(57)【要約】本発明は、接続指向ユニキャストネットワークモデルから、「コンテンツルーティング」と呼ばれる技術を使用して動的コンテンツ駆動マルチキャストモデルにワイヤレス情報サービスパラダイムを変化させるものである。本発明は、少なくとも一つのコンテンツプロバイダ(100)から少なくとも一つのコンテンツ消費者(150)にネットワークを介してコンテンツ(105)をルーティングするシステム、方法及び媒体を提供するものであり、少なくとも一つのコンテンツ消費者(105)又はコンテンツプロバイダ(100)は、ワイヤレスデバイスを使用してネットワークで通信する。コンテンツは、そのコンテンツに基づいてネットワークを介してルーティングされる。コンテンツは、少なくとも一つのコンテンツ記述子(110)によってラベル付けされる。関心プロファイル(125)は、コンテンツ消費者(150)から受信される。
2005506744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのコンテンツプロバイダから少なくとも一つのコンテンツ消費者にルーティングするコンテンツに基づいてネットワークを介して該コンテンツをルーティングする方法であって、前記コンテンツ消費者又はコンテンツプロバイダの少なくとも一方が、ワイヤレスデバイスを使用してネットワークと通信し、
少なくとも一つのコンテンツ記述子でラベル付けされたコンテンツを受信し、前記少なくとも一つのコンテンツ記述子がコンテンツを記述することができ、
コンテンツ消費者から関心プロファイルを受信し、
少なくとも一つのネットワークノードに単一の関心プロファイルを生成し、前記単一の関心プロファイルが前記コンテンツ消費者から受信された少なくとも一つの関心プロファイルを有し、
前記単一の関心プロファイルを隣のネットワークノードと交換し、
コンテンツルーティングテーブルを生成し、前記コンテンツルーティングテーブルが前記ネットワークを介して前記コンテンツをルーティングすることができ、
コンテンツ記述子でラベル付けされた前記コンテンツを、前記コンテンツ消費者から受信された前記関心プロファイルに基づいて前記コンテンツ消費者に転送する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンテンツ記述子が、少なくとも一つの階層的に組織化されたオントロギー又は階層的に組織化された分類から選択されること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記関心プロファイルがＸＭＬプログラミング言語で記述されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記コンテンツルーティングテーブルが、受信されたコンテンツに基づいて動的に生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記コンテンツ記述子が、ＸＭＬプログラミング言語で記述されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記関心プロファイルが、コンパクト表現内に前記少なくとも一つの関心プロファイルで階層的に集約されたことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記単一関心プロファイルを生成するステップが、コンテンツ記述子と関心プロファイルとを適合させる度合いを制御することにより、各ネットワークノードで使用されるストレージ及び処理の量と、各ネットワークノードでの情報漏洩の量とのバランスをとることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、更に
ワイヤレスデバイスに関するネットワークにアクセスポイントを確立する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、更に
ワイヤレスデバイスが、ネットワークに対して異なるアクセスポイントに変更するとき、関心プロファイル更新メッセージを受信する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記関心プロファイル更新メッセージが、ワイヤレスデバイスの地理学的位置に基づく情報であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ネットワーク内の新しいアクセスポイントにワイヤレスコンテンツ消費者の関心プロファイルを何時転送するかを判断するステップを更に有し、
前記判断が、ワイヤレスデバイスからの現在の新しいアクセスポイントで受信された無線リンクレベル情報に基づいていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
新しいアクセスポイントからネットワークに対して、コンテンツ消費者のワイヤレスデバイスにコンテンツを配信するステップを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ポリシープロファイルを受信するステップを更に有し、
前記ポリシープロファイルが、コンテンツ消費者の関心プロファイルから独立して、前記コンテンツ消費者のワイヤレスデバイスによって受信されるコンテンツのタイプを制限する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
容量プロファイルを受信するステップを更に有し、
前記容量プロファイルは、ワイヤレスデバイスの能力と、ワイヤレスデバイスをネットワークに接続するリンクの能力の両方を意味することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ワイヤレスデバイスの能力を適合させるために、コンテンツを動的に変形させるように、容量プロファイルに包含された情報を使用することを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ポリシープロファイルを受信するステップを更に有し、
前記ポリシープロファイルが、前記コンテンツ消費者の少なくとも一つの配布ポリシーに適合するようにコンテンツを動的に変形させる情報を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
ネットワークの混雑レベルに基づいてコンテンツ消費者からのクエリの範囲を制限するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記コンテンツ消費者に関係するクラス割り当てに基づいてコンテンツ消費者にコンテンツを優先的に配信することを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
コンテンツ消費者アクセス移動度、認識姿勢、ワイヤレスバンド幅有効性又はターミナル情報処理負荷の少なくとも一つを含む環境パラメータ及びシステムリソースに基づいて前記コンテンツ消費者に優先的にコンテンツを配信することを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記関心プロファイルが、ワイヤレスデバイスの地理的位置、ワイヤレスデバイスの利用モード、ワイヤレスデバイスの容量、又はそれらの結合のうちの少なくとも一つの関数として変更する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記関心プロファイル変更が、ネットワークに対するコンテンツ消費者又はコンテンツプロバイダの少なくとも一方のアクセスポイントによって検出され、
