JP2007505588A

JP2007505588A - アドホック無線ネットワーク用のｕｐｎｐ端末

Info

Publication number: JP2007505588A
Application number: JP2006530856A
Authority: JP
Inventors: ヴァイデンハオプト，クラオス; サンチェス，ダヴィドサンチェス; ファルク，トーマス; マース，へニング
Original assignee: コニンクリユケフィリップスエレクトロニクスエヌ．ブイ．
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2007-03-08
Also published as: CN1795648A; US20070274240A1; WO2004107681A8; WO2004107681A1; EP1634412A1

Abstract

本発明は、UPnP（Universal Plug and Play）ソフトウェアコンポーネントとUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントとをそれぞれ有する少なくとも２つの端末を有する無線ネットワークに関する。本発明によれば、端末のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークトポロジの変化の後にのみ、関連のUPnPソフトウェアコンポーネントから従属ソフトウェアコンポーネントに特定のメッセージを転送する。

Description

本発明は、UPnP（Universal Plug and Play）ソフトウェアコンポーネントをそれぞれ有する少なくとも２つの端末を有する無線ネットワークに関する。

アドホックネットワーク用の無線UPnP（Universal Plug and Play）のアーキテクチャは、“World News, Philips Semiconductors, MultiMarket Semiconductors Focus, Volume 12, Number 1, January-February 2003, page2”に記載されている。このネットワークは、例えば短距離で端末と通信を設定するために、Bluetooth技術及びUPnPプロトコルを使用する。既存のネットワークと統合しようとする端末を発見するために、メッセージを各UPnPモジュールに転送するソフトウェアコンポーネント（Dynamic Personal Area Network Manager）が提供されている。新しく統合される端末は、他の端末を発見するために、いわゆる発見フェーズを開始する。既にネットワークにある端末は、統合される端末からの発見フェーズの間にメッセージを受信するまで、不活動である。様々なソフトウェアコンポーネントの間の接続設定及びデータ交換がこのようなネットワークでどのように実行されるかについて、更なる詳細は示されていない。

従属ソフトウェアコンポーネントに適切な方法で端末のUPnPソフトウェアコンポーネントを連結するネットワークを提供することが、本発明の目的である。

前記の目的は、以下の手段を用いた前述の形式のネットワークにより実現される。

無線ネットワークは、UPnP（Universal Plug and Play）ソフトウェアコンポーネントとUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントとをそれぞれ有する少なくとも２つの端末を有し、端末のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークトポロジの変化の後にのみ、関連のUPnPソフトウェアコンポーネントから従属ソフトウェアコンポーネントへの特定のメッセージを有効にするように提供される。

本発明による無線ネットワークは、例えばBluetooth標準又は標準“無線IEEE802.11（無線LAN）”に従って動作され得る。UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントの他に、端末はまた、他のソフトウェアコンポーネント（すなわち、ネットワークソフトウェア、及びネットワークトポロジの変化を検出して、ネットワークトポロジの変化の際にUPnPコントローラソフトウェアコンポーネント用の信号を生成するソフトウェア）をも有する。UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、不要なメッセージが従属ソフトウェアコンポーネントに届かないように、従って端末又はネットワークが不要にメッセージをロードしないように、UPnPソフトウェアコンポーネントを構成する。

この場合、端末のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークへの接続の設定の前に、関連のUPnPソフトウェアコンポーネントからのメッセージをブロックするように、又はネットワークの他の端末の接続の設定の前に、関連のUPnPソフトウェアコンポーネントからのメッセージをブロックするように提供される。

ネットワークの設定の間に、２つのみの端末が接続を設定した場合又は少なくとも第３の端末が統合された場合が区別されなければならない。第１の場合、端末のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークの他の端末のみに接続が設定された後で、自分のアドレスが所定の基準に合う場合にのみ、特定のサービスに関する検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのメッセージを送信する。発見フェーズの間に、新しく統合された端末は、サーバとして関連のUPnPソフトウェアクライアントからサービスメッセージを送信し、クライアントとして他の端末にサービス検索メッセージを送信する。UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、UPnPソフトウェアコンポーネントからのこれらのメッセージを制御する。一例として、プリンタとして動作する端末は、その印刷サービスを提供してもよく、また、端末のテキスト処理プログラムは特定の印刷サービスを検索してもよい。

２つの端末が新しいネットワークを形成する場合、本発明によれば、端末は、そのアドレスが所定の基準に合う場合にのみ、サービスメッセージ又はサービス検索メッセージを送信することが提供される。この基準は、例えば２つの新しく統合された端末の小さい方のアドレスでもよい。

第２の場合、端末がネットワークに第３、第４等の端末として統合されると、その端末は、関連のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントにより制御されるように、特定のサービスに関する検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのメッセージを送信し、発見フェーズを開始する。

他の端末への接続の設定に続く所定の時間の後に、端末が特定のサービスに関するその検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのそのメッセージを受信していない場合、特定のサービスに関する自分の検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についての自分のメッセージを送信する。

UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、関連の端末が統合されたときに接続（Connected）信号を受信し、他の端末が統合されたときに加入警告（Join Alert）信号を受信し、関連の端末がネットワークを離れたときに切断（Disconnected）信号を受信し、他の端末が離れたときに退出警告（Leave Alert）信号を受信する。これらの信号は、ネットワークトポロジの変化を検出する役目をするDPMソフトウェアコンポーネントから受信される。

端末のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、他の端末がネットワークを離れた後に、他の端末に関する全ての情報を削除し、ネットワークを離れた端末のUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークに依然として存在する端末についての全ての情報を削除する。

本発明はまた、少なくとも１つの端末を有する無線ネットワークにおける端末に関し、端末は、UPnPソフトウェアコンポーネントとUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントとを有する。

本発明について、図面に示す実施例を参照して更に説明する。しかし、本発明は図面に示す実施例に限定されない。

アドホックネットワークを作るために、例えば“IEEE Communications Magazine, Dec. 2001, Vol.39, No.12”に記載されているUPnP標準（UPnP=Universal Plug and Play）が使用される。アドホックネットワークは、手動の介入なしに新しい端末が自発的にネットワークに入り、再び自発的にネットワークを離れる未構成のネットワークである。このようなアドホックネットワークの例には、会議のシナリオがあり、また、モバイル装置を有する同じ興味の人が相互に出会い、互いにダウンロードするファイル（音楽ファイル）を提供することができるシナリオがある。

UPnP標準は、サーバクライアント型アーキテクチャに関する。UPnPネットワークでサーバとして統合されている端末はサービスを提供し、クライアントとして統合された端末又は統合される端末は、特定のサービスを使用又は検索する。このため、UPnP標準は５つの異なるフェーズを有する。第１のフェーズ（発見フェーズ）は、他の端末の存在の発見に関し、第２のフェーズ（記述フェーズ）は、他の端末の機能について通知されることに関し、第３〜第５のフェーズ（制御フェーズ、イベントフェーズ及びプレゼンテーションフェーズ）は、端末間での情報の伝送に関する。これらのフェーズ毎に、UPnP標準は、インターネットプロトコルに基づく複数のプロトコルを定めている。

発見フェーズの間に、今までネットワークに統合されていない端末は、ネットワークにある他の端末を見つける。発見フェーズでのプロトコルとして、UPnP標準はSimple Service Discovery Protocol（SSDP）を使用する。それに関して、文献“IEEE Communications Magazine, Dec. 2001, Vol.39, No.12”への参照が行われる。サーバとして統合された端末は、マルチキャスト接続を介してサービスメッセージを定期的に送信し、そのメッセージにおいて、それは自分のアドレスを提供し、そのサービスを提供する。代替として、クライアントとして統合された端末がマルチキャスト接続を介してサービス検索メッセージを送信することも可能である。端末が求められたサービスを提供する場合、それは、ユニキャスト接続を介して検索端末に応答を送信する。発見フェーズにおいて過度に多いメッセージでネットワークを充満しないように、有線ネットワークについて実際に開発されたUPnP標準では、サービス又は検索メッセージの周期は約1800sにすることが推奨される。

無線ネットワークの場合には、状況は異なる。この場合、接続は数秒のみ存在する。例えば、Bluetooth標準に従って設定されたネットワークでは、この接続は、２人が相互に歩行速度で通過する間（約10秒）だけ存在する。更に、有線ネットワークに比較して、無線ネットワークでの利用可能帯域は限られている。更に、UPnP標準を使用する無線ネットワークでは、無線干渉の理由でデータパケットはしばしば失われる。

それにもかかわらず無線ネットワークでUPnP標準を利用可能にするために、端末は、ネットワークソフトウェア、UPnPソフトウェア及びアプリケーションソフトウェアと協力し、アドホックネットワークの設定及び制御をするように提供された“Dynamic Personal Area Network Manager（以下、DPMソフトウェアと呼ぶ）”として知られるソフトウェアコンポーネントを有する。ソフトウェアコンポーネントのかなり簡略化した階層モデルを図１に示す。ネットワークソフトウェアを表す階層1の上に、DPMソフトウェア2と、インターネットプロトコル用に提供されたIPソフトウェア3と、UPnPソフトウェア4とを有する階層が構成されている。UPnPコントローラソフトウェア22は、DPMソフトウェア2の上にある。UPnPコントローラソフトウェア22は、DPMソフトウェア2によりネットワークトポロジの変化について通知され、この情報に基づいてUPnPソフトウェア4の応答を制御する。アプリケーションソフトウェア5は最上位階層にある。

