JP5670477B2 - 無線通信システムにおける拡張サービス発見機構 - Google Patents

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Description

本開示は、一般に、無線通信の分野に関し、特に、レイヤ2サービス発見プロトコルを使用して、関連サービス・プロバイダによって提供されるサービスの発見に関する。
種々の装置は、IEEE802.11などの標準化された手法に準拠して動作する無線通信ネットワークを介してサービス(例えば、印刷サービス)を提供することができる。従来、前述の装置及び/又はサービスは、単純サービス発見プロトコル(SSDP)などのレイヤ3サービス発見(L3SD)プロトコルを使用して発見され、サービス消費者は、サービス・プロバイダによって提供されるサービスを記述するマルチキャスト・メッセージを得るためにサービス・プロバイダとレイヤ3エンドツーエンド接続を確立することが必要である。前述のL3SDプロトコルは、サービスを発見するための長い接続処理をもたらし得る。
レイヤ2サービス発見(L2SD)は、レイヤ3接続の確立を要することなく、所望のサービスを装置が発見することを可能にする。ワイファイ保護設定(WPS)、ピア2ピアー・スペシャル・インタレスト・グループ(P2P SIG)及び無線ギガビット・アライアンス(WGA)などの一部の無線通信標準において動作可能なL2SDを実現するための努力がなされている。
定義
「サービス」は、「装置」と同義に使用することが可能であるか、又は装置を含む。
サービス・プロバイダ:STAのために無線媒体(WM)を介して印刷などのサービスを提供することができる何れかの装置
アクセス・ポインタ(AP): 局(STA)機能を有し、対応付けられたSTAのためにWMを介して配信サービスに対するアクセスを提供する何れかのエンティティ
移動局(MS): 移動中にネットワーク通信を使用するSTAの種類
局(STA): 無線媒体(WM)に対するIEEE802.11準拠媒体アクセス制御(MAC)及び物理レイヤ(PHY)インタフェースを含む何れかの装置
無線媒体(WM): 無線ロ―カル・エリア・ネットワーク(LAN)のピア物理レイヤ(PHY)エンティティ間でのプロトコル・データ・ユニット(PDU)の転送を実現するために使用される媒体
レイヤ2サービス発見(L2SD)は、オープン・システム相互接続参照モデル(OSI参照モデル)のレイヤ2において他の装置によって提供されるネットワーク・サービスを通信装置が発見することを可能にするプロトコルである。
レイヤ3サービス発見(L3SD)は、OSI参照モデルのレイヤ3において他の装置によって提供されるネットワーク・サービスを通信装置が発見することを可能にするプロトコルである。L3SDの例には、ユニバーサル・プラグ・アンド・プレイ(UPnP)、ゼロ構成ネットワーキング(ZeroConf)、及び単純サービス発見プロトコル(SSDP)が含まれる。
本開示の種々の局面による、例示的なネットワーク・アーキテクチャを示す図である。 本開示の種々の局面による、例示的なコントローラを示すブロック図である。 実施例による、L2SDを提供するための例示的な処理を示すフロー図である。 実施例による、L2SDを提供するための別の例示的な処理を示すフロー図である。
本明細書及び特許請求の範囲記載の種々の実施例は、サービスが、コントローラに対応付けられた1つ又は複数の移動局に、1つ又は複数のサービス・プロバイダによって提供される無線通信システムにおいてレイヤ2における効率的なサービス発見を容易にする装置及び方法に関する。無線通信システムは、ワイファイ保護設定(WPS)、ピア2ピアスペシャル・インタレスト・グループ(P2P SIG)、及び無線ギガビット・アライアンス(WGA)などの標準プロトコルによって動作可能である。
