JP2005354286A

JP2005354286A - プロトコル判別方法及び装置

Info

Publication number: JP2005354286A
Application number: JP2004171448A
Authority: JP
Inventors: Kimio Tsuchikawa; 公雄土川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】受信メッセージに対して、各種制御プロトコルの特徴的な固定ビット列の探索を行い、探索結果より端末が具備する制御プロトコルを特定する仕組みを提供する。
【解決手段】各種制御プロトコルを具備した端末より送信されるメッセージブリッジをＴＣＰ／ＩＰでカプセル化することにより、１つの伝送路に１つ以上の制御プロトコルのメッセージが送受信されるシステムにおいて、制御端末のプロトコル判別機能は、伝送路からメッセージを受信すると、受信メッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータに対して、各種制御プロトコルで規定されている特徴的なメッセージの固定ビット列の探索を行い、探索結果より受信したメッセージの制御プロトコルを特定することにより、メッセージ送信元の端末が具備する制御プロトコルを特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＣＰ／ＩＰ通信ドメイン内に複数種類の端末制御プロトコルが混在する環境における端末制御技術に関し、特に、操作対象の端末が具備する制御プロトコルを制御に先立って判別する技術に関する。

端末をネットワークに接続し、端末および該端末に具備されるサービスを発見・制御するための固有プロトコルとして、ＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ（以下ＵＰｎＰ）やＥＣＨＯＮＥＴやＪｉｎｉといったプロトコルが提案されているが、当面、ホームネットワークに接続される端末が１つの固有プロトコルにまとまるということは考えにくい。従って、当面はホームネットワーク内に、複数の固有プロトコルが混在する状況が容易に想像できる。このような状況では、ユーザは複数の固有プロトコルを意識する必要があり、非常に不便である。

そこで、ＩＴＵ−ＴＳＧ９（ＳＧ：ＳｔｕｄｙＧｒｏｕｐ）は、既存の固有プロトコルドメインを、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）を利用する共通的なプロトコルドメインにＨｏｍｅＣｌｉｅｎｔ機能（以下、ＨＣ機能と呼ぶ）を介して接続し、共通的なプロトコルドメインは、外部ドメインとＨｏｍｅＡｃｃｅｓｓ機能（以下、ＨＡ機能と呼ぶ）を介して接続されるというアーキテクチャをＪ．１９０として勧告化した（例えば、非特許文献１参照）。

前記勧告によれば、外部ドメインに存在する制御端末は、ホームネットワークに存在する各端末が具備する固有プロトコルに依存しない、共通的なプロトコルで端末の制御が可能である。そのための仕組みとして、共通的なプロトコルと、既存の固有プロトコルとの変換を行う機能を有するＨＣ機能が、ホームネットワークに存在する既存の固有プロトコルの数だけ存在し、共通的なプロトコルドメインと既存の固有プロトコルドメインとの境界に配置されることが規定されている。

前記勧告の中で、ＨＡ機能とＨＣ機能の基本的な実装形態として、ＨＡ機能とＨＣ機能が別々の端末（制御端末）に具備される構成（以下、分離構成と呼ぶ）が規定されているが、勧告の中では、ＨＡ機能とＨＣ機能が一台の制御端末に縮退する構成（以下、縮退構成と呼ぶ）も規定されている。

実際のシステムの構築や運用を考えると、システムを構成する端末の台数が少ない方が望ましく、縮退構成が現実的であると考えられる。しかし、縮退構成を実際に実現するには、以下に説明するように、前記勧告の中で規定されていることだけでは不十分な点がある。

共通的なプロトコルを端末機能が具備する固有プロトコルに変換して端末の操作を行うには、端末が具備する固有プロトコルを特定する必要がある。分離構成の場合、端末は該端末が具備する固有プロトコルのドメインに存在するＨＣ機能を具備した制御端末に接続される。また、１台のＨＣ機能を具備した制御端末は、共通的なプロトコルを自らが配置されたドメインの固有プロトコルヘと変換するので、端末が具備するプロトコルを特定することと、該端末が接続されたＨＣを特定することは同義である。したがって、端末が接続されたＨＣ機能を具備する制御端末が分かれば、端末が具備するプロトコルの特定も可能である。

