JP2004007073A - 無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置 - Google Patents
無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ＬＡＮに接続されたホストとアクセスホ゜イントを介してハ゜ケット通信しているクライアントがハント゛オーハ゛した場合に、ホストから送信されるハ゜ケットをハント゛オーハ゛後のアクセスホ゜イントへ確実に送信すること。
【解決手段】本発明の無線通信におけるハント゛オーハ゛方法によれば、アクセスホ゜イントＡＰ、ホストＨＴを含むネットワーク機器が接続されたＬＡＮ１０に接続され、ＬＡＮ１０を介してネットワーク機器とテ゛ータ通信すると共に、接続要求したクライアントＣＬと無線テ゛ータ通信することによって、ネットワーク機器とクライアントＣＬとのテ゛ータ通信を仲介するアクセスホ゜イントＡＰに適用されるハント゛オーハ゛方法であって、アクセスホ゜イントＡＰ（＃１）がクライアントＣＬから接続要求を受けると、クライアントＣＬに対してアクセスホ゜イントＡＰ（＃１）との無線データ通信を許可し、ＩＰアト゛レスＩＰ＿ＡＤＤＲをクライアントＣＬに割り当て、アクセスホ゜イントＡＰ（＃１）の識別情報であるハート゛ウェアアト゛レスＨＷ＿ＡＤＤＲ１と、ＩＰアト゛レスＩＰ＿ＡＤＤＲとを含むＡＲＰハ゜ケットをネットワーク機器側に送信する。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明の無線通信におけるハント゛オーハ゛方法によれば、アクセスホ゜イントＡＰ、ホストＨＴを含むネットワーク機器が接続されたＬＡＮ１０に接続され、ＬＡＮ１０を介してネットワーク機器とテ゛ータ通信すると共に、接続要求したクライアントＣＬと無線テ゛ータ通信することによって、ネットワーク機器とクライアントＣＬとのテ゛ータ通信を仲介するアクセスホ゜イントＡＰに適用されるハント゛オーハ゛方法であって、アクセスホ゜イントＡＰ（＃１）がクライアントＣＬから接続要求を受けると、クライアントＣＬに対してアクセスホ゜イントＡＰ（＃１）との無線データ通信を許可し、ＩＰアト゛レスＩＰ＿ＡＤＤＲをクライアントＣＬに割り当て、アクセスホ゜イントＡＰ（＃１）の識別情報であるハート゛ウェアアト゛レスＨＷ＿ＡＤＤＲ１と、ＩＰアト゛レスＩＰ＿ＡＤＤＲとを含むＡＲＰハ゜ケットをネットワーク機器側に送信する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信システムを用いたＬＡＮ等の通信ネットワークにおいて、移動可能なノードであるクライアント端末等が、アクセス中のアクセスポイントとの通信を継続できなくなって別のアクセスポイントへアクセスした場合であっても、途絶えることなく通信を継続する無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の無線通信装置（以下、「アクセスポイント」と称する）とサーバー、外部ゲートウェイ等の機器がブロードキャスト型データリンクで接続されたネットワーク（以下、「上流ＬＡＮ」と称する）を含む無線ＩＰ通信システムにおいて、アクセスポイントに無線で接続している無線通信端末（以下、「クライアント」と称する）が移動することによってアクセスポイント間のハンドオーバが発生したとき、通信中であったクライアントが、通信セッションを継続するために、ハンドオーバ発生前の状態と同じＩＰアドレスを獲得する。
【０００３】
例えば図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、クライアントＣＬは、移動に伴って通信状態の悪くなったアクセスポイントＡＰ（＃１）から、より通信状態の良いアクセスポイントＡＰ（＃２）へと接続を切替えることを試みる。このとき、アクセスポイントＡＰ（＃１）を経由して行なっていたホストＨＴとの通信セッションを継続するために、クライアントＣＬはアクセスポイントＡＰ（＃１）経由での通信時におけるＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲと同一のＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲをアクセスポイントＡＰ（＃２）より獲得する。
【０００４】
しかし、このとき通信中であったホストＨＴは、クライアントＣＬに割り当てられているＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対するハードウェアアドレスとして、アクセスポイントＡＰ（＃１）のハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１をＡＲＰキャッシュテーブルＣＴに保持したままである。
【０００５】
ホストＨＴは、クライアントＣＬへＩＰパケットを送出するためにデータリンク層でＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対するアドレス解決をするとき、ＡＲＰキャッシュテーブルＣＴを参照してハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を選択してしまい、アクセスポイントＡＰ（＃１）に対してＩＰパケットを送信する。アクセスポイントＡＰ（＃１）はすでにＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するインターフェースを保持していないため、受信したＩＰパケットは破棄されてしまい、ＩＰパケットはクライアントＣＬまで到達しない。この状態はホストＨＴが管理しているＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリの保守時間が切れるまで続き、その間クライアントＣＬとホストＨＴ間での通信は途切れてしまう。
【０００６】
このため、クライアントＣＬがハンドオーバを行なったときに、上流ＬＡＮ１０に接続されたホストＨＴが保持しているＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内のＡＲＰキャッシュエントリを解放していないために、ホストＨＴがクライアントＣＬヘのＩＰパケット送信時に、誤ったＡＲＰキャッシュエントリを参照し、新しいアクセスポイントであるアクセスポイントＡＰ（＃２）のハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２に対してＩＰパケットが配送されず、古いアクセスポイントであるアクセスポイントＡＰ（＃１）のハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１に対してＩＰパケットが誤配送されてしまう。
【０００７】
これを解決するために、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＲＦＣ １８６８では、ＡＲＰキャッシュを無効化する手順であるＵＮＡＲＰが定義されている。ＵＮＡＲＰとは、ダイヤルアップ接続環境においてアクセスポイントＡＰがクライアントＣＬとの回線が切断されたとき、上流ＬＡＮ１０に接続された機器であるホストＨＴのＡＲＰキャッシュを無効化するために、上流ＬＡＮ１０に向けてブロードキャストで送信する特殊な形式のＡＲＰ応答パケットである。上流ＬＡＮ１０に接続された機器であるホストＨＴでは、ＵＮＡＲＰが解読されてＡＲＰキャッシュテーブルＣＴから該当するＡＲＰキャッシュエントリが無効化される。
【０００８】
すなわち、図６の場合にあてはめると、クライアントＣＬがハンドオーバした直後にアクセスポイントＡＰ（＃１）が上流ＬＡＮ１０へ向けてＵＮＡＲＰを送信することで、ホストＨＴのＡＲＰキャッシュエントリは無効化される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の無線通信装置およびこの無線通信装置において行われるハンドオーバ方法では、以下のような問題がある。
【００１０】
すなわち、上述したようなＵＮＡＲＰを使用する場合、ＵＮＡＲＰを送信するアクセスポイントＡＰの実装が必要になる他に、ＵＮＡＲＰを受信する上流ＬＡＮ１０に接続された全ての機器がＵＮＡＲＰを理解できるように実装している必要がある。また、ハンドオーバによってアクセスポイントがアクセスポイントＡＰ（＃１）からアクセスポイントＡＰ（＃２）に切り替わるとき、上流ＬＡＮ１０に接続された機器であるホストＨＴがクライアントＣＬとの通信を再開するためには以下の手順が必要となる。
