JP2012165282A - Radio relay device and radio relay method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio relay device that can perform handover without interrupting data communication.SOLUTION: A radio communication system is configured with an opposite device connected to a relay network and a radio relay device comprising a plurality of communication interfaces corresponding to respective multiple carrier networks having different IP address-schemes connected to the relay network. The radio relay device comprises: setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the opposite device by means of each of the plurality of communication interfaces; selection means for selecting a virtual communication line from virtual communication lines; notification means for notifying the opposite device of the selected virtual communication line; and communication means for communicating with the opposite device with the use of the selected virtual communication line.

Description

本発明は、無線LAN(Local Area Network)に接続する無線端末と、WAN側の複数の事業者ネットワークとの間で中継処理を行う無線中継装置および無線中継方法に関する。ここで、WAN側の複数の事業者ネットワークとは、無線LAN、HSPA(High speed packet access)、WCDMA(Wide band code division multiple access )、EDGE(Enhanced data rates for GSM evolution )、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access )などである。   The present invention relates to a wireless relay apparatus and a wireless relay method for performing a relay process between a wireless terminal connected to a wireless local area network (LAN) and a plurality of operator networks on the WAN side. Here, the plurality of operator networks on the WAN side include wireless LAN, HSPA (High speed packet access), WCDMA (Wide band code division multiple access), EDGE (Enhanced data rates for GSM evolution), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access).

HSPAやWiMAX等の移動通信網と無線LANを比較した場合、一般的に移動通信網はカバーエリアは広いが通信速度は遅く、無線LANはカバーエリアは狭いが通信速度は速いという特徴がある。そこで、移動通信網と無線LANのそれぞれの特徴を活かすために、移動通信網と無線LANの双方に接続できる2つ以上のIFを備え、通常は無線端末を移動通信網に接続しながら、無線LANとの接続が可能な状況になれば無線LANに切り替える無線中継装置がある(特許文献1)。   When comparing a mobile communication network such as HSPA or WiMAX with a wireless LAN, the mobile communication network generally has a wide coverage area but a low communication speed, and the wireless LAN has a feature that the communication area is narrow but the communication speed is high. Therefore, in order to take advantage of the characteristics of the mobile communication network and the wireless LAN, two or more IFs that can be connected to both the mobile communication network and the wireless LAN are provided. There is a wireless relay device that switches to a wireless LAN when a connection to the LAN is possible (Patent Document 1).

この場合は、移動通信網と無線LANのハンドオーバ方法として、無線LANの受信レベル(RSSI)を監視し、当該受信レベルが閾値以下であれば移動通信網に接続し、当該受信レベルが閾値を超えれば無線LANに接続する方法がある。たとえば、移動通信網エリア内に無線LANエリアが局所的に存在しているときに、無線中継装置が移動通信網エリア内かつ無線LANエリア外にいれば、無線LANの受信レベルが閾値以下であるので移動通信網に接続する。また、無線中継装置が無線LANエリア内に入り、無線LANの受信レベルが閾値を超えれば無線LANに接続する。   In this case, as a handover method between the mobile communication network and the wireless LAN, the reception level (RSSI) of the wireless LAN is monitored, and if the reception level is less than the threshold, the mobile communication network is connected, and the reception level exceeds the threshold. For example, there is a method of connecting to a wireless LAN. For example, when a wireless LAN area is locally present in the mobile communication network area, if the wireless relay device is in the mobile communication network area and outside the wireless LAN area, the reception level of the wireless LAN is below a threshold value. So connect to the mobile communication network. Further, if the wireless relay device enters the wireless LAN area and the reception level of the wireless LAN exceeds a threshold value, the wireless relay device is connected to the wireless LAN.

図6は、従来の無線中継装置の構成例を示す。
図6において、無線端末1は無線中継装置10を介して、無線インタフェースが異なる複数の事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103のいずれかの無線基地局(AP)に接続され、さらに中継ネットワーク100に接続される。なお、中継ネットワーク100は、インターネット等のネットワークであってもよい。
FIG. 6 shows a configuration example of a conventional wireless relay device.
In FIG. 6, the wireless terminal 1 is connected to a wireless base station (AP) of any of a plurality of carrier networks A <b> 101 to C <b> 103 having different wireless interfaces via a wireless relay device 10, and further connected to the relay network 100. Connected. The relay network 100 may be a network such as the Internet.

無線中継装置10は、事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103とそれぞれ個別に無線接続するネットワーク側接続部11〜13と、無線端末1と無線接続するローカル側接続部14と、ネットワーク側接続部11〜13とローカル側接続部14との間を接続する接続制御部15を備える。事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103は、たとえば無線LAN、HSPA、WCDMA、EDGE、WiMAX等であり、ネットワーク側接続部11〜13はそれぞれ対応する事業者ネットワークと通信する無線インタフェースである。   The wireless relay device 10 includes network side connection units 11 to 13 that are individually wirelessly connected to the carrier network A101 to the carrier network C103, a local side connection unit 14 that is wirelessly connected to the wireless terminal 1, and a network side connection unit 11. ˜13 and the local side connection unit 14 are provided with a connection control unit 15. The carrier network A101 to the carrier network C103 are, for example, a wireless LAN, HSPA, WCDMA, EDGE, WiMAX, and the like, and the network side connection units 11 to 13 are wireless interfaces that communicate with the corresponding carrier network.

接続制御部15は、ネットワーク側接続部11〜13に接続される通信終端部151〜153と、ローカル側接続部14に接続される通信終端部154と、通信終端部151〜153と通信終端部154との間の接続を切り替える通信中継部155を備える。通信中継部155は、上記の無線LANのRSSI等に基づいて、中継に用いるネットワーク側接続部11〜13を選択して対応する通信終端部151〜153に接続し、ネットワーク側接続部11〜13とローカル側接続部14との間でのデータトラヒック等の中継を行う。   The connection control unit 15 includes communication termination units 151 to 153 connected to the network side connection units 11 to 13, communication termination unit 154 connected to the local side connection unit 14, communication termination units 151 to 153, and communication termination units. The communication relay unit 155 that switches the connection with the terminal 154 is provided. The communication relay unit 155 selects the network side connection units 11 to 13 used for relay based on the RSSI or the like of the wireless LAN and connects to the corresponding communication termination units 151 to 153, and the network side connection units 11 to 13. And relay of data traffic and the like between the local connection unit 14 and the local side connection unit 14.

ネットワーク側の通信終端部151〜153は、それぞれに対応する事業者ネットワークを介して通信を行うためのIPアドレスを有し、端末1からネットワークへの通信について見てみると、通信中継部155は、端末側から届いたIPパケットの送信元アドレスを各々の通信終端部のIPアドレスに変換し、対応する通信終端部に渡してネットワーク側接続部11〜13を介して事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103に送出する。また、事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103から届いたIPパケットについては宛先アドレスを無線端末1のIPアドレスに変換し、通信中継部155、ローカル側の通信終端部154、ローカル側接続部14を介して無線端末1に送出する。   The network-side communication terminators 151 to 153 have IP addresses for communication via the corresponding carrier networks, and when looking at communication from the terminal 1 to the network, the communication relay unit 155 , The source address of the IP packet received from the terminal side is converted into the IP address of each communication termination unit, passed to the corresponding communication termination unit and passed through the network side connection units 11 to 13 through the operator network A101 to the operator Send to network C103. For IP packets received from the operator network A101 to the operator network C103, the destination address is converted to the IP address of the wireless terminal 1, and the communication relay unit 155, the local communication termination unit 154, and the local side connection unit 14 are changed. To the wireless terminal 1.

