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特許7617273メッシュネットワークにおけるペアワイズ時刻同期及び周波数較正の障害を識別及び診断する方法
(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】
(24)【登録日】2025-01-08
(45)【発行日】2025-01-17
(54)【発明の名称】メッシュネットワークにおけるペアワイズ時刻同期及び周波数較正の障害を識別及び診断する方法
(51)【国際特許分類】
H04L 41/0631 20220101AFI20250109BHJP
H04L 41/142 20220101ALI20250109BHJP
H04L 41/149 20220101ALI20250109BHJP
H04L 7/00 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
H04L41/0631
H04L41/142
H04L41/149
H04L7/00 990
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2023530789
(86)(22)【出願日】2021-11-24
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-01
(86)【国際出願番号】 US2021060876
(87)【国際公開番号】W WO2022115644
(87)【国際公開日】2022-06-02
【審査請求日】2023-07-12
(31)【優先権主張番号】17/105,458
(32)【優先日】2020-11-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518200503
【氏名又は名称】ザイナー， インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｚａｉｎａｒ， Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001302
【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル
(72)【発明者】
【氏名】クラッツ，フィリップ，エイ．
(72)【発明者】
【氏名】ル，ジョナサン
(72)【発明者】
【氏名】ミオシノビッチ，スルジャン
(72)【発明者】
【氏名】ユーセフィ，シアマック
【審査官】安井 雅史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０２８４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０９２６３７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１１６４１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１８－５１７１３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２３０６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１４５２８３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０９８０２８５５（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ ７／００－ ７／１０
１２／００－１２／６６
４１／００－６９／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワークグラフにアクセスするステップであって、前記ネットワークグラフは、ノードのセットであって、
送受信機のメッシュネットワークで動作する送受信機のセットを表す送受信機ノードのセットと、
前記送受信機のメッシュネットワークと通信する送信機のセットを表す送信機ノードのセットと、を含む、ノードのセットと、
エッジのセットであって、前記エッジのセットの各エッジは、
前記ノードのセットの１対の前記ノードを接続し、
前記１対のノードによって表される前記送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネル、又は、前記送信機のセットの送信機と前記送受信機のセットの送受信機との間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含む、アクセスするステップと、
前記ノードのセットの第１ノードに関連付けられた前記ネットワークグラフの第１サブグラフを識別するステップであって、前記第１ノードは第１送受信機を表す、識別するステップと、
前記第１サブグラフの各エッジについてのエッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの第１ネットワーク状態にアクセスするステップと、
前記第１サブグラフの第１ネットワーク状態と障害予測モデルとに基づいて、閾値期間内に前記第１送受信機の障害の第１確率を計算するステップと、
前記第１送受信機の障害の前記第１確率が閾値可能性を超えたことの検出に応答して、前記第１送受信機における補正動作をトリガするステップと、を含む方法。
【請求項2】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットと、
前記第１サブグラフの送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセットと、を含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、前記送受信機－送受信機エッジ値のセットは、前記エッジに関連付けられた送受信機間のペアワイズ時間バイアスを含む、請求項１に記載の方法
【請求項4】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、前記送受信機－送受信機エッジ値のセットは、前記エッジに関連付けられた送受信機間のペアワイズ時間バイアスと、
前記ペアワイズ時間バイアスの時間バイアス不確定性と、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項5】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、設定された前記送受信機－送受信機エッジ値は、前記エッジに関連付けられた送受信機間のペアワイズ周波数オフセットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、設定された前記送受信機－送受信機エッジ値は、前記エッジに関連付けられた送受信機間のペアワイズ周波数オフセットと、
前記ペアワイズ周波数オフセットの周波数オフセット不確定性と、を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、設定された前記送受信機－送受信機エッジ値は、前記エッジに関連付けられた送受信機間のペアワイズ距離を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、設定された前記送受信機－送受信機エッジ値は、前記エッジによって表される通信リンクのマルチパスプロファイルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとに、前記エッジに関連付けられた一連のマルチパスプロファイルに基づいて、前記エッジによって表される通信リンクの予測マルチパスプロファイルを生成するステップをさらに含み、前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、設定された前記送受信機－送受信機エッジ値は、
前記エッジによって表される前記通信リンクの現在のマルチパスプロファイルと、
前記エッジによって表される前記通信リンクの前記予測マルチパスプロファイルと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノードごとの送受信機ノード値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、前記送受信機ノード値のセットは、前記送受信機ノードによって表される送受信機の一連の温度を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信機ノードごとの送受信機ノード値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、前記送受信機ノード値のセットは、前記送受信機ノードによって表される送受信機の一連の加速度を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送信機ノードごとの送信機ノード値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、前記送信機ノード値のセットは、前記送信機ノードによって表される送信機のＧＮＳＳ位置推定値と、
前記送信機ノードによって表される前記送信機の相対位置推定値と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセットを含み、前記送信機－送受信機エッジ値のセットは、前記送受信機ノードによって表される送受信機に対して前記送信機ノードによって表される送信機の擬似距離を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項14】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセットを含み、前記送信機－送受信機エッジ値のセットは、前記送信機ノードによって表される送信機から前記送受信機ノードによって表される送受信機に送信される測距信号の信号対雑音比を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項15】
前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセットを含み、前記送信機－送受信機エッジ値のセットは、前記送信機ノードによって表される送信機から前記送受信機ノードによって表される送受信機に送信される測距信号のマルチパスプロファイルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項16】
前記第１サブグラフの送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとに、前記エッジに関連付けられた一連のマルチパスプロファイルに基づいて、前記エッジによって表される現在の測距信号の予測マルチパスプロファイルを生成するステップをさらに含み、前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１サブグラフの送受信ノード間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセットを含む前記第１サブグラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含み、設定された前記送受信機－送受信機エッジ値は、
前記エッジによって表される前記現在の測距信号の現在のマルチパスプロファイルと、
前記エッジによって表される前記現在の測距信号の前記予測マルチパスプロファイルと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項17】
ネットワークグラフにアクセスするステップであって、前記ネットワークグラフは、ノードのセットであって、
送受信機のメッシュネットワークで動作する送受信機のセットを表す送受信機ノードのセットと、
前記送受信機のメッシュネットワークと通信する送信機のセットを表す送信機ノードのセットと、を含む、ノードのセットと、
エッジのセットであって、前記エッジのセットの各エッジは、
前記ノードのセットの１対のノードを接続し、
前記１対のノードによって表される前記送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネル、又は、前記送信機のセットの送信機と前記送受信機のセットの送受信機との間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含む、アクセスするステップと、
前記ノードのセットの第１ノードを含む前記ネットワークグラフの第１三角グラフを識別するステップであって、前記第１ノードは前記送受信機のセットの第１送受信機を表す、識別するステップと、
前記第１三角グラフのエッジごとのエッジ値のセットを含む前記第１三角グラフの第１ネットワーク状態にアクセスするステップと、
前記エッジ値のセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算するステップと、
前記コンポーネント診断スコアに基づいて、前記第１ノードについての第１累積診断スコアを更新するステップと、
前記第１送受信機ノードの第１累積診断スコアが閾値累積診断スコアを超えたことの検出に応答して、前記第１ノードによって表される第１送受信機における補正動作をトリガするステップと、を含む方法。
【請求項18】
前記ネットワークグラフの前記第１三角グラフを識別するステップは、前記ノードのセットの前記第１ノードであって、前記第１送受信機を表す前記第１ノードと、
前記ノードのセットの第２ノードであって、第２送受信機を表す第２ノードと、
前記ノードのセットの第３ノードであって、第１送信機を表す第３ノードと、
前記第１送受信機と前記第２送受信機との間の通信チャネルを表す第１送受信機－送受信機エッジと、
前記第１送信機から送信され、かつ、前記第１送受信機によって受信された測距信号を表す第１送信機－送受信機エッジと、
前記第１送信機から送信され、かつ、前記第２送受信機によって受信された前記測距信号を表す第２送信機－送受信機エッジと、を含み、
前記方法は、
前記コンポーネント診断スコアに基づいて、前記第２ノードについての第２累積診断スコアを更新するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法
【請求項19】
前記第１三角グラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップは、前記第１送受信機－送受信機エッジに関連付けられた前記第１送受信機と前記第２送受信機との間の第１ペアワイズ距離と、
前記第１送信機－送受信機エッジに関連付けられた前記第１送信機と前記第１送受信機との間の第１擬似距離と、
前記第２送信機－送受信機エッジに関連付けられた前記第１送信機と前記第２送受信機との間の第２擬似距離と、を含む前記第１三角グラフの前記第１ネットワーク状態にアクセスするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記エッジ値のセットに基づいて前記コンポーネント診断スコアを計算するステップは、前記第１ペアワイズ距離、前記第１擬似距離及び前記第２擬似距離に基づいて三角不等式を計算するステップと、
前記三角不等式に基づいて前記コンポーネント診断スコアを算出するステップと、を含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２０２０年１１月２５日に出願された米国特許出願第１７／１０５，４５８号の利益を主張し、その出願の全体がこの参照によって組み込まれる。
[0001] 本願は、２０２０年１１月２５日に出願された米国特許出願第１７／１０５，４５８号の利益を主張し、その出願の全体がこの参照によって組み込まれる。
【0002】
[0002] 本願は、２０２１年１０月２６日に出願された米国特許出願第１７／５１１，４３３号、２０２１年６月３日に出願された米国特許出願第１７／３３８，５４３号、２０２０年１２月２８日に出願された米国特許出願第１７／１３５，５６６号、２０２０年１０月２６日に出願された米国特許出願第１７／０８０，７２９号、２０２０年４月１０日に出願された米国特許出願第１６／８４６，０３０号、及び、２０２０年９月１８日に出願された米国特許出願第１７／０２５，６３５号に関連し、その出願の各々の全体がこの参照によって組み込まれる。
【0003】
[0003] 本発明は、概して、メッシュネットワーク運用の分野に関し、より具体的には、メッシュネットワーク運用の分野において、メッシュネットワークにおけるペアワイズ時刻同期及びペアワイズ周波数較正の障害を識別及び診断するための新規で有用な方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】[0004] 方法の一変形例を示すフローチャート図である。
【図2】[0005] 方法の一変形例を示すフローチャート図である。
【図3】[0006] 方法の一変形例を示すフローチャート図である。
【図4】[0007] 方法の一変形例を示すフローチャート図である。
【図5】[0008] 方法の一変形例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
[0009] 本発明の実施形態の以下の説明は、これらの実施形態に本発明を限定することを意図するものではなく、むしろ、当業者が本発明を作成して使用することを可能にすることを意図している。本明細書に記載される変形、構成、実装、例示的な実装及び実施例は、任意選択的であり、かつ、それらが説明する変形、構成、実装、例示的な実装及び実施例に限定されない。本明細書に記載される本発明は、これらの変形、構成、実装、例示的な実装及び実施例のいずれか及びすべての順列を含み得る。
【0006】
１．方法
[0010] 図１に示すように、方法Ｓ１００は、ブロックＳ１１０において、ネットワークグラフにアクセスするステップを含み、ネットワークグラフは、ノードのセットであって、ノードのセットの各ノードが送受信機のネットワークの送受信機を表す、ノードのセットと、エッジのセットであって、エッジのセットの各エッジが、ノードのセットの２つのノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含む。方法１００はまた、ブロックＳ１２０において、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスするステップと、ブロックＳ１３０において、ネットワークグラフの三角グラフのセットを識別するステップと、を含む。方法Ｓ１００は、ネットワークグラフの三角グラフごとに、ブロックＳ１４０において、エッジ値のセットのエッジ値のサブセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算するステップであって、エッジ値のサブセットは三角グラフのエッジに関連付けられる、計算するステップと、ステップＳ１５０において、三角グラフのノードごとに、コンポーネント診断スコアに基づいてノードについての累積診断スコアを更新するステップと、をさらに含む。方法Ｓ１００は、ブロックＳ１６０において、第１ノードについての第１累積診断スコアが閾値累積診断スコアを超えたことの検出に応答して、第１ノードによって表される第１送受信機における補正動作をトリガするステップをさらに含む。
[0010] 図１に示すように、方法Ｓ１００は、ブロックＳ１１０において、ネットワークグラフにアクセスするステップを含み、ネットワークグラフは、ノードのセットであって、ノードのセットの各ノードが送受信機のネットワークの送受信機を表す、ノードのセットと、エッジのセットであって、エッジのセットの各エッジが、ノードのセットの２つのノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含む。方法１００はまた、ブロックＳ１２０において、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスするステップと、ブロックＳ１３０において、ネットワークグラフの三角グラフのセットを識別するステップと、を含む。方法Ｓ１００は、ネットワークグラフの三角グラフごとに、ブロックＳ１４０において、エッジ値のセットのエッジ値のサブセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算するステップであって、エッジ値のサブセットは三角グラフのエッジに関連付けられる、計算するステップと、ステップＳ１５０において、三角グラフのノードごとに、コンポーネント診断スコアに基づいてノードについての累積診断スコアを更新するステップと、をさらに含む。方法Ｓ１００は、ブロックＳ１６０において、第１ノードについての第１累積診断スコアが閾値累積診断スコアを超えたことの検出に応答して、第１ノードによって表される第１送受信機における補正動作をトリガするステップをさらに含む。
【0007】
[0011] 図２に示すように、方法Ｓ１００の一変形例は、ブロックＳ１１０において、ネットワークグラフにアクセスするステップを含み、ネットワークグラフは、ノードのセットであって、ノードのセットの各ノードが送受信機のネットワークの送受信機を表す、ノードのセットと、エッジのセットであって、エッジのセットの各エッジが、ノードのセットの２つのノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含む。方法Ｓ１００はまた、ブロックＳ１２０において、エッジセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスするステップと、ブロックＳ１３０において、ネットワークグラフの三角グラフのセットを識別するステップと、を含む。方法Ｓ１００は、ネットワークグラフの三角グラフごとに、ブロックＳ１４０において、エッジ値のセットのエッジ値のサブセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算するステップであって、エッジ値のサブセットは三角グラフのエッジに関連付けられる、計算するステップと、ブロックＳ１５２において、三角グラフのエッジごとに、コンポーネント診断スコアに基づいてエッジについての累積診断スコアを更新するステップと、をさらに含む。方法Ｓ１００は、ブロックＳ１６２において、第１閾値累積診断スコアを超える第１エッジについての第１累積診断スコアを検出することに応答して、第１エッジによって表される第１通信チャネルで第１補正動作をトリガするステップをさらに含む。
【0008】
[0012] 図３に示すように、方法Ｓ１００の一変形例は、ブロックＳ１１０において、ネットワークグラフにアクセスするステップを含み、ネットワークグラフは、ノードのセットであって、ノードのセットの各ノードが送受信機のネットワークの送受信機を表す、ノードのセットと、エッジのセットであって、エッジのセットの各エッジが、ノードのセットの１対のノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含む。方法Ｓ１００のこの変形例は、ブロックＳ１３２において、ノードのセットのターゲットノードに関連付けられたネットワークグラフのターゲットサブグラフを識別するステップであって、ターゲットノードはターゲット送受信機を表す、識別するステップと、ブロックＳ１２２において、第１サブグラフのエッジごとのエッジ値のセットを含むターゲットサブグラフのターゲットネットワーク状態にアクセスするステップであって、エッジ値のセットは、サブグラフの各エッジに関連付けられたペアワイズ時間バイアスと、ターゲットサブグラフの各エッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットと、を含む、アクセスするステップと、ブロックＳ１７０において、ターゲットサブグラフのターゲットネットワーク状態と障害予測モデルとに基づいて、閾値期間内のターゲット送受信機の第１障害確率を計算するステップと、ブロックＳ１６４において、ターゲット送受信機の障害の第１確率が閾値可能性を超えたことの検出に応答して、ターゲット送受信機における補正動作をトリガするステップと、を含む。
【0009】
[0013] 方法Ｓ１００の一変形例は、ノードのセットとエッジのセットとを含むネットワークグラフにアクセスするステップを含む。ノードのセットは、送受信機のメッシュネットワークで動作する送受信機のセットを表す送受信機ノードのセットと、送受信機のメッシュネットワークと通信する送信機のセットを表す送信機ノードのセットと、を含む。エッジのセットの各エッジは、ノードのセットの１対のノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネル、又は、送信機のセットの送信機のセットの送信機と送受信機との間の通信チャネルを表す。方法Ｓ１００のこの変形例はまた、ノードのセットの第１ノードに関連付けられたネットワークグラフの第１サブグラフを識別するステップであって、第１ノードは第１送受信機を表す、識別するステップと、第１サブグラフのエッジごとのエッジ値のセットを含む第１サブグラフの第１ネットワーク状態にアクセスするステップと、第１サブグラフの第１ネットワーク状態と障害予測モデルとに基づいて、閾値期間内に第１送受信機の障害の第１確率を計算するステップと、第１送受信機の障害の第１確率が閾値可能性を超えたことの検出に応答して、第１送受信機における補正動作をトリガするステップと、を含む。
【0010】
