JP2008199091A - Communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信プロトコルが異なる複数の通信ネットワークが相互に接続される通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system in which a plurality of communication networks having different communication protocols are connected to each other.
近年、ネットワーク通信技術の発達により、通信プロトコルが異なる複数の通信ネットワークが相互に接続される通信システムが構築されており、このような通信システムに関する様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, with the development of network communication technology, a communication system in which a plurality of communication networks with different communication protocols are connected to each other has been constructed, and various technologies related to such a communication system have been proposed (for example, patent documents). 1).
図15に、IPv6(Internet Protocol version 6)を基に定義された第1通信ネットワークN1と、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.15.4を基に定義されたZigBee(登録商標)ネットワークである第2通信ネットワークN2と、が相互に接続された通信システムの構成を示す。第2通信ネットワークN2内の機器201〜205は、IEEE802.15.4の規格に適合するものである。第2通信ネットワークN2は、ネットワーク内の機器同士を接続するものであり、パケットデータをフォワーディングする機能を有する。これにより、機器201〜205の相互間でパケットデータを送受信することができる。
FIG. 15 shows a first communication network N1 defined based on IPv6 (Internet Protocol version 6) and a ZigBee (registered trademark) network defined based on IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.15.4. The structure of the communication system with which the 2nd communication network N2 was mutually connected is shown. The
第1通信ネットワークN1と第2通信ネットワークN2との間には、両ネットワークを相互に接続させるゲートウェイ300が設けられている。第1通信ネットワークN1内の機器101が、第2通信ネットワークN2内の機器201のアドレス情報を得るためには、機器101がゲートウェイ300にアクセスし、ゲートウェイ300がZigBeeのプロトコルを用いて機器201から収集されたデータに仮想的にアクセスするか、ゲートウェイ300が第1通信ネットワークN1のパケットデータを上位のアプリケーション層まで理解したうえで、ZigBeeのプロトコルに変換する必要がある。また、機器201が機器101にアクセスするためには、同様のゲートウェイを別途開発する必要がある。
しかしながら、上述の従来の通信システムでは、通信プロトコル毎のアプリケーションゲートウェイの開発が必要となるため、開発効率が悪いという問題があった。また、通信プロトコルの違いにより、ゲートウェイで通信が終端されるため、end-to-endの通信が困難であり、end-to-endのセキュリティを確保することができないという問題があった。 However, the above-described conventional communication system has a problem in that development efficiency is poor because it is necessary to develop an application gateway for each communication protocol. Further, because communication is terminated at the gateway due to a difference in communication protocol, there is a problem that end-to-end communication is difficult and end-to-end security cannot be ensured.
本発明の課題は、通信プロトコルが異なる複数の通信ネットワークが相互に接続される通信システムにおいて、通信プロトコル毎のアプリケーションゲートウェイを開発することなく、end-to-endの通信を可能にすることである。 An object of the present invention is to enable end-to-end communication in a communication system in which a plurality of communication networks having different communication protocols are connected to each other without developing an application gateway for each communication protocol. .
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、インターネットプロトコルに基づいて定義される第1通信ネットワークと、前記第1通信ネットワークと通信プロトコルが異なる第2通信ネットワークと、を相互に接続する通信システムにおいて、
前記第1通信ネットワーク内の第1機器と、
前記第2通信ネットワーク内の第2機器と、
前記第1通信ネットワークと前記第2通信ネットワークとの間の通信を管理する管理装置と、を備え、
前記第2通信ネットワークは、前記第1通信ネットワークよりもデータ伝送量が制限され、前記第1通信ネットワークよりも低消費電力での通信を可能としたネットワークであり、
前記管理装置は、
前記第1機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとを対応付けて記憶するとともに、前記第2機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとを対応付けて記憶したアドレス割り当てテーブルを有し、
前記第2機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスは、前記第2機器が前記第1通信ネットワーク内の機器として認識されるために前記第2通信ネットワークに予め設定されたダミーのプレフィックスに、前記第2機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレスを付加したものであり、
前記第2機器から送信されたデータを前記第1機器に送信する場合、前記アドレス割り当てテーブルに記憶されたアドレス情報に基づいて、送信元アドレスとして前記第2機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレス、宛先アドレスとして前記第1機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスを設定することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention described in claim 1 connects a first communication network defined based on an Internet protocol and a second communication network having a communication protocol different from that of the first communication network. In a communication system
A first device in the first communication network;
A second device in the second communication network;
A management device for managing communication between the first communication network and the second communication network,
The second communication network is a network in which a data transmission amount is limited as compared with the first communication network, and communication with lower power consumption than the first communication network is possible.
The management device
The IP address of the first device in the first communication network and the address in the second communication network are stored in association with each other, and the IP address of the second device in the first communication network and the second communication network Having an address assignment table storing addresses in association with each other;
The IP address of the second device in the first communication network is a dummy prefix preset in the second communication network so that the second device is recognized as a device in the first communication network. An address of the second device in the second communication network is added,
When transmitting the data transmitted from the second device to the first device, the IP address of the second device in the first communication network as a source address based on the address information stored in the address assignment table The IP address of the first device in the first communication network is set as the destination address.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の通信システムにおいて、前記管理装置は、前記第1機器から送信されたデータを前記第2機器へ送信する場合、当該データのヘッダ部分から送信元アドレス及び宛先アドレスを除いた擬似ヘッダを用い、前記アドレス割り当てテーブルに記憶されたアドレス情報に基づいて、当該データの送信元アドレスとして前記第1機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレス、宛先アドレスとして前記第2機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレスを設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the communication system according to the first aspect, when the management device transmits data transmitted from the first device to the second device, the data is transmitted from a header portion of the data. Using the pseudo header excluding the original address and the destination address, based on the address information stored in the address assignment table, as the source address of the data in the second communication network as the source address of the data, as the destination address An address of the second device in the second communication network is set.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の通信システムにおいて、前記第2機器は、前記第1機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとを対応付けて所定時間保持するアドレス割り当てテーブルを有し、
前記第1機器との通信を開始するとき、前記第2機器内のアドレス割り当てテーブルに当該第1機器のアドレス情報が保持されていない場合、当該アドレス情報を前記管理装置に問い合わせることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the communication system according to the first or second aspect, the second device obtains an IP address of the first device in the first communication network and an address in the second communication network. It has an address assignment table that associates and holds for a predetermined time,
When starting communication with the first device, if the address information of the first device is not held in the address assignment table in the second device, the address information is inquired of the management device. .
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の通信システムにおいて、前記第2機器が有するアドレス割り当てテーブルには、更に、前記第2通信ネットワーク内の他の機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとが対応付けて所定時間保持され、
前記第2機器は、
前記第2通信ネットワーク内の他の機器との通信を開始するとき、前記アドレス割り当てテーブルに当該他の機器のアドレス情報が保持されていない場合、当該アドレス情報を前記管理装置に問い合わせることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the communication system according to the third aspect, the address assignment table of the second device further includes an address in the first communication network of another device in the second communication network. An IP address and an address in the second communication network are associated with each other and held for a predetermined time,
The second device is
When starting communication with another device in the second communication network, if the address information of the other device is not held in the address allocation table, the address information is inquired of the management device. To do.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の通信システムにおいて、前記第2機器は、前記第1機器に向けてデータを送信する場合、当該データのヘッダ部分から送信元アドレス及び宛先アドレスを除いた擬似ヘッダを用い、前記第2機器内のアドレス割り当てテーブルに記憶されたアドレス情報に基づいて、送信元アドレスとして前記第2機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレス、宛先アドレスとして前記第1機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレスを設定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the communication system according to the third or fourth aspect, when the second device transmits data to the first device, a source address and a header address of the data Using the pseudo header excluding the destination address, based on the address information stored in the address assignment table in the second device, the address in the second communication network of the second device as the source address, and the address as the destination address An address of the first device in the second communication network is set.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか一項に記載の通信システムにおいて、前記管理装置は、
前記第1機器から前記第2機器に向けてデータが送信されるとき又は前記第2機器から前記第1機器に向けてデータが送信されるとき、前記管理装置内の前記アドレス割り当てテーブルに当該第2機器のアドレス情報が登録されていない場合、送信対象のデータを破棄することを特徴とする。
A sixth aspect of the present invention is the communication system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the management device includes:
When data is transmitted from the first device to the second device, or when data is transmitted from the second device to the first device, the address assignment table in the management device includes If the address information of the two devices is not registered, the transmission target data is discarded.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6の何れか一項に記載の通信システムにおいて、前記第2通信ネットワークは無線通信ネットワークであることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the communication system according to any one of the first to sixth aspects, the second communication network is a wireless communication network.
