KR20170120200A

KR20170120200A - 콘텍스트 인식 이웃 발견

Info

Publication number: KR20170120200A
Application number: KR1020177030178A
Authority: KR
Inventors: 충강 왕; 리쥔 둥; 샤밈 아크바 라만; 쿠앙 리; 쉬 리; 저우 천
Original assignee: 콘비다 와이어리스, 엘엘씨
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2017-10-30
Also published as: US20190342736A1; KR101790934B1; US9848400B2; KR20170015989A; WO2015191995A1; EP3155829B1; JP6419852B2; CN106537844A; US10405160B2; JP2019003702A; US10659940B2; JP6568285B2; EP3155829A1; US20170127370A1; US20180352403A1; CN106537844B; JP2017525017A

Abstract

본 출원은 네트워크상의 라우터를 발견하기 위한 컴퓨터에 의해 구현되는 방법을 기술한다. 본 방법은 라우터를 발견했는지를 결정하는 단계를 포함한다. 다음으로, 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지가 라우터에게 송신된다. 추가로, 라우터의 특정 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지가 라우터로부터 수신된다. 본 출원은 또한 네트워크상의 라우터를 발견하기 위한 종단점 디바이스를 기술한다.

Description

콘텍스트 인식 이웃 발견{CONTEXT AWARE NEIGHBOR DISCOVERY}

본 출원은 2014년 6월 12일자로 출원된 미국 가출원 제62/011,338호의 우선권을 청구하며, 그 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에 참고에 의해 통합된다.

비효율적인 프로토콜 오버헤드 및 에너지 소모는 오늘날의 6LoWPAN 이웃 발견(ND: Neighboring Discovery) 프로토콜들의 부산물들 중 일부에 불과하다. 이러한 부산물들은 적어도 두 가지 요인에 기인하는 것 같다. 첫째, 기존의 6LoWPAN ND 프로토콜들은 라우터 발견 및 노드 주소 등록에 초점을 맞추어 노드들에 대한 IP 접속성을 용이하게 한다. 둘째, 기존의 6LoWPAN ND 프로토콜들은 계층 분리 원칙을 따르고, 그에 의해 동일한 네트워크에서의 노드들과 라우터들이 상위 계층에서의 서로의 서비스 특징들이나 정보를 인식하지 못한다. 따라서, 어느 한 노드가 네트워크에서의 또 다른 노드 또는 라우터를 발견하여 소속되는 동안, 네트워크 IPv6 주소 프리픽스 및 이웃의 주소에 대한 제한된 정보로 인해 노드들과 라우터들 간에 불일치가 생길 수 있다. 이와 같으므로, 최적화된 ND 기능 또는 데이터 수집 기능과 같은 예상 서비스를 감당할 수 있는 적절한 노드 또는 라우터를 찾기 위해서는 추가 수순들과 시간이 필요하다. 더욱이, 라우터는 노드에 IP 접속성을 제공할 수 있지만, 예를 들어, 모빌리티 기능, 및 온도 또는 센서 정보를 포함하여 바라는 서비스들을 후자에게 제공하는데 아직은 실패하고 있다.

라우터 재지정(router redirect)은 네트워킹 분야에서의 과제이다. 즉, 라우터들 사이의 조정 또는 인증의 결여를 놓고 볼 때, 현재 라우터가 타깃 라우터를 어떻게 선택할 지에 대한 방법론적 아키텍처는 없는 것으로 보인다. 따라서, 현재 라우터가 선택하는 타깃 라우터는 특정 노드의 예상 서비스들에 적합하지 않을 수 있다.

이 요약은 아래의 상세한 설명에서 더 설명되는 개념들의 발췌를 간단한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이 요약은 청구된 주제의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 전술한 필요성은 네트워크에서 복수 노드 중에서 부하 균형화 패킷들을 위한 처리 및 장치에 관한 본 출원에 의해 대부분 충족된다.

응용 중 하나의 양태는 네트워크상의 라우터를 발견하는 컴퓨터에 의해 구현되는 방법에 관한 것이다. 첫째로, 네트워크상의 라우터를 발견했는지가 결정될 수 있다. 다음으로, 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지가 라우터에게 송신된다. 일 실시예에서, 콘텍스트 정보는 종단점 디바이스상의 지원된 서비스들, 종단점 디바이스상의 지원된 함수들, 라우터로부터의 바라는 서비스들, 라우터로부터의 바라는 기능들, 종단점 디바이스의 로케이션 정보, 및 라우터의 로케이션 정보를 포함할 수 있다. 추가적 단계는 라우터로부터 라우터 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 것을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 데이터베이스에 라우터 콘텍스트 정보를 추가할 지를 결정하는 단계가 있다. 또 다른 실시예에서, 등록 시작 시간 정보 및/또는 등록 수명 정보를 포함하는 제2 메시지를 라우터에게 송신하는 단계가 있다. 또 다른 일 실시예에서, 제2 라우터의 콘텍스트 정보를 포함하는 소거 메시지를 라우터로부터 수신하는 단계가 기술된다. 또 다른 실시예에서, 제2 라우터와의 위임에 대해 동의하는 메시지를 라우터에게 송신하는 단계가 개시된다. 추가 실시예에서, 종단점 디바이스로부터 재지정된 메시지를 수신하는 단계가 기술된다.

응용의 또 다른 양태에 따라, 네트워크상의 라우터를 발견하기 위한 종단점 디바이스가 기술된다. 종단점 디바이스는 네트워크상의 라우터를 발견하기 위한 그 상에 저장된 명령어들을 갖는 비일시적 메모리를 포함한다. 종단점 디바이스는 동작 가능하게 메모리에 결합되는 프로세서를 포함한다. 프로세서는 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지를 라우터에게 송신하는 명령어들을 실행하도록 구성된다. 일 실시예에서, 종단점 디바이스의 메모리는 그 가운데에 콘텍스트 정보를 저장하기 위한 데이터베이스를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 종단점 디바이스는 송수신기를 포함한다.

본 출원의 상세한 설명을 더 잘 이해할 수 있도록 하기 위해, 그리고 본 기술분야에 대한 본 출원의 기여를 더 잘 알 수 있도록 하기 위해, 본 출원의 소정의 실시예들이 다소 광범위하게 약술되었다. 물론, 아래에 설명될 및 본 명세서에 첨부된 청구항들의 주제를 형성할 본 출원의 추가적인 실시예들이 존재한다.

응용의 보다 확고한 이해를 도모하기 위해, 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호에 의해 참조되는 첨부된 도면에 대한 참조가 이제 이뤄진다. 이런 도면들은 응용을 제한하기 위한 것으로 해석해서는 안되며, 단지 예시에 불과할 뿐이다.
도 1은 산업적 모니터링에 채택되는 6LoWPAN의 실시예를 도해한다.
도 2는 6LoWPAN 노드(6LN), 6LoWPAN 라우터(6LR), 또는 6LoWPAN 백본 라우터(6LBR)에서의 콘텍스트 데이터베이스의 실시예를 도해한다.
도 3은 콘텍스트 인식 ND 처리의 실시예를 도해한다.
도 4는 콘텍스트 정보를 교환하는 방법의 실시예를 도해한다.
도 5a는 하나 이상의 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시적 M2M(machine-to-machine) 또는 사물 인터넷(IoT: Internet of Things) 통신 시스템의 시스템도를 도해한다.
도 5b는 도 5a에 도해된 M2M/IoT 통신 시스템 내에서 사용될 수 있는 예시적 아키텍처의 시스템도를 도해한다.
도 5c는 도 5a에 도해된 통신 시스템 내에서 사용될 수 있는 예시적 M2M/IoT 단말 또는 게이트웨이 디바이스의 시스템도를 도해한다.
도 5d는 도 5a의 통신 시스템의 양태들이 구체화될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
도 6은 콘텍스트 인식 라우터 발견 처리의 실시예를 도해한다.
도 7은 콘텍스트 인식 주소 등록 처리의 실시예를 도해한다.
도 8은 콘텍스트 인식 주소 등록 해제 처리의 실시예를 도해한다.
도 9는 콘텍스트 인식 라우터 위임 처리의 실시예를 도해한다.

예시적인 실시예의 상세한 설명은 본 명세서의 다양한 도면, 실시예 및 양태들을 참조하여 논의될 것이다. 이 설명이 가능한 구현들에 대한 상세한 예들을 제공하기는 하지만, 상세한 사항들은 예들로 의도되었으므로 본 출원의 범위를 제한하지 않는다는 것을 유의해야 한다.

본 명세서에서 "일 실시예", "실시예", "하나 이상의 실시예들", "양태" 또는 유사한 것에 대한 참조는 그 실시예와 관련하여 기술되는 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 본 개시의 적어도 일 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 더욱이, 본 명세서의 다양한 곳에서의 용어 "실시예"는 반드시 동일 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 즉, 몇몇 실시예들에 의해서는 드러나지만 기타 실시예들에 의해서는 그렇지 않을 수 있는 다양한 특징들이 기술된다.

본 명세서는 콘텍스트 인식 이웃 발견(CAND: Context-Aware Neighbor Discovery)에 기초하여 기존의 6LoWPAN ND 프로토콜들을 향상시키는 새로운 방법들을 기술한다. 특히, 본 명세서는 선택된 콘텍스트 정보가 라우터 발견, 주소 등록, 주소 등록 해제 및/또는 라우터 재지정 절차들 동안 교환될 수 있는 CAND 절차들을 기술한다. 지원된 서비스들의 리스트, 발견되기를 바라는 서비스들, 및/또는 서비스 보안 키를 포함하는 서비스 정보가 교환될 수 있다. 서비스 정보는 또한 기존 ND 메시지들에서 피기백 방식으로 운반될 수 있다.

일 실시예에서, 콘텍스트 정보 옵션(CIO: Context Information Option)이 개시되는데, 그것에 의해 콘텍스트 정보가 기존의 라우터 간청(RS: Router Solicitation), 라우터 광고(RA: Router Advertisement), 노드 간청(NS: Node Solicitation), 노드 광고(NA: Node Advertisement) 및 재지정 메시지(들)에 통합된다. CIO는 콘텍스트 인식 라우터 발견, 콘텍스트 인식 주소 등록, 콘텍스트 인식 주소 등록 해제 및 콘텍스트 인식 라우터 재지정/위임(context-aware router redirect/delegation)을 가능하게 한다. 대안적인 실시예에서, 콘텍스트 정보 간청(CIS: Context Information Solicitation) 및 콘텍스트 정보 광고(CIA: Context Information Advertisement) 메시지들은 6LN들, 6LR들, 및/또는 6LBR들 간의 비주기적이거나 주기적인 콘텍스트 정보 교환을 용이하게 하기 위해 두 개의 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP: Internet Control Message Protocol) 메시지로서 제안된다. 무엇보다도, 양 접근법은 상위 계층 프로토콜 헤더 오버헤드를 감소시키고 및/또는 제거한다.