特開2010−021878号公報JP 2010-021878 A

公衆無線LANサービスの提供や移動通信サービスの提供は、一般的に異なる事業者が行うことが多い。したがって、一般的にはそれぞれの事業者のもつIPアドレスの領域が異なることから、事業者ネットワークでIPアドレスの体系が異なる。この場合、従来の無線中継装置は、無線LANから移動通信網等へハンドオーバすると、IPアドレスを再取得し、ハンドオーバ前と異なるIPアドレスとなる。その結果、当該無線中継装置を介して接続される中継ネットワークのサーバと無線端末との間で行われていた通信は、ハンドオーバによって通信が一旦切断され、別のIPアドレスによって再開されることとなる。よって、トラヒックの断続が生じて上位アプリケーションでの通信セッションが維持されない問題がある。   The provision of public wireless LAN services and mobile communication services are generally performed by different operators. Therefore, since the IP address areas of the respective carriers are generally different, the IP address system is different in the carrier network. In this case, when a conventional wireless relay device is handed over from a wireless LAN to a mobile communication network or the like, the IP address is reacquired and becomes an IP address different from that before the handover. As a result, communication performed between the relay network server and the wireless terminal connected via the wireless relay device is temporarily disconnected by the handover and restarted by another IP address. . Therefore, there is a problem that the communication session in the higher-level application is not maintained due to the interruption of traffic.

本発明は、データ通信を中断させることなくハンドオーバを行い、安定した無線通信を実現することができる無線中継装置および無線中継方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a radio relay apparatus and a radio relay method that can perform handover without interrupting data communication and realize stable radio communication.

第1の発明は、中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムであって、無線中継装置は、複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択する選択手段と、選択された一の仮想的な通信回線を用いて、対向装置と通信する通信手段とを備える。対向装置は、無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、無線中継装置で選択された一の仮想的な通信回線を判断し、この仮想的な通信回線を用いて無線中継装置と通信する通信手段とを備える。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a radio relay apparatus including a counter apparatus connected to a relay network and a plurality of communication interfaces corresponding to different operator networks having different IP address systems connected to the relay network. In the wireless communication system configured, the wireless relay device includes a setting unit configured to set a plurality of virtual communication lines with the opposite device using each of the plurality of communication interfaces, and a virtual communication line Selecting means for selecting one virtual communication line from the inside, and communication means for communicating with the opposite apparatus using the selected one virtual communication line. The opposite device determines setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device, and one virtual communication line selected by the wireless relay device, and determines the virtual communication line. And communication means for communicating with the wireless relay device.

第2の発明は、中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムであって、無線中継装置は、複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択する選択手段と、選択された一の仮想的な通信回線を対向装置に通知する通知手段と、選択された一の仮想的な通信回線を用いて、対向装置と通信する通信手段とを備える。対向装置は、無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、無線中継装置から通知された仮想的な通信回線を用いて、無線中継装置と通信する通信手段とを備える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a wireless relay device having a plurality of communication interfaces corresponding to each of a counter device connected to a relay network and a plurality of carrier networks having different IP address systems connected to the relay network. In the wireless communication system configured, the wireless relay device includes a setting unit configured to set a plurality of virtual communication lines with the opposite device using each of the plurality of communication interfaces, and a virtual communication line Using a selecting means for selecting one virtual communication line from among them, a notifying means for notifying the opposite device of the selected one virtual communication line, and a single selected virtual communication line, Communication means for communicating with the opposite device. The opposing device includes setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device, and communication means for communicating with the wireless relay device using the virtual communication line notified from the wireless relay device. Is provided.

第2の発明における無線中継装置の通知手段は、複数の通信インタフェースの中の所定の通信インタフェースに対応する事業者ネットワークを介して、対向装置に通知する構成である。   The notification means of the wireless relay device according to the second invention is configured to notify the opposite device via a provider network corresponding to a predetermined communication interface among the plurality of communication interfaces.

第1の発明または第2の発明における無線中継装置の選択手段は、複数の通信インタフェースで無線通信回線が確立している中で、受信電力、エラー率、事前設定した優先度、期待されるスループット、仮想的な通信回線の確立状態の少なくとも1つに基づき最適なインタフェースを選択する構成である。   In the first or second invention, the selection unit of the wireless relay device is configured to receive power, error rate, preset priority, and expected throughput while wireless communication lines are established with a plurality of communication interfaces. In this configuration, the optimum interface is selected based on at least one of the established states of the virtual communication line.

また、第1の発明または第2の発明における対向装置は外部の装置に対して、無線中継装置の通信状態、品質に応じた制御メッセージを送信する機能、または当該品質情報を保持し外部の装置からの問い合わせに対して応答する機能を有する。   In addition, the opposing device in the first invention or the second invention has a function of transmitting a control message according to the communication state and quality of the wireless relay device to an external device, or an external device that holds the quality information. It has a function to respond to inquiries from.

第3の発明は、中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムの無線通信方法であって、無線中継装置は、複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択するステップと、選択された一の仮想的な通信回線を用いて対向装置と通信するステップとを有する。対向装置は、無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、無線中継装置で選択された一の仮想的な通信回線を判断し、この仮想的な通信回線を用いて無線中継装置と通信するステップとを有する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a radio relay apparatus including a counter apparatus connected to a relay network and a plurality of communication interfaces corresponding to different operator networks having different IP address systems connected to the relay network. A wireless communication method of a configured wireless communication system, wherein a wireless relay device sets a plurality of virtual communication lines with a counter device using each of a plurality of communication interfaces, Selecting one virtual communication line from among the communication lines, and communicating with the opposite apparatus using the selected one virtual communication line. The opposite device sets a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device, determines one virtual communication line selected by the wireless relay device, and uses the virtual communication line. And communicating with the wireless relay device.

第4の発明は、中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムの無線通信方法であって、無線中継装置は、複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択するステップと、複数の通信インタフェースの中の所定の通信インタフェースに対応する事業者ネットワークを介して、選択された一の仮想的な通信回線を対向装置に通知するステップと、選択された一の仮想的な通信回線を用いて対向装置と通信するステップとを有し、対向装置は、無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、無線中継装置から通知された仮想的な通信回線を用いて、無線中継装置と通信するステップとを有する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a radio relay apparatus including a counter apparatus connected to a relay network and a plurality of communication interfaces corresponding to different operator networks having different IP address systems connected to the relay network. A wireless communication method of a configured wireless communication system, wherein a wireless relay device sets a plurality of virtual communication lines with a counter device using each of a plurality of communication interfaces, The step of selecting one virtual communication line from among the communication lines, and the one virtual communication line selected through the operator network corresponding to a predetermined communication interface among the plurality of communication interfaces. Notifying the opposite device, and communicating with the opposite device using the selected one virtual communication line. The opposing device sets a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device, and communicates with the wireless relay device using the virtual communication line notified from the wireless relay device; Have

第3の発明または第4の発明における無線中継装置の選択するステップは、複数の通信インタフェースで無線通信回線が確立している中で、受信電力、エラー率、事前設定した優先度、期待されるスループット、仮想的な通信回線の確立状態の少なくとも1つに基づき最適なインタフェースを選択する。   The step of selecting the wireless relay device in the third invention or the fourth invention is expected when the wireless communication line is established with a plurality of communication interfaces, the received power, the error rate, the preset priority, and the like. The optimum interface is selected based on at least one of the throughput and the establishment state of the virtual communication line.

また、第3の発明または第4の発明における対向装置は外部の装置に対して、無線中継装置の通信状態、品質に応じた制御メッセージを送信し、または当該品質情報を保持し外部の装置からの問い合わせに対して応答する。   In addition, the opposing device in the third or fourth invention transmits a control message corresponding to the communication state and quality of the wireless relay device to the external device, or holds the quality information from the external device. Responds to the inquiry.

