JP2016167751A - 通信制御システム、通信制御方法、及び、通信制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ルータ装置を無線回線を介して所定のネットワークに接続するシステムにおいて、ルータ装置と所定のネットワークとの間の通信に必要な帯域を確保する。【解決手段】本願発明の通信制御システム３は、通信ネットワーク３６に無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置と、ルータ装置３３とこれら複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置３０と、を備え、メディアアダプタ装置３０は、ルータ装置３３が通信ネットワークに接続されている第１の無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、通信状態が所定の条件を満たす場合に、通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第２の無線通信端末装置を通信ネットワークに接続することによって、ルータ装置３３が、第１の無線通信端末装置に加えて通信ネットワークに接続された第２の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する。【選択図】 図９

Description

本願発明は、ルータ装置を無線通信端末装置に接続する通信メディアアダプタ装置を備え、そのルータ装置を無線回線によって所定の通信ネットワークに通信可能に接続する通信制御システム等に関する。

ＬＡＮ（Local Area Network）を無線回線を介してインターネット等の通信ネットワーク（以降「ネットワーク」と称する）に接続するネットワークシステムでは、ＬＡＮに接続されたルータ装置と、ネットワークに接続された無線通信端末装置とが、通信メディアアダプタ装置（以降「メディアアダプタ装置」と称する）によって通信可能に接続される。このメディアアダプタ装置は、通信メディアをＬＡＮから無線、あるいは、無線からＬＡＮに変換する機能を備えている。このようなネットワークシステムを、通信に関する問題が発生しないように効率よく制御する技術が期待されている。

このような技術の一例として、特許文献１には、メディアアダプタ装置および無線回線事業者網を介して、ルータ装置が所定のネットワークに接続するアダプタ通信のトラフィック制御の内容を容易に変更できる通信システムが開示されている。この通信システムでは、ルータ装置は、メディアアダプタ装置及び無線回線事業者網を介して、所定のネットワークと接続するアダプタ通信を行う。無線通信端末装置は、ルータ装置及びメディアアダプタ装置の各々に設定された当該アダプタ通信に関するパラメータの値を、無線回線事業者網との間の通信状態に基づいて変更する。

また、特許文献２には、ルータ装置がメディアアダプタ装置と自動接続可能であり、メディアアダプタ装置が有するバッファがデータを保持しきれない状態が生じることを軽減する機能を備えたシステムが開示されている。このシステムでは、メディアアダプタ装置は、ルータ装置がメディアアダプタ装置を経由して他のネットワークに接続する際にメディアアダプタ装置からルータ装置に通知されるパケットのオプション部分に、自動接続情報を付加する。ルータ装置は、この自動接続情報を基にメディアアダプタ装置のバッファ制御のための接続を確立する。メディアアダプタ装置は、メディアアダプタ装置と他のネットワークとの間の伝送速度をバッファ制御のための接続を用いてルータ装置に通知する。そして、ルータ装置は、通知された伝送速度に基づいて、ルータ装置とメディアアダプタ装置との間の通信速度を決定する。

また、特許文献３には、複数のＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol）セッションを処理する通信装置が開示されている。この通信装置は、同一のＩＰｓｅｃゲートウェイ装置に対して同時に複数のＩＰｓｅｃセッションを確立する。そして、この通信装置は、鍵の更新（Ｒｅｋｅｙ）が生じた場合でも、複数のＩＰｓｅｃセッションによる通信を継続させる。

特開2014-175691号公報 特開2012-090148号公報 特開2008-092108号公報

例えば有線ＬＡＮを無線回線によってインターネットに接続したネットワークシステムでは、一般的に、有線ＬＡＮの通信帯域（以降「帯域」と称する）と比較して無線回線の帯域は狭い。また、無線回線事業者が提供する通信サービスでは、一般に１ヶ月あたりの最大通信量が設定され、通信量の実績がこの最大通信量を超えた場合、通信可能な帯域が月末まで大幅に狭められることが多い。これにより、ＬＡＮの帯域と無線回線の帯域との差は、さらに拡大する。このような通信環境において、ＬＡＮに接続された情報処理端末装置が、無線回線を介してインターネットに接続する場合、無線回線の帯域がボトルネックとなることにより、その情報処理端末装置の処理性能が大きく低下する問題がある。特許文献１乃至３に記載された技術では、この問題を解決することは困難である。

本願発明の主たる目的は、この問題を解決した、通信制御システム等を提供することである。

本願発明の一態様に係る通信制御システムは、通信ネットワークに無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置と、ルータ装置と前記複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置と、を備え、前記メディアアダプタ装置は、前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている第一の前記無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が第一の条件を満たす場合に、前記通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第二の前記無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記ルータ装置が、前記第一の無線通信端末装置に加えて前記通信ネットワークに接続された前記第二の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する。

上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る通信制御方法は、通信ネットワークに無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置と、ルータ装置と前記複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置と、を備えるシステムにおいて、前記メディアアダプタ装置によって、前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている第一の前記無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が所定の条件を満たす場合に、前記通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第二の前記無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記ルータ装置が、前記第一の無線通信端末装置に加えて前記通信ネットワークに接続された前記第二の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する。