응용의 한 양태에서, 콘텍스트 인식 라우터 발견이 수행될 수 있으며, 그것에 의해, 예를 들어, 라우터들에서의 지원된 서비스들과 같은 콘텍스트 정보가 라우터와 라우터들을 포함하는 제약된 노드 사이에 교환되어 적절한 라우터들 및 제약된 노드들의 위치를 파악하도록 한다. 응용의 또 다른 양태에서, 콘텍스트 인식 주소 등록이 수행될 수 있는데, 여기서, 예를 들어, 등록 시작 시간과 같은 콘텍스트 정보가 라우터와 제약된 노드 간에 교환되어 주소 등록 성능을 개선하도록 한다. 응용의 또 다른 양태에서, 콘텍스트 인식 주소 등록 해제가 수행될 수 있는데, 여기서 현재 라우터가 주소 등록 해제를 수행하고 및 예를 들어, 다음 차례 등록 시간과 같은 콘텍스트 정보를 피기백 방식으로 운반한다. 응용의 또 다른 양태에서, 콘텍스트 인식 라우터 위임이 현재 라우터와 타깃 라우터 간의 인증을 재지정하기 위해 수행될 수 있고, 그것에 의해 등록 시작 시간, 수명, 기타 등등과 같은 콘텍스트 정보가 현재와 타깃 라우터들 간에 교환된다.

프로토콜들

네트워킹 분야에서, 6LoWPAN은 저 전력 무선 개인 영역 네트워크들에 걸친 IPv6로서 일반적으로 알려져 있다. 즉, 6LoWPAN은 리소스 제약된 IoT 디바이스들에 적합한 IPv6 네트워킹 프로토콜 버전이다. 더욱이, 6LOWPAN 네트워크는 MAC(Medium Access Control) 계층에서 또는 그 상위에서 수행되는 라우팅을 가질 수도 있다. "라우트-오버(Route-over)"는 MAC 계층의 상위에서 발생하는 라우팅 메커니즘이라고 이해된다. "메시 언더(Mesh under)"는 MAC 계층에서 발생하는 라우팅 메커니즘이라고 이해된다.

IPv6의 주요 특징들 중 하나는 이것의 이웃 발견(ND: Neighbor Discovery) 프로토콜이다. ND 프로토콜은 주소 결정(address resolution), 주소 자동 구성, 라우터 발견 및 이웃 도달 가능성과 같은 태스크들을 위해 채택된다. ND 프로토콜은 제약된 노드들 또는 디바이스들이 이웃 라우터의 위치를 파악하고 6LoWPAN에 접속하는 것을 허용한다. 본 출원에 따르면, 네트워크 노드들은 달리 명시적으로 언급하지 않는다면 종단점 디바이스들 또는 라우터들이라고 이해된다. 이러한 네트워크 노드들은 이웃들에 대한 링크 계층 주소들을 결정하고 및 무효로 된 캐시 값을 빨리 제거하기 위해 IPv6 ND를 이용한다. 네트워크 노드들은 또한 도달 가능하지 않은 이웃 노드들 외에 어떤 이웃 노드들이 도달가능한지를 추적하기 위해 ND 프로토콜을 채택할 수 있다. ND 프로토콜은 또한 변경된 링크 계층을 검출하는 데에 조력할 수 있다. 이에 따라, ND 프로토콜은 단일-홉 라우팅 및 발견 프로토콜이라고 간주될 수 있다.

ND 프로토콜에서의 전송된 ICMP 메시지 패킷들의 5가지 유형이 아래 기술될 것이다. 구체적으로, 라우터 간청(RS)은 그 다음 차례의 미리 결정된 시간에서가 아니라 즉시로 라우터 광고(RA)를 발생시키라는 라우터에 대한 요청이다. RA는 주기적으로 또한 RS에 응답하여 다양한 링크 및 네트워크 파라미터들과 함께 그 존재에 대한 광고이다. RA들은 또 다른 주소가 동일 링크(온-링크 결정) 및/또는 주소 구성, 제안된 홉 제한 값, 기타 등등을 공유하는지를 결정하기 위해 사용되는 프리픽스들을 포함한다. 이웃 간청(NS: Neighbor Solicitation)은 이웃의 링크 계층 주소를 결정하기 위해, 또는 이웃이 캐시 링크 계층 주소를 통해 여전히 도달 가능하다는 것을 확인하기 위해 노드에 의해 보내진다. NS는 또한 중복 주소 검출(DAD: Duplicate Address Detection)에 사용된다. 이웃 광고(NA: Neighbor Advertisement)는 NS에 대한 응답이다. 응용에 따라, 노드는 링크 계층 주소 변경을 발표하기 위해 간청되지 않은 NA들을 보낼 수 있다.

일 실시예에서, 라우트-오버 6LoWPAN 네트워크는 6LoWPAN 보더 라우터(6LBR), 6LoWPAN 라우터들(6LR들), 및 6LoWPAN 노드들(6LN들)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 6LBR는 개별 6LoWPAN 네트워크들의 정션에 또는 6LoWPAN 네트워크와 또 다른 IP 네트워크 사이에 자리잡는다. 하나 이상의 6LBR들이 6LoWPAN 네트워크 경계에 존재할 수 있다. 6LBR은 현재 6LoWPAN 네트워크에서의 IPv6 프리픽스 전파를 책임진다. 고립된 6LoWPAN은 고립된 네트워크에게 프리픽스(들)를 제공하는 네트워크에서의 6LBR를 또한 포함할 수 있다. 6LR은 RA들 및 RS들을 송신하고 수신하는 6LoWPAN에서의 중간 라우터이다. 6LR은 또한 IPv6 패킷을 포워딩하고 라우팅한다. 추가로, 6LN은 6LoWPAN에 참여하는 임의의 호스트 또는 라우터이다. 6LN은 하나 이상의 6LR들에 접속될 수 있다.

본 출원은, 예를 들어, 산업적 모니터링, 구조 모니터링, 커넥티드 홈, 헬스케어, 차량 텔레매틱스, 및 농업 모니터링과 같은 6LoWPAN들을 채택하기 위한 몇 개의 시나리오를 기술한다. 각각의 시나리오는 전개, 네트워크 크기, 전원, 접속성, 다중-홉 통신, 트래픽 패턴, 모빌리티, QoS(Quality of Service), 기타 등등의 관점에서 상이한 특성들을 갖는다. 이러한 특성들은 다양한 6LBR들, 6LR들, 6LN들에 대해 다를 수 있다. 이러한 특성들은 콘텍스트 정보로서 이해될 수 있다. 한 예에서, 차량 텔레매틱스를 위해 도로들, 차량들, 및 트래픽 신호들에 전개되는 6LoWPAN 네트워크는 미리 계획된 전개, 하이브리드 전원, 애드 혹 및 다중-홉 통신, 차량에 대한 높은 모빌리티 및 노변 인프라스트럭처에 대한 무 모빌리티를 포함할 수 있다.

실시예에서, 산업적 모니터링은, 예를 들어, 공정 모니터링 및 제어 기계 감시, 공급망 관리 및 자산 추적 및 스토리지 모니터링을 포함하는 특정 응용에 적용될 수 있다. 공정 모니터링 및 제어에 있어서, 진보된 에너지 미터링 및 서브 미터링 기술은 무선 센서 네트워킹에 의해 포함되어 공장 운영을 최적화하고, 최고 수요를 감소시키고, 결국 에너지 비용을 낮추고, 기계 가동 휴지 시간을 회피하고, 및 작동 안전성을 높이게 된다. 기계 감시에 있어서, 제품 품질과 효율적이고 안전한 장비 작동이 보장된다. 즉, 진동, 온도, 및 전기적 시그니처와 같은 중요한 장비 파라미터가 임박한 장비 고장을 시사하는 비정상에 대해 분석된다. 공급망 관리 및 자산 추적에 있어서, 온도와 관련하여 부적절한 저장 조건을 조기에 감지하면 판매 채널에서 제품을 제거해야 하는 위험과 비용을 줄이는데 도움을 줄 것이다. 이것은, 예를 들어, 컨테이너 선적, 제품 식별, 화물 모니터링, 분배, 및 물류를 포함한다. 스토리지 모니터링은 규제 성분들이 지하수, 표층수, 및 토양에 방출되는 것을 방지하기 위해 설계된 센서 시스템들을 포함한다. 이것은 또한 스토리지 시설 또는 다른 인프라스트럭처, 예를 들어, 파이프라인을 위한 도난/장난 방지 시스템을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 6LN1.5, 6LN 2.5가, 예를 들어, 온도 센서들 및 습도 센서들이 배치되어, 예를 들어, 병실의 온도 및 습도를 모니터링할 수 있다. 각각의 방 또는 바닥은 6LBR, 예를 들어, 6LBR1 또는 6LBR2로 구성되어 인터넷에 센서 네트워크들을 접속할 수 있다. 이런 센서들로부터 발생된 데이터는 데이터 애그리게이터(DA: Data Aggregator) 기능, 예를 들어, 6LR1.3(DA)을 포함하는 일부 노드들에 수집될 수 있다. 그러나, 한 예에서, 데이터가 중요한 이벤트를 나타낸다면, 이것은 수집되지 않고, 직접적으로 6LBR1 및 인터넷에게 전송될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 6LN, 예를 들어, 6LN1.6은 복수의 6LR, 예를 들어, 6LR1.3 및 6LR1.4에 접속된다.

콘텍스트 정보 교환

CAND가 라우터 발견, 주소 등록, 주소 등록 해제, 및 라우터 재지정/위임을 포함하여 전체적 ND 처리에서의 콘텍스트 인식을 가능하게 하기 위해 제안된다. 콘텍스트 정보가 라우터 발견, 주소 등록, 주소 등록 해제, 및/또는 콘텍스트 정보 옵션(CIO: context information option)에 따른 라우터 재지정 동안 피기백 방식으로 운반될 수 있기는 하지만, 그것의 사이즈가 단순히 너무 커서 단일 ICMP 메시지로는 피기백 방식으로 운반될 수 없는 경우가 있을 수 있다. 별개로, CIO는 전체 ICMP 메시지를 극도로 크게 할 수도 있다. 그 대신에, 콘텍스트 정보가, 전용 콘텍스트 정보 간청(CIS: Context Information Solicitation) 및 콘텍스트 정보 광고(CIA: Context Information Advertisement) ICMP 메시지들에 기초하여 주기적이거나 비주기적 방식으로 6LN과 6LR 사이에서, 6LN과 6LBR 사이에서, 2개의 6LN 사이에서, 2개의 6LR 사이에서, 및/또는 6LR과 6LBR 사이에서 교환될 수 있다.

CIO에 따라, 표준 유형-길이-값 구조가 채택될 수 있다. 여기서, 유형은 예를 들어, 다른 ND 옵션들에서 사용되는 대로의 8 비트 필드이다. 길이에 관해, 이것은 CIO의 전체 길이를 지칭한다. 길이는 값에 의해 고정될 수 있다. 값은 상이한 콘텍스트 정보를 포함하는 다중 콘텍스트 블록을 포함하는 복합 필드이다. 각각의 콘텍스트 블록은 콘텍스트 유형, 콘텍스트 소유자, 콘텍스트 길이, 콘텍스트 수명, 콘텍스트 값으로 구성된다. 콘텍스트 유형은 콘텍스트 정보의 유형 또는 명칭을 나타낸다. 콘텍스트 소유자는 MAC 주소, IP 주소, 또는 이 콘텍스트 정보가 그에 관해 기술하는 6LN들, 6LR들, 또는 6LBR의 다른 식별자들을 나타낸다. 콘텍스트 길이는 이 콘텍스트 블록의 길이를 나타낸다.

