Mutual communication support based on IrDA- compatible system

同時係属中の仮出願に基づく優先クレーム本出願は、1996年 1月16日提出「IrDA−コンパチブルシステムに基づく相互通信（transaction）サポート」と題された、Petre Nykanenの同時係属中の仮特許出願シリアル番号60/009,954に関連し、これによる35 USC 119(e)の下での優先権主張を伴い、その開示が全体としてここに含まれる。
発明の背景発明の分野本発明は、赤外線(IR)送信装置、例えばIrDA（Infra-red Data Association）送信プロトコルに関し、さらに特にメディアセンス（media sense）を有するトランシーバを含むIrDA−コンパチブルシステムにトランジションサポート(transition support)を提供するための方法および手段に関する。
従来技術赤外線(IR)通信（これと関係する規格情報は「ｉｒｄａ．ｏｒｇ」に位置するIrDAウェブサイトで電子的に得られる。）を標準化するためにIrDAで議論されるIrLAP（Link Access Protocol）規格のメディアアクセスコントロール（MAC）の規則では、IR送信を開始する前にトランシーバ装置は少なくとも５００ｍｓ待ち受け(listen for)かつその時間中はIRデータリンク接続を検出しないようセットされるべきである。 この５００ｍｓのディレイは、リモートコントローラのようにIrLAP規格を適用することができるあるシステムに問題を引き起こすことがある。 送信装置がIR領域で連続的に待ち受けるようにセットされる場合、このディレイ問題はある程度避けることができる。 そのような場合、もし送信が要求されるときにIRトラヒックが検出されないならば、即座にコネクションレスデータ送信要求を満たすことができるが、通常の場合はコネクションレスサービスは減速する。 しかし、トラヒックがIR領域で検出されたときこのような連続的に待ち受ける装置は大きな欠点を有する。 なぜならば、IR領域が自由に送信することができ利用できるまでその装置は役に立たないからである。
リモートコントローラでの利用に対してIrDAプロトコルをより魅力的にすることができるような代わりの方法は次のものを含む。
コネクションレスデータサービスが緩和（relax）されたMACを有するように、MACの規則はＩｒＬＡＰ規格において緩和することができる。 なぜならコネクションレスデータフレームによって送出されることが妨げられるとき、コネクション指向データ送信（connection-oriented deta transmission）は、時として失なわれたフレームから回復することができるからである。 あるいは、
ローエンド装置（low-end devices）が他のトラヒックを検出する場合であっても、ローエンド装置がコネクションレスデータフレームを放出するように許可できる。 しかしコネクションレスデータがリンク接続を破壊しないように、タイミング限界に関する規則をいくつか作成しなければならない。 あるいは、
より高いレイヤのユーザデータ、すなわちオブジェクト（objects）は、見つけ出す(sniffing)ことに用いられるXIDフレーム内に置くことができ、これにより見つけ出すフレームの緩和されたMACにアクセスできよう。
ハードウェアからの観点から見ると、大衆消費電子製品(consumer electronics)の分野におけるシステムは、大抵のIrDA−SIR（オフィシャルのIrDA規格）を履行することによりサポートされるシステムよりも、より長い送信距離が必要である。 それゆえ大衆消費電子製品に応用するには、必要とされるトランシーバ装置からの最小距離に対して、および使用できる最大出力電力に対して、IrDA−SIRの定義の変更が必要であるかもしれない。
IrDAコネクション指向データサービス規格は大衆消費電子製品の装置の使用上の制約にはあてはまらない。 実現するためのサイズと必要とされる処理電力は、この点に関して実行可能なオプションとしてのコネクション指向データサービスの利用を妨げる。 IrDA規格をサポートするIrDA装置と大衆消費電子製品の分野の装置との間の連係(connectivity)を達成するために、リモートコントローラのような、ハイエンドデスクトップシステムおよびローエンドシステムの双方が、その機能に依存できるようなやり方で、共通かつ最低限の機能を選択しなければならない。
解決すべき課題従って従来技術の問題点は、種々のIRトランシーバ装置、特に大衆消費電子製品で使われるものを収容するために、IrLAPおよびIrLMP（Link Management Protocol）のコネクションレスデータサービスの機能を、IrDAオブジェクト交換(OBEX)規格で定義されているような、オブジェクト包括規則(object encapsulation rules)に結合する点である。
目的従って本発明の目的は、メディアセンスを有するトランシーバを含むIrDA−コンパチブルシステムに、トランジションサポートを提供するための方法および手段を提案することである。
本発明の別の目的は、IrLAPおよびIrLMPのプロトコルのコネクションレスサービスのデータに、IrDA OBEX規格のオブジェクト交換規則をあてはめることによってそのようなサポートを提供することである。
発明の概要本発明は、メディアセンスを有するまたは有しない様々なIRトランシーバ装置を適応させるために、IrLAP規格のMAC規則を適合させるための方法および手段を含む。 本発明は、次のような一連のレイヤを有するIrDAプロトコルスタックを利用する。