本発明は、複数の事業者ネットワークに接続する通信インタフェースを用い、無線中継装置と中継ネットワーク(たとえば、インターネット)に接続されている対向装置との間での仮想的な通信回線(たとえば、VPN)を設定することにより、当該無線中継装置は、仮想的な通信回線によって対向装置と直接接続しているような構成とすることができる。その結果、対向装置を介してLANまたはインターネット上のサーバ等にアクセスすることとなるので、IPアドレスが切り替わるという問題が論理的に解決することができる。また、複数の通信インタフェースを同時に接続していることにより、1つの無線回線が切断しても、すぐに他の無線回線を利用して通信を継続できるため、通信の安定性を確保することができる。   The present invention uses a communication interface connected to a plurality of operator networks, and a virtual communication line (for example, VPN) between a wireless relay device and a counter device connected to a relay network (for example, the Internet). The wireless relay device can be configured to be directly connected to the opposite device through a virtual communication line. As a result, the server or the like on the LAN or the Internet is accessed via the opposite device, so that the problem that the IP address is switched can be logically solved. In addition, by connecting a plurality of communication interfaces at the same time, even if one wireless line is disconnected, communication can be continued immediately using another wireless line, thus ensuring communication stability. it can.

なお、事業者ネットワークによっては、IPアドレスの取得までにかかる時間が大きい場合があり、ユーザにとってその期間はネットワーク接続サービスが受けられない問題があるが、複数の通信インタフェースを同時に接続して移行先の仮想的な通信回線の準備を確認してから切り替え処理を行うことにより、通信断時間の短縮を図ることができる。   Depending on the carrier network, it may take a long time to obtain an IP address, and there is a problem that the user cannot receive the network connection service during that period. The communication disconnection time can be reduced by performing the switching process after confirming the preparation of the virtual communication line.

これらの仮想的な通信回線の切替は、無線中継装置において各通信インタフェースを監視しながら最適なインタフェースを判断し、その結果を対向装置へ通知することによって、対向装置と同期を取りながら行うことができる。   Switching of these virtual communication lines can be performed while synchronizing with the opposite device by judging the optimum interface while monitoring each communication interface in the wireless relay device and notifying the opposite device of the result. it can.

また、特に仮想的な通信路として、レイヤ2を透過する方式を適用することで、DTCP−IPなど同一のサブネット内にサーバ−クライアントが存在することが必要となる映像配信プロトコルが利用できること、端末間でのファイル共有が簡易な設定にて行うことができること、MAGICパケットによるWakeUp on LAN を利用できること、IPマルチキャストによるデータの受信が簡易に行うことができることといった効果が期待できる。   In addition, by applying a layer 2 transmission method as a virtual communication path, it is possible to use a video distribution protocol such as DTCP-IP that requires a server-client to exist in the same subnet, It can be expected that file sharing can be performed with simple settings, WakeUp on LAN using MAGIC packets can be used, and data reception by IP multicast can be easily performed.

本発明の無線通信システムの実施例1を示す図である。It is a figure which shows Example 1 of the radio | wireless communications system of this invention. 仮想接続制御部17,25の制御処理例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram showing an example of control processing of the virtual connection control units 17, 25. 本発明の無線通信システムの実施例2を示す図である。It is a figure which shows Example 2 of the radio | wireless communications system of this invention. 本発明の無線通信システムの実施例3を示す図である。It is a figure which shows Example 3 of the radio | wireless communications system of this invention. 本発明の無線通信システムの実施例4を示す図である。It is a figure which shows Example 4 of the radio | wireless communications system of this invention. 従来の無線中継装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional wireless relay apparatus. 対向装置の宅内における構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example in the house of an opposing apparatus.

図1は、本発明の無線通信システムの実施例1の構成を示す。
図1において、無線通信システムは、無線端末1、無線中継装置10、事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103、中継ネットワーク100、事業者ネットワークD104、対向装置20、サーバ装置30により構成される。なお、本実施例では、無線中継装置10は屋外に存在し、事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103のいずれかを介して中継ネットワーク100に接続される。あるいは、無線中継装置10を屋内で利用し、有線の事業者ネットワークを介して中継ネットワーク100に接続される構成でもよい。中継ネットワーク100は、たとえばインターネットや地域IP網等のネットワークである。対向装置20は、ホームネットワーク等のLAN内に存在し、接続する事業者ネットワークD104側のインタフェースは1つである。この事業者ネットワークD104は、いわゆるISP(Internet Service Provider )事業者の有するIPネットワークであり、対向装置20は事業者ネットワークD104を介して中継ネットワーク100に接続される。サーバ装置30は、対向装置20が存在するLANに接続される。
FIG. 1 shows a configuration of Embodiment 1 of a wireless communication system of the present invention.
In FIG. 1, the wireless communication system includes a wireless terminal 1, a wireless relay device 10, a carrier network A 101 to a carrier network C 103, a relay network 100, a carrier network D 104, a counter device 20, and a server device 30. In the present embodiment, the wireless relay device 10 exists outdoors and is connected to the relay network 100 via any one of the provider network A101 to the provider network C103. Alternatively, the wireless relay device 10 may be used indoors and connected to the relay network 100 via a wired operator network. The relay network 100 is a network such as the Internet or a regional IP network, for example. The opposite device 20 exists in a LAN such as a home network, and has one interface on the provider network D104 side to be connected. This provider network D104 is an IP network owned by a so-called ISP (Internet Service Provider) provider, and the opposite device 20 is connected to the relay network 100 via the provider network D104. The server device 30 is connected to a LAN where the opposite device 20 exists.

なお、無線端末1は個別の装置として記載しているが、無線中継装置の筐体内に無線端末機能として実装する形態であっても、本発明の構成としてはかまわない。   In addition, although the wireless terminal 1 is described as an individual device, the configuration of the present invention may be applied even if the wireless terminal 1 is implemented as a wireless terminal function in the casing of the wireless relay device.

事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103は、無線中継装置10のネットワーク側接続部11〜13とそれぞれ対応する無線プロトコルによって通信を行い、中継ネットワーク100と無線中継装置10との間でトラヒックを転送する。たとえば、公衆無線LANネットワーク、HSPAネットワーク、WCDMAネットワーク、EDGEネットワーク、WiMAXネットワーク等である。   The carrier network A 101 to the carrier network C 103 communicate with the network side connection units 11 to 13 of the wireless relay device 10 using wireless protocols respectively corresponding thereto, and transfer traffic between the relay network 100 and the wireless relay device 10. . For example, a public wireless LAN network, an HSPA network, a WCDMA network, an EDGE network, a WiMAX network, and the like.

無線中継装置10は、事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103に接続するネットワーク側接続部11〜13、無線端末1に接続するローカル側接続部14、接続制御部15により構成され、さらに接続制御部15はネットワーク側の通信終端部151〜153、ローカル側の通信終端部154、通信中継部155に加えて、仮想接続部16と仮想接続制御部17を備えた構成である。仮想接続部16は、仮想終端部161〜163および仮想中継部164により構成される。   The wireless relay device 10 includes a network side connection units 11 to 13 connected to the operator network A101 to the operator network C103, a local side connection unit 14 connected to the wireless terminal 1, and a connection control unit 15, and further includes a connection control unit. Reference numeral 15 denotes a configuration including a virtual connection unit 16 and a virtual connection control unit 17 in addition to the network side communication termination units 151 to 153, the local side communication termination unit 154, and the communication relay unit 155. The virtual connection unit 16 includes virtual termination units 161 to 163 and a virtual relay unit 164.