게다가, 콘텍스트 수명은 콘텍스트 블록이 유효한 채로 남아 있는 수명을 나타낸다. 즉, 6LR 및 6LN은, 수명이 아직 만료되지 않았다면 모든 ND 메시지마다 콘텍스트 블록을 피기백 방식으로 운반할 필요가 없다. 이것은 오버헤드를 감소시키는 것을 돕는다. 콘텍스트 수명이 0이면, 이 콘텍스트 블록의 콘텍스트 값은 끊임없이 변한다고 이해된다. 이에 따라, 수명은 아마 메시지상에서 피기백 방식으로 운반된다.

콘텍스트 값은 "콘텍스트 유형"으로 표시되는 대로의 콘텍스트 정보의 값을 나타낸다. 이 값은 상이한 포맷들, 예를 들어, 스트링, 정수, 기타 등등에 있을 수 있다.

다른 한편, CIS 또는 CIA 메시지들은 하기 포맷을 갖는다. ICMP 헤더는 세 개의 3필드, 예를 들어, 유형(Type), 코드(Code), 및 체크섬(Checksum)을 포함한다. "유형"은 범위 0-255 내의 값들을 가진 8 비트를 갖는다. 값들 102-126 및 159-199는 최근의 ICMP 파라미터 할당에 따라 현재적으로 할당되지 않고, 그런 2가지 범위로부터의 하나의 값은 CIS를 위해 할당될 수 있다. 8 비트 "코드"는 0에 설정된다.

CIS 메시지의 ICMP 페이로드는 앞서 논의한 바와 같이 콘텍스트 유형과 같은 파라미터들을 포함한다. 하나의 CIS 메시지는 다중 피스의 콘텍스트 정보를 간청하기 위해 두 개 이상의 콘텍스트 유형을 포함할 수도 있다. CIA 메시지의 ICMP 페이로드는 하나 이상의 콘텍스트 블록을 포함한다. 각각의 콘텍스트 블록에 포함되는 콘텍스트 값은 또한 상이한 포맷들, 예를 들어, 스트링, 정수, 기타 등등으로 있을 수 있고, "콘텍스트 유형"에 의존할 수 있다.

로케이션 정보는 CIO 및 CIS/CIA 메시지 양쪽을 위해 채택될 수 있다. 이것은 물리적 로케이션, 예를 들어, GPS(Global Positioning System) 좌표, 일반 주소, 예를 들어, 거리 명칭 및 번호, 고속도로 구획, 및/또는 실내 주소, 예를 들어, 6LN들, 6LR들, 및/또는 6LBR들의 층 수, 방 번호를 포함할 수 있다. 로케이션 정보는 또한 정확한 장소 또는 장소 영역/그리드/원형일 수 있다.

지원된 서비스들/기능들의 리스트가 또한 CIO 옵션 및 CIS/CIA 메시지 양쪽을 위해 채택될 수 있다. 이러한 지원된 서비스들은 6LN, 6LR, 및/또는 6LBR에 관한 것이다. 예를 들어, 6LR은 ND의 상이한 버전들 또는 모드들, 예를 들어, 종래의 ND, 효율 인식 ND, 기타 등등을 지원할 수 있다. 6LR은 또한 모빌리티 기능, 데이터 수집 기능, 기타 등등을 지원할 수 있다. 하기 파라미터들이 각각의 지원된 서비스들을 위해 제안된다:

i. 각각의 지원된 서비스에 대한 이웃들의 수: 노드 A는 5개 서비스를 지원할 수 있고 5명의 이웃을 가질 수 있다. 그러나, 각각의 이웃은 하나의 상이한 서비스를 지원할 뿐이다. 이러한 경우에, 그러한 5개의 지원된 서비스의 각각에 대한 이웃들의 수는 1이다.

ii. 서비스 인기도: 이 특정 서비스에 대한 트래픽 및/또는 지금까지의 수반된 노드들의 수에 기초하여 측정됨. IPv6 헤더에서의 일부 필드, 예를 들어, 플로 라벨(Flow Label) 및 트래픽 클래스(Traffic Class)는 상이한 서비스들로부터의 패킷들을 식별하고 및 대응하는 트래픽을 측정하기 위해 레버리지될 수 있다. 일반적으로, 더 많은 트래픽 및/또는 더 많은 수반된 노드들은 더 높은 서비스 인기도라는 결과를 낳는다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 바라는 서비스들/기능들의 리스트를 포함할 수 있다. 이 특징은 6LN, 6LR, 및/또는 6LBR에 의해 제공될 예상 서비스들을 나타낸다. 예를 들어, 6LN은 데이터 수집 기능들을 지원하는 6LR들 또는 소정 잔여 배터리 수명을 갖는 6LR들을 찾을 수 있다. 6LR은 온도 서비스를 제공하는 6LN들을 찾을 수 있다. 각각의 서비스는 주지된 서비스 식별/유형/카테고리 또는 서비스 기술 키워드에 의해 표현될 수 있다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 '다음 차례 RA 시간'과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이 특징은 6LR이 다음 차례 RA 메시지를 즉시로 보낼 시간을 나타낸다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 '다음 차례 RS 시간'과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이 특징은 6LN이 다음 차례 RS 메시지를 즉시로 보낼 시간을 나타낸다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 '현재 이웃들'과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이 특징은 이웃들의 수, 예를 들어, 현재 6LR에 소속되어 있는 6LN을 나타낸다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 '최대 이웃들'과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이 특징은 이웃들의 최대 수, 예를 들어, 6LR가 감당할 수 있는 6LN을 나타낸다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 '능력'과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이 특징은 6LN, 6LR, 또는 6LBR의 정적 능력 또는 프로필을 나타낸다. 정적 능력은, 예를 들어, 전력 카테고리, 스토리지 사이즈, 통신 능력, 잔여 전력 수명, 기타 등등을 포함할 수 있다.

콘텍스트 데이터베이스는 또한 '모빌리티'와 같은 정보를 포함할 수 있다. 이 특징은 6LN, 6LR, 또는 6LBR의 모빌리티 정보를 나타낸다. 모빌리티 정보는 움직임 속력, 움직임 방향, 기타 등등을 포함할 수 있다.

각각의 6LN(또는 6LR 또는 6LBR)은 콘텍스트 데이터베이스가 ND 프로토콜을 개선하기 위해 레버리징되도록 유지할 것이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 콘텍스트 데이터베이스는 하기를 포함할 수 있다: (i) 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)에 관한 로컬 콘텍스트 정보; 및 (ii) 그 이웃들에 관한 원격 콘텍스트 정보. 로컬 콘텍스트 및 원격 콘텍스트 정보는 앞서 논의한 바와 같이 모든 또는 부분적 콘텍스트 정보를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, ND 메시지, 예를 들어, RA, RS, NS, NA, 기타 등등을 보낼 때, 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)은 그 콘텍스트 데이터베이스(300)에 액세스하여 소정의 로컬 콘텍스트 정보를 탐색 및 검색하고 전송될 ND 메시지에서 이것을 피기백 방식으로 운반할 수 있다. 콘텍스트 데이터베이스의 예는 도 2에 도시된다. 다른 한편으로는, ND 메시지, 예를 들어, RA, RS, NS, NA, 기타 등등을 수신할 때, 6LN(또는 6LR 또는, 6LBR)은 만약 있다면 ND 메시지에 포함되는 콘텍스트 정보를 추출할 것이고 및 ND 메시지를 보낸 이웃에 관한 원격 콘텍스트 정보로 그 콘텍스트 데이터베이스(300)를 갱신할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 콘텍스트 데이터베이스(300)는 관리 및 프로비저닝을 위한 사용자 인터페이스를 통해 구성되거나 액세스될 수 있다. 예를 들어, "바라는 서비스들/기능들"에 대한 콘텍스트 정보는 사용자 인터페이스를 통해 구성되고 동적으로 변경될 수 있다. 게다가, 현재 콘텍스트 정보, 특히 콘텍스트 데이터베이스(300)에서의 이웃들에 관한 원격 콘텍스트 정보가 사용자 인터페이스를 통해 액세스되고 표시될 수 있다.

도 3에 묘사된 실시예에서 보여진 바와 같이, “ND 메시지를 수신”이라고 라벨링된 점선 박스에서, ND 메시지는 이것이 콘텍스트 정보를 포함하는지를 알아보기 위해 6LR 또는 6LBR에 의해 수신되고(단계 1) 처리된다(단계 2). ND 메시지가 콘텍스트 정보를 포함한다면, 콘텍스트 인식 ND 처리가 트리거링될 것이다(단계 3). 그 결과, 콘텍스트 데이터베이스(300)는 ND 메시지에 포함되는 대로의 새로운 콘텍스트 정보에 의해 갱신될 수 있다(단계 4). ND 메시지가 어떠한 콘텍스트 정보도 포함하지 않는다면, 통상적 ND 처리가 트리거링될 것이다(단계 5). 후속하여, 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)은 새로운 ND 메시지가 발생될 필요가 있는지를 판정할 것이다(단계 6). 즉, 6LN이 RA 메시지를 수신한다면, 주소 등록을 위해 NS 메시지를 발생하는 것이 필요할 수 있다. 별개로, 6LR가 RS 메시지를 수신한다면, 응답으로서 RA 메시지를 발생하는 것이 필요할 수 있다.

도 3은 또한 또 다른 점선 박스에서 ND 메시지를 발생하고/전송하는 방법을 묘사한다. 몇가지 이벤트들이 ND 메시지를 발생하기 위해 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)을 트리거링할 수 있다. 이러한 이벤트들은, 예를 들어, RS 메시지를 송신하기 위한 "전원 켜짐"; 6LR에 의해 송신되는 주기적 RA 메시지; 6LR에서 RA 메시지를 수신한 후에 NS 메시지를 발생하기; 및 6LBR에서 RS 메시지를 수신한 후에 NA 메시지를 발생하기(단계 1)를 포함할 수 있다. 그리고 나서, 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)은 필요한 콘텍스트 정보를 검색하기 위해 그 콘텍스트 데이터베이스(300)에 액세스한다(단계 2). 그 후에, 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)은 적절한 콘텍스트 정보를 피기백 방식으로 운반함으로써 새로운 ND 메시지를 조립한다(단계 3). 새로운 ND 메시지는 이후 전송된다(단계 4).

또한, 앞서 논의한 각각의 점선 박스들의 출력은 인커밍 ND 메시지를 대기한다(단계 7). 어떤 메시지도 없다면, 6LN(또는 6LR, 또는 6LBR)은 인커밍 새로운 ND 메시지를 계속해서 대기한다(단계 8). 메시지가 있다면, 처리는 "ND 메시지를 수신"이라고 제목이 붙은 점선 박스의 단계 1에게 보내진다(단계 9).