また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係る通信制御プログラムは、ルータ装置と、通信ネットワークに無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置に、前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている第一の前記無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が所定の条件を満たす場合に、前記通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第二の前記無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記ルータ装置が、前記第一の無線通信端末装置に加えて前記通信ネットワークに接続された前記第二の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する処理を実行させる。

更に、本発明は、係る通信制御プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記憶媒体によっても実現可能である。

本願発明は、ルータ装置を無線回線を介して所定のネットワークに接続するシステムにおいて、ルータ装置と所定のネットワークとの間の通信に必要な帯域を確保することを可能とする。

本願発明の第１の実施形態に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。 本願発明の第１の実施形態に係るメディアアダプタ装置が、ｈｔｔｐｓ認証後にセンター側ルータ装置に送信するパケットデータの構成を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係るセンター側ルータ装置が、メディアアダプタ装置に対して返信するパケットデータの構成を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係るメディアアダプタ装置が、ＥＳＰデータをＴＣＰカプセル化する際に、ＴＣＰヘッダとして付加する独自ヘッダ情報の構成を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係る通信制御システムが、帯域確保用の無線通信端末装置を介した通信経路を構築する動作を示すフローチャート（１／２）である。 本願発明の第１の実施形態に係る通信制御システムが、帯域確保用の無線通信端末装置を介した通信経路を構築する動作を示すフローチャート（２／２）である。 本願発明の第１の実施形態に係るメディアアダプタ装置が、通信状態に応じて無線回線の帯域を拡大あるいは縮小する動作を示すフローチャートである。 本願発明の第１の実施形態に係るセンター側ルータ装置が、ルータ装置に対してデータを送信する動作を示すフローチャートである。 本願発明の第１の実施形態の変形例に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。 本願発明の第２の実施形態に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。 本願発明の各実施形態に係るメディアアダプタ装置を実行可能な情報処理装置の構成を示すブロック図である。

以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る通信制御システム１の構成を概念的に示すブロック図である。本実施形態に係る通信制御システム１は、メディアアダプタ装置１０、通常使用用の無線通信端末装置１１、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎ（ｎは１以上の整数）、ルータ装置１３、及び、センター側ルータ装置１４を備えている。

ルータ装置１３は、例えば企業内ＬＡＮに接続され、その企業内ＬＡＮに接続されたサーバ装置あるいはクライアント端末装置と、インターネット１６との間で送受信される通信データの転送を制御する。

センター側ルータ装置１４は、インターネット１６に接続された、例えばデータセンター等に設置されたルータ装置である。ルータ装置１３及びセンター側ルータ装置１４は、インターネット１６を介して互いに通信する。

通常使用用の無線通信端末装置１１は、無線回線事業者網１５に無線回線によって接続可能な通信端末装置である。無線回線事業者網１５は、インターネット１６と接続されている。したがって、通常使用用の無線通信端末装置１１が無線回線事業者網１５に接続されることによって、ルータ装置１３及びセンター側ルータ装置１４は、互いに通信可能となる。通常使用用の無線通信端末装置１１は、ルータ装置１３及びセンター側ルータ装置１４が互いに通信を行う際に、メディアアダプタ装置１０によって、無線回線を介した通信経路として最初に構築される通信経路（以降、「メイン回線」と称する）において使用される通信端末装置である。

帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎは、通常使用用の無線通信端末装置１１と同様に、無線回線事業者網１５に無線回線によって接続可能な通信端末装置である。帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎは、ルータ装置１３とセンター側ルータ装置１４とがメイン回線を介して通信を行っているときに、無線回線の帯域を広げる場合に、メディアアダプタ装置１０によって、無線回線を介した通信経路としてメイン回線に追加する通信経路（以降、「帯域確保回線」と称する）において使用される通信端末装置である。

メディアアダプタ装置１０は、ルータ装置１３と、例えばEthernet（登録商標）(1Giga bit、100Mega bit等) ＬＡＮケーブルによって接続されている。メディアアダプタ装置１０は、通常使用用の無線通信端末装置１１、及び、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎと接続されている。

メディアアダプタ装置１０は、ルータ装置１３からＰＰＰｏＥ（Point-to-Point Protocol over Ethernet）による接続要求を受信した場合、通常使用用の無線通信端末装置１１を、無線回線事業者網１５が備えるアクセスポイント（不図示）に接続する。メディアアダプタ装置１０は、無線回線事業者網１５から、通常使用用の無線通信端末装置１１が使用するＩＰ（Internet Protocol）アドレスを取得する。メディアアダプタ装置１０は、取得したＩＰアドレスを、ルータ装置１３へ通知することによって、メイン回線を構築する。これにより、ルータ装置１３は、メイン回線を介してインターネット１６にアクセスすることが可能となる。

メディアアダプタ装置１０は、ルータ装置１３がセンター側ルータ装置１４に対して、ＩＰｓｅｃ通信等の通信をメイン回線を使用して開始したのち、メイン回線の通信状態の監視を開始する。メディアアダプタ装置１０は、例えば、センター側ルータ装置１４宛てにｐｉｎｇコマンドを発行したのち、センター側ルータ装置１４からの応答の状態（遅延時間及び無応答の発生頻度等）を監視する。