本発明によれば、第1通信ネットワーク内の第1機器からは、第2通信ネットワーク内の第2機器が同一ネットワーク内の機器として認識されるため、通信プロトコル毎のアプリケーションゲートウェイを開発することなく、end-to-endの通信が可能となる。 According to the present invention, since the first device in the first communication network recognizes the second device in the second communication network as a device in the same network, it is possible to develop an application gateway for each communication protocol. , End-to-end communication is possible.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本実施形態では、IEEE802.15.4に基づいて定義される通信ネットワーク(IEEE802.15.4ネットワーク)のように、フレームサイズが限られ低消費電力を特徴とした通信ネットワーク内の機器が、IPv6に基づいて定義される通信ネットワーク(IPv6ネットワーク)内の機器とend-to-endの通信を行うことが可能な技術について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, devices in a communication network that have a limited frame size and feature low power consumption, such as a communication network defined based on IEEE802.15.4 (IEEE802.15.4 network), are defined based on IPv6. A technology capable of end-to-end communication with devices in a communication network (IPv6 network) will be described.
このend-to-endの通信を実現するため、本実施形態では、IPv6ネットワーク内の機器からIEEE802.15.4ネットワーク内の機器が、IPv6ネットワーク内の機器として透過的に見えるように、IEEE802.15.4ネットワーク内の機器に対し、ダミープレフィックス(Dummy Prefix)というものを用いたIPアドレスを割り当てるものとする。 In order to realize this end-to-end communication, in the present embodiment, the IEEE 802.15.4 network is configured so that the devices in the IEEE 802.15.4 network can be seen transparently as devices in the IPv6 network. It is assumed that an IP address using a dummy prefix is assigned to the internal device.
また、IPv6ネットワークにおいては、近隣探索や、ルータの検出機能など、多くの基本的な機能は、マルチキャストを用いた通信によって実現される。一方、IEEE802.15.4ネットワークにおいては、電力的な側面及び帯域的な側面から、ブロードキャストやマルチキャストの利用は困難である。更に、IPv6では、IPアドレスが128bitであり、送信元アドレスと宛先アドレスを合わせると256bitとなる。このIPアドレス部分のサイズは32オクテットとなり、IEEE802.15.4上に定義されているZigBeeネットワーク層のペイロードサイズである102オクテットに対する比率が非常に大きい。 In an IPv6 network, many basic functions such as neighbor discovery and router detection are realized by communication using multicast. On the other hand, in the IEEE 802.15.4 network, it is difficult to use broadcast or multicast from the viewpoint of power and bandwidth. Further, in IPv6, the IP address is 128 bits, and when the source address and the destination address are combined, it becomes 256 bits. The size of the IP address portion is 32 octets, and the ratio to the 102 octets, which is the payload size of the ZigBee network layer defined in IEEE802.15.4, is very large.
そこで本実施形態では、IEEE802.15.4ネットワークにおいて、ユニキャストで近隣探索等の基本機能を実現するために、当該通信ネットワークに参加した各機器のアドレス情報を管理するAMS(Address Management Server)を用意する。また、IPv6のヘッダからIPアドレス部分を除いた擬似ヘッダを用い、代わりにIPアドレスよりも遥かにサイズが小さいIEEE802.15.4の16bitのアドレスを設定するものとする。これを実現するために、上記各機器毎に、IEEE802.15.4ネットワークにおける16bitのアドレスとIPv6ネットワークにおける128bitのアドレスを割り当て、AMSにおいて両アドレスを組み合わせて管理するものとする。即ち、IPアドレスを使用しなくても、IEEE802.15.4のMAC(Media Access Control)層に用いられている16bitの送信元アドレス及び宛先アドレスからIPアドレスを導くことができる。 Therefore, in this embodiment, an AMS (Address Management Server) that manages address information of each device participating in the communication network is prepared in order to realize basic functions such as neighbor search by unicast in the IEEE 802.15.4 network. . Further, a pseudo header obtained by removing the IP address portion from the IPv6 header is used, and instead, an IEEE 802.15.4 16-bit address that is much smaller than the IP address is set. In order to realize this, a 16-bit address in the IEEE 802.15.4 network and a 128-bit address in the IPv6 network are assigned to each of the above devices, and both addresses are managed in combination in AMS. That is, even without using an IP address, an IP address can be derived from a 16-bit source address and destination address used in the MAC (Media Access Control) layer of IEEE802.15.4.
以下、上述の機能を実現する具体的な手段について詳細に説明する。
まず、本実施形態における構成について説明する。
Hereinafter, specific means for realizing the above functions will be described in detail.
First, the configuration in the present embodiment will be described.
図1に、本発明の実施形態に係る通信システム100の概略構成を示す。通信システム100は、IPv6に基づいて定義される第1通信ネットワークN1と、IEEE802.15.4に基づいて定義される第2通信ネットワークN2と、により構成され、両通信ネットワークはゲートウェイ3を介して接続される。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
第1通信ネットワークN1には、IPv6による通信が可能なPC(Personal Computer)等の機器10が接続され、第2通信ネットワークN2には、IEEE802.15.4の規格に適合した無線通信端末である機器21〜25が接続される。第2通信ネットワークN2内の各機器は、パケットデータをフォワーディングする機能を有する。これにより、機器21〜25の相互間でパケットデータを送受信することができる。なお、第1通信ネットワークN1内の機器の台数、第2通信ネットワークN2内の機器の台数は限定されない。
A
また、第2通信ネットワークN2には、第2通信ネットワークN2に参加した各機器のアドレス情報を管理するAMS1と、PAN(Personal Area Network)コーディネータ2と、が設けられている。AMS1、PANコーディネータ2及びゲートウェイ3は、第1通信ネットワークN1と第2通信ネットワークN2との間の通信を管理する管理装置として機能する。
The second communication network N2 is provided with an AMS 1 that manages address information of each device that participates in the second communication network N2, and a PAN (Personal Area Network)
図2に、AMS1の主要部構成を示す。AMS1は、図2に示すように、通信部4と、制御部5と、記憶部6と、により構成される。
FIG. 2 shows a main part configuration of the AMS 1. As shown in FIG. 2, the AMS 1 includes a
通信部4は、AMS1に接続された第2通信ネットワークN2内の各機器(機器21〜25、PANコーディネータ2)及びゲートウェイ3と通信するための制御を行う。
The
制御部5は、CPU(Central Processing Unit)等により構成され、記憶部6に記憶された制御プログラムに従ってAMS1の各部の動作を制御する。
The
具体的に制御部5は、第2通信ネットワークN2内の機器21〜25からの問い合わせ又はゲートウェイ3からのアドレス情報の問い合わせに応じて、後述する記憶部6に記憶されたアドレス割り当てテーブル61を用いて、第2通信ネットワークN2に参加した機器のアドレス情報を提供するための処理を行う。また、制御部5は、問い合わせがあったアドレス情報がアドレス割り当てテーブル61に登録されていない場合、PANコーディネータ2に対し、該当する機器のアドレスの割り当てを要求し、PANコーディネータ2から取得した当該機器のアドレス情報をアドレス割り当てテーブル61に登録する処理を行う。
Specifically, the
記憶部6は、制御部5によって実行される制御プログラムや当該プログラムの実行時に必要なデータを記憶する。記憶部6は、制御部5による制御プログラムの実行時に必要なデータとして、第2通信ネットワークN2に参加した各機器のアドレス情報を格納したアドレス割り当てテーブル61を有する。
The
図3に、アドレス割り当てテーブル61のデータ構成を示す。アドレス割り当てテーブル61は、図3に示すように、機器毎に、「IPv6アドレス」、「MACアドレス」、「IEEE802.15.4内」、「Life Time」の各項目を対応付けて記憶する。「IPv6アドレス項目」、「MACアドレス」項目は、それぞれ、該当機器に割り当てられたIPv6アドレス(128bit)、MACアドレス(16bit)を示す。「IEEE802.15.4内」項目は、該当機器が第2通信ネットワークN2内の機器であるか否かを示すもので、第2通信ネットワークN2内の機器であれば「TRUE」、他の通信ネットワーク(第1通信ネットワークN1)の機器であれば「FALSE」が設定される。「Life Time」項目は、対応するアドレスがAMS1内で保持される時間(sec:秒)を示す。 FIG. 3 shows the data structure of the address assignment table 61. As shown in FIG. 3, the address allocation table 61 stores “IPv6 address”, “MAC address”, “within IEEE 802.15.4”, and “Life Time” in association with each device. The “IPv6 address item” and the “MAC address” item indicate an IPv6 address (128 bits) and a MAC address (16 bits) assigned to the corresponding device, respectively. The item “in IEEE802.15.4” indicates whether or not the corresponding device is a device in the second communication network N2, and if it is a device in the second communication network N2, “TRUE”, other communication network ( If it is a device of the first communication network N1), “FALSE” is set. The “Life Time” item indicates a time (sec: second) in which the corresponding address is held in the AMS 1.