또 다른 실시예에 따라, CIS/CIA 메시지들을 통해 콘텍스트 정보를 교환하는 방법이 도 4에 보여진다. 도 4의 각각의 단계들은 수, 예를 들어, 1에 의해 표현된다. 단계 1에서, 6LR1/6LN1은 CIS 메시지를 6LN1/6LR1에게 송신하여 특정한 콘텍스트 정보를 요청한다. 메시지는 유니캐스트로 보내진다. 단계 2에서, 6LN1/6LR1은 단계 1에서 요청된 콘텍스트 정보를 검색하기 위해 콘텍스트 데이터베이스를 검색한다. 검색된 콘텍스트 정보를 포함하는 CIA 메시지가 이후 발생된다. 단계 3에서, 6LN1/6LR1은 6LR1/6LN1에게 CIA 메시지를 반송하여 요청된 콘텍스트 정보를 반환한다. 메시지는 유니캐스트로 보내진다. 그 후에, 단계 4에서, 6LR1/6LN1은 CIA 메시지를 수신하고 CIA 메시지로부터 새로운 콘텍스트 정보를 추출하고, 새로운 콘텍스트 정보를 추가함으로써 그 콘텍스트 데이터베이스를 갱신한다. 단계 5에서 기술되는 대로의 추가 실시예에서, 6LN1/6LR1은 선택 사항으로 CIA 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다. 메시지는 유니캐스트로 보내진다. 메시지는, 예를 들어 그 배터리 레벨에 관하여 6LR1/6LN1을 주기적으로 갱신하는 것을 포함할 수 있다.

플랫폼들

이 출원은 AEP들(application enablement platforms) 및 CDP들(connected device platforms) 양쪽 모두에 대한 플랫폼 기능성 및 지원을 부담하도록 의도된 것이다. AEP들은 애플리케이션 인에이블먼트 계층과, 월드 와이드 웹 및 및 인터넷을 포함하는 서비스 계층을 포함한다. 애플리케이션 인에이블먼트 계층은 하기의 것을 포함하나 이것들에만 국한되지는 않는다: (i) API들(Application Programming Interfaces), 규칙/스크립팅 엔진을 서비스하기; (ii) SDK 프로그래밍 인터페이스; 및 (iii) 기업 시스템 통합. 애플리케이션 인에이블먼트 계층은 또한 발견, 분석, 콘텍스트 및 이벤트들을 포함하지만 이들에만 한정되지는 않는 부가 가치 서비스들을 포함할 수 있다. 월드 와이드 웹 및 인터넷을 포함하는 서비스 계층은, 예를 들어, 분석, 빌링, 원시 API들, 웹 서비스 인터페이스들, 시맨틱 데이터 모델들, 디바이스/서비스 발견, 디바이스 관리, 보안, 데이터 수집, 데이터 적응, 집계, 이벤트 관리, 콘텍스트 관리, 최적화된 접속성 및 전송, M2M 게이트웨이, 및 주소 지정 및 식별을 포함할 수 있다. CDP들은 접속성 분석, 사용 분석/보고/경보들, 정책 제어, 자동화된 프로비저닝, SIM 활성화/비활성화, 및 가입 활성화/비활성화를 포함할 수 있다.

일반적 아키텍처

본 출원의 방법들 및 장치들을 충분히 상세하게 논의하기 전에, 일반적 아키텍처에 대한 간략한 설명이 제공된다. 도 5a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 예시적 M2M, 사물 인터넷(IoT), 또는 사물 웹(WoT: Web of Things) 통신 시스템(10)의 도면이다. 일반적으로, M2M 기술들은 IoT/WoT을 위한 빌딩 블록들을 제공하고, 임의의 M2M 디바이스, 게이트웨이 또는 서비스 플랫폼은 IoT/WoT의 컴포넌트는 물론이고 IoT/WoT 서비스 계층, 기타 등등일 수 있다.

도 5a에 보여진 바와 같이, M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 통신 네트워크(12)를 포함한다. 통신 네트워크(12)는 고정형 네트워크(예를 들어, 이더넷, 파이버, ISDN, PLC, 또는 이와 유사한 것) 또는 무선 네트워크(예를 들어, WLAN, 셀 방식, 또는 이와 유사한 것) 또는 이종 네트워크들의 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 브로드캐스트, 또는 다른 유사한 것과 같은 콘텐츠를 복수의 사용자에게 제공하는 다중 액세스 네트워크로 구성될 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는 CDMA(code division multiple access), TDMA(time division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), OFDMA(orthogonal FDMA), SC-FDMA(single-carrier FDMA), 및 다른 유사한 것과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방법을 채택할 수 있다. 또한, 통신 네트워크(12)는 예를 들어 코어 네트워크, 인터넷, 센서 네트워크, 산업용 제어 네트워크, 개인 영역 네트워크, 융합 개인 네트워크(fused personal network), 위성 네트워크, 홈 네트워크, 또는 엔터프라이즈 네트워크와 같은 다른 네트워크들을 포함할 수 있다.

M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 인프라스트럭처 도메인 및 필드 도메인을 포함할 수 있다. 인프라스트럭처 도메인은 종단 대 종단 M2M 배치의 네트워크 측을 지칭하고, 필드 도메인은 보통은 M2M 게이트웨이의 배후에 있는 영역 네트워크들을 지칭한다. 필드 도메인은 M2M 게이트웨이들(14) 및 단말 디바이스들(18)을 포함할 수 있다. 임의의 수의 M2M 게이트웨이 디바이스들(14)과 M2M 단말 디바이스들(18)이 원하는 바에 따라 M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)에 포함될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, M2M 게이트웨이 디바이스들(14)은 6LR 및 LNBR을 포함할 수 있고 M2M 단말 디바이스들(18)은 6LN을 포함할 수 있다. M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18) 각각은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된다. M2M 게이트웨이 디바이스(14)는 무선 M2M 디바이스들(예컨대, 셀 방식 및 비 셀 방식)뿐만 아니라 고정형 네트워크 M2M 디바이스들(예컨대, PLC)도 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크와 같은 운영자 네트워크들 어느 것을 통해서든 통신하도록 한다. 예를 들어, M2M 디바이스들(18)은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 데이터를 수집할 수 있고 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스들(18)에 이 데이터를 송신할 수 있다. M2M 디바이스들(18)은 또한 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스(18)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 정보는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 콘텍스트 데이터베이스(300)로부터 제공될 수 있다. 또한, 데이터 및 신호들은 아래 기술되는 것처럼 M2M 서비스 계층(22)을 경유해 M2M 애플리케이션(20)에게 송신되고 및 그로부터 수신될 수 있다. M2M 디바이스들(18) 및 게이트웨이들(14)은, 예를 들어, 셀 방식, WLAN, WPAN(예를 들어, 지그비(Zigbee), 6LoWPAN, 블루투스), 직접 무선 링크, 및 유선을 포함하는 다양한 네트워크들을 통해 통신할 수 있다. 덧붙여, M2M 게이트웨이 디바이스들(18)은 M2M 서비스 계층(22)으로부터 콘텍스트 정보를 송신하고 및/또는 수신하는 것을 할 수 있다.

도 5b를 참조하면, 필드 도메인에서의 예시된 M2M 서비스 계층(22)은 M2M 애플리케이션(20), M2M 게이트웨이 디바이스들(14), 및 M2M 단말 디바이스들(18), 및 통신 네트워크(12)에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)은 원하는 대로 임의의 수의 M2M 애플리케이션들, M2M 게이트웨이 디바이스들(14), M2M 단말 디바이스들(18) 및 통신 네트워크들(12)과 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 계층(22)은 하나 이상의 서버, 컴퓨터, 또는 다른 유사한 것에 의해 구현될 수 있다. M2M 서비스 계층(22)은 M2M 단말 디바이스들(18), M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 애플리케이션들(20)에 적용되는 서비스 능력들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)의 기능들은 예를 들어, 웹 서버로서, 셀 방식 코어 네트워크에서, 클라우드에서, 기타 등등에서와 같이 다양한 방식들로 구현될 수 있다.

예시된 M2M 서비스 계층(22)과 유사하게, 인프라스트럭처 도메인에 M2M 서비스 계층(22')이 존재한다. M2M 서비스 계층(22')은 인프라스트럭처 도메인에서의 M2M 애플리케이션(20') 및 기초 통신 네트워크(12')에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 필드 도메인에서의 M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18)에 대한 서비스들도 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 임의 수의 M2M 애플리케이션들, M2M 게이트웨이 디바이스들 및 M2M 단말 디바이스들과 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 계층(22')은 상이한 서비스 제공자에 의해 서비스 계층과 상호 작용할 수 있다. M2M 서비스 계층(22')은 하나 이상의 서버들, 컴퓨터들, 또는 가상 머신들(예를 들어, 클라우드/컴퓨트/저장 팜들, 기타 등등) 또는 이와 유사한 것에 의해 구현될 수 있다.

또한, 도 5b를 참조하면, M2M 서비스 계층(22 및 22')은, 다양한 애플리케이션들 및 버티컬들(verticals)이 레버리지할 수 있는 서비스 전달 능력들의 코어 세트를 제공한다. 이러한 서비스 능력들은 M2M 애플리케이션들(20 및 20')이 디바이스들과 상호 작용하고 또한 데이터 수집, 데이터 분석, 디바이스 관리, 보안성, 빌링, 서비스/디바이스 발견 기타 등등과 같은 기능을 수행하는 것을 가능하게 한다. 본질적으로, 이러한 서비스 능력들은 이러한 기능성들 구현하는 부담으로부터 애플리케이션을 해방시켜서, 애플리케이션 개발을 단순화하고 마케팅 비용 및 시간을 절감한다. 서비스 계층(22 및 22')은 또한 서비스 계층(22, 22')이 제공하는 서비스와 관련하여 M2M 애플리케이션들(20 및 20')이 다양한 네트워크(12 및 12')를 통해 통신하는 것을 가능하게 한다.

서비스 계층들(22 및 22')은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스들(API들) 및 기초 네트워킹 인터페이스들의 세트를 통해 부가 가치 서비스 능력들을 지원하는 소프트웨어 미들웨어이다. ETSI M2M과 oneM2M 양쪽 모두는 서비스 계층을 정의한다. ETSI M2M의 서비스 계층은 SCL(Service Capability Layer)이라고 지칭된다. SCL은 M2M 디바이스(여기서 이것은 디바이스 SCL(DSCL)이라고 지칭된다), 게이트웨이(여기서 이것은 게이트웨이 SCL(GSCL)이라고 지칭된다) 및/또는 네트워크 노드(여기서 이것은 네트워크 SCL(NSCL)이라고 지칭된다) 내에 구현될 수 있다. oneM2M 서비스 계층은 한 세트의 공통 서비스 기능들(CSF들: Common Service Functions)(즉, 서비스 능력들)을 지원한다. CSF들 중 하나 이상의 특정 유형들의 세트의 인스턴스화는 상이한 유형들의 네트워크 노드들(예를 들어, 인프라스트럭처 노드, 미들 노드, 애플리케이션 특정적 노드)상에서 호스팅될 수 있는 CSE(Common Services Entity)로서 지칭될 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들은 서비스들에 액세스하기 위해 SOA(Service Oriented Architecture) 및/또는 ROA(Resource-Oriented Architecture)를 사용하는 M2M 네트워크의 일부로서 구현될 수 있다.

몇몇 실시예들에서, M2M 애플리케이션들(20)은 본 명세서에서 논의되는 대로 내장된 시맨틱 명명을 가진 센서 유관 데이터를 검색하는 것을 통신하는 바라는 애플리케이션들을 포함할 수 있다. M2M 애플리케이션들(20)은 예컨대 제한 없이, 수송, 건강 및 건강관리, 커넥티드 홈, 에너지 관리, 자산 추적, 및 보안과 감시 등과 같은 다양한 산업들에서의 응용들을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, M2M 서비스 계층은, 디바이스들, 게이트웨이들, 및 시스템의 다른 서버들에 걸쳐 실행되어, 예를 들어, 데이터 수집, 디바이스 관리, 보안, 빌링, 로케이션 추적/지오펜싱(geo-fencing), 디바이스/서비스 발견, 및 레거시 시스템들의 통합과 같은 기능들을 지원하고, 이러한 기능들을 서비스들로서 M2M 애플리케이션들(20')에 제공한다.

