JP2012503360A

JP2012503360A - 無線通信ネットワークにおける高速なローカルアドレス割り当て

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Publication number: JP2012503360A
Application number: JP2011526912A
Authority: JP
Inventors: エー．ランバート、ポール
Original assignee: マーベルワールドトレードリミテッド
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2029-09-02
Also published as: JP5272182B2; US8446843B2; US8238315B2; US20100067509A1; US20130250934A1; US9055430B2; WO2010033377A1; US20120300762A1

Abstract

一実施形態では、対応するコンピュータプログラムを備える装置が、無線ネットワークから第１の無線信号を受信するレシーバと、第１の無線信号に基づいて、無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を判断するアドレスモジュールと、アドレスモジュールが判断したインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類に基づいて、無線ネットワークへのネットワーク層接続を構築する接続モジュールとを備える。別の実施形態では、対応するコンピュータプログラムを備える装置が、装置に接続される無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表す第１の無線信号を送信するトランスミッタを備える。
【選択図】図２

Description

本願は、２００８年９月１６日に提出された米国仮特許出願第６１／０９７３８０号明細書および２００８年９月２４日に提出された第６１／０９９７３９号明細書の恩恵を主張し、これらの開示内容全体をここに参照として組み込む。

本開示は概して、無線ネットワークにおけるインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの割り当てに係る。より詳しくは、本開示は、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）等の無線ネットワークにおけるＩＰアドレスの割り当て速度を上げる技術に係る。

ＷＬＡＮ等のネットワーク技術では、各通信デバイスに対して固有のネットワークアドレスが割り当てられる必要がある。これらネットワーク通信ではＩＰｖ４およびＩＰｖ６が標準プロトコルとして利用されており、固有のＩＰｖ４およびＩＰｖ６デバイスアドレスを割り当てるための幾らかの方法が存在している。アドレス割り当ての種類には、例えば管理者が手動でアドレスを割り当てる静的アドレス割り当て、例えばＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）に従ってサーバが自動的にアドレスを割り当てる動的アドレス割り当て、および、サーバを介さずに自動的にアドレスが割り当てられるリンク−ローカルアドレス割り当てが含まれる。

リンク−ローカルアドレス割り当ては、ネットワークがアドホックで形成されているネットワークでは有用である。この種類のネットワークには、Ｗｉ−Ｆｉインフラストラクチャ、Ｗｉ−ＦｉＩＢＳＳ、またはＷｉ−Ｆｉピアツーピアネットワークが含まれてよい。これらネットワークは、一元調整されるアドレス割り当てまたはＤＨＣＰサーバを有さない。利用可能な規格に従って、リンク−ローカルアドレス割り当てメカニズムを有するデバイスが先ず、ＤＨＣＰ要求を送ってＤＨＣＰサーバが利用可能であるかをチェックする。デバイスは、複数回このＤＨＣＰを再送信し、大きく遅れて、ＤＨＣＰサーバが利用できないことを知る場合がある。このときになって始めて、デバイスは、リンク−ローカルアドレス割り当てを行ってローカルアドレスを取得しているのが現状である。

この遅れは多大に不便である。ＤＨＣＰの利用可能性を知るためだけの２つのデバイス間のネットワーク接続構築に３０から６０秒が費やされる。この大きな遅れは、ユーザのモバイルデバイスの接続体験に対して多大な影響を及ぼす。

概して一実施形態では、無線ネットワークから第１の無線信号を受信するレシーバと、第１の無線信号に基づいて、無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を判断するアドレスモジュールと、アドレスモジュールが判断したインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類に基づいて、無線ネットワークへのネットワーク層接続を構築する接続モジュールとを備える装置が提供される。

概して一実施形態では、無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を、無線ネットワークから受信する第１の無線信号に基づいて判断する命令と、アドレスモジュールが判断したインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類に基づいて、無線ネットワークへのネットワーク層接続を構築する命令とを備えるコンピュータプログラムが提供される。

