JP5604515B2 - 無線ネットワーク誤動作の検出及び解決 - Google Patents

Description

本発明の対象は、無線通信ネットワークに関し、特にネットワークに互換性のある無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合の無線接続設定の問題の診断及び解決に関する。

特許文献US7392046は、無線ネットワーク誤動作の自動診断及び解決のための方法及び装置を開示している。ネットワーク誤動作診断は、複数の無線ネットワーク構成要素から収集された情報を所定の一式のルールと比較することにより行われる。比較は、包括的な（comprehensive）クエリ言語機能を使用して実行され得る。

この方法は、誤動作を診断するために利用可能な所定の一式のルールにより制限される。

従って、無線通信ネットワーク誤動作の診断及び解決を改善することが、本発明の対象の目的である。

本発明の対象は、独立請求項により規定される。従属請求項は有利な実施例を規定する。

本発明の対象の目的は、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する方法を提供することにより実現される。問題を検出する方法は、新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込むステップであり、埋め込まれた情報は、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線装置により直面したエラーについての情報を含むステップと、通信プロトコルを使用して、埋め込まれた情報を無線通信ネットワークで診断ツールに送信するステップと、診断ツールを使用して受信した埋め込まれた情報を分析し、問題の原因及び関連する対策を判定するステップとを有する。

一般的に、無線装置を無線通信ネットワークに追加するために、ユーザは、無線装置に関連する無線接続パラメータの正確な値を設定しなければならない。例示的な例として、Wi-Fi（例えば、IEEE802.11x）の場合、これらのパラメータのうち数個は、サービスセット識別子（SSID：Service Set Identifier）、チャネル番号及びセキュリティ鍵又はパスフレーズ（Passphrase）でもよい。新たに追加された無線装置の無線接続パラメータの構成が不正確である場合、無線装置は、無線通信ネットワークに参加してその通常の動作を実行することができなくなる可能性がある。ユーザがこの問題を検出して修正することは困難になり得る。この理由は、ユーザは十分な背景技術の知識を有していない可能性があるからである。更に、無線接続の設定に関与する複雑性のため、コールセンタの職員が電話で問題を解決することは困難であると考える可能性がある。これらの全ては、低いユーザ満足度レベルをもたらし、従って、低減したネットプロモータースコア（NPS：Net Promoter Score）をもたらす。

従って、無線装置を無線通信ネットワークに追加する場合に直面した問題をユーザが診断するのに役立ち得る方法を提供することが望まれる。このことは、ユーザが新たに追加された無線装置の正確な機能を確保することを可能にし得る。

開示の方法では、接続に障害のある無線装置は、通信プロトコルを使用して“遭難メッセージ（distress message）”を送出する。遭難メッセージは、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に直面したエラーについての情報を含んでもよい。障害のある無線装置により送信された遭難メッセージは、診断ツールにより受信される。診断ツールは、遭難メッセージを分析し、問題を検出する。問題が診断されると、障害のある無線装置自体に状態／エラーメッセージを表示することが可能である。更に、診断ツールは、接続問題を修正する対策を示唆し、新たに追加された無線装置の正確な動作を確保してもよい。技術を理解できないユーザは、診断ツールの推奨を読み、センタの職員に電話してもよい。センタの職員は、ユーザが無線ネットワークの問題を修正するようにガイドしてもよい。ここに開示される概念は、無線ネットワーク構成に依存しない特別な通信機構を介して情報を交換することにある。交換された情報は、その後に障害のある無線装置の構成設定を適合させるために使用されてもよい。

開示の方法は、無線ローカルエリアネットワークの用途に有用である。この場合、適切な無線ネットワーク構成を必要としない無線通信が、構成情報を交換するために使用される。交換された構成情報は、その後に無線ローカルエリアネットワークのノードのうち１つの構成設定を適合させるために使用されてもよい。

実施例では、診断ツールは、無線通信ネットワークに接続された無線装置のうち１つ又はアクセスポイント若しくはルータに存在する。埋め込まれた情報を分析して問題を診断するために外部の通信が必要ないため、このことは有利である。

更なる実施例では、この方法は、固有の鍵を使用し、新たに追加された無線装置に関連する情報を暗号化し、暗号化された情報を通信プロトコルに埋め込むステップを有する。このことにより、埋め込まれた情報の安全な通信が可能になり、新たに追加された無線装置が信頼を受けた診断ツールと相互作用していることを確保し得る。更なる利点は、一般的には無線装置のユーザにより手動で設定されるセキュリティ鍵／パスフレーズのような機密情報が、無線ネットワークのセキュリティを損なうことなく診断を支援するために診断ツールと共有され得る点にある。

更に別の実施例では、固有の鍵は、
−ユーザ定義のパスワード
−生物測定
−タグ
のうち少なくとも１つから導かれる。

この実施例は、埋め込まれた情報を保護し、無線通信ネットワークへの無許可のアクセスを妨げてもよい。更に、この実施例は、便利な低コストの更なるセキュリティ層を提供してもよい。

タグは、粘着ラベル（例えば、RF-IDタグ又はレジスタ（resistor）タグ）の形式でもよい。ラベルの背後にある概念は、ユーザが、無線通信ネットワークの他の無線装置からネットワーク構成を要求することにより、無線ネットワークに参加することを可能にする無線ネットワークの装置に粘着ラベルを貼り付けることを可能にする点にある。

更に別の実施例では、無線ネットワーク通信プロトコルは、IEEE802.11に準拠し、新たに追加された無線装置に関連する情報は、管理フレーム（好ましくは、プローブ要求管理フレーム（Probe Request Management Frame））に埋め込まれ、変更されたプローブ要求管理フレームは、無線通信ネットワークで送信される。

