JP2006279168A - アドホック網を構成する通信装置、ブリッジ装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 アドホック網内及びアドホック網とアドホック網に接続するＬＡＮセグメント上の通信装置間で、ネットワーク層のプロトコルに依存せず通信できる通信システムを提供する。
【解決手段】 ブリッジ装置は、アドホック網のデータリンク層での経路表を有し、ＬＡＮセグメントから、第１フィールドにアドホック網内の通信装置のデータリンク層アドレスを有する第１のフレームを受信した場合は、経路表より、前記アドホック網内の通信装置へのフレームの送信先となる通信装置を決定し、第１フィールドに決定した通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドに受信した第１のフレームを有する第２のフレームを生成してアドホック網に送信する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、アドホック網を構成してデータリンク層でデータ中継を行う通信装置と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）セグメントと前記アドホック網とを相互接続するブリッジ装置と、前記通信装置及びブリッジ装置で構成される通信システムに関する。

移動体通信網や、無線ＬＡＮでは、通信端末は、一般的には、基地局又はアクセスポイント装置を介して通信を行う。しかし、例えば、無線ＬＡＮでのアドホックモードの様に、通信端末同士が直接データの送受信を行う通信方式も存在する。無線ＬＡＮでのアドホックモードは、通信端末同士が直接データの送受信を行うのみであり、他の通信端末のためのデータ中継は行わない。

一方、無線ＬＡＮのアドホックモードの考え方を拡張し、各通信装置が付近に存在する他の通信装置を互いに認識して、かつ、通信装置が他の通信装置のためにデータ中継を行うことで、これら通信装置から構成される通信網、すなわち、アドホック網を自律的に構成して通信を行う方式について研究がなされている。

アドホック網を構成する各通信装置は、パケットの送信及び転送先を決定するため、経路表を維持管理する必要があり、アドホック網に適用できる経路表作成のためのルーティングプロトコルについて例えば、非特許文献１ではＡＯＤＶ（Ａｄ−ｈｏｃ Ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ ｒｏｕｔｉｎｇ）、非特許文献２ではＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）といった、様々な方式が提案されている。

Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ、"Ａｄ−ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ （ＡＯＤＶ） Ｒｏｕｔｉｎｇ"、ＲＦＣ３５６１ Ｄａｖｉｄ Ｂ． Ｊｏｈｎｓｏｎ、ｅｔ ａｌ "Ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ （ＤＳＲ）"、ＩＥＴＦ ＭＡＮＥＴ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、２００４年７月

上述したように、アドホック網のために各種ルーティングプロトコトルが検討されているが、これは前提として各通信装置はルータとして、つまり、ネットワーク層での中継処理を行う装置として捉えられていることを意味する。しかしながら、各通信装置をルータとして機能させることは、アドホック網に幾つかの制限を生じさせる。まず、ネットワーク層のプロトコルを認識して処理する必要があるため、例えば、通信装置をＩＰルータとすると、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）といった非ＩＰパケットを処理することはできなくなるか、処理するために特別な実装が必要となる。また、ＤＨＣＰ（Ｄｏｍａｉｎ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使って動的にアドレスを割り当てることも困難である。尚、検討されている方式では、予めＩＰアドレスが何らかの方法により割り当てられていることが前提となっているものが多い。

例えば、アドホック網内の通信装置が、アドホック網内の他の通信装置のみならず、インターネット上の通信装置とアドホック網を経由して通信を行う形態、すなわち、アドホック網が他の通信網と独立して存在しているのではなく、他の通信網と接続している形態を考えた場合、ＩＰアドレスの割当等は、例えば、インターネットへの接続を提供するアクセスポイント装置と同一ＬＡＮ上に存在するＤＨＣＰサーバから動的に行う構成とするほうが、アドレス管理や、パケット配送処理との関係で有利である。

従って、本発明は、アドホック網内及びアドホック網とアドホック網に接続するＬＡＮセグメント上の通信装置間で、ネットワーク層のプロトコルに依存せず通信できる、言い換えるとアドホック網をＬＡＮの延長とすることができる通信システム及び装置を提供することを目的とする。