メディアアダプタ装置１０は、この監視結果が閾値以上である場合、メイン回線の通信の帯域が不足した状態が発生していると判定する。尚、メディアアダプタ装置１０が通信の帯域が不足した状態が発生していると判定する際の閾値を、以降、「接続閾値」と称する。メディアアダプタ装置１０は、監視結果が接続閾値以上である場合、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を、無線回線事業者網１５が備えるアクセスポイント（不図示）に接続する。帯域確保用の無線通信端末装置１２−１が接続されるアクセスポイントは、通常使用用の無線通信端末装置１１が接続されるアクセスポイントと同じでもよいし、あるいは、通常使用用の無線通信端末装置１１のときとは異なるキャリア（通信サービス事業者）により提供される無線回線事業者網が備えるアクセスポイントでもよい。メディアアダプタ装置１０は、無線回線事業者網１５から、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１が使用するＩＰアドレスを取得する。これにより、メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介して、インターネット１６へアクセスすることが可能となる。

メディアアダプタ装置１０は、メイン回線を使用してｈｔｔｐｓ（Hypertext Transfer Protocol Secure）通信を使用してセンター側ルータ装置１４と接続し、ｈｔｔｐｓの標準機能によりユーザ認証を受ける。メディアアダプタ装置１０は、ユーザ認証を受けたのち、ｈｔｔｐｓ通信によって、パケットデータ４００をセンター側ルータ装置１４へ送信する。パケットデータ４００の構成例を図２に示す。

図２に例示する通り、パケットデータ４００は、１２８ビット（１６バイト）のデータである。パケットデータ４００は、メディアアダプタ装置の公開キー４０１、メイン回線ＩＰアドレス４０２、帯域確保ｈｏｓｔｎａｍｅ４０３、及び、帯域確保回線ＩＰアドレス４０５を含んでいる。メディアアダプタ装置の公開キー４０１は、メディアアダプタ装置１０が公開しているキー情報である。メイン回線ＩＰアドレス４０２は、通常使用用の無線通信端末装置１１が使用するＩＰアドレスである。帯域確保ｈｏｓｔｎａｍｅ４０３は、通常使用用の無線通信端末装置１１が使用するインタフェース番号である。帯域確保回線ＩＰアドレス４０５は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１が使用するＩＰアドレスである。

メディアアダプタ装置１０は、センター側ルータ装置１４が、パケットデータ４００に対して返信したパケットデータ４１０を受信する。パケットデータ４１０の構成例を図３に示す。

図３に例示する通り、パケットデータ４１０は、１２８ビット（１６バイト）のデータである。パケットデータ４１０は、センター側ルータ装置１４によって、パケットデータ４００におけるメディアアダプタ装置の公開キー４０１が、センター側ルータ装置の公開キー４１１に更新されている。センター側ルータ装置の公開キー４１１は、センター側ルータ装置１４が公開しているキー情報である。パケットデータ４１０は、センター側ルータ装置１４によって、パケットデータ４００に対して、ポート番号４１４が追加されている。ポート番号４１４は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介して行われるＴＣＰ（Transmission Control Protocol）通信が宛先として使用するポート番号である。

メディアアダプタ装置１０は、このように、センター側ルータ装置１４との間で情報を送受信することによって、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した帯域確保回線を構築する。

メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した帯域確保回線を構築したのち、ルータ装置１３からセンター側ルータ装置１４に対するＩＰｓｅｃ通信が含む制御系データを、メイン回線を介して送信し、ＩＰｓｅｃ通信が含む本体系データを、帯域確保回線を介して送信する。制御系データは、ＩＰｓｅｃ通信におけるＲｅｋｅｙを含むデータである。本体系データは、ＩＰｓｅｃ通信におけるＥＳＰ（Encapsulating Security Payload）を含むデータである。

メディアアダプタ装置１０は、ＩＰｓｅｃ通信データに含まれるＥＳＰ等の本体系データに独自ヘッダ情報５００を組み込み、ポート番号４１４宛てにカプセル化したＴＣＰパケットデータを生成する。独自ヘッダ情報５００の構成例を図４に示す。

図４に例示する通り、独自ヘッダ情報５００は、３２ビット（４バイト）の情報である。独自ヘッダ情報５００は、生成キー５０１を含んでいる。生成キー５０１は、メディアアダプタ装置１０がセンター側ルータ装置１４から取得したセンター側ルータ装置の公開キー４１１を基に生成したキー情報である。メディアアダプタ装置１０は、生成したＴＣＰパケットデータを、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した帯域確保回線を使用して、センター側ルータ装置１４へ送信する。

メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した帯域確保回線を使用した通信を開始したのち、この帯域確保回線を流れる通信データ量の監視を開始する。メディアアダプタ装置１０は、この時点で、メイン回線、及び、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した帯域確保回線の両方を監視する。メディアアダプタ装置１０による監視結果が、メイン回線及び当該帯域確保回線の少なくともいずれかについて、接続閾値以上である場合、メディアアダプタ装置１０は、メイン回線に当該帯域確保回線を加えた帯域が不足した状態が発生していると判定する。この場合、メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１のときと同様の手順により、帯域確保用の無線通信端末装置１２−２を介した帯域確保回線を構築する。

メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−２を介した帯域確保回線を構築したのち、当該帯域確保回線を使用した通信を開始する。メディアアダプタ装置１０は、当該帯域確保回線を流れる通信データ量の監視を開始する。メディアアダプタ装置１０は、監視結果が、メイン回線及び帯域確保用の無線通信端末装置１２−１及び１２−２を使用した帯域確保回線の少なくともいずれかについて、接続閾値以上である場合、帯域確保用の無線通信端末装置１２−３を介した帯域確保回線を構築し、帯域確保用の無線通信端末装置１２−２のときと同様の処理を行う。すなわち、メディアアダプタ装置１０は、通信の帯域不足が解消されるまで、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉ（ｉは１乃至ｎのいずれかの整数）を介した帯域確保回線を順次構築する。

メディアアダプタ装置１０は、メイン回線と、少なくとも１つ以上の帯域確保回線とを使用した通信を行っている状態において、これらの回線のいずれかについて、監視結果が切断閾値以下である場合、帯域確保回線のいずれかを使用した通信を終了し、当該帯域確保回線を切断する。ここで、切断閾値とは、メディアアダプタ装置１０が、通信の帯域に余裕が生じた結果として、いずれかの帯域確保回線を切断してもよいと判定する際の閾値である。

センター側ルータ装置１４は、メディアアダプタ装置１０が、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉを介した帯域確保回線を構築する際に、上述したとおり、メディアアダプタ装置１０と、パケットデータ４００及び４１０を送受信する。

センター側ルータ装置１４は、メディアアダプタ装置１０から受信したカプセル化されたＴＣＰパケットデータについて、ポート番号４１４と生成キー５０１とを確認することによって、カプセルを解除し、ＩＰｓｅｃ通信における本体系データを抽出する。センター側ルータ装置１４は、メイン回線を介して受信した制御系データと、帯域確保回線を介して受信した本体系データとについて、ＩＰｓｅｃ通信データの受信処理を行う。

センター側ルータ装置１４は、いずれかの帯域確保回線が構築されている状態において、ルータ装置１３に対してデータを送信する場合、メイン回線と、構築済みである帯域確保回線を介してデータを送信する。その場合、センター側ルータ装置１４は、メイン回線及び帯域確保回線のそれぞれを介して、単位時間に受信するパケットデータ量を測定する。センター側ルータ装置１４は、この測定値に応じた比率に基づいて、ルータ装置１３へ送信するパケットデータを、メイン回線及び帯域確保回線のそれぞれに振り分けて、データを送信する。例えば、センター側ルータ装置１４が、メイン回線と、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した帯域確保回線とを介して単位時間に受信するパケットデータ量の比率が３：２である場合を考える。この場合、センター側ルータ装置１４は、ルータ装置１３へ送信するパケットデータを、メイン回線及び帯域確保回線に、３：２の比率で振り分けて送信する。

センター側ルータ装置１４は、ルータ装置１３に対して、メイン回線及び帯域確保回線を介してＴＣＰ通信を行う場合、メディアアダプタ装置１０から入手したメディアアダプタ装置の公開キー４０１をもとに生成したキー情報を使用して送信する。

次に図５Ａ及び図５Ｂのフローチャートを参照して、本実施形態に係る通信制御システム１が帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した通信経路を構築する動作（処理）について詳細に説明する。尚、通信制御システム１が帯域確保用の無線通信端末装置１２−２乃至ｎのいずれかを介した通信経路を構築する動作も同様である。

ルータ装置１３は、通常使用用の無線通信端末装置１１を介した通信経路（メイン回線）を使用した、センター側ルータ装置１４に対するＩＰｓｅｃ通信を開始する（ステップＳ１０１）。メディアアダプタ装置１０は、ｐｉｎｇ命令を発行し、監視用パケットデータについて、メイン回線の通信状態を監視する（ステップＳ１０２）。通信状態が所定の条件を満たさない場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、処理はステップＳ１０２へ戻る。通信状態が所定の条件を満たす場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介して、無線回線事業者網１５へ接続要求を行う（ステップＳ１０４）。

メディアアダプタ装置１０は、無線回線事業者網１５から、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１のＩＰアドレスを入手する（ステップＳ１０５）。メディアアダプタ装置１０は、メイン回線を使用して、センター側ルータ装置１４に対してパケットデータ４００を送信する（ステップＳ１０６）。センター側ルータ装置１４は、メイン回線を使用して、メディアアダプタ装置１０に対してパケットデータ４１０を返信する（ステップＳ１０７）。メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１を介した通信経路（帯域確保回線）を構築する（ステップＳ１０８）。

メディアアダプタ装置１０は、ＩＰｓｅｃ通信データに含まれる本体系データに独自ヘッダ情報５００を組み込み、ポート番号４１４宛てにカプセル化したＴＣＰパケットデータを生成する（ステップＳ１０９）。メディアアダプタ装置１０は、生成したＴＣＰパケットデータを、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１のＩＰアドレスを送信元として、帯域確保回線を使用して、センター側ルータ装置１４に送信する（ステップＳ１１０）。

メディアアダプタ装置１０は、ＩＰｓｅｃ通信データに含まれる制御系データを、メイン回線を使用して、センター側ルータ装置１４に送信する（ステップＳ１１１）。センター側ルータ装置１４は、受信したＴＣＰパケットデータについて、ポート番号４１４と生成キー５０１を確認し、カプセルを解除する（ステップＳ１１２）。センター側ルータ装置１４は、本体系データと、受信した制御系データについて、ＩＰｓｅｃ通信データの受信処理を行い（ステップＳ１１３）、全体の処理は終了する。