種々の実施例によれば、本開示の装置及び方法は、少なくとも1つの特定のサービスを提供するよう構成された新たなサービス・プロバイダの新たな対応付けの確立を示す通知情報エレメントを示す通知メッセージをコントローラから、対応付けられた移動局に送信するために使用し得る。通知メッセージは、IEEE802.11標準におけるビ―コン・フレームなどのレイヤ2ブロードキャスト・メッセージのうちの1つとして構成し得る。通知情報エレメントは、前述のブロードキャスト・メッセージにおいて符号化し得る。通知情報エレメントは、サービス・プロバイダによって提供されるサービスを記述するサービス情報エレメントの場合と比較して少ないビット数を含み得る。一部の実施例では、通知情報エレメントは、単一の2進ビットを含み得る。
通知情報エレメントの受信時に、移動局は、新たなサービスに関する更なる情報に対する発見要求をコントローラに送信し得る。発見要求に応じて、コントローラは、新たなサービス・プロバイダによって提供される特定のサービスに対応付けられたサービス情報エレメントを送信し得る。送信されたサービス情報エレメントを使用して、要求側移動局はサービス・プロバイダとの上位レイヤ接続を確立し得る。このようにして、新たなサービスに関するサービス情報エレメントは、通知情報エレメントに応じて発見要求を送信する移動局にのみ送信される。本開示において使用される通知情報エレメントは、サービス情報エレメントと比較して、より小さな数の2進ビットを含み、サービス情報エレメントは、対応付けられた移動局全てに送信される訳でないので、本開示のサービス発見機構は、新たなサービスを通知するために使用されるデータの量を削減することが可能である。サービス情報エレメントが、要求側移動局からの発見要求に応じて提供されるので、この実施例は「プル・モデル」として認められ得る。
種々の実施例によれば、装置及び方法を使用して、コントローラに登録された所望のサービス・タイプに基づいてサービス情報エレメントを送信し得る。この動作は「プッシュ・モデル」として認められ得、サービス情報エレメントは、アクティブな要請なしで移動局に送信される。前述のプッシュ・モデルでは、コントローラは、所望のサービス・タイプを含む、サービスに対する発見要求を、対応付けられた移動局から受け取り、発見要求に一致する適切なサービスがアクティブになるまでメモリ装置における所望のサービス・タイプを保持し得る。新たな対応付けが、特定のサービスを提供するよう構成された新たなサービス・プロバイダとコントローラとの間で確立された場合、コントローラは、特定のサービスが、保持された発見要求に一致しているか否かを判定し、肯定の場合、一致しているサービス情報エレメントを要求側移動局に送信する。
図1は、本開示の種々の局面による、システム100の例示的なネットワーク・アーキテクチャを示す。システム100は、対応付けられた移動局106a、106b、及び106c(以降、「移動局106」又は「MS106」)と無線通信するよう構成されたコントローラ102を含み得る。コントローラ102は、60GHz WPANなどの無線パーソナル・エリア・ネットワーク(WPAN)標準におけるプライベ―ト・コーディネート・ポイント(PCP)又はIEEE802.11標準におけるアクセス・ポイント(AP)として構成され得る。
コントローラ102は、例えば、ネットワーク104及びサービス・プロバイダ108cとの無線接続、及び例えば、サービス・プロバイダ108a及び108bとの有線接続も有し得る。前述のサービス・プロバイダ108a、108b、108cは以降、併せて、「サービス・プロバイダ108」と表し得る。サービス・プロバイダ108は例えば、プリンタ、モニタ及びプロジェクタなどのPC端末であるよう構成し得る。サービス・プロバイダ108は、無線媒体を介した印刷などの各種サービスをMS106に提供する。
図2は、本開示の種々の局面による、例示的なコントローラ102を示すブロック図である。コントローラ102は、とりわけ、トランシーバ202、対応付け確立モジュール204、サ―ビス情報エレメント(サービスIE)登録モジュール206、通知情報エレメント(通知IE)生成モジュール208、サービス発見モジュール210、及びメモリ・モジュール212を含み得る。トランシーバ202は、無線媒体を介してMS106との間で通信を送受信し得る。例えば、トランシーバ202は、MS106から、所望のサービスに対する発見要求を受け取り、通知情報エレメント(通知IE)及びサービス情報エレメント(サービスIE)を含む種々の通信をMS106に送信し得る。