また、アドホック網を構成する各通信装置は、予めＩＰアドレスを保持する必要はなく、アドホック網に接続するＬＡＮ上のアドレス管理サーバから動的にアドレス割当てを受けることができる通信システム及び装置を提供することを目的とする。

本発明におけるブリッジ装置によれば、
アドホック網とＬＡＮセグメントとを接続するブリッジ装置であって、アドホック網の経路表を有し、ＬＡＮセグメントから、第１フィールドにアドホック網を構成する通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドにフレーム生成元装置のデータリンク層アドレスを有する第１のフレームを受信した場合は、経路表より前記アドホック網を構成する通信装置へのフレームの送信先となる通信装置を決定し、第１フィールドに決定した通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドに受信した第１のフレームを有する第２のフレームを生成してアドホック網に送信することを特徴とする。

本発明のブリッジ装置における他の実施形態によれば、
ＬＡＮセグメントとデータリンク層アドレスの対応関係を示すアドレステーブルを有し、アドホック網から、第１フィールドが自装置を示す第２のフレームを受信した場合は、受信した第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが示す通信装置と、アドレステーブル及び／又は経路表からアドホック網に転送するか、ＬＡＮセグメントに転送するかを決定し、ＬＡＮセグメントに転送する場合は、アドレステーブルにより決定されるＬＡＮセグメントに、第２のフレームに含まれる第１のフレームを送信し、アドホック網に転送する場合は、経路表より、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが示す通信装置へのフレームの送信先となる通信装置を決定し、受信した第２のフレームの第１フィールドを決定した通信装置のデータリンク層アドレスに変更し、受信した第２のフレームの第２フィールドを自装置のデータリンク層アドレスに変更してアドホック網に送信することも好ましい。

また、本発明のブリッジ装置における他の実施形態によれば、
アドホック網から、第１フィールドに複数の通信装置を示すアドレスを有し、識別子とホップリミットを有する第２のフレームを受信した場合は、識別子と、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第２フィールドが示す通信装置とから重複受信を判定し、ホップリミットから転送可否を判定し、重複して受信したものでなく、かつ、転送可能である場合は、受信した第２のフレームを、そのホップリミットを所定の値だけ減じてアドホック網に送信し、更に、受信した第２のフレームに含まれる第１のフレームを全ＬＡＮセグメントに送信することも好ましい。

本発明における通信装置によれば、
アドホック網を構成する通信装置であって、アドホック網の経路表を有し、１つの通信装置へデータを送信するときは、第１フィールドに宛先通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドにデータを有する第１のフレームを生成し、経路表より、宛先通信装置へのデータの送信先となる通信装置を決定し、第１フィールドに決定した通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドに第１のフレームを有する第２のフレームを生成して送信し、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うときは、前記第１のフレーム及び第２のフレームの第１フィールドを複数の通信装置を示すアドレスとし、更に、識別子とホップリミットを有する第２のフレームを生成して送信し、第２のフレームを受信したときは、第２のフレームの第１フィールドが自装置を示さず、かつ、複数の通信装置を示すアドレスでない場合は廃棄し、第２のフレームの第１フィールドが自装置を示す場合であって、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが自装置を示す場合はデータを受信し、第２のフレームの第１フィールドが自装置を示す場合であって、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが他の通信装置を示す場合は、経路表より、前記他の通信装置へのデータの送信先となる通信装置を決定し、受信した第２のフレームの第１フィールドを前記決定した通信装置のデータリンク層アドレスに変更し、第２のフィールドを自装置のデータリンク層アドレスに変更して送信し、第２のフレームの第１フィールドが複数の通信装置を示すアドレスである場合は、第２のフレームの識別子と、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第２フィールドとから重複受信を判定し、重複受信したものでない場合はデータを受信し、更に、ホップリミットから転送可否を判定し、重複して受信したものでなく、かつ、転送可能である場合は、受信した第２のフレームを、そのホップリミットを所定の値だけ減じて送信することを特徴とする。