概して一実施形態では、装置に接続される無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表す第１の無線信号を送信するトランスミッタを備える装置が提供される。

概して一実施形態では、デバイスから第１の無線信号を送信させる命令を備え、第１の無線信号は、デバイスに接続される無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表すコンピュータプログラムが提供される。

以下に添付図面を参照しながら１以上の実装例の詳細を述べる。他の特徴も記載および図面、並びに請求項から明らかになる。

一実施形態における、無線ネットワーク、接続される側の無線通信デバイス、および接続する側の無線通信デバイスを含む通信システムの各エレメントを示す。

接続する側の無線通信デバイスが、接続される側の無線通信デバイスに対して、無線ネットワークが利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す無線信号を送信するよう促す一実施形態における、図１の通信システムのプロセスを示す。

通信する側の無線通信デバイスから促されることなく、通信される側の無線通信デバイスが、無線ネットワークが利用するＩＰアドレスの割り当ての種類を示す信号を送信する一実施形態における、図１の通信システムのプロセスを示す。

無線ネットワークが利用するＩＰアドレスの種類の割り当ての種類を示す情報を含まない接続される側の無線通信デバイスから受信した無線信号に基づき、通信する側の無線通信デバイスが、無線ネットワークが利用するＩＰアドレス割り当ての種類を判断する一実施形態における、図１の通信システムのプロセスを示す。

本明細書で利用される各参照番号の最初の桁（一または複数）は、その参照番号が最初に登場する図番を示す。

本開示の実施形態は、高速なローカルアドレス割り当てのための通信システムの各エレメントを提供する。図１は、一実施形態における無線ネットワーク１０２を含む通信システム１００の各エレメントを示す。一部の実施形態では、無線ネットワーク１０２は、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）として実装される。一部の実施形態では、無線ネットワーク１０２は他の方法で実装される。記載する実施形態では通信システム１００の各エレメントを一構成で示すが、他の実施形態では他の構成が可能である。例えば、通信システム１００の各エレメントはハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装可能である。

図１では、通信システム１００がさらに、無線ネットワーク１０２に接続される無線通信デバイス１０４と、無線ネットワーク１０２に接続する無線通信デバイス１０６とを含んでいる。明瞭性を期して、無線通信デバイス１０４を「接続される側」の無線通信デバイス１０４と称し、無線通信デバイス１０６を「接続する側」の無線通信デバイス１０６と称することとする。

接続される側の無線通信デバイス１０４は、トランスミッタ１０８、レシーバ１１０、およびコントローラ１１２を含む。接続する側の無線通信デバイス１０６は、トランスミッタ１１４、レシーバ１１６、アドレスモジュール１１８、および接続モジュール１２０を含む。無線通信デバイス１０４および１０６の各々は、スイッチ、ルータ、ネットワークインタフェースコントローラ（ＮＩＣ）等として実装可能である。一部の実施形態では、接続される側の無線通信デバイス１０４をアクセスポイント等として実装することもできる。

様々な実施形態においては、接続する側の無線通信デバイス１０６は、接続する側の無線通信デバイス１０６が無線ネットワーク１０２から受信した信号（接続される側の無線通信デバイス１０４が送信する信号を含む）に基づいて、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を判断する。接続する側の無線通信デバイス１０６は、その後、この判断されたＩＰアドレス割り当ての種類を利用して無線ネットワーク１０２に接続する。この技術により、ローカルアドレス割り当ての速度を大幅に上げることができるので、ネットワーク接続に要する時間を大幅に短縮することができる。例えば、接続する側の無線通信デバイス１０６が動的アドレス割り当てを利用しないと判断する場合、接続する側の無線通信デバイス１０６は、ＤＨＣＰ要求を送ることによりＤＨＣＰサーバが利用可能であるかをチェックしないようにすることで、ネットワーク接続時間を３０から６０秒短縮することができる。以下に３つの実施形態を説明する。他の実施形態もこの開示を読むことで明らかになろう。

