JP2005318482A

JP2005318482A - 電子機器

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Publication number: JP2005318482A
Application number: JP2004136917A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Yoneda; 道昭米田; Masataka Yoritatsu; 昌孝寄立
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: US20050255813A1; JP3960321B2; EP1592179A1

Abstract

【課題】通信不要な外部機器から送信されたデータの処理負担を軽減する。
【解決手段】ＵＰｎＰ処理部６１は、ＬＡＮ１につながった電子機器４ｂ〜４ｅのデバイスディスクリプションとサービスディスクリプションとを取得する。デバイスディスクリプションとサービスディスクリプションには、電子機器４ｂ〜４ｅの属性情報が記述されている。ＵＰｎＰ処理部６１は、属性情報を基に電子機器４ａが通信不要とする電子機器４ｂ〜４ｅを選択し、この電子機器４ｂ〜４ｅのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する。送受信ブロック５２は、受信したイーサネットフレームの送信元アドレスが棄却アドレスリスト５５に存在するときにはイーサネットフレームを棄却し、存在しないときにはイーサネットフレームをハードウェアバッファ５３に格納する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ネットワーク接続機能を備えた電子機器に関する。

近年、ＵＰｎＰ（Universal Plug And Play）と呼ばれる電子機器のプラグアンドプレイ技術が存在する。ＵＰｎＰは、従来ユーザが手動で行っていたネットワーク接続のためのドライバのインストールやアドレスの設定などを自動化する技術である、ＵＰｎＰ技術により、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの情報機器のほかに電子レンジやオーディオ機器などの家庭用電器もネットワークに組み込むことができるようになる。

ＵＰｎＰの機能を備えた装置（以下、ＵＰｎＰ機器と記す）は、ステータスが変化するごとに自己のステータスを他のＵＰｎＰ機器に通知する。この通知は、マルチキャストやブロードキャストで送信されるため、ＬＡＮ（Local Area Network）につながったすべてのＵＰｎＰ機器に出力される。

上述したように、ＵＰｎＰは、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの情報機器はもちろんのこと電子レンジやオーディオ機器などの家庭用電器もネットワークに組み込む技術である。これらの電子機器には、情報の交換をする必要のないものも存在する。情報交換が不要な電子機器からの情報を処理していると、受信処理の負荷が増大してしまう。また、不要な情報を受信すると、バッファやメモリの容量を無駄に消費してしまう。

例えば、オーディオ再生装置は、プリンタと通信する必要がない。プリンタは、コンフィギュレーションのために定期的にステータスを送信するが、この情報は、オーディオ再生装置にとって意味のない情報である。オーディオストリーミングのように連続して伝送されるデータを受信しているときに、不要なデータを受信すると、ハードウェアバッファの空きがなくなる。また、データが不要であることを解析ために、ソフトウェアがハードウェアバッファからデータを取り出し、そのデータが不要であるか否かを判断して、不要なデータを棄却するという処理が必要である。ストリーミングデータの再生と、不要なデータを棄却の実行すると、ソフトウェアの負荷が増大してしまう。

従来、不要なデータを棄却する方法として、リング型のＬＡＮにおいて、イーサネットフレームを伝送路に出力する時点で送信もとのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスのチェックを行い、正しければイーサネットフレームを伝送路に送信し、不正の場合にはイーサネットフレームをアボートフレームとして送信する送信フレームのフィルタリング方法が存在する。しかしながら、この発明は、リング型のＬＡＮを巡回するフレームを棄却することを目的としており、マルチキャスト又はブロードキャストで配信されたデータのうち必要なものを選択して受信するというものではない。

特開平６−２５２９３２号公報

本発明は、通信不要な外部機器から送信されたデータの処理負担を軽減した電子機器を提供することを目的とする。

本発明にかかる電子機器は、ネットワークの通信路を伝送されるデータを受信する受信手段と、受信手段が受信したデータを一時的に格納する一時格納手段と、ネットワーク上に存在する外部機器と通信を行う通信手段と、外部機器の属性情報を取得する属性情報取得手段と、外部機器の属性情報を基に該外部機器が通信不要か否かを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて外部機器のネットワーク上のアドレスを記録する機器アドレス記録手段と、機器アドレス記録手段を参照して、通信不要な外部機器からのデータを棄却し、通信が必要な外部機器からのデータを一時格納手段に格納するデータ選別制御手段とを備え、通信不要な外部機器からのデータは一時格納手段に格納することなく棄却する。