【００１１】
（１）アクセスポイントＡＰ（＃１）からのブロードキャストによるＵＮＡＲＰパケットの送信。
（２）ホストＨＴからのブロードキャストによるＡＲＰ要求パケットの送信。
（３）アクセスポイントＡＰ（＃２）からのユニキャストによるＡＲＰ応答パケットの送信。
【００１２】
このように１つのＡＲＰキャッシュエントリを更新するために少なくとも３つのＡＲＰパケットの送受信が必要となる。また、ハンドオーバが発生したとき、上流ＬＡＮ１０に接続されたＡＲＰキャッシュエントリの更新が必要な機器は、それぞれ上記（２）の処理と、上記（３）の処理とを行なう必要があり、機器の台数の増加に伴ってＡＲＰキャッシュエントリの更新に必要な上流ＬＡＮ１０の帯域も大きくなる。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、上流ＬＡＮに接続されたホストと、アクセスポイントを介してパケット通信しているクライアントがハンドオーバした場合に、ホストから送信されるパケットを、上流ＬＡＮの帯域を大きくすることなく、ハンドオーバ前のアクセスポイントへ誤送信されることを阻止し、ハンドオーバ後のアクセスポイントへ確実に送信することが可能な無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１５】
すなわち、請求項１の発明では、複数の無線通信装置を含むネットワーク機器が接続された通信ネットワークに接続され、通信ネットワークを介してネットワーク機器とデータ通信を行うとともに、接続要求してきた無線通信端末と無線によるデータ通信を行うことによって、ネットワーク機器と無線通信端末との間のデータ通信を仲介する無線通信装置に適用されるハンドオーバ方法であって、複数の無線通信装置のうちの任意の無縁通信装置である第１の無線通信装置が無線通信端末から接続要求を受けると、無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、第１の無線通信装置がこの無線通信端末を認識するための情報であるネットワークアドレスを無線通信端末に対して割り当てる。
【００１６】
そして、少なくとも、第１の無線通信装置の識別情報であるハードウェアアドレスと、割り当てられたネットワークアドレスとを含むＡＲＰパケットを第１の無線通信装置から第１の無線通信装置以外のネットワーク機器に送信し、各ネットワーク機器が通信ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置のハードウェアアドレスと、このハードウェアアドレスに対応する無線通信装置によって、この無線通信装置に接続要求してきた無線通信端末に対して割り当てられたネットワークアドレスとを記憶しているデータベースを備えている各ネットワーク機器に対して、データベースに記憶されているハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスを、送信されたＡＲＰパケットに含まれるハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスに更新させる。
【００１７】
これによって、第１の無線通信装置とデータ通信を行っている無線通信端末がハンドオーバして、複数の無線通信装置のうちの第１の無線通信装置以外の任意の無線通信装置である第２の無線通信装置に接続要求した場合には、第２の無線通信装置は、この無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己に備えられているデータベースに記憶されたこの無線通信端末が第１の無線通信装置から割り当てられたネットワークアドレスをこの無線通信端末に対して割り当てる。
【００１８】
このようにして、ハンドオーバ前に第１の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行っていたネットワーク機器が、ハンドオーバ後に第２の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行うことを可能となる。
【００１９】
請求項２の発明では、自己以外の無線通信装置を含むネットワーク機器が接続された通信ネットワークに接続され、通信ネットワークを介してネットワーク機器とデータ通信を行うとともに、接続要求してきた無線通信端末と無線によるデータ通信を行うことによって、ネットワーク機器と無線通信端末との間のデータ通信を仲介する無線通信装置であって、割当手段と、更新手段と、再割当手段とを備えている。
【００２０】
割当手段は、無線通信端末から接続要求を受けると、無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己がこの無線通信端末を認識するための情報であるネットワークアドレスを無線通信端末に対して割り当てる。
【００２１】
更新手段は、少なくとも、自己の識別情報であるハードウェアアドレスと、無線通信端末に対して割り当てられたネットワークアドレスとを含むＡＲＰパケットを自己以外のネットワーク機器側に送信することによって、自己以外のネットワーク機器が通信ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置のハードウェアアドレスと、このハードウェアアドレスに対応する無線通信装置とデータ通信を行う無線通信端末のネットワークアドレスとを記憶しているデータベースを備えている各ネットワーク機器に対して、データベースに記憶されているハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスを、送信されたＡＲＰパケットに含まれるハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスに更新させる。
【００２２】
再割当手段は、自己以外の無線通信装置とデータ通信を行っている無線通信端末がハンドオーバして自己に接続要求した場合には、この無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己に備えられているデータベースに記憶されたこの無線通信端末が自己以外の無線通信装置から割り当てられたネットワークアドレスを無線通信端末に対して割り当てる。
【００２３】
その結果、ハンドオーバ前に自己以外の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行っていたネットワーク機器が、ハンドオーバ後に自己を介してこの無線通信端末とデータ通信を行うことが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
なお、以下の実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図６と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００２６】
本発明の実施の形態を図１から図５を用いて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法を適用したネットワーク構成の一例を示す概念図であって、ホストＨＴと、アクセスポイントＡＰ（＃１）と、アクセスポイントＡＰ（＃２）とがＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の上流ＬＡＮ１０を介して互いに接続した構成としている。アクセスポイントＡＰは、本発明における無線通信装置に相当する。このアクセスポイントＡＰ（＃１）はハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を、アクセスポイントＡＰ（＃２）はハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２をそれぞれ持つ。なお、図１では、アクセスポイントＡＰとしてアクセスポイントＡＰ（＃１）と、アクセスポイントＡＰ（＃２）との２つを備えているが、勿論これは一例であって、上流ＬＡＮ１０に３つ以上のアクセスポイントＡＰが接続されていても良い。
【００２８】
これらアクセスポイントＡＰは、クライアントＣＬと無線によって接続されるようにしている。クライアントＣＬのアクセスポイントＡＰへの無線接続開始時における処理について、図２を用いて以下に述べる。
【００２９】
［１］クライアントの無線接続開始時における処理
クライアントＣＬは、上流ＬＡＮ１０に接続されたホストＨＴと通信する場合には、通信状態の良いアクセスポイントＡＰ（ここでは、仮にアクセスポイントＡＰ（＃１）とする）に対して、図２中の（１）に示すように接続要求する。
