JP2011130387A - Relay apparatus and radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信装置間の中継を行なう中継装置に関する。 The present invention relates to a relay device that relays between wireless communication devices.
２．５ＧＨｚ帯などの周波数帯を用いるモバイル通信方式（例えばＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）では、窓ガラスや外壁材によるペネトレーションロスが課題となる。このため、無線信号を中継する中継装置が用いられる（たとえば、下記非特許文献１および下記非特許文献２参照）。中継装置は、たとえば列車、自動車、建物などに設置される。
In mobile communication systems that use frequency bands such as 2.5 GHz band (for example, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), penetration loss due to window glass and outer wall materials becomes an issue. Therefore, a relay device that relays radio signals is used. (For example, refer to the following non-patent
ＷｉＭＡＸやAdvanced ＷｉＭＡＸに代表される移動体ネットワークでは、ＡＳＮ（Access Service Network）とＡＳＮに接続するＣＳＮ（Connectivity Service Network）とを備え、インターネットおよびインターネット接続装置（サーバ等）は、ＣＳＮに接続される。このような移動体ネットワークに中継装置を設置する場合、中継装置は、ＡＳＮ内の基地局等の無線通信装置と、その無線通信装置の通信相手である端末等と、の間の通信を中継する。 Mobile networks represented by WiMAX and Advanced WiMAX include an ASN (Access Service Network) and a CSN (Connectivity Service Network) connected to the ASN, and the Internet and Internet connection devices (servers, etc.) are connected to the CSN. . When a relay device is installed in such a mobile network, the relay device relays communication between a wireless communication device such as a base station in the ASN and a terminal that is a communication partner of the wireless communication device. .
しかしながら、上記従来のＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ｊ，ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ）の技術によれば、全てのインターネット装置は、オペレータ管理のＣＳＮに接続されるトポロジを持ち、ＡＳＮに接続される中継装置には、ローカルネットワークを接続するための機能を備えていない。そのため、中継装置にローカルネットワークを接続することができない、という問題があった。 However, according to the conventional WiMAX (IEEE 802.16j, IEEE 802.16m) technology, all Internet devices have a topology connected to an operator-managed CSN, and there are relay devices connected to the ASN. Does not have a function to connect the local network. Therefore, there is a problem that the local network cannot be connected to the relay device.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、移動環境または固定環境に設置される場合に、ローカルネットワークに接続することができる中継装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a relay device that can be connected to a local network when installed in a mobile environment or a fixed environment.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、端末と、ＣＳＮと接続するＡＳＮと、の間の通信を中継する中継装置であって、ローカルネットワークに接続し、前記ＣＳＮ内のＤＥＰ装置としての機能を有するＭ−ＤＥＰ手段と、前記端末とのデータ送受信時に、基地局として機能する基地局機能手段と、を備え、前記基地局機能手段は、自装置の中継対象の端末から受信したパケットをＭ−ＤＥＰ手段へ転送し、前記Ｍ−ＤＥＰ手段は、前記基地局機能手段から転送されたパケットの宛先が前記ローカルネットワーク宛てである場合に、そのパケットを前記ローカルネットワークへ転送する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a relay device that relays communication between a terminal and an ASN connected to a CSN, and is connected to a local network and connected to the CSN. M-DEP means having a function as a DEP device, and base station function means functioning as a base station at the time of data transmission / reception with the terminal, the base station function means being a terminal to be relayed by the own device When the destination of the packet transferred from the base station function means is addressed to the local network, the M-DEP means transfers the packet to the local network. It is characterized by.
本発明によれば、中継装置が、端末としての機能を有する端末機能手段と、基地局としての機能を有する基地局機能手段と、ＡＳＮ−ＧＷとして機能するＭ−ＡＳＮＧＷ手段と、パケットの宛先に基づいてパケットをローカルネットワークに転送または端末機能手段へ転送するＭ−ＤＥＰ手段と、を備えるようにしたので、移動環境または固定環境に設置される場合に、ローカルネットワークに接続することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the relay device has a terminal function unit having a function as a terminal, a base station function unit having a function as a base station, an M-ASNGW unit functioning as an ASN-GW, and a packet destination. M-DEP means for forwarding packets to the local network or forwarding to the terminal function means based on the above, so that it can be connected to the local network when installed in a mobile environment or a fixed environment There is an effect.
以下に、本発明にかかる中継装置および無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a relay device and a wireless communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の無線通信システムは、端末１−１，１−２と、中継装置２−１，２−２と、Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＡＳＮ）５と、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＳＮ）７と、ＣＳＮ９と、で構成される。また、ＣＳＮ７は、Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）１１に接続（インターネット接続）し、ＣＳＮ８は、Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）１２と接続（インターネット接続）している。ＡＳＮ５は、Ｏｔｈｅｒ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ（他のＡＳＮ）１０に接続している。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless communication system according to the present embodiment includes terminals 1-1 and 1-2, relay apparatuses 2-1 and 2-2, an Access Service Network (ASN) 5, and a connectivity service network. (CSN) 7 and CSN 9. The CSN 7 is connected (Internet connection) to the Access Service Provider Network (Internet) 11, and the CSN 8 is connected (Internet connection) to the Access Service Provider Network (Internet) 12. The ASN 5 is connected to the Other Access Service Network (another ASN) 10.
また、中継装置２−１はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３−１と接続し、中継装置２−１は１３−２と接続している。端末１−１，端末１−２は、それぞれ中継装置２−１，２−２と無線接続している。 The relay device 2-1 is connected to a LAN (Local Area Network) 13-1, and the relay device 2-1 is connected to 13-2. Terminals 1-1 and 1-2 are wirelessly connected to relay apparatuses 2-1 and 2-2, respectively.
Ｈｏｍｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ８は、端末１−１，１−２のユーザ認証やサービス認証を行う通信事業者であり、ＣＳＮ９を管理する。また、Ｖｉｓｉｔｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ６は、端末１−１，１−２が中継装置２−１，２−２経由で接続するＡＳＮ５が接続する通信事業者であり、ＣＳＮ７を管理する。
The Home Network Service Provider 8 is a communication carrier that performs user authentication and service authentication of the terminals 1-1 and 1-2, and manages the CSN 9. The Visited Network Service
ＬＡＮ１３−１，１３−２は、それぞれルータ（Ｒ）１４−１，１４−２を備えている。中継装置２−１はルータ１４−１と、中継装置２−２はルータ１４−２とそれぞれ接続している。ＡＳＮ５には、Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ（ＡＳＮ−ＧＷ）４と基地局３−１，３−２が存在する。 The LANs 13-1 and 13-2 include routers (R) 14-1 and 14-2, respectively. The relay device 2-1 is connected to the router 14-1, and the relay device 2-2 is connected to the router 14-2. The ASN 5 includes an Access Service Network Gateway (ASN-GW) 4 and base stations 3-1 and 3-2.
図２は、本実施の形態の中継装置２−１の機能構成例を示す図である。図２では、代表して中継装置２−１の構成例を示しているが、中継装置２−２も、中継装置２−１と同様の構成とする。図２に示すように、中継装置２−１は、基地局機能部２１，Ｍ（Ｍｏｂｉｌｅ）−ＰＣＳＮ（Ｐａｒｔｉａｌ ＣＳＮ）部２２，スイッチ２３，Ｍ（Ｍｏｂｉｌｅ）−ＡＳＮ部２４，端末機能部２５で構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of the relay device 2-1 according to the present embodiment. In FIG. 2, the configuration example of the relay device 2-1 is shown as a representative, but the relay device 2-2 has the same configuration as the relay device 2-1. As shown in FIG. 2, the relay device 2-1 includes a base
本実施の形態では、中継装置２−１が、自装置内にＡＳＮの機能を提供するＭ−ＡＳＮ部２４と、ＣＳＮの機能を実現するためのＭ−ＰＣＳＮ部２２と、を備えることにより、ＬＡＮ（ＬＡＮ１４−１等）への接続を実現する。