Wi-Fi保護設定（WPS：Wi-Fi protected Setup）は、無線ホームネットワークの簡単且つ安全な確立のためにWi-Fiアライアンスにより生成された標準である。標準的なIEEE802.11パケットにデータを埋め込むことにより、Wi-Fiで情報をプッシュする機構は知られている。開示の方法は、無線通信ネットワーク環境で無線装置を設定する場合に生じ得る問題を診断するために、同様の概念を使用する。

プローブ要求管理フレームは、局によりアクセスポイントを検出し、その機能についての情報を取得するために使用される。プローブ要求管理フレームのフレーム本体は、関心のある基本サービスセットのSSID（Secure Set Identifier）と、サポートされる送信レートとを含む。管理フレームのフレーム本体の最大データサイズは、2312バイトである。プローブ要求管理フレーム内に含まれる情報は少ないバイトを占有するため、診断情報を埋め込むための非常に好適な候補になる。IEEE802.11無線ネットワークに参加しようとする無線装置について、これは最初に認証されておらず、関連付けられていない。この状態で、IEEE標準は、クラス1フレームのみへのアクセスを許可する。プローブ要求管理フレームは、このようなクラス1フレームの１つである。従って、無線ネットワークへの接続に失敗した無線装置が依然としてプローブ要求管理フレームにアクセスすることができるため、プローブ要求管理フレームは診断に使用され得る。

更に別の実施例では、変更されたプローブ要求管理フレームは、問題の原因及び関連する対策を判定するために分析される。変更されたプローブ要求管理フレームは、障害のある無線装置に関連する情報を有する。情報を分析することは、問題の適切な診断を行い、診断された問題への対策を見つけることに役立ち得る。

一般的に、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN：wireless local area network）で動作する無線装置は、通常に動作できる前に、異なるレベル（すなわち、IEEE802.11 MAC、インターネットプロトコル）で接続を確立する必要がある。現在では、無線装置を無線ネットワークに新たに追加する場合に問題が生じた場合、エラーの実際の原因（Wi-FiサブシステムにあるかIPサブシステムにあるか）を特定することは困難であり、従って、問題を診断して解決することは困難である。開示の方法は、診断を支援して修正動作を示唆するのに役立ち得る更なる情報として埋め込まれ得る、障害のある無線装置に関連する少ないパラメータを指定する。

更に別の実施例では、変更されたプローブ要求管理フレームは、
−無線装置番号及びモデル番号を含む新たに追加された無線装置に特有の情報
−新たに追加された無線装置の接続状態及び関連するエラー
−サービスセット識別子、チャネル番号及びセキュリティ鍵を含む新たに追加された無線装置の接続設定
−無線装置が無線通信ネットワークに追加された場合に直面した以前のエラーの履歴
のうち少なくとも１つを含む。

無線装置特有の情報は、無線ネットワークで障害のある無線装置を一意に識別し、障害のある無線装置に関する接続問題を解決する対策に対処するために使用されてもよい。

IEEE802.11標準は、IEEE802.11無線ネットワークにおける無線装置の３つの異なる動作状態（IEEE Standard 802.11, 1999 Editionの図８を参照)を識別する。これらの状態は、無線装置が通常通り動作するためのキャパシティ（capacity）を判定し、エラーの可能性のある原因を診断するために使用されてもよい。例示的な例として、無線装置が“認証済み（Authenticated）、未関連付け（Unassociated）”の状態にあり、次の状態の“認証済み（Authenticated）、関連付け済み（Associated）”に移動する場合に直面したエラーが“アクセスポイントが更なる関連付けの局を扱うことができないため、関連付けが拒否された”である場合、この情報は、問題を正確に診断し、新たな無線装置が無線ネットワークに参加するためには、無線ネットワークから他の無線装置を除去することをユーザに示唆するために使用されてもよい。

一般的には、接続設定は、無線装置のユーザにより手動で設定されるため、キー入力エラーをしがちになり得る。この種類のエラーは、ユーザ設定値をプローブ要求管理フレームに埋め込むことにより、ユーザ設定値を診断ツールに送信することで取り込まれてもよい。これは、プローブ要求管理フレームの情報を暗号化することが有用になり得る場合である。この理由は、盗聴者がセキュリティ鍵のような機密情報にアクセスすることを妨げるからである。

更に、無線装置の通常動作中に直面した問題を診断するために、新たに追加された無線装置により最近に直面したエラーのリストを取得することが有用になり得る。例えば、電子レンジのような装置が電源オンになると、無線ネットワーク（特に2.4GHz範囲）で干渉を生じる可能性がある。それまでに適切に機能している無線装置は、電子レンジの動作のためチャネルに追加された干渉により、多くのデータパケットがドロップしていることを検出し始める。この情報は、問題の原因を診断するために有用になり、同じことがユーザに通知されてもよい。同じ機構が、他の無線装置に関する問題（例えば、ハードウェア障害）を報告するために使用されてもよい。

障害のある無線装置は、変更されたIEEE802.11プローブ要求管理フレームを送信する。IEEE802.11管理フレームは、一般的な媒体アクセス制御（MAC：Media Access Control）フレームフォーマットに従う。プローブ要求管理フレームは、接続しようとするアクセスポイント／Wi-Fiルータについての更なる情報を取得するために送信される。アクセスポイントは、IEEE802.11プローブ応答管理フレームで応答する。

IEEE802.11プローブ要求管理フレームのフレーム本体は、2312オクテット（バイト）ほどの大きさでもよい。一般的には、そのいくつかのみが必須のフレーム本体を指定するために使用され、残りは、必要に応じて独自のメッセージを伝達するために使用されてもよい。