本発明における通信システムによれば、
前記ブリッジ装置と、前記通信装置とから構成されている。

アドホック網内及びアドホック網とアドホック網に接続するＬＡＮセグメント上の通信装置間で、ネットワーク層のプロトコルに依存せず通信が可能となる。

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の通信システムの構成図である。図１によると、通信システムは、ＩＰ網１と、アドレス管理サーバ２と、ブリッジ３と、通信装置４１から４５と、ルータ５とを有する。

通信装置４１〜４５及びブリッジ３は、本発明による装置であり、それぞれ、図１の点線で示すように無線で接続され、アドホック網を形成している。尚、ＬＡＮセグメント６上には、アドレス管理サーバ２及びブリッジ３が存在し、ＬＡＮセグメント７上には、ルータ５及びブリッジ３が存在している。

ＩＰ網１は、インターネット等の通信網であり、ＬＡＮセグメント６上の装置、ＬＡＮセグメント７上の装置及びアドホック網の各通信装置とは、ルータ５を介して接続している。ルータ５は、データリンク層のフレームを終端してＩＰパケットのルーティングを行う装置であり、従って、ＩＰ網１は、ＬＡＮセグメント６上の装置等とはネットワーク層で相互接続をしている。

アドレス管理サーバ２は、例えば、ＤＨＣＰサーバであり、通信装置にＩＰアドレスを割り当てる機能を有する。

ブリッジ３は、本発明の中継装置であり、アドホック網と、ＬＡＮセグメント６上の装置と、ＬＡＮセグメント７上の装置とをデータリンク層で相互に接続する装置である。すなわち、ブリッジ３と、本発明の通信装置４１〜４５により、ＬＡＮセグメント上の装置間で可能な通信方式総てを、ＬＡＮセグメント上の装置とアドホック網内の通信装置間でも実行することができる。

ブリッジ３は、公知のブリッジと同様に、アドレステーブルを保持し、ポートごとに接続されている通信装置のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスといった、データリンク層のアドレスを管理している。アドレステーブルは、ポート上で送信されたフレームを監視し、フレームの送信元アドレスとポートをアドレステーブルに書き込むことで作成される。

各通信装置及びブリッジ３は、中継処理のための経路表を有する。図２に、図１の構成において通信装置４２が有する経路表の例を示す。図２の経路表において、宛先アドレス及び次装置アドレスに格納される情報は、各通信装置のデータリンク層のアドレスであり、次装置アドレスは、宛先アドレスにデータ送信する場合又はフレーム中継をする場合に、そのデータ又はフレームの送信先となる直接通信可能な通信装置を示している。経路表の作成については後述する。

図３は、本発明の通信システムのアドホック網で使用するフレーム（以下、本発明のフレームという。）であり、ＬＡＮセグメント６及び７で使用する、公知のＬＡＮのフレーム（以下、通常のフレームという。）と、制御フィールドを除き同一の構成となっている。

本発明のフレームは、次アドレス、自アドレス、タイプ、制御及びデータの各フィールドを有する。次アドレスフィールドは、通信装置又はブリッジ３がデータ送信又はフレーム中継をする場合に、データ又はフレームの送信先となる通信装置のデータリンク層アドレス、すなわち、図２の経路表の次装置アドレスに示されているアドレスを保持し、自アドレスフィールドは、データ送信又はフレーム中継を行う通信装置自身のデータリンク層アドレスを保持する。

通常のフレーム構成において、タイプフィールドは、データフィールドに格納されているパケットの種別、例えば、ＡＲＰやＩＰを示す値を保持するが、本発明のフレーム構成では、本発明のフレーム構成であることを示す値を保持する。すなわち、通信装置は、タイプフィールドの値から、受信したフレームが本発明のフレームであるか、通常のフレームであるかを判断でき、アドホックネットワーク内においても両フレームを併用して使用できる。尚、本発明のフレームのために、タイプフィールドの値を２つ使用し、データ転送のためのフレームと、制御情報のためのフレームを区別することが望ましい。