【００３０】
アクセスポイントＡＰ（＃１）とのネゴシエーションの結果、図２中の（２）に示すように、接続応答として、クライアントＣＬにはＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲが割り当てられる。このとき、アクセスポイントＡＰ（＃１）は、図２中の（３）に示すように、上流ＬＡＮ１０へ向けてＡＲＰパケット（以下、「ＡＲＰＰＫＴ」と称する）を送信する。
【００３１】
図３は、このようなＡＲＰＰＫＴに含まれるデータ項目の典型例を示すものであって、ハードウェアタイプａ、プロトコルタイプｂ、ハードウェアアドレス長ｃ、プロトコルアドレス長ｄ、オペレーションコードｅ、発信ハードウェアアドレスｆ、発信プロトコルアドレスｇ、目的ハードウェアアドレスｈ、目的プロトコルアドレスｉからなる。
【００３２】
図３に示す例では、ハードウェアタイプａとして０ｘ０００１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））、プロトコルタイプｂとして０ｘ０８００（Ｉｐｖ４）、ハードウェアアドレス長ｃとして０ｘ６、プロトコルアドレス長ｄとして０ｘ４、オペレーションコードｅとして０ｘ０００１（要求）または０ｘ０００２（応答）、発信ハードウェアアドレスｆとして送信アクセスポイントＡＰのハードウェアアドレス、発信プロトコルアドレスｇとして送信アクセスポイントＡＰ（＃１）のプロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲ、目的ハードウェアアドレスｈとして送信ハードウェア（例えば、ホストＨＴ）のハードウェアアドレス、目的プロトコルアドレスｉとして送信するハードウェアのプロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲをそれぞれ設定している。なお、図３に示すようなＡＲＰＰＫＴに含まれる各データ項目については、例えば「詳解ＴＣＰ／ＩＰ ｖｏｌ．１プロトコル」（Ｗ．リチャード・スティーヴンス著、株式会社ピアソン・エジュケーション発行）に詳しい。
【００３３】
アクセスポイントＡＰ（＃１）は上流ＬＡＮ１０へ向けてこのようなＡＲＰＰＫＴを送信すると、ＡＲＰＰＫＴを受信するホストＨＴ、およびアクセスポイントＡＰ（＃２）は、それぞれのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ中にプロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリを持たないため、図４に示すのフローチャートにおいて以下のように動作する。
【００３４】
すなわち、この場合、指定されたハードウェアタイプとして０ｘ０００１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））を持っており（Ｓ１：Ｙｅｓ）、指定されたプロトコルタイプとして０ｘ０８００（Ｉｐｖ４）を使用しており（Ｓ２：Ｙｅｓ）、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在せず（Ｓ３：Ｎｏ）、目的プロトコルアドレスｉは自分自身ではない（Ｓ５：Ｎｏ）ので、ステップＳ６以降の処理は行われず、ＡＲＰＰＫＴは、受信したホストＨＴおよびアクセスポイントＡＰ（＃２）のＡＲＰキャッシュテーブルＣＴの内容を何ら変更しない。
【００３５】
なお、ステップＳ１で、指定されたハードウェアタイプを持っていない場合（Ｓ１：Ｎｏ）、ステップＳ２で、指定されたプロトコルタイプを使用していない場合（Ｓ２：Ｎｏ）には、処理を終了する。
【００３６】
また、ステップＳ５で目的プロトコルアドレスｉは自分自身である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）であって、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在しない場合（Ｓ３：Ｎｏ）には、ステップＳ６がＹｅｓとなり、発信プロトコルアドレスｇと、発信ハードウェアアドレスｆとで新規にＡＲＰキャッシュエントリを作成して（Ｓ７）、後述するステップＳ８以降の処理に進む。一方、ステップＳ５で目的プロトコルアドレスｉは自分自身である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）であって、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在する場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）にもまた、後述するステップＳ８以降の処理に進む。
【００３７】
ステップＳ８以降の処理では、オペレーションコードｅが「要求」である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）には、発信アドレスと目的アドレスとを入れ替えて発信ハードウェアアドレスｆを設定すると共に、オペレーションコードｅを「応答」に設定し（Ｓ９）、ＡＲＰ応答パケットを送信する（Ｓ１０）。一方、オペレーションコードｅが「要求」ではない場合（Ｓ８：Ｎｏ）には、処理を終了する。
【００３８】
アクセスポイントＡＰ（＃１）は、上流ＬＡＮ１０へ向けたＡＲＰＰＫＴのブロードキャスト送信を数回繰り返す。これによって、ＡＲＰＰＫＴを確実に送信するようにしている。
【００３９】
その後、クライアントＣＬとホストＨＴとは通信を開始するために、アクセスポイントＡＰ（＃１）とホストＨＴとの間で、一方から他方のＩＰアドレスに対するＡＲＰ要求／応答パケットを送受信する。このとき、ＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対するハードウェアアドレスとしてアクセスポイントＡＰ（＃１）はプロキシＡＲＰ機能によりハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を返信するため、ホストＨＴのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＨＴ）には、ＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリとして、ハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を記録する。
【００４０】
次に、クライアントＣＬがアクセスポイントＡＰ（＃１）からアクセスポイントＡＰ（＃２）へハンドオーバする場合における処理について、図５を用いて以下に述べる。
【００４１】
［２］ハンドオーバ発生時
クライアントＣＬが移動するとアクセスポイントＡＰ（＃１）との通信状態が悪くなり、図５中の（１）に示すように、クライアントＣＬはより通信状態の良いアクセスポイントＡＰ（＃２）との接続を試みる。すると、図５中の（２）に示すように、クライアントＣＬは、アクセスポイントＡＰ（＃２）とのネゴシエーションの結果、ホストＨＴとの通信セッションを維持するためにハンドオーバ発生前と同じＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲを獲得する。
【００４２】
このとき、図５中の（３）に示すように、アクセスポイントＡＰ（＃２）は上流ＬＡＮ１０へ向けてＡＲＰＰＫＴをブロードキャストで数回送信する。このＡＲＰＰＫＴを受信したホストＨＴは、ＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＨＴ）中にＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリとしてハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を保持しているために、図４に示すフローチャートにおいて以下に示すように動作する。
【００４３】
すなわち、この場合、指定されたハードウェアタイプとして０ｘ０００１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））を持っており（Ｓ１：Ｙｅｓ）、指定されたプロトコルタイプとして０ｘ０８００（Ｉｐｖ４）を使用しており（Ｓ２：Ｙｅｓ）、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在する（Ｓ３：Ｙｅｓ）ので、ＡＲＰキャッシュエントリを発信ハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２に更新する（Ｓ４）。そして、目的プロトコルアドレスｉは自分自身ではない（Ｓ５：Ｎｏ）ので、ステップＳ６以降の処理は行わない。