アクセスポイントが前記検出された変更に基づいて関心プロファイルを変更する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも一つのコンテンツ記述子でラベル付けされた前記コンテンツをワイヤレスデバイスに転送することが、少なくとも一つのコンテンツ記述子でラベル付けされた入力コンテンツと、コンテンツルーティングテーブルとを比較することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記コンテンツ消費者から前記関心プロファイルを集約し、ルーティングテーブルを作成することが、ネットワークを介して分散していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記コンテンツが、ワイヤレスセンサネットワークからのセンサコンテンツであり、前記少なくとも一つのコンテンツ記述子が、前記ワイヤレスセンサネットワークにおけるセンサデバイスの少なくとも一つの属性であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記コンテンツ消費者からの前記関心プロファイルが、前記ワイヤレスセンサネットワークの少なくとも一つのクエリを有することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
コンテンツベースルーティングネットワークに対してクライアント及びサーバアプリケーションをインターフェース接続させる方法であって、
情報オブジェクトに関するコンテンツ記述子及びコンテンツプロバイダからの情報オブジェクトをフォーマットされたパケットに変換させ、
前記フォーマットされたパケットをトランスポートプロトコルの上で、割り当てられたアクセスルータに送信し、
コンテンツ消費者からの関心プロファイルをリソースプロファイルメッセージに変換させ、
前記リソースプロファイルメッセージを割り当てられたアクセスルータに送信する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２７】
少なくとも一つのコンテンツプロバイダから少なくとも一つのコンテンツ消費者にコンテンツに基づいてネットワークを介してコンテンツをルーティングするシステムであって、前記コンテンツ消費者又はコンテンツプロバイダの少なくとも一方が、ワイヤレスデバイスを使用してネットワークと通信し、
少なくとも一つのコンテンツサーバを有し、前記少なくとも一つのコンテンツサーバがネットワークリソースを管理する際に参加する能力を備え、
複数のコンテンツルータと、
複数のアクセスルータとを有し、前記少なくとも一つのコンテンツ消費者は前記複数のアクセスルータの少なくとも一つと関係し、前記複数のアクセスルータのうちの少なくとも一つが、ワイヤレスコンテンツ消費者と関係する少なくとも一つのワイヤレスコンテンツ消費者からの少なくとも一つの関心プロファイルを単一の関心プロファイルに集約し、
少なくとも一つのワイヤレスデバイスを有し、前記少なくとも一つのワイヤレスデバイスが、少なくとも一つのコンテンツ消費者の少なくとも一つの関心プロファイルに基づいて少なくとも一つのコンテンツプロバイダからコンテンツを受信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２８】
前記複数のアクセスルータの各々が、前記複数のアクセスルータの各々でストアされた集約された関心プロファイルに基づいて、少なくとも一つのローカルキャッシュサービス又はデータ放送サービスをサポートすることができる、
ことを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
IPネットワークを介して少なくとも一つのコンテンツプロバイダから少なくとも一つのコンテンツ消費者ワイヤレスデバイスにコンテンツをルーティングするシステムであって、前記コンテンツが、前記コンテンツと関連するコンテンツ記述子に基づいてIPネットワークを介してルーティングされ、前記コンテンツ消費者又はコンテンツプロバイダの少なくとも一方が、ワイヤレスデバイスを使用してネットワークと通信し、
IPネットワークと、
前記IPネットワークと通信する少なくとも一つのコンテンツサーバとを有し、
前記少なくとも一つのコンテンツサーバが
コンテンツ配信ミドルウェアと、
コンテンツマルチキャストソケットと、
転送サービスインターフェースと、を備え、
前記IPネットワークと通信する複数のコンテンツルータとを有し、
前記複数のコンテンツルータの各々が、
コンテンツ配信ミドルウェアと、
転送サービスインターフェースと、を備え、
少なくとも一つの有線リンク又はワイヤレスリンクと、
前記IPネットワークと通信する複数のアクセスルータと、少なくとも一つの有線リンク又はワイヤレスリンクとを有し、
前記複数のアクセスルータが、
コンテンツ配信ミドルウェアと、
転送サービスインターフェースと、を備え、
前記少なくとも一つの有線リンク又はワイヤレスリンクと通信する少なくとも一つのワイヤレスターミナルを有し、
前記ワイヤレスターミナルが、
コンテンツ配信ミドルウェアと、
コンテンツマルチキャストソケットと、
転送サービスインターフェースとを備える、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３０】
少なくとも一つのコンテンツプロバイダから少なくとも一つのコンテンツ消費者にルーティングコンテンツに基づいてネットワークを介してコンテンツをルーティングするシステムであって、前記コンテンツ消費者又はコンテンツプロバイダの少なくとも一方が、ワイヤレスデバイスを使用してネットワークと通信し、
少なくとも一つのコンテンツサーバを有し、前記少なくとも一つのコンテンツサーバがネットワークリソースの管理をする際に参加することができ、
複数のデュアルスタックルータとを有し、前記複数のデュアルスタックルータがコンテンツルーティングとＩＰアドレスルーティングの両方を行うことができ、
複数のアクセスルータとを有し、前記複数のアクセスルータの各々が、前記コンテンツ消費者の関心プロファイルを単一の関心プロファイルに集約させ、
ワイヤレスデバイスとを有し、前記ワイヤレスデバイスが、前記デバイスコンテンツ消費者の前記関心プロファイルに基づいたコンテンツを受信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３１】
前記一つのコンテンツプロバイダから前記一つのコンテンツ消費者にルーティングコンテンツに基づいてネットワークを介してコンテンツをルーティングさせるコンピュータ実行可能な命令を記録したコンピュータ読取可能記録媒体であって、
前記コンテンツ消費者又はコンテンツプロバイダの少なくとも一方が、ワイヤレスデバイスを使用してネットワークを介して通信し、
該コンピュータ実行可能な命令が、
少なくとも一つのコンテンツ記述子でラベル付けされたコンテンツを受信するステップを有し、前記少なくとも一つのコンテンツ記述子がコンテンツを記述することができ、
コンテンツ消費者から関心プロファイルを受信するステップと、
少なくとも一つのネットワークノードで単一の関心プロファイルを生成させるステップとを有し、前記単一の関心プロファイルが前記コンテンツ消費者から受信された少なくとも一つの関心プロファイルを含み、
前記単一の関心プロファイルを隣のネットワークノードと交換するステップと、
コンテンツルーティングテーブルを生成するステップとを有し、前記コンテンツルーティングテーブルが、ネットワークを介して前記コンテンツをルーティングすることができ、
コンテンツ記述子でラベル付けされた前記コンテンツを、前記コンテンツ消費者から受信された前記関心プロファイルに基づいて前記コンテンツ消費者に転送するステップとを有することを特徴とする、コンピュータ読取可能記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件出願は、U.S.C第１１９条(e)に基づき２００１年１０月１５日に米国特許商標庁に出願された仮出願60/329,485号に基づく優先権を有し、かかる仮出願はリファレンスとしてここに組み入れられる。
【０００２】
本件発明は、ワイヤレスデバイスのユーザに対する、拡張が容易で有効な情報サービスを提供するためにシステム及び方法に関する。特に、本発明は、モバイルデバイスのユーザに対するダイナミックコンテンツ駆動マルチキャストシステム及び方法に関し、それにより情報はコンテンツに基づいたシステムを介してルーティングされる。
【背景技術】
【０００３】
