JP6419852B2 - コンテキスト認識近隣発見 - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第62/011,338号(2014年6月12日出願)からの優先権を主張し、上記出願の開示は、その全体が参照により本明細書に引用される。
非効率的プロトコルオーバーヘッドおよびエネルギー消費は、今日の6LoWPAN近隣発見(ND)プロトコルの副産物のうちのいくつかにすぎない。これらの副産物は、少なくとも2つの要因に起因する可能性が高い。第1に、既存の6LoWPANNDプロトコルは、ノードへのIP接続を促進するためのルータ発見およびノードアドレス登録に焦点を当てている。第2に、既存の6LoWPANNDプロトコルは、層分離の原則に従い、それによって、同一ネットワーク内のノードとルータとは、互いのサービス特徴またはより高い層における情報を認識していない。したがって、ノードは、ネットワーク内の別のノードまたはルータを発見し、それにアタッチし得るが、ネットワークIPv6アドレスプレフィックスおよび近隣のアドレスの限定された情報が、ノードとルータとの間の不整合をもたらし得る。したがって、最適化されたND機能またはデータ集合機能等の予期されるサービスに対応することができる適切なノードまたはルータを見つけるために、追加のプロシージャおよび時間が要求される。さらに、ルータは、ノードへのIP接続を提供するが、例えば、モビリティ機能および温度またはセンサ情報を含む所望されるサービスをノードに提供することができない場合がある。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
(項目1)
エンドポイントデバイスであって、
ネットワーク上のルータを発見するための命令を記憶している非一過性のメモリと、
前記メモリに動作可能に結合されているプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
前記ネットワーク上のルータを発見すべきことを決定することと、
コンテキスト情報を含むメッセージを前記ルータに送信することと
を行う命令を実行するように構成されている、デバイス。
(項目2)
前記コンテキスト情報は、前記エンドポイントデバイス上でサポートされているサービス、前記エンドポイントデバイス上でサポートされている機能、所望されるルータからのサービス、所望される前記ルータからの機能、前記エンドポイントデバイスの場所情報、前記ルータの場所情報、およびそれらの組み合わせから選択される、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記プロセッサは、ルータコンテキスト情報を含むメッセージを前記ルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、項目1に記載の装置。
(項目4)
前記プロセッサは、前記ルータコンテキスト情報をデータベースに追加すべきかどうかを決定する命令を実行するようにさらに構成されている、項目1に記載の装置。
(項目5)
前記プロセッサは、コンテキスト情報に基づいて、前記ルータをデフォルトルータとして選択する命令を実行するようにさらに構成されている、項目1に記載の装置。
(項目6)
前記プロセッサは、登録開始時間、登録寿命、およびそれらの組み合わせから選択される情報を含む第2のメッセージを前記ルータに送信する命令を実行するようにさらに構成されている、項目5に記載の装置。
(項目7)
前記プロセッサは、アドレス登録を示すメッセージを前記ルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、項目6に記載の装置。
(項目8)
前記プロセッサは、アドレス登録解除またはキャンセルメッセージを前記ルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、項目1に記載の装置。
(項目9)
前記プロセッサは、第2のルータのコンテキスト情報を含む委譲リダイレクトメッセージをユニキャストで前記ルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、項目6に記載の装置。
(項目10)
前記ルータからのメッセージは、マルチキャストメッセージである、項目1に記載の装置。
(項目11)
送受信機をさらに備えている、項目1に記載の装置。
(項目12)
ネットワーク上のルータを発見するコンピュータ実装方法であって、
前記ネットワーク上のルータを発見すべきことを決定することと、
コンテキスト情報を含むメッセージを前記ルータに送信することと、
ルータコンテキスト情報を含むメッセージを前記ルータから受信することと
