JP2014175771A - Wireless LAN router - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、WAN(Wide Area Network)側回線の不通時に自動で無線を利用して迂回経路を設定する技術に関し、特に、自己のWAN側回線と無線LAN(Local Area Network)とを相互接続する無線LANルータを用いた迂回経路に関する。 The present invention relates to a technique for automatically setting a detour route using radio when a WAN (Wide Area Network) side line is not connected, and in particular, interconnects its own WAN side line and a wireless LAN (Local Area Network). The present invention relates to a detour route using a wireless LAN router.
一般的な家庭のアクセス回線は、1本の線で網側と接続されている。この環境では、回線切断や網側の故障時にアクセス回線が不通となり、インターネットアクセスが不可となる。 A general home access line is connected to the network side by a single line. In this environment, when the line is disconnected or the network side is broken, the access line is disconnected, and Internet access is impossible.
一方、近年は、無線機能を備えたブロードバンドルータとして、無線LANルータの普及が進んでいる。 On the other hand, in recent years, wireless LAN routers have been widely used as broadband routers having a wireless function.
従来、無線LANルータ等の無線局同士でアドホックネットワークを構成し、ある経路の故障時に代替経路を確保する技術が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, a technique has been proposed in which an ad hoc network is configured by wireless stations such as wireless LAN routers and an alternative route is secured when a certain route fails (Patent Document 1).
しかしながら、一般的なユーザ系設備は、アクセス網の1本の線を無線LANルータのWAN側回線として接続するため、無線LANルータをインフラストラクチャモードで使用している。インフラストラクチャモードのままでは、特許文献1のようなアドホックネットワークによる迂回経路の構築を適用することができない。
However, general user equipment uses a wireless LAN router in an infrastructure mode in order to connect one line of an access network as a WAN side line of the wireless LAN router. In the infrastructure mode, it is not possible to apply the detour route construction by the ad hoc network as in
そこで、この発明が解決しようとする課題は、WAN側回線が不通になった無線LANルータと無線子機の通信をインフラストラクチャモードで維持しつつ、不通になった無線LANルータが外部の無線LANルータを代替WAN側回線として利用可能にすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to maintain communication between the wireless LAN router and the wireless slave unit in which the WAN side line is disconnected in the infrastructure mode, while the disconnected wireless LAN router is connected to the external wireless LAN. The router is made available as an alternative WAN side line.
上記の課題を解決するため、この発明に係る無線LANルータは、自己のWAN側回線の疎通を監視する死活監視手段を備えるので、自己のWAN側回線の死活状況を知ることができる。
さらに、この発明に係る無線LANルータは、代替接続の受け入れ先となる外部の無線LANルータと無線ブロードキャストで通信して当該外部の無線LANルータの無線通信用アドレスを取得する代替先保持手段を備えるので、この発明に係る無線LANルータ同士の間においては、代替接続の依頼先となる外部の無線LANルータを知ることができる。
さらに、この発明に係る無線LANルータは、前記死活監視手段が不通と判断している状態のとき、代替接続を要求するための依頼用メッセージを前記無線通信用アドレス宛に無線送信し、前記死活監視手段が疎通と判断している状態のとき、外部から前記依頼用メッセージを受信すると、自己のWAN側回線を用いて代替接続を行うWAN側制御手段を備えるので、この発明に係る無線LANルータ同士の間においては、自己のWAN側回線が不通になった無線LANルータが要求メッセージに代替接続に必要な情報を含めて外部の無線LANルータに無線送信し、この依頼先になった無線LANルータは、要求メッセージを解読し、依頼元の無線LANルータに代わって、WAN側回線を提供する回線事業者側の対向装置との接続を確立することができる。
さらに、この発明に係る無線LANルータは、前記WAN側制御手段が前記受信した依頼情報に基いて代替接続を行ったとき、当該代替接続の依頼元の無線LANルータを無線LANアクセスポイントにしている外部の無線子機に対して自己がIPアドレスの再設定を行うためのリクエストを無線送信するLAN側制御手段を備えるので、この発明に係る無線LANルータ同士の間においては、依頼先のLAN側制御手段で依頼元配下の無線子機にIP(Internet Protocol)アドレスを割り当て、依頼先と依頼元の子機間でのIPアドレス競合を避け、依頼元配下の無線子機のインターネットアクセスに関するルーティングを依頼先の無線LANルータによって行うことができる。
さらに、この発明に係る無線LANルータは、自己を無線LANアクセスポイントにしている配下の無線子機と、前記WAN側制御手段が前記依頼用メッセージの送信先に決めた依頼先の無線LANルータとの間に介在してフレームの転送を行う無線中継手段を備えるので、依頼先と依頼元の無線LANルータをインフラストラクチャモードに維持しつつ、依頼先の無線LANルータが確立した代替接続を依頼元側で利用することができる。
このように、この発明に係る無線LANルータによれば、WAN側回線が不通になった無線LANルータと無線子機の通信をインフラストラクチャモードで維持しつつ、不通になった無線LANルータが外部の無線LANルータを代替WAN側回線として利用可能にすることができる。
In order to solve the above-described problems, the wireless LAN router according to the present invention includes life / death monitoring means for monitoring communication of its own WAN side line, so that it is possible to know the life / death status of its own WAN side line.
