【図5C】本開示の実施形態による動作を示すメッシュネットワーク例を示す図である。
【図6】本開示の実施形態による指向性送信の動作を理解するのを助けるべくセクタ地理的発見セットマップを示す図である。
【図7】本開示の実施形態による指向性送信の動作を理解するのを助けるべくセクタ地理的発見セットマップを示す図である。
【図8A】本開示の実施形態によるＭＳＴＡ支援の取得のフロー図である。
【図8B】本開示の実施形態によるＭＳＴＡ支援の取得のフロー図である。
【図9】本開示の実施形態によるＭＳＴＡ支援の提供のフロー図である。
【図10】本開示の実施形態に従って利用される全方向性／準全方向性アンテナメッシュノード支援のタイムライン図である。
【図11】本開示の実施形態による指向性支援プロセスＡのタイムライン図である。
【図12】本開示の実施形態による指向性支援プロセスＢのタイムライン図である。
【図13】本開示の実施形態によるメッシュ支援スキャンのメッセージフロー図である。
【図14】本開示の実施形態によるパッシブスキャン（passive scanning）時の指向性メッシュネットワークの第１のシナリオのメッセージ交換図である。
【図15】本開示の実施形態によるアクティブスキャン（active scanning）時の指向性メッシュネットワークの第１のシナリオのメッセージ交換図である。
【図16】本開示の実施形態によるパッシブスキャン時の指向性メッシュネットワークの第２のシナリオのメッセージ交換図である。
【図17】本開示の実施形態によるアクティブスキャン時の指向性メッシュネットワークの第２のシナリオのメッセージ交換図である。
【図18】本開示の実施形態によるパッシブスキャン時の指向性メッシュネットワークの第３のシナリオのメッセージ交換図である。
【図19】本開示の実施形態によるアクティブスキャン時の指向性メッシュネットワークの第３のシナリオのメッセージ交換図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
１．ＩＥＥＥ８０２．１１ｓの概論１．１．ＷＬＡＮシステム
[0062] ＩＥＥＥ８０２．１１によるＷＬＡＮシステムでは、（１）パッシブスキャン、及び（２）アクティブスキャンと定義される２つのスキャンモードがある。
【0042】
[0063] この公知のパッシブスキャンの手法のいくつかの属性がある。（ａ）メッシュへの新ＳＴＡは、ＭａｘＣｈａｎｎｅｌＴｉｍｅに、各チャネルを調べ、ビーコンフレームを待つ。（ｂ）ビーコンが受信されていない場合、新ＳＴＡは、別のチャネルに移動する。新ＳＴＡは、スキャンモードでは信号を送信しないので、バッテリ電力を節約する。ＳＴＡは、ビーコンを見逃さないように、各チャネルで十分な時間待たなければならない。（ｃ）ビーコンが失われた場合、ＳＴＡは、別のＢＴＩを待たなければならない。
【0043】
[0064] 同様に、以下は、アクティブスキャンのいくつかの属性である。（ａ）ＳＴＡは、プローブ要求フレームを各チャネル上で送信する。ＳＴＡは、チャネルに移動し、入力フレーム又はプローブ遅延タイマが満了するのを待つ。タイマが満了した後、フレームが検出されない場合、チャネルは使用されていない。チャネルが使用されていない場合、ＳＴＡは、新たなチャネルに移動する。チャネルが使用されている場合、ＳＴＡは、通常のＤＣＦを用いて媒体にアクセスし、プローブ要求フレームを送信する。ＳＴＡは、ある時間（最小チャネル時間）待ち、チャネルがビジーではなかった場合、プローブ要求に対する応答を受信する。チャネルがビジーでありプローブ応答が受信された場合、ＳＴＡは、より多くの時間（最大チャネル時間）待つ。（ｂ）プローブ要求は、一意のＳＳＩＤ、ＳＳＩＤのリスト又はブロードキャストＳＳＩＤを用いることができる。（ｃ）アクティブスキャンは、いくつかの周波数帯域において禁止される。（ｄ）特に、多くの新ＳＴＡが同時に到来して、ネットワークに能動的にアクセスしようとしている場合、アクティブスキャンは、干渉及び衝突の原因となりうる。（ｅ）アクティブスキャンは、ＳＴＡがビーコンを待つ必要がないので、パッシブスキャンと比較して、ＳＴＡがネットワークにアクセスするためのより迅速な方法である。（ｆ）インフラストラクチャＢＳＳ及びＩＢＳＳにおいて、少なくとも１つのＳＴＡは、アウェイク状態であり、プローブを受信してこれに応答する。（ｇ）ＭＢＳＳのＳＴＡは、任意の時点でアウェイク状態ではなく、応答しない可能性がある。（ｈ）無線測定キャンペーンがアクティブであるとき、ノードは、プローブ要求に応答しない可能性がある。（ｉ）プローブ応答の衝突が発生する可能性がある。ＳＴＡは、最後のビーコンを送信したＳＴＡが最初のプローブ応答を送信できるようにすることによって、プローブ応答の送信を調整することができる。他のノードは、バックオフ時間及び通常のＤＣＦチャネルアクセスに続き、これらを用いて、衝突を回避することができる。
【0044】
１．２．ＩＥＥＥ８０２．１１ｓメッシュＷＬＡＮ[0066] ＩＥＥＥ８０２．１１ｓは、８０２．１１規格に無線メッシュネットワーキング機能を追加する規格である。８０２．１１ｓ規格は、新しいタイプの無線局及び新しいシグナリングを定義して、メッシュネットワーク発見、ピアツーピア接続の確立、及びメッシュネットワークを介するデータのルーティングを可能にする。メッシュＷＬＡＮを最適化するべく、メッシュネットワークは、メッシュ−ＳＴＡ／ＡＰに接続される非メッシュＳＴＡと、メッシュポータルを含む他のメッシュＳＴＡに接続されるメッシュＳＴＡとの混合を有すると考えるべきである。
【0045】
[0067] メッシュネットワーク内のノードは、８０２．１１規格で定義される同じスキャン技術を用いて、ネイバーを発見する。メッシュネットワークの識別は、ビーコン及びプローブ応答フレームに含まれるメッシュＩＤ要素によって与えられる。１つのメッシュネットワークにおいて、全てのメッシュＳＴＡは、同じメッシュプロファイルを用いる。メッシュプロファイルの全てのパラメータが一致する場合、メッシュプロファイルは同じと見なされる。メッシュプロファイルは、ビーコン及びプローブ応答フレームに含まれて、メッシュプロファイルが、スキャンによって、そのネイバーメッシュＳＴＡによって取得することができるようになっている。
【0046】
[0068] メッシュＳＴＡが、スキャンプロセスによってネイバーメッシュＳＴＡを発見すると、発見されたメッシュＳＴＡは、候補ピアメッシュＳＴＡと見なされる。それは、発見されたメッシュＳＴＡがメンバであるメッシュネットワークのメンバになり、ネイバーメッシュＳＴＡとのメッシュピアを確立することができる。メッシュＳＴＡが、ネイバーメッシュＳＴＡに対して受信されたビーコン又はプローブ応答フレームが示すのと同じメッシュプロファイルを用いるとき、発見されたネイバーメッシュＳＴＡは、候補ピアメッシュＳＴＡと見なすことができる。
【0047】
[0069] メッシュＳＴＡは、発見されたネイバーの情報をメッシュネイバーテーブルに維持しようとする。一実施形態では、この情報は、（１）ネイバーＭＡＣアドレス、（２）動作チャネル番号、及び（３）最も最近観察されたリンク状態及び品質情報を含む。ネイバーが検出されない場合、メッシュＳＴＡは、メッシュＩＤを、その最も優先順位の高いプロファイルに採用し、アクティブのままである。
【0048】
[0070] 本開示に先立って、ネイバーメッシュＳＴＡを発見するための全てのシグナリングが、ブロードキャストモードで行われた。というのは、８０２．１１ｓは、指向性無線通信を提供するネットワーク上の動作のために設計及び構成されているからである。
【0049】
１．３．メッシュ識別要素[0072] メッシュ識別要素は、以下のものを含むいくつかのサブフィールドを含む。メッシュＩＤ要素を用いて、メッシュネットワークの識別を公示(advertise)する。メッシュＩＤは、ネットワークに参加したい新ＳＴＡによって、プローブ要求で送信され、既存のメッシュネットワークＳＴＡによって、ビーコン及びシグナリングで送信される。長さ０のメッシュＩＤフィールドは、ワイルドカードメッシュＩＤを示し、プローブ要求フレーム内で用いられる。ワイルドカードメッシュＩＤは、非メッシュＳＴＡがメッシュネットワークに参加するのを防ぐ特定のＩＤである。
【0050】
１．４．メッシュ構成要素[0074] メッシュ構成要素を用いて、メッシュサービスを公示する。メッシュ構成要素は、メッシュＳＴＡによって送信されるビーコンフレーム及びプローブ応答フレームに含まれる。メッシュ構成要素の主要コンテンツは、（ａ）パス選択プロトコル識別子、（ｂ）パス選択メトリック識別子、（ｃ）輻輳制御モード識別子、（ｄ）同期方法識別子、（ｅ）認証プロトコル識別子である。メッシュ構成要素のコンテンツは、メッシュＩＤと一緒に、メッシュプロファイルを形成する。
【0051】
[0075] 従来の８０２．１１ｓ規格は、以下のものを含む多くの手順及びメッシュ機能を定義する。すなわち、メッシュ発見、メッシュピア管理、メッシュセキュリティ、メッシュビーコニング及び同期、メッシュ協調機能、メッシュ電力管理、メッシュチャネル切替え、３アドレス、４アドレス及び拡張アドレスフレームフォーマット、メッシュパス選択及び転送、外部ネットワークとの網間接続、イントラメッシュ輻輳制御及びメッシュＢＳＳの緊急サービスサポートを含む。
【0052】
１．５．ＷＬＡＮにおけるミリメートル波（ｍｍ波）[0077] ミリメートル波帯域内のＷＬＡＮは、送信、受信又はその両方のための指向性アンテナを用いて、高いパス損失に対処し、通信に十分なＳＮＲを提供する必要がある。送信又は受信に指向性アンテナを用いるには、スキャンプロセスも指向性になる必要がある。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ及び新しい規格８０２．１１ａｙは、ミリメートル波帯域における指向性送信及び受信のためのスキャン及びビームフォーミングのための手順を定義する。
【0053】
１．６．ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのスキャン及びＢＦトレーニング[0079] 最新のｍｍ波ＷＬＡＮシステムの例は、８０２．１１ａｄ規格である。
【0054】
１．６．１．スキャン[0081] 新ＳＴＡは、パッシブ又はアクティブスキャンモードで動作して、特定のＳＳＩＤ、ＳＳＩＤのリスト又は全ての発見されたＳＳＩＤをスキャンする。パッシブスキャンするためには、ＳＴＡは、ＳＳＩＤを含むＤＭＧビーコンフレームをスキャンする。アクティブスキャンするためには、以下のステップが行われる。すなわち、（１）ＤＭＧＳＴＡは、所望のＳＳＩＤ又は１つ又はそれ以上のＳＳＩＤリスト要素を含むプローブ要求フレームを送信する。（２）ＤＭＧＳＴＡは、プローブ要求フレームの送信の前に、ＤＭＧビーコンフレームを送信するか又はビームフォーミングトレーニングを行う必要がある場合もある。
【0055】
１．６．２．ＢＦトレーニング[0083] ＢＦトレーニングは、セクタスイープを用いて、各ＳＴＡが送受信の両方に適したアンテナシステム設定を決定できるようにするために必要な信号を供給するＢＦトレーニングフレーム送信の双方向シーケンスである。
【0056】
[0084] ８０２．１１ａｄのＢＦトレーニングプロセスは、フェーズ内で実行することができる。（ａ）リンク取得のために、低利得（準全方向）受信と共に、指向性送信を実行するセクタレベルスイープフェーズ。（ｂ）送信と受信の組み合わせのために、受信利得及び最終調整を加える微調整段階。（ｃ）データ送信中に、チャネル変更に合わせた調整を行うための追跡。
【0057】
１．６．３．８０２．１１ａｄのＳＬＳのＢＦトレーニングフェーズ[0086] 以下の節では、８０２．１１ａｄ規格のセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）必須フェーズに焦点を当てている。ＳＬＳ中には、一対のＳＴＡが、最高の信号品質をもたらすアンテナセクタを発見するために、異なるアンテナセクタを通じて、一連のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレーム（又は、ＰＣＰ／ＡＰにおける送信セクタトレーニングの場合にはビーコン）を交換する。最初に送信を行う局はイニシエータと呼ばれ、２番目に送信を行う局はレスポンダと呼ばれる。送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）中には、異なるセクタ上でＳＳＷフレームが送信され、対を成すノード（レスポンダ）が準全方向パターンを用いて受信する。レスポンダは、最良のリンク品質（例えば、信号対雑音比（ＳＮＲ））をもたらしたイニシエータからのアンテナアレイセクタを決定する。
【0058】
[0087] ＳＴＡ１としてのビームフォーミング指向性送信機、及びＳＴＡ２としての準全方向性アンテナが、８０２．１１ａｄにおいてＳＳＷを行う例を考える。ＳＴＡ１は、ＳＬＳのイニシエータであり、ＳＴＡ２は、レスポンダである。ＳＴＡ１は、送信アンテナパターンのファインセクタの全てをスイープし、ＳＴＡ２は、準全方向パターンで受信する。ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１から受信した最良セクタを、ＳＴＡ２にフィードバックする。
【0059】
[0088] 以下は、８０２．１１ａｄ仕様で実装されるＳＬＳプロトコルのシグナリングを考える。送信セクタスイープ内の各フレームは、セクタカウントダウンインジケーション（ＣＤＯＷＮ）と、セクタＩＤと、アンテナＩＤとに関する情報を含む。セクタスイープを用いて、最良セクタＩＤ及びアンテナＩＤ情報がフィードバックされる。
【0060】
[0089] セクタスイープフレーム（ＳＳＷフレーム）のフィールドは、８０２．１１ａｄ規格で利用されるようなフレーム制御、継続時間、ＲＡ、ＴＡ、ＳＳＷフィードバック及びＦＣＳを含む。継続時間フィールドは、ＳＳＷフレーム送信の終了までの時間に設定される。ＲＡフィールドは、セクタスイープの対象受信機であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、セクタスイープフレームの送信機ＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。
【0061】
[0090] ＳＳＷフィールドは、以下のサブフィールド、すなわち、方向、ＣＤＯＷＮ、セクタＩＤ、ＤＭＧアンテナＩＤ、ＲＸＳＳ長を含む。方向フィールドは、フレームがビームフォーミングイニシエータによって送信されることを示すために０に設定され、フレームがビームフォーミングレスポンダによって送信されることを示すために１に設定される。ＣＤＯＷＮフィールドは、ＴＸＳＳの終了までの残りのＤＭＧビーコンフレーム送信回数を示すダウンカウンタである。セクタＩＤフィールドは、このＳＳＷフィールドを含むフレームが送信されるセクタ番号を示すように設定される。ＤＭＧアンテナＩＤフィールドは、この送信のために送信機が現在どのＤＭＧアンテナを使用中であるかを示す。ＲＸＳＳ長フィールドは、ＣＢＡＰ内に送信される場合にのみ有効であり、それ以外は予約される。このＲＸＳＳ長フィールドは、送信側ＳＴＡが必要とする受信セクタスイープの長さを指定し、ＳＳＷフレーム単位で定義される。ＳＳＷフィードバックフィールドについては以下で定義する。
【0062】
[0091] ＳＳＷフィードバックフィールドは、それがＩＳＳの一部として使用されるかどうかによって異なる。特に、ＩＳＳの一部として送信される時、ＳＳＷフィードバックフィールドは、以下のサブフィールド、すなわち、ＩＳＳ内総セクタ（Total sectors in ISS）、ＲＸ ＤＭＧアンテナ数（number of RX DMG antennas）、予約（reserved）、ポーリング必須（Poll required）、及び予約（reserved）を含む。ＩＳＳ内総セクタフィールドは、イニシエータがＩＳＳで使用するセクタの総数を示す。ＲＸ ＤＭＧアンテナ数サブフィールドは、イニシエータが後続の受信セクタスイープ（ＲＳＳ）中に使用する受信ＤＭＧアンテナの数を示す。
【0063】
[0092] ＳＳＷフィードバックフィールドの別の形態は、ＩＳＳの一部として送信されない時に使用され、セクタ選択、ＤＭＧアンテナ選択、ＳＮＲレポート、ポーリング必須、及び予約（reserved）のサブフィールドを含む。セクタ選択フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値を含む。ＤＭＧアンテナ選択フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値を示す。ＳＮＲレポートフィールドは、セクタ選択フィールドに示される、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受け取られたフレームからのＳＮＲの値に設定される。ポーリング必須フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが非ＰＣＰ／非ＡＰと通信を開始する必要があることを示すために非ＰＣＰ／非ＡＰＳＴＡによって１に設定される。ポーリング必須フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが通信を開始するかどうかに関する設定を非ＰＣＰ／非ＡＰが有していないことを示すために０に設定される。
【0064】
２．ＩＥＥＥ８０２．１１メッシュフレームの問題[0094] ８０２．１１メッシュフレームにｍｍＷを用いることは、最初のアクセス、スキャン及びネイバー発見のプロセスに多くの課題を与える。ＭＳＴＡ又は新ＳＴＡ又はその両方で指向性アンテナを用いることは、スキャン手順及びネイバー発見に複雑さを加える。アクティブスキャン及びパッシブスキャンの両方は、指向性送信メッシュにおいて、賛否両論がある。
【0065】
２．１．パッシブスキャン[0096] ＭＳＴＡは、ビーコンが指向性送信される場合、全ての方向にビーコンを送信しなければならない。したがって、新ＳＴＡは、ビーコン受信が指向性である場合、全ての方向にリスンしなければならない。ルーティングの目的で、全ての隣接するＭＳＴＡが発見されることが必要な場合、新ＳＴＡは、多くのＢＴＩにわたってスキャンする必要がある。このことは、ネットワークにわたって多くの時間及び電力を要する。スリープモード（ライト又はディープ）のノードは、ビーコンが検出されるのに、より長い待ち時間を実施する。しかしながら、パッシブスキャンは、省電力化を実現し、特に媒体アクセスが制御されるとき、ネットワーク内の干渉をなくす。
【0066】
２．２．アクティブスキャン[0098] ビームフォーミングトレーニングは、プローブ要求が送信される前に、最初に実行される必要がある場合がある。ビームフォーミングが実行されない場合、プローブ要求は、新ＳＴＡが指向性送信を用いている場合、各チャネルで全ての方向に送信されなければならない。プローブ要求が全方向性又は準全方向性アンテナを用いて送信される場合、又はＭＳＴＡ側の受信が指向性に制限されている場合、他のＭＳＴＡは、全ての方向をモニタして、プローブ要求送信があるか調べる。プローブ要求を全てのチャネルで全ての方向に送信することによって、ネットワークにフレームがあふれ、特に媒体アクセスが制御されスケジュールされるとき、予期しない干渉を引き起こす可能性がある。しかしながら、アクティブスキャンは、ネットワークに接続して、同時に新ＳＴＡの存在を複数のＭＳＴＡに通知するより迅速な方法である。
【0067】
[0099] パッシブスキャン又はアクティブスキャンのいずれを用いても、新ＳＴＡは、メッシュネットワーク内の全てのネイバーを発見するのに、多くの時間及びリソースを消費する。指向性メッシュネットワークノードは、全ての隣接するノードを発見するための堅牢、効率的且つ迅速な手順を必要とする。
【0068】
３．本開示の利点[00101] 開示する装置及び方法は、既に確立されたメッシュを用いて、新ノードが他のネイバーを発見するのを助ける。いったん新ＳＴＡが１つのネイバーを発見すると、このＭＳＴＡは、他のメッシュノードと通信して、新ＳＴＡを支援しなければならない。この支援は、発見されたノードの地理的ドメイン内のノードへの形式的メッセージを介して、又は新ＳＴＡによるＭＳＴＡメッセージの傍受によってトリガすることができる。この形態の支援は、初期スキャンモードが新ＳＴＡによって利用されること依存する。
【0069】
[00102] ネイバーを発見するためにスキャンする新ＳＴＡは、パッシブスキャンの場合、隣接するノードからのビーコンを待って、１つのＭＳＴＡを発見した後に全ての方向をスキャンする必要がない。ネイバーを発見するためにスキャンする新ＳＴＡは、アクティブスキャンの場合、１つのＭＳＴＡを発見した後にプローブ要求メッセージを全ての方向に送信し続ける必要がない。
【0070】
４．本開示の実施形態[00104] 図１に、ＭＳＴＡノードがメッシュトポロジで互いに接続されるｍｍＷ無線ノードのネットワーク例１０を示す。本例では、局ＭＳＴＡＡ１２、ＭＳＴＡＢ１４、ＭＳＴＡＣ１６、ＭＳＴＡＤ１８、及び新ＳＴＡ２０が、送信／受信方向２２ａ〜２２ｎにスイープする（２４）ところが示されている。この例では、新ＳＴＡは、媒体をスキャンして、潜在的な隣接するＭＳＴＡ及びペアノードがあるか調べている。指向性送信又は受信は、常に両側に必要なわけではない。一方の側が、方向送信及び／又は受信を用いている可能性があり、他方の側は、それらを用いていない。これは、装置の限られた機能又は両側からの指向性送信が必要ない（限定的な干渉／小さい距離）アプリケーション要件により、発生する可能性がある。新ノードは、送信及び受信に、全方向性／準全方向性又は指向性アンテナを用いることができる。ＭＳＴＡは、送信及び受信に、全方向性／準全方向性又は指向性アンテナを用いることができる。
【0071】
[00105] 少なくとも１つのノードＭＳＴＡ又は新ＳＴＡは、指向性アンテナを利用して、十分なゲインを与えて、パス損失に対処し、リンクに十分なＳＮＲを提供していなければならない。新ＳＴＡは、パッシブスキャン又はアクティブスキャンのいずれかを用いて、ネイバーをスキャンし、少なくとも１つの実施形態では、全ての隣接するノードを発見するまでスキャンし続ける。利用可能なネイバーのリストが構築された後、どの（単複の）ネイバーに接続するかについて決定する。この決定は、アプリケーション要求、ネットワークのトラフィック負荷、無線チャネル状態を考慮する。
【0072】
４．１．ＳＴＡハードウェア構成[00107] 図２に、ＳＴＡハードウェアの実施形態例３０を示す。各ＳＴＡは、アプリケーションにアクセスするための外部Ｉ／Ｏ３２、開示する通信プロトコルを実行する（実装する）プログラムを実行するためのＣＰＵ及びＲＡＭを有すると理解されるであろう。Ｉ／Ｏ線３２は、バス３４に結合されているところが図示され、バス３４は、ＣＰＵ（処理要素）３６、ＲＡＭ（メモリ）３８及び通信変調器／復調器（モデム）４０に接続される。モデムは、隣接するＳＴＡと、アンテナ４４（アンテナ４６ａ〜４６ｎとして例示される）に結合されるＲＦ回路４２を介して、データフレームを送信／受信する。本開示において、複数のＲＦ回路を、他の領域に向けられる関連するアンテナと共に、利用することができると理解されるであろう。モデムは、ＲＦモジュールに接続されて、物理信号を生成及び受信する。ＲＦモジュールは、周波数変換器と、アンテナアレイコントローラと、通信アプリケーションを対象とする他の回路とを含む。ＲＦモジュールは、複数のアンテナ４４（アンテナ４６ａ〜４６ｎとして例示される）に結合され、これらのアンテナは、送信及び受信のためにビームフォーミングを実行するように制御される。このように、ＳＴＡは、複数のセットのビームパターンを用いて、信号を送信する。
【0073】
[00108] 図３に、ＲＦアンテナ部５２からのビームパターン例５０を示し、その各方向をアンテナセクタ（５６ａ〜５６ｎとして図示される）と呼ぶ。例として、限定するものではないが、ＳＴＡは、１２個のビームフォーミングパターンを生成し、これを、１２個のアンテナセクタを有するＳＴＡと呼ぶ。しかしながら、説明の簡略化のために、説明では、多くの場合、全てのＳＴＡが４つのアンテナセクタを有すると仮定する。いかなる任意のビームパターンも、本開示の実施形態によるアンテナセクタにマップすることができると理解されたい。通常、ビームパターンは、鋭いビームを生成するように形成されるが、複数の角度から信号を送信又は受信するように、ビームパターンが生成されることがありうる。
【0074】
４．２．メッシュ発見支援及びネットワーク手順[00110] 図４に、発見支援手順の概要を示す実施形態例７０を示す。ルーチンが開始して（７２）、新ＳＴＡがメッシュＳＴＡ（ＭＳＴＡ）のスキャン（７４）を開始する。ＭＳＴＡがスキャンで見つからない場合、スキャン時間が満了したかどうかをチェックする（７８）。満了していない場合、別のスキャン（７４）が実行される。それ以外の場合では、ネイバーリストが空であるかどうかを判断するためにチェックする（８０）。空である場合、ブロック７４が実行されて、別のスキャンを行う。そうでなければ、タイマスキャンが満了し、ネイバーリストが空ではない場合、スキャンレポートが送信される（８２）。ブロック７６に戻ると、ＭＳＴＡが見つかる場合、実行はブロック８４に移動して、発見されたＭＳＴＡにフィードバックを送信し、ＡＣＫを待つ。ブロック８６において、支援が提供されるかどうかを判断するためにチェックする。支援が提供されない場合、実行はブロック７８に戻る。ＭＳＴＡから支援が提供される場合、実行はブロック８８に移動して、新ＳＴＡは、支援を受信するモードに入る。支援を捜し求めて、支援モードタイマをチェックする（９０）。支援モードタイマが満了していない場合、実行はブロック８８に戻り、別のＭＳＴＡからなどの支援モードを受信し、それ以外の場合では、ブロック９２に進み、ルーチンを終了する（９４）前に、スキャンレポートが送信される（９２）。
【0075】
[00111] したがって、フロー図から分かるように、いったん新ＳＴＡがスキャンによりＭＳＴＡを発見すると、フィードバック信号（又はフレーム）が、新ＳＴＡからこのＭＳＴＡに送信されて、新ＳＴＡの存在について、このＭＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、メッシュネットワークの同じ地理的領域内の他のＭＳＴＡに、新ＳＴＡがより多くのネイバーを発見しようとしていることを通知する。新ＳＴＡは、スキャンモードから支援待ちモードに切り替わる。
【0076】
[00112] 新ＳＴＡが、ＭＳＴＡからの支援を見つけて得ている同じ時間フレームにおいて、新ＳＴＡの地理的領域内の他のＭＳＴＡは、特定の時間に支援を提供することを開始する。いったん新ノードが新ネイバーを発見すると、このＭＳＴＡにフィードバックを送信し、その発見されたＭＳＴＡは、支援モードから出てノーマルモードに戻る。ＭＳＴＡが、特定の時間に新ＳＴＡからフィードバックを取得しなかった場合、ＭＳＴＡは、支援モードから出てノーマルモードに戻る。
【0077】
[00113] しかしながら、新ノードが、最小チャネル時間（min-channel-time）内などに新ノードを発見しなかった場合、新ＳＴＡは、通常のスキャンモードに戻る。
【0078】
[00114] 新ノードが、支援受信モード中にＭＳＴＡを発見する場合、新ノードは、所与の時間（例えば、max_channel_time）又は所与の試行回数などの境界閾値内にＭＳＴＡを探索し続ける。何も見つからない場合、新ＳＴＡノードは、スキャンモードを出て、スキャンレポートを送信し、これは、例えば、発見された全てのネイバーのリストが、ＭＡＣからより高いエンティティ（ノード内部の中央）に送信されて、ネイバー選択、スケジューリング及びルーティングについて決定することを含む。
【0079】
[00115] 図５Ａ〜図５Ｃに、パッシブモードスキャンの例において、開示するメッシュ支援発見のシナリオ例１１０、１３０、１５０を示す。この図には、新ノード１２０と、ノード１１４、１１６及び１１８として示される、隣接するノードとを示す。
【0080】
[00116] 図５Ａでは、新ノード１２０は、隣接するノードをアクティブ又はパッシブスキャンしており、隣接するノードは、ＭＳＴＡ１１２とＭＳＴＡ（メッシュＳＴＡ）ノード１１４、１１６及び１１８として示される。第１のステップでは、（１）メッシュ内のＭＳＴＡはビーコン（Beacon）１２６を送信し、新ノードはビーコンをスキャンしている。このスキャンは、新ノードがＤＭＧビーコン又はプローブ要求を送信しているアクティブスキャンを利用して行うことができる。新ノードによるスキャン１２４は、複数の方向１２２ａ〜１２２ｎにわたって行われるのが示されている。
【0081】
[00117] 図５Ｂでは、いったんＭＳＴＡが発見されると、新ＳＴＡ１２０は、（２）ビーコン応答（Beacon response）１３２を発見されたＭＳＴＡに送信して、発見されたＭＳＴＡに新ノードの存在を通知し、メッシュ発見支援を求める。ＭＳＴＡは、（３）肯定応答（ＡＣＫ）１３４を送信し、メッシュの発見を助ける機能を示すことによって、新ＳＴＡに応答する。地理的発見セットの全てのノードは、メッシュを介してＭＳＴＡ／ＭＳＴＡセクタ地理的発見セットの全てのＭＳＴＡに送信される支援要求制御メッセージ（４）（支援要求）１３６を介して通知される。ＭＳＴＡは、新ノードを支援して発見プロセスを容易にすることが期待される。
【0082】
[00118] 図５Ｃでは、発見されたＭＳＴＡセクタの地理的発見セットのＭＳＴＡ又はＭＳＴＡセクタは、支援メッセージ（５ａ）１５４を新ノードに送信し、新ＳＴＡは、これらのメッセージを予想して、媒体をスキャンして（５ｂ）、メッセージがあるか調べている。
【0083】
４．３．地理的発見ゾーン[00120] ノードの地理的クラスタは、各ＭＳＴＡ又はＭＳＴＡセクタごとに作成される。各ノードセクタごとに、このセクタがカバーしている領域が、このセクタのフットプリントを示す。このセクタのフットプリント内で発見することができる、発見し得る隣接するノード又はノードセクタのセットは、地理的発見ノード／セクタセットを含み、これは、このセクタによって又はこのセクタ内で発見される任意の新ノードによって見られるノード又はセクタを含む。このセットのメンバの全てが、新ノードによって発見されなければならないわけではないが、それは、全ての発見し得る潜在的なネイバーを示す。このセットは、新ノードがネットワークに参加しているときはいつでも更新されて、参加している新ＭＳＴＡを含まなければならない。このセットは、測定キャンペーン収集、ネットワークのトポロジ情報、又は何らかのアンテナパターン分析のいずれかを用いて構築することができる。
【0084】
[00121] 図６に、ＭＳＴＡセクタ地理的発見セット１７０を示す。この図には、セットＳ１１７８ａ、セットＳ２１７８ｂ、セットＳ３１７８ｃ、及びセットＳ４１７８ｄを含む発見セット１７２を有するＭＳＴＡＡ１１６が示されている。ＭＳＴＡＢ１８４は、セットＳ１１８６ａ、セットＳ２１８６ｂ、セットＳ３１８６ｃ、及びセットＳ４１８６ｄを含む複数の発見セット１７４を有する。ＭＳＴＡＣ１８０は、セットＳ１１８２ａ、セットＳ２１８２ｂ、セットＳ３１８２ｃ、及びセットＳ４１８２ｄを含む複数の発見セット１７６を有する。図示及び説明の便宜上、発見セットを４つしか例示していないが、本開示の複数のセクタセットは、任意の所望の数を含むことができると理解されるであろう。
【0085】
[00122] このシナリオ例及び図示の送信パターンでは、ＭＳＴＡＡのセクタ３（Ｓ３）によって発見される任意のノードは、ＭＳＴＡＣのＳ１、ＭＳＴＡＣのＳ２及び/又はＭＳＴＡＢのＳ４もネイバーとして有することができる。ＭＳＴＡＢのＳ１、ＭＳＴＡのＳ２によって発見される任意のノードは、単なる潜在的なネイバーである。本開示の少なくとも1つの実施形態では、地理的発見ゾーンの形成は、ネットワークの測定のレポート又は分析セル計画の形態の使用に応じて実行される。
【0086】
[00123] 例として、限定するものではないが、分析セル計画の一実施形態は、ノードのセクタの各カバレッジエリアにおいて潜在的なネイバーが何であるかを推定し、ノードセクタにおいてリストをロードすることに基づく。任意の所望の手順を利用して、例えば集中又は分散手順を利用することによって、測定レポートにより、このリストを生成することができる。少なくとも１つの実施形態では、各ノード及び／又はセクタは、このノード／セクタによって発見することができる隣接するノード及び／又はセクタのリストを維持する。少なくとも１つの実施形態では、これらのリストはまとめて処理されて、それらの間の関係を形成する。その結果は、各セクタについて、そのセクタが発見される場合、その潜在的なネイバーが何であるかについての推定をもたらす。
【0087】
[00124] ネットワークに存在するノードが多いほど、発見ゾーンの推定は正確になる。少なくとも１つの実施形態においても、ノードが移動して新ノードを発見するにつれて、発見することができるノード及び／又はセクタの新たなセットを用いて、更新が送信される。モバイルノードが発見されながら他のノードが見失われているが、一方で、同時に見ることができるネイバーの新たなリストが、定期的に形成、保存され、周期的に処理される。
【0088】
[00125] 集中手順では、ノードは、これらの各セクタの近隣リストを中央エンティティに送信し、中央エンティティは、全てのネットワークノードから全てのリストを収集し、地理的発見ゾーンを形成する。中央エンティティは、収集されたリストを処理した後、地理的発見ゾーンセットを各ノードに送信する。少なくとも１つの実施形態では、ノードは、いったん近隣リストが変更してネットワーク情報を更新すると、周期的に又は瞬間的にある期間にわたって収集される全てのリストのレポートを送信する。
【0089】
[00126] 分散手順では、ノードは、これらのリストの各々をこれらのリストの全てのメンバに送信する。この例の場合、リストは、好ましくは、ノードがリストメンバのいずれかを見失う前にリストの全てのメンバに対して更新された直後に送信される。いったんノードが別のノードからリストを受信すると、ノードは、リストの全てのメンバを、リストが受信されたセクタの発見ゾーンに追加する。
【0090】
[00127] 図７に、リストが、図６に示したようなＭＳＴＡセクタ地理的発見セット上に重ねられているところを示し、新たに図７は、ノードが移動して、リスト１（Ｌ１）１９２、リスト２（Ｌ２）１９４、リスト３（Ｌ３）１９６、リスト４（Ｌ４）１９８、リスト５（Ｌ５）２００、及びリスト６（Ｌ６）２０２として図示される新しいリスト１９０を形成し、このとき、ノードは、他のメッシュ局に対して移動するにつれて、移動して新しいネイバーアソシエーションを形成し、他のネイバーを失う例を示す。図示の簡略化のために、移動しているノードを１つしか示していないが、本開示は、新ノードの全てが、互いに対して移動していても、ネイバーアソシエーションを更新するように構成されると理解されるであろう。これらのリストを用いて、表１Ａ及び表１Ｂに示すように、これらのネイバーの地理的発見ゾーンセットを更新する。表１Ａ
発見ゾーン形成例−ネイバーリスト
発見ゾーン形成例−発見ゾーン更新
【0091】
４．４．ノード手順４．４．１．新ノード支援スキャンモード
[00130] 図８Ａ及び図８Ｂに、ＭＳＴＡ支援プロセスの実施形態例２１０を示す。この例では、図８Ａにおいて、プロセスが開始して（２１２）、通常スキャンが実行され（２１４）、その後に、ネイバーが発見されるかどうかを判断するためにチェックする（２１６）。ネイバーが発見されない場合、ブロック２１４に戻ってスキャンする。そうでなければ、ネイバーが発見される場合、ブロック２１８が実行されて、ビーコンのスキャン又はプローブ要求の送信を停止し、その後、図８Ｂにおいて、ブロック２２０に進み、支援メッセージが受信されたかどうかを判定する。したがって、新ノードは、近隣のノードを待ってそれに援助を求め、いったん１つのネイバーが発見されると、新ネイバーのアクティブスキャンから新ネイバーのパッシブスキャンに切り替わると理解されるであろう。支援メッセージが受信された場合、ブロック２２２で、肯定応答（ＡＣＫ）される。どちらの場合でも、（ブロック２２０又はブロック２２２から）実行はブロック２２４に進み、少なくとも１つの支援メッセージが受信されたかどうかをチェックする。真である場合、支援スキャン時間が最大チャネル時間（max_channel_time）を超えたかどうかをチェックする（２２６）。この閾値を超えていない場合、実行は判定ブロック２２０に戻る。同様に、ブロック２２４から、支援メッセージが受信されなかった場合、ブロック２２８は、支援スキャン時間が最小チャネル時間（min_channel_time）を超えたかどうかを判定する。再び、この閾値を超えていない場合、実行は判定ブロック２２０に戻る。上記の閾値のどちらかを超える場合、実行はブロック２３０に進み、スキャンレポートが送信され、ブロック２３２で処理が終了する。
【0092】
[00131] したがって、いったん新ＳＴＡが１つのＭＳＴＡを発見すると、新ＳＴＡは、その通常スキャン手順を停止し、（１）新ノードは、パッシブスキャンを用いている場合、ＤＭＧビーコンのスキャンを停止し、（２）新ノードは、アクティブスキャンを用いている場合、プローブ要求／ＤＭＧビーコンの送信を停止することが上記で分かる。
【0093】
[00132] 新ノードは、受信モードで、ネットワーク内のＭＳＴＡからの支援メッセージをリスンする。支援メッセージは、プローブ応答の形態とすることができる。新ノードがＤＭＧビーコンを発見する場合、新ノードは、ビーコンを処理し、必要に応じて任意のビームフォーミングトレーニングを実行するように構成される。新ＳＴＡが支援メッセージを受信する場合、新ＳＴＡは、この支援を提供するＭＳＴＡに、肯定応答メッセージを送信するように構成される。新ノードが、例えば、所与の期間内（例えば、min_channel_time後）又はイベント（すなわち、試行回数、中断等）を境にして、支援メッセージ又はビーコンを受信しなかった場合、新ノードは、このメッシュ基本サービスセット（ＭＢＳＳ）のスキャンを完了と見なし、発見されたＭＳＴＡは、利用可能なネイバーのみである。新ノードが支援メッセージ又はビーコンを受信する場合、新ノードは、ある期間、例えばmax_channel_time期間にわたり、支援スキャンモードに留まる。この例では、タイマが満了した後、スキャンレポートが、管理エンティティに送信される。
【0094】
４．４．２．ＭＳＴＡ支援手順[00134] 図９に、ＭＳＴＡ支援プロセスの実施形態例２５０を示す。少なくとも１つの実施形態では、ＭＳＴＡは、その機能及びＩＤを用いて、メッセージを新ＳＴＡにユニキャストすることによって、支援を提供する。新ＳＴＡは、ＢＴＩ毎に送信されるビーコンを探索する必要がなく、ビーコンが失われるか又は受信されない場合、完全なビーコン間隔を待つように構成される。
【0095】
[00135] この図では、プロセスが開始し（２５２）、ＭＳＴＡが支援モードに入り（２５４）、支援メッセージを全ての方向に送信する（２５６）。判定ブロック２５８に進み、ＡＣＫが受信されるかどうかを判定する。ＡＣＫが受信される場合、これは、支援が受信されたことを示し、これによって、ブロック２６２が実行されて、ＭＳＴＡは、通常動作モードに戻り（２６２）、処理が終了する。そうでなければ、ＡＣＫを受信しない場合、実行は判定ブロック２６０に移動して、支援タイムアウトをチェックする。この閾値は、時間値、試行回数、又は支援閾値として用いられる他のイベントを含むことができると理解されるであろう。特に、支援を提供する時間量が満了していない場合、実行はブロック２５６に戻り、再び支援メッセージを送信し、それ以外の場合では、ＭＳＴＡは、試行に十分な時間を費やし（支援モードを出て）、実行はブロック２６２に進み、ノーマルモードに戻り、処理が終了する（２６４）。
【0096】
[00136] ＭＳＴＡは、このメッセージ（例えばプローブ応答）を全ての方向に特定の時間にわたって送信することを繰り返して、新ノードが範囲内に存在する場合、メッセージが新ノードによって確実に受信されるようにすることができることが上記から分かる。ＭＳＴＡ支援メッセージが受信される場合、新ＳＴＡは、肯定応答を送信するように構成され、ＭＳＴＡは、その支援提供モードを終了するように構成される。
【0097】
[00137] 全てのサポートされる方向の多くの送信サイクルの後、ＭＳＴＡ支援メッセージが新ＳＴＡによって全く受信されない場合、少なくとも１つの実施形態では、ＭＳＴＡは、新ＳＴＡがその範囲外であるか又は応答していないと仮定し、支援モードを終了する。新ＳＴＡは、それがビーコンを受信する場合、後でＭＳＴＡをまだ発見することができるように構成されると理解されるであろう。
【0098】
[00138] 少なくとも１つの実施形態では、ＭＳＴＡ支援手順は、それが使用しているアンテナのタイプ、すなわち、全方向性／準全方向性又は指向性アンテナに依存することに留意されたい。以下では、下記のようなＭＳＴＡで使用される送信及び受信アンテナのタイプに依存するＭＳＴＡ支援の２つの別個の手順を説明する。
【0099】
４．４．２．１．全方向性／準全方向性アンテナメッシュノード支援[00140] 図１０に、全方向性／準全方向性アンテナメッシュノード支援の実施形態例２７０をタイムライン２７２に沿って示す。ＭＳＴＡは、隣接するノードを発見しようとする新ノード及びそれらの機能について通知される。
【0100】
[00141] ＭＳＴＡは、新ＳＴＡＩＤ及び新ＳＴＡスキャンセクタの数について通知される。ＭＳＴＡは、支援メッセージ（例えばプローブ応答）の送信を、複数回（少なくとも１つの実施形態では、新ＳＴＡのスキャン方向の数に等しい回数）繰り返し（２７４）、リスン時間が繰り返されて（２７６、２８０）、フィードバックを取得する。ＭＳＴＡは、支援メッセージ送信の終了時に限られた期間リスンして（２７６）、支援メッセージの繰り返されたバージョンのいずれかが受信された場合、新ＳＴＡからの肯定応答を待つ。
【0101】
[00142] 肯定応答が受信される場合（２７６）、ＭＳＴＡは、支援モードを出る。肯定応答が受信されない場合、ＭＳＴＡは、支援メッセージの送信を繰り返し（２７８）、肯定応答をリスンする（２８０）。特定の回数にわたって肯定応答を受信しなかった後、ＭＳＴＡは、支援モードを終了して（出て）、新ＳＴＡを到達不可能であると見なすように構成される。
【0102】
４．４．２．２．指向性メッシュノード支援[00144] 以下の節では、指向性メッシュノード支援の２つの手順を定義する。
【0103】
４．４．２．２．１．指向性支援手順Ａ[00146] 図１１に、指向性支援プロセスＡの実施形態例２９０をタイムライン２９２に沿って示す。ＭＳＴＡは、隣接するノードを発見しようとする新ノード及びそれらの機能について通知される。ＭＳＴＡは、新ＳＴＡＩＤ及び新ＳＴＡスキャンセクタの数について通知される。ＭＳＴＡは、支援メッセージ（例えばプローブ応答）を全ての方向に送信する（２９４）（例えば、ＭＳＴＡは、５メッセージを、異なる５方向に、その５方向に向かう異なるビームを用いて送信する）。この例では、ビーム１〜５（２９４）を用いて、全ての方向をカバーする。支援メッセージを全ての方向に送信した直後、ＳＴＡは、全ての方向に順次リスン（モニタ）して（２９６）、支援メッセージが受信された場合、新ＳＴＡからの肯定応答を待つ。肯定応答が受信される場合、ＭＳＴＡは、その支援モードを終了する。肯定応答が受信されない場合、ＭＳＴＡは、全ての方向に送信を繰り返し、再び支援メッセージを送信して（２９８）、肯定応答を待つ（３００）。ＭＳＴＡは、処理を、複数回、例えば特定数の回数にわたって繰り返す。全ての方向の送信の選択された閾値（例えば、時間又はサイクル）の後、肯定応答が受信されない場合、ＭＳＴＡは、支援モードを終了して（出て）、この新ＳＴＡを到達不可能であると見なす。
【0104】
４．４．２．２．２．指向性支援手順Ｂ[00148] 図１２に、指向性支援プロセスＢの実施形態例３１０をタイムライン３１１に沿って示し、送信３２０及び肯定応答のモニタリング３２２を示す。ＭＳＴＡは、隣接するノードを発見しようとする新ノード及びその機能の情報を受信し、新ＳＴＡＩＤ及び新ＳＴＡスキャンセクタの数を受信する。ＭＳＴＡは、支援メッセージ（例えばプローブ応答）を、特定のビームから１つの方向に送信する。肯定応答は、支援メッセージの送信の直後に期待される。肯定応答が受信されない場合、ＭＳＴＡは、支援メッセージ（例えばプローブ応答）を、異なるビームから別の方向に送信し、肯定応答を待つ（モニタする）。ＭＳＴＡは、肯定応答が受信されない限り（間）、全ての方向（ビーム）を試行する。肯定応答が受信される場合、ＭＳＴＡは、支援モードを終了する（出る）。完全なスイープの後、肯定応答が受信されない場合、ＭＳＴＡは、再び処理を繰り返して、全ての方向に送信及びリスンする。この処理を繰り返して、所望の閾値条件（例えば、特定の繰り返し回数）を満たした後、ＭＳＴＡは、支援モードを終了する（出る）。
【0105】
４．４．２．２．３．手順Ａ及びＢの比較[00150] 手順Ａでは、新ノードは、肯定応答を送信する前に全ての方向にリスンするように構成され、その結果、複数の肯定応答を送信する必要がなく、最良送信セクタを選択する。
【0106】
[00151] 手順Ｂでは、ＭＳＴＡは、いったん支援メッセージが新ノードで受信されると、支援メッセージ送信を停止することによって、電力及び時間を節約する。支援メッセージの受信直後に肯定応答が送信されるので、この節約が行われる。このプロセスは、肯定応答スイープ期間の開始時に対して新ノードへの余分な情報の送信も回避する。
【0107】
[00152] しかしながら、プロセスＢは、新ノードが、全ての送信をリスンして、最も強い信号状態（例えば、ＳＮＲ）の送信を選択する機会を与えない。新ＳＴＡは、十分に使用可能な（閾値よりも高い電力）支援メッセージを受信するとすぐに、肯定応答を送信する。この肯定応答に応じて、ＭＳＴＡは、その支援フェーズを終わりにすることによって、より高い電力を供給する他のセクタの可能性がテストされない。少なくとも１つの実施形態では、モードによって、ＭＳＴＡは、肯定応答を受信しても、支援メッセージの送信を停止しないと決定することによって、新ノードが全ての送信セクタをテストする機会を与える。少なくとも１つの実施形態又はモードでは、新ノードは、より良好な（例えば、より強力な及び／又はより高いＳＮＲ）送信セクタが検出されるたびに、その肯定応答を更新し、新たな肯定応答を送信する。
【0108】
４．５．メッセージフロー[00154] 図１３に、メッシュ支援スキャンのメッセージフローの実施形態例３３０を示し、複数のメッシュ局間のメッセージフローを示し、これらのメッシュ局は、一例として、新ＳＴＡ３３２、ＭＳＴＡＡ３３４、ＭＳＴＡＢ３３６及びＭＳＴＡＣ３３８を含み、新ノードが媒体をスキャンしていて、その発見範囲内にこれらの３つのノードがあるときのメッセージフローを示す。
【0109】
[00155] 新ＳＴＡは、まず、アクティブ又はパッシブスキャン中に、ＳＴＡＡを発見し（３４０）、ビーコン／プローブ要求を送信する（３４２）。ＳＴＡＡ（ＭＳＴＡＡ）３３４は、ビーコン／プローブ応答ＡＣＫで応答する（３４４）。ＳＴＡＡは、ＳＴＡＢ及びＳＴＡＣに接続され、支援要求をＭＳＴＡＢ３３６に転送し（３４６）、別の支援要求をＭＳＴＡＣ３３８に転送する（３４８）。少なくとも１つの実施形態、モード又はノード決定において、プロトコルは、メッシュノード（ＭＳＴＡＢ及びＭＳＴＡＣ）間の協働（協調）を行って（３５０）、新ノードを支援するように構成される。メッシュノードが協働に決定する場合、協調支援が提供されて（３５１）、ノードが新ノードを順次支援する。図で分かるように、ＭＳＴＡＢ３３６は、支援プローブを新ノードに送信し（３５２）、これに対して、新ノードは、支援プローブ応答で応答する（３５４）。同様に、他のメッシュＳＴＡも同様に動作して、ＭＳＴＡＣ３３８から支援プローブが送信され（３５６）、新ノードからの応答がある（３５８）。
【0110】
[00156] 協働が選択されない場合、メッシュノードは、非協調の支援形態で支援メッセージを同時に送信することを開始する（３５９）。新ノードが１つのメッシュノードを発見するたびに、そのメッシュノードは、支援メッセージの送信を停止し、他のメッシュノードは、支援メッセージを送信し続ける。図では、ＭＳＴＡＢ３３６及びＭＳＴＡＣ３３８から、それぞれ、支援プローブが送信される（３６０、３６２）。新ＳＴＡ３３２は、支援プローブ応答でＭＳＴＡＢ３３６に応答する（３６４）。別の支援プローブがＭＳＴＡＣ３３８から受信される（３６６）。というのは、その前の支援プローブからの応答を受信しなかったからである。このとき、新ＳＴＡ３３２は、支援プローブ応答で応答する（３６８）。
【0111】
４．６．メッセージフォーマット４．６．１．ビーコン応答
[00159] 新ＳＴＡがパッシブスキャンを用いてビーコンを発見するとき、このビーコン応答フレームが利用される。新ＳＴＡは、ビーコン応答を送信して、その存在及び支援の必要について、発見されたＳＴＡに通知する。少なくとも１つの実施形態では、このフレームを用いて、ビームフォーミングトレーニングをトリガする。
【0112】
[00160] 少なくとも１つの実施形態では、支援要求メッセージのフレームは、以下の情報を含む。
【0113】
[00161] ＮＳＩＤ：支援される新ＳＴＡの識別子。
【0114】
[00162] ＳＳＩＤ／ＳＳＩＤリスト：新ＳＴＡが接続しようとしているＳＳＩＤのリスト。
【0115】
[00163] ＤＭＧ機能：新ＳＴＡサポート機能。
【0116】
[00164] メッシュＩＤ：メッシュＩＤ要素。
【0117】
[00165] 支援要求：新ＳＴＡがメッシュ発見支援を要求している場合、真に設定される。
【0118】
[00166] ビームフォーミングトレーニング要求：新ＳＴＡがビームフォーミングトレーニングを要求しているかどうかを示す。
【0119】
[00167] ビーコンＩＤ：ＭＳＴＡ発見ビーコンＩＤ。
【0120】
[00168] ビームＩＤ：ビーコン応答メッセージの指向性送信の場合の送信ビームＩＤ。
【0121】
[00169] メッセージカウンタ：フレームが全方向性／準全方向性アンテナから複数回送信される場合、利用されるメッセージカウンタ。
【0122】
４．６．２．ビーコン応答ＡＣＫ[00171] このビーコン応答ＡＣＫメッセージフレームは、ビーコン応答メッセージの受信を確認してメッシュ発見支援フェーズをセットアップするためのパッシブスキャンの状況において、発見されたＭＳＴＡから新ＳＴＡに送信される。少なくとも１つの実施形態では、ビーコン応答ＡＣＫメッセージのフレームは、以下のものを含む。
【0123】
[00172] 支援確認：ｍメッシュ支援確認。
【0124】
[00173] 新ＳＴＡ最良送信ビーム：新ＳＴＡがビーコン応答を指向性送信した場合の新ＳＴＡの最良送信ビーム。
【0125】
[00174] 支援情報：支援協調情報。
【0126】
４．６．３．支援要求メッセージ[00176] この支援要求メッセージフレームは、発見されたＭＳＴＡからメッシュネットワーク内の他のＭＳＴＡに送信されて、それらに新ＳＴＡについて通知して支援を求める。少なくとも１つの実施形態では、支援要求メッセージのフレームは、以下の情報を含む。
【0127】
[00177] ＮＳＩＤ：支援される新ＳＴＡの識別子。
【0128】
[00178] ＳＳＩＤ／ＳＳＩＤリスト：新ＳＴＡが接続しようとしているＳＳＩＤのリスト。
【0129】
[00179] ＤＭＧ機能：新ＳＴＡサポート機能。
【0130】
[00180] メッシュＩＤ：メッシュＩＤ要素。
【0131】
４．６．４．支援メッセージ[00182] この支援メッセージフレームは、ＭＳＴＡから、より迅速な発見のための支援を提供する新ノードに送信される。このフレームは、ＷＬＡＮプローブ応答に非常に類似する。支援メッセージのフレームは、以下の情報を含まなければならない。
【0132】
[00183] タイムスタンプ。
【0133】
[00184] ビーコン間隔。
【0134】
[00185] ＤＭＧ機能：新ＳＴＡサポート機能。
【0135】
[00186] ＮＳＩＤ：支援される新ＳＴＡの識別子。
【0136】
[00187] ＳＳＩＤ：ＭＳＴＡのＳＳＩＤ。
【0137】
[00188] ビームＩＤ：支援メッセージの指向性送信の場合の送信ビームＩＤ。
【0138】
[00189] メッセージカウンタ：フレームが全方向性／準全方向性アンテナから複数回送信される場合のメッセージカウンタ。
【0139】
[00190] メッシュＩＤ：メッシュＩＤ要素。
【0140】
[00191] メッシュ構成。
【0141】
４．６．５．支援応答[00193] この支援応答メッセージは、新ノードによる支援メッセージの受信を確認する。いったんこのメッセージが受信されると、ＭＳＴＡは、支援メッセージの送信を停止する。少なくとも１つの実施形態では、支援応答メッセージのフレームは、以下の情報を含む。
【0142】
[00194] ＭＳＴＡ最良ビームＩＤ。
【0143】
[00195] ビームＩＤ：支援メッセージの指向性送信の場合の送信ビームＩＤ。
【0144】
[00196] メッセージカウンタ：フレームが全方向性／準全方向性アンテナから複数回送信される場合のメッセージカウンタ。
【0145】
４．７．シナリオ例[00198] 以下の節では、ＷＬＡＮ指向性メッシュネットワークにおいて、いくつかのシナリオ例を考える。（１）新ノードは指向性アンテナを用いており、ＭＳＴＡは、送信及び受信に全方向性／準全方向性アンテナを用いている。（１）（ａ）パッシブスキャン：ビーコンは、全方向性／準全方向性アンテナを用いて送信され、新ＳＴＡは、指向性アンテナを用いてスキャンしている。（１）（ｂ）アクティブスキャン：プローブ要求は、指向性アンテナを用いて送信され、ＭＳＴＡは、全方向性／準全方向性アンテナを用いて受信している。（２）新ノードは、全方向性／準全方向性アンテナを用いており、ＭＳＴＡは、送信及び受信に指向性アンテナを用いている。（２）（ａ）パッシブスキャン：ビーコンは、指向性アンテナを用いて送信され、新ＳＴＡは、全方向性／準全方向性アンテナを用いてスキャンしている。（２）（ｂ）アクティブスキャン：プローブ要求は、全方向性／準全方向性アンテナを用いて送信され、ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて受信している。（３）新ノードは指向性アンテナを用いており、ＭＳＴＡは、送信及び受信に指向性アンテナを用いている。（３）（ａ）パッシブスキャン：ビーコンは、指向性アンテナを用いて送信され、新ＳＴＡは、指向性アンテナを用いてスキャンしている。（３）（ｂ）アクティブスキャン：プローブ要求は、指向性アンテナを用いて送信され、ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて受信している。
【0146】
[00199] これらのシナリオ例では、１つの新ＳＴＡが、媒体をスキャンして、複数の（例えば３つの）既存のメッシュノードを発見している場合について、メッセージ交換が示される。例として、限定するものではないが、ＭＳＴＡＡは、最初に発見されるノードである。ＭＳＴＡＢ及びＭＳＴＡＣは、新ＳＴＡの発見を支援している。
【0147】
４．７．１．シナリオ１[00201] シナリオ１：新ノードは指向性アンテナを用いており、ＭＳＴＡは、送信及び受信に全方向性／準全方向性アンテナを用いている。
【0148】
４．７．１．１．パッシブスキャン[00203] 図１４に、このシナリオのパッシブスキャンのシナリオ１のメッセージ交換の実施形態例３７０を示す。この図では、線の上のパケットを送信パケットとして示し、線の下のパケットを受信パケットとして示す。この図には、ＭＳＴＡＡ３７２、ＭＳＴＡＢ３７４、ＭＳＴＡＣ３７６、及び新ＳＴＡ３７８の各々のメッセージタイムラインが示されている。ＭＳＴＡＡ３７２、ＭＳＴＡＢ３７４及びＭＳＴＡＣ３７６は、常に、全方向性／準全方向性アンテナを用いて、送信及び受信している。新ＳＴＡ３７８は、常に、指向性アンテナを用いて、送信及び受信している。パッシブスキャンでは、ビーコンは、全方向性／準全方向性アンテナを用いて送信され、新ＳＴＡは、指向性アンテナを用いてスキャンしている。
【0149】
[00204] 新ＳＴＡは、ビームスイープで全ての方向にビーコンを探索していて（３８８ａ）、ＭＳＴＡは、全方向性／準全方向性アンテナからビーコンを送信している。新ＳＴＡは、ＭＳＴＡＡから送信される（３８２ａ）準全方向性ビーコンを受信する（３８８ｂ）。いったんこのビーコン（３８２ａ）が、スキャンにより新ＳＴＡによって発見されると、新ＳＴＡは、ビーコン応答を送信し（３８８ｃ）、これは、ＭＳＴＡＡによって受信され（３８２ｂ）、ＭＳＴＡＡは、ＡＣＫを送信し（３８２ｃ）、これは、指向性スキャン内に新ＳＴＡによって受信される（３８８ｅ）。新ＳＴＡは、ビーコンを受信したのと同じ指向性ビームを用いて、ビーコン応答を送信し（３８８ｃ）、ビーコン応答肯定応答を受信する。
【0150】
[00205] 新ＳＴＡは、ビーコン応答内にメッシュ支援を要求する。発見されたＭＳＴＡは、ビーコン応答肯定応答メッセージで、発見する可能性のあるＭＳＴＡネイバーを、新ＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、同じ地理的発見セット内のＭＳＴＡネイバーに、直接通信により、支援する新ＳＴＡの存在、ＳＴＡＩＤ及び機能について通知する。
【0151】
[00206] 可能性のあるＭＳＴＡネイバーは、本開示の少なくとも１つの実施形態では何らかの形態の協調を利用して、準全方向に、特定の期間（例えばタイマによって定められる）などに、新ＳＴＡへの支援メッセージの送信を交互に行う。
【0152】
[00207] 新ＳＴＡは、全ての方向に支援メッセージをスキャンする（３８８ｅ）。いったん支援メッセージ（３８８ｆ）が、全方向性／準全方向性支援ビーコン送信（３８４ａ）から新ＳＴＡによって受信されると、新ＳＴＡは、支援メッセージの発見に利用したのと同じビームを用いて、支援応答メッセージをＭＳＴＡＢに返送し（３８８ｇ）、このメッセージは受信される（３８４ｂ）。この場合、新ＳＴＡは、スキャンし続けて（３８８ｈ）、ＭＳＴＡＣからその指向性支援メッセージ送信（３８６ａ）で支援を受信する（３８８ｉ）。支援メッセージの受信に応じて、新ＳＴＡは、応答メッセージを送信し（３８８ｊ）、ＭＳＴＡＣによって受信される（３８６ｂ）。
【0153】
[00208] 新ＳＴＡは、発見ノードから送信される地理データを用いて、ビームスイープのパターンを交互に入れ替えて、支援メッセージを発見することができる。この指向性セクタの番号付けのパターンを、図中、３８８ａ、３８８ｅ、３８８ｈなどに、小さいブロックに示す番号（例えば、３，４，５，１，２，３；４，５，１，２，３，４，５，１，２，３；４，５，１，２，３，４）で示す。少なくとも１つの実施形態では、支援メッセージの送信のパターンは、ビーコン送信時間の関数であり、他の隣接するＭＳＴＡと協調する時間の損失を回避する。本開示は、パターンセクタ化（pattern sectoring）がどのように番号付けされるか又は支援メッセージの送信を決定しているかに限定されないが、本開示は、ライトスリープ又はディープスリープ状態にあるＭＳＴＡが、トリガされて、ウェイクして（wake）、新ＳＴＡの支援を助けることができるように構成される。例えば、図示のように、ビーコン送信３８４ｃ、３８６ｃが、それぞれ、ＭＳＴＡＢ及びＭＳＴＡＣによって行われる。
【0154】
４．７．１．２．アクティブスキャン[00210] 図１５に、アクティブスキャン時のこのシナリオ１のメッセージ交換の実施形態例４１０を示す。ＭＳＴＡＡ４１２、ＭＳＴＡＢ４１４、ＭＳＴＡＣ４１６及び新ＳＴＡ４１８の局のメッセージタイムラインが示されている。再び、この図に、線の上のパケットを送信パケットとして示し、線の下のパケットを受信パケットとして示す。ＭＳＴＡＡ４１２、ＭＳＴＡＢ４１４、ＭＳＴＡＣ４１６は、常に、全方向性／準全方向性アンテナを用いて、送信及び受信しており、新ＳＴＡ４１８は、常に、この例により指向性アンテナを用いて、送信及び受信している。
【0155】
[00211] アクティブスキャンでは、プローブ要求は、指向性アンテナを用いて送信され、ＭＳＴＡは、全方向性／準全方向性アンテナを用いて受信している。新ＳＴＡは、プローブ要求を全ての方向に送信する（４２８ａ）。ＭＳＴＡは、準全方向性アンテナを用いて、プローブ要求をスキャンしている。いったんＭＳＴＡがプローブ要求を受信すると（例えば４２２ａ）、このＭＳＴＡ（ＭＳＴＡＡ）は、プローブ応答を送信し（４２２ｂ）、プローブ応答は、スキャン中に（４２８ｂ）、新局によって受信される（４２８ｃ）。プローブの受信（４２８ｃ）に応じて、新ＳＴＡは、ＡＣＫを送信し（４２８ｄ）、ＡＣＫは、ＭＳＴＡＡによって受信される（４２２ｃ）。発見されたＭＳＴＡは、プローブ応答で最も高いＳＮＲでビームＩＤをレポートする。新ＳＴＡは、同じ指向性ビームを用いて、プローブ応答肯定応答を送信する。
【0156】
[00212] 新ＳＴＡは、プローブ要求でメッシュ支援を要求する。発見されたＭＳＴＡは、プローブ応答メッセージで、発見する可能性のあるＭＳＴＡネイバーを、新ＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、同じ地理的発見セット内のＭＳＴＡネイバーに、直接通信により、支援する新ＳＴＡの存在、ＳＴＡＩＤ及び機能について通知する。可能性のあるＭＳＴＡネイバーは、好ましくは、何らかの形態の支援の協調を用いて、準全方向的に、特定の期間（例えばタイマによって定められる）などに、新ＳＴＡへの支援メッセージの送信を交互に行う。
【0157】
[00213] 新ＳＴＡは、全ての方向に支援メッセージをスキャンする（４２８ｅ）。ＭＳＴＡＢ及びＭＳＴＡＣは、全方向性／準全方向性アンテナからの支援メッセージの送信を、新ＳＴＡ発見方向（ビーム）の数に等しい回数繰り返す。いったん支援メッセージ（４２８ｆ）が、ＭＳＴＡＢ（４２４ａ）から新ＳＴＡによって受信されると、新ＳＴＡは、ＡＣＫを送信し（４２８ｇ）、ＭＳＴＡＢによって受信される（４２４ｂ）。支援応答メッセージ（４２８ｆ）は、支援メッセージが発見されたのと同じビームを用いて、ＭＳＴＡＢに返送されると理解されたい。
【0158】
[00214] 同様に、スキャン中に（４２８ｈ）、新ＳＴＡは、支援メッセージ（４２６ａ）を受信すると（４２８ｉ）、それを検出し、これに対して、新ＳＴＡは、支援応答メッセージを送信し（４２８ｊ）、ＭＳＴＡＣによって受信される（４２６ｂ）。少なくとも１つの実施形態では、新ＳＴＡは、発見ノードから送信される地理データを利用して、ビームスイープのパターンを交互に入れ替えて、支援メッセージを発見する。少なくとも１つの実施形態又はモードでは、支援メッセージの送信のパターンは、他の隣接するＭＳＴＡと協調する際に余分なオーバヘッド（時間の損失）を回避するために、ビーコン送信時間の関数であると理解されたい。
【0159】
[00215] 他の実施形態のように、ライトスリープ又はディープスリープ状態にあるＭＳＴＡがトリガされて、ウェイクして新ＳＴＡの支援を助けることができる。例えば、図示のように、準全方向性ビーコン４２２ｄ、４２４ｃ及び４２６ｃが送信される。
【0160】
４．７．２．シナリオ２[00217] シナリオ２では、新ノードは、送信及び受信に全方向性／準全方向性アンテナを用いており、ＭＳＴＡは、送信及び受信に指向性アンテナを用いている。
【0161】
４．７．２．１．パッシブスキャンのシナリオ２[00219] パッシブスキャンでは、ビーコンは、指向性アンテナを用いて送信され、新ＳＴＡは、全方向性／準全方向性アンテナを用いてスキャンしている。
【0162】
[00220] 図１６に、このシナリオのメッセージ交換の実施形態例４３０を示す。ＭＳＴＡＡ４３２、ＭＳＴＡＢ４３４、ＭＳＴＡＣ４３６及び新ＳＴＡ４３８の局のメッセージタイムラインが示されている。前述の図のように、線の上に示すパケットが送信パケットを表し、線の下に示すパケットが受信パケットを表す。
【0163】
[00221] 新ＳＴＡは、準全方向性アンテナを用いて、ビーコンを探索している（セクタアンテナ選択は図示されていない）。ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて、全ての方向にビーコンを送信している（ＭＳＴＡＡからの送信（４４２ａ）など）。ビーコンは、それらに関連するＩＤと、ビーコン応答期間に対するカウンタとを有する。このビーコンは受信され（４４８ａ）、これに対して、ビーコン応答が送信され（４４８ｂ）、指向性スキャン中に（４４２ｂ）、ＭＳＴＡＡによって受信される（４４２ｃ）。ビーコンの受信（４４２ｃ）に応じて、ＭＳＴＡＡは、ビーコン応答ＡＣＫを送信し（４４２ｄ）、これは、新ＳＴＡによって受信される（４４８ｃ）。ビーコン応答メッセージは、最大の（最高の）ＳＮＲで受信されたビーコンのビームＩＤに関連するタイムスロットに送信されると理解されたい。ＭＳＴＡは、そのビームを全ての方向にスイープし、そのビームが使用中であると、ビーコン応答を受信する。発見されたＭＳＴＡは、そのレポートされたビームを用いて、ビーコン応答肯定応答を送信する。
【0164】
[00222] 新ＳＴＡは、ビーコン応答でメッシュ支援を要求する。ビーコン応答肯定応答メッセージで、発見されたＭＳＴＡは、発見する可能性のあるＭＳＴＡネイバーを、新ＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、同じ地理的発見セット内のＭＳＴＡネイバーに、直接通信により、支援する新ＳＴＡの存在、ＳＴＡＩＤ及び機能について通知する。
【0165】
[00223] 可能性のあるＭＳＴＡネイバーは、好ましくは、何らかの形態の協調を用いて、全ての方向に、特定の期間（例えばタイマによって定められる）などに、新ＳＴＡへの支援メッセージの送信を交互に行う。これらの支援メッセージの各々は、ビームＩＤの表示と、ビームスイープ期間に対するカウンタとを搬送する。
【0166】
[00224] 新ＳＴＡは、支援メッセージをスキャンする。図示の例では、指向性送信（４４４ａ）からの支援メッセージは、新ＳＴＡによって受信され（４４８ｄ）、新ＳＴＡは、支援応答ＡＣＫを送信する（４４８ｅ）ことによって応答し、支援応答ＡＣＫは、スキャン中に（４４４ｂ）、ＭＳＴＡＢによって受信される（４４４ｃ）。
【0167】
[00225] 同様に、新ＳＴＡは、スキャンしていて、ＭＳＴＡＣによって送信スイープ（４４６ａ）の一部として送信される支援メッセージを受信する（４４８ｆ）。新ＳＴＡは、支援肯定応答を送信し（４４８ｇ）、指向性スキャン中に（４４６ｂ）、ＭＳＴＡＣによって受信される（４４６ｃ）。
【0168】
[00226] 少なくとも１つの実施形態では、支援メッセージの送信のパターンは、他の隣接するＭＳＴＡと協調するのに必要なオーバヘッド（時間）をなくすために、ビーコン送信時間の関数である。ライトスリープ又はディープスリープ状態にあるＭＳＴＡがトリガされて、ウェイクして新ＳＴＡの支援を助けることができる。図示のように、指向性ビーコン送信４４４ｄ及び４４６ｄが、それぞれ、ＭＳＴＡＢ及びＭＳＴＡＣによって行われる。
【0169】
４．７．２．２．アクティブスキャンのシナリオ２[00228] シナリオ２のアクティブスキャンでは、プローブ要求は、全方向性／準全方向性アンテナを用いて送信され、ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて受信している。
【0170】
[00229] 図１７に、このシナリオのメッセージ交換の実施形態例４５０を示す。ＭＳＴＡＡ４５２、ＭＳＴＡＢ４５４、ＭＳＴＡＣ４５６及び新ＳＴＡ４５８の局のメッセージタイムラインが示されている。前述の図のように、線の上に示すパケットが送信パケットを表し、線の下に示すパケットが受信パケットを表す。
【0171】
[00230] 新ＳＴＡは、準全方向性モードでプローブ要求を送信し（４６８ａ）、別のプローブ要求を送信する前に応答を待つ。ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて、プローブ要求をスキャンしている。この例では、ＭＳＴＡＡは、指向性スキャンしており（４６２ａ）、プローブ要求を受信し（４６２ｂ）、これに対して、プローブ応答を送信し（４６２ｃ）、新ＳＴＡによって受信され（４６８ｂ）、これに応じて、新ＳＴＡは、ＡＣＫを送信し（４６８ｃ）、ＭＳＴＡＡによって受信される（４６２ｄ）。発見されたＭＳＴＡは、プローブ要求を受信したのと同じビームを用いて、プローブ応答及び肯定応答メッセージを送信及び受信する。
【0172】
[00231] 新ＳＴＡは、プローブ要求でメッシュ支援を要求する。発見されたＭＳＴＡは、プローブ応答メッセージで、発見する可能性のあるＭＳＴＡネイバーを、新ＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、同じ地理的発見セット内のＭＳＴＡネイバーに、直接通信により、支援する新ＳＴＡの存在、ＳＴＡＩＤ及び機能について通知する。
【0173】
[00232] 可能性のあるＭＳＴＡネイバーは、好ましくは、ある形態の協調を用いて、全ての方向に、特定の期間（例えばタイマによって定められる）などに、新ＳＴＡへの支援メッセージの送信を交互に行う。支援メッセージは、ビームＩＤと、ビームスイープ期間に対するカウンタとを搬送する。
【0174】
[00233] 新ＳＴＡは、支援メッセージをスキャンする。いったん支援メッセージが受信されると、支援応答メッセージは、受信された支援メッセージでレポートされるビームＩＤに関連するタイムスロットでＭＳＴＡに返送される。図中、支援メッセージは、ＭＳＴＡＢから指向性送信され（４６４ａ）、支援メッセージの少なくとも１つは、新ＳＴＡによって受信される（４６８ｄ）。新ＳＴＡは、支援応答ＡＣＫで応答し（４６８ｅ）、ＭＳＴＡＢの指向性スキャン中に（４６４ｂ）、方向スロットで受信される（４６４ｃ）。同様に、ＭＳＴＡＣからの支援は、指向性送信され（４６６ａ）、新ＳＴＡによって受信され（４６８ｆ）、新ＳＴＡは、ＡＣＫを送信し（４６８ｇ）、ＭＳＴＡＣによって、指向性スキャン中に（４６６ｂ）、方向スロットで受信される（４６６ｃ）。少なくとも１つの実施形態又はモードでは、支援メッセージの送信のパターンは、他の隣接するＭＳＴＡと協調するのに必要なオーバヘッドを低減するために、ビーコン送信時間の関数である。
【0175】
[00234] ライトスリープ又はディープスリープ状態にあるＭＳＴＡがトリガされて、ウェイクして新ＳＴＡの支援を助けることができる。図示のように、ビーコン送信４６２ｅ、４６４ｄ及び４６６ｄが行われる。
【0176】
４．７．３．シナリオ３[00236] シナリオ３では、新ノードは指向性アンテナを用いており、ＭＳＴＡは、送信及び受信に指向性アンテナを用いている。
【0177】
４．７．３．１．パッシブスキャンのシナリオ３[00238] パッシブスキャンでは、ビーコンは、指向性アンテナを用いて送信され、新ＳＴＡは、指向性アンテナを用いてスキャンしている。
【0178】
[00239] 図１８に、このシナリオのメッセージ交換の実施形態例４７０を示す。ＭＳＴＡＡ４７２、ＭＳＴＡＢ４７４、ＭＳＴＡＣ４７６及び新ＳＴＡ４７８の局のメッセージタイムラインが示されている。前述の図のように、線の上に示すパケットが送信パケットであり、線の下に示すパケットが受信パケットである。
【0179】
[00240] 新ＳＴＡは、第１の期間（４８７ａ）中に全ての方向にビーコンを探索しているが、いずれも検出していない。ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて、全ての方向にビーコンを送信している。ビーコンは、それらに関連するＩＤと、ビーコン応答期間のカウンタとを有する。
【0180】
[00241] 図示の例では、ＭＳＴＡＡからの指向性ビーコン送信（４８２ａ）の１つは、新ＳＴＡの期間２（４８７ｂ）に受信される（４８８ａ）。これに応じて、新ＳＴＡは、ビーコン応答を送信し（４８８ｂ）、方向スロット（４８２ｃ）でその指向性スキャン中に（４８２ｂ）受信され、これに対して、ＡＣＫが送信され（４８２ｄ）、新ＳＴＡによって受信される（４８８ｃ）。したがって、いったんビーコンがスキャンにより発見されると、ビーコン応答及び肯定応答が交換される。新ＳＴＡは、ビーコンを受信したのと同じ指向性ビームを用いて、ビーコン応答を送信し、ビーコン応答肯定応答を受信する。
【0181】
[00242] ビーコン応答メッセージは、最大のＳＮＲで受信されたビーコンのビームＩＤに関連するタイムスロットに送信される。ＭＳＴＡは、そのビームを全ての方向にスイープし、そのビームが使用中であると、ビーコン応答を受信する。発見されたＭＳＴＡは、そのレポートされたビームを用いて、ビーコン応答肯定応答を送信する。
【0182】
[00243] 新ＳＴＡは、ビーコン応答でメッシュ支援を要求する。発見されたＭＳＴＡは、ビーコン応答肯定応答メッセージで、発見する可能性のあるＭＳＴＡネイバーを、新ＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、同じ地理的発見セット内のＭＳＴＡネイバーに、直接通信により、支援する新ＳＴＡの存在、ＳＴＡＩＤ及び機能について通知する。
【0183】
[00244] 可能性のあるＭＳＴＡネイバーは、少なくとも１つの実施形態では何らかの形態の協調を用いて、全ての方向に、特定の期間（例えばタイマによって定められる）などに、新ＳＴＡへの支援メッセージの送信を交互に行う。但し、全てのＭＳＴＡは、何ら協調することなく同時に送信することができる。これらの支援メッセージの各々は、ビームＩＤの表示と、ビームスイープ期間のカウンタとを搬送する。
【0184】
[00245] 新ＳＴＡは、新ＳＴＡの方向期間３（４８７ｃ）に示すように、全ての方向に支援メッセージをスキャンし、この期間中に、支援メッセージを検出しない。次に、新ＳＴＡの方向期間４（４８７ｄ）中に、ＭＳＴＡＢからの支援メッセージ（４８４ｃ）などから、支援メッセージが受信される。いったん支援メッセージが受信されると、支援応答メッセージは、支援メッセージを発見したのと同じビームを用いて、ＭＳＴＡに返送される。この例では、支援メッセージに応じて、新ＳＴＡによって、指向性応答が送信され（４８８ｅ）、ＭＳＴＡＢの指向性スキャン中に（４８４ｅ）、方向スロット（４８４ｅ）で受信される。少なくとも１つの実施形態又はモードでは、新ＳＴＡは、発見されたノードから送信される地理データを利用して、ビームスイープのパターンを交互に入れ替えて、支援メッセージを発見する。少なくとも１つの実施形態では、支援メッセージの送信のパターンは、他の隣接するＭＳＴＡと協調するオーバヘッド（時間）を低減するために、ビーコン送信時間の関数である。図では、ライトスリープ又はディープスリープ状態にあるＭＳＴＡがトリガされて（４８６ｅ）、ウェイクして、例えば、新ＳＴＡの期間５（４８７ｅ）に示すように、新ＳＴＡの支援を助けることができる。
【0185】
４．７．３．２．アクティブスキャンのシナリオ３[00247] シナリオ３のアクティブスキャンでは、プローブ要求は、指向性アンテナを用いて送信され、ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて受信している。
【0186】
[00248] 図１９に、このシナリオのメッセージ交換の実施形態例４９０を示す。ＭＳＴＡＡ４９２、ＭＳＴＡＢ４９４、ＭＳＴＡＣ４９６及び新ＳＴＡ４９８の局のメッセージタイムラインが示されている。前述の図のように、線の上に示すパケットが送信パケットであり、線の下に示すパケットが受信パケットである。
【0187】
[00249] 新ＳＴＡは、プローブ要求を全ての方向に送信する（５０８ａ）。新ＳＴＡは、ビームを切り替えて「２」が付されたプローブ要求を送信する前に、「１」が付された４つのプローブ要求が示すように、プローブ要求を１つの方向に複数回送信する。これにより、ＭＳＴＡが、その時間中にその全てのビームをスイープし、新ＳＴＡのビームがＭＳＴＡのビームの１つと一致する場合、このプローブを発見することができることを保証する。ＭＳＴＡは、指向性アンテナを用いて、プローブ要求をスキャンしている。
【0188】
[00250] いったんＭＳＴＡがプローブ要求を受信すると、プローブ応答及び肯定応答が交換される。発見されたＭＳＴＡは、プローブ要求を受信したのと同じビームを用いて、プローブ応答及び肯定応答メッセージを送信及び受信する。
【0189】
[00251] 発見されたＭＳＴＡは、プローブ応答で最も高いＳＮＲでビームＩＤをレポートする。新ＳＴＡは、同じ指向性ビームを用いて、プローブ応答肯定応答を送信する。この例では、ＭＳＴＡＡは、スキャンしており（５０２ａ）、複数のプローブ要求（５０８ａ）からプローブ要求を受信し（５０２ｂ）、これに対して、プローブ応答を送信し（５０２ｃ）、新ＳＴＡによって受信され（５０８ｃ）、新ＳＴＡは、ＡＣＫを送信することによって応答し（５０８ｃ）、ＭＳＴＡＡによって受信される（５０２ｄ）。
【0190】
[00252] 新ＳＴＡは、プローブ要求でメッシュ支援を要求する。発見されたＭＳＴＡは、プローブ応答メッセージで、発見する可能性のあるＭＳＴＡネイバーを、新ＳＴＡに通知する。発見されたＭＳＴＡは、同じ地理的発見セット内のＭＳＴＡネイバーに、直接通信により、支援する新ＳＴＡの存在、ＳＴＡＩＤ及び機能について通知する。可能性のあるＭＳＴＡネイバーは、本開示の少なくとも１つの実施形態では何らかの形態の協調を利用して、全ての方向に、特定の期間（例えばタイマによって定められる）などに、新ＳＴＡへの支援メッセージの送信を交互に行う。全てのＭＳＴＡは、必要な場合には、何ら協調することなく同時に送信することができる。支援メッセージは、ビームＩＤと、ビームスイープ期間に対するカウンタとを搬送する。
【0191】
[00253] 新ＳＴＡは、全ての方向に支援メッセージをスキャンする。受信ビームをスイープする期間（５０７ａ）は、十分な継続時間を有し、ＭＳＴＡが、新ＳＴＡ受信ビームをスイープする前に全ての方向に送信することができるようになっている。この期間中に、ＭＳＴＡＡが指向性支援メッセージを送信し（５０４ａ）、ＭＳＴＡＢが指向性支援メッセージを送信し（５０６ａ）、これらの送信の各々がそれぞれ指向性スキャン（５０４ｂ、５０６ｂ）と交互に行われているにもかかわらず、支援メッセージは、新ＳＴＡによって検出されない。
【0192】
[00254] いったん支援メッセージが受信されると、支援応答メッセージは、支援メッセージを発見したのと同じビームを用いて、ＭＳＴＡに返送される。少なくとも１つの実施形態又はモードでは、支援メッセージの送信のパターンは、他の隣接するＭＳＴＡと協調する際にメッセージングオーバヘッド（時間）を低減するために、ビーコン送信時間の関数である。この例では、新ＳＴＡの期間２（５０７ｂ）中に、ＭＳＴＡＢが支援メッセージを送信しており（５０４ｃ）、ＭＳＴＡＣが支援メッセージを送信している（５０６ｃ）。これらのうち、新ＳＴＡは、支援メッセージを受信し（５０８ｄ）、ＡＣＫを送信し（５０８ｅ）、ＭＳＴＡＢによってメッセージとして受信される（５０４ｅ）。
【0193】
[00255] ライトスリープ又はディープスリープ状態にあるＭＳＴＡがトリガされて、ウェイクして新ＳＴＡの支援を助けることができる。このトリガは、図示されていない。
【0194】
４．８．傍受支援[00257] 他のＭＳＴＡは、発見されたＭＳＴＡからＭＳＴＡに直接メッセージが送信されることなく、支援の提供を開始することができる。少なくとも１つの実施形態又はモードでは、ＭＳＴＡが、新ＳＴＡと別のＭＳＴＡとの間で送信されるプローブ応答、プローブ応答肯定応答、ビーコン応答又はビーコン応答肯定応答を受信する場合、ＭＳＴＡは、直ちに支援の提供を開始する。この場合、新ＳＴＡは、メッシュ発見支援モードに切り替わる必要があることを認識していない。１つの支援が提供され、成功して、全ての近隣のネイバーを発見したことを保証する場合でも、新ＳＴＡはスキャンし続ける。
【0195】
５．概要[00259] 無線メッシュネットワークにおけるネイバー発見のためのノードスキャンは、全ての潜在的なネイバーをより容易に発見するべく、開示するメッシュネットワークプロトコルによって利益を得ることができる。新ノードは、通常のスキャン技術を用いて、メッシュノードの１つにアクセスする。いったん新ノードが少なくとも１つのメッシュノードを発見すると、このノードに、新ノードの存在を通知して、メッシュ支援を要求する。発見されたメッシュノードは、同じ地理的発見セット内の他のノードに援助を求め、新ノードの支援を要求する。別のメッシュノードＡの地理的発見セット内の他のメッシュノード又はメッシュノードＡのセクタの１つは、新ノードがメッシュノードＡによって発見される場合、潜在的に発見することができるノードである。地理的発見セット内のノードは、それらの送信を中断し、新ノードの支援を開始して、より高速アクセスする。この支援は、このノードにメッセージを送信し、次のビーコンを待つ必要がなく、ノードの肯定応答を待つ形態である。ビーコンは、ＡＰ又はメッシュノードによって、パケットブロードキャストとして８０２．１１で定義されて、ＢＳＳの存在、その機能を通知し、送信及び受信の同期及び管理を助ける。いったん新ノードが支援メッセージに肯定応答すると、メッシュノードは、その通常送信モードに戻ることができる。
【0196】
[00260] ミリメートル波通信において、指向性送信及び狭いビームを、本開示に従って利用することができる。支援メッセージが全ての方向に送信され、肯定応答が全ての方向にわたってスキャンされる。
【0197】
[00261] ビームフォーミングトレーニングは、新ノードがメッシュノード支援メッセージに肯定応答した後にスケジュールすることができるか、又は代替的に、更に後にスケジュールして、他のメッシュノードが媒体を用いるのに十分な時間を与えることができる。
【0198】
[00262] 支援メッセージ及び肯定応答の送信及び受信のプロセスをスケジュールするためのメッシュノード間の協調を利用することができるか、それ以外の場合では、ビーコン送信時間の関数を利用して、ノードを順序付けることができる。
【0199】
[00263] 提示される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１つ又はそれ以上の関連するメモリ（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。
【0200】
[00264] 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。
【0201】
[00265] 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。
【0202】
[00266] 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。
【0203】
[00267] 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。
【0204】
[00268] 更に、本明細書で使用するプロセッサ、ハードウェアプロセッサ、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／出力インターフェイス及び／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、ハードウェアプロセッサ、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。
【0205】
[00269] 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。
【0206】
[00270] １．無線メッシュネットワーク内の無線通信のための装置であって、（ａ）地理的発見セットにおける無線メッシュネットワークの他の無線通信局ノード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プロセッサと、（ｃ）前記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、（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、（ｄ）（ｉ）新ノードが無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、前記無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、前記無線メッシュノードの少なくとも１つを発見するステップと、（ｄ）（ｉｉ）前記新ノードが、その存在について、前記発見された無線メッシュノードと通信することを可能にし、メッシュ支援を要求するステップと、（ｄ）（ｉｉｉ）前記発見された無線メッシュノードによって通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求するステップと、（ｄ）（ｉｖ）前記他のノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にするステップと、を含むステップを実行する、装置。
【0207】
[00271] ２．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、無線メッシュノードが、前記他のノードとして動作して、支援メッセージを前記新ノードに与えて、前記他のノードは、前記無線メッシュネットワーク内の既存のノードとの送信を中断して、前記新ノードの支援を開始して、ビーコンフレームを待つことなく、高速アクセスすることを含むステップを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0208】
[00272] ３．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、前記新ノードが前記支援メッセージに肯定応答することを含むステップを実行し、支援を提供している前記メッシュノードは、前記無線メッシュネットワーク内の通常送信アクティビティに戻る、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0209】
[00273] ４．前記無線通信回線は、各々が異なる送信方向を有する複数のアンテナパターンセクタを有する指向性送信で構成されるミリメートル波通信回線である、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0210】
[00274] ５．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、前記他のノードからによって、全ての方向に支援メッセージを送信することを含むステップを実行し、スキャンが全ての方向に行われて、前記新ノードからの肯定応答があるか調べる、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0211】
[00275] ６．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、前記新ノードが前記メッシュノード支援メッセージに肯定応答する時又はその後に、指向性アンテナ送信のビームフォーミングトレーニングが開始することを含むステップを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0212】
[00276] ７．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、メッシュノード間を協調させて、前記新ノードと支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールすることを含むステップを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0213】
[00277] ８．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することによって、前記新ノードと支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールする、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0214】
[00278] ９．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することを、これらのメッシュノードが通信されて、支援メッセージの通信をスケジュールしたタイミングに基づいた協調の形態で行う、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0215】
[00279] １０．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することを、ビーコンタイミングに基づいた協調の形態で行い、ノードが、前記支援メッセージの通信を、それらのビーコンタイミングの関数として順序付ける、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0216】
[00280] １１．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、ビーコンタイミングに基づいて前記協調を実行し、最後にビーコンを送信する前記メッシュノードが、最初に前記支援メッセージを送信し始める、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0217】
[00281] １２．前記無線通信装置は、マルチホップ通信ネットワークプロトコルのＰＨＹ層における指向性送信のための前記マルチホップ通信ネットワークプロトコルを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0218】
[00282] １３．前記無線通信装置は、送信元局、宛先局、中間（ホップ）局、メッシュアクセスポイント、クライアント局、メッシュ局、ポータル局、多入力多出力局、及び単入力単出力局からなる局タイプモードのグループから選択されるモードで動作する無線通信局ノードのための指向性送信のためのマルチホップ通信ネットワークプロトコルを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0219】
[00283] １４．前記無線通信装置は、メッシュ局及び非メッシュ局の任意の所望の組み合わせを含むネットワーク内で動作するように構成される、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0220】
[00284] １５．無線メッシュネットワーク内の無線通信のための装置であって、（ａ）地理的発見セットにおける無線メッシュネットワークの他の無線通信局ノードと無線通信するように構成される無線通信回線であって、前記無線通信回線は、各々が異なる送信方向を有する複数のアンテナパターンセクタを有する指向性送信で構成される、無線通信回線と、（ｂ）前記無線通信回線に結合されるプロセッサと、（ｃ）前記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、（ｄ）前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、（ｄ）（ｉ）新ノードが無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、前記無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、前記無線メッシュノードの少なくとも１つを発見するステップと、（ｄ）（ｉｉ）前記新ノードが、その存在について、前記発見された無線メッシュノードと通信することを可能にし、メッシュ支援を要求するステップと、（ｄ）（ｉｉｉ）前記発見された無線メッシュノードによって通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求するステップと、（ｄ）（ｉｖ）前記他のノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にするステップと、を含むステップを実行する、装置。
【0221】
[00285] １６．他のノードからの前記支援メッセージは、全ての方向に送信され、スキャンが全ての方向に行われて、前記新ノードからの肯定応答があるか調べる、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0222】
[00286] １７．前記新ノードが前記メッシュノード支援メッセージに肯定応答する時又はその後に、指向性アンテナ送信のビームフォーミングトレーニングが開始する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0223】
[00287] １８．前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、更に、メッシュノード間を協調させて、支援メッセージを与えるために他のメッシュノードと通信することによって、前記新ノードと支援メッセージを通信するプロセスをスケジュールすることを含むステップを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0224】
[00288] １９．前記無線通信装置は、メッシュ局及び非メッシュ局の任意の所望の組み合わせを含むネットワークにおいて、マルチホップ通信ネットワークプロトコルのＰＨＹ層における指向性送信のための前記マルチホップ通信ネットワークプロトコルを実行する、前出又は以下のいずれかの実施形態に記載の装置。
【0225】
[00289] ２０．無線メッシュネットワーク内の無線通信の方法であって、（ａ）新ノードが無線メッシュネットワークに参加しようとするとき、地理的発見セット内において、無線メッシュネットワークの無線メッシュノードをスキャンして、前記無線メッシュノードの少なくとも１つを発見するステップと、（ｂ）前記新ノードから前記発見された無線メッシュノードに対して、その存在について通信を開始し、メッシュ支援を要求するステップと、（ｃ）前記発見された無線メッシュノードから通信を生成して、同じ地理的発見セットの他のメッシュノードに援助を求めて、前記新ノードへの支援を要求するステップと、（ｄ）前記他のメッシュノードが、前記無線メッシュネットワークに関する情報を含む支援メッセージを前記新ノードに送信することによって応答することを可能にし、前記新ノードが、前記無線メッシュネットワーク上の後続のビーコンフレームを待つ必要がなく、前記他のノードが、前記新ノードからの肯定応答を待つことを可能にするステップと、を含むステップを有する、方法。
【0226】
[00290] 本明細書で使用する単数語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈によって別途明確に指定しない限り、複数の参照物を含むことができる。単数形による物への言及は、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。
【0227】
[00291] 本明細書で使用する「セット（ｓｅｔ）」という語は、１つ又はそれ以上の物の集まりを意味する。したがって、例えば、物のセットは、単一の物又は複数の物を含むことができる。
【0228】
[00292] 本明細書で使用する「実質的に（substantially）」及び「約（about）」という語は、小さな差を説明するために用いられる。これらの語は、出来事又は状況と共に用いられるとき、その出来事又は状況が正確に発生する場合、及びその出来事又は状況が近似的に発生する場合を意味することができる。これらの語は、数値と共に用いられるとき、その数値の±１０％以下、例えば、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下などの差の範囲を意味することができる。例えば、「実質的に」位置合わせされるとは、±１０％以下、例えば、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下などの角度差の範囲を意味することができる。
【0229】
[00293] 更に、本明細書で、量、比、及び他の数値を、範囲の形式で示すことができる場合もある。このような範囲の形式は、便宜及び簡潔のために用いられ、範囲の限界として明示される数値を含むが、あたかも各数値及び部分範囲が明示されているかのようにその範囲に包含される全ての個々の数値又は部分範囲も含むと柔軟に理解されるべきであることを理解されたい。例えば、約１〜約２００の範囲の比は、約１及び約２００の明示された限界を含むが、約２、約３及び約４などの個々の比、及び約１０〜約５０、約２０〜約１００等などの部分範囲も含むと理解されるべきである。
【0230】
[00294] 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。
【0231】
[00295] 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】
【0232】
１０ ネットワーク例１２ ＭＳＴＡＡ
１４ ＭＳＴＡＢ
１６ ＭＳＴＡＣ
１８ ＭＳＴＡＤ
２０ 新ＳＴＡ
２２ａ〜２２ｎ 送信／受信方向
３０ 実施形態例
３２ Ｉ／Ｏ
３４ バス
３６ ＣＰＵ（処理要素）
３８ ＲＡＭ（メモリ）
４０ 通信変調器／復調器（モデム）
４２ ＲＦ回路
４４ アンテナ
４６ａ〜４６ｎ アンテナ
５０ ビームパターン例
５２ ＲＦアンテナ部
５６ａ〜５６ｎ アンテナセクタ
７０ 実施形態例
１１０ シナリオ例
１１２，１１４，１１６，１１８ ＭＳＴＡ
１２０ 新ノード
１２２ａ〜１２２ｎ 方向
１３０ シナリオ例
１５０ シナリオ例
１７０ 地理的発見セット
１７２，１７４，１７６ 発見セット
１７８ａ セットＳ１
１７８ｂ セットＳ２
１７８ｃ セットＳ３
１７８ｄ セットＳ４
１８０ ＭＳＴＡＣ
１８２ａ セットＳ１
１８２ｂ セットＳ２
１８２ｃ セットＳ３
１８２ｄ セットＳ４
１８６ａ セットＳ１
１８６ｂ セットＳ２
１８６ｃ セットＳ３
１８６ｄ セットＳ４
１９０ リスト
１９２ リスト１（Ｌ１）
１９４ リスト２（Ｌ２）
１９６ リスト３（Ｌ３）
１９８ リスト４（Ｌ４）
２００ リスト５（Ｌ５）
２０２ リスト６（Ｌ６）
２１０ 実施形態例
２５０ 実施形態例
２７０ 実施形態例
２７２ タイムライン
２９０ 実施形態例
２９２ タイムライン
３１０ 実施形態例
３１１ タイムライン
３３０ 実施形態例
３３２ 新ＳＴＡ
３３４ ＭＳＴＡＡ
３３６ ＭＳＴＡＢ
３３８ ＭＳＴＡＣ
３７０ 実施形態例
３７２ ＭＳＴＡＡ
３７４ ＭＳＴＡＢ
３７６ ＭＳＴＡＣ
３７８ 新ＳＴＡ
４１０ 実施形態例
４１２ ＭＳＴＡＡ
４１４ ＭＳＴＡＢ
４１６ ＭＳＴＡＣ
４１８ 新ＳＴＡ
４３０ 実施形態例
４３２ ＭＳＴＡＡ
４３４ ＭＳＴＡＢ
４３６ ＭＳＴＡＣ
４３８ 新ＳＴＡ
４５０ 実施形態例
４５２ ＭＳＴＡＡ
４５４ ＭＳＴＡＢ
４５６ ＭＳＴＡＣ
４５８ 新ＳＴＡ
４７０ 実施形態例
４７２ ＭＳＴＡＡ
４７４ ＭＳＴＡＢ
４７６ ＭＳＴＡＣ
４７８ 新ＳＴＡ
４９０ 実施形態例
４９２ ＭＳＴＡＡ
４９４ ＭＳＴＡＢ
４９６ ＭＳＴＡＣ
４９８ 新ＳＴＡ