DPMソフトウェア2は、ネットワークトポロジの変化を検出し、UPnPコントローラソフトウェア22と様々な情報を交換し、４つの種類のコマンドをUPnPコントローラ22に配信する。端末がネットワークに統合しようとすると、DPMソフトウェア2は接続（Connected）信号と呼ばれる第１の信号をUPnPコントローラソフトウェア22に送信する。ネットワークに既に統合されている端末のDPMソフトウェア2は、他の端末がネットワークのメンバになったときに、加入警告（Join Alert）信号と呼ばれる信号をそのUPnPコントローラソフトウェア22に送信する。端末のUpnPコントローラソフトウェア22は、その端末がネットワークを離れたときに、関連のDPMソフトウェア2から切断（Disconnected）信号と呼ばれる第３の信号を受信する。従って、端末のUPnPコントローラソフトウェア22は、それがネットワークに留まっているが他の端末がネットワークを離れたときに、そのDPMソフトウェア2から退出警告（Leave Alert）信号を受信する。

ネットワークソフトウェア1は、ソフトウェアの最下位階層（物理層）にある。このソフトウェアコンポーネントを用いて、ネットワークはネットワーク標準に従って設定され得る。この一例は、Bluetooth又はネットワーク標準のIEEE1394である。DPMソフトウェア2は、ネットワークソフトウェア1から特定の信号を検出することでネットワークトポロジが変化したか否かを確認し、又は他の端末のDPMソフトウェアによりネットワークトポロジの変化について通知を受ける。

Bluetoothは無線通信用の通信標準であり、全ての考えられる種類の端末間でデータ交換を可能にすると考えられる。ノートブックであれ、オーガナイザであれ、携帯電話であれ、コンピュータ周辺機器であれ、それらにかかわらず、Bluetoothは相互に通信可能な機能を全ての端末に提供すると考えられる。Bluetoothネットワークの端末は、それぞれ2.45GHz周波数帯域の範囲で1MHzの帯域での79チャネルで動作する。通信中に、同じチャネルは連続して使用されないが、他の装置からの干渉を補うために、毎秒1600回周波数が変化する（周波数ホッピング）。使用される周波数帯域が自由に利用可能であるため、これが必要になる。有用データはパケット指向で転送され、アプリケーションの要件を満たすために様々なパケット形式が定められている。これらのパケット形式は、同期及び非同期動作に従って異なり、データパケットのヘッダのエントリにより特定される。

Bluetooth装置の基本的な特徴は、第１に、周波数ジャンプの際にクロックレートを定める専用クロックであり、更に、固有のBluetooth端末アドレス（Bluetooth装置アドレス）である。これから端末の識別が得られ、その端末の識別は、ホッピングシーケンスの様々な周波数を定める。

２つのBluetooth端末の接続時に、一方がマスター端末の役目を担い、他方がスレーブ端末の役目を担う。マスター又はスレーブ端末の事前の決定は存在せず、役目の分配は接続の設定時に動的に行われる点に留意すべきである。マスター端末はスレーブ端末のホッピングシーケンス（すなわち、周波数の間の“ジャンプ”）を強制的に定め、送信権を分配する。

接続の設定中に２つのフェーズが存在する。第１のフェーズは問い合わせ（Inquiry）フェーズと呼ばれ、情報のない未発見の端末に対して検索が行われるときに使用される。接続が存在しない限り、端末は問い合わせ（Inquiry）状態と問い合わせ走査（Inquiry Scan）状態との間を継続して交換する。問い合わせ（Inquiry）状態では、端末は32の周波数の間をジャンプし、その問い合わせを送出する。問い合わせ走査（Inquiry Scan）状態では、装置は同様に32の周波数の間をジャンプし、問い合わせ（Inquiry）メッセージを検索する。端末が問い合わせ走査（Inquiry Scan）状態でこのような問い合わせを受信すると、それはそのアドレス及びクロックを送信することにより応答し、通信が開始し得る。

接続設定の第２のフェーズは、ページ（Page）フェーズと呼ばれる。このフェーズでは、一方の端末がページ（Page）状態に変化し、他方の端末がページ走査（Page Scan）状態に変化する。その役目の分配は、問い合わせ側の端末がマスター端末になり、他方がスレーブ端末になるように定められる。スレーブ端末のBluetooth端末アドレスがマスター端末に認識されているという１つの条件が存在する。アドレスの他にスレーブ端末のクロックもマスター端末に認識されている場合には、ページ（Page）フェーズは加速され得る。マスター端末は自分のクロックとホッピングシーケンスとをスレーブ端末に送信し、後者に後者を引き継ぐように指示する。スレーブ端末は、マスター端末と同期し、後者と通信することができる。

個々の端末の間で、有用データの他に、送信機及び受信機のアドレス、伝送オプション、同期及び場合によってはセキュリティ情報、並びに更なる冗長のような、更なる情報も含むデータパケットが送信される。このようなパケットは、72ビットのアドレスコードと、54ビットのヘッダと、0〜2745ビットの長さを有する可変の有用データフィールドとを有する。問い合わせ（Inquiry）フェーズでは、例えば端末のアドレスを有するIDパケットが使用される。その他のパケットはFHSパケット（FHS=Frequency Hopping Synchronization）であり、それを用いて、特にクロック情報や端末アドレスやホッピングシーケンスのフェーズや“サービスクラス”（ネットワークのどの種類の装置が関係するか）の指定が接続設定中に送信される。

