JP2018518116A - マルチグループp2pネットワークにおけるトラフィック認識型グループ再構成 - Google Patents

マルチグループp2pネットワークにおけるトラフィック認識型グループ再構成 Download PDF

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Abstract

ワイヤレスP2Pグループにおいて高いネットワークパフォーマンスを達成できるメカニズムが開示される。ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成方法は、第1のP2Pグループの第1のデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信している前記第1のデバイスのトラフィックを監視し、前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する。

Description

本発明は、一般にデバイス間通信の技術に関し、より詳細には、ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおける効率的な通信技術に関する。
Wi−Fiの従来のインフラストラクチャモードとは異なり、最近公開されたWi−Fiピアツーピア(P2P)標準(Wi−Fi Directとしても知られる)では、アクセスポイントとして作用するための専用ハードウェアが不要になっている。Wi−Fi P2P技術仕様バージョン1.4(非特許文献1)の規定によれば、どのWi−Fi P2Pデバイスも、P2Pグループオーナ(Wi−Fiインフラストラクチャモードのアクセスポイントに類似)の役割を果たすことが可能である。それらどうしの間でデータ通信を開始する前に、1対のWi−Fi P2Pデバイスが互いを発見し、P2Pグループオーナ(P2P Group Owner, P2P GO)として作用することになるデバイスを決定するために交渉する。その後、認証と関連づけによって2つのデバイス間にWi−Fi P2Pグループが確立される。すると、P2P GOは、そのグループにデバイスをP2Pクライアント(従来のWi−FiインフラストラクチャモードにおけるSTAに類似)としてさらに追加することができる。P2Pクライアントは、スタートポロジに従ってP2P GOに接続し、P2P GOはあるP2Pクライアントから別のP2Pクライアントへパケットをルーティングする。
本明細書において、自己の最大サポート可能サイズ(または何らかの他のしきい値サイズ)よりも少ない数のクライアントを有するグループを不飽和グループという。一方、最大サポート可能サイズ(または何らかのしきい値サイズ以上)に等しいグループサイズのグループを飽和グループという。
Wi-Fi Peer-To-Peer (P2P) Technical Specification Version 1.4
Wi−Fi P2Pグループは、あるWi−Fi P2Pデバイスがアドホックな形で別のWi−Fi P2Pデバイスとの通信に参加する必要があるときに形成され得る。あるいは、Wi−Fi P2Pデバイスが、発見した他のアクティブなWi−Fi P2Pグループにランダムに加入することにより、そのグループ内で共有されているデータを取得する場合がある。しかし、このようなデバイスのトラフィック宛先は、後の時点で当該グループ外の別のデバイスに変わることがあり、これによりネットワークパフォーマンスが劣化する可能性がある。
本発明の目的は、上記の課題を解決し、ワイヤレスP2Pグループにおいて高いネットワークパフォーマンスを達成できるメカニズムを提供することにある。
本発明によれば、ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成方法は、第1のP2Pグループの第1のデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信している前記第1のデバイスのトラフィックを監視し、前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する。
本発明によれば、ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるワイヤレスデバイスは、第1のP2Pグループのワイヤレスデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの別のデバイスと通信している前記ワイヤレスデバイスのトラフィックを監視するように構成されたモニタと、前記ワイヤレスデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記ワイヤレスデバイスと前記別のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更するように構成されたコントローラと、を備えた。
本発明によれば、ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成システムにおいて、第1のP2Pグループの第1のデバイスが、少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信しつつ自己のトラフィックを監視し、前記第1のP2Pグループのグループオーナと前記第2のP2Pグループのグループオーナが、前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する。
本発明によれば、グループ間通信の一部がワイヤレスP2Pネットワークにおけるグループ内通信に変換されることが可能であるため、グループ外とのトラフィックフローを低減させることができ、これによりネットワークパフォーマンスの最適化が可能となる。
したがって、本発明は、いくつかのステップおよびそのようなステップの1つまたは複数と他の各ステップとの関係、ならびにこのようなステップを実施するように適応した構成の特徴、要素の組合せおよび部品の配置を実現する装置からなるが、以下の詳細な説明はすべて例示であり、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に示される。
図1は本発明の例示的実施形態によるワイヤレスピアツーピア(P2P)グループを示す模式図である。 図2は本発明の例示的実施形態によるノードの機能構成を示すブロック図である。 図3は、本発明の例示的実施形態の第1の実施例による、互いの送信範囲内で動作する2つのワイヤレスP2Pグループを示すブロック図である。 図4は、図3に続いて、互いの送信範囲内で動作する2つのワイヤレスP2Pグループ間のクライアント移転を例示するブロック図である。 図5は、本発明の例示的実施形態の第2の実施例による、互いの送信範囲内で動作する2つのワイヤレスP2Pグループを示すブロック図である。 図6は、図5に続いて、互いの送信範囲内で動作する2つのワイヤレスP2Pグループ間のクライアント交換を例示するブロック図である。 図7は本発明の例示的実施形態によるトラフィック監視の動作を示すフローチャートである。 図8は本発明の例示的実施形態によるトラフィック認識型グループ再構成の第1の変形例を示すフローチャートである。 図9は本発明の例示的実施形態によるトラフィック認識型グループ再構成の第2の変形例を示すフローチャートである。