を含む、方法。
(項目13)
前記コンテキスト情報は、エンドポイントデバイス上でサポートされているサービス、前記エンドポイントデバイス上でサポートされている機能、所望されるルータからのサービス、所望されるルータからの機能、前記エンドポイントデバイスの場所情報、前記ルータの場所情報、およびそれらの組み合わせから選択される、項目12に記載の方法。
(項目14)
前記ルータコンテキスト情報をデータベースに追加すべきかどうかを決定することをさらに含む、項目12に記載の方法。
(項目15)
コンテキスト情報に基づいて、前記ルータをデフォルトルータとして選択することをさらに含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
登録開始時間、登録寿命、およびそれらの組み合わせから選択される情報を含む第2のメッセージを前記ルータに送信することをさらに含む、項目15に記載の方法。
(項目17)
アドレス登録を示すメッセージを前記ルータから受信することをさらに含む、項目16に記載の方法。
(項目18)
アドレス登録解除またはキャンセルメッセージを前記ルータから受信することをさらに含む、項目12に記載の方法。
(項目19)
第2のルータのコンテキスト情報を含む委譲リダイレクトメッセージをユニキャストで前記ルータから受信することをさらに含む、項目12に記載の方法。
(項目20)
前記第2のルータへの委譲に合意するメッセージをユニキャストで前記ルータに送信することをさらに含む、項目12に記載の方法。
ネットワーキングの分野では、6LoWPANは、一般に、低電力無線パーソナルエリアネットワークを経由したIPv6として知られる。すなわち、6LoWPANは、リソースが制約されたモノのインターネット(IoT)デバイスに好適なIPv6ネットワーキングプロトコルのバージョンである。さらに、6LoWPANネットワークは、媒体アクセス制御(MAC)層またはその上方でルーティングを行わせ得る。「ルートオーバー」は、MAC層の上方で生じるルーティング機構であると理解される。「メッシュアンダー」は、MAC層で生じるルーティング機構であると理解される。
CANDは、ルータ発見、アドレス登録、アドレス登録解除、およびルータリダイレクト/委譲を含む、NDプロセス全体においてコンテキスト認識を可能にするために提案される。コンテキスト情報は、コンテキスト情報選択肢(CIO)に従って、ルータ発見、アドレス登録、アドレス登録解除、および/またはルータリダイレクト中、ピギーバックされ得るが、そのサイズが、単一のICMPメッセージ内でピギーバックされるために、単に大きすぎることがあり得る。それとは別に、CIOは、ICMPメッセージ全体を非常に大きくし得る。代わりに、コンテキスト情報は、専用コンテキスト情報要請(CIS)およびコンテキスト情報広告(CIA)ICMPメッセージに基づいて、周期的または非周期的様式において、6LNと6LRとの間、6LNと6LBRとの間、2つの6LN間、2つの6LR間、および/または6LRと6LBRとの間で交換され得る。
i.サポートされる各サービスに対する近隣の数:ノードAは、5つのサービスをサポートし、5つの近隣を有し得る。しかしながら、各近隣は、1つの異なるサービスのみをサポートする。この場合、それらの5つのサポートされているサービスの各々に対する近隣の数は、1つである。
ii.サービスポピュラリティ:この特定のサービスに対するトラフィックおよび/またはそれに過去に関与したノードの数に基づいて測定される。IPv6ヘッダ内のいくつかのフィールド、例えば、フローラベルおよびトラフィッククラスは、異なるサービスからのパケットを識別し、対応するトラフィックを測定するために活用されることができる。概して、より多くのトラフィックおよび/またはより多くの関与したノードは、より高いサービスポピュラリティをもたらす。
本願は、アプリケーション有効化プラットフォーム(AEP)および接続されたデバイスプラットフォーム(CDP)の両方のためのプラットフォーム機能性ならびにサポートを対象とすることを意図している。AEPは、アプリケーション有効化層と、ワールドワイドウェブおよびインターネットを含むサービス層とを含む。アプリケーション有効化層は、以下、すなわち、(i)サービシングアプリケーションプログラミングインターフェース(API)、規則/スクリプトエンジン、(ii)SDKプログラミングインターフェース、および(iii)企業システム統合を含むがそれらに限定されない。アプリケーション有効化層はまた、発見、分析論、コンテキスト、およびイベントを含むが、それらに限定されない、付加価値サービスを含み得る。ワールドワイドウェブおよびインターネットを含むサービス層は、例えば、分析論、課金、未加工API、ウェブサービスインターフェース、セマンティックデータモデル、デバイス/サービス発見、デバイス管理、セキュリティ、データ収集、データ適合、集合、イベント管理、コンテキスト管理、最適化された接続性およびトランスポート、M2Mゲートウェイ、ならびにアドレス指定および識別を含み得る。CDPは、接続性分析、使用分析/報告/アラート、ポリシー制御、自動プロビジョニング、SIM起動/動作停止、および加入起動/動作停止を含み得る。