ネットワーク層（例えば、モバイルインターネット・プロトコル(IP)、モバイル非同期転送モード(ATM)、３ＧＰＰ(第３世代パートナーシップ・プロジェクト)）でターミナルモビリティを支持するのに多くの仕事がなされているが、既存のインターネットサービスモデル（例えば、伝送制御プロトコル／インターネット・プロトコル(TCP/IP)、ハイパーテキスト転送プロトコル(http)、サーチエンジン、ウェブポータル等）と結合する結果としての二地点間（point-to-point）接続ソリューションは、モバイルユーザに対する拡張可能で且つ有効な情報サービスを提供するより基本的な問題点が適切に指摘されていない。
【０００４】
モバイルユーザに対する情報配信は、種々の要因により、従来のウェブサービスとは異なる固有のものである。
【０００５】
第一に、モバイルユーザは、存在するデータ（むしろ、所定のネットワークアドレスによる二地点間通信）から独立した適切なリアルタイム情報を必要とする。多くのアプリケーションにおいて、モバイルユーザと他のネットワークユーザとの間の通信は、通信群（party）の物理アドレスの従来の知識なしの「情報アフィニティ（affinity）」に基づいている。
【０００６】
第二に、予想する多くのアプリケーションが毎日の活動に埋め込まれているので、情報レイテンシーは、モバイルコンピューティングコンテキストにおける特別な重要性のものである。システムは、有線ネットワークデバイスからのウェブブラウジングのシナリオとは対照的に、数秒以内に所望の情報を配信することが必要とされ、更なるレイテンシーが許容されうる。
【０００７】
第三に、ユーザコンテキストは、モバイルアプリケーションにおける特別重要なものである。配信されるネットワークサービスの特性に影響する要因は、加入者の位置、利用モード、他に開いているアプリケーション、ターミナル能力、利用可能なリンクバンド幅、及びコストなどを含む。
【０００８】
第四に、ワイヤレスデバイスは、ネットワークに適合するそれらの物理的なポイントを周期的に変更しうる。これは、ネットワークが、タイムアウトメカニズム、サービスゲートウェイの変更などによるアプリケーションレベルサービスまたはセッションの喪失なしで、新しいアクセスポイントを介して動的な再接続を確立させる能力を支持することを意味する。
【０００９】
第五に、モバイル又はワイヤレスアプリケーションは、（センサアレイ、又は、多くのデバイスを備えたホームネットワークなどの）高い繁殖シナリオを含み、情報モデルがプロバイダと消費者とを柔軟に適合させること（二地点間接続）を含む。この場合、グローバルＩＰアドレスの割り当て、及び、各ワイヤレスデバイスに到達させる伝統的なサービス配信プロトコルの使用は、拡張容易性、別のネットワークサービスモデルに関して必要な動機付けや考慮が複雑であるため、望ましくなく、実行不可能である。
【００１０】
モバイル情報サービスの第一世代は、セルラーディジタルパケットデータ(CDPD)、汎用パケット無線サービス(GPRS)、又は802.11bのようなワイヤレスパケットデータリンクを介してアクセスする良く知られたウェブ技術の適合に基づくものである。802.11は、無線ローカルエリアネットワーク(LAN)技術に関してIEEEによって開発された仕様に関するものである。802.11bは、802.11の拡張であり、無線LANに適用され、（5.5,2及び1Mbpsのフォールバックを備えた）11Mbpsの転送を提供する。あるケースでは、（無線アプリケーション・プロトコル(WAP)のような）プロプラエタリ・ゲートウェイプロトコルが、バンド幅が制限されたワイヤレスチャネルに従来のウェブサービスを適合させるための手段として考案された。例えば、WAP2.0の技術仕様は、www.wapforum.orgのWAPフォーラムから入手可能である。結果としてサービスは、上述した１又はそれ以上の要因によるパフォーマンス又は利用制限のために、制限されたマーケットに受け入れられていた。基本的な問題は、モバイルターミナルの能力に適合したリアルタイム、位置依存情報を提供するために利用可能な二地点間ネットワークサービスを使用することを試みることである。ユーザフィードバックは、有線インターネットで使用された良く知られたウェブブラウジングモデルが、リアルタイムの日毎の活動を容易にするためのモバイルデバイスに関して適切でないことを示す。（頻繁に生じるセッションタイムアウトのような）深刻なパフォーマンス問題は、中心に集められる処理ゲートウェイで報告されており、モバイルサービスポータルはTCP/IPのような従来の二地点間プロトコルを介してアクセスされる。
【００１１】
このアプローチが、固有の分散を提供する非効率や、二地点間ネットワークサービスのマルチポイント情報検索ソリューションを回避するので、マルチキャスティングベース“パブリッシュ・サブスクライブ（publish-subscribe）”情報サービスモデルは、上記のいくつかの問題の有効なソリューションとして長い間認識されていた。ＩＰマルチキャストは、インターネット上で有効なマルチキャスト手段であるとして提案されており、モバイル情報サービス問題を解消する方向に重要なステップを示している。しかしながら、ＩＰマルチキャストが有効なマルチキャストルーティングの発行をアドレッシングするとき、どの様な情報が論理的マルチキャスト“チャネル”にマッピングされているかという重要な発行をオープンにしたままである。マルチキャスティングを利用する商業的なソリューション（例えば、94304カリフォルニア州Palo Alto、Porter Drive 3165にあるTibcoTM Software, Inc.）があるが、マルチキャストチャネルの線形リストに情報をマッピングする重大なプロセスは、基本的な拡張性のボトルネックが残っている。ＩＰマルチキャストが問題の重要な部分を解決したとき、その価値は、エンドユーザが各マルチキャストチャネルに関連するセマンティクスの従来の知識を有することにより、基本的に制限される。マルチキャストチャネルの一次元特性により、このセマンティクスマッピングは、しばしば粗いものになり、アプリケーションが必要とする情報を低減させるためにレシーバにおいて更なるフィルタリングを要求する。このアプローチは、チャネルに対して情報をマッピングするために複雑なアプリケーションの特定の論理を必要とする。更に、ネットワーク及びターミナルＣＰＵリソースの浪費の可能性があり、特にワイヤレスネットワークに対する著しい発行、モバイルデバイスを駆動させるバッテリに関するものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
過去１０年の間、表明されていた「モバイルインターネット」ビジョンが現実になったとき、より拡張性があり有効なモバイルインフラストラクチャネットワークの必要性が高まる。本発明は、接続指向ユニキャストネットワークモデルから、「コンテンツルーティング」と呼ばれる技術を使用して動的コンテンツ駆動マルチキャストモデルにモバイル情報サービスパラダイムを変化させるものである。本発明のある実施形態では、モバイルアプリケーションの新しいクラスを開発するためのインターフェースとして、いわゆる「セマンティックソケット」を提供するために、既存のネットワーク層の上にコンテンツルーティングミドルウェアフレームワークをかぶせることによって実現される。既存のものにかぶせることによって本発明の方法を開発する際に、開発された技術によって、素早く且つ劇的にロールアウトすることができる。別の実施形態では、より集積されたソリューションは、デュアルスタックルータからなり、ＩＰルーティングとセマンティックルーティングが共存する。しかしながら、概念的には、コンテンツルーティングは、ＩＰルーティングと同じレベルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の詳細な説明において、本発明の理解を提供するために、本発明のシステム及び方法、及び、本発明のシステム及び方法が作用する環境等に関して多くの特定の詳細を開示する。しかしながら、かかる特定の詳細な説明なしに、当業者が本件発明を実施することが出来ることは明らかである。他の実施例では、本発明の主題の不必要な不明瞭を除くために、周知のコンポーネント、構成、及び技術は示されていない。これらの具体例は単なる例示であることを理解すべきである。他の方法及びシステムが本発明の範囲内に入ることは企図するところである。また、記述を簡潔にするために、図面及び実施例において、同じエレメントを参照するのに同じ参照番号を用いている。