Bluetoothネットワークは、ポイント・ツー・ポイント、ピコネットワーク又は分散ネットワークトポロジで実装されてもよい。これらのネットワークトポロジは、多数の考えられる可能な用途を広げる。ピコネットワークは、マスター端末と７つまでのアクティブなスレーブ端末とを有する。基本的には、何らかのスレーブ端末を一種のスリープモードにすることにより、マスターは７つより多くのスレーブ端末を制御してもよい。しかし、特にアクティブなスレーブ端末がスリープモードの他のスレーブ端末にデータを送信しようとすると、これはかなりデータ交換を減速し得る。この場合、基本的に通信は排他的にマスター端末を介して通過し、マスター端末は送信権を分配し、使用される周波数を定める。マスター端末は交互に個々のスレーブ端末に送信権を分配する。

ネットワーク（ピコネットワーク）における端末の統合及び端末の計画又は未計画の退出について、図２〜７を参照して以下に詳細に説明する。スレーブ端末7及び8とマスター端末6とを有する既存の端末に、端末9がスレーブ端末として統合されようとする場合について検討する。マスター端末6はDPMソフトウェアD1とUPnPコントローラソフトウェアU1とを有し、スレーブ端末7はDPMソフトウェアD2とUPnPコントローラソフトウェアU2とを有し、スレーブ端末8はDPMソフトウェアD3とUPnPコントローラソフトウェアU3とを有し、スレーブ端末9はDPMソフトウェアD4とUPnPコントローラソフトウェアU4とを有する。所定の時間間隔で、マスター端末6は現在のネットワークトポロジについて全てのスレーブ端末7及び8に通知する。端末9の検出及び統合に続いて、マスター端末は、新しく統合されたスレーブ端末9についてのメッセージを他の全ての端末7及び8に送信する。このメッセージにおいて、マスター端末6は、例えばスレーブ端末9のアドレスについてそれらに通知する。その一方で、スレーブ端末9は他の端末のアドレスをマスター端末6から受信する。それによって全ての端末が現在のネットワークトポロジの全体像を常に有することが確保される。

ネットワークへの統合に続いて、新しく統合された端末9のDPMソフトウェアD4は、接続（Connected）信号をそのUPnPソフトウェアU4に送信する。他の端末6〜8のDPMソフトウェアD2、D3及びD4は、それぞれの場合に加入警告（Join Alert）信号を各UPnPソフトウェアU2、U3及びU4に送信する。このように、端末6〜8は、新しい端末がネットワークに統合されたことを認識する。接続（Connected）又は加入警告（Join Alert）信号が受信される毎に、発見フェーズが端末で起動される。

端末9の統合の間に、各DPMソフトウェアD1〜D4と各UPnPコントローラソフトウェアU1〜U4との間で生じる様々な状態及び信号を、図３に示す。図３の状態Z1は、マスター端末6とスレーブ端末7及び8とを有するピコネットワークを示す。DPMソフトウェアD1からDPMソフトウェアD4への信号BVAは、接続が端末6と9との間で設定されることを意味する。接続が設定された後に、マスター端末6とスレーブ端末7、8及び9とを有するピコネットワークが存在する（状態Z2）。信号INb及びINcを用いて、DPMソフトウェアD1は、新しい端末9について各DPMソフトウェアD2及びD3に通知する。次に、各DPMソフトウェアD1、D2及びD3は、それぞれの場合に各UPnPコントローラソフトウェアU1、U2及びU3に加入警告（Join Alert）信号JO-ALを送信する。DPMソフトウェアD1はまた、信号INdを用いてピコネットワークの他の端末についてDPMソフトウェアD4に通知し、UPnPコントローラソフトウェアU4は、接続警告（Connected Alert）信号CO-ALを用いて接続設定についてその専用DPMソフトウェアD4により通知される。

以下では、少なくとも１つの端末が計画的又は未計画的にネットワークを離れる合計４つの異なる状況について検討する。第１の場合、スレーブ端末（例えば端末9）は、それが離れることをマスター端末6に通知する。図４は、これに関する対応の信号シーケンスを示している。そのDPMソフトウェアD4を用いて、スレーブ端末9は、それがネットワークを離れようとしていることを、信号VERを介してマスター端末6のDPMソフトウェアD1に通知する。DPMソフトウェアD1とDPMソフトウェアD4との間で交換される信号BVBを介して、マスター端末6はスレーブ端末9への接続を終了する。次に、マスター端末6とスレーブ端末7及び8とを有するピコネットワークを示す状態Z1が存在する。信号INb及びINcを用いて、DPMソフトウェアD1は、接続終了について各DPMソフトウェアD2及びD3に通知する。次に、各DPMソフトウェアD1、D2及びD3は、それぞれの場合に各UPnPコントローラソフトウェアU1、U2及びU3に退出警告（Leave Alert）信号LE-ALを送信する。DPMソフトウェアD4はまた、切断（Disconnected）信号DI-ALを用いて接続終了についてそのUPnPコントローラソフトウェアU4に通知する。