[0014] 方法Ｓ１００の一変形例は、ノードのセットとエッジのセットとを含むネットワークグラフにアクセスするステップを含む。ノードのセットは、送受信機のメッシュネットワークで動作する送受信機のセットを表す送受信機ノードのセットと、送受信機のメッシュネットワークと通信する送信機のセットを表す送信機ノードのセットと、を含む。エッジのセットの各エッジは、ノードのセットの１対のノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネル、又は、送信機のセットの送信機と送受信機のセットの送受信機との間の通信チャネルを表す。この変形例はまた、ノードのセットの第１ノードを含むネットワークグラフの第１三角グラフを識別するステップであって、第１ノードは送受信機のセットの第１送受信機を表す、識別するステップと、第１三角グラフのエッジごとのエッジ値のセットを含む第１三角グラフの第１ネットワーク状態にアクセスするステップと、エッジ値のセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算するステップと、コンポーネント診断スコアに基づいて、第１ノードについての第１累積診断スコアを更新するステップと、第１送受信機ノードについての第１累積診断スコアが閾値累積診断スコアを超えたことの検出に応答して、第１ノードによって表される第１送受信機における補正動作をトリガするステップと、を含む。
【0011】
２．応用
[0015] 概して、方法Ｓ１００は、個々のコンピュータ、コンピュータネットワーク又はネットワーク上で接続されたサーバのセットなどのコンピュータシステムによって実行されて、送受信機ネットワークの送受信機間のクロック同期性（例えば、周波数オフセット及び時間バイアス）及び／又は送受信機間の伝搬距離を監視し、かつ、送受信機ネットワークの送受信機間のペアワイズ周波数オフセット、ペアワイズ時間バイアス及び／又はペアワイズ距離の報告値に不整合が識別されたことに基づいて、ネットワークの他の送受信機と再同期及び／又は再較正するように個々の送受信機を選択的にトリガすることができる。特に、コンピュータシステムは、時刻同期及び自己位置特定送受信機のメッシュネットワーク（すなわち、ネットワーク）から、ペアワイズ周波数オフセット、時間バイアス及び／又は距離データを受信し；これらのデータの不整合を識別し；かつ、ネットワークの特定の送受信機を自動的にトリガして、ネットワークの基準時間及び／又はネットワークの送受信機の計算された相対位置におけるネットワーク全体の不正確性を低減するため、ネットワークの他の送受信機と再較正又は再同期させることができる。
[0015] 概して、方法Ｓ１００は、個々のコンピュータ、コンピュータネットワーク又はネットワーク上で接続されたサーバのセットなどのコンピュータシステムによって実行されて、送受信機ネットワークの送受信機間のクロック同期性（例えば、周波数オフセット及び時間バイアス）及び／又は送受信機間の伝搬距離を監視し、かつ、送受信機ネットワークの送受信機間のペアワイズ周波数オフセット、ペアワイズ時間バイアス及び／又はペアワイズ距離の報告値に不整合が識別されたことに基づいて、ネットワークの他の送受信機と再同期及び／又は再較正するように個々の送受信機を選択的にトリガすることができる。特に、コンピュータシステムは、時刻同期及び自己位置特定送受信機のメッシュネットワーク（すなわち、ネットワーク）から、ペアワイズ周波数オフセット、時間バイアス及び／又は距離データを受信し；これらのデータの不整合を識別し；かつ、ネットワークの特定の送受信機を自動的にトリガして、ネットワークの基準時間及び／又はネットワークの送受信機の計算された相対位置におけるネットワーク全体の不正確性を低減するため、ネットワークの他の送受信機と再較正又は再同期させることができる。
【0012】
[0016] 例えば、送受信機のメッシュネットワークは、ペアワイズベースで、送受信機の対間のクロック周波数オフセット、送受信機の対間の時間バイアス及びネットワークの送受信機の対間の距離を計算することができる。メッシュネットワークは、その後、送受信機のセットについての基準クロックを維持し（例えば、ネットワークが同期され得る程度に、例えば、１ナノ秒以内に）、かつ、これらのペアワイズ周波数オフセット、時間バイアス及び距離値に基づいて、これらの送受信機を２次元空間又は３次元空間内で（例えば、３０センチメートル以内に）互いに対して位置特定させることができる。しかしながら、例えば、送受信機内の時間及び／又は周波数領域ドリフト、送受信機周りの環境変化、又は、経時的な送受信機のハードウェアの劣化などに起因した、単一の送受信機に由来するこれらのペアワイズ周波数－オフセット、時間バイアス及び距離値の精度の誤差が小さいことが、基準クロックの値及びこれらの値に基づいてネットワークによって計算された送受信機の相対位置におけるネットワーク全体の誤差をもたらす場合がある。
【0013】
[0017] さらに、送受信機の時刻同期及び自己位置特定ネットワークはまた、サードパーティ送信機の位置特定又は高データレートＴＤＭＡプロトコルの実行など、他の機能を実行することができる。例えば、ネットワークは、サードパーティ送信機から受信した信号に基づいて正確な到着時刻又は到着時間差位置特定を実行することができる。別の例では、ネットワークは、これらのプロトコルにおけるスロット間のバッファ時間を減少させることによって、高データレートＴＤＭＡプロトコルを実行するために送受信機のネットワーク間の高度の同期性を活用することができる。しかしながら、ペアワイズ周波数オフセット、時間バイアス及び距離値に関して上述した誤差はまた、メッシュネットワークのこれらの応用の精度に悪影響を与える場合がある。逆に、方法Ｓ１００に従ってこれらの不正確性を自動的に補正することによって、システムは、（例えば、送受信機のメッシュネットワークに対する送信機のクロックドリフトを測定することによって）送信機側の不正確性をより良好に補償し、かつ、ＴＤＭＡを介した位置特定及びデータの送信を改善することができる。
【0014】
[0018] したがって、システムは、方法Ｓ１００のブロックを実行して：診断テストのセットに基づいて各送受信機をスコアリングするステップと；それらのスコアに基づいて特定の送受信機を識別するステップと；特定の送受信機にネットワークの他の送受信機と再較正又は再同期させるようにトリガするステップ、及び／若しくは、修理又は交換のために特定の送受信機をスケジューリングするステップと、によって、ネットワークの送受信機間のペアワイズ周波数オフセット、時間バイアス及び距離値におけるこれらの誤差を識別、診断及び補正することができる。代替として、システムは、方法Ｓ１００のブロックを実行して：送受信機間の各ペアワイズ接続（すなわち、ペアワイズ通信チャネル）をスコアリングし；それらのスコアに基づいて、特定の問題のペアワイズ通信チャネルを識別し；かつ、識別された通信チャネルに関連付けられた送受信機間の正確な同期、同調及び／又は距離計算を防止し得る通信チャネル内の障害又は異常を識別する。
【0015】
[0019] より具体的には、システムは、各送受信機を表すノードと、ネットワークの送受信機の各対間のペアワイズ通信チャネルを表すエッジと、を含むネットワークグラフにアクセスすることができる。さらに、ネットワークグラフは、各送受信機の位置及び各送受信機の時間バイアスを、メッシュネットワークの互いの送受信機に対して記憶する。主として相対的な測定を介してメッシュネットワークを表すことによって、システムは、物理的な絶対時間、周波数又は位置基準を不要とし、かつ、マッピング／フロアプランから利用可能なもの若しくは任意の個々の送受信機上のクロックハードウェアから利用可能なものなどの、最も容易に利用可能な絶対的なタイミング及び位置基準と比較して、より正確で最新の絶対的な動的基準クロック及び相対位置のセットの構築を可能にする。しかしながら、システムはまた、絶対基準クロック及び／又は絶対位置基準に対する時間バイアス及び／又は位置を計算することができる。
【0016】
[0020] システムは、ネットワークグラフのエッジに関連付けられたエッジ値のセットを含むネットワークグラフにアクセスすることができる。これらのエッジ値は、ネットワークグラフのエッジに沿ってノードとして表される２つの送受信機間のペアワイズ関係の現在及び／又は過去の状態を特徴付ける。例えば、ネットワークグラフのエッジに関連付けられたエッジ値は、エッジに関連付けられたノードによって表される１対の送受信機間の現在のペアワイズ時間バイアス、現在のペアワイズ周波数オフセット、現在のペアワイズ距離、上述した値の各々に関連付けられた不確定性を表す値、及び／又は、上述した値の経時的な進行を特徴付ける上述したエッジ値の各々の時系列を含み得る。
【0017】
[0021] 同様に、システムは、ネットワークグラフのノードに関連付けられたノード値のセットを含むネットワークグラフにアクセスすることができる。これらのノード値は、ネットワークグラフの各ノードによって表される特定の送受信機の現在及び／又は過去の状態を特徴付ける。例えば、ネットワークグラフのノードに関連付けられたノード値は：ノードによって表される送受信機の現在の相対位置、ノードによって表される送受信機の現在の相対時間バイアス、ノードによって表される送受信機における現在の温度値、ノードによって表される送受信機における現在の加速度値、ノードによって表される送受信機における現在の気圧値、ノードによって表される送受信機の全地球航法衛星システム（以下、「ＧＮＳＳ」という。）位置、ノードによって表される送受信機のＧＮＳＳ時刻同期オフセット、及び／又は、これらの上述したノード値の経時的な進行を特徴付けるこれらの上述したノード値の各々の時系列を含み得る。
【0018】
[0022] システムは、その後、ネットワークグラフに基づいて、現在のネットワークグラフに存在する３つのノードの完全に接続されたグループごとに（すなわち、三角グラフごとに）自己整合性テストを実行し、かつ、これらの自己整合性テストに基づいて各ノードをスコアリングすることができる。システムは、ノード又はエッジに起因するより高い不正確性を示すため、より高いスコアを計算することができる。代替として、システムは、ノード又はエッジに起因するより高い不正確性を示すため、より低いスコアを計算することができる。しかしながら、説明を容易にするため、方法Ｓ１００は、高いスコアがより高い不正確性を示す実装に関して説明される。
【0019】
[0023] 個々のノードについてのスコアが閾値スコアより大きいことの検出に応答して、システムは、ノードによって表される送受信機に、ネットワークの他の送受信機と再同期及び／又は再較正するようにトリガすることができる。方法Ｓ１００の複数の反復にわたって又はある期間にわたって、特定のノードに関連付けられたエッジについて整合性の高いスコアを計算することに応答して、システムは、特定のノードによって表される送受信機の交換をトリガすることもできる。さらに又は代替として、システムは：個々のエッジをスコアリングし；スコアの高い特定のエッジを識別し；かつ、システムのユーザ／保守要員に対して、特定のエッジに沿ってノードによって表される送受信機間の通信チャネルに影響を及ぼす異常を調査するように促すことができる。したがって、システムは、送受信機の分散メッシュネットワークの送受信機におけるエラーを自動的に識別、診断及び補正することができ、それによって、ネットワークの送受信機のナノ秒レベルの同期及びサブメータの位置特定精度を維持することができる。
【0020】
[0024] ネットワークが正確に同期されて周波数較正されている間、第１送受信機と第２送受信機との間の周波数オフセットに第２送受信機と第３送受信機との間の周波数オフセットを加えたものは、第１送受信機と第３送受信機との間の周波数オフセットに等しい。したがって、システムは、送受信機間の周波数オフセットのこの過渡性を活用して、現在のネットワークグラフの３つの完全に接続されたノードのグループごとに周波数オフセット自己整合性テストを実行し、ネットワークからの報告ペアワイズ周波数オフセット値に基づいてこの過渡性が真である程度を評価することができる。システムは、ネットワークグラフの３つの完全に接続されたノードのグループごとに：第２エッジによって表される第２周波数オフセットと第３エッジによって表される第３周波数オフセットとの和から、第１エッジによって表される第１周波数オフセットを減算し；かつ、この計算の値に基づいて周波数オフセット自己整合性スコアを計算することができる。
【0021】
[0025] さらに、ネットワークが正確に同期されて周波数較正されている間、第１送受信機と第２送受信機との間の時間バイアスに第２送受信機と第３送受信機との間の時間バイアスを加えたものは、第１送受信機と第３送受信機との間の時間バイアスに等しい。したがって、システムは、送受信機間の時間バイアスのこの過渡性を活用して、現在のネットワークグラフの３つの完全に接続されたノードのグループごとに時間バイアス自己整合性テストを実行し、ネットワークからの報告されたペアワイズ時間バイアス値に基づいてこの過渡性が真である程度を評価することができる。システムは、ネットワークグラフの３つのノードの任意のグループについて：第２エッジによって表される第２時間バイアスと第３エッジによって表される第３時間バイアスとの和から、第１エッジによって表される第１時間バイアスを減算し；かつ、この計算の値に基づいて時間バイアス自己整合性スコアを計算することができる。
【0022】
[0026] さらに、３つの送受信機間に形成された三角形の２辺の和は、三角不等式の定理に基づいて、常に、三角形の第３辺よりも大きい。したがって、システムは、ネットワークからの報告ペアワイズ距離値に基づいてこの三角不等式が真であるかどうかを評価することによって、現在のネットワークグラフの３つの完全に接続されたノードのグループごとに距離自己整合テストを実行することができる。ネットワークグラフの３つのノードのグループ間のエッジによって表されるペアワイズ距離に基づいて三角形が形成不可能であるとの判定に応答して、システムは、この結果に基づいて三角不等式スコアを計算することができる。
【0023】
[0027] ３つのノードのグループについて、周波数オフセット自己整合性スコア、時間バイアス自己整合性スコア及び／又は三角不等式スコアを計算すると、システムは、これらのスコアに基づいて、３つのノードのグループのノードごとのコンポーネント診断スコアを計算することができる。３つのノードのグループのノードごとの新たなコンポーネント診断スコアを計算すると、システムは、このコンポーネント診断スコアをノードについての累積診断スコアと組み合わせることができる。システムは、その後、現在のネットワークグラフによって規定された３つの完全に接続されたノードのグループごとにこのテスト及びスコアリング処理を繰り返し、それによって、このノードがテスト中の３つのノードのグループに含まれるたびに、ノードの累積診断スコアを更新することができる。したがって、疎の接続性を有するネットワークにおいても、システムは、これらのアルゴリズムを使用して、接続された送受信機のローカルサブセットをテストする又はネットワーク接続性グラフを推定することができ、そのすべては、直接的な物理層接続なしに送受信機のセットについても相対状態の精度を高めることができる。
【0024】
[0028] システムが、テストされ、かつ、ネットワークグラフ内で識別された各三角グラフをスコアリングすると、システムは、閾値より大きい累積診断スコアを有するノードを識別し、かつ、これらのノードによって表される送受信機に再較正及び／又は再同期させることができる。代替として、システムは、それらの累積診断スコアに基づいてノードをランク付けし、かつ、これらのノードの既定のパーセンタイルによって表される送受信機に再較正及び／又は再同期させることができる。
【0025】
[0029] 逆に、システムは、累積診断スコアが閾値診断スコアよりも低いノード及びエッジを識別し、かつ、検証されたノード及び／又は検証されたエッジの動的リストを指定することができる。システムは、その後、検証されたノード及び／又は検証されたエッジのみに基づいて、メッシュネットワークのための基準時間及び基準位置を生成することができる。したがって、システムは、この基準時間及び基準位置の精度を高めるために、動的に変化するネットワークトポロジを利用するメッシュネットワークについての基準時間及び基準位置を生成する。例えば、メッシュネットワークが高度に分散された応用；個々の送受信機及び／又は通信チャネルがメッシュネットワークの仕様（例えば、無線マルチパスによって引き起こされる時間オフセット同期性のエラーに起因する、又は、相対運動によって引き起こされる周波数オフセット同期性又は初期較正におけるエラーに起因する、又は、不安定な局部発振器基準によって引き起こされる低いタイミング／位置精度に起因する）を満たさない場合がある応用であっても、メッシュネットワークの検証されたノード及び／又はエッジのみを活用することによって、システムは、サブナノ秒のタイミング精度を有する基準時間及びサブメータの位置精度を有する基準位置を生成することができる。
【0026】
[0030] システムは、システムが送受信機のネットワークによって報告されたペアワイズ周波数オフセット、ペアワイズ時間バイアス及びペアワイズ距離に基づいてネットワークグラフを更新する際、ネットワークの送受信機の精度を経時的にテストする方法Ｓ１００を定期的に実行することができる。システムはまた、複数のテスト間隔にわたって、各ノードの診断スコアの履歴を追跡して、送受信機性能の傾向を経時的に識別することもできる。したがって、ノードについての高い累積診断スコアを繰り返し計算すると、システムは、ネットワークのオペレータに、ノードによって表される送受信機を修理させる、又は、送受信機を完全に交換させることができる。
【0027】
[0031] 一変形例では、システムは、障害を示す現在のネットワークグラフの前に、ネットワークのノード及び／又はエッジの障害（累積診断スコアに基づいて規定される）を予測するため、エッジ値及び／又はノード値の時系列を含むネットワークグラフに基づいて、障害予測モデル（例えば、機械学習モデル）を実行することができる。この変形例では、システムは、障害予測モデルを訓練して、メッシュネットワークの１以上の送受信機の将来の障害を予測するノード値及び／又はエッジ値のパターンを認識することができる。
【0028】
３．ネットワークグラフ
[0032] 概して、システムは、ブロックＳ１１０において、メッシュネットワークに構成された送受信機のセットを表すネットワークグラフを維持及び／又はネットワークグラフにアクセスする。送受信機は、メッシュネットワークの他の送受信機と、無線周波数通信チャネル、光通信チャネル又は送受信機間の直接通信の任意の他の形態などの「ペアワイズ」接続を確立することができる。メッシュネットワークの送受信機は、ペアワイズベースで周波数較正及び時刻同期プロトコルを実行して、送受信機の各対のクロック間の周波数オフセット、送受信機の各対のクロック間の時間バイアス、及び／又は、送受信機の各対間の距離（例えば、送受信機間の伝搬遅延及び通信媒体におけるデータの速度に基づいて）を計算することができる。特に、ネットワーク内のノードの対は、米国特許出願第１７／１３５，５６６号に記載された時刻同期及び周波数較正プロトコルに従って、同期信号及び較正信号を送受信し、かつ、１対のノード間の時間バイアス、伝搬遅延及び周波数オフセット（すなわち、ペアワイズエッジ値）を計算することができる。これらのペアワイズエッジ値に基づいて、システムは、メッシュネットワークの基準時間を計算し（各送受信機のクロックを共通の時間に同期させるため）、かつ、米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載された自己位置特定プロトコルに従って、メッシュネットワークの各送受信機の相対位置を計算することができる。
[0032] 概して、システムは、ブロックＳ１１０において、メッシュネットワークに構成された送受信機のセットを表すネットワークグラフを維持及び／又はネットワークグラフにアクセスする。送受信機は、メッシュネットワークの他の送受信機と、無線周波数通信チャネル、光通信チャネル又は送受信機間の直接通信の任意の他の形態などの「ペアワイズ」接続を確立することができる。メッシュネットワークの送受信機は、ペアワイズベースで周波数較正及び時刻同期プロトコルを実行して、送受信機の各対のクロック間の周波数オフセット、送受信機の各対のクロック間の時間バイアス、及び／又は、送受信機の各対間の距離（例えば、送受信機間の伝搬遅延及び通信媒体におけるデータの速度に基づいて）を計算することができる。特に、ネットワーク内のノードの対は、米国特許出願第１７／１３５，５６６号に記載された時刻同期及び周波数較正プロトコルに従って、同期信号及び較正信号を送受信し、かつ、１対のノード間の時間バイアス、伝搬遅延及び周波数オフセット（すなわち、ペアワイズエッジ値）を計算することができる。これらのペアワイズエッジ値に基づいて、システムは、メッシュネットワークの基準時間を計算し（各送受信機のクロックを共通の時間に同期させるため）、かつ、米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載された自己位置特定プロトコルに従って、メッシュネットワークの各送受信機の相対位置を計算することができる。
【0029】
[0033] システムは、メッシュネットワークの性能を追跡するため、これらのペアワイズデータに基づいてメッシュネットワークの抽象化（すなわち、ネットワークグラフ）を生成又はアクセスすることができる。システムは、各ノードがメッシュネットワークの送受信機を表すノードのセットと、１対のノードについてのペアワイズデータを取得するための十分な品質（例えば、信号対雑音比）の１対のノード間の接続を各エッジが表すエッジのセットと、を含むネットワークグラフにアクセスすることができる。したがって、システムは、接続されたグラフを規定するネットワークグラフにアクセスすることができる。しかしながら、システムは、ノードの環境要因又は物理的分散によって引き起こされた低信号対雑音比（以下、「ＳＮＲ」という。）に起因して、最大接続（すなわち、完全）グラフではないネットワークグラフにアクセスすることができる。例えば、メッシュネットワークは、大きな地理的エリア又は物理的障害物を有するエリアに広がるＲＦ送受信機のセットを含み得る。したがって、メッシュネットワークのさまざまな対の送受信機は、１対の送受信機間の送信のためにＳＮＲが不十分であるために、周波数オフセット較正及び時刻同期プロトコルを実行することができない場合があり、及びしたがって、ネットワークグラフはこれらの送受信機間のエッジを含まない。
【0030】
[0034] したがって、ブロックＳ１１０において、システムは、ノードのセットであって、ノードのセットの各ノードがネットワークの送受信機を表す、ノードのセットと、エッジのセットであって、エッジのセットの各エッジが、ノードのセットの１対のノードを接続し、かつ、１対のノードによって表される送受信機のネットワークの１対の送受信機間の通信チャネルを表す、エッジのセットと、を含むネットワークグラフにアクセスすることができ、通信チャネルは、信号対雑音比が閾値信号対雑音比よりも大きいことを特徴とする。
【0031】
[0035] さらに、システムは、メッシュネットワークの送受信機の状態及びそれらの間の接続を特徴付けるため、ネットワークグラフに基づいてネットワーク状態にアクセス及び／又はネットワーク状態を維持することができる。より具体的には、ネットワーク状態は、エッジによって表される通信チャネルの態様及び／又はノードによって表される送受信機の態様をそれぞれ表すネットワークグラフの各ノードに関連するネットワークグラフ及び／又はノード値の各エッジに関連するエッジ値を含む。したがって、ブロックＳ１２０において、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットと、ノードのセットについてのノード値のセットと、を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0032】
[0036] 一実装では、ネットワークグラフによって表されるメッシュネットワークの現在のネットワーク状態にアクセスすることに加えて、システムは、ブロックＳ１２０において、ネットワーク状態の時系列にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、エッジのセットのエッジごとのエッジ値の時系列、及び／又は、ノードのセットのノードごとのノード値の時系列を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、ネットワークの状態を特徴付けるエッジ値及びノード値の傾向を識別することができる。
【0033】
[0037] 別の実装では、システムは、エッジ特性のセット及び／又は変化しないノードの静的特性を表すノード特性のセットにアクセスすることができる。例えば、システムは、ノードによって表される送受信機のハードウェアのタイプを含むノード特性のセットにアクセスすることができる。別の例では、システムは、２つの静的送受信機間の既定の視線距離及び／又はエッジによって表される通信チャネルの既定の周波数を含むエッジ特性のセットにアクセスすることができる。
【0034】
[0038] ネットワークグラフのノードのセットが送信機ノード及び送受信機ノードの両方を含む別の実装では、システムは、ネットワークグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送受信機－送受信機エッジ値のセットと、ネットワークグラフの送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセットと、を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0035】
３．１ 同期信号、較正信号及び測距信号
[0039] 概して、システムは、ネットワークのノード間、又は、送信機（例えば、ユーザ機器、アセットタグ）とネットワークのノードとの間で送信される同期信号、較正信号及び測距信号に基づいて、ネットワーク状態にアクセス又はネットワーク状態を生成することができる。より具体的には、これらの同期信号、較正信号及び／又は測距信号は、直交周波数分割多重信号（サブキャリア信号のセットを含む）又は周波数ホッピング信号（時間分割キャリア信号のセットを含む）を含んでもよく、それによって、ネットワークのノードによってこれらの信号の拡散スペクトル精度タイミングを可能にする。
