説明

ワイヤレスネットワークにおけるサービスディスカバリ方法

本発明の実施形態は、無線ネットワークにおいて提供されるサービスのディスカバリ方法であって、無線インタフェースを備えるデバイスに、前記デバイスが提供するサービスをアドバタイズさせ、近くにいる他のデバイスが提供するサービスを、前記他のデバイスとネットワーク接続を確立せずにディスカバリさせる段階を有する方法を提供するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワイヤレスネットワークにおけるサービスディスカバリ方法に関する。
【背景技術】
【0002】
今日、ネットワークデバイスが、印刷、プロジェクション、表示、ファイル共有などのサービスを提供する(そのため、「サーバ」と呼ばれる)が、オンライン状態でなければサービスを必要とするクライアントデバイス(「クライアント」)からの要求に答えられない。しかし、省電力も非常に重要である。また、多くのデバイスが今日ではモバイルになっており、ワイヤレスネットワークの干渉やバッテリパワーの制約が生じる。これらのデバイスは、電源を急速に消耗しないで、効率的にサーチ(search)を行い、または自分のサービスをアドバタイズ(advertise)できなければならない。ネットワークを介したサービスアドバタイズ(service advertisement)やディスカバリ(discovery)は、一般的には、ネットワークモデルにおけるレイヤ3以上のレイヤで動作するプロトコルを用いて行われる。こうしたプロトコルでは、クライアントデバイスは、サービスをディスカバーして利用しようとする場合、まずネットワークと接続を確立してからでないと、利用可能なサービスのディスカバリができない。ワイヤレスネットワークでは、クライアントは、複数のネットワークがある環境にいると、必要なサービスを提供するネットワークを識別するまでに、複数のネットワークとの接続と切断をしなければならない。このアプローチは時間とパワー消費の点から効率的とは言えない。
【0003】
このように、ワイヤレスネットワークにおいて提供されるサービスのディスカバリ方法を改善する必要性が大いにある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
一態様による、無線ネットワークにおいて提供されるサービスのディスカバリ方法は、無線インタフェースを備えるデバイスに、前記デバイスが提供するサービスをアドバタイズさせ、近くにいる他のデバイスが提供するサービスを、前記他のデバイスとネットワーク接続を確立せずにディスカバリさせる段階を有する。
【0005】
また、他の一態様による装置は、提供するサービスをアドバタイズし、近くにいる他の装置が提供するサービスを、前記他の装置とネットワーク接続を確立せずにディスカバリする無線インタフェースを備えた送受信器を有する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本発明であると考える主題は特許請求の範囲に記載した。しかし、添付した図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、本発明を、構成及び動作方法に関して、本発明の目的、特徴、利点とともに、最もよく理解できるであろう。
【図1】本発明の一実施形態による、モバイルインターネットデバイス(MID)を有するユーザが自分のMIDから文書を印刷するプリンタを探す一例を示す図である。 言うまでもなく、図示を簡単かつ明確にするため、図中の要素はかならずしもそのスケール通りに描いてはいない。例えば、明確にするため、一部の要素の大きさは他の要素の大きさより誇張してある。さらに、適当であれば、対応または類似する要素を示すため、複数の図面で同じ参照番号を用いた。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下の詳細な説明では、本発明をよく理解してもらうために、具体的な詳細事項を多数記載する。しかし、当業者には言うまでもなく、本発明はこれらの詳細がなくても実施することができる。他の場合には、実施形態を分かりにくくしないように、周知の方法、手順、コンポーネント、回路は詳細には説明していない。
【0008】
本発明の実施形態は様々なアプリケーションで用いることができる。本発明の一部の実施形態は、送信器、受信器、送受信器、送信・受信器、無線通信局、無線通信デバイス、無線アクセスポイント(AP)、モデム、ワイヤレスモデム、パーソナルコンピュータ(PC)、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)デバイス、ハンドヘルドPDAデバイスなどの様々なデバイスやシステムとともに用いることができる。
【0009】
本発明の実施形態はこの点で限定されるものではないが、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「決定」、「確立(establishing)」、「分析」、「チェック」などの用語は、コンピュータのレジスタやメモリ内の物理量(例えば電子的量)として表されるデータを操作する、及び/または同様に動作やプロセスを実行する命令を記憶できる、そのコンピュータのレジスタやメモリその他の情報記憶媒体内の物理量として表される他のデータに変換する、コンピュータ、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングシステム、その他の電子的コンピューティングデバイスの動作及び/またはプロセスを言う。
【0010】