Furthermore, the wireless LAN router according to the present invention comprises alternative destination holding means for communicating by radio broadcast with an external wireless LAN router that is an alternative connection accepting destination and acquiring the wireless communication address of the external wireless LAN router. Therefore, between the wireless LAN routers according to the present invention, it is possible to know the external wireless LAN router that is the destination of the alternative connection request.
Further, the wireless LAN router according to the present invention wirelessly transmits a request message for requesting an alternative connection to the wireless communication address when the life and death monitoring means determines that the life and death monitoring means is disconnected. The wireless LAN router according to the present invention includes WAN side control means for performing alternative connection using its own WAN side line when the request message is received from outside when the monitoring means determines that the communication is established. Between each other, the wireless LAN router whose own WAN side line is disconnected transmits the request message including information necessary for the alternative connection to the external wireless LAN router, and the wireless LAN that is the request destination The router decodes the request message and establishes a connection with the opposite device on the circuit provider side that provides the WAN side line on behalf of the requesting wireless LAN router. Rukoto can.
Furthermore, the wireless LAN router according to the present invention uses the wireless LAN router that requested the alternative connection as a wireless LAN access point when the WAN-side control means performs the alternative connection based on the received request information. Since there is a LAN side control means for wirelessly transmitting a request for resetting the IP address to an external wireless slave device, between the wireless LAN routers according to the present invention, the requested LAN side The control means assigns an IP (Internet Protocol) address to the wireless slave device under the request source, avoids IP address conflict between the request destination and the requesting slave device, and performs routing related to Internet access of the wireless slave device under the request source. This can be done by the requested wireless LAN router.
Furthermore, a wireless LAN router according to the present invention includes: a wireless slave device under its control as a wireless LAN access point; a wireless LAN router that is a request destination determined by the WAN-side control means as the transmission destination of the request message; Wireless relay means for transferring the frame interposed between the requester and the requester wireless LAN router in the infrastructure mode while the requester wireless LAN router establishes the alternative connection established by the requester. Can be used on the side.
As described above, according to the wireless LAN router according to the present invention, while the communication between the wireless LAN router that has been disconnected from the WAN-side line and the wireless slave unit is maintained in the infrastructure mode, the disconnected wireless LAN router is externally connected. The wireless LAN router can be used as an alternative WAN side line.
より具体的には、前記死活監視手段が疎通と判断している状態のとき、前記代替先保持手段が、所定のフラグをビーコンに立てて外部へ無線ブロードキャストで送信し、外部から前記フラグを受信したとき、前記代替先保持手段が、当該フラグの送信元アドレスを前記無線通信用アドレスとして記憶し、前記WAN側制御手段が、前記代替先保持手段に記憶されている前記無線通信用アドレスを取得することが好ましい。IEEE802.11の無線LAN規格に従うビーコン(beacon)送信機能を利用して、代替可能な無線LANルータの無線通信用アドレスを継続かつ自動的に無線通信エリア全体へ知らせることができる。ビーコン送信機能は無線LANルータに必須なので、ビーコン送信機能を利用した代替先保持手段を採用すれば、既存の無線LANルータにこの発明を適用することが容易になり、回線事業者側の対向装置の機能追加も避けることができる。 More specifically, when the alive monitoring means determines that the communication is established, the alternative destination holding means transmits a predetermined flag in a beacon to the outside by wireless broadcast and receives the flag from the outside In this case, the substitution destination holding unit stores the transmission source address of the flag as the wireless communication address, and the WAN side control unit acquires the wireless communication address stored in the substitution destination holding unit. It is preferable to do. By using a beacon transmission function according to the IEEE802.11 wireless LAN standard, the wireless communication address of an alternative wireless LAN router can be continuously and automatically notified to the entire wireless communication area. Since the beacon transmission function is indispensable for the wireless LAN router, if the alternative destination holding means using the beacon transmission function is adopted, it becomes easy to apply the present invention to the existing wireless LAN router, and the opposite device on the circuit provider side It is possible to avoid adding functions.
なお、前記死活監視手段が不通と判断した時点等、前記代替先保持手段が、所定のタイミングで自発的に無線ブロードキャストで問い合わせし、これに対する外部の無線LANルータの応答から無線通信用アドレスを取得する態様を採用することも可能である。この態様は、前述のビーコン利用に比して既存の無線LANルータへの適用が複雑になるが、任意のタイミングで取得することができる。 In addition, when the life and death monitoring means determines that the connection is not established, the alternative destination holding means voluntarily inquires by wireless broadcast at a predetermined timing, and obtains a wireless communication address from the response of the external wireless LAN router to the inquiry. It is also possible to adopt the mode to do. Although this aspect is more complicated to apply to an existing wireless LAN router than the above-described use of a beacon, it can be acquired at an arbitrary timing.
