JP2008124813A - 中継装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二つのネットワーク間のゲートウェイ機能を有する中継装置を、複数備える通信システムにおいて、ブロードキャストパケットの無限ループの発生を防止する中継装置及び通信方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る中継装置は、第１のネットワークと第２のネットワークと接続し、一方のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、他方のネットワークにブロードキャストでパケットを転送する中継装置であって、転送されるパケットは、制御情報が引き継がれずに転送されており、第１のネットワーク又は第２のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信する通信部と、第２のネットワークから受信したパケットの送信元が第１のネットワークであるか否かを判定する判定部と、送信元が第１のネットワークであると判定された場合、受信したパケットの転送を停止する転送制御部とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、少なくとも二つのネットワークと接続し、一方のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、他方のネットワークにブロードキャストで当該パケットを転送する中継装置及び通信方法に関する。

従来、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｓにおいて、複数の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）アクセスポイントが、互いに無線を用いてメッシュ型に接続し、無線ＬＡＮメッシュネットワークとして構成する通信システムの標準化が進められている。当該通信システムでは、柔軟でかつ簡易に無線ＬＡＮのカバレッジエリアの拡張が可能となる。

また、無線ＬＡＮメッシュネットワークと他のＬＡＮと中継装置とを備えた構成の通信システムも提案されている。具体的に、かかる通信システムが、無線ＬＡＮメッシュネットワーク内での無線ＬＡＮアクセスポイント間のパケット中継機能に、例えば、有線ＬＡＮ等の外部のＬＡＮとのゲートウェイ機能を追加した中継装置（ゲートウェイ）を備えることで、無線ＬＡＮメッシュネットワークと有線ＬＡＮとを接続する構成も可能である。また、近年では、上述した中継装置を複数備え、当該中継装置ごとの通信経路の状態に応じて、最適な中継装置を選択する構成の通信システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、無線ＬＡＮメッシュネットワークでは、例えば、ブロードキャストで送信されたパケットが、無限ループを起こしてしまうという問題がある。このような問題を回避するため、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓでは、シーケンス番号とＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）との二つの情報を管理するメッシュ転送制御フィールドを、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているフォーマットのフレームヘッダに新たに追加させている。なお、上述したＴＴＬは、転送範囲を制限するために用いられる情報である。
特開２００５−２３６７６７号公報

しかしながら、無線ＬＡＮメッシュネットワークと、外部の有線ＬＡＮと、複数の中継装置とを備える通信システムでは、無線ＬＡＮメッシュネットワークのフレームフォーマット（ＩＥＥＥ８０２．１１ｓに準拠したフォーマット）と、外部の有線ＬＡＮのフレームフォーマット（ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したフォーマット）とが異なるため、ブロードキャストで送信されたパケット（以下、ブロードキャストパケット）の無限ループが発生するという問題がある。

具体的に、上述した通信システムにおいて、各中継装置は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク内で送信されたブロードキャストパケットを受信した場合、有線ＬＡＮに向けて転送する。この時、各中継装置は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク内で無限ループを回避するために追加されているメッシュ転送制御フィールドを取り除いて転送してしまう。つまり、転送範囲を制限するために用いられるＴＴＬが引き継がれずに転送されてしまう。そして、各中継装置は、他の中継装置から送信された当該ブロードキャストパケットを有線ＬＡＮから受信すると、無線ＬＡＮメッシュネットワークに向けて転送する。この時、各中継装置は、別の新たなメッシュ転送制御フィールドを作成し、フレームヘッダに追加して転送する。

そして、各中継装置は、他の中継装置から送信されたブロードキャストパケットを無線ＬＡＮメッシュネットワークから受信すると、当該ブロードキャストパケットを既に受信したにもかかわらず、別の新たなブロードキャストパケットだと判断し、有線ＬＡＮへ向けて再度転送してしまう。このように、上述した通信システムでは、無線ＬＡＮメッシュネットワークと有線ＬＡＮとの間で転送されるブロードキャストパケットは、転送範囲を制限するために用いられるＴＴＬが引き継がれずに転送されるため、複数の中継装置によって、ブロードキャストパケットを繰り返し転送する無限ループが発生してしまう。

そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、少なくとも二つのネットワークに接続して、当該二つのネットワーク間のゲートウェイ機能を有する中継装置を、複数備える通信システムにおいて、ブロードキャストパケットの無限ループの発生を防止する中継装置及び通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、第１のネットワーク（無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０）と第２のネットワーク（有線ＬＡＮ４０）と接続し、一方のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、他方のネットワークにブロードキャストで前記パケットを転送する中継装置（ＭＰＰ３０）であって、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの間で転送される前記パケットは、転送範囲を制限するために用いられる制御情報（例えば、シーケンス番号及びＴＴＬ）が引き継がれずに転送されており、前記第１のネットワーク又は前記第２のネットワークからブロードキャストで送信された前記パケットを受信する通信部（無線通信部３１又は有線通信部３２）と、前記通信部によって前記第２のネットワークから受信した前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであるか否かを判定する判定部（判定部３４）と、前記判定部によって前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであると判定された場合、受信した前記パケットの転送を停止する転送制御部（転送制御部３５）とを備えることを要旨とするものである。