以下、本明細書において「例示的」という用語は、「例、実例あるいは例証となる」ことを意味するように用いられる。本明細書において「例示的」と記載されるいずれの実施形態も、必ずしも他の実施形態より好適あるいは有利であると解釈されるべきではない。
1.例示的実施形態の概略
上記のような従来の技術的課題は、例示的実施形態の1つまたは多くの変形例によって解決することができる。
本発明の例示的実施形態によれば、マルチグループP2P環境におけるグループトポロジは、頻繁に通信するデバイスの対(送信者−受信者の対)を単一のP2Pグループ内にまとめることによって動的に変更される。より具体的には、P2Pノードのトラフィックフローが監視されることで、P2Pノードの自己のグループ外の少なくとも1つのP2Pデバイスであって、測定されたトラフィックがしきい値を超える程度に当該P2Pノードが頻繁に通信するP2Pデバイスを見つける。このような外部P2Pデバイスを見つけた後、P2Pグループトポロジは、頻繁に通信するデバイスの対(P2Pノードと外部P2Pデバイス)を単一グループ内にまとめるように動的に変更されてもよい。
マルチグループWi−Fi P2Pネットワークにおけるグループ間通信は、並行動作またはスイッチング動作によって容易になり得る。並行動作では、ノードは、複数の物理的または仮想的無線インタフェースを使用することによって、複数のグループとの同時接続を維持することができる。こうして、並行動作を実行するノードは、あるP2Pグループから別のP2Pグループへパケットをルーティングし得るので、グループ間通信が可能となる。スイッチング動作では、第1のP2PグループのP2Pクライアントが第1のP2P GOから切断し、第2のP2P GOに接続し、データパケットを転送してから、第1のグループに復帰することが可能である。当然ながら、高いグループ間トラフィックを有するマルチグループWi−Fi P2Pネットワークはあまり効率的ではない。
各デバイスのトラフィックパターンを分析し、それに応じてトポロジを動的に再構成することができるメカニズムは、マルチグループP2Pネットワークを最適化する可能性がある。並行動作は、デバイスが複数の物理的または仮想的MACエンティティをサポートすることを要求するのに対して、スイッチング動作は、スイッチングデバイスが2つ以上のP2Pグループ間で繰り返し接続および切断を実行することを要求する。また、グループドメイン外のノード宛のパケットは、最終宛先に到達する前に複数のグループを通じて転送されなければならなくなって遅延が増大する可能性がある。
例示的実施形態によれば、頻繁に通信するノードが、グループ間トラフィックをグループ内トラフィックに変換するように動的トポロジ再構成によって同一のP2Pグループ内にまとめられる。
そこで、Wi−Fi P2Pグループ内のP2P GOまたはP2Pクライアントのトラフィック宛先を測定する方法を用いて、内部P2Pノードと頻繁に通信する少なくとも1つの外部ノード(自己のグループ外のWi−Fi P2P GOまたはクライアント)であって、当該外部ノード宛のパケット数が所定のしきい値を超えるような外部ノードを見つける。最近のトラフィックのこのような監視は、ノード自身によって実行されてもよい。このような方法では、デバイスは、自己のグループ外と送受信するパケット数を測定してもよい。測定値が所定のしきい値を超える場合、このようなノードのトラフィックパターンを分析して、優先的に通信相手となっているグループドメイン外の少なくとも1つの宛先ノードがあるかどうかをチェックしてもよい。このような宛先が見つかった場合、ノードは、自己のP2P GOに対して、最も頻繁な宛先のグループへの移動を要求してもよい。別法として、トラフィック監視は、自己のグループ内の各デバイスごとにP2P GOによって実行されることも可能である。P2P GOは、その関連するクライアントによって送信されたパケットのルーティングを担当するので、自分によってルーティングされているすべてのパケットのパケット宛先を監視することができる。いずれかのクライアントがグループ外の別のノードと頻繁に通信していることがわかった場合、そのクライアントをその外部ノードのP2Pグループに送ってもよい。こうして、グループ間トラフィックをグループ内トラフィックに変換することができるように、送信者−受信者の対を同一グループにまとめる方法が使用される。
第1のクライアントデバイスを第1のP2Pグループから第2のP2Pグループにスイッチングするために採用される方法としては多くの変形例が使用可能である。第1のP2Pグループが、第2のP2Pグループ内のデバイスと頻繁に通信するクライアントデバイスを有する場合、そのクライアントデバイスは第1のP2Pグループから第2のP2Pグループへスイッチングされることが可能である。別の方法として、第1のP2Pグループおよび第2のP2Pグループは、頻繁な通信者を同一グループ内にまとめるようなクライアント交換(client-swapping)プロセスに関与してもよい。より具体的には、クライアントデバイスが第1のP2Pグループから第2のP2Pグループへ送られるとき、あるクライアントが第2のP2Pグループから第1のP2Pグループにスイッチングされることが可能である。第1のP2Pグループ内のクライアントと交換(swap)される第2のP2Pグループ内のクライアントは、グループ内通信の頻度がしきい値より低く、第1のクライアントデバイスの宛先ノードを除いた第2のグループ内のクライアントのセットから選択されてもよい。こうして、第2のP2Pグループは、頻繁なグループ内通信者を喪失しないように、クライアントデバイスを解放することに同意してもよい。
デバイスのグループ内通信メトリックは、与えられた時間間隔内に、当該デバイスによって送受信されるパケット総数に対する、グループ内で当該デバイスによって送受信されるパケット数の比として計算されてもよい。同様に、グループ間通信メトリックもまた、与えられた時間間隔内に、当該デバイスによって送受信されるパケット総数に対する、グループ外の別のデバイスとの間で当該デバイスによって送受信されるパケット数の比として計算されることが可能である。
上記で説明した方法の他の変形例として、第1のP2Pグループのグループオーナデバイスは、第1のP2Pグループから第2のP2Pグループへクライアントデバイスを送る前に、第2のP2Pグループのグループオーナデバイスと情報を交換してもよい。このような情報は、クライアント移転イベントの要求および確認を含んでもよい。また、このような情報は、招待(invitation)によって第2のP2Pグループに加入するために要求されるセキュリティクレデンシャルに関する情報を含んでもよい。こうして、招待メカニズムを使用することによって、第2のグループに接続するのに必要な時間をさらに短縮することができる。P2Pグループは、グループ内通信の最小値に到達しない限り、クライアント交換を目指してもよい。こうして、クライアント交換を反復的に実行することにより、各P2Pグループがトラフィック履歴に基づいてクラスタ化され得るようなグループ構造に収束することが可能となる。
