JP2011130175A - 無線アクセスポイント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線アクセスポイントにおける通信経路の自由度を向上させることを図る。
【解決手段】ＷｉＭＡＸ公衆網１００のマクロＢＳ１１０との間で無線接続しデータを送受信する端末部４と、ＷｉＭＡＸ端末５ａ、５ｂとの間で無線接続しデータを送受信する基地局部２と、基地局部２と端末部４と社内ＬＡＮ３００とを接続し、通信データを交換するスイッチ３とを備え、ＷｉＭＡＸ端末５ａ、５ｂの通信データに含まれるアドレスに基づいて通信経路を決定することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線アクセスポイント装置に関する。

従来、無線通信網の無線アクセスポイントにおけるアクセス制御技術として、例えば特許文献１、２に記載の技術が知られている。特許文献１に記載の従来技術では、広く一般に無線アクセスポイントを開放することを目的として、無線アクセスポイントで端末の認証を行った結果、認証を失敗した端末に対して所定の接続条件を満たせば接続を許可している。特許文献２に記載の従来技術では、利用者の認証結果に従って該利用者所有の基地局を通信事業者所有の基地局に接続することの可否を決定している。

特開２００４−２８９７２３号公報 特開２００２−３５９８８１号公報

しかし、上述した従来技術では、無線アクセスポイントにおいて、利用者ごとに個別のルーティングを行うことが考慮されていないために、通信経路の自由度が制限される。例えば、公衆網の無線アクセスポイントと該公衆網内の中継ノードとの間にＧＲＥ（Generic Routing Encapsulation）トンネルが設定されている場合を考える。この場合、端末が送信したパケットは、全て、無線アクセスポイントからＧＲＥトンネル経由で中継ノードに転送されることとなり、通信経路の自由度は制限される。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、無線アクセスポイントにおける通信経路の自由度を向上させることのできる無線アクセスポイント装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る無線アクセスポイント装置は、無線通信網の無線アクセスポイント装置において、前記無線通信網の基地局との間で無線接続しデータを送受信する端末部と、無線端末との間で無線接続しデータを送受信する基地局部と、前記基地局部と前記端末部とローカルネットワークとを接続し、通信データを交換するスイッチと、前記無線端末の通信データに含まれるアドレスに基づいて通信経路を決定するルーティング部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線アクセスポイント装置においては、登録済みの無線端末に対して無線接続時に割り当てられた無線接続識別子を記録する無線接続識別子格納部を備え、前記ルーティング部は、前記無線接続識別子の記録に基づいて、前記ローカルネットワークとの間の通信経路の使用可否を判定することを特徴とする。

本発明に係る無線アクセスポイント装置においては、グローバルＩＰアドレスと前記登録済みの無線端末に割り当てられた前記ローカルネットワーク上のプライベートＩＰアドレスとを相互変換するアドレス変換部を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、無線アクセスポイントにおける通信経路の自由度を向上させることができるという効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係る無線通信網の概略構成図である。 図１に示す無線アクセスポイント装置１の基地局部２の構成を示すブロック図である。 図１に示す無線アクセスポイント装置１の端末部４の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る同期・初期レンジング手順を示すシーケンスチャートである。 登録端末５ａの登録時点の登録端末ＣＩＤ管理表６０の構成例である。 マネジメントＣＩＤの登録時点の登録端末ＣＩＤ管理表６０の構成例である。 本発明の第１実施形態に係る通信ネゴシエーション手順を示すシーケンスチャートである。 トランスポートＣＩＤの登録時点の登録端末ＣＩＤ管理表６０の構成例である。 本発明の第１実施形態に係るＩＰ接続設定手順を示すシーケンスチャートである。 本発明の第１実施形態に係るＩＰパケットのルーティング手順を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るルーティングテーブル８０の概念図である。 登録端末ＩＰアドレス管理表７０の構成例である。 本発明の第１実施形態に係るＩＰパケットの転送処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＩＰ接続設定手順を示すシーケンスチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＩＰパケットのルーティング手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る無線通信網の概略構成図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信網の概略構成図である。図１において、無線アクセスポイント装置１は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）準拠の公衆網（ＷｉＭＡＸ公衆網）１００の無線アクセスポイントを提供する。無線アクセスポイント装置１は、基地局部２とスイッチ３と端末部４を有する。基地局部２は、アンテナ２０を有し、アンテナ２０を介してＷｉＭＡＸ準拠の端末（ＷｉＭＡＸ端末）５ａ、５ｂとの間で電波を送受信することにより、ＷｉＭＡＸ端末５ａ、５ｂと無線接続する。端末部４は、アンテナ４０を有し、アンテナ４０を介してＷｉＭＡＸ公衆網１００のマクロ基地局（マクロＢＳ）１１０との間で電波を送受信することにより、マクロＢＳ１１０と無線接続する。基地局部２とＷｉＭＡＸ公衆網１００内の中継ノードとの間には、ＧＲＥトンネル１２０が設定されている。