かかる特徴によれば、中継装置は、第１のネットワークと第２のネットワークとの間において、ブロードキャストで転送されるパケットの転送範囲を制限するために用いられる制御情報が引き継がれずに転送されていても、第２のネットワークから受信したパケットの送信元が第１のネットワークである場合、当該パケットの転送を停止する。

つまり、中継装置は、第１のネットワークを送信元とするパケットを、例えば、他の中継装置によって第２のネットワークにブロードキャストされた場合であっても、第２のネットワークから受信したパケットの送信元が第１のネットワークであれば、当該パケットを第１のネットワークへの転送を停止するので、無限ループの発生を防止することができる。

よって、少なくとも二つのネットワークに接続して当該二つのネットワーク間のゲートウェイ機能を有する中継装置を、複数備える通信システムにおいて、ブロードキャストパケットの無限ループの発生を防止することができる。

本発明の第２の特徴は、第１の特徴に係り、前記判定部は、前記通信部によって前記第１のネットワークから受信した前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであるか否かを判定し、前記転送制御部は、前記判定部によって前記パケットの送信元が前記第１のネットワークでないと判定された場合、受信した前記パケットの転送を停止することを要旨とするものである。

かかる特徴によれば、中継装置は、第１のネットワークから受信したパケットの送信元が第１のネットワークでない場合、当該パケットの転送を停止する。つまり、中継装置は、第２のネットワークを送信元とするパケットを、例えば、他の中継装置によって第１のネットワークにブロードキャストされた場合であっても、第１のネットワークから受信したパケットの送信元が第１のネットワークでなければ、当該パケットを第２のネットワークへの転送を停止するので、無限ループの発生を防止することができる。

本発明の第３の特徴は、第１のネットワークと第２のネットワークと接続し、一方のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、他方のネットワークにブロードキャストで前記パケットを転送する中継装置における通信方法であって、前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの間で転送される前記パケットは、転送範囲を制限するために用いられる制御情報が引き継がれずに転送されており、前記第１のネットワーク又は前記第２のネットワークからブロードキャストで送信された前記パケットを受信する受信ステップと、前記受信ステップによって前記第２のネットワークから受信した前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップによって前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであると判定された場合、受信した前記パケットの転送を停止する停止ステップとを備えることを要旨とするものである。

本発明によると、少なくとも二つのネットワークに接続し、当該二つのネットワーク間のゲートウェイ機能を有する中継装置を、複数備える通信システムにおいて、ブロードキャストパケットの無限ループの発生を防止することができる中継装置及び通信方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

（通信システムの構成）
図１は、本発明の実施形態に係る通信システム１の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態に係る通信システム１は、複数の無線端末（Ｓｔａｔｉｏｎ）１０ａ乃至１０ｂと、複数の無線ＬＡＮアクセスポイント（ＭＡＰ：Ｍｅｓｈ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）２０ａ乃至２０ｄと、複数の中継装置（ＭＰＰ：Ｍｅｓｈ Ｐｏｉｎｔ ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｍｅｓｈ Ｐｏｒｔａｌ）３０ａ乃至３０ｂと、有線ＬＡＮ（第２のネットワーク）４０と、有線ＬＡＮ４０に接続されている有線端末（ＬＡＮ_ＳＴＡ）１００とを備える。なお、本実施形態において、無線端末１０をＳＴＡ１０として適宜説明する。また、本実施形態において、無線ＬＡＮアクセスポイント２０は、ＭＡＰ２０として適宜説明する。また、本実施形態において、中継装置３０は、ＭＰＰ３０として適宜説明する。また、ＭＡＰ２０とＭＰＰ３０とは、互いに無線通信を実行しており、無線ＬＡＮメッシュネットワーク（第１のネットワーク）５０を構成している。

ＳＴＡ１０は、ＭＡＰ２０との間で無線ＬＡＮ等の無線通信により接続可能である。ＳＴＡ１０は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０を介して、有線ＬＡＮ４０、及び有線端末１００と接続することも可能である。また、ＳＴＡ１０は、有線ＬＡＮ４０、及び有線端末１００と接続する際、ゲートウェイとして一つのＭＰＰ３０を選択するように構成されている。なお、本実施形態において、ＳＴＡ１０は、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノート型コンピュータなどのモバイル機器を想定している。