前記WAN側制御手段が、前記依頼用メッセージから取得したユーザID(Identifier)とパスワードを用いてPPPoE(PPP over Ethernet)による代替接続を行い、前記死活監視手段が、自己のWAN側回線にPPPoEのPingを送信することにより、当該WAN側回線の疎通を監視することも好ましい。普及が進んでいる家庭向けの光ファイバ通信のアクセス網では、RFC2526で規定されたPPPoEに従って接続することが一般的である。この発明に係る無線LANルータがPPPoE接続に対応すれば、自己の無線通信エリア内に代替接続の依頼先が存在する密度を期待することができる。 The WAN-side control means performs alternative connection by PPPoE (PPP over Ethernet) using a user ID (Identifier) and a password acquired from the request message, and the alive monitoring means connects the PPPoE to its own WAN-side line. It is also preferable to monitor the communication of the WAN side line by transmitting Ping. In an optical fiber communication access network for homes that is spreading widely, it is common to connect in accordance with PPPoE defined in RFC2526. If the wireless LAN router according to the present invention supports PPPoE connection, it is possible to expect a density at which there are alternative connection request destinations within its own wireless communication area.
前記リクエストが、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)のFORCERENEWメッセージからなり、前記LAN側制御手段が、前記メッセージを前記依頼元の無線LANルータ宛に無線送信し、前記無線中継手段が、外部から前記メッセージを受信したとき、全ての前記配下の無線子機に転送することも好ましい。RFCのDHCP関連の規格(RFC3203)に規定されているFORCERENEWメッセージは、DHCPクライアントに強制的にネットワークの再構成を要求するメッセージであって、ユニキャストで送信することになっている。したがって、FORCERENEWメッセージが依頼元の無線LANルータから全ての配下の無線子機に転送されると、全ての配下の無線子機がIPアドレスの割り当てを依頼先の無線LANルータに要求する。このように、依頼先のDHCPサーバと依頼元のDHCPクライアントを利用して前記LAN側制御手段を実現することができる。一般に無線LANルータはDHCPサーバ・クライアント機能を実装し、無線子機はDHCPクライアントを実装しているので、DHCPを利用したLAN側制御手段を採用すれば、既存の無線LANルータにこの発明を適用することが容易になる。 The request is a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) FORCERENEW message, the LAN-side control means wirelessly transmits the message to the requesting wireless LAN router, and the wireless relay means externally sends the message When it is received, it is also preferable to transfer to all the subordinate slave units. The FORCERENEW message defined in the RFC related to RFC (RFC3203) is a message for forcibly requesting the DHCP client to reconfigure the network, and is to be transmitted by unicast. Therefore, when the FORCERENEW message is transferred from the requesting wireless LAN router to all subordinate wireless slave devices, all of the subordinate wireless slave devices request the requesting wireless LAN router to assign an IP address. As described above, the LAN side control means can be realized by using the requesting DHCP server and the requesting DHCP client. Generally, a wireless LAN router implements a DHCP server / client function, and a wireless slave device implements a DHCP client. Therefore, if a LAN side control means using DHCP is adopted, the present invention is applied to an existing wireless LAN router. Easy to do.
前記死活監視手段が疎通再開と判断した状態になると、前記無線中継手段が、前記フレームの転送を止め、自己のWAN側回線への送出を再開することも好ましい。依頼元の無線LANルータが、疎通再開後、自動的にルータとして機能するので、ユーザの手を煩わせることなく復旧することができる。 When the alive monitoring means determines that communication is resumed, it is also preferable that the wireless relay means stop forwarding the frame and resume sending to its own WAN side line. The requesting wireless LAN router automatically functions as a router after the communication is resumed, so that it can be restored without bothering the user.
上述のように、この発明は、WAN側回線が不通になった無線LANルータと無線子機の通信をインフラストラクチャモードで維持しつつ、不通になった無線LANルータが外部の無線LANルータを代替WAN側回線として利用可能にすることができる。 As described above, the present invention maintains the communication between the wireless LAN router and the wireless slave in which the WAN side line is disconnected in the infrastructure mode, and the disconnected wireless LAN router replaces the external wireless LAN router. It can be made available as a WAN side line.
以下、この発明の一実施形態としての無線LANルータを(以下、単に「この無線LANルータ」と呼ぶ)を添付図面に基づいて説明する。図2、3に示すように、この無線LANルータ1は、無線ルータモード、又は無線中継器モードとして動作するようになっている。図中では、説明の便宜上、無線ルータモードで動作する無線LANルータ1を「無線ルータ」と表示して符号「1」を付し、無線中継器モードで動作する無線LANルータを「無線中継器」と表示して符号「1」を付した。無線ルータモードでは、自己のWAN側回線2と、自己を無線アクセスポイントとする配下の無線子機3との間でIPパケットのルーティング処理を行う。なお、図3の機能ブロック図では、無線ルータとしての機能に要する部分を省略しているが、これらは一般的なものである。無線中継器モードでは、前述のルーティングを行わず、自己を無線アクセスポイントとする配下の無線子機3と、他の無線アクセスポイントとの間でフレームを転送する。
A wireless LAN router (hereinafter simply referred to as “this wireless LAN router”) as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 2 and 3, the
WAN側回線2は、アクセス網に属する1本の線となっている。WAN側回線2は、光ファイバ等の伝送媒体に応じて、ユーザ設備側のONU(Optical Network Unit)等の回線終端装置(図示省略)を介して無線LANルータ1のWAN側に接続されている。ユーザ設備側の回線終端装置は、無線LANルータ1に搭載されていてもよい。
The WAN side line 2 is a single line belonging to the access network. The WAN side line 2 is connected to the WAN side of the
WAN側回線2は、PPPoEに従って接続する回線になっている。 The WAN side line 2 is a line connected according to PPPoE.