スイッチ３は、基地局部２と端末部４の間に設けられ、基地局部２と端末部４に加えて、ある会社の社内ＬＡＮ３００が接続されている。スイッチ３は、基地局部２と端末部４と社内ＬＡＮ３００との間でレイヤ２フレームの交換を行う。

第１実施形態では、無線アクセスポイント装置１に登録済みのＷｉＭＡＸ端末（以下、登録端末と称する）５ａについては、無線アクセスポイント装置１から社内ＬＡＮ３００への接続を許可する。従って、登録端末５ａは、無線アクセスポイント装置１から直接、社内ＬＡＮ３００上のローカルサーバ３１０にアクセスすることができる。一方、無線アクセスポイント装置１に非登録のＷｉＭＡＸ端末（以下、非登録端末と称する）５ｂについては、無線アクセスポイント装置１から社内ＬＡＮ３００への接続を許可しない。従って、非登録端末５ｂは、社内ＬＡＮ３００上のローカルサーバ３１０にアクセスすることができない。

又、インターネット２００へは、登録端末５ａ及び非登録端末５ｂの両方ともに、無線アクセスポイント装置１からＧＲＥトンネル１２０経由で接続することができる。従って、登録端末５ａ及び非登録端末５ｂは、無線アクセスポイント装置１を介してインターネット２００上のサーバ２１０にアクセスすることができる。

なお、以下の説明において、登録端末５ａと非登録端末５ｂを特に区別しないときは「端末５」と称する。

図２は、図１に示す無線アクセスポイント装置１の基地局部２の構成を示すブロック図である。図２において、基地局部２は、アンテナ２０と無線部２１と無線制御部２２とルータ部２３とメモリ部２４とネットワーク制御部２５とを有する。

無線部２１は、アンテナ２０を介して端末５との間で電波を送受信することにより、端末５と無線接続し無線フレームデータを送受する。無線制御部２２は、無線接続識別子抽出部２６と無線接続識別子設定部２７を有する。無線接続識別子抽出部２６は、上り方向（端末５から基地局部２への方向）の受信した無線フレームデータから、無線接続識別子（ＣＩＤ：Connection Identifier）を抽出する。無線接続識別子設定部２７は、下り方向（基地局部２から端末５への方向）の送信する無線フレームデータに、ＣＩＤを設定する。

ルータ部２３は、利用者端末認証部２８とＩＰ（Internet Protocol）アドレス割当部２９とルーティング部３０とＩＰマスカレード部３１とＧＲＥ処理部３７を有する。利用者端末認証部２８は、端末５の認証を行うことにより、登録端末５ａ及び非登録端末５ｂの判定を行う。ＩＰアドレス割当部２９は、登録端末５ａに対する社内ＬＡＮ３００上のプライベートＩＰアドレスの割当を行う。

ルーティング部３０は、上り方向の無線フレームデータにより端末５から受信したＩＰパケットのルーティングを行う。又、ルータ部２３は、スイッチ３からネットワーク制御部２５を介して入力されたＩＰパケットのルーティングを行う。ＩＰマスカレード部３１は、社内ＬＡＮ３００上のプライベートＩＰアドレスと登録端末５ａに割り当てられたグローバルＩＰアドレスとの相互変換を行う。ＧＲＥ処理部３７は、ＷｉＭＡＸ公衆網１００へ伝送するパケットのカプセル化を行う。

メモリ部２４は、認証情報格納部３２と無線接続識別子格納部３３とＩＰアドレス格納部３４とＩＰアドレス変換情報格納部３５とキュー格納部３６を有する。認証情報格納部３２は、登録端末５ａの認証情報を格納する。無線接続識別子格納部３３は、登録端末５ａのＣＩＤを格納する。ＩＰアドレス格納部３４は、利用可能なプライベートＩＰアドレスの情報を格納する。ＩＰアドレス変換情報格納部３５は、プライベートＩＰアドレスとグローバルＩＰアドレスとの相互変換の情報を格納する。キュー格納部３６は、ＩＰパケットを一時的に格納する。