フレームが制御情報用である場合、データフィールドは、経路表作成のための情報を格納する。経路表作成のためのアルゴリズムについては後述する。フレームがデータ転送用である場合、データフィールドは、通常のフレームを格納する。つまり、本発明のフレームは、通常のフレームをカプセル化したものである。カプセル化された通常のフレームの宛先アドレスフィールドは、最終目的地である通信装置のデータリンク層アドレスを保持し、生成元アドレスフィールドは、通常のフレームを生成した通信装置のデータリンク層アドレスを保持する。

以下に、アドホック網内でのデータ送信を、図１の構成で通信装置４２から通信装置４４への送信を例にして説明する。尚、以後の説明において、各装置のデータリンク層アドレスを、例えば、通信装置４２のアドレスをＡ４２のように、Ａ＋符号で表す。また、ブリッジ３は、ＬＡＮセグメント６及び７といった、アドホック網外のＬＡＮセグメントに対しては、公知のブリッジと同様の処理で、すなわち、受信した通常のフレームの生成元アドレスフィールドと受信ポートを対応付けることによりアドレステーブルを管理し、アドホック網に接続し、アドホック網の一部をなすポート側にたいしては、受信した本発明のフレームに含まれる通常のフレームの生成元アドレスフィールドと受信ポートを対応付けることによりアドレステーブルを管理するものとする。

通信装置４２は、宛先アドレスフィールドに、Ａ４４を設定し、生成元アドレスフィールドは、自身、すなわち、Ａ４２を設定し、データフィールドに送信データを格納し、タイプフィールドは、公知のＬＡＮフレームの規則に従う値を設定した通常のフレームを作成し、これを、本発明のフレームのデータフィールドに格納する。続いて、次アドレスフィールドには、経路表から通信装置４４へのフレームを送信する通信装置４５のアドレスＡ４５を設定し、自アドレスフィールドには、自身のアドレスであるＡ４２を設定し、タイプフィールドには本発明のフレーム構成であることを示す値を設定して送信する。

通信装置４２が送信したフレームは、通信装置４１及び４５共に受信するが、フレームの次アドレスフィールドにはＡ４５が設定されているため、通信装置４１は単に廃棄する。通信装置４５は、タイプフィールドより本発明のフレームであることを認識すると、データフィールドに格納されている通常のフレームの宛先アドレスフィールドより、最終目的地が通信装置４４であることを認識する。続いて、経路表より、通信装置４４へは直接送信可能であることが判断できるため、受信フレームの次アドレスフィールドをＡ４４に変更し、自アドレスフィールドには、自身のアドレスであるＡ４５を設定して送信することで通信装置４２から通信装置４４への通信の中継を行う。

いずれの場合においても、経路表に宛先通信装置が存在しない場合は、後述する経路確立処理を行う。

続いて、アドホック網外からアドホック網へのデータ送信を、図１の構成でアドレス管理サーバ２から通信装置４２への送信を例にして説明する。

アドレス管理サーバ２は、宛先アドレスフィールドにＡ４２を設定し、生成元アドレスフィールドに、自身のアドレスであるＡ２を設定し、データフィールドに送信データを格納し、その他フィールドには必要な値を設定した通常のフレームを生成し送信する。同一ＬＡＮセグメントに存在するブリッジ３は、受信フレームの宛先アドレスフィールドとアドレステーブルから、受信フレームがアドホック網に存在する通信装置宛てであることを認識し、受信フレームをデータフィールドに格納した本発明のフレームを生成する。このとき、次アドレスフィールドには、例えば、経路表から通信装置４１のアドレスであるＡ４１を設定し、自アドレスフィールドには、Ａ３を格納し、タイプフィールドには本発明のフレーム構成であることを示す値を設定して送信する。以下は、アドホック網内での送信と同様の手順で送信される。