無線子機3は、インフラストラクチャモードで動作する無線LANルータ1を無線アクセスポイントとし、その無線LANルータ1をDHCPサーバとするDHCPクライアントからなる。無線子機3として、例えば、無線LANカードを備えるパーソナルコンピュータ、Wi−Fi(登録商標)で接続する移動体端末が挙げられる。
The
図3に示すように、無線LANルータ1は、PPPoE接続に関する制御を実行するPPPoE制御部11と、ビーコンを生成する制御フレーム処理部12と、PPPoE接続に関する情報を記憶するPPPoEデータベース部13と、WAN側回線への代替接続の依頼先に関する情報を記憶する代替アクセス回線データベース部14と、フレームをWAN側へ送出するフレーム送信部15と、WAN側からフレームを受信するフレーム受信部16と、DHCPに関する制御を実行するDHCP制御部17と、DHCP制御部17と無線LAN規格のフレーム間のプロトコル変換を行うフレーム処理部18とを備えている。
As illustrated in FIG. 3, the
PPPoEデータベース部13は、図4に示すように、PPPoEトンネルID、ユーザID(UID)、パスワードを関連付けて記憶する。図3に示すPPPoE制御部11は、PPPoEデータベース部13からユーザID、パスワードを取得して、回線事業者側の対向装置、例えばSLT(Subscriber Line Terminal)とPPPoE接続を確立し、この際に定まったトンネルIDをPPPoEトンネルIDとして記憶する処理をPPPoEデータベース部13へ要求する。
As shown in FIG. 4, the PPPoE database unit 13 stores a PPPoE tunnel ID, a user ID (UID), and a password in association with each other. The
この発明に係る死活監視手段は、PPPoE制御部11と、フレーム送信部15と、フレーム受信部16とによって構成される。すなわち、PPPoE制御部11は、PPPoEに規定されたPingを回線事業者側の対向装置宛に送信するためのフレームを生成してフレーム送信部15に渡し、これをフレーム送信部15がWAN側回線2へ送出する。フレーム受信部16は、当該対向装置から届いたPingに対する応答メッセージのフレームをPPPoE制御部11に渡す。PPPoE制御部11は、Pingに対する応答メッセージを所定時間内に受信できたとき、疎通と判断し、所定時間内に受信できなかったとき、不通と判断する。この死活監視手段では、無線LANルータ1の動作中に亘って所定のタイミングで継続的に実施することにより、WAN側回線2の疎通状態、不通状態の確認は勿論、復旧による再疎通も確認することができる。Pingで監視できる不通状態の原因として、アクセス点から宅内への引き込み線の切断、ユーザ側の回線終端装置、配線系設備、基幹系設備、所内系設備の故障等が挙げられる。死活監視手段がWAN側回線2について不通と判断すると、無線LANルータ1は、無線ルータモードから無線中継器モードへ自動的に切り替わる。死活監視手段がWAN側回線2について疎通と判断している限り、無線LANルータ1は、無線ルータモードとして動作する。PPPoE制御部11は、疎通と判断するごとに、これを制御フレーム処理部12に知らせる。
The life and death monitoring means according to the present invention includes a
この発明に係る代替先保持手段は、制御フレーム処理部12と、代替アクセス回線データベース部14と、フレーム送信部15と、フレーム受信部16とによって構成される。すなわち、制御フレーム処理部12は、有効な疎通の知らせをもっているとき、図5に示すように、無線LAN規格であるIEEE802.11に規定されたフレームフォーマットでビーコンを生成する。ビーコンは、無線ブロードキャストを指定したヘッダをもち、その「Vendor specific IE」の領域に、所定のフラグを立てたフレームになっている。制御フレーム処理部12は、生成したビーコンをフレーム送信部15へ渡す。フレーム送信部15は、ビーコンを無線通信用の出力ポートから外部へ送出する。このビーコンへのフラグ立ては、PPPoE制御部11が疎通と判断している限り無条件に立てるようにしてもよいし、さらに特定の条件を満たすとき、例えば、ユーザ許可の入力を条件にしてもよい。無線LANルータ1が外部から受信したビーコンは、フレーム受信部16から制御フレーム処理部12に渡される。制御フレーム処理部12は、ビーコンに前記フラグが立っていることを読み取ると、そのビーコンから送信元のMAC(Media Access Control)アドレス、SSIDを取得し、これらの記憶を代替アクセス回線データベース部14へ要求する。SSIDは、IEEE802.11シリーズの無線LANにおけるアクセスポイントの識別子であり、ネットワーク識別子に拡張したESSIDであってもよい。代替アクセス回線データベース部14は、図6に示すように、MACアドレスと、SSIDと、受信時に無線LANルータ1が測定した受信信号強度(RSSI)とを関連付けて記憶する。記憶された送信元のMACアドレスは、代替接続の受け入れ先となる外部の無線LANルータ1の無線通信用アドレスとして使用することができる。
The alternative destination holding means according to the present invention includes a control frame processing unit 12, an alternative access line database unit 14, a frame transmission unit 15, and a frame reception unit 16. That is, when the control frame processing unit 12 has a notification of effective communication, as shown in FIG. 5, the control frame processing unit 12 generates a beacon in a frame format defined in IEEE 802.11, which is a wireless LAN standard. The beacon has a header designating radio broadcast, and is a frame in which a predetermined flag is set in an area of “Vendor specific IE”. The control frame processing unit 12 passes the generated beacon to the frame transmission unit 15. The frame transmission unit 15 transmits a beacon from an output port for wireless communication to the outside. The flag setting for the beacon may be set unconditionally as long as the