開示の方法では、独自のメッセージは、非限定的に、装置情報（装置名、モデル番号）、装置接続状態、装置無線パラメータ（SSID、チャネル番号、セキュリティ鍵）及び装置特有のエラーを含み、障害のある無線装置特有の詳細を含んでもよい。ほとんどの無線装置の設定は手動であるため、ユーザが無線装置を設定する場合にキー入力エラーをする可能性がある。顧客がSSID、チャネル番号、セキュリティ鍵のような無線パラメータを入力する限り、ユーザにより編集された情報の診断ツールへの通知は、これらが実際に正確であることを確認するために使用されてもよい。診断ツールは、既に無線接続を確立した無線装置で動作していることが想定されるため、診断ツールが、障害のある無線装置により送信されたパラメータ設定を検査することができるこれらのネットワークパラメータの正確な設定を有するという結果になる。

更に別の実施例では、無線通信ネットワークの基本サービスセット識別子（Basic Service Set Identifier）は、固有の識別子に設定される。これは、変更されたプローブ要求管理フレームの識別を可能にし得る。これは、他のプローブ要求管理フレームを無視する際に診断ツールに役立ち、処理要件を低減し得る。

IEEE Standard 802.11, 1999 Editionによるプローブ要求管理フレームの意図した使用は、無線局装置が接続しようとしているアクセスポイントの機能を認識する点にある。従って、いずれかの無線ネットワークにおいて、異なる時点に異なる無線装置により送信されている複数のプローブ要求管理フレームが存在する。実際にアクセスポイントに向けられた全てのプローブ要求管理フレームを処理することを試みないように、診断ツールの負荷を低減するために、障害のある無線装置と診断ツールとの双方により使用され得る固有のBSSID（例えば、Philips Connected Plant Diagnostics）が判定されてもよい。

更に別の実施例では、診断ツールを使用して変更されたプローブ要求管理フレームを分析することは、
−新たに追加された無線装置のIPアドレスが自動IP範囲にあるか否かを検査し、そうである場合、問題は動的ホスト構成プロトコル（DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol）サーバがダウンであること又は媒体アクセス制御（MAC）フィルタリングが有効であることを推測すること
−チャネル番号又はセキュリティパスフレーズに相違が存在するか否かを検査すること
のうち少なくとも１つを有する。

無線装置のIPアドレスが自動IP範囲にある場合、無線ネットワークのDHCPサーバからIPアドレスを取得することに失敗したことを意味する。これは、DHCPが一時的にダウンしていることによるもの、又はMACフィルタリングがルータで有効になっており、新たに追加された無線装置のMACアドレスが許可リストに追加されていないことによるものである可能性がある。診断ツールは無線ネットワークにアクセスしていることが想定されるため、どの場合が当てはまるか（DHCPサーバがダウンしているか、MACフィルタリングが有効であるか）を判定し、ユーザが問題を診断することに役立ち得る。

チャネル番号又はセキュリティパスフレーズのパラメータは、無線装置のユーザにより手動で入力されるため、キー入力エラーが存在する可能性があり、このため、無線装置が無線ネットワークに参加できない可能性がある。診断ツールは、無線ネットワークの正確な値へのアクセスを有しているため、これらの値を無線装置で入力されたものと比較し、照合していない場合にユーザに通知してもよい。

更に別の実施例では、この方法は、判定された問題の原因及び関連する対策をユーザに通知する。このことは、ユーザが判定された問題を修正し、新たに追加された無線装置の正確な動作を確保することを可能にする。このことは、ユーザ満足度レベルを向上させ、ネットプロモータースコアを改善し得る。

更に別の実施例では、この方法は、新たに追加された無線装置の機能障害を報告するためにサービス要求を開始し、
−無線通信ネットワーク構成マネージャ
−顧客サービスセンタ
のうち少なくとも１つに判定された問題の原因及び関連する対策を提供するステップを有する。

この実施例は、判定された問題の自動／半自動の修理を容易にし得る。技術を理解できないユーザは、診断ツールの推奨を読み、センタの職員に電話してもよい。センタの職員は、ユーザが無線ネットワークの問題を修正するようにガイドしてもよい。このことは、顧客サポートの電話の迅速な終了に更に役立ち得る。このことはまた、問題の原因の理解に更に役立ち、これにより、不正確な結論を出すリスク（例えば、問題／エラーの原因が無線通信ネットワークの構成にあるのに、ユーザが購入した無線装置での問題／エラーが存在すると結論付ける可能性があること）を低減し得る。このことは、ユーザ満足度レベルを更に向上させ、ネットプロモータースコアを改善する。

更に別の実施例では、新たに追加された無線装置は、プリンタ、パーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ハンドヘルドコンピュータ、ノートブックコンピュータ、デジタル電話、デジタルビデオプレイヤ、デジタルオーディオプレイヤ又は無線ローカルエリアネットワークのノードのうち少なくとも１つである。

本発明の更なる目的では、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する検出ユニットが開示される。問題を検出する検出ユニットは、新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込む埋め込みユニットであり、埋め込まれた情報は、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線装置により直面したエラーについての情報を含む埋め込みユニットと、埋め込まれた情報を無線通信ネットワークで診断ツールに送信する送信ユニットとを有し、診断ツールは、受信した埋め込まれた情報を分析し、問題の原因及び関連する対策を判定する分析器を更に有する。

或る実施例では、無線通信ネットワークは、デジタルホームネットワークでもよい。デジタルホームネットワークは、通信媒体を通じて接続された複数の家庭用電化製品を有してもよい。デジタルホームネットワークは、無線装置がデジタルホームネットワークに新たに追加された場合にデジタルホームネットワークにおける問題を検出する検出ユニットを有してもよい。