[0039] 概して、システムは、ネットワークのノード間、又は、送信機（例えば、ユーザ機器、アセットタグ）とネットワークのノードとの間で送信される同期信号、較正信号及び測距信号に基づいて、ネットワーク状態にアクセス又はネットワーク状態を生成することができる。より具体的には、これらの同期信号、較正信号及び／又は測距信号は、直交周波数分割多重信号（サブキャリア信号のセットを含む）又は周波数ホッピング信号（時間分割キャリア信号のセットを含む）を含んでもよく、それによって、ネットワークのノードによってこれらの信号の拡散スペクトル精度タイミングを可能にする。
【0036】
３．２ 相対時間バイアス
[0040] 概して、システムは、ネットワーク状態から、送受信機間での報告ペアワイズ時間バイアス（例えば、時刻同期プロセスを実行する送受信機からの）、及び、報告ペアワイズ周波数オフセット（例えば、周波数オフセット較正プロセスを実行する送受信機からの）にアクセスして、送受信機のメッシュネットワークについての基準時間を計算することができる。より具体的には、システムは、基準クロック周波数及び基準時間（例えば、そこからその後の時間が測定可能な初期時間）を規定する基準クロックの抽象化を生成及び維持することができる。この抽象化を構築するため、システムは、メッシュネットワークのマスタクロックとして、送受信機の中から最も正確なクロックを選択するために方法Ｓ１００を実行することができる。代替として、システムは、メッシュネットワークの検証された送受信機及び検証された通信チャネルのセットの各送受信機によって追跡される公称クロック周波数及び公称基準時間の加重平均を計算することができる。システムは、その送受信機について生成された診断スコアの履歴に基づいて、送受信機に対応する各公称クロック周波数及び／又は基準時間を重み付けすることができる。例えば、システムは、移動平均に基づいて送受信機についての公称クロック周波数及び／又は公称基準時間を重み付けすることができ、これは、時間的に重み付けされた移動平均又はウインドウ化された移動平均であり得る。
[0040] 概して、システムは、ネットワーク状態から、送受信機間での報告ペアワイズ時間バイアス（例えば、時刻同期プロセスを実行する送受信機からの）、及び、報告ペアワイズ周波数オフセット（例えば、周波数オフセット較正プロセスを実行する送受信機からの）にアクセスして、送受信機のメッシュネットワークについての基準時間を計算することができる。より具体的には、システムは、基準クロック周波数及び基準時間（例えば、そこからその後の時間が測定可能な初期時間）を規定する基準クロックの抽象化を生成及び維持することができる。この抽象化を構築するため、システムは、メッシュネットワークのマスタクロックとして、送受信機の中から最も正確なクロックを選択するために方法Ｓ１００を実行することができる。代替として、システムは、メッシュネットワークの検証された送受信機及び検証された通信チャネルのセットの各送受信機によって追跡される公称クロック周波数及び公称基準時間の加重平均を計算することができる。システムは、その送受信機について生成された診断スコアの履歴に基づいて、送受信機に対応する各公称クロック周波数及び／又は基準時間を重み付けすることができる。例えば、システムは、移動平均に基づいて送受信機についての公称クロック周波数及び／又は公称基準時間を重み付けすることができ、これは、時間的に重み付けされた移動平均又はウインドウ化された移動平均であり得る。
【0037】
[0041] システムが送受信機クロックの非加重平均に基づいて基準クロックを生成する一実装では、システムは、基準クロックを生成すると、基準クロックに対する各送受信機の時間バイアス（すなわち、相対時間バイアス）を計算し、かつ、この値を、送受信機を表すノードに関連するノード値として記憶することができる。したがって、各ノードにおける条件を表すことに加えて、ノード値のセットはまた、基準クロックに対するノードの時間バイアスを表すことができ、これは、ネットワークの他のノードに対するノードの性能不良を示し得る。
【0038】
[0042] 別の実装では、システムは、メッシュネットワークの各送受信機から公称クロック周波数及び公称基準時間を各々テストし、かつ、ネットワーク全体の診断エラーを最小化する公称クロック周波数及び公称基準時間を選択することができる。
【0039】
[0043] しかしながら、システムは、任意の他の方法で基準時間及び基準クロック周波数を確立することができる。
【0040】
３．３ 相対位置
[0044] 概して、システムは、ネットワークグラフのエッジ値のセットのノード間のペアワイズ距離に基づいて、基準位置に対するノードごとの位置を計算することができる。より具体的には、システムは、これらの送受信機を基準座標系内に位置決めするため、ネットワークグラフのノードによって表される１以上の送受信機についての位置データにアクセスすることができる。ネットワークの１つの送受信機の相対位置を計算すると、システムは、基準座標系内で送受信機を配向するため、追加の送受信機の位置及び／又は同じ送受信機についての配向データにアクセスすることができる。システムは、その後、これらの送受信機間で計算されたペアワイズ距離に基づいて、ネットワーク内の他の送受信機の位置を特定することができる。したがって、システムは、ノードによって表される送受信機の相対位置推定値を含むノード値のセットにアクセスすることができ、かつ、この相対位置推定値を送受信機についての位置データの他のソースと比較することができ、それによって、送受信機における障害を示し得る相対位置推定値の誤差を識別する。
[0044] 概して、システムは、ネットワークグラフのエッジ値のセットのノード間のペアワイズ距離に基づいて、基準位置に対するノードごとの位置を計算することができる。より具体的には、システムは、これらの送受信機を基準座標系内に位置決めするため、ネットワークグラフのノードによって表される１以上の送受信機についての位置データにアクセスすることができる。ネットワークの１つの送受信機の相対位置を計算すると、システムは、基準座標系内で送受信機を配向するため、追加の送受信機の位置及び／又は同じ送受信機についての配向データにアクセスすることができる。システムは、その後、これらの送受信機間で計算されたペアワイズ距離に基づいて、ネットワーク内の他の送受信機の位置を特定することができる。したがって、システムは、ノードによって表される送受信機の相対位置推定値を含むノード値のセットにアクセスすることができ、かつ、この相対位置推定値を送受信機についての位置データの他のソースと比較することができ、それによって、送受信機における障害を示し得る相対位置推定値の誤差を識別する。
【0041】
[0045] 一実装では、システムは、送受信機で実行される２次位置特定技術を介して送受信機についての位置データ及び／又は方位データにアクセスすることができる。例えば、システムは、ＧＮＳＳ受信機を介して、超広帯域位置特定プロトコル（以下、「ＵＷＢ」位置特定プロトコルという。）を介して、信号強度位置特定プロトコルを介して、到来角位置特定プロトコルを介して、自律航法又は加速度計ベースの位置特定プロトコルを介して、磁力計ベースの方位検出を介して、及び／又は、任意の他の位置特定又は方位プロトコルを介して、基準位置及び／又は基準方位データにアクセスすることができる。代替として、システムは、基準座標系に送受信機のサブセットを固定するため、送受信機のサブセットの既知の設置位置及び／又は方位を含む基準位置データベースにアクセスすることができる。システムは、その後、送受信機のサブセットに対する他の送受信機の位置を推定することができる。
【0042】
[0046] 複数の利用可能な位置特定技術に基づいて送受信機ごとの位置推定値にアクセスすることによって、システムは、各送受信機におけるネットワーク位置特定性能を推定し、かつ、ネットワーク内の特定の送受信機における障害を識別することができる。したがって、システムは、エッジ値のセットのペアワイズ距離に基づく、ノードによって表される送受信機の相対位置推定値と、他の位置特定技術に基づく位置推定値のセットと、を含むノードについてのノード値にアクセスすることができる。
【0043】
３．４ 環境マップ
[0047] 概して、システムは、送受信機のメッシュネットワークを囲む物理的環境の表現である環境マップも記憶することができる。より具体的には、システムは、メッシュネットワークの送受信機の計算された位置の３Ｄ表現としてネットワークグラフを記憶することができ、かつ、送受信機がネットワークグラフ上で互いに通信することを阻止する物理的障害物又は障壁などの障害物若しくは（例えば、近接場ＲＦ環境における）異常などの位置及び方位を含み得る環境のマップをオーバーレイすることができる。さらに、システムは、各ノードに記録された温度データなどの送受信機のメッシュネットワークから取り出されたセンサデータに基づいて、環境マップを強化することができる。この例では、システムは、環境マップの領域の温度を推定し、かつ、温度変化並びにこの領域の送受信機によって報告されるペアワイズ時間バイアス及び／又は伝搬遅延の精度の対応の低下を予測することができる。
[0047] 概して、システムは、送受信機のメッシュネットワークを囲む物理的環境の表現である環境マップも記憶することができる。より具体的には、システムは、メッシュネットワークの送受信機の計算された位置の３Ｄ表現としてネットワークグラフを記憶することができ、かつ、送受信機がネットワークグラフ上で互いに通信することを阻止する物理的障害物又は障壁などの障害物若しくは（例えば、近接場ＲＦ環境における）異常などの位置及び方位を含み得る環境のマップをオーバーレイすることができる。さらに、システムは、各ノードに記録された温度データなどの送受信機のメッシュネットワークから取り出されたセンサデータに基づいて、環境マップを強化することができる。この例では、システムは、環境マップの領域の温度を推定し、かつ、温度変化並びにこの領域の送受信機によって報告されるペアワイズ時間バイアス及び／又は伝搬遅延の精度の対応の低下を予測することができる。
【0044】
[0048] さらに、システムは、（特定の送受信機に起因するエラーとは対照的に）送受信機間のペアワイズ接続に起因するエラーに基づいて、環境の異常を検出することによって環境マップを更新することができる。
【0045】
[0049] 一実装では、システムは、絶対基準位置又は方位に対して環境マップを記憶することができる。この実装では、送受信機のメッシュネットワークの１つの送受信機が環境マップに対して既知の位置に位置決めされる場合、システムは、各送受信機の相対位置を、環境マップに基づいて送受信機の絶対位置に変換することができる。
【0046】
３．５ ノード特性
[0050] 概して、システムは、ネットワークグラフに関連して、ネットワークグラフの各ノードによって表される送受信機の既知の非過渡特性を表すノード特性（例えば、固定ノード値）を記憶及び／又はノード特性にアクセスすることもでき、ノード特性は、例えば、（送受信機の計算された周波数オフセットによる補正前の）公称クロック周波数、発振器タイプ（例えば、水晶発振器、原子発振器）、水晶発振器カットのタイプ（例えば、ＡＴ、ＳＣ、ＢＴ、ＩＴ、ＦＣ）、発振回路タイプ（例えば、ＡＴＣＸＯ、ＣＤＸＯ、ＤＴＣＸＯ、ＯＣＸＯ）、発振器の温度又は電圧制御のレベル、原子時計タイプ（例えば、セシウム、ルビジウム、水素）、送受信機のアンテナタイプ、及び／又は、送受信機の任意の他のハードウェア関連特性などである。ネットワークグラフの各ノードのノード特性のセットに基づいて、システムは、各ノードの特定の特性を、ノードによって表される送受信機の予想される挙動の範囲と相関させることができる。システムは、その後、これらの相関を利用して、この予想される範囲外の挙動を示す送受信機の障害を予測及び／又は識別することができる。より具体的には、システムは、現在のネットワーク状態（及び／又は、過去のネットワーク状態の時系列）がネットワークの任意の送受信機の障害を予測するかどうかを予測するため、エッジ値のセット、ノード値のセット及び／又はエッジ特性のセットとともに、障害予測モデルへの入力ベクトルにおけるノード特性のセットを含み得る。
[0050] 概して、システムは、ネットワークグラフに関連して、ネットワークグラフの各ノードによって表される送受信機の既知の非過渡特性を表すノード特性（例えば、固定ノード値）を記憶及び／又はノード特性にアクセスすることもでき、ノード特性は、例えば、（送受信機の計算された周波数オフセットによる補正前の）公称クロック周波数、発振器タイプ（例えば、水晶発振器、原子発振器）、水晶発振器カットのタイプ（例えば、ＡＴ、ＳＣ、ＢＴ、ＩＴ、ＦＣ）、発振回路タイプ（例えば、ＡＴＣＸＯ、ＣＤＸＯ、ＤＴＣＸＯ、ＯＣＸＯ）、発振器の温度又は電圧制御のレベル、原子時計タイプ（例えば、セシウム、ルビジウム、水素）、送受信機のアンテナタイプ、及び／又は、送受信機の任意の他のハードウェア関連特性などである。ネットワークグラフの各ノードのノード特性のセットに基づいて、システムは、各ノードの特定の特性を、ノードによって表される送受信機の予想される挙動の範囲と相関させることができる。システムは、その後、これらの相関を利用して、この予想される範囲外の挙動を示す送受信機の障害を予測及び／又は識別することができる。より具体的には、システムは、現在のネットワーク状態（及び／又は、過去のネットワーク状態の時系列）がネットワークの任意の送受信機の障害を予測するかどうかを予測するため、エッジ値のセット、ノード値のセット及び／又はエッジ特性のセットとともに、障害予測モデルへの入力ベクトルにおけるノード特性のセットを含み得る。
【0047】
３．６ エッジ特性
[0051] 概して、システムは、ネットワークグラフに関連して、ネットワークグラフの各エッジによって表される通信チャネルの既知の非過渡特性を表すエッジ特性（例えば、固定エッジ値）を記憶及び／又はエッジ特性にアクセスすることもでき、エッジ特性は、エッジに関連付けられた固定送受信機間の既知の固定の視線距離、エッジに関連付けられた固定送受信機間の既知の固定の視線障害の数、エッジによって表される通信チャネルの既定の周波数又は周波数範囲、及び／又は、通信チャネルの媒体（例えば、無線周波数チャネル、光ファイバケーブル通信チャネル）などである。ネットワークグラフの各エッジのエッジ特性のセットに基づいて、システムは、特定のエッジ特性を、ネットワークグラフの各エッジによって表される通信チャネルの予想される性能の範囲と相関させることができる。システムは、その後、これらの相関を利用して、予想された範囲外の性能レベルを示す特定の通信チャネルの障害を予測及び／又は識別することができる。より具体的には、システムは、現在のネットワーク状態（及び／又は、過去のネットワーク状態の時系列）がネットワークの任意の送受信機又は通信チャネルの障害を予測するかどうかを識別するため（以下でさらに説明する）、ノード特性のセット、エッジ値のセット及び／又はノード値のセットとともに、障害予測モデルについての入力ベクトル内のノード特性のセットを含み得る。
[0051] 概して、システムは、ネットワークグラフに関連して、ネットワークグラフの各エッジによって表される通信チャネルの既知の非過渡特性を表すエッジ特性（例えば、固定エッジ値）を記憶及び／又はエッジ特性にアクセスすることもでき、エッジ特性は、エッジに関連付けられた固定送受信機間の既知の固定の視線距離、エッジに関連付けられた固定送受信機間の既知の固定の視線障害の数、エッジによって表される通信チャネルの既定の周波数又は周波数範囲、及び／又は、通信チャネルの媒体（例えば、無線周波数チャネル、光ファイバケーブル通信チャネル）などである。ネットワークグラフの各エッジのエッジ特性のセットに基づいて、システムは、特定のエッジ特性を、ネットワークグラフの各エッジによって表される通信チャネルの予想される性能の範囲と相関させることができる。システムは、その後、これらの相関を利用して、予想された範囲外の性能レベルを示す特定の通信チャネルの障害を予測及び／又は識別することができる。より具体的には、システムは、現在のネットワーク状態（及び／又は、過去のネットワーク状態の時系列）がネットワークの任意の送受信機又は通信チャネルの障害を予測するかどうかを識別するため（以下でさらに説明する）、ノード特性のセット、エッジ値のセット及び／又はノード値のセットとともに、障害予測モデルについての入力ベクトル内のノード特性のセットを含み得る。
【0048】
３．７ ノード値
[0052] 図５に示すように、システムは、ネットワークグラフの各ノードに関連させてノード値のセットを記憶することができ、ノードはメッシュネットワークの送受信機を表す。より具体的には、システムは、（米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載されているようなメッシュネットワーク位置特定に従って計算される）送受信機相対位置、送受信機ＧＮＳＳ位置、メッシュネットワークの基準周波数に対する送受信機周波数オフセット、メッシュネットワークの基準時間に対する送受信機時間バイアス、送受信機温度、送受信機速度、送受信機加速度及び／又は送受信機振動子寿命、を表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、メッシュネットワークの各送受信機の状態を表すネットワーク状態にアクセスすることができる。
[0052] 図５に示すように、システムは、ネットワークグラフの各ノードに関連させてノード値のセットを記憶することができ、ノードはメッシュネットワークの送受信機を表す。より具体的には、システムは、（米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載されているようなメッシュネットワーク位置特定に従って計算される）送受信機相対位置、送受信機ＧＮＳＳ位置、メッシュネットワークの基準周波数に対する送受信機周波数オフセット、メッシュネットワークの基準時間に対する送受信機時間バイアス、送受信機温度、送受信機速度、送受信機加速度及び／又は送受信機振動子寿命、を表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、メッシュネットワークの各送受信機の状態を表すネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0049】
[0053] 一実装では、システムは、ノード値の時系列を含むネットワーク状態にアクセスすることができ、それによって、現在の各ノード値に加えて、これらのノード値の経時的な変化を表す。
【0050】
３．７．１ 送受信機相対位置
[0054] 概して、システムは、メッシュネットワークで送受信機を互いに対して位置特定するため、米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載された方法を実行することができる。より具体的には、システムは、メッシュネットワークにおける１次送受信機の位置及び／又は方位に基づいて相対座標系を規定し、かつ、米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載された方法を実行して、相対座標系における各送受信機の相対位置を推定することができる。代替として、システムは、メッシュネットワークの送受信機によって実行される任意の方法を介して導出された送受信機の相対位置を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、ペアワイズ時間バイアス及び伝搬遅延値に基づいて、メッシュネットワークの各送受信機の相対位置を推定することができる。
[0054] 概して、システムは、メッシュネットワークで送受信機を互いに対して位置特定するため、米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載された方法を実行することができる。より具体的には、システムは、メッシュネットワークにおける１次送受信機の位置及び／又は方位に基づいて相対座標系を規定し、かつ、米国特許出願第１７／０８０，７２９号に記載された方法を実行して、相対座標系における各送受信機の相対位置を推定することができる。代替として、システムは、メッシュネットワークの送受信機によって実行される任意の方法を介して導出された送受信機の相対位置を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、ペアワイズ時間バイアス及び伝搬遅延値に基づいて、メッシュネットワークの各送受信機の相対位置を推定することができる。
【0051】
３．７．２ 送受信機ＧＮＳＳ位置
[0055] 概して、システムは、メッシュネットワークの各送受信機のＧＮＳＳ位置を表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、各送受信機は、送受信機のＧＮＳＳ位置を計算することができるＧＮＳＳ受信機を含み得る。したがって、メッシュネットワークの各送受信機の相対位置及びＧＮＳＳ位置の両方を含めることによって、システムは、ＧＮＳＳ位置からの相対位置の大きな偏差に基づいて、メッシュネットワークの送受信機の障害を予測することができる。
[0055] 概して、システムは、メッシュネットワークの各送受信機のＧＮＳＳ位置を表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、各送受信機は、送受信機のＧＮＳＳ位置を計算することができるＧＮＳＳ受信機を含み得る。したがって、メッシュネットワークの各送受信機の相対位置及びＧＮＳＳ位置の両方を含めることによって、システムは、ＧＮＳＳ位置からの相対位置の大きな偏差に基づいて、メッシュネットワークの送受信機の障害を予測することができる。
【0052】
３．７．３ 送受信機周波数オフセット
[0056] 概して、システムは、メッシュネットワークによって維持される基準周波数に対する送受信機の周波数オフセットを表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ネットワークの１次送受信機の基準発振器に基づいて又はメッシュネットワーク全体の発振周波数の調整平均として、基準周波数抽象化を生成することができる。したがって、ネットワーク状態内のペアワイズ周波数オフセット（エッジに関連する）に加えて総送受信機周波数オフセットを含めることによって、システムは、基準周波数又は基準周波数抽象化から有意な周波数ドリフトを経験する送受信機をより良好に識別することができる。
[0056] 概して、システムは、メッシュネットワークによって維持される基準周波数に対する送受信機の周波数オフセットを表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ネットワークの１次送受信機の基準発振器に基づいて又はメッシュネットワーク全体の発振周波数の調整平均として、基準周波数抽象化を生成することができる。したがって、ネットワーク状態内のペアワイズ周波数オフセット（エッジに関連する）に加えて総送受信機周波数オフセットを含めることによって、システムは、基準周波数又は基準周波数抽象化から有意な周波数ドリフトを経験する送受信機をより良好に識別することができる。
【0053】
３．７．４ 送受信時間バイアス
[0057] 概して、システムは、メッシュネットワークによって維持される基準時間に対する送受信機の時間バイアスを表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ネットワークの１次送受信機の基準クロックに基づいて又はメッシュネットワーク全体の送受信機クロックの調整平均として、基準時間抽象化を生成することができる。したがって、ネットワーク状態内のペアワイズ時間バイアス（エッジに関連する）に加えて総送受信機時間バイアスを含めることによって、システムは、基準クロック又は基準クロック抽象化に対して有意なクロックドリフトを経験する送受信機をより良好に識別することができる。
[0057] 概して、システムは、メッシュネットワークによって維持される基準時間に対する送受信機の時間バイアスを表すノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ネットワークの１次送受信機の基準クロックに基づいて又はメッシュネットワーク全体の送受信機クロックの調整平均として、基準時間抽象化を生成することができる。したがって、ネットワーク状態内のペアワイズ時間バイアス（エッジに関連する）に加えて総送受信機時間バイアスを含めることによって、システムは、基準クロック又は基準クロック抽象化に対して有意なクロックドリフトを経験する送受信機をより良好に識別することができる。
【0054】
３．８ エッジ値
[0058] 図４に示すように、システムは、ネットワークグラフの各エッジに関連するエッジ値のセットを記憶することができ、エッジは、メッシュネットワークの送受信機間の接続又は通信チャネルを表す。より具体的には、システムは、エッジ値を含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値は、１対のノードに関連付けられた送受信機間のペアワイズ周波数オフセット、この１対のノードに関連付けられた送受信機間のペアワイズ時間バイアス及びこの１対のノードに関連付けられた送受信機間のペアワイズ距離など、エッジに関連付けられた１対のノードによって表される１対の送受信機による周波数オフセット較正プロセス及び／又は時間バイアス同期プロセスの実行によって生成された任意のペアワイズデータを表す。システムはまた、これらの送受信機間の接続のＳＮＲなど、エッジに関連付けられた１対のノードによって表されるネットワークの送受信機間の接続の特性を表すエッジ値を記憶することができる。さらに又は代替として、システムは、エッジ値のセットに、ネットワークの送受信機の動作帯域内のオープンソース帯域使用情報を記憶することができる。例えば、システムは、占有周波数帯域を識別することができるので、ネットワークグラフのエッジによって表される通信チャネル上の干渉のレベルを予測することができる。さらに、システムは、これらの特性を経時的に追跡するため、これらのエッジ特性の時系列を記憶することができる。