複数の外部の無線LANルータ1から前記フラグを受信した場合、これらのMACアドレスを全て代替アクセス回線データベース部14に記憶することにより、代替接続の依頼先候補を多く保持することができる。
When the flag is received from a plurality of external
この発明に係るWAN側制御手段は、PPPoE制御部11と、PPPoEデータベース部13と、フレーム送信部15と、フレーム受信部16とによって構成される。すなわち、前記死活監視手段がWAN側回線2について不通と判断している状態のとき、PPPoE制御部11は、自己のユーザIDとパスワードをPPPoEデータベース部13から取得する。さらにPPPoE制御部11は、代替先保持手段の代替アクセス回線データベース部14より、MACアドレスからなる無線通信用アドレスを取得する。ここで、代替アクセス回線データベース部14に記憶されているMACアドレスのうち、RSSIが高いものを優先的に取得すれば、当該MACアドレスの無線LANルータ1と、自己との無線アクセスポイント間通信をなるべくよい条件で行うことができる。PPPoE制御部11は、図7に示すように、IEEE802.11に規定されたフレームフォーマットで、そのペイロード領域に、代替接続を要求するための依頼用メッセージとしてPPPoE情報(取得した自己のユーザIDとパスワード)を付与し、前記取得したMACアドレス(無線通信用アドレス)宛としたフレームを生成する。PPPoE制御部11は、依頼用メッセージが付与されたフレームをフレーム送信部15に渡す。フレーム送信部15は、そのフレームを無線通信用の出力ポートから外部へ送出する。以下、依頼用メッセージの送信先に決めた依頼先の無線LANルータ1を「依頼先の無線LANルータ1」と呼ぶ。
The WAN-side control means according to the present invention includes a
一方、前記死活監視手段が自己のWAN側回線2について疎通と判断している状態のとき、依頼用メッセージが付与されたフレームを外部から無線受信すると、フレーム受信部16は、そのフレームをPPPoE制御部11に渡す。PPPoE制御部11は、そのフレーム中の依頼用メッセージから取得したユーザIDとパスワードの記憶をPPPoEデータベース部13へ要求する。また、PPPoE制御部11は、自己のWAN側回線を用いて代替接続を行う。この代替接続は、その取得したユーザIDとパスワードを用いて回線事業者側の対向装置の認証を受け、当該対向装置との間に確立される。PPPoE制御部11は、その確立で定まったPPPoEトンネルIDの記憶をPPPoEデータベース部13に要求する。以下、当該代替接続の依頼元の無線LANルータ1、すなわち依頼用メッセージの送信元になった外部の無線LANルータ1を「依頼元の無線LANルータ1」と呼ぶ。なお、この発明において、依頼用メッセージは、少なくとも、依頼先の無線LANルータ1が対向装置と接続を確立するのに必要な情報を含み、その他の情報、例えば通信品質の設定情報、有効期限等の適宜情報を含めてもよい。
On the other hand, when the alive monitoring means determines that the WAN side line 2 is in communication, when the frame with the request message is received from the outside, the frame receiving unit 16 performs PPPoE control on the frame. Pass to
PPPoE制御部11は、上述のように代替接続を依頼し、又は依頼されたとき、依頼先又は依頼元の無線LANルータ1のMACアドレスを自己のフレーム送信部15、フレーム受信部16、DHCP制御部17といった所要箇所へ知らせる。フレーム送信部15等は、そのMACアドレスを所定の参照用メモリ領域に記憶する。依頼先の無線LANルータ1は、依頼元の無線LANルータ1のMACアドレスを依頼用メッセージの送信元アドレスから知ることができる。以下、依頼元の無線LANルータ1を無線アクセスポイントとする外部の無線子機3を「外部の無線子機3」と呼ぶ。
The
この発明に係るLAN側制御手段は、DHCP制御部17と、フレーム処理部18と、フレーム送信部15と、フレーム受信部16とによって構成される。すなわち、DHCP制御部17は、PPPoE制御部11が代替接続を行ったとき、外部の無線子機3に対してIPアドレスの再設定を行うためのリクエストを依頼元の無線LANルータ1へ送信するようにフレーム処理部18へ要求する。このリクエストは、DHCPのFORCERENEWメッセージからなる。フレーム処理部18は、リクエストをIEEE802.11に規定されたフレームフォーマットのペイロード領域に付与し、送信先アドレスを依頼元の無線LANルータ1のMACアドレスとしたフレームを生成し、これをフレーム送信部15に渡す。フレーム送信部15は、これを無線通信用の出力ポートから外部へ送出する。依頼元の無線LANルータ1のフレーム受信部16は、リクエストが付与されたフレームを依頼先の無線LANルータ1から受信すると、これをフレーム送信部15に渡す。さらに、フレーム送信部15は、そのフレームを全ての配下の無線子機3へ無線送信で転送する。各無線子機3は、そのフレームを自己のDHCPクライアントで読み取ると、IPアドレスの再設定を要求する応答メッセージを付与したフレームを無線送信する。依頼元の無線LANルータ1のフレーム受信部16は、そのフレームを配下の無線子機3から受信し、フレーム送信部15は、そのフレームを依頼先の無線LANルータ1へ転送する。依頼先の無線LANルータ1のフレーム受信部16は、そのフレームを受信すると、フレーム処理部18に渡し、フレーム処理部18からDHCP制御部17に当該応答メッセージが届く。これを受けたDHCP制御部17は、応答メッセージのIEEE802.11ヘッダから外部の無線子機3(すなわち、前記リクエストの送信先とした依頼元の無線LANルータ1の配下に該当する外部の無線子機3)のMACアドレスを個別に把握し、当該依頼元の外部の無線子機3に対してIPアドレス(ローカル)の割り当てを行う。これにより、依頼先の無線LANルータ1の配下にあるノードと、外部(依頼元配下)の無線子機3との間でIPアドレスが競合することがないように再設定が行われる。したがって、依頼先の無線LANルータ1は、代替接続後のルーティング処理を支障なく行うことができる。