一方、縮退構成では、全ての端末が一台の制御端末に接続されるので、分離構成のように端末が接続された制御端末を用いてプロトコルの特定を行うことは不可能である。したがって、縮退構成の場合、分離構成とは別の仕組みでプロトコルの特定を行う必要がある。しかし、前記勧告ではこのような仕組みについて一切言及されていない。

ＩＰＵ−ＴＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎＪ．１９０（０７／２００２）"ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆＭｅｄｉａＨｏｍｅＮｅｔｔｈａｔＳｕｐｐｏｒｔｓｃａｂｌｅ−ｂａｓｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓ"Ｐ．７〜１２

本発明は、上記の問題に鑑み、各種制御プロトコルを具備した端末より送信されるメッセージをＴＣＰ／ＩＰでカプセル化することにより、１つの伝送路に複数種類の制御プロトコルのメッセージが送受信される通信システムにおいて、前記端末の具備する制御プロトコルを判別する仕組みを提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、各種制御プロトコルを具備した端末より送信されるメッセージをＴＣＰ／ＩＰでカプセル化することにより、１つの伝送路に１つ以上の制御プロトコルのメッセージが送受信されるシステムにおいて、前記伝送路からメッセージを受信すると、受信メッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータに対して、各種制御プロトコルで規定されている特徴的なメッセージの固定ビット列の探索を行い、探索結果より受信したメッセージの制御プロトコルを特定することにより、前記端末が具備する制御プロトコルを判別するプロトコル判別方法及び装置を提供する。

実施例では、判別装置において、受信したメッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータを抽出して、探索の結果、当該データにＥＣＨＯＮＥＴプロトコルで規定される「ＮｅｔＩＤ読み出し要求」の固定ビット列が含まれる場合には、前記受信メッセージの制御プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると特定することにより、前記端末が具備する制御プロトコルをＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると判別する。

また、プロトコル判別装置において、受信したメッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータを抽出して、探索の結果、当該データにＥＣＨＯＮＥＴプロトコルで規定される「インスタンス変化クラスアナウンス」の固定ビット列が含まれる場合には、前記受信メッセージの制御プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると特定することにより、前記端末が具備する制御プロトコルをＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると判別する。

また、プロトコル判別装置において、受信したメッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータを抽出して、探索の結果、当該データにＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙプロトコル（以下、ＵＰｎＰプロトコル）で規定される「ＮＯＴＩＦＹメッセージ」の固定ビット列が含まれる場合には、前記受信メッセージの制御プロトコルがＵＰｎＰプロトコルであると特定することにより、前記端末が具備する制御プロトコルをＵＰｎＰプロトコルであると判別する。

本発明によれば、制御端末が様々な制御プロトコルを具備した複数の端末の制御を行う場合に、受信メッセージより、端末の具備する制御プロトコルを特定することが可能となる。したがって、制御端末は、操作対象の端末が具備する制御プロトコルを制御に先立って認識できるようになる。

図１に本発明の一実施の形態としての通信システムの全体的構成例を示す。図１において、電灯線通信ドメイン１０やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信ドメイン２０には、制御プロトコルとしてＥＣＨＯＮＥＴプロトコル、ＵＰｎＰプロトコルなどの各種制御プロトコルを具備し、伝送媒体として電灯線通信路やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信路（短距離無線伝送路）を具備する各種情報家電端末（あるいはその他の端末）１１、１２、２１、２２が存在する。一方、ＴＣＰ／ＩＰ通信ドメイン３０には、これら電灯線通信ドメイン１０やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信ドメイン２０内の各種制御プロトコルを具備した端末１１、１２、２１、２２などの制御を行う制御端末３１、及びレイャー２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）３２が存在する。この電灯線通信ドメイン１０やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信ドメイン２０の境界にブリッジ４１、４２が存在し、電灯線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信とＴＣＰ／ＩＰの変換を行う。ここで、制御端末３１は、ＨＡ機能とＨＣ機能に加えてプロトコル判別機能を具備する。このプロトコル判別機能が本発明の特徴とする機能（装置）である。