第２の場合、マスター端末6はネットワークを離れようとし、それにより、ネットワークのスレーブ端末がマスター端末の役目を引き継ぐ必要がある。これに関する対応の信号シーケンスを図５に示す。このため、マスター端末6はスレーブ端末を新しいマスター端末として選択し、マスター／スレーブの役目の交換を後者と実行する。この場合、スレーブ端末7が新しいマスター端末として定められる。役目の交換は、信号TAUで始まる。その後、マスター端末7とスレーブ端末6、8及び9とを有するピコネットワークが存在する（状態Z3）。接続終了手順が端末6に関して始まる。これは、図４に関して説明したものと同じように進む。DPMソフトウェアD2とDPMソフトウェアD4との間で交換される信号BVBを介して、マスター端末7はスレーブ端末6への接続を終了する。次に、マスター端末7とスレーブ端末8及び9とを有するピコネットワークを示す状態Z4が存在する。信号INb及びINcを用いて、DPMソフトウェアD2は、接続終了について各DPMソフトウェアD3及びD4に通知する。次に、各DPMソフトウェアD2、D3及びD4は、それぞれの場合に各UPnPコントローラソフトウェアU2、U3及びU4に退出警告（Leave Alert）信号LE-ALを送信する。DPMソフトウェアD1はまた、切断（Disconnected）信号DI-ALを用いて接続終了についてそのUPnPコントローラソフトウェアU1に通知する。

第３の場合は、マスター端末が予想外にスレーブ端末との無線接続を失った状況に関する。図６は、マスター端末6がスレーブ端末9との無線接続を失った場合の信号シーケンスを示している。この場合、スレーブ端末9が移動してネットワークの範囲外になることを仮定する。端末9をネットワークに再統合する試みは行われず、マスター端末6は、端末9の喪失について残りのスレーブ端末7及び8に通知する。マスター端末6とスレーブ端末7及び8とを有するピコネットワークが残る（状態Z1）。無線接続が失われたことが検出されると、DPMソフトウェアD1は、信号INb及びINcを介して端末9の喪失について各DPMソフトウェアD2及びD3に通知する。次に、各DPMソフトウェアD1、D2及びD3は、それぞれの場合に各UPnPコントローラソフトウェアU1、U2及びU3に退出警告（Leave Alert）信号LE-ALを送信する。DPMソフトウェアD4はまた、切断（Disconnected）信号DI-ALを用いてネットワークの喪失についてそのUPnPコントローラソフトウェアU4に通知する。

第４の場合では、マスター端末は、事前の通知なしにネットワークの全てのスレーブ端末と無線接続を失う。これは、マスター端末が移動して他の端末の範囲外になる状況に対応する。マスター端末は他の端末への接続を再確立しようとしない。それに対して、スレーブ端末は、マスター端末なしにネットワークを再確立しようとする。これを行うために、どのスレーブ端末がマスター端末の役目を引き継ぐかが定められなければならない。ネットワークの全ての端末がネットワークトポロジを認識しているため、それぞれはその他の全ての端末のアドレスを認識している。従って、各スレーブ端末は他のスレーブ端末のアドレスを認識している。新しいマスター端末を選択するために使用される基準は、スレーブ端末の最も小さいアドレスである。従って、各スレーブ端末は、新しいマスター端末になるべきか、以前のようにスレーブ端末の役目を保持するかを自分で検査することができる。対応の信号シーケンスを図７に示す。この場合、スレーブ端末7が全ての残りのスレーブ端末7、8及び9のうち最も小さいアドレスを有すると仮定する。従って、端末7が新しいマスター端末の役目を引き継ぎ、他の古いスレーブ端末8及び9へのその後の接続を設定する。その結果が、新しいマスター端末7とスレーブ端末8及び9とを有する再確立されたネットワークになる。