ここでOSIは開放形システム相互接続(Open Systems Interconnection)であり、LSAPはリンクサービスアクセスポイント（Link Service Access Point）である。

このような種類のプロトコルスタックは、チューナー，テレビ，ビデオ，オーディオ設備およびパソコンに対してフィードバックを有するリモートコントローラのような、非常に多様な装置に適用できる。 また、それは要求によるデータ相互通信に使われ、例えば、受信した番号を通知するページャ，発呼者ＩＤを通知する電話あるいは電話帳エントリー（entry）を送出するセルラー電話がある。 さらに、位置の変化を通知する携帯用GPSや医療システムのようなデータ獲得システムに適用できる。

本発明を実現する種々の方法は、

コネクションレスデータサービスを使い、

XIDフレームを使い、

所有権（proprietary）あるいは開放形オブジェクト定義（open object definitions）を使うことを備える。

好適な方法は、今後標準となる(emerging)OBEXオブジェクト定義と共にIrDA規格において既に存在するコネクションレスデータサービスを使う。 この方法は既存システムにおいて変更は必要とせず、開放形サービス規格によって、異なる業者のシステム間の連係が確実になる。

好適な実施例の詳細な説明本発明は、メディアセンスを有するまたは有しない種々のIRトランシーバ装置、特に大衆消費電子製品で使われるようなものを適応させるために、IrLAP規格のメディアアクセスコントロール規則に適合させるための方法および手段を示す。 次のダイヤグラムに示されるように、本発明は好適には、開放形システム相互接続（OSI）モデルの方針に沿った一連の機能レイヤを有するIrDAプロトコルスタックを備え、それは以下のものを含む。

ここでOSIは開放形システム相互接続であり、LSAPはリンクサービスアクセスポイントである。

物理レイヤであるレイヤ１． は装置によって違ってもよい。 IrDA−SIR、すなわち１１５．２kbit/secまでの通信速度であるオフィシャルなIrDA規格が上記のダイヤグラムに示されている。 しかし１．１５２Mbit/secおよび４Mbit/secまでの通信速度の、提案されたFast IRであるIrDA−ＦIRや５７．６Mbit/secまでの通信速度のシャープ（Sharp）独特のシステムであるSharp DASKのような、他のこのような規格を使用してもよい。

データリンクレイヤプロトコルはLrLAPレイヤ、すなわちレイヤ2.である。 このプロトコルは他の装置および信頼できるデータ送信サービスの発見をサポートする。 このレイヤは、使用中のIRメディアである他の装置に対して正しく指示すると共に、MACの規則に従わなければならない。

ネットワークレイヤプロトコルはIrLMPプロトコルレイヤであるレイヤ3.である。 このプロトコルはサービス対サービスの接続の結合、および信頼できるIrLAP接続の複数チャンネルへの分割、をサポートする。 このフレーム毎の多重化（frame-by-frame multiplexing）によって複数並行サービスが可能となる。