ＭＡＰ２０は、他のＭＡＰ２０との間で、メッシュ型に相互に無線通信を実行するように接続されている。また、ＭＡＰ２０はＳＴＡ１０のアクセスポイントとして機能する。

ＭＰＰ３０は、一部のＭＡＰ２０（例えば、ＭＡＰ２０ｃ及びＭＡＰｄ）と無線通信によって接続される。また、ＭＰＰ３０は、ゲートウェイ機能を有しており、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０と有線ＬＡＮ４０とを接続する。

ＭＰＰ３０は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０と有線ＬＡＮ４０との間において、一方のネットワーク（例えば、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０）からブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、受信したパケットを他方のネットワーク（例えば、有線ＬＡＮ４０）にブロードキャストで転送する。なお、これらの有線ＬＡＮ４０と接続する無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０では、データリンク層（レイヤ２）でのパケット転送を行うネットワークが構築されている。また、ＭＰＰ３０は、有線ＬＡＮ４０を介して、有線端末１００と接続する。

（フレームフォーマット）
上述した構成の通信システム１内において、送受信されるパケットのフレームフォーマットについて図２乃至４を参照して説明する。

図２には、ＳＴＡ１０からＭＡＰ２０へ送信されるパケットのフレームフォーマットが示されている。なお、当該フレームフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている。図２に示すように、当該パケットには、送信データが格納されるペイロードと、フレームヘッダが含まれている。また、フレームヘッダには、接続する無線ＬＡＮセルの識別子であり、アクセスポイントのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを示すＢＳＳＩＤと、送信元のＭＡＣアドレスと、宛先のＭＡＣアドレスとが含まれている。なお、本実施形態において、上述した送信元は、パケットの送信を開始した通信端末（例えば、ＳＴＡ１０や、有線端末１００）を示す。

また、図３には、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０内で転送されるパケットのフレームフォーマットが示されている。なお、当該フレームフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓで規定されている。図３に示すように、当該パケットには、送信データが格納されるペイロードと、フレームヘッダが含まれている。また、フレームヘッダには、受信時における受信者のＭＡＣアドレスと、直前の送信者のＭＡＣアドレスと、宛先のＭＡＣアドレスと、送信元のＭＡＣアドレスと、メッシュ転送制御フィールドとが含まれている。なお、メッシュ転送制御フィールドには、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０内において、パケットの無線ループの発生を回避するため、シーケンス番号と、ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）とが含まれている。なお、本実施形態において、シーケンス番号及びＴＴＬは、転送範囲を制限するために用いられる制御情報を示す。つまり、メッシュ転送制御フィールドには、制御情報が含まれている。

また、図４には、有線ＬＡＮ４０において転送されるパケットのフォーマットが示されている。なお、当該フレームフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されている。図４に示すように、当該パケットには、送信データが格納されるペイロードと、フレームヘッダとが含まれている。また、フレームヘッダには、宛先のＭＡＣアドレスと、送信元のＭＡＣアドレスとが含まれている。

（ブロードキャストで送信されるパケットによる無限ループの発生）
図５乃至１０を参照し、上述した通信システム１において、ブロードキャストで送信されるパケットによって発生する無線ループについて、一例を挙げて説明する。

図５に示すように、例えば、通信システム１は、有線ＬＡＮ４０と、有線ＬＡＮ４０に接続するＭＰＰ３０ａ乃至３０ｂと、ＭＰＰ３０ａ乃至３０ｂと無線通信を実行するＭＡＰ２０と、当該ＭＡＰ２０と無線通信を実行するＳＴＡ１０とを備えることとする。なお、ＭＰＰ３０ａ乃至３０ｂとＭＡＰ２０とによって、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０が構成されることとする。

次に、図６を参照し、通信システム１が、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０と、有線ＬＡＮ４０との間において、上述したフレームフォーマットの異なるパケットをブロードキャストで転送する際に発生する無限ループの動作について説明する。図６には、通信システム１において無限ループが発生する際のシーケンス図が示されている。なお、ここでは、ＳＴＡ１０、ＭＡＰ２０、ＭＰＰ３０ａ及びＭＰＰ３０ｂのＭＡＣアドレスをそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとして説明する。また、ブロードキャストで転送されるパケットを、ブロードキャストパケットとして説明する。

ステップＳ１０１において、ＳＴＡ１０は、ブロードキャストパケットを送信し、ＭＡＰ２０が当該ブロードキャストパケットを受信する。なお、当該ブロードキャストパケットには、ペイロード“Ｐ”が含まれている。