電灯線通信ドメイン１０やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信ドメイン２０内の各種制御プロトコルを具備した端末１１、１２、２１、２２などより送信されるメッセージは、ブリッジ４１、４２などにおいてＴＣＰ／ＩＰでカプセル化され、Ｌ２ＳＷ３２を介して制御端末３１で受信される。制御端末３１のプロトコル判別機能（プロトコル判別装置）は、受信メッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータを抽出し、該データに対して、ＥＣＨＯＮＥＴやＵＰｎＰプロトコルなどの各種制御プロトコルで規定されている特徴的なメッセージの固定ビット列の探索を行い、該探索結果より受信メッセージの制御プロトコルを特定して、当該端末が具備する制御プロトコルを判別する。

以下に、本発明のプロトコル判別装置の一実施例についてその構成及び動作を具体的に説明する。

ここでは、図２に示すように、一台のプロトコル判別装置１００と、一台のブリッジ１２０と、一台の端末１３０が存在し、プロトコル判別装置１００とブリッジ１２０はＴＣＰ／ＩＰで通信が行われる１つの通信路１１５で接続され（Ｌ２ＳＷは省略）、さらにブリッジ１２０と端末１３０は、電灯線通信で通信が行われる１つの通信路１２５で接続されているとする。ブリッジ１２０は、通信路１２５からメッセージを受信すると、該受信メッセージをＴＣＰ／ＩＰでカプセル化して、通信路１１５を通して、プロトコル判別装置１００へ送信する。ここで、端末１３０は、ＥＣＨＯＮＥＴプロトコルに準拠したエアコンで、物理媒体として電灯線通信を備えているとする。プロトコル判別装置１００は、ブリッジ１２０からメッセージを受信すると、ＴＣＰ／ＩＰヘッダ除去後、該受信メッセージの制御プロトコルを特定することで、端末１３０が具備する制御プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると判別する。

図３にプロトコル判別装置１００の機能ブロック図を示す。プロトコル固定ビット列管理機能１０４は、各種制御プロトコルに特徴的なメッセージの固定ビット列を保持する。固定ビット列の具体例については後述する。データ抽出機能１０１は、ブリッジ１２０から受信したメッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータの抽出を行う。プロトコル探索機能１０２は、データ抽出機能１０１でＴＣＰ／ＩＰヘッダの除去された受信メッセージ（受信データ）に対して、対応するビット列をプロトコル固定ビット列管理機能１０４が保持しているか否かの探索を行う。プロトコル特定機能１０３は、プロトコル探索機能１０２での探索結果より、受信メッセージの制御プロトコルを特定し、メッセージ送信元の端末１３０が具備する制御プロトコル（ここではＥＣＨＯＮＥＴプロトコル）を判別する。

実施例では、判別対象の端末の制御プロトコルはＥＣＨＯＮＥＴプロトコルとＵＰｎＰプロトコルを想定し、プロトコル固定ビット列管理機能１０４では、各種制御プロトコルに特徴的なメッセージの固定ビット列として、ＥＣＨＯＮＥＴプロトコルにおける「ＮｅｔＩＤ読出し要求」のビット列（２１１）、同じくＥＣＨＯＮＥＴプロトコルにおける「インスタンス変化クラスアナウンス」のビット列（２２１）、及び、ＵＰｎＰプロトコルにおける「ＮＯＴＩＦＹメッセージ」のビット列（２３１）〜（２３７）を保持しているとする。図４は、プロトコル固定ビット列管理機能１０４が保持している固定ビット列を示し、各ビット列は１６進表記で「＊＊」は１バイトの空白を表している。

プロトコル判別装置１００は、図５に示す手順を経て、受信メッセージの制御プロトコルを特定することで、メッセージ送信元の端末１３０が具備する制御プロトコルを判別する。
（ａ）プロトコル判別装置１００は、ブリッジ１２０からメッセージを受信する（ステップ１００１）。
（ｂ）プロトコル判別装置１００のデータ抽出機能１０１は、受信メッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去し、受信メッセージのペイロード部よりデータのみ抽出する（ステップ１００２）。