IrLMPのレイヤのトップでは、転送レイヤ、すなわちセグメント化(segmentation)およびリアセンブリ(reassembly)、フロー制御などの機能のような、種々の機能を実現する複数プロトコルが存在してもよい。 他のトップでのレイヤはIrDAで明確にされる情報アクセスサービス(IAS:Information Access Service)のような、アプリケーションに必要な機能をサポートするサービスを含むアプリケーションレイヤ（application layer）である。 IASは、クライアントおよびサーバからなり、ホストシステムがサポートするサービスについて、サーバに対して、クライアントが調査することができる。 サーバは、ローカルデータベースから情報を入手する。 そのローカルデータベースはサービス種(service instance)に特有の情報であり、それはサービス種がホストシステムに位置させるLSAP ID（Link Service Access Point）である情報の最も重要な部分である。 この接続はサービス対サービス接続をするときに使う。

以下の説明は、レイヤの機能を通じて、この点に関するより重要な形態のいくつかを例示する。

発見(Discovery)

発見のプロセスは、データリンクレイヤプロトコル、すなわちIrLAPプロトコルレイヤであるレイヤ２によってサポートされ、どんな他の装置をIRメディア中に見つけることができるかを末端機器が見つけ出すことができるようにするために使われる。 このプロセスは、それがIrLMPレイヤを通じてそのレイヤのユーザへ伝えられるが、IrLAPによって実現される。 発見のプロセスはダイナミックであり、それゆえ複数装置を一つの照会（query）によって確認できる。 応答する全ての装置は開始プログラムに戻ってもよい。

１）３２ビット装置アドレス（規格により可変）。

２）例えばファクス，モデム，電話，ＰＤＡおよびプリンタのように、サポートされたサービス区分を示すビットフィールドによるサービスの指示。

３）例えば「ボブのＰＤＡ」のように、ユーザが定義できる記号列のような装置の名前。

発見の後、ユーザは接続すべきホスト装置を選択してもよく、または、自動的に接続が確立されてもよい。 具体的なサービスがホストシステムによってサポートされるかどうか、を調べるためにIASサービス接続を確立してもよい。

IASアクセス

IASサービスアクセスは、ホストシステムが必要なサービスをサポートしているかどうかを調べるのに使われる。 複数ホストシステムが存在する場合、どのシステムが必要なサービスをサポートしているかを調べるために、それらの全てに対してIrLAP接続が１つずつ行われる。 このIASアクセスは、ホストLSAP OとローカルLSAP Xとを結合することにより行うことが可能であり、ここにIASサーバは、LSAP Oに常に存在する。 ローカルIASクライアントによってホストIASデータベースから取り出される情報は、サービス規格中に定義される。 その情報はサービスに依存して変化してもよいが、常に存在するであろう１つまたは２つのものとしては、サービスの種名とホストシステム上でアクセスできるLSAPとがある。

サービス接続の確立必要なサービスを有する所望のホストが見付かったとき、サービス対サービス接続は確立される。 ローカルLSAPがIrLMPレイヤによってホストLSAPと結合されるまで、そのサービス接続はアクティブではない。 この結合では、結合されたホストLSAPからローカルLSAPへ到来するデータが受け取られるように（またはその逆）、LSAPは相互接続される。 この後、サービスの特定のプロトコルを起動することができる。

プリミティブ(primitives)を結合するIrLMP LSAPは、ユーザデイト（６０オクテットまで）のフィールドを含むことができる。 暗号化鍵を交換するような目的で接続を確立するときにこのデータを使うことができる。 暗号化の方法は、もしあれば、サービスを実現するためには利用可能なあらゆる暗号化の方法を用いてもよい。 これら全ての方法に共通なことは、その影響する領域が、２つの定められたLSAP間で送信されるデータに制限される点である。 フレームにおけるIrLAPまたはIrLMPプロトコルの特定のフィールドは、暗号化による影響は受けない。 第三者は相互通信が２つのサービス種間で発生していることを見ることができるかもしれないが、実際のデータ内容を解読することはできない。