The LAN-side control means according to the present invention includes a
この発明に係る無線中継手段は、フレーム送信部15と、フレーム受信部16とによって構成される。フレーム送信部15と、フレーム受信部16は、自己と依頼先の無線LANルータ1との間や、自己と依頼元の無線LANルータ1との間や、配下の無線子機3と依頼先の無線LANルータ1との間や、依頼元の無線LANルータ1を無線アクセスポイントとする外部の無線子機3と自己との間での無線通信を可能にするため、IEEE802.11ヘッダ内のMACヘッダのAddress1〜4の設定を行う。例えば、依頼用メッセージを依頼先の無線LANルータ1に送信する場合、フレーム送信部15は、図7に示すように、MACヘッダのAddress1を中継区間送信先アドレス:依頼先の無線LANルータ1のMACアドレス、Address2を中継区間送信元アドレス:自己のMACアドレス、Address3をEnd−End送信先アドレス:依頼先の無線LANルータ1のMACアドレス、Address4をEnd−End送信元アドレス:自己のMACアドレスに設定したフレームに変換し、これを無線通信用の出力ポートから外部へ送出する。例えば、無線中継器モードで動作する依頼元の無線LANルータ1の配下で無線子機3がインターネットへ向けた通信のとき、依頼元の無線LANルータ1のフレーム受信部16は、図8に示すように、Address1を送信先アドレス:依頼元の無線LANルータ1のMACアドレス、Address2を送信元アドレス:無線子機3のMACアドレス、Address3を依頼元の無線LAN1の配下の無線LANに割り当てたSSID、Address4を空白に設定したフレームを受信する。依頼元の無線LANルータ1のフレーム送信部15は、この受信フレームのAddress1〜4を図9に示すように、Address1を中継区間送信先アドレス:依頼先の無線LANルータ1のMACアドレス、Address2を中継区間送信元アドレス:自己のMACアドレス、Address3をEnd−End送信先アドレス:依頼先の無線LANルータ1のMACアドレス、Address4をEnd−End送信元アドレス:配下の無線子機3のMACアドレスに設定したフレームに変換し、これを無線通信用の出力ポートから外部へ送出する。インターネット側から依頼元配下の外部の無線子機3へ向けた通信のときは、依頼先の無線LANルータ1のフレーム送信部15は、図9において、Address1、2間でMACアドレスを入れ替え、Address3、4間でMACアドレスを入れ替えたフレームを送出し、依頼元の無線LANルータ1のフレーム送信部15は、図8において、Address1、2間でMACアドレスを入れ替えたフレームを送出するだけのことである。IEEE802.11の無線LAN規格に従って無線アクセスポイント間通信を行う無線LANルータが普及しているので、この無線中継手段のように、IEEE802.11フレームフォーマットのMACヘッダのAddress1〜4を利用すれば、既存の無線LANルータにこの発明を適用することが容易になる。
The wireless relay means according to the present invention includes a frame transmission unit 15 and a frame reception unit 16. The frame transmitting unit 15 and the frame receiving unit 16 are connected between themselves and the requesting
前記死活監視手段が疎通再開と判断した状態になると、フレーム送信部15は、配下の無線子機3と依頼先の無線LANルータ1間でフレームの転送を止め、自己のWAN側回線2への送出を再開する。
When the alive monitoring means determines that the communication is resumed, the frame transmission unit 15 stops the frame transfer between the
上述のPPPoE制御部11、制御フレーム処理部12と、PPPoEデータベース部13、代替アクセス回線データベース部14、フレーム送信部15、フレーム受信部16、DHCP制御部17と、フレーム処理部18は、無線ルータモードと無線中継器モードの両機能を具備した無線LANルータに備わる1又は複数の演算処理装置でコンピュータプログラムを実行することにより、当該無線LANルータに備わる演算処理装置、記憶装置、ネットワークインターフェイスといったハードウェア資源上に構成される。
The
この無線LANルータ1が依頼先になる場合のフローを図10に示す。図10に示すように、WAN側回線2に接続されて無線LANモードで動作する無線LANルータ1は、ビーコンの送信を開始する(S1)。その後、無線LANルータ1は、PPPoE情報を含んだ依頼用メッセージを外部から無線受信すると(S2)、PPPoE情報を用いて代替接続を行う(S3)。次に、無線LANルータ1は、依頼元配下の外部の無線子機3に対して自己がIPアドレスの再設定を行うためのリクエストを無線送信し、自己がIPアドレスを割り当てる(S4)。その後、無線LANルータ1は、先にIPアドレスを割り当てた外部の無線子機3に関するルーティング処理、依頼元の無線LANルータ1や外部の無線子機3との通信を適宜に行い(S5)、依頼元の無線LANルータ1や外部の無線子機3との無線通信に要するヘッダの変換を繰り返す(S6)。
FIG. 10 shows a flow when this