本発明によれば、ネットワーク上に存在する外部機器の属性情報を取得し、属性情報を基に外部機器が通信不要か否かを判断し、通信不要と判断した外部機器から送信されたデータを棄却するため、不要なデータを受信することがなく、不要なデータを処理するための処理負担を軽減することができる。

また、本発明によれば、ハードウェアでデータを棄却するためソフトウェアの処理負担を軽減するとともに、ハードウェアバッファに不要なデータが蓄積されないため、ハードウェアバッファのオーバフローを回避することができる。

本発明は、イーサネット（登録商標）ポートを装備した電子機器、及び電子機器にイーサネットポートを追加するためのパーツであるＬＡＮ（Local Area Network）カードに適用される。イーサネットは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）で標準化された通信方式の規格である。イーサネットでは、通信路を流れるデータがイーサネットフレームと呼ばれるパケットに分割されて伝送される。イーサネットフレームのヘッダには、イーサネットフレームの送信元や送信先のアドレスが記録されている。送信元や送信先のアドレスは、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスと呼ばれる。ＭＡＣアドレスは、すべてのイーサネットポートに一意に割り当てられた物理的なアドレスである。

イーサネットポートを装備した電子機器は、ＬＡＮに接続することができる。電子機器としては、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ネットワーク端末などの情報処理装置、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy Phone）などの通信装置、プリンタ、スキャナなどの周辺機器、テレビ、ＤＶＤプレーヤ、ＨＤ（Hard Disk）レコーダなどの家庭用電器がある。

ＬＡＮ１は、図１に示すように、ルータ２と、ハブ３と、複数の電子機器４ａ〜４ｅとを備える。複数の電子機器４ａ〜４ｅは、１つのハブ３に接続されている。ハブ３はルータ２に接続されており、ルータ２はインターネットなどの外部ネットワークに接続されている。なお、図１の構成は、ＬＡＮの一例である。本発明を実現するためには、ＤＨＣＰサーバ（後述）と、複数の電子機器４ａ〜４ｅがあれば他の構成でもよい。また、ハブ３の代わりに無線ＬＡＮを使用してもよい。

電子機器４ａ〜４ｅは、同じ構成を備えている。以下、電子機器４ａ〜４ｅを電子機器４と符号を変えて説明する。電子機器４は、図２に示すようにＵＰｎＰ処理プログラムやＯＳ（Operating System）などのプログラムを記憶するストレージ４１、プログラムを実行するＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２のワークエリアであるメモリ４３、電子機器４で処理したデータをＬＡＮケーブルなどの物理的な媒体に送出するＬＡＮカード５とを備える。

ＬＡＮカード５は、図３に示すように、ＬＡＮケーブルを流れるデータの電気的な変調復調を行うＰＨＹ（ファイ）チップ５１と、送受信処理を行う送受信ブロック５２と、送信及び受信するパケットを一時的に格納するハードウェアバッファ５３と、マザーボードのバスとＬＡＮカード５とのデータのやり取りを制御するシステムバスコントローラ５４と、棄却するイーサネットフレームのリストを記録する棄却アドレスリスト５５とを備える。

ＬＡＮケーブルを流れるイーサネットフレームは、まず、ＰＨＹチップ５１に入力される。ＰＨＹチップ５１は、イーサネットフレームを復調する。送受信ブロック５２は、復調されたイーサネットフレームを解析し、イーサネットフレームの送信先アドレスが自分自身に与えられているＭＡＣアドレスと同一、または、送信先アドレスがブロードキャストアドレス若しくはマルチキャストアドレスであるときは自分自身宛てのイーサネットフレームであると判断する。

送受信ブロック５２は、イーサネットフレームが宛先を確認した後、イーサネットフレームのフィルタリング処理を行う。フィルタリング処理とは、不要なイーサネットフレームを棄却する処理である。棄却アドレスリスト５５には、不要なイーサネットフレームを送信する電子機器４のＭＡＣアドレスが登録されている。送受信ブロック５２は、送信元の電子機器４のＭＡＣアドレスが棄却アドレスリスト５５に登録されている場合には受信したイーサネットフレームを棄却する。

棄却アドレスリスト５５は、電子機器４の起動時に作成される。電子機器４は、ＵＰｎＰ（Universal Plug And Play；登録商標）という機能を備えている。ＵＰｎＰは、ＬＡＮ１上につながる電子機器４が相互にサービスを提供しあうための仕様である。

以下、電子機器４ａがＵＰｎＰ機能を用いて棄却アドレスリスト５５を作成する方法を説明する。他の電子機器４ｂ〜４ｅも同様の方法で棄却アドレスリスト５５を作成する。他の電子機器４ｂ〜４ｅの説明は省略する。