[0058] 図４に示すように、システムは、ネットワークグラフの各エッジに関連するエッジ値のセットを記憶することができ、エッジは、メッシュネットワークの送受信機間の接続又は通信チャネルを表す。より具体的には、システムは、エッジ値を含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値は、１対のノードに関連付けられた送受信機間のペアワイズ周波数オフセット、この１対のノードに関連付けられた送受信機間のペアワイズ時間バイアス及びこの１対のノードに関連付けられた送受信機間のペアワイズ距離など、エッジに関連付けられた１対のノードによって表される１対の送受信機による周波数オフセット較正プロセス及び／又は時間バイアス同期プロセスの実行によって生成された任意のペアワイズデータを表す。システムはまた、これらの送受信機間の接続のＳＮＲなど、エッジに関連付けられた１対のノードによって表されるネットワークの送受信機間の接続の特性を表すエッジ値を記憶することができる。さらに又は代替として、システムは、エッジ値のセットに、ネットワークの送受信機の動作帯域内のオープンソース帯域使用情報を記憶することができる。例えば、システムは、占有周波数帯域を識別することができるので、ネットワークグラフのエッジによって表される通信チャネル上の干渉のレベルを予測することができる。さらに、システムは、これらの特性を経時的に追跡するため、これらのエッジ特性の時系列を記憶することができる。
【0055】
[0059] 以下にさらに説明するように、システムは、２次エッジ値（例えば、ペアワイズ時間バイアス）、ペアワイズ周波数オフセット（例えば、水晶発振器周波数オフセット）、ペアワイズ距離及びこれらの値についての不確定性測定値；及び／又は、ＳＮＲ、マルチパスプロファイル及び物理的障害物の数などの１次エッジ値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。例えば、システムは、ネットワークグラフの各エッジ又はネットワークグラフの一部のサブグラフ（例えば、三角グラフ）について；エッジに関連付けられたペアワイズ時間バイアス；エッジに関連付けられた時間バイアス不確定性；エッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセット；エッジに関連付けられた周波数オフセット不確定性；及び、エッジに関連付けられたペアワイズ距離を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0056】
３．８．１ ペアワイズ周波数オフセット計算
[0060] 概して、メッシュネットワークの１対の送受信機間の信号受信を仮定すると、１対の送受信機は、１対の送受信機のクロック間の相対周波数ドリフトを特徴付ける周波数オフセット較正プロセスを実行することができる。この周波数オフセット較正プロセスは、米国特許出願第１７／１３５，５６６号に詳述されており、この出願は参照によってその全体が組み込まれる。周波数オフセット較正プロセスの結果として、各対の送受信機は、それらのクロック間の周波数オフセットを数ｐｐｂ内で計算することができる。システムは、その後、１対の送受信機についての周波数オフセットにアクセスし、かつ、この周波数オフセットデータを、１対の送受信機間の接続を表すネットワークグラフのエッジと関連付けることができる。より具体的には、システムは、送受信機のネットワークのペアワイズ周波数オフセットのセットを含むエッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。
[0060] 概して、メッシュネットワークの１対の送受信機間の信号受信を仮定すると、１対の送受信機は、１対の送受信機のクロック間の相対周波数ドリフトを特徴付ける周波数オフセット較正プロセスを実行することができる。この周波数オフセット較正プロセスは、米国特許出願第１７／１３５，５６６号に詳述されており、この出願は参照によってその全体が組み込まれる。周波数オフセット較正プロセスの結果として、各対の送受信機は、それらのクロック間の周波数オフセットを数ｐｐｂ内で計算することができる。システムは、その後、１対の送受信機についての周波数オフセットにアクセスし、かつ、この周波数オフセットデータを、１対の送受信機間の接続を表すネットワークグラフのエッジと関連付けることができる。より具体的には、システムは、送受信機のネットワークのペアワイズ周波数オフセットのセットを含むエッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0057】
[0061] しかしながら、システムは、任意の他の方法で、１対の送受信機間の周波数オフセットにアクセスすることができる。
【0058】
３．８．２ ペアワイズ時間バイアス計算
[0062] 概して、メッシュネットワークの１対の送受信機間の信号受信を仮定すると、１対の送受信機は、１対の送受信機のクロック間の相対時間バイアスを特徴付けるための時間バイアス同期プロセスを実行することができる。このプロセスは、米国特許出願第１７／０２５，６３５号で詳述されており、この出願は参照によってその全体が組み込まれる。時間バイアス同期プロセスの結果、各対の送受信機は、１対の送受信機間の時間バイアスを１ナノ秒以内に計算することができる。システムは、その後、１対の送受信機についての時間バイアスにアクセスし、かつ、この時間バイアスを、１対の送受信機間の接続を表すネットワークグラフのエッジに関連付けることができる。より具体的には、システムは、エッジ値のセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、送受信機のネットワークのペアワイズ時間バイアスのセットを含む。
[0062] 概して、メッシュネットワークの１対の送受信機間の信号受信を仮定すると、１対の送受信機は、１対の送受信機のクロック間の相対時間バイアスを特徴付けるための時間バイアス同期プロセスを実行することができる。このプロセスは、米国特許出願第１７／０２５，６３５号で詳述されており、この出願は参照によってその全体が組み込まれる。時間バイアス同期プロセスの結果、各対の送受信機は、１対の送受信機間の時間バイアスを１ナノ秒以内に計算することができる。システムは、その後、１対の送受信機についての時間バイアスにアクセスし、かつ、この時間バイアスを、１対の送受信機間の接続を表すネットワークグラフのエッジに関連付けることができる。より具体的には、システムは、エッジ値のセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、送受信機のネットワークのペアワイズ時間バイアスのセットを含む。
【0059】
[0063] しかしながら、システムは、任意の他の方法で、１対の送受信機間の時間バイアスにアクセスすることができる。
【0060】
３．８．３ ペアワイズ距離計算
[0064] 概して、メッシュネットワークの１対の送受信機間の信号受信を仮定すると、１対の送受信機は、上述した時間バイアス同期プロセス基準を実行して、１対の送受信機間の伝搬遅延も特徴付けることができる。このプロセスは、米国特許出願第１７／０２５，６３５号で詳述されており、この出願は参照によってその全体が組み込まれる。時間バイアス同期プロセスの結果として、各対の送受信機は、１対の送受信機間の伝搬遅延を１ナノ秒以内に計算することができ、及びしたがって、これらの送受信機間の媒体におけるデータ通信の速度（例えば、ＲＦ及び／又は光送信のための光の速度）に基づいて、１対の送受信機間の距離を計算することができる。システムは、その後、１対の送受信機についてのこの伝搬距離にアクセスし、かつ、この伝搬距離を、１対の送受信機間の接続を表すネットワークグラフのエッジと関連付けることができる。より具体的には、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、送受信機のセットのペアワイズ距離のセットを含む。
[0064] 概して、メッシュネットワークの１対の送受信機間の信号受信を仮定すると、１対の送受信機は、上述した時間バイアス同期プロセス基準を実行して、１対の送受信機間の伝搬遅延も特徴付けることができる。このプロセスは、米国特許出願第１７／０２５，６３５号で詳述されており、この出願は参照によってその全体が組み込まれる。時間バイアス同期プロセスの結果として、各対の送受信機は、１対の送受信機間の伝搬遅延を１ナノ秒以内に計算することができ、及びしたがって、これらの送受信機間の媒体におけるデータ通信の速度（例えば、ＲＦ及び／又は光送信のための光の速度）に基づいて、１対の送受信機間の距離を計算することができる。システムは、その後、１対の送受信機についてのこの伝搬距離にアクセスし、かつ、この伝搬距離を、１対の送受信機間の接続を表すネットワークグラフのエッジと関連付けることができる。より具体的には、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、送受信機のセットのペアワイズ距離のセットを含む。
【0061】
[0065] しかしながら、システムは、任意の他の方法で、１対の送受信機間の伝搬距離にアクセスすることができる。
【0062】
３．８．４ タイミング不確定性
[0066] 概して、ペアワイズ時間バイアスを計算することに加えて、システムは、ネットワークの送受信機の性能を特徴付ける追加データを提供するため、この時間バイアス計算の不確定性にアクセス及び／又は不確定性を測定することができる。より具体的には、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、エッジのセットの各エッジに関連付けられた時間バイアス不確定性を含む。したがって、システムは、ネットワークの１対の送受信機間のペアワイズ時間バイアスにおける高い不確定性を示すネットワーク状態を識別し、かつ、これらの送受信機の障害を予測及び／又は識別することができる。
[0066] 概して、ペアワイズ時間バイアスを計算することに加えて、システムは、ネットワークの送受信機の性能を特徴付ける追加データを提供するため、この時間バイアス計算の不確定性にアクセス及び／又は不確定性を測定することができる。より具体的には、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、エッジのセットの各エッジに関連付けられた時間バイアス不確定性を含む。したがって、システムは、ネットワークの１対の送受信機間のペアワイズ時間バイアスにおける高い不確定性を示すネットワーク状態を識別し、かつ、これらの送受信機の障害を予測及び／又は識別することができる。
【0063】
[0067] 一実装では、システムは、送受信機のサンプリング周波数に起因する不確定性、送受信機間のサブキャリア信号全体の到来位相変動の測定値、可変キャリア周波数の連続同期信号全体の到来位相変動の測定値、ハイブリッド整合フィルタピーク幅の測定値、及び／又は、タイミング不確定性の任意の他の測定などの時間バイアス不確定性の測定値を含むネットワーク状態にアクセスすることができ、これらは、米国特許出願第１７／０２５，６３５号に記載されているような時間バイアス計算を実行する場合に生じ得る。
【0064】
[0068] 別の実装では、システムは、タイミング不確定性の測定値から導出されたペアワイズ距離不確定性を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。システムは、米国特許出願第１７／０２５，６３５号にさらに詳細に記載されているように、送受信機間のペアワイズ伝搬遅延（この伝搬遅延から送受信機間の距離が計算される）が送受信機間のペアワイズ時間バイアスに代数的に関連するので、タイミング不確定性の測定値に基づいてペアワイズ距離不確定性の測定値を計算することができる。
【0065】
３．８．５ 周波数オフセット不確定性
[0069] 概して、送受信機間のペアワイズ周波数オフセットを計算することに加えて、システムは、ネットワークの送受信機の性能をさらに特徴付けるため、この周波数オフセット計算における不確定性にアクセス及び／又は不確定性を測定することができる。より具体的には、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、エッジのセットの各エッジに関連付けられた周波数オフセット不確定性を含む。したがって、システムは、周波数オフセットの可変性が増加するネットワーク状態を識別することができ、かつ、周波数オフセット不確定性に基づいて送受信機の障害を予測及び／又は識別することができる。
[0069] 概して、送受信機間のペアワイズ周波数オフセットを計算することに加えて、システムは、ネットワークの送受信機の性能をさらに特徴付けるため、この周波数オフセット計算における不確定性にアクセス及び／又は不確定性を測定することができる。より具体的には、システムは、エッジのセットについてのエッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができ、エッジ値のセットは、エッジのセットの各エッジに関連付けられた周波数オフセット不確定性を含む。したがって、システムは、周波数オフセットの可変性が増加するネットワーク状態を識別することができ、かつ、周波数オフセット不確定性に基づいて送受信機の障害を予測及び／又は識別することができる。
【0066】
[0070] 一実装では、システムは、ネットワークグラフのエッジごとに、１対のノード間で送信される較正信号のセットについての較正信号間隔可変性の測定値などの周波数オフセット不確定性の測定値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる（米国特許出願第１７／１３５，５６６号にさらに記載されている）。一例では、システムは、連続した較正信号のセットにおけるゼロ（すなわち、ゼロより大きい較正信号間隔偏差の割合）に等しい較正信号間隔に対する非ゼロ較正信号間隔偏差の比を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。この例では、この比の低い値が、同じエッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットにおける低い不確定性を示す一方で、この比の高い値が、同じエッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットにおける高い不確定性を示す。
【0067】
[0071] 別の例では、システムは、ネットワークグラフのエッジごとに、一連の較正信号間隔にわたる較正信号間隔偏差の累積測定値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。この例では、より高い累積偏差が、同じエッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットにおけるより大きな不確定性を示す一方で、低い累積偏差が、同じエッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットにおける低い不確定性を示す。
【0068】
３．８．６ マルチパスプロファイル
[0072] 概して、ネットワークの送受信機は、インバウンド同期信号又は較正信号に対してマルチパスプロファイル検出方法を実行し、かつ、エッジによって表される通信チャネルについてのマルチパスプロファイルを報告することができる。より具体的には、システムは、エッジのセットの各エッジに関連付けられたマルチパスプロファイルを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、信号の検出されたマルチパスコンポーネントに基づいて不確定性のレベルを計算することができる。
[0072] 概して、ネットワークの送受信機は、インバウンド同期信号又は較正信号に対してマルチパスプロファイル検出方法を実行し、かつ、エッジによって表される通信チャネルについてのマルチパスプロファイルを報告することができる。より具体的には、システムは、エッジのセットの各エッジに関連付けられたマルチパスプロファイルを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、信号の検出されたマルチパスコンポーネントに基づいて不確定性のレベルを計算することができる。
【0069】
[0073] 一実装では、システム及び／又はネットワークの送受信機は、米国特許出願第１７／５１１，４３３号に記載されているように、インバウンド信号に対して多重信号分類（以下、「ＭＵＳＩＣ」という。）アルゴリズムを実行することができる。より具体的には、ネットワークの送受信機は、ネットワークの別の送受信機又は送信機からインバウンド同期信号又はインバウンド較正信号（周波数ホッピングスペクトル拡散信号又は直交周波数分割多重信号の形態）を受信し；インバウンド同期信号又はインバウンド較正信号の各サブ信号を表す一連のデジタルサンプルに基づいて受信信号ベクトルを生成し；受信信号ベクトルの自己相関行列を計算し；周波数セットの周波数ごとに、自己相関行列の固有ベクトルと自己相関行列の対応の固有値とを計算し；周波数のセットの周波数ごとの対応の固有値に基づいて、周波数のセットの周波数ごとの固有ベクトルをソートして固有ベクトルのノイズサブ空間及び信号サブ空間を識別し；あり得る到着時間の範囲で推定関数を評価し、それによって、固有ベクトルのノイズサブ空間とステアリングベクトルとに基づいてマルチパスプロファイルを生成し；推定関数のピークを測距信号のマルチパス成分の集合として識別し、マルチパス成分の集合における各マルチパスコンポーネントはマルチパスの到着時間に対応する。このプロセスは以下でさらに詳細に説明される。
【0070】
[0074] システムは、図２に示す受信機及び信号モデルに従って、ＭＵＳＩＣアルゴリズム（到来角検出にしばしば使用される）を、ＴＯＡ計算及びマルチパス特徴付けに適用する。図２において、信号の各マルチパス成分は、ｉ ∈｛１、…、Ｄ｝について、受信されたＴＯＡτｉを用いて
として表され、Ｄは、マルチパス成分の数を表し、かつ、ｋは測距信号のデジタルサンプルを表し；受信信号ベクトル、ｘ（ｋ）は、周波数の異なるＭ個のサブ信号について捕捉され、かつ、
として表される。さらに、システムは、ステアリング行列に基づいてＭＵＳＩＣアルゴリズムを実行し、Ａは各々、サブキャリア信号の構成に関してＴＯＡτで各マルチパス成分を記述し：
、かつ、Δｆは、連続する２つの周波数の差である。上述した受信機及び信号モデルに基づいて：
は信号ベクトルを表し、かつ、
は、測距信号の各サブ信号内のノイズを表す。
【0071】
[0001] システムは、その後、以下の自己相関行列を計算し：
は、
の共役転置を表し、かつ、Ｅは、その入力の要素の統計的平均に相当する期待値関数を表す。
【0072】
[0002] システムがＲｘｘを計算すると、システムは、ｉ ∈｛１、…、Ｍ｝についての固有ベクトル
と対応の固定値Ｒｘｘとを計算し、かつ、対応の固有値の降順に固有ベクトルをソートする。マルチパス信号の数の推定に基づいて、システムは、その後、Ｒｘｘの固有空間を信号サブ空間
及びノイズサブ空間
に分解する。真のマルチパス遅延でのステアリングベクトルａ（τ）は、信号サブ空間に及ぶので、ノイズサブ空間の固有ベクトルに直交する、すなわち、ｉ ∈｛Ｄ＋１、…、Ｍ｝について、
である。したがって、τの離散値の範囲でＭＵＳＩＣ推定関数、ＰＭＵ（τ）を評価することによって、システムは、擬似スペクトルを生成することができ、かつ、このスペクトルにおけるピークを、以下のように、信号のマルチパス成分ごとのＴＯＡとして識別することができる：
【0073】
[0075] この実装では、システムは、相対的なタイミング、相対的な信号強度及び特定の数のマルチパス成分を導出することができる。したがって、ネットワーク状態のエッジ値のセットにこれらのマルチパスメトリックが含まれることにより、システムは、通信チャネルの検出されたマルチパス重大性を利用して、この通信チャネルを介して送信する送受信機の障害を予測することができる。
【0074】
３．８．７ 物理的障害物
[0076] 概して、システムは、環境マップに基づいて、２つのノード間の視線障害物の数を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、物理マップ及び物理マップに対する各ノードの位置に基づいて、エッジのセットの各エッジに関連付けられた視線障害物の数を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、送受信機間の物理的障害物の数に基づいて、送受信機間の１以上の送受信機又は通信チャネルの障害を予測することができる。この実装では、システムは、障害物メトリックの数の通信チャネルに沿って環境マップ上に示された障害物を含み得る。これらの障害物は、送受信機のネットワークによって利用される通信チャネルによって占有される周波数帯域内の高周波通信に影響を及ぼすことが知られている壁、窓、床（３次元マップについて）、棚、地形及び／又は任意の他の物体を含み得る。
[0076] 概して、システムは、環境マップに基づいて、２つのノード間の視線障害物の数を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、物理マップ及び物理マップに対する各ノードの位置に基づいて、エッジのセットの各エッジに関連付けられた視線障害物の数を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、送受信機間の物理的障害物の数に基づいて、送受信機間の１以上の送受信機又は通信チャネルの障害を予測することができる。この実装では、システムは、障害物メトリックの数の通信チャネルに沿って環境マップ上に示された障害物を含み得る。これらの障害物は、送受信機のネットワークによって利用される通信チャネルによって占有される周波数帯域内の高周波通信に影響を及ぼすことが知られている壁、窓、床（３次元マップについて）、棚、地形及び／又は任意の他の物体を含み得る。
【0075】
[0077] 一実装では、システムは、送受信機間の障害物の材料及び厚さを表す詳細な３次元環境マップにアクセスすることができる。システムは、その後、障害物が送受信機間の時刻同期又は周波数較正の障害を引き起こす可能性が高いかどうかに関するより正確な予測を生成することができる。
【0076】
３．８．８ マルチパス予測
[0078] 概して、システムは、エッジによって表される送受信機間の通信チャネルについての予測マルチパスプロファイルを含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、物理マップ、物理マップに対する各ノードの位置及び信号伝搬モデルに基づいて、エッジのセットの各エッジに関連付けられた予測マルチパスプロファイルを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。さらに又は代替として、システムは、予測マルチパスプロファイルを通知するため、（例えば、２つの固定ノード間のエッジについての）エッジのセットの各エッジに関連付けられた履歴マルチパスプロファイルを活用することができる。さらに、システムは、これらの同様のエッジが同様の無線チャネルによって特徴付けられるという仮定に基づいて、エッジのセットの同様のエッジ（例えば、各エッジに関連付けられた１対のノードのうちの１つのノードを共有するエッジ）に関連付けられたマルチパスプロファイルを活用することができる。したがって、システムは、エッジに関連付けられた現在のマルチパスプロファイルを、同じエッジについての予測マルチパスプロファイルと比較することによって、ノード間の通信チャネルの異常をより良好に識別することができる。システムは、予測マルチパスプロファイルと現在のマルチパスプロファイルとの間の差分メトリックをさらに計算し、かつ、差分メトリックに基づいてエッジスコアリングを実行することができる。
[0078] 概して、システムは、エッジによって表される送受信機間の通信チャネルについての予測マルチパスプロファイルを含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、物理マップ、物理マップに対する各ノードの位置及び信号伝搬モデルに基づいて、エッジのセットの各エッジに関連付けられた予測マルチパスプロファイルを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。さらに又は代替として、システムは、予測マルチパスプロファイルを通知するため、（例えば、２つの固定ノード間のエッジについての）エッジのセットの各エッジに関連付けられた履歴マルチパスプロファイルを活用することができる。さらに、システムは、これらの同様のエッジが同様の無線チャネルによって特徴付けられるという仮定に基づいて、エッジのセットの同様のエッジ（例えば、各エッジに関連付けられた１対のノードのうちの１つのノードを共有するエッジ）に関連付けられたマルチパスプロファイルを活用することができる。したがって、システムは、エッジに関連付けられた現在のマルチパスプロファイルを、同じエッジについての予測マルチパスプロファイルと比較することによって、ノード間の通信チャネルの異常をより良好に識別することができる。システムは、予測マルチパスプロファイルと現在のマルチパスプロファイルとの間の差分メトリックをさらに計算し、かつ、差分メトリックに基づいてエッジスコアリングを実行することができる。
【0077】