도 5c는, 예를 들어, M2M 단말 디바이스(18) 또는 M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 같은 예시적 M2M 디바이스(30)의 시스템도이다. M2M 디바이스(30)는 라우터로부터 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지들을 송신하고 수신하도록 구성될 수 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이, M2M 디바이스(30)는 프로세서(32), 송수신기(34), 송신/수신 요소(36), 스피커/마이크로폰(38), 키패드(40), 디스플레이/터치패드 및/또는 표시기(42), 비착탈식 메모리(44), 착탈식 메모리(46), 전원(48), GPS(global positioning system) 칩셋(50), 및 다른 주변 장치들(52)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, M2M 디바이스(30)는 6LN, 6BR 및/또는 6LBR일 수 있다. M2M 디바이스(40)는 실시예와 일관성을 유지하면서 선행의 요소들의 임의의 하위 조합을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 디바이스는 센서 유관 데이터의 내장된 시맨틱 명명을 위해 개시된 시스템들 및 방법들을 이용하는 디바이스일 수 있다.

프로세서(32)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관되는 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, ASIC(Specific Integrated Circuit)들, FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로들, 임의의 다른 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신, 및 다른 유사한 것일 수 있다. 프로세서(32)는 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입/출력 처리, 및/또는 M2M 디바이스(30)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 임의의 다른 기능성을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는 송수신기(34)에 결합될 수 있고, 이것은 송신/수신 요소(36)에 결합될 수 있다. 도 5c가 프로세서(32)와 송수신기(34)를 별도의 컴포넌트들로서 묘사하고 있지만, 프로세서(32)와 송수신기(34)는 전자 장치 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 프로세서(32)는 애플리케이션 계층 프로그램들, 예를 들어, 브라우저들, 및/또는 RAN(radio access-layer) 프로그램들 및/또는 통신을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는 예를 들어, 액세스 계층 및/또는 애플리케이션 계층에서 그런 것처럼 인증, 보안 키 일치, 및/또는 암호화 연산들과 같은 보안 동작들을 수행할 수 있다.

송신/수신 요소(36)는 신호들을 M2M 서비스 플랫폼(22)에 송신하거나 또는 그로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 송신/수신 요소(36)는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나일 수 있다. 송신/수신 요소(36)는 WLAN, WPAN, 셀 방식, 및 다른 유사한 것과 같은, 다양한 네트워크들 및 에어 인터페이스들을 지원할 수 있다. 실시예에서, 송신/수신 요소(36)는, 예를 들어 IR, UV, 또는 가시광 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 방출기/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송신/수신 요소(36)는 RF 신호 및 광 신호 양쪽 모두를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 송신/수신 요소(36)는 무선 또는 유선 신호들의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 송신/수신 요소(36)가 도 5c에 단일 요소로서 도시되어 있지만, M2M 디바이스(30)는 임의 개수의 송/수신 요소(36)를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, M2M 디바이스(30)는 MIMO 기술을 이용할 수 있다. 따라서, 실시예에서, M2M 디바이스(30)는 무선 신호들을 송신 및 수신하는 두 개 이상의 송신/수신 요소들(36), 예를 들어, 복수의 안테나를 포함할 수 있다.

송수신기(34)는 송신/수신 요소(36)에 의해 송신될 신호들을 변조하고, 송신/수신 요소(36)에 의해 수신되는 신호들을 복조하도록 구성될 수 있다. 상기한 바와 같이, M2M 디바이스(30)는 다중 모드 능력들을 가질 수 있다. 따라서, 송수신기(34)는 M2M 디바이스(30)가 예를 들어, UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 다중 RAT를 통해 통신할 수 있게 하는 다중 송수신기를 포함할 수 있다.

프로세서(32)는 비착탈식 메모리(44) 및/또는 착탈식 메모리(46)와 같은 임의의 유형의 적절한 메모리로부터의 정보에 액세스하거나 거기에 데이터를 저장할 수 있다. 비착탈식 메모리(44)는 RAM(random-access memory), ROM(read-only memory), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 착탈식 메모리(46)는 SIM(subscriber identity module) 카드, 메모리 스틱, SD(secure digital) 메모리 카드, 및 다른 유사한 것을 포함할 수 있다. 기타 실시예들에서, 프로세서(32)는 서버 또는 홈 컴퓨터상에서 그런 것처럼 M2M 디바이스(30)상에 물리적으로 자리잡지 않은 메모리로부터의 정보에 액세스하거나 거기에 데이터를 저장할 수 있다.

프로세서(32)는 전원(48)으로부터 전력을 수신할 수 있고, M2M 디바이스(30) 에서의 다른 컴포넌트들에게 전력을 분배 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(48)은 M2M 디바이스(30)에 전력을 공급하기에 적절한 임의의 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(48)은 하나 이상의 건전지 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬-이온(Li-ion), 기타 등등), 태양 전지들, 연료 전지들, 및 다른 유사한 것을 포함할 수 있다.

프로세서(32)는 또한 M2M 디바이스(30)의 현재 로케이션에 관한 로케이션 정보, 예를 들어, 경도와 위도를 제공하도록 구성되는 GPS 칩셋(50)에 결합될 수 있다. M2M 디바이스(30)는 실시예와 일관성을 유지하면서 임의의 적절한 로케이션 결정 방법에 의해 로케이션 정보를 취득할 수 있음을 이해할 것이다.

프로세서(32)는 다른 주변 장치들(52)에 추가로 결합될 수 있는데, 이러한 주변장치들은, 추가적인 특징들, 기능성, 및/또는 유선 또는 무선 접속성을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 장치들(52)은 가속도계, e-나침반, 위성 송수신기, 센서, (사진 또는 비디오를 위한) 디지털 카메라, USB(universal serial bus) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 송수신기, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth® 모듈, FM(frequency modulated) 무선 유닛, 디지털 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저, 및 다른 유사한 것을 포함할 수 있다.

도 5d는, 예를 들어 도 5a및 도 5b의 M2M 서비스 플랫폼(22)이 그 상에서 구현될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템(90)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(90)은 컴퓨터 또는 서버를 포함할 수 있고, 주로 컴퓨터 판독가능 명령어들에 의해 제어될 수 있으며, 컴퓨터 판독가능 명령어들은 소프트웨어의 형태로 어느 곳에나 있을 수 있거나, 이러한 소프트웨어가 저장되거나 액세스되는 어떤 수단이든 간에 그 곳에 있을 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 명령어들은 컴퓨팅 시스템(90)이 작업하는 것을 야기하기 위해 중앙 처리 유닛(CPU)(91) 내에서 실행될 수 있다. 많은 공지된 워크스테이션, 서버, 및 개인용 컴퓨터에서, 중앙 처리 유닛(91)은 마이크로프로세서라고 불리는 단일 칩 CPU에 의해 구현된다. 다른 머신들에서, 중앙 처리 유닛(91)은 복수의 프로세서를 포함할 수 있다. 코프로세서(81)는 추가적인 기능을 수행하거나 CPU(91)를 보조하는, 메인 CPU(91)와는 별개인 선택사항 프로세서이다. CPU(91) 및/또는 코프로세서(81)는 내장된 시맨틱 명칭을 가진 센서 유관 데이터에 대한 질의들과 같은, 내장된 시맨틱 명명을 위한 개시된 시스템들 및 방법들에 연관되는 데이터를 수신, 발생, 및 처리할 수 있다.

동작 시에, CPU(91)는 명령어들을 페치, 디코드, 및 실행하고, 컴퓨터의 주 데이터 전송 경로인 시스템 버스(80)를 경유해 다른 리소스들에게 및 그로부터 정보를 전송한다. 이러한 시스템 버스는 컴퓨팅 시스템(90)에서의 컴포넌트들을 접속하고 데이터 교환을 위한 매체를 정의한다. 시스템 버스(80)는 전형적으로 데이터를 송신하기 위한 데이터 라인들, 주소들을 송신하기 위한 주소 라인들, 및 인터럽트를 송신하고 시스템 버스를 동작시키기 위한 제어 라인들을 포함한다. 이러한 시스템 버스(80)의 예는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스이다.

시스템 버스(80)에 결합되는 메모리 디바이스들은 RAM(random access memory)(82) 및 ROM(read only memory)(93)을 포함한다. 이러한 메모리들은 정보의 저장 및 검색을 허용하는 회로를 포함한다. ROM들(93)은 일반적으로 쉽게 수정될 수 없는 저장된 데이터를 포함한다. RAM(82)에 저장되는 데이터는 CPU(91) 또는 다른 하드웨어 디바이스들에 의해 판독 또는 변경될 수 있다. RAM(82) 및/또는 ROM(93)에의 액세스는 메모리 제어기(92)에 의해 제어될 수 있다. 메모리 제어기(92)는 명령어들이 실행됨에 따라 가상 주소들을 물리 주소들로 번역하는 주소 번역 기능을 제공할 수 있다. 메모리 제어기(92)는 또한 시스템 내의 프로세스들을 분리하고 시스템 프로세스들을 사용자 프로세스들과 분리하는 메모리 보호 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 모드에서 실행하는 프로그램은 그 자신의 프로세스 가상 주소 공간에 의해 매핑된 메모리에만 액세스할 수 있고; 그 프로그램은 프로세스들 간의 메모리 공유가 설정되지 않았다면 다른 프로세스의 가상 주소 공간 내의 메모리에 액세스할 수 없다.

또한, 컴퓨팅 시스템(90)은 CPU(91)로부터 프린터(94), 키보드(84), 마우스(95), 및 디스크 드라이브(85)와 같은 주변 장치들로 명령어들을 통신하는 책임을 지는 주변 장치 제어기(83)를 포함할 수 있다.

디스플레이 제어기(96)에 의해 제어되는 디스플레이(86)는 컴퓨팅 시스템(90)에 의해 발생되는 시각적 출력을 표시하는 데 사용된다. 이러한 시각적 출력은 텍스트, 그래픽, 애니메이션 그래픽, 및 비디오를 포함할 수 있다. 디스플레이(86)는 CRT 기반 비디오 디스플레이, LCD 기반 평판 디스플레이, 가스 플라즈마 기반 평판 디스플레이, 또는 터치 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 제어기(96)는 디스플레이(86)에게 송신될 비디오 신호를 발생하기 위하여 필요한 전자 장치 컴포넌트들을 포함한다. 디스플레이(86)는 내장된 시맨틱 명칭들을 이용하여 파일들 또는 폴더들에 센서 유관 데이터를 표시할 수 있다.

또한, 컴퓨팅 시스템(90)은 도 5a 및 도 5b의 네트워크(12)와 같은 외부 통신 네트워크에 컴퓨팅 시스템(90)을 접속하는데 사용될 수 있는 네트워크 어댑터(97)를 포함할 수 있다.