第2通信ネットワークN2内の機器、即ち「IEEE802.15.4内」項目に「TRUE」が設定された機器のIPv6アドレスは、当該機器が第1通信ネットワークN1内の機器として第1通信ネットワークN1内の機器10から透過的に見えるように(機器10から認識されるように)ダミープレフィックス(Dummy Prefix)というものを用いたアドレスである。第1通信ネットワークN1において、ダミープレフィックス宛のパケットデータはゲートウェイ3を経由し、第2通信ネットワークN2内の機器に届けられる。また、本機能を実現するために、一つの第2通信ネットワークN2は一つのサブネットとして扱い、図1に示すように一台のゲートウェイ3を必要とする。ダミープレフィックスは、第2通信ネットワークN2内の機器においてそのサブネットに割り当てられたプレフィックスとして認識され、各機器には、そのプレフィックスに16bitのMACアドレスを付加したものがグローバルアドレスとして割り当てられている。
The IPv6 address of the device in the second communication network N2, that is, the device in which “TRUE” is set in the “in IEEE802.15.4” item, is the device in the first communication network N1 as the device in the first communication network N1. It is an address using a dummy prefix so that it can be seen transparently from the device 10 (as recognized by the device 10). In the first communication network N1, packet data addressed to the dummy prefix is delivered to devices in the second communication network N2 via the
第1通信ネットワークN1内の機器10、即ちアドレス割り当てテーブル61の「IEEE802.15.4内」項目に「FALSE」が設定された機器のMACアドレスは、AMS1により割り当て要求がなされ、PANコーディネータ2によって割り当てられた16bitのアドレスである。
The MAC address of the
第1通信ネットワークN1内の機器と第2通信ネットワークN2内の機器ではプレフィックスが異なるため、異なるサブネットに存在することを意味する。通常、異なるサブネットに送信する際は、宛先のIPv6アドレスによらず、宛先のMACアドレスにルータのMACアドレスを指定するが、本実施形態では、ゲートウェイ3が、受信したフレームがどのIPv6アドレス宛のものであるかを識別することができるように、個々のIPv6アドレスに対して異なる16bitのMACアドレスが割り当てられる。従って、ゲートウェイ3は複数のMACアドレス宛のフレームを受信することができなければならない。
The devices in the first communication network N1 and the devices in the second communication network N2 have different prefixes, meaning that they exist in different subnets. Normally, when transmitting to a different subnet, the MAC address of the router is designated as the destination MAC address regardless of the destination IPv6 address. In this embodiment, the
「Life Time」項目は、第2通信ネットワークN2内の機器であれば静的なものであることを示す値(Permanent)、第1通信ネットワークN1内の機器であれば、予め定義された特定の有限値(例えば3600sec)が設定されている。第1通信ネットワークN1内の機器に対して設定されたLife Timeの値は、当該アドレスが利用可能な残り時間を示し、登録後、時間経過とともに減算される。Life Timeの値が0になると、一定時間(例えば、30秒)の経過後に、該当機器のエントリは削除される。即ち、Life Timeの値が0になってから実際にエントリが削除されるまでの遅延は、ハードタイマの役割を果たしている。 The “Life Time” item is a value (Permanent) indicating that it is a static device if it is a device in the second communication network N2, and is defined in advance if it is a device in the first communication network N1. A finite value (for example, 3600 sec) is set. The value of Life Time set for the device in the first communication network N1 indicates the remaining time that the address can be used, and is subtracted as time passes after registration. When the value of Life Time becomes 0, the entry of the corresponding device is deleted after a lapse of a certain time (for example, 30 seconds). In other words, the delay from when the Life Time value becomes 0 until the entry is actually deleted serves as a hard timer.
図1においてPANコーディネータ2は、第2通信ネットワークN2内の機器からの要求に応じて当該機器に対し16bitのMACアドレスを割り当て、当該機器にその割り当てたMACアドレスを通知する。また、PANコーディネータ2は、AMS1からの要求に応じて、第2通信ネットワークN2にアクセスした第1通信ネットワークN1の機器10に対し16bitのMACアドレスを割り当て、AMS1にその割り当てたアドレスを通知する。
In FIG. 1, the
図4に、ゲートウェイ3の主要部構成を示す。ゲートウェイ3は、図4に示すように、第1通信ネットワークN1に接続される通信部11と、制御部12と、第2通信ネットワークN2に接続される通信部13と、記憶部14と、により構成される。
FIG. 4 shows a main part configuration of the
通信部11は、第1通信ネットワークN1内の機器と通信するための制御を行う。通信部13は、第2通信ネットワークN2内の機器と通信するための制御を行う。
The
制御部12は、CPU等により構成され、記憶部14に記憶された、第1通信ネットワークN1と第2通信ネットワークN2とを相互接続させるための制御プログラムに従って、ゲートウェイ3の各部の動作を制御する。
The
記憶部14は、制御部12によって実行される制御プログラムや当該プログラムの実行時に必要なデータを記憶する。
The
記憶部14は、制御部12による制御プログラムの実行時に必要なデータとして、第2通信ネットワークN2に参加した各機器のアドレス情報を格納したアドレス割り当てテーブル141を有する。図5に、アドレス割り当てテーブル141のデータ構成を示す。アドレス割り当てテーブル141は、AMS1から通知されたアドレス情報を格納したもので、図5に示すように、機器毎に、「IPv6アドレス」、「MACアドレス」、「Life Time」の各項目を対応付けて記憶する。「IPv6アドレス」項目、「MACアドレス」項目は、それぞれ、該当機器のIPv6アドレス(128bit)、MACアドレス(16bit)を示し、Life Time項目は、対応するアドレスがゲートウェイ3内で保持される時間(sec:秒)を示す。
The
AMS1から通知されたLife Timeの値が有限の残時間であれば、当該残時間がアドレス割り当てテーブル141の「Life Time」項目に設定され、AMS1から通知されたLife Timeの値がPermanentである場合、「Life Time」項目には、予め定義された特定の有限値(例えば86400sec)が設定される。この特定の有限値は、機器が登録削除の手続きをせずに無くなった場合でも、他のノードからパケットデータが送信され続ける可能性のある期間を示すため、システムの特性に合った値が設定されている。アドレス割り当てテーブル141の「Life Time」項目に設定されたLife Timeの値は登録後、時間とともに減算され、Life Timeの値が0になるとアドレス割り当てテーブル141における該当機器のエントリは削除される。 If the Life Time value notified from the AMS 1 is a finite remaining time, the remaining time is set in the “Life Time” item of the address allocation table 141, and the Life Time value notified from the AMS 1 is Permanent In the “Life Time” item, a predetermined specific finite value (for example, 86400 sec) is set. This specific finite value indicates the period during which packet data may continue to be transmitted from other nodes even if the device disappears without going through the registration deletion procedure. Has been. The Life Time value set in the “Life Time” item of the address assignment table 141 is subtracted with the time after registration, and when the Life Time value becomes 0, the entry of the corresponding device in the address assignment table 141 is deleted.