【００４４】
このようにして、図５中の（４）に示すように、ホストＨＴのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＨＴ）中のＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリとしてハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２を記録する。
【００４５】
また、ＡＲＰＰＫＴを受信したアクセスポイントＡＰ（＃１）は、ＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＡＰ１）中にＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリは存在せず、またハンドオーバ発生直後に既にＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに相当するネットワーク層のインターフェースを破棄しているため、上述した「［１］クライアントＣＬの無線接続開始時における処理」の場合と同様に動作する。
【００４６】
次に、クライアントＣＬがアクセスポイントＡＰとの無線接続を切断し、切断後にアクセスポイントＡＰとの再接続を開始する場合における処理について以下に述べる。
【００４７】
［３］無線接続を切断後の再接続開始時
クライアントＣＬがアクセスポイントＡＰとの接続を切断した後に再接続を試みた場合、接続要求を受けたアクセスポイントＡＰは、上述した「［１］クライアントの無線接続開始時における処理」の場合と同様に上流ＬＡＮ１０へ向けてＡＲＰＰＫＴをブロードキャストで数回送信する。
【００４８】
このＡＲＰＰＫＴを受信した機器（例えば、ホストＨＴ）は、自己のＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ中に発信プロトコルアドレスｇに対応するＡＲＰキャッシュエントリが存在すれば、上述した「［２］ハンドオーバ発生時」の場合と同様に動作する。また、ＡＲＰキャッシュエントリの保守時間が切れて破棄されていた場合には、上述した「［１］クライアントの無線接続開始時における処理」の場合と同様に動作する。
【００４９】
以上のように、アクセスポイントＡＰが送信するＡＲＰＰＫＴを、上流ＬＡＮ１０に接続された全ての機器（例えば、ホストＨＴ、他のアクセスポイントＡＰ）が受信することによって、各機器が備えているＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内において、ＩＰアドレスに対する各機器のＡＲＰキャッシュエントリは更新されるようにしている。つまり、アクセスポイントＡＰがクライアントＣＬの状態に関わらず、クライアントＣＬの接続要求に対する応答が完了した直後にＡＲＰＰＫＴを上流ＬＡＮ１０へ送信すると、上流ＬＡＮ１０に接続された全ての機器はＡＲＰＰＫＴを受信する。これによって、各機器は特別な実装を必要とせずに常に正しいＡＲＰキャッシュテーブルＣＴを維持するようになり、誤ったＡＲＰキャッシュエントリを参照してＩＰパケットを誤送信することを阻止できるようになる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態では、ブロードキャスト型データリンクとしてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を想定して説明しているが、本発明はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に限らず、ネットワーク層のアドレスとデータリンク層のアドレスとの変換にＡＲＰを使用しているブロードキャスト型データリンクにも適用することが可能である。また、無線ＩＰ通信システムにおけるハンドオーバ発生時に限らず、ブロードキャスト型データリンクに接続された機器の新しいハードウェアアドレスを通知する方法として適用することも可能である。
【００５１】
本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法は、上述したように構成しているので、本発明における無線通信装置であるアクセスポイントＡＰは、クライアントＣＬからの接続要求を受け、接続応答を完了した直後に、発信プロトコルアドレスｇ、および目的プロトコルアドレスｉにクライアントＣＬに割り当てたＩＰアドレス、発信ハードウェアアドレスｆを記述したＡＲＰパケットを上流ＬＡＮ１０に向けてブロードキャストで送信することができる。
【００５２】
このＡＲＰパケットを受信した上流ＬＡＮ１０に接続している全機器は、自らのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ中に発信プロトコルアドレスｇに対応するＡＲＰキャッシュエントリが存在する場合には、受信したＡＲＰパケットに含まれる発信ハードウェアアドレスｆに更新することができる。また、アクセスポイントＡＰは、このＡＲＰパケットを数回送信することによって、未到達を回避することができる。
【００５３】
この結果、上流ＬＡＮ１０の帯域を大きくすることなく、上流ＬＡＮ１０に接続された他のアクセスポイントＡＰを含めた全ての機器が、特別な実装を必要とせずに常に正しいＡＲＰキャッシュテーブルＣＴを維持できるようになり、もって、誤ったＡＲＰキャッシュエントリの参照によるＩＰパケットの誤送信を回避することが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上流ＬＡＮに接続されたホストと、アクセスポイントを介してパケット通信しているクライアントがハンドオーバした場合に、ホストから送信されるパケットを、上流ＬＡＮの帯域を大きくすることなく、ハンドオーバ前のアクセスポイントへ誤送信されることを阻止することが可能となる。これによって、ハンドオーバ後のアクセスポイントへ確実に送信することが可能な無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法を適用したネットワーク構成の一例を示す概念図
【図２】クライアントの無線接続開始時の動作を説明するための概念図
【図３】ＡＲＰパケットに含まれるデータ項目の典型例を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法の処理の流れを示すフローチャート
【図５】ハンドオーバ発生時の動作を説明するための模式図
【図６】従来技術において発生していたハンドオーバ時のＩＰパケット誤送信を説明するための概念図
【符号の説明】
ａ…ハードウェアタイプ
ｂ…プロトコルタイプ
ｃ…ハードウェアアドレス長
ｄ…プロトコルアドレス長
ｅ…オペレーションコード
ｆ…発信ハードウェアアドレス
ｇ…発信プロトコルアドレス
ｈ…目的ハードウェアアドレス
ｉ…目的プロトコルアドレス
ＡＰ…アクセスポイント
ＨＴ…ホスト
ＣＴ…ＡＲＰキャッシュテーブル
ＣＬ…クライアント
１０…上流ＬＡＮ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信システムを用いたＬＡＮ等の通信ネットワークにおいて、移動可能なノードであるクライアント端末等が、アクセス中のアクセスポイントとの通信を継続できなくなって別のアクセスポイントへアクセスした場合であっても、途絶えることなく通信を継続する無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の無線通信装置（以下、「アクセスポイント」と称する）とサーバー、外部ゲートウェイ等の機器がブロードキャスト型データリンクで接続されたネットワーク（以下、「上流ＬＡＮ」と称する）を含む無線ＩＰ通信システムにおいて、アクセスポイントに無線で接続している無線通信端末（以下、「クライアント」と称する）が移動することによってアクセスポイント間のハンドオーバが発生したとき、通信中であったクライアントが、通信セッションを継続するために、ハンドオーバ発生前の状態と同じＩＰアドレスを獲得する。
【０００３】