本発明の実施形態はこの点では限定されないが、ここで「複数(plurality)」とは、例えば「複数(multiple)」または「2以上」の場合を含む。本明細書では、「複数(plurality)」との用語を用い、2以上のコンポーネント、デバイス、要素、ユニット、パラメータなどを示す。例えば、「複数のステーション」は2以上のステーションを含むものとする。
【0011】
ネットワークを介したサービスアドバタイズ(service advertisement)やディスカバリ(discovery)は、一般的には、ネットワークモデルにおけるレイヤ3以上のレイヤで動作するプロトコルを用いて行われる。かかるプロトコルの例としては、UPnP/SSDP[3]やZeroConf/DNS−SD[2]がある。こうしたプロトコルでは、クライアントデバイスは、サービスをディスカバーして利用しようとする場合、まずネットワークと接続を確立してからでないと、利用可能なサービスのディスカバリができない。本発明の実施形態では、「ネットワークとの接続を確立する」とは、7レイヤネットワークモデルのレイヤ3または場合によってはそれ以上のレイヤを開始することを意味する。クライアントは、複数のネットワークがある環境にいると、必要なサービスを提供するネットワークを識別するまでに、複数のネットワークとの接続と切断をしなければならない。このアプローチは時間とパワー消費の点から効率的とは言えない。本発明の一実施形態により、WiFi、UWB、ブルートゥースなどの無線インタフェースを備えたデバイスであって、自機が提供するサービスをアドバタイズし、また近くにいる他のデバイスが提供するサービスをディスカバリするが、それらのデバイスとネットワーク接続を確立する必要がないデバイスを提供する。
【0012】
1つ以上のサービスを提供(offer)するデバイスをサーバと呼ぶ。サーバが提供する1つ以上のサービスを利用するデバイスをクライアントと呼ぶ。本発明の一実施形態では、接続前に、サーバとクライアントの間で2種類のメッセージ、すなわち(1)クエリと(2)レスポンスを交換する。ただし、本発明はこの点で限定されるものではない。
【0013】
クエリ(Query):クエリメッセージは、近くにいるデバイスが提供するサービスについて知りたいクライアントが送信するものである。このメッセージは特定のデバイス宛てであってもよいし、すべてのデバイスにブロードキャストしてもよい。
【0014】
レスポンス(Response):レスポンスメッセージは、提供するサービスをアドバタイズするために、サーバにより送信される。このメッセージは、クエリメッセージに応答して特定のクライアント宛て(ユニキャスト)であってもよいし、ブロードキャストしてもよい。レスポンスメッセージは利用可能なサービスインスタンス(service instances)に関する「ヒント」を含み、クライアントがそのサービスに関心があるか決める役に立つ。
【0015】
シナリオによっては、サーバの代わりに別のデバイスがレスポンスメッセージを送信してもよい。このようなデバイスはプロキシと呼ばれる。例えば、有線ネットワークへの無線接続を提供するAPは、その有線ネットワークにおけるサーバの代わりに動作する。図1は、ネットワーク例100を示し、クライアント125、サーバ105、110、及びプロキシ120、130の各デバイスを有している。このネットワーク例では、ゲストプリンタ140は自分でクエリメッセージに応答し、AP120とジョーのコンピュータ130はそれぞれプリンタ105、110とプリンタxyz135のプロキシとして動作する。
【0016】
クエリメッセージとレスポンスメッセージで交換される情報は、上位レイヤのサービスディスカバリプロトコル(例えば、ZeroConfやUPnP)により提供されるサービス情報から求められる。メッセージ中のフィールドは、クライアントとサーバの両方が上位レイヤディスカバリプロトコルに対応する属性(attributes)を指定できるように、規定される。このアプローチにより、異なるサービスディスカバリレイヤ間の機能の統一と調整が容易になる。クライアントがサーバのネットワークに接続する前にL2SDクエリメッセージ及びレスポンスメッセージを送信する必要があるので、そのメッセージを担うにはある種のフレーム(必ずではないが、一般的には管理フレーム)のみを用いることができる。802.11ネットワークでは、可能性としては、情報エレメント(Information Element、IE)を用いて、クエリメッセージをプローブリクエスト(Probe Request)で送信し、レスポンスメッセージをプローブレスポンス(Probe Response)で送信できる。また、サーバはレスポンスメッセージをビーコン(Beacons)で周期的に送信できる。この場合、クライアントは受動的にビーコンを聞き、利用可能なサービスに関する情報を集めることができる。その他UWBやブルートゥースなどの無線インタフェースでも同様のメカニズムを用いることができる。ユーザが、接続するネットワークと1つ以上のサービスインスタンスとを選択すると、そのネットワークに接続するクライアントネットワーキングスタックがトリガー(triggered)される。ネットワーク接続が確立すると、接続するユーザがすでに指定している適当なサービスインスタンス情報により、上位レイヤのディスカバリメカニズムがトリガーされる。複数の異なるサービスディスカバリレイヤによる情報交換を調整することにより、実施が簡単になり、ユーザ体験が改善され得る(例えば、ユーザに、接続したいサービスやデバイスを選択するのに2回以上入力を促す必要がなくなる)。
【0017】