次に図６のフローチャートを参照して、本実施形態に係るメディアアダプタ装置１０が通信状態に応じて無線回線の帯域を拡大あるいは縮小する動作（処理）について詳細に説明する。

メディアアダプタ装置１０は、メイン回線を使用してセンター側ルータ装置１４宛てにｐｉｎｇコマンドを発行し、応答の遅延及び無応答の監視（監視１）を開始する（ステップＳ２０１）。監視１の結果が接続閾値以上でない場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、処理はＳ２０１へ戻る。監視１の結果が接続閾値以上である場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、メディアアダプタ装置１０は、変数ｉ（ｉは１乃至ｎのいずれかの整数）に１を設定する（ステップＳ２０３）。メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉを介した帯域確保回線（帯域確保回線ｉ）を構築する（ステップＳ２０４）。

メディアアダプタ装置１０は、帯域確保回線ｉを流れる、通信データ量の監視（監視２）を開始する（ステップＳ２０５）。監視１及び監視２の少なくともいずれかの結果が接続閾値以上である場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、メディアアダプタ装置１０は、変数ｉにｉ＋１を設定し（ステップＳ２０７）、処理はＳ２０４へ戻る。監視１及び監視２の結果が共に接続閾値未満である場合（ステップＳ２０６でＮｏ）、処理はステップＳ２０８へ進む。

監視１及び監視２の結果が共に切断閾値より大きい場合（ステップＳ２０８でＮｏ）、処理はステップＳ２０６へ戻る。監視１及び監視２の少なくともいずれかの結果が切断閾値以下である場合（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、メディアアダプタ装置１０は、帯域確保回線ｉを使用した通信を終了し、帯域確保回線ｉを切断する（ステップＳ２０９）。変数ｉの値が１である場合（ステップＳ２１０でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０２へ戻る。変数ｉの値が１でない場合（ステップＳ２１０でＮｏ）、メディアアダプタ装置１０は、変数ｉにｉ−１を設定し（ステップＳ２１１）、処理はステップＳ２０２へ戻る。

次に図７のフローチャートを参照して、本実施形態に係るセンター側ルータ装置１４がルータ装置１３に対してデータを送信する動作（処理）について詳細に説明する。

センター側ルータ装置１４は、帯域確保回線１乃至ｉが構築されているか否か確認する（ステップＳ３０１）。帯域確保回線１乃至ｉが構築されていない場合（ステップＳ３０２でＮｏ）、センター側ルータ装置１４は、メイン回線を介してルータ装置１３にデータを送信する（ステップＳ３０３）。

帯域確保回線１乃至ｉが構築されている場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、センター側ルータ装置１４は、メイン回線及び帯域確保回線１乃至ｉのそれぞれを介して、単位時間に受信するパケットデータ量を測定する（ステップＳ３０４）。センター側ルータ装置１４は、測定値に応じた比率に基づいて、ルータ装置１３へ送信するパケットデータを、メイン回線及び帯域確保回線１乃至ｉのそれぞれに振り分けて、データを送信し（ステップＳ３０５）、全体の処理は終了する。

本実施形態に係る通信制御システム１は、ルータ装置を無線回線を介して所定のネットワークに接続する際に、ルータ装置と所定のネットワークとの間の通信に必要な帯域を確保することができる。その理由は、ルータ装置１３に接続されたメディアアダプタ装置１０が、通常使用用の無線通信端末装置１１を介した通信経路（メイン回線）の通信状態を監視して、メイン回線の通信状態が所定の条件を満たす場合は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎの少なくともいずれかを介した通信経路（帯域確保回線）を構築するからである。

例えば有線ＬＡＮを無線回線によってインターネットに接続したネットワークシステムでは、一般的に、有線ＬＡＮの帯域と比較して無線回線の帯域は狭い。このような通信環境において、ＬＡＮに接続された情報処理端末装置が、無線回線を介してインターネットに接続する場合、無線回線の帯域がボトルネックとなることにより、その情報処理端末装置の処理性能が大きく低下する問題がある。

これに対して本実施形態に係る通信制御システム１は、ルータ装置１３を無線回線事業者網１５を介してインターネット１６に接続する装置として、通常使用用の無線通信端末装置１１に加えて、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎを備えている。メディアアダプタ装置１０は、通常使用用の無線通信端末装置１１を介したメイン回線を構築したのち、メイン回線の通信状態を監視する。そして、メディアアダプタ装置１０は、監視結果に基づき、ルータ装置１３がインターネット１６と送受信するデータ量と比較して、メイン回線の帯域が不足していると判定した場合、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎの少なくともいずれかを介した帯域確保回線を構築する。これにより、ルータ装置１３は、メイン回線に帯域確保回線を加えた帯域でインターネット１６にアクセスすることができる。したがって、本実施形態に係る通信制御システム１は、無線回線の帯域がボトルネックとなることを回避できる。

また、本実施形態に係るメディアアダプタ装置１０は、ルータ装置１３がメイン回線及び帯域確保回線を使用して行う通信の状態を監視し、その監視結果に応じて、リアルタイムに帯域確保回線をさらに追加して構築したり、あるいは、使用中である帯域確保回線を切断したりする。すなわち、メディアアダプタ装置１０は、無線回線の帯域を柔軟に設定できる。これにより、本実施形態に係る通信制御システム１は、無線回線の帯域を必要以上に広げることを回避し、無線回線の帯域を、性能及びコストをふまえた最適な値に設定することができる。