互いに頻繁に通信するデバイスの数が第2のP2Pグループの許容可能グループサイズよりも大きい場合、それらは相互間の中間ホップ数が最小となる2つ以上の近隣グループに接続されてもよい。
本発明の例示的実施形態によれば、グループ内通信を改善することによりグループ間通信を最適化することが可能となる。同じP2Pグループに属するノードは、グループ外のノードとよりも容易に相互に通信することができる。グループ間通信メカニズムは、複数のグループ間の並列ノード動作またはスイッチングノードに依拠する。前述のように、並列動作は、ノードが複数の物理的または仮想的MACエンティティを有することを要求する。他方、スイッチングデバイスは、複数のグループ間で反復的に接続をスイッチングする必要があるため、P2Pグループのグループオーナデバイスにかかる負荷が増大する可能性がある。グループ内通信は、エンドツーエンド遅延が少なく非常に効率的である。というのは、すべてのクライアントがグループオーナデバイスを通じて接続されて、互いに2ホップしか離れていないからである。頻繁に通信するノードを同じP2Pグループ内に配置することにより、マルチグループP2Pネットワークは、トラフィック認識型グループのネットワークへと動的に再構成されることが可能である。グループ間通信が少なくなることにより、グループ間スイッチングのためのスイッチングデバイスの必要性が少なくなる。したがって、効率的なエンドツーエンドのデータ配信と最小限の遅延を達成することができる。
2.実施例
以下、本発明の例示的実施形態のいくつかの実施例について、例としてWi−Fi Direct標準に従って説明する。しかし、この説明は、一般性を失うことなく任意の他のワイヤレスP2P通信方法に対しても成立し得る。実施例について添付図面とともに十分詳細に説明してから、最後に典型例のケースで説明する。
2.1)システム構成
図1は、例示的なWi−Fi Directグループ100を示している。グループ100において、ノード101はグループオーナ(GO)として動作し、他のノード102〜104はそれぞれ関連するクライアントとして動作する。グループ100が形成されると、GOノード101は、Wi−Fiインフラストラクチャモード動作におけるアクセスポイントと類似の役割を果たす。
図2は、本発明の1つまたは複数の実施形態によってピアツーピアグループにおける通信を実行するために使用されるデバイス(ノード200)の模式的ブロック図である。ノード200は、ノード101〜104のいずれかを表し、これらは同じ構成を有するがGOまたはクライアントとして動作可能である。種々の実施態様において、デバイスすなわちノード200は、ピアツーピア通信可能なパーソナルコンピューティングデバイス(例えばスマートフォン、コンピューティングタブレット、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)等)であってもよい。
図2を参照すると、ノード200は以下の機能、すなわち、無線システム201、ユーザコントローラ202、プロセッサ203およびメモリ204を有する。無線システム201は、Wi−Fi Direct通信機能を有する。ユーザコントローラ202は、デバイスディスカバリ、GOネゴシエーション、プロビジョナルサービスディスカバリおよび招待メカニズム等のようなWi−Fi Direct接続手続きを制御する。プロセッサ203は、メモリ204または本実施例による半導体メモリのような別個のストレージデバイスに保存されたオペレーティングシステムおよびアプリケーションを実行することができる。メモリ204に保存されたアプリケーションは、後述するトラフィック監視およびトラフィック認識型グループ再構成を含む種々の機能を実施する。
メモリ204としては、システムメモリコンポーネント(例えばRAM)、静的ストレージコンポーネント(例えばROM)、および/またはディスクドライブが挙げられる。ノード200は、システムメモリコンポーネントに含まれる1つ以上の命令列を実行することにより、プロセッサ203および他のコンポーネントで特定の動作を実行する。ロジックはコンピュータ可読媒体内にエンコードされてもよい。コンピュータ可読媒体は、実行のためにプロセッサ203に命令を提供することに関与する任意の媒体を指すものとしてもよい。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体等の多くの形態をとり得るが、これらに限定されない。種々の実施態様において、不揮発性媒体としては光もしくは磁気ディスク、またはソリッドステートドライブがあり、揮発性媒体としてはシステムメモリコンポーネントのようなダイナミックメモリがあり、伝送媒体としては同軸ケーブル、銅線、および光ファイバがあり、バスからなる配線を含む。一実施例では、ロジックは非一過性のコンピュータ可読媒体にエンコードされる。一実施例では、伝送媒体は電波、光、および赤外線データ通信中に生成されるような音波または光波の形態をとってもよい。
コンピュータ可読媒体のいくつかの通常の形態としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、CD−ROM(Compact Disc Read-Only Memory)、任意の他の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴パターンを有する任意の他の物理媒体、ランダムアクセスメモリ(RAM)、プログラマブルROM(PROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、FLASH−EEPROM、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、またはコンピュータが読み出すことに適応した任意の他の媒体が挙げられる。
2.2)動作の第1の実施例
図3は、互いの送信範囲内で動作する2つのWi−Fi P2PグループG1およびG2を示している。ノード301はグループG1のP2P GOとして作用する。ノード302、303および304は、P2P GO301に接続されたグループG1のP2Pクライアントである。ノード311はグループG2のP2P GOとして作用する。ノード312、313および314は、P2P GO311に接続されたグループG2のP2Pクライアントである。ノード320は、タイムシェアリング方式で、P2P GO301に接続することによってグループG1のP2Pクライアントとして動作するとともに、P2P GO311に接続することによってグループG2のP2Pクライアントとしても動作するスイッチングノードである。こうして、グループ間通信のためにスイッチングノード320を使用して、グループG1とG2の間でデータパケットが交換される。