さらに図1を参照して、モバイルインターネットデバイス(MID)125を有するユーザが、そのMID125から文書を印刷するプリンタを探している例を考える。MID125は上位レイヤサービスディスカバリメカニズムとしてZeroConfを用いており、802.11無線インタフェースを備えているものとする。図1に示したように、MID125からプローブリクエストにてクエリメッセージを送信し、IEを用いてプローブレスポンスでレスポンスメッセージを送信できる。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。MID125は、サポートするプロトコルと、関心のあるサービスとを示すクエリメッセージを、プローブリクエストで送信する。この例では、プロトコルはZeroConfであり、サービスタイプは「_ipp._tcp」であり、これは「インターネットプロトコルプリンタ」を表すZeroConfサービスタイプである。言い換えると、MID125はIPPプロトコルをサポートするどのプリンタデバイス(サービス)105、110、135、または140にも関心をもっている。コンパチブルなサービスを提供するサーバ(またはそのプロキシ)がレスポンスメッセージを返す。レスポンスメッセージは、サービスインスタンスに関する十分な「ヒント」を提供し、どのプリンタを選択するかMID125ユーザが決定するのを助ける。この例では、クエリメッセージのフォーマットは、
<上位レイヤディスカバリプロトコル,サービスタイプリスト,・・・>
であるが、本発明はこれに限定されるものではない。レスポンスメッセージのフォーマットは、
<上位レイヤディスカバリプロトコル,ネットワーク識別子,<サービスタイプ,<サービスインスタンス名,IPアドレス等の付加的属性>>>
である。本発明は、クエリメッセージやレスポンスメッセージの具体的なフォーマットやレイアウトを特定するものではなく、上記は単なる一例である。メッセージは、ネットワークへの接続前に、レイヤ2を用いてサービスをディスカバリする目的を達成するものであれば、どんなフォーマットで画成してもよい。プリンタのディスカバリに関係するステップを以下に挙げる。
【0018】
1.MIDがブロードキャストクエリメッセージ
<ZeroConf,_ipp._tcp>
を送信する。このメッセージは近くにあるすべてのサーバが受信する。
【0019】
2.印刷サービスを提供し、ZeroConfプロトコルをサポートするすべてのサーバが、このクエリに対してレスポンスメッセージで答える。
a.APからのResponse-1:<ZeroConf, JF3-Network, <_ipp._tcp, <<JF3-2-H5, JF3-2-J10>>>
b.ジョーのラップトップからのResponse-2:<ZeroConf, Joe's-Laptop, <_ipp._tcp, <Printer-xyz, Location:JF3-2-K9, IP address: 139.145.23.90 >>>
c.ゲストプリンタからのResponse-3:<ZeroConf, Guest-Printer, <_ipp._tcp, <Guest, Location:JF3-2-C4, IP address: 139.145.23.85 >>>
3.MIDはユーザフレンドリなフォーマットでユーザにレスポンスを表示し、ユーザは接続するネットワークとプリンタインスタンスとを選択する。
4.MIDは、選択されたネットワークに接続し、上位レイヤのディスカバリメカニズム(この場合、ZeroConf)を用いて、選択されたプリンタに関する付加的情報を取得して、そのプリンタに接続して使用できるようにする。
【0020】
802.11等の今日の無線インタフェースでは、「ネットワーク」をディスカバリすることはできるが、そのネットワークに接続されたデバイスが提供するサービスをディスカバリすることはできない。ユーザはネットワークに接続して、始めて、ZeroConfやUPnPなどの上位レイヤサービスディスカバリプロトコルを用いてそのネットワークが提供するサービスをディスカバリすることができる。近くに複数のネットワークがあり、探しているサービスをどのネットワークが提供しているか知らなければ、ユーザは各ネットワークに接続して、上位レイヤのサービスディスカバリプロトコルを用いて利用可能なサービスを判断しなければならない。これは、かかる時間とエネルギーの点で効率的ではない。本発明の実施形態は、ネットワークに接続する前に、そのネットワークが提供するデバイスとサービスに関する情報をクライアントが判断でき、具体的なサービスについて問い合わせることができる方法を提供する。本発明の別の利点は、接続するまえに、IPアドレスなどの情報をアドレッシングする上位レイヤサーバをクライアントがディスカバリできることである。これにより、接続後に実行する上位レイヤのディスカバリ動作の効率と信頼性がより高くなる。信頼性が高くないブロードキャストやマルチキャストのメッセージではなく、ユニキャストの上位レイヤディスカバリメッセージを送信できるからである。UPnPやZeroConfなどの上位レイヤサービスディスカバリフレームワークは、非管理ネットワークにおけるデバイスやサービスのディスカバリ用のマルチキャストメッセージに依存している。しかし、無線ネットワークでは、無線干渉や障害や信号フェージングの問題があるので、マルチキャストメッセージやブロードキャストメッセージの配信に依存しないことが特に重要である。
【0021】
本発明の特徴をここに例示し説明したが、当業者は多数の修正、置換、変更及び等価物を考えることができるであろう。それゆえ、言うまでもなく、添付した特許請求の範囲は、かかる修正や変更も本発明の真の精神に含まれるものとしてすべてカバーするものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線ネットワークにおいて提供されるサービスのディスカバリ方法であって、