この無線LANルータ1が依頼元になる場合のフローを図11、図12に示す。無線LANルータ1は、外部からビーコンを受信すると(S11)、代替アクセス回線データベース部14を更新する(S12)。その後、無線LANルータ1は、死活監視手段による自己のWAN側回線2の疎通判断を繰り返し、疎通と判断している限り、無線ルータモードでの動作を続け(S13、S14)、不通と判断したら、代替アクセス回線データベース部14を検索する(S15)。ここで、代替アクセス回線の登録が無かったときは、代替接続の依頼動作を終了する(S16)。一方、代替アクセス回線の登録があったときは、RSSI値が最も大きい登録レコードのMACアドレスを取得する(S17)。その後、無線LANルータ1は、無線中継器モードへ動作変更し(S18)、自己のユーザID等をPPPoEデータベース部13から取得し、そのPPPoE情報を前記(S17)で取得したMACアドレス宛に無線送信する(S19)。その後、無線LANルータ1は、自己の配下の無線子機3、又は前記(S17)で取得したMACアドレスを送信元とするフレームを無線アクセスポイント間通信で受信すると(S20)、IEEE802.11ヘッダのMACヘッダのAddress1〜4の変換をフレームの転送等の処理内容に応じて行う処理を繰り返す(S21)。また、無線LANルータ1は、前記(S18)から分岐する並行処理として、図12に示すように、死活監視手段による自己のWAN側回線2の疎通判断を疎通と判断するまで繰り返し(S31〜S33)、疎通と判断したら無線ルータモードへ動作変更し(S34)、前述のS13へ戻る。
The flow when this
この無線LANルータ1、1同士の間で代替接続が確立されるまでのシーケンスを図1に示す。無線ルータモードで動作する無線LANルータ1は、自己のWAN側回線の疎通を監視し、疎通と判断している状態のとき、所定のフラグをビーコンに立てて外部へ無線ブロードキャストで送信する(S1、S11)。他の無線LANルータ1は、ビーコンから取得した送信元のMACアドレスを代替接続の受け入れ先として記憶する(S12)。無線ルータモードで動作する無線LANルータ1は、配下の無線子機3のインターネット通信におけるルーティング処理を行う(S41)。ビーコンを受信済みの無線LANルータ1が、WAN側回線を不通と判断すると(S14)、代替接続の受け入れ先として記憶しているMACアドレス宛にPPPoE情報を含む依頼用メッセージを無線送信し、無線中継器モードへ動作変更する(S2)。これを受信した無線LANルータ1は、自己のWAN側回線を用いて代替接続を行い(S3)、当該代替接続の依頼元の無線LANルータ1配下に位置した外部の無線子機3に対してIPアドレスの再設定を行う(S4、S19)。その後、当該外部の無線子機3とインターネット間の通信を行う場合、無線中継器モードで動作する依頼元の無線LANルータ1は、ヘッダの変換を適宜に行って、無線ルータモードで動作する依頼先の無線LANルータ1との無線アクセスポイント間通信でフレームの転送を行い(S20、S21)、また、依頼先の無線LANルータ1は、依頼元の無線LANルータ1や外部の無線子機3との無線通信に要する場合、ヘッダの変換を行う(S5、S6)。
FIG. 1 shows a sequence until an alternative connection is established between the
このように、この無線LANルータ1は、無線アクセスポイント間通信によるフレームの転送処理を行うことにより、WAN側回線2が不通になった無線LANルータ1と無線子機3の通信をインフラストラクチャモードで維持しつつ、不通になった無線LANルータ1が外部の無線LANルータ1を代替WAN側回線として利用可能にすることができる。
As described above, the
また、この無線LANルータ1は、IEEE802.11の無線LAN規格に従うビーコン送信機能を利用した代替先保持手段を採用しているので、既存の無線LANルータにこの発明を適用することが容易になり、回線事業者側の対向装置の機能追加も避けることができる。
In addition, since this
また、この無線LANルータ1は、PPPoE接続に対応しているので、自己の無線通信エリア内に代替接続の依頼先が存在する密度を期待することができる。例えば、地震等の自然災害時、図13に示すように、一般家庭で普及しているPPPoE接続の無線LANルータ1は、宅内への引き込み線が切断され、WAN側回線2と不通になる。このような無線LANルータ1は、自然災害において、ある1つの無線LANエリア内で同時多発的に発生し得る。臨時の無線LANルータ1(図中の無線塔)を設置することにより、これら不通になった各家庭の無線LANルータ1を同時復旧することが期待できる。
Further, since this
また、この無線LANルータ1は、DHCPを利用したLAN側制御手段を採用しているので、既存の無線LANルータにこの発明を適用することが容易になる。
In addition, since this
また、この無線LANルータ1は、疎通再開と判断した状態になると、依頼先の無線LANルータ1へのフレームの転送を止め、自己のWAN側回線2への送出を自動的に再開するので、ユーザの手を煩わせることなく復旧することができる。この発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基く技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。
Further, when the
1 無線LANルータ
2 WAN側回線
3 無線子機
11 PPPoE制御部
12 制御フレーム処理部
13 PPPoEデータベース部
14 代替アクセス回線データベース部
15 フレーム送信部
16 フレーム受信部
17 DHCP制御部
18 フレーム処理部
1 Wireless LAN router 2
Claims (5)
自己のWAN側回線の疎通を監視する死活監視手段と、
代替接続の受け入れ先となる外部の無線LANルータと無線ブロードキャストで通信して当該外部の無線LANルータの無線通信用アドレスを取得する代替先保持手段と、
前記死活監視手段が不通と判断している状態のとき、代替接続を要求するための依頼用メッセージを前記無線通信用アドレス宛に無線送信し、前記死活監視手段が疎通と判断している状態のとき、外部から前記依頼用メッセージを受信すると、自己のWAN側回線を用いて代替接続を行うWAN側制御手段と、
前記WAN側制御手段が前記代替接続を行ったとき、当該代替接続の依頼元の無線LANルータを無線LANアクセスポイントにしている外部の無線子機に対して自己がIPアドレスの再設定を行うためのリクエストを無線送信するLAN側制御手段と、
自己を無線LANアクセスポイントにしている配下の無線子機と、前記WAN側制御手段が前記依頼用メッセージの送信先に決めた依頼先の無線LANルータとの間でフレームの転送を行う無線中継手段と、
を備えることを特徴とする無線LANルータ。 In a wireless LAN router that interconnects its own WAN side line and wireless LAN,
Life and death monitoring means for monitoring communication of the own WAN side line,