対向装置20は、事業者ネットワークD104に接続するネットワーク接続部21、LANに接続するネットワーク接続部22および接続制御部23により構成され、さらに接続制御部23は事業者ネットワーク側の通信終端部231、LAN側の通信終端部232、通信中継部233に加えて、仮想接続部24と仮想接続制御部25を備えた構成である。仮想接続部24は、仮想終端部241〜243および仮想中継部244により構成される。なお、対向装置20の設置形態は実施例1の形態に限定されるものではない。例えば、図7に示すように、対向装置20がLAN内に設置される場合には、ネットワーク接続部21のPPPoE終端機能は、宅内のブロードバンドルータに実装される。すなわち、事業者ネットワークD104にブロードバンドルータが接続され、さらに対向装置20、サーバ装置30が接続されるか、またはブロードバンドルータにハブを介して対向装置20、サーバ装置30が接続される。ここで、PPPoEの使用は接続するISPに依存することであり、本接続手段を使用することは必須ではない。また、仮想接続制御部25には、サーバ装置30に対して情報通知/指示を行う外部装置制御部26と、サーバ装置30からの問い合わせを受ける無線中継装置状態保持部27が接続される。   The opposing device 20 is configured by a network connection unit 21 connected to the operator network D104, a network connection unit 22 connected to the LAN, and a connection control unit 23. The connection control unit 23 further includes a communication termination unit 231 on the operator network side, In addition to the communication termination unit 232 and the communication relay unit 233 on the LAN side, the virtual connection unit 24 and the virtual connection control unit 25 are provided. The virtual connection unit 24 includes virtual termination units 241 to 243 and a virtual relay unit 244. In addition, the installation form of the opposing apparatus 20 is not limited to the form of Example 1. FIG. For example, as shown in FIG. 7, when the opposite device 20 is installed in a LAN, the PPPoE termination function of the network connection unit 21 is implemented in a home broadband router. That is, a broadband router is connected to the operator network D104, and the opposite device 20 and the server device 30 are further connected, or the opposite device 20 and the server device 30 are connected to the broadband router via a hub. Here, the use of PPPoE depends on the ISP to be connected, and it is not essential to use this connection means. The virtual connection control unit 25 is connected to an external device control unit 26 that notifies / instructs the server device 30 and a wireless relay device state holding unit 27 that receives an inquiry from the server device 30.

無線端末1は、たとえば無線LANインタフェースを備えるノートPCであり、サーバ装置30との間でデータの送受信を行う。たとえば、宛先をサーバ装置30とし、送信元を当該無線端末1とするIPパケットを生成し、無線中継装置10のローカル側接続部14に対して送出する。なお、IPパケットを無線媒体で送信するために、たとえばIEEE802.11規格の送信手順に従ってIPパケットの送信処理が行われる。ここで、無線端末1は、無線中継装置10のローカル側のネットワークに接続することになるから、無線端末1のIPアドレスは、無線中継装置10のローカル側サブネットのIPアドレスが利用される。   The wireless terminal 1 is, for example, a notebook PC having a wireless LAN interface, and transmits and receives data to and from the server device 30. For example, an IP packet whose destination is the server device 30 and whose transmission source is the wireless terminal 1 is generated and sent to the local side connection unit 14 of the wireless relay device 10. Note that, in order to transmit an IP packet by a wireless medium, for example, an IP packet transmission process is performed according to a transmission procedure of the IEEE 802.11 standard. Here, since the wireless terminal 1 is connected to the network on the local side of the wireless relay device 10, the IP address of the local side subnet of the wireless relay device 10 is used as the IP address of the wireless terminal 1.

ローカル側接続部14は、無線端末1から送信されたデータを受信し、IEEE802.11規格の受信手順に従って受信処理を行い、接続制御部15の通信終端部154に出力する。通信終端部154は、IPパケットを抽出して、通信中継部155へ出力する。通信中継部155は、いわゆるNAPT(Network Address Port Translation)機能を有し、入力されたIPパケットの送信元アドレスをサーバ装置30からみた一意のIPアドレス[vv.vv.vv.vv] に変換して、仮想接続部16の仮想中継部164に出力する。サーバ装置30から無線中継装置10は、常にこのIPアドレスが見える。なお、通信中継部155は、NAPTではなくルータとしても通信可能である。この場合は、通信中継部233からみて、無線端末1にIPパケットを送信するためのネクストホップのルータのIPアドレスが一意に見える形となる。   The local side connection unit 14 receives the data transmitted from the wireless terminal 1, performs reception processing according to the reception procedure of the IEEE 802.11 standard, and outputs the received data to the communication termination unit 154 of the connection control unit 15. The communication termination unit 154 extracts the IP packet and outputs it to the communication relay unit 155. The communication relay unit 155 has a so-called NAPT (Network Address Port Translation) function, and converts the source address of the input IP packet into a unique IP address [vv.vv.vv.vv] viewed from the server device 30. To the virtual relay unit 164 of the virtual connection unit 16. The IP address is always visible from the server device 30 to the wireless relay device 10. The communication relay unit 155 can communicate as a router instead of the NAPT. In this case, as viewed from the communication relay unit 233, the IP address of the next hop router for transmitting the IP packet to the wireless terminal 1 can be seen uniquely.

仮想接続部16の仮想中継部164は、仮想接続制御部17からの通知に従って、仮想終端部161〜163のいずれかにIPパケットを転送する。なお、仮想接続制御部17の動作については後述する。仮想終端部161〜163は、それぞれ対向装置20の仮想接続部24における仮想終端部241〜243と対応付けられており、これらとの間で仮想的なトンネルを構成して通信を行う。具体的には、VPN(Virtual Private Network )機能を利用して仮想的なトンネルを構成する場合には、VPNヘッダを付加して通信終端部151〜153へ出力する。   The virtual relay unit 164 of the virtual connection unit 16 transfers the IP packet to any one of the virtual termination units 161 to 163 according to the notification from the virtual connection control unit 17. The operation of the virtual connection control unit 17 will be described later. The virtual termination units 161 to 163 are respectively associated with the virtual termination units 241 to 243 in the virtual connection unit 24 of the opposite device 20, and communicate with each other by forming a virtual tunnel. Specifically, when a virtual tunnel is configured using a VPN (Virtual Private Network) function, a VPN header is added and output to the communication termination units 151 to 153.

通信終端部151〜153は、入力されたVPNヘッダが付加されたIPパケットに対して、さらに、当該通信終端部が事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103により付与されたIPアドレスを送信元アドレスとし、宛先を対向装置20の通信終端部231のIPアドレスとするIPヘッダを付加して、ネットワーク側接続部11〜13に出力する。   The communication termination units 151 to 153 further use the IP address assigned by the carrier network A101 to the carrier network C103 as a transmission source address for the input IP packet to which the VPN header is added. Then, an IP header whose destination is the IP address of the communication termination unit 231 of the opposite apparatus 20 is added and output to the network side connection units 11 to 13.

一方、対向装置20のネットワーク接続部21は、無線中継装置10から送信されたIPパケットを受信すると、接続制御部23の通信終端部231へ転送する。通信終端部231はIPパケットを抽出して、仮想接続部24の仮想終端部241〜243のいずれかへ転送する。ここで、どの仮想終端部へ転送するかについて、通信終端部231はIPパケットに含まれるポート番号によって識別する。すなわち、無線中継装置10の各仮想終端部161〜163との間では、それぞれ固有のポート番号によりVPN接続を行う。なお、ここで複数の仮想終端部241〜243をもたず、1つの仮想終端部が無線中継装置10側の複数の仮想終端部161〜163との通信を担ってもよい。その場合には、ポート番号による振り分けは不要となり、実装VPN機能として独自のパスの管理を行う。仮想終端部241〜243は、VPNヘッダを除去し、仮想中継部244を介して通信中継部233へIPパケットを出力する。   On the other hand, when receiving the IP packet transmitted from the wireless relay device 10, the network connection unit 21 of the opposite device 20 transfers the IP packet to the communication termination unit 231 of the connection control unit 23. The communication termination unit 231 extracts the IP packet and transfers it to one of the virtual termination units 241 to 243 of the virtual connection unit 24. Here, the communication termination unit 231 identifies which virtual termination unit to transfer by the port number included in the IP packet. That is, VPN connection is performed between each of the virtual termination units 161 to 163 of the wireless relay device 10 using a unique port number. Here, the plurality of virtual termination units 241 to 243 may not be provided, and one virtual termination unit may be responsible for communication with the plurality of virtual termination units 161 to 163 on the wireless relay device 10 side. In that case, there is no need to sort by port number, and a unique path is managed as an implemented VPN function. The virtual termination units 241 to 243 remove the VPN header and output an IP packet to the communication relay unit 233 via the virtual relay unit 244.