In the present embodiment, the relay device 2-1 includes the M-
Ｍ−ＰＣＳＮ部は、ＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）ヘッダの終端処理を行うＭ−ＤＥＰ（Ｄａｔａ Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ）部２６を備える。また、Ｍ−ＡＳＮ部２４はＭ−ＡＳＮＧＷ部２７を備える。Ｍ−ＡＳＮＧＷ（ＡＳＮ ＧａｔｅＷａｙ）部２７は、従来のＡＳＮ−ＧＷと同様の機能を有し、基地局機能部２５と制御メッセージの交換を行い端末情報やコネクション情報、基地局情報等を取得し、取得した情報を管理する。
The M-PCSN unit includes an M-DEP (Data End Point)
中継装置２−１の各構成要素（基地局機能部２１，Ｍ−ＰＣＳＮ部２２，Ｍ−ＡＳＮ部２４，端末機能部２５）は、スイッチ２３を経由してＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による接続（ＩＰ接続）しているとする。
Each component (base
スイッチ２３は、基地局機能部２１，Ｍ−ＰＣＳＮ部２２，Ｍ−ＡＳＮ部２４，端末機能部２５とそれぞれ接続しており、各構成要素から出力されるデータを、宛先やヘッダ情報などに基づいてそのデータの転送先の構成要素に転送する。中継装置２−１内の各構成要素から他の構成要素へのデータ等の転送時にはスイッチ２３を経由するが、以下の説明では、簡単のためスイッチ２３を経由するという記述は省略する。
The
つぎに、中継装置２−１の各構成要素の動作を説明する。端末機能部２５は、基地局（この場合は基地局３−１）に対して従来の端末と同様の機能を実現するとともに、受け取ったダウンリンクデータ（基地局３−１方向から受信したデータ）のうち自装置宛て以外のデータを、ＩＰパケットとして中継装置内に転送するブリッジ機能（Ｂｒｉｄｇｅ）２８を備える。また、端末機能部２５は、中継装置内から受け取ったデータを基地局３−１へ送出する機能を持つ。端末機能部２５は、端末１−１宛てのユーザデータを受信すると、転送先のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスの解決を行う。その方法として、転送先のMACアドレスを事前に静的に設定しておく場合とＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による解決があるが、どちらを用いても構わない。
Next, the operation of each component of the relay device 2-1 will be described. The
基地局機能部２１は、従来の基地局と同様の動作を行う。基地局機能部２１は、Ｍ−ＤＥＰ部２６から出力される端末１−１宛てのダウンリンクユーザデータに対して、ＧＲＥヘッダの終端処理を行い、処理後のデータを端末１−１に送信する。一方、端末１−１からの受信したアップリンクデータに関してはＧＲＥヘッダの付与を行い、Ｍ−ＤＥＰ部２６に転送する。また、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７との間で制御メッセージを用いて端末管理情報を交換する。
The base
Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７は、従来のＡＳＮ−ＧＷと同様の機能を持つ。従来のＡＳＮ−ＧＷは、ＡＳＮ内の制御を行うとともに、ＣＳＮとの連携処理等を行う。また、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７は、基地局機能部２１と制御メッセージの交換を行い、端末管理情報やコネクション情報、基地局情報等を取得し、またこれらの情報を管理する。
The M-
Ｍ−ＤＥＰ部２６は、端末１−１から基地局機能部２１経由で受信したアップリンクユーザデータに対してＧＲＥヘッダの終端処理を行いＩＰパケットとし、そのＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスの解析を行う。宛先ＩＰアドレスの解析結果、ローカルネットワーク（この場合はＬＡＮ１３−１）宛てであった場合、そのＩＰパケットをローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）に転送し、それ以外の宛先であった場合は端末機能部２５へ転送する。また、Ｍ−ＤＥＰ部２６は、ローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）から受信した端末１−１宛てダウリンクユーザデータに対して、端末に対応したＧＲＥヘッダを構築し、構築したＧＲＥヘッダを付与したダウンリンクユーザデータを基地局機能部２１へ転送する。さらに、Ｍ−ＤＥＰ部２６は、端末機能部２５が転送先のＭＡＣアドレス解決にＡＲＰを用いるように設定した場合やローカルネットワーク側から端末のＭＡＣアドレス解決のためにＡＲＰが送信された場合、端末１−１の代理でＡＲＰに対する応答を行う。
The M-
つぎに、本実施の形態のローカルネットワークアクセスの手順について説明する。図３は、本実施の形態のローカルネットワークアクセスの手順の一例を示すシーケンス図である。端末１−１は、中継装置２−１の基地局機能部２１との間で同期を確立するための処理であるＲａｎｇｉｎｇシーケンスを実施する（ステップＳ１１）。Ｒａｎｇｉｎｇシーケンスが完了すると、端末１−１とＭ−ＡＳＮＧＷ部２７（基地局機能部２１経由）との間で、コネクション確立が行われる（ステップＳ１２）。ステップＳ１１およびステップＳ１２は、端末と基地局間でコネクション確立のために行われる手順であり、これらの具体的手順については通常行われるどのような手順を用いてもよい。
Next, a procedure for local network access according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an example of a local network access procedure according to the present embodiment. The terminal 1-1 performs a ranging sequence that is a process for establishing synchronization with the base
端末１−１が、ＬＡＮ１３−１内の装置宛（以下、宛先装置という）にパケットを送信すると（ステップＳ１３）、中継装置２−１では、基地局機能部２１がそのパケットをＭ−ＤＥＰ部２６へ渡す（ステップＳ１４）。Ｍ−ＤＥＰ部２６は、受け取ったパケットの宛先ＩＰアドレスの解析（宛先アドレス判定）を行い（ステップＳ１５）、そのパケットがローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）宛てであると判断し、ＬＡＮ１３−１へパケットを転送する（ステップＳ１６）。
When the terminal 1-1 transmits a packet to a device within the LAN 13-1 (hereinafter referred to as a destination device) (step S13), in the relay device 2-1, the base
ローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）内の宛先装置から、端末１−１への返答がある場合には、宛先装置は端末１−１のＭＡＣアドレス解決のためのＡＲＰを送信する（ステップＳ１７）。中継装置２−１では、Ｍ−ＤＥＰ部２６が、そのＡＲＰを受信し、そのＡＲＰに対して代理で応答するための応答パケットを生成し（ステップＳ１８）、ローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）内の宛先装置へ送信する（ステップＳ１９）。
If there is a response from the destination device in the local network (LAN 13-1) to the terminal 1-1, the destination device transmits an ARP for resolving the MAC address of the terminal 1-1 (step S17). In the relay device 2-1, the M-
そして、宛先装置は、ＡＲＰの応答パケットに基づいて端末宛てのパケットを送信し（ステップＳ２０）、中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６が、宛先装置から受信したパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて基地局機能部２１へ転送し（ステップＳ２１）、基地局機能部２１は端末１−１へパケットを送信する（ステップＳ２２）。
Then, the destination device transmits a packet addressed to the terminal based on the ARP response packet (step S20), and the M-
なお、本実施の形態では、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７が端末１−１との間でコネクションを確立するようにしたが、端末１−１がＬＡＮ１３−１と通信を行う場合には、中継装置２−１と端末１−１の間の通信が可能となる状態となれば、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７を用いた方法に限らずどのような方法としてもよい。
In this embodiment, the M-
なお、本実施の形態では、中継装置２−１内の各機能部がＩＰ接続されていることを想定しているが、これらの装置がバスやその他のインタフェースで接続されていてもよく、インタフェースの規格は限定されない。ただし、他のインタフェースを用いる場合は、宛先判定などをインタフェースに合わせた識別子に変更する等の工夫が必要となる。 In the present embodiment, it is assumed that each functional unit in the relay device 2-1 is IP-connected. However, these devices may be connected by a bus or other interface. The standard of is not limited. However, when using another interface, it is necessary to devise such as changing the destination determination to an identifier that matches the interface.
また、本実施の形態ではＭｏｂｉｌｅ ＷｉＭＡＸを採用する場合を例に説明したが、Ｍｏｂｉｌｅ ＷｉＭＡＸを採用するシステムに限定せず、類似したネットワーク構成を有する無線通信システムに適用することができる。その場合、コネクション確立等の各手順はそのシステムに対応した手順とする。 In this embodiment, the case where Mobile WiMAX is employed has been described as an example. However, the present invention is not limited to a system employing Mobile WiMAX, and can be applied to a wireless communication system having a similar network configuration. In this case, each procedure such as connection establishment is a procedure corresponding to the system.
このように、本実施の形態では、中継装置２−１が、端末としての機能を有する端末機能部２５と、基地局としての機能を有する基地局機能部２１と、Ｍ−ＡＳＮ−ＧＷとして機能するＭ−ＡＳＮＧＷ部２７と、ＧＲＥの終端処理を行い、パケットの宛先に基づいてパケットをローカルネットワークに転送または端末機能部２５へ転送するＭ−ＤＥＰ部２６と、を備えるようにした。そのため、中継装置２−１が移動環境または固定環境に設置された場合に、ローカルネットワークに接続することができる。また、端末１−１は、中継装置２−１と基地局３−１の無線回線を利用せずに、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７との間でコネクションを確立することになるので、コネクション確立処理時の基地局３−１へのパケット中継による遅延の影響がなくなる。
Thus, in this Embodiment, the relay apparatus 2-1 functions as the
なお、本実施の形態では、中継装置２−１が接続する基地局３−１を一台とし、基地局機能部２１が１台の基地局３−１に対応することとしたが、中継装置２−１が接続する基地局が複数台の場合も、基地局機能部２１がそれらの基地局に対応し、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７が有する従来のＭ−ＡＳＮ−ＧＷとしての機能を用いることにより、複数台の基地局についての処理も同様に実施することができる。
In the present embodiment, the base station 3-1 connected to the relay device 2-1 is used as one unit and the base
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる中継装置の実施の形態２の代表者端末登録処理の手順の一例を示すシーケンス図である。本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態１の無線通信システムと同様である。また、本実施の形態の中継装置の構成は、実施の形態１の中継装置２−１の構成と同様である。
FIG. 4 is a sequence diagram showing an example of the procedure of the representative terminal registration process of the relay device according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the radio communication system of the present embodiment is the same as that of the radio communication system of the first embodiment. In addition, the configuration of the relay device of the present embodiment is the same as the configuration of relay device 2-1 of the first embodiment.