図７において、無線接続が失われたことが検出された後に、各DPMソフトウェアD1〜D4は、切断（Disconnected）信号DI-ALを用いて各切断の喪失について各UPnPコントローラソフトウェアU1〜U4に通知する。各DPMソフトウェアD2〜D4は、それがマスター端末の役目を担うべきかスレーブ端末の役目を担うべきかを検査する。DPMソフトウェアD2が新しいマスターの役目を引き継ぐべきであると確認し、各DPMソフトウェアD3及びD4がその各スレーブ状態を保持すべきであると確認すると、DPMソフトウェアD2とDPMソフトウェアD3との間で信号VERを用いて、新しいマスター端末7とスレーブ端末8との間で接続が設定される。接続が設定されると、端末7及び8を有するピコネットワークでの状態Z5が存在する。信号INbを用いて、DPMソフトウェアD2は接続設定についてDPMソフトウェアD3に通知する。各UPnPコントローラソフトウェアU2及びU3は、関連のDPMソフトウェアD2及びD3から接続（Connected）信号を受信する。DPMソフトウェアD2からDPMソフトウェアD4への信号VERbの送信に続いて、スレーブ端末9はピコネットワークに統合され、それにより、接続設定の成功に続いて、端末7〜9を有するネットワークが存在する（状態Z4）。更に、信号INd及びINeもまた、DPMソフトウェアD2から各DPMソフトウェアD3及びD4に送信される。加入警告（Join-Alert）信号JO-ALもまた、各DPMソフトウェアD2及びD3と各関連のUPnPコントローラソフトウェアU2及びU3との間で交換される。UPnPコントローラソフトウェアU4は、DPMソフトウェアD4から接続（Connected）信号CO-ALを受信する。

端末が前述の４つの場合のうちどれが存在するかをどのように認識するかについて、問題が生じる。第１及び第２の場合には、関連の端末は、ネットワークを離れようとすることについて事前の通知を提供する。この事前の通知は、第１の場合（スレーブ端末が離れる）に関係するか又は第２の場合（マスター端末自体が離れる）に関係するかをマスター端末が決定することを容易にする。第３及び第４の場合には、どの場合に関係するかをマスター端末のみが決定することができる。マスター端末が全てのスレーブ端末と接続を失ったときには、これは第４の場合である。他方、マスター端末への接続を失ったスレーブ端末は、マスター端末の範囲外であるか否か、マスター端末が移動したか否かを確実に言うことしかできない。従って、マスター端末との無線接続の予想外の喪失の際には、各スレーブ端末は、マスター端末自体が移動し（すなわち第４の場合に関係する）、残りのスレーブ端末がネットワークを再確立しようとすることを仮定することが仮定される。

この方策のDPMソフトウェア2の機能について、図８に記載の状態図を参照して説明することができる。端末がスレーブ端末としてピコネットワークのメンバである場合、それはブロック10で示す状態Co-Slaにある。ネットワークの他の全てのメンバのアドレスは、スレーブ端末に認識されている。マスター端末への接続が予想外に終了したとき、スレーブ端末は、状態NR-Dis（矩形11）になる（矢印DI1）。次に、スレーブ端末はネットワークを再確立しようとする。第１ステップでは、再確立されるネットワークでマスターの役目を担うかスレーブの役目を担うかについて、確かめられる。このため、それは、全ての以前のスレーブ端末のうち最も小さいアドレスを有しているか否かを検査する。最も小さいアドレスを有している場合、再確立されるネットワークでマスターの役目を引き継ぐ。そうでない場合、それはスレーブの役目を担う。

以下では、端末がマスターの役目を引き継ぐ状況の説明が行われる。端末が、再確立されるネットワークのマスター端末になる状況は、状態NR-P1（矩形12）への移行（矢印T1）で表される。以前のスレーブ端末のアドレスを有するリストから、最初のものを選択し、関連の端末をページする。ページされた端末が応答すると、双方の端末が相互に接続され、ページ端末はそれによって作られたピコネットワークのマスター端末になる。図８では、これは状態NR-C-M（矩形13）への移行（矢印PR1）に対応する。接続設定が失敗した場合（すなわち、ページされた端末が応答しない場合）（矢印TO1）、端末は、リストの次にある以前のスレーブ端末に対して接続を設定しようとする。接続設定が成功した場合、それは状態NR-C-M（矩形13）になる（矢印PR1）。そうでない場合、次の端末で処理が試みられ、以下同様である。

リストに含まれる如何なる端末とも接続を設定することができなかった場合、ネットワークの再確立は失敗であり、端末は状態Disc（矩形14）になる（矢印NRF）。端末がリストに含まれる端末と接続を設定することができた場合には、それは状態NR-C-M（矩形13）になり、また、新しいネットワークに残りの以前のスレーブ端末を統合しようとする。リストに示す順に、端末が交互にページされる。統合される端末毎に、このためにマスター端末は状態NR-P2（矩形15）になり（矢印T3）、対応の端末をページする。ページされた端末が応答すると、それはネットワークにうまく統合されており、マスター端末は状態NR-C-M（矩形13）に戻り（矢印PR2）、リストの次の端末をネットワークに統合しようとする。他方、ページされた端末が所定の時間内に応答しない場合、状態NR-C-M（矩形13）への変化が同様に行われ、次の端末を統合する試みが行われる。

マスター端末がリストを終えると、状態Co-Mas（矩形16）に変化する（矢印T4）。ネットワークはうまく再確立されている。マスター端末がスレーブ端末への接続を失った場合、少なくとも１つの他のスレーブ端末が依然として存在することを仮定すると、矢印DI2で示すように、それは状態Co-Mas（矩形16）に残る。そうでない場合（すなわち最後のスレーブ端末が離れた場合）、マスター端末は状態Disc（矩形14）に変化する（矢印DI3）。