通信中継部233はルータ機能を備え、仮想終端部241〜243が出力したIPパケットについてLAN側に転送する。   The communication relay unit 233 has a router function, and transfers the IP packets output from the virtual termination units 241 to 243 to the LAN side.

以下、仮想接続制御部17,25の制御処理について説明する。図2には、事業者ネットワークをHSPAやWCDMA(3G)から公衆無線LAN(WiFi)に切り替える手順を示す。   Hereinafter, control processing of the virtual connection control units 17 and 25 will be described. FIG. 2 shows a procedure for switching the carrier network from HSPA or WCDMA (3G) to public wireless LAN (WiFi).

無線中継装置10と対向装置20との間では、複数の事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103により複数のVPNが設定される可能性があり、そのうち最適なVPNを無線中継装置10と対向装置20とで共有することによって、たとえばスループット面で最適な通信を行うことができる。どのVPNが最適であるかについては、そのVPNに対応する事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103の無線特性に依存するところ、対向装置20が直接接続しているのは事業者ネットワークD104であるため、対向装置20からはどのVPNが最適であるか、無線中継装置10がどのVPNを選択しているかをVPNの利用状況をモニタ、またはVPNの生存確認手段を用いることで、対向装置20側で判断する方法もある。しかし、この場合には切り替え判断に時間を要するおそれがある。そこで、無線中継装置10の仮想接続制御部17と対向装置20の仮想接続制御部25の間でメッセージを交換することによって、最適なVPNの選択を行う。   There is a possibility that a plurality of VPNs are set by the plurality of operator networks A101 to C103 between the wireless relay device 10 and the opposite device 20, and among them, the optimum VPN is selected as the wireless relay device 10 and the opposite device 20. For example, optimal communication can be performed in terms of throughput. Which VPN is optimal depends on the wireless characteristics of the operator network A101 to the operator network C103 corresponding to the VPN, and the opposite device 20 is directly connected to the operator network D104. By monitoring the use status of the VPN to determine which VPN is optimal from the opposite device 20 and which VPN is selected by the wireless relay device 10, or using the VPN existence confirmation means, the opposite device 20 side There is also a way to judge. However, in this case, it may take time for the switching determination. Therefore, an optimal VPN is selected by exchanging messages between the virtual connection control unit 17 of the wireless relay device 10 and the virtual connection control unit 25 of the opposite device 20.

具体的には、無線中継装置10の仮想接続制御部17は、各ネットワーク側接続部11〜13について、受信信号電力やチャネルの利用率等の無線通信回線の統計値、リンク確立状態、有線であれば接続の有無等を取得する。当該無線通信回線の統計値に基づいて、たとえば、無線通信回線が確立しているネットワーク側接続部11〜13の中で、最も高速に通信を行うことが期待できる通信回線の受信信号電力が閾値を超えている場合には、当該ネットワーク側接続部によるVPNを選択する。なお、VPNを選択するための方法としては、無線接続が確立しているものの中から、無線品質、予め定めた優先順位、通信事業者の選択ポリシー、利用するアプリケーションの特性に基づいた選択ポリシー(VoIPならば接続の継続性を重視して移動通信網を選択し、ファイルダウンロードならば高速性を重視して無線LANを選択する等)を基準として選択することができる。無線中継装置10の仮想接続制御部17は、対向装置20の仮想接続制御部25に対して選択したVPNを通知する。対向装置20の仮想接続制御部25は、通知されたVPNを使用する。   Specifically, the virtual connection control unit 17 of the wireless relay device 10 uses, for each of the network side connection units 11 to 13, statistics of wireless communication lines such as received signal power and channel utilization rate, link establishment status, and wired If there is, acquire the presence or absence of connection. Based on the statistical value of the wireless communication line, for example, the received signal power of the communication line that can be expected to communicate at the highest speed among the network side connection units 11 to 13 where the wireless communication line is established is a threshold value. Is exceeded, VPN by the network side connection unit is selected. In addition, as a method for selecting a VPN, a selection policy based on wireless quality, a predetermined priority order, a selection policy of a communication carrier, and a characteristic of an application to be used (from among established wireless connections) In the case of VoIP, the mobile communication network can be selected with an emphasis on continuity of connection, and in the case of file download, the wireless LAN can be selected with an emphasis on high speed. The virtual connection control unit 17 of the wireless relay device 10 notifies the selected VPN to the virtual connection control unit 25 of the opposite device 20. The virtual connection control unit 25 of the opposing device 20 uses the notified VPN.

ここで、通知メッセージを送受するために用いる通信回線は実装に依存し、常時接続性を優先するならば3G回線を利用し、WiFi経由での通信中に省電力のために3Gを休止するような場合には、WiFi経由にて通知メッセージを送受してもよい。また、この通知メッセージは切替の発生時のみでなく、定常的に無線中継装置10と対向装置20の間で送受信することで生存確認および状態の確認を行うことができる。   Here, the communication line used for sending and receiving the notification message depends on the implementation. If priority is given to always-on connectivity, a 3G line is used, and 3G is suspended for power saving during communication via WiFi. In such a case, a notification message may be sent and received via WiFi. In addition, the notification message can be confirmed not only at the time of switching, but also by regularly transmitting and receiving between the wireless relay device 10 and the opposite device 20 to confirm the existence and the state.

なお、対向装置20のネットワーク接続部22においてサーバからのIPパケットが受信された場合には、当該IPパケットは、ネットワーク接続部22、通信終端部232、通信中継部233を介して仮想中継部244へ転送される。仮想中継部244は、仮想接続制御部25により通知されたVPNに対応する仮想終端部を選択してIPパケットを転送する。当該IPパケットは、選択されたVPNを通して無線中継装置10の仮想中継部164に転送され、通信中継部155、通信終端部154、ローカル側接続部14と経由して無線端末1に転送される。   When an IP packet is received from the server at the network connection unit 22 of the opposite apparatus 20, the IP packet is transmitted to the virtual relay unit 244 via the network connection unit 22, the communication termination unit 232, and the communication relay unit 233. Forwarded to The virtual relay unit 244 selects a virtual termination unit corresponding to the VPN notified by the virtual connection control unit 25 and transfers the IP packet. The IP packet is transferred to the virtual relay unit 164 of the wireless relay device 10 through the selected VPN, and transferred to the wireless terminal 1 via the communication relay unit 155, the communication termination unit 154, and the local side connection unit 14.

図2の例は、無線中継装置10の仮想接続制御部17は3G−VPNからWiFi−VPNへの切り替えを指示するとともに、対向装置20の仮想接続制御部25は、仮想接続制御部17から例えば3G回線経由の通知によりWiFi−VPNへの切り替えを指示する。   In the example of FIG. 2, the virtual connection control unit 17 of the wireless relay device 10 instructs switching from 3G-VPN to WiFi-VPN, and the virtual connection control unit 25 of the opposite device 20 receives, for example, from the virtual connection control unit 17. A switch to WiFi-VPN is instructed by notification via the 3G line.

また、仮想接続制御部25に接続される外部装置制御部26は、無線中継装置10が選択した事業者ネットワークやその通信媒体の品質情報をサーバ装置30に通知または指示する。無線中継装置状態保持部27は、無線中継装置側の状態を保持してサーバ装置30からの問い合わせを受ける。これにより、事業者ネットワークの状態に応じて、サーバ装置30(例えば映像サーバ)に対して例えば配信映像のレート変更を指示し、配信品質を動的に制御することができる。   The external device control unit 26 connected to the virtual connection control unit 25 notifies or instructs the server device 30 of the quality information of the carrier network selected by the wireless relay device 10 and its communication medium. The wireless relay device state holding unit 27 holds the state on the wireless relay device side and receives an inquiry from the server device 30. Thereby, according to the state of the provider network, for example, the server device 30 (for example, a video server) can be instructed to change the rate of the distribution video, and the distribution quality can be dynamically controlled.