ネットワーク制御部２５は、ルータ部２３から入力されるＩＰパケットをレイヤ２フレームに乗せてスイッチ３に出力し、又、スイッチ３から入力されるレイヤ２フレーム内のＩＰパケットをルータ部２３に出力する。

図３は、図１に示す無線アクセスポイント装置１の端末部４の構成を示すブロック図である。図３において、端末部４は、アンテナ４０と無線部４１と無線制御部４２とベースバンド制御部４３とメモリ部４４とネットワーク制御部４５とを有する。

無線部４１は、アンテナ４０を介してマクロＢＳ１１０との間で電波を送受信することにより、マクロＢＳ１１０と無線接続し無線フレームデータを送受する。無線制御部４２は、マクロＢＳ１１０との間の無線通信を制御する。ベースバンド制御部４３は、認証処理部４６とパケット処理部４７を有する。認証処理部４６は、ＷｉＭＡＸ公衆網１００における端末５の認証を行う。パケット処理部４７は、マクロＢＳ１１０との間でＩＰパケットを送受する。

メモリ部４４は、キュー格納部４８を有する。キュー格納部４８は、ＩＰパケットを一時的に格納する。ネットワーク制御部４５は、ベースバンド制御部４３から入力されるＩＰパケットをレイヤ２フレームに乗せてスイッチ３に出力し、又、スイッチ３から入力されるレイヤ２フレーム内のＩＰパケットをベースバンド制御部４３に出力する。

次に、第１実施形態に係る無線アクセスポイント装置１の動作を説明する。

まず、図４を参照して、登録端末５ａのマネジメントＣＩＤ（Connection Identifier）の登録に係る動作を説明する。図４は、第１実施形態に係る同期・初期レンジング手順を示すシーケンスチャートである。
登録端末５ａは、事前に、無線アクセスポイント装置１に登録される。図５は、登録端末５ａの登録時点の登録端末ＣＩＤ管理表６０の構成例である。登録端末ＣＩＤ管理表６０は、基地局部２においてメモリ部２４内の無線接続識別子格納部３３に記憶される。登録端末５ａの登録時点では、登録端末５ａのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録される。

図４において、無線アクセスポイント装置１内の基地局部２は、端末５に対し、無線フレーム毎にＤＬ−ＭＡＰ（Downlink Map）及びＵＬ−ＭＡＰ（Uplink Map）を送信する（ステップＳ１）。端末５は、ＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰからバーストの割り当て情報を取得し、ＤＣＤ（Downlink Channel Descriptor）及びＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）の情報を取得する（ステップＳ２）。次いで、端末５は、ＵＣＤメッセージに含まれる情報に基づき、初期レンジング・コードを送信する（ステップＳ３）。

端末５は、初期レンジング・コード送信後、その応答として基地局部２からＲＮＧ−ＲＳＰ（Ranging Response：レンジング応答）メッセージを受信する（ステップＳ４）。次いで、端末５は、ＵＬ−ＭＡＰに含まれる「ＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥ（Information Element：情報要素）」で割り当てられる上りのリソースを用いて、初期ＲＮＧ−ＲＥＱ（Ranging Request：レンジング要求）メッセージを送信する（ステップＳ５、Ｓ６）。初期ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージは、端末５の固有の識別子であるＭＡＣアドレスを含む。

基地局部２は、初期ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信すると、当該端末５にマネジメントＣＩＤを割り当てし、初期ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの応答として、その割り当てたマネジメントＣＩＤを含むＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを送信する（ステップＳ７）。マネジメントＣＩＤは、制御チャネル用に当該基地局部２で一意に識別されるものであって、ベーシックＣＩＤ及びプライマリＣＩＤの２種類があり、用途により使い分けされる。

基地局部２は、端末５にマネジメントＣＩＤを割り当てたときに、登録端末ＣＩＤ管理表６０を参照し、該端末５のＭＡＣアドレスが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されているかを確認する。基地局部２は、その確認の結果、マネジメントＣＩＤを割り当てた端末５のＭＡＣアドレスが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されている場合に、該端末５に割り当てたマネジメントＣＩＤを該端末５のＭＡＣアドレスに関連付けて登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録する。このマネジメントＣＩＤの登録時点の登録端末ＣＩＤ管理表６０が図６に示される。図６において、登録端末ＣＩＤ管理表６０には、登録端末５ａ毎に、ＭＡＣアドレスに関連付けてＣＩＤ及びＣＩＤ種別（マネジメントＣＩＤは「Ｍ」の表記）が記録される。