通知IEはビーコンで符号化され得る。トランシーバ202は、更に、サービスIEを含むサービス登録要求を、対応付けられたサービス・プロバイダ108から受け取り得る。サービスIEは、サービスに対応する種々の属性及び要求側サービス・プロバイダ108によって提供されるサービスが符号化されたサブエレメント(例えば、TLV)を含み得る。例えば、サービスIEの属性は、サービス・タイプ、コンテキスト(位置)、及びユーザフレンドリな名称を含む。前述の属性は、要求側サービス・プロバイダ108又はそのサービスに対応付けられた、より高位のサービス・アプリケーションによって提供し得る。一実施例では、前述の属性はユーザ入力に基づいて構成し得る。
種々の実施例では、サービスIE登録モジュール206は、トランシーバ202より、含まれたサービスIEを受け取り、受け取られたIEをメモリ・モジュール212に登録し得る。このようにして、要求側サービス・プロバイダ108は、サービス登録要求を送出することにより、そのサービスIEをコントローラ102に登録し得る。サービスIEを登録すると、通知IE生成モジュール208は通知IEを生成し得る。一実施例では、通知IEはビーコン・フレームに組み入れ得る。例えば、通知IEは、ビーコン・フレームのフィールドにおいて符号化さえ得、フィールドは単一のビットを含む。通知IE生成モジュール208は、新たなサービスIEの登録が確立されると、フィールドを例えば、「1」にセットし得る。さもなければ、フィールドは「0」に留まる。よって、新たに利用可能なサービスは、新たなアクティブ・サービスの存在を示す単一のビットを含む通知IEを使用して通知し得る。
種々の実施例によれば、サービス発見モジュール210は、トランシーバ202を介してMS106から得られた発見要求に応じてサービス発見処理を行い得る。例えば、サービス発見モジュール210は、メモリ・モジュール212に記憶されたサービス・タイプの何れかの1つが、発見要求に基づいて所望のサービス・タイプに一致しているか否かを判定し得る。1つ又は複数の一致しているサービスが識別された場合、対応するサービスIEがメモリ・モジュール212から取り出され、要求側MS106に送信される。サービスIEを受け取ると、要求側MS106は、UPnPなどのL3SDを使用して、一致するサービス(例えば、印刷サービス)を提供するサービス・プロバイダ108(例えば、プリンタ)との接続を確立し得る。
図3は、実施例による、L2SDを提供するための例示的な処理300を示すフロー図である。図3のフロー図に表す種々の処理動作は本明細書及び特許請求の範囲に更に詳細に説明する。フロー図の説明する動作は、上記で詳細に説明したシステム構成部分の一部又は全部を使用して実現し得、一部の実施例では、種々の動作を別々の順序で行い得る。他の実施例では、更なる動作を、表したフロー図に示す動作の一部及び全部とともに行い得る。更に他の実施例では、1つ又は複数の動作を同時に行い得る。よって、例証するような動作(、及び、以下に更に詳細に説明するような動作)は、必然的な例であり、そういうものとして、限定的であると解されるべきでない。
種々の実施例によれば、それぞれのサービス・プロバイダ108に対応付けられた複数のサービスIEはコントローラ102に登録される。サービスIEがコントローラ102に登録されていない新たなサービス・プロバイダ108は動作302においてコントローラ102と対応付け得る。サービス・プロバイダ108は、コントローラ102との新たな対応付けを要求するための対応付け要求を使用し得る。動作304では、新たな対応付けが確立されると、新たなサービス・プロバイダ108によって提供される特定のサービスに対応付けられるサービスIEはコントローラ102において登録し得る。一実施例では、サービスIEは、サービス登録要求とともにサービス・プロバイダ108からコントローラ102に送信され、同様に、メモリ・モジュール212に記録するよう構成される。サービスIEは、要求側サービス・プロバイダ108の新たなサービスと対応付けられたユーザ・フレンドリな名称、サービス・タイプ、コンテキスト(位置)を含み得る。よって、新たなサービスと対応付けられたユーザ・フレンドリな名称、サービス・タイプ、コンテキスト(位置)を示す情報がメモリ・モジュール212に記憶される。