この実施例では、図3に示すように、ノード304がノード320を通じてノード312とデータパケットを頻繁に交換すると仮定する。ノード304と312は異なるグループ内にあるので、それらの通信レートはノード320のスイッチング頻度に依存する。ノード320のスイッチング頻度が高くなると、P2P GO301およびP2P GO311にかかる処理負荷が増大する。また、ノード304と312の間でより高いトラフィック要求をサポートするために、より多数のスイッチングデバイスが配備される可能性がある。グループG1内のノード304は、自分が送受信するパケットのトラフィック宛先を監視し、グループG1外のノードと交換されるパケット数が所定のしきい値を超えるとP2P GO301に報告する。別法として、P2P GO301がノード304によって交換されるパケットの宛先を監視してもよい。同様に、ノード312は、自分が送受信するパケットのトラフィック宛先を監視し、グループG2外のノードと交換されるパケット数が所定のしきい値を超えるとP2P GO311に報告する。別法として、P2P GO311がノード312によって交換されるパケットの宛先を監視してもよい。
図4は、図3で説明した実施例に続いて、互いの送信範囲内で動作する2つのWi−Fi P2Pグループを示している。グループG1外の宛先に対するノード304のトラフィックが所定しきい値を超えたので、ノード304はグループG1から、その頻繁に通信する宛先ノード312のグループG2へ移転される。グループG1およびG2は互いの送信範囲内で動作しているので、ノード304は、P2P GO301から切断し、P2P GO311と接続することによってグループ移転を実行することができる。したがって、ノード304が同じグループのメンバとなることにより、ノード304と312の間の通信はスイッチングデバイスノード320にもはや依存しなくなる。こうして、ノード304と312の間の頻繁な通信が、図3に示すようなグループ間通信から図4に示すようなグループ内通信に変換される。
2.3)動作の第2の実施例
図5は、互いの送信範囲内で動作する2つのWi−Fi P2Pグループに関する別の実施例を示している。グループ構造およびトポロジは図3に示したのと同じであるため、その詳細は省略する。
この実施例では、図5に示すように、ノード303がノード312とデータパケットを頻繁に交換すると仮定する。ノード303と312は異なるグループ内にあるので、それらの通信レートはノード320のスイッチング頻度に依存する。ノード303は、自分が送受信するパケットのトラフィック宛先を監視し、グループG1外のノードと交換されるパケット数が所定のしきい値を超えるとP2P GO301に報告する。別法として、P2P GO301がノード303によって交換されるパケットの宛先を監視してもよい。同様に、ノード312は、自分が送受信するパケットのトラフィック宛先を監視し、グループG2外のノードと交換されるパケット数が所定のしきい値を超えるとP2P GO311に報告する。別法として、P2P GO311がノード312によって交換されるパケットの宛先を監視してもよい。
ノード313は、ノード313によって交換されるグループ内パケット数が所定のしきい値より低いようなグループG2内のP2Pクライアントであると仮定する。すると、ノード313は、グループG2内部のグループ内通信にあまり寄与していない。そこで、このような場合、ノード303はノード313とグループを交換することができる。
図6に示すように、2つのWi−Fi P2PグループG1およびG2は、図5で説明した実施例に続いて、互いの送信範囲内で動作する。グループG1外の宛先に対するノード303のトラフィックが所定しきい値を超えたので、ノード303は、その頻繁に通信する宛先ノード312のグループG2へ移転される。この実施例では、このグループ移転は、ノード303とノード313のグループを交換(swapping)することによって行われる。グループG1およびG2は互いの送信範囲内で動作しているので、ノード303は、P2P GO301から切断し、P2P GO311と接続することによってグループ移転を実行することができ、同様にノード313は、P2P GO311から切断し、P2P GO301と接続することによってグループ移転を実行することができる。したがって、ノード303が同じグループのメンバとなるので、ノード303と312の間の通信はスイッチングデバイス(ノード320)にもはや依存しなくなる。また、ノード313はグループG2内で最小のグループ内通信を有すると報告されているため、それをグループG1へ移転することは、グループG2内のグループ内通信を害しない。このクライアント交換プロセスの利点は、クライアント位置の空きが交換(swapping)プロセス中に作成されるため、交換(swapping)プロセスを開始する前にグループ内に事前に空き位置を必要としないので、飽和グループであってもこのプロセスに参加できることである。
2.4)トラフィック監視
図7は、P2Pグループにおけるノードのトラフィックを監視するメカニズムを説明するフローチャートである。トラフィック監視は、プロセッサ203が図2に示すようなトラフィック監視アプリケーションを実行することによって行われる。まず、特定の時間間隔内にノードによって送受信されるパケット数が、そのノード自身またはそのグループのP2P GOによってカウントされてもよい(動作S701)。次に、グループ内およびグループ外とそのノードによって交換されるパケット数がカウントされる(動作S702)。そして、そのノードのグループ内およびグループ間のメッセージ交換をそれぞれ定量化する何らかのメトリックを計算することができる(動作S703)。グループ内通信を定量化する例示的なメトリックは、特定の時間間隔内にノードによって交換されるパケット総数に対する、その特定の時間間隔内にグループ内とそのノードによって交換されるパケット数の比をとることによって計算されてもよい。同様に、グループ間通信を定量化する例示的なメトリックは、特定の時間間隔内にノードによって交換されるパケット総数に対する、その特定の時間間隔内にグループ外とそのノードによって交換されるパケット数の比をとることによって計算されてもよい。
2.5)トラフィック認識型グループ再構成(変形例1)
図8は、2つ以上のP2Pグループ間でのトラフィック認識型グループ再構成の一例示的メカニズムを説明するフローチャートである。第1のP2Pグループ内のノードのグループ間トラフィックがしきい値を超えると、その第1のノードの最も頻繁な通信宛先が、当該第1のノードによって送受信されるパケットのパケット宛先を監視することによって判定される。次に、宛先ノードのグループIDが、宛先ノード情報から第2のP2Pグループとして抽出される(動作S801)。次に、第1のノードによって第2のP2PグループのP2P GOへ接続要求が送信され(動作S802)、第1のノードが第2のP2Pグループに加入する(動作S803)。