また、本実施形態に係るメディアアダプタ装置１０は、例えばＩＰｓｅｃ通信が行われる場合に、ＩＰｓｅｃ通信データに含まれるＲｅｋｅｙ等の制御系データをメイン回線に入力し、ＥＳＰ等の本体系データを帯域確保回線に入力する。すなわち、メディアアダプタ装置１０は、メイン回線に制御系データのみが流れるようにするので、制御系データが流れる通信経路に関して帯域が不足する状態が発生することを回避できる。これにより、本実施形態に係る通信制御システム１は、ＩＰｓｅｃ通信を安定して行うことができる。

また、本実施形態に係る通信制御システム１では、メディアアダプタ装置１０は、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉをインターネット１６に接続する際に、通常使用用の無線通信端末装置１１及び帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉが使用するＩＰアドレス、及び、メディアアダプタ装置の公開キー４０１を、センター側ルータ装置１４に送信する。そして、センター側ルータ装置１４は、センター側ルータ装置の公開キー４１１、及び、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉを介した通信が使用するポート番号を、メディアアダプタ装置１０に送信することによって、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉを認証する。これにより、本実施形態に係る通信制御システム１は、通信の安全性を向上することができる。

また、本実施形態に係る通信制御システム１では、メディアアダプタ装置１０は、ルータ装置１３がＩＰｓｅｃ通信を行う場合に、ＩＰｓｅｃ通信データから抽出した本体系データに、センター側ルータ装置の公開キー４１１を基に生成した生成キーを組み込んだＴＣＰパケットデータを生成する。メディアアダプタ装置１０は、当該ＴＣＰパケットデータを、帯域確保用の無線通信端末装置１２−ｉを介して、センター側ルータ装置１４に送信する。センター側ルータ装置１４がメイン回線を介して受信した当該ＴＣＰパケットデータに関する制御系データは、帯域確保回線を介して受信したＴＣＰパケットデータに含まれる生成キーに基づいて、本体系データと関連付けられる。センター側ルータ装置１４は、制御系データと本体系データとを基に、ＩＰｓｅｃ通信データの受信処理を行う。この場合、ＩＰＳｅｃ通信は１つのコネクションとして処理されるので、ルータ装置１３は、ＩＰｓｅｃ通信を複数のコネクションに分割する機能を備える必要はない。すなわち、本実施形態に係る通信制御システム１は、簡易な機能を備えたルータ装置１３が行うＩＰｓｅｃ通信を、１つのコネクションを維持した状態でメイン回線及び帯域確保回線に分けて処理できるので、システムのコストを低減することができる。

また、センター側ルータ装置１４は、受信したデータに対する返信を行う場合、一般的に、受信したデータ量に応じた量のデータを送信する。そして、センター側ルータ装置１４は、送受信するデータを、回線ごとに設けられたバッファに蓄えたのち、送受信する。したがって、センター側ルータ装置１４は、回線ごとに、受信したデータ量に応じた量のデータを送信しないと、その回線に関して自装置が使用しているバッファが、データを受け付けられなくなり、所謂オーバーフローを起こす虞がある。本実施形態に係る通信制御システム１では、センター側ルータ装置１４は、所定の時間内にメイン回線を介して受信したデータのデータ量と、個々の帯域確保回線介して受信したデータのデータ量との比率を算出する。センター側ルータ装置１４は、ルータ装置１３に送信するデータを、当該比率に基づいて、メイン回線及び個々の帯域確保回線に振り分ける。これにより、本実施形態に係る通信制御システム１は、回線ごとに、受信したデータ量に応じた量のデータを送信するので、いずれかの回線において通信のボトルネックが発生することを回避することができる。

さらに、本実施形態に係る通信制御システム１では、通常使用用の無線通信端末装置１１及び帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎは、それぞれ、異なるキャリアにより提供される無線回線事業者網が備えるアクセスポイントを介して、インターネット１６に接続してもよい。これにより、本実施形態に係る通信制御システム１は、例えばいずれかのキャリアより提供される無線回線事業者網に障害が発生した場合に、別のキャリアにより提供される無線回線事業者網を介して、無線通信端末装置をインターネット１６に接続できるので、システムの可用性を高めることができる。

また、本実施形態に係る通信制御システム１では、キャリアが新しい無線通信サービスの提供を開始した場合は、無線通信端末装置を交換することによって、あるいは、メディアアダプタ装置を動かすソフトウェアを更新することによって、その新しい無線通信サービスに、柔軟に対応することができる。

＜第１の実施形態の変形例＞
図８は、第１の実施形態の変形例に係る通信制御システム２の構成を概念的に示すブロック図である。以下の説明では、第１の実施形態と同様に動作する構成については、第１の実施形態と同じ番号を付与することにより、説明を省略する。

本実施形態の変形例に係る通信制御システム２は、メディアアダプタ装置２０、通常使用用の無線通信端末装置１１、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎ、ルータ装置２３、及び、センター側ルータ装置１４を備えている。

ルータ装置２３は、有線回線によって、有線回線事業者網２５を介してインターネット１６と接続している。ルータ装置２３は、当該有線回線に障害が発生した場合、障害が発生したことをメディアアダプタ装置２０に通知する。