図6に、第2通信ネットワークN2内の機器21の主要部構成を示す。なお、機器22〜25については機器21と同様の構成ゆえ、ここでの説明は省略する。機器21は、図6に示すように、通信部15と、制御部16と、記憶部17と、により構成される。
FIG. 6 shows a main part configuration of the
通信部15は、機器21に接続された他の機器(AMS1、PANコーディネータ2、ゲートウェイ3、機器22〜25)と通信するための制御を行う。
The
制御部16は、CPU等により構成され、記憶部17に記憶された制御プログラムに従って機器21の各部の動作を制御する。例えば、制御部16は、他の機器にデータを送信するとき、当該他の機器のMACアドレスが後述のアドレス割り当てテーブル171に登録されていない場合、AMS1に問い合わせる処理を行う。
The
記憶部17は、制御部16によって実行される制御プログラムや当該プログラムの実行時に必要なデータを記憶する。記憶部17は、制御部16による制御プログラムの実行時に必要なデータとして、機器21と通信をしたことがある他の機器のアドレス情報を格納したアドレス割り当てテーブル171を有する。図7に、アドレス割り当てテーブル171のデータ構成を示す。アドレス割り当てテーブル171のデータ構成は、図5に示したアドレス割り当てテーブル141と同様ゆえ、ここでの説明は省略する。
The
次に、本実施形態における動作を説明する。
以下では、特に断りのない限り、第2通信ネットワークN2内の機器が機器21であるものとして説明する。
Next, the operation in this embodiment will be described.
In the following description, it is assumed that the device in the second communication network N2 is the
まず、図8のフローチャートを参照して、第2通信ネットワークN2内の機器の起動時に実行されるアドレス登録処理について説明する。 First, with reference to the flowchart of FIG. 8, an address registration process that is executed when a device in the second communication network N2 is activated will be described.
機器21が起動すると(ステップS1;YES)、機器21の情報がPANコーディネータ2に登録される(ステップS2)。次いで、PANコーディネータ2により、機器21に16bitのMACアドレスが通知される(ステップS3)。ステップS3では、必要に応じてAMS1のアドレスが機器21に通知される。
When the
次いで、機器21により、ステップS3で通知されたMACアドレスの登録要求のメッセージがAMS1に送信され、当該MACアドレスがAMS1のアドレス割り当てテーブル61に登録される(ステップS4)。AMS1のアドレス割り当てテーブル61に機器21のMACアドレスが登録されると、AMS1により、機器21に登録完了通知が送信され(ステップS5)、本アドレス登録処理が終了する。ステップS5では、登録完了通知と同時に、ネットワーク情報(第2通信ネットワークN2に割り当てられたプレフィックス、ゲートウェイ3のアドレス等)も通知される。
Next, the
なお、AMS1のアドレスとして周知のアドレス(well known address)を利用する場合は、ステップS3においてAMS1のアドレス通知は不要である。同様に、ゲートウェイ3のアドレスとして周知のアドレスを利用する場合は、ステップS5においてゲートウェイ3のアドレス通知は不要である。
If a well-known address is used as the address of AMS1, notification of the address of AMS1 is not necessary in step S3. Similarly, when a known address is used as the address of the
次に、図9のフローチャートを参照して、第1通信ネットワークN1内の機器10から第2通信ネットワークN2内の機器21へのアクセス時における処理について説明する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 9, the process at the time of access from the
機器10から機器21に向けてパケットデータが送信されると、このパケットデータは第1通信ネットワークN1における経路制御によりゲートウェイ3に到達する(ステップS101)。パケットデータがゲートウェイ3に到達すると、ゲートウェイ3では、アドレス割り当てテーブル141において、そのパケットデータのIPv6アドレスを基に機器21のアドレス情報を検索することにより、機器21のアドレス情報がアドレス割り当てテーブル141に登録されているか否かが判定される(ステップS102)。
When packet data is transmitted from the
ステップS102において、ゲートウェイ3に機器21のアドレス情報が登録されていると判定された場合(ステップS102;YES)、後述のステップS107に移行する。ステップS102において、ゲートウェイ3に機器21のアドレス情報が登録されていないと判定された場合(ステップS102;NO)、AMS1に対し機器21のアドレス情報の問い合わせが行われる(ステップS103)。
If it is determined in step S102 that the address information of the
AMS1では、ゲートウェイ3から問い合わせを受けると、アドレス割り当てテーブル61において機器21のアドレス情報を検索することによって、機器21のアドレス情報の登録の有無が判断される。そして、AMS1により、機器21のアドレス情報の登録の有無がゲートウェイ3に通知される(ステップS104)。
When receiving an inquiry from the
機器21のアドレス情報がAMS1に登録されていることがゲートウェイ3に通知された場合(ステップS105;YES)、ゲートウェイ3では、機器21のアドレス情報が取得され、アドレス割り当てテーブル141に当該アドレス情報が一定時間保持され、ステップS107に移行する。ここで、ゲートウェイ3で機器21のアドレス情報を保持する時間(Life Time)は、AMS1により通知される。
When the
機器21のアドレス情報がAMS1に登録されていないことがゲートウェイ3に通知された場合(ステップS105;NO)、ゲートウェイ3により、機器10にICMPv6(Internet Control Message Protocol version 6)エラーメッセージが送信され、機器10から送信されたパケットデータが破棄され(ステップS106)、本処理が終了する。
When the
ステップS107では、ゲートウェイ3のアドレス割り当てテーブル141において、機器10から送信されたパケットデータの送信元IPv6アドレスを基に機器10に割り当てられたIEEE802.15.4のアドレス(以下、単に「MACアドレス」という。)が検索され、アドレス割り当てテーブル141に、機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されているか否かが判定される。
In step S107, in the address assignment table 141 of the
ステップS107において、ゲートウェイ3のアドレス割り当てテーブル141に機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されていると判定された場合(ステップS107;YES)、後述のステップS113に移行する。ステップS107において、機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されていないと判定された場合(ステップS107;NO)、AMS1に、機器10に対するMACアドレスの割り当てを要求するメッセージが送信される(ステップS108)。
If it is determined in step S107 that the MAC address assigned to the
アドレス割り当て要求を受けたAMS1では、アドレス割り当てテーブル61に機器10のMACアドレスが登録されているか否かが判定される(ステップS109)。ステップS109において、アドレス割り当てテーブル61に機器10のMACアドレスが登録されていないと判定された場合(ステップS109;NO)、PANコーディネータ2に、当該アドレスの割り当てを要求するメッセージが送信される(ステップS110)。アドレスの割り当て要求を受けたPANコーディネータ2では、機器10に対し16bitのMACアドレスが割り当てられ、当該アドレスはAMS1に通知される(ステップS111)。そして、当該アドレスはAMS1のアドレス割り当てテーブル61に一定時間保持される。
Upon receiving the address assignment request, the AMS 1 determines whether or not the MAC address of the
ステップS109において、AMS1のアドレス割り当てテーブル61に機器10のMACアドレスが登録されていると判定された場合(ステップS109;YES)、又はステップS111において当該アドレスがPANコーディネータ2からAMS1に通知された場合、当該アドレスは、AMS1からゲートウェイ3に通知される(ステップS112)。そして、当該アドレスはゲートウェイ3のアドレス割り当てテーブル141に一定時間保持される。ここで当該アドレスを保持する時間(Life Time)はAMS1により通知される。
When it is determined in step S109 that the MAC address of the
ステップS112又は107の後、ゲートウェイ3において、宛先アドレスとして機器21のMACアドレスを、送信元アドレスとして機器10に割り当てられたMACアドレスを有するフレームが作成され、このフレームに機器10から送信されたIPv6のパケットデータが格納され、当該宛先アドレスを元に機器21に向けて送信される(ステップS113)。
After step S112 or 107, the