例えば図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、クライアントＣＬは、移動に伴って通信状態の悪くなったアクセスポイントＡＰ（＃１）から、より通信状態の良いアクセスポイントＡＰ（＃２）へと接続を切替えることを試みる。このとき、アクセスポイントＡＰ（＃１）を経由して行なっていたホストＨＴとの通信セッションを継続するために、クライアントＣＬはアクセスポイントＡＰ（＃１）経由での通信時におけるＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲと同一のＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲをアクセスポイントＡＰ（＃２）より獲得する。
【０００４】
しかし、このとき通信中であったホストＨＴは、クライアントＣＬに割り当てられているＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対するハードウェアアドレスとして、アクセスポイントＡＰ（＃１）のハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１をＡＲＰキャッシュテーブルＣＴに保持したままである。
【０００５】
ホストＨＴは、クライアントＣＬへＩＰパケットを送出するためにデータリンク層でＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対するアドレス解決をするとき、ＡＲＰキャッシュテーブルＣＴを参照してハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を選択してしまい、アクセスポイントＡＰ（＃１）に対してＩＰパケットを送信する。アクセスポイントＡＰ（＃１）はすでにＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するインターフェースを保持していないため、受信したＩＰパケットは破棄されてしまい、ＩＰパケットはクライアントＣＬまで到達しない。この状態はホストＨＴが管理しているＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリの保守時間が切れるまで続き、その間クライアントＣＬとホストＨＴ間での通信は途切れてしまう。
【０００６】
このため、クライアントＣＬがハンドオーバを行なったときに、上流ＬＡＮ１０に接続されたホストＨＴが保持しているＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内のＡＲＰキャッシュエントリを解放していないために、ホストＨＴがクライアントＣＬヘのＩＰパケット送信時に、誤ったＡＲＰキャッシュエントリを参照し、新しいアクセスポイントであるアクセスポイントＡＰ（＃２）のハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２に対してＩＰパケットが配送されず、古いアクセスポイントであるアクセスポイントＡＰ（＃１）のハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１に対してＩＰパケットが誤配送されてしまう。
【０００７】
これを解決するために、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＲＦＣ １８６８では、ＡＲＰキャッシュを無効化する手順であるＵＮＡＲＰが定義されている。ＵＮＡＲＰとは、ダイヤルアップ接続環境においてアクセスポイントＡＰがクライアントＣＬとの回線が切断されたとき、上流ＬＡＮ１０に接続された機器であるホストＨＴのＡＲＰキャッシュを無効化するために、上流ＬＡＮ１０に向けてブロードキャストで送信する特殊な形式のＡＲＰ応答パケットである。上流ＬＡＮ１０に接続された機器であるホストＨＴでは、ＵＮＡＲＰが解読されてＡＲＰキャッシュテーブルＣＴから該当するＡＲＰキャッシュエントリが無効化される。
【０００８】
すなわち、図６の場合にあてはめると、クライアントＣＬがハンドオーバした直後にアクセスポイントＡＰ（＃１）が上流ＬＡＮ１０へ向けてＵＮＡＲＰを送信することで、ホストＨＴのＡＲＰキャッシュエントリは無効化される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の無線通信装置およびこの無線通信装置において行われるハンドオーバ方法では、以下のような問題がある。
【００１０】
すなわち、上述したようなＵＮＡＲＰを使用する場合、ＵＮＡＲＰを送信するアクセスポイントＡＰの実装が必要になる他に、ＵＮＡＲＰを受信する上流ＬＡＮ１０に接続された全ての機器がＵＮＡＲＰを理解できるように実装している必要がある。また、ハンドオーバによってアクセスポイントがアクセスポイントＡＰ（＃１）からアクセスポイントＡＰ（＃２）に切り替わるとき、上流ＬＡＮ１０に接続された機器であるホストＨＴがクライアントＣＬとの通信を再開するためには以下の手順が必要となる。
【００１１】
（１）アクセスポイントＡＰ（＃１）からのブロードキャストによるＵＮＡＲＰパケットの送信。
（２）ホストＨＴからのブロードキャストによるＡＲＰ要求パケットの送信。
（３）アクセスポイントＡＰ（＃２）からのユニキャストによるＡＲＰ応答パケットの送信。
【００１２】
このように１つのＡＲＰキャッシュエントリを更新するために少なくとも３つのＡＲＰパケットの送受信が必要となる。また、ハンドオーバが発生したとき、上流ＬＡＮ１０に接続されたＡＲＰキャッシュエントリの更新が必要な機器は、それぞれ上記（２）の処理と、上記（３）の処理とを行なう必要があり、機器の台数の増加に伴ってＡＲＰキャッシュエントリの更新に必要な上流ＬＡＮ１０の帯域も大きくなる。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、上流ＬＡＮに接続されたホストと、アクセスポイントを介してパケット通信しているクライアントがハンドオーバした場合に、ホストから送信されるパケットを、上流ＬＡＮの帯域を大きくすることなく、ハンドオーバ前のアクセスポイントへ誤送信されることを阻止し、ハンドオーバ後のアクセスポイントへ確実に送信することが可能な無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１５】
すなわち、請求項１の発明では、複数の無線通信装置を含むネットワーク機器が接続された通信ネットワークに接続され、通信ネットワークを介してネットワーク機器とデータ通信を行うとともに、接続要求してきた無線通信端末と無線によるデータ通信を行うことによって、ネットワーク機器と無線通信端末との間のデータ通信を仲介する無線通信装置に適用されるハンドオーバ方法であって、複数の無線通信装置のうちの任意の無縁通信装置である第１の無線通信装置が無線通信端末から接続要求を受けると、無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、第１の無線通信装置がこの無線通信端末を認識するための情報であるネットワークアドレスを無線通信端末に対して割り当てる。
【００１６】
そして、少なくとも、第１の無線通信装置の識別情報であるハードウェアアドレスと、割り当てられたネットワークアドレスとを含むＡＲＰパケットを第１の無線通信装置から第１の無線通信装置以外のネットワーク機器に送信し、各ネットワーク機器が通信ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置のハードウェアアドレスと、このハードウェアアドレスに対応する無線通信装置によって、この無線通信装置に接続要求してきた無線通信端末に対して割り当てられたネットワークアドレスとを記憶しているデータベースを備えている各ネットワーク機器に対して、データベースに記憶されているハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスを、送信されたＡＲＰパケットに含まれるハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスに更新させる。
【００１７】
これによって、第１の無線通信装置とデータ通信を行っている無線通信端末がハンドオーバして、複数の無線通信装置のうちの第１の無線通信装置以外の任意の無線通信装置である第２の無線通信装置に接続要求した場合には、第２の無線通信装置は、この無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己に備えられているデータベースに記憶されたこの無線通信端末が第１の無線通信装置から割り当てられたネットワークアドレスをこの無線通信端末に対して割り当てる。
【００１８】