2.6)トラフィック認識型グループ再構成(変形例2)
図9は、2つ以上のP2Pグループ間でのトラフィック認識型グループ再構成の別の例示的メカニズムを説明するフローチャートである。第1のP2Pグループ内のノードのグループ間トラフィックがしきい値を超えると、その第1のノードの最も頻繁な通信宛先が、当該第1のノードによって送受信されるパケットのパケット宛先を監視することによって判定される。次に、宛先ノードのグループIDが、第2のP2Pグループとして抽出される(動作S901)。次に、この宛先グループID情報は、第1のP2PグループのP2P GOに報告される(動作S902)。第1のグループのP2P GOは、第2のグループのP2P GOとクライアント交換(Client-Swapping)情報を共有する(動作S903)。このような情報共有は、以下のものに限定されないが、プローブ要求、プローブ応答、ビーコン、サービスディスカバリ問合せ、サービスディスカバリ応答、招待要求、招待応答を送信するメカニズム、または、並行動作を用いたメカニズム、またはスイッチングノード経由のメカニズムを含む種々のメカニズムによって実行されてもよい。これは、プローブ要求、プローブ応答、ビーコン、サービスディスカバリ問合せ、サービスディスカバリ応答、招待要求、招待応答フレームのうちの少なくとも1つのベンダ固有コンテンツフィールドにクライアント移転またはクライアント交換の要求または応答情報を含めることによって実行されてもよい。例えば、サービスディスカバリ問合せおよび応答フレームが使用される場合、クライアント移転またはクライアント交換要求関連の情報は、第1のP2Pグループ内のノードからのサービスディスカバリ問合せフレームのベンダ固有コンテンツフィールドに含まれてもよい。第2のP2Pグループ内のノードは、サービスディスカバリ問合せフレームを受信した後、サービスディスカバリ応答フレームのベンダ固有コンテンツフィールドにクライアント移転またはクライアント交換(Client-Swapping)応答関連の情報を含めることによって、サービスディスカバリ応答フレームにより応答してもよい。Wi−Fi P2P技術仕様で規定されるサービスディスカバリ問合せフレームは、GAS初期要求アクションフレームを使用する。Wi−Fi P2P技術仕様で規定されるサービスディスカバリ応答フレームは、GAS初期応答アクションフレームを使用する。しかし、既に言及したように、クライアント移転またはクライアント交換(client-swapping)の要求および応答フレームは、多くの他のメカニズムによって第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間で交換されてもよい。例えば、第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間でスイッチング動作を実行するスイッチングクライアントが2つのグループ間でメッセージを転送してもよい。別法として、並行動作においては、第1のP2Pグループおよび第2のP2Pグループのメンバとして同時に動作するノードが、2つのグループ間でクライアント移転またはクライアント交換の要求および応答を転送してもよい。
例示的実施形態の変形例では、セキュリティクレデンシャル(例えばセキュリティキー)が、クライアント移転またはクライアント交換(client-swapping)の前に第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間で交換されることにより、クライアント移転またはクライアント交換(client-swapping)がP2P招待メカニズムを用いて行われるようにしてもよい。これにより、移転または交換(swapping)プロセス中の途絶時間が短縮される。この方法は、持続的(persistent)なセッション履歴を作成するために必要なセキュリティ関連クレデンシャルを共有することを必要とする場合がある。このようなクレデンシャルは、第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間のクライアント移転またはクライアント交換(client-swapping)の前に共有されてもよい。クレデンシャルを受信した後、第2のP2Pグループに移転または交換(swap)されるべき第1のP2Pグループのクライアントは、同じく持続的セッション履歴を作成する第2のP2PグループのWi−Fi P2P GOとともに持続的セッション履歴を作成してもよい。その後、クライアントは第1のP2Pグループから切断しP2P招待によって第2のP2P GOに接続する。
第1のP2Pグループからクライアント交換(Client-Swapping)要求を受信すると、第2のP2PグループのP2P GOは第2のP2Pグループで適当なノード(P2PクライアントまたはP2P GO)を探索し、そのような適当なノードが見つかった場合、第2のP2PグループのP2P GOはクライアント交換(Client-Swapping)に合意してもよい(動作S904)。第2のP2Pグループ内のこのような適当なノードは、第1のP2Pグループ内の(第2のP2Pグループとのクライアント交換(client-swapping)を要求した第1のP2Pグループ内のノードの宛先ノード以外の)別のノードとの高いグループ間通信を報告したノード、または、しきい値を下回るグループ内通信を報告したノードであってもよい。前者のノードが見つからない場合、第2のグループのP2P GOは第2のP2Pグループで後者のノードを探索してもよい。第2のP2PグループのP2P GOがクライアント交換(Client-Swapping)に合意すると、第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間での2つのノードの交換(swapping)が実行される(動作S905)。
3.他の変更例
適用可能な場合には、本発明の種々の実施形態はハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せを用いて実現されてもよい。また、適用可能な場合には、本明細書に記載した種々のハードウェアコンポーネントおよび/またはソフトウェアコンポーネントは、本発明の技術思想から逸脱することなく、ソフトウェア、ハードウェア、および/またはその両方からなる複合コンポーネントへと結合されてもよい。適用可能な場合には、本明細書に記載した種々のハードウェアコンポーネントおよび/またはソフトウェアコンポーネントは、本発明の技術思想から逸脱することなく、ソフトウェア、ハードウェア、および/またはその両方からなるサブコンポーネントへと分解されてもよい。さらに、適用可能な場合には、ソフトウェアコンポーネントはハードウェアコンポーネントとして実現されてもよく、その逆でもよいことが考えられる。