一部の実施形態では、接続する側の無線通信デバイス１０６は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す無線信号を送信するよう、通信される側の無線通信デバイス１０４を促す。図２は、このような一実施形態の図１の通信システム１００のプロセス２００を示す。記載される実施形態ではここで開示するプロセスの各エレメントを一構成で示すが、他の実施形態では他の構成が可能であることが本開示および教示により明らかになる。例えば、様々な実施形態で、開示されるプロセスのステップの一部または全てを異なる順序で、または同時に実行することもできる。

図２では、接続する側の無線通信デバイス１０６のトランスミッタ１１４が、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報の要求を表す無線信号を送信する（ステップ２０２）。接続される側の無線通信デバイス１０４のレシーバ１１０はこの無線信号を受信する（ステップ２０４）。これに呼応して、接続される側の無線通信デバイス１０４のコントローラ１１２は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報を生成する（ステップ２０６）。

接続される側の無線通信デバイス１０４のトランスミッタ１０８は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報を表す無線信号を送信する（ステップ２０８）。一部の実施形態では、接続する側の無線通信デバイス１０６が送信する無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ要求フレームを表し、接続される側の無線通信デバイス１０４が送信する無線信号はＩＥＥＥ８０２．１１プローブ応答信号を表す。他の実施形態では、無線信号両方がＩＥＥＥ８０２．１１アクションフレームを表す。これらのＩＥＥＥ８０２．１１の実施形態では、これら情報が情報エレメントとして提供されてもよい。一部の実施形態では、Ｗｉ−Ｆｉアライアンスが定義するＷｉ−Ｆｉ保護セットアップ（ＷＰＳ）プロトコルを利用して、この情報を単独で、あるいは、ビーコンおよびプローブが搬送する情報をセキュアに増大させて、セキュアに搬送する。もちろん、例えばＥＡＰ（拡張認証プロトコル）メッセージ等のリンク−レベルメッセージ、ＬＬＣ（論理リンク制御）メッセージ、無関連のマルチキャストメッセージ等の他のメッセージを利用することもできる。

無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報は、リンク−ローカルアドレス割り当ての種類、動的アドレス割り当ての種類、静的アドレス割り当ての種類等を示すことができる。あるいは、この情報に、利用できないＩＰアドレス割り当ての種類を示させることもできる。例えば、この情報に、動的アドレス割り当てが利用できないことを示させることができる。

接続する側の無線通信デバイス１０６のレシーバ１１６は、無線信号を受信する（ステップ２１０）。接続される側の無線通信デバイス１０４から受信した無線信号に含まれる情報に基づいて、接続する側の無線通信デバイス１０６のアドレスモジュール１１８は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を判断する（ステップ２１２）。そして、接続する側の無線通信デバイス１０６の接続モジュール１２０は、アドレスモジュール１１８が判断したＩＰアドレス割り当ての種類に基づいて無線ネットワーク１０２へのネットワーク層接続を構築する（ステップ２１４）。この後で、接続される側の無線通信デバイス１０４は、この接続を利用して無線ネットワーク１０２と通信する（ステップ２１６）。

一部の実施形態では、接続される側の無線通信デバイス１０４は、接続する側の無線通信デバイス１０６から促されることなく、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す信号を送信する。図３は、このような一実施形態における図１の通信システム１００のプロセス３００を示す。

図３では、接続される側の無線通信デバイス１０４のコントローラ１１２は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報を生成する（ステップ３０２）。接続される側の無線通信デバイス１０４のトランスミッタ１０８は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報を表す無線信号を送信する（ステップ３０４）。一部の実施形態では、接続される側の無線通信デバイス１０４が送信する無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコンフレームを表す。無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報は、リンク−ローカルアドレス割り当ての種類、動的アドレス割り当ての種類、静的アドレス割り当ての種類等を示してよい。あるいは、この情報に、利用できないＩＰアドレス割り当ての種類を示させることもできる。例えば、この情報に、動的アドレス割り当てが利用できないことを示させることができる。