メディアアダプタ装置２０は、ルータ装置２３から、有線回線に障害が発生したことを通知された場合、当該有線回線を代替する通信経路として、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎの少なくともいずれかを介した帯域確保回線を構築する。メディアアダプタ装置２０が帯域確保回線を構築する手順は、第１の実施形態と同様である。

ルータ装置２３は、メディアアダプタ装置２０によって構築された帯域確保回線を使用することにより、インターネット１６へのアクセスを継続する。

本実施形態に係る通信制御システム２は、ルータ装置を有線回線を介して所定のネットワークに接続しているときに当該有線回線に障害が発生した場合であっても、ルータ装置が所定のネットワークに継続してアクセスできるようにすることができる。その理由は、ルータ装置２３に接続されたメディアアダプタ装置２０が、ルータ装置２３から当該有線回線に障害が発生したことを通知された場合は、当該有線回線を代替する通信経路として、帯域確保用の無線通信端末装置１２−１乃至１２−ｎの少なくともいずれかを介した帯域確保回線を構築するからである。

有線回線の帯域は、一般的に、無線回線の帯域と比較して非常に広い。したがって、ルータ装置２３からインターネット１６へのアクセスが、有線回線経由から無線回線経由に切り替わったときに、通信の帯域が急激に低下する虞がある。本実施形態に係る通信制御システム２は、このような帯域の急激な低下を回避するために、当該有線回線を代替する通信経路として、最初から、複数の帯域確保用の無線通信端末装置を介した帯域確保回線を構築するようにしてもよい。

＜第２の実施形態＞
図９は、第２の実施形態に係る通信制御システム３の構成を概念的に示すブロック図である。

本実施形態に係る通信制御システム３は、メディアアダプタ装置３０、第１の無線端末通信装置３１、及び、第２の無線端末通信装置３２−１乃至３２−ｎを備えている。

第１の無線端末通信装置３１、及び、第２の無線端末通信装置３２−１乃至３２−ｎは、通信ネットワーク３６に無線回線によって接続可能な装置である。

メディアアダプタ装置３０は、ルータ装置３３、第１の無線端末通信装置３１、及び、第２の無線端末通信装置３２−１乃至３２−ｎに接続されている。

メディアアダプタ装置３０は、ルータ装置３３が通信ネットワーク３６に接続されている第１の無線通信端末装置３１を介して行う通信の状態を監視する。メディアアダプタ装置３０は、その通信の状態が所定の条件を満たす場合に、通信ネットワーク３６と未接続の状態にある第２の前記無線通信端末装置３２−１乃至３２−ｎの少なくともいずれかを通信ネットワーク３６に接続する。これにより、メディアアダプタ装置３０は、ルータ装置３３が第１の無線通信端末装置３１に加えて、通信ネットワーク３６に接続された第２の無線通信端末装置３２−１乃至３２−ｎの少なくともいずれかを介して通信可能な通信経路を構築する。

本実施形態に係る通信制御システム３は、ルータ装置を無線回線を介して所定のネットワークに接続する際に、ルータ装置と所定のネットワークとの間の通信に必要な帯域を確保することができる。その理由は、ルータ装置３３に接続されたメディアアダプタ装置３０が、通常使用用の無線通信端末装置３１を介したメイン回線の通信状態を監視して、メイン回線の通信状態が所定の条件を満たす場合は、帯域確保用の無線通信端末装置３２−１乃至３２−ｎの少なくともいずれかを介した帯域確保回線を構築するからである。

＜ハードウェア構成例＞
上述した各実施形態において図１、図８、及び、図９に示したメディアアダプタ装置１０、２０、及び、３０は、専用のＨＷ（ＨａｗｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、メディアアダプタ装置１０、２０、及び、３０は、汎用のＨＷにソフトウェアプログラムを実行させることによっても実現可能である。この場合のハードウェア環境の一例を、図１０を参照して説明する。

図１０は、本発明の各実施形態に係るメディアアダプタ装置１０、２０、及び、３０を実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図１０は、図１に示したメディアアダプタ装置１０、図８に示したメディアアダプタ装置２０、及び、図９に示したメディアアダプタ装置３０を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。

図１０に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・外部装置との通信インタフェース９０５、
・ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・入出力インタフェース９０９、
情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６（通信線）を介して接続された一般的なコンピュータである。

そして、上述した実施形態を例に説明した本発明は、図１０に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、図８、及び、図９）における、メディアアダプタ装置１０、２０、及び、３０、或いはフローチャート（図５Ａ及び５Ｂ、図６、及び、図７）の機能である。本発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）またはハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。

また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ 通信制御システム
１０ メディアアダプタ装置
１１ 通常使用用の無線通信端末装置
１２−１乃至１２−ｎ 帯域確保用の無線通信端末装置
１３ ルータ装置
１４ センター側ルータ装置
１５ 無線回線事業者網
１６ インターネット
２ 通信制御システム
２０ メディアアダプタ装置
２３ ルータ装置
２５ 有線回線事業者網
３ 通信制御システム
３０ メディアアダプタ装置
３１ 第１の無線通信端末装置
３２−１乃至３２−ｎ 第２の無線通信端末装置
３３ ルータ装置
３６ 通信ネットワーク
４００ パケットデータ
４０１ メディアアダプタ装置の公開キー
４０２ メイン回線ＩＰアドレス
４０３ 帯域確保ｈｏｓｔｎａｍｅ
４０５ 帯域確保回線ＩＰアドレス
４１０ パケットデータ
４１１ センター側ルータ装置の公開キー
４１４ ポート番号
５００ 独自ヘッダ情報
９００ 情報処理装置
９０１ ＣＰＵ
９０２ ＲＯＭ
９０３ ＲＡＭ
９０４ ハードディスク
９０５ 通信インタフェース
９０６ バス
９０７ 記録媒体
９０８ リーダライタ
９０９ 入出力インタフェース