次いで、端末５がＳＢＣ−ＲＥＱ（Subscriber Station’s Basic Capability-Request：端末機能の登録要求）メッセージを送信し（ステップＳ８）、基地局部２がその応答としてＳＢＣ−ＲＳＰ（Subscriber Station’s Basic Capability Negotiation Response：端末機能の通知に対する応答）メッセージを送信する（ステップＳ９）。

次に、図７を参照して、登録端末５ａのトランスポートＣＩＤの登録に係る動作を説明する。図７は、第１実施形態に係る通信ネゴシエーション手順を示すシーケンスチャートである。
図７において、端末５は、基本能力ネゴシエーション及び認証・鍵配信の後、レジストレーション（登録）としてＲＥＧ−ＲＥＱ（Registration Request：登録要求）メッセージを基地局部２へ送信する（ステップＳ２１）。基地局部２は、ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信すると、当該端末５との運用モード（主にＭＡＣレベルの機能の情報）を決定し、ＲＥＧ−ＲＳＰ（Registration Response：登録応答）メッセージを送信する（ステップＳ２２）。

基地局部２と端末５は、レジストレーションの完了後に、ＩＰアドレス割り当て等の上位レイヤ制御メッセージを伝達するためのデフォルト・トランスポート・コネクションを設定する。次いで、基地局部２と端末５は、ＤＳＡ（Dynamic Service Addition：動的なサービスの追加）−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫメッセージをやり取りし、端末５に対するトランスポートＣＩＤの割り当てを行う（ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５）。トランスポートＣＩＤは、通信チャネル用に当該基地局部２で一意に識別されるものである。

基地局部２は、端末５にトランスポートＣＩＤを割り当てたときに、登録端末ＣＩＤ管理表６０を参照し、通信に使用されたマネジメントＣＩＤに基づいて、該端末５のＭＡＣアドレスが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されているかを確認する。基地局部２は、その確認の結果、トランスポートＣＩＤを割り当てた端末５のＭＡＣアドレスが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されている場合に、該端末５に割り当てたトランスポートＣＩＤを該端末５のＭＡＣアドレスに関連付けて登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録する。このトランスポートＣＩＤの登録時点の登録端末ＣＩＤ管理表６０が図８に示される。図８において、登録端末ＣＩＤ管理表６０には、登録端末５ａ毎に、ＭＡＣアドレスに関連付けてＣＩＤ及びＣＩＤ種別（トランスポートＣＩＤは「Ｔ」の表記）が記録される。

上記図４及び図７の手順によって、登録端末５ａのマネジメントＣＩＤ及びトランスポートＣＩＤがＭＡＣアドレスに関連付けて登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録される。なお、非登録端末５ｂには図４及び図７の手順によってマネジメントＣＩＤ及びトランスポートＣＩＤが割り当てられるが、非登録端末５ｂのマネジメントＣＩＤ及びトランスポートＣＩＤは登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されない。

次に、図９を参照して、端末５のＩＰアドレスの設定に係る動作を説明する。図９は、第１実施形態に係るＩＰ接続設定手順を示すシーケンスチャートである。第１実施形態では、コアネットワークが割り当てるグローバルＩＰアドレスを端末５に設定し、端末５はグローバルＩＰアドレスを使用してＩＰパケット通信を行う。

図９において、端末５がＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバを探すためにＤＨＣＰディスカバー（探索）・メッセージを中継用ＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network Gateway）へ送信し（ステップＳ３１）、無線アクセスポイント装置１の基地局部２が端末５からのＤＨＣＰディスカバー・メッセージをＧＲＥトンネル１２０経由で中継用ＡＳＮ−ＧＷへ送信する（ステップＳ３２）。

中継用ＡＳＮ−ＧＷは、そのＤＨＣＰディスカバー・メッセージを受信すると、ＣＳＮ（Connectivity Service Network）内のＨＡ（Home Agent）へ「ＰＭＩＰ（Proxy Mobile IP） ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージ」を送信する（ステップＳ３３）。ＨＡは、その「ＰＭＩＰ（Proxy Mobile IP） ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージ」を受信すると、端末５に割り当てるグローバルＩＰアドレスの情報を「ＰＭＩＰ ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージ」で中継用ＡＳＮ−ＧＷへ送信する（ステップＳ３４）。