ＣＳＮのＭｏｂｉｌｅ ＩＰ ＦＡ（Foreign Agent）は、基地局配下の端末のＩＰアドレスと基地局とを関連付けて管理する。しかし、実施の形態１で述べた中継装置２−１では、Ｍ−ＰＣＳＮ部２２が、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ ＦＡを有し、端末とＩＰアドレスを管理するため、ＣＳＮのＭｏｂｉｌｅ ＩＰ ＦＡは、ＡＳＮ（ＡＳＮ５等）内の基地局に直接接続する端末については、端末のＩＰアドレスと基地局とを関連づけて管理することができるが、中継装置（中継装置２−１等）の配下の端末については、端末のＩＰアドレスと基地局とを関連づけて管理することができない。そのためＣＳＮから中継装置の配下の端末に宛ててデータを送信することができない、という問題がある。また、ＡＳＮ内のＡＳＮ−ＧＷは、中継装置配下の端末の存在を認識できないため、端末が屋外基地局から中継装置へ、または中継装置から屋外基地局へのソフトハンドオーバができない、という課題がある。
A Mobile IP FA (Foreign Agent) of CSN associates and manages the IP address of the terminal under the base station and the base station. However, in the relay device 2-1 described in the first embodiment, since the M-
本実施の形態では、中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２３が代表者端末機能を備えることにより、上述の課題を解決する。代表者端末登録機能とは、中継装置２−１の端末機能部２５を代表端末とみなし、配下の端末を代表端末の従属端末としてＡＳＮ−ＧＷに通知する機能である。また、ＡＳＮ−ＧＷ側も、この通知に基づいた処理を行う。これにより、ＡＳＮ−ＧＷは端末機能部２５を備えた中継装置と認識することが可能となり、その配下の端末を認識することができる。なお、代表者端末機能は、Ｍ−ＤＥＰ部２３に限らず中継装置内のどの機能部が備えることとしてもよい。また、代表者端末機能を独立の代表者端末機能部として構成してもよい。
In this Embodiment, the above-mentioned subject is solved because the M-
図４に戻り、本実施の形態の代表者端末登録処理を説明する。ここでは、図１と同様の構成を仮定して説明する。なお、図１のＡＳＮ５およびＣＳＮ７，ＣＳＮ９内には、図示しないＤＥＰ装置，ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ，ＦＡサーバが存在するとし、図４では、これらをそれぞれＤＥＰ，ＤＨＣＰ，ＦＡとして記載している。
Returning to FIG. 4, the representative terminal registration processing of the present embodiment will be described. Here, a description will be given assuming the same configuration as in FIG. It is assumed that there are DEP devices, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) servers, and FA servers (not shown) in
図４では、中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２３（または代表者端末機能を備える構成要素）が、静的にＡＳＮ５内のＡＳＮ−ＧＷのアドレスを保持している場合の動作を示している。中継装置２−１の端末機能部２５は基地局３−１との間でコネクション確立のためのＲａｎｇｉｎｇシーケンスを実施する（ステップＳ３１）。中継装置２−１の端末機能部２５は基地局３−１との間Ｒａｎｇｉｎｇシーケンスの後、コネクション確立処理を実施する（ステップＳ３２）。コネクション確立後、端末機能部２１は、基地局３−１経由でＡＳＮ５内のＤＨＣＰサーバにＩＰアドレスの取得を要求し、ＤＨＣＰサーバからＩＰアドレスを取得する（ステップＳ３３）。
FIG. 4 shows an operation when the M-DEP unit 23 (or a component having a representative terminal function) of the relay device 2-1 statically holds the address of the ASN-GW in the
端末機能部２１は、ステップＳ３３で取得したＩＰアドレスと端末機能部２１に割当られているＭＡＣアドレスとを代表者端末情報としてＭ−ＤＥＰ部２６に通知する（ステップＳ３４）。Ｍ−ＤＥＰ部２６は、基地局３−１経由でＡＳＮ−ＧＷに代表者端末情報を通知し、ＡＳＮ−ＧＷは、代表者端末情報に基づいて中継装置２−１（中継装置２−１の端末機能部２１）を登録する（ステップＳ３５）。また、ＡＳＮ−ＧＷは、代表者端末情報をＦＡサーバへ通知し、ＦＡサーバが代表者端末情報に基づいて代表者端末（中継装置２−１の端末機能部２１）のアドレスと基地局３−１とを対応づけて管理する（ステップＳ３６）。
The
一方、端末１−１が中継装置２−１との間で、実施の形態１のステップＳ１１，Ｓ１２と同様に、ステップＳ３７，Ｓ３８を実施して、コネクションを確立する（ステップＳ３７，３８）と、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７は、コネクション確立の処理で取得した端末１−１のＭＡＣアドレスをＭ−ＤＥＰ部２６に通知する（ステップＳ３９）。Ｍ−ＤＥＰ部２６は、ＡＳＮ−ＧＷに端末１−１のＭＡＣアドレスと端末１−１が中継装置２−１の配下の従属端末であることを通知する（ステップＳ４０：代表者・従属端末仮通知）。
On the other hand, when the terminal 1-1 and the relay device 2-1 perform steps S37 and S38 in the same manner as steps S11 and S12 of the first embodiment, and establish a connection (steps S37 and 38). The M-
ＡＳＮ−ＧＷは、代表者・従属端末仮通知に基づいて、端末１−１のＭＡＣアドレスと、端末１−１が中継装置２−１の配下であるという情報と、を代表者・従属端末仮通知としてＦＡサーバへ通知する（ステップＳ４１）。以上の動作により、ＡＳＮ５内のＤＥＰは、ＡＳＮ−ＧＷと連携することで、ＣＳＮからの端末１−１宛てダウリンクデータを中継装置２−１宛のＧＲＥトンネルに入れることにより、端末１−１へ到達すると認識することができる。
Based on the temporary notification of the representative / subordinate terminal, the ASN-GW displays the MAC address of the terminal 1-1 and the information that the terminal 1-1 is under the control of the relay device 2-1. The FA server is notified as a notification (step S41). Through the above operation, the DEP in the
また、端末１−１は、中継装置２−１，基地局３−１経由でＡＳＮ内のＤＨＣＰからＩＰアドレスを取得する（ステップＳ４２）。この際、中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６は、端末１−１とＤＨＣＰ間のパケットを解析し、端末１−１のＩＰアドレスを取得しておくこととする。また、端末１−１のＩＰ通信時の送信元アドレスとＧＲＥ Ｋｅｙの参照によって、端末１−１のＩＰアドレスを取得するようにしてもよい。
Further, the terminal 1-1 acquires an IP address from the DHCP in the ASN via the relay device 2-1 and the base station 3-1 (step S42). At this time, the M-
中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６は、端末１−１のＩＰアドレスを取得するとあらためて、代表者・従属端末通知として、端末１−１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスをＡＳＮ−ＧＷへ通知する（ステップＳ４３）。ＡＳＮ−ＧＷは、保持している中継装置２−１の従属端末である端末１−１の情報に通知されたＩＰアドレスを追加し、代表者・従属端末通知として、端末１−１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスをＦＡサーバへ通知する（ステップＳ４４）。
The M-
また、中継装置２−１配下の端末１−１が、電源ＯＦＦなどによりネットワークから離脱した場合は、中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６は、代表者端末（中継装置２−１）の従属端末から端末１−１を削除する処理を行う。削除方法としては、Ｍ−ＤＥＰ部２６が、中継装置２−１の配下に存在する全従属端末リストをＡＳＮ−ＧＷに送付することで、従属端末の情報を更新する方法や削除用の識別子を用いて端末１−１を指定して削除を通知する方法等があるが、どのような方法で実施してもよい。また、端末１−１のハンドオーバ時は、ＡＳＮ−ＧＷがハンドオーバ先の基地局（または中継装置）から端末１−１の所属する基地局または中継装置から、従属端末としての通知を受けるため、その通知に基づいて自動的にリスト更新をするようにしてもよい。
In addition, when the terminal 1-1 under the relay device 2-1 leaves the network due to power-off or the like, the M-
つぎに、中継装置２−１がＡＳＮ−ＧＷのアドレスを保持しておらず、動的に代表者端末に従属端末の追加を行う場合の動作を説明する。図５は、中継装置２−１がＡＳＮ−ＧＷのアドレスを保持していない場合の代表者端末登録処理の手順の一例を示すシーケンス図である。 Next, an operation when the relay apparatus 2-1 does not hold the address of the ASN-GW and dynamically adds a subordinate terminal to the representative terminal will be described. FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of the procedure of a representative terminal registration process when the relay apparatus 2-1 does not hold an ASN-GW address.
ステップＳ３１〜ステップＳ３４は、図４で説明した例と同様である。中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６は、装置内の独自メッセージとして配下の端末１−１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを端末機能部２５へ通知する（ステップＳ５１）。端末機能部２５は、ＷｉＭＡＸのＲ１インタフェースを用いて、代表者端末登録のためのメッセージであるＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤ（Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）メッセージとして配下の端末１−１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを基地局３−１へ通知する（ステップＳ５２）。基地局３−１は、ＷｉＭＡＸのＲ６インタフェースを用いてＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージをＡＳＮ−ＧＷへ送信する（ステップＳ５３）。
Steps S31 to S34 are the same as the example described in FIG. The M-
図６は、本実施の形態のＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットの一例を示す図である。左側の図は、Ｒ１インタフェースのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットの一例を示しており、右側の図は、Ｒ６インタフェースのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットの一例を示している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the format of the Representative IND message according to the present embodiment. The diagram on the left shows an example of the format of the R1 interface Representative IND message, and the diagram on the right shows an example of the format of the R6 interface Representative IND message.
図６に示すように、Ｒ１インタフェースのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージは、Ｇｅｎｅｒｉｃ ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ，Ｍｅｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ，Ｒｅｓｅｒｖｅｄ，Ｔｙｐｅ，Ｌｅｎｇｔｈの他に、代表者端末情報として、中継装置２−１の端末機能部２５のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の端末機能部２５のＩＰアドレス，中継装置２−１のＭ−ＡＳＮＧＷ部２７のＭＡＣアドレス，中継装置２−１のＭ−ＡＳＮＧＷ部２７のＩＰアドレス，中継装置２−１の基地局機能部２１のＩＰアドレス，中継装置２−１の基地局機能部２１のＢＳＩＤ（基地局ＩＤ（ＩｎＤｅｎｔｉｆｉｅｒ））が含まれている。そして、最後にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）のためのビットが付加されている。Ｒ１インタフェースのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットはこれに限らず、Ｒ１インタフェースに基づいた同様の内容を含むフォーマットであればどのようなフォーマットを用いてもよい。
As shown in FIG. 6, the Representative IND message of the R1 interface includes the MAC of the
また、Ｒ６インタフェースのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージは、Ｅｔｈｅｒ Ｈｅａｄｅｒ，ＩＰ Ｈｅａｄｅｒ，ＵＤＰ Ｈｅａｄｅｒ，Ｒ６ Ｈｅａｄｅｒ，Ｔｙｐｅ，Ｌｅｎｇｔｈの他に、代表者端末情報として、中継装置２−１の端末機能部２５のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の端末機能部２５のＩＰアドレス，中継装置２−１のＭ−ＡＳＮＧＷ部２７のＭＡＣアドレス，中継装置２−１のＭ−ＡＳＮＧＷ部２７のＩＰアドレス，中継装置２−１の基地局機能部２１のＩＰアドレス，中継装置２−１の基地局機能部２１のＢＳＩＤが含まれている。そして、最後にＣＲＣのためのビットが付加されている。Ｒ６インタフェースのＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットはこれに限らず、Ｒ６インタフェースに基づいた同様の内容を含むフォーマットであればどのようなフォーマットを用いてもよい。
In addition to the Ether Header, IP Header, UDP Header, R6 Header, Type, and Length, the Representative IND message of the R6 interface includes, as representative terminal information, the MAC address and relay of the
また、図４の例と同様に、ステップＳ３７〜ステップＳ３９を実施後、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７は、装置内の独自メッセージとして端末１−１のＭＡＣアドレスを端末機能部２５へ通知する（ステップＳ５４）。端末機能部２５は、端末１−１のＭＡＣアドレスを従属端末登録のためのメッセージであるＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージを、Ｒ１インタフェースを用いて基地局３−１へ送信する（ステップＳ５５）。そして、基地局３−１は、Ｒ６インタフェースを用いてＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージを、ＡＳＮ−ＧＷへ送信する（ステップＳ５６）。
Similarly to the example of FIG. 4, after performing Steps S <b> 37 to S <b> 39, the M-
そして、図４の例と同様に、ステップＳ４２を実施すると、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７は、装置内の独自メッセージとして端末１−１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを端末機能部２５へ通知する（ステップＳ５７）。端末機能部２５は、端末１−１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを従属端末登録のためのメッセージであるＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージを、Ｒ１インタフェースを用いて基地局３−１へ送信する（ステップＳ５８）。そして、基地局３−１は、Ｒ６インタフェースを用いてＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージを、ＡＳＮ−ＧＷへ送信する（ステップＳ５９）。その後、図４の例と同様にステップＳ４４を実施する。以上述べたステップＳ５１〜５９以外は、図４の例の動作と同様である。
As in the example of FIG. 4, when step S42 is performed, the M-
図７は、本実施の形態のＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットの一例を示す図である。左側の図は、Ｒ１インタフェースのＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットの一例を示しており、右側の図は、Ｒ６インタフェースのＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットの一例を示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the format of the Subordinate IND message according to the present embodiment. The diagram on the left shows an example of the format of the Subordinate IND message of the R1 interface, and the diagram on the right shows an example of the format of the Subordinate IND message of the R6 interface.