ステップＳ１０２において、ＭＡＰ２０は、受信したブロードキャストパケットを無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０内へ転送し、例えば、ＭＰＰ３０ａ及びＭＰＰ３０ｂが、当該ブロードキャストパケットを受信する。なお、この時転送されたブロードキャストパケットのフレームヘッダには、受信者のＭＡＣアドレスであり、ブロードキャストパケットであることを示す“ＦＦ”と、送信者のＭＡＣアドレスを示す“ｂ”と、宛先のＭＡＣアドレスであり、ブロードキャストパケットであることを示す“ＦＦ”と、送信元のＭＡＣアドレスを示す“ａ”と、シーケンス番号である“ｓｅｑ_ｂ１”と、ＴＴＬを示す“ｔｔｌ_ｂ”とが含まれている。

ステップＳ１０３乃至ステップＳ１０４において、ＭＰＰ３０ａ及びＭＰＰ３０ｂは、受信したブロードキャストパケットを、有線ＬＡＮ４０へ転送する。この時、ＭＰＰ３０ａ及びＭＰＰ３０ｂは、有線ＬＡＮ４０を介して、当該ブロードキャストパケットを互いに転送すると共に、互いに受信する。また、有線ＬＡＮ４０を介して転送されたブロードキャストパケットのフレームヘッダには、メッシュ転送制御フィールドが含まれていない。つまり、シーケンス番号である“ｓｅｑ_ｂ1”と、ＴＴＬを示す“ｔｔｌ_ｂ”とが含まれていないため、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０と有線ＬＡＮ４０との間で転送されるブロードキャストパケットは、転送範囲を制限するために用いられるＴＴＬが引き継がれずに転送される。

ステップＳ１０５において、ＭＰＰ３０ｂは、有線ＬＡＮ４０を介して、ＭＰＰ３０ａから受信したブロードキャストパケットに対して、新たに作成したメッシュ転送制御フィールドを含めて、ＭＡＰ２０へ転送する。なお、当該メッシュ転送制御フィールドには、シーケンス番号である“ｓｅｑ_ｄ１”と、ＴＴＬを示す“ｔｔｌ_ｄ”とが含まれている。

ステップＳ１０６において、ＭＰＰ３０ａは、有線ＬＡＮ４０を介して、ＭＰＰ３０ｂから受信したブロードキャストパケットに対して、新たに作成したメッシュ転送制御フィールドを含めて、ＭＡＰ２０へ転送する。なお、当該メッシュ転送制御フィールドには、シーケンス番号である“ｓｅｑ_ｃ１”と、ＴＴＬを示す“ｔｔｌ_ｃ”とが含まれている。

ステップＳ１０７において、ＭＡＰ２０は、ステップＳ１０５で受信したブロードキャストパケットを、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０内に転送する。この時、ＭＡＰ２０は、メッシュ転送制御フィールドに含まれているＴＴＬ“ｔｔｌ_ｄ”を１つ減算した“ｔｔｌ_ｄ−１”を含むブロードキャストパケットを、ＭＰＰ３０ａに転送する。つまり、ＭＡＰ２０は、受信したブロードキャストパケットを一度転送したブロードキャストパケットとして判断せず、再びＭＰＰ３０ａに転送する。

ステップＳ１０８においても、ＭＡＰ２０は、ステップＳ１０６で受信したブロードキャストパケットに対して、メッシュ転送制御フィールドに含まれているＴＴＬ“ｔｔｌ_ｃ”を１つ減算した“ｔｔｌ_ｃ−１”を含むブロードキャストパケットを、一度転送したブロードキャストパケットとして判断せず、再びＭＰＰ３０ｂに転送する。

ステップＳ１０９乃至Ｓ１１０において、ＭＰＰ３０ａ及びＭＰＰ３０ｂは、上述したステップＳ１０３乃至Ｓ１０４と同じように、受信したブロードキャストパケットを、有線ＬＡＮ４０へ転送する。この結果、ＭＡＰ２０と、ＭＰＰ３０ａ及びＭＰＰ３０ｂとの間において、上述したステップＳ１０５乃至ステップＳ１０８の動作が繰り返し実行され、無限ループが発生する。

（ＭＰＰの構成）
次に、図７乃至８を参照してＭＰＰ３０の構成について説明する。また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、ＭＰＰ３０は、ゲートウェイ機能を有する中継装置としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した機能ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

図７には、本実施形態に係るＭＰＰ３０の構成を示すブロック図が示されている。図７に示すように、ＭＰＰ３０は、無線通信部３１と、有線通信部３２と、記憶部３３と、判定部３４と、転送制御部３５と、管理部３６とを備える。

無線通信部３１は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０内における一部のＭＡＰ２０と無線通信（無線リンク）を実行する。有線通信部３２は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０の外部の有線ＬＡＮ４０と接続し、有線通信を実行する。なお、本実施形態では、無線通信部３１と有線通信部３２とによって、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０又は有線ＬＡＮ４０からブロードキャストで送信されたブロードキャストパケットを受信する通信部３９が構成される。

記憶部３３は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０と接続するＳＴＡ１０の端末情報を記憶する。なお、当該端末情報については、詳細を後述する（図９参照）。