本発明の対象の更に別の目的では、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出するソフトウェアプログラムが開示される。ソフトウェアプログラムは、新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込み、ただし、埋め込まれた情報は、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線装置により直面したエラーについての情報を含み、埋め込まれた情報を無線通信ネットワークで診断ツールに送信し、診断ツールを使用して受信した埋め込まれた情報を分析し、問題の原因及び関連する対策を判定するように構成されたプログラムコード手段を有する。

本発明の対象の実施例による無線通信ネットワークの例示的な構成 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合の無線通信ネットワークの例示的な構成 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する方法を示す例示的なフローチャート IEEE標準802.11による一般的な媒体アクセス制御（MAC）フレームフォーマット IEEE標準802.11の管理フレームフォーマット 例示的なプローブ要求のフレーム本体のフォーマット IEEE標準802.11の管理フレーム情報要素フォーマット 本発明の対象の実施例による無線通信ネットワークにおける問題を検出する検出ユニット

前述の態様、特徴及び利点は、添付図面を参照して一例のみとして更に記載される。添付図面において、同じ参照符号は同一又は類似の部分を示す。

図１を参照すると、無線通信ネットワーク100は、
1)ルータ140
2)アクセスポイント120
3)ルータ140に結合されたモデム110
4)複数の無線装置150-1、150-2、150-n
を有する。

無線装置150-1、150-2、150-nは、パーソナルデジタルアシスタント（PDA）、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ノートブックコンピュータ、移動電話、デジタルオーディオプレイヤ、デジタルビデオプレイヤ、又は他の装置若しくは他のコンピュータネットワークと通信することを求められ得る他の種類のハンドヘルド若しくはパーソナル無線電子装置でもよいが、これらに限定されない。無線通信ネットワーク100は、通信媒体を通じて接続された複数の家庭用電化製品を有するデジタルホームネットワークでもよい。

無線通信ネットワーク100は、全ての無線装置150の間で共有されるネットワークプリンタ130を更に有する。アクセスポイント120は、ルータ140に結合される。アクセスポイント120とルータ140との組み合わせにより、無線装置150-1、150-2、150-nへのネットワークサービスの提供が可能になる。プリンタ130と無線装置150との間の接続は、アクセスポイント120を通じて形成される、この場合、接続は、無線信号（例えば、赤外線信号）である。単一のアクセスポイント120及び単一のルータ140が図示されているが、それぞれ複数が無線通信ネットワーク100に存在することが可能である点に留意すべきである。

無線装置150-1、150-2、150-nは、それぞれ近くにあるビーコン170-1〜170-mに接続される。単一の装置150は、移動とともに複数のビーコンと通信してもよく、その逆に、単一のビーコン170は、近くの複数の装置と通信してもよい。ビーコン170-1〜170-mは、独立して無線信号（無線周波数（RF：radio frequency）信号、赤外線信号、可視光線信号又は他の信号）を送信可能である。無線装置150-1、150-2、150-nは、広域ネットワーク（WAN：wide area network）180を通じてインターネットサービスプロバイダ（ISP：Internet Service Provider）190に接続される。無線通信ネットワーク100の１つの構成では、WAN180への接続は、ファイヤウォール及びプロキシサーバを通じて確立されてもよい。他の構成では、無線通信ネットワーク100は、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN：wireless local area network）（IEEE802.11標準、Bluetooth（登録商標）又は赤外線リンクに基づくもの等）でもよい。

無線通信ネットワーク100は、無線アクセスに利用可能な様々なリソースを提供する如何なる領域で動作してもよい。このような領域は、空港、食品サービス業（例えば、コーヒーショップ）、ホテルのビジネスリソースセンタ、博物館又は家庭に存在してもよい。

次に図２を参照すると、ユーザは、無線装置150-kを無線通信ネットワーク100に新たに追加する。ユーザが無線装置150-kを無線通信ネットワーク100に接続すると、ユーザは、無線接続パラメータの正確な値を設定しなければならない。例示的な例として、Wi-Fi（例えば、IEEE802.11x）の場合、これらのパラメータのうち数個は、サービスセット識別子（SSID：Service Set Identifier）、チャネル番号及びセキュリティ鍵又はパスフレーズ（Passphrase）でもよい。無線装置150-kの無線接続パラメータの構成が不正確である場合、無線装置は、無線通信ネットワーク100に参加してその通常の動作を実行することができなくなる可能性がある。新たに追加された無線装置はまた、無線ネットワークのインフラストラクチャノードの設定（ルータで有効になっているMACフィルタリング等）のため、又は無線ネットワークの構成（例えば、無線ネットワークでの既に多すぎる装置、不正要素による無線ネットワークの無許可のアクセス）のため、接続問題に直面する可能性がある。ユーザがこの問題を検出して修正することは困難になり得る。更に、無線接続の設定に関与する複雑性のため、コールセンタの職員が電話で問題を解決することは困難であると考える可能性がある。また、背景技術を有さないユーザは、コールセンタの職員に正確な問題の性質を説明することは困難であると考える可能性がある。これらの全ては、低いユーザ満足度レベルをもたらし、従って、低減したネットプロモータースコア（NPS：Net Promoter Score）をもたらす。

次に図３を参照すると、開示の方法の背後にある概念は、無線ネットワーク構成に依存しない特別な通信機構を介して情報を交換することにある。更に、交換された情報は、その後に障害のある無線装置150-kの構成設定を適合させるために使用されてもよい。

問題を検出する方法は、新たに追加された無線装置150-kに関連する情報を通信プロトコルに埋め込むステップ310を有する。埋め込まれた情報は、無線装置150-kが無線通信ネットワークに新たに追加された場合に直面したエラーについての情報を含む。ステップ320は、通信プロトコルを使用して、埋め込まれた情報を無線通信ネットワーク100で診断ツールに送信する。ステップ330は、診断ツールを使用して受信した埋め込まれた情報を分析し、問題の原因及び関連する対策を判定する。