中継用ＡＳＮ−ＧＷは、その「ＰＭＩＰ ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージ」を受信すると、端末５への応答としてＤＨＣＰオファー（提供）・メッセージをＧＲＥトンネル１２０経由で無線アクセスポイント装置１の基地局部２へ送信し（ステップＳ３５）、無線アクセスポイント装置１の基地局部２が中継用ＡＳＮ−ＧＷからのＤＨＣＰオファー・メッセージを端末５へ送信する（ステップＳ３６）。

端末５は、そのＤＨＣＰオファー・メッセージを受信すると、ＩＰアドレスの割り当てを要求するＤＨＣＰリクエスト・メッセージをＤＨＣＰサーバ（ここでは、中継用ＡＳＮ−ＧＷがＤＨＣＰサーバである）へ送信し（ステップＳ３７）、無線アクセスポイント装置１の基地局部２が端末５からのＤＨＣＰリクエスト・メッセージをＧＲＥトンネル１２０経由でＤＨＣＰサーバ（中継用ＡＳＮ−ＧＷ）へ送信する（ステップＳ３８）。

ＤＨＣＰサーバ（中継用ＡＳＮ−ＧＷ）は、そのＤＨＣＰリクエスト・メッセージを受信すると、端末５に割り当てるグローバルＩＰアドレスの情報を含む「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」をＧＲＥトンネル１２０経由で無線アクセスポイント装置１の基地局部２へ送信し（ステップＳ３９）、無線アクセスポイント装置１の基地局部２がＤＨＣＰサーバ（中継用ＡＳＮ−ＧＷ）からの「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」を端末５へ送信する（ステップＳ４０）。端末５は、その「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」に含まれるグローバルＩＰアドレスの情報を用いて、グローバルＩＰアドレス、サブネットマスク、ゲートウェイ及びＤＮＳサーバ・アドレスを設定する。

次に、図１０を参照して、端末５のＩＰパケットのルーティングに係る動作を説明する。図１０は、第１実施形態に係るＩＰパケットのルーティング手順を示すフローチャートである。
無線アクセスポイント装置１の基地局部２は、端末５からの上り方向の無線フレームデータを受信すると、図１０の処理を開始する。図１０において、まず、ステップＳ１０１では、基地局部２が、受信した無線フレームデータに含まれるＣＩＤの種別を判定する。このＣＩＤ種別の判定の結果、トランスポートＣＩＤ（ＴＣＩＤ）である場合には（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。一方、トランスポートＣＩＤ（ＴＣＩＤ）ではない（マネジメントＣＩＤである）場合には（ステップＳ１０２、ＮＯ）、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０３では、基地局部２が、登録端末ＣＩＤ管理表６０を参照し、該トランスポートＣＩＤが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されているかを確認する。この確認の結果、トランスポートＣＩＤが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されている場合には（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進む。一方、トランスポートＣＩＤが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されていない場合には（ステップＳ１０４、ＮＯ）、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０５では、基地局部２が、事前に設定されているルーティングテーブル８０（図１１参照）に従って、無線フレームデータに含まれるＩＰパケット（ルーティング対象パケット）のルーティング先を判定する。図１１は、第１実施形態に係るルーティングテーブル８０の概念図である。図１１に示されるように、第１実施形態では、ＩＰパケットの宛先がローカルネットワーク内である場合には、ルーティング先は社内ＬＡＮ３００であり、ＩＰパケットの宛先がローカルネットワーク外である場合には、ルーティング先はＷｉＭＡＸ公衆網１００である。ステップＳ１０６では、ルーティング先の判定の結果、ルーティング先が社内ＬＡＮ３００である場合にはステップＳ１０７に進み、ルーティング先がＷｉＭＡＸ公衆網１００である場合にはステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０７では、基地局部２が、登録端末ＩＰアドレス管理表７０（図１２参照）に、トランスポートＣＩＤとルーティング対象パケットの送信元アドレス（登録端末５ａのＩＰアドレス）とルーティング対象パケットのトランスポート番号とを記録する。図１２において、登録端末ＩＰアドレス管理表７０には、トランスポートＣＩＤと登録端末５ａのＩＰアドレスとトランスポート番号とが関連付けて記録される。

次いで、ステップＳ１０８では、基地局部２が、ＩＰマスカレード処理により、ルーティング対象パケットの送信元ＩＰアドレス（グローバルＩＰアドレス）を、社内ＬＡＮ３００上のプライベートＩＰアドレスに変更する。次いで、ステップＳ１０９では、基地局部２が、送信元ＩＰアドレス変更後のルーティング対象パケットを、社内ＬＡＮ３００へルーティング処理する。なお、社内ＬＡＮ３００が無線アクセスポイント装置１と同一セグメントである場合は、ルーティング処理ではなくブリッジング処理を行う。