判定部３４は、無線通信部３１又は有線通信部３２で受信されたブロードキャストパケットを転送するか否かを判定する。具体的に、判定部３４は、無線通信部３１又は有線通信部３２において、ブロードキャストで送信されたパケットを受信すると、当該パケットが、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０又は有線ＬＡＮ４０から送信されたかを判定する。なお、判定部３４は、当該パケットが無線通信部３１で受信された場合、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から送信されたと判定し、有線通信部３２で受信された場合、有線ＬＡＮ４０から送信されたと判定する。

また、判定部３４は、受信したパケットが有線ＬＡＮ４０から送信されたと判定した場合、判定部３４は、有線通信部３２によって有線ＬＡＮ４０から受信したブロードキャストパケットの送信元（ソース）が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０であるか否かを判定する。具体的に、判定部３４は、記憶部３３に備えられている端末登録テーブル（後述）を参照し、受信したブロードキャストパケットに含まれている送信元のＭＡＣアドレスと、端末登録テーブルに記憶されているＭＡＣアドレスとに基づいて、当該ブローキャストパケットの送信元が、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続されているＳＴＡ１０であるか否かを判定する。

また、判定部３４は、受信したブロードキャストパケットが無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から送信されたと判定した場合、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から受信したブロードキャストパケットの送信元（ソース）が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０であるか否かを判定する。具体的に、判定部３４は、記憶部３３に備えられている端末登録テーブル（後述）を参照し、受信したブロードキャストパケットに含まれている送信元のＭＡＣアドレスと、端末登録テーブルに記憶されているＭＡＣアドレスとに基づいて、当該ブローキャストパケットの送信元が、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続されているＳＴＡ１０であるか否かを判定する。

そして、判定部３４は、送信元が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続されているＳＴＡ１０であると判定した場合、当該送信元のＳＴＡ１０が、自ＭＰＰ３０をゲートウェイとして設定しているか否かを判定する。具体的に、判定部３４は、記憶部３３に備えられている端末登録テーブル（後述）を参照し、受信したブロードキャストパケットに含まれている送信元のＳＴＡ１０のＭＡＣアドレスと、端末登録テーブルに記憶されているＭＡＣアドレスに対応して記憶されている自チルドレン情報とに基づいて、送信元のＳＴＡ１０が、自ＭＰＰ３０をゲートウェイとして設定しているか否かを判定する。また、判定部３４は、上述した判定結果を転送制御部３５へ通知する。

転送制御部３５は、判定部３４における判定結果に基づいて、無線通信部３１及び有線通信部３２によって受信されたパケットを所望の宛先に転送する。具体的に、転送制御部３５は、判定部３４によって、有線ＬＡＮ４０から受信したブロードキャストパケットの送信元が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０であると判定された場合、受信したブロードキャストパケットの転送を停止する。

また、転送制御部３５は、判定部３４によって、有線ＬＡＮ４０から受信したブロードキャストパケットの送信元が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０でないと判定された場合、受信したブロードキャストパケットを、無線通信部３１及び有線通信部３２を介して、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０及び有線ＬＡＮ４０へブロードキャストで転送する。

また、転送制御部３５は、判定部３４によって、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から受信したブロードキャストパケットの送信元が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０でないと判定された場合、受信したブロードキャストパケットの転送を停止する。

また、転送制御部３５は、判定部３４によって、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から受信したブロードキャストパケットの送信元が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０であると判定され、かつ送信元が、自ＭＰＰ３０（自中継装置）をゲートウェイとして設定しているＳＴＡ１０であると判定された場合、受信したブロードキャストパケットを、無線通信部３１及び有線通信部３２を介して、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０及び有線ＬＡＮ４０へブロードキャストで転送する。

また、転送制御部３５は、判定部３４によって、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から受信したブロードキャストパケットの送信元が無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０であると判定され、かつ送信元が、自ＭＰＰ３０（自中継装置）をゲートウェイとして設定していないと判定された場合、受信したブロードキャストパケットを、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０へブロードキャストで転送する。

管理部３６は、ＭＰＰ３０内の各種機能を制御する。また、管理部３６は、ＳＴＡ１０が外部の有線ＬＡＮ４０と接続するためのゲートウェイとして一つのＭＰＰ３０を選択する際、ＳＴＡ１０と選択されたＭＰＰ３０とを対応付けて記憶部３３に記憶する。また、通信システム１が、複数のＭＰＰ３０を備える場合、各ＭＰＰ３０に備えられている管理部３６は、互いに、記憶部３３に記憶されている情報を交換する。