尚、ＬＡＮセグメント６から受信した通常フレームの宛先アドレスフィールドが、他のＬＡＮセグメント上に存在する場合は、公知のブリッジ装置と同様の処理をする。すなわち、宛先通信装置がＬＡＮセグメント７にある場合は、受信した通常のフレームをＬＡＮセグメント７に送信し、宛先通信装置がＬＡＮセグメント６にある場合は、ブリッジ３は受信した通常のフレームを廃棄する。更に、ＬＡＮセグメント６から受信した通常フレームの宛先アドレスフィールドが、アドレステーブルにも経路表にも存在しない場合は、全ＬＡＮセグメントに送信する。

続いて、アドホック網からアドホック網外へのデータ送信を、図１の構成で通信装置４２からアドレス管理サーバ２への送信を例にして説明する。

既に説明したのと同様、通信装置４２は、宛先アドレスフィールドにＡ２を設定し、生成元アドレスフィールドにＡ４２を設定し、その他フィールドには必要な値を設定したフレームを生成して、本発明のフレームのデータフィールドに格納する。続いて、次アドレスフィールドには、経路表からＡ４１を設定し、自アドレスフィールドにはＡ４２を設定し、タイプフィールドには本発明のフレーム構成であることを示す値を設定して送信する。既に説明したのと同様の処理で通信装置４１がフレームを中継し、ブリッジ３は、宛先アドレスフィールドにＡ２、生成元アドレスフィールドはＡ４２、次アドレスフィールドはＡ３、自アドレスフィールドはＡ４１であるフレームを受信する。

ブリッジ３は、次アドレスフィールドの値が自身を示していることから自身が処理すべきフレームであること、タイプフィールドの値から本発明のフレームであることを認識する。ブリッジ３は、アドレステーブルと宛先アドレスフィールドの値Ａ２から、フレームをＬＡＮセグメント６上に送信すれば良いことを認識する。従って、本発明のフレームを終端し、データフィールドに格納されている通常のフレームを取り出し、ＬＡＮセグメント６上に送信する。

尚、宛先アドレスフィールドが示す通信装置がアドホック網側に存在する場合は、既に説明したアドホック網内での中継処理を行う。更に、アドレステーブルにも経路表にも存在しない場合は、ＬＡＮセグメント６及び７に送信した上で、アドホック網においては、後述する経路確立処理を行う。

通信装置及びブリッジ３は、ユニキャスト通信を開始する場合、管理している経路表を参照して送信先を決定するが、経路表に送信先アドレスがない場合は、経路確立処理を行う。経路確立処理は、既存のＡＯＤＶやＤＳＲを利用する。但し、アドレスとしては、ＩＰアドレスではなく、データリンク層でのアドレスを用いる。また、ＲＲＥＱ等についても、ＩＰパケットではなく、データリンク層のフレームを用いて行う。経路情報は、本発明の制御情報転送用のフレームで送受信される。また、ブリッジ３は、公知の方法によりアドレステーブルを作成して管理しており、アドホック網に対しては、ＬＡＮセグメント６及び７上の通信装置についてもデータリンク層アドレスの広告を行う。また、ブリッジ３は、受信する制御情報転送用のフレームは、ＬＡＮセグメント側には一切送出しない。

通信装置がブロードキャストを行う場合は、宛先アドレス及び次アドレスフィールドをブロードキャストアドレスとする本発明のフレームを生成し、経路表に基づく送信ではなくフラッディングを行う。このとき、本発明のフレームの制御フィールドに、ホップリミット及び識別子を格納する。ホップリミットは、通信装置が受信したブロードキャストフレームを転送する際に、所定の値だけその値を減じ、転送する際に０となる場合、転送を行わず廃棄するために使用する。これにより、フレームが無限に転送され続けることを防ぐ。識別子は、受信したフレームが既に受信したものと同一であるか否かを判定するためのものであり、同一と判定する場合は転送を行わず廃棄する。これにより、ブロードキャスト時のトラフィックの増大を抑える。このため、通信装置は、ブロードキャストを行う場合に使用する識別子の値を管理し、ブロードキャストを行う度に、順次使用する値を大きくしていく。また、ブリッジ３は、ＬＡＮセグメント側からのブロードキャストフレームをカプセル化してアドホック網にフラッディングするために、ＬＡＮセグメント側に存在する通信装置のデータリンク層アドレスに対しての識別子の値を管理し、該通信装置からのブロードキャストを行う度に、順次使用する値を大きくしていく。