ここで、定常的に無線中継装置10から対向装置20に対して上記の生存確認及び状態の確認を行う通知メッセージ送信することで、対向装置にて保持する通信媒体の品質情報の精度を向上することができる。   Here, the accuracy of the quality information of the communication medium held in the opposite device is improved by transmitting the notification message for confirming the existence and the state confirmation from the wireless relay device 10 to the opposite device 20 on a regular basis. be able to.

なお、ここで示すシーケンス、メッセージは一例であり、実装に応じて順番が入れ替わってもかまわない。また、本図では複数のVPNが同時に確立する例を示しているが、電力消費をおさえるために、同時に利用する通信インタフェースを1つとする実装に対して本発明を適用してもかまわない。   Note that the sequences and messages shown here are merely examples, and the order may be changed depending on the implementation. In addition, although an example in which a plurality of VPNs are simultaneously established is shown in the figure, the present invention may be applied to an implementation in which a single communication interface is used simultaneously in order to reduce power consumption.

また、無線中継装置10から対向装置20に対して通知メッセージを送信する場合、対向装置20から応答メッセージを送信する場合、IPヘッダのDSCP値に優先度のフラグを付加するなどの仕組みを追加することで、制御メッセージのIP網内の転送時の優先度を上げることを行ってもよい。   Further, when a notification message is transmitted from the wireless relay device 10 to the opposite device 20, a mechanism such as adding a priority flag to the DSCP value in the IP header is added when a response message is transmitted from the opposite device 20. Thus, the priority at the time of transferring the control message in the IP network may be increased.

以上のように、無線中継装置10からインターネット上の対向装置20に対して仮想的なトンネルを構築して、サーバから見て一意なIPアドレスを用いてサーバ装置30との通信を行う。これにより、サーバ装置30から見て、突然通信相手のIPアドレスが切り替わることがなくなり、データ通信が途切れることなく論理的な面で安定した通信を行うことができる。また、各ネットワーク側接続部11〜13がそれぞれ仮想的なトンネルを構成して、仮想接続制御部17がこれらの仮想的なトンネルの中から最適なものを選択し移行先での通信の準備が整っていることを判断の後に切り替えを行うことで、通信回線自体の断時間を短くでき、物理的な面でも安定した通信を行うことができ、かつ、状況に応じた最適な通信サービスを提供することができる。   As described above, a virtual tunnel is constructed from the wireless relay device 10 to the opposing device 20 on the Internet, and communication with the server device 30 is performed using a unique IP address as seen from the server. As a result, the IP address of the communication partner is not suddenly switched when viewed from the server device 30, and the data communication is not interrupted and stable communication can be performed in a logical aspect. Further, each network side connection unit 11 to 13 forms a virtual tunnel, and the virtual connection control unit 17 selects an optimum one from these virtual tunnels and prepares for communication at the migration destination. By switching after judging that it is in place, the disconnection time of the communication line itself can be shortened, stable communication can be performed physically, and an optimal communication service according to the situation is provided can do.

図3は、本発明の無線通信システムの実施例2の構成を示す。
本実施例の特徴は、図1に示す実施例1のサーバ装置30の接続位置を、対向装置20のLANからインターネット等の中継ネットワーク100に変更したことにある。サーバ装置30は、たとえばWebサービス、メールサービス、FTPサービス等のサービスを提供する。
FIG. 3 shows the configuration of Embodiment 2 of the wireless communication system of the present invention.
The feature of this embodiment is that the connection position of the server device 30 of the first embodiment shown in FIG. 1 is changed from the LAN of the opposite device 20 to the relay network 100 such as the Internet. The server device 30 provides services such as a web service, a mail service, and an FTP service.

基本的な動作は実施例1と同様であるが、本実施例の対向装置20の通信中継部233は、NAPT機能により、IPパケットの送信元アドレスを対向装置20のグローバルIPアドレスに変換し、事業者ネットワークD104側の通信終端部231を介してインターネット経由でサーバ装置30へ送信する。   The basic operation is the same as in the first embodiment, but the communication relay unit 233 of the opposite device 20 of this embodiment converts the source address of the IP packet into the global IP address of the opposite device 20 by the NAPT function, The data is transmitted to the server device 30 via the Internet via the communication termination unit 231 on the provider network D104 side.

図4は、本発明の無線通信システムの実施例3の構成を示す。
本実施例の特徴は、図1に示す実施例1においてVPNにより実現した仮想的なトンネルを、レイヤ2を透過的に運ぶVPNにより実現したことにある。ここではL2TPv3(Layer 2 Tunneling Protocol version 3)を用いて説明する。これに伴い、無線中継装置10の通信中継部156および対向装置20の通信中継部234は、ルータ(レイヤ3)でなく、ブリッジ(レイヤ2)により構成される。すなわち、無線端末1、無線中継装置10のローカル側のサブネット、グローバル側のサブネット、対向装置20のサブネットが全て同一のサブネットとなる。また、各処理部の間での信号は、レイヤ2の信号が交換される。
FIG. 4 shows the configuration of Embodiment 3 of the wireless communication system of the present invention.
The feature of this embodiment is that a virtual tunnel realized by VPN in the embodiment 1 shown in FIG. 1 is realized by VPN that transparently carries layer 2. Here, description will be made using L2TPv3 (Layer 2 Tunneling Protocol version 3). Accordingly, the communication relay unit 156 of the wireless relay device 10 and the communication relay unit 234 of the opposite device 20 are configured by a bridge (layer 2) instead of a router (layer 3). That is, the local side subnet, the global side subnet of the wireless terminal 1 and the wireless relay device 10 and the subnet of the opposite device 20 are all the same subnet. In addition, as a signal between the processing units, a layer 2 signal is exchanged.

無線中継装置10の仮想終端部161〜163は、対向装置20の仮想終端部241〜243との間でL2TPを設定する。すなわち、仮想中継部164は入力したレイヤ2のフレームに対してL2TPヘッダを付加して、通信終端部151〜153へ出力する。通信終端部151〜153は、L2TPパケットに対して、当該通信終端部のIPアドレスを送信元とし、対向装置20のIPアドレスを宛先としたIPパケットを、ネットワーク側接続部11〜13を介して事業者ネットワークA101〜事業者ネットワークC103に送信する。   The virtual termination units 161 to 163 of the wireless relay device 10 set L2TP with the virtual termination units 241 to 243 of the opposing device 20. That is, the virtual relay unit 164 adds an L2TP header to the input layer 2 frame and outputs it to the communication termination units 151 to 153. The communication termination units 151 to 153 send IP packets having the IP address of the communication termination unit as the transmission source and the IP address of the opposite device 20 as the destination to the L2TP packet via the network side connection units 11 to 13. It transmits to the operator network A101 to the operator network C103.

対向装置20のネットワーク接続部21を介して通信終端部231に入力したIPパケットは、仮想終端部241〜243のいずれかに転送され、当該仮想終端部においてL2TPヘッダが除去されて仮想中継部244を介して通信中継部234に転送される。通信中継部234は、ARP等の手順に基づいてレイヤ2フレームを通信終端部232、ネットワーク接続部22、LAN経由でサーバ装置30へ送信する。   The IP packet input to the communication termination unit 231 via the network connection unit 21 of the opposite device 20 is transferred to one of the virtual termination units 241 to 243, and the L2TP header is removed at the virtual termination unit, and the virtual relay unit 244 is removed. Is transferred to the communication relay unit 234. The communication relay unit 234 transmits the layer 2 frame to the server device 30 via the communication termination unit 232, the network connection unit 22, and the LAN based on a procedure such as ARP.