開示の方法では、接続に障害のある無線装置150-kは、通信プロトコルを使用して“遭難メッセージ（distress message）”を送出する。遭難メッセージは、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に直面したエラーについての情報を含んでもよい。障害のある無線装置により送信された遭難メッセージは、診断ツールにより受信される。診断ツールは、遭難メッセージを分析し、問題を検出し、障害のある無線装置が動作することを可能にする。

問題が診断されると、障害のある無線装置自体に状態／エラーメッセージを表示することが可能である。更に、診断ツールは、接続問題を修正する対策を示唆し、新たに追加された無線装置の正確な動作を確保してもよい。技術を理解できないユーザは、診断ツールの推奨を読み、センタの職員に電話してもよい。センタの職員は、ユーザが無線ネットワークの問題を修正するようにガイドしてもよい。

開示の方法は、無線ローカルエリアネットワークの用途に有用である。この場合、適切な無線ネットワーク構成を必要としない無線通信が、構成情報を交換するために使用される。交換された構成情報は、その後に無線ローカルエリアネットワークのノードのうち１つの構成設定を適合させるために使用されてもよい。

診断ツールは、無線通信ネットワーク100に接続された無線装置のうち１つ又はアクセスポイント120若しくはルータ140に存在する。埋め込まれた情報を分析して問題を診断するために外部の通信が必要ないため、このことは有利である。

更に、この方法は、固有の鍵を使用し、新たに追加された無線装置に関連する情報を暗号化し、暗号化された情報を通信プロトコルに埋め込むことを有する。このことにより、埋め込まれた情報の安全な通信が可能になり、新たに追加された無線装置が信頼を受けた診断ツールと相互作用していることを確保し得る。更なる利点は、一般的には無線装置のユーザにより手動で設定されるセキュリティ鍵／パスフレーズのような機密情報が、無線ネットワークのセキュリティを損なうことなく診断を支援するために診断ツールと共有され得る点にある。

更に、固有の鍵は、
−ユーザ定義のパスワード
−生物測定
−タグ
のうち少なくとも１つから導かれる。

このことは、埋め込まれた情報を保護し、無許可のアクセスを妨げてもよい。また、このことは、便利な低コストの更なるセキュリティ層を提供してもよい。

タグは、粘着ラベル（例えば、RF-IDタグ又はレジスタ（resistor）タグ）の形式でもよい。ラベルの背後にある概念は、ユーザが、無線通信ネットワークの他の無線装置150-1、150-2、...150-nからネットワーク構成を要求することにより、無線通信ネットワーク100に参加することを可能にするホームネットワークの装置に粘着ラベルを貼り付けることを可能にする点にある。

或る実施例では、通信プロトコルは、IEEE802.11に準拠し、新たに追加された無線装置150-kに関連する情報は、管理フレーム（好ましくは、プローブ要求管理フレーム（Probe Request Management Frame））に埋め込まれ、変更されたプローブ要求管理フレームは、無線通信ネットワーク100で送信される。

Wi-Fi保護設定（WPS：Wi-Fi protected Setup）は、無線ホームネットワークの簡単且つ安全な確立のためにWi-Fiアライアンスにより生成された標準である。標準的なIEEE802.11パケットにデータを埋め込むことにより、Wi-Fiで情報をプッシュする機構は知られている（例えば、“Beacon Stuffing: Wi-Fi without Associations”, Ranveer Chandra, Jitendra Padhye, Lenin Ravindranath, Alec Wolman, Microsoft Research, http://wwwxesearch.rnicrosoft.corn/users/alecw/hotmobile-2007.pdf参照）。開示の方法は、無線通信ネットワーク環境で無線装置を設定する場合に生じ得る問題を診断するために、同様の概念を使用する。

プローブ要求管理フレームは、局によりアクセスポイントを検出し、その機能についての情報を取得するために使用される。プローブ要求管理フレームのフレーム本体は、関心のある基本サービスセットのSSID（Secure Set Identifier）と、サポートされる送信レートとを含む。管理フレームのフレーム本体の最大データサイズは、2312バイトである。プローブ要求管理フレーム内に含まれる情報は少ないバイトを占有するため、診断情報を埋め込むための非常に好適な候補になる。IEEE802.11無線ネットワークに参加しようとする無線装置について、これは最初に認証されておらず、関連付けられていない。この状態で、IEEE標準は、クラス1フレームのみへのアクセスを許可する。プローブ要求管理フレームは、このようなクラス1フレームの１つである。従って、無線ネットワークへの接続に失敗した無線装置が依然としてプローブ要求管理フレームにアクセスすることができるため、プローブ要求管理フレームは診断に使用され得る。

或る実施例では、変更されたプローブ要求管理フレームは、
−無線装置番号及びモデル番号を含む新たに追加された無線装置に特有の情報
−新たに追加された無線装置の接続状態及び関連するエラー
−サービスセット識別子、チャネル番号及びセキュリティ鍵を含む新たに追加された無線装置の接続設定
−無線装置が無線通信ネットワークに追加された場合に直面した以前のエラーの履歴
のうち少なくとも１つを含む。

IEEE802.11標準は、IEEE802.11無線ネットワークにおける無線装置の３つの異なる動作状態（IEEE Standard 802.11, 1999 Editionの図８を参照)を識別する。これらの状態は、無線装置が通常通り動作するためのキャパシティ（capacity）を判定し、エラーの可能性のある原因を診断するために使用されてもよい。例示的な例として、無線装置が“認証済み（Authenticated）、未関連付け（Unassociated）”の状態にあり、次の状態の“認証済み（Authenticated）、関連付け済み（Associated）”に移動する場合に直面したエラーが“アクセスポイントが更なる関連付けの局を扱うことができないため、関連付けが拒否された”である場合、この情報は、問題を正確に診断し、新たな無線装置が無線ネットワークに参加するためには、無線ネットワークから他の無線装置を除去することをユーザに示唆するために使用されてもよい。