ブリッジ３は、例えば、ＬＡＮセグメント６側からブロードキャストフレームを受信した場合は、ＬＡＮセグメント７に受信したフレームをそのまま送信し、アドホック網側には、カプセル化により本発明のフレームを生成してフラッディングを行い、アドホック網からブロードキャストフレームを受信した場合は、本発明のフレームのデータフィールドに格納されている通常のブロードキャストフレームをＬＡＮセグメント６及び７に送信すると共に、本発明の通信装置と同じくアドホック網側には以下に示す転送可否判断を行い転送可能である場合は転送処理を行う。

図４は、本発明の通信装置及びブリッジ３が本発明のブロードキャストフレームを受信した場合の、アドホック網内で行う処理フロー図である。本発明の通信装置及びブリッジ３は、本発明の制御フィールドに含まれる識別子を生成元アドレスと関連付けし、リストにより管理する。

本発明のブロードキャストフレームを受信した場合、受信フレームの生成元アドレスが既に管理しているリストに存在しているか否かを調べ（Ｓ４１）、存在する場合はリストに記録されている識別子と、今回受信したフレームの制御フィールドに設定されている識別子の大きさを比較し（Ｓ４２）、リストに記録されている識別子が大きい場合は、受信フレームは既に受信されたもの同一と判断し、受信フレームは廃棄して（Ｓ４３）終了する。

Ｓ４１にて、受信フレームの生成元アドレスがリストに存在しない場合は、受信フレームの制御フィールドに含まれる識別子を、生成元アドレスと共にリストに記録し（Ｓ４４）、タイマをスタート（Ｓ４５）する。また、Ｓ４２で受信したフレームの制御フィールドの識別子が大きい場合は、リストの識別子を受信したフレームに含まれる識別子に更新して（Ｓ４６）タイマを再スタート（Ｓ４７）する。タイマは、その値が所定の値に達した場合は、リストから、当該生成元アドレスの記録を削除するために使用する。

受信したブロードキャストフレームがはじめて受信するものである場合は、上位層での処理を行わせるため、上位レイヤに渡す（Ｓ４８）と共に、ホップリミットを所定の値だけ減算し（Ｓ４９）、ホップリミットが０より大きいか否かを判断する（Ｓ５０）。ホップリミットが０より大きい場合は、転送可能であるためフレーム送信を行い（Ｓ５１）、０以下となる場合は廃棄する（Ｓ４３）。

続いて、図１で、通信装置４２が新たにアドホック網に加わった通信装置であるものとした場合に、通信装置４２がアドレス管理サーバ２からＩＰアドレスの割当てを受ける手順を説明する。

まず、通信装置４２は、アドレス要求のため、宛先アドレスをブロードキャストアドレスとし、生成元アドレスをＡ４２とした、アドレス要求のための通常のフレームを作成し、これを本発明のフレームのデータフィールドに格納し、次アドレスフィールドをブロードキャストアドレスとし、自アドレスフィールドをＡ４２としたフレームをフラッディングにより送信する。

フラッディングによりブリッジ３は、複数回同一フレームを受信する可能性があるが、前述したように２回目以降に受信したフレームは廃棄する。最初に受信したフレームについては、次アドレスフィールドよりブロードキャストであること、タイプフィールドより本発明のフレームであることを認識し、データフィールドに格納されている通常のフレームをＬＡＮセグメント６及び７に送信する。ＬＡＮセグメント６及び７上の全装置は、ブロードキャストのための通常のフレームを受信するが、データフィールドからアドレス要求であることが認識できるため、アドレス管理サーバ２のみが受信フレームを処理する。また、ブリッジ３は受信した本発明のフレームに含まれる通常のフレームの生成元アドレスフィールドの値、つまりＡ４２をアドレステーブルに登録すると共に、生成元アドレスフィールドの通信装置、つまり通信装置４２宛てのフレームを受信した場合に、その転送先を、前記受信した本発明のフレームの自アドレスフィールドとした経路を経路表に登録する。例えば、ブリッジ３が通信装置４２が送信したブロードキャストのフレームを、通信装置４１から受信した場合、通信装置４２宛てのフレームは、通信装置４１に送信するとした経路を経路表に登録をする。