電子機器４ａは、起動時にＩＰアドレスの取得と、外部の電子機器４ｂ〜４ｅに関する情報（デバイスディスクリプション）の取得と、外部の電子機器４ｂ〜４ｅが提供するサービスに関する情報（サービスディスクリプション）の取得とを行う。これらの情報は、後述するＵＰｎＰ処理部６１に渡される。ＵＰｎＰ処理部６１は、デバイスディスクリプション及びサービスディスクリプションの内容を基に当該電子機器４が通信する必要のない電子機器４ａ〜４ｅを選択し、この電子機器４ａ〜４ｅのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する。

送受信ブロック５２は、送信元アドレスが棄却アドレスリスト５５に登録されているイーサネットフレームを棄却し、送信元アドレスが棄却アドレスリスト５５に登録されていないイーサネットフレームをハードウェアバッファ５３に格納する。

システムバスコントローラ５４は、ハードウェアバッファ５３にイーサネットフレームが格納されると、ＣＰＵ４２に割り込みをかける。ＣＰＵ４２は、割り込みに応じてハードウェアバッファ５３に格納されたイーサネットフレームを読み出す。この読み出し処理は、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラやチャネルなどの入出力制御装置（図示省略）が行ってもよい。読み出されたイーサネットフレームは、ＯＳ（Operating System）６やＵＰｎＰ処理部６１、アプリケーションソフトソフトウェア６３などのソフトウェアで管理される。

ＯＳ６は、通信管理部６２と、ＵＰｎＰ処理部６１とを備える。通信管理部６２は、イーサネットフレームのＩＰヘッダやＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ヘッダを取り除き、ポート番号を基に所定のアプリケーションソフトウェア６３にデータを受け渡す。

ＵＰｎＰ処理部６１は、電子機器４ａのＩＰアドレスの取得と、ＬＡＮ１に接続された他の電子機器４ｂ〜４ｅに関する情報の取得とを行う。ＩＰアドレスの取得は、ＤＨＣＰクライアントと呼ばれるソフトウェアが行う。ＤＨＣＰクライアントがＩＰアドレスを取得できない場合には、ＡｕｔｏＩＰの機能を用いてＩＰアドレスを取得する。これらの処理は、電子機器４ａの起動時に実行される。

ＵＰｎＰ処理部６１は、自己のアドレッシングが完了するとデバイス検索要求１０をマルチキャストで送信する（図４（ａ）参照）。マルチキャストでの送信先アドレスは、特定のグループアドレスが“１”となっている。すべてのグループアドレスが“１”のときブロードキャストとなる。電子機器４ｂ〜４ｅは、デバイス検索要求を受信すると自己の存在を示す応答メッセージ１１を返信する（図４（ｂ）参照）。この応答メッセージ１１には、デバイスディスクリプションの所在を示すＵＲＬ（Uniform Resource Locator）が記述されている。

ＵＰｎＰ処理部６１は、ＵＲＬで指定された電子機器４ｂ〜４ｅにデバイスディスクリプションのリクエストメッセージ１２を送信する（図５（ａ）参照）。電子機器４ｂ〜４ｅは、リクエストメッセージ１２を受けると、自己のデバイスディスクリプション１３を返信する（図５（ｂ）参照）。デバイスディスクリプション１３には、デバイス名やアイコンなど電子機器４ｂ〜４ｅに関連した属性情報が記述されている。

デバイスディスクリプション１３には、サービスディスクリプションのＵＲＬも記述されている。ＵＰｎＰ処理部６１は、ＵＲＬで指定された電子機器４ｂ〜４ｅに対してサービスディスクリプションを要求するリクエストメッセージ１４を送信する（図６（ａ）参照）。電子機器４ｂ〜４ｅは、リクエストメッセージ１４を受けると、サービスディスクリプション１５を返信する（図６（ｂ）参照）。サービスディスクリプション１５には、電子機器４ｂ〜４ｅが提供するサービス名やサービスの種類などサービスに関連した属性情報が記述されている。

ＵＰｎＰ処理部６１は、デバイスディスクリプション及びサービスディスクリプションの内容を基に棄却アドレスリスト５５を作成する。電子機器４ａは、サービスを提供する電子機器４ｂ〜４ｅは棄却アドレスリスト５５に登録しない。例えば、電子機器４ｂ〜４ｅがオーディオ再生装置であるとき、オーディオサーバからオーディオコンテンツの配信というサービスを受ける。このような、通信必要な電子機器４ｂ〜４ｅのＭＡＣアドレスは、棄却アドレスリスト５５に登録しない。