一般的には、接続設定は、無線装置のユーザにより手動で設定されるため、キー入力エラーをしがちになり得る。この種類のエラーは、ユーザ設定値をプローブ要求管理フレームに埋め込むことにより、ユーザ設定値を診断ツールに送信することで取り込まれてもよい。これは、プローブ要求管理フレームの情報を暗号化することが有用になり得る場合である。この理由は、盗聴者がセキュリティ鍵のような機密情報にアクセスすることを妨げるからである。

更に、無線装置の通常動作中に直面した問題を診断するために、新たに追加された無線装置により最近に直面したエラーのリストを取得することが有用になり得る。例えば、電子レンジのような装置が電源オンになると、無線ネットワーク（特に2.4GHz範囲）で干渉を生じる可能性がある。それまでに適切に機能している無線装置は、電子レンジの動作のためチャネルに追加された干渉により、多くのデータパケットがドロップしていることを検出し始める。この情報は、問題の原因を診断するために有用になり、同じことがユーザに通知されてもよい。同じ機構が、他の無線装置に関する問題（例えば、ハードウェア障害）を報告するために使用されてもよい。

障害のある無線装置は、変更されたIEEE802.11プローブ要求管理フレームを送信する。IEEE802.11管理フレームによる一般的な媒体アクセス制御（MAC：Media Access Control）フレームフォーマットが図４に示されている。IEEE802.11管理フレームは、一般的なMACフレームフォーマットに従う。プローブ要求管理フレームは、接続しようとするアクセスポイント120、ルータ140についての更なる情報を取得するために送信される。アクセスポイント120は、IEEE802.11プローブ応答管理フレームで応答する。IEEE802.11管理フレームフォーマットは、図５に示すような一般的なMACフレームフォーマットにマッピングする。

図５を参照すると、DAは宛先アドレスであり、SAは送信元アドレスであり、BSSIDは基本サービスセット識別子である。プローブ要求管理フレームの場合、DAはブロードキャストMACアドレスであり、SAは装置のMACアドレス（ソースアドレス）であり、BSSIDはアクセスポイントの特有のBSSID又はブロードキャストBSSIDである。プローブ要求のフレーム本体のフォーマットは図６に示されている。各情報要素は、図７に示すフォーマットを有する。

フレーム本体は、2312オクテット（バイト）ほどの大きさでもよい。一般的には、そのいくつかのみが必須のフレーム本体を指定するために使用され、残りは、必要に応じて独自のメッセージを伝達するために使用されてもよい。

開示の方法では、独自のメッセージは、非限定的に、装置情報（装置名、モデル番号）、装置接続状態、装置無線パラメータ（SSID、チャネル番号、セキュリティ鍵）及び装置特有のエラーを含み、障害のある無線装置150-k特有の詳細を含んでもよい。ほとんどの無線装置の設定は手動であるため、ユーザが無線装置を設定する場合にキー入力エラーをする可能性がある。顧客がSSID、チャネル番号、セキュリティ鍵のような無線パラメータを入力する限り、ユーザにより編集された情報の診断ツールへの通知は、これらが実際に正確であることを確認するために使用されてもよい。診断ツールは、既に無線接続を確立した無線装置で動作していることが想定されるため、診断ツールが、障害のある無線装置により送信されたパラメータ設定を検査することができる一式のネットワークパラメータの正確な設定を有するという結果になる。

無線通信ネットワークの基本サービスセット識別子（Basic Service Set Identifier）は、固有の識別子に設定される。これは、変更されたプローブ要求管理フレームの識別を可能にし得る。これは、診断ツールが他のプローブ要求管理フレームを無視してもよいため、処理要件を低減し得る。

IEEE Standard 802.11, 1999 Editionによるプローブ要求管理フレームの意図した使用は、無線局装置が接続しようとしているアクセスポイントの機能を認識する点にある。従って、いずれかの無線ネットワークにおいて、異なる時点に異なる無線装置により送信されている複数のプローブ要求管理フレームが存在する。実際にアクセスポイントに向けられた全てのプローブ要求管理フレームを処理することを試みないように、診断ツールの負荷を低減するために、障害のある無線装置と診断ツールとの双方により使用され得る固有のBSSID（例えば、Philips Connected Plant Diagnostics）が判定されてもよい。

或る実施例では、診断ツールを使用して変更されたプローブ要求管理フレームを分析することは、
−新たに追加された無線装置のIPアドレスが自動IP範囲にあるか否かを検査し、そうである場合、問題は動的ホスト構成プロトコル（DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol）サーバがダウンであること又は媒体アクセス制御（MAC）フィルタリングが有効であることを推測すること
−チャネル番号又はセキュリティパスフレーズに相違が存在するか否かを検査すること
のうち少なくとも１つを有する。

無線装置のIPアドレスが自動IP範囲にある場合、無線ネットワークのDHCPサーバからIPアドレスを取得することに失敗したことを意味する。これは、DHCPが一時的にダウンしていることによるもの、又はMACフィルタリングがルータで有効になっており、新たに追加された無線装置のMACアドレスが許可リストに追加されていないことによるものである可能性がある。診断ツールは無線ネットワークにアクセスしていることが想定されるため、どの場合が当てはまるか（DHCPサーバがダウンしているか、MACフィルタリングが有効であるか）を判定し、ユーザが問題を診断することに役立ち得る。