An alternative destination holding means for communicating by radio broadcast with an external wireless LAN router that is an accepting destination of the alternative connection and acquiring the wireless communication address of the external wireless LAN router;
When the life and death monitoring means is determined to be disconnected, a request message for requesting an alternative connection is wirelessly transmitted to the wireless communication address, and the life and death monitoring means is determined to be in communication When receiving the request message from the outside, WAN side control means for performing alternative connection using its own WAN side line;
When the WAN-side control means performs the alternative connection, the IP address is reset by itself for an external wireless slave device that uses the wireless LAN router that has requested the alternative connection as a wireless LAN access point. LAN side control means for wirelessly transmitting the request of
Wireless relay means for transferring a frame between a wireless slave device under its control as a wireless LAN access point and a wireless LAN router of a request destination determined as a transmission destination of the request message by the WAN side control means When,
A wireless LAN router comprising:
外部から前記フラグを受信したとき、前記代替先保持手段が、当該フラグの送信元アドレスを前記無線通信用アドレスとして記憶し、
前記WAN側制御手段が、前記代替先保持手段に記憶されている前記無線通信用アドレスを取得する請求項1に記載の無線LANルータ。 When the alive monitoring means determines that the communication is established, the alternative destination holding means transmits a predetermined flag in a beacon to the outside by wireless broadcast,
When the flag is received from the outside, the alternative destination holding unit stores the transmission source address of the flag as the wireless communication address,
The wireless LAN router according to claim 1, wherein the WAN-side control unit acquires the wireless communication address stored in the alternative destination holding unit.
前記死活監視手段が、自己のWAN側回線にPPPoEのPingを送信することにより、当該WAN側回線の疎通を監視する請求項1又は2に記載の無線LANルータ。 The WAN-side control means performs an alternative connection by PPPoE using the user ID and password acquired from the request message,
The wireless LAN router according to claim 1 or 2, wherein the alive monitoring means monitors the communication of the WAN side line by transmitting a PPPoE Ping to the WAN side line.
前記LAN側制御手段が、前記リクエストを前記依頼元の無線LANルータ宛に無線送信し、
前記無線中継手段が、外部から前記リクエストを受信したとき、全ての前記配下の無線子機に転送する請求項1から3のいずれか1項に記載の無線LANルータ。 The request consists of a DHCP FORCERENE message,
The LAN side control means wirelessly transmits the request to the requesting wireless LAN router,
The wireless LAN router according to any one of claims 1 to 3, wherein when the wireless relay unit receives the request from the outside, the wireless relay unit transfers the request to all of the subordinate wireless slave devices.
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