アドレス管理サーバ２は、受信したフレームの生成元アドレスであるＡ４２を宛先アドレスとし、Ａ２を生成元アドレスとし、割り当てるＩＰアドレスを含む通常のフレームを生成して送信する。

アドレス管理サーバ２からフレームを受信したブリッジ３は、アドレステーブルからアドホック網上に存在する通信装置であることを認識し、経路表から受信フレームをカプセル化した本発明のフレームを作成して、例えば、通信装置４１へ送信し、通信装置４１は、通信装置４２に転送し、通信装置４２はＩＰアドレスを取得する。以上のシーケンスは、公知のＤＨＣＰによるアドレス取得の手順と、アドホック網でのカプセル化以外は同一のものであり、よって、アドレス管理サーバ２には、公知のＤＨＣＰサーバを何らの変更なくして使用可能となる。

最後に、ＩＰアドレスの割当てを受けた通信装置４２が、ＩＰ網１上の通信装置と通信する際のＡＲＰによるアドレス解決手順を説明する。尚、通信装置４２は上記アドレス管理サーバ２から、ＩＰアドレスの割当を受けた際に、デフォルトルートとしてルータ５のＩＰアドレスを通知されているものとし、また、ＩＰ網１上の通信装置のＩＰアドレスは既知であるものとする。

ＩＰ網１上にある通信相手のＩＰアドレスから、通信相手の装置は異なるネットワーク上に存在することが判断できるため、通信装置４２は、ＩＰパケットをデフォルトルートであるルータ５に転送すればよいことを認識する。従って、転送するＩＰパケットを有する通常のフレームを生成し、これをデータフィールドに格納する本発明のフレームを生成することとなるが、宛先アドレスフィールドに設定すべき、宛先通信装置であるルータ５のデータリンク層のアドレスを通信装置４２は知らないためアドレス解決を行う。

アドレス解決のため、通信装置４２は、ルータ５のＩＰアドレスを有するアドレス解決のための通常のフレームを生成する。このフレームの宛先アドレスフィールドはブロードキャストアドレスであり、タイプフィールドは、アドレス解決、すなわちＡＲＰを示す値である。生成した通常のフレームを本発明のフレームのデータフィールドに格納して、本発明のフレームを生成しブロードキャストで送信する。

以後は、アドレス割当てと同様の流れにより、通信装置４２はルータ５より、ルータ５のデータリンク層のアドレスであるＡ５を取得する。

尚、上記においてブロードキャストとして説明した内容はマルチキャストであっても適用可能である。

また、ブリッジ３は、ＬＡＮセグメント及びアドホック網のアドレステーブルを管理する構成として説明を行ったが、ＬＡＮセグメントについてのみアドレステーブルを管理し、アドホック網側のポートに関しては経路表のみとすることも可能である。この場合、ブリッジ３は、アドレステーブルのみで送信先のポートを決定することはできず、アドレステーブル及び経路表を併用して送信先のポートの決定を行う必要がある。

本発明の通信システム構成図である。 通信装置が保持する経路表を示す図である。 本発明で使用するフレームを示す図である。 ブロードキャストフレーム受信時の処理フロー図である。

符号の説明

１ ＩＰ網
２ アドレス管理サーバ
３ ブリッジ
４１〜４４ 通信装置
５ ルータ
６、７ ＬＡＮセグメント

Claims (5)