例示的実施形態によるアプリケーションソフトウェア(例えばデバイスによって実行されるコンピュータプログラム)は、1つまたは複数のコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。また、本明細書で指定されたステップは、1つまたは複数の汎用または専用コンピュータおよび/またはコンピュータシステム(ネットワーク接続されているかどうかを問わない)を用いて実現されてもよい。適用可能な場合には、本明細書に記載した種々のステップの順序を変更すること、複合ステップへと結合すること、および/またはサブステップへと分解することにより、本明細書に記載した機能を提供してもよい。
以上、本発明の諸実施形態について説明したが、これらの実施形態は例示であって、本発明を限定するものではない。例えば、「デバイス」あるいは「装置」という語は、グループオーナ、クライアント、あるいはグループに接続可能であるがどのグループにも接続されていないP2Pデバイスを指すとしてもよい。
また当然のことであるが、本発明の実施形態は上記の実施形態に限定されるべきでなく、数多くの修正および変形が、本発明の原理に従って当業者によりなされ得るかもしれないが、それらは特許請求の範囲に規定されるところの本発明の技術思想および技術的範囲に含まれる。
本発明の上記の例示的実施形態は、ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークに適用可能である。
4.付記
上記の例示的実施形態の全部または一部は、下記の付記のように記述することができるが、これらに限定されない。
(付記1)
ピアツーピア(P2P)グループ内で少なくとも1つのデバイスのトラフィックを監視し、
トラフィック監視の結果に基づいて第1のP2Pグループから第2のP2Pグループへデバイスをスイッチングする、
ことを特徴とする方法。
(付記2)
前記デバイスへの着信パケットおよび前記デバイスからの発信パケットの数がカウントされることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記3)
第1のP2Pグループ内のデバイスによって第2のP2Pグループ内のデバイスから受信されるパケット数および第1のP2Pグループ内のデバイスによって第2のP2Pグループ内のデバイスへ送信されるパケット数がカウントされることを特徴とする付記1または2に記載の方法。
(付記4)
第2のP2Pグループ内のデバイスとの間で発着信する第1のP2Pグループ内のデバイスのパケット数が、第1のP2Pグループ内のデバイスとの間で発着信する第1のP2Pグループ内のデバイスのパケット数よりも大きい場合に、第1のP2Pグループ内のデバイスが第2のP2Pグループにスイッチングされ得ることを特徴とする付記1または2または3に記載の方法。
(付記5)
第1のP2Pグループ内のデバイスの発着信パケットの監視が、該デバイス自身によって実行され得ることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記6)
第1のP2Pグループ内のデバイスの発着信パケットの監視が、第1のP2Pグループのオーナデバイスによって実行され得ることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記7)
第1のP2Pグループ内のデバイスが第2のP2Pグループにスイッチングされるべきかどうかを判定するために、第1のP2Pグループ内のデバイスの発着信パケット数が、ある時間間隔の間カウントされ得ることを特徴とする付記1または2または5または6に記載の方法。
(付記8)
第1のP2Pグループ内のデバイスが第2のP2Pグループにスイッチングされるべきかどうかを判定するために、第1のP2Pグループ内のデバイスの発着信パケット数が、所定のしきい値と比較され得ることを特徴とする付記1または2または5または6または7に記載の方法。
(付記9)
第1のP2Pグループ内のデバイスが、所定のしきい値よりも大きい数のパケットを複数のグループと交換している場合、該デバイスが、最大数のパケットを交換している相手のP2Pグループにスイッチングされ得ることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記10)
所定のしきい値よりも大きい交換パケット数で互いに頻繁に通信するデバイスの数が、単一のP2Pグループの許容可能グループサイズよりも大きい場合、該デバイスが最小の中間ホップ数だけ離れた近隣グループに接続され得ることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記11)
第1のP2Pグループと第2のP2Pグループが少なくとも1対のデバイスを交換し得ることを特徴とする付記1または9に記載の方法。
(付記12)
第1のP2Pグループと第2のP2Pグループが少なくとも1対のデバイスを交換し得ることを特徴とする付記1または9に記載の方法。
(付記13)
互いに頻繁に通信する1対のデバイスが、同じP2Pグループ内に配置されることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記14)
即時のトラフィック要求を満たすために、第1のP2Pグループのデバイスが第1のP2Pグループから切断し、第2のP2Pグループに加入することを特徴とする方法。
5.他の付記
上記の例示的実施形態の全部または一部は、下記の他の付記のように記述することができるが、これらに限定されない。
(付記1)
ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成方法において、
第1のP2Pグループの第1のデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信している前記第1のデバイスのトラフィックを監視し、
前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する、
ことを特徴とする、ワイヤレスP2Pネットワークにおけるグループ再構成方法。
(付記2)
前記第1のデバイスの監視されたトラフィックが所定のしきい値を超えた場合、前記第1のデバイスが前記第1のP2Pグループから前記第2のP2Pグループにスイッチングされることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記3)
前記第1と第2のP2Pグループ間での前記第1のデバイスのグループ間トラフィックが、前記第1のP2Pグループ内での前記第1のデバイスのグループ内トラフィックよりも大きい場合、前記第1のデバイスが前記第1のP2Pグループから前記第2のP2Pグループにスイッチングされることを特徴とする付記1または2に記載の方法。
(付記4)
前記第1のデバイスのトラフィックが、前記第2のデバイスと通信されるパケットをカウントすることによって監視されることを特徴とする付記1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
(付記5)