[0079] 一実装では、ネットワークグラフの送受信機ノード間の各エッジについて、システムは、エッジに関連付けられた一連の履歴マルチパスプロファイルに基づいて、エッジによって表される通信リンクの予測マルチパスプロファイルを生成することができる。さらに、システムは、通信チャネルに関連付けられた予測マルチパスプロファイル及び現在のマルチパスプロファイルの両方を含むネットワークグラフにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの送受信機ノード間の各エッジについての送受信機－送受信機エッジ値のセットを含むネットワークグラフにアクセスすることができ、設定された送受信機－送受信機エッジ値は、エッジによって表される通信リンクの現在のマルチパスプロファイルと、エッジによって表される通信リンクの予測マルチパスプロファイルと、を含む。したがって、この実装では、システムは、ネットワークの送受信機間の通信リンクに関連付けられた事前に観察されたマルチパスプロファイルに基づいて、２次メトリックとして予測マルチパスプロファイルを生成することができる。
【0078】
３．８．９ モビリティ分類
[0080] 概して、システムは、エッジによって表される通信チャネルに関連付けられた送受信機のモビリティのレベルを表すモビリティ分類を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、エッジのセットの各エッジに関連付けられたモビリティ分類を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、通信チャネルに関連付けられた送受信機のいずれかがそれらの現在位置から移動可能であるかどうかを示すネットワーク状態にアクセスすることができる。
[0080] 概して、システムは、エッジによって表される通信チャネルに関連付けられた送受信機のモビリティのレベルを表すモビリティ分類を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、エッジのセットの各エッジに関連付けられたモビリティ分類を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、通信チャネルに関連付けられた送受信機のいずれかがそれらの現在位置から移動可能であるかどうかを示すネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0079】
[0081] 一実装では、システムは、移動、移動－固定及び／又は固定を含む分類のグループから選択されたモビリティ分類を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。この実装では、移動分類は、エッジに関連付けられた送受信機の両方が移動することができること（すなわち、これらは位置固定されていない）を示し、移動－固定分類は、１対の送受信機のうちの少なくとも１つの送受信機が移動することができることを示し、かつ、固定分類は、エッジに関連付けられた両方の送受信機が所定の位置に固定されることを示している。
【0080】
３．８．１０ マルチパス可変性
[0082] 概して、システムは、エッジによって表される送受信機間の通信チャネルについての予測マルチパス可変性を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、エッジに関連付けられたマルチパスプロファイルの履歴セットに基づいて、エッジのセットの各エッジに関連付けられた予測マルチパス可変性を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、ノード間の特定の通信チャネルにおけるマルチパスの予想可変性に対する異常検出のための差分メトリックの閾値を調整することができる。例えば、その中に移動物体がしばしば存在するストリート又は他の空間にまたがる通信チャネルは、大きなオブジェクトが通信チャネルのＬＯＳを通って移動する際により大きなマルチパスプロファイル可変性を経験し得る。この例では、システムは、履歴マルチパスプロファイルのセットを、通信チャネルを表すエッジと関連させて記録し、かつ、履歴マルチパスプロファイルのセット内に存在する可変性を特徴付けるマルチパス可変性メトリックを計算することができる。システムは、その後、マルチパス可変性メトリックに基づいて、通信チャネルについての閾値差分メトリック（すなわち、現在のマルチパスプロファイルと予測マルチパスプロファイルとを比較する）を調整することができる。
[0082] 概して、システムは、エッジによって表される送受信機間の通信チャネルについての予測マルチパス可変性を含むエッジ値のセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、エッジに関連付けられたマルチパスプロファイルの履歴セットに基づいて、エッジのセットの各エッジに関連付けられた予測マルチパス可変性を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、ノード間の特定の通信チャネルにおけるマルチパスの予想可変性に対する異常検出のための差分メトリックの閾値を調整することができる。例えば、その中に移動物体がしばしば存在するストリート又は他の空間にまたがる通信チャネルは、大きなオブジェクトが通信チャネルのＬＯＳを通って移動する際により大きなマルチパスプロファイル可変性を経験し得る。この例では、システムは、履歴マルチパスプロファイルのセットを、通信チャネルを表すエッジと関連させて記録し、かつ、履歴マルチパスプロファイルのセット内に存在する可変性を特徴付けるマルチパス可変性メトリックを計算することができる。システムは、その後、マルチパス可変性メトリックに基づいて、通信チャネルについての閾値差分メトリック（すなわち、現在のマルチパスプロファイルと予測マルチパスプロファイルとを比較する）を調整することができる。
【0081】
[0083] 一実装では、システムは、エッジに関連付けられた通信媒体、エッジに関連付けられたペアワイズ距離、エッジに関連付けられた物理的障害物の数、エッジに関連付けられたモビリティ分類及び／又はエッジに関連付けられた任意の他のエッジ値など、他のエッジ値に基づいてマルチパス可変性を予測することができる。したがって、システムは、通信チャネルに関連付けられたエッジのエッジ値によって表されるように、通信チャネルの特性の全体的視点に基づいて、通信のマルチパス可変性を予測することができる。
【0082】
４． 診断スコアリング
[0084] 方法Ｓ１００の一変形例では、システムは、整合性テストのセットを計算することによって、メッシュネットワークの特定の送受信機で及び／又はメッシュネットワークの送受信機間のペアワイズ接続に沿って発生する障害を予測、識別及び／又は診断することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの特定のノード及び／又はエッジに対してシステム全体の誤差（例えば、位置特定誤差及び／又は時刻同期誤差）のソースを帰するため、ネットワークグラフの３つの接続されたノードのグループで一連のテストを実行することができる。システムは、その後、テストのセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、ネットワークグラフの３つの接続されたノードのグループ（すなわち、ネットワークグラフの三角グラフ）ごとにこのプロセスを繰り返すことができる。したがって、システムは、ノード又はエッジがメンバーである３つのノードのグループの数に基づいて、ノード又はエッジごとに、コンポーネント診断スコア（又は、三角グラフに適用される一貫性テストごとの別個のコンポーネントスコア）を計算することができる。システムは、その後、ノード又はエッジについての累積診断スコアを計算するため、各ノード又はエッジに関連付けられたコンポーネント診断スコアの累積和又は他の累積関数を計算することができる。システムは、その後、これらの累積診断スコアを分析して、高い累積診断スコアを識別することができ、これは、送受信機若しくはノード又はエッジによって表される送受信機間の接続のネットワーク全体の誤差により大きな寄与を示し得る。したがって、システムは、閾値累積診断スコアを超えるノード又はエッジについての累積診断スコアに基づいて、送受信機間の特定の送受信機及び／又は通信チャネルの障害を検出することができる。代替として、システムは、時刻同期、周波数較正及び／又は送受信機のメッシュネットワークの距離計算誤差の根本原因を識別するため、ネットワークグラフに含まれるノード及びエッジ全体の累積診断スコアの極大値を識別することができる。
[0084] 方法Ｓ１００の一変形例では、システムは、整合性テストのセットを計算することによって、メッシュネットワークの特定の送受信機で及び／又はメッシュネットワークの送受信機間のペアワイズ接続に沿って発生する障害を予測、識別及び／又は診断することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの特定のノード及び／又はエッジに対してシステム全体の誤差（例えば、位置特定誤差及び／又は時刻同期誤差）のソースを帰するため、ネットワークグラフの３つの接続されたノードのグループで一連のテストを実行することができる。システムは、その後、テストのセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、ネットワークグラフの３つの接続されたノードのグループ（すなわち、ネットワークグラフの三角グラフ）ごとにこのプロセスを繰り返すことができる。したがって、システムは、ノード又はエッジがメンバーである３つのノードのグループの数に基づいて、ノード又はエッジごとに、コンポーネント診断スコア（又は、三角グラフに適用される一貫性テストごとの別個のコンポーネントスコア）を計算することができる。システムは、その後、ノード又はエッジについての累積診断スコアを計算するため、各ノード又はエッジに関連付けられたコンポーネント診断スコアの累積和又は他の累積関数を計算することができる。システムは、その後、これらの累積診断スコアを分析して、高い累積診断スコアを識別することができ、これは、送受信機若しくはノード又はエッジによって表される送受信機間の接続のネットワーク全体の誤差により大きな寄与を示し得る。したがって、システムは、閾値累積診断スコアを超えるノード又はエッジについての累積診断スコアに基づいて、送受信機間の特定の送受信機及び／又は通信チャネルの障害を検出することができる。代替として、システムは、時刻同期、周波数較正及び／又は送受信機のメッシュネットワークの距離計算誤差の根本原因を識別するため、ネットワークグラフに含まれるノード及びエッジ全体の累積診断スコアの極大値を識別することができる。
【0083】
４．１ 三角グラフ識別
[0085] 概して、ネットワークグラフの特定のノード及び／又はエッジについてのコンポーネント診断スコアを計算するため、システムは、ネットワークグラフ内の（一意の）一意三角グラフのセットを識別し、かつ、識別された各三角グラフ内のノード及びエッジについてのコンポーネント診断スコアを計算することができる。より具体的には、システムは、ブロックＳ１３０において、ネットワークグラフに基づいて三角グラフのセットを識別することができる。例えば、４つの完全に接続されたノードａ、ｂ、ｃ及びｄのネットワークグラフにおいて、システムは、３つのノード：ａ、ｂ及びｃ；ａ、ｂ及びｄ；ａ、ｃ及びｄ；並びに、ｂ、ｃ及びｄの４つグループを識別することができる。完全に接続されていない（例えば、ネットワークの送受信機のすべてが直接接続を確立することができるわけではない）ネットワークグラフについて、３つのエッジによって接続された３つのノードのグループのみを識別することができる。
[0085] 概して、ネットワークグラフの特定のノード及び／又はエッジについてのコンポーネント診断スコアを計算するため、システムは、ネットワークグラフ内の（一意の）一意三角グラフのセットを識別し、かつ、識別された各三角グラフ内のノード及びエッジについてのコンポーネント診断スコアを計算することができる。より具体的には、システムは、ブロックＳ１３０において、ネットワークグラフに基づいて三角グラフのセットを識別することができる。例えば、４つの完全に接続されたノードａ、ｂ、ｃ及びｄのネットワークグラフにおいて、システムは、３つのノード：ａ、ｂ及びｃ；ａ、ｂ及びｄ；ａ、ｃ及びｄ；並びに、ｂ、ｃ及びｄの４つグループを識別することができる。完全に接続されていない（例えば、ネットワークの送受信機のすべてが直接接続を確立することができるわけではない）ネットワークグラフについて、３つのエッジによって接続された３つのノードのグループのみを識別することができる。
【0084】
[0086] システムは、ネットワークグラフを表す隣接行列を計算することによって、クラスタリング係数アルゴリズムを実行することによって、又は、任意の三角カウントアルゴリズムを実行することによってなど、三角カウントアルゴリズムを実行することによってネットワークグラフから三角グラフを識別することができる。したがって、ネットワークグラフの三角グラフを識別することによって、システムは、三角グラフのエッジ及びノードごとのコンポーネント診断スコアを計算するため、三角グラフに対応するネットワーク状態のサブセットにアクセスすることができる。
【0085】
４．２ サブグラフ識別
[0087] 図３に示す一変形例では、システムは、三角グラフのセットを識別することに代えて又はそれに加えて、システムの各ノードに関連付けられた他のトポロジのサブグラフ（非三角サブグラフ）を識別することができる。この変形例では、時間バイアス自己整合性テスト、周波数オフセット自己整合性テスト及び／又は三角不等式自己整合性テストを実行することに代えて又はそれに加えて、システムは、ネットワークグラフの識別された各サブグラフのネットワーク状態に基づいて障害予測モデルを実行することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフのノードごとに、ブロックＳ１３２において、ノードに関連付けられたネットワークグラフのサブグラフを識別することができる。したがって、ネットワークグラフの各ノードに関連付けられたサブグラフを識別することによって、システムは、（例えば、ターゲットノードに密接に関連付けられたネットワークのノードのサブセットのみからのノード値及びエッジ値を含むことによって）障害予測モデルに入力されるベクトルのサイズを減少させることができる。
[0087] 図３に示す一変形例では、システムは、三角グラフのセットを識別することに代えて又はそれに加えて、システムの各ノードに関連付けられた他のトポロジのサブグラフ（非三角サブグラフ）を識別することができる。この変形例では、時間バイアス自己整合性テスト、周波数オフセット自己整合性テスト及び／又は三角不等式自己整合性テストを実行することに代えて又はそれに加えて、システムは、ネットワークグラフの識別された各サブグラフのネットワーク状態に基づいて障害予測モデルを実行することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフのノードごとに、ブロックＳ１３２において、ノードに関連付けられたネットワークグラフのサブグラフを識別することができる。したがって、ネットワークグラフの各ノードに関連付けられたサブグラフを識別することによって、システムは、（例えば、ターゲットノードに密接に関連付けられたネットワークのノードのサブセットのみからのノード値及びエッジ値を含むことによって）障害予測モデルに入力されるベクトルのサイズを減少させることができる。
【0086】
[0088] 一実装では、システムは、ネットワークグラフに基づいてターゲットノードから閾値数のエッジ内のノードのサブセットを識別することができる。例えば、システムは、ターゲットノードの（２つのエッジ内の）２つの分離度内のノードのサブセットを識別し、かつ、特定のノードに関連付けられたサブグラフを識別するためにノードのサブセット間のすべてのエッジを識別することができる。さらに、システムは、ターゲットノードから延びる各エッジのエッジ値又はエッジ特性に基づいて、ターゲットノードからいくらかの重み付きエッジ距離内のノードのサブセットを識別することができる。より具体的には、システムは、閾値エッジ距離がエッジ値によって重み付けされるように、ネットワークグラフのターゲットノードの閾値エッジ距離内のノードのサブセットを識別することができる。例えば、システムは、各エッジのＳＮＲ、各エッジのペアワイズ距離又はネットワークグラフのエッジの上述したエッジ値又はエッジ特性のいずれかによって重み付けされたネットワークグラフのノード間のエッジ距離を計算することができる。したがって、システムは、サブグラフに含まれるノード及びエッジの数を、ターゲットノードに関連するノード及びエッジに制限することができる。
【0087】
[0089] 別の実装では、システムは、ネットワークグラフの全体のネットワーク状態を障害予測モデルに入力することができ、障害予測モデルは、システムによって実行される場合、ネットワークグラフのノード及び／又はエッジごとの累積診断スコアを出力する。したがって、この実装では、システムは、ネットワークグラフ内の特定のノード及び／又はエッジでの障害を予測するため、任意の又は三角トポロジのいずれかのサブグラフを識別せず、代わりに、ネットワークの状態を全体として解釈する。
【0088】
４．３ ネットワーク状態アクセス
[0090] 一実装では、サブグラフ又は三角グラフを識別すると、システムは、サブグラフ又は三角グラフに関連付けられたエッジ及び／又はノードについてのコンポーネント診断スコアを計算するため、サブグラフ又は三角グラフに関連付けられたエッジ値及び／又はノード値のサブセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ブロックＳ１２２において、サブグラフのエッジごとのエッジ値のサブセット及び／又はサブグラフのノードごとのノード値のサブセットを含むサブグラフのネットワーク状態にアクセスすることができる。例えば、システムは、エッジ値のサブセットにアクセスすることができ、サブグラフの各エッジは、サブグラフの各エッジに関連付けられたペアワイズ時間バイアスと、第１サブグラフの各エッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットと、を含む。したがって、システムは、メッシュネットワークの全体的なネットワーク状態から、ネットワークグラフの識別されたサブグラフに関連するエッジ値及び／又はノード値にアクセスすることができる。
[0090] 一実装では、サブグラフ又は三角グラフを識別すると、システムは、サブグラフ又は三角グラフに関連付けられたエッジ及び／又はノードについてのコンポーネント診断スコアを計算するため、サブグラフ又は三角グラフに関連付けられたエッジ値及び／又はノード値のサブセットにアクセスすることができる。より具体的には、システムは、ブロックＳ１２２において、サブグラフのエッジごとのエッジ値のサブセット及び／又はサブグラフのノードごとのノード値のサブセットを含むサブグラフのネットワーク状態にアクセスすることができる。例えば、システムは、エッジ値のサブセットにアクセスすることができ、サブグラフの各エッジは、サブグラフの各エッジに関連付けられたペアワイズ時間バイアスと、第１サブグラフの各エッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセットと、を含む。したがって、システムは、メッシュネットワークの全体的なネットワーク状態から、ネットワークグラフの識別されたサブグラフに関連するエッジ値及び／又はノード値にアクセスすることができる。
【0089】
４．４ コンポーネントスコアリング
[0091] 概して、システムは、ネットワークグラフの識別されたサブグラフ（例えば、三角グラフ又は他のサブグラフトポロジ）に関連付けられたエッジ値のサブセット及び／又はノード値のサブセットに基づいて実行されるように、時間バイアス自己整合性テスト、周波数オフセット自己整合性テスト、三角不等式自己整合性テスト及び／又は障害検出モデルに基づいて、コンポーネント診断スコアを計算することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの三角グラフごとに、ブロックＳ１４０において：エッジ値のセットのエッジ値のサブセット、三角グラフのエッジに関連付けられたエッジ値のサブセット及びノード値のセットのノード値のサブセット；及び、ノード値のセットのノード値のサブセット、三角グラフのノードに関連付けられたノード値のサブセットに基づいて、コンポーネント診断スコアを計算することができる。代替として、システムは、ネットワークグラフの識別されたサブグラフごとに：エッジ値のセットのエッジ値のサブセット、サブグラフのエッジに関連付けられたエッジ値のサブセット；及び、ノード値のセットのノード値のサブセット、サブグラフのノードに関連付けられたノード値のサブセットに基づいて、コンポーネント診断スコアを計算することができる。したがって、システムは、ネットワークグラフ内に存在する各三角グラフ又はサブグラフを通じて反復し、かつ、三角グラフ又はサブグラフのターゲットノードに含まれるエッジ及び／又はノードごとのコンポーネント診断スコアを計算することができる。
[0091] 概して、システムは、ネットワークグラフの識別されたサブグラフ（例えば、三角グラフ又は他のサブグラフトポロジ）に関連付けられたエッジ値のサブセット及び／又はノード値のサブセットに基づいて実行されるように、時間バイアス自己整合性テスト、周波数オフセット自己整合性テスト、三角不等式自己整合性テスト及び／又は障害検出モデルに基づいて、コンポーネント診断スコアを計算することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの三角グラフごとに、ブロックＳ１４０において：エッジ値のセットのエッジ値のサブセット、三角グラフのエッジに関連付けられたエッジ値のサブセット及びノード値のセットのノード値のサブセット；及び、ノード値のセットのノード値のサブセット、三角グラフのノードに関連付けられたノード値のサブセットに基づいて、コンポーネント診断スコアを計算することができる。代替として、システムは、ネットワークグラフの識別されたサブグラフごとに：エッジ値のセットのエッジ値のサブセット、サブグラフのエッジに関連付けられたエッジ値のサブセット；及び、ノード値のセットのノード値のサブセット、サブグラフのノードに関連付けられたノード値のサブセットに基づいて、コンポーネント診断スコアを計算することができる。したがって、システムは、ネットワークグラフ内に存在する各三角グラフ又はサブグラフを通じて反復し、かつ、三角グラフ又はサブグラフのターゲットノードに含まれるエッジ及び／又はノードごとのコンポーネント診断スコアを計算することができる。
【0090】
４．４．１ 周波数オフセット自己整合性テスト
[0092] 概して、システムは、ネットワークグラフ内の三角グラフ上で周波数オフセット自己整合テストを実行することができる。より具体的には、システムは、ペアワイズ周波数オフセットのセットのペアワイズ周波数オフセットのサブセット、三角グラフのエッジに関連付けられた周波数オフセットのサブセットに基づいて、周波数オフセット自己整合性スコアを計算することができる。したがって、ネットワークグラフ内で識別された三角グラフごとに周波数オフセット自己整合性スコアを計算することによって、システムは、送受信機のネットワーク内のペアワイズ周波数オフセット間の不一致を直接識別することができる。
[0092] 概して、システムは、ネットワークグラフ内の三角グラフ上で周波数オフセット自己整合テストを実行することができる。より具体的には、システムは、ペアワイズ周波数オフセットのセットのペアワイズ周波数オフセットのサブセット、三角グラフのエッジに関連付けられた周波数オフセットのサブセットに基づいて、周波数オフセット自己整合性スコアを計算することができる。したがって、ネットワークグラフ内で識別された三角グラフごとに周波数オフセット自己整合性スコアを計算することによって、システムは、送受信機のネットワーク内のペアワイズ周波数オフセット間の不一致を直接識別することができる。
【0091】
[0093] 一実装では、システムは、三角グラフにアクセスし；ネットワーク状態から、三角グラフのエッジに関連付けられたペアワイズ周波数オフセット値にアクセスし；かつ、第１ペアワイズ周波数オフセットと、第２ペアワイズ周波数オフセット及び第３ペアワイズ周波数オフセットの和との差に等しい周波数オフセット自己整合性スコアを計算することができる。三角グラフによって表される送受信機間の正確な周波数較正を仮定すると、システムは、ゼロの周波数オフセット自己整合性スコアを計算する。しかしながら、三角グラフによって表される送受信機のうちの１以上が、周波数較正障害を経験する又は水晶発振器周波数ドリフトを経験する場合、その後、システムは、非ゼロの周波数オフセット自己整合性スコアを計算する。したがって、システムは、周波数オフセット自己整合性スコアのより高い値を、周波数オフセット較正におけるより大きな誤差と相関させることができる。
【0092】
[0094] 周波数オフセット自己整合性スコアεｆを計算するため、システムは、以下の形式の式を解くことができる：
Δｆａ、ｂは、送受信機ａ及びｂを表すノード間のエッジに記憶されている、ａに対する送受信機ａ及びｂの間のペアワイズ周波数オフセットを表す。したがって、３つのノードのグループによって表される３つの送受信機のグループは、周波数に対して完全に同期され、システムは、ゼロに等しい周波数オフセット自己整合性スコアを計算する。しかしながら、周波数オフセット自己整合性スコアの小さな非ゼロ値は、概して、３つのノードの任意のグループについて予想される。
【0093】
[0095] さらに、システムは、εｆの任意の関数に等しい周波数オフセット自己整合性スコアを計算することができる。
【0094】
４．４．２ 時間バイアステスト