次に、ＭＰＰ３０のハードウエア構成について説明する。図８は、ＭＰＰ３０のハードウエア構成を示すブロック図である。図８に示すように、ＭＰＰ３０では、物理的に、情報処理装置であるＣＰＵ３０１と、記憶装置であるＲＯＭ３０２及びＲＡＭ３０３と、他の装置と無線通信を行う無線通信モジュール３０４と、他の装置と有線通信を行う有線通信モジュール３０５とを備えている。

（端末登録テーブル）
次に、図９を参照し、記憶部３３に備えられている端末登録テーブル３５１の構成について説明する。図９には、端末登録テーブル３５１の一例が示されている。

端末登録テーブル３５１は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０と接続するＳＴＡ１０の端末情報を記憶する。具体的に、端末登録テーブル３５１は、ＳＴＡ１０を識別する「ＳＴＡ_ＩＤ」と、「ＳＴＡ_ＩＤ」に対応するＳＴＡ１０の「ＭＡＣアドレス」と、「ＳＴＡ_ＩＤ」に対応するＳＴＡ１０が自ＭＰＰ３０をゲートウェイとして選択しているか否かを示す「自チルドレン情報」（“ＹＥＳ”又は“Ｎｏ”）と、上記情報の更新時刻を示す「タイムスタンプ」とを対応付けて記憶する。なお、端末登録テーブル３５１に記憶される各種情報は、上述した管理部３６によって記憶される。また、通信システム１において、各ＭＰＰ３０に備えられている管理部３６は、互いに、記憶部３３の端末登録テーブル３５１に記憶されている情報を交換する。したがって、端末登録テーブル３５１には、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続する全てのＳＴＡ１０に関する端末情報が記憶されている。

（ＭＰＰにおけるブロードキャストパケットの転送制御動作）
次に、本実施形態に係るＭＰＰ３０の動作について、図１０を参照して説明する。具体的に、通信システム１において、ブロードキャストパケットの無限ループの発生を回避するために、ＭＰＰ３０によって実行されるブロードキャストパケットの転送制御動作について説明する。図１０には、本実施形態に係るＭＰＰ３０の動作を示すフローチャートが示されている。

まず、ステップＳ２０１において、ＭＰＰ３０は、有線ＬＡＮ４０、又は、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０のＭＡＰ２０から、ブロードキャストパケットを受信する。

ステップＳ２０２において、ＭＰＰ３０は、受信したブロードキャストパケットが重複するパケットか否かを判定する。具体的に、ＭＰＰ３０は、パケットのフレームヘッダに含まれている送信元のＭＡＣアドレスと、宛先のＭＡＣアドレスと、シーケンス番号とのタプルをチェックする。また、ＭＰＰ３０は、ブロードキャストパケットが重複するパケットでないと判定した場合、ステップＳ２０３の動作を行い、重複するパケットであると判定した場合、ステップＳ２０７の動作を行う。

ステップＳ２０３において、ＭＰＰ３０は、受信したブロードキャストパケットが無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から受信したパケットか否かを判定する。具体的に、ＭＰＰ３０は、受信したブロードキャストパケットが無線通信部３１で受信したか否かを判定する。また、ＭＰＰ３０は、無線通信部３１で受信した、すなわち無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０から受信したと判定した場合、ステップＳ２０４の動作を行う。また、ＭＰＰ３０は、無線通信部３１で受信していないと判定した場合、すなわち有線通信部３２で有線ＬＡＮ４０から受信したと判定した場合、ステップＳ２０６の動作を行う。

ステップＳ２０４において、ＭＰＰ３０は、受信したパケットのソースアドレス、すなわち送信元のＭＡＣアドレスが、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続するＳＴＡ１０のアドレスであるか否かを判定する。具体的に、ＭＰＰ３０は、端末登録テーブル３５１を参照し、パケットのフレームヘッダに含まれている送信元のＭＡＣアドレスが、端末登録テーブル３５１にＳＴＡ１０の「ＭＡＣアドレス」として記憶されているか否かを判定する。また、ＭＰＰ３０は、送信元のＭＡＣアドレスが、端末登録テーブル３５１に記憶されていると判定した場合、Ｓ２０５の動作を行う。また、ＭＰＰ３０は、送信元のＭＡＣアドレスが、端末登録テーブル３５１に記憶されていないと判定した場合、ステップＳ２０７の動作を行う。

つまり、ＭＰＰ３０では、送信元が、外部の有線ＬＡＮ４０に接続される有線端末１００であり、一度ＭＰＰ３０を介して、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０へ転送され、再びＭＰＰ３０で受信したパケットを、外部の有線ＬＡＮ４０へ転送せずに破棄する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０５において、ＭＰＰ３０は、受信したパケットに含まれている送信元のＭＡＣアドレス、すなわち送信元のＳＴＡ１０のＭＡＣアドレスに基づいて、自ＭＰＰ３０のゲートウェイとして設定しているチルドレンのＳＴＡ１０であるか否かを判定する。具体的に、ＭＰＰ３０は、端末登録テーブル３５１を参照し、端末登録テーブル３５１において、パケットのフレームヘッダに含まれている送信元のＭＡＣアドレスと対応付けて記憶されている「自チルドレン情報」が“Ｙｅｓ”であるか否かを判定する。すなわちパケットの送信元となるＳＴＡ１０が自チルドレンであるか否か判定する。