本願の方法および装置を完全に詳細に論じるのに先立って、一般的アーキテクチャの簡単な説明が、提供される。図5Aは、1つ以上の開示された実施形態が実装され得る、例示的マシンツーマシン(M2M)、モノのインターネット(IoT)、またはモノのウェブ(WoT)通信システム10の略図である。概して、M2M技術は、IoT/WoTのための構成要素を提供し、任意のM2Mデバイス、ゲートウェイ、またはサービスプラットフォームは、IoT/WoTの構成要素ならびにIoT/WoTサービス層等であり得る。
本願の側面によると、コンテキスト情報を採用するノードを発見する方法が、説明される。例えば、コンテキスト認識が、合致する6LNおよび6LRが迅速に発見され得るように、ルータ発見の間に採用され得る。提案される方法は、合致するルータ、例えば、6LRを見つけるために一般的に必要なステップの数を減少させるのに役立つ。そうすることによって、待ち時間、オーバーヘッド、およびエネルギー消費が、削減される。すなわち、6LNは、6LRについてのコンテキスト情報を把握し得、接続するための適切かつ所望の6LRを容易に発見することができる。一方、6LRは、6LNについてのコンテキスト情報を把握し得、所望の6LRを容易にフィルタリングし、それらにIP接続を提供することができる。
本願の別の側面によると、ノードをルータに登録する方法が、説明される。すなわち、コンテキスト情報が、NS/NAおよび/または重複アドレス要求(DAR)/重複アドレス確認(DAC)メッセージと一緒にピギーバックされ、アドレス登録性能を改善する。「登録開始時間」が、コンテキスト情報内に採用され、拒否されるアドレス登録を低減させる。ひいては、これは、6LNおよび6LRにおける帯域幅ならびにエネルギー消費を節約するであろう。加えて、また、6LNに、事前にアドレス登録を行い、電力節約モードに入り、電力節約モードから通常動作モードに戻ると、直ちにパケットを伝送するための柔軟性をもたらす。そのような機構は、アドレス登録失敗率およびプロトコルオーバーヘッドを低減させ得、ひいては、エネルギー効率を改善する。この最適化は、制約デバイスに有益である。
本願のさらに別の側面では、アドレスを登録解除する方法が、開示される。概して、登録されたアドレスは、従来の6LoWPAN NDプロトコルでは、「登録寿命」が終了後は無効になる。本願によると、6LRは、他の6LNのためにより多くの近隣キャッシュスペースを空けるために、1つ以上の6LNに対してアクティブアドレス登録解除を行うことを所望し得る。例えば、スペースを空けることは、より高い優先度を伴うある6LNに基づき得る。別の実施例では、6LRは、輻輳緩和、節約エネルギー等の目的のために、接続されている6LNの数を低減させることを望み得る。
本願のさらに別の側面によると、調整および/または認証を採用して、メッセージを現在の6LRから標的6LRに委譲する方法が、開示される。すなわち、6LBR1は、6LN1が6LR2をその新しい第1デフォルトルータとして使用すべきかどうかを決定し得る。これは、限定ではないが、その元の/現在の第1デフォルトルータ6LR1が輻輳していること、6LR2がより高いバッテリ寿命を有すること、および6LR2が6LBR1までのより短い経路を有することを含む理由に起因し得る。
Claims (18)
- エンドポイントデバイスであって、
ネットワーク上の複数のルータを発見するための命令を記憶している非一過性のメモリと、
前記メモリに動作可能に結合されているプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
前記ネットワーク上の第1のルータを発見すべきことを決定することと、
コンテキスト情報を含むメッセージを前記第1のルータに送信することと
コンテキスト情報に基づいて、前記第1のルータをデフォルトルータとして選択することと、
コンテキスト情報に基づいて、前記デフォルトルータが前記第1のルータから第2のルータに委譲されるべきかどうかを決定することと