【００１４】
本発明は、“意味論的（セマンティク、semantic）ルーティング”と呼ばれる技術に基づくダイナミックコンテンツ駆動マルチキャストモデルである。本発明により、（アクセスポイント、ルータなどの）ネットワークエレメントが、コンテンツ記述子に基づいてパケットをルーティングし、それは、生産者と消費者との間のコンテンツの親和性に基づいて情報を直接配信するオブジェクトを備え、物理的なIPアドレスの代わりに、階層的に組織化されたオントロギー又は分類に基づいているものである。これは、モバイルアプリケーションの新しいクラスの開発に関するインターフェースとして、いわゆる「意味論的ソケット」層サービスを提供するために、既存のネットワーク層の頂部にコンテンツルーティングミドルウェアフレームワークを重ねることにより達成することができる。別の実施形態として、更なる統合ソリューションが、ＩＰルーティング及び意味論的ルーティングが共存するデュアルスタックルータを構成しても良い。
【００１５】
情報プロバイダが、構成されたフレームワーク内のパケットのコンテンツを記述する、添付されたヘッダに対して、パケットを送出することによりそれらのコンテンツを「公開（パブリッシュ、publish）」する。本発明のある実施形態では、ヘッダは拡張マークアップ言語規約（ＸＭＬ）で記述される。この実施形態では、エンドユーザは、ＸＭＬ“関心プロファイル（interest-profile）”でネットワークにアクセスすることにより「署名（subscribe）」する。別の実施形態では、関心プロファイルは、例えばＪａｖａ（登録商標）やｌｉｓｐに限定されるものではないが、ＰＬＡＮ又はNetscriptのようなアクティブネットワークコミュニティに類する言語のようなネットワークコミュニティのげんごをしようして記述される。
【００１６】
セマンティックルータは、関心プロファイルを集め、ネットワークを介してパケットを流すのに用いる「コンテンツルーティングテーブル」を生成するために隣のルータと情報を交換する。このコンテンツルーティングパラダイムは、固有マルチキャスト指向であるが、従来のＩＰマルチキャストのようなものではなく、マルチキャストツリーがパケット毎（packet-by-packet）ベースに動的に生成され、静的チャネルパッピングは含まない。かかるネットワークは、論理的サービスに適しており、エンドユーザの関心は時間と場所によって変化し、情報配信の必要性は所定の物理的アドレスよりもコンテンツによって駆り立てられる。ユーザの物理的位置に敏感な例では、変更プロファイルの主なソースである。位置依存関心の例は、ユーザが、特定の価格レンジに所定の目的の買い物を望むことである。「ロングレンジ」関心事は、アイテムを運ぶショッピングモールに向かってのドライブ中である。モールの中に入ってしまえば、「ミディアムレンジ」関心事は、アイテムを運ぶショップのリストを提供することであり、それらの現在の値段、特売などである。ショップの中に入った後は、「ショートレンジ」関心事は、商品が配置されるフロアーの位置、アイルなどである。この出願では、ユーザの関心は変化しない、即ち、「自分の周り５マイル（３．１ｋｍ）のコーヒーショップ」はユーザによっては変化しないが、情報は必要に応じて適合するように配信される。しかしながら、ユーザがドライブを続け、またユーザのプロファイルが新しい位置情報に更新されるなどにより、「自分の周り５マイルのコーヒーショップ」は変化する。汎地球測位システム（ＧＰＳ）受信器を装備したユーザの場合、配信メカニズムは、ユーザがモールに入った、又はそのモールの特定のショップ内にいることを検出することにより、情報のレベルに自動的に適合される。別の実施形態では、ユーザの位置を検出するのにユーザのＧＰＳ受信器を使用する代わりに、本発明では、アクセスポイントワイヤレスベースステーションに代理させることができ、ワイヤレスコンテンツをスタンピングすることにより消費者の位置を特定する。マイクロセルラーシステムの細分性は、半径1/2マイル（８００ｍ）であり、例えば「自分の周り５マイルのコーヒーショップ」のような位置依存クエリ（Location Dependent Query, LDQ）を満たすのには十分である。
【００１７】
ネットワークが、現在のウェブで使用されているようなサーチエンジンの遅延なしで、情報プロデューサ及び消費者に直接接続されるので、モバイルアプリケーションに関するリアルタイム要求は、本発明によって満たされる。エンドユーザは、位置、利用モード、及びターミナル拡張性の関数として関心プロファイルを動的に変化させることが出来るので、コンテキストのアウェアネス及び情報の不均質は、ネットワークによってサポートされる。ネットワークサービスが、もはや二地点間接続指向ではなく、（ユーザの現在の物理的な位置を含む）ユーザプロファイルを更新することにより単に新しいアクセスポイントに再接続した後にセッションをレジュームさせることが出来るので、ターミナル移動性は、アプリケーションレベルで操作することは容易である。固有のＸＭＬプロファイルが、ユーザの数とは独立したコンパクト表現で効率的に集められるので、本発明のコンテンツマルチキャストアプローチは容易に拡張可能である。コンテンツ処理は、ネットワーク中に分布し、それにより集中型ポータル、モバイルゲートウェイなどによる遅延及び通信ボトルネックを除去することが出来る。スケーリングに付言すると、本発明のコンテンツマルチキャストアプローチは、情報プロデューサ及び消費者が物理アドレスによらずにコンテンツ及び関心のアフィニティによって動的にリンクされた（例えば、ローカルリソース、コンテンツ駆動関心メッセージなどを照会する）コンテキスト・アゥェア（context-aware）・モバイルアプリケーションの新しいクラスを可能にする。
【００１８】
Ｉ．ネットワークアーキテクチャ
本発明のセマンティックネットワークは、以下のセクションで明確にされる多数のコンポーネントによって実現される。
Ａ．セマンティックネットワーク
ネットワークの基本的な構成ブロックは、インターネット上をルーティングさせるのに現在使用されているＩＰ（Internet Protocol）アドレスではなく、コンテンツ記述子に基づくデータをルーティングするセマンティックマルチキャストルータ（ＳＭＲ）である。セマンティックルーティングは、サーチエンジン、ディレクトリ、コンテンツリストのような既存のソリューションに関する遠回りなレベルに向かうことなく、情報の提供者（producer）と消費者とを直接リンクさせるネットワークインフラを提供する。
【００１９】
図１は、本発明のセマンティックマルチキャストネットワークの全体を例示する図である。ドキュメント１０５は、コンテンツ記述子１１０でラベル付けされ、プロデューサ１００によってネットワーク１４０に１１５で単に送信される。かかるラベル付けされたドキュメントは、セマンティック（意味論的）パケット（ＳＰ）１２０として知られる。情報消費者は、彼らの関心を、関心プロファイル１３０のフォームでネットワーク１４０に表現し、関心に適合した発行されたドキュメント１０５を１３５で受信する。コンテンツ消費者の関心を記述することは、ＸＭＬデータベースにクエリを公式化するのに概念的に似ている。プロデューサ１００及び消費者１５０を接続するネットワーク１４０は、コンテンツ・アゥェアであり、１３５で情報パケット１２０をそれらの関心プロファイルに基づいて加入者に効率的に配信することが出来る。個々のユーザの関心プロファイルは、特定のルータに接続された全てのユーザの結合した関心を表す単一の関心プロファイルに集められる。セマンティックマルチキャストルータ（ＳＭＲ）１４５は、セマンティックパケット１２０ヘッダに運ばれるコンテンツ記述子１１０と各物理ルートに対応する集められた関心プロファイルとの間の適合に基づいてデータを転送する。利用可能な記述子言語のレンジは、例えば、汎用マークアップ言語（ＳＧＭＬ）または、ＸＭＬのようなＳＧＭＬのサブセットのようなもであるが、これらに限定されるものではない。例えば、本発明のある実施例で採用されるコンテンツ記述子１１０は、ＷＷＷコンソーシアム（Ｗ３Ｃ）によって標準化されたリソース定義フレームワーク（ＲＤＦ）で表される。ＲＤＦはＸＭＬスキーマに基づいており、現在では、種々の標準化団体から数百の特定のスキーマが提案され標準化されている。