複数の第2のP2Pグループと通信する前記第1のデバイスは、前記複数の第2のP2Pグループのうち、前記第1のデバイスが最大数のパケットを交換した相手の第2のP2Pグループにスイッチングされることを特徴とする付記1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
(付記6)
前記第2のP2Pグループのメンバ数が前記第2のP2Pグループの許容可能サイズ以上である場合、前記第1のデバイスが、前記第2のP2Pグループから最小の中間ホップ数だけ離れた前記第2のP2Pグループの近隣グループに接続されることを特徴とする付記1ないし5のいずれか1項に記載の方法。
(付記7)
前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループは、前記第1のP2Pグループの前記第1のデバイスおよび前記第2のP2Pグループの第3のデバイスを含む少なくとも1対のデバイスを交換し、当該第3のデバイスは、前記第1のP2Pグループの別のデバイスとの間で所定のしきい値よりも高いグループ間トラフィックを有するデバイスか、または、所定のしきい値よりも低いグループ内トラフィックを有するデバイスであることを特徴とする付記1に記載の方法。
(付記8)
即時のトラフィック要求を満たすために、前記第1のデバイスが前記第1のP2Pグループから切断し、前記第2のP2Pグループに加入することを特徴とする付記1ないし7のいずれか1項に記載の方法。
(付記9)
第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間で招待メカニズムによるクライアントの移転を可能にするように、セキュリティクレデンシャルが前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループの間で共有されることを特徴とする付記1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
(付記10)
前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループの間で接続をスイッチングするスイッチングノードを用いて、前記第1のP2Pグループと第2のP2Pグループがクライアント移転について通信することを特徴とする付記1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
(付記11)
複数の物理的または仮想的ネットワークインタフェースを用いて前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループの間で同時接続を維持する並列ノードを用いて、前記第1のP2Pグループと第2のP2Pグループがクライアント移転について通信することを特徴とする付記1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
(付記12)
プローブ要求フレーム、プローブ応答フレーム、ビーコンフレーム、サービスディスカバリ問合せフレーム、サービスディスカバリ応答フレーム、P2P招待要求フレームまたはP2P招待応答フレームのうちの少なくとも1つを用いて、前記第1のP2Pグループと第2のP2Pグループがクライアント移転について通信することを特徴とする付記1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
(付記13)
ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるワイヤレスデバイスにおいて、
第1のP2Pグループのワイヤレスデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの別のデバイスと通信している前記ワイヤレスデバイスのトラフィックを監視するように構成されたモニタと、
前記ワイヤレスデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記ワイヤレスデバイスと前記別のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更するように構成されたコントローラと
を備えたことを特徴とする、ワイヤレスP2Pネットワークにおけるワイヤレスデバイス。
(付記14)
前記ワイヤレスデバイスの監視されたトラフィックが所定のしきい値を超えた場合、前記コントローラが前記ワイヤレスデバイスを前記第1のP2Pグループから前記第2のP2Pグループにスイッチングすることを特徴とする付記13に記載のワイヤレスデバイス。
(付記15)
前記第1と第2のP2Pグループ間での前記ワイヤレスデバイスのグループ間トラフィックが、前記第1のP2Pグループ内での前記ワイヤレスデバイスのグループ内トラフィックよりも大きい場合、前記コントローラが前記ワイヤレスデバイスを前記第1のP2Pグループから前記第2のP2Pグループにスイッチングすることを特徴とする付記13または14に記載のワイヤレスデバイス。
(付記16)
前記モニタが、前記別のデバイスと通信されるパケットをカウントすることによって前記ワイヤレスデバイスのトラフィックを監視することを特徴とする付記13ないし15のいずれか1項に記載のワイヤレスデバイス。
(付記17)
前記コントローラが、複数の第2のP2Pグループと通信する前記ワイヤレスデバイスを、該複数の第2のP2Pグループのうち最大トラフィックの第2のP2Pグループにスイッチングすることを特徴とする付記13ないし16のいずれか1項に記載のワイヤレスデバイス。
(付記18)
前記第2のP2Pグループのメンバ数が前記第2のP2Pグループの許容可能サイズよりも大きい場合、前記コントローラは、前記ワイヤレスデバイスが、前記第2のP2Pグループから最小の中間ホップ数だけ離れた近隣グループに接続されるように制御することを特徴とする付記13ないし17のいずれか1項に記載のワイヤレスデバイス。
(付記19)
前記第1のP2Pグループのグループオーナと前記第2のP2Pグループのグループオーナは、前記第1のP2Pグループの前記ワイヤレスデバイスおよび前記第2のP2Pグループの適当なデバイスを含む少なくとも1対のデバイスを交換し、該適当なデバイスは、前記第1のP2Pグループの別のデバイスとの間で所定のしきい値よりも高いグループ間トラフィックを有するデバイスか、または、所定のしきい値よりも低いグループ内トラフィックを有するデバイスであることを特徴とする付記13に記載のワイヤレスデバイス。
(付記20)
即時のトラフィック要求を満たすために、前記ワイヤレスデバイスが前記第1のP2Pグループから切断し、前記第2のP2Pグループに加入することを特徴とする付記13ないし19のいずれか1項に記載のワイヤレスデバイス。
(付記21)
ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成システムにおいて、