ステップＳ１１０では、ルーティング対象パケットをＧＲＥカプセル化してＧＲＥトンネル１２０経由でＷｉＭＡＸ公衆網１００へ送信する。

これにより、登録端末５ａからの通信チャネル（トランスポートＣＩＤ）のＩＰパケットは、ＷｉＭＡＸ公衆網１００又は社内ＬＡＮ３００へ、任意に伝送させることができる。一方、非登録端末５ｂからの通信チャネル（トランスポートＣＩＤ）のＩＰパケットは、一律にＷｉＭＡＸ公衆網１００へ伝送させることができる。なお、制御チャネル（マネジメントＣＩＤ）のＩＰパケットは、登録の有無に関係なく、全端末５について一律にＷｉＭＡＸ公衆網１００へ伝送させることができる。

次に、図１３を参照して、ローカルネットワーク（社内ＬＡＮ３００）から受信したＩＰパケットの転送処理を説明する。図１３は、第１実施形態に係るＩＰパケットの転送処理手順を示すフローチャートである。
無線アクセスポイント装置１の基地局部２は、社内ＬＡＮ３００からのＩＰパケットを受信すると、図１３の処理を開始する。図１３において、まず、ステップＳ１５０では、基地局部２が、受信したＩＰパケットの宛先アドレス及びトランスポート番号に基づいて、登録端末ＩＰアドレス管理表７０から、該宛先アドレス及びトランスポート番号に関連付けて記録されるトランスポートＣＩＤを取得する。この結果、トランスポートＣＩＤの取得に成功した場合には（ステップＳ１５１、ＹＥＳ）、ステップＳ１５２に進む。ステップＳ１５２では、基地局部２が、取得したトランスポートＣＩＤを用いて、社内ＬＡＮ３００からのＩＰパケットを無線送信する。

一方、該宛先アドレス及びトランスポート番号に関連付けて記録されるトランスポートＣＩＤが存在せず、トランスポートＣＩＤの取得に失敗した場合には（ステップＳ１５１、ＮＯ）、ステップＳ１５３に進む。ステップＳ１５３では、基地局部２が、社内ＬＡＮ３００からのＩＰパケットを廃棄する。

上述した第１実施形態によれば、無線アクセスポイント装置１にルータ部２３を設けることにより、登録端末５ａからの通信チャネルのＩＰパケットは、ＷｉＭＡＸ公衆網１００又は社内ＬＡＮ３００へ、任意に伝送させることができる。これにより、無線アクセスポイントにおける通信経路の自由度を向上させることができるという効果が得られる。

従来、図１のような無線通信網において、端末５が社内ＬＡＮ３００にアクセスする場合には、ＧＲＥトンネルを用いたＷｉＭＡＸ公衆網１００経由になっていたが、本実施形態によれば、無線アクセスポイント装置１から直接に社内ＬＡＮ３００にアクセスすることができる。これにより、社内ＬＡＮ３００への高速アクセスを実現することができると共に、ＷｉＭＡＸ公衆網１００へのトラヒック負荷の軽減及び無線リソースの節約を図ることができる。さらに、無線アクセスポイント装置１とマクロＢＳ１１０との間の無線品質が、社内ＬＡＮ３００へのアクセス時における通信品質のボトルネックとなることを回避することができ、ローカルネットワークである社内ＬＡＮ３００への通信の信頼性向上に寄与することができる。

又、登録端末５ａに対して無線接続時に割り当てられた無線接続識別子（ＣＩＤ）を記録し、この記録に基づいて社内ＬＡＮ３００との間の通信経路の使用可否を判定することにより、確かに登録端末５ａのみに社内ＬＡＮ３００との間の通信経路の使用を許可することができる。これにより、ローカルネットワークである社内ＬＡＮ３００へのアクセスに係るセキュリティ強化を図ることが可能になる。例えば、ＩＰアドレスの不正使用によって登録端末５ａになりすますことを防止することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、登録端末５ａに対し、コアネットワークが割り当てるグローバルＩＰアドレスを無線アクセスポイント装置１でプライベートＩＰアドレスに相互変換し、登録端末５ａはプライベートＩＰアドレスを使用してＩＰパケット通信を行う。第２実施形態に係る無線通信網及び無線アクセスポイント装置１は、図１と同様の構成である。又、無線アクセスポイント装置１内の基地局部２及び端末部４は、図２及び図３と同様の構成である。以下、第１実施形態と異なる点を主に説明する。