を行う命令を実行するように構成されている、エンドポイントデバイス。 - 前記コンテキスト情報は、前記エンドポイントデバイス上でサポートされているサービス、前記エンドポイントデバイス上でサポートされている機能、前記第2のルータからの所望のサービス、前記第2のルータからの所望の機能、前記エンドポイントデバイスの場所情報、前記第2のルータの場所情報、これらの組み合わせから選択される、請求項1に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記プロセッサは、ルータコンテキスト情報を含むメッセージを前記第2のルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記プロセッサは、前記ルータコンテキスト情報をデータベースに追加すべきかどうかを決定する命令を実行するようにさらに構成されている、請求項3に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記プロセッサは、登録開始時間、登録寿命、これらの組み合わせから選択される情報を含む第2のメッセージを前記第2のルータに送信する命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記プロセッサは、アドレス登録を示すメッセージを前記第2のルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、請求項5に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記プロセッサは、アドレス登録解除またはキャンセルメッセージを前記第1のルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記プロセッサは、前記第2のルータのコンテキスト情報を含む委譲リダイレクトメッセージをユニキャストで前記第1のルータから受信する命令を実行するようにさらに構成されている、請求項5に記載のエンドポイントデバイス。
- 前記第1のルータおよび前記第2のルータからのメッセージは、マルチキャストメッセージである、請求項1に記載のエンドポイントデバイス。
- 送受信機をさらに備えている、請求項1に記載のエンドポイントデバイス。
- ネットワーク上の複数のルータを発見するためのコンピュータに実装された方法であって、
前記ネットワーク上の第1のルータを発見すべきことを決定することと、
コンテキスト情報を含むメッセージを前記第1のルータに送信することと、
ルータコンテキスト情報を含むメッセージを前記第1のルータから受信することと
コンテキスト情報に基づいて、前記第1のルータをデフォルトルータとして選択することと、
コンテキスト情報に基づいて、前記デフォルトルータが前記第1のルータから第2のルータに委譲されるべきかどうかを決定することと
を含む、方法。 - 前記コンテキスト情報は、エンドポイントデバイス上でサポートされているサービス、前記エンドポイントデバイス上でサポートされている機能、前記第2のルータからの所望のサービス、前記第2のルータからの所望の機能、前記エンドポイントデバイスの場所情報、前記第2のルータの場所情報、これらの組み合わせから選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記ルータコンテキスト情報をデータベースに追加すべきかどうかを決定することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 登録開始時間、登録寿命、これらの組み合わせから選択される情報を含む第2のメッセージを前記第2のルータに送信することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- アドレス登録を示すメッセージを前記第2のルータから受信することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- アドレス登録解除またはキャンセルメッセージを前記第1のルータから受信することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第2のルータのコンテキスト情報を含む委譲リダイレクトメッセージをユニキャストで前記第1のルータから受信することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記委譲リダイレクトメッセージを前記第1のルータから受信することに応答して、前記第2のルータへの委譲に合意するメッセージをユニキャストで前記第1のルータに送信することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
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