図７に示すように、Ｒ１インタフェースのＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージは、Ｇｅｎｅｒｉｃ ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ，Ｍｅｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ，Ｒｅｓｅｒｖｅｄ，Ｔｙｐｅ，Ｌｅｎｇｔｈの他に、代表者端末情報として、中継装置２−１の端末機能部２５のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の端末機能部２５のＩＰアドレスを含む。さらに、従属端末情報として中継装置２−１の配下の端末１−１のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の配下の端末１−１のＩＰアドレス，中継装置２−１の配下の端末１−２のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の配下の端末１−２のＩＰアドレス，…というように配下の端末の数だけＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを含む。なお、Ｒ１インタフェースのＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットはこれに限らず、Ｒ１インタフェースに基づいた同様の内容を含むフォーマットであればどのようなフォーマットを用いてもよい。
As illustrated in FIG. 7, the Subordinate IND message of the R1 interface includes the MAC of the
また、Ｒ６インタフェースのＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージは、Ｅｔｈｅｒ Ｈｅａｄｅｒ，ＩＰ Ｈｅａｄｅｒ，ＵＤＰ Ｈｅａｄｅｒ，Ｒ６ Ｈｅａｄｅｒ，Ｔｙｐｅ，Ｌｅｎｇｔｈの他に、代表者端末情報として、中継装置２−１の端末機能部２５のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の端末機能部２５のＩＰアドレスを含む。さらに、従属端末情報として中継装置２−１の配下の端末１−１のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の配下の端末１−１のＩＰアドレス，中継装置２−１の配下の端末１−２のＭＡＣアドレス，中継装置２−１の配下の端末１−２のＩＰアドレス，…というように配下の端末の数だけＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを含む。Ｒ６インタフェースのＳｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージのフォーマットはこれに限らず、Ｒ６インタフェースに基づいた同様の内容を含むフォーマットであればどのようなフォーマットを用いてもよい。
In addition, the Subordinate IND message of the R6 interface includes the MAC address of the
また、本実施の形態では、本実施の形態の独自メッセージ（Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＩＮＤメッセージ，Ｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ＩＮＤメッセージ）に対する送達確認メッセージの送受信を明示していないが、送達確認メッセージを用いて送達確認を実施することで、より信頼性の高い通知を行うことができる。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。 Also, in this embodiment, transmission / reception of the delivery confirmation message for the original message (Representative IND message, Subordinate IND message) of this embodiment is not specified, but delivery confirmation is performed by using the delivery confirmation message. , Can make more reliable notifications. The operations of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment.
図８は、ＡＳＮ−ＧＷが、保持（管理）する端末情報の一例を示す図である。図８に示すように、本実施の形態のＡＳＮ−ＧＷは、端末情報として基地局ごとに配下の端末に関する情報（ＭＡＣアドレス，ＩＰアドレス）を対応づけて保持している。さらに、基地局の配下に中継装置が存在する場合には、基地局配下の中継装置とその配下の端末を関連づけて保持している。たとえば、図８の例では、基地局＃１〜基地局＃３の情報を管理しているとし、基地局＃１の配下には端末＃１の情報を関連づけて保持する。また、基地局＃３の配下には、中継装置の情報（ＭＡＣアドレス，ＩＰアドレス）と端末＃４の情報とが対応づけられ、さらに中継装置の情報には、配下の端末＃５と端末＃６の情報が対応づけられている。なお、ＡＳＮ−ＧＷは、基地局と配下の中継装置との対応については、中継装置からの情報が送信された際に、経由した基地局を把握する等により取得可能である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of terminal information held (managed) by the ASN-GW. As shown in FIG. 8, the ASN-GW of the present embodiment holds information (MAC address, IP address) related to the subordinate terminal for each base station as terminal information. Further, when a relay device exists under the base station, the relay device under the base station and the terminal under the relay device are held in association with each other. For example, in the example of FIG. 8, it is assumed that the information of the
本実施の形態の中継装置が移動し、中継装置の端末機能部２５が屋外の基地局間でハンドオーバを行った場合、ＡＳＮ−ＧＷは、代表端末(中継装置)と従属端末(中継装置配下の端末)が属している屋外基地局の対応を同時に更新する機能を持つようにすると、端末のハンドオーバ処理を省略するもできる。また、端末のハンドオーバ時には、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７を従来のＡＳＮ−ＧＷと同様に、基地局機能部２７を従来の基地局と同様に、それぞれ動作させることで、ハンドオーバを成立させることができる。
When the relay device of the present embodiment moves and the
本実施の形態では、中継装置２−１が、中継装置２−１を代表者端末として、代表者端末と配下の端末の情報をＡＳＮ−ＧＷへ通知し、ＡＳＮ−ＧＷは、端末情報として中継装置２−１と配下の端末の情報を関連づけて保持するようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、ＣＳＮからの中継装置配下の端末へのＩＰルーティングを可能とする。また、中継装置のハンドオーバ時には中継装置配下の端末のハンドオーバ処理が不要となる効果を得ることができる。 In the present embodiment, the relay device 2-1 notifies the ASN-GW of information on the representative terminal and terminals under the relay device 2-1 as a representative terminal, and the ASN-GW relays the information as terminal information. Information on the device 2-1 and the subordinate terminals is stored in association with each other. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and IP routing from the CSN to the terminals under the relay device can be performed. Further, it is possible to obtain an effect that the handover process of the terminals under the relay device is not required at the time of handover of the relay device.
実施の形態３．
図９は、本発明にかかる中継装置の実施の形態３のＤＨＣＰメッセージ処理手順の一例を示すシーケンス図である。本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態１の無線通信システムと同様である。また、本実施の形態の中継装置の構成は、実施の形態１の中継装置２−１の構成と同様である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a sequence diagram showing an example of a DHCP message processing procedure of the relay apparatus according to the third embodiment of the present invention. The configuration of the radio communication system of the present embodiment is the same as that of the radio communication system of the first embodiment. In addition, the configuration of the relay device of the present embodiment is the same as the configuration of relay device 2-1 of the first embodiment.