このようにして、ハンドオーバ前に第１の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行っていたネットワーク機器が、ハンドオーバ後に第２の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行うことを可能となる。
【００１９】
請求項２の発明では、自己以外の無線通信装置を含むネットワーク機器が接続された通信ネットワークに接続され、通信ネットワークを介してネットワーク機器とデータ通信を行うとともに、接続要求してきた無線通信端末と無線によるデータ通信を行うことによって、ネットワーク機器と無線通信端末との間のデータ通信を仲介する無線通信装置であって、割当手段と、更新手段と、再割当手段とを備えている。
【００２０】
割当手段は、無線通信端末から接続要求を受けると、無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己がこの無線通信端末を認識するための情報であるネットワークアドレスを無線通信端末に対して割り当てる。
【００２１】
更新手段は、少なくとも、自己の識別情報であるハードウェアアドレスと、無線通信端末に対して割り当てられたネットワークアドレスとを含むＡＲＰパケットを自己以外のネットワーク機器側に送信することによって、自己以外のネットワーク機器が通信ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置のハードウェアアドレスと、このハードウェアアドレスに対応する無線通信装置とデータ通信を行う無線通信端末のネットワークアドレスとを記憶しているデータベースを備えている各ネットワーク機器に対して、データベースに記憶されているハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスを、送信されたＡＲＰパケットに含まれるハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスに更新させる。
【００２２】
再割当手段は、自己以外の無線通信装置とデータ通信を行っている無線通信端末がハンドオーバして自己に接続要求した場合には、この無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己に備えられているデータベースに記憶されたこの無線通信端末が自己以外の無線通信装置から割り当てられたネットワークアドレスを無線通信端末に対して割り当てる。
【００２３】
その結果、ハンドオーバ前に自己以外の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行っていたネットワーク機器が、ハンドオーバ後に自己を介してこの無線通信端末とデータ通信を行うことが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
なお、以下の実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図６と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００２６】
本発明の実施の形態を図１から図５を用いて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法を適用したネットワーク構成の一例を示す概念図であって、ホストＨＴと、アクセスポイントＡＰ（＃１）と、アクセスポイントＡＰ（＃２）とがＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の上流ＬＡＮ１０を介して互いに接続した構成としている。アクセスポイントＡＰは、本発明における無線通信装置に相当する。このアクセスポイントＡＰ（＃１）はハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を、アクセスポイントＡＰ（＃２）はハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２をそれぞれ持つ。なお、図１では、アクセスポイントＡＰとしてアクセスポイントＡＰ（＃１）と、アクセスポイントＡＰ（＃２）との２つを備えているが、勿論これは一例であって、上流ＬＡＮ１０に３つ以上のアクセスポイントＡＰが接続されていても良い。
【００２８】
これらアクセスポイントＡＰは、クライアントＣＬと無線によって接続されるようにしている。クライアントＣＬのアクセスポイントＡＰへの無線接続開始時における処理について、図２を用いて以下に述べる。
【００２９】
［１］クライアントの無線接続開始時における処理
クライアントＣＬは、上流ＬＡＮ１０に接続されたホストＨＴと通信する場合には、通信状態の良いアクセスポイントＡＰ（ここでは、仮にアクセスポイントＡＰ（＃１）とする）に対して、図２中の（１）に示すように接続要求する。
【００３０】
アクセスポイントＡＰ（＃１）とのネゴシエーションの結果、図２中の（２）に示すように、接続応答として、クライアントＣＬにはＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲが割り当てられる。このとき、アクセスポイントＡＰ（＃１）は、図２中の（３）に示すように、上流ＬＡＮ１０へ向けてＡＲＰパケット（以下、「ＡＲＰＰＫＴ」と称する）を送信する。
【００３１】
図３は、このようなＡＲＰＰＫＴに含まれるデータ項目の典型例を示すものであって、ハードウェアタイプａ、プロトコルタイプｂ、ハードウェアアドレス長ｃ、プロトコルアドレス長ｄ、オペレーションコードｅ、発信ハードウェアアドレスｆ、発信プロトコルアドレスｇ、目的ハードウェアアドレスｈ、目的プロトコルアドレスｉからなる。
【００３２】
図３に示す例では、ハードウェアタイプａとして０ｘ０００１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））、プロトコルタイプｂとして０ｘ０８００（Ｉｐｖ４）、ハードウェアアドレス長ｃとして０ｘ６、プロトコルアドレス長ｄとして０ｘ４、オペレーションコードｅとして０ｘ０００１（要求）または０ｘ０００２（応答）、発信ハードウェアアドレスｆとして送信アクセスポイントＡＰのハードウェアアドレス、発信プロトコルアドレスｇとして送信アクセスポイントＡＰ（＃１）のプロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲ、目的ハードウェアアドレスｈとして送信ハードウェア（例えば、ホストＨＴ）のハードウェアアドレス、目的プロトコルアドレスｉとして送信するハードウェアのプロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲをそれぞれ設定している。なお、図３に示すようなＡＲＰＰＫＴに含まれる各データ項目については、例えば「詳解ＴＣＰ／ＩＰ ｖｏｌ．１プロトコル」（Ｗ．リチャード・スティーヴンス著、株式会社ピアソン・エジュケーション発行）に詳しい。
【００３３】
アクセスポイントＡＰ（＃１）は上流ＬＡＮ１０へ向けてこのようなＡＲＰＰＫＴを送信すると、ＡＲＰＰＫＴを受信するホストＨＴ、およびアクセスポイントＡＰ（＃２）は、それぞれのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ中にプロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリを持たないため、図４に示すのフローチャートにおいて以下のように動作する。
【００３４】
すなわち、この場合、指定されたハードウェアタイプとして０ｘ０００１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））を持っており（Ｓ１：Ｙｅｓ）、指定されたプロトコルタイプとして０ｘ０８００（Ｉｐｖ４）を使用しており（Ｓ２：Ｙｅｓ）、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在せず（Ｓ３：Ｎｏ）、目的プロトコルアドレスｉは自分自身ではない（Ｓ５：Ｎｏ）ので、ステップＳ６以降の処理は行われず、ＡＲＰＰＫＴは、受信したホストＨＴおよびアクセスポイントＡＰ（＃２）のＡＲＰキャッシュテーブルＣＴの内容を何ら変更しない。
【００３５】
なお、ステップＳ１で、指定されたハードウェアタイプを持っていない場合（Ｓ１：Ｎｏ）、ステップＳ２で、指定されたプロトコルタイプを使用していない場合（Ｓ２：Ｎｏ）には、処理を終了する。
【００３６】