以下では、端末がスレーブの役目を引き継ぐ状況の説明が行われる。再確立されるネットワークのスレーブの役割を端末が担う状況は、状態NR-P-Sc（矩形17）への移行（矢印T2）により表される。状態NR-P-Sc（矩形17）では、端末は、将来のマスター端末によりページされることを待機する。それがページされると、それに応答し、状態Co-Sla（矩形10）に変化する（矢印PA）。他方、それが所定の時間内にページされない場合、状態Disc（矩形14）になる（矢印TO3）。

端末のUPnP発見フェーズは、接続（Connected）又は加入警告（Join Alert）信号の受信で始まる。既存のネットワークへの新しい端末の統合（接続（Connected）信号の受信）に続いて、そのUPnPコントローラソフトウェアは、サーバとしてサービスメッセージの送信を起動し、クライアントとして、既に以前に統合されたネットワークの端末にサービス検索メッセージの送信を起動する。次に、これらの端末は、これらのメッセージに応答する。既に以前に統合された端末が所定の時間の後に新しい端末からメッセージを受信していない場合（タイムアウト）、そのUPnPコントローラソフトウェアは、新しく統合された端末にサービスメッセージ又はサービス検索メッセージの自動送信を起動する。

２つの端末を有する新しいネットワークが設定された場合、UPnPコントローラソフトウェアは、最も小さいアドレスを備えた端末から接続（Connected）信号を受信すると、他の端末にサービスメッセージ又はサービス検索メッセージを送信する。従って、より大きいアドレスを備えた他の端末は、このようなメッセージを待機している。他の端末が所定の時間の後に小さいアドレスを備えた端末からメッセージを受信していない場合には（タイムアウト）、そのUPnPコントローラソフトウェアは、より小さいアドレスでサービスメッセージ又はサービス検索メッセージの自動送信を起動する。

端末がネットワークを離れると、各DPMソフトウェアは、全ての残りの端末が退出警告（Leave Alert）信号を受信することを確保する。ネットワークを離れた端末6のUPnPコントローラソフトウェアは、そのDPMソフトウェアから切断（Disconnected）信号を受信する。このような場合、各UPnPソフトウェアは、ネットワークに残っている端末の全てのバッファ格納済の情報が削除されるように指示され得る。

UPnPコントローラソフトウェアの機能について、図９に示す状態図を参照して説明することができる。UPnPコントローラソフトウェアは、合計で４つの状態（IU（Idle Unconnected：アイドル未接続）、BE（Beaconing：ビーコン）、WA（Waiting：待機）、IMNW（Idle Member of Network：ネットワークのアイドルメンバ））を有しており、図９に矩形18〜21で示している。

未接続状態では、端末のUPnPコントローラソフトウェアは、まず状態IU（矩形18）にある。この状態で、UPnPコントローラソフトウェアは、（サーバとしての）定期的なサービスメッセージ又は（クライアントとしての）サービス検索メッセージを全く送信しないように、UPnPソフトウェアを構成する。

端末が他の端末と接続を設定するとすぐに、端末のUPnPコントローラソフトウェアは、他の端末のアドレスと共にDPMソフトウェアから接続（Connected）信号を受信する。自分のアドレスが他の端末のものより小さいか大きいかに応じて、端末のUPnPコントローラソフトウェアは状態BE（矩形20）又は状態WA（矩形19）になる。

自分のアドレスが他の端末のものより小さい場合、UPnPコントローラソフトウェアは状態BE（矩形20）になる（矢印CO-LowAdr）。この状態で、UPnPコントローラソフトウェアは、端末がサーバの場合にはサービスメッセージの送信を起動し、端末がクライアントの場合にはサービス検索メッセージの送信を起動する。その後、UPnPコントローラソフトウェアは状態IMNW（矩形21）になる（矢印BD）。

自分のアドレスが他の端末のものより大きい場合、UPnPコントローラソフトウェアは状態WA（矩形19）になる（矢印CO-HighAdr）。この状態で、UPnPコントローラソフトウェアは、他の端末からサービスメッセージ又はサービス検索メッセージを待機する。サービス検索メッセージ又はサービスメッセージが到達すると、端末はその役目（クライアント又はサーバ）に従ってこのメッセージに応答し、その後に状態IMNW（矩形21）になる（矢印RR）。

他の端末からサービスメッセージ又はサービス検索メッセージが所定の期間内に到達しない場合（タイムアウト）、端末のUPnPコントローラソフトウェアは、状態WA（矩形19）から状態BE（矩形20）になり（矢印ML）、サービスメッセージ（サーバ）又はサービス検索メッセージの送信を起動する。その後、UPnPコントローラソフトウェアは、状態IMNW（矩形21）になる（矢印BD）。