接続する側の無線通信デバイス１０６のレシーバ１１６は、無線信号を受信する（ステップ３０６）。接続される側の無線通信デバイス１０４から受信した信号に含まれる情報に基づいて、接続する側の無線通信デバイス１０６のアドレスモジュール１１８は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を判断する（ステップ３０８）。そして、接続する側の無線通信デバイス１０６の接続モジュール１２０は、アドレスモジュール１１８が判断したＩＰアドレス割り当ての種類に基づいて無線ネットワーク１０２へのネットワーク層接続を構築する（ステップ３１０）。この後で、接続される側の無線通信デバイス１０４は、この接続を利用して無線ネットワーク１０２と通信する（ステップ３１２）。

一部の実施形態では、接続する側の無線通信デバイス１０６は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を示す情報を含まない、接続される側の無線通信デバイス１０４から受信した無線信号に基づいて、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を判断する。図４は、このような一実施形態における図１の通信システム１００のプロセス４００を示す。

図４では、接続する側の無線通信デバイス１０６のレシーバ１１６が、接続される側の無線通信デバイス１０４のトランスミッタ１０８が送信した無線信号を受信する（ステップ４０２）。ここで利用される受信技術には、パケットスニッフィング、スヌープ、直接受信等が含まれてよい。

無線信号に基づき、接続する側の無線通信デバイス１０６のアドレスモジュール１１８は、無線ネットワーク１０２が利用するＩＰアドレス割り当ての種類を判断する（ステップ４０４）。例えば、アドレスモジュール１１８は、無線信号が表すパケット内で見つかるアドレスの種類に基づいてＩＰアドレス割り当ての種類を判断することができる。例えば、アドレスモジュール１１８は、無線信号の中に、接続される側の無線通信デバイス１０４のＩＰアドレスを監視することができる。アドレスモジュール１１８は、ＩＰアドレスがリンク−ローカルアドレスであるかを監視することで、無線ネットワーク１０２がリンク−ローカルアドレス割り当てを利用しているかを判断することができる。別の例としては、アドレスモジュール１１８は、無線信号が表すＴＴＬ（タイム−ツー−リブ）パラメータを監視することで、ＩＰアドレス割り当ての種類を判断することができる。もちろん、無線信号が表すパケットの他の特徴を利用することもできる。

そして、接続する側の無線通信デバイス１０６の接続モジュール１２０は、アドレスモジュール１１８が判断したＩＰアドレス割り当ての種類に基づいて無線ネットワーク１０２へのネットワーク層接続を構築する（ステップ４０６）。この後で、接続される側の無線通信デバイス１０４は、この接続を利用して無線ネットワーク１０２と通信する（ステップ４０８）。

様々な実施形態をデジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせに実装することができる。実施形態は、機械可読格納デバイスに物理的に具現化されるコンピュータプログラムプロダクトに実装されプログラム可能プロセッサにより実行されてもよく、方法ステップが、プログラム可能なプロセッサが入力データに動作して出力を生成することにより機能を行う命令のプログラムを実行することにより実行されてもよい。実施形態は、データ格納システム、少なくとも１つの入力デバイス、および少なくとも１つの出力デバイスからデータおよび命令を受信したり、これらに対してデータおよび命令を送信したりするよう連結される少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステム上で実行可能な１以上のコンピュータプログラムに実装されてもよい。各コンピュータプログラムは、高レベルのプロシージャまたはオブジェクト指向のプログラミング言語で、または適宜、アセンブリ言語または機械言語での実装が可能であり、いずれの場合でも、言語はコンパイルまたは解釈された言語であってよい。一例として、適切なプロセッサには、汎用および専用マイクロプロセッサが含まれてよい。一般的には、プロセッサは、ＲＯＭおよび／またはＲＡＭから命令およびデータを受信する。一般的には、コンピュータは、データファイルを格納する１以上の大容量格納デバイスを含み、これらのデバイスには、磁気ディスク（内蔵ハードディスクおよび取外し可能ディスク）、光磁気ディスク、および光ディスクが含まれる。コンピュータプログラム命令およびデータを物理的に具現化するのに適した格納デバイスには、例えば半導体メモリデバイス（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイス等）、磁気ディスク（内蔵ハードディスクおよび取外し可能ディスク）、光磁気ディスク、およびＣＤ−ＲＯＭディスク等のいかなる形態の不揮発性メモリが含まれてもよい。前述したもののいずれをもＡＳＩＣ（用途特定集積回路）で補完してもよく、あるいはＡＳＩＣ（用途特定集積回路）に含まれてもよい。