（ｃ）プロトコル判別装置１００のプロトコル探索機能１０２は、ＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータに対して、プロトコル固定ビット列機能１０４が保持している固定ビット列（２１１）の探索を行う（ステップ１００３）。ただし、固定ビット列（２１１）の空白部に関しては、探索条件とはしない。つまり任意のビットで一致とする。
（ｄ）プロトコル判別装置１００のプロトコル特定機能１０３は、探索の結果、データに固定ビット列（２１１）が含まれる場合には、メッセージはＥＣＨＯＮＥＴプロトコルのメッセージであると特定する（ステップ１００４、１００５）。
（ｅ）プロトコル判別装置１００のプロトコル探索機能１０２は、データに固定ビット列（２１１）が含まれていない場合には、次に固定ビット列（２２１）の探索を行う（ステップ１００６）。ここでも、ビット列（２２１）の空白部に関しては、探索条件とはしない。つまり任意のビットで一致とする。
（ｆ）プロトコル判別装置１００のプロトコル特定機能１０３は、探索の結果、データに固定ビット列（２２１）が含まれる場合には、メッセージはＥＣＨＯＮＥＴプロトコルのメッセージであると特定する（ステップ１００７、１００８）。

（ｇ）プロトコル判別装置１００のプロトコル探索機能１０２は、データに固定ビット列（２１１）及び固定ビット列（２２１）が含まれていない場合には、さらに該データに対して、固定ビット列（２３１）、固定ビット列（２３２）、固定ビット列（２３３）、固定ビット列（２３４）、固定ビット列（２３５）、固定ビット列（２３６）、固定ビット列（２３７）の探索を行う（ステップ１００９）。
（ｈ）プロトコル判別装置１００のプロトコル特定機能１０３は、データに、固定ビット列（２３１）、固定ビット列（２３２）、固定ビット列（２３３）、固定ビット列（２３４）、固定ビット列（２３５）、固定ビット列（２３６）、固定ビット列（２３７）がこの順番で含まれる場合には、メッセージはＵＰｎＰプロトコルのメッセージであると特定する（ステップ１０１０、１０１１）。

なお、プロトコル判別装置１００のプロトコル探索機能１０２は、データに、上記固定ビット列（２１１）、（２２１）、（２３１）〜（２３７）が含まれていない場合には、さらに次の固定ビット列の探索に進むが、ここでは省略する。

以上の手順により、プロトコル判別装置１００は、受信メッセージの制御プロトコルを特定でき、その結果、メッセージ送信元の端末１３０の制御プロトコルを判別することができる。

今、端末１３０からＥＣＨＯＮＥＴプロトコルの「ＮｅｔＩＤ読み出し要求」を表すビット列（５０１）「００３３０１ＦＦ０６８２０ＥＦｌ０ｌＥ１６２」が送信された場面を想定して、本発明の一実施例の具体的な手順を以下に示す。

（ａ）端末１３０がビット列（５０１）を通信路１２５を経由してブリッジ１２０へ送信する。
（ｂ）ブリッジ１２０は、ビット列（５０１）を受信し、この受信したビット列（５０１）をＴＣＰ／ＩＰでカプセル化し、メッセージ（５１１）として、通信路１１５を経由して、プロトコル判別装置１００へ送信する。

（ｃ）プロトコル判別装置１００は、メッセージ（５１１）を受信する。
（ｄ）プロトコル判別装置１００のデータ抽出機能１０１は、メッセージ（５１１）からＴＣＰ／Ｐヘッダを除去し、受信メッセージのペイロード部よりデータ（５０１）、すなわち、ＥＣＨＯＮＥＴプロトコルの「ＮｅｔＩＤ読み出し要求」を表すビット列（５０１）「００３３０１ＦＦ６８２０ＥＦ１０１Ｅ１６２」のみ抽出する。
（ｅ）プロトコル判別装置１００のプロトコル探索機能１０２は、データ（５０１）に対して、プロトコル固定ビット列管理機能１０４が保持している固定ビット列（２１１）（図４）の探索を行う。ただし、ビット列（２１１）の空白部に関しては、探索条件とはしない。つまり任意のビットで一致とする。
（ｆ）プロトコル判別装置１００のプロトコル特定機能１０３は、探索の結果、データ（５０１）にビット列（２０１）が含まれるので、受信メッセージ（５１１）はＥＣＨＯＮＥＴプロトコルのメッセージであると特定する。