また、ＭＰＰ３０は、「自チルドレン情報」が“Ｙｅｓ”であると判定した場合、ステップＳ２０８の動作を行う。つまり、ＭＰＰ３０は、受信したパケットを全てのＬＡＮ、すなわち外部の有線ＬＡＮ４０と無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０とへ転送する（ステップＳ２０８）。

また、ＭＰＰ３０は、「自チルドレン情報」が“Ｎｏ”であると判定した場合、すなわちパケットの送信元となるＳＴＡ１０が自チルドレンでないと判定した場合、ステップＳ２０９の動作を行う。つまり、ＭＰＰ３０は、受信したパケットを無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０のみに転送する（ステップＳ２０９）。

ステップＳ２０６において、ＭＰＰ３０は、受信したパケットのソースアドレス、すなわち送信元のＭＡＣアドレスが、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続するＳＴＡ１０のＭＡＣアドレスであるか否かを判定する。具体的に、ＭＰＰ３０は、端末登録テーブル３５１を参照し、パケットのフレームヘッダに含まれている送信元のＭＡＣアドレスが、端末登録テーブル３５１において、ＳＴＡ１０のＭＡＣアドレスとして記憶されているか否かを判定する。また、ＭＰＰ３０は、送信元のＭＡＣアドレスが、端末登録テーブル３５１に記憶されていると判定した場合、Ｓ２０７の動作を行う。

つまり、ＭＰＰ３０では、送信元が、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０に接続されるＳＴＡ１０であり、一度ＭＰＰ３０を介して、有線ＬＡＮ４０へ転送し、後に、有線ＬＡＮ４０から再び受信したパケットは、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０へ転送せずに破棄する（ステップＳ２０７）。

また、ＭＰＰ３０は、送信元のＭＡＣアドレスが、端末登録テーブル３５１に記憶されていないと判定した場合、ステップＳ２０８の動作を行う。つまり、ＭＰＰ３０では、送信元が外部の有線ＬＡＮ４０に接続される有線端末１００であり、有線ＬＡＮ４０から受信したパケットは、外部の有線ＬＡＮ４０と無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０とへ転送する（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０７において、ＭＰＰ３０は、受信したパケットを破棄する。つまり、ＭＰＰ３０は、受信したパケットの転送を停止する。

ステップＳ２０８において、ＭＰＰ３０は、受信したパケットを、外部の有線ＬＡＮ４０と無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０とへ転送する
ステップＳ２０９において、ＭＰＰ３０は、受信したパケットを無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０のみに転送する。

（作用及び効果）
以上説明したように、ＭＰＰ３０は、受信したブロードキャストの適切な転送制御を実行することで、ブロードキャストパケットの無限ループを回避することが可能になる。

具体的に、ＳＴＡ１０が、例えば、ＭＰＰ３０ａをゲートウェイとして選択した場合（ＭＰＰ３０ａのチルドレンとなった場合）、ＭＰＰ３０ａは、図６に示すように、ステップＳ１０２において、ブロードキャストパケットを受信した際、図１０のステップＳ２０５に示すように、ＳＴＡ１０が自チルドレンであると判断して、有線ＬＡＮ４０へブロードキャストパケットを転送する（ステップＳ２０８、又は、ステップＳ１０３）。

また、かかる場合、ＭＰＰ３０ｂは、ステップＳ１０２において、ブロードキャストパケットを受信した際、図１０のステップＳ２０５に示すように、ＳＴＡ１０が自チルドレンでないと判断して、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０へブロードキャストパケットを転送するが、有線ＬＡＮ４０へは転送しない（ステップＳ２０９）。

したがって、ＭＰＰ３０ｂは、図６に示すように、ステップＳ１０４において行っていたブロードキャストパケットの転送を行わない。また、ＭＰＰ３０ｂでは、ステップＳ１０４の動作が行われないため、ステップＳ１０６、ステップＳ１０８、及びステップＳ１１０のブロードキャストパケットの転送も行われなくなり、無限ループの発生が防止される。

また、ＭＰＰ３０ｂは、図６に示すように、ステップＳ１０３において、ブロードキャストパケットを受信した際、図１０のステップＳ２０６に示すように、有線ＬＡＮ４０から受信し、かつ送信元がＳＴＡ１０であると判断し、当該ブロードキャストパケットを破棄する。