このような構成によると、全ての処理をレイヤ2に閉じて実施できるため、IPスタックが不要となり、構成が単純化されるメリットがある。また、当該構成によると、レイヤ2で複数本の仮想的なトンネルを構成した場合には、たとえば、無線中継装置10のブリッジと各仮想終端部161〜163が直接接続されている場合に生じるブロードキャストパケットの折り返しによるフラッディングの問題が、これらの間に仮想中継部164を設けることによって、ブリッジへの入力が一元化されることとなり、解消されるメリットがある。   According to such a configuration, all processes can be performed by being closed to the layer 2, so that there is an advantage that the IP stack is not required and the configuration is simplified. Also, according to this configuration, when a plurality of virtual tunnels are configured in layer 2, for example, a broadcast that occurs when the bridge of the wireless relay device 10 and each virtual termination unit 161 to 163 are directly connected to each other. By providing the virtual relay unit 164 between them due to packet folding, the input to the bridge is unified, and there is an advantage that it can be solved.

なお、ここではL2TPv3のトンネルを直接、無線中継装置10と対向装置20の間に張る形態を示しているが、セキュリティを高めるために、無線中継装置10と対向装置20の間にIPSecなどの暗号化通信路を確立し、その中でL2TPv3などのトンネルを張る構成を取ってもかまわない。   In this example, an L2TPv3 tunnel is directly connected between the wireless relay device 10 and the opposite device 20, but an encryption such as IPSec is used between the wireless relay device 10 and the opposite device 20 to increase security. It is also possible to adopt a configuration in which a communication channel is established and a tunnel such as L2TPv3 is established in the communication channel.

ここで、端末装置1に対するIPアドレスの付与について、DHCPサーバの設置形態に基づいて説明する。対向装置20がある宅内と、無線中継装置10の無線端末1側は同一のサブネットとなるので常時、無線中継装置10がVPNを介して対向装置20と接続されていれば、機能的には宅内にのみDHCPサーバが1つ存在すればよい。しかし、ここでは無線中継装置10においても宅内と同一のサブネットのIPアドレスを端末に払い出すDHCPサーバを設置するものとする。無線中継装置10側のDHCPサーバがもつアドレスプールの領域は、宅内で利用するIPアドレス(宅内DHCPの払い出し領域、固定付与アドレス)を避けたIPアドレスとする。これにより、無線中継装置10がネットワークに接続する前の無線端末1の接続、無線中継装置10がネットワークに接続していない状態での無線端末1からのDHCPのリース延長要求に対応できる。なお、無線中継装置10側のDHCPサーバのアドレスプールの設定については、予め宅内用と無線中継装置用に分けて設計して手動で入力してもよい。また、無線中継装置10をネットワークに接続した状態において、無線中継装置10側のDHCPサーバが複数の擬似的なDHCPクライアントとして、宅内のDHCPサーバからIPアドレスを取得してその値を保持する機能を実装してもよいが、この場合は宅内のDHCPサーバにおけるリース期間を十分に長く設定することが必要となる。   Here, the assignment of the IP address to the terminal device 1 will be described based on the installation form of the DHCP server. Since the home where the opposite device 20 is located and the wireless terminal 1 side of the wireless relay device 10 are in the same subnet, if the wireless relay device 10 is always connected to the opposite device 20 via the VPN, it is functionally in the home Only one DHCP server needs to exist. However, it is assumed here that the wireless relay apparatus 10 is also provided with a DHCP server that pays out the IP address of the same subnet as the home. The address pool area of the DHCP server on the wireless relay device 10 side is an IP address that avoids the IP address used in the house (home DHCP payout area, fixed address). As a result, it is possible to cope with the connection of the wireless terminal 1 before the wireless relay device 10 is connected to the network and the DHCP lease extension request from the wireless terminal 1 when the wireless relay device 10 is not connected to the network. Note that the DHCP server address pool setting on the side of the wireless relay device 10 may be manually input after being designed separately for home use and for the wireless relay device. In addition, when the wireless relay device 10 is connected to the network, the DHCP server on the wireless relay device 10 side functions as a plurality of pseudo DHCP clients to acquire an IP address from the home DHCP server and hold the value. In this case, it is necessary to set the lease period in the home DHCP server sufficiently long.

図5は、本発明の無線通信システムの実施例4の構成を示す。
本実施例の特徴は、図3に示す実施例2のサーバ装置30の接続位置を、対向装置20のLANからインターネット等の中継ネットワーク100に変更したことにある。サーバ装置30は、たとえばWebサービス、メールサービス、FTPサービス等のサービスを提供する。
FIG. 5 shows the configuration of Embodiment 4 of the wireless communication system of the present invention.
The feature of this embodiment is that the connection position of the server device 30 of the second embodiment shown in FIG. 3 is changed from the LAN of the opposite device 20 to the relay network 100 such as the Internet. The server device 30 provides services such as a web service, a mail service, and an FTP service.

基本的な動作は実施例3と同様であるが、本実施例の対向装置20の通信中継部234は、ARP等の手順に基づいて端末装置1が送信したIPパケットを含むEthernet(登録商標)フレームをNAPT機能部235へ出力し、NAPT機能部235は送信元を当該対向装置のIPアドレスとし、宛先をインターネットに接続のサーバ装置30とするIPパケットを作成して、事業者ネットワークD104側の通信終端部231を介してインターネット経由でサーバ装置30へ送信する。   Although the basic operation is the same as that of the third embodiment, the communication relay unit 234 of the opposite device 20 of the present embodiment includes an Ethernet (registered trademark) that includes an IP packet transmitted by the terminal device 1 based on a procedure such as ARP. The frame is output to the NAPT function unit 235. The NAPT function unit 235 creates an IP packet having the transmission source as the IP address of the opposite device and the destination as the server device 30 connected to the Internet. The data is transmitted to the server device 30 via the Internet via the communication termination unit 231.

ここで、無線端末1、サーバ30に対してIPパケットを送信するために必要となるゲートウェイアドレスは、無線中継装置10側のDHCPサーバが無線端末1にIPアドレスを払い出す際に、NAPT機能235のLAN側に付与したアドレス値を通知する。なお、このゲートウェイアドレスとして無線中継装置10のIPアドレスを通知した場合には、無線端末1からサーバ装置30への通信はVN、対向装置20を経由せず、無線中継装置10から直接、アクセス網、中継網を介してインターネット上のサーバにIPパケットは転送される。   Here, the gateway address required to transmit the IP packet to the wireless terminal 1 and the server 30 is the NAPT function 235 when the DHCP server on the wireless relay device 10 side issues the IP address to the wireless terminal 1. The address value assigned to the LAN side is notified. When the IP address of the wireless relay device 10 is notified as the gateway address, communication from the wireless terminal 1 to the server device 30 does not go through the VN and the opposite device 20, but directly from the wireless relay device 10 to the access network. The IP packet is transferred to a server on the Internet via the relay network.