【００２０】
Ｂ．セマンティックネットワークインターフェース及びプロトコル
図２は、本発明のセマンティックマルチキャストモバイルネットワークのアーキテクチャの例を図示する。図２は、セマンティックネットワークインターフェースを備えたクライアント２１０及びサーバ２０５と、適当なトランスポート層及びリンク層上で互いに接続されたセマンティックマルチキャストルータとを含むネットワークを示す。一般的に、これらのリンク層は、インフラストラクチャネットワーク内でＩＰトンネルを使用し、アクセスポイントとモバイルターミナルとの間で最後のホップに関する無線リンクプロトコルを利用する。ソフトウェアインターフェースを介したセマンティックネットワークに接続されるクライアント及びサーバアプリケーションインターフェースはＳｅｍＳｏｃｋTMと呼ばれる。サーバ側で、ＳｅｍＳｏｃｋTMはドキュメント及びそれらの記述子を好ましいフォーマットのセマンティックパケットに変換し、ＳｅｍＬｉｎｋTMとして参照されるアプリケーショントランスポートプロトコルの上で割り当てられたアクセスルータにそれらを送信する。ＳｅｍＬｉｎｋTMの実装は、マルチパートHTTP、SOAP（シンプル・オブジェクト・アクセス・プロトコル）over TCPを含む。しなしながら、いなかるリンク層又はトンネルプロトコルも、正当な終端間セマンティックを提供する限りは、適切である。情報配信サービスの要求に応じて、プロトコルは、ネットワーク内のパケットロスを許容し又は禁止する。ルータが、パケットルーティングに関して完全に無国籍ならば、リンクにおいてパケットをロスすることはネットワークの特定の機能では衝撃はない。このことは、ＩＰと非常に似ている。ＩＰは、信頼できないものであり、（ＴＣＰのような）信頼性のある特性が、特定のアプリケーション要求に関する終端間プロトコルによって提供される。特に、（例えば、「応答内破（acknowledgment implosion）」現象のような）信頼性のあるマルチキャストの固有の発行の殆どの議論は、直接ここに適用可能である。
【００２１】
クライアント側では、ＳｅｍＳｏｃｋTMは、ユーザ関心プロファイルを、割り当てられたアクセスルータに送信されるリソースプロファイル（ＲＰ）メッセージに変換する。別の実施形態では、トラフィックは、ＳｅｍＣａｓｔTMアクセスルータで終端される。パケットの到着は、ルータにストアされ、ウェブサーバを介してユーザによってアクセス可能となる。別の実施形態では、パケットは、異なるプロトコルを介してアプリケーション又はサービスに転送される。例えば、WebDAVアダプタは、MicrosoftExchangeTMメールサーバのようなウェブストレージサーバにパケットを配信するのに使用されうる。ＣＯＲＢＡ（共通オブジェクト・リクエスト・ブローカー・アーキテクチャ、Common Object Request Broker Architecture）、ＤＣＯＭ（distributed component object model）又は、他のウェブベースサービスのような他の分散システム技術に対するゲートウェイは、容易に利用可能である。ＳｅｍＳｏｃｋTMＡＰＩ（アプリケーションプログラムインターフェース）は、アクセスルータで作動し、クライアントは、共通ブラウザからセマンティックネットワークにアクセスすることが出来る。アクセスルータは、関心プロファイルを集め、ルータを通して各データパケットの判断を転送させるのに用いるクライアントルーティングテーブルにそれらを集める。本発明のある実施形態では、増補リストセット及びＲＤ（リソース記述子）ツリーにオペレータを適合する、Ｗ３Ｃによって考慮されたＸＭＬクエリ言語を使用する。ＲＰメッセージは、全ての隣のネットワークノードと周期的に交換されるルーティングメッセージと似ている。他の実施形態では、これらのプロトコルは、以下の既存のもの、著名なＩＰマルチキャストプロトコルと近い。
【００２２】
本発明のコンテンツマルチキャスト機能は、既存のネットワークインフラにかぶせるように実装することが出来る。別の実施形態では、コンテンツマルチキャスト機能は、ＩＰルーティングとセマンティックルーティングとが共存するデュアルスタックルータを構成するより集積されたソリューションとして実装されうる。コンテンツマルチキャスティングに関して要求されるネットワークソフトウェアは、必要ならば、レイヤー３ルータ及びワイヤレスアクセスデバイス内に実装され得る。別の実施形態では、ネットワークソフトウェアは、ＩＰトンネルによって相互接続される別のコンピュータデバイスで稼働する。何れの実施形態においても、（図２において、ＳｅｍＳｏｃｋTMセマンティックマルチキャストソケット、コアセマンティックルーティング及び、コンテンツ配信ミドルウェアモジュールによって表された）コンテンツマルチキャスティングサービスは、新しいサービス特性を既存のネットワークに追加するのに使用されるネットワークの中心的なミドルウェアとして分類されうる。
【００２３】
Ｃ．コアセマンティックルーティング
本発明のある実施形態では、ＳＭＲの１又はそれ以上の出力ポートで入力パケットを転送するプロセスは、入力パケットのＸＭＬコンテンツ記述子（ＣＤ）と、集められた関心プロファイルを表すリソースプロファイルに保持されたコンテンツルーティング構造とを比較することを含む。定性的には、ＲＰは、入力ＣＤ毎に適用される継続クエリと考えられ得る。特定のＣＤが特定のポートに関するクエリを通すならば、パケットのコピーはそのポートと関係するリンクに転送される。図３は本発明の実施形態を図示するものであり、ルーティング決定は定性的には、ポートと関係するＲＰを表す集められたＸＭＬツリー（「ルーティングテーブル」）とツリー構造ＸＭＬ記述子とを適合させることを含む。
【００２４】
Ｄ．コンテンツルーティングの拡張性
本発明のルーティング決定は、ツリー（コンテンツ記述子）を別のもの（プロファイル）にマッピングすることを試みるように見ることができ得る。マッピングするならば、パケットが、プロファイルツリーに関係するポートに転送されることが成功である。ツリーのサイズは、アプリケーションの仕様である。一般的に、各パケットの一部であるコンテンツ記述子（ＣＤ）は、数百ノードを越えない。殆どの分類エンジンは、適切なバランスのツリーに配列された10,000コンセプトよりも少ないコンセプトを使用する。同様にサイズ及び構成の注目点は、種々のＸＭＬドキュメントに見られる。
【００２５】
ノードの数と、ツリーの深さ及び幅の関数としてのマッピングスケールは、マッチングプロセスの複雑さの近似の上限の束縛である。一つのツリーがノードによって他のノードにマッピングされるように、複雑さは、小さなツリーによって束縛される。ツリーが用い尽くされるとすぐに、マッピングアルゴリズムは停止する。別の実施形態では、各ポートは独立して処理され、かかる場合、上限は、ポートの数で線形的に処理スケールが束縛される。別の実施形態では、ルータのプロファイルの間のあるセマンティックアフィニティが存在する、これは、あるポートに関するマッピング決定の部分を意味し、別のポートに関しては拒絶されることを意味する。別の実施形態では、ルータプロファイルは、単一のツリーに結合され、それにより冗長比較が限定される。
【００２６】
コンテンツ記述子及び関心プロファイルツリーは、オントロギーを効果的に表し、ツリーにおける親エレメントが、可能性のある全ての子ノードのセマンティクスを意味論的に「カバー（covers）」する。従って、マッピングプロセスが打ち切られると、全てのノードではないが検査され、かかる打ち切りはいかなるパケットをも不当にブロックするが、その代わりにブロックされるべきパケットを通す。ブロックされるべきパケットを通すことは、情報の漏洩として知られる。たとえそれらがブロックされるべきだとしても、漏洩は、ルータポートのセマンティックフィルタを通るパケットの一部として定義される。漏洩は、ＳＭＲの下流で通信負荷及び処理負荷の両方を増加し、リンクバンド幅に対するルータ計算のトレードオフのため、動的ロードバランス機構を提供する。
【００２７】
Ｅ．プロファイル集約