したがって、ＭＰＰ３０ｂは、図６に示すステップＳ１０５において行っていたブロードキャストの転送を行わない。ＭＰＰ３０ｂでは、ステップＳ１０５の動作が行われなくなるため、ステップＳ１０７及びステップＳ１０９のブロードキャストパケットの転送も行われなくなり、無限ループの発生が防止できる。

このように、本実施形態に係る通信システム１によれば、少なくとも二つのネットワークに接続し、当該二つのネットワーク間のゲートウェイ機能を有するＭＰＰ３０を複数備える場合、ブロードキャストパケットの無限ループの発生を防止する。

＜その他の実施の形態＞
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、ＭＰＰ３０は、ゲートウェイ機能を備え、一部のＭＡＰ２０と無線通信によって接続されると共に、有線ＬＡＮ４０と接続するように構成されていたが、これに限定されるものではない。具体的に、ＭＰＰ３０は、ゲートウェイ機能を備え、二つの有線ネットワーク、又は、二つの無線ネットワークと接続するように構成することも可能である。また、ＭＰＰ３０は、接続するネットワークは二つに限定するものではなく、更に多くのネットワークと接続するように構成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、ＭＰＰ３０は、図１０に示すステップＳ２０９において、ブロードキャストパケットを無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０のみにブロードキャストで転送するように構成されていたが、当該ブロードキャストパケットは破棄（転送を停止）するように構成されていてもよい。かかる構成によれば、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０内において、既にブロードキャストで送信されているパケットを更に転送することなく、無線ＬＡＮメッシュネットワーク５０の通信負荷を低減できる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す概念図である。 実施形態に係る無線ＬＡＮおいて、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したパケットのフレームフォーマットを示す図である。 実施形態に係る無線ＬＡＮメッシュネットワークおいて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓに準拠したパケットのフレームフォーマットを示す図である。 実施形態に係る有線ＬＡＮおいて、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したパケットのフレームフォーマットを示す図である。 実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す概念図である。 実施形態に係る通信システムにおいて、無限ループが発生する際の動作を示すシーケンス図である。 実施形態に係るＭＰＰ（中継装置）の構成を示す機能ブロック図である。 実施形態に係るＭＰＰ（中継装置）のハードウエア構成を示す概略図である。 実施形態に係る端末登録テーブルを示す図である。 実施形態に係るＭＰＰ（中継装置）の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…通信システム、１０…ＳＴＡ（無線端末）、１０ａ〜１０ｂ…ＳＴＡ（無線端末）、２０…ＭＡＰ（無線ＬＡＮアクセスポイント）、２０ａ〜２０ｄ…ＭＡＰ（無線ＬＡＮアクセスポイント）、３０…ＭＰＰ（中継装置）、３０ａ〜３０ｂ…ＭＭＰ（中継装置）、３１…無線通信部、３２…有線通信部、３３…記憶部、３４…判定部、３５…転送制御部、３６…管理部、３９…通信部、４０…有線ＬＡＮ、５０…無線ＬＡＮメッシュネットワーク、１００…有線端末、３５１…端末登録テーブル、３０１…ＣＰＵ、３０２…ＲＯＭ、３０３…ＲＡＭ、３０４…無線通信モジュール、３０５…有線通信モジュール、Ｓ１０１〜Ｓ１１０…ステップ、Ｓ２０１〜Ｓ２０９…ステップ、

Claims (3)

1. 第１のネットワークと第２のネットワークと接続し、一方のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、他方のネットワークにブロードキャストで前記パケットを転送する中継装置であって、
   前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの間で転送される前記パケットは、転送範囲を制限するために用いられる制御情報が引き継がれずに転送されており、
   前記第１のネットワーク又は前記第２のネットワークからブロードキャストで送信された前記パケットを受信する通信部と、
   前記通信部によって前記第２のネットワークから受信した前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであると判定された場合、受信した前記パケットの転送を停止する転送制御部と
   を備えることを特徴とする中継装置。
2. 前記判定部は、前記通信部によって前記第１のネットワークから受信した前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであるか否かを判定し、
   前記転送制御部は、前記判定部によって前記パケットの送信元が前記第１のネットワークでないと判定された場合、受信した前記パケットの転送を停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 第１のネットワークと第２のネットワークと接続し、一方のネットワークからブロードキャストで送信されたパケットを受信すると共に、他方のネットワークにブロードキャストで前記パケットを転送する中継装置における通信方法であって、
   前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとの間で転送される前記パケットは、転送範囲を制限するために用いられる制御情報が引き継がれずに転送されており、
   前記第１のネットワーク又は前記第２のネットワークからブロードキャストで送信された前記パケットを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップによって前記第２のネットワークから受信した前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであるか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップによって前記パケットの送信元が前記第１のネットワークであると判定された場合、受信した前記パケットの転送を停止する停止ステップと
   を備えることを特徴とする通信方法。

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