본 출원에 따라, 본 명세서에서 설명되는 시스템들, 방법들 및 처리들 중 임의의 것 또는 전부는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 실행가능 명령어들, 예를 들어, 프로그램 코드의 형태로 구현될 수 있으며, 그 명령어들은 컴퓨터, 서버, M2M 단말 디바이스, M2M 게이트웨이 디바이스, 또는 다른 유사한 것과 같은 머신에 의해 실행될 때 본 명세서에서 설명되는 시스템들, 방법들 및 처리들을 수행 및/또는 구현한다는 것이 이해된다. 구체적으로는, 전술된 단계들, 동작들 또는 기능들 중 임의의 것은 이러한 컴퓨터 실행가능 명령어의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 착탈식, 및 비착탈식 매체를 포함하지만, 그러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 신호들을 포함하지 않는다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 다음의 것으로만 한정되는 것은 아니지만, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital versatile disks) 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 물리적 매체를 포함한다.

라우터 발견

본 출원의 양태에 따라, 콘텍스트 정보를 채택하는 노드를 발견하기 위한 방법이 기술된다. 예를 들어, 콘텍스트 인식이 라우터 발견 동안 채택될 수 있어서 매칭되는 6LN들과 6LR들이 신속히 발견되도록 할 수 있다. 제안 방법은 매칭되는 라우터들, 예를 들어, 6LR들의 위치를 파악하는 데에 일반적으로 필요한 단계의 수를 감소시키는 것을 돕는다. 그렇게 함으로써, 대기 시간, 오버헤드 및 에너지 소비는 감소된다. 즉, 6LN은 6LR들에 대한 콘텍스트 정보를 알 수 있고 접속하기 위한 적절한 및 바라는 6LR들을 쉽게 발견할 수 있다. 다른 한편으로는, 6LR은 6LN들에 관한 콘텍스트 정보를 알 수 있고, 이들에게 IP 접속성을 제공하기 위한 바라는 6LR들을 쉽게 필터링할 수 있다.

일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 타이밍 순서도가 콘텍스트 인식 라우터 발견에 대하여 제공된다. 도 6에 묘사된 것처럼, 각각의 단계는 수, 예를 들어, 1로 참조된다. 단계 1에서, 6LN1/6LR1은 메시지를 6LR1/6LBR1에게 송신한다. RS 메시지가, 멀티캐스트 또는 유니캐스트로 SLLAO(source link layer address option) 및 CIO 옵션을 포함한다. 일반적으로, CIO는 콘텍스트 정보를 포함한다. 콘텍스트 정보는 6LN1에서의 지원된 서비스들/기능들, 하나 이상의 6LR에 의해 제공되는 바라는 서비스들/기능들, 6LN1의 로케이션 정보, 하나 이상의 바라는 6LR들의 로케이션 정보를 포함할 수 있지만, 이것에만 한정되는 것은 아니다. 6LN1은, RS 메시지를 준비하기 위해, 도 2에서 앞서 보여진 것처럼, 콘텍스트 정보를 그 콘텍스트 데이터베이스로부터 검색한다. 예시적 실시예에서, 6LN1은 6LR에 의해 제공될 바라는 서비스로서 "데이터 수집"을 나타낼 수 있다.

단계 2에 보여진 바와 같이, 6LR1은 6LN1에 의해 송신되는 RS 메시지를 수신한다. 6LR1은 포함된 CIO를 처리하고, 도 2에 보여진 바와 같이, 그 자신의 콘텍스트 데이터베이스를 갱신할 수 있다. 즉, 6LN1에 관한 콘텍스트 정보가 6LR1의 콘텍스트 데이터베이스에 추가된다. 일 실시예에서, 6LR1은 RA 메시지가 필요한지를 판정한다. 즉, 6LR1이 송신된 CIO에서 요청되는 대로의 바라는 서비스들/기능들, 예를 들어 데이터 수집 기능, 기타 등등을 지원하지 않는다면, 6LR1은 RA 메시지를 송신하지 않기로 선택할 수 있다. 더욱이, 6LR1의 현재 로케이션이 "바라는 6LR들의 로케이션 정보"와 매칭되지 않는다면, 6LR1은 RA 메시지를 송신하지 않기로 선택할 수 있다. 또 다른 예에서, 6LN1에서의 지원된 서비스들/기능들이 6LR1이 노드에서 바라는 것이 아니라면, 6LR1은 6LN1에게 송신하기 위한 RA 메시지를 발생하지 않기로 선택할 수 있다. RA 메시지가 필요하지 않다면, 6LR1은 수신된 RS 메시지를 폐기하고 미래 RS 메시지들을 대기한다.

대안 실시예에서, 6LR1은 6LR1이 그것과 접속하기를 원하는지 여부에 관계없이 6LN1에 메시지를 송신할 수 있다. 이것은 네트워크를 조력할 수 있고, 바람직하게는 6LN1이 제1 6LR1로부터 회신을 기다리지 않고서 또 다른 6LR1에 대해 RS를 발생하는 것을 조력할 수 있다. 또 다른 대안적 실시예에서, 6LR1이 6LN1에 의해 요청되는 서비스들을 지원하지 않지만 그렇게 하는 이웃 라우터를 인식한다면, 6LR1은 6LN1에게 N이 정수일 때 "N-홉 떨어진 라우터"가 바라는 서비스들/기능들을 지원한다는 RA 메시지를 6LN1에게 발생하기로 선택할 수 있다.

단계 3에서 기술되는 바와 같이, 6LR1은 RS를 수반하는 CIO를 리뷰할 시에 RA 메시지를 6LN1에게 송신한다. RA는 또한 PIO(prefix information option), 6CO(6LoWPAN Context Option), ABRO(authoritative boarder router option), 및 SLLAO를 포함할 수 있다. RA 메시지는 CIO에 몇 가지 옵션을 포함할 수 있다. 예를 들어, CIO는 6LR1에서의 지원된 서비스들/기능들, 6LN들에 의해 제공될 바라는 서비스들/기능들, 6LR1의 로케이션 정보, 바라는 6LN들의 로케이션 정보, 최대 이웃들, 현재 이웃들, 기타 등등과 같은 콘텍스트 정보를 포함할 수 있다. 기본적으로, 6LR1은 RA 메시지에 포함될 콘텍스트 정보를 검색하기 위해 그 콘텍스트 데이터베이스를 검사한다. RA 메시지에서의 CIO는 6LR1의 콘텍스트 정보를 포함한다.

단계 3에서 6LN1에게 송신된 CIO는 "다음 차례 RA 시간 정보"를 또한 포함할 수 있다. 이것은 6LN1이 6LR1이 언제 다음 RA 메시지를 송신하고 있을 것인지를 정확하게 알도록 허용한다. 그에 따라서, 6LN1은 다음 RA가 발행될 때까지 전력 절약 또는 유휴 모드에 머물기로 선택할 수 있다.

단계 4는 6LR1에 송신되는 RA 메시지를 수신하고 처리하는 6LN1을 기술한다. 6LN1은 메시지에 포함되는 콘텍스트 정보를 추출한다. 6LN1은 6LR1에 관한 콘텍스트 정보를 추가함으로써 그 콘텍스트 데이터베이스를 또한 갱신할 수 있다. 이 국면에서, 6LN1은, RA 메시지에 포함되는 콘텍스트 정보에 기초하여, 그 디폴트 제1 홉 라우터로서 6LR1을 선택하기로 고를 수 있다. 6LN1은 그리고 나서 6LR1과의 주소 등록 처리를 수행하기를 계속할 수 있다. 그러나, 6LR1이 이것이 소속된 몹시 많은 수의 6LN을 이미 갖고 있고 또한 트래픽 부하가 높은 것을 나타내면, 6LN1은 또 다른 RS 메시지를 송신함으로써, 예를 들어, 단계 1을 반복함으로써 그 외의 더 적합한 라우터들을 발견하기로 선택할 수 있다. 더욱이, 6LR1이 6LBR1에의 그 업스트림 링크의 품질이 나쁘거나 부적절한 것을 나타낸다면, 6LN1은 또한, 예를 들어, 단계 1을 반복하여 다른 라우터를 선택하기로 판정할 수 있다.

추가 실시예에서, 6LR1은 CIO 및 비슷한 콘텍스트 정보를 포함하는 주기적 멀티캐스트 RA 메시지를 6LN1에게 전송할 수 있는데, 예를 들어, 단계 5에서 그러하다. 일반적으로, 이 RA 메시지는, 단계 3에서 앞에서 유사하게 기술된 것처럼, PIO, 6CO, ABRO 및 CIO를 포함한다.

주소 등록

본 출원의 또 다른 양태에 따르면, 노드를 라우터에 등록하는 방법이 기술된다. 즉, 콘텍스트 정보는 주소 등록 능력을 개선하기 위해 NS/NA 및/또는 DAR(Duplicate Address Request)/DAC(Duplicate Address Confirmation) 메시지와 함께 피기백 방식으로 운반된다. "등록 시작 시간"이 거절된 주소 등록들을 감소시키기 위해 콘텍스트 정보에 채택된다. 다음으로, 이것은 6LN들 및 6LR들에서의 대역폭 및 에너지 소비를 절감할 것이다. 게다가, 이것은 또한 6LN들에게 주소 등록을 미리 수행하고, 전력 절약 모드에 진입하고, 및 전력 절약 모드로부터 정상 동작 모드로 돌아올 때 패킷들을 즉시 전송하는 융통성을 허용한다. 그러한 메커니즘은 주소 등록 실패율 및 프로토콜 오버헤드를 감소시킬 수 있으며, 이는 다음으로 에너지 효율성을 향상시킨다. 이 최적화는 제약된 디바이스들에 대해 유익하다.

도 7에 도시된 바와 같은 일 실시예에서, 콘텍스트 인식 주소 등록을 위한 단계들이 기술된다. 단계들은 숫자, 예를 들어, 1로 참조된다. 단계 1에서, 6LN1은 NS 메시지를 6LR1에게 송신한다. 이 메시지는 CIO, ARO(address registration option) 및 SLLAO와 같은 약간의 옵션들을 포함할 수 있다. CIO는 도 2에서 보여진 바와 같이 그 콘텍스트 데이터베이스로부터 6LN1에 의해 획득된다. CIO는 앞서 상세히 논의한 것처럼 콘텍스트 정보를 포함한다. 기존 주소 ARO는 일반적으로 "등록 수명"을 포함한다. 등록 수명은 노드 및 라우터 간의 접속에 대한 수명이라고 이해된다.

게다가 "등록 시작 시간"이라고 불리는 파라미터가 또한 ARO 또는 CIO 옵션에서 채택될 수 있다. 구체적으로, "등록 시작 시간"은 주소 등록이 언제 효력을 발휘할 지와 6LN1이 언제 이것을 이용할 수 있는지를 정확하게 표시하는 데에 이용된다. 예를 들어, 6LN1이 그 주소를 즉시, 예를 들어 기존 6LoWPAN에 등록하는 것을 선호한다면, 이는 "등록 시작 시간"을 0에 설정한다. "등록 시작 시간"은 다양한 포맷들, 예를 들어, 절대 시간, 등록 수명의 일부 또는 배수, 기타 등등으로 인코딩될 수 있다. 이렇게 함으로써, 이 파라미터는 주소 등록에 있어서 더 많은 융통성을 부여한다. 이 파라미터는 거절된 NS 메시지의 수를 감소시키기 위해 또한 레버리지될 수 있다.