実現プロトコルスタックの実現は、IrLAPレイヤ接続が失われたときにエンドユーザに指示を与えるようになすべきである。 IrDA規格では、リンクを３秒間失なった場合、エンドユーザに「ノーアクティビティ（No Activity）」を示すことになっている。 実際のサービス接続は、未接続の命令を受信した場合に失なうようになっている。 これは、リンクが８秒から４０秒（取り決められた値）まで失なわれたときに発生し得る。

中間ノード（Intermediate Node）

本発明のIrDAプロトコルスタックは、周知のサービスをサポートする２つの装置間の中間ノードとして動作することができる。 そのように実現するには、次のような５つの考慮すべき重要な要因がある。

サービス規格およびIAS情報接続確立の実現暗号化の使用ユーザの相互作用と指示既存サービスプロトコルスタックとのインターフェイス一般に、異なる実現に対して選択の自由を設計者に与えるため、いくつかのものを故意に省くということについて、IrDA規格の範囲を理解することは重要である。 IrDA規格に関連して本発明を実現することは、従来の技術の範囲内で可能であろう。

この種のプロトコルスタックは、テレビ，ビデオ，オーディオ設備およびパソコンだけでなく、チューナーに対してもフィードバックを有するリモートコントローラのような非常に多様な装置において使うことができる。 また、それは要求によるデータ相互通信に使われ、例えば、受信した番号を通知するページャ，発呼者ＩＤを通知する電話あるいは電話帳エントリーを送出するセルラー電話がある。 さらに、位置の変化を通知する携帯用GPSや医療システムのようなデータ獲得システムに適用できる。

本発明を実現する種々の方法は、

コネクションレスデータサービスを使い、

XIDフレームを使い、

所有権あるいは開放形オブジェクト定義を使うことを備える。

好適な方法は、今後標準となるOBEXオブジェクト定義と共にIrDA規格において既に存在するコネクションレスデータサービスを使う。 この方法は既存システムにおいて変更は必要としない。 開放形サービス規格によって、異なる業者のシステム間の連係が確実になる。 コネクション指向データもまた使うことができるが、全ての状況においてではない。 なぜならMAC規則あるいは実現の大きさあるいはマイクロプロセッサの性能によるからである。

本発明によって、大衆消費電子製品の産業におけるこのようなシステムに対してIrDAプロトコルを実現することができ、これらのシステムの製造業者がIrDAハードウェア規格を採用するようになるであろう。 このことはIRプロトコルの標準化を促進するであろう。 このハードウェア規格は、IRシステムの距離と出力電力に関していくつかの変更は必要かもしれないが、共通のハードウェアのサポートは連係のために基本的に必要である。

通信および大衆消費電子製品の両産業において同じハードウェアプラットフォームおよび同じIrDAプロトコルをサポートすることで、より多くの企業は連係することを市場における価値としてみなすようになるに違いない。 また、このサポートによって多くの干渉(interference)問題を避けるだろう。 なぜならIrDAプロトコルは、メディアアクセスコントロールが干渉を最小にするということをサポートするからである。

本発明は、電話，セルラー電話，ページャ，玩具，携帯用GPS受信機のようなデータ生成システム，時計，アラームあるいは時計機能あるいは予定を記入するためのPIMだけではなく、チューナー，テレビ，ビデオ，オーディオ設備およびパソコンに対する前述のリモートコントローラのものような非常に多様な装置に適用することができる。

大衆消費電子製品の分野においてIrDAプロトコルを修正無しにシステムに対して使用できるにもかかわらず、IrDA IrLAPメディアアクセス規則においておよびハードウェアレイヤ規格において必要とされる変更がいくつかあるかもしれないが、その変更は上述の説明の観点から従来技術の範囲内となるであろう。