ステップS113において格納されるパケットデータのヘッダは、IPv6ヘッダからIPアドレス部分を除いた擬似ヘッダが用いられる。図10(a)に、IPv6ヘッダの構成を示し、図10(b)に、擬似ヘッダの構成を示す。IPv6ヘッダは、図10(a)に示すように、バージョン、トラフィッククラス、フローラベル、ペイロード長、次ヘッダ、ホップ制限、送信元アドレス、宛先アドレスにより構成される。IPアドレス部分(送信元アドレス及び宛先アドレス)は双方とも128bitであるため、図10(b)の擬似ヘッダを用いることで、1パケットデータあたり、128×2=256bitを節約することができる。 As the header of the packet data stored in step S113, a pseudo header obtained by removing the IP address portion from the IPv6 header is used. FIG. 10A shows the configuration of the IPv6 header, and FIG. 10B shows the configuration of the pseudo header. As shown in FIG. 10A, the IPv6 header includes a version, a traffic class, a flow label, a payload length, a next header, a hop limit, a source address, and a destination address. Since both of the IP address parts (source address and destination address) are 128 bits, 128 × 2 = 256 bits can be saved per packet data by using the pseudo header shown in FIG.
なお、ステップS113において利用されるフレームとして、様々なフォーマットを採用することができる。図11に、ステップS113で利用可能なフレームフォーマットの一例を示す。図11(a)は、Fragmentがない場合(ペイロード部(Payload)に含まれるデータが分割されたパケットデータではない場合)、図11(b)、図11(c)は、ペイロード部(Payload)に含まれるデータが分割されたパケットデータである場合において、それぞれ1番目のFragment(1st Fragment)、中間のFragment又は最終のFragment(中間Fragment/Last Fragment)のフォーマットを示す。図11において、Fragment Flagは、ペイロード部(Payload)に含まれるデータが分割されたパケットデータであるか否かを示し、Payload Typeは、ペイロード部に含まれるデータ種別を示し、IDは、オリジナルのパケットデータの識別子(同一のパケットデータの一部であるか否かを判断するために用いられる)を示し、Fragment #は、フラグメントされたフレームの順番を示す。 Various formats can be adopted as the frame used in step S113. FIG. 11 shows an example of a frame format that can be used in step S113. FIG. 11A shows a case where there is no Fragment (when data included in the payload portion (Payload) is not divided packet data), and FIGS. 11B and 11C show a payload portion (Payload). 1 indicates the format of the first Fragment (1st Fragment), the intermediate Fragment, or the final Fragment (intermediate Fragment / Last Fragment), respectively. In FIG. 11, the Fragment Flag indicates whether or not the data included in the payload part (Payload) is divided packet data, the Payload Type indicates the data type included in the payload part, and the ID is the original Indicates an identifier of packet data (used to determine whether or not they are part of the same packet data), and Fragment # indicates the order of fragmented frames.
ステップS113の後、機器21では、送信元機器である機器10に割り当てられたMACアドレスを基に、機器10のアドレス情報がアドレス割り当てテーブル171に登録されているか否かが判定される(ステップS114)。
After step S113, the
ステップS114において、機器10のアドレス情報がアドレス割り当てテーブル171に登録されていると判定された場合(ステップS114;YES)、本処理が終了する。ステップS114において、機器10のアドレス情報がアドレス割り当てテーブル171に登録されていないと判定された場合(ステップS114;NO)、機器21からAMS1に対し、機器10のMACアドレスに対応するIPv6アドレスの問い合わせが行われる(ステップS115)。
If it is determined in step S114 that the address information of the
問い合わせを受けたAMS1では、アドレス割り当てテーブル61において機器10のMACアドレスに対応するIPv6アドレスが検索され、当該IPv6アドレスが機器21に通知され(ステップS116)、本処理が終了する。機器10のIPv6アドレスの通知を受けた機器21では、機器10のIPv6アドレス及びMACアドレスが対応付けられてアドレス割り当てテーブル171に登録され、一定時間保持される。保持される時間はAMS1により通知される。
In response to the inquiry, the AMS 1 searches the address allocation table 61 for an IPv6 address corresponding to the MAC address of the
なお、AMS1に、動的に割り当てるための16bitのアドレスの範囲が与えられている場合、AMS1によって、そのアドレスの範囲から第1通信ネットワークN1内の機器10に16bitの割り当てを行うことができる。この場合、ステップS110及びS111の処理を割愛することができる。
When a 16-bit address range for dynamic allocation is given to AMS1, 16-bit allocation can be performed by AMS1 from the address range to the
また、ゲートウェイ3からAMS1への宛先機器情報の問い合わせ(ステップS103)及び送信元機器に対するアドレス割り当て要求(ステップS108)は、同一のメッセージに乗せて行うようにしてもよい。この問い合わせ及び要求に応答するためのAMS1からゲートウェイ3への通知(ステップS104及びS112)についても、同一のメッセージに乗せるようにしてもよい。
Further, the destination device information inquiry from the
更に、ステップS111においてAMS1に、送信元機器である機器10に割り当てられた16bitのMACアドレスが通知された直後に、機器10のIPv6アドレスとMACアドレスの組み合わせを、ゲートウェイ3より先に、宛先機器である機器21に通知するようにしてもよい。この通知のためのパケットを非要請近隣広告と呼ぶ。この非要請近隣広告は信用度が高いものであることが好ましい。例えば、当該通知のフレームをIEEE802.15.4の機能によって暗号化することにより、信用度を高めることができる。
Further, immediately after the 16-bit MAC address assigned to the
次に、図12のフローチャートを参照して、第2通信ネットワークN2内の機器21から第1通信ネットワークN1内の機器10へのアクセス時における処理について説明する。以下において、機器21は、既にアドレスを取得しているものとする。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 12, the process at the time of access from the
機器21では、機器10に向かって通信を開始するに際して、機器21のアドレス割り当てテーブル171内を検索することにより、宛先機器である機器10に割り当てられたMACアドレスがアドレス割り当てテーブル171に登録されているか否かが判定される(ステップS201)。ステップS201において、機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されていると判定された場合(ステップS201;YES)、後述のステップS207に移行する。
When the
ステップS201において、機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されていないと判定された場合(ステップS201;NO)、AMS1に対してアドレス解決の問い合わせが行われる(ステップS202)。ステップS202の問い合わせのためのパケットを近隣探索パケットと呼ぶ。ステップS202では、機器21が特定の機器(AMS1)に近隣探索パケットを送信するため、ユニキャストを用いることができる。
If it is determined in step S201 that the MAC address assigned to the
問い合わせを受けたAMS1では、AMS1のアドレス割り当てテーブル61内を検索することにより、機器10のMACアドレスがアドレス割り当てテーブル61に登録されているか否かが判定される(ステップS203)。
In response to the inquiry, the AMS 1 searches the address assignment table 61 of the AMS 1 to determine whether or not the MAC address of the