예시적 실시예에서, 6LN1은, 6LR1에게 주소가 5분 이후에까지는 활용되지 않을 것임을 말하기 위한 NS 메시지에서, 등록 시작 시간, 예를 들어, 지금부터 5분을 나타낼 수 있다. 6LR1의 현재 이웃 캐시가 가득 차 있지만 등록 시작 시간 전에, 예를 들어, 3 분 이내에 이용 가능한 공간을 가질 수 있다면, 6LR1은 6LN1의 주소 등록 요청을 지능적으로 수락할 수 있다. 게다가, 6LN1은 이 새로운 파라미터가 NA 메시지에 포함되게 함으로써 6LR1으로부터 NA 메시지를 수신한 후에 전력 절약 모드에 진입할 수 있다. 별개로, 모든 이용 가능한 주소들이 6LR1에 등록되었다면, 이는 미래 언젠가의 사용을 위해 6LN1의 주소 등록 요청을 승인하도록 "등록 시작 시간"을 6LN1에 할당할 수 있다. 이는 기존의 승인된 등록들의 "등록 수명" 정보에 기초할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 6LN1이 그 수명이 만료하기 전에 갱신을 수행하는 것이 가능하다. 6LR1은 등록 시작 시간(>0)을 갱신 등록에 할당할 수 있다. 대안적으로, 6LR1은 잔여 이웃 캐시 공간 또는 다른 6LN들에게 6LR1과 등록할 기회를 제공하는 것을 포함하지만 이것들에만 제한되지는 않는 여러 이유로 미리 갱신을 거절할 수 있다. 단계 2에 따라, 6LR1은 CIO에 포함되는 NS 메시지를 수신하고 처리한다. 6LR1은 CIO로부터 새로운 콘텍스트 정보를 추출한다. 이는 새로운 콘텍스트 정보를 추가함으로써 그 콘텍스트 데이터베이스를 이후 갱신할 수 있다.

단계 3에 도시된 일 실시예에서, 6LR1은 선택 사항으로 DAD(duplicate address detection)를 위해 DAR(Duplicate Address Request) 메시지를 6LBR1을 향하여 송신할 수 있다. 바람직하게는 유니캐스트로 보내지는 DAR 메시지는 CIO 및 ARO를 포함할 수 있다. 이 선택 사항인 단계에서, 6LR1은 대응하는 콘텍스트 정보를 얻고 DAR 메시지를 발생하기 위해 그 콘텍스트 데이터베이스에 액세스할 필요가 있다. CIO는 6LR1의 현재 로케이션을 포함할 수 있다. 이는 이것이 6LBR1과의 그 마지막 통신 이후로 움직였다면 중요할 수 있다. 6LBR1이 6LBR1을 향한 6LR1의 제1 홉 이웃이 변경된 것을 알아냈다면, 이것은 DAC(Duplicate Address Confirmation) 메시지에서 -이것은 중복 주소임―을 진술함으로써 이 주소 등록 요청을 거절할 수 있다. 이러한 경우에, 6LR1은 DAR 메시지에서 그 제1 홉 이웃의 IP 주소를 피기백 방식으로 운반할 필요가 있을 수 있다. 대안적으로, 6LBR1이 모든 6LR들의 물리적 로케이션 정보를 갖는다면, 이는 6LR1의 이웃이 변경되었을 수 있는지를 쉽게 알아낼 수 있다. 또 다른 실시예에서, 6LR1은 CIO에서의 그 현재 이웃 캐시 크기, 예를 들어 얼마나 많은 새로운 주소를 6LR1이 감당할 수 있는지를 나타낼 수 있다. 따라서, 6LBR1은 더 큰 이용가능한 이웃 캐시 크기를 갖는 6LR에게 6LN들을 위임함으로써 지능형 라우터 위임을 수행할 수 있다.

단계 4에 따라, 6LBR1은 선택 사항으로 DAR 메시지를 수신하고 포함된 CIO 옵션을 처리한다. 이것은 CIO 옵션으로부터 새로운 콘텍스트 정보를 추출하고, 새로운 콘텍스트 정보를 추가함으로써 그 콘텍스트 데이터베이스를 그에 따라 갱신할 수 있다. 단계 5에서 따라, 6LBR1은 선택 사항으로 6LR1에 DAC 메시지를 반송한다. DAC 메시지는 CIO 및 대응하는 콘텍스트 정보를 포함할 수 있다.

단계 6에 따라, 6LR1은 NA 메시지를 6LN1에게 반송한다. NA 메시지는 CIO 및 대응하는 콘텍스트 정보를 포함할 수 있다. 일반적으로, 6LBR1은 대응하는 콘텍스트 정보를 얻어서 DAC 메시지를 발생하기 위해 그 콘텍스트 데이터베이스에 액세스할 필요가 있다. NA 메시지는 또한 승인된 "등록 시작 시간"을 포함할 수 있다. 승인된 "등록 시작 시간"이 0과 동일하다면, 주소는 자동적으로 구성될 것이다. 반면에, 승인된 "등록 시작 시간"이 0이 아니라면, 6LN1은 승인된 "등록 시작 시간"에 설정된 값으로 타이머를 트리거링할 것이고, 이것은 타이머가 만료할 때까지 이후 전력 절약 또는 유휴 모드에 머무를 수 있다.

주소 등록 해제

본 출원의 또 다른 양태에서, 주소를 등록 해제하는 방법이 기술된다. 일반적으로, 등록된 주소는 종래의 6LoWPAN ND 프로토콜들에서의 "등록 수명"이 드러난 후에 무효로 된다. 본 출원에 따라, 6LR는 다른 6LN들을 위한 더 많은 이웃 캐시 공간을 비우기 위해 하나 이상의 6LN들에 대한 활성 주소 등록 해제를 수행하기를 원할 수 있다. 예를 들어, 비움은 더 높은 우선순위를 가진 소정 6LN들을 전제로 할 수 있다. 또 다른 예에서, 6LR은 정체를 완화하고, 에너지를 절약하고, 기타 등등의 목적으로, 접속된 6LN들의 수를 감소시키기를 원할 수 있다.

더욱이, 등록 해제는 주소 재등록의 성공률을 증가시키는 것을 도울 수 있고 또한 제약된 디바이스에 대하여 프로토콜 오버헤드 및 에너지 효율성을 최적화할 수 있다. 예를 들어, 등록 해제는 다음을 포함하는 하나 이상의 단계를 수행하기 위해 콘텍스트 정보를 피기백 방식으로 운반하는 것을 채택할 수 있다: (i) 재등록을 더 잘 수행하기 위해 6LN들에 의해 레버리징될 수 있는 "다음 등록 시간"을 나타내는 것; (ii) 6LN1이 선택하고 소속되기 위한 제1 홉 라우터 후보들의 리스트를 나타내는 것; 및 (iii) 등록 해제 이유를 나타내는 것.

또 다른 실시예에서, 콘텍스트 인식 주소 등록 해제는 주소 등록 해제 및 라우터 재지정을 단일 메시지에서 공동으로 수행한다. 이는 프로토콜 오버헤드를 감소시키도록 도울 수 있고, 6LN가 새로운 6LR에 소속되기 위한 처리를 촉진한다.

도 8에 도시된 실시예에 따라, 6LR가 능동적으로 주소 등록 해제를 트리거링할 수 있는 콘텍스트 인식 주소 등록 해제 방법이 기술된다. 도 8에서의 각각의 단계들은 수, 예를 들어, 1에 의해 표시된다. 단계 1에 따라, 6LR1은 기존 등록을 취소시키기 위해 NA 메시지를 6LN1에게 송신한다. 이 메시지는, 기존 등록의 만료, 다른 더 중요한 6LN을 위해 공간 캐시를 비우는 것, 및 또 다른 라우터에게 6LN1을 재지정시키는 것과 같은 하나 이상의 액션들에 의해 트리거링될 수 있다.

NA 메시지는 상태를 가진 ARO를 포함할 수 있다. NA 메시지는 또한 6LR1의 콘텍스트 데이터베이스로부터의 콘텍스트 정보를 포함하는 CIO를 포함할 수 있다. 콘텍스트 정보는 6LR1의 잔여 배터리 수명, 6LR1에서의 트래픽 부하, 6LBR1에 대한 홉들의 거리를 포함할 수 있다. 이것들은 모두 등록 해제를 수행하기 위한 실행 가능 이유들일 수 있다.

일 실시예에서, NA 메시지는 라우터 재지정 기능을 완수하기 위해 새로운 6LR의 타깃 IP 주소 및 TLLAO를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, CIO는 또한 "다음 등록 시간"으로 불리는 옵션을 포함할 수 있다. 이 옵션은 6LN1이 6LR1과의 재 등록을 이룰 수 있는 다음 시간을 나타낸다. 다시 말해서, 기존 등록을 취소하는 것 이외에, 6LR1은 6LN1이 재등록을 수행하기 위한 적절한 시간을 제안할 수 있다. 예를 들어, 6LR1은 그 이웃 캐시가 모든 등록된 6LN들에 대한 "등록 시작 시간" 및 "등록 수명"에 기초하여 이용 가능한 공간을 아마도 가질 수 있는 때를 알 수 있다. 이에 따라, 이것은 그 이웃 캐시가 이용 가능하게 되거나 임계값을 초과할 때 "다음 등록 시간"을 제안할 수 있다. 또 다른 예에서, 6LR1이 잠시 전력 절약 모드에 머무를 필요가 있다면, 이는 이것이 정상 동작 모드에서 이용할 수 있게 된 시간으로부터 “다음 등록 시간”을 제안할 수 있다. 단계 2에서 따라, 6LN1은 NA 메시지를 수신하고 그 가운데 포함되는 CIO 옵션을 처리한다. 즉, 6LN1은 새로운 콘텍스트 정보를 CIO 옵션으로부터 추출하고 그에 따라서 그 콘텍스트 데이터베이스를 갱신한다.

선택 사항인 단계 3에 도시된 바와 같은 추가 실시예에서, 6LR1은 그 콘텍스트 데이터베이스에 액세스하고 DAR 메시지를 발생할 수 있다. 후속하여, 6LR1은 6LBR1에게 앞서 논의된 등록 해제를 통지하는 DAR 메시지를 송신한다. 바람직하게는 유니캐스트로 보내지는 이 메시지는 CIO 뿐만 아니라 ARO에서의 주소를 포함한다. 단계 4에서 기술되는 바와 같이, 6LBR1은 DAR 메시지를 수신하고 포함된 CIO 옵션을 처리한다. 이것은 CIO 옵션으로부터 새로운 콘텍스트 정보를 추출하고, 새로운 콘텍스트 정보를 추가함으로써 그 콘텍스트 데이터베이스를 갱신한다.

다시 추가 실시예에서, 선택 사항인 단계 5에 도시된 바와 같이, 6LBR1은 대응하는 콘텍스트 정보를 얻어 DAC 메시지를 발생하기 위해 그 콘텍스트 데이터베이스에 액세스한다. 이것은 이후 바람직하게는 유니캐스트로 보내지는 DAC 메시지를 6LR1에게 송신한다. 이 메시지는 새로운 CIO 옵션을 포함할 수 있다. 후속하여, 6LR1은 DAC 메시지를 수신하고 단계 6에서 포함된 CIO 옵션을 처리한다. 이것은 CIO 옵션으로부터 새로운 콘텍스트 정보를 추출하고, 새로운 콘텍스트 정보를 추가함으로써 그 콘텍스트 데이터베이스를 갱신한다.