1 無線端末
10 無線中継装置
11〜13 ネットワーク側接続部
14 ローカル側接続部
15 接続制御部
151〜153 ネットワーク側の通信終端部
154 ローカル側の通信終端部
155 通信中継部(ルータ機能)
156 通信中継部(ブリッジ)
16 仮想接続部
161〜163 仮想終端部
164 仮想中継部
17 仮想接続制御部
20 対向装置
21,22 ネットワーク接続部
23 接続制御部
231,232 通信終端部
233 通信中継部(ルータ機能)
234 通信中継部(ブリッジ)
235 NAPT機能部
24 仮想接続部
241〜243 仮想終端部
244 仮想中継部
25 仮想接続制御部
30 サーバ装置
100 中継ネットワーク
101 事業者ネットワークA
102 事業者ネットワークB
103 事業者ネットワークC
104 事業者ネットワークD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless terminal 10 Wireless relay apparatus 11-13 Network side connection part 14 Local side connection part 15 Connection control part 151-153 Network side communication termination part 154 Local side communication termination part 155 Communication relay part (router function)
156 Communication relay part (bridge)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Virtual connection part 161-163 Virtual termination | terminus part 164 Virtual relay part 17 Virtual connection control part 20 Opposite apparatus 21,22 Network connection part 23 Connection control part 231,232 Communication termination part 233 Communication relay part (router function)
234 Communication relay unit (bridge)
235 NAPT function unit 24 Virtual connection unit 241 to 243 Virtual termination unit 244 Virtual relay unit 25 Virtual connection control unit 30 Server device 100 Relay network 101 Carrier network A
102 Business Network B
103 operator network C
104 Operator network D

Claims (9)

中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムであって、
前記無線中継装置は、
前記複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて前記対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、
前記仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択する選択手段と、
前記選択された一の仮想的な通信回線を用いて、前記対向装置と通信する通信手段とを備え、
前記対向装置は、
前記無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、
前記無線中継装置で選択された一の仮想的な通信回線を判断し、この仮想的な通信回線を用いて前記無線中継装置と通信する通信手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
A radio communication system comprising a counter device connected to a relay network and a radio relay device provided with a plurality of communication interfaces corresponding to respective operator networks having different IP address systems connected to the relay network Because
The wireless relay device is
Setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the opposite device using each of the plurality of communication interfaces;
Selecting means for selecting one virtual communication line from among the virtual communication lines;
Communication means for communicating with the opposite device using the selected one virtual communication line,
The opposing device is
Setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device;
A wireless communication system comprising: a communication unit that determines one virtual communication line selected by the wireless relay device and communicates with the wireless relay device using the virtual communication line.
中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムであって、
前記無線中継装置は、
前記複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて前記対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、
前記仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択する選択手段と、
前記選択された一の仮想的な通信回線を前記対向装置に通知する通知手段と、
前記選択された一の仮想的な通信回線を用いて、前記対向装置と通信する通信手段とを備え、
前記対向装置は、
前記無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定する設定手段と、
前記無線中継装置から通知された仮想的な通信回線を用いて、前記無線中継装置と通信する通信手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
A radio communication system comprising a counter device connected to a relay network and a radio relay device provided with a plurality of communication interfaces corresponding to respective operator networks having different IP address systems connected to the relay network Because
The wireless relay device is
Setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the opposite device using each of the plurality of communication interfaces;
Selecting means for selecting one virtual communication line from among the virtual communication lines;
Notification means for notifying the opposite device of the selected one virtual communication line;
Communication means for communicating with the opposite device using the selected one virtual communication line,
The opposing device is
Setting means for setting a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device;
A wireless communication system, comprising: a communication unit that communicates with the wireless relay device using a virtual communication line notified from the wireless relay device.
請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線中継装置の通知手段は、前記複数の通信インタフェースの中の所定の通信インタフェースに対応する事業者ネットワークを介して、前記対向装置に通知する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 2,
The wireless communication system according to claim 1, wherein the notification means of the wireless relay device is configured to notify the opposite device via a carrier network corresponding to a predetermined communication interface among the plurality of communication interfaces.
請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線中継装置の選択手段は、前記複数の通信インタフェースで無線通信回線が確立している中で、受信電力、エラー率、事前設定した優先度、期待されるスループット、仮想的な通信回線の確立状態の少なくとも1つに基づき最適なインタフェースを選択する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1 or 2,
The selection unit of the wireless relay device is configured to establish a reception power, an error rate, a preset priority, an expected throughput, and a virtual communication line while a wireless communication line is established with the plurality of communication interfaces. A wireless communication system, characterized in that an optimum interface is selected based on at least one of states.
請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
前記対向装置は外部の装置に対して、前記無線中継装置の通信状態、品質に応じた制御メッセージを送信する機能、または当該品質情報を保持し外部の装置からの問い合わせに対して応答する機能を有する
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1 or 2,
The opposite device has a function of transmitting a control message corresponding to the communication state and quality of the wireless relay device to an external device, or a function of holding the quality information and responding to an inquiry from an external device. A wireless communication system comprising:
中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムの無線通信方法であって、
前記無線中継装置は、
前記複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて前記対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、
前記仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択するステップと、
前記選択された一の仮想的な通信回線を用いて前記対向装置と通信するステップとを有し、
前記対向装置は、
前記無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、
前記無線中継装置で選択された一の仮想的な通信回線を判断し、この仮想的な通信回線を用いて前記無線中継装置と通信するステップとを有する
ことを特徴とする無線通信方法。
A radio communication system comprising a counter device connected to a relay network and a radio relay device provided with a plurality of communication interfaces corresponding to respective operator networks having different IP address systems connected to the relay network Wireless communication method,
The wireless relay device is
Setting a plurality of virtual communication lines with the opposite device using each of the plurality of communication interfaces;
Selecting one virtual communication line from the virtual communication lines;
Communicating with the opposite device using the selected one virtual communication line,
The opposing device is
Setting a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device;
Determining a single virtual communication line selected by the wireless relay device, and communicating with the wireless relay device using the virtual communication line.
中継ネットワークに接続された対向装置と、当該中継ネットワークに接続する複数のIPアドレスの体系が互いに異なる事業者ネットワークのそれぞれに対応する複数の通信インタフェースを備えた無線中継装置により構成される無線通信システムの無線通信方法であって、
前記無線中継装置は、
前記複数の通信インタフェースのそれぞれを用いて前記対向装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、
前記仮想的な通信回線の中から一の仮想的な通信回線を選択するステップと、
前記複数の通信インタフェースの中の所定の通信インタフェースに対応する事業者ネットワークを介して、前記選択された一の仮想的な通信回線を前記対向装置に通知するステップと、
前記選択された一の仮想的な通信回線を用いて前記対向装置と通信するステップとを有し、
前記対向装置は、
前記無線中継装置との間で複数の仮想的な通信回線を設定するステップと、
前記無線中継装置から通知された仮想的な通信回線を用いて、前記無線中継装置と通信するステップとを有する
ことを特徴とする無線通信方法。
A radio communication system comprising a counter device connected to a relay network and a radio relay device provided with a plurality of communication interfaces corresponding to respective operator networks having different IP address systems connected to the relay network Wireless communication method,
The wireless relay device is
Setting a plurality of virtual communication lines with the opposite device using each of the plurality of communication interfaces;
Selecting one virtual communication line from the virtual communication lines;
Notifying the opposite device of the selected one virtual communication line via an operator network corresponding to a predetermined communication interface among the plurality of communication interfaces;
Communicating with the opposite device using the selected one virtual communication line,
The opposing device is
Setting a plurality of virtual communication lines with the wireless relay device;
And a step of communicating with the wireless relay device using a virtual communication line notified from the wireless relay device.
請求項6または請求項7に記載の無線通信方法において、
前記無線中継装置の選択するステップは、前記複数の通信インタフェースで無線通信回線が確立している中で、受信電力、エラー率、事前設定した優先度、期待されるスループット、仮想的な通信回線の確立状態の少なくとも1つに基づき最適なインタフェースを選択する
ことを特徴とする無線通信方法。
In the wireless communication method according to claim 6 or 7,
The step of selecting the wireless relay device includes the steps of receiving power, error rate, preset priority, expected throughput, virtual communication line, while the wireless communication line is established by the plurality of communication interfaces. A wireless communication method, wherein an optimum interface is selected based on at least one of established states.
請求項6または請求項7に記載の無線通信方法において、
前記対向装置は外部の装置に対して、前記無線中継装置の通信状態、品質に応じた制御メッセージを送信し、または当該品質情報を保持し外部の装置からの問い合わせに対して応答する
ことを特徴とする無線通信方法。
In the wireless communication method according to claim 6 or 7,
The opposite device transmits a control message corresponding to the communication state and quality of the wireless relay device to an external device, or holds the quality information and responds to an inquiry from an external device. A wireless communication method.
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