新たなサービスIEの登録が確立されると、動作306で、通知IEが生成され、対応付けられたMS106に送信される。一実施例では、ビーコン・フレームのフィールド中の値を「1」にセットすることにより、通知IEをビ―コン・フレームに組み入れ得る。そういうものとして、ビーコン・フレームにおける単一のビット・フィールドは新たなサービスの存在を示し得る。ビーコン・フレームは同様に、対応付けられたMS106にブロードキャスト又はマルチキャストされ得る。よって、登録されたサービスIEを転送するかわりに、新たなサービスの存在が、例えば、ビーコン・フレームの単一ビット・フィールドの使用により、対応付けられたMS106に通知される。MS106は、送信された通知IEを受け取り、それに応じて、新たなサービスの更なる情報に対する発見要求を、必要に応じて無線媒体を介してコントローラ102に送信し得る。MS106は、更なるサービスを必要としない場合、通知IEを無視し得る。一実施例では、MS106は、ユーザ命令に基づいて、発見要求の送信を判定し得る。あるいは、又は更に、MS106は所定の設定に基づいて発見要求を送信すべきか否かを自動的に判定し得る。発見要求は、所望のサ―ビス・タイプ(例えば、印刷サービス又は監視サービス)を含み得る。
動作308中、コントローラ102は、発見要求をMS106から受け取る。動作310中、新たなサービスに対応するサービスIEは、発見要求に応じて、要求側MS106に送信される。送信されたサービスIEを使用して、MS106は、識別されたサービスを提供することが可能なサービス・プロバイダとの上位レイヤ接続を確立し得る。よって、提供されたサービスについての種々の情報を含むサービスIEが、更なるサービスを使用したいMS106にのみ送信されるので、効率的なサービス発見機構を実現することが可能である。
図4は、実施例による、L2SDを提供するための別の例示的な処理400を示すフロー図である。図4のフロー図に表す種々の処理動作は本明細書及び特許請求の範囲に更に詳細に説明する。フロー図に表した動作は、更に、詳細に上述したシステム構成部分の一部又は全部を使用して実現し得る。一実施例では、それぞれのサービス・プロバイダ108に対応付けられた複数のサービスIEがコントローラ102に登録される。動作402では、MS106は、何れかの通知IEの受け取りの前、又は前述の受け取りにかかわらず、所望のサービスに対する発見要求をコントローラ102に送信し得る。発見要求は、所望のサービス・タイプ又は装置タイプを示す1つ又は複数の装置記述子サブエレメントを含み得る。
動作404では、コントローラ102で発見要求を受け取ると、何れかの一致するサービルが利用可能であるか否かが判定される。一実施例では、発見要求に含まれる所望のサービス・タイプは、メモリ・モジュール212に登録されたサービス・タイプと比較し得る。メモリ・モジュール212は、既存のサービス・プロバイダ108に対応付けられた複数のサービスIEを含み得る。1つ又は複数の一致するサービスが比較の結果として識別された場合、識別されたサービスに対応するサービスIEがメモリ・モジュール212から取り出され、要求側MS106に送信される。一方、一致するサービスがメモリ・モジュール212になかった場合、一致するサービスがない旨を示す応答が発見応答メッセージとして要求側MS106に送信される。発見応答の送信と平行して、所望のサービス・タイプがコントローラ102で保持される。
そのサービスIEを登録していない新たなサービス・プロバイダ108が、動作406においてコントローラ102と対応付けられた場合、新たなサービスIEは、動作408において新たなサービス・プロバイダ108の要求でコントローラ102に登録し得る。動作410では、新たなサービスが登録されると、新たに登録されたサービスIEが、保持されたサービス・タイプに一致しているか否かを判定するために、新たな比較処理を行い得る。新たなサービスIEが、保持された所望のサービス・タイプに一致している場合、サービスIEは、所望のサービス・タイプを先行して登録したMS106に送信される。送信されたサービスIEを使用して、MS106は、一致するサービスを提供するサービス・プロバイダ108との上位レイヤ接続を確立し得る。一方、新たなサービスIEが、保持された所望のサービス・タイプに一致していない場合、コントローラ102は、所望のサービス・タイプを保持し続ける。この比較処理は、所望のタイプのサービスを提供することができるサービス・プロバイダがコントローラ102に対応付けられるまで、繰り返し行うことが可能である。