以上の手順により、プロトコル判別装置１００は、端末１３０の制御プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると判別する。

本実施例では、プロトコル判別装置が保持する各種制御プロトコルの特徴的な固定ビット列として、３つのビット列を例に説明したが本発明はこの限りではない。

なお、図３で示したプロトコル判別装置における一部もしくは全部の処理機能をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータを用いて実行して本発明を実現することができること、あるいは、図５で示した処理手順をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータに実行させることができることは言うまでもない。また、コンピュータでその処理機能を実現するためのプログラム、あるいは、コンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、ＦＤ、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることができるとともに、インターネット等のネットワークを通してそのプログラムを配布したりすることが可能である。

本発明の好適な実施形態の全体的システム構成図である。本発明の一実施例の説明図である。本発明のプロトコル判別装置の一実施例の機能ブロック図である。プロトコル判別装置が保持する制御プロトコル固定ビット列の一例を示す図である。プロトコル判別装置の一実施例の処理フロー図である。

符号の説明

１００プロトコル判別装置
１０１データ抽出機能
１０２プロトコル探索機能
１０３プロトコル特定機能
１０４プロトコル固定ビット列管理機能
１２０ブリッジ
１３０端末

Claims

各種制御プロトコルを具備した端末より送信されるメッセージをＴＣＰ／ＩＰでカプセル化することにより、１つの伝送路に複数種類の制御プロトコルのメッセージが送受信される通信システムにおけるプロトコル判別方法であって、前記伝送路からメッセージを受信すると、受信メッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータに対して、各種制御プロトコルで規定されている特徴的なメッセージの固定ビット列の探索を行い、探索結果より受信したメッセージの制御プロトコルを特定することにより、前記端末が具備する制御プロトコルを判別することを特徴とするプロトコル判別方法。
端末からＴＣＰ／ＩＰでカプセル化されたメッセージを受信し、該受信メッセージからＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去したデータを抽出するデータ抽出手段と、前記ＴＣＰ／ＩＰヘッダを除去されたデータに対して、各種制御プロトコルで規定されている特徴的なメッセージの固定ビット列の探索を行うプロトコル探索手段と、前記プロトコル探索手段の探索結果より受信したメッセージの制御プロトコルを特定して、前記端末が具備する制御プロトコルを判別するプロトコル特定手段とを有することを特徴とするプロトコル判別装置。
請求項２に記載のプロトコル判別装置において、前記プロトコル特定手段は、前記プロトコル探索手段の探索結果、当該データにＥＣＨＯＮＥＴプロトコルで規定される「ＮｅｔＩＤ読み出し要求」の固定ビット列が含まれる場合には、前記受信したメッセージの制御プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると特定し、前記端末が具備する制御プロトコルをＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると判別することを特徴とするプロトコル判別装置。
請求項２に記載のプロトコル判別装置において、前記プロトコル特定手段は、前記プロトコル探索手段の探索の結果、当該データにＥＣＨＯＮＥＴプロトコルで規定される「インスタンス変化クラスアナウンス」の固定ビット列が含まれる場合には、前記受信したメッセージの制御プロトコルがＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると特定し、前記端末が具備する制御プロトコルをＥＣＨＯＮＥＴプロトコルであると判別することを特徴とするプロトコル判別装置。
請求項２に記載のプロトコル判別装置において、前記プロトコル判別手段は、前記プロトコル探索手段の探索結果、当該データにＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙプロトコル（以下、ＵＰｎＰプロトコル）で規定される「ＮＯＴＩＦＹメッセージ」の固定ビット列が含まれる場合には、前記受信したメッセージの制御プロトコルがＵＰｎＰプロトコルであると特定し、前記端末が具備する制御プロトコルをＵＰｎＰプロトコルであると判別することを特徴とするプロトコル判別装置。