第1のP2Pグループの第1のデバイスが、少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信しつつ自己のトラフィックを監視し、
前記第1のP2Pグループのグループオーナと前記第2のP2Pグループのグループオーナが、前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する
ことを特徴とする、ワイヤレスP2Pネットワークにおけるグループ再構成システム。
100 グループ
101〜104,301〜304,311〜314 ノード
201 無線システム
202 ユーザコントローラ
203 プロセッサ
204 メモリ

Claims (13)

  1. ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成方法において、
    第1のP2Pグループの第1のデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信している前記第1のデバイスのトラフィックを監視し、
    前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する、
    ことを特徴とする、ワイヤレスP2Pネットワークにおけるグループ再構成方法。
  2. 前記第1のデバイスの監視されたトラフィックが所定のしきい値を超えた場合、前記第1のデバイスが前記第1のP2Pグループから前記第2のP2Pグループにスイッチングされることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1と第2のP2Pグループ間での前記第1のデバイスのグループ間トラフィックが、前記第1のP2Pグループ内での前記第1のデバイスのグループ内トラフィックよりも大きい場合、前記第1のデバイスが前記第1のP2Pグループから前記第2のP2Pグループにスイッチングされることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記第1のデバイスのトラフィックが、前記第2のデバイスと通信されるパケットをカウントすることによって監視されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 複数の第2のP2Pグループと通信する前記第1のデバイスは、該複数の第2のP2Pグループのうち、前記第1のデバイスが最大数のパケットを交換した相手の第2のP2Pグループにスイッチングされることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記第2のP2Pグループのメンバ数が前記第2のP2Pグループの許容可能サイズ以上である場合、前記第1のデバイスが、前記第2のP2Pグループから最小の中間ホップ数だけ離れた前記第2のP2Pグループの近隣グループに接続されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループは、前記第1のP2Pグループの前記第1のデバイスおよび前記第2のP2Pグループの第3のデバイスを含む少なくとも1対のデバイスを交換し、該第3のデバイスは、前記第1のP2Pグループの別のデバイスとの間で所定のしきい値よりも高いグループ間トラフィックを有するデバイスか、または、所定のしきい値よりも低いグループ内トラフィックを有するデバイスであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  8. 即時のトラフィック要求を満たすために、前記第1のデバイスが前記第1のP2Pグループから切断し、前記第2のP2Pグループに加入することを特徴とする請求項1ないし7に記載の方法。
  9. 第1のP2Pグループと第2のP2Pグループの間で招待メカニズムによるクライアントの移転を可能にするように、セキュリティクレデンシャルが前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループの間で共有されることを特徴とする請求項1ないし8に記載の方法。
  10. 前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループの間で接続をスイッチングするスイッチングノードを用いて、前記第1のP2Pグループと第2のP2Pグループがクライアント移転について通信することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 複数の物理または仮想ネットワークインタフェースを用いて前記第1のP2Pグループと前記第2のP2Pグループの間で同時接続を維持する並列ノードを用いて、前記第1のP2Pグループと第2のP2Pグループがクライアント移転について通信することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
  12. プローブ要求フレーム、プローブ応答フレーム、ビーコンフレーム、サービスディスカバリ問合せフレーム、サービスディスカバリ応答フレーム、P2P招待要求フレームまたはP2P招待応答フレームのうちの少なくとも1つを用いて、前記第1のP2Pグループと第2のP2Pグループがクライアント移転について通信することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。[請求項13]
    ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるワイヤレスデバイスにおいて、
    第1のP2Pグループのワイヤレスデバイスであって少なくとも1つの第2のP2Pグループの別のデバイスと通信している前記ワイヤレスデバイスのトラフィックを監視するように構成されたモニタと、
    前記ワイヤレスデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記ワイヤレスデバイスと前記別のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更するように構成されたコントローラと
    を備えたことを特徴とする、ワイヤレスP2Pネットワークにおけるワイヤレスデバイス。
  13. ワイヤレスピアツーピア(P2P)ネットワークにおけるグループ再構成システムにおいて、
    第1のP2Pグループの第1のデバイスが、少なくとも1つの第2のP2Pグループの第2のデバイスと通信しつつ自己のトラフィックを監視し、
    前記第1のP2Pグループのグループオーナと前記第2のP2Pグループのグループオーナが、前記第1のデバイスの監視されたトラフィックに基づいて、前記第1のデバイスと前記第2のデバイスとを単一のP2Pグループ内にまとめるように、前記第1および第2のP2Pグループのグループ構成を変更する、
    ことを特徴とする、ワイヤレスP2Pネットワークにおけるグループ再構成システム。
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