また、ステップＳ５で目的プロトコルアドレスｉは自分自身である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）であって、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在しない場合（Ｓ３：Ｎｏ）には、ステップＳ６がＹｅｓとなり、発信プロトコルアドレスｇと、発信ハードウェアアドレスｆとで新規にＡＲＰキャッシュエントリを作成して（Ｓ７）、後述するステップＳ８以降の処理に進む。一方、ステップＳ５で目的プロトコルアドレスｉは自分自身である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）であって、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在する場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）にもまた、後述するステップＳ８以降の処理に進む。
【００３７】
ステップＳ８以降の処理では、オペレーションコードｅが「要求」である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）には、発信アドレスと目的アドレスとを入れ替えて発信ハードウェアアドレスｆを設定すると共に、オペレーションコードｅを「応答」に設定し（Ｓ９）、ＡＲＰ応答パケットを送信する（Ｓ１０）。一方、オペレーションコードｅが「要求」ではない場合（Ｓ８：Ｎｏ）には、処理を終了する。
【００３８】
アクセスポイントＡＰ（＃１）は、上流ＬＡＮ１０へ向けたＡＲＰＰＫＴのブロードキャスト送信を数回繰り返す。これによって、ＡＲＰＰＫＴを確実に送信するようにしている。
【００３９】
その後、クライアントＣＬとホストＨＴとは通信を開始するために、アクセスポイントＡＰ（＃１）とホストＨＴとの間で、一方から他方のＩＰアドレスに対するＡＲＰ要求／応答パケットを送受信する。このとき、ＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対するハードウェアアドレスとしてアクセスポイントＡＰ（＃１）はプロキシＡＲＰ機能によりハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を返信するため、ホストＨＴのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＨＴ）には、ＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリとして、ハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を記録する。
【００４０】
次に、クライアントＣＬがアクセスポイントＡＰ（＃１）からアクセスポイントＡＰ（＃２）へハンドオーバする場合における処理について、図５を用いて以下に述べる。
【００４１】
［２］ハンドオーバ発生時
クライアントＣＬが移動するとアクセスポイントＡＰ（＃１）との通信状態が悪くなり、図５中の（１）に示すように、クライアントＣＬはより通信状態の良いアクセスポイントＡＰ（＃２）との接続を試みる。すると、図５中の（２）に示すように、クライアントＣＬは、アクセスポイントＡＰ（＃２）とのネゴシエーションの結果、ホストＨＴとの通信セッションを維持するためにハンドオーバ発生前と同じＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲを獲得する。
【００４２】
このとき、図５中の（３）に示すように、アクセスポイントＡＰ（＃２）は上流ＬＡＮ１０へ向けてＡＲＰＰＫＴをブロードキャストで数回送信する。このＡＲＰＰＫＴを受信したホストＨＴは、ＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＨＴ）中にＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリとしてハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ１を保持しているために、図４に示すフローチャートにおいて以下に示すように動作する。
【００４３】
すなわち、この場合、指定されたハードウェアタイプとして０ｘ０００１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））を持っており（Ｓ１：Ｙｅｓ）、指定されたプロトコルタイプとして０ｘ０８００（Ｉｐｖ４）を使用しており（Ｓ２：Ｙｅｓ）、発信プロトコルアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲがＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内に存在する（Ｓ３：Ｙｅｓ）ので、ＡＲＰキャッシュエントリを発信ハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２に更新する（Ｓ４）。そして、目的プロトコルアドレスｉは自分自身ではない（Ｓ５：Ｎｏ）ので、ステップＳ６以降の処理は行わない。
【００４４】
このようにして、図５中の（４）に示すように、ホストＨＴのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＨＴ）中のＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリとしてハードウェアアドレスＨＷ＿ＡＤＤＲ２を記録する。
【００４５】
また、ＡＲＰＰＫＴを受信したアクセスポイントＡＰ（＃１）は、ＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ（ＡＰ１）中にＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに対応するＡＲＰキャッシュエントリは存在せず、またハンドオーバ発生直後に既にＩＰアドレスＩＰ＿ＡＤＤＲに相当するネットワーク層のインターフェースを破棄しているため、上述した「［１］クライアントＣＬの無線接続開始時における処理」の場合と同様に動作する。
【００４６】
次に、クライアントＣＬがアクセスポイントＡＰとの無線接続を切断し、切断後にアクセスポイントＡＰとの再接続を開始する場合における処理について以下に述べる。
【００４７】
［３］無線接続を切断後の再接続開始時
クライアントＣＬがアクセスポイントＡＰとの接続を切断した後に再接続を試みた場合、接続要求を受けたアクセスポイントＡＰは、上述した「［１］クライアントの無線接続開始時における処理」の場合と同様に上流ＬＡＮ１０へ向けてＡＲＰＰＫＴをブロードキャストで数回送信する。
【００４８】
このＡＲＰＰＫＴを受信した機器（例えば、ホストＨＴ）は、自己のＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ中に発信プロトコルアドレスｇに対応するＡＲＰキャッシュエントリが存在すれば、上述した「［２］ハンドオーバ発生時」の場合と同様に動作する。また、ＡＲＰキャッシュエントリの保守時間が切れて破棄されていた場合には、上述した「［１］クライアントの無線接続開始時における処理」の場合と同様に動作する。
【００４９】
以上のように、アクセスポイントＡＰが送信するＡＲＰＰＫＴを、上流ＬＡＮ１０に接続された全ての機器（例えば、ホストＨＴ、他のアクセスポイントＡＰ）が受信することによって、各機器が備えているＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ内において、ＩＰアドレスに対する各機器のＡＲＰキャッシュエントリは更新されるようにしている。つまり、アクセスポイントＡＰがクライアントＣＬの状態に関わらず、クライアントＣＬの接続要求に対する応答が完了した直後にＡＲＰＰＫＴを上流ＬＡＮ１０へ送信すると、上流ＬＡＮ１０に接続された全ての機器はＡＲＰＰＫＴを受信する。これによって、各機器は特別な実装を必要とせずに常に正しいＡＲＰキャッシュテーブルＣＴを維持するようになり、誤ったＡＲＰキャッシュエントリを参照してＩＰパケットを誤送信することを阻止できるようになる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態では、ブロードキャスト型データリンクとしてＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を想定して説明しているが、本発明はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に限らず、ネットワーク層のアドレスとデータリンク層のアドレスとの変換にＡＲＰを使用しているブロードキャスト型データリンクにも適用することが可能である。また、無線ＩＰ通信システムにおけるハンドオーバ発生時に限らず、ブロードキャスト型データリンクに接続された機器の新しいハードウェアアドレスを通知する方法として適用することも可能である。