無線インタフェースを備えるデバイスに、前記デバイスが提供するサービスをアドバタイズさせ、近くにいる他のデバイスが提供するサービスを、前記他のデバイスとネットワーク接続を確立せずにディスカバリさせる段階を有する方法。
【請求項2】
前記無線インタフェースはWi−Fi、UWB、ブルートゥースよりなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
クエリ及びレスポンスメッセージで交換される情報は、上位レイヤのサービスディスカバリプロトコルにより提供されるサービス情報から求められる、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記クエリ及びレスポンスメッセージのフィールドは、クライアントとサーバの両方が、複数の異なるサービスディスカバリレイヤの機能の統合と調整を容易にする、上位レイヤのディスカバリプロトコルに対応する属性を指定するように画成される、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記クライアントが前記サーバネットワークに接続する前に前記クエリ及びレスポンスメッセージを送信する必要があるので、所定タイプのフレームのみを用いて前記クエリ及びレスポンスメッセージを担わせる、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
前記所定タイプのフレームは管理フレームである、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記クエリメッセージをプローブリクエストで送信し、前記レスポンスメッセージを情報エレメントを用いてプローブレスポンスで送信する、請求項4に記載の方法。
【請求項8】
前記サーバは前記レスポンスメッセージをビーコンで周期的に送信し、前記クライアントは前記ビーコンを受動的に受信し利用可能なサービスに関する情報を集めるように構成された、請求項4に記載の方法。
【請求項9】
ユーザが接続するネットワークと1つ以上のサービスインスタンスを選択すると、クライアントネットワーキングスタックをトリガーして、そのネットワークに接続し、ネットワーク接続を確立すると、接続する前記ユーザが指定している適当なサービスインスタンス情報により上位レイヤディスカバリメカニズムをトリガーする、請求項4に記載の方法。
【請求項10】
提供するサービスをアドバタイズし、近くにいる他の装置が提供するサービスを、前記他の装置とネットワーク接続を確立せずにディスカバリする無線インタフェースを備えた送受信器を有する、装置。
【請求項11】
前記無線インタフェースはWi−Fi、UWB、ブルートゥースよりなる群から選択される、請求項10に記載の装置。
【請求項12】
クエリ及びレスポンスメッセージで交換される情報は、上位レイヤのサービスディスカバリプロトコルにより提供されるサービス情報から求められる、請求項10に記載の装置。
【請求項13】
前記クエリ及びレスポンスメッセージのフィールドは、クライアントとサーバの両方が、複数の異なるサービスディスカバリレイヤの機能の統合と調整を容易にする、上位レイヤのディスカバリプロトコルに対応する属性を指定するように画成される、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
前記クライアントが前記サーバネットワークに接続する前に前記クエリ及びレスポンスメッセージを送信する必要があるので、所定タイプのフレームのみを用いて前記クエリ及びレスポンスメッセージを担わせる、請求項13に記載の装置。
【請求項15】
前記所定タイプのフレームは管理フレームである、請求項14に記載の装置。
【請求項16】
前記クエリメッセージをプローブリクエストで送信し、前記レスポンスメッセージを、情報エレメントを用いるプローブレスポンスで送信する、請求項13に記載の装置。
【請求項17】
前記サーバは前記レスポンスメッセージをビーコンで周期的に送信し、前記クライアントは前記ビーコンを受動的に受信し利用可能なサービスに関する情報を集めるように構成された、請求項13に記載の装置。
【請求項18】
ユーザが接続するネットワークと1つ以上のサービスインスタンスを選択すると、クライアントネットワーキングスタックをトリガーして、そのネットワークに接続し、ネットワーク接続を確立すると、接続する前記ユーザが指定している適当なサービスインスタンス情報により上位レイヤディスカバリメカニズムをトリガーする、請求項13に記載の装置。
【請求項19】
前記装置は前記近くにいる他の装置の代わりにレスポンスメッセージを送信する、請求項10に記載の装置。

【図1】
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【公表番号】特表2011−517884(P2011−517884A)
【公表日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−550926(P2010−550926)
【出願日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際出願番号】PCT/US2009/037675
【国際公開番号】WO2009/120576
【国際公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【出願人】(593096712)インテル コーポレイション (931)
【Fターム(参考)】