1. アドホック網とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）セグメントとを接続するブリッジ装置であって、
   アドホック網の経路表を有し、
   ＬＡＮセグメントから、第１フィールドにアドホック網を構成する通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドにフレーム生成元装置のデータリンク層アドレスを有する第１のフレームを受信した場合は、
   経路表より前記アドホック網を構成する通信装置へのフレームの送信先となる通信装置を決定し、第１フィールドに決定した通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドに受信した第１のフレームを有する第２のフレームを生成してアドホック網に送信すること、
   を特徴とするブリッジ装置。
2. ＬＡＮセグメントとデータリンク層アドレスの対応関係を示すアドレステーブルを有し、
   アドホック網から、第１フィールドが自装置を示す第２のフレームを受信した場合は、受信した第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが示す通信装置と、アドレステーブル及び／又は経路表からアドホック網に転送するか、ＬＡＮセグメントに転送するかを決定し、
   ＬＡＮセグメントに転送する場合は、アドレステーブルにより決定されるＬＡＮセグメントに、第２のフレームに含まれる第１のフレームを送信し、
   アドホック網に転送する場合は、経路表より、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが示す通信装置へのフレームの送信先となる通信装置を決定し、受信した第２のフレームの第１フィールドを決定した通信装置のデータリンク層アドレスに変更し、受信した第２のフレームの第２フィールドを自装置のデータリンク層アドレスに変更してアドホック網に送信すること、
   を特徴とする請求項１に記載のブリッジ装置。
3. アドホック網から、第１フィールドに複数の通信装置を示すアドレスを有し、識別子とホップリミットを有する第２のフレームを受信した場合は、
   識別子と、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第２フィールドが示す通信装置とから重複受信を判定し、ホップリミットから転送可否を判定し、重複して受信したものでなく、かつ、転送可能である場合は、受信した第２のフレームを、そのホップリミットを所定の値だけ減じてアドホック網に送信し、
   更に、受信した第２のフレームに含まれる第１のフレームを全ＬＡＮセグメントに送信すること、
   を特徴とする請求項２に記載のブリッジ装置。
4. アドホック網を構成する通信装置であって、
   アドホック網の経路表を有し、
   １つの通信装置へデータを送信するときは、
   第１フィールドに宛先通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドにデータを有する第１のフレームを生成し、
   経路表より、宛先通信装置へのデータの送信先となる通信装置を決定し、第１フィールドに決定した通信装置のデータリンク層アドレスを有し、第２フィールドに自装置のデータリンク層アドレスを有し、第３フィールドに第１のフレームを有する第２のフレームを生成して送信し、
   ブロードキャスト又はマルチキャストを行うときは、
   前記第１のフレーム及び第２のフレームの第１フィールドを複数の通信装置を示すアドレスとし、更に、識別子とホップリミットを有する第２のフレームを生成して送信し、
   第２のフレームを受信したときは、
   第２のフレームの第１フィールドが自装置を示さず、かつ、複数の通信装置を示すアドレスでない場合は廃棄し、
   第２のフレームの第１フィールドが自装置を示す場合であって、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが自装置を示す場合はデータを受信し、
   第２のフレームの第１フィールドが自装置を示す場合であって、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第１フィールドが他の通信装置を示す場合は、経路表より、前記他の通信装置へのデータの送信先となる通信装置を決定し、受信した第２のフレームの第１フィールドを前記決定した通信装置のデータリンク層アドレスに変更し、第２のフィールドを自装置のデータリンク層アドレスに変更して送信し、
   第２のフレームの第１フィールドが複数の通信装置を示すアドレスである場合は、第２のフレームの識別子と、第２のフレームに含まれる第１のフレームの第２フィールドとから重複受信を判定し、重複受信したものでない場合はデータを受信し、更に、ホップリミットから転送可否を判定し、重複して受信したものでなく、かつ、転送可能である場合は、受信した第２のフレームを、そのホップリミットを所定の値だけ減じて送信すること、
   を特徴とする通信装置。
5. 請求項３に記載のブリッジ装置と、請求項４に記載の通信装置とから構成される通信システム。

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