図４は、ＲＰの分布を図示する。ルータＢ４０５は、３ポートを有する。ルータＢ４０５のルーティングプロトコルは、ＲＰB４１５を、ＲＰ1及びＲＰ2３０５のユニオンであるルータＡ４１０に周期的に送信する。この方法では、各ルータは、その物理ルータ（ポート）３２０に対応するリソースプロファイルの集約されたセットを維持し、それらのネットワークトポロジー又は記述された関心が変更されるとき、それらを更新することが出来る。
【００２８】
集約プロセスにおける特別に重要な発行は、得意邸のノードで使用されるストレージ及び処理の量と、各ルータポートでの情報漏洩の量との間のバランスを維持することである。一般的には、精密にツリーが（ツリーにおける更なるノードを考慮することにより）適合されればされるほど、セマンティックパケットが（漏洩を低減させ）より正確にフィルタリングされるが、利用可能なストレージ及び計算リソースは急速に消費される。別の実施形態では、重大な集約アルゴリズムは、残りのルータの実装から切り離される。
【００２９】
Ｆ．セマンティックマルチキャストの例
例えば、コンサートを知らせるためのアプリケーションを考える。表１は、ＨＴＭＬフォーマットされたコンサートのお知らせを含むＳＰパケットに関するサンプルＲＤを示す。第２及び第３行は、２つのＸＭＬネームスペースを導入することによりセマンティックドメインを定義する。“ｄ”ネームスペース及び関連する“コンサート（concert）”ドメインは、セマンティック意味を５乃至１４行で情報に付け加える。これらの行は、コンサートでのアーチスト（第５行）公演をリストし、同様に、場所（７−１０行）、時間（１１−１２行）、音楽のタイプ（１４行）をリストする。この特定のＳＰパケットのペイロード（コンテンツ又は情報）は、程良くデザインされ、この特定のイベントに関するチケットを購入する更なる情報とインセンティブをフライヤーに提供する。このパケットを受信すると、ユーザは関心プロファイルをネットワークに送信する。関心プロファイルのフォーマットの一例は、ＸＭＬ−ＱＬを手本としている。別の実施形態では、増補されたＲＤＦが関心プロファイルフォーマットに関して使用される。ＲＤＦフォーマットでは、セマンティックパケットが転送されるべきであるか無いかを判断すべく、「継続（standing）クエリ」が使用される。
【００３０】
2005506744.tif 000003
表１．リソース記述子の例
【００３１】
表２は、表１からのＳＰパケットを「引きつける（attract）」本発明の実施形態の一つのサンプルプロファイルの例を示す。第２行は、ＲＰネームスペースを導入し、第３行では特定のセマンティックドメインを導入する。５乃至１０行では、特定の場所（第８行）から半径１０マイル（約１６ｋｍ）の会場に限定している。更に、第１１乃至１６行では、ユーザが２つのタイプの音楽にのみ関心を持つことを示す。この特定のフォーマットは、２つの制限の間の論理的「ＡＮＤ」（第４行）関係を定義する。パケットの通過が許可されるには、共に真でなければならない。第７行では、レシーバが、彼又は彼女が移動する距離を制限している。ＧＰＳレシーバは、緯度及び経度の属性を供給することが出来る。モバイルデバイスは、それらの現在の場所についてそれらのＲＰを周期的に更新し、それにより、位置アゥェア情報サービスに関する効果的なインフラを提供する。
【００３２】
2005506744.tif 000004
表２．関心プロファイルの例
【００３３】
Ｇ．セマンティックネットワークの移動性サポート
モバイルユーザが、あるアクセスポイントから他のアクセスポイントへ彼又は彼女のアタッチメント（例えばモバイルセル）のポイントを変更するとき、本発明のコンテンツマルチキャストネットワークの設計は、ユーザの再登録に直面し、殆どのワイヤレスネットワークにおけるサービスハンドオフ問題と類似しているものである。現在のワイヤレスネットワークと本発明との間の相違は、本発明のコンテンツネットワークサービスは、二地点間転送接続ではなく、論理的なマルチキャスト情報サービスであるということである。隣のアクセスポイントで同じ情報が存在することは、モバイルデバイスにとって再接続を容易にさせるので、マルチキャスティングはサービスハンドオフを容易にすることは一般に理解されている。本発明では、新しいアクセスポイントに接続を確立する際に、移動ユーザが関心プロファイル更新メッセージを初期化する必要がある。論理的に、これは、位置ではなく変更情報が必要であるためで、関心プロファイルを更新することとは異なり、かくして、新しいプロトコルサポートは不要である。各移動の後、新しいアクセスポイント及びルータを介して、関心プロファイルを伝達させる必要がときどきあり、接続されたとき、ある程度の遅延が生成される。新しいアクセスポイントに関して集約された関心プロファイルが既に情報を「引きつけている（attracting）」ので、新しいアクセスポイントに接続された他のユーザによって情報が既に要求されている場合には、かかる遅延は除去される。特に、位置依存情報の場合には、自然情報アフィニティ効果は、アプリケーションのシームレスオペレーションが移動後も全体的に継続することを意味する。従って本発明は、バーチャルキャッシュのフォームを実装する。
【００３４】
別の実施形態で、低遅延の動的“ハンドオフ（handoff）”が所望される場合、無線リンクレベル情報に基づき、ハンドオフに先だって、加入者の関心プロファイルの新しいアクセスポイントを知らせるためにルーティングプロトコルを増やすこともまた可能である。新しいアクセスポイントでワイヤレスユーザを認証する機構が要求される。パケットが新しいアクセスポイントを介して直接配信されるので、好ましくない他のモバイルソリューションのように、古いアクセスポイントで「蓄積転送（ストアアンドフォワード,store-and-forward）」サービス又は「経路拡張（パスエクステンション、path-extension）」プロトコルを必要とすることはない。かかるＳＭＲレベルハンドオフにより、ネットワークは、より簡単な無線ネットワーク層のユーザを許容する追加の移動サポートをワイヤレスデバイスに提供する必要がない。ＳＭＲアクセスポイントは、所定のカバーエリアにおけるユーザの関心の比較的細粒度の知識を有するので、ＳＭＲ又はＳＭＡＰから入手可能な集約関心プロファイルに基づいて更新されたデータ放送サービス又はローカルキャッシュを支持するための情報を使用することが出来る。別の実施形態では、本発明はローカルキャッシュなしで作動する。
【００３５】
本発明の別の観点は、考慮中のネットワークサービスに関連するサービス品質（ＱｏＳ）である。インターネットにおける二地点間サービスに関するバンド幅ベース又は遅延ベース終端間ＱｏＳモデルが適用されないので、ＱｏＳの概念は、本発明のネットワークモデルでは異なる。本発明のＱｏＳは、全てのネットワーク負荷の関数としての情報範囲又は量及び配信遅延のようなパラメータによって定義される。より高度なサービス品質は、より広いレンジの情報に高速にアクセスさせることに依存する。密集した期間中、セマンティックネットワークは、ネットワークアクセス中のエンドユーザからの情報リクエストの範囲（即ち、ユーザプロファイルの更新又は初期化）を制限する。更に、いったんリクエストが受け入れられたら、ルータ処理及び出力リンクキューによってユーザクラス（例えば、ゴールド、シルバー、ブロンズ）に基づいてコンテンツ配信サービスを区別する。
【００３６】
別の実施形態では、よりリッチなヘッダを有するならば、ルータによって、密集時間中に転送及び注文をするといった、より知的な判断をさせることができる。パケットに運ばれたドキュメントが、（例えばＸＭＬで記述されたように）より意味論的に構成されているならば、部分配信さえも可能である。例えば、アクセスルータが、ドキュメントの「エグゼクティブ・サマリー（executive summary）」部分だけを転送することもできる。これは、図五に示したような各ポートを備えた複数プロファイルを設定することにより成し遂げられる。使用されるプロファイルは、「ユーザ関心」７０５，「ポリシー」７１５及び、「容量能力（capability）」７１０を含む。ユーザ関心プロファイル７０５は、エンドユーザアプリケーションによって生成される。ポリシープロファイル７１５は、コンテンツに基づいてユーザによって受信された材料を制限するためにネットワークオペレータによって設定されうる。ポリシープロファイル７１５は、情報アクセス管理（例えば、セキュリティ）を強制させるのに使用されるが、コンテンツフィルタリング（例えば、ポルノのブロック）のためにも使用されうる。「容量」プロファイル７１０は、ネットワークに対してターミナルをリンク接続する能力と、ターミナルの能力の両方を表す。例えば、高解像度画像は、小さな画面のＰＤＡ、及び制限されたＣＰＵ、メモリ資源では適切に表示することが出来ず、この場合、捨象され、画像１０５はネットワーク内でより早くブロックされ得る７２０。コンテンツを受信デバイスの能力に適合させるように動的に転送することができる機能性メディアゲートウェイを結合させて容量プロファイル７１０を使用することも可能である。