チャネル番号又はセキュリティパスフレーズのパラメータは、無線装置のユーザにより手動で入力されるため、キー入力エラーが存在する可能性があり、このため、無線装置が無線ネットワークに参加できない可能性がある。診断ツールは、無線ネットワークの正確な値へのアクセスを有しているため、これらの値を無線装置で入力されたものと比較し、照合していない場合にユーザに通知してもよい。

更に、判定された問題の原因及び関連する対策はユーザに通知されてもよい。このことは、ユーザが判定された問題を修正し、新たに追加された無線装置150-kの正確な動作を確保することを可能にする。このことは、ユーザ満足度レベルを向上させ、ネットプロモータースコアを改善し得る。

更に、或る実施例では、新たに追加された無線装置の機能障害を報告するために、サービス要求が開始されてもよい。判定された問題の原因及び関連する対策は、
−無線通信ネットワーク構成マネージャ
−顧客サービスセンタ
のうち少なくとも１つに提供される。

これは、判定された問題の自動／半自動の修理を容易にし得る。技術を理解できないユーザは、診断ツールの推奨を読み、センタの職員に電話してもよい。センタの職員は、ユーザが無線ネットワークの問題を修正するようにガイドしてもよい。このことは、顧客サポートの電話の迅速な終了に更に役立ち得る。このことはまた、問題の原因の理解に更に役立ち、これにより、不正確な結論を出すリスク（例えば、問題／エラーの原因が無線通信ネットワークの構成にあるのに、ユーザが購入した無線装置での問題／エラーが存在すると結論付ける可能性があること）を低減し得る。このことは、ユーザ満足度レベルを更に向上させ、ネットプロモータースコアを改善する。

或る実施例では、新たに追加された無線装置150-kは、プリンタ、パーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ハンドヘルドコンピュータ、ノートブックコンピュータ、デジタル電話、デジタルビデオプレイヤ、デジタルオーディオプレイヤ又は無線ローカルエリアネットワークのノードのうち少なくとも１つである。

開示の方法は、無線通信ネットワーク100に接続されたパーソナルコンピュータで実行可能なソフトウェアプログラム（すなわち、診断ツール）として実装されてもよい。或いは、ソフトウェアプログラムは、ウェブサイトからダウンロードされてもよい。

検出ユニットは、図８に示すように無線通信ネットワーク100に提供されてもよい。検出ユニットは、実施例に開示されたように、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出するように構成されてもよい。検出ユニット800は、新たに追加された無線装置150-kに関連する情報を通信プロトコルに埋め込む埋め込みユニットを有する。埋め込まれた情報は、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線装置により直面したエラーについての情報を含む。検出ユニットは、埋め込まれた情報を無線通信ネットワーク100で診断ツール830に送信するように構成された送信ユニット820を有する。診断ツールは、受信した埋め込まれた情報を分析し、問題の原因及び関連する対策を判定する分析器840を更に有する。或る実施例では、新たに追加された無線装置150-kは、無線通信ネットワーク100のノードでもよい。

要約すると、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する方法が開示される。問題を検出する方法は、新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込むステップであり、埋め込まれた情報は、無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線装置により直面したエラーについての情報を含むステップと、通信プロトコルを使用して、埋め込まれた情報を無線通信ネットワークで診断ツールに送信するステップと、診断ツールを使用して受信した埋め込まれた情報を分析し、問題の原因及び関連する対策を判定するステップとを有する。

開示の対象は、無線可能な装置の無線設定に関する問題を検出して診断するために使用されてもよい。本発明の対象はまた、無線設定装置に関する問題を検出して診断する機能を追加するための、ホームネットワーク管理用の既存の業界のプロトコルの一部にされてもよい。本発明の対象はまた、素人のユーザ（lay-user）がホームネットワークのいずれかの無線装置を容易に設定及び動作させ、これにより、ネットプロモータースコアを向上させるのに役立てるために使用されてもよい。

図面及び前述の説明で対象が詳細に説明されているが、このような例示及び説明は、例示的に考えられるべきであり、限定的に考えられるべきではない。対象は、開示の実施例に限定されない。開示の実施例への他の変更も、図面、開示及び特許請求の範囲の教示から、特許請求の範囲の対象を実施する当業者により理解され実施されてもよい。“有する”という用語及びその活用の使用は、請求項又は説明に記載のもの以外の要素の存在を除外しない。要素又はステップの前の不定冠詞の使用は、このような要素又はステップの複数の存在を除外しない。単一のユニットは、請求項に記載の複数の項目の機能を実現してもよい。特定の手段が互いに異なる従属項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利には使用できないことを示すのではない。図面及び説明は、例示のみとして考えられるべきであり、対象を限定するものではない。請求項の参照符号は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (16)