【００５１】
本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法は、上述したように構成しているので、本発明における無線通信装置であるアクセスポイントＡＰは、クライアントＣＬからの接続要求を受け、接続応答を完了した直後に、発信プロトコルアドレスｇ、および目的プロトコルアドレスｉにクライアントＣＬに割り当てたＩＰアドレス、発信ハードウェアアドレスｆを記述したＡＲＰパケットを上流ＬＡＮ１０に向けてブロードキャストで送信することができる。
【００５２】
このＡＲＰパケットを受信した上流ＬＡＮ１０に接続している全機器は、自らのＡＲＰキャッシュテーブルＣＴ中に発信プロトコルアドレスｇに対応するＡＲＰキャッシュエントリが存在する場合には、受信したＡＲＰパケットに含まれる発信ハードウェアアドレスｆに更新することができる。また、アクセスポイントＡＰは、このＡＲＰパケットを数回送信することによって、未到達を回避することができる。
【００５３】
この結果、上流ＬＡＮ１０の帯域を大きくすることなく、上流ＬＡＮ１０に接続された他のアクセスポイントＡＰを含めた全ての機器が、特別な実装を必要とせずに常に正しいＡＲＰキャッシュテーブルＣＴを維持できるようになり、もって、誤ったＡＲＰキャッシュエントリの参照によるＩＰパケットの誤送信を回避することが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上流ＬＡＮに接続されたホストと、アクセスポイントを介してパケット通信しているクライアントがハンドオーバした場合に、ホストから送信されるパケットを、上流ＬＡＮの帯域を大きくすることなく、ハンドオーバ前のアクセスポイントへ誤送信されることを阻止することが可能となる。これによって、ハンドオーバ後のアクセスポイントへ確実に送信することが可能な無線通信におけるハンドオーバ方法、および無線通信装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法を適用したネットワーク構成の一例を示す概念図
【図２】クライアントの無線接続開始時の動作を説明するための概念図
【図３】ＡＲＰパケットに含まれるデータ項目の典型例を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る無線通信におけるハンドオーバ方法の処理の流れを示すフローチャート
【図５】ハンドオーバ発生時の動作を説明するための模式図
【図６】従来技術において発生していたハンドオーバ時のＩＰパケット誤送信を説明するための概念図
【符号の説明】
ａ…ハードウェアタイプ
ｂ…プロトコルタイプ
ｃ…ハードウェアアドレス長
ｄ…プロトコルアドレス長
ｅ…オペレーションコード
ｆ…発信ハードウェアアドレス
ｇ…発信プロトコルアドレス
ｈ…目的ハードウェアアドレス
ｉ…目的プロトコルアドレス
ＡＰ…アクセスポイント
ＨＴ…ホスト
ＣＴ…ＡＲＰキャッシュテーブル
ＣＬ…クライアント
１０…上流ＬＡＮ
Claims (2)
- 複数の無線通信装置を含むネットワーク機器が接続された通信ネットワークに接続され、前記通信ネットワークを介して前記ネットワーク機器とデータ通信を行うとともに、接続要求してきた無線通信端末と無線によるデータ通信を行うことによって、前記ネットワーク機器と前記無線通信端末との間のデータ通信を仲介する前記無線通信装置に適用されるハンドオーバ方法であって、
前記複数の無線通信装置のうちの任意の無縁通信装置である第１の無線通信装置が前記無線通信端末から接続要求を受けると、前記無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、前記第１の無線通信装置がこの無線通信端末を認識するための情報であるネットワークアドレスを前記無線通信端末に対して割り当て、
少なくとも、前記第１の無線通信装置の識別情報であるハードウェアアドレスと、前記割り当てられたネットワークアドレスとを含むＡＲＰパケットを前記第１の無線通信装置から前記第１の無線通信装置以外のネットワーク機器に送信し、
前記各ネットワーク機器が前記通信ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置のハードウェアアドレスと、このハードウェアアドレスに対応する無線通信装置によって、この無線通信装置に接続要求してきた無線通信端末に対して割り当てられたネットワークアドレスとを記憶しているデータベースを備えている前記各ネットワーク機器に対して、前記データベースに記憶されている前記ハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスを、前記送信されたＡＲＰパケットに含まれるハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスに更新させ、
前記第１の無線通信装置とデータ通信を行っている無線通信端末がハンドオーバして、前記複数の無線通信装置のうちの前記第１の無線通信装置以外の任意の無線通信装置である第２の無線通信装置に接続要求した場合には、前記第２の無線通信装置は、この無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己に備えられているデータベースに記憶されたこの無線通信端末が前記第１の無線通信装置から割り当てられたネットワークアドレスをこの無線通信端末に対して割り当てることによって、ハンドオーバ前に前記第１の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行っていたネットワーク機器が、ハンドオーバ後に前記第２の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行うことを可能とした無線通信におけるハンドオーバ方法。 - 自己以外の無線通信装置を含むネットワーク機器が接続された通信ネットワークに接続され、前記通信ネットワークを介して前記ネットワーク機器とデータ通信を行うとともに、接続要求してきた無線通信端末と無線によるデータ通信を行うことによって、前記ネットワーク機器と前記無線通信端末との間のデータ通信を仲介する無線通信装置であって、
前記無線通信端末から接続要求を受けると、前記無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己がこの無線通信端末を認識するための情報であるネットワークアドレスを前記無線通信端末に対して割り当てる割当手段と、
少なくとも、自己の識別情報であるハードウェアアドレスと、前記無線通信端末に対して割り当てられたネットワークアドレスとを含むＡＲＰパケットを自己以外の前記ネットワーク機器側に送信することによって、前記自己以外のネットワーク機器が前記通信ネットワークを介してデータ通信を行う無線通信装置のハードウェアアドレスと、このハードウェアアドレスに対応する無線通信装置とデータ通信を行う無線通信端末のネットワークアドレスとを記憶しているデータベースを備えている前記各ネットワーク機器に対して、前記データベースに記憶されている前記ハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスを、前記送信されたＡＲＰパケットに含まれるハードウェアアドレスおよびネットワークアドレスに更新させる更新手段と、
前記自己以外の無線通信装置とデータ通信を行っている無線通信端末がハンドオーバして自己に接続要求した場合には、この無線通信端末に対して自己との無線によるデータ通信を許可し、自己に備えられているデータベースに記憶されたこの無線通信端末が前記自己以外の無線通信装置から割り当てられたネットワークアドレスを前記無線通信端末に対して割り当てる再割当手段と
を備えることによって、ハンドオーバ前に前記自己以外の無線通信装置を介してこの無線通信端末とデータ通信を行っていたネットワーク機器が、ハンドオーバ後に自己を介してこの無線通信端末とデータ通信を行うことを可能とした無線通信装置。
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