一方、オーディオ再生装置は、プリンタやスキャナなどの周辺装置、及び冷蔵庫や電子レンジなどの家庭電器などと通信する必要はない。ＵＰｎＰ処理部６１は、通信不要と判断した電子機器４ｂ〜４ｅのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する。

ＵＰｎＰ処理部６１は、通信の要不要を判断するとき電子機器４ｂ〜４ｅの種類だけでなくその電子機器４が提供しているサービスを検査する。例えば、プリンタが音楽コンテンツの配信サービスやオーディオ再生装置のリモートコントロールサービスなどを行う場合には、ＵＰｎＰ処理部６１は、このプリンタのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録することはない。また、オーディオサーバであってもオーディオ再生装置が再生できないフォーマットのオーディオコンテンツを配信している場合には、ＵＰｎＰ処理部６１は、このオーディオサーバのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する。

棄却アドレスリスト５５は、ＬＡＮカード５が保持する。本発明では、ＬＡＮカード５のようなハードウェアが棄却処理を実行するため、ソフトウェアに負荷がかからないことを特徴とする。また、電子機器４ａは、不要なイーサネットフレームをハードウェアバッファ５３に格納しないため、ハードウェアバッファ５３のオーバフローを回避することができる。

以下、図７を参照して上述した電子機器４ａの棄却アドレスリスト５５の登録処理を説明する。この説明では、電子機器４ａの具体例をオーディオ再生装置とし、電子機器４ｂ〜４ｅの具体例をオーディオサーバ及びプリンタとする。図１と同様、オーディオ再生装置とオーディオサーバとプリンタとは、ハブ３に接続されており、ハブ３はルータ２に接続されている。

オーディオ再生装置は、ユーザによって電源が投入されると（ステップＳ１１）、ＵＰｎＰ処理部６１を起動する。ＵＰｎＰ処理部６１は、まず、ＤＨＣＰ機能もしくはＡｕｔｏＩＰ機能を用いて自己のＩＰアドレスを取得する（ステップＳ１２）。次いで、ＵＰｎＰ処理部６１は、デバイス検索要求をマルチキャストで送信する。マルチキャストで送信したパケットは、ＬＡＮ１上のすべての端末、すなわち、ルータ２とオーディオサーバとプリンタとに到着する。ルータ２とオーディオサーバとプリンタとは、自己の存在を示す応答メッセージを返信する。ＵＰｎＰ処理部６１は、応答メッセージによりＬＡＮ１につながった電子機器４ｂ〜４ｅを検出する（ステップＳ１３）。ＵＰｎＰ処理部６１は、検出した電子機器４ｂ〜４ｅに対してデバイスディスクリプションのリクエストメッセージを送信し、電子機器４ｂ〜４ｅからのデバイスディスクリプションを取得する（ステップＳ１４）。

デバイスディスクリプションには、サービスディスクリプションの所在を示すＵＲＬが記述されている。ＵＰｎＰ処理部６１は、デバイスディスクリプションに記述されたＵＲＬを基にサービスディスクリプションのリクエストメッセージを送信し、電子機器４ｂ〜４ｅからのサービスディスクリプションを取得する（ステップＳ１５）。

ＵＰｎＰ処理部６１は、取得したデバイスディスクリプション及びサービスディスクリプションの内容から応答した電子機器４ｂ〜４ｅが通信不要か否かを判断し（ステップＳ１６）。通信不要と判断した電子機器４ｂ〜４ｅのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する（ステップＳ１７）。

ここで、ルータ２とオーディオサーバとプリンタとを例としてステップＳ１６及びステップＳ１７の処理を具体的に説明する。ＵＰｎＰ処理部６１は、取得したデバイスディスクリプションを解析し電子機器がルータ２であることがわかると、棄却アドレスリスト５５への登録は行わない。ルータ２は、通信に必要な電子機器である。

また、ＵＰｎＰ処理部６１は、デバイスディスクリプションを解析し電子機器４ｂ〜４ｅがオーディオサーバであることがわかると、サービスディスクリプションを読み出す。サービスディスクリプションには、オーディオサーバが提供するコンテンツのコンテンツタイプが記述されている。ＵＰｎＰ処理部６１は、オーディオ再生装置が再生することのできないコンテンツを提供するオーディオサーバであることがわかると、このオーディオサーバのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する。一方、ＵＰｎＰ処理部６１は、オーディオ再生装置が再生可能なコンテンツを提供するオーディオサーバであることがわかると、棄却アドレスリスト５５への登録は行わない。