ステップS203において、機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されていないと判定された場合(ステップS203;NO)、AMS1からPANコーディネータ2に、機器10へのMACアドレスの割り当てを要求するメッセージが送信される(ステップS204)。PANコーディネータ2では、機器10に16bitのMACアドレスが割り当てられ、その割り当てられたアドレスがAMS1に通知され(ステップS205)、AMS1では、当該アドレスがアドレス割り当てテーブル61に一定時間保持される。
If it is determined in step S203 that the MAC address assigned to the
ステップS203において、機器10に割り当てられたMACアドレスが登録されていると判定された場合(ステップS203;YES)、又はステップS205で当該アドレスが通知されると、AMS1から機器21に当該アドレスが通知される(ステップS206)。ステップS206における通知のメッセージを近隣広告と呼ぶ。機器21では、通知された機器10のMACアドレスがアドレス割り当てテーブル171に一定時間保持される。保持する時間(Life Time)はAMS1により通知される。
When it is determined in step S203 that the MAC address assigned to the
機器21では、機器10に割り当てられた16bitのMACアドレスを取得すると、宛先アドレスとして機器10に割り当てられたMACアドレスを、送信元アドレスとして機器21のMACアドレスを有するフレームが作成され、このフレームにIPv6のパケットデータが格納され、機器10に向けて送信される(ステップS207)。このとき、格納されるパケットデータのIPv6ヘッダは、図10(b)に示す擬似ヘッダが用いられる。
When the
機器21から送信されたデータは第2通信ネットワークN2における経路制御によりゲートウェイ3に到達する。ゲートウェイ3では、当該データのMACアドレスを基にアドレス割り当てテーブル141内を検索することにより、宛先機器である機器10と、送信元機器である機器21のアドレス情報がアドレス割り当てテーブル141に登録されているか否かが判定される(ステップS208)。
The data transmitted from the
ステップS208において、機器10及び機器21のアドレス情報が登録されていると判定された場合(ステップS208;YES)、後述のステップS211に移行する。ステップS208において、機器10及び機器21のアドレス情報が登録されていないと判定された場合(ステップS208;NO)、AMS1に対し、アドレス情報の問い合わせが行われる(ステップS209)。
When it is determined in step S208 that the address information of the
問い合わせを受けたAMS1では、アドレス割り当てテーブル61内が検索され、機器10及び機器21のアドレス情報がゲートウェイ3に通知される(ステップS210)。アドレス割り当てテーブル61での保持時間の経過などにより、機器10のアドレス情報がアドレス割り当てテーブル61に登録されていない場合は、ステップS204及びS205の処理が行われる。
In response to the inquiry, the AMS 1 searches the address assignment table 61 and notifies the
ゲートウェイ3において、機器10及び機器21のアドレス情報の登録が確認されると、宛先アドレスとして機器10のIPv6アドレスを、送信元アドレスとして機器21のIPv6アドレス(第2通信ネットワークN2のダミープレフィックスに機器21のMACアドレスが付加されたアドレス)を有するIPv6のパケットデータが作成され、当該宛先アドレスを元に機器10に送信され(ステップS211)、本処理が終了する。このパケットデータは、第1通信ネットワークN1の経路制御により機器10に到達する。なお、ゲートウェイ3において、送信元機器である機器21の存在を確認することができなかった場合、このパケットデータは破棄される。
When the registration of the address information of the
なお、AMS1に、動的に割り当てるための16bitのアドレスの範囲が与えられている場合、AMS1によって、そのアドレスの範囲から第1通信ネットワークN1内の機器10に16bitの割り当てを行うことができる。この場合、ステップS204及びS205の処理を割愛することができる。
When a 16-bit address range for dynamic allocation is given to AMS1, 16-bit allocation can be performed by AMS1 from the address range to the
また、ステップS206の処理を行う前に、AMS1からゲートウェイ3に、宛先機器である機器10のIPv6アドレスと、機器10に割り当てられたMACアドレスとを通知するようにしてもよい。ゲートウェイ3では、通知されたアドレス情報がアドレス割り当てテーブル141に一定時間保持される。保持する時間(Life Time)はAMS1により通知される。このような近隣広告は、信用度が高いものであることが好ましい。例えば、当該通知のフレームをIEEE802.15.4の機能によって暗号化することにより、信用度を高めることができる。
Further, before performing the process of step S206, the AMS 1 may notify the
次に、図13のフローチャートを参照して、第2通信ネットワークN2内の機器同士の通信時における処理について説明する。以下では、機器21が機器22に向けて通信するものとして説明する。なお、機器21及び機器22は既にアドレスを取得しているものとする。
Next, processing during communication between devices in the second communication network N2 will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, it is assumed that the
機器21が機器22に向けて通信を開始するに際して、機器21のアドレス割り当てテーブル171内を検索することにより、機器22のアドレス情報が登録されているか否かが判定される(ステップS30)。ステップS30において、機器22のアドレス情報が登録されていると判定された場合(ステップS30;YES)、ステップS33に移行する。
When the
ステップS30において、機器22のアドレス情報が登録されていないと判定された場合(ステップS30;NO)、AMS1に対し、機器22のアドレス情報が登録されているか否かの問い合わせが行われる(ステップS31)。ステップS31では、機器21が特定の機器(AMS1)に問い合わせを行っているため、ユニキャストで行うことができる。
If it is determined in step S30 that the address information of the
問い合わせを受けたAMS1では、アドレス割り当てテーブル61内が検索され、機器22のアドレス情報の登録の有無が機器21に通知される(ステップS32)。AMS1のアドレス割り当てテーブル61に機器22のアドレス情報が登録されている場合、機器21では当該アドレス情報が取得され、機器21内のアドレス割り当てテーブル171に一定時間保持される。保持する時間(Life Time)はAMS1により通知される。
In response to the inquiry, the AMS 1 searches the address assignment table 61 and notifies the
機器21では、機器22のアドレス情報の登録が確認されると、宛先アドレスとして機器22の16bitのMACアドレスを、送信元アドレスとして機器21の16bitのMACアドレスを有するフレームが作成される。このフレームにIPv6のパケットデータが格納され、機器22に向けて送信され(ステップS33)、本処理が終了する。ステップS33において格納されるパケットデータのヘッダは、図10(b)に示す擬似ヘッダが用いられる。
When the registration of the address information of the
なお、機器21において、機器22のアドレス情報の登録を確認することができない場合、機器22にはデータを送信することができない。ステップS31及びS32の処理は、第2通信ネットワークN2に存在しないノードにデータを送信しないために行うものである。但し、第2通信ネットワークN2の運用ポリシーによっては、ステップS31及びS32の処理は省略可能である。
Note that if the
次に、図14のフローチャートを参照して、第2通信ネットワークN2内の機器の登録削除処理について説明する。 Next, device registration deletion processing in the second communication network N2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
機器21がPANから外れる場合、機器21によりAMS1に登録削除要求のメッセージが送信される(ステップS40)。登録削除要求を受けたAMS1では、アドレス割り当てテーブル61から機器21のアドレス情報が削除され、機器21に登録削除の完了を通知するメッセージが送信される(ステップS41)。
When the
次いで、機器21からPANコーディネータ2に、16bitのMACアドレスの割り当ての解消を要求するメッセージが送信される(ステップS42)。ステップS42の要求メッセージの送信は、64bitのMACアドレスを用いた通信で行われる。次いで、PANコーディネータ2から機器21に、割り当て解消処理が完了したことを通知するメッセージが送信され(ステップS43)、本登録削除処理が終了する。ステップS43の通知メッセージの送信は、64bitのMACアドレスを用いた通信で行われる。
Next, a message requesting cancellation of the 16-bit MAC address assignment is transmitted from the
なお、ステップS42及びS43の処理は、16bitのMACアドレスの割り当てを解消するものであり、IEEE802.15.4の仕様が定義された場合は、この仕様に則り行うことが望ましい。 Note that the processing of steps S42 and S43 is to cancel the assignment of 16-bit MAC addresses, and when the IEEE802.15.4 specification is defined, it is desirable to perform according to this specification.