実施の形態１および実施の形態２の中継装置では、配下の端末がＤＨＣＰメッセージに代表されるようなブロードキャストメッセージを送信した場合、中継装置内のＭ−ＤＥＰ部２６は、ＩＰ接続している全ての装置にブロードキャストしてしまい、無駄なトラヒックを増やすことになる。また、端末機能部２５は、ブロードキャストデータを自身宛てのメッセージと区別できず廃棄してしまうという課題がある。
In the relay apparatuses according to the first embodiment and the second embodiment, when the subordinate terminal transmits a broadcast message represented by a DHCP message, the M-
本実施の形態では、このような課題を解決するため、Ｍ−ＤＥＰ部２６が、受信したパケットの解析を行い、ブロードキャストデータを識別し、ブロードキャストデータの転送先を端末機能部２６またはローカルネットワークに限定する。そして、端末機能部２５はダウンリンクのブロードキャストデータをＭ−ＤＥＰ部２６へ、アップリンクのブロードキャストデータを基地局３−１にそれぞれ送信する。
In the present embodiment, in order to solve such a problem, the M-
図９に戻り、ＤＨＣＰメッセージを処理する場合を例に本実施の形態の動作を説明する。中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６は、基地局機能部２１経由で配下の端末１−１からＤＨＣＰ＿Ｄｉｓｃｏｖｅｒメッセージを受信する（ステップＳ６１）と、そのメッセージのパケット解析を行い（ステップＳ６２）、ＤＨＣＰ＿Ｄｉｓｃｏｖｅｒメッセージであると判断し、そのメッセージがブロードキャストデータであることを認識する。Ｍ−ＤＥＰ部２６は、ブロードキャストデータであると認識すると、ブロードキャスト送信せずに端末機能部２１へ送信する（ステップＳ６３）。
Returning to FIG. 9, the operation of this embodiment will be described by taking the case of processing a DHCP message as an example. When the M-
端末機能部２１は、ＤＨＣＰ＿Ｄｉｓｃｏｖｅｒメッセージのパケット解析を行い、ＤＨＣＰ＿Ｄｉｓｃｏｖｅｒメッセージであると判断し（ステップＳ６４）、そのメッセージがブロードキャストデータであると認識すると、そのメッセージを基地局３−１へ送信する。基地局３−１は、受信したＤＨＣＰ＿ＤｉｓｃｏｖｅｒメッセージをＤＥＰ装置へ転送し（ステップＳ６５）、ＤＥＰ装置は、受信したＤＨＣＰ＿ＤｉｓｃｏｖｅｒメッセージをＩＰパケットとし、ブロードキャストする（ステップＳ６６）。
The
ＤＨＣＰサーバは、ブロードキャストされたＤＨＣＰ＿ＤｉｓｃｏｖｅｒのＩＰパケットを受信し、ＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒをＩＰパケットとしてブロードキャストにより送信する（ステップＳ６７）。中継装置２−１の端末機能部２５が、ＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒを受信し（ステップＳ６８）、受信したＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒをパケット解析し、ＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒメッセージであることを認識し、ＭＡＣアドレスに基づいて自身（端末機能部２５）宛てのメッセージでないことを認識し、Ｍ−ＤＥＰ部２６へ転送すべきと判断し（ステップＳ６９）、Ｍ−ＤＥＰ部２６へ転送する（ステップＳ７０）。Ｍ−ＤＥＰ部２６は、転送された基地局機能部２１経由でＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒをパケット解析し、ＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒメッセージであることを認識し、ＭＡＣアドレスに基づいて自装置宛てのメッセージでないことを認識し、Ｍ−ＤＥＰ部２６へ転送すべきと判断し（ステップＳ７１）、基地局機能部２１経由で端末１−１へ転送する（ステップＳ７２）。
The DHCP server receives the broadcasted DHCP_Discover IP packet and transmits the DHCP_offer as an IP packet by broadcast (step S67). The
ＤＨＣＰ＿ｏｆｆｅｒメッセージを受信した端末１−１は、ＤＨＣＰ＿ＲＥＱメッセージを送信し（ステップＳ７３）、中継装置２−１のＭ−ＤＥＰ部２６が、そのＤＨＣＰ＿ＲＥＱメッセージを解析し、ＤＨＣＰ＿ＲＥＱメッセージであることから端末機能部２５へ転送する（ステップＳ７４，Ｓ７５）。端末機能部２５は、そのＤＨＣＰ＿ＲＥＱメッセージを解析し、ＤＨＣＰ＿ＲＥＱメッセージであることから基地局３−１へ送信し、基地局３−１がＤＥＰ装置へそのメッセージを転送する（ステップＳ７６，Ｓ７７）。ＤＥＰ装置は、受信したＤＨＣＰ＿ＲＥＱメッセージをＩＰパケットとしてブロードキャストし、ＤＨＣＰサーバが受信する（ステップＳ７８）。
The terminal 1-1 that has received the DHCP_offer message transmits a DHCP_REQ message (step S73), and the M-
ＤＨＣＰサーバは、ＤＨＣＰ＿ＡＣＫメッセージを返信する（ステップ７９）。この際、端末１−１のＩＰアドレスが確定済みであるため、ＤＨＣＰ＿ＡＣＫメッセージはＩＰアドレスを用いて通常のＩＰパケットと同様に端末１−１まで転送される（ステップＳ８０〜ステップＳ８２）。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態２の中継装置が、本実施の形態の動作をさらに行うようにしてもよい。 The DHCP server returns a DHCP_ACK message (step 79). At this time, since the IP address of the terminal 1-1 has been determined, the DHCP_ACK message is transferred to the terminal 1-1 using the IP address in the same manner as a normal IP packet (steps S80 to S82). The operations of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment. Further, the relay device of the second embodiment may further perform the operation of the present embodiment.
なお、ここでは、ＤＨＣＰ処理を例として説明したが、他のブロードキャストメッセージについても本実施の形態と同様の処理を実施することで、不要なトラヒックの発生を防ぐことができる。 Although the DHCP process has been described as an example here, unnecessary traffic can be prevented from occurring by performing the same process as the present embodiment for other broadcast messages.
このように、本実施の形態では、Ｍ−ＤＥＰ部２６および端末機能部２５が、パケット解析機能を備え、Ｍ−ＤＥＰ部２６は受信したアップリングのパケットがブロードキャストパケットであると判断した場合には、端末機能部２５へ転送し、端末機能部２５は、受信したアップリンクのパケットがブロードキャストパケットであると判断した場合には、基地局３−１へ送信するようにした。また、端末機能部２５は受信したダウンリングのパケットがブロードキャストパケットであると判断した場合には、Ｍ−ＤＥＰ部２６へ転送し、Ｍ−ＤＥＰ部２６は、受信したダウンリンクのパケットがブロードキャストパケットであると判断した場合には、基地局機能部２１経由で端末１−１へ送信するようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、端末１−１は中継装置内で無駄なトラヒックを増やすことなく、ＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを取得することができる。
As described above, in this embodiment, when the M-
実施の形態４．
図１０は、本発明にかかる中継装置の実施の形態４の機能構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムの構成は、中継装置２−１，２−２を中継装置２ａ−１，２ａ−２に代える以外は実施の形態１の無線通信システムと同様である。本実施の形態の中継装置２ａ−１は、実施の形態１の中継装置２−１のＭ−ＰＣＳＮ部２２をＭ−ＰＣＳＮ部２２ａに代える以外は実施の形態１の中継装置２−１と同様である。Ｍ−ＰＣＳＮ部２２ａはＭ−ＤＥＰ部２６ａを備える。実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration example of the relay apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The configuration of the radio communication system according to the present embodiment is the same as that of the radio communication system according to the first embodiment except that relay devices 2-1 and 2-2 are replaced with relay devices 2a-1 and 2a-2. Relay device 2a-1 of the present embodiment is the same as relay device 2-1 of
実施の形態１〜実施の形態３の中継装置では、同一の基地局の配下に属する端末間の通信を中継する場合、一旦ＣＳＮ９内のＦＡサーバまでパケットを転送する。そして、ＦＡサーバから転送されたそのパケットを中継装置経由で宛先の端末に送信することになる。したがって、たとえば中継装置２ａ−１が端末１−１，１−２と基地局３−１との間の通信を中継する場合、端末１−１と端末１−２は、地理的に非常に近いにも関わらず通信遅延が生じることになる。 In the relay apparatus according to the first to third embodiments, when relaying communication between terminals belonging to the same base station, the packet is once transferred to the FA server in the CSN 9. Then, the packet transferred from the FA server is transmitted to the destination terminal via the relay device. Therefore, for example, when the relay device 2a-1 relays communication between the terminals 1-1 and 1-2 and the base station 3-1, the terminals 1-1 and 1-2 are very close geographically. Nevertheless, a communication delay occurs.
本実施の形態では、上記の課題を解決するため、中継装置２ａ−１内のＭ−ＤＥＰ部２６ａが、自装置の配下の端末（たとえば、端末１−１と端末１−２とする）のＩＰアドレスを管理し、自装置の配下の端末宛のＩＰパケットについては図１０の太線で示すルートにより基地局機能部２１経由でローカルフォワーディングする。
In the present embodiment, in order to solve the above-described problem, the M-DEP unit 26a in the relay device 2a-1 is used by terminals (for example, the terminal 1-1 and the terminal 1-2) under its own device. The IP address is managed, and the IP packet addressed to the terminal under its own apparatus is locally forwarded via the base
図１１は、本実施の形態のローカルフォワーディング手順の一例を示すシーケンス図である。ここでは、端末１−１，１−２が中継装置２ａ−１の配下に存在し、中継装置２ａ−１は、配下の端末と基地局３−１との通信を中継するとする。 FIG. 11 is a sequence diagram illustrating an example of a local forwarding procedure according to the present embodiment. Here, it is assumed that the terminals 1-1 and 1-2 exist under the relay apparatus 2a-1, and the relay apparatus 2a-1 relays communication between the subordinate terminal and the base station 3-1.
まず、実施の形態２の図５で説明した例と同様に、ステップＳ３７，Ｓ３８により端末１−１とＭ−ＡＳＮＧＷ部２７との間でコネクションを確立し、Ｍ−ＡＳＮＧＷ部２７は、コネクション確立時に取得した端末１−１のＭＡＣアドレスをＭ−ＤＥＰ部２６ａへ通知する（ステップＳ３９）。
First, similarly to the example described in FIG. 5 of the second embodiment, a connection is established between the terminal 1-1 and the M-
端末１−１は、実施の形態２の図５で説明した例と同様に、ＤＨＣＰによりＩＰアドレスを取得する（ステップＳ４２）。Ｍ−ＤＥＰ部２６ａは、ステップＳ４２の過程で中継するパケットを解析することにより、端末１−１のＩＰアドレスを取得し、端末１−１のＩＰアドレスを配下の端末の情報である配下端末情報として保持する。 The terminal 1-1 acquires an IP address by DHCP, as in the example described in FIG. 5 of the second embodiment (step S42). The M-DEP unit 26a obtains the IP address of the terminal 1-1 by analyzing the packet relayed in the process of step S42, and the subordinate terminal information which is the information of the terminal under the IP address of the terminal 1-1. Hold as.
同様に、端末１−２は、コネクション確立からＤＨＣＰによるＩＰアドレスの取得までを実施する（ステップＳ３７ａ〜ステップＳ３９ａ，ステップＳ４２ａ）。Ｍ−ＤＥＰ部２６ａは、ステップＳ４２ａの過程で中継するパケットを解析することにより、端末１−２のＩＰアドレスを取得し、端末１−２のＭＩＰアドレスを配下端末情報に追加して保持する。 Similarly, the terminal 1-2 performs from connection establishment to acquisition of an IP address by DHCP (step S37a to step S39a, step S42a). The M-DEP unit 26a analyzes the packet relayed in the process of step S42a to obtain the IP address of the terminal 1-2, and adds and holds the MIP address of the terminal 1-2 in the subordinate terminal information.
そして、端末１−１が端末１−２宛てのパケットを中継装置２ａ−１に送信し(ステップＳ９１)、中継装置２ａ−１の基地局機能部２１がそのパケットを受信して、受信したパケットをＭ−ＤＥＰ部２６ａに転送する（ステップＳ９２）。
Then, the terminal 1-1 transmits a packet addressed to the terminal 1-2 to the relay device 2a-1 (step S91), the base
Ｍ−ＤＥＰ部２６ａは、転送されたパケットの宛先が配下端末情報に含まれる宛先であるかを判断し、配下端末情報に含まれる宛先である場合には、直接端末１−２用のＧＲＥヘッダを構築して負荷することにより直接端末１−２へルーティングし（ステップＳ９３）、基地局機能部２１へそのパケットを転送する（ステップＳ９４）。 The M-DEP unit 26a determines whether the destination of the transferred packet is a destination included in the subordinate terminal information, and if it is a destination included in the subordinate terminal information, the GRE header for the direct terminal 1-2. Is loaded and routed directly to the terminal 1-2 (step S93), and the packet is transferred to the base station function unit 21 (step S94).