ＵＰｎＰ処理部６１は、デバイスディスクリプションを解析し電子機器４ａ〜４ｂがプリンタであることがわかると、プリンタのＭＡＣアドレスを棄却アドレスリスト５５に登録する。プリンタは、オーディオ再生装置とは関連のない電子機器であるため、プリンタからのデータを棄却しても問題が発生することはない。

ＵＰｎＰ処理部６１は、このように作成した棄却アドレスリスト５５をＬＡＮカード５のシステムバスコントローラ５４に出力する（ステップＳ１８）。システムバスコントローラ５４は、棄却アドレスリスト５５をＬＡＮカード５に記録させる（ステップＳ１９）。これで棄却アドレスリスト５５の作成処理が完了する。これ以降、送受信ブロック５２によるイーサネットフレームのフィルタリング処理を開始する。

図８はフレームのフィルタリング処理の手順を示す。ＬＡＮケーブルを流れるイーサネットフレームがオーディオ再生装置に到着すると（ステップＳ２０）、送受信ブロック５２は、イーサネットフレームの送信元アドレスを読み出し、棄却アドレスリスト５５に登録されたＭＡＣアドレスと比較する。送受信ブロック５２は、送信元アドレスに一致するＭＡＣアドレスを見つけると（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、イーサネットフレームを棄却する（ステップＳ２２）。一方、送信元アドレスと一致するＭＡＣアドレスが存在しなかった場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、送受信ブロック５２は、イーサネットフレームをハードウェアバッファ５３に格納する（ステップＳ２３）。

以上説明したように、本発明を適用した電子機器４ａは、ＬＡＮ１につながった電子機器ｂ〜４ｅの属性情報を取得し、電子機器４ｂ〜４ｅが通信不要の場合には、この電子機器４ｂ〜４ｅからのイーサネットフレームを棄却する。本発明を適用した電子機器４は、ＬＡＮカード５のようなハードウェアが棄却処理を実行するため、ＣＰＵ４２やメモリ４３に負荷がかからない。また、電子機器４ａは、不要なイーサネットフレームをハードウェアバッファ５３に格納しないため、ハードウェアバッファ５３のオーバフローを回避することができる。

なお、本発明の別の実施例として、通信する必要のある電子機器のアドレスを登録した必要機器アドレスリストを作成し、送信元アドレスが必要機器アドレスリストに存在しないときに、イーサネットフレームを棄却するような構成にしてもよい。

ＬＡＮの構成の一例を示す図である。電子機器の内部構成を示すブロック図である。ＬＡＮカードの内部構成を示すブロック図である。デバイスの検索処理を模式的に示した図である。デバイスディスクリプションの取得処理を模式的に示した図である。サービスディスクリプションの取得処理を模式的に示した図である。棄却アドレス登録処理の流れを説明するフローチャートである。フレームのフィルタリング処理の流れを説明するフローチャートである。

符号の説明

１ＬＡＮ、２ルータ、３ハブ、４電子機器、５ＬＡＮカード、６ＯＳ、４１ストレージ、４２ＣＰＵ、４３メモリ、５２送受信ブロック、５３ハードウェアバッファ、５５棄却アドレスリスト、６１ＵＰｎＰ処理部、６２通信管理部

Claims

ネットワーク接続機能を備える電子機器であって、
上記ネットワークの通信路との仲介を行うインターフェース手段と、
上記受信手段が受信したデータを一時的に格納する一時格納手段と、
上記ネットワーク上に存在する外部機器と通信を行う通信手段と、
上記外部機器の属性情報を取得する属性情報取得手段と、
上記外部機器の属性情報を基に該外部機器が通信不要か否かを判別する判別手段と、
上記判別手段の判別結果に応じて外部機器のネットワーク上のアドレスを記録する機器アドレス記録手段と、
上記機器アドレス記録手段を参照して、通信不要な外部機器からのデータを棄却し、通信が必要な外部機器からのデータを上記一時格納手段に格納するデータ選別制御手段と
を備えることを特徴とする電子機器。
上記アドレス記録手段は、通信不要な外部機器のネットワーク上のアドレスを記録することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
上記アドレス記録手段は、通信が必要な外部機器のネットワーク上のアドレスを記録することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
上記ネットワーク上のアドレスは、上記外部機器に一意に割り当てられた物理的なアドレスであることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
上記属性情報は、上記外部機器が提供するサービスに関する情報を含み、
上記判断手段は、該電子機器にサービスを提供しない外部機器は通信不要と判断することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
上記データ選別制御手段は、上記ネットワークとの通信路のインターフェースとなるハードウェアに実装されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。