複数の実装例について説明してきた。本開示の範囲を逸脱せずに様々な変形例が可能であることを理解されたい。従って他の実装例が以下の請求項の範囲に含まれる。

Claims

無線ネットワークから第１の無線信号を受信するレシーバと、
前記第１の無線信号に基づいて、前記無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を判断するアドレスモジュールと、
前記アドレスモジュールが判断した前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類に基づいて、前記無線ネットワークへのネットワーク層接続を構築する接続モジュールと
を備える装置。
前記第１の無線信号は、前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表す請求項１に記載の装置。
前記第１の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコンフレームを表す請求項２に記載の装置。
前記第１の無線信号の受信前に第２の無線信号を送信するトランスミッタをさらに備え、
前記第２の無線信号は、前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す前記情報の要求を表す請求項２に記載の装置。
前記第１の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ応答フレームを表し、
前記第２の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ要求フレームを表す請求項４に記載の装置。
前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類は、リンク−ローカルアドレス割り当ての種類、動的アドレス割り当ての種類、および静的アドレス割り当ての種類のうちいずれか一つである請求項１に記載の装置。
請求項１に記載の装置を備える無線通信デバイス。
無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を、前記無線ネットワークから受信する第１の無線信号に基づいて判断する命令と、
アドレスモジュールが判断した前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類に基づいて、前記無線ネットワークへのネットワーク層接続を構築する命令と
を備えるコンピュータプログラム。
前記第１の無線信号は、前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表す請求項８に記載のコンピュータプログラム。
前記第１の無線信号の受信前に第２の無線信号を送信させる命令をさらに備え、
前記第２の無線信号は、前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す前記情報の要求を表す請求項９に記載のコンピュータプログラム。
装置であって、
前記装置に接続される無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表す第１の無線信号を送信するトランスミッタを備える装置。
前記第１の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコンフレームを表す請求項１１に記載の装置。
第２の無線信号を受信するレシーバをさらに備え、
前記第２の無線信号は、前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す前記情報の要求を表し、
前記トランスミッタは、前記第２の無線信号に呼応して前記第１の無線信号を送信する請求項１１に記載の装置。
前記第１の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ応答フレームを表し、
前記第２の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ要求フレームを表す請求項１３に記載の装置。
前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す前記情報は、リンク−ローカルアドレス割り当ての種類、動的アドレス割り当ての種類、および静的アドレス割り当ての種類のうちいずれか一つを示す請求項１１に記載の装置。
請求項１１に記載の装置を備える無線通信デバイス。
請求項１１に記載の装置を備える無線アクセスポイント。
デバイスから第１の無線信号を送信させる命令を備え、
前記第１の無線信号は、前記デバイスに接続される無線ネットワークが利用するインターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す情報を表すコンピュータプログラム。
第２の無線信号を受信すると前記第１の無線信号を送信させる命令をさらに備え、
前記第２の無線信号は、前記無線ネットワークが利用する前記インターネットプロトコルアドレス割り当ての種類を示す前記情報の要求を表す請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
前記第１の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ応答フレームを表し、
前記第２の無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１プローブ要求フレームを表す請求項１９に記載のコンピュータプログラム。