基地局機能部２１は、Ｍ−ＤＥＰ部２６ａから転送されたパケットについてＧＲＥヘッダの終端処理を行い、端末１−２へ送信する（ステップＳ９５）。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。また、実施の形態２または実施の形態３の中継装置が、本実施の形態の動作をさらに行うようにしてもよい。
The base
このように、本実施の形態では、Ｍ−ＤＥＰ部２６ａが、自装置の配下の端末のＩＰアドレスを配下端末情報として保持し、基地局機能部２１から受け取ったパケットの宛先が配下端末情報に含まれる場合は、そのパケットを基地局機能部２１経由で転送するようにした。そのため、実施の形態１の効果が得られるとともに、中継装置配下の端末間通信の通信遅延を低減することができる。
Thus, in this embodiment, the M-DEP unit 26a holds the IP address of the terminal under its own device as the subordinate terminal information, and the destination of the packet received from the base
実施の形態５．
図１２は、本発明にかかる中継装置の実施の形態５の機能構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムの構成は、中継装置２−１，２−２を中継装置２ｂ−１，２ｂ−２に代える以外は実施の形態１の無線通信システムと同様である。本実施の形態の中継装置２ｂ−１は、実施の形態１の中継装置２−１のＭ−ＰＣＳＮ部２２をＭ−ＰＣＳＮ部２２ｂに代える以外は実施の形態１の中継装置２−１と同様である。Ｍ−ＰＣＳＮ部２２ｂはＭ−ＤＥＰ部２６ｂを備える。実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a functional configuration example of the relay apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The configuration of the radio communication system according to the present embodiment is the same as that of the radio communication system according to the first embodiment except that relay devices 2-1 and 2-2 are replaced with
実施の形態１〜実施の形態４の中継装置では、Ｍ−ＤＥＰ部２６，２６ａが、宛先判定を行うことにより、ローカルネットワークへのアクセスを可能とした。しかし、この方法では、端末の利用ユーザごとに利用制限することが出来ないため、セキュリティ上の課題がある。
In the relay apparatuses according to the first to fourth embodiments, the M-
本実施の形態では、上記の課題を解決するため、プライベートアドレスにより構成されたローカルネットワークへアクセスするユーザに対し認証を行い、許可された端末のみローカルネットワークへのデータ転送を行う。 In the present embodiment, in order to solve the above-described problem, authentication is performed for a user who accesses a local network configured with a private address, and only authorized terminals perform data transfer to the local network.
本実施の形態のＭ−ＤＥＰ部２６ｂの機能を説明する。Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂは、ＤＮＳ（Domain Name System）代理応答部３１，アドレス変換部３２，端末状態管理部３３，ＡＲＰ代理応答部３４を備える。ＤＮＳ代理応答部３１は、ローカルネットワーク（たとえば、ＬＡＮ１３−１等）へのアクセスのための認証サーバのＩＰアドレスが登録されている。
The function of the M-DEP part 26b of this Embodiment is demonstrated. The M-DEP unit 26b includes a DNS (Domain Name System) proxy response unit 31, an
アドレス変換部３２は、ＮＡＴ（Network Address Translation）やＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）に代表されるようなアドレス変換機能を有し、プライベートアドレスとグローバルアドレスとの間の変換を行う。また、端末状態管理部３３は、認証サーバとの間で認証済み端末に関する情報（認証済み端末情報）を交換し、端末状態（認証済みであるか否か）を管理する。端末状態の管理に利用する端末の識別情報は、ＩＰアドレスを用いてもよいし、ＳＦＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｆｌｏｗ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）やＭＡＣアドレスといった端末固有情報を用いても良い。
The
認証サーバやローカルネットワーク内の装置は、端末に対してデータを送出する際に、端末のＭＡＣアドレス解決のためにＡＲＰを送出する。Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂのＡＲＰ代理応答部３４は、このようなＡＲＰに対して配下の端末の代理として応答し、受信したデータを端末へ転送する。Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂが、これらの機能を持つことで、端末−ローカルネットワーク間、端末−外部ネットワーク間、ローカルネットワーク−外部ネットワーク間の通信を行うことができる。なお、Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂは上記の機能部以外に、共通機能として、宛先ＩＰアドレスの判定等に基づいてパケットの転送先を決定して転送を行う機能や、実施の形態１と同様の機能を実施する機能も有することとする。 When an authentication server or a device in the local network sends data to the terminal, it sends an ARP to resolve the MAC address of the terminal. The ARP proxy response unit 34 of the M-DEP unit 26b responds to such an ARP as a proxy of the terminal under its control, and transfers the received data to the terminal. With the M-DEP unit 26b having these functions, communication between the terminal and the local network, between the terminal and the external network, and between the local network and the external network can be performed. Note that the M-DEP unit 26b has, in addition to the above-described function units, a function to determine and transfer a packet transfer destination based on determination of a destination IP address or the like as a common function, or a function similar to that of the first embodiment It also has a function to implement.
図１３は、本実施の形態のデータフローを示す図である。図１３では、本実施の形態の中継装置が、端末１−１と基地局３−１の通信を中継することとし、ＬＡＮ１３−１へ接続しているとする。ＬＡＮ１３−１内では、プライベートアドレスが用いられるとし、ＬＡＮ１３−１へのアクセスには認証が必要であるとする。ＬＡＮ１３−１には、ＬＡＮ１３−１への接続を認証する認証サーバ１５が接続している。図１３では、端末１−１−ローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）間のデータフローをデータフローＦ１とし、端末１−１−外部ネットワーク（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ１６）間のデータフローをデータフローＦ２とし、ローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）−外部ネットワーク（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ１６）間のデータフローをデータフローＦ３として示している。
FIG. 13 is a diagram showing a data flow of the present embodiment. In FIG. 13, it is assumed that the relay apparatus according to the present embodiment relays communication between the terminal 1-1 and the base station 3-1, and is connected to the LAN 13-1. It is assumed that a private address is used in the LAN 13-1, and authentication is required for access to the LAN 13-1. An
図１４は、本実施の形態のローカルネットワークアクセスまでの手順の一例を示すシーケンス図である。図１４は、図１３で示した構成の場合に、端末１−１がローカルネットワーク（ＬＡＮ１３−１）にアクセス可能となるまでの手順を示している。なお、ここでは、端末１−１は認証サーバ１５のドメイン名を既知であることを前提としている。
FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of a procedure up to local network access according to the present embodiment. FIG. 14 shows a procedure until the terminal 1-1 can access the local network (LAN 13-1) in the case of the configuration shown in FIG. Here, it is assumed that the terminal 1-1 knows the domain name of the
端末１−１は認証サーバへアクセスするためのＤＮＳ＿ＲＥＱメッセージを送信する（ステップ１０１）。中継装置２ｂ−１では、基地局機能部２１が、そのＤＮＳ＿ＲＥＱメッセージを受信すると、Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂへ転送する（ステップＳ１０２）。Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂでは、ＤＮＳ代理応答部３１がＤＮＳ＿ＲＥＱメッセージを解析し、そのメッセージでアクセスを要求しているドメイン名が認証サーバ１５であれば、代理で認証サーバのＩＰアドレスを返答するためのＤＮＳ代理応答（ＤＮＳ＿ＲＳＰ）メッセージを生成し（ステップＳ１０３）、基地局機能部２１経由で端末１−１へ送信する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。
The terminal 1-1 transmits a DNS_REQ message for accessing the authentication server (step 101). In the
端末１−１は、受信したＤＮＳ代理応答メッセージに基づいて認証サーバ１５のＩＰアドレスを取得（ＩＰアドレス解決）し（ステップＳ１０６）、認証サーバ１５のＩＰアドレスに基づいて認証サーバ１５との間で認証処理を実施する（ステップＳ１０７）。
The terminal 1-1 acquires the IP address of the
認証サーバ１５は、端末１−１を認証した後、端末１−１に対する認証結果を中継装置２ｂ−１のＭ−ＤＥＰ部２６ｂへ端末認証結果として通知する（ステップＳ１０８）。Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂでは、端末状態管理部３３がこの通知に基づいて、管理している端末状態を移行（更新）する（ステップＳ１０９）。具体的には端末１−１が認証済みであるという情報に更新する。
After authenticating the terminal 1-1, the
なお、以上の処理では、端末状態（各端末の認証済みか否かの情報）を更新するために認証サーバ１５を用いたが、認証サーバ１５を利用することは必須ではない。たとえば、認証サーバ１５を用いずに、端末状態を管理する情報を外部からの設定等により静的に変更することにより、端末状態を変更するようにしてもよい。
In the above processing, the
端末１−１は、ローカルネットワーク宛てパケットを送信すると（ステップＳ１１０）と、中継装置２ｂ−１の基地局機能部２１が、そのパケットをＭ−ＤＥＰ部２６ｂへ転送する（ステップＳ１１１）。Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂは、転送されたパケットの宛先判定を行い（ステップＳ１１２）、宛先がローカルネットワーク内の装置（宛先装置とする）宛て（ＬＡＮ１３−１内のプライベートアドレス）である場合には、端末状態管理部３３に端末１−１の端末状態を問い合わせることにより端末の状態確認を行う（ステップＳ１１３）。
When the terminal 1-1 transmits a packet addressed to the local network (step S110), the base
Ｍ−ＤＥＰ部２６ｂは、端末１−１がローカルネットワークアクセス許可状態（認証済み）であれば、ローカルネットワークへデータを転送する（ステップＳ１１４）。なお、端末１−１がローカルネットワークアクセス禁止状態（認証済みでない）であればそのパケットを廃棄する。 If the terminal 1-1 is in the local network access permission state (authenticated), the M-DEP unit 26b transfers the data to the local network (step S114). If the terminal 1-1 is in a local network access prohibited state (not authenticated), the packet is discarded.