状態IU（矩形18）の端末が既存のネットワークに統合されている場合には、UPnPコントローラソフトウェアは、（個々の端末への接続ではなく）既存のネットワークへの接続が行われたという更なる情報と共に、関連のDPMソフトウェアから接続（Connected）信号を受信する。この場合、そのアドレスにかかわらず、端末は状態BE（矩形20）になる（矢印CO-NW）。

他の端末が状態IMNW（矩形21）の端末のネットワークに統合されている場合、端末は加入警告（Join Alert）信号を受信し、状態Waiting（矩形19）になる（矢印JA）。

UPnPコントローラソフトウェアがDPMソフトウェアから切断（Disconnected）信号を受信すると、どの状態に以前になっていたかにかかわらず、それは状態IU（矩形18）になる（矢印DISC）。

UPnPコントローラソフトウェアが状態WA（矩形19）になり、特定の端末からサービスメッセージ又はサービス検索メッセージを待機しており、その間に、DPMソフトウェアから他の端末に関する退出警告（Leave Alert）信号を受信すると、それは状態IMNWになる（矢印LA-W）。

状態IMNW（矩形21）のUPnPコントローラソフトウェアが特定の端末に関する退出警告（Leave Alert）信号を受信すると、それは、この端末についての全てのバッファ格納済の情報を削除するようにUPnPソフトウェアに指示する。UPnPコントローラソフトウェアは、矢印LAで示すように、状態IMNW（矩形21）に残る。

端末に含まれるソフトウェアコンポーネントのかなり簡略化した階層モデル様々な端末を有するネットワーク図２に示すネットワークにおける様々な信号シーケンス図２に示すネットワークにおける様々な信号シーケンス図２に示すネットワークにおける様々な信号シーケンス図２に示すネットワークにおける様々な信号シーケンス図２に示すネットワークにおける様々な信号シーケンス本発明による端末のソフトウェアコンポーネントの状態図本発明による端末のソフトウェアコンポーネントの状態図

Claims

UPnP（Universal Plug and Play）ソフトウェアコンポーネントとUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントとをそれぞれ有する少なくとも２つの端末を有する無線ネットワークであって、
端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークトポロジの変化の後にのみ、関連のUPnPソフトウェアコンポーネントから従属ソフトウェアコンポーネントへの特定のメッセージを有効にするように提供される無線ネットワーク。
請求項１に記載の無線ネットワークであって、
端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークへの接続の設定の前に、前記関連のUPnPソフトウェアコンポーネントからのメッセージをブロックするように提供されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項１に記載の無線ネットワークであって、
端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークの他の端末の接続の設定の前に、前記関連のUPnPソフトウェアコンポーネントからのメッセージをブロックするように提供されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項１に記載の無線ネットワークであって、
端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークの他の端末のみに接続が設定された後で、自分のアドレスが所定の基準に合う場合にのみ、特定のサービスに関する検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのメッセージを送信するように提供されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項４に記載の無線ネットワークであって、
前記端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、自分のアドレスが他の統合された端末のアドレスより小さい場合に、特定のサービスに関する検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのメッセージを送信するように提供されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項４に記載の無線ネットワークであって、
更なる端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、接続が設定された後で、特定のサービスに関する検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのメッセージを送信するように提供されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項４に記載の無線ネットワークであって、
他の端末への接続の設定に続く所定の時間の後に、特定のサービスに関するその検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についてのそのメッセージを受信していない端末は、特定のサービスに関する自分の検索メッセージ又は特定のサービスの可用性についての自分のメッセージを送信するように提供されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項４に記載の無線ネットワークであって、
前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、関連の端末が統合されたときに接続（Connected）信号を受信し、他の端末が統合されたときに加入警告（Join Alert）信号を受信し、関連の端末がネットワークを離れたときに切断（Disconnected）信号を受信し、他の端末が離れたときに退出警告（Leave Alert）信号を受信するように提供され、
前記信号は、従属ソフトウェアコンポーネントを表してネットワークトポロジの変化を検出する役目をする端末のDPMソフトウェアコンポーネントから受信されることを特徴とする無線ネットワーク。
請求項４に記載の無線ネットワークであって、
端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、他の端末がネットワークを離れた後に、他の端末に関する全ての情報を削除するように提供され、ネットワークを離れた端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークに依然として存在する端末についての全ての情報を削除することを特徴とする無線ネットワーク。
少なくとも１つの他の端末を有する無線ネットワークにおける端末であって、
前記端末は、UPnP（Universal Plug and Play）ソフトウェアコンポーネントとUPnPコントローラソフトウェアコンポーネントとを有し、
前記端末の前記UPnPコントローラソフトウェアコンポーネントは、ネットワークトポロジの変化の後にのみ、関連のUPnPソフトウェアコンポーネントから従属ソフトウェアコンポーネントに特定のメッセージを転送するように提供される端末。