Claims (10)

1. 通信ネットワークに無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置と、
   ルータ装置と前記複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置と、
   を備え、
   前記メディアアダプタ装置は、前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている第一の前記無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が第一の条件を満たす場合に、前記通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第二の前記無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記ルータ装置が、前記第一の無線通信端末装置に加えて前記通信ネットワークに接続された前記第二の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する、
   通信制御システム。
2. 前記メディアアダプタ装置は、前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている前記第一の無線通信端末装置及び１以上の前記第二の無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が第二の条件を満たす場合に、少なくともいずれかの前記第二の無線通信端末装置を前記通信ネットワークから切断した通信経路を構築する、
   請求項１に記載の通信制御システム。
3. 前記メディアアダプタ装置は、前記ルータ装置がＩＰｓｅｃ通信を行う場合に、Ｒｅｋｅｙを含む制御系データと、ＥＳＰパケットデータを含む本体系データと、含むＩＰｓｅｃ通信データから、前記制御系データを抽出して前記第一の無線通信端末装置に入力すると共に、前記本体系データを抽出して前記第二の無線通信端末装置に入力する、
   請求項１または２に記載の通信制御システム。
4. 前記ルータ装置の通信先であるセンター側ルータ装置をさらに備え、
   前記メディアアダプタ装置は、前記第二の無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続する際に、前記第一及び第二の無線通信端末装置が使用するＩＰアドレス、及び、前記メディアアダプタ装置の公開キー情報を前記センター側ルータ装置に送信し、
   前記センター側ルータ装置は、前記センター側ルータ装置の公開キー情報、及び、前記第二の無線通信端末装置を介した通信が使用するポート番号を、前記メディアアダプタ装置に送信することによって、前記第二の無線通信端末装置を認証する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の通信制御システム。
5. 前記メディアアダプタ装置は、前記ルータ装置が前記センター側ルータ装置とＩＰｓｅｃ通信を行う場合に、前記ＩＰｓｅｃ通信データから抽出した前記本体系データに、前記センター側ルータ装置の公開キー情報を基に生成した生成キー情報を組み込んだＴＣＰパケットデータを生成したのち、当該ＴＣＰパケットデータを、前記第二の無線通信端末装置を介して、前記センター側ルータ装置に送信し、
   前記センター側ルータ装置は、前記メディアアダプタ装置から前記第二の無線通信端末装置を介して受信した前記ＴＣＰパケットデータに含まれる前記生成キー情報に基づいて、当該ＴＣＰパケットデータに含まれる前記本体系データと関連付けられる、前記第一の無線通信端末装置を介して受信した当該ＴＣＰパケットデータに関する前記制御系データと、前記本体系データと、を基に、前記ＩＰｓｅｃ通信データの受信処理を行う、
   請求項４に記載の通信制御システム。
6. 前記センター側ルータ装置は、所定の時間内に前記第一の無線通信端末装置を介して受信したデータのデータ量と、個々の前記第二の無線通信端末装置を介して受信したデータのデータ量との比率を算出し、前記ルータ装置に送信するデータを、前記比率に基づいて、前記第一の無線通信端末装置及び１以上の前記第二の無線端末通信装置に振り分ける、
   請求項４または５に記載の通信制御システム。
7. 前記複数の無線通信端末装置は、複数のアクセスポイントのいずれかを介して、前記通信ネットワークに接続可能である、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の通信制御システム。
8. 前記メディアアダプタ装置は、前記通信ネットワークに有線回線を介して接続している前記ルータ装置から、前記有線回線に障害が発生したことを通知された場合、前記第二の無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記有線回線によって構築されていた通信経路を代替する通信経路を構築する、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の通信制御システム。
9. 通信ネットワークに無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置と、
   ルータ装置と前記複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置と、
   を備えるシステムにおいて、
   前記メディアアダプタ装置によって、前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている第一の前記無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が所定の条件を満たす場合に、前記通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第二の前記無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記ルータ装置が、前記第一の無線通信端末装置に加えて前記通信ネットワークに接続された前記第二の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する、
   通信制御方法。
10. ルータ装置と、通信ネットワークに無線回線によって接続可能な複数の無線通信端末装置とに接続されたメディアアダプタ装置に、
    前記ルータ装置が前記通信ネットワークに接続されている第一の前記無線通信端末装置を介して行う通信の状態を監視し、その通信の状態が所定の条件を満たす場合に、前記通信ネットワークと未接続の状態にある少なくともいずれかの第二の前記無線通信端末装置を前記通信ネットワークに接続することによって、前記ルータ装置が、前記第一の無線通信端末装置に加えて前記通信ネットワークに接続された前記第二の無線通信端末装置を介して通信可能な通信経路を構築する処理
    を実行させる通信制御プログラム。

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