端末１−１からパケットを受信したローカルネットワーク内の宛先装置は、端末１−１についてのＡＲＰを送信し（ステップＳ１１５）、中継装置２ｂ−１のＭ−ＤＥＰ部２６ｂのＡＲＰ代理応答部３４は、そのＡＲＰに対して端末１−１の代理に端末１−１のＩＰアドレスを含むＡＲＰ応答メッセージを生成し（ステップＳ１１６）、ローカルネットワークの宛先装置へ送信する（ステップＳ１１７）。
The destination device in the local network that has received the packet from the terminal 1-1 transmits the ARP for the terminal 1-1 (step S115), and the ARP proxy response unit 34 of the M-DEP unit 26b of the
ローカルネットワークの宛先装置は、受信したＡＲＰ応答メッセージに基づいて端末宛のＩＰパケットを送信する（ステップＳ１１８）。中継装置２ｂ−１では、Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂ，基地局機能部２１経由でそのＩＰパケットを端末１−１へ転送する（ステップS１１９，ステップＳ１２０）。
The destination device of the local network transmits an IP packet addressed to the terminal based on the received ARP response message (step S118). The
図１５は、Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂのローカルネットワークアクセスに関する動作の一例を示すフローチャート図である。Ｍ−ＤＥＰ２２ｂは、端末１−１からアップリンクのユーザデータを受信すると、そのユーザデータのパケットの宛先ＩＰアドレスが、グローバルアドレスであるかプライベートアドレスであるかを判断する（ステップＳ１２１）。グローバルアドレスである場合（ステップＳ１２１ グローバルアドレス）は、外部ネットワークへフォワーデイングするために、そのパケットを端末機能部２５へ転送する（ステップＳ１２２）。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of an operation related to local network access of the M-
宛先ＩＰアドレスが、プライベートアドレスである場合（ステップＳ１２２ プライベートアドレス）は、Ｍ−ＤＥＰ２２ｂは、端末状態管理部３３に端末１−１の端末状態を問い合わせることによりに端末１−１がローカルネットワークのアクセスを許可されているか禁止されているかを判断する（ステップＳ１２３）。
When the destination IP address is a private address (step S122 private address), the M-
端末１−１がローカルネットワークのアクセスが許可された状態（認証済み）である場合（ステップＳ１２３ 許可状態）、Ｍ−ＤＥＰ２２ｂは、そのパケットをローカルネットワークへ転送する（ステップＳ１２４）。また、端末１−１がローカルネットワークのアクセスが禁止された状態（認証済みでない）である場合（ステップＳ１２３ 禁止状態）、そのパケットを廃棄する（ステップＳ１２５）。
When the terminal 1-1 is in a state where access to the local network is permitted (authenticated) (step S123 permitted state), the M-
つぎに、ローカルネットワークからＣＳＮ７，９への接続について説明する。ローカルネットワーク内の装置は、端末機能部２５を経由してＣＳＮ７，９と接続することが可能である。ただし、ローカルネットワーク内の装置のＩＰアドレスはプライベートアドレスであるため、直接外部ネットワークと接続することが出来ない。そのため、本実施の形態では、ローカルネットワークからＣＳＮ７，９宛てのパケットを受信した場合には、中継装置２ｂ−１のＭ−ＤＥＰ部２２ｂのアドレス変換部３２が、そのパケットのプライベートアドレスをグローバルアドレスに変換して、端末機能部２５経由で基地局３−１を介して外部ネットワーク（ＣＳＮ７，９等）へ送信する。
Next, connection from the local network to the CSNs 7 and 9 will be described. Devices in the local network can be connected to the CSNs 7 and 9 via the
なお、アドレス変換部３２が、アドレス変換を行う際に利用するグローバルアドレスは、Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂがグローバルアドレスを有している場合は、そのアドレスを利用し、有しない場合は、端末機能部２５の有するグローバルアドレスを利用する。この場合、端末機能部２１は自身宛てのパケットをＭ−ＤＥＰ部２２ｂへ転送する機能が必要となる。
Note that the global address used when the
以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。また、実施の形態２〜実施の形態４の中継装置が、本実施の形態の動作をさらに行うようにしてもよい。 The operations of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment. Further, the relay device according to the second to fourth embodiments may further perform the operation of the present embodiment.
また、外部ネットワーク（ＣＳＮ７，９等）からローカルネットワークへのアクセスについて、送信元の装置のローカルネットワークへ認証やアクセス許可の状態管理が必要な場合には、Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂが、端末１−１の場合と同様にＤＮＳ代理応答や状態管理などを実施すればよい。
Further, regarding access from the external network (CSN 7, 9 etc.) to the local network, if it is necessary to manage the state of authentication and access permission to the local network of the transmission source device, the M-
また、本実施の形態では、ローカルネットワークへのアクセスを認証により制限を行ったが、端末１−１について外部ネットワークへのアクセス制限やアクセスをローカルネットワーク内に制限するといった場合にも、それぞれ本実施の形態と同様に状態を管理することにより応用が可能である。 In the present embodiment, access to the local network is restricted by authentication. However, when the terminal 1-1 is restricted in access to the external network or restricted in the local network, this implementation is performed. Application is possible by managing the state in the same manner as in the above.
このように、本実施の形態では、Ｍ−ＤＥＰ部２２ｂが、認証サーバの代理でＤＮＳ応答を送信するＤＮＳ代理応答部３１と、ローカルネットワーク内のプライベートアドレスをグローバルアドレスに変換するアドレス変換部３２と、配下の端末がローカルネットワークへのアクセスを許可されているか否かを管理する端末状態管理部３３と、ローカルネットワークからの配下の端末に関するＡＲＰに対して端末の代理でＡＲＰ応答を送信するＡＲＰ代理応答部３４と、を備えるようにした。そのため、アクセス制限機能を有するローカルネットワークに接続する場合に、ローカルネットワークへのパケット転送が可能となる。また、ローカルネットワークとＣＳＮ７，９との通信時にアドレス変換を行うため、ローカルネットワークからＣＳＮ７，９へのアクセスが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the M-
実施の形態６．
図１６は、本発明にかかる中継装置の実施の形態６の機能構成例を示す図である。本実施の形態の無線通信システムの構成は、中継装置２−１，２−２を中継装置２ｃ−１，２ｃ−２に代える以外は実施の形態１の無線通信システムと同様である。本実施の形態の中継装置２ｃ−１は、実施の形態１の中継装置２−１にＧＰＳ（Global Positioning System）４１を追加し、基地局機能部２１を基地局機能部２１ａに代える以外は、実施の形態１の中継装置２−１と同様である。実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 16 is a diagram illustrating a functional configuration example of the relay apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. The configuration of the radio communication system according to the present embodiment is the same as that of the radio communication system according to the first embodiment except that relay devices 2-1 and 2-2 are replaced with
実施の形態１〜実施の形態５の中継装置は、自装置の移動に対応している。しかし、中継装置の基地局機能部２１が移動することによって隣接周波数に干渉を及ぼすことがあり、これにより他の通信に影響を与えてしまう課題がある。
The relay apparatuses according to the first to fifth embodiments correspond to the movement of the own apparatus. However, movement of the base
本実施の形態では、このような課題を解決するために、基地局機能部２１が自装置の位置情報に基づいて電力を制御する。これにより、隣接周波数への干渉を低減する。
In this Embodiment, in order to solve such a subject, the base
本実施の形態の基地局機能部２１ａは、位置情報管理部４２を備える。それ以外の基地局機能部２１ａは、実施の形態１の基地局機能部２１の機能と同様である。なお、ここでは、位置情報管理部４２を基地局機能部２１ａが備えるようにしたが、中継装置内であれば、位置情報管理部４２はどこに配置してもよい。
The base station function unit 21a of the present embodiment includes a location information management unit 42. The other base station function unit 21a is the same as the function of the base
位置情報管理部４２は各地域で利用されている周波数の情報を周波数利用状況として、事前に取得し、保持しておく。取得方法としては、事前に手動で入力しても良いし、ネットワークを利用して取得してもよい。 The location information management unit 42 acquires and holds in advance information on the frequencies used in each region as the frequency usage status. As an acquisition method, it may be manually input in advance or may be acquired using a network.
ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星からのデータを受信することにより、現在の自身の位置を位置情報として求める。基地局機能部２１ａは、ＧＰＳが求めた現在の位置情報を取得し、位置情報管理部４２が保持している周波数利用状況を参照し、現在の自身の位置が、自身の使用する周波数の隣接周波数が利用されていない地域であると判断すれば通常の送信電力で送信を行い、隣接周波数が利用されている地域であれば送信電力を下げる。 The GPS obtains its current position as position information by receiving data from GPS satellites. The base station function unit 21a obtains the current location information obtained by the GPS, refers to the frequency use status held by the location information management unit 42, and the current location is adjacent to the frequency used by itself. If it is determined that the frequency is not used, transmission is performed with normal transmission power, and if the adjacent frequency is used, transmission power is reduced.
図１７は、本実施の形態の電力制御の一例を示す図である。図１７の例では、基地局３−１に本実施の形態の中継装置２ｃ−１，２ｃ−２が接続し、中継装置２ｃ−１，２ｃ−２は、それぞれ端末１−１，１−２と接続しているとする。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of power control according to the present embodiment. In the example of FIG. 17, the
中継装置２ｃ−１の位置する地域では、中継装置２ｃ−１の送信周波数の隣接周波数が利用されていないとし、中継装置２ｃ−２の位置する地域では、中継装置２ｃ−２の送信周波数の隣接周波数が利用されているとする。
In the area where the
このような場合、中継装置２ｃ−１は、通常の送信電力で送信し、中継装置２ｃ−２は、通常の送信電力より低送信電力で送信する。中継装置２ｃ−１が中継装置２ｃ−２の位置に移動した場合には、中継装置２ｃ−１は通常の送信電力より低送信電力で送信する。
In such a case, the
以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。また、実施の形態２〜実施の形態５の中継装置が、ＧＰＳ４１および位置情報管理部４２を備え、本実施の形態の動作をさらに行うようにしてもよい。
The operations of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment. Moreover, the relay apparatus of Embodiment 2-
なお、本実施の形態では、ＧＰＳ４１が位置情報取得手段として機能して、自装置の位置情報を求めるようにしたが、自装置の位置情報を取得する手段であれば、ＧＰＳ以外の手段を用いてもよい。
In the present embodiment, the
このように、本実施の形態では、中継装置２ｃ−１が、ＧＰＳ４１と、地域ごとの隣接周波数の利用状況を周波数利用状況として管理する位置情報管理部４２を備え、周波数利用状況とＧＰＳ４１の位置情報に基づいて、送信電力を制御するようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果を得られるともに、隣接周波数に対する干渉の影響を抑えることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
以上のように、本発明にかかる中継装置および無線通信システムは、中継装置がローカルネットワークに接続する無線通信システムに有用であり、特に、中継装置が移動体に設置される無線通信システムに適している。 As described above, the relay device and the wireless communication system according to the present invention are useful for a wireless communication system in which the relay device is connected to a local network, and are particularly suitable for a wireless communication system in which the relay device is installed in a mobile body. Yes.