ここで、AMS1のアドレス割り当てテーブル61においてLife Timeの値が有限値に設定されている機器については、上述のように当該機器のLife Timeの値が0になると、一定時間(例えば、30秒)の経過後に当該機器のエントリは削除される。 Here, for a device whose Life Time value is set to a finite value in the address allocation table 61 of the AMS 1, when the Life Time value of the device becomes 0 as described above, a certain time (for example, 30 seconds) After the elapse of time, the entry of the device is deleted.
例えば、第2通信ネットワークN2内の機器21が宛先機器と通信している最中に、当該宛先機器のLife Timeの値が0になったとする。このとき、機器21では、アドレス割り当てテーブル171から当該宛先機器のエントリが削除される。しかしながら、当該宛先機器との通信を継続しなければならないため、機器21からAMS1に当該宛先機器のアドレスを問い合わせることによって、AMS1にアドレスをアサインしてもらう。
For example, assume that the value of the Life Time of the destination device becomes 0 while the
AMS1は、これまで使用されていたアドレスを、上述したように一定時間リリースしないため、このアドレスのLife Timeを予め定義された値にリフレッシュし、機器21に通知する。機器21は、再度、アドレス割り当てテーブル171に当該宛先機器をエントリし、通信を継続することができる。一方、当該宛先機器のLife Timeの値が0になった後、一定時間経過してもAMS1にアドレスの問い合わせがない場合、AMS1では、当該宛先機器のエントリが削除される。更に、AMS1からPANコーディネータ2に登録削除要求がされ、PANコーディネータ2からもエントリが削除される。
Since the AMS 1 does not release the previously used address for a certain period of time as described above, the AMS 1 refreshes the Life Time of this address to a predefined value and notifies the
以上のように、本実施形態の通信システム100によれば、第2通信ネットワークN2内の機器のIPv6アドレスとして、第2通信ネットワークN2のダミープレフィックスに当該機器のMACアドレスを付加したものを利用することにより、第1通信ネットワークN1内の機器からは、同一ネットワーク内の機器として認識されるため、通信プロトコル毎のアプリケーションゲートウェイを開発することなく、end-to-endの通信が可能となる。また、第2通信ネットワークN2内の機器においてIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)を使用することができるため、end-to-endのセキュリティを確保することが可能となる。
As described above, according to the
また、システム内の機器毎にIPv6アドレスとMACアドレスを対応付けて管理することにより、IPv6のヘッダからIPアドレス部分を除いた省スペースの擬似ヘッダを用い、代わりに16bitのMACアドレスを用いることで、パケットデータのサイズを節約することが可能となる。 In addition, by managing the IPv6 address and MAC address in association with each device in the system, using a space-saving pseudo header that excludes the IP address part from the IPv6 header, instead of using a 16-bit MAC address The size of the packet data can be saved.
また、AMS1、ゲートウェイ3、第2通信ネットワークN2内の機器の各々が、各機器毎にIPv6アドレスとMACアドレスを対応付けたアドレス割り当てテーブルを有することにより、不要な問い合わせを省くことができる。
Further, each of the devices in the AMS 1, the
また、第2通信ネットワークN2内の機器が近隣探索パケットを特定の機器(AMS1)にユニキャストで送信することができるため、マルチキャストでの転送によるトラフィック負荷を軽減することが可能となる。特に、第2通信ネットワークN2内の機器においても、アドレス割り当てテーブルを有することにより、近隣探索をする必要がなくなる。相手ノードの存在を確認するために近隣探索をする場合であっても、上述のようにユニキャストで行えばよい。 In addition, since the devices in the second communication network N2 can transmit the neighbor search packet to the specific device (AMS1) by unicast, it is possible to reduce the traffic load due to multicast transfer. In particular, even in the devices in the second communication network N2, having an address assignment table eliminates the need for a neighbor search. Even when a neighbor search is performed in order to confirm the existence of the partner node, it may be performed by unicast as described above.
また、ゲートウェイ3において第2通信ネットワークN2内の機器の存在管理を行うことができるため、存在しない機器へのデータ転送を省くことが可能となる。
In addition, since the
なお、本実施形態における記述内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Note that the description in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
例えば、ゲートウェイ3とAMS1との間の通信、AMS1とPANコーディネータ2との間の通信は、第2通信ネットワークN2に準ずる必要はない。例えば、これらの通信をIPネットワークに準ずるようにしてもよい。
For example, the communication between the
また、本実施形態では、AMS1、PANコーディネータ2、ゲートウェイ3がそれぞれ別個の機器である場合を示したが、これらの機器の機能を任意に組み合わせた機器を用いるようにしてもよい。例えば、AMS1、PANコーディネータ2及びゲートウェイ3の機能を同一機器に搭載することによって、上述の管理装置としての機能を一台の機器で実現することが可能となる。これにより、AMS1、PANコーディネータ2及びゲートウェイ3の間での情報の授受が割愛され、効率的な通信が可能となる。
In the present embodiment, the case where the AMS 1, the
また、本実施形態では、第2通信ネットワークN2がIEEE802.15.4に基づくネットワークである場合を示したが、近隣探索の問い合わせのトリガにしたアドレス割り当て機能、第1通信ネットワークN1側からのパケットデータの受信をトリガにしたアドレス割り当て機能、近隣探索をユニキャストで行うこと、機器の存在確認を行うことなどは、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等のIEEE802.15.4以外の無線通信規格に基づくネットワークにおいても適用可能である。 Further, in the present embodiment, the case where the second communication network N2 is a network based on IEEE802.15.4 has been shown, but the address assignment function triggered by the inquiry for the neighbor search, the packet data from the first communication network N1 side, and the like. Address allocation function triggered by reception, unicasting of neighbor search, confirmation of device existence, etc. are performed in networks based on wireless communication standards other than IEEE802.15.4 such as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). Is also applicable.