라우터 위임

본 출원의 또 다른 양태에 따라, 현재 6LR으로부터 조정 및/또는 인증을 사용하는 타깃 6LR에게 메시지를 위임하기 위한 방법이 개시된다. 즉, 6LBR1은 6LN1이 6LR2를 그 새로운 제1 디폴트 라우터로서 사용해야 하는지를 결정할 수 있다. 이것은 그 최초/ 현재 제1 디폴트 라우터 6LR1이 정체되고 있는 것, 6LR2가 더 긴 배터리 수명을 갖는 것, 및 6LR2가 6LBR1에의 더 짧은 경로를 갖는 것을 포함하지만 이것들에만 제한되지는 않는 이유들에 기인할 수 있다.

콘텍스트 인식 라우터 위임은 많은 장점들을 포함한다. 적어도 하나의 장점은 6LBR1은 6LN과 그 현재 6LR의 쌍에 대한 적절한 타깃 6LR들을 선택하는 것을 도울 수 있다. 게다가, 현재 6LR은 메시지를 위임하기 전에 그 승인을 얻기 위해 타깃 6LR와의 조정을 실행한다. 더욱이, 위임은 상이한 이벤트들 때문에 6LBR1 또는 현재 6LR에 의해 능동적으로 트리거링될 수 있다. 예를 들어, 현재 6LR는 정체될 수 있고 및/또는 새로운 6LR이 6LN에게 이용 가능하고 도달가능하게 된다.

네 개의 새로운 ICMP 메시지가 본 출원의 위임 양태에 따라서 제안된다. 이러한 메시지들은 위임 통지(Delegation Notification), 위임 요청(Delegation Request), 위임 응답(Delegation Response), 및 위임 완료(Delegation Complete)를 포함한다. 위임 통지는 6LBR1이 라우터 위임을 조정하고 트리거링하기 위해 채택된다. 위임 요청 및 위임 응답은 현재 6LR와 타깃 6LR 사이의 사이의 라우터 위임 인증을 수행하기 위해 채택된다. 위임 완료는 관련 리소스들을 안전하게 해제하도록 현재 6LR를 용이하게 하기 위해 채택된다.

위임 메시지들 각각은 도 9에 도시된 콘텍스트 인식 라우터 위임 방법과 관련하여 이하 더 상세히 논의될 것이다. 도 9에서, 각각의 단계들은 숫자, 예를 들어, 1로 표시된다. 단계 1에 따라, 6LBR1은 위임 통지 메시지, 예를 들어, ICMP 메시지를 타깃 6LR2에게 송신한다. 바람직하게는 유니캐스트로 보내지는 이 메시지는 TLLAO, 6LN1의 IPv6 주소, 6LR1의 IPv6 주소, CIO, 및 위임 토큰을 포함할 수 있다. 위임 토큰은 상이한 형태들을 가질 수 있다. 예를 들어, 위임 토큰은 6LR1 및 6LR2의 IP 주소에 기초한 해싱된 정수 값일 수 있다. 위임 토큰은 또한 아래 논의하는 것처럼 위임 요청을 인증하기 위해 6LR2에 의해 이용될 수 있다.

단계 2에 따라, 6LBR1은 위임 통지 메시지, 예를 들어, ICMP 메시지를 현재 6LR1에게 송신한다. 이 메시지는 6LN1의 IPv6 주소, 6LR2의 IPv6 주소, CIO, 및 위임 토큰을 포함할 수 있다.

양자의 위임 통지 메시지들이 전송된 후에, 단계 3은 현재 제1 홉 라우터, 6LR1, 위임 요청 메시지를 타깃 6LR2에게 송신하는 것을 기술한다. 이 메시지는 6LN1의 링크 계층 주소를 나타내는 TLLAO를 포함할 수 있다. 이 메시지는 6LN1의 IP 주소 및 등록 수명을 나타내는 ARO를 또한 포함할 수 있다. CIO는 6LN1 및 6LR1에 관한 콘텍스트 정보를 나타낸다. 앞서 논의한 바와 같이, 콘텍스트 정보는 지원된 기능들 또는 서비스들, 트래픽 부하, 기타 등등을 포함한다. 승인된 "등록 시작 시간"은 ARO 또는 CIO에 포함될 수 있다. 그와 같은 콘텍스트 정보는 위임 요청을 승인하거나 거절하기 위해 타깃 6LR2에 의해 레버리징될 수 있다. 예를 들어, 6LR2는 6LN1으로부터의 트래픽 부하가 크고 또한 6LR2가 이를 지원하기 위한 충분한 대역폭을 갖지 않는다면 위임 요청을 거절할 수 있다. 게다가, 위임 요청은 단계들 1 및 2에서 앞서 논의한 바와 같이 위임 토큰을 포함할 수 있다. 중요한 것은, 타깃 6LR2가 6LBR1로부터 수신되는 위임 토큰이 현재 6LR1로부터 수신되는 토큰과 매칭되는 것을 확인할 것이다. 이 위임 토큰이 다르다면, 6LR2는 단계 3에서 이 위임 요청(즉, 재지정 요청)을 거절할 것이다.

단계 4에 따라, 6LR2는 6LR1에게 위임 응답 메시지를 반송한다. 바람직하게는 유니캐스트로 보내지는 이 메시지는 ARO 및 CIO 옵션을 포함할 수 있다. 6LR2는 승인된 "등록 시작 시간" 및 등록 수명을 변경할 수 있다. 6LR2는, DAR 메시지에서의 양쪽 파라미터들을 포함하는 DAR 메시지를 이용하여 그 6LBR1에게 새로운 "등록 시작 시간" 및 등록 수명을 알릴 수 있다.

다른 한편, 6LR2는 6LR1으로부터늬 위임 요청을 거절할 수 있다. 예를 들어, 6LR2는 충분한 이웃 캐시 공간을 갖지 않을 수 있다. 게다가, 6LR2는 6LN1의 필요를 감당하기 위한 바라는 기능 또는 서비스들을 갖지 않을 수 있다. 더욱이, 6LN1은 6LR2가 예상하는 바라는 서비스들을 갖지 않을 수 있다. 또한, 6LR2에서의 현재 트래픽이 너무 커서 위임하지 못할 수 있다. 또한, 6LR2가 움직이고 있을 수 있다. 또한, 6LR2는 배터리 전원일 수 있고 낮은 잔류 에너지를 갖는다.

또 다른 실시예에서, 단계 5는 위임이 6LR2에 의해 받아들여진다면 채택될 수 있다. 여기서, 6LR1 또는 6LR2는 재지정 메시지를 6LN1에게 송신할 수 있다. 이 메시지는 6LR2의 지원된 서비스들/기능들을 가진 CIO를 포함할 수 있다. 메시지는 또한 ARO 또는 CIO에 갱신된 "등록 시작 시간" 및 등록 수명 정보를 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 6LN1은 6LR2로부터 위임을 수용하지 않는 것을 선택할 수 있다. 이것은 지원된 서비스들이 6LN1에 대해 적절하지 않다면 가능할 수 있다.

단계 6에 따라, 6LN1은 선택 사항으로 유니캐스트 RS 메시지를 6LR2에게 송신할 수 있다. 이것은 6LR2의 존재를 검증하기 위해 행해진다. 이 메시지는 새로운 CIO 옵션 및 SLLAO를 포함할 수 있다. 단계 7에 따라, 6LR2는 응답으로서 유니캐스트 RA 메시지를 6LN1에게 송신한다. 이 메시지는 새로운 CIO 옵션, PIO, 6CO, ABRO 및 SLLAO를 포함할 수 있다. 이후 6LR2는 6LN1을 추가함으로써 그 이웃 캐시를 갱신한다.

단계 8에서 기술되는 바와 같은 또 다른 실시예에서, 6LN1은 바람직하게는 유니캐스트로 보내지는 위임 완료 메시지를 6LR1에게 송신하여, 이것에게 라우터 위임의 완료를 알린다. 이 메시지는 새로운 CIO 옵션을 포함할 수 있다. 이 메시지는 또한 위임 결과, 예를 들어, 성공 또는 실패를 포함할 수 있다. 6LN1은 6LR1을 삭제하고 6LR2를 추가함으로써 그 목적지 캐시를 갱신한다. 6LR1은 이 메시지를 수신한 후에 6LN1을 삭제함으로써 그 이웃 캐시를 갱신할 것이다. 단계 9에서 기술되는 바와 같은 추가 실시예에서, 6LR1은 수신된 위임 완료 메시지를 6LBR1에게 포워딩한다.

더 추가적인 실시예에서의 본 출원에 따라, 본 명세서에서 설명되는 시스템들, 방법들 및 처리들 중 임의의 것 또는 전부는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 실행가능 명령어들, 예를 들어, 프로그램 코드의 형태로 구체화될 수 있으며, 이 명령어들은 컴퓨터, 서버, M2M 단말 디바이스, M2M 게이트웨이 디바이스, 또는 다른 유사한 것과 같은 머신에 의해 실행될 때 본 명세서에서 설명되는 시스템들, 방법들 및 처리들을 수행 및/또는 구현한다는 것이 이해된다. 구체적으로는, 전술된 단계들, 동작들 또는 기능들 중 임의의 것은 이러한 컴퓨터 실행가능 명령어들의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 착탈식 및 비착탈식 매체를 포함하지만, 그러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 신호들을 포함하지는 않는다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 다음의 것들에만 한정되는 것은 아니지만, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD ROM, DVD(digital versatile disks) 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 컴퓨터에 의해 접근될 수 있고 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 물리적 매체를 포함한다.

본원의 또 다른 양태에 따라, 컴퓨터 판독 가능 또는 실행 가능 명령어들을 저장하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 또는 실행가능 저장 매체가 개시된다. 매체는 도 4 및 6-9에 따른 복수의 호출 흐름에서 앞서 개시된 바와 같은 하나 이상의 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어들은 메모리에 저장될 수 있으며, 도 1c 및 1d에서 앞서 개시되고 또한 LAN/PAN 네트워크들 내의 IoT 디바이스들, 라우터들, 및 게이트웨이를 포함하지만 이것들에만 제한되지는 않는 디바이스들에 채택되는 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 비일시적 메모리 및 거기에 동작 가능하게 결합되는 프로세서를 갖는 컴퓨터 구현 디바이스가, 도 1c 및 1d에서 전술한 바와 같이 개시된다. 구체적으로, 비일시적 메모리는 네트워크상의 라우터를 발견하기 위한, 그 상에 저장된 명령어들을 갖는다. 프로세서는: (i) 네트워크상의 라우터를 발견하기 위한 결정하고; 및 (ii) 콘텍스트 정보를 포함하는 메시지를 라우터에게 송신하는 명령어들을 수행하도록 구성된다.

방법들, 시스템들 및 소프트웨어 애플리케이션들이 현재 구체적인 양태들인 것으로 간주되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 개시 내용은 개시된 양태들로만 한정될 필요는 없다. 본 개시 내용은 청구항들의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변경들 및 유사한 배열들을 포괄하는 것을 의도하며, 그 범위는 모든 그러한 변경들 및 유사한 구조들을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다. 본 개시 내용은 아래의 청구항들의 임의의 및 모든 양태들을 포함한다.

Claims

명세서 또는 도면에 기재된 방법 및 장치.