図１４を参照して、第２実施形態に係る端末５のＩＰアドレスの設定に係る動作を説明する。図１４は、第２実施形態に係るＩＰ接続設定手順を示すシーケンスチャートである。この図１４において、上述した第１実施形態に係る図９のＩＰ接続設定手順に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１４において、アクセスポイント装置１の基地局部２は、端末５からのＤＨＣＰリクエスト・メッセージを受信すると（ステップＳ３７）、該ＤＨＣＰリクエスト・メッセージを含む無線フレームデータに含まれるトランスポートＣＩＤ（ＴＣＩＤ）を取得し、該トランスポートＣＩＤが登録端末ＣＩＤ管理表６０（図８参照）に記録されているかを確認する（ステップＳ５０）。基地局部２は、その確認の結果、トランスポートＣＩＤが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されている場合には、当該ＤＨＣＰリクエスト・メッセージの送信元が登録端末５ａであることを記録する。

基地局部２は、その記録したＤＨＣＰリクエスト・メッセージに対する応答の「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」をＤＨＣＰサーバ（中継用ＡＳＮ−ＧＷ）から受信すると（ステップＳ３９）、該「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」に含まれるグローバルＩＰアドレスの情報（グローバルＩＰアドレス、サブネットマスク、ゲートウェイ及びＤＮＳサーバ・アドレス）を、プライベートＩＰアドレスの情報（プライベートＩＰアドレス、サブネットマスク、ゲートウェイ及びＤＮＳサーバ・アドレス）に変更する（ステップＳ５１）。プライベートＩＰアドレスの情報は、ＩＰアドレス格納部３４から取得する。基地局部２は、変更したグローバルＩＰアドレスの情報とプライベートＩＰアドレスの情報との組を、ＩＰアドレス変換情報格納部３５に格納する。

基地局部２は、変更後の「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」を端末５へ送信する（ステップＳ４０）。端末５は、その「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」に含まれるプライベートＩＰアドレスの情報を用いて、プライベートＩＰアドレス、サブネットマスク、ゲートウェイ及びＤＮＳサーバ・アドレスを設定する。

なお、ステップＳ３７で受信したＤＨＣＰリクエスト・メッセージを含む無線フレームデータに含まれるトランスポートＣＩＤが登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されていない場合、当該ＤＨＣＰリクエスト・メッセージの送信元は非登録端末５ｂである。この場合には、ステップＳ３９で受信した「ＤＨＣＰ ＡＣＫメッセージ」（グローバルＩＰアドレスの情報）をそのまま非登録端末５ｂへ送信する。

次に、図１５を参照して、第２実施形態に係る端末５のＩＰパケットのルーティングに係る動作を説明する。図１５は、第２実施形態に係るＩＰパケットのルーティング手順を示すフローチャートである。この図１５において、上述した第１実施形態に係る図１０のルーティング手順に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
ステップＳ１０６のルーティング先の判定の結果、ルーティング先が社内ＬＡＮ３００である場合には、ステップＳ１０７で登録端末ＩＰアドレス管理表７０にトランスポートＣＩＤとルーティング対象パケットの送信元アドレス（登録端末５ａのＩＰアドレス）とルーティング対象パケットのトランスポート番号とを記録する。次いで、ステップＳ１０９で基地局部２が、ルーティング対象パケットを社内ＬＡＮ３００へルーティング処理する。第２実施形態では、登録端末５ａはプライベートＩＰアドレスを使用してＩＰパケット通信を行うので、ＩＰマスカレード処理は不要であり、登録端末５ａからのＩＰパケットをそのまま社内ＬＡＮ３００へルーティング処理する。

ステップＳ１０１のＣＩＤ種別の判定の結果がトランスポートＣＩＤではない（マネジメントＣＩＤである）場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、ステップＳ１０３のトランスポートＣＩＤの登録確認の結果が登録端末ＣＩＤ管理表６０に記録されていない（非登録端末５ｂである）場合（ステップＳ１０４、ＮＯ）、及び、ステップＳ１０６のルーティング先の判定の結果がＷｉＭＡＸ公衆網１００である場合には、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、基地局部２が、登録端末５ａに係るＩＰアドレス変換処理を行う。これは、登録端末５ａはプライベートＩＰアドレスを使用してＩＰパケット通信を行うので、ＩＰパケットの送信元アドレスをプライベートＩＰアドレスからグローバルＩＰアドレスに変更するのである。このＩＰアドレス変換の情報は、ＩＰアドレス変換情報格納部３５に格納されている。なお、非登録端末５ｂについては、グローバルＩＰアドレスを使用してＩＰパケット通信を行うので、ＩＰパケットの送信元アドレスを変更する必要はない。