【００３７】
II．コンテンツマルチキャストネットワークミドルウェア
本発明のコンテンツマルチキャストネットワークは、以下のソフトウェアコンポーネントを含むが、それのみに限定されるものではない。
・セメンティックマルチキャストルータソフトウェア
・クライアント／サーバでのセマンティックマルチキャストサービスＡＰＩ
（ＳｅｍＳｏｃｋTM）
・初期ネットワークセットアップ、リソース供給、アラームのレポート、パフォーマンスなどに関するコンフィギュレーションインターフェース及びネットワークマネージメント
・アドオンサービス特性モジュール、例えば、クライアント及びサーバに関する、コンテンツ分類器、移動性サポート、ＱｏＳマネージャ等
・プログラム可能な特別サービスのためのアドオンルータモジュール、例えば、ＲＰ集約器、シグナリングインターフェース、移動性サポート、ＱｏＳアルゴリズム、プライバシー及びセキュリティなど
【００３８】
Ａ．セマンティックマルチキャストルータソフトウェア
本発明に採用されたアプローチは、新しい機能性モジュールが動的に付加されうるコアルータにオープンインターフェースを提供する、「プログラマブルネットワーク」の精神と似ている。最も注目すべきは、全てのローカル利用可能リソースに対してＣＯＲＢＡインターフェースを提供するコロンビア大学のMobiwareプロジェクトである。Mobiwareは、分散オブジェクト技術に基づくソフトウェア集約適用可能なモバイルネットワーク環境である。Mobiwareは、アクティブ転送環境、プログラマブルモバイルネットワーク、及びプログラマブル媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層からなる。アクセスは、簡単なルーティングを越えていく機能を許容するために、データとコントロール面の両方に提供される。かかる機能は、エンドユーザのターミナルの能力に動的に適合するための、ペイロードデータの変形を含む。かかるアーキテクチャの例は、Max Ott, Grish Welling, Saurabh Mathur, Dan Reininger, Rauf Izmailov著「The JOURNEY Active Network Model」IEEE JSAC, vol.19, No.3, pp.527-537に記載されたThe JOURNEY Active Network Modelに記載されており、かかる記載はリファレンスとしてここに組み入れられる。本発明のある実施形態は、Java（登録商標）プログラミング言語を使用したコアＳＭＲを実装する。コントロール面は、リモート管理インターフェースを介してルータマネージャ（RuterManager）にアクセス可能である。
【００３９】
本発明のアーキテクチャ設計の一つの観点は、ペイロード処理能力を動的に付加することができることである。コントロール面に対する拡張とは異なり、データ面での処理は、きつく統合している必要がある。実際の目的では、拡張はルーティングデバイス自身にロードされる必要があることを意味し、観念的には、同じアドレス空間でデータコピーオーバーヘッドを最小にすることを意味する。図６は、本発明のアーキテクチャの例を例示的に示す。この設計は、ＢＳＤ ＵＮＩＸTM SystemＶストリームモジュールに似ている。メッセージ（又はパケット）は、同じデータ透過インターフェースを備えたモジュールのスタックを介して流れる。各モジュールは、近接する（上方又は下方）モジュールからのメッセージの流れを受信し、次いで、（下方又は上方それぞれの）対応するモジュールに対してそれをハンドリングする前に、プロセスに対して選別することが出来る。コントロール面は、スタックをアセンブリ又は修正する。ＳＭＲの場合、トップレベルモジュールは、入力メッセージをあるポートから全ての選択されたポートに関する出力メッセージに回すルーティング面に接続される。次いで、最下モジュールは、リンクにインターフェースを提供する。物理的なリンクに関しては、最下モジュールはネットワークデバイスのためのデバイスドライバであり、オーバーレイリンクに関しては、最下モジュールはトンネル終端ポートである。
【００４０】
上述の通り、この実施形態では、ＳＭＲはＪａｖａ（登録商標）でコーディングされ、RouterManagerインターフェースは、外部モジュールに動的に付加を与え、既存のスタックにそれを挿入するためのメカニズムを提供する。別の実施形態では、ネットワーク管理インフラストラクチャを介して新しいモジュールの遠隔配備をサポートする。本発明の実施形態の一つで使用されるコアＳＭＲ（又はＳＭＡＰ）は、標準的なマルチプロセッサLinuxカーネル用に最適化されたソフトウェアのみのソリューションに基づいており、センサを含む種々のワイヤレスインターフェース及びプロトコルに追加されるべきサポートを許容する。
【００４１】
Ｂ．クライアント及びサーバでのサービスＡＰＩ（ＳｅｍＳｏｃｋTM）
ＩＰネットワークに関する良く知られたソケットインターフェースと同様に、セマンティックネットワークに対するアプリケーションプログラミングインターフェースを定義する。しかしながら、本発明のＡＰＩは、各パケットがレシーバアドレスと関係しないが、ＸＭＬエンコードされたメタデータでタグ付けされた現在のソケットベースネットワークとは異なる。あるアプリケーションクラスでは、メタデータは、インデクサ（indexer）によって動的に生成される。本発明の他の実施形態では、APIは、インデクサの選択により、アプリケーション特定コードから切断されることができる２レイヤー（上方及び下方）構成として理解される。図７は、どうやって上方Ｕ−ＳｅｍＳｏｃｋTMＡＰＩが、アプリケーションによりメタデータなしでデータを送信することが出来るかを図示するブロック図である。アダプタは、ペイロードから必要な情報を展開し、表１に示したようなＸＭＬツリーの例のようなメタ情報を構成するために、動的に選択可能なインデクサをコールする。下方Ｌ−ＳｅｍＳｏｃｋTMＡＰＩは、メタデータと一緒にペイロードをセマンティックネットワーク内に送信するためのインターフェースを構成する。本発明のある実施形態では、ＳＯＡＰ／ＨＴＴＰはフレーミングプロトコルとして使用される。本発明の別の実施形態では、ＢＥＥＰプロトコルが使用される。ＢＥＥＰは、Blocks Extensible Exchange Programであり、工業標準であり、www.bxxp.orgで参照することが出来る。本発明の更に別の実施形態では、適当なプロトコルを使用することが出来る。
【００４２】
セマンティックネットワークにおける別のコンポーネントは、ターミナルの関心プロファイルである。このプロファイルは、ターミナルでアクティブになった全てのアプリケーションによって提供されるプロファイルの結合である。アプリケーションのプロファイルは、極端に設計時間で固定されており、他の場合では、観察、フィードバック、又は、他のアプリケーションの特徴的な手段によって駆動する適合可能なプロセス、若しくは、ユーザの直接入力を介してランタイムで動的に生成される。セマンティックネットワークコントロールプロトコル（ＳＮＣＰ）モジュールは、プロファイルの変化をアクセスサーバに転送する責任を負う。セマンティックネットワークで頑強性及び信頼性を維持するために、状態情報は、ルータポート又はリンクには永久に関係しない。この「soft-state」を維持するために、たとえプロファイルが変更されないままであるとしても、プロファイルを、ネットワークに周期的に再送信する必要がある。
【００４３】
Ｃ．ネットワークコンフィギュレーション及びマネージメント