よって、MS106は、その所望のサービス・タイプをコントローラ102に登録することが可能であり、当該一致するサービスを提供するよう構成されたサービス・プロバイダ108が、新たなサービス・プロバイダ108に対する何れの特定の要求なしでコントローラ102に対応付けられると、登録されたサービス・タイプに一致するサービスIEを受け取り得る。
更に、本開示の種々の実施例は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は何れかの適切な組み合わせで行い得る。本開示の局面は、1つ又は複数のプロセッサによって読み取り、実行し得る、マシン読み取り可能な媒体に記憶された命令として実現し得る。マシン読み取り可能な媒体は、マシン(例えば、計算装置)によって読み取り可能な形式で情報を記憶するか又は伝送する何れかの機構を含み得る。例えば、マシン読み取り可能な記憶媒体は、リード・オンリ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置等を含み得る。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、又は命令は、特定の動作を行い得る特定の例示的な実施例により、本明細書及び特許請求の範囲において説明し得る。しかし、前述の説明は便宜上のものに過ぎず、前述の動作が実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、又は命令を実行する計算機装置、プロセッサ、コントロ―ラ、又は他の装置によって生じるということは明らかである。
本明細書及び特許請求の記載の種々の実施例は、特定の構成、構造、又は特性を含むものとして説明しているが、全ての局面又は特性が、必ずしも、特定の構成、構造、又は特性を含む訳でない、更に、特定の構成、構造、又は特性が実施例に関して説明される場合、前述の構成、構造、又は特性は、明記されているか否かにかかわらず、他の実施例に関して含まれ得る。よって、本明細書及び特許請求の範囲記載の発明の概念の範囲又は趣旨から逸脱しない限り、種々の変更及び修正を本開示に対して行い得る。そういうものとして、明細書及び添付図面は、例として解されるべきであり、本発明の概念の範囲は、特許請求の範囲によってのみ判定されるべきである。

Claims (13)

  1. 装置であって、
    対応付けられた1つ又は複数の移動局に少なくとも1つのサービスをそれぞれが提供する対応付けられた1つ又は複数のサービス・プロバイダに、通信可能に結合された無線ネットワーク・システムのためのコントローラを備え、前記コントローラは、
    少なくとも1つの特定のサービスを提供する新たなサービス・プロバイダと前記コントローラとの新たな対応付けを確立し、
    前記少なくとも1つの特定のサービスに対応付けられたサービス情報エレメントを前記新たな対応付けの前記確立によって登録し、前記新たなサービス・プロバイダによって提供される前記少なくとも1つの特定のサービスの利用可能性を示す通知情報エレメントを前記サービス情報エレメントの前記登録によって生成し、前記サービス情報エレメントは、前記通知情報エレメントの場合よりも大きな数の2進ビットを含み、前記通知情報エレメントは、単一の2進ビットを含み、前記通知情報エレメントを含む通知メッセージを前記コントローラから前記1つ又は複数の対応付けられた移動局に送信する
    よう構成された1つ又は複数のプロセッサを含む装置。
  2. 請求項1記載の装置であって、前記1つ又は複数のプロセッサは更に、
    サービスに対する発見要求を受け取り、前記発見要求は、前記通知メッセージに応じて前記1つ又は複数の対応付けられた移動局のうちの1つから送信され、