[0096] 概して、システムは、ネットワークグラフ内で識別される三角グラフ上で時間バイアス自己整合性テストを実行することができる。より具体的には、システムは、ペアワイズ時間バイアスのセットのペアワイズ時間バイアスのサブセットに基づいて時間バイアス自己整合性スコアを計算することができ、ペアワイズバイアスのサブセットは三角グラフのエッジに関連付けられる。したがって、ネットワークグラフ内で識別される三角グラフごとの時間バイアス自己整合性スコアを計算することによって、システムは、送受信機のネットワークのペアワイズ時間バイアス値間の不一致を直接識別することができる。
[0096] 概して、システムは、ネットワークグラフ内で識別される三角グラフ上で時間バイアス自己整合性テストを実行することができる。より具体的には、システムは、ペアワイズ時間バイアスのセットのペアワイズ時間バイアスのサブセットに基づいて時間バイアス自己整合性スコアを計算することができ、ペアワイズバイアスのサブセットは三角グラフのエッジに関連付けられる。したがって、ネットワークグラフ内で識別される三角グラフごとの時間バイアス自己整合性スコアを計算することによって、システムは、送受信機のネットワークのペアワイズ時間バイアス値間の不一致を直接識別することができる。
【0095】
[0097] 一実装では、システムは、三角グラフにアクセスし；ネットワーク状態から、ペアワイズ時間バイアス値のサブセットにアクセスし、ペアワイズ時間バイアス値のサブセットは三角グラフのエッジに関連付けられ；第１ペアワイズ時間バイアスと第２ペアワイズ時間バイアス及び第３ペアワイズ時間バイアスの和との差に等しい時間バイアス自己整合性スコアを計算することができる。三角グラフによって表される送受信機間の正確な時刻同期を仮定すると、システムは、ゼロの時間バイアス自己整合性スコアを計算する。しかしながら、三角グラフによって表される送受信機のうちの１以上が、クロックドリフト及び／又は時刻同期障害を経験する場合、その後、システムは、非ゼロ時間バイアス自己整合性スコアを計算する。したがって、システムは、時間バイアス自己整合性スコアのより高い値を、時間バイアス同期におけるより大きな誤差と相関させることができる。
【0096】
[0098] 時間バイアス自己整合性スコアεｂを計算するため、システムは、以下の形式の式を解くことができる：
Δβａ、ｂは、送受信機ａ及びｂを表すノード間のエッジに記憶される、ａに対する送受信機ａ及びｂ間のペアワイズ時間バイアスを表す。したがって、３つのノードのグループによって表される３つの送受信機のグループは、時刻に関して完全に同期され、システムは、ゼロに等しい時間バイアス自己整合性スコアを計算する。しかしながら、時間バイアス自己整合性スコアの小さな非ゼロ値は、概して、３つのノードの任意のグループについて予想される。
【0097】
[0099] さらに、システムは、εβの任意の関数に等しい時間バイアス自己整合性スコアを計算することができる。
【0098】
４．４ 三角不等式テスト
[00100] 概して、システムは、時間バイアス同期プロセスを実行する三角グラフによって表されるノード間のペアワイズ距離の精度をテストするため、ネットワークグラフ内の三角グラフ上で三角不等式自己整合性テストを実行することができる。より具体的には、システムは、ペアワイズ距離のセットのペアワイズ距離のサブセット、三角グラフのエッジに関連付けられたペアワイズ距離のサブセットに基づいて三角不等式スコアを計算することができる。したがって、三角不等式自己整合性スコアを算出することによって、システムは、送受信機のネットワークのペアワイズ距離値間の幾何学的不一致を識別し、かつ、この不一致を、これらの送受信機の時刻同期及び／又は周波数較正における障害と関連付けることができる。
[00100] 概して、システムは、時間バイアス同期プロセスを実行する三角グラフによって表されるノード間のペアワイズ距離の精度をテストするため、ネットワークグラフ内の三角グラフ上で三角不等式自己整合性テストを実行することができる。より具体的には、システムは、ペアワイズ距離のセットのペアワイズ距離のサブセット、三角グラフのエッジに関連付けられたペアワイズ距離のサブセットに基づいて三角不等式スコアを計算することができる。したがって、三角不等式自己整合性スコアを算出することによって、システムは、送受信機のネットワークのペアワイズ距離値間の幾何学的不一致を識別し、かつ、この不一致を、これらの送受信機の時刻同期及び／又は周波数較正における障害と関連付けることができる。
【0099】
[00101] 一実装では、システムは、三角グラフにアクセスし；ネットワーク状態から、ペアワイズ距離値のサブセットにアクセスし、ペアワイズ距離値のサブセットが三角グラフのエッジに関連付けられ；三角グラフによって表される送受信機の各々間の距離が三角形を形成することができるかどうかを決定するために三角不等式を評価することができる。一実装では、システムは、ノードのセットが、三角不等式の自己整合性テストに失敗したか、又は、三角不等式の自己整合性テストに合格したかどうかを示すバイナリ三角不等式スコアを提供することができる。
【0100】
[00102] 三角不等式を評価するため、システムは以下の不等式の各々を評価することができる：
ｄａｂは、ノードａとノードｂとの間の距離を表す。
【0101】
[00103] さらに、システムは、現在のネットワークグラフによって表されるペアワイズ距離と、環境マップ内の送受信機間の既知の距離との間の同様の幾何学的比較を実行することができる。例えば、２つの送受信機間の距離が既知である場合、システムは、ノードのグループによって表される送受信機の精度を評価するため、他の送受信機を表すさまざまなグループのノードに基づいて、これら２つの送受信機間の計算された距離を比較することができる。
【0102】
[00104] 一実装では、バイナリ三角不等式自己整合性スコアを計算することに代えて、システムは、２つのより短いペアワイズ距離と最長のペアワイズ距離との和の差に基づいて三角不等式スコアを計算することができる。したがって、この代替の実装では、システムは、三角グラフのエッジが三角不等式自己整合性テストに失敗している程度を表す連続三角不等式自己整合性スコアを出力することができる。
【0103】
[00105] 別の実装では、システムは、送信機ノード、送受信機ノード、送信機－送受信機エッジ及び送受信機－送受信機エッジを含むネットワークグラフ内の三角グラフについての三角不等式テストに基づいて診断スコアリングを実行することができる。より具体的には、システムは：ノードのセットの第１ノードであって、第１送受信機を表す第１ノードと；ノードのセットの第２ノードであって、第２送受信機を表す第２ノードと；ノードのセットの第３ノードであって、第１送信機を表す第３ノードと；第１送受信機と第２送受信機との間の通信チャネルを表す第１送受信機－送受信機エッジと；第１送受信機から送信されて第１送受信部によって受信された測距信号を表す第１送信機－送受信機エッジと；第１送信機から送信されて第２送受信機によって受信された測距信号を表す第２送送信機－送受信機と、を含むネットワークグラフにおける三角グラフを識別することができる。システムが、送信機及び送受信機の両方を含む三角グラフを識別すると、システムは、ネットワーク状態から：第１送受信機－送受信機エッジに関連付けられた第１送受信機と第２送受信機との間の第１ペアワイズ距離と；第１送信機－送受信機エッジに関連付けられた第１送信機と第１送受信機との間の第１擬似距離と；第２送受信機－送受信機エッジに関連付けられた第１送信機と第２送受信機との間の第２擬似距離と、にアクセスすることができる。したがって、システムは、上述したような送受信機間の範囲に代えて、第１送受信機及び第２送受信機と送信機との間の擬似距離に基づいて三角不等式を計算することができる。より具体的には、システムは、第１ペアワイズ距離、第１擬似距離及び第２擬似距離に基づいて三角不等式を計算し；かつ、三角不等式に基づいてコンポーネント診断スコアを計算することによって、エッジ値のセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算することができる。
【0104】
４．５ 累積診断スコアリング
[00106] 概して、システムは、（単一のノードとは対照的に）三角グラフ上の上述した自己整合性テストの各々を評価するので、三角グラフについて計算された任意のコンポーネント自己整合性スコアは、三角グラフに含まれる３つのノード及び３つのエッジに等しく関連する。システムがメッシュネットワーク内の個々の送受信機又は通信チャネルの障害を識別することができるようにターゲットノード（又はエッジ）の個々のスコアを計算するため、システムは、ターゲットノードがそのメンバーである三角グラフについて計算された複数のコンポーネント診断スコアに基づいて累積診断スコアを計算することができる。
[00106] 概して、システムは、（単一のノードとは対照的に）三角グラフ上の上述した自己整合性テストの各々を評価するので、三角グラフについて計算された任意のコンポーネント自己整合性スコアは、三角グラフに含まれる３つのノード及び３つのエッジに等しく関連する。システムがメッシュネットワーク内の個々の送受信機又は通信チャネルの障害を識別することができるようにターゲットノード（又はエッジ）の個々のスコアを計算するため、システムは、ターゲットノードがそのメンバーである三角グラフについて計算された複数のコンポーネント診断スコアに基づいて累積診断スコアを計算することができる。
【0105】
[00107] 例えば、４つの完全に接続されたノードａ、ｂ、ｃ及びｄのセットでは、システムは、４つの三角グラフ；ａ、ｂ及びｃ；ａ、ｂ及びｄ；ａ、ｃ及びｄ；並びに、ｂ、ｃ及びｄを識別することができる。したがって、ノードａについて累積診断スコアを計算するため、システムは、三角グラフ：ａ、ｂ及びｃ；ａ、ｂ及びｄ；並びに、ａ、ｃ及びｄについて計算されたコンポーネント診断スコアを組み合わせることができる。したがって、ターゲットノード及び／又はターゲットエッジがそのメンバーである固有三角グラフごとに計算されたコンポーネント診断スコアの組み合わせである累積診断スコアを計算することができる。
【0106】
４．５．１ ノードスコアリング
[00108] 一実装では、周波数オフセット自己整合性テスト、時間バイアス自己整合性テスト、及び／又は、ネットワークグラフの三角グラフについての三角不等式テストを実行すると、システムは、計算された周波数オフセット自己整合性スコア、計算された時間バイアス自己整合性スコア、及び／又は、計算された三角形不等式自己整合性スコアを組み合わせて、ターゲット三角グラフに起因する誤差を表すコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、このコンポーネント診断スコアを三角グラフの３つのノードの各々に関連させて記憶することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの一意の三角グラフごとに、及び、一意の各三角グラフのノードごとに、ブロックＳ１５０において、時間バイアス自己整合性スコア、周波数オフセット自己整合性スコア、及び／又は、三角不等式自己整合性スコアに基づいて、ノードについての累積診断スコアを更新することができる。
[00108] 一実装では、周波数オフセット自己整合性テスト、時間バイアス自己整合性テスト、及び／又は、ネットワークグラフの三角グラフについての三角不等式テストを実行すると、システムは、計算された周波数オフセット自己整合性スコア、計算された時間バイアス自己整合性スコア、及び／又は、計算された三角形不等式自己整合性スコアを組み合わせて、ターゲット三角グラフに起因する誤差を表すコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、このコンポーネント診断スコアを三角グラフの３つのノードの各々に関連させて記憶することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの一意の三角グラフごとに、及び、一意の各三角グラフのノードごとに、ブロックＳ１５０において、時間バイアス自己整合性スコア、周波数オフセット自己整合性スコア、及び／又は、三角不等式自己整合性スコアに基づいて、ノードについての累積診断スコアを更新することができる。
【0107】
[00109] システムは、周波数オフセット自己整合性テスト、時間バイアス自己整合性テスト、及び／又は、ネットワークグラフの各三角グラフの三角不等式テストを実行するので、システムは、計算されたコンポーネント診断スコアを組み合わせて、ノードがそのメンバーである三角グラフごとに連続して計算されたコンポーネント診断スコアを加算する（又は、他の方法で組み合わせる）ことによって、ノードごとの累積診断スコアを計算することができる。したがって、複数の三角グラフのメンバーであるネットワークグラフのノードを繰り返しテストすることによって、システムは、メッシュネットワークにおけるより多くのエラーの原因となる送受信機を表すノードについてのより高い累積診断スコアを計算する。
【0108】
[00110] 一実装では、システムは、異なる自己整合性テストに対応するスコアの各セットを用いて、コンポーネント診断スコア及び累積診断スコアの複数のセットを計算することができる。例えば、システムは、周波数オフセット累積診断スコア、時間バイアス累積診断スコア及び三角不等式累積診断スコアを計算することができる。別個の診断スコアを計算することによって、システムは、検出されたエラーの原因を、各ノードによって表される各送受信機において適切に実行されなかった場合の特定のタイプのプロセスに区分けすることができる。
【0109】
[00111] 別の実装では、システムは、ノードのコンポーネント診断スコアの正規化された和として累積診断スコアを計算することができる。より具体的には、システムは、ターゲットノードについて計算されたコンポーネント診断スコアの平均又は中心的傾向の他の測定に基づいて、ターゲットノードについての累積診断スコアを計算することができる。したがって、ターゲットノードがそのメンバーである三角グラフの数とは独立した累積診断スコアを計算し、それによって、メッシュネットワークの多くの接続を有するノードが、不自然に高い累積診断スコアを受信することを防止する。
【0110】
４．５．２ エッジスコアリング
[00112] 一実装では、周波数オフセット自己整合性テスト、時間バイアス自己整合性テスト及び／又はネットワークグラフのターゲット三角グラフについての三角不等式テストを実行すると、システムは、計算された周波数オフセット自己整合性スコア、計算された時間バイアス自己整合性スコア、及び／又は、計算された三角不等式自己整合性スコアを組み合わせて、ターゲット三角グラフに起因するエラーを表すコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、このコンポーネント診断スコアを三角グラフの３つのエッジの各々に関連させて記憶することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの一意の三角グラフごとに、及び、一意の各三角グラフのエッジごとに、ブロックＳ１５２において、時間バイアス自己整合性スコア、周波数オフセット自己整合性スコア、及び／又は、三角不等式自己整合性スコアに基づいて、エッジについての累積診断スコアを更新することができる。
[00112] 一実装では、周波数オフセット自己整合性テスト、時間バイアス自己整合性テスト及び／又はネットワークグラフのターゲット三角グラフについての三角不等式テストを実行すると、システムは、計算された周波数オフセット自己整合性スコア、計算された時間バイアス自己整合性スコア、及び／又は、計算された三角不等式自己整合性スコアを組み合わせて、ターゲット三角グラフに起因するエラーを表すコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、このコンポーネント診断スコアを三角グラフの３つのエッジの各々に関連させて記憶することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの一意の三角グラフごとに、及び、一意の各三角グラフのエッジごとに、ブロックＳ１５２において、時間バイアス自己整合性スコア、周波数オフセット自己整合性スコア、及び／又は、三角不等式自己整合性スコアに基づいて、エッジについての累積診断スコアを更新することができる。
【0111】
[00113] システムは、周波数オフセット自己整合性テスト、時間バイアス自己整合性テスト及び／又はネットワークグラフの各三角グラフ上での三角不等式テスト実行する際、システムは、エッジがそのメンバーである三角グラフごとに、連続して計算されたコンポーネント診断スコアを加算する（又は、他の方法で組み合わせる）ことによって、計算されたコンポーネント診断スコアを組み合わせて、エッジごとの累積診断スコアを計算することができる。したがって、複数の三角グラフのメンバーであるネットワークグラフのエッジを繰り返しテストすることによって、システムは、メッシュネットワークにおけるより多くのエラーの原因となる通信チャネルを表すエッジについて、より高い累積診断スコアを計算する。
【0112】
[00114] 一実装では、システムは、複数のコンポーネント診断スコア及び累積診断スコアを計算することができ、各々の累積診断スコアは、異なる自己整合性テストに対応する。例えば、システムは、周波数オフセット累積診断スコア、時間バイアス累積診断スコア及び距離ベース累積診断スコアを計算することができる。別個の診断スコアを計算することによって、システムは、検出されたエラーの原因を、ターゲットエッジによって表される通信チャネルを介して送受信機によって送信されている特定のタイプの信号に区別することができる。
【0113】
[00115] 別の実装では、システムは、エッジのコンポーネント診断スコアの正規化された和として累積診断スコアを計算することができる。より具体的には、システムは、ターゲットエッジについて計算されたコンポーネント診断スコアの平均又は中心的傾向の他の測定に基づいて、ターゲットエッジについての累積診断スコアを計算することができる。したがって、システムは、ターゲットエッジがそのメンバーである三角グラフの数から独立した累積診断スコアを計算し、それによって、メッシュネットワークの多くの隣接するエッジを有するエッジが、不自然に高い累積診断スコアを受信することを防止する。
【0114】
４．５ 障害予測モデル
[00116] 概して、システムは、ブロックＳ１７０において、ターゲットノード（又はターゲットエッジ）に関連付けられたネットワークグラフのサブグラフ上で障害予測モデルを実行することができる。より具体的には、ターゲットノード（又はエッジ）に関連付けられたターゲットサブグラフを識別し、かつ、このサブグラフ内のノード及びエッジに関連付けられたネットワーク状態にアクセスすると、システムは：ターゲットサブグラフに関連付けられたエッジ値のサブセットと、ターゲットサブグラフに関連付けられたノード値のサブセットと、を含む入力ベクトルを生成し；かつ、入力ベクトルと障害予測モデルとに基づいて、閾値期間内にターゲットノードによって表される送受信機の障害確率を計算することができる。したがって、システムは、ターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）に関連付けられたターゲットサブグラフのターゲットネットワーク状態に基づいてターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）の障害を予測するため、機械学習モデルを実行することができる。
[00116] 概して、システムは、ブロックＳ１７０において、ターゲットノード（又はターゲットエッジ）に関連付けられたネットワークグラフのサブグラフ上で障害予測モデルを実行することができる。より具体的には、ターゲットノード（又はエッジ）に関連付けられたターゲットサブグラフを識別し、かつ、このサブグラフ内のノード及びエッジに関連付けられたネットワーク状態にアクセスすると、システムは：ターゲットサブグラフに関連付けられたエッジ値のサブセットと、ターゲットサブグラフに関連付けられたノード値のサブセットと、を含む入力ベクトルを生成し；かつ、入力ベクトルと障害予測モデルとに基づいて、閾値期間内にターゲットノードによって表される送受信機の障害確率を計算することができる。したがって、システムは、ターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）に関連付けられたターゲットサブグラフのターゲットネットワーク状態に基づいてターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）の障害を予測するため、機械学習モデルを実行することができる。
【0115】
[00117] システムは、ノード又はエッジの累積診断スコアを、関連付けられた送受信機又は通信チャネルの障害と相関させる統計モデルである障害予測モデルを実行することができる。代替として、ネットワークグラフのサブグラフによって表われるネットワーク状態と、送受信機又は通信チャネルの障害とを相関させる統計モデルである障害予測モデルを実行する。したがって、システムは、ノード及びエッジのセットに関連付けられた任意のメトリック又はメトリックのセットを、障害予測モデルを介してメッシュネットワーク内の障害イベントと相関させることができる。
【0116】
[00118] 検出可能な障害（例えば、上述した自己整合性テストを介して）の前に障害を予測することによって、システムは、メッシュネットワークの性能を維持するプリエンプティブな補正動作を実行することができる。例えば、送受信機に関連付けられた周波数オフセット自己整合性スコアの小さな増加と同時にメッシュネットワークの送受信機の周囲の温度が上昇すると、送受信機の将来の障害を予測し得る。この例では、システムは、障害予測モデルを介してそれらのそうでなければ観測不能な障害の兆候を検出することができ、かつ、送受信機の差し迫った障害の結果としてメッシュネットワークの性能が劣化する前に補正動作を実行することができる。
【0117】
[00119] 一実装では、システムは、ターゲットノードの現在の時間バイアス自己整合性スコア、ターゲットノードの現在の周波数オフセット自己整合性スコア、及び／又は、現在の三角不等式自己整合性スコアを含むターゲットノードについての入力ベクトルを生成することができる。したがって、システムは、これらの自己整合性スコアの現在値に基づいて、これらの自己整合性スコアによって規定される将来の障害を予測することができる。さらに、システムは、ターゲットノードの時間バイアス自己整合性スコアの時系列、ターゲットノードの周波数オフセット自己整合性スコアの時系列、及び／又は、ターゲットノードの三角不等式自己整合性スコアの時系列を含むターゲットノードについての入力ベクトルを生成することができる。
【0118】
[00120] 別の実装では、システムは、ターゲットノードに関連付けられたノード値のセット又はノード値の時系列、及び／又は、ターゲットノードに関連付けられたターゲットサブグラフに含まれる任意の他のノードを含む入力ベクトルを生成することができる。例えば、システムは、サブグラフに表される各送受信機における温度値の時系列、サブグラフに表される各送受信機における慣性データの時系列、及び、サブグラフに表される各送受信機の累積診断スコアの時系列を含む入力ベクトルを生成することができる。したがって、システムは、ターゲット送受信機に関連付けられた送受信機からのデータを利用して、ターゲット送受信機に障害が発生する前にターゲット送受信機の障害を予測することができる。
【0119】
[00121] さらに別の実装では、システムは、ターゲットノードに接続されたエッジ及び／又はターゲットノードに関連付けられたターゲットサブグラフに含まれる任意の他のエッジに関連付けられた、エッジ値のセット又はエッジ値の時系列に含まれる入力ベクトルを生成することができる。例えば、システムは、ターゲットサブグラフの各エッジのマルチパスプロファイル、ターゲットサブグラフの各エッジの物理的障害物の数、ターゲットサブグラフの各エッジのペアワイズ周波数オフセット、ターゲットサブグラフの各エッジのペアワイズ周波数オフセットの不確定性、ターゲットサブグラフの各エッジのペアワイズ時間バイアス、ターゲットサブグラフの各エッジのペアワイズ時間バイアスの不確定性、ターゲットサブグラフの各エッジのペアワイズ距離、及び／又は、ターゲットサブグラフの各エッジのペアワイズ距離の不確定性を含む入力ベクトルを生成することができる。したがって、システムは、ターゲット送受信機に関連付けられた送受信機間の通信チャネルに関するデータを利用して、ターゲット送受信機において障害が発生する前にターゲット送受信機の障害を予測することができる。
【0120】
[00122] 一例では、システムは、ターゲットサブグラフの各エッジに関連付けられたエッジ値のセットのエッジ値としてマルチパスプロファイルを含む障害予測モデルへの入力ベクトルを生成することができる。この例では、システムは、エッジに関連付けられたマルチパス特性を表す全ＭＵＪＩＣ擬似スペクトルを含む入力ベクトルを生成することができる。代替として、入力ベクトルは、ＭＵＳＩＣ擬似スペクトルのピーク遅延及び設定ピーク振幅のセット、又は、ＭＵＳＩＣ擬似スペクトルのピークに基づいて計算されたライスＫファクタなどの、ＭＵＳＩＣ擬似スペクトルに由来する要約を含むことができる。したがって、システムは、障害予測モデルを介して、２つのノード間の強いマルチパス信号の検出に基づいて、２つのノード間の通信チャネルの障害を予測することができる。
【0121】
[00123] 別の例では、システムは、ターゲットサブグラフの各エッジに関連付けられたエッジ値のセットのエッジ値として、現在のマルチパスプロファイル及び予測マルチパスプロファイルを含む障害予測モデルへの入力ベクトルを生成することができる。この例では、システムは、現在のマルチパスプロファイルと予測マルチパスプロファイルとの両方を同じフォーマットで表す入力ベクトルを生成することができる（例えば、両方のプロファイルは全ＭＵＳＩＣ擬似スペクトルとして表される、両方のプロファイルは同一の要約メトリックを介して表される）。この例では、システムは、障害予測モデルを介して、現在のマルチパスプロファイルと予測マルチパスプロファイルとの間の差を送受信機及び／又は通信チャネル障害と相関させることができる。