1. 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する方法であって、
   前記新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込むステップであり、前記埋め込まれた情報は、前記無線装置が前記無線通信ネットワークに新たに追加された場合に前記無線装置により直面したエラーについての情報を含むステップと、
   前記通信プロトコルを使用して、前記埋め込まれた情報を前記無線通信ネットワークで診断ツールに送信するステップと、
   前記診断ツールを使用して前記受信した埋め込まれた情報を分析し、前記問題の原因及び関連する対策を判定するステップと
   を有し、
   前記通信プロトコルは、IEEE802.11に準拠し、前記新たに追加された無線装置に関連する前記情報は、プローブ要求管理フレームに埋め込まれ、変更されたプローブ要求管理フレームは、前記無線通信ネットワークで送信される方法。
2. 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する方法であって、
   固有の鍵を使用し、前記新たに追加された無線装置に関連する情報を暗号化し、前記暗号化された情報を通信プロトコルに埋め込むステップであり、前記埋め込まれた情報は、前記無線装置が前記無線通信ネットワークに新たに追加された場合に前記無線装置により直面したエラーについての情報を含むステップと、
   前記通信プロトコルを使用して、前記埋め込まれた情報を前記無線通信ネットワークで診断ツールに送信するステップと、
   前記診断ツールを使用して前記受信した埋め込まれた情報を分析し、前記問題の原因及び関連する対策を判定するステップと
   を有する方法。
3. 前記診断ツールは、前記無線通信ネットワークに接続された前記無線装置のうち１つ又はアクセスポイント若しくはルータに存在する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記固有の鍵は、
   −ユーザ定義のパスワード
   −生物測定
   −タグ
   のうち少なくとも１つから導かれる、請求項２に記載の方法。
5. 前記変更されたプローブ要求管理フレームは、前記問題の原因及び前記関連する対策を判定するために分析される、請求項１に記載の方法。
6. 前記変更されたプローブ要求管理フレームは、
   −無線装置番号及びモデル番号を含む前記新たに追加された無線装置に特有の情報
   −前記新たに追加された無線装置の接続状態及び関連するエラー
   −サービスセット識別子、チャネル番号及びセキュリティ鍵のうち少なくとも１つを含む前記新たに追加された無線装置の接続設定
   −前記無線装置が前記無線通信ネットワークに追加された場合に直面した以前のエラーの履歴
   のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記無線通信ネットワークの基本サービスセット識別子は、固有の識別子に設定される、請求項１に記載の方法。
8. 前記診断ツールを使用して前記変更されたプローブ要求管理フレームを分析することは、
   −前記新たに追加された無線装置のIPアドレスが自動IP範囲にあるか否かを検査し、そうである場合、前記問題は動的ホスト構成プロトコルサーバがダウンであること又は媒体アクセス制御フィルタリングが有効であることを推測すること
   −チャネル番号又はセキュリティパスフレーズに相違が存在するか否かを検査すること
   のうち少なくとも１つを有する、請求項５に記載の方法。
9. 前記判定された問題の原因及び前記関連する対策をユーザに通知するステップを更に有する、請求項１又は２に記載の方法。
10. 前記新たに追加された無線装置の機能障害を報告するためにサービス要求を開始し、
    −無線通信ネットワーク構成マネージャ
    −顧客サービスセンタ
    のうち少なくとも１つに前記判定された問題の原因及び前記関連する対策を提供するステップを更に有する、請求項１又は２に記載の方法。
11. 前記新たに追加された無線装置は、プリンタ、パーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ハンドヘルドコンピュータ、ノートブックコンピュータ、デジタル電話、デジタルビデオプレイヤ、デジタルオーディオプレイヤ又は無線ローカルエリアネットワークのノードのうち少なくとも１つである、請求項１又は２に記載の方法。
12. 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する検出ユニットであって、
    前記新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込む埋め込みユニットであり、前記埋め込まれた情報は、ネットワークに互換性がある無線装置が前記無線通信ネットワークに新たに追加された場合に前記無線装置により直面したエラーについての情報を含む埋め込みユニットと、
    前記埋め込まれた情報を前記無線通信ネットワークで診断ツールに送信する送信ユニットと
    を有し、
    前記診断ツールは、前記受信した埋め込まれた情報を分析し、前記問題の原因及び関連する対策を判定する分析器を更に有し、
    前記通信プロトコルは、IEEE802.11に準拠し、前記新たに追加された無線装置に関連する前記情報は、プローブ要求管理フレームに埋め込まれ、変更されたプローブ要求管理フレームは、前記無線通信ネットワークで送信される検出ユニット。
13. 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出する検出ユニットであって、
    固有の鍵を使用し、前記新たに追加された無線装置に関連する情報を暗号化し、前記暗号化された情報を通信プロトコルに埋め込む埋め込みユニットであり、前記埋め込まれた情報は、ネットワークに互換性がある無線装置が前記無線通信ネットワークに新たに追加された場合に前記無線装置により直面したエラーについての情報を含む埋め込みユニットと、
    前記埋め込まれた情報を前記無線通信ネットワークで診断ツールに送信する送信ユニットと
    を有し、
    前記診断ツールは、前記受信した埋め込まれた情報を分析し、前記問題の原因及び関連する対策を判定する分析器を更に有する検出ユニット。
14. 請求項１２又は１３に記載の検出ユニットを有するホームネットワーク。
15. 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出するソフトウェアプログラムであって、
    前記新たに追加された無線装置に関連する情報を通信プロトコルに埋め込み、ただし、前記埋め込まれた情報は、前記無線装置が前記無線通信ネットワークに新たに追加された場合に前記無線装置により直面したエラーについての情報を含み、
    前記埋め込まれた情報を前記無線通信ネットワークで診断ツールに送信し、
    診断ツールを使用して前記受信した埋め込まれた情報を分析し、前記問題の原因及び関連する対策を判定するように構成されたプログラムコード手段を有し、
    前記通信プロトコルは、IEEE802.11に準拠し、前記新たに追加された無線装置に関連する前記情報は、プローブ要求管理フレームに埋め込まれ、変更されたプローブ要求管理フレームは、前記無線通信ネットワークで送信されるソフトウェアプログラム。
16. 無線装置が無線通信ネットワークに新たに追加された場合に無線通信ネットワークにおける問題を検出するソフトウェアプログラムであって、
    固有の鍵を使用し、前記新たに追加された無線装置に関連する情報を暗号化し、前記暗号化された情報を通信プロトコルに埋め込み、ただし、前記埋め込まれた情報は、前記無線装置が前記無線通信ネットワークに新たに追加された場合に前記無線装置により直面したエラーについての情報を含み、
    前記埋め込まれた情報を前記無線通信ネットワークで診断ツールに送信し、
    診断ツールを使用して前記受信した埋め込まれた情報を分析し、前記問題の原因及び関連する対策を判定するように構成されたプログラムコード手段を有するソフトウェアプログラム。

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