    前記発見要求に応じて、前記サービス情報エレメントの少なくとも一部を要求側移動局に送信するよう構成された装置。
  3. 請求項2記載の装置であって、前記サービス情報エレメントは、前記少なくとも1つの特定のサービスが望まれているか否かを判定するために前記要求側移動局によって使用される装置。
  4. 請求項2記載の装置であって、前記サービス情報エレメントの前記少なくとも一部は、前記要求側移動局と前記新たなサービス・プロバイダとの間の接続が確立される前に前記要求側移動局に送信される装置。
  5. 請求項2記載の装置であって、前記サービス情報エレメントは、前記少なくとも1つの特定のサービスの少なくとも1つのタイプを示すタイプ情報を含み、前記タイプ情報は、前記要求側移動局に送信される対象の前記サービス情報エレメントの前記一部に含まれる装置。
  6. 請求項2記載の装置であって、前記発見要求は、前記要求側サービスの所望のタイプを示すタイプ情報を含む装置。
  7. 請求項記載の装置であって、前記1つ又は複数のプロセッサは更に、
    前記対応付けられた1つ又は複数のサービス・プロバイダによって提供されるサービスのうちの何れか1つが前記発見要求に基づいた前記所望のタイプに一致するか否かを判定し、
    前記要求側移動局に、一致するサービスに対応する1つ又は複数のサービス情報エレメントを送信する
    よう構成される装置。
  8. 請求項1記載の装置であって、前記通知メッセージは、周期的にブロードキャストされるレイヤ2ブロードキャスト・メッセージのうちの1つとして構成される装置。
  9. 請求項1記載の装置であって、前記通知メッセージはビーコン・フレームとして構成される装置。
  10. コンピュータによって実現される方法であって、
    新たなサービス・プロバイダと、無線ネットワーク・システムにおけるコントローラとの間で新たな対応付けを確立する工程であって、前記無線ネットワーク・システムは、コントローラと、少なくとも1つのサービスを1つ又は複数の対応付けられた移動局にそれぞれが提供する1つ又は複数の対応付けられたサービス・プロバイダと含み、前記新たなサービス・プロバイダが少なくとも1つの特定のサービスを提供する工程と、
    前記少なくとも1つの特定のサービスに対応付けられたサービス情報エレメントを前記新たな対応付けの前記確立によって登録する工程と、
    前記新たなサービス・プロバイダによって提供される前記少なくとも1つの特定のサービスの利用可能性を示す通知情報エレメントを第1のサービス情報エレメントの登録によって生成し、前記サービス情報エレメントは、前記通知情報エレメントの場合よりも大きな数の2進ビットを含み、前記通知情報エレメントは、単一の2進ビットを含む工程と、
    前記通知情報エレメントを含む通知メッセージを前記コントローラから前記1つ又は複数の対応付けられた移動局に送信する工程とを含む、コンピュータによって実現される方法。
  11. 請求項10記載のコンピュータによって実現される方法であって、前記コンピュータによって実現される方法は更に、
    サービスに対する発見要求を受け取る工程であって、前記発見要求は、前記通知メッセージに応じて前記1つ又は複数の対応付けられた移動局のうちの1つから送信される工程と、
    前記発見要求に応じて、前記サービス情報エレメントの少なくとも一部を要求側移動局に送信する工程と
    を含む、コンピュータによって実現される方法。
  12. 請求項11記載のコンピュータによって実現される方法であって、前記サービス情報エレメントは、前記少なくとも1つの特定のサービスが望まれているか否かを判定するために前記要求側移動局によって使用される、コンピュータによって実現される方法。
  13. 請求項11記載のコンピュータによって実現される方法であって、前記サービス情報エレメントの前記少なくとも一部は、前記要求側移動局と前記新たなサービス・プロバイダとの間の接続が確立される前に前記要求側移動局に送信される、コンピュータによって実現される方法。
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