【0122】
[00124] さらに別の実装では、システムは、ノード特性のセット及び／又はターゲットサブグラフのノード及び／又はエッジに関連付けられたエッジ特性のセットを含む障害予測モデルへの入力ベクトルを生成することができる。ノード特性及び／又はエッジ特性は、送受信機の非過渡特性及び／又はサブグラフのノード及び／又はエッジによって表される通信チャネルであるが、システムは依然として、障害予測モデルに追加のコンテキストを提供するためにこれらのノード特性及び／又はエッジ特性を含んでもよい。
【0123】
[00125] 概して、システムは、システムによって生成された入力ベクトルを入力として受信し、かつ、特定のターゲットノード又はネットワークグラフの各ノードがネットワークグラフ内にある場合に障害の確率を出力する、人工再帰型ニューラルネットワーク、又は、長・短期記憶ニューラルネットワークなどの機械学習モデルとして実装される障害予測モデルを実行することができる。より具体的には、システムは、障害予測モデルを実行して、ターゲットノードについての障害の確率を生成する、又は、ネットワークグラフの各ノードの障害の確率を含む出力ベクトルを生成することができる。
【0124】
[00126] 一実装では、システムは、ターゲットノードに関連付けられたネットワークグラフのターゲットサブグラフ上で障害予測モデルを実行し；ターゲットノードの障害の確率を出力することができる。したがって、この実装では、システムは、ネットワークグラフの各ノードについて１回、障害予測モデルを実行する。代替として、システムは、ネットワークグラフについての入力ベクトルを生成し（例えば、ネットワークグラフ全体又はネットワークグラフ内の対象の一部のサブグラフ）；入力ベクトル上で障害予測モデルを実行し；ネットワークグラフのノードごとの障害の確率を含む出力ベクトルを生成することができる。
【0125】
[00127] 障害予測モデルはターゲットノードに関して上述されたが、システムは、ターゲットエッジと、ターゲットエッジに関連付けられたターゲットサブグラフと、に基づいて、障害予測モデルを実行することもできる。この実装では、システムは、障害防止モデルを実行し、かつ、閾値時間内にターゲットエッジによって表される通信チャネルに沿って展開する通信異常の可能性を出力する。
【0126】
４．６．１ 訓練
[00128] 概して、システム又は協働コンピュータシステムは、メッシュネットワークのワークロード／ユースケースの範囲の通常動作中にキャプチャされた履歴ネットワークグラフに関連付けられた履歴エッジ値及びノード値に加えて、履歴ネットワークグラフを含む訓練例に基づいて障害予測モデルを訓練することができる。各訓練例は、時刻をキャプチャし、かつ、履歴ネットワークグラフのトポロジ、履歴ネットワークグラフについての現在のエッジ値のセット、履歴ネットワークグラフについての現在のノード値のセット、履歴ネットワークグラフの現在の状態より前のエッジ値の時系列、及び／又は、履歴ネットワークグラフの現在の状態より前のノード値の時系列を含み得る。したがって、各訓練例は、特定の時間における履歴メッシュネットワークのスナップショットを表し、かつ、その特定の時間においてシステムに利用可能なデータを含む。さらに、各訓練例は、障害検出のための閾値時間（例えば、１０秒、１分、５分）の後に、履歴メッシュネットワークの１以上の送受信機の状態（いずれかの「障害」又は「継続動作」）に従ってラベル付けされる。例えば、訓練例は、訓練例の現在時刻から５分後の履歴メッシュネットワークのノードごとの状態を含んでもよく、かつ、エッジ値の時系列と、特定の時間より前のノード値の時系列と、を含んでもよい。
[00128] 概して、システム又は協働コンピュータシステムは、メッシュネットワークのワークロード／ユースケースの範囲の通常動作中にキャプチャされた履歴ネットワークグラフに関連付けられた履歴エッジ値及びノード値に加えて、履歴ネットワークグラフを含む訓練例に基づいて障害予測モデルを訓練することができる。各訓練例は、時刻をキャプチャし、かつ、履歴ネットワークグラフのトポロジ、履歴ネットワークグラフについての現在のエッジ値のセット、履歴ネットワークグラフについての現在のノード値のセット、履歴ネットワークグラフの現在の状態より前のエッジ値の時系列、及び／又は、履歴ネットワークグラフの現在の状態より前のノード値の時系列を含み得る。したがって、各訓練例は、特定の時間における履歴メッシュネットワークのスナップショットを表し、かつ、その特定の時間においてシステムに利用可能なデータを含む。さらに、各訓練例は、障害検出のための閾値時間（例えば、１０秒、１分、５分）の後に、履歴メッシュネットワークの１以上の送受信機の状態（いずれかの「障害」又は「継続動作」）に従ってラベル付けされる。例えば、訓練例は、訓練例の現在時刻から５分後の履歴メッシュネットワークのノードごとの状態を含んでもよく、かつ、エッジ値の時系列と、特定の時間より前のノード値の時系列と、を含んでもよい。
【0127】
[00129] 概して、システムは、特定の送受信機の累積診断スコアが閾値スコアを超えたことに応答して、履歴データに基づく訓練例を、履歴メッシュネットワーク内の特定の送受信機についての障害としてラベル付けすることができる。代替として、システムは、任意の他の手段を介して送受信機の障害をラベル付けすることができる。したがって、システムは、メッシュネットワークの送受信機の適切な機能を示す訓練例から送受信機障害の訓練例を区別することができる。
【0128】
[00130] 一実装では、システムは、関連付けられた履歴ネットワークグラフに関連付けられたノード値及びエッジ値の時系列の時間ステップごとに訓練例を生成することによって、履歴データセットから多数の訓練事例を生成することができる。例えば、システムは、履歴ネットワークグラフに関連付けられた履歴データセットの１つの第２間隔ごとに訓練例を生成することができる。したがって、システムは、メッシュネットワークについての限られた数の履歴データセットに基づいて多数の訓練例を抽出することができる。
【0129】
[00131] 訓練例のセットを生成すると、システムは、その後、訓練例に基づいて障害予測モデルを訓練する教師あり学習アルゴリズムを実行することができる。したがって、システムは、以前のメッシュネットワーク実装からの履歴データに基づいて正確な障害予測モデルを訓練することができる。
【0130】
[00132] 訓練例の生成は、履歴ネットワークグラフの特定のノードの状態に関して上述されたが、システムは、履歴ネットワークグラフのエッジによって表される通信チャネルの障害に従ってラベル付けされた訓練例を生成することもできる。したがって、システムは、障害予測モデルを訓練して、閾値時間内にエッジによって表される通信チャネルに沿って展開する通信異常の可能性を計算することができる。
【0131】
５． 補正トリガ
[00133] ネットワークのノードについての累積診断スコア又は障害の確率を計算すると、システムは、累積診断スコア又はノードの障害の確率に基づいて、メッシュネットワークの送受信機における補正動作をトリガすることができる。より具体的には、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアを検出することに応答して、ブロックＳ１６０において、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機における補正動作をトリガすることができる。さらに又は代替として、システムは、第１閾値累積診断スコアを超える第１エッジについての第１累積診断スコアを検出することに応答して、ブロックＳ１６２において、第１エッジによって表される第１通信チャネルにおける第１補正動作をトリガすることができる。別の代替の実装では、システムは、閾値可能性を超えるターゲット送受信機を表すターゲットノードの障害の確率を検出することに応答して、ブロックＳ１６４において、ターゲット送受信機における補正動作をトリガすることができる。さらに別の代替の実装では、システムは、閾値可能性を超えるターゲット通信チャネルを表すターゲットエッジの障害の確率を検出することに応答して、ターゲット通信チャネルにおける補正動作をトリガすることができる。したがって、システムは、ノード又はエッジの現在の累積診断スコア、若しくは、ノード又はエッジの障害の確率のいずれかに基づいて、送受信機及び／又は送受信機間の通信チャネルにおける補正動作をトリガすることができる。
[00133] ネットワークのノードについての累積診断スコア又は障害の確率を計算すると、システムは、累積診断スコア又はノードの障害の確率に基づいて、メッシュネットワークの送受信機における補正動作をトリガすることができる。より具体的には、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアを検出することに応答して、ブロックＳ１６０において、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機における補正動作をトリガすることができる。さらに又は代替として、システムは、第１閾値累積診断スコアを超える第１エッジについての第１累積診断スコアを検出することに応答して、ブロックＳ１６２において、第１エッジによって表される第１通信チャネルにおける第１補正動作をトリガすることができる。別の代替の実装では、システムは、閾値可能性を超えるターゲット送受信機を表すターゲットノードの障害の確率を検出することに応答して、ブロックＳ１６４において、ターゲット送受信機における補正動作をトリガすることができる。さらに別の代替の実装では、システムは、閾値可能性を超えるターゲット通信チャネルを表すターゲットエッジの障害の確率を検出することに応答して、ターゲット通信チャネルにおける補正動作をトリガすることができる。したがって、システムは、ノード又はエッジの現在の累積診断スコア、若しくは、ノード又はエッジの障害の確率のいずれかに基づいて、送受信機及び／又は送受信機間の通信チャネルにおける補正動作をトリガすることができる。
【0132】
５．１．１ 閾値トリガ
[00134] 一実装では、システムは：閾値診断スコアを確立し；閾値診断スコアを超えるノードの累積診断スコアに応答して、ノードに関連付けられた送受信機に再較正させる（すなわち、周波数オフセット較正プロセスを実行する）又はメッシュネットワークの他のノードと再同期させる（すなわち、時刻同期プロセスを実行する）ことができる。一実装では、システムは、閾値診断スコアを超えるエッジの累積診断スコアに応答して、エッジに関連付けられたノードによって表される送受信機に再較正及び／又は再同期させることができる。
[00134] 一実装では、システムは：閾値診断スコアを確立し；閾値診断スコアを超えるノードの累積診断スコアに応答して、ノードに関連付けられた送受信機に再較正させる（すなわち、周波数オフセット較正プロセスを実行する）又はメッシュネットワークの他のノードと再同期させる（すなわち、時刻同期プロセスを実行する）ことができる。一実装では、システムは、閾値診断スコアを超えるエッジの累積診断スコアに応答して、エッジに関連付けられたノードによって表される送受信機に再較正及び／又は再同期させることができる。
【0133】
[00135] 別の実装では、システムは、システムによって計算された別個のタイプの累積診断スコアごとに別個の診断スコア閾値を確立することができる。例えば、システムは、周波数オフセット累積診断スコア、時間バイアス累積診断スコア及び三角不等式累積診断スコアを計算し、かつ、これらの各々をネットワークの各ノード及びエッジに関連させて記憶することができる。システムは、その後、各タイプの累積診断スコアを、対応の閾値診断スコアと比較することができる。システムは、その後、閾値診断スコアを超える累積診断スコアのタイプに基づいて、送受信機による特定の動作をトリガすることができる。
【0134】
５．１．２ 比例トリガ
[00136] 別の実装では、閾値に基づく補正動作をトリガすることに代えて、システムは：高い累積診断スコア又は高い障害の確率によって特徴付けられる特定のノード及び／又はエッジを識別し；かつ、ノード又はエッジによって表される送受信機又は通信チャネルの機能性を改善するための補正動作をトリガすることができる。一実装では、システムは、最も高い累積診断スコア又は障害の確率を有するノード及び／又はエッジから、最も低い累積診断スコア又は障害の確率を有するノード及び／又はエッジまで、ノード及び／又はエッジをランク付けすることができる。システムは、その後、これらのノードによって表される及び／又はこれらのエッジに関連付けられる最高ランク付けされた送受信機の閾値数又は閾値割合で補正動作をトリガし、これらの送受信機で識別された障害を防止又は回復することができる。例えば、システムは、最高の累積診断スコア又は障害の確率によって特徴付けられる５つのノードによって表される５つの送受信機における補正動作をトリガすることができる。別の例では、システムは、メッシュネットワークにおける最高の累積診断スコア及び／又は障害の可能性を有する送受信機の９５パーセンタイルで補正動作をトリガすることができる。
[00136] 別の実装では、閾値に基づく補正動作をトリガすることに代えて、システムは：高い累積診断スコア又は高い障害の確率によって特徴付けられる特定のノード及び／又はエッジを識別し；かつ、ノード又はエッジによって表される送受信機又は通信チャネルの機能性を改善するための補正動作をトリガすることができる。一実装では、システムは、最も高い累積診断スコア又は障害の確率を有するノード及び／又はエッジから、最も低い累積診断スコア又は障害の確率を有するノード及び／又はエッジまで、ノード及び／又はエッジをランク付けすることができる。システムは、その後、これらのノードによって表される及び／又はこれらのエッジに関連付けられる最高ランク付けされた送受信機の閾値数又は閾値割合で補正動作をトリガし、これらの送受信機で識別された障害を防止又は回復することができる。例えば、システムは、最高の累積診断スコア又は障害の確率によって特徴付けられる５つのノードによって表される５つの送受信機における補正動作をトリガすることができる。別の例では、システムは、メッシュネットワークにおける最高の累積診断スコア及び／又は障害の可能性を有する送受信機の９５パーセンタイルで補正動作をトリガすることができる。
【0135】
５．１．３ 極大値検出
[00137] さらに別の実装では、システムは：累積診断スコア又はネットワークグラフ内の極大値を表す障害の確率で特徴付けられるノード及び／又はエッジを識別することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの極大値累積診断スコアを検出することに応答して、極大値でノードによって表される送受信機における補正動作をトリガすることができる。代替として、システムは、ネットワークグラフにおける障害の極大値を検出することに応答して、極大値でノードによって表される送受信機における補正動作をトリガすることができる。同様に、ネットワークグラフ内のエッジにおける累積診断スコア又は障害の確率の極大値を検出することに応答して、システムは、識別されたエッジを介して接続されたノードによって表される送受信機において補正動作をトリガすることができる。
[00137] さらに別の実装では、システムは：累積診断スコア又はネットワークグラフ内の極大値を表す障害の確率で特徴付けられるノード及び／又はエッジを識別することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの極大値累積診断スコアを検出することに応答して、極大値でノードによって表される送受信機における補正動作をトリガすることができる。代替として、システムは、ネットワークグラフにおける障害の極大値を検出することに応答して、極大値でノードによって表される送受信機における補正動作をトリガすることができる。同様に、ネットワークグラフ内のエッジにおける累積診断スコア又は障害の確率の極大値を検出することに応答して、システムは、識別されたエッジを介して接続されたノードによって表される送受信機において補正動作をトリガすることができる。
【0136】
５．２ 補正動作
[00138] 概して、メッシュネットワーク内の送受信機又は通信チャネルの識別及び／又は障害時に、システムは、失敗として識別された又は失敗すると予測された送受信機及び／又は通信チャネルを正常動作に戻すため、補正動作又は補正動作のセットをトリガすることができる。より具体的には、システムは、ターゲット送受信機又はターゲット送受信機のセット（例えば、ターゲット通信チャネルに関連付けられたターゲット送受信機のセット）における周波数再較正又は時刻再同期などの自動補正動作を実行することができる。代替として、システムは、送受信機のメッシュネットワークのオペレータに、メッシュネットワークのターゲット送受信機における特定のハードウェアの交換を実行すること促すことができる。したがって、システムは、メッシュネットワークを通常動作に戻すために障害又は予測される障害を改善することができる。
[00138] 概して、メッシュネットワーク内の送受信機又は通信チャネルの識別及び／又は障害時に、システムは、失敗として識別された又は失敗すると予測された送受信機及び／又は通信チャネルを正常動作に戻すため、補正動作又は補正動作のセットをトリガすることができる。より具体的には、システムは、ターゲット送受信機又はターゲット送受信機のセット（例えば、ターゲット通信チャネルに関連付けられたターゲット送受信機のセット）における周波数再較正又は時刻再同期などの自動補正動作を実行することができる。代替として、システムは、送受信機のメッシュネットワークのオペレータに、メッシュネットワークのターゲット送受信機における特定のハードウェアの交換を実行すること促すことができる。したがって、システムは、メッシュネットワークを通常動作に戻すために障害又は予測される障害を改善することができる。
【0137】
５．２．１ 周波数再較正
[00139] 概して、システムは、送受信機又は通信チャネルの障害を識別又は予測することに応答して、ターゲット送受信機又はターゲット送受信機のセットの周波数再較正をトリガすることができる。一実装では、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアを検出することに応答して、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機の再同調化（すなわち、周波数再較正）をトリガすることができる。代替として、システムは、障害の閾値確率を超えるターゲット送受信機の障害の確率を計算することに応答して、ターゲット送受信機の再同調化をトリガすることができる。
[00139] 概して、システムは、送受信機又は通信チャネルの障害を識別又は予測することに応答して、ターゲット送受信機又はターゲット送受信機のセットの周波数再較正をトリガすることができる。一実装では、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアを検出することに応答して、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機の再同調化（すなわち、周波数再較正）をトリガすることができる。代替として、システムは、障害の閾値確率を超えるターゲット送受信機の障害の確率を計算することに応答して、ターゲット送受信機の再同調化をトリガすることができる。
【0138】
[00140] 別の実装では、システムは、ノードについての周波数オフセット累積診断スコアを計算し；かつ、閾値周波数オフセット診断スコアを超える周波数オフセット累積診断スコアに応答して、ノードによって表される送受信機に、周波数オフセット較正プロセスを実行するようにトリガすることができる。システムは、周波数オフセット較正プロセスと時間バイアス同期プロセスとの間の関係に起因して、時間バイアス診断スコア又は三角不等式診断スコアに基づいてノードを評価する前に、周波数オフセット診断スコアに基づいてノード及び／又はエッジを評価することができる。時間バイアス同期プロセスは、２つの送受信機間で正確な周波数オフセット較正が発生した後に発生し得るので、システムは、ノード間の周波数オフセットで検出されたエラーを優先することができる。
【0139】
[00141] さらに別の実装では、メッシュネットワークの送受信機の障害の検出又は予測に応答して、システムは、メッシュネットワーク内の送受信機と各々接続された送受信機との間の周波数再較正をトリガすることができる。代替として、メッシュネットワークの通信チャネルの障害を検出する又は障害を予測することに応答して、システムは、通信チャネルに関連付けられた１対の送受信機に周波数再較正を実行するようにトリガすることができる。
【0140】
５．２．２ 時間バイアス再同期
[00142] 概して、システムは、メッシュネットワークの送受信機又は通信チャネルの障害の検出又は予測に応答して、ターゲット送受信機又はターゲット送受信機のセットの時間バイアス再同期をトリガすることができる。一実装では、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアの検出に応答して、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機の再同期をトリガすることができる。代替として、システムは、ターゲット送受信機の障害の予測に応答して、メッシュネットワークのターゲット送受信機の再同期をトリガすることができる。
[00142] 概して、システムは、メッシュネットワークの送受信機又は通信チャネルの障害の検出又は予測に応答して、ターゲット送受信機又はターゲット送受信機のセットの時間バイアス再同期をトリガすることができる。一実装では、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアの検出に応答して、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機の再同期をトリガすることができる。代替として、システムは、ターゲット送受信機の障害の予測に応答して、メッシュネットワークのターゲット送受信機の再同期をトリガすることができる。
【0141】
[00143] 別の実装では、システムは、ネットワークグラフのノード及び／又はエッジについての時間バイアス累積診断スコアを計算することができ；かつ、閾値時間バイアス診断スコアを超える時間バイアス累積診断スコアに応答して、システムは、ノードによって表される送受信機に時間バイアス再同期プロセスを実行するようにトリガすることができる。さらに、システムは、ネットワークグラフのノード及び／又はエッジについての三角不等式累積診断スコアを計算することができ；かつ、閾値三角不等式診断スコアを超える三角不等式累積診断スコアに応答して、システムは、ノードによって表される送受信機に、時間バイアス同期プロセスを実行するようにトリガすることができる。時間バイアス同期プロセスは、２つの送受信機間の時間バイアスと送受信機間の距離との両方を提供するので、システムは、ノード間の距離又はノード間の時間バイアスの誤差に応答して送受信機に再同期させるようにトリガすることができる。
【0142】
[00144] さらに別の実装では、システムは、メッシュネットワークの送受信機の障害の検出又は予測に応答して、（ペアワイズベースで）送受信機とメッシュネットワークの各々接続された送受信機との間の時間バイアス再同期をトリガすることができる。代替として、メッシュネットワークの通信チャネルの障害の検出又は予測に応答して、システムは、通信チャネルに関連付けられた１対の送受信機の時間バイアス再同期をトリガすることができる。
【0143】
５．２．３ ハードウェアリセット又は交換
[00145] 概して、メッシュネットワークの送受信機又は通信チャネルの繰り返し障害の検出に応答して、システムは、メッシュネットワークのオペレータに、送受信機におけるハードウェアリセット又は交換を実行するように促すことができる。例えば、システムは、時間バイアス、周波数オフセット及びメッシュネットワークの他の送受信機との距離を正確に計算する際の送受信機の性能を改善するため、送受信機のタイミング回路又は送受信機の水晶発振器を交換するように、メッシュネットワークのオペレータに促すことができる。
[00145] 概して、メッシュネットワークの送受信機又は通信チャネルの繰り返し障害の検出に応答して、システムは、メッシュネットワークのオペレータに、送受信機におけるハードウェアリセット又は交換を実行するように促すことができる。例えば、システムは、時間バイアス、周波数オフセット及びメッシュネットワークの他の送受信機との距離を正確に計算する際の送受信機の性能を改善するため、送受信機のタイミング回路又は送受信機の水晶発振器を交換するように、メッシュネットワークのオペレータに促すことができる。
【0144】
[00146] 一実装では、システムは、閾値累積診断スコアを超えるターゲットノードについての累積診断スコアの検出に応答して、ターゲットノードによって表されるターゲット送受信機のハードウェア交換をトリガすることができる。別の実装では、システムは、方法Ｓ１００の複数回の反復にわたってノードについての診断スコアを追跡することができ；かつ、ノードについての閾値移動平均診断スコアより大きい移動平均診断スコアの計算に応答して、システムは、メッシュネットワークのオペレータに、ノードに対応する送受信機を交換又は物理的に修復するようにトリガすることができる。システムは、トリガをトリガしたエラーのタイプに関する情報をオペレータに提供することができる。
【0145】
５．２．４ 異常検出