また、PANコーディネータ2が、第2通信ネットワークN2内の機器がPANから消えたことを検知する機能を有する場合、そのイベントをトリガとして、AMS1において当該機器の登録削除処理を行うようにしてもよい。
When the
また、本実施形態では、ゲートウェイ3及び第2通信ネットワークN2内の機器が有するアドレス割り当てテーブルに設定された各アドレスのLife Timeの値は、AMS1から通知するようにしたが、ゲートウェイ3、第2通信ネットワークN2内の機器が各々システムで定義されたLife Timeを保持することで、AMS1からの通知を割愛することができる。
In this embodiment, the Life Time value of each address set in the address allocation table of the
1 AMS
2 PANコーディネータ
3 ゲートウェイ
4、11、13、15 通信部
5、12、16 制御部
6、14、17 記憶部
10 機器
21、22 機器
61、141、171 アドレス割り当てテーブル
100 通信システム
N1 第1通信ネットワーク
N2 第2通信ネットワーク
1 AMS
2
Claims (7)
前記第1通信ネットワーク内の第1機器と、
前記第2通信ネットワーク内の第2機器と、
前記第1通信ネットワークと前記第2通信ネットワークとの間の通信を管理する管理装置と、を備え、
前記第2通信ネットワークは、前記第1通信ネットワークよりもデータ伝送量が制限され、前記第1通信ネットワークよりも低消費電力での通信を可能としたネットワークであり、
前記管理装置は、
前記第1機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとを対応付けて記憶するとともに、前記第2機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとを対応付けて記憶したアドレス割り当てテーブルを有し、
前記第2機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスは、前記第2機器が前記第1通信ネットワーク内の機器として認識されるために前記第2通信ネットワークに予め設定されたダミーのプレフィックスに、前記第2機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレスを付加したものであり、
前記第2機器から送信されたデータを前記第1機器に送信する場合、前記アドレス割り当てテーブルに記憶されたアドレス情報に基づいて、送信元アドレスとして前記第2機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレス、宛先アドレスとして前記第1機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスを設定することを特徴とする通信システム。 In a communication system for interconnecting a first communication network defined based on an Internet protocol and a second communication network having a communication protocol different from that of the first communication network,
A first device in the first communication network;
A second device in the second communication network;
A management device for managing communication between the first communication network and the second communication network,
The second communication network is a network in which a data transmission amount is limited as compared with the first communication network, and communication with lower power consumption than the first communication network is possible.
The management device
The IP address of the first device in the first communication network and the address in the second communication network are stored in association with each other, and the IP address of the second device in the first communication network and the second communication network Having an address assignment table storing addresses in association with each other;
The IP address of the second device in the first communication network is a dummy prefix preset in the second communication network so that the second device is recognized as a device in the first communication network. An address of the second device in the second communication network is added,
When transmitting the data transmitted from the second device to the first device, the IP address of the second device in the first communication network as a source address based on the address information stored in the address assignment table An IP address in the first communication network of the first device is set as a destination address.
前記第1機器から送信されたデータを前記第2機器へ送信する場合、当該データのヘッダ部分から送信元アドレス及び宛先アドレスを除いた擬似ヘッダを用い、前記アドレス割り当てテーブルに記憶されたアドレス情報に基づいて、当該データの送信元アドレスとして前記第1機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレス、宛先アドレスとして前記第2機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレスを設定することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The management device
When transmitting the data transmitted from the first device to the second device, a pseudo header obtained by removing the transmission source address and the destination address from the header portion of the data is used, and the address information stored in the address allocation table is used. 2. The method according to claim 1, wherein an address in the second communication network of the first device is set as a transmission source address of the data, and an address in the second communication network of the second device is set as a destination address. The communication system described.
前記第1機器の前記第1通信ネットワークにおけるIPアドレスと前記第2通信ネットワークにおけるアドレスとを対応付けて所定時間保持するアドレス割り当てテーブルを有し、
前記第1機器との通信を開始するとき、前記第2機器内のアドレス割り当てテーブルに当該第1機器のアドレス情報が保持されていない場合、当該アドレス情報を前記管理装置に問い合わせることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信システム。 The second device is
An address assignment table for holding the IP address of the first device in the first communication network and the address in the second communication network in association with each other for a predetermined time;
When starting communication with the first device, if the address information of the first device is not held in the address assignment table in the second device, the address information is inquired of the management device. The communication system according to claim 1 or 2.
前記第2機器は、
前記第2通信ネットワーク内の他の機器との通信を開始するとき、前記アドレス割り当てテーブルに当該他の機器のアドレス情報が保持されていない場合、当該アドレス情報を前記管理装置に問い合わせることを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 In the address allocation table of the second device, the IP address in the first communication network and the address in the second communication network of another device in the second communication network are further held in association with each other for a predetermined time. ,
The second device is
When starting communication with another device in the second communication network, if the address information of the other device is not held in the address assignment table, the address information is inquired of the management device. The communication system according to claim 3.
前記第1機器に向けてデータを送信する場合、当該データのヘッダ部分から送信元アドレス及び宛先アドレスを除いた擬似ヘッダを用い、前記第2機器内のアドレス割り当てテーブルに記憶されたアドレス情報に基づいて、送信元アドレスとして前記第2機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレス、宛先アドレスとして前記第1機器の前記第2通信ネットワークにおけるアドレスを設定することを特徴とする請求項3又は4に記載の通信システム。 The second device is
When transmitting data to the first device, a pseudo header obtained by removing a transmission source address and a destination address from the header portion of the data is used, and based on address information stored in an address assignment table in the second device. The address in the second communication network of the second device is set as the source address, and the address in the second communication network of the first device is set as the destination address. Communications system.
前記第1機器から前記第2機器に向けてデータが送信されるとき又は前記第2機器から前記第1機器に向けてデータが送信されるとき、前記管理装置内の前記アドレス割り当てテーブルに当該第2機器のアドレス情報が登録されていない場合、送信対象のデータを破棄することを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の通信システム。 The management device
When data is transmitted from the first device to the second device, or when data is transmitted from the second device to the first device, the address assignment table in the management device includes The communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein when the address information of the two devices is not registered, the data to be transmitted is discarded.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012157112A1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 富士通株式会社 | Gateway device, communication method for gateway device, node device, communication method for node device, and communication system |
US8423808B2 (en) | 2009-02-05 | 2013-04-16 | Yokogawa Electric Corporation | Control device and control system |
JP2014022808A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Panasonic Corp | Gateway apparatus, network system and communication method |
JP2014516504A (en) * | 2011-04-25 | 2014-07-10 | コリア ユニバーシティ リサーチ アンド ビジネス ファウンデーション | Apparatus and method for controlling backbone network for sensor network |
JP2016514385A (en) * | 2013-01-31 | 2016-05-19 | アルカテル−ルーセント | Method for managing a ZigBee network in the Internet of Things |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000341337A (en) * | 1999-06-01 | 2000-12-08 | Nec Corp | Inter-private-network connection system and its method by ip masquerade |
JP2005268988A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Yokogawa Electric Corp | Heterogeneous network gateway system |
-
2007
- 2007-02-08 JP JP2007029262A patent/JP5034534B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000341337A (en) * | 1999-06-01 | 2000-12-08 | Nec Corp | Inter-private-network connection system and its method by ip masquerade |
JP2005268988A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Yokogawa Electric Corp | Heterogeneous network gateway system |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8423808B2 (en) | 2009-02-05 | 2013-04-16 | Yokogawa Electric Corporation | Control device and control system |
JP2014516504A (en) * | 2011-04-25 | 2014-07-10 | コリア ユニバーシティ リサーチ アンド ビジネス ファウンデーション | Apparatus and method for controlling backbone network for sensor network |
WO2012157112A1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 富士通株式会社 | Gateway device, communication method for gateway device, node device, communication method for node device, and communication system |
CN103518352A (en) * | 2011-05-19 | 2014-01-15 | 富士通株式会社 | Gateway device, communication method for gateway device, node device, communication method for node device, and communication system |
US20140074994A1 (en) * | 2011-05-19 | 2014-03-13 | Fujitsu Limited | Gateway apparatus, communication method of gateway apparatus, node apparatus, communication method of node apparatus, and communication system |
JP5686186B2 (en) * | 2011-05-19 | 2015-03-18 | 富士通株式会社 | Gateway device, gateway device communication method, node device, node device communication method, and communication system |
JP2014022808A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Panasonic Corp | Gateway apparatus, network system and communication method |
JP2016514385A (en) * | 2013-01-31 | 2016-05-19 | アルカテル−ルーセント | Method for managing a ZigBee network in the Internet of Things |
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Publication number | Publication date |
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