次いで、ステップＳ１１０では、ルーティング対象パケットをＧＲＥカプセル化してＧＲＥトンネル１２０経由でＷｉＭＡＸ公衆網１００へ送信する。

上述した第２実施形態によれば、無線アクセスポイント装置１が、インターネット２００上のグローバルＩＰアドレスと、ローカルネットワークである社内ＬＡＮ３００上のプライベートＩＰアドレスとを相互変換する。そして、登録端末５ａはプライベートＩＰアドレスを使用してＩＰパケット通信を行う。これにより、登録端末５ａは、ローカルネットワークと同一のブロードキャストドメインを持つので、ブロードキャストを用いるアプリケーションをローカルネットワーク内と同様に使用することができる。

なお、上述の第２実施形態では、ＩＰアドレス割当部２９及びＩＰアドレス格納部３４を無線アクセスポイント装置１の基地局部２内に設けて社内ＬＡＮ３００上のプライベートＩＰアドレスの割当を行ったが、プライベートＩＰアドレスの割当は、無線アクセスポイント装置１とは異なる装置が行ってもよい。例えば、社内ＬＡＮ３００上に設けられたローカルＤＨＣＰサーバを利用することが可能である。これにより、無線アクセスポイント装置１の構成が簡易になる。

［第３実施形態］
図１６は、本発明の第３実施形態に係る無線通信網の概略構成図である。この図１６において、上述した第１実施形態に係る図１の無線通信網に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。第３実施形態では、インターネット２００へ常時接続可能な固定インターネット回線４１０を設ける。固定インターネット回線４１０は、社内ルータ４００に接続される。社内ルータ４００は、無線アクセスポイント装置１内のスイッチ３に接続される。

無線アクセスポイント装置１の基地局部２は、登録端末５ａからの通信チャネル（トランスポートＣＩＤ）のＩＰパケットの宛先がローカルネットワーク外である場合には、該ＩＰパケットを社内ルータ４００へルーティング処理する。これにより、該ＩＰパケットは固定インターネット回線４１０経由でインターネット２００へ伝送される。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、ＷｉＭＡＸ公衆網の無線アクセスポイント装置を説明したが、本発明は各種の無線通信網の無線アクセスポイント装置に適用可能である。

１…無線アクセスポイント装置、２…基地局部、３…スイッチ、４…端末部、２０，４０…アンテナ、２１，４１…無線部、２２，４２…無線制御部、２３…ルータ部、２４，４４…メモリ部、２５，４５…ネットワーク制御部、２６…無線接続識別子抽出部、２７…無線接続識別子設定部、２８…利用者端末認証部、２９…ＩＰアドレス割当部、３０…ルーティング部、３１…ＩＰマスカレード部、３２…認証情報格納部、３３…無線接続識別子格納部、３４…ＩＰアドレス格納部、３５…ＩＰアドレス変換情報格納部、３６…キュー格納部、４３…ベースバンド制御部、５ａ…ＷｉＭＡＸ端末（登録端末）、５ｂ…ＷｉＭＡＸ端末（非登録端末）、１００…ＷｉＭＡＸ公衆網、１１０…マクロＢＳ、１２０…ＧＲＥトンネル、２００…インターネット、３００…社内ＬＡＮ（ローカルネットワーク）

Claims (3)

1. 無線通信網の無線アクセスポイント装置において、
   前記無線通信網の基地局との間で無線接続しデータを送受信する端末部と、
   無線端末との間で無線接続しデータを送受信する基地局部と、
   前記基地局部と前記端末部とローカルネットワークとを接続し、通信データを交換するスイッチと、
   前記無線端末の通信データに含まれるアドレスに基づいて通信経路を決定するルーティング部と、
   を備えたことを特徴とする無線アクセスポイント装置。
2. 登録済みの無線端末に対して無線接続時に割り当てられた無線接続識別子を記録する無線接続識別子格納部を備え、
   前記ルーティング部は、前記無線接続識別子の記録に基づいて、前記ローカルネットワークとの間の通信経路の使用可否を判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線アクセスポイント装置。
3. グローバルＩＰアドレスと前記登録済みの無線端末に割り当てられた前記ローカルネットワーク上のプライベートＩＰアドレスとを相互変換するアドレス変換部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線アクセスポイント装置。

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