１−１，１−２ 端末
２−１，２−２，２ａ−１，２ｂ−１，２ｃ−１，２ｃ−２ 中継装置
３−１，３−２ 基地局
４ Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ
５ Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ
６ Ｖｉｓｉｔｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ
７，９ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ
８ Ｈｏｍｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ
１０ Ｏｔｈｅｒ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ
１１，１２ Ａｃｃｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）
１３−１，１３−２ ＬＡＮ
１４−１，１４−２ ルータ（Ｒ）
２１，２１ａ 基地局機能部
２２，２２ａ，２２ｂ Ｍ−ＰＣＳＮ部
２３ スイッチ
２４ Ｍ−ＡＳＮ部
２５ 端末機能部
２６，２６ａ，２６ｂ Ｍ−ＤＥＰ部
２７ Ｍ−ＡＳＮＧＷ部
２８ Ｂｒｉｄｇｅ
３１ ＤＮＳ代理応答部
３２ アドレス変換部
３３ 端末状態管理部
３４ ＡＲＰ代理応答部
４１ ＧＰＳ
４２ 位置情報管理部
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ データフロー
1-1, 1-2 terminal 2-1, 2-2, 2a-1, 2b-1, 2c-1, 2c-2 relay device 3-1, 3-2 base station 4 Access Service Network Gateway
5 Access Service Network
6 Visited Network Service Provider
7,9 Connectivity Service Network
8 Home Network Service Provider
10 Other Access Service Network
11,12 Access Service Provider Network (Internet)
13-1, 13-2 LAN
14-1, 14-2 Router (R)
21, 21a Base
31 DNS
42 Location Information Manager F1, F2, F3 Data Flow
Claims (16)
ローカルネットワークに接続し、
前記ＣＳＮ内のＤＥＰ装置としての機能を有するＭ−ＤＥＰ手段と、
前記端末とのデータ送受信時に、基地局として機能する基地局機能手段と、
を備え、
前記基地局機能手段は、自装置の中継対象の端末から受信したパケットをＭ−ＤＥＰ手段へ転送し、
前記Ｍ−ＤＥＰ手段は、前記基地局機能手段から転送されたパケットの宛先が前記ローカルネットワーク宛てである場合に、そのパケットを前記ローカルネットワークへ転送する、
ことを特徴とする中継装置。 A relay device that relays communication between a terminal and an ASN connected to a CSN,
Connect to a local network
M-DEP means having a function as a DEP device in the CSN;
Base station function means that functions as a base station when transmitting and receiving data to and from the terminal;
With
The base station function means forwards a packet received from the terminal to be relayed to the own apparatus to the M-DEP means,
The M-DEP means transfers the packet to the local network when the destination of the packet transferred from the base station function means is addressed to the local network.
A relay device characterized by that.
ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。 When the M-DEP means receives an address resolution request relating to a relay target terminal of its own device from the local network, the M-DEP means transmits an address resolution response to the local network as a proxy of the terminal.
The relay apparatus according to claim 1.
をさらに備え、
前記端末機能手段は、前記ＡＳＮから前記ローカルネットワーク宛てのパケットを受信した場合に、Ｍ−ＤＥＰ手段へそのパケットを転送し、
前記Ｍ−ＤＥＰ手段は、前記端末機能手段から転送されたパケットの宛先が前記ローカルネットワーク宛てである場合に、そのパケットを前記ローカルネットワークへ転送する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の中継装置。 A terminal function unit that functions as a terminal at the time of data transmission / reception with the ASN;
Further comprising
When the terminal function means receives a packet addressed to the local network from the ASN, the terminal function means transfers the packet to the M-DEP means,
The M-DEP means transfers the packet to the local network when the destination of the packet transferred from the terminal function means is addressed to the local network.
The relay apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の中継装置。 M-ASNGW means having a function as an ASN gateway in the ASN, and performing connection establishment processing for the terminal to connect to the ASN with a relay target terminal of the own device;
Further comprising
The relay apparatus according to claim 1, 2, or 3.
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の中継装置。 The M-DEP means notifies the ASN gateway in the ASN of the address of the own device as a representative terminal address, and the subordinate terminal address corresponding to the representative terminal address of the relay target terminal of the own device To the ASN gateway as
The relay device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記端末機能手段は、前記Ｍ−ＤＥＰ手段から転送されたパケットを解析し、解析結果に基づいてそのパケットがブロードキャストにより送信されたパケットであると判断した場合、そのパケットを前記ＡＳＮに送信する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の中継装置。 The M-DEP means analyzes the packet received from the terminal, and determines that the packet is a packet transmitted by broadcast based on the analysis result, forwards the packet to the terminal function means,
The terminal function means analyzes the packet transferred from the M-DEP means, and when determining that the packet is a packet transmitted by broadcast based on the analysis result, transmits the packet to the ASN.
The relay device according to any one of claims 1 to 5, wherein
記基地局機能手段は、前記Ｍ−ＤＥＰ手段から受け取ったパケットをそのパケットの宛先の端末へ送信する、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の中継装置。 The M-DEP means acquires the address of the terminal from the relay target terminal of the own apparatus, holds the acquired address as subordinate terminal information, and the destination address of the packet received from the base station function means is the subordinate When included in the terminal information, transfer the packet to the base station function means,
The base station function means transmits the packet received from the M-DEP means to the destination terminal of the packet.
The relay device according to claim 1, wherein the relay device is a relay device.
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の中継装置。 The M-DEP means holds, as access information, whether access to the local network is performed for each terminal, and when the destination of the packet transferred from the base station function means is addressed to the local network, When the access information corresponding to the terminal of the packet transmission source is information indicating that access is possible, the packet is transferred to the local network.
The relay device according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項８に記載の中継装置。 When the destination of the packet transferred from the base station function unit is addressed to the local network, the M-DEP means is information indicating that the access information corresponding to the terminal that transmitted the packet is inaccessible. If so, drop the packet,
The relay apparatus according to claim 8.
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の中継装置。 The M-DEP means holds, for each terminal, whether access to other than the local network is possible as access information, and when the destination of the packet transferred from the base station function means is addressed to other than the local network When the access information corresponding to the terminal of the transmission source of the packet is information indicating that access is possible, the packet is transferred to the destination.
The relay device according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項１０に記載の中継装置。 The M-DEP means, when the destination of the packet transferred from the base station function means is addressed to other than the local network, information indicating that the access information corresponding to the terminal of the transmission source of the packet is inaccessible If so, drop the packet
The relay device according to claim 10.
前記基地局機能手段は、地域ごとにその地域で使用される周波数を周波数利用情報として保持し、前記位置情報取得手段が取得した位置情報と前記周波数利用情報に基づいて、送信電力を制御する、
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の中継装置。 Position information acquisition means for acquiring position information of the own device;
The base station function means holds the frequency used in each area as frequency use information for each area, and controls transmission power based on the position information acquired by the position information acquisition means and the frequency use information.
The relay apparatus according to claim 1, wherein the relay apparatus is a relay apparatus.
ことを特徴とする請求項１２に記載の中継装置。 The base station function means, based on the location information and the frequency usage information, controls to reduce the transmission power when it is determined that the device is located in an area where the adjacent frequency is used,
The relay device according to claim 12.
ＣＳＮと、
前記ＣＳＮと接続するＡＳＮと、
前記ＡＳＮと、前記端末との間の通信を中継する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の中継装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 A terminal,
CSN,
An ASN connected to the CSN;
The relay device according to any one of claims 1 to 13, which relays communication between the ASN and the terminal;
A wireless communication system comprising:
前記ＡＳＮは、
基地局と、
ＡＳＮゲートウェイ、
を備え、
前記ＣＳＮは、
Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ装置、
を備え、
前記ＡＳＮゲートウェイは、前記中継装置の代表者端末アドレスと従属端末アドレスと前記中継装置が接続する基地局とを対応づけて端末情報として保持し、前記従属端末アドレス宛てのパケットを、対応する前記代表者端末アドレスを宛先として送信し、また、代表者端末アドレスと従属端末アドレスと前記Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ装置へ転送する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信システム。 The relay device according to claim 6,
The ASN is
A base station,
ASN gateway,
With
The CSN is
Foreign Agent device,
With
The ASN gateway associates a representative terminal address of the relay device, a subordinate terminal address, and a base station to which the relay device is connected as terminal information and holds a packet addressed to the subordinate terminal address as the corresponding representative. The recipient terminal address is transmitted as the destination, and the representative terminal address, the subordinate terminal address, and the forwarding agent device are transferred to the forward agent device.
The wireless communication system according to claim 14.
ことを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システム。 The ASN gateway updates the terminal information as information corresponding to a representative terminal address, a subordinate terminal address, and a handover destination base station of the relay apparatus at the time of handover of the relay apparatus.
The wireless communication system according to claim 15.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009289747A JP2011130387A (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Relay apparatus and radio communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009289747A JP2011130387A (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Relay apparatus and radio communication system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011130387A true JP2011130387A (en) | 2011-06-30 |
Family
ID=44292429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009289747A Pending JP2011130387A (en) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Relay apparatus and radio communication system |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011130387A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2009
- 2009-12-21 JP JP2009289747A patent/JP2011130387A/en active Pending
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