オープンインターフェースルータアーキテクチャの早期の概略は、サービスに利用する同じRouterManagerＡＰＩのネットワークマネージメントアプリケーションの構築に役に立つ。本発明の別の実施形態では、例えば、ワークステーションからのネットワークを構成するための基本的な能力、及び、アラームでレポートするネットワーク管理画面、及びパフォーマンスを含む。
【００４４】
図８は、各々が３つのＳＭＡＲアクセスポイント２２５を包含する、２つのワイヤレスアクセスクラスタ１００５を接続する４つのＳＭＲルータ１４５の（ＩＰトンネルの上にかぶせられるように実装された）セマンティックルーティングインターフェースからなる本発明のオペレーティング環境の例を示す。セマンティックルータ１４５及びアクセスポイント２５５は、適当なネットワークインターフェースを備えたオフザシェルフ（off-the-shelf）ハードウェアに基づくものである。特に、ＳＭＲルータ１４５プラットフォームは、LinuxＯＳが稼働するラックマウント式デュアルPentium（登録商標）ＰＣプロセッサを使用し、ネットワークベースとしてオープンソースＩＰ実装されたものである。ルータは、１００Ｍｂｐｓイーサネット（登録商標）スイッチを介して接続される。別の実施形態では、ルータは、Ｔ１ＷＡＮインターフェースを介して接続される。ＳＭＡＰアクセスポイント２５５は、ルータとして同じタイプのLinuxPCに接続された１１Ｍｂｐｓ／２．４ＧＨｚ又は５ＧＨｚ・ＩＥＥＥ802.11ワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）ユニットを使用する。各ワイヤレスクラスタ１００５は、あるアクセスポイント（ＡＰ）から他のアクセスポイントまで移動するターミナル２１０を備えたセルラーサービスをサポートするために独立した周波数で作動する３つのＷＬＡＮアクセスポイントからなる。マルチキャストルーティングミドルウェアは、本発明のコンテンツルーティングソフトウェアを使用する上述のプラットフォームに実装され、移動性、ＱｏＳ及びキャッシュによる拡張性を含むが、これらに限定されるものではない。（管理ワークステーションを介してアクセスされる）コンフィギュレーション及び管理ソフトウェア１００１は、ネットワークパフォーマンスメトリックの観察に沿って、容易にセットアップ及びシステムのオペレーションができるように実装される。図８は、本発明のコンテンツマルチキャストモバイルネットワークのハードウェアアーキテクチャの例を示す。
【００４５】
III．センサネットワーク：  アプリケーション
本発明に関する典型的なアプリケーションは、センサネットワークである。従来のＩＰネットワークに多数のセンサを接続することは非常に複雑である。コンポーネント、構築のための高層プロトコルのマルチプルレイヤの潜在的に大きく動的なセットに関するアドレッシングスキームを管理することに加えて、センサによってサポートされる分散が必要である。かかるシステムの下で、これらの層の多くの能力が使用される。観念的には、センサは、処理ノードに複雑にシフトされても、できるだけ単純であるべきである。本発明では、それらの測定をネットワークに送信するのにセンサだけが必要である。１又は複数の配信終点を結合する必要はない。ＸＭＬを使用することにより、簡単なＭＡＣ層の頂部のネットワーク層に注入される自己記述データアイテムを生成する。これはワイヤレスアプリケーションについて特に価値があり、センサ、（キャリブレーション、制御、及びフォーマットのための）ＣＰＵ、及び無線（例えば、pico radio）は、コストの理由で単一チップに結合されるべきである。単純には、センサでの処理要求はまた、エネルギ消費を低下させ、モバイルデバイスのバッテリ寿命を増加させることである。
【００４６】
センサが、それらのデータを単一の終点に配信するのではなく、それらのデータをセマンティックネットワークに単に送信するので、それらの読取処理をするアプリケーションを、中央ディレクトリ、ゲートウェイ、又は他の在来の配信機構の再構築なしで、いつでも追加することが出来る。対照的に、ＩＰマルチキャストを使用したかかるシステムを実装することは、希に正しいソリューションである。センサをＩＰマルチキャストアドレスに付加することは、少なからずアプリケーション空間の柔軟性を低下させる。あるアプリケーションが全てのセンサの読取に関心を示すとき、センサが特定の領域にあり、所定のパラメータが所定のレンジ内にあるならば、他のアプリケーションは、読取る際に関心を示すだけである。非常に現実的なシナリオであるが、かかる複雑性に関するチャネルスキームを生成する際、センサの複雑性の増加だけでなく、爆発状態に急速に導く。
【００４７】
センサネットワークの例は、（低電力で継続的に見張っている）光又はモーションセンサの混合、マイクロフォン又はカメラのような高パワー及び高バンド幅センサを備えたワイヤレスモニタリングシステムである。エネルギとバンド幅を維持するために、ＡＶセンサは、それほど高くない光センサによってトリガがあった場合を除き、殆どの時間はオフ（又は記録せず）の状態である。ワイヤレスコンテンツ消費者は、クエリを発行することができ、又は、特定の属性を備えたセンサネットワークからセンサデータに署名することができ、関連したセンサが応答するときはいつでも、かかるデータフォームを受信する。
【００４８】
この例に関して、アクセスノードは、関連するセンサからそのアクセスポイントにデータを受信し、センサ位置、センサアクティビティ、及びそれに類するもののような属性を備えたデータをラベル付けする。センサノードは、グローバル一意性識別子又はグローバル一意性アドレスを有する必要はない。この発明毎に、ネットワーク実装コンテンツベースマルチキャストルーティングに対する無線リンクを介して接続されたワイヤレスターミナルのアプリケーションを考慮する。コンテンツ消費者が移動するにつれて、ターミナルが配置される所定の距離内でＡＶアクティビティに関するクエリを発行するアプリケーションを使用する次のコンテンツ消費者を考慮する。クエリは、即ち、ＡＶ、又は光、設計時にアプリケーションについて知られたセンサタイプでラベル付けされる。クエリは、関連する地理学的な領域にセンサを適合させるように付加されたネットワークアクセスノードによって取り扱われるように、コンテンツベースネットワークを介して伝播する。更に、他をトリガするあるセンサの判断は、光と音のセンサとの間で直接ハンドリングされるように、コンテンツベースネットワーク内に移動され得る。伝統的なネットワークアーキテクチャは、このデータベースに問い合わせを行い、特定のセンサを監視し、次いで他にトリガを行う中央アプリケーション及びアクティブセンサの中央ディレクトリを有する。本発明で実装されるコンテンツベースマルチキャストルーティングは、中央情報を維持する通信コストを削除し、通信の変更、コンテンツ消費者の移動、及び限定されたバッテリパワーの代わりに、より頑強で、超寿命のネットワークを提供する。
【００４９】
本発明を例示的に説明してきたが、この開示は単なる例示であり、種々の変更、結合及びプロセス及び装置の変形は可能であり、それは本発明の精神及び範囲から逸脱するものでないことは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の意味論的マルチキャストネットワークの概略図である。
【図２】本発明のコンテンツマルチキャスティングモバイルネットワークの終端間プロトコルアーキテクチャの例を示したものである。
【図３】ツリー構造ＸＭＬ分類に基づくコンテンツルーティングプロセスの例を示したものである。
【図４】ルータリソースプロファイルの集合の概略図である。
【図５】コンテンツ及び意味論的プロファイルに基づく選択的ルーティング判断の例を示す。
【図６】意味論的マルチキャストルータ及びアクセスポイントのソフトウェアアーキテクチャの例を示す。
【図７】SemLinkTMプロトコルスタックの例を示す。
【図８】本発明のコンテンツマルチキャストモバイルネットワークのハードウェアアーキテクチャの例を示す。
【図１】
2005506744.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2005506744.tif 000049
2005506744.tif 000050