[00147] 概して、メッシュネットワークの通信チャネルの障害の検出又は予測に応答して、システムは、近接場環境の異常を検出し、かつ、メッシュネットワークのオペレータに異常を調査するように促すことができる。例えば、システムは、障害のある通信チャネルに関連付けられたいずれかの送受信機の近傍の大きな金属物体又は他の障害物を除去するようにオペレータに促すことができる。したがって、システムは、メッシュネットワークの通信チャネルの障害の潜在的な原因を識別する際に、メッシュネットワークのオペレータを支援することができる。
[00147] 概して、メッシュネットワークの通信チャネルの障害の検出又は予測に応答して、システムは、近接場環境の異常を検出し、かつ、メッシュネットワークのオペレータに異常を調査するように促すことができる。例えば、システムは、障害のある通信チャネルに関連付けられたいずれかの送受信機の近傍の大きな金属物体又は他の障害物を除去するようにオペレータに促すことができる。したがって、システムは、メッシュネットワークの通信チャネルの障害の潜在的な原因を識別する際に、メッシュネットワークのオペレータを支援することができる。
【0146】
[00148] 一実装では、システムは、方法Ｓ１００の複数回の反復にわたってエッジについての診断スコアを追跡することができ；かつ、エッジについての閾値移動平均診断スコアよりも大きい移動平均診断スコアの計算に応答して、システムは、エッジによって表される２つの送受信機間の接続において繰り返しエラーを引き起こす可能性がある近接場ＲＦ環境の異常を識別することができる。
【0147】
６． 送信機ベースのノード特性変更
[00149] 方法Ｓ１００の一変形例では、システムは、送信機（例えば、ユーザデバイス、アセットタグ又はネットワークに送信する任意の他のデバイス）から送信された信号に基づくデータも含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、送受信機と送信機との間の通信チャネルを表すエッジのセットと、送信機を表すノードのセットと、を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。この変形例では、システムは、システムによって作られたこれらの送信機のための位置特定誤差、及び送信機と送受信機との間の通信チャネルのさまざまな特性に基づいて、ネットワークの送受信機の障害を診断することができる。したがって、システムは、追加の診断情報を含むことによって、ネットワークのノードの障害をより正確に予測することができる。
[00149] 方法Ｓ１００の一変形例では、システムは、送信機（例えば、ユーザデバイス、アセットタグ又はネットワークに送信する任意の他のデバイス）から送信された信号に基づくデータも含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、システムは、送受信機と送信機との間の通信チャネルを表すエッジのセットと、送信機を表すノードのセットと、を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。この変形例では、システムは、システムによって作られたこれらの送信機のための位置特定誤差、及び送信機と送受信機との間の通信チャネルのさまざまな特性に基づいて、ネットワークの送受信機の障害を診断することができる。したがって、システムは、追加の診断情報を含むことによって、ネットワークのノードの障害をより正確に予測することができる。
【0148】
[00150] この変形例では、送信機は送信機能に限定されない（例えば、無線周波数信号を受信してもよい）。しかしながら、送受信機が、送受信機のセットの他の送受信機によって送信される同期信号及び較正信号に加えてこれらの測距信号を受信する間に、送信機は、送受信機のセットによって受信される測距信号を送受信機が送信する点で、メッシュネットワークの送受信機と区別される。
【0149】
６．１ 送信機ノード値
[00151] 図６に示すように、システムは、ネットワークグラフの各送信機ノードに関連する送信機ノード値のセットを記憶することができ、送信機ノードはメッシュネットワークの送信機を表す。より具体的には、システムは、送信機ノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができ、送信機ノード値は：送信機相対位置（送信機による測距信号送信機に基づく送受信機のセットによるＴＯＡ又はＴＤＯＡマルチラテレーションを介してシステムによって計算される）、及び／又は、送信機ＧＮＳＳ位置を表す。したがって、システムは、（例えば、送信機のＧＮＳＳ位置との比較に基づいて、ネットワークによって決定された送信機の相対位置の精度を推定することによって）システム又はＧＮＳＳによって各送信機ノードに割り当てられた送信機値をシステムの障害と相関させるため、メッシュネットワークの各送信機の状態を表すネットワーク状態にアクセスすることができる。
[00151] 図６に示すように、システムは、ネットワークグラフの各送信機ノードに関連する送信機ノード値のセットを記憶することができ、送信機ノードはメッシュネットワークの送信機を表す。より具体的には、システムは、送信機ノード値を含むネットワーク状態にアクセスすることができ、送信機ノード値は：送信機相対位置（送信機による測距信号送信機に基づく送受信機のセットによるＴＯＡ又はＴＤＯＡマルチラテレーションを介してシステムによって計算される）、及び／又は、送信機ＧＮＳＳ位置を表す。したがって、システムは、（例えば、送信機のＧＮＳＳ位置との比較に基づいて、ネットワークによって決定された送信機の相対位置の精度を推定することによって）システム又はＧＮＳＳによって各送信機ノードに割り当てられた送信機値をシステムの障害と相関させるため、メッシュネットワークの各送信機の状態を表すネットワーク状態にアクセスすることができる。
【0150】
[00152] 一実装では、システムは、送信機ノード値の時系列を含むネットワーク状態にアクセスし、それによって、現在の各送信機ノード値に加えてこれらの送信機ノード値の経時的な変化を表すことができる。
【0151】
６．１．１ 送信機相対位置
[00153] 概して、システムは、送信機ノードのセットに関連付けられた送信機相対位置を含むネットワーク状態にアクセスし、それによって、送信機のシステム推定位置を表すことができる。より具体的には、システムは、送信機によって送信され、かつ、送受信機のセットのサブセットによって受信される測距信号に基づいて、送信機のセットの各送信機の位置を推定するためにＴＯＡ又はＴＤＯＡマルチラテレーションアルゴリズムを実行することができる。システムは、その後、送受信機のセットの推定相対位置と、送受信機のセット（又は、送受信機のセットのサブセット）における測距信号のＴＯＡ又はＴＤＯＡとに基づいて、送信機の相対位置（すなわち、メッシュネットワークに対する）を推定することができる。したがって、システムは、送受信機のセットが適切に（例えば、３０センチメートル以内で）機能している場合に各送信機の位置を正確に推定し得る。しかしながら、送受信機のうちの１以上が適切に機能していない場合、システムによって計算された相対位置の精度はＧＮＳＳ位置と比較して低下し得る。
[00153] 概して、システムは、送信機ノードのセットに関連付けられた送信機相対位置を含むネットワーク状態にアクセスし、それによって、送信機のシステム推定位置を表すことができる。より具体的には、システムは、送信機によって送信され、かつ、送受信機のセットのサブセットによって受信される測距信号に基づいて、送信機のセットの各送信機の位置を推定するためにＴＯＡ又はＴＤＯＡマルチラテレーションアルゴリズムを実行することができる。システムは、その後、送受信機のセットの推定相対位置と、送受信機のセット（又は、送受信機のセットのサブセット）における測距信号のＴＯＡ又はＴＤＯＡとに基づいて、送信機の相対位置（すなわち、メッシュネットワークに対する）を推定することができる。したがって、システムは、送受信機のセットが適切に（例えば、３０センチメートル以内で）機能している場合に各送信機の位置を正確に推定し得る。しかしながら、送受信機のうちの１以上が適切に機能していない場合、システムによって計算された相対位置の精度はＧＮＳＳ位置と比較して低下し得る。
【0152】
[00154] 一実装では、システムは、メッシュネットワークの相対座標系で表される送信機相対位置を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、送信機相対位置は、ネットワーク状態の送受信機ノードに関連して記憶された送受信機相対位置と直接比較され得る。
【0153】
６．１．２ 送信機ＧＮＳＳ位置
[00155] 概して、システムは、送信機ノードのセットに関連付けられた送信機ＧＮＳＳ位置を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、メッシュネットワーク内で動作する各送信機は、ＧＮＳＳを介して送信機の位置を推定するように構成されたＧＮＳＳチップセットを含んでもよく、各送信機は、システムにこのＧＮＳＳ位置を報告することができる。特に、システムは、送信機ノードによって表される送信機のＧＮＳＳ位置推定値と、送信機ノードによって表される送信機の相対位置推定値と、を含む、送信機ノード値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。システムは、その後、各送信機の報告された各送信機のＧＮＳＳ位置を、各送信機を表す送信機ノードに関連付けることができる。したがって、システムは、ＧＮＳＳ位置及びメッシュネットワーク内で動作する各送信機の相対位置の両方を含むネットワーク状態を含んでもよく、それによって、システムが、メッシュネットワークの送受信機又は通信チャネルの将来の障害との間で、システムによる位置特定不正確性を相関させることを可能にする。
[00155] 概して、システムは、送信機ノードのセットに関連付けられた送信機ＧＮＳＳ位置を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。より具体的には、メッシュネットワーク内で動作する各送信機は、ＧＮＳＳを介して送信機の位置を推定するように構成されたＧＮＳＳチップセットを含んでもよく、各送信機は、システムにこのＧＮＳＳ位置を報告することができる。特に、システムは、送信機ノードによって表される送信機のＧＮＳＳ位置推定値と、送信機ノードによって表される送信機の相対位置推定値と、を含む、送信機ノード値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。システムは、その後、各送信機の報告された各送信機のＧＮＳＳ位置を、各送信機を表す送信機ノードに関連付けることができる。したがって、システムは、ＧＮＳＳ位置及びメッシュネットワーク内で動作する各送信機の相対位置の両方を含むネットワーク状態を含んでもよく、それによって、システムが、メッシュネットワークの送受信機又は通信チャネルの将来の障害との間で、システムによる位置特定不正確性を相関させることを可能にする。
【0154】
[00156] 一実装では、システムは、メッシュネットワークの各送信機の相対位置及びＧＮＳＳ位置の両方が相対座標系で表されるように、メッシュネットワーク内で動作する各送信機についての報告されたＧＮＳＳ位置をメッシュネットワークの相対座標系に変換することができる。したがって、この実装では、システムは、送信機のセットの各送信機の相対位置とＧＮＳＳ位置との間のオフセットを直接計算することができる。
【0155】
６．２ 送信機－送受信機エッジ値
[00157] 概して、システムは、ネットワークグラフの送信機と送受信機との間の各エッジに関連する送信機－送受信機エッジ値のセットを記憶することができ、送信機－送受信機エッジは、メッシュネットワークの送信機と送受信機との間の接続又は通信チャネルを表す。より具体的には、システムは、送信機－送受信機エッジに関連付けられた送信機から送信され、かつ、送信機－送受信機エッジに関連付けられた送受信機によって受信された測距信号の任意の特性を表す送信機－送受信機エッジ値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。例えば、システムは、送信機から送受信機に送信される測距信号のＳＮＲ、送信機から送受信機に送信される測距信号のマルチパスプロファイル、及び／又は、送信機と送受信機との間の擬似距離を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。さらに、システムは、これらの送信機－送受信機エッジ値を経時的に追跡するため、これらの送信機－送受信機エッジ値の時系列を記憶することができる。
[00157] 概して、システムは、ネットワークグラフの送信機と送受信機との間の各エッジに関連する送信機－送受信機エッジ値のセットを記憶することができ、送信機－送受信機エッジは、メッシュネットワークの送信機と送受信機との間の接続又は通信チャネルを表す。より具体的には、システムは、送信機－送受信機エッジに関連付けられた送信機から送信され、かつ、送信機－送受信機エッジに関連付けられた送受信機によって受信された測距信号の任意の特性を表す送信機－送受信機エッジ値を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。例えば、システムは、送信機から送受信機に送信される測距信号のＳＮＲ、送信機から送受信機に送信される測距信号のマルチパスプロファイル、及び／又は、送信機と送受信機との間の擬似距離を含むネットワーク状態にアクセスすることができる。さらに、システムは、これらの送信機－送受信機エッジ値を経時的に追跡するため、これらの送信機－送受信機エッジ値の時系列を記憶することができる。
【0156】
[00158] 一実装では、システムは、ネットワーク状態における送信機ノードと送受信機ノードとの間のエッジごとに、エッジに関連付けられた一連のマルチパスプロファイルに基づいて、エッジによって表される現在の測距信号の予測マルチパスプロファイルを生成することができる。さらに、システムは、ネットワークグラフの送受信機ノード間のエッジごとの送信機－送受信機エッジ値のセット、エッジによって表される現在の測距信号の現在のマルチパスプロファイルと、エッジによって表される現在の測距信号の予測マルチパスプロファイルと、を含む送受信機－送受信機エッジ値のセットを含むネットワーク状態にアクセスすることができる。したがって、システムは、障害検出モデルを介して、メッシュネットワーク内で動作する送信機と送受信機との間の測距信号についての予測マルチパスプロファイル及び現在のマルチパスプロファイルを比較することができる。
【0157】
６．３ 送信機－送受信機診断スコアリング
[00159] 方法Ｓ１００のこの変形例において、システムは、送信機ノード及び送受信機ノードを含むネットワークグラフのサブグラフ並びに送信機－送受信機エッジ及び送受信機－送受信機エッジに基づいて整合性テストのセットを計算することによって、メッシュネットワークの特定の送受信機で及び／又はメッシュネットワークの送受信機間のペアワイズ接続に沿って、発生した障害を予測し、識別し及び／又は診断することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの特定のノード及び／又はエッジに対してシステム全体の誤差（例えば、位置特定誤差及び／又は時刻同期誤差）のソースを属性化するため、送信機又は送受信機ノード及びしたがって送信機－送受信機エッジ及び送受信機－送受信機エッジを含み得るネットワークグラフの３つの接続されたノードのグループについて一連のテストを実行することができる。システムは、その後、テストのセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、ネットワークグラフ（すなわち、ネットワークグラフの各三角グラフ）の３つの接続されたノード（送信機ノード又は送受信機ノードのいずれか）のグループごとにこのプロセスを繰り返すことができる。したがって、システムは、ノード又はエッジがそのメンバーである３つのノードのグループの数に基づいて、ノード又はエッジごとに、コンポーネント診断スコア（又は、三角グラフに適用される整合性テストごとの別個のコンポーネントスコア）を計算することができる。システムは、その後、各ノード又はエッジに関連付けられたコンポーネント診断スコアの累積和又は他の累積関数を計算して、ノード又はエッジについての累積診断スコアを計算することができる。システムは、その後、これらの累積診断スコアを分析して、高い累積診断スコアを識別することができ、これは、送受信機のネットワーク全体の誤差に対する、送受信機の、若しくは、ノード又はエッジによってそれぞれ表される送受信機間の接続の大きな寄与を示し得る。したがって、システムは、閾値累積診断スコアを超えるノード又はエッジについての累積診断スコアに基づいて、送受信機間の特定の送受信機及び／又は通信チャネルの障害を検出することができる。代替として、システムは、送受信機のメッシュネットワーク内の時刻同期、周波数較正及び／又は距離計算誤差の根本原因を識別するため、ネットワークグラフに含まれるノード及びエッジ全体の累積診断スコアの極大値を識別することができる。
[00159] 方法Ｓ１００のこの変形例において、システムは、送信機ノード及び送受信機ノードを含むネットワークグラフのサブグラフ並びに送信機－送受信機エッジ及び送受信機－送受信機エッジに基づいて整合性テストのセットを計算することによって、メッシュネットワークの特定の送受信機で及び／又はメッシュネットワークの送受信機間のペアワイズ接続に沿って、発生した障害を予測し、識別し及び／又は診断することができる。より具体的には、システムは、ネットワークグラフの特定のノード及び／又はエッジに対してシステム全体の誤差（例えば、位置特定誤差及び／又は時刻同期誤差）のソースを属性化するため、送信機又は送受信機ノード及びしたがって送信機－送受信機エッジ及び送受信機－送受信機エッジを含み得るネットワークグラフの３つの接続されたノードのグループについて一連のテストを実行することができる。システムは、その後、テストのセットに基づいてコンポーネント診断スコアを計算し、かつ、ネットワークグラフ（すなわち、ネットワークグラフの各三角グラフ）の３つの接続されたノード（送信機ノード又は送受信機ノードのいずれか）のグループごとにこのプロセスを繰り返すことができる。したがって、システムは、ノード又はエッジがそのメンバーである３つのノードのグループの数に基づいて、ノード又はエッジごとに、コンポーネント診断スコア（又は、三角グラフに適用される整合性テストごとの別個のコンポーネントスコア）を計算することができる。システムは、その後、各ノード又はエッジに関連付けられたコンポーネント診断スコアの累積和又は他の累積関数を計算して、ノード又はエッジについての累積診断スコアを計算することができる。システムは、その後、これらの累積診断スコアを分析して、高い累積診断スコアを識別することができ、これは、送受信機のネットワーク全体の誤差に対する、送受信機の、若しくは、ノード又はエッジによってそれぞれ表される送受信機間の接続の大きな寄与を示し得る。したがって、システムは、閾値累積診断スコアを超えるノード又はエッジについての累積診断スコアに基づいて、送受信機間の特定の送受信機及び／又は通信チャネルの障害を検出することができる。代替として、システムは、送受信機のメッシュネットワーク内の時刻同期、周波数較正及び／又は距離計算誤差の根本原因を識別するため、ネットワークグラフに含まれるノード及びエッジ全体の累積診断スコアの極大値を識別することができる。
【0158】
[00160] したがって、方法Ｓ１００のこの変形例では、システムは、メッシュネットワークの送信機に関連付けられたエッジ及びノード、並びに、メッシュネットワークの送受信機に関連付けられたエッジ又はノードを含んでもよい。したがって、システムは、累積診断スコアリング及び／又は障害防止モデリングを介して、これらの追加のノードに関連付けられたデータと、メッシュネットワークの送受信機の障害とともに送信機に関連付けられたエッジとを相関させることができる。
【0159】
６．４ 送信機－送受信機障害予測モデル
[00161] この変形例では、システムは、ブロックＳ１７０において、ターゲットノード（又はターゲットエッジ）に関連付けられたネットワークグラフのサブグラフ上で障害予測モデルを実行することができ、ネットワークグラフのサブグラフは、送信機ノード及び送受信機－送受信機エッジを含む。より具体的には、ターゲットノード（又はエッジ）に関連付けられたターゲットサブグラフを識別してこのサブグラフ内のノード及びエッジ（送信機ノード及び送信機－送受信機エッジを含む）に関連付けられたネットワーク状態にアクセスすると、システムは：ターゲットサブグラフに関連付けられたエッジ値及び送信機－送受信機エッジ値のサブセット並びにターゲットサブグラフに関連付けられたノード値及び送信機ノード値のサブセットを含む入力ベクトルを生成し；かつ、入力ベクトルと障害予測モデルとに基づいて、ターゲットノードによって表される送受信機の障害の確率を閾値時間内に算出することができる。したがって、システムは、ターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）に関連付けられたターゲットサブグラフのターゲットネットワーク状態に基づいてターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）の障害を予測するため、機械学習モデルを実行することができる一方で、メッシュネットワーク内で動作する送信機に関連付けられたデータも考慮することができる。
[00161] この変形例では、システムは、ブロックＳ１７０において、ターゲットノード（又はターゲットエッジ）に関連付けられたネットワークグラフのサブグラフ上で障害予測モデルを実行することができ、ネットワークグラフのサブグラフは、送信機ノード及び送受信機－送受信機エッジを含む。より具体的には、ターゲットノード（又はエッジ）に関連付けられたターゲットサブグラフを識別してこのサブグラフ内のノード及びエッジ（送信機ノード及び送信機－送受信機エッジを含む）に関連付けられたネットワーク状態にアクセスすると、システムは：ターゲットサブグラフに関連付けられたエッジ値及び送信機－送受信機エッジ値のサブセット並びにターゲットサブグラフに関連付けられたノード値及び送信機ノード値のサブセットを含む入力ベクトルを生成し；かつ、入力ベクトルと障害予測モデルとに基づいて、ターゲットノードによって表される送受信機の障害の確率を閾値時間内に算出することができる。したがって、システムは、ターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）に関連付けられたターゲットサブグラフのターゲットネットワーク状態に基づいてターゲット送受信機（又はターゲット通信チャネル）の障害を予測するため、機械学習モデルを実行することができる一方で、メッシュネットワーク内で動作する送信機に関連付けられたデータも考慮することができる。
【0160】
[00162] 概して、この変形例では、システムは、送信機ノード及び送信機－送受信機エッジを含まないネットワーク状態に関して上述したように障害予測モデルを訓練して実行することができる。より具体的には、システムは、入力ベクトルを生成するためのサブグラフ識別を実行している間、システムは：ターゲットノード又はターゲットエッジに寒連付けられた、送信機ノード、送受信機ノード、送信機－送受信機エッジ、及び、送受信機－送受信機エッジを含むネットワークグラフ内のサブグラフを識別し；サブグラフに基づいて障害予測モデルへの入力ベクトルを生成し；かつ、入力ベクトルと障害予測モデルとに基づいて、ターゲットノード又はターゲットエッジの障害の確率を生成することができる。
【0161】
[00163] 本明細書で説明されるシステム及び方法は、コンピュータ可読命令を記憶するコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成された機械として少なくとも部分的に具現化及び／又は実装されてもよい。命令は、アプリケーション、アプレット、ホスト、サーバ、ネットワーク、ウェブサイト、通信サービス、通信インターフェース、ユーザコンピュータ又はモバイルデバイスのハードウェア／ファームウェア／ソフトウェア要素、リストバンド、スマートフォン、又は、それらの適切な組み合わせと統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントによって実行されてもよい。実施形態の他のシステム及び方法は、コンピュータ可読命令を記憶するコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成された機械として少なくとも部分的に具現化又は実装されてもよい。命令は、上述したタイプの装置及びネットワークと統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントによって統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントによって実行されてもよい。コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、光学デバイス（ＣＤ又はＤＶＤ）、ハードドライブ、フロッピードライブ又は任意の適切なデバイスなどの任意の適切なコンピュータ可読媒体上に記憶されてもよい。コンピュータ実行可能コンポーネントは、プロセッサであってもよいが、任意の適切な専用ハードウェアデバイスが（さらに又は代替として）命令を実行することができる。
【0162】
[00164] 当業者は、上述した詳細な説明から並びに図面及び特許請求の範